凸輪軸的制造方法以及齒輪軸的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及凸輪軸的制造方法以及齒輪軸的制造方法。
[0002]本申請享受以2013年4月3日在日本申請的專利申請2013 — 078017號以及2013年3月19日在日本申請的專利申請2014 — 057174號為基礎(chǔ)申請的優(yōu)先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]汽車用發(fā)動機(jī)等的驅(qū)動吸排氣閥的凸輪軸在以往，通過鑄制、鍛造、或者將凸輪部件、軸頸部件焊接到由圓鋼棒構(gòu)成的軸上而被制造。最近，將發(fā)動機(jī)的輕型化作為目的，對于軸使用了鋼管的中空凸輪軸被實(shí)用化，并且被汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)廣泛采用。
[0004]這樣的中空凸輪軸設(shè)為在使金屬管從具備耐磨損性的凸輪通過了的狀態(tài)下，向金屬管內(nèi)部施加液壓而進(jìn)行擴(kuò)管，從而將凸輪固定于金屬管的外周部。另外，也有通過向金屬管注入熔融金屬而使金屬管膨脹變形，從而將凸輪固定于金屬管的外周部的例子。
[0005]例如在專利文獻(xiàn)I中公開了一種凸輪軸的制造方法，該方法是:制作凸輪、以及具備能夠收納凸輪并且呈與凸輪軸形狀對應(yīng)的形狀的內(nèi)腔部的成形模，以將凸輪配置于成形模的內(nèi)腔部內(nèi)的規(guī)定的位置，并貫通各凸輪的貫通孔的方式將管構(gòu)件配置于內(nèi)腔部內(nèi)，向管構(gòu)件的中空部內(nèi)注入熔融鋁合金而使管構(gòu)件膨脹變形，從而使管構(gòu)件與各凸輪部件結(jié)入口 ο
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5 - 77026號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]在專利文獻(xiàn)I記載的制造方法中，使用具備了成與凸輪軸形狀對應(yīng)的形狀的內(nèi)腔部的成形模。因此，需要按照凸輪軸的品種，準(zhǔn)備成形模。
[0011]另外，在設(shè)計成形模時，為了從成形模容易地取出制造后的凸輪軸，需要使內(nèi)腔與凸輪之間略微帶有間隙。該間隙相對于凸輪相對軸的動作角度的設(shè)計值，賦予很小的誤差。內(nèi)腔與凸輪的間隙按每個凸輪進(jìn)行設(shè)定，因此，在被制造的凸輪軸中，由間隙造成的凸輪的動作角度的誤差重疊。由此，存在凸輪軸的凸輪的動作角度的誤差變大的情況。
[0012]進(jìn)而，存在內(nèi)腔與凸輪接觸而在凸輪的滑動面產(chǎn)生劃痕的情況，在凸輪軸的制造后，需要對凸輪的滑動面機(jī)械加工來去除劃痕。
[0013]進(jìn)而，這樣的技術(shù)課題不限于凸輪軸，在將各種齒輪裝配于中空軸時也存在相同的問題。
[0014]本發(fā)明鑒于上述情況而提出，其課題是提供一種無需按凸輪軸的各品種準(zhǔn)備成形模，凸輪相對軸的動作角度的精度高，并且不需要相對于制造后的凸輪軸的追加的機(jī)械加工的凸輪軸的制造方法。
[0015]另外，本發(fā)明的課題是提供一種無需按照各品種準(zhǔn)備成形模，齒輪相對軸的安裝角度的精度高，并且，不需要相對于制造后的齒輪軸的追加的機(jī)械加工的齒輪軸的制造方法。
[0016]用于解決問題的手段
[0017]為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的構(gòu)成。
