KR20080078099A - 자동차용 스프링 조정 나사 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 스프링 조정나사의 제조방법에 관한 것으로, 원통형 봉강형태의 모재를 공급하여 절단하는 모재절단공정과, 상기 모재절단공정에서 절단된 모재의 몸체부 일측으로 냉간압연 단조로 돌출결합부를 형성하는 나사외형 형성공정과, 상기 나사외형 형성공정에서 형성된 돌출결합부와 일체화 된 몸체부의 외형을 전장과 외경을 냉간 가공하고, 몸체부 타측으로 결합홈이 구비되도록 내경을 냉간단조로 가공하는 헤딩공정과, 상기 헤딩공정에서 냉간가공된 조정나사의 내부응력을 제거하는 템퍼링과 조직을 안정화 시키는 어닐링을 실시하는 열처리공정과, 상기 열처리공정에서 열처리된 조정나사의 이물질을 제거한 상태로 냉간단조의 펀치로 복수회 가공하여 외형을 형상과 돌출결합부 및 결합홈을 정밀하게 가공하는 포밍공정과, 상기 포밍공정에서 외형이 가공된 조정나사의 몸체부의 외경을 가공하는 몸체부 가공공정과, 상기 몸체부 가공공정에서 몸체부의 외경을 가공한 조정나사에 외주연 측으로 나사부를 가공하는 나사부 가공공정과, 상기 나사부 가공공정에서 조정나사의 나사부를 가공한 상태에서 이물질을 제거하고 불량을 선별하여 조정나사의 제조를 완성하는 제조완성공정을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

조정나사, 냉간단조, 헤딩공정, 포밍공정

Description

자동차용 스프링 조정 나사 제조방법 {manufacturing method of spring adjusting screw for car}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법을 나타내는 공정도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에서 헤딩공정을 마친 조정나사를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에서 포밍공정을 마친 조정나사를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에서 가공을 마친 조정나사를 나타내는 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 조정나사 11 : 몸체부

12 : 돌출결합부 13 : 결합홈

14 : 나사부

본 발명은 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 변속기(變速機, transmission)는 각종 엔진에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 변속장치를 말하는 것으로, 트랜스미션이라고도 한다. 일반적인 자동차용 내연기관은 일정한 속도에서 토크가 최대가 되는 데 대하여 달리기 시작할 때에는 더 강한 토크와 낮은 회전을 필요로 하며, 속도가 빨라짐에 따라 토크보다도 회전속도가 필요하게 된다.

그래서 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어를 사용하여 출발할 때에는 회전속도를 줄임과 동시에 토크를 늘려 주고, 속도가 빨라짐에 따라 회전을 높이는 역할을 하는 것이 변속기이다.

일반적인 자동차 트랜스미션은 1단에서 5단까지의 변속공정으로 이루어져 있다. 1단과 2단 기어에서는 힘을 세게 발휘하도록 감속비가 크게 설정되어 있고, 3단과 4단 기어에서는 중속과 고속에서 속도를 유지하거나 가속할 수 있도록 엔진 회전수와 비슷한 기어비로 되어 있다. 5단은 오버드라이브(Over Drive)라고 하여 고속에서의 주행을 위한 엔진 회전수보다 낮은 기어비로 이루어져 있다.

그러나, 자동차의 성격에 따라 다양한 변속공정을 구성한다. 사람의 클러치(Clutch) 조작 여부에 따라서, 직접 조작하는 수동(Manual)방식과 유압으로 미션이 속도에 따라 맞는 변속을 직접 해주는 자동(Auto)방식이 있다.

상기와 같이, 기어비를 조절하는 변속기의 내부에 중앙처리장치(central processing unit, cpu)에 의해 도로조건에 따라 2륜에서 4륜 또는 4륜에서 2륜으로 연료효율을 높이면서 자동적으로 토크조절을 하는 전자시스템이 장착되어 효율적인 연료공급에 따른 운행의 효율화를 극대화 시킨다.

이와 같이, 변속기 내부에 장착된 중앙처리장치의 전기 신호를 입력하는 솔레노이드(Solenoid)의 내측으로 작동되는 스프링의 탄성력을 조정하는 조정나사가 장착되어 사용된다.

상기와 같은, 스프링의 탄성력을 조절하여 정확한 신호를 전달시키는 조정나사는 조작성에 따른 조립성과 강도 및 공차가 정확하여야 함에 따라 나사 전체를 절삭 가공하여 생산된다.

