KR102386873B1 - 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치 - Google Patents

등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 등속조인트 부품인 트러니언의 전체를 열처리하지 않고 열처리가 필요한 부분(베어링아암)만 국부적으로 고주파 열처리하고, 열처리 직후에 베어링아암으로 냉각수를 분사하여 트러니언 및 코일유닛을 신속하게 냉각할 수 있는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치는, 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어진 리드부와, 링 형태로 되어 상기 리드부에 연결되며 중앙의 공간에 트러니언의 어느 한 베어링아암이 삽입되면서 고주파 유도 가열되는 전기 및 열 전도성 금속 재질의 열처리부와, 상기 열처리부의 내부에 형성되어 외부에서 공급되는 냉각수가 유동하는 냉각수유로와, 상기 열처리부의 내주면에 상기 냉각수유로와 연통되게 형성되어 냉각수유로를 통해 유동하는 냉각수를 상기 열처리부에 의해 구획된 원형의 공간 내측으로 분사하는 복수의 노즐공과, 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어지고 일단이 냉각수 공급원과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로에 연통되는 냉각수공급부를 포함하는 코일유닛; 및, 상기 코일유닛의 열처리부의 하측에 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전 가능하게 설치되며, 트러니언이 고정되는 회전지그;를 포함할 수 있다.

Description

등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치{High-frequency Heat Treatment Apparatus for Trunnion of Constant Velocity Joint}
본 발명은 등속조인트 부품을 고주파 열처리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등속조인트 부품 중 트러니언(trunnion)의 전체를 열처리하지 않고 열처리가 필요한 부분(베어링아암)만 국부적으로 고주파 열처리하고, 열처리 직후에 베어링아암으로 냉각수를 분사하여 트러니언 및 코일유닛을 신속하게 냉각할 수 있는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치에 관한 것이다.
등속조인트 부품은 두 축간의 교차각도에 변화가 생기는 이음부에서 입력축과 출력축간의 교차각도 변동에 무관하게 입력축의 회전력을 동일 속도로 출력축에 전달하기 위한 장치이다.
이러한 등속조인트 부품의 강성을 증대하기 위하여 제조과정에서 열처리를 행하게 되고 이 열처리에 의하여 부품은 그 금속적인 성질이 변하게 된다.
금속적 특성을 변화시키기 위하여 행하는 열처리는 치수의 변형이나 부품의 손상을 가져오는 경우가 많다.
특히 종래의 등속조인트 부품 중 트러니언(trunnion)을 열처리하는 종래의 열처리 장치는 등속조인트 부품 전체를 열처리하도록 구성되기 때문에 실질적으로 열처리가 필요하지 않은 부분까지도 고온으로 가열되며, 이에 따라 두께가 얇은 부분에서 손상이나 변형이 발생하거나, 내구성이 약화되는 문제가 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0041770호(2005.05.04. 공개) 대한민국 등록특허 제10-1735503호(2017.05.08. 등록)
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 등속조인트 부품의 트러니언(trunnion)을 열처리를 필요로 하는 부분만 국부적으로 고주파 열처리할 수 있으며, 열처리 직후에 코일부재의 내부를 통해서 냉각수를 트러니언으로 분사하여 트러니언과 코일부재를 신속하게 냉각시킬 수 있는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치는, 원형 링 형태의 트러니언몸체와, 상기 트러니언몸체의 외주면에 반경방향으로 연장되는 복수의 베어링아암을 포함하는 트러니언의 베어링아암을 가열하여 열처리하는 고주파 열처리 장치로서, 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어진 리드부와, 링 형태로 되어 상기 리드부에 연결되며 중앙의 공간에 트러니언의 어느 한 베어링아암이 삽입되면서 고주파 유도 가열되는 전기 및 열 전도성 금속 재질의 열처리부와, 상기 열처리부의 내부에 형성되어 외부에서 공급되는 냉각수가 유동하는 냉각수유로와, 상기 열처리부의 내주면에 상기 냉각수유로와 연통되게 형성되어 냉각수유로를 통해 유동하는 냉각수를 상기 열처리부에 의해 구획된 원형의 공간 내측으로 분사하는 복수의 노즐공과, 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어지고 일단이 냉각수 공급원과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로에 연통되는 냉각수공급부를 포함하는 코일유닛; 및, 상기 코일유닛의 열처리부의 하측에 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전 가능하게 설치되며, 트러니언이 고정되는 회전지그;를 포함할 수 있다.
