KR20180133586A - 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법 - Google Patents
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Abstract
후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에 관한 것으로,
주물방식으로 엔드 요크의 외형을 성형하는 주조단계; 주조단계에서 성형된 주조품에 필요한 기계적 성질을 부여하는 오스템퍼링 열처리단계; 오스템퍼링 열처리단계를 거친 주조품의 조립부위를 가공하는 가공단계;를 포함하는 기술 구성을 통하여
고강도, 고품질의 엔드 요크를 제조할 수 있게 되고, 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있게 되는 것이다.
주물방식으로 엔드 요크의 외형을 성형하는 주조단계; 주조단계에서 성형된 주조품에 필요한 기계적 성질을 부여하는 오스템퍼링 열처리단계; 오스템퍼링 열처리단계를 거친 주조품의 조립부위를 가공하는 가공단계;를 포함하는 기술 구성을 통하여
고강도, 고품질의 엔드 요크를 제조할 수 있게 되고, 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있게 되는 것이다.
Description
본 발명은 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 주물방식으로 간편하게 제조할 수 있도록 하면서도 강도, 내마모성 등의 기계적 성질이 우수한 엔드 요크를 제조하는 것에 관한 것이다.
일반적으로 후륜 구동 차량에는 변속기(Transmission)로부터 전해진 엔진의 동력을 리어 액슬(Rear Axle)로 전달해서 차량이 구동될 수 있도록 하는 프로펠러 샤프트(Propeller Shaft)가 차체의 길이방향으로 설치되어 있다.
프로펠러 샤프트는 변속기에 전달된 엔진의 구동력을 후륜 차축으로 전달시키는 핵심 구동축으로서 주행 중 리어 액슬 및 엔진 변속기의 운동변위로 인해 두 회전 중심이 상호 임의의 각도로 교차되어 회전하더라도 원활한 동력 전달을 가능하게 하는 안전기능상의 보안부품으로 분류된다.
따라서 주행 중 정적 및 동적 평형을 지속적으로 유지하며 강한 비틀림과 고속회전을 수행하는 부품인 프로펠러 샤프트는 고유진동 및 내구성을 감안한 설계가 필요하며 제조공정별 완벽한 품질관리가 요구된다.
도 1은 프로펠러 샤프트 결합부의 사시도이고, 도 2는 유니버셜 조인트의 분해 사시도이고, 도 3은 엔드 요크의 실물 사진이다.
엔진 변속기 측 프로펠러 샤프트와 리어 액슬 측 프로펠러 샤프트는 유니버셜 조인트(Universal Joint)로 연결된다.
유니버셜 조인트는 한 쌍의 프로펠러 샤프트의 연결측에 조립되는 한 쌍의 엔드 요크; 한 쌍의 엔드 요크를 연결하는 십자축;을 포함한다.
유니버셜 조인트의 구성 부품 중에서 특히 엔드 요크(End Yoke)는 전/후단 프로펠러 샤프트의 동력 전달을 위해 엔진의 진동과 리어 액슬의 진동방향이 상이하기 때문에 일직선상에 있지 않아 두 개의 축을 연결하여 자유로이 회전하도록 커플링 역할을 하는 유니버셜 조인트의 핵심부품이다.
일반적으로 엔드 요크는 단조 공정으로 전체 형상을 만든 후 슬립구간을 드릴로 가공한 후 보링 작업으로 한번 더 가공이 이어지고 브로칭 가공으로 치형을 완성하는 형태로 제조된다.
엔드 요크는 치형이 맞물린 상태로 회전을 하면서 동력을 전달하기 때문에 치형의 마모로 인한 동력손실이 발생하므로 군용차량이나 대형 상용차와 같이 높은 비틀림 강도를 요구하는 차량에서는 고강도 고성능의 개발이 요구된다.
상용차는 공차중량이 승용차보다 5배 이상 무겁고 공차중량의 2배 이상의 화물을 적재하기 때문에 운행 중 동력 제동 내구 성능이 매우 중요하다.
