專利名稱：凸輪軸以及凸輪軸制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凸輪軸以及凸輪軸制造方法。
背景技術(shù)：
以往，作為這種凸輪軸，提出了將凸輪凸起部的基圓部的 滑動接觸面的寬度形成為小于凸輪凸起部的頭部的滑動接觸面 的寬度。
在這種凸輪軸中，切削凸輪凸起部中的表面壓力較小的基 圓部的側(cè)面使得與所產(chǎn)生的表面壓力相匹配，由此高效率地實 現(xiàn)輕量化。
專利文獻l:日本特開2001-82111號/>報
然而，在這種凸輪軸中，僅切削凸輪凸起部的側(cè)面使得與 所產(chǎn)生的表面壓力相匹配，因此能夠維持凸輪軸的耐久性，但 是絲毫沒有提到提高凸輪軸的耐久性。
另一方面，在實現(xiàn)輕量化的同時提高耐久性在所有結(jié)構(gòu)中 是普遍的課題之一，在凸輪軸中也希望適應(yīng)這種要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的凸輪軸以及凸輪軸制造方法的目的之一在于實 現(xiàn)輕量化的同時提高耐久性，為了達到上述目的中的至少一個 而采取了如下手段。
本發(fā)明的凸輪軸包括凸輪凸起部，其具有不使進氣閥或 者排氣閥工作的基圓部和使上述進氣閥或者上述排氣閥工作的 升程部；以及凸輪軸頸，其具有接受來自上述基圓部的反作用 力的第 一承接部和接受來自上述升程部的反作用力的第二承接部，并與上述凸輪凸起部相鄰配置，其特征在于，上述凸輪軸
頸是這樣形成的將上述第 一承接部的至少與上述凸輪凸起部 相對的一側(cè)去除第一寬度尺寸使得上述第一承接部的軸向?qū)挾?尺寸小于上述第二承接部的軸向?qū)挾瘸叽纾鲜鐾馆喭蛊鸩渴?這樣形成的將上述基圓部中的至少與上述凸輪軸頸相對的一 側(cè)去除第二寬度尺寸使得上述基圓部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏鲜?升程部的軸向?qū)挾瘸叽?，并且上述凸輪凸起部與上述凸輪軸頸 之間的最4妄近部位的軸向間隔為身見定間隔。
在本發(fā)明的凸輪軸中，將第 一承接部的至少與凸輪凸起部 相對的 一 側(cè)去除第 一 寬度尺寸，使得凸輪軸頸中第 一 承接部的 軸向?qū)挾瘸叽缧∮诘诙薪硬康妮S向?qū)挾瘸叽纾瑢⒒鶊A部中的 至少與凸輪軸頸相對的 一 側(cè)去除第二寬度尺寸，使得凸輪凸起 部中基圓部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏滩康妮S向?qū)挾瘸叽?，因?能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。
另外，凸輪凸起部與凸輪軸頸之間的最接近部位的軸向間 隔為規(guī)定間隔。即，能夠使凸輪凸起部向凸輪軸頸側(cè)靠近去除 的尺寸，因此能夠縮小凸輪軸頸至凸輪凸起部的距離。其結(jié)果， 能夠進一步提高抗彎強度、即耐久性。
在此，根據(jù)鑄造成形凸輪軸時的鑄造要求、對凸輪軸的性 能要求等來決定規(guī)定間隔。
另外，在本發(fā)明的凸輪軸中，還能夠?qū)⑸鲜龅谝粚挾瘸叽?設(shè)定為在上述第一承接部產(chǎn)生的最大表面壓力與在上述第二承 接部產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸。
這樣，不會降低凸輪軸頸的耐久性就能夠進 一 步實現(xiàn)輕量化。
另外，在本發(fā)明的凸輪軸中，上述凸輪軸頸還能夠形成為 在不超過在上述第一承接部產(chǎn)生的最大表面壓力的范圍內(nèi)根據(jù)在上述第二承接部產(chǎn)生的表面壓力去除該第二承接部的 一 部 分。
這樣，不會降低凸輪軸頸的耐久性就能夠進 一 步實現(xiàn)輕量化。
另外，在本發(fā)明的凸輪軸中，還能夠?qū)⑸鲜龅诙挾瘸叽?設(shè)定為在上述基圓部中產(chǎn)生的最大表面壓力與在上述升程部產(chǎn) 生的最大表面壓力相等的尺寸。
這樣，不會降低凸輪凸起部的耐久性就能夠進一 步實現(xiàn)輕 量化。
