KR20240010071A - Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method - Google Patents

Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR20240010071A
KR20240010071A KR1020240004176A KR20240004176A KR20240010071A KR 20240010071 A KR20240010071 A KR 20240010071A KR 1020240004176 A KR1020240004176 A KR 1020240004176A KR 20240004176 A KR20240004176 A KR 20240004176A KR 20240010071 A KR20240010071 A KR 20240010071A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inner ring
solid shaft
shaft
drive shaft
automobile
Prior art date
Application number
KR1020240004176A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이시엽
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020240004176A priority Critical patent/KR20240010071A/en
Publication of KR20240010071A publication Critical patent/KR20240010071A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/04General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0004Materials; Production methods therefor metallic
    • F16D2200/0008Ferro
    • F16D2200/0021Steel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0004Materials; Production methods therefor metallic
    • F16D2200/0026Non-ferro
    • F16D2200/003Light metals, e.g. aluminium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차용 드라이브샤프트 앗세이 및 이의 제조방법에 관한 발명으로 보다 구체적으로 샤프트 및 내륜에 관한 발명이다. 본 발명은 중실 샤프트 및 중실 샤프트와 일체로 형성된 내륜을 포함할 수 있으며 그 제조방법은 중실 샤프트를 단조하여 내륜을 형성하는 단계, 중실 샤프트 및 내륜을 가공하는 단계 및 가공된 중실 샤프트 및 내륜을 고주파 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명은 샤프트 및 내륜을 일체화함으로써 내륜 및 외륜의 외경이 감소되어 드라이브 샤프트 앗세이의 중량이 10~20% 절감될 수 있다. 또한, 스플라인 가공 생략 및 써클립의 삭제로 부품 제작 및 관리 비용이 감소시킬 수 있다. The present invention relates to a drive shaft assembly for an automobile and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a shaft and an inner ring. The present invention may include a solid shaft and an inner ring formed integrally with the solid shaft, and the manufacturing method includes forming the inner ring by forging the solid shaft, processing the solid shaft and the inner ring, and processing the processed solid shaft and the inner ring at high frequency. It may include a heat treatment step. The present invention integrates the shaft and the inner ring, thereby reducing the outer diameter of the inner and outer rings, thereby reducing the weight of the drive shaft assembly by 10 to 20%. Additionally, parts manufacturing and management costs can be reduced by omitting spline machining and deleting circlips.

Description

자동차용 드라이브샤프트 앗세이 및 이의 제조방법{DRIVE SHAFT ASSAY FOR AUTOMOBILE AND ITS MANUFACTURING METHOD}Automotive drive shaft assembly and manufacturing method thereof {DRIVE SHAFT ASSAY FOR AUTOMOBILE AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 자동차용 드라이브샤프트 앗세이 및 이의 제조방법에 관한 발명으로 보다 구체적으로 샤프트 및 내륜에 관한 발명이다.The present invention relates to a drive shaft assembly for an automobile and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a shaft and an inner ring.

자동차용 드라이브샤프트 앗세이는 엔진/변속기의 구동력을 등속으로 바퀴에 전달하는 기능을 한다. 도 1은 종래 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 모식도이다. 도 1을 참조하면, 종래 자동차용 드라이브샤프트 앗세이는 샤프트(11), 내륜(12), 샤프트(11) 및 내륜(12)을 체결 및 고정하는 써클립(13), 다수의 볼(14), 외륜(15), 샤프트(11)의 외측에 형성된 스플라인(16) 및 내륜(12)의 내측에 형성된 스플라인(미도시)으로 구성된다.The drive shaft assembly for automobiles has the function of transmitting the driving force of the engine/transmission to the wheels at a constant speed. Figure 1 is a schematic diagram of a conventional automobile drive shaft assembly. Referring to FIG. 1, a conventional drive shaft assembly for an automobile includes a shaft 11, an inner ring 12, a circlip 13 for fastening and fixing the shaft 11 and the inner ring 12, and a plurality of balls 14. , It is composed of an outer ring 15, splines 16 formed on the outside of the shaft 11, and splines (not shown) formed on the inside of the inner ring 12.

최근 자동차의 연비 향상을 위해 차량의 중량을 감소시키려는 연구개발이 진행되고 있는데 드라이브샤프트 앗세이처럼 직접 구동되는 부품의 중량이 감소되는 경우 연비 향상의 효과가 더욱 증가하게 된다.Recently, research and development is underway to reduce the weight of vehicles to improve their fuel efficiency, and if the weight of directly driven parts such as drive shaft assemblies is reduced, the effect of improving fuel efficiency is further increased.

이러한 연구개발의 일환으로서 특허문헌 1은 샤프트를 파이프 소재로 구성하여 내륜을 일체화한다. 일반적으로 자동차용 드라이브샤프트 앗세이에 6개의 볼을 사용한다. 사용되는 볼의 수가 많아질수록 볼의 직경이 작아지므로 구동력의 전달효율이 증가될 뿐만 아니라 자동차용 드라이브샤프트 앗세이를 더욱 경량화할 수 있다. 하지만, 특허문헌 1은 사용 가능한 볼의 개수가 3개이며 내륜 및 볼의 형상에 제한이 따른다.As part of this research and development, Patent Document 1 consists of a shaft made of a pipe material to integrate the inner ring. Typically, six balls are used in automotive driveshaft assemblies. As the number of balls used increases, the diameter of the balls decreases, which not only increases the transmission efficiency of driving force, but also makes the drive shaft assembly for automobiles lighter. However, in Patent Document 1, the number of balls that can be used is three, and there are restrictions on the shape of the inner ring and balls.

특허문헌 2 또한 샤프트를 파이프 소재로 구성하여 내륜을 일체화한다. 특허문헌 1과 달리 사용 가능한 볼의 개수는 3 내지 10개이다. 하지만, 파이프 두께에 따라 형성 가능한 내륜의 높이에 한계가 있다. 왜냐하면, 파이프는 그 가운데가 비어있어 휨 등이 발생하므로 하나의 파이프 내 두께의 2배가 되는 구간을 성형하는 것이 기술적으로 곤란하기 때문이다. 일반적으로 사용되는 파이프의 두께는 3 내지 5mm이며 동일한 파이프 내 파이프 두께가 10mm인 파이프 구간을 형성하는 것은 기술적으로 곤란하므로 내륜 치고부의 높이는 5mm 미만으로 제한된다. 또한, 볼의 직경이 큰 경우 또는 볼의 개수가 많아질 경우 샤프트 및 내륜의 설계에 한계가 있다. Patent Document 2 Additionally, the shaft is made of a pipe material to integrate the inner ring. Unlike Patent Document 1, the number of balls that can be used is 3 to 10. However, there is a limit to the height of the inner ring that can be formed depending on the pipe thickness. This is because the pipe is empty in the middle, which causes bending, etc., so it is technically difficult to form a section that is twice the thickness of one pipe. The thickness of commonly used pipes is 3 to 5 mm, and it is technically difficult to form a pipe section with a pipe thickness of 10 mm within the same pipe, so the height of the inner ring portion is limited to less than 5 mm. Additionally, when the ball diameter is large or the number of balls is large, there are limits to the design of the shaft and inner ring.

일본 공개특허공보 제 2014-025486호Japanese Patent Publication No. 2014-025486 일본 등록특허공보 제 5410163호Japanese Patent Publication No. 5410163

본 발명은 샤프트 및 내륜을 일체화하여 형성하되 내륜의 높이 내지 외경의 형성에 제한받지 않는 드라이브샤프트 앗세이의 제조를 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to manufacture a drive shaft assembly in which the shaft and the inner ring are integrated, but are not limited by the height or outer diameter of the inner ring.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중실 샤프트 및 중실 샤프트와 일체로 형성된 내륜을 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, the present invention may include a solid shaft and an inner ring formed integrally with the solid shaft.

바람직하게, 내륜의 외경은 중실 샤프트의 외경의 최대 3배일 수 있다.Preferably, the outer diameter of the inner ring may be at most three times the outer diameter of the solid shaft.

바람직하게, 최대 14개의 볼을 포함할 수 있다. Preferably, it may contain up to 14 balls.

바람직하게, 내륜은 일정한 경화깊이를 가질 수 있다.Preferably, the inner ring may have a constant hardening depth.

바람직하게, 중실 샤프트 및 내륜은 0.45~0.60wt%의 탄소(C), 0.2~0.6wt%의 크롬(Cr), 0.4~0.8wt%의 몰리브덴(Mo), 0.3~0.9wt%의 니켈(Ni), 0.01~0.05wt%의 보론(B), 0.15~0.35wt%의 규소(Si), 0.6~0.9wt%의 망간(Mn) 및 잔부의 철(Fe)을 포함할 수 있다.Preferably, the solid shaft and inner ring contain 0.45 to 0.60 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.6 wt% of chromium (Cr), 0.4 to 0.8 wt% of molybdenum (Mo), and 0.3 to 0.9 wt% of nickel (Ni). ), 0.01 to 0.05 wt% of boron (B), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si), 0.6 to 0.9 wt% of manganese (Mn), and the remainder of iron (Fe).

바람직하게, 0 초과 0.3wt% 이하의 구리(Cu)를 더 포함할 수 있다.Preferably, it may further include copper (Cu) in an amount greater than 0 and less than or equal to 0.3 wt%.

바람직하게, 0 초과 0.03wt% 이하의 인(P) 및 0 초과 0.035wt% 이하의 황(S)을 더 포함할 수 있다.Preferably, it may further include more than 0 and 0.03 wt% or less of phosphorus (P) and more than 0 and 0.035 wt% or less of sulfur (S).

바람직하게, 내륜의 경화깊이는 2~6mm일 수 있다.Preferably, the hardening depth of the inner ring may be 2 to 6 mm.

한편, 본 발명은 중실 샤프트를 단조하여 내륜을 형성하는 단계, 중실 샤프트 및 내륜을 가공하는 단계 및 가공된 중실 샤프트 및 내륜을 고주파 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, the present invention may include forming an inner ring by forging a solid shaft, machining the solid shaft and the inner ring, and induction heat treating the machined solid shaft and the inner ring.

바람직하게, 고주파 열처리하는 코일은 내주면을 따라 내륜의 치고부와 대향하는 만곡부 및 내륜의 치저부와 대향하는 돌출부를 포함할 수 있다.Preferably, the coil subjected to induction heat treatment may include a curved portion opposing the tooth bottom of the inner ring and a protrusion opposing the tooth bottom of the inner ring along the inner peripheral surface.

바람직하게, 주파수의 범위는 주파지수(Frequency Index, FI)±5kHz일 수 있다.Preferably, the frequency range may be Frequency Index (FI) ±5kHz.

본 발명은 샤프트 및 내륜을 일체화하여 형성하되 내륜의 높이 내지 외경의 형성에 제한받지 않는 드라이브샤프트 앗세이를 제조할 수 있다.The present invention can manufacture a drive shaft assembly in which the shaft and the inner ring are integrated, but are not limited by the height or outer diameter of the inner ring.

본 발명은 합금성분을 최적화하여 열처리성, 내구성 및 경제성을 확보할 수 있다는 이점이 있다.The present invention has the advantage of ensuring heat treatability, durability, and economic efficiency by optimizing alloy components.

본 발명은 열처리 조건을 최적화할 수 있으며 열처리 불량을 방지할 수 있다.The present invention can optimize heat treatment conditions and prevent heat treatment defects.

도 1은 종래 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 모식도이다.
도 2는 본 발명인 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 샤프트 및 내륜을 절단한 사진이다. 도 3(a)는 중실 샤프트를, 도 3(b) 내지 (d)는 도 3(a)에 도시된 중실 샤프트 외경의 약 2.1배, 약 2.6배 및 약 3.0배의 외경을 갖는 내륜을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중실 샤프트(21), 내륜(22) 및 볼(24)을 나타낸다.
도 5는 본 발명인 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 고주파 열처리에 사용되는 코일의 형상을 나타낸다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 목적하는 치고부 및 치저부의 경화깊이를 나타낸 모식도이다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 표 7의 비고에 기재된 경화깊이 미달을 나타낸 모식도이다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 표 7의 비고에 기재된 경화깊이 초과를 나타낸 모식도이다.
Figure 1 is a schematic diagram of a conventional automobile drive shaft assembly.
Figure 2 is a schematic diagram of the present invention's drive shaft assembly for automobiles.
Figure 3 is a photograph of a shaft and an inner ring formed according to an embodiment of the present invention. Figure 3(a) shows a solid shaft, and Figures 3(b) to (d) show inner rings having outer diameters of about 2.1 times, about 2.6 times, and about 3.0 times the outer diameter of the solid shaft shown in Figure 3(a). .
Figure 4 shows a solid shaft 21, an inner ring 22, and a ball 24 according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing the manufacturing method of the drive shaft assembly for automobiles according to the present invention.
Figure 6 shows the shape of a coil used for high-frequency heat treatment.
Figure 7(a) and Figure 7(b) are schematic diagrams showing the desired hardening depth of the tooth tooth portion and tooth bottom portion.
Figures 8(a) and 8(b) are schematic diagrams showing insufficient hardening depth as described in the remarks of Table 7.
Figures 9(a) and 9(b) are schematic diagrams showing the hardening depth exceeded in the remarks of Table 7.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments, and the purpose and effect of the present invention can be naturally understood or become clearer through the following description, and the purpose and effect of the present invention can be realized only by the following description. It is not limited. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known techniques related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 2는 본 발명인 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 모식도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명은 중실 샤프트(21) 및 중실 샤프트(21)와 일체로 형성된 내륜(22)을 포함할 수 있다. 본 발명은 중실 샤프트(21) 및 내륜(22)을 일체로 형성하였기 때문에 샤프트와 내륜을 체결 및 고정하는 써클립은 물론, 종래 내륜에 형성하였던 내측 스플라인 및 종래 샤프트에 형성하였던 외측 스플라인을 요하지 않는다.Figure 2 is a schematic diagram of the present invention's drive shaft assembly for automobiles. Referring to FIG. 2, the present invention may include a solid shaft 21 and an inner ring 22 formed integrally with the solid shaft 21. Since the solid shaft 21 and the inner ring 22 are formed as one body in the present invention, it does not require a circlip for fastening and fixing the shaft and the inner ring, as well as an inner spline formed on the conventional inner ring and an outer spline formed on the conventional shaft. .

또한, 중실 샤프트(21)의 외경이 종래 샤프트(11)의 외경과 동일하더라도 내륜(22) 및 외륜(25)의 외경이 축소됨에 따라 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 중량이 감소된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 내륜의 외경을 42mm에서 30mm로 외륜의 외경을 86mm에서 74mm로 축소시킬 수 있으며, 내륜 및 외륜의 총 중량을 1670g에서 1439g으로 감소시킬 수 있다(231g 절감). 드라이브샤프트 앗세이에 각각 2개의 내륜 및 외륜이 사용되므로 총 462g을 감소시킬 수 있다.In addition, even if the outer diameter of the solid shaft 21 is the same as that of the conventional shaft 11, the weight of the drive shaft assembly for an automobile is reduced as the outer diameters of the inner ring 22 and the outer ring 25 are reduced. According to one embodiment of the present invention, the outer diameter of the inner ring can be reduced from 42mm to 30mm and the outer diameter of the outer ring from 86mm to 74mm, and the total weight of the inner and outer rings can be reduced from 1670g to 1439g (231g saved). Since two inner and outer rings each are used in the driveshaft assembly, a total weight of 462 g can be reduced.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 샤프트 및 내륜을 절단한 사진이다. 보다 구체적으로, 도 3(a)는 중실 샤프트를, 도 3(b) 내지 3(d)는 도 3(a)에 도시된 중실 샤프트 외경의 약 2.1배, 약 2.6배 및 약 3.0배의 외경을 갖는 내륜을 나타낸다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중실 샤프트(21), 내륜(22) 및 볼(24)을 나타낸다.Figure 3 is a photograph of a shaft and an inner ring formed according to an embodiment of the present invention. More specifically, Figure 3(a) shows a solid shaft, and Figures 3(b) to 3(d) show an outer diameter of about 2.1 times, about 2.6 times, and about 3.0 times the outer diameter of the solid shaft shown in Figure 3(a). It represents the inner ring with . Figure 4 shows a solid shaft 21, an inner ring 22, and a ball 24 according to an embodiment of the present invention.

표 1은 중실 샤프트의 외경(A)이 30mm이고 볼의 지름이 10mm인 경우, 내륜의 외경(C)에 따라 사용할 수 있는 볼의 최대 개수 및 외경의 비율을 나타낸다. 표 2는 중실 샤프트의 외경(A)이 30mm이고 볼의 지름이 15mm인 경우, 내륜의 외경(C)에 따라 사용할 수 있는 볼의 최대 개수 및 외경의 비율을 나타낸다.Table 1 shows the maximum number of balls that can be used and the ratio of the outer diameters depending on the outer diameter (C) of the inner ring when the outer diameter (A) of the solid shaft is 30 mm and the diameter of the balls is 10 mm. Table 2 shows the maximum number of balls that can be used and the ratio of the outer diameters depending on the outer diameter (C) of the inner ring when the outer diameter (A) of the solid shaft is 30 mm and the diameter of the balls is 15 mm.