상기와 같이, 절삭 가공되는 스프링 조정나사는 솔레노이드 작동 범위의 제한하지 않도록 크기가 작고 정밀하여야 함에 따라 가공에 따른 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 스프링 조정나사는 나사의 형태가 조밀하고 정밀도가 요구됨에 따라 숙련도가 높은 작업자가 장시간 가공하여야 함에 따라 생산속도가 지연되고 인건비가 상승하여 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 스프링 조정나사는 작은 나사를 제조하는 수동으로 복잡한 공정으로 가공하여 제조함에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 사륜구동 자동 차의 구동 변환을 위한 변속기에 부착된 트랜스퍼케이스를 작동하는 솔레노이드를 탄성지지하는 스프링의 탄성력을 조절하도록 장착되는 조정나사를 냉간단조 공법으로 자동으로 제조하여 자동화에 따른 공정의 속도를 향상시키고, 인건비를 축소하며, 생산공정을 단순화 하여 생산성을 향상시키는데 있다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법은 원통형 봉강형태의 모재를 공급하여 스프링 조정나사의 몸체부 형태로 절단하는 모재절단공정과, 상기 모재절단공정에서 절단된 모재의 몸체부 일측으로 냉간압연 단조로 돌출결합부를 형성하는 나사외형 형성공정과, 상기 나사외형 형성공정에서 형성된 돌출결합부와 일체화 된 몸체부의 외형을 전장과 외경을 냉간 가공하고, 몸체부 타측으로 결합홈이 구비되도록 내경을 냉간단조로 가공하여 조정나사의 외형을 허용되는 가공오차 범위에서 일차로 냉간가공하는 헤딩공정과, 상기 헤딩공정에서 가공범위 오차 이내로 냉간가공된 조정나사의 내부응력을 제거하는 템퍼링과 조직을 안정화 시키는 어닐링을 실시하는 열처리공정과, 상기 열처리공정에서 열처리된 조정나사의 이물질을 제거한 상태로 냉간단조의 펀치로 복수회 가공하여 외형을 형상과 돌출결합부 및 결합홈을 정밀하게 가공하는 포밍공정과, 상기 포밍공정에서 외형이 가공된 조정나사의 몸체부의 외경을 가공하는 몸체부 가공공정과, 상기 몸체부 가공공정에서 몸체부의 외경을 가공한 조정나사에 외주연 측으로 나사부를 가공하는 나사부 가공공정과, 상기 나사부 가공공정에서 조정나사의 나사부를 가공한 상태에서 이물질을 제거하고 불량을 선별하여 조정나사의 제조를 완성하는 제조완성공정을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헤딩공정은 나사외형 형성공정에서 돌출결합부를 형성한 상태로 몸체부의 길이방향의 전장을 전장펀치로 가압하여 냉간단조하고, 몸체부의 외경을 외경펀치로 가압시켜 냉간가공하며, 몸체부의 타측으로 결합홈이 구비되도록 결합홈 가공펀치로 냉간가공하여 가공되는 허용 오차 범위 내로 일차로 냉간가공되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 포밍공정은 열처리된 조정나사의 몸체부의 전장과 외경을 인서트금형에 삽입하여 외형의 라운드를 구비하도록 냉간단조 성형하고, 몸체부의 전장과 외경을 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 외형을 냉간단조 성형하며, 몸체부의 타측에 형성된 결합홈의 내경과 깊이를 결합홈 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 냉간단조 성형하고, 몸체부의 일측에 형성된 돌출결합부가 몸체부의 중앙에서 동심도가 정확하게 일치하도록 돌출결합부 포밍금형으로 냉간단조 성형하여 헤딩공정에서 일차로 냉간단조 가공된 조정나사를 오차범위 내의 가공치수가 되도록 이차로 냉간단조 성형하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한 다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법을 나타내는 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에서 헤딩공정을 마친 조정나사를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에서 포밍공정을 마친 조정나사를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 스프링 조정나사 제조방법에서 가공을 마친 조정나사를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법은 먼저, 원통형 봉강형태의 모재를 공급하여 스프링 조정나사(10)의 몸체부(11) 형태로 절단하는 모재절단공정(S1)에서 봉강형태의 모재를 몸체부(11)의 전장에 따라 절단한다.

이렇게, 모재절단공정(S1)에서 절단된 모재의 몸체부(11) 일측으로 냉간압연 단조로 돌출결합부(12)를 형성하는 나사외형 형성공정(S2)에서 몸체부(11)의 일측으로 돌출결합부(12)를 형성한다.

상기와 같이, 나사외형 형성공정(S2)에서 형성된 돌출결합부(12)와 일체화 된 몸체부(11)의 외형을 전장과 외경을 냉간 가공하고, 몸체부(11) 타측으로 결합홈(13)이 구비되도록 내경을 냉간단조로 가공하여 조정나사(10)의 외형을 허용되는 가공오차 범위에서 일차로 냉간가공하는 헤딩공정(S3)에서 조정나사(10)의 외형을 일차로 냉간단조 가공한다.

이때, 상기 헤딩공정(S3)은 나사외형 형성공정(S2)에서 돌출결합부(12)를 형 성한 상태로 몸체부(11)의 길이방향의 전장을 전장펀치로 가압하여 냉간단조하고, 몸체부(11)의 외경을 외경펀치로 가압시켜 냉간가공하며, 몸체부(11)의 타측으로 결합홈(13)이 구비되도록 결합홈(13) 가공펀치로 냉간가공하여 가공되는 허용 오차 범위 내로 일차로 냉간가공되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이렇게, 헤딩공정(S3)에서 가공범위 오차 이내로 냉간가공된 조정나사(10)의 내부응력을 제거하는 템퍼링과 조직을 안정화 시키는 어닐링을 실시하는 열처리공정(S4)에서 조직을 안정화하고 내부응력을 제거하는 열처리를 실시한다.

상기와 같이, 열처리공정(S4)에서 열처리된 조정나사(10)의 이물질을 제거한 상태로 냉간단조의 펀치로 복수회 가공하여 외형을 형상과 돌출결합부(12) 및 결합홈(13)을 정밀하게 가공하는 포밍공정(S5)에서 조정나사(10)의 외형을 이차로 가공한다.

이때, 상기 포밍공정(S5)은 열처리된 조정나사(10)의 몸체부(11)의 전장과 외경을 인서트금형에 삽입하여 외형의 라운드를 구비하도록 냉간단조 성형하고, 몸체부(11)의 전장과 외경을 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 외형을 냉간단조 성형하며, 몸체부(11)의 타측에 형성된 결합홈(13)의 내경과 깊이를 결합홈 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 냉간단조 성형하고, 몸체부(11)의 일측에 형성된 돌출결합부(12)가 몸체부의 중앙에서 동심도가 정확하게 일치하도록 돌출결합부(12) 포밍금형으로 냉간단조 성형하여 헤딩공정(S3)에서 일차로 냉간단조 가공된 조정나사(10)를 오차범위 내의 가공치수가 되도록 이차로 냉간단조 성형하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이렇게, 포밍공정(S5)에서 외형이 가공된 조정나사(10)의 몸체부(11)의 외경을 가공하는 몸체부 가공공정(S6)에서 몸체부(11)의 외경을 가공한다.

상기와 같이, 몸체부 가공공정(S6)에서 몸체부(11)의 외경을 가공한 조정나사(10)에 외주연 측으로 나사부(14)를 가공하는 나사부 가공공정(S7)에서 나사부(14)를 가공한다.

이렇게, 나사부 가공공정(S7)에서 조정나사(10)의 나사부(14)를 가공한 상태에서 이물질을 제거하고 불량을 선별하여 조정나사(10)의 제조를 완성하는 제조완성공정(S8)에서 조정나사의 제조를 완성한다.

따라서, 사륜구동 자동차의 트랜스퍼 케이스의 내부에 전륜과 후륜의 구동을 변위하도록 제어하는 솔레노이드를 작동시키는 스프링의 탄성을 조정하는 조정나사(10)의 외형을 일차의 헤딩공정(S3)과 이차의 포밍공정(S5)을 거쳐서 냉간단조로 가공하여 가공비를 절감하고, 자동화에 따른 생산효율을 증대시켜 생산성을 향상한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법은 사륜구동 자동차의 구동 변환을 위한 변속기에 부착된 트랜스퍼케이스를 작동하는 솔레노이드를 탄성지지하는 스프링의 탄성력을 조절하도록 장착되는 조정나사를 냉간단조 공법으로 자동으로 제조하여 자동화에 따른 공정의 속도를 향상시키고, 인건비를 축소하며, 생산공정을 단순화 하여 생산성을 향상시키는데 있다.

또한, 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법은 스프링의 탄성력을 조절하는 조정나사를 봉강형태의 모재에 일측으로 돌출결합부를 냉간압연단조로 형성하고, 결합홈의 내경과 몸체부의 외경 및 전장을 냉간단조 가공범위 내에서 일차로 헤딩공정에서 가공하고, 열처리 후에 이차로 포밍공정에서 오차범위 내에 가공치수가 되도록 포밍공정에서 이차로 가공한 상태로 몸체부의 외측으로 나사부를 가공하여 생산함에 따라 냉간단조를 이용하여 금형에 의해 가공함에 따라 자동화로 가공이 진행되어 공정의 진행 속도를 향상시키고, 생산비를 절감하는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법은 조정나사를 봉강형태의 모재에서 돌출결합부를 냉간압연단조하여 형성한 상태로 몸체부의 길이방향의 전장을 전장펀치로 가압하여 냉간단조하고, 몸체부의 외경을 외경펀치로 가압시켜 냉간가공하며, 몸체부의 타측으로 결합홈이 구비되도록 결합홈 가공펀치로 냉간가공하여 가공되는 허용 오차 범위 내로 일차로 냉간가공 함으로써, 가공치수로 가공 전에 일차로 가공하여 가공되는 범위를 축소시켜 정밀한 냉간단조로 정밀한 가공이 가능함에 따라 가공성을 향상시켜 제조원가를 축소하고, 생산성을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 자동차용 스프링 조정나사 제조방법은 조정나사를 헤딩공정에서 냉간단조에서 허용되는 가공오차 범위 내에서 일차로 가공하고, 열처리 한 후에 조정나사의 몸체부 전장과 외경을 인서트금형에 삽입하여 외형의 라운드를 구비하도록 냉간단조 성형하고, 몸체부의 전장과 외경을 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 외형을 냉간단조 성형하며, 몸체부의 타측에 형성된 결합홈의 내경과 깊이를 결합홈 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 냉간단조 성형하고, 몸체부의 일측에 형성된 돌출결합부가 몸체부의 중앙에서 동심도가 정확하게 일치하도록 돌출결합부 포밍금형으로 냉간단조 성형하여 헤딩공정에서 일차로 냉간단조 가공된 조정나사를 오차범위 내의 가공치수가 되도록 이차로 냉간단조 성형하여 냉간단조로 조정나사의 외형을 라운딩 처리하면서 형성함에 따라 자동화된 냉간단조 형태로 조정나사의 외형을 형성하여 가공에 따른 원가를 절감하고, 공정속도를 향상시켜 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 원통형 봉강형태의 모재를 공급하여 스프링 조정나사의 몸체부 형태로 절단하는 모재절단공정과,

   상기 모재절단공정에서 절단된 모재의 몸체부 일측으로 냉간압연 단조로 돌출결합부를 형성하는 나사외형 형성공정과,

   상기 나사외형 형성공정에서 형성된 돌출결합부와 일체화 된 몸체부의 외형을 전장과 외경을 냉간 가공하고, 몸체부 타측으로 결합홈이 구비되도록 내경을 냉간단조로 가공하여 조정나사의 외형을 허용되는 가공오차 범위에서 일차로 냉간가공하는 헤딩공정과,

   상기 헤딩공정에서 가공범위 오차 이내로 냉간가공된 조정나사의 내부응력을 제거하는 템퍼링과 조직을 안정화 시키는 어닐링을 실시하는 열처리공정과,

   상기 열처리공정에서 열처리된 조정나사의 이물질을 제거한 상태로 냉간단조의 펀치로 복수회 가공하여 외형을 형상과 돌출결합부 및 결합홈을 정밀하게 가공하는 포밍공정과,

   상기 포밍공정에서 외형이 가공된 조정나사의 몸체부의 외경을 가공하는 몸체부 가공공정과,

   상기 몸체부 가공공정에서 몸체부의 외경을 가공한 조정나사에 외주연 측으로 나사부를 가공하는 나사부 가공공정과,

   상기 나사부 가공공정에서 조정나사의 나사부를 가공한 상태에서 이물질을 제거하고 불량을 선별하여 조정나사의 제조를 완성하는 제조완성공정을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스프링 조정나사의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 헤딩공정은 나사외형 형성공정에서 돌출결합부를 형성한 상태로 몸체부의 길이방향의 전장을 전장펀치로 가압하여 냉간단조하고, 몸체부의 외경을 외경펀치로 가압시켜 냉간가공하며, 몸체부의 타측으로 결합홈이 구비되도록 결합홈 가공펀치로 냉간가공하여 가공되는 허용 오차 범위 내로 일차로 냉간가공되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 스프링 조정나사의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 포밍공정은 열처리된 조정나사의 몸체부의 전장과 외경을 인서트금형에 삽입하여 외형의 라운드를 구비하도록 냉간단조 성형하고, 몸체부의 전장과 외경을 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 외형을 냉간단조 성형하며, 몸체부의 타측에 형성된 결합홈의 내경과 깊이를 결합홈 포밍금형으로 오차범위 내의 가공치수가 되도록 냉간단조 성형하고, 몸체부의 일측에 형성된 돌출결합부가 몸체부의 중앙에서 동심도가 정확하게 일치하도록 돌출결합부 포밍금형으로 냉간단조 성형하여 헤딩공정에서 일차로 냉간단조 가공된 조정나사를 오차범위 내의 가공치수 가 되도록 이차로 냉간단조 성형하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 스프링 조정나사의 제조방법.

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