(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持シャフト（９）及び結合されるべき構成要素からカムシャフトを組み立てるための方法であって、前記構成要素（１）が、前記支持シャフト（９）を受けるための通路開口（３）を含み、
当該方法が、
ａ．支持シャフト（９）及び構成要素（１）が利用可能にされるステップであって、
ｉ．前記支持シャフト（９）が、軸方向に交互に配置される複数の締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）及び配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）を備え、
ｉｉ．前記構成要素（１）の前記通路開口（３）が、複数の軸方向に間隔をおいて配置された締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を備え、
ｉｉｉ．２つの軸方向に隣接する締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）の間に、配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）がそれぞれ配置され、
ｉｖ．前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）内の前記支持シャフト（９）の直径が、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）内の前記通路開口（３）の直径よりも小さく、
ｖ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）内の前記支持シャフト（９）の直径が、前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）内の前記通路開口（３）の直径よりも小さく、
ｖｉ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）内の前記支持シャフト（９）の前記直径が、前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）内の前記支持シャフト（９）の前記直径よりも大きく、
ｖｉｉ．前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）内の前記通路開口（３）の前記直径が、前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）内の前記通路開口（３）の前記直径よりも小さく、
ｖｉｉｉ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）、前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）及び前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）の軸方向の範囲が、前記支持シャフト（９）に対する前記構成要素（１）の第１の軸方向の配置が存在するようになっており、前記第１の軸方向の配置では、前記構成要素（１）のすべての締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が、前記支持シャフト（９）の配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）の内部に完全に入り、前記構成要素（１）のすべての配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）が、それぞれ軸方向に前記支持シャフト（９）の締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に重なり、
ｉｘ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）、前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）及び前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）の前記軸方向の範囲が、前記支持シャフト（９）に対する前記構成要素（１）の第２の軸方向の配置が存在するようになっており、前記第２の軸方向の配置では、前記支持シャフト（９）上に前記構成要素（１）を固定するために、すべての締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が軸方向に少なくとも部分的に締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に重なる、ステップと、
ｂ．前記支持シャフト（９）がその締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）によって、前記通路開口（３）を通って押され得るように、前記支持シャフト（９）が冷却され、及び／又は前記構成要素（１）が加熱されるステップと、
ｃ．前記支持シャフト（９）が前記通路開口（３）を通って押されて、その結果、前記構成要素が前記第１の軸方向の配置に仮に置かれるステップと、
ｄ．前記支持シャフト（９）が加熱され、及び／又は前記構成要素（１）が冷却されるステップと、
ｅ．前記構成要素（１）が前記第１の軸方向の配置に配置される間に、前記支持シャフト（９）に対する前記構成要素（１）の角度位置が調節されるステップと、