另外，在本發(fā)明的凸輪軸中，上述凸輪凸起部還能夠形成 為在不超過在上述升程部產(chǎn)生的最大表面壓力的范圍內(nèi)根據(jù)在
這樣，不會降低凸輪凸起部的耐久性就能夠進一步實現(xiàn)輕 量化。
另外，在本發(fā)明的凸輪軸中，上述凸輪凸起部還能夠形成
成為寬度方向中心相對于上述挺桿構(gòu)件的軸心處于上述凸輪軸 頸側(cè)。
偏離的位置上，因此能夠?qū)⑼U構(gòu)件相對于軸心進行旋轉(zhuǎn)。其 結(jié)果，能夠抑制挺桿構(gòu)件的不均勻磨損。
另外，本發(fā)明的凸輪軸制造方法中，該凸輪軸包括凸輪 凸起部，其具有不使進氣閥或者排氣閥工作的基圓部和使上述
進氣閥或者上述排氣閥工作的升程部；以及凸輪軸頸，其具有
接受來自上述基圓部的反作用力的第一承接部和接受來自上述 升程部的反作用力的第二承接部，并與上述凸輪凸起部相鄰配
置，該凸輪軸制造方法包括(a)將上述第一承接部的至少與
6上述凸輪凸起部相對的一側(cè)去除第一寬度尺寸，使得上述第一 承接部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏鲜龅诙薪硬康妮S向?qū)挾瘸叽纾?如此形成上述凸輪軸頸，(b)將上述基圓部中的至少與上述凸 輪軸頸相對的一側(cè)去除第二寬度尺寸，使得上述基圓部的軸向 寬度尺寸小于上述升程部的軸向?qū)挾瘸叽纾绱诵纬缮鲜鐾馆?凸起部，(C)能夠形成為上述凸輪凸起部與上述凸輪軸頸之間 的最接近部位的軸向間隔為身見定間隔。
這樣，在本發(fā)明的凸輪軸中，將第一承接部的至少與凸輪 凸起部相對的 一 側(cè)去除第 一 寬度尺寸，使得凸輪軸頸中的第一 承接部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮诘诙薪硬康妮S向?qū)挾瘸叽?，將?圓部中的至少與凸輪軸頸相對的 一側(cè)去除第二寬度尺寸，使得 凸輪凸起部中的基圓部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏滩康妮S向?qū)挾?尺寸，因此能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。
另外，將凸輪凸起部與凸輪軸頸配置成凸輪凸起部與凸輪 軸頸之間的最接近部位的軸向間隔為規(guī)定間隔。即，能夠使凸 輪凸起部向凸輪軸頸側(cè)靠近去除的尺寸，因此能夠縮小凸輪軸 頸至凸輪凸起部的距離。其結(jié)果，能夠進一步提高抗彎強度、 即耐久性。在此，根據(jù)鑄造成形凸輪軸時的鑄造要求、對凸輪 軸的性能要求等來決定規(guī)定間隔。


圖l是發(fā)動機的主視概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是構(gòu)成發(fā)動機的氣缸蓋和凸輪軸的分解立體圖。
圖3是在氣缸蓋上安裝了排氣側(cè)凸輪軸以及進氣側(cè)凸輪軸
的狀態(tài)下的俯視結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示與挺桿之間的關(guān)系的凸輪軸的主要部分放大結(jié)構(gòu)圖。圖5是圖4的X-X剖視圖。
圖6是凸輪軸的主要部分的制造說明圖。
圖7是變形例的凸輪軸的主要部分的放大結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
接著，使用實施例來說明用于實施本發(fā)明的最佳方式。
圖l是發(fā)動機的主視概要結(jié)構(gòu)圖，圖2是構(gòu)成發(fā)動機的氣釭 蓋和凸輪軸的分解立體圖，另外，圖3是在氣缸蓋上安裝了凸 輪軸的狀態(tài)下的俯視結(jié)構(gòu)圖。
在圖中，在發(fā)動機1的氣缸體2上連結(jié)有氣缸蓋3，氣缸蓋3 的上表面被由氣缸蓋罩4覆蓋。另外，在氣缸體2的下表面設(shè)置 有存儲油的油盤5。
在氣缸蓋3的上面?zhèn)绕叫袪畹卦O(shè)置有排氣側(cè)凸輪軸6和進 氣側(cè)凸輪軸7，在排氣側(cè)凸輪軸6的頂端安裝有凸輪鏈輪6a。另 外，在進氣側(cè)凸輪軸7的頂端也設(shè)置有凸輪鏈輪7a,在進氣側(cè) 凸輪軸7的頂端設(shè)置有可變氣門正時機構(gòu)10。
