专利名称：凸轮组装体和凸轮定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与金属制凸轮相关的技术，特别是涉及这样一种凸轮组装体和对该凸轮组装体具有的板凸轮进行定位的凸轮定位装置，该凸轮组装体在凸轮轴的周向以预定角度相互错开安装相位地将2个板凸轮同轴地组装，例如适合用于内燃机的排气门和进气门的开闭控制等。
背景技术：
过去，例如在机动二轮车等内燃机中，如
图12所示那样，作为回转机构，一般使用在凸轮轴1上组装2个板凸轮2、2和齿轮3的金属制的凸轮组装体4。这样用于内燃机的凸轮组装体4都沿凸轮轴1的周向以预定角度相互错开安装相位地将轮廓形成为圆弧凸轮形的板凸轮2、2同轴地安装。
在组装这样的凸轮组装体4的场合，例如分别将其轴插通孔5对齐地对各冲裁加工的板凸轮2、2和齿轮3进行定位保持，特别是在凸轮轴的周向以预定角度相互错开安装相位地对板凸轮2、2进行定位，在相同的轴插通孔5中压入凸轮轴1进行安装。
在内燃机中使用时，在齿轮3啮合省略了图示的与发动机循环同步地回转的曲柄轴上的正时齿轮，使凸轮轴1回转，相应于该凸轮轴1的回转，使板凸轮2、2回转，进行与其对应的排气门或进气门的开闭控制。
可是，过去进行那样的凸轮组装体4的组装时，在相对凸轮轴1以预定角度相互错开安装相位地对板凸轮2、2进行定位的场合，易于在板凸轮2、2产生位置偏移，不能在凸轮间获得预定的相位差，当在偏移状态下压入凸轮轴1时，板凸轮2、2相对凸轮轴1的安装精度下降，结果，在凸轮作动时，凸轮面2a相对气门等从动件的接触没对准或接触位置偏移，使作用精度下降，难以提高作为凸轮的耐久性。
因此，本发明的目的在于解决上述那样的过去的问题，在组装凸轮组装体时，没有偏移地按预定的相位差对相位不同的2个板凸轮进行定位保持，提高相对凸轮轴的组装精度。
发明的公开本发明为了达到上述目的，如以下那样地构成。即，本发明的凸轮定位装置当在第1和第2金属制板凸轮具有的轴插通孔压入凸轮轴对凸轮组装体进行组装时，沿上述凸轮轴的周向按预定角度相互错开安装相位地对上述第1和第2板凸轮进行定位保持；其特征在于具有第1凸轮定位夹具、第2凸轮定位夹具、及定位台；该第1凸轮定位夹具设置对应于上述第1板凸轮的外形穿设成与其大体相同形状并在底部形成该板凸轮的支承面的定位孔，当对上述第1板凸轮进行定位保持时，将该板凸轮嵌入到上述定位孔载置于支承面；该第2凸轮定位夹具设置对应于上述第2板凸轮的外形穿设成与其大体相同形状并在底部形成该板凸轮的支承面的定位孔，当对上述第2板凸轮进行定位保持时，将该板凸轮嵌入到上述定位孔载置于支承面；该定位台对应于上述板凸轮间的相位差在按预定角度使方向不同的相对位置配置相互的上述定位孔，固定上述第1和第2定位夹具。
因此，在本发明中，当进行凸轮组装体的组装时，如将第1和第2板凸轮分别嵌入到预定相位差的定位孔、将凸轮轴压入到轴插通孔，则两板凸轮按相互的相位差量的预定角度、在周向上离开的凸轮轴上的预定安装相位进行安装。这样，本发明可没有偏移地按预定的相位差在凸轮轴上对第1和第2板凸轮进行定位保持，这样，可显著提高两板凸轮相对凸轮轴的安装精度。结果，当凸轮作动时，可消除凸轮面相对气门等从动件的接触的不对准或接触位置的偏移那样的情况，提高作用精度，另外，可提高凸轮的耐久性。
