KR20170072910A

KR20170072910A - 조정 가능한 캠 샤프트를 제조하는 방법 및 조정 가능한 캠 샤프트

Info

Publication number: KR20170072910A
Application number: KR1020177012780A
Authority: KR
Inventors: 헨닝 브란덴부르거; 알렉산더 페플로브; 알렉산더 뤼베르슈테트
Original assignee: 티센크룹 프레스타 텍센터 아게
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-06-27
Also published as: EP3209869A1; JP2017535711A; DE102014015649A1; CN107075978A; WO2016062511A1; US20170314427A1

Abstract

본 발명은 조정 가능한 캠 샤프트를 제조하는 방법 및 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트에 관한 것으로서, 상기 캠 샤프트는 적어도 하나의 외부 샤프트 세그먼트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 고정 캠과, 상기 외부 샤프트 세그먼트 내에서 동심으로 연장된 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 조정 캠을 포함하고, 상기 방법은 적어도 이하의 단계들: 상기 내부 샤프트에 상기 외부 샤프트 세그먼트를 배열하는 단계, 적어도 하나의 배열 섹션을 발생시키기 위하여 상기 내부 샤프트의 표면에서 표면 변경을 발생시키는 단계, 상기 외부 샤프트 세그먼트의 적어도 하나의 섹션에 상기 고정 캠을 배열하는 단계, 및 상기 내부 샤프트의 상기 배열 섹션에 상기 조정 캠을 배열하는 단계를 포함한다.

Description

조정 가능한 캠 샤프트를 제조하는 방법 및 조정 가능한 캠 샤프트{METHOD FOR PRODUCING AN ADJUSTABLE CAMSHAFT AND ADJUSTABLE CAMSHAFT}

본 발명은 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 외부 샤프트 세그먼트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 고정 캠과, 상기 외부 샤프트 세그먼트 내에서 동심으로 연장되는 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 조정 캠을 갖는 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트에 관한 것이다.

조정 가능한 캠 샤프트들은 기본적으로, 예를 들면, 밸브 제어식 내연 엔진들에 적용되고, 그리고 상기 엔진의 토크 및 동력의 전개, 연료 소비 및 배기 가스 배출과 관련하여 상기 엔진의 밸브들의 제어 타이밍에 특별한 영향을 미치는 역할을 한다. 공지된 바와 같이, 조정 가능한 캠 샤프트들은 캠 샤프트가 외부 샤프트 및 이 외부 샤프트에 동축으로 배열된 내부 샤프트를 포함하도록 설계된다. 외부 샤프트 뿐만 아니라 내부 샤프트는, 예를 들면, 변위 메카니즘에 의해서 서로에 대해 회전할 수 있다. 또한, 외부 샤프트에 연결된 캠 요소들 및 내부 샤프트에 연결된 캠 요소들이 존재하고, 외부 샤프트의 캠 요소들은 외부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열되고, 그리고 내부 샤프트의 캠 요소들은 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열되고 외부 샤프트에 이동 가능하게 배열되어 외부 샤프트가 내부 샤프트에 대해 회전할 때 외부 샤프트에 연결된 캠 요소들은 또한 내부 샤프트에 연결된 캠 요소들에 대해 회전된다. 외부 샤프트에 대한 내부 샤프트 또는 내부 샤프트에 대한 외부 샤프트의 회전은 위상 시프트 (phase shift) 가 밸브 제어 타이밍에 대해서 유리하게 달성되거나 또는 밸브들의 개방 지속 시간이 또한 변화될 수 있도록, 공지된 바와 같이, 위상 시프터에 의해서 가능하게 된다. 특히, 내부 샤프트와 그의 대응하는 캠 요소들 사이에서 고정된 연결을 생성하기 위하여, 내부 샤프트 캠 요소들은 일반적으로 내부 샤프트의 대응하는 연결 요소들 또는 내부 샤프트에 연결될 수 있는 연결 요소들이 삽입될 수 있는 슬롯들을 갖는다. 이런 연결 요소들은, 예를 들면, 핀들, 볼트들 또는 나사들일 수도 있다. 이런 식으로, 내부 샤프트와 내부 샤프트의 캠 요소 사이에서 토크 전달이 유리하게는 가능해야 한다.

예를 들면, 독일 특허 출원 DE197575404A1 은 원통형 핀의 형상으로 설계된 연결 요소를 갖는 대응하는 캠 샤프트를 개시한다. 이 원통형 핀은 내부 샤프트의 관통 보어 내로 압축 끼워 맞춤에 의해서, 그리고 대응하는 캠들 내로 헐거운 끼워 맞춤에 의해서 삽입된다. 이를 위해, 대응하는 캠들은 원통형 핀이 삽입되는 보어를 갖는 외부 돌출 원통형 영역을 가질 필요가 있다. 분명히, 이것은 내부 샤프트의 연결 요소에 캠을 연결하기 위하여 캠을 사전 가공해야 하다. 캠 요소의 이런 종래의 가공은 제조 비용 및 조정 가능한 캠 샤프트 레이아웃의 제조를 위한 제조 비용들을 증가시킨다. 또한, 개별 구성 요소들, 즉 내부 샤프트 영역의 슬롯들과 캠 영역의 슬롯들의 다양한 제조 허용 오차들 뿐만 아니라 연결 요소들에 대한 다양한 제조 허용 오차들은 다양한 결함 원인들을 유발하여 캠이 내부 샤프트에 장착될 때 유극이 너무 많게 되고, 그리고 내부 샤프트로부터 캠 자체로 토크의 무유극 전달 (play-free transfer) 이 보장되지 않을 수 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 문제점은 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트 및 자동차의 그런 조정 가능한 캠 샤프트를 제조하는 방법의 전술한 단점들 중 적어도 일부를 제거하는데 있다. 특히, 본 발명이 해결하고자 하는 문제점은 조정 가능한 캠 샤프트의 간단하고 경제적인 제조 방법 뿐만 아니라 간단하고 경제적인 방식으로 제조될 수 있는 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트를 제공하는데 있다. 또한, 유리하게는 모놀리식 카울링 (monolithic cowling) 내부의 외부 샤프트 또는 내부 샤프트 상에 신속하고, 쉽고, 신뢰성있게 개별 캠들을 위치시키는 것이 가능해야 한다.

