(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空軸として形成される支持軸であって、前記支持軸の内部においては、内軸（５）が前記支持軸（３）に対して同心円状に配置される支持軸を備え、
前記内軸（５）は、前記支持軸（３）に対して回転可能であり、
前記支持軸（３）を受ける第１の凹部（９）を有する第１のカムセグメント（７）が前記支持軸（３）上に配置され、
前記カムセグメント（７）は前記支持軸（３）に対して回転可能であり、前記支持軸（３）の第１の開口部（１１）によって前記内軸（５）と結合して回転可能に連結される、カムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）は、少なくとも２つのカム輪郭（１３、１５）を有し、
前記内軸（５）と前記第１のカムセグメント（７）との間に前記連結が、前記第１のカムセグメント（７）は、前記内軸（５）および前記支持軸（３）に対して軸方向に変位可能であるように構成される、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のカムシャフト（１）において、
前記内軸（５）が、前記支持軸（３）の前記第１の開口部（１１）を通って伸び、前記第１のカムセグメント（７）の前記第１の凹部（９）の前記内側で軸方向溝（２３）に係合するピン（１７）を有する穴（２１）を有する、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項３】
請求項２に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）の変位中、前記第１の凹部（９）の前記内側の前記軸方向溝（２３）が前記ピンによって案内される、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）に隣接して、前記支持軸（３）を受ける第２の凹部（２７）を有する第２のカムセグメントが前記支持軸（３）上に配置され、
前記第２のカムセグメント（２５）が少なくとも２つのカム輪郭（２９、３１）を有し、
前記第２のカムセグメント（２５）と前記支持軸（３）との連結が、前記第２のカムセグメント（２５）が結合して回転可能、および、前記支持軸（３）上で軸方向に変位可能に配置されるように構成される、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項５】
請求項４に記載のカムシャフト（１）において、
前記第２のカムセグメント（２５）の前記第２の凹部（２７）の前記内側および前記支持軸（３）の前記外側が、対向する窪み（４７、４９）を有し、その結果、軸受体（５１）が配置される空胴が生成される、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項６】
請求項５に記載のカムシャフト（１）において、
前記支持軸（３）上で前記第２のカムセグメント（２５）の軸方向変位を可能とするために、前記第２の凹部（２７）の前記内側の前記窪み（４７）または前記支持軸（３）の前記外側の前記窪み（４９）が、前記軸受体（５１）より前記軸方向に大きい範囲を有する、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項７】
請求項５または６に記載のカムシャフト（１）において、
前記支持軸（３）に対する前記第２のカムセグメント（２５）の回転を防止するために、前記第２の凹部の前記内側の前記窪み（４７）および前記支持軸（３）の前記外側の前記窪み（４９）が、円周方向における前記軸受体（５１）の範囲に実質的に対応する円周方向の範囲を有する、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項８】
請求項４に記載のカムシャフト（１）において、
互いに係合する歯部（６９）が、前記第２の凹部（２７）の前記内側、および、前記支持軸（３）の前記外側に配置され、
前記歯部（６９）の歯溝が軸方向に延在し、その結果、前記支持軸（３）上の前記第２のカムセグメント（２５）の軸方向変位が可能であり、前記支持軸（３）に対する前記第２のカムエレメントの回転が防止される、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項９】
請求項４乃至８の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）および前記第２のカムセグメント（２５）が、前記支持軸（３）上に隣接して配置され、
前記第１のカムセグメント（７）が前記第２のカムセグメント（２５）に対して回転可能であり、両方のカムセグメント（７、２５）が共同でのみ前記軸方向に変位可能であるように、前記第１のカムセグメント（７）と前記第２のカムセグメント（２５）との間に結合（３３）が設けられる、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１０】
請求項４乃至８の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）および前記第２のカムセグメント（２５）が、前記支持軸（３）上に隣接して配置され、
両方のカムセグメント（７、２５）が、前記支持軸（３）の前記回転軸に直交する継手接触面（６５）を有し、その結果、回転中、前記２つのカムセグメント（７、２５）のうちの一方が変位することなく、前記第１のカムセグメント（７）が前記第２のカムセグメント（２５）に対して回転可能である、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１１】
請求項１０に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）が、ばね要素（９５）によって前記第２のカムセグメント（２５）に対する張力をかけられる、または、前記第２のカムセグメントが、ばね要素（９５）によって前記第１のカムセグメントに対する張力をかけられる、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１２】
請求項４乃至１１の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）および前記第２のカムセグメント（２５）が、第１の軸方向（５７）における前記第１のカムセグメント（７）および前記第２のカムセグメント（２５）の移動のための少なくとも１つの第１のスライドトラック（５３）と、第２の軸方向（５９）における前記第１のカムセグメント（７）および前記第２のカムセグメント（２５）の移動のための第２のスライドトラック（５５）とを共同で有し、
前記第２の軸方向（５９）が、前記第１軸方向（５７）と反対である、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１３】
請求項１２に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のスライドトラック（５３）および前記第２のスライドトラック（５５）が、前記第２のカムセグメント（２５）上に配置される、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１４】
請求項４乃至１１の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）が、第１の軸方向（５７）における前記第２のカムセグメント（２５）の方への前記第１のカムセグメント（７）の移動のための第１のスライドトラック（５３）を有し、
前記第２のカムセグメント（２５）が、第２の軸方向（５９）における前記第１のカムセグメント（７）の方への前記第２のカムセグメント（２５）の移動のための第２のスライドトラック（５５）を有する、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１５】
請求項４乃至１４の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記第１のカムセグメント（７）の各カム輪郭（１３、１５）に、前記第２のカムセグメント（２５）の関連するカム輪郭（２９、３１）、ならびに第１のカムセグメント（７）および第２のカムセグメント（２５）の関連する継手軸方向位置が割り当てられる、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１６】
請求項１５に記載のカムシャフト（１）において、
前記カムシャフト（１）が、前記継手軸方向位置の一方に前記第１のカムセグメント（７）を係止する係止手段（３５）を備える、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【請求項１７】
請求項１４乃至１６の何れか１項に記載のカムシャフト（１）において、
前記カムシャフト（１）が、前記継手軸方向位置の一方に前記第２のカムセグメント（２５）を係止する係止手段（３５）を備える、
ことを特徴とするカムシャフト（１）。
【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弁を作動させるためのカムシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の効率を改善するために、カムシャフトのカムを内燃機関の運転条件に適合させることが知られている。たとえば、独国特許出願公開第１０２００４０１１５９６Ａ１号明細書は、軸方向に変位可能なカムホルダを有する変位カムシステムを示し、カムホルダの変位によって、カム輪郭を異なる形状に変化させることが可能である。この結果、たとえば、弁作動の時間および強度を変更することができる。一方、欧州特許出願公開第１６９６１０７Ａ１号明細書から、カムが支持軸に回転可能に取り付けられて、支持軸に対して回転可能にピンによって内軸に連結されるという事実により、カムを回転可能に構成することがわかる。よって、シリンダ弁の角度位置およびそれによる移動時間を変更することが可能である。
【０００３】
本発明の目的は、内燃機関の現在の運転条件の、より好適な調整を実現し、それにより内燃機関の効率を高めるために、シリンダ弁の移動時間ならびに弁作動の時間および強度について、どちらも変更可能な新たなカムシャフトを提供することである。
【０００４】
この目的は、中空軸として形成される支持軸を有するカムシャフトにより実現され、その支持軸の内部においては、内軸が支持軸に対して同心円状に配置される。内軸は、支持軸に対して回転可能である。さらに、支持軸を受ける第１の凹部を有する第１のカムセグメントが支持軸上に配置され、カムセグメントは支持軸に対して回転可能であり、支持軸の第１の開口部によって、内軸と結合して回転可能に連結されている。ここで、第１のカムセグメントは少なくとも２つのカム輪郭を有する。内軸と第１のカムセグメントとの間に連結が、第１のカムセグメントが、内軸および支持軸に対して軸方向に変位可能であるようにさらに構成される。この構造により、２つのカム輪郭の間で同時に変更が可能であり、さらにカム輪郭の角度位置が自在に設定可能であることが保証される。
【０００５】
特に、この目的のために、内軸は、支持軸の第１の開口部を通って伸び、第１のカムセグメントの第１の凹部の内側で軸方向溝に係合するピンを有する穴を有する。したがって、第１のカムセグメントは軸方向に変位可能であり、その一方で、円周方向のピンと溝との間にポジティブロックが存在し、それによって、内軸に対する第１のカムセグメントの回転が防止される。このようにして、一方で、内軸と第１のカムエレメントとの単純な結合が実現でき、同時に、他方で、内軸および支持軸に対する変位性が保証される。
【０００６】
本願の意義の範囲内で、用語「軸方向」は、カムシャフトの回転軸と平行する方向を指す。円周方向は、カムシャフトの周縁に沿って、回転軸に垂直な方向である。
【０００７】
カムシャフトのさらに発展した実施形態の場合、内軸は、支持軸の第１の開口部および第２の開口部を通って伸びるピンを有する連続的な穴を有し、ここで、第２の開口部は第１の開口部の反対側にあり、ピンは、第１のカムセグメントの第１の凹部の内側における２つの軸方向溝でその対向する端部と係合する。２つの相対する開口部および軸方向溝によるこの対称的な変形例により、内軸と第１のカムセグメントとの連結の安定性はより向上し、その結果、カム輪郭によって、より高いトルクが伝達可能となる。
【０００８】
円周方向における第１の開口部の範囲は、一般的にピンの直径より広い。このように、支持軸に対する内軸の回転は、ピンにより完全には防止されない。他方で、円周方向における第１の開口部の範囲を選択することは、いくつかの変形例において好適であり、第１の開口部の円周方向における対向する端部は、支持軸に対する内軸の回転角を固定するピンの端止めとして働く。よって、明確に定義された角度範囲が、角度位置の設定のために特定される。あるいは、角度範囲は、内軸の回転のための制御装置によっても自然に特定される可能性がある。この場合、ピンと第１の開口部との間の円周方向の小さい角度の遊びも、端部位置にとどまる。
【０００９】
内軸および支持軸に対する第１のカムセグメントの明確な変位を保証するために、凹部の内側の軸方向溝は、変位中、ピンによって案内される。ピンは、軸方向溝に沿って摺動する。いくつかの実施形態において、軸方向溝は、カム輪郭の１つの最大値が外側にもある円周方向における凹部の内側に配置される。これは、材料厚さがここでより大きいという利点を有し、軸方向溝およびそれにもかかわらず安定したカムを提供することはより簡単である。原則として、それにもかかわらず、軸方向溝は円周方向において最大値と一致する必要はなく、むしろ任意の所望の他の位置に配置される可能性もある。
【００１０】
１つのさらに発展した実施形態の場合、第１のカムセグメントに隣接して、支持軸を受ける第２の凹部を有する第２のカムセグメントが支持軸上に配置され、ここで、第２のカムセグメントは少なくとも２つのカム輪郭を有し、第２のカムセグメントと支持軸との連結は、第２のカムセグメントが結合して回転可能および支持軸上で軸方向に変位可能に配置されるように構成される。
【００１１】
第２の隣接したカムセグメントの配置により、同一のシリンダの２つの弁を同一のカムシャフトで制御することが可能となる。あるいは、２つの隣接したシリンダの２つの弁も、このような配置により制御可能である。第２のカムセグメントも支持軸上で軸方向に変位可能に配置され、少なくとも２つのカム輪郭を有するという事実のため、作動のためのそれぞれのカム輪郭の間で、両方のカムセグメントによる変化が可能である。この結果、シリンダ弁の作動の高い適応性が実現される。
【００１２】
第１のカムセグメントの複数のカム輪郭は一般的に、互いに異なる。第２のカムセグメントの複数のカム輪郭も、互いに異なる。この結果、高い可変性が保証される。
【００１３】
しかし、第１のカムセグメントの２つのカム輪郭が同一である、または、第２のカムセグメントの２つのカム輪郭が同一である場合、それも有利である。たとえば、多くのカムシャフトの以下の構成において、第１および第２のカムセグメントは、共同でのみ軸方向に変位可能である。特に、そのような場合、第２のカムセグメントの２つのカム輪郭が同一であり、一方、第１のカムセグメントの対応するカム輪郭が異なる場合（または、逆もまた同じ）、それは有利である。よって、第１のカムセグメントによる、異なるカム輪郭への変化のみ行われるべきであり、第２のカムセグメントのカム輪郭は保持されなければならないという応用がある。両方のカムセグメントは共同でのみ変位可能であるため、そのような場合、第１のカムセグメントに２つの異なるカム輪郭が設けられ、第２のカムセグメントに２つの同一のカム輪郭が設けられる。同一のカム輪郭が両方とも第２のカムセグメントに隣接して配置される場合、第２のカムセグメントの対応する領域は、広いカムの形態において有利に具現化される。これは、カムセグメントの断面が２つの同一のカム輪郭の間で変化しないことを意味する。
【００１４】
カムシャフトの１つの変形例において、第２のカムセグメントの第２の凹部および支持軸の外側が、対向する窪みを有し、その結果、軸受体が配置される空胴が生成される。この結果、支持軸に対する第２のカムセグメントの、結合して回転可能である性質が保証される。同時に、歯部とは対照的に、増加する直径による支持軸の軸領域は発生しない。したがって支持軸を、問題なく、閉じた軸受受け部に押し込むことが可能である。支持軸上で第２のカムセグメントの軸方向変位を可能とするために、この場合、第２の凹部の内側の窪みまたは支持軸の外側の窪みは、軸受体より軸方向に大きい範囲を有する。軸受体は、第２のカムセグメントの変位中、これらの窪みで離れて滑る。支持軸に対する第２のカムセグメントの回転を防止するために、第２の凹部の内側の窪みおよび支持軸の外側の窪みが、円周方向における軸受体の範囲に実質的に対応する円周方向の範囲を有するという点により、結合して回転可能な性質が支持される。
【００１５】
１つの代替の変形例において、互いに係合する歯部が、第２の凹部の内側および支持軸の外側に配置される。歯部の歯溝は軸方向に延在し、その結果、支持軸上の第２のカムセグメントの軸方向変位が可能であり、支持軸に対する第２のカムエレメントの回転が防止される。歯部は比較的容易に生成可能であり、軸受体の追加挿入を必要としない。たとえば、支持軸の外側の歯部は、押しつけられた歯環の形態で具現化可能である。
【００１６】
本発明によるカムシャフトのさらに発展した実施形態の変形例の場合、第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントは、支持軸上に隣接して配置される。さらに、第１のカムセグメントは第２のカムセグメントに対して回転可能であり、両方のカムセグメントは共同でのみ軸方向に変位可能であるように、第１のカムセグメントと第２のカムセグメントとの間に結合が設けられる。これは、両方のカムセグメントが、１つの制御装置（たとえば、スライドトラック）だけで、軸方向に変位可能であるという利点を有する。
【００１７】
このような結合を実現する１つの可能な形態は、２つのカムセグメント間の差込継手である。第１のカムセグメントは、第２のカムセグメントに面する端部側で、周縁の一部に沿って延在する第１のカラーを有する。同時に、第２のカムセグメントは、第１のカムセグメントに面する端部側で、周縁の一部に沿っても延在する第２のカラーを有する。第１のカラーと第２のカラーとが互いに係合し、結合が形成される。２つのカムセグメントの結合のために、これらは最初に、凹部が互いに合うように配置される。この場合、カムセグメントの角度方向は、第１のカムセグメントの第１のカラーが、第２のカムセグメントがカラーを有しない領域にあるように、互いに対して選択される。したがって、円周方向における第１のカラーの範囲は、第２のカラーが配置されない第２のカムセグメントの領域の範囲より小さくなければならない。同じことは逆にもあてはまる。次に、２つのカムセグメントは、軸方向に一緒に押される可能性がある。その後、第１のカラーの第２のカラーとのポジティブロックが、互いに対する両方のカムセグメントの回転によって生成され、第１のカラーと第２のカラーとは互いに係合し、このようにして結合を形成する。
【００１８】
さらなる実施形態において第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントは、支持軸上に隣接して配置される。両方のカムセグメントは、支持軸の回転軸に直交する継手接触面を有し、その結果、回転中、２つのカムセグメントのうちの一方が変位することなく、第１のカムセグメントは第２のカムセグメントに対して回転可能である。このように、回転および軸方向変位は互いから独立しており、別々に実行可能である。
【００１９】
本発明の１つの変形例において、第１のカムセグメントは、ばね要素によって第２のカムセグメントに対する張力をかけられる。１つの代替の変形例において、第２のカムセグメントは、ばね要素によって第１のカムセグメントに対する張力をかけられる。これは、張力をかけられたカムセグメントが、ばね要素によって他のそれぞれのカムセグメントに連続的に押しつけられることを意味する。張力をかけられていないカムセグメントの軸方向変位の場合、張力をかけられたカムセグメントは、張力をかけられていないカムセグメントの移動に自動的に従う。これは、張力をかけられたカムセグメント上に係止手段を配置する必要がないという利点を有する。係止手段で張力をかけられていないカムセグメントを固定することで十分である。また、次に、張力をかけられたカムセグメントは、張力をかけられていないカムセグメントの係止手段、および、ばね力によって、その軸方向位置に固定される。したがって、２つのカムセグメントの結合を不要とすることができる。
【００２０】
本発明によるカムシャフトの１つの実施形態の変形例は、第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントが、第１の軸方向への第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントの移動のための少なくとも１つの第１のスライドトラックと、第２の軸方向への第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントの移動のための第２のスライドトラックとを一緒に有するように構成される。ここで、第２の軸方向は、第１の軸方向と反対である。
【００２１】
スライドトラックは、回転する軸上のエレメントを変位させるための、手段を容易に生成する。軸の既存の回転移動は、たとえばドライバピンなどの固定手段がエレメントのスライドトラックと接触するという事実によって使用される。スライドトラックは、円周方向に対して少なくともある程度斜めになる（すなわち、円周方向にも軸方向にも沿っていない）。軸の回転の場合、スライドトラックはピンに沿って摺動する。ピンが固定されているため、回転によってスライドトラック上に力が与えられ、その力は軸方向および円周方向の分力を有する。スライドトラックの円周方向への移動（すなわちスライドトラックの回転）は、通常、エレメントが軸に結合して回転可能に取り付けられるという事実によって不可能にされる。よって、スライドトラックの変位、よってエレメントの変位に至る軸方向への分力が残る。
【００２２】
第２のカムセグメントに第１および第２のスライドトラックを配置することは、特に好適である。この結果、軸領域をスライドトラックに提供する必要がないため、第１のカムセグメントはより細く構成可能になる。次にこれは、第１のカムセグメントの重量的な利点となる。第１のカムセグメントは内軸によって回転されるため、このカムセグメントが特に軽量である場合、それは好適である。第２のカムセグメントは変位のみで回転しないため、スライドトラックを有する領域の追加重量は、より少ない程度で第２のカムセグメントに与えられる。
【００２３】
それにもかかわらず、第１のカムセグメント上に両方のスライドトラックを配置することは、いくつかの実施形態においてもちろん好適である。
【００２４】
特に、第１のカムセグメントと第２のカムセグメントとの結合がない実施形態の場合、両方のカムセグメントの連動は、第１のカムセグメントが、第１の軸方向における第２のカムセグメントの方への第１のカムセグメントの移動のための第１のスライドトラックを有し、第２のカムセグメントが、第２の軸方向における第１のカムセグメントの方への第２のカムセグメントの移動のための第２のスライドトラックを有するということで、実現可能である。
【００２５】
スライドトラックは、２つの異なる方法で形成される可能性がある。一方では、溝状の方法でスライドトラックを形成することが可能である。次に固定ピンが、エレメントの変位のために、溝形のスライドトラックに差し込まれる可能性がある。スライドトラックは、円周方向に対して少なくともある程度斜めになる（すなわち、円周方向に沿ったものでも、軸方向に向いたものでもない）。たとえば、一定の勾配の螺旋経路を有する螺旋断面、または様々な勾配を有する螺旋断面が可能である。さらに複雑な断面も可能である。
【００２６】
他方では、変位するエレメントの端部側にも、軸方向に傾斜した断面が少なくとも部分的に設けられる可能性がある。第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントが多くの変形例において隣接しているため、他のそれぞれのカムセグメントから離れた端部側のみ、スライドトラックのこの構成が可能である。
【００２７】
したがって、溝形に第１のスライドトラックおよび第２のスライドトラックを形成すること、または、少なくとも部分的に斜めになり、他のそれぞれのカムセグメントから離れているカムセグメントの端部側の形態において第１のスライドトラックおよび第２のスライドトラックを形成することが可能である。混合形態も可能であり、それらにおいては、一方のスライドトラックは斜めに走る溝として形成され、他方のスライドトラックはある程度斜めに走る端部側として形成される。
【００２８】
第１のカムセグメントのみ変位可能である実施形態の場合、第１のカムセグメントの両端側にも、ある程度傾斜のある断面が設けられる可能性がある。これにより、第１のカムセグメントの特に細い実施形態が可能となり、その結果、第１のカムセグメントは軽量になる。この結果、第１のカムセグメントの回転は容易になる。さらに、細い設計は、一般的に小さい設置空間でのみこれが利用可能であるため、取付けが容易になる利点を有する。カムシャフトの本発明によるいくつかの実施形態において、第１のカムセグメントの各カム輪郭には、第２のカムセグメントの関連するカム輪郭、ならびに、第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントの関連する継手軸方向位置が割り当てられる。この割当の結果として、第２のカムセグメントの割り当てられたカム輪郭もアクティブであるとき、第１のカムセグメントのカム輪郭が明確にアクティブであるということが実現される。それによって、これは明確に、割り当てられた継手軸方向位置が使用される場合である。カム輪郭が、カムシャフトの運転中、シリンダ弁を作動させるために正しい軸方向位置に配置されるとき、アクティブと呼ばれる。第１および第２のカムセグメントの組立体を、第１の継手軸方向位置から第２の継手軸方向位置へ変位させることによって、第１の運転モードから第２の運転モードへの変更を行うことができる。第１の運転モードにおいて、第１のカムセグメントの第１のカム輪郭、および第２のカムセグメントの第１のカム輪郭がアクティブである。第２の継手軸方向位置への変位によって、第１のカムセグメントの第２のカム輪郭は、第１のカム輪郭の元の軸方向位置へ移動する。よってここで、第２のカム輪郭がアクティブであり、第１のカムセグメントの第１のカム輪郭は非アクティブである。同時に、第２のカムセグメントの第２のカム輪郭が、第２のカムセグメントの第１のカム輪郭の元の軸方向位置へ移動する。よって、第２のカムセグメントの第２のカム輪郭もアクティブである。ここで、カムシャフトは第２の運転モードであり、それらにおいては、第１のカムセグメントの第２のカム輪郭、および第２のカムセグメントの第２のカム輪郭がアクティブである。
【００２９】
カムシャフトが継手軸方向位置の一方にそれぞれのカムセグメントを係止する係止手段を備える場合、それは好適である。これにより、カムセグメントが意図せず変位することがない、安定した動作状態が保証される。
【００３０】
第１のカムセグメントと第２のカムセグメントとの結合を有する実施形態の場合、係止手段で２つのカムセグメントのうちの１つを固定することで十分である。そして、他方のカムセグメントは、結合によって自動的に固定される。
【００３１】
しかし、結合のない実施形態の変形例の場合、第１のカムセグメントを係止する係止手段および第２のカムセグメントを係止する係止手段の両方を提供することが好適である。この場合、２つのカムセグメントのそれぞれは、独立して係止される。
【００３２】
係止手段を具現化するための１つの可能性として、内軸の穴に半径方向に可動に取り付けられるばね付勢された係止体を提供することがある。係止体は、支持軸の係止開口部を通って伸び、それぞれのカムセグメントの凹部の内側の係止溝に係合する。内軸が支持軸内で回転可能であるため、支持軸および係止溝の係止開口部は、いずれの場合にも、円周方向の係止体の範囲より大きい円周方向の範囲を有することが必要である。このようにして、支持軸に対する内軸の回転は、係止体によって阻止されない。
【００３３】
カムセグメントの変位中、ポジティブロックが係止体と係止溝との間で軸方向にもはや存在しなくなるまで、係止体は、支持軸および内軸のばね力と逆に変位する。第２の継手軸方向位置に達するとすぐに、ばねは係止体を対応する係止溝に押し込み、その結果、カムセグメントはこの軸方向位置で係止される。第１または第２のカムセグメントのカム輪郭の１つの可能な変形例は、ゼロストロークである。これは、対応するシリンダ弁が作動しないようにカム輪郭が形づくられることを意味する。そのような場合、一般的に、第１のカムセグメントのカム輪郭および第２のカムセグメントの対応する割り当てられたカム輪郭は、ゼロストロークとして具現化される。第１のカムセグメントは、同一のシリンダの第１の弁を頻繁に作動させるのに役立ち、第２のカムセグメントは、同一のシリンダの第２の弁を作動させるのに役立つため、この構成は、２つの弁がどちらももはや作動しないという事実によって、シリンダを止める利点を有する。４気筒内燃機関の場合、たとえば規定の運転状態において、２つのシリンダを止めて、２気筒内燃機関として内燃機関を運転することは、好適であり得る。このような内燃機関に本発明によるカムシャフトが装着され、４気筒のそれぞれが第１のカムセグメントおよび第２のカムセグメントの組立体を割り当てられる場合、たとえば２気筒を止めることが可能である。同時に、残りのシリンダの作動は、２つの作動シリンダの効率を向上させるために、支持軸に対する内軸の回転によって、または、異なるアクティブカム輪郭に変更することによって、適合させることが可能である。このように２気筒を止めることで、燃料消費量を減少させることができる。
【００３４】
本発明は、図に基づいてより詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明によるカムシャフトの第１の実施形態の縦断面図を示す。
【図２】図２は、第１の実施形態のさらなる縦断面図を示す。
【図３】図３は、第１の実施形態による断面の三次元表現を示す。
【図４】図４は、第１の実施形態の断面図を示す。
【図５】図５は、第１の実施形態のさらなる断面図を示す。
【図６】図６は、第１の実施形態の異なる三次元表現を示す。
【図６ａ】図６ａは、第１の実施形態の異なる三次元表現を示す。
【図７】図７は、第１の実施形態の異なる三次元表現を示す。
【図８】図８は、第１の実施形態の異なる三次元表現を示す。
【図９】図９は、第１の実施形態の異なる三次元表現を示す。
【図１０】図１０は、第１の実施形態の異なる三次元表現を示す。
【図１１】図１１は、個々の構造的態様を説明するための、概略実施形態による断面図を示す。
【図１２】図１２は、本発明によるカムシャフトの第２の実施形態の縦断面図を示す。
【図１３】図１３は、第２の実施形態のさらなる縦断面図を示す。
【図１４】図１４は、第２の実施形態の側面図を示す。
【図１５】図１５は、第２の実施形態の三次元表現を示す。
【図１６】図１６は、異なる実施形態を弁ストローク曲線とともに示す。
【図１７】図１７は、異なる実施形態を弁ストローク曲線とともに示す。
【図１８】図１８は、異なる実施形態を弁ストローク曲線とともに示す。
【図１９】図１９は、異なる実施形態を弁ストローク曲線とともに示す。
【図２０】図２０は、異なる実施形態を弁ストローク曲線とともに示す。
【図２１】図２１は、固定された第２のカムセグメントを有する１つの実施形態を示す。
【図２２】図２２は、固定された第２のカムセグメントを有する１つの実施形態を示す。
【図２３】図２３は、係止手段として丸いワイヤリングを有する変形例を示す。
【図２４】図２４は、係止手段として丸いワイヤリングを有する変形例を示す。
【図２５】図２５は、係止手段としてばねリングを有する１つの実施形態を示す。
【図２６】図２６は、係止手段としてばねリングを有する１つの実施形態を示す。
【図２７】図２７は、第３の実施形態の縦断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１〜３に示される断面は、いずれの場合にもカムシャフトの回転軸を含み、その一方で、図４〜５の断面は、回転軸に垂直である。図１〜１０は、本発明によるカムシャフトの第１の実施形態を示す。いずれの場合にも、カムシャフトの１つの断面が図１〜３に示され、３つの場合すべての断面がカムシャフトの回転軸を含有する。図４および５は、カムシャフトの回転軸に直交するカムシャフトの２つの断面を示す。
