KR101684627B1 - Heat Treatment Device for Shaft, Heat Treatment Method for Shaft Using the Same, and Masking Jig for Heat Treatment Device - Google Patents

Heat Treatment Device for Shaft, Heat Treatment Method for Shaft Using the Same, and Masking Jig for Heat Treatment Device Download PDF

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KR101684627B1 KR1020160141578A KR20160141578A KR101684627B1 KR 101684627 B1 KR101684627 B1 KR 101684627B1 KR 1020160141578 A KR1020160141578 A KR 1020160141578A KR 20160141578 A KR20160141578 A KR 20160141578A KR 101684627 B1 KR101684627 B1 KR 101684627B1
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오병기
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Abstract

The present invention provides a heat treatment device for a shaft for a vehicle, a heat treatment method for a shaft for a vehicle using the same, and a masking jig for the same. The heat treatment device for a shaft for a vehicle applies heat to a shaft for a vehicle having a stub shaft connected to both ends of a hollow shaft to carry out a heat treatment process, and comprises: a heating unit which has a coil in which a high frequency current flows, and allows the shaft for a vehicle to penetrate the coil to perform high frequency induction heating on a surface of the shaft for a vehicle; a drive unit to move the heating unit from one end of the shaft for a vehicle to the other end in an axial direction of the shaft for a vehicle; a quenching water spray unit to spray quenching water to the surface of the shaft for a vehicle; and a control unit to recognize a position of the heating unit and control the heating unit and the drive unit to prevent the heating unit from heating a non-heat treatment section which is a prescribed section of the stub shaft adjacent to a connection portion of the hollow shaft and the stub shaft. A concentration of residual stress by heat overlapping can be prevented.

Description

차량용 샤프트 열처리 장치, 이를 이용한 차량용 샤프트의 열처리 방법, 및 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그{Heat Treatment Device for Shaft, Heat Treatment Method for Shaft Using the Same, and Masking Jig for Heat Treatment Device}Technical Field [0001] The present invention relates to a heat treatment apparatus for a shaft for a vehicle, a heat treatment method for a shaft for a vehicle using the same, and a masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle,

본 발명은 차량용 샤프트 열처리 장치, 이를 이용한 차량용 샤프트의 열처리 방법, 및 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트의 열처리에 있어 소정구간에 대해서는 가열되지 않도록 하여 잔류응력 집중현상을 완화시키는 차량용 샤프트 열처리 장치, 이를 이용한 차량용 샤프트의 열처리 방법, 및 차량용 열처리 장치용 마스킹 지그에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle shaft heat treatment apparatus, a heat treatment method for a vehicle shaft using the same, and a masking jig for a vehicle shaft heat treatment apparatus. More particularly, A heat treatment method of a shaft for a vehicle using the same, and a masking jig for a heat treatment apparatus for a vehicle.

차량에 있어서, 엔진에서 발생시킨 구동력을 바퀴로 전달하기 위해서 샤프트가 사용되고 있으며, 최근에는 차량의 경량화를 위하여 이러한 샤프트를 제작함에 있어, 중공 샤프트를 적용하고 있다. BACKGROUND ART [0002] In a vehicle, a shaft is used to transmit a driving force generated by an engine to a wheel. Recently, a hollow shaft has been applied to manufacture such a shaft in order to lighten the vehicle.

한편, 이러한 중공 샤프트를 적용함에 있어, 중공 샤프트의 양단에는 표면에 세레이션(또는 스플라인) 처리가 되어 있는 스터브 샤프트가 마찰용접에 의해 연결된다. On the other hand, in applying such a hollow shaft, stub shafts whose surfaces are subjected to serration (or spline) treatment are connected to both ends of the hollow shaft by friction welding.

도 1은 일반적인 차량용 샤프트(10)의 사시도이다. 1 is a perspective view of a general vehicle shaft 10.

도 1을 참조하면, 차량용 샤프트(10)는 중공 샤프트(11)와, 중공 샤프트 양단에 마찰용접으로 연결되는 스터브 샤프트(12)를 포함한다. Referring to Fig. 1, a vehicle shaft 10 includes a hollow shaft 11 and a stub shaft 12 connected to both ends of the hollow shaft by friction welding.

중공 샤프트(11)의 직경은 길이 방향으로 일정하고, 스터브 샤프트(12)는 중공 샤프트(11)와의 연결지점의 직경보다 그 반대 단부의 직경이 작게 이루어지며, 반대 단부에는 조인트의 내륜과 결합할 수 있는 세레이션(또는 스플라인)부가 마련된다. The diameter of the hollow shaft 11 is constant in the longitudinal direction and the diameter of the opposite end portion of the stub shaft 12 is smaller than the diameter of the connection point with the hollow shaft 11. At the opposite end portion, (Or spline) portion is provided.

여기에서, T로 표시된 부분은 중공 샤프트(11)의 영역이고, S로 표시된 부분은 스터브 샤프트(12)의 영역이다. Here, the portion denoted by T is the region of the hollow shaft 11, and the portion denoted by S is the region of the stub shaft 12.

한편, 이러한 차량용 샤프트(10)는 중공 샤프트(11)와 스터브 샤프트(12)를 용접에 의해 연결한 후, 강도보강을 위하여 고주파 열처리 공정을 거치게 된다. Meanwhile, in the vehicle shaft 10, after the hollow shaft 11 and the stub shaft 12 are connected by welding, a high-frequency heat treatment process is performed to reinforce the strength.

이와 같은 열처리 공정에 있어서, 차량용 샤프트(10)의 전부분에 대해서 동일한 조건으로 열처리가 이루어지게 되는데, 중공 샤프트(11)와 스터브 샤프트(12)의 연결부위의 살두께가 축소되는 형상으로 인하여 열영향이 중첩되어, 열처리 후의 잔류응력이 집중되는 현상으로 해당부분에서의 피로파괴가 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.In the heat treatment process, the entire portion of the vehicle shaft 10 is subjected to the heat treatment under the same conditions. However, due to the shape in which the thickness of the connecting portion between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12 is reduced, There is a problem that fatigue fracture at the relevant portion may occur due to the phenomenon that the influence is superimposed and the residual stress after the heat treatment is concentrated.

도 2는 종래의 방법에 의해 열처리된 차량용 샤프트의 잔류응력 분포도이다. 2 is a residual stress distribution diagram of a vehicle shaft heat-treated by a conventional method.

도 2를 참조하면, 스터브 샤프트와 중공샤프트의 연결부위 근처의 스터브 샤프트 부분에서 약 1050MPa의 잔류응력이 집중되는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, it can be seen that residual stress of about 1050 MPa is concentrated at the stub shaft portion near the connection portion between the stub shaft and the hollow shaft.

