KR20080025374A

KR20080025374A - 금속링들을 제조하기 위한 방법 및 장치

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Publication number: KR20080025374A
Application number: KR1020077029500A
Authority: KR
Inventors: 토르스텐 풀루그; 어윈 크와스니차; 로렌츠 링케; 헤르만 타우
Original assignee: 호르비거 싱크론테크닉 게엠베하 운트 체오. 카게
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2008-03-20
Also published as: EP1909990B1; WO2006133910A1; CN101222989B; EP1909990A1; CN101222989A; US20080250838A1; ATE421395T1; DE102005028828B3; DE502006002727D1

Abstract

본 발명은 금속 물질로부터 링들(60)을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 링들(60)은 내주에 축방향으로 연속적인 내측 프로파일(32)을 구비하며 외주에 반경방향 외측 프로파일(62)을 구비한다. 상기 방법은, (a) 상기 링들(60)이 제조될 튜브 영역(28)을 포함하는 튜브(10)를 제공하는 단계; (b) 스웨이징에 의해 상기 튜브 영역(28)의 내측 프로파일(32)을 형성하는 단계; 및 (c) 롤링에 의해 정밀하게 반경방향 외측 프로파일(62)을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 (b) 단계에서, 상기 튜브(10) 내에 제1 프로파일 맨드릴(20)이 배치되고, 상기 맨드릴의 외측 프로파일은 형성될 상기 내측 프로파일(32)에 대응하며, 상기 튜브 영역(28)은 스웨이징 툴(14)을 사용함으로써 외측으로부터 진입된다.

링(ring), 튜브, 프로파일, 스웨이징, 롤링, 맨드릴

Description

금속링들을 제조하기 위한 방법 및 장치{Method and Device for Producing Metal Rings}

본 발명은 금속성 물질로 만들어진 튜브로부터 링(ring)들을 제조하기 위한 방법 및 조립체에 관한 것이며, 상기 링들은 내주에는 축방향으로 연속적인 내측 프로파일을 구비하며 외주에는 반경방향 외측 프로파일을 구비한다.

금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 방법은 예를 들어 DE 102 19 441 C1으로부터 알려진다. 이러한 공보에서 설명되어지 방법은 내측 및 외측이 형상화되는 링들을 제조하는 것에 조력하며, 특히, 그라인딩을 위해 완전하게 준비된 상태에 있는 튜브형의 또는 속이찬 형상의 물질들로부터 베어링 링들 및 변속장치 링들을 롤링(rolling)하는 것에 조력한다. 반경방향의 외측 프로파일(radial outer profile)이 반경방향-축방향-프로파일 튜브 롤링(radial-axial-profile tube rolling)에 의해 형성될 수 있다. 이때 발생되는 물질의 흐름(flow of material)은 축방향으로 진입되는 튜브 영역(tube section)에 작용하는 대향력 툴(counterforce tool)에 의해 영향받는다. 그리하여, 물질의 흐름은 축방향 및 반경방향에서 제어될 수 있고, 그리하여 물질을 회피하는 것이 프로파일의 형성에 포함될 수 있다.

예를 들어 싱크로나이저 링들(synchronizer rings)의 제조를 위해, 반경방향 내측 프로파일이 동시에 형성될 수 있다. 이동 슬리브들(shifting sleeves)의 제조를 위해, 외측 윤곽이 그라인딩(grinding)을 위해 완전하게 준비된 채로 롤링된 이후 요구되는 내측 톱니(축방향 프로파일)를 개별적인 작업 단계에서 기계가공하는 것이 제공된다.

전술한 내용을 고려하여, 본 발명의 목적은, 원자재로부터 시작하여 금속성의 물질로부터 링들을 제조하기 위한 강화된 방법을 제공하는 것이며, 특히 축방향 프로파일들이 더욱 용이하게 제조 가능하다.

이러한 목적은 금속성 물질로부터 링들을 제조하는 방법에 의해 해결되며, 상기 링들은 내주에는 축방향으로 연속적인 내측 프로파일을 구비하고 외주에는 반경방향 외측 프로파일을 구비한다.

