KR20150001335A - Using the press mold method of thrust washers for cars - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 차동장치인 스러스트 와셔(Thrust washer)를 피니언 기어 및 사이드 기어와 차동 케이스 사이의 마찰과 소음을 감소킬 수 있게 한 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 다수의 오일홈에 소정의 곡률반경과 깊이로 가공하고 그 중앙에 교호로 챔버가 형성되게 소재를 가공하는 프레스 가공공정으로 구성되는 스러스트 와셔의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing an automotive thrust washer using a thrust washer, which is a differential device for a vehicle, with a pinion gear, a press die for reducing friction and noise between the side gear and the differential case, A ring-shaped material processing step of machining a thrust washer material in a circular ring shape, a pressing step of machining the material so that a plurality of oil grooves are machined to a predetermined radius of curvature and depth, and a chamber is alternately formed at the center thereof And more particularly, to a manufacturing method of a thrust washer.
일반적으로 자동차는 엔진으로부터 동력이 변속기로 전달되어 변속기에서 출력된 동력을 좌우 구동바퀴의 회전 저항에 따라 분배하여 좌우 구동바퀴에 각각 전달하는 역할을 수행함으로써 좌우 구동바퀴의 회전수 변화를 가능케 하기 때문에 차량의 선회시 원활한 방향전환이 가능하고 노면이 고르지 못하고 불규칙한 지형에서 차량의 주행 안전성이 확보될 수 있는 것이다.Generally, a vehicle transmits power from an engine to a transmission to distribute the power output from the transmission in accordance with the rotational resistance of the left and right driving wheels and to transmit the power to the left and right driving wheels, thereby enabling the rotational speed of the left and right driving wheels to be changed It is possible to smoothly change the direction when turning the vehicle, and to secure the running safety of the vehicle in irregular terrain with uneven road surface.
종래의 차량용 차동장치인 스러스트 와셔는 공개 특허번호 제10-1998-059610호(차동장치의 오일 스링저 와셔),공개 특허번호 제10-2002-0088903호(자동변속기 유성기어장치의 스러스트와셔 구조) 및 공개 특허번호 제10-2004-0072161호(차량용 디퍼렌셜)등이 제시되었다.The thrust washer, which is a conventional differential device for a vehicle, is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-1998-059610 (Oil Spranger Washer of Differential Device), Publication No. 10-2002-0088903 (Thrust Washer Structure of Automatic Transmission Planetary Gear Device) And Open Patent No. 10-2004-0072161 (vehicle differential).
상기 첫 번째 공개특허는 디퍼렌셜 하우징의 좌우 양측에 설치되고 그 디퍼렌셜 하우징과 드라이브 샤프트의 사이에 개재되는 스링저 와셔에 있어서, 상기 와셔의 바디 표면에 나선 그루브를 성형시킨 것이고,두 번째 공개특허는 스러스트와셔에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반경 방향으로 긴 호의 형태로 길게 형성된 다수의 윤활공 및 윤활홈을 형성한 것이며,세 번째 공개특허는 변속이 완료된 구동력을 전달받아 회전되고,내부에 윤활유가 충진된 디퍼렌셜 케이스와;상기 디퍼렌셜 케이스의 내부에 일체로 회전되도록 결합된 피니언 샤프트와;상기 피니언 샤프트의 양단에 각각 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 피니언 기어와;상기 한 쌍의 피니언 기어 사이에서 기어 물림되고,좌/우 차축과 각각 일체로 회전되도록 결합된 한 쌍의 사이드 기어와;상기 사이드 기어 및 피니언 기어와 디퍼렌셜 케이스 사이에 각각 개재된 와셔와;상기 피니언 기어 또는 사이드 기어와 마주보는 와셔의 원주면에 반경방향으로 양단이 개구되게 형성되어 윤활유가 유동되는 윤활유 그루브를 포함하여 구성된 것이다.The first patent discloses a spreader washer, which is installed on both left and right sides of a differential housing and interposed between the differential housing and a drive shaft. The spiral groove is formed on the body surface of the washer. A plurality of lubricating balls and lubricating grooves are formed in the shape of a long arc in the radial direction at regular intervals along the circumferential direction in the washer. In the third patent, the lubricating oil is filled in the inside of the washer, A pair of pinion gears rotatably coupled to both ends of the pinion shaft, a pinion gear coupled to the pinion gear, And a pair of side gears coupled to rotate integrally with the left and right axles, A washer interposed between the side gear and the pinion gear and the differential case, and a lubricant groove formed on the circumferential surface of the washer opposite to the pinion gear or the side gear, both ends of which are open radially, .
