KR100349706B1

KR100349706B1 - 허브판의 형성 방법과 허브판의 형성을 위하여 이용되는 압착 롤러 및 압착기

Info

Publication number: KR100349706B1
Application number: KR1020000004802A
Authority: KR
Inventors: 스페흐트게롤드; 자쉬카루돌프
Original assignee: 라이코 게엠베하 운트 코. 베르크조이그마쉬넨바우
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2002-08-22
Also published as: KR20000071320A; JP2000312940A; US6484401B1; US20020184767A1; JP3751792B2; DE19915027A1

Abstract

본 발명은 허브판의 형성 방법에 관한 것으로, 원형 판금 부품이 압착 롤러기에 놓이고, 적어도 하나의 대응 고정부로 고정되어, 대응 고정부의 외부 프로필이 형성 허브의 내부 프로필과 대응되는 것으로, 원형 판금 부품이 회전부에 배치되며, 적어도 하나의 롤러가 설치되고, 실질적으로 반경 방향으로 진입하여, 부품에서 재료 흐름이 일어나고, 롤러의 외부 프로필과 허브벽의 소정 두께의 대응 고정부 사이에 상황이 대응될 때, 롤러의 반경 방향 진입이 종료되어 롤러의 지지시에 먼저 부품이 롤러의 절단 엣지에 접하고, 롤러에 따른 재료 흐름과 롤러의 기하학적 프로필에 따른 허브 축방향 길이가 제한된다. 본 발명은 나아가 허브판의 형성을 위하여 이용되는 압축롤러에 관한 것으로, 롤러가 절단 엣지의 외주부를 이루고, 먼저 형성할 부품에 접하고, 절단 엣지에 따라 원주 배열된 돌출부를 구비하여 축방향으로의 재료 흐름을 제한하는 것이다.

Description

허브판의 형성 방법과 허브판의 형성을 위하여 이용되는 압착 롤러 및 압착기{MANUFACTURING METHOD OF HUB PLATE AND PRESS ROLER MANUFACTURED BY THE SAME}

본 발명은 허브판형을 형성하는 방법, 허브판의 형성을 위하여 이용되는 압착 롤러 및 압착기에 관한 것이다.

독일 특허 DE 41 15 523 A1에 일반적인 방법이 나타나 있으며, 압착 롤러기 내에 원형 부품이 놓이며, 적어도 하나의 대응 고정부로 고정되어, 대응 고정부의 외측 형성부가 형성되는 허브의 내측 형성부와 대응된다. 이 원형 부품이 회전부에 놓인다. 적어도 하나의 스프릿 롤러로 지지되며, 실질적으로 반경 방향으로 이송하여 부품에서 재료가 부분적으로 떼어진다.

또다른 압착 롤러로 떼어낸 부위는 대응 고정부를 감싼다. 다음으로 다른 방식에서 감싼 부위가 짧아지게 된다. 또한 다수의 공구와 방식이 필요하여, 여기에서 재료 손실을 가져온다.

독일 특허 DE 197 06 466 A1에서 재료 제거를 하는 것이 나타나 있다. 압착 롤러에 의해 원주부의 원형판이 이동하여, 원형 부품이 중간부에서 중심에 배열된 대응 고정부에서 축방향으로 재료가 흘러가 허브를 형성한다. 축방향으로의 재료 흐름은 대응 고정부의 프로필로 접하게 된다. 잉여 재료가 생기지만 반경 방향 압력으로 축방향 재료 흐름에 작용하는 안정된 압착 상태가 되어 작업이 어렵게 된다. 또한, 근본적으로 높은 힘이 필요하다. 여기서 원치 않는 높은 재료 흐름과 불리한 부품 두께의 심한 감소를 가져온다. 높은 힘으로 인하여 특히 높은 변형시에 위험이 있어, 원형부품의 변형시 허브가 떨어져나간다.

유사한 방법이 독일 특허 DE 44 44 526 C1에 나타나 있다. 축방향으로의 재료 흐름이 펜더로 경계를 이룰 때 허브는 압착 롤러기의 주 스핀들 공구핀에서 형성된다. 이 직경은 공구핀의 직경보다 크게 이루어진다. 발생한 한계점에 의하여 재료는 단지 미리 주어진 위치까지만 흐를 수 있게 된다. 높은 압착으로 인한 불리한 점은 상기 알려진 DE 197 06 466 A1의 각 사항과 비교된다.

허브 형성에서의 다른 가능성은 독일 특허 DE 196 43 820 C1에 나타나 있다. 이 방법에서는 먼저 외측에 고정된 롤러에 의해 주름이 형성되어 허브에 함께 압착되는 방식으로 허브를 형성한다. 이는 주름 형성시에 균열을 가져와 재료의 변형도를 초과하는 단점이 있다. 상기로 인하여 부품의 안정성이 낮아지게 된다. 이렇게 형성된 허브는 연속 부하에 의해 다수 허브보다 강도가 낮아지게 된다. 주름으로 높은 유지력에서 공간 확산을 가져올 수 있다.