상기 문제점은 본 발명의 제 1 양태에 따라 청구범위 제 1 항의 특징들을 갖는 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트의 제조 방법에 의해서, 그리고 본 발명의 제 2 양태에 따라 청구범위 제 6 항의 특징들을 갖는 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트에 의해서 해결된다. 본 발명의 또 다른 특징들 및 세부 사항들은 종속항들, 상세한 설명 및 도면들로부터 나타날 것이다. 또한, 본 발명의 방법과 관련하여 설명된 특징들 및 세부 사항들은 물론 본 발명의 디바이스와 관련하여 고려되고, 그 반대도 마찬가지이므로, 본 발명의 개별적인 양태들의 개시에 관해서 상호 참조가 행해질 수 있고 행해질 것이다. 또한, 본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트는 조정 가능한 캠 샤프트의 제조를 위한 본 발명의 방법에 의해서 제조될 수 있다.

자동차의 조정 가능한 캠 샤프트를 제조하는 방법으로서, 상기 캠 샤프트는 적어도 하나의 외부 샤프트 세그먼트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 고정 캠과, 상기 외부 샤프트 세그먼트 내에서 동심으로 연장되는 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 조정 캠을 포함하고, 상기 방법은 적어도 이하의 단계들을 포함한다:

- 상기 내부 샤프트에 상기 외부 샤프트 세그먼트를 배열하는 단계,

- 적어도 하나의 배열 섹션을 발생시키기 위하여 상기 내부 샤프트의 표면에 표면 변형을 발생시키는 단계,

- 상기 외부 샤프트 세그먼트의 적어도 하나의 섹션에 상기 고정 캠을 배열하는 단계, 및

- 상기 캠 샤프트의 상기 배열 섹션에 상기 조정 캠을 배열하는 단계.

본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트는 내부 샤프트를 포함하고, 상기 내부 샤프트는 외부 샤프트에 대해 조정 가능하고 특히 회전 가능하고 외부 샤프트에 동심으로 또는 동축으로 배열된다. 따라서, 유리하게는, 내부 샤프트는 외부 샤프트 내부에 놓이며, 상기 외부 샤프트는, 예를 들면, 튜브의 형태로 설계되고 따라서 관통 보어를 포함하고, 상기 관통 보어를 통하여 상기 내부 샤프트는 적어도 일부가 연장된다. 유리하게는, 외부 샤프트는 적어도 하나의 외부 샤프트 세그먼트를 포함하며, 상기 외부 샤프트 세그먼트는 결과적으로 외부 샤프트의 세그먼트 형태이고, 따라서 내부 샤프트의 종방향 축선을 따라 전체적으로 연장되지 않는 튜브 세그먼트를 형성한다. 또한, 조정 가능한 캠 샤프트는 적어도 하나의 고정 캠과 적어도 하나의 조정 캠을 포함하며, 상기 고정 캠은 외부 샤프트, 특히 외부 샤프트 세그먼트에 회전 가능하게 고정 배열되고, 상기 조정 캠은 상기 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열된다. 결과적으로, 내부 샤프트에 대한 외부 샤프트의 회전시, 고정 캠은 조정 캠에 대해 선회할 것이고, 결과적으로 조정 캠과 고정 캠 사이에서 각도 측면에서 스프레딩 (spreading) 이 발생할 것이다. 본 명세서에 언급된 조정 가능한 캠 샤프트는 자동차 공학 분야에서 유리하게 적용되며, 여기서 본 발명과 관련하여 자동차들은 특히 육상 운송 수단, 항공 운송 수단 및 수상 운송 수단을 의미할 수 있다. 유리하게는, 조정 가능한 캠 샤프트는 자동차 공학 분야, 특히 가솔린 및 디젤 엔진 기술 분야에서 사용될 수 있다. 조정 가능한 캠 샤프트는 유리하게는 충전 사이클을 최적화하고 흡기 밸브의 변화에 의해서 가변 압축비를 가능하게 하는 역할을 하고; 그리고 오염 물질 및 CO₂ 배출물을 감소시키는 역할을 한다. 또한, 조정 가능한 캠 샤프트가 흡기 밸브와 배기 밸브 사이에서 가변 밸브 제어 타이밍 설정들을 조절하는데 사용되는 것이 예측 가능할 수 있다. 유리하게는, 조절 가능한 캠 샤프트는 흡입 밸브들의 특정 위상 시프트에 근거한 연소 공간에서의 충전 이동성 (charge mobility) 을 증가시킴으로써 분사형 엔진들에서의 혼합물 형성을 최적화할 뿐만 아니라, 캣 히팅 (cat-heating) 에 의해서, 예를 들면 배기 밸브의 조기 개방에 의해서 내연 엔진의 냉각 시동 위상의 오염 물질 배출을 감소시키는데 사용된다. 또한, 유리하게는 배기측 변동성에 의해서 입자 재생 필터와 같은 배기 가스 후처리 시스템을 제어하거나, 또는 대응하는 배기측 변동성에 의해서 배기 가스 터보차징 시스템을 제어하기 위하여 이런 조정 가능한 캠 샤프트를 사용하는 것이 예측 가능할 수 있다.

본 발명과 관련하여, 조정 가능한 캠 샤프트는 유리하게는 밸브 리프팅의 개방 지속 시간의 변동성을 가능하게 하는 역할을 하여, 고정 캠에 대한 조정 캠의 스프레딩에 의해서 고정 캠 및 조정 캠에 걸쳐서 연장되는 전체 캠 프로파일의 연속적인 개방 지속 시간을 가능하게 한다. 예를 들면, 롤러 캠 종동자인 밸브 태핑 요소는 밸브 리프팅 곡선의 제 1 부분에서 캠의 프로파일과 접촉하고, 전이 지점 이후에 상기 접촉은 조정 캠의 플래토 (plateau) 형상 프로파일로 변한다. 이런 캠 샤프트, 특히 외부 샤프트에 대한 내부 샤프트의 변위는 유리하게는 위상 시프터, 특히 이중상 (dual-phase) 또는 이중 위상 시프터에 의해서 가능하게 된다.

자동차의 이런 복잡한 조절 가능한 캠 샤프트의 구성을 가능하게 하기 위하여, 외부 샤프트 세그먼트는 유리하게는 내부 샤프트에 배열되고, 특히 상기 내부 샤프트 위로 밀리게 (shove) 된다. 나중에 조만간, 내부 샤프트의 표면에 배열 섹션을 발생시킬 수 있으며, 상기 내부 샤프트의 표면은 변형되거나 변경된다. 배열 섹션을 발생시키기 위한 내부 샤프트의 표면의 표면 변형에 이어서, 본 발명에 따라, 고정 캠은 외부 샤프트 세그먼트의 적어도 하나의 부분에, 그리고 조정 캠은 내부 샤프트의 배열 섹션에 배열된다.

