KR102371768B1 - 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 열간단조공정에 의하여 외주면을 따라 일정간격으로 이격된 복수의 제 1 직선 타입 스플라인 치가 형성되는 파킹 기어의 예비성형품을 성형하고 냉간단조공정에 의하여 상기 예비성형품을 가압하여 외주면을 따라 더욱 정교한 제 2 직선 타입 스플라인 치가 형성되는 파킹 기어의 최종성형품을 성형하여 치 절삭가공 없이 직선 타입 스플라인 치가 형성되어 금속의 흐름이 단절되지 않으므로 스플라인 치 강도가 저하되는 것을 방지하고 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 형성하여 치수의 정밀도가 향상된 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치{PARKING GEAR HAVING STRAIGHT TYPE SPLINE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION FORGING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 열간단조공정에 의하여 외주면을 따라 일정간격으로 이격된 복수의 제 1 직선 타입 스플라인 치가 형성되는 파킹 기어의 예비성형품을 성형하고 냉간단조공정에 의하여 상기 예비성형품을 가압하여 외주면을 따라 더욱 정교한 제 2 직선 타입 스플라인 치가 형성되는 파킹 기어의 최종성형품을 성형하여 치 절삭가공 없이 직선 타입 스플라인 치가 형성되어 금속의 흐름이 단절되지 않으므로 스플라인 치 강도가 저하되는 것을 방지하고 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 형성하여 치수의 정밀도가 향상된 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

변속기란 자동차가 주차되는 파킹모드, 후진모드, 중립모드와 오토드라이빙모드 사이에서 왕복 이동하는 장치이다. 일반적으로 자동차 변속기에 있어서, 주차를 위한 파킹구조는 운전자가 변환레버를 파킹모드 위치에 놓으면 변속기 측의 레버가 움직여 파킹기어(1)를 고정하여 파킹이 이뤄지게 된다.

종래의 파킹 기어(1)의 제조 시 몸체 형성을 위한 절삭가공과 기어 치 형성을 위한 치 절삭가공을 통해 상기 기어(1)를 가공하여 스플라인 치 정밀도가 균일하지 못하고, 구체적으로 상기 기어(1)를 절삭가공하는 작업자의 숙련도에 따라 치 정밀도가 결정되는 문제가 있었다. 또한, 치 절삭가공으로 인한 금속재료의 흐름이 단절되어 물성의 변화로 인한 스플라인 치 강도가 저하되는 문제 역시 있었다. 따라서, 종래의 방식에 의한 파킹 기어(1) 제조 시 상기 기어(1)의 내구성이 상대적으로 떨어져 상기 기어(1)를 장기간 사용할 수 없으므로 유지비용이 상승할 수밖에 없었다. 또한, 절삭가공으로 직선 타입 스플라인을 가지는 기어(1)를 제조하기 위하여 절삭 가공에 소비되는 시간이 상대적으로 증가하여 그에 따라 가공비용이 증가하며 상기 재료의 손실이 증가하는 문제 역시 발생하였다.

등록특허 제10-1281149호는 파킹 기어의 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 1회의 온간 단조 공정 수행시 조립부 기어의 예비 기어인 예비 조립부 기어를 예비 파킹부 기어와 동시에 형성함에 따라 공정을 단축시킬 수 있고, 파킹부 기어치의 이끌면 모서리부 및 파킹부 기어치의 치면이 매끄럽고, 각각의 파킹부 기어치의 이끌면 모서리부 및 파킹부 기어치의 치면 형상 및 치수가 균일한 파킹기어의 제조방법에 관한 것이다.

다만, 상기 등록특허는 1회의 온간 단조 공정 후 선삭 가공 단계를 거치게 되므로 전술한 금속 재료의 흐름이 단절되어 치 강도가 저하되는 문제와 치 정밀도에 문제가 발생할 수밖에 없다.

