KR101462051B1

KR101462051B1 - 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법

Info

Publication number: KR101462051B1
Application number: KR1020120156821A
Authority: KR
Inventors: 홍의창
Original assignee: (주) 호창엠에프
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-11-14
Also published as: KR20140086392A

Abstract

본 발명은 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)를 일체형으로 단조 제작하는 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법은, 평판의 소재(M)를 프레스(press)로 가압하여 골격을 형성하는 골격형성단계(S100)와; 상기 골격형성단계(S100)를 거친 소재(M)를, 열간 단조에 의해 외주면에 기어이(g)를 형성하는 도그기어형성단계(S110)와; 상기 도그기어형성단계(S110)를 거친 소재(M)를, 냉간 단조에 의해 사이징과 면취작업을 수행하는 챔버링단계(S150)와; 상기 챔버링단계(S150)를 거친 소재(M)의 기어이(g)를, 냉간 단조에 의해 역테이퍼(Back taper)가 성형되도록 하는 역테이퍼형성단계(S160);를 포함하는 것을 특징으로 한다.. 이와 같은 본 발명에 의하면, 제품의 내구성이 증대되고 작업능률이 향상되는 이점이 있다.

Description

차량용 변속기의 도그클러치 제조방법{Manufaturing method for Dog Clutch in vehicles transmission assembly}

본 발명은 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간단조와 냉간단조를 이용하여 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)를 일체형으로 제작하는 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 주행하는 데 필요한 구동력은 주행환경에 따라 크게 변하게 된다.

따라서, 이에 대응하기 위해 엔진과 구동바퀴 사이에서 토크를 변화시키는 변속기가 차량에 장착된다.

변속기는 수동변속기와 자동변속기로 나누어지는데, 수동변속기(manual transmission)에는, 싱크로나이즈의 부품으로 슬리브(Sleeve)와 맞물려 엔진의 동력을 수시로 단속하면서 차량의 속도를 변경하는 변속장치 기능을 가진 도그클러치(Dog Clutch)가 구비되어 있다.

그리고, 도그클러치(Dog Clutch)는 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)로 이루어져 있고, 이러한 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)는 절삭 등에 의해 서로 별개로 제조된 다음, 용접 등의 결합방법에 의해 결합된다.

즉, 한국 공개특허번호 제10-2011-0058483호에 개시된 것과 같이, 기어이들 간의 맞물림을 개선하기 위한 다수의 기술들은 개발되어 있으나, 이러한 기어이 형성이 주로 선삭가공 등에 의해 이루어지고, 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)가 각각 제조된 다음에는 다시 용접으로 결합하여야 한다.

이와 같이 종래의 기술에서는, 절삭가공이나 선삭가공(turning)과 같은 기계가공에 의해 각 부위를 하나 하나 성형하여야 하고, 2개의 큰 부품을 용접에 의해 부착하여야 하므로, 작업능률이 저하됨은 물론, 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.

또한, 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)를 용접에 의해 결합하게 되면, 결합부위의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

한국 공개특허번호 제10-2011-0058483호

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)가 단조작업에 의해 일체로 성형되는 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 냉간단조 금형장치에 의해 클러치기어(Clutch gear)의 역테이퍼가 성형되는 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법은, 평판의 소재를 프레스(press)로 가압하여 골격을 형성하는 골격형성단계와; 상기 골격형성단계를 거친 소재를, 열간 단조에 의해 외주면에 기어이를 형성하는 도그기어형성단계와; 상기 도그기어형성단계를 거친 소재를, 냉간 단조에 의해 사이징과 면취작업을 수행하는 챔버링단계와; 상기 챔버링단계를 거친 소재의 기어이를, 냉간 단조에 의해 역테이퍼가 성형되도록 하는 역테이퍼형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도그기어형성단계와 챔버링단계의 사이에는, 구상화를 위한 소둔 열처리를 하는 열처리단계와, 이물질을 제거하는 쇼트단계와, 윤활처리를 하는 윤활단계가 더 수행되며; 상기 역테이퍼형성단계 다음에는, 내경과 외경을 각각 선삭 가공하는 선삭단계가 수행됨을 특징으로 한다.

