KR100914902B1 - Method of producing one-way clutch - Google Patents
Method of producing one-way clutchInfo
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Abstract
단방향 클러치(1)의 제조방법은 그로부터 아우터 레이스(12)가 형성되는 디스크 형상의 소재(31)를 제공하는 준비단계, 상기 디스크 형상의 소재의 두께를 줄이기 위해 상기 디스크 형상의 소재 상에 냉간 프레스작업을 수행하는 예비 성형단계, 상기 디스크 형상의 부재에 있는 상기 샤프트부재(11)가 알맞게 끼워지는 관통홀(12a)과 복수의 포켓부(21)가 상기 아우터 레이스 한번에 형성되도록 상기 디스크 형상의 소재 상에 금형을 사용하여 냉간 프레스작업을 수행하는 성형단계, 및 상기 롤러(13)와 탄성부재(14)를 상기 아우터 레이스의 상기 포켓부 내로 조립하고 상기 아우터 레이스를 상기 샤프트부재에 알맞게 끼워지는 조립단계를 포함하여 구성된다.The manufacturing method of the unidirectional clutch 1 comprises a preparatory step of providing a disk-shaped material 31 from which an outer race 12 is formed, and a cold press on the disk-shaped material in order to reduce the thickness of the disk-shaped material. In the preforming step of performing the work, the disc-shaped material such that the through-hole 12a and the plurality of pockets 21 into which the shaft member 11 in the disc-shaped member is fitted are formed at one time in the outer race. A molding step of performing a cold press operation using a mold on the assembly, and an assembly in which the roller 13 and the elastic member 14 are assembled into the pocket portion of the outer race and the outer race is fitted to the shaft member appropriately. It consists of steps.
Description
본 발명은 일반적으로 단방향 클러치의 제조방법에 관련된 것이고, 보다 상세하게는 샤프트부재와, 상기 샤프트부재의 외주측에 배치되고 상기 외주측을 향해 오목하게 되는 방식으로 그 내주면에 형성되는 복수의 포켓부를 구비하는 아우터 레이스(outer race)와, 그리고 상기 각 포켓부들에 수용되는 롤러와 탄성부재를 포함하는 단방향 클러치 제조방법에 관련된 것이다.The present invention generally relates to a method for manufacturing a unidirectional clutch, and more particularly, a shaft member and a plurality of pocket portions formed on the inner circumferential surface thereof in a manner arranged on the outer circumferential side of the shaft member and concave toward the outer circumferential side. The present invention relates to a method for manufacturing a unidirectional clutch comprising an outer race provided, and a roller and an elastic member accommodated in each of the pocket portions.
종래 형태의 단방향 클러치는 샤프트부재와, 상기 샤프트부재의 외주측에 배치되고 상기 외주측을 향해 오목하게 되는 방식으로 그 내주면에 형성되는 복수의 포켓부를 구비하는 아우터 레이스와, 그리고 상기 각 포켓부들에 수용되는 롤러와 탄성부재를 포함한다. 상기에 기재된 구성을 가지는 단방향 클러치는 디스크 형상의 소재를 브로칭(broaching)하여 복수의 포켓부와 샤프트부재가 그 안에 알맞게 끼워지는 관통홀을 상기 디스크 형상의 소재에 형성하여 아우터 레이스를 완성하는 것을 수행함으로써 제조된다.The conventional unidirectional clutch has an outer race including a shaft member, a plurality of pocket portions disposed on an inner circumferential surface thereof in a manner disposed on the outer circumferential side of the shaft member and concave toward the outer circumferential side, and on the respective pocket portions. It includes a roller and an elastic member to be accommodated. The unidirectional clutch having the above-described configuration broaches the disk-shaped material to form a through hole in which the plurality of pockets and the shaft member are fitted therein to the disk-shaped material to complete the outer race. By performing.
상기에 서술된 단방향 클러치의 아우터 레이스의 제작에서 포켓부들을 형성하기 위하여 복수의 브로치들이 사용된다. 따라서, 맨 아워(Man-hour)가 크다.A plurality of brooches are used to form the pocket portions in the manufacture of the outer race of the unidirectional clutch described above. Therefore, the man-hour is large.
본 발명의 주제는 아우터 레이스의 맨 아워를 줄일 수 있는 단방향 클러치의 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The subject of the present invention is to provide a method of manufacturing a one-way clutch that can reduce the man hour of the outer race.
본 발명의 바람직한 구현형태의 예가 아래에서 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명될 것이다.Examples of preferred embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 클러치의 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a unidirectional clutch according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 포켓부 근처 부분을 도시한 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view of a portion near the pocket part of FIG. 1.
