本發(fā)明涉及凸輪軸及其制造方法，其中，為了任意控制發(fā)動機閥的開啟角度和開啟時間，可改變外凸輪和內(nèi)凸輪之間的相對定位。

背景技術：

作為用于開啟和閉合設置在內(nèi)燃機的氣缸中的發(fā)動機閥的凸輪軸，已知的是例如國際公開w2011/089809和wo2012/090300中提出的裝置，為了任意控制發(fā)動機閥的開啟角度，用這些裝置使外凸輪和內(nèi)凸輪之間的相對定位是可變的。

更具體地，凸輪軸裝配有內(nèi)軸和圓柱形外軸，外凸輪設置在外軸的外周緣上，內(nèi)軸能旋轉地布置在外軸的內(nèi)部中。在外軸上形成具有沿著其周緣方向的形狀的凹口，而通過這些凹口，內(nèi)凸輪從外側固定到內(nèi)軸。因此，當內(nèi)軸相對于外軸相對旋轉時，內(nèi)凸輪與內(nèi)軸按以下關系旋轉(以所謂的與內(nèi)軸共旋轉)，并且沿著外軸的外周緣表面在周緣方向上滑動。因此，可使外凸輪和內(nèi)凸輪之間的相對定位是可變的。

對于凸輪軸，使用銷來執(zhí)行內(nèi)凸輪相對于內(nèi)軸的固定。更具體地，在內(nèi)軸中設置沿著其直徑方向延伸的銷孔，并且在內(nèi)凸輪中形成插入孔。另外，通過將銷從內(nèi)凸輪的直徑方向穿過插入孔和凹口壓配合到銷孔中，將內(nèi)凸輪相對于內(nèi)軸固定。

此時，擔心的是，如果在將銷壓配合到銷孔中時內(nèi)軸由于摩擦阻力而在外軸內(nèi)變彎曲，則內(nèi)軸的外周緣表面會被固定在被施壓接觸外軸的內(nèi)周緣表面的狀態(tài)。在此情況下，伴隨著外軸和內(nèi)軸之間相對旋轉，在外軸和內(nèi)軸之間相互產(chǎn)生摩擦力。為此原因，擔心的是，相應構件的旋轉會受阻，調(diào)節(jié)外凸輪和內(nèi)凸輪的相對位置的準確性會降低，并且外凸輪和內(nèi)凸輪的接觸表面會變磨損，由此凸輪軸的耐久性降低。

因此，對于國際公開wo2011/089809中公開的凸輪軸，使銷孔的內(nèi)徑大于銷的直徑，并且當將銷插入銷孔中時出現(xiàn)的摩擦阻力減小。在這種情況下，貫穿銷孔的銷的軸向方向上的兩個端部被填隙，并且在所述端部上形成大直徑部分(阻擋件部分)，由此，將銷相對于銷孔固定。

另外，對于國際公開wo2012/090300中公開的凸輪軸，為了防止將凸輪軸固定在內(nèi)軸的外周緣表面被施壓接觸外軸的內(nèi)周緣表面的狀態(tài)，在已經(jīng)將銷壓配合到銷孔中之后，使銷在與銷的壓配合方向相反的方向上移動。更具體地，使用由小直徑部分和大直徑部分構成的銷，并且將桿狀后退工具與銷一起使用。銷的小直徑部分具有適于被壓配合到銷孔中的大小的直徑，而大直徑部分具有比銷孔的內(nèi)徑大的直徑。另外，在小直徑部分和大直徑部分之間相互形成階梯狀部分。

更具體地，初始地，從貫穿內(nèi)軸的銷孔的一端側，壓配合銷的小直徑部分，并且使階梯狀部分暫時抵靠內(nèi)軸的外周緣表面。接下來，從形成在內(nèi)凸輪和外軸中的通孔，插入后推工具，以面對銷孔的另一端側，由此對小直徑部分的端表面施壓。據(jù)此，隨著銷在與其插入方向相反的方向上移動，調(diào)節(jié)內(nèi)軸相對于外軸的相對定位，并且在內(nèi)軸和外軸之間相互形成間隙。

技術實現(xiàn)要素：

然而，根據(jù)國際公開wo2011/089809的構造，當通過銷孔插入銷時，如果銷孔和銷的各個的軸向中心沒有高度精確地重合，則最終由于在二者之間相互出現(xiàn)摩擦阻力，因此不能容易地抑制內(nèi)軸的彎曲。另外，由于需要填隙過程等將銷固定在銷孔中，因此關于凸輪軸的制造過程的復雜度，存在擔心，并且制造效率降低。

另外，根據(jù)國際公開wo2012/090300的構造，在內(nèi)軸發(fā)生彎曲或撓曲之后，內(nèi)軸再次在與撓曲方向相反的方向上移位，并且不能抑制其本身出現(xiàn)撓曲。因此，在已經(jīng)將銷壓配合到銷孔中之后，必須進行進一步將銷在與它們的壓配合方向相反的方向上移動的步驟，同樣，在這種情況下，關于凸輪軸的制造過程的復雜度，存在擔心，并且制造效率降低。

