KR20170011317A

KR20170011317A - 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치

Info

Publication number: KR20170011317A
Application number: KR1020150103747A
Authority: KR
Inventors: 장건순
Original assignee: 장건순
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-02-02

Abstract

본 발명은 성형된 디프렌셜 케이스의 일부분을 절삭가공하기 위한 가공장치로서, 상기 디프렌셜 케이스를 파지하여 고정하는 척 유닛; 상기 척 유닛을 회전시키면서 상기 디프렌셜 케이스를 회전시키는 회전모터; 및 상기 디프렌셜 케이스의 일부분을 절삭하는 절삭유닛;을 포함하며, 상기 척 유닛은, 유압을 제공하는 척 본체; 및 상기 척 본체에 방사상태의 복수를 이루면서 이동가능하게 결합되고, 상기 척 본체의 유압에 의해 벌어지거나 오므라지면서 상기 디프렌셜 케이스를 파지하는 조우;를 포함하고, 상기 조우는, 상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 디프렌셜 케이스를 감싸 안는 형태로 파지하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR DIFFERENTIAL CASE OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성형된 디프렌셜 케이스의 절삭가공을 위하여 디프렌셜 케이스를 척킹고정하면서 케이스의 변형을 방지하여 가공의 정밀성을 향상시킬 수 있는 차량용 디프렌 셜 케이스의 가공장치에 관한 것이다.

통상적으로 디프렌셜은 차량의 바퀴 회전수 변화를 가능하게 하여 울퉁불퉁한 도로주행이나 선회할 때 무리 없이 원활하게 회전할 수 있도록 하는 장치로서, 링기어, 디프렌셜 케이스, 피니언, 피니언 축 및 사이드 기어 등으로 구성된다.

이러한 디프렌셜은 차량이 평탄한 도로를 직진할 경우 좌,우 구동바퀴의 회전 저항이 동일하기 때문에 디프렌셜 기어 전체가 한덩어리가 되어 회전하게 되며, 차량이 선회할 경우에는 피니언을 통해 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전수를 서로 다르게 전달하여 차량을 회전시킨다.

즉, 디프렌셜은 차량이 선회할 경우 안쪽 바퀴의 회전수를 감소시키고, 감소된 안쪽 바퀴의 회전수만큼 바깥쪽 바퀴의 회전수를 증가시켜 차량을 선회시킨다.

여기서, 도 1을 참조하면, 디프렌셜 기어를 구성하는 디프렌셜 케이스(10)는 캡형태로 형성되면서 중앙에 미도시된 피니언이 설치되는 피니언수용공간(11)이 형성되고, 미도시된 피니언샤프트가 설치되는 샤프트관통홀(12)이 형성되며, 미도시된 링기어에 고정하기 위한 원형의 플랜지(13)를 갖는다.

상기와 같은 디프렌셜 케이스(10)는 피니언과 함께 회전하면서 피니언의 자회전을 가능하게 하는 구성품이므로 정밀한 가공이 요구되고 있다.

최근 들어, 자동차의 기능적 측면을 넘어 자동차의 안정성이나 내구성 측면이 품질의 기준으로 대두되는 것을 감안하면 디프렌셜 케이스의 정밀도 향상이 요구된다.

여기서, 디프렌셜 케이스의 제작과정을 살펴보면, 금속재를 주조하거나 단조하여 캡형태로 성형한 후, 성형품을 선반가공을 통해 절삭하여 설정된 형태로 가공한다.

과거에는 디프렌셜 케이스를 절삭가공할 경우, 케이스의 일단부만을 척으로 고정한 후 회전시키면서 절삭기로 절삭하였다.

