JP2005042727A - カムシャフト設定装置を備えた組み立てられたカムシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】 前記型のカムシャフトおよびカムシャフト設定装置が正確な位置にかつ簡単な手段によってカムシャフトに固定されるカムシャフトを提供する。
【解決手段】 カムシャフト設定装置１５用の少なくとも１つのオイル分配スリーブ１４，２６が軸管１２の可塑的に膨張される部分に力錠止方法において固定される、そのさい前記オイル分配スリーブ１４が前記軸管１２の軸線Ａに心出しされるシート面３１および／または前記カムシャフト設定装置１５用の半径方向の接触面３２を含み、その半径方向の接触面３２が前記軸管１２の軸線Ａに対して垂直の方法において一直線に整列される、組み立てられたカムシャフト１１。
【選択図】 図１ａ

Description

本発明は、カムシャフト設定装置用の少なくとも１つのオイル分配スリーブが軸管の可塑的に膨張される部分に力錠止で固定される、組み立てられたカムシャフト、ならびに上述した型の組み立てられたカムシャフト上にカムシャフト設定装置を固定する方法に関する。ここで記載される型の組み立てられたカムシャフトは軸およびその上で摺動され、軸管から独立して個々の構成要素として焼結または鍛造されかつ次いでそれに固着されるカムからなっている。固着するために、種々の方法が使用され、例えば、カムが管状の軸上に熱的に収縮されるかまたは管状の軸がカムを力錠止方法において管状の軸上に固定することができるように境界付けられた軸方向の領域において可塑的に膨張される。かかる膨張は、カムとともに管状の軸が適宜なダイ内に置かれる場合に管状の軸全体に油圧内部圧力を印加することによってまたは油圧内部圧力が内側で個々の部分において軸管に対して密封されるプローブによって印加される場合に個々の長手方向部分を可塑的に膨張させることによって引き起こされることができる。増大している範囲で、カムシャフトはエンジンの作動の間中内燃機関における制御時間を設定するためのカムシャフト設定装置を備えている。前記カムシャフト設定装置はカムシャフトの駆動端に堅固に接続される内方リング、および可変回転角度によってカムシャフトに対して設定可能でありかつカムシャフトを駆動するための駆動歯車または駆動スプロケットを支持する外方リングを含んでいる。設定は油圧的に行われ、カムシャフト上のオイル分配スリーブはオイル圧力によりカムシャフト設定装置内の２つの異なる室システムに供給するように使用される。オイル分配スリーブはオイル圧力によりカムシャフト設定装置に対して最も近くの第１カムシャフトベアリングによって供給され、そしてオイル分配スリーブ内の２つの異なる孔およびチャンネルを介して室システムの一方または他方を負荷するために、カムシャフトベアリングに一体にされた制御システムが設けられる。

従来から、カムシャフトは知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。

特許文献１において、カムシャフト設定装置は中央のネジ付き接続を介してカムシャフトに対して心出しされかつ緊張される。ネジ付き軸部はカムシャフトに一体に接続され、カムシャフト設定装置はナットによってネジ付き軸部に固定されている。

特許文献２において、カムシャフト設定装置はカムシャフトにネジ付き接続によって固定され、そのさいネジヘッドを備えたネジがカムシャフトの端部に中央で螺入される。

最後に、特許文献３は、カムシャフト中央固定ネジ（図示せず）によって螺合され得るカムシャフト設定装置を提案している。

独国特許第１９９５５５０７Ｃ２号明細書 独国特許第１９９５８６２９Ａ１号明細書 独国特許第１９９６２９８１Ａ１号明細書

かかるカムシャフトにおいては、カムおよびオイル供給スリーブと同一の方法において組み立てられたカムシャフトの軸管上にカムシャフト設定装置を固定することができるようにすることが望まれている。

それゆえ、本発明の目的は、前記型のカムシャフトおよびカムシャフト設定装置が正確な位置にかつ簡単な手段によってカムシャフトに固定されるカムシャフト製造方法を提供することにある。