허브 생성에서의 다른 방법은 독일 특허 DE 195 13 634 C2에 나타나 있다. 부품의 플랜지 프로필 돌출부가 반경 방향으로 두 개의 날개로 나누어지고, 이 날개의 하나가 기저부에 대해 압착되어, 날개가 뒤로 접혀져 원하는 허브를 형성한다.

허브를 형성하는 다른 예가 유럽 특허 EP 0824 049 A1에 나타나 있다. 압착 롤러에 의해 부품 재료가 부품의 중심부로 축프로필로 이동하여 마침내 허브를 형성한다. 이 방식으로는 짧고 얇은 허브가 제작되는 단점이 있다. 나아가, 복잡한 3차원 적응력 상태를 조절하여야 하기 때문에 제작 공정이 어렵다는 단점이 있다.

독일 특허 DE 196 20 812 A1은 간단한 방법으로 튜브 프로필의 부품으로 허브를 형성하는 가능성을 나타낸다. 이러한 우수한 기능을 갖는 방법은 또다른 완제품을 제작할 수 있지만, 원형 판금을 제작하는데 일어나는 종래 기술 단점을 제거하는데는 충분치 못하다.

허브 제작의 또다른 종래 방법은 두개 또는 다수개의 반제품의 조립으로 이루어진다. 이 조립은 완제품 품질을 해치는 제작 공차를 항상 가져온다. 이 때문에 조립은 대부분 용접으로 되며, 이는 열의 영향을 받아서 부품이 휘어지는 결과를 가져온다. 또한 부품 계면의 변형 위험을 가져온다.

나아가, 구멍 프로필부로 실린더형 스프라인을 프레싱하여 허브를 제작하는 것이 알려져 있다. 이로서 구멍 프로필부의 내부에서 허브로 재료 부피가 늘어나게 된다. 또한, 이 방법은 제작될 허브 두께와 길이를 미리 고려하여야 한다.

이 프로필의 압착 롤러는 독일 특허 DE 35 39 835 C1에 나타나 있다. 이 롤러는 원형 부품의 중간부에서 허브를 제작하는데 적합하지 못하다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 없애고, 특히 간단하며 효율적인 방법으로 신속하면서 재료를 절감시킬 수 있도록 허브를 제작하는 방법, 이에 사용되는 압착 롤러와 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 제 1 방법 단계의 압착 롤러의 부분 횡단면도,

도 2는 제 2 방법 단계의 압착 롤러의 부분 횡단면도,

도 3은 제 3 방법 단계의 압착 롤러의 부분 횡단면도,

도 4는 제 4 방법 단계의 압착 롤러의 부분 횡단면도,

도 5는 본 발명에 따라 제작된 부품 측면도,

도 6은 제 5 방법 단계의 압착 롤러의 부분 횡단면도,

도 7은 제 6 방법 단계의 압착 롤러의 부분 횡단면도,

도 8은 본 발명의 롤러의 횡단면도,

도 9는 원형 판금의 완제품의 횡단면도,

도 10은 얇은 부위와 허브를 구비한 부품,

도 11은 본 발명에 따른 장치의 부분 횡단면도로, 상부 절반은 내부 허브의 프로필을, 하부 절반은 외부 허브의 프로필을 도시한 도면,

도 12는 외부 플랜지의 형성시 도 1에 따른 본 발명의 장치의 부분 횡단면도,

도 13은 다양한 방법 단계에서 본 발명에 따라 가공된 부품의 다양한 횡단면도,

도 14는 다양한 방법 단계에서 본 발명에 따라 가공된 부품의 다양한 또다른 횡단면도,

도 15는 다양한 방법 단계에서 본 발명에 따라 가공된 부품의 또다른 횡단면도이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

2... 부품 4... 압착기의 설치부

6....대응 고정부 8.... 회전 대칭 롤러

10... 절단 엣지 12, 13..... 원주면

16... 회전 칼라 20 ... 지지 롤러

상기 목적은 특허청구범위 독립항 1, 15 및 16의 특징으로 달성된다.

본 발명은 절단 엣지와 이에 인접한 압착부를 갖는 롤러를 구비하며, 그의 외부 프로필이 제작될 허브의 외주 프로필에 대응하며, 롤러의 지지시에 부품이 롤러의 절단 엣지에 접하고 부품 재료가 부분적으로 절단되며, 절단 재료가 롤러의 압착부를 따라 축방향으로 흐르며 반경 방향으로 압착되어, 압착부의 외부 프로필과 대응되게 허브가 형성된다. 이 방법은 기하학적으로 간단한 프로필 즉, 원형 부품에 근거하여 효과적인 방법으로 복잡한 부품을 제작할 수 있다. 특히, 다수의 반제품을 필요로 하지 않는다. 롤러의 지지시에 롤러의 절단 엣지가 부품에 접하는 중에, 작은 압착력이 작용하여, 종래 기술의 단점으로 여겨지는 큰 필수 압착력이 필요없게 된다. 무딘 롤러에 비교하여 절단 엣지를 구비한 롤러가 상당히 쉽게 부품으로 진입한다. 이후 롤러의 반경 방향 진입으로 재료가 실질적으로 축방향으로 흐르며 동시에 반경 방향 압착이 이루어진다. 롤러의 반경 방향 진입은, 롤러와 대응 고정부 사이의 상태가 허브벽의 소정 두께에 대응할 때 끝난다.

