JP6471160B2 - カムシャフト管にカムを取り付けるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に係る、取り付け工程の間にカムを把持しかつ保持するための少なくとも１つの第１把持部および第２把持部を備えた、カムシャフト管にカムを取り付けるための装置に関する。本発明は、さらに、そのような装置を用いたカムシャフトへのカムの熱的接合のための方法、およびそのような装置のための第２把持部に関する。

一般的な装置が十分に知られていて、カムシャフトの自動生産のために長期にわたって産業的に使用されてきた。既知の装置の欠点は、しかしながら、把持部のために、全てのカムが、同じ態様で把持される必要があり、かつカムシャフト管を回転させることにより当該カムシャフト管に適切な角度位置で固定される必要があることである。このため、単に、カムシャフト管へのカムの順次的な接合が通常は可能である。

したがって、本発明は、従来式の装置のための改善された実施形態を提示する問題を取り扱う。当該実施形態は、特に、合理化された操作モードにより特徴付けられる。

本発明によると、この問題は独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明は、それ自体既知のカムシャフトまたはカムシャフト管にカムを取り付けるための装置に、取り付け工程の間カムを把持しかつ保持するための２つの異なる把持部を設けるという一般的概念に基づいており、これら２つの把持部は、同じ方向からカムが取り付けられ得かつカムシャフト管と並ぶように同じ方向に動かされ得、第２把持部は、第１把持部に対して９０°回転されたカムを把持することを可能とする。このため、従来の慣例的な順次的なカムの取り付けを単一の動作で置き換えることが初めて可能となり、当該動作によって、有利には全ての、とはいえ少なくとも２つのカムが、理想的にはそれらの位置合わせおよびそれらの正しい角度方向に関して予備配置される。通常は互いに対して移動可能な２つの顎部を有する従来の把持部によると、カムの確実な把持は特にカムがその長手方向面で把持されるときにのみ可能である。カムの順次的な取り付けでは、カムシャフト管にカムをその正しい角度位置で取り付けるために、カムシャフト管を回転させることが必要である。これまでの通常の把持部では、９０°回転したカムの把持は不可能であり、従来の把持部は装置に９０°ずらして配置される必要があるが、そのことはスペースの理由から望ましくない。ずらして配置された把持部は大きな設置スペースを必要とするため、理想的には全ての把持部を一列に並べて配置したい。本発明に係る装置によると、軸受フレームまたはカバーモジュールに対しても適したカムを作ることがさらに可能であり、それによると、分からない場合、片側のみから利用可能である。本発明に係る装置によると、異なる把持部によって角度をずらしてカムをカムシャフト管に取り付けることが初めて可能となり、少なくとも２つの異なる把持部に同じ方向からカムが取り付けられ得る。同じ取り付け方向および同じ可動性を通じて、カバーモジュールまたは軸受フレームにおけるカムシャフトの接合が、よってまた可能であり、それによると片側からの利用がもっぱら可能である。

本発明に係る解決法のさらに有利な実施形態によると、第１把持部が互いに移動可能な２つの顎部を有しており、当該２つの顎部はそれらの間において把持されるカムを締め付ける。これら２つの顎部は、その間においてカムを締め付けるためにカムを収容しかつ固定するように遠ざけられ、互いに対して締め付けられる。通常、把持されるカムとの比較的小さな熱輸送接触領域をもたらす接触体が２つの顎部に設けられ、そのため、熱的接合のために加熱されたカムが、第１把持部を介して望ましくない高い熱流出にさらされない。

実質的に、装置の第２把持部は、Ｕ字状台座と、このＵ字状台座に対して軸方向および径方向に移動可能なＵ字状保持部とを有している。ここで、保持されるべきカムを支持するＵ字状台座に２つの接触体が設けられている。これに加えて、Ｕ字状保持部とＵ字状台座とは同じ方向に向けられており、Ｕ字状保持部の２つのＵ状脚部の自由端部の領域に接触体がまた設けられているが、当該接触体は、Ｕ字状台座の方に向かって保持部を超えて突出していて、Ｕ字状台座に対して保持部を軸方向に調節すると、カムを差し込むことを可能とし、保持部を台座上に一体的に移動させると、第２把持部においてカムを固定することを可能とする。第２把持部は、よって、接合されるカムを横方向にカム頂部が向いた状態で固定することが可能であり、第１把持部は、カム頂部が上方向または下方向に向いた状態でカムを直立的に把持しかつ固定することが可能である。

