KR101199767B1 - Method of manufacturing driving shaft - Google Patents

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KR101199767B1 KR1020120014634A KR20120014634A KR101199767B1 KR 101199767 B1 KR101199767 B1 KR 101199767B1 KR 1020120014634 A KR1020120014634 A KR 1020120014634A KR 20120014634 A KR20120014634 A KR 20120014634A KR 101199767 B1 KR101199767 B1 KR 101199767B1
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Abstract

PURPOSE: A drive shaft manufacturing method is provided to prevent poor reduction, bending, and fracture in a reduction process by selectively forming a strength reduction portion on the inner side of a reduced part of a drive shaft. CONSTITUTION: A drive shaft manufacturing method comprises the steps of: reducing one side of a metal pipe with a first strength to form a first shaft part, drawing the center portion of a metal pipe integrated in first shaft part to reduce the thickness of the center portion, heat-treating the interior of the other side of the metal pipe to form a strength reduction portion(9) with a second strength lower than the first strength, and reducing the metal pipe to form a second shaft part without deformation of the center portion.

Description

드라이브 샤프트의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING DRIVING SHAFT}Manufacturing method of drive shaft {METHOD OF MANUFACTURING DRIVING SHAFT}

본 발명은 드라이브 샤프트의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 금속관을 축관하여 스플라인을 형성하는 부분을 형성할 때 축관 도중 발생 되는 금속관의 휨, 형상 변형을 방지하며 무게 감소, 진동 발생 억제, 생산 코스트 감소 및 생산 설비 투자를 크게 감소 시킨 드라이브 샤프트의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 드라이브 샤프트와 유사한 프로펠라 샤프트에 적용할 수 있다.
The present invention relates to a method of manufacturing a drive shaft. More specifically, the present invention prevents bending and shape deformation of metal pipes generated during shaft pipes when forming the spline-forming part of metal pipes, and reduces weight, suppresses vibration, reduces production cost, and greatly reduces production equipment investment. It relates to a manufacturing method of the drive shaft. The invention is also applicable to propeller shafts similar to drive shafts.

일반적으로 후륜, 4륜 구동 차량의 경우, 차량의 엔진 출력은 트랜스미션 및 트랜스미션에 연결된 드라이브 샤프트를 통해 차량의 디퍼렌셜 기어에 전달되고, 차량은 디퍼렌셜 기어를 통해 차량의 후륜에 전달된 동력에 의하여 후륜 구동 방식으로 주행된다.In general, in the case of a rear wheel and four wheel drive vehicle, the engine output of the vehicle is transmitted to the differential gear of the vehicle through the transmission and the drive shaft connected to the transmission, and the vehicle is driven by the rear wheel by the power transmitted to the rear wheel of the vehicle through the differential gear. Is driven in a manner.

일반적으로 트랜스미션의 동력을 디퍼렌셜 기어로 전달하는 드라이브 샤프트에 인가되는 비틀림 응력은 드라이브 샤프트의 표면에 집중되기 때문에 강도를 유지하면서 차량의 중량을 감소시키기 위해 중공 드라이브 샤프트(Tubular drive shaft)가 널리 사용되고 있다.In general, the torsional stress applied to the drive shaft that transmits the power of the transmission to the differential gear is concentrated on the surface of the drive shaft, so the hollow drive shaft is widely used to reduce the weight of the vehicle while maintaining the strength. .

드라이브 샤프트는 드라이브 샤프트의 양쪽에 동력 전달을 위한 스플라인(spline)이 형성하기 위해 축관된 후박한 축관부를 갖고, 드라이브 샤프트의 중량을 감소시키기 위해 축관부들 사이는 축관부에 비하여 상대적으로 얇은 두께로 형성된다.The drive shaft has a thin shaft portion condensed to form a spline for transmission of power on both sides of the drive shaft, and is formed in a relatively thin thickness between the shaft portions to reduce the weight of the drive shaft. do.

이와 같은 드라이브 샤프트의 구조를 구현하기 위한 제조 방법은 금속관의 일측단을 축관한 후 일측단과 대향하는 타측단을 다시 축관하고, 축관된 양쪽 부분을 고정한 후 인발 공정을 통해 인발을 수행하여 드라이브 샤프트가 제조된다.In the manufacturing method for implementing the structure of such a drive shaft, the one end of the metal tube is condensed, and the other end facing the one end is recondensed, and both sides of the condensed tube are fixed and the drawing process is performed through a drawing process. Are manufactured.

그러나, 드라이브 샤프트의 일측단을 축관한 후 일측단과 대향 하는 타측단을 다시 축관 할 때, 축관 되는 부분 및 축관 되지 않는 부분이 동일한 강도를 갖기 때문에 축관 도중 축관 되지 않는 부분이 휘거나 형상 변형되는 불량이 발생 된다.However, when the one end of the drive shaft is condensed and the other end facing the one end is condensed again, the uncondensed portion is bent or deformed during condensation because the condensed portion and the uncondensed portion have the same strength. This is caused.

축관 중 불량이 발생 된 드라이브 샤프트는 재생이 어렵기 때문에 전량 폐기되어야 하는 문제점을 갖는다.
Drive shafts in which defects occur in the shaft are difficult to regenerate, and thus have a problem that they must be discarded entirely.

