KR20190068770A - 하이드로 포밍 공정을 적용한 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법 - Google Patents

하이드로 포밍 공정을 적용한 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 제조방법에 의하면, 공정수가 저감됨에 따라 제조 단가를 낮출 수 있고, 또한 내구성이 우수한 벤조형 리어 액슬 하우징을 제조할 수 있다.

Description

하이드로 포밍 공정을 적용한 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법{The manufacturing method of benzoic rear axle housing appying to hydroforming}
본 발명은 하이드로 포밍 공정을 적용한 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 대한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 세부적인 공정수가 절감되어, 제조 비용이 낮고, 내구성 및 신뢰성이 우수한 하이드로 포밍 공정을 적용한 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 대한 것이다.
일반적으로 사륜구동 차량은 엔진의 동력을 바퀴에 전달하는 장치인 액슬을 포함하는데, 앞차축은 프런트(front) 액슬, 뒤 차축을 리어　(rear) 액슬 이라고 한다.　　　　　
한편, 종감속 기어(ring & pinon)와 차동 기어(differential gear)장치, 액슬 샤프트를 감싸고 있는 주철로된 구조물을 액슬 하우징이라고 하고, 기어장치들이 들어 있는 부분의 형식에 따라 밴조(banjo)　형, 스플릿(split)형, 빌드업(build up)형을 나뉜다.　　
빌드업형은 액슬하우징 중간 부분에 기어장치들을 압입한 형식으로 내부가 복잡하고　　　기계 가공도 비교적 어렵다. 밴조형은 액슬하우징의 중간부분을 둥글게 하여 차동 기어 캐리어를 액슬 하우징으로　부터 떼어낼 수 있게 된 형식으로 종감속 기어를 조정하는데 다루기 쉽고 대량 생산　에 알맞은 구조이다. 스플릿 형은 하우징을 거의 중앙에서 좌우로 분할한 구조이다.　
한편, 기존의 벤조형 리어 액슬 하우징은, 주철을 구부려 상단과 하단 하우징부를 제조하고 중앙 벤조부를 형성하 모든 공정을 프레스 및 용접 공정을 통해 제조하였다. 이러한 기존의 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조 공정은 세부적인 공정수가 많고, 또한, 완벽한 프레스 및 용접이 이루어지지 않음에 따른 오일 누유 등의 문제점이 존재하였다.
(특허 문헌 1) 대한민국 공개특허공보 2004-0100517
본 발명은, 원형 강관의 하이드로 포밍 공정 적용을 통해, 공정수가 저감되어 제조 단가가 낮고, 또한 내구성 및 신뢰성이 우수한 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 하이드로 포밍 공정 적용하여 벤조형 리어 액슬 하우징을 제조할 때, 오일홀을 형성하는 공정을 함께 수행할 수 있도록 설계된 하이드로 포밍용 성형장치를 이용함으로써, 오일홀을 형성하는 공정을 추가로 저감시킬 수 있는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 안출 된 것으로써, 중앙 벤조부 및 상기 중앙 벤조부의 양측이 형성되어 있는 사이드 하우징부를 포함하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 있어서, 접합 시 상기 중앙 벤조부의 형상을 나타내는 상형 금형 및 하형 금형을 포함하는 금형부, 상기 상형 금형 및 하형 금형 양단에 위치하여 원형 강관의 양측면을 폐쇄하는 제 1 및 제 2 실린더, 및 상기 하형 금형의 하부를 관통하여 벤조형 액슬 하우징의 상기 중앙 벤조부의 어느 한 부분에 오일홀을 형성할 수 있는 홀펀치를 가지는 제 3 실린더를 포함하는 하이드로 포밍용 성형장치를 이용하여 상기 원형 강관을 하이드로 포밍함으로써 상기 원형 강관의 중앙부를 확관하는 단계; 상기 제 3 실린더의 상기 홀펀치를 이용하여 상기 확관된 강관의 중앙부에 오일홀을 형성하는 단계; 및 상기 하이드로 포밍된 강관의 양측을 축관하는 단계를 포함하는 벤조형 리어액슬 하우징의 제조방법에 대한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 확관하는 단계는, 벤조형 액슬 하우징의 사이드 하우징부의 둘레(M1)와 중앙 벤조부의 둘레(M2)의 길이비(M2/M1)가 1.5 내지 3.5배의 범위 내로 유지되도록 확관하는 것 일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 확관하는 단계는, 유체의 압력을 30 내지 100Mpa의 범위 내로 유지하는 것 일 수 있다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은, 예를 들면, 상기 확관하는 단계 이후에 상기 오일홀을 형성하는 단계를 수행하거나, 또는 상기 확관하는 단계와 동시에 상기 오일홀을 형성하는 단계를 수행할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 축관하는 단계는, 끝단부의 공차가 0.02mm 미만이 되도록 수행하는 것 일 수 있다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은, 예를 들면, 상기 축관하는 단계 이후에, 상기 확관된 강관의 중앙부의 상기 오일홀이 형성되지 아니한 면을 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 의하면, 공정수가 저감되고, 액슬 하우징의 제조 단가가 낮아지고, 또한 하우징 내구성이 강해질 수 있다.
