KR100731865B1 - 차량용 등속 조인트의 아웃보드조인트 제작방법 및 그에 의해 제작된 아웃보드조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아웃보드조인트를 단조 및 선삭 등의 작업공정으로 인해 발생했던 중량 증가와 제작비용 상승을 스웨징공법으로 대체하여 가공함으로써 중량감소와 제작비용 절감을 도모하고자 한 차량용 등속 조인트 제작방법에 관한 것이다.

본 발명의 차량용 등속 조인트 제작방법은 차량의 변속기(4) 출력부에 인너보드조인트(10)와, 조인트부(12)와, 샤프트(14)와, 조인트부(12)와 구동바퀴(6)에 결합되는 아웃보드조인트(18)가 순차적으로 연결되는 것에 있어서, 상기 아웃보드조인트(18)는 중공타입의 슬리브(32)로 형성되면서 선단부에 반구형 아우터레이스(30)를 일체로 형성하도록 슬리브(32)의 선단부를 확관시켜 아우터레이스(30)를 형성시키는 확관공정과, 상기 확관공정 이후로 슬리브(32)의 후미 외주를 가압하는 축관공정과, 상기 축관공정 이후로 슬리브(32)와 아우터레이스(30)를 열처리하는 열처리공정과, 상기 열처리공정 이후로 슬리브(32)와 아우터레이스(30)를 연마하는 연마공정에 의해 상기 아웃보드조인트(18)를 만드는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 아웃보드조인트를 단조 및 선삭 등의 작업공정으로 인해 발생했던 중량 증가와 제작비용 상승을 스웨징공법으로 대체하여 가공함으로써, 중량감소와 제작비용을 절감시킬 수 있게 된다.

부트, 변속기, 볼, 엔진

Description

차량용 등속 조인트의 아웃보드조인트 제작방법 및 그에 의해 제작된 아웃보드조인트{Production process of outboard joint of uniform motion joint for vehicle and outboard joint produced by that process}

도 1은 본 발명의 실시예가 설치된 상태도.

도 2는 본 발명을 구성하는 아우터레이스의 측면도.

도 3a, 3b, 3c, 3d, 3e는 본 발명의 가공공정을 나타낸 상태도.

도 4는 종래의 실시예를 나타낸 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 엔진 4 : 변속기

6 : 구동바퀴 8 : 구동축어셈블리

10 : 인너보드조인트 12,16 : 조인트부

14 : 샤프트 18:아웃보드조인트

20,34 : 안내홈 22 : 인너레이스

24 : 볼 26 : 볼케이스

28 : 구면 30 : 아우터레이스

32 : 슬리브 36 : 부트

38 : 클램프

본 발명은 차량용 등속 조인트 제작방법에 관한 것으로서, 특히 아웃보드조인트를 단조 및 선삭 등의 작업공정으로 인해 발생했던 중량 증가와 제작비용 상승을 스웨징공법으로 대체하여 가공함으로써, 중량감소와 제작비용을 절감시키고자 한 차량용 등속 조인트 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 엔진의 폭발력을 구동바퀴로 전달하여 진행시키게 되는데, 상기 엔진의 동력을 전달하기 위해 구동축어셈블리가 사용되고 있다. 그 중에서 구동축어셈블리를 구성하는 조인트부는 위치변위를 보정하여 엔진의 동력을 손실없이 구동바퀴로 전달하는 중요한 부품 중의 하나이다.

특히 조인트부에 의해 구동축어셈블리는 인너보드조인트와, 샤프트와, 아웃보드조인트로 나뉘어지게 되는데, 이때 아웃보드조인트는 등속조인트라 하여 구동바퀴와 직접 연결되어 각도 보정을 하면서 동력을 전달하게 된다.

한편 종래의 기술로서 선출원된 공개실용신안번호 제1998-31883호의 "자동차 등속조인트 어셈블리"를 도 4를 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저 엔진측에 위치한 변속기에 연결되는 엑슬샤프트(1)가 구성되는데, 상기 엑슬샤프트(1) 후미에 볼레이스(3)가 장착되고, 상기 볼레이스(3) 외주에는 구동바퀴에 연결되는 아우터레이스(4)가 결합된다. 아우터레이스(4)와 엑슬샤프트(1) 외주면에는 그리스를 내부에 충진하고 있는 그리스유지 부트실(10)과 부트실(5)이 순차적으로 결합되면서 클램프(6,7)로 고정되어 설치된다. 이 때 아우터레이스(4)로 는 봉을 절단, 단조 후 가공된 것을 사용하게 된다.