【００３７】
カムシャフト１の縦断面図が図１に示される。カムシャフト１は、中空軸として形成される支持軸３と、支持軸３に対して同心円状に配置される内軸５とを備える。内軸５は、支持軸３に対して回転可能である。支持軸３を受ける、第１の凹部９を有する第１のカムセグメント７が、支持軸３上に配置される。支持軸３は、第１のカムセグメント７が結合して回転可能に内軸５に連結される第１の開口部１１を有する。しかし、第１のカムセグメント７は支持軸３に対して回転可能である。第１のカムセグメント７は、軸方向で互いにオフセットされる第１のカム輪郭１３および第２のカム輪郭１５を有する。図１に示されるカムシャフト１の構成の場合、第１のカムセグメント７は、第１のカム輪郭１３がアクティブであるような軸方向位置に配置される。これは、シリンダ弁が、内燃機関のカムシャフト１の設置状態において、カム輪郭１３によって作動することを意味する。カム輪郭１５は、対照的に、アクティブではない。これは、カム輪郭１５が、シリンダ弁を作動可能な正しい軸方向位置に配置されていないことを意味する。本発明によると、第１のカムセグメント７は、内軸５および支持軸３に対して変位可能である。したがって、第１のカムセグメント７は（本図において）左に変位可能であり、その結果、第２のカム輪郭１５は、第１のカム輪郭１３の軸方向位置へ移動する。この場合、第２のカム輪郭１５が、シリンダ弁を作動させるための正しい軸方向位置に配置されるため、アクティブである。しかし、示された実施形態の場合、第２のカム輪郭はゼロストロークとして具現化され、その結果、たとえ第２のカム輪郭１５がアクティブである場合も、シリンダは作動しない。割り当てられたシリンダ弁がもはや作動しないことは、第１のカムセグメント７の変位によってもたらされる。シリンダは停止される。あるいは、シリンダを止める代わりに、第１のカムセグメント７の変位によって、異なる作動モードに変化させることも可能である。そのような場合、第１のカム輪郭１３および第２のカム輪郭１５はどちらも、それぞれの作動位置においてシリンダ弁を作動させるように具現化される。カム輪郭１３および１５は、たとえば、第１のカムセグメント７の位置に応じてシリンダ弁が異なる範囲で作動するようにストローク高さが異なる、または第１のカムセグメント７の位置に応じてシリンダ弁が異なるタイミングで作動するように角度位置が異なる。シリンダ弁の作動期間が異なるように、カム輪郭が異なる幅を有することも可能である。
【００３８】
第１のカムセグメント７の変位に加えて、第１のカムセグメント７は、支持軸３に対する角度位置も変更される可能性がある。このために、第１のカムセグメント７は、支持軸３上に回転可能に配置され、第１の開口部１１を通ってピン１７によって内軸５に、結合して回転可能に連結される。よって、内軸５が支持軸３に対して回転する間、第１のカムセグメント７も支持軸３に対して回転する。ピン１７が支持軸３に対する内軸５の回転を妨げないように、第１の開口部１１は、円周方向において、ピン１７の直径よりも広い。内軸５は、ピン１７を受ける穴２１を有する。ピン１７は、開口部１１を通って支持軸３に達し、第１のカムセグメント７の第１の凹部９の内側の軸方向溝２３に係合する。本事例において、ピン１７は２片であり、第１のピン部１８ａと第２のピン部１８ｂとを備える。あるいは、ピン１７が１片の実施形態も可能である。
【００３９】
示された実施形態の場合、穴２１は連続的な穴として具現化され、ピン１７は、第１の開口部１１および第１の開口部１１の反対にある第２の開口部１２を通って伸び、ピン１７は、第１のカムセグメント７の凹部９の内側における２つの軸方向溝２３のその対向する端部と係合する。このような対称形の実施形態の代わりに、止まり穴の形態で穴２１を形成することも可能であり、その場合、ピン１７の一方側のみ、支持軸３の第１の開口部１１を通って伸び、軸方向溝２３に係合する。
【００４０】
第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７に隣接して支持軸３上に配置される。第２のカムセグメント２５は、支持軸３を受ける第２の凹部２７と、第１のカム輪郭２９と、第２のカム輪郭３１とを有する。よって第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７と同じ数のカム輪郭を有する。
【００４１】
第２のカムセグメント２５は、一方では、支持軸３に対して結合して回転可能に配置されるが、他方では、軸方向に変位可能に支持軸３上に配置されるように支持軸３に連結される。機械的構成の１つの実施例が、図３を参照して説明される。
【００４２】
第１のカムセグメント７は第２のカムセグメント２５に対して回転可能であり、カムセグメント７および２５は共同でのみ軸方向に可動であるように、第１のカムセグメント７と第２のカムセグメント２５との間に結合３３が設けられる。結合３３の機械的構成は、図５とともに、さらに以下で説明される。
【００４３】
本事例において、第１のカムセグメント７の各カム輪郭は、第２のカムセグメント２５のカム輪郭、ならびに、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５の関連する継手軸方向位置が割り当てられる。カムシャフト１の示された運転モードの場合、たとえば、第１のカムセグメント７の第１のカム輪郭１３は、カムシャフトの設置状態において、シリンダ弁を作動させる場合の軸方向位置に配置されるため、アクティブである。同時に、第２のカムセグメント２５の第１のカム輪郭２９もアクティブである。よって、第１のカムセグメント７の第１のカム輪郭と第２のカムセグメント２５の第１のカム輪郭２９との間の割当が提供される。ここで、第１のカムセグメント７が第２のカムセグメント２５とともに、第１のカムセグメント７の第２のカム輪郭１５が第１のカム輪郭１３の元の軸方向位置になるまで（すなわち左に）軸方向に移動する場合、カムセグメント７の第２のカム輪郭１５はアクティブである。第２のカムセグメント２５の第２のカム輪郭３１も同様に、ここで第２のカム輪郭３１もアクティブであるように、第２のカムセグメント２５の第１のカム輪郭２９の元の位置に移動する。その結果、第２の運転モードが設定される。これらの運転モードのそれぞれは、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５の関連する継手軸方向位置を含む。（示される）第１の運転モードにおいて、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５が示された継手軸方向位置に配置される間、カム輪郭１３および２９はアクティブである。（示されない）第２の運転モードにおいて、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５は、さらに左の継手軸方向位置に配置され、その結果、カム輪郭１５および３１は、カム輪郭１３および２９の元の軸方向位置につき、したがってアクティブである。第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５のユニットを対応する継手軸方向位置に固定するために、継手軸方向位置の１つに第２のカムセグメント２５を係止する係止手段３５が設けられる。よって、第１のカムセグメント７は結合３３によって第２のカムセグメント２５に連結しているため、第１のカムセグメント７の軸方向位置も特定される。したがって、継手軸方向位置が固定される。係止手段３５は、ばね付勢された係止体３７を有する、内軸５の穴３６を備える。係止体３７は、半径方向に可動に取り付けられる。係止体３７のこの半径方向の移動は、ばね３９の圧縮により行われる。ばね付勢された係止体３７は、支持軸３の係止開口部４１を通って伸び、第２のカムセグメント２５の第２の凹部２７の内側の係止溝４５に係合する。第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５が第２の運転モードの方へ（すなわち左へ）移動する場合、ばね３９は最初、変位を可能とするために圧縮される。次に、割り当てられた継手軸方向位置で、ばね３９が係止体３７を他の係止溝４６と係合させて、それによって継手軸方向位置を固定する。係止開口部４１ならびに係止溝４５および４６は、いずれの場合も、係止体３７の円周方向の範囲より大きい円周方向の範囲を有し、その結果、係止体３７は支持軸３に対する内軸５の回転を妨げない。係止溝４５および４６も完全な円周であるように具現化される可能性がある。そのため、これにより製造方法はより単純になる。係止体３７の穴３６は、本実施形態の場合、ピン１７の穴２１と平行である。これは、両方の穴２１および３６は、穴あけ段階の間に、内軸を回転させることなく穴あけができるという利点を有する。もちろん、両方の穴２１および３６の直径は同一である必要はない。しかし、原則として、２つの穴の間の、任意の所望の角度は可能である。さらに、両方の穴２１および３６、したがってピン１７、または係止体３７の移動方向は、必ずしも放射状に伸びる必要はない。軸方向および半径方向の構成部品による傾斜断面も可能である。
【００４４】
図２は、図１による縦断面図に直交する、本発明によるカムシャフト１の縦断面図を示す。縦断面図は、図１に示され、カムシャフトの回転軸と一致する線Ａ−Ａを含有する。穴２１および３６が、内軸５に明確に表れている。ピン１７は穴２１に受けられ、穴３６は係止手段３５の一部であるばね３９を受ける。第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５は、支持軸３上に配置される。第１のカムセグメント７は支持軸３に対して回転可能である一方、第２のカムセグメント２５は支持軸３に対して結合して回転可能である。第１のカムセグメント７は第２のカムセグメント２５に対して回転可能であり、カムセグメント７および２５は共同でのみ軸方向に可動であるように、第１のカムセグメント７と第２のカムセグメント２５との間に結合３３が設けられる。第１のカムセグメントは、第２のカムセグメント２５に面する端部側に第１のカラー４３を有し、第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７に面する端部側に第２のカラー４４を有する。第１のカラー４３と第２のカラー４４とは互いに係合し、それによって結合３３を形成する。示された変形例において、第１のカムセグメント７は第２のカムセグメント２５のまわりに係合し、一方、第２のカムセグメントは端部側で支持軸５のより近くある。逆の場合も当然可能であり、それらにおいては、第２のカムセグメント２５は第１のカムセグメントのまわりに係合する（図１１参照）。
【００４５】
第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５の連動は、第１のスライドトラック５３および第２のスライドトラック５５を用いて生じる。スライドトラック５３および５５の運転モードは、図６を参照して、下でさらに詳細に説明される。