도 3은 단방향 클러치 제조의 준비단계를 설명하기 위한 디스크 형상 소재의 측면도이다.Figure 3 is a side view of a disk-shaped material for explaining the preparation step of the unidirectional clutch production.
도 4는 단방향 클러치 제조의 예비 성형단계를 설명하기 위한 디스크 형상 소재의 측면도이다.4 is a side view of a disk-shaped material for explaining the preforming step of manufacturing the unidirectional clutch.
도 5는 단방향 클러치 제조의 성형단계를 설명하기 위한 아우터 레이스를 도시한 평면도이다.5 is a plan view illustrating an outer race for explaining a molding step of manufacturing a unidirectional clutch.
도 6은 단방향 클러치 제조의 조립단계를 설명하기 위한 아우터 레이스에 조립된 롤러와 탄성부재를 도시한 평면도이다.6 is a plan view illustrating a roller and an elastic member assembled to an outer race for explaining an assembling step of manufacturing a unidirectional clutch.
도 7은 도 6의 포켓부 근처 부분을 확대 도시한 부분 확대도이다.FIG. 7 is an enlarged partial view of a portion near the pocket of FIG. 6.
본 발명의 일 측면에 따르면, 샤프트부재와, 상기 샤프트부재의 외주측에 배치되고 상기 외주측을 향해 오목하게 되는 방식으로 그 내주면에 형성되는 복수의 포켓부를 구비하는 아우터 레이스와, 그리고 상기 각 포켓부들에 수용되는 롤러와 탄성부재를 포함하는 단방향 클러치를 제조하는 방법이 제공되고, 그 제조방법은: 디스크 형상의 소재를 제공하는 준비단계와; 상기 디스크 형상의 소재의 두께를 줄이기 위해 상기 디스크 형상의 소재에 냉간 프레스작업(cold presswork)을 수행하는 예비 성형단계와; 상기 디스크 형상의 소재에 상기 샤프트부재가 알맞게 끼워지는 관통홀과 포켓부를 형성하기 위해 상기 수행단계 후에 연속적으로 디스크 형상 소재에 냉간 프레스작업을 수행하여 상기 아우터 레이스를 완성하는 성형단계와; 상기 롤러와 탄성부재를 상기 포켓부 내로 조립하고 상기 아우터 레이스를 상기 샤프트부재에 알맞게 끼워지는 조립단계를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, an outer race having a shaft member, a plurality of pocket portions disposed on the outer peripheral side of the shaft member and formed on the inner peripheral surface thereof in a concave manner toward the outer peripheral side, and each of the pockets A method of manufacturing a unidirectional clutch comprising a roller and an elastic member accommodated in the parts is provided, the method comprising the steps of: providing a disk-shaped material; A preforming step of performing cold presswork on the disc-shaped material to reduce the thickness of the disc-shaped material; Forming a through-hole and a pocket in which the shaft member is fitted into the disk-shaped material, and forming the outer race by performing cold pressing on the disk-shaped material continuously after the performing step; And an assembly step of assembling the roller and the elastic member into the pocket part and fitting the outer race to the shaft member.
상기 단방향 클러치 제조방법은 아우터 레이스 형성을 위하여 냉간 프레스작업(성형단계)이 디스크 형상의 소재 상에 행해지는 것을 특징으로 한다. 복수의 브로치가 아우터 레이스 형성을 위하여 사용되는 통상적인 방법의 맨 아워와 비교될 때 이러한 방법의 맨 아워는 감소될 수 있다.The unidirectional clutch manufacturing method is characterized in that a cold press work (molding step) is performed on a disk-shaped material for forming an outer race. The man hour of this method can be reduced when compared to the man hour of conventional methods in which a plurality of brooches are used for outer race formation.
바람직하게는, 상기 아우터 레이스는 상기 포켓부로부터 상기 아우터 레이스의 내주면으로 떨어지지 않도록 그 위에 상기 롤러들과 상기 탄성부재들을 유지하기 위해 형성된 보유부를 가진다. Preferably, the outer race has a retaining portion formed to hold the rollers and the elastic members thereon so as not to fall from the pocket portion to the inner circumferential surface of the outer race.
이러한 배열로서, 상기 보유부는 상기 아우터 레이스가 복잡한 형상을 가진다 할지라도 관통홀 및 포켓부와 함께 성형단계에서 형성될 수 있기 때문에, 맨 아워의 수가 전혀 증가하지 않는다.With this arrangement, the number of man hours does not increase at all because the retaining portion can be formed in the forming step together with the through-hole and the pocket portion even if the outer race has a complicated shape.
