KR101380370B1 - Universal joint for vehicle and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필요한 부분만 열처리를 행할 수 있는 자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 자동차용 유니버설 조인트 제조방법은, 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트 제조방법으로서,
소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 샤프트부와 요크부를 일체형으로 성형한 후, 상기 샤프트부의 외측에 스플라인을 성형하는 샤프트조인트 성형공정; 상기 샤프트조인트에 열처리를 행하기 위하여 요크부에 열처리를 차단하는 도금층을 형성하는 공정; 상기 샤프트조인트에 열처리를 행하는 열처리공정; 상기 열처리공정이 완료된 후 샤프트조인트의 요크부에 다른 부품을 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 공정을 포함하는 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 파이프조인트 제조방법으로서, 소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 파이프부와 요크부를 일체형으로 성형한 후, 상기 파이프부에 세레이션을 성형하는 파이프조인트 성형공정; 상기 파이프조인트에 열처리를 행하기 위하여 요크부에 열처리를 차단하는 도금층을 형성하는 공정; 상기 파이프조인트에 열처리를 행하는 열처리공정; 상기 열처리공정이 완료된 후 파이프조인트의 요크부에 다른 부품을 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 공정; 을 포함하는 자동차용 유니버설 조인트의 파이프조인트 제조방법을 제공한다.
상기 열처리공정은 질화열처리를 이용할 수 있고, 상기 도금층 형성공정은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나의 물질이 도금된다. 상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성된다.
또한 본 발명은 자동차의 스티어링 컬럼과 연결되도록 이루어진 요크부 및 샤프트부가 일체로 이루어지면서 샤프트부 외주면에 스플라인이 형성된 샤프트조인트; 상기 샤프트조인트의 샤프트부가 내부로 슬립 이동 가능 하게 치차 결합될 수 있도록 세레이션이 형성된 파이프부 및 이 파이프부의 일측으로 조향장치의 기어박스와 연결되는 요크부를 갖는 파이프조인트를 포함하는 자동차용 유니버설 조인트에 있어서, 상기 샤프트조인트의 요크부 및 파이프조인트의 요크부에는 열처리를 차단하는 도금층이 형성된 자동차용 유니버설 조인트를 제공한다.
상기 도금층은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지고, 상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성된다.The present invention relates to a universal joint for automobiles capable of heat-treating only necessary portions and a method of manufacturing the same.
The universal joint for automobile manufacturing method of the present invention is a shaft joint manufacturing method constituting the universal joint for automobiles,
A shaft joint molding step of inserting a raw material into a die and pressing and plastically deforming with a punch to form the shaft part and the yoke part in an integrated manner, and then forming a spline outside the shaft part; Forming a plating layer for blocking heat treatment on the yoke portion to perform heat treatment on the shaft joint; A heat treatment step of performing heat treatment on the shaft joint; Provided is a shaft joint manufacturing method of a universal joint for automobiles including a process of processing a connection hole for connecting another part to a yoke portion of the shaft joint after the heat treatment process is completed.
In another aspect, the present invention provides a pipe joint manufacturing method for forming a universal joint for automobiles, the material is inserted into a die and pressurized plastically deformed by a punch to form a pipe and a yoke unit integrally, and then a pipe for forming a serration on the pipe. Joint molding process; Forming a plating layer for blocking heat treatment on the yoke portion to perform heat treatment on the pipe joint; A heat treatment step of performing heat treatment on the pipe joint; Processing a connection hole to connect another component to the yoke portion of the pipe joint after the heat treatment process is completed; It provides a pipe joint manufacturing method of a universal joint for automobiles including a.
The heat treatment process may use a nitriding heat treatment, and the plating layer forming process is plated with any one material selected from copper, nickel and tin. The plating layer is formed to a thickness of 5 to 15㎛.
In another aspect, the present invention is a shaft joint formed with the yoke portion and the shaft portion formed to be connected to the steering column of the vehicle integrally formed on the outer peripheral surface of the shaft portion; In the universal joint for automobile including a pipe joint having a serration is formed so that the shaft portion of the shaft joint can be slip-movably into the inside and a pipe joint having a yoke portion connected to the gearbox of the steering device to one side of the pipe portion. In the yoke portion of the shaft joint and the yoke portion of the pipe joint, there is provided a universal joint for automobiles having a plating layer for blocking heat treatment.
The plating layer is made of any one selected from copper, nickel and tin, and the plating layer is formed to a thickness of 5 to 15㎛.

Description

자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법{UNIVERSAL JOINT FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Universal joint for automobile and its manufacturing method {UNIVERSAL JOINT FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필요한 부분만 열처리를 행할 수 있는 자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a universal joint for automobiles and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a universal joint for automobiles and a method for manufacturing the same, which can heat-treat only necessary portions.

