KR101006746B1 - Fabricating method slip yoke for vehicle propeller shaft - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 추진축용 슬립요크 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 단조 가공으로 형성한 요크(10)와; 파이프를 브러치 가공한 요크튜브(20)를 구비하여 상기 요크(10)에 요크튜브(20)를 삽입하여 용접으로 고정함으로써 요크와 요크튜브를 분리하여 가공한 후 용접으로 결합함으로써 가공을 원활하게 하면서도 재료비의 절감을 달성하고, 단조량을 줄여 가공시간을 대폭 줄일 수 있어 단위 시간당 생산성을 획기적으로 증대시키며, 제작비용이 절감되어 슬립요크 소재의 단가를 낮출 수 있어 경제성이 탁월한 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.The present invention relates to a slip yoke for a vehicle propulsion shaft and a manufacturing method thereof, the yoke 10 formed by forging; The yoke tube 20 is provided with a brushed pipe, and the yoke tube 20 is inserted into the yoke 10 to be fixed by welding. It is a useful invention that has a special advantage with excellent economic efficiency because it can reduce the material cost, greatly reduce the forging time, greatly increase the productivity per unit time, and reduce the production cost by lowering the cost of slip yoke material. to be.
차량 추진축, 요크, 요크튜브, 슬립요크, Vehicle propulsion shaft, yoke, yoke tube, slip yoke,
Description
본 발명은 차량의 추진축 구성요소인 슬립요크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단조 가공한 요크와 파이프류를 이용한 요크튜브를 별도로 가공하여 용접으로 결합함으로써 소재를 절감하고 가공을 원활하게 할 수 있는 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slip yoke that is a component of a propulsion shaft of a vehicle, and more particularly, a vehicle that can reduce materials and smoothly process by combining a yoke tube using a forged processed yoke and a pipe separately by welding. It relates to a manufacturing method of the slip yoke for the propulsion shaft.
미국 특허 제 4,103,753호(J.W.Holdeman)는 차량의 토크 트랜스퍼케이스용으로 적합하며 엔진 즉, 원동기로부터 다수의 구동축으로 토크를 전달하여 전후차륜을 구동시키는 전동장치가 게시되어 있다.U.S. Patent No. 4,103,753 (J.W.Holdeman) discloses a transmission that is suitable for a torque transfer case of a vehicle and drives the front and rear wheels by transmitting torque from an engine, ie, a prime mover, to a plurality of drive shafts.
전술한 특허에 따른 트랜스퍼케이스 및 기타의 공지된 자동식 트랜스퍼케이스는 각각 후륜에 대한 토크전달을 위해 후향 연장된 출력축 즉, 프로펠러축을 이용한다.Transfer cases and other known automatic transfer cases according to the above patents each use a rearwardly extending output shaft, ie a propeller shaft, for torque transmission to the rear wheels.
통상적인 자동식 트랜스퍼케이스의 출력축 즉, 프로펠러축은 프로펠러축에 의해 구동되는 후축(real axle)과 트랜스퍼 케이스의 사이에서 발생할 수 있는 거리변화를 수용하기 위해 토크가 전달되는 동축관계의 입력축에 대해서나 또는 토크 가 전달되는 다른 부재에 대해 종방향 회전축을 따라 한정된 축슬립을 수용할 수 있어야만 한다. 위와 같은 거리변화는 차량이 고속도로나 비포장도로상을 주행함에 따라 차체에 대한 차륜의 통상적인 움직임의 결과로서 발생할 수 있다. 그러므로, 그러한 프로펠러축은 통상적으로 트랜스퍼케이스부터의 구동축의 출력단부를 수용하는 내부스플라인이나 또는 프로펠러축에 의해 구동되는 유니버셜조인트 요크나 또는 기타 부재를 수용하는 내부스플라인으로 구성된다.The output shaft of a typical automatic transfer case, ie the propeller shaft, is either a torque or a coaxial input shaft in which torque is transmitted to accommodate a distance change that may occur between the real axle driven by the propeller shaft and the transfer case. It must be possible to accommodate a defined axial slip along the longitudinal axis of rotation for the other member to which it is transmitted. Such distance changes can occur as a result of the normal movement of the wheels relative to the body as the vehicle travels on highways or unpaved roads. Therefore, such a propeller shaft typically consists of an internal spline for receiving the output end of the drive shaft from the transfer case or an internal spline for receiving a universal joint yoke or other member driven by the propeller shaft.
