KR101031148B1

KR101031148B1 - 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법

Info

Publication number: KR101031148B1
Application number: KR1020090044846A
Authority: KR
Inventors: 김효종
Original assignee: 김효종
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2011-04-27
Also published as: KR20100125893A

Abstract

본 발명은 차량 자동변속기의 킥다운 브레이크 시스템에 적용되는 킥다운 드럼이 장시간 사용으로 인해 수명을 다한 경우에 폐 드럼의 케이싱으로부터 기어가 형성되어 있는 보스부를 절단하여 제거한 후 새롭게 가공된 플랜지를 일체형으로 부착하여 폐 드럼 자체를 재활용 할 수 있도록 한 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법에 관한 것이다.

본 발명은, 수거된 폐 드럼의 케이싱으로부터 보스부를 절단하여 제거함과 동시에 이로 인해 형성되는 관통공의 테두리부에 단턱을 가공하는 단계와, 원통 소재의 내경 및 외경을 1차 황삭 가공한 후 정해진 치수로 2차 정밀 가공함과 동시에 양 단부에 외턱 및 내턱을 형성하고 상기 내경에 브로우칭 머신에 의한 기어부를 성형한 후 연마하여 플랜지를 제작하는 단계와, 클램핑 치구를 이용하여 케이싱의 관통공에 플랜지를 억지 끼워맞춤시킨 후 모터 구동에 의해 저속으로 회전하는 평판 상에 장착하여 포인트 용접을 행하고 다시 전체 둘레부를 아르곤 용접하는 단계와, 상기 케이싱과 플랜지의 용접부분을 최종 연마하는 단계로 이루어진다.

자동변속기, 킥다운 드럼, 케이싱, 보스부, 기어부

Description

차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법{REMANUFACTURING METHOD FOR KICK- DOWN DRUM}

본 발명은 차량 자동변속기의 킥다운 브레이크 시스템에 적용되는 킥다운 드럼(Kick-Down Drum)이 장시간 사용으로 인해 수명을 다한 경우에 폐 드럼의 케이싱으로부터 기어가 형성되어 있는 보스부를 절단하여 제거한 후 새롭게 가공된 플랜지를 일체형으로 부착하여 폐 드럼 자체를 재활용 할 수 있도록 한 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동변속기(Automatic Transmission)를 구비하고 있는 차량은 그 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속범위 내에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속기어가 동작될 수 있도록 구성됨으로써, 엔진(Engine)의 출력에 의해 토크 컨버터(Torque Converter)를 동작시켜 유체의 회전력을 제어함과 동시에 변속장치로부터 인가되는 제어신호에 의해 해당 밸브로 유압이 작용하여 변속동작이 이루어지는 것이다.

이와 같이, 유압에 의해 동작 상태가 제어되는 자동변속기는, 변속기어를 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단하는 클러치 페달(Clutch Pedal)의 동작을 필 요로 하지 않기 때문에 운전자의 피로도를 경감시킬 수 있고, 주행 도중에 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(Engine Stall)이 발생하지 않으므로 제반 운전 동작을 용이하게 행할 수 있다.

자동변속기의 구성요소로서, 킥다운 브레이크 시스템에 적용하는 킥다운 드럼(Kick Down Drum)은 2단 및 4단 변속시에 리버스 선기어(Reverse Sun Gear)를 구속시킴에 따라 변속이 행해지도록 작용하는 것이기 때문에 견고한 강도와 고정밀도가 요구되고 있다.

이러한 차량 자동변속기의 킥다운 드럼을 제조하기 위한 기술로서, 국내 공개특허 10-2003-0025774호 공보에는 유압 프레스기에 의해 일차 기본 형태가 성형된 킥다운 드럼의 상, 하부를 유압 프레스기로 압착하여 얇아진 절곡부의 두께가 두꺼워지도록 함에 따라 절곡부의 강도를 보강시킬 수 있는 킥다운 드럼의 제조방법에 대해 개시되어 있다.

또, 공개특허 10-2005-0083277호 공보에는 경화성능이 우수하면서 성형이 용이한 자동변속기에 있어서의 킥다운 드럼의 소재와, 내마모성을 요하는 킥다운 드럼의 스플라인부에 대한 고주파 열처리를 통하여 내구품질 확보 및 원가절감 효과를 얻을 수 있도록 한 킥다운 드럼의 제조방법에 대해 개시되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 차량 자동변속기의 킥다운 드럼은 평판형의 원재료를 유압 프레스기를 이용해서 반복적으로 가압하여 일체형 드럼으로 제조한 후 세부적인 부분을 정밀 가공하여 생산하고 있기 때문에, 장시간 주행한 차량의 경우 킥다운 드럼의 보스부에 형성되어 있는 기어가 마모되거나 변형되어 변속 불능현상 이 발생하게 된다.