일반적으로 자동차에는 운전자가 차량의 진행방향을 조절하기 위하여 조향장치가 제공된다.Generally, the vehicle is provided with a steering device for the driver to adjust the traveling direction of the vehicle.

차량의 조향장치는 운전석 전방에 설치되어 운전자의 조작에 의해 차량의 진행방향을 바꾸기 위한 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠의 하부에 설치되는 스티어링 칼럼과, 상기 스티어링 휠의 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 타이어의 방향을 변경시키는 기어박스와, 상기 스티어링 칼럼에 전달된 회전력을 기어박스로 전달하기 위한 유니버설 조인트를 포함한다.A steering device for a vehicle includes a steering wheel installed in front of a driver's seat for changing the traveling direction of the vehicle by an operation of a driver, a steering column disposed under the steering wheel, And a universal joint for transmitting the rotational force transmitted to the steering column to the gear box.

상기 유니버설 조인트는 샤프트조인트 및 이 샤프트조인트에 슬립 이동 가능하면서 회전토크를 전달할 수 있도록 조립되는 파이프조인트로 구성된다.The universal joint comprises a shaft joint and a pipe joint slip-movable to the shaft joint and assembled to transmit rotational torque.

상기 샤프트조인트의 외주면 길이방향으로는 스플라인이 형성되고, 파이프조인트의 내측에는 상기 스플라인과 대응되는 세레이션이 형성되어 샤프트조인트는 파이프조인트에 치차 결합으로 연결되어 회전토크를 전달할 수 있으면서 축 방향으로 슬립이동 할 수 있도록 조립된다.Splines are formed in the longitudinal direction of the outer circumferential surface of the shaft joint, and serrations corresponding to the splines are formed inside the pipe joint, and the shaft joint is connected to the pipe joint by gear coupling so as to transmit rotational torque and slip in the axial direction. Are assembled to move.

그리고 상기 샤프트조인트와 파이프조인트의 각 단부에는 요크부가 각각 형성되어 하나의 요크부는 스티어링 칼럼에 연결되고 다른 하나의 요크부는 기어박스에 연결된다.And each end of the shaft joint and the pipe joint is formed with a yoke portion, one yoke portion is connected to the steering column and the other yoke portion is connected to the gearbox.

이러한 자동차용 유니버설 조인트는 샤프트부와 파이프부 및 여기에 각각 제공되는 요크부를 별도로 제작한 후, 샤프트부와 파이프부에 요크부를 각각 용접으로 고정하여 샤프트조인트 및 파이프조인트를 제조하고 있다. 그러나 이와 같은 제조방법은 용접 시 발생되는 열에 의하여 소재의 특성이 변하여 강도가 낮아지고, 이로 인하여 제품의 안전성 및 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.The universal joint for automobiles is manufactured separately from the shaft portion, the pipe portion, and the yoke portions provided therein, and then the yoke portion is welded to the shaft portion and the pipe portion, respectively, to manufacture the shaft joint and the pipe joint. However, such a manufacturing method has a disadvantage that the strength of the material is changed by the heat generated during welding, thereby lowering the strength, and thereby the safety and reliability of the product are deteriorated.

이를 해소하기 위하여 근래에는 냉간단조를 이용하여 샤프트조인트 및 파이프조인트는 각각의 요크부를 일체로 성형하는 방법으로 자동차용 유니버설 조인트를 제조하고 있다.In order to solve this problem, recently, cold joints have been used to manufacture universal joints for automobile shaft joints and pipe joints by molding each yoke unit integrally.

이와 같이 요크부가 일체로 형성된 자동차용 유니버설 조인트의 선행기술로서 공개특허 10-2006-0116099호가 알려져 있다.As such, the prior art of the universal joint for automobiles in which the yoke part is integrally known is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2006-0116099.

상기 선행기술은 소정의 길이와 외경을 갖는 소재를 금형의 역할을 수행하는 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시키는 방법으로 샤프트조인트와 파이프조인트는 요크부가 각각 일체로 이루어진 구조를 갖는다.The prior art has a structure in which the shaft joint and the pipe joint are integrally formed with the yoke part in a manner of inserting a material having a predetermined length and outer diameter into a die serving as a mold and pressing plastic deformation with a punch.

이렇게 제조된 샤프트조인트와 파이프조인트는 강도를 향상시키기 위하여 열처리를 할 수도 있다.The shaft joint and the pipe joint thus manufactured may be heat treated to improve strength.