종래 기술과 달리 특히 축방향 재료 흐름은 공구축과 같은 중심에 형성된 설치물에서 롤러가 떨어지는 것이 아니고, 모든 지지 공정시에 압착 롤러에서 직접적으로 떨어진다. 이로서 실제 작용힘은 작게 되어 신속하며 프로필이 정확한 제조 공정을 이룬다. 특히 롤러 기하학 프로필, 즉 압착 힐을 구비한 압착부의 외부 프로필로 허브의 길이 및 프로필을 제시하는 상황에서 본 발명의 방법은 유익하다. 예를 들어, 축방향의 초기 재료 흐름은 롤러로 제한되며 돌출부가 생성되는 것을 보장한다. 또 다른 반경 방향 지지로 압착이 되어 두껍게 된다. 적합한 이점으로 롤러 기하학 프로필의 변경을 할 수 있다. 압착부는 요철부로 이루어지며, 또한 실린더형에서 변형된 허브를 형성할 수 있다.

반경 방향 진입 종료 후와 형성 공정 종료전에 교정을 위한 정지 시간을 없애는 잇점이 있다. 앞서 제시한 방법 단계에 관련하여 허브 프로필과 재료 계면을 동시에 향상시킨다. 이는 리브 형성에 대한 높은 힘 및 허브의 높은 내마모성, 높은 피로 한계를 가져오는 안정성을 이룬다.

허브 및/또는 대응 고정부 및/또는 대응 고정부의 연장부를 적어도 하나의 지지 롤러로 지지할 때 유리할 수 있다. 견고한 재료의 형성시에 형성에 따른 작업에서 부품의 매우 큰 외측 변형을 막으며, 높은 규격 정확도에 이를 수 있다.

부품을 지지하기 위해 적어도 하나의 축방향 지지 롤러를 지지하는 때 유익하다. 특히, 원형 판금이 매우 두껍게 선택되는 때 유용하다. 벽 두께 선택은 제작될 허브의 크기 결정에 관련하여 준비 단계에서 이론적으로 근접하게 계산할 수 있다. 축방향 지지 롤러의 사용이 유익한가를 결정할 수도 있다. 얇은 벽두께시 지지 롤러 사용은 부품 형성시 변형을 방지하고, 원형 판금 엣지의 제작과 평탄성에 도달한다.

앞선 실시 프로필에서 절단 엣지를 구비한 롤러는 부품의 외부 엣지에 적용된다. 이로서 원형 판금의 모든 주변 재료가 허브 형성에 이용될 수 있다. 나아가, 주변 환경에 맞는 균일한 절단 두께를 얻는다.

또 다른 실시 프로필에서 외측 엣지의 내측에 절단 엣지를 구비한 롤러를 부품에 적용한다. 또한 이 변형은 외측 엣지가 두꺼운 두께를 이룰 때 바람직하다. 기어부 도입 또는 외측 엣지의 다른 변형을 유익하게 할 수 있다.

나아가 본 발명의 방법은 변형 부품의 외측 림이 두꺼워지거나 또는 압착 롤러를 이용해 트리밍 또는 주름 압착을 변형시키고, 또 다른 롤러로 형재 또는 기어를 형성하는 것이다. 상기 방법을 통하여 다양한 부품을 제작할 수 있게 된다.

대응 고정부를 바람직하게 실린더형으로 하여, 대응 고정부와 롤러 사이에 실린더형 내부 프로필을 갖는 종래 허브를 형성할 수 있다. 대응 고정부의 콘 프로필과 같은 다른 형태도 고려할 수 있다.

또 다른 본 발명의 방법에서, 부품이 그의 중간부에서 두 개의 서로 대응 작용하는 대응 고정부에 의해 구속되며, 이 구속 상태에서 부품의 두 면이 가공되고, 두 면에서 허브부가 형성되는 것이다. 이 방법의 실행으로 변형 없이 부품의 양면에 허브를 형성하는 것이 가능하여, 각 내경은 대응 부품의 외경과 대응된다. 가공 공정과 고정시에 두 개의 허브 형성을 이룰 수 있다.

이러한 방법에는 동시에 적어도 두 개의 롤러가 이용된다. 개선 압착기는 동시에 10 개 또는 다수의 압착 롤러를 설치함을 허용한다. 이는 부품 주위에 나누어 배열되어, 반경 방향의 횡 또는 변형 힘을 보상한다. 이 롤러는 쌍으로 축방향에 대응하게 배열하여 설치할 수 있다. 원주를 따라 그루브를 구비한 지지 롤러로 부품 외주 엣지를 지지한다. 특히, 이는 두 개의 허브 형성으로 얇은 중간 플랜지를 가질 때, 안정성으로 중간 플랜지의 변형을 방지하는데 유익하다.