대한민국 등록특허 제10-1413698호 (2014.07.01 공고)Korean Registered Patent No. 10-1413698 (published on July 1, 2014)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트의 열처리에 있어 소정구간에 대해서는 가열되지 않도록 하여 잔류응력 집중현상을 완화시키는 차량용 샤프트 열처리 장치, 이를 이용한 차량용 샤프트의 열처리 방법, 및 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a vehicle shaft heat treatment apparatus for relieving residual stress concentration phenomenon by preventing heating of a vehicle shaft to which a stub shaft is connected at both ends of a hollow shaft, A heat treatment method for a shaft, and a masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치는, 중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트의 표면에 열을 가하여 열처리 공정을 진행하는 차량용 샤프트 열처리 장치로서, 고주파의 전류가 흐르는 코일을 구비하고, 상기 차량용 샤프트가 상기 코일 내부로 관통되도록 하여 상기 차량용 샤프트의 표면을 고주파 유도 가열하는 가열부; 상기 가열부가 상기 차량용 샤프트의 축방향을 따라 상기 차량용 샤프트의 일단에서 타단으로 이동하도록 하는 구동부; 상기 차량용 샤프트의 표면에 소입수를 분사하는 소입수 분사부; 및 상기 가열부의 위치를 인지하고 상기 가열부 및 상기 구동부를 제어하여, 상기 중공 샤프트와 상기 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 대해서는 상기 가열부에 의해 가열되지 않도록 하는 제어부;를 포함할 수 있다. A shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to the present invention is a shaft heat treatment apparatus for a vehicle in which a heat treatment process is performed by applying heat to a surface of a vehicle shaft to which stub shafts are connected at both ends of a hollow shaft and includes a coil through which a high frequency current flows, A heating unit for high frequency induction heating the surface of the vehicle shaft such that the shaft penetrates into the coil; A driving unit for causing the heating unit to move from one end to the other end of the vehicle shaft along the axial direction of the vehicle shaft; A small water jetting section for jetting small water on the surface of the vehicle shaft; And a control unit for controlling the heating unit and the driving unit to recognize the position of the heating unit and to control the non-heating zone, which is a predetermined section of the stub shaft adjacent to the connection part between the hollow shaft and the stub shaft, And a control unit for preventing the heating unit from being heated.

본 발명의 차량용 샤프트 열처리 장치에서, 상기 제어부는, 상기 비(非)열처리구간이 시작되기 이전의 소정구간인 제1준비구간 및 상기 비(非)열처리구간이 종료되기 이전의 소정구간인 제2준비구간을 설정하고, 상기 가열부가 상기 제1준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 낮추며, 상기 가열부가 상기 제2준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 높일 수 있다. In the shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to the present invention, the control section controls the first and second preparatory sections, which are a predetermined section before the non-heat treatment section is started, and a second preparation section, which is a predetermined section before the non- The output of the heating unit may be lowered when the heating unit enters the first preparation zone, and the output of the heating unit may be increased when the heating unit enters the second preparation zone.

본 발명의 차량용 샤프트 열처리 장치에서, 상기 제어부는, 상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간에 진입하기 이전, 상기 가열부의 출력을 낮춘 이후에 상기 가열부의 이동속도를 낮추고, 상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간을 벗어나면 상기 가열부의 이동속도를 높일 수 있다. In the vehicle shaft heat treatment apparatus of the present invention, the control unit may lower the moving speed of the heating unit after the heating unit lowers the output of the heating unit before the heating unit enters the non-heating treatment zone, The moving speed of the heating unit can be increased if the heating unit is moved out of the heat treatment zone.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법은, 중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트를 열처리 하는 차량용 샤프트 열처리 방법으로서, 고주파 전류가 흐르는 코일을 구비한 가열부를 상기 차량용 샤프트의 일단에서 타단으로 상기 차량용 샤프트가 상기 코일 내측을 관통하도록 이동시켜 상기 차량용 샤프트의 외주면이 가열되도록 하는 가열단계; 및 상기 가열부에 의해 가열된 상기 차량용 샤프트의 외주면에 소입수를 분사하는 소입수 분사단계;를 포함하고, 상기 중공 샤프트와 상기 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 대해서는 상기 가열부에 의해 가열되지 않도록 할 수 있다. A method for heat treating a shaft for a vehicle in which a stator shaft is connected to both ends of a hollow shaft, the method comprising the steps of: A heating step of moving the shaft so as to penetrate the inside of the coil so that the outer circumferential surface of the vehicle shaft is heated; And a small-diameter injection step of injecting small-sized water onto an outer circumferential surface of the vehicle shaft heated by the heating unit, wherein a ratio of a non- ) The heat treatment section can be prevented from being heated by the heating section.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법에서, 상기 가열단계는, 상기 가열부의 속도를 상승시켜 상기 가열부를 상기 차량용 샤프트의 일단에서 타단으로 이동을 시작하도록 하는 제1속도상승단계; 상기 가열부의 출력을 높여 상기 코일에 흐르는 고주파 전류에 의해 상기 차량용 샤프트의 외주면이 가열되도록 하는 제1출력상승단계; 상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간에 진입하기 이전의 소정구간인 제1준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 낮추는 출력하강단계; 및 상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간을 벗어나기 이전의 소정구간인 제2준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 다시 상승시키는 제2출력상승단계;를 포함할 수 있다. In the method for heating a vehicle shaft according to the present invention, the heating step may include: a first speed increasing step of increasing the speed of the heating part to start the heating part from one end of the vehicle shaft to the other end; A first output rising step of raising the output of the heating unit to heat the outer circumferential surface of the vehicle shaft by a high frequency current flowing in the coil; An output lowering step of lowering the output of the heating unit when the heating unit enters a first preparation period which is a predetermined period before entering the non-heat treatment period; And a second output raising step of raising the output of the heating unit again when the heating unit enters a second preparation period, which is a predetermined period before the heating unit goes out of the non-heating treatment period.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법에서, 상기 가열단계는, 상기 출력하강단계 이후, 상기 가열부의 이동속도를 낮추는 속도하강단계; 및 상기 제2출력상승단계 이후, 상기 가열부의 이동속도를 다시 상승시키는 제2속도상승단계;를 더 포함할 수 있다.In the heat treatment method for a vehicle shaft according to the present invention, the heating step may include: a speed lowering step of lowering the moving speed of the heating part after the output lowering step; And a second speed increasing step of increasing the moving speed of the heating unit again after the second output increasing step.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법은, 상기 가열단계 이전, 상기 비(非)열처리구간에 해당하는 상기 차량용 샤프트의 외주면을 링 형상의 마스킹 지그로 감싸는 마스킹 지그 설치단계;를 더 포함할 수 있다. The method for heat treatment of a vehicle shaft according to the present invention may further include a step of installing a masking jig to surround the outer circumferential surface of the vehicle shaft corresponding to the non-heat treatment section with the ring-shaped masking jig before the heating step.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그는, 중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트의 표면에 열을 가하여 열처리 공정을 진행하는 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그로, 상기 중공 샤프트와 상기 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 해당하는 상기 차량용 샤프트의 외주면을 감싸는 링 형상일 수 있다.A masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to the present invention is a masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle in which a heat treatment process is performed by applying heat to a surface of a vehicle shaft to which a stub shaft is connected at both ends of the hollow shaft, And may be a ring shape surrounding the outer circumferential surface of the vehicle shaft corresponding to a non-heat treatment section, which is a predetermined section of the stub shaft adjacent to the connecting portion of the shaft.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그는, 상기 차량용 샤프트가 삽입되는 중공부; 길이 방향을 따라 내경이 점차로 커지는 제1내주면; 및 길이방향을 따라 내경이 일정한 제2내주면;을 포함할 수 있다. The masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to the present invention comprises: a hollow portion into which the vehicle shaft is inserted; A first inner peripheral surface having an inner diameter gradually increasing along the longitudinal direction; And a second inner circumferential surface having a constant inner diameter along the longitudinal direction.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그는, 순철분말, 용착제, 첨가제를 혼합하여 고압으로 주조한 것일 수 있다. The masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to the present invention may be obtained by mixing pure iron powder, a welding agent, and an additive and casting at a high pressure.

본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그는, 황동재질일 수 있다.The masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to the present invention may be made of brass.

본 발명의 차량용 샤프트 열처리 장치, 이를 이용한 차량용 샤프트 열처리 방법 및 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그에 의하면, 중공 샤프트와 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 대해서는 가열부에 의해 가열되지 않도록 할 수 있다.According to the vehicle shaft heat treatment apparatus, the vehicle shaft heat treatment method using the same, and the masking jig for the vehicle shaft heat treatment apparatus, the non-heat treatment section, which is a predetermined section of the stub shaft adjacent to the connection portion between the hollow shaft and the stub shaft, So that it is not heated by the heating part.

아울러, 본 발명의 차량용 샤프트 열처리 장치, 이를 이용한 차량용 샤프트 열처리 방법 및 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그에 의하면, 열중첩에 의한 잔류응력 집중현상을 완화할 수 있다. In addition, according to the vehicle shaft heat treatment apparatus, the vehicle shaft heat treatment method using the same, and the masking jig for the vehicle shaft heat treatment apparatus, the residual stress concentration phenomenon due to thermal overlap can be mitigated.

도 1은 일반적인 차량용 샤프트의 사시도.
도 2는 종래의 방법에 의해 열처리된 차량용 샤프트의 잔류응력 분포도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치의 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치에 의해 표면이 가열된 차량용 샤프트의 열영향 분포도(a), 가열부의 이동속도(b), 가열부의 출력(c)과의 상관관계를 도시한 것.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 장치에 의해 열처리된 차량용 샤프트의 잔류응력을 측정한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 방법의 순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치의 개념도.
도 8의 (a)는 마스킹 지그의 사시도.
도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 A-A'에 따른 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치에 의해 표면이 가열된 차량용 샤프트의 열영향 분포도(a), 가열부의 이동속도(b), 가열부의 출력(c)과의 상관관계를 도시한 것.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법의 순서도.1 is a perspective view of a general vehicle shaft;
2 is a residual stress distribution diagram of a vehicle shaft heat-treated by a conventional method;
3 is a conceptual view of a vehicle shaft heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a graph showing the relationship between the heat-affected area (a), the moving speed (b) of the heating section and the output (c) of the heating section of the vehicle shaft heated by the shaft heat treatment apparatus according to the embodiment of the present invention What is shown.
5 is a graph showing residual stress of a vehicle shaft heat-treated by a vehicle shaft heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a method for heat treating a shaft for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual view of a vehicle shaft heat treatment apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 (a) is a perspective view of a masking jig.
8 (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 8 (a).
Fig. 9 is a graph showing the relationship between the heat impact distribution diagram (a), the moving speed of the heating section (b), and the output (c) of the heating section of the vehicle shaft heated by the shaft heat treatment apparatus according to another embodiment of the present invention What is shown.
10 is a flowchart of a method for heat treating a shaft for a vehicle according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may be easily suggested, but are also included within the scope of the invention.

또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. In the following description, the same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(100)의 개념도이다. 3 is a conceptual diagram of a vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(100)는 가열부(110), 구동부(120), 소입수 분사부(130), 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a heating unit 110, a driving unit 120, a small water jetting unit 130, and a control unit 140 have.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(100)에 의해서 열처리되는 대상물인 차량용 샤프트(10)는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 중공 샤프트(11)의 양단에 스터브 샤프트(12)가 연결되어 구비될 수 있다.1, a vehicle shaft 10, which is an object to be heat-treated by a vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, includes stub shafts 12 at both ends of a hollow shaft 11, As shown in FIG.

가열부(110)는 고주파의 전류가 흐르는 코일(111)을 구비할 수 있다. The heating unit 110 may include a coil 111 through which a high-frequency current flows.

또한, 상기 코일(111)의 내부에 상기 차량용 샤프트(10)가 관통하여 위치할 수 있다.Further, the vehicle shaft (10) may be positioned inside the coil (111).

이때에, 상기 차량용 샤프트(10)는 전자유도 작용에 유기되는 과전류와 히스테리시스손(자성재료가 교류자속에 의해 각 분자가 진동, 마찰하기 때문에 발생되는 열량)에 의해 급속히 가열될 수 있다. At this time, the vehicle shaft 10 can be rapidly heated by the overcurrent induced by the electromagnetic induction action and the hysteresis (the amount of heat generated by the magnetic material vibrating or rubbing the magnetic material by the alternating magnetic flux).

다시 말해서, 상기 가열부(110)는 상기 코일(111)에 고주파의 전류가 흐르도록 하여, 상기 코일(111) 내부에 위치하는 상기 차량용 샤프트(10)의 표면을 가열할 수 있다. In other words, the heating unit 110 can apply a high-frequency current to the coil 111 to heat the surface of the vehicle shaft 10 located inside the coil 111.

구동부(120)는 상기 가열부(110)를 상기 차량용 샤프트(10)의 축방향을 따라 이동시킬 수 있다. The driving unit 120 may move the heating unit 110 along the axial direction of the vehicle shaft 10. [

다시 말해서, 상기 구동부(120)는 상기 가열부(110)를 상기 차량용 샤프트(10)의 일단으로부터 상기 차량용 샤프트(10)의 타단측으로 축방향을 따라 이동하도록 할 수 있다. In other words, the driving unit 120 may move the heating unit 110 from one end of the vehicle shaft 10 to the other end side of the vehicle shaft 10 along the axial direction.

이를 통해서, 상기 코일(111)이 상기 차량용 샤프트(10)의 축방향을 따라 스캔하는 형태로 이동하면서, 상기 차량용 샤프트(10)의 표면을 가열하도록 할 수 있다. In this way, the surface of the vehicle shaft 10 can be heated while the coil 111 moves in a manner of scanning along the axial direction of the vehicle shaft 10.

제어부(140)는 상기 가열부(110)와 상기 구동부(120)를 제어할 수 있다. The control unit 140 may control the heating unit 110 and the driving unit 120.

보다 상세히 설명하면, 상기 제어부(140)는 상기 가열부(110)를 제어하여 상기 가열부(110)의 출력을 조절할 수 있다. More specifically, the control unit 140 may control the heating unit 110 to control the output of the heating unit 110.