그런데, 상기와 같은 종래기술은 케이스의 일단부만을 척킹 고정하는 방식이기 때문에 절삭 과정에서 케이스의 양측을 척과 절삭기로 잡아당기거나 미는 힘이 발생하며, 이에 따라 케이스 소재의 이완이나 수축이 발생하여 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0051957호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 디프렌셜 케이스의 절삭가공을 위한 고정시 디프렌셜 케이스의 일단부만을 척킹고정하는 것이 아니라 디프렌셜 케이스 전체를 감싸는 형태로 척킹 고정함으로써 케이스 소재의 이완이나 수축을 방지하여 정밀도를 향상시킬 수 있는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 디프렌셜 케이스를 척킹하여 고정하면서 디프렌셜 케이스의 회전방향 슬립이나 축방향 슬립을 방지할 수 있는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치는, 성형된 디프렌셜 케이스의 일부분을 절삭가공하기 위한 가공장치로서, 상기 디프렌셜 케이스를 파지하여 고정하는 척 유닛; 상기 척 유닛을 회전시키면서 상기 디프렌셜 케이스를 회전시키는 회전모터; 및 상기 디프렌셜 케이스의 일부분을 절삭하는 절삭유닛;을 포함하며, 상기 척 유닛은, 유압을 제공하는 척 본체; 및 상기 척 본체에 방사상태의 복수를 이루면서 이동가능하게 결합되고, 상기 척 본체의 유압에 의해 벌어지거나 오므라지면서 상기 디프렌셜 케이스를 파지하는 조우;를 포함하고, 상기 조우는, 상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 디프렌셜 케이스를 감싸 안는 형태로 파지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 척 유닛은, 상기 조우들에 각각 구비되어 상기 디프렌셜 케이스의 회전시 슬립을 방지하는 회전슬립 방지부재;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 슬립방지부재는, 상기 조우들의 내주면에 각각 톱니형태로 돌출되어 상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 밀착되면서 마찰력을 제공하는 스파이크;를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 스파이크는, 상기 조우의 내주면 일부분에 형성되어 상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 부분적으로 밀착될 수 있다.

그리고, 상기 척 유닛은, 상기 조우들에 각각 구비되어 상기 디프렌셜 케이스의 축방향 슬립을 방지하는 축슬립 방지부재;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

예컨대, 상기 축슬립 방지부재는, 상기 조우들의 단부에 각각 절곡상태로 형성되어 상기 디프렌셜 케이스의 단부에 걸리면서 상기 디프렌셜 케이스의 축방향 유동을 방지하는 걸림턱;을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치에 따르면, 척 유닛을 구성하는 조우가 디프렌셜 케이스의 외주면에 대응하는 형태로 형성되어 디프렌셜 케이스 전체를 감싸는 방식으로 척킹 고정함에 따라 케이스의 고정시나 절삭가공시 축방향의 잡아당기거나 미는 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있으므로 소재의 수축이나 이완이 최소화될 수 있으며, 이에 따라 절삭가공의 정밀도가 향상되어 불량률이 현저하게 감소할 수 있다.

또한, 본 발명은 각각의 조우에 회전슬립 방지부재를 구성하는 스파이크가 구비됨에 따라 케이스의 절삭가공시 케이스의 회전방향으로의 슬립이 방지되어 정밀도가 향상될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 각각의 조우에 축슬립 방지부재를 구성하는 걸림턱이 형성됨에 따라 케이스의 축방향 슬립이 방지되므로 절삭가공의 정밀도가 더욱 향상될 수 있다.

도 1은 통상적인 디프렌셜 케이스를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치를 나타내는 전체 구성을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 척 유닛을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 회전슬립 방지부재를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 축슬립 방지부재를 나타내는 정면도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치는 도 2에 도시된 바와 같이 척 유닛(100), 회전모터(200) 및 절삭유닛(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 디프렌셜 케이스(10)는 별도의 공정을 통해 캡형태로 성형된다.

예컨대, 디프렌셜 케이스(10)는 주조가공을 통해 성형될 수 있으며, 이와 달리 단조가공을 통해 성형될 수도 있다.

그리고, 디프렌셜 케이스(10)는 내주면 또는 외주면의 이음부분이나 볼트공 등이 본 발명에 의해 절삭가공된다.

척 유닛(100)은 알려진 바와 같이 공작물의 가공시 공작물을 파지하여 고정하는 구성요소이다.

이러한 척 유닛(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 척 본체(110) 및 복수의 조우(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

척 본체(110)는 미도시된 선반에 설치되어 유압이나 공압을 제공한다.

조우(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 디프렌셜 케이스(10)를 파지하여 고정하는 구성요소로서, 도 3에 도시된 바와 같이 복수로 방사상태를 이루면서 척 본체(110)에 이동가능하게 결합되며, 척 본체(110)의 유압이나 공압에 의해 척 본체(110)의 중심으로 오므라지면서 디프렌셜 케이스(10)를 척킹 고정하고, 서로 벌어지면서 디프렌셜 케이스(10)와 분리된다.

이러한 조우(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 4개로 구성될 수 있으며, 이와 달리 3개나 5개 이상으로 구성될 수도 있다.

여기서, 조우(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내주면의 형태가 디프렌셜 케이스(10)의 외주면에 대응하는 형태로 형성된다.

