WO2012090300A1 - 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法 - Google Patents

二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012090300A1
WO2012090300A1 PCT/JP2010/073713 JP2010073713W WO2012090300A1 WO 2012090300 A1 WO2012090300 A1 WO 2012090300A1 JP 2010073713 W JP2010073713 W JP 2010073713W WO 2012090300 A1 WO2012090300 A1 WO 2012090300A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylindrical member
shaft
outer shaft
cam
coupling member
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/073713
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
立野学
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to JP2011543387A priority Critical patent/JP5234191B2/ja
Priority to CN201080041243.XA priority patent/CN102686911B/zh
Priority to PCT/JP2010/073713 priority patent/WO2012090300A1/ja
Priority to US13/265,106 priority patent/US8833202B2/en
Priority to EP10853826.5A priority patent/EP2662596B1/en
Publication of WO2012090300A1 publication Critical patent/WO2012090300A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/04—Adjustable cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0057—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by splittable or deformable cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0471—Assembled camshafts
    • F01L2001/0473—Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49293—Camshaft making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams

Definitions

  • the present invention relates to a double camshaft structure and a method for assembling the double camshaft structure.
  • a cam shaft having a plurality of cams that can rotate relative to each other is known (for example, Patent Document 1).
  • the first at least one cam is rotatably supported on the outer shaft side and is fixed to the inner shaft through a notch in the outer shaft.
  • a separate cam is provided on the outer shaft.
  • a plurality of cams are fitted into the base tube to form one unit. This unit slides on the outer peripheral surface of the outer shaft.
  • the intake cam fixed to the inner shaft is made of a cylindrical member, and this cylindrical member is slidably supported by a cam support portion which is a raised portion formed integrally with the outer shaft.
  • a cam support portion which is a raised portion formed integrally with the outer shaft.
  • the cam shaft of Patent Document 1 includes a plurality of cams in the base tube, it is difficult to secure a sufficient fixing allowance to the inner shaft by the pins. As a result, it is assumed that it is difficult to firmly connect the cams. For example, when two cams are provided on the base tube, a pin must be disposed between the two cams in order for the two cams to receive the force evenly. For this reason, it is conceivable that the pin fixing allowance cannot be secured sufficiently. Further, since the pin for fixing the base tube to the inner shaft is structured to penetrate the outer shaft, the outer shaft must be provided with two notches for avoiding the pins. As a result, the rigidity of the outer shaft is reduced.
  • the pin is generally press-fitted when a cam fixed to the inner shaft is mounted. At this time, the inner shaft bends, and the inner shaft and the outer shaft. It is assumed that clearance management becomes difficult. Further, in the cam shaft disclosed in Patent Document 1, it is difficult to manage the clearance between the outer shaft and the base tube.
  • a cam fixed to the outer shaft and a cam that can rotate with respect to the outer shaft are mounted on the outer shaft.
  • the cam fixed to the outer shaft is processed into a cylindrical shape, and is fixed by a frictional force between the inner peripheral surface thereof and the outer peripheral surface of the outer shaft. For this reason, when the cam is moved to a desired position, the outer peripheral surface of the outer shaft may become rough. Since the outer peripheral surface of the outer shaft is also a sliding surface of the cam that can rotate with respect to the outer shaft, it is not desirable that the outer peripheral surface of the outer shaft is rough.
  • the double cam shaft structure and the method for assembling the double cam shaft structure disclosed in the present specification ensure the rigidity of the double cam shaft structure, and slide the cam fixed to the inner shaft and rotating outside the outer shaft.
  • the task is to maintain the moving surface.
  • the double cam shaft structure disclosed in this specification is a double cam shaft structure in which an inner shaft provided with a variable cam is inserted into an outer shaft provided with a fixed cam.
  • the fixed cam is provided on a first cylindrical member
  • the first cylindrical member is fixed to the outside of the outer shaft
  • the variable cam is provided on a second cylindrical member
  • the second cylinder The member is rotatably mounted on the outer side of the first cylindrical member, and the inner shaft passes through a notch provided in the first cylindrical member by a coupling member and a notch provided in the outer shaft. It is characterized by being fixed to.
  • the first cylindrical member is fixed to the outside of the outer shaft and rotates with the rotation of the outer shaft.
  • the first cylindrical member is fixed to the outer peripheral surface of the outer shaft by press fitting or the like.
  • the first cylindrical member is moved and fixed from one end side of the outer shaft to a desired position. At this time, the outer peripheral surface of the outer shaft may become rough.
  • the second cylindrical member is attached to the outside of the first cylindrical member. That is, the first cylindrical member provided with the fixed cam and the second cylindrical member provided with the variable cam serving as the rotating cam are combined to form one unit.
  • the outer peripheral surface of the first cylindrical member is a sliding surface of the second cylindrical member.
  • the double cam shaft structure disclosed in the present specification includes a first cylindrical member and a second cylindrical member that are stacked on the outer shaft. For this reason, it has high rigidity.
  • the first cylindrical member is overlaid at a location where a notch is provided to rotate the second cylindrical member having the variable cam. For this reason, the rigidity of the outer shaft is increased.
  • the second cylindrical member since the second cylindrical member only needs to have a single cam, it is easy to secure a space for mounting the coupling member, and the second cylindrical member by the coupling member, the inner shaft, Can be firmly coupled.
  • the second cylindrical member can be provided with a convex press-fit portion provided with an insertion hole into which the coupling member is inserted.
  • a convex press-fitting portion By providing the convex press-fitting portion, the contact area between the second cylindrical member (the inner peripheral surface of the insertion hole) and the coupling member increases, and the frictional force increases. As a result, dropout of the coupling member is suppressed, and strong coupling is also realized.
  • Such a press-fitting portion is provided in parallel with the variable cam.
  • the rigidity of the press-fit portion can be improved by generating the press-fit portion so as to be convex and parallel to the cam portion where the cam nose is formed. That is, the variable cam and the press-fit portion can be formed as a continuous convex portion. Since the variable cam and the press-fit portion are formed as one lump, the press-fit allowance can be increased while ensuring the rigidity of the press-fit portion.
  • the coupling member may include a stepped portion that comes into contact with the inner shaft. By providing the step portion, the coupling member can be positioned. When the coupling member includes the step portion, the clearance management between the inner shaft and the outer shaft and the clearance management between the first cylindrical member and the second cylindrical member are facilitated.
  • the inner shaft is inserted into the outer shaft, the first cylindrical member provided with the fixed cam is fixed to the outside of the outer shaft, and the variable cam is provided.
  • the second cylindrical member is rotatably arranged outside the first cylindrical member, and is a method of assembling a double cam shaft structure fixed to the inner shaft using a coupling member.
  • the coupling member having a stepped portion that contacts the inner shaft is provided on the inner shaft through a notch provided in the first cylindrical member and a notch provided in the outer shaft.
  • the stepped portion is once brought into contact with the inner shaft, and then the coupling member is moved in the direction opposite to the insertion direction so that the outer peripheral surface of the first cylindrical member and the second The clearance with the inner peripheral surface of the cylindrical member is ensured.
  • the clearance between the inner shaft and the outer shaft and the clearance between the first cylindrical member and the second cylindrical member can be managed.
