KR20220073026A - 단조에 의한 구동축의 제조방법 - Google Patents

단조에 의한 구동축의 제조방법 Download PDF

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Abstract

1차로 예비 성형과 2차로 제품 성형으로 이루어지는 이차 단조에 의한 구동축의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 단조에 의한 구동축의 제조방법은 솔리드형 축 부재를 준비하는 단계; 상기 솔리드형 축 부재를 불연소재 케이스에서 기어가 형성되는 부분을 노출하고 로(furnace)에서 가열하여 가열부를 형성하는 단계; 상기 가열부를 1차 금형에서 1차 단조하여 예비성형부를 형성하는 단계; 상기 예비성형부를 2차 금형에서 2차 단조하여 기어형성부를 형성하는 단계; 및 상기 기어형성부를 가공하여 제1 기어를 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 1차로 예비 성형과 2차로 축과 기어형성부로 이루어지는 제품 성형을 형성한 후에, 상기 기어형성부를 가공하여 기어를 형성하여 시간과 비용을 절약하고, 나아가 내구성을 유지할 수 있는 구동축을 제조할 수 있다.

Description

단조에 의한 구동축의 제조방법{Manufacturing method of drive shaft by forging}
본 발명은 단조에 의한 구동축의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1차로 예비 성형과 2차로 제품 성형으로 이루어지는 이차 단조에 의한 구동축의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 동력전달용 구동축은 구동모터 또는 엔진과 같은 액츄에이터 또는 액츄에이터와 결합된 변속기와 연결되어서 구동축으로 회전력을 전달받아 각종 작업을 수행하게 된다.
농작업을 수행하는 트랙터를 예를 들면, 트랙터는 차체, 엔진, 동력전달장치, 주행장치, 동력취출장치, 작업기 연결장치, 유압장치 및 전지장치로 이루어져 있다.
이러한 동력전달장치 및 동력취출장치에는 구동축이 사용되는데, 구동축에는 축에 동력전달을 할 수 있도록 기어가 형성되어 있다.
구동부인 축과 기어를 형성하는 방법은 축과 기어를 각각 제조한 후에 축에 기어를 결합하고 고정장치로 기어가 이탈하지 않도록 고정 조립하는 방식, 또는 소재를 가공하여 축과 기어를 일체로 형성하는 방법이 사용되고 있다.
축과 기어를 일체로 형성하는 경우, 소재를 절삭가공하여 사용하는데 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제1825848호 대한민국 등록특허 제0348272호
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로 그 목적은 1차로 예비 성형과 2차로 제품 성형으로 이루어지는 단조에 의한 구동축의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제해결을 위한 본 발명의 단조에 의한 구동축의 제조방법은 솔리드형 축 부재를 준비하는 단계; 상기 솔리드형 축 부재를 불연소재 케이스에서 기어가 형성되는 부분을 노출하고 로(furnace)에서 가열하여 가열부를 형성하는 단계; 상기 가열부를 1차 금형에서 1차 단조하여 예비성형부를 형성하는 단계; 상기 예비성형부를 2차 금형에서 2차 단조하여 기어형성부를 형성하는 단계; 및 상기 기어형성부를 가공하여 제1 기어를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 기어가 형성된 축 부재를 더 가공하여 직경이 제1 기어보다 작은 제2 기어를 더 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 솔리드형 축 부재의 길이는 "L1"이고 직경은 "D1"이며; 상기 예비성형부가 형성된 축 부재의 길이는 "L2"이며; 상기 기어형성부가 형성된 축 부재의 길이는 "L3"이고, 기어형성부의 직경은 "D2"이며; 상기 제1 기어 및 제2 기어가 형성된 축 부재의 길이는 "L3"이고, 제1 기어의 직경은 "D2"이고, 제2 기어의 직경은 "D1"이고, 축 부재의 직경은 "D3"이며; 길이는 L1>L2>L3이며, 직경은 D2>D1>D3인 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 1차로 예비 성형과 2차로 축과 기어형성부로 이루어지는 제품 성형을 형성한 후에, 상기 기어형성부를 가공하여 기어를 형성하여 시간과 비용을 절약하고, 나아가 내구성을 유지할 수 있는 구동축을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단조에 의한 구동축의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 축 부재에서 가열부를 형성하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일시예에 따른 축 부재에서 예비성형부를 형성하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일시예에 따른 축 부재에서 기어형성부를 형성하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 변속기어가 형성된 구동축을 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단조에 의한 구동축의 제조방법를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단조에 의한 구동축의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 솔리드형 축 부재(100)를 준비한다.(S10)
다음으로, 로(furnace)에서 상기 솔리드형 축 부재(100)에서 가장 직경이 큰 기어가 형성되는 부분을 가열하여 가열부(101)를 형성한다.(S20)
다음으로, 1차 금형에서 상기 가열부(101)를 1차 단조하여 예비성형부(102)를 형성한다. (S30)
다음으로, 2차 금형에서 상기 예비성형부(102)를 2차 단조하여 기어형성부(103)를 형성한다. (S40)
다음으로, 상기 기어형성부(103)를 가공하여 제1 기어(104)를 형성한다. 필요에 따라서는, 축 부재(100)를 더 가공하여 직경이 작은 제2 기어(105)를 더 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 축 부재에서 가열부를 형성하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 로(furnace)에서 세라믹과 같은 불연소재 케이스(110)에 축 부재(100)를 고정하되, 기어가 형성되는 부분은 노출한 상태가 되도록 한다. 이어서, 기어가 형성되는 부분을 가열하여 축 부재가 변형될 수 있는 가열부(101)를 형성한다. 이때, 축 부재의 길이는 "L1"이며, 직경은 "D1"이다.
도 3은 본 발명의 일시예에 따른 축 부재에서 예비성형부를 형성하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 로에서 가열부(101)가 형성된 축 부재를 1차 금형(120)을 사용하여 상하로 1차 단조하여 예비성형부(102)를 형성한다. 상기 예비성형부(102)는 프레스 금형에 눌려져서 가운데 부분이 볼록한 형상을 갖는다. 이때, 축 부재의 길이는 "L2"이며, "L1"보다는 길이가 짧아진다.
도 4는 본 발명의 일시예에 따른 축 부재에서 기어형성부를 형성하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 1차 금형(120)에서 예비성형부(102)가 형성된 축 부재를 2차 금형(130)을 사용하여 상하로 2차 단조하여 기어형성부(103)를 형성한다. 이때, 축 부재의 길이는 "L3"이며, "L2"보다는 길이가 짧아지며, 기어형성부(103)의 직경은 "D2"이며, "D1"보다는 크다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 변속기어가 형성된 구동축을 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 기어형성부(103)가 형성된 축 부재를 가공하여, 기어형성부(103)에는 제1 기어(104)를 형성하며, 축 부재는 가공하여 제2 기어(105)가 형성되며, 기존의 직경이 "D1"인 축은 가공되어서 직경이 "D3"인 축(107)을 형성한다.
본 발명의 실시예에서는 두 개의 변속기어(104, 105)가 형성되는 것을 나타내었는데, 필요에 의하여 변속기어의 수는 가감될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 도면 및 상세한 설명에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.
100: 축 부재 101: 가열부
102: 예비성형부 103: 기어형성부
104: 제1 기어 105: 제2 기어
107: 축 110: 불연소재 케이스
120: 1차 금형 130: 2차 금형