상기 냉각수공급부는, 상기 리드부의 일측면에 연접하게 설치되어 냉각수 공급원으로부터 공급되는 냉각수를 리드부의 일측면을 통해 냉각수유로의 일단부로 안내하는 제1냉각수유입관과, 리드부의 다른 일측면에 연접하게 설치되어 냉각수유로를 경유한 냉각수를 리드부의 다른 일측면을 통해 냉각수 공급원으로 회수하는 냉각수회수관과, 일단이 냉각수 공급원과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로의 다른 일단부에 연통되어 냉각수 공급원으로부터 공급되는 냉각수를 냉각수유로의 다른 일단부로 직접 안내하는 제2냉각수유입관을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치는, 자성체로 이루어져 상기 열처리부의 외면에 탈부착 가능하게 설치되며 열처리부의 원주방향을 따라 배열되어 트러니언의 열처리 과정에서 자속을 트러니언 쪽으로 집중하는 복수의 자속집중부재를 더 포함할 수 있다.
상기 자속집중부재는 'ㄷ'자 또는 'ㄱ'자 또는 'L'자 형태로 되어 상기 열처리부의 반경방향 외측에서 열처리부의 외주면에 끼워지며, 자속집중부재에 볼트가 체결되는 체결공이 형성되어 상기 볼트의 끝단부가 열처리부의 외면에 밀착되면서 자속집중부재를 열처리부에 고정하도록 구성될 수 있다.
상기 회전지그는 하단부에 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축을 구비한 'L'형의 지그본체와, 상기 트러니언의 트러니언몸체의 중공부를 관통하면서 트러니언의 트러니언몸체를 지그본체의 수직면에 결합하는 원통형의 제1변형방지커플러와, 트러니언의 트러니언몸체의 외측에서 제1변형방지커플러의 일단부에 고정되면서 트러니언의 트러니언몸체를 지지하는 링 형태의 제2변형방지커플러와, 상기 지그본체의 수직면을 관통하여 제1변형방지커플러의 일단부에 체결되는 제1고정볼트와, 상기 트러니언의 트러니언몸체의 외측에서 상기 제2변형방지커플러를 관통하여 제1변형방지커플러의 다른 일단부에 체결되는 제2고정볼트를 포함할 수 있다.
상기 지그본체에 상기 트러니언에 반경방향으로 연장된 2개의 베어링아암이 안착되면서 지지되는 2개의 서포트바아가 지면(地面)에 대해 수평하게 설치될 수 있다.
상기 회전구동부는 상기 열처리부가 가열되어 트러니언의 베어링아암을 열처리할 때보다 열처리 후에 상기 냉각수유로를 통해 냉각수를 공급하고 노즐공을 통해 냉각수를 베어링아암으로 분사할 때 회전 속도가 더 느리게 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 트러니언의 베어링아암만 열처리부 중앙의 공간 내측으로 삽입된 후 고주파 유도 가열되며, 열처리가 필요치 않은 트러니언의 트러니언몸체 부분으로는 적은 양의 열이 전달된다. 따라서 열처리 과정에서 트러니언의 트러니언몸체 부분이 고온의 열로 인해 손상되는 현상을 방지할 수 있다.
또한 트러니언의 베어링아암의 열처리 직후 곧바로 열처리부의 내주면에 배열된 노즐공을 통해서 베어링아암으로 냉각수가 분사되어 냉각되므로 베어링아암의 냉각과 코일유닛의 냉각이 매우 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있다.
