KR101524184B1 - 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 차동장치인 스러스트 와셔를 피니언 기어 및 사이드 기어와 차동 케이스 사이의 마찰과 소음을 감소킬 수 있게 한 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법에 관한 것으로 가공공정에서 다수의 오일홈(21)(21')의 중앙에 챔버(22)(22')가 오일홈(21)(21')의 폭보다 더 크게 형성되고 반대면으로 관통되지 않게 하며 상기 프레스 금형(P)의 하부 금형(40) 상에 스러스트 와셔 소재(10)를 안치시키고 상부 금형(30)으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔(W)를 성형할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

Description

프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법{Using the press mold method of thrust washers for cars}

본 발명은 자동차용 차동장치인 스러스트 와셔(Thrust washer)를 피니언 기어 및 사이드 기어와 차동 케이스 사이의 마찰과 소음을 감소킬 수 있게 한 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 다수의 오일홈에 소정의 곡률반경과 깊이로 가공하고 그 중앙에 교호로 챔버가 오일홈의 폭보다 더 크게 형성되고 반대면으로 관통되지 않게 하며 가공하는 프레스 가공공정으로 구성되는 스러스트 와셔의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 엔진으로부터 동력이 변속기로 전달되어 변속기에서 출력된 동력을 좌우 구동바퀴의 회전 저항에 따라 분배하여 좌우 구동바퀴에 각각 전달하는 역할을 수행함으로써 좌우 구동바퀴의 회전수 변화를 가능케 하기 때문에 차량의 선회시 원활한 방향전환이 가능하고 노면이 고르지 못하고 불규칙한 지형에서 차량의 주행 안전성이 확보될 수 있는 것이다.

종래의 차량용 차동장치인 스러스트 와셔는 공개 특허번호 제10-1998-059610호(차동장치의 오일 스링저 와셔),공개 특허번호 제10-2002-0088903호(자동변속기 유성기어장치의 스러스트와셔 구조) 및 공개 특허번호 제10-2004-0072161호(차량용 디퍼렌셜)등이 제시되었다.

상기 첫 번째 공개특허는 디퍼렌셜 하우징의 좌우 양측에 설치되고 그 디퍼렌셜 하우징과 드라이브 샤프트의 사이에 개재되는 스링저 와셔에 있어서, 상기 와셔의 바디 표면에 나선 그루브를 성형시킨 것이고,두 번째 공개특허는 스러스트와셔에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반경 방향으로 긴 호의 형태로 길게 형성된 다수의 윤활공 및 윤활홈을 형성한 것이며,세 번째 공개특허는 변속이 완료된 구동력을 전달받아 회전되고,내부에 윤활유가 충진된 디퍼렌셜 케이스와;상기 디퍼렌셜 케이스의 내부에 일체로 회전되도록 결합된 피니언 샤프트와;상기 피니언 샤프트의 양단에 각각 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 피니언 기어와;상기 한 쌍의 피니언 기어 사이에서 기어 물림되고,좌/우 차축과 각각 일체로 회전되도록 결합된 한 쌍의 사이드 기어와;상기 사이드 기어 및 피니언 기어와 디퍼렌셜 케이스 사이에 각각 개재된 와셔와;상기 피니언 기어 또는 사이드 기어와 마주보는 와셔의 원주면에 반경방향으로 양단이 개구되게 형성되어 윤활유가 유동되는 윤활유 그루브를 포함하여 구성된 것이다.

상기 첫 번째 공개특허의 스링저 와셔는 링상바디에 나선 그루브가 형성되면 직선으로 형성되는 것보다 유리하지만 피니언 기어 또는 사이드 기어의 회전방향에 대해 그루브의 오일 유동방향이 직교 상태에 근접하기 때문에 그루브의 오일이 원활하게 유동하지 않게 되고 이로 인해 스링저 와셔에 의한 윤활과 소음감소 효과가 저하되는 문제가 있었다.

상기 두 번째 공개특허의 스러스트와셔는 원주방향을 따라 일정간격으로 윤활공 또는 윤활홈을 반경방향으로 긴 호의 형태로 형성된 것으로 스러스트와셔의 중앙에 오일공이나 오일홈 형태로 구성되어 윤활유의 유입이 원활하게 이루어 지지않아 마모에 의한 파손에 이르는 문제가 있었다.

