KR20120018409A - 자동차의 엔진용 캠샤프트 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 엔진용 캠샤프트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 자동차의 경량화에 기여할 수 있게 샤프트가 튜브로 구성되고, 상기 튜브로 구성된 샤프트에 캠들이 압입에 의해 고정되는 구성으로 엔진용 캠샤프트가 구성되며, 그러한 구성을 가지는 엔진용 캠샤프트를 간단하게 제조하는 방법을 제공하려는 것이다.
자동차의 엔진용 캠샤프트는, 튜브로 구성된 샤프트의 외주연에 소정의 위치에 캠들을 고정하되, 결합구멍의 내주연에 요철부가 형성된 캠을 결합하여 요철부가 샤프트의 외주연에 압입되게 하고, 캠을 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트가 확관되어 캠과 샤프트가 일체화로 구성되며, 상기와 같이 구성된 캠샤프트는 튜브로 구성된 샤프트의 외주연에는 소정의 위치에 요철부가 결합구멍의 내주연에 형성된 캠들을 결합하고, 샤프트 확관용 펀치를 샤프트의 내부로 압입하여 캠의 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트가 확관되고, 결합구멍에 형성된 요철부가 샤프트의 외주연에 압입되도록 하여 캠과 샤프트가 일체로 고정되게 하는 제조방법이 본 발명에 특징이며,
본 발명에 의하면, 튜브로 구성되고 요철부에 의해서 캠과 튜브가 결합되어 있기 때문에 무게가 절감되고 내구성과 견고한 고정상태가 유지되어 품질이 더욱 향상된 되는 엔진용 캠샤프트를 제공하는 효과가 있으며,
본 발명에 의한 자동차의 엔진용 캠샤프트 제조방법에 의하면 튜브로 구성된 샤프트에 요철부로 결합구멍이 형성된 캠이 튜브 확관용 펀치에 의해서 캠의 양쪽에 샤프트가 확관되어 캠과 샤프트가 일체로 고정되기 때문에 제조를 간단하게 하여 제조원가 절감하는 등의 효과가 기대되는 발명이다.

Description

자동차의 엔진용 캠샤프트 및 그 제조방법{Camshaft and manufacture method for automotive engine}
본 발명은 자동차의 엔진용 캠샤프트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 자동차의 경량화에 기여할 수 있게 샤프트가 튜브로 구성되고, 상기 튜브로 구성된 샤프트에 캠들이 압입에 의해 고정되는 구성으로 엔진용 캠샤프트가 구성되며, 그러한 구성을 가지는 엔진용 캠샤프트를 간단하게 제조하는 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 캠샤프트는 자동차의 엔진에 주요부품으로, 캠샤프트는 크랭크샤프트의 회전력을 전달받아 연소실의 흡/배기밸브를 개폐하는 개폐시기를 조절하는 부품으로서 저온 및 고온 영역에서 고속회전, 회전굽힘 피로 및 윤활 마모 등 다양한 조건에서 사용되는 부품이다.
종래 캠샤프트는 칠드주철(chilled cast iron)로 만들어져 왔으나, 주철재 캠샤프트는 강성확보에는 유리하지만 너무 무거워서 엔진의 고성능화 및 경량화를 계속적으로 추구하고 있는 요구조건을 더 이상 만족시킬 수 없는 단점이 있다.
또한, 캠샤프트는 캠로브부와 샤프트부를 모두 동일 재료로 만든 일체형의 봉형으로 이루어져 있기 때문에 연비향상 및 고속/고출력화가 요구되는 상황에서 중량이 무거워 차량 연료소비를 가중시키고, 차량의 중량을 증가시키는 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 최근에는 샤프트를 튜브로 구성하고 캠을 소정의 위치에 고정함에 있어서 용접 또는 코킹 작업으로 샤프트와 캠들을 고정시켜 사용하고 있다.
상기와 같이 하게 되면 작업성이 나쁘기 때문에 생산성이 떨어지는 단점과 샤프트와 캠들과의 고정력이 약하기 때문에 사용중에 샤프트에서 캠들이 움직이게 되므로 캠샤프트의 기능을 다하지 못하게 되는 등 구조적으로 많은 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 자동차의 엔진용 캠샤프트를 구성시 샤프트는 튜브로 구성하고, 캠을 소정의 위치에 고정함에 있어서 용접 또는 코킹작업을 하지 않고 압입에 의해서 일체로 고정된 자동차의 엔진용 캠샤프트를 제공하며,
상기와 같은 자동차의 엔진용 캠샤프트를 보다 간편하고 신속하게 제조할 수 있게 하여 생산성을 향상시켜 원가를 절감할 수 있는 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 자동차의 엔진용 캠샤프트는, 튜브로 구성된 샤프트의 외주연에 소정의 위치에 캠들을 고정하되, 결합구멍의 내주연에 요철부가 형성된 캠을 결합하여 요철부가 샤프트의 외주연에 압입되게 하고, 캠을 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트가 확관되어 캠과 샤프트가 일체화로 구성되며,
상기와 같이 구성된 캠샤프트는 튜브로 구성된 샤프트의 외주연에는 소정의 위치에 요철부가 결합구멍의 내주연에 형성된 캠들을 결합하고, 샤프트 확관용 펀치를 샤프트의 내부로 압입하여 캠의 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트가 확관되고, 결합구멍에 형성된 요철부가 샤프트의 외주연에 압입되도록 하여 캠과 샤프트가 일체로 고정되게 하는 제조방법이 본 발명에 특징이다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 자동차의 엔진용 캠샤프트에 의하면, 튜브로 구성되고 요철부에 의해서 캠과 튜브가 결합되어 있기 때문에 무게가 절감되고 내구성과 견고한 고정상태가 유지되어 품질이 더욱 향상된 되는 엔진용 캠샤프트를 제공하는 효과가 있으며,
본 발명에 의한 자동차의 엔진용 캠샤프트 제조방법에 의하면 튜브로 구성된 샤프트에 요철부로 결합구멍이 형성된 캠이 튜브 확관용 펀치에 의해서 캠의 양쪽에 샤프트가 확관되어 캠과 샤프트가 일체로 고정되기 때문에 제조를 간단하게 하여 제조원가 절감하는 등의 효과가 기대되는 발명이다.
도 1은 본 발명에 의해서 제조된 엔진용 캠샤프트의 사시도
도 2는 본 발명에 의해서 캠과 샤프트를 고정하기 위해 결합한 상태도
도 3은 본 발명에 의해서 캠과 샤프트를 고정하는 상태의 예시도
도 4는 본 발명에 의해서 제조된 엔진용 캠샤프트의 일부를 보인 종단면도
도 5는 본 발명에 의해서 제조된 엔진용 캠샤프트의 일부를 보인 횡단면도
본 발명에 의한 자동차의 엔진용 캠샤프트는,
샤프트(1)에 소정의 위치에 캠(2)이 고정되어 있는 구성으로서, 상기 샤프트(1)는 튜브로 구성되고, 샤프트의 외주연에 소정의 위치에 내주연에 요철부(20)가 형성된 결합구멍(21)을 가지는 캠(2)들을 결합되어 요철부(20)가 샤프트의 외주연에 압입되고, 캠(2)의 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트(1)가 확관되어 협착고정테(10)가 형성되어 캠(2)들과 샤프트(1)가 단일체로 고정되는 구성이다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차의 엔진용 캠샤프트는 자동차의 엔진에 주요부품으로, 크랭크샤프트의 회전력을 전달받아 연소실의 흡/배기밸브를 개폐하는 개폐시기를 조절하는 작용을 하게 된다.
상기와 같은 작용을 하는 과정에서 샤프트가 튜브로 구성되었기 때문에 엔진의 고성능화 및 경량화에 기여할 수 있다.
특히, 샤프트의 외주연에 소정의 위치에 고정되어 있는 캠(2)들이 요철부(20)에 의해서 샤프트의 외주연에 압입되어 고정되었기 때문에 캠(2)과 샤프트(1)가 회전시 받는 슬립현상을 방지하여 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 캠(2)의 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트(1)가 확관되어 캠(2)의 양쪽을 협착고정테(10)가 협착하고 있기 때문에 캠(2)들이 샤프트(1)의 길이방향으로 움직이는 것을 방지하고, 캠과 샤프트가 단일체로 견고하게 고정된 상태가 유지될 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 자동차의 엔진용 캠샤프트 제조방법을 공정에 따라 살펴 본다.
제 1공정 샤프트 제조공정
캠샤프트를 구성하는 샤프트(1)는 조관 또는 인발에 의해서 튜브로 구성되고 차종에 따라 계산된 길이로 절단하여 준비한다.
제 2공정 캠 제조공정
소정의 형상을 가지는 캠을 준비하여 결합구멍(21)을 형성하고, 상기 결합구멍의 내주연에 요철부(20)를 형성한다.
제 3공정 캠과 샤프트 결합공정
제 1공정에서 준비된 샤프트(1)의 외주연에 소정의 위치에 캠(2)들이 결합하는데, 결합구멍(21)의 내주연에 형성된 요철부(20)가 샤프트(1)의 외주연 밀착되게 결합한다.
제 4공정 캠과 샤프트 단일체 형성공정
제 3공정에서 샤프트에 소정의 위치에 결합되어진 캠을 샤프트에 고정하는 것으로서, 샤프트의 내부로 확관용 펀치(30)를 압입하여 캠(2)의 양쪽에 샤프트가 확관되어 협착고정테(10)가 형성되므로서, 캠(2)들과 샤프트(1)가 일체로 고정되는 동시에 확관용 펀치(30)가 캠을 구성하는 요철부(20)가 형성된 결합구멍(21)의 샤프트 내면을 지나면서 확관시켜 샤프트의 외주면 일부가 요철부(20)에 압입되어 서로 물려지게 됨으로써 캠샤프트가 제조된다.
제 5공정 센터링 공정
제 4공정을 통해서 제조된 캠샤프트의 중심과 캠의 위치를 측정 및 교정한다.
제 6공정 마무리공정
제 5공정으로 완성된 캠샤프트에 표면을 세척하고 방청처리한 후, 검사를 통하여 불량을 선별함으로써 제조공정이 완성된다.
이상과 같은 자동차의 엔진용 캠샤프트의 제조방법에 의하면, 조관 또는 인발에 의해서 샤프트를 준비하고, 요철부가 형성된 결합구멍을 가지는 캠을 상기 샤프트에 소정의 위치에 결합하고 확관용 펀치를 샤프트의 내부로 통과시키는 간단한 공정으로 캠샤프트를 형성하기 때문에 종래 용접과 코킹의 단점을 해결하여 생산성이 크게 향상되고, 변형을 방지하며, 또한 견고한 고정상태를 지속적으로 유지할 수 있어 품질이 크게 향상되는 것이다.
1: 샤프트
2: 캠
10: 협착고정테
20: 요철부
21: 결합구멍