상기 역테이퍼형성단계는, 상부어셈블리가 하측으로 내려오는 하강과정과, 상기 하강과정에 의해 내려온 상부어셈블리의 중앙부에 의해 소재가 눌리는 가압과정과, 상기 하강과정에 의해 하측으로 내려온 상부펀치에 의해 펀치가 측방으로 이동하는 측방이동과정과, 상기 펀치에 의해 기어이에 역테이퍼(Back taper)가 성형되는 역테이퍼성형과정과, 상기 측방이동과정에 의해 내측으로 이동한 펀치가 외측으로 복귀하여 원위치되는 복귀과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 펀치는, 원기둥 형상의 몸체와; 상기 몸체의 일단으로부터 연장 형성되며, 사각형상의 단면을 가지는 칼날과; 상기 칼날의 선단에 형성되며, 끝단으로 갈수록 점차 단면적이 감소하는 축소부와; 상기 축소부의 선단에 형성되며, 상기 소재의 기어이에 선택적으로 접촉하는 접촉면;을 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 접촉면은, 상단과 하단으로부터 중앙으로 갈수록 점차 좌우의 폭이 증가되는 구성을 가지며; 상기 축소부는, 측면이 내측으로 라운드지게 함몰된 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법에 의하면, 열간단조 및 냉간단조 작업에 의해 도그클러치(Dog Clutch)가 일체로 형성된다. 즉, 도그클러치(Dog Clutch)를 구성하는 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)가 동시에 일체로 성형된다. 따라서, 클러치바디(Clutch body)와 클러치기어(Clutch gear)의 결합이 불필요하므로, 작업능률이 향상됨은 물론, 결합부위의 내구성 저하가 방지되는 장점이 있다.

또한 본 발명에서는, 클러치기어(Clutch gear)의 기어 성형이, 냉간단조 역테이퍼 금형장치에 의해 성형된다. 따라서, 다수의 기어이가 하나의 금형장치에 의해 동시에 성형되므로, 작업능률이 향상되고 제조품질이 높아지는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 차량용 변속기의 도그클러치의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법의 바람직한 실시예를 보인 블럭구성도.
도 3은 본 발명 실시예에 의해 소재가 가공되는 상태를 보인 공정별 제품도.
도 4는 본 발명 실시예에 사용되는 열간단조장치의 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시예에 사용되는 냉간챔버링장치의 구성을 보인 단면도.
도 6은 본 발명 실시예에 사용되는 냉간역테이퍼장치의 구성을 보인 단면도.
도 7a는 본 발명 실시예에 사용되는 냉간역테이퍼장치의 펀치 구성을 보인 사시도.
도 7b는 도 7a에 도시된 펀치의 선단부 상세 구성을 보인 부분 전방사시도.

이하 본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법을 도면을 참조하여 설명한다.

먼저 도 1에는 일반적인 차량용 변속기의 도그클러치의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 도그클러치(10)는, 원형으로 이루어지며, 클러치바디(Clutch body, 12)와 클러치기어(Clutch gear, 14)로 이루어진다. 그리고, 이러한 클러치바디(12)와 클러치기어(14)는 서로 결합되어 일체를 이루고 있다.

도 1에서 상대적으로 하측에 위치된 클러치기어(14)의 외주면에는 기어이(g)가 등(等)간격으로 다수 형성되어 있다.

그리고, 이러한 기어이(g)는 역테이퍼(Back taper) 형상을 가진다. 즉, 상기 기어이(g)는, 도시된 바와 같이, 하단부가 상단부보다 좌우 폭이 더 크다.