내륜 외경
(C, mm)
Inner ring outer diameter
(C, mm)

최대 개수
cheek
maximum number
4040 66 1.31.3 5050 77 1.71.7 6060 99 2.02.0 7070 1111 2.32.3 8080 1212 2.72.7 9090 1414 3.03.0

내륜 외경
(C, mm)
Inner ring outer diameter
(C, mm)

최대 개수
cheek
maximum number
4040 44 1.31.3 5050 55 1.71.7 6060 66 2.02.0 7070 77 2.32.3 8080 88 2.72.7 9090 99 3.03.0

도 3 및 도 4, 표 1 및 표 2를 참조하면, 본 발명은 중실 샤프트(21)를 단조성형하여 내륜(22)을 형성함으로써 내륜의 외경(C)은 중실 샤프트 외경(A)의 최대 3배가 될 수 있다. 내륜의 외경(C)은 중실 샤프트 외경(A)의 3배를 초과할 수 있으나, 자동차용 드라이브샤프트 앗세이로서 사용하기에 적합한 형상이 아닐 뿐더러 드라이브샤프트 앗세이의 중량이 증가하게 되므로 내륜의 외경(C)은 중실 샤프트 외경(A)의 최대 3배인 것이 바람직하다. 내륜의 외경(C)이 증가함에 따라 사용할 수 있는 볼의 최대 개수는 증가한다. 일 예로, 내륜의 외경(C)이 중실 샤프트 외경(A)의 3배인 경우, 즉 내륜의 외경(C)이 90mm이고 중실 샤프트의 외경(A)이 30mm인 경우 지름 10mm의 볼을 최대 14개 사용할 수 있다.Referring to Figures 3 and 4, Table 1 and Table 2, the present invention forms the inner ring 22 by forging the solid shaft 21, so that the outer diameter C of the inner ring is up to 3 times the outer diameter A of the solid shaft. It can be doubled. The outer diameter of the inner ring (C) may exceed 3 times the outer diameter of the solid shaft (A), but not only is it not a suitable shape for use as an automobile drive shaft assembly, but the weight of the drive shaft assembly increases, so the outer diameter of the inner ring (C) is preferably at most 3 times the solid shaft outer diameter (A). As the outer diameter (C) of the inner ring increases, the maximum number of balls that can be used increases. For example, if the outer diameter (C) of the inner ring is 3 times the outer diameter (A) of the solid shaft, that is, if the outer diameter (C) of the inner ring is 90 mm and the outer diameter (A) of the solid shaft is 30 mm, a maximum of 14 balls with a diameter of 10 mm can be used. You can use it.

본 발명에 따르면, 내륜(22)은 일정한 경화깊이를 가질 수 있다. 본 명세서에서 정의되는 내륜(22)의 경화깊이는 치고부(221)의 경화깊이 및 치저부(222)의 경화깊이를 평균한 값을 말한다. 상세히 후술하겠지만, 치형 전구간을 균일하게 경화하여 치수 정밀도를 향상시키기 위해서 내륜은 2~6mm의 경화깊이를 갖는 것이 바람직하다. According to the present invention, the inner ring 22 can have a constant hardening depth. The hardening depth of the inner ring 22 defined in this specification refers to the average value of the hardening depth of the tooth portion 221 and the hardening depth of the tooth bottom portion 222. As will be described in detail later, in order to improve dimensional accuracy by uniformly hardening the entire tooth section, it is desirable for the inner ring to have a hardening depth of 2 to 6 mm.

소재Material CC CrCr MoMo NiNi BB SiSi MnMn CuCu PP SS 샤프트
(종래)
shaft
(conventional)
0.35
~0.41
0.35
~0.41
0.3
Max
0.3
Max
-- -- 0.05
Max
0.05
Max
0.15
~0.35
0.15
~0.35
0.6
~0.9
0.6
~0.9
0.3
Max
0.3
Max
0.030
Max
0.030
Max
0.035
Max
0.035
Max
내륜(종래)Inner ring (conventional) 0.17
~0.23
0.17
~0.23
0.8
~1.3
0.8
~1.3
0.1
~0.4
0.1
~0.4
0.3
Max
0.3
Max
-- 0.15
~0.35
0.15
~0.35
0.5
~0.9
0.5
~0.9
0.3
Max
0.3
Max
0.030
Max
0.030
Max
0.035
Max
0.035
Max
본 발명this invention 0.45
~0.60
0.45
~0.60
0.2
~0.6
0.2
~0.6
0.4
~0.8
0.4
~0.8
0.3
~0.9
0.3
~0.9
0.01
~0.05
0.01
~0.05
0.15
~0.35
0.15
~0.35
0.6
~0.9
0.6
~0.9
0.3
Max
0.3
Max
0.03
Max
0.03
Max
0.035
Max
0.035
Max

표 3은 종래 샤프트, 내륜 및 본 발명의 조성을 정리한 표이다. 표 3을 참조하면, 본 발명인 중실 샤프트(21) 및 내륜(22)에는 0.45~0.60wt%의 탄소(C), 0.2~0.6wt%의 크롬(Cr), 0.4~0.8wt%의 몰리브덴(Mo), 0.3~0.9wt%의 니켈(Ni), 0.01~0.05wt%의 보론(B), 0.15~0.35wt%의 규소(Si), 0.6~0.9wt%의 망간(Mn), 및 잔부의 철(Fe)을 포함할 수 있다. 본 발명인 중실 샤프트(21) 및 내륜(22)에는 0.3wt% 이하의 구리(Cu), 0.03wt% 이하의 인(P) 및 0.035wt% 이하의 황(S)을 더 포함할 수 있다.Table 3 is a table summarizing the composition of the conventional shaft, inner ring, and the present invention. Referring to Table 3, the solid shaft 21 and the inner ring 22 of the present invention contain 0.45 to 0.60 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.6 wt% of chromium (Cr), and 0.4 to 0.8 wt% of molybdenum (Mo). ), 0.3 to 0.9 wt% of nickel (Ni), 0.01 to 0.05 wt% of boron (B), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si), 0.6 to 0.9 wt% of manganese (Mn), and the balance of iron. (Fe) may be included. The solid shaft 21 and the inner ring 22 of the present invention may further include 0.3 wt% or less of copper (Cu), 0.03 wt% or less of phosphorus (P), and 0.035 wt% or less of sulfur (S).

종래 샤프트, 내륜 및 본 발명의 조성을 비교하면, 본 발명의 탄소 첨가량은 종래 샤프트 및 내륜의 탄소 첨가량보다 많으며, 본 발명의 크롬 첨가량은 종래 샤프트에 선택적으로 첨가되는 크롬 첨가량과 일부 범위에서 중복되나 종래 내륜의 크롬 첨가량보다 적다.Comparing the composition of the conventional shaft, the inner ring, and the present invention, the amount of carbon added in the present invention is greater than that in the conventional shaft and inner ring, and the amount of chromium added in the present invention overlaps to some extent the amount of chromium added selectively to the conventional shaft, but compared to the amount of carbon added to the conventional shaft and inner ring. It is less than the amount of chrome added to the inner ring.

*종래 샤프트에 첨가되지 않은 몰리브덴 및 니켈이 본 발명의 중실 샤프트에 첨가되며 본 발명의 몰리브덴 및 니켈 첨가량은 종래 내륜의 몰리브덴 및 니켈 첨가량보다 많다. 종래 내륜에 첨가되지 않은 보론이 본 발명의 내륜에 첨가되며 종래 샤프트에 보론이 선택적으로 첨가되었던 것과는 달리 본 발명의 내륜 및 샤프트에 보론은 필수적으로 첨가된다. 이하, 본 발명에 첨가되는 각 성분의 첨가량에 대하여 상세히 설명한다.*Molybdenum and nickel, which were not added to the conventional shaft, are added to the solid shaft of the present invention, and the amount of molybdenum and nickel added in the present invention is greater than the amount of molybdenum and nickel added to the conventional inner ring. Boron, which was not added to the conventional inner ring, is added to the inner ring of the present invention, and unlike the case where boron was selectively added to the conventional shaft, boron is essentially added to the inner ring and shaft of the present invention. Hereinafter, the amount of each component added to the present invention will be described in detail.

(1) 0.45~0.60wt%의 탄소(C)(1) 0.45~0.60wt% of carbon (C)

소재의 강도를 증가시키기 위해 탄소를 첨가한다. 0.45wt% 미만의 탄소를 첨가하는 경우 목적하는 강도를 얻을 수 없으며 0.60wt% 초과의 탄소를 첨가하는 경우 가공 및 성형성이 불리해지므로 0.45~0.60wt%의 탄소를 첨가하는 것이 바람직하다.Carbon is added to increase the strength of the material. If less than 0.45 wt% of carbon is added, the desired strength cannot be obtained, and if more than 0.60 wt% of carbon is added, processing and formability become disadvantageous, so it is preferable to add 0.45 to 0.60 wt% of carbon.

(2) 0.2~0.6wt%의 크롬(Cr)(2) 0.2~0.6wt% of chromium (Cr)

소재의 강도를 증가시키기 위해 크롬을 첨가한다. 0.2wt% 미만의 크롬을 첨가하는 경우 목적하는 강도를 얻을 수 없으며 0.6wt% 초과의 크롬을 첨가하는 경우 인성이 감소하므로 0.2~0.6wt%의 크롬을 첨가하는 것이 바람직하다. Chromium is added to increase the strength of the material. If less than 0.2 wt% of chromium is added, the desired strength cannot be obtained, and if more than 0.6 wt% of chromium is added, toughness decreases, so it is preferable to add 0.2 to 0.6 wt% of chromium.

(3) 0.4~0.8wt%의 몰리브덴(Mo)(3) 0.4 to 0.8 wt% of molybdenum (Mo)

소재의 고주파 열처리 시 열처리성 즉 경화깊이를 확보하기 위해 몰리브덴을 첨가한다. 0.4wt% 미만의 몰리브덴을 첨가하는 경우 소재의 열처리성을 확보할 수 없으며 0.8wt% 초과의 몰리브덴을 첨가하는 경우 편석에 의해 내구성이 저하되므로 0.4~0.8wt%의 몰리브덴을 첨가하는 것이 바람직하다.During high-frequency heat treatment of materials, molybdenum is added to ensure heat treatability, that is, hardening depth. If less than 0.4 wt% of molybdenum is added, the heat treatability of the material cannot be secured, and if more than 0.8 wt% of molybdenum is added, durability is reduced due to segregation, so it is preferable to add 0.4 to 0.8 wt% of molybdenum.

(4) 0.3~0.9wt%의 니켈(Ni)(4) 0.3 to 0.9 wt% of nickel (Ni)

소재의 인성 등 내구성을 향상시키기 위해 니켈을 첨가한다. 0.3wt% 미만의 니켈을 첨가하는 경우 인성 향상의 효과를 얻을 수 없으며 0.9wt% 초과의 니켈을 첨가하는 경우 비용 대비 효과가 적어지므로 0.3~0.9wt%의 니켈을 첨가하는 것이 바람직하다.Nickel is added to improve the durability and toughness of the material. If less than 0.3 wt% of nickel is added, the effect of improving toughness cannot be obtained, and if more than 0.9 wt% of nickel is added, the cost-effectiveness decreases, so it is preferable to add 0.3 to 0.9 wt% of nickel.

(5) 0.01~0.05wt%의 보론(B)(5) 0.01 to 0.05 wt% of boron (B)

소재의 고주파 열처리 시 열처리성 즉 경화깊이를 확보하기 위해 보론을 첨가한다. 0.01wt% 미만의 보론을 첨가하는 경우 열처리성 향상 효과를 얻을 수 없으며 0.05wt% 초과의 보론을 첨가하는 경우 편석 발생 및 이에 따른 문제가 발생하므로 0.01~0.05wt%의 보론을 첨가하는 것이 바람직하다. During high-frequency heat treatment of materials, boron is added to ensure heat treatability, that is, hardening depth. If less than 0.01 wt% of boron is added, the effect of improving heat treatability cannot be obtained, and if more than 0.05 wt% of boron is added, segregation and related problems may occur, so it is preferable to add 0.01 to 0.05 wt% of boron. .

(6) 0.15~0.35wt%의 규소(Si)(6) 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si)

유해한 탄화물의 생성을 억제하기 위해 규소를 첨가한다. 0.15wt% 미만의 규소를 첨가하는 경우 유해 탄화물의 생성을 효과적으로 억제할 수 없으며 0.35wt% 초과의 규소를 첨가하는 경우 편석이 발생하므로 0.15~0.35wt%의 규소를 첨가하는 것이 바람직하다.Silicon is added to suppress the formation of harmful carbides. If less than 0.15 wt% of silicon is added, the formation of harmful carbides cannot be effectively suppressed, and if more than 0.35 wt% of silicon is added, segregation occurs, so it is preferable to add 0.15 to 0.35 wt% of silicon.

(7) 0.6~0.9wt%의 망간(Mn)(7) 0.6 to 0.9 wt% of manganese (Mn)

소재의 강도를 증가시키기 위해 망간을 첨가한다. 0.6wt% 미만의 망간을 첨가하는 경우 소재의 강도 향상 효과를 달성할 수 없으며 0.9wt% 초과의 망간을 첨가하는 경우 인성 및 피삭성이 저하되므로 0.6~0.9wt%의 망간을 첨가하는 것이 바람직하다.Manganese is added to increase the strength of the material. If less than 0.6 wt% of manganese is added, the effect of improving the strength of the material cannot be achieved, and if more than 0.9 wt% of manganese is added, toughness and machinability deteriorate, so it is preferable to add 0.6 to 0.9 wt% of manganese. .

본 발명은 편석 및 개재물 형성에 의한 품질 저하를 방지하기 위하여 구리, 인 및 황을 각각 0.3wt% 이하, 0.03wt% 이하, 및 0.035wt% 이하로 첨가한다.In the present invention, copper, phosphorus, and sulfur are added in amounts of 0.3 wt% or less, 0.03 wt% or less, and 0.035 wt% or less, respectively, to prevent quality degradation due to segregation and inclusion formation.

도 5는 본 발명인 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명은 중실 샤프트를 단조하여 내륜을 형성하는 단계(S101), 중실 샤프트 및 내륜을 가공하는 단계(S102) 및 가공된 중실 샤프트 및 내륜을 고주파 열처리하는 단계(S103)를 포함할 수 있다.Figure 5 is a flowchart showing the manufacturing method of the drive shaft assembly for automobiles according to the present invention. Referring to FIG. 5, the present invention includes the steps of forging a solid shaft to form an inner ring (S101), processing the solid shaft and the inner ring (S102), and high-frequency heat treating the machined solid shaft and the inner ring (S103). It can be included.

종래 샤프트는 샤프트의 원소재를 가공(외측 스플라인의 형성 포함)한 후 고주파 열처리하여(원형 코일 이용, 3 ≤ 주파수 f(kHZ) ≤ 30) 제조하였고 종래 내륜은 원소재를 단조 및 가공(내측 스플라인의 형성 포함)한 후 침탄 열처리하여 제조하였다. 종래 내륜을 고주파 열처리가 아닌 침탄 열처리를 한 이유는 종래 내륜에 첨가되는 탄소의 양이 적기 때문에 종래 내륜을 고주파 열처리 하더라도 내륜의 표면경도는 HV500에 불과한 반면, 침탄 열처리한 경우 내륜의 표면경도는 HV770로 증가하기 때문이다. 종래 내륜을 침탄 열처리하여 내륜의 표면경도를 향상시킨 것과 달리 본 발명은 내륜을 고주파 열처리하여 표면경도를 향상시키는 점에서 대비된다.The conventional shaft was manufactured by processing the raw material of the shaft (including the formation of the outer spline) and then high-frequency heat treatment (using a circular coil, 3 ≤ frequency f (kHZ) ≤ 30), and the conventional inner ring was manufactured by forging and processing the raw material (inner spline). (including the formation of) and then carburized heat treatment. The reason why the conventional inner ring was carburized heat treated rather than induction heat treated is because the amount of carbon added to the conventional inner ring was small, so even if the conventional inner ring was induction heat treated, the surface hardness of the inner ring was only HV500, whereas when carburized heat treated, the surface hardness of the inner ring was HV770. This is because it increases. Unlike the conventional method of improving the surface hardness of the inner ring by carburizing the inner ring, the present invention is different in that the surface hardness of the inner ring is improved by induction heat treatment.

한편, 본 발명은 중실 샤프트 및 내륜이 일체로 형성되므로 중실 샤프트와 내륜을 각각 별도로 고주파 열처리하는 경우 열처리가 중복되는 부분이 발생하게 되며 그 부분에서 크랙이 발생할 수 있다. 따라서, 중실 샤프트 및 내륜을 일괄 열처리하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the present invention, since the solid shaft and the inner ring are formed as one piece, if the solid shaft and the inner ring are separately subjected to high-frequency heat treatment, a portion of the heat treatment overlaps and cracks may occur in that portion. Therefore, it is desirable to heat treat the solid shaft and the inner ring all at once.

도 6은 고주파 열처리에 사용되는 코일의 형상을 나타낸다. 도 6을 참조하면, 코일(27)의 내부는 내륜의 치고부(221)와 대향하는 만곡부(271) 및 내륜의 치저부(222)와 대향하는 돌출부(272)를 포함하며 만곡부(271) 및 돌출부(272)는 코일의 내주면을 따라 교대하여 형성될 수 있다.Figure 6 shows the shape of a coil used for high-frequency heat treatment. Referring to FIG. 6, the inside of the coil 27 includes a curved portion 271 facing the tooth bottom 221 of the inner ring and a protrusion 272 facing the tooth bottom 222 of the inner ring, and the curved portion 271 and The protrusions 272 may be formed alternately along the inner peripheral surface of the coil.