【００４６】
図３は、切り開かれたカムシャフト１の透視投影図を示す。断面は回転軸も含有し、図１に示される断面に対して約３０°の角度をなす。さまざまな断面の概要は、図５において再度説明される。すでに説明された構成部品に加えて、図３は、２つの窪み４７が、第２のカムセグメント２５の第２の凹部２７の内側に配置されることを示す。窪み４９が、窪み４７の反対側に支持軸の外軸上にそれぞれ配置され、その結果、軸受体５１が配置される空胴がそれぞれ生成される。窪み４９が軸方向に軸受体５１とほぼ同じ範囲を有する一方、窪み４７は第２の凹部２７の内側に軸方向において軸受体５１より大きい範囲を有する。本事例において、窪み４７は、第２のカムセグメント２５の軸方向範囲全体にさえ延在する。支持軸３上の第２のカムセグメント２５が変位する間、第２のカムセグメント２５は軸受体５１上を離れて摺動する。円周方向において、第２の凹部２７の内側の窪み４７および支持軸の外側の窪み４９は、この方向で軸受体５１の範囲まで実質的に対応する範囲を対照的に両方とも有する。したがって軸受体５１は、ポジティブロックによって、支持軸３に対する第２のカムセグメント２５の回転を防止する。
【００４７】
図４はカムシャフト１の断面を示し、断面は回転軸に直交し、図１および２に示される線Ｂ−Ｂを含有する。その内部に内軸５が回転可能に配置される支持軸３が、図４に明確に表れている。内軸５は、ピン１７を有する連続的な穴２１を有する。支持軸３を受ける第１の凹部９を有する第１のカムセグメント７が、支持軸３上に配置される。第１の開口部１１および第２の開口部１２が支持軸３に備えられる。第１のカムセグメント７は、第１の開口部１１および第２の開口部１２を通って内軸５に、結合して回転可能に連結される。このために、ピン１７は、第１の開口部１１および第２の開口部１２を通って伸び、第１のカムセグメント７の第１の凹部９の内側における２つの軸方向溝２３の対向する端部と係合する。第１の開口部１１および第２の開口部の範囲は、円周方向において、ピン１７の直径よりも広い。
【００４８】
図５は、カムシャフト１のさらなる断面を示し、断面は回転軸に直交し、ここでは、図１および２に示される線Ｃ−Ｃを含有する。したがって、断面は結合３３を貫く。図の関係をさらに示すために、図５は、線Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ、およびＦ−Ｆを示す。線Ｄ−Ｄは図１による縦断面図の位置を示し、線Ｅ−Ｅは図２による縦断面図の位置を示し、線Ｆ−Ｆは図３による縦断面図の位置を示す。
【００４９】
ここで、差込継手の形態で形成される結合３３の運転モードも、図５から明確である。第１のカムセグメント７は、第２のカムセグメント２５に面する端部側に、カラー４３を有する。前記カラー４３は、カラー４３に至る周縁の一部にのみ延在し、これは図１および図３による縦断面図においては参照されず、図２においてのみ参照される。第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７に面する端部側に、同様に周縁の一部にのみ延在する第２のカラー４４を有し、したがって、同様に図２による縦断面図においてのみ参照可能である。図５による断面は、カラー４４を貫く。カラーが配置されない第２のカムセグメント２５の周縁の領域において、図５はその後方にあるカラー４３の一部を示す。第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５は、両方のカムセグメントが互いに位置合わせされて最初に配置されるという事実によって互いに結合され、角度方向は、第１のカムセグメント７の第１のカラー４３が、第２のカムセグメント２５がカラーを有しない領域にあるように選択される。したがって、円周方向の第１のカラー４３の範囲は、第２のカラーが配置されない第２のカムセグメント２５の領域の範囲より小さくなければならない。同じことは逆にもあてはまる。次に、両方のカムセグメントは、軸方向に一緒に押される可能性がある。その後、互いに対する両方のカムセグメントの回転によって、第１のカラー４３の第２のカラー４４とのポジティブロックが生成され、第１のカラー４３と第２のカラー４４とは互いに係合し、このようにして結合３３を形成する。
【００５０】
図５は、第２のカムエレメント２５の第２の凹部２７の内側の窪み４７をさらに示す。窪み４７は、第２のカムエレメントの軸方向範囲全体に延在するため、窪みは現在の断面でも明らかである。それにもかかわらず、支持軸３の外側の対応する対向した窪み４９は、図５に示される断面まで延在せず、したがって、図５において可視ではない。軸受体５１は、窪み４９にあることが示される。本事例において、窪み４７は、第２のカムセグメント２５の軸方向範囲全体にさえ延在する。８つの軸受体５１は、対応する空胴において周縁上に分散配置され、窪み４７および４９によって形成される。窪みおよび軸受体は、線Ｄ−Ｄの上には配置されない。図１に示されるように、設置空間が窪みのためにこれ以上必要とされないように、係止手段３５はこの断面に配置される。もちろん、係止手段および軸受体は、係止手段および軸受体が同一の縦断面に設けることができるように、軸方向に互いにオフセットして配置することも可能である。
【００５１】
図６は、三次元表現での本発明によるカムシャフト１を示す。第１のカムセグメント７は支持軸３上に配置され、カムセグメント７は支持軸３に対して回転可能であり、ピン１７を用いて、結合して回転可能に内軸に連結される。第１のカムセグメント７は第１のカム輪郭１３と第２のカム輪郭１５とを有し、第２のカム輪郭１５はゼロストロークとして具現化される。カムシャフト１の示された運転モードにおいて、第１のカムセグメント７の第１のカム輪郭１３は、カムシャフト１の設置状態においてシリンダ弁を作動させる軸方向位置に配置されるため、アクティブである。第２のカムセグメント２５は、支持軸３上で第１のカムセグメント７に隣接して配置される。結合３３は、第１のカムセグメント７が第２のカムセグメント２５に対して回転可能であるように２つのカムセグメントの間に設けられ、カムセグメント７および２５は共同でのみ軸方向に可動である。第２のカムセグメント２５も第１のカム輪郭２９と第２のカム輪郭３１とを有する。ここで、第１のカム輪郭２９もアクティブである。第１のスライドトラック５３および第２のスライドトラック５５は、結合３３と第１のカム輪郭２９との間で第２のカムセグメント２５上に配置される。第１のスライドトラック５３は、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５を第１の軸方向５７に移動させるのに役立ち、第２のスライドトラックは、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５を第２の軸方向５９に移動させるのに役立つ。カムシャフト１の回転方向は、図６の６１で表される。したがって、カム輪郭１３は、カムシャフト１が回転する間、観察者から離れる。上部領域の固定ピンが、この回転方向の場合に、第１のスライドトラック５３に差し込まれる場合、第１のスライドトラック５３の傾斜断面は、カムシャフト１の半回転の間、第２のカムセグメントを第１の軸方向５７に移動させる。第２のスライドトラック５５も傾斜断面を有するが、スライドトラックは円周方向に対して反対の角度を有する。（ここで第１の軸方向５７に移動する）第２のカムセグメント２５の第２のスライドトラック５５に同一の固定ピンを差し込む場合、第２のカムセグメント２５は、カムシャフト１の半回転の間、第２の軸方向５９に移動する。原則として、第１および第２のスライドトラック５３および５５の断面は、第２のカムセグメント２５の移動が任意の所望の何分の１回転の間に行われるように選択可能である。２つの運転モード間の変更は、シリンダ弁の２つの連続的な作動の間で行われなければならない。したがって、第２のカムセグメント２５の移動は、遅くとも１回転後に終わらなければならない。第１のスライドトラック５３および第２のスライドトラック５５を有する本発明による実施形態は、それぞれ半回転の間に移動をもたらし、両方のスライドトラックが、カムシャフト１の対向する側で、同一の軸方向位置に配置可能であるという利点を有する。これにより、第２のカムセグメント２５の非常に小型の設計が可能となる。より大きい回転の場合、それではスライドトラックが互いに交差するため、これは可能ではない。この場合、スライドトラックは、軸方向に互いにオフセットして配置されなければならない。他方で、より小さい回転の場合は、割合が小さければ小さいほどより精密に固定ピンの作動を行わなければならないという不利益を有する。よって、半回転の間での移動は、好適な折り合いをつける。
【００５２】
第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５が、結合３３の結果として、共同でのみ軸方向に可動であるため、第１のスライドトラック５３および第２のスライドトラック５５が第１のカムセグメント７上またはカムセグメント２５上に配置されるかどうかは重要ではない。第２のカムセグメント２５上に示された配置は、軸領域をスライドトラックに提供する必要がないため、第１のカムセグメント７をより細く構成できるという利点を有する。次にこれは、第１のカムセグメント７の回転を容易にする、第１のカムセグメント７の重量的な利点となる。
【００５３】
図６ａは、本発明によるカムシャフト１の変形例を示す。カムシャフト１の示された変形例は、スライドトラック５３および５５の構成においてのみ、図６と異なる。スライドトラック５３および５５は、いずれの場合にも、完全な１回転の間に移動をもたらす。小型の設計を実現するために、２つのスライドトラックは、この変形例において、交差するように具現化される。スライドトラックは、たとえば、独国特許出願公開第１０２００７０５１７３９Ａ１号明細書または独国特許出願公開第１０２０１００３３０８７Ａ１号明細書に記載されているように、実現可能である。
【００５４】
図７は、本発明によるカムシャフト１のさらなる三次元表現を示す。図６とは異なり、この表現の場合、カムシャフト１は、回転軸に垂直に切り開かれている。断面は、第１のカム輪郭１３を貫く。穴２１を有する内軸５が、この表現において明確に表れている。第１のピン部１８ａおよび第２のピン部１８ｂを備えるピン１７が、穴２１に配置される。支持軸３において、第１の開口部１１および第２の開口部１２を通ってピン１７が伸び、第２の開口部１２は、第１の開口部１１の反対側である。その対向する端部で、ピン１７は、第１のカムセグメント７の第１の凹部９の内側において、２つの軸方向溝２３に係合する。
【００５５】
図８は、図７と同様のカムシャフト１の表現を示す。この表現においては、窪み４９の軸受体５１が表示されるように、第２のカムセグメントが取り除かれている。
【００５６】
