专利名称：层压凸轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种凸轮，其用于一种内燃机的一个排气阀或一个进气阀的接通/断开控制或类似的目的，且涉及一种层压凸轮，该层压凸轮通过层压若干有相同形状的金属制成的平板凸轮部件被组装而成，层压时，对正在每一个平板凸轮部件上成型的轴孔，用力把一个凸轮轴插入该轴孔中。
如果组装这样一种层压凸轮，通过对正每一个被冲压加工而成的平板凸轮部件的轴孔，使数个被冲压加工而成的平板凸轮部件被分别叠置在一起，并被定位，并被固定住构成一个结合成一体的一个凸轮。一个凸轮轴B被用力插入轴孔1以便能穿透该轴孔，轴孔1是结合成一体的凸轮所共有的。本发明的发明目的可是，到目前为止，当数个平板凸轮部件a被层压并结合在一起构成一个层压凸轮A时，作为内圆周表面的轴孔1和作为外圆周表面的凸轮表面2的位置可能会发生偏离。在一种数个轴孔和数个凸轮表面未对正的状态，如果凸轮轴B被用力插入，层压凸轮A与凸轮轴B的装配精度会降低。这样，当凸轮运转时，凸轮表面2与一个从动装置如一个阀门或类似装置的邻接状态变得不平稳或接触位置被偏离。难于提高凸轮的耐久性。
根据权利要求1所公开的发明内容，例如如下面将要用附图解释的一个实施例所示，为了实现本发明的目的，提供了一种层压凸轮10，11，通过层压若干具有相同形状的金属制成的平板凸轮部件14，使该层压凸轮被组装而成，装配时，对正在每一个平板凸轮部件上成型的轴孔15，把一根凸轮轴12用力插入轴孔15，其特征在于在每一个平板凸轮部件14被这样构成，两个平板表面中的一个平板表面上设有一个凸出部分16a，在另一个平板表面上的与凸出部分16a的反面相应的位置处设有一个凹陷部分16b，使凹陷部分16b与凸出部分16a相应地配合，从而使平板凸轮部件被互相层压在一起，以此使数个平板凸轮部件结合成一体。在组装层压凸轮10，11时，要靠凹陷部分和凸出部分的配合，使互相叠置的平板凸轮部件14被限定并被定位，以免造成位置的偏离，以此，相应地作为平板凸轮部件的外圆周表面的凸轮表面m和作为平板凸轮部件的内圆周表面的孔表面n配合得无偏离。
根据权利要求2所公开的发明内容，如下面将要用附图解释的一个实施例所示，提供了一种如权利要求1所述的层压凸轮，其特征在于所述的平板凸轮部件14被冲压加工成一个弧形凸轮的形状，其上有一个伸出部分16，该伸出部分16沿一个方向从所述的轴孔15向外伸出，所述的凹陷部分16b和凸出部分16a在所述的伸出部分上成型。
如权利要求3所公开的发明内容，例如，如下面将要用附图解释的一个实施例所示，提供了一种如权利要求2所述的层压凸轮，其特征在于在下面的这种情况下，即在沿一个凸轮轴12的方向能看到所述的凹陷部分16b和所述的凸出部分16a处，而且在该处把一条中心线S用作一个坐标，该中心线连接所述的轴孔15的中心O和所述的伸出部分16上位于距离所述的中心最远的位置处的一个边缘位置16c，所述的凹陷部分16b和所述的凸出部分16a在一个向左和向右大约10度的角度范围内的位置处被成型。
根据权利要求4所公开的发明内容，例如，如下面将要用附图解释的一个实施例所示，提供了一种如权利要求2所述的层压凸轮，其特征在于在下面的这种情况下，即在沿一个凸轮轴12的方向能看到所述的凹陷部分16b和所述的凸出部分16a处，所述的凹陷部分16b和所述的凸出部分16a被设置在一条中心线S上，该中心线连接所述的轴孔的中心O和所述的伸出部分16上位于距离所述的中心最远的位置处的一个边缘位置16c，即，凹陷部分和突出部分在所述的边缘位置16c和轴孔15的一个孔边缘位置15a之间的中间位置处被成型，所述的孔边缘位置15a离所述的边缘位置16c最近。
图2是一个平板凸轮部件的透视图。
图3是带有层压凸轮的一个凸轮装置的透视图。
图4是前视图，其表示平板凸轮部件的凹陷部分和凸出部分的成型位置的改进形式。
图5是表示一个装配在一个凸轮轴上的一个通常的层压凸轮的透视图。
图3表示了一个带有本发明的层压凸轮的凸轮装置C。凸轮装置C是转动装置，其被用于，例如，一个摩托车的内燃机，且通过把两个具有相同的弧形凸轮形状的层压凸轮10和11装配到一个凸轮轴12上，并转动一个预定的角度，然后以同样的方式在凸轮轴12上安装一个齿轮13，即可构成该凸轮装置C。
如