도 2에는 본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법의 바람직한 실시예를 보인 블럭구성도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명 실시예에 의해 소재가 가공되는 상태를 보인 공정별 제품 사시도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법은, 개략적인 골격을 형성하는 골격형성단계(S100)와, 클러치기어(14)에 기어이(g)를 형성하는 도그기어형성단계(S110)와, 열처리를 행하는 열처리단계(S120)와, 쇼트(shot)작업을 행하는 쇼트단계(S130)와, 윤활유를 부가하는 윤활단계(S140)와, 챔버링을 행하는 챔버링단계(S150)와, 기어이(g)가 역테이퍼 형상을 가지도록 성형하는 역테이퍼형성단계(S160)와, 선삭작업으로 외형을 마무리하는 선삭단계(S170) 등으로 이루어진다.

상기 골격형성단계(S100)는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 평판의 소재(M)를 프레스(press)로 가압하여 도 3의 (b)와 같은 형상으로 만드는 과정이다. 즉, 평판 소재(M)를 상기에서 설명한 클러치바디(12)와 클러치기어(14)의 개략적인 형상을 성형함으로써, 도그클러치(10)의 기본 골격을 갖추도록 하는 과정이다.

그리고, 이러한 골격형성단계(S100)는 소재(M)를 가열하여 열간 상태에서 프레스(press)를 사용하여 작업한다.

상기 도그기어형성단계(S110)는, 열간상태에서 단조작업을 수행하여 상기 클러치기어(14)의 외주면에 기어이(g)를 형성하는 과정이다.

상기 도그기어형성단계(S110)는, 도 3의 (b)에 도시된 형상과 같은 소재를 (c)와 같이 형성하는 과정이며, 이 단계에서는 아래에서 설명할 열간단조장치(200)가 사용된다.

이러한 도그기어형성단계(S110)가 진행되면, 상기 클러치기어(14)의 외주면에 기어이(g)의 개략적인 형상이 이루어진다.

상기 열처리단계(S120)는, 열간단조 공정인 상기 골격형성단계(S100)와 도그기어형성단계(S110)가 진행된 다음, 구상화 열처리를 수행하는 과정이다. 즉, 상기 도그기어형성단계(S110)의 수행으로 기어이(g)가 형성된 소재를 소둔 열처리하는 단계이다.

상기 쇼트단계(S130)는 표면의 녹 등과 같은 이물질을 제거하는 전처리 과정이며, 상기 윤활단계(S140)는 윤활처리를 하는 과정이다.

상기와 같은 열처리단계(S120)와 쇼트단계(S130) 그리고, 윤활단계(S140)는 냉간 단조성을 좋게 하기 위한 과정이다.

상기 챔버링단계(S150)는, 상기 클러치기어(14)의 외주면에 열간단조에 의해 예비 형성된 기어이(g)를 냉간단조에 의해 다시 성형하는 과정이다. 즉, 사이징과 면취작업을 수행하는 과정이다.

이와 같은 챔버링단계(S150)는, 아래에서 설명할 냉간챔버링장치(300)에 의해 수행된다. 그리고, 도 3의 (d)는 상기 챔버링단계(S150)가 수행된 상태를 보여주는 도면이다. 즉, 도 3의 (c)와 같은 단계에서 상기 챔버링단계(S150)가 진행되고 나면 도 3의 (d)와 같은 상태가 된다.

상기 역테이퍼형성단계(S160)는, 상기 클러치기어(14)의 외주면에 형성된 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)를 성형하는 과정이다. 즉, 하측의 기어이(g) 폭이, 상측의 폭보다 더 크도록 성형하는 과정이다.

상기 역테이퍼형성단계(S160)는, 하강과정(S161)과, 소재(M)가 눌리는 가압과정(S162)과, 측방이동과정(S163)과, 역테이퍼(Back taper)가 성형되는 역테이퍼성형과정(S164)과, 복귀과정(S165) 등으로 이루어진다.