따라서 예비성형을 거쳐 최종성형을 하여 금속 재료의 흐름을 단절시키지 않아 치 강도를 유지할 수 있고, 선삭 공정이 아닌 기타 공정에 의해 직선 타입 스플라인 치를 형성하여 치 정밀도가 향상된 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 성형하여 외주면에 형성되는 제 2 직선 타입 스플라인의 치 정밀도가 향상된 파킹 기어를 생산하는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 열간단조공정에 의해 예비성형품을 성형하고 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 성형하여 금속의 흐름 단절로 인한 물성의 변화로 상기 제 2 직선 타입 스플라인의 치 강도 저하를 방지하여 내구성이 향상되고 그에 따라 유지 비용 증가를 방지할 수 있는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 열간단조공정에 의해 예비성형품을 성형하고 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 성형하여 치 절삭가공에 의한 소비 시간 증가 및 그에 따른 가공비용과 재료의 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 냉간단조공정에 의해 예비성형품의 외주면에 형성되는 제 1 직선 타입 스플라인을 제 2 직선 타입 스플라인으로 보다 정교하게 가공하여 치 정밀도가 더욱 향상된 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부를 상측 제 2 스플라인 홈 성형부와 하측 제 2 스플라인 홈 성형부로 규정하는 홈성형부 돌출면을 형성하여 반복된 최종성형공정에 의해 상측 제 2 스플라인 홈 성형부가 마모되는 경우 제 3 하부금형을 몸체부로부터 해제한 후 상하를 바꾸어 하측 홈 성형부가 상측에 고정되도록 재차 삽입하여 상기 제 3 하부금형의 수명을 상대적으로 연장시켜 원가 상승을 방지하고 자원의 낭비를 방지할 수 있는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 하부관통공과 몸체부의 중공부 내에 위치하여 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성된 원통형상으로 이루어지는 제 1 하부녹아웃을 통하여 제 3 상부금형의 가압으로 인한 최종성형을 마친 이후 최종성형품이 밀어올려짐으로써 작업자가 상기 성형품을 제 3 하부금형으로부터 용이하게 꺼낼 수 있는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제 1 하부녹아웃의 하측에 위치한 스프링장치가 상기 하부녹아웃을 지탱하여 제 3 상하부금형과 제 3 예비성형품 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 성형품의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생 및 그에 따른 금형의 파손이 발생하는 것을 방지하는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제 1 하부녹아웃의 저면 일측에 형성되는 고정부에 의해 스프링장치를 고정하여 상기 스프링장치의 측방향으로의 이동을 방지하는 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법은 외주면을 따라 제 1 직선 타입 스플라인이 형성된 제 3 예비성형품을 몸체부의 제 1 하부녹아웃 상면에 위치시키고 상기 제 3 상부금형이 상기 몸체부의 상측에 고정되는 제 3 하부금형을 향하여 하강하여 제 1 상부펀치의 제 4 가압면이 상기 제 3 예비성형품을 가압하고 하강시켜 상기 제 3 하부금형의 관통공의 외주면을 따라 원주방향으로 일정 간격으로 이격된 돌기 형상의 제 2 직선 타입 스플라인형성부에 의하여 외주면을 따라 일정한 간격으로 이격된 제 2 직선 타입 스플라인을 가지는 최종성형품을 성형하는 최종성형공정을 포함하여 상기 제 1 직선 타입 스플라인의 치형의 정밀도를 높일 수 있는 냉간단조공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법은 상기 최종성형공정은 상기 하부녹아웃 하측의 고정부 내에 스프링장치가 위치하여 상기 제 3 상하부금형과 제 3 예비성형품 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 상기 제 3 예비성형품의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생과 그에 따른 금형의 파손 발생을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법은 상기 최종성형공정은 상기 최종성형품이 성형된 이후 상기 스프링장치가 상기 제 1 하부녹아웃을 밀어올리며 이에 따라 상기 제 1 하부녹아웃이 최종성형품을 밀어올림으로써 작업자가 성형품을 상기 제 3 하부금형으로부터 용이하게 꺼낼 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법은 상기 최종성형공정은 상기 제 3 상부금형이 하강하면서 상기 하부관통공 및 몸체부의 중공부에 삽입되는 제 1 가이드부가 상기 제 1 상부펀치의 상부관통공 내에 삽입되어 상기 제 3 상구금형의 하강을 가이드 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법은 상기 냉간단조공정은 반복된 최종공정에 의하여 상측 제 2 스플라인 홈 성형부가 마모되는 경우 상기 최종공정의 작동을 중단하고 상기 하부금형을 몸체부로부터 분리한 후 상하 방향을 바꿔서 하측 제 2 스플라인 홈 성형부를 상기 몸체부의 상측에 고정되도록 재차 삽입하는 금형재설정공정을 추가적으로 포함하여 상기 제 3 하부금형의 수명을 상대적으로 연장시켜 원가 상승을 방지하고 자원의 낭비를 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법은 상기 파킹 기어 단조 방법은 제 2 상부금형과 제 2 하부금형 사이에 제 1 예비성형품을 위치시킨 후 상기 제 2 상부금형이 하강하여 제 2 상부가압면과 제 1 직선 타입 스플라인형성부에 의하여 상기 제 2 예비성형품의 일측을 따라 일정한 간격으로 이격된 제 1 직선 타입 스플라인을 성형하고 상기 제 2 가압면과 제 3 함입부에 의하여 제 2 돌출면을 형성하는 제 2 예비성형품을 성형하는 제 2 예비공정과, 상기 제 2 예비성형품의 제 3 돌출면을 절삭하여 중앙에 관통부가 형성되는 제 3 예비성형품을 성형하는 제 3 예비공정을 포함하는 열간단조공정을 추가적으로 포함하여 상기 성형품의 금속흐름을 유지하면서 성형하여 치강도를 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 원통형의 제 3 상부몸체와, 상기 제 3 상부몸체의 저면에서 축경되어 하방으로 일정 길이 연장되어 형성되고 그 저면에 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성되는 제 1 상부펀치를 포함하는 제 3 상부금형과, 원통형의 제 3 하부몸체와, 상기 제 3 하부몸체의 상부면에 형성되는 하부관통공의 외주면의 원주방향을 따라 일정간격으로 이격되는 돌기 형상을 가지는 제 2 직선 타입 스플라인 성형부를 포함하여 최종성형품의 외주면을 따라 제 2 직선 타입 스플라인을 형성하는 제 3 하부금형을 포함하는 냉간단조 금형을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 상기 제 2 스플라인 성형부는 예비성형품의 제 1 직선 타입 스플라인 치를 가공하여 더욱 정교한 제 2 스플라인 치를 성형하기 위하여 상기 하부관통공의 외주면의 원주방향을 따라 제 2 직선 타입 스플라인 치와 상보적인 형상으로 형성되는 제 2 스플라인 치 성형부와, 상기 하부관통공의 외주면의 원주방향을 따라 외측으로 돌출되고 일정 간격으로 이격되어 직선 타입 스플라인 치 사이의 제 2 스플라인 홈을 형성하기 위하여 제 2 직선 타입 스플라인 홈과 상보적인 형상으로 형성되는 제 2 스플라인 홈 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 상기 제 2 스플라인 성형부는 상기 제 2 스플라인 홈 성형부의 일측으로부터 외측으로 돌출 형성되어 상기 제 2 스플라인 홈 성형부를 상측 홈 성형부와 하측 홈 성형부로 규정하는 홈성형부 돌출면을 포함하여 상기 제 2 스플라인 홈 성형부가 마모된 경우 상기 제 3 하부금형을 몸체부로부터 분리한 후 상하를 바꾸어 상기 몸체부에 다시 삽입하여 상기 제 3 하부금형을 계속하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 상기 파킹 기어 단조 장치는 상측에 상기 제 3 하부금형을 삽입 및 고정하는 몸체부를 추가적으로 포함하고, 상기 몸체부는 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성된 원통형상으로 최종성형품이 성형된 이후 상기 성형품을 밀어올림으로써 작업자가 성형품을 제 3 하부금형으로부터 용이하게 꺼낼 수 있도록 하는 제 1 하부녹아웃과, 상기 제 1 하부녹아웃의 하측에 위치하여 상기 제 1 하부녹아웃을 지탱하여 상기 제 3 상하부금형과 예비성형품 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 성형품의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생과 그에 따른 금형의 파손을 방지하는 스프링장치롤 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 상기 제 1 하부녹아웃은 저면 일측에 일정 높이를 가지는 링 형상의 외측 고정부 링과, 타측에 일정 높이를 가지는 링 형상의 내측 고정부 링을 포함하여 상기 링 사이의 공간 내에 상기 스프링장치를 고정하여 상기 스프링장치의 측방향이동을 제한할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 상기 몸체부는 상기 하부관통공과 몸체부의 중공부 내에 위치하여 상기 제 1 상부펀치가 하강함에 따라 상기 상부관통공에 삽입되어 상기 제 1 상부펀치의 정확한 하강을 안내하는 제 1 가이드부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치는 상기 파킹 기어 단조 장치는 원통형의 제 2 상부몸체와, 상기 제 2 상부몸체의 저면에 형성되어 예비성형품을 가압하는 상부가압면을 포함하는 제 2 상부금형과, 원통형의 제 2 하부몸체와, 상기 제 2 하부몸체의 상부면에 함입 형성되어 상기 예비성형품을 가압함으로써 열간단조 성형하는 제 2 하부안착면을 포함하고, 상기 제 2 하부몸체는 상기 제 2 상부금형이 하강하여 예비성형품을 가압함에 따라 상기 예비성형품의 일측에 소정의 형상을 가지는 제 1 직선 타입 스플라인을 형성하는 제 1 직선 타입 스플라인 성형부를 포함하는 열간단조금형을 추가적으로 포함하여 상기 냉간단조금형에 의한 단조 전에 열간단조에 의해 예비성형품을 성형함으로써 상기 성형품의 금속흐름을 유지하면서 성형하여 치강도를 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에서 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 성형하여 외주면에 형성되는 제 2 직선 타입 스플라인의 치 정밀도가 향상된 파킹 기어를 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 열간단조공정에 의해 예비성형품을 성형하고 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 성형하여 금속의 흐름 단절로 인한 물성의 변화로 상기 제 2 직선 타입 스플라인의 치 강도 저하를 방지하여 내구성이 향상되고 그에 따라 유지 비용 증가를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 열간단조공정에 의해 예비성형품을 성형하고 냉간단조공정에 의해 최종성형품을 성형하여 치 절삭가공에 의한 소비 시간 증가 및 그에 따른 가공비용과 재료의 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉간단조공정에 의해 예비성형품의 외주면에 형성되는 제 1 직선 타입 스플라인을 제 2 직선 타입 스플라인으로 보다 정교하게 가공하여 치 정밀도가 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부를 상측 제 2 스플라인 홈 성형부와 하측 제 2 스플라인 홈 성형부로 규정하는 홈성형부 돌출면을 형성하여 반복된 최종성형공정에 의해 상측 제 2 스플라인 홈 성형부가 마모되는 경우 제 3 하부금형을 몸체부로부터 해제한 후 상하를 바꾸어 하측 홈 성형부를 상측에 고정되도록 재차 삽입하여 상기 제 3 하부금형의 수명을 상대적으로 연장시켜 원가 상승을 방지하고 자원의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하부관통공과 몸체부의 중공부 내에 위치하여 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성된 원통형상으로 이루어지는 제 1 하부녹아웃을 통하여 제 3 상부금형의 가압으로 인한 최종성형을 마친 이후 최종성형품이 밀어올려짐으로써 작업자가 상기 성형품을 제 3 하부 금형으로부터 용이하게 꺼낼 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제 1 하부녹아웃의 하측에 위치한 스프링장치가 상기 하부녹아웃을 지탱하여 제 3 상하부금형과 제 3 예비성형품 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 성형품의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생 및 그에 따른 금형의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은제 1 하부녹아웃의 저면 일측에 형성되는 고정부에 의해 스프링장치를 고정하여 상기 스프링장치의 측방향으로의 이동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 예비공정에 사용되는 제 1 금형의 분해사시도
도 2는 본 발명에 따른 제 1 상부금형과 제 1 하부금형의 성형 전 상태를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명에 따른 제 1 상부금형과 제 1 하부금형의 제 1 예비성형품을 열간단조 성형하는 상태를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명에 따른 제 1 상부금형과 제 1 하부금형의 성형 후 상태를 나타낸 단면도
도 5는 제 1 예비성형품에 대한 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 예비공정에 사용되는 제 2 금형의 분해사시도
도 7은 본 발명에 따른 제 2 상부금형과 제 2 하부금형의 성형 전 상태를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명에 따른 제 2 상부금형과 제 2 하부금형의 제 1 예비성형품을 열간단조 성형하는 상태를 나타낸 단면도
도 9는 본 발명에 따른 제 2 상부금형과 제 2 하부금형의 성형 후 상태를 나타낸 단면도
도 10은 제 2 예비성형품에 대한 사시도
도 11은 제 3 예비성형품의 사시도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 최종성형공정에 사용되는 제 3 금형의 분해사시도
도 13은 본 발명에 따른 제 3 상부금형과 제 3 하부금형의 성형 전 상태를 나타낸 단면도
도 14는 본 발명에 따른 제 3 상부금형과 제 3 하부금형의 최종성형품을 냉간단조 성형하는 상태를 나타낸 단면도
도 15는 본 발명에 따른 제 3 상부금형과 제 3 하부금형의 성형 후 상태를 나타낸 단면도
도 16은 본 발명에 따른 제 3 하부금형의 제 2 직선 타입 스플라인 성형부에 대한 확대도
도 17은 최종성형품의 사시도
도 18은 제 3 예비성형품과 최종성형품의 직선 타입 스플라인의 비교 참고도
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법의 블럭도
도 20은 도 19에 따른 열간단조공정의 블럭도
도 21은 도 19에 따른 냉간단조공정의 블럭도

