KR102440498B1 - 고내구성 등속조인트 외륜 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 등속조인트 외륜 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금원소의 조성 및 열처리 조건을 조정하여 등속조인트 외륜의 표면, 특히 목부의 표면 경화 깊이를 향상시킴으로써 고내구성을 갖는 등속조인트 외륜 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

고내구성 등속조인트 외륜 및 그 제조방법{HIGH DURABLE OUTER WHEEL OF CONSTANT VELOCITY JOINT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 등속조인트 외륜 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금원소의 조성 및 열처리 조건을 조정하여 등속조인트 외륜의 표면, 특히 목부의 표면 경화 깊이를 향상시킴으로써 고내구성을 갖는 등속조인트 외륜 및 그 제조방법에 관한 것이다.
등속조인트는 조향각이 변하더라도 엔진과 변속기의 구동력을 등속으로 바퀴에 전달하는 역할을 한다. 등속조인트는 보통 외륜, 내륜, 볼 그리고 케이지 등으로 구성되어 있다.
최근 차량의 회전반경축소를 위해 조향각도를 증가하는 방향으로 개발이 이루어지고 있는데, 이는 등속조인트 외륜(100)의 하중증가로 이어지게 되어, 고내구화가 절실하게 요구되는 상황이다.
등속조인트의 구성 중 외륜은 볼, 내륜, 케이지가 삽입되는 헤드부(110)와 표면에 요철이 형성되어 차륜의 허브에 삽입되는 스플라인축(120)으로 구성되는데, 그 구조적 특성상 차량의 하중이 가장 많이 걸리게 되기 때문에 파손이 발생하기도 하여 강성확보가 필요하다. 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 응력해석결과 스플라인축(120)과 헤드부(110)가 연결되는 목부(130)에 응력이 집중되는 문제가 있다.
따라서, 일반적으로 외륜의 가공후 표면경도를 향상시키기 위해, 열처리를 시행하고, 특히 고주파 열처리는 유도 가열을 이용한 열처리 방식으로 가열 시간이 짧아 열 영향이 적어 소재의 변형이 적고 필요한 부분만의 국부 열처리가 용이하며, 경화층의 깊이 선정이 자유로운 장점이 있어 표면경화(Surface Hardening)에 주로 이용된다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 목부(130)는 스플라인 축과 직경이 다르고, 표면 요철로 인해, 일반적으로 하나의 코일(200)로 열처리를 시행하는 경우 목부(130)의 강도를 확보하기 위한 충분한 경화 깊이를 확보할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제 10-0114051호 (1997.04.10)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 합금원소의 조성 및 열처리 조건을 조정하여 등속조인트 외륜의 표면, 특히 목부의 표면 경화 깊이를 향상시킴으로써 고내구성을 갖는 등속조인트 외륜 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고내구성 등속조인트 외륜(100)은 중량%로, C: 0.42~0.50%, Si: 0.15~0.35%, Mn: 0.1~0.5%, Cr: 0.2~0.6%, Mo: 0.4~0.8%, Ni:0.1~0.5, Nb: 0.01~0.05%, Al: 0.1%이하, O: 0.01%이하를 각각 포함하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 강재를 이용하여 가공된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, P, S, Cu를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고내구 등속조인트 외륜(100)은 외측 표면에 대한 고주파 열처리가 이루어져, 표면경도가 증대된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고주파 열처리는 상기 등속조인트의 스플라인축(120)을 감싸는 형태의 코일에 의해 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 코일은 상기 스플라인축(120)의 길이방향으로 각각 분리된 2이상의 코일을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고주파 열처리를 위한 주파수 및 출력은 하기 수학식 1에 의한 HDP값이 5~ 8이 되는 범위 내에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016124279747-pat00001
