KR20030039455A - 자동차용 푸시로드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 푸시로드에 관한 것으로서, 균열 발생의 주원인이 되고 있는 기존의 프로젝션 용접을 생략하여 푸시로드를 제조한 것으로서, 상기 푸시로드의 파이프와 볼을 비교적 저가의 동일한 재질을 사용하여 서로 일체로 성형 제작하고, 내마모성을 향상시키기 위하여 고주파 열처리를 실시함으로써, 기존에 프로젝션 용접시 균열발생도 없앨 수 있고, 내구성을 향상시킬 수 있으며, 프로젝션 용접을 생략하는 동시에 저급의 재료를 사용하므로 원가절감을 크게 이룰 수 있도록 한 자동차용 푸시로드를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 푸시로드{Push rod for vehicle}

본 발명은 자동차용 푸시로드에 관한 것으로서, 푸시로드의 양끝단 구조와재질을 변경하여, 기존에 용접경계부에서 발생하던 균열 및 파손 현상을 방지할 수 있도록 한 자동차용 푸시로드에 관한 것이다.

통상적으로 자동차용 푸시로드는 엔진에서 캠샤프트(cam shaft)의 회전력을 왕복운동으로 바꾸어 로커 암(rocker arm)을 구동시키는 역할을 하는 구성품이다.

첨부한 도 2는 자동차용 푸시로드의 장착상태를 나타내는 개략도로서, 푸시로드(10)의 하단은 태핏(tappet)(18)에 장착되고, 상단은 로커암(16)을 밀어 올릴 수 있게 위치된다.

따라서, 캠 샤프트(20)의 회전과 함께 푸시로드(10)는 상하로 왕복운동을 하게 되면서, 로커 암을 밀어올리거나, 흡기 또는 배기밸브쪽과 연계된 스프링의 탄성복원력으로 원위치 이동을 하게 된다.

상기와 같은 기능을 하는 종래의 푸시로드 구조는 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이, 파이프(Pipe)(12)의 양끝단부에 볼(ball)(14)형상이 프로젝션 용접(금속부재의 접합부에 만들어진 돌기부를 접촉시켜 압력을 가하고, 여기에 전류를 통하여 저항열의 발생을 비교적 작은 특정 부분에 한정시켜 접합하는 일종의 저항용접법.)에 의하여 일체 형성된 구조로 되어 있다.

보다 상세하게는, 상기 종래의 푸시로드의 재질을 보면, 상기 파이프(Pipe)는 탄소강 강관(STKM 13A)이고, 상기 볼은 침탄용 소재(SCM415)로서, 서로가 프로젝션 용접으로 일체화 되어 있고, 표면경도는 700(Hv)이며, 경화깊이는 1mm 이상으로 되어 있다.

이때, 상기 파이프와 볼은 서로 다른 특성을 지닌 재질로서, 용접시 공정 관리가 제대로 이루어지지 않으면, 용접경계부에서 균열이 발생하여 양산차에서 파손되는 사례가 발생되기도 한다.

상기 종래의 푸시로드의 용접경계부가 균열 또는 파손되는 사례는 첨부한 도 4a내지 도 4e에 나타낸 사진으로서, 도 4a는 신품이고, 도 4b는 필드(field)고품이며, 도 4c내지 도 4e는 실차 고품들이다.

신품의 관찰 결과 파손기점부에 초기균열이 있으며, 이 초기균열이 파손의 원인이 되었고, 초기 균열과 파손방향이 일치하여 2차균열이 존재하였다.

실차 고품들은 필드 고품의 용접 열영향부보다 파손부의 경도가 낮으나, 필드 고품은 파손부의 경도가 더 높은 측정 결과를 나타냈으며, 이는 과거 파손사례와는 달리 파손부의 낮은 경도가 파손의 원인이 아닌 것으로 판단된다.

이와 같은 분석 결과, 푸시로드의 용접경계부에 대한 용접 작업시 발생한 초기 균열이 파손의 가장 큰 원인이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 균열 발생의 주원인이 되고 있는 프로젝션 용접을 생략하여 푸시로드를 제조한 것으로서, 상기 푸시로드의 파이프와 볼을 비교적 저가의 동일한 재질을 사용하여 서로 일체로 성형 제작하고, 내마모성을 향상시키기 위하여 볼의 표면만 경화열처리 즉, 고주파 열처리를 실시하여, 기존에 프로젝션 용접시 균열발생도 없앨 수 있고, 내구성을 향상시킬 수 있으며, 프로젝션 용접을 생략하는 동시에 저급의 재료를 사용하므로 원가절감을 크게 이룰 수 있도록 한 자동차용 푸시로드를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 푸쉬로드를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명이 적용되는 자동차용 푸쉬로드의 장착 상태를 나타내는 개략도,

도 3은 종래의 자동차용 푸시로드를 나타내는 단면도,

도 4a내지 도 4e는 종래의 자동차용 푸시로드의 요부가 파손된 사례를 나타내는 현미경 사진.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 푸시로드(push rod)12 : 파이프(pipe)

14 : 볼(ball)16 : 로커암(rocker arm)

18 : 태핏(tappet)20 : 캠샤프트(cam shaft)

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 푸시로드는:

소정의 길이의 파이프와, 이 파이프의 양끝단에 형성되는 볼로 구성된 푸시로드에 있어서, 상기 파이프와 볼을 같은 재질로 일체 성형하고, 내마모성 향상을 위하여 볼의 표면을 고주파 열처리하여서 달성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 파이프와 볼은 동일한 재질로서, 봉강(S45C)인 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 푸시로드의 볼의 표면경도는 650∼750Hv이고, 경화깊이는 1∼10mm가 되도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 푸시로드를 나타내는 단면도이다.

대개 푸시로드(10)는 소정의 길이를 갖는 파이프(12)와, 이 파이프(12)의 양끝단에 프로젝션 용접에 의하여 일체로 형성되는 볼(14)로 구성되어 있지만, 본 발명의 푸시로드(10)는 파이프(12)와 볼(14)을 성형시 일체화시킨 점에 그 특징이 있다.

특히, 상기 볼(14)의 표면에 걸쳐서 고주파 열처리를 함으로써, 원하는 수준의 내마모성 특성을 얻어낼 수 있다.

본 발명의 푸시로드(10)는 파이프(12)와 볼(14)이 동일한 재질 즉, 봉강(S45C)을 사용하여 일체로 성형되어진다.

이와 같이 성형된 상기 푸시로드(10)의 볼(14)의 표면경도는 650∼750Hv이고, 경화깊이는 1∼10mm가 되도록 한다.

한편, 상기 푸시로드(10)의 볼(14)의 표면에 내마모성 특성을 향상시키기 위하여 침탄열처리 또는 고주파 열처리를 하면 되는데, 볼 부분만 경화 열처리를 하면 되므로 고가의 침탄열처리 대신에 저가의 고주파 열처리를 실시하는 것이 바람직하다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 푸시로드에 의하면, 기존에 프로젝션 용접시 발생하던 푸시로드의 균열발생을 없앨 수 있고, 푸시로드의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 또한 저급 소재(봉강)를 사용하고 기존의 프로젝션 용접이 배제됨에 따라, 원가절감을 이룰 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 소정의 길이의 파이프와, 이 파이프의 양끝단에 형성되는 볼로 구성된 푸시로드에 있어서,

   상기 파이프와 볼을 같은 재질로 일체 성형하고, 내마모성 향상을 위하여 볼의 표면을 고주파 열처리하여서 달성된 것을 특징으로 하는 자동차용 푸시로드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 파이프와 볼은 동일한 재질로서, 봉강(S45C)인 것을 특징으로 하는 자동차용 푸시로드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 푸시로드의 볼의 표면경도는 650∼750Hv이고, 경화깊이는 1∼10mm가 되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 푸시로드.