본 발명은 스플라인 등을 형성하기 위해 축관을 수행할 때 축관 공정에 의하여 휨, 형상 변형, 진동 발생, 생산 코스트, 중량 및 제조 공정을 단순화하여 생산 설비 투자를 감소시킨 드라이브 샤프트 및 이의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a drive shaft and a method of manufacturing the same, which reduces the investment in production equipment by simplifying the bending, shape deformation, vibration generation, production cost, weight and manufacturing process by the tube process when performing the tube to form a spline or the like. do.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

일실시예로서, 드라이브 샤프트의 제조 방법은 제1 강도를 갖는 금속관의 일측을 축관시켜 제1 샤프트부를 형성하는 단계; 상기 제1 샤프트부와 일체로 형성된 상기 금속관의 중앙부를 인발하여 상기 중앙부의 두께를 감소시키는 인발 단계; 상기 금속관의 상기 일측과 대향 하는 타측의 내측면을 일정 길이로 열처리하여 상기 금속관의 상기 타측의 내측면에 상기 제1 강도보다 낮은 제2 강도를 갖는 강도 감소부를 형성하는 단계; 및 상기 강도 감소부가 형성된 상기 금속관을 축관 시켜 상기 중앙부의 형상 변형 없이 제2 샤프트부를 형성하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the manufacturing method of the drive shaft comprises the step of forming a first shaft portion by concentric with one side of the metal tube having a first strength; A drawing step of drawing a central portion of the metal tube integrally formed with the first shaft portion to reduce the thickness of the central portion; Heat-treating the inner side of the other side facing the one side of the metal tube to a predetermined length to form an strength reducing unit having a second strength lower than the first strength on the inner side of the other side of the metal tube; And forming a second shaft portion without causing a shape deformation of the central portion by shafting the metal tube on which the strength reduction portion is formed.

상기 인발 단계는 상기 제1 샤프트부가 형성된 금속관에 맨드릴을 삽입하는 단계; 및 상기 맨드릴이 삽입된 상기 금속관을 인발 금형에 삽입하여 상기 중앙부의 두께를 감소시키는 단계를 포함한다.The drawing step may include inserting a mandrel into the metal tube on which the first shaft portion is formed; And inserting the metal tube into which the mandrel is inserted into a drawing mold to reduce the thickness of the central portion.

상기 열처리 단계는 상기 금속관의 상기 타측의 내측면에 고주파를 제공하는 고주파 열처리 단계를 포함한다.The heat treatment step includes a high frequency heat treatment step of providing a high frequency to the inner side of the other side of the metal tube.

상기 제1 및 제2 샤프트부들을 형성하는 각 단계들에서, 상기 제1 및 제2 샤프트부들은 열간 가공 및 온간 가공 중 어느 하나에 의하여 형성된다.In each of the steps of forming the first and second shaft portions, the first and second shaft portions are formed by either hot working or warm working.

상기 금속관의 내측면으로부터 열처리 된 상기 강도 감소부의 두께는 상기 금속관의 두께 이하로 형성된다.The thickness of the strength reduction portion heat-treated from the inner surface of the metal tube is formed to be less than the thickness of the metal tube.

제2 샤프트부를 형성하는 단계 이후, 상기 제1 샤프트부, 상기 중앙부 및 상기 제2 샤프트부를 다시 열처리하는 단계를 더 포함한다.After the forming of the second shaft part, the method may further include heat treating the first shaft part, the center part, and the second shaft part again.

일실시예로서, 드라이브 샤프트의 제조 방법은 균일한 두께 및 제1 강도를 갖고 일측으로부터 소정 길이로 형성된 축관 영역이 형성된 금속관을 마련하는 단계; 상기 축관 영역의 내측면을 열처리하여 상기 축관 영역에 상기 제1 강도보다 낮은 제2 강도를 갖는 강도 감소부를 형성하는 열처리 단계; 및 상기 강도 감소부가 형성된 상기 금속관의 상기 축관 영역을 축관시켜 상기 금속관의 휨 없이 상기 금속관에 축관 된 샤프트부를 형성하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method of manufacturing a drive shaft includes the steps of: providing a metal tube having a uniform thickness and a first strength and having a conduit region formed in a predetermined length from one side; Heat-treating the inner surface of the conduit region to form an intensity reduction portion having a second strength lower than the first intensity in the conduit region; And shafting the shaft tube region of the metal tube on which the strength reduction part is formed to form a shaft portion concentric with the metal tube without bending the metal tube.

상기 열처리 단계는 상기 금속관의 상기 타측의 내측면에 고주파를 제공하는 고주파 열처리 단계를 포함한다.The heat treatment step includes a high frequency heat treatment step of providing a high frequency to the inner side of the other side of the metal tube.

상기 샤프트부는 열간 가공 및 온간 가공 중 어느 하나에 의하여 형성된다.The shaft portion is formed by any one of hot working and warm working.

상기 금속관의 내측면으로부터 열처리 된 상기 강도 감소부의 두께는 상기 금속관의 두께 이하로 형성된다.The thickness of the strength reduction portion heat-treated from the inner surface of the metal tube is formed to be less than the thickness of the metal tube.

축관된 상기 샤프트부를 형성하는 단계 이후에 상기 샤프트부를 이용하여 상기 금속관을 인발하여 상기 금속관의 두께를 감소시키는 단계를 더 포함한다.
And after forming the concentric shaft portion, drawing the metallic tube using the shaft portion to reduce the thickness of the metallic tube.

본 발명에 따른 드라이브 샤프트의 제조 방법에 의하면, 드라이브 샤프트 중 스플라인을 형성하기 위해 축관을 형성하는 부분의 내측면에 열처리 공정에 의하여 선택적으로 강도 감소부를 형성하여 축관을 진행하는 도중 축관되지 않는 부분의 휨, 형상 변형, 깨짐 등을 방지하는 효과를 갖는다.
According to the manufacturing method of the drive shaft according to the present invention, the strength reduction portion is selectively formed on the inner surface of the portion of the drive shaft forming the shaft tube by the heat treatment process to form the spline of the portion that is not conduit during the shaft tube It has an effect of preventing warpage, shape deformation, and cracking.

도 1a는 드라이브 샤프트를 제조하기 위한 금속관을 도시한 단면도이다.
도 1b는 드라이브 샤프트의 일측에 제1 샤프트부를 형성하기 위한 포밍 공정을 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 금속관의 일측에 제1 샤프트부를 형성하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 3a 및 도 3b는 금속관의 중앙부를 인발 하는 단계를 도시한 단면도들이다.
도 4a는 금속관의 제1 샤프트부와 대향하는 타측의 내경을 국부적으로 열처리하는 것을 도시한 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 'A' 부분 확대도이다.
도 5a 내지 도 5d는 금속관의 타측에 제2 샤프트를 형성하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 6은 제1 및 제2 샤프트부에 스플라인을 형성한 것을 도시한 단면도이다.1A is a cross-sectional view illustrating a metal tube for manufacturing a drive shaft.
1B is a cross-sectional view illustrating a forming process for forming a first shaft part on one side of a drive shaft.
2A to 2E are cross-sectional views illustrating a process of forming a first shaft part on one side of a metal tube.
3A and 3B are cross-sectional views illustrating a step of drawing a central portion of a metal tube.
4A is a cross-sectional view showing locally heat treatment of the inner diameter of the other side of the metal tube facing the first shaft portion.
4B is an enlarged view of a portion 'A' of FIG. 4A.
5A to 5D are cross-sectional views illustrating a process of forming a second shaft on the other side of the metal tube.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating splines formed on first and second shaft portions. FIG.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. The definitions of these terms should be interpreted based on the contents of the present specification and meanings and concepts in accordance with the technical idea of the present invention.

도 1a 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 드라이브 샤프트의 제조 공정을 도시한 단면도 및 확대도이다.1A through 6 are cross-sectional views and enlarged views illustrating a manufacturing process of a drive shaft according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1a는 드라이브 샤프트를 제조하기 위한 금속관을 도시한 단면도이다.1A is a cross-sectional view illustrating a metal tube for manufacturing a drive shaft.

도 1a를 참조하면, 드라이브 샤프트를 제조하기 위한 금속관(1)은 균일한 내경 및 균일한 외경을 갖는 파이프 형상으로 형성되며, 따라서 금속관(1)은 균일한 두께로 형성된다. 또한, 금속관(1)은 균일한 제1 강도(또는 제1 경도)를 갖는다.Referring to FIG. 1A, the metal tube 1 for manufacturing the drive shaft is formed into a pipe shape having a uniform inner diameter and a uniform outer diameter, and thus the metal tube 1 is formed with a uniform thickness. In addition, the metal tube 1 has a uniform first strength (or first hardness).

도 1b는 드라이브 샤프트의 일측에 제1 샤프트부를 형성하기 위한 포밍 공정을 도시한 단면도이다.1B is a cross-sectional view illustrating a forming process for forming a first shaft part on one side of a drive shaft.

도 1b를 참조하면, 균일한 두께 및 균일한 제1 강도를 갖는 금속관(1)의 일측에는 후술 될 제1 샤프트부를 형성하기 위한 축관 형틀에 용이하게 삽입될 수 있도록 포밍 공정이 수행되어 금속관(1)의 일측에는 포밍부(2)가 형성된다.Referring to FIG. 1B, a forming process is performed on one side of the metal tube 1 having a uniform thickness and a uniform first strength so that the metal tube 1 may be easily inserted into a shaft frame for forming a first shaft portion to be described later. On one side of the forming part 2 is formed.

도 2a 내지 도 2e는 금속관의 일측에 제1 샤프트부를 형성하는 과정을 도시한 단면도들이다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a process of forming a first shaft part on one side of a metal tube.

도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 직경이 점차 작아지는 다수개의 축관 형틀(3a,3b,3c,3d,3e)들에 의한 축관 가공에 의하여 금속관(1)의 일측은 단계적으로 외경 및 내경이 감소되고, 이로 인해 도 2e에 도시된 바와 같이 금속관(1)의 일측에는 축관된 제1 샤프트부(4)가 형성된다. 제1 샤프트부(4)는 금속관(1)의 일측의 외경 및 내경을 축관 하는 과정에서 금속관(1)의 두께보다 후박한 두께로 형성된다.2A to 2E, one side of the metal tube 1 is gradually reduced in outer diameter and inner diameter by shaft processing by a plurality of shaft tube molds 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e whose diameters gradually decrease. As a result, as illustrated in FIG. 2E, one side of the metal tube 1 is formed with a first shaft portion 4 concentrically formed. The first shaft portion 4 is formed with a thickness thinner than the thickness of the metal tube 1 in the process of axially connecting the outer diameter and the inner diameter of one side of the metal tube 1.