상용차는 운행기간과 거리가 길어 대당 유지관리비용이 승용차보다 많이 들게 되며, 북미시장의 경우 상용차 1대의 연간 유지관리비용이 승용차의 $1,520보다 22% 높은 $1,840이다.
따라서 상용차 부품의 내구성 저하는 유지관리비용 상승과 운휴손실 증가로 이어져 영업자의 실적에 악영향을 미친다.
하기의 특허문헌 1에는 자동차용 추진축의 슬립요크 제조방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1의 슬립요크의 제조방법은 요크부와 슬립부로 구성된 자동차용 추진축의 슬립요크에 있어서, 상기 요크부는 단조로 별도 성형되고, 슬립구간인 슬립부는 고장력 파이프류를 이용하여 개별 가공한 후에 상기 요크부와 슬립부를 용접을 통해서 결합하는 방식으로 내부 구조를 변경 설계하는 데 그 특징을 갖는 것이다.
하기의 특허문헌 2에는 자동차용 유니버셜 조인트의 파이프조인트 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
특허문헌 2의 자동차용 파이프조인트의 제조방법은 소재를 다이스에 삽입하고 펀치로 가압 소성 변형시켜 파이프부와 요크부로 이루어진 파이프조인트를 성형하는 제1공정; 제1공정에서 발생한 요크부의 버(Burr)를 제거하는 제2공정; 파이프부를 스플라인의 형상과 대응되는 형상을 갖는 다이스에 고정시키고, 단면이 스플라인의 형상을 갖는 펀치를 파이프부의 끝단부 쪽에서 압입하여 파이프부 자체를 스플라인 형상으로 성형하는 제3공정; 요크부에 조인트를 연결하기 위하여 연결홀을 가공하는 제4공정을 포함한다.
특허문헌 1, 2를 포함한 종래 기술에 따른 단조방식의 엔드 요크 제조방법은 주물방식에 비해 강도 및 그밖의 기계적 성질이 우수한 엔드 요크를 제조할 수 있게 되는 것이지만 제조가 번거롭고 비용이 많이 들게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 주물방식으로 간편하게 제조할 수 있도록 하면서도 강도, 내마모성 등의 기계적 성질이 우수한 고품질의 엔드 요크를 제조할 수 있도록 하는 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법은 주물방식으로 엔드 요크의 외형을 성형하는 주조단계; 주조단계에서 성형된 주조품에 필요한 기계적 성질을 부여하는 오스템퍼링 열처리단계; 오스템퍼링 열처리단계를 거친 주조품의 조립부위를 가공하는 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에서 주조단계는, 주철을 포함한 원자재 및 부자재를 준비하는 단계; 준비된 원자재 및 부자재를 용해하는 단계; 분광분석기를 통하여 각 차지별 용탕 성분을 분석하는 단계; 금형을 이용하여 주형을 제작하는 단계; 조형된 주형에 용탕을 주입하는 단계; 주입된 용탕을 냉각하고, 주조품과 주물사를 분리하는 단계; 주조 방안 제거후 제품을 꺼내어 청정 작업을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법은 주철의 용융과정에서 규소(Si), 망간(Mn), 마그네슘(Mg)를 첨가하되, 주철의 탄소 함유량은 3.0~4.0 중량%이고, 규소(Si)의 함유량은 2.0~3.0 중량%이고, 망간(Mn)의 함유량은 0.2~0.6 중량%이고, 마그네슘(Mg)의 함유량은 0.015~0.5 중량% 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에서 오스템퍼링 열처리단계는, 소재 입고 및 장입준비단계; 주조단계에서 주조된 주조품을 열처리로에 투입하여 920±10℃의 온도에서 120±30분 동안 가열하는 소입단계; 소입단계에서 가열된 주조품을 염욕조에 투입하여 370±10℃의 온도에서 120±30분 동안 냉각하는 염욕냉각단계; 주조품을 염욕조에서 꺼내어 상온에 이를 때까지 냉각하는 상온냉각단계; 50~90℃의 물로 주조품을 세척하여 염을 제거하는 세척단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에서 가공단계는, 오스템퍼링 열처리된 주조품의 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 외경과 내경을 절삭하는 제1절삭단계; 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 십자축 결합부(12) 쪽의 내경을 절삭하는 제2절삭단계; 고주파 열처리 장비를 통해 프로펠려 샤프트 결합부(11)의 외부를 고주파 유도가열하는 고주파 열처리단계; 브로칭 기계를 통해 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 내주에 프로펠러 샤프트의 스플라인과 결합되는 스플라인을 형성하는 스플라인 브로칭단계; 브로칭 기계를 통해 십자축 결합부의 내면의 십자축이 안착되는 부위를 가공하는 표면 브로칭단계; 십자축 지지부재를 조립하기 위한 나사구멍를 형성하는 드릴링 및 탭핑단계; 프로펠러 샤프트와 함께 회전하는 십자축 결합부의 발란스를 조정하는 발란싱단계; 프로펠러 샤프트 결합부의 외경을 정밀 연마하는 