물론, 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 벤조형 액슬 하우징의 제조방법에 대한 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 벤조형 액슬 하우징의 제조방법에 이용되는 하이드로 포밍용 성형장치의 각 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이드로 포밍 공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 축관 공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및b는 본 발명에 따른 절삭 가공 공정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 일 사시도를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여, 도면 및 예시를 들어 보다 구체적으로 설명한다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는, 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소는 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은, 하이드로 포밍 공정을 적용하여 일체형 리어 액슬 하우징을 제조함에 따라, 기존의 프레스 및 용접 공정을 통해 제조하던 리어 액슬 하우징 대비 낮은 제조 단가를 가지는 공정이고, 또한 완제품에 대한 내구성이 우수한 액슬 하우징을 제조할 수 있는 공정이다.
또한, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 의하면, 하이드로 포밍 공정 이후 또는 동시에 오일홀을 형성하도록 공정 조건 및 하이드로 포밍용 성형장치의 구조를 설계함으로써, 기존의 하이드로 포밍 적용 리어 액슬 하우징의 제조 방법 보다 더 공정수를 저감하였고, 이를 통해 제품의 제조 단가를 더욱 낮추었다.
도 1은, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 대한 일 흐름도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은 중앙 벤조부(501) 및 상기 중앙 벤조부(501)의 양측이 형성되어 있는 사이드 하우징부(502)를 포함하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조 방법으로써, 접합 시 상기 중앙 벤조부(401)의 형상을 나타내는 상형 금형(101) 및 하형 금형(102)을 포함하는 금형부(100), 상기 상형 금형(101) 및 하형 금형(102) 양단에 위치하여 원형 강관(500)의 양측면을 폐쇄하는 제 1 및 제 2 실린더(200,300), 및 상기 하형 금형(101)의 하부를 관통하여 벤조형 액슬 하우징의 상기 중앙 벤조부(501)의 어느 한 부분에 오일홀을 형성할 수 있는 홀펀치(401)를 가지는 제 3 실린더(400)를 포함하는 하이드로 포밍용 성형장치(1)를 이용하여 상기 원형 강관(500)을 하이드로 포밍함으로써 상기 원형 강관(500)의 중앙부(401)를 확관하는 단계(S1);상기 제 3 실린더(400)의 상기 홀펀치(401)를 이용하여 상기 확관된 강관의 중앙부(401)에 오일홀을 형성하는 단계(S2); 및 상기 하이드로 포밍된 강관의 양측을 축관하는 단계(S3)를 포함한다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은, 원형 강관을 이용하여 일체형 액슬 하우징을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 홀펀치(401)를 가지는 제 3 실린더(400)를 포함하여, 액슬 하우징의 어느 일 측에 오일홀을 형성할 수 있는 하이드로 포밍용 성형장치를 이용하여 하이드로 포밍 공정을 수행함으로써, 단순히 하이드로 포밍 공정을 이용하여 액슬 하우징을 제조하는 것 대비 공정수를 더욱 절감시킬 수 있다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 따르면, 도 6에 도시되어 있는 바와 같은 구조의 벤조형 리어 액슬 하우징이 제조된다. 즉, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은 중앙 벤조부(501) 및 상기 중앙 벤조부(501)의 양측이 형성되어 있는 사이드 하우징부(502)를 포함하는 벤조형 리어 액슬 하우징(500)을 제조하는 방법에 대한 것이다.