본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 클러치(1)의 단면도인 도 1을 기준으로 하여, Based on FIG. 1, which is a cross-sectional view of the unidirectional clutch 1 according to an embodiment of the present invention,
[1] 구성[1] composition
도 1에 도시한 단방향 클러치(1)는 샤프트부재(11), 아우터 레이스(12), 롤러(13)들, 탄성부재(14), 및 뚜껑부재(15)를 포함하여 구성된다.The unidirectional clutch 1 shown in FIG. 1 includes a shaft member 11, an outer race 12, rollers 13, an elastic member 14, and a lid member 15.
샤프트부재(11)는 아우터 레이스(12)에 토크를 전송하기 위한 원통형 부재이다.The shaft member 11 is a cylindrical member for transmitting torque to the outer race 12.
아우터 레이스(12)는 환상(annular)의 금속부재이고 상기 샤프트부재(11)와 결합되기 위해 그의 중앙에 형성된 관통홀(12a)을 가지고, 복수의 포켓부(21; 설명된 실시예에는 6개의 포켓부가 있음)는 그의 내주면상에서 원주방향으로 각각 서로 등거리 간격 관계로 떨어져 있고 외주측으로 오목하게 되는 방식으로 제공되고, 보유부(22, 23; 도 2 참조)는 상기 포켓부(21)의 개방 구간을 보다 작게 만드는 방식으로 원주방향으로 상기 포켓부(21)의 각 단부에서 제공된다. 더욱이, 상기 각 포켓부(21)의 오목면 상에는, 경사면(21a)이 상기 포켓부(21)의 오목면과 상기 샤프트부재(11)의 외주면 사이의 거리가 원주방향의 어느 한쪽을 향해 감소하도록 형성된다(도 2에서는 면의 왼쪽).The outer race 12 is an annular metal member and has a through hole 12a formed at the center thereof to be coupled with the shaft member 11, and includes a plurality of pocket portions 21; Pockets) are provided in such a manner that they are spaced apart from each other in the circumferential direction on the inner circumferential surface thereof and concave to the outer circumferential side, and the retaining portions 22 and 23 (see FIG. 2) are open sections of the pocket portion 21. It is provided at each end of the pocket portion 21 in the circumferential direction in a manner that makes it smaller. Furthermore, on the concave surface of each pocket portion 21, the inclined surface 21a is such that the distance between the concave surface of the pocket portion 21 and the outer circumferential surface of the shaft member 11 decreases toward either of the circumferential directions. Formed (left side of the face in FIG. 2).
상기 각 롤러(13)들은 대응하는 포켓부(21)의 상기 경사면(21a)에 대응하고 상기 샤프트부재(11)와 상기 아우터 레이스(12) 사이의 토크를 전달하기 위해 그 사이에 위치되는 원통형 부재이다.Each of the rollers 13 corresponds to the inclined surface 21a of the corresponding pocket portion 21 and is a cylindrical member positioned therebetween for transmitting torque between the shaft member 11 and the outer race 12. to be.
상기 탄성부재(14)들은, 예컨대, 금속으로 만들어진 판상부재를 구부려 형성된 아코디언 스프링으로, 상기 대응하는 경사면(21a)과 상기 샤프트부재(11)의 외주면 사이의 거리가 감소하는 방향으로 대응하는 상기 롤러(13)를 편향시키도록 제공된다.The elastic members 14 are, for example, accordion springs formed by bending a plate-shaped member made of metal, and the rollers corresponding to the direction in which the distance between the corresponding inclined surface 21a and the outer circumferential surface of the shaft member 11 decreases. (13) is provided to deflect.
상기 덮개부재(15)는 상기 아우터 레이스(12)의 외주면과 상기 포켓부(21)를 덮는 부재이다.The cover member 15 is a member covering the outer circumferential surface of the outer race 12 and the pocket portion 21.
[2] 작동[2] working
상기 단방향 클러치(1)의 작동이 도 1을 참조하여 이하에 서술된다.The operation of the unidirectional clutch 1 is described below with reference to FIG.