또한, 본 발명과 관련하여, 상기 언급된 단계들이 서로에 대해 변하는 시퀀스를 갖는 것이 예측 가능할 수 있다. 따라서, 고정 캠 자체가 외부 샤프트 세그먼트의 적어도 일부에 내부 샤프트의 표면 변형을 발생시키기 전에도 위치될 수 있고 또는 상기 외부 샤프트 세그먼트에 연결되거나 상기 외부 샤프트 세그먼트에 배열될 수 있다. 또한, 내부 샤프트에 외부 샤프트 세그먼트를 배열하기 전에 내부 샤프트의 표면 변형을 발생시키는 것이 예측 가능할 수 있다. 유리하게는, 외부 샤프트에 대한 내부 샤프트의 회전시, 토크가 조정 캠으로 전달될 수 있어 상기 조정 캠이 내부 샤프트의 회전 중심 축선을 중심으로 내부 샤프트와 균일하게 선회하도록 특히 내부 샤프트의 배열 섹션의 영역에서 회전 가능하게 고정된 방식으로 이 내부 샤프트에 조정 캠을 조인하기 위하여, 내부 샤프트의 표면 변형은 조정 캠의 마찰 및/또는 형태 끼워 맞춤 (form-fitting) 및/또는 본딩된 연결에 사용되는 것이 예측 가능할 수 있다. 본 발명과 관련하여, 외부 샤프트가 내부 샤프트에 대해 또는 내부 샤프트가 외부 샤프트에 대해 회전되는지 여부, 특히 고정 캠이 조정 캠에 대해 또는 조정 캠이 고정 캠에 대해 회전되는지 여부는 중요하지 않다. 유리하게는, 튜브 세그먼트 또는 중공 샤프트 세그먼트의 형태인 외부 샤프트 세그먼트는 유리하게는 중실 샤프트로서 구성된 내부 샤프트 위로 밀리게 되어 외부 샤프트 세그먼트는 적어도 일부가 내부 샤프트를 둘러싼다. 결과적으로, 내부 샤프트는 외부 샤프트에서 중심에, 바람직하게는 동축으로 또는 동심으로 배열된다.

본 발명과 관련하여, 재료 융기 (elevation) 에 의해서 표면 변형을 발생시키는 것이 예측 가능할 수 있다. 따라서, 내부 샤프트의 표면이 특히 배열 섹션에서 상기 내부 샤프트의 자체 재료의 융기들을 포함하도록 상기 내부 샤프트의 표면이 변형되는 것이 예측 가능할 수 있다. 유리하게는, 이것은 내부 샤프트 및/또는 조정 캠 상에서의 유지 수단 또는 재료들의 부가적인 배열, 도입, 또는 연결을 회피하고, 상기 유지 수단 또는 재료들은 내부 샤프트에 조정 캠을 연결하도록 설계된다.

유리하게는, 재료 융기가 롤링에 의해서 발생되는 것이 예측 가능할 수 있다. 롤링 프로세스에서, 칩리스 가공은 재료 표면들을 평탄화하고 강화시키는 역할을 하는 롤링 바디로 실행된다. 유리하게는, 예를 들면, 롤링 공구는 내부 샤프트의 재료가 유동하기 시작하는 그런 힘으로 회전하는 내부 샤프트를 가압하여 상기 내부 샤프트의 재료는 그에 따라 변위된다. 유리하게는, 롤링 프로세스는 거친 작업 표면을 갖는 롤링 디스크들과 같은 공구들에 의해서 수행된다. 내부 샤프트 상에 적어도 하나의 배열 섹션 및 유리하게는 복수의 배열 섹션들을 발생시키기 위하여 롤링 프로세스에 의해서, 그리고 특히 내부 샤프트의 표면 상에 재료 융기를 발생시키는 것에 의해서, 내부 샤프트의 외부 직경은 결과적으로 적어도 이 영역에서 증가한다. 배열 섹션 또는 재료 융기를 발생시킨 후, 유리하게는 내부 샤프트가 연장되는 관통 보어를 갖는 내부 샤프트 위로 캠이 밀리게 되면, 결과적으로 적어도 표면 변형을 갖는 배열 섹션의 영역에서 캠과 내부 샤프트, 특히 내부 샤프트의 변형된 표면 사이에서 적어도 하나의 마찰 연결이 존재할 것이다. 그 다음에, 유리하게는, 고정 캠을 내부 샤프트 위로 밀고 고정 캠을 외부 샤프트 세그먼트에 연결하기 전에 내부 샤프트 표면의 표면 변형, 특히 롤링이 실행되면, 결과적으로 예를 들면 고정 캠과 내부 샤프트 사이의 마찰 연결을 생성하지 않으면서 내부 샤프트의 표면의 표면 변형을 가로 질러 밀리도록 하기 위하여, 고정 캠 자체가 조정 캠의 관통 보어의 직경 보다 직경이 더 큰 관통 보어를 갖는 것이 예측 가능할 수 있다. 하지만, 고정 캠과 조정 캠은 실질적으로 비슷한 관통 보어 직경들을 갖는 것이 또한 가능할 수 있고, 이 경우에, 고정 캠은 적어도 내부 샤프트의 표면 변형을 발생시키기 전에 내부 샤프트 위로 밀리게 되고, 또한 유리하게는 외부 샤프트 세그먼트에 배열되어야 한다. 본 발명과 관련하여, 유리하게는, 고정 캠이 외부 샤프트 세그먼트에, 특히 외부 샤프트 세그먼트의 원위 단부에 압입 조인되는 것이 예측 가능할 수 있다. 하지만, 외부 샤프트 세그먼트를 갖는 고정 캠의 배열이 형태 끼워 맞춤 및/또는 본딩된 연결에 의해서 실행되는 것이 또한 예측 가능할 수 있다. 유리하게는, 외부 샤프트 세그먼트와 고정 캠 사이의 압입 연결을 유리하게 생성하기 위하여, 고정 캠, 유리하게는, 외부 샤프트 세그먼트의 외부 직경에 실질적으로 대응하는 관통 보어 직경을 갖는 고정 캠은 외부 샤프트 세그먼트의 적어도 하나의 부분을 가로질러 밀리게 될 것이다. 하지만, 외부 샤프트 세그먼트가 인서트 베벨 (bevel), 숄더 또는 리세스 등의 형태로 설계될 수 있는 삽입 영역을 갖는 것이 또한 예측 가능할 수 있다. 유리하게는, 이 삽입 영역은 고정 캠을 외부 샤프트 세그먼트에 회전 가능하게 고정된 방식으로 이 삽입 영역을 통하여 연결하는 역할을 한다. 유리하게는, 삽입 영역, 특히 이 삽입 영역의 일부 자체는 또한 고정 캠이 외부 샤프트 세그먼트에서 또 다른 또는 의도치 않은 과도한 밀림을 방지하기 위하여 제한 영역으로서 또한 역할을 한다.

