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KR101973745B1 - A method for manufacturing yoke - Google Patents

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KR101973745B1
KR101973745B1 KR1020170066179A KR20170066179A KR101973745B1 KR 101973745 B1 KR101973745 B1 KR 101973745B1 KR 1020170066179 A KR1020170066179 A KR 1020170066179A KR 20170066179 A KR20170066179 A KR 20170066179A KR 101973745 B1 KR101973745 B1 KR 101973745B1
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KR
South Korea
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yoke
yoke body
chamfered
face
manufacturing
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KR1020170066179A
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Inventor
강문원
Original Assignee
주식회사 한도
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Publication date
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Abstract

일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체 및, 요크 몸체에서 서로 나란하며 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부를 포함하며, 요크 몸체의 날개부 반대측 일단에는 면취 가공된 면취단면이 형성되고, 면취단면과 요크 몸체의 외측면은 예각으로 교차하도록 형성된 것을 특징으로 하는 요크 제조방법이 개시된다.A yoke body having serration holes formed through the other end thereof from one end to the other end and a pair of wings extending parallel to each other in the yoke body so as to be spaced apart from each other, , The chamfered section and the outer surface of the yoke body are formed to cross at an acute angle.

Description

요크 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING YOKE}{METHOD FOR MANUFACTURING YOKE}

본 발명은 요크 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유니버셜 조인트를 이루어 동력전달을 할 수 있도록 샤프트 또는 파이프에 결합되는 요크 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a yoke manufacturing method, and more particularly, to a yoke manufacturing method in which a universal joint is coupled to a shaft or a pipe so as to transmit power.

자동차 전동조향시스템(MDPS)의 주요 부품 중 칼럼 및 인텀샤프트 등은 길이가 길고 복잡하며, 정밀도가 높아 성형이 매우 곤란하나, 사고시 인명의 안전과 직결되는 바 제조시 정밀성과 강성 등이 요구된다.Among the major parts of automotive electric power steering system (MDPS), columns and end shafts are long and complicated and have high precision, which makes it very difficult to form. However, precision and rigidity are required when manufacturing automobiles.

이에, 상기 조향칼럼의 주요 부품 가운데 하나인 토션 조인트 요크에 대해 살펴보면 먼저, 요크는 열연 강판을 밴딩한 후 용접하여 제조하고, 상기 요크의 회전력을 샤프트에 전달하도록 내부의 형상이 사각으로 형성된 링을 요크 내부에 결합한다. 이때, 상기 요크를 밴딩하면, 정확한 진원도가 나오지 않으므로, 샤프트와 요크 사이의 공간에 레진을 채워 면압을 높여줌으로써 샤프트와 요크가 헛돌지 않도록 구성한다.The torsion joint yoke, which is one of the major components of the steering column, is manufactured by welding a hot-rolled steel sheet after bending the yoke. The yoke is manufactured by welding a ring having a square shape inside to transmit the rotational force of the yoke to the shaft To the inside of the yoke. At this time, when the yoke is bent, an accurate roundness is not obtained. Therefore, the space between the shaft and the yoke is filled with resin to increase the surface pressure so that the shaft and the yoke do not rotate.

그러나 상기한 바와 같이 요크는 판재를 밴딩하여 용접하기 때문에, 한 사이클에서 한 개의 제품만을 가공할 수밖에 없어 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있고, 또한, 요크의 비틀림 운동시 용접부가 취약하여 용접부의 결함이 발생할 소지가 큰 문제도 있다.However, as described above, since the yoke is welded by bending the plate, there is a problem that only one product is required to be machined in one cycle, resulting in a significant deterioration in productivity. Further, since the weld portion is weak when the yoke is twisted, There is also a big problem to occur.

더욱이, 상기한 용접작업과 함께 여러 번의 부품 결합작업을 통해 제품을 생산하게 됨으로써, 생산력 저하는 물론 제품의 단가가 상승하는 문제가 있고, 또한 중량의 열연 강판을 사용하여 요크를 제조하므로, 연비 불충분으로 인해 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제도 있다.Moreover, since the product is produced through several component joining operations together with the above-described welding operation, there is a problem that the product cost increases as well as the product cost, and since the yoke is manufactured using the heavy-weight hot-rolled steel sheet, The product is not competitive.