另外，本发明的凸轮定位装置的特征在于包括真空装置和真空度检测装置；该真空装置使上述定位孔与嵌入到该定位孔的上述板凸轮间的空气从上述支承面下方通过空气通道排出；该真空度检测装置分别检测出上述定位孔与上述板凸轮间的真空度，根据该真空度确认上述板凸轮相对上述支承面的紧密接触度。因此，当对第1和第2板凸轮进行定位保持时，这样分别嵌入到定位夹具的定位孔，载置于该定位孔的支承面上，在定位孔内对板凸轮间抽真空，根据此时获得的真空度确认板凸轮相对支承面的紧密接触度，从而可防止板凸轮倾斜等位置偏移的发生，更确实地进行定位。
本发明如以下那样构成可实现上述目的。即，本发明的凸轮组装体将凸轮轴压入到第1和第2金属制板凸轮具有的轴插通孔，在该凸轮轴的周向以预定角度相互错开安装相位地同轴安装上述第1和第2板凸轮；其特征在于分别在一侧板面设置凸部、在其正背面设置凹部地形成上述第1和第2板凸轮，同时，在任一方的板凸轮例如第1板凸轮将上述凹凸部设置到从该板凸轮的安装相位离开与另一方的板凸轮例如第2板凸轮的相位差相当的角度量的位置，由相互的凹部与凸部的配合连接上述两板凸轮使其一体化。因此，在本发明中，当配合相互的凹部与凸部地连接第1和第2的板凸轮时，两板凸轮预先定位到离开与预定的相位差相应的角度的预定相对位置而一体化。这样，当在轴插通孔压入凸轮轴对凸轮组装体进行组装时，可在凸轮轴上没有偏移地按预定的相位差对第1和第2板凸轮进行定位保持，这样，可明显提高板凸轮相对凸轮轴的组装精度。结果，凸轮作动时，没有凸轮面相对气门等从动件的接触不对准或接触位置偏移那样的情况，可提高作用精度，另外，可提高凸轮的耐久性。
另外，本发明如以下那样构成可实现上述目的。即，本发明的凸轮组装体将凸轮轴压入到第1和第2金属制板凸轮具有的轴插通孔，在该凸轮轴的周向以预定角度相互错开安装相位地同轴安装上述第1和第2板凸轮；其特征在于具有连接上述第1和第2板凸轮的连接板，在上述第1和第2板凸轮分别将凸部设置到一侧板面，在其正背面的另一侧板面设置凹部，同时，在上述连接板的与上述两板凸轮的相位差相符地相互隔离开角度的相对位置设置与上述两板凸轮的上述凹凸部配合的凹凸部，由将上述连接板夹于中间地由凹部与凸部的配合使上述两板凸轮重合而一体化。
因此，在本发明中，如在连接板的一侧板面配合相互的凸部和凹部地重合第1板凸轮、在另一侧板面配合相互的凹部和凸部地重合第2板凸轮地连接，则两板凸轮对应于(相符于)预定的相位差在隔离开角度的预定相对位置预先定位一体化。这样，当将凸轮轴压入到轴插通孔对凸轮组装体进行组装时，可在凸轮轴上没有偏移(不错位)地按预定的相位差对第1和第2板凸轮进行定位保持，这样，可明显提高板凸轮相对凸轮轴的组装精度。结果，当凸轮作动时，没有凸轮面相对气门等从动件的接触不对准或接触位置偏移那样的情况，可提高作用精度，另外，可提高凸轮的耐久性。
附图的简单说明图1为说明本发明的凸轮定位装置具有的凸轮定位夹具的配置构成的示意平面图。
图2为示出凸轮定位夹具的构成的局部纵断面图。
图3为凸轮定位夹具的外观透视图。
图4为凸轮组装体的组装设备具有的齿轮组装装置的局部纵断面图。
图5(5A)为板凸轮的正面图，(5B)为板凸轮的侧断面图。
图6为在组装设备组装的凸轮组装体的透视图。
图7为示出组装设备的示意构成的透视图。
图8为示出连接状态的第1和第2板凸轮的正面图。
图9为沿图8中线X-X获得的纵断面图。
图10为示出由连接板连接的第1和第2的板凸轮的正面图。
图11为沿图10中的Y-Y线获得的纵断面图。
图12为示出在凸轮轴上组装相位不同的2个板凸轮的过去的凸轮组装体的透视图。
实施发明的最佳形式下面参照附图更详细地说明本发明的实施形式。
图7示出具有本发明凸轮定位装置的组装设备。该组装设备作为成品，例如为组装示于例如图6的凸轮组装体C的设备。
