KR101535651B1

KR101535651B1 - 링기어가 구비된 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법

Info

Publication number: KR101535651B1
Application number: KR1020140192569A
Authority: KR
Inventors: 이종춘
Original assignee: 주식회사 그린기전
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-07-09

Abstract

하우징을 복수개의 프레임으로 나누어 정밀 주조법을 통해 제작하여 높은 정밀도를 구현하며, 가공비를 절감할 수 있는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법이 개시된다. 이를 위하여 전면커버와 메인프레임의 양각 패턴을 제작하는 제1 단계와, 상기 양각 패턴을 통해 금속 주형을 제작하는 제2 단계와, 상기 금속 주형에 열가소성 물질을 주입하여 패턴을 형성하고 상기 패턴을 중심막대에 조립하여 셀 주형을 구성하는 제3 단계와, 상기 쉘 주형에 내화성 슬러리로 표면층을 형성하는 제4 단계와, 상기 쉘 주형 내부의 열가소성 물질을 제거하는 제5 단계와, 상기 쉘 주형을 가열하는 제6 단와, 상기 쉘 주형에 금속 용융물을 주입하여 응고시키는 제7 단계와, 상기 쉘 주형을 제거하고 전면커버와 메인프레임의 금속 주조물을 분리하는 제8 단계와, 상기 전면커버와 메인프레임의 금속 주조물을 서로 결합시키는 제9 단계를 포함하는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법을 제공한다. 본 발명은 가공성과 조립성, 감속기 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Description

링기어가 구비된 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING FOR PLANETARY REDUCTION GEAR}

본 발명은 각종 산업기계에 범용으로 사용할 수 있는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하우징을 복수개의 프레임으로 나누어 정밀 주조법을 통해 제작하여 높은 정밀도를 구현하며, 가공비를 절감할 수 있는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 유성기어 감속기는 선기어, 링기어, 유성기어들이 동심선상에 배치된 상태의 기어열을 말하는 것으로, 동일 변속비의 경우 다른 원리의 감속기에 배치되는 기어열에 비해 그 체적이 작고 입출력이 동심이며 동력전달효율이 높기 때문에 소형경량화가 요구되는 지능형 로봇, R/C, 항공기, 자동차, 사무기기, 공작기계 등에 많이 사용되고 있다.

종래의 유성기어 감속기는 도 1에 도시한 것과 같이, 바깥쪽에 내접기어인 링기어(3)를 배치하고, 상기의 링기어(3)에 맞물리는 유성기어(2)들을 원주상으로 배치하고, 상기의 유성기어(2)들과 맞물리는 선기어(1)를 중앙에 배치하여 동심을 이루도록 구성한 것이다.

이러한 유성기어 감속기는 유성기어(2)를 사용함에 따라 전달하중이 분산되어 전체적인 크기를 줄일 수 있으며, 유성기어(2)를 대칭으로 배열할 경우 유성기어(2)의 반경 방향 하중이 서로 상쇄되어 베어링과 프레임 설계 시 축방향 하중만 고려하면 되므로 유리하게 된다.

또한 가공이 용이하며 접촉 선속도가 작고, 전달하중의 분산으로 마찰손실이 감소하므로 소음이 줄어들고 효율이 향상되는 이점이 있어 많이 이용되고 있다.

예를 들면, 종래의 유성기어 감속기는 도 2에 도시된 바와 같이 모터(11)의 회전축(12)에 결합된 선기어(13)에 맞물린 다수의 제1 유성기어군(14)들이 작은 직경에 의하여 1차로 감소된 회전수로 회전되고, 상기 유성기어군(14)의 외주에 맞물린 링기어(15)가 회전되며, 상기 링기어(15)의 내부에 위치한 제1 캐리어(16)에 의해 안정된 회전력이 전달되는 1단 감속이 이루어진다.

필요에 따라, 상기 선기어(13)와 유성기어(14)와 링기어(15) 및 캐리어들(16)에 의해 2단 감속이 이루어지거나, 제3 감속이 또는 제4 감속이 순차적으로 이루어진다.

그리고 상기 모터(11)와 링기어(15)가 결합되는 부위에는 모터 플랜지(17)에 의해 밀폐된 상태가 유지되는 중에 안정된 결합이 이루어지며, 상기 링기어(15)와 출력 샤프트(18)가 결합되는 부위는 출력측 플랜지(19)에 의해 안정된 결합이 이루어진다.