凸輪鏈輪6a以及凸輪鏈輪7a上巻繞有正時鏈9,通過曲軸8a的
另外，在圖l中，通過曲軸8的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由鏈使油泵旋轉(zhuǎn)。 如圖2所示，上述排氣側(cè)凸輪軸6以及進氣側(cè)凸輪軸7能夠 旋轉(zhuǎn)地被嵌入形成在氣缸蓋3的上表面上的多個軸承部3a、 3a、
在各軸承部3a、 3a上，由此排氣側(cè)凸輪軸6以及進氣側(cè)凸輪軸7 的凸輪軸頸61 、 71分別能夠旋轉(zhuǎn)地支承在氣缸蓋3的軸承部3 a 和凸輪支架12的軸承部12a之間。
另外，在氣缸蓋3上，在配置有排氣側(cè)凸輪軸6側(cè)設(shè)置有多個排氣閥13、 13、 13,另外，在配置有進氣側(cè)凸輪軸7側(cè)設(shè)置有多個進氣閥14、 14、 14。
在形成在排氣側(cè)凸輪軸6上的各凸輪軸頸61的前后相鄰配置有凸輪凸起部62、 62。另外，在進氣側(cè)凸輪軸7的各凸輪軸頸71的前后也相鄰配置有凸輪凸起部72、 72。
能夠使排氣閥13工作。另外，進氣側(cè)凸輪軸7的凸輪凸起部72能夠利用進氣側(cè)凸輪軸7的旋轉(zhuǎn)來使排氣閥14工作。
在圖4中放大地例示了進氣側(cè)凸輪軸7的凸輪軸頸71以及凸輪凸起部72。
此外，進氣側(cè)凸輪軸7的凸輪凸起部72的旋轉(zhuǎn)通過挺桿14a而被變換為直線方向的動作，由此進氣閥14進行工作。
上述凸4侖凸起部72由不使進氣閥14工作的基圓部72a、和利用進氣側(cè)凸輪軸7的旋轉(zhuǎn)來推壓挺桿14a而使進氣閥14工作的升程部72b構(gòu)成。
另外，凸輪軸頸71包括利用進氣側(cè)凸輪軸7的旋轉(zhuǎn)而接受來自凸輪凸起部72的基圓部72a的反作用力的第 一承接部71a、和接受來自升程部72b的反作用力的第二承接部71b。
該凸輪軸頸71與前后的凸輪凸起部72、 72隔開規(guī)定間隔配置，根據(jù)鑄造成形凸輪軸時的鑄造要求、對凸輪軸的性能要求等來決定該^見定間隔。
在本例中，如圖4以及圖5所示，在凸輪軸頸71的第一承接部71a的前后端面形成有去除了第一寬度尺寸b的去除部71c,使得第 一承接部71a的軸向?qū)挾瘸叽缧∮诘诙薪硬?1b的軸向?qū)挾瘸叽纭?br> 另外，在前后的凸輪凸起部72、 72的基圓部72a的前后端面形成有去除了第二寬度尺寸b的去除部72c,使得基圓部72a
9的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏滩?2b的軸向?qū)挾瘸叽纭?br> 此外，凸輪軸頸71的去除部71c的寬度尺寸被設(shè)定為在第一承接部71a產(chǎn)生的表面壓力與在第二承接部71b產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸，一律以這樣設(shè)定的寬度尺寸來去除第一承接部71a。另外，凸輪凸起部72的去除部72c的寬度尺寸被設(shè)定為在基圓部72a產(chǎn)生的表面壓力與在升程部72b產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸， 一律以這樣設(shè)定的寬度尺寸來去除基圓部72a。
這樣，在凸輪軸頸71的第一承接部71a中形成去除部71c,在凸輪凸起部72的基圓部72a中形成去除部72c,由此能夠使前后凸輪凸起部72僅能向凸輪軸頸71側(cè)靠近去除的尺寸，能夠縮小凸輪軸頸71至凸輪凸起部72的距離，因此能夠提高進氣側(cè)凸輪軸7的抗彎強度、即耐久性。
另外，以上述尺寸進行了去除，因此不會使凸輪軸頸71、凸輪凸起部72的耐久性降低，就能夠輕量化。
此外，能夠通過凸輪凸起部72的旋轉(zhuǎn)利用挺桿14a來使進氣閥14工作，凸輪凸起部7 2的寬度方向中心C被設(shè)定為相對于挺桿14a的軸心P處于凸輪軸頸71側(cè)，凸輪凸起部72的旋轉(zhuǎn)力作用于相對于挺桿14a的軸心P偏離的位置，因此能夠以軸心P為中心使挺桿14a旋轉(zhuǎn)，能夠抑制挺桿14a的不均勻磨損。
