KR101046189B1 - 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법에 관한 것으로서, 특히 봉형상의 소재를 필요한 길이로 절단한 후 그 소재를 포머금형으로 가압하여 소재의 하측 끝단 모서리부위에 경사면을 성형하고, 경사면이 성형된 소재를 포머금형으로 가압하여 중실축(소재)의 하단부에 다수의 산부가 직선형태로 돌출된 스플라인을 형성하되, 상기 산부의 양측면에 볼이 안착되기 위한 좌면을 유선형으로 형성하며, 상기 스플라인의 상하측에 각각 상부핀홈과 하부핀홈을 가공하면서 중실축의 상하면에 센타홈을 요입되게 가공한 후 상기 중실축의 상단부에 요크부에 끼워져 용접 결합되기 위한 널링부를 형성하고, 이후 상기 중실축의 스플라인 부분을 고주파로 열처리하여 스플라인 부분을 경화시켜 중실축이 제조되도록 구성하므로서, 중공축 유니버셜 조인트와 볼을 매개체로하여 결합되는 중실축 유니버셜 조인트용 중실축에서 측면부에 유선형 좌면이 형성된 산부를 포함하는 스플라인을 포머공정을 이용하여 한번의 압조공정으로 정밀하게 제조할 수 있고, 여러번의 압조공정을 실시하지 않아도 되므로 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 생산단가를 낮춰줄 수 있으며, 스플라인 부분을 고주파 열처리하여 경화시킴에 따라 내구성이 향상되도록 한 것을 특징으로 하는 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법에 관한 것이다.

중실축, 유니버셜 조인트, 포머금형, 스플라인, 좌면,

Description

중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법{Shaft manufacturing method}

본 발명은 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼을 매개체로하여 중공축 유니버셜 조인트와 축결합되는 중실축 유니버셜 조인트의 중실축 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 조향장치는 수동식이나 동력식이나 모두 운전자의 조작력을 조향장치에 전달하기 위한 구성부품으로서 조향휠과 조향축이 사용되는 바, 상기 조향축은 운전자가 위치한 운전석과 실질적인 조향작용이 이루어지는 운전석 하부의 구성부품을 연결하여 운전자가 제공하는 조향력을 전달하는 역할을 한다.

따라서, 상기한 바와 같은 조향축은 운전석에 설치되는 조향휠의 상태가 운전자에게 가장 적합한 상태 즉, 설치각도 및 돌출정도 등이 운전에 용이한 상태로 되도록 된 상태에서 운전석 이외의 위치에 설치되는 그 밖의 조향장치 구성부품 사이의 적절한 회전토크 전달상태를 유지하도록 중실축 유니버셜 조인트와 중공축 유니버셜 조인트를 이용하여 조향축과 조향기어를 연결하도록 구성된다.

상기 중실축 유니버셜 조인트는 하단부에 세레이션이 형성되어 있는 중실축 의 상부에 조향축 측과 연결되기 위한 'U'자 모양의 요크부가 형성된 구성이다.

그러나, 종래의 중실축 유니버셜 조인트는 중공축 유니버셜 조인트와 세레이션 결합되는 것이기 때문에 결합력은 강할지 모르나 비틀림력이 가해진 상태에서 중실축 유니버셜 조인트가 하측으로 유동되지 못하는 문제점을 갖고 있으며, 또한 종래의 중실축은 그 생산공정이 매우 복잡하여 제품의 생산성이 나빠지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 중공축 유니버셜 조인트와 볼을 매개체로하여 결합되는 중실축 유니버셜 조인트용 중실축에서 측면부에 유선형 좌면이 형성된 산부를 포함하는 스플라인을 포머공정을 이용하여 한번의 압조공정으로 정밀하게 제조할 수 있고, 여러번의 압조공정을 실시하지 않아도 되므로 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 생산단가를 낮춰줄 수 있으며, 스플라인 부분을 고주파 열처리하여 경화시킴에 따라 내구성이 향상되도록 한 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