상기 첫 번째 공개특허의 스링저 와셔는 링상바디에 나선 그루브가 형성되면 직선으로 형성되는 것보다 유리하지만 피니언 기어 또는 사이드 기어의 회전방향에 대해 그루브의 오일 유동방향이 직교 상태에 근접하기 때문에 그루브의 오일이 원활하게 유동하지 않게 되고 이로 인해 스링저 와셔에 의한 윤활과 소음감소 효과가 저하되는 문제가 있었다.Since the ringing washer of the first disclosed patent is more advantageous than a straight line formed when the spiral groove is formed in the ring-shaped body, the oil flow direction of the groove is close to the orthogonal state with respect to the rotational direction of the pinion gear or the side gear, The oil does not smoothly flow and the lubricating effect by the ring washer and the noise reduction effect are deteriorated.
상기 두 번째 공개특허의 스러스트와셔는 원주방향을 따라 일정간격으로 윤활공 또는 윤활홈을 반경방향으로 긴 호의 형태로 형성된 것으로 스러스트와셔의 중앙에 오일공이나 오일홈 형태로 구성되어 윤활유의 유입이 원활하게 이루어 지지않아 마모에 의한 파손에 이르는 문제가 있었다.The thrust washer of the second patent is formed in the form of an oil hole or an oil groove at the center of the thrust washer and is formed in the shape of a long arc in the radial direction at a predetermined interval along the circumferential direction. So that there is a problem in that it causes breakage due to abrasion.
상기 세 번째 공개특허는 와셔의 윤활유 그루브를 입구부와 출구부의 폭을 넓고 좁게 조절하여 윤활유가 병목현상에 의해 정체되게 함으로 와셔의 원주면에 충분히 공급할 수 있게 한 장점은 있으나 상기 와셔에 형성되는 그루브를 입출구부의 폭을 넓고 좁게 가공하는 것과 원주방향으로 등간격 및 교번되게 배치하기 위하여 와셔의 가공과 제조에 어려움이 있고 이로 인한 원가가 상승되는 문제점이 있었다.
In the third patent, the width and width of the inlet and the outlet are adjusted to narrow the lubricant groove of the washer so that the lubricant becomes stagnant due to the bottleneck phenomenon, so that the lubricant can be sufficiently supplied to the circumferential surface of the washer. However, There is a problem in that it is difficult to process and manufacture the washer in order to make the width of the inlet / outlet portion wider and narrower, and to arrange the washer in the circumferential direction at equal intervals and alternates.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 원형 링형상의 스러스트 와셔 소재가 프레스 금형을 통하여 양면이 동시에 성형가공되어 다수의 오일홈을 형성할 때 중심에서 방사상으로 형성되면서 소정의 곡률반경과 일정깊이로 가공하되 각각의 오일홈 중앙에 교호로 챔버가 형성되게 가공함으로써 오일홈이 소정의 곡률과 깊이를 유지한 상태에서 중앙에 챔버가 형성되어 스러스트 와셔의 회전방향에 따른 힘이 오일의 유동에 인가되어 오일의 유동효율을 향상시키고 프레스 성형시 스러스트 와셔의 굴곡을 방지하여 마찰 및 소음을 감소시킬 수 있게 한 스러스트 와셔의 제조방법을 제공할 수 있게 하였다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a thrust washer having a circular ring shape, A chamber is formed at the center of the oil groove in a state in which the oil groove maintains a predetermined curvature and depth so that the chamber is formed in the center of each oil groove, A force is applied to the flow of the oil to improve the flow efficiency of the oil and prevent the bending of the thrust washer at the time of press forming so as to reduce friction and noise.
본 발명은 원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 방사상으로 배치되는 다수의 오일홈에 소정의 곡률반경과 깊이로 가공하고 그 중앙에 교호로 챔버가 형성되게 소재를 가공하는 프레스 가공공정으로 구성하되 상기 프레스 가공공정에서 상,하부 금형에 각각 120-130mm의 곡률반경을 가지고 0.5mm의 높이로 돌출되게 형성하되 그 중앙에 챔버가 형성되게 양각시키며 상기 프레스 금형의 하부 금형 상에 스러스트 와셔 소재를 안치시키고 상부 금형으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔를 성형할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a ring-shaped material machining process for machining a thrust washer material in a circular ring shape, a process for machining a material so that a plurality of radially disposed oil grooves are machined with a predetermined radius of curvature and depth, The upper and lower molds having a radius of curvature of 120 to 130 mm and protruding at a height of 0.5 mm, respectively, and a chamber is formed at the center of the upper and lower molds, The thrust washer can be formed by placing the material of the thrust washer on the upper mold, pressing the upper thrust washer with the upper mold, maintaining the stop state for 10 seconds or more, and opening the thrust washer.
또한 프레스 금형의 상,하부에 안치되는 120-130mm의 곡률반경,0.5mm의 높이 및 챔버가 형성되게 양각되는 오일홈은 상,하부 금형이 서로 교차되게 배치되고 스러스트 와셔 소재의 크기에 따라 대응될 수 있게 상,하부 금형을 구성하여 성형가공할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.
Also, the oil groove embossed to form the chambers and the curvature radius of 120-130 mm, the height of 0.5 mm, and the oil grooves embossed on the upper and lower sides of the press die are arranged so that the upper and lower molds are intersected with each other and corresponded to the size of the thrust washer material So that the upper and lower molds can be formed and molded.
그러므로 본 발명은 스러스트 와셔의 양면에 성형가공되는 다수의 오일홈을 소정의 곡률반경과 깊이를 유지하면서 각각의 중앙에 교호로 챔버가 동시에 성형되어 자동차의 차동케이스와 피니언 기어 및 사이드 기어 사이에 설치되어 오일의 윤활효율을 증대시켜 피니언 기어 도는 사이드 기어와의 마찰과 마모를 감소시킬 뿐만 아니라 소음까지 감소시킬 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.
Therefore, in the present invention, a plurality of oil grooves formed on both surfaces of the thrust washer are simultaneously formed in the center of each of them while maintaining a predetermined radius of curvature and depth, and are installed between the differential case of the vehicle and the pinion gear and the side gear Thereby increasing the lubricating efficiency of the oil, thereby reducing friction and wear of the pinion gear and the side gear, as well as reducing the noise.
도 1 은 본 발명에 의해 제조된 스러스트 와셔의 전체구조 사시도
도 2 는 본 발명에 의해 제조된 스러스트 와셔의 평면구조도
도 3 은 본 발명 프레스 금형의 전체구조도
도 4 는 본 발명 프레스 금형의 상부금형 상세도
도 5 는 본 발명 프레스 금형의 하부금형을 도시한 사시도1 is an overall perspective view of a thrust washer manufactured by the present invention;
2 is a plan view of a thrust washer manufactured by the present invention
3 is an overall structural view of the press mold of the present invention
4 is a detailed view of an upper mold of the press mold of the present invention
5 is a perspective view showing a lower mold of the press mold of the present invention.
이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
도 1,2 은 본 발명에 의해 제조된 스러스트 와셔의 전체구조 사시도 및 평면구조도로 원형 링형상의 스러스트 와셔 소재에 프레스 금형에 의해 방사상으로 소정의 곡률반경과 깊이를 유지한 상태에서 중앙에 교호로 챔버가 형성되게 오일홈이 성형된상태를 도시하였고,도 3 은 본 발명 프레스 금형의 전체구조도로 원형의 링형상 스러스트 와셔 소재를 프레스 금형에 안치시켜 프레싱으로 성형하는 상태를 도시하였으며,도 4,5 는 본 발명 프레스 금형의 상부금형 상세도 및 하부금형을 도시한 사시도로 각각의 금형에 소정의 곡률반경과 깊이로 성형하면서 중앙에 교호로 챔버가 일체로 단일 프레스공정으로 성형할 수 있게 한 것을 도시하였다.
1 and 2 are a perspective view and a plan view of an overall structure of a thrust washer manufactured by the present invention, in which a circular ring-shaped thrust washer material is alternately maintained at a predetermined radius of curvature and depth by a press- 3 shows a state in which a circular ring-shaped thrust washer material is placed in a press mold and molded by pressing with the entire structure of the press mold according to the present invention. FIGS. 4, 5 is a perspective view showing an upper mold and a lower mold of the press mold of the present invention, and the chambers can be integrally molded in a single press process in an alternate manner at the center while molding each mold into a predetermined radius of curvature and depth Respectively.
차동 케이스와 피니언 기어 및 사이드 기어(도시없음) 사이에 설치되는 자동차용 차동장치인 스러스트 와셔(W)를 제조함에 있어서,In manufacturing the thrust washer (W), which is an automotive differential device installed between the differential case and the pinion gear and the side gear (not shown)
원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재(10)를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 방사상으로 배치되는 다수의 오일홈(21)(21')에 소정의 곡률반경과 깊이로 가공하고 그 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 형성되게 소재를 가공하는 프레스 가공공정으로 구성하되 상기 프레스 가공공정에서 상,하부 금형(30)(40)에 각각 120-130mm의 곡률반경을 가지고 0.5mm의 높이로 돌출되게 형성하되 그 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 형성되게 양각시키며 상기 프레스 금형(P)의 하부 금형(40) 상에 스러스트 와셔 소재(10)를 안치시키고 상부 금형(30)으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔(W)를 성형할 수 있게 하였다.A ring-shaped material processing step of machining the
상기 프레스 금형(P)의 상,하부에 안치되는 120-130mm의 곡률반경,0.5mm의 높이 및 챔버(22)(22')가 형성되게 양각되는 오일홈(21)(21')은 상,하부 금형(30)(40)이 서로 교차되게 배치되고 스러스트 와셔 소재(10)의 크기에 따라 대응될 수 있게 상,하부 금형(30)(40)을 구성하여 성형가공할 수 있게 하였다.
The
이와 같이 된 본 발명은 자동차의 차동장치에 적용되는 스러스트 와셔를 프레스 금형의 상,하부 금형을 이용하여 오일홈을 성형가공하되 오일홈을 방사상으로 배치하고 소정의 곡률반경과 깊이를 성형하며 그 중앙에 교호로 챔버가 형성된 단일체로 성형하여 오일홈에서 오일의 유입과 배출이 원활하게 하여 윤활효율을 증대시킴으로 스러스트 와셔,피니언 기어,사이드 기어 및 차동 케이스의 마찰로 인한 소음과 마모를 감소시키고 프레스 성형 후 후가공 공정이 제거되어 작업시간을 단축시키며 작업성을 향상시킬 수 있는 스러스트 와셔를 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다. According to the present invention as described above, the thrust washer applied to the differential device of an automobile is formed by molding the oil groove using the upper and lower molds of the press mold, arranging the oil groove radially, molding a predetermined radius of curvature and depth, To reduce the noise and wear due to friction between the thrust washer, pinion gear, side gear and differential case by increasing the lubricating efficiency by smoothly flowing and draining oil from the oil groove. And to provide a manufacturing method capable of manufacturing a thrust washer capable of shortening a working time and improving workability by eliminating a post-finishing process.
도 1,2 에 도시된 바와 같이 원형의 링 형상으로 성형된 스러스트 와셔 소재(10)의 양면에 프레스 금형(P)을 이용하여 120-140mm의 곡률반경과 0.5mm의 깊이 및 그 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 단일체로 음각 성형되게 다수의 오일홈(21)(21')을 방사상으로 형성된 스러스트 와셔(W)를 제공하기 위한 것이다. As shown in Figs. 1 and 2, on both sides of a circular ring-shaped
상기의 스러스트 와셔(W)를 제공하기 위하여 크게 링 형상 소재 가공공정과 프레스 가공공정을 통하여 이루어진다.Shaped material working process and a press working process in order to provide the thrust washer W. [
상기 링 형상 소재 가공공정은 스러스트 와셔(W)를 제공하기 위하여 자동차의 차종에 따른 차동장치에 맞게 일정규격이 정해지면 금속을 원형의 링 형상으로 가공하는 공정이다.The ring-shaped material processing step is a step of processing the metal into a circular ring shape when a certain standard is determined according to the differential apparatus according to the type of the automobile in order to provide the thrust washer (W).
상기 공정이 완료되면 원형의 링 형상 스러스트 와셔 소재(10)는 도 3 과 같이 프레스 금형(P)에 안치되어 프레싱 작업을 통하여 성형한다.When the above process is completed, the circular ring-shaped
상기 프레스 가공공정은 프레스 금형(P)에서 스러스트 와셔 소재(10)에 대응되는 상,하부 금형(30)(40)에 의해 프레싱된다.The press working process is pressed by the upper and
상기 상,하부 금형(30)(40)은 도 4,5 와 같이 스러스트 와셔 소재(10)의 곡률반경 중심으로부터 120-130mm의 곡률반경을 갖도록 하고 높이는 0.5mm로 설정하며 그 중앙에 원형의 챔버(22)(22')가 교호로 형성되게 오일홈(21)(21')을 가공할 수 있게 방사상으로 다수를 양각시켜 돌출시킨다.As shown in FIGS. 4 and 5, the upper and
상기 곡률반경은 124mm 하는 것이 바람직하다.The radius of curvature is preferably 124 mm.
이때 양각되는 오일홈(21)(21')은 상,하부 금형(30)(40)에서 서로 교차되게 배치시킨다.At this time, the
상기와 같이 프레싱 준비가 완료되면 스러스트 와셔 소재(10)를 프레스 금형(P)의 하부 금형(40)에 안치시키고 상부 금형(30)을 프레싱하고 이때 10초 이상의 대기시간을 가진 후 상부 금형(30)을 개방시켜 스러스트 와셔 소재(10)를 배출시키면 소재(10)의 양면에는 120-130mm의 곡률반경과 0.5mm의 깊이 및 그 중앙에 교호로 설치되는 원형의 챔버(22)(22')가 단일체로 형성된 오일홈(21)(21')이 방사상으로 다수 배열된 스러스트 와셔(W)를 제조할 수 있는 것이다.When the preparation of the press is completed as described above, the
상기 가공하는 스러스트 와셔 소재(10)의 크기에 따라 대응될 수 있게 프레스 금형(P)에 설치되는 상,하부 금형(30)(40)을 다수 제작하여 대응시킨다.
A large number of upper and
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. And such changes are within the scope of the claims.
10: 스러스트 와셔 소재
21,21': 오일홈
22,22': 챔버
30: 상부 금형
40: 하부 금형
P: 프레스 금형10: thrust washer material
21, 21 ': Oil groove
22, 22 ': chamber
30: Upper mold
40: Lower mold
P: Press mold
Claims (2)
원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재(10)를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 방사상으로 배치되는 다수의 오일홈(21)(21')에 소정의 곡률반경과 깊이로 가공하고 그 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 형성되게 소재를 가공하는 프레스 가공공정으로 구성하되 상기 프레스 가공공정에서 상,하부 금형(30)(40)에 각각 120-130mm의 곡률반경을 가지고 0.5mm의 높이로 돌출되게 형성하되 그 중앙에 챔버(22)(22')가 형성되게 양각시키며 상기 프레스 금형(P)의 하부 금형(40) 상에 스러스트 와셔 소재(10)를 안치시키고 상부 금형(30)으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔(W)를 성형할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법.
In manufacturing the thrust washer (W), which is an automotive differential device installed between the differential case and the pinion gear and side gears,
A ring-shaped material processing step of machining the thrust washer material 10 in a circular ring shape and a plurality of radially arranged oil grooves 21 and 21 'are machined into a predetermined radius of curvature and depth, The upper and lower molds 30 and 40 have a radius of curvature of 120 to 130 mm and a height of 0.5 mm, respectively, in the press processing step. The chambers 22 and 22 ' The material of the thrust washer 10 is placed on the lower mold 40 of the press mold P while embossing the chambers 22 and 22 ' And the thrust washer (W) can be formed by maintaining the stop state for at least 10 seconds after the pressing, thereby opening the thrust washer (W).
상기 프레스 금형(P)의 상,하부에 안치되는 120-130mm의 곡률반경,0.5mm의 높이 및 챔버(22)(22')가 형성되게 양각되는 오일홈(21)(21')은 상,하부 금형(30)(40)이 서로 교차되게 배치되고 스러스트 와셔 소재(10)의 크기에 따라 대응될 수 있게 상,하부 금형(30)(40)을 구성하여 성형가공할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법.The method according to claim 1,
The oil grooves 21 and 21 'embossed so as to form chambers 22 and 22' having a radius of curvature of 120-130 mm and a height of 0.5 mm, which are positioned above and below the press mold P, The upper and lower molds 30 and 40 are arranged so as to intersect with each other and the upper and lower molds 30 and 40 can be formed so as to correspond to the size of the thrust washer material 10, To manufacture a thrust washer for a vehicle using a press mold.
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2013
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