상기 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은 하이드로 포밍용 성형장치(1)를 이용하여 상기 원형 강관(500)을 하이드로 포밍함으로써 상기 원형 강관(500)의 중앙부(501)를 확관하는 단계를 포함한다.
도 2는, 상기 하이드로 포밍용 성형장치(1)의 세부적인 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 하이드로 포밍용 성형장치(1)는 접합 시 상기 중앙 벤조부(501)의 형상을 나타내는 상형 금형(101) 및 하형 금형(102)을 포함하는 금형부(100), 상기 상형 금형(101) 및 하형 금형(102) 양단에 위치하여 원형 강관(500)의 양측면을 폐쇄하는 제 1 및 제 2 실린더(200,300), 및 상기 하형 금형(101)의 하부를 관통하여 벤조형 액슬 하우징의 상기 중앙 벤조부(501)의 어느 한 부분에 오일홀을 형성할 수 있는 홀펀치(401)를 가지는 제 3 실린더(400)를 포함한다.
상기 상형 금형(101) 및 하형 금형(102)을 포함하는 금형부(100)는 하이드로 포밍 공정의 적용 시, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 접합될 수 있다. 이 때, 접합으로 인해 발생하는 형태는 벤조형 리어 액슬 하우징의 중앙 벤조부의 모양과 일치한다. 따라서, 유체의 유압에 의해 상기 원형 강관(500)의 중앙부(501)가 확관되고, 중앙 벤조부(501)의 모양과 일치하게 된다. 하이드로 포밍 공정이 적용될 때에는 상기 상형 금형(101) 또는 하형 금형(102)이 프레스에 의해 가압 상승 혹은 하강됨으로써 접합될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 하이드로 포밍용 성형장치(1)는 제 1 내지 제 3 실린더(200,300,400)를 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 실린더(200,300)는 상기 상형 금형(101) 및 하형 금형(102) 양단에 위치하여 원형 강관(500)의 양측면을 폐쇄하고, 상기 제 3 실린더(400)는 하형 금형(102)의 하단에 위치한다.
특히, 상기 제 3 실린더(400)는 상기 하형 금형(101)의 하부를 관통하여 벤조형 액슬 하우징의 상기 중앙 벤조부(501)의 어느 한 부분에 오일홀을 형성할 수 있는 홀펀치(401)를 가진다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은, 상기 제 3 실린더(400)의 구성에 의해, 리어 액슬 하우징의 제조 이후에 필수적으로 수반되어야 했던 오일홀을 형성하는 공정을 추가할 필요가 없게 되었다. 따라서, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조 방법에 의하면, 단순히 하이드로 포밍 공정을 적용하여 벤조형 리어 액슬 하우징을 제조하는 것 대비 공정수의 저감 및 제조 원가의 절감 효과를 볼 수 있다.
상기 제 3 실린더(400)는 홀펀치(401)를 포함하는데, 상기 홀펀치(401)는 원형 강관(500)의 중앙부(501)에 오일홀을 형성하기 위해, 본격적인 하이드로 포밍 공정의 중간 또는 공정 이후에 제 3 실린더(400)의 길이 방향으로 이격 분리되어, 벤조형 리어 액슬 하우징(500)의 중앙 벤조부(501)에 오일홀을 형성할 수 있다.
한편, 하이드로 포밍 공정이 적용되기 위해서는, 폐쇄된 금형의 내부로 유체가 유입되어야 한다. 상기 유체는, 예를 들면 제 1 내지 제 3 실린더(200,300,400) 중 어느 하나에 형성되어 있는 유체 유입로를 통해 폐쇄된 금형 내부로 유입되거나, 또는 상형 금형(101) 또는 하형 금형(102)의 어느 일부분에 형성되어 있는 유체 유입로를 통해 폐쇄된 금형 내부로 유입될 수 있다.
