KR101836126B1

KR101836126B1 - 샤프트요크 제조용 성형금형 및 이에 의해 제조된 샤프트요크

Info

Publication number: KR101836126B1
Application number: KR1020170028269A
Authority: KR
Inventors: 박상균; 김광민
Original assignee: (주)성진포머
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-03-12
Also published as: WO2018164367A1; CN108811489B; CN108811489A

Abstract

본 발명은 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 형성할 수 있는 샤프트요크 제조용 성형금형 및 이에 의해 제조된 샤프트요크에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 샤프트요크 제조용 성형금형은, 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 형성하는 샤프트요크 제조용 성형금형으로서, 상기 축부의 하방 이동을 가이드하는 가이드부; 및 상기 복수의 스플라인 홈 중 적어도 어느 하나의 스플라인 홈의 단부를 가압하여 상기 돌출부를 성형하는 성형부;를 포함하여 구성된다.

Description

샤프트요크 제조용 성형금형 및 이에 의해 제조된 샤프트요크{A FORMING MOLD FOR MANUFACTURING A SHAFT YOKE AND A SHAFT YOKE MANUFACTURED THEREBY}

본 발명은 샤프트요크 제조용 성형금형 및 이에 의해 제조된 샤프트요크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 형성할 수 있는 샤프트요크 제조용 성형금형 및 이에 의해 제조된 샤프트요크에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 조향장치는 운전자가 운전대를 원하는 방향으로 회전시키면 운전대에 연결된 조향축이 회전하게 된다.

구체적으로, 도 1은 일반적인 유니버셜 조인트를 사용한 조향장치의 개략도로서, 상기 유니버셜 조인트(Universal Joint, 30)는 조향축(20)의 하부와 기어박스(40)를 서로 연결하도록 구성된다.

따라서, 운자자가 운전대(10)를 원하는 방향으로 회전조작함에 따라 상기 조향축(20)이 대응하는 방향으로 회전하게 되고, 이에 따른 유니버셜 조인트(30)의 회전력이 랙과 피니언 기어(Rack and Pinion Gear)로 구성되는 기어박스(40)로 전달된다.

상기 기어 박스(40)는 랙과 피니언 기어에 의해 조향축(20)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 랙바(Rack Bar, 미도시)로 전달하고, 상기 랙바는 타이어의 너클(Knuckle, 미도시)과 연결된 타이로드(미도시)에 힘을 전달하여 자동차의 진행방향을 변경할 수 있게 된다.

한편, 조향축(20)의 회전력은 기어박스(40)로 전달하도록 구비된 상기 유니버셜 조인트(30)는 파이프요크(31)와 샤프트요크(33)를 포함하여 구성되어 소정의 각도로 굴절된 상태에서도 회전력을 전달할 수 있도록 구성된 요소로서, 중간축, 인터미디어트 샤프트(intermediate shaft) 등의 용어로도 사용된다.

도 2는 종래 자동차 조향장치의 유니버셜 조인트의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 유니버셜 조인트(30)는 파이프요크(31)와 샤프트요크(33)를 포함하여 구성된다.

상기 파이프요크(31)와 샤프트요크(33)는 축 방향으로 작용하는 힘에 의해 신축이 가능하도록 상호결합되며, 이를 위해 상기 파이프요크(31)와 샤프트요크(33)의 사이에는 슬립부시(37)가 개재된다.

구체적으로, 상기 파이프요크(31)의 내주면과 상기 샤프트요크(33)의 외주면에는 각각 축 방향으로 길게 형성된 스플라인 홈(31h, 33h)이 형성되고, 상기 스플라인 홈(31h, 33h)을 따라 구름운동하는 다수의 볼(37a)이 슬립부시(37)에 구비된다.

따라서, 상기 파이프요크(31)와 샤프트요크(33)는 상기 슬립부시(37)에 구비된 다수의 볼(37a)의 구름작용으로 인해 상호 간 신축이 원활하게 이뤄질 수 있게 된다.

상기 슬립부시(37)는 대략 파이프 형태로 형성되어 상기 샤프트요크(33)의 외측에 삽입되는 형태로 조립되며, 이때, 상기 슬립부시(37)가 상기 샤프트요크(33)에서 완전히 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 샤프트요크(33)의 단부에 C-링(C)이 구비된다.