유리하게는, 조정 가능한 캠 샤프트는 각각이 외부 샤프트 세그먼트에 연결되는 적어도 2개의 고정 캠들과, 고정 캠들 사이에서 배열되고 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정된 방식으로 연결되는 조정 캠을 포함한다. 결과적으로, 캠 프로파일을 갖는 캠 팩 자체는 2개 이상의 고정 캠과, 하나의 조정 캠으로 이루어지고, 즉, 유리하게는, 적어도 2개의 고정 캠들과, 2개의 고정 캠들 사이에 배열된 하나의 조정 캠으로 이루어진다. 결과적으로, 또 다른 고정 캠이 조정 캠에 인접하게 배열되고 또 다른 외부 샤프트 세그먼트가 내부 샤프트 상에서 상기 또 다른 고정 캠에 인접하게 배열되고, 상기 또 다른 고정 캠이 상기 또 다른 외부 샤프트 세그먼트에 배열되고 특히 회전 가능하게 고정된 방식으로 상기 또 다른 외부 샤프트 세그먼트에 연결되는 것이 예측 가능할 수 있다. 따라서, 조정 가능한 캠 샤프트의 구성 또는 조립은, 특히 적어도 하나의 외부 샤프트 모듈 및 유리하게는 1개 이상의 외부 샤프트 세그먼트들로 이루어진 외부 샤프트의 유리한 모듈 설계로 인해, 모듈 방식으로 실행된다.

유리하게는, 캠 팩의 고정 캠 또는 2개의 고정 캠들은 적어도 압입 또는 형태 끼워 맞춤 또는 본딩에 의해서 외부 샤프트 세그먼트에 연결된다. 하지만, 고정 캠이 압입으로, 그리고 형태 끼워 맞춤에 의해서, 그리고 본딩에 의해서 외부 샤프트 세그먼트에 조인되는 것이 또한 예측 가능할 수 있다. 조정 캠과 내부 샤프트 세그먼트 사이의 연결에 대해서도 동일하게 유지되고, 상기 조정 캠은 마찬가지로 적어도 압입으로, 또는 형태 끼워 맞춤에 의해서, 또는 본딩에 의해서 내부 샤프트 세그먼트에 조인될 수 있다. 하지만, 유리하게는, 조정 캠은 재료 융기를 통하여 내부 샤프트로 압입 연결된다. 유리하게는, 연결 캠과 외부 샤프트 세그먼트 뿐만 아니라 조정 캠과 내부 샤프트 사이의 마찰 연결은 자동차들용 조정 가능한 캠 샤프트의 쉽고 경제적인 제작 및 조립을 가능하게 한다.

또한, 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트가 청구되고, 상기 조정 가능한 캠 샤프트는 외부 샤프트 세그먼트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 고정 캠과, 상기 외부 샤프트 세그먼트 내에서 동심으로 연장되는 내부 샤프트에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 조정 캠을 포함하고, 상기 조정 캠은 상기 내부 샤프트를 따라서 적어도 일부가 연장되는 상기 내부 샤프트의 배열 섹션에 적어도 압입 연결되고, 상기 배열 섹션은 상기 내부 샤프트의 표면의 표면 변형을 포함한다. 이미 전술한 바와 같이, 외부 샤프트 세그먼트는 쉘 표면 및 관통 보어를 갖는 튜브 세그먼트의 형태로 유리하게 설계되고, 상기 관통 보어를 통하여 캠 샤프트는 적어도 일부가 연장된다. 내부 샤프트는 유리하게는 외부 샤프트 세그먼트의 관통 보어를 통하여 적어도 일부가 연장되는 원통형 로드 형상 요소, 특히 유리하게는 중실 샤프트이다. 조정 가능한 캠 샤프트에서, 조정 캠들은 적어도 하나의 고정 캠 및 적어도 하나의 조정 캠으로부터 캠 팩의 캠 프로파일을 변경하기 위하여 고정 캠들에 대해 회전하거나 이동할 수 있도록 배열될 수 있다. 유리하게는, 조정 캠 뿐만 아니라 고정 캠은 각각 내부 샤프트의 적어도 일부가 연장되는 관통 보어를 포함한다. 유리하게는, 고정 캠은 관통 보어를 포함하고, 상기 관통 보어는 적어도 외부 샤프트 세그먼트의 일부가 상기 관통 보어를 통하여 연장될 수 있거나 상기 관통 보어 내로 일부가 적어도 연장될 수 있도록 치수가 정해진다. 유리하게는, 조정 캠은 2개의 고정 캠들 사이에 위치될 수 있으며, 상기 고정 캠들은 단일 고정 캠 요소들 또는 이중 앤빌 설계의 결합된 고정 캠 요소로서 설계된다. 용어 이중 앤빌 설계는 본 발명과 관련하여 고정 캠들의 설계를 의미하며, 고정 캠들은 관통 보어가 연장되는 공통 베이스 영역을 갖고 고정 캠들의 캠 리프팅 영역은 특히 서로 이격되어 설계된다. 결과적으로, 베이스 영역에서 함께 조인된 이들 2개의 고정 캠들 사이에는 리세스가 제공되고, 상기 리세스 내에는 조정 캠이 도입된다. 고정 캠 또는 고정 캠들과 조정 캠은 유리하게는 서로 동심으로 놓여 조정 캠에 대한 고정 캠들 또는 고정 캠들에 대한 조정 캠의 회전시 동일한 축선을 중심으로 캠들의 회전이 발생한다. 유리하게는, 고정 캠들 및 조정 캠은 결합된 캠 프로파일을 형성하고, 상기 캠 프로파일은 고정 캠들과 조정 캠 사이의 상대적인 회전 운동에 근거하여 변경될 수 있다. 특히 유리하게는, 조정 캠이 고정 캠들에 대해 선회되고 조정 캠의 캠 윤곽이 결과적으로 고정 캠 또는 고정 캠들의 캠 윤곽에 대해 변위되거나 변화된 위치를 취하는 (take up) 한, 조정 캠 및 특히 조정 캠 윤곽은 캠 샤프트의 회전 운동을 밸브들의 제어를 위한 병진 운동으로 전달하기 위하여 캠 종동자와 같은 각각의 캠 윤곽과 그에 맞춰 상호 작용하는 탭핑 요소와 접촉하게 된다.

