(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立式のカム軸（１）を製造する方法であって、
‐少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）と、
‐少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）と、
‐相対回動不能かつ軸方向で移動可能にカム軸基体（２）の少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）に配置される少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）と、
‐相対回動不能かつ軸方向で移動不能にカム軸基体（２）の少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）に配置される少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）と、
を備える組立式のカム軸（１）を製造する方法において、
以下の方法ステップ、すなわち：
‐棒状のカム軸基体（２）を用意し、
‐該カム軸基体（２）を、
‐‐少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）において、軸方向で延在する外表面輪郭を形成することにより、前記カム軸基体（２）を表面加工するとともに、
‐‐所定の挿通方向（Ｒ）で見て前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）に後置の、該第１の軸方向の部分区分（２ａ）から軸方向の間隔（Ｌ）を置いた少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）において、拡径した外径（ｄｍａｘ２）に前記カム軸基体（２）を少なくとも部分的に拡径することにより、前記カム軸基体（２）を表面加工する、
ことにより加工し、
‐軸方向で延在し、前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）の外表面輪郭に対応した内表面輪郭を備えるボス横断面を備える前記第１及び第２のカム要素（４；４０，４１）であって、該ボス横断面が、前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）における最大の外径（ｄｍａｘ２）より小さく寸法設定されている最小の内径（ｄｍｉｎ）を備える複数の前記第１及び第２のカム要素（４；４０，４１）を用意し、
‐前記１及び第２のカム要素（４；４０，４１）を前記挿通方向（Ｒ）で組み付けるに際し、
‐‐少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）を、前記内表面輪郭を前記外表面輪郭に係合させることにより前記挿通方向（Ｒ）で前記少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）を超えて前記少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）の拡径した領域の手前まで前記カム軸基体（２）に被せ嵌め、該被せ嵌めた前記第２のカム要素（４；４０）を、前記軸方向の間隔（Ｌ）内で前記カム軸基体（２）の所定の基準位置に対して正確な角度に配向し、前記第２のカム要素（４；４０）と前記カム軸基体（２）との間の続いての軸方向の相対運動により摩擦力兼形状結合式に前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）に結合し、次に
‐‐少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）を、角度を合わせた状態で前記挿通方向（Ｒ）で前記少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）まで前記カム軸基体（２）に被せ嵌め、該少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）に相対回動不能かつ軸方向で移動可能に位置決めする、
という方法ステップを有していることを特徴とする、組立式のカム軸を製造する方法。
【請求項２】
組立式のカム軸（１）を製造する方法であって、
‐少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）と、
‐少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）と、
‐相対回動不能かつ軸方向で移動可能にカム軸基体（２）の少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）に配置される少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）と、
‐相対回動不能かつ軸方向で移動不能にカム軸基体（２）の少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）に配置される少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）と、