본 발명의 일 실시예에 따른 고내구성 등속조인트 외륜(100)의 제조방법은 고주파 경화 강재를 이용하여 등속조인트 외륜(100)을 성형하는 단계; 상기 성형된 등속조인트 외륜(100)을 고주파 열처리 하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고주파 경화 강재는, 중량%로, C: 0.42~0.50%, Si: 0.15~0.35%, Mn: 0.1~0.5%, Cr: 0.2~0.6%, Mo: 0.4~0.8%, Ni:0.1~0.5, Nb: 0.01~0.05%, Al: 0.1%이하, O: 0.01%이하를 각각 포함하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고주파 경화 강재는 P, S, Cu를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고주파 열처리 단계는 상기 등속조인트의 스플라인축(120)을 감싸는 형태의 코일에 의해 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 코일은 상기 스플라인축(120)의 길이방향으로 각각 분리된 2이상의 코일을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고주파 열처리를 위한 주파수 및 출력은 하기 수학식 1에 의한 HDP값이 5~8이 되는 범위 내에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016124279747-pat00002
본 발명은 합금원소의 조성 및 열처리 조건을 조정함으로써 등속조인트 외륜(100)의 표면, 특히 목부(130)의 표면 경화 깊이를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 강재의 합금성분 및 부품 치수에 따른 열처리 조건을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 강재의 합금성분을 조정함에 따라 인성 및 충격치를 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 등속조인트 외륜(100)에 대한 응력해석결과를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트 외륜(100)의 열처리 방법을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분리된 코일로 열처리시 목부(130)의 경화깊이를 향상시킬수 있음을 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고내구성 등속조인트 외륜(100)의 제조방법을 보여주는 흐름도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 상기 문제점을 해결하기 위해, 기본적으로 탄소강 재질을 사용하며, 고주파 열처리를 통해 표면경도가 58 ~ 63HRC이고 유효경화 깊이가 3.5 ~ 5.5㎜가 될 것을 요구한다. 또한, 비틀림 시험 100만회 평가 후 이상이 없을 정도의 내구성을 요구한다.
본 발명에 따른 고내구성 등속조인트 외륜(100)은, 중량%로(이하 중량%를 의미한다), C: 0.42~0.50%, Si: 0.15~0.35%, Mn: 0.1~0.5%, Cr: 0.2~0.6%, Mo: 0.4~0.8%, Ni:0.1~0.5, Nb: 0.01~0.05%, Al: 0.1%이하, O: 0.01%이하를 각각 포함하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 강재를 가공하여 제조된다. 또한, 상기 강재는 P: 0.03%이하, S: 0.035%이하, Cu: 0.3%이하를 더 포함할 수 있다.
이어서 설명되어질 내용은 이러한 표면경화 처리된 중공 샤프트에 이용되는 강재에 포함되는 각 합금 성분의 역할 및 그 함량 조성비에 관한 것이다.
탄소(C)는 강도를 부여하기 위하여 첨가된다. 탄소는 침입형 기지강화 원소로서, Cr(크로뮴) 등의 원소와 결합하여 탄화물을 형성함으로써 강도와 경도 등을 향상시킨다.
본 발명의 실시예에서 탄소(C)는 전체 중량의 0.42~0.50%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일 탄소 함량이 0.42% 미만일 경우 강도 확보가 불충분하며, 함량이 증가할수록 강도가 상승하나 0.5%를 초과하면, 가공 및 성형성에 불리하게 된다.
실리콘( Si )은 탈산제 역할을 하며, 열처리후 강도의 안정화를 높이는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서 실리콘은 전체 중량의 0.15%~0.35%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 상기Si(실리콘)의 함량이 약 0.15 중량% 미만일 경우, 탈산제의 효과가 거의 없으며, 반면에 상기 Si(실리콘)의 함량이 약 0.35 중량% 초과일 경우, 기지의 고용강화 효과가 지나치게 증가하여 성형성 및 침탄성 등을 저하시키는 문제가 있다.
망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도 확보에 효과적인 원소이다.
본 발명의 실시예에서 망간은 전체 중량의 0.1%~0.5%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 망간이 0.1% 미만으로 첨가될 경우, 망간 첨가에 따른 경화능 향상 효과가 불충분하고, 반대로 방간이 0.5%를 초과하여 첨가될 경우 입계산화가 발생하고, 합금강의 기계적 물성이 저하되는 문제가 있다.
크롬( Cr )은 강재의 소입성을 개선하고, 경화능을 향상시키며, 합금강의 조직을 미세화하고, 열처리에 의한 구상화하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서 크롬은 전체 중량의 0.2%~0.6%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 크롬이 0.2% 미만일 경우, 소입성과 경화능이 제한될 수 있으며, 조직의 충분한 미세화 및 구상화를 얻을 수 없는 문제가 있다. 크롬의 함량이 증가할수록 강도가 상승하나, 크롬의 함량이 0.6% 초과일 경우, 함량 증가에 따라 인성이 감소하는 문제가 있다.
몰리브데넘( Mo )은 강재의 소입성을 개선하고, 경화능 및 인성을 향상 시키며, 취성 저항성을 부여하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서 몰리브데넘은 전체 중량의 0.4%~0.8%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 몰리브데넘이 0.4%미만으로 첨가될 경우, 강재의 경화능 및 인성을 충분히 확보할 수 없고, 반대로 0.8%를 초과하여 첨가될 경우 편석에 의해 내구성이 저하되는 문제가 있다.
니켈( Ni )은 강재의 결정립을 미세화하고, 고용강화 및 저온에서 충격에 대한 인성 및 경화능 향상의 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서 니켈은 전체 중량의 0.1%~0.5%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 니켈이 0.1% 미만으로 첨가될 경우, 결정립 미세화 및 고용강화에 있어서 충분한 효과를 얻기 어렵고, 반대로 0.5%를 초과하여 첨가될 경우 함량증가에 따른 효과가 미미하여, 비용대비 효과가 적은 문제가 있다.
니오비움(Nb)은 강재의 결정립 미세화에 탁월한 효과가 있어 강도 및 인성 향상의 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서 니오비움은 전체 중량의 0.01%~0.05%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 니오비움이 0.01%미만으로 첨가될 경우, 결정립 미세화에 대한 충분한 효과를 얻기 어렵고, 반대로 0.05%를 초과하여 첨가될 경우 조대 석출물 생성으로 인한 내구성 저하의 문제가 있다.
알루미늄(Al)은 탈산제로 사용되나, 다량으로 첨가될 경우 알루미늄계 산화물로 인해 피로수명이 악화되는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 전체 중량의 0.1%이하(0% 제외)로 그 첨가량을 제한하는 것이 바람직하다.
산소(O)는 강재내에서 불순물 생성을 증가시켜 접촉피로로 인한 열화의 문제가 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 전체 중량의 0.01%이하(0% 제외)로 그 첨가량을 제한하는 것이 바람직하다.
또한, 인(P)은 강의 제조시 불가피하게 첨가되는 원소로 결정립계의 편석을 유도하여 합금강의 인성을 저하시키는 문제가 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 전체 중량의 0.03%이하(0% 제외)로 그 첨가량을 제한하는 것이 바람직하다.
황(S) 또한 불순물 원소로, 강재의 충격강도 확보 및 피삭성을 향상시키는 효과가 있다. 다만, 과다 첨가시 조대한 개재물을 증가시켜 피로수명을 저하시키는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 전체 중량의 0.035%이하(0% 제외)로 그 첨가량을 제한하는 것이 바람직하다.
구리(Cu)는 강재의 경화능 향상의 효과가 있으나, 과다할 경우 고용한도 초과로 인해 함량증가에 따른 효과가 미미하여, 비용대비 효과가 적은 문제가 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 전체 중량의 0.3%이하(0% 제외)로 첨가량을 제한하는 것이 바람직하다.
상술한 합금원소들이 제시된 함량 조성비로 포함되고, 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강재가 단조등의 가공을 통해 등속조인트 외륜(100) 부품의 형상으로 성형된다.