本發(fā)明的主要目的是提供一種凸輪軸，當內(nèi)凸輪固定到凸輪軸時，該凸輪軸可容易且高效地防止內(nèi)軸彎曲。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造這種凸輪軸的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種凸輪軸，所述凸輪軸用于開啟和閉合發(fā)動機閥，所述發(fā)動機閥分別設置在內(nèi)燃機的多個氣缸中，所述凸輪軸包括：圓柱形外軸，外凸輪設置在所述外軸的外周緣上；內(nèi)軸，所述內(nèi)軸能旋轉地設置在所述外軸的內(nèi)部中；以及內(nèi)凸輪，所述內(nèi)凸輪被穿過所述外軸的凹口的銷固定到所述內(nèi)軸，由此所述內(nèi)凸輪隨著所述內(nèi)軸一起旋轉，并且在所述外軸的外周緣表面上沿著周緣方向滑動。所述銷均包括小直徑部分和直徑比所述小直徑部分大的大直徑部分。在所述內(nèi)軸中設置有多個銷孔，所述銷孔沿著所述內(nèi)軸的直徑方向延伸，所述銷孔沿著所述內(nèi)軸的軸向方向間隔地設置，并且相鄰的所述銷孔的延伸方向以通過將360度除以所述氣缸的數(shù)量而得到的角度布置。所述銷孔中的每個具有內(nèi)徑，使得所述小直徑部分被松動地裝配在所述銷孔中并且所述大直徑部分被壓配合到所述銷孔中；所述內(nèi)凸輪形成有具有內(nèi)徑的插入孔，所述大直徑部分被松動裝配在所述插入孔中；并且所述內(nèi)軸和所述內(nèi)凸輪在所述大直徑部分穿過所述插入孔和所述凹口被壓配合到所述銷孔中的狀態(tài)下被固定。

對于根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸，由于銷孔按上述方式布置，因此在相鄰銷之間，銷插入銷孔中的方向也相差通過將360度除以氣缸的數(shù)量而得到的角度(下文中，被稱為預定角度)。另外，銷設置有大直徑部分和小直徑部分，大直徑部分和小直徑部分相應的大小以上述方式互不相同。

因此，通過相對于全部銷孔來松動地裝配穿過插入孔和凹口的小直徑部分，內(nèi)軸可在內(nèi)軸的周緣方向上分別從不同方向以平衡方式支撐。由于該特征，因為大直徑部分可在內(nèi)軸的移位得以抑制的狀態(tài)下被壓配合到銷孔中，所以內(nèi)凸輪可固定到內(nèi)軸，同時抑制內(nèi)軸發(fā)生彎曲或撓曲。

優(yōu)選地，相對于全部銷孔同時執(zhí)行大直徑部分的壓配合，然而，還可順序地執(zhí)行其壓配合。由于通過松動地裝配小直徑部分來暫時固定內(nèi)軸相對于外軸的相對定位，因此在這種情況下，同樣地，可抑制彎曲或撓曲，而不管大直徑部分被壓配合到銷孔中的時間如何。

更具體地，對于凸輪軸，可以不再有任何關于內(nèi)軸的外周緣表面在被施壓接觸外軸的內(nèi)表面的狀態(tài)下被固定的擔心。因此，可以抑制伴隨著外軸和內(nèi)軸的相對旋轉的外軸和內(nèi)軸之間的相互摩擦阻力的產(chǎn)生。據(jù)此，可以防止外軸和內(nèi)軸之間的相對旋轉受阻，并且可提高調(diào)節(jié)外軸和內(nèi)軸的相對定位的準確性。另外，因為可抑制由于外軸和內(nèi)軸之間的接觸而導致的摩擦磨損，因此凸輪軸的耐久性可增強。

即使按以上方式抑制了內(nèi)軸中發(fā)生撓曲，也不需要附加的處理步驟，諸如用于將銷固定在銷孔中的填隙或在將銷壓配合到銷孔中之后將銷在與銷被壓配合的方向相反的方向上移動的步驟。因此，可容易且高效地得到凸輪軸。

此外，按以上方式，銷孔布置在相對于內(nèi)軸的周緣方向有所不同的、具有預定角度的位置處，因此，與銷孔成面對關系形成的凹口還形成在相對于外軸的周緣方向有所不同的、具有預定角度的位置處。對于此內(nèi)軸和外軸，由于多個銷孔和凹口沿著周緣方向均勻地布置，因此可以抑制其剛性出現(xiàn)各向異性。