그러한 스플라인을 갖는 프로펠러축 장치에서, 프로펠러축은 트랜스퍼케이스 하우징에 밀봉식으로 고정되는 플랜지가 형성된 개방단부를 구비한 환형 하우징 내에 수용된다. 하우징은 프로펠러축 및 그 내부에 스플라인 결합관계로 수용된 임의의 구동축의 단부를 구동축과 프로펠러축 사이의 스플라인 결합부의 너머까지 둘러싼다. 구동축과 프로펠러축은 각각 통상적으로 구동축의 경우에는 트랜스퍼케이스와 하우징 사이의 이음매나 또는 그 근처에 있는 내부부싱이고, 프로펠러축의 경우에는 트랜스퍼케이스의 출력부 근처의 외부부싱인 부싱 즉, 회전용 베어링에 회전식으로 수용된다. 그러한 장치에서 프로펠러축 하우징은 부싱 및 기타 하우징 내의 동작부를 트랜스퍼케이스로부터의 윤활유로 적절히 윤활하기 위해 트랜스퍼케이스와 유체연통된다.In a propeller shaft device having such a spline, the propeller shaft is received in an annular housing having an open end with a flange which is sealingly fixed to the transfercase housing. The housing surrounds the propeller shaft and the end of any drive shaft received therein in a spline coupling relationship beyond the spline coupling between the drive shaft and the propeller shaft. The drive shaft and the propeller shaft are each an inner bushing, typically in the case of a drive shaft, at or near the joint between the transfer case and the housing, and in the case of a propeller shaft, an outer bushing near the output of the transfer case. Is accepted. In such a device the propeller shaft housing is in fluid communication with the transfer case to properly lubricate the bushings and other moving parts in the housing with lubricant from the transfer case.
전술한 트랜스퍼케이스 장치에서 프로펠러축은 차량의 후축을 구동하는 자동장치에서의 유니버셜조인트에 대한 요크나 또는 다른 입력결합부와의 연결을 위해 프로펠러축 하우징의 폐쇄단부 너머로 연장된다. 프로펠러축 하우징이 트랜스퍼케이스로부터의 윤활유를 수용하면, 프로펠러축이 통과하는 하우징의 개구를 통해 하 우징 내의 윤활유가 누출하는 것을 방지하도록 프로펠러축과 그 둘레의 하우징으 개구부 사이에 적절한 시일(seal)이 제공되어야 한다. 그러한 용도에 적합한 회전식 시일은 복잡하고 고가이며, 또한, 그러한 시일은 축슬립을 수용할 수 있어야 하므로 더욱 복잡해지며 수명단축적인 마모를 크게 당한다. 또한, 진동 및 회전식 부재의 노출부는 연마성의 부스러기로 뒤덮이고, 그러한 부분이 시일 내의 위치로 이동할 때 그 계속적인 회전은 시일을 손상시키고 수명을 단축시키게 된다.In the transfer case arrangement, the propeller shaft extends beyond the closed end of the propeller shaft housing for connection with a yoke or other input coupling to a universal joint in an automatic device driving the rear axle of the vehicle. When the propeller shaft housing receives lubricating oil from the transfer case, a suitable seal is provided between the propeller shaft and the opening around the housing around the propeller shaft to prevent leakage of lubricating oil in the housing through the opening of the housing through which the propeller shaft passes. Should be provided. Rotating seals suitable for such applications are complex and expensive, and such seals are more complex and suffer from shortened wear as they must be able to accommodate shaft slips. In addition, the exposed portions of the vibratory and rotatable members are covered with abrasive debris and their continuous rotation as they move to a position in the seal will damage the seal and shorten its life.