상기 방법은,

(a) 상기 링들이 제조될 튜브 영역을 포함하는 튜브를 제공하는 단계; (b) 스웨이징에 의해 상기 튜브 영역의 내측 프로파일을 형성하는 단계; 및 (c) 롤링에 의해 적어도 하나의 링의 반경방향 외측 프로파일을 형성하는 단계;를 포함하며,

상기 (b) 단계에서, 상기 튜브 내에 제1 프로파일 맨드릴이 배치되고, 상기 맨드릴의 외측 프로파일은 형성될 상기 내측 프로파일에 대응하며, 상기 튜브 영역은 스웨이징 툴을 사용함으로써 외측으로부터 진입되어진다.

유사하게, 상기 목적은 금속성 물질로부터 링들을 제조하는 조립체 특히 전술한 방법을 수행하기 위한 조립체에 의해 달성된다.

상기 조립체는, 상기 내측 프로파일을 형성하기 위하여 마련된 스웨이징 장치; 및 상기 외측 프로파일을 형성하기 위하여 마련된 후속공정을 위한 롤링 장치;를 포함하며,

여기서, 상기 스웨이징 장치는 상기 튜브 내에 배치되는 제1 프로파일 맨드릴을 구비하며, 상기 스웨이징 장치의 외측 프로파일은 형성될 상기 링들의 상기 내측 프로파일에 대응하며, 상기 스웨이징 장치는, 내측에서 형상화될 튜브 영역을 형성하기 위해 상기 튜브 영역을 외측으로부터 진입시키는 스웨이징 툴을 포함한다.

본 발명의 상기 방법 및 본 발명의 상기 제조 조립체에 의해, 링들의 축방향 내측 프로파일이 상당히 적은 비용으로 즉, 스웨이징(swaging)에 의해 제조될 수 있다. 링들의 제조를 위해 사용되는 금속성 물질은 반경방향의 외측 프로파일을 제조하기 위해 사용되는 롤링 방법으로 인하여 일정하게 확장되는 방식으로 흐를 수 있어야 하기 때문에, 축방향의 내측 프로파일을 제조하기 위한 스웨이징 방법이 일반적으로 적용가능하다.

"스웨이징(swaging)"이라는 용어는, 본 명세서에서 넓은 의미를 가지며, 반경방향 및/또는 축방향의 압력에 의해 물질이 프로파일 맨드릴의 프로파일로 간헐적으로 가압되는 모든 유사한 그리고 대안적인 방법들을 포함한다.

마지막으로, 제조된 축방향의 내측 프로파일은, 반경방향의 외측 프로파일을 제조하는 후속적인 롤링 단계에서 놀랍게도 영향받지 않거나 단지 미미하게 영향받으며, 그리하여 대부분의 경우, 롤링 단계 이후의 축방향 내측 프로파일의 후속 공정이 요구되지 않는다.

본 발명의 링들은 특히 이동 슬리브들 또는 클러치 몸체들일수 있으며, 그것들은 변속장치들에서 사용되어진다.

상기 목적은 이로써 완전히 해결되어진다.

본 발명의 제조 방법의 대안적인 일 실시예에서, 개별 링들이 롤링 단계 (c) 이전에 내측이 형상화된 튜브로부터 분리된다면 바람직하다.

이러한 실시예에서는, 롤링 단계에서, 물질의 흐름이 롤링 툴에 인접한 축방향 몸체들로부터 가능한 제어가능한 것이 바람직하다.

대안적인 일 실시예에서, 상기 롤링 단계 (c)는 내측이 형상화된 튜브 영역에서 바람직하게 수행되며, 이때 완성된 링들은 후속적으로 커팅된다.

이러한 경우, 링들이 완성될 때까지 많은 수의 단일 부분들이 생성되지 않기 때문에 그러한 핸들링이 이롭다.

또한, 스웨이징 단계 (b)에서, 튜브가 스웨이징 툴에 대해 축방향에서 이동되는 것이 이롭다.

이러한 실시예에서, 축방향의 내측 프로파일은 튜브 영역에서 연속적인 작업 단계에서 수행될 수 있다. 대안으로서, 스웨이징 툴이 튜브에 대해 상대적으로 이동되는 것을 또한 생각해 볼 수 있다.

또한, 제1 프로파일 맨드릴의 외측 프로파일이 튜브 영역의 길이보다 더 짧은 것이 이로우며, 이때 스웨이징 단계 (b)에서 제1 프로파일 맨드릴은 뜬 채로 지지되며 튜브 영역은 제1 프로파일 맨드릴에 대해 축방향으로 이동된다.