이하에서는 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법 및 그 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 예비공정에 사용되는 제 1 금형의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제 1 상부금형과 제 1 하부금형의 성형 전 상태를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제 1 상부금형과 제 1 하부금형의 제 1 예비성형물을 열간단조 성형하는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제 1 상부금형과 제 1 하부금형의 성형 후 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 제 1 예비성형물에 대한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 예비공정에 사용되는 제 2 금형의 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 제 2 상부금형과 제 2 하부금형의 성형 전 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 제 2 상부금형과 제 2 하부금형의 제 1 예비성형물을 열간단조 성형하는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 제 2 상부금형과 제 2 하부금형의 성형 후 상태를 나타낸 단면도이고, 도 10은 제 2 예비성형물에 대한 사시도이고, 도 11은 제 3 예비성형물의 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 최종성형공정에 사용되는 제 3 금형의 분해사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 제 3 상부금형과 제 3 하부금형의 성형 전 상태를 나타낸 단면도이고, 도 14는 본 발명에 따른 제 3 상부금형과 제 3 하부금형의 최종성형물을 냉간단조 성형하는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 15는 본 발명에 따른 제 3 상부금형과 제 3 하부금형의 성형 후 상태를 나타낸 단면도이고, 도 16은 본 발명에 따른 제 3 하부금형의 제 2 직선 타입 스플라인 성형부에 대한 확대도이고, 도 17은 최종성형물의 사시도이고, 도 18은 제 3 예비성형물과 최종성형물의 직선 타입 스플라인의 비교 참고도이다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법의 각 공정에 사용되는 열간 단조 장치 및 냉간 단조 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 파킹 기어는 자동변속기용 뿐만 아니라 수동변속기용으로도 사용될 수 있음은 자명하다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치에 있어서, 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법의 열간단조공정(S1) 중 제 1 예비공정(S11)에 사용되는 열간단조 금형은 제 1 금형(2)을 포함하고, 상기 제 1 금형(2)은 제 1 상부금형(21) 및 제 1 하부금형(23)을 포함한다.

상기 제 1 상부금형(21)은 원통형의 제 1 상부몸체(211)와, 후술할 제 1 하부안착면(233)에 안착되는 성형재료(8)를 가압하는 제 1 상부가압면(213)을 포함하며, 상기 제 1 하부금형(23)에 원통 형상의 성형재료(8)를 위치시키고 상기 제 1 상부금형(21)이 하강하여 성형재료(8)를 가압함으로써 상기 제 1 하부금형(23)과 함께 후술할 제 1 예비성형품(11)이 열간단조 성형된다.

상기 제 1 상부몸체(211)는 일정한 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 1 상부가압면(213)은 상기 제 1 상부몸체(211)의 하부면에 형성되어 원통형 성형재료(8)와 접촉하고 상기 재료(8)를 가압함으로써 후술할 제 1 예비성형품(1)의 전면을 열간단조 성형하는 구성이다. 상기 제 1 상부가압면(213)의 형상에는 제한이 없으나, 바람직하게 제 1 상부몸체(211)의 하부면에 수평면으로 형성된다.

상기 제 1 하부금형(23)은 원통형의 제 1 하부몸체(231)와, 상기 몸체(231)의 상부면에 형성되는 제 1 하부안착면(233)에 안착되는 성형재료(8)를 상기 제 1 상부가압면(213)을 통해 가압하여 상기 제 1 상부금형(21)과 함께 후술할 제 1 예비성형품(11)의 후면을 열간단조 성형하는 구성이다.

상기 제 1 하부몸체(231)는 일정 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 1 하부안착면(233)은 상기 제 1 하부몸체(231)의 상부면에 원통형의 성형재료(8)가 위치시킨 후 상기 제 1 상부금형(21)이 하강하여 상기 성형재료(8)를 가압함으로써 후면에 소정의 형상을 가지는 제 1 예비성형품(11)을 열간단조 성형하는 구성으로, 이를 위하여 제 1 안착부(233a), 제 1 함입부(233b)와, 제 2 함입부(233c)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 안착부(233a)는 상기 제 1 하부안착면(233)의 말단으로부터 내측으로 소정의 폭을 가지는 링(ring) 형상으로 형성되는 구성으로, 상기 상부몸체(21)가 하강함에 따라 제 1 상부가압면(213)과 맞닿게 되어 상기 상부몸체(21)의 하강을 제한한다.

상기 제 1 함입부(233b)는 상기 제 1 안착부(233a)의 내측 외주면으로부터 하측으로 일정 길이 함입되어 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되며 상기 제 1 상부금형(21)이 하강하여 성형재료(8)를 가압함에 따라 후술할 제 1 예비성형품(11) 후면의 제 1 돌출면(111)을 제외한 부분, 즉 후술할 파킹 기어(1)의 최종성형품(14)의 몸체를 열간단조 성형하는 구성이다.

상기 제 2 함입부(233c)는 상기 제 1 함입부(233b)의 내측 외주면으로부터 하측으로 일정 길이 함입되어 소정의 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되며 상기 제 1 상부금형(2)이 하강하여 성형재료(8)를 가압함에 따라 후술할 제 1 예비성형품(11) 후면의 제 1 돌출면(111)을 열간단조 성형하는 구성이다.

도 5를 참조하여 상기 제 1 예비공정(S11)에 사용되는 열간단조 금형에 의해 성형되는 제 1 예비성형품(11)에 대해 살펴보면, 상기 제 1 상부가압면(213)이 수평면으로 형성됨에 따라 상기 제 1 예비성형품(11)의 전면은 소정의 직경을 가지는 수평한 원형의 형상으로 형성된다. 또한, 제 1 예비성형품(11)의 후면은 상기 제 1 함입부(233c)와 상보적인 소정의 폭을 가지는 링 형상이 형성되고, 상기 제 1 함입부(233c)의 내측 외주면에서 상기 제 2 함입부(233c)와 상보적인 소정의 직경을 가지는 원통 형상으로 돌출되는 제 1 돌출면(111)이 형성된다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치에 있어서, 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법에서, 열간단조공정(S1)의 제 2 예비공정(S13)에 사용되는 열간단조 금형은 제 2 금형(3)을 포함하고, 상기 제 2 금형(3)은 제 2 상부금형(31)과 제 2 하부금형(33)을 포함한다.

상기 제 2 상부금형(31)은 원통형의 제 2 상부몸체(311)와, 상기 제 2 상부몸체(311)의 하부면에 형성되며 상기 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 전면에 소정의 형상을 형성하는 재 2 상부가압면(313)을 포함하여 후술할 제 2 예비성형품(12)을 열간단조 성형하는 구성이다.

상기 제 2 상부몸체(311)는 하측으로 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 2 상부가압면(313)은 상기 제 2 상부금형(4)이 하강함에 따라 후술할 제 2 하부안착면(333)에 안착되는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 소정의 형상을 가지는 제 2 예비성형품(12)을 형성하는 구성으로, 이를 위하여 제 1 가압면(313a), 제 2 가압면(313b)과, 제 3 가압면(313c)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 가압면(313a)은 상기 제 2 상부가압면(313)의 말단으로부터 내측으로 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 후술할 제 2 안착부(333a) 및 제 1 스플라인성형부(333b)와 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 1 외측면(121) 및 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 형성하는 구성이다.

상기 제 2 가압면(313b)은 상기 제 1 가압면(313a)의 내측으로부터 하측으로 돌출되어 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 후술할 제 3 함입부(333c)와 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 2 돌출면(123)을 형성하는 구성이다. 하기에서 설명할 제 2 돌출면(123)은 후술할 파킹 기어(1) 최종성형품(14)의 몸체를 형성하는 구성이다.