중실 샤프트 및 내륜이 일체로 형성된 본 발명의 고주파 열처리 시 만곡부(271) 및 돌출부(272)가 형성되지 않은 원형 코일을 사용하는 경우 내륜의 치고부(221)는 원형 코일에 인접하므로 내륜의 치고부(221)에 충분한 열처리를 가할 수 있다. 하지만, 내륜의 치저부(222) 및 중실 샤프트는 내륜의 치고부(221)에 비하여 원형 코일에 인접하지 못하므로 내륜의 치저부(222) 및 중실 샤프트에 충분한 열처리를 가할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명의 코일(27)을 사용하는 경우 내륜의 치고부(221)는 물론 내륜의 치저부(222) 및 중실 샤프트에 충분한 열처리를 가할 수 있으므로 전술한 문제점을 해결할 수 있다.When a circular coil without the curved portion 271 and the protruding portion 272 is used during the induction heat treatment of the present invention in which the solid shaft and the inner ring are formed integrally, the toothed portion 221 of the inner ring is adjacent to the circular coil, so the grooved portion of the inner ring is Sufficient heat treatment can be applied to (221). However, since the tooth bottom portion 222 of the inner ring and the solid shaft are not adjacent to the circular coil compared to the tooth portion 221 of the inner ring, sufficient heat treatment cannot be applied to the tooth bottom portion 222 of the inner ring and the solid shaft. Therefore, when using the coil 27 of the present invention, sufficient heat treatment can be applied to the tooth portion 221 of the inner ring as well as the tooth bottom portion 222 of the inner ring and the solid shaft, thereby solving the above-mentioned problems.

본 발명의 고주파 열처리하는 단계(S103)에 사용할 수 있는 주파수의 범위는 주파지수(Frequency Index, FI)±5kHz이며, 주파지수는 하기 수학식 1을 말한다. The range of frequency that can be used in the high-frequency heat treatment step (S103) of the present invention is Frequency Index (FI) ±5 kHz, and the frequency index refers to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Gap(mm)은 B - A (단, B ≥ A)를 Height(mm)는 C - B(단, C > B)를 의미하며, A는 중실 샤프트의 외경, B는 내륜의 내경, C는 내륜의 외경을 의미한다. Gap (mm) means B - A (where B ≥ A) and Height (mm) means C - B (where C > B), where A is the outer diameter of the solid shaft, B is the inner diameter of the inner ring, and C is the outer diameter of the solid shaft. It refers to the outer diameter of the inner ring.

중실 샤프트의 외경, 내륜의 내경 및 외경의 치수 차이에 따라 주파수 조건이 변경될 필요가 있다. 주파지수는 고주파 열처리 시 중실 샤프트 및 내륜의 형상에 따른 열처리 조건을 조정하는 기준으로 사용할 수 있으므로 본 발명은 고주파 열처리 조건의 최적화를 통한 품질사전관리로 열처리 불량을 방지할 수 있다. The frequency conditions need to be changed depending on the difference in dimensions between the outer diameter of the solid shaft and the inner and outer diameters of the inner ring. Since the frequency index can be used as a standard for adjusting heat treatment conditions according to the shape of the solid shaft and inner ring during high-frequency heat treatment, the present invention can prevent heat treatment defects through preliminary quality control through optimization of high-frequency heat treatment conditions.

구분division A (mm)A (mm) B (mm)B (mm) C (mm)C (mm) GapGap HeightHeight FIF.I. 1One 3030 3030 5050 00 2020 27.127.1 22 3030 3030 4040 00 1010 25.025.0 33 3030 3030 9090 00 6060 32.232.2 44 3030 3333 5353 33 2020 22.322.3 55 3030 3333 4343 33 1010 20.220.2 66 2828 2828 4848 00 2020 27.127.1 77 2828 2828 3838 00 1010 25.025.0 88 2828 3333 5050 55 1717 18.518.5 99 2828 3333 4040 55 77 16.216.2

표 4는 중실 샤프트의 외경(A), 내륜의 내경(B) 및 내륜의 외경(C)에 따른 주파지수를 정리한 표이다. 구분 1 내지 9의 중실 샤프트 및 내륜은 후술하는 실시예 1의 화학성분과 동일한 조성을 갖는다. 표 4의 일 예로서 구분 1을 참조하면, 중실 샤프트의 외경(A)이 30mm이고 내륜의 내경(B)이 30mm이고 내륜의 외경(C)이 50mm인 경우, 중실 샤프트의 외경(A) 및 내륜의 내경(B)의 차이는 0이고(Gap=0) 내륜의 외경(C) 및 내륜의 내경(B)의 차이는 20이다(Height=20). 수학식 1에 Gap=0, Height=20을 대입하면 주파지수는 27.1kHz가 된다. 최종적으로 고주파 열처리 시 사용되는 주파수(f)는 22.1 ≤ f ≤ 32.1에서 선택된다.중실 샤프트 및 내륜을 일괄적으로 열처리하더라도 중실 샤프트의 외경이 내륜의 외경보다 작은 점을 고려한다면, 주파지수를 이용하여 고주파 열처리 조건을 최적화하더라도 중실 샤프트로부터 코일까지의 거리가 상대적으로 멀기 때문에 표면경도 및 경화깊이를 충분히 확보할 수 없다. 따라서, 이를 보완할 수 있는 성분의 보강이 필요하며 이는 이미 전술하였다.Table 4 is a table summarizing the frequency index according to the outer diameter of the solid shaft (A), the inner diameter of the inner ring (B), and the outer diameter of the inner ring (C). The solid shaft and inner ring of categories 1 to 9 had the same chemical composition as that of Example 1, which will be described later. Referring to division 1 as an example in Table 4, if the outer diameter (A) of the solid shaft is 30 mm, the inner diameter (B) of the inner ring is 30 mm, and the outer diameter (C) of the inner ring is 50 mm, the outer diameter (A) of the solid shaft and The difference between the inner diameter (B) of the inner ring is 0 (Gap=0) and the difference between the outer diameter (C) of the inner ring and the inner diameter (B) of the inner ring is 20 (Height=20). By substituting Gap=0 and Height=20 into Equation 1, the frequency index becomes 27.1kHz. Ultimately, the frequency (f) used during high-frequency heat treatment is selected from 22.1 ≤ f ≤ 32.1. Even if the solid shaft and inner ring are heat treated in batches, considering that the outer diameter of the solid shaft is smaller than the outer diameter of the inner ring, the frequency index is used. Therefore, even if the high-frequency heat treatment conditions are optimized, sufficient surface hardness and hardening depth cannot be secured because the distance from the solid shaft to the coil is relatively long. Therefore, reinforcement of components that can compensate for this is necessary, which has already been described above.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. However, the examples described below are only for illustrating or explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto.

구분division 화학성분(wt%)Chemical composition (wt%) CC SiSi Mn Mn CrCr MoMo NiNi BB 샤프트
(종래)
shaft
(conventional)
0.380.38 0.20.2 0.70.7 -- -- -- --
내륜(종래) Inner ring (conventional) 0.20.2 0.250.25 0.70.7 1.01.0 0.20.2 -- -- 실시예 1Example 1 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.60.6 0.030.03 비교예1 Comparative Example 1 0.420.42 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.60.6 0.030.03 비교예2 Comparative example 2 0.650.65 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.60.6 0.030.03 비교예3 Comparative Example 3 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.050.05 0.60.6 0.60.6 0.030.03 비교예4 Comparative Example 4 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.80.8 0.60.6 0.60.6 0.030.03 비교예5 Comparative Example 5 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.040.04 0.60.6 0.030.03 비교예6 Comparative Example 6 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.30.3 1.01.0 0.60.6 0.030.03 비교예7 Comparative Example 7 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.10.1 0.030.03 비교예8Comparative example 8 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.60.6 -- 비교예9Comparative Example 9 0.50.5 0.250.25 0.70.7 0.30.3 0.60.6 0.60.6 0.070.07

표 5는 종래 샤프트 및 내륜의 조성, 본 발명의 실시예 및 비교예의 조성을 정리한 표이다. 각 조성에 0.3wt%의 구리, 0.03wt%의 인 및 0.035wt%의 황이 첨가되었다. 표 5를 참조하여 실시예 1과 종래 샤프트 및 내륜의 조성을 비교하면, 표면경도의 증가를 위해 종래 샤프트 및 내륜의 탄소 첨가량 0.38wt% 및 0.2wt%보다 많은 0.5wt%의 탄소가 실시예 1에 첨가되었다. 종래 내륜의 크롬 첨가량 1.0wt%보다 적으며 종래 샤프트에 첨가되지 않은 0.3wt%의 크롬이 실시예 1에 첨가되었으며, 종래 내륜의 몰리브덴 첨가량 0.2wt%보다 많으며 종래 샤프트에 첨가되지 않은 0.6wt%의 몰리브덴이 실시예 1에 첨가되었다. 종래 샤프트 및 내륜에 첨가되지 않은 0.6wt%의 니켈 및 0.03wt%의 보론이 실시예 1에 첨가되었다. Table 5 is a table summarizing the compositions of conventional shafts and inner rings, and the compositions of examples and comparative examples of the present invention. 0.3 wt% copper, 0.03 wt% phosphorus, and 0.035 wt% sulfur were added to each composition. Referring to Table 5, comparing the composition of Example 1 and the conventional shaft and inner ring, 0.5 wt% of carbon, which is more than the carbon addition amount of 0.38 wt% and 0.2 wt% of the conventional shaft and inner ring, was added to Example 1 to increase surface hardness. added. 0.3 wt% of chromium, which is less than the 1.0 wt% of chromium added to the conventional inner ring and not added to the conventional shaft, was added in Example 1, and 0.6 wt% of chromium, which is more than the 0.2 wt% of molybdenum added to the conventional inner ring and not added to the conventional shaft, was added in Example 1. Molybdenum was added in Example 1. 0.6 wt% of nickel and 0.03 wt% of boron, which were not previously added to the shaft and inner ring, were added in Example 1.

비교예 1 및 2는 본 발명의 탄소 첨가량(0.45~0.60wt%)에 포함되지 않는 0.42wt%의 탄소 및 0.65wt%의 탄소를 첨가한 비교예이며, 비교예 3 및 4는 본 발명의 크롬 첨가량(0.2~0.6wt%)에 포함되지 않는 0.05wt%의 크롬 및 0.8wt%의 크롬을 첨가한 비교예이다.Comparative Examples 1 and 2 are comparative examples in which 0.42 wt% of carbon and 0.65 wt% of carbon, which are not included in the carbon addition amount (0.45 to 0.60 wt%) of the present invention, were added, and Comparative Examples 3 and 4 are comparative examples in which chromium of the present invention was added. This is a comparative example in which 0.05 wt% of chromium and 0.8 wt% of chromium, which are not included in the addition amount (0.2 to 0.6 wt%), were added.

비교예 5 및 6은 본 발명의 몰리브덴 첨가량(0.4~0.8wt%)에 포함되지 않는 0.04wt%의 몰리브덴 및 1.0wt%의 몰리브덴을 첨가한 비교예이며, 비교예 7은 본 발명의 니켈 첨가량(0.3~0.9wt%)에 포함되지 않는 0.1wt%의 니켈을 첨가한 비교예이다. 비교예 8은 보론이 첨가되지 않은 비교예이며, 비교예 9는 본 발명의 보론 첨가량(0.01~0.05wt%)을 초과한 0.07wt%의 보론을 첨가한 비교예이다.Comparative Examples 5 and 6 are comparative examples in which 0.04 wt% of molybdenum and 1.0 wt% of molybdenum, which are not included in the molybdenum addition amount (0.4 to 0.8 wt%) of the present invention, were added, and Comparative Example 7 is a comparative example in which nickel addition amount (0.4 to 0.8 wt%) of the present invention was added. This is a comparative example in which 0.1 wt% of nickel, which is not included in 0.3 to 0.9 wt%, was added. Comparative Example 8 is a comparative example in which boron was not added, and Comparative Example 9 is a comparative example in which 0.07 wt% of boron was added, which exceeds the boron addition amount (0.01 to 0.05 wt%) of the present invention.

구분division 형상shape 고주파 조건High frequency conditions A
(mm)
A
(mm)
B
(mm)
B
(mm)
C
(mm)
C
(mm)
주파지수
(kHz)
frequency index
(kHz)
결과
(kHz)
result
(kHz)
샤프트
(종래)
shaft
(conventional)
3030 -- -- 19.119.1 2020
내륜
(종래)
inner ring
(conventional)
-- 3535 5555 -- --
실시예 1 및 비교예 1 내지 9Example 1 and Comparative Examples 1 to 9 3030 3030 5050 27.127.1 2727

표 6은 중실 샤프트 및 내륜의 형상에 따라 계산된 주파지수 및 주파수 결과값을 정리한 표이다. 종래 내륜의 내경 및 외경 치수는 주파지수를 계산하는데 이용되었으며 종래 내륜은 종래 샤프트와 달리 침탄 열처리를 하였다. 실시예 1 및 비교예 1 내지 9은 고주파 조건이 동일하므로 샤프트 및 내륜의 조성에 따른 효과를 비교할 수 있다. Table 6 is a table summarizing the frequency index and frequency results calculated according to the shape of the solid shaft and inner ring. The inner and outer diameter dimensions of the conventional inner ring were used to calculate the frequency index, and the conventional inner ring was carburized heat treated, unlike the conventional shaft. Since Example 1 and Comparative Examples 1 to 9 have the same high frequency conditions, the effects depending on the composition of the shaft and inner ring can be compared.

평가evaluation 구분division 표면경도
(HV)
surface hardness
(HV)
경화깊이
(mm)
Hardening depth
(mm)
강도
(MPa)
robbery
(MPa)
내구성
(횟수)
durability
(number)
비고note
샤프트
(종래)
shaft
(conventional)
680680 33 105105 51만510,000 --
내륜
(종래)
inner ring
(conventional)
770770 1One
실시예 1Example 1 750750 4.04.0 115115 56만560,000 OKOK 비교예1Comparative Example 1 635635 2.52.5 8686 38만380,000 표면경도미달Insufficient surface hardness 비교예2Comparative example 2 790790 7.17.1 8787 45만450,000 경화깊이초과Exceeding hardening depth 비교예3Comparative example 3 715715 1.51.5 9898 41만410,000 경화깊이미달Hardening depth not reached 비교예4Comparative example 4 770770 6.96.9 8787 47만470,000 경화깊이초과Exceeding hardening depth 비교예5Comparative Example 5 720720 1.81.8 9191 39만390,000 경화깊이미달Hardening depth not reached 비교예6Comparative Example 6 745745 8.58.5 8585 46만460,000 경화깊이초과Exceeding hardening depth 비교예7Comparative example 7 748748 3.93.9 103103 40만400,000 내구성 부족Lack of durability 비교예 8Comparative Example 8 748748 1.81.8 9595 41만410,000 경화깊이 미달, 강도 부족,
내구성 부족
Insufficient hardening depth, insufficient strength,
Lack of durability
비교예 9Comparative Example 9 750750 4.04.0 110110 49만490,000 내구성 부족Lack of durability

표 7은 종래 샤프트 및 내륜, 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 내지 9를 표 6의 고주파 조건으로 고주파 열처리한 후 측정한 표면경도, 경화깊이, 강도 및 내구성을 정리한 표이다. 목적하는 물성은 HV700이상의 표면경도, 2~6mm의 경화깊이, 100MPa 이상의 강도, 50만 이상의 내구성이다.도 7(a) 및 도 7(b)는 목적하는 치고부 및 치저부의 경화깊이를 나타낸 모식도이다. 도 8(a) 및 도 8(b)는 표 7의 비고에 기재된 경화깊이 미달을 나타낸 모식도이다. 도 9(a) 및 도 9(b)는 표 7의 비고에 기재된 경화깊이 초과를 나타낸 모식도이다. Table 7 is a table summarizing the surface hardness, hardening depth, strength, and durability measured after induction heat treatment of the conventional shaft and inner ring, Example 1 of the present invention, and Comparative Examples 1 to 9 under the high frequency conditions of Table 6. The desired physical properties are surface hardness of HV700 or more, hardening depth of 2 to 6 mm, strength of 100 MPa or more, and durability of 500,000 or more. Figures 7(a) and 7(b) show the desired hardening depth of tooth base and tooth base. This is a schematic diagram. Figures 8(a) and 8(b) are schematic diagrams showing insufficient hardening depth as described in the remarks of Table 7. Figures 9(a) and 9(b) are schematic diagrams showing the hardening depth exceeded in the remarks of Table 7.

치형 전구간을 균일하게 경화하여 치수 정밀도를 향상시킬 필요가 있으며 이를 위해 내륜에 2~6mm의 경화깊이를 형성하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 목적하는 치고부 및 치저부의 경화깊이는 각각 2~8mm 및 2~4mm이다. 치저부의 경화깊이가 2mm 미만인 경우, 드라이브샤프트 앗세이에 요구되는 강도를 충족시킬 수 없으며 치고부의 경화깊이가 8mm 초과한 경우 즉 내륜의 경화깊이가 6mm 초과인 경우 치고 과열에 의한 뒤틀림으로 치수 정밀도가 저하된다. It is necessary to improve dimensional accuracy by uniformly hardening the entire tooth profile, and for this purpose, it is desirable to form a hardening depth of 2 to 6 mm on the inner ring. More specifically, the desired hardening depths of the tooth base and tooth base are 2 to 8 mm and 2 to 4 mm, respectively. If the hardening depth of the tooth bottom is less than 2 mm, the strength required for the drive shaft assembly cannot be met. If the hardening depth of the tooth base exceeds 8 mm, that is, if the hardening depth of the inner ring exceeds 6 mm, the dimensional accuracy may be damaged due to distortion due to overheating of the tooth. deteriorates.

내구성 평가는 드라이브샤프트 앗세이의 비틀림 피로시험에 의한다. 비틀림 피로시험은 드라이브샤프트 앗세이를 조립한 상태에서 한쪽은 시험장비에 고정하고 다른 한쪽에 비틀림 하중을 반복적으로 가하여 파단시점을 확인하는 것이다.Durability evaluation is based on torsional fatigue testing of the driveshaft assembly. The torsional fatigue test involves fixing one side of the drive shaft assembly to a test equipment and repeatedly applying a torsional load to the other side to check the point of fracture.

표 5 내지 7 및 도 7 내지 9를 참조하면, 침탄 열처리를 한 종래 내륜의 표면경도가 실시예 1의 표면경도보다 더 높은 점을 제외하고 실시예 1은 종래 샤프트 및 내륜보다 표면경도, 강도 및 내구성이 우수함을 알 수 있다.Referring to Tables 5 to 7 and Figures 7 to 9, except that the surface hardness of the conventional inner ring subjected to carburizing heat treatment is higher than that of Example 1, Example 1 has surface hardness, strength, and It can be seen that durability is excellent.

비교예 1에 본 발명의 탄소 최소 첨가량 0.45wt%보다 적은 0.42wt%의 탄소가 첨가됨에 따라 비교예 1의 표면경도는 실시예 1의 표면경도보다 낮게 나타났으며 목적하는 표면경도 HV700보다 낮게 나타났다. 이와 달리, 비교예 2에 본 발명의 탄소 최대 첨가량 0.60wt%보다 많은 0.65wt%의 탄소가 첨가됨에 따라 비교예 2의 표면경도는 실시예 1의 표면경도보다 높게 나타났으나 내륜의 경화깊이는 6mm를 초과하였다.As 0.42 wt% of carbon, which is less than the minimum carbon addition amount of 0.45 wt% of the present invention, was added to Comparative Example 1, the surface hardness of Comparative Example 1 was lower than that of Example 1 and lower than the desired surface hardness of HV700. . On the other hand, as 0.65 wt% of carbon, which is more than the maximum carbon addition amount of 0.60 wt% of the present invention, was added to Comparative Example 2, the surface hardness of Comparative Example 2 was higher than that of Example 1, but the hardening depth of the inner ring was exceeded 6 mm.

비교예 3에 본 발명의 크롬 최소 첨가량 0.2wt%보다 적은 0.05wt%의 크롬이 첨가됨에 따라 내륜의 경화깊이는 2mm에 미달하였으며 비교예 4에 본 발명의 크롬 최대 첨가량 0.6wt%보다 많은 0.8wt%의 크롬이 첨가됨에 따라 내륜의 경화깊이는 6mm를 초과하였다. In Comparative Example 3, as 0.05 wt% of chromium was added, which is less than the minimum chromium addition amount of 0.2 wt% of the present invention, the hardening depth of the inner ring was less than 2 mm, and in Comparative Example 4, 0.8 wt more than the maximum chromium addition of 0.6 wt% of the present invention. As % of chromium was added, the hardening depth of the inner ring exceeded 6mm.

비교예 5에 본 발명의 몰리브덴 최소 첨가량 0.4wt%보다 적은 0.04wt%의 몰리브덴이 첨가됨에 따라 내륜의 경화깊이는 2mm에 미달하였으며, 비교예 6에 본 발명의 몰리브덴 최대 첨가량 0.8wt%보다 많은 1.0wt%의 몰리브덴이 첨가됨에 따라 내륜의 경화깊이는 6mm를 초과하였다. As 0.04 wt% of molybdenum, which is less than the minimum addition amount of molybdenum of the present invention of 0.4 wt%, was added in Comparative Example 5, the hardening depth of the inner ring was less than 2 mm, and in Comparative Example 6, the hardening depth of the inner ring was 1.0 wt%, which is more than the maximum addition amount of molybdenum of the present invention of 0.8 wt%. As wt% molybdenum was added, the hardening depth of the inner ring exceeded 6mm.

비교예 7에 본 발명의 니켈 최소 첨가량 0.3wt% 보다 적은 0.1wt%의 니켈이 첨가됨에 따라 목적하는 내구성 50만회보다 낮은 40만회가 측정되었다. 비교예 8은 보론을 제외한 나머지 원소의 첨가량이 실시예 1과 동일함에도 보론이 첨가되지 않음에 따라 내륜의 경화깊이는 2mm에 미달하였을 뿐만 아니라 100MPa 미만의 강도, 50만 미만의 내구성이 나타났다. 비교예 9는 본 발명의 보론 첨가량(0.01~0.05wt%)보다 많은 0.07wt%의 보론이 첨가됨에 따라 50만 미만의 내구성이 나타났다. As 0.1 wt% of nickel, which is less than the minimum nickel addition amount of 0.3 wt% of the present invention, was added to Comparative Example 7, the durability was measured at 400,000 cycles, which is lower than the desired durability of 500,000 cycles. In Comparative Example 8, although the addition amount of the remaining elements except boron was the same as Example 1, the hardening depth of the inner ring was less than 2 mm as boron was not added, and the strength was less than 100 MPa and the durability was less than 500,000 times. Comparative Example 9 showed a durability of less than 500,000 as 0.07 wt% of boron was added, which is more than the boron addition amount of the present invention (0.01 to 0.05 wt%).

구분division 형상shape 고주파 조건High frequency conditions A
(mm)
A
(mm)
B
(mm)
B
(mm)
C
(mm)
C
(mm)
주파지수
(kHz)
frequency index
(kHz)
결과
(kHz)
result
(kHz)
실시예 1Example 1 3030 3030 5050 27.127.1 2727 비교예 10Comparative Example 10 2020 비교예 11Comparative Example 11 3535 실시예 2Example 2 3030 3333 4242 20.220.2 2020 비교예 12Comparative Example 12 1010 비교예 13Comparative Example 13 3030 실시예 3Example 3 2828 3333 4040 16.216.2 1212 실시예 4Example 4 2020 실시예 5Example 5 3030 3030 9090 32.232.2 3232

구분division 평가evaluation 비고note 표면경도
(HV)
surface hardness
(HV)
경화깊이
(mm)
Hardening depth
(mm)
강도
(MPa)
robbery
(MPa)
내구성
(횟수)
durability
(number)
실시예 1Example 1 750750 4.04.0 115115 56만560,000 OKOK 비교예 10Comparative Example 10 633633 3.23.2 8585 43만430,000 표면경도미달Insufficient surface hardness 비교예 11Comparative Example 11 711711 1.51.5 9090 40만400,000 경화깊이미달Hardening depth not reached 실시예 2Example 2 751751 4.04.0 113113 55만550,000 OKOK 비교예 12Comparative Example 12 628628 3.03.0 8484 41만410,000 표면경도미달Insufficient surface hardness 비교예 13Comparative Example 13 719719 1.71.7 9292 40만400,000 경화깊이미달Hardening depth not reached 실시예 3Example 3 748748 4.14.1 114114 55만550,000 OKOK 실시예 4Example 4 749749 4.04.0 112112 54만540,000 OKOK 실시예 5Example 5 749749 4.14.1 113113 53만 530,000 OKOK

표 8은 실시예 1의 조성과 동일한 조성으로 구성되되 중실 샤프트 및 내륜의 형상에 따른 고주파 조건을 정리한 표이며, 표 9는 고주파 열처리 후 표면경도, 경화깊이, 강도 및 내구성을 정리한 표이다. 표 8 및 표 9를 참조하면, 실시예 1 내지 5는 각 주파지수(FI) 27.1kHz, 20.2kHz, 16.2kHz 및 32.2kHz의 ±5kHz 범위 내인 27kHz, 20kHz, 12kHz, 20kHz 및 32kHz로 고주파 열처리를 하였으므로 목적하는 표면경도, 경화깊이, 강도 및 내구성을 얻은 수 있었다.이와 달리, 비교예 10 및 비교예 12는 각 주파지수(FI) 27.1kHz 및 20.2kHz의 -5kHz 범위 밖인 20kHz 및 10kHz로 고주파 열처리를 한 비교예로 표면경도 HV700에 미달하였으며, 비교예 11및 비교예 13은 각 주파지수(FI) 27.1kHz 및 20.2kHz의 +5kHz 범위 밖인 35kHz 및 30kHz로 고주파 열처리를 한 비교예로 내륜의 경화깊이 2mm에 미달하였음을 알 수 있다. Table 8 is a table that summarizes the high-frequency conditions according to the shape of the solid shaft and inner ring, which has the same composition as that of Example 1, and Table 9 is a table that summarizes the surface hardness, depth of hardening, strength, and durability after high-frequency heat treatment. . Referring to Table 8 and Table 9, Examples 1 to 5 were subjected to high-frequency heat treatment at 27kHz, 20kHz, 12kHz, 20kHz, and 32kHz, which are within the ±5kHz range of each frequency index (FI) of 27.1kHz, 20.2kHz, 16.2kHz, and 32.2kHz. Therefore, the desired surface hardness, hardening depth, strength, and durability were obtained. In contrast, Comparative Examples 10 and 12 were subjected to high-frequency heat treatment at 20kHz and 10kHz, which are outside the -5kHz range of the frequency index (FI) of 27.1kHz and 20.2kHz. In one comparative example, the surface hardness did not reach HV700, and Comparative Examples 11 and 13 were comparative examples in which high-frequency heat treatment was performed at 35kHz and 30kHz, which are outside the +5kHz range of each frequency index (FI) of 27.1kHz and 20.2kHz, and hardening of the inner ring was achieved. It can be seen that the depth was less than 2mm.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail above through representative embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of rights of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the patent claims described later, but also by all changes or modified forms derived from the scope of the patent claims and the concept of equivalents.

11: 샤프트 12: 내륜
13: 써클립 14: 볼
15: 외륜 16: 스플라인
21: 샤프트 22: 내륜
24: 볼 25: 외륜
221: 치고부 222: 치저부
S101: 중실 샤프트의 단조 및 내륜의 형성 단계
S102: 중실 샤프트 및 내륜의 가공 단계
S103: 중실 샤프트 및 내륜의 고주파 열처리 단계
271: 만입부 272: 돌출부
A: 중실 샤프트의 외경
B: 내륜의 내경
C: 내륜의 외경
11: shaft 12: inner ring
13: Circlip 14: Ball
15: Outer ring 16: Spline
21: shaft 22: inner ring
24: ball 25: paddle
221: Chigobu 222: Tooth base
S101: Forging of solid shaft and formation of inner ring
S102: Machining steps for solid shaft and inner ring
S103: Induction heat treatment step of solid shaft and inner ring
271: indentation 272: protrusion
A: Outer diameter of solid shaft
B: Inner diameter of the inner ring
C: Outer diameter of inner ring

Claims (7)

중실 샤프트 및 상기 중실 샤프트와 일체로 형성된 내륜을 포함하며, 상기 내륜의 외경은 상기 중실 샤프트의 외경보다 크고, 다수의 볼을 포함한 자동차용 드라이브샤프트 앗세이로,
상기 중실 샤프트 및 내륜은 0.45~0.60wt%의 탄소(C), 0.2~0.6wt%의 크롬(Cr), 0.4~0.8wt%의 몰리브덴(Mo), 0.3~0.9wt%의 니켈(Ni), 0.01~0.05wt%의 보론(B), 0.15~0.35wt%의 규소(Si), 0.6~0.9wt%의 망간(Mn) 및 잔부의 철(Fe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이.
A drive shaft assembly for an automobile comprising a solid shaft and an inner ring formed integrally with the solid shaft, wherein the outer diameter of the inner ring is larger than the outer diameter of the solid shaft and includes a plurality of balls,
The solid shaft and inner ring include 0.45 to 0.60 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.6 wt% of chromium (Cr), 0.4 to 0.8 wt% of molybdenum (Mo), 0.3 to 0.9 wt% of nickel (Ni), A drive shaft for an automobile, characterized in that it contains 0.01 to 0.05 wt% of boron (B), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si), 0.6 to 0.9 wt% of manganese (Mn), and the balance of iron (Fe). Assey.
제 1항에 있어서,
상기 내륜은 일정한 경화깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이.
According to clause 1,
A drive shaft assembly for an automobile, wherein the inner ring has a constant hardening depth.
제 1항에 있어서,
0.3wt% 이하의 구리(Cu)를 더 포함하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이.
According to clause 1,
Automotive driveshaft assembly further containing 0.3 wt% or less of copper (Cu).
제 1항에 있어서,
0.03wt% 이하의 인(P) 및 0.035wt% 이하의 황(S)을 더 포함하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이.
According to clause 1,
A drive shaft assembly for an automobile further comprising 0.03 wt% or less of phosphorus (P) and 0.035 wt% or less of sulfur (S).
제 1항에 있어서,
상기 내륜의 경화깊이는 2~6mm인 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이.
According to clause 1,
A drive shaft assembly for an automobile, characterized in that the hardening depth of the inner ring is 2 to 6 mm.
중실 샤프트를 단조하여 내륜을 형성하는 단계;
상기 중실 샤프트 및 내륜을 가공하는 단계; 및
가공된 상기 중실 샤프트 및 내륜을 고주파 열처리하는 단계; 및
상기 고주파 열처리하는 코일은 내주면을 따라 내륜의 치고부와 대향하는 만곡부; 및 상기 내륜의 치저부와 대향하는 돌출부;를 -포함한 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 제조방법에 있어서,
상기 고주파 열처리하는 단계에 사용할 수 있는 주파수의 범위는 주파지수(Frequency Index, FI)±5kHz이며,
상기 주파지수는 하기 수학식 1인 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 제조방법.
[수학식 1]

Gap(mm) = B - A (단, B ≥ A)
height(mm) = C - B (단, C > B)
A: 중실 샤프트의 외경, B: 내륜의 내경, C: 내륜의 외경
Forming an inner ring by forging a solid shaft;
Processing the solid shaft and inner ring; and
High-frequency heat treatment of the processed solid shaft and inner ring; and
The coil subjected to high-frequency heat treatment includes a curved portion facing the toothed portion of the inner ring along the inner peripheral surface; And a protrusion opposing the tooth bottom of the inner ring; - A method of manufacturing a drive shaft assembly for an automobile including,
The frequency range that can be used in the high-frequency heat treatment step is Frequency Index (FI) ±5kHz,
A method of manufacturing a drive shaft assembly for an automobile, wherein the frequency index is expressed in Equation 1 below.
[Equation 1]

Gap(mm) = B - A (however, B ≥ A)
height(mm) = C - B (where C > B)
A: Outer diameter of solid shaft, B: Inner diameter of inner ring, C: Outer diameter of inner ring
제 6 항에 있어서,
상기 중실 샤프트 및 내륜은 0.45~0.60wt%의 탄소(C), 0.2~0.6wt%의 크롬(Cr), 0.4~0.8wt%의 몰리브덴(Mo), 0.3~0.9wt%의 니켈(Ni), 0.01~0.05wt%의 보론(B), 0.15~0.35wt%의 규소(Si), 0.6~0.9wt%의 망간(Mn) 및 잔부의 철(Fe)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 드라이브샤프트 앗세이의 제조방법.
According to claim 6,
The solid shaft and inner ring include 0.45 to 0.60 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.6 wt% of chromium (Cr), 0.4 to 0.8 wt% of molybdenum (Mo), 0.3 to 0.9 wt% of nickel (Ni), A drive shaft for an automobile, characterized in that it contains 0.01 to 0.05 wt% of boron (B), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si), 0.6 to 0.9 wt% of manganese (Mn), and the balance of iron (Fe). Assay manufacturing method.
KR1020240004176A 2018-10-23 2024-01-10 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method KR20240010071A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020240004176A KR20240010071A (en) 2018-10-23 2024-01-10 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180126970A KR20200045895A (en) 2018-10-23 2018-10-23 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method
KR1020240004176A KR20240010071A (en) 2018-10-23 2024-01-10 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180126970A Division KR20200045895A (en) 2018-10-23 2018-10-23 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240010071A true KR20240010071A (en) 2024-01-23

Family

ID=70737313

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180126970A KR20200045895A (en) 2018-10-23 2018-10-23 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method
KR1020240004176A KR20240010071A (en) 2018-10-23 2024-01-10 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180126970A KR20200045895A (en) 2018-10-23 2018-10-23 Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20200045895A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5410163U (en) 1977-06-24 1979-01-23
JP2014025486A (en) 2012-07-24 2014-02-06 Ntn Corp Power transmission mechanism

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5265910A (en) 1975-11-27 1977-05-31 Kondo Yoshitsugu Vibrationnfree and noiseless pile driving method and apparatus therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5410163U (en) 1977-06-24 1979-01-23
JP2014025486A (en) 2012-07-24 2014-02-06 Ntn Corp Power transmission mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200045895A (en) 2020-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2436795A1 (en) Carburized component and manufacturing method therefor
JP4687712B2 (en) Induction hardening hollow drive shaft
JP4706183B2 (en) Seamless steel pipe and manufacturing method thereof
US9890446B2 (en) Steel for induction hardening roughly shaped material for induction hardening
WO2012144423A1 (en) Steel material for machine structural use having excellent contact pressure fatigue strength
US5746842A (en) Steel gear
KR101681435B1 (en) Steel material for high frequency induction hardening
KR20240010071A (en) Drive shaft assay for automobile and its manufacturing method
US10738832B2 (en) Tripod joint spider, method of manufacturing the same, and alloy steel applied thereto
CN105555981B (en) Machine structural parts and its manufacture method
JP5583352B2 (en) Induction hardening steel and induction hardening parts with excellent static torsional fracture strength and torsional fatigue strength
CN1623724A (en) Mechanical structural shaft component and method of manufacturing the same
KR100716344B1 (en) Heat treatment method of cr-mo alloy for transmission gear and shaft
WO2018180342A1 (en) Shaft member
US20030056859A1 (en) Case hardening steel and carburized part using same
KR101795401B1 (en) Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same
JP2008121075A (en) Gear part excellent in fitness
CN106048426B (en) Carbon steel composition for steering rack having reduced thermal strain and method for manufacturing same
CN109415789B (en) Steel material for CVT pulley, and method for manufacturing CVT pulley
JP2009074110A (en) Gear part excellent in fitness
JP2006199993A (en) Steel material to be case-hardened superior in cold forgeability and temper softening resistance
JP2002356742A (en) Power transmission shaft
KR102440498B1 (en) High durable outer wheel of constant velocity joint and manufacturing method thereof
JP2946653B2 (en) Manufacturing method of high strength gear
JP2014177668A (en) Pulley for belt type cvt and steel for pully

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal