KR20240078219A - A heat treatment device of the ball spline joint and heat treatment method thereof - Google Patents

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KR20240078219A
KR20240078219A KR1020220160966A KR20220160966A KR20240078219A KR 20240078219 A KR20240078219 A KR 20240078219A KR 1020220160966 A KR1020220160966 A KR 1020220160966A KR 20220160966 A KR20220160966 A KR 20220160966A KR 20240078219 A KR20240078219 A KR 20240078219A
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반원규
박정률
김소영
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서한이노빌리티(주)
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Abstract

본 발명은 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 가열 또는 냉각시켜 열처리하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치에 있어서, 외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙이 복수개 형성된 내륜과, 상기 내륜의 일 측 단부에서 일체로 연장되며 내부에 샤프트홀이 형성된 슬리브로 이루어진 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치하며, 열처리 과정에서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 회전시키면서 상하방향으로 왕복 이동하는 거치부; 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 트랙 표면을 고주파 유도 가열하는 코일이 구비된 외부 가열부와, 상기 외부 가열부 주변에 배치되어 트랙 표면을 냉각시키는 외부 냉각부를 구비하는 외부 열처리 모듈; 및 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 회전중심에 형성된 샤프트홀 내주면을 가열하는 내부 가열부와, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 상기 샤프트홀 내부에 삽입되어 상기 내부 가열부 주변을 냉각시키는 내부 냉각부를 구비하는 내부 열처리 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙이 복수개 형성된 내륜과, 상기 내륜의 일 측 단부에서 일체로 연장되며 내부에 샤프트홀이 형성된 슬리브로 이루어진 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 가열 또는 냉각시켜 열처리하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법에 있어서, 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치대에 거치하는 단계; 상기 트랙 표면을 가열하는 단계; 상기 트랙 표면을 냉각하는 단계; 상기 슬리브에 형성된 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계; 및 상기 샤프트홀의 내주면을 냉각하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법을 제공한다.
The present invention relates to a heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit that heat-treats the ball spline joint inner ring unit by heating or cooling, comprising an inner ring having a plurality of tracks in contact with a ball bearing on the outer peripheral surface, and an inner ring extending integrally from one end of the inner ring. A mounting portion that mounts a ball spline joint inner ring unit consisting of a sleeve with a shaft hole formed therein, and reciprocates in the up and down direction while rotating the ball spline joint inner ring unit during the heat treatment process; An external heat treatment module including an external heating unit provided with a coil for high-frequency induction heating of the track surface of the ball spline joint inner ring unit, and an external cooling unit disposed around the external heating unit to cool the track surface; and an internal heating unit that heats the inner circumferential surface of the shaft hole formed at the rotation center of the ball spline joint inner ring unit, and an internal cooling unit that is inserted into the shaft hole of the ball spline joint inner ring unit and cools the area around the internal heating unit. module; It provides a heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, comprising:
In addition, the present invention provides heat treatment by heating or cooling a ball spline joint inner ring unit consisting of an inner ring having a plurality of tracks in contact with a ball bearing on the outer peripheral surface, and a sleeve that extends integrally from one end of the inner ring and has a shaft hole formed therein. A method of heat treating a ball spline joint inner ring unit, comprising: mounting the ball spline joint inner ring unit on a holder; heating the track surface; cooling the track surface; Heating the inner peripheral surface of the shaft hole formed in the sleeve; and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole. It provides a heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit comprising a.

Description

볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법{A heat treatment device of the ball spline joint and heat treatment method thereof}Heat treatment device and heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit {A heat treatment device of the ball spline joint and heat treatment method thereof}

본 발명은 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 외부와 내부를 동시에 열처리할 수 있는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a heat treatment device and a heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit, and more specifically, to a heat treatment device and a heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit that can simultaneously heat treat the exterior and interior of the ball spline joint inner ring unit. will be.

일반적으로, 등속조인트용 트러니언은 주동축(3)에 일체로 연결된 하우징(1)과, 하우징(1)의 내부에 형성된 트랙(2)에 삽입되고 피동축에 스플라인 결합되어 동력을 전달하는 트러니언(20)(trunnion)과, 트러니언(20)의 3개의 저널부(22)에 삽입되어 하우징(1)의 트랙(2)과 트러니언(20)의 저널부(22) 사이에서 발생하는 상대운동을 흡수하기 위한 롤러 어셈블리(23)로 구성된다.Generally, a trunnion for a constant velocity joint is a trunnion that is inserted into a housing (1) integrally connected to the main shaft (3) and a track (2) formed inside the housing (1) and splined to the driven shaft to transmit power. It is inserted into the trunnion 20 and the three journal parts 22 of the trunnion 20, and occurs between the track 2 of the housing 1 and the journal part 22 of the trunnion 20. It consists of a roller assembly (23) to absorb relative motion.

이러한 등속조인트의 주동축(3)과 피동축이 서로 꺾이도록 결합된 경우에는 하우징(1)의 트랙(2), 트러니언(20) 및 롤러 어셈블리(23) 사이에서 상대 운동이 발생하고, 이 상대 운동으로 인해 마찰이 발생하는데 트러니언(20)과 롤러 어셈블리(23)의 상대운동에서 발생되는 마찰은 트러니언 저널부(22)의 마모를 야기시킬 수 있으며, 주동축(3)에서 전달되는 구동력은 트러이언의 변형이나 파손을 야기시킬 수 있다. When the main shaft 3 and the driven shaft of this constant velocity joint are bent to each other, relative motion occurs between the track 2, the trunnion 20, and the roller assembly 23 of the housing 1, and this Friction occurs due to relative motion. The friction generated from the relative motion of the trunnion (20) and the roller assembly (23) can cause wear of the trunnion journal portion (22), and the friction transmitted from the main shaft (3) can cause wear. The driving force may cause deformation or damage to the trunnion.

따라서, 트랙(2) 또는 주동축(3)의 마모에 의한 변형이나 파손을 보완하기 위해서 침탄 열처리 공정을 통하여 내마모 성능 및 강도를 향상할 수 있다.Therefore, in order to compensate for deformation or damage of the track 2 or the main shaft 3 due to wear, wear resistance performance and strength can be improved through a carburizing heat treatment process.

그러나, 침탄 열처리 공정을 수행하는 경우 장시간 가열에 의한 내축 열변형이 증가할 수 있고, 하우징이나 주동축의 두께 차이로 인해 부위별 열변형 산포가 발생하고 있으며, 두께가 얇은 하우징의 일부 영역에서 심부 경도 상승으로 인한 취성이 증가하는 문제점이 지적되고 있다.However, when performing a carburizing heat treatment process, internal axial thermal strain may increase due to long-term heating, and thermal strain distribution in each area occurs due to differences in the thickness of the housing or main shaft, and deep areas may occur in some areas of the thin housing. The problem of increased brittleness due to increased hardness has been pointed out.

한국등록특허 제10-2386873호(2022.04.11. 등록)Korean Patent No. 10-2386873 (registered on April 11, 2022)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면과, 슬리브의 샤프트홀 내주면을 각각 열처리할 수 있도록 열처리 공정을 개선함으로써, 부품 내에서 내마모 및 강도 성능이 필요한 부분에 한하여 선택적으로 열처리를 수행하고, 열처리가 불필요한 부분의 열처리는 회피하여 열변형을 방지할 수 있는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is intended to solve this problem, and more specifically, by improving the heat treatment process to heat treat the outer peripheral surface of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit and the inner peripheral surface of the shaft hole of the sleeve, respectively, to improve wear resistance and strength within the part. The purpose is to provide a heat treatment device and a heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit that can prevent thermal deformation by selectively performing heat treatment only on parts that require performance and avoiding heat treatment on parts that do not require heat treatment.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 가열 또는 냉각시켜 열처리하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치에 있어서, 외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙이 복수개 형성된 내륜과, 상기 내륜의 일 측 단부에서 일체로 연장되며 내부에 샤프트홀이 형성된 슬리브로 이루어진 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치하며, 열처리 과정에서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 회전시키면서 상하방향으로 왕복 이동하는 거치부; 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 트랙 표면을 고주파 유도 가열하는 코일이 구비된 외부 가열부와, 상기 외부 가열부 주변에 배치되어 트랙 표면을 냉각시키는 외부 냉각부를 구비하는 외부 열처리 모듈; 및 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 회전중심에 형성된 샤프트홀 내주면을 가열하는 내부 가열부와, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 상기 샤프트홀 내부에 삽입되어 상기 내부 가열부 주변을 냉각시키는 내부 냉각부를 구비하는 내부 열처리 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치를 제공한다.The present invention to solve this problem is a heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit that heat-treats the ball spline joint inner ring unit by heating or cooling, comprising an inner ring having a plurality of tracks on the outer peripheral surface in contact with a ball bearing, and one of the inner rings. A mounting portion that mounts a ball spline joint inner ring unit consisting of a sleeve that extends integrally from the side end and has a shaft hole formed therein, and reciprocates in the up and down direction while rotating the ball spline joint inner ring unit during the heat treatment process; An external heat treatment module including an external heating unit provided with a coil for high-frequency induction heating of the track surface of the ball spline joint inner ring unit, and an external cooling unit disposed around the external heating unit to cool the track surface; and an internal heating unit that heats the inner circumferential surface of the shaft hole formed at the rotation center of the ball spline joint inner ring unit, and an internal cooling unit that is inserted into the shaft hole of the ball spline joint inner ring unit and cools the area around the internal heating unit. module; It provides a heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, comprising:

상기 외부 냉각부는 상기 외부 가열부와 일체로 구비되어 트랙 표면에 냉각수를 분사하는 제1냉각부재와, 상기 제1냉각부재의 하부에 배치되어 상기 제1냉각부재와 다른 경로에서 공급된 냉각수를 트랙 표면에 분사하는 제2냉각부재를 포함할 수 있다.The external cooling unit includes a first cooling member that is integrated with the external heating unit and sprays coolant on the track surface, and is disposed below the first cooling member to distribute coolant supplied from a path different from the first cooling member to the track. It may include a second cooling member sprayed on the surface.

상기 제1냉각부재는 트랙 표면을 둘러싸는 링 형상으로 이루어져 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 회전 중심을 향하여 하측 방향으로 경사지도록 냉각수를 분사할 수 있다.The first cooling member has a ring shape surrounding the track surface and can spray coolant in a downward direction toward the center of rotation of the ball spline joint inner ring unit.

상기 외부 열처리 모듈은 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하고, 상기 내부 열처리 모듈은 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하며, 상기 외부 열처리 모듈이 열처리한 제1영역과 상기 내부 열처리 모듈이 열처리한 제2영역은 상기 내륜의 전후 길이방향에 대응하여 중첩되도록 배치되되, 상기 제1영역과 제2영역은 상기 내륜의 두께 범위 내에서 서로 만나지 않도록 열처리될 수 있다.The external heat treatment module performs heating and cooling from one end to the other end of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit, and the internal heat treatment module heats and cools from one end to the other end of the sleeve of the ball spline joint inner ring unit. Performing the process, the first area heat-treated by the external heat treatment module and the second area heat-treated by the internal heat treatment module are arranged to overlap corresponding to the front and rear longitudinal directions of the inner ring, and the first area and the second area are They can be heat treated so that they do not meet each other within the thickness range of the inner ring.

상기 제2영역은 상기 슬리브의 일 단부 및 타 단부에서 길이방향을 따라서 내측으로 설정 간격 이격될 수 있다.The second area may be spaced apart from one end and the other end of the sleeve inwardly at a set interval along the longitudinal direction.

상기 내부 열처리 모듈은 상기 샤프트홀 내부에 삽입되는 상기 내부 가열부와, 상기 샤프트홀 내부 또는 외부에서 상기 내부 냉각부를 고정시키는 고정판을 포함할 수 있다.The internal heat treatment module may include the internal heating unit inserted into the shaft hole, and a fixing plate for fixing the internal cooling unit inside or outside the shaft hole.

상기 내부 냉각부는 상기 샤프트홀 내부에 삽입되며 상기 고정판에 고정되는 제3냉각부재와, 상기 슬리브의 외부에 냉각수를 분사하되, 상기 제3냉각부재와 동시에 수직방향으로 이동하도록 상기 고정판에 고정되는 제4냉각부재를 포함할 수 있다.The internal cooling unit includes a third cooling member inserted into the shaft hole and fixed to the fixing plate, and a third cooling member that sprays coolant on the outside of the sleeve and is fixed to the fixing plate to move in the vertical direction at the same time as the third cooling member. 4May include a cooling member.

상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치는 상기 외부 가열부 또는 상기 내부 가열부와 인접하게 배치되어 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 열처리하는 과정에서 발생하는 연기를 흡입 배출하는 연기 배출부를 더 포함할 수 있다.The heat treatment device for the ball spline joint inner ring unit may further include a smoke discharge unit disposed adjacent to the external heating unit or the internal heating unit to suck in and discharge smoke generated in the process of heat treating the ball spline joint inner ring unit.

상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 트랙 표면을 열처리하는 과정에서 상기 샤프트홀의 상단 또는 상기 트랙 표면의 상단 측면의 적어도 일부를 커버하도록 결합되는 상부 지그를 더 포함할 수 있다.The heat treatment device for the ball spline joint inner ring unit may further include an upper jig coupled to cover at least a portion of the upper side of the shaft hole or the upper side of the track surface in the process of heat treating the track surface of the ball spline joint inner ring unit. .

또한, 본 발명은 외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙이 복수개 형성된 내륜과, 상기 내륜의 일 측 단부에서 일체로 연장되며 내부에 샤프트홀이 형성된 슬리브로 이루어진 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 가열 또는 냉각시켜 열처리하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법에 있어서, 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치대에 거치하는 단계; 상기 트랙 표면을 가열하는 단계; 상기 트랙 표면을 냉각하는 단계; 상기 슬리브에 형성된 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계; 및 상기 샤프트홀의 내주면을 냉각하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides heat treatment by heating or cooling a ball spline joint inner ring unit consisting of an inner ring having a plurality of tracks in contact with a ball bearing on the outer peripheral surface, and a sleeve that extends integrally from one end of the inner ring and has a shaft hole formed therein. A method of heat treating a ball spline joint inner ring unit, comprising: mounting the ball spline joint inner ring unit on a holder; heating the track surface; cooling the track surface; Heating the inner peripheral surface of the shaft hole formed in the sleeve; and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole. It provides a heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit, comprising:

상기 트랙 표면을 가열하는 단계 및 냉각하는 단계는 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하고, 상기 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계 및 냉각하는 단계는 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하며, 상기 트랙 표면을 가열하는 단계에서 열처리한 제1영역과 상기 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계에서 열처리한 제2영역은 상기 내륜의 전후 길이방향에 대응하여 중첩되도록 배치되되, 상기 제1영역과 제2영역은 상기 내륜의 두께 범위 내에서 서로 만나지 않도록 열처리될 수 있다.The steps of heating and cooling the track surface include heating and cooling from one end to the other end of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit, and the steps of heating and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole are performed on the ball spline joint inner ring unit. Heating and cooling are performed from one end to the other end of the sleeve of the joint inner ring unit, and the first area heat-treated in the step of heating the track surface and the second area heat-treated in the step of heating the inner peripheral surface of the shaft hole are the inner ring. are arranged to overlap in the front and rear longitudinal directions, and the first and second regions may be heat treated so as not to meet each other within the thickness range of the inner ring.

상기 제2영역은 상기 슬리브의 일 단부 및 타 단부에서 길이방향을 따라서 내측으로 설정 간격 이격될 수 있다.The second area may be spaced apart from one end and the other end of the sleeve inwardly at a set interval along the longitudinal direction.

상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법은 상기 트랙 표면을 가열하는 단계 전에 상기 샤프트홀의 상단 또는 상기 트랙 표면의 상단 측면의 적어도 일부를 커버하도록 상부 지그를 거치하는 단계를 더 포함할 수 있다.The heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit may further include the step of mounting an upper jig to cover the top of the shaft hole or at least a portion of the top side of the track surface before heating the track surface.

상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법은 상기 트랙 표면을 가열하는 단계, 상기 트랙 표면을 냉각하는 단계, 상기 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계 및 상기 샤프트홀의 내주면을 냉각하는 단계 중 적어도 하나 또는 복수개의 단계에서 열처리 또는 냉각과정에서 발생하는 연기를 흡입 배출하는 연기 배출단계를 더 포함할 수 있다.The heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit includes at least one or a plurality of steps among heating the track surface, cooling the track surface, heating the inner peripheral surface of the shaft hole, and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole. It may further include a smoke discharge step of inhaling and discharging smoke generated during the heat treatment or cooling process.