此外，圖6的制造說明圖所示的a的規(guī)定間隔是根據(jù)鑄造形成凸輪軸時的鑄造要求、對凸輪軸的性能要求等來決定的間隔，用實線表示的部分是沒有形成去除部的情況下的形狀，用虛線表示的部分是形成了去除部的情況下的形狀。
這樣在凸輪軸頸71的第一承接部71a中去除第一寬度尺寸b來形成去除部71c，在凸輪凸起部72的基圓部72a中去除第二寬度尺寸b形成去除部72c,由此能夠確保a的間隔地使凸輪凸
10起部72向凸輪軸頸71側(cè)靠近，由于能夠去除進氣側(cè)凸輪軸7的后端部該靠近的尺寸，因此能夠縮短進氣側(cè)凸輪軸7的前后尺寸而實現(xiàn)輕量化。
此外，在本例中，例示了在凸輪凸起部72的基圓部72a的寬度方向前后端面分別形成了去除部72c、 72c,但是也可以構(gòu)成為使去除部72c僅形成在與凸輪軸頸71相對的一側(cè)，在這種情況下也能夠使凸輪凸起部72向凸輪軸頸71側(cè)靠近，對進氣側(cè)凸輪軸7的后端部去除該靠近的尺寸而實現(xiàn)輕量化。
這種去除部72c、 72c在排氣側(cè)凸輪軸6中也能夠在相同的設(shè)計條件下形成，能夠?qū)⑼馆喭蛊鸩?2向凸輪軸頸61側(cè)靠近去除的尺寸，因此能夠縮小凸輪軸頸61至凸輪凸起部62的距離，從而能夠提高耐久性。
另外，能夠?qū)ε艢鈧?cè)凸輪軸6的后端部去除使凸輪凸起部62向凸輪軸頸61靠近的尺寸而實現(xiàn)輕量化。
在實施例中，凸輪軸頸71的去除部71c的寬度尺寸被設(shè)定為在第 一承接部71a產(chǎn)生的表面壓力與在第二承接部71b產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸，但是只要是在第 一承接部71a產(chǎn)生的表面壓力小于等于在第二承接部71b產(chǎn)生的最大表面壓力，則凸輪軸頸71的去除部71c的寬度尺寸也可以是任意的寬度尺寸。
另外，同樣，凸輪凸起部72的去除部72c的寬度尺寸被設(shè)定為在基圓部72a產(chǎn)生的表面壓力與在升程部72b產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸，但是只要在基圓部72a產(chǎn)生的表面壓力小于等于在升程部72b產(chǎn)生的最大表面壓力，則凸輪凸起部72的去除部72c的寬度尺寸也可以是任意的寬度尺寸。
在實施例中， 一律對凸輪軸頸71的第一承接部71a去除了相同的寬度尺寸，但是只要在第 一 承接部71 a產(chǎn)生的表面壓力小于等于在第二承接部71b產(chǎn)生的最大表面壓力，則也能夠?qū)?凸輪軸頸71的第 一承接部71a去除不同的寬度尺寸。
另外，同樣， 一律對凸輪凸起部72的基圓部72a去除了相 同的寬度尺寸，但是只要在基圓部72a產(chǎn)生的表面壓力小于等 于在升程部72b產(chǎn)生的最大表面壓力，則也能夠?qū)ν馆喭蛊鸩?72的基圓部72a去除不同的寬度尺寸。
在實施例中，僅在凸輪軸頸71的第一承接部71a中設(shè)置了 去除部71c,但是在第二承接部72b中，除了產(chǎn)生最大表面壓力 的部分以外，如圖7的變形例所例示那樣，也可以根據(jù)所產(chǎn)生 的小于等于最大表面壓力的表面壓力來設(shè)置去除部71c，。
另外，同樣，僅在凸輪凸起部72的基圓部72a中設(shè)置了去 除部72c，但是在升程部72b中，在產(chǎn)生最大表面壓力的部分中， 如圖7的變形例所例示那樣，也可以根據(jù)所產(chǎn)生的小于等于最 大表面壓力的表面壓力來設(shè)置去除部72c，。
權(quán)利要求
