(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドに配置するための収容要素（１）、より詳細には支持フレームまたは被覆フードの形態の収容要素（１）を備え、前記収容要素（１）内に回転可能に取り付けられ、カムシャフトホイール（３）を支持するために、前記収容要素（１）の面から突出する少なくとも１つのカムシャフトを備えるモジュールであって、シリンダヘッドに直接取り付けるために予め組み立てられているモジュールにおいて、
予め組み立てるプロセスのために、外部からアクセス可能な固定部品（５）によって、前記カムシャフトが、バルブに作用するために正しい角度位置で、回転しないようにロックされ、前記固定部品（５）が、前記カムシャフトホイール（３）の第１の開口部（７）を貫通して係合し、回転しないように、前記収容要素（１）に設けられているレセプタクル（９）と確実に連結して配置され、前記モジュールを前記シリンダヘッドに取り付けた後に、前記固定部品（５）をロック位置から取り外すことができ、
前記カムシャフトホイール（３）が、表面に、前記固定部品（５）に設けられているピン（６）と係合する孔の形態の前記第１の開口部（７）がある歯車またはベルトホイールであり、前記ピン（６）と前記孔との間で摺動嵌合が得られ、前記ピン（６）が、前記孔を貫通して前記レセプタクル（９）に達し、前記レセプタクル（９）が、固定孔として、前記収容要素（１）に形成され、
前記固定部品（５）を支持するための第２の開口部（１０）が設けられており、前記固定部品（５）に、対応する支持手段（１１，１２）が備えられており、前記支持手段（１１，１２）が、前記第２の開口部（１０）と係合し、前記ピン（６）を軸方向に固定することを特徴とする、モジュール。
【請求項２】
前記支持手段（１１，１２）が、ラッチングラグ（１２）を有する少なくとも１つの可撓性のクリップ脚部（１１）を備え、前記可撓性のクリップ脚部が、前記カムシャフトホイール（３）の前記第２の開口部（１０）と係合し、前記ラッチングラグ（１２）が、前記開口部（１０）の縁部の後ろに係合することを特徴とする、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記支持手段が、傾斜ジョイントによって連結される２つのクリップ脚部（１１）を備え、ばね力が前記クリップ脚部を閉じ、前記ラッチングラグ（１２）を備える前記クリップ脚部（１１）の端部が、クリップヘッドを形成し、前記クリップ脚部の他方の端部が、外部からアクセス可能なつまみ（１５）を形成し、前記つまみ（１５）を一緒に押すと、前記クリップヘッドが開くことを特徴とする、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記ピン（６）および前記支持手段（１１，１２）を有する前記固定部品（５）が、ワンピースのプラスチック射出成形部品として製造されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項５】
前記ピン（６）が、径方向の可撓性を制限するための、軸方向のスロットを有する壁を有することを特徴とする、請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
最初に、前記固定部品（５）が前記ロック位置から取り外されたことを可視化する、開封明示手段を前記固定部品（５）が有することを特徴とする、請求項１から５に記載のモジュール。
【請求項７】
内燃機関のシリンダヘッドに配置するための収容要素（１）、より詳細には支持フレームまたは被覆フードの形態の収容要素（１）を備え、前記収容要素（１）内に回転可能に取り付けられ、カムシャフトホイール（３）を支持するために、前記収容要素（１）の面から突出する少なくとも１つのカムシャフトを備えるモジュールであって、シリンダヘッドに直接取り付けるために予め組み立てられているモジュールにおいて、
予め組み立てるプロセスのために、外部からアクセス可能な固定部品（５）によって、前記カムシャフトが、バルブに作用するために正しい角度位置で、回転しないようにロックされ、前記固定部品（５）が、前記カムシャフトホイール（３）の第１の開口部（７）を貫通して係合し、回転しないように、前記収容要素（１）に設けられているレセプタクル（９）と確実に連結して配置され、前記モジュールを前記シリンダヘッドに取り付けた後に、前記固定部品（５）をロック位置から取り外すことができ、