이러한 역테이퍼형성단계(S160)는, 아래에서 설명할 냉간역테이퍼장치(T)에 의해 수행되며, 다수의 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)를 동시에 형성하게 된다.

이와 같은, 상기 역테이퍼형성단계(S160)가 수행된 경우의 소재 상태가 도 3의 (e)에 도시되어 있다. 즉, 도 3의 (d)와 같은 상태에서 상기 역테이퍼형성단계(S160)가 진행되고 나면, 도 3의 (e)와 같이 상기 기어이(g)의 형태가 역테이퍼(Back taper) 형상이 된다.

상기 선삭단계(S170)는, 상기 역테이퍼형성단계(S160)가 수행된 소재를, CNC선삭작업에 의해 내경과 외경을 각각 가공하는 과정이다.

도 4에는 상기 도그기어형성단계(S110)를 수행하기 위한 열간단조장치(200)의 구성이 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 열간단조장치(200)는, 상부다이(210)와 하부다이(250)가 상하로 소정 간격 이격된 위치에 구비되고, 이러한 상부다이(210)와 하부다이(250)는 탄성지지대(도시되지 않음)에 의해 지지됨이 일반적이다.

상기 상부다이(210)에는 상부금형어셈블리(220)가 구비되고, 상기 하부다이(250)에는 하부금형어셈블리(260)가 구비되어, 상기 골격형성단계(S100)를 거친 소재(M)를 상하에서 가압하게 된다.

도시된 바와 같이, 상기 하부금형어셈블리(260)에는 상기 골격형성단계(S100)를 거친 소재(M)가 설치된다. 그리고, 상기 하부금형어셈블리(260)의 중앙부에는 상기 클러치기어(14)의 외주면에 기어이(g)를 성형하기 위한 기어금형(262)이 구비된다.

따라서, 상기 상부금형어셈블리(220)와 하부금형어셈블리(260)가 서로 이격되도록 상하로 소정 거리 떨어진 상태에서, 상기 상부다이(210)가 하측으로 내려온다. 이 과정에서 상기 소재(M)의 하단 외주면에는 상기 기어금형(262)에 의해 개략적인 기어이(g)가 형성된다.

이와 같은 과정에 의해 상기 도그기어형성단계(S110)가 수행되고 나면, 도 3의 (c)와 같은 형상이 완성된다.

도 5에는 상기 챔버링단계(S150)를 수행하는 냉간챔버링장치(300)의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 냉간챔버링장치(300)는, 상측에 구비되는 상측어셈블리(310)와 하측에 구비되는 하측어셈블리(350) 등으로 이루어진다.

상기 상측어셈블리(310)의 중앙부에는 소재(M)의 중앙에 삽입되는 내측펀치(312)가 구비되고, 이러한 내측펀치(312)의 외측에는 외측펀치(314)가 구비된다.

상기 내측펀치(312) 및 외측펀치(314)의 상측에는 펀치블럭(316)이 구비되고, 상기 내측펀치(312) 및 외측펀치(314)의 외곽에는 펀치홀더(318)가 더 구비된다.

한편, 상기 하측어셈블리(350)에는, 하측다이(352)와 하측카운터(354) 그리고, 하측앤빌(356) 등이 구비된다. 그리고, 상기 하측카운터(354)의 아래에는 녹아웃핀(358)이 더 구비된다.

이와 같은, 상기 냉간챔버링장치(300)에서, 먼저 상기 상측어셈블리(310)가 아래로 내려오면, 상기 내측펀치(312)가 소재(M)의 내경을 가이드하면서 하측으로 이동하고, 상기 외측펀치(314)는 소재(M)의 상면을 누르게 된다.

상기 외측펀치(314)가 소재(M)를 아래로 누름에 따라, 소재(M)가 하측으로 이동하게 되고, 이 과정에서 상기 도그기어형성단계(S110)에서 성형된 기어이(g)가 상기 하측다이(352)의 내주면에 형성된 치형에 의해 다시 냉간 성형된다.