本発明は、さらに、上述したカムシャフト管へのカムの熱的接合のために装置を使用するという一般的概念に基づいており、この目的のために、まず少なくとも２つの隣り合うカムが加熱される。これに続いて、２つのカムのうち一方が第１把持部に配置され、他方が９０°だけ回転させて第２把持部に配置される。この場合、２つの把持部は、既にカムシャフト管と並ぶように向けられていてもよいし、カムシャフト管と並ぶように動かされてもよい。これに続いて、カムシャフト管が２つのカムに押し通され、２つのカムは待機期間が終わるまで温度均等化を通じてカムシャフト管上で収縮し、それにより固定される。よって、本発明に係る装置によると、２つのカムを並行して取り付けることが可能であり、その結果として取り付け工程の合理化が実現され得る。２つの把持部がカムシャフト管と並ぶように向けられていない場合、当該２つの把持部はカムシャフト管を動かす前にカムシャフト管と並ぶように向けられ得、例えば停止部に接触するまで動かされる。

本発明は、さらに、本発明に関する従来の装置に第２把持部を純粋に理論的に後付けするために、Ｕ字状台座と、このＵ字状台座に対して軸方向および径方向に移動可能な同様にＵ字状に設計された保持部とを有する第２把持部を提供するという一般的概念に基づいている。そのような第２把持部と既に設けられている少なくとも１つの第１把持部とにより、特にカバーモジュールまたは軸受フレームにおけるカムシャフトの組み立てに適した、特に省スペースであって設置スペースが最適化された装置が実現され得る。

本発明の別の重要な特徴および利点は、従属請求項から、図面から、および図面を使用した関連する図の説明から明らかになる。

上述したまたは後述する特徴が、提示された各々の組合せにおいてのみでなく、本発明の範囲を逸脱することなく他の組合せまたは単独で使用され得ることを理解されたい。

図１は、軸受フレームまたはシリンダヘッドカバーにおいてカムシャフトを取り付ける間の、カムシャフト管にカムを取り付けるための本発明に係る装置を示す図である。 図２は、図１と同様の図であるが、それ以降の方法ステップを示す図である。 図３は、カムシャフトのカムシャフト管にカムを取り付ける間の、本発明に係る装置を示す図である。 図４は、本発明に係る装置の第１把持部の適した実施形態を示す図である。 図５ａは、装置の第２把持部の斜視図である。 図５ｂは、装置の第２把持部の斜視図である。 図６ａは、Ｕ字状保持部を有する第２把持部の側面図である。 図６ｂは、Ｕ字状保持部を有する第２把持部の側面図である。 図７ａは、図６ａおよび図６ｂと同様の図であるが、斜めに移動可能な保持部を伴うものである。 図７ｂは、図６ａおよび図６ｂと同様の図であるが、斜めに移動可能な保持部を伴うものである。

以下、本発明の好ましい代表的な実施形態を図示すると共により詳細に説明する。同じ参照符号は、同一のもしくは類似の、または機能的に同一の構成要素を示す。

図１〜図３によると、カムシャフト４のカムシャフト管３にカム２を取り付けるための本発明に係る装置１は、取り付け工程の間にカム２を把持しかつ保持するための少なくとも１つの第１把持部５および第２把持部６を備えている。この場合、図１〜図３に係る装置１は、３つの第１把持部５と３つの第２把持部６とをそれぞれ備えている。この場合、全ての把持部５，６には同じ方向、図１〜３では上方からカム２が取り付けられ得、全ての把持部５，６はカムシャフト管３との位置合わせのために同じ方向に動かされ得る。図示されている場合では、個々の把持部５，６は、把持部５，６に固定されたカム２がそれらのカム孔７がカムシャフト管３と並ぶ向きとなるような態様で、上下方向に調節され得る。本発明によると、第２把持部６は、第１把持部５に保持されたカム２に対して９０°だけ回転させてカム２を保持することができる。これにより、装置１の特に設置スペースが最適化された設計のみでなく、カムシャフト管３へのカムの比較的迅速な取り付けが可能となる。

第１把持部５を見ると、図４に示すように、互いに対して移動可能な２つの顎部８が見られ、当該顎部８はそれらの間に把持されるようにカム２を締め付ける。各々の顎部８には２つの接触体９が設けられており、当該接触体９はカム２の把持においてカムとの微小な機械的接触を単に作り、それにより可能な熱輸送を最小化する。熱輸送を最小化することは、特に熱的接合のために加熱されたカム２が把持部５，６において過度に早く冷めるのを回避するために必要である。