ｆ．前記構成要素（１）が前記第２の軸方向の配置の中に押圧されるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
支持シャフト（９）及び結合されるべき構成要素からカムシャフトを組み立てるための方法であって、前記構成要素（１）が、前記支持シャフト（９）を受けるための通路開口（３）を含み、
当該方法が、
ａ．支持シャフト（９）及び構成要素（１）が利用可能にされるステップであって、
ｉ．前記支持シャフト（９）が、軸方向に交互に配置される複数の締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）及び配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）を備え、
ｉｉ．前記構成要素（１）の前記通路開口（３）が、複数の軸方向に間隔をおいて配置された締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を備え、
ｉｉｉ．２つの軸方向に隣接する締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）の間に、配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）がそれぞれ配置され、
ｉｖ．前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）内の前記支持シャフト（９）の直径が、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）内の前記通路開口（３）の直径よりも小さく、
ｖ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）内の前記支持シャフト（９）の直径が、前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）内の前記通路開口（３）の直径よりも小さく、
ｖｉ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）内の前記支持シャフト（９）の前記直径が、前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）内の前記支持シャフト（９）の前記直径よりも大きく、
ｖｉｉ．前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）内の前記通路開口（３）の前記直径が、前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）内の前記通路開口（３）の前記直径よりも小さく、
ｖｉｉｉ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）、前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）及び前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）の前記軸方向の範囲が、前記支持シャフト（９）に対する前記構成要素（１）の第１の軸方向の配置が存在するようになっており、前記第１の軸方向の配置では、前記構成要素（１）のすべての締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が、前記支持シャフト（９）の配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）の内部に完全に入り、前記構成要素（１）のすべての配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）が、それぞれ軸方向に前記支持シャフト（９）の締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に重なり、
ｉｘ．前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）、前記配置領域（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）及び前記配置区分（７ａ，７ｂ，７ｃ）の前記軸方向の範囲が、前記支持シャフト（９）に対する前記構成要素（１）の第２の軸方向の配置が存在するようになっており、前記第２の軸方向の配置では、前記支持シャフト（９）上に前記構成要素（１）を固定するために、すべての締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が軸方向に少なくとも部分的に締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に重なるステップと、
ｂ．前記支持シャフト（９）がその締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）によって、前記通路開口（３）を通って押され得るように、前記支持シャフト（９）が冷却され、及び／又は前記構成要素（１）が加熱されるステップと、
ｃ．前記支持シャフト（９）が前記通路開口（３）を通って押され、その結果、前記構成要素が、前記締付け区分（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が軸方向に前記締付け領域（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に部分的に重なる準備位置に仮に置かれるステップと、