이러한 유성기어 감속기는 우수한 정밀도가 요구되므로, 기존에는 각 부품을 대부분 절삭가공으로 제작하였다.

예를 들면, 링기어가 구비된 하우징은 자동선반(Computerized Numerical Control : CNC) 및 머시닝 센터(Machining CenTer : MCT)를 이용해 사각형의 자재를 가공하는 방식으로 제작하였다.

마찬가지로, 유성기어 캐리어는 자동선반(Computerized Numerical Control : CNC) 및 머시닝 센터(Machining CenTer : MCT)를 이용해 원통형의 환봉 자재를 가공하는 방식으로 제작하였다.

그러나 전술한 절삭가공 방식은 정밀도가 우수한 부품을 생산할 수 있지만, 각 부품의 생산비용이 높고, 다량의 폐기물이 발생되는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0641651호(2006.11.23 공고) 대한민국 등록특허 제10-1011044호(2011.01.25 공고) 대한민국 공개특허 제10-2014-0087281호(2014.07.09 공개)

따라서, 본 발명의 목적은 동심도에 대한 정밀도를 극대화시킬 수 있으며, 링기어가 구비된 하우징을 정밀 주조법을 통해 메인프레임과 전면커버 및 후면커버로 나누어 제작하여 가공비를 절감할 수 있는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 링기어의 선단에 제1 베어링 결합부(102)가 형성되고, 상기 베어링 결합부(102)와 경계에 제1 걸림턱(104)이 형성되도록 선단에 제1 오일실 결합부(106)가 형성되며, 상기 링기어의 후단에 캐리어용 베어링(220)이 결합되는 제2 베어링 결합부(202)가 형성된 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법에 있어서, (ⅰ) 상기 하우징이 전면커버(100)와 메인프레임(200)으로 분리되도록, 상기 제1 베어링 결합부(102)가 형성되고 상기 오일실 결합부(106)가 형성된 전면커버 양각 패턴을 제작하고, 상기 제2 베어링 결합부(202)가 형성된 메인프레임 양각 패턴을 제작하는 단계와, (ⅱ) 상기 전면커버 양각 패턴과 메인프레임 양각 패턴을 통해 전면커버 금속 주형과 메인프레임 금속 주형을 제작하는 단계와, (ⅲ) 각 금속 주형이 충진되도록 열가소성 물질을 주입하여 전면커버 패턴과 메인프레임 패턴을 생성하고, 상기 전면커버 패턴과 메인프레임 패턴을 중심막대에 부착시켜 셀 주형을 구성하는 단계와, (ⅳ) 상기 쉘 주형에 내화성 슬러리 침지, 코팅, 건조 과정을 반복해 쉘 주형에 표면층을 형성하는 단계와, (ⅴ) 상기 표면층 내부의 열가소성 물질을 제거하는 단계와, (ⅵ) 상기 표면층을 가열하여 휘발성 잔여물을 제거하는 단계와, (ⅶ) 상기 쉘 주형의 내부로 용융된 금속을 주입하고 응고시키는 단계와, (ⅷ) 상기 쉘 주형 제거하고 전면커버 금속 주조물과 메인프레임 금속 주조물을 분리하여 표면처리 하는 단계, 및 (ⅸ) 상기 전면커버 금속 주조물과 메인프레임 금속 주조물을 결합시키는 단계를 포함하는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 하우징을 정밀주조법을 통해 메인프레임과 전면커버 및 후면커버로 나누어 생산한 후 조립하므로, 하우징에 대한 가공비를 50% 이상 절감할 수 있으며, 그로 인해 전체 생산원가가 약 15% 절감된다.

또한, 본 발명은 설계 유연성이 좋고, 정밀한 재현성을 가지며, 높은 치수 정밀도를 갖는다.

도 1은 종래 유성감속기의 일부 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 종래 유성감속기의 전체 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 유성기어 감속기를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유성기어 감속기를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 의한 링기어가 구비된 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법(이하, '감속기용 하우징의 제조방법'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성 기어 감속기를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유성 기어 감속기를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유성기어 감속기는 하우징(100, 200, 300)과, 유성기어 캐리어(400)와, 출력축(450)과, 입력축(500)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 하우징은 메인프레임(200) 중심으로 전면커버(100)와 후면커버(300)가 탈부착 될 수 있도록 구성된다.