Claims (3)

  1. 솔리드형 축 부재를 준비하는 단계;
    상기 솔리드형 축 부재를 불연소재 케이스에서 기어가 형성되는 부분을 노출하고 로(furnace)에서 가열하여 가열부를 형성하는 단계;
    상기 가열부를 1차 금형에서 1차 단조하여 예비성형부를 형성하는 단계;
    상기 예비성형부를 2차 금형에서 2차 단조하여 기어형성부를 형성하는 단계; 및
    상기 기어형성부를 가공하여 제1 기어(104)를 형성하는 단계를 포함하는 단조에 의한 구동축의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기어가 형성된 축 부재를 더 가공하여 직경이 제1 기어보다 작은 제2 기어를 더 형성하는 단계를 더 포함하는 단조에 의한 구동축의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 솔리드형 축 부재의 길이는 "L1"이고 직경은 "D1"이며;
    상기 예비성형부가 형성된 축 부재의 길이는 "L2"이며;
    상기 기어형성부가 형성된 축 부재의 길이는 "L3"이고, 기어형성부의 직경은 "D2"이며;
    상기 제1 기어 및 제2 기어가 형성된 축 부재의 길이는 "L3"이고, 제1 기어의 직경은 "D2"이고, 제2 기어의 직경은 "D1"이고, 축 부재의 직경은 "D3"이며;
    길이는 L1>L2>L3이며,
    직경은 D2>D1>D3인 것을 특징으로 하는 단조에 의한 구동축의 제조방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100348272B1 (ko) 2000-06-21 2002-08-09 엘지전자주식회사 솔리드형 구동축의 제조방법 및 제조장치
KR101825848B1 (ko) 2016-12-01 2018-03-22 김형진 구동축 어셈블리를 포함하는 트랙터용 제초기

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