KR102496729B1 - 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치 - Google Patents

등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102496729B1
KR102496729B1 KR1020210055920A KR20210055920A KR102496729B1 KR 102496729 B1 KR102496729 B1 KR 102496729B1 KR 1020210055920 A KR1020210055920 A KR 1020210055920A KR 20210055920 A KR20210055920 A KR 20210055920A KR 102496729 B1 KR102496729 B1 KR 102496729B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inner ring
constant velocity
velocity joint
heat treatment
induction heating
Prior art date
Application number
KR1020210055920A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220148614A (ko
Inventor
임현호
반원규
박정률
김효진
Original Assignee
서한산업(주)
한국프랜지공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서한산업(주), 한국프랜지공업 주식회사 filed Critical 서한산업(주)
Priority to KR1020210055920A priority Critical patent/KR102496729B1/ko
Publication of KR20220148614A publication Critical patent/KR20220148614A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102496729B1 publication Critical patent/KR102496729B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/60—Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22303—Details of ball cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22309—Details of grooves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 등속조인트용 내륜을 회전체에 배치하여 회전시키는 제1단계; 고주파 유도가열장치의 히터 내부에 상기 내륜이 배치되는 제2단계; 상기 내륜의 회전상태를 유지하면서 상기 유도가열 코일로 상기 내륜을 가열하는 제3단계; 상기 내륜의 회전상태를 유지하면서 상기 내륜 주변에 배치된 냉각부를 통하여 상기 내륜을 냉각시키는 제4단계; 및 상기 내륜의 회전을 중지하는 제5단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법을 제공한다.

Description

등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치{A manufacturing method of an inner race of constant velocity joint and the inner race of constant velocity joint manufactured by the method and a heat treatment device of the an inner race of constant velocity joint}
본 발명은 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 등속조인트용 내륜의 제조방법을 개선한 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치에 대한 것이다.
일반적으로, 등속조인트(Tripod Constant Velocity Joint)는 엔진 측의 회전동력이 전달되는 샤프트에 결합되어 회전되며, 외측 그루브가 형성되어 있는 외륜과, 외륜의 내부에 설치되며 내측 그루브가 형성되어 있는 내륜과, 외륜의 회전동력을 내륜에 전달하기 위한 다수개의 볼들과, 볼을 지지하기 위한 케이지를 포함하여 구성된다.
이러한 등속조인트는 주동축과 피동축이 서로 꺾이도록 절각되는 경우, 외륜 내부에서 내륜과 케이지 사이에서 상대 회동이 발생하게 된다.
따라서, 내륜의 내측 그루브와 외륜의 외측 그루브 사이에서 볼이 구름운동하며 마찰에 의한 마모가 이루어지는데, 이로 인해 주동축과 피동축의 동력 전달과정에서 변형이나 파손이 발생할 수 있다.
따라서, 등속조인트 내부 구성의 변형이나 파손을 보완하기 위해서는 저탄소 합금강의 내륜을 제작한 후, 복수개의 내륜을 하나의 챔버에 저장하여 침탄 열처리 공정을 통해 내마모 성능 및 강도 또는 경도를 향상시켜 제품화하고 있다.
그러나, 침탄 열처리 공정을 수행한 내륜은 내경에 마련된 세레이션의 열변형 등으로 피동축에 조립 시 유격량이 작아져 조립불능이 발생하거나, 또는 조립 과정에서 어느 하나가 파손되는 등의 문제점이 발생하고 있다.
1. 한국등록특허 제10-1836610호
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 고주파 유도가열을 통해 내륜의 외부 표면을 부분적으로 열처리 할 수 있도록 제조방법을 개선함으로써, 필요한 부분에 한하여 선택적으로 열처리를 수행할 수 있고, 불필요한 부분의 열처리는 회피하여 열 변형을 방지할 수 있는 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치를 제공하는데 목적이 있다.
게다가, 본 발명은 등속조인트용 내륜을 중탄소 합금강으로 제조함으로써 저탄소 합금강으로 제조한 후 침탄 열처리 공정이 수반되어야 하는 번거로움을 해소할 수 있는 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 등속조인트용 내륜을 회전체에 배치하여 회전시키는 제1단계; 고주파 유도가열장치의 히터 내부에 상기 내륜이 배치되는 제2단계; 상기 내륜의 회전상태를 유지하면서 상기 유도가열 코일로 상기 내륜을 가열하는 제3단계; 상기 내륜의 회전상태를 유지하면서 상기 내륜 주변에 배치된 냉각부를 통하여 상기 내륜을 냉각시키는 제4단계; 및 상기 내륜의 회전을 중지하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법을 제공한다.
상기 제2단계는 상기 회전체가 상승하면서 상기 히터 내부에 상기 내륜이 배치되고, 상기 제4단계는 상기 내륜에 냉각수가 공급되기 전 또는 냉각수 공급과 동시에 상기 내륜이 유도가열 코일 내부에서 외부 방향으로 적어도 일부 벗어나도록 상기 회전체가 설정 거리 하강하는 제4-1단계를 포함할 수 있다.
상기 제3단계 또는 제4단계는 상기 내륜의 내주면에 마련된 세레이션 영역을 제외하고, 상기 내륜의 외부 표면으로부터 0.8~1.5mm 범위 깊이까지 열처리가 이루어질 수 있다.
상기 제3단계 또는 제4단계를 통해 열처리된 영역은 상기 내륜의 외부 표면 경도가 HRC 58-63 범위로 형성되고, 상기 내륜의 외부 표면으로부터 적어도 1.5mm 깊이까지 경도 HV 540 이상을 유지할 수 있다.
상기 제3단계는 상기 고주파 유도가열장치를 통하여, 64~68KW 범위의 출력으로 1.2~1.8초 범위로 가열될 수 있다.
상기 제3단계는 입력 전류가 134~137.5A 범위이고, 양극 전류가 7.5~7.9A 범위이며, 양극 전압이 10.4~10.9kV 범위로 이루어질 수 있다.
상기 제4단계는 상기 냉각부를 통하여, 5.6~7.8초 범위로 상기 내륜을 냉각시킬 수 있다.
상기 내륜은 중탄소강(S50C~S55C)을 포함하되, C: 0.52~0.58 중량%, Si: 0.15~0.35 중량%, Mn: 0.60~0.90 중량%, P: 0.030 중량% 이하(0 초과), S: 0.035 중량% 이하(0 초과), Cu: 0.30 중량% 이하(0 초과), Ni: 0.20 중량% 이하(0 초과), Cr: 0.20 중량% 이하(0 초과), 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 제3단계 및 제4단계를 통하여 상기 내륜의 내부 표면에 열처리되지 않은 세레이션 영역은 펄라이트와 페라이트 조직을 포함하고, 상기 내륜의 외부 표면이 열처리된 영역은 마르텐사이트와 펄라이트 허용하는 조직을 포함하도록 변태(變態)될 수 있다.
또한, 본 발명은 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항에 기재된 등속조인트용 내륜의 제조방법을 통해서 제조되는 등속조인트용 내륜을 제공한다.
또한, 본 발명은 등속조인트용 내륜을 공급 및 반출하는 이재기; 상기 내륜이 공급되어 회전 가능하도록 거치되는 회전체; 상기 내륜의 외부 표면을 가열하는 고주파 유도가열장치; 상기 회전체를 고주파 유도가열장치 방향으로 이동시켜 상기 내륜을 고주파 유도가열장치의 히터 내부에 선택적으로 위치시키는 승강수단; 및 상기 내륜의 외부 표면을 냉각시키는 냉각부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치를 제공한다.
상기 회전체는 상기 내륜이 장착되는 거치대와, 상기 거치대를 회전시키는 기어부와, 상기 기어부에 회전력을 전달하는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 냉각부는 상기 고주파 유도가열장치의 히터 하부에 배치되어 냉각수를 중심방향을 향해 토출하는 토출구가 복수개 마련된 몸체와, 상기 몸체를 상기 고주파 유도가열장치와 회전체 사이에 고정시키는 고정부재와, 상기 몸체 내부로 냉각수를 공급하는 적어도 하나 이상의 냉각수 노즐을 포함할 수 있다.
상기 승강수단은 가열이 완료된 후 냉각이 시작되는 시점에서, 상기 히터 내부에 위치한 상기 내륜이 상기 몸체 내부에 위치하도록 일부 하강시킬 수 있다.
상기 고주파 유도가열장치는 내부에 냉각수를 공급하는 냉각모듈을 포함할 수 있다.
상기 고주파 유도가열장치는 상기 내륜의 외부 표면으로부터 0.8~1.5mm 범위 깊이까지 열처리 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 트러니언 및 트러니언의 열처리 장치는,
첫째, 내륜의 외부 표면만을 선택적으로 열처리 할 수 있기 때문에 세레이션과 같은 불필요한 부분이 열처리로 인해 변형이 생기는 것을 방지할 수 있고,
둘째, 세레이션의 열처리에 의한 열변형이 방지되어, 피동축(샤프트)과의 유격에 의한 래쉬 또는 과다 압입에 의한 내륜의 손상 및 조립 불량을 방지하여 품질 문제를 개선할 수 있으며,
셋째, 열처리에 의한 열변형이 없어 세레이션 형상 제작을 위한 브로칭 툴이 단순화되고 선행 공정이 줄어들어 제조 원가를 절감할 수 있고,
넷째, 침탄 열처리 공정과 달리 고주파 유도가열을 통해 열처리를 함으로써 설정 영역(깊이)까지 경도가 일정 범위를 유지할 수 있으며,
다섯째, 침탄 열처리 공정에서 불량 발생 시 챔버 내 다량의 내륜을 전수 폐기해야 하는 것과 달리, 고주파 유도가열을 통한 열처리 후에 각 내륜을 개별적으로 또는 사전검사가 이루어지므로 불량률을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 등속조인트를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 등속조인트용 내륜을 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 등속조인트용 내륜의 정면을 도시하는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트용 내륜의 열처리 장치를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 등속조인트용 내륜의 열처리 장치를 통해 내륜을 냉각하는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 5에 나타낸 등속조인트용 내륜의 열처리 장치를 정면에서 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 5에 나타낸 등속조인트용 내륜의 열처리 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 등속조인트용 내륜의 제조방법을 도시하는 플로우차트이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트용 내륜이 열처리 된 영역과 열처리가 되지 않은 영역을 침탄 열처리로 제조된 내륜과 비교한 참고도이다.
도 11은 도 10(a)에서 고주파 유도가열장치를 통해 부분 열처리가 이루어진 내륜의 표면에 경화된 부분의 조직을 확대하여 도시하는 참고도이다.
도 12는 도 9에 나타낸 등속조인트용 내륜의 제조방법과, 종래 침탄 열처리를 통해 열처리 방법 대비 열에 의한 변형량을 도시하는 그래프이다.
도 13은 도 9에 나타낸 등속조인트용 내륜의 제조방법과, 종래 침탄 열처리를 통해 열처리 방법 대비 표면으로부터 깊이 별 경도(HV)를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 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 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트용 내륜이 장착된 등속조인트의 구조에 대해서 먼저 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 등속조인트(1)는 엔진 측의 회전동력이 전달되는 샤프트(미도시)에 결합되어 회전되며, 외측 그루브(11)가 형성되어 있는 외륜(10)과, 외륜(10)의 내부에 설치되며 내측 그루브(21)가 형성되어 있는 내륜(20)과, 외륜(10)의 회전 동력을 내륜(20)에 전달하기 위한 다수개의 볼(30)들과, 볼(30)을 지지하기 위한 케이지(40)를 포함한다. 이러한 등속조인트(1)는 휠 측에 인접하게 배치되는 아웃보드 조인트(outboard joint) 일 수 있다.
엔진으로부터 생성된 회전력은 구동 샤프트를 통해 전달되며, 구동 샤프트의 단부에는 내륜(20)이 결합된다. 내륜(20)의 내경부에는 스플라인(또는, 세레이션, 22) 치형이 마련되고, 샤프트의 외경에는 이에 대응하도록 치합되는 스플라인(또는, 세레이션) 치형이 성형된다.
내륜(20)은 케이지(40) 내부에 결합되고, 케이지(40)의 윈도우(41) 내부에 배치된 볼(30)은 내측 그루브(21)와 외측 그루브(11) 사이에서 케이지(40)에 의해 지지되면서 이동 가능하도록 배치된다. 따라서, 구동 샤프트가 회전하면 내륜(20), 볼(30), 외륜(10)에 순차적으로 동력이 전달되면서 등속조인트(1)가 회전하게 된다. 등속조인트(1)의 회전력은 구동 휠 측으로 전달될 수 있다.
이때, 내륜(20)의 내측 그루브(21)와 저널부(23) 및 외측 그루브(11)는 열처리를 통하여 강도 및 경도가 증가된다. 예컨대, 내륜(20)은 기계 구조용 탄소 강재인 S50C~S55C를 기준 소재로 사용하며, 열처리를 통하여 경도 HRC 58~63을 구현할 수 있다. 열처리에 따른 등속조인트용 내륜의 제조방법은 후기하며, 등속조인트용 내륜(20)은 후기할 제조방법을 통해서 제조될 수 있다.
이하에서는, 등속조인트용 내륜의 열처리장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트용 내륜의 열처리장치(100)는 이재기(110)와, 회전체(120)와, 고주파 유도가열장치(130)와, 승강수단(140) 및 냉각부(150)를 포함한다.
이재기(110)는 내륜(20)을 파지하여 회전체(120) 상에 장착하거나, 열처리가 완료된 내륜(20)을 회전체(120)로부터 탈거하여 반출하는 예컨대 로봇 암을 구성한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 이재기(110)는 회전체(120) 상에 결합되는 내륜의 위치 정렬 기능을 수반할 수 있고, 열처리가 완료된 내륜을 용도별로 분류하여 반출할 수도 있다.
회전체(120)는 거치대(121)와, 기어부(122) 및 구동부(123)를 포함한다.
기어부(122)는 모터와 같은 구동부(123)와 연결되어 회전하는 주동기어(122a)와, 주동기어(122a)와 치합하여 회전하는 종동기어(122b)로 이루어질 수 있고, 거치대(121) 상에는 내륜이 장착되며, 거치대(121)는 종동기어(122b)의 상부에 배치될 수 있다.
회전체(120)는 주동기어(122a) 없이 구동부(123)와 종동기어(122b)가 직접적으로 연결되는 구조를 취할 수도 있다.
거치대(121)는 이재기(110)가 내륜을 거치하는 영역으로써, 열처리 과정에서 내륜과 종동기어 사이에 소정의 거리를 제공하면서 열 전달이 발생하는 것을 최소화하는 기능을 겸비할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 거치대(121)는 내륜의 내주면에 마련된 세레이션에 대응하는 형상의 세레이션 구조가 마련될 수 있다.
이러한 회전체(120)는 고주파 유도가열장치(130)가 내륜을 열처리하는 과정에서 히터(131)와 내륜 사이에 균일한 온도 범위가 유지되면서 열처리가 이루어지도록 내륜을 회전시킬 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 등속조인트용 내륜의 열처리 장치(100)는 회전체(120)와 고주파 유도가열장치(130) 사이에 배치되어 내륜이 히터(131) 내부에서 정 중앙에 위치할 수 있도록 정렬하는 얼라인부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 얼라인부는 내륜과 히터(131)를 동시 촬영하는 이미지 센서를 구비하고, 촬영된 이미지와 내륜이 정위치에 배치된 상태의 이미지를 비교하여 내륜의 정렬을 도모할 수 있다. 이때, 내륜의 정렬은 승강수단(140)을 통해서 구현할 수 있다.
고주파 유도가열장치(130)는 히터(131) 및 냉각모듈(132)을 포함하고, 히터(131)는 내륜의 외부 표면을 가열하여 열처리 할 수 있다. 히터(131)는 고주파 전류가 인가된 코일 형상으로 이루어지고, 내부에 피가열물인 내륜이 소정의 간격을 두고 배치되어 내륜의 표면 주변에서 와전류가 발생하면서 손실열에 의해 가열이 이루어질 수 있다.
냉각모듈(132)은 고주파 유도가열장치(130)의 내부 및 히터(131) 내부에 냉각수를 선택적으로 공급할 수 있다.
승강수단(140)은 회전체(120)를 상승 또는 하강시킬 수 있고, 추가적으로 수평방향을 따라서 수평 이동을 제공할 수도 있다.
즉, 승강수단(140)은 회전체(120)를 승강시켜, 가열 시 내륜을 히터(131) 내부에 위치시키거나, 또는 냉각 시 내륜을 히터(131) 내부로부터 하강시킬 수 있다. 승강수단(140)의 구동은 모터나 유공압 실린더를 이용하여 구현이 가능하며, 본 실시예에서는 모터의 구동에 따라 회전체(120)를 승강시키는 구조를 일 예로써 설명한다.
냉각부(150)는 내륜 주변에 냉각수를 공급하여 내륜이 가열된 상태를 냉각할 수 있다. 냉각부(150)는 몸체(151)와, 고정부재(152) 및 냉각수 노즐(153)을 포함한다.
몸체(151)는 고정부재(152)를 통해 히터(131) 하부에 고정된다. 몸체(151)는 중공의 원통형 관 형상을 가지며, 내주면에는 냉각수가 토출되는 복수개의 토출구(151a)가 형성된다. 토출구(151a)는 몸체(151)의 내주면에서 내륜의 높이 및 둘레를 따라서 등 간격으로 복수개 마련될 수 있다. 또는, 토출구(151a)는 내륜의 높이 및 외주면 둘레를 등 간격으로 분할한 간격에 대응하여 냉각수를 토출할 수 있도록 간격이나 각도가 설정될 수 있다.
고정부재(152)는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치(100) 상에서 몸체(151)를 히터(131) 하부에 인접하게 고정시키며, 내륜의 하부에 몸체(151)를 고정시킬 수 있는 구조라면 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 고정부재(152)는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치(100) 하부에서 냉각수가 저장되는 냉각수 탱크(미도시)의 측벽에 일 단부가 클램프(미도시)로 고정되면서 타 단부에 몸체(151)를 고정시킬 수 있다.
냉각수 노즐(153)은 몸체(151)의 내부 토출구(151a)를 통해서 냉각수가 균일하게 토출되도록 몸체(151)에 연결될 수 있다. 예컨대, 냉각수 노즐(153)은 몸체(151)의 네 방향에서 연결되어 냉각수를 공급하며, 이들 냉각수 노즐(153)의 네 방향은 서로 등각으로 이루어질 수 있다. 물론, 냉각수 노즐(153)의 지름과 몸체의 토출구(151a) 지름 및 개수에 따라서 냉각수 노즐(153)은 하나로 연결될 수도 있고, 보다 바람직하게는 적어도 둘 이상의 복수개가 구비된다.
이러한 구성을 통해서, 본 발명의 등속조인트용 내륜의 열처리 장치(100)는 고주파 유도가열장치(130)를 통하여 내륜의 외부 표면으로부터 약 0.8~1.5mm 범위 깊이까지 열처리를 수행할 수 있다. 보다 바람직하게는 전경화가 없는 상태에서 내륜의 외부 표면으로부터 0.9~11mm 범위 깊이에 열처리가 이루어질 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시에에 따른 등속조인트용 내륜의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다. 이하, 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 등속조인트용 내륜의 제조방법(S100)은 제1단계(S110) 내지 제5단계(S150)를 포함한다. 등속조인트용 내륜의 제조방법(S100)은 등속조인트용 내륜의 열처리 방법에 관한다.
먼저, 제1단계(S110)는 내륜을 회전체에 거치하고, 회전시키는 단계이다. 여기서 내륜은 전체 중량 대비 0.2~0.6 중량% 범위의 탄소를 함유하는 중탄소강으로 (S50C~S55C)으로 이루어질 수 있다. 이때, 내륜은 전체 중량 대비 C: 0.52~0.58 중량%, Si: 0.15~0.35 중량%, Mn: 0.60~0.90 중량%, P: 0.030 중량% 이하(0 초과), S: 0.035 중량% 이하(0 초과), 나머지 Fe를 포함하는 것이 바람직하며, 이때 기타 불가피한 불순물이 포함될 수 있다.
이는, 종래 저탄소강을 이용하여 내륜을 제조하고, 이후 침탄 열처리 공정을 통해 경도를 향상시키는 공법에 비하여 상대적으로 경도가 우수하고, 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 내륜은 경화능(硬化能, hardenability)을 향상시킬 수 있도록 경우에 따라서 내륜의 전체 중량 대비 Mn, Cr, Ni, Mo, B 합금 원소 중 적어도 어느 하나 또는 복수개를 추가적으로 첨가할 수 있다.
다음으로, 제2단계(S120)는 승강수단에 의해 회전체가 상승하면서 고주파 유도가열장치의 히터 내부에 내륜을 배치하는 단계이다.
도면에 도시하지는 않았지만, 승강수단을 통하여 내륜이 히터 내부까지 정위치에 배치되는 과정에서 내륜의 얼라인 단계(미도시)를 포함할 수 있다. 내륜의 얼라인 단계는 내륜과 히터 사이에 균일한 간격을 유지할 수 있도록 내륜의 위치를 조정하게 된다.
제3단계(S130)는 내륜의 외주면을 열처리하는 단계이다.
내륜의 외부 표면을 열처리하는 제3단계(S130)는 내륜의 내부에 형성된 세레이션(22)과 내륜의 전면(F) 및 후면(R)(도 3 참조)을 제외하고, 내륜의 내측 그루브 표면과, 내측 그루브 사이에 돌출된 저널의 외부 표면을 열처리 한다. 열처리는 고주파 유도가열 장치를 이용하여 부분적으로 열처리가 이루어진다.
즉, 제3단계(S130)는 세레이션의 영역을 열처리 하지 않는다. 예컨대, 세레이션 영역을 열처리하게 되면, 열처리 과정에서 변형이 발생하면서 후처리 과정을 거치거나, 변형의 발생을 예상하여 변형될 크기에 대응하여 전처리 과정을 거치는데, 세레이션 영역의 열처리를 제거함으로써 전처리 또는 후처리 과정을 삭제할 수 있어 제조비용 및 제조기간을 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한, 세레이션 영역이 열처리되는 경우, 세레이션 영역의 부피가 증가하면서 내륜 내부에 결합되는 샤프트와의 결합 과정에서 세레이션 또는 샤프트 중 어느 하나의 구성이 손상되거나 결합 불능이 발생할 수 있는데, 세레이션 영역의 열처리를 회피함으로써 이러한 불량률을 현저히 낮출 수 있다.
제3단계(S130)는 저널부와 내측 그루브의 외부 표면으로부터 약 1.0~2.0mm 범위 깊이까지 열처리가 이루어질 수 있다. 단, 열처리 단계에서 최대 깊이로 열처리가 이루어지더라도 세레이션 영역은 열처리가 되지 않도록 조절할 수 있다.
제3단계(S130)는 고주파 유도가열장치를 이용해서 64~68KW의 출력 범위로 약 1.1~1.8초 시간 범위로 가열이 이루어질 수 있다.
이때, 제3단계(S130)는 입력 전류가 134~137.5A 범위이고, 양극 전압이 10.4~10.9kV 범위이며, 양극 전류가 약 7.5~7.9A 범위로 이루어질 수 있다. 보다 바람직하게는 가열단계에서 저널부와 연결부를 동시 가열하는 경우 출력은 67.5kW, 가열시간은 1.4초, 입력전류는 135.0A, 양극 전압은 10.6kV, 양극 전류는 7.7A가 인가된다.
제3단계(S130)에서 가열이 완료되면, 제4단계(S140)인 냉각 단계가 이루어진다.
도면에 도시하지는 않았지만, 제3단계(S130)와 제4단계(S140) 사이에는 가열과 냉각 사이에서 자연 냉각이 이루어지는 지연단계가 더 포함될 수 있다.
제4단계(S140)는 제3단계(S130)가 끝남과 동시에 진행되는 것이 바람직하다.
이때, 제4단계(S140)는 냉각부를 통하여 내륜에 냉각수가 공급되면서 수냉식 냉각이 이루어진다. 냉각부는 내륜의 외주면 전 영역에 대해서 등각 또는 등 간격으로 냉각수를 분사하기 때문에 균일한 냉각이 이루어질 수 있다.
제4단계(S140)는 제4-1단계를 포함한다. 제4-1단계(S141)는 승강수단을 구동하여 내륜이 히터 내부에서 적어도 일부 벗어나도록 하강한다. 즉, 제4-1단계(S141)는 히터 내부에 위치한 내륜이 히터의 잔열에 의해 열처리기 지연되는 것을 방지할 수 있다. 또한 제4-1단계(S141)는 히터 내측에 내륜이 위치하고, 히터 내부에서 내륜이 일부 하강하는 시간 동안 지연이 발생하기 때문에 앞서 언급한 지연단계로 볼 수도 있다. 여기서, 지연단계 즉 제4-1단계(S141)는 약 0.05~0.15초 범위의 시간차를 제공하여 가열과 냉각 사이에 모드가 급격하게 전환되면서 발생되는 문제를 해결할 수 있고, 가장 바람직하게는 0.1초의 지연시간을 제공한다.
제4-1단계(S141)에서 내륜이 히터 내부에서 하강하는 거리는 적어도 내륜의 높이 또는 히터의 높이에 대응할 수 있고, 보다 바람직하게는 히터 내부로부터 내륜이 완전히 배출되는 거리일 수 있다. 또는, 제4-1단계(S141)에서 내륜이 히터 내부에서 하강하는 거리는 히터 내부의 중심에서 냉각부의 몸체 내부의 중심까지의 거리일 수 있다.
제4단계(S140)는 약 5.5~9.5초 범위에서 냉각수를 공급한다. 보다 바람직하게는 7초간 냉각수를 공급한다.
마지막으로, 제5단계(S150)는 회전체가 원위치로 하강하고, 회전체의 회전이 중지된다. 물론, 제4단계(S140)에서는 내륜의 회전이 지속적으로 이루어질 수 있다.
제5단계(S150)가 완료되면, 이재기를 통하여 열처리가 완료된 내륜을 반출하게 된다. 물론, 열처리 상태에 따라서, 또는 제5단계(S150) 완료 후, 다시 제2단계(S120) 내지 제5단계(S150)가 반복 수행될 수도 있다.
제3단계(S130) 및 제4단계(S140)가 완료되면, 저널부와 내측 그루브의 외부 표면 경도가 HRC 58~63에 도달할 수 있다.
도 10을 참조하면, 고주파 유도가열장치를 통한 부분 열처리와 침탄 열처리를 통한 전 영역 열처리를 확인할 수 있다.
도 10(a)는 고주파 유도가열장치를 통한 부분 열처리에 따른 내륜의 열처리 영역을 도시하고, 도 10(b)는 침탄 열처리에 따른 내륜의 열처리 영역을 도시한다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 부분 열처리 영역은 내륜의 내측 그루브와 저널 부분에 해당한다. 즉, 내륜의 외부 표면에만 열처리가 이루어져 세레이션 영역에는 열처리가 이루어지지 않은 것을 확인할 수 있다.
도 11에서는 도 10(a)에서 고주파 유도가열장치를 통해 부분 열처리가 이루어진 내륜의 표면에 경화된 부분의 조직을 확대하여 도시한다. 세부 조직을 관찰하기 위해서 5% 나이탈을 이용하여 적어도 일부 영역에 부식 공정이 이루어질 수 있다.
도 11의 F부분은 내륜의 내측 그루부에 해당하고, 반대쪽인 J부분은 세레이션의 골에 해당한다.
열처리가 이루어지면서 각각 F부분, G부분, H부분 및 J부분에는 서로 다른 조직이 관찰되는데, 내륜의 외부 표면인 경화된 부분은 마르텐사이트와 일부 펄라이트 허용하는 조직이 관찰되며, 경화가 되지 않은 심부(세레이션 영역 및 세레이션 인접영역)는 펄라이트와 페라이트 조직이 관찰되는 것을 확인할 수 있다. 이는 고주파 유도가열장치를 통해 내륜의 외부 표면 영역에만 부분적으로 열처리가 이루어진 것을 증명한다.
또한, 도 12를 참조하면, 침탄 열처리와 고주파 열처리 시, 변형량에 대한 차이를 확인할 수 있다.
즉, 도 12의 변형량을 살펴보면, 침탄 열처리를 한 소재A는 약 100㎛를 초과하였고, 소재B 역시 90㎛에 근접한 변형량을 나타냈으나, 고주파 열처리를 한 소재A는 약 4㎛의 변형량을 나타냈고, 소재B는 약 5㎛의 변형량을 나타내어, 고주파 열처리 공법이 침탄 열처리에 비하여 변형량이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. 게다가, 침탄 열처리 공법의 경우, 내륜 전체를 고온의 로 안에 복수개 저장하여 열처리가 이루어지기 때문에, 내륜 하나하나를 부분적으로 열처리하는 고주파 열처리 공법에 비하여 변형이 크게 발생하고, 이에 따른 불량률이 증가할 수 밖에 없는 것이다.
도 13을 참조하면, 고주파 유도가열장치를 이용한 열처리 방법은 내륜의 표면에서의 깊이가 약 1.5mm까지 HV540 이상을 유지하고 있는 반면에, 침탄 열처리를 이용한 방법은 표면에서의 경도는 고주파 유도가열장치를 이용한 열처리 방법과 유사하지만 표면에서 1mm 이상 깊이로 들어갈수록 경도가 약 HV400 중반까지 급속하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.
예컨대, 본 발명에서 열처리 공정을 통해 요구되는 최소 경도는 약 HV513 정도일 수 있다면, 종래 침탄 열처리를 이용한 방법으로는 표면으로부터 깊이 약 1.0mm 전후에서 변형이나 파손의 우려가 발생할 수 있는 것이다.
따라서, 고주파 유도가열장치를 이용한 본 발명의 열처리 방법이 종래 침탄 열처리 방법에 비하여 표면에 인접한 깊이 영역에서 상대적으로 높은 경도를 유지할 수 있고, 또한 침탄 열처리 후 연삭과 같은 후처리 공정이 필요치 않기 때문에 이에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 등속조인트용 내륜의 제조방법에 따르면, 내륜의 외부 표면만을 선택적으로 열처리 할 수 있기 때문에 세레이션과 같은 불필요한 부분이 열처리로 인해 변형이 생기는 것을 방지할 수 있고, 세레이션의 열처리에 의한 열변형이 방지되어, 피동축(샤프트)과의 유격에 의한 래쉬 또는 과다 압입에 의한 내륜의 손상 및 조립 불량을 방지하여 품질 문제를 개선할 수 있으며, 열처리에 의한 열변형이 없어 세레이션 형상 제작을 위한 브로칭 툴이 단순화되고 선행 공정이 줄어들어 제조 원가를 절감할 수 있고, 침탄 열처리 공정과 달리 고주파 유도가열을 통해 열처리를 함으로써 설정 영역(깊이)까지 경도가 일정 범위를 유지할 수 있으며, 침탄 열처리 공정에서 불량 발생 시 챔버 내 다량의 내륜을 전수 폐기해야 하는 것과 달리, 고주파 유도가열을 통한 열처리 후에 각 내륜을 개별적으로 또는 사전검사가 이루어지므로 불량률을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
10 : 등속조인트
100 : 트러니언
200 : 롤러 어셈블리
300 : 트러니언의 열처리 장치

Claims (16)

  1. 등속조인트용 내륜을 회전체에 배치하여 회전시키는 제1단계;
    상기 회전체가 상승하면서 고주파 유도가열장치의 히터 내부에 상기 내륜이 배치되는 제2단계;
    상기 내륜의 회전상태를 유지하면서 유도가열 코일로 상기 내륜을 가열하는 제3단계;
    상기 내륜의 회전상태를 유지하면서 상기 내륜 주변에 배치된 냉각부를 통하여 상기 내륜을 냉각시키는 제4단계; 및
    상기 내륜의 회전을 중지하는 제5단계; 를 포함하고,
    상기 제4단계는 상기 내륜에 냉각수가 공급되기 전 또는 냉각수 공급과 동시에 상기 내륜이 유도가열 코일 내부에서 외부 방향으로 적어도 일부 벗어나도록 상기 회전체가 설정 거리 하강하는 제4-1단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계 또는 제4단계는,
    상기 내륜의 내주면에 마련된 세레이션 영역을 제외하고, 상기 내륜의 외부 표면으로부터 0.8~1.5mm 범위 깊이까지 열처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3단계 또는 제4단계를 통해 열처리된 영역은,
    상기 내륜의 외부 표면 경도가 HRC 58-63 범위로 형성되고,
    상기 내륜의 외부 표면으로부터 적어도 1.5mm 깊이까지 경도 HV 540 이상을 유지하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 고주파 유도가열장치를 통하여,
    64~68KW 범위의 출력으로 1.2~1.8초 범위로 가열되는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계는,
    입력 전류가 134~137.5A 범위이고,
    양극 전류가 7.5~7.9A 범위이며,
    양극 전압이 10.4~10.9kV 범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4단계는,
    상기 냉각부를 통하여,
    5.6~7.8초 범위로 상기 내륜을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 내륜은 중탄소강(S50C~S55C)을 포함하되,
    C: 0.52~0.58 중량%, Si: 0.15~0.35 중량%, Mn: 0.60~0.90 중량%, P: 0.030 중량% 이하(0 초과), S: 0.035 중량% 이하(0 초과), Cu: 0.30 중량% 이하(0 초과), Ni: 0.20 중량% 이하(0 초과), Cr: 0.20 중량% 이하(0 초과), 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계 및 제4단계를 통하여,
    상기 내륜의 내부 표면에 열처리되지 않은 세레이션 영역은 펄라이트와 페라이트 조직을 포함하고,
    상기 내륜의 외부 표면이 열처리된 영역은 마르텐사이트와 펄라이트 허용하는 조직을 포함하도록 변태(變態)되는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 제조방법.
  10. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항에 기재된 등속조인트용 내륜의 제조방법을 통해서 제조되는 등속조인트용 내륜.
  11. 등속조인트용 내륜을 공급 및 반출하는 이재기;
    상기 내륜이 공급되어 회전 가능하도록 거치되는 회전체;
    상기 내륜의 외부 표면을 가열하는 고주파 유도가열장치;
    상기 회전체를 고주파 유도가열장치 방향으로 이동시켜 상기 내륜을 고주파 유도가열장치의 히터 내부에 선택적으로 위치시키는 승강수단; 및
    상기 내륜의 외부 표면을 냉각시키는 냉각부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 회전체는,
    상기 내륜이 장착되는 거치대와,
    상기 거치대를 회전시키는 기어부와,
    상기 기어부에 회전력을 전달하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 냉각부는,
    상기 고주파 유도가열장치의 히터 하부에 배치되어 냉각수를 중심방향을 향해 토출하는 토출구가 복수개 마련된 몸체와,
    상기 몸체를 상기 고주파 유도가열장치와 회전체 사이에 고정시키는 고정부재와,
    상기 몸체 내부로 냉각수를 공급하는 적어도 하나 이상의 냉각수 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 승강수단은,
    가열이 완료된 후 냉각이 시작되는 시점에서, 상기 히터 내부에 위치한 상기 내륜이 상기 몸체 내부에 위치하도록 일부 하강시키는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 고주파 유도가열장치는,
    내부에 냉각수를 공급하는 냉각모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 고주파 유도가열장치는,
    상기 내륜의 외부 표면으로부터 0.8~1.5mm 범위 깊이까지 열처리하는 것을 특징으로 하는 등속조인트용 내륜의 열처리 장치.
KR1020210055920A 2021-04-29 2021-04-29 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치 KR102496729B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210055920A KR102496729B1 (ko) 2021-04-29 2021-04-29 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210055920A KR102496729B1 (ko) 2021-04-29 2021-04-29 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220148614A KR20220148614A (ko) 2022-11-07
KR102496729B1 true KR102496729B1 (ko) 2023-02-06

Family

ID=84043364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210055920A KR102496729B1 (ko) 2021-04-29 2021-04-29 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102496729B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240085016A (ko) 2022-12-07 2024-06-14 현대자동차주식회사 등속조인트용 케이지의 열처리 방법 및 이를 위한 열처리 장치
KR102652681B1 (ko) 2023-12-06 2024-03-29 서한이노빌리티(주) 볼 조인트 유닛의 볼 이탈 방지 보호구

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008174806A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Ntn Corp 等速ジョイント外輪の高周波熱処理装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101836610B1 (ko) 2016-04-04 2018-04-20 현대자동차주식회사 트리포드 조인트 스파이더와 그 제조방법 및 이에 적용되는 합금강

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008174806A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Ntn Corp 等速ジョイント外輪の高周波熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220148614A (ko) 2022-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102496729B1 (ko) 등속조인트용 내륜의 제조방법 및 이를 통해 제조된 등속조인트용 내륜 및 등속조인트용 내륜의 열처리 장치
US7638005B2 (en) Track bushing and method and apparatus for producing the same
CN102282381B (zh) 等速万向接头的外侧构件
JP4674932B2 (ja) 履帯ブッシュおよびその製造方法並びに製造装置
US20190101165A1 (en) Tripod type constant velocity universal joint and heat treatment method for a tripod member
ES2784781T3 (es) Dispositivo de tratamiento térmico y procedimiento de tratamiento térmico
WO2018012626A1 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
KR100684590B1 (ko) 롤러의 열처리 가공 장치 및 방법
WO2017175756A1 (ja) ころ軸受用軌道輪、ころ軸受用軌道輪の製造方法及びころ軸受
US20050039830A1 (en) Induction heat treatment method and coil and article treated thereby
JP5179203B2 (ja) 筒形金属部材用熱処理装置
JP2001098326A (ja) 履帯用ブッシングとその製造方法
CN114277228B (zh) 大型调心滚子轴承及其制造方法
KR102529463B1 (ko) 등속조인트용 트러니언의 제조방법 및 이를 통해 제조된 트러니언 및 트러니언의 열처리 장치
WO2020189253A1 (ja) ボールネジおよびその製造方法ならびにパワーステアリング装置およびその製造方法
KR102681989B1 (ko) 등속 조인트 내륜의 제조 방법 및 등속 조인트 내륜의 열처리 장치
KR20210125159A (ko) 자동차 등속조인트의 튜블러 샤프트 비틀림 강도개선 열처리방법
JP2004315851A (ja) ラックバーの高周波焼入方法及び装置
KR20240078219A (ko) 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법
KR20200102566A (ko) 침탄 열처리 방법
JP2008101235A (ja) 熱処理方法
JP6671830B2 (ja) 熱処理装置
JP2004107685A (ja) クランクシャフトの高周波焼入方法とその装置
JP4512290B2 (ja) 高周波焼入方法及び装置
KR20240085016A (ko) 등속조인트용 케이지의 열처리 방법 및 이를 위한 열처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant