일반기술

경량 알루미늄 캠샤프트 및 그 제조방법

본 발명은 경량 알루미늄 캠샤프트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 엔진의 흡배기밸브를 개폐시키기 위하여 밸브 수와 같은 수로 배열된 캠(cam)부와, 상기 캠부를 장착하는 샤프트부(shaft;저널부)로 이루어진 캠샤프트의 제조방법에 있어서, 상기 캠부가 캠피어스들로 별도 제작되고, 이렇게 별도로 제작된 캠피어스들을 금형 내에 인서트 삽입한 후 알루미늄 주조공법을 통해 용융된 알루미늄 합금을 주입하여 캠피어스들과 샤프트부(저널부)를 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 경량 알루미늄 캠샤프트 제조방법를 제공함에 있고, 이와 동시에 상기 제조방법을 통해 제조된 경량 알루미늄 캠샤프트를 제공함에 있다. 이때, 상기 경량 알루미늄 캠샤프트에서 상기 캠피어스들과 샤프트부의 접합부위에는 접합강도를 높여주기 위한 샤프트부의 직경보다 더 크게 형성되면서 각각의 캠피어스들 측면에 접하는 보강리브 형태로 성형된 접합부가 구비된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 보다 경량화 되고 내마모성이 우수하며, 높은 내구성 및 강성을 가지면서도 저렴한 가격으로 캠샤프트를 제공할 수 있게 된다.상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 캠샤프트의 샤프트부를 별도 제작된 캠피어스와 주조공법 특히, 다이캐스팅 공법을 통해 알루미늄 합금으로 주조하여 일체로 성형 제작함으로써, 종래 중공소결 캠샤프트에 비해 최저 30%정도의 경량화를 도모할 수 있는 장점이 가짐은 물론, 높은 내구성 및 강성을 가지면서도 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 경량 알루미늄 캠샤프트의 경우, 별도의 드릴가공을 통해 오일홈 및 중공을 가공하기 때문에 중공 직경의 크기를 경량화의 조건을 만족시키면서도 오일공급에 따른 오일필링타임에 필요한 최적의 조건을 갖는 크기로 가공할 수 있는 장점을 가진다. 부가적으로, 캠피어스를 별도 제작할 때, 캠피어스만을 소결로에 장입하기 때문에 종래 중공소결 캠샤프트의 제조할 때에 비해 소결로의 장입효율을 높일 수 있는 장점을 가진다. 특히 본 발명에 따른 경량 알루미늄 캠샤프트를 사용하게 되면, 엔진에서 냉간 시동시 발생되는 무급유 마모의 최소화에 의한 엔진의 내구성능 향상과 캠샤프트 경량화에 의한 관성모멘트 저감, 이에 따른 엔진의 고 알피엠(RPM)화를 통하여 엔진의 출력향상 및 저연비화를 구현할 수 있는 효과가 있다.