그러나, 자동차의 운전 중 떨림이나 노후로 인하여 상기 C-링(C)이 상기 샤프트요크(33)의 단부에서 이탈되면, 슬립부시(37)의 이탈로 인하여 운전자가 운전대(10)를 회전시키더라도 그 회전력이 상기 기어 박스(40)로 전달되지 않게 되어 인명사고를 초래할 수 있는 큰 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1294180호(등록일자 2013년08월01일)

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 형성할 수 있는 샤프트요크 제조용 성형금형 및 이에 의해 제조된 샤프트요크를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 샤프트요크 제조용 성형금형은, 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 형성하는 샤프트요크 제조용 성형금형으로서, 상기 축부의 하방 이동을 가이드하는 가이드부; 및 상기 복수의 스플라인 홈 중 적어도 어느 하나의 스플라인 홈의 단부를 가압하여 상기 돌출부를 성형하는 성형부;를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 가이드부는, 상기 샤프트요크의 축부가 삽입되는 축삽입구가 형성되되, 상기 축삽입구의 내주면에는 스플라인 홈이 삽입되는 선형돌기가 적어도 하나 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 성형부는, 상기 복수의 스플라인 홈의 단부에 각각 대응하는 위치마다 상기 돌출부를 가압 성형하기 위한 성형돌기가 형성된 인서트를 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 가이드부는, 상기 샤프트요크의 축부가 삽입되는 축삽입구가 형성되되, 상기 축삽입구의 내주면에는 스플라인 홈이 삽입되는 선형돌기가 적어도 하나 구비되고, 상기 성형부는, 상기 복수의 스플라인 홈의 단부에 각각 대응하는 위치마다 상기 돌출부를 가압 성형하기 위한 성형돌기가 구비된 인서트를 포함하여 구성되며, 상기 인서트는, 상기 축삽입구의 직경과 동일한 직경으로 형성된 핀삽입구가 형성되고, 상기 성형돌기는 상기 핀삽입구의 내주면에 구비되며, 상기 핀삽입구에는 상기 인서트의 상면에서 소정 단차를 두고 다이핀이 삽입되도록 구성되고, 상기 가이드부의 선형돌기와 상기 성형돌기가 일렬로 정렬되도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 인서트에 구비된 성형돌기는, 상기 인서트의 핀삽입구 내측면을 기준으로 한 돌출 높이가 상기 스플라인 홈 깊이보다 작도록 상기 인서트의 상면에서 하방으로 연장형성된 저돌출부 및 상기 인서트의 핀삽입구 내측면을 기준으로 한 돌출 높이가 상기 스플라인 홈의 깊이보다 크도록 상기 저돌출부에서 일체로 연장형성된 고돌출부를 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 저돌출부와 상기 고돌출부는 소정의 곡률을 갖도록 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 저돌출부는 상기 인서트의 핀삽입구에 상하 대칭이 되도록 형성되고, 상부의 저돌출부와 하부의 저돌출부는 상기 고돌출부에 의해 일체로 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 다이핀의 상단 머리부는 상기 인서트의 핀삽입구 내주면 및 상기 인서트의 성형돌기 외주면에 밀착되도록 형성되되, 상기 다이핀의 상단 머리부의 하면은 상기 인서트의 하면과 동일한 높이로 형성되며, 상기 다이핀의 상단 머리부에서 하방으로 연장된 다이핀 축부에는 상기 인서트 및 상기 다이핀의 상단 머리부 하면을 지지하기 위한 인서트필러가 축삽입되어 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 가이드부는, 상기 인서트, 인서트필러가 삽입되는 확경구가 상기 축삽입구의 하부에 연통되어 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 샤프트요크는, 상술한 바와 같은 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크로서, 상기 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부가 형성된다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 단조방식으로 간단하게 형성할 수 있다는 이점이 있다.

특히, 가이드부와 성형부가 분할되어 구성됨에 따라 성형 시 큰 힘이 작용하는 성형부에 크랙이 발생하면, 크랙이 발생된 성형부의 인서트만 교체가 가능하여 금형 손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

한편, 인서트에 구비된 성형돌기가 상하 대칭이 되도록 형성됨에 따라 일측의 저돌출부에 크랙이 발생 시 타측의 저돌출부로 위치교환하여 사용이 가능하다는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 유니버셜 조인트를 사용한 조향장치의 개략도이다.
도 2는 종래 유니버셜 조인트의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 분해사시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 작동도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크에 슬립부시가 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크를 도시한 사시도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.

제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크를 도시한 사시도로서, 본 실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형은, 도 10에 도시된 바와 같이, 샤프트요크(33)의 축부(33a)에 삽입된 슬립부시(37)의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부(33a)에 형성된 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부에 돌출부(33p)를 형성하기 위한 성형금형이다.