그러나 샤프트조인트와 파이프조인트는 샤프트부와 파이프부에 형성된 스플라인 및 세레이션이 소정의 강도를 갖도록 열처리를 하는 것이 좋지만, 요크부에는 다른 부품과 연결되는 연결홀이 형성되므로 요크부에 열처리를 하면 연결홀 및 그 주변이 변형되거나 크랙이 발생될 수 있다.However, the shaft joint and pipe joint should be heat treated so that the splines and serrations formed in the shaft portion and the pipe portion have a predetermined strength. However, the yoke portion is formed with a connection hole to be connected to other parts. The hole and its surroundings may be deformed or cracked.

즉, 종래의 샤프트조인트와 파이프조인트는 요크부가 각각 일체로 이루어짐으로 요크부에는 열처리를 하지 않고 샤프트부와 파이프부에만 열처리를 행할 수 없는 단점이 있다.That is, the shaft joint and the pipe joint in the related art have a disadvantage in that the yoke portion is integrally formed, and thus the heat treatment cannot be performed only on the shaft portion and the pipe portion without heat treatment on the yoke portion.

이에 따라 샤프트조인트 및 파이프조인트 전체를 열처리를 함으로서 요크부의 연결홀이 변형되거나 크랙이 생길 수 있는데, 그러면 연결홀 주변의 강도가 낮아져 파손되거나 절단 될 수 있으므로, 이러한 유니버설 조인트가 제공된 조향장치는 운전자 및 탑승자들의 안전성을 보장할 수 없다.Accordingly, by heat-treating the shaft joint and the pipe joint as a whole, the connection hole of the yoke portion may be deformed or cracked. Then, since the strength around the connection hole may be reduced or broken, the steering apparatus provided with such a universal joint may be operated by the operator and the operator. The safety of the occupants cannot be guaranteed.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트 및 파이프조인트의 요크부를 제외하고 열처리를 행할 수 있는 자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been proposed in order to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is a universal joint for automobiles that can be heat-treated except for the yoke portion of the shaft joint and pipe joint constituting the universal joint and its manufacture To provide a method.

본 발명이 제안하는 자동차용 유니버설 조인트 제조방법은, 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트 제조방법으로서,The universal joint manufacturing method for automobiles proposed by the present invention is a shaft joint manufacturing method for constructing a universal joint for automobiles.

소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 샤프트부와 요크부를 일체형으로 성형한 후, 상기 샤프트부의 외측에 스플라인을 성형하는 샤프트조인트 성형공정; 상기 샤프트조인트에 열처리를 행하기 위하여 요크부에 열처리를 차단하는 도금층을 형성하는 공정; 상기 샤프트조인트에 열처리를 행하는 열처리공정; 상기 열처리공정이 완료된 후 샤프트조인트의 요크부에 다른 부품을 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 공정을 포함하는 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법을 제공한다.A shaft joint molding step of inserting a raw material into a die and pressing and plastically deforming with a punch to form the shaft part and the yoke part in an integrated manner, and then forming a spline outside the shaft part; Forming a plating layer for blocking heat treatment on the yoke portion to perform heat treatment on the shaft joint; A heat treatment step of performing heat treatment on the shaft joint; Provided is a shaft joint manufacturing method of a universal joint for automobiles including a process of processing a connection hole for connecting another part to a yoke portion of the shaft joint after the heat treatment process is completed.

또한 본 발명은 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 파이프조인트 제조방법으로서, 소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 파이프부와 요크부를 일체형으로 성형한 후, 상기 파이프부에 세레이션을 성형하는 파이프조인트 성형공정; 상기 파이프조인트에 열처리를 행하기 위하여 요크부에 열처리를 차단하는 도금층을 형성하는 공정; 상기 파이프조인트에 열처리를 행하는 열처리공정; 상기 열처리공정이 완료된 후 파이프조인트의 요크부에 다른 부품을 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 공정; 을 포함하는 자동차용 유니버설 조인트의 파이프조인트 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a pipe joint manufacturing method for forming a universal joint for automobiles, the material is inserted into a die and pressurized plastically deformed by a punch to form a pipe and a yoke unit integrally, and then a pipe for forming a serration on the pipe. Joint molding process; Forming a plating layer for blocking heat treatment on the yoke portion to perform heat treatment on the pipe joint; A heat treatment step of performing heat treatment on the pipe joint; Processing a connection hole to connect another component to the yoke portion of the pipe joint after the heat treatment process is completed; It provides a pipe joint manufacturing method of a universal joint for automobiles including a.

상기 열처리공정은 질화열처리를 이용할 수 있고, 상기 도금층 형성공정은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나의 물질이 도금된다. 상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성된다.The heat treatment process may use a nitriding heat treatment, and the plating layer forming process is plated with any one material selected from copper, nickel and tin. The plating layer is formed to a thickness of 5 to 15㎛.