그리고 코일유닛의 열처리부의 외면에 자성체로 된 복수의 자속집중부재를 부착할 경우, 열처리 과정에서 자속을 트러니언의 베어링아암 쪽으로 집중하여 열처리 효율 및 열처리 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고주파 열처리 장치에 의해 열처리되는 등속조인트 부품의 트러니언의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치를 나타낸 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 고주파 열처리 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 고주파 열처리 장치의 회전지그를 나타낸 측면에서 본 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트러니언 전용 고주파 열처리 장치를 나타낸 종단면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 고주파 열처리 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시한 고주파 열처리 장치를 구성하는 자속집중부재를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시한 고주파 열처리 장치의 변형례를 나타낸 종단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치를 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 고주파 열처리 장치에 의해 열처리되는 등속조인트 부품의 트러니언(1)은 원형 링 형태의 트러니언몸체(2)와, 상기 트러니언몸체(2)의 외주면에 반경방향으로 연장되는 복수의(이 실시예에서 3개) 베어링아암(3)을 포함한다. 베어링아암(3)은 차량의 회전 구조물과 연결되는 베어링이 장착되는 부분으로 회전 구조물로부터 큰 하중을 전달받게 되므로 고주파 열처리 장치에 의한 열처리를 통해 높은 강도를 갖게 된다. 본 발명의 고주파 열처리 장치는 열처리를 필요로 하는 베어링아암(3) 부위에 집중적으로 열을 가한 후 급속 냉각하여 국부적으로 열처리를 하고, 열처리를 필요로 하지 않는 트러니언(1)의 트러니언몸체(2) 부위에는 높은 열이 가해지지 않도록 구성된 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치는 트러니언(1)의 베어링아암(3) 부위를 고주파 유도 가열하여 열처리하는 코일유닛(100), 및 트러니언(1)을 고정하는 회전지그(200)를 포함한다.
코일유닛(100)은 전원공급장치(미도시)와 전기적으로 연결되는 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어진 리드부(110)와, 원형 링 형태로 되어 상기 리드부(110)에 연결되며 중앙의 공간에 트러니언(1)의 어느 한 베어링아암(3)이 삽입되면서 고주파 유도 가열되는 전기 및 열 전도성 금속 재질의 열처리부(120)와, 상기 열처리부(120)의 내부에 형성되어 외부에서 공급되는 냉각수가 유동하는 냉각수유로(130)와, 상기 열처리부(120)의 내주면에 상기 냉각수유로(130)와 연통되게 형성되어 냉각수유로(130)를 통해 유동하는 냉각수를 상기 열처리부에 의해 구획된 원형의 공간 내측으로 분사하는 복수의 노즐공(131)과, 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어지고 일단이 냉각수 공급원(미도시)과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로(130)에 연통되는 냉각수공급부를 포함한다.
코일유닛(100)의 리드부(110)와 열처리부(120) 및 냉각수공급부는 모두 구리(Cu)와 같이 전기 및 열 전도도가 우수한 금속 재질로 이루어진다. 리드부(110)는 전원공급장치(미도시)와 전기적으로 연결되어 전원을 인가받는 2개의 금속 판재로 이루어지며, 2개의 판재로 된 리드부(110) 사이에는 절연체 스페이서(112)가 개재되어 서로 전기적으로 도통되지 않는다.
열처리부(120)는 리드부(110)의 양측면을 경유하는 냉각수공급부의 끝단에 설치된다. 열처리부(120)는 원형 링 형태를 가지며, 내부에 냉각수유로(130)가 형성되어 있는 대략 사각형의 중공관으로 이루어진다. 열처리부(120)에 형성되는 냉각수유로(130)는 상기 냉각수공급부를 구성하는 제1냉각수유입관(141)과 냉각수회수관(142), 제2냉각수유입관(143)과 연통되어 냉각수를 공급받거나 냉각수를 배출한다.
