(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのカムシャフト（１１）が収容されたモジュールカバー（１０）を備えたカムシャフトモジュール（１）の搭載方法であって、前記カムシャフト（１１）は、メインシャフト（１２）と、バルブ制御の目的のためにカムトラック（１４）が上に形成された想定された数の変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）とを備え、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）は、前記モジュールカバー（１０）の所定の位置に配置され、前記メインシャフト（１２）は、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）内に作られた収容通路（１５）を通ってシャフト軸（１６）に沿って案内され、前記方法は、少なくとも、
ａ）前記モジュールカバー（１０）の第１の位置に少なくとも第１の変位要素（１３．１）を配置するステップと、
ｂ）前記第１の変位要素（１３．１）が前記メインシャフト（１２）に回転方向に固定かつ軸方向に変位可能なように、前記メインシャフト（１２）を前記モジュールカバー（１０）内に導入し、前記メインシャフト（１２）を前記第１の変位要素（１３．１）の前記収容通路（１５）を通って案内するステップと、
ｃ）前記モジュールカバー（１０）内のさらなる位置にさらなる変位要素（１３．２）を配置するステップと、
ｄ）前記第１の変位要素（１３．１）と共に前記メインシャフト（１２）を前記シャフト軸（１６）の周りに角度量（Ａ）だけ回転させるステップと、
ｅ）前記さらなる変位要素（１３．２）が前記メインシャフト（１２）に回転方向に固定かつ軸方向に変位可能なように、前記メインシャフト（１２）をさらに前進させ、前記さらなる変位要素（１３．２）の前記収容通路（１５）を通して前記メインシャフト（１２）を案内するステップと、
ｆ）前記想定された数の変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）が前記メインシャフト（１２）上で収容されるまで前記ステップｃ）、ｄ）、およびｅ）を繰り返すステップであって、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）は、それぞれ、シャフト軸（１６）の周りで同一の回転姿勢で前記位置に配置されるステップとを任意の順序で含む方法。
【請求項２】
前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）は、グリッパによって前記モジュールカバー（１０）内の前記位置に配置され、前記グリッパは、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）をシャフト軸（１６）の周りで同一の回転姿勢で前記位置に配置することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記想定された数の変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）は、前記シャフト軸（１６）の周りで同一の回転姿勢で前記モジュールカバー（１０）内の前記位置に配置されており、前記メインシャフト（１２）は、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）間で前記メインシャフト（１２）を前記角度量（Ａ）だけ回転させて、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）内の前記収容通路（１５）を通って案内されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記角度量（Ａ）は、内燃機関内に配置された前記カムシャフトモジュール（１）の動作中に、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）の角度オフセットに対応する値を含むことを特徴とする請求項１〜３の一項に記載の方法。
【請求項５】
前記角度量（Ａ）は９０°の値を含むことを特徴とする請求項１〜４の一項に記載の方法。
【請求項６】
前記メインシャフト（１２）は、少なくとも部分的に長手方向外歯配列を含み、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）の前記収容通路（１５）内に内歯配列が設けられ、前記メインシャフト（１２）が前記収容通路（１５）を通って案内されるとき、前記長手方向外歯配列は、前記内歯配列に噛み合うことを特徴とする請求項１〜５の一項に記載の方法。
【請求項７】