상기 세 번째 공개특허는 와셔의 윤활유 그루브를 입구부와 출구부의 폭을 넓고 좁게 조절하여 윤활유가 병목현상에 의해 정체되게 함으로 와셔의 원주면에 충분히 공급할 수 있게 한 장점은 있으나 상기 와셔에 형성되는 그루브를 입출구부의 폭을 넓고 좁게 가공하는 것과 원주방향으로 등간격 및 교번되게 배치하기 위하여 와셔의 가공과 제조에 어려움이 있고 이로 인한 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 원형 링형상의 스러스트 와셔 소재가 프레스 금형을 통하여 양면이 동시에 성형가공되어 다수의 오일홈을 형성할 때 중심에서 방사상으로 형성되면서 소정의 곡률반경과 일정깊이로 가공하되 각각의 오일홈 중앙에 교호로 챔버가 오일홈의 폭보다 더 크게 형성되고 반대면으로 관통되지 않게 가공함으로써 오일홈이 소정의 곡률과 깊이를 유지한 상태에서 중앙에 챔버가 형성되어 스러스트 와셔의 회전방향에 따른 힘이 오일의 유동에 인가되어 오일의 유동효율을 향상시키고 프레스 성형시 스러스트 와셔의 굴곡을 방지하여 마찰 및 소음을 감소시킬 수 있게 한 스러스트 와셔의 제조방법을 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 다수의 오일홈의 중앙에 챔버가 오일홈보다 더 크게 형성되고 반대면으로 관통되지 않게 하며 상기 프레스 금형의 하부 금형 상에 스러스트 와셔 소재를 안치시키고 상부 금형으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔를 성형할 수 있게 하되, 상기 챔버가 형성되게 양각되는 오일홈은 상,하부 금형이 서로 교차되게 배치되고 스러스트 와셔 소재의 크기에 따라 대응될 수 있게 상,하부 금형을 구성하여 성형가공할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

삭제

그러므로 본 발명은 스러스트 와셔의 양면에 성형가공되는 다수의 오일홈을 소정의 곡률반경과 깊이를 유지하면서 각각의 중앙에 교호로 챔버가 동시에 성형되어 자동차의 차동케이스와 피니언 기어 및 사이드 기어 사이에 설치되어 오일의 윤활효율을 증대시켜 피니언 기어 도는 사이드 기어와의 마찰과 마모를 감소시킬 뿐만 아니라 소음까지 감소시킬 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명에 의해 제조된 스러스트 와셔의 전체구조 사시도
도 2 는 본 발명에 의해 제조된 스러스트 와셔의 평면구조도
도 3 은 본 발명 프레스 금형의 전체구조도
도 4 는 본 발명 프레스 금형의 상부금형 상세도
도 5 는 본 발명 프레스 금형의 하부금형을 도시한 사시도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1,2 은 본 발명에 의해 제조된 스러스트 와셔의 전체구조 사시도 및 평면구조도로 원형 링형상의 스러스트 와셔 소재에 프레스 금형에 의해 방사상으로 소정의 곡률반경과 깊이를 유지한 상태에서 중앙에 교호로 챔버가 형성되게 오일홈이 성형된 상태를 도시하였고,도 3 은 본 발명 프레스 금형의 전체구조도로 원형의 링형상 스러스트 와셔 소재를 프레스 금형에 안치시켜 프레싱으로 성형하는 상태를 도시하였으며,도 4,5 는 본 발명 프레스 금형의 상부금형 상세도 및 하부금형을 도시한 사시도로 각각의 금형에 소정의 곡률반경과 깊이로 성형하면서 중앙에 교호로 챔버가 일체로 단일 프레스공정으로 성형할 수 있게 한 것을 도시하였다.

삭제

원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재(10)를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 방사상으로 배치되는 다수의 오일홈(21)(21')에 소정의 120~130mm의 곡률반경과 0.5mm 깊이로 가공하는 프레스 가공공정으로 제조하는 차동 케이스와 피니언 기어 및 사이드 기어(도시없음) 사이에 설치되는 자동차용 차동장치인 스러스트 와셔(W)를 제조함에 있어서,
상기 프레스 가공공정에서 다수의 오일홈(21)(21')의 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 오일홈(21)(21')의 폭보다 더 크게 형성되고 반대면으로 관통되지 않게 하며 프레스 금형(P)의 하부 금형(40) 상에 스러스트 와셔 소재(10)를 안치시키고 상부 금형(30)으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔(W)를 성형할 수 있게 하되,

상기 챔버(22)(22')가 형성되게 양각되는 오일홈(21)(21')은 상,하부 금형(30)(40)이 서로 교차되게 배치되고 스러스트 와셔 소재(10)의 크기에 따라 대응될 수 있게 상,하부 금형(30)(40)을 구성하여 성형가공할 수 있게 하였다.

이와 같이 된 본 발명은 자동차의 차동장치에 적용되는 스러스트 와셔를 프레스 금형의 상,하부 금형을 이용하여 오일홈을 성형가공하되 오일홈을 방사상으로 배치하고 소정의 곡률반경과 깊이를 성형하며 그 중앙에 교호로 챔버가 형성된 단일체로 성형하여 오일홈에서 오일의 유입과 배출이 원활하게 하여 윤활효율을 증대시킴으로 스러스트 와셔,피니언 기어,사이드 기어 및 차동 케이스의 마찰로 인한 소음과 마모를 감소시키고 프레스 성형 후 후가공 공정이 제거되어 작업시간을 단축시키며 작업성을 향상시킬 수 있는 스러스트 와셔를 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1,2 에 도시된 바와 같이 원형의 링 형상으로 성형된 스러스트 와셔 소재(10)의 양면에 프레스 금형(P)을 이용하여 120-130mm의 곡률반경과 0.5mm의 깊이 및 그 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 단일체로 음각 성형되게 다수의 오일홈(21)(21')을 방사상으로 형성된 스러스트 와셔(W)를 제공하기 위한 것이다.

상기의 스러스트 와셔(W)를 제공하기 위하여 크게 링 형상 소재 가공공정과 프레스 가공공정을 통하여 이루어진다.

상기 링 형상 소재 가공공정은 스러스트 와셔(W)를 제공하기 위하여 자동차의 차종에 따른 차동장치에 맞게 일정규격이 정해지면 금속을 원형의 링 형상으로 가공하는 공정이다.

상기 공정이 완료되면 원형의 링 형상 스러스트 와셔 소재(10)는 도 3 과 같이 프레스 금형(P)에 안치되어 프레싱 작업을 통하여 성형한다.

상기 프레스 가공공정은 프레스 금형(P)에서 스러스트 와셔 소재(10)에 대응되는 상,하부 금형(30)(40)에 의해 프레싱된다.

상기 상,하부 금형(30)(40)은 도 4,5 와 같이 스러스트 와셔 소재(10)의 곡률반경 중심으로부터 120-130mm의 곡률반경을 갖도록 하고 높이는 0.5mm로 설정하며 그 중앙에 원형의 챔버(22)(22')가 교호로 형성되게 오일홈(21)(21')을 가공할 수 있게 방사상으로 다수를 양각시켜 돌출시킨다.

상기 곡률반경은 124mm 하는 것이 바람직하다.

이때 양각되는 오일홈(21)(21')은 상,하부 금형(30)(40)에서 서로 교차되게 배치시킨다.

상기와 같이 프레싱 준비가 완료되면 스러스트 와셔 소재(10)를 프레스 금형(P)의 하부 금형(40)에 안치시키고 상부 금형(30)을 프레싱하고 이때 10초 이상의 대기시간을 가진 후 상부 금형(30)을 개방시켜 스러스트 와셔 소재(10)를 배출시키면 소재(10)의 양면에는 120-130mm의 곡률반경과 0.5mm의 깊이 및 그 중앙에 교호로 설치되는 원형의 챔버(22)(22')가 단일체로 형성된 오일홈(21)(21')이 방사상으로 다수 배열된 스러스트 와셔(W)를 제조할 수 있는 것이다.

상기 가공하는 스러스트 와셔 소재(10)의 크기에 따라 대응될 수 있게 프레스 금형(P)에 설치되는 상,하부 금형(30)(40)을 다수 제작하여 대응시킨다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 스러스트 와셔 소재
21,21': 오일홈
22,22': 챔버
30: 상부 금형
40: 하부 금형
P: 프레스 금형

Claims (2)

1. 삭제
2. 원형의 링 형상으로 스러스트 와셔 소재(10)를 가공하는 링 형상 소재 가공공정과 방사상으로 배치되는 다수의 오일홈(21)(21')에 소정의 120~130mm의 곡률반경과 0.5mm 깊이로 가공하는 프레스 가공공정으로 제조하는 차동 케이스와 피니언 기어 및 사이드 기어(도시없음) 사이에 설치되는 자동차용 차동장치인 스러스트 와셔(W)를 제조함에 있어서,
   상기 프레스 가공공정에서 다수의 오일홈(21)(21')의 중앙에 교호로 챔버(22)(22')가 오일홈(21)(21')의 폭보다 더 크게 형성되고 반대면으로 관통되지 않게 하며 프레스 금형(P)의 하부 금형(40) 상에 스러스트 와셔 소재(10)를 안치시키고 상부 금형(30)으로 프레싱한 후 10초 이상 정지상태를 유지한 후 개방하여 스러스트 와셔(W)를 성형할 수 있게 하되,
   상기 챔버(22)(22')가 형성되게 양각되는 오일홈(21)(21')은 상,하부 금형(30)(40)이 서로 교차되게 배치되고 스러스트 와셔 소재(10)의 크기에 따라 대응될 수 있게 상,하부 금형(30)(40)을 구성하여 성형가공할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 프레스금형을 이용한 자동차용 스러스트 와셔의 제조방법.

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