[發明專利]雙重凸輪軸結構及雙重凸輪軸結構的組裝方法

有效

• 申請號: 201080041243.X
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102686911A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 立野學
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F16H53/02
• 分類號: F16H53/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術領域

本發明涉及雙重凸輪軸結構及雙重凸輪軸結構的組裝方法。

背景技術

過去，已知有配備有能夠相互相對轉動的多個凸輪的凸輪軸(例如，專利文獻1)。具體地說，第一的至少一個凸輪可相對轉動地支承于外軸側，并且經由外側軸的切口固定到內側軸上。在外側軸上，另外設置固定凸輪。這時，多個凸輪嵌入到基管內，形成一個單元。該單元在外側軸的外周面上滑動。

另外，還已知這樣的例子(例如，專利文獻2)，即，固定到內軸上的進氣凸輪由圓筒狀的構件構成，該圓筒狀的構件可滑動地支承于作為一體地形成在外軸上的隆起部的凸輪支承部上。

現有技術文獻

專利文獻1：特表2008-530412號公報

專利文獻2：特開2009-144521號公報

發明內容

但是，上述專利文獻1的凸輪軸由于在基管上配備多個凸輪，充分確保利用銷使該凸輪軸向內軸上的固定余量是困難的。其結果是，可以設想凸輪的牢固的結合變得困難。例如，在基管上設置兩個凸輪的情況下，為了使兩個凸輪均等地受力，不得不將銷配置在兩個凸輪的中間。因此，不能充分確保銷的固定余量。另外，由于將基管固定到內軸上用的銷被制成貫通外軸的結構，所以，在外軸上不得不在兩個部位上設置避開銷用的切口。其結果是，外軸剛性降低。特別是，當扭轉剛性降低時，成為配氣相位正時偏離的原因，當軸彎曲剛性降低時，成為氣門系統發生異常噪音、氣門間隙調節器的閉閥不良的原因。為了補償由于設置切口造成的剛性的降低，可以考慮將外軸加粗，但是凸輪軸承變大會妨礙輕量化。另外，當只將可變凸輪的軸承部加粗時，減少加工工序變得困難，并且，廉價的管材的使用也變得困難，成本增加。進而，由于將多個凸輪安裝到一個基管上形成單元，所以，相對于不同的氣缸作用的凸輪包含在一個單元內。但是，由于相鄰的氣缸的配氣相位正時的偏離因發動機形式的不同而異，所以，對于每一種形式的發動機有必要準備不同的單元。其結果是，增加成本并且難以應用到其它的發動機上。

另外，當在一個基管上配備不同相位的多個凸輪時，在外軸旋轉一周的期間內，會承受多次的凸輪變動。因此，要求提高銷的疲勞極限。

進而，在制成內外雙重凸輪軸結構的情況下，在安裝固定到內軸上的凸輪時，一般地，進行銷的壓入，但是，可以設想這時內軸彎曲，內軸與外軸的間隙控制變得困難。另外，在上述專利文獻1中公開的凸輪軸中，外軸和基管的間隙控制也是困難的。

另外，將固定到外軸上的凸輪和可相對于外軸轉動的凸輪，安裝到外軸上。因此，令人擔心會產生以下的問題。固定到外軸上的凸輪，被加工成圓筒狀，由其內周面和外軸的外周面的摩擦力固定。因此，在使凸輪移動到所希望的位置上時，外軸的外周面往往會變得粗糙。由于該外軸的外周面也成為能夠相對于外軸轉動的凸輪的滑動面，所以，外軸的外周面變得粗糙是不理想的。

在上述專利文獻2中公開的例子中，同樣地，在將圓筒狀的構件安裝到外軸上時，外軸的外周面會變得粗糙。特別是，在安裝多個圓筒狀的構件時，在安裝到里側的圓筒狀的構件通過靠近身邊側的圓筒狀構件的安裝部時，該部位的外周面會變得粗糙。另外，在專利文獻2中公開的例子中，相互滑動的構件之間的間隙的控制困難這一點和專利文獻1所公開的例子相同。

因此，本說明書公開的雙重凸輪軸結構及雙重凸輪軸結構的組裝方法以確保雙重凸輪軸結構的剛性，以及固定到內軸上、在外軸的外側轉動的凸輪的滑動面的保持作為課題。

為了解決這種課題，本說明書公開的雙重凸輪軸結構是將設置可變凸輪的內軸插入到設置固定凸輪的外軸內的雙重凸輪軸結構，在所述雙重凸輪軸結構中，所述固定凸輪設置在第一圓筒構件上，該第一圓筒構件被固定到于所述外軸的外側，所述可變凸輪設置在第二圓筒構件上，該第二圓筒構件，可自由轉動地安裝于所述第一圓筒構件的外側，并且，由結合構件通過設置在所述第一圓筒構件上的切口及設置在所述外軸上的切口固定到所述內軸上。

第一圓筒構件固定于外軸的外側，伴隨著外軸的旋轉而旋轉。第一圓筒構件通過壓入等方式固定在外軸的外周面。第一圓筒構件從外軸的一端側移動到所希望的位置并固定。這時，外軸的外周面有時會變得粗糙。第二圓筒構件安裝到第一圓筒構件的外側。即，將設置固定凸輪的第一圓筒構件和設置成為旋轉凸輪的可變凸輪的第二圓筒構件組合形成一個單元。第一圓筒的外周面成為第二圓筒構件的滑動面。該第一圓筒構件，一旦進行表面加工，除了安裝與之成對的第二圓筒構件之外，不受任何加工的影響。這樣，滑動面得到保持。即，第二圓筒構件的滑動面不受將第一圓筒構件安裝到外軸上的加工的影響。