본 연구는 호빙 가공공정 없이 워엄 휠 기어 형상을 만들기 위한 워엄 휠의 개발을 위한 제품을 만드는 것이다. 호빙 가공 공정이 없기 때문에, 증가된 생산성과 등가의 품질을 가지는 플라스틱 워엄 휠이 결국 만들어지게 된다. 그 결과, 이 제품은 현대 모비스, 만도, TRW, KOYO/NSK/Showa(Japan), Delphai(Amercia)에 판매 될 것이다. 핵심 기술 및 전략은 다음과 같다. 워엄 휠의 성형을 위한 기술 보호는 최근 "헬리컬 기어(No. 10-2008-0105908) 성형"이 특허 공정으로 되어 있다. 나아가, "보스 삽입을 위한 위치 결정을 위한 성형 시스템"을 위한 특허 절차가 준비 중이다. 기어 기계가공 절차 없이 호빙 머신에 기어 성형 절차로서, 무엇보다 먼저, 기어를 만드는 코어 개발 기술이 주된 주제이다. 따라서, 코어 및 성형 기초가 초기 순서로 개발되지 않아서, 현재 개발되는 워엄 휠의 경우, 기어는 이차적으로 호빙 M/C로 기계가공 된다. 최종적으로는, 성형 기초 구조체를 위한 특허가 본 연구결과로 만들어질 예정이다.
본 연구는 호빙 가공공정 없이 워엄 휠 기어 형상을 만들기 위한 워엄 휠의 개발을 위한 제품을 만드는 것이다. 호빙 가공 공정이 없기 때문에, 증가된 생산성과 등가의 품질을 가지는 플라스틱 워엄 휠이 결국 만들어지게 된다. 그 결과, 이 제품은 현대 모비스, 만도, TRW, KOYO/NSK/Showa(Japan), Delphai(Amercia)에 판매 될 것이다. 핵심 기술 및 전략은 다음과 같다. 워엄 휠의 성형을 위한 기술 보호는 최근 "헬리컬 기어(No. 10-2008-0105908) 성형"이 특허 공정으로 되어 있다. 나아가, "보스 삽입을 위한 위치 결정을 위한 성형 시스템"을 위한 특허 절차가 준비 중이다. 기어 기계가공 절차 없이 호빙 머신에 기어 성형 절차로서, 무엇보다 먼저, 기어를 만드는 코어 개발 기술이 주된 주제이다. 따라서, 코어 및 성형 기초가 초기 순서로 개발되지 않아서, 현재 개발되는 워엄 휠의 경우, 기어는 이차적으로 호빙 M/C로 기계가공 된다. 최종적으로는, 성형 기초 구조체를 위한 특허가 본 연구결과로 만들어질 예정이다.
This study is making a product for the development of one process worm wheel of making a shape for gear for worm wheel without hobbing manufacturing process. Because of removing a hobbing process, plastic worm wheel for increased productivity and equivalent quality is produced in the result. As the ...
This study is making a product for the development of one process worm wheel of making a shape for gear for worm wheel without hobbing manufacturing process. Because of removing a hobbing process, plastic worm wheel for increased productivity and equivalent quality is produced in the result. As the result, this product is selling to Hyundai Mobis, Mando, TRW, KOYO/NSK/Showa(Japan), Delphai(America). The core technology and different strategy are as follows. The technology protection for molding of worm whee is currently patent process "Molding process of helical gear(No. 10-2008-0105908). Further patent procedure for "molding system for positioning decision of inserting boss is currently prepared. As gear molding procedure in hobbing machine without gear machining procedure, most of all, core development technology which is making a gear tooth is main topic. So that, in case of currently developed worm wheel, because core and mold base are not developed in the first procedure, gear is machining in hobbing M/C as the second procedure. In the later, patent for mold base structure will be prepared in this study results.
This study is making a product for the development of one process worm wheel of making a shape for gear for worm wheel without hobbing manufacturing process. Because of removing a hobbing process, plastic worm wheel for increased productivity and equivalent quality is produced in the result. As the result, this product is selling to Hyundai Mobis, Mando, TRW, KOYO/NSK/Showa(Japan), Delphai(America). The core technology and different strategy are as follows. The technology protection for molding of worm whee is currently patent process "Molding process of helical gear(No. 10-2008-0105908). Further patent procedure for "molding system for positioning decision of inserting boss is currently prepared. As gear molding procedure in hobbing machine without gear machining procedure, most of all, core development technology which is making a gear tooth is main topic. So that, in case of currently developed worm wheel, because core and mold base are not developed in the first procedure, gear is machining in hobbing M/C as the second procedure. In the later, patent for mold base structure will be prepared in this study results.
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문제 정의
- 기존에 자동차의 저속 주행 및 주차 시에 운전자가 조향 핸들에 가하는 조향력을 덜어주기 위해 유압에너지를 잉용하는 방식에서 발생되었던 고속주행 중 노면과의 접지력 저하로 인하여 발생되는 조향 휠의 조향력 감소 문제를 해결하고자 개발되었다. EPS 조향 장치는 차속과 조향 휠의 조향력에 따라서 Control Unit (ECU)이 조향 Assembly 에 장착된 Motor의 전류를 제어하여 구동함으로써 조향 기어를 회전시켜 저속 영역에서 파워를 도와줌으로서 다음과 같은 특징이 있다.
Worm Wheel의 품질에 의해서 자동차의 조향장치의 품질과 관계가 있으며 현재까지 세계적인 업체에서도 치 절삭에서 의존하여 Worm Wheel을 제작한다. 이를 개선하기 위한 목적으로 금형에서 한 번의 공정으로 Worm Wheel을 완성하고자 한다. 기존의 조향장치에서 가장 중요시되었던 조향력의 증가와 더불어 사고 발생 시 운전자가 조향핸들에 의해 상해를 입는 경우가 없어야 한며, 조향 성능향상을 통한 자동차의 연비향상 및 주변 장치(현가장치 또는 브레이크 등)들과의 연계성이 날로 주요시되고 있는 것이 세계적인 추세이고 앞으로의 발전 방향이라고 할 수 있다.
가설 설정
① 차량 정지 시와 저속에서의 조향이 보다 견고하다.
제안 방법
검토를 위해서 검토한 금형의 구조를 기반으로 하여 다음과 같은 항목이 가장 유리한 해석으로 유도하여 금형의 구조 및 제품의 형상을 결정한다.
상기의 치 형상 결정 및 CAE Simulation 결과에 기초하여 Worm Wheel 제품도면을 설계한다.
성능/효과
1. Worm wheel의 현재 양산 공정도(MC Nylon 가공 공정도)를 획기적으로 개선 할 수 있다.
1. 세계에서 생산되는 차량의 3대중 1대는 전동식 동력 조향장치가 자동차에 장착될 것으로 전망되므로 파급효과 및 활용방안은 무궁무진할 것으로 예상된다.
2. Worm wheel의 현재 양산 공정도(Injection Molding 가공 공정도)를 획기적으로 개선할 수 있다.
2. 미국 및 독일의 경우 GM, 벤츠 등이 일본 업체의 기술발달에 뒤따르고 있으나 일본 기술 개발에 선두의 질주는 따라가지 못하고 있으므로 본 제품이 개발 시 그 여파와 활용방안은 엄청날 것이다.
3. Worm wheel의 개선 양산 공정도에서 Injection Molding 가공에서 완성가공 되는 공정도에서 선삭 및 Hobbing 공정을 삭제 할 수 있다.
3. 국내 자동차 업체 및 선진 3개국의 자동차 업체에서도 기술개발을 위해서 품질향상 및 원가 절감이 되는 Worm Wheel의 공급을 간절히 기다리고 있는 현 상황이다.
일반적으로 주차나 저속 주행 시에는 핸들이 가벼운 느낌이 둘게 만들고, 고속 주행 시에는 무겁게 만들어 안정성을 유지하도록 하는 시스템을 동력 조향이라고 한다. 동력 조향을 이용한 기존의 방식 및 현재 가장 보편화되어 있는 유압식보다 좀 더 환경 진화적이고 경제적인 측면에서 유리한 전기모터를 이용하여 동력을 얻는 전동식 동력 조향(Electrical Power Steering : EPS)이 확산되어져 가는 추세이며 계속해서 증가를 보이고 있다. 세계 동력 조향 시장은 아직 초기 단계에 있으며, 향후 전 세계에서 생산되는 차량의 1/3은 일정한 형식의 통합된 전기적 지원 장치를 이용한 조향장치를 장착할 것으로 전망되고 있다 전기적 동력장치(EPS)의 개발을 위해서는 운전자가 핸들의 조작성이 원활하여야 하며 소음, 안전성 등에 많은 노력을 기울이고 있다.
이 장치는 주행 중이나 주차 때 핸들 조작이 한결 쉬워지고 종전보다 3~4%의 연비 향상 효과를 거둘 수 있다. 자동으로 제어기능을 발휘토록 함으로써 조타 성능과 조타감을 크게 향상시켰다. 이러한 신기술은 연비개선 효과가 크고 기존 유압식과는 달리 오일을 사용하지 않아 환경 친환적일 뿐 아니라 유압장치의 제거로 차 무게도 가벼워진다.
후속연구
또한 선진국의 전동 시 조향 장치에 대한 한국시장의 경우에는 2002년부터 전동식 조향장치의 시장이 급속히 커져 가고 있는 사항이다. 따라서 앞으로 조향장치 분야에서는 전동식 조향장치의 개발 분야가 활발하게 이루어질 것으로 예상되므로 이에 대한 준비가 필요할 것으로 판단이 된다. 그러므로 부품 개발 분야도 활발하게 이루어질 수 있도록 자동차 업계 및 조향장치 제작업체에서 많은 지원이 있어 할 것으로 예상이 되며 이에 대응할 수 있도록 부품 개발업체 또한 개발 준비 작업을 위해서 노력하여야 할 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Electrical Power Steering의 구성은 어떻게 되는가?
Electrical Power Steering 의 경우에 필연적으로 필요한 동력 전달에 필요한 전기 모터이다 또한 전기 모터에는 동력의 전달을 위해서 감속기의 Housing및 Worm Gear 와 Worm Wheel로 구성이 되어있으며 동력 전달에 중용한 요소로서 Plastic Worm Wheel이 전동 조향 장치의 품질에 많은 영향을 미치고 있다. Worm Wheel의 품질에 의해서 자동차의 조향장치의 품질과 관계가 있으며 현재까지 세계적인 업체에서도 치 절삭에서 의존하여 Worm Wheel을 제작한다.
최근에 확산하는 동력 조향 장치방식은 무엇인가?
동력 조향 장치는 지금까지 대부분의 경우에는 엔진의 동력을 이용한 유압을 이용하여 운전자의 조작력을 경감시켜주는 역할을 수행해 오고 있다. 그러나 최근에 기존의 엔진의 동력을 이용한 유압식 보다 좀 더 환경적이고 경제적인 측면에서도 유리한 전기모터를 이용하여 동력을 얻는 전동식 동력 조향이 경차 및 소형차를 중심으로 적용이 확산되어져 가는 추세에 있다.[1]
지금까지의 동력 조향 장치의 역할은 무엇인가?
이것은 축의 회전운동을 왕복운동으로 바꾼다. 동력 조향 장치는 지금까지 대부분의 경우에는 엔진의 동력을 이용한 유압을 이용하여 운전자의 조작력을 경감시켜주는 역할을 수행해 오고 있다. 그러나 최근에 기존의 엔진의 동력을 이용한 유압식 보다 좀 더 환경적이고 경제적인 측면에서도 유리한 전기모터를 이용하여 동력을 얻는 전동식 동력 조향이 경차 및 소형차를 중심으로 적용이 확산되어져 가는 추세에 있다.
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