KR100233756B1

KR100233756B1 - V 벨트용 풀리 반체 및 그의 가공방법

Info

Publication number: KR100233756B1
Application number: KR1019960049889A
Authority: KR
Inventors: 히로시 미츠요시; 히로키 고토; 야스오 마스다; 마사아키 하야가와
Original assignee: 가와모토 노부히코; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1999-12-01
Also published as: ITRM960830A1; FR2741930B1; FR2741930A1; ITRM960830A0; ES2142709A1; TW363020B; IT1289229B1; ES2142709B1

Abstract

스쿠터 등의 무단변속기구의 구동 풀리 반체(1a) 및 종동 풀리 반체(2a) 및 이동가능한 종동 풀리 반체(2b)의 제조공정을 개량하여, 작업 계열의 간소화와 공정수의 소멸을 꾀하여 생산성의 향상을 도모한다. 그리고, 구동 풀리 반체(1a)에 관해서는, 프레스 성형한 구동면(4)의 끼워맞춤 구멍(4a)에, 냉간 단조와 양 끝면 가공과 브로치 가공한 보스(5)를 끼우고, 끼워맞춤 면을 레이저 용접한다. 또한, 종동 풀리 반체(2a)에 관해서는, 프레스 성형한 종동면(6)의 끼워맞춤 구멍(6a)에, 냉간 단조와 내경 가공과 외경 가공과 고주파 담금질과 연마 처리를 한 보스(7)를 끼우고, 끼워맞춤 면을 레이저 용접한다. 또한, 이동가능한 풀리 반체(2b)에 관해서는, 프레스 성형한 이동가능한 종동면(8)의 끼워맞춤 구멍(8a)에, 냉간 단조와 외경 가공과 내경 가공을 한 보스(9)를 끼우고, 끼워맞춤 면을 레이저 용접한다. 또한, 종동 풀리 반체(2a)의 다른 형태로서, 종동면(6)의 끼워맞춤 면(f)에 근접하는 내경측에 요철부(g)를 형성하고, 이 요철부(g)로서, 반경방향 내측에 형성되고 또한 보스(5)의 축방향을 따라 전동면부(4b)쪽으로 팽출하는 제1 팽출부(91)와, 이 제1 팽출부(g₁)에 연결되는 반경방향 외측의 제2 팽출부(g₂)로 형성하고, 이 제2 팽출부(g₂)의 팽출방향을, 축방향을 따라 전동면부(4b)의 역방향으로 한다. 그리고, 끼워맞춤 면(f)을 레이저 용접한다.

Description

V 벨트용 풀리 반체(半體) 및 그의 가공방법

본 발명은, 예를 들어 스쿠터 등의 무단변속기구로 이용되는 V 벨트용 구동 풀리(drive pulley), 종동 풀리(driven pulley), 이동가능한 종동 풀리의 제조기술 등에 관한 것으로, 작업 계열의 간소화와 생산 효율의 향상을 목적으로 한 V 벨트용 풀리 반체 및 그의 가공방법에 관한 것이다.

종래, 예를 들어 스쿠터 등의 무단변속기로서, 제1도에 나타내는 바와 같이 엔진 출력축측의 구동 풀리(1)와 출력하류측의 종동 풀리(2)와의 사이에 V 벨트(3)을 감고, 저속과 고속에 따라 각 구동 풀리(1) 및 종동 풀리(2)에 대한 V 벨트(3)의 맞물림 양을 변화시켜, V 벨트(3)의 감김 위치, 감김 자세를 변화시키도록 하는 기술이 알려져 있다. 그리고, 이러한 구동 풀리(1) 및 종동 풀리(2)는, V 벨트(3)를 좌우로부터 끼워잡는 좌우 한쌍의 풀리 반체(半體)(1a, 1b)(2a, 2b)로 분할구성하고, 이 풀리 반체(1a, 1b)(2a, 2b)의 간격을 좁히거나 넓혀, V 벨트(3)의 맞물림 양을 변화시키도록 하고 있다.

그런데, 상기 풀리 반체(1a, 1b)(2a, 2b)는, V 벨트(3)의 한 측면에 접속하는 풀리반(盤)과, 이 풀리반의 중심부에 형성된 끼춰맞춤 구멍부에 끼워맞춤하여 고정부착되는 통형 축부로 구성되고, 이 풀리반과 통형 축부와의 고정부착은 플라즈마 용접과 납땜의 조합, 또는, 필러 와이어(SUS 또는 연강)를 이용한 플라즈마 용접으로 행하도록 하고 있다.