最初に、前記固定部品（５）が前記ロック位置から取り外されたことを可視化する、開封明示手段を前記固定部品（５）が有することを特徴とする、モジュール。
【請求項８】
前記収容要素（１）が、前記カムシャフトを受け入れるための孔を有し、前記カムシャフトの本体が、熱膨張を用いる接合プロセスによって、転がり軸受けを介して、前記孔に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール。
【請求項９】
２つのカムシャフトが、前記収容要素（１）内に回転可能に取り付けられており、前記カムシャフトのカムがそれぞれ、２列のバルブに作用するための正しい角度位置に配置されており、２つの、外部からアクセス可能な固定部品（５）によって、前記カムシャフトが、前記角度位置で、回転しないようにロックされており、前記外部からアクセス可能な固定部品（５）を、取り付けた後に、前記ロック位置から取り外すことができることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに配置するための収容要素を備えるモジュールに関し、より詳細には支持フレームまたは被覆フードの形態の収容要素を備えるモジュールに関する。モジュールは、更に、少なくとも１つのカムシャフトを有する。少なくとも１つのカムシャフトは、収容要素内に回転可能に取り付けられ、カムシャフトホイールを支持するために、収容要素の面側から突出する。モジュールは、シリンダヘッドに直接取り付けるために、予め組み立てられている。
【背景技術】
【０００２】
車両のドライブトレインで用いられる多種多様な技術の増加は、エンジン製造業者に、プロセスチェーンの高い柔軟性、および関連する製造コストの低減を要求する。したがって、開発は、部品のモジュール化、および部品の追加機能の一体化に向かう傾向がある。この開発の過程で、例えば、１つまたは２つのカムシャフトが、シリンダヘッドの一部としての支持フレーム、または完全なシリンダヘッドとしての被覆フードに、予め組み付けられたカムシャフトモジュールが設計されている。このような組立式カムシャフトモジュールは、燃焼機関を取り付けるとき、シリンダブロックに載置するだけでよい。唯一残っている製造工程は、牽引手段、より詳細には歯付きベルトまたはタイミングチェーンを、カムシャフトホイールに取り付けることである。
【０００３】
角度位置によって与えられる、カムシャフトとクランクシャフトとの間のタイミング比が、所定の程度に相当することを確実にするために、２つのカムシャフトについて、一方ではバルブに関し、他方ではクランクシャフトに関して、バルブに作用するカムの正確な角度位置で、牽引手段をカムシャフトホイールに取り付けるときには、注意しなければならない。関与する回転部品同士の間に、正しい角度を設定することは、時間がかかり、製造コストに悪影響を与える。
【０００４】
従来の燃焼機関において、取り付けのため、カムシャフトの角度位置を固定できるようにするために、カムシャフトをボルトで固定することが国際公開第２００４／１０６７１６号から知られている。このボルトは、上方からシリンダヘッドを通って誘導され、カムシャフトの孔またはノッチを通って係合し、シリンダブロックに固定される。ボルトは、エンジンを組み立てるときの取り付け補助の機能も担うことができる。しかし、カムシャフトの設計寸法が大きく、カムシャフトの安定性に悪影響を与える。更に、カムシャフトの孔またはノッチが外側から見えない限り、ボルトの取り扱いは難しい。
【０００５】
独国特許公開第１０  ２００７  ０５６  ６０８号明細書は、Ｖベルトまたはタイミングチェーンを取り外す前に、存在しているカムシャフトの位置を一時的に固定するための、修理中にのみ使用される用具を開示している。この用具は、歯車の歯と係合し、ねじによって、エンジンブロックに支持される。しかし、この用具は、カムシャフトを暫定的に、一時的に固定することのみを許容する。用具を歯車の機能面に係合させると、カムシャフトホイールの損傷または後に残る磨耗につながることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００４／１０６７１６号