この目的は、オイル分配スリーブが軸管の軸線Ａに心出しされるシート面および／またはカムシャフト設定装置用の半径方向の接触面を含み、その半径方向の接触面が前記軸管の軸線Ａ対して垂直の方法において一直線に整列されることを特徴とする組み立てられたカムシャフトを設けることによって達成される。好適な実施の形態によれば、前記カムシャフト設定装置は、また、前記軸管の可塑的に膨張される部分に力錠止で固定される。

この目的のために提案される方法は、前記オイル分配スリーブが前記軸管に固定された後、前記軸管の軸線Ａに心出しされるカムシャフト設定装置用の筒状シート面、および／または前記軸管の軸線Ａに対して垂直の方法において延びる前記カムシャフト設定装置用の接触面が、研削されそしてその場合に前記カムシャフト設定装置が前記軸管上で前記少なくとも１つのオイル分配スリーブにより前記軸管の軸線Ａに対して心出しされた接触で固定されることによって特徴付けられる。

とくに、前記カムシャフト設定装置が内部油圧力を印加することによって前記軸管を可塑的に半径方向に膨張することによって前記軸管に力錠止で固定されることが提案される。ここで提案される手段は、カムおよびオイル供給スリーブと同一方法において、すなわち、それらが管状の軸の軸方向端を半径方向に膨張させるとき容易に生じることができるような位置的な誤差を受容せねばならないことなく前記軸管を可塑的に半径方向に膨張させることによって、組み立てられたカムシャフトの前記軸管上への前記カムシャフト設定装置の固定を可能にする。

それゆえ、少なくとも１つのオイル分配スリーブにおいて、固着された後、多分結果として軸方向の誤差を生じる固着作業により、シート面および／または接触面が機械加工される、すなわち、精密に旋盤加工されるかまたは研削され、そのシート面および／または接触面はかかる誤差を相殺する。カムシャフト設定装置は前記基準面上に置かれ、その結果カムシャフトの駆動装置はカムシャフトに対して正確に同軸的に延びるように固着されることができる。

第１の好適な実施の形態によれば、軸管とともにオイルチャンネルを形成する２つグループの内方長手方向溝を含んでいるオイル分配スリーブが設けられ、そのさい第１の長手方向溝が半径方向に開放された周部溝において終端しかつ第２の長手方向溝が軸方向に開放された環状溝において終端することが提案される。とくに、前記半径方向に開放された周部溝の両側に、密封要素を受容するための２つの密封溝が形成されることが提案される。

第２の実施の形態によれば、２つのオイル分配スリーブが設けられ、そのさい第１のオイル分配スリーブが軸管とともにオイルチャンネルを形成する２つグループを含み、そのさい第１の長手方向溝が半径方向に開放された周部溝において終端しかつ第２の長手方向溝が端面において終端しそしてそのさい第２のオイル分配スリーブが前記軸管とともにオイルチャンネルを形成しかつ前記オイル分配スリーブの前記第２の長手方向溝に接続されそしてさらに他の半径方向に開放された周部溝において終端する第３の内方長手方向溝を含んでいることが提案される。とくに、前記２つの半径方向に開放された周部溝の外部で両側に、密封要素を受容するための２つの密封溝が形成されることが提案される。

さらに、第１の実施の形態に関連して、当接リングがオイル分配スリーブから或る距離において軸管に力錠止で固定されそして前記軸管が前記オイル分配スリーブと前記当接リングとの間にカムシャフト支持シートを形成しそして周部溝および密封溝が前記オイル分配スリーブにおいてカラーに形成されることが提案される。第２の実施の形態に関する限り、第２のオイル分配スリーブがカムシャフト支持シートを形成しそして前記周部溝および前記密封溝が前記第１のオイル分配スリーブにおいてカラーにかつ前記第２のオイル分配スリーブにおいてカラーに形成されることがとくに提案される。

本発明によれば、カムシャフト設定装置は基準面上に置かれ、その結果カムシャフトの駆動装置はカムシャフトに対して正確に同軸的に延びるように固着されることができる。

本発明の好適な実施の形態が図面に示されかつ以下で説明される。

図１は管状の軸１２、それに固定される軸方向の当接リング１３、それに固定されるオイル分配スリーブ１４、およびカムシャフト設定装置１５を含んでいる組み立てられたカムシャフト１１の端部を示している。カムシャフト設定装置はユニットとしてその周辺ラインによって示されている。機能上、カムシャフト設定装置は回転固定の方法において管状の軸に固定される内方リングおよび歯車またはスプロケットを支持しかつ限定された回転角度によって内方リングに対して調整可能である外方リングからなっている。