차량의 추진축은 엔진의 동력을 트랜스미션을 통해 변환시켜 차축으로 전달시키는 동력전달 축이므로 안전기능상 보안부품으로 분류된다. 따라서 차량의 주행중 정적 및 동적 평형을 지속적으로 유지하기 위해서는 고유진동 및 내구성을 감안한 설계가 이루어져야 하고, 제조공정별 완벽한 품질관리가 요구되는 부품이며, 특히 추진축은 강한 비틀림과 고속회전을 수행하는 부품으로 차량의 NVH(Noise Vibration Harshness)와 밀접한 관계가 있다.The propulsion shaft of a vehicle is classified as a security component for safety functions because it is a power transmission shaft that converts engine power through a transmission and transmits it to the axle. Therefore, in order to continuously maintain static and dynamic equilibrium while driving the vehicle, the design must be made in consideration of intrinsic vibration and durability, and perfect quality control is required for each manufacturing process. Especially, the propulsion shaft is a part that performs strong torsion and high speed rotation. It is closely related to the vehicle's noise vibration harness (NVH).
이러한 차량에서 추진축의 구성요소인 슬립요크를 제작하는 종래의 방법은 단조 공정으로 전체 형상을 만든 후 슬립구간을 먼저 드릴로 가공하고, 그후 보링작업으로 한번 더 가공한 다음 브러치 가공으로 치형을 완성한다.The conventional method of manufacturing the slip yoke, which is a component of the propulsion shaft in such a vehicle, makes the overall shape by the forging process, then drills the slip section first, then processes it once more by boring and then finishes the tooth by brushing. .
이러한 종래의 슬립요크를 제작에는 다음과 같은 문제점을 수반하게 된다.The manufacture of such a conventional slip yoke is accompanied with the following problems.
첫째, 200mm 가량의 구간을 드릴로 가공하기 때문에 가공에 소요되는 시간이 장기간으로 되어 단위 시간당 생산성이 매우 낮다.First, since the 200mm section is processed by a drill, the time required for processing becomes long, and the productivity per unit time is very low.
둘째, 많은 양을 드릴링 함으로써 드릴 작업시 떨림 현상으로 인하여 정밀도가 떨어져 세부 관리에 문제가 발생한다.Second, by drilling a large amount of precision due to the shaking phenomenon during drilling work, problems occur in detail management.
셋째, 가공시 소음이 많이 발생한다.Third, a lot of noise occurs during processing.
넷째, 드릴에 의한 추가 가공방식으로 가공이 쉽지 않아 가공비의 증가로 인한 제작단가가 높다. Fourth, the additional processing method by the drill is not easy to manufacture, the manufacturing cost is high due to the increase in the processing cost.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 차량 추진축용 슬립요크의 제작시에 야기되는 각종 결점 및 문제점들을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 요크와 요크튜브를 분리하여 가공한 후 용접으로 결합함으로써 가공을 원활하게 하면서도 재료비의 절감을 달성하는 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법을 제공함에 있다.The present invention has been invented to solve various defects and problems caused in the manufacture of a slip yoke for a conventional vehicle propulsion shaft in view of the above situation, the object of the present invention is to separate the yoke and yoke tube and then weld The combination provides a method of manufacturing a slip yoke for a vehicle propulsion shaft that facilitates processing and achieves a material cost reduction.
본 발명의 다른 목적은 요크와 요크튜브를 분리하여 가공한 후 용접으로 결합함으로써 단조량을 줄여 가공시간을 대폭 줄일 수 있어 단위 시간당 생산성을 획기적으로 증대시키는 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a slip yoke for a vehicle propulsion shaft to significantly increase the productivity per unit time can be reduced significantly forging time by reducing the forging amount by separating and processing the yoke and yoke tube by welding. There is.