본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법에 의하면,According to the heat treatment device and heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention,

첫째, 고주파 유도 가열을 이용한 열처리 장치를 통해서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면과, 슬리브 내부의 샤프트홀 내주면을 각각 열처리할 수 있기 때문에 내륜의 외주면과 샤프트홀 내주면 사이의 심부에서 열 변형이 발생하지 않도록 정밀한 열처리가 이루어질 수 있고,First, the outer peripheral surface of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit and the inner peripheral surface of the shaft hole inside the sleeve can be heat treated separately through a heat treatment device using high-frequency induction heating, so thermal deformation does not occur in the deep area between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the shaft hole. Precise heat treatment can be performed to prevent

둘째, 내륜의 외주면과 샤프트홀 내주면 사이에서 불필요한 부분이 열처리로 인해 변형이 생기는 것을 방지할 수 있으며,Second, it can prevent unnecessary parts between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the shaft hole from being deformed due to heat treatment.

셋째, 샤프트홀의 내주면 상에서 양 단부에 인접하여 비경화 영역을 형성하기 용이하고, Third, it is easy to form a non-hardened area adjacent to both ends on the inner peripheral surface of the shaft hole,

넷째, 침탄 열처리 공정과 달리 고주파 유도가열을 통해 열처리를 함으로써 열처리 공정의 기간을 현저히 단축할 수 있는 효과가 있다.Fourth, unlike the carburizing heat treatment process, heat treatment through high-frequency induction heating has the effect of significantly shortening the heat treatment process period.

도 1은 종래 침탄 열처리 공정을 통해서 열처리된 등속조인트용 트러니언을 도시하는 참고도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면을 열처리하는 외부 열처리 모듈을 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛이 하강하면서 열처리되는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면이 열처리되는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브 내부의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈을 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈을 도시하는 단면도이다.
도 7은 도 5에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛 내측으로 내부 열처리 모듈이 하강하면서 열처리되는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈을 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법을 도시하는 플로우차트이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법을 통해서 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 도시하는 참고사진이다.
도 12는 종래 침탄 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(좌측)과 본 발명의 열처리 방법(고주파 가열)으로 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(우측)의 단면을 도시하는 참고도이다.
Figure 1 is a reference diagram showing a trunnion for a constant velocity joint heat treated through a conventional carburizing heat treatment process.
Figure 2 is a perspective view showing an external heat treatment module for heat treating the outer peripheral surface of the inner ring of a ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 2 is heat treated while being lowered.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the outer peripheral surface of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 3 is heat treated.
Figure 5 is a perspective view showing an internal heat treatment module for heat treating the inner peripheral surface of the shaft hole inside the sleeve of the ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an internal heat treatment module for heat treating the inner peripheral surface of the shaft hole of the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 5.
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the internal heat treatment module is lowered and heat treated inside the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 5.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal heat treatment module for heat treating the inner peripheral surface of the shaft hole of the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 7.
Figure 9 is a flow chart showing a heat treatment method for the ball spline joint inner ring unit of the present invention.
Figures 10 and 11 are reference photos showing a ball spline joint inner ring unit heat-treated through the heat treatment apparatus and heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit of the present invention.
Figure 12 is a reference diagram showing cross-sections of a conventional carburizing heat-treated ball spline joint inner ring unit (left) and a ball spline joint inner ring unit heat-treated by the heat treatment method (high-frequency heating) of the present invention (right).

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. Since the present invention can be subject to various changes and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.For example, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치(10)는 거치부(100)와, 외부 열처리 모듈(200)과, 내부 열처리 모듈(300)을 포함한다. 이하에서는 거치부와, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜을 열처리하는 외부 열처리 모듈과, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브 내부의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈에 대해서 각각 순차적으로 설명한다.The heat treatment apparatus 10 of the ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention includes a mounting portion 100, an external heat treatment module 200, and an internal heat treatment module 300. Hereinafter, the mounting portion, the external heat treatment module for heat treating the inner ring of the ball spline joint inner ring unit, and the internal heat treatment module for heat treating the inner peripheral surface of the shaft hole inside the sleeve of the ball spline joint inner ring unit will be described sequentially.

도면에 도시하지는 않았지만, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치는 거치부와, 외부 열처리 모듈과 내부 열처리 모듈이 하나의 장치에서 세트로 구성되는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, it is preferable that the heat treatment device for the ball spline joint inner ring unit consists of a mounting portion, an external heat treatment module, and an internal heat treatment module as a set in one device.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면을 열처리하는 외부 열처리 모듈을 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛이 하강하면서 열처리되는 상태를 도시하는 사시도이며, 도 4는 도 3에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면이 열처리되는 상태를 도시하는 단면도이다.Figure 2 is a perspective view showing an external heat treatment module for heat treating the outer peripheral surface of the inner ring of a ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 shows a state in which the ball spline joint inner ring unit shown in Figure 2 is heat treated while lowering. It is a perspective view, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the outer peripheral surface of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 3 is heat treated.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 중 거치부(100)와 외부 열처리 모듈(200)이 도시된다.Referring to FIGS. 2 to 4 , a mounting portion 100 and an external heat treatment module 200 among the heat treatment devices for the ball spline joint inner ring unit are shown.

먼저, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)는 외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙(3)이 복수개 형성된 내륜(2)과, 내륜(2)의 일 측 단부에서 일체로 연장되고 내부에 샤프트홀(5)이 형성된 슬리브(4)로 이루어진다. 즉, 샤프트홀(5)이 형성된 슬리브(4)의 일 측 외주면 상에 내륜(2)이 더 일체로 마련된 구조로 이루어질 수 있다. 그리고, 샤프트홀(5)의 내주면에는 샤프트(미도시)가 축 결합될 수 있도록 스플라인(spline, 6)이 형성될 수 있다.First, the ball spline joint inner ring unit 1 includes an inner ring 2 having a plurality of tracks 3 in contact with ball bearings on the outer peripheral surface, integrally extending from one end of the inner ring 2, and a shaft hole 5 inside. ) consists of a sleeve (4) formed. That is, the inner ring 2 may be further integrally provided on one outer peripheral surface of the sleeve 4 where the shaft hole 5 is formed. In addition, splines 6 may be formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 5 so that the shaft (not shown) can be axially coupled.

거치부(100)는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)가 장착되는 영역으로써, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)가 장착된 후, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)를 회전시키거나 또는 상하방향으로 왕복 이동하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서 외부 열처리 모듈(200)에 대하여 거치부(100)가 상대적으로 상하방향 승강하도록 설명하지만, 이에 한정되지 않고 거치부(100)에 대하여 외부 열처리 모듈(200)이 상대적으로 상하방향 승강하도록 구성될 수도 있다.The mounting portion 100 is an area where the ball spline joint inner ring unit 1 is mounted. After the ball spline joint inner ring unit 1 is mounted, the ball spline joint inner ring unit 1 can be rotated or reciprocated in the vertical direction. It can be configured to move. In this embodiment, it is explained that the mounting part 100 is lifted up and down relative to the external heat treatment module 200, but the present invention is not limited to this and the external heat treatment module 200 is lifted up and down relative to the mounting part 100. It may be configured to do so.

따라서, 도면에 도시하지는 않았지만, 거치부(100)는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)를 회전시키는 회전부(미도시)와, 거치부가 상하방향으로 상대이동 하도록 구동하는 승강부(미도시)를 포함한다. 물론, 회전부는 모터 회전축이 기어나 벨트 또는 체인 구동을 통해서 구현될 수 있고, 승강부는 유압 또는 공압 실린더나 기어 구동을 통해서 구현될 수 있다.Therefore, although not shown in the drawing, the mounting part 100 includes a rotating part (not shown) that rotates the ball spline joint inner ring unit 1, and an elevating part (not shown) that drives the mounting part to move relative to the vertical direction. do. Of course, the rotating part can be implemented through a motor rotation shaft driven by a gear, belt, or chain, and the lifting part can be implemented through a hydraulic or pneumatic cylinder or gear driven.

그리고, 외부 열처리 모듈(200)은 외부 가열부(210)와 외부 냉각부(220) 및 외부 가열부(210)와 외부 냉각부(220)가 설치되는 고정판(230)을 포함한다.And, the external heat treatment module 200 includes an external heating unit 210, an external cooling unit 220, and a fixing plate 230 on which the external heating unit 210 and the external cooling unit 220 are installed.