이로 인해, 정비업체에서 자동변속기 자체를 탈거한 상태에서 새로운 킥다운 드럼으로 교체해야만 하기 때문에 자원의 낭비를 초래하게 됨은 물론 고가의 비용이 소모되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제들을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 자동변속기의 노후로 인해 킥다운 드럼이 수명을 다한 경우 케이싱에 일체로 형성되어 있는 보스부를 절단하여 제거함과 동시에 새롭게 가공된 플랜지를 부착할 수 있도록 함에 따라 종전에는 전량 폐기되던 킥다운 드럼을 재 활용하여 자원의 낭비를 없애고 제조원가를 크게 절감할 수 있는 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 자동변속기의 킥다운 브레이크 시스템을 구성하는 킥다운 드럼을 재생하기 위한 방법으로서, 수거된 폐 드럼의 케이싱으로부터 보스부를 절단하여 제거함과 동시에 이로 인해 형성되는 관통공의 테두리부에 단턱을 가공하는 단계와, 원통 소재의 내경 및 외경을 1차 황삭 가공한 후 정해진 치수로 2차 정밀 가공함과 동시에 양 단부에 외턱 및 내턱을 형성하고 상기 내경에 브로우칭 머신에 의한 기어부를 성형한 후 연마하여 플랜지를 제작하는 단계와, 클램핑 치구를 이용하여 케이싱의 관통공에 플랜지를 억지 끼워 맞춤시킨 후 모터 구동에 의해 저속으로 회전하는 평판 상에 장착하여 포인트 용접을 행하고 다시 전체 둘레부를 아르곤 용접하는 단계와, 상기 케이싱과 플랜지의 용접부분을 최종 연마하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이싱과 플랜지의 용접부분을 연마한 상태에서 플랜지의 내경에 형성된 기어부로 브로우칭 공구를 통과시켜 아르곤 용접에 의한 미세 수축부분을 재 가공하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 상기 플랜지의 내경에 형성된 기어부를 750∼950℃ 범위의 온도하에서 2∼5초간 고주파 열처리를 행하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법에 의하면, 차량 자동변속기에 장착되는 킥다운 드럼이 수명을 다한 경우 케이싱으로부터 보스부를 절단하여 제거한 후 다시 새롭게 제작된 플랜지를 일체형으로 장착하여 재생시킬 수 있도록 한 것이므로, 종전에는 전량 폐기되던 킥다운 드럼을 재 활용하여 자원의 낭비를 없애고 제조원가를 크게 절감할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법을 설명하기 에 앞서 일반적인 킥다운 드럼을 제작하는 과정 및 그에 의해 제작된 킥다운 드럼의 구성에 대해 설명한다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 평판형태의 원재료(10)를 도시하지 않은 유압 프레스기에 의해 순차적으로 가압하여 보스부(11)를 형성하고, 양 테두리를 절곡하여 케이싱(12)을 드럼형태로 성형한다.

그 후, 프레스기를 이용하여 케이싱(12)에 다수의 통공(13a,13b) 및 절취홈 (14a)들을 따내고, 다시 보스부(11)의 내경측에 브로우칭 머신(Broaching Machine)에 의한 기어부(15)를 성형함과 동시에 정밀 연마하여 킥다운 드럼(16)을 제작할 수 있게 된다.

통상, 차량의 주행거리가 8만 내지 10만 km 정도가 되면 킥다운 드럼(16)의 보스부(11)에 형성되어 있는 기어부(15)가 마모되거나 변형되어 차량의 후진 조작시에 변속이 불가능한 상태로 되기 때문에 반드시 교체를 해 주어야만 하는 일종의 소모품인 것이다.

본 발명은 수명이 다되어 폐기되어야 할 킥다운 드럼을 재생하기 위한 방법으로서, 도 3a 내지 도 7에 도시되어 있는 도면을 참조로 상세하게 설명한다.

먼저, 여러 정비업체로부터 수거한 킥다운 드럼(16)의 케이싱(12)을 범용선반의 척(Chuck)에 물리고 인디게이터(Indicator)를 이용하여 진원도를 체크한 후 바이트(Bite)로 보스부(11)를 절단하여 제거함과 동시에 이로 인해 형성되는 관통공(17a)의 테두리부에 단턱(18)을 정밀 치수로 가공한다.

그 후, CNC 자동선반에서 소재(19)를 드릴가공에 의해 내경을 형성하고 외경 을 바이트로 1차 황삭 가공한 후에 정해진 치수로 2차 정밀 가공하고, 양 단부에 외턱(20a) 및 내턱(20b)을 형성하게 된다.

이어서, 브로우칭 머신의 다이에 소재(19)를 장착하여 고정시킨 상태에서 통상의 부로우칭 가공, 즉 다수의 날이 순차적으로 배열된 절삭공구를 소재(19)의 내경측으로 통과시킴에 따라 기어부(21)를 형성하고 정밀하게 연마하여 교체용의 플랜지(22)를 제작한다.

다음에, 클램핑 치구(23)를 이용하여 케이싱(12)의 관통공(17a)에 플랜지 (22)를 억지 끼워맞춤시키는 것에 의해 킥다운 드럼(16)의 형태를 이루게 된다.