凸轮组装体C为例如在机动二轮车用内燃机中使用的金属制回转机构，在凸轮轴12的周向按预定角度相互错开安装相位地将第1和第2板凸轮10、11安装于凸轮轴12，同样，由1个安装构成齿轮13。特别是板凸轮10、11例如使用精密冲裁法进行冲裁成形，在图5A、5B中也示出，呈从轴插通孔22朝一方向外方具有延伸部14的圆弧凸轮状，在一侧板设置圆柱形的凸部14a，在该凸部14a的正背面的另一侧板面设置圆柱状的凹部14b。使用时，在齿轮13啮合与发动机循环同步地回转的曲柄轴上的正时齿轮，使凸轮轴12回转，相应于该凸轮轴12的回转使板凸轮10、11回转，进行与其对应的排气门或进气门的开闭控制。
该凸轮组装体的组装设备如图7所示那样具有纵长构成的设备本体15。设备本体15在下部侧具有组装台16，在上部侧具有齿轮组装装置17。齿轮组装装置17具有压力机(最好为液压式)，如图4也示出的那样，在从该压力机垂下的压力机压头18下端，通过载荷传感器19安装齿轮定位夹具20。
齿轮定位夹具20呈短圆柱状，在下面中央部设置开设成与上述齿轮13大体相同直径的圆盘形的定位凹部20a，同时，在定位凹部20a的中心穿设轴退让孔20b。在定位凹部20a形成在图4中上面与齿轮13的板面对齐的支承面20c，同时，虽然省略了图示，但在内周壁的一部分突设齿轮13的齿部啮合的定位用的齿形部。在定位凹部20a设置空气通道21，在该空气通道21通过图外的连接构件连接真空泵那样的真空装置(省略图示)。
在组装台16如图7所示那样将水平导向盘23固设于上侧。在水平导向盘23具有的导轨上接合定位台26，在定位台26上搭载第1和第2凸轮定位夹具24、25，构成本发明中所谓的凸轮定位装置A。在图示例中，凸轮定位装置A与凸轮定位夹具24、25一起并列设置轴保持件27，固定于相同的定位台26上。
轴保持件27为在中心沿铅直方向立起保持凸轮轴12的轴定位装置。水平导向盘23在其端部具有驱动马达28，由驱动马达28在图中朝左右使定位台26往复移动，适当选择地在齿轮定位夹具20的正下方将凸轮定位夹具24、25和轴保持件27分度到预定位置地进行定位。
凸轮定位夹具24、25如图3所示那样在下部设置具有环状凸缘29a的短圆柱状安装台29，在安装台29安装圆盘状的定位夹具30。定位夹具30在上面中央部设置圆形凹部30a，在该圆形凹部30a的中心穿设沿板厚方向贯通的定位孔31。定位孔31与上述圆弧形的板凸轮10、11对应地(相符地)穿设为与其大体相同的形状，构成安装台29上面的一部分的圆弧形的支承面S对着外部地形成。
安装台29穿设在定位孔31下方的凸轮轴12插通位置贯通的轴退让孔29a，在其侧面的板凸轮10、11的上述凹凸部位置穿设贯通的空气通道32。空气通道32如图2所示那样对应于板凸轮10、11的凸部14a形状将其入口的上端开口部形成为稍扩大直径的圆筒状，在该处形成定位用的接合凹部29b。
在凸轮定位装置A中，上述凸轮定位夹具24、25如图1所示那样由对应于上述板凸轮10、11的相位差配置到按预定角度α使方向不同的相对位置的安装部位将相互的定位孔31固定到定位台26上。
凸轮定位夹具24、25如图2所示那样，通过图外的连接构件将空气通道32的下端开口连接到真空泵那样的真空装置P，通过空气通道32可分别对定位夹具30与板凸轮10、11间抽真空。另外，具有真空计那样的真空检测装置T，当已抽真空时，可分别检测定位夹具30与板凸轮10、11间的真空度。
在使用上述组装设备对凸轮组装体C进行组装的场合，如图4所示那样，将齿轮13嵌入到定位凹部20a而设置。当例如由图外的适当的传感器检测该齿轮13的设置时，齿轮组装装置17的上述真空装置作动，通过空气通道21将定位凹部20a与齿轮13之间的空气抽出，在此时的真空压力下将齿轮13吸附到支承面20c，不落下地进行保持。