이상과 같은 종래 기술에 따른 제작방법 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저 아우터레이스(4)는 통상적으로 사용되는 탄소강으로 된 봉을 절단 및 단조 제작한 후, 선반과 밀링 등을 이용하여 가공을 하고, 이후로 열처리, 연마 등의 공정을 거치면서 완성품으로 만들어지게 된다.

이와 같이 가공된 아우터레이스(4)가 액슬샤프트(1)에 결합되어 엔진과 구동바퀴 사이에 장착되면, 아우터레이스(4)는 전달되는 동력에 의해 액슬샤프트(1)와, 부트실(5), 그리스유지 부트실(10), 볼레이스(3) 등과 함께 회전하게 된다.

이 때 아우터레이스(4)는 하나의 봉을 가공한 제품인 관계로 무거운 중량을 지니게 되는데, 이로 인해 엔진으로부터 전달되는 동력의 일부가 무게에 의해 손실되고, 또한 통체형으로 되어 있는 관계로 휘어짐 등에 약한 결점을 나타나게 된다. 따라서 차량은 초기 주행하게 될 때 무거운 아우터레이스(4)에 의해 동력손실이 일부 발생하므로 연료소모가 증가하게 된다.

이러한 종래의 기술은 아우터레이스(4)를 하나의 봉으로 가공하여 생산하는 관계로 제작비용이 증가하게 되고, 또한 상기 아우터레이스(4)가 봉으로 형성되어 있어 무거운 중량체가 되므로 동력손실이 발생되어 연료소모가 증가하는 결점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래의 제작방법이 가지고 있는 문제점을 해소하기 위 해 제안된 것으로, 아웃보드조인트를 스웨징 공법으로 가공함으로써 단조 및 선삭 등의 작업공정으로 제작할 때 보다 중량을 감소시키고 제작비용을 절감시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차량의 변속기 출력부에 인너보드조인트와, 조인트부와, 샤프트와, 조인트부와 구동바퀴에 결합되는 아웃보드조인트가 순차적으로 연결되는 것에 있어서, 아웃보드조인트는 중공타입의 슬리브로 형성되면서 선단부에 반구형 아우터레이스를 일체로 형성하도록 슬리브의 선단부를 확관시켜 아우터레이스를 형성시키는 확관공정과, 이 확관공정 이후로 슬리브(32)의 후미 외주를 가압하는 축관공정과, 이 축관공정 이후로 슬리브와 아우터레이스를 열처리하는 열처리공정과, 이 열처리공정 이후로 슬리브와 아우터레이스를 연마하는 연마공정에 의해 아웃보드조인트를 만드는 차량용 등속 조인트 제작방법을 제공한다.

본 발명의 차량용 등속 조인트 제작방법이 적용된 구동축 어셈블리(8)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량을 구성하는 엔진(2)과 엔진(2)에 연결되는 변속기(4) 출력측에 엔진(2)의 동력을 구동바퀴(6) 측으로 전달하도록 설치되어 있는데, 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 구동축어셈블리(8)는 변속기(4)의 출력측에 위치하는 인너보드조인트(10)가 구성되고, 인너보드조인트(10)에 조인트부(12), 샤프트(14), 조인트부(16) 그리고 구동바퀴(6) 측에 위치하는 아웃보드조인트(18)가 순차적으로 연결되는 구조로 되어 있다.

아웃보드조인트(18) 측에 위치하는 조인트부(16)를 보다 상세히 살펴보면, 먼저 샤프트(14) 일단부 외주에는 6개의 안내홈(20)을 등간격으로 갖는 인너레이스(22)가 결합되고, 각각의 안내홈(20)에는 구름 운동을 하는 볼(24)이 설치되며, 볼(24)의 위치를 고정시키는 볼케이스(26)가 인너레이스(22) 일측에 설치되어 있다.

그리고 볼(24) 외측에는 아웃보드조인트(18) 선단부가 배치되는데, 이 아웃보드조인트(18) 선단부에는 반구형의 구면(28)을 갖는 아우터레이스(30)가 형성되어 있고, 아우터레이스(30)를 제외한 아웃보드조인트(18)는 중공 타입의 슬리브(32)로 형성된다. 이 때 아우터레이스(30)의 내측 구면(28)에는 도 2에 도시된 바와 같이 볼(24)과 구름 접촉하면서 위치를 고정시키는 안내홈(34) 6개가 등 간격으로 배치되어 형성되어 있다.

위와 같이 구성되는 샤프트(14)(도 1 참조) 일단부 외주와 아우터레이스(30) 선단부측 외주에 그리스가 충진되면서 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하는 부트(36)가 클램프(38)로 고정 설치된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 차량용 등속 조인트 제작방법 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

아웃보드조인트(18)(도 1 참조)는 도 3에 도시된 바와 같은 과정을 거치면서 제작되는데, 그 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 아웃보드조인트(18)(도 1 참조)는 도 3a에 도시된 바와 같이 파이프 타 입의 슬리브(32)로 구성되고, 상기 슬리브(32)는 도 3b에 도시된 바와 같이 스웨징공법(금속관 소재를 다단으로 굴곡진 주름형상으로 성형하는 방법)에 의해 가공되어 선단부를 반구형 모양으로 확관시킴으로써 아우터레이스(30)를 형성시키는 확관공정 작업을 실시한다.

확관공정 이후로 도 3c에 도시된 바와 같이 아우터레이스(30)를 제외한 부분에 대해서는 소정의 사이즈로 가압하여 축관시키는 축관공정 작업을 실시한다.

축관공정 이후 도 3d에 도시된 바와 같이 아우터레이스(30)와 슬리브(32) 전체에 걸쳐 표면을 열처리하는 열처리공정 작업을 실시한다.

열처리공정 이후 도 3e에 도시된 바와 같이 아우터레이스(30)와 슬리브(32) 전체에 걸쳐 연마소재를 이용하여 표면을 연마하는 연마공정을 실시한다.

위와 같이 하나의 슬리브(32)는 스웨징공법에 의해 확관공정, 축관공정을 거치면서 일정한 형상을 지니게 되고, 이후로는 열처리공정과 연마공정을 거치면서 아웃보드조인트(18)(도 1 참조)의 완제품을 형성하게 된다.

따라서 아웃보드조인트(18)를 형성하는 아웃터레이스(30)(도 2 참조)는 측면에서 볼 때 일정한 두께를 지니면서 주름진 원형 모양을 하며 형성된다.

한편 아웃보드조인트(18)가 구동축 어셈블리(8)로 조립되어 차량에 장착되면, 엔진(2)으로부터 제공되는 동력은 변속기(4)와 구동축 어셈블리(8)를 순차적으로 지나 구동바퀴(6)로 전달되는데, 이 때의 동력전달 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

변속기(4)를 통하여 전달되는 동력은 인너보드조인트(10)와 샤프트(14), 인 너레이스(22)를 함께 회전시키게 되는데, 이로 인해 인너레이스(22) 외측에 배치된 볼(24)이 샤프트(14)의 회전방향으로 이동하면서 아우터레이스(30)를 샤프트(14)의 회전 방향으로 회전시키게 된다.

따라서 아우터레이스(30)와 일체로 된 중공형 슬리브(32)는 함께 회전하면서 끝단부에 결합된 구동바퀴(6)를 회전시키므로, 차량을 주행상태로 만들게 된다.

이상과 같이 아웃보드조인트(18)가 전달되는 동력에 의해 회전하게 되면, 슬리브(32)가 중공타입으로 형성되어 있어서 경량체가 되므로 동력손실을 줄이는 동시에 연료소모를 줄일 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 차량용 등속 조인트 제작방법에 의하면, 아웃보드조인트를 스웨징공법으로 가공함으로써 제작공정 및 작업 공수를 감소시켜 제작비용을 대폭적으로 줄일 수 있게 된다.

또한, 아웃보드조인트를 파이프 소재를 이용하여 제작함으로써, 중량 감소를 실현하여 동력손실과 연료소모를 동시여 절감할 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 차량의 등속 조인트의 아웃보드조인트 제작방법에 있어서,

   중공 타입의 슬리브(32)의 선단부를 반구형 모양으로 확관시켜 아우터레이스(30)를 형성시키는 확관공정;

   상기 슬리브(32)의 후단부 외주를 가압하는 축관공정;

   상기 슬리브(32)와 아우터레이스(30)를 열처리하는 열처리공정;

   상기 슬리브(32)와 아우터레이스(30)를 연마하는 연마공정;

   에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 차량용 등속 조인트의 아웃보드조인트 제작방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 확관공정은 스웨징 공법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 등속 조인트의 아웃보드조인트 제작방법.
3. 제 1항 또는 제2항의 방법으로 제작되는 차량용 등속 조인트의 아웃보드조인트.

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