KR20030096034A - 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품 제조 방법 - Google Patents

Abstract

압인 가공 공정에서 평탄한 판재의 외주에 노치 영역이 제공되어, 상기 판재의 재료가 압인 가공 공정 동안에 외주를 향해 더 쉽게 이동할 수 있는 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품 제조 방법이 개시되어 있다. 평탄한 판재를 이용하면, 부품이 연속 가변형 트렌스밋션 벨트를 위한 정확한 사이즈 및 치수와 함께 더욱 경제적으로 제조된다.

Description

연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품 제조 방법{METHOD FOR MAKING ELEMENTS OF A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION BELT}

본 발명은 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품은 자동차에 사용되는 연속 가변형 트렌스밋션에 사용되는 반도른 타입(Van Dorne type)의 벨트를 구성하는 금속 부품이다.

이 분야의 종래 기술로서는 심사되지 않은 일본국 특허 출원 공개 제2001-246428호의 문헌이 있다. 이 문헌의 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 부품(1)은 판재(12)를 펀칭 가공하여 제조된다. 이 판재(12)에는 다수의 모서리(14)가 있고, 횡단면의 중심 부분의 두께는 두껍지만, 이 두께는 각각의 모서리(14)로부터 바깥쪽을 향해 테이퍼진 형상으로 줄어든다. 이러한 테이퍼진 형상에 의해 한 쌍의 부품(1a, 1b)이 정렬되고, 정밀 블랭킹 방법(fine blanking method)에 의해 펀칭 가공된다.

이와 같은 종래 기술의 문제점은 다음과 같다. 첫째, 판재(12)를 제조하는 데에 비용이 많이 든다. 둘째, 테이퍼진 판재(12)로부터 동일한 다수의 부품을 얻기가 곤란하다. 환언하면, 펀칭 가공되는 부품의 치수(1차적으로는 두께)와 형상에 대한 정확도를 제어하기가 곤란하다. 첫번째 문제점은, 가공 공정의 시설 요건과 복잡도의 관점에서 볼 때, 평탄한 판재보다 테이퍼진 판재를 정확하게 제조하는 데에 더 많은 비용이 든다는 사실로부터 쉽게 이해할 수 있다. 또한, 두번째 문제점은 테이퍼진 판재를 펀칭 가공하면 판재의 여러 부분에서 두께가 약간 변하게 되는데, 그 결과 그러한 부분들의 위치를 고도의 정확도로 결정하지 않으면 균일한 치수와 형상을 가진 판재를 얻을 수 없다는 사실로부터 쉽게 이해할 수 있다.

본 발명의 목적은 상대적으로 저렴한 판재 블랭크를 이용하여 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품을 고도의 정확도로 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명은 재료의 흐름을 더욱 촉진하기 위해 압인 가공 공정(coining process)과 노치 영역을 제공함으로써 평탄한 판재 블랭크를 이용하여 원하는 치수와 형상의 부품을 얻는 데에 있다. 더 구체적으로, 청구항 1의 발명은 판재를 압인 가공하고 나서 펀칭 가공함으로써, 특히 압인 가공 공정에서 판재의 외주에 노치 영역을 제공함으로써 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품을 제조하는 방법인데, 그 결과 상기 판재의 재표는 압인 가공 공정 동안에 외주를 향해 더 쉽게 유동할 수 있다. 청구항 2의 발명은 청구항 1에 기재된 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품을 제조하는 방법이고, 상기 판재는 2개의 부품의 헤드가 서로 마주보는 방식으로 정렬된 상태에서 2개의 부품이 함께 제조되는 그런 사이즈와 형상을 가지고 있고, 상기 노치 영역은 맞대고 있는 2개의 헤드를 따라 제공된 2개의 부품 사이에위치하는 수축부이지만, 다른 노치 영역은 각 부품의 몸체의 바닥 중심 쪽으로 위치하고 있다.

도 1은 본 발명의 부품을 보여주는 정면도이고,

도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 취한 횡단면도이고,

도 3(a)은 펀칭 가공 후의 판재를 보여주는 정면도이고,

도 3(b)는 도 3(a)의 3-3 선을 따라 취한 횡단면도이고,

도 4(a)는 압인 가공 공정 후의 중간 제품을 보여주는 정면도이고,

도 4(b)는 도 4(a)의 4-4 선을 따라 취한 횡단면도이고,

도 5(a)는 펀칭 가공 후의 압인 가공된 중간 제품을 보여주는 정면도이고,

도 5(b)는 도 5(a)의 5-5 선을 따라 취한 스크랩의 횡단면도이고,

도 5(c)는 도 5(a)의 5-5 선을 따라 취한 부품의 횡단면도이고,

도 6은 펀칭 가공에서 재료의 흐름을 보여주는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 부품 1a : 헤드

1b : 목 부분 1c : 몸체

1d : 경사 영역 1e : 돌출부

1f : 구멍 1g : 바닥

1h : 테이퍼진 부분 2 : 판재

2a, 2b, 2c, 2d : 노치 3a, 3b : 노치

3c, 3d : 테이퍼진 부분 3f : 외주

3 : 중간 제품

도 1 및 도 2에는 부품(1)이 도시되어 있다. 이 부품이 다수개로 함께 적층되어 벨트 형상을 취하고 있다. 이들 부품이 접근하면 돌출부(1e)와 구멍(1f)에 의해 서로 맞물린다. 목 부분(1b)의 양쪽에는 링이 끼워지는데, 복수개의 부품(1)을 링 모양으로 만들어 벨트를 형성한다. 이 벨트가 풀리에 걸리면, 몸체(1c)의 양쪽에 형성된 경사 영역(1d)은 풀리의 표면 사이에 샌드위치식으로 끼워지고, 헤드(1a)는 벨트의 외측에 위치하고, 바닥(1h)은 벨트의 내측에 위치한다. 도 2에 도시된 테이퍼진 부분(1g)은 벨트가 풀리를 따라 정렬되어 있을 때 중간 부분이 서로 간섭하는 것을 피하기 위한 완화 부분(a relief)이다. 다시 말하면, 이러한 테이퍼진 부분(1g)이 없는 경우, 풀리에 벨트를 거는 것은 불가능하다.

도 3(a), 도 3(b), 도 4(a), 도 4(b), 도 5(a), 도 5(b) 및 도 5(c)에는 일련의 제조 공정이, 즉 펀칭 가공 공정, 압인 가공 공정 및 펀칭 가공 공정이 순서대로 도시되어 있다. 도 3에서, 판재(2)는 블랭크 판재를 펀칭 가공함으로써 얻어진다. 이 판재(2)는 부품의 견인 부속품(tow piece)들을 함께 얻기 위한 형상 및 치수를 가지고 있다. 2개의 부속품을 함께 제조하는 것은 생산성 및 재료의 수율을 향상시킨다.

도 3(a)는 정면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 중심의 횡단면도이다. 부품(1)의 2개 부속품 중의 하나는 노치 영역(2c, 2d) 위에 형성되지만, 다른 하나는 노치영역 아래에 형성된다. 노치(2a, 2b)는 넓게 형성되지만, 노치(2c, 2d)는 상대적으로 좁게 형성된다. 이들 노치의 모양은 후속하는 다음 압인 가공 공정에서 수축될 외측 형상과 재료의 흐름을 고려하여 결정된다. 재료의 흐름에 대해서는 도 6을 참조로 하여 후술할 것이다.

도 4(a)는 중간 제품(3)의 정면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 중심의 횡단면도이다. 상기 판재(2)는 압인 가공 다이에 배치되고, 이 판재(2)의 외주는 압인 가공 공정의 결과 도 4에 도시된 외주(3f)로 된다. 노치(3a, 3b)는 부품(1)이 나중에 성형되어 테이퍼진 부분(3c, 3d)를 구비하는 부분이고, 이 부분에서는 각 영역의 두께가 이미 부품(1)의 최종 두께에 해당한다.

도 5는 부품(1)을 얻기 위해 압인 가공된 중간 제품을 처음에 펀칭 가공하는 공정을 보여준다. 이 도면에서, 도 5(a)는 부품(1)을 제조하기 위해 펀칭 가공한 경우의 중간 제품(3)의 정면도이고, 도 5(b)는 스크랩(4)의 횡단면도이고, 도 5(c)는 부품(1)의 횡단면도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 부품(1)의 2개의 부속품이 동시에 얻어진다.

여기에서는 전술한 압인 가공 공정에서 재료의 흐름에 대하여 설명하기로 한다. 도 6에서, 판재(2)의 노치 영역은 이점 쇄선으로 표시된 영역(2a, 2b, 2c, 2d)이고, 외측에 실선으로 표시된 형상은 중간 제품(3)의 외측 형상, 즉 압인 가공 공정에서 사용되는 내측 형상이다.

압인 가공 공정 중에, 재료는 화살표(a, b, c, d, e, f)로 표시된 방향으로 흐른다. 판재가 압인 가공될 때, 판재의 중심에서는 두께가 통상적으로 약 50㎛정도 증가한다. 이 실시 형태에서, 그 두께 편차는 노치(2a, 2b, 2c, 2d)를 제공한 덕분에 약 5㎛으로 감소될 수 있다.

환언하면, 노치(2a, 2b, 2c, 2d)는 화살표(a, b, c, d, e, f)의 방향으로 재료의 흐름을 촉진하는 것을 도와주며, 이에 따라 중간에서 상기 융기 효과를 제거한다. 이들 노치는 판재의 중심에서 재료가 외측으로 이동하는 것을 도와주도록 배치되어 있다. 다시 말해서, 모서리 영역에 노치를 제공하는 것은 재료의 흐름을 촉진하는 데에 효과적이지 못하다.

도 1의 경사 영역(1d)은 풀리와 접촉하여 토크를 발생하는 중요한 영역이며, 그 결과 이 영역에 재료를 고정하기 위해 이 영역에 노치를 제공하는 것은 추천할 만한 것이 못된다.

노치 영역의 사이즈는 블랭크 재료로 최종적으로 압인 가공 다이를 채우는 조건에 따라 결정된다. 그러나, 가장자리 영역의 두께를 유지하는 것은 요구되지 않는데, 이들 영역은 압인 가공 공정 후에 하여튼 폐기된다. 따라서, 노치의 사이즈는 정확하게 제어되지 않아도 된다. 동일한 이유로, 상기 가장자리 영역은 이러한 압인 가공 공정 중에 제한된 영역 내에서만 가볍게 가압된다.

노치 영역은 가능한 한 완만한 굽은 형상으로 되는 것이 바람직하며, 이에 따라 압인 가공 다이는 재료로 충분하게 채워지게 된다.

본 발명에 따르면, 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품이 상대적으로 저렴한 판재 블랭크를 이용하여 고도의 정확도로 제조될 수 있다.

Claims (2)

1. 판재의 외주에 노치 영역을 제공하는 단계,

   상기 판재를 압인 가공하는, 상기 판재의 재료가 압인 가공 공정 동안에 상기 외주를 향해 더욱 쉽게 흐를 수 있는, 단계, 및

   상기 판재를 펀칭 가공하여 상기 부품을 성형하는 단계

   를 포함하는 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품 제조 방법.
2. 청구항 1에서, 상기 판재로부터 2개의 부품을 펀칭 가공하는, 상기 2개의 부품 각각은 헤드와 이에 대향하는 바닥을 포함하는, 단계를 더 포함하며,

   상기 하나의 부품의 헤드가 다른 하나의 부품의 헤드와 마주보도록 상기 판재에 상기 2개의 부품을 배치하는 단계,

   상기 2개의 부품의 헤드들 사이에 노치 영역을 배치하는 단계, 및

   나머지 노치 영역들을 상기 각 부품의 바닥의 중심을 향해 배치하는 단계를 포함하는 것인 연속 가변형 트렌스밋션 벨트의 부품 제조 방법.