상기 제 3 가압면(313c)은 상기 제 2 가압면(313b)의 내측 외주면으로부터 소정의 직경을 가지는 원통 형상으로 하측으로 돌출형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 후술할 제 4 함입부(333d)와 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 3 돌출면(124)을 형성하는 구성이다. 하기에서 설명할 제 3 돌출면(124)은 제 3 예비공정(S13)에 의해 절삭되어 제 3 예비성형품(13)에 관통부(131)를 형성하기 위한 구성이다.

상기 제 2 하부금형(33)은 원통형의 제 2 하부몸체(331)와, 상기 하부몸체(331)의 상부면에 형성되는 제 2 하부안착면(333)에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 상기 제 2 상부가압면(313)을 통해 가압하여 상기 제 2 상부금형(31)과 함께 소정의 형상을 가지는 후술할 제 2 예비성형품(12)을 열간단조 성형하고, 특히 후술할 제 1 직선 타입 스플라인(122)상기 제 2 상부금형(31)은 원통형의 제 2 상부몸체(311)와, 상기 제 2 상부몸체(311)의 저면에 형성되며 상기 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 전면에 소정의 형상을 형성하는 재 2 상부가압면(313)을 포함하여 후술할 제 2 예비성형품(12)을 열간단조 성형하는 구성이다.

상기 제 2 상부몸체(311)는 하측으로 일정 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 2 상부가압면(313)은 상기 제 2 상부금형(4)이 하강함에 따라 후술할 제 2 하부안착면(333)에 안착되는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 소정의 형상을 가지는 제 2 예비성형품(12)을 형성하는 구성으로, 이를 위하여 제 1 가압면(313a), 제 2 가압면(313b)과, 제 3 가압면(313c)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 가압면(313a)은 상기 제 2 상부가압면(313)의 양 말단으로부터 내측으로 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 후술할 제 2 안착부(333a) 및 제 1 스플라인성형부(333b)와 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 1 외측면(121) 및 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 형성하는 구성이다.

상기 제 2 가압면(313b)은 상기 제 1 가압면(313a)의 내측 외주면으로부터 하측으로 돌출되어 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 후술할 제 3 함입부(333c)와 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 2 돌출면(123)을 형성하는 구성이다.

상기 제 3 가압면(313c)은 상기 제 2 가압면(313b)의 내측 외주면으로부터 소정의 직경을 가지는 원통 형상으로 하측으로 돌출형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 후술할 제 4 함입부(333d)와 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 3 돌출면(124)을 형성하는 구성이다. 하기에서 설명할 제 3 돌출면(124)은 제 3 예비공정(S13)에 의해 절삭되어 제 3 예비성형품(13)에 관통부(131)를 형성하기 위한 구성이다.

상기 제 2 하부금형(33)은 원통형의 제 2 하부몸체(331)와, 상기 하부몸체(331)의 상부면에 형성되는 제 2 하부안착면(333)에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 상기 제 2 상부가압면(313)을 통해 가압하여 상기 제 2 상부금형(31)과 함께 소정의 형상을 가지는 후술할 제 2 예비성형품(12)을 열간단조 성형하고, 특히 제 2 예비성형품(12)의 일측에 후술할 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 형성하는 구성이다.

상기 제 2 하부몸체(331)는 일정 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 2 하부안착면(333)은 상기 제 2 하부몸체(331)의 상부면에 소정의 형상으로 함입형성되어 상기 제 2 하부안착면(333) 상에 제 1 예비성형품(11)을 위치시키고 상기 제 2 상부금형(31)을 하강시켜 상기 제 1 예비성형품(11)을 가압함으로써 소정의 형상을 가지는 제 2 예비성형품(12)을 열간단조 성형하고, 특히 후술할 제 2 예비성형품의 일측에 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 형성하는 구성으로, 이를 위하여 제 2 안착부(333a), 제 1 스플라인형성부(333b), 제 3 함입부(333c)와, 제 4 함입부(333d)를 포함할 수 있다.

상기 제 2 안착부(333a)는 상기 제 2 하부안착면(333)의 양 말단으로부터 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 상기 제 1 가압면(313a)과 함께 상기 제 2 하부금형(33)의 상부면에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 후술할 제 2 예비성형품(12)의 제 1 외측면(121)을 형성하는 구성이다.

상기 제 1 스플라인성형부(333b)는 상기 제 2 상부금형(31)이 하강하여 제 1 예비성형품(11)을 가압함에 따라 후술할 제 2 예비성형품(12)의 일측에 소정의 형상을 가지는 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 성형하기 위하여 상기 제 2 안착부(333a)의 내측 외주면을 따라 하측으로 상기 제 1 직선 타입 스플라인(122)과 상보적인 반복되는 돌기 형상으로 형성되는 구성으로, 이를 위하여 제 1 직선 타입 스플라인 치 성형부(333b-1)와 제 1 직선 타입 스플라인 홈 성형부(333b-2)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 직선 타입 스플라인 치 성형부(333b-1)는 일정한 간격으로 서로 이격되어 복수 개 형성되는 후술할 제 1 직선 타입 스플라인 치(122a)를 성형하기 위하여 상기 제 1 직선 타입 스플라인 치(122a)와 상보적인 형상으로 상기 제 2 안착부(333a)의 내측 외주면의 원주방향을 따라 반복적으로 형성되는 구성이다.

상기 제 1 직선 타입 스플라인 홈 성형부(333b-2)는 후술할 직선 타입 스플차인 치(122a) 사이의 스플라인 홈(122b)을 성형하기 위해 상기 스플라인 홈(122b)과 상보적인 형상으로 상기 제 2 안착부(333b)의 내측 외주면의 원주방향을 따라 반복적으로 돌출되어 형성되는 구성이다. 즉, 상기 제 1 직선 타입 스플라인 치 성형부(333b-1)로부터 외측으로 돌출되어 형성된다. 상기 제 1 스플라인 치 성형부 및 홈 성형부(333b-1, 333b-2)는 상호 반복되어 형성된다.

상기 제 3 함입부(333c)는 상기 제 1 직선 타입 스플라인 성형부(333b)의 내측 외주면의 하측으로부터 소정의 폭을 가지는 링 형상으로 형성되는 구성으로, 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 상기 제 2 가압면(313b)이 제 1 예비성형품(11)을 가압함으로써 후면에 후술할 제 2 돌출면(123)을 성형하는 구성이다. 전술한 바와 같이, 하기에서 설명할 제 2 돌출면(123)은 후술할 파킹 기어(1)의 최종성형품(14)의 몸체를 형성하는 구성이다.

상기 제 4 함입부(333d)는 상기 제 3 함입부(333c)의 내측 외주면으로부터 하측으로 함입되어 소정의 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성으로, 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강함에 따라 상기 제 3 가압면(313c)이 제 1 예비성형품(11)을 가압함으로써 후면에 후술할 제 3 돌출면(124)을 형성하는 구성이다. 전술한 바와 같이, 후술할 제 3 돌출면(124)은 제 3 예비공정(S15)에서 절삭되어 제 3 예비성형품(13)에 관통부(131)를 형성하기 위한 구성이다.

도 10을 참조하여 상기 제 2 예비공정(S13)에 사용되는 열간단조 금형에 의해 성형되는 제 2 예비성형품(12)에 대해 살펴보면, 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강하여 상기 제 2 하부금형(33)의 제 2 하부안착면(333) 상에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압하여 상기 제 1 가압면(313a)과 제 2 안착부(333a)에 의하여 후면에 외측에 링 형상의 제 1 외측면(121)을 형성하고, 상기 제 1 직선 타입 스플라인성형부(333b)에 의하여 상기 제 1 외측면(121)의 내측으로부터 상측으로 소정의 형상을 가지고 일정한 간격으로 이격된 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 복수 개 형성하며, 상기 제 2 가압면(313b)과 제 3 함입부(333c)에 의하여 상기 스플라인(122)의 내측으로부터 돌출된 링 형상의 제 2 돌출면(123)을 형성하고, 상기 제 3 가압면(313c)과 제 4 함입부(333d)에 의하여 상기 제 2 돌출면(123)의 내측 외주면으로부터 돌출된 제 3 돌출면(124)을 형성한다. 상기 제 3 돌출면(124)의 직경은 제한이 없으나, 바람직하게 상기 제 1 예비성형품(11)의 제 1 돌출면(111)의 직경보다 작게 형성된다.