図９は、図６と同様のカムシャフト１の表現を示す。この表現においては、第１の開口部１１を通って伸びるピン１７の一端が表示されるように、第１のカムシャフト７が取り除かれている。ここで、第２のカムセグメント２５の第２のカラー４４がさらに明確に表れている。第２のカラー４４は、周縁の一部にのみ延在し、したがって、差込継手の一部を形成する。窪み４７がさらに表れており、それは第２のカムセグメント２５の軸方向範囲全体に延在する。軸受体（図８を参照）は、第２のカムセグメント２５の変位中、これらの窪みで離れて滑る。
【００５７】
図１０は、カムシャフト１のさらなる三次元表現を示し、ここで、係止体３７を表示するために、第１および第２のカムエレメントが取り除かれている。係止体３７は、支持軸３の係止開口部４１を通って伸びる。円周方向において、係止開口部４１は、円周方向の係止体３７の範囲より大きい範囲を有し、その結果、係止体３７は支持軸３に対する内軸５の回転を妨げない。同じことがピン１７および開口部１１にも当てはまる。
【００５８】
図１１は、記載されたカムシャフトで使用される可能性がある構造変形例を一例として示す。第２のカムセグメント２５を有する支持軸３の断面が示される。軸受体を有する窪みの代わりに、本変形例においては、歯部６３が第２の凹部２７の内側に配置される。支持軸３の外側が歯部６９をさらに有し、歯部６３および６９が互いに係合する。両方の歯部の歯溝は軸方向に延在し、その結果、支持軸３上の第２のカムセグメント２５の軸方向変位が可能であり、支持軸３に対する第２のカムエレメント２５の回転が防止される。歯部６９は、支持軸３と一体での形成、または、押しつけられた歯環６７の形態で示されるような具現化が可能である。
【００５９】
歯部に加えて、図１１は結合３３の変形例も示す。本変形例において、カラー４４は、第１のカムセグメントのカラーのまわりに係合できるように具現化される。
【００６０】
図１１のスライドトラック５３および５５は、第２のカムエレメント２５を移動させる正しい傾斜断面を有しないことに留意されたい。図１１は、両方の記載された構造変形例を例示するのに役立つだけであり、したがって、完全に正しい表現は省略されている。もちろん、他の図を参照して記載されるスライドトラックは、これらの変形例と容易に組み合わせることができる。
【００６１】
図１２〜１５は、本発明によるカムシャフトの第２の実施形態を示す。いずれの場合にも、カムシャフトの断面が図１２および１３に示され、どちらも断面はカムシャフトの回転軸を含有する。図１４は、カムシャフトの側面図を示す。図１５は、本発明によるカムシャフトの第２の実施形態の三次元表現を示す。
【００６２】
図１２は、図１と同様の表現での、第２の実施形態変形例によるカムシャフト１の縦断面図を示す。カムシャフト１は、中空軸として形成される支持軸３と、支持軸３に対して同心円状に配置される内軸５とを備える。内軸５は、支持軸３に対して回転可能である。支持軸３を受ける、第１の凹部９を有する第１のカムセグメントが、支持軸３上に配置される。支持軸３は、第１のカムセグメント７が結合して回転可能に内軸５に連結される第１の開口部１１を有する。対照的に、第１のカムセグメント７は支持軸３に対して回転可能である。第１のカムセグメント７は、軸方向で互いに対してオフセットされる第１のカム輪郭１３および第２のカム輪郭１５を有する。カムシャフト１の図１２に示される構成において、第１のカムセグメント７は、第１のカム輪郭１３がアクティブであるような軸方向位置に配置される。カム輪郭１５は、対照的に、アクティブではない。本発明によると、第１のカムセグメント７は、内軸５および支持軸３に対して変位可能である。したがって、第１のカムセグメント７は（本図において）右に変位可能であり、その結果、第２のカム輪郭１５は、第１のカム輪郭１３の軸方向位置へ移動する。この場合、第２のカム輪郭１５が、さらにシリンダ弁を作動させるための正しい軸方向位置に配置されるため、アクティブである。示された実施形態において、第２のカム輪郭はゼロストロークとして具現化され、その結果、たとえ第２のカム輪郭１５がアクティブである場合も、シリンダは作動しない。すでに図１に対して説明されたように、ゼロストロークとしての実施形態は必須ではない。カム輪郭１３および１５は、たとえば、ストローク高さ、角度位置、または円周方向におけるカム輪郭の幅も異なる可能性もある。あるいは、カム輪郭１３および１５は同一である可能性もある。
【００６３】
第１のカムセグメント７の変位に加えて、第１のカムセグメント７は、支持軸３への角度位置も変更される可能性がある。このために、第１のカムセグメント７は、支持軸３上に回転可能に配置され、第１の開口部１１を通ってピン１７によって内軸５に、結合して回転可能に連結される。よって、内軸５が支持軸３に対して回転する間、第１のカムセグメント７も支持軸３に対して回転する。ピン１７が支持軸３に対する内軸５の回転を妨げないように、第１の開口部１１は、円周方向において、ピン１７の直径よりも広い。内軸５は、ピン１７を受ける穴２１を有する。ピン１７は、開口部１１を通って支持軸３に達し、第１のカムセグメント７の第１の凹部９の内側の軸方向溝２３に係合する。本事例において、ピン１７は２片であり、第１のピン部１８ａと第２のピン部１８ｂとを備える。あるいは、ピン１７が１片の実施形態も可能である。
【００６４】
示された実施形態の場合、穴２１は連続的な穴として具現化され、ピン１７は、第１の開口部１１および第１の開口部１１の反対にある第２の開口部１２を通って伸び、その対向する端部を有するピン１７は、第１のカムセグメント７の凹部９の内側における２つの軸方向溝２３に係合する。このような対称形の実施形態の代わりに、止まり穴の形態で穴２１を形成することも可能であり、その結果、ピン１７の一方側のみ、支持軸３の第１の開口部１１を通って伸び、軸方向溝２３に係合する。
【００６５】
第２のカムセグメント２５は、支持軸３上で第１のカムセグメント７に隣接して配置される。第２のカムセグメント２５は、支持軸３を受ける第２の凹部２７と、第１のカム輪郭２９と、第２のカム輪郭３１とを有する。よって第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７と同じ数のカム輪郭を有する。
【００６６】
第２のカムセグメント２５は、一方では、支持軸３に対して結合して回転可能であるが、他方では、軸方向に変位可能に支持軸３上に配置されるように支持軸３に連結される。これは、窪みおよび軸受体を用いる第１の実施形態に類似の方法で実現される。あるいは、図１１を参照して説明される歯部も使用される可能性がある。
【００６７】
第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５は、支持軸３の回転軸に直交する継手接触面６５を有し、その結果、回転中、第１のカムセグメント７または第２のカムセグメント２５が変位することなく、第１のカムセグメント７は第２のカムセグメント２５に対して回転可能である。第１の実施形態とは対照的に、第１のカムセグメント７と第２のカムセグメント２５との間に結合は設けられない。
【００６８】
本事例において、第１のカムセグメント７の各カム輪郭は、第２のカムセグメント２５のカム輪郭、ならびに、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５の関連する継手軸方向位置を割り当てられる。継手軸方向位置の場合、カムセグメント７および２５はどちらも一緒に押されて、接触面６５で互いに接触するように止まる。カムセグメント７および２５の両方を継手軸方向位置に固定するために、継手軸方向位置の一方に、第１のカムセグメント７を係止する係止手段３５ａが設けられる。継手軸方向位置に、第２のカムセグメント２５を係止する係止手段３５ｂが同様に設けられる。本変形例におけるカムセグメント７および２５はどちらも互いに結合されていないため、２つのカムセグメント７および２５のそれぞれは、別々に係止する必要がある。
【００６９】
係止手段３５ａおよび３５ｂは、２つのばね付勢された係止体３７ａおよび３７ｂを有する、内軸５の穴３６ａおよび３６ｂをそれぞれ備える。係止体３７ａ、３７ｂは、半径方向に可動に取り付けられる。係止体３７ａ、３７ｂのこの半径方向の移動は、ばね３９ａまたは３９ｂの圧縮により行われる。ばね付勢された係止体３７ａ、３７ｂは、それぞれ支持軸３の係止開口部４１ａおよび４１ｂを通って伸び、第２のカムセグメント２５の第２の凹部２７の内側の係止溝４５ａまたは４５ｂに係合する。第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５が第２の運転モードの方へ（すなわち右へ）移動する場合、ばね３９ａ、３９ｂは最初、変位を可能とするために圧縮される。次に、割り当てられた継手軸方向位置で、ばね３９ａおよび３９ｂは、係止体３７ａおよび３７ｂを他の係止溝４６ａおよび４６ｂと係合させて、それによって継手軸方向位置を固定する。（係止手段３５ａの構成部品は、図１３においてで部分的にのみ表される。）
【００７０】
係止開口部４１ａ、４１ｂならびに４つの係止溝４５ａ、４５ｂ、４６ａ、および４６ｂは、いずれの場合にも、係止体３７ａまたは３７ｂの円周方向の範囲より大きい円周方向の範囲を有し、その結果、係止体３７ａ、３７ｂは支持軸３に対する内軸５の回転を妨げない。この場合、係止溝４５ａ、４５ｂ、４６ａ、および４６ｂは完全に円周であるように具現化される。そのため、これにより製造プロセスはより単純になる。穴３６ｂがピン１７の穴２１と平行である一方、穴３６ａはそれに直交する（図１３参照）。３つの穴の間の、任意の所望の角度は一般に可能である。さらに、穴２１、３６ａ、および３６ｂは、必ずしも放射状に伸びる必要はない。軸方向および半径方向の構成部品による傾斜断面も可能である。
【００７１】
第１のスライドトラック５３は、第２のカムセグメント２５と反対側の、第１のカムセグメント７の端部側に配置される。第１のスライドトラック５５は、第１のカムセグメント７と反対側の、第２のカムセグメント２５の端部側に配置される。スライドトラック５３および５５の運転モードは、図１４を参照して以下で説明される。
【００７２】
図１２による縦断面図に直行する、本発明によるカムシャフト１の縦断面図が、図１３に示される。縦断面図は、図１２に示される線Ｇ−Ｇを含有する。穴１７、３６ａ、および３６ｂが、内軸５に明確に表れている。よって断面図は、第１のカムセグメント７が係止される係止手段３５ａの構造も示す。
【００７３】