봉형상의 소재를 필요한 길이로 절단한 후 그 소재를 포머금형으로 가압하여 소재의 하측 끝단 모서리부위에 경사면을 성형하고, 경사면이 성형된 소재를 포머금형으로 가압하여 중실축(소재)의 하단부에 다수의 산부가 직선형태로 돌출된 스플라인을 형성하되, 상기 산부의 양측면에 볼이 안착되기 위한 좌면을 유선형으로 형성하며, 상기 스플라인의 상하측에 각각 상부핀홈과 하부핀홈을 가공하면서 중실축의 상하면에 센타홈을 요입되게 가공한 후 상기 중실축의 상단부에 요크부에 끼워져 용접 결합되기 위한 널링부를 형성하고, 이후 상기 중실축의 스플라인 부분을 고주파로 열처리하여 스플라인 부분을 경화시켜 중실축이 제조되도록 구성한 것 을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 중공축 유니버셜 조인트와 볼을 매개체로하여 결합되는 중실축 유니버셜 조인트의 중실축을 포머금형을 이용하여 스플라인을 성형하는 간단한 압조공정과 핀홈 및 센타홈을 가공하는 가공공정, 그리고, 스플라인의 표면을 고주파 열처리하여 경화시키는 열처리공정으로 이루어지는 제조방법에 의해 중실축의 제조공정을 단순화하여 제품의 생산성을 높여줄 수 있도록 한 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법을 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의해 제조되는 중실축이 적용된 중실축 유니버셜 조인트의 사용상태를 도시한 것으로서, 조향축 측과 연결되는 중실축 유니버셜 조인트(10)와 조향기어 측과 연결되는 중공축 유니버셜 조인트(30)를 연결하여 사용한다.

상기 중실축 유니버셜 조인트(10)는 중실축(11)의 하단부에 스플라인(12)이 형성되어 있고, 상기 중실축(11)의 상단에는 조향축측과 연결되기 위한 별도의 요크(19)가 슬라이딩 방식으로 끼워져 결합되는 'U'자 모양의 요크부(20)가 결합된 구성이고,

상기 중공축 유니버셜 조인트(30)는 내부에 관통홀이 형성되어 있는 중공축(31)을 구비하고, 상기 중공축(31)의 상부에 조향기어측과 연결되기 위한 별도의 요크(33)가 슬라이딩 방식으로 끼워져 결합되기 위한 'U'자 모양의 요크부(34)가 형성되며, 상기 중공축(31)의 하단부 내주면에는 중실축(11)의 스플라인(12)이 끼워져 결합될때 볼(15)이 장착되는 장착홈(32)이 형성된 구성이다.

도 2 는 상기 중실축 유니버셜 조인트(10)와 중공축 유니버셜 조인트(30)가 결합된 상태의 단면을 도시한 것으로서, 중실축(11)에 형성된 스플라인(12)을 이루는 다수의 산부(13) 측면에 볼(15)이 안착되기 위한 좌면(14)이 유선형으로 형성되어 있어서 중실축(11)과 중공축(31)을 결합할때 상기 도 2 와 같이 볼(15)을 매개체로하여 중실축(11)과 중공축(31)을 결합하므로서 비틀림력이 가해진 상태에서도 볼(15)의 구름이동에 의해 중실축 유니버셜 조인트(10)가 용이하게 하강작동할 수 있게된다.

도 3 은 중실축 유니버셜 조인트(10)를 이루는 중실축(11)을 도시한 것으로서,

중실축(11)의 하단부에 다수의 산부(13)로 이루어진 스플라인(12)이 형성되되, 상기 산부(13)의 양측면부에는 앞서 설명한 볼(15)이 안착되기 위한 좌면(14)이 유선형으로 형성되고, 상기 스플라인(12)의 상측과 하측에는 각각 볼(15)의 이탈을 방지하기 위한 핀이 끼워지기 위한 상부핀홈(16)과 하부핀홈(17)이 가공되며, 중실축(11)의 상단에는 유니버셜 조인트의 요크부(20)에 끼워져 용접 결합되기 위 한 널링부(21)가 형성되고, 상기 중실축(11)의 상하단에는 중실축(11)을 정밀가공할때 치구에 끼워지기 위한 센타홈(18)이 요입 형성된 구성이다.

본 발명은 상기 중실축(11)의 제조방법을 제공하고자 하며, 그 제조방법을 도 4 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 직선기를 통해 인입되는 봉형상의 소재(1)를 도 4 (a)와 같이 필요한 길이로 절단한 후 그 소재(1)를 포머금형에 투입하고, 이후 포머금형으로 소재(1)를 가압하여 소재(1)의 하측 끝단 모서리부위에 도 4 (b)와 같이 경사면(2)을 성형한다.