这样对齿轮13抽真空时，由例如图外的真空度检测装置检测定位凹部20a与齿轮13间的真空度，根据该检测的真空度，确认齿轮13相对定位凹部20a的支承面20c的密接度。在该场合，当获得预定的真空度时，依原样将齿轮13保持于定位凹部20a。当不能获得预定的真空度时，可正确地重新将齿轮13的倾斜度等设置到预定位置。
一方面，凸轮轴12由轴保持件27铅直地立起定位设置。另一方面，板凸轮10、11分别由凸轮定位夹具24、25进行定位保持。
当对第1板凸轮10进行定位保持时，如图2所示那样，在凸部14a朝下的状态下将第1板凸轮10嵌入到定位夹具30的定位孔31，将凸部14a接合到接合凹部29b，载置设定到支承面S。
然后，当例如由图外的适当传感器检测到第1板凸轮10的设定时，真空装置P作动，通过空气通道32将定位夹具30与第1板凸轮10间的空气抽出，由此时的真空压力将板凸轮10吸附于支承面S进行保持。这样对板凸轮10抽真空时，由真空度检测装置T检测定位夹具30与板凸轮10间的真空度，根据该检测出的真空度确认板凸轮10相对定位夹具30的支承面S的密接程度。在该场合，当获得了预定的真空度时，依原样在定位孔31内保持板凸轮10。当未能获得预定的真空度时，重新将第1板凸轮10的倾斜度等设置到正确的预定位置。在本发明中，例如由将压缩空气送入到板凸轮·齿轮与定位夹具间、使其间为负压状态的构成，也可确认板凸轮等相对定位夹具的支承面的密接程度。
另外，在对第2板凸轮11进行定位保持的场合，同样，在将该第2板凸轮11嵌入到第2凸轮定位夹具25的定位孔31地载置于支承面S上后，由真空装置P抽真空，确认板凸轮11相对定位夹具30的支承面S的密接程度，设置到预定位置。这样，在本发明的凸轮定位装置A中，第1和第2板凸轮10、11与凸轮轴12上的预定的相位差对应地定位保持到如图1所示那样按角度α在周向上使安装相位相互错开的相对位置。
这样，分别对齿轮13、凸轮轴12、及板凸轮10、11进行定位保持后，使驱动马达28作动，移动定位台26，首先，将轴保持件27引导至齿轮定位夹具20的正下方的组装位置，对齐凸轮轴12与齿轮13的轴退让孔20b的中心。
然后，使齿轮组装装置17的液压式压力机作动，使压力机压头18从图7的等候位置下降到预定高度，如图4所示那样，将凸轮轴12压入到齿轮13的轴插通孔13a，将齿轮13安装于凸轮轴12上的预定长度位置。
此后，使压力机压头18返回到等侯位置，并使定位台26再次移动，将第1凸轮定位夹具24引导至齿轮定位夹具20正下方的安装位置，使凸轮轴12与第1板凸轮10的轴插通孔22的中心对齐。
然后，再次使压力机压头18下降到预定高度，将凸轮轴12压入到板凸轮10的轴插通孔22，将该板凸轮10安装到凸轮轴12上的预定长度位置。另一方面，对于第2板凸轮11，也同样在齿轮定位夹具20的正下方的安装位置压入凸轮轴12。这样，第2板凸轮在凸轮轴12上的预定长度位置相对第1板凸轮10安装到按角度α在周向错开的预定角度位置。
上述板凸轮10、11为在两板面设置凸部14a和凹部14b成形的凸轮，但在图示例中，并不排除在板面使用没有那样的凹凸的平直的板凸轮的场合。
以上说明了使用凸轮定位装置24、25在凸轮轴12的周向按预定角度α错开安装相位地对第1和第2板凸轮10、11进行定位的例子。然而，本发明在凸轮组装体C如以下那样构成第1和第2板凸轮10、11，也可将这些板凸轮定位于相互隔开预定的相位差α的相对位置。