첫째, 상기 샤프트부재(11)가 상기 아우터 레이스(12)에 관련하여 화살표 R에 의해서 지시되는 방향으로 회전하면, 상기 각 로울러(13)는 대응하는 포켓부(21)의 R측으로 움직인다. 결과적으로, 상기 롤러(13)는 상기 포켓부(21)의 상기 경사면(21a)과 상기 샤프트부재(11)의 외주면 사이에 물려져, 상기 샤프트부재(11)와 상기 아우터 레이스(12)를 상호 잠금 상태로 위치시킨다. 그래서, 상기 샤프트부재(11)의 토크가 상기 롤러(13)들을 통해 상기 아우터 레이스(12)로 전달된다.First, when the shaft member 11 rotates in the direction indicated by the arrow R with respect to the outer race 12, the respective rollers 13 move to the R side of the corresponding pocket portion 21. As a result, the roller 13 is seized between the inclined surface 21a of the pocket portion 21 and the outer circumferential surface of the shaft member 11 to mutually cross the shaft member 11 and the outer race 12. Place it in the locked state. Thus, torque of the shaft member 11 is transmitted to the outer race 12 through the rollers 13.
반대로, 샤프트부재(11)가 상기 아우터 레이스(12)와 관련하여 R방향과 반대방향으로 회전하면, 각 롤러(13)들은 대응하는 탄성부재(14)의 편향력에 대항하여 대응하는 포켓부(21)의 R측과 반대되는 측으로 움직인다. 따라서, 상기 포켓부(21)의 경사면(21a)과 상기 샤프트부재(11)의 외주면 사이에는 간격이 형성되고, 그에 의해 상기 샤프트부재(11)와 상기 아우터 레이스(12)를 상호 자유상태로 위치시킨다. 결과적으로, 상기 샤프트부재(11)는 공회전하고 토크의 전달은 방해된다.On the contrary, when the shaft member 11 rotates in a direction opposite to the R direction with respect to the outer race 12, the respective rollers 13 correspond to the corresponding pocket portions against the biasing force of the corresponding elastic member 14 ( 21) move to the side opposite to the R side. Therefore, a gap is formed between the inclined surface 21a of the pocket portion 21 and the outer circumferential surface of the shaft member 11, whereby the shaft member 11 and the outer race 12 are positioned in a free state with each other. Let's do it. As a result, the shaft member 11 idles and transmission of torque is hindered.
[3] 제조방법[3] manufacturing methods
이하에 상기 단방향 클러치(1)의 제조방법이 기술된다.The manufacturing method of the unidirectional clutch 1 is described below.
상기 단방향 클러치(1)의 제조방법은 다음 단계로 구성된다. The manufacturing method of the unidirectional clutch 1 consists of the following steps.
1. 준비단계1. Preparation
이 단계에서는, 둥근 막대와 같은 금속소재가 절단되어, 상기 아우터 레이스(12)로 성형되는 디스크 형상의 소재를 제공한다(도 3 참조).In this step, a metal material such as a round bar is cut to provide a disk-shaped material to be molded into the outer race 12 (see Fig. 3).
2. 예비 성형단계2. Preforming Step
이 단계에서는, 상기 디스크 형상의 소재(31)가 성형된 후 상기 디스크 형상의 소재(31)의 두께를 대략 상기 아우터 레이스(12)의 두께로 감소시키기 위하여 냉간 프레스작업이 수행된다. 상기 냉간 프레스작업에 의해, 상기 디스크 형상의 소재(31)의 디스크 면의 피부표면의 선들이나 융기부들이 감소될 수 있다(도 4 참조).In this step, after the disk-shaped material 31 is molded, a cold press operation is performed to reduce the thickness of the disk-shaped material 31 to approximately the thickness of the outer race 12. By the cold pressing operation, lines or ridges on the skin surface of the disk surface of the disk-shaped material 31 can be reduced (see FIG. 4).
3. 성형단계3. Molding Step
상기 샤프트부재(11)가 알맞게 끼워지는 상기 관통홀(12a)과, 상기 포켓부(21)와, 상기 보유부(22, 23)가 한번에 재단될 수 있는 형상을 가진 금속형판(die)이, 상기 디스크 형상의 소재(31)가 상기 아우터 레이스(12)로 완성되도록, 냉간 압입(stamping)을 수행하도록 사용된다(도 5 참조).The through-hole 12a in which the shaft member 11 is fitted properly, the pocket 21, and the metal dies having a shape in which the retaining portions 22 and 23 can be cut at one time are provided. It is used to perform cold stamping so that the disc-shaped material 31 is completed with the outer race 12 (see FIG. 5).