열처리부(120)의 내주면에는 냉각수유로(130)를 통해 공급되는 냉각수를 트러니언(1)의 베어링아암(3) 쪽으로 분사하여 냉각하기 위한 복수의 노즐공(131)이 원주방향을 따라 배열되어 있다. 상기 노즐공(131)은 트러니언(1)의 베어링아암(3) 전체 부위에 균일하게 냉각수를 분사할 수 있도록 열처리부(120)의 내주면에 상하로도 배열됨과 동시에, 열처리부(120)의 하부면에도 복수개가 사선 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
상기 냉각수공급부는, 상기 리드부(110)의 일측면에 연접하게 설치되어 냉각수 공급원(미도시)으로부터 공급되는 냉각수를 리드부(110)의 일측면을 통해 냉각수유로(130)의 일단부로 안내하는 제1냉각수유입관(141)과, 리드부(110)의 다른 일측면에 연접하게 설치되어 냉각수유로(130)를 경유한 냉각수를 리드부(110)의 다른 일측면을 통해 냉각수 공급원으로 회수하는 냉각수회수관(142)과, 일단이 냉각수 공급원과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로(130)의 다른 일단부에 연통되어 냉각수 공급원으로부터 공급되는 냉각수를 냉각수유로(130)의 다른 일단부로 직접 안내하는 제2냉각수유입관(143)을 포함할 수 있다.
상기 제1냉각수유입관(141)과 냉각수회수관(142)은 리드부(110)의 양측면에 연접하면서 냉각수를 안내하므로 리드부(110)와 열처리부(120)를 동시에 냉각하는 작용도 하게 된다.
회전지그(200)는 열처리 대상물인 트러니언(1)을 고정하는 것으로, 트러니언(1)의 베어링아암(3)이 열처리부(120)의 중앙 공간 내측으로 삽입된 상태에서 트러니언(1)을 소정의 회전 속도로 회전시킴으로써 베어링아암(3)이 균일하게 열처리될 수 있도록 하는 작용을 한다. 회전지그(200)는 도면에 도시되지 않은 회전구동부에 의해 회전력을 전달받아 회전하게 되는데, 회전구동부는 모터와, 모터에 의해 회전하는 기어나 풀리, 벨트 등의 동력전달기구를 포함하는 공지의 회전운동장치를 적용하여 구성할 수 있다.
이 실시예에서 회전지그(200)는, 하단부에 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축(220)을 구비한 'L'형의 지그본체(210)와, 상기 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)의 중공부를 관통하면서 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)를 지그본체(210)의 수직면에 결합하는 원통형의 제1변형방지커플러(241)와, 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)의 외측에서 제1변형방지커플러(241)의 일단부에 고정되면서 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)를 지지하는 링 형태의 제2변형방지커플러(242)와, 상기 지그본체(210)의 수직면을 관통하여 제1변형방지커플러(241)의 일단부에 체결되는 제1고정볼트(243)와, 상기 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)의 외측에서 상기 제2변형방지커플러(242)를 관통하여 제1변형방지커플러(241)의 다른 일단부에 체결되는 제2고정볼트(244)를 포함할 수 있다.
제1변형방지커플러(241)와 제2변형방지커플러(242)는 유도 가열 시 발열이 작은 구리(Cu) 재질로 이루어지며, 제1변형방지커플러(241)가 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)의 중공부 내측으로 삽입되어 고주파 유도 가열 시 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)의 중공부 내주면에 형성되어 있는 기어이(gear teeth)가 변형되는 것을 방지하면서 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)를 지그본체(210)에 대해 지지하는 작용을 한다.
그리고 지그본체(210)의 수직면에는 트러니언(1)에 반경방향으로 연장된 2개의 베어링아암(3)이 안착되면서 지지되는 2개의 서포트바아(230)가 지면(地面)에 대해 수평하게 설치된다. 서포트바아(230)에 트러니언(1)의 베어링아암(3)을 안착시켜 지지함으로써 트러니언(1)을 지그본체(210)에 용이하게 결합함과 더불어 안정적인 지지력을 제공할 수 있다.
이러한 구성으로 이루어진 고주파 열처리 장치를 이용하여 트러니언(1)의 베어링아암(3)을 열처리하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
트러니언(1)의 열처리 대상이 아닌 2개의 베어링아암(3)을 회전지그(200)의 서포트바아(230) 상에 안착시키고, 트러니언(1)의 트러니언몸체(2)의 양면에 각각 제1변형방지커플러(241) 및 제2변형방지커플러(242)를 위치시킨 상태에서 지그본체(210)의 수직면 외측에서부터 제1고정볼트(243) 및 제2고정볼트(244)를 체결하여 트러니언(1)을 지그본체(210)에 고정한다.