또한 본 발명은 자동차의 스티어링 컬럼과 연결되도록 이루어진 요크부 및 샤프트부가 일체로 이루어지면서 샤프트부 외주면에 스플라인이 형성된 샤프트조인트; 상기 샤프트조인트의 샤프트부가 내부로 슬립 이동 가능 하게 치차 결합될 수 있도록 세레이션이 형성된 파이프부 및 이 파이프부의 일측으로 조향장치의 기어박스와 연결되는 요크부를 갖는 파이프조인트를 포함하는 자동차용 유니버설 조인트에 있어서, 상기 샤프트조인트의 요크부 및 파이프조인트의 요크부에는 열처리를 차단하는 도금층이 형성된 자동차용 유니버설 조인트를 제공한다.In another aspect, the present invention is a shaft joint formed with the yoke portion and the shaft portion formed to be connected to the steering column of the vehicle integrally formed on the outer peripheral surface of the shaft portion; In the universal joint for automobile including a pipe joint having a serration is formed so that the shaft portion of the shaft joint can be slip-movably into the inside and a pipe joint having a yoke portion connected to the gearbox of the steering device to one side of the pipe portion. In the yoke portion of the shaft joint and the yoke portion of the pipe joint, there is provided a universal joint for automobiles having a plating layer for blocking heat treatment.

상기 도금층은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지고, 상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성된다.The plating layer is made of any one selected from copper, nickel and tin, and the plating layer is formed to a thickness of 5 to 15㎛.

본 발명에 의한 자동차용 유니버설 조인트 및 그 제조방법은 샤프트조인트의 요크부와 파이프조인트의 요크부에는 열처리를 차단하는 도금층에 형성되어 샤프트조인트 및 파이프조인트를 열처리 할 때 각 요크부에는 열처리가 되지 않으므로 요크부의 경도를 모재 상태로 그대로 유지할 수 있다.Universal joint for automobile according to the present invention and the manufacturing method thereof is formed in the plating layer to block the heat treatment in the yoke portion of the shaft joint and the yoke portion of the pipe joint, so that each yoke portion is not heat treated when heat treating the shaft joint and the pipe joint. The hardness of the yoke portion can be maintained as it is.

그러한 이유로 상기 요크부에 연결홀을 가공하여도 연결홀이 변형되거나 크랙이 생기지 않는다.For this reason, even when the connecting hole is machined in the yoke portion, the connecting hole is not deformed or cracked.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 파이프조인트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 유니버설 조인트에 있어서 샤프트조인트 및 파이프조인트의 요크부에 형성된 도금층을 설명하기 위하여 도2의 일부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트와 파이프조인트가 조립된 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view for explaining a shaft joint constituting the universal joint for automobiles according to the present invention.
2 is a view for explaining a pipe joint constituting the universal joint for automobiles according to the present invention.
3 is an enlarged view of a portion of FIG. 2 to explain a plating layer formed on a yoke portion of a shaft joint and a pipe joint in a universal joint for automobiles according to the present invention.
4 is a view showing a state in which the shaft joint and the pipe joint constituting the universal joint for automobiles according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트와 파이프조인트를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 주요부분을 설명하기 위한 부분확대도를 나타낸다.1 and 2 are views for explaining a shaft joint and a pipe joint constituting the universal joint for automobiles according to the present invention, Figure 3 shows a partial enlarged view for explaining the main part of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 유니버설 조인트는 샤프트조인트(S)와, 이 샤프트조인트(S)에 슬라이드 이동 가능하면서 회전토크를 전달할 수 있도록 삽입되는 파이프조인트(P)로 구성된다.As shown, the universal joint for automobiles according to the present invention is composed of a shaft joint (S) and a pipe joint (P) inserted into the shaft joint (S) so as to be slidable and transmit rotational torque.

상기 샤프트조인트(S)의 성형은 소정의 직경과 길이를 갖는 소재를 순차적으로 설치된 다이스를 차례로 이동하면서 이들 각각의 다이스와 대응되는 방향으로 설치된 펀치로 소재를 가압 소성 변형시켜 샤프트부(100)와 요크부(200)를 일체형으로 성형할 수 있다.Molding of the shaft joint (S) by pressing and plastically deforming the material with a punch provided in a direction corresponding to each of these dies while sequentially moving the dies sequentially installed a material having a predetermined diameter and length to the shaft portion 100 and The yoke portion 200 can be molded integrally.

상기 파이프조인트(P)의 성형은 소정의 직경과 길이를 갖는 소재를 순차적으로 설치된 다이스를 차례로 이동하면서 이들 각각의 다이스와 대응되는 방향으로 설치된 펀치로 소재를 가압 소성 변형시켜 상기 샤프트부(100)가 슬립 이동 가능하게 삽입되는 파이프부(300)와 요크부(400)를 일체형으로 성형할 수 있다.Forming of the pipe joint (P) by pressing and plastically deforming the material with a punch provided in a direction corresponding to each of the dies while sequentially moving the dies having a predetermined diameter and length sequentially installed in the shaft portion 100 The pipe part 300 and the yoke part 400 which are inserted to be slip-movable can be molded integrally.