【特許文献２】独国特許公開第１０  ２００７  ０５６  ６０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、収容要素および１以上のカムシャフトを備える、単純な設計で、コスト効果の高いモジュールであって、内燃機関の取り付けの範囲内で、少ない工程で取り付けられ、牽引手段をカムシャフトホイールに取り付けるまで、（１または複数の）カムシャフトを所定の角度位置に確実に固定し、取り付けられた後、固定を簡単に解除することを許容するモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載のモジュールにより達成される。本発明によるモジュールの有効な実施形態を、従属項に説明する。
【０００９】
特許請求の範囲によると、本発明の本質的な態様は、第１に、収容要素および（１または複数の）カムシャフトから構成される組立式モジュールを、カムシャフトホイールに係合する固定部品を使用して、特に簡単かつ迅速に取り付けることを確実にすることにある。ここで、具体的な特徴は、歯付きリムを保護しながら、固定部品を外部からアクセス可能なカムシャフトホイールと係合させること、および単純な機械設計にもかかわらず、固定部品が特に確実にカムシャフトホイールを収容要素に固定することにある。したがって、モジュールを実装するために予め決定されているカムシャフトの角度位置が、確実に固定される。
【００１０】
ここで、特許請求の範囲によると、モジュールは、燃焼機関のシリンダヘッドに直接取り付けるために、予め組み立てられている。これは、カムシャフトのカムが、正しいタイミング比によって予め決定される、バルブに作用するための角度位置に最初に配置されるという事実による。この角度位置では、カムシャフトは、取り扱いのために外部からアクセス可能な固定部品によって、回転しないようにロックされ、固定部品が、カムシャフトホイールの開口部を貫通して係合し、回転しないように、収容要素に設けられているレセプタクルと確実に連結し、結果として、カムシャフトホイールは、収容要素に対してロックされる。モジュールを内燃機関に取り付けた後、簡単な操作によって、固定部品はロック位置から取り外される。
【００１１】
収容要素および組立式カムシャフトを備える任意の組立式モジュールに、このような方法で設計された固定部品を備えてもよい。しかし、特に適切な用途は、熱収縮および膨張プロセスを用いて、収容要素の、対応する同軸状に配置された貫通孔に、カムシャフトが挿入されているモジュールである。この接合プロセスでは、カムシャフトの本体を、軸受けを経て貫通孔に挿入できる程度まで、最初に冷却して収縮させる。挿入中に、カムが同時に「通される（ｔｈｒｅａｄｅｄ  ｏｎ）」。加熱により膨張させると、カムシャフトの本体は、軸受けおよびカムに、意図される位置で押し付けられる。
【００１２】
このような方法で予め組み立てられ、予め配置されているモジュールの実質的な利点は、エンジンアセンブリに直接取り付けることができ、また、カムシャフトを確実に固定することにより、複雑な製造工程が省かれることである。ここで、本発明による固定部品を使用することは、（歯付きリムに作用しないので）特に優しく、それでもなお頑強かつ正確に、カムシャフトを収容要素に固定することを確実にする。更に、本発明による固定部品は、取り付けるとき、および取り外すときに、特に簡単に取り扱うことができる。
【００１３】
カムシャフトホイール、より詳細には歯車またはベルト（ホイール）は、特に簡単に取り扱うことができる固定部品を使用するために、最初から設計されていることが有効である。この目的のために、ホイールのディスク面において、固定部品の要素に適する少なくとも１箇所に、第１の開口部を開ける。この固定部品は、第１の開口部を通って係合する。この第１の開口部が、円筒孔として形成されており、この円筒孔に、固定部品の相補的に形成されている円筒状のピンが貫通する場合、ホイールの構造は、特に単純である。ピンはその後、収容要素に孔の形態で設けられている更なるレセプタクルに達し、このレセプタクルは、正しい角度位置において、カムシャフトホイールの孔と一列に並ぶ。ここで、それぞれの場合において、対応する嵌合であって、可能な限り強く、径方向に確実に連結させながら、ピンが摺動することを許容する嵌合を確実にするように注意しなければならない。