반경 방향으로 연장되는 부위를 따라 롤러가 반경 방향으로 진입하고, 부품 재료가 반경 방향으로 떨어져나가, 대응 부위의 부품 벽 두께가 줄어들고, 부품의 벽 두께의 변화를 위해 반경 방향 진입시에 롤러가 축방향에서 지지하는 부품 위로 롤러의 단일 통과시의 유일한 방법 단계로, 부품에서 재료 분배가 목적한 바 대로 된다. 부품의 프로필은 반경 방향으로 다양하게 형성되는데, 이는 부품에 대하여 롤러의 반경 및 축방향으로의 상대 이동이 함께 작용함으로써 결정된다. 부하에 대응하는 부품의 두께의 얇고 두꺼움으로, 제작된 구동부에서 적절한 무게를 이용한다.

롤러의 축방향 지지는 적어도 부분적으로 연속되게 하는 것이 유리할 수 있다. 이로서 구동부의 수행에 따라 할 수 있는 부품의 평탄 상부면 프로필에 이른다. 물론 롤러의 축방향 지지는 적어도 부분적으로 불연속되게 하는 것이 유리할 수 있다. 구동부의 상부면의 스텝 또는 다른 프로필을 도입할 수 있는데, 이는 완제품의 배열에 따라 실질적인 유연성을 이룬다.

부품의 반경 내측에서 벽두께는 반경 내측으로 감소하여 이루어진다. 원형 판금의 외측 엣지는 주요한 두께를 유지하고, 다른 처리, 특히 기어부의 도입에 따른 모든 재료에 자유로이 이용된다. 내부 부위는 적절한 큰 유연성을 갖는데, 이는 기어 상부면의 마모 방지 및 큰 장점으로서 소음 저감으로 작용한다.

본 발명은 허브판의 형성에 이용되는 압착 롤러에 관한 것으로, 그의 원주에 림 프로필 부품의 재료부를 잘라내는 절단 엣지와, 외측 프로필을 갖는 인접한 압착부와 원주에 배열된 돌출부를 구비하는 것으로, 압착부의 외부 프로필이 형성될 허브의 외부 프로필과 대응되는 것이다. 이러한 롤러가 본 발명 방법의 장점에 이용되는 것이다. 특히, 롤러는 동시에 다수 기능을 수행한다. 먼저 바람직하게는 부품으로의 롤러의 용이한 진입을 제공한다. 지지시에, 허브의 형성에 필요한 재료 흐름에 작용한다. 나아가, 이는 축방향 재료 흐름에 제약을 주며, 원하는 완제품을 위해 반경 방향 압착과 두꺼워짐에 작용한다.

절단 엣지에 인접한 롤러의 원주면은 무딘 또는 날카로운 각을 구비하며, 쐐기(wedge)형 절단 엣지를 형성한다. 이는 허브의 직각 적용시에 충분한 자유 공간을 제공하여, 롤러를 간섭하지 않는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 방법은 내부 허브와 내부 허브를 둘러싸는 외부 허브를 구비한 부위의 압착 롤러에 반경 방향으로 연장되는 부품 단면을 구비한 부품이 압착 롤러에서 압착 공구로 클램핑되고, 부품이 회전되게 놓이며, 적어도 하나의 압착 롤러를 반경 방향으로 지지하며, 압착 롤러를 이용해 재료가 반경 방향의 부품 단면에 부분적으로 떨어져 나가며, 떨어져나간 재료가 압착 롤러에 대해 반경 방향으로 형성되어 내부 허브를 이루며, 압착 롤러에 이동 가능하게 놓인 슬리브가 내부 허브 위를 축방향으로 밀어내며, 압착 롤러로 반경 방향의 부품 단면의 재료를 재형성시키고 이동 가능 슬리브에 대해 변형시켜 외부 허브를 형성하는 것이다.

본 발명의 관점은 고정부에서 두 개의 허브를 갖는 부품을 구비하는 데 있다. 압착 공구 외에 적어도 하나의 이동 슬리브를 압착 공구에 구비하여, 내부 허브의 형성에 따라 이에 접하면서 절단된다. 이동 슬리브는 제 2 허브 또는 제 2 실린더 절단을 형성할 수 있는 제 2 압착 공구 위치를 나타낸다. 이는 기어부의 효율적이며 비용 절감의 설치를 가능하게 한다.

특히 크기의 다양함은 본 발명으로 이룰 수 있으며, 외부 허브 형성 시에 계속 변화되는 반경 방향 부품 단면의 플랜지가 형성된다.

본 발명에 따른 방법은 먼저 플랜지를 두껍게 하고, 프로필을 구비하는 것을 나타낸다. 원하는 완제품형에 따라 횡단면의 중간 프로필의 두께 프로필은 타원형, 대칭형, 비대칭형의 물방울 프로필, 콘 또는 사각형 프로필이다. 이러한 두께 프로필은 균일하며, 특히 외부 기어 또는 다수 V 프로필을 구비한다. 원형 판금 플랜지는 제 3 허브를 형성하기 위해 두 개로 형성된 허브의 면에, 또는 대향면에 형성될 수 있다. 외부 기어 외에 원주 플랜지에 대응 내부 프로필 예를 들면, 커플링 날 기어를 형성할 수 있다.