이러한 실시예에서, 튜브 영역의 길이는 비교적 길게 예를 들어 50 내지 70 cm로 형성될 수 있으며, 이때 축방향 내측 프로파일은 원피스(one piece)로 형성된다. 하지만, 튜브 영역을 더 길게 예를 들어 2 m 이상으로 형성하는 것을 생각해 볼 수도 있다(이론상 무한 범위).

다른 방법들과 비교하여, 기초 튜브(basic tube)의 유용 부분은 따라서 상당히 넓어질 수 있으며, 그 이유는 튜브에서 통상적적으로 요구되는 클램핑의 길이와 관련하여 형상화되는 튜브 영역의 길이가 더 길기 때문이다.

또한, 스웨이징 단계 (b) 에서 제1 프로파일 맨드릴이 축방향에서 지지되고 따라서 스웨이징 툴에 대하여 실질적으로 고정적으로 유지되는 것이 유리하다.

이때, 상기 프로파일 맨드릴은 바람직하게는 제1 프로파일 맨드릴에 대하여 튜브 영역의 이동 방향에서 뜬 채로 지지되며, 하지만 교착(deadlock)을 방지하기 위해, 축방향에서의 지지체가 제공될 수 있다.

롤링 단계 (c)에서 제2 프로파일 맨드릴이 튜브 영역에 또는 링에 배치되는 것이 특히 유리하다.

제2 프로파일 맨드릴을 배치함으로써, 롤링 단계는 물질의 흐름이 이미 완성된 내측 프로파일의 본모습에 영향을 주지 않도록 수행될 수 있으며, 이때 제2 프로파일 맨드릴의 외측 프로파일은 튜브 영역 또는 링의 이미 완성된 축방향 내측 프로파일에 대응된다.

롤링 단계 이후에 축방향의 내측 프로파일의 후속 공정을 수행하는 것이 요구될 가능성이 있음이 명백하다. 하지만, 바람직한 일 실시예에서는, 추가적인 어떠한 후속 공정이 전혀 요구되지 않으며, 어떠한 경우에는 기계가공(machining)에 의한 후속공정이 요구되지 않는다.

본 발명의 제조 방법의 추가적 실시예에서, 축방향 및/또는 반경방향에서 물질의 흐름을 제어하기 위하여, 튜브 영역 또는 링에 작용하는 축방향의 대향력(counterforce)이 롤링 단계 (c)에서 발생되는 것이 바람직하며, 여기서의 대향력은 롤링 툴들에 의해 야기되는 물질의 흐름 방향에 반대된다.

이러한 실시예에서, 반경방향의 외측 프로파일의 롤링 중에 반경방향의 상승(elevation)을 발생시키는 것이 달성될 수 있으며, 상기 상승은 롤링되지 않는 튜브의 외측 직경을 초과한다. 다시 말해서, 최대 외측 직경과 최소 외측 직경 사이에서 비교적 큰 차이를 갖는 반경방향의 외측 프로파일을 형성할 수 있는 반면 이미 완성된 축방향의 내측 프로파일에는 거의 영향을 주지 않기 위해, 반경방향에서 외측으로의 물질의 흐름이 발생되어질 수 있다.

제1 프로파일 맨드릴이 축방향으로 형성화될 튜브 영역보다 더 짧게 되는 전술한 제조 방법이 수행된다 할지라도, 추가적인 대안적 실시예에 따르면, 제1 프로파일 맨드릴의 외측 프로파일이 튜브 영역만큼 길거나 적어도 길게 되는 것이 또한 가능하며, 이때 제1 프로파일 맨드릴은 스웨이징 튜브와 함께 단계 (b)에서 스웨이징 툴에 대하여 축방향으로 이동된다.

이러한 실시예에서, 상기 프로파일 맨드릴의 반경방향 외측 프로파일 안으로 물질의 흐름을 발생시킴으로써 축방향의 내측 프로파일이 스웨이징 툴에 의해 외측으로부터 형성된다. 하지만 이러한 실시예에서, 프로파일 맨드릴과 튜브 영역 사이의 어떠한 상대적인 속도가 존재하지 않으며, 그리하여 제조의 정확성이 매우 높을 수 있다.

프로파일 맨드릴이 뜬 채로 지지되어지는 대안적인 실시예에서는 하지만, 반경방향의 내측 프로파일의 형상이 프로파일 맨드릴에서의 스웨이징 이후 약간 변한다는 것을 이론적으로 생각할 수 있으며, 특히 내부공급 속도(infeed speed)가 선택적으로 조절되지 않는다면 그렇다.

본 발명의 제조 조립체의 제1의 대안에서, 제1 프로파일 맨드릴의 외측 프로파일이 튜브 영역의 길이보다 더 짧은 것이 바람직하며, 이때 제1 프로파일 맨드릴은 튜브에 대해 뜬 채로 지지된다.

롤링 장치에서, 대향력 툴(counterforce tool)이 제공되는 것이 바람직하며, 상기 대향력 툴은 받침 영역(abutting section)을 포함하며, 상기 받침 영역을 통하여, 롤링 툴에 의해 발생되는 물질의 흐름과 반대방향으로 튜브 영역 또는 링에 축방향의 대향력을 작용할 수 있다. 그리하여, 축방향 및/또는 반경방향에서 물질의 흐름을 제어할 수 있다.

상기 대향력 툴은 바람직하게는 제2 프로파일 맨드릴과 통합적으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 조립체에서, 튜브 영역으로부터 개별 링들을 분리하기 위한 분리 장치를 제공하는 것이 또한 바람직하다.

이러한 목적 하에, 분리 장치 예를 들어 터닝 툴(turning tool), 밀링 툴(milling tool), 그라인딩 툴(grinding tool), 쏘우(saw) 등의 분리 장치가 개별 튜브들을 반경방향으로 커팅하기 위해 사용될 수 있다.

그리하여, 롤링 장치로 내주가 단지 형상화된 개별 링들을 공급하기 위해, 상기 분리 장치는 롤링 장치 앞에 배치될 수 있다.

하나의 대안으로서, 튜브 영역으로부터 각각의 개별 링을 커팅하기 위해, 분리 장치는 또한 롤링 장치에 또는 롤링 장치 뒤에 배치될 수 있으며, 이때 상기 링은 내주 뿐만 아니라 외주가 이미 형상화된 것이다.

전술한 특징들 뿐만 아니라 이하에서 설명될 특징들은 주어진 조합에서만 적용될 수 있는 것이 아니며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고, 다른 조합들로 또는 단독으로 적용될 수 있다.

도 1의 (a)는 본 발명의 제조 방법을 위한 기초 자재로서 적합한 금속성 물질로 만들어진 실린더형 튜브를 도시한다.

도 1의 (b)는 본 발명의 제조 조립체의 스웨이징 장치의 세로방향의 개략적 단면도를 도시한다.

도 1의 (c)는 도 1의 (b)의 스웨이징 장치에서 제조된 축방향 내측 프로파일을 갖는 튜브 영역의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제조 조립체의 롤링 장치의 세로방향의 개략적 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제조 조립체의 롤링 장치의 다른 대안적 실시예로서의 세로방향의 개략적 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제조 조립체에서 사용되는 스웨이징 장치의 대안적 실시예의 세로방향의 개략적 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따라 제조된 클러치 몸체의 평면도이다.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도이다.

도 1의 (a)에서, 본 발명의 제조 방법에서 사용되는 기초 자재로서의 실린더 튜브가 일반적으로 "10"으로 가리켜지고 있다. 상기 기초 튜브(10)는 그것의 내주 뿐만 아니라 외주도 형상화되어 있지 않으며 스웨이징 장치(swaging device) 및 롤링 장치(rolling device)에서 공정이 수행되기에 적합한 금속 물질로 만들어진다. 이러한 금속 물질은 어떠한 경우에는 어느 정도 흐를 수 있으며, 이때 그 물질은 공정 도중 가능한 가열될 수 있음이 명백하다.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 상기 튜브(10)는, 내주에 축방향의 내측 프로파일(profile)을 구비하며 외주에 반경방향의 외측 프로파일을 구비하는 복수의 링(ring)들로 재형상화되며, 특히 변속장치들에 사용되는 이동 슬리브(shifting sleeve)들로 재형상화될 수 있다.

도 1의 (b)는 본 발명에 따른 생산 조립체에 구비되는 스웨이징 장치(12)의 개략적인 세로방향 단면도이다.

스웨이징 장치(12)는 기초 튜브(10)에, 예를 들어 톱니 형상으로, 축방향의 내측 프로파일을 발생시키는데 사용된다.

이러한 목적을 위해, 제1 프로파일 맨드릴(first profile mandrel; 20)이 스 웨이징 장치(12)에 지지된다.

이러한 프로파일 맨드릴(20)은 축방향에서 비교적 짧은 영역을 포함하며, 상기 영역은 맨드릴의 외측 프로파일(22)을 포함한다. 이러한 외측 프로파일(22)은 튜브(10)에 생성되는 내측 프로파일에 대응하는 형상을 갖는다.

또한, 제1 프로파일 맨드릴(20)은, 맨드릴의 외측 프로파일의 앞쪽에서 축방향의 공급방향(26)으로 배치된 원추부(24)를 포함한다.

스웨이징 공정 도중, 기초 튜브(10)의 직경이 일정량 감소되며, 원추부(24)의 축방향의 전단은 기초 튜브(10)의 내주에 들어맞도록 형성되며, 반면 원추부의 후단은 맨드릴의 외측 프로파일(22)의 (감소된) 직경에 들어맞도록 형성된다.

제1 프로파일 맨드릴(20)은 튜브(10) 내에서 뜬 채로 지지되는데 즉, 제1 프로파일 맨드릴(20)은 스웨이징 툴(swaging tool; 14)에 대해 실질적으로 고정적으로 유지된다. 튜브(10)는 스웨이징 장치(12)에 대해 축방향으로 삽입된다. 그리하여, 튜브(10)의 내주의 형상화는 스웨이징 툴(14) 내에서 수행된다. 그 안에서, 제1 프로파일 맨드릴(20)은 선택적 구성인 지지 장치(27)에 의해 축방향에서 지지될 수 있으며, 이에 의해 특히 교착(deadlock)과 같은 현상을 방지할 수 있다.

스웨이징 장치(12)에서, 튜브(10)의 튜브 영역(28)에는 축방향 내측 프로파일이 제공되며, 여기서 튜브 영역(28)은 맨드릴의 제1 외측 프로파일의 외측 프로파일(22)보다 현저하게 길다. 예를 들어, 튜브 영역(28)은 50 또는 60 cm의 길이를 가질 수 있으며, 심지어 2 m 이상(이론상 한계 없음)일 수 있다.

그리고, 기초 튜브의 주요부(튜브 영역(28))가 형상화될 수 있다. 단지 튜 브(10)의 일단 또는 양단에서는, 베어링 포인트로 인하여 일반적으로 형상화되지 않거나 사용될 수 없는 형상화가 이루어진다.

도 1의 (c)은 스웨이징 장치(12)에서 생산된 튜브 영역(30)을 도시하며, 이러한 튜브 영역에는 축방향 내측 프로파일(32)이 제공된다.

내측이 형상화된 튜브 영역(30)은 이제 반경방향 외측 프로파일의 생성을 위해 롤링 장치에 공급될 수 있다. 대안으로서, 내측이 형상화된 튜브 영역(30)으로부터, 예를 들어 도 1의 (c)에 개략적으로 도시된 분리 장치(34)에 의해, 내측이 형상화된 개별 링들(36, rings)로 분리하는 것이 또한 가능하다. 이러한 분리는 예를 들어 컷-오프 터닝(cut-off turning)에 의해 수행될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 생산 조립체의 롤링 장치(40)의 개략적인 세로방향의 단면도를 도시한다.

상기 롤링 장치(40)는 스웨이징 장치의 하류측에 배치된다. 롤링 장치(40)에서, 내측이 형상화된 튜브 영역(30)이 기초 자재로서 사용된다. 내측이 형상화된 튜브(30)에서, 생성될 링의 반경방향 외측 프로파일이 롤링가공되며, 이어서 롤링가공된 링이, 예를 들어 도 2에 또한 개략적으로 나타내어진 분리 장치(34a)에 의해, 내측이 형상화된 튜브(30)로부터 분리된다.

이어서, 이후에 다시 분리되어질 링을 더 생산하기 위해, 내측이 형상화된 튜브 영역(30)의 다른 부분이 롤링가공될 수 있다.

기본적으로, 롤링 장치(40)는 공보 DE 102 19 441 C1에서 묘사된 바와 같이 구성되고 작동될 수 있다. 상기 공보의 개시는 따라서 참조로서 포함된다.

롤링 장치(40)는 축들을 중심으로 롤링 운동(44)으로 회전하는 적어도 두 개의 롤러(42)를 포함하며, 이들 축들은 클램핑된 튜브 영역(30)의 길이방향의 축에 평행하게 연장된다.

더욱이, 롤러들(42) 각각은, 참조번호 45로 개략적으로 가리켜지는 바와 같이, 튜브 영역(30) 상에 반경방향의 압력을 가한다.

튜브 영역(30)의 일단은, 척(chuck; 46)에 의해 클램핑되며, 참조번호 48로 도시된 바와 같이 척(46)을 통하여 척(46)의 길이방향의 축을 중심으로 회전된다.

하지만, 공보 DE 102 19 441 C1에서와의 차이점은 튜브 영역(30)이 롤링 공정 중에 거의 영향받지 않는 이상적으로는 전혀 영향받지 않는 축방향 내측 프로파일(32)을 갖는다는 것이다.

이러한 목적을 위해, 제2 프로파일 맨드릴(50)이 롤링 장치(40)에 제공된다. 제2 프로파일 맨드릴(50)은 튜브 영역(30)의 축방향 내측 프로파일에 대응하는 외측 프로파일(52)을 갖는 제1 영역을 갖는다.

더욱이, 제2 프로파일 맨드릴(50)은 받침 영역(54)을 포함하며, 이러한 받침 영역(54)의 직경은 외측 프로파일(52)의 직경보다 더 크다. 받침 영역(54)은 축방향에서 튜브 영역(30)의 자유단에 접한다. 제2 프로파일 맨드릴(50)은, 참조번호 56으로 개략적으로 가리켜지는 바와 같이, 축방향에서 추가적으로 이동 가능하다. 따라서, 제2 프로파일 맨드릴(50)은 대향력 툴(counterforce tool)로서 동시에 형성되며 롤링되는 영역에 축방향의 힘을 가하며, 그러한 힘은 물질의 흐름을 제어하기에 적합하며, 여기서 흐름은 이른바, 참조번호 58로 도시된 바와 같이 축방향에 서의 흐름 및 참조번호 59로 도시된 바와 같은 반경방향에서의 흐름을 말한다.

이어서, 내측이 형상화된 튜브 영역(30)의 일 영역에 대한 롤링 공정에 의해, 반경방향 외측 프로파일(62) 즉 각각의 링을 위한 반경방향 외측 프로파일이(또는 대안적으로는 복수의 링들을 위해 동시적으로) 롤링 장치(40)에서 생성된다. 롤링 공정 이후, 완료된 링(60)이 개략적으로 도시된 이른바 분리 장치(34a)에 의해 분리된다.

롤링 공정 중에 튜브 영역(30) 상에 축방향의 압력을 가함으로써, 물질의 흐름이 축방향에서 그리고/또는 반경방향에서 제어될 수 있으며, 이때 반경방향의 외측 프로파일(62)이 최종적으로 생성될 수 있으며, 상기 프로파일(62)의 외주는 단지 내측만이 형상화된 튜브 영역(30)의 외주보다 단면적이 더 크다.

도시된 실시예에서, 내주에서 축방향으로 형상화되며 외주에서 반경방향으로 형상화된 링(60)은 예를 들어 차량의 변속장치에 사용되는 이동 슬리브로 사용될 수 있다.

도 3는 대안적인 실시예로서의 롤링 장치(40')를 도시한다.

상기 롤링 장치(40')의 구조 및 기능은 도 2의 롤링 장치(40)의 구조 및 기능에 대응한다. 롤링 장치(40')가 전술한 내측이 형상화된 튜브 영역(30, 도 1의 (c) 참조)으로부터 분리된 내측이 형상화된 링들(36)을 롤링하도록 구성되었다는 점에서 단지 차이가 있다.

받침 영역(54')에 대향하는 링의 일측에 참조번호 68로 도시된 바와 같이 축방향으로 이동 가능한 대향력 툴(66)이 추가적으로 제공될 수 있다. 그리하여, 상 기 링은 물질 흐름을 제어하는 양측으로부터 영향받게 된다.

도 4은 내측이 형상화된 튜브 영역(30')을 생산하기 위한 대안적인 실시예로서의 스웨이징 장치(12')를 도시한다.

상기 스웨이징 장치(12')의 구성 및 기능을 도 1의 (b)의 스웨이징 장치(12)의 구성 및 기능에 대응한다. 이하에서는, 단지 차이점만을 설명한다.

상기 스웨이징 장치(12')에서, 제1 프로파일 맨드릴(20')은 외측 프로파일(22')을 갖는 영역을 포함하며, 상기 외측 프로파일(22')의 길이는 형성될 튜브 영역(30')에 대응한다.

여기서, 제1 프로파일 맨드릴(20')은 튜브(10)와 함께 축방향에서 스웨이징 장치(14')에 공급되는 척(70)에 클램핑된다.

이어서, 축방향 내측 프로파일을 갖는 튜브 영역(30')이 스웨이징 장치(12')에서 스웨이징가공되며, 이때 튜브 영역의 길이는 대략 제1 프로파일 맨드릴(20')의 외측 프로파일(22')의 길이에 대응한다.

이러한 경우, 떠있는 제1 프로파일 맨드릴(20, 도 1의 (b) 참조)을 포함하는 방법과 비교하여, 기초 튜브(10)의 어떤 부분(그것의 단부들에서)은 사용될 수 없고 튜브 영역(30)이 추가로 공정수행되기 전에 분리되어야 한다는 것을 알 수 있다.

도 5 및 6에서, 본 발명에 따라 제조된 클러치 몸체(clutch body; 80)가 도시된다.

본 발명에 따르면, 상기 클러치 몸체(80)는 축방향 내측 프로파일(32") 및 반경방향 외측 프로파일(62")을 구비한다. 상기 축방향 내측 프로파일(32")은 상기 몸체가 개개의 톱니(toothing) 상에서, 예를 들어 변속장치의 프리휠(freewhweel) 상에서, 슬라이딩하도록 조력한다. 상기 반경방향 외측 프로파일(62")은 상기 클러치 몸체(80)가 프리휠에, 예를 들어 용접에 의해, 미리 부착되도록 형성된다. 따라서, 상기 반경방향 외측 프로파일(62")은 반경방향 플랜지 영역을 포함한다.

또한, 외측 톱니 영역(82)이 클러치 몸체(80)에 구비된다. 이러한 외측 톱니 영역은 또 다른 외측 톱니를 포함한다. 이러한 외측 톱니 안으로, 클러치 몸체(80)(여기에 프리휠이 연결됨)와 변속장치의 축이 서로 끼워맞취지도록 이동 슬리브의 내측 톱니가 삽입될 수 있으며, 상기 변속장치 축에 이동 슬리브가 축방향으로 이동 가능하게 하지만 고정적으로 지지된다.

Claims

금속 물질로부터 링들(60)을 제조하는 방법에 있어서,

상기 링들은, 내주에는 축방향으로 연속적인 내측 프로파일(32)을 구비하고 외주에는 반경방향 외측 프로파일(62)을 구비하며,

상기 방법은,

(a) 상기 링들(60)이 제조될 튜브 영역(28)을 포함하는 튜브(10)를 제공하는 단계;

(b) 스웨이징에 의해 상기 튜브 영역(28)의 내측 프로파일(32)을 형성하는 단계; 및

(c) 롤링에 의해 적어도 하나의 링(6)의 반경방향 외측 프로파일(62)을 형성하는 단계;를 포함하며,

상기 (b) 단계에서, 상기 튜브(10) 내에 제1 프로파일 맨드릴(20)이 배치되고, 상기 맨드릴의 외측 프로파일은 형성될 상기 내측 프로파일(32)에 대응하며, 상기 튜브 영역(28)은 스웨이징 툴(14)을 사용함으로써 외측으로부터 진입되어지는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항에 있어서,

개별 링들(36)은, 롤링 단계인 상기 (c) 단계 이전에, 내측이 형상화된 튜브 영역(30)으로부터 분리되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항에 있어서,

롤링 단계인 상기 (c) 단계는, 내측이 형상화된 튜브 영역(30)에서 수행되며, 이후 제조된 링들(60)이 분리되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

스웨이징 단계인 상기 (b) 단계에서, 상기 튜브(10)는, 상기 스웨이징 툴(14)에 대하여 축방향(26)으로 이동되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

스웨이징 단계인 상기 (b) 단계에서, 상기 제1 프로파일 맨드릴(20)의 상기 외부 프로파일(22)은 상기 튜브 영역(28)의 길이보다 더 짧으며, 상기 제1 프로파일 맨드릴(20)은 뜬 채로 지지되며, 상기 튜브 영역(28)은 상기 제1 프로파일 맨드릴(20)에 대하여 축방향(26)으로 이동되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 프로파일 맨드릴(20)은, 스웨이징 단계인 상기 (b) 단계에서 축방향(27)으로 지지되어 상기 스웨이징 툴(14)에 대하여 실질적으로 고정적으로 유지 되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

롤링 단계인 상기 (c) 단계에서, 제2 프로파일 맨드릴(50)이 상기 튜브 영역(30) 또는 상기 링(36) 내에 배치되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 튜브 영역(30) 또는 상기 링(36) 각각에 작용하는 축방향의 대향력(56)은, 축방향 및/또는 반경방향에서의 물질(58, 59)의 흐름을 제어하기 위해, 상기 물질의 흐름의 방향에 반대로 발생되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 프로파일 맨드릴(20')의 상기 외측 프로파일(22')은 상기 튜브 영역(28)과 길이가 대략 같고, 상기 제1 프로파일 맨드릴(20')은 스웨이징 단계인 상기 (b) 단계에서 상기 튜브(10)와 함께 축방향(26)으로 이동되는, 금속 물질로부터 링들을 제조하는 방법.
금속성 물질의 튜브(10)로부터 링들(60)을 제조하는 조립체에 있어서,

상기 링들(60)은, 내주에는 축방향으로 연속적인 내측 프로파일(32)을 구비하고 외주에는 반경방향 외측 프로파일(62)을 구비하며,

상기 조립체는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한에 따른 방법을 수행하기 위한 것이며,

상기 조립체는, 상기 내측 프로파일(32)을 형성하기 위하여 마련된 스웨이징 장치(12); 및 상기 외측 프로파일(62)을 형성하기 위하여 마련된 후속공정을 위한 롤링 장치(40);를 포함하며,

상기 스웨이징 장치(12)는 상기 튜브(10) 내에 배치되는 제1 프로파일 맨드릴(20)을 구비하며, 상기 스웨이징 장치(12)의 외측 프로파일(22)은 형성될 상기 링들(60)의 상기 내측 프로파일(32)에 대응하며,

상기 스웨이징 장치(12)는, 내측에서 형상화될 튜브 영역(30)을 형성하기 위해 상기 튜브 영역(30)을 외측으로부터 진입시키는 스웨이징 툴(14)을 포함하는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.
제10항에 있어서,

상기 제1 프로파일 맨드릴(20)의 상기 외측 프로파일(22)은 상기 튜브 영역(28)의 길이보다 더 짧고, 상기 제1 프로파일 맨드릴(20)은 상기 튜브(18)에 대하여 뜬 채로 지지되는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 롤링 장치(40)는 제2 프로파일 맨드릴(50)을 포함하며,

상기 제2 프로파일 맨드릴(50)의 외측 프로파일(52)은 상기 튜브 영역(30)의 제조되어질 내측 프로파일(32)에 대응하며,

상기 제2 프로파일 맨드릴(50)은, 상기 외측 프로파일(62)을 형성할 때, 상기 내측이 형상화된 튜브 영역(30) 또는 링(36) 안으로 삽입되는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.
제12항에 있어서,

상기 제2 프로파일 맨드릴(50)은, 받침 영역(54)을 포함하는 축방향으로 배치가능한 대향력 툴(50)로서 형성되며,

물질(58, 59)의 흐름을 축방향 및/또는 반경방향으로 제어하기 위해, 상기 받침 영역(54)에 의해 상기 튜브 영역(30) 또는 상기 링(36) 각각에 작용하는 대향력(56)이 발생되는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 튜브 영역으로부터 개별 링들(36, 60)을 분리하기 위한 분리 장치(34)를 포함하는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.
제14항에 있어서,

상기 분리 장치(34)는 상기 롤링 장치(40) 앞에 배치되는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.
제14항에 있어서,

상기 분리 장치(34a)는 상기 롤링 장치(40)에 또는 상기 롤링 장치(40) 뒤에 배치되는, 금속성 물질의 튜브로부터 링들을 제조하는 조립체.