이러한 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)의 성형공정 시 샤프트조인트(S)의 샤프트부(100) 외측에는 축방향으로 다수의 스플라인(110)을 같이 성형할 수 있고, 파이프부(300)에는 상기 스플라인(110)과 차차 결합 방식으로 조립되는 세레이션(310)을 같이 성형할 수 있다.In the shaping process of the shaft joint S and the pipe joint P, a plurality of splines 110 may be molded together in the axial direction on the outside of the shaft part 100 of the shaft joint S, and the pipe part 300 The spline 110 may be molded together with the serration 310 assembled in a progressively coupled manner.

이때 스플라인(110) 및 세리이션(310)은 샤프트부(100) 및 파이프부(300)의 전체길이에 걸쳐 성형할 수도 있고, 끝단부로부터 일정길이만큼만 성형할 수도 있다.At this time, the spline 110 and the serration 310 may be molded over the entire length of the shaft portion 100 and the pipe portion 300, or may be molded only a predetermined length from the end portion.

이와 같이 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)가 성형되면 스플라인(110) 및 세레이션(310)의 강도향상 및 내마모성을 높일 수 있도록 샤프트부(100) 및 파이프부(300)에 열처리공정을 행할 수 있다.As such, when the shaft joint S and the pipe joint P are formed, a heat treatment process is applied to the shaft part 100 and the pipe part 300 to improve the strength and wear resistance of the spline 110 and the serration 310. I can do it.

상기 열처리공정은 고주파 열처리, 일반열처리 등을 이용할 수 있지만 이러한 열처리 방법은 소재를 변형시키거나 변형시킬 가능성이 높기 때문에 본 발명의 유니버설 조인트의 제조공정에는 적합하지 않다.The heat treatment step may be a high frequency heat treatment, a general heat treatment, etc., but such a heat treatment method is not suitable for the manufacturing process of the universal joint of the present invention because of the high possibility of deformation or deformation of the material.

따라서 본 발명의 자동차용 유니버설 조인트 제조에 있어서 열처리공정은 소재의 변형을 최소화 할 수 있는 질화열처리공정을 이용한다.Therefore, in the universal joint for automobiles of the present invention, the heat treatment process uses a nitriding heat treatment process that can minimize the deformation of the material.

질화열처리는 저온인 400℃ 내지 600℃ 정도에서 열처리공정을 수행할 수 있으므로 소재의 내마모성, 피로강도, 내소착성, 내식성 등을 향상시키는 장점이 있다.Nitriding heat treatment has the advantage of improving the wear resistance, fatigue strength, adhesion resistance, corrosion resistance and the like of the heat treatment process can be carried out at about 400 ℃ to 600 ℃ low temperature.

상기 질화열처리공정은 통상적으로 이용되는 가스 질화공정을 이용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Since the nitriding heat treatment process may use a gas nitriding process that is commonly used, a detailed description thereof will be omitted.

이와 같은 열처리공정이 완료되면 샤프트조인트(S)의 요크부(200) 및 파이프조인트(P)의 요크부(400)에 다른 부품을 각각 연결할 수 있도록 연결홀(210)(410)을 각각 형성하는 연결홀 가공공정을 행하게 되는데, 이때 요크부(200)(400)에 열처리가 되어있으면 요크부(200)(400)에 연결홀을 가공하는 공정이 매우 어려울 뿐만 아니라, 연결홀(210)(410)이 변형되거나 그 주변에 크랙이 생겨 샤프트조인트(S)와 파이프조인트(P)를 조립하여 차량에 장착하고 사용할 때 요크부(200)(400)의 연결홀(210)(410) 주변이 파손되거나 절단 될 수 있다.When the heat treatment process is completed, the connection holes 210 and 410 are respectively formed to connect different parts to the yoke portion 200 of the shaft joint S and the yoke portion 400 of the pipe joint P, respectively. The connection hole processing process is performed, but if the heat treatment is applied to the yoke portions 200 and 400, the process of processing the connection holes in the yoke portions 200 and 400 is not only very difficult, but also the connection holes 210 and 410. ) Or the cracks around the shaft joint (S) and pipe joints (P) to assemble and use in the vehicle, and the connection holes 210, 410 around the yoke portion 200, 400 damaged when Can be cut or cut.