対照的に第２把持部６を見ると、図５ａ、図５ｂ、図６ａおよび図６ｂに示すように、第２把持部６が、Ｕ字状台座１０と、また、Ｕ字状台座１０に対して軸方向および径方向に移動可能なＵ字状保持部１１とを有していることが明らかである。ここで、２つの接触体９はＵ字状台座１０に設けられており、２つの別の接触体はＵ字状保持部１１に設けられている。この場合、Ｕ字状保持部１１とＵ字状台座１０とは、この例ではＵが上方に向かって開口するように、同じ方向に向けられており、その結果としてカム２を上方から第２把持部６に取り付けることが可能である。この場合、Ｕ字状台座１０の接触体９は、Ｕ字状脚部１２と基部１３との境目に設けられている。この場合、Ｕ字状保持部１１の接触体９は、Ｕ字状保持部１１のＵ状脚部１２’の自由端部の領域に設けられていて、Ｕ字状台座１０の方に向かって保持部１１を超えて突出している。概して、接触体９は円柱形状、特にローラ体として設計されていてもよく、比較的小さな接触領域およびそれゆえのカム２への小さな熱輸送に対して常に注意が払われなければならない。カムシャフト管３へのカム２の取り付けの間、当該カムは、第２把持部６の４つの接触体９の間で締め付けられる。

図６ａを考慮すると、Ｕ字状保持部１１がＵ字状台座１０に対して軸方向１３において移動可能であり、また、図６ｂに示すように、径方向１４においても移動可能であることが明らかである。保持部１１の軸方向および径方向の可動性により、図６ａに示すように、問題なくカム２を台座１０にはめ込むことが可能である。第２把持部６内にカム２を固定するために、保持部１１は、引き続き、Ｕ字状台座１０に対して上に移動させられ、その結果として、保持部１１のＵ状脚部１２’に設けられた接触体９が把持されるべきカム２の上方に移動する。これに続いて、保持部１１は径方向においてさらにわずかに下方に動かされ得、その結果として、４つの接触体９の全ての間におけるカム２の固定が実現される。

図７ａおよび図７ｂを考慮すると、Ｕ字状台座１０に傾斜面１８が設けられていることが明らかであり、当該傾斜面１８によってＵ字状保持部１１がＵ字状台座１０に対して斜めに、すなわち軸方向１３に対して斜めにかつ径方向１４に対して斜めに、調節可能である。保持部１１の斜め方向への可動性により、軸方向１３およびまた径方向１４における保持部１１の同時移動が、カム２が締め付けられるまで実現され得る。

この場合、本発明に係る第２把持部６は、第１把持部５とは対照的に、カム２を水平状態で、すなわち、例えばカムアセンブリがある水平線上に横たわった状態で、把持することが出来るという大きな利点を提供し、このことは第１把持部５によっては不可能である。なぜなら、第１把持部５は当該第１把持部５の長手方向面においてのみカム２の確実な把持を許容するためである。第１把持部５のみを有する装置１によると、当該第１把持部５を互いに対して９０°だけ回転させて設ける必要があり、その結果として、装置１が著しく大きな設置スペースを必要とする。そうでなければ、取り付けのためにカム２を回転させることができる特別な把持部を使用する必要があるが、設計の観点からするとそれは比較的複雑であり、したがって高価である。本発明に係る第１および第２把持部５，６の組合せにより、これらは装置１の同じ面に設けることが可能であり、そのことは特に軸受フレーム１５またはシリンダヘッドカバー１６内でカムシャフト４を組み立てることをまた可能とし、その場合、片側から利用することがもっぱら可能である。

概して、カム２は、本発明に係る装置１を用いてカムシャフト管３に次のようにして取り付けられ得る。まず、少なくとも２つの隣り合うカム２が加熱され、２つのカム２の一方は第１把持部５内に配置され、他方のカム２は９０°回転させて第２把持部６内に配置される。これに続いて、２つの把持部５，６は、カムシャフト管３がカム２のカム孔７に押し通され得るように、カムシャフト管３と並ぶように動かされる。これに、２つのカム２が温度均等化を通じてカムシャフト管３上で収縮し、これによりカムシャフト管３に固定されるまでの待機期間が続く。