このために、カムシャフト設定装置１５は２つのオイル供給システムを介してオイル圧力を供給する。オイル供給は、順次、カムシャフトベアリングによってオイル圧力を供給するオイル分配スリーブ１４を介して行なわれる。当接リング１３と分配スリーブ１４との間には管状の軸１２がオイル分配スリーブ１４を介してオイルを供給するカムシャフトベアリング内に支持される支持シート１６を備えている。

オイル分配スリーブ１４の第１の内方長手方向溝１７は半径方向の孔１８を介してオイル圧力が周部溝１９を介して長手方向溝１７に印加されることができるような方法においてカムシャフトベアリングによって重畳される半径方向に開放された周部溝１９に接続される。前記オイル圧力は長手方向溝１７からカムシャフト設定装置に軸方向に動く。周部溝１９はカラー２０に設けられる。

オイル分配スリーブ１４の第２の内方長手方向溝２１はオイル圧力が環状溝２２を介して長手方向溝２１に供給されることができるような方法においてカムシャフトベアリングによって被覆される軸方向に開放された環状溝２２に接続され、オイル圧力は半径方向の孔２３を介してカムシャフト設定装置に入っている。

当接リング１３およびオイル分配スリーブ１４が内部油圧圧力を印加することによって管状の軸１２を半径方向に可塑的に膨張することによって固定された後、オイル分配スリーブ１４上で、同軸的にかつそれぞれ、カムシャフトの長手方向軸線Ａに対して、軸線垂直方法において一直線に整列される筒状のシート面３１および軸線直角端面３２が研削される。これは研削作業を実施するためにその長さの大部分に沿ってカムシャフトに締め付けることによって達成される。この方法において管状の軸１２に対してオイル分配スリーブ１４の歪みおよび軸方向のずれを補償することができる。

シート面３１および端面３２と接触させられかつ対応する孔３３および対応する接触面３４を含むカムシャフト設定装置はかくして正確に一直線に整列される。カムシャフト設定装置１５がオイル分配スリーブに対してかつそれと接触して心出しされるときのみ、管状の軸１２の端部は油圧内部圧力を印加することによって軸方向に制限された範囲にまた可塑的に半径方向に膨張させられ、その結果カムシャフト設定装置１５は残りの構成要素、とくにカム（ここでは図示されない）と同一の固着技術によって管状の軸１２に接続される。

図２において、図１に示された細部と同一の細部は同一の参照番号が付されている。その範囲で、以前の説明が参照される。半径方向に開放された周部溝１９の両側に、密封要素、とくにそれによって回転オイル分配スリーブがオイル分配スリーブ１４を越えて延びる固定のカムシャフトベアリングに対して密封されるフック型の密封リングを受容するために設けられる密封溝２４，２５が設けられる。密封溝２４，２５はまたカラー２０に設けられる。

図３において、図１に示された細部と同一の細部は同一の参照番号が付されている。その範囲で、図１の説明が参照される。オイル分配スリーブ１４が第２の長手方向溝２１を互いに接続する端部環状溝２３を含まないことによって図１から逸脱する。第１のオイル分配スリーブ１４の第１の長手方向溝１７に隣接している第３の内方長手方向溝２７を含んでいる第２のオイル分配スリーブ２６は第１のオイル分配スリーブ１４に取着される。

前記第３の長手方向溝２７は半径方向に開放された周部溝２９において終端する半径方向孔２８において終端する。前記周部溝２９はカラー３０に形成される。第１のオイル分配スリーブ１４のカラー２０と第２のオイル分配スリーブ２６のカラー３０との間に、後者上に、カムシャフトベアリング用の支持シート３６が形成される。固着されたカムシャフトベアリングは周部溝１９および２９がオイルを供給されかつ密封されるような方法において回転分配スリーブを超えて延びる。