본 실시예의 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크(33)는, 복수의 스플라인 홈(33h)이 형성된 축부(33a) 및 상기 축부(33a)의 일단에 일체로 형성된 요크부(33b)를 포함하여 구성되며, 상기 돌출부(33p)는 상기 축부(33a)의 타단에 대응하는 상기 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부에 형성된다.

구체적으로, 상기 돌출부(33p)는 상기 스플라인 홈(33h)의 단부가 가압되면서 융기(隆起)된 형태로 돌출되어 형성된다.

상기 스플라인 홈(33h)은 상기 축부(33a)의 단부에서 형성되어 상기 축부(33a)의 일부에만 형성된 것으로 예시하였지만, 상기 스플라인 홈(33a)이 상기 축부(33a)의 전체 부분에 형성될 수도 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 분해사시도이다.

상술한 바와 같이, 샤프트요크(33)의 축부(33a)에 형성된 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부에 돌출부(33p)를 형성하기 위한 본 실시예의 샤프트요크 제조용 성형금형은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드부(100), 성형부(200)를 포함하여 구성된다.

상기 가이드부(100)는 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)가 하방으로 이동하는 것을 가이드하는 부분이다.

상기 성형부(200)는 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)에 형성된 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부를 가압하여 상기 돌출부(33p)를 융기시켜 성형하는 부분이다.

먼저, 상기 가이드부(100)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 가이드부(100)는 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)가 하방으로 이동하는 것을 가이드하는 부분으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)가 삽입되는 축삽입구(100h1)가 형성된 원통형의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 축삽입구(100h1)의 내주면에는 스플라인 홈(33h)이 삽입되는 선형돌기(110)가 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a) 이동방향을 따라 길게 형성된다.

상기 선형돌기(110)는 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)에 형성된 복수의 스플라인 홈(33h)의 위치에 대응하여 형성된다. 예를 들어, 상기 선형돌기(110)는 상기 복수의 스플라인 홈(33h)의 개수와 동일한 개수 또는 그 이하의 개수로 형성될 수 있으며, 상단부는 상기 샤프트요크(33)의 삽입을 가이드할 수 있도록 라운딩처리 또는 모따기처리될 수 있다.

본 실시예와 같이, 샤프트요크(33)의 축부(33a)에 6개의 스플라인 홈(33h)이 형성된 경우라면, 120°로 등각 배열된 3개의 선형돌기(110)만으로도 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)가 하방으로 이동시 회전을 방지하고, 하방 이동하는 것을 충분히 가이드할 수 있다.

이와 같이, 스플라인 홈(33h)의 형성 개수보다 작은 개수로 선형돌기(110)가 형성됨에 따라 샤프트요크(33)의 하방 직선 이동에 대한 마찰저항을 최소화하면서도 하방 직선 이동을 가이드할 수 있게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)를 가이드하는 축삽입구(100h1)의 하부에는 상기 축삽입구(100h1)보다 확장되어 연통형성된 확경구(100h2)가 동심으로 형성되며, 상기 확경구(100h2)에는 후술하게 될 인서트(210), 다이핀(220) 및 인서트필러(230)가 삽입되어 조립된다.

상술한 바와 같은 가이드부(100)의 구성에 따르면, 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)가 하방으로 이동하는 것을 가이드할 수 있으며, 특히, 스플라인 홈(33h)의 형성 개수보다 작은 개수로 선형돌기(110)가 형성됨에 따라 샤프트요크(33)의 하방 직선 이동에 대한 마찰저항을 최소화하면서도 하방 직선 이동을 가이드할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 성형부(200)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 성형부(200)는 상기 샤프트요크(33)의 축부(33a)에 형성된 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부를 가압하여 상기 돌출부(33p)를 융기시켜 성형하는 부분으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 인서트(210), 인서트필러(230) 및 다이핀(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 인서트(210)는 상기 가이드부(100)의 확경구(100h2)의 내부 저면부에 장착되어 상기 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부에 각각 대응하는 위치마다 상기 돌출부(33p)를 가압 성형하기 위한 성형돌기(211)가 형성된 구성요소이다.

상기 인서트(210)는 상기 가이드부(100)의 축삽입구(100h1)의 직경과 동일한 직경으로 형성된 핀삽입구(210h)가 중심부에 형성되고, 상기 성형돌기(211)는 상기 핀삽입구(210h)의 내주면에 일체로 형성될 수 있다.

상기 성형돌기(211)는 상기 가이드부(100)의 선형돌기(110)와 일렬로 정렬되도록 구성되며, 예를 들어, 상기 성형돌기(211)는 단면상 60°로 등각 배열된 스플라인 홈(33h)의 배치에 대응하도록 60°로 등각 배열되어 6개가 형성될 수 있다.

따라서, 120°로 등각 배열된 3개의 선형돌기(110)가 60°로 등각 배열된 6개의 성형돌기(211) 중 3개의 성형돌기(211, 120°로 등각 배열)와 일렬로 정렬되도록 구성될 수 있다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형을 도시한 작동도이다.

상기 성형돌기(211)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 저돌출부(211-1)와 고돌출부(211-2)를 포함하여 형성된다.

상기 저돌출부(211-1)는 상기 인서트의 핀삽입구 내측면을 기준으로 한 돌출 높이가 상기 스플라인 홈(33h)의 깊이보다 작도록 상기 인서트(210)의 상면에서 하방으로 연장되도록 돌출형성되고, 상기 고돌출부(211-2)는 상기 인서트의 핀삽입구 내측면을 기준으로 한 돌출 높이가 상기 스플라인 홈(33h)의 깊이보다 크도록 상기 저돌출부(211-1)에서 일체로 더욱 돌출되어 연장형성되며, 상기 저돌출부(211-1)와 상기 고돌출부(211-2)는 소정의 곡률을 갖도록 완만하게 라운딩처리되어 형성된다.

따라서, 상기 가이드부(100)에 의해 하방 직선 이동이 가이드되면서 하방으로 이동하는 샤프트요크(33)는 복수의 스플라인 홈(33h)의 단부가 상기 성형돌기(211)의 저돌출부(211-1)와 고돌출부(211-2)의 사이 부분에 맞닿아 점차 가압되고, 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 성형돌기(211)에 의해 가압된 부근에 이웃하여 스플라인 홈(33h)의 내측에 융기된 돌출부(33p)가 형성될 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크에 슬립부시가 장착된 상태를 도시한 단면도이다.

상기 돌출부(33p)는 상기 스플라인 홈(33h)에서 외측으로 돌출되는 형태로 형성되며, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, C-링(C)이 이탈되어 빠진 경우에 슬립부시(37)에 구비된 볼(37a)의 구름운동을 차단하여 샤프트요크(33)에서 슬립부시(37)가 완전하게 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 돌출부(33p)의 형성 높이가 상기 슬립부시(37)의 단부가 걸리는 정도로 돌출형성된 경우에는, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 볼(37a)이 아닌 상기 슬립부시(37)의 단부가 걸려 이탈되는 것이 방지될 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 6 및 도7에 도시된 바와 같이, 상기 저돌출부(211-1)는 상기 인서트(210)의 핀삽입구(210h)에 상하 대칭이 되도록 상부와 하부에 각각 형성될 수 있고, 상부의 저돌출부(211-1)와 하부의 저돌출부(211-1)는 직선으로 길게 형성된 고돌출부(211-2)에 의해 일체로 연결되어 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 저돌출부(211-1)와 고돌출부(211-2)가 상기 인서트(210)의 핀삽입구(210h)에 상하 대칭이 되도록 상부와 하부에 각각 형성됨에 따라 다수 공정의 진행에 따른 상부 성형돌기(211)의 변형이나 크랙 발생 시 상기 인서트(210)의 상하를 반전시켜 사용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 인서트(210)의 핀삽입구(210h)에는 상기 인서트(210)의 상면에서 소정 단차를 두고 상기 다이핀(220)이 삽입되어 조립된다.

상기 다이핀(220)의 상단 머리부(221)는 상기 인서트(210)의 핀삽입구(210h) 내주면 및 상기 성형돌기(211)의 외주면에 밀착되도록 형성되도록 상하방향으로 다수의 홈부가 형성되되, 상기 다이핀(220)의 상단 머리부(221)의 하면은 상기 인서트(210)의 하면과 동일한 높이로 형성된다.

그리고, 상기 다이핀(220)의 상단 머리부(221)의 중심부에서 하방향으로 연장된 다이핀 축부(222)에는 상기 인서트(210) 및 상기 다이핀(220)의 상단 머리부(221) 하면을 지지하기 위한 인서트필러(230)가 축삽입되어 조립된다.