즉, 상기 제어부(140)는 상기 가열부(110)의 출력을 조절하여, 상기 코일(111)에 흐르는 전류를 조절할 수 있다. That is, the controller 140 controls the current flowing through the coil 111 by adjusting the output of the heating unit 110.

이를 통하여, 상기 제어부(140)는 상기 가열부(110)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열되는 정도를 제어할 수 있다.Accordingly, the control unit 140 can control the degree to which the surface of the vehicle shaft 10 is heated by the heating unit 110.

또한, 상기 제어부(140)는 상기 구동부(120)를 제어하여 상기 가열부(110)의 이동속도를 조절할 수 있다. The control unit 140 may control the driving unit 120 to adjust the moving speed of the heating unit 110.

아울러, 상기 제어부(140)는 상기 가열부(110)의 위치를 인식할 수 있다. In addition, the controller 140 may recognize the position of the heating unit 110.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(100)에 의해 표면이 가열된 차량용 샤프트의 열영향 분포도(a), 가열부(110)의 위치에 따른 이동속도(b), 가열부(110)의 위치에 따른 출력(c)과의 상관관계를 도시한 것이다. Fig. 4 is a graph showing a thermal influence distribution diagram (a) of a shaft for a vehicle heated by a shaft heat treatment apparatus 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention, a moving speed b according to the position of the heating section 110, And the output (c) according to the position of the unit 110.

도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(100)는 상기 중공 샤프트(11)와 상기 스터브 샤프트(12)의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트(12)의 소정구간을 비(非)열처리구간(C)으로 설정하여, 상기 비(非)열처리구간(C)은 상기 가열부(110)에 의해 표면이 가열되지 않도록 할 수 있다. 4A, a vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a stub shaft 12 adjacent to a connection portion between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12, The non-heat treatment period C may be set such that the surface of the non-heat treatment period C is not heated by the heating unit 110.

이때에, 상기 비(非)열처리구간(C)은 상기 스터브 샤프트(12)의 외경이 점차로 넓어지는 구간을 적어도 일부분 포함할 수 있다. At this time, the non-heat treatment section C may include at least a section in which the outer diameter of the stub shaft 12 is gradually widened.

한편, 도 4의 (c)를 참조하면, 상기 제어부(140)는 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 낮추고, 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 높일 수 있다.4 (c), the control unit 140 lowers the output of the heating unit 110 before the heating unit 110 enters the non-heating period C, , The output of the heating unit 110 can be increased before the heating unit 110 moves out of the non-heat treatment zone C.

보다 상세히 설명하면, 상기 제어부(140)는, 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전의 소정구간을 제1준비구간(R1)으로 설정하고, 상기 가열부(110)가 상기 제1준비구간(R1)에 진입하면, 상기 가열부(110)의 출력을 낮출 수 있다. More specifically, the controller 140 sets a predetermined section before entering the non-heat treatment section C as a first preparation section R 1, and the heating section 110 sets the predetermined section 1 preparation period R1, the output of the heating unit 110 can be lowered.

또한, 상기 제어부(140)는, 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 전의 소정구간을 제2준비구간(R2)으로 설정하고, 상기 가열부(110)가 상기 제2준비구간(R2)에 진입하면, 상기 가열부(11)의 출력을 높일 수 있다. The control unit 140 sets a predetermined period before the non-heat treatment period C to be the second preparation period R2 and the heating unit 110 sets the second preparation period R2 , The output of the heating unit 11 can be increased.

상기 가열부(110)의 출력을 조절하는 시점과 상기 코일(111)에 흐르는 고주파 전류에 의해 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열되는 시간 사이에는 소정의 딜레이 간격이 존재하는데, 상술한 바와 같이, 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전 제1준비구간(R1)에 진입하면 가열부(110)의 출력을 낮추고, 아울러 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 이전 상기 제2준비구간에 진입하면 상기 가열부(110)의 출력을 높임으로써, 딜레이 간격을 고려하여 상기 비(非)열처리구간(C)에서 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열되지 않도록 할 수 있다. There is a predetermined delay interval between the time when the output of the heating unit 110 is adjusted and the time when the surface of the vehicle shaft 10 is heated by the high frequency current flowing in the coil 111. As described above, , The output of the heating unit 110 is lowered when entering the first preparation period R1 before entering the non-heat treatment period C, and the heating unit 110 lowers the output of the heating unit 110 in the non- (C), the output of the heating section 110 is increased to increase the output of the heating section 110 to the surface of the vehicle shaft 10 in the non-heat treatment section C in consideration of the delay interval, Can be prevented from being heated.

이때에, 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 낮추기 전의 상기 가열부(110)의 출력과 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 높인 후의 상기 가열부(110)의 출력은 동일할 수 있다. At this time, the output of the heating unit 110 before the output of the heating unit 110 is lowered and the non-heating treatment period C are exited before entering the non-heat treatment zone C, The output of the heating unit 110 after the output of the heating unit 110 has been increased may be the same.

또한, 도 4의 (b)를 참조하면, 상기 제어부(140)는 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전, 상기 가열부(110)의 출력을 낮춘 이후에 상기 가열부(110)의 이동속도를 낮추고, 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어난 이후에 상기 가열부(110)의 이동속도를 높일 수 있다. 4 (b), the control unit 140 controls the heating unit 110 to lower the output of the heating unit 110 before the heating unit 110 enters the non-heating period C, The moving speed of the heating unit 110 may be lowered and the moving speed of the heating unit 110 may be increased after the heating unit 110 moves out of the non-heat treatment zone C.

이를 통해, 상기 가열부(110)의 출력 조절시점과 상기 가열부(110)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열되는 시점 사이의 딜레이 간격의 영향을 상쇄시켜, 상기 비(非)열처리구간(C)에서는 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열되지 않도록 할 수 있다. This eliminates the effect of the delay time between the output adjustment time of the heating unit 110 and the heating time of the surface of the vehicle shaft 10 by the heating unit 110, In the section C, the surface of the vehicle shaft 10 can be prevented from being heated.

소입수 분사부(130)는 상기 차량용 샤프트(10)의 표면에 소입수를 분사할 수 있다. The small-diameter water jetting section 130 can spray small-sized water on the surface of the vehicle shaft 10. [

즉, 상기 소입수 분사부(130)는 상기 가열부(110)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열된 후, 상기 차량용 샤프트(10)의 표면에 소입수를 분사하여 급속 냉각되도록 함으로써 상기 차량용 샤프트(10)의 표면층에 소입 경화층이 생성되도록 할 수 있다. That is, after the surface of the vehicle shaft 10 is heated by the heating unit 110, the small-diameter water jetting unit 130 injects small-sized water onto the surface of the vehicle shaft 10 to be rapidly cooled A hardened layer can be formed on the surface layer of the vehicle shaft 10. [

이때에, 상기 소입수 분사부(130)는 상기 차량용 샤프트(10)가 관통하도록 링 형상으로 구비된 소입수 분사링(131)을 구비할 수 있으며, 상기 소입수 분사링(131)의 내주면에는 소입수가 분사되는 구멍인 소입수 분사구(131a)가 형성될 수 있다. At this time, the small-diameter water injector 130 may include a small-diameter water injection ring 131 provided in a ring shape to pass through the vehicle shaft 10, and the inner peripheral surface of the small- A small water jet opening 131a as a small water jet opening can be formed.

