KR101497376B1 - 자동차 변속기용 인풋 샤프트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 변속기용 인풋 샤프트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 인풋 샤프트의 제조를 위한 기계설비비용을 크게 절감할 수 있고, 인풋 샤프트의 내구성 향상과 제조원가를 절감하려는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트는, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 마련하고, 세레이션과 인너연통로와 아웃연통로를 형성하고 소정의 위치에 원형플랜지가 용접되고, 오일홀에 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하여 구성되며, 상기한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 제조방법은, 인풋 샤프트 본체의 지름과 같고, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 준비하거나, 인풋 샤프트 본체의 지름과 같도록 냉간인발가공으로 인풋 샤프트 본체를 마련하고 프레스 압축에 의한 세레이션 공정과 소정의 위치에 원형플랜지를 결합하여 용접하는 공정과, 오일홀의 가운데 원형플랜지의 중심부에 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하는 공정을 포함하는 것이 본 발명에 특징이며, 본 발명에 의하면, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 사용하여 냉간인발가공으로 인풋 샤프트를 마련하고 원형플랜지를 결합하여 용접으로 일체화시키고 오일홀의 가운데 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하였기 때문에 내구성이 향상된 인풋 샤프트를 제공하는 효과가 있으며, 상기 인풋 샤프트를 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 사용해서 인발가공을 계산한 굵기와 길이로 마련하였기 때문에 드릴가공과 버어제거 등 후공정을 하지 않고, 인풋 샤프트를 제조할 수 있기 때문에 기계설비비용을 절감하고 제품의 원가도 절감하여 경제적인 이득을 얻을 수 있는 효과가 기대되는 발명이다.

Description

자동차 변속기용 인풋 샤프트 및 그 제조방법{Input shaft and the manufacture method for car gearbox}

본 발명은 자동차 변속기용 인풋 샤프트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인풋 샤프트의 제조를 위한 기계설비비용을 크게 절감할 수 있고, 인풋 샤프트의 내구성 향상과 제조원가를 절감할 수 있도록 구성된 자동차 변속기용 인풋 샤프트와, 상기 인풋 샤프트의 제조방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 자동차 변속기는 자동차 엔진의 동력전달축인 인풋 샤프트와 메인샤프트가 장착되어 있는 것으로서, 인풋 샤프트가 엔진의 동력을 전달받아 메인샤프트에 전달하고 상기 메인샤프트는 인풋 샤프트와 서로 다른 기어비로 기어물림되어 차동장치에 변속된 동력을 전달하는 구조를 갖고 있다.

종래 상기와 같은 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 제조방법은 대부분 환봉을 인발가공과 단조가공을 통해서 원형플랜지를 형성하고 중심부에 오일홀을 드릴가공하고 버어를 제거하는 등 전반적으로 제조공정이 복잡하였다.

선행기술 등록특허 제10-0817044호,를 통해 살펴보면, 다단식 성형기를 이용한 인풋 샤프트 제조방법으로서, 제조용 원자재에서 원기둥 소재를 얻는 예비공정과, 원기둥 소재에서 소재 양측단에 원추형 요입부가 형성된 예비성형 소재를 얻는 제1공정과, 예비성형 소재에서 소재 하단부에 긴 홈이 성형된 제1 관통 가공소재를 얻는 제2공정과, 제1비관통 가공소재에서 소재 상단에 홈을 성형하고 소재 하단에 제2공정에서보다 더 긴 홈이 성형된 제2비관통 가공소재를 얻는 제3공정과, 제2비관통 가공소재에서 소재가 천공된 제1관통 가공소재를 얻는 제4공정과, 제1관통 가공소재에서 소재 상단에 각진 턱형상이 성형된 제2관통 가공소재를 얻는 제5공정과, 제2관통 가공소재에서 소재 하단에 외경이 축소성형된 제3관통 가공소재를 얻는 제6공정과, 제3관통 가공소재에서 소재를 절삭가공하여 인풋 샤프트 완성품을 얻는 제7공정으로 이루어진다.

상기와 같은 다단식 성형기를 이용한 인풋 샤프트 제조방법에 의하면, 제조공정이 많기 때문에 그에 따른 생산성 및 경제성이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 인풋 샤프트의 내구성이 떨어지는 단점이 있다.