이를 위하여 본 발명에서는 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)에 열처리공정을 행할 때 요크부(200)(400)를 제외하고 샤프트부(100) 및 파이프부(300)에만 열처리를 행할 수 있는 부분 열처리 방안을 마련하고 있다.To this end, in the present invention, when performing the heat treatment process on the shaft joint (S) and the pipe joint (P), except for the yoke portions 200 and 400, the heat treatment may be performed only on the shaft portion 100 and the pipe portion 300. Partial heat treatment plans are in place.

이와 같은 부분열처리가 가능하도록 샤프트조인트 성형공정 및 파이프조인트성형공정이 각각 완료되면 샤프트부(100) 및 파이프부(300)의 요크부(200)(400)가 열처리되는 것을 차단할 수 있도록 각 요크부(200)(400)에는 열처리를 차단하는 도금층(220)(420)을 형성하는 공정을 행한다.When the shaft joint molding process and the pipe joint molding process are completed, the yoke parts 200 and 400 of the shaft part 100 and the pipe part 300 may be thermally blocked so that the partial heat treatment may be performed. The step of forming the plating layers 220 and 420 for blocking heat treatment is performed on the 200 and 400.

상기 도금층(220)(420)은 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)에 열처리를 행할 때 요크부(200)(400)가 질화되는 것을 방지할 수 있도록 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나의 물질을 사용하여 도금할 수 있다.The plating layers 220 and 420 may be any one selected from copper, nickel, and tin so as to prevent the yoke portions 200 and 400 from being nitrided when the shaft joint S and the pipe joint P are heat treated. One material can be used to plate.

상기 도금공정은 예를 들어 동을 이용할 경우 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)의 요크부(200)(400)를 40ㅁ5%의 농도와 85ㅁ5℃의 온도를 갖는 알카리액이 담긴 탈지조에 5분정도 침지시킨 후, pH(수소이온농도) 8 내지 11% 정도를 갖는 수세조에서 1분정도 침지시켜 수세를 행하고, 이를 다시 14ㅁ2%의 농도를 갖는 산세조에 7분 정도 침지시켜 산세를 행하고, pH 2 내지 5% 정도를 갖는 수세조에서 1분정도 침지시켜 수세를 행한다.In the plating process, for example, when copper is used, the yoke portions 200 and 400 of the shaft joint S and the pipe joint P may have an alkali liquid having a concentration of 40 5 5% and a temperature of 85 4 5 ° C. After soaking for 5 minutes in the degreasing bath, the water was immersed for 1 minute in a washing tank having a pH (hydrogen ion concentration) of about 8 to 11%, and then washed for 7 minutes in a pickling tank having a concentration of 14 ㅁ 2%. It is immersed and pickled, and it is immersed for about 1 minute in a water washing tank having a pH of about 2 to 5% and washed with water.

그리고 25ㅁ2%의 농도와 pH 13% 이상 및 50℃ 이상의 온도 조건을 갖는 동마스킹 탱크에 요크부(200)(400)를 40분정도 침지시키면, 이들 요크부(200)(400)에 5 내지 15㎛의 두께로 동으로 이루어진 도금층(220)(420)이 각각 형성된다.When the yoke portions 200 and 400 are immersed for about 40 minutes in a copper masking tank having a concentration of 25 m 2% and a pH 13% or more and a temperature of 50 ° C. or more, the yoke parts 200 and 400 are 5 minutes. Plating layers 220 and 420 each made of copper with a thickness of about 15 μm are formed.

상기와 같은 탈지 - 수세 - 산세 - 수세 - 도금으로 이루어진 도금공정을 통하여 샤프트조인트(S)의 요크부(200) 및 파이프조인트(P)의 요크부(400)에 도금층(220)(420)이 각각 형성되면, 이 요크부(200(400))를 pH 8 내지 11% 정도를 갖는 수세조에서 1분정도 침지시켜 수세를 행하고 탈수건조기에서 5분정도의 탈수 및 건조공정을 행하면 도금층(220)(420)이 건조되면서 도금층 형성이 완료된다.The plating layers 220 and 420 are applied to the yoke portion 200 of the shaft joint S and the yoke portion 400 of the pipe joint P through a plating process including degreasing-washing-pickling-washing-plating as described above. Once formed, the yoke portion 200 (400) is immersed for about 1 minute in a washing tank having a pH of about 8 to 11%, and washed with water, and a dehydration and drying process for about 5 minutes is performed in a dehydrating dryer. As the 420 is dried, the plating layer is completed.

상기에서 도금층(220)(420)의 두께가 5㎛ 이하이면 일부구간에 부분적으로 질화층이 형성되어 가공의 영향을 주 가능성이 있고, 15㎛를 초과하면 작업시간 및 비용이 많이 소요되므로, 도금층(220)(420)의 두께는 5 내지 15㎛의 두께로 형성하는 것이 바랍직하다.If the thickness of the plating layers 220 and 420 is 5 μm or less, a nitride layer may be partially formed in some sections and may affect the processing. If the thickness of the plating layers 220 and 420 is greater than 15 μm, work time and cost may be increased. The thickness of the (220) 420 is preferably formed to a thickness of 5 to 15㎛.

이와 같이 샤프트조인트(S) 및 퍼이프조인트(P)의 요크부(200)(400)에 도금층(220)(420)이 각각 형성되면, 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)에 질화열처리를 행하면 되는데, 이때 요크부(210)(410)에는 도금층(220)(420)이 각각 형성되어있으므로 열처리가 되지 않고 샤프트부(100)에만 열처리가 행하여진다.When the plating layers 220 and 420 are formed in the yoke portions 200 and 400 of the shaft joint S and the puff joint P, respectively, the nitriding heat treatment is performed on the shaft joint S and the pipe joint P. In this case, since the plating layers 220 and 420 are formed in the yoke portions 210 and 410, the heat treatment is performed only on the shaft portion 100 without heat treatment.

이렇게 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)에 열처리 공정이 완료도면, 열처리되지 않은 샤프트조인트(S)의 요크부(200) 및 파이프조인트(P)의 요크부(400)에 스파이더와 같은 다른 조인트를 연결할 수 있도록 연결홀(210)(410)을 각각 형성한다.When the heat treatment process is completed on the shaft joint (S) and the pipe joint (P), the yoke portion 200 of the shaft joint (S) and the yoke portion 400 of the pipe joint (P) other than heat treatment, such as spider Connection holes 210 and 410 are formed to connect the joints, respectively.

상기 연결홀(210)(410)의 거공은 통상적인 절삭가공 방법 등을 이용하여 형성할 수 있다.The hole of the connection holes 210 and 410 may be formed using a conventional cutting method.

상기와 같은 공정을 통하여 제조된 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)는 도 4에서와 같이 샤프트조인트(S)의 일측을 파이프조인트(P)의 일축에 축방향으로 삽입하여 조립하게 되는데, 이렇게 조립된 샤프트조인트(S) 및 파이프조인트(P)는 스플라인(110)과 세레이션(310)은 회전토크를 전달할 수 있으면서 축 방향으로 슬립이동 가능한 상태가 된다.The shaft joint S and the pipe joint P manufactured through the above process are assembled by inserting one side of the shaft joint S in one axis of the pipe joint P as shown in FIG. 4. The shaft joint S and the pipe joint P assembled as described above are in a state in which the spline 110 and the serration 310 are slip-movable in the axial direction while transmitting the rotational torque.

이렇게 조립된 자동차용 유니버설 조인트는 샤프트조인트(S)의 요크부(200)에 형성된 연결홀(210)에 스파이더와 같은 다른 조인트를 연결하여 자동차의 조향장치를 구성하는 스티어링 컬럼에 조립하고, 파이프조인트(P)의 요크부(400)에 형성된 연결홀(410)에는 스파이더와 같은 다른 조인트를 연결하여 자동차의 조향장치를 구성하는 기어박스에 연결하면 된다.The assembled universal joint for automobile is assembled to the steering column constituting the steering device of the vehicle by connecting another joint such as a spider to the connection hole 210 formed in the yoke portion 200 of the shaft joint (S), pipe joint The connection hole 410 formed in the yoke portion 400 of (P) may be connected to a gear box constituting a steering device of a vehicle by connecting another joint such as a spider.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.While the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

S: 샤프트조인트 P: 파이프조인트
100: 샤프트부 110: 스플라인
200, 400: 요크부 210, 410: 연결홀
220, 420: 도금층 300: 파이프부
310: 세레이션S: Shaft Joint P: Pipe Joint
100: shaft 110: spline
200, 400: yoke portion 210, 410: connection hole
220, 420: plating layer 300: pipe portion
310: Serration

Claims (11)