보다 구체적으로, 상기 전면커버(100)의 후단에는 메인프레임(200)이 결합되는 쪽에 제1 베어링 결합부(102)가 형성되며, 전면커버(100)의 선단에는 안쪽에 형성된 제1 베어링 결합부(102)와 경계에 제1 걸림턱(104)이 형성되도록 제1 오일실 결합부(106)가 형성된다. 그리고 전면커버(100)에는 제1 베어링 결합부(102)에 조립된 출력축용 베어링(120)에 지지되어 회전하도록 출력축(450)이 결합되고, 제1 오일실 결합부(106)에 출력축용 오일실(110)이 결합된다.

그리고 메인프레임(200)은 내주면을 따라 링기어(210)가 구비되며, 상기 링기어(210)의 후단에 제2 베어링 결합부(202)가 형성된다.

이러한 전면커버(100)와 메인프레임(200)은 인베스트먼트 주조법(investment casting)을 통해 제작되는 것이 바람직하다. 이는, 인베스트먼트 주조법으로 제작된 전면커버(100)와 메인프레임(200)이 자동선반(Computerized Numerical Control : CNC) 및 머시닝 센터(Machining CenTer : MCT)를 이용한 가공 방식으로 제작된 전면커버 및 메인프레임에 비해 정밀도, 구체적으로 동심도가 10배 이상 좋아지며, 가공비가 50% 이상 절감되기 때문이다.

또한, 전면커버 및 메인프레임이 일체형으로 형성된 하우징은 인베스트먼트 주조법을 사용하더라도 작업을 할 때 포인트를 전면커버의 선단과 메인프레임 후단의 2곳으로 잡아서 작업을 해야 하기 때문에 작업 공정도(동심도)가 떨어지며, 오랜 작업시간이 소요되는 문제가 발생된다. 이에 반해, 본 발명은 전면커버와 메인프레임을 나누어 제작하기 때문에 동심도가 향상되고 작업시간이 줄어드는 효과를 갖는다.

아울러, 출력축(450)의 후미에는 링기어(210) 내측에 위치하도록 유성기어 캐리어(400)가 설치되고, 유성기어 캐리어(400)의 후단은 제2 베어링 결합부(202)에 일부가 결합되는 캐리어용 베어링(220)에 지지된다. 이때, 출력축용 베어링(120)은 제1 걸림턱(104)과 유성기어 캐리어(400)에 각각 외측링과 내측링에 밀착되어 안정된 결합 상태를 유지하면서 회전하는 출력축(450)을 지지하게 되므로, 베어링을 앞으로 밀게 되는 하중으로 발생하는 축 추력의 문제점을 없앨 수 있다.

이때, 유성기어 캐리어(400)는 링기어(210)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형 구조로 형성된다. 보다 구체적으로, 유성기어 캐리어(400)는 각 유성기어(410)가 회전 가능하도록 지지하는 복수의 핀(420)과, 각 유성기어(410)를 축 방향에서 끼운 상태로 복수의 핀(420) 단부를 지지하는 상부 지지판(402) 및 하부 지지판(404)과, 상부 지지판(402)과 하부 지지판(404) 사이를 연결하는 측벽부(406)로 구성된다. 여기서, 상부 지지판(402)과 하부 지지판(404) 및 측벽부(406)는 주조 등을 통해 일체형으로 제작한다.

아울러, 상기 후면커버(300)의 선단, 메인프레임(200)이 결합되는 방향에 직경이 점차 좁아지도록 제3 베어링 결합부(302), 제4 베어링 결합부(304), 제2 오일실 결합부(306), 제2 걸림턱(308)이 순차적으로 형성된다.

상기 후면커버(300)의 제3 베어링 결합부(302)에는 상기 메인프레임(200)의 제2 베어링 결합부(202)에 조립되는 캐리어용 베어링(220)이 결합되며, 제4 베어링 결합부(304) 및 제2 오일실 결합부(306)에는 각각 입력축용 베어링(320)과 입력축용 오일실(310)을 조립하여 입력축(500)을 지지한다.