ここで、概して２つよりも多くの取り付けられていないカム２がカムシャフト管３と決して一直線上に並ばないように、カムシャフト管３の接合位置への到達の直前に２つの把持部５，６が取り付け位置に動かされることが可能である。軸受フレーム１５またはシリンダヘッドカバー１６内でカムシャフト４が組み立てられる場合には、軸受フレーム１５またはシリンダヘッドカバー１６はその開口１７がカムシャフト管３と並ぶ態様でまず配置され得る。当然、カムシャフト管３は図１〜図３に示すように水平方向に押される必要はなく、明らかに、装置の対応する向きに伴って鉛直方向に押されてもよい。

Claims (11)

1. カムシャフト（４）のカムシャフト管（３）にカム（２）を取り付けるための装置（１）であって、
   取り付け工程の間、上記カム（２）を把持しかつ保持するための少なくとも１つの第１把持部（５）および第２把持部（６）を備え、
   上記少なくとも２つの把持部（５，６）は、同じ方向から上記カム（２）が取り付け可能であり、かつ上記カムシャフト管（３）と並ぶように同じ方向に移動可能であり、
   上記第２把持部（６）は、上記第１把持部（５）に対して９０°だけ回転したカム（２）の把持を可能とするように構成されており、
   上記第２把持部（６）が、Ｕ字状台座（１０）と、該Ｕ字状台座（１０）に対して軸方向および径方向に移動可能なＵ字状保持部（１１）とを有している
   ことを特徴とする装置。
2. 請求項１において、
   上記第１把持部（５）が、互いに対して移動可能な２つの顎部（８）を有し、
   上記２つの顎部（８）は、該２つの顎部（８）の間において、把持される上記カム（２）を締め付けるように構成されている
   ことを特徴とする装置。
3. 請求項１または２において、
   上記Ｕ字状台座（１０）に、２つの接触体（９）が設けられ、
   上記接触体（９）上において、保持される上記カム（２）が支持される
   ことを特徴とする装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   上記Ｕ字状保持部（１１）と上記Ｕ字状台座（１０）とが、同じ方向に向けられ、
   上記Ｕ字状保持部（１１）のＵ状脚部（１２’）の自由端部の領域に、接触体（９）が設けられ、
   上記接触体（９）は、上記Ｕ字状台座（１０）の方に向かって上記Ｕ字状保持部（１１）を超えて突出している
   ことを特徴とする装置。
5. 請求項３または４において、
   上記接触体（９）が、円柱形状、特にローラ体として形成されている
   ことを特徴とする装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   上記カム（２）が、取り付け工程の間、４つの接触体（９）の間で締め付けられる
   ことを特徴とする装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、
   上記Ｕ字状保持部（１１）が、上記Ｕ字状台座（１０）に対して斜め方向に調節可能である
   ことを特徴とする装置。
8. 請求項７において、
   上記Ｕ字状台座（１０）に、傾斜面（１８）が設けられ、
   上記傾斜面（１８）を介して、上記Ｕ字状保持部（１１）が上記Ｕ字状台座（１０）に対して斜め方向に調節され得る
   ことを特徴とする装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置（１）を用いた、カムシャフト管（３）へのカム（２）の熱的接合のための方法であって、
   少なくとも２つの隣り合うカム（２）を加熱し、
   上記２つのカム（２）の一方を上記第１把持部（５）に配置し、かつ他方のカム（２）を９０°回転させて上記第２把持部（６）に配置し、
   上記２つの把持部（５，６）を、上記カムシャフト管（３）と並ぶように移動させ、
   上記カムシャフト管（３）を上記２つのカム（２）に押し通し、
   上記カム（２）を、待機期間が終わるまで温度均等化を通じて上記カムシャフト管（３）上で収縮させ、それにより固定する
   ことを特徴とする方法。
10. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置のための第２把持部（６）であって、
    Ｕ字状台座（１０）と、該Ｕ字状台座（１０）に対して軸方向および径方向に移動可能なＵ字状保持部（１１）とを備えている
    ことを特徴とする把持部。
11. 請求項１０において、
    上記Ｕ字状台座（１０）に、２つの接触体（９）が設けられ、該接触体（９）上に、保持される上記カム（２）が支持され、
    および／または、
    上記Ｕ字状保持部（１１）と上記Ｕ字状台座（１０）とが、同じ方向に向けられ、上記Ｕ字状保持部（１１）のＵ状脚部（１２’）の自由端部の領域に接触体（９）が設けられ、該接触体（９）は、上記Ｕ字状台座（１０）の方に向かって上記Ｕ字状保持部（１１）を超えて突出している
    ことを特徴とする把持部。