이와 같은 과정에 의해 상기 기어이(g)가 냉간 성형된 다음에는, 상기 녹아웃핀(358)이 상기 하측카운터(354)를 상측으로 밀어올리게 되고, 이에 따라 소재(M)가 상측으로 올라와 취출된다.

도 6에는 상기 역테이퍼형성단계(S160)를 수행하는 냉간역테이퍼장치(T)의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 냉간역테이퍼장치(T)에는, 크게 상측에 구비되는 상부어셈블리(400)와, 하측에 구비되는 하부어셈블리(500)가 구비된다. 그리고, 이러한 상부어셈블리(400)와 하부어셈블리(500) 사이에는 도 3의 (d)에 도시된 소재(M)가 삽입되어 역테이퍼(Back taper) 작업이 진행된다.

상기 상부어셈블리(400)의 중앙부에는 소재(M)의 내부에 삽입되는 맨드릴(410)과, 외측의 맨드릴하우징(412) 그리고, 맨드릴하우징(412)을 하측으로 밀어내는 맨드릴스프링(414) 등이 구비된다.

상기 맨드릴(410)의 외측으로는 이격된 위치에 펀치다이(420)가 구비되고, 이러한 펀치다이(420)의 하측에는 다수의 상부펀치(430)가 하측으로 돌출되게 구비된다. 상기 다수의 상부펀치(430)는, 전체적으로는 가는 원기둥 형상을 가진다.

상기 상부펀치(430)는, 일부(하단부)가 상기 하부어셈블리(500) 내측으로 선택적으로 삽입되어, 아래에서 설명할 펀치(550)의 측방 이동을 강제하게 된다.

상기 하부어셈블리(500)는, 하단부에는 하부본체(502)가 외측에 구비되어 전체적인 골격을 형성하며, 이러한 하부본체(502)의 내측에는 앤빌(504)이 구비되어 다수의 부품을 지지하게 된다. 상기 앤빌(504)은 내부가 중공된 원통 형상을 가진다.

상기 앤빌(504)의 상측으로는 코어앤빌(510)과 앤빌하우징(512) 및 메인플레이트(520)가 각각 구비된다. 그리고, 상기 메인플레이트(520)의 상측에는 펀치플레이트(522)가 구비된다.

상기 펀치플레이트(522)의 상측에는 하부펀치블럭(530)이 구비되고, 이러한 하부펀치블럭(530)의 상측에는 펀치가이드(540)가 구비된다.

상기 펀치가이드(540)는, 내면이 상기 하부펀치블럭(530)과 슬라이딩 접촉을 하게 된다. 그리고, 상기 펀치가이드(540)와 하부펀치블럭(530)이 서로 접하는 면은 도시된 바와 같이 경사지게 형성된다.

따라서, 상기 상부펀치(430)에 의해 상기 펀치가이드(540)가 눌려 하측으로 이동하면, 상기 하부펀치블럭(530)이 내측(수평)으로 이동하게 된다.

상기 다수의 하부펀치블럭(530) 내측에는 다수의 펀치(550)가 수평방향으로 길게 구비된다. 상기 펀치(550)는 상기 소재(M)의 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)를 형성하는 것이다.

상기 펀치(550)는, 도시된 바와 같이 원기둥 형상의 몸체(552)와, 사각형상의 단면을 가지는 칼날(554)과, 끝단으로 갈수록 점차 단면적이 감소하는 축소부(556)와, 상기 소재(M)의 기어이(g)에 선택적으로 접촉하는 접촉면(558) 등으로 이루어진다.

구체적으로 살펴보면, 상기 몸체(552)는 원기둥 형상을 가지며, 이러한 몸체(552)의 외측에는 아래에서 설명할 복귀스프링(600)이 감싸게 된다.

상기 칼날(554)은, 상기 몸체(552)의 선단으로부터 전방으로 연장 형성되며, 사각형상의 단면을 가진다. 즉, 사각기둥 형상을 가진다.

