KR100348272B1 - 솔리드형 구동축의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조방법 및 제조장치를 개선하여 제조공정에 소요되는 시간을 단축시킴과 더불어 제조시 사용되는 장치의 수를 줄여 제조비용을 감소시키도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명의 제1 형태는, 솔리드형 축부재를 단조하여, 둘레부를 형성시킴과 동시에 일끝단면의 중심부에 홀을 형성시키는 단조가공단계와; 상기 축부재를 절삭하여 세레이션 및 외장을 형성시키는 절삭가공 단계와; 상기 세레이션부와 상기 홀부를 바이트에 고정하여 상기 축부재의 둘레부를 연삭시키는 연마가공 단계가 포함되어 이루어진 솔리드형 구동축의 제조방법을 제공한다.

그리고 본 발명의 제2 형태는, 솔리드형 축부재를 단조하여, 상기 축부재의 일끝단면 중심부에 홀을 형성시키기 위해, 상기 홀이 형성되는 위치부에 상응하는 금형 내벽부에 돌출부를 형성시켜서 이루어진 솔리드형 구동축의 제조장치를 제공한다.

Description

솔리드형 구동축의 제조방법 및 제조장치{Methode and Device for manufacturing a solid-type driving shaft}

본 발명은 구동축에 관한 것으로서, 더 상세하게는 솔리드형 구동축의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 구동축은, 모터에서 발생된 동력을 회전체에 전달하는 것으로서, 세탁기등 구동을 요하는 곳에 필수적인 부품이며, 특히 구동축이 회전될 때 발생되는 진동이나 소음등을 줄이기 위해 상기 구동축의 제조기술이 날로 증가됨과 더불어 제조공정이 단순화되고 있는 추세에 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 솔리드형 구동축 제조방법은, 솔리드형 축부재(10)를 준비하는 단계와, 상기 축부재를 단조 가공하여 축 둘레를 형성시키는 단계와, 단조 가공하여 형성된 축을 절삭 가공하여 외장 및 세레이션(12)을 형성시키는 단계와, 상기 축의 일단면에 홀(11)을 형성시키는 단계와, 상기 세레이션부(12)에 바이트(도시생략)를 물리고 일단에 형성된 홀(11)에 고정핀(21)을 삽입하는 단계와, 상기 바이트를 회전시켜 상기 축의 외주면을 연마 가공하는 단계가 순차적으로 진행된다.

상기와 같이 진행되는 종래 솔리드형 구동축 제조방법을 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첫째, 솔리드형 구동축을 제조하기 위해서는 솔리드형 축부재(10)를 준비하고 제조장치인 프레서, 절삭기, 연마기를 준비한다.

둘째, 상기 솔리드형 축부재(10)가 상기 프레서에 의해 가압되도록 프레서 선반에 위치한 금형(도 2의 30참조)에 안착시킨 후, 상기 프레서에 동력을 인가시키면 상기 축부재는 프레서의 가압력(P)에 의해 압축되면서 축 둘레부가 형성됨과 함께 소정부가 돌출된다.

셋째, 상기 축의 일단부가 세탁날개와 같은 회전체에 체결되도록 상기 축 둘레부의 일단에 세레이션(12)를 형성시킴과 동시에 와셔 등이 삽입될 수 있도록 홈(13)을 형성시키기 위해, 상기 절삭기(도시생략)를 이용하여 상기 축부재를 가공한다.

넷째, 제품적용시, 구동축이 타부재(도시생략) 사이에서 원활하게 회전되도록 상기 타부재에는 오일리스 베어링(도시생략) 등이 장착될 수 있는데, 이때 상기 축 둘레부의 거칠기 정도가 크게 되면, 축 회전시 축과 타부재 사이에서 심한 소음이 발생됨과 동시에 축이 회전중심을 이탈하게 되어 큰 진동이 발생하게 된다. 이를 막기 위해 상기 축 둘레부를 연마 가공하여야만 한다.

즉, 상기 연마가공을 하기 위해서는 상기 축을 정확하게 셋팅시켜야 한다. 만약 셋팅 위치가 조금이라도 틀어지면, 연마시 축 둘레부가 경사지게 되어 상기한 소음이나 진동을 오히려 더 발생시키게 되는 결과를 초래하게 된다.

따라서, 상기 축을 정확하게 셋팅시키기 위해, 상기 축 중 일단에 형성된 세레이션부(12)에는 바이트(도시생략)를 물리고, 타단은 회동 가능하게 고정체(20)에 연결되도록 하여야 한다.

이때 상기 일단이 상기 바이트에 의해 회전될 때, 상기 타단이 유동되지 못하도록 상기 고정체의 고정핀(21)을 상기 타단에 연결시키기 위해, 상기 타단면 중 회전중심부에 홀(11)을 형성시킨다.

여기서, 상기 홀(11)을 형성시키기 위해서는, 우선 상기 축이 세레이션부(12)를 바이트(도시생략)에 고정하고, 절삭용 핀부재(도시생략)를 상기 축의 타단면 중 회전중심에 안착시켜, 상기 바이트를 회전시킴과 동시에 상기 절삭용 핀부재를 전진시키면, 상기 축의 타단면에는 홀이 형성된다.

다섯째, 상기 세레이션부(12)에 상기 바이트를 물리고, 상기 홀(11)에 상기고정핀을 삽입시켜 상기 바이트를 회전시키면 상기 축이 회전됨과 동시에 상기 연마기의 연마칩(도시생략)이 상기 축 둘레부에 닿으면서 축의 둘레면이 연삭된다.

따라서 상기한 바와 같이 상기 구동축과 상기 타부재 사이에서 발생되는 소음 및 진동이 상당히 줄어들게 된다.

하지만, 상기한 종래 솔리드형 구동축 제조방법은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

상기한 연마가공을 하기 위해, 상기 축의 타단에 홀(11)을 형성시키기 위한 공정시간이 많이 소요된다.

즉, 바이트에 상기 축을 고정할 때와, 상기 축의 타단면에 상기 절삭용 핀부재를 정확하게 안착시킬 때 과다한 시간이 소요되는 문제점이 있다.

그리고 바이트, 절삭용 핀부재, 셋팅지점 체크기등 많은 제조장치가 필요함에 따라 제조비용이 상승되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 제조방법 및 제조장치를 개선하여 제조공정에 소요되는 시간을 단축시킴과 더불어 제조시 사용되는 장치의 수를 줄여 제조비용을 감소시키는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 솔리드형 축의 제조방법을 나타낸 플로우 차트.

도 2는 종래기술에 따른 단조가공시 사용되는 금형을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 솔리드형 축의 제조방법을 나타낸 플로우 차트.

도 4는 본 발명에 따른 단조가공시 사용되는 금형을 나타낸 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 축부재 11: 홀

12: 세레이션 100: 금형

110: 돌출부

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 형태는, 솔리드형 축부재를 단조하여, 둘레부를 형성시킴과 동시에 일끝단면의 중심부에 홀을 형성시키는 단조가공단계와; 상기 축부재를 절삭하여 세레이션 및 외장을 형성시키는 절삭가공 단계와; 상기 세레이션부와 상기 홀부를 바이트에 고정하여 상기 축부재의 둘레부를 연삭시키는 연마가공 단계가 포함되어 이루어진 솔리드형 구동축의 제조방법을 제공한다.

그리고 본 발명의 제2 형태는, 솔리드형 축부재를 단조하여, 상기 축부재의 일끝단면 중심부에 홀을 형성시키기 위해, 상기 홀이 형성되는 위치부에 상응하는 금형 내벽부에 돌출부를 형성시켜서 이루어진 솔리드형 구동축의 제조장치를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 솔리드형 축의 제조방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 4는 본 발명에 따른 단조가공시 사용되는 금형을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 제1 형태는, 도 4에 도시된 바와 같이, 솔리드형 구동축의 제조방법에 관한 것으로서, 제조방법의 순서는 다음과 같다.

첫째, 솔리드형 구동축을 제조하기 위해서는 솔리드형 축부재(10)를 준비하고 제조장치인 프레서, 절삭기, 연마기를 준비한다.

둘째, 상기 솔리드형 축부재가 상기 프레서(도시생략)에 의해 가압되도록 프레서 선반에 위치한 금형(도 4의 100참조))에 안착시킨 후, 상기 프레서에 동력을 인가시키면 상기 축부재는 프레서의 가압력(P)에 의해 압축되면서 축 둘레부가 형성됨과 함께 소정부가 돌출된다.

이때, 본 발명의 제2 형태인 솔리드형 축부재의 제조장치인 금형(100)은 다음과 같이 형성되어 있기 때문에, 상기 축부재(10)가 프레서의 가압력(P)에 의해가압되면서 축부재 일단의 중심부에 홀(11)이 형성된다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 금형(100)에는, 상기 홀(11)이 형성되는 위치에 상응되도록 돌출부(110)가 형성되어 있기 때문에, 상기 프레서의 가압력(P)에 의해 상기 돌출부는 축부재 일단의 중심부에 삽입되어 홀을 형성시키게 된다.

셋째, 상기 축의 일단부가 세탁날개와 같은 회전체에 체결되도록 상기 축 둘레부의 일단에 세레이션(12)를 형성시킴과 동시에 와셔 등이 삽입될 수 있도록 홈(13)을 형성시키기 위해, 상기 절삭기(도시생략)를 이용하여 가공한다.

넷째, 제품적용시, 구동축이 타부재 사이에서 원활하게 회전되도록 상기 타부재에는 오일리스 베어링(도시생략) 등이 장착될 수 있는데, 이때 상기 축 둘레부의 거칠기 정도가 크게 되면, 축 회전시 축과 타부재 사이에서 심한 소음이 발생됨과 동시에 축이 회전중심을 이탈하게 되어 큰 진동이 발생하게 된다. 이를 막기 위해 상기 축 둘레부를 연마 가공하여야만 한다.

또한, 상기 연마가공을 하기 위해서는 상기 축을 정확하게 셋팅시켜야 하는데, 만약 정확하게 셋팅되지 않고 연마가공이 진행되면 축부재의 둘레부가 전체적으로 구배지게 되어, 불량이 초래된다.