前記モジュールカバー（１０）は、ベアリングブリッジ（１７）を備え、前記変位要素（１３．１、１３．２、１３．３、１３．４）は、前記シャフト軸（１６）の周りで同一の回転姿勢で前記ベアリングブリッジ（１７）上に回転可能に配置されることを特徴とする請求項１〜６の一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのカムシャフトが収容されたモジュールカバーを備えたカムシャフトモジュールの搭載方法であって、カムシャフトは、メインシャフトと、バルブ制御の目的のためにカムトラックが上に形成された想定された数の変位要素とを備え、変位要素は、モジュールカバーの所定の位置に配置され、メインシャフトは、変位要素内に作られた収容通路を通ってシャフト軸に沿って案内される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０  ２００４  ０１１  ５８６号明細書は、２つの平行なカムシャフトがモジュールカバー内に収容されている、モジュールカバーを備えたカムシャフトモジュールを開示している。カムシャフトは、メインシャフトを備え、多数の変位要素が各メインシャフト上に収容されている。変位要素は、モジュールカバー内に収容されたアクチュエータによって変更されたメインシャフト上の軸方向位置を有することができ、したがって、異なるカムトラックをバルブ制御目的でタッピング要素と接触させることができる。例えば、変位要素を２つまたは３つの別個の軸方向位置の間で変位させることが可能であり、変位要素は、モジュールカバーの一部であるベアリングブリッジ内に収容される。メインシャフトは、単に変位要素にトルクを伝達するために機能し、したがって、メインシャフトおよび変位要素によって形成される多部品カムシャフトは、個々の変位要素によってベアリングブリッジ内に取り付けられ、メインシャフトは、変位要素の収容通路内に取り付けられる。
【０００３】
メインシャフトと変位要素との間のトルクの伝達のために、メインシャフトは、収容通路内の内歯配列と係合する外歯配列を備える。これにより、変位要素は、メインシャフト上で軸方向に変位可能かつ回転方向に固定されて移動することができる。
【０００４】
変位要素は、内燃機関の動作のために、カムシャフトの軸の周りで、ある回転姿勢になければならないカムトラックを有する。カムトラックの（特に、カムロブの）規定された円周方向位置は、正確な時間でバルブを作動させるよう機能し、カムシャフトが、例えば、４つの変位要素を含む場合には、内燃機関の複数の気筒のガス交換バルブを正しい制御時間で作動させるために、別の同一の変位要素をシャフト軸の周りに異なる角度位置でメインシャフト上に配置しなければならない。
【０００５】
カムシャフトモジュールの取り付け（組み立て）は、ここでは連続的なステップで行われる。まず、変位要素（特に、カムシャフトを形成するすべての変位要素）がモジュールカバー上に配置される。ここで、互いに対する変位要素の円周方向の位置が、カムシャフトの後の動作にとって正しい回転姿勢に既にあることが保証されなければならない。変位要素の挿入は、通常、手動または変位要素の正しい回転姿勢を保証するグリッパによって行われる。ここで、モジュールカバー内での配置中に、各変位要素に割り当てられた必要な回転姿勢が保証されるために、個々の変位要素それぞれを別々に把持しなければならないため不利である。よって、カムシャフトモジュールの設置がさらに難しくなり、そのうえ誤差の影響を受けやすくなる。このようなカムシャフトモジュールを有する内燃機関が後に始動されると、メインシャフト上の円周方向に不正確に方向づけられた変位要素が、重大な損傷をもたらす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０  ２００４  ０１１  ５８６号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、メインシャフトが変位要素の収容通路を通って案内される前に、モジュールカバー内の変位要素の単純な配置を可能にするカムシャフトモジュールを設置する方法を開発することである。この目的は、カムシャフトを形成するための変位要素およびメインシャフトの配置を伴うモジュールカバー内のカムシャフトの設置が、誤差の影響を受けにくい方法で行うことができる状況を達成することでもある。
【０００８】
この目的は、本発明を特徴付ける構成と併せて、請求項１の既知の構成に係る方法に基づいて達成される。本発明の有利な発展形態は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明によれば、本方法は、任意の順序で実施することができる以下のステップを含む。
ａ）モジュールカバーの第１の位置に少なくとも第１の変位要素を配置するステップと、