제1 샤프트부(4)는, 예를 들어, 열간 가공 및 온간 가공 중 어느 하나에 의하여 가공될 수 있다.The first shaft portion 4 may be processed by any one of, for example, hot working and warm working.

본 발명의 일실시예에서, 제1 샤프트부(4)는 후박한 금속관(1)의 일측단을 축관하여 형성되기 때문에 제1 샤프트부(4)를 형성하는 도중 제1 샤프트부(4)가 형성되지 않는 금속관(1)의 휨, 형상 변형 등은 발생 되지 않는다.In one embodiment of the present invention, since the first shaft portion 4 is formed by shafting one end of the thick metal tube 1, the first shaft portion 4 is formed during the formation of the first shaft portion 4. No warpage, shape deformation, or the like of the metal tube 1 that is not formed is generated.

도 3a 및 도 3b는 금속관의 중앙부를 인발 하는 단계를 도시한 단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views illustrating a step of drawing a central portion of a metal tube.

도 3a를 참조하면, 일측에 제1 샤프트부(4)가 형성된 금속관(1)에는 환봉 형상을 갖는 맨드릴(6)이 삽입된다. 맨드릴(6)의 외경은 금속관(1)의 내경보다 작게 형성된다.Referring to FIG. 3A, a mandrel 6 having a round bar shape is inserted into a metal tube 1 having a first shaft portion 4 formed on one side thereof. The outer diameter of the mandrel 6 is formed smaller than the inner diameter of the metal tube 1.

맨드릴(6)이 제1 샤프트부(4)가 형성된 금속관(1)에 삽입된 후 인발 형틀(5a)로 맨드릴(6) 및 금속관(1)이 제공되어 금속관(1) 중 제1 샤프트부(4)와 일체로 형성된 부분의 두께는 인발 형틀(5a)에 의하여 감소 되면서 금속관(1)은 1차적으로 인발 된다. 또한, 맨드릴의 형상은 이형화 하여 드라이브 샤프트의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.After the mandrel 6 is inserted into the metal tube 1 on which the first shaft portion 4 is formed, the mandrel 6 and the metal tube 1 are provided to the drawing mold 5a to provide the first shaft portion ( The thickness of the portion formed integrally with 4) is reduced by the drawing mold 5a, and the metal tube 1 is primarily drawn. In addition, the shape of the mandrel can be released to further improve the performance of the drive shaft.

본 발명의 일실시예에서 금속관(1) 중 제1 샤프트부(4)와 대향하는 금속관(1)의 타측은 인발되지 않는다. 이는 금속관(1) 중 제1 샤프트부(4)와 대향 하는 상기 타측에는 제2 샤프트부(4)가 형성되기 때문이다.In the embodiment of the present invention, the other side of the metal tube 1 facing the first shaft portion 4 of the metal tube 1 is not drawn out. This is because the second shaft portion 4 is formed on the other side of the metal tube 1 facing the first shaft portion 4.

이하, 금속관(1) 중 인발 형틀(5a)에 의하여 인발 되어 두께가 감소 된 부분을 중앙부(7)로서 정의하기로 한다.Hereinafter, the portion of the metal tube 1 drawn by the drawing mold 5a and reduced in thickness will be defined as the central portion 7.

도 3b를 참조하면, 금속관(1)의 중앙부(7)가 인발 형틀(5a)에 의하여 1차적으로 인발 된 후, 금속관(1)의 중앙부(7)에는 중앙부(7)의 내경 보다 작은 외경을 가는 맨드릴(8)이 다시 삽입되고, 금속관(1)의 중앙부(7)는 새로운 인발 형틀(5b)에 의하여 2차적으로 인발 된다.Referring to FIG. 3B, after the center portion 7 of the metal tube 1 is primarily drawn out by the drawing mold 5a, the center portion 7 of the metal tube 1 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the center portion 7. The thin mandrel 8 is reinserted, and the center portion 7 of the metal tube 1 is secondarily drawn by the new drawing mold 5b.

2차적으로 인발 된 금속관(1)의 중앙부(7)는 요구되는 외경 및 요구되는 두께로 형성되며, 금속관(1)의 중앙부(7)의 두께는 인발 되지 않은 금속관(1)의 두께 및 제1 샤프트부(4)에 비하여 상대적으로 얇게 형성된다. 금속관(1)의 중앙부(7)는 제1 샤프트부(4)와 동일하게 제1 강도(또는 제1 경도)로 형성된다.The central portion 7 of the secondary drawn metal tube 1 is formed with the required outer diameter and the required thickness, and the thickness of the central portion 7 of the metallic tube 1 is the thickness of the non-drawn metallic tube 1 and the first. It is formed relatively thinner than the shaft portion 4. The central portion 7 of the metal tube 1 is formed with the same first strength (or first hardness) as the first shaft portion 4.