  • the stepped portion of the coupling member is once press-fitted until it abuts against the inner shaft, the inner shaft and the coupling member can be in a strong coupled state.
  • Each of the inner shaft, the outer shaft, the first cylindrical member, and the second cylindrical member is an adjustment hole that can reach the distal end portion of the coupling member inserted into the insertion hole of the inner shaft.
  • the coupling member can be moved in the direction opposite to the insertion direction by pushing back the coupling member through the adjustment hole.
  • the rigidity of the double camshaft structure is secured, and the cam slide fixed on the inner shaft and rotating outside the outer shaft is provided.
  • the moving surface can be held.
  • FIG. 1 is an exploded view showing a part of a valve drive mechanism having a double camshaft structure according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of an outer shaft incorporated in the valve drive mechanism of the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of an inner shaft incorporated in the valve drive mechanism of the embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of a second cylindrical member having a variable cam.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the first cylindrical member and the second cylindrical member are removed from the outer shaft.
  • FIG. 6 is a sectional view of the double camshaft structure of the embodiment.
  • FIG. 7A is an explanatory view showing a state where the coupling member is inserted into the inner shaft, and FIG.
  • FIG. 7B is an explanatory view in which the double cam shaft structure of the embodiment is taken as a cross section along the axial direction.
  • FIG. 8A is an explanatory view schematically showing a process of inserting the coupling member
  • FIG. 8B is a diagram illustrating the clearance between the inner shaft and the outer shaft and the first cylindrical member and the second while pushing back the coupling member. It is explanatory drawing which shows typically the process of adjusting clearance with a cylindrical member.
  • FIG. 9A schematically illustrates a process of inserting the coupling member while securing the clearance between the first cylindrical member and the second cylindrical member with a jig
  • FIG. 9B illustrates the coupling. It is explanatory drawing which shows typically the process of adjusting the clearance of an inner shaft and an outer shaft, pushing a member back.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a part of a valve drive mechanism 150 provided with the double camshaft structure 1 of the embodiment in an exploded manner.
  • FIG. 2 is a perspective view of the outer shaft 20 incorporated in the valve drive mechanism 150.
  • FIG. 3 is a perspective view of the inner shaft 40 incorporated in the valve drive mechanism 150.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of the second cylindrical member 80 including the variable cam 81.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the first cylindrical member 60 and the second cylindrical member 80 are removed from the outer shaft 20.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the double camshaft structure 1 of the embodiment.
  • FIG. 7A is an explanatory view showing a state where the coupling member 90 is inserted into the inner shaft 40
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the double camshaft structure 1 of the embodiment along the axial direction.
  • FIG. 7A is an explanatory view showing a state where the coupling member 90
  • the valve drive mechanism 150 includes a double camshaft structure 1.
  • the valve drive mechanism 150 of this embodiment is for a four-cylinder internal combustion engine.
  • the double cam shaft structure 1 includes a structure in which an inner shaft 40 provided with a variable cam 81 is inserted into an outer shaft 20 provided with a fixed cam 61.
  • the fixed cam 61 rotates as the outer shaft 20 rotates.
  • the variable cam 81 rotates as the inner shaft 40 rotates. Since the inner shaft 40 rotates relative to the outer shaft 20, the phase of the variable cam 81 changes with respect to the phase of the fixed cam 61.
  • the outer shaft 20 is a cylindrical member as shown in FIGS.
  • the outer shaft 20 includes a fixed portion 22 to which the journal portion 21 and the first cylindrical member 60 are fixed.
  • Four journal parts 21 are provided.
  • the journal portion 21 is supported by a bearing portion of a cylinder head of the internal combustion engine.
  • Four fixing portions 22 are also provided.
  • the journal portion 21 is slightly reduced in diameter than the fixed portion 22 by mechanical polishing. The diameter reduction of the journal portion 21 can also be performed by press drawing.
  • the outer shaft 20 is provided with a flange portion 23 at one end.
  • the flange part 23 is provided by joining another member by, for example, friction welding.
  • a VVT (Variable ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ valve timing) sprocket 100 is attached to the flange portion 23 as shown in FIG.
  • the VVT sprocket 100 includes a vane accommodating portion 101.
  • the outer shaft 20 includes a notch 24 corresponding to the position of the fixed portion 22. As shown in FIG. 5, the notch 24 is used for passing a coupling member 90 described later.
  • the circumferential length of the notch 24 is set according to the change width of the phase of the variable cam 81.
  • One cutout 24 may be provided for one fixing portion 22. If the coupling member 90 passes through the outer shaft 20, a pair of notches that open to face the outer shaft 20 are necessary. However, in the double cam shaft structure 1 of the present embodiment, the coupling member 90 does not penetrate the outer shaft 20. For this reason, it is unnecessary to provide two notches facing each other in the circumferential direction of the outer shaft.
  • the outer shaft 20 includes an adjustment hole 25 corresponding to the position of the fixing portion 22.
  • the adjustment hole 25 is used when the coupling member 90 is pushed back in order to perform clearance management of each part when the double camshaft structure 1 is assembled.
  • the inner shaft 40 is a rod-shaped member.
  • the outer peripheral surface 44 of the inner shaft 40 is a sliding surface with the inner peripheral surface of the outer shaft 20.
  • the inner shaft 40 includes a flange portion 41 at one end portion.
  • the flange portion 41 is formed, for example, by forging an end portion of a rod-shaped member.
  • a VVT vane 110 is attached to the flange portion 41 as shown in FIG.
  • the vane 110 is accommodated in a vane accommodating portion 101 provided in the VVT sprocket 100.
  • a cam sensor plate 120 is attached to the other end of the inner shaft 40 as shown in FIG.
  • the inner shaft 40 is provided with insertion holes 42 for the coupling member 90 at four locations.
  • the insertion hole 42 is a through hole.
  • An opening on the side opposite to the insertion side of the insertion hole 42 is an adjustment opening 43.
  • the adjustment opening 43 is used when the coupling member 90 is pushed back in order to perform clearance management of each part when the double camshaft structure 1 is assembled. That is, the insertion hole 42 is also used as an adjustment hole.
  • the fixed cam 61 is provided on the first cylindrical member 60.
  • the first cylindrical member 60 includes a notch 62.
  • the notch 62 is for allowing a coupling member 90 described later to pass through.
  • the first cylindrical member 60 is fixed to the outside of the outer shaft 20. Specifically, it is fixed on the outer peripheral surface of the outer shaft 20 by press-fitting. Before the press-fitting, the diameter of the inner peripheral surface 63 of the first cylindrical member 60 is slightly smaller than the outer diameter of the fixed portion 22 of the outer shaft 20. And it expands to some extent by press-fitting, and is fixed with the tight binding force. The first cylindrical member 60 moves to a predetermined fixing portion 22 on the outer shaft 20.
  • journal portion 21 has a slightly smaller diameter. For this reason, it is avoided that the journal part 21 is damaged with the movement of the first cylindrical member 60.
  • the position of the notch 62 provided in the first cylindrical member 60 and the position of the notch 24 provided in the outer shaft 20 coincide. Since the first cylindrical member 60 is disposed so as to overlap the periphery of the notch 24, the portion of the outer shaft 20 is reinforced. Since the outer shaft 20 is provided with the notches 24, a decrease in rigidity is observed around the outer shaft 20, but the first cylindrical member 60 can compensate for the decrease in rigidity. Thereby, in order to maintain the rigidity of the outer shaft 20, the required rigidity can be ensured without increasing the diameter of the entire outer shaft.
  • the first cylindrical member 60 includes an adjustment hole 64 as shown in FIG.
  • the adjustment hole 64 is used when pushing back the coupling member 90 in order to perform clearance management of each part when the double camshaft structure 1 is assembled.