외부 가열부(210)는 링 형상으로 관로 또는 덕트 구조로 이루어져 내부에 코일(211)이 배치되고, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 내륜(2)과 인접하게 배치된다. 외부 가열부(210)는 외부에서 전원이 인가되는 경우 내륜(2)의 외주면을 급속 가열하게 된다. 이때, 거치부(100)는 내륜(2)의 외주면이 국부적으로 가열되지 않도록 외부 가열부(210)를 기준으로 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 이동하여 내륜의 외주면을 일정하게 가열하도록 할 수 있다.The external heating unit 210 has a ring-shaped conduit or duct structure, has a coil 211 disposed therein, and is disposed adjacent to the inner ring 2 of the ball spline joint inner ring unit 1. The external heating unit 210 rapidly heats the outer peripheral surface of the inner ring 2 when power is applied from the outside. At this time, the mounting part 100 can be moved from the top to the bottom or from the bottom to the top based on the external heating unit 210 to constantly heat the outer circumference of the inner ring 2 so that the outer circumference of the inner ring 2 is not heated locally. there is.

외부 냉각부(220)는 제1냉각부재(221)와, 제2냉각부재(222)를 포함한다.The external cooling unit 220 includes a first cooling member 221 and a second cooling member 222.

제1냉각부재(221)는 외부 가열부(210)와 일체로 이루어질 수 있다. 즉, 제1냉각부재(221)는 외부 가열부(210)의 코일(211)을 감싸도록 배치되어 외부 가열부(210) 주변에서 냉각수를 분사한다. 따라서, 제1냉각부재(221)는 링 형상의 외부 가열부(210)를 감싸는 형상으로 이루어져 내륜(2)의 원주방향을 따라서 냉각수를 분사할 수 있다.The first cooling member 221 may be integrated with the external heating unit 210. That is, the first cooling member 221 is arranged to surround the coil 211 of the external heating unit 210 and sprays coolant around the external heating unit 210. Accordingly, the first cooling member 221 is shaped to surround the ring-shaped external heating unit 210 and can spray coolant along the circumferential direction of the inner ring 2.

제2냉각부재(222)는 제1냉각부재(221)의 하부에 배치되어 제1냉각부재(221)와 다른 경로로 공급된 냉각수를 내륜(2) 표면에 분사한다. 물론, 제1냉각부재(221)와 제2냉각부재(222)는 서로 동일한 경로에서 냉각수를 공급받을 수도 있다.The second cooling member 222 is disposed below the first cooling member 221 and sprays coolant supplied through a different path from the first cooling member 221 onto the surface of the inner ring 2. Of course, the first cooling member 221 and the second cooling member 222 may receive coolant from the same path.

제2냉각부재(222)는 제1냉각부재(221)와 같이 링 형상으로 이루어지되, 폭(또는 두께)은 같고 제1냉각부재(221)의 지름에 비하여 더 큰 지름으로 이루어질 수 있다. 따라서, 내륜(2)과 제1냉각부재(221) 사이 간격에 비하여 제2냉각부재(222)와 내륜(2) 사이의 간격이 더 크게 형성되기 때문에 내륜(2)과 제2냉각부재(222) 사이 영역에서 냉각수의 배출이 더 원활하게 이루어질 수 있다.The second cooling member 222 has a ring shape like the first cooling member 221, but has the same width (or thickness) and may have a larger diameter than the diameter of the first cooling member 221. Therefore, since the gap between the second cooling member 222 and the inner ring 2 is formed larger than the gap between the inner ring 2 and the first cooling member 221, the inner ring 2 and the second cooling member 222 ) The coolant can be discharged more smoothly in the area between.

이때, 제1냉각부재(221)의 분사면은 내륜(2)의 외주면에 대하여 하향 경사진 방향으로 배치되어 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 회전 중심을 향하여 하측 방향으로 경사지도록 냉각수를 분사할 수 있다. 따라서, 외부 냉각부(220)에서 냉각수가 분사되는 상태에서도 외부 가열부(210) 또는 제1냉각부재(221) 상부로 냉각수가 많이 튀는 것을 예방할 수 있고, 내륜(2)의 표면에서 반사된 냉각수가 다시 내륜(2)의 하측 표면으로 공급되도록 할 수 있다.At this time, the spray surface of the first cooling member 221 is disposed in a direction inclined downward with respect to the outer peripheral surface of the inner ring 2 and sprays coolant so as to be inclined downward toward the center of rotation of the ball spline joint inner ring unit 1. You can. Therefore, even when coolant is sprayed from the external cooling unit 220, it is possible to prevent a large amount of coolant from splashing onto the external heating unit 210 or the top of the first cooling member 221, and the coolant reflected from the surface of the inner ring 2 can be supplied again to the lower surface of the inner ring (2).

볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 내륜(2)을 열처리하는 과정에서 내륜(2)의 일 측 단부는 외부 열처리 모듈(200) 또는 내부 열처리 모듈(300)에 의해서 열처리가 이루어질 수 있다. 이를 방지하기 위해서 내륜(2)의 일 측 단부에는 상부 지그(7)가 결합되면서 내륜(2)의 외주면과 슬리브(4)의 내주면이 서로 이웃하는 선단(8)이 전체적으로 열처리되는 것을 방지할 수 있다.In the process of heat treating the inner ring 2 of the ball spline joint inner ring unit 1, one end of the inner ring 2 may be heat treated by the external heat treatment module 200 or the internal heat treatment module 300. To prevent this, an upper jig (7) is attached to one end of the inner ring (2) to prevent the entire tip (8), where the outer peripheral surface of the inner ring (2) and the inner peripheral surface of the sleeve (4) are adjacent to each other, from being heat treated. there is.

즉, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 내륜(2)측 선단(8)은 각각 내륜(2)의 열처리 공정과 샤프트홀 열처리 공정에 의해서 열처리 영역이 일부 중첩될 수 있고, 이러한 경우 열처리가 중첩 또는 중복되는 선단(8) 영역에서 취성이 증가하기 때문에, 내륜(2)의 선단(8) 측이 복수 번 열처리되는 것을 방지하도록 상부 지그(7)가 열처리 공정 중에 장착된다. 물론, 내륜(2)측 선단(8)과 반대쪽인 슬리브의 선단에 인접한 내주면 일부 영역은 열처리가 되지 않도록 비경화 영역이 형성되는데, 이를 위해서 외부 열처리 모듈(200)과 내부 열처리 모듈(300)은 비경화 영역에 대응하여 양 쪽 선단에서 설정 깊이(또는, 길이)만큼 가열이 이루어지지 않을 수 있다. 예컨대, 비경화 영역은 열처리를 통한 경도가 요구되지 않는 리테이닝 와셔(미도시)가 결합되는 영역일 수 있다.In other words, the heat treatment area of the tip 8 of the inner ring 2 side of the ball spline joint inner ring unit 1 may partially overlap due to the heat treatment process of the inner ring 2 and the shaft hole heat treatment process, and in this case, the heat treatment overlaps. Alternatively, because brittleness increases in the overlapping tip 8 region, an upper jig 7 is mounted during the heat treatment process to prevent the tip 8 side of the inner ring 2 from being heat treated multiple times. Of course, a non-hardened area is formed in some areas of the inner circumferential surface adjacent to the tip of the sleeve opposite to the tip 8 on the inner ring 2 side to prevent heat treatment. For this purpose, the external heat treatment module 200 and the internal heat treatment module 300 are Heating may not occur at the set depth (or length) at both ends in response to the non-hardening area. For example, the non-hardened area may be an area where a retaining washer (not shown) that does not require hardness through heat treatment is coupled.

볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1) 주변에는 열처리 과정에서 발생되는 연기를 흡입하여 배출하는 연기 배출부(400)가 마련된다. 연기 배출부(400)는 대략 연통 형상으로 이루어져 가열이나 냉각 과정에서 발생되는 연기와 수증기를 외부로 배출할 수 있다. 물론, 연기 배출부(400)는 외부 열처리 모듈(200) 및 내부 열처리 모듈(300)이 가동되는 시점에서 모두 연기와 수증기를 외부로 배출하도록 작동할 수 있다.A smoke discharge unit 400 is provided around the ball spline joint inner ring unit 1 to suck in and discharge smoke generated during the heat treatment process. The smoke discharge unit 400 is roughly shaped like a pipe and can discharge smoke and water vapor generated during heating or cooling to the outside. Of course, the smoke discharge unit 400 may operate to exhaust smoke and water vapor to the outside when both the external heat treatment module 200 and the internal heat treatment module 300 are operated.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브 내부의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈을 도시하는 사시도이고, 도 6은 도 5에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈을 도시하는 단면도이며, 도 7은 도 5에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛 내측으로 내부 열처리 모듈이 하강하면서 열처리되는 상태를 도시하는 사시도이고, 도 8은 도 7에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 샤프트홀 내주면을 열처리하는 내부 열처리 모듈을 도시하는 단면도이다.Figure 5 is a perspective view showing an internal heat treatment module for heat treating the inner peripheral surface of the shaft hole inside the sleeve of the ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is the inner peripheral surface of the shaft hole of the ball spline joint inner ring unit shown in Figure 5. It is a cross-sectional view showing the internal heat treatment module for heat treatment, and FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the internal heat treatment module is heat treated while descending inside the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a ball spline shown in FIG. 7. This is a cross-sectional view showing an internal heat treatment module that heat treats the inner peripheral surface of the shaft hole of the joint inner ring unit.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 내부 열처리 모듈(300)은 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 샤프트홀(5) 내주면을 열처리할 수 있다. 샤프트홀(5) 내주면에는 스플라인(6)이 형성되기 때문에 샤프트(미도시)와 축 결합을 위해서 열처리가 수반될 필요가 있다.Referring to FIGS. 5 to 8, the internal heat treatment module 300 can heat treat the inner peripheral surface of the shaft hole 5 of the ball spline joint inner ring unit 1. Since splines 6 are formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 5, heat treatment is required to couple the shaft to the shaft (not shown).