도 4a는 금속관의 제1 샤프트부와 대향하는 타측의 내경을 국부적으로 열처리하는 것을 도시한 단면도이다. 도 4b는 도 4a의 'A' 부분 확대도이다.4A is a cross-sectional view showing locally heat treatment of the inner diameter of the other side of the metal tube facing the first shaft portion. 4B is an enlarged view of a portion 'A' of FIG. 4A.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 금속관(1)에 제1 샤프트부(4) 및 인발 공정을 수행한 후 금속관(1) 중 제1 샤프트부(4)와 대향하는 타측에는 제1 샤프트부(4)와 유사한 후술 될 제2 샤프트부가 형성된다.Referring to FIGS. 4A and 4B, after performing the first shaft portion 4 and the drawing process on the metal tube 1, the first shaft portion 4 is disposed on the other side of the metal tube 1 facing the first shaft portion 4. A second shaft portion to be described later similar to 4) is formed.

제2 샤프트부를 형성하기 위해서는 금속관(1)의 상기 타측을 축관해야 하는데 인발 공정에 의하여 금속관(1)의 중앙부의 두께가 얇아진 상태에서 금속관(1)의 상기 타측을 축관 형틀을 이용하여 축관할 경우 중앙부에 휨, 형상 변형 또는 깨짐이 발생 될 수 있다.In order to form the second shaft portion, the other side of the metal tube 1 should be axially shrouded. If the other side of the metal tube 1 is shank using the shaft mold frame in a state in which the central portion of the metal tube 1 is thinned by the drawing process Bending, shape deformation or cracking may occur at the center portion.

이와 같은 불량의 원인은 금속관(1) 중 인발에 의하여 두께가 얇아진 중앙부 및 제2 샤프트부가 형성될 부분이 모두 동일하게 제1 강도(또는 제1 경도)를 갖기 때문이다.The reason for such a failure is that the center portion of the metal tube 1, which is thinned by drawing, and the portion where the second shaft portion is to be formed have the same first strength (or first hardness).

본 발명의 일실시예에서는 금속관(1) 중 제1 샤프트부(4)와 대향하는 금속관(1)의 상기 타측의 내측면에 제2 샤프트부를 형성하기 위해 열처리 공정이 수행되며 이로 인해 금속관(1)의 상기 타측의 내측면에는 강도 감소부(9)가 형성된다.In one embodiment of the present invention, a heat treatment process is performed to form a second shaft portion on the inner side of the other side of the metal tube 1 facing the first shaft portion 4 of the metal tube 1, thereby the metal tube 1 The strength reducing portion 9 is formed on the inner side of the other side of the side.

본 발명의 일실시예에서, 금속관(1)의 상기 타측의 내측면에 열처리 공정에 의하여 형성된 강도 감소부(9)는 제2 샤프트부를 형성하기에 적합한 길이로 형성되며, 강도 감소부(9)는 금속관(1)의 내측면을 따라 형성된다.In one embodiment of the present invention, the strength reduction portion 9 formed by the heat treatment process on the inner side of the other side of the metal tube 1 is formed to a length suitable to form a second shaft portion, the strength reduction portion 9 Is formed along the inner side of the metal tube 1.

예를 들어, 강도 감소부(9)를 형성하기 위한 열처리 공정은 고주파를 이용하는 고주파 열처리 공정을 포함할 수 있으며, 열처리 공정에서 열처리 조건은 금속관(1)을 이루는 소재에 따라 다양하게 변경될 수 있다.For example, the heat treatment process for forming the strength reducing unit 9 may include a high frequency heat treatment process using a high frequency, the heat treatment conditions in the heat treatment process may be variously changed depending on the material forming the metal tube (1). .

본 발명의 일실시예에서는 고주파 열처리에 의하여 금속관(1) 중 제2 샤프트부가 형성될 금속관(1)의 내측면에 풀림(annealing) 열처리를 하여 강도 감소부(9)를 형성한다.In an embodiment of the present invention, an annealing heat treatment is performed on the inner surface of the metal tube 1 in which the second shaft portion of the metal tube 1 is to be formed by the high frequency heat treatment to form the strength reducing portion 9.

본 발명의 일실시예에서, 강도 감소부(9)의 두께는 금속관(1)의 전체 두께 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, 강도 감소부(9)의 두께는 금속관(1)의 재질 특성에 따라 서로 다르게 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thickness of the strength reduction portion 9 is preferably formed to a thickness less than the total thickness of the metal tube 1, the thickness of the strength reduction portion 9 is a material characteristic of the metal tube (1) Can be formed differently depending on.

본 발명의 일실시예에서, 금속관(1)의 내측면 중 제2 샤프트부가 형성될 부분에 선택적으로 강도 감소부(9)를 형성할 경우, 제2 샤프트부가 형성될 부분은 인발 가공된 금속관(1)의 중앙부의 제1 강도(또는 제1 경도) 보다 낮은 제2 강도(또는 제2 경도)를 갖게 된다.In one embodiment of the present invention, in the case where the strength reduction portion 9 is selectively formed in the portion of the inner surface of the metal tube 1 where the second shaft portion is to be formed, the portion where the second shaft portion is to be formed is a drawn metal tube ( It has a 2nd intensity | strength (or 2nd hardness) lower than the 1st intensity | strength (or 1st hardness) of the center part of 1).