이렇게 성형된 등속조인트 외륜(100)부품은 외측표면에 대한 고주파 열처리가 이루어짐에 따라 표 2를 참고하면, 종래에 비해 인성 및 충격치가 약 10% 향상된 등속조인트 외륜(100)을 제조할 수 있다는 것을 확인 하였다.
또한, 본 발명에서는 합금원소의 조성비 및 부품 즉, 스플라인축(120)의 직경에 따라 최적의 열처리 조건을 확보하기 위해, 새로운 파라미터로 하기 수학식 1과 같이, 경화깊이지수(HDP)를 도출하였고, 본 발명에서 제안하는 파라미터 HDP값에 따라 경화깊이가 달라지고, 경화깊이는 결국 비틀림 강도에 비례하므로, 경화깊이지수(HDP)값은 고주파 열처리시 최적의 주파수 및 출력을 조정하는 기준이 될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016124279747-pat00003
이때, POWER, FREQUENCY는 각각 열처리를 위한 고주파 전류의 출력 및 주파수를 의미하고, DIAMETER은 부품 즉 스플라인축(120)의 직경을 의미한다. 또한, 본 발명의 합금원소중 경화깊이에 영향을 미치는 C,Cr,Mo의 중량%로 본 파라미터가 정의될 수 있다.
따라서, 하기 표 1처럼 C,Cr,Mo의 성분비와 부품의 치수 및 코일에 흐르는 고주파 전류의 출력 및 주파수를 통해 상기 수학식 1에 따라 상기 HDP값을 도출할 수 있다. 표 1에서는 C,Cr,Mo을 제외한 본 발명에서의 나머지 합금원소들의 함량은 상술한 범위를 만족하도록 설정하였다. 이때, 5내지 8의 범위 내에서 최적의 주파수와 출력을 찾을 수 있다. HDP값이 5미만인 경우는 경화깊이가 충분하지 못해 비틀림 평가시 충분한 피로수명을 확보할 수 없고, HDP값이 8을 초과하는 경우 표면경화깊이에 비해 피로수명의 개선효과가 미미하기 때문이다.
즉, 상기 성분조성을 만족하는 범위 내에서, 부품의 치수에 따라 열처리를 위한 주파수 및 출력을 조정할 수 있고, 이때, 본 발명에서 제안하는 HDP값을 만족하는 범위 내에서 고주파열처리 조건을 최적화함으로써 품질사전관리가 이루어지고, 불량을 사전에 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
하기 표 3은 상술한 조건의 강재로 제조된 등속조인트 외륜(100) 부품을 열처리하여 내구성을 평가한 것이다. 이에 따라 상기 HDP값은 5~8의 범위에서 열처리 하는 것이 가장 우수한 내구성을 확보할 수 있음을 확인하였다.
따라서, 상기 조건의 강재로 제조된 등속조인트 외륜(100) 부품에 대해, 각 합금원소의 조성비 및 스플라인축(120)의 직경에 따라 상기 HDP값이 5~8의 범위 내에서 고주파전류에 대한 최적의 출력 및 주파수를 선정하여 열처리를 진행함으로써 표면경화깊이를 향상시킬수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분리된 코일로 열처리시 목부(130)의 경화깊이를 향상시킬수 있음을 개략적으로 보여주는 도면으로, 파선1은 기존재에 대해 일체형 코일로 열처리를 한경우의 표면경화깊이를 보여주며, 이경우 목부(130)위의 최대 경화깊이는 3mm였다.
본 발명의 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 강재로 등속조인트 외륜(100) 부품을 가공하고, 스플라인축(120)을 감싸는 코일에 의해 고주파 열처리를 할 수 있으며, 특히 상기 코일을 스플라인축(120)의 길이방향으로 각각 분리된 2이상의 코일에 의해 서로 다른 조건으로 고주파전류를 흘려보냄으로써 도 1에서 확인했듯이 응력집중부위인 목부(130)에 대해 파선 3과 같이, 표면경화깊이를 최대 6mm까지 더욱 증대시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트 외륜(100)의 열처리 방법을 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고내구성 등속조인트 외륜(100)의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2 및 도 4를 참고하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 고내구성 등속조인트 외륜(100)의 제조방법은 고주파 경화 강재를 이용하여 등속조인트 외륜(100)을 성형하는 단계(S100), 상기 성형된 등속조인트 외륜(100)을 고주파 열처리 하는 단계(S200)를 포함하여 구성될 수 있다.