거치부(100)에는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)가 장착되고, 이때 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 상부에는 샤프트홀(5)의 열처리를 위해서 상부 지그가 장착되지 않는다. 거치부(100)의 내부에는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 타 단부가 설정 깊이에서 지지되도록 복수개의 돌부(110)가 형성되며, 돌부(110) 주변에는 거치부(100)의 외부와 연통하도록 냉각수 배출공(120)이 복수개 형성된다. A ball spline joint inner ring unit 1 is mounted on the mounting portion 100, and at this time, an upper jig is not mounted on the ball spline joint inner ring unit 1 for heat treatment of the shaft hole 5. A plurality of protrusions 110 are formed inside the mounting portion 100 so that the other end of the ball spline joint inner ring unit 1 is supported at a set depth, and a communication area around the protruding portion 110 with the outside of the mounting portion 100 is provided. A plurality of cooling water discharge holes 120 are formed to do so.

냉각수 배출공(120)은 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1) 내부에 냉각수가 공급되는 경우, 냉각을 마친 냉각수가 냉각수 배출공(120)을 통해서 외부로 배출되는 유로 역할을 제공할 수 있다. 거치부(100)는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 열처리 과정에서 회전하기 때문에, 거치부(100) 내부에 공급되었던 냉각수는 이러한 거치부(100)의 회전에 따른 원심력에 의해서 냉각수 배출공(120)을 통하여 외부로 배출된다.When coolant is supplied inside the ball spline joint inner ring unit 1, the coolant discharge hole 120 may serve as a flow path through which the cooled coolant is discharged to the outside through the coolant discharge hole 120. Since the mounting portion 100 rotates during the heat treatment process of the ball spline joint inner ring unit 1, the coolant supplied inside the mounting portion 100 is discharged through the coolant discharge hole ( 120) and is discharged to the outside.

또한, 거치부(100)는 외주면 상에 슬리브(4)가 적어도 일부 노출되도록 관통되는 복수개의 슬릿(130)이 마련된다. 슬릿(130)은 후기할 내부 냉각부에 의해 냉각수가 유입되는 공간으로 활용된다.In addition, the mounting portion 100 is provided with a plurality of slits 130 passing through the outer peripheral surface so that at least part of the sleeve 4 is exposed. The slit 130 is used as a space through which coolant flows by the internal cooling unit, which will be described later.

도면에 도시하지는 않았지만, 거치부(100)와 내부 열처리 모듈(300)은 서로 상하방향으로 상대 운동하면서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)의 내주면을 열처리할 수 있다.Although not shown in the drawing, the mounting portion 100 and the internal heat treatment module 300 can heat treat the inner peripheral surface of the ball spline joint inner ring unit 1 while moving relative to each other in the vertical direction.

내부 열처리 모듈(300)은 샤프트홀(5) 내주면을 가열하는 내부 가열부(310)와, 샤프트홀(5) 내부 또는 외부에서 내부 가열부(310) 주변을 냉각시키는 내부 냉각부(320)와, 내부 가열부(310)와 내부 냉각부(320)를 고정시키는 고정판(330)을 포함한다.The internal heat treatment module 300 includes an internal heating unit 310 that heats the inner peripheral surface of the shaft hole 5, an internal cooling unit 320 that cools the area around the internal heating unit 310 inside or outside the shaft hole 5, and , includes a fixing plate 330 that fixes the internal heating unit 310 and the internal cooling unit 320.

내부 가열부(310)는 슬리브(4)의 일 단부에서 타 단부까지 코일(311)이 이동할 수 있도록 이에 대응하는 길이로 길게 형성된다.The internal heating unit 310 is formed to have a corresponding length so that the coil 311 can move from one end of the sleeve 4 to the other end.

이때, 내부 냉각부(320)는 샤프트홀(5) 내부에 삽입되는 제3냉각부재(321)와, 슬리브(4)의 외주면과 거치부(100) 주변을 냉각시키는 제4냉각부재(322)를 포함한다.At this time, the internal cooling unit 320 includes a third cooling member 321 inserted into the shaft hole 5, and a fourth cooling member 322 that cools the outer peripheral surface of the sleeve 4 and the surrounding area of the mounting portion 100. Includes.

제3냉각부재(321)는 고정판(330) 상에서 내부 가열부(310)와 나란히 하부로 연장되며, 내부 열처리 과정에서 샤프트홀(5) 내부에 삽입된다. 따라서, 내부 가열부(310)와 샤프트홀(5) 내주면을 직접적으로 냉각할 수 있다. 그리고, 제3냉각부재(321)에서 분사된 냉각수는 상술한 거치부의 냉각수 배출공(120)을 통해서 외부로 배출되고, 일부는 샤프트홀(5)의 상부를 통해서 배출될 수 있다. 제3냉각부재(321)에서 분사되는 냉각수는 샤프트홀(5)의 상하방향 중심선 상에서 샤프트홀(5)의 내주면을 향하여 하향 경사지도록 냉각수를 분사할 수 있다.The third cooling member 321 extends downward on the fixing plate 330 in parallel with the internal heating unit 310, and is inserted into the shaft hole 5 during the internal heat treatment process. Therefore, the internal heating unit 310 and the inner peripheral surface of the shaft hole 5 can be directly cooled. In addition, the coolant sprayed from the third cooling member 321 is discharged to the outside through the coolant discharge hole 120 of the above-described mounting portion, and a portion may be discharged through the upper part of the shaft hole 5. The coolant sprayed from the third cooling member 321 may be sprayed in a downward slope from the vertical center line of the shaft hole 5 toward the inner peripheral surface of the shaft hole 5.

제4냉각부재(322)는 고정판(330) 상에서 내부 가열부(310)의 코일(311) 높이에 대응하도록 하부에 이격 배치되며, 링 형상으로 거치부(100)의 외측을 감싸도록 배치된다.The fourth cooling member 322 is spaced apart from the bottom of the fixing plate 330 to correspond to the height of the coil 311 of the internal heating unit 310, and is arranged to surround the outside of the mounting unit 100 in a ring shape.

제4냉각부재(322)는 거치부(100)와 슬리브(4)의 외주면을 향하여 냉각수를 분사하며, 일부는 거치부(100)의 슬릿(130)을 통해서 슬리브(4)의 외주면에 직접적으로 분사될 수 있다.The fourth cooling member 322 sprays coolant toward the outer peripheral surface of the mounting portion 100 and the sleeve 4, and some of the coolant is sprayed directly onto the outer peripheral surface of the sleeve 4 through the slit 130 of the mounting portion 100. Can be sprayed.

도면에서는 내륜(2)이 상측에 배치되도록 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)를 거치부(100) 상에 거치한 것을 일 예로 도시하였으나, 내륜(2)이 하측에 배치되도록 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)를 거치부(100) 상에 거치할 수도 있다. 이러한 경우, 내륜(2)이 거치부(100) 내부에 위치하게 되는데, 내륜(2)의 외주면에 형성된 복수개의 트랙(3) 구조에 의해서 냉각수가 유입되는 공간을 더 확보할 수 있는 이점이 있다.In the drawing, the ball spline joint inner ring unit 1 is shown as an example mounted on the mounting portion 100 so that the inner ring 2 is disposed on the upper side, but the ball spline joint inner ring unit ( 1) can also be mounted on the mounting unit 100. In this case, the inner ring 2 is located inside the mounting portion 100, and the structure of the plurality of tracks 3 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 2 has the advantage of securing more space for coolant to flow in. .