상술한 바와 같은 다이핀(220)과 인서트필러(230)에 의해 상기 성형돌기(211)에 의해 상기 스플라인 홈(33h)의 단부가 가압 시, 축부(33a)의 하면이 변형 또는 가압에 의해 융기되지 않고 평평한 형상을 유지할 수 있으며, 이를 통해 상기 스플라인 홈(33h)의 내측에만 돌출부(33p)가 융기되어 형성될 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 성형부(200)의 구성에 따르면, 스플라인 홈(33h)의 돌출부(33p) 성형 시 가장 많은 가압력을 받게 되는 성형돌기(211)가 상기 가이드부(100)와 별도로 분리된 형태로 구성됨에 따라 상기 성형돌기(211)가 변형이나 크랙 발생 시 인서트(210)만 분리하여 교체가 가능하고, 인서트(210)의 상부와 하부를 반전시켜 2회 사용이 가능하기 때문에 금형비용을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100:가이드부 100h1:축삽입구
100h2:확경구 110:선형돌기
200:성형부 210:인서트
210h:핀삽입구 211:성형돌기
211-1:저돌출부 211-2:고돌출부
220:다이핀 221:상단 머리부
222:다이핀 축부 230:인서트필러
33:샤프트요크 33a:축부
33b:요크부 37:슬립부시
33h:스플라인 홈 33p:돌출부

Claims

샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부를 형성하는 샤프트요크 제조용 성형금형으로서,
상기 축부의 하방 이동을 가이드하는 가이드부; 및
상기 복수의 스플라인 홈 중 적어도 어느 하나의 스플라인 홈의 단부를 가압하여 상기 돌출부를 성형하는 성형부;를 포함하여 구성된 샤프트요크 제조용 성형금형.
제1항에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 샤프트요크의 축부가 삽입되는 축삽입구가 형성되되, 상기 축삽입구의 내주면에는 스플라인 홈이 삽입되는 선형돌기가 적어도 하나 구비된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제1항에 있어서,
상기 성형부는,
상기 복수의 스플라인 홈의 단부에 각각 대응하는 위치마다 상기 돌출부를 가압 성형하기 위한 성형돌기가 형성된 인서트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제1항에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 샤프트요크의 축부가 삽입되는 축삽입구가 형성되되, 상기 축삽입구의 내주면에는 스플라인 홈이 삽입되는 선형돌기가 적어도 하나 구비되고,
상기 성형부는,
상기 복수의 스플라인 홈의 단부에 각각 대응하는 위치마다 상기 돌출부를 가압 성형하기 위한 성형돌기가 구비된 인서트를 포함하여 구성되며,
상기 인서트는,
상기 축삽입구의 직경과 동일한 직경으로 형성된 핀삽입구가 형성되고, 상기 성형돌기는 상기 핀삽입구의 내주면에 구비되며,
상기 핀삽입구에는 상기 인서트의 상면에서 소정 단차를 두고 다이핀이 삽입되도록 구성되고, 상기 가이드부의 선형돌기와 상기 성형돌기가 일렬로 정렬되도록 구성된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제4항에 있어서,
상기 인서트에 구비된 성형돌기는,
상기 인서트의 핀삽입구 내측면을 기준으로 한 돌출 높이가 상기 스플라인 홈 깊이보다 작도록 상기 인서트의 상면에서 하방으로 연장형성된 저돌출부 및 상기 인서트의 핀삽입구 내측면을 기준으로 한 돌출 높이가 상기 스플라인 홈의 깊이보다 크도록 상기 저돌출부에서 일체로 연장형성된 고돌출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제5항에 있어서,
상기 저돌출부와 상기 고돌출부는 소정의 곡률을 갖도록 연결된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제5항에 있어서,
상기 저돌출부는 상기 인서트의 핀삽입구에 상하 대칭이 되도록 형성되고, 상부의 저돌출부와 하부의 저돌출부는 상기 고돌출부에 의해 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제4항에 있어서,
상기 다이핀의 상단 머리부는 상기 인서트의 핀삽입구 내주면 및 상기 인서트의 성형돌기 외주면에 밀착되도록 형성되되, 상기 다이핀의 상단 머리부의 하면은 상기 인서트의 하면과 동일한 높이로 형성되며,
상기 다이핀의 상단 머리부에서 하방으로 연장된 다이핀 축부에는 상기 인서트 및 상기 다이핀의 상단 머리부 하면을 지지하기 위한 인서트필러가 축삽입되어 구성된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제8항에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 인서트, 인서트필러가 삽입되는 확경구가 상기 축삽입구의 하부에 연통되어 형성된 것을 특징으로 하는 샤프트요크 제조용 성형금형.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 샤프트요크 제조용 성형금형에 의해 제조된 샤프트요크로서,
상기 샤프트요크의 축부에 삽입된 슬립부시의 이탈을 방지하기 위해 상기 축부에 형성된 복수의 스플라인 홈의 단부에 돌출부가 형성된 샤프트요크.