이 때 트러니언(1)의 열처리 대상 베어링아암(3)은 코일유닛(100)의 열처리부(120) 중앙의 공간 내측으로 삽입된다.
이어서 회전구동부(미도시)가 회전지그(200)를 소정의 속도로 회전시킨다. 그리고 전원공급장치(미도시)에서 리드부(110)에 전류를 인가한다. 전원공급장치(미도시)에서 리드부(110)에 전류가 인가되면 리드부(110), 제1냉각수유입관(141) 및 냉각수회수관(142), 열처리부(120)로 전류가 흐르게 되면서 열처리부(120)의 중앙 공간 내측에 배치된 베어링아암(3)이 고주파 유도 가열되어 열처리된다. 이 때 회전지그(200)는 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전축(220)을 중심으로 회전하게 되므로 트러니언(1)의 베어링아암(3)이 열처리부(120)의 공간 내측에서 회전하여 균일하게 열처리된다.
전원공급장치(미도시)에서 리드부(110)에 전류를 인가한 시점으로부터 일정 시간이 경과하여 열처리가 완료되면, 전원공급장치(미도시)는 리드부(110)로 전류를 인가하지 않는다. 그리고 냉각수 공급원(미도시)으로부터 냉각수가 공급되기 시작한다.
냉각수 공급원(미도시)에서 공급되는 냉각수는 냉각수공급부의 제1냉각수유입관(141) 및 제2냉각수유입관(143)을 통해서 열처리부(120)의 냉각수유로(130)로 공급된 후, 노즐공(131)을 통해서 열처리부(120)의 중앙 공간 내측으로 분사되면서 베어링아암(3)을 급속 냉각시키게 된다. 이 때에도 베어링아암(3)은 회전지그(200)에 의해 소정의 속도로 회전하게 된다. 이러한 냉각 작용 시 회전지그(200)의 회전 속도는 열처리 작용 시의 회전 속도보다 느린 것이 냉각 효율을 향상시키는데 있어서 더욱 바람직하다. 즉, 회전지그(200)를 회전시키는 회전구동부는 열처리부(120)가 가열되어 트러니언(1)의 베어링아암(3)을 열처리할 때보다 열처리 후에 상기 냉각수유로(130)를 통해 냉각수를 공급하고 노즐공(131)을 통해 냉각수를 베어링아암(3)으로 분사할 때의 회전 속도가 더 느리게 제어되는 것이 바람직하다. 예를 들어 가열 시에 회전지그(200)의 회전 속도는 대략 50rpm으로 제어되며, 냉각 시에 회전지그(200)의 회전 속도는 대략 35rpm으로 제어될 수 있다.
냉각수유로(130) 내로 공급된 냉각수 중 노즐공(131)을 통해 외부로 분사되지 않은 냉각수는 냉각수회수관(142)을 통해서 냉각수 공급원(미도시)으로 회수된다. 이 때 제1냉각수유입관(141)과 냉각수회수관(142)은 리드부(110)의 양측면에 접해 있기 때문에 제1냉각수유입관(141)과 냉각수회수관(142)을 통해 냉각수가 유동할 때 리드부(110)도 냉각된다.
또한 노즐공(131)을 통해 분사되는 냉각수는 트러니언(1)의 베어링아암(3)과 부딪히면서 트러니언(1)을 냉각시키고, 이 후 열처리부(120)와 베어링아암(3) 사이의 틈새를 통해 분출되어 코일유닛(100)의 열처리부(120)도 냉각시키게 된다.
상술한 것과 같이 본 발명의 고주파 열처리 장치는, 트러니언(1)의 베어링아암(3)만 열처리부(120) 중앙의 공간 내측으로 삽입된 후 고주파 유도 가열되며, 열처리가 필요치 않은 트러니언(1)의 트러니언몸체(2) 부분으로는 적은 양의 열이 전달된다. 따라서 열처리 과정에서 트러니언(1)의 트러니언몸체(2) 부분이 고온의 열로 인해 손상되는 현상은 발생하지 않는다.