금속관(1) 중 제2 샤프트부가 형성될 부분에 강도 감소부(9)를 형성한 후 제2 샤프트부를 형성할 경우, 제2 샤프트부가 형성될 부분의 강도가 감소되어 보다 쉽게 가공될 뿐만 아니라 제2 샤프트부가 형성되지 않는 부분의 휨, 형상 변형 및 깨짐을 방지할 수 있다.When the second shaft portion is formed after the strength reduction portion 9 is formed in the portion where the second shaft portion is to be formed in the metal tube 1, the strength of the portion where the second shaft portion is to be formed is reduced, thereby making it easier to process the workpiece. 2 It is possible to prevent bending, shape deformation and cracking of the portion where the shaft portion is not formed.

도 5a 내지 도 5d는 금속관의 타측에 제2 샤프트를 형성하는 과정을 도시한 단면도들이다.5A to 5D are cross-sectional views illustrating a process of forming a second shaft on the other side of the metal tube.

도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 직경이 점차 작아지는 다수개의 축관 형틀(9a,9b,9c,9d)들에 의한 축관 가공에 의하여 금속관(1) 중 제1 샤프트부(4)와 대향하는 타측은 단계적으로 외경 및 내경이 감소 되고, 이로 인해 도 5d에 도시된 바와 같이 금속관(1)의 상기 타측에는 축관된 제2 샤프트부(10)가 형성된다.5a to 5d, the other facing the first shaft portion 4 of the metal tube (1) by the shaft tube processing by a plurality of shaft tube mold (9a, 9b, 9c, 9d) diameter gradually decreases The outer side and the inner side are reduced in stages, and as a result, as shown in FIG. 5D, the second shaft portion 10 is formed on the other side of the metal tube 1.

제2 샤프트부(10)는 금속관(1)의 상기 타측의 외경 및 내경을 축관 하는 과정에서 금속관(1)의 중앙부의 두께보다 후박한 두께로 형성된다.The second shaft portion 10 is formed to have a thickness thinner than the thickness of the central portion of the metal tube 1 in the process of shafting the outer diameter and the inner diameter of the other side of the metal tube (1).

제2 샤프트부(10)는, 예를 들어, 열간 가공 및 온간 가공 중 어느 하나에 의하여 가공될 수 있다.The second shaft portion 10 may be processed by any one of, for example, hot working and warm working.

본 발명의 일실시예에서, 제2 샤프트부(10)는 상대적으로 얇은 두께로 형성된 금속관(1)의 중앙부의 제1 강도(또는 제1 경도) 보다 낮은 제2 강도(또는 제2 경도)로 형성되기 때문에 제2 샤프트부(10)를 형성하는 도중 금속관(1)의 중앙부의 휨, 형상 변형 등은 발생 되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the second shaft portion 10 has a second strength (or second hardness) lower than the first strength (or first hardness) of the central portion of the metal tube 1 formed in a relatively thin thickness. Since it is formed, the bending, the shape deformation, etc. of the center part of the metal pipe 1 do not generate | occur | produce while forming the 2nd shaft part 10. FIG.

한편, 금속관(1)의 중앙부의 휨, 형상 변형, 깨짐 등을 방지하기 위하여 제2 샤프트부(10)의 내측면에 강도 감소부(9)를 형성할 경우, 제2 샤프트부(10)의 강도가 낮아져서 제2 샤프트부(10)가 큰 응력에서 파손될 수 있다.On the other hand, when the strength reduction portion 9 is formed on the inner side of the second shaft portion 10 in order to prevent bending, shape deformation, cracking, etc. of the central portion of the metal tube 1, the second shaft portion 10 of the The strength may be lowered such that the second shaft portion 10 may be broken under a large stress.

이를 방지하기 위하여, 강도 감소부(9)를 형성 및 강도 감소부(9)를 이용하여 제2 샤프트부(10)를 형성한 후에는 제1 샤프트부(4), 제1 샤프트부(4)와 일체로 형성된 금속관(1)의 중앙부, 상기 중앙부와 일체로 형성된 제2 샤프트부(10)를 함께 다시 열처리한다.To prevent this, after forming the strength reduction part 9 and forming the second shaft part 10 using the strength reduction part 9, the first shaft part 4 and the first shaft part 4 are formed. The heat treatment of the central portion of the metal tube (1) formed integrally with the second shaft portion (10) formed integrally with the central portion together.

열처리 공정은 고주파 열처리 공정을 통해 수행될 수 있고, 열처리 공정에 의하여 제1 샤프트부(4), 상기 중앙부 및 제2 샤프트부(10)의 강도는 증가 된다.The heat treatment process may be performed through a high frequency heat treatment process, and the strength of the first shaft portion 4, the center portion, and the second shaft portion 10 is increased by the heat treatment process.

도 6은 제1 및 제2 샤프트부에 스플라인을 형성한 것을 도시한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating splines formed on first and second shaft portions. FIG.

도 6을 참조하면, 제2 샤프트부가 형성되면, 제1 샤프트부의 외주면 및 제2 샤프트의 외주면에 각각 스플라인(12a, 12b)을 형성한 후 다양한 선삭 가공 및 도장 공정을 수행하여 드라이브 샤프트를 제조한다.Referring to FIG. 6, when the second shaft part is formed, splines 12a and 12b are formed on the outer circumferential surface of the first shaft part and the outer circumferential surface of the second shaft, respectively, and then various driving and painting processes are performed to manufacture the drive shaft. .