[0018](I)本發(fā)明的第一的方式是一種凸輪軸的制造方法，該制造方法具有:分型模組準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備在側(cè)面設(shè)有凸輪收納凹部以及在上述凸輪收納凹部內(nèi)形成的肋收納部而成的多個分型模，使上述分型模的上述側(cè)面彼此對接而構(gòu)成分型模組，在上述分型模彼此之間形成由上述凸輪收納凹部構(gòu)成的多個凸輪收納部；加工準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備凸輪以及中空軸，其中，上述凸輪具備具有貫通孔并且比上述凸輪收納部更小型的凸輪主體、以及在上述凸輪主體的厚度方向兩側(cè)設(shè)置且能夠與上述肋收納部嵌合的肋而成，使上述凸輪主體收納于上述凸輪收納部并且使上述肋與上述肋收納部嵌合，并且，設(shè)成使上述中空軸插入到上述凸輪的貫通孔中的狀態(tài)；以及加工工序，向上述中空軸的中空部導(dǎo)入加壓用流體并進(jìn)行液壓成形加工，使上述中空軸擴(kuò)管并將上述凸輪固定于上述中空軸。
[0019](2)還可以在上述(I)記載的凸輪軸的制造方法中，在上述分型模組準(zhǔn)備工序中準(zhǔn)備一對上述分型模組，在上述加工準(zhǔn)備工序中，通過上述一對分型模組夾著并固定上述凸輪以及上述中空軸。
[0020](3)還可以在上述(I)或者(2)記載的凸輪軸的制造方法中，在上述分型模的上述肋收納部設(shè)有多個肋承受面，在上述凸輪的上述肋設(shè)有多個抵接面，在將上述凸輪配置于上述凸輪收納部時，使上述抵接面與上述肋承受面抵接，由此將上述凸輪固定于上述凸輪收納部。
[0021](4)還可以在上述(3)記載的凸輪軸的制造方法中，上述分型模的上述多個肋承受面由水平面和一對垂直面構(gòu)成，上述肋的上述多個抵接面由與上述水平面抵接的第I抵接面、以及與上述垂直面抵接的第2抵接面構(gòu)成。
[0022](5)還可以在上述(3)記載的凸輪軸的制造方法中，上述分型模的上述多個肋承受面由傾斜面構(gòu)成，上述肋的上述多個抵接面由與上述傾斜面抵接的第3抵接面構(gòu)成。
[0023](6)還可以在上述(3)記載的凸輪軸的制造方法中，在上述一對分型模組之中，構(gòu)成一方的分型模組的上述分型模的上述多個肋承受面由傾斜面構(gòu)成，構(gòu)成另一方的分型模組的上述分型模的上述多個肋承受面由水平面構(gòu)成，上述肋的上述多個抵接面由與上述傾斜面抵接的第3抵接面、以及與上述水平面抵接的第4抵接面構(gòu)成。
[0024](7)還可以在上述⑴?(6)的任意一項記載的凸輪軸的制造方法中，在上述加工準(zhǔn)備工序中，在以使上述凸輪主體收納于上述凸輪收納部并且使上述肋與上述肋收納部嵌合的方式將上述凸輪裝配于上述分型模組后，將中空軸插入上述凸輪的貫通孔。
[0025](8)還可以在上述⑴?(6)的任意一項記載的凸輪軸的制造方法中，在上述加工準(zhǔn)備工序中，在將上述中空軸插入上述凸輪的上述貫通孔后，以使上述凸輪主體收納于上述凸輪收納部并且使上述肋與上述肋收納部嵌合的方式將上述凸輪裝配于上述分型模組。
[0026](9)本發(fā)明的第二的方式是一種齒輪軸的制造方法，該制造方法具有:分型模組準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備在側(cè)面設(shè)有齒輪收納凹部以及在上述齒輪收納凹部內(nèi)形成的肋收納部而成的多個分型模，使上述分型模的上述側(cè)面彼此對接而構(gòu)成分型模組，在上述分型模彼此之間形成由上述齒輪收納凹部構(gòu)成的多個齒輪收納部；加工準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備齒輪以及中空軸，其中，上述齒輪具備具有貫通孔并且比上述齒輪收納部更小型的齒輪主體、以及在上述齒輪主體的厚度方向兩側(cè)設(shè)置且能夠與上述肋收納部嵌合的肋而成，使上述齒輪主體收納于上述齒輪收納部并且使上述肋與上述肋收納部嵌合，并且設(shè)為使上述中空軸插入到上述齒輪的貫通孔中的狀態(tài)；以及加工工序，向上述中空軸的中空部導(dǎo)入加壓用流體并進(jìn)行液壓成形加工，使上述中空軸擴(kuò)管并將上述齒輪固定于上述中空軸。