Claims (2)

  1. 튜브로 샤프트(1)가 구성되고, 샤프트의 외주연에 소정의 위치에 요철부(20)가 샤프트의 외주연에 밀착되게 캠(2)들을 결합하고, 상기 캠(2)의 양쪽에 튜브로 구성된 샤프트(1)가 확관되어 협착고정테(10)가 형성되고, 요철부(20)가 샤프트의 외주연에 압입되어 캠(2)들과 샤프트(1)가 단일체로 고정된 것을 특징으로 하는 로 구성된 자동차의 엔진용 캠샤프트.
  2. 캠샤프트를 구성하는 샤프트는 조관 또는 인발에 의해서 튜브로 구성되고 상기 튜브로 된 샤프트를 차종에 따라 계산된 길이로 절단하여 준비하는 단계;
    소정의 형상과 모양을 가지고 결합구멍의 내주연에 요철부가 형성된 캠을 준비하는 단계;
    샤프트의 외주연에 소정의 위치에 캠을 결합하고, 샤프트의 내부로 확관용 펀치를 압입하여 캠의 양쪽으로 샤프트가 확관되면서 협착고정테가 형성되고 샤프트의 외주면 일부가 요철부에 압입되도록 하는 확관하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진용 캠샤프트 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105458717A (zh) * 2015-12-15 2016-04-06 苏州爱盟机械有限公司 一种汽车发动机凸轮轴加工工艺
WO2017202723A1 (de) * 2016-05-24 2017-11-30 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Schiebemodul einer nockenwelle

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