図１４は、本発明によるカムシャフトの側面概要図を示す。すでに説明された特徴に加えて、図１４は、第１のスライドトラック５３および第２のスライドトラック５５を明確に示す。第１のカムセグメント７は、第１のスライドトラック５３を用いて、第２のカムセグメント２５の方へと、第１の軸方向５７に移動する。第１のスライドトラック５３は、円周方向に対して断面が少なくとも斜めであり、第２のカムセグメントと反対側にある、第１のカムセグメント７の端部側の形態で形成される。固定ピンは、第１のカムセグメント７の移動のために、スライドトラック５３と放射状に接触する。これは、スライドトラックの接触面６５への距離がその最大値とならないスライドトラック５３の領域で発生する。スライドトラック５３は、カムシャフト１の回転中、ピンに沿って摺動する。ピンが軸方向に固定されるため、スライドトラック５３が移動し、よって、第１のカムセグメント７は第２のカムセグメント２５の方へと、第１の軸方向５７に移動する。したがって、力が接触面６５を通して第２のカムセグメント２５に与えられ、その結果、第２のカムセグメント２５も第１の軸方向に移動する。類似の方法において、第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７の方へと、第２の軸方向５９に変位可能である。このために、第２のスライドトラック５５は、断面が少なくとも斜めであり、第１のカムセグメントと反対側にある、第２のカムセグメント２５の端部側の形態で形成される。いわば、第１のカムセグメント７は、第２の軸方向５９への第２のカムセグメント２５の変位中、第２の軸方向５９に移動する。
【００７４】
本実施形態の場合、第１のカムセグメント７と第２のカムセグメント２５との間に結合が設けられないため、カムセグメント７および２５の連動は、第１のカムセグメント７が、第１の軸方向５７における第２のカムセグメントの方への第１のカムセグメントの移動のための第１のスライドトラックを有し、第２のカムセグメント２５が、第２の軸方向５９における第１のカムセグメント７の方への第２のカムセグメント２５の移動のための第２のスライドトラック５５を有するという点で、生じる。よって、連動は、カムセグメント７および２５の継手接触面６５との相互作用で実現する。このために、スライドトラックは、端部側に形成される必要はない。第１の実施形態で使用されたような、溝形のスライドトラックも可能である。
【００７５】
図１５は、本発明によるカムシャフトの第２の実施形態の三次元表現を示す。三次元実施形態の結果として、窪み４７も第２のカムエレメント２５の第２の凹部２７の内側に表される。これらの実施形態においても、窪み４７は、第２のカムセグメント２５の軸方向範囲全体に延在し、したがって、端部側に表される。
【００７６】
図１６は、弁ストローク曲線とともにカムシャフトの運転モードを示す。図１６の下部は図１に対応する。より分かりやすくするために、選択された部品のみ参照番号が設けられる。カム輪郭１３、１５、２９、および３１はさらに、実線および破線で示される。第１のカムセグメントによって生じる弁ストロークは、図１６の左上領域に示される。支持軸の回転角が横軸にプロットされ、長さの単位の弁ストロークが縦軸にプロットされる。カムシャフトの示された第１の運転モードにおいて、カム輪郭１３はアクティブであり、弁ストローク曲線７１ａをもたらす。この弁ストローク曲線は、関連するカム輪郭も表す同じ種類の線によって示される。第１のカムセグメント７が、第２のカム輪郭１５が第１のカム輪郭１３の軸方向位置へ移動するように左に移動する場合、その結果、第２のカム輪郭１５はアクティブであり、弁ストローク曲線７３ａをもたらす。弁ストローク曲線７３ａも、関連するカム輪郭１５も表す同じ種類の線によって示される。同じことは、以下のすべての表現に同様に適用される。
【００７７】
第２のカム輪郭１５はゼロストロークとして具現化されるため、弁ストローク曲線７３ａは横軸上にある。したがって、弁ストロークは生じない。変位に加えて、第１のカムセグメント７は支持軸３に対して回転可能である。支持軸の回転角が横軸にプロットされるため、支持軸３に対する第１のカムセグメント７の回転は、弁ストローク曲線の水平変位に対応する。第１のカムセグメント７は、２つの最大回転位置の間で連続的に変化可能である。第１の最大回転位置において弁ストローク曲線７１ａがもたらされ、第２の最大回転位置において弁ストローク曲線７１ｂがもたらされる。弁ストローク曲線７１ａと７１ｂとの間の水平距離は、この場合３０°である。これは、第１のカムセグメント７が支持軸に対して回転可能な最大回転角である。形状は、正確な要件に応じて決まる。形状は一般的に、大きい最大回転角によるできるだけ高い汎用性と支持軸３の高い安定性との間の妥協案である。回転角がより大きいほど、円周方向の開口部１１および１２もより大きくなければならない。これは、支持軸の安定性を減少させる。最大回転角は、通常、２０°〜３０°あたりである。
【００７８】
第２のカムセグメント２５の弁ストローク曲線は、右上領域に類似の方法で示される。弁ストローク曲線７５は第２のカムセグメント２５の第１のカム輪郭２９に属し、弁ストローク曲線７７は第２のカムセグメント２５の第２のカム輪郭３１に属す。この場合、第２のカム輪郭３１もゼロストロークとして具現化される。よって、弁ストローク曲線７７は横軸上にある。
【００７９】
図１７は、類似の表示におけるさらなる実施形態を示す。図１６とは対照的に、この場合、第１のカムセグメント７の第２のカム輪郭１５は、ゼロストロークとして具現化されない。代わりに、第２のカム輪郭１５は弁ストローク曲線７３ａをもたらす。これは、弁ストローク曲線７１ａと同じ最大弁ストロークを有するが、弁ストローク曲線７１ａに対して約４０°回転している。したがって、弁ストローク曲線７３ａは、弁ストローク曲線７１ａに対して４０°右にオフセットされる。互いに対する両方の曲線の回転の結果として、図１７の下部においては、弁ストロークは、カム輪郭１５の場合よりカム輪郭１３の結果が大きいように見える。これは、示された断面は、カム輪郭１３の最大値を含有するが、カム輪郭１５の最大値は含有しないという事実のためである。さらに、第１のカムセグメントは、２つの最大回転位置の間で連続的に変化可能である。第１の最大回転位置において（変位位置によって決まる）弁ストローク曲線７１ａまたは７３ａがもたらされ、第２の最大回転位置において弁ストローク曲線７１ｂおよび７３ｂがもたらされる。両方の弁ストローク曲線間の水平距離は、いずれの場合も３０°である。したがって、弁の作動が生じる場合、制御弁ストローク曲線は、最大７０°まで変更される可能性がある。つまり、回転による曲線７１ａと７１ｂとの間の３０°の連続的な変化、変位による曲線７３ａへの１０°までのジャンプ、および、曲線７３ｂまでのさらなる３０°によるさらなる連続的な変化。もちろん、弁ストローク曲線７３ａが、曲線７１ａおよび７１ｂの水平距離以下の、曲線１７ａから水平距離を有するという点では、ジャンプを回避する可能性がある。したがって、既知のカムシャフトとは対照的に、著しく大きい調節範囲が、本発明によって提供される。
【００８０】
図１７の右上領域において、第２のカムセグメント２５の弁ストローク曲線が、類似の方法で示される。弁ストローク曲線７５は第２のカムセグメント２５の第１のカム輪郭２９に属し、弁ストローク曲線７７は第２のカムセグメント２５の第２のカム輪郭３１に属す。この場合、第２のカム輪郭３１は、弁ストローク曲線７５と同じ角度で最大値を有する弁ストローク曲線７７が生成されるように具現化される。しかし、弁ストローク曲線７７の場合、幅すなわち最大弁ストロークは、弁ストローク曲線７５の場合より約３０％小さい。
【００８１】
図１８は、本発明によるカムシャフトのさらなる変形例を示す。第１のカムセグメント７が図１７による実施形態と同一の構造を有する一方、第２のカムセグメント２５は、角度位置が異なる２つのカム輪郭２９および３１を有する。本変形例の場合、関連する弁ストローク曲線７５および７７は、同一の幅を有するが、互いに約２０°の角度で回転している。
【００８２】
図１９は、本発明によるカムシャフトのさらなる変形例を示す。本変形例の場合、第２のカムセグメント２５のカム輪郭２９および３１は同一である。したがって、第２のカムセグメントの断面は、同一のカム輪郭２９と３１との間で変わらない。弁ストローク曲線７５および７７は一致する。
【００８３】
図１８による実施形態に実質的に対応する実施形態変形例が、図２０に示される。しかし、この場合、第１のカムセグメント７の第２のカム輪郭１５の幅、すなわち最大弁ストロークは、第１のカム輪郭１３の幅より約４０％小さい。
【００８４】
一例として、図１６〜２０は、本発明によるカムシャフトが、弁ストローク曲線を設定するさまざまな実行できる変化が可能であることを示す。
【００８５】
図２１および２２は、本発明によるカムシャフトのさらなる実施形態を示す。図２１は、カムシャフトの縦断面の三次元表現を示す。図２１の断面は、図１と類似の状態である。これに直交する断面が、図２２に示される。したがって、この断面は図２と類似の状態である。本実施形態変形例の場合、第１のカムセグメント７は支持軸３に対して回転可能であり、支持軸３および内軸５に対して軸方向に変位可能である。対照的に、第２のカムセグメント２５は、支持軸に固定的に連結される。第１のカムセグメントを係止位置で係止するために、その係止手段３５が設けられる。係止手段３５は、止まり穴の形態で穴３６を備える。スリーブ７９が穴に配置され、スリーブ７９は、支持軸３の外径まで、係止開口部４１を通って延在する。半径方向で可動に取り付けられるばね付勢された係止体が、スリーブに配置される。これは支持軸３の係止開口部４１を通って伸び、第１のカムセグメント７の第１の凹部９の内側の係止溝４５に係合する。ボールがばね３９によって係止溝４５に押し込まれるように係止体３７は形成され、その結果、軸方向のポジティブロックが生成される。本発明の本変形例の場合、係止手段３５の穴３６は、ピン１７の穴２１に直交する。この場合も、係止手段が、止まり穴の代わりに連続的な穴を備えることも可能である（図１２参照）。次に、係止手段３５は、スリーブにおいてその間にばねを有する、２つのボールの対称構造を有するであろう。
【００８６】
図２３および２４は、本発明のさらなる実施形態を示す。図２１および２２に示される変形例とは対照的に、ここでは異なる係止手段３５が使用される。支持軸３は、丸いワイヤリング８３が配置される円周溝８１を有する。丸いワイヤリング８３は、溝８１および係止溝４５の両方に係合する。第１のカムセグメント７が移動する場合、丸いワイヤリング８３は、弾力的に変形する。その他の係止溝４６が反対の溝８１にくるとすぐに、丸いワイヤリング８３は再び変形し、軸方向にポジティブロックを生成する。このように、いずれの場合にも、第１のカムセグメントの係止が実現される。
【００８７】
異なる係止手段３５を有する本発明のさらなる変形例が、図２５および２６に示される。この場合、第１のカムセグメント７は、ばねリング８７が配置される円周溝８５を有する。ばねリング８７は、支持軸３の係止溝８９に係合する。第１のカムセグメント７の変位中、ばねリングは弾力的に変形する。ばねリング８９第２の係止溝９１がその他の係止溝９１まで移動するとすぐに、それは再び変形し、支持軸３の円周係止溝９１に係合する。これにより、第１のカムセグメント７の安定した係合が保証される。記載されたさまざまな係止手段は、第１および第２のカムセグメントが変位可能である実施形態においても、もちろん使用可能である。
【００８８】
さらに、例示的実施形態は、より大きい適応性を実現するために、各カムセグメントに３つ以上のカム輪郭へと拡張される可能性もある。そのような場合、次に、追加の係止溝が、必要な軸方向位置でカムセグメントを係止するために、同様に設けられる。
【００８９】
図２７は、第３の実施形態変形例によるカムシャフト１の縦断面図を示す。カムシャフト１は、中空軸として形成される支持軸３と、支持軸３に対して同心円状に配置される内軸５とを備える。内軸５は、支持軸３に対して回転可能である。支持軸３を受ける、第１の凹部９を有する第１のカムセグメント７が、支持軸３上に配置される。支持軸３は、第１のカムセグメント７が結合して回転可能に内軸５に連結される第１の開口部１１を有する。対照的に、第１のカムセグメント７は支持軸３に対して回転可能である。第１のカムセグメント７は、軸方向で互いにオフセットされる第１のカム輪郭１３および第２のカム輪郭１５を有する。カムシャフト１の図２７に示される構成において、第１のカムセグメント７は、第１のカム輪郭１３がアクティブであるような軸方向位置に配置される。カム輪郭１５は、対照的に、アクティブではない。本発明によると、第１のカムセグメント７は、内軸５および支持軸３に対して変位可能である。したがって、第１のカムセグメント７は（本図において）右に変位可能であり、その結果、第２のカム輪郭１５は、第１のカム輪郭１３の軸方向位置へ移動する。この場合、第２のカム輪郭１５は、さらにシリンダ弁の作動をもたらすための正しい軸方向位置に配置されるため、アクティブである。示された実施形態の場合、第２のカム輪郭はゼロストロークとして具現化され、その結果、たとえ第２のカム輪郭１５がアクティブである場合も、シリンダ弁は作動しない。すでに図１に対して説明されたように、ゼロストロークとしての実施形態は重要ではない。カム輪郭１３および１５は、たとえば、ストローク高さ、角度位置、または円周方向におけるカム輪郭の幅に関して異なる可能性もある。あるいは、カム輪郭１３および１５は同一である可能性もある。
【００９０】
第１のカムセグメント７の変位に加えて、第１のカムセグメント７は、支持軸３に対する角度位置も変更される可能性がある。このために、第１のカムセグメント７は、支持軸３上に回転可能に配置され、第１の開口部１１を通してピン１７によって、内軸５に結合して回転可能に連結される。よって、内軸５が支持軸３に対して回転する間、第１のカムセグメント７も支持軸３に対して回転する。ピン１７が支持軸３に対する内軸５の回転を妨げないように、第１の開口部１１は、円周方向において、ピン１７の直径よりも広い。内軸５は、ピン１７を受ける穴２１を有する。ピン１７は、開口部１１を通って支持軸３に達し、第１のカムセグメント７の第１の凹部９の内側の軸方向溝２３に係合する。本事例において、ピン１７は２片であり、第１のピン部１８ａと第２のピン部１８ｂとを備える。あるいは、ピン１７が１片の実施形態も可能である。
【００９１】
表された実施形態の場合、穴２１は連続的な穴として具現化され、ピン１７は、第１の開口部１１および第１の開口部１１の反対にある第２の開口部１２を通って伸び、ピン１７は、第１のカムセグメント７の凹部９の内側における２つの軸方向溝２３のその対向する端部と係合する。このような対称形の実施形態の代わりに、止まり穴の形態で穴２１を形成することも可能であり、その結果、ピン１７の一方側のみ、支持軸３の第１の開口部１１を通って伸び、軸方向溝２３に係合する。
【００９２】
第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７に隣接して支持軸３上に配置される。第２のカムセグメント２５は、支持軸３を受ける第２の凹部２７と、第１のカム輪郭２９と、第２のカム輪郭３１とを有する。よって第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７と同じ数のカム輪郭を有する。
【００９３】
第２のカムセグメント２５は、一方では、支持軸３に対して結合して回転可能であるが、他方では、軸方向に変位可能に支持軸３上に配置されるように支持軸３に連結される。これは、窪みおよび軸受体を用いる第１の実施形態に類似の方法で実現される。あるいは、図１１を参照して説明される歯部も使用される可能性がある。
【００９４】
第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５は、支持軸３の回転軸に直交する継手接触面６５を有し、その結果、回転中、第１のカムセグメント７または第２のカムセグメント２５が変位することなく、第１のカムセグメント７は第２のカムセグメント２５に対して回転可能である。第２の実施形態と類似の方法において、第１のカムセグメント７と第２のカムセグメント２５との間に結合は設けられない。
【００９５】
本事例において、第１のカムセグメント７の各カム輪郭は、第２のカムセグメント２５のカム輪郭、ならびに、第１のカムセグメント７および第２のカムセグメント２５の関連する継手軸方向位置を割り当てられる。継手軸方向位置の場合、カムセグメント７および２５はどちらも一緒に押されて、接触面６５で互いに接触するように止まる。カムセグメント７および２５の両方を継手軸方向位置に固定するために、継手軸方向位置の一方に、第２のカムセグメント２５を係止する係止手段３５ｂが設けられる。第１のカムセグメント７は、ばね要素９５によって第２のカムセグメント２５に対する張力かけられる。したがって、第１のカムセグメント７の軸方向位置は、第１のカムセグメント７が第２のカムセグメント２５に対するばね要素９５の復元力によって押されるという事実によって固定され、ここで、第２のカムセグメント２５は、係止手段３５ｂによって固定される。ばね要素９５は、回転可能に支持軸３に、そして、結合して回転可能に内軸５に連結する支持要素９３上に支持される。結合して回転可能な内軸５への連結は、内軸５が、支持軸３の開口部１０１を通って伸び、支持要素９３の凹部１０３に係合するピン９９を備えた穴９７を有するという点で実現する。
【００９６】
係止手段３５ｂは、２つのばね付勢された係止体３７ｂを有する、内軸５の穴３６ｂを備える。係止体３７ｂは、半径方向に可動に取り付けられる。係止体３７ｂのこの半径方向の移動は、ばね３９ｂの圧縮により行われる。ばね付勢された係止体３７ｂは、支持軸３の２つの係止開口部４１ｂを通って伸び、第２のカムセグメント２５の第２の凹部２７の内側の係止溝４５ｂに係合する。第２のカムセグメント２５が第２の運転モードの方へ（すなわち右へ）移動する場合、ばね３９ｂは最初、変位を可能とするために圧縮される。次に、割り当てられた継手軸方向位置で、ばね３９ｂは、係止体３７ｂを他の係止溝４６ｂと係合させて、それによって第２のカムセグメント２５の軸方向位置を固定する。同時に、第２のカムセグメント２５は、第１のカムセグメント７をばね要素９５の復元力に対して支持要素９３の方向に移動する。したがって、係止手段２５を用いて第２のカムエレメントの軸方向位置を固定することによって、第１のカムエレメント７の軸方向位置も固定される。第２のカムセグメント２５が第１の運転モードの方へ（すなわち左へ）戻る場合、ばね要素９５は少なくとも部分的に弛緩し、第１のカムセグメントも第１の運転モードの割り当てられた軸方向位置に移動させる。第１の運転モードのばね要素９５が完全に弛緩し、第１の運転モードにおける第１のカムセグメント７の固定を、第１のカムセグメント７に大きな力を与えるばね要素９５なしで、ポジティブロックによってのみで行うことも可能である。
【００９７】
しかし、本実施形態において、たとえカムセグメント７と２５との間に結合が設けられない場合も、カムセグメント７および２５はばね要素９５の結果として共同でのみ変位可能である。ばね要素９５は、図２７にコイルばねとして概略的に示される。ばね要素９５は、支持軸３上で支持要素９３と第２のカムセグメント７との間に配置される、環状の板ばねまたはダイアフラムスプリングとして好ましくは形成される。
【００９８】
第２のカムセグメントは、第２のカムセグメント２５の変位のために、第１のスライドトラック５３と第２のスライドトラック５５とを有する。スライドトラックの運転モードは、図６および６ａを参照して説明される。
【００９９】
係止開口部４１ｂならびに２つの係止溝４５ｂおよび４６ｂは、いずれの場合も、係止体３７ｂの円周方向の範囲より大きい円周方向の範囲を有し、その結果、係止体３７ｂは支持軸３に対する内軸５の回転を妨げない。この場合、係止溝４５ｂおよび４６ｂは完全な円周であるように具現化される。そのため、これにより製造方法はより単純になる。同様に、開口部１０１は、ピン９９の円周方向の範囲より大きい円周方向の範囲を有し、その結果、ピン９９は支持軸３に対する内軸５の回転を妨げない。
【０１００】
支持軸３に対して内軸が回転する場合、第１のカムセグメント７および支持要素９３は、どちらも結合して回転可能なように内軸５に連結されているため、支持軸に対して回転する。したがって、支持軸３に対して内軸５が回転する間、第１のカムセグメント７と支持要素９３との半径方向の相対位置は維持される。したがって、ばね要素９５と第１のカムセグメント７との間、または、ばね要素９５と支持要素９３との間の移動は発生しない。したがって、支持軸３に対して内軸５が回転する場合に広がるより大きい力によって克服されなければならない摩擦は発生しない。あるいは、支持要素９３が、結合して回転可能なように支持軸５に連結される可能性もある。この場合、次に平軸受が、ばね要素９５と第１のカムセグメント７との間、または、ばね要素９５と支持要素９３との間に配置される。支持要素９３に対する第２のカムセグメントの回転が、ばね要素９５を連結することによって妨げられないことは、平軸受によって実現される。
【０１０１】
図２７に示される実施形態の場合、軸方向変位、およびカムセグメント２５と７との係止は、第２のカムセグメント２５が、スライドトラック５３および５５によって移動され、係止手段３５ｂによって係止されるという事実によって実現される。第１のカムセグメント７は、第２のカムセグメント２５の軸方向の移動に従うのみである。逆の構造も同じように実現可能であり、その場合、係止手段およびスライドトラックが第１のカムセグメント７上に配置され、代わりに、第２のカムセグメント２５が第１のカムセグメントに対してばね要素によって張力をかけられる。本変形例の場合、次に、第２のカムセグメントは、第１のカムセグメントの変位に従う。本変形例において、結合して回転可能に支持要素を内軸に連結すること、または、結合して回転可能に支持軸に連結することのいずれも、類似の方法において可能である。
【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６ａ】
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【図７】
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【図８】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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