KR100232079B1 - 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부분 방식의 다이캐스팅 주조공법을 적용하여서 기포발생을 배제하면서 치수관리를 양호하게 이룸과 동시에, 가공성이 향상되어 외관이 미려하도록 하는 것으로서, 종래에는 내부의 기포를 줄이기 위한 입구 또는 제품을 1/4까지 저속으로 충진한 후, 나머지 행정에서는 고속으로 충진 증압하고 베인펌프하우징의 베인펌프 주조시에 주조결합을 위하여 두께차이가 큰 부분에 강제 기압에 의한 부분 가압 방식을 채택하여 여분의 용탕을 보급하도록 구비하여서 부분가압방식의 다이캐스팅 주조 공법을 알루미늄하우징을 성형함으로 대부분의 완성치수를 소재 성형만으로 완성할 수 있어 미려감을 얻을 수 있으며, 그 가공성을 향상시키게 하고, 내부 기포발생을 억제하면서 생산성을 향상시키는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조 공법이 제공되는 특징이 있다.

Description

자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법

본 발명은 자동차의 파워스티어링 베인 펌프 하우징을 개량한 것으로서, 더욱 상세하게는 부분 방식의 다이캐스팅 주조 공법을 적용하여서 기포발생을 배재하면서 치수관리를 양호하게 이룸과 동시에 가공성이 향상되어 외관이 미려토록 하는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 주행방향을 임의로 전환하기 위하여 조향장치가 있으며, 최근에는 가볍고 신속한 조향조작의 요구에 대응하기 위하여 동력조향(Power Steering)이 사용되고 있다.

이러한 파워스티어링은 베인 펌프가 적용되어 구성되고 있으며, 이 베인 펌프는 크랭크축에서 전달된 동력을 풀리를 통해 하우징 양단에 지지 회전되는 샤프트로 전달되며, 샤프트에 의해 회전하는 로터와 흡입측 커버와 토출측 사이드 플레이트를 내장하고, 커버측 다우얼핀에 의해 캠링과 내장부품들이 위치 결정되며 커버에 의해 밀폐되어 지는 베인 펌프의 하우징으로 구비되고 있다.

이러한 베인 펌프의 하우징은 중력주조공법으로 알루미늄 하우징을 성형함으로서 유로홀 중의 세부형상이 미성형 상태를 이루게 되는데, 홀 가공등 대부분의 형상을 가공하여 완성하므로 가공성이 나쁘게 된다.

그리고, 주철 가공하여 사용되어 오다가 가공 코스트(Cost) 및 중량 감소를 위하여 알루미늄제로 변경하고, 유로형상 등의 구조가 복잡하여 중력주조에 의해 제조한 후 가공하여 사용하여 왔으나, 두께차이가 큰 부분의 주조결함을 방지하기 위하여 압탕(Riser)을 설치함으로서, 제품의 회수율이 저하되고, 응고 완료까지의 사이클 타임이 길고 자동화가 곤란하며 또한 가공량이 많으므로 가공 공정이 길어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 부분 가압방식의 주조공법을 채택하여서 치수정밀도를 높이고, 자동화가 가능해지며, 또한 주조결함 및 기포발생을 방지하고, 가공성을 향상시키는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 다이캐스팅에 의한 베인펌프하우징의 주조공법에 있어서, 내부의 기포를 줄이기 위한 금형의 캐비티(제품에 해당되는 공간) 입구 또는 제품의 1/4 까지 저속으로 충진한 후, 나머지 행정에서는 고속으로 충진 증압하는 한편, 베인 펌프 하우징의 베인 펌프 주조시에 주조결함을 방지하기 위하여 두께 차이가 큰 부분에 강제 가압에 의한 부분 가압방식을 채택하여 여분의 용탕을 수축이 일어나는 두꺼운 부분으로 강제 보급하는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법을 제공하는 특징이 있다.

제1도는 본 발명에 의한 파워스티어링 베인 펌프의 전체 구성 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 베인 펌프 하우징의 주조상태를 보인 요부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징 12 : 가압부

14 : 공냉홀

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 따라서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 파워스티어링 베인 펌프의 전체 구성단면도이고, 제2도는 본 발명에 의한 베인 펌프 하우징의 주조상태를 보인 요부 단면도로서, 이들 도면을 참고하면, 본 발명의 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법은 다이캐스팅에 의한 베인 펌프 하우징의 주조 공법이 채택된다.

즉, 베인펌프하우징(10)의 주조시에 가압 프레스를 이용 용탕을 금형내에 강제로 주입시킴에 있어 제품 내부의 기포를 줄이기 위하여 금형의 캐비티 입구 또는 제품의 1/4까지 저속으로 충진하며, 탕도를 포함한 캐비티의 대기 공기를 금형 밖으로 방출시킨 후, 나머지 행정에서는 고속으로 충진 증압을 이루게 한다.

또한, 베인펌프하우징의 베인펌프 주조시에 주조결함을 방지하기 위하여 두께 차이가 큰 부분에 강제 가압에 의한 부분가압 방식을 채택하여 여분의 용탕을 수축이 일어나는 두꺼운 부분으로 강제 보급하도록 하고 있으며, 이것을 하우징(10)의 일측에서 가압되는 가압봉(12)의 가압에 의한 주입 방향이 30° ~ 100° 으로 벌어지도록 부분가압을 이루게 하면 가장 바람직하다.

그리고, 주입온도는 알루미늄의 용해온도 범위인 655℃~680℃로 하고, 부분가압시에는 제품의 두께가 얇은 부위는 응고되고, 두꺼운 부분은 액으로 공존하는 시간이 용탕 충진완료 후 1.5~3초(Sec) 내에 강제(유압)부분 가압을 이루게 하고, 상기 가압봉(12)으로 가압되는 가압부의 직경은 Ø12~13㎜로 하고, 소착 및 가압봉(12)의 운동성을 고료하여 공냉홀(14)을 구비하여 이루게한다.

여기서, 상기 655℃~680℃는 알루미늄의 용해온도 이고, 가압봉으로 부분가압하는 1.5~3초 내는 상기 용탕이 수축되어 응고되기 전 액으로 공존하고 있는 시간내 이다.

이와 같은 본 발명은 다이캐스팅에 의한 베인 펌프 하우징을 주조하게 되는데, 입구 또는 제품의 1/4까지 저속으로 충진한 후, 나머지 행정에서는 고속으로 충진 증압하여 내부의 기포를 줄일 수 있으며, 베인 펌프 하우징(10)의 베인 펌프 주조시에 주조결합을 위하여 두께차이가 큰 부분에 강제 가압에 의한 부분가압 방식을 채택하여 여분의 용탕을 보급할 수 있게 한다.

또한, 제2도에서와 같이 하우징(10)의 일측에서 가압되는 가압봉(12)의 가압에 의한 주입방향이 30° ~100°로 벌어지도록 부분가압을 이루게 하여서 가압에 의한 기밀효과를 높여주며, 충진효과를 상승시키게 하고, 주입온도는 알루미늄의 용해온도 범위인 655℃~680℃로 하고, 부분 가압시에는 제품의 두께가 얇은 부위는 응고되고, 두꺼운 부분은 액으로 공존하는 시간이 용탕 충진 완료 후 1.5~3초(Sec) 내에 강제(유압) 부분가압하여 양호한 성형상태를 이루게 한다.

그리고, 상기 가압봉(12)으로 가압되는 가압부의 직경은 Ø12~13㎜로 하고, 소착 및 핀의 운동성을 원활하도록 하여 주조시의 간편한 작업을 이루게 함과 동시에, 공냉홀(14)을 구비하여 주조시에 공기 빼기는 물론, 작업성이 편리하도록 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 부분가압방식의 다이캐스팅주조 공법으로 알루미늄하우징을 성형하므로, 대부분의 완성치수를 소재 성형만으로 완성할 수 있어 미려감을 얻을 수 있으며, 그 가공성을 향상시키게 하고, 내부기포발생을 억제하면서 생산성을 향상시키는 효과가 제공된다.

Claims (4)

1. 다이캐스팅에 의한 베인펌프하우징의 주조공법에 있어서, 가압 프레스를 이용 용탕을 금형내에 강제로 주입시킴에 있어 금형의 캐비티 입구 또는 제품의 1/4까지 저속으로 충진하며, 탕도를 포함한 캐비티의 대기 공기를 금형 밖으로 방출시킨 후, 나머지 행정에서는 고속으로 충진 증압하는 한편, 두께차이가 큰 부분에는 가압봉을 이용하여 강제로 부분 가압하여 여분의 용탕을 수축이 일어나는 두꺼운 부분에 강제로 보급함을 특징으로 하는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법.
2. 제1항에 있어서, 가압봉의 부분 가압에 의한 주입방향은 30° ~100°로 벌어지도록 부분 가압함을 특징으로 하는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법.
3. 제1항에 있어서, 부분 가압시 제품의 두께가 얇은 부위는 응고되고, 두꺼운 부분은 액으로 공존하는 상태인 용탕 충진 완료 후, 1.5~3초 내에 강제 부분가압 함을 특징으로 하는 자동차용 파워스티어링 메인 펌프 하우징 주조공법.
4. 제1항에 있어서, 상기 가압봉으로 부분 가압되는 가압부의 직경은 Ø 12~13㎜로 하고, 소착 및 핀의 운동성을 고려하여 공냉홀을 구비함을 특징으로 하는 자동차용 파워스티어링 베인 펌프 하우징 주조공법.

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