ｂ）メインシャフトをモジュールカバー内に導入し、メインシャフトを第１の変位要素の収容通路を通って案内するステップと、
ｃ）モジュールカバー内のさらなる位置にさらなる変位要素を配置するステップと、
ｄ）第１の変位要素と共にメインシャフトをシャフト軸の周りで角度量だけ回転させるステップと、
ｅ）メインシャフトをさらに前進させ、さらなる変位要素の収容通路を通してメインシャフトを案内するステップと、
ｆ）想定された数の変位要素がメインシャフト上で収容されるまでステップｃ）、ｄ）、およびｅ）を繰り返すステップであって、変位要素は、それぞれ、シャフト軸の周りで互いに同一の回転姿勢で位置に配置されるステップ。
【００１０】
本発明に係る変位要素を同一の回転姿勢で配置することは、変位要素が常に同じ方法で配置されるという顕著な利点を達成し、各変位要素に対して単一のグリッパを使用することができ、これによって変位要素は、規定された位置に向けられた状態でモジュールカバー内に挿入される。したがって、メインシャフトが通して案内される前に、変位要素がモジュールカバー内に正しい回転姿勢で既に挿入されていることを確実にする必要はない。このことは、カムシャフトモジュールの設置中に誤差に対する感受性のレベルが著しく低いことを意味し、さらなる利点によれば、モジュールカバーに設置するための変位要素を取り扱うための改善された自動化機能を有することが可能であることも意味する。本発明の文脈内では、回転姿勢とは、互いに対するシャフト軸周りの変位要素の角度位置の向きと解され、変位要素は、内燃機関における後の使用のために、（特に、異なるシリンダの）バルブを固定した所定の制御時間で作動させることができる。
【００１１】
本方法を実施するための有利な変形形態によれば、すべての変位要素を、モジュールカバー内のそれらの位置に、シャフト軸周りに同一の回転姿勢で配置することができ、そうしてからメインシャフトは、変位要素内の収容通路を通して案内され、メインシャフトは、変位要素間で角度量だけ回転される。モジュールカバー上の変位要素の上記構成の代替として、変位要素をモジュールカバー上に次々に配置することも可能である。例えば、第１の変位要素がモジュールカバー上に配置され、メインシャフトがモジュールカバー内に導入され、変位要素を通って収容通路を通って案内される。次いで、変位要素と共にメインシャフトが必要な角度量だけ回転され、その後、さらなる変位要素がモジュールカバー上に配置され、メインシャフトがまた、第２の変位要素の収容通路を通って案内されるまで、メインシャフトは、シャフト軸の方向にさらに進む。次いで、メインシャフトは、必要な角度量だけ再び回転され、最初の２つの変位要素は、対応して回転される。したがって、変位要素は、メインシャフトがさらに遠くに通して案内され、角度量だけ回転されるように、モジュールカバー上に交互に配置されることが可能である。例えば、カムシャフトはモジュールカバー上に配置するための４つの変位要素を含むことができ、この場合、メインシャフトは、角度量だけ合計３回回転される。
【００１２】
角度量は、内燃機関内に配置されたカムシャフトモジュールの動作中に、変位要素の角度オフセットに対応する値を含むことができる。例えば、カムシャフトモジュール内に配置されたカムシャフトは、内燃機関の３つ、４つ、５つ、または６つのシリンダのバルブ作動用に設計することができるため、カムシャフトは、３つ、４つ、５つ、または６つの変位要素を含む。ここで各変位要素は、シャフト軸の周りの規定された、特に、同一の角度オフセットにあり、例えば、角度量は、９０度の値を含むことができる。
【００１３】
本方法の特に有利な構成によれば、メインシャフトは、少なくとも部分的に、長手方向外歯配列を備えることができ、特に、メインシャフトは、メインシャフトの略全長にわたって均一に延在する長手方向外歯配列を備えることができる。内歯配列を変位要素の収容通路内に設けることも可能であり、メインシャフトが収容通路を通って案内されるときに、長手方向外歯配列は、内歯配列に噛み合う。ここで長手方向外歯配列と内歯配列の歯の間隔は、内歯配列の歯が長手方向外歯配列の歯の隙間に噛み合うことができるように、メインシャフトを角度量だけ回転させることができるようなものである。したがって、歯配列の歯の間隔は、メインシャフトの長手方向外歯配列による変位要素の内歯配列との噛み合いに悪影響を及ぼすことなく、変位要素に対してメインシャフトを回転させるための角度量を達成することができるようなものである。
【００１４】
別の方法として、メインシャフトが多角形シャフトの形状で設計されている場合、変位要素をメインシャフトに軸方向に変位可能に、同時にメインシャフト上で回転方向に固定して配置することも可能であり、多角形シャフトのための嵌合形状は、変位要素の収容通路内に形成することができ、多角形シャフトの多角形輪郭は、多角形シャフトが収容通路を通って案内されるときに、同様に、嵌合形状内で噛み合うことができる。