상기 유성기어 캐리어(400)는 3개의 유성기어(410)가 자유 회전되게 핀(420)으로 결합한 상태에서 링기어(210)와 맞물리며, 유성기어 캐리어(400)에는 핀(420)을 고정하는 스냅링(430)의 바깥쪽에 안쪽에 축직각 방향으로 유로(440)이 형성된다. 이와 같이 유로(440)을 형성할 경우, 유성기어 캐리어(400) 내부의 오일 순환성이 개선되므로 오일 냉각을 높일 수 있다.

또한, 입력축(500)의 선단에는 상기 유성기어 캐리어(400)에 결합된 복수개의 유성기어(410)와 맞물리는 태양기어(510)가 형성된다. 이때, 태양기어(510)의 선단에는 출력축(450)의 중심에 결합된 태양기어 지지베어링(460)에 지지되는 축지부(520)가 일체로 형성된다.

이러한 입력축(500)은 입력축용 베어링(320)과 태양기어 지지베어링(460)에 의해 양단부가 지지되며, 태양기어(510)을 포함하는 입력축(500)이 동심도를 유지하면서 회전된다.

그리고 각 유성기어(410)는 태양기어(510)가 회전함으로써, 상기 태양기어(510)의 주위를 자전하면서 공전한다.

상기와 같이 구성된 경우, 전면커버(100)와 메인프레임(200) 및 후면커버(300)는 각 구성부재가 캐리어용 베어링(220)을 기준으로 조립될 수 있도록 한쪽 방향에서 순차적으로 조립되는 구성이므로 가공성을 높일 수 있고 생산성 향상을 기대할 수 있는 것이다.

아울러, 본 발명은 출력축(450)에 결합되는 출력축용 베어링(120) 및 출력축용 오일실(110)과, 입력축(500)에 결합되는 입력축용 베어링(320) 및 입력축용 오일실(310)의 내경은 동일한 축부에 결합되는 구성으로 출력축(450) 및 입력축(500)의 작업공수를 줄일 수 있고, 조립성을 개선할 수 있다.

게다가, 출력축용 베어링(120)과 입력축용 베어링(320)은 오일차단이 가능한 것을 선택하고, 출력축용 오일실(110)과 입력축용 오일실(310)은 투포인트 구성인 것을 적용함으로 해서 출력축용 오일실(110)과 입력축용 오일실(310) 사이에 형성된 챔버 내의 오일이 베어링과 오일실에 의해 3중으로 차단된다.

나아가, 후면커버(300)의 후단 내측으로는 모터축(600)과 연결되는 입력축(500)이 노출되어 있으며, 이 입력축(500)상에는 모터축(600)을 결합하는 커플링(610)이 결합된다. 이러한 커플링(610)은 일측에 축직각 방향의 절개부가 형성되고, 상기 절개부에는 직각방향으로 조임볼트를 결합하여 클램핑 되게 한다.

이때, 조임볼트는 후면커버(300)에 형성된 조립구멍을 통해서 내입되는 육각렌치에 의해 조작될 수 있는 것을 선택하여 사용하되, 상기 조립구멍은 후면커버(300)에 90ㅀ 등각으로 4개를 형성하여 어느 방향에서나 쉽게 분해 조립이 가능하며, 커플링(610)의 밸런스가 정확하다는 장점을 갖는다.

필에요 따라, 본 발명에서는 태양기어(510), 유성기어(410), 링기어(210) 순으로 경도가 낮아지도록 구성할 수 있다. 이는, 기어 마모율을 최대한 동일하게 하기 위함이다.

도 5는 본 발명에 따른 감속기용 하우징의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 감속기용 하우징의 제조방법은 전면커버와 메인프레임의 양각 패턴을 제작하는 제1 단계(S100)와, 상기 양각 패턴을 통해 금속 주형을 제작하는 제2 단계(S200)와, 상기 금속 주형에 열가소성 물질을 주입하여 패턴을 형성하고 상기 패턴을 중심막대에 조립하여 셀 주형을 구성하는 제3 단계(S300)와, 상기 쉘 주형에 내화성 슬러리로 표면층을 형성하는 제4 단계(S400)와, 상기 쉘 주형 내부의 열가소성 물질을 제거하는 제5 단계(S500)와, 상기 쉘 주형을 가열하는 제6 단계(S600)와, 상기 쉘 주형에 금속 용융물을 주입하여 응고시키는 제7 단계(S700)와, 상기 쉘 주형을 제거하고 전면커버와 메인프레임의 금속 주조물을 분리하는 제8 단계(S800)와, 상기 전면커버와 메인프레임의 금속 주조물을 서로 결합시키는 제9 단계(S900)를 포함한다.

