KR200240870Y1 - 침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진의 링기어와 시동전동기의 피니언이 치합하여 엔진을 시동시키고 엔진의 시동 후 피니언을 복귀시킬 때 피니언의 과동작을 방지하도록 하는 시동전동기에 있어서, 극소적으로 침탄 열처리된 상기 피니언에 구동축과 슬라이딩을 위한 슬리브 메탈 및 니들베어링을 설치하고, 상기 니들베어링이 설치된 상태에서 이 니들베어링이 빠지지 않도록 상기 피니언에 코킹할 수 있도록 한 침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구에 관한 것이다.

본 고안은 침탄 열처리된 피니언(1)의 내경부에 구동축과 슬리브 메탈(2) 및 니들베어링(3)을 설치하고 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 상기 피니언(1)의 단부를 코킹하도록 함에 있어서, 상기 코킹을 위한 펀치(4)의 소재를 카바이드로 하여 형성하고 이 펀치의 소재 카바이드를 불활성가스의 압력매체로 고온, 고압하에서 소결체로 형성하는 HIT(Hot Isostatic Press)방식으로 소결시키며 상기 소결된 펀치를 랩핑처리하여 다이아몬드로 랩핑시키고 이 랩핑된 치구의 선단을 라운딩된 상태로 하여 코킹부(5)를 여러개 형성하며 상기 코킹부(5)가 형성된 펀치(4)를 코킹지그(6)에 설치하도록 하고 이를 이용하여 상기 침탄 열처리된 피니언에 슬리브 메탈과 니들베어링이 삽입된 상태에서 빠짐력을 방지하기 위하여 이의 선단을 코킹하도록 구성한 것이다.

Description

침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구 {A CARBURIZED TREAT A PINION OF STARTING MOTOR CAULKING JIG}

본 고안은 자동차 엔진의 링기어와 시동전동기의 피니언이 치합하여 엔진을 시동시키고 엔진의 시동 후 피니언을 복귀시킬 때 피니언의 과동작을 방지하도록 하는 시동전동기에 있어서, 극소적으로 침탄 열처리된 상기 피니언에 구동축과 슬라이딩을 위한 슬리브 메탈 및 니들베어링을 내경에 설치하고, 상기 니들베어링이 설치된 상태에서 이 니들베어링이 빠지지 않도록 상기 피니언에 코킹할 수 있도록 한 침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 등의 엔진에는 엔진의 시동과 관성을 이용하기 위하여 링기어가 설치된 플라이 휠을 설치하고 있으며 이 플라이 휠은 시동전동기에 설치된 피니언으로 회전시켜 엔진을 시동시키도록 되어있고, 상기 시동전동기는 밧데리로부터의 전원을 인가 받아 작동되는 전자 스위치에 의해서 피니언이 상기 링기어와 치합되어 엔진을 시동시킨 다음, 상기 피니언이 원상태로 복귀되도록 하며, 상기 복귀되는 피니언의 과동작을 방지할 수 있도록 하는 오버런닝 클러치에 의하여 상기 피니언이 제어되도록 되어 있었다.

또, 상기와 같이 작동되는 시동전동기의 피니언은 그 강성을 유지하기 위하여 침탄 열처리를 하고, 이 침탄 열처리된 소재에 구동축과, 슬라이딩을 위한 슬리브 메탈 및 니들베어링을 설치하도록 되어 있으며, 상기 니들베어링은 피니언의 내경측에서 이탈되거나 빠지지 않도록 해야만 한다.

한편, 종래 침탄 열처리된 피니언에 슬리브 메탈과 니들베어링을 설치하고 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 코킹하는 방법을 보면, 상기 피니언을 선삭하여 제조하고 이 선삭된 피니언에 침탄 열처리를 한 다음, 피니언의 내경부에 상기 슬리브 메탈과 니들베어링을 삽입, 조립하기 전, 이들의 빠짐을 방지하기 위한 코킹부위를 다시 선삭하여 침탄 열처리된 부분을 제거한 후, 상기 슬리브 메탈과 니들베어링을 압입, 조립한다.

이어서, 상기와 같이 슬리브 메탈과 니들베어링이 압입되면, 상기 선삭된 부위를 코킹하여 상기 슬리브 메탈과 니들베어링이 빠지지 않도록 하고 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 코킹방법은 상기 열처리한 부분을 선삭하여 제거하도록 하므로써 열처리의 낭비를 초래하게 되는 폐단이 있었고, 상기 열처리 후 선삭된 부분에 대하여 그 강도가 약화되기 때문에 빠짐력이 현저하게 떨어지게 되며 피니언의 수명을 단축하게 되는 폐단이 있었다.

또, 상기의 점을 고려하여 상기 피니언 전체에 침탄 열처리를 하고 이의 내경부에 상기 슬리브 메탈과 니들베어링을 삽입설치한 상태에서 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 열처리된 상태에서 코킹하고져 할 때에는 최소한 탄화물의 일종인 카바이드(Carbide)를 소재로 한 코킹펀치를 사용하게 되는 데, 이 코킹펀치를 사용하더라도 피니언의 표면 경도가 HRC 45 이상의 경우, 상기 펀치를 이용하여 대략 0.2mm 이상의 소성변형을 꾀해야 하지만, 이를 만족시키기 위해서는 상기 펀치에 의한 압력을 최소 6톤/㎠ 이상의 힘이 필요하게 되고 상기 펀치의 경도는 HRC 70이상을 조건이 이루어져야만 하는 데, 상기 펀치의 경우에는 취성에 약하여 실질적으로 이용하지 못하고 있으며, 상기 펀치의 경우 접촉면이 작을 경우에는 3톤/㎠이내의 압력에서도 파괴되므로 한번의 코킹을 제대로 만족시키지 못하는 점등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 본 고안은 자동차 엔진의 링기어와 시동전동기의 피니언이 치합하여 엔진을 시동시키고 엔진의 시동 후 피니언을 복귀시킬 때 피니언의 과동작을 방지하도록 하는 시동전동기에 있어서, 극소적으로 침탄 열처리된 상기 피니언에 구동축과 슬라이딩을 위한 슬리브 메탈 및 니들베어링을 설치하고, 상기 니들베어링이 설치된 상태에서 상기 열처리부분을 선삭하지 않고도 니들베어링 등이 빠지지 않도록 상기 피니언에 코킹할 수 있도록 한 침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구를 제공하려는 것인 바, 이를 이하에서 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 시동전동기의 피니언에 슬리브 메탈과 니들베어링을 설치한 상태를 나타내는 단면도

도 2는 본 고안 실시예의 코킹지그를 나타내는 단면도

도 3은 본 고안 실시예의 코킹펀치를 발췌하여 나타내는 단면도도 4는 본 고안 실시예의 장치를 나타내는 구성도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 피니언

2 : 슬리브 메탈

3 : 니들베어링

4 : 코킹펀치

5 : 코킹부

6 : 코킹지그

침탄 열처리된 피니언(1)의 내경부에 구동축과 슬리브 메탈(2) 및 니들베어링(3)을 설치하고 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 상기 피니언(1)의 단부를 코킹하도록 함에 있어서, 상기 코킹을 위한 펀치(4)의 소재를 카바이드로 하여 형성하고 이 펀치의 소재 카바이드를 불활성가스를 압력매체로 고온, 고압하에서 소결체로 형성하는 HIT(Hot Isostatic Press)방식으로 소결시키며 상기 소결된 펀치를 랩핑처리하여 다이아몬드로 랩핑시키고 이 랩핑된 펀치의 선단을 라운딩된 상태로 하여 코킹부(5)를 여러개 형성하며 상기 코킹부(5)가 형성된 펀치(4)를 코킹지그(6)에 설치하도록 하고 이를 이용하여 상기 침탄 열처리된 피니언에 슬리브 메탈과 니들베어링이 설치된 상태에서 이의 선단을 코킹하도록 구성한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 조립상태와 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 침탄 열처리된 피니언(1)의 내경부에 구동축과 슬리브 메탈(2) 및 니들베어링(3)을 설치하고 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 상기 피니언(1)의 단부를 코킹하도록 함에 있어서, 상기 카바이드를 소재로 하여 펀치를 형성하되, 이 펀치의 소재 카바이드를 불활성가스를 압력매체로 고온, 고압하에서 소결체로 형성하는 HIT방식으로 소결시킨 상태에서 상기 소결된 펀치를 랩핑처리하여 다이아몬드로 랩핑시키고 이 랩핑된 치구의 선단을 라운딩된 상태로 하여 코킹부(5)를 여러개 형성하게 되는 데, 상기 코킹부(5)는 대체로 상기 코킹부위가 6개소 이기 때문에 코킹부(5)를 형성하는 하나의 코킹지그(6)에 6개를 형성하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기와 같이 제조된 코킹펀치는, 상기 피니언(1)의 침탄 열처리에 의한 표면 깊이가 0.4-0.5mm일 때 침탄경도는 HRC 56-60이며, 침탄 열처리된 부위에 코킹할 외경은 ø22, 코킹깊이는 0.2-0.3mm, 폭 2mm가 되도록 해야하며, 이를 위한 코킹 하중은 13톤에 이르게 되는 것으로 상기에 합당한 코킹펀치는 코킹부(5)의 높이 약0.32mm가 되게 하고 선단은 원형이 되도록 하며, 상기 랩핑부위는 0.1-0.2mm가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기와 같이 형성된 코킹펀치는 상기 슬리브 메탈(2)과 니들베어링(3)이 삽입된 피니언(1)을 지지하는 지지부와 상기 코킹펀치(4)를 승강시켜 코킹하도록 하는 프레스 장치에 의하여 코킹이 이루어지도록 사용하게 되는 데, 상기 지지부는 상기 코킹펀치의 프레싱 압력에 대응할 수 있는 정도의 내성을 지니고 있어야 한다.또, 슬라이드 지그는 정밀도를 유지하기 위하여 열처리 및 전 부위 연삭과 가이드부위를 30mm이상 및 하부지그 두께를 30t 이상으로 제작함이 바람직하다.

이상과 같은 본 고안은 시동전동기에 설치되어 엔진을 기동시키는 피니언에 슬리브 메탈과 니들베어링을 삽입설치하고 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 상기 피니언의 선단에 코킹을 하도록 함에 있어서, 상기 카바이드를 소재로 하고 HIT방식으로 소결체로 소결한 코킹펀치를 구비하고 상기 코킹펀치의 단부를 원형으로 형성하면서 코킹시 코킹부가 파손되지 않도록 하므로써 상기 침탄 열처리된 피니언에 직접 코킹작업을 할 수 있게 되며, 이에 따라 종래와 같이 코킹부위를 별도로 선삭할 필요가 없게 되고 상기 코킹작업을 원활하게 할 수 있으며, 상기 코킹작업에 따른 공수와 공정을 크게 절감시킬 수 있는 점등의 특징을 지닌 것이다.

Claims (2)

1. 침탄 열처리된 피니언(1)의 내경부에 구동축과 슬리브 메탈(2) 및 니들베어링(3)을 설치하고 이들의 빠짐을 방지하기 위하여 상기 피니언(1)의 단부를 코킹하도록 함에 있어서, 상기 코킹을 위한 펀치(4)의 소재를 카바이드로 하여 형성하고 이 펀치의 소재 카바이드를 불활성가스를 압력매체로 고온, 고압하에서 소결체로 형성하는 HIT방식으로 소결시키며 상기 소결된 펀치를 랩핑처리하여 다이아몬드로 랩핑시키고 이 랩핑된 펀치의 선단을 라운딩된 상태로 하여 코킹부(5)를 여러개 형성하며 상기 코킹부(5)가 형성된 펀치(4)를 코킹지그(6)에 설치하도록 하고 이를 이용하여 상기 침탄 열처리된 피니언에 슬리브 메탈과 니들베어링이 설치된 상태에서 이의 선단을 코킹하도록 구성함을 특징으로 하는 침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구.
2. 제1항에 있어서, 상기 코킹펀치는 코킹부(5)의 높이 약0.32mm가 되게 하고 선단은 원형이 되도록 하며, 상기 랩핑부위는 0.1-0.2mm가 되도록 구성함을 특징으로 하는 침탄 열처리된 시동전동기의 피니언 코킹치구.