  • the outer peripheral surface 65 of the first cylindrical member 60 serves as a sliding surface with an inner peripheral surface 83 of the second cylindrical member 80 described later.
  • the variable cam 81 is provided on the second cylindrical member 80.
  • the second cylindrical member 80 is rotatably mounted on the outside of the first cylindrical member 60 as shown in FIGS. 1, 6, 7A, and 7B.
  • the second cylindrical member 80 is fixed to the inner shaft 40 through a notch 62 provided in the first cylindrical member 60 and a notch 24 provided in the outer shaft 20 by a pin-shaped coupling member 90.
  • the second cylindrical member 80 includes a convex press-fit portion 82 provided with an insertion hole 82a into which the coupling member 90 is inserted.
  • the press-fit portion 82 is convex in the same direction as the cam nose 81 a of the variable cam 81.
  • the press-fit portion 82 is provided in parallel with the variable cam 81.
  • the insertion direction of the coupling member 90 is on the axis line connecting the tip of the cam nose 81 a of the movable cam 81 and the rotation center AX of the movable cam 81.
  • the press-fit portion 82 is provided in parallel with the variable cam 81, so that the rigidity is improved. Since the variable cam 81 and the press-fit portion 82 are formed as one lump, the press-fit allowance can be increased while ensuring the rigidity of the press-fit portion 82.
  • the second cylindrical member 80 includes an inner peripheral surface 83.
  • the inner peripheral surface 83 is a sliding surface with the outer peripheral surface 65 of the first cylindrical member 60.
  • the outer peripheral surface 65 of the first cylindrical member 60 is polished as a sliding surface, and is not affected by other processing. For example, there is a concern that the outer peripheral surface of the outer shaft 20 may be slightly damaged when the first cylindrical member 60 is mounted.
  • the outer peripheral surface 65 of the first cylindrical member 60 is not affected by such processing, and the accuracy of the surface roughness, shaft diameter, shape, etc. suitable as a sliding surface is maintained. .
  • the second cylindrical member 80 can smoothly rotate with respect to the first cylindrical member 60.
  • the second cylindrical member 80 includes an adjustment hole 84.
  • the adjustment hole 84 is used when the coupling member 90 is pushed back in order to perform clearance management of each part when the double camshaft structure 1 is assembled.
  • the first cylindrical member 60 and the second cylindrical member 80 form one unit.
  • the first cylindrical member 60 includes a fixed surface to the outer shaft 20 and a second cylindrical member 80, specifically, a rotational sliding surface of the variable cam 81.
  • the outer peripheral surface of the outer shaft 20 and the inner peripheral surface of the first cylindrical member 60 serve as a press-fit surface PP.
  • the outer peripheral surface 65 of the first cylindrical member 60 and the inner peripheral surface 83 of the second cylindrical member 80 are sliding surfaces, and the clearance is Ca.
  • the inner peripheral surface 26 of the outer shaft 20 and the outer peripheral surface 44 of the inner shaft 40 are sliding surfaces, and the clearance is Cb.
  • the outer shaft 20 In order to obtain a strong coupling of the coupling member 90, it is conceivable to penetrate the outer shaft 20 and support the coupling member 90 on both sides of the second cylindrical member 80.
  • the outer shaft 20 In order to allow the coupling member 90 to penetrate the outer shaft 20, the outer shaft 20 must be provided with two notches. If the number of notch portions increases, the rigidity of the outer shaft 20 decreases. For example, if a high expansion ratio is to be realized by increasing the phase difference and closing the intake valve slowly, the circumferential length of the notch becomes longer. For this reason, it is desirable that the coupling member 90 has a notch in one place without penetrating the outer shaft 20. In the double camshaft structure 1 of this embodiment, the frictional force between the coupling member 90 and the second cylindrical member 80 is improved, and the coupling member 90 is held on one side of the second cylindrical member 80.
  • the coupling member 90 is held on one side of the second cylindrical member 80 and does not penetrate the outer shaft 20, the outer shaft 20 is provided with a notch 24 only on one side. As a result, the rigidity of the outer shaft 20 is maintained, and it is possible to cope with the extension of the notch length for realizing a large phase change.
  • first cylindrical member 60 is fixed around the notch 24.
  • the first cylindrical member 60 reinforces the portion of the outer shaft 20. This is also an advantage for securing the rigidity of the outer shaft 20.
  • the coupling member 90 Since the coupling member 90 does not penetrate the outer shaft 20, the coupling member 90 includes a step 91 that contacts the opening of the insertion hole 42 of the inner shaft 40 so that the coupling member 90 does not contact the outer shaft 20. ing.
  • the step portion 91 has a position adjusting function that prevents the coupling member 90 from entering the insertion hole 42 and jumping out to the opposite side.
  • the inner shaft 40 is inserted into the outer shaft 20. Further, the first cylindrical member 60 provided with the fixed cam 61 is fixed to the outside of the outer shaft 20. A second cylindrical member 80 provided with a variable cam 81 is rotatably disposed outside the first cylindrical member 60.
  • the order of steps up to here is not limited.
  • the first cylindrical member 60 and the second cylindrical member 80 are combined to form a unit, which is fixed to the outer shaft 20.
  • the first cylindrical member 60 may be fixed to the outer shaft 20, and then the second cylindrical member 80 may be rotatably disposed on the first cylindrical member 60.
  • the timing at which the inner shaft 40 is inserted into the outer shaft 20 does not matter.
  • each part are managed so that the relationship between the clearance Ca and the clearance Cb is Ca ⁇ Cb.
  • the clearance Cb is allowed to be larger than the clearance Ca, but the allowable range is within a range in which the required axial center position deviation of the inner shaft 40 is allowed.
  • the support jig 130 is brought into contact with the outer shaft 20.
  • the coupling member 90 is then press-fitted into the insertion hole 82 a of the second cylindrical member 80 and the insertion hole 42 of the inner shaft 40 using the press-fitting tool 131.
  • the coupling member 90 passes through the notch 24 provided in the outer shaft 20 and the notch 62 provided in the first cylindrical member 60. Then, the coupling member 90 is pushed in until the stepped portion 91 contacts the inner shaft 40.
  • the coupling member 90 is moved in the direction opposite to the insertion direction.
  • the push-back jig 132 is connected to the coupling member through the insertion hole 42 of the inner shaft 40, the adjustment hole 25 of the outer shaft 20, the adjustment hole 64 of the first cylindrical member 60, and the adjustment hole 84 of the second cylindrical member 80.
  • the tip of 90 is reached.
  • the push-back jig 132 is moved by the clearance Ca finally obtained.
  • the clearance Ca is secured, and the clearance Cb is managed to the same extent as the clearance Ca.
  • the clearance Ca is first determined by the fixing jig 135.
  • the fixing jig 135 includes a first contact portion 135 a that contacts the outer peripheral surface of the second cylindrical member 80 and a second contact portion 135 b that contacts the outer peripheral surface of the outer shaft 20.
  • the fixing shaft 135 fixes the outer shaft 20 and the second cylindrical member 80 so as to be sandwiched from both sides. By processing the fixing jig 135 with high accuracy, the positional relationship between the outer shaft 20 and the second cylindrical member 80 can be kept constant.
  • the coupling member 90 is provided on the second cylindrical member 80 using the press-fitting tool 131.
  • the insertion hole 82a and the insertion hole 42 provided in the inner shaft 40 are press-fitted.
  • the coupling member 90 is pushed in until the stepped portion 91 contacts the inner shaft 40. From this state, the coupling member 90 is further pushed, and the inner shaft 40 is brought into contact with the outer shaft 20 within the elastic deformation. At this time, since the second cylindrical member 80 is fixed to the fixing jig 135, the clearance Ca is maintained.
  • the coupling member 90 is moved in the direction opposite to the insertion direction.
  • the push-back jig 132 is connected to the coupling member through the insertion hole 42 of the inner shaft 40, the adjustment hole 25 of the outer shaft 20, the adjustment hole 64 of the first cylindrical member 60, and the adjustment hole 814 of the second cylindrical member 80.
  • the tip of 90 is reached.
  • the push-back jig 132 is moved by the finally obtained clearance Cb.
  • the coupling member 90 By moving the coupling member 90 in this manner, the inner shaft 40 coupled to the coupling member 90 is pushed back by frictional force. Clearance Cb is secured.