を備える組立式のカム軸（１）を製造する方法において、
以下の方法ステップ、すなわち：
‐棒状のカム軸基体（２）を用意し、
‐該カム軸基体（２）を、
‐‐少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）において、軸方向で延在する外表面輪郭を形成することにより、前記カム軸基体（２）を表面加工する、
ことにより加工し、
‐軸方向で延在し、相対回動不能かつ軸方向で移動可能な位置決めのために前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）の外表面輪郭に対応する内表面輪郭を備えるボス横断面を備える前記第１のカム要素（４；４１）を用意し、
‐該第１のカム要素（４；４１）を組み付けるに際し、前記内表面輪郭を前記外表面輪郭に係合させることにより該第１のカム要素（４；４１）を角度を合わせた状態で所定の挿通方向（Ｒ）で前記カム軸基体（２）に被せ嵌めることにより該カム軸基体（２）上の、前記挿通方向（Ｒ）で見て前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）に後置の第１の軸方向の部分区分（２ａ）に相対回動不能かつ軸方向で移動可能に位置決めし、
‐前記挿通方向（Ｒ）で見て前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）に前置の少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）において、拡径した外径（ｄｍａｘ２）に前記カム軸基体（２）を部分的に拡径することにより、前記カム軸基体（２）を表面加工し、
‐軸方向で延在し、前記カム軸基体（２）の表面輪郭に対応した内表面輪郭を備えるボス横断面を備える前記第２のカム要素（４；４０）であって、該ボス横断面が、前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）における最大の外径（ｄｍａｘ２）より小さく寸法設定されている最小の内径（ｄｍｉｎ）を備える第２のカム要素（４；４０）を用意し、
‐該第２のカム要素（４；４０）を組み付けるに際し、該第２のカム要素（４；４０）を、前記挿通方向（Ｒ）で前記拡径した第２の軸方向の部分区分（２ｂ）の手前まで前記カム軸基体（２）に被せ嵌め、該カム軸基体（２）の所定の基準位置に対して正確な角度に配向し、前記第２のカム要素（４；４０）と前記カム軸基体（２）との間の続いての軸方向の相対運動により摩擦力兼形状結合式に前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）に結合する、
という方法ステップを有していることを特徴とする、組立式のカム軸を製造する方法。
【請求項３】
前記外表面輪郭を多歯輪郭として形成する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記カム軸基体（２）の前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動可能に配置することを予定している前記少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）の内表面輪郭を、前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）の対応する外表面輪郭に対して、前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動不能に配置することを予定している前記少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）の内表面輪郭と比べて小さな遊び寸法を備えて形成する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記カム軸基体（２）の前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動可能に配置することを予定している前記少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）の内表面輪郭を、前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動不能に配置することを予定している前記少なくとも１つの第２のカム要素（４：４０）の内表面輪郭より多くの歯を備えているようにする、請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）の表面加工を機械的なロールがけにより行う、請求項１から５までのいずれ１項記載の方法。
【請求項７】
組立式のカム軸を製造するためのカム軸基体（２）において、
‐前記カム軸基体（２）が、相対回動不能かつ軸方向で移動可能に配置すべき少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）を受容するための少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）を有しており、