(S100)단계에서 고주파 경화 강재의 바람직한 조성은, 중량%로(이하 중량%를 의미한다), C: 0.42~0.50%, Si: 0.15~0.35%, Mn: 0.1~0.5%, Cr: 0.2~0.6%, Mo: 0.4~0.8%, Ni:0.1~0.5, Nb: 0.01~0.05%, Al: 0.1%이하, O: 0.01%이하를 각각 포함하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 강재를 가공하여 제조된다. 또한, 상기 강재는 P: 0.03%이하, S: 0.035%이하, Cu: 0.3%이하를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 조성을 갖는 고주파 경화 강재를 이용하여, 고내구성 등속조인트 외륜(100) 부품을 가공(예: 단조)하여 목표하는 형상의 등속조인트 외륜(100) 소재를 마련한다. 여기서, 등속조인트 외륜(100) 부품 가공에 대한 내용은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있으므로, 불필요한 설명은 생략한다.
(S200)단계에서는 상기 고주파 열처리 단계는 상기 등속조인트의 스플라인축(120)을 감싸는 형태의 코일에 의해 이루어질 수 있고, 특히 상기 코일은 상기 스플라인축(120)의 길이방향으로 각각 분리된 2이상의 코일을 통해 응력집중부인 목부(130)위를 감싸는 하부코일(210)에 대해서는 상부 코일과 서로 다른 조건의 전류를 흘려보냄으로써 목부(130)위의 표면경화깊이를 약 6mm까지 확보할 수 있어, 고내구성의 등속조인트 외륜(100)을 제조할 수 있다.
이때, 상부 코일 및 하부코일(210)에 흘려 보낼 고주파 전류의 최적의 주파수 및 출력은 상술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 표면경화지수(HDP)값이 5~8인 범위내에서의 각 합금성분의 조성 및 코일 내부에 배치될 스플라인 축의 직경에 따라 도출해 낼 수 있다.
표 3에서는 상술한 조건을 갖는 강재에 대해 표면경화지수(HDP)값이 5~8인 범위내에서 최적의 주파수 및 출력을 조정하여 실시예1~실시예4를 제조한후 내구성 평가를 실시하여 기존재에 비해 우수한 내구 효과를 얻을 수 있음을 확인하였고, 비교예 1~ 비교예9에서는 상술한 본 발명에서의 성분 범위를 벗어나거나, 본 발명에서 제안한 표면경화지수(HDP)값이 5~8을 벗어나는 범위에서는 내구성이 기존재에 비해 개선효과가 없음을 확인하였다.
이상과 같은 방법으로 목부(130)위를 감싸는 하부코일(210)에 대해 최적의 출력 및 주파수를 선택함으로써 목부(130)위의 표면경화깊이를 향상시킬 수 있음을 확인 하였다.