ｄ．前記支持シャフト（９）が加熱され、及び／又は前記構成要素（１）が冷却され、その結果、前記構成要素（１）が前記準備位置に着脱自在に固定されるステップと、
ｅ．前記構成要素（１）が前記準備位置から取り外され、前記第１の軸方向の配置の中にもたらされるステップと、
ｆ．前記構成要素（１）が前記第１の軸方向の配置に配置される間に、前記構成要素（１）の前記支持シャフト（９）に対する角度位置が調節されるステップと、
ｇ．前記構成要素（１）が前記第２の軸方向の配置の中に押圧されるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
支持シャフト（９）及び該支持シャフト（９）に結合されるべき構成要素のために、ベアリングマウント（１９）を有する少なくとも１つのシリンダヘッドカバー（１７）から、自動車エンジンのためのモジュールを組み立てるための方法であって、前記支持シャフト（９）及び前記構成要素（１）を含むカムシャフトが、請求項１又は請求項２に記載の方法によって組み立てられ、前記支持シャフト（９）がステップｂ）で、前記シリンダヘッドカバー（１７）の前記ベアリングマウント（１９）を通って同時に押されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持シャフトと、支持シャフトを受けるための通路開口を含む構成要素とを備えるカムシャフトに関する。更に、本発明は、相当するカムシャフトを組み立てるための方法、及びエンジンモジュールを組み立てるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構成要素が別個に製造され、その後支持シャフトに結合されるカムシャフトを製造することは公知である。例えば、国際公開第２０１２／０３１７７０号は、構成要素が付随する支持シャフトの膨張部に隣接して最初に配置され、以下のステップによって膨張部に押し付けられる組立て方法を開示する。これは、構成要素が、押し込み操作中に、構成要素の軸方向の幅に相当する、少なくとも軸方向の距離だけ軸方向に移動される必要があることを意味する。本明細書では、軸方向は、後にカムシャフトの回転軸によって画定される。軸方向に相対的に大きい範囲を有する構成要素については特に、これによって、押し込み操作中に大きい組立て経路が発生するという結果をもたらす。加えて、押し込み操作前に構成要素がそこに配置されるために、支持シャフト上に、膨張部に隣接する相当する軸方向の領域が空いた状態に保たれる必要がある。特に、構成要素が支持シャフトに非常に堅固に締め付けられる場合、そのような領域は必ずしも確保されているわけではない。カムシャフトが閉鎖された軸受けギャラリ内で製造される場合、この場合にはシリンダヘッドカバーのベアリングマウントの設置空間がやはり考慮される必要があるので、特定の問題がやはり発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３１７７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの問題から開始して、本発明の目的は、組立てのために必要な軸方向の設置空間が寸法において低減されるような様式で、構成要素及び支持シャフトを構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
支持シャフトと、支持シャフトを受けるための通路開口を含む構成要素とを備えるカムシャフトによって、この目的が解決される。本明細書では、支持シャフトが、軸方向に交互に配置される複数の締付け領域及び配置領域を備え、締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置領域内の支持シャフトの直径よりも大きい。したがって、支持シャフトは、軸方向に歯形輪郭形状を含む。更に、構成要素の通路開口が、複数の軸方向に離隔配置された締付け区分を備え、２つの軸方向に隣接する締付け区分の間に、各場合に配置区分が配置され、締付け区分内の通路開口の直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さい。したがって、構成要素の通路開口が、軸方向に歯形輪郭形状を含む。加えて、配置領域内の支持シャフトの直径が、締付け区分内の通路開口の直径よりも小さく、締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さい。加えて、締付け領域、配置領域、締付け区分及び配置区分の各軸方向の範囲は、支持シャフトに対する構成要素の第１の軸方向の配置が存在し、構成要素のすべての締付け区分が支持シャフトの配置領域の内部に完全に入り、各場合に構成要素のすべての配置区分が軸方向に支持シャフトの締付け領域に重なるような様式で決定される。本明細書では、支持シャフトの回転軸上の締付け区分の突起が、支持シャフトの回転軸上の配置領域の突起の内部にある場合、締付け区分が配置領域の内部に入る。したがって、締付け領域の突起が、配置区分の突起の内部にある場合、配置区分が、締付け領域に重なる。
【０００６】
この特別な軸方向の範囲及び直径の関係によって、支持シャフト及び構成要素が、噛み合う歯の様式で、第１の軸方向の配置で互いの中に係合する。本明細書では、締付け領域及び締付け区分が、互いの内部に係合する突出する歯を形成する。したがって、従来技術から公知のように、構成要素が、最終的な組立て位置に隣接して配置されず、歯の幅だけオフセットされるだけである。その結果、押圧操作中に、この歯の幅だけ移動されることだけが必要である。したがって、組立てのために必要な軸方向の設置空間が、顕著に低減される。