유리하게는, 내부 샤프트의 표면의 표면 변형은 예를 들면 롤링 방법에 의해서 발생되는 재료 융기이다. 따라서, 조정 캠이 배열 섹션에 대한 가압에 의해서, 특히 상기 배열 섹션에서의 마찰 연결에 의해서 내부 샤프트에 조인되어, 내부 샤프트의 회전시 조정 캠의 회전이 또한 발생되는 것이 예측 가능할 수 있다.

본 발명과 관련하여, 캠 샤프트는 적어도 2개의 외부 샤프트 세그먼트들을 포함할 수 있으며, 상기 외부 샤프트 세그먼트 각각에는 고정 캠이 회전 가능하게 고정된 방식으로 배열된다. 결과적으로, 조정 캠은 2개의 고정 캠들에 의해서, 그리고 그에 따라 상기 고정 캠들에 연결된 외부 샤프트 세그먼트들에 의해서 둘러싸이는 것이 유리하다. 유리하게는, 적어도 하나의 고정 캠 및 적어도 하나의 조정 캠, 특히 유리하게는 적어도 2개의 고정 캠들 및 상기 고정 캠들 사이에 배열된 하나의 조정 캠을 포함하는, 특히 개별 외부 샤프트 세그먼트들의 사용에 의한 외부 샤프트용 이런 모듈식 설계 뿐만 아니라 캠 팩의 설계는 유리하게는 조정 가능한 캠 샤프트의 용이한 제작을 가능하게 한다.

또한, 본 발명과 관련하여, 외부 샤프트 세그먼트가 적어도 하나의 원위 쉘 표면 영역을 갖는 것이 가능할 수 있고, 상기 원위 쉘 표면 영역의 외부 직경은 적어도 일부가 나머지 쉘 표면의 외부 직경 보다 치수가 더 작다. 따라서, 유리하게는, 외부 샤프트 세그먼트는 쉘 표면의 영역에서 적어도 원위 단부들 중 하나에서, 그리고 유리하게는 양쪽 원위 단부들에서 삽입 영역을 포함한다. 유리하게는, 이 삽입 영역은 고정 캠을 적어도 일부가 외부 샤프트 세그먼트 위로, 그리고 유리하게는 일부 위로 밀리게 하는 역할을 한다. 유리하게는, 삽입 영역은 실질적으로 연속적으로 감소하는 또는 증가하는 인서트 베벨, 직경 수축부, 리세스, 숄더 또는 비슷한 기하학적 형태의 형태로 설계되고, 이에 따라 보다 작은 치수의 외부 직경은 나머지 외부 샤프트 세그먼트에서 보다 삽입 영역에서 적어도 일부가 형성된다. 또한, 외부 샤프트 세그먼트의 종방향으로 보았을 때의 이들 삽입 영역들 또는 이 삽입 영역의 길이는 고정 캠의 폭에 실질적으로 대응하여 고정 캠이 이 삽입 영역에 대해 유리하게는 전체적으로 배열될 수 있지만 적어도 거의 전체적으로 배열될 수 있고 유리하게는 회전 가능하게 고정된 방식으로 상기 삽입 영역에 의해서 외부 샤프트 세그먼트에 조인될 수 있는 것이 예측 가능할 수 있다.

본 발명과 관련하여, 유리하게는, 조정 캠과 고정 캠은 서로 동심으로 배열되고 고정 캠의 관통 보어는 조정 캠의 관통 보어 보다 치수가 더 큰 것이 예측 가능할 수 있다. 이것은 유리하게는 적어도 하나의 고정 캠 및 하나의 조정 캠으로 구성되는 전체 캠 팩의 조립체가 이 내부 샤프트 상에 재료 융기를 위치시킨 후에 내부 샤프트 위로 밀리게 될 때 특히 유리하다. 유리하게는, 조정 캠의 관통 보어는 내부 샤프트의 외부 직경 또는 원주 직경과 치수가 대략 동일하다. 다른 한편, 고정 캠의 관통 보어는 조립 프로세스 동안 내부 샤프트의 재료 융기를 가로질러 고정 캠 샤프트의 롤링을 가능하게 하기 위하여, 내부 샤프트의 외부 직경 또는 원주 직경 보다, 특히 유리하게는 재료 융기 또는 롤링의 외부 직경 보다 치수가 더 크다. 유리하게는, 고정 캠의 관통 보어는, 특히 압입에 의해서, 유리하게는 마찰 연결을 발생시킴으로써 외부 샤프트 세그먼트에 대한 고정 캠의 확실한 배열을 가능하게 하기 위하여, 외부 샤프트 세그먼트의 외부 직경 또는 원주 직경과 거의 동일하다. 조정 캠과 내부 샤프트 사이 뿐만 아니라 고정 캠과 외부 샤프트 세그먼트 사이의 마찰 연결들의 사용으로 인하여, 조정 가능한 캠 샤프트의 쉽고 경제적이며 신뢰할 수 있는 제작 및 내구성있는 사용이 가능하다.

본 발명의 제 1 양태에 따른 조정 가능한 캠 샤프트의 제조 방법에 대해 이미 설명된 모든 이점들이 설명 된 조정 가능한 캠 샤프트에 존재한다.

본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트의 실시 형태들은 도면들에 의해서 이하에서 보다 밀접하게 설명될 것이다. 매번 개략적으로 도시된다.

도 1 은 조정 가능한 캠 샤프트의 일 실시 형태의 사시도이고,
도 2 는 본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트의 일 실시 형태의 측단면도이고,
도 3 은 도 2 에 도시된 바와 같은 절개부 (C) 의 확대 측단면도이고,
도 4 는 본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트의 캠 팩의 일 실시 형태의 사시도이고,
도 5 는 본 발명에 따른 캠 샤프트의 캠 팩의 일 실시 형태의 측단면도이고,
도 6 은 제 1 배열로의 캠 팩을 도시하는 본 발명에 따른 캠 샤프트의 일 실시 형태로부터의 절개부의 사시도이고, 그리고
도 7 은 캠 팩의 제 2 배열로 본 발명에 따른 캠 샤프트에 대한 도 7 에서 도시된 절개부의 사시도이다.

동일한 기능 및 작동 모드를 갖는 요소들은 매번 도 1 내지 도 7 에서 동일한 도면 번호들로 제공된다.