【００１５】
本方法のさらに有利な構成によれば、モジュールカバーは、ベアリングブリッジを備えることができ、変位要素は、シャフト軸の周りに同一の回転姿勢でベアリングブリッジ上に回転可能に配置される。メインシャフトがモジュールカバー内に別個に取り付けられる必要はなく、ベアリングブリッジ内に配置された変位要素を介してカムシャフトを取り付けることができる。特に、変位要素をベアリングブリッジ内に配置することが可能であり、これはグリッパによって行うことができ、グリッパが依然として変位要素を把持している間にメインシャフトを適切な変位要素の収容通路を通して案内することができる。メインシャフトが変位要素の収容通路を通って案内されると、グリッパは変位要素から解放されることができ、メインシャフトはベアリングブリッジ内に配置された変位要素と共に回転することができる。
【００１６】
以下に、本発明の好適な例示的な実施形態の説明と共に図面を参照しながら、本発明の改善策をさらに詳細に提示する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】モジュールカバーを有し、モジュールカバー内に配置された４つの変位要素を有するカムシャフトモジュールの概略図を示しており、メインシャフトがモジュールカバーの外側から供給されている。
【図２】図１に係るカムシャフトモジュールの図を示しており、メインシャフトは、第１の変位要素を通って案内されている。
【図３】図２に係るカムシャフトモジュールの図を示しており、メインシャフトは、さらなる変位要素を通って案内されている。
【図４】図３に係るカムシャフトモジュールの図を示しており、メインシャフトは、さらなる変位要素を通って案内されている。
【図５】すべての変位要素を通って案内されたメインシャフトを有するカムシャフトモジュールの図を示しており、これにより、モジュールカバー内に完成したカムシャフトが得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図５はそれぞれ、カムシャフトモジュール１の概略図を示しており、例として、図１〜図５に示すステップによって単一のカムシャフト１１が配置されている。カムシャフトモジュール１は、内燃機関のシリンダヘッドに配置されるよう機能し、図５に完全な状態で図示されているカムシャフト１１は、内燃機関のガス交換弁を作動させるものである。
【００１９】
カムシャフトモジュール１は、フレーム状のモジュールカバー１０を備え、モジュールカバー１０は、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４を回転可能に収容するためのベアリングブリッジ１７を含む。変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４は、図１に示されるように、カムシャフト１１の組み立てを準備するために、すべて共通の同一方向に向けられたカムトラック１４を備える。変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４は、グリッパによってベアリングブリッジ１７に挿入することができ、図１とは対照的に、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４は、ベアリングブリッジ１７内に次々に挿入することも可能であり、その場合、第一に、第１の変位要素１３．１のみがベアリングブリッジ１７内に配置されることも可能である。
【００２０】
変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４は、カムトラック１４と共に概略的にのみ示されており、図示された形状および数のカムトラック１４は、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４のシャフト軸１６周りの回転位置を示すためだけに用いられる。なお、簡略化のために、制御曲線は示されていない。特に、変位機能が図示されていない変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４のコンパクトな図は、単に図を簡略化するものであり、カムトラック１４（特に、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４）およびベアリングブリッジ１７の互いに対する個々のコンポーネントの形状および大きさは、互いに対して比例した縮尺で描かれていない。
【００２１】
メインシャフト１２は、矢印で示されるように、外側から中へ案内される。メインシャフト１２は、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４内に形成された収容通路１５を通って案内されるように機能する。以下、図１、図２、図３、図４、および図５を参照して、設置方法の個々のステップを説明する。
【００２２】
図１は、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４の外側に配置されたメインシャフト１２を示す。例示的な実施形態は、モジュールカバー１０内の変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４の完全な配置を示し、メインシャフト１２は、図２に示されるように、第１の変位要素１３．１内の収容通路１５を通って案内されることができる。メインシャフト１２が第１の変位要素１３．１の収容通路１５を通って案内されると、メインシャフト１２は、例えば、９０度の値を有する回転矢印によって示される角度量Ａだけ回転される。
【００２３】
変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４の収容通路１５内の内歯配列については図示されておらず、メインシャフト１２は、長手方向外歯配列を有するように設計されているため、メインシャフト１２が収容通路１５を通して案内されると、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４は、メインシャフト１２に回転方向に固定かつ軸方向に変位可能に配置される。その結果、第１の変位要素１３．１は、シャフト軸１６の周りに同じ角度量Ａだけ回転し、図２と図３間における移行は、メインシャフト１２が第２の変位要素１３．２の収容通路１５内にさらに前進する前に、第１の変位要素１３．１と共にメインシャフト１２が９０度回転したことを示している。次に、図３と図４間における移行が示すように、メインシャフト１２は、変位要素１３．１および１３．２と共にシャフト軸１６の周りを角度量Ａ（例えば、９０度）だけ再び回転される。そのため、カムトラック１４はそれぞれ前の図に対して９０度回転されており、例えば、図３の変位要素１３．１のカムトラックは、断面平面から回転され、図４の９０度の値を有する角度量Ａだけさらに回転することによって、図２の変位要素１３．１のカムトラック１４の位置に対して１８０度の位置における変位要素１３．１のカムトラック１４を示す。
【００２４】
図５に移行する図４は、収容通路１５を通ってさらなる変位要素１３．３および１３．４へのメインシャフト１２のさらなる前進を示す。メインシャフト１２が変位要素１３．４の収容通路１５を通って案内されると、図５の変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４のカムトラック１４上に図示されるように、カムトラック１４の回転姿勢は、内燃機関の後続の動作に必要とされるように、それぞれの場合において９０度オフセットされたので、メインシャフト１２が角度量Ａだけさらに回転することはない。このようにして形成されたカムシャフト１１を備えたカムシャフトモジュール１は、作動可能になり、変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４は、内燃機関の後続のバルブ動作にとってそれぞれの場合に必要とされる互いに対する回転姿勢にある。
【００２５】
本発明は、上記の好適な例示的実施形態に限定されない。むしろ、根本的に異なるタイプの設計の場合であっても、図示された解決法を利用する多くの変形が考えられる。特許請求の範囲、明細書、または図面から得られる、設計の詳細または空間的配置を含むすべての構成および／または利点は、単独でまたは種々の異なる組み合わせの両方において、本発明に不可欠なものである。特に、図示されている変位要素１３．１、１３．２、１３．３、および１３．４の全数が、それぞれのベアリングブリッジ１７に既に配置されている必要はない。メインシャフト１２がそれぞれの変位要素を通って案内され、メインシャフト１２が角度量Ａだけ回転すると、それらを次々に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  カムシャフトモジュール
１０  モジュールカバー
１１  カムシャフト
１２  メインシャフト
１３．１  変位要素
１３．２  変位要素
１３．３  変位要素
１３．４  変位要素
１４  カムトラック
１５  収容通路
１６  シャフト軸
１７  ベアリングブリッジ
【図１】
0006586164.tif 000002
【図２】
0006586164.tif 000003
【図３】
0006586164.tif 000004
【図４】
0006586164.tif 000005
【図５】
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