도 1은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 단조 가공을 통해 제조되는 스티어링 요크(10; Steering Yoke)를 나타낸 것으로, 그 구성을 살펴보면 요크 몸체(11)와, 요크 몸체(11)에서 양 갈래로 분리되어 서로 대칭되게 형성되는 한 쌍의 날개부(12,13)를 가진다.FIG. 1 shows a steering yoke 10 manufactured by forging in order to solve the above-mentioned problems. As shown in FIG. 1, a yoke body 11 and a yoke body 11 are separated from each other And a pair of wing portions 12 and 13 formed symmetrically with respect to each other.

요크 몸체(11)에는 축부(23)의 세레이션부(27)에 접속하기 위한 세레이션홀(14)이 관통 형성되고, 축부(23)의 양단부에는 세레이션부(25,27)가 각각 형성된다. 세레이션홀(14)에서 어느 한쪽 날개부(12) 쪽으로 절개되어 절개부(15)가 형성되고, 그 절개부(15)를 기준으로 요크 몸체(11)의 양단으로 관통되도록 볼트 결합홀(16)이 형성된다. 상기 볼트 결합홀(16)에 결합되는 체결볼트(28)가 세레이션홀(14) 내부로 노출될 수 있도록 볼트 결합홀(16)은 세레이션홀(14)이 연통되게 형성된다.The yoke body 11 is provided with serration holes 14 for connecting to the serration portions 27 of the shaft portion 23 and serration portions 25 and 27 are formed at both end portions of the shaft portion 23 do. The cutout 15 is formed in the serration hole 14 to the one of the wing portions 12 and the bolt engagement hole 16 is formed so as to pass through both ends of the yoke body 11 with respect to the cutout 15 Is formed. The bolt coupling hole 16 is formed to allow the serration hole 14 to communicate with the bolt coupling hole 16 so that the coupling bolt 28 is exposed to the inside of the serration hole 14.

또한, 상기 날개부(12,13) 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(12a,13a)이 형성된다. 날개부(12,13)에는 유니버셜 조인트(21)가 연결된다.In addition, the wings 12 and 13 are formed with hole holes 12a and 13a coaxially with each other. A universal joint (21) is connected to the wings (12, 13).

한편, 상기 구성을 가지는 요크(10)는 날개부(12,13)의 반대측에 해당되는 요크 몸체(11)의 일단부에는 절삭하여 면취 가공한 소위 면취단면(17)이 마련된다. 즉, 상기 면취단면(17)은 상기 세레이션홀(14)에 결합되는 축부(샤프트;23)의 중심축과 상기 이어홀들(12)(13) 간의 거리가 일정한 값을 갖도록 정밀 가공된다. 즉, 면취단면(17)을 기준으로 날개부(12)(13) 각각의 거리(높이)가 동일하도록 요크 몸체(11)의 일단부에 면취단면(17)을 절삭 가공하게 된다.On the other hand, the yoke 10 having the above-described structure is provided with a so-called chamfered end face 17 cut and chamfered at one end of the yoke body 11, which is opposite to the wing portions 12 and 13. That is, the chamfered end face 17 is precision-machined such that the distance between the central axis of the shaft 23 coupled to the serration hole 14 and the ear holes 12, 13 is a constant value. That is, the chamfered end face 17 is cut at one end portion of the yoke body 11 so that the distance (height) of each of the wing portions 12, 13 is the same as that of the chamfered end face 17.

그런데 상기와 같이 요크 몸체(11)의 일단부에 면취단면(17)을 가공하는 과정에서 요크 몸체(11)의 외측면(S1)과 면취단면(17)의 경계 부분이 도 2와 같이 수직을 이루게 되면, 절삭 가공시 버(bur;18)가 발생되는 문제점이 있다. 이와 같이 생성된 버(bur;18)는 요크 몸체(11)의 외측면(S1)으로 돌출되어 가공 생산된 요크(10)의 품질을 저하시키는 요인이다. 이를 위해 기준 이상으로 외측면(S1)으로부터 돌출된 버(bur;18)를 제거하기 위한 별도의 버 제거공정을 거치거나, 작업자가 버를 육안으로 확인하여 제거해야 하는 등의 번거로움이 있다.As described above, in the process of machining the chamfered end face 17 at one end of the yoke body 11, the boundary portion between the outer side face S1 and the chamfered end face 17 of the yoke body 11 is vertical There is a problem that a bur 18 is generated during the cutting process. The bur 18 thus generated is projected to the outer surface S1 of the yoke body 11 and is a factor for lowering the quality of the produced yoke 10. [ For this, a burr removing process for removing the bur 18 protruding from the outer surface S1 is required to be performed more than the reference, or the burr must be visually checked and removed by the operator.