도 11 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치에 있어서, 열간단조공정(S1)에서 제 3 예비공정(S15)에서 상기 제 2 예비성형품(12)의 제 1 외측면(121)과 제 3 돌출면(124)은 절삭(trimming)되어 중앙에 소정의 직경을 가지는 관통부(131)와 외주면에 소정의 형상을 가지는 직선 타입 스플라인(122)이 형성된 제 3 예비성형품(13)이 형성된다. 상기 제 3 예비성형품(13)을 성형한 이후 냉간단조 공정에 따라 최종성형품(14)을 성형하여 파킹 기어(1)를 완성할 수 있으며 이에 대한 내용은 하기에서 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어(1)를 냉간단조 성형하기 위하여 제 3 예비성형품(13)을 성형하기 위해 공정별로 나누어 열간 단조 성형하는 것은 한 번의 열간 단조 성형으로 파킹 기어(1)를 성형하는 경우 성형 부피가 커서 우수한 정밀도를 가지는 제 1 스플라인 치(122)를 형성하는 것이 용이하지 않고, 성형물을 이루는 금속재료의 금속의 흐름을 유지시켜 치 강도와 내구성을 향상시킬 수 없기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따른 복수의 공정으로 최종 제 3 예비성형품(13)을 성형하여 상기와 같은 문제를 최소화할 수 있다.

도 12 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치에 있어서, 냉간단조공정(S2)에 사용되는 냉간단조 금형은 제 3 금형(4)을 포함하고, 상기 제 3 금형(4)은 제 3 상부금형(41), 제 3 하부금형(43)과, 몸체부(45)를 포함한다.

상기 제 3 상부금형(41)은 원통형의 제 3 상부몸체(411)와, 상기 제 3 상부몸체(411)의 저면에서 축경되어 하방으로 일정 길이 연장되어 형성되고 그 저면에 소정의 직경을 가지는 관통공(413b)이 형성되는 제 1 상부펀치(413)를 포함하는 구성이다. 상기 제 3 상부금형(41)이 후술할 제 3 하부금형(43)을 향해 하강함에 따라 상기 제 3 예비성형품(13)을 가압하여 소정의 형상을 가지는 최종성형품(14)이 냉간 단조 공정에 의하여 성형되고, 자세한 사항을 하기에서 설명하도록 한다.

상기 제 3 상부몸체(411)는 일정 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 1 상부펀치(413)는 상기 제 3 상부몸체(411)의 저면에서 축경되어 하방으로 일정 길이 연장되어 형성되고 그 저면에 소정의 직경을 가지는 관통공(413b)이 형성되는 구성으로, 상기 제 3 상부몸체(411)가 하강함에 따라 제 1 상부펀치(413)가 제 3 예비성형품(13)을 가압하여 소정의 형상을 가지는 최종성형품(14)을 형성한다. 이를 위하여, 상기 제 1 상부펀치(413)는 제 4 가압면(413a)과 제 1 상부관통공(413b)을 포함할 수 있다.

상기 제 4 가압면(413a)은 후술할 최종성형품(14)을 형성하기 위하여 후술할 제 1 하부녹아웃(453) 상에 위치하는 제 3 예비성형품(13)을 가압하고 상기 제 3 예비성형품(13)과 접촉한 상태에서 상기 성형품(13)을 일정 거리 하강시키는 구성이다. 따라서, 상기 제 4 가압면(413a)을 포함하는 제 1 상부펀치(413)가 후술할 제 3 하부금형(43)의 하부관통공(433) 내측으로 삽입되어 상기 제 3 예비성형품(13)을 가압함에 따라 후술할 제 2 직선 타입 스플라인 성형부(435)에 의하여 최종성형품(14)의 외주면을 따라 더욱 정교한 제 2 직선 타입 스플라인(141)을 형성할 수 있다.

상기 제 1 상부관통공(413b)은 후술할 제 3 하부금형(43)의 하부관통공(433)에 삽입되는 제 1 가이드부(451)에 의해 상기 제 1 상부펀치(413)의 하강이 안내될 수 있도록 하기 위하여 상기 제 4 가압면(413a)의 저면에 소정의 직경으로 관통형성되는 구성이다. 상기 제 1 상부관통공(413b)의 직경은 후술할 제 1 가이드부(451)의 직경과 대략 일치하거나 약간 더 크게 형성되어 상기 제 1 가이드부(451)에 의해 제 1 상부펀치(433)를 안내하는 것이 용이하도록 한다.

상기 제 3 하부금형(43)은 원통형의 제 3 하부몸체(431)와, 상기 하부몸체(431)의 상부면에 형성되는 하부관통공(433)의 외주면을 따라 원주방향으로 소정의 돌기 형상을 가지는 제 2 직선 타입 스플라인 형성부(435)를 통해 최종성형품(14)의 외주면에 더욱 정교한 제 2 직선 타입 스플라인(141)을 형성하는 구성이다. 이를 위하여 상기 제 3 하부금형(43)은 제 3 하부몸체(431), 하부관통공(433), 제 2 스플라인성형부(435)를 포함할 수 있다.

상기 제 3 하부몸체(431)는 일정 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되어 후술할 몸체부(8)의 상측에 삽입 및 고정되는 구성이다.

상기 하부관통공(433)은 상기 제 3 하부금형(43)의 일측에 형성되고 바람직하게 상기 제 3 하부금형(43)의 상면에서 하방으로 원통형상으로 관통 형성되고 내측에 후술할 제 1 가이드부(451)를 관통 삽입시키는 구성으로, 상기 제 1 상부펀치(413)가 상기 하부관통공(433)에 삽입되며 상기 제 1 상부관통공(413b)에 후술할 제 1 가이드부(451)가 삽입되어 상기 제 1 상부펀치(413)의 하강이 제 1 가이드부(451)에 의해 가이드 되며 상기 제 1 상부펀치(413)가 후술할 제 1 하부녹아웃(453)에 상에 위치하는 제 3 예비성형품(13)을 가압하여 소정의 형상을 가지는 최종성형품(14)을 형성할 수 있도록 한다.

상기 제 2 직선 타입 스플라인성형부(435)는 후술할 제 2 직선 타입 스플라인(141)을 성형하기 위해 상기 하부관통공(433)의 외주면의 원주방향을 따라 일정 간격으로 이격된 돌기 형상을 가지는 구성으로, 상기 제 2 예비성형품(12) 및 제 3 예비성형품(13)에 형성되는 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 더욱 정교하게 성형하기 위함이다. 이를 위하여, 상기 제 2 직선 타입 스플라인성형부(435)는 제 2 직선 타입 스플라인 치 성형부(435a), 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부(435b)와, 치성형부 돌출면(435c)을 포함할 수 있다.

상기 제 2 직선 타입 스플라인 치 성형부(435a)는 일정한 간격으로 이격되어 복수 개 형성된 상기 제 1 직선 타입 스플라인 치(122a)를 가공하여 더욱 정교한 제 2 직선 타입 스플라인 치(141a)를 성형하기 위하여 상기 제 2 직선 타입 스플라인 치(141a)와 상보적인 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부(435b)는 상기 하부관통공(433) 외주면의 원주방향을 따라 외측으로 돌출되고 일정 간격으로 이격되어 더욱 정교해진 제 2 직선 타입 스플라인 치(141a) 사이의 제 2 직선 타입 스플라인 홈(141b)을 형성하기 위해 상기 제 2 직선 타입 스플라인 홈(141b)과 상보적인 형상으로 형성되는 구성이다. 상기 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부(435b)는 후술할 홈성형부 돌출면(435c)에 의하여 상측 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부(435b-1)와 하측 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부(435b-2)로 규정되고, 이에 따라 상기 상측 제 2 스플라인 홈 성형부(435b-1)가 장기간 사용에 의해 마모되는 경우 상기 제 3 하부금형(43)을 지탱하는 몸체부(45)로부터 상기 하부금형(43)을 꺼낸 후 상하를 바꾸어 하측 홈 성형부(435b-2)를 상측에 고정되도록 상기 몸체부에 재차 삽입하여 상기 제 3 하부금형(43)을 계속하여 사용할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 하부금형(43)의 수명을 상대적으로 연장시켜 원가 상승을 방지하고 자원의 낭비 역시 방지할 수 있다.