한편, 상기 소입수 분사부(130)는 상기 가열부(110)의 후방에 위치하여 상기 가열부(110)와 동일한 속도로 이동하면서 상기 차량용 샤프트(10)의 표면에 소입수를 분사할 수 있다. Meanwhile, the small-diameter water jetting unit 130 is located behind the heating unit 110 and can spray small-sized water on the surface of the vehicle shaft 10 while moving at the same speed as the heating unit 110 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 장치(100)에 의해 열처리된 차량용 샤프트의 잔류응력을 측정한 도면이다. FIG. 5 is a graph showing the residual stress of a vehicle shaft heat-treated by a vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 도 2와 비교하면, 종래의 차량용 샤프트 열처리 장치에 의해 열처리된 차량용 샤프트는 1050MPa의 집중 잔류응력이 나타나는 반면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(100)에 의해 열처리된 차량용 샤프트의 경우에는 545MPa의 집중 잔류응력이 나타남을 알 수 있다. 5 is compared with FIG. 2, the vehicle shaft heat-treated by the conventional vehicle shaft heat treatment apparatus exhibits an intensive residual stress of 1050 MPa, whereas the heat treatment by the vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention In the case of a vehicle shaft, an intensive residual stress of 545 MPa appears.

즉, 도 5를 도2와 비교하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 장치(100)에 의해 열처리된 차량용 샤프트의 응력집중 현상이 감쇠됨을 알 수 있다. 5 is compared with FIG. 2, it can be seen that the stress concentration phenomenon of the vehicle shaft heat-treated by the vehicle shaft heat treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is attenuated.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 방법(S100)에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a vehicle shaft heat treatment method (S100) according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 방법(S100)의 순서도이다. 6 is a flowchart of a vehicle shaft heat treatment method (S100) according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤프트 열처리 방법(S100)은, 가열단계(S110) 및 소입수 분사단계(S120)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, a vehicle shaft heat treatment method (S100) according to an embodiment of the present invention may include a heating step (S110) and a small water injection step (S120).

가열단계(S110)는 고주파 전류가 흐르는 코일(111)을 구비한 가열부(110)를 차량용 샤프트(10)의 일단에서 타단으로 이동시켜 상기 차량용 샤프트(10)의 외주면이 가열되도록 하는 단계일 수 있다. The heating step S110 may be a step of moving the heating unit 110 having the coil 111 through which the high frequency current flows from one end of the vehicle shaft 10 to the other end so that the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 is heated have.

이때에, 상기 가열부(110)는 상기 차량용 샤프트(10)가 상기 코일(111) 내측을 관통하도록 이동할 수 있다. At this time, the heating unit 110 can move so that the vehicle shaft 10 passes through the inside of the coil 111.

또한, 상기 가열단계(S110)는 제1속도상승단계(S111), 제1출력상승단계(S112), 출력하강단계(S113), 속도하강단계(S114), 제2출력상승단계(S115), 및 제2속도상승단계(S116)를 포함할 수 있다. The heating step S110 may include a first speed increasing step S111, a first output increasing step S112, an output decreasing step S113, a speed decreasing step S114, a second output increasing step S115, And a second speed up step S116.

제1속도상승단계(S111)는 상기 가열부(110)의 속도를 상승시켜 상기 가열부(110)가 상기 차량용 샤프트(10)의 일단에서 타단측으로 이동을 시작하도록 하는 단계일 수 있다. The first speed increasing step S111 may be a step of raising the speed of the heating unit 110 to start the movement of the heating unit 110 from one end of the vehicle shaft 10 to the other end.

제1출력상승단계(S112)는 상기 가열부(110)의 출력을 높여 상기 코일(111)에 고주파 전류가 흐르도록 하는 단계일 수 있다. The first output raising step (S112) may be a step of raising the output of the heating unit (110) to cause a high frequency current to flow through the coil (111).

이때에, 상기 코일(111)에 흐르는 고주파 전류에 의해 상기 차량용 샤프트(10)의 외주면이 가열되도록 할 수 있다. At this time, the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 can be heated by the high-frequency current flowing in the coil 111.

출력하강단계(S113)는 상기 가열부(110)가 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 에 상기 가열부(110)의 출력을 낮추는 단계일 수 있다. The output decreasing step S113 may be a step of lowering the output of the heating unit 110 when the heating unit 110 enters the non-heat treatment period C.

이를 통하여, 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입한 이후에는 상기 코일(111)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)가 가열되지 않도록 할 수 있다. Accordingly, after the heating unit 110 enters the non-heat treatment period C, the vehicle shaft 10 can be prevented from being heated by the coil 111.

보다 상세히 설명하면, 상기 출력하강단계(113)는, 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전의 소정구간을 제1준비구간(R1)으로 설정하고, 상기 가열부(110)가 상기 제1준비구간(R1)에 진입하면, 상기 가열부(110)의 출력을 낮추는 단계일 수 있다. More specifically, the output lowering step 113 sets a predetermined section before entering the non-heat treatment section C as a first preparation section R 1, and the heating section 110 And may be a step of lowering the output of the heating unit 110 when entering the first preparation period R1.

다시 말해서, 상기 출력하강단계(S113)는 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)에 진입하기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 낮추어, 상기 차량용 샤프트(10)의 상기 비(非)열처리구간(C)은 가열되지 않도록 할 수 있다. In other words, the output lowering step S113 is a step of lowering the output of the heating unit 110 before the heating unit 110 enters the non-heat treatment period C, The non-heat treatment section C of the heat treatment section can be prevented from being heated.

속도하강단계(S114)는, 상기 출력하강단계(S113) 이후, 상기 가열부(110)의 이동속도를 낮추는 단계일 수 있다. The speed decreasing step S114 may be a step of lowering the moving speed of the heating unit 110 after the output decreasing step S113.

상기 가열부(110)의 출력을 낮추는 시점과 상기 코일(111)에 의한 상기 차량용 샤프트(10)의 가열이 멈추는 시점 사이에는 소정의 시간 딜레이가 발생할 수 밖에 없는데, 상기 속도하강단계(S114)에서 상기 가열부(110)의 이동속도를 늦춤으로써, 상기 비(非)열처리구간(C)이 이와 같은 시간 딜레이에 따라 가열되는 것을 방지할 수 있다. A predetermined time delay must occur between the time of lowering the output of the heating unit 110 and the time of stopping the heating of the vehicle shaft 10 by the coil 111. In the speed decreasing step S114 By reducing the moving speed of the heating unit 110, it is possible to prevent the non-heat treatment period C from being heated according to the time delay.