상기와 같은 방법에 의한 인풋 샤프트의 내구성이 떨어지는 단점을 해결하기 위한 선행기술 등록특허 10-1257060호 자동차용 조향장치의 인풋 샤프트 및 그 제조방법을 살펴보면, 준비된 소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 상하부로 샤프트가 성형될 업세팅 공정과, 상기 상부샤프트부가 조립될 수 있도록 상부샤프트부의 상부쪽에 연결부가 형성될 예비성형하는 공정과, 상기 예비성형 된 부분에 성형하는 압출공정과,상부샤프트 사이에 원형플랜지를 성형하는 공정과, 상기 하부샤프트부에 유니버셜 조인트와 조립하기 위한 스플라인을 성형하는 공정과, 상기 연결부를 자동차의 스티어링 휠에 고정할 수 있도록 연결부의 상단부에 고정홈을 형성하고, 상부샤프트 및 스플라인에는 각각의 홈을 형성하는 절삭공정을 포함하는 인풋 샤프트 제조법이다.

상기한 인풋 샤프트 제조방법은 환봉을 소성변형가공으로 제조하기 때문에 제조공정이 많기 때문에 그에 따른 생산성 및 경제성이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 인풋 샤프트의 내구성이 떨어지는 등 종래 인풋 샤프트 제조방법에는 많은 문제점이 있다.

특허문헌 001: 등록특허 제10-0817044호 (2008년03월20일 등록) 특허문헌 002: 등록특허 제10-1257060호 (2013년04월16일 등록) 특허문헌 003: 등록특허 제10-1071238호 (2011년09월30일 등록)

본 발명은 선행기술에서 환봉을 인발 및 단조가공으로 인풋 샤프트의 외형을 성형하고, 중심부에 오일홀을 건드릴공정으로 가공함으로서, 기계설비비용과 원가상승 및 품질이 저하되는 단점을 해결하며,

특히, 개선된 공정에 의해서 인풋 샤프트의 제조를 위한 기계설비비용을 크게 절감할 수 있고, 또 인풋 샤프트의 내구성 향상과 제조원가를 절감 및 대량생산을 할 수 있는 구조의 인풋 샤프트와, 상기와 같은 인풋 샤프트의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트는, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 마련하고, 세레이션과 인너연통로와 아웃연통로를 형성하고 소정의 위치에 원형플랜지가 용접되고, 오일홀에 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하여 구성되며,

상기한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 제조방법은, 인풋 샤프트 본체의 지름과 같고, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 준비하거나, 인풋 샤프트 본체의 지름과 같도록 냉간인발가공으로 인풋 샤프트 본체를 마련하고 프레스 압축에 의한 세레이션 공정과 소정의 위치에 원형플랜지를 결합하여 용접하는 공정과, 오일홀의 가운데 원형플랜지의 중심부에 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하는 공정을 포함하는 것이 본 발명에 특징이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 사용하여 냉간인발가공으로 인풋 샤프트를 마련하고 원형플랜지를 결합하여 용접으로 일체화시키고 오일홀의 가운데 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하였기 때문에 내구성이 향상된 인풋 샤프트를 제공하는 효과가 있으며,

상기 인풋 샤프트를 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 사용해서 인발가공을 계산한 굵기와 길이로 마련하였기 때문에 드릴가공과 버어제거 등 후공정을 하지 않고, 인풋 샤프트를 제조할 수 있기 때문에 기계설비비용을 절감하고 제품의 원가도 절감하여 경제적인 이득을 얻을 수 있는 효과가 기대되는 발명이다.

도 1은 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 구성을 보인 사시도
도 2는 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 분해 사시도
도 3은 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 구성을 보인 단면도
도 4는 자동차 변속기용 인풋 샤프트에 플랜지가 용접된 상태를 보인 예시도
도 5는 본 발명에 의한 인풋 샤프트 본체에 스프링 캡이 결합된 단면도

이하, 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트 및 그 제조방법에 관한 구성을 도면과 관련하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 구성은, 인풋 샤프트 본체(1)와 원형플랜지(2)와 스프링 캡(3)으로 구성되며,

상기 인풋 샤프트 본체(1)는 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 절단하여 마련하되, 인풋 샤프트 본체의 지름과 동일한 것을 절단하거나, 또는 강도가 향상되도록 인풋 샤프트 본체의 지름보다 큰 지름의 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 인발가공으로 구성되며,

상기 인풋 샤프트 본체(1)의 외주연 소정의 위치에 프레스 압축에 의한 세레이션(5)이 형성되고, 인너연통로(6)와 아웃연통로(7)가 형성되고, 인풋 샤프트 본체(1)의 외주연 소정의 위치에 용접에 의해서 원형플랜지(2)가 형성되며,

상기 인풋 샤프트 본체(1)의 중심부에 형성된 오일홀(4)에는 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡(3)을 결합하여 구성된 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트는 자동차 변속기에 설치되어 사용되는 것으로서, 인풋 샤프트의 일반적인 작용은 동일하다.