如上所述，在此凸輪軸中，外凸輪和內(nèi)凸輪可以以高精度相對移位，并且凸輪軸就耐用性和制造效率而言是優(yōu)異的。

在上述凸輪軸中，所述內(nèi)凸輪的橫截面是c形，其中，在所述內(nèi)凸輪的周緣方向上的兩端之間設置開口，所述開口使得所述外軸能夠沿著直徑方向穿過所述開口，并且所述內(nèi)凸輪安裝至與所述外軸的所述外凸輪相鄰的位置，從而能沿著所述外軸的周緣方向滑動；并且進一步，在所述內(nèi)凸輪的形成所述開口的兩端部之間的距離小于所述外軸的安裝所述內(nèi)凸輪的位置的外徑。

在這種情況下，在內(nèi)凸輪中設置有開口，所述開口使得外軸能夠在直徑方向上穿過所述開口。因此，例如，不同于環(huán)狀內(nèi)凸輪附接到外軸的情況，不必在軸向方向上將外軸從其一端插入內(nèi)凸輪的基圓內(nèi)，并且不必在構件相互沿著軸向方向滑動的同時將內(nèi)凸輪布置在預定位置。更具體地，由于可在外凸輪設置在外軸上之后相對于外軸從內(nèi)凸輪的直徑方向附接內(nèi)凸輪，因此可更容易且效率更大地得到凸輪軸。

在上述凸輪軸中，優(yōu)選地，所述內(nèi)凸輪中的每個將與所述外軸穿過所述開口的方向垂直的直徑方向限定為所述內(nèi)凸輪的分界線，并且當所述周緣方向被劃分成開口側和開口對向側的兩個半周緣時，所述插入孔中的單個插入孔形成在所述開口對向側的所述半周緣的凸輪表面上，從而包括所述分界線；并且穿過所述插入孔和所述凹口插入所述銷孔中的所述銷沒有貫穿所述內(nèi)軸。

在這種情況下，插入孔是通過避免內(nèi)凸輪的兩端側靠近開口來形成的。另外，經(jīng)由插入孔插入銷孔中的銷沒有貫穿或穿透內(nèi)軸。因此，當在內(nèi)凸輪中形成插入孔中時，或者當將銷穿過插入孔壓配合到銷孔中時，可以避免相對于內(nèi)凸輪的開口的兩側的位置施加會導致?lián)p害的應力。因此，在產(chǎn)量沒有絲毫減少的情況下，可更容易且效率更高地得到凸輪軸。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種制造凸輪軸的方法，所述凸輪軸用于開啟和閉合發(fā)動機閥，所述發(fā)動機閥分別設置在內(nèi)燃機的多個氣缸中，所述方法包括：將內(nèi)凸輪相對于內(nèi)軸固定的固定步驟，所述內(nèi)軸能旋轉地設置在外軸的內(nèi)部中，外凸輪設置在所述外軸的外周緣上，所述內(nèi)凸輪被穿過形成在所述外軸中的凹口的銷固定。在該方法中，在所述內(nèi)軸中設置有多個銷孔，所述銷孔沿著所述內(nèi)軸的直徑方向延伸，所述銷孔沿著所述內(nèi)軸的軸向方向間隔地設置，并且相鄰的所述銷孔的延伸方向以通過將360度除以所述氣缸的數(shù)量而得到的角度布置。另外，所述內(nèi)凸輪形成有具有內(nèi)徑得插入孔，所述銷被松動裝配在所述插入孔中；并且在所述固定步驟中，通過相對于全部的所述多個銷孔同時對穿過所述插入孔和所述凹口的所述銷進行壓配合，將所述內(nèi)凸輪固定到所述內(nèi)軸。

根據(jù)這種凸輪軸制造方法，通過同時將銷壓配合到如上所述布置的所有銷孔中，在內(nèi)軸的周緣方向上從不同方向均勻地產(chǎn)生由于銷的壓配合而出現(xiàn)的摩擦阻力。因此，可避免因內(nèi)軸在一個特定方向上移位而造成的內(nèi)軸彎曲。另外，例如，在確認內(nèi)軸相對于外軸相對定位的同時，可對壓配合多個銷的相應速度進行精細調(diào)節(jié)，由此，可以以更高的準確性抑制內(nèi)軸的移位。

另外，用該制造方法，即使按以上方式抑制了內(nèi)軸的撓曲，也不需要附加的處理步驟，諸如用于將銷固定在銷孔中的填隙或在將銷壓配合到銷孔中之后將銷在與銷被壓配合的方向相反的方向上移動的步驟。另外，由于為了將內(nèi)凸輪固定到內(nèi)軸而將銷同時壓配合到所有銷孔中，因此可有效地提高凸輪軸的制造效率。