图1和2所示，层压凸轮10和11中的每一个包括一个组装的凸轮，该组装的凸轮由两个形状相同的由金属制成的平板凸轮部件14层压并将它们结合成一体而成。每一个平板凸轮部件上开设有一个轴孔15，凸轮轴12穿透该轴孔15。每一个平板凸轮部件以这样一种方式构成，以使它们具有相同的弧形凸轮形状的带有一个伸出部分16的外轮廓，该伸出部分16沿一个方向从轴孔15向外伸出。特别是，在伸出部分16的两个平板平面中的一个平面上，设有一个凸出部分16a，在另一个平板平面上，在与凸出部分的反面相应的位置处设有一个凹陷部分16b。
关于平板凸轮部件14的加工，尽管未说明，例如，使用了一种精密冲裁方法。一个冲头和在外圆周的平板压边部件一起向下移动，一块要被加工的由金属材料制成的厚的平板状材料被冲压。另一方面，该材料被一个冲模和它的内圆周反向顶压部件从相反的下面顶住并被冲压，以便，在材料上形成轴孔15，并把它的外轮廓切边构成一个弧形凸轮的形状。
在切割加工时，当要被加工的材料被冲头和反向顶压部件加压时，与冲头的凹陷相一致，在伸出部分16的平板表面中的一个平板表面上，形成圆柱形的凸出部分16a，同时，用反向顶压部件的一个突起冲压另一个平板表面，使轴孔15被成型，通过半冲压该材料，在凸出部分16a的反面上形成一个凹陷部分16b。在冲压时，由于凹陷部分16b和凸出部分16a在伸出部分16的平板厚度方向被成型，防止了沿伸出部分16的一个边缘位置16c方向上的厚度的不均匀。这样，冲切表面的大部分变成切割表面，防止了剪裂表面的产生。
每一个层压凸轮10和11均是通过下面的方法构成，使凹陷部分16b和凸出部分16a装配在一起，层压两个平板凸轮部件14，并将两个平板凸轮部件组装成一个结合成一体的凸轮。此时，由于凹陷部分16b和凸出部分16a的吻合，平板凸轮部件被限定并定位，从而使数个作为平板凸轮部件14的外圆周的凸轮表面m和数个作为平板凸轮部件的内圆周的孔表面n分别配合起来，而无偏离。
此后，使用一个定位工具(未表示出来)，层压凸轮10和11被定位并被支撑，凸轮轴12被用力插入轴孔15，以穿透该孔，如图3所示。在图中所示的实施例中，它们被这样定位，以便使它们被偏置一个预定的角度，并被装配到凸轮轴12上，以同样的方式齿轮13被连接在轴12上，以此组装成该凸轮装置C。
当把该凸轮装置C用在内燃机上时，尽管未表示出来，一个装在一个曲轴上的定时齿轮与齿轮13啮合，曲轴与发动机的循环同步地转动，以此使凸轮轴12转动。与凸轮轴12的转动一致，每一个层压凸轮10和11被转动，以此执行一种排气阀门或进气阀门的接通/断开控制。
尽管设置在平板凸轮部件14的伸出部分16上的凹陷部分16b和凸出部分16a是圆柱形的，它们还可以有另一种适当的形状，如三棱柱形或类似的形状。如图1(a2)所示，最好把凹陷部分16b和凸出部分16a布置在一条中心线S上，该中心线S连接轴孔15的中心O和在伸出部分16上位于距离中心最远位置处的边缘位置16c，即，在边缘位置16c和该轴孔15的一个轴孔边缘位置15a之间的中间位置处，凹陷部分和凸出部分被成型，该轴孔边缘位置15a是保持平衡状态时距离边缘位置16c最近的一个轴孔边缘位置。
在下面的情况下，在伸出部分16上的凹陷部分16b和凸出部分16a被成型的位置处，例如，如图4所示，最好将凹陷部分和凸出部分定位在处于一个角度范围内的位置上，把中心线S定位成一个坐标，该角度范围是向右和向左各10度的范围。
尽管未表示出来，但是此外，本发明还可以通过这样一种方式构成，以便使设置在平板凸轮部件14上的凹陷部分16b和凸出部分16a的位置被设成在每个不同的弧形凸轮形状的层压凸轮上它们的位置也不同，以此使它们能被区分出来。这样，在组装层压凸轮时，用眼睛可以方便地识别出不同类型的层压凸轮的区别，因此可以防止发生错误的组装。
尽管，每一个层压凸轮10和11都是由两个平板凸轮部件14层压而成，很显然，层压凸轮也可以通过层压三个或更多的平板凸轮部件14，使凹陷部分和凸出部分装配在一起而成。
尽管，上面对应用在摩托车内燃机上的层压凸轮的实施例进行了说明，当然，本发明的层压凸轮还可以广泛地适用于除内燃机外的许多领域。
上面所构成的发明取得了下列的效果。