【０００７】
配置領域内の支持シャフトの直径が、締付け区分内の通路開口の直径よりも小さく、締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さいという事実によって、構成要素が、第１の軸方向の配置の中で自由に回転可能であり、その結果、構成要素の支持シャフトに対する角度位置が問題なく調節され得る。
【０００８】
カムシャフトの追加の発展した実施形態では、締付け領域、配置領域、締付け区分及び配置区分の軸方向の範囲が、支持シャフトに対する構成要素の第２の軸方向の配置が存在するようになっており、支持シャフト上に構成要素を固定するために、締付け区分が、軸方向に少なくとも部分的に締付け領域に重なる。このようにして、以前には相互に反対側に斜めに起立していた歯の間の重なりが、第１の位置から第２の位置まで支持シャフトに対して構成要素を簡単に移動することによってもたらされることが可能である。この重なりを確立する場合、支持シャフトが締付け領域内で塑性変形され、その結果、構成要素が、圧力ばめの様式で支持シャフトと結合される。別法として、構成要素が、締付け区分内で塑性変形されることもまた可能であり、又は構成要素及び支持シャフトの変形が、締付け領域及び反対側に配置される締付け区分内で発生する。
【０００９】
そうではないと述べない限り、本出願の中で説明される直径の関係は、支持シャフト及び構成要素が同一の温度を有する状態に適用する。やがて以下に説明される組立てステップの場合に、温度の差異が、計画的にもたらされる。他の直径の関係が、これらの中間のステップ中に存在する可能性がある。
【００１０】
追加の発展した実施形態では、すべての締付け領域が同一の軸方向の範囲を含み、すべての配置領域が同一の軸方向の範囲を含む。したがって、周期的歯状構造が支持シャフト上で得られ、それは特に簡単に製造される。
【００１１】
追加の発展した実施形態では、すべての締付け区分が同一の軸方向の範囲を含み、すべての配置区分が同一の軸方向の範囲を含む。これによって、構成要素の通路開口の内部の中に周期的歯状構造をもたらし、それは特に簡単に製造される。
【００１２】
特に好適な実施形態の型では、支持シャフトの上記に説明された周期的歯状構造が、通路開口の内部の中の周期的歯状構造と同一の周期を含む。すべての配置領域、締付け領域、配置区分、締付け区分のすべてが、それぞれ同一の軸方向の範囲を含み、配置領域及び締付け領域の軸方向の範囲の合計が、配置区分及び締付け区分の軸方向の範囲の合計に等しい場合に、このことが当てはまる。この同一の周期には、第２の軸方向の配置の中で相互に重なる領域が、規則的な周期的構造（同一の周期を含む）を同様に含むという利点がある。これらの重なる領域を介して、支持シャフトと構成要素との間の動力伝達が発生するので、この構成は高度な統一的な動力伝達をもたらす。
【００１３】
カムシャフトの追加の発展では、すべての締付け領域が第１の軸方向の範囲を含み、すべての配置領域が第２の軸方向の範囲を含み、すべての締付け区分が第３の軸方向の範囲を含み、すべての配置区分が第４の軸方向の範囲を含む。本明細書では、第１の軸方向の範囲が、第４の軸方向の範囲よりも小さく、第３の軸方向の範囲が、第２の軸方向の範囲よりも小さい。これは特に簡単かつ規則的な型であり、それによって、第１の軸方向の配置の中で、構成要素が自由に回転可能である。
【００１４】
本発明によるカムの追加の構成では、配置領域が導入面取り部を備える。これによって、第１の軸方向の配置から第２の軸方向の配置の中に、より制御された押圧操作をもたらす。
【００１５】
本発明による目的は、支持シャフト及び結合されるべき構成要素からカムシャフトを組み立てるための方法によって同様に解決され、構成要素が、支持シャフトを受けるための通路開口を備える。本明細書では、方法が以下の方法ステップを備える。
【００１６】
ａ．支持シャフト及び構成要素を利用可能にするステップであって、
ｉ．支持シャフトが、軸方向に交互に配置される複数の締付け領域及び配置領域を備え、
ｉｉ．構成要素の通路開口（３）が、複数の軸方向に離隔配置された締付け区分を備え、
ｉｉｉ．２つの軸方向に隣接する締付け区分の間に、配置区分が各場合に配置され、
ｉｖ．配置領域内の支持シャフトの直径が、締付け区分内の通路開口の直径よりも小さく、
ｖ．締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さく、
ｖｉ．締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置領域内の支持シャフトの直径よりも大きく、
ｖｉｉ．締付け区分内の通路開口の直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さく、
ｖｉｉｉ．締付け領域、配置領域、締付け区分及び配置区分の軸方向の範囲が、支持シャフトに対する構成要素の第１の軸方向の配置が存在するようになっており、第１の軸方向の配置では、構成要素のすべての締付け区分が、支持シャフトの配置領域の内部に完全に入り、各場合に構成要素のすべての配置区分が、軸方向に支持シャフトの締付け領域に重なり、
ｉｘ．締付け領域、配置領域、締付け区分及び配置区分の軸方向の範囲が、支持シャフトに対する構成要素の第２の軸方向の配置が存在するようになっており、第２の軸方向の配置では、支持シャフト上に構成要素を固定するために、すべての締付け区分が、軸方向に少なくとも部分的に締付け領域に重なるステップと、
ｂ．支持シャフトが冷却され、及び／又は構成要素が加熱され、その結果、支持シャフトがその締付け領域によって、通路開口を通って押され得るステップと、
ｃ．支持シャフトが通路開口を通って押され、その結果、構成要素が第１の軸方向の配置であると仮定するステップと、
ｄ．支持シャフトが加熱され、及び／又は構成要素が冷却されるステップと、
ｅ．構成要素の支持シャフトに対する角度位置が調節されると同時に、構成要素が第１の軸方向の配置の中に配置されるステップと、
ｆ．構成要素が第２の軸方向の配置の中に押圧されるステップと
を含む。
【００１７】
組立て方法は、支持シャフト及び構成要素に関連して上記に既に説明されたのと同一の利点を含む。ステップｂ）の中で温度差異を調節することによって、構成要素が、第１の位置の中の第１の軸方向の配置であると仮定することができる。ステップｄ）の中で温度均等化が一旦発生すると、ここで支持シャフト及び構成要素が噛み合う歯の形態で互いの中に嵌合するので、構成要素が、第１の軸方向の配置の中に形状が嵌合する様式で、支持シャフトに既に結合される。
【００１８】
支持シャフト及び結合されるべき構成要素からカムシャフトを組み立てるための組立て方法の追加の発展した形態では、構成要素が、支持シャフトを受けるための通路開口を備え、方法が以下のステップを含む。
【００１９】
ａ．支持シャフト及び構成要素を利用可能にするステップであって、
ｉ．支持シャフトが、軸方向に交互に配置される複数の締付け領域及び配置領域を備え、
ｉｉ．構成要素の通路開口（３）が、複数の軸方向に離隔配置された締付け区分を備え、
ｉｉｉ．２つの軸方向に隣接する締付け区分の間に、配置区分が各場合に配置され、
ｉｖ．配置領域内の支持シャフトの直径が、締付け区分内の通路開口の直径よりも小さく、
ｖ．締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さく、
ｖｉ．締付け領域内の支持シャフトの直径が、配置領域内の支持シャフトの直径よりも大きく、
ｖｉｉ．締付け区分内の通路開口の直径が、配置区分内の通路開口の直径よりも小さく、
ｖｉｉｉ．締付け領域、配置領域、締付け区分及び配置区分の軸方向の範囲が、支持シャフトに対する構成要素の第１の軸方向の配置が存在するようにし、第１の軸方向の配置では、構成要素のすべての締付け区分が、支持シャフトの配置領域の内部に完全に入り、各場合に構成要素のすべての配置区分が、軸方向に支持シャフトの締付け領域に重なり、
ｉｘ．締付け領域、配置領域、締付け区分及び配置区分の軸方向の範囲が、支持シャフトに対する構成要素の第２の軸方向の配置が存在するようにし、第２の軸方向の配置では、支持シャフト上に構成要素を固定するために、すべての締付け区分が、軸方向に少なくとも部分的に締付け領域に重なるステップと、
ｂ．支持シャフトが冷却され、及び／又は構成要素が加熱され、その結果、支持シャフトがその締付け領域によって、通路開口を通って押され得るステップと、
ｃ．支持シャフトが通路開口を通って押され、その結果、構成要素が、締付け区分が軸方向に部分的に締付け領域に重なる準備位置であると仮定するステップと、
ｄ．支持シャフトが加熱され、及び／又は構成要素が冷却され、その結果、構成要素が準備位置に着脱自在に固定されるステップと、
ｅ．構成要素が準備位置から取り外され、第１の軸方向の配置の中にもたらされるステップと、
ｆ．構成要素の支持シャフトに対する角度位置が調節されると同時に、構成要素が第１の軸方向の配置の中に配置されるステップと、
ｇ．構成要素が第２の軸方向の配置の中に押圧されるステップとを含む。
【００２０】
前述の方法とは対照的に、構成要素が、準備位置に最初に着脱自在に固定される間、追加的中間のステップが存在する。したがって、支持シャフトは、構成要素と共にステップｄ）とステップｅ）との間に移動される可能性があるが、制御されない様式で構成要素の角度位置が変化することはない。
【００２１】
同様に本発明は、支持シャフト及び支持シャフトに結合されるべき構成要素のために、ベアリングマウントを含む少なくとも１つのシリンダヘッドカバーから、自動車エンジンのためのモジュールを組み立てるための方法に関し、支持シャフト及び構成要素からなるカムシャフトが、上記に記載のいずれか１つの方法によって組み立てられる。加えて、ステップｂ）の中で支持シャフトが、シリンダヘッドカバーのベアリングマウントを通って同時に押される。このために、カムシャフトの作成が、閉鎖されたベアリングマウント内でも可能になる。
【００２２】
本発明による目的は、支持シャフトと、支持シャフトを受けるための通路開口を含む構成要素とを備えるカムシャフトによって同様に解決され、支持シャフトが軸方向に第１の直径の輪郭形状を含み、通路開口が軸方向に第２の直径の輪郭形状を含む。本明細書では、支持シャフト及び構成要素が互いの中に係合する、構成要素の第１の軸方向の配置が存在する様式で、第１の直径の輪郭形状及び第２の直径の輪郭形状が、相互に相当して選択され、その結果、形状が嵌合する様式で、構成要素が軸方向に固定される。例えば、第１の直径の輪郭形状及び第２の直径の輪郭形状が同一の周期によって周期的であり、第１の直径の輪郭形状の最大が第２の直径の輪郭形状の最大に一致するという点で、第１の軸方向の配置の中の輪郭形状は、相互に対して同位相である。したがって、支持シャフト及び構成要素が、噛み合う歯の様式で互いの中に係合する。
【００２３】
特に、第１の軸方向の配置の中の構成要素が、支持シャフトに対して自由に回転可能であるような様式で、第１の直径の輪郭形状及び第２の直径の輪郭形状が相互に相当する。これによって、構成要素の支持シャフトに対する角度位置が、大きな力を浪費せずに調節され得るという利点がある。
【００２４】
カムシャフトの追加の発展した実施形態では、構成要素が圧力ばめの様式で固定される、構成要素の第２の軸方向の配置が存在する。本明細書では、構成要素が、第１の直径の輪郭形状及び／又は第２の直径の輪郭形状の塑性変形だけによって第１の軸方向の配置から第２の軸方向の配置まで移動され得る様式で、第１の直径の輪郭形状及び第２の直径の輪郭形状が設計される。この塑性変形は、構成要素を第２の軸方向の配置の中に圧力ばめ固定することにつながるという利点がある。周期的直径の輪郭形状を含む上記の実施例に戻ると、位相のオフセットが第２の軸方向の配置の中に存在することになり、その結果、第１の直径の輪郭形状の最大が第２の直径の輪郭形状の最小に一致する。しかし、第１の直径の輪郭形状の最大が第２の直径の輪郭形状の最小よりも大きい様式で振幅が選択されるので、この配置は、２つの直径の輪郭形状の少なくとも一方が変形されるという点でのみ達成され得る。
【００２５】
特に、構成要素の軸方向の幅未満だけ、構成要素の第２の軸方向の配置が、構成要素の第１の軸方向の配置から異なる。小さい組立て通路だけが必要であるという点で、これには利点がある。
【００２６】
以下に、本発明は、本発明の原理を提示する概略図によってより詳細に説明される。詳細には、以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】締付け区分及び配置区分を含むカムの形態の構成要素を示す図である。
【図２】締付け領域及び配置領域を含む支持シャフトの詳細な拡大図である。
【図３】第１の軸方向の配置の支持シャフト上のカムを示す図である。
【図４】第２の軸方向の配置の支持シャフト上のカムを示す図である。
【図５】本発明による構成要素の更に発展した設計を示す図である。
【図６】準備位置の支持シャフト上のカムを示す図である。
【図７】第１の軸方向の配置の支持シャフト上のカムを含む自動車エンジンのためのモジュールの抜粋図である。
【図８】第２の軸方向の配置の支持シャフト上のカムを含む自動車エンジンのためのモジュールの抜粋図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１では、通路開口３を含む構成要素１が、２つの断面図で示される。構成要素は、カム先端２及びカム基礎円４を含むカムである。この場合には通路開口３が、軸方向に互いから離隔配置されている２つの締付け区分５ａ及び５ｂを備える。本明細書では、軸方向が、後にカムシャフトの回転軸によって予め決定されている。２つの軸方向に隣接する締付け区分５ａと５ｂとの間に、配置区分７ａが配置される。２つの締付け区分５ａ及び５ｂの中で、通路開口３が直径ＤＢＡを含む。間に配置される配置区分７ａの中で、通路開口３の直径ＤＰＡが拡大されている。したがって、ＤＰＡ＞ＤＢＡが当てはまる。配置区分７ａの中、及び２つの締付け区分５ａ及び５ｂの中の両方で、通路開口３が円筒形状を含む。別法として、締付け領域５ａ及び５ｂが、通路開口の周囲の上方に分配される別個の鋳型によって形成される。これは、例えば、締付け領域５ａ及び５ｂの中に内側歯が配置される場合の実施例である。これらの場合には、締付け領域の中の直径ＤＢＡが、最小円の直径として理解されるべきである。内側歯の場合、したがって、直径ＤＢＡが反対側に配置される歯の先端の間隔に相当する。
【００２９】
図１により、締付け領域が、第１の軸方向の範囲２３を含み、配置領域が第２の軸方向の範囲２５を含むことが同様に明らかである。
【００３０】
図２は、支持シャフト９からの抜粋を示す。本明細書では、支持シャフト９が、２つの締付け領域１１ａ及び１１ｂ、ならびに２つの配置領域１３ａ及び１３ｂを備える。軸方向に、締付け領域１１ａ、１１ｂ及び配置領域１３ａ、１３ｂが、各場合に交互になっている。配置領域１３ａ及び１３ｂの中の支持シャフト３の直径は、支持シャフト３の基礎直径に相当するが、一方、締付け領域１１ａ及び１１ｂの中の直径は拡大されている。この拡大は、例えば図２に概略的に示されるように、転造によって生成され得る。別法として、支持シャフトが、より大きい直径から開始して、適切に研削されることもまた可能である。したがって、締付け領域１１ａ、１１ｂの中の支持シャフト９の直径ＤＢＢは、配置領域１３ａ、１３ｂの中の支持シャフト９の直径ＤＰＢよりも大きい。
【００３１】
図２によって、更に、締付け区分が第３の軸方向の範囲２７を含み、配置区分が第４の軸方向の範囲２９を含むことが明らかである。
【００３２】
図３は、支持シャフト９に対して構成要素１を示す。したがって、配置領域１３ａ、１３ｂの中の支持シャフト９の直径ＤＰＢは、締付け区分５ａ、５ｂの中の通路開口の直径ＤＢＡよりも小さいことが明らかである。更に、締付け領域１１ａ及び１１ｂの中の支持シャフトの直径ＤＢＢは、配置区分７ａの中の通路開口の直径ＤＰＡよりも小さいことが明らかとなる。図示の表示では、構成要素１が、支持シャフト９に対して第１の軸方向の配置の中に配置されている。締付け領域１１ａ及び１１ｂの軸方向の範囲、配置領域１３ａ及び１３ｂの軸方向の範囲、締付け区分５ａ及び５ｂの軸方向の範囲、及び配置区分７ａの軸方向の範囲は、構成要素１の図示の第１の軸方向の配置では、締付け区分５ａが、配置領域１３ａ内部に完全に入るようになっている。更に、締付け区分５ｂは、配置領域１３ｂ内部に完全に入る。加えて、配置区分７ａが、締付け領域１１ａに重なる。この特別な軸方向の範囲及び直径の関係によって、支持シャフト９及び構成要素１が、噛み合う歯の様式で、互いの中に係合する。第１の軸方向の配置の構成要素１は、支持シャフト９に対して自由に回転可能であり、その結果、構成要素１の角度位置が調節され得る。
【００３３】
支持シャフト９に対する構成要素１の関係によって、第１の軸方向の範囲２３が第４の軸方向の範囲２９よりも小さく、第３の軸方向の範囲２７が第２の軸方向の範囲２５よりも小さいことが明らかになることが図３の中で示される。図示される実施形態は、まさに２つの締付け領域及び２つの締付け区分を備える最も簡単な型である。
【００３４】
構成要素１が第１の軸方向の配置であると仮定する図３に示される構成は、最初に支持シャフト９が冷却され、及び／又は構成要素１が加熱されることにおいて製造される。温度差異によって異なる熱変形が発生し、その結果、締付け領域１１ａ及び１１ｂを含む支持シャフト９が、構成要素１の通路開口３を通って押され得る。この状態では、したがって、締付け区分５ａ及び５ｂの直径が締付け領域１１ａ及び１１ｂの直径よりも大きい。構成要素１の第１の軸方向の配置が調節されるとすぐに、支持シャフト９が加熱され、及び／又は構成要素１が冷却される間に温度均等化が実施され、その結果、締付け領域１１ａ、１１ｂの中の支持シャフト９の直径が、締付け区分５ａ、５ｂの中の構成要素１の通路開口３の直径よりも大きくなる。
【００３５】
図３に示される構成要素１の第１の軸方向の配置から開始して、構成要素１が第２の軸方向の配置の中に押圧される。図４の中に、第２の軸方向の配置が示される。第２の軸方向の配置の中に押圧する間に、締付け領域１１ａ及び１１ｂが、塑性変形し、その結果、構成要素１が圧力ばめの様式で支持シャフト９に結合される。これを達成するために、締付け領域１１ａ及び１１ｂの軸方向の範囲、配置領域１３ａ及び１３ｂの軸方向の範囲、締付け区分５ａ及び５ｂの軸方向の範囲、及び配置区分７ａの軸方向の範囲は、第２の軸方向の配置の中で、締付け領域１１ａ及び１１ｂが、締付け区分５ａ及び５ｂに少なくとも部分的に重なるようになっている。この重なりを確立する間に、説明される塑性変形が発生し、それによって圧力ばめの様式で支持シャフト９上に構成要素１を固定する。
【００３６】
図５は、構成要素１の更に発展した型を示す。この実施形態では、構成要素１が、配置領域５ａ及び５ｂの縁部領域の中に導入面取り部１５を備える。導入面取り部１５の領域内で、通路開口３が、大きい方の直径と小さい方の直径との間に漏斗状輪郭形状を含む。これによって、第１の軸方向の配置から第２の軸方向の配置の中に、制御された押圧操作をもたらす。
【００３７】
図６は、準備位置であると仮定する構成要素１を示し、その図では、締付け区分５ａ及び５ｂが、締付け領域１１ａ及び１１ｂに軸方向に部分的に重なる。この構成は、最初に支持シャフト９が冷却され、及び／又は構成要素１が加熱されることにおいて確立される。温度差異によって異なる熱変形が発生し、その結果、締付け領域１１ａ及び１１ｂを含む支持シャフト９が、通路開口３を通って押され得る。この状態では、したがって、締付け区分５ａ及び５ｂの直径が締付け領域１１ａ及び１１ｂの直径よりも大きい。構成要素１の準備位置が調節されるとすぐに、支持シャフト９が加熱され、及び／又は構成要素１が冷却される間に温度均等化が実施され、その結果、締付け領域の中の支持シャフト９の直径が、締付け区分の中の構成要素１の直径よりも小さくなる。図３に示される構成とは対照的に、この追加的な中間ステップには、温度均等化に続いて、構成要素１が直ちに自由に移動することができないという利点がある。その代わりに、構成要素１が、所定の角度配向に準備位置上に着脱自在に固定される。したがって、支持シャフト１は、構成要素１と共に移動される可能性があるが、構成要素１の角度位置が制御されない様式で変化することはない。この中間ステップから開始して、構成要素１が準備位置から取り外され、第１の軸方向の配置の中にもたらされる。この配置では、構成要素１の支持シャフトに対する角度位置が調節され、構成要素が第２の軸方向の配置に押圧される。
【００３８】
図６は、導入面取り部１５を含む構成要素１を示す。しかし、準備位置を含む組立ての型についてこのことは強制的ではない。導入面取り部を含まない図１に示される構成要素１もやはり、適切に準備的に配置され得る。
【００３９】
図７は、自動車エンジンのためのモジュール２１の抜粋を示す。モジュール２１は、支持シャフト９のためにベアリングマウント１９を含むシリンダヘッドカバー１７を備える。本発明の利点は、図７から特に明らかになる。例えば、国際公開第２０１２／０３１７７０号に示されるように、公知の組立て方法によれば、構成要素が、支持シャフトの膨張部に隣接して最初に配置され、以下のステップによって膨張部に押し付けられる。このことは、軸方向に押し込み操作中に、構成要素が、構成要素の軸方向の幅に相当する、少なくとも軸方向の距離だけ移動されなければならないことを意味する。しかし、本明細書で図７の中で示されるように、構成要素を膨張部に隣接して配置するために軸方向の設置空間が十分ではないので、そのような組立てが不可能であるような場合の応用例が存在する。本明細書では、２つのベアリングマウント１９の軸方向の距離３１が、例えば構成要素１の軸方向の幅３３の２倍よりも小さく、その結果、構成要素１が締付け領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに隣接して配置されることはできない。その代わり、支持シャフト９及び構成要素１は、構成要素１が自由に回転可能であるが、しかし締付け領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄに完全に隣接して配置されない支持シャフト９に対して構成要素１の第１の軸方向の配置が存在するような様式で構成される。この理由のために、押圧中に、構成要素１が顕著に短い距離だけ軸方向に移動される必要があり、その結果、軸方向の設置空間がほとんどない応用例の中でも組立てが可能になる。図示される実施形態の中の特別な構成は、支持シャフト９が各場合に、それぞれ軸方向に交互に配置される、４つの締付け領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ及び配置領域１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備えるという点にある。更に、通路開口が、４つの軸方向に離隔配置された締付け区分５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを備え、その間に配置区分７ａ、７ｂ、７ｃが各場合に配置される。図１及び図２に類似して、配置領域１３ａ−１３ｄの中の支持シャフト９の直径ＤＰＢは、締付け区分５ａ−５ｄの中の通路開口３の直径ＤＢＡよりも小さい。加えて、締付け領域１１ａ−１１ｄの中の支持シャフト９の直径ＤＢＢは、配置区分７ａ、７ｂ、７ｃの中の通路開口３の直径ＤＰＡよりも小さい。直径の関係に次いで、締付け領域１１ａ−１１ｄ、配置領域１３ａ−１３ｄ、締付け区分５ａ−５ｄ及び配置区分７ａ−７ｃは、構成要素１の第１の軸方向の配置が存在するような様式で配置され、かつ構成要素１の第１の軸方向の配置が存在するような軸方向の範囲を含む。図７は、すべての締付け区分５ａ−５ｄが、配置領域１３ａ−１３ｄの内部に完全に入り、すべての配置区分７ａ−７ｃが、それぞれ軸方向に締付け領域１１ａ−１１ｄに重なる構成要素１のこの第１の軸方向の配置をまさに示している。
【００４０】
図１及び図２に類似して、締付け領域１１ａ−１１ｄの中の支持シャフト９の直径は、配置領域１３ａ−１３ｄの中の支持シャフト９の直径よりも大きいということが、この実施形態にもやはり当てはまる。加えて、締付け区分５ａ−５ｄの中の通路開口３の直径は、配置区分７ａ−７ｃの中の通路開口３の直径よりも小さいこともまた本明細書で当てはまる。
【００４１】
図７に示される実施形態は、４つの締付け領域１１ａ−１１ｄ、及び４つの締付け区分５ａ−５ｄ全体で特に規則的な型である。この型では、すべての締付け領域１１ａ−１１ｄが同一の軸方向の範囲を含み、すべての配置領域１３ａ−１３ｄが同様に同一の軸方向の範囲を含む。更に、すべての締付け区分５ａ−５ｄ、及びすべての配置区分７ａ−７ｄが、それぞれ同一の軸方向の範囲を含む。これによって、支持シャフト９上、及び構成要素１の通路開口３の中に周期的歯状構造が生成される。
【００４２】
更に、この実施形態において、配置領域１３ａ−１３ｄ及び締付け領域１１ａ−１１ｄの軸方向の範囲の合計が、配置区分７ａ−７ｃ及び締付け区分５ａ−５ｄの軸方向の範囲の合計に等しいことが当てはまる。これは、通路開口３及び支持シャフト９の外側輪郭形状が、それぞれ周期的であり、両方が同一の周期を有することを意味する。この同一の周期には、第２の軸方向の配置の中で重なる領域が、規則的な周期的構造（同一の周期を含む）を同様に含むという利点がある。このことは、図８によって以下に明らかになる。これらの重なる領域を介して、支持シャフト９と構成要素１との間の動力伝達が発生するので、この構成は、高度な統一的な動力伝達をもたらす。
【００４３】
構成要素１が第１の軸方向の配置であると仮定する図７に示される構成は、最初に支持シャフト９が冷却され、又は構成要素１が加熱されることにおいて確立される。温度差異によって異なる熱変形が発生し、その結果、締付け領域１１ａ及び１１ｂを含む支持シャフト９が、通路開口３、及び同時にベアリングマウント１９を通って押され得る。この状態では、したがって、締付け区分５ａ及び５ｂの中の通路開口の直径が締付け領域１１ａ及び１１ｂの直径よりも大きい。同様に、この状態のベアリングマウント１９の直径が締付け領域１１ａ及び１１ｂの直径よりも大きい。したがって、支持シャフト９の内部摺動が問題なく可能になる。構成要素１の第１の軸方向の配置が調節されるとすぐに、支持シャフト９が加熱され、及び／又は構成要素１が冷却される間、温度均等化が実施され、その結果、締付け領域１１ａ−１１ｄの中の支持シャフト９の直径が、締付け区分５ａ−５ｄの中の構成要素１の通路開口３の直径よりも大きくなる。
【００４４】
図７に示される第１の軸方向の配置に構成要素１が配置される間、構成要素１の所望の角度位置が支持シャフト９に対して一旦調節されると、構成要素は第２の軸方向の配置の中に押圧される。図８の中に、第２の軸方向の配置が示される。第２の軸方向の配置の中に押圧する間に、締付け領域１１ａ−１１ｄが、塑性変形し、その結果、構成要素１が圧力ばめの様式で支持シャフト９に結合される。これを達成するために、締付け領域１１ａ−１１ｄの軸方向の範囲、配置領域１３ａ−１３ｄの軸方向の範囲、締付け区分５ａ−５ｄの軸方向の範囲、及び配置区分７ａ−７ｃの軸方向の範囲は、第２の軸方向の配置では、締付け領域１１ａ−１１ｄが締付け区分５ａ−５ｄに少なくとも部分的に重なるようになっている。この重なりを確立する間に、説明される塑性変形が発生し、それによって圧力ばめの様式で支持シャフト９上に構成要素１を固定する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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