도 1 은 본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 의 일 실시 형태의 사시도를 도시한다. 캠 샤프트 (1) 는 내부 샤프트 (2) 뿐만 아니라 2개의 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 을 포함한다. 각각의 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 는 원위 쉘 표면 영역 (12) 에 형성된 적어도 하나의 삽입 영역 (10) 을 포함한다. 도 1 의 전형적인 실시 형태에 도시된 바와 같이, 고정 캠들 (7.1, 7.2) 은 캠 팩 (4.1, 4.2) 의 일부이며, 캠 샤프트 (1) 는 복수의 이런 캠 팩들 (4.1, 4.2) 을 갖는 것이 가능할 수 있다. 각각의 캠 팩 (4.1, 4.2) 은 제 1 고정 캠 (7.1) 및 제 2 고정 캠 (7.2) 을 포함하고, 2개의 고정 캠들 (7.1, 7.2) 사이에는 조정 캠이 배열된다. 유리하게는, 내부 샤프트 (2) 는 도 1 에 도시된 고정 캠 (B_F) 의 관통 보어 뿐만 아니라 여기에 도시되지 않은 조정 캠 (8) 의 관통 보어를 통하여, 그리고 여기에 도시되지 않은 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 의 대응하는 관통 보어를 통하여 연장된다. 고정 캠들 (7.1, 7.2) 및 조정 캠 (8) 의 배열은 특히 도 2 및 도 3 에서 설명될 것이다.

도 2 및 도 3 은 본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 의 일 실시 형태의 측단면도를 도시하고, 도 3 은 도 2 에 도시된 영역 (C) 의 확대도를 도시한다. 본 발명에 따른 캠 샤프트 (1) 의 일 실시 형태의 도 2 에서 도시된 섹션은 제 1 고정 캠 (7.1) 및 제 2 고정 캠 (7.2) 뿐만 아니라 상기 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 사이에 배열된 조정 캠 (8) 을 갖는 적어도 하나의 캠 팩 (4) 을 포함한다. 도 2 및 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 의 관통 보어 (B_F) 는 조정 캠 (8) 의 관통 보어 (B_V) 보다 더 큰 직경을 포함한다. 이런 식으로, 유리하게는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 위한 조립 프로세스 동안 미리 조립된 상태로, 즉 2개의 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 뿐만 아니라 조정 캠 (8) 으로 이루어진 상태로 캠 팩 (4) 을 내부 샤프트 (2) 위로 미는 것이 가능한 반면에, 내부 샤프트 (2) 는 이미 롤링 프로세스의 형태로 표면 변형 (20), 특히 재료 융기를 진행하게 되는 것이 가능할 수 있다. 고정 캠들 (7.1, 7.2) 및 조정 캠 (8) 의 관통 보어들의 상이한 직경들 (B_V, B_F) 에 근거하여, 결과적으로, 특히 캠 팩 (4) 을 내부 샤프트 (2) 위로 밀 때, 특히 제 1 고정 캠 (7.1) 은 내부 샤프트 (2) 의 표면 변형 (20), 특히 재료 융기 (20) 를 가로 질러서 이동되는 반면에, 특히 도시된 화살표 방향 (P) 으로 내부 샤프트 (2) 를 따라서 캠 팩 (4) 의 추가 이동 동안, 조정 캠 (8) 의 관통 보어 (B_V) 의 표면과 내부 샤프트 (2) 의 재료 융기 (20) 또는 표면 변형 (20) 사이에 접촉이 발생되는 것이 보장된다. 유리하게는, 이것은 조정 캠 (8) 과 내부 샤프트 (2) 사이의 마찰 연결을 가능하게 한다. 표면 변형 (20) 을 갖는 내부 샤프트 (2) 의 배열 섹션 (21) 에서의 조정 캠 (8) 의 배열과 내부 샤프트 (2) 상에 캠 팩 (4) 의 장착 후, 유리하게는 제 1 외부 샤프트 세그먼트 (3.1) 및 제 2 외부 샤프트 세그먼트 (3.2) 가 내부 샤프트 (2) 위로 밀리게 되는 것이 가능할 수 있다. 또한, 장착 방향에 따라 제 1 외부 샤프트 세그먼트 (3.1 또는 3.2) 가 캠 팩 (4) 의 배치 전에도 내부 샤프트 (2) 위로 이미 밀리게 되는 것이 가능할 수 있다.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 2개의 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 은 양쪽 원위 단부들 (12), 특히 원위 쉘 표면 영역들 (12) 에서 삽입 영역 (10) 을 갖는 것이 유리하다. 이런 삽입 영역은, 예를 들면, 숄더, 인서트 베벨, 리세스 또는 슬롯, 또는 쉘 표면을 기하학적으로 변화시키는 비슷한 형태의 형태로 설계될 수 있다. 유리하게는, 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 의 외부 직경 및 특히 원주 직경은 도면 부호 Db 로 표시되는 바와 같이, 외부 샤프트 세그먼트의 나머지 영역에서 보다, 도면 부호 Da 로 표시되는 바와 같이, 삽입 영역들 (10) 의 영역에서 보다 작은 직경을 포함한다. 삽입 영역들 (10) 의 형상 및 크기 또는 기하학적 구성은 본 발명과 관련하여 특정한 기하학적 형상으로 제한되지 않을 것이다. 대신에, 삽입 영역들 (10) 은 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 과 각각의 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 사이의 마찰 연결을 유리하게 보장하도록 설계되어야 한다. 유리하게는, 각각의 외부 샤프트 세그먼트 (3.1 또는 3.2) 의 삽입 영역 (10) 은 또한 외부 샤프트 세그먼트 (3.1 또는 3.2) 위로 캠 팩 (4) 또는 캠 팩 (4) 의 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 이 너무 멀리 배치되거나 밀리는 것을 방지하는 역할을 한다.