根据权利要求1所公开的发明，数个金属制成的平板凸轮部件中的每一个都具有相同的形状，在平板凸轮部件的平板表面中的一个平板表面上设置凸出部分，而在另一个平板表面上，在与该凸出部分的反面相应的位置处设置一个凹陷部分，以此构成这些平板凸轮部件，通过将该凹陷部分和凸出部分装配在一起使这些若干的平板凸轮部件被层压起来，以此组装成层压凸轮。因此，平板凸轮部件可以被定位并被结合在一起而没有偏离，以便使层压凸轮与凸轮轴的组装精度能被提高。这样，当凸轮运转时，下面这样一种情形可以被消除，这种情形是，凸轮表面与从动装置如阀门或类似的装置的邻接状态变得不平稳或接触位置被偏离。运转精度可以被提高，凸轮耐久性可以被延长。
根据权利要求2所公开的发明内容，由于凹陷部分和凸出部分被设置在弧形凸轮形状的平板凸轮部件的伸出部分上，当要加工的材料在冲压工艺中被冲压时，由于在平板厚度方向上的凹陷部分和凸出部分，沿伸出部分的边缘位置的方向上的厚度的不均匀性被消除了。这样，冲切面的大部分变成切割面，在靠近伸出部分的边缘位置的凸轮表面部分和靠近轴孔的孔边缘位置的轴孔表面部分上产生剪裂表面的情形被消除了。这样，轴孔的孔精度的降低的问题得到了解决。与从动装置之间的接触位置的偏离被消除了，运转精度可以被提高。
根据权利要求3所公开的发明内容，在冲压加工时经常发生厚度不均匀的地方，凹陷部分和凸出部分被成型，以便使沿伸出部分的边缘位置的方向上的厚度的不均匀性被有效地防止。因此，在冲切表面上造成的剪裂表面的数量被减少了。
根据权利要求4所公开的发明内容，在伸出部分上的最平衡的位置处设置凹陷部分和凸出部分，以便有效地防止沿伸出部分的边缘位置的方向上的厚度的不均匀性。在冲切表面上造成的剪裂表面的数量被进一步减低。孔的完工精度极高。
权利要求
1.一种层压凸轮，其由数个具有相同形状的金属平板凸轮部件通过层压组装而成，使每一个所述的平板凸轮部件上成型的轴孔对正，并把一根凸轮轴通过压力插入所述的轴孔，其特征在于在一个平板表面上设置一个凸出部分，在另一个平板表面上的与所述的凸出部分反面相应的位置上设置一个凹陷部分，从而构成每一个所述的平板凸轮部件，通过把凹陷部分与凸出部分相应地装配起来，使所述的数个平板凸轮部件被互相层压在一起，从而使之结合成一整体。
2.一种如权利要求1所述的层压凸轮，其特征在于所述的平板凸轮部件被冲压加工成一个弧形凸轮的形状，其上有一个伸出部分，该伸出部分沿一个方向从所述的轴孔向外伸出，所述的凹陷部分和凸出部分在所述的伸出部分上构成。
3.一种如权利要求2所述的层压凸轮，其特征在于在下面的这种情况下，即在沿一个凸轮轴向的方向能看到所述的凹陷部分和所述的突出部分处，而且在该处把一条中心线用作一个坐标，该中心线连接所述的轴孔的中心和所述的伸出部分上位于距离所述的中心最远的位置处的一个边缘位置，在一个向左和向右大约10度的角度范围内的位置处，所述的凹陷部分和所述的凸出部分被成型。
4.一种如权利要求2所述的层压凸轮，其特征在于在下面的这种情况下，即在沿一个凸轮轴向的方向能看到所述的凹陷部分和所述的突出部分处，所述的凹陷部分和所述的凸出部分被设置在一条中心线上，该中心线连接所述的轴孔的中心和所述的伸出部分上的位于距离所述的中心最远的位置处的一个边缘位置，即，在所述的边缘位置和所述的轴孔的一个孔边缘位置之间的中间位置处，凹陷部分和突出部分被成型，所述的孔边缘位置是离所述的边缘位置最近的一个孔边缘位置。
全文摘要
在一个由若干金属制成的平板凸轮部件层压而成的层压凸轮上,防止了在组装上产生的平板凸轮部件的位置偏离,避免了层压凸轮在凸轮轴上的安装精度的降低。被层压的平板凸轮部件14被这样形成,以便使凸轮的外轮廓被制成同样的弧形凸轮形状,该外轮廓具有一个从轴孔15沿一个方向向外伸出的伸出部分16。一个凸出部分16a在伸出部分16的一个平板表面上被成型,在另一个平板表面上,在与凸出部分的反面相应的位置处,一个凹陷部分16b被成型。对于一个层压凸轮10或11,使凹陷部分16b和凸出部分16a配合起来,并使作为外圆周表面的凸轮表面m和作为内圆周表面的轴孔表面n协调配合得没有偏离,从而将平板凸轮部件14层压,以此,使平板凸轮部件14组装成一个整体以构成一个结合成一体的凸轮。
文档编号B21D53/00GK1357679SQ0114272
公开日2002年7月10日 申请日期2001年12月4日 优先权日2000年12月5日
发明者小笠原敦, 结城正夫, 門庭茂, 早川章平 申请人:本田技研工业株式会社, 株式会社平田