또한 트러니언(1)의 베어링아암(3)의 열처리 직후 곧바로 열처리부(120)의 내주면에 배열된 노즐공(131)을 통해서 베어링아암(3)으로 냉각수가 분사되어 냉각되므로 베어링아암(3)의 냉각과 코일유닛(100)의 냉각이 매우 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
한편, 전술한 것과 같이 코일유닛(100)에 전류가 인가되어 열처리를 수행할 때 트러니언(1)의 베어링아암(3) 쪽으로 자속을 집중시켜 더 높은 효율로 열처리를 수행할 수 있도록 하기 위하여, 도 5 내지 도 7에 도시한 것과 같이 열처리부(120)의 외면에 페라이트(ferrite) 또는 규소(Si) 코어와 같은 자성체로 된 1개 이상의 자속집중부재(300)를 부착하여 열처리 과정에서 자속을 트러니언(1)의 베어링아암(3) 쪽으로 집중하여 열처리 효율을 향상시킬 수 있다.
자속집중부재(300)는 열처리부(120)의 외면에 탈부착이 가능하게 설치되며, 열처리부(120)의 원주방향을 따라 배열된다. 자속집중부재(300)는 'ㄷ'자 형태로 되어 상기 열처리부(120)의 반경방향 외측에서 열처리부(120)의 외주면에 끼워지며, 볼트(310) 및 너트(320)에 의해 열처리부(120)에 고정된다. 이를 위해 자속집중부재(300)의 측면에 볼트(310)가 체결되는 체결공(301)이 관통되게 형성된다. 따라서 자속집중부재(300)를 열처리부(120)의 외주면에 밀어 넣은 상태에서 볼트(310)를 체결공(301)을 통해 삽입하고 너트(320)를 조이면, 볼트(310)의 끝단부가 열처리부(120)의 외면에 밀착되면서 자속집중부재(300)를 열처리부(120)의 외주면에 대해 견고하게 고정하게 된다.
이 실시예에서 자속집중부재(300)는 'ㄷ'자 형태를 갖지만, 이와 다르게 'ㄱ'자 또는 'L'자 형태를 가질 수도 있을 것이다.
자속집중부재(300)를 열처리부(120)에 용이하게 탈착할 수 있도록 하기 위하여, 도 8에 도시한 것과 같이, 열처리부(120)의 상부면과 하부면에 반경방향으로 연장되는 레일돌기(331)를 형성하고, 자속집중부재(300)의 상단부 하부면과 하단부 상부면 각각에 상기 레일돌기(331)를 따라 슬라이딩하여 결합되는 레일홈(332)을 형성하여, 열처리부(120)의 레일돌기(331)를 자속집중부재(300)의 레일홈(332)에 삽입하면서 자속집중부재(300)를 슬라이딩시켜 결합함으로써 자속집중부재(300)를 열처리부(120)에 용이하게 결합시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1 : 트러니언 2 : 트러니언몸체
3 : 베어링아암 100 : 코일유닛
110 : 리드부 112 : 절연체 스페이서
120 : 열처리부 130 : 냉각수유로
131 : 노즐공 141 : 제1냉각수유입관
142 : 냉각수회수관 143 : 제2냉각수유입관
200 : 회전지그 210 : 지그본체
220 : 회전축 230 : 서포트바아
241 : 제1변형방지커플러 242 : 제2변형방지커플러
243 : 제1고정볼트 244 : 제2고정볼트
300 : 자속집중부재 301 : 체결공
310 : 볼트 320 : 너트
331 : 레일돌기 332 : 레일홈

Claims (7)

  1. 원형 링 형태의 트러니언몸체와, 상기 트러니언몸체의 외주면에 반경방향으로 연장되는 복수의 베어링아암을 포함하는 트러니언의 베어링아암을 가열하여 열처리하는 고주파 열처리 장치로서,