제2출력상승단계(S115)는 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 다시 상승시키는 단계일 수 있다. The second output rising step S115 may be a step of raising the output of the heating unit 110 again before the heating unit 110 leaves the non-heat treatment period C. [

보다 상세히 설명하면, 상기 제2출력상승단계(S115)는, 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 전의 소정구간을 제2준비구간(R2)으로 설정하고, 상기 가열부(110)가 상기 제2준비구간(R2)에 진입하면, 상기 가열부(11)의 출력을 높이는 단계일 수 있다. More specifically, the second output rising step S115 sets a predetermined section before leaving the non-heat treatment section C as the second preparation section R2, and the heating section 110 And may increase the output of the heating unit 11 when entering the second preparation zone R2.

상기 가열부(110)의 출력을 상승시키는 시점과 상기 코일(111)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)가 가열되는 시점 사이에는 시간 딜레이가 생기기 때문에, 상기 제2출력상승단계(S115)는 상기 가열부(110)가 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어나기 이전에 상기 가열부(110)의 출력을 다시 상승시킴으로써, 상기 비(非)열처리구간(C)을 벗어난 시점에서 상기 코일(111)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)가 다시 가열될 수 있도록 할 수 있다. Since the time delay is generated between the time point at which the output of the heating unit 110 is raised and the point at which the vehicle shaft 10 is heated by the coil 111, The output of the heating unit 110 is raised again before the heating unit 110 goes out of the non-heat treatment period C, so that the temperature of the coil 111 So that the vehicle shaft 10 can be heated again.

이때에, 상기 제1출력상승단계(S112) 이후의 상기 가열부(110)의 출력과 상기 제2출력상승단계(S115) 이후의 상기 가열부(110)의 출력은 동일할 수 있다. At this time, the output of the heating unit 110 after the first output increasing step S112 and the output of the heating unit 110 after the second output increasing step S115 may be the same.

제2속도상승단계(S116)는 상기 제2출력상승단계(S115) 이후, 상기 가열부(110)의 이동속도를 다시 상승시키는 단계일 수 있다. The second speed increasing step S116 may be a step of raising the moving speed of the heating part 110 again after the second output increasing step S115.

즉, 상기 제2속도상승단계(S116)는, 상기 가열부(110)의 출력이 상승된 이후, 상기 가열부(110)의 이동속도를 상승시켜 빨리 이동시킴으로써 상기 코일(111)에 의해 상기 비(非)열처리구간(C)이 가열되는 것을 방지할 수 있다 .That is, in the second speed increasing step S116, after the output of the heating unit 110 is raised, the moving speed of the heating unit 110 is raised so as to move quickly, (Non) heat treatment section C can be prevented from being heated.

상술한 바와 같이, 상기 가열단계(S110)는 상기 가열부(110)의 출력과 이동속도를 조절하여, 상기 비(非)열처리구간(C)에 대해서는 상기 가열부(110)에 의해 가열되지 않도록 할 수 있다. As described above, the heating step S110 controls the output and the moving speed of the heating unit 110 so that the non-heating treatment period C is not heated by the heating unit 110 can do.

소입수 분사단계(S120)는 상기 차량용 샤프트(10)의 표면에 소입수를 분사하는 단계일 수 있다. The small water injection step S120 may be a step of injecting small amount water onto the surface of the vehicle shaft 10. [

즉, 상기 소입수 분사단계(S120)는 상기 가열부(110)에 의해 상기 차량용 샤프트(10)의 표면이 가열된 후, 상기 차량용 샤프트(10)의 표면에 소입수를 분사하여 급속 냉각되도록 함으로써 상기 차량용 샤프트(10)의 표면층에 소입 경화층이 생성되도록 하는 단계일 수 있다. That is, in the small water injection step S120, after the surface of the vehicle shaft 10 is heated by the heating unit 110, small amount of water is jetted onto the surface of the vehicle shaft 10 so as to be rapidly cooled So that a hardened layer is formed on the surface layer of the vehicle shaft 10.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(200)에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a vehicle shaft heat treatment apparatus 200 according to another embodiment of the present invention will be described in detail.

다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호를 사용하여 도면에 도시하고 자세한 설명은 생략한다. However, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(200)의 개념도이다. 7 is a conceptual diagram of a vehicle shaft heat treatment apparatus 200 according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(200)는, 가열부(110), 구동부(120), 소입수 분사부(130), 및 마스킹 지그(250)를 포함할 수 있다. 7, a vehicle shaft heat treatment apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes a heating unit 110, a driving unit 120, a small water jetting unit 130, and a masking jig 250 can do.

도 8의 (a)는 마스킹 지그(250)의 사시도이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 A-A'에 따른 단면도이다.8A is a perspective view of the masking jig 250, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 8A.

도 7 및 도 8을 참조하면, 마스킹 지그(250)는, 중공 샤프트(11)와 스터브 샤프트(12)의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트(12)의 소정구간인 비(非)열처리구간(C)에 해당하는 차량용 샤프트(10)의 외주면을 감싸는 링 형상으로 구비될 수 있다. 7 and 8, the masking jig 250 is disposed between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12 in a non-heat treatment period C (a predetermined section of the stub shaft 12) ) Of the outer circumferential surface of the shaft 10 for a vehicle.

이때에, 상기 마스킹 지그(250)는, 상기 비(非)열처리구간(C)에 해당하는 상기 차량용 샤프트(10)의 외주면에 대응되는 내주면이 형성될 수 있다. At this time, the masking jig 250 may have an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 corresponding to the non-heat treatment period C.

보다 상세히 설명하면, 상기 마스킹 지그(250)는 상기 차량용 샤프트(10)가 삽입되는 중공(251)을 구비할 수 있으며, 상기 마스킹 지그(250)의 내주면은 길이방향을 따라 내경이 점차로 커지는 제1내주면(252)과 길이방향을 따라 내경이 일정한 제2내주면(253)으로 형성될 수 있다. The masking jig 250 may include a hollow 251 into which the vehicle shaft 10 is inserted. The inner circumferential surface of the masking jig 250 may include a first And a second inner circumferential surface 253 having a constant inner diameter along the longitudinal direction with the inner circumferential surface 252.

이를 통해서, 상기 마스킹 지그(250)는, 상기 비(非)열처리구간(C)에 해당하는 상기 차량 샤프트(10)의 외주면에 대응되는 내주면이 형성될 수 있다. The masking jig 250 may have an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 corresponding to the non-heat treatment period C.

또한, 상기 마스킹 지그(250)는 황동재질로 구비될 수 있으며, 순철분말, 용착제, 및 첨가제를 혼합하여 고압으로 주조하여 제작될 수도 있다.The masking jig 250 may be made of a brass material, or may be manufactured by mixing pure iron powder, a welding agent, and an additive and casting the mixture at a high pressure.

이를 통해, 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(200)는, 중공 샤프트(11)와 스터브 샤프트(12)의 연결부위에 인접한 상기 샤터브 샤프트(12)의 소정구간인 비(非)열처리구간(C)에 대해서는 가열부(110)에 의해 가열되지 않도록 할 수 있다. The shaft heat treatment apparatus 200 for a vehicle according to another embodiment of the present invention can be applied to a case where a predetermined section of the sheathed shaft 12 adjacent to a connecting portion between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12, ) The heat treatment section C can be prevented from being heated by the heating section 110.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(200)에 의해 표면이 가열된 차량용 샤프트의 열영향 분포도(a), 가열부(110)의 이동속도(b), 가열부(110)의 출력(c)과의 상관관계를 도시한 것이다. 9 is a diagram showing a thermal influence distribution diagram (a) of a shaft for a vehicle heated by a shaft heat treatment apparatus 200 for a vehicle according to another embodiment of the present invention, a moving speed b of the heating section 110, And the output (c) of FIG.