도 9는 본 발명의 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법을 도시하는 플로우차트이다.Figure 9 is a flow chart showing a heat treatment method for the ball spline joint inner ring unit of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention will be described.

도 9를 참조하면, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법(S100)은 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치대에 거치하는 단계(S110)와, 내륜의 트랙 표면을 가열하는 단계(S120)와, 내륜의 트랙 표면을 냉각하는 단계(S130)와, 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계(S140)와, 샤프트홀의 내주면을 냉각하는 단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the heat treatment method (S100) of the ball spline joint inner ring unit includes the steps of mounting the ball spline joint inner ring unit on a holder (S110), heating the track surface of the inner ring (S120), and heating the track surface of the inner ring (S120). It includes cooling the surface (S130), heating the inner peripheral surface of the shaft hole (S140), and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole (S150).

볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치하는 단계(S110)와 내륜의 트랙 표면을 가열하는 단계(S120) 사이에는 내륜의 일 단부 상단 또는 샤프트홀의 상단을 커버하도록 상부 지그를 거치하는 단계(S111)를 포함한다.Between the step of mounting the ball spline joint inner ring unit (S110) and the step of heating the track surface of the inner ring (S120), a step (S111) of mounting an upper jig to cover the top of one end of the inner ring or the top of the shaft hole is included. .

그리고, 트랙 표면을 가열하는 단계(S120) 및 냉각하는 단계(S130)와, 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계(S140) 및 냉각하는 단계(S150) 중 적어도 하나 또는 복수개의 단계에서 발생하는 연기나 수증기를 흡입 배출하는 연기 배출단계(S121)를 더 포함한다.And, smoke or water vapor generated in at least one or a plurality of steps of heating the track surface (S120) and cooling (S130), heating the inner peripheral surface of the shaft hole (S140), and cooling (S150). It further includes a smoke discharge step (S121) of inhaling and discharging.

트랙 표면을 가열하는 단계(S120) 및 냉각하는 단계(S130)는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각이 이루어지는 것이 바람직하다. 물론, 반대방향으로 내륜의 타 단부에서 일 단부까지 가열 및 냉각이 이루어질 수도 있다.In the step of heating the track surface (S120) and the step of cooling (S130), it is preferable that heating and cooling are performed from one end to the other end of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit. Of course, heating and cooling may occur from the other end of the inner ring to one end in the opposite direction.

또한, 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계(S140) 및 냉각하는 단계(S150)는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각이 이루어지는 것이 바람직하다. 물론, 반대방향으로 샤프트홀의 티 단부에서 일 단부까지 가열 및 냉각이 이루어질 수도 있다.In addition, in the step of heating (S140) and the step of cooling (S150) the inner peripheral surface of the shaft hole, it is preferable that heating and cooling are performed from one end to the other end of the sleeve of the ball spline joint inner ring unit. Of course, heating and cooling may be performed in the opposite direction from the tee end to one end of the shaft hole.

그리고, 이러한 열처리 과정에서 샤프트홀의 내주면 양 측 선단 내측에는 리테이닝 와셔가 결합되는 영역이 형성되는데 이 부분은 비경화 영역으로써 열처리가 이루어지지 않는 것이 바람직하다.In addition, during this heat treatment process, an area where the retaining washers are joined is formed inside the ends of both sides of the inner peripheral surface of the shaft hole. It is preferable that this part is not subjected to heat treatment as it is an unhardened area.

또한, 트랙 표면을 가열하는 단계(S120)와 냉각하는 단계(S130)에서 열처리한 제1영역(도 10 참조, A1)과 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계(S140)와 냉각하는 단계(S150)에서 열처리한 제2영역(도 10 참조, A2)은 비경화 영역(도 10 참조, A3)을 제외한 내륜의 전후 길이방향에 대응하여 중첩되며, 제1영역(A1)과 제2영역(A2)은 내륜의 두께 범위 내에서(최대 심부 범위까지) 서로 만나지 않도록 셋팅 되는 것이 바람직하다.In addition, in the step of heating the track surface (S120) and the step of cooling (S130), the first area (see FIG. 10, A1) heat-treated and the inner peripheral surface of the shaft hole are heated (S140) and the cooling step (S150). The heat-treated second area (see FIG. 10, A2) overlaps in the front-to-back longitudinal direction of the inner ring excluding the non-hardened area (see FIG. 10, A3), and the first area (A1) and the second area (A2) are It is desirable to set them so that they do not meet each other within the thickness range of the inner ring (up to the maximum depth range).

도 10 및 도 11은 본 발명의 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법을 통해서 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 도시하는 참고사진이다.Figures 10 and 11 are reference photos showing a ball spline joint inner ring unit heat-treated through the heat treatment apparatus and heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit of the present invention.

도 10을 살펴보면, 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(1)는 단면 상에서 색상으로 그 열처리 정도가 확인된다.Looking at FIG. 10, the degree of heat treatment of the heat-treated ball spline joint inner ring unit 1 can be confirmed by color on the cross section.

횡단면과 종단면을 살펴보면, 각각 내륜(2)의 트랙(3) 표면과 샤프트홀(5)의 내주면이 더 진한 색상으로 변화된 것을 확인할 수 있다. 또한, 횡단면①에서는 내륜(2)의 두께 범위 내에서 양 측의 열처리된 구간이 서로 만나지 않는 것을 확인할 수 있고, 횡단면②에서는 샤프트홀(5) 내주면에 열처리된 구간이 슬리브의 두께 범위 내에서 이루어진 것을 확인할 수 있다.Looking at the cross-section and longitudinal cross-section, it can be seen that the surface of the track (3) of the inner ring (2) and the inner peripheral surface of the shaft hole (5) have changed to a darker color, respectively. In addition, in the cross section ①, it can be seen that the heat treated sections on both sides do not meet each other within the thickness range of the inner ring (2), and in the cross section ②, the heat treated section on the inner peripheral surface of the shaft hole (5) is within the thickness range of the sleeve. You can check that.

이를 종단면으로 살펴보면, 종단면①에서 트랙의 열처리 영역 두께와 샤프트홀 내주면의 열처리 영역 두께가 내륜의 두께 범위를 넘지 않고 중간에서 서로 만나지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한, 종단면② 및 종단면③에서 앞서 설명한 열처리 영역의 범위가 확연하게 드러나는 것을 확인할 수 있다.Looking at this in longitudinal cross-section, it can be seen that in longitudinal cross-section ①, the thickness of the heat-treated area of the track and the heat-treated area of the inner peripheral surface of the shaft hole do not exceed the thickness range of the inner ring and do not meet in the middle. In addition, it can be seen that the range of the heat treatment area described above is clearly visible in longitudinal section ② and longitudinal section ③.

도 11을 살펴보면, 도 10에 나타낸 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 보다 확대하여 도시한다.Referring to FIG. 11, the ball spline joint inner ring unit shown in FIG. 10 is shown in an enlarged form.

횡단면① 및 횡단면②에서 트랙 저면과 스플라인 저면 사이의 간격에 열처리가 되지 않은 것을 확인할 수 있고, 열처리 영역의 두께와 열처리가 되지 않은 영역의 두께가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.In cross section ① and cross section ②, it can be seen that the gap between the bottom of the track and the bottom of the spline has not been heat treated, and the thickness of the heat treated area and the thickness of the non-heat treated area remain constant.

또한, 종단면① 및 종단면②에서는 내륜의 일 측 선단과 슬리브의 일 측 선단에서 비경화 영역이 형성된 것을 확인할 수 있고, 비경화 영역의 경도가 HV446이고, 경화 영역의 경도가 약 HV650~660 정도로 형성되는 것을 확인할 수 있다.In addition, in longitudinal section ① and longitudinal section ②, it can be seen that an unhardened area is formed at one end of the inner ring and one end of the sleeve, and the hardness of the unhardened area is HV446, and the hardness of the hardened area is approximately HV650~660. You can check that it happens.