즉, 구배진 축이 제품에 적용되면 베어링과 같은 타부재(도시생략)에 정확하게 안착되지 못할뿐더러 안착되더라도 타부재와 선접촉될 가능성이 크므로 정확하게 동력전달을 할 수 없게된다.

이를 위해, 상기 축 중 일단에 형성된 세레이션부(12)에는 바이트를 물리고, 타단은 회동 가능하게 고정체(20)에 연결시키되, 정확하게 연삭칩(도시생략)의 진행방향과 수평을 이루도록 하여야 한다.

여기서, 상기 연삭칩은 상기 축부재의 둘레를 연삭하도록 칼날형상을 하고, 상기 바이트는 외부 동력을 인가 받아 회전할 수 있으며, 상기 고정체(20)는 바이트 회전시 상기 축이 원활하게 회전되도록 상기 축의 타단을 원활하게 지지하는 지지체이다.

따라서, 상기 축부재의 세레이션부(12)를 상기 바이트에 물리고, 이미 단조가공에 의해 형성된 축부재의 홀(11)을 상기 고정체의 고정핀(21)에 삽입시킴에 따라 상기 연마칩의 이동방향과 상기 축의 중심이 수평을 이루게 된다. 그 후 상기 바이트를 회전시키면 상기 축이 회전됨과 동시에 상기 연마기의 연마칩이 상기 축 둘레부에 닿으면서 축의 둘레면이 연삭된다.

한편, 이미 언급된 바 있듯이, 본 발명의 제2 형태는 솔리드형 축부재의 제조장치에 관한 것으로서, 제조장치인 금형(100)은 다음과 같이 이루어진다.

상기 금형(100)은 프레서의 가압력(P)을 받아 솔리드형 축부재(10)를 단조 가공시켜 축의 둘레를 형성시킴과 동시에 상기 축부재의 일끝단면 중심부에 홀(11)을 형성시키는데, 이를 위해, 상기 홀이 형성되는 위치부에 상응하도록 금형 내벽부에 돌출부(110)가 형성되어 이루어진다.

이와 더불어, 상기 돌출부(110)는 가운데가 뾰족하고 머리가 달린 못 형상을 취함이 바람직할 것이다.

그 이유는, 연마가공시 축부재(10)의 정확한 셋팅이 중요한데, 만약 돌출부가 뾰족하지 않게 되면, 셋팅 위치의 틀어질 확률이 그 만큼 커지기 때문이다.

즉, 연마가공시 축부재(10)의 둘레부가 구배지게 되어, 구배진 축이 제품에 적용되면 타부재에 정확하게 안착되지 못할뿐더러 안착되더라도 타부재와 선접촉될 가능성이 크므로 정확하게 동력을 전달할 수 없기 때문이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 단조가공시 사용되는 금형 자체에 돌출부가 형성되어 있어, 종래와 같이 축부재의 타단에 홀을 형성시키기 위한 별도의 공정을 필요로 하지 않게 된다.

따라서, 홀을 형성시키기 위해 별도의 절삭가공 없이도 단조가공시 홀이 형성되므로, 전체적인 공정시간이 단축됨에 따라 제품생산의 대량화는 물론 절삭가공에 따른 불량률이 현저하게 감소되는 효과가 있다.

또한, 종래기술과 같이, 절삭가공에 의해 홀을 형성시키게 되면, 바이트에 축을 고정할 때와, 축의 타단면에 절삭용 핀부재를 안착시킬 때 정밀한 가공을 요하게 되므로, 과다한 시간이 소요되는 반면, 본 발명은 단지 금형에 형성된 돌출부에 의해 홀이 형성되므로, 금형가공의 장점인 대량생산이 가능하고, 불량률이 감소되는 효과가 있다.

그리고 본발명은 홀을 형성시키기 위해 단조가공시 사용되는 금형에 돌출부를 형성시켜 가압하므로, 홀을 형성시키기 위한 별도의 제조장치가 필요없다.

따라서, 제조장치의 수가 줄어들어 비용이 감소되는 효과가 있다.

또한, 발명의 상세한 설명에 언급한 모든 효과를 다 포함한다.

Claims (3)

1. 솔리드형 축부재를 단조하여, 둘레부를 형성시킴과 동시에 일끝단면의 중심부에 홀을 형성시키는 단조가공단계와;

   상기 축부재를 절삭하여 세레이션 및 외장을 형성시키는 절삭가공 단계와;

   상기 세레이션부와 상기 홀부를 바이트에 고정하여 상기 축부재의 둘레부를 연삭시키는 연마가공 단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 솔리드형 축의 제조방법.
2. 솔리드형 축부재를 단조하여, 상기 축부재의 일끝단면 중심부에 홀을 형성시키기 위해, 상기 홀이 형성되는 위치부에 상응하는 금형 내벽부에 돌출부를 형성시켜서 이루어짐을 특징으로 하는 솔리드형 축의 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 돌출부는 가운데가 뾰족하고 머리가 달린 못 형상을 함을 특징으로 하는 솔리드형 축의 제조장치.