본 발명과 관련하여, 표면 변형 (20) 을 발생시키도록 내부 샤프트 (2) 의 롤링 및 특히 내부 샤프트 (2) 의 표면 처리가 발생하기 전에 내부 샤프트 (2) 위로 외부 샤프트 세그먼트 (3.1 또는 3.2) 를 먼저 밀거나 장착하는 것도 또한 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 캠 샤프트를 생성하는 방법에서, 예를 들면, 자동 캠 배치 기계장치 상의 척에 수용되는 내부 샤프트 (2) 위로 제 1 외부 샤프트 세그먼트 (3.1) 를 먼저 미는 것이 가능할 수 있다. 그 후에, 내부 샤프트 (2) 의 표면 상에 재료 융기 (20) 를 생성하기 위하여, 내부 샤프트 (2) 의 롤링이 발생할 수 있다. 또 다른 단계에서, 바람직하게는 고정 캠 (7.1) 사이에 나사 결합되거나 또는 배열된 조정 캠 (8) 을 갖는 캠 팩 (4) 을 내부 샤프트 (2) 에 장착하여 제 1 고정 캠 (7.1) 과 제 1 외부 샤프트 세그먼트 (3.1) 사이에서 뿐만 아니라 조정 캠 (8) 과 내부 샤프트 (2) 의 표면 변형 (20) 또는 재료 융기 (20) 사이에서 마찰 연결이 발생되는 것이 가능할 수 있다. 또 다른 후속 단계에서, 특히 삽입 영역 (10) 이 캠 팩 (4) 의 제 2 고정 캠 (7.2) 에 압입 연결되도록 제 2 외부 샤프트 세그먼트 (3.2) 는 내부 샤프트 (2) 위로, 그리고 이것이 내부 샤프트 (2) 위로 캠 팩 (4) 의 영역 내로 충분히 멀리 밀리게 되는 것이 가능할 수 있다. 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 또는 3.2) 과 조정 캠 (8) 의 접촉을 방지하기 위하여 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 과 조정 캠 (8) 사이에 간격이 존재하는 것이 가능할 수 있다. 유리하게는, 이것은 외부 샤프트 또는 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1, 3.2) 과 내부 샤프트 (2) 사이에서, 그리고 특히 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 과 조정 캠 (8) 사이에서 이동 중에 마찰을 방지할 것이다. 고정 캠 (7.1, 7.2) 이 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1, 3.2) 위로 너무 멀리 밀리는 것은, 예를 들면, 도 3 에 도시된 바와 같은 제한 요소 (9) 에 의해서 유리하게 방지된다. 이런 제한 요소 (9) 는 유리하게는 삽입 영역 (10) 의 일부이고 실질적으로 - 적어도 일부가 - 반경 방향으로 연장되는 벽을 포함한다.

도 4 는 본 발명에 따른 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 의 요소인 캠 팩 (4) 의 실시 형태의 사시도를 도시한다. 캠 팩 (4) 은 제 1 고정 캠 (7.1) 및 제 2 고정 캠 (7.2) 을 포함하고, 이들 고정 캠들은 조정 캠 (8) 을 둘러 싼다. 유리하게는, 조정 캠 (8) 은 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 과 동일한 캠 윤곽을 포함하고, 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 에 동심으로 장착되어 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 에 대한 조정 캠 (8) 의 이동시, 특히 도 4 에 도시된 바와 같이, 공통 회전 축선 (D) 을 중심으로 한 캠들 (7.1, 7.2, 8) 의 회전이 발생할 수 있다. 유리하게는, 조정 캠 (8) 은 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 에 대해 이동가능하도록 설계된다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 의 관통 보어 (B_F) 뿐만 아니라 조정 캠 (8) 의 관통 보어 (B_V) 는 각각 적어도 일부가 구조화된 표면 (30 또는 31) 을 포함하고, 상기 구조화된 표면은 서로 동일하거나 또는 또한 서로 상이하게 설계될 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 도 3 에서 도시된 바와 같이, 이런 구조화된 표면 (30, 31) 에 근거하여, 고정 캠들 (7.1, 7.2) 과 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 및 3.2) 의 표면들 사이에서 뿐만 아니라 조정 캠 (8) 과 내부 샤프트 (2) 의 표면 사이에서 마찰 연결이 최적화된다. 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 은 유리하게는 베이스 영역 (7.3) 에서 함께 조인되고, 그리고 결과적으로 2개의 캠 프로파일들로 이루어진 고정 캠을 형성한다. 서로에 대한 고정 캠들의 이런 배열은 또한 본 발명과 관련하여 이중 앤빌이라 불린다. 결과적으로, 서로 이격된 개별 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 의 캠 윤곽들 사이에 리세스가 형성되고, 상기 리세스 내에서 조정 캠 (8) 이 포위된다. 하지만, 단지 하나의 조정 캠 (8) 및 하나의 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 을 배열하는 것이 또한 가능할 수 있다. 유리하게는, 이 경우에, 적어도 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 및/또는 조정 캠 (8) 은 슬리브 (여기서 미도시) 에 압입될 수 있고, 그리고 이 슬리브는 유리하게는 마찰 연결을 이용하여 적어도 하나의 외부 샤프트 세그먼트 (3.1 또는 3.2) 또는 내부 샤프트 (2) 에 작동 가능하게 연결되거나 연결될 수 있다.

도 5 는 캠 팩 (4) 의 일 실시 형태의 측단면도를 개략적으로 도시한다. 유리하게는, 도 5 에 도시된 캠 팩 (4) 은 제 1 고정 캠 (7.1) 및 여기서 도시하지 않은 제 2 고정 캠 (7.2) 을 포함하며, 이들 사이에 조정 캠 (8) 이 배열된다. 특히 도 5 에 또한 도시된 바와 같이, 조정 캠 (8) 은 관통 보어 (B_V) 를 포함하고, 상기 관통 보어는 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 의 관통 보어 (B_F) 보다 치수가 더 작다. 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 또는 이중 앤빌로서 설계된 고정 캠 요소는 조정 캠 (8) 과 동일한 회전 축선 (D) 을 중심으로 이동될 수 있으므로 결과적으로 고정 캠들 (7.1, 7.2) 및 조정 캠 (8) 은 이들의 회전 축선 (D) 에 대해 서로 동심으로 또는 동축으로 배열된다. 또한, 조정 캠 (8) 은 클리어런스 (11) 를 포함하고, 상기 클리어런스 내부로 이중 앤빌 고정 캠의 베이스 영역 (7.3) 의 전이 영역 (7.4) 이 안내된다. 조정 캠 (8) 의 클리어런스 (11) 에 근거하여, 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 에 대한 조정 캠 (8) 의 회전이 가능하다. 유리하게는, 이 클리어런스 (11) 는 또한 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1, 3.2) 중 적어도 하나에 내부 샤프트 (2) 를 장착하는 역할을 한다.

고정 캠들 (7.1 및 7.2) 에 대한 조정 캠 (8) 의 이동 또는 회전 운동, 특히 캠 팩 (4) 의 이동은 도 6 및 도 7 에서 유리하게 도시된다. 따라서, 도 6 은 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 에 대한 회전 운동을 진행하지 않는 조정 캠 (8) 을 포함하는 제 1 배열에서의 캠 팩 (4) 을 갖는 본 발명에 따른 캠 샤프트 (1) 의 실시 형태의 절개 사시도를 개략적으로 도시한다. 결과적으로, 캠 팩 (4) 은 편평한 캠 윤곽을 포함한다. 외부 샤프트 또는 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1 또는 3.2) 에 대한 내부 샤프트 (2) 의 회전 운동에 따라, 고정 캠 (7.1 또는 7.2) 에 대한 조정 캠 (8) 의 회전 운동이 결과적으로 발생한다. 이런 식으로, 캠 팩 (4) 은 특히 도 7 에 도시된 바와 같이 고정 캠들 (7.1 및 7.2) 에 대한 조정 캠 (8) 의 스프레딩을 경험한다. 스프레딩에 근거하여, 전체 캠 팩 (4) 의 캠 프로파일은 결과적으로 변경되고, 상기 캠 프로파일에 의해서 태핑 요소는 흡기 및/또는 배기 밸브들의 설정 또는 조정을 제어한다.