본 발명의 변형예로, 내부 허브가 내부 프로필을 갖는 것이 제시된다. 압착 공구는 대응 외부 프로필을 구비하여, 최종 제품에서 떼어내거나 분리한 재료를 압착시켜 허브를 형성한다. 같은 방법으로, 내부 프로필을 외부 허브에 형성시켜, 이동 슬리브를 대응 프로필을 갖는 외부면에 구비하는 것이다. 대응 형성된 이동 슬리브로 내부 허브의 외부면에 프로필을 만드는 것이 가능하다.

특히, 본 발명의 또 다른 프로필에 따라 외부 허브가 외부 프로필을 구비하는 것이 가능하다. 이는 기어 또는 다수 V 프로필일 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 내부 허브 및/또는 외부 허브가 압착 롤러로 반경 방향 지지에서 형성되어, 원하는 허브 프로필에 대응되는 외부 프로필로 이루어진다. 압착 롤러의 간단한 교환으로, 형성하고자 하는 허브의 프로필을 변경할 수도 있다. 특히, 이는 작은 그리고 중간 크기의 롤러의 일렬 설치시에 큰 경제적 장점이 있다.

본 발명에 따른 장치는 부품을 클램핑하는 압착 공구와, 압착 공구에서 연장되는 부품의 회전 구동을 위한 구동부와, 적어도 하나의 압착 롤러를 구비하고 내부 허브 형성을 위해 이동 슬리브가 부품에서 떨어져 있는 제 1 위치와, 이동 슬리브가 부품에 놓여 형성된 허브를 둘러싸는 제 2 위치 사이에서 축방향 이동 가능한 압착 공구를 구비하며, 주어진 외부 허브의 내부 프로필에 대응하며 이동 슬리브의 외부 원주부를 이루는 이동 슬리브를 구비하는 것이다.

이 압착기는 본 발명의 방법을 수행하는데 적합하여, 이와 관련된 장점에 도달한다. 완제품으로 다른 원자재의 원형 판금, 사전 형성된 단조 또는 주조 부품을 이용할 수 있다.

본 발명의 실시예로 축방향으로 대응하여 배열된 두 개의 압착 공구를 구비할 수 있으며, 그 사이에 부품을 끼워 넣을 수 있다. 성형 공정은 부품의 두 개 면으로 진행할 수 있어, 큰 프로필 변형을 조정할 수 있다.

본 발명에 따라, 두 개의 압착기에 각각 이동 슬리브를 배열할 수 있다. 이로서 부품의 양면에 한 쌍의 허브 또는 슬리브를 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로, 다수의 이동 슬리브가 압착기에 텔레스코프식으로 배열된다. 2개, 3개 또는 다수의 이동 슬리브가 축방향으로 배열되어, 3개, 4개 또는 대응 다수 실린더 허브를 부품면에 형성할 수 있다.

본 발명은 기어부의 형성 뿐만 아니라, 모든 다른 압착 롤러에 적용할 수 있어, 부품의 면에 쌍 또는 다수면 허브 또는 슬리브 구조가 요구될 때 적용된다. 압착 공구에 부품을 고정하는 것은 부품 프로필 그리고 축방향으로 작용하는 대응 고정부의 원주힘, 반경 방향 작용 맨드렐, 마그넷 또는 진공 고정 장치 등, 또는 이들 고정 장치의 조합에 따라 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있으며, 이에 대해 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1은 평탄 부품(2)의 허브판의 중간 제작 공정을 나타낸다. 평탄 부품(2)은 압착기의 설치부(4) 내에 놓이며 실린더형의 대응 고정부(6)에 의해 설치부(4) 내에 클램핑된다. 대응 고정부(6)의 외경은 제작될 허브의 내경과 일치하게 된다. 압착기의 주 스핀들은 대응 고정부(6)와 함께 회전 설치되며, 특수한 프로필(14)을 갖는 회전대칭 롤러(8)가 부품(2)의 중심부를 향한 반경 방향에 지지설치된다. 상기 회전대칭 롤러(8)는 절단 엣지(10)를 가지며, 이 엣지에 인접한 롤러(8)의 원주면(12,13)은 예각을 갖는다. 롤러(8)의 지지로 재료의 일부를 절단하면서, 롤러(8)의 압착부(28)를 따라 유도하며, 지지 공정시 항상 변화하는 평탄 부품(2)에서 비롯된 회전 칼라(16)가 형성된다. 축방향의 재료 기저부는 롤러(8)의 회전각부 또는 돌출부(34)에 의해 형성된다. 앞선 예에서 대응 고정부(6)의 연장부(18)를 지지 롤러(20)로 지지한다. 이로 인하여 사용에 견고한 부품의 가공과, 필요한 높은 힘의 작용을 가능하게 한다.