즉, 예를 들어 구동 풀리 반체(1a)는, 제2도(b)에 나타내는 바와 같이, 풀리반으로서의 구동면(drive face)(4)과 통형 축부로써의 보스(boss)(5)의 접합에 있어, 구동면(4)의 전동면부(4b)의 뒷측의 접합부(b)에 필러와이어(SUS309L)를 이용한 플리즈마 용접을 행하도록 하고 있고, 또한, 종동 풀리 반체(2a)는 제3도(b)에 나타내는 바와 같이, 풀리반으로서의 종동면(driven face)(6)과 통형 축부로서의 보스(7)의 접합에 있어, 전동면부(6b)의 뒷측의 접합부(c)에 플라즈마 용접을 하고, 전동면부(6b)측의 접합부(d)에 은(銀) 납땜을 행하도록 하고 있다.

또한, 이동가능한 종동 풀리 반체(2b)는, 제4도 (b)에 나타내는 바와 같이, 풀리반으로서의 이동가능한 종동면(8)과 통형 축부로서의 캠(cam)(9)의 접합에 있어, 이동가능한 종동면(8)의 전동면부(8b)측의 접합부(e)에 필러와이어(연강)를 이용한 플라즈마 용접을 하도록 하고 있다.

그러나, 이러한 플라즈마 용접과 은 납땜의 조합, 또는, 필러 와이어를 이용한 플라즈마 용접은, 접합 작업에 시간이 걸리는 동시에, 가열 시간이 길기 때문에 열 변형의 영향이 크고, 이 때문에, 예를 들어 용접 작업의 후공정으로서 변형 제거공정이 필요하게 되거나, 각 보스(5,7) 및 캠(9)의 기계가공을 용접 작업후에 행하지 않으면 안되게 되어 작업 계열을 간소화할 수 없는 등의 문제가 있었다.

또한, 종동 풀리 반체(2a)의 보스(7)에 관해서는, 용접 작업보다 먼저 고주파 담금질 작업을 행하고 있으나, 용접 시간이 길고, 더욱이, 반복하여 열이 가해지기 때문에 담금질부가 무디어지는 등의 문제가 있었다.

더욱이, 종동 풀리 반체(2a)의 종동면(6)은, 제9도에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 P점에 작용하는 V 벨트(3)로부터의 하중(W)에 의하여 끼워 맞춤 면(f) 근방의 X점에 국부응력이 집중하기 쉬운 형상이고, 예를 들어 열변형 등을 해소하고 작업 계열의 간소화를 꾀하기 위하여 끼워맞춤부를 레이저 용접에 의하여 접합하려고 하면, 접합 강도가 충분히 확보될 수 없었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 풀리반과 통형 축부를 고속으로 접합할 수 있고, 열 변형이 적고, 더욱이, 공정을 대폭으로 집약시킴과 동시에, 하중에 대하여 내구성이 높은 V 벨트용 풀리 반체를 제공하는데 있다.

따라서, 본 발명의 풀리 반체는, 증앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반과, 상기 끼워맞춤 구멍에 압입가능한 통형 축부로 구성되는 V 벨트용 풀리 반체에 있어서, 풀리반을 프레스 성형으로 성형한 후, 통형 축부를 끼워맞춤 구멍에 끼워맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하는 것을 특징으로 하고 있다.

이것은, 구동 풀리 반체, 종동 풀리 반체, 이동가능한 종동 풀리 반체 모두의 제조에 해당하는 것이고, 이러한 끼워맞춤 면의 접합에 레이저 용접을 채용함으로써 가공의 고속화가 도모되고, 열 변형이 억제되어 변형 제거 공정을 폐지할 수 있을 뿐만 아니라, 용접후의 기계가공을 간소화할 수 있으며, 공수(工數), 공정이 생략 또는 단축되어 생산성이 향상된다.

또한, 본 발명의 풀리 반체는, 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 동시에, 통형 축부를 단조가공에 의해, 또는, 단조가공 및 기계가공에 의해 완성품 형상으로 성형하고, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍부에 끼워 맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 용접하는 것을 특징으로 한다.