図４において、図３に示された細部と同一の細部は同一の参照番号が付されている。その範囲で、図３の説明が参照される。図３の特徴に加えて、第１のオイル分配スリーブ１４のカラー２０は密封溝２４を備えるが、これに反して、第２のオイル分配スリーブ２６のカラー３０には、第２の密封溝２５が配置される。この場合に、また、固着されたカムシャフトベアリングは２つの周部溝１９および２９が加圧されたオイルで供給されるような方法において２つのオイル分配スリーブを超えて延びる。

本発明によるカムシャフト及びその製造方法の構成並びに工程を列挙すると以下の通りである。

１．カムシャフト設定装置（１５）用の少なくとも１つのオイル分配スリーブ（１４，２６）が軸管（１２）の可塑的に膨張される部分に力錠止方法において固定される、組み立てられたカムシャフト（１１）において、
前記オイル分配スリーブ（１４）が前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に心出しされるシート面（３１）および／または前記カムシャフト設定装置（１５）用の半径方向の接触面（３２）を含み、その半径方向の接触面（３２）が前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に対して垂直の方法において一直線に整列されることを特徴とするカムシャフト。

２．前記カムシャフト設定装置（１５）が、また、前記軸管（１２）の可塑的に膨張される部分に力錠止で固定されることを特徴とする前記１に記載のカムシャフト。

３．前記軸管（１２）とともにオイルチャンネルを形成する２つグループの内方長手方向溝（１７，２１）を含んでいるオイル分配スリーブ（１４）が設けられ、そのさい第１の長手方向溝（１７）が半径方向に開放された周部溝（１９）において終端しかつ第２の長手方向溝（２１）が軸方向に開放された環状溝（２２）において終端することを特徴とする前記１または２のいずれか１つに記載のカムシャフト。

４．前記半径方向に開放された周部溝（１９）の両側に、密封要素を受容するための２つの密封溝（２４，２５）が形成される（図２）ことを特徴とする前記３に記載のカムシャフト。

５．２つのオイル分配スリーブ（１４，２６）が設けられ、そのさい第１のオイル分配スリーブ（１４）が前記軸管（１２）とともにオイルチャンネルを形成する２つグループを含み、そのさい第１の長手方向溝（１７）が半径方向に開放された周部溝（１９）において終端しかつ第２の長手方向溝（２１）が端面において終端しそしてそのさい第２のオイル分配スリーブ（２６）が前記軸管（１２）とともにオイルチャンネルを形成しかつ前記オイル分配スリーブの前記第２の長手方向溝（２１）に接続されそしてさらに他の半径方向に開放された周部溝（２９）において終端する第３の長手方向溝（２７）を含んでいる（図３）ことを特徴とする前記１または２のいずれか１つに記載のカムシャフト。

６．前記２つの半径方向に開放された周部溝（１９，２９）の外部で両側に、密封要素を受容するための２つの密封溝（２４，２５）が形成される（図４）ことを特徴とする前記５に記載のカムシャフト。

７．当接リング（１３）が前記オイル分配スリーブ（１４）から或る距離において前記軸管（１２）に力錠止で固定されそして前記軸管（１２）が前記オイル分配スリーブ（１４）と前記当接リング（１３）との間のカムシャフト支持シート（１６）を形成することを特徴とする前記３または４のいずれか１つに記載のカムシャフト。

８．前記オイル分配スリーブ（２６）がカムシャフト支持シート（３６）を形成することを特徴とする前記５または６のいずれか１つに記載のカムシャフト。

９．前記周部溝（１９）および前記密封溝（２４，２５）が前記オイル分配スリーブ（１４）においてカラー（２０）に形成されることを特徴とする前記３または４のいずれか１つに記載のカムシャフト。

１０．前記周部溝（１９，２９）および前記密封溝（２４，２５）が前記第１のオイル分配スリーブ（１４）においてカラー（２０）にかつ前記第２のオイル分配スリーブ（２６）においてカラー（３０）に形成されることを特徴とする前記５または６のいずれか１つに記載のカムシャフト。