본 발명의 또 다른 목적은 요크와 요크튜브를 분리하여 가공한 후 용접으로 결합함으로써 제작비용이 절감되어 슬립요크 소재의 단가를 낮출 수 있어 경제성이 탁월한 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method of a slip yoke for a vehicle propulsion shaft having excellent economical efficiency by reducing the production cost of the slip yoke material by separating and processing the yoke and the yoke tube and then combined by welding. have.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 추진축용 슬립요크는 단조 가공으로 형성한 요크(10)와; 파이프를 브러치 가공한 요크튜브(20)를 구비하여 상기 요크(10)에 요크튜브(20)를 삽입하여 용접으로 고정한 것을 특징으로 한다.The
본 발명은 요크와 요크튜브를 분리하여 가공한 후 용접으로 결합함으로써 가공을 원활하게 하면서도 재료비의 절감을 달성하고, 단조량을 줄여 가공시간을 대 폭 줄일 수 있어 단위 시간당 생산성을 획기적으로 증대시키며, 제작비용이 절감되어 슬립요크 소재의 단가를 낮출 수 있어 경제성이 탁월한 각별한 장점이 있다.According to the present invention, the yoke and the yoke tube are separately processed and then joined by welding, thereby smoothing the machining while achieving a material cost reduction, and greatly reducing the forging time by reducing the forging amount, thereby dramatically increasing productivity per unit time. As manufacturing cost is reduced, the unit price of slip yoke material can be lowered, so there is a special advantage with excellent economic efficiency.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the manufacturing method of the slip yoke for the vehicle propulsion shaft of the present invention.
도 1은 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 사시도, 도 2는 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 분해 사시도, 도 3은 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 제조공정 순서도, 도 4는 본 발명에 따른 용접공정의 순서도로서, 본 발명 차량 추진축용 슬립요크는 단조 가공으로 형성한 요크(10)와; 파이프를 브러치 가공한 요크튜브(20)를 구비하여 상기 요크(10)에 요크튜브(20)가 삽입되어 용접으로 고정되어 있다.1 is a perspective view of a slip yoke for a vehicle propulsion shaft of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a slip yoke for a vehicle propulsion shaft of the present invention, Figure 3 is a manufacturing process flow chart of the slip yoke for a vehicle propulsion shaft of the present invention, Figure 4 is a welding according to the present invention As a flowchart of the process, the
또한 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법은 단조공법으로 요크(10)를 가공하는 요크가공단계(S1 단계)와; 상기 요크(10)의 외경을 정삭하는 요크외경 정삭단계(S2 단계)와; 파이프를 브러치 가공하여 요크튜브(20)를 가공하는 요크튜브 가공단계(S3 단계)와; 상기 요크튜브(20)의 외경을 선삭하고 나사산을 가공하는 요크튜브 외경 및 나사산 가공단계(S4 단계)와; 가공된 상기 요크(10)에 요크튜브(20)를 삽입하여 용접으로 고정하는 용접단계(S5 단계)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing method of the slip yoke for the vehicle propulsion shaft of the present invention comprises a yoke processing step (S1 step) for processing the
상기 요크튜브 가공단계(S3 단계)는 파이프를 3차에 걸쳐서 브러치 가공하는 것이 바람직하다.In the yoke tube processing step (S3 step), it is preferable to brush the pipe three times.
또한 상기 용접단계(S5 단계)는 상기 요크튜브(20)를 공급하는 요크튜브 공급공정(S11 단계)과; 상기 요크(10)를 공급하는 요크 공급공정(S12 단계)과; 홈부 클리닝공정(S13 단계)과; 용접부 예열공정(S14 단계)과; 용접공정(S15 단계)과; 슬래그 클리닝공정(S16 단계) 및; 검사 테스트단계(S17 단계)로 이루어진다.In addition, the welding step (step S5) and the yoke tube supply process for supplying the yoke tube 20 (step S11); A yoke supply process for supplying the yoke 10 (step S12); Groove cleaning step (step S13); Welding part preheating step (step S14); Welding process (step S15); Slag cleaning process (step S16); It consists of a test test step (step S17).
다음에 도 3 및 도 4을 참조하여 본 발명 차량 추진축용 슬립요크 및 그 제작방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the slip yoke for a vehicle propulsion shaft of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 제조공정 순서도로서, 먼저 요크가공단계(S1 단계)에서 단조공법으로 요크(10)를 가공하고, 요크외경 정삭단계(S2 단계)에서 요크(10)의 외경을 절삭하며, 요크튜브 가공단계(S3 단계)에서 파이프를 브러치 가공하고, 요크튜브 외경 및 나사산 가공단계(S4 단계)에서 상기 요크튜브(20)의 외경을 선삭하고 나사산을 가공한다.3 is a flow chart illustrating a manufacturing process of a slip yoke for a vehicle propulsion shaft according to the present invention. First, the
이와 같이 본 발명은 단조하여 슬립요크를 일체로 가공하지 않고, 요크(10)와 요크튜브(20)로 분리하여 가공함으로써 단조시간이 줄어 전체적인 가공시간을 대폭 줄임으로써 단가를 절감할 수 있는 특징이 있다.As described above, the present invention is characterized by being able to reduce the forging time by greatly reducing the overall processing time by forging time by separately processing the
다음에는 용접단계(S5 단계)에서 가공된 상기 요크(10)를 공급하고(S12 단계), 요크튜브(20)를 공급하여(S11 단계) 상기 요크(10)와 요크튜브(20)의 홈부를 클릴닝하며, X-Y 테이블에서 상기 요크(10)와 요크튜브(20)의 용접부를 예열하고(S13 단계), 이어 용접공정(S15 단계)에서 상기 요크(10)에 요크튜브(20)를 삽입하여 용접한다.Next, the
계속하여 슬래그 클리닝공정(S16 단계)에서 용접부에 발생한 슬래그를 클리 닝하여 제거하고, 검사 테스트단계(S17 단계)에서 제작한 차량 추진축용 슬립요크를 검사한 후 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 제작을 완료한다.Subsequently, the slag generated in the welded part is cleaned and removed in the slag cleaning process (step S16), and the slip yoke for the vehicle propulsion shaft produced in the inspection test step (step S17) is inspected, and then the slip yoke for the vehicle propulsion shaft of the present invention is manufactured. To complete.
이러한 본 발명에 따른 차량 추진축용 슬립요크의 제작방법은 종래 단조하여 슬립요크를 일체로 가공하는 방법에 비하여 제작공정의 수효를 대폭적으로 줄일 수 있는바 이를 비교하면 다음의 표 1과 같다.The manufacturing method of the slip yoke for the vehicle propulsion shaft according to the present invention can significantly reduce the number of manufacturing process compared to the method of integrally processing the slip yoke by the conventional forging bar as compared to the following Table 1.
상기 표 1로부터 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명은 종래의 것에 비해 제작 공정을 2단계 줄일 수 있을 뿐만 아니라 단조단계의 단조량이 대폭 감소되어 전체적인 가공시간을 대폭 줄임으로써 제품의 단가가 저렴하게 되어 경제성이 탁월함을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, the present invention not only can reduce the manufacturing process by two steps, but also greatly reduce the forging amount of the forging step, thereby significantly reducing the overall processing time, thereby making the product cost cheaper and economical. You can see the excellence.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.While the present invention has been described as a preferred embodiment, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
도 1은 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 사시도,1 is a perspective view of a slip yoke for a vehicle propulsion shaft of the present invention;
도 2는 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 분해 사시도,2 is an exploded perspective view of a slip yoke for a vehicle propulsion shaft of the present invention;
도 3은 본 발명 차량 추진축용 슬립요크의 제조공정 순서도,3 is a manufacturing process flowchart of the slip yoke for the vehicle propulsion shaft of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 용접공정의 순서도이다.4 is a flowchart of a welding process according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 요크 20 : 요크튜브10: York 20: York tube
A : 슬립요크A: Slip York
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