[0027]發(fā)明效果
[0028]根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，將具有比凸輪收納部更小型的凸輪主體的凸輪收納于分型模的凸輪收納部，因此，即使是相對于中空軸的動作角度相互不同的凸輪，也能夠使用相同的分型模，無需按照各凸輪準(zhǔn)備分型模。另外，凸輪主體與劃分凸輪收納部的凸輪收納凹部的壁面不相接，因此，不必?fù)?dān)心在凸輪的滑動面產(chǎn)生劃痕，不需要凸輪軸制造后的追加的機(jī)械加工。進(jìn)而，使凸輪的肋與分型模的肋收納部嵌合，因此，能夠精密地決定凸輪相對中空軸的動作角度，能夠制造凸輪相對軸的動作角度的精度高的凸輪軸。
[0029]另外，根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，準(zhǔn)備一對上述分型模組，通過一對分型模組夾著并固定凸輪以及中空軸，因此，能夠可靠地固定軸和凸輪，能夠制造凸輪相對軸的動作角度的精度高的凸輪軸。
[0030]另外，根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，使在凸輪的肋設(shè)置的多個抵接面分別與在肋收納部設(shè)置的多個肋承受面抵接，因此，能夠精密地決定各凸輪相對軸的動作角度。
[0031]另外，凸輪和分型模在分型模的肋承受面以及凸輪的抵接面接觸，因此，與以往那樣凸輪整體與內(nèi)腔相接的情況相比，能夠容易地從分型模取出凸輪。
[0032]另外，根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，分型模的多個肋承受面由水平面和一對垂直面構(gòu)成，肋的多個抵接面由與水平面抵接的第I抵接面和與垂直面抵接的第2抵接面構(gòu)成，因此，能夠正確地決定分型模組上的凸輪的位置，能夠制造凸輪相對軸的動作角度的精度高的凸輪軸。另外，在從分型模拆卸凸輪軸時，一邊使肋承受面的垂直面與第2抵接面滑動一邊進(jìn)行拆卸，因此，能夠容易地從分型模拆卸凸輪軸。
[0033]另外，根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，分型模的多個肋承受面由傾斜面構(gòu)成，肋的多個抵接面由與傾斜面抵接的第3抵接面構(gòu)成，因此，能夠正確地決定分型模組上的凸輪的上下方向以及水平方向的位置，能夠制造凸輪相對軸的動作角度的精度高的凸輪軸。另外，分型模側(cè)的肋承受面由傾斜面構(gòu)成，凸輪側(cè)的抵接面由與傾斜面抵接的第3抵接面構(gòu)成，因此，在從分型模拆卸凸輪軸時，能夠使肋承受面與第3抵接面不滑動地進(jìn)行拆卸，能夠更容易地從分型模拆卸凸輪軸。
[0034]另外，根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，在一對分型模組之中，構(gòu)成一方的分型模組的分型模的肋承受面由傾斜面構(gòu)成，構(gòu)成另一方的分型模組的分型模的肋承受面由水平面構(gòu)成，凸輪側(cè)的抵接面由與上述傾斜面抵接的第3抵接面、以及與上述水平面抵接的第4抵接面構(gòu)成。由此，通過作為傾斜面的肋承受面、以及與該肋承受面抵接的第3抵接面，能夠正確地決定一方的分型模組上的凸輪的位置，能夠制造凸輪相對軸的動作角度的精度高的凸輪軸。另外，通過由在一方的分型模組設(shè)置的傾斜面構(gòu)成的肋承受面、以及由在另一方的分型模組設(shè)置的水平面構(gòu)成的肋承受面，能夠從上下夾著凸輪而固定，能夠制造凸輪相對軸的動作角度的精度高的凸輪軸。
[0035]另外，根據(jù)上述凸輪軸的制造方法的方式，在加工準(zhǔn)備工序中，在將凸輪裝配于分型模組后將中空軸插入凸輪的貫通孔，因此，能夠在固定了凸輪的狀態(tài)下使中空軸插入，能