상기 홈성형부 돌출면(435c)은 상기 제 2 스플라인 홈 성형부(435b)의 일측으로부터 외측으로 돌출 형성되어 상기 제 2 스플라인 홈 성형부(435b)를 상측 홈 성형부(435b-1)와 하측 홈 성형부(435b-2)로 규정하는 구성이다. 전술한 바와 같이, 상기 상측 제 2 스플라인 홈 성형부(435b-1)가 장기간 사용에 의해 마모된 경우 상기 제 3 하부금형(43)을 지탱하는 몸체부(45)로부터 상기 하부금형(43)을 꺼낸 후 상하를 바꾸어 하측 홈 성형부(435b-2)를 상측에 고정되게 재차 삽입하여 상기 제 2 하부금형(43)을 계속하여 사용할 수 있다. 이를 위하여 상기 홈성형부 돌출면(435c)의 종방향 폭의 크기는 상기 상측 홈 성형부(435b-1)의 상부 말단으로부터 하측 홈 성형부(435b-2)의 하부 말단까지의 폭의 크기보다 작게 형성된다.

상기 몸체부(45)는 일정 높이 및 직경을 가지는 원통 형상으로 형성되어 상기 제 3 하부금형(43)을 상측에 삽입 및 고정하고 내부 중공부의 일측에 제 1 가이드부(451), 제 1 하부녹아웃(453)과, 스프링장치(455)를 포함하는 구성이다.

상기 제 1 가이드부(451)는 상기 하부관통공(433)과 몸체부(45)의 중공부 내에 위치하여 상기 제 1 상부펀치(413)의 제 1 상부관통공(413b)에 삽입되어 상기 제 1 상부펀치(413)의 정확한 하강을 안내하는 원통형상의 구성이다. 상기 제 1 가이드부(451)를 이루는 원통형의 직경은 상기 제 1 상부관통공(413b)와 하부관통공(433)의 직경보다 작고, 상기 제 1 가이드부(451)와 하부관통공(433) 사이에 규정되는 공간으로 후술할 제 1 하부녹아웃(453)이 삽입되어 상하로 유동할 수 있을 정도의 직경을 가진다.

상기 제 1 하부녹아웃(453)은 상기 하부관통공(433)과 몸체부(45)의 중공부 내에 위치하여 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성된 일정한 직경을 가지는 원통형상과 상기 원통형상의 하면에 후술할 스프링장치(455)가 삽입되어 기울어지지 않도록 상기 스프링장치(455)의 측방향이동을 제한하는 고정부(453a)가 형성되는 구성이다. 상기 하부녹아웃(453)을 이루는 원통형상의 직경은 상기 하부관통공(433)의 직경과 대략 일치하는 직경으로 형성되며, 상기 제 1 하부녹아웃(453)에 형성되는 관통공의 직경은 상기 제 1 가이드부(451)의 직경과 대략 일치하는 직경으로 형성된다. 이에 따라, 상기제 1 하부녹아웃(453)이 상기 하부관통공(433)과 제 1 가이드부(451)가 규정하는 공간에서 상하로 유동하여 상기 제 3 상부금형(43)이 하강하여 상기 제 1 하부녹아웃(453) 상에 놓인 제 3 예비성형품(13)을 가압하고 다시 상승한 이후 상기 최종성형품(14)을 밀어올림으로써 작업자가 성형물을 제 3 하부금형(43)으로부터 용이하게 꺼낼 수 있도록 한다.

상기 고정부(453a)는 상기 제 1 하부녹아웃(453)의 원통형상의 저면 일측에 일정 높이를 가지는 링 형상의 외측 고정부 링(453a-1)과, 타측에 일정 높이를 가지는 링 형상의 내측 고정부 링(453a-2)을 포함하는 구성이다. 상기 링(453a-1, 453a-2)의 형상에는 제한이 없으나 바람직하게 상기 내외측 고정부 링(453a-1, 453a-2)은 상기 링 사이의 공간 내에 후술할 스프링장치(455)를 고정할 수 있도록 소정의 높이와 폭을 가진다.

상기 스프링장치(455)는 상기 제 1 하부녹아웃(453)의 하측에 위치하여 상기 제 1 하부녹아웃(453)을 지탱하여 상기 제 3 상부금형(41) 및 제 3 하부금형(43)과 제 3 예비성형품(13) 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 성형품(13)의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생 및 그에 따른 금형의 파손이 발생하는 것을 방지하고 성형된 최종성형품(14)을 상기 제 1 하부녹아웃(453)을 통해 밀어올림으로써 작업자가 성형물을 제 3 하부금형(43)으로부터 용이하게 꺼낼 수 있도록 하는 구성이다. 상기 스프링장치(455)를 제 1 하부녹아웃(453)의 하단에 설치함으로써 상기 최종성형품(14) 성형 시 지속적으로 제 3 예비성형품(13)과 상하부금형(41, 43)이 접촉한 상태를 유지할 수 있다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치에 있어서, 냉간단조공정(S2)에 사용되는 냉간단조 금형에 의해 형성되는 최종성형품(14)을 살펴보면, 상기 최종성형품(14)의 외주면에 일정한 간격으로 이격된 제 2 직선 타입 스플라인(141)이 복수 개 형성된다. 상기 제 2 직선 타입 스플라인(141)은 상기 제 2 및 제 3 예비성형품(12, 13)의 제 1 직선 타입 스플라인(122)에 비하여 높이 및 폭의 크기가 작아지고 더욱 정교하게 가공된다. 따라서, 더욱 정교한 제 2 직선 타입 스플라인 치(141a)와 제 2 직선 타입 스플라인 홈(141b)이 성형된 파킹 기어(1)가 형성될 수 있다. 또한, 전술한 제 3 예비성형품(13)과 마찬가지로 상기 최종성형품(14)의 내측에 소정의 직경을 가지는 관통부(142)가 존재한다.

상기 최종성형품(14)이 성형된 이후 고주파열처리를 통하여 상기 최종성형품(14)의 직선 타입 스플라인 치(141a) 강화를 위한 표면열처리를 하고, 상기 관통부(141)의 내경에 내측 스플라인 치를 성형하기 위한 절삭 가공이 진행되어 최종적인 파킹 기어(1)를 형성한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법의 블럭도이고, 도 20은 도 19에 따른 열간단조공정의 블럭도이고, 도 21은 도 19에 따른 냉간단조공정의 블럭도이다.

이하에서는 도 19 내지 도 21을 참조하여 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어(1) 단조 방법에 대하여 설명한다. 상기 파킹 기어(1) 단조 방법은 예비성형품(11, 12, 13)을 성형하는 열간단조공정(S1)과, 성형된 제 3 예비성형품(13)을 성형하여 최종성형품(14)을 성형하는 냉간단조공정(S2)과, 상기 직선 타입 스플라인 치(141a) 강화를 위한 표면열처리를 하는 고주파열처리공정(S3)과, 상기 최종성형품(14)의 관통부(142)의 내경에 내측 스플라인 치를 성형하기 위한 브로치공정(S4)을 포함한다. 상기 열간단조공정(S1)은 제 1 예비공정(S11), 제 2 예비공정(S13)과, 제 3 예비공정(S15)을 포함하고 자세한 내용은 후술하도록 한다.

상기 제 1 예비공정(S11)에서는, 먼저 상기 제 1 상부금형(21) 및 제 1 하부금형(23) 사이에 성형재료(8)를 위치시킨다. 그 후, 상기 원통형의 제 1 상부금형(21)이 하강하여 상기 제 1 상부가압면(213)이 제 1 하부안착면(233)에 안착되는 성형재료(8)를 상기 제 1 안착부(233a)와 접촉할 때까지 가압한다. 이에 따라, 제 1 예비성형품의 전면은 소정의 직경을 가지는 수평한 원형의 형상으로 형성되고, 후면은 상기 제 1 함입부(233b)와 상보적인 소정의 폭을 가지는 링 형상이 형성되며 상기 링 형상의 내측 외주면으로부터 돌출된 상기 제 2 함입부(233c)와 상보적인 소정의 직경을 가지는 원통형상의 제 1 돌출면(111)이 형성된다. 따라서, 상기 제 1 예비공정(S11)에 의하여 후면에 제 1 돌출면(111)이 형성되는 제 1 예비성형품(11)을 성형할 수 있다. 상기 제 1 예비성형품(11)이 성형된 이후 상기 제 1 상부금형(2)은 다시 상승한다.

상기 제 2 예비공정(S13)에서는, 먼저 상기 제 2 상부금형(31) 및 제 2 하부금형(33) 사이에 제 1 예비성형품(11)을 위치시킨다. 그 후, 상기 제 2 상부금형(31)이 제 2 하부금형(33)을 향해 하강하여 상기 제 2 상부가압면(313)이 상기 제 2 하부금형(33)의 제 2 하부안착면(333) 상에 위치하는 제 1 예비성형품(11)을 가압한다. 구체적으로, 제 1 가압면(313a)과 제 2 안착부(333a)에 의하여 외측에 링 형상의 제 1 외측면(121)을 형성하고, 상기 제 1 가압면(313a)과 제 1 스플라인성형부(333a)에 의하여 상기 제 1 외측면(121)의 내측 외주면으로부터 상측으로 소정의 형상을 가지는 제 1 직선 타입 스플라인(122)을 일정한 간격으로 이격되어 복수 개 형성한다. 또한, 상기 제 2 가압면(313b)과 제 3 함입부(333c)에 의하여 일측에 링 형상의 제 2 돌출면(123)을 형성하고 상기 제 3 가압면(313c)과 제 4 함입부(333d)에 의하여 상기 제 2 돌출면(123)의 내측 외주면으로부터 상측으로 돌출된 제 3 돌출면(124)을 형성한다. 또한, 전술한 바와 같이 상기 제 3 돌출면(124)의 직경은 제한이 없으나, 바람직하게 상기 제 1 예비성형품(11)의 제 1 돌출면(111)의 직경보다 작게 형성된다.

상기 제 3 예비공정(S15)에서는 상기 제 2 예비성형품(12)의 제 1 외측면(121)과 제 3 돌출면(124)을 절삭하여 중앙에 소정의 직경을 가지는 관통부(131)와, 외주면에 소정의 형상을 가지는 직선 타입 스플라인(122)이 형성되는 제 3 예비성형품(13)을 성형한다.

상기 냉간단조공정(S2)은 최종성형공정(S21)과 금형재설정공정(S23)을 포함하고 자세한 사항은 하기에서 설명한다.

상기 최종성형공정(S21)에 대해 살펴보면, 먼저 제 3 예비성형품(13)이 몸체부(45)의 제 1 하부녹아웃(453) 상면에 위치한다. 그 후, 상기 제 3 상부금형(41)이 상기 몸체부(45)에 삽입 및 고정된 제 3 하부금형(43)을 향하여 하강하고, 그에 따라 상기 제 3 하부금형(43)의 하부관통공(433)에 관통 삽입되어 있는 제 1 가이드부(451)가 상기 제 1 상부펀치(413)의 제 1 상부관통공(413b) 내에 삽입되어 상기 제 3 상부금형(41)의 하강을 가이드 하고, 상기 제 4 가압면(413a)이 제 3 예비성형품(13)을 가압하며 상기 제 3 예비성형품(13)을 하강시켜 상기 제 2 직선 타입 스플라인형성부(435)에 의하여 외주면을 따라 일정한 간격으로 이격된 제 2 직선 타입 스플라인(141)을 가지는 최종성형품(14)이 성형된다. 이 때, 상기 제 1 하부녹아웃(453)의 하측에 위치하는 스프링장치(455)가 제 3 상하부금형(41, 43)과 제 3 예비성형품(13) 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 상기 성형품(13)의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생 및 그에 따른 금형의 파손이 발생하는 것을 방지한다. 이후, 상기 제 3 상부금형(41)이 상승하고, 상기 스프링장치(455)가 상기 제 1 하부녹아웃(453)을 밀어올리며, 이에 따라 상기 제 1 하부녹아웃(453)이 최종성형품(14)을 밀어올림으로써 작업자가 성형물을 제 3 하부금형(43)으로부터 용이하게 꺼낼 수 있도록 한다.

상기 금형재설정공정(S23)은 상기 제 2 직선 타입 스플라인성형부(435)의 상측 제 2 스플라인 홈 성형부(435b-1)가 반복된 최종공정(S21)에 의하여 마모되는 경우 정확한 제 2 직선 타입 스플라인(141)을 성형할 수 없으므로 상기 최종공정(S21)의 작동을 잠시 중단하고 상기 하부금형(43)을 몸체부(45)로부터 해제한 후 상하 방향을 바꿔서 하측 홈 성형부(435b-2)를 상기 몸체부의 상측에 고정되게 재차 삽입하여 상기 제 2 하부금형(43)을 계속하여 사용하는 공정이다. 따라서, 전술한 바와 같이 상기 제 3 하부금형(43)의 수명을 상대적으로 연장시켜 원가 상승을 방지하고 자원의 낭비 역시 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어(1)를 냉간단조 성형하기 위하여 제 3 예비성형품(13)을 성형하기 위해 공정(S1, S2) 별로 나누어 열간 단조 성형 및 냉간 단조 성형을 하는 것은 한 번의 단조 성형으로 파킹 기어(1)를 성형하는 경우 성형 부피가 커서 우수한 정밀도를 가지는 제 1 스플라인 치(122)를 형성하는 것이 용이하지 않고, 성형물을 이루는 금속재료의 금속의 흐름을 유지시켜 치 강도와 내구성을 향상시킬 수 없기 때문이다.

상기 고주파열처리공정(S3)은 최종성형품(14)을 고주파열처리를 하여 상기 직선 타입 스플라인 치(141a) 강화를 위한 표면열처리를 하는 단계이다.

상기 브로치공정(S4)은 상기 최종성형품(14)의 관통부(141) 내경에 내측 스플라인 치를 성형하기 위한 절삭 가공을 진행하여 최종적인 파킹 기어(1)를 성형하는 공정이다.

상기에서 살펴본 본 발명에 따른 직선 타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어(1) 단조 방법 및 그 장치는 열간단조로 기어(1)의 기본 외형을 형성하고 냉간단조 공정을 통해 상기 기어(1)의 직선 타입 스플라인(14)의 치수의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 최종성형품(14)을 성형하는데 있어 종래와 달리 기계 선삭 공정으로 정밀부분을 가공하지 않고 냉간단조공정만으로 스플라인 치(141a)를 성형하므로 치(141a) 강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 재료의 흐름이 단절되어 물성변화로 인한 강도가 감소하는 단점을 해소하고 상기 기어(1)의 내구성이 향상되어 상기 기어(1)를 장기간 사용할 수 있어 유지비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 파킹 기어
11 : 제 1 예비성형품
111 : 제 1 돌출면
12 : 제 2 예비성형품
121 : 제 1 외측면 122 : 제 1 직선 타입 스플라인
122a : 제 1 직선 타입 스플라인 치 122b : 제 1 직선 타입 스플라인 홈
123 : 제 2 돌출면 124 : 제 3 돌출면
13 : 제 3 예비성형품
131 : 관통부
14 : 최종성형품
141 : 제 2 직선 타입 스플라인
141a : 제 2 직선 타입 스플라인 치 141b : 제 2 직선 타입 스플라인 홈
142 : 관통부
15 : 최종성형품
151 : 홀 152 : 관통부
2 : 제 1 금형
21 : 제 1 상부금형
211 : 제 1 상부몸체 213 : 제 1 상부가압면
23 : 제 1 하부금형
231 : 제 1 하부몸체 233 : 제 1 하부안착면
233a : 제 1 안착부 233b : 제 1 함입부 233c : 제 2 함입부
3 : 제 2 금형
31 : 제 2 상부금형
311 : 제 2 상부몸체 313 : 제 2 상부가압면
313a : 제 1 가압면 313b : 제 2 가압면 313c : 제 3 가압면
33 : 제 2 하부금형
331 : 제 2 하부몸체 333 : 제 2 하부안착면
333a : 제 2 안착부 333b : 제 1 직선 타입 스플라인 성형부
333b-1 : 제 1 직선 타입 스플라인 치 성형부
333b-2 : 제 1 직선 타입 스플라인 홈 성형부
333c : 제 3 함입부 333d : 제 4 함입부
4 : 제 3 금형
41 : 제 3 상부금형
411 : 제 3 상부몸체 413 : 제 1 상부펀치
413a : 제 4 가압면 413b : 제 1 상부관통공
43 : 제 3 하부금형
431 : 제 3 하부몸체 433 : 하부관통공
435 : 제 2 직선 타입 스플라인 성형부
435a : 제 2 직선 타입 스플라인 치 성형부
435b : 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부
435b-1 : 상측 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부
435b-2 : 하측 제 2 직선 타입 스플라인 홈 성형부
435c : 홈성형부 돌출면
45 : 몸체부
451 : 제 1 가이드부
453 : 제 1 하부녹아웃
453a : 고정부
453a-1 : 외측 고정부 링 453a-2 : 내측 고정부 링
455 : 스프링장치
S1 : 열간단조공정
S11 : 제 1 예비공정 S13 : 제 2 예비공정 S15 : 제 3 예비공정
S2 : 냉간단조공정
S21 : 최종성형공정 S23 : 금형재설정공정
S3 : 고주파열처리공정
S4 : 브로치공정