1. 一種凸輪軸，該凸輪軸具備凸輪凸起部，其具有不使進氣閥或者排氣閥工作的基圓部和使上述進氣閥或者上述排氣閥工作的升程部；以及凸輪軸頸，其具有接受來自上述基圓部的反作用力的第一承接部和接受來自上述升程部的反作用力的第二承接部，并與上述凸輪凸起部相鄰配置，其特征在于，上述凸輪軸頸是這樣形成的將上述第一承接部的至少與上述凸輪凸起部相對的一側(cè)去除第一寬度尺寸，使得上述第一承接部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏鲜龅诙薪硬康妮S向?qū)挾瘸叽?，上述凸輪凸起部是這樣形成的將上述基圓部中的至少與上述凸輪軸頸相對的一側(cè)去除第二寬度尺寸，使得上述基圓部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏鲜錾滩康妮S向?qū)挾瘸叽?，上述凸輪凸起部與上述凸輪軸頸之間的最接近部位的軸向間隔形成為規(guī)定間隔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凸輪軸，其特征在于，上述第一寬度尺寸是在上述第一承接部產(chǎn)生的最大表面壓 力與在上述第二承接部產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的凸輪軸，其特征在于，上述凸輪軸頸是在不超過在上述第 一承接部產(chǎn)生的最大表面壓力的范圍內(nèi)根據(jù)在上述第二承接部產(chǎn)生的表面壓力去除該 第二承接部的一部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的凸輪軸，其特征 在于，上述第二寬度尺寸是在上述基圓部產(chǎn)生的最大表面壓力與 在上述升程部產(chǎn)生的最大表面壓力相等的尺寸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的凸輪軸，其特征 在于，上述凸輪凸起部是在不超過在上述升程部產(chǎn)生的最大表面的一部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的凸輪軸，其特征 在于，上述凸輪凸起部形成為通過挺桿構(gòu)件來使上述進氣閥或者 上述排氣閥工作，并且形成為寬度方向中心相對于上述挺桿構(gòu) 件的軸心處于上述凸輪軸頸側(cè)。
7. —種凸輪軸制造方法，該凸4侖軸包括凸輪凸起部， 其具有不使進氣閥或者排氣閥工作的基圓部和使上述進氣閥或 者上述排氣閥工作的升程部；以及凸輪軸頸，其具有接受來自 上述基圓部的反作用力的第一承接部和接受來自上述升程部的 反作用力的第二承接部，并與上述凸輪凸起部相鄰配置，該凸 輪軸制造方法的特征在于，包括(a)將上述第一承接部中的至少與上述凸輪凸起部相對 的 一側(cè)去除第 一 寬度尺寸，使得上述第 一承接部的軸向?qū)挾瘸?寸小于上述第二承接部的軸向?qū)挾瘸叽?，如此形成上述凸輪軸 頸，(b )將上述基圓部中的至少與上述凸輪軸頸相對的 一 側(cè) 去除第二寬度尺寸，使得上述基圓部的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏鲜?升程部的軸向?qū)挾瘸叽?，如此形成上述凸輪凸起部?c)將上述凸輪凸起部與上述凸輪軸頸配置成上述凸輪凸 起部與上述凸l侖軸頸最4妻近部位的軸向間隔為少見定間隔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在實現(xiàn)輕量化的同時提高耐久性的凸輪軸以及凸輪軸制造方法。凸輪軸(7)包括凸輪凸起部(72)，其具有不使進氣閥工作的基圓部(72a)和使進氣閥工作的升程部(72b)；以及凸輪軸頸(71)，其具有接受來自基圓部(72a)的反作用力的第一承接部(71a)和接受來自升程部(72b)的反作用力的第二承接部(71b)并與凸輪凸起部(72)相鄰配置，凸輪軸頸(71)在第一承接部(71a)上形成去除部(71c)，使得第一承接部(71a)的軸向?qū)挾瘸叽缧∮诘诙薪硬?71b)的軸向?qū)挾瘸叽?，另外凸輪凸起?72)在基圓部(72a)形成去除部(72c)，使得基圓部(72a)的軸向?qū)挾瘸叽缧∮谏滩?72b)的軸向?qū)挾瘸叽纭?br> 文檔編號F01L1/08GK101482037SQ200810188180
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者嵯峨田宗博 申請人:愛知機械工業(yè)株式會社