이러한 감속기용 하우징의 제조방법은 링기어의 선단에 제1 베어링 결합부(102)가 형성되고, 상기 베어링 결합부(102)와 경계에 제1 걸림턱(104)이 형성되도록 선단에 제1 오일실 결합부(106)가 형성되며, 상기 링기어의 후단에 캐리어용 베어링(220)이 결합되는 제2 베어링 결합부(202)가 형성된 유성기어 감속기용 하우징을 제조하기 위한 방법이다.

구체적으로, 상기 제1 단계(S100)에서는 상기 하우징이 전면커버(100)와 메인프레임(200)으로 분리되도록, 상기 제1 베어링 결합부(102)가 형성되고 상기 오일실 결합부(106)가 형성된 전면커버 양각 패턴을 제작하고, 상기 제2 베어링 결합부(202)가 형성된 메인프레임 양각 패턴을 제작한다. 이때, 전면커버 양각 패턴과 메인프레임 양각 패턴은 왁스나 플라스틱 등을 이용하여 제조한다.

상기 제2 단계(S200)에서는 상기 전면커버 양각 패턴과 메인프레임 양각 패턴을 통해 전면커버 금속 주형과 메인프레임 금속 주형을 제작한다.

상기 제3 단계(S300)에서는 각 금속 주형이 충진되도록 열가소성 물질을 주입하여 전면커버 패턴과 메인프레임 패턴을 생성하고, 상기 전면커버 패턴과 메인프레임 패턴을 중심막대에 부착시켜 셀 주형을 구성한다. 이때, 열가소성 물질은 58 내지 60℃의 왁스인 것이 바람직하다.

상기 제4 단계(S400)에서는 쉘 주형에 내화성 슬러리 침지, 코팅, 건조 과정을 2 내지 3회 반복해 쉘 주형에 표면층을 형성한다. 이때, 상기 내화성 슬러리는 표면층의 강도보강을 위해 알루미나 분말과 콜로이달 실리카로 구성될 수 있다.

필요에 따라, 건조과정에서는 알루미나 분말로 쉘 주형의 표면층을 피복한 후 건조기를 통해 건조하는 과정이 수행될 수 있다. 이때, 건조과정은 약 23℃에서 4시간 동안 수행될 수 있다.

상기 제5 단계(S500)에서는 상기 표면층 내부의 열가소성 물질을 제거한다. 이때, 열가소성 물질의 제거는 균열이 거의 발생하지 않는 상태로 열가소성 물질의 회수가 가능한 오토클레이브(autoclave)에서 150℃의 스팀압력을 0.4 내지 0.6 MPa로 유지시켜서 20 내지 30초간 수행한다.

상기 제6 단계(S600)에서는 상기 표면층을 가열하여 휘발성 잔여물을 제거한다. 이때, 가열은 1,000 내지 1,200℃에서 30 내지 40분간 수행한다.

상기 제7 단계(S700)에서는 상기 쉘 주형의 내부로 용융된 금속을 주입하고 응고시킨다.

상기 제8 단계(S800)에서는 상기 쉘 주형 제거하고 전면커버 금속 주조물과 메인프레임 금속 주조물을 분리하여 표면처리 한다. 이때, 상기 표면처리는 절단된 금속 주조물의 절단면 연마, 및 연마된 금속 주조물의 열처리로 구성된다.

여기서, 열처리는 전면커버와 메인프레임의 작동이 원활하게 되도록 그 표면을 매끄럽게 가공하는 것으로, 표면에 거칠게 입자가 형성되지 않고 미세한 입자로 매끄럽게 형성되도록 처리하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 열처리는 저온에서 느리게 수행하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 약 10℃ 내지 13℃도의 온도범위에서 5시간 내지 7 시간 정도 열처리를 하는 것이 좋다.

이때, 열처리의 온도가 10℃ 미만이면 지나친 저온 환경이기 때문에 표면 내부 조직에 크랙 등이 발생될 우려가 있고, 열처리 온도가 13℃를 초과하면 표면입자의 조대화가 발생될 수 있다.

또한, 열처리의 시간이 5시간 미만이면 연마된 표면층이 안정적으로 고정 형성되지 못하며, 열처리의 시간이 7시간이면 표면의 안정화가 마무리되므로 7시간을 초과하여 열처리 할 필요가 없다.