Abstract

　二重カム軸構造は、固定カムが設けられる外軸内に、可変カムが設けられる内軸が挿入された二重カム軸構造である。二重カム軸構造は、前記固定カムは、第１の円筒部材に設けられ、当該第１の円筒部材は、前記外軸の外側に固定され、前記可変カムは、第２の円筒部材に設けられ、当該第２の円筒部材は、前記第１の円筒部材の外側に回動自在に装着されるとともに、結合部材により前記第１の円筒部材に設けられた切欠き及び前記外軸に設けられた切欠きを通じて前記内軸に固定されている。これにより、二重カム軸構造の剛性確保と、内軸に固定され、外軸の外側で回動するカムの摺動面の保持をすることができる。

Description

二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法
　本発明は、二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法に関する。
　従来、互いに相対回動可能な複数のカムを備えたカム軸が知られている（例えば、特許文献１）。具体的には、第１の少なくとも１つのカムが外軸側に相対回動可能に支承され、かつ外側軸の切欠きを介し内側軸に固定されている。外側軸には別途、固定カムが設けられている。このとき、複数のカムがベース管に嵌められ一つのユニットが形成されている。このユニットが外側軸の外周面上を摺動する。
　また、内軸に固定される吸気カムが円筒状の部材からなり、この円筒状の部材が、外軸に一体に形成された隆起部であるカム支持部に摺動可能に支持される例も知られている（例えば、特許文献２）。
特表２００８－５３０４１２号公報 特開２００９－１４４５２１号公報
　しかしながら、上記特許文献１のカム軸は、ベース管に複数のカムを備えるため、ピンによる内軸への固定代を十分に確保することが困難である。この結果、カムの強固な結合が困難となることが想定される。例えば、二つのカムをベース管に設ける場合、二つのカムが均等に力を受けるためにはピンを二つのカムの中間に配置しなければならない。このため、ピンの固定代が十分に確保することができないことが考えられる。また、ベース管を内軸に固定するためのピンが外軸を貫通した構造とされているため、外軸には、ピンを避けるための切欠きを２箇所設けなければならない。この結果、外軸の剛性が低下する。特に捩じり剛性が低下するとバルブタイミングのズレの原因となり、軸曲げ剛性が低下すると動弁系の異音発生、ラッシュアジャスタの閉弁不良の原因となることがある。切欠きを設けることによる剛性低下を補うべく、外軸を太くすることが考えられるが、カム軸受けが大きくなり、軽量化の妨げとなる。また、可動カムの軸受け部のみを太くすると、加工工程の削減が困難となり、また、安価なパイプ材の使用も困難となり、コスト増となる。さらに、複数のカムを一のベース管に装着してユニットを形成しているため、異なる気筒に対して作用するカムが一つのユニットに含まれている。ところが、隣り合う気筒でのバルブタイミングのズレはエンジンの形式によって異なるためエンジンの形式毎に異なるユニットを準備することが必要となる。この結果、コスト増となるし、他のエンジンへの流用が難しくなる。
　また、一のベース管に異なる位相の複数のカムを備えると、外軸が一回転する間に、複数回のカム変動を受けることになる。このため、ピンの疲労限度向上が求められる。
　さらに、内外二重のカム軸構造とする場合、内軸へ固定されるカムを装着するときに、一般的にピンの圧入が行われるが、このとき、内軸が撓み、内軸と外軸とのクリアランス管理が困難となることが想定される。また、上記特許文献１に開示されたカム軸にあっては、外軸とベース管とのクリアランス管理も困難である。
　また、外軸には、この外軸に固定されるカムと、外軸に対し回動可能なカムが装着される。このため、以下のような問題が生じることが懸念される。外軸に固定されるカムは、円筒状に加工され、その内周面と、外軸の外周面との摩擦力によって固定される。このため、カムを所望の位置まで移動させるときに、外軸の外周面が粗くなることがある。この外軸の外周面は、外軸に対し回動可能となるカムの摺動面ともなるため、外軸の外周面が粗くなることは、望ましくない。
　上記特許文献２に開示された例においても同様に、円筒状の部材を外軸に装着する際に、外軸の外周面が粗くなることが考えられる。特に、複数の円筒状の部材を装着するときに、奥側に装着される筒状の部材が、手前側の筒状部材の装着部を通過するときに、当該箇所の外周面が粗くなることが考えられる。また、特許文献２に開示された例においても、互いに摺動する部材間のクリアランス管理が困難であるという点は、特許文献１に開示された例と同様である。
　そこで、本明細書開示の二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法は、二重カム軸構造の剛性確保と、内軸に固定され、外軸の外側で回動するカムの摺動面の保持を課題とする。
　かかる課題を解決するために、本明細書開示の二重カム軸構造は、固定カムが設けられる外軸内に、可変カムが設けられる内軸が挿入された二重カム軸構造であって、前記固定カムは、第１の円筒部材に設けられ、当該第１の円筒部材は、前記外軸の外側に固定され、前記可変カムは、第２の円筒部材に設けられ、当該第２の円筒部材は、前記第１の円筒部材の外側に回動自在に装着されるとともに、結合部材により前記第１の円筒部材に設けられた切欠き及び前記外軸に設けられた切欠きを通じて前記内軸に固定されたことを特徴とする。
　第１の円筒部材は、外軸の外側に固定され、外軸の回転に伴って回転する。第１の円筒部材は、外軸の外周面に圧入等によって固定される。第１の円筒部材は、外軸の一端側から所望の位置まで移動させられ固定される。このとき、外軸の外周面が粗くなることがある。第２の円筒部材は、第１の円筒部材の外側に装着される。すなわち、固定カムが設けられた第１の円筒部材と回転カムとなる可変カムが設けられた第２の円筒部材が組み合わされて一つのユニットを形成する。第１の円筒部材の外周面は、第２の円筒部材の摺動面となる。この第１の円筒部材は、一旦表面加工をしておけば、対となる第２の円筒部材が装着される以外は、何らの加工の影響も受けることがない。このように摺動面が保持される。すなわち、第２の円筒部材の摺動面は第１の円筒部材を外軸に装着する加工の影響を受けることがない。
　本明細書開示の二重カム軸構造は、外軸に重ねられた第１の筒状部材と第２の円筒部材を備えることになる。このため、高い剛性を備える。特に、可変カムを備えた第２の円筒部材を回動させるために切欠きが設けられた箇所に第１の円筒部材が重ねられる。このため、外軸の剛性が高められる。
　また、第２の円筒部材は、単一のカムを備えていればよいため、結合部材を装着するためのスペースを確保することが容易であり、結合部材による第２の円筒部材と内軸との強固な結合が可能となる。
　例えば、前記第２の円筒部材は、前記結合部材が挿入される挿入穴が設けられた凸状の圧入部を備えることができる。凸状の圧入部を備えることにより、第２の円筒部材（挿入穴の内周面）と結合部材との接触面積が増大し、摩擦力が増す。この結果、結合部材の脱落が抑制され、強固な結合も実現される。
　このような圧入部は、前記可変カムと並列して設けられることが望ましい。凸状となり、カムノーズが形成されるカム部と並列するように圧入部を生成することにより、圧入部の剛性を向上させることができる。すなわち、可変カムと圧入部とを連続した凸部として形成することができる。可変カムと圧入部が一つの塊となっていることにより、圧入部の剛性を確保しつつ、圧入代を大きくすることができる。
　前記結合部材は、前記内軸に当接する段差部を備えることができる。段差部を備えることにより、結合部材の位置決めをすることができる。結合部材が段差部を備えることにより、内軸と外軸とのクリアランス管理、第１の円筒部材と第２の円筒部材とのクリアランス管理が容易となる。
　本明細書開示の二重カム軸構造の組み立て方法は、内軸が外軸に挿入され、固定カムが設けられた第１の円筒部材が、前記外軸の外側に固定され、可変カムが設けられた第２の円筒部材が、前記第１の円筒部材の外側に回動自在に配置されるとともに、結合部材を用いて前記内軸に固定された二重カム軸構造の組み立て方法であって、前記内軸に当接する段差部を備えた前記結合部材を、前記第１の円筒部材に設けられた切欠き及び前記外軸に設けられた切欠きを貫通して前記内軸に設けられた挿入孔に挿入するときに、前記段差部を一旦前記内軸に当接させた後、前記結合部材を挿入方向とは逆方向に移動させて前記第１の円筒部材の外周面と前記第２の円筒部材の内周面とのクリアランスを確保することを特徴としている。
