KR20180130277A

KR20180130277A - 요크 제조방법

Info

Publication number: KR20180130277A
Application number: KR1020170066179A
Authority: KR
Inventors: 강문원
Original assignee: 주식회사 한도
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2018-12-07
Also published as: KR101973745B1

Abstract

일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체 및, 요크 몸체에서 서로 나란하며 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부를 포함하며, 요크 몸체의 날개부 반대측 일단에는 면취 가공된 면취단면이 형성되고, 면취단면과 요크 몸체의 외측면은 예각으로 교차하도록 형성된 것을 특징으로 하는 요크가 개시된다.

Description

요크{A YOKE}

본 발명은 요크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유니버셜 조인트를 이루어 동력전달을 할 수 있도록 샤프트 또는 파이프에 결합되는 요크에 관한 것이다.

자동차 전동조향시스템(MDPS)의 주요 부품 중 칼럼 및 인텀샤프트 등은 길이가 길고 복잡하며, 정밀도가 높아 성형이 매우 곤란하나, 사고시 인명의 안전과 직결되는 바 제조시 정밀성과 강성 등이 요구된다.

이에, 상기 조향칼럼의 주요 부품 가운데 하나인 토션 조인트 요크에 대해 살펴보면 먼저, 요크는 열연 강판을 밴딩한 후 용접하여 제조하고, 상기 요크의 회전력을 샤프트에 전달하도록 내부의 형상이 사각으로 형성된 링을 요크 내부에 결합한다. 이때, 상기 요크를 밴딩하면, 정확한 진원도가 나오지 않으므로, 샤프트와 요크 사이의 공간에 레진을 채워 면압을 높여줌으로써 샤프트와 요크가 헛돌지 않도록 구성한다.

그러나 상기한 바와 같이 요크는 판재를 밴딩하여 용접하기 때문에, 한 사이클에서 한 개의 제품만을 가공할 수밖에 없어 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있고, 또한, 요크의 비틀림 운동시 용접부가 취약하여 용접부의 결함이 발생할 소지가 큰 문제도 있다.

더욱이, 상기한 용접작업과 함께 여러 번의 부품 결합작업을 통해 제품을 생산하게 됨으로써, 생산력 저하는 물론 제품의 단가가 상승하는 문제가 있고, 또한 중량의 열연 강판을 사용하여 요크를 제조하므로, 연비 불충분으로 인해 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제도 있다.

도 1은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 단조 가공을 통해 제조되는 스티어링 요크(10; Steering Yoke)를 나타낸 것으로, 그 구성을 살펴보면 요크 몸체(11)와, 요크 몸체(11)에서 양 갈래로 분리되어 서로 대칭되게 형성되는 한 쌍의 날개부(12,13)를 가진다.

요크 몸체(11)에는 축부(23)의 세레이션부(27)에 접속하기 위한 세레이션홀(14)이 관통 형성되고, 축부(23)의 양단부에는 세레이션부(25,27)가 각각 형성된다. 세레이션홀(14)에서 어느 한쪽 날개부(12) 쪽으로 절개되어 절개부(15)가 형성되고, 그 절개부(15)를 기준으로 요크 몸체(11)의 양단으로 관통되도록 볼트 결합홀(16)이 형성된다. 상기 볼트 결합홀(16)에 결합되는 체결볼트(28)가 세레이션홀(14) 내부로 노출될 수 있도록 볼트 결합홀(16)은 세레이션홀(14)이 연통되게 형성된다.

또한, 상기 날개부(12,13) 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(12a,13a)이 형성된다. 날개부(12,13)에는 유니버셜 조인트(21)가 연결된다.

한편, 상기 구성을 가지는 요크(10)는 날개부(12,13)의 반대측에 해당되는 요크 몸체(11)의 일단부에는 절삭하여 면취 가공한 소위 면취단면(17)이 마련된다. 즉, 상기 면취단면(17)은 상기 세레이션홀(14)에 결합되는 축부(샤프트;23)의 중심축과 상기 이어홀들(12)(13) 간의 거리가 일정한 값을 갖도록 정밀 가공된다. 즉, 면취단면(17)을 기준으로 날개부(12)(13) 각각의 거리(높이)가 동일하도록 요크 몸체(11)의 일단부에 면취단면(17)을 절삭 가공하게 된다.

그런데 상기와 같이 요크 몸체(11)의 일단부에 면취단면(17)을 가공하는 과정에서 요크 몸체(11)의 외측면(S1)과 면취단면(17)의 경계 부분이 도 2와 같이 수직을 이루게 되면, 절삭 가공시 버(bur;18)가 발생되는 문제점이 있다. 이와 같이 생성된 버(bur;18)는 요크 몸체(11)의 외측면(S1)으로 돌출되어 가공 생산된 요크(10)의 품질을 저하시키는 요인이다. 이를 위해 기준 이상으로 외측면(S1)으로부터 돌출된 버(bur;18)를 제거하기 위한 별도의 버 제거공정을 거치거나, 작업자가 버를 육안으로 확인하여 제거해야 하는 등의 번거로움이 있다.

따라서, 요크 제조 공정이 오래 걸리게 되어 생산성이 저하되고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0037624호

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 요크의 절삭 가공시 버의 발생을 억제할 수 있도록 구조가 개선된 요크를 제공하는데 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요크는, 일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체; 및 상기 요크 몸체에서 서로 나란하며, 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부;를 포함하며, 상기 요크 몸체의 상기 날개부 반대측 일단에는 면취 가공된 면취단면이 형성되고, 상기 면취단면과 상기 요크 몸체의 외측면은 예각으로 교차하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이로써, 면취단면 가공시 버의 발생을 억제할 수 있게 되고, 요크의 품질을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 요크 몸체의 외측면과 상기 면취단면 사이의 경계에는 라운드부가 형성되는 것이 바람직하다.

이로써, 면취단면 가공시 발생되는 버의 양을 최소화하고, 발생된 버가 요크 몸체의 외측면으로 돌출되는 것을 방지하여 요크의 품질 향상은 물론, 제조공정을 단순화하고 생산성을 높일 수 있다.

본 발명의 요크에 따르면, 요크 몸체의 일단부에 면취단면을 절삭 가공시 발생되는 버(bur)의 생성을 억제하고 최소화할 수 있게 된다.

따라서, 버를 제거하기 위한 공정이 불필요하거나 단순화되어, 제조 공정을 단축시킬 수 있게 되어 생산성을 향상시킴은 물론 제조 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 스티어링 요크를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 요크를 발췌하여 보인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요크를 나타내 보인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 요크의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 요크의 면취단면을 절취 가공하기 전의 요크의 일단부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4의 요부를 확대하여 보인 도면이다.
도 7은 요크의 면취단면과 라운드부의 경계에 버가 생성된 경우를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 요크를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 요크(100)는 요크몸체(110)와, 요크 몸체(110)에서 동일 방향으로 연장된 제1 및 제2날개부(120,130)를 가진다.

상기 날개부(120,130)는 서로 이격되어 나란하게 형성되며, 그 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(121,131)이 형성된다.

상기 요크 몸체(110)에는 세레이션홀(140)이 일단부에서 타단부로 관통 형성된다. 또한, 요크 몸체(110)에는 세레이션홀(140)에서 어느 한쪽 날개부(120) 쪽으로 절개된 절개부(150)가 형성된다.

또한, 요크 몸체(110)에는 절개부(150)를 기준으로 일측면에서 타측면으로 관통되도록 볼트 결합홀(160)이 형성된다. 상기 볼트 결합홀(160)에는 체결볼트(미도시)가 결합되어 세레이션홀(140)에 결합되는 축부가 분리되지 않도록 체결시킨다.

한편, 상기 요크 몸체(110)는 면취단면(171)을 가공하기 위한 일단부(170)와 외측면(173) 사이에 소정 곡률로 라운드지게 형성된 라운드부(175)를 가지는 점에 특징이 있다. 이러한 라운드부(175)는 도 5에 도시된 바와 같이, 요크 몸체(110)의 일단부(170)에 면취단면(171)을 가공하기 전의 일단부(170)과 외측면(173) 사이에 마련된다. 즉 요크 몸체(110)를 도 5와 같은 원소재로부터 제조하는 공정시, 요크 몸체(110)의 일단부(170)와 외주면(173) 사이에 라운드부(175)가 형성되도록 요크 몸체(110)를 제조할 수 있다. 그런 다음에, 요크(100)에 각종 홀과 절삭면 등을 가공하는 드릴 링 가공 및 절삭 가공공정을 거치는 과정에서 상기 면취단면(171)을 절삭 가공하게 된다.

이와 같이 상기 요크 몸체(110)에 라운드부(175)를 형성하게 되면, 도 6과 같이, 면취단면(171)과 라운드부(175) 간의 교차각(θ)이 직각이 아닌 예각을 갖게 된다. 따라서 면취단면(171)의 절삭 가공시 라운드부(175)와 면취단면(171)의 경계에서의 버 발생을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 면취단면(171)을 절삭 가공시에 라운드부(175)와 면취단면(171) 경계에서 버(180)가 발생된다고 하더라도 그 버(180)의 높이를 최소화하거나, 외측면(173)보다 돌출되지 않도록 제한할 수 있게 된다. 따라서, 버(180)의 제거공정을 간소화하거나, 경우에 따라서는 버(180)의 제거공정을 생략할 수 있게 되어 요크(100)의 불량률을 낮추면서도 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100..요크 110..요크 몸체
120,130..날개부 121,131..이어홀
140..세레이션홀 150..절개부
160..볼트 체결공 170..일단부
171..면취단면 173..외측면
175..라운드부

Claims

일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체; 및
상기 요크 몸체에서 서로 나란하며, 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부;를 포함하며,
상기 요크 몸체의 상기 날개부 반대측 일단에는 면취 가공된 면취단면이 형성되고, 상기 면취단면과 상기 요크 몸체의 외측면은 예각으로 교차하도록 형성된 것을 특징으로 하는 요크.
제1항에 있어서,
상기 요크 몸체의 외측면과 상기 면취단면 사이의 경계에는 라운드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 요크.