此外，由于銷孔或凹口形成在相對于內(nèi)軸和外軸的周緣方向的預定角度中的每個處的不同位置，因此可以抑制內(nèi)軸和外軸的剛性出現(xiàn)各向異性。

如上所述，外凸輪和內(nèi)凸輪可以以高準確性相對移位，并且可容易且高效地得到就耐久性而言優(yōu)異的凸輪軸。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種制造凸輪軸的方法，所述凸輪軸用于開啟和閉合發(fā)動機閥，所述發(fā)動機閥分別設置在內(nèi)燃機的多個氣缸中，所述方法包括：將內(nèi)凸輪相對于內(nèi)軸固定的固定步驟，所述內(nèi)軸能旋轉地設置在所述外軸的內(nèi)部中，外凸輪設置在所述外軸的外周緣上，所述內(nèi)凸輪被穿過形成在所述外軸中的凹口的銷固定。在該方法中，所述銷均包括小直徑部分和直徑比所述小直徑部分大的大直徑部分；并且在所述內(nèi)軸中設置有多個銷孔，所述銷孔沿著所述內(nèi)軸的直徑方向延伸，所述銷孔沿著所述內(nèi)軸的軸向方向間隔地設置，并且相鄰的所述銷孔的延伸方向以通過將360度除以所述氣缸的數(shù)量而得到的角度布置。另外，所述銷孔中的每個具有內(nèi)徑，使得所述小直徑部分被松動地裝配在所述銷孔中并且所述大直徑部分被壓配合在所述銷孔中；所述內(nèi)凸輪形成有具有內(nèi)徑的插入孔，所述大直徑部分被松動地裝配在所述插入孔中，所述插入孔與所述銷孔同軸；并且在所述固定步驟中，通過如下方式將所述內(nèi)凸輪固定到所述內(nèi)軸：首先，相對于全部的所述多個銷孔同時對穿過所述插入孔和所述凹口的所述小直徑部分進行松動裝配，并且此后將所述大直徑部分壓配合到所述銷孔中。

根據(jù)這種凸輪軸制造方法，通過相對于如上所述布置的所有銷孔將小直徑部分松動地裝配，可在周緣方向上從分別有所不同的方向均勻地支撐內(nèi)軸。由于該特征，當大直徑部分被壓配合到銷孔中時，可容易地抑制內(nèi)軸出現(xiàn)彎曲或撓曲。

另外，即使按以上方式抑制了內(nèi)軸中發(fā)生撓曲，也不需要附加的處理步驟，諸如用于將銷固定在銷孔中的填隙或在將銷壓配合到銷孔中之后將銷在與銷被壓配合的方向相反的方向上移動的步驟。因此，可容易且高效地得到凸輪軸。

此外，由于銷孔或凹口形成在相對于內(nèi)軸和外軸的周緣方向的預定角度中的每個處的不同位置，因此可以抑制內(nèi)軸和外軸的剛性出現(xiàn)各向異性。

如上所述，外凸輪和內(nèi)凸輪可以以高準確性相對移位，并且可容易且高效地得到就耐久性而言優(yōu)異的凸輪軸。

在該制造凸輪軸的方法中，如上所述，在固定步驟中，相對于全部的所述多個銷孔，優(yōu)選地同時對所述大直徑部分進行壓配合。在這種情況下，由于可以在內(nèi)軸的周緣方向上從相應不同的方向均勻地產(chǎn)生因?qū)︿N進行壓配合而造成的摩擦阻力，因此可更有效地避免內(nèi)軸的彎曲或撓曲。

在該制造凸輪軸的方法中，如上所述，在固定步驟中，可首先從比在所述內(nèi)軸的軸向方向上的中心側設置的銷孔更靠近所述內(nèi)軸的軸向方向上的兩端的相應側設置的銷孔，對所述大直徑部分進行壓配合。如上所述，通過將小直徑部分松動地裝配到銷孔中，可暫時固定內(nèi)軸相對于外軸的相對定位。按照該特征，雖然不管大直徑部分被壓配合到銷孔中的時間，可通過首先從在內(nèi)軸的軸向方向上的兩端側的銷孔對大直徑部分進行壓配合來抑制彎曲或撓曲，但甚至可更有效地抑制內(nèi)軸的撓曲。

更具體地，在將銷壓配合到銷孔中時，雖然內(nèi)軸的兩端可被支撐成為相對于外軸定位的狀態(tài)，但難以支撐設置在外軸內(nèi)部中的內(nèi)軸的中心部分。因此，當將銷壓配合到銷孔中時，內(nèi)軸的軸向方向上的中心側比其兩端側更有可能遭受撓曲。

因此，初始地，大直徑部分被壓配合到內(nèi)軸的兩端側的銷孔中，從而相對難以發(fā)生撓曲。因此，因為內(nèi)軸的兩端側被定位和固定成為抑制撓曲的狀態(tài)，所以可以使在比銷被壓配合到其中的銷孔更靠近中心側的銷孔的位置處難以出現(xiàn)內(nèi)軸的彎曲或撓曲。以此方式，通過將銷順序壓配合到銷孔中，可以更有效地抑制在內(nèi)軸的整個軸向方向上出現(xiàn)彎曲或撓曲。

根據(jù)下面結合附圖時的描述，本發(fā)明的以上和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更清楚，在附圖中，以例示實施例的方式示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的凸輪軸的概略性分解立體圖；