　これにより、内軸と外軸とのクリアランス、第１の円筒部材と第２の円筒部材とのクリアランスを管理することができる。また、一旦、結合部材の段差部が内軸に当接するまで圧入するため、内軸と結合部材とを強固な結合状態とすることができる。
　前記内軸、前記外軸、前記第１の円筒部材及び前記第２の円筒部材のそれぞれに、前記内軸の前記挿入孔に挿入された前記結合部材の先端部へ到達することができる調整孔を設け、当該調整孔を通じて前記結合部材を押し戻すことによって前記結合部材を挿入方向とは逆方向に移動させることができる。
　本明細書開示の二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法によれば、二重カム軸構造の剛性確保と、内軸に固定され、外軸の外側で回動するカムの摺動面の保持をすることができる。
図１は、実施例の二重カム軸構造を備えた弁駆動機構の一部を分解して示す説明図である。 図２は、実施例の弁駆動機構に組み込まれる外軸の斜視図である。 図３は、実施例の弁駆動機構に組み込まれる内軸の斜視図である。 図４は、可変カムを備える第２の円筒部材の拡大斜視図である。 図５は、外軸から第１の円筒部材及び第２の円筒部材を取り去った状態を示す説明図である。 図６は、実施例の二重カム軸構造の断面図である。 図７（Ａ）は内軸に結合部材が挿入された状態を示す説明図であり、図７（Ｂ）は実施例の二重カム軸構造を軸方向に沿って断面とした説明図である。 図８（Ａ）は結合部材を挿入する工程を模式的に示す説明図であり、図８（Ｂ）は結合部材を押し戻しつつ内軸と外軸とのクリアランス及び第１の円筒部材と第２の円筒部材とのクリアランス調整を行う工程を模式的に示す説明図である。 図９（Ａ）は治具により第１の円筒部材と第２の円筒部材とのクリアランスを確保しつつ、結合部材を挿入する工程を模式的に示す説明であり、図９（Ｂ）は結合部材を押し戻しつつ内軸と外軸とのクリアランス調整を行う工程を模式的に示す説明図である。
　以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
　図１は、実施例の二重カム軸構造１を備えた弁駆動機構１５０の一部を分解して示す説明図である。図２は、弁駆動機構１５０に組み込まれる外軸２０の斜視図である。図３は、弁駆動機構１５０に組み込まれる内軸４０の斜視図である。図４は、可変カム８１を備える第２の円筒部材８０の拡大斜視図である。図５は、外軸２０から第１の円筒部材６０及び第２の円筒部材８０を取り去った状態を示す説明図である。図６は、実施例の二重カム軸構造１の断面図である。図７（Ａ）は、内軸４０に結合部材９０が挿入された状態を示す説明図であり、図７（Ｂ）は、実施例の二重カム軸構造１を軸方向に沿って断面とした説明図である。
　弁駆動機構１５０は、二重カム軸構造１を備えている。本実施例の弁駆動機構１５０は、４気筒内燃機関用である。二重カム軸構造１は、固定カム６１が設けられる外軸２０内に、可変カム８１が設けられる内軸４０が挿入された構造を備える。固定カム６１は外軸２０の回動に伴って回動する。可変カム８１は内軸４０の回動に伴って回動する。内軸４０は外軸２０に対して相対的に回動するため、可変カム８１の位相は固定カム６１の位相に対して変化する。
　外軸２０は、図１、図２に示すように、筒状の部材である。外軸２０は、ジャーナル部２１と第１の円筒部材６０が固定される固定部２２を備えている。ジャーナル部２１は、四か所設けられている。ジャーナル部２１は、内燃機関のシリンダヘッドの軸受け部で支持される。固定部２２も四か所設けられている。ジャーナル部２１は、機械研摩により固定部２２よりも若干、縮径されている。このジャーナル部２１の縮径は、プレス絞り加工によって行うこともできる。外軸２０は、一端部にフランジ部２３が設けられている。フランジ部２３は、別部材を例えば摩擦溶接により接合することにより設けられている。このフランジ部２３には、図１に示すようにＶＶＴ（Variable valve timing）スプロケット１００が取り付けられる。ＶＶＴスプロケット１００は、ベーン収容部１０１を備えている。
　図２に示すように、外軸２０は、固定部２２の位置に対応させて切欠き２４を備えている。切欠き２４は、図５に示すように、後述する結合部材９０が通過するためのものである。この切欠き２４の周方向の長さは、可変カム８１の位相の変化幅に応じて設定される。切欠き２４は、一か所の固定部２２に対して一つ設けられていればよい。仮に、結合部材９０が外軸２０を貫通する場合は、外軸２０に対向して開口する一対の切欠きが必要となる。しかしながら、本実施例の二重カム軸構造１において、結合部材９０は、外軸２０を貫通しない。このため、外軸の周方向において対向する二つの切欠きを設けることは不要である。
　外軸２０は、固定部２２の位置に対応させて調整孔２５を備えている。調整孔２５は、二重カム軸構造１の組み立て時に、各部のクリアランス管理を行うために結合部材９０を押し戻す際に使用される。
　図１、図３に示すように、内軸４０は、棒状の部材である。内軸４０の外周面４４は、外軸２０の内周面との摺動面となる。内軸４０は、一端部にフランジ部４１を備えている。フランジ部４１は、例えば棒状の部材の端部を鍛造加工することにより形成されている。フランジ部４１には、図１に示すようにＶＶＴ用のベーン１１０が取り付けられる。ベーン１１０は、ＶＶＴスプロケット１００に設けられたベーン収容部１０１に収容される。内軸４０の他端部には図１に示すようにカムセンサープレート１２０が装着される。
　図２に示すように、内軸４０は、四か所に結合部材９０の挿入孔４２が設けられている。挿入孔４２は、貫通孔である。挿入孔４２の挿入側と反対側の開口は、調整開口４３となっている。調整開口４３は、二重カム軸構造１の組み立て時に、各部のクリアランス管理を行うために結合部材９０を押し戻す際に使用される。すなわち、挿入孔４２は、調整孔としても利用される。
　図１に示すように、固定カム６１は、第１の円筒部材６０に設けられる。第１の円筒部材６０は、切欠き６２を備えている。切欠き６２は、後述する結合部材９０が通過するためのものである。第１の円筒部材６０は、図６に示すように、外軸２０の外側に固定される。具体的には、圧入により外軸２０の外周面上に固定される。圧入前において、第１の円筒部材６０の内周面６３の径は、外軸２０の固定部２２の外径よりも若干小径となっている。そして、圧入により、多少拡張し、その緊縛力で固定される。第１の円筒部材６０は、外軸２０上の所定の固定部２２まで移動する。しかしながら、ジャーナル部２１は、若干小径となっている。このため、第１の円筒部材６０の移動に伴って、ジャーナル部２１が傷つけられることは回避される。圧入完了時、第１の円筒部材６０が備える切欠き６２の位置と外軸２０が備える切欠き２４の位置は一致する。第１の円筒部材６０は、切欠き２４の周囲に重ねて配置されるものであるため、外軸２０の当該箇所を補強することになる。外軸２０は切欠き２４が設けられることにより、その周辺で剛性低下がみられるが、第１の円筒部材６０は、この剛性低下を補うことができる。これにより、外軸２０の剛性を維持するために外軸全体の径を拡大することなく、必要な剛性を確保することができる。
　第１の円筒部材６０は、図６に示すように調整孔６４を備えている。調整孔６４は、二重カム軸構造１の組み立て時に、各部のクリアランス管理を行うために結合部材９０を押し戻す際に使用される。第１の円筒部材６０の外周面６５は、後述する第２の円筒部材８０の内周面８３との摺動面となる。
　図４に詳しく示すように、可変カム８１は、第２の円筒部材８０に設けられる。この第２の円筒部材８０は、図１、図６、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように第１の円筒部材６０の外側に回動自在に装着される。また、第２の円筒部材８０は、ピン形状の結合部材９０により第１の円筒部材６０に設けられた切欠き６２及び外軸２０に設けられた切欠き２４を通じて内軸４０に固定される。第２の円筒部材８０は、結合部材９０が挿入される挿入穴８２ａが設けられた凸状の圧入部８２を備えている。圧入部８２は、可変カム８１のカムノーズ８１ａと同一方向に凸状とされている。また、圧入部８２は、可変カム８１と並列して設けられている。結合部材９０の挿入方向は、可動カム８１のカムノーズ８１ａの先端と、可動カム８１の回転中心ＡＸを結ぶ軸線上とされている。これにより、挿入穴８２ａの内周面と結合部材９０との接触面積が増大し、摩擦力が増す。この結果、結合部材の脱落が抑制され、強固な結合も実現される。
　圧入部８２は、可変カム８１と並列して設けられることにより、剛性が向上している。可変カム８１と圧入部８２とが一つの塊となっていることにより、圧入部８２の剛性を確保しつつ、圧入代を大きくすることができる。
　図４に示すように、第２の円筒部材８０は、内周面８３を備える。この内周面８３は、第１の円筒部材６０の外周面６５との摺動面となる。ここで、第１の円筒部材６０の外周面６５は、摺動面として研摩された状態となっており、他の加工の影響を受けていない。例えば、外軸２０の外周面は第１の円筒部材６０を装着する際に多少の傷がつくことが懸念される。これに対し、第１の円筒部材６０の外周面６５は、そのような加工の影響を受けることがなく、摺動面として適切な表面粗さ、軸径、形状等の精度が維持されている。この結果、第２の円筒部材８０は、第１の円筒部材６０に対し、円滑に回動することができる。
　図４に示すように、第２の円筒部材８０は、調整孔８４を備えている。調整孔８４は、二重カム軸構造１の組み立て時に、各部のクリアランス管理を行うために結合部材９０を押し戻す際に使用される。
　このように、第１の円筒部材６０と第２の円筒部材８０は一つのユニットを形成する。第１の円筒部材６０は、外軸２０へ固定面を備えるとともに、第２の円筒部材８０、具体的には可変カム８１の回転摺動面を備えている。
　ここで、各部材の関係を図７（Ａ）、図７（Ｂ）を参照しつつ整理して説明する。外軸２０の外周面と第１の円筒部材６０の内周面は圧入面ＰＰとなる。第１の円筒部材６０の外周面６５と第２の円筒部材８０の内周面８３は互いに摺動面となり、そのクリアランスはＣａである。外軸２０の内周面２６と内軸４０の外周面４４は互いに摺動面となり、そのクリアランスはＣｂである。このように、本実施例の二重カム軸構造１の圧入面ＰＰと摺動面とは分離されている。
　本実施例の二重カム軸構造１の特徴をまとめると以下の如くである。
　結合部材９０の強固な結合を得るためには、外軸２０を貫通させ、第２の円筒部材８０の両側で結合部材９０を支持することが考えられる。しかしながら、結合部材９０を外軸２０に貫通させるためには、外軸２０に２箇所の切欠きを設けなければならない。切欠きの箇所が増せば外軸２０の剛性が低下する。例えば、位相差を大きくし、吸気弁を遅閉じすることによって高膨張比を実現しようとすると、切欠きの周方向の長さは長くなる。このため、結合部材９０は、外軸２０を貫通することなく、切欠きを一か所としておくことが望ましい。本実施例の二重カム軸構造１は、結合部材９０と第２の円筒部材８０との摩擦力が向上しており、第２の円筒部材８０の片側で結合部材９０を保持している。
　このように、結合部材９０は、第２の円筒部材８０の片側で保持され、外軸２０を貫通しないため、外軸２０には、片側にのみ切欠き２４が設けられている。この結果、外軸２０の剛性が維持され、大きな位相変化を実現するための切欠き長さの延長にも対応することができる。
　さらに、切欠き２４の周囲には第１の円筒部材６０が固定されている。第１の円筒部材６０は、外軸２０の当該箇所を補強している。この点も、外軸２０の剛性確保に対して有利な点である。
　なお、結合部材９０は、外軸２０を貫通しないため、結合部材９０が外軸２０に接触しないように、結合部材９０は、内軸４０の挿入孔４２の開口に当接する段差部９１を備えている。段差部９１は、結合部材９０が挿入孔４２入り込み過ぎて、反対側に飛び出してしまわないようにする位置調整の機能を有する。
　つぎに、二重カム軸構造１の組み立て方法について図８（Ａ）、図８（Ｂ）を参照しつつ説明する。まず、内軸４０を外軸２０に挿入する。また、固定カム６１が設けられた第１の円筒部材６０を外軸２０の外側に固定する。可変カム８１が設けられた第２の円筒部材８０を第１の円筒部材６０の外側に回動自在に配置する。ここまでの工程は順番を問わない。例えば、第１の円筒部材６０と第２の円筒部材８０とを組み合わせてユニットとしておき、これを外軸２０に固定する。また、外軸２０に第１の円筒部材６０を固定し、その後、第２の円筒部材８０を第１の円筒部材６０に回転自在に配置することもできる。内軸４０を外軸２０内に挿入するタイミングも問わない。
　各部品の寸法は、上述のクリアランスＣａ、クリアランスＣｂの関係が、Ｃａ≦Ｃｂとなるように管理されている。ここで、クリアランスＣｂがクリアランスＣａよりも大きいことが許容されるが、その許容範囲は、内軸４０の必要軸心位置ズレが許容される範囲内とする。
　外軸２０、内軸４０、第１の円筒部材６０及び第２の円筒部材８０が組み合わされた状態で、これらを図８（Ａ）に示すように支持治具１３０上に設置する。支持治具１３０は、外軸２０と当接させる。支持治具１３０上に外軸２０を支持させたら、ついで、圧入具１３１を用い、結合部材９０を第２の円筒部材８０の挿入孔８２ａ、内軸４０の挿入孔４２へ圧入する。このとき、結合部材９０は、外軸２０に設けられた切欠き２４、第１の円筒部材６０に設けられた切欠き６２を通過する。そして、段差部９１が内軸４０に当接するまで結合部材９０は押し込まれる。そして、さらに、結合部材９０を押し込むと、図８（Ａ）に示すように、まず、第２の円筒部材８０が第１の円筒部材６０に接触し、続いて内軸４０が外軸２０に接触する。このとき、内軸４０が弾性変形する程度まで押し込む。
　これにより、図８（Ａ）に示すように、各部のクリアランスは、最終的に求められるクリアランスの２倍のクリアランスが偏って存在した状態となる。
　つぎに、図８（Ｂ）に示すように結合部材９０を挿入方向とは逆方向に移動させる。具体的には、内軸４０の挿入孔４２、外軸２０の調整孔２５、第１の円筒部材６０の調整孔６４及び第２の円筒部材８０の調整孔８４を通じて押し戻し治具１３２を結合部材９０の先端部へ到達させる。そして、押し戻し治具１３２を最終的に求められるクリアランスＣａ分移動させる。このように結合部材９０を移動させることにより摩擦力により結合部材９０と結合されている内軸４０、第２の円筒部材８０は押し戻される。
　この結果、クリアランスＣａが確保され、クリアランスＣｂもほぼクリアランスＣａと同程度に管理される。
　つぎに、二重カム軸構造１の他の組み立て方法について図９（Ａ）、図９（Ｂ）を参照しつつ説明する。図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示す例は、まず、固定治具１３５によりクリアランスＣａを決定する。固定治具１３５は、第２の円筒部材８０の外周面に当接する第１当接部１３５ａと、外軸２０の外周面に当接する第２当接部１３５ｂを備えている。このような固定治具１３５により外軸２０及び第２の円筒部材８０を両側から挟み込むようにして固定する。固定治具１３５を精度よく加工しておくことにより、外軸２０と第２の円筒部材８０との位置関係を一定に保つことができる。
　図９（Ａ）に示すように、固定治具１３５により外軸２０と第２の円筒部材８０とを固定した状態で、圧入具１３１を用いて結合部材９０を第２の円筒部材８０に設けた挿入孔８２ａ、内軸４０に設けた挿入孔４２へ圧入する。結合部材９０は、段差部９１が内軸４０に当接するまで押し込まれる。この状態からさらに結合部材９０を押し込み、内軸４０を弾性変形内で外軸２０に接触させる。このとき、第２の円筒部材８０は、固定治具１３５に固定されているため、クリアランスＣａは維持される。
　この状態から、図９（Ｂ）に示すように結合部材９０を挿入方向とは逆方向に移動させる。具体的には、内軸４０の挿入孔４２、外軸２０の調整孔２５、第１の円筒部材６０の調整孔６４及び第２の円筒部材８０の調整孔８１４を通じて押し戻し治具１３２を結合部材９０の先端部へ到達させる。そして、押し戻し治具１３２を最終的に求められるクリアランスＣｂ分移動させる。このように結合部材９０を移動させることにより摩擦力により結合部材９０と結合されている内軸４０は押し戻される。クリアランスＣｂが確保される。
　以上のようにクリアランスＣａ、クリアランスＣｂが管理される。
　上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
　１　二重カム軸構造　　　　２０　外軸
　２１　ジャーナル部　　　　２２　固定部
　２３　フランジ部　　　　　２４　切欠き
　２５　調整孔　　　　　　　２６　内周面
　４０　内軸　　　　　　　　４１　フランジ部
　４２　挿入孔　　　　　　　４３　調整開口
　４４　外周面　　　　　　　６０　第１の円筒部材
　６１　固定カム　　　　　　６２　切欠き
　６３　内周面　　　　　　　６４　調整孔
　６５　外周面　　　　　　　８０　第２の円筒部材
　８１　可変カム　　　　　　８２　圧入部
　８２ａ　挿入穴　　　　　　８３　内周面
　８４　調整孔　　　　　　　９０　結合部材
　９１　段差部　　　　　　　１００　ＶＶＴスプロケット
　１０１　ベーン収容部　　　１１０　ＶＶＴベーン
　１２０　カムセンサープレート
　１３０　支持治具　　　　　１３１　圧入具
　１３２　押し戻し治具　　　１３５　固定治具
　１３５ａ　第１当接部　　　１３５ｂ　第２当接部
　１５０　弁駆動機構

Claims (6)

  1. 　固定カムが設けられる外軸内に、可変カムが設けられる内軸が挿入された二重カム軸構造であって、
    　前記固定カムは、第１の円筒部材に設けられ、当該第１の円筒部材は、前記外軸の外側に固定され、
    　前記可変カムは、第２の円筒部材に設けられ、当該第２の円筒部材は、前記第１の円筒部材の外側に回動自在に装着されるとともに、結合部材により前記第１の円筒部材に設けられた切欠き及び前記外軸に設けられた切欠きを通じて前記内軸に固定された
    ことを特徴とする二重カム軸構造。
  2. 　前記第２の円筒部材は、前記結合部材が挿入される挿入穴が設けられた凸状の圧入部を備えたことを特徴とする請求項１記載の二重カム軸構造。
  3. 　前記圧入部は、前記可変カムと並列して設けられたことを特徴とする請求項２記載の二重カム軸構造。
  4. 　前記結合部材は、前記内軸に当接する段差部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の二重カム軸構造。
  5. 　内軸が外軸に挿入され、
    　固定カムが設けられた第１の円筒部材が、前記外軸の外側に固定され、
    　可変カムが設けられた第２の円筒部材が、前記第１の円筒部材の外側に回動自在に配置されるとともに、結合部材を用いて前記内軸に固定された二重カム軸構造の組み立て方法であって、
    　前記内軸に当接する段差部を備えた前記結合部材を、前記第１の円筒部材に設けられた切欠き及び前記外軸に設けられた切欠きを貫通して前記内軸に設けられた挿入孔に挿入するときに、前記段差部を一旦前記内軸に当接させた後、前記結合部材を挿入方向とは逆方向に移動させて前記第１の円筒部材の外周面と前記第２の円筒部材の内周面とのクリアランスを確保することを特徴とした二重カム軸構造の組み立て方法。
  6. 　前記内軸、前記外軸、前記第１の円筒部材及び前記第２の円筒部材のそれぞれに、前記内軸の前記挿入孔に挿入された前記結合部材の先端部へ到達することができる調整孔を設け、当該調整孔を通じて前記結合部材を押し戻すことによって前記結合部材を挿入方向とは逆方向に移動させることを特徴とした請求項５記載の二重カム軸構造の組み立て方法。
PCT/JP2010/073713 2010-12-28 2010-12-28 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法 WO2012090300A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011543387A JP5234191B2 (ja) 2010-12-28 2010-12-28 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法
CN201080041243.XA CN102686911B (zh) 2010-12-28 2010-12-28 双重凸轮轴结构及双重凸轮轴结构的组装方法
PCT/JP2010/073713 WO2012090300A1 (ja) 2010-12-28 2010-12-28 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法
US13/265,106 US8833202B2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Dual camshaft structure and method for assembling dual camshaft structure
EP10853826.5A EP2662596B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Dual camshaft structure and method for assembling dual camshaft structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/073713 WO2012090300A1 (ja) 2010-12-28 2010-12-28 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012090300A1 true WO2012090300A1 (ja) 2012-07-05