연마단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에 의하면, 고강도, 고품질의 엔드 요크를 안정적으로 제조할 수 있게 되므로 엔드 요크의 생산성 향상과 원가 절감을 도모할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에 의하면, 엔드 요크의 경량화에 따른 동력손실 저감으로 후륜 구동 차량의 연비 향상을 도모할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법에 의하면, 엔드 요크의 내마모성 향상에 따른 부품 수명 증가로 후륜 구동 차량의 유지관리비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1은 프로펠러 샤프트 결합부의 사시도,
도 2는 유니버셜 조인트의 분해 사시도,
도 3은 엔드 요크의 실물 사진,
도 4는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법으로 제조되는 엔드 요크의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 공정순서도,
도 6은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 주조단계의 공정순서도,
도 7은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 주조단계에서 제작된 주조품의 정면 사진 및 평면 사진,
도 8은 오스템퍼링 열처리 공정 모식도,
도 9는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 오스템퍼링 열처리단계의 공정순서도,
도 10은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 가공단계의 공정순서도,
도 11은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 가공단계의 공정 모식도.
도 2는 유니버셜 조인트의 분해 사시도,
도 3은 엔드 요크의 실물 사진,
도 4는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법으로 제조되는 엔드 요크의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 공정순서도,
도 6은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 주조단계의 공정순서도,
도 7은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 주조단계에서 제작된 주조품의 정면 사진 및 평면 사진,
도 8은 오스템퍼링 열처리 공정 모식도,
도 9는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 오스템퍼링 열처리단계의 공정순서도,
도 10은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 가공단계의 공정순서도,
도 11은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 가공단계의 공정 모식도.
이하 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.
도 4는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법으로 제조되는 엔드 요크의 사시도이다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법으로 제조되는 엔드 요크(10)는 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 일측에 십자축 결합부(12)가 마련된 형태이다.
도 5는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 공정순서도이다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법은 주조단계; 오스템퍼링 열처리단계; 가공단계;를 포함한다.
주조단계는 용융과정에서 규소(Si), 망간(Mn), 마그네슘(Mg) 등의 특수 원소를 첨가한 주철을 주형에 부어서 구상흑연주철의 엔드 요크 외형을 만드는 단계이다.
이때 주철의 탄소 함유량은 3.0~4.0 중량%이고, 첨가되는 성분중에 규소(Si)의 함유량은 2.0~3.0 중량%, 망간(Mn)의 함유량은 0.2~0.6 중량%, 마그네슘(Mg)의 함유량은 0.015~0.5 중량%가 바람직하다.
탄소의 함유량의 3.0 중량% 미만이면 얇은 단면에서 칠드(Chilled)화가 되고, 탄소의 함유량의 4.0 중량%를 초과하면 구상화 퇴화 및 유동성이 낮아진다.
규소는 페라이트 기지유도를 하는 성분으로, 규소의 함유량이 2.0 중량% 미만이면 칠드(Chilled)가 발생할 우려가 많고, 규소의 함유량이 3.0 중량%를 초과하면 용탕 유동성이 낮아지고 수축이 발생할 우려가 있다.
망간은 탄화물 촉진원소이고, 망간의 함유량이 0.2 중량% 미만이면 페라이트 기지유도가 원활하지 않게 되고, 망간의 함유량이 0.5 중량%를 초과하면 펄라이트 기지유도가 원활하기 않게 된다.
마그네슘은 흑연 구상화를 위한 성분으로, 마그네슘의 함유량이 0.015 중량% 미만이면 구상화율이 떨어지게 되고, 마그네슘의 함유량이 0.5 중량%를 초과하면 탄화물 형성, 드로스, 기포결함이 발생될 우려가 많게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 주조단계의 공정순서도이다.
주조단계는 고철이나 선철을 비롯한 각종 원자재 및 부자재를 준비하는 단계; 준비된 원자재 및 부자재를 용해하는 단계; 분광분석기를 통하여 각 차지별 용탕 성분을 분석하는 단계; 금형을 이용하여 주형을 제작하는 단계; 조형된 주형에 용탕을 주입하는 단계; 주입된 용탕을 냉각하고, 주조품과 주물사를 분리하는 단계; 주조 방안 제거후 제품을 꺼내어 청정 작업을 실시하는 단계;를 포함한다.
원자재 및 부자재를 용해하는 단계에서 원자재와 부자재를 용해하는 용해로는 일정 용량의 저주파 유도로를 이용할 수 있으며, 출탕온도는 예를 들어 1,520℃ 정도일 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 주조단계에서 제작된 주조품의 정면 사진 및 평면 사진이다.
오스템퍼링 열처리단계는 주조품의 기지조직을 개선하여 성질을 강인화시키기 위한 것이다.
오스템퍼링(Austempering)은 강(鋼)에 점성(粘性)과 강도를 부여하고, 담금질 균열을 방지하기 위해 오스테나이트 범위에서부터 열욕(熱浴) 속에서 급랭하여 그 온도에서 충분히 변태를 시킨 다음 실온(室溫)까지 서서히 식히는 조작을 말한다.
구상흑연주철의 기지는 페라이트(ferrite)와 펄라이트(pearlite)의 혼합조직으로 이루지며, 가열 및 고온 유지과정에서 완전히 오스테나이트(austenite)로 변태하게 되고 항온냉각(austempering) 과정에서 오스페라이트(ausferrite)라 불리는 침상의 페라이트(ferrite)와 고탄소 안정화된 오스테나이트(austenite)로 변태하게 된다.
즉, 오스페라이트(Ausferrite) 조직은 고강도, 고인성의 구상흑연주철이 되는 것이다.
일반적으로 구상흑연주철을 오스템퍼 처리하여 기지를 오스테나이트와 베이나이트의 혼합 조직으로 하면 인장강도는 100kgf/㎟을 초과하며, 연신, 충격치, 피로강도도 높고, 내마모성도 갖는 우수한 재료(ADI; Austemperd Ductile Iron)가 된다.
그 특성에서 종래는 단강품이나 특수강에 한정되는 가혹한 조건에서 사용되는 부품에도 사용이 가능하다.
제조법으로는 일반의 구상흑연주철의 조성에 소량의 Cu, Mo, Mn, Ni을 첨가하여 오스템퍼 처리(예를 들면 820~830℃로 10~60min 유지하여 오스테나이트화한 후 375℃로 2min 이내로 급랭, 그 온도로 5~60min 유지)한다.
이에 따라 기지는 상부 베이나이트(60~70%)와 오스테나이트(30~40%)의 조직으로 되고, 인장강도는 약 100kgf/㎟이 얻어진다.
도 8은 오스템퍼링 열처리 공정 모식도이고, 도 9는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 오스템퍼링 열처리단계의 공정순서도이다.
오스템퍼링 열처리단계는 소재 입고 및 장입준비단계, 소입단계, 염욕냉각단계, 상온냉각단계, 세척단계를 포함한다.
소입단계는 주조단계에서 주조된 주조품을 열처리로에 투입하여 920±10℃의 온도에서 120±30분 동안 가열한다.
염욕냉각단계는 소입단계에서 가열된 주조품을 염욕조에 투입하여 370±10℃의 온도에서 120±30분 동안 냉각한다.
상온냉각단계는 주조품을 염욕조에서 꺼내어 상온에 이를 때까지 냉각한다.
세척단계는 50~90℃의 물로 주조품을 세척하여 염을 제거한다.
가공단계는 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 내경 및 외경을 정밀한 칫수로 가공하고, 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 내주에 프로펠러 샤프트와의 결합을 위한 스플라인을 형성하고, 십자축 결합부(12)의 안착부를 절삭하고, 십자축 결합부(12)에 십자축 지지부재 결합을 위한 나사구멍을 형성하는 단계이다.
도 10은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 가공단계의 공정순서도이고, 도 11은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법의 가공단계의 공정 모식도이다.
가공단계는 제1절삭단계, 제2절삭단계, 고주파 열처리단계, 스플라인 브로칭단계, 표면 브로칭단계, 드릴링 및 탭핑단계, 발란싱단계, 연마단계를 포함한다.
제1절삭단계는 오스템퍼링 열처리된 주조품의 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 외경과 내경을 절삭하는 단계이다.
제1절삭단계에서는 십자축 결합부(12)를 척킹한 후 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 프로펠러 샤프트의 내부에 삽입될 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 선단부 외경과 스플라인이 형성될 프로펠러 샤프트 결합부(11) 쪽의 내경을 절삭한다.
도 11의 (a)는 제1절삭단계의 가공부위를 나타낸다.
제2절삭단계는 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 십자축 결합부(12) 쪽의 내경을 절삭하는 단계이다.
제2절삭단계에서는 프로펠러 샤프트 결합부(11)를 척킹한 후 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 십자축 결합부(12) 쪽의 내경을 절삭한다.
도 11의 (b)는 제2절삭단계의 가공부위를 나타낸다.
고주파 열처리단계는 프로펠러 샤프트 결합부의 강도를 높이기 위한 것으로, 고주파 열처리 장비를 통해 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 외부를 고주파 유도가열한다.
도 11의 (c)는 고주파 열처리단계의 열처리부위를 나타낸다.
스플라인 브로칭단계는 브로칭 기계를 통해 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 내주에 프로펠러 샤프트의 스플라인과 결합되는 스플라인을 형성하는 단계이다.
도 11의 (d)는 스플라인 브로칭단계의 가공부위를 나타낸다.
표면 브로칭단계는 브로칭 기계를 통해 십자축 결합부의 내면의 십자축이 안착되는 부위를 가공하는 단계이다.
도 11의 (e)는 표면 브로칭단계의 가공부위를 나타낸다.
드릴링 및 탭핑단계는 십자축 지지부재를 조립하기 위한 나사구멍를 형성하는 단계이다.
도 11의 (f)는 드릴링 및 탭핑단계의 가공부위를 나타낸다.
발란싱단계는 프로펠러 샤프트와 함께 회전하는 십자축 결합부의 발란스를 맞추는 단계로, 제품을 회전시켜 발란스를 측정한 다음 십자축 결합부의 일부를 잘라내는 방식으로 발란스를 조정한다.
도 11의 (g)는 발란싱단계의 커팅부위를 나타낸다.
연마단계는 기밀유지를 위하여 프로펠러 샤프트 결합부의 외경을 정밀 연마하는 단계이다.
도 11의 (h)는 연마단계의 연마부위를 나타낸다.
본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법은 주조단계에서 주물방식으로 엔드 요크의 외형을 간편하게 성형하게 되고, 오스템퍼링 열처리단계에서 엔드 요크에 강도, 내마모성 등의 필요한 기계적 성질을 부여하게 되고, 가공단계에서 엔드 요크의 조립부위를 가공하게 되어 고품질, 고강도의 엔드 요크를 제조할 수 있게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 엔드 요크
11 : 프로펠러 샤프트 결합부
12 : 십자축 결합부
11 : 프로펠러 샤프트 결합부
12 : 십자축 결합부
Claims (5)
- 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 일측에 십자축 결합부(12)가 마련된 형태의 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크를 제조하는 방법으로,
주물방식으로 엔드 요크의 외형을 성형하는 주조단계;
주조단계에서 성형된 주조품에 필요한 기계적 성질을 부여하는 오스템퍼링 열처리단계;
오스템퍼링 열처리단계를 거친 주조품의 조립부위를 가공하는 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법. - 제1항에 있어서,
주조단계는,
주철을 포함한 원자재 및 부자재를 준비하는 단계;
준비된 원자재 및 부자재를 용해하는 단계;
분광분석기를 통하여 각 차지별 용탕 성분을 분석하는 단계;
금형을 이용하여 주형을 제작하는 단계;
조형된 주형에 용탕을 주입하는 단계;
주입된 용탕을 냉각하고, 주조품과 주물사를 분리하는 단계;
주조 방안 제거후 제품을 꺼내어 청정 작업을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법. - 제2항에 있어서,
주철의 용융과정에서 규소(Si), 망간(Mn), 마그네슘(Mg)를 첨가하되,
주철의 탄소 함유량은 3.0~4.0 중량%이고,
규소(Si)의 함유량은 2.0~3.0 중량%이고,
망간(Mn)의 함유량은 0.2~0.6 중량%이고,
마그네슘(Mg)의 함유량은 0.015~0.5 중량% 인 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법. - 제1항에 있어서,
오스템퍼링 열처리단계는,
소재 입고 및 장입준비단계;
주조단계에서 주조된 주조품을 열처리로에 투입하여 920±10℃의 온도에서 120±30분 동안 가열하는 소입단계;
소입단계에서 가열된 주조품을 염욕조에 투입하여 370±10℃의 온도에서 120±30분 동안 냉각하는 염욕냉각단계;
주조품을 염욕조에서 꺼내어 상온에 이를 때까지 냉각하는 상온냉각단계;
50~90℃의 물로 주조품을 세척하여 염을 제거하는 세척단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법. - 제1항에 있어서,
가공단계는,
오스템퍼링 열처리된 주조품의 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 외경과 내경을 절삭하는 제1절삭단계;
프로펠러 샤프트 결합부(11)의 십자축 결합부(12) 쪽의 내경을 절삭하는 제2절삭단계;
고주파 열처리 장비를 통해 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 외부를 고주파 유도가열하는 고주파 열처리단계;
브로칭 기계를 통해 프로펠러 샤프트 결합부(11)의 내주에 프로펠러 샤프트의 스플라인과 결합되는 스플라인을 형성하는 스플라인 브로칭단계;
브로칭 기계를 통해 십자축 결합부의 내면의 십자축이 안착되는 부위를 가공하는 표면 브로칭단계;
십자축 지지부재를 조립하기 위한 나사구멍를 형성하는 드릴링 및 탭핑단계;
프로펠러 샤프트와 함께 회전하는 십자축 결합부의 발란스를 조정하는 발란싱단계;
프로펠러 샤프트 결합부의 외경을 정밀 연마하는 연마단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 프로펠러 샤프트 유니버셜 조인트의 엔드 요크 제조방법.
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR0132298B1 (ko) * | 1987-12-07 | 1998-04-21 | 수우 에이 그리핀 | 유니버셜 조인트 및 그에 사용되는 철 금속 요크 |
| KR100593419B1 (ko) * | 2004-08-23 | 2006-06-28 | 이광래 | 차량용 브레이크 디스크의 제조방법 |
| KR20080103204A (ko) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | 주식회사 화일프레스 | 주조공법을 이용한 편심축 제조방법 |
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| KR20130134257A (ko) * | 2012-05-30 | 2013-12-10 | 주식회사 드림텍 | 자동차용 유니버설 조인트의 샤프트조인트 제조방법 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0132298B1 (ko) * | 1987-12-07 | 1998-04-21 | 수우 에이 그리핀 | 유니버셜 조인트 및 그에 사용되는 철 금속 요크 |
| KR100593419B1 (ko) * | 2004-08-23 | 2006-06-28 | 이광래 | 차량용 브레이크 디스크의 제조방법 |
| KR20080103204A (ko) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | 주식회사 화일프레스 | 주조공법을 이용한 편심축 제조방법 |
| KR20110087042A (ko) | 2010-01-25 | 2011-08-02 | 청광산업 주식회사 | 자동차용 추진축의 슬립요크 제조방법 |
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