【００１４】
更に、ディスク面に、固定部品を支持するため少なくとも１つの第２の開口部が、設けられており、固定部品に、第２の開口部と相互作用する、対応する支持手段が備えられていることが有効である。したがって、支持手段は、カムシャフトホイールに取り付けられている固定部品を固定し、プロセス中に、ピンが軸方向に変位することを防ぐ。
【００１５】
特に有効な実施形態では、支持手段は、端部にラッチングラグが配置されている少なくとも１つの可撓性のクリップ脚部を備える。クリップ脚部は、第２の開口部と係合し、その際ラッチングラグが開口部の縁部の後ろに係合するが、これは、支持手段が、他方の側で、カムシャフトホイールの外側表面と接触する場合に起こる。
【００１６】
理想的には、支持手段は、２つのクリップ脚部を有し、クリップ脚部は、傾斜ジョイントによって連結され、ラッチ方法により、それぞれ２つの開口部と係合する。ここで、洗濯ばさみの場合のように、２つのクリップ脚部を閉じるばね作用が提供される。したがって、ラッチングラグが備えられているクリップ脚部の２つの端部は、クリップヘッドを形成し、クリップ脚部の他方の端部は、外部からアクセス可能なつまみを形成する。傾斜ジョイントがあるので、グリップを一緒に押すことにより、クリップヘッドが開き、クリップヘッドのロックが解除される。
【００１７】
特にピンおよび２つのクリップ脚部が備えられている固定部品であって、２つのクリップ脚部が傾斜ジョイントによって弾性的に連結されている固定部品は、ワンピースのプラスチック射出成形部品として製造されることが、特に有効である。一方では、このような固定部品は、簡単かつ低コストで製造でき、使い捨て物品として処理することができる。更に、このような固定部品は、低重量であるが、安定性が高い。本質的な利点は、嵌合精度の高いピンを製造できること、および材料の違いにより、ピンを容易に孔に挿入できることである。高い嵌合精度にもかかわらず孔における簡易な摺動を兼ね備えることに関して、および任意の製造ばらつきを補填するために、ピンの壁に、径方向の可撓性を制限するための軸方向のスロットを備えることが、特に有効である。
【００１８】
更に有効な実施形態では、固定部品には、開封明示手段、例えばシールが設けられている。開封明示手段は、最初に、固定部品をロック位置から取り外すときに破断するので、この操作を可視化する。このような開封明示手段は、モジュールを実装するときに、モジュールが確実に、正しい角度位置が保証される元の状態にあることを可能にする。
【００１９】
本発明によるモジュールの実施形態は、図面を参照して、以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】２つのカムシャフトを受け入れるための被覆フードを示す図である。
【図２】開口部を有するカムシャフトホイールを示す図である。
【図３】プラスチックからワンピースで製造された固定部品を示す図である。
【図４】カムシャフトホイールに取り付けられている固定部品を示す図である。
【図５】被覆フードおよび実装されたカムシャフトから構成されるモジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、最初に、本発明に従って備えられるモジュールの一部として、組立式被覆フード１の形態の収容要素を示しており、組立式被覆フード１は、内燃機関のシリンダヘッドに載置するのに適する。２つの孔２が、被覆フード１の一面に形成されており、孔２から、被覆フード１内に回転可能に取り付けられる２つのカムシャフト１６が対応して突出する（図５参照）。固定部品を受け入れる固定孔の形態のレセプタクル９は、各孔２よりも上に、被覆フード１の、上記の面に形成されている。
【００２２】