유리하게는, 조정 가능한 캠 샤프트의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법 뿐만 아니라 본 발명의 방법으로 유리하게 제조된 본 발명에 따른 자동차의 조정 가능한 캠 샤프트는 보다 쉽고 보다 경제적인 방식으로 조정 가능한 캠 샤프트의 제조 또는 제작 및 조립을 가능하게 할 것이다. 따라서, 유리하게는, 조정 캠에 내부 샤프트를 연결하기 위하여 핀과 같은 연결 요소를 배열하는 것을 더 이상 필요로 하지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 단일 레이아웃으로 조절 가능한 캠 샤프트의 제조 또는 조립을 가능하게 하고, 개별 요소들, 즉 내부 샤프트 뿐만 아니라 외부 샤프트 세그먼트들, 고정 캠들 및 조절 캠을 갖는 캠 팩은 공통 레이아웃으로 장착될 수 있다는 것이 유리하게 언급되어야 한다. 유리하게는, 이것은 중간 워크피스들의 시간 소모적이고 비용이 많이 드는 운송을 방지하고, 그리고 반 조립된 또는 사전 조립된 캠 샤프트들에 대한 손상을 회피한다. 또한, 유리하게는, 본 발명에 따른 방법에 의해서 그라인딩된 캠들 및 특히 그라인딩된 고정 캠들 및 그라인딩된 조정 캠들이 설치될 수 있다.

1 캠 샤프트
2 내부 샤프트
3.1 제 1 외부 샤프트 세그먼트
3.2 제 2 외부 샤프트 세그먼트
4.1 제 1 캠 팩
4.2 제 2 캠 팩
4 캠 팩
7.1 제 1 고정 캠
7.2 제 2 고정 캠
7.3 베이스 영역
7.4 전이 영역
8 조정 캠
9 제한 요소
10 삽입 영역
11 클리어런스
12 원위 단부/원위 셸 표면 영역
20 표면 변형/재료 융기
21 배열 섹션
30 고정 캠의 구조화된 표면
31 조정 캠의 구조화된 표면
B_F 고정 캠의 관통 보어
B_V 조정 캠의 관통 보어
D 회전 축선
Da 원위 셸 표면 영역의 외부 직경
Db 나머지 셸 표면의 외부 직경
P 화살표 방향

Claims

자동차의 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 제조하는 방법으로서,
상기 캠 샤프트 (1) 는 적어도 하나의 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 고정 캠 (7.1, 7.2) 과, 상기 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 내에서 동심으로 연장되는 내부 샤프트 (2) 에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 조정 캠 (8) 을 포함하고,
상기 방법은 적어도 이하의 단계들:
- 상기 내부 샤프트 (2) 에 상기 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 를 배열하는 단계,
- 적어도 하나의 배열 섹션 (21) 을 발생시키기 위하여 상기 내부 샤프트 (2) 의 표면에 표면 변형 (20) 을 발생시키는 단계,
- 상기 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 의 적어도 하나의 섹션에 상기 고정 캠 (7.1, 7.2) 을 배열하는 단계, 및
- 상기 내부 샤프트 (2) 의 상기 배열 섹션 (21) 에 상기 조정 캠 (8) 을 배열하는 단계를 포함하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 제조하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 표면 변형 (20) 은 재료 융기 (elevation) 에 의해서 발생되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 제조하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 재료 융기는 롤링에 의해서 발생되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 제조하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 적어도 한 항에 있어서,
또 다른 고정 캠 (7.1, 7.2) 은 상기 조정 캠 (8) 에 인접하게 배열되고, 또 다른 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 는 상기 내부 샤프트 (2) 상에서 상기 또 다른 고정 캠 (7.1, 7.2) 에 인접하게 배열되고, 그리고
상기 또 다른 고정 캠 (7.1, 7.2) 은 상기 또 다른 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 에 배열되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 제조하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 고정 캠 (8) 은 상기 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 에 적어도 압입, 또는 형태 끼워 맞춤, 또는 견고한 본딩으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 를 제조하는 방법.
자동차의 조정 가능한 캠 샤프트 (1) 로서,
상기 캠 샤프트는 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 고정 캠 (7.1, 7.2) 과, 상기 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 내에서 동심으로 연장되는 내부 샤프트 (2) 에 회전 가능하게 고정 배열된 적어도 하나의 조정 캠 (8) 을 포함하고,
상기 조정 캠 (8) 은 상기 내부 샤프트 (2) 를 따라서 적어도 일부가 연장되는 상기 내부 샤프트 (2) 의 배열 섹션 (21) 에 적어도 압입 연결되고,
상기 배열 섹션 (21) 은 상기 내부 샤프트 (2) 의 표면의 표면 변형 (20) 을 포함하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1).
제 6 항에 있어서,
상기 조정 캠 (8) 은 2개의 고정 캠들 (7.1, 7.2) 사이에 위치되고, 상기 고정 캠들은 단일 고정 캠 요소들 또는 이중 앤빌 설계의 결합된 고정 캠 요소로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1).
제 6 항 또는 제 7 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 캠 샤프트 (1) 는 적어도 2개의 외부 샤프트 세그먼트들 (3.1, 3.2) 을 포함하고, 상기 외부 샤프트 세그먼트 각각에는 고정 캠 (7.1, 7.2) 이 회전 가능하게 고정된 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1).
제 6 항 내지 제 8 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 외부 샤프트 세그먼트 (3.1, 3.2) 는 적어도 하나의 원위 쉘 표면 영역 (12) 을 포함하고, 상기 원위 쉘 표면 영역의 외부 직경 (Da) 은 적어도 일부가 나머지 쉘 표면의 외부 직경 (Db) 보다 치수가 더 작은 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1).
제 6 항 내지 제 9 항 중 적어도 한 항에 있어서,
상기 조정 캠 (8) 과 상기 고정 캠 (7.1, 7.2) 은 서로 동심으로 배열되고, 그리고
상기 고정 캠 (7.1, 7.2) 의 관통 보어 (B_F) 는 상기 조정 캠 (8) 의 관통 보어 (B_V) 보다 치수가 더 큰 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 캠 샤프트 (1).