4. 조립단계4. Assembly Step
상기 탄성부재(14)는 상기 아우터 레이스(12)의 상기 경사면(21a)이 형성되지 않은 포켓부(21)의 위치에 조립되고, 상기 롤러(13)는 상기 경사면(21a)에 대응하는 위치에서 상기 탄성부재(14)로 밀어 넣어진다(도 6 참조). 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 롤러(13)들과 상기 탄성부재(14)는 상기 보유부(22, 23)에 의해 보유되어 상기 아우터 레이스(12)의 내주측으로 이탈되지 않는다. 그래서, 마지막으로 상기 아우터 레이스(12)는 상기 샤프트부재(11)의 외주에 맞추어지고, 그에 의해 단방향 클러치(1)가 완성된다(도 1 참조).The elastic member 14 is assembled at the position of the pocket portion 21 where the inclined surface 21a of the outer race 12 is not formed, and the roller 13 is at a position corresponding to the inclined surface 21a. It is pushed into the elastic member 14 (see FIG. 6). Therefore, as shown in FIG. 7, the rollers 13 and the elastic member 14 are retained by the retaining portions 22 and 23 so as not to be separated to the inner circumferential side of the outer race 12. Thus, finally, the outer race 12 is fitted to the outer circumference of the shaft member 11, whereby the unidirectional clutch 1 is completed (see FIG. 1).
[4] 특징[4] features
본 실시예에 따른 단방향 클러치의 특징이 이하에 서술된다.The features of the unidirectional clutch according to this embodiment are described below.
1. 디스크 형상 소재의 프레스작업에 의해 맨 아워의 감소1. Reduced man's hour by pressing disc shaped material
본 실시예에 따른 단방향 클러치(1)의 제조방법에 있어서, 상기 아우터 레이스(12)는 금형으로 압압(냉간 프레스작업)하여 제조된다. 따라서, 맨 아워가 복수의 브로치(broach)가 사용되는 통상적인 제조방법의 맨 아워에 비하여 감소될 수 있다. 더욱이, 상기 보유부(22, 23)도 동시에 형성되므로, 상기 아우터 레이스(12)의 맨 아워가 전혀 증가하지 않는다.In the manufacturing method of the unidirectional clutch 1 according to the present embodiment, the outer race 12 is manufactured by pressing (cold pressing) into a mold. Thus, the man hour can be reduced compared to the man hour of a conventional manufacturing method in which a plurality of broaches are used. Moreover, since the retaining portions 22 and 23 are also formed at the same time, the man hour of the outer race 12 does not increase at all.
2. 상기 롤러들과 탄성부재들이 상기 포켓부로부터 이탈의 방지2. The rollers and the elastic members are prevented from being separated from the pocket portion
본 실시예에 따른 단방향 클러치(1)에 있어서, 상기 보유부(22, 23)가 상기 아우터 레이스(12)의 내주부에 형성되기 때문에, 상기 롤러(13)들과 탄성부재(14)는 상기 포켓부(21)로부터 상기 아우터 레이스(12)의 내주면으로 이탈되지 않게 보유된다. 따라서, 상기 아우터 레이스(12)가 조립단계에서 수직방향으로 배치되는 상기 샤프트부재(11)의 외주에 끼워지게 되는 경우라면, 상기 롤러(13)들과 상기 탄성부재(14)는 상기 포켓부(21)로부터 전혀 이탈되지 않는다.In the unidirectional clutch 1 according to the present embodiment, since the retaining portions 22 and 23 are formed at the inner circumference of the outer race 12, the rollers 13 and the elastic member 14 are The pocket 21 is held so as not to be separated from the inner circumferential surface of the outer race 12. Therefore, when the outer race 12 is fitted to the outer circumference of the shaft member 11 arranged in the vertical direction in the assembling step, the rollers 13 and the elastic member 14 is the pocket portion ( 21) does not escape at all.
[5] 다른 실시예[5] another embodiment
본 발명의 일 실시예가 상기에 서술되었지만, 이러한 특별한 구성이나 배열로 상기 실시예가 제한되는 것은 아니다. 상기 배열은 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않게 수정될 수 있다. 예를 들어, 상기 보유부의 형상은 본 실시예의 형상으로 제한되지 않는다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the embodiment is not limited to this particular configuration or arrangement. The arrangement may be modified without departing from the spirit of the invention. For example, the shape of the holding portion is not limited to the shape of this embodiment.
본 발명에 따른 단방향 클러치 제조방법은 아우터 레이스가 디스크 형상의 소재의 냉간 프레스작업에 의해 제조되기 때문에 맨 아워를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명은 동력기계산업에 유용하다.The unidirectional clutch manufacturing method according to the present invention can reduce the man hour because the outer race is manufactured by cold pressing of the disk-shaped material. Therefore, the present invention is useful in the power machinery industry.
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