‐前記カム軸基体（２）が、相対回動不能かつ軸方向で移動不能に配置すべき少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）を受容するための少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）を有しており、
前記カム軸基体（２）の直径が、前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）内で少なくとも部分的に拡径されており、該第２の軸方向の部分区分（２ｂ）における最大の直径（ｄｍａｘ２）が、前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）における最小の直径（ｄｍｉｎ１）より大きく寸法設定されており、
前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）が、軸方向で延在する多歯輪郭を備えるように形成されている一方、前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）が、前記多歯輪郭とは異なる輪郭を備えるように形成されている、
ことを特徴とする、組立式のカム軸を製造するためのカム軸基体。
【請求項８】
前記カム軸基体（２）が、前記少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）内に、ロールがけ輪郭を有している、請求項７記載のカム軸基体。
【請求項９】
組立式のカム軸であって、
‐相対回動不能かつ軸方向で移動可能に、棒状に形成されたカム軸基体（２）に配置される少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）と、
‐相対回動不能かつ軸方向で移動不能に前記カム軸基体（２）に配置される少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）と、
を備える組立式のカム軸において、
前記カム軸基体（２）は、
‐軸方向で延在する多歯輪郭を備える少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）と、
‐前記カム軸基体（２）の直径を少なくとも部分的に、拡径した直径（ｄｍａｘ２）まで拡径した、前記多歯輪郭とは異なる輪郭を備える少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分（２ｂ）と、
を有しており、かつ
各々の前記第１及び第２のカム要素（４；４０，４１）は、
‐前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）の多歯輪郭に対応する内歯の多歯輪郭を備えるボス（４ａ）を有しており、
‐‐前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）に位置決めされる前記第１のカム要素（４；４１）が、相対回動不能かつ軸方向で移動可能に前記カム軸基体（２）に配置されており、
‐‐かつ前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）に位置決めされる前記第２のカム要素（４；４０）が、摩擦力兼形状結合式に前記カム軸基体（２）に結合されている、
ことを特徴とする、組立式のカム軸。
【請求項１０】
前記カム軸基体（２）の前記少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動可能に配置されている前記少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）の内表面輪郭が、前記第１の軸方向の部分区分（２ａ）の対応する外表面輪郭に対して、前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動不能に配置されている前記少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）の内表面輪郭と比べて小さな遊び寸法を備えて形成されている、請求項９記載のカム軸。
【請求項１１】
前記カム軸基体（２）の前記少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分（２ａ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動可能に配置されている前記少なくとも１つの第１のカム要素（４；４１）の内表面輪郭が、前記カム軸基体（２）の前記第２の軸方向の部分区分（２ｂ）内に相対回動不能かつ軸方向で移動不能に配置されている前記少なくとも１つの第２のカム要素（４；４０）の内表面輪郭より多くの歯を備えている、請求項９又は１０記載のカム軸。
【請求項１２】
前記カム軸基体（２）の両自由端の一方にカム軸エンドピース（６）を有する、請求項９から１１までのいずれか１項記載のカム軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組立式のカム軸を製造する方法、組立式のカム軸を製造するためのカム軸基体及び組立式のカム軸自体に関する。組み立てたいカム軸あるいは組立式のカム軸は、相対回動不能かつ軸方向で移動可能にカム軸基体に配置される少なくとも１つのカム要素と、相対回動不能かつ軸方向で移動不能にカム軸基体に配置される少なくとも１つのカム要素とを有している。