그런데, 인풋 샤프트 본체(1)는 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 인풋 샤프트 본체의 지름과 동일한 것으로 절단하여 구성되거나 또는 강도가 향상되도록 인풋 샤프트 본체의 지름보다 큰 지름의 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 인발가공에 의해서 구성되었기 때문에 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 전체적인 내구성 및 내마모성이 향상된다.

그리고, 인풋 샤프트 본체(1)의 외주연 소정의 위치에 원형플랜지(2)를 결합하여 용접으로 고정하고, 프레스 압축에 의한 세레이션(5)이 형성되었기 때문에 간편하게 제조할 수 있는 구조가 제공되는 동시에 내구성도 크게 향상시키게 된다.

또, 인풋 샤프트 본체(1)의 중심부에 형성된 오일홀(4)에는 윤활용 오일과 냉각용 오일이 순환하게 되는데, 상호 혼합되지 않게 하는 것이 매우 중요하다.

그렇게 하기 위하여 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡(3)을 결합하는 수단으로 구성하였고, 상기 스프링 캡은 탄성작용으로 오일홀의 내면에 더욱 기밀하게 밀착하는 작용을 하기 때문에 매우 양호한 밀폐력으로 오일홀(4)에 순환되는 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차 변속기용 인풋 샤프트의 제조방법을 살펴본다.

먼저, 인풋 샤프트 본체(1)의 지름과 같고, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 준비하여 인풋 샤프트 본체(1)를 마련하거나,

또는 내구성을 향상시키기 위하여 인풋 샤프트 본체(1)의 지름보다 큰 지름을 갖는 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 준비하여 인발가공으로 인풋 샤프트 본체를 마련하는 단계;와, 상기 인풋 샤프트 본체에 결합될 원형플랜지(2)와, 프레스 가공으로 스프링 캡(3)을 마련하는 단계;

상기 인풋 샤프트 본체(1)의 외주연 소정의 위치에 프레스 압축에 의한 세레이션(5)을 형성하고, 인너연통로(6)와 아웃연통로(7)를 형성하는 단계;

상기 인풋 샤프트 본체(1)의 외주연 소정의 위치에 원형플랜지(2)를 결합하고 용접하는 단계;

상기 인풋 샤프트 본체(1)의 중심부에 형성된 오일홀에 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡(3)을 결합하는 단계;로 이루어진 것이다.

1: 인풋 샤프트 본체 2: 원형플랜지
3: 스프링 캡 4: 오일홀
5: 세레이션

Claims (2)

1. 인풋 샤프트 본체에 세레이션과, 인너연통로와 아웃연통로가 형성되고, 상기 인풋 샤프트 본체의 외주연에 원형플랜지와 중심부에 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 구획되어진 오일홀이 형성된 자동차 변속기용 인풋 샤프트를 구성함에 있어서,
   상기 인풋 샤프트 본체는, 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 인풋 샤프트 본체의 지름과 동일하게 형성된 것을 절단하거나 또는 강도가 향상되도록 인풋 샤프트 본체의 지름보다 큰 지름의 파이프를 인발가공으로 인풋 샤프트 본체가 구성되어 외주연 소정의 위치에 프레스 압축에 의한 세레이션이 형성되고, 인너연통로와 아웃연통로가 형성되며,
   상기 인풋 샤프트 본체의 외주연 소정의 위치에 원형플랜지가 결합되어 용접되고, 인풋 샤프트 본체의 중심부에 형성된 오일홀에는 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 변속기용 인풋 샤프트.
2. 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)를 준비하여 인풋 샤프트 본체 마련하되, 인풋 샤프트 본체의 지름과 동일한 것, 또는 강도가 향상되도록 인풋 샤프트 본체의 지름보다 큰 지름의 파이프를 인발가공으로 인풋 샤프트 본체를 마련하는 단계;
   상기 인풋 샤프트 본체의 외주연 소정의 위치에 프레스 압축에 의한 세레이션을 형성하는 단계;와 인너연통로와 아웃연통로를 형성하는 단계;
   상기 인풋 샤프트 본체의 외주연 소정의 위치에 원형플랜지를 결합하여 상호용접하는 단계;
   상기 인풋 샤프트 본체의 중심부에 형성된 오일홀에 윤활용 오일과 냉각용 오일이 혼합되지 않게 프레스 가공으로 마련된 스프링 캡을 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 변속기용 인풋 샤프트 제조방법.

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