    전원공급장치와 전기적으로 연결되는 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어진 리드부와, 링 형태로 되어 상기 리드부에 연결되며 중앙의 공간에 트러니언의 어느 한 베어링아암이 삽입되면서 고주파 유도 가열되는 전기 및 열 전도성 금속 재질의 열처리부와, 상기 열처리부의 내부에 형성되어 외부에서 공급되는 냉각수가 유동하는 냉각수유로와, 상기 열처리부의 내주면에 상기 냉각수유로와 연통되게 형성되어 냉각수유로를 통해 유동하는 냉각수를 상기 열처리부에 의해 구획된 원형의 공간 내측으로 분사하는 복수의 노즐공과, 전기 및 열 전도성 금속 재질로 이루어지고 일단이 냉각수 공급원과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로에 연통되는 냉각수공급부를 포함하는 코일유닛; 및,
    상기 코일유닛의 열처리부의 하측에 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전 가능하게 설치되며, 트러니언이 고정되는 회전지그;
    를 포함하고,
    상기 회전지그는 하단부에 회전구동부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축을 구비한 'L'형의 지그본체와, 상기 트러니언의 어느 한 베어링아암의 트러니언몸체의 중공부를 관통하면서 트러니언의 어느 한 베어링아암의 트러니언몸체를 지그본체의 수직면에 결합하는 원통형의 제1변형방지커플러와, 트러니언의 어느 한 베어링아암의 트러니언몸체의 외측에서 제1변형방지커플러의 일단부에 고정되면서 트러니언의 어느 한 베어링아암의 트러니언몸체를 지지하는 링 형태의 제2변형방지커플러와, 상기 지그본체의 수직면을 관통하여 제1변형방지커플러의 일단부에 체결되는 제1고정볼트와, 상기 트러니언의 어느 한 베어링아암의 트러니언몸체의 외측에서 상기 제2변형방지커플러를 관통하여 제1변형방지커플러의 다른 일단부에 체결되는 제2고정볼트를 포함하는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각수공급부는, 상기 리드부의 일측면에 연접하게 설치되어 냉각수 공급원으로부터 공급되는 냉각수를 리드부의 일측면을 통해 냉각수유로의 일단부로 안내하는 제1냉각수유입관과, 리드부의 다른 일측면에 연접하게 설치되어 냉각수유로를 경유한 냉각수를 리드부의 다른 일측면을 통해 냉각수 공급원으로 회수하는 냉각수회수관과, 일단이 냉각수 공급원과 연결되고 다른 일단이 상기 냉각수유로의 다른 일단부에 연통되어 냉각수 공급원으로부터 공급되는 냉각수를 냉각수유로의 다른 일단부로 직접 안내하는 제2냉각수유입관을 포함하는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 자성체로 이루어져 상기 열처리부의 외면에 탈부착 가능하게 설치되며 열처리부의 원주방향을 따라 배열되어 트러니언의 열처리 과정에서 자속을 트러니언의 어느 한 베어링아암 쪽으로 집중하는 복수의 자속집중부재를 더 포함하는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 자속집중부재는 'ㄷ'자 또는 'ㄱ'자 또는 'L'자 형태형태로 되어 상기 열처리부의 반경방향 외측에서 열처리부의 외주면에 끼워지며, 자속집중부재에 볼트가 체결되는 체결공이 형성되어 상기 볼트의 끝단부가 열처리부의 외면에 밀착되면서 자속집중부재를 열처리부에 고정하도록 된 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 지그본체에 상기 트러니언의 어느 한 베어링아암에 반경방향으로 연장된 2개의 베어링아암이 안착되면서 지지되는 2개의 서포트바아가 지면(地面)에 대해 수평하게 설치된 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회전구동부는 상기 열처리부가 가열되어 트러니언의 어느 한 베어링아암의 베어링아암을 열처리할 때보다 열처리 후에 상기 냉각수유로를 통해 냉각수를 공급하고 노즐공을 통해 냉각수를 베어링아암으로 분사할 때 회전 속도가 더 느리게 제어되는 등속조인트 부품의 트러니언 전용 고주파 열처리 장치.
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