자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 샤프트조인트 제조방법으로서,
소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 샤프트부와 요크부를 일체형으로 성형한 후, 상기 샤프트부의 외측에 스플라인을 성형하는 샤프트조인트 성형공정;
상기 샤프트조인트에 열처리를 행하기 위하여 요크부에 열처리를 차단하는 도금층을 형성하는 공정;
상기 샤프트조인트에 열처리를 행하는 열처리공정;
상기 열처리공정이 완료된 후 샤프트조인트의 요크부에 다른 부품을 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 공정;
을 포함하는 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법.A method of manufacturing a shaft joint comprising a universal joint for a motor vehicle,
A shaft joint molding step of inserting a raw material into a die and pressing and plastically deforming with a punch to form the shaft part and the yoke part in an integrated manner, and then forming a spline outside the shaft part;
Forming a plating layer for blocking heat treatment on the yoke portion to perform heat treatment on the shaft joint;
A heat treatment step of performing heat treatment on the shaft joint;
Processing a connection hole to connect another component to the yoke portion of the shaft joint after the heat treatment process is completed;
Shaft joint manufacturing method of the universal joint for vehicles comprising a. 자동차용 유니버설 조인트를 구성하는 파이프조인트 제조방법으로서,
소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 파이프부와 요크부를 일체형으로 성형한 후, 상기 파이프부에 세레이션을 성형하는 파이프조인트 성형공정;
상기 파이프조인트에 열처리를 행하기 위하여 요크부에 열처리를 차단하는 도금층을 형성하는 공정;
상기 파이프조인트에 열처리를 행하는 열처리공정;
상기 열처리공정이 완료된 후 파이프조인트의 요크부에 다른 부품을 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 공정;
을 포함하는 자동차용 유니버설 조인트의 파이프조인트 제조방법.As a pipe joint manufacturing method constituting a universal joint for automobiles,
A pipe joint molding step of inserting a raw material into a die, pressing plastically deforming with a punch to form a pipe part and a yoke part integrally, and then forming a serration on the pipe part;
Forming a plating layer for blocking heat treatment on the yoke portion to perform heat treatment on the pipe joint;
A heat treatment step of performing heat treatment on the pipe joint;
Processing a connection hole to connect another component to the yoke portion of the pipe joint after the heat treatment process is completed;
Pipe joint manufacturing method of the universal joint for automobiles comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 열처리공정은 질화열처리를 이용한 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법.The method according to claim 1,
The heat treatment process is a shaft joint manufacturing method of a universal joint for automobiles, characterized in that using the nitriding heat treatment. 청구항 1에 있어서,
상기 도금층 형성공정은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나의 물질이 도금되는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법.The method according to claim 1,
The plating layer forming process is a shaft joint manufacturing method of the universal joint for automobiles, characterized in that any one selected from copper, nickel, tin is plated. 청구항 1에 있어서,
상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법.The method according to claim 1,
The plating layer is a shaft joint manufacturing method of a universal joint for automobiles, characterized in that formed to a thickness of 5 to 15㎛. 자동차의 스티어링 컬럼과 연결되도록 이루어진 요크부 및 샤프트부가 일체로 이루어지면서 샤프트부 외주면에 스플라인이 형성된 샤프트조인트;
상기 샤프트조인트의 샤프트부가 내부로 슬립 이동 가능 하게 치차 결합될 수 있도록 세레이션이 형성된 파이프부 및 이 파이프부의 일측으로 조향장치의 기어박스와 연결되는 요크부를 갖는 파이프조인트를 포함하는 자동차용 유니버설 조인트에 있어서,
상기 샤프트조인트의 샤프트부와 파이프조인트의 파이프부에는 질화처리층이 형성되고, 상기 샤프트조인트의 요크부와 파이프조인트의 요크부에는 도금층이 형성된 자동차용 유니버설 조인트.A shaft joint having a spline formed on an outer circumferential surface of the shaft portion while being integral with the yoke portion and the shaft portion configured to be connected to the steering column of the vehicle;
In the universal joint for automobile including a pipe joint having a serration is formed so that the shaft portion of the shaft joint can be slip-movably into the inside and a pipe joint having a yoke portion connected to the gearbox of the steering device to one side of the pipe portion. In
The nitride joint is formed on the shaft portion of the shaft joint and the pipe portion of the pipe joint, and the universal joint for automobiles having a plating layer formed on the yoke portion of the shaft joint and the yoke portion of the pipe joint. 청구항 6에 있어서,
상기 도금층은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트.The method of claim 6,
The plating layer is a universal joint for automobiles, characterized in that made of any one selected from copper, nickel, tin. 청구항 6에 있어서,
상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트.The method of claim 6,
The plating layer is a universal joint for automobiles, characterized in that formed in a thickness of 5 to 15㎛. 청구항 2에 있어서,
상기 열처리공정은 질화열처리를 이용한 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 파이프조인트 제조방법.The method of claim 2,
The heat treatment process is a pipe joint manufacturing method of a universal joint for automobiles, characterized in that using the nitriding heat treatment. 청구항 2에 있어서,
상기 도금층 형성공정은 동, 니켈, 주석 중에서 선택되는 어느 하나의 물질이 도금되는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 파이프조인트 제조방법.The method of claim 2,
The plating layer forming process is a pipe joint manufacturing method of the universal joint for automobiles, characterized in that any one selected from copper, nickel, tin is plated. 청구항 2에 있어서,
상기 도금층은 5 내지 15㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 조인트의 파이프조인트 제조방법.The method of claim 2,
The plating layer is a pipe joint manufacturing method of the universal joint for automobiles, characterized in that formed to a thickness of 5 to 15㎛.
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