도 2는 도 1에 비교되는 구조를 나타낸다. 도 1과 달리, 여기서는 롤러(8)가 평탄 부품(2)의 림에 놓여 있는 상태를 나타낸다. 이때, 평탄 부품(2)은 아직 어떠한 재료 변형도 일어나지 않는다. 롤러(8)의 절단 엣지(10)가 부품(2)의 림에 닿으면서 외부 림과 동일하게 형성된 재료가 평탄 부품(2)에서 떨어져 나가 허브 제작에 이용된다. 도 2에 나타난 바와 같이, 롤러(8)의 절단 엣지(10)가 부품(2)의 림에 꼭 붙는다. 물론 먼저 부품(2)의 림 내부에 안착시키는 것도 가능하다. 부품(2)의 림부는 중앙부보다 두껍게 하여 알려진 다음 가공공정에서 사용할 수 있게 된다.

도 3은 허브(22)가 대응 고정부(6) 위에 형성되는 것을 나타내는 공정도이다. 허브(22)의 축방향 연장부는 롤러(8)의 원주 돌출부(34)와 접한다. 롤러(8)의 지지는 압착부(28)의 허브(22)가 원하는 두께에 도달하는 때 종료된다. 이러한 조건에서, 본 발명의 공정에서 허브의 조정과 안정화를 위한 중단 시간을 계획한다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 방법의 중간 공정을 나타낸다. 이러한 제작과정에서 도 1 내지 3에 의한 반경 지지 롤러(20)를 단독으로, 또는 복수로 설치할 수 있도록 하는 축방향 지지 롤러(24)가 사용된다. 지지 롤러(24)는 가공시 평탄 부품(2)이 외측으로 벤딩되는 것을 막으며, 림의 견고한 지지와 평평함을 이룰 수 있다. 특히, 이는 벽 두께가 얇을 때 유용하게 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따라 제작된 부품의 일례를 나타낸 것으로, 허브(22)의 프로필에 따라서 반경 방향의 평탄 부품을 둘러쌀 수 있다. 이 둘러싸여진 평탄 부품에는 롤링으로 외측부에 다수개의 V 프로필(26)을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예가 도 6에 나타나 있다. 두 개의 대응 고정부(6, 6')로 부품을 지지한다. 두 개의 롤러(8, 8')를 동시에 설치하여, 부품(2)의 다른 면에 접근하도록 한다. 이러한 방식으로 부품(2)의 각 면에 칼라(16, 16')를 형성하고, 최종적으로 대응 고정부(6, 6')의 각 외경과 동일한 허브를 형성한다. 그러므로, 하나의 작업 공정을 통해 부품(2)의 양면에 허브를 형성할 수 있다.

도 7은 변형시에 단지 얇은 중간 플랜지(27)가 남아있거나, 중간 플랜지(27)가 기하학적으로 변화하는 사항을 나타낸다. 특히, 도 7에 도시된 것과 같이 또다른 지지 롤러(30)가 설치되어 원주 그루브(32)를 안정화시키게 된다. 상기를 통하여 중간 플랜지(27)의 휨이 방지된다. 동시에 롤러(30)를 이용하여, 반경 방향으로 부품이 얇아지는 것을 방지하면서 직경이 커지게될 것이다. 허브 형성에 이어서 또한 중간 플랜지(27)를 본발명의 다른 실시예의 평탄 림과 같이 여러 가지로 변형시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 롤러의 측단면을 나타낸다. 압착부(28)에 인접한 절단 엣지(10) 및 인접한 반경 돌출부(34)가 있다. 원주 플랜지(12, 13)는 절단 엣지(10)에서 거의 직각으로 형성되며, 본 발명에 다른 방법으로 롤러(8)를 설치할 수 있다. 작동시 압착부(28)에 경사진 회전축(36)을 갖는 롤러(8)를 배치하며, 부품축에 대략 평행으로 특수한 프로필(14)을 갖는 압착부(28)를 따라 롤러(8)의 원주 돌출부(34)까지 재료가 흘러가도록 한다. 이로서, 허브의 축방향 길이와 프로필이 롤러 형상에 의하여 결정된다.

도 9는 중간 구멍(5)을 갖는 평탄 프로필의 부품(2)의 절단 단면을 나타낸다. 평탄 부품(2)은 여러 방식으로 장비에 고정될 수 있는데, 예를 들면 중간 구멍(5)에서의 고정 또는 축방향으로 이동 가능한 두 개의 끼움 슈로 가능하다.

도 10은 제 1 절단 공정에 따른 평탄 부품(2)을 나타낸 것이다. 내부면(7)은 부품(2)의 중심부에 대해 반경 방향으로 얇아진다. 얇아진 부위(7)에 허브(9)가 연결된다. 얇아진 부위(7)는 롤러가 이동하며, 축방향과 반경 방향의 재료가 반경 방향으로 밀려나감에 의하여 생기게 된다. 절단 재료는 적당한 대응 공구, 예컨대 압착기와 맨드랠로 허브(9)를 형성하는데 이용된다.

도 11과 같이 본 압착기(150)는 제 1 압착 공구(152)와 제 2 압착 공구(154)로 이루어지며, 그 사이에 평탄형 부품(110)이 끼워진다. 부품(110)은 제 2 압착 공구(154)의 중심핀(155)에서 중심부로 연장되는 중간 구멍을 둘러싼다. 나아가, 제 2 압착 공구(154)에 지지 슬리브(158)가 이동 가능하게 놓인다. 슬리브(158)에는 제 2 압착 공구(154)와 함께 절취부(168)가 형성되며, 이 곳에 부품(110)이 적합하게 놓인다.