在该图示实施形式中，首先，根据第2板凸轮11的构成进行说明。该板凸轮11例如使用精密冲裁法进行冲裁成形，与图5A、5B所示场合同样，从轴插通孔22朝单向外方形成具有延伸部14的圆弧凸轮形状，在一侧板面设置凸部14a，在该凸部14a的正背面将凹部14b设置到另一侧板面。
另一方面，第1板凸轮10与第2板凸轮11同样地冲裁成形，但例如如图8和图9所示那样由穿设了轴插通孔22的圆弧凸轮形的凸轮本体部10a和从轴插通孔22朝横向延伸出的相同板状的连接凸部10b形成。
连接凸部10b的凸出长度比第2板凸轮11稍短，对应于其延伸部14的外形将外缘形成为圆形。而且，在连接凸部10b，从第1板凸轮10的安装相位按仅与第2板凸轮11的相位差(角度α)隔离开相应的角度的位置将凸部10c设于一侧板面，在凸部10c的正背面将凹部10d设置形成于另一侧板面。
第1和第2板凸轮10、11在该连接凸部10b重合，配合相互的凹部10d和凸部14a进行连接而一体化。这样，两板凸轮10、11由该凹部10d与凸部14a的配合相互限制，相互定位到按仅以相位差α的角度隔离开的预定的安装相位。
因此，在图示例中，当组装凸轮组装体C时，省略了图示，例如压入凸轮轴12组装齿轮13后，使用适当的定位夹具对上述构成的第1和第2板凸轮10、11进行定位支承，当将凸轮轴12压入到轴插通孔22时，在按预定角度α错开相位的预定的相对位置安装到凸轮轴12上。
在该图示例中，相对第2板凸轮11，在第1板凸轮10侧形成连接凸部10b，在该处形成设置了凹凸部10d、10c的变形凸轮形状，但在本发明中，也可相反地相对第1板凸轮10将第2板凸轮11侧形成为同样的变形凸轮形状。
另外，本发明也可在凸轮组装体C通过以下那样的构成将第1和第2板凸轮10、11定位到相互隔开预定相位差的安装相位。
在该图示实施形式中，对于凸轮组装体C，第1和第2板凸轮10、11同样地由精密冲裁法进行冲裁成形，都形成为与图5A、5B所示场合相同的圆弧凸轮形状，在一侧板面设置凸部14a，在凸部14a的正背面将凹部14b设于另一侧板面。在这些板凸轮10、11间如图10和图11所示那样配置连接板35，由该连接板35一体地连接两板凸轮10、11。
连接板35同样使用精密冲裁法进行冲裁成形，设置与第1和第2板凸轮10、11相同的轴插通孔22，从该轴插通孔22分支地设置朝外凸出的板片部36、37。
板片部36、37的凸出长度分别比第1和第2板凸轮10、11稍短，对应于延伸部14的外形将外缘形成为圆形。而且，在板片部36、37的对应于两板凸轮10、11的安装相位差α隔离开相应的角度的位置例如设置凸部36a和凹部37a。在凸部36a的正背面设置形成凹部36b。
该形状的连接板35在一方的板片部36通过配合相互的凸部36a和凹部14b而重合第1板凸轮10，在另一方的板片部37配合相互的凹部37a和凸部14a而重合第2板凸轮11，连接两板凸轮10、11而一体化。这样，两板凸轮10、11分别由与连接板35的凹凸的配合受到限制，定位于相互仅按相位差α隔离开角度的预定的安装相位。
因此，在图示例中，当组装凸轮组装体C时，与上述同样，压入凸轮轴12地安装齿轮13后，上述构成的一体凸轮10、11将凸轮轴12压入到轴插通孔22时，在仅按预定角度α错开相位的预定的相对位置安装于凸轮轴12。
上述凹凸部14b、14a等都为圆柱状，但也可为棱柱状等其它适当形状。
以上示出组装在机动二轮车用内燃机中使用的凸轮组装体C的例子，但本发明当然也可广泛地适用于在内燃机以外使用的凸轮组装体。另外，本发明示出使用2个板凸轮的例子，但当然也可适用于使用2个以上的板凸轮的场合。