상기 축소부(556)는, 상기 칼날(554)의 선단에 형성되는 부분으로, 끝단(선단)으로 갈수록 점차 단면적이 감소하도록 형성된다.

그리고, 이러한 축소부(556)는, 도시된 바와 같이 측면이 내측으로 라운드지게 함몰된 형상을 가지도록 형성된다.

상기 접촉면(558)은, 상기 축소부(556)의 선단에 형성된 면으로, 상기 소재(M)의 기어이(g)에 직접 접촉하는 부분이다. 그리고, 이러한 접촉면(558)은, 도시된 바와 같이 상단과 하단으로부터 중앙으로 갈수록 점차 좌우의 폭이 증가되는 형상을 가진다.

한편, 상기 하부어셈블리(500)의 중앙부분에는 소재(M)의 취출을 위한 녹아웃어셈블리(560)가 구비되며, 이러한 녹아웃어셈블리(560)의 외측에는 메인가이드코어(570)와 내측펀치홀더(580) 및 외측펀치홀더(582)가 차례로 구비된다.

상기 내측펀치홀더(580)와 외측펀치홀더(582)는, 상기 펀치(550)의 측방 이동을 가이드하게 된다.

그리고, 상기 펀치(550)의 외측에는 복귀스프링(600)이 더 구비된다. 상기 복귀스프링(600)은 압축스프링으로 이루어져, 상기 펀치(550)가 내측으로 이동하여 역테이퍼(Back taper) 작업을 완료한 다음, 다시 원위치되도록 강제하는 역할을 한다.

상기 하부어셈블리(500)의 외측은 블럭링(590)에 의해 감싸여지며, 상측은 덮개(592)에 의해 상부 외관이 형성된다.

상기에서 설명한 역테이퍼형성단계(S160)는, 이와 같은 구성을 가지는 냉간역테이퍼장치(T)에 의해 이루어진다.

상기 역테이퍼형성단계(S160)는, 상부어셈블리(400)가 하측으로 내려오는 하강과정(S161)과, 상기 하강과정(S161)에 의해 내려온 상부어셈블리(400)의 중앙부에 의해 소재(M)가 눌리는 가압과정(S162)과, 상기 하강과정(S161)에 의해 하측으로 내려온 상부펀치(430)에 의해 펀치(550)가 측방으로 이동하는 측방이동과정(S163)과, 상기 펀치(550)에 의해 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)가 성형되는 역테이퍼성형과정(S164)과, 상기 측방이동과정(S163)에 의해 내측으로 이동한 펀치(550)가 외측으로 복귀하여 원위치되는 복귀과정(S165) 등으로 이루어진다.

그리고, 상기 측방이동과정(S163)과 상기 역테이퍼성형과정(S164)은 동시에 이루어진다.

구체적으로 살펴보면, 상기 하강과정(S161)은 상기 상부어셈블리(400)가 하측으로 내려오는 과정이며, 상기 가압과정(S162)은 상기 맨드릴(410)이 소재(M)의 내부에 삽입되고 맨드릴하우징(412)에 의해 소재(M)의 상면이 눌려 고정되는 과정이다.

그리고, 상기 측방이동과정(S163)은, 상기 상부펀치(430)가 하측으로 내려와 상기 펀치가이드(540)를 누르게 됨에 따라 상기 하부펀치블럭(530)이 내측(수평)으로 이동하여 펀치(550)를 내측(측방)으로 밀어내는 과정이다.

상기 역테이퍼성형과정(S164)은, 하부어셈블리(500)의 내측으로 밀려오는 펀치(550)에 의해 소재(M)의 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)가 성형되는 과정이다.

상기 복귀과정(S165)은, 상기 펀치(550)가 역테이퍼(Back taper)를 성형한 다음, 상기 상부어셈블리(400)가 상측으로 다시 올라가면, 상기 복귀스프링(600)의 탄성력에 의해 상기 펀치(550)가 외측으로 측방 이동하여 원위치되는 과정이다.

이와 같은 과정에 의해 소재(M)의 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)가 성형되어, 상기 역테이퍼형성단계(S160)가 완료되는 것이다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

10. 도그클러치 12. 클러치바디
14. 클러치기어 200. 열간단조장치
210. 상부다이 220. 상부금형어셈블리
250. 하부다이 260. 하부금형어셈블리
300. 냉간챔버링장치 310. 상측어셈블리
350. 하측어셈블리 400. 상부어셈블리
410. 맨드릴 420. 펀치다이
500. 하부어셈블리 550. 펀치
M. 소재 T. 냉간역테이퍼장치
S100. 골격형성단계 S110. 도그기어형성단계
S120. 열처리단계 S130. 쇼트단계
S140. 윤활단계 S150. 챔버링단계
S160. 역테이퍼형성단계 S170. 선삭단계

Claims

평판의 소재(M)를 가열하여 열간상태에서 프레스(press)로 가압함으로써, 클러치바디(12)와 클러치기어(14)의 형상을 성형하여 도그클러치(10)의 기본 골격을 갖추도록 하는 골격형성단계(S100)와;
상기 골격형성단계(S100)를 거친 소재(M)를, 열간 단조에 의해 외주면에 기어이(g)를 형성하는 도그기어형성단계(S110)와;
상기 도그기어형성단계(S110)를 거친 소재(M)를, 구상화를 위한 소둔 열처리를 하는 열처리단계(S120)와;
상기 열처리단계(S120)를 거친 소재(M)의 이물질을 제거하는 쇼트단계(S130)와;
상기 쇼트단계(S130)를 거친 소재(M)를, 윤활처리하는 윤활단계(S140)와;
상기 도그기어형성단계(S110)를 거친 소재(M)를, 냉간 단조에 의해 사이징과 면취작업을 수행하는 챔버링단계(S150)와;
상기 챔버링단계(S150)를 거친 소재(M)의 기어이(g)를, 냉간 단조에 의해 역테이퍼(Back taper)가 성형되도록 하는 역테이퍼형성단계(S160)와;
상기 역테이퍼형성단계(S160) 다음에 수행되며, 내경과 외경을 각각 선삭 가공하는 선삭단계(S170)를 포함하며;
상기 역테이퍼형성단계(S160)는,
상부어셈블리(400)가 하측으로 내려오는 하강과정(S161)과, 상기 하강과정(S161)에 의해 내려온 상부어셈블리(400)의 중앙부에 의해 소재(M)가 눌리는 가압과정(S162)과, 상기 하강과정(S161)에 의해 하측으로 내려온 상부펀치(430)에 의해 펀치(550)가 측방으로 이동하는 측방이동과정(S163)과, 상기 펀치(550)에 의해 기어이(g)에 역테이퍼(Back taper)가 성형되는 역테이퍼성형과정(S164)과, 상기 측방이동과정(S163)에 의해 내측으로 이동한 펀치(550)가 외측으로 복귀하여 원위치되는 복귀과정(S165)을 포함하고;
상기 펀치(550)는,
원기둥 형상을 가지며 외측은 복귀스프링(600)이 감싸는 몸체(552)와, 상기 몸체(552)의 일단으로부터 연장 형성되며 사각형상의 단면을 가지는 칼날(554)과, 상기 칼날(554)의 선단에 형성되며 끝단으로 갈수록 점차 단면적이 감소하는 축소부(556)와, 상기 축소부(556)의 선단에 형성되며 상기 소재(M)의 기어이(g)에 선택적으로 접촉하는 접촉면(558)을 포함하며;
상기 접촉면(558)은,
상단과 하단으로부터 중앙으로 갈수록 점차 좌우의 폭이 증가되는 구성을 가지며;
상기 축소부(556)는,
측면이 내측으로 라운드지게 함몰된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 도그클러치 제조방법.
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