Family

ID=46315119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/073713 WO2012090300A1 (ja) 2010-12-28 2010-12-28 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8833202B2 (ja)
EP (1) EP2662596B1 (ja)
JP (1) JP5234191B2 (ja)
CN (1) CN102686911B (ja)
WO (1) WO2012090300A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014194150A (ja) * 2013-02-22 2014-10-09 Joseph Voegele Ag 建設機械のためのドライブシャフトモジュール
US9334123B2 (en) 2013-02-22 2016-05-10 Joseph Voegele Ag Conveyor screw for a material conveyor system of a construction machine
JP2016530427A (ja) * 2013-06-27 2016-09-29 ティッセンクルップ プレスタ テックセンター アクチエンゲゼルシャフト 調整可能なカムシャフト
JP2017166451A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 本田技研工業株式会社 カムシャフト及びその製造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011054350A1 (de) * 2011-10-10 2013-04-11 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Nockenwelle sowie Funktionselemente für eine Nockenwelle
DE102013211161A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-31 Mahle International Gmbh Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle
DE102013113255A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Verstellbare Nockenwelle
KR101468640B1 (ko) * 2014-04-02 2014-12-04 주식회사 미보기아 슬라이딩캠 어셈블리 제조방법 및 슬라이딩캠 및 고정캠을 구비한 캠 샤프트 어셈블리 조립방법
DE102014107459A1 (de) * 2014-05-27 2015-12-03 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Ventilsteuersystem mit einer verstellbaren Nockenwelle
KR101427904B1 (ko) * 2014-07-10 2014-08-08 주식회사 미보 컨센트릭 캠샤프트 및 컨센트릭 캠샤프트의 이동캠 또는 고정캠 제조방법
DE102015215292A1 (de) * 2015-08-11 2017-02-16 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle
CN107838637B (zh) * 2017-11-02 2019-06-11 盛瑞传动股份有限公司 一种凸轮轴加工工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6449610U (ja) * 1987-09-22 1989-03-28
JP2002054410A (ja) * 2000-08-11 2002-02-20 Honda Motor Co Ltd エンジンの可変開角動弁装置
JP2008530412A (ja) 2005-02-03 2008-08-07 マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 互いに相対回動可能な複数のカムを備えたカム軸
JP2009144521A (ja) 2007-12-11 2009-07-02 Honda Motor Co Ltd 位相制御手段を備える動弁装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004054301A1 (de) 2004-11-09 2006-05-11 Mahle Ventiltrieb Gmbh Nockenwelle für insbesondere Kraftfahrzeugmotoren
DE102004056191B4 (de) * 2004-11-20 2008-08-28 Mahle Ventiltrieb Gmbh Nockenwelle für insbesondere Kraftfahrzeugmotoren
GB2424257A (en) 2005-03-18 2006-09-20 Mechadyne Plc Single cam phaser camshaft with adjustable connections between the inner shaft and associated cam lobes
WO2009005999A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Borgwarner Inc. Concentric cam with check valves in the spool for a phaser
US7849829B2 (en) * 2008-03-12 2010-12-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Concentric camshaft with independent bearing surface for floating lobes
JP2008274962A (ja) 2008-08-11 2008-11-13 Toyota Motor Corp 火花点火式内燃機関
DE102008062041A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Verstellbare Nockenwellenanordnung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6449610U (ja) * 1987-09-22 1989-03-28
JP2002054410A (ja) * 2000-08-11 2002-02-20 Honda Motor Co Ltd エンジンの可変開角動弁装置
JP2008530412A (ja) 2005-02-03 2008-08-07 マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 互いに相対回動可能な複数のカムを備えたカム軸
JP2009144521A (ja) 2007-12-11 2009-07-02 Honda Motor Co Ltd 位相制御手段を備える動弁装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2662596A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014194150A (ja) * 2013-02-22 2014-10-09 Joseph Voegele Ag 建設機械のためのドライブシャフトモジュール
US9334896B2 (en) 2013-02-22 2016-05-10 Joseph Voegele Ag Drive shaft module for a construction machine
US9334123B2 (en) 2013-02-22 2016-05-10 Joseph Voegele Ag Conveyor screw for a material conveyor system of a construction machine
JP2016530427A (ja) * 2013-06-27 2016-09-29 ティッセンクルップ プレスタ テックセンター アクチエンゲゼルシャフト 調整可能なカムシャフト
US10132202B2 (en) 2013-06-27 2018-11-20 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Adjustable camshaft
JP2017166451A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 本田技研工業株式会社 カムシャフト及びその製造方法
US10047639B2 (en) 2016-03-18 2018-08-14 Honda Motor Co., Ltd. Camshaft and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012090300A1 (ja) 2014-06-05
CN102686911B (zh) 2015-03-11
CN102686911A (zh) 2012-09-19
US8833202B2 (en) 2014-09-16
EP2662596A1 (en) 2013-11-13
EP2662596B1 (en) 2015-11-11
EP2662596A4 (en) 2014-08-06
JP5234191B2 (ja) 2013-07-10
US20120160055A1 (en) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5234191B2 (ja) 二重カム軸構造及び二重カム軸構造の組み立て方法
US8495980B2 (en) Adjustable camshaft arrangement
US7849829B2 (en) Concentric camshaft with independent bearing surface for floating lobes
JP2019007409A (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2004324444A (ja) カムシャフト回転角検出構造
JP2004507642A (ja) モジュラー式カム軸組立体
JP4110479B2 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2014122627A (ja) カムシャフト、カムシャフトのための機能装置及び内燃機関
JP5835261B2 (ja) バルブタイミング調整装置の製造装置及び製造方法
US11085337B2 (en) Valve timing adjustment device
JP6514779B2 (ja) モジュール本体内でカムシャフトを組み立てる方法
JP4771168B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JP2006342794A (ja) 内燃機関の動弁装置
US20110083626A1 (en) Camshaft for an internal combustion engine
US20220003134A1 (en) Valve timing adjustment device
JP7400236B2 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP4016956B2 (ja) エンジンの可変動弁機構及びその制御装置
JP6396936B2 (ja) カムシャフトの製造方法
JPH0821211A (ja) エンジン用カム軸
JP7226779B2 (ja) バルブタイミング調整装置
WO2021112118A1 (ja) 可変圧縮比機構のアクチュエータ
JP4323539B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP6425827B2 (ja) カムシャフト
JP4407598B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JPH1181942A (ja) 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080041243.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011543387

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13265106

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010853826

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10853826

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE