(57)【要約】シャフト（２）とシャフトに押圧の多数のカム（３，３’，３”）からなるカムシャフト製造に関する配置と方法が、少なくとも一つが研削ステーション（４）の形を備え、少なくとも一つが押圧ステーション（５）の形を備える少なくとも二つの機械加工ステーション（１１）からなる。シャフト（２）を先ずシャフトに固定した位置決め要素（７）の助けにより研削ステーション（４）で固定し、シャフトを続いて研削する。その後カム（３）を押圧ステーション（５）のシャフト（２）に押圧する。この目的のために押圧ステーション（５）は位置決め要素に対応した加工製品保持具を含み、シャフトに固定した位置決め要素（７）によりシャフト（２）を保持、特に正確な角度に保持できるように働く。【選択図】図１４
2007518032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト（２）とシャフトに押圧した多数のカム（３）からなるカムシャフト（１）の製造に関する配置で、その配置が少なくとも二つの機械加工ステーション（１１）を含み、そのうち少なくとも一つが研削ステーション（４）として具体化され、少なくとも一つが押圧ステーション（５）として具体化されることを特徴とする配置。
【請求項２】
研削ステーション（４）と押圧ステーション（５）のそれぞれシャフトに固定した位置決め要素（７）を用いたシャフト（２）の受け入れ用、特に角度精度のある受け入れ用対応加工製品受け入れソケット（６）を有することを特徴とする請求項１によるカムシャフト製造に関する配置。
【請求項３】
配置が複数の研削ステーション（４）、それぞれに続く押圧ステーション（５）と一つの機械加工ステーションから次のステーションへのシャフトを搬送する操作装置からなる事を特徴とする請求項１又は２によるカムシャフト（１）製造に関する配置。
【請求項４】
位置決め要素（７）をマンドリル（９）かチャック（１０）として配置することを特徴とする請求項２又は３によるカムシャフト（１）製造に関する配置。
【請求項５】
位置決め要素（７）を位置決め要素（７）と連結したシャフト末端（４２）に補足的に配置すること特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つによるカムシャフト（１）製造に関する配置。
【請求項６】
加工製品受け入れソケット（６）を全機械加工ステーション（１１）で同一形式で配置する請求項１乃至４によるカムシャフト製造に関する配置。
【請求項７】
一組の機械加工段階でシャフト（２）とシャフトに押圧の多数のカム（３）とでカムシャフト（１）を製造する方法で、位置決め要素（７）を最初の機械加工段階前にシャフト（２）に固定し、シャフト（２）を位置決め要素（７）手段により最初の機械加工段階中に少なくとも一つの機械加工ステーション（１１）に最初に規定した位置で固定し、且つシャフトを位置決め要素（７）手段により第二の機械加工段階中に更に少なくとも一つの機械加工ステーション（１１）に最初に規定した位置で固定することを特徴とする製造法。
【請求項８】
シャフト（２）を最初の機械加工段階で研削することを特徴とする請求項７によるカムシャフト（１）の製造法。
【請求項９】
カム（３）を第二の機械加工段階でシャフトに押圧することを特徴とする請求項７によるカムシャフトの製造法。
【請求項１０】
シャフト（２）をカムを備えた位置周辺の研削ステーション（４）で研削し、次いで第二段階でカム（３）を提供位置で押圧ステーション（５）に押圧し、次いでこの二つの段階を追加のカム（３）で繰り返すことを特徴とする請求項７乃至９にいずれか一つによるカムシャフトの製造法。
【請求項１１】
シャフト（２）を位置決め要素（７）の助けにより押圧ステーション（５）又は研削ステーション（４）に固定する規定位置が少なくとも研削ステーション（５）全てで同一であり、且つカム（３）を押圧に際して正しい角度位置に配置することを特徴とする請求項１１によりカムシャフトの製造法。
【請求項１２】
それぞれの場合に位置決め要素（７）を用いてシャフト（２）を押圧ステーション（５）に固定するための規定位置によりシャフト（３）に押圧する角度位置を前もって規定することを特徴とする請求項１１によるカムシャフトの製造法。
【請求項１３】
研削か押圧をそれぞれ同一の研削ステーション（４）か押圧ステーション（５）で行うことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一つによるカムシャフトの製造法。
【請求項１４】
研削か押圧を複数のそれぞれ同一の研削ステーション（４）及び／又は押圧ステーション（５）で行うことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一つによるカムシャフトの製造法。
【請求項１５】
シャフトを位置決め要素（７）用いて先ず研削ステーション（４）の加工製品受け入れソケット（６）、次いで押圧ステーション（５）の加工製品受け入れソケット（６）で順次固定することを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一つによるカムシャフトの製造法。
【請求項１６】
位置決め要素（７）を押圧ステーション（５）のカム（３）を最後に押圧後にシャフト（２）から取り外すことを特徴とする請求項７乃至１３によるカムシャフトの製造法。
【請求項１７】
位置的に正確に、特に角度的に正確に少なくとも一つの研削ステーション（４０）と少なくとも一つの押圧ステーション（５）の対応加工製品受け入れソケット（６）に連結する部品として、シャフト（２）の研削とカム（３）のシャフト（２）への押圧機械加工段階中に能動的及び／又は非能動的に固定する配置を含む位置決め要素（７）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は独立の特許請求項前文での特徴を有するシャフトとシャフトに押圧した多数のカムからなるカムシャフト製造に関する配置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カムをシャフトに押圧するカムシャフト製造法はすでに多くが知られている。例えば世界特許ＷＯＡ１０１／９４８０２にはカムを備えた位置でシャフトが塑性変形するように処理し、その結果材料蓄積が起こり、カムをこの位置で押圧してこの材料がカムにより変形して、カムをシャフトに固定する方法が記載されている。
【０００３】
欧州特許ＥＰ４６２０８１Ｂ１にはカムをカムシャフトにプレス嵌めする自動機械が記載されている。カムを供給溝を通して自動機械の作業台上にある組み立て台座に導く。次いでシャフトをカム穴に挿入し、低くする。もしカムがシャフト上で異なる角度を向いている場合には、シャフトを自動機械でシャフト軸周りにコンピューター制御により回転する。この文献によるとシャフトは押圧段階中には回転しない。
【０００４】
ドイツ特許ＤＥ２８３８９９５Ａには回転テーブルとこの回転テーブル上にあるカムによりシャフトを動かすカムシャフトを備えたシリンダーを持つカムシャフト組み立てる装置が開示されている。カムを金型の回転テーブル上に固定する。金型の数はカムシャフト用カム数と一致する。金型をカムシャフト組み立て前に所望位置に配置する。
【０００５】
しかし実際には既知構造は複雑で取り扱いが困難であることが分かった。前述の割り出し回転テーブルの購入費は非常に高いと予測される。又カムシャフト構築用カム数の変更やカムの角度位置の変更により割り出し回転テーブルと取り扱いを困難になる。
【発明の開示】
【０００６】
従って本発明の目的は既知法の欠陥を避け、特に簡単な取り扱いと低投資費用で区別できる最初に記載のタイプの配置と方法を提供することである。更に利用できる配置が多い必要があり、それによりカムシャフト用カムが高精度で取り付けられることを保証する必要がある。その方法は更に故障時に専門家を必要とせず、且つ切り替え時間を短くするように簡単化する必要がある。
【０００７】
本発明によると、これらの目的は独立の特許請求項を特徴づける部分の特性をもつカムシャフト製造に関する配置と方法により達成される。
【０００８】
シャフトとシャフトに押圧した多数のカムでカムシャフトを製造する配置は、少なくとも二つの機械加工ステーションからなり、そのうち少なくともその一つは研削ステーションとして具体化され、少なくとも一つは押圧ステーションとして具体化される。この配置の結果、高価な特殊機械は不必要であり、大体は標準的又はシリーズ生産的機械を機械加工ステーションとして得る事で達成される。従ってカムシャフト製造用機械加工ラインは実質的には研削ステーションと押圧ステーションからなり、その結果購入費を非常に低減でき、運転員の要件を低く保てる。低投資の結果、又予備設備を保持できる。
【０００９】
カムを押圧するシャフトはそれに固定した位置決め要素を有する。研削ステーションと押圧ステーションはシャフトを機械加工ステーション上の位置決めに用いる位置決め要素に対応した加工製品受け入れソケットを有する。これによりシャフトを特に角度精度をもって各機械加工ステーションに挿入できる。この位置決め要素の助けにより、シャフトの位置決めを容易に取り扱え、且つシャフトに押圧するカムが高精度に保証される。種々の機械加工ステーションの加工製品受け入れソケットも通常同様に具体化される。
【００１０】
カムシャフト製造用の配置は複数の研削ステーションとそれにそれぞれ続く押圧ステーション、更にはシャフトをそれぞれ一つの機械加工ステーションから次のステーションに運ぶ操作装置からなる。この操作装置の助けによりカムシャフト形成の組み立てに関する限り、シャフトの高速稼働を保証する。その結果種々の必要な作業段階を又時間きざみで実施できる。この配置により、機械加工ステーションの数はそれぞれの要件に適応できるので、機械加工工程を作業工程数に対して柔軟に配置し迅速に適応できる。連続の機械加工ステーションに関して制限はない。
【００１１】
一つの典型的実施形態では、位置決め要素をマンドリルかチャックとして具体化する。これらの機械要素により位置決め手段を簡単且つ迅速にシャフトに固定できる。シャフトを全機械加工工程中マンドリルかチャックにしっかりと連結する。このシャフトの取り扱いにより機械加工と一つの輸送ステーションから次のステーションへの搬送が実質的に簡単になる。それぞれの機械加工で（研削か押圧加工）マンドリルを機械加工ステーションの対応加工製品受け入れソケットに挿入し、クランプで締める。好ましくはテーパーキーをマンドリルと規定位置、特に角度位置を前もって規定した加工製品受け入れソケットの間に挿入する。これを又研削しステーションにも用い、能動的及び／又は非能動的に挿入したテーパーキーは研削用シャフト軸周りにシャフトを回転するトルクを受ける。
【００１２】
本発明の更なる様態によると、シャフトに固定した位置決め要素をシャフトに相補的に構成する。これによりマンドリルやチャックのシャフト用受け入れソケットがほぼシャフト直径と一致し、その結果位置決め要素をシャフト末端で反転してぴったりと嵌めることができる。位置基準は位置決め要素により前もって決められるので、シャフトと位置決め要素との最適な連結は決定的に重要である。位置決め要素を最初の機械加工段階以前か第一機械加工ステーション以前にシャフト末端か先端領域に取り付ける。カムシャフトは同様に位置基準、例えば溝か穴を持つことができる。この位置基準を用いてカムシャフトを内燃エンジンに正確な角度位置で装填し、それにより特にクランクシャフトとカムシャフトの位置を互いに一致させる。
【００１３】
更なる典型的実施形態では、加工製品受け入れソケットを機械加工ステーション全てで同一になるように配置する。これによりカムシャフト製造手順を大幅に簡単化できる。他の利点はカムシャフト製造コストを低減できる事である。
【００１４】
位置決め要素と対応加工製品受け入れソケット間の接続を能動的及び／又は非能動的連結が備わるように配置できる場合特に有利である。その結果シャフトを位置決め要素手段でクランプにより締め付け固定する。例えば位置決め要素を機械加工ステーションの対応加工製品受け入れソケットに単に挿入できるように円錐状に配置するのが特に有利である。更にテーパーキーを位置決め要素の位置を適切に表す位置決め要素と加工製品受け入れソケット間に押圧できる。
【００１５】
シャフトと多数のカムからなるカムシャフトを一連の機械加工段階でシャフトに押圧する。製造工程としては以下の段階を含む。位置決め要素をシャフトに固定し、次いで最初の機械加工段階がシャフトを位置決め要素を用いて第一機械加工ステーションに固定し次いで機械加工することからなり、第二の機械加工段階ではシャフトを位置決め要素を用いて第二機械加工ステーションに固定機械加工し、機械加工ステーション関するシャフト位置を位置決め要素により前もって規定する。
【００１６】
最初の機械加工段階でシャフトに研削する。研削の結果シャフトが次いで用いるカム台座周辺で可塑変形し、その結果シャフト直径が拡大する。この目的のためにシャフトは通常位置決め要素手段により軸Ａの周りに回転できるように固定し、機械加工ステーション手段により駆動する。研削ステーションのローラーは好ましくは自由回転でき且つシャフト軸方向にシャフトに向かって正しい位置で押圧するように取り付ける。
【００１７】
第二の機械加工段階でカムを最初の作業段階で研削した位置に押圧する。この目的のためにカムをカム開口部を通してシャフトに導き、正しい高さまでできるだけ縦方向に移動する。
【００１８】
シャフトに固定した位置決め要素を持つシャフトはカムシャフト製造法の少なくとも一つの研削ステーションと少なくとも一つの押圧ステーションを通る。本製造法は実質的に一個の研削ステーションと一個の押圧ステーションからなるモジュールを含む。このモジュール式構造により本法が各要件に最適適合することを保証する。その結果カムシャフト製造用機械加工ラインは少なくとも一つの研削ステーションと少なくとも一つの押圧ステーションからなる。
【００１９】
一つの典型的実施形態では、最初の機械加工段階でシャフトをカムを備えた位置周辺で研削ステーションで溝を付け、次いで第二段階で提供位置の押圧ステーション（５）で押圧し、更にこの二つの段階を繰り返す。このサイクルを最後のカムが押圧されるまで多数回繰り返す。研削用の位置はシャフト縦方向の高さにより異なる。正しい高さと正しい角度位置をカムに押圧中維持する必要がある。それ故カムは所望の高さまで縦方向に押圧する。位置決め要素を用いて前もって規定したシャフト位置によりカム角度位置を決める。
【００２０】
位置決め要素の助けでシャフトを押圧ステーションか研削ステーションに固定する規定位置が少なくとも研削ステーション全てで同一であり、且つカムが押圧のために正しい角度位置に配置できる場合有利になる。シャフトの固定位置が押圧ステーション全てで同一であるので、カムシャフト製造法はより効率的に配置できる。シャフト固定に関する規定位置が押圧ステーション全てと研削ステーション全てで同一であると、シャフトを一つの機械加工ステーションから次のステーションに搬送する間、直進運動だけが必要となり、軸周りのシャフト回転を省略できるので特に有利になる。カムの正しい角度位置が、例えばカム押圧のために相当に調整した取り付け台座により保証される。
【００２１】
代わりに位置決め要素を用いてシャフトを押圧ステーションに固定する規定位置により、その都度カムに押圧する角度位置を前もって規定できる。この目的のために、例えば位置決め要素に対応する押圧ステーションの加工製品受け入れソケットを正しい角度位置に配置できる。カムやカム押圧用の対応取り付け台座は全押圧ステーションで同じであるように具体化される。
【００２２】
研削か押圧をそれぞれ同一研削ステーションかそれぞれ同一押圧ステーションで実施できると特に有利になる。従ってカムシャフト生産業者は二つの機械加工ステーションだけで間に合わすことができ、その結果コストを低く保てる。この工程配置は少数のカムシャフトを製造する場合に特に有利である。
【００２３】
代わりの典型的実施形態では、製造工程として複数の研削ステーションか押圧ステーションで実施する。一つの研削ステーションと一つの押圧ステーションとでこのモジュールを形成する。モジュール数と適応カム数と一致する場合が機械加工技術の点では最良である。例えば押圧するカムが８個からなるカムシャフトを製造する場合、多数品目を持つ８つの研削ステーションと８つの押圧ステーションを用いるのが有利である。この配置では研削ステーションと押圧ステーションを機械加工するシャフトを受け入れる前に再適合や再調整する必要がないと云う利点がある。しかし例えば８個のカムつきの該カムシャフトでは、機械加工ラインがそれぞれ４つの機械加工ステーション（研削ステーションと押圧ステーション）のみからなると又有利になる。次いでシャフトは機械加工ラインを二度通る。それ故この配置は非常に順応性がある。
【００２４】
最後の機械加工段階後、位置決め要素をシャフトから取り外す。
位置決め要素使用の利点は位置決め要素の助けでシャフトが正確且つ取り扱い容易な位置基準を持つことができ、その結果シャフトを前もって調整した機械加工ステーションの正確な位置に配置できる。これによりシャフトの位置決めに複雑な追加装置を省略できる利点がある。例えば機械加工ステーションの機械加工段階でシャフトのシャフト押圧のために軸周り回転する必要はない。複雑な制御システムは不必要である。
【００２５】
本図は本発明の特性を持つ典型的実施形態の略図を示す。これらはいずれの正確な大きさ関係（又は寸法の詳細）を示すものではなく、単に基本原理を示す働きをするのみである。図１に示すように、シャフト２とシャフトに押圧する多数のカム３からなるカムシャフト１製造用機械加工ラインは実質的に２つの機械加工ステーション１１からなる。シャフトに固定した位置決め要素７付きのシャフト２を操作装置８手段により第一機械加工ステーション１１の研削ステーション４に搬送する。シャフト２を位置決め要素７手段により研削ステーションにクランプで締めて固定し、軸Ａの周りで回転できるようそこに固定する。モーターＭ、好ましくは電気制御モーターによりシャフト２の回転を保証する。研削ステーション４はｘ軸方向とｚ軸方向に移動できるローラー１３を含む。回転工程中シャフト２とシャフトに固定した位置決め要素７は軸Ａ周りに回転し、ガイド２２手段により押圧するカムに対して正しい高さ位置ｈに移動できるローラー１３をｘ軸方向にＡ軸に対して押圧する。材料が所望だけ集積されるまで研削工程を続ける。
【００２６】
研削機械加工工程終了後、位置決め要素７つきシャフト２を操作装置８により次の機械加工ステーション１１に移送する。第二機械加工ステーション１１は押圧ステーション５である。シャフト２を位置決め要素７の助けで押圧ステーション５に配置し、前もって規定した位置に固定する。位置決めについては更に詳細に図４乃至６に関連して説明する。次いでカム３を正しい位置までｚ軸方向にシャフトに押圧する。
【００２７】
押圧工程に次いで次のカム３に更に研削と押圧を行う。これを最後のカム３がシャフト２に押圧されるまで繰り返す。
【００２８】
図２ａ乃至２ｅにシャフト３の研削を示す。図２ａに次いで適用するカム周辺で未だ機械加工していないシャフト２を示す。シャフト２は金属材料、好ましくは鋼からなる。たいていの場合、シャフトは重量の点で管状である。当然シャフト２は又中空でない断面でもよい。ローラー１３はナイフ型かカッター型隆起３４形の複数隣接溝を有する。ローラーは処理するシャフト材より硬い耐摩耗材からなる。材料は好ましくは少なくともナイフ型隆起３４周辺で硬くなっている。図２ｂではローラー１３をｘ軸方向にシャフト軸Ａに向かって押圧し、その結果溝３５と材料蓄積１８をローラー１３のナイフ型隆起３４によりシャフト２周囲上に形成する。本実施形態ではローラー１３を自由回転できるように固定し、その結果軸ＡＲの周りに自由回転できる。研削工程に必要な回転は軸Ａ周りに回転できるように固定したシャフト２により生じる。
【００２９】
図２ｄと２ｅに押圧工程を示す。図２ｄではカム３はすでにシャフト２の押圧されている。材料の変形や成型は未だ起こっていない。矢印ｚは押圧方向を示す。図２ｅに押圧後のシャフト２とカム３を示す。材料蓄積１８が押圧方向のｚ軸方向に形成され、その結果カム３はシャフト２に堅固に外れないように連結する。
【００３０】
図３ａと３ｂに押圧前後のシャフト２とカム３の拡大図を示す。図３ａと３ｂの典型的実施形態では、カム３を押圧する高さｈを前もって調節した止め１７により前もって規定する。高さｈに加えて正しい角度位置も又カム３をシャフト２上に正しく位置決めするのに重要である。この目的のためにシャフト２（位置決め要素７つき）を、例えばシャフト２を押圧ステーション５の加工製品受け入れソケット６を前もって調節してシャフト２が正しい角度位置に位置するように押圧ステーション５上に配置する。代わりにカム３自身を正しい角度位置に配置できる。次いでカムをしっかり保持しカム３が押圧工程中ｚ軸方向の角度位置を保証するガイド１５手段により、カム３をｚ軸方向の前もって決めた位置でシャフト２に押圧する。本典型的実施形態ではガイド１５はカム３にぴったりはまるように具体化した台座１６を有する。カム開口部３６は実質的に円錐状に構成する。
【００３１】
図４に基体としてのシャフトとその上に配置のカム３からなる既組み立てカムシャフト１を示す。本典型的実施形態では、カムシャフト１は位置基準として働くシャフト末端周辺に溝２８を有する。Ａ軸方向に作られた縦溝２８はシャフト部４０上に位置し、シャフト直径はシャフト基体２の直径より大きい。比較的壁厚の管状シャフトか中空でないシャフト２では当然溝２８をシャフト基体２に直接構築できる。この位置基準としての機能に加えて、溝２８は又内燃エンジンのクランクシャフト位置とカムシャフト位置を互いに決められるように、カムシャフトを内燃エンジンの正しい角度位置に装填できる目的の働きもする。溝２８の代わりに他の要素を位置基準として想定でき、例えば溝のような凹部の代わりにテーパーキー形状の隆起、歯型輪郭又は孔も又可能である。
【００３２】
図４に見られるように、カム３の位置を高さｈと角度γで規定する。これはカムシャフト１の第一カム３の位置又は配置の例で示す。前もって規定した高さｈ’をシャフト末端４２と第一カム３の前面４１により前もって決定する。高さｈ’により研削領域と押圧経路を前もって規定する。第一カムの角度位置γ’を本事例では位置基準２８と対称構造のカム３の対称軸３３’を通る位置基準線３２のようにシャフト２に関して固定基準により形成する。
【００３３】
図５ａと５ｂに押圧ステーション５に配置のシャフトに固定した位置決め要素７つきシャフト２を示す。図５ａでは第一カム３’を押圧し、図５ｂでは第二カム３”を押圧する。この場合二つのカム位置はＢ’−Ｂ’断面かＢ”−Ｂ”断面から明白に推定できるように、高さｈ’かｈ”或いは各角度位置γ’かγ”で異なる。簡単のために図６ａによる第一カム３’の位置決め角度γ’はゼロである。当然異なる初期位置が又選べる。本実施例では、角度γは位置決め要素７と対応加工製品受け入れソケット６間を通るテーパーキー２０を通る直径線３２と第一カム３’を通る線により形成される。従って角度位置γ’はシャフトと連結した位置決め要素７を持つシャフト２を挿入する前にすでに調節されている。図５ｂと６ｂでは第二カム３”をシャフト２に押圧する。図６ｂに示すように、シャフト２を固定する規定位置は図６ａと同じである。図５ｂと６ｂによる押圧ステーション５は図５ａと６ａと同じでもよく、又異なる押圧ステーション５でもよい。加工製品受け入れソケット６の位置は押圧ステーション５の製品部品受け取りソケット６で固定し、テーパーキー２０か線３２は常に同じ位置である。第二カム３”に対する正しい角度位置γ２’は取り付け台座１６を対応するように調節して達成される。
【００３４】
図５ａ乃至６ｂにカム３に正しい角度位置を作り出す代替え法を示し、この場合図７ｂと８ｂと先行図は原理的に異なる。図８ｂには第二の押圧工程前に加工製品受け入れソケット６を角度γ２‘が前もって決めた角度に一致するように回転固定する場合を示す。次いでカム３”を全押圧工程で固定する位置でシャフト２に押圧する。固定位置は例えば全押圧ステーションで同じ位置をもつ取り付け台座１６により保証できる。このようにしてカム３”を通る線３３”は図８ａによる線３３”と明らかに一致する。
【００３５】
図９に押圧ステーション５に配置した固定位置決め要素７を持つカムシャフト１を示す。位置決め要素７かそれに対応する加工製品受け入れソケット６により、各カム３用の取り付け台座１６だけを高さ調整のためにｚ軸方向に移動する必要がある。研削ステーション４の加工製品受け入れソケット６は押圧ステーション５のそのソケットと対応するから、ローラーの位置決めは単に研削工程だけで得られる。位置決め要素７は全機械加工工程中シャフト２上にあるから、機械加工ステーション１１、研削ステーション４及び押圧ステーション５の各製品部品受け取りソケットは同一物として構成できる。これを又複数のつや出しステーションとプレスステーションを備えている場合に適用できる。
【００３６】
図１０に機械加工ステーション１１の加工製品受け入れソケット６と高さ調整用ガイド２３の平面図を示す。この場合図に見られるように、カムへの押圧角度位置γは対称軸３３と線３２により形成される。研削ステーション４は実質的には加工製品受け入れソケット６をモーターＭ、好ましくは電気制御モーター手段により回転できる土台の点だけで押圧ステーション５と異なる。その一方押圧ステーション５の加工製品受け入れソケット６は少なくとも押圧工程中機械加工ステーションの土台４３と連結固定する。
【００３７】
図１１に見られるように位置決め要素７をチャック１０として具体化できる。チャック１０は円錐形挿入ガイド領域２４を有する。この形状のチャックを対応加工製品受け入れソケット６に素早くぴったり合うように挿入できる。その結果チャックは加工製品受け入れソケット６に非能動的に連結する。更にテーパーキー２０をチャックの溝２６と加工製品受け入れソケットの溝３０にぴったりと合うように挿入して能動的に連結しうる。一方ではこのテーパーキー２０を研削ステーション４で用いて加工製品受け入れソケット６によりモーターＭの回転運動をシャフト２に伝え、他方では押圧ステーションに関して各カム３の角度位置を指定する。チャック１０を締め付け力Ｋがシャフト２に作用して強固に連結するようシャフトに固定できる。
【００３８】
図１３にチャック１０の他の典型的実施形態を示し、この場合チャックのあごシャフト部又はチャックのあごシャフト拡張部（２７）の連結によりテーパーキー２９の形で追加位置基準を有する。部品としてのチャックあご部１０を対応加工製品受け入れソケット６に締め付ける。
【００３９】
位置決め要素７の更なる典型的実施形態を図１３に示し、この場合位置決め要素７をマンドリル９として具体化する。マンドリル９は当該加工製品受け入れソケット６とぴったり合うように簡単に取り扱え挿入できるように円錐形に構成する。マンドリル９により管状基体２に場所を取らないように連結できる。この場合マンドリル９をシャフト２の管末端に挿入し、シャフト２とマンドリル９の間でしっかりと連結する締め付け力Ｋが生ずるように膨張する。
【００４０】
図１４に一つの研削ステーション４と一つの押圧ステーション５のみを有する機械加工ステーション１１の配置を示す。この配置ではシャフト２を研削ステーション４の提供位置で研削し、次いで第一カム３を押圧ステーション５の所望位置で押圧する。それぞれの機械加工ステーションをこの目的のために前もって調節する。研削ステーション４のローラー１３はローラーがｘ軸方向にのみ動くようにおおよそ高さｈで機械的に固定する。正しい高さ位置に加えて、加工製品受け入れソケット６も正しい角度位置に調節し、押圧ステーション５に固定する必要がある。このようにして複数のカム３を一つのカム位置に関して複数のシャフト２に押圧できる。機械加工（当該位置決め要素７により）するシャフト２全てが機械加工配置を通った後、それぞれの機械加工位置１１、１１‘、即ち研削ステーション４と押圧ステーション５を第二カム３“用の第二位置に再調節する。これを最後のカム３がシャフト２に押圧されるまで繰り返す。次いで位置決め要素７を用いた場合には、位置決め要素７をシャフト２かカムシャフト１から取り外す。それぞれの位置決め要素７を持つシャフトを一つの機械加工ステーション１１から他のステーションに手動か操作装置手段により運ぶことができる。それぞれの場合に一つだけ機械加工ステーションを用いると、より小さな組を費用効率よく製造できる。
【００４１】
投資費用が大幅に減少される。
【００４２】
それぞれの機械加工ステーション１１は建前上常に同一形状の加工製品受け入れソケットを有する。これにより位置決め精度を向上できる。
【００４３】
更により少数の位置決め要素７で済ますこともできる。極端な場合にはチャック１０かマンドリル９として好都合に具体化した一つの位置決め要素７だけで十分である。
【００４４】
図１５による典型的実施形態にできるだけ多数のカムシャフト１に適した機械加工ステーション１１の配置を示す。この場合シャフト２へ押圧するのに必要な数のカム３と正確に同数の機械加工ステーションを持つ配置が特に有利である。すでに詳細に記載したように、それぞれの機械加工ステーションを一つの組が始まる前に前もって調節する。この配置により非常に多数のカムシャフト１を費用効率よく製造でき、且つカムシャフト１を効率よく非常に高速に製造できる。実質的に機械的に固定調節した機械加工ステーション１１だけを用いているので、複雑な制御装置は不必要である。機械加工ステーションのそれぞれの位置を機械的に迅速且つ簡単に調節できるので、機械加工ラインを比較的低級な訓練、特にプログラミングやコンピューター数値制御知識なしの機械工により管理できる。研削ステーション４と押圧ステーション５の二つの機械加工ステーションで、それぞれ同一カム４に関係しているものはモジュールと考えられる。例えば一つの押圧ステーション５が技術的欠陥の結果失敗した場合、好ましくは全モジュールを取り替える。その結果製造での大故障を迅速に簡単に取り除ける。それ故一つのモジュールを多数品目用の予備設備として持つのが有利になる。
【００４５】
しかし前述の配置の混合形式を用いることも又考えられる。中ぐらいの数の品目の場合、カムシャフト１の組み立て用に８個の研削ステーション４と８個の押圧ステーション５の代わりに、単にそれぞれ４個の機械加工ステーション、即ち４個の研削ステーション４と４個の押圧ステーション５を用いるのが有利になり、その結果シャフト２を該配置で二回作動する必要がある。シャフトが４個の第一機械加工ステーションを通過した後に、これらを少数の調節パラメーター（ｈ、γ）により容易に達成できる次の４個のカム位置に再調節する。
【００４６】
シャフトに固定した位置決め要素７を持つシャフトとすでにシャフトに押圧のカム３の加工製品を操作装置８手段により一つの機械加工ステーションから次のステーションに時間きざみで搬送する場合は特に有利である。この結果機械加工ラインが停止時間なしに操作できる。従って操作装置８により機械加工ステーション１１の加工製品受け入れソケット６に位置した加工製品全てを更に同一時間に搬送することを保証する。カムシャフト１を一つの機械加工ステーション１１から次のステーションに搬送する間に、同時に例えばカムシャフト１の機械加工での高品質を保証するように圧縮空気を用いるか洗浄液を用いる洗浄工程を提供することも又可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
本発明の更なるそれぞれの特性と利点は以下の典型的実施形態の記述と図面から得られる。図において
【図１】本発明によるカムシャフト製造用配置の略側面図である。
【図２ａ】研削前のシャフトの拡大側面図である。
【図２ｂ】研削中のシャフトの拡大側面図である。
【図２ｃ】研削後のシャフトの拡大側面図である。
【図２ｄ】押圧前のシャフトとカムの拡大側面図である。
【図２ｅ】押圧後のカムシャフトの拡大側面図である。
【図３ａ】カム断面と材料集積シャフト、更には押圧前の押圧装置部分の拡大描写図である。
【図３ｂ】押圧後のシャフトつきカムの断面図である。
【図４】追加位置基準つき完成カムシャフトの透視図である。
【図５ａ】第一カムをシャフトに押圧した瞬間の押圧ステーションの側面図である。
【図５ｂ】第二カムをシャフトに押圧した瞬間の図５ａによる押圧ステーションの側面図である。
【図６ａ】シャフトと図５ａによる第一カムからなる押圧ステーションのＢ’−Ｂ’断面を示す。
【図６ｂ】シャフトと図５ｂによる２個のカムからなる押圧ステーションのＢ”−Ｂ”’断面を示す。
【図７ａ】代替え実施形態による図５ａ乃至６ｂと類似のシャフトつき押圧ステーションの図である。
【図７ｂ】代替え実施形態による図５ａ乃至６ｂと類似のシャフトつき押圧ステーションの図である。
【図８ａ】代替え実施形態による図５ａ乃至６ｂと類似のシャフトつき押圧ステーションの図である。
【図８ｂ】代替え実施形態による図５ａ乃至６ｂと類似のシャフトつき押圧ステーションの図である。
【図９】シャフトかカムシャフトと押圧ステーションの側面略図。
【図１０】図７の研削ステーションの平面図である。
【図１１】シャフトに固定要素を固定したシャフトと機械加工ステーション部分の一部側断面図である。
【図１２】更なる典型的実施形態によるシャフトに位置決め要素を固定したシャフトと機械加工ステーション部分の一部側断面図である。
【図１３】シャフトにマンドリルを固定したシャフトの部分側断面図である。
【図１４】機械加工モジュールからなる、実質的には研削と押圧ステーションからなるカムシャフト製造用配置の略平面図である。
【図１５】複数の研削ステーションと押圧ステーションからなるカムシャフト製造用配置の略平面図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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