Claims (13)

1. 열간단조금형이 열간단조에 의해, 성형재료로부터 제 1 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 예비성형품을 성형하는 열간단조공정과, 상기 열간단조공정 이후에, 냉간단조금형이 냉간단조에 의해, 상기 예비성형품으로부터 상기 제 1 직선타입 스플라인의 치형 정밀도를 높인 제 2 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 최종성형품을 성형하는 냉간단조공정을 포함하며,
   상기 열간단조공정은, 제 1 상부금형 및 제 1 하부금형 사이에 성형재료를 위치시킨 후 가압하여 전면은 수평한 원형의 형상을 가지고 후면은 원통형상의 제 1 돌출면이 형성된 제 1 예비성형품을 성형하는 제 1 예비공정과, 상기 제 1 예비공정 이후에, 제 2 상부금형 및 제 2 하부금형 사이에 상기 제 1 예비성형품을 위치시킨 후 가압하여 링 형상의 제 1 외측면과, 상기 제 1 외측면의 내측 외주면을 따라 제 1 직선타입 스플라인이 형성된 제 2 예비성형품을 성형하는 제 2 예비공정과, 상기 제 2 예비공정 이후에, 상기 제 2 예비성형품의 제 3 돌출면을 절삭하여 중앙에 관통부가 형성된 제 3 예비성형품을 성형하는 제 3 예비공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법.
2. 삭제
3. 열간단조금형이 열간단조에 의해, 성형재료로부터 제 1 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 예비성형품을 성형하는 열간단조공정과, 상기 열간단조공정 이후에, 냉간단조금형이 냉간단조에 의해, 상기 예비성형품으로부터 상기 제 1 직선타입 스플라인의 치형 정밀도를 높인 제 2 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 최종성형품을 성형하는 냉간단조공정을 포함하며,
   상기 냉간단조공정은, 외주면을 따라 제 1 직선타입 스플라인이 형성된 제 3 예비성형품을 몸체부의 제 1 하부녹아웃 상면에 위치시키고 제 3 상부금형이 상기 몸체부의 상측에 고정되는 제 3 하부금형을 향하여 하강하여 제 1 상부펀치의 제 4 가압면이 상기 제 3 예비성형품을 가압하고 하강시켜 상기 제 3 하부금형의 하부관통공 외주면의 원주방향을 따라 일정 간격으로 이격된 돌기 형상의 제 2 직선타입 스플라인형성부에 의하여 외주면을 따라 일정한 간격으로 이격된 제 2 직선타입 스플라인을 가지는 최종성형품을 성형하는 최종성형공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 최종성형공정은, 상기 제 1 하부녹아웃 하측의 고정부 내에 스프링장치가 위치하여 제 3 상하부금형과 제 3 예비성형품 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 상기 제 3 예비성형품의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생과 그에 따른 금형의 파손 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 최종성형공정은, 상기 최종성형품이 성형된 이후 상기 스프링장치가 상기 제 1 하부녹아웃을 밀어올리며 이에 따라 상기 제 1 하부녹아웃이 최종성형품을 밀어올림으로써 작업자가 성형물을 상기 제 3 하부금형으로부터 용이하게 꺼낼 수 있는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 최종성형공정은, 상기 제 3 상부금형이 하강하면서 상기 하부관통공 및 몸체부의 중공부에 삽입되는 제 1 가이드부가 제 1 상부펀치의 제 1 상부관통공 내에 삽입되어 상기 제 3 상부금형의 하강을 가이드 하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법.
7. 제3항에 있어서,
   상기 냉간단조공정은, 반복된 최종성형공정에 의하여 상측 제 2 스플라인 홈 성형부가 마모되는 경우 상기 최종성형공정의 작동을 중단하고 상기 제 3 하부금형을 몸체부로부터 분리한 후 상하 방향을 바꿔서 하측 제 2 스플라인 홈 성형부를 상기 몸체부의 상측에 고정되도록 재차 삽입하는 금형재설정공정을 추가적으로 포함하여 상기 제 3 하부금형의 수명을 상대적으로 연장시켜 원가 상승을 방지하고 자원의 낭비를 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 방법.
8. 열간단조에 의해, 성형재료로부터 제 1 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 예비성형품을 성형하는 열간단조금형과, 냉간단조에 의해, 상기 예비성형품으로부터 상기 제 1 직선타입 스플라인의 치형 정밀도를 높인 제 2 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 최종성형품을 성형하는 냉간단조금형을 포함하며,
   상기 열간단조금형은, 성형재료를 가압해 제 1 예비성형품을 성형하는 제 1 금형과, 상기 제 1 예비성형품을 가압해 제 2 예비성형품을 성형하는 제 2 금형을 포함하고,
   상기 제 1 금형은, 원통형의 제 1 상부몸체와, 상기 제 1 상부몸체의 저면에 형성되어 성형재료를 가압하는 제 1 상부가압면을 포함하는 제 1 상부금형과, 원통형의 제 1 하부몸체와, 상기 제 1 하부몸체의 상부면에 함입 형성되어 상기 성형재료를 가압함으로써 열간단조 성형하는 제 1 하부안착면을 포함하는 제 1 하부금형을 포함하며,
   상기 제 2 금형은, 원통형의 제 2 상부몸체와, 상기 제 2 상부몸체의 저면에 형성되어 제 1 예비성형품을 가압하는 제 2 상부가압면을 포함하는 제 2 상부금형과, 원통형의 제 2 하부몸체와, 상기 제 2 하부몸체의 상부면에 함입 형성되어 상기 제 1 예비성형품을 가압함으로써 열간단조 성형하는 제 2 하부안착면을 포함하는 제 2 하부금형을 포함하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 제 2 하부안착면은, 상기 제 2 상부금형이 하강하여 제 1 예비성형품을 가압함에 따라 상기 제 1 예비성형품의 일측에 제 1 직선타입 스플라인을 형성하는 제 1 직선타입 스플라인 성형부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치.
11. 열간단조에 의해, 성형재료로부터 제 1 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 예비성형품을 성형하는 열간단조금형과, 냉간단조에 의해, 상기 예비성형품으로부터 상기 제 1 직선타입 스플라인의 치형 정밀도를 높인 제 2 직선타입 스플라인이 형성된 변속기용 파킹 기어의 최종성형품을 성형하는 냉간단조금형을 포함하며,
    상기 냉간단조금형은, 원통형의 제 3 상부몸체와, 상기 제 3 상부몸체의 저면에서 축경되어 하방으로 일정 길이 연장되어 형성되고 그 저면에 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성되는 제 1 상부펀치를 포함하는 제 3 상부금형과, 원통형의 제 3 하부몸체와, 상기 제 3 하부몸체의 상부면에 형성되는 하부관통공의 외주면의 원주방향을 따라 일정간격으로 이격되는 돌기 형상을 가지는 제 2 직선타입 스플라인 성형부를 포함하여 최종성형품의 외주면을 따라 제 2 직선타입 스플라인을 형성하는 제 3 하부금형을 포함하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 냉간단조금형은, 상측에 상기 제 3 하부금형을 삽입 및 고정하는 몸체부를 추가적으로 포함하고,
    상기 몸체부는, 소정의 직경을 가지는 관통공이 형성된 원통형상으로 최종성형품이 성형된 이후 상기 최종성형품을 밀어올림으로써 작업자가 성형물을 제 3 하부금형으로부터 용이하게 꺼낼 수 있도록 하는 제 1 하부녹아웃과, 상기 제 1 하부녹아웃의 하측에 위치하여 상기 제 1 하부녹아웃을 지탱하여 상기 제 3 상하부금형과 제 3 예비성형품 사이에 공간이 발생하여 상기 공간 쪽으로 상기 제 3 예비성형품의 체적이 이동하여 비틀림 현상 발생과 그에 따른 금형의 파손을 방지하는 스프링장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제 1 하부녹아웃은, 저면 일측에 일정 높이를 가지는 링 형상의 외측 고정부 링과, 타측에 일정 높이를 가지는 링 형상의 내측 고정부 링을 포함하여 상기 내,외측 고정부 링 사이의 공간 내에 상기 스프링장치를 고정하여 상기 스프링장치의 측방향이동을 제한할 수 있는 것을 특징으로 하는, 직선타입 스플라인을 가지는 변속기용 파킹 기어 단조 장치.

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