상기 경사면(2)은 포머금형으로 소재(1)의 하단, 즉, 중실축(11)의 하단에 스플라인(12)을 형성할때 포머금형에 가해지는 충격이 감소하도록 하여 금형의 수명을 연장시키기 위해 경사면(2)을 선가공 한다.

상기 경사면(2)이 성형된 소재(1)를 포머금형으로 가압하여 중실축(11)(소재)의 하단부에 다수의 산부(13)가 직선형태로 돌출된 스플라인(12)을 형성하는데, 이때 상기 산부(13)의 양측면에 볼(15)이 안착되기 위한 좌면(14)이 유선형으로 형성되도록 하여 한번의 압조공정으로 좌면(14)이 형성된 산부(13)로 이루어진 스플라인(12)을 정밀하게 성형한다(도 4 (c)참조).

중실축(11)의 하단에 스플라인(12)이 형성되면, 도 4 (d)와 같이 상기 스플라인(12)의 상하측에 각각 볼(15)의 이탈을 방지하기 위한 핀이 끼워지는 상부핀홈(16)과 하부핀홈(17)을 가공하면서 중실축(11)의 상하면에 센타홈(18)을 요입되게 가공한다.

그리고, 상기 중실축(11)의 상단부에 요크부(20)에 끼워져 용접 결합되기 위한 널링부(21)를 도 4 (e)와 같이 성형하고, 상기 중실축(11)의 스플라인(12) 부분을 고주파로 열처리하여 경화시킨다.(도 4 (f)참조)

상기 고주파 열처리에 의해 스플라인(12) 표면에 약 1mm~1.1mm의 경화층이 형성되는데, 상기 경화층은 스플라인(12)의 산부(13)와 산부(13) 사이의 바닥면으로부터 1mm~1.1mm깊이로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 스플라인(12)의 표면에 경화층을 형성시킴에 따라 중실축(11)이 볼(15)을 매개체로하여 중공축(31)과 결합될때 스플라인(12)의 좌면(14) 내구성이 향상되어 장시간 사용하여도 좌면(14)이 변형되는 것을 방지할 수 있게된다.

상기 설명과 같은 일련의 제조공정에 의해 본 발명의 중실축(11)이 제조되는 것이며, 제조된 중실축(11)은 유니버셜 조인트(10)의 요크부(20)에 끼워져 용접 결합된다.

도 1 은 중실축 유니버셜 조인트와 중공축 유니버셜 조인트의 사용상태를 보인 도면.

도 2 는 중실축과 중공축의 결합상태를 보인 단면도.

도 3 은 본 발명에 의해 제조되는 중실축을 보인 도면.

도 4 는 본 발명의 중실축 제조과정을 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 소재, 2: 경사면,

10: 중실축 유니버셜 조인트, 11: 중실축,

12: 스플라인, 13: 산부,

14: 좌면, 15: 볼,

16: 상부핀홈, 17: 하부핀홈,

18: 센타홈, 30: 중공축 유니버셜 조인트,

31: 중공축, 32: 장착홈,

Claims (2)

1. 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법에 있어서,

   봉형상의 소재(1)를 필요한 길이로 절단한 후 그 소재(1)를 포머금형으로 가압하여 소재(1)의 하측 끝단 모서리부위에 경사면(2)을 성형하고, 경사면(2)이 성형된 소재(1)를 포머금형으로 가압하여 중실축(11)(소재)의 하단부에 다수의 산부(13)가 직선형태로 돌출된 스플라인(12)을 형성하되, 상기 산부(13)의 양측면에 볼(15)이 안착되기 위한 좌면(14)을 유선형으로 형성하며, 상기 스플라인(12)의 상하측에 각각 상부핀홈(16)과 하부핀홈(17)을 가공하면서 중실축(11)의 상하면에 센타홈(18)을 요입되게 가공한 후 상기 중실축(11)의 상단부에 요크부(20)에 끼워져 용접 결합되기 위한 널링부(21)를 형성하고, 이후 상기 중실축(11)의 스플라인(12) 부분을 고주파로 열처리하여 스플라인(12) 부분을 경화시키되, 상기 스플라인(12)의 산부(13)와 산부(13) 사이의 바닥면으로부터 1mm~1.1mm 깊이의 경화층이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 중실축 유니버셜 조인트용 중실축 제조방법.
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