즉, 받침대(24) 상에 탑재되어 있는 클램핑 치구(23)의 상단부에는 플랜지 (22)의 기어부(21)가 끼워지는 기어열(25a)이 형성됨에 따라 상기 케이싱(12)을 클램핑 치구(23)에 얹어 장착한 상태에서 이 클램핑 치구(23)의 기어열(25a)에 플랜지(22)의 기어부(21)를 끼워맞춰 고정시킨다.

이 상태에서, 상기 플랜지(22) 상에 누름판(26)을 얹은 후 고정볼트(27)를 끼워 클램핑 치구(23)의 중앙부에 형성된 암나사부(28a)에 나사맞춤시키고 공구를 이용하여 강하게 조여줌에 따라 관통공(17a)의 테두리부에 형성된 단턱(18)과 플랜지(22)에 형성된 외턱(20a) 부분이 거의 공차없이 가공된 상태이기 때문에 억지끼움 상태로 조립된다.

그 후, 상기 킥다운 드럼(16)의 케이싱(12) 부분을 모터(29)에 의해 저속으로 회전하는 평판(30) 상에 장착하여 인디게이터로 진원도를 확인한 후, 4곳의 대칭 포인트를 1차 아르곤 용접함과 동시에 다시 전체 둘레부를 용접하고 상기 케이 싱(12)과 플랜지(22)의 용접부분을 최종적으로 연마하게 된다.

한편, 본 발명에 있어서는 상기 케이싱(12)과 플랜지(22)의 용접부분을 최종 연마한 상태에서 아르곤 용접시의 열에 의해 플랜지(22)의 기어부(21)가 미세하게 수축할 염려가 있기 때문에 이를 보상하기 위하여 다수열의 절삭날(31)이 형성된 브로우칭 공구(32)를 플랜지(22)의 기어부(21) 측으로 통과시킴에 따라 수축되었던 부분이 절삭되면서 최초 정해진 정밀 치수를 유지할 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 케이싱(12)과 플랜지(22)를 일체형으로 용접하여 킥다운 드럼(16)을 재생한 상태에서 플랜지(22)의 내경에 형성된 기어부(21)를 750∼950℃ 범위의 온도하에서 2∼5초간에 걸쳐 고주파 열처리를 행하는 경우 기어부(21)의 강도를 한층 강화시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

도 1은 일반적인 킥다운 드럼의 제조과정을 순차적으로 나타낸 도면,

도 2는 도1에 의해 제조된 킥다운 드럼의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 킥다운 드럼의 재생방법을 설명하기 위한 순서도,

도 4a 및 도 4b는 케이싱과 플랜지를 각각 가공하는 예를 나타낸 단면도,

도 5a 및 도 5b는 클램핑 치구를 이용하여 케이싱과 플랜지를 조립하는 상태를 설명하기 위한 도면,

도 6은 케이싱과 플랜지의 아르곤 용접시에 적용되는 회전수단의 예를 나타낸 도면,

도 7은 브로우칭 공구를 이용하여 플랜지의 기어부를 미세 가공하는 예를 설명하기 위한 개략 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 원재료 11: 보스부

12: 케이싱 13a,13b: 통공

14a: 절취홈 15: 기어부

16: 킥다운 드럼 17a: 관통공

18: 단턱 19: 소재

20a: 외턱 20b: 내턱

21: 기어부 22: 플랜지

23: 클램핑 치구 24: 받침대

25a: 기어열 26: 누름판

27: 고정볼트 28a: 암나사부

29: 모터 30: 평판

31: 절삭날 32: 브로우칭 공구

Claims

차량 자동변속기의 킥다운 브레이크 시스템을 구성하는 킥다운 드럼을 재생하기 위한 방법으로서,

수거된 폐 드럼의 케이싱(12)으로부터 보스부(11)를 절단하여 제거하고 이로 인해 형성되는 관통공(17a)의 테두리부에 단턱(18)을 가공하는 단계와,

원통 소재(19)의 내경 및 외경을 1차 황삭 가공한 후 정해진 치수로 2차 정밀 가공함과 동시에 양 단부에 외턱(20a) 및 내턱(20b)을 형성하고 상기 내경에 브로우칭 머신에 의한 기어부(21)를 성형한 후 연마하여 플랜지(22)를 제작하는 단계와,

클램핑 치구(23)를 이용하여 케이싱(12)의 관통공(17a)에 플랜지(22)를 억지 끼워맞춤시킨 후 모터(29) 구동에 의해 저속으로 회전하는 평판(30) 상에 장착하여 포인트 용접을 행하고 다시 전체 둘레부를 아르곤 용접하는 단계와,

상기 케이싱(12)과 플랜지(22)의 용접부분을 최종 연마하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법.
제1항에 있어서, 상기 케이싱(12)과 플랜지(22)의 용접부분을 연마한 상태에서 플랜지(22)의 내경에 형성된 기어부(21)로 브로우칭 공구(32)를 통과시켜 아르곤 용접에 의한 미세 수축부분을 재 가공하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플랜지(22)의 내경에 형성된 기어부(21)를 750∼950℃ 범위의 온도하에서 2∼5초간 고주파 열처리를 행하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 자동변속기의 킥다운 드럼 재생방법.