产业上利用的可能性如以上那样，本发明作为在机动二轮车等的各种内燃机中使用的金属制的凸轮组装体有用，另外，作为错开安装相位地对该凸轮组装体具有的板凸轮进行定位的凸轮定位装置有用，另外，作为在内燃机以外使用的凸轮组装体有用，作为错开安装相位对该凸轮组装体的板凸轮进行定位的凸轮定位装置有用。
权利要求
1.一种凸轮定位装置，当在第1和第2金属制板凸轮具有的轴插通孔压入凸轮轴对凸轮组装体进行组装时，沿上述凸轮轴的周向按预定角度相互错开安装相位地对上述第1和第2板凸轮进行定位保持；其特征在于包括第1凸轮定位夹具、第2凸轮定位夹具、及定位台；该第1凸轮定位夹具设置对应于上述第1板凸轮的外形穿设成与该外形基本相同形状并在底部形成该板凸轮的支承面的定位孔，当对上述第1板凸轮进行定位保持时，将该板凸轮嵌入到上述定位孔、载置于支承面；该第2凸轮定位夹具设置对应于上述第2板凸轮的外形、穿设成与该外形基本相同形状并在底部形成该板凸轮的支承面的定位孔，当对上述第2板凸轮进行定位保持时，将该板凸轮嵌入到上述定位孔、载置于支承面；该定位台对应于上述板凸轮间的相位差在按预定角度使方向不同的相对位置配置相互的上述定位孔，固定上述第1和第2定位夹具。
2.根据权利要求1所述的凸轮定位装置，其特征在于包括真空装置和真空度检测装置；该真空装置使上述定位孔与嵌入到该定位孔的上述板凸轮间的空气从上述支承面下方通过空气通道排出；该真空度检测装置分别检测出上述定位孔与上述板凸轮间的真空度，根据该真空度确认上述板凸轮相对上述支承面的紧密接触度。
3.一种凸轮组装体，将凸轮轴压入到第1和第2金属制板凸轮具有的轴插通孔，在该凸轮轴的周向以预定角度相互错开安装相位地同轴安装上述第1和第2板凸轮；其特征在于分别在一侧板面设置凸部、在其正背面设置凹部地形成上述第1和第2板凸轮，同时，在任一方的板凸轮将上述凹凸部设置到从该板凸轮的安装相位隔离开仅与另一方的板凸轮的相位差的角度的位置，由相互的凹部与凸部的配合连接上述两板凸轮使其一体化。
4.一种凸轮组装体，将凸轮轴压入到第1和第2金属制板凸轮具有的轴插通孔，在该凸轮轴的周向以预定角度相互错开安装相位地同轴安装上述第1和第2板凸轮；其特征在于具有连接上述第1和第2板凸轮的连接板，在上述第1和第2板凸轮分别将凸部设置到一侧板面，在其正背面的另一侧板面设置凹部，同时，在上述连接板的与上述两板凸轮的相位差对应地相互隔离开角度的相对位置设置与上述两板凸轮的上述凹凸部配合的凹凸部，由将上述连接板夹于其间地由凹部与凸部的配合使上述两板凸轮重合而一体化。
全文摘要
一种错开安装相位对在内燃机的气门开闭控制等使用的金属制凸轮组装体的2个板凸轮进行定位的定位装置，具有第1凸轮定位夹具24和第2凸轮定位夹具25，该第1凸轮定位夹具24对应于第1板凸轮10的外形设置与其大体相同形状的定位孔31，该第2凸轮定位夹具25对应于第2板凸轮11的外形设置与其大体相同形状的定位孔31。凸轮定位夹具24、25对应于两板凸轮10、11的预定的相位差将相互的定位孔31配置到按角度α使方向不同的相对位置而固定于定位台26上。当进行凸轮组装体C的组装时，如将第1和第2板凸轮分别嵌入到定位孔31而将凸轮轴12压入到轴插通孔22，则两板凸轮安装到按相互的相位差按角度α在周向离开的凸轮轴上的相对位置。
文档编号F01L1/047GK1612986SQ0182150
公开日2005年5月4日 申请日期2001年10月10日 优先权日2000年12月28日
发明者小笠原敦, 结城正夫, 间庭茂, 早川章平 申请人:本田技研工业株式会社, 株式会社平田