【０００２】
内燃機関を最適な作動領域で運転可能とするために、規則に則って動弁機構が制御される。例えば、それぞれ異なるプロフィールを備えて形成された切換可能なカムあるいはカム要素を用いた開弁時間及び／又は対応する弁行程の変更が慣用されている。この種の切換可能なカムあるいはこの種の切換可能なカム要素（スライドカムともいう）は、例えば欧州特許出願公開第１５０３０４８号明細書において公知である。軸方向で移動可能なカム要素は、管状のスリーブを有している。スリーブは、相対回動不能かつ軸方向で移動可能にカム軸に支承されている。カム要素の軸方向の移動は、対応するカムフォロアを種々異なるカムカーブに係合させる。この種のカム軸においては、常に、すべてのカムあるいはカム要素（あるいは機能要素）が、軸方向で移動可能にカム軸に配置されていなければならないというわけではない。１つの共通のカム軸に多歯輪郭が設けられている場合、固定の機能要素と、可動の機能要素とが、カム軸上に多歯輪郭を介して回動不能に保持される。
【０００３】
さらにドイツ連邦共和国特許第４１２１９５１号明細書において、内燃機関における弁を制御するためのカム軸が公知である。この公知のカム軸において、カム要素は、漏斗状に外方に拡径したボスでもって、カム軸基体の、ロールがけ（Ｒｏｌｌｉｅｒｅｎ）され、これにより外径を拡径した領域に摩擦力結合（ｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：力による束縛）式に取り付けられている。この結合部の変化態様は、国際公開第２００４／０７９１６３号パンフレットに記載されている。当該パンフレットにおいて、カム要素のボスは、複数の内向きの突起を有している。突起を介して、カム軸基体のロールがけされた領域に取り付けられるカムは、ロールがけの領域において摩擦力結合に対して付加的に、回転方向での形状結合（Ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｓｓ：形状による束縛）を保証する。カム軸基体上での軸方向で移動不能なカム要素の固定についての、上述のドイツ連邦共和国特許第４１２１９５１号明細書及び国際公開第２００４／０７９１６３号パンフレットに記載の変化態様は、この種の摩擦力結合式あるいは摩擦力兼形状結合（ｋｒａｆｔｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：摩擦力及び形状による束縛）式の固定に関して全面的に本願の開示内容に援用される。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４００２３０１号明細書にも、組立式のカム軸を製造する方法が記載されている。この公知の方法により、やはり、軸方向で移動可能なカムピースを備える組立式のカム軸が形成される。移動可能なカム要素は、当該明細書では、欧州特許出願公開第１５０３０４８号明細書を参照しながら既に前述したものと同様に形成され、同様にカム軸基体上に配置されている。
【０００５】
本発明の根底にある課題は、組立式のカム軸あるいは組み立てたいカム軸が、軸方向で移動可能かつ相対回動不能にカム軸基体に配置されるカム要素（「切換可能なカム要素」ともいう）と、軸方向で移動不能かつ相対回動不能にカム軸基体に配置されるカム要素（以下、「固定のカム要素」ともいう。）とを備える、組立式のカム軸、組立式のカム軸を製造する方法、及び組立式のカム軸を製造するためのカム軸基体を提供することである。その際、組立式のカム軸の製造中、できる限り、構成部材への余分な入熱と、不要な材料弱化とが回避されることが望ましい。さらに、特に固定のカム要素が可及的簡単に製造可能であり、かつその角度の配向が可及的精緻に調整可能であることが保証されることが望ましい。
【０００６】
上述の課題は、それぞれ、一の独立請求項に記載の発明特定事項の全体により解決される。その際、それぞれの従属請求項には、本発明の有利な形態及び改良が記載されている。
【０００７】
固定のカム要素及び切換可能なカム要素を備える組立式のカム軸を製造する本発明に係る方法によれば、棒状のカム軸基体（特に中空軸体として形成されているカム軸基体）が用意される。好ましくは、カム軸基体は、その一端に、カム軸基体の一体的な構成部材として形成されているカム軸エンドピースか、又は別体の構成部材として別個の後の方法ステップにおいてカム軸基体に結合されるカム軸エンドピースを有している。
【０００８】
本発明において、カム軸基体の表面は、表面の少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分において、例えば多歯輪郭の部分的な形成により（特にカム軸基体表面における個々の歯溝のフライス加工により）、カム要素の相対回動不能かつ軸方向で移動可能な配置が可能となるように、加工されるあるいは加工されている。
【０００９】
さらにカム軸基体の表面は、少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分において、第１の軸方向の部分区分に対して（少なくとも第１の部分区分の多歯輪郭の最小の直径に対して）も、フリーな基体部分区分に対して（すなわち、カム要素を配置するために形成される表面輪郭を有しない基体部分区分に対して）も、直径を拡径した表面領域を有しているように加工されるあるいは加工されている。その結果、この拡径した領域において、カム要素は、相対回動不能かつ相対移動不能にカム軸基体に配置可能である（カム要素は、場合によっては、予め、所定の挿通方向あるいは被せ嵌め方向から、輪郭歯をカム軸基体の輪郭歯列に係合させて、カム軸基体の第１の軸方向の部分区分の単数又は複数の多歯領域を超えてカム軸基体に被せ嵌めておいてもよい。）。カム要素とカム軸基体との間の、実現したい摩擦力兼形状結合に関して、本明細書に、上述の国際公開第２００４／０７９１６３号パンフレットの内容に加え、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７１７１９０号明細書の内容を、本願の開示内容に援用する。カム要素とカム軸基体との摩擦力兼形状結合のための、引用した従来技術に記載される結合形態では、カム軸基体が所定の軸方向の固定位置において拡径され、その結果、軸方向の切欠き（ボス）内に半径方向内向きの突出部（好ましくは切欠きの機械的なブローチングにより形成される突出部）を備えるカム要素が、カム軸基体にカム要素を被せ嵌めたときに、拡径部の領域において、その突出部でもって切削加工状に食い込んで、カム軸基体との摩擦力兼形状結合を生じる。この摩擦力兼形状結合の一態様においては、カム要素とカム軸基体との間の結合部の強度を高めるために、カム軸基体の構造化された表面の、例えば機械的なロールがけにより形成される中間室内に、硬化可能な材料（パテ若しくはセメント又はこれに類する材料）を装入することが提案される。
【００１０】
その際、少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分内の最大の軸体直径は、被せ嵌めてこの第２の部分区分に位置決めしたいカム要素の最小の（半径方向内向きの歯突出部により部分的に縮径される）内径より大きく寸法設定されている。これにより、カム要素が専ら一方向（所定の挿通方向）からカム軸基体に被せ嵌められる（被せ嵌め可能である）ようになっていて、カム要素がそのボス（あるいはそのボス横断面）に関して実質同一に（場合によっては同一に）形成されているカム軸基体にカム要素を組み付ける際に、カム要素が簡単に組み付け可能であることが達成される。他方では、固定の、あるいは固定に組み付けたいカム要素が、挿通方向で見て前置のあるいは手前の多歯区分を超えてスライド可能であり、（次に）、拡径した直径を備える軸方向で後置のあるいは奥の領域において摩擦力兼形状結合式にカム軸基体に結合可能であることが達成される。
【００１１】
好ましくは、軸方向で移動不能な要素としてカム軸基体に配置すべきカム要素は、ボス横断面に関して、軸方向で移動可能にカム軸基体に支承したいカム要素と比較して、かなり大きな遊び（いわゆる「遊びばめ」の方向での拡大された寸法公差）を伴って製造可能である。これにより、一方では、製造コストが低下し、他方では、効果的に、これらのカム要素が多歯領域を超えて移動する際に多歯領域の表面を損傷してしまうことが回避される。こうして、固定の（あるいは摩擦力兼形状結合式に組み付けたい）カム要素も、軸方向で移動可能に支承したい（あるいは切換可能な）カム要素も、カム軸基体の第１の部分区分の（多歯）輪郭を超えて移動可能である。好ましくは、固定のカム要素は、ボス横断面に関して、切換可能なカム要素と比較して、（場合によってはかなり）少ない数の輪郭歯を有していてもよい。その結果、拡大された遊び寸法及び／又は減じられた歯数に基づいて、摩擦力兼形状結合式に固定したいカム要素の、より安価な製造及びより簡単な組立（第１の軸方向の部分区分の（多歯）輪郭を超える移動の簡単化）が達成される。
【００１２】
本発明に係る方法の特に有利な態様では、第１及び第２の軸方向の部分区分が、カム要素の挿通方向で見て、所定の寸法分だけ互いに間隔を置いている（第１の部分区分の終端と第２の部分区分の始端との間の間隔）。この寸法は、相対回動不能かつ軸方向で移動不能に配置したいカム要素の厚さより大きくされている。これにより、直径を拡径した第２の軸方向の部分区分へのカム要素のプレスばめの直前で初めて、被せ嵌めたいカム要素の角度調整が実施される。
【００１３】
本発明に係る方法の第１の態様では、少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分と少なくとも１つの第２の軸方向の部分区分とを備え、所定の挿通方向で見て、軸体直径の半径方向の拡径部を備える第２の軸方向の部分区分が、好ましくは周面に軸方向で延在する多歯輪郭を備えて形成されている第１の軸方向の部分区分に後置されている組立式のカム軸の製造が開示される。本態様では、カム軸基体の加工は、形成したい第１及び第２の軸方向の部分区分に関して一緒に実施可能である。両者のそれぞれ異なる軸方向の部分区分（第１及び第２の部分区分）の表面加工を実施する順序は、本態様では任意である。その後、カム軸基体にカム要素を組み付けるにあたり、まず、カム要素を、少なくとも１つの前置の第１の軸方向の部分区分を超えて、直径を拡径した第２の軸方向の部分区分の手前まで移動させ、カム要素とカム軸基体との間の相対移動により摩擦力兼形状結合式にカム軸基体に固定する。次に、挿通方向で見て前置の第１の部分区分に、切換可能なカム要素を取り付ける。
【００１４】
挿通方向で見て、カム軸基体の挿通側の自由端を起点に、軸体直径の半径方向の拡径部を備える第２の軸方向の部分区分が、第１の軸方向の部分区分に前置されている、本発明に係る方法の第２の態様では、カム軸基体の表面加工を行う順序は、任意というわけにはいかない。軸体直径の前置の拡径部が、挿通方向で見て後置の第１の軸方向の部分区分に移動可能に支承すべきカム要素の挿通を妨げることがないように、第１の加工ステップで、少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分の表面加工を実施し、次に、移動可能に配置したいカム要素を、角度を調整した状態で被せ嵌め、第１の部分区分において相対回動不能かつ軸方向で移動可能に位置決めする。その後、第２の表面加工ステップで、前置の第２の軸方向の部分区分の表面加工を実施し、第２の軸方向の部分区分に相対回動不能かつ軸方向で移動不能に支承したいカム要素を、角度を調整した状態で、摩擦力兼形状結合式に（プレスばめにより）カム軸体に配置する。固定のカム要素及び切換可能なカム要素の個数及び所望の配置次第で、本発明に係る方法の上述の両態様の方法ステップは、適当に組み合わせ可能である。それゆえ本発明は、方法発明に係る両独立請求項の両発明特定事項の組み合わせから生じるあらゆる任意の組み合わせを含む。
【００１５】
本発明により提案される、同様に個別のカム要素が所定の挿通方向でカム軸基体に被せ嵌められる組立式のカム軸を製造するためのカム軸基体も、組立式のカム軸自体も、本発明に係る方法と同様に、第１の軸方向の部分区分を備え、第１の軸方向の部分区分において、カム軸基体表面には、形状結合式の軸‐ボス‐結合部を介して、この部分区分に軸方向で移動可能に配置すべきカム要素の相対回動不能な嵌合が保証されているような輪郭が付与されている。さらにカム軸基体は、拡径した最大の軸体直径を備える少なくとも１つの第２の部分区分（特に所定の挿通方向で第１の部分区分に後置されている部分区分）を備え、第２の部分区分において、カム軸基体表面には、摩擦力兼形状結合式の軸‐ボス‐結合部を介して、この部分区分に配置したいカム要素の相対回動不能かつ相対移動不能な嵌合が保証されているような輪郭が付与されている。好ましくは、カム要素の挿通方向で見て、第１の部分区分と第２の部分区分とが、第２の部分区分において摩擦力兼形状結合式にカム軸基体に配置すべきカム要素の厚さより大きく寸法設定されている間隔を置いて、軸方向に互いに間隔を置いている。
【００１６】
以下に、本発明について、図面に示した実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ａ−ｅは挿通方向で見て第１の多歯領域より奥のロールがけされた領域においてカム軸基体に摩擦力兼形状結合式に配置したいカム要素を例にとって、組立式のカム軸を製造する本発明に係る方法の第１の態様の様々な段階を示す図であり、ｆ−ｇは２つの異なる実施の形態における４気筒内燃機関のための本発明に係る組立式のカム軸を示す図である。
【図２】（多歯輪郭が付与された）第１の部分区分にカム要素が被せ嵌められたカム軸基体を図１ｄの線Ａ−Ａに沿って断面した詳細図である。
【００１８】
図１ａ−ｅは、４気筒内燃機関のための組立式のカム軸１を製造する本発明に係る方法の第１の実施の形態の様々な段階を示している。図１ａ−ｇは、（機能要素の固定に関して表面の固定輪郭を有しない部分区分において）直径ｄを有するカム軸基体２を示している。カム軸基体２の一方の自由端（左端）には、カム軸基体２の直径ｄより大きい外径ｄＥを有するカム軸エンドピース６が配置されている。カム軸エンドピース６は、カム軸基体２の製造時に、カム軸基体２に一体的に形成されていてもよいし、択一的には、製造工程又は加工工程の一工程において、所定の時点で、別体のカム軸エンドピース６としてカム軸基体２に溶接、ろう接、収縮ばめ、プレスばめ、ねじ結合、接着その他の結合により取り付けられてもよい。有利な実施の形態では、カム軸エンドピース６は、摩擦力兼形状結合式にカム軸基体２に固定すべきカム要素４；４０（固定のカム要素４０）の固定方法と同様の方法で、カム軸基体２に結合される。これについては、以下の説明を参照されたい。
【００１９】
図１ａに示すように、第１の製造工程あるいは加工工程（方法ステップ）において、少なくとも１つの第１の軸方向の部分区分２ａ内で、基体表面が、少なくとも周方向の部分領域で円形の断面形状から逸脱した断面形状あるいは表面の固定輪郭を備えるように、カム軸基体２を加工する。図２に示すように、このような固定輪郭として、例えば多歯輪郭を基体表面に（例えば基体表面のフライス加工により）形成する。例示の多歯輪郭は、好ましくは、カム軸基体の表面の切削加工により形成される。その際、棒状のブランクは、その全長にわたって、多歯輪郭を形成すべき軸方向の部分領域（第１の軸方向の部分区分２ａ）を除いて、基体直径ｄまで（例えば旋盤での旋削加工により）縮径される。次に、第１の部分領域２ａのフライス加工により、上述の多歯輪郭（歯溝の溝切り）が表面に形成可能である。この場合、歯溝は、図示のように、カム軸基体２の直径ｄを縮径可能である（第１の部分区分２ａにおける最小の直径ｄｍｉｎ１＜直径ｄ）。しかし、歯溝の底を、カム軸基体の直径ｄと一致させてもよいし（第１の部分区分２ａにおける最小の直径ｄｍｉｎ１＝直径ｄ）、それどころか基体直径ｄより僅かに大きく寸法設定してもよい（第１の部分区分２ａにおける最小の直径ｄｍｉｎ１＞直径ｄ）。歯溝間に残される輪郭歯は、基体直径ｄを部分的に最大の部分区分直径ｄｍａｘ１まで拡大する。４気筒の内燃機関のための吸気側又は排気側のカム軸の図示の両実施の形態では、カム軸基体２の中央の領域に、計２つの第１の、互いに間隔を置いた軸方向の部分区分２ａが形成されている。