상기 제9 단계(S900)에서는 전면커버 금속 주조물과 메인프레임 금속 주조물을 결합시킨다.

하우징이 메인프레임과 후면커버로 구성된 유성기어 감속기의 동심도는 ㅁ100㎛이나, 본 발명의 제조방법을 통해 제작된 유성기어 감속기의 동심도는 ㅁ10㎛의 수준으로, 기존의 유성기어 감속기에 비해 약 10배가 향상된다. 또한, 본 발명으로 제조된 감속기용 하우징은 기존 하우징에 비해 가공비가 약 15% 이상 절감된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 전면커버 102 : 제1 베어링 결합부
104 : 제1 걸림턱 106 : 제1 오일실 결합부
110 : 출력축용 오일실 120 : 출력축용 베어링
200 : 메인프레임 202 : 제2 베어링 결합부
210 : 링기어 220 : 캐리어용 베어링
300 : 후면커버 302 : 제3 베어링 결합부
304 : 제4 베어링 결합부 306 : 제2 오일실 결합부
308 : 제2 걸림턱 309 : 조립구멍
400 : 유성기어 캐리어 410 : 유성기어
420 : 니이들베어링축 430 : 스냅링
440 : 유로 450 : 출력축
460 : 태양기어 지지베어링 500 : 입력축
510 : 태양기어 520 : 축지부
600 : 모터축 610 : 커플링

Claims

링기어의 선단에 제1 베어링 결합부(102)가 형성되고, 상기 베어링 결합부(102)와 경계에 제1 걸림턱(104)이 형성되도록 선단에 제1 오일실 결합부(106)가 형성되며, 상기 링기어의 후단에 캐리어용 베어링(220)이 결합되는 제2 베어링 결합부(202)가 형성된 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법에 있어서,
(ⅰ) 상기 하우징이 전면커버(100)와 메인프레임(200)으로 분리되도록, 상기 제1 베어링 결합부(102)가 형성되고 상기 오일실 결합부(106)가 형성된 전면커버 양각 패턴을 제작하고, 상기 제2 베어링 결합부(202)가 형성된 메인프레임 양각 패턴을 제작하는 단계;
(ⅱ) 상기 전면커버 양각 패턴과 메인프레임 양각 패턴을 통해 전면커버 금속 주형과 메인프레임 금속 주형을 제작하는 단계;
(ⅲ) 각 금속 주형이 충진되도록 열가소성 물질을 주입하여 전면커버 패턴과 메인프레임 패턴을 생성하고, 상기 전면커버 패턴과 메인프레임 패턴을 중심막대에 부착시켜 셀 주형을 구성하는 단계;
(ⅳ) 상기 쉘 주형에 알루미나 분말과 콜로이달 실리카로 구성된 내화성 슬러리 침지, 코팅, 건조 과정을 반복해 쉘 주형에 표면층을 형성하는 단계;
(ⅴ) 상기 표면층 내부의 열가소성 물질을 제거하는 단계;
(ⅵ) 상기 표면층을 가열하여 휘발성 잔여물을 제거하는 단계;
(ⅶ) 상기 쉘 주형의 내부로 용융된 금속을 주입하고 응고시키는 단계;
(ⅷ) 상기 쉘 주형 제거하고 전면커버 금속 주조물과 메인프레임 금속 주조물을 분리하여 절단된 금속 주조물의 절단면을 연마하고, 연마된 금속 주조물을 10 내지 13℃의 온도범위에서 5시간 내지 7시간 열처리하는 표면처리 수행하는 단계; 및
(ⅸ) 상기 전면커버 금속 주조물과 메인프레임 금속 주조물을 결합시키는 단계를 포함하며,
상기 건조 과정은 알루미나 분말로 쉘 주형의 표면층을 피복한 후 건조기를 통해 건조하는 과정인 것을 특징으로 하는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 물질은
58 내지 60℃의 왁스인 것을 특징으로 하는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 (ⅴ) 단계는 150℃의 스팀압력을 0.4 내지 0.6 MPa로 유지시켜서 20 내지 30초간 수행하며, 상기 (ⅵ) 단계는 1,030 내지 1,200℃에서 30 내지 40분간 수행하는 것을 특징으로 하는 유성기어 감속기용 하우징의 제조방법.
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