따라서, 요크 제조 공정이 오래 걸리게 되어 생산성이 저하되고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.Therefore, it takes a long time to manufacture the yoke, resulting in a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost.

대한민국 공개특허 제10-2011-0037624호Korean Patent Publication No. 10-2011-0037624

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 요크의 절삭 가공시 버의 발생을 억제할 수 있도록 구조가 개선된 요크 제조방법을 제공하는데 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a yoke with improved structure to suppress the occurrence of burrs during cutting of a yoke.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요크 제조방법은, 요크 몸체와, 상기 요크 몸체에서 서로 나란하며 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부를 가지는 요크를 제조하는 방법에 있어서, 상기 요크 몸체를 원소재로부터 제조하는 공정시, 상기 요크 몸체의 일단부와 외측면 사이에 라운드부가 형성되도록 제조하는 단계;
상기 요크 몸체의 일단에서 타단으로 관통 형성되게 세레이션홀을 드릴링 가공하고, 상기 날개부에 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(121,131)을 드릴링 가공하는 단계; 및
상기 요크 몸체의 일단부를 면취 가공하여 평평한 면취단면을 가공하는 면취단면 가공단계;를 포함하며,
상기 면취단면의 가공공정에 의해 형성된 면취단면과 상기 요크 몸체의 외측면은 예각으로 교차하도록 형성되어, 상기 면취단면 가공시 발생되는 버가 상기 외측면보다 더 외측으로 돌출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 면취단면 가공시 버의 발생을 억제할 수 있게 되고, 요크의 품질을 향상시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a yoke having a yoke body and a pair of wings extending parallel to each other in the yoke body, A step of forming a round portion between one end and an outer surface of the yoke body;
Drilling the serration holes so as to penetrate from one end to the other end of the yoke body and drilling the holes 121 and 131 coaxially with each other in the wing portion; And
And a chamfered end face machining step of chamfering one end of the yoke body to machine a flat chamfered end face,
Wherein a chamfered cross section formed by the machining process of the chamfered cross section and an outer side face of the yoke body are formed to intersect at an acute angle so as to prevent burrs generated during chamfered end face machining from protruding more outward than the outer side face do.
This makes it possible to suppress the occurrence of burrs during chamfered end face machining, and to improve the quality of the yoke.

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여기서, 상기 요크 몸체의 외측면과 상기 면취단면 사이의 경계에는 라운드부가 형성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a round portion is formed at a boundary between the outer surface of the yoke body and the chamfered surface.

이로써, 면취단면 가공시 발생되는 버의 양을 최소화하고, 발생된 버가 요크 몸체의 외측면으로 돌출되는 것을 방지하여 요크의 품질 향상은 물론, 제조공정을 단순화하고 생산성을 높일 수 있다.As a result, the amount of burrs generated during chamfered end face machining can be minimized, and the burrs can be prevented from protruding to the outer surface of the yoke body, thereby improving the quality of the yoke, and simplifying the manufacturing process and improving productivity.

본 발명의 요크 제조방법에 따르면, 요크 몸체의 일단부에 면취단면을 절삭 가공시 발생되는 버(bur)의 생성을 억제하고 최소화할 수 있게 된다.According to the yoke manufacturing method of the present invention, it is possible to suppress and minimize the generation of burrs at the chamfered end face at one end of the yoke body.

따라서, 버를 제거하기 위한 공정이 불필요하거나 단순화되어, 제조 공정을 단축시킬 수 있게 되어 생산성을 향상시킴은 물론 제조 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.Therefore, a process for removing burrs is unnecessary or simplified, which makes it possible to shorten the manufacturing process, thereby improving the productivity and lowering the manufacturing cost.

도 1은 일반적인 스티어링 요크를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 요크를 발췌하여 보인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요크를 나타내 보인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 요크의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 요크의 면취단면을 절취 가공하기 전의 요크의 일단부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4의 요부를 확대하여 보인 도면이다.
도 7은 요크의 면취단면과 라운드부의 경계에 버가 생성된 경우를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.1 is a view for explaining a general steering yoke.
2 is a plan view showing an excerpt of the yoke shown in Fig.
3 is a perspective view showing a yoke according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the yoke shown in Fig.
Fig. 5 is a view for explaining one end of the yoke before cutting the chamfered section of the yoke shown in Fig. 4; Fig.
FIG. 6 is an enlarged view of the main part of FIG. 4; FIG.
7 is a schematic view for explaining a case where burrs are generated at the cross-section of the yoke and the boundary of the round portion.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 요크 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a yoke according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 요크 제조방법에 의해 제종되는 요크(100)는 요크몸체(110)와, 요크 몸체(110)에서 동일 방향으로 연장된 제1 및 제2날개부(120,130)를 가진다.3 to 7, the yoke 100 is polished by the yoke manufacturing method according to the embodiment of the present invention. The yoke 100 includes a yoke body 110, first and second yokes 110, 2 wing portions 120 and 130, respectively.

상기 날개부(120,130)는 서로 이격되어 나란하게 형성되며, 그 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(121,131)이 형성된다.The wings 120 and 130 are spaced apart from each other and are formed with holes 121 and 131 coaxially with each other.

상기 요크 몸체(110)에는 세레이션홀(140)이 일단부에서 타단부로 관통 형성된다. 또한, 요크 몸체(110)에는 세레이션홀(140)에서 어느 한쪽 날개부(120) 쪽으로 절개된 절개부(150)가 형성된다.A serration hole 140 is formed in the yoke body 110 from one end to the other end. In the yoke body 110, a cutout 150 is formed in the serration hole 140 toward one of the wings 120.

또한, 요크 몸체(110)에는 절개부(150)를 기준으로 일측면에서 타측면으로 관통되도록 볼트 결합홀(160)이 형성된다. 상기 볼트 결합홀(160)에는 체결볼트(미도시)가 결합되어 세레이션홀(140)에 결합되는 축부가 분리되지 않도록 체결시킨다.A bolt coupling hole 160 is formed in the yoke body 110 so as to penetrate from one side to the other side with respect to the cutout 150. A bolt (not shown) is coupled to the bolt coupling hole 160 so that the shaft portion coupled to the serration hole 140 is not separated.

한편, 상기 요크 몸체(110)는 면취단면(171)을 가공하기 위한 일단부(170)와 외측면(173) 사이에 소정 곡률로 라운드지게 형성된 라운드부(175)를 가지는 점에 특징이 있다. 이러한 라운드부(175)는 도 5에 도시된 바와 같이, 요크 몸체(110)의 일단부(170)에 면취단면(171)을 가공하기 전의 일단부(170)과 외측면(173) 사이에 마련된다. 즉 요크 몸체(110)를 도 5와 같은 원소재로부터 제조하는 공정시, 요크 몸체(110)의 일단부(170)와 외주면(173) 사이에 라운드부(175)가 형성되도록 요크 몸체(110)를 제조할 수 있다. 그런 다음에, 요크(100)에 각종 홀과 절삭면 등을 가공하는 드릴 링 가공 및 절삭 가공공정을 거치는 과정에서 상기 면취단면(171)을 절삭 가공하게 된다.The yoke body 110 is characterized in that the yoke body 110 has a round portion 175 formed between one end portion 170 and the outer side surface 173 for machining the chamfered end surface 171 with a predetermined curvature. 5, the round portion 175 is formed between the one end portion 170 and the outer side surface 173 before machining the chamfered end surface 171 at one end portion 170 of the yoke body 110 do. The yoke body 110 is formed to have a round portion 175 between one end portion 170 and the outer circumferential surface 173 of the yoke body 110 in the process of manufacturing the yoke body 110 from a raw material as shown in FIG. Can be produced. Then, the chamfered end surface 171 is cut in a process of passing through the drilling process and the cutting process process for machining various holes, cutting surfaces, and the like on the yoke 100.

이와 같이 상기 요크 몸체(110)에 라운드부(175)를 형성하게 되면, 도 6과 같이, 면취단면(171)과 라운드부(175) 간의 교차각(θ)이 직각이 아닌 예각을 갖게 된다. 따라서 면취단면(171)의 절삭 가공시 라운드부(175)와 면취단면(171)의 경계에서의 버 발생을 최소화할 수 있게 된다.When the round portion 175 is formed in the yoke body 110 as described above, the crossing angle? Between the chamfered end surface 171 and the round portion 175 has an acute angle rather than a right angle, as shown in FIG. Therefore, it is possible to minimize burrs at the boundary between the round portion 175 and the chamfered end face 171 during the cutting process of the chamfered end face 171.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 면취단면(171)을 절삭 가공시에 라운드부(175)와 면취단면(171) 경계에서 버(180)가 발생된다고 하더라도 그 버(180)의 높이를 최소화하거나, 외측면(173)보다 돌출되지 않도록 제한할 수 있게 된다. 따라서, 버(180)의 제거공정을 간소화하거나, 경우에 따라서는 버(180)의 제거공정을 생략할 수 있게 되어 요크(100)의 불량률을 낮추면서도 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.7, even if the burrs 180 are generated at the boundary between the round portion 175 and the chamfered end face 171 at the time of cutting the chamfered end face 171, the height of the burrs 180 is minimized Or to be prevented from protruding beyond the outer surface 173. Therefore, it is possible to simplify the removing process of the burrs 180 and, in some cases, omit the removing process of the burrs 180, so that the productivity can be improved while reducing the defect rate of the yoke 100, There is an advantage to be able to.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will appreciate that numerous modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims.

100..요크 110..요크 몸체
120,130..날개부 121,131..이어홀
140..세레이션홀 150..절개부
160..볼트 체결공 170..일단부
171..면취단면 173..외측면
175..라운드부100 .. York 110 .. York Body
120, 130 .. wing portions 121, 131 .. ear holes
140 .. serration hole 150 .. incision part
160 .. Bolt tightening hole 170 .. One end
171 .. chamfered section 173 .. outer surface
175 .. Round section

Claims (2)

요크 몸체와, 상기 요크 몸체에서 서로 나란하며 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부를 가지는 요크를 제조하는 방법에 있어서,
상기 요크 몸체를 원소재로부터 제조하는 공정시, 상기 요크 몸체의 일단부(170)와 외측면(173) 사이에 라운드부(175)가 형성되도록 제조하는 단계;
상기 요크 몸체의 일단에서 타단으로 관통 형성되게 세레이션홀(140)을 드릴링 가공하고, 상기 날개부에 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(121,131)을 드릴링 가공하는 단계; 및
상기 요크 몸체의 일단부(170)를 면취 가공하여 평평한 면취단면(171)을 가공하는 면취단면 가공단계;를 포함하며,
상기 면취단면의 가공공정에 의해 형성된 면취단면과 상기 요크 몸체의 외측면은 예각으로 교차하도록 형성되어, 상기 면취단면 가공시 버의 발생을 억제하여, 버가 상기 외측면(173)보다 돌출되지 않도록 제한할 수 있는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 요크 제조방법.
A method of manufacturing a yoke having a yoke body and a pair of wings extending in a direction spaced apart from each other in the yoke body,
The step of manufacturing the yoke body from the raw material may include forming a round portion 175 between the one end portion 170 and the outer side surface 173 of the yoke body.
Drilling a serration hole (140) so as to penetrate from one end to the other end of the yoke body, and drilling the holes (121, 131) coaxially with each other at the wing portion; And
And a chamfered end face machining step of chamfering one end (170) of the yoke body to process a flat chamfered end face (171)
The chamfered cross section formed by the machining process of the chamfered cross section and the outer side face of the yoke body are formed so as to intersect at an acute angle so as to suppress generation of burrs when machining the chamfered end face so that the bur is not projected beyond the outer side face 173 Thereby preventing the magnetic flux from being limited.
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