하나의 예시에서, 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 유체 유입로(301)는 제 2 실린더(300)에 형성되어 있을 수 있다. 하지만, 상기 도 2 및 도 3의 유체 유입로(301)는 본 발명의 일 예시에 불과할 뿐, 유체 유입로는 제 1 또는 제 3 실린더(200,400), 상형 금형(101) 및/또는 하형 금형(102)에 단수 혹은 복수로 형성되어 있을 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 실린더(200,300,400)의 규격 및 재질 등은 특별히 제한되지 아니하며, 하이드로 포밍 공정 적용시 일반적으로 이용될 수 있는 실린지 혹은 실린더의 구조 및 형상이 제한 없이 채택되어 이용될 수 있다.
상기 확관하는 단계(S1)에서의 유체 유입로로 유입되는 유체의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면 물 또는 저점도 오일 등의 유체일 수 있다.
상기 확관하는 단계(S1)에 의하면, 원형 강관(500)의 중앙부(501)는 중앙 벤조부(501)의 형상을 나타내게 되는데, 벤조형 리어 액슬 하우징에 있어서 상기 확관되는 중앙 벤조부(501)의 크기와 후술하는 축관 공정에 의해 축관되는 사이드 하우징부의 크기의 비율은 매우 중요하다. 즉, 확관 비율은 차량의 종류에 따라도 달라질 수 있고, 또한, 하이드로 포밍 공정의 특수성을 감안하여 변경될 수도 있다. 다시 말해, 하이드로 포밍 공정에 의해 원형 강관(500)의 중앙부(501)를 지나치게 넓게 확관하는 경우, 원형 강관의 확관부위가 이그러지거나 구겨지는 문제가 발생할 수 있고, 지나치게 작게 확관시키는 경우, 대형 차량에 적합하지 아니한 리어 액슬 하우징이 제조될 수 있다. 따라서, 적절한 확관비율의 설정은 확관하는 단계(S1)에서 유효 적절하게 설계되어야 한다.
하나의 예시에서, 상기 확관하는 단계(S1)는, 벤조형 액슬 하우징의 사이드 하우징부의 둘레(M1)와 중앙 벤조부의 둘레(M2)의 길이비(M2/M1)가 1.5 내지 3.5배의 범위 내로 유지되도록 확관할 수 있다. 상기 범위 내의 길이비(M2/M1)에서는 중형 및 대형 차량의 액슬 하우징으로 적합하며, 하이드로 포밍 공정의 적용에 있어서도 공정상의 문제점이 발생하지 않을 수 있다.
다른 예시에서, 상기 확관하는 단계(S1)는, 벤조형 액슬 하우징의 사이드 하우징부의 둘레(M1)와 중앙 벤조부의 둘레(M2)의 길이비(M2/M1)가 1.8 내지 3.3 또는 1.9 내지 3.0배의 범위 내로 유지되도록 확관할 수 있다.
또한, 상기 길이비(M2/M1)를 달성하면서, 중앙 벤조부(501)에 구김이나, 이그러짐이 발생하지 않을려면, 유체 유입로를 통해 유입되는 유체의 적정 압력 조건이 설정되어야 한다.
하나의 예시에서, 상기 확관하는 단계(S1)는, 유체의 압력을 30 내지 100Mpa의 범위 내로 유지할 수 있다. 다른 예시에서, 상기 확관하는 단계는, 유체의 압력을 40 내지 90Mpa 또는 50내지 80MPa의 범위 내로 유지할 수 있다.
상기 확관하는 단계(S1)에 이용되는 원형 강관(500)의 직경, 소재 및 종류는 제조하고자 하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 규격을 고려하여 설정될 수 있으며, 이 기술분야에서 널리 사용되고 있는 일반적인 형태의 원형 강관이 제한없이 이용될 수 있다.
한편, 상기 원형 강관(500)은 확관하는 단계(S1) 이전에 소정 크기로 절단된 것일 수 있는데, 상기 절단 길이는 확관하는 단계(S1)에 의해 수축 혹은 신장되는 길이분을 고려하여 설정될 수 있다.
나아가, 상기 원형 강관(500)은 서로 다른 재질의 판재를 붙여 제조된 것일 수 있다. 하이드로 포밍 공정의 적용에 있어서, 벤조형 리어 액슬 하우징의 중앙 벤조부는 높은 유체 압력을 제공 받을 수 있고, 상대적으로 사이드 하우징부는 낮은 유체 압력을 제공받을 수 있는 바, 이러한 압력 차이를 고려하여 서로 다른 인장력을 가지는 제 1 소재 및 제 2 소재가 접합되어 형성된 판재를 성형하여 상기 원형 강관을 제조할 수 있고, 이를 상기 확관하는 단계(S1)에 이용할 수도 있다.
상기 확관하는 단계(S1)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 내지 제 3 실린더(200,300,400)와 상형 금형(101) 및 하형 금형(102)에 의해 원형 강관(500)이 폐쇄된 조건에서 유체 유입로(301)를 통해 유체를 유입시킴으로써, 상기 원형 강관(500)의 중앙부(501)를 확관시킬 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이, 상기 유체 유입로(301)의 위치나 개수는 특별히 제한되지 아니한다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은 상기 제 3 실린더(400)의 상기 홀펀치(401)를 이용하여 상기 확관된 강관의 중앙부(401)에 오일홀을 형성하는 단계(S2)를 포함한다.
도 1에서는, 상기 오일홀을 형성하는 단계(S2)가 확관하는 단계(S1) 이전에 수행되는 것으로 도식화되어 있으나, 이는 본 발명에 따른 일례에 불과할 뿐, 상기 오일홀을 형성하는 단계(S2)는 상기 확관하는 단계(S1)와 동시에 수행될 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은 상기 확관하는 단계(S1) 이후에 상기 오일홀을 형성하는 단계(S2)를 수행하거나, 또는 상기 확관하는 단계(S1)와 동시에 상기 오일홀을 형성하는 단계(S2)를 수행할 수 있다.
본 발명은 특히, 상기 확관하는 단계(S1)와 동시에 상기 오일홀을 형성하는 단계(S2)를 수행함으로써, 별도의 오일홀 형성 공정을 두지 아니하고, 하이드로 포밍용 성형장치 내에서 오일홀 형성 공정도 수행할 수 있도록 함으로써, 공정수의 저감 및 하우징 제조 비용의 절감을 달성하였다.
상기 오일홀을 형성하는 단계(S2)는 하이드로 포밍용 성형 장치(1)의 제 3 실린더(400)에 포함되는 홀펀치(401)에 의해 수행된다. 상기 홀펀치(401)는 전술한 바와 같이, 제 3 실린더(400)의 길이 방향으로 전진 혹은 후진을 수행할 수 있도록 설게되어, 하이드로 포밍 공정과 동시에 또는 하이드로 포밍 공정 후에 확관된 강관의 중앙부(401)에 오일홀을 형성할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법은 또한, 상기 하이드로 포밍된 강관의 양측을 축관하는 단계(S3)를 포함한다.
상기 축관하는 단계(S3)는 벤조형 리어 액슬 하우징의 끝단부(504), 구체적으로 사이드 하우징부(502)의 끝단부(504)를 축관하는 것으로써, 상기 끝단부(504)에 결합될 수 있는 상대 부품, 예를 들면 스핀들 등과의 조립 및 결합을 고려하여 적정 직경으로 축관될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 축관하는 단계(S3)는 축관 전 직경 대비 축관 후 직경을 0.4 내지 0.8배로 유지하도록 축관하는 것을 포함할 수 있다.
상기 축관하는 단계(S3)는 예를 들면 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 스웨이징 가공의 형태로 수행될 수 있다.
한편, 상기 상기 축관하는 단계(S3)는, 끝단부(504)의 공차가 0.02mm 미만이 되도록 수행할 수 있다. 끝단부(504)의 공차가 클 경우, 차량 주행 운동시 하우징 중심축이 무너지는 등 다양한 차량의 안전상 문제가 야기될 수 있기 때문에, 상기 끝단부(504)의 공차를 만족하도록 축관하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조 방법은 또한, 상기 축관하는 단계 이후에, 상기 확관된 강관의 중앙부의 상기 오일홀이 형성되지 아니한 면을 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계(S4)를 더 포함할 수 있다.
벤조형 리어 액슬 하우징의 경우, 중앙 벤조부의 어느 일 측부를 개구되어 종감속 기어 케이스 등이 결합되는 구조를 가지는데, 상기 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계(S4)는 벤조형 리어 액슬 하우징의 개구부를 만들기 위해 수행된다.
구체적으로, 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계(S4)는 상기 확관된 강관(500)의 중앙부(501)의 상기 오일홀이 형성된 면(A)의 반대면 (B)을 절삭 가공하는 것을 포함할 수 있다.
상기 중공되는 개구부의 직경이나 둘레는 사이드 하우징부에서 중앙 벤조부로 이어지는 굴곡부의 정도 및 각도 등을 고려하여 설정될 수 있으며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상기 사항들을 고려하여 적정 직경의 중공을 절삭 가공을 통해 별 다른 어려움 없이 형성할 수 있다.
상기 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계(S4)를 거치는 경우, 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이 벤조형 리어 액슬 하우징은 일측면(B)이 개구될 수 있다.
상기 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계 이후에, 부가적인 부품을 결합 제조하는 단계가 수행될 수 있고, 이를 통해 도 6에 도시되어 있는 구조를 가지는 벤조형 리어 액슬 하우징이 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 벤조형 리어 액슬 하우징은, 전술한 바와 같이, 하이드로 포밍 공정을 적용하여 일체형이면서도, 제조 공정이 완료되면 오일홀이 기 형성되어 있어, 별도의 오일홀 형성공정을 거치지 아니해도 되는 이점이 있어, 제품 제조 단가를 낮출 수 있고, 내구성 및 제품 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 개시는 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 개시는 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 하이드로 포밍용 성형장치
100 : 금형부
101 : 상형 금형
102 : 하형 금형
200 : 제 1 실린더
300 : 제 2 실린더
301 : 유체 유입로
400 : 제 3 실린더
401 : 홀펀치
500 : 원형 강관, 벤조형 리어 액슬 하우징
501 : 중앙부, 중앙 벤조부
502 : 사이드 하우징부
504 : 끝단부
M1 : 사이드 하우징부 둘레
M2 : 중앙 벤조부 둘레

Claims (6)

  1. 중앙 벤조부 및 상기 중앙 벤조부의 양측이 형성되어 있는 사이드 하우징부를 포함하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법에 있어서,
    접합 시 상기 중앙 벤조부의 형상을 나타내는 상형 금형 및 하형 금형을 포함하는 금형부, 상기 상형 금형 및 하형 금형 양단에 위치하여 원형 강관의 양측면을 폐쇄하는 제 1 및 제 2 실린더, 및 상기 하형 금형의 하부를 관통하여 벤조형 액슬 하우징의 상기 중앙 벤조부의 어느 한 부분에 오일홀을 형성할 수 있는 홀펀치를 가지는 제 3 실린더를 포함하는 하이드로 포밍용 성형장치를 이용하여 상기 원형 강관을 하이드로 포밍함으로써 상기 원형 강관의 중앙부를 확관하는 단계;
    상기 제 3 실린더의 상기 홀펀치를 이용하여 상기 확관된 강관의 중앙부에 오일홀을 형성하는 단계; 및
    상기 하이드로 포밍된 강관의 양측을 축관하는 단계를 포함하는 벤조형 리어액슬 하우징의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 확관하는 단계는,
    벤조형 액슬 하우징의 사이드 하우징부의 둘레(M1)와 중앙 벤조부의 둘레(M2)의 길이비(M2/M1)가 1.5 내지 3.5배의 범위 내로 유지되도록 확관하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 확관하는 단계는,
    유체의 압력을 30 내지 100Mpa의 범위 내로 유지하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 확관하는 단계 이후에 상기 오일홀을 형성하는 단계를 수행하거나, 또는 상기 확관하는 단계와 동시에 상기 오일홀을 형성하는 단계를 수행하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 축관하는 단계는,
    끝단부의 공차가 0.02mm 미만이 되도록 수행하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 축관하는 단계 이후에, 상기 확관된 강관의 중앙부의 상기 오일홀이 형성되지 아니한 면을 절삭 가공하여 중공을 형성하는 단계를 더 포함하는 벤조형 리어 액슬 하우징의 제조방법.

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