비록 본 발명의 일실시예에서는 도 1a 내지 도 6에 도시된 바와 같이 금속관의 일측단에 제1 샤프트부를 형성하고, 제1 샤프트부 및 맨드릴을 이용하여 인발 공정을 수행한 후 제1 샤프트부와 대향하는 금속관의 타측 내측면에 강도 감소부를 형성한 후 강도 감소부가 형성된 금속관에 제2 샤프트부를 형성한 것이 도시 및 설명되고 있다. 도 1a 내지 도 6에 도시된 드라이브 샤프트의 제조 방법은 드라이브 샤프트의 양쪽에 스플라인이 각각 형성된 구조에 특히 적합하다.Although in one embodiment of the present invention as shown in Figures 1a to 6 to form a first shaft portion on one side end of the metal tube, and the first shaft portion and after performing the drawing process using the mandrel and the first shaft portion and It has been shown and described that the second shaft portion is formed in the metal tube on which the strength reduction portion is formed after the strength reduction portion is formed on the other inner side surface of the opposite metal tube. The manufacturing method of the drive shaft shown in Figs. 1A to 6 is particularly suitable for a structure in which splines are respectively formed on both sides of the drive shaft.

그러나, 드라이브 샤프트는 어느 한쪽에만 스플라인이 형성되는 구조도 가질 수 있는 바, 이와 같이 어느 한쪽에만 스플라인이 형성되는 구조에서는 균일한 두께 및 제1 강도를 갖고 일측으로부터 소정 길이로 형성된 축관 영역이 형성된 금속관을 마련하고, 축관 영역의 내측면을 열처리하여 축관 영역에 상기 제1 강도보다 낮은 제2 강도를 갖는 강도 감소부를 형성하는 열처리 공정을 수행한 후 강도 감소부가 형성된 금속관의 축관 영역을 축관시켜 금속관의 휨 없이 상기 금속관에 축관 된 샤프트부를 형성하여 드라이브 샤프트를 형성하는 것이 바람직하다.However, the drive shaft may also have a structure in which the spline is formed only on one side. In the structure in which the spline is formed only on one side, the metal tube has a uniform thickness and a first strength and a conduit region formed with a predetermined length from one side. Heat treatment of the inner surface of the tube region to form a strength reducing portion having a second strength lower than the first strength in the tube region, and then condensing the tube region of the metal tube on which the strength reducing portion is formed; It is preferable to form a drive shaft by forming a shaft portion concentrically formed in the metal tube without bending.

또한, 도 1a 내지 도 6에 도시된 드라이브 샤프트의 제조 방법에서는 금속관에 제1 샤프트부를 형성하고, 인발 공정을 수행한 후 제2 샤프트부가 형성될 위치에 열처리 공정을 수행하는 것이 도시 및 설명되고 있으나, 금속관의 내측면의 열처리 공정은 제1 샤프트부를 형성하기에 앞서 수행, 인발 공정을 수행하기에 앞서 수행되어도 무방하다. 즉, 열처리 공정은 제2 샤프트부를 형성하기 이전 단계 중 어느 하나의 단계에서 수행하여도 무방하다.In addition, in the method of manufacturing the drive shaft shown in FIGS. 1A to 6, the first shaft portion is formed in the metal tube, the drawing process is performed, and the heat treatment process is performed at the position where the second shaft portion is to be formed. , The heat treatment process of the inner surface of the metal tube may be performed prior to forming the first shaft portion, may be performed prior to performing the drawing process. That is, the heat treatment process may be performed in any one of steps before forming the second shaft portion.

또한, 도 1a 내지 도 6에 도시된 드라이브 샤프트의 제조 방법에서는 제1 샤프트, 중앙부 및 제2 샤프트부를 전체적으로 다시 열처리하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 강도 감소부가 형성된 제2 샤프트부의 강도를 증가시키기 위해 제2 샤프트부만 선택적으로 열처리를 하여도 무방하다.In addition, in the manufacturing method of the drive shaft shown in Figs. 1A to 6, it is shown and described that the heat treatment of the first shaft, the central portion, and the second shaft portion as a whole is different. In order to increase, only the second shaft portion may be selectively heat treated.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 드라이브 샤프트 중 스플라인을 형성하기 위해 축관을 형성하는 부분의 내측면에 열처리 공정에 의하여 선택적으로 강도 감소부를 형성하여 축관을 진행하는 도중 축관되지 않는 부분의 휨, 형상 변형, 깨짐 등을 방지하는 효과를 갖는다.As described in detail above, the bending and shape deformation of the portion of the drive shaft not formed during the shaft pipe by selectively forming a strength reduction part on the inner surface of the portion of the drive shaft forming the shaft pipe by the heat treatment process is performed. It has an effect of preventing cracking and the like.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

1...금속관 2...포밍부
3a,3b,3c,3d,3e...축관 형틀 4...제1 샤프트부
7...중앙부 6,8...맨드릴
9...강도 감소부 10...제2 샤프트부
12a,12b...스플라인1 ... metal tube 2 ... forming part
3a, 3b, 3c, 3d, 3e ... shaft tube frame 4 ... first shaft part
7 ... center 6,8 ... mandrel
9 ... strength reduction part 10 ... 2nd shaft part
12a, 12b ... spline