【００２０】
図１ｂに示すように、第２の方法ステップ、ここでは前述の第１の方法ステップと一緒に実施されてもよい第２の方法ステップにおいて、カム軸エンドピース６と第１の軸方向の部分区分２ａとの間で、第２の軸方向の部分区分２ｂにわたって、カム軸基体２を加工して、この第２の軸方向の部分区分２ｂ内で、拡大された最大の直径ｄｍａｘ２へのカム軸基体２の拡径を行う。第２の軸方向の部分区分２ｂの最大の直径ｄｍａｘ２は、第１の軸方向の部分区分２ａの最小の直径ｄｍｉｎ１より大きく寸法設定されている。
【００２１】
好ましくは、１つの第１の部分区分２ａあるいは各々の第１の部分区分２ａが、軸方向で延在する多歯輪郭を備えるように形成される一方、第２の軸方向の部分区分２ｂは、拡径、特に基体２ａのロールがけあるいは転造による拡径を被る。
【００２２】
第３の方法ステップにおいて、図１ｃ及び図１ｄに示すように、挿通方向で見て後置のあるいは奥の第２の軸方向の部分区分２ｂに摩擦力兼形状結合式に固定したい（固定の）カム要素４；４０を、（カム要素４；４０及び基体２の歯列を噛み合わせて）第１の軸方向の部分区分２ａを超えてスライドさせ、カム要素４；４０の歯列でもって摩擦力兼形状結合式に、拡径した第２の軸方向の部分区分２ｂに圧入する（図１ｅ）。
【００２３】
挿通方向Ｒで見て前置のあるいは手前の第１の部分領域２ａに軸方向で移動可能に配置可能な付加的な切換可能なカム要素４；４１を位置決めするために、別のカム要素４；４１をカム軸基体２に挿通し（被せ嵌め）、図示しない保持手段を介して、以後の組立中のより良好な取扱性のために（例えば組立用のリテーナリングによる両側でのクリップ止めにより）第１の部分区分２ａ内に保持されるか、又はより後の運転中の軸方向の移動行程を制限するために（例えばカム軸基体２とカム要素４；４１のボス４ａとの間に配置され、軸方向の移動力により解除可能な、カム要素４；４１のそれぞれのカム軌道に割り当てられたそれぞれ異なる運転位置のための係止結合部を介して）第１の部分区分２ａ内に保持される（図１ｆ，１ｇ）。
【００２４】
交互に複数のカム要素４が軸方向で移動可能（４１）にあるいは軸方向で移動不能（４０）にカム軸基体２に配置されることが望まれる場合（図１ｆ、図１ｇ）、あるいは第２の軸方向の部分区分２ｂ（ロールがけ部）が挿通方向Ｒで見て第１の軸方向の部分区分２ａ（多歯輪郭）に前置、つまり手前に配置されている場合（図１ｆに示す右外に存在するロールがけ部又は図１ｄに示す両ロールがけ部）、第２の軸方向の部分区分２ｂにおけるロールがけあるいは拡径が、挿通方向Ｒで見て後置の、つまり奥に配置された第１の軸方向の部分区分２ａに位置決めしたい単数又は複数のカム要素の組立後に初めて実施されることに注意すべきである。これは、さもなければ挿通が、「設けるのが早すぎた」ロールがけ部の損傷なしにはもはや不可能となるからである。
【００２５】
さらに第１の部分区分２ａと、挿通方向Ｒで見て後置のロールがけ部との間の、被せ嵌め方向Ｒで見た軸方向の間隔Ｌ（図１ｂ−ｄ）は、摩擦力兼形状結合式にロールがけ部に固定したいカム要素４０の厚さＤより大きく寸法設定されていることが望ましい。これにより、予めカム軸基体２に沿って第１の部分区分２ａを超えて挿通されるカム要素４０が、ロールがけによって拡径された第２の部分区分２ｂの直前において、任意の角度位置に回されて前位置決めされ、次に、相応に正確な角度で第２の部分区分２ｂに相対回動不能かつ相対移動不能に位置決めされることが保証される。
【００２６】
図２は、図１ｄの線Ａ−Ａに沿った断面の部分詳細図である。図２には、カム軸基体２がその第１の軸方向の部分区分２ａの領域において、横断面で見て双台形の形状（歯も歯溝も台形に形成）を備える多歯輪郭を有していることが、良好に看守可能である。さらにカム要素４；４０，４１、あるいはカム軸要素４；４０，４１のボス４ａが、小さな遊びを保って軸方向で移動可能であると同時に相対回動不能に支承されているように、第１の軸方向の部分区分２ａ内のカム軸基体２の輪郭に適合されていることが、良好に看守可能である。その際、ボス４ａの内向きの輪郭歯は、好ましくは、横断面で見て三角形に、あるいは内向きの先端を有して形成されている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図１ｇ】
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【図２】
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