주파수(kHz) 외경(mm) 출력(kW) C(wt%) Cr(wt%) Mo(wt%) HDP 경화깊이(mm)
10 30 120 0.53 0.15 0 3.28 3.5~3.8
10 20 100 0.53 0.15 0 4.10 4.0~4.4
10 30 120 0.45 0.4 0.4 4.28 4.0~4.4
10 20 120 0.53 0.15 0 4.92 4.4~4.8
8 30 120 0.45 0.4 0.5 5.10 5.2~5.6
10 20 100 0.45 0.4 0.4 5.36 5.2~5.6
10 20 120 0.45 0.4 0.4 6.43 6.1~6.5
10 20 100 0.45 0.4 1.0 7.41 7.0~7.4
8 20 140 0.45 0.4 0.4 8.38 7.9~8.2
구분 화학성분(wt%) 기계적 성질
C Si Mn Cr Mo Ni Nb Al 인장강도(MPa) 신율
(%)		 충격치(J)
기존재 0.53 0.20 0.8 0.2 - - - - 760 26 55
본발명 0.45 0.20 0.3 0.4 0.6 0.3 0.03 0.02 765 29 61
구분 화학성분(wt%) 열처리 내구성평가
C Si Mn Cr Mo Ni Nb Al 주파수 출력 HDP 피로수명
기존재 0.53 0.20 0.8 0.2 - - - - 10 100 4.19 50만회
실시예1 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 0.03 0.02 10 100 5.36 54만회
실시예 2 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 0.03 0.02 10 120 6.43 59만회
실시예 3 0.45 0.20 0.3 0.4 0.6 0.3 0.03 0.02 10 100 5.36 55만회
실시예 4 0.45 0.20 0.3 0.4 0.6 0.3 0.03 0.02 8 100 6.04 59만회
비교예1 0.52 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 0.03 0.02 10 100 5.82 -
비교예 2 0.45 0.20 0.3 0.8 0.4 0.3 0.03 0.02 10 100 6.09 50만회
비교예 3 0.45 0.20 0.3 0.4 0.2 0.3 0.03 0.02 10 100 4.67 41만회
비교예 4 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 - 0.03 0.02 10 100 5.36 49만회
비교예 5 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 - 0.02 10 100 5.36 50만회
비교예 6 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 0.03 0.2 10 100 5.36 48만회
비교예 7 0.45 0.20 0.3 0.4 1.0 0.3 0.03 0.02 10 100 7.41 50만회
비교예 8 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 0.03 0.02 10 90 4.82 48만회
비교예 9 0.45 0.20 0.3 0.4 0.4 0.3 0.03 0.02 8 140 8.38 50만회
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 (이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예 일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100: 등속조인트 외륜
110: 헤드부
120; 스플라인축
130: 목부
200: 코일
210: 하부코일
220: 상부코일

Claims (10)

  1. 중량%로, C: 0.42~0.50%, Si: 0.15~0.35%, Mn: 0.1~0.5%, Cr: 0.2~0.6%, Mo: 0.4~0.8%, Ni:0.1~0.5, Nb: 0.01~0.05%, Al: 0 초과 0.1%이하, O: 0 초과 0.01%이하를 각각 포함하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 강재를 이용하여 가공되며,
    외측 표면에 대한 고주파 열처리가 이루어져, 표면경도가 증대된 것을 특징으로 하고,
    상기 고주파 열처리를 위한 주파수 및 출력은 하기 수학식 1에 의한 HDP값이 5~ 8이 되는 범위 내에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜.
    [수학식 1]
    Figure 112022073073750-pat00010

  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고주파 열처리는 상기 등속조인트의 스플라인축을 감싸는 형태의 코일에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 코일은 상기 스플라인축의 길이방향으로 각각 분리된 2이상의 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜.
  5. 삭제
  6. 고주파 경화 강재를 이용하여 등속조인트 외륜을 성형하는 단계;
    상기 성형된 등속조인트 외륜을 고주파 열처리 하는 단계;를 포함하고,
    상기 고주파 열처리를 위한 주파수 및 출력은 하기 수학식 1에 의한 HDP값이 5~8이 되는 범위 내에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜의 제조방법.
    [수학식 1]
    Figure 112022073073750-pat00011

  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고주파 경화 강재는, 중량%로, C: 0.42~0.50%, Si: 0.15~0.35%, Mn: 0.1~0.5%, Cr: 0.2~0.6%, Mo: 0.4~0.8%, Ni:0.1~0.5, Nb: 0.01~0.05%, Al: 0 초과 0.1%이하, O: 0 초과 0.01%이하를 각각 포함하고, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 고주파 열처리 단계는 상기 등속조인트의 스플라인축을 감싸는 형태의 코일에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 코일은 상기 스플라인축의 길이방향으로 각각 분리된 2이상의 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내구성 등속조인트 외륜의 제조방법.
  10. 삭제
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