圖2a是其中固定有圖1的凸輪軸的第一內(nèi)凸輪的區(qū)域的示意性剖視圖；

圖2b是其中固定有第二內(nèi)凸輪的區(qū)域的示意性剖視圖；

圖2c是其中固定有第三內(nèi)凸輪的區(qū)域的示意性剖視圖；

圖3是用于描述圖1的凸輪軸的制造方法的說明性示圖；

圖4a至圖4c是用于描述圖1的凸輪軸的制造方法的其他說明性視圖；以及

圖5是固定有根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的凸輪軸的內(nèi)凸輪的區(qū)域的示意性剖視圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖詳細描述制造根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸的方法的優(yōu)選實施方式。

如圖1和圖2a至圖2c所示，根據(jù)本實施方式的凸輪軸10用在具有三個氣缸的內(nèi)燃機(未示出)中，并且各個氣缸中設置的進氣閥或排氣閥(下文中，被稱為發(fā)動機閥(均未示出))均通過一對外凸輪12和內(nèi)凸輪14被打開和關閉。因此，總共設置三對外凸輪12和內(nèi)凸輪14。

一對外凸輪12和內(nèi)凸輪14被布置成沿著由同一搖臂(未示出)驅(qū)動的凸輪軸10的軸向方向彼此相鄰。另外地，通過使用外凸輪12和內(nèi)凸輪14的復合輪廓，可按模擬方式使凸輪輪廓可變。為此原因，基本上，使用外凸輪12的輪廓，而關于內(nèi)凸輪14的輪廓，只使用內(nèi)凸輪的相對于外凸輪12同相位偏移的一部分。

以下，參照圖1和圖2a至圖2c，將詳細給出關于根據(jù)本實施方式的凸輪軸10的結構的描述。凸輪軸10裝配有圓柱形外軸16，其中，外凸輪12一體地形成在外軸16的外周緣上。內(nèi)軸18能旋轉地布置在外軸16內(nèi)，并且內(nèi)凸輪14固定到內(nèi)軸18。

外凸輪12由三個單獨構件構成，這三個單獨構件沿著外軸16的軸向方向(圖1中的箭頭x的方向)以預定間隔設置。下文中，當分別針對三個外凸輪12中的每個進行描述時，它們也可被稱為第一外凸輪12a、第二外凸輪12b和第三外凸輪12c。換句話講，第一外凸輪12a、第二外凸輪12b和第三外凸輪12c也可被統(tǒng)稱為外凸輪12。第一外凸輪12a、第二外凸輪12b和第三外凸輪12c按從外軸16的一端側(圖1中的x1側)向著另一端側(圖1中的x2側)這樣的次序布置。

分別與三個外凸輪12的設置位置相鄰設置的三個凹口20形成在外軸16上。各個凹口20以沿著外軸16的周緣方向延伸的弧形延伸，并且如隨后將討論的，凹口在周緣方向上的安置被設置成面對形成在內(nèi)軸18中的銷孔22。另外，凹口20的軸向方向上的寬度被設置成大于銷28的大直徑部分30，如隨后將討論的。

在與外軸16的凹口20相鄰的兩側的位置之中，分別在與外凸輪12的相對側形成窄直徑部分34。窄直徑部分34為如下的位置，在此位置，外軸16的外周緣壁的直徑方向上的相對端側被切除，以部分減小外軸16的外徑。

另外，在比窄直徑部分34更處于外軸16的軸向方向上的另一端側，分別設置軸頸部分36。軸頸部分36被支撐為相對于內(nèi)燃機的氣缸蓋(未示出)能旋轉。

內(nèi)軸18是直徑比外軸16的內(nèi)徑小的實心圓桿。因此，通過將內(nèi)軸18同軸設置在外軸16的內(nèi)部中，在外軸16的內(nèi)周緣表面和內(nèi)軸18的外周緣表面之間相互形成間隙。

另外，沿著內(nèi)軸18的軸向方向，間隔地設置數(shù)量與氣缸的數(shù)量相同的沿著內(nèi)軸18的直徑方向延伸的有底的銷孔22。更具體地，銷孔22由包括第一銷孔22a、第二銷孔22b和第三銷孔22c的三個構件組成。第一銷孔22a、第二銷孔22b和第三銷孔22c在內(nèi)軸18的軸向方向上按從一端向著另一端這樣的次序布置。

相鄰銷孔22的延伸方向以通過將360度除以氣缸的數(shù)量(即，三個)而得到的角度布置。更具體地，銷孔的方向以120度的角度布置。因此，如圖2a和圖2b所示，在第一銷孔22a的延伸方向ya和第二銷孔22b的延伸方向yb之間形成120度的角度θ1。類似地，如圖2b和圖2c所示，在第二銷孔22b的延伸方向yb和第三銷孔22c的延伸方向yc之間形成120度的角度θ2。另外，此時，如圖2b所示，在第一銷孔22a的延伸方向ya和第三銷孔22c的延伸方向yc之間形成120度的角度θ3。

銷孔22的內(nèi)徑中的每個具有使得隨后描述的銷28的小直徑部分37被松動地裝配在銷孔中(即，帶間隙地裝配)并且大直徑部分30被壓配合到銷孔中的大小。另外，銷28的大直徑部分30的直徑大于小直徑部分37的直徑。

內(nèi)凸輪14的橫截面是大體c形，并且，在內(nèi)凸輪的周緣方向上的兩端之間設置有開口。內(nèi)凸輪14由沿著周緣方向分別可滑動地安裝在與外軸16的外凸輪12相鄰的位置處的三個單獨構件構成。更具體地，內(nèi)凸輪14由與第一外凸輪12a相鄰并且與其相互組裝的第一內(nèi)凸輪14a、與第二外凸輪12b相鄰并且與其相互組裝的第二內(nèi)凸輪14b和與第三外凸輪12c相鄰并且與其相互組裝的第三內(nèi)凸輪14c組成。

形成內(nèi)凸輪14的相應開口的兩個端部之間的距離略大于外軸16的窄直徑部分34的外徑，并且小于外軸16的安裝內(nèi)凸輪14的位置的外徑。如隨后將討論的，內(nèi)凸輪14的開口使得外軸16的窄直徑部分34能夠沿著內(nèi)凸輪14的直徑方向(圖3中示出的箭頭z1的方向)穿過所述開口。

如圖3所示，內(nèi)凸輪14中的每個將與窄直徑部分34穿過開口的方向z1垂直的直徑方向z2限定作為內(nèi)凸輪14的分界線，使得當周緣方向被劃分成開口側α和開口對向側β的兩個半周緣時，插入孔38中的單個插入孔形成在開口對向側β的半周緣的凸輪表面上，從而包括分界線。更具體地，插入孔38被形成為避免內(nèi)凸輪14的兩端側靠近開口。根據(jù)本實施方式，插入孔38形成在以上提到的分界線上。插入孔38的內(nèi)徑的大小被設置成使得銷28的大直徑部分30能夠被松動地裝配在該插入孔中。

如上所述，在凸輪軸10中，由于內(nèi)凸輪14的輪廓僅僅用于其相位相對于外凸輪12移位的部分，因此插入孔38可形成在其輪廓沒有被使用的內(nèi)凸輪14的凸輪表面中。另外，通過將內(nèi)凸輪14形成為橫截面是大體c形(在其輪廓沒有被使用的位置被設置為開口)，內(nèi)凸輪14的重量可相比于圓柱形形狀的內(nèi)凸輪減小。另外，通過減少形成內(nèi)凸輪14所需的材料量，成本可降低。

如圖1和圖2a至圖2c所示，內(nèi)凸輪14安裝在外軸16上，使得其插入孔38被設置成與凹口20和銷孔22成面對關系。更具體地，第一內(nèi)凸輪14a的插入孔38穿過凹口20面對第一銷孔22a。第二內(nèi)凸輪14b的插入孔38穿過凹口20面對第二銷孔22b。第三內(nèi)凸輪14c的插入孔38穿過凹口20面對第三銷孔22c。

另外，如圖2a至圖2c所示，內(nèi)凸輪14固定于內(nèi)軸18，處于銷28的大直徑部分30穿過插入孔38和凹口20被壓配合到銷孔22中。由于該特征，內(nèi)凸輪14可隨著內(nèi)軸18一起旋轉，并且能夠沿著外軸16的外周緣表面的周緣方向滑動。此時，因為內(nèi)凸輪14在周緣方向上的長度被設置成在周緣方向上覆蓋外軸16的一半(180度)或更多，所以可防止內(nèi)凸輪14與外軸16脫離或分離。

基本上按上述方式來構造根據(jù)本實施方式的凸輪軸10。接下來，進一步參照圖3和圖4a、圖4b和圖4c，將描述制造凸輪軸10的方法。

首先，在外凸輪12已經(jīng)與外軸16形成一體并且在外軸上分別形成凹口20、窄直徑部分34和軸頸部分36之后，將內(nèi)軸18布置在外軸16的內(nèi)部中。此時，凹口20和銷孔22被布置成面對關系，并且外軸16和內(nèi)軸18同軸設置。另外，外軸16和內(nèi)軸18的兩端被支撐，使得此狀況得以保持。

接下來，相對于外軸16來附接和安裝內(nèi)凸輪14。更具體地，如圖3所示，外軸16的窄直徑部分34穿過內(nèi)凸輪14的開口被插入到內(nèi)凸輪的基部圓形部分中。另外，使內(nèi)凸輪14在外軸16的軸向方向上向著一端側滑動，并且使內(nèi)凸輪14與外凸輪12相鄰地布置。此時，內(nèi)凸輪14的插入孔38和外軸16的凹口20被布置成彼此是面對關系。

更具體地，通過如上所述將內(nèi)凸輪14的橫截面形成為大體c形，可在外凸輪12設置在外軸16上之后，將內(nèi)凸輪14容易地安裝在外軸16上。此外，可相對于外軸16來附接第一內(nèi)凸輪14a、第二內(nèi)凸輪14b和第三內(nèi)凸輪14c中的任一個，并且可按任何次序附接內(nèi)凸輪。

接下來，如圖4a至圖4c所示，銷28的小直徑部分37穿過插入孔38和凹口20相對于所有第一銷孔22a至第三銷孔22c被松動地裝配。此時，雖然優(yōu)選地可相對于第一銷孔22a至第三銷孔22c按任何次序執(zhí)行小直徑部分37的松動裝配，但優(yōu)選地，相對于所有第一銷孔22a至第三銷孔22c同時松動地裝配小直徑部分37。在這種情況下，因為從在內(nèi)軸18的周緣方向上分別有所不同的方向均勻地執(zhí)行這種松動裝配，所以可更有效地避免內(nèi)軸18發(fā)生位移。

接下來，將銷28的大直徑部分30壓配合到銷孔22中。如以上討論的，通過同時將小直徑部分37相對于所有銷孔(即，第一銷孔22a至第三銷孔22c)松動地裝配，可在內(nèi)軸18的周緣方向上分別從有所不同的方向均勻地支撐內(nèi)軸18。由于該特征，因為大直徑部分30可以在內(nèi)軸18的移位得以抑制的狀態(tài)下被壓配合到銷孔22中，所以可將內(nèi)凸輪14固定到內(nèi)軸18，同時抑制內(nèi)軸18發(fā)生彎曲或撓曲。

此時，可按上述方式來抑制內(nèi)軸18的移位，即使大直徑部分30是按任何次序相對于第一銷孔22a至第三銷孔22c壓配合。然而，特別地，大直徑部分30優(yōu)選地被相對于所有第一銷孔22a至第三銷孔22c同時壓配合。在這種情況下，在內(nèi)軸18的周緣方向上分別從有所不同的方向均勻地產(chǎn)生由于大直徑部分30的壓配合而導致的摩擦阻力。因此，可更有效地避免因內(nèi)軸18在一個特定方向上的位移造成的內(nèi)軸18彎曲。

另外，在大直徑部分30被相對于所有第一銷孔22a至第三銷孔22c壓配合的情況下，在確認內(nèi)軸18相對于外軸16的相對定位的同時，可對多個銷28被壓配合到第一銷孔22a至第三銷孔22c中的相應速度進行精細調(diào)節(jié)。按照該特征，可以以更高的準確性抑制內(nèi)軸18的移位。

此外，首先，可從比在內(nèi)軸18的軸向方向上的中心側設置的第二銷孔22b更靠近內(nèi)軸18的軸向方向上的兩端的相應側設置的第一銷孔22a和第三銷孔22c，對大直徑部分30進行壓配合。更具體地，例如，以第一銷孔22a、第三銷孔22c和第二銷孔22b的次序來對大直徑部分30進行壓配合。

如以上討論的，雖然內(nèi)軸18的兩端可以在相對于外軸16定位的狀態(tài)下被支撐，但難以支撐內(nèi)軸18的設置在外軸16的內(nèi)部中的中心部分。因此，當銷28的大直徑部分30被壓配合到銷孔22中時，內(nèi)軸18的軸向方向上的中心側比其兩端側更有可能遭受撓曲。

因此，初始地，大直徑部分30被壓配合到其中相對難以發(fā)生撓曲的內(nèi)軸18的兩端側的第一銷孔22a和第三銷孔22c。因此，首先，內(nèi)軸18的兩端側在抑制撓曲的狀態(tài)下被定位并且固定。因此，剩余銷的大直徑部分30可以在相比于大直徑部分30已經(jīng)被壓配合在其中的第一銷孔22a和第三銷孔22c更位于中心側的內(nèi)軸18的位置處難以發(fā)生彎曲或撓曲的狀態(tài)下被壓配合到第二銷孔22b。以此方式，通過將大直徑部分30壓配合到銷孔22中，可以更有效地抑制在內(nèi)軸18的整個軸向方向上發(fā)生彎曲或撓曲。

此外，在避免了內(nèi)凸輪14的兩個端側靠近開口的以上提到的位置，形成插入孔38，并且將銷孔22形成為有底的孔。因此，即使銷28的大直徑部分30穿過插入孔38插入銷孔22中，也可以避免施加應力，所述應力可能相對于內(nèi)凸輪14的靠近開口的兩側的位置造成損害。

按以上方式，通過將銷28的大直徑部分30穿過插入孔38和凹口20壓配合到所有第一銷孔22a至第三銷孔22c中，將內(nèi)凸輪14固定到內(nèi)軸18。結果，可得到凸輪軸10，其中，通過使內(nèi)軸18相對于外軸16相對地旋轉，內(nèi)凸輪14以與內(nèi)軸18成以下關系(即，共旋轉的關系)旋轉，并且沿著外軸16的外周緣表面在周緣方向上滑動。更具體地，可使得外凸輪12和內(nèi)凸輪14之間的相對定位是變化的，因此，可以任意地控制發(fā)動機閥(未示出)的開啟角度和開啟時間。

對于如上所述的凸輪軸10，可有效地抑制在外軸16的內(nèi)部中的內(nèi)軸18撓曲。因此，在內(nèi)軸18的外周緣表面沒有接觸外軸16的內(nèi)周緣表面的情況下，內(nèi)軸18和外軸16在二者之間相互形成有間隙的狀態(tài)下定位。因此，由于在外軸16和內(nèi)軸18之間沒有出現(xiàn)相互的摩擦阻力，因此即使外軸16和內(nèi)軸18經(jīng)受相對旋轉，二者之間的相對旋轉也沒有受阻。因此，可以高精度地調(diào)節(jié)外凸輪12和內(nèi)凸輪14之間的相對定位。另外，由于可抑制由于外軸16和內(nèi)軸18的接觸而導致的摩擦磨損，因此可增強凸輪軸10的耐用性。

即使按以上方式抑制了在內(nèi)軸18中發(fā)生撓曲，也不需要附加的處理步驟，諸如用于將銷28固定在銷孔22中的填隙步驟，或在將銷28壓配合到銷孔22中之后將銷28在與銷28被壓配合的方向相反的方向上移動的步驟。因此，可容易且高效地得到凸輪軸10。

另外，銷孔22布置成以相對于內(nèi)軸18的周緣方向成120度的角度相互不同地布置，因此，與銷孔22成面對關系形成的凹口20還相對于外軸16的周緣方向成120度的角度不同地布置。對于此內(nèi)軸18和外軸16，由于多個銷孔22和凹口20沿著周緣方向布置，因此可以抑制其剛性出現(xiàn)各向異性。

如上所述，在凸輪軸10中，外凸輪12和內(nèi)凸輪14可以以高精度相對移位，并且凸輪軸10就耐用性和制造效率而言是優(yōu)異的。

本發(fā)明沒有特別地限于上述的實施方式，并且在不偏離本發(fā)明的本質(zhì)和主旨的情況下，可以對上述的實施方式進行各種修改。

首先，對于根據(jù)上述實施方式的凸輪軸10，在內(nèi)凸輪14的以上提到的分界線處形成一個插入孔38，并且銷孔22是有底的孔。然而，本發(fā)明沒有特別限于該特征。例如，如同圖5中示出的凸輪軸40一樣，可沿著內(nèi)凸輪14的直徑方向在內(nèi)凸輪14中形成相互面對的一對兩個插入孔42。另外，如同凸輪軸40一樣，可形成穿透內(nèi)軸18的銷孔46。在這些情況下，相對于外軸16沿著直徑方向形成相互面對的兩個凹口20。

在圖5中示出的結構元件之中，用相同的參考符號來指代表現(xiàn)出與圖1至圖4c中示出的結構元件相同或類似的功能和效果的那些結構元件，并且省略了對這些特征的詳細描述。

此外，對于按與凸輪軸10相同的方式設置有上述構造的凸輪軸40，由于可抑制內(nèi)軸18的彎曲或撓曲，因此外凸輪12和內(nèi)凸輪14可以高精度相對地移位，并且凸輪軸40在耐用性和制造效率方面是優(yōu)異的。

另外，在相對于所有銷孔22或所有銷孔46同時壓配合的情況下，對于圖5中示出的銷48，其直徑可以是均勻的。銷48的直徑的大小可以使得銷48能夠被松動地裝配到插入孔38、42中并且被壓配合到銷孔22、46中。

此外，因為凸輪軸10用在三氣缸內(nèi)燃機中，所以它包括三對外凸輪12和內(nèi)凸輪14，并且在內(nèi)軸18中形成三個銷孔22。然而，根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸可不僅用于三氣缸內(nèi)燃機。在這種情況下，如果內(nèi)軸18形成有對數(shù)與氣缸數(shù)量相同的外凸輪12和內(nèi)凸輪14和數(shù)量與內(nèi)燃機的氣缸數(shù)量相同的銷孔22，則是可接受的。另外，由于相鄰銷孔22的延伸方向以通過將360度除以氣缸數(shù)量而得到的角度布置，因此例如在用于四氣缸內(nèi)燃機的情況下，由相鄰銷孔22的延伸方向而形成的角度可以是90度。

另外，在內(nèi)軸18中形成的銷孔22的數(shù)量不一定與內(nèi)燃機的氣缸數(shù)量相同。例如，多套的兩個或更多個銷孔22可以通過將360度除以氣缸數(shù)量而得到的角度布置。每套的銷孔22在相同的方向上延伸。

另外，雖然根據(jù)以上實施方式的凸輪軸10裝配有其中設置有開口的具有大體c形橫截面的內(nèi)凸輪14，但本發(fā)明不限于該特征，并且凸輪軸10還可裝配有環(huán)形形狀的內(nèi)凸輪(未示出)。