물론, 종단면②에서 1차 및 2차에 걸쳐 비경화 영역의 범위(또는 길이)를 조절할 수 있다는 것도 확인할 수 있다.Of course, it can also be confirmed that the range (or length) of the non-hardened area can be adjusted across the primary and secondary sections in longitudinal section ②.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법에 의하면, 고주파 유도 가열을 이용한 열처리 장치를 통해서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면과, 슬리브 내부의 샤프트홀 내주면을 각각 열처리할 수 있기 때문에 내륜의 외주면과 샤프트홀 내주면 사이의 심부에서 열 변형이 발생하지 않도록 정밀한 열처리가 이루어질 수 있고, 내륜의 외주면과 샤프트홀 내주면 사이에서 불필요한 부분이 열처리로 인해 변형이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 샤프트홀의 내주면 상에서 양 단부에 인접하여 비경화 영역을 형성하기 용이하고, 침탄 열처리 공정과 달리 고주파 유도가열을 통해 열처리를 함으로써 열처리 공정의 기간을 현저히 단축할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the heat treatment device and heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention, the outer peripheral surface of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit and the inner peripheral surface of the shaft hole inside the sleeve are respectively formed through a heat treatment device using high-frequency induction heating. Since it can be heat treated, precise heat treatment can be performed to prevent heat deformation from occurring in the deep part between the outer circumference of the inner ring and the inner circumference of the shaft hole, and it can prevent unnecessary parts between the outer circumference of the inner ring and the inner circumference of the shaft hole from being deformed due to heat treatment. It is easy to form a non-hardened area adjacent to both ends on the inner peripheral surface of the shaft hole, and unlike the carburizing heat treatment process, heat treatment is performed through high-frequency induction heating, which has the effect of significantly shortening the heat treatment process period.

도 12는 종래 침탄 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(좌측)과 본 발명의 열처리 방법(고주파 가열)으로 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛(우측)의 단면을 도시하는 참고도이다.Figure 12 is a reference diagram showing cross-sections of a conventional carburizing heat-treated ball spline joint inner ring unit (left) and a ball spline joint inner ring unit heat-treated by the heat treatment method (high-frequency heating) of the present invention (right).

도 12를 참조하면, 종래 열처리 방법으로 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛은 도면 상 좌측 침탄(SCr420H환봉) 행에서 도시된 바와 같이, 횡단면① 및 횡단면②에서 트랙 저면에 열처리된 어두운 흑색의 영역과 스플라인 저면에 열처리된 어두운 흑색 영역이 서로 인접하게 배치되면서 열처리되지 않은 영역과 일부 중첩되는 것을 확인할 수 있다. 이러한 경우, 두께가 얇은 튜브 구간에서 심부 경도가 상승하면서 취성이 증가하는 우려가 있다.Referring to FIG. 12, the ball spline joint inner ring unit heat treated using a conventional heat treatment method has dark black areas and splines heat treated on the bottom of the track in cross section ① and cross section ②, as shown in the left carburized (SCr420H round bar) row of the drawing. It can be seen that the heat-treated dark black areas on the bottom are arranged adjacent to each other and partially overlap with the non-heat-treated areas. In this case, there is a concern that brittleness may increase as the core hardness increases in the thin tube section.

또한, 종단면②에서는 슬리브의 일 측 선단과 타 측 선단에 비경화 영역이 형성되지 않고, 외부 전 영역에 걸쳐서 경도가 증가할 수밖에 없는 문제가 있다.In addition, in longitudinal section ②, there is a problem in that non-hardened areas are not formed at one end of the sleeve and the other end of the sleeve, and the hardness inevitably increases over the entire external area.

이와 달리, 본 발명의 열처리 방법으로 열처리된 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛은 도면 상 우측 고주파(S53C 열간 단조/조질) 행에서 도시된 바와 같이, 횡단면① 및 횡단면②에서 트랙 저면에 열처리된 진한 회색의 영역과 스플라인 저면에 열처리된 진한 회색의 영역이 서로 뚜렷하게 이격된 것을 확인할 수 있고, 이를 통하여 양 측에서 열처리된 영역 사이에서 열처리되지 않은 영역이 확보된 것을 확인할 수 있다. 즉, 열처리를 통하여 경도가 증가하더라도 취성이 발생하지 않게 된다.In contrast, the ball spline joint inner ring unit heat treated using the heat treatment method of the present invention has a dark gray area heat treated on the bottom of the track in cross section ① and cross section ②, as shown in the high frequency (S53C hot forging/quenching) row on the right side of the drawing. It can be seen that the heat-treated dark gray areas on the bottom of the spline are clearly spaced apart from each other, and through this, it can be seen that an unheat-treated area is secured between the heat-treated areas on both sides. In other words, even if hardness increases through heat treatment, brittleness does not occur.

또한, 종단면②에서는 내륜의 일 측 선단과 슬리브의 일 측 선단에서 비경화 영역(또는 범위)이 형성된 것을 확인할 수 있고, 비경화 영역의 경도가 HV513 이하이고, 슬리브 일 측 선단에서 약 5mm이하, 타 측 선단에서 약 3.3mm로 형성되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 선택적으로 영역 별 열처리가 가능하기 때문에 열처리 영역과 비경화 영역(비열처리 영역)을 조절할 수 있는 이점이 있다.In addition, in longitudinal section ②, it can be seen that an unhardened area (or range) is formed at one end of the inner ring and one end of the sleeve, and the hardness of the non-hardened area is HV513 or less, and is about 5 mm or less from one end of the sleeve, It can be seen that it is formed at about 3.3mm at the other end. In other words, since selective heat treatment is possible for each area, there is an advantage of being able to control the heat treatment area and the non-hardening area (non-heat treatment area).

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치 및 열처리 방법에 의하면, 고주파 유도 가열을 이용한 열처리 장치를 통해서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜 외주면과, 슬리브 내부의 샤프트홀 내주면을 각각 선택적으로 열처리할 수 있기 때문에 내륜의 외주면과 샤프트홀 내주면 사이의 심부에서 열 변형이 발생하지 않도록 정밀한 열처리가 이루어질 수 있고, 내륜의 외주면과 샤프트홀 내주면 사이에서 불필요한 부분이 열처리로 인해 변형이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 샤프트홀의 내주면 상에서 양 단부에 인접하여 비경화 영역을 형성하기 용이하고, 침탄 열처리 공정과 달리 고주파 유도가열을 통해 열처리를 함으로써 열처리 공정의 기간을 현저히 단축할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the heat treatment device and heat treatment method of the ball spline joint inner ring unit according to an embodiment of the present invention, the outer peripheral surface of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit and the inner peripheral surface of the shaft hole inside the sleeve are respectively formed through a heat treatment device using high-frequency induction heating. Because selective heat treatment is possible, precise heat treatment can be performed to prevent thermal deformation from occurring in the deep part between the outer circumferential surface of the inner ring and the inner circumferential surface of the shaft hole, and to prevent unnecessary parts between the outer circumferential surface of the inner ring and the inner circumferential surface of the shaft hole from occurring due to heat treatment. This can be prevented, and it is easy to form a non-hardened area adjacent to both ends on the inner peripheral surface of the shaft hole. Unlike the carburizing heat treatment process, heat treatment through high-frequency induction heating has the effect of significantly shortening the heat treatment process period.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only for illustrating the invention, and those skilled in the art may make various modifications or equivalents from the detailed description of the invention. It will be appreciated that one embodiment is possible. Therefore, the true scope of rights of the present invention must be determined by the technical spirit of the patent claims.

10: 열처리 장치
100: 거치부
200: 외부 열처리 모듈
300: 내부 열처리 모듈
400: 연기 배출부
10: Heat treatment device
100: Mounting part
200: External heat treatment module
300: Internal heat treatment module
400: smoke exhaust part

Claims (14)

