KR20150045426A - 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연결 