図２は、カムシャフト１６の端部において、中心孔４によって取り付けられる、本発明に従って備えられる歯車の形態のカムシャフトホイール３を示している。カムシャフト１６は、被覆フード１の孔２から、上記の面において突出する。図５に示されるモジュールは、被覆フード１、２つのカムシャフト１６、およびカムシャフトホイール３から構成されており、内燃機関のシリンダヘッドに直接取り付けるために、予め組み立てられている。
【００２３】
取り付けるために、カムシャフトのそれぞれを取り付ける前、または取り付ける間に、意図しない回転に抗するようにロックする。ロックは、図３に示される、外部からアクセス可能なプラスチック固定部品５によって、バルブに作用するために正しい角度位置でなされる。ロックするために、カムシャフトホイール３に取り付けられる固定部品５は、第一に、ピン６によって、開口部７を貫通する。開口部７は貫通孔の形態であり、カムシャフト１６に固定されたカムシャフトホイール３の内側ディスクに形成されている。このプロセスにおいて、ピン６は貫通孔を通って、先端８によりレセプタクル９（図１）に達する。レセプタクル９は、固定孔として、被覆フード１に形成されている。
【００２４】
固定部品５の先端８は、レセプタクル９と径方向に確実に連結し、カムシャフト１６を回転しないように固定する。ここで、貫通孔７およびレセプタクル９の直径は、ピン６の摺動嵌合を形成するように寸法が定められている。固定部品５は、モジュールをシリンダヘッドに取り付けた後、簡単な操作で元のロック位置から取り外せるように、全体として設計されている。本事例では、固定部品５を完全に取り外して、処分または再使用してもよい。
【００２５】
固定部品５をカムシャフトホイール３で支持するために（図４も参照）、貫通孔７の周辺に対称に配置されている２つの第２の開口部１０が、カムシャフトホイール３の表面に形成されている。固定部品５に設けられている可撓性のクリップ脚部１１は、これらの第２の開口部１０の各々と係合する。各クリップ脚部１１は、それぞれの開口部１０の縁部の後ろに係合するラッチングラグ１２を有する。固定部品５は、支持面１３によって、開口部１０の前縁部に接するように位置するので、カムシャフトホイールの表面にも接するように位置する。ピン６および２つのクリップ脚部１１を有する固定部品５は、プラスチックから、ワンピースで射出成形されており、２つのクリップ脚部１１は、連結部が弾性傾斜ジョイントを形成するように、支持面１３を形成するブリッジ部１４と一体的に形成される。
【００２６】
ワンピース構成により生じるばね力が、クリップ脚部１１を閉じる結果、固定部品５が取り付けられるように、ラッチングラグ１２が係合する。ラッチングラグ１２を備えているクリップ脚部１１の端部は、クリップヘッドのような形態である。対照的に、クリップ脚部の他方の端部は、外部からアクセス可能な２つのつまみ１５を形成し、つまみ１５を矢印方向Ａに一緒に押すと、クリップヘッドが開く（矢印Ｂ）。
【００２７】
ここで、図５は、被覆フード１と、被覆フード１内に取り付けられている２つのカムシャフト１６とを有するモジュールを示しており、カムシャフト１６の端部は、被覆フード１の端部側１７から突出し、カムシャフトホイール３を支持している。固定部品５を使用して、カムシャフト１６が回転しないように所定の角度位置で固定される限り、モジュールは、組み立てられている。このモジュールは、内燃機関のシリンダヘッドに直接取り付けることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  被覆フードの形態の収容要素
２  被覆フードの孔
３  カムシャフトホイール
４  中心孔
５  固定部品
６  ピン
７  貫通孔の形態の第１の開口部
８  ピンの先端
９  固定孔の形態のレセプタクル
１０  第２の開口部
１１  クリップ脚部
１２  ラッチングラグ
１３  支持面
１４  ブリッジ部
１５  つまみ
１６  カムシャフト
１７  被覆フードの面
【図１】
0006498694.tif 000002
【図２】
0006498694.tif 000003
【図３】
0006498694.tif 000004
【図４】
0006498694.tif 000005
【図５】
0006498694.tif 000006