볼 스플라인 조인트를 가열 또는 냉각시켜 열처리하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치에 있어서,
외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙이 복수개 형성된 내륜과, 상기 내륜의 일 측 단부에서 일체로 연장되며 내부에 샤프트홀이 형성된 슬리브로 이루어진 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치하며, 열처리 과정에서 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 회전시키면서 상하방향으로 왕복 이동하는 거치부;
볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 트랙 표면을 고주파 유도 가열하는 코일이 구비된 외부 가열부와, 상기 외부 가열부 주변에 배치되어 트랙 표면을 냉각시키는 외부 냉각부를 구비하는 외부 열처리 모듈; 및
볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 회전중심에 형성된 샤프트홀 내주면을 선택적으로 가열하는 내부 가열부와, 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 상기 샤프트홀 내부에 삽입되어 상기 내부 가열부 주변을 냉각시키는 내부 냉각부를 구비하는 내부 열처리 모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In the heat treatment device for the ball spline joint inner ring unit, which heat-treats the ball spline joint by heating or cooling,
It holds a ball spline joint inner ring unit consisting of an inner ring formed with a plurality of tracks on the outer peripheral surface in contact with a ball bearing, and a sleeve that extends integrally from one end of the inner ring and has a shaft hole formed therein. During the heat treatment process, the ball spline joint inner ring is formed. A mounting portion that reciprocates in the vertical direction while rotating the unit;
An external heat treatment module including an external heating unit provided with a coil for high-frequency induction heating of the track surface of the ball spline joint inner ring unit, and an external cooling unit disposed around the external heating unit to cool the track surface; and
An interior comprising an internal heating unit that selectively heats the inner peripheral surface of the shaft hole formed at the rotation center of the ball spline joint inner ring unit, and an internal cooling unit that is inserted into the shaft hole of the ball spline joint inner ring unit and cools the area around the internal heating unit. heat treatment module;
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 냉각부는,
상기 외부 가열부와 일체로 구비되어 트랙 표면에 냉각수를 분사하는 제1냉각부재와,
상기 제1냉각부재의 하부에 배치되어 상기 제1냉각부재와 다른 경로에서 공급된 냉각수를 트랙 표면에 분사하는 제2냉각부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 1,
The external cooling unit,
A first cooling member provided integrally with the external heating unit and spraying coolant on the track surface;
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, comprising a second cooling member disposed below the first cooling member and spraying coolant supplied from a path different from that of the first cooling member onto the track surface.
청구항 2에 있어서,
상기 제1냉각부재는
트랙 표면을 둘러싸는 링 형상으로 이루어져 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 회전 중심을 향하여 하측 방향으로 경사지도록 냉각수를 분사하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 2,
The first cooling member is
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, which is formed in a ring shape surrounding the track surface and sprays coolant in a downward direction toward the rotation center of the ball spline joint inner ring unit.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 열처리 모듈은 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하고,
상기 내부 열처리 모듈은 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하며,
상기 외부 열처리 모듈이 열처리한 제1영역과 상기 내부 열처리 모듈이 열처리한 제2영역은 상기 내륜의 전후 길이에 대응하여 중첩되도록 배치되되,
상기 제1영역과 제2영역은 상기 내륜의 두께 범위 내에서 서로 만나지 않도록 열처리되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 1,
The external heat treatment module performs heating and cooling from one end to the other end of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit,
The internal heat treatment module performs heating and cooling from one end to the other end of the sleeve of the ball spline joint inner ring unit,
The first area heat treated by the external heat treatment module and the second area heat treated by the internal heat treatment module are arranged to overlap corresponding to the front and rear lengths of the inner ring,
Heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, characterized in that the first region and the second region are heat treated so that they do not meet each other within the thickness range of the inner ring.
청구항 4에 있어서,
상기 제2영역은,
상기 슬리브의 일 단부 및 타 단부에서 길이방향을 따라서 내측으로 설정 간격 이격되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 4,
The second area is,
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, characterized in that one end and the other end of the sleeve are spaced apart at a set interval inward along the longitudinal direction.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 열처리 모듈은,
상기 샤프트홀 내부에 삽입되는 상기 내부 가열부와, 상기 샤프트홀 내부 또는 외부에서 상기 내부 냉각부를 고정시키는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 1,
The internal heat treatment module is,
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, comprising: the internal heating unit inserted into the shaft hole, and a fixing plate for fixing the internal cooling unit inside or outside the shaft hole.
청구항 6에 있어서,
상기 내부 냉각부는,
상기 샤프트홀 내부에 삽입되며 상기 고정판에 고정되는 제3냉각부재와,
상기 슬리브의 외부에 냉각수를 분사하되, 상기 제3냉각부재와 동시에 수직방향으로 이동하도록 상기 고정판에 고정되는 제4냉각부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 6,
The internal cooling unit,
a third cooling member inserted into the shaft hole and fixed to the fixing plate;
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, characterized in that it sprays coolant on the outside of the sleeve and includes a fourth cooling member fixed to the fixing plate to move in the vertical direction at the same time as the third cooling member.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 가열부 또는 상기 내부 가열부와 인접하게 배치되어 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 열처리하는 과정에서 발생하는 연기를 흡입 배출하는 연기 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 1,
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, further comprising a smoke discharge unit disposed adjacent to the external heating unit or the internal heating unit and sucking in and discharging smoke generated in the process of heat treating the ball spline joint inner ring unit.
청구항 1에 있어서,
볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 트랙 표면을 열처리하는 과정에서 상기 샤프트홀의 상단 또는 상기 트랙 표면의 상단 측면의 적어도 일부를 커버하도록 결합되는 상부 지그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 장치.
In claim 1,
A heat treatment device for a ball spline joint inner ring unit, further comprising an upper jig coupled to cover at least a portion of the top of the shaft hole or the top side of the track surface in the process of heat treating the track surface of the ball spline joint inner ring unit. .
외주면에 볼 베어링이 접촉하는 트랙이 복수개 형성된 내륜과, 상기 내륜의 일 측 단부에서 일체로 연장되며 내부에 샤프트홀이 형성된 슬리브로 이루어진 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 가열 또는 냉각시켜 열처리하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법에 있어서,
상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛을 거치대에 거치하는 단계;
상기 트랙 표면을 가열하는 단계;
상기 트랙 표면을 냉각하는 단계;
상기 슬리브에 형성된 샤프트홀의 내주면을 선택적으로 가열하는 단계; 및
상기 샤프트홀의 내주면을 냉각하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법.
A ball spline joint inner ring that is heat treated by heating or cooling the inner ring unit, which consists of an inner ring formed with a plurality of tracks on the outer peripheral surface in contact with the ball bearing, and a sleeve that extends integrally from one end of the inner ring and has a shaft hole formed therein. In the heat treatment method of the unit,
Mounting the ball spline joint inner ring unit on a stand;
heating the track surface;
cooling the track surface;
Selectively heating the inner peripheral surface of the shaft hole formed in the sleeve; and
Cooling the inner peripheral surface of the shaft hole;
A heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit comprising a.
청구항 10에 있어서,
상기 트랙 표면을 가열하는 단계 및 냉각하는 단계는 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 내륜의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하고,
상기 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계 및 냉각하는 단계는 상기 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 슬리브의 일 단부에서 타 단부까지 가열 및 냉각을 수행하며,
상기 트랙 표면을 가열하는 단계에서 열처리한 제1영역과 상기 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계에서 열처리한 제2영역은 상기 내륜의 전후 길이방향에 대응하여 중첩되도록 배치되되,
상기 제1영역과 제2영역은 상기 내륜의 두께 범위 내에서 서로 만나지 않도록 열처리되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법.
In claim 10,
The step of heating and cooling the track surface includes heating and cooling from one end to the other end of the inner ring of the ball spline joint inner ring unit,
The steps of heating and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole include heating and cooling from one end to the other end of the sleeve of the ball spline joint inner ring unit,
The first area heat-treated in the step of heating the track surface and the second area heat-treated in the step of heating the inner peripheral surface of the shaft hole are arranged to overlap corresponding to the front and rear longitudinal directions of the inner ring,
A heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit, characterized in that the first region and the second region are heat treated so that they do not meet each other within the thickness range of the inner ring.
청구항 11에 있어서,
상기 제2영역은,
상기 슬리브의 일 단부 및 타 단부에서 길이방향을 따라서 내측으로 설정 간격 이격되는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법.
In claim 11,
The second area is,
A heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit, characterized in that one end and the other end of the sleeve are spaced apart at a set interval inward along the longitudinal direction.
청구항 10에 있어서,
상기 트랙 표면을 가열하는 단계 전에 상기 샤프트홀의 상단 또는 상기 트랙 표면의 상단 측면의 적어도 일부를 커버하도록 상부 지그를 거치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법.
In claim 10,
A heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit, further comprising mounting an upper jig to cover the top of the shaft hole or at least a portion of the top side of the track surface before heating the track surface.
청구항 10에 있어서,
상기 트랙 표면을 가열하는 단계, 상기 트랙 표면을 냉각하는 단계, 상기 샤프트홀의 내주면을 가열하는 단계 및 상기 샤프트홀의 내주면을 냉각하는 단계 중 적어도 하나 또는 복수개의 단계에서 열처리 또는 냉각과정에서 발생하는 연기를 흡입 배출하는 연기 배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 스플라인 조인트 내륜 유닛의 열처리 방법.
In claim 10,
Smoke generated during the heat treatment or cooling process is removed in at least one or a plurality of steps among heating the track surface, cooling the track surface, heating the inner peripheral surface of the shaft hole, and cooling the inner peripheral surface of the shaft hole. A heat treatment method for a ball spline joint inner ring unit, further comprising a smoke discharge step.
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