KR100829773B1 - 차량용 파워스티어링장치의 실린더튜브 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 설치되어 핸들의 조향을 위한 파워 스티어링장치의 실린더튜브에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 실린더튜브를 효율적으로 제조하는 제조방법과 그러한 방법에 의한 실린더튜브에 관한 것이다.

그 제조방법을 간략하게 살펴보면, 일정한 직경과 두께를 가진 소재(1)를 준비한 후, 축관금형(10)과 맨드릴(11)을 이용하여 전체적인 확관을 이룩하면서 내부 끝단에 걸림단부(2)를 형성하는 공정; 상기 공정에서 만들어진 중간소재(1a)에 그 내외경보다 각각 내외경이 확장된 확장부(3)와, 각각 내외경이 축소된 축소부(4) 및 그 중간의 경사부(5)를 갖는 중간소재(1b)를 만드는 공정; 상기 중간소재(1b)를 다시 가공하여 직경이 축소되는 2차경사부(6)를 형성함과 동시에 전체적으로 길이가 크게 길어지도록 압출하여 중간소재(1c)를 얻는 공정; 중간소재(1c)를 상기 공정과 같이 다시 축소부(5)의 외경을 좀더 축소하면서 길이를 더 늘여주고 축소부(5)의 선단 일부 내경이 좁아지는 단턱(7)이 구성되도록 하는 최종소재(1d)를 만드는 공정과; 압출이 완성된 중간소재(1d)의 끝부분을 가공하여 걸림단부(2)를 제거하고 마무리 가공으로 원하는 정밀한 치수와 외형을 얻는 공정으로 이루어진다.

파워스티어링, 조향장치, 실린더튜브, 다단계 압출, 제조방법

Description

차량용 파워스티어링장치의 실린더튜브 및 그 제조방법{Cylinder tube and the manufacturing method of do power steering device for vehicles}

도 1은 본 발명에 의한 제조공정을 순서대로 도시한 단면도

도 2는 본 발명에 의해 제조된 실린더튜브의 사시도

***도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 소재

1a, 1b, 1c, 1d: 중간소재

1': 실린더튜브

2: 걸림단부

3: 확장부

4: 축소부

5: 경사부

6: 2차경사부

7: 단턱

10, 10a, 10b, 10c: 축관금형

10': 경사부

11, 11a, 11b, 11c: 맨드릴

11': 경사부

11": 단부

본 발명은 차량에 설치되어 핸들의 조향을 위한 파워 스티어링장치의 실린더튜브에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 실린더튜브를 효율적으로 제조하는 제조방법과 그러한 방법에 의한 실린더튜브에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량의 파워스티어링 시스템을 개략적으로 살펴보면, 일단에 스티어링 휠(핸들)이 설치되고 타단에 스티어링 피니언 기어가 축설된 스티어링 축과, 양측단에 좌/우 휠과 연결된 스티어링 링크가 연결되고, 몸체의 일부분에 상기 스티어링 축에 축설된 피니언기어와 맞물리는 랙기어가 형성된 스티어링 랙으로 구성되며, 이러한 시스템에 유압을 통한 파워를 전달하기 위하여 스티어링 랙의 일 부분에 피스톤을 축설하고 피스톤을 포함하는 스티어링 랙을 외부에서 감싸는 실린더튜브가 구성되는 것이다.

이러한 실린더튜브는 통상 주물로 제작되거나 파이프를 절삭가공하여 제조되었던 것으로서, 이러한 종래 실린더튜브를 주물로 제조하는 경우에는 정밀도가 부족하므로 주물제작 후 다시 정밀한 기공을 필요로 하므로 그 제조에 따르는 비용과 시간이 매우 많이 소요되는 단점이 있고, 또한 주물의 특성상 조직이 치밀하지 못하여 그에 따라 인장강도 등의 견고성이 부족하여 충격에 약하고 수명이 짧은 문제 가 있었던 것이다.

또한 파이프 형의 소재를 가공하여 실린더튜브를 만들 경우에도 강도가 부족한 것은 물론이고 소재의 많은 부분을 절삭하여야 하므로 소재의 낭비에 따르는 원가의 상승과 가공시간이 많이 소요되는 등의 단점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 파워스티어링장치용 실린더튜브를 압출을 이용하여 간단하면서도 견고하게 제작하는 방법을 제공하고 그에 다른 실린더의 구성을 제공함으로써 저렴한 비용으로 성능이 우수한 실린더튜브를 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 관체형의 소재를 다단계의 압출 공정으로 직경을 변화시키면서 원하는 길이와 두께를 얻고 동시에 단턱을 형성하는 등 대부분의 형상을 완성한 후 약간의 가공을 통하여 실린더튜브를 완성하는 것을 특징으로 하는바, 이하 본 발명의 바람직한 구성 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 제조공정을 순서대로 도시한 단면도, 도 2는 본 발명에 의한 실린더튜브의 예시 사시도이다.

재료준비

본 발명에 의해 실린더튜브를 제조하기 위해서는 처음에는 일정한 직경과 두께를 가진 소재(1)를 준비한다.

1차공정

1차공정에서는 소재(1)의 외부 직경보다 조금 큰 내경을 가진 축관금형(10)과 소재(1)의 내부 직경보다 조금 큰 직경을 가진 맨드릴(11)을 이용하여 전체적인 약간의 확관을 이룩하면서 내부 끝단에 걸림단부(2)를 형성토록 한다.

2차공정

상기 1차공정에서 만들어진 중간소재(1a)를 2차로 가공하되, 경사부(10')를 가진 축관금형(10a)과 역시 경사부(11')를 가진 맨드릴(11a)을 이용하여 중간소재(1a)에 중간소재(1a)의 내외경보다 각각 내외경이 확장된 확장부(3)와, 중간소재의 내외경보다 각각 내외경이 축소된 축소부(4) 및 그 중간의 경사부(5)를 갖는 중간소재(1b)를 만들어 준다.

3차공정

상기 2차 공정에서 만들어진 중간소재(1b)를 다시 가공하는데, 맨드릴(11b)은 전체 길이가 중간소재(1b)의 내경과 동일한 직경을 가지면서 길이를 길게 구성한 것을 중간소재(11b)의 내경에 삽입하여 받쳐주고, 이러한 상태에서 축소부(4)의 외경이 더욱 줄어들도록 내경을 축소한 외부 축관금형(10b)을 사용하여 압출함으로써, 중간소재(1b)의 외면 중간위치에 외경이 축소되는 2차경사부(6)를 형성함과 동시에 전체적으로 길이가 크게 길어지도록 중간소재(1c)를 얻는 공정이다.

4차공정

중간소재(1c)를 상기 3차공정과 같이 다시 한번 맨드릴(11c)과 축관금형(10c)을 이용하여 축소부(4)의 외경을 좀더 축소하면서 길이를 좀더 늘여준다. 이때 맨드릴(11c)의 선단에는 외경을 줄인 단부(11")를 구성하여 축소부(4)의 선단부 아래 내면에 내경이 좁아지는 단턱(7)이 구성되도록 하는 최종소재(1d)를 만든다.

마무리 가공공정

압출이 완성된 최종소재(1d)의 끝부분을 가공하여 걸림단부(2)를 제거하고 마무리 가공으로 원하는 정밀한 치수와 외형을 얻는다. 그 후 연결용 니플(20) 등의 연결작업을 통하여 실린더튜브(1')를 완성하게 된다.

이와 같은 방법으로 완성된 본 발명에 의한 실린더튜브(1')는 경사부(5)와 2차경사부(6)에 의해 외경이 2단으로 축소되는 형태를 갖고, 확장부(3)에 해당하는 부분의 내경은 축소부(4)의 내경보다 크게 구성된다.

본 발명의 방법에 의하면 몇 단계의 압출에 의해 전체적인 형상이 완성되고 압출 후 일부의 가공으로 완성된 치수와 형상을 형성하는 것으로서, 압출가공에 의해 생산됨으로 인하여 재질 자체의 조직이 견고하고 치밀해지므로 내구성과 강도가 크게 향상되는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 몇 단계의 압출을 이용하여 실린더 튜브를 제조하게 됨으로써 가공 공정을 최소화하게 되어 제조원가를 인하시키게 되고 저렴한 비용으로 실린더튜브를 제공할 수 있게 되며, 압출공정에 의해 종래에 비하여 강도가 크게 향상됨으로 인하여 수명을 크게 연장시키게 되는 효과가 있는 등 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

Claims (2)

1. 일정한 직경과 두께를 가진 소재(1)를 준비하는 재료준비 공정과;

   소재(1)의 외부 직경보다 조금 큰 내경을 가진 축관금형(10)과 소재(1)의 내부 직경보다 조금 큰 직경을 가진 맨드릴(11)을 이용하여 전체적인 약간의 확관을 이룩하면서 내부 끝단에 걸림단부(2)를 형성하는 1차공정과;

   상기 1차공정에서 만들어진 중간소재(1a)를 경사부(10')를 가진 축관금형(10a)과 역시 경사부(11')를 가진 맨드릴(11a)을 이용하여 중간소재(1a)에 그 내외경보다 각각 내외경이 확장된 확장부(3)와, 각각 내외경이 축소된 축소부(4) 및 그 중간의 경사부(5)를 갖는 중간소재(1b)를 만들어 주는 2차공정과;

   상기 2차공정에서 만들어진 중간소재(1b)를 다시 가공하되, 맨드릴(11b)은 전체 길이가 중간소재(1b)의 내경과 동일한 직경이면서 길이가 긴 것을 사용하여 중간소재(11b)의 내경에 삽입하여 받쳐주고, 이러한 상태에서 축소부(4)의 외경이 더욱 줄어들도록 내경을 축소한 외부 축관금형(10b)을 사용하여 압출함으로써, 중간소재(1b)의 외면 중간위치에 외경이 축소되는 2차경사부(6)를 형성함과 동시에 전체적으로 길이가 크게 길어지도록 중간소재(1c)를 얻는 3차공정과;

   중간소재(1c)를 상기 3차공정과 같이 다시 한번 맨드릴(11c)과 축관금형(10c)을 이용하여 축소부(4)의 외경을 좀더 축소하면서 길이를 좀더 늘여주되, 이때 맨드릴(11c)의 선단에는 외경을 줄인 단부(11")를 구성하여 축소부(4)의 선단부 아래 내면에 내경이 좁아지는 단턱(7)이 구성되도록 하는 최종소재(1d)를 만드는 4차공정과;

   압출이 완성된 최종소재(1d)의 끝부분을 가공하여 걸림단부(2)를 제거하고 마무리 가공으로 원하는 정밀한 치수와 외형을 얻는 마무리 가공 공정으로 이루어지는 것을 특징을 하는 차량용 파워스티어링장치의 실린더튜브 제조방법.
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