이에 따라, 조우(120)들은 디프렌셜 케이스(10)의 일부분만을 척킹하는 것이 아니라 도 3에 도시된 바와 같이 디프렌셜 케이스(10)를 감싸안는 형태로 척킹하여 고정한다.

즉, 디프렌셜 케이스(10)는 조우(120)에 의한 파지압력이 한 부분에만 집중되지 않기 때문에 척킹 고정시 축방향의 잡아당기는 응력이 가해지지 않으며, 절삭유닛(300)에 의한 절삭가공 시에는 축방향의 미는 응력이 가해지지 않는다.

따라서, 디프렌셜 케이스(10)는 잡아당기는 응력에 의한 소재의 이완이나 미는 응력에 의한 소재의 수축이 발생하지 않으며, 이에 따라 좀 더 정밀하게 가공될 수 있다.

또한, 조우(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 디프렌셜 케이스(10)의 원주방향으로 연장되는 조우날개(121)가 말단부에 형성되어 디프렌셜 케이스(10)를 더욱 감싸안는 형태로 척킹할 수 있다.

회전모터(200)는 도 2 및 에 도시된 바와 같이 척 유닛(100)의 척 본체(110)에 연결되어 회전력을 제공함으로써 디프렌셜 케이스(10)를 회전시킨다.

이러한 회전모터(200)는 본 발명이 속하는 분야에 알려진 임의의 구성이 적용될 수 있다.

절삭유닛(300)은 회전모터(200)에 의해 회전하는 디프렌셜 케이스(10)의 일부분을 절삭하는 구성요소이다.

이러한 절삭유닛(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 사용자의 제어에 따라 승강하거나 전후진하는 절삭날(310)을 통해 디프렌셜 케이스(10)의 라운드 부분이나 볼트공 등을 절삭가공한다.

한편, 본 발명의 디프렌셜 케이스의 가공장치는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 회전슬립 방지부재(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

디프렌셜 케이스(10)는 조우(120)들에 의해 파지된 상태로 회전모터(200)에 의한 회전시 회전관성력에 의해 조우(120)와의 밀착면에서 슬립이 발생하게 되며, 슬립발생 시에는 절삭가공의 정밀도가 떨어질 수 있다.

회전슬립 방지부재(400)는 회전모터(200)에 의한 척 유닛(100)의 회전시 디프렌셜 케이스(10)의 원주방향 슬립을 방지하기 위한 구성요소이다.

이러한 회전슬립 방지부재(400)는 도 3에 도시된 바와 같이 조우(120)들 각각에 톱니형태로 형성되어 마찰력을 제공하는 스파이크(410)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 스파이크(410)는 조우(120)들에 제각기 구비된 상태로 디프렌셜 케이스(10)의 외주면에 밀착되어 마찰력을 제공함으로써 디프렌셜 케이스(10)의 회전시 원주방향의 슬립이 발생하는 것을 막는다.

여기서, 스파이크(410)는 도 3에 도시된 바와 같이 조우(120)의 일부분에만 형성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 스파이크(410)는 도 3에 도시되 바와 같이 조우(120)의 안쪽 단부에 형성될 수 있다.

또한, 스파이크(410)는 도 4에 도시된 바와 같이 조우(130)의 바깥쪽 단부에도 형성될 수도 있으며, 안쪽 단부나 바깥쪽 단부의 어느 한 곳에만 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 디프렌셜 케이스의 가공장치는 도 5에 도시된 바와 같이 축슬립 방지부재(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

디프렌셜 케이스(10)는 조우(120)들에 의해 파지된 상태로 절삭유닛(300)에 의해 가압되면서 절삭될 때 축방향의 가압에 의해 축방향으로 슬립이 발생할 수 있으며, 슬립발생은 제품의 불량으로 이어지게 된다.

축슬립 방지부재(500)는 조우(120)들에 각각 구비되어 디프렌셜 케이스(10)의 축방향 슬립을 방지하기 위한 구성요소이다.

이러한 축슬립 방지부재(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 조우(120)들의 단부에 제각기 돌출형성되는 걸림턱(510)을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 걸림턱(510)은 도 5에 도시된 바와 같이 조우(120)의 단부에 각각 척 유닛(100)의 중심을 향해 돌출형성되며, 척 본체(110)에 의한 조우(120)들의 척킹 시 디프렌셜 케이스(10)의 단부에 걸림으로써 디프렌셜 케이스(10)의 축방향 유동을 구속한다.

이에 따라, 디프렌셜 케이스(10)는 절삭유닛(300)에 의해 축방향의 가압력이 가해질 경우에도 조우(120)의 축방향으로 슬립이 발생하거나 이탈됨이 없이 가공될 수 있다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 가공장치를 이용하여 디프렌셜 케이스(10)를 가공하는 방법을 설명한다.

작업자는 캡형태로 성형된 디프렌셜 케이스(10)를 척 유닛(100)에 고정한다.

구체적으로, 작업자는 척 본체(110)를 작동시켜 조우(120)들을 오므라지도록 이동시켜서 디프렌셜 케이스(10)를 척킹하여 고정한다.

이때, 디프렌셜 케이스(10)는 조우(120)들 또는 조우날개(121)에 의해 감싸지는 형태로 고정되므로 소재의 수축이나 이완이 발생하지 않고 고정된다.

그리고, 작업자는 회전모터(200)를 작동시켜서 디프렌셜 케이스(10)를 회전시키면서 절삭유닛(300)의 절삭날(310)을 통해 디프렌셜 케이스(10)의 일부분을 절삭가공한다.

이때에도, 디프렌셜 케이스(10)는 조우(120)들에 의해 감싸지는 형태로 고정된 상태로 절삭되므로 소재의 수축이나 이완이 발생하지 않고 정밀하게 가공된다.

한편, 디프렌셜 케이스(10)는 조우(120)들에 스파이크(410)나 걸림턱(510)이 형성된 경우에는 절삭가공되면서 회전방향의 슬립이나 축방향의 슬립이 발생하지 않기 때문에 더욱 정밀하게 가공될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치에 의하면, 척 유닛(100)을 구성하는 조우(120)가 디프렌셜 케이스(10)의 외주면에 대응하는 형태로 형성되어 디프렌셜 케이스(10) 전체를 감싸는 방식으로 척킹 고정함에 따라 케이스(10)의 고정시나 절삭가공시 축방향의 잡아당기거나 미는 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있으므로 소재의 수축이나 이완이 최소화될 수 있으며, 이에 따라 절삭가공의 정밀도가 향상되어 불량률이 현저하게 감소할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10 : 디프렌셜 케이스
100 : 척 유닛
110 : 척 본체
120 : 조우
121 : 조우날개
200 : 회전모터
300 : 절삭유닛
310 : 절삭날
400 : 회전슬립 방지부재
410 : 스파이크
500 : 축슬립 방지부재
510 : 걸림턱

Claims

성형된 디프렌셜 케이스의 일부분을 절삭가공하기 위한 가공장치로서,
상기 디프렌셜 케이스를 파지하여 고정하는 척 유닛;
상기 척 유닛을 회전시키면서 상기 디프렌셜 케이스를 회전시키는 회전모터; 및
상기 디프렌셜 케이스의 일부분을 절삭하는 절삭유닛;을 포함하며,
상기 척 유닛은,
유압을 제공하는 척 본체; 및
상기 척 본체에 방사상태의 복수를 이루면서 이동가능하게 결합되고, 상기 척 본체의 유압에 의해 벌어지거나 오므라지면서 상기 디프렌셜 케이스를 파지하는 조우;를 포함하고,
상기 조우는,
상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 디프렌셜 케이스를 감싸 안는 형태로 파지하는 것을 특징으로 하는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치.
청구항 1에 있어서,
상기 척 유닛은,
상기 조우들에 각각 구비되어 상기 디프렌셜 케이스의 회전시 슬립을 방지하는 회전슬립 방지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치.
청구항 2에 있어서,
상기 슬립방지부재는,
상기 조우들의 내주면에 각각 톱니형태로 돌출되어 상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 밀착되면서 마찰력을 제공하는 스파이크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치.
청구항 3에 있어서,
상기 스파이크는,
상기 조우의 내주면 일부분에 형성되어 상기 디프렌셜 케이스의 외주면에 부분적으로 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치.
청구항 1에 있어서,
상기 척 유닛은,
상기 조우들에 각각 구비되어 상기 디프렌셜 케이스의 축방향 슬립을 방지하는 축슬립 방지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치.
청구항 5에 있어서,
상기 축슬립 방지부재는,
상기 조우들의 단부에 각각 절곡상태로 형성되어 상기 디프렌셜 케이스의 단부에 걸리면서 상기 디프렌셜 케이스의 축방향 유동을 방지하는 걸림턱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디프렌셜 케이스의 가공장치.