１１．カムシャフト設定装置（１５）用の少なくとも１つのオイル分配スリーブ（１４，２６）が軸管（１２）の可塑的に膨張される部分に力錠止で固定される、組み立てられたカムシャフト（１１）を製造するカムシャフト製造方法において、
前記オイル分配スリーブ（１４，２６）が前記軸管（１２）に固定された後、前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に心出しされるカムシャフト設定装置（１５）用の筒状シート面（３１）、および／または前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に対して垂直の方法において延びる前記カムシャフト設定装置用の接触面（３４）が、前記オイル分配スリーブ（１４，２６）上に機械加工されそしてその場合に前記カムシャフト設定装置（１５）が前記軸管（１２）上で前記少なくとも１つのオイル分配スリーブ（１４，２６）により前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に対して心出しされた接触で固定されることを特徴とするカムシャフト製造方法。

１２．前記カムシャフト設定装置（１５）が内部油圧力を印加することによって前記軸管（１２）を可塑的に半径方向に膨張することによって前記軸管に力錠止で固定されることを特徴とする前記１１に記載のカムシャフト製造方法。

第１の実施の形態におけるカムシャフト設定装置およびオイル分配スリーブを備えた組み立てられたカムシャフトの端部を示す長手方向断面図である。 図１ａの組み立てられたカムシャフトのオイル分配スリーブによる断面図である。 第２の実施の形態におけるカムシャフト設定装置およびオイル分配スリーブを備えた組み立てられたカムシャフトの端部を示す長手方向断面図である。 図２ａの組み立てられたカムシャフトのオイル分配スリーブによる断面図である。 第３の実施の形態におけるカムシャフト設定装置および２つのオイル分配スリーブを備えた組み立てられたカムシャフトの端部を示す長手方向断面図である。 図３ａの組み立てられたカムシャフトの第１のオイル分配スリーブによる断面図である。 第４の実施の形態におけるカムシャフト設定装置および２つのオイル分配スリーブを備えた組み立てられたカムシャフトの端部を示す長手方向断面図である。 図４ａの組み立てられたカムシャフトの第１のオイル分配スリーブによる断面図である。

符号の説明

１１ カムシャフト
１２ 管状の軸
１３ 当接リング
１４ オイル分配スリーブ
１５ カムシャフト設定装置
１６ 支持シート
１７ 第１の長手方向溝
１８ 半径方向孔
１９ 周部孔
２０ 第１のカラー
２１ 第２の長手方向溝
２２ 環状溝
２３ 半径方向孔
２４ 密封溝
２５ 密封溝
２６ オイル分配スリーブ
２７ 第３の長手方向溝
２８ 半径方向孔
２９ 周部溝
３０ 第２のカラー
３１ シート面（１４）
３２ 端面（１４）
３３ シート面（１５）
３４ 端面（１５）
３６ 支持シート

Claims (2)

1. カムシャフト設定装置（１５）用の少なくとも１つのオイル分配スリーブ（１４，２６）が軸管（１２）の可塑的に膨張される部分に力錠止方法において固定される、組み立てられたカムシャフト（１１）において、
   前記オイル分配スリーブ（１４）が前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に心出しされるシート面（３１）および／または前記カムシャフト設定装置（１５）用の半径方向の接触面（３２）を含み、その半径方向の接触面（３２）が前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に対して垂直の方法において一直線に整列されることを特徴とするカムシャフト。
2. カムシャフト設定装置（１５）用の少なくとも１つのオイル分配スリーブ（１４，２６）が軸管（１２）の可塑的に膨張される部分に力錠止で固定される、組み立てられたカムシャフト（１１）を製造するカムシャフト製造方法において、
   前記オイル分配スリーブ（１４，２６）が前記軸管（１２）に固定された後、前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に心出しされるカムシャフト設定装置（１５）用の筒状シート面（３１）、および／または前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に対して垂直の方法において延びる前記カムシャフト設定装置用の接触面（３４）が、前記オイル分配スリーブ（１４，２６）上に機械加工されそしてその場合に前記カムシャフト設定装置（１５）が前記軸管（１２）上で前記少なくとも１つのオイル分配スリーブ（１４，２６）により前記軸管（１２）の軸線（Ａ）に対して心出しされた接触で固定されることを特徴とするカムシャフト製造方法。

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