이것은 구동 풀리 반체의 제조에 해당하는 것으로, 이와 같이 용접공정 전에 통형 축부를 완성품 형상으로 가공하면, 통형 축부의 기계가공을 앞 공정에 집약시킬 수 있어, 공수, 공정의 생략 또는 단축이 가능해진다. 여기서, 완성품 형상이라 함은, 예를 들어, 그 이후, 통형 축부의 끝면 가공이나 변형 제거 가공이 불필요한 정도로 다듬질된 형상이며, 이때, 레이저 용접을 채용하고 있기 때문에 용접후의 기계가공이 불필요하다.

또한, 본 발명의 다른 풀리 반체는, 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 동시에, 통형 축부를 단조가공에 의하여 성형하여 소정의 내경가공 및 외경가공을 실시한 후, 고주파 담금질 및 연마처리를 실시하여 완성품 형상으로 성형하고, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍에 끼워맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하는 것을 특징으로 하고 있다.

이것은, 종동 풀리 반체의 제조에 해당하는 것이고, 이 경우에도, 통형 측부의 기계가공을 앞공정에 집약시킬 수 있어, 공수, 공정의 생략 또는 단축이 가능하다. 또한, 완성품 형상이라 함은, 예를 들어 내경정밀가공이나 변형 제거 가공이 불필요한 정도로 다듬질된 형상이다.

또한, 본 발명의 다른 풀리 반체는, 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 동시에, 통형 축부를 단조가공에 의하여 성형하여 소정의 내경가공 및 외경가공을 실시하여 완성품 형상으로 성형하고, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍부에 끼워 맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하는 것을 특징으로 하고 있다.

이것은, 이동가능한 종동 풀리 반체의 제조에 해당하는 것이고, 이 경우에도, 통형 축부의 기계가공을 앞공정에 집약시킬 수 있어, 공수, 공정의 생략 또는 단축이 가능하다. 또, 완성품 형상이라 함은, 예를 들어 내경 정밀가공이나 변형제거가공이 불필요한 정도로 다듬질된 형상이다.

또, 본 발명의 다른 풀리 반체는, 풀리반에, 끼워맞춤 면에 잇따른 요철부를 형성하고, 이 요철부는, 반경방향 내측에 형성되고 또 축방향을 따라 전동면부쪽으로 팽출하는 제1 팽출부와, 이 제1 팽출부에 잇따라 반경방향 외측에 형성되고 또 제1 팽출면측과는 역방향으로 팽출하는 제2 팽출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이것은 종동 풀리 반체에 적용되는 것으로서, 이 요철부의 제1, 제2 팽출부를, 동심원상을 따라 풀리반의 전체영역에 형성시켜 요철부를 강체부(剛體部)로 하여, 전동면부로부터 가해지는 하중을 요철부의 넓은 법위에 분산시켜, 끼워맞춤 면에 대한 응력집중을 피한다

또한, 본 발명의 풀리 반체는, 상기 요철부를 형성한 풀리 반체의 풀리반과 통형 축부의 끼워맞춤 면을 레이저 용접으로 접합 일체화하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 레이져 용접은, 풀리반의 요철부에서 응력을 분산시키는 기술과 조합시킴으로써 한층 효과적이며, 끼워맞춤 면을 레이저 용접합으로써 용접 시간의 단축을 꾀하는 동시에, 변형 제거 등의 공정의 삭감이 이루어지고, 나아가서 접합 강도도 충분히 확보될 수 있다.

제1도는 스쿠터의 무단변속기구의 평면도.

제2도는 구동 풀리 반체의 용접 상태를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 본 발명의 레이저 용접방법이고, (b)는 종래의 것을 나타내는 도면.

제3도는 종동 풀리 반체의 용접 상태를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 본 발명의 레이저 용접방법이고, (b)는 종래의 것을 나타내는 도면.

제4도는 이동가능한 종동 풀리 반체의 용접 상태를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 본 발명의 레이저 용접방법이고, (b)는 종래의 것을 나타내는 도면.

제5도는 구동 풀리 반체의 가공공정을 나타내는 공정도로서, (a)는 본 발명의 가공방법이고, (b)는 종래의 것을 나타내는 도면.

제6도는 종동 풀리 반체의 가공공정을 나타내는 공정도로서, (a)는 본 발명의 가공방법이고, (b)는 종래의 것을 나타내는 도면.

제7도는 이동가능한 종동 풀리 반체의 가공공정을 나타내는 공정도로서, (a)는 본 발명의 가공방법이고, (b)는 종래의 것을 나타내는 도면.

제8도는 본 발명의 종동 풀리 반체의 다른 구성예를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 부분 사시도이고, (b)는 평면도.

제9도는 종래의 종동 풀리 반체에 가해지는 하중의 집중 상태를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 부분 사시도, (b)는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 구동 풀리 1a : 구동 풀리 반체

2 : 종동 풀리 2a : 종동 풀리 반체

2b : 이동가능한 종동 풀리 반체 4 : 구동면

5,7 : 보스 6 : 종동면

8 : 이동가능한 종동면 9 : 캠

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

제1도에 나타내는 바와 같이, 스쿠터의 무단변속기구는, 엔진의 크랭크축(S)의 선단에 부착되고 또 좌우로 분할구성된 구동 풀리(1)와, 클러치축(C)에 부착되고 또 좌우로 분할구성된 종동 풀리(2)와, 이들 구동 및 종동 풀리(1, 2) 사이에 감겨 있는 V 벨트(3)를 구비하고, 구동 및 종동 풀리(1, 2) 각각의 풀리 반체(半體)(1b, 2b)는, 각각의 다른 풀리 반체(la, 2a)에 대하여 접근하고 떨어질 수 있게 되어 있다. 그리고, 각 풀리 반체(1a, 1b) 사이 및 풀리 반체(2a, 2b) 사이의 간격을 바꾸는 것으로, 그 사이에 끼워진 V 벨트(3)의 위치를 변화시켜, 변속하도록 하고 있다.

그리고, 구동 풀리(1)의 한쪽 풀리 반체(la)는, 제2도(a)에 나타내는 바와 같이, 중앙에 끼워맞춤 구멍(4a)을 구비하고 또 한쪽 면측이 V 벨트(3)에 접촉하는 전동면부(4b)로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반(盤)으로서의 원반형의 구동면(drive face)(4)과, 상기 끼워맞춤 구멍(4a)에 압입되어 접합되는 통형 축부로서의 보스(5)로 구성된다.

또한, 종동 풀리(2)의 한쪽 풀리 반체(2a)는, 제3도(a)에 나타내는 바와 같이, 끼워맞춤 구멍(6a)과 전동면부(6b)를 구비한 풀리반으로서의 종동면(driven face)(6)과, 통형 축부로써의 보스(7)로 구성되고, 종동 풀리(2)의 다른 쪽의 이동가능한 풀리 반체(2b)는, 제4도(a)에 나타내는 바와 같이, 끼워맞춤 구멍(8a)과 전동면부(8b)를 구비한 풀리반으로서의 이동가능한 종동면(8)과, 통형 축부로서의 캠(9)으로 구성된다.

그리고, 본 발명의 V 벨트용 풀리 반체는, 구동 풀리 반체(la), 종동 풀리 반체(2a) 및 이동가능한 종동 풀리 반체(2b)에 관한 것이며, 이하, 각 풀리 반체(la, 2a, 2b)의 가공공정의 세부에 관하여 종래의 예와 비교하면서 순차적으로 설명한다.

우선, 구동 풀리 반체(la)의 종래의 가공공정은, 제5도(b)에 나타내는 바와 같이, 구동면(4)에 관해서는 프레스가공한 후 모떼기가공을 행하고, 보스(5)에 관해서는 냉간단조를 행한 후 외경가공을 행한다. 그리고, 이 구동면(4)과 보스(5)를 압입하여, 전동면부(4b)의 뒷쪽의 접합부(b)(제2도(b))에 필러 와이어(SUS309L)를 이용한 플라즈마 용접을 행한다. 그리고, 보스(5)의 양쪽 단부를 끝면절삭을 실시한 후 브로치가공을 행하고, 표면처리로서 침탄(浸炭)처리를 실시하여 변형 제거를 행하고 있다. 그리고, 검사공정으로 보내어지나, 변형 제거공정에서 열 변형이 큰 때는 다시 끝면절삭공정으로 되돌아갈 필요가 있다.

또한, 플라즈마 용접에 관해서는, 가열시간이 약 30초 정도로 길고 변형 제거공정이 불가결하게 될 뿐만 아니라, 예를 들어 보스(5)의 끝면절삭, 브로치가공을 플라즈마 용접 전에 행하면, 용접시의 열 변형 때문에 정밀도가 보장될 수 없을 가능성이 있으므로, 보스(5)는 용접 후에 기계가공을 실시하지 않을 수 없다.

여기서, 본 발명의 가공공정에서는, 제5도(a)에 나타내는 바와 같이, 구동면(4)에 관해서는 프레스가공을 행하고, 보스(5)에 관해서는 냉간단조와 끝면 절삭가공과 브로치가공을 행한 후, 그 구동면(4)과 보스(5)를 압입하여, 전동면부(4b)쪽의 접합부(a)에 레이저 용접을 실시한다(제2도(a)). 이 레이저 용접은, 예를 들어 출력 2.5 ㎾, 용접속도 2 m/min의 조건에서 행하면 약 3초 정도에서 완료되어, 열 변형이 적기 때문에 변형 제거공정이 생략될 수 있다. 그리고, 표면처리로서 침탄처리를 행하고, 검사공정으로 보낸다.

그리고, 이상과 같은 가공공정에 의하여 보스(5)의 냉간단조, 끝면 다듬질, 브로치가공 등의 기계가공을 용접 전에 집약시킬 수 있고, 더욱이, 공수(工數), 공정의 단축이 가능하다. 또한, 이상과 같은 보스(5)의 냉간단조와 끝면 다듬질과 브로치가공의 3 공정은, 정밀단조공정만의 1 공정으로 하는 것도 가능하다.

추가로, 구동면(4)의 모떼기가공의 생략은, 프테스공정의 재평가에 의한 결과이며, 본 발명과는 직접 관계가 없다.

또한, 상기 레이저 용접을 행할 때의 레이저 조사(照射)방향은, 제2도(a)의 화살표 방향으로 나타내는 바와 같이, 접합면과 평행하거나, 약간 안쪽으로 향하여 경사진 방향을 하고 있다. 그 이유는 레이저 비임에 의하여 보스(5)의 단부가 용융하는 것을 방지하기 위한 것이고, 전동면부(4b)에 열변형 등의 악영향을 주지 않게끔 한다는 면에서도 효과가 있다.

다음에, 종동 풀리 반체(2a)에 관하여 제6도에 의거하여 설명한다. 종래의 가공공정은, 제6도(b)에 나타내는 바와 같이, 종동면(6)에 관해서는 프레스 가공한 후, 기계가공을 행하고, 보스(7)에 관해서는 냉간단조를 행한 후, 외경가공과 거친 절삭의 내경가공과 고주파 담금질과 연마를 실시한다. 그리고, 이 종동면(6)과 보스(7)를 압입하여, 전동면부(6b)의 뒷쪽의 접합부(c)(제3도(b))에 플라즈마 용접을 하는 동시에, 전동면부(6b)쪽의 접합부(d)에 은(銀) 납땝을 실시한다. 그리고, 보스(7)의 내경가공(본(本) 다듬질)을 행한 후, 표면처리로서 경질 크롬 도금을 하고, 변형 제거공정을 거쳐 검사에 보내진다.

이때, 플라즈마 용접과 은 납땜은 수차 가열이 반복되는 동시에, 가열시간은 합계 약 36초 정도로 길기 때문에 변형 제거공정이 불가피하게 되고, 더욱이, 보스(7)의 내경가공(본 다듬질)을 용접후에 행하지 않으면 안된다.

여기서, 본 발명의 가공공정에서는, 제6도(a)에 나타내는 바와 같이, 종동면(6)에 관해서는 프레스가공을 행하고, 보스(7)에 관해서는 냉간단조와 외경가공과 내경가공과 고주파 담금질과 연마를 행한 후, 그 종동면(6)과 보스(7)를 압입하여, 전동면부(6b)와 반대측의 접합부(c)에 레이저 용접을 한다(제3도(a)). 이 레이저 용접도 마찬가지로, 예를 들어, 출력 2.5 ㎾, 용접 속도 2 m/min의 조건으로 행하면 약 3초 정도에서 완료되어, 열 변형이 적어 변형 제거공정이 생략될 수 있다. 그리고, 필요에 따라 내경가공을 행하고(앞공정에서 내경의 거친 절삭을 행할 때에는 정밀 다듬질하고, 앞공정에서 정밀하게 가공한 때에는 이 공정은 불필요하다), 표면처리로서 경질 크롬 도금을 실시한 후, 검사에 보내진다.

그리고, 이상과 같은 가공공정에 의하여 보스(7)의 기계가공을 용접 전에 집약시킬 수 있고, 변형 제거공정도 생략할 수 있다. 더욱이, 용접시간이 짧기 때문에 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 종동면(6)의 용접전의 기계가공의 생략은, 프레스공정의 재평가에 의한 결과이며, 본 발명과는 직접 관계가 없다.

또한, 상기 레이저 용접을 행할 때의 레이저 조사방향은, 제3도(a)의 화살표방향으로 나타낸 바와 같이, 접합면과 평행하거나 또는 약간 바깥으로 향하여 경사지는 방향으로 하고 있다. 그 이유는, 용접 비드의 퍼짐에 의한 정적 강도 향상 때문이다.

다음에, 이동가능한 종동 풀리 반체(2b)에 관하여 제7도에 의거하여 설명한다. 종래의 가공공정은, 제7도(b)에 나타내는 바와 같이, 이동가능한 종동면(8)에 관해서는 프레스가공한 후, 기계가공을 실시하고, 캠(9)에 관해서는 냉간단조를 행한 후, 외경가공과 거친 절삭의 내경가공을 실시한다. 그리고, 이 이동가능한 종동면(8)과 캠(9)을 압입하여, 전동면부(8b)측의 접합부(e)(제4도(b))에 필러 와이어(연강)를 이용한 플라즈마 용접을 행한 후, 캠(9)의 내경가공(본 다듬질)을 행하고, 변형 제거공정을 행한다. 그리고, 표면처리로서 가스 연질화(軟窒化)(GSN)처리를 행하고 검사로 보낸다.

이때, 마찬가지로 플라즈마 용접은 약 20초로 길기 때문에 변형 제거 공정이 불가피하게 되고, 더욱이, 보스(9)의 내경가공(본 다듬질)을 용접 후에 행하지 않으면 안된다.

여기서, 본 발명의 가공공정에서는, 제7도(a)에 나타내는 바와 같이 이동가능한 종동면(8)에 관해서는 프레스가공을 행하고, 캠(9)에 관해서는 냉간단조와 외경가공과 내경가공을 행한 후, 그 종동면(8)과 캠(9)을 압입하여, 전동면부(8b)의 접합부(e)에 레이저 용접을 실시한다(제4도(a)). 이 레이저 용접도, 마찬가지로 예를 들어 출력 2.5 ㎞, 용접속도 2 m/min의 조건에서 행하면 약 30초 정도에서 완료되어, 열 변형이 적기 때문에 변형 제거 공정이 생략될 수 있다. 그리고, 필요에 따라 내경가공을 행하여(앞공정에서 내경의 거친 절삭을 행한 때는 정밀 다듬질하고, 앞공전에서 정밀하게 가공한 경우에는 이 공정은 불필요하다), 표면처리로서 가스 연질화(GSN)처리를 행한 후 검사에 보낸다.

그리고, 이상과 같은 가공공정에 의하며 캠(9)의 기계가공을 용접 전에 집약할 수 있고, 변형 제거공정을 생략할 수 있다. 더욱이, 용접시간이 짧기 때문에 생산성의 향상이 도모된다.

또한, 이동가능한 종동면(8)의 용접 전의 기계가공의 생략은, 프레스 공정의 재평가에 의한 결과이며, 본 발명과는 직접 관계가 없다.

또한, 상기 레이저 용접을 행할 때의 레이저 조사방향은, 제4도(a)의 화살표방향으로 표시한 바와 같이 접합면과 평행하거나 또는 조금 안쪽으로 경사지는 방향으로 하고 있다. 그 이유는 접함강도를 높이기 위함과, 경우에 따라서는 끝면이 균일하게 될 정도까지 계단부를 파묻을 필요가 있기 때문이다.

이상과 같은 가공방법에 의하며 레이저 용접한 경우의 용접 강도와 용접 변형을 측정한 결과는 이하와 같다. 즉, 구동 풀리 반체(la)에 관해서는, 구동면(4)을 고정하여 보스(5)를 소정의 비틀림 속도로 비트는 방법으로 시험을 한 바, 종래의 플라즈마 용접의 경우의 용접강도와 같고, 비틀림 토크가 41 kgf·m까지 달하여도 용접부에 이상이 인정되지 아니하고, 소정의 용접강도를 가지는 것이 입증되었다.

또한, 용접 변형에 관해서는, 구동면(4)의 90도 간격의 4개 지점에서의 변형을 용접전과 용접후에 측정한 바, 어느 쪽도 변동이 플라즈마 용접의 경우의 3분의 1 이하이고, 열 변형이 적다는 것이 확인되었다.

또한, 종동 풀리 반체(2a)의 용접 강도에 관해서는, 소정의 레이저 용접 조건에서 용접한 샘플을 이용하여 인발 강도를 측정한 바, 어느 쪽의 샘플도 모재(母材)가 파단하고, 용접부의 파단은 발생하지 않는다는 것이 확인되었다. 그 결과, 본 레이저 용접에서는, 약 3초 정도의 용접시간에서 용접을 완료할 수 있고, 충분한 용접 강도를 확보하면서, 열 변형의 영향을 적게 할 수 있다는 것이 입증되었다.

또한, 용접 변형은, 구동 풀리 반체(la)에서와 같은 4개 지점의 변형을 용접 전과 용접 후에 측정한 바, 어느 쪽의 샘플도 변동이 플라즈마 용접의 경우의 3분의 1 이하인 것이 확인되었다.

다음에, 이동가능한 종동 풀리 반체(2b)의 용접 강도에 관해서는, 레이져 용접 조건을 소정의 범위에서 변화시켜 인발 강도를 측정한 바, 어느쪽의 경우도 용접부에서의 파단은 발생하지 않고, 종래의 플라즈마 용접의 경우와 같이 모재가 파단하였다.

또한, 용접 변형은, 이상과 같은 방법으로 용접 전과 용접 후의 변형을 측정한 바, 어느 쪽도 변동이 플라즈마 용접의 경우의 3분의 1 이하인 것이 확인되었다.

이들 결과로부터, 본 가공방법에서의 용접 강도는, 종래에 비하여 손색없고, 더욱이 용접 변형이 극히 적게 된다는 것이 밝혀졌다.

다음에, 본 발명의 다른 구성예의 종동 풀리 반체(2a)에 관하여 제8도에 의거하여 설명한다.

이 종동면(6)은 끼워맞춤 면(f)에 잇따른 요철부(g)를 구비하고 있고, 이 요철부(g)는, 끼워맞춤 면(f)에 잇따라 반경방향 내쪽에 형성되고 또 축방향을 따라 전동면부(6b)쪽으로 팽출하는 제1 팽출부(g₁)와, 이 제1 팽출부(g₁)에 잇따라 반경방향 외측에 형성되고 또 축방향을 따라 전동면부(6b)의 뒷쪽 방향으로 팽출하는 제2 팽출부(g₂)를 구비하고 있고, 단면형상이 S자에 계속되어 역 S자를 그린 것 같은 형상을 하고 있다.

그리고, 종동면(6)을 이러한 형상으로 합으로써 요철부(g)가 강체부(剛體部)로 되고, 예를 들어 V 벨트(3)를 통하여 전동면부(6b)의 P점에 하중이 가해지면, 응력 발생부(Y)는 제8도(b)에 나타난 요철부(g)의 초생달형의 범위로 넓게 분산하고, 국부적인 응력 집중이 피해진다.

또한, 끼워맞춤 면(f)의 접합은 레이저 용접에 의하도록 하고 있다. 그리고, 이 레이저 용접의 레이저 비임 조사방향은 전동면부(6b)의 뒷쪽방향으로부터 거의 축방향에 따른 방향이며, 이와 같은 레이저 용접에 의한 끼워 맞춤면(f)에 쐐기형상의 용접 비드가 형성된다.

그리고, 이러한 요철부(g)를 형성한 종동 풀리 반체(2a)의 내구 시험을 행한 결과, 요철부(g)를 설치하지 않은 경우에 비하여 내구성이 더욱 향상한다는 것이 밝혀졌다.

본 발명에 따르면, 풀리반과 통형 축부를 고속으로 접합할 수 있으며, 열 변형이 적고, 더욱이, 공정을 대폭으로 집약시킬 수 있는 동시에, 하중에 대하여 내구성이 높은 V 벨트용 풀기 반체가 제공되는 효과가 얻어진다.

Claims

중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥쪽으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반과, 상기 끼워맞춤 구멍에 압입가능한 통형 축부로 구성되고, 상기 풀리반을 프레스 성형으로 성형한 후, 상기 통형 축부를 끼워맞춤 구멍부에 끼워맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하여 된 V 벨트용 풀리 반체.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반과, 상기 끼워 맞춤 구멍에 압입가능한 통형 축부로 구성되고, 상기 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 동시에, 상기 통형 축부를 단조가공에 의해, 또는, 단조가공 및 기계가공에 의해 완성품 형상으로 성형하고, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍부에 끼워맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하여 된 V 벨트용 풀리 반체.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 공정과, 통형 축부를 단조가공에 의해, 또는, 단조가공 및 기계가공에 의해 완성품 형상으로 성형하는 공정과, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍부에 압입 끼워맞춤하는 공정과, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하는 공정과, 이 접합체에 표면처리를 실시하는 공정으로 이루어진 V 벨트용 풀리 반체의 가공방법.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반과, 상기 끼워 맞춤 구멍에 압입가능한 통형 축부로 구성되고, 상기 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 동시에, 상기 통형 축부를 단조가공에 의하여 성형하여 소정의 내경가공 및 외경가공을 실시한 후, 고주파 담금질 및 연마처리를 실시하여 완성품 형상으로 성형하고, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍에 끼워맞추고, 양자의 끼워맞춤 면끝 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하여 된 V 벨트용 풀리 반체.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 공정과, 통형 축부를 단조가공에 의하여 성형하여 소정의 내경가공 및 외경가공을 실시한 후, 고주파 담금질 및 연마처리를 실시하여 완성품 형상으로 성형하는 공정과, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍에 압입 끼워맞춤하는 공정과, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하는 공정과, 이 접합체에 표면처리를 실시하는 공정으로 이루어진 V 벨트용 풀리 반체의 가공방법.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반과, 상기 끼워 맞춤 구멍에 압입가능한 통형 축부로 구성되고, 상기 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 동시에, 상기 통형 축부를 단조가공에 의하여 성형하여 소정의 내경가공 및 외경가공을 실시하여 완성품 형상으로 성형하고, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍부에 끼워맞추고, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하여 된 V 벨트용 풀리 반체.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반을 프레스 성형으로 성형하는 공정과, 통형 축부를 단조가공에 의하여 성형하여 소정의 내경가공 및 외경가공을 실시하여 완성품 형상으로 성형하는 공정과, 이 통형 축부를 끼워맞춤 구멍에 압입 끼워맞춤하는 공정과, 양자의 끼워맞춤 면을 레이저 비임 용접으로 일체로 접합하는 공정과, 이 접합체에 표면처리를 실시하는 공정으로 이루어진 V 벨트용 풀리 반체의 가공방법.
중앙부에 끼워맞춤 구멍을 구비하고 또 한 측면이 V 벨트에 접촉하는 전동면부로서 바깥으로 열린 형상으로 경사지게 형성된 풀리반과, 상기 끼워 맞춤 구멍에 끼워맞추어져 접합 일체화된 통형 축부와를 구비한 V 벨트용 풀리 반체이고, 상기 풀리반에는 끼워맞춤 면에 잇따른 요철부가 형성되고, 이 요철부는, 반경방향 내측에 형성되고 또 축방향을 따라 벨트 전동면부측으로 팽출하는 제1 팽출부와, 이 제1 팽출부에 잇따라 반경방향 외측에 형성되고 또 축방향을 따라 전동면부와는 역방향으로 팽출하는 제2 팽출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 V 벨트용 풀리 반체.
제8항에 있어서, 상기 풀리반과 통형 축부의 끼워맞춤 면은, 레이저 용접으로 접합 일체화된 것을 특징으로 하는 V 벨트용 풀리 반체.