Claims (11)

제1 강도를 갖는 금속관의 일측을 축관시켜 제1 샤프트부를 형성하는 단계;
상기 제1 샤프트부와 일체로 형성된 상기 금속관의 중앙부를 인발하여 상기 중앙부의 두께를 감소시키는 인발 단계;
상기 금속관의 상기 일측과 대향 하는 타측의 내측면을 일정 길이로 열처리하여 상기 금속관의 상기 타측의 내측면에 상기 제1 강도보다 낮은 제2 강도를 갖는 강도 감소부를 형성하는 단계; 및
상기 강도 감소부가 형성된 상기 금속관을 축관 시켜 상기 중앙부의 형상 변형 없이 제2 샤프트부를 형성하는 단계를 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.Shafting one side of the metal tube having the first strength to form a first shaft portion;
A drawing step of drawing a central portion of the metal tube integrally formed with the first shaft portion to reduce the thickness of the central portion;
Heat-treating the inner side of the other side facing the one side of the metal tube to a predetermined length to form an strength reducing unit having a second strength lower than the first intensity on the inner side of the other side of the metal tube; And
Shafting the metal tube on which the strength reduction portion is formed to form a second shaft portion without deformation of the central portion. 제1항에 있어서, 상기 인발 단계는
상기 제1 샤프트부가 형성된 금속관에 맨드릴을 삽입하는 단계; 및
상기 맨드릴이 삽입된 상기 금속관을 인발 금형에 삽입하여 상기 중앙부의 두께를 감소시키는 단계를 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the drawing step
Inserting a mandrel into the metal tube on which the first shaft portion is formed; And
Inserting the metal tube into which the mandrel is inserted into a drawing mold to reduce the thickness of the central portion. 제1항에 있어서,
상기 열처리 단계는 상기 금속관의 상기 타측의 내측면에 고주파를 제공하는 고주파 열처리 단계를 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 1,
The heat treatment step includes a high frequency heat treatment step of providing a high frequency to the inner surface of the other side of the metal tube. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 샤프트부들을 형성하는 각 단계들에서, 상기 제1 및 제2 샤프트부들은 열간 가공 및 온간 가공 중 어느 하나에 의하여 형성되는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 1,
In each step of forming the first and second shaft portions, the first and second shaft portions are formed by any one of hot working and warm working. 제1항에 있어서,
상기 금속관의 내측면으로부터 열처리 된 상기 강도 감소부의 두께는 상기 금속관의 두께 이하로 형성된 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 1,
The thickness of the strength reduction portion heat-treated from the inner surface of the metal tube is less than the thickness of the metal tube manufacturing method of the drive shaft. 제1항에 있어서,
제2 샤프트부를 형성하는 단계 이후, 상기 제1 샤프트부, 상기 중앙부 및 상기 제2 샤프트부를 다시 열처리하는 단계를 더 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 1,
After the forming of the second shaft portion, the first shaft portion, the central portion and the second shaft portion further comprising the step of heat-treating the manufacturing method of the drive shaft. 균일한 두께 및 제1 강도를 갖고 일측으로부터 소정 길이로 형성된 축관 영역이 형성된 금속관을 마련하는 단계;
상기 축관 영역의 내측면을 열처리하여 상기 축관 영역에 상기 제1 강도보다 낮은 제2 강도를 갖는 강도 감소부를 형성하는 열처리 단계; 및
상기 강도 감소부가 형성된 상기 금속관의 상기 축관 영역을 축관시켜 상기 금속관의 휨 없이 상기 금속관에 축관 된 샤프트부를 형성하는 단계를 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.Providing a metal tube having a uniform thickness and a first strength and having a shaft tube region formed from one side to a predetermined length;
Heat-treating the inner surface of the conduit region to form an intensity reduction portion having a second strength lower than the first intensity in the conduit region; And
Shafting the shaft tube region of the metal tube on which the strength reduction part is formed to form a shaft portion concentric with the metal tube without bending the metal tube. 제7항에 있어서,
상기 열처리 단계는 상기 금속관의 상기 축관 영역의 내측면에 고주파를 제공하는 고주파 열처리 단계를 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 7, wherein
The heat treatment step includes a high frequency heat treatment step of providing a high frequency to the inner surface of the shaft region of the metal tube drive shaft manufacturing method. 제7항에 있어서,
상기 샤프트부는 열간 가공 및 온간 가공 중 어느 하나에 의하여 형성되는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 7, wherein
The shaft portion manufacturing method of the drive shaft is formed by any one of hot working and warm working. 제7항에 있어서,
상기 금속관의 내측면으로부터 열처리 된 상기 강도 감소부의 두께는 상기 금속관의 두께 이하로 형성된 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 7, wherein
The thickness of the strength reduction portion heat-treated from the inner surface of the metal tube is less than the thickness of the metal tube manufacturing method of the drive shaft. 제7항에 있어서,
축관된 상기 샤프트부를 형성하는 단계 이후에 상기 샤프트부를 이용하여 상기 금속관을 인발하여 상기 금속관의 두께를 감소시키는 단계를 더 포함하는 드라이브 샤프트의 제조 방법.The method of claim 7, wherein
And after forming the concentric shaft portion, drawing out the metallic tube using the shaft portion to reduce the thickness of the metallic tube.
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