도 9의 (a)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치(200)는 상기 중공 샤프트(11)와 상기 스터브 샤프트(12)의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트(12)의 소정구간을 비(非)열처리구간(C)으로 설정하여, 상기 비(非)열처리구간(C)을 상기 마스킹 지그(250)로 감싸 상기 가열부(110)에 의해 표면이 가열되지 않도록 할 수 있다. 9 (a), the vehicle shaft heat treatment apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes the stub shaft 12 adjacent to the connection portion between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12, The non-heat treatment section C is wrapped in the masking jig 250 so that the surface of the non-heat treatment section C is not heated by the heating section 110 .

한편, 상기 마스킹 지그(250)의 폭은 상기 비(非)열처리구간(C)의 길이보다 클 수 있다.Meanwhile, the width of the masking jig 250 may be greater than the length of the non-heat treatment zone C.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법(S200)에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a vehicle shaft heat treatment method (S200) according to another embodiment of the present invention will be described in detail.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법(S200)의 순서도이다. 10 is a flowchart of a vehicle shaft heat treatment method (S200) according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법(S200)은, 마스킹 지그 설치단계(S210), 가열단계(S220), 및 소입수 분사단계(S120)를 포함할 수 있다. 10, a vehicle shaft heat treatment method (S200) according to another embodiment of the present invention may include a masking jig installing step (S210), a heating step (S220), and a small water injection step (S120) .

마스킹 지그 설치단계(S210)는, 중공 샤프트(11)와 스터브 샤프트(12)의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트(12)의 소정구간인 비(非)열처리구간(C)에 해당하는 차량용 샤프트(10)의 외주면을 링 형상의 마스킹 지그(250)로 감싸는 단계일 수 있다. The masking jig installation step S210 is a step of installing the masking jig between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12 at a position corresponding to the non-heat treatment section C, which is a predetermined section of the stub shaft 12, 10 may be wrapped around the ring-shaped masking jig 250.

가열단계(S220)는 고주파 전류가 흐르는 코일(111)을 구비한 가열부(110)를 차량용 샤프트(10)의 일단에서 타단으로 이동시켜 상기 차량용 샤프트(10)의 외주면이 가열되도록 하는 단계일 수 있다. The heating step S220 may be a step of moving the heating unit 110 having the coil 111 through which the high frequency current flows from one end of the vehicle shaft 10 to the other end so that the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 is heated have.

이때에, 상기 가열부(110)는 상기 차량용 샤프트(10)가 상기 코일(111) 내측을 관통하도록 이동할 수 있다. At this time, the heating unit 110 can move so that the vehicle shaft 10 passes through the inside of the coil 111.

한편, 상기 가열단계(S220)는, 상기 비(非)열처리구간(C)에 해당하는 차량용 샤프트(10)의 외주면을 링 형상의 마스킹 지그(250) 감싸는 마스킹 지그 설치단계(S210)이후에 진행되므로, 상기 비(非)열처리구간(C)에 해당하는 차량용 샤프트(10)의 외주면은 상기 가열부(110)에 의해 가열되지 않도록 할 수 있다. The heating step S220 is performed after the masking jig mounting step S210 of wrapping the ring-shaped masking jig 250 around the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 corresponding to the non-heat treatment section C So that the outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 corresponding to the non-heat treatment section C can be prevented from being heated by the heating section 110.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치 및 이를 이용한 차량용 샤프트 열처리 방법에 의하면, 중공 샤프트(11)와 스터브 샤프트(12)의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트(12)의 소정구간인 비(非)열처리구간(C)에 대해서는 차량용 샤프트(10)의 외주면이 가열되지 않도록 하여 열중첩에 의한 잔류응력의 집중현상을 방지할 수 있다. As described above, according to the vehicle shaft heat treatment apparatus and the vehicle shaft heat treatment method using the same according to the present invention, the ratio of the ratio of the stator shaft 12 to the stator shaft 12, which is a predetermined section of the stub shaft 12 adjacent to the connection portion between the hollow shaft 11 and the stub shaft 12, The outer circumferential surface of the vehicle shaft 10 is not heated for the (non) heat treatment section C to prevent concentration of residual stress due to thermal overlap.

이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

100: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치
110: 가열부 111: 코일
120: 구동부 130: 소입수 분사부
140: 제어부
200: 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 장치
250: 마스킹 지그 251: 중공부
252: 제1내주면 253: 제2내주면
S100: 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법
S110: 가열단계 S111: 제1속도상승단계
S112: 제1출력상승단계 S113: 출력하강단계
S114: 속도하강단계 S115: 제2출력상승단계
S116: 제2속도상승단계 S120: 소입수 분사단계
S200: 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 샤프트 열처리 방법
S210: 마스킹 지그 설치 단계 S220: 가열단계
10: 차량용 샤프트 11: 중공 샤프트
12: 스터브 샤프트 C: 비(非)열처리구간
R1: 제1준비구간 R2: 제2준비구간100: A shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention
110: heating part 111: coil
120: driving unit 130: small-
140:
200: a shaft heat treatment apparatus for a vehicle according to another embodiment of the present invention
250: masking jig 251: hollow part
252: first inner circumferential surface 253: second inner circumferential surface
S100: a method for heat treating a shaft for a vehicle according to an embodiment of the present invention
S110: heating step S111: first speed increasing step
S112: First output rising step S113: Output falling step
S114: Speed descending step S115: Second output rising step
S116: second speed increasing step S120: small water injection step
S200: Method for heat treatment of vehicle shaft according to another embodiment of the present invention
S210: Masking jig installing step S220: Heating step
10: vehicle shaft 11: hollow shaft
12: stub shaft C: non-heat treatment section
R1: first preparation section R2: second preparation section

Claims (11)

중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트의 표면에 열을 가하여 열처리 공정을 진행하는 차량용 샤프트 열처리 장치에 있어서,
고주파의 전류가 흐르는 코일을 구비하고, 상기 차량용 샤프트가 상기 코일 내부로 관통되도록 하여 상기 차량용 샤프트의 표면을 고주파 유도 가열하는 가열부;
상기 가열부가 상기 차량용 샤프트의 축방향을 따라 상기 차량용 샤프트의 일단에서 타단으로 이동하도록 하는 구동부;
상기 차량용 샤프트의 표면에 소입수를 분사하는 소입수 분사부; 및
상기 가열부의 위치를 인지하고 상기 가열부 및 상기 구동부를 제어하여, 상기 중공 샤프트와 상기 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 대해서는 상기 가열부에 의해 가열되지 않도록 하는 제어부;를 포함하는 차량용 샤프트 열처리 장치.
A vehicle shaft heat treatment apparatus for applying heat to a surface of a vehicle shaft to which a stub shaft is connected at both ends of a hollow shaft to perform a heat treatment process,
A heating unit having a coil through which a high-frequency current flows, and high-frequency induction-heating the surface of the vehicle shaft such that the vehicle shaft penetrates into the coil;
A driving unit for causing the heating unit to move from one end to the other end of the vehicle shaft along the axial direction of the vehicle shaft;
A small water jetting section for jetting small water on the surface of the vehicle shaft; And
The non-heat treatment section, which is a predetermined section of the stub shaft adjacent to the connection portion between the hollow shaft and the stub shaft, is heated by the heating section by recognizing the position of the heating section and controlling the heating section and the driving section, And a control unit for controlling the rotation of the shaft.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 비(非)열처리구간이 시작되기 이전의 소정구간인 제1준비구간 및 상기 비(非)열처리구간이 종료되기 이전의 소정구간인 제2준비구간을 설정하고,
상기 가열부가 상기 제1준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 낮추며, 상기 가열부가 상기 제2준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 높이는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
A first preparation section which is a predetermined section before the non-heat treatment section is started and a second preparation section which is a predetermined section before the non-heat treatment section is terminated,
Wherein the output of the heating unit is lowered when the heating unit enters the first preparation zone and the output of the heating unit is increased when the heating unit enters the second preparation zone.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간에 진입하기 이전, 상기 가열부의 출력을 낮춘 이후에 상기 가열부의 이동속도를 낮추고, 상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간을 벗어나면 상기 가열부의 이동속도를 높이는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein,
The moving speed of the heating unit is lowered after the heating unit has lowered the output of the heating unit before the heating unit enters the non-heating treatment zone, and when the heating unit is out of the non-heating treatment zone, Wherein the shaft is heated to a predetermined temperature.
중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트를 열처리 하는 차량용 샤프트 열처리 방법에 있어서,
고주파 전류가 흐르는 코일을 구비한 가열부를 상기 차량용 샤프트의 일단에서 타단으로 상기 차량용 샤프트가 상기 코일 내측을 관통하도록 이동시켜 상기 차량용 샤프트의 외주면이 가열되도록 하는 가열단계; 및
상기 가열부에 의해 가열된 상기 차량용 샤프트의 외주면에 소입수를 분사하는 소입수 분사단계;를 포함하고,
상기 중공 샤프트와 상기 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 대해서는 상기 가열부에 의해 가열되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 방법.
A vehicle shaft heat treatment method for heat treating a vehicle shaft to which stub shafts are connected at both ends of a hollow shaft,
A heating step of heating the outer circumferential surface of the vehicle shaft by moving the heating unit including the coil through which the high-frequency current flows, from the one end of the vehicle shaft to the other end so that the vehicle shaft passes through the inside of the coil; And
And a small water injection step of injecting small water into the outer circumferential surface of the vehicle shaft heated by the heating unit,
Wherein the non-heat treatment section, which is a predetermined section of the stub shaft adjacent to the connection portion between the hollow shaft and the stub shaft, is not heated by the heating section.
제4항에 있어서,
상기 가열단계는,
상기 가열부의 속도를 상승시켜 상기 가열부를 상기 차량용 샤프트의 일단에서 타단으로 이동을 시작하도록 하는 제1속도상승단계;
상기 가열부의 출력을 높여 상기 코일에 흐르는 고주파 전류에 의해 상기 차량용 샤프트의 외주면이 가열되도록 하는 제1출력상승단계;
상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간에 진입하기 이전의 소정구간인 제1준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 낮추는 출력하강단계; 및
상기 가열부가 상기 비(非)열처리구간을 벗어나기 이전의 소정구간인 제2준비구간에 진입하면 상기 가열부의 출력을 다시 상승시키는 제2출력상승단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 방법.
5. The method of claim 4,
In the heating step,
A first speed increasing step of increasing the speed of the heating unit to start the heating unit from one end of the vehicle shaft to the other end;
A first output rising step of raising the output of the heating unit to heat the outer circumferential surface of the vehicle shaft by a high frequency current flowing in the coil;
An output lowering step of lowering the output of the heating unit when the heating unit enters a first preparation period which is a predetermined period before entering the non-heat treatment period; And
And a second output rising step of raising the output of the heating unit again when the heating unit enters a second preparation period, which is a predetermined period before the heating unit departs from the non-heating treatment period.
제5항에 있어서,
상기 가열단계는,
상기 출력하강단계 이후, 상기 가열부의 이동속도를 낮추는 속도하강단계; 및
상기 제2출력상승단계 이후, 상기 가열부의 이동속도를 다시 상승시키는 제2속도상승단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 방법.
6. The method of claim 5,
In the heating step,
A speed lowering step of lowering the moving speed of the heating unit after the output lowering step; And
And raising the moving speed of the heating unit again after the second output increasing step.
제4항에 있어서,
상기 가열단계 이전, 상기 비(非)열처리구간에 해당하는 상기 차량용 샤프트의 외주면을 링 형상의 마스킹 지그로 감싸는 마스킹 지그 설치단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 방법.
5. The method of claim 4,
Further comprising a masking jig mounting step of surrounding the outer circumferential surface of the vehicle shaft corresponding to the non-heat treatment section with a ring-shaped masking jig before the heating step.
중공 샤프트의 양단에 스터브 샤프트가 연결된 차량용 샤프트의 표면에 열을 가하여 열처리 공정을 진행하는 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그에 있어서,
상기 중공 샤프트와 상기 스터브 샤프트의 연결부위에 인접한 상기 스터브 샤프트의 소정구간인 비(非)열처리구간에 해당하는 상기 차량용 샤프트의 외주면을 감싸는 링 형상의 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그.
There is provided a masking jig for a shaft heating apparatus for a vehicle in which heat is applied to a surface of a vehicle shaft to which a stub shaft is connected at both ends of a hollow shaft,
And a circumferential surface of the vehicle shaft corresponding to a non-heat treatment section, which is a predetermined section of the stub shaft adjacent to the connection portion between the hollow shaft and the stub shaft.
제8항에 있어서,
상기 차량용 샤프트가 삽입되는 중공부;
길이 방향을 따라 내경이 점차로 커지는 제1내주면; 및
길이방향을 따라 내경이 일정한 제2내주면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그.
9. The method of claim 8,
A hollow portion into which the vehicle shaft is inserted;
A first inner peripheral surface having an inner diameter gradually increasing along the longitudinal direction; And
And a second inner circumferential surface having a constant inner diameter along a longitudinal direction of the mask.
제8항에 있어서,
재질은, 순철분말, 용착제, 첨가제를 혼합하여 고압으로 주조한 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그.
9. The method of claim 8,
Characterized in that the material is cast with high pressure by mixing pure iron powder, welding agent, and additive.
제8항에 있어서,
재질은, 황동재질인 것을 특징으로 하는 차량용 샤프트 열처리 장치용 마스킹 지그.

9. The method of claim 8,
The masking jig for a shaft heat treatment apparatus for a vehicle, characterized in that the material is made of brass.

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