본 발명의 방법의 수행을 위해 압착 롤러(170a, 170b)가 반경 방향으로 지지되며, 부품(110) 두께의 감소로 재료가 부분적으로 쪼개져, 내부 허브(112)를 생성하기 위해 왼쪽의 제 1 압착 공구(152)의 반경 방향으로 형성된다. 압착롤러(170a, 170b)는 절단 엣지(172)를 이루며, 이는 형성하고자 하는 허브의 요구 프로필에 따라 압착부(174)에 인접한다. 부품 단면(116)의 반경 연장에서 내부 허브(112)의 형성 공정 종료시의 상태가 도 11의 상부 절반부에 나타난다. 내부 허브(112) 형성시에 제 1 압착 공구(152)에 구비된 이동 가능 슬리브(156)가 제 1 위치에 있으며, 이는 부품(110)을 위한 압착 롤러(170a, 170b)의 자유 공간을 형성하도록 하는 것이다.

외부 허브(114)의 형성을 위해 이동 가능 슬리브(156)가 부품(110)의 화살표 (P1)방향의 축방향으로 지지한다. 이동 가능 슬리브(156)는 그의 내부에 유도 경사부(163)를 갖는 링 그루브(162)로 이루어지며, 이 그루브는 대응 내부 허브(112)를 끼워넣기 위해 형성된다.

링 그루브(162)는 상부면 프로필으로 이루어지며, 끼워넣을 때 대응 내부 허브 (112)의 외측면과 조정되며 프로필을 이룬다.

도 11의 하부 절반에서 이동 가능 슬리브(156)가 제 2 위치에 있음을 나타내며, 이는 부품(110)위에 놓이며, 내부 허브(112)를 감싸고 있다. 이러한 위치의 반경 방향의 부품 단면(116)에서 다시 압착 롤러(170a, 170b)를 이동시켜, 내부 허브(112)의 형성에 대응되게 외부 허브(114)를 만든다. 이 실행으로 제 2 스프릿 공정후에 외측 반경 방향으로의 연장부(118)가 남아 있게 되고, 지지 슬리브(158)의 방법과 제거로 인해 화살표(P2) 방향으로 지지 슬리브(158)를 다시 변위시킨다.

도 12는 프로필(120)이 있는 다수의 V 단면(122)에 대한 돌출부(178)의 형성을 나타낸다. 제 1 압착 공구(152)의 면에 제 3 이동 슬리브(164)와 제 2 압착 공구면(155)에 제 4 이동 슬리브(165)를 부품(110)의 축방향으로 배열시켜, 형성하고자 하는 부분에 대응되는 자유 공간을 형성시킨다. 종료되는 공정 단계, 즉 연장부(118)가 변형되는 압착 혹은 경화 공정 단계에서는 다수 V 롤러(178)가 반경 방향으로 이동하여 형상(120)이 설치된 부품 단면(122)이 형성된다.

도 13a 내지 13e는 도 11과 12에 따른 부품(110)을 형성하기 위한 각각의 방법을 도식적으로 나타낸 것이다. 도 13a 내지 13d에 따라 내부 허브(112)와 외부 허브(114)의 형성 후에, 다수의 V 형을 형성하기 전에, 도 13e에 따라 먼저 반경 외측 플랜지(118)를 두껍게 하고, 도 13f와 13g에 따른 제 2 공정에서 V형 프로필(120)을 형성시킨다. 도 13e는 프로필(120)의 확대부를 나타낸 것이다.

도 14a 내지 14e에는 본 방법의 변형예가 나타나 있다. 본 방법에 따른 내부 허브와 외부 허브의 형성 후에, 도 14a와 14b에 따라 외측 반경 돌출부를 형성된 외부 허브에 대해 반경 내측으로 밀어넣는다. 이후 도 14c와 14d에 따라 다수의 V 프로필이 형성된 후, 도 14e에 따라 다수의 V 프로필이 두꺼운 외부 허브에 직접 형성된다.

도 14f에는 변형예가 도시되어 있으며, 잘 알려진 V 벨트를 위한 각각의 V 그루브를 갖는 원주면이 형성된다.

본 방법의 또 다른 변형 실시예가 도 15a 내지 15d에 나타나 있다. 원형 프로필에 근거하여, 먼저 도 15a 내지 15c에서 나타난 바와 같이 앞서 기술한 방법에 대응하여 내부 허브나 외부 허브를 형성시킨다.

도 15d에 따른 변형예에서 외측 반경 돌출부가 도시되지 않은 압착기에 대향면으로 놓이게 형성되며, 외측면에 외측 프로필을 갖는다.

이외에, 원주형의 실린더부에 내측 기어 또는 잘 알려진 커플링 라미네이트 기어가 형성된다.

본 발명에 따르면, 간단하고 효율적인 방법으로 신속하면서도 재료를 절감시킬 수 있는 방법으로 허브, 이에 사용되는 압착 롤러와 장치를 제공할 수 있다.

Claims

압착기의 반경 방향 연장부를 갖는 부품이 대응 고정부에서 지지되며, 이 부품이 회전되게 놓이며, 롤러가 반경 방향으로 지지하며, 롤러를 이용해 부품의 반경 방향 연장부에서 허브를 만들기 위해 재료를 떼어내고, 부품의 벽 두께가 반경 연장부에서 작아지도록 하는 허브판의 형성방법에 있어서,

상기 롤러의 반경 방향 지지시에 부분적으로 떨어져 나간 재료를 롤러를 이용하여 허브를 형성하기 위해 부품의 중심부로 밀어내며, 허브의 프로필이 롤러의 프로필에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항에 있어서, 상기 부품을 지지하기 위해 적어도 하나의 축지지 롤러를 이용하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 롤러가 절단 엣지를 구비하고 부품의 외측 림에 접하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 롤러가 절단 엣지를 구비하고 부품의 외측 림 내부에 접하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부품의 외측 림이 두꺼워지거나 또는 압착 롤러를 이용해 트리밍 또는 주름 압착으로 변형시키고, 또다른 롤러로 프로필 또는 기어부를 형성하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부품이 그 중간부에서 두 개의 서로 대응 작용하는 대응 고정부에 의해 구속되며, 이 구속 상태에서 부품의 두 면이 가공되어 두 면에 허브부가 형성되는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부품의 벽 두께를 변경시키기 위해 반경 방향 진입시 축방향으로 롤러를 지지하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 7 항에 있어서, 상기 부품의 반경 방향 내부에 놓인 벽 두께가 내부 반경 방향으로 줄어드는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부 허브와 내부 허브를 둘러싼 외부 허브를 구비한 부위의 압착 롤러에서, 반경 방향으로 연장되는 부품 단면을 구비한 부품이 압착 롤러에서 압착 공구로 클램핑되고, 상기 부품은 회전되게 놓이며, 적어도 하나의 압착 롤러를 반경 방향으로 지지하며, 상기 압착 롤러를 이용해 재료가 반경 방향의 부품 단면에서 부분적으로 떨어져 나가며, 이같이 떨어져 나간 재료가 압착 롤러에 대해 반경 방향으로 형성되어 내부 허브를 이루며, 상기 압착 롤러에 이동가능하게 놓인 슬리브가 내부 허브 위를 축방향으로 이동하며, 상기 압착 롤러로 반경 방향의 부품 단면의 재료를 변형시키고 이동가능 슬리브에 대해 변형시켜 외부 허브를 형성하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 9 항에 있어서, 상기 외부 허브 형성시에 반경 방향 부품의 돌출부가 남아 있어 이후 변형되는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 10 항에 있어서, 먼저 상기 돌출부를 두껍게 하여 프로필를 이루는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 9 항에 있어서, 상기 내부 허브가 내부 프로필을 형성하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 9 항에 있어서, 상기 외부 허브가 외부 프로필을 형성하는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 9 항에 있어서, 상기 내부허브 및 외부허브중 1종이상의 허브가 반경 방향 지지에서 압착 롤러에 의해 형성되며, 원하는 허브 프로필에 따라 외부 프로필을 이루는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성방법.
제 1 항 내지 제 2 항에 따른 허브판의 형성을 위한, 원주부에 절단 엣지 및, 외부 프로필을 구비한 압착부로 이루어진 압착 롤러에 있어서,

상기 절단 엣지가 림의 한 면에 있으며, 부분적으로 쪼개기 위해 반경 방향 연장 부품의 재질로 이루어지고,

상기 압착부는 절단 엣지를 향한 면에 돌출부를 구성하며,

상기 압착부를 따라 재질 흐름을 제한하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 허브판의 형성을 위한 압착롤러.
부품을 클램핑하는 압착 공구와, 압착 공구에서 연장되는 부품의 회전 구동을 위한 구동부와, 적어도 하나의 압착 롤러를 구비한 압착기에 있어서,

상기 압착 롤러로서 제 15 항에 따른 압착롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 압착기.
제 16 항에 있어서, 상기 압착 공구는 이동 슬리브가 부품에서 떨어져 있는 제 1 위치와, 이동 슬리브가 부품에 놓여 형성된 허브를 둘러싼 제 2 위치 사이에서 축방향 이동가능하게 구비되어 내부 허브를 형성하며,

주어진 외부 허브의 내부 프로필에 대응하며 이동 슬리브의 외부 원주부를 이루도록 이동 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 압착기.
제 17 항에 있어서, 상기 압착 공구로는 두 개의 축방향 대응 압착 공구를 구비하며 압착 공구 사이에 부품을 끼워넣는 것을 특징으로 하는 압착기.
제 18 항에 있어서, 상기 두 개의 압착 공구에 이동 슬리브를 구비한 것을 특징으로 하는 압착기.
제 17 항 내지 제 19 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 압착 공구에는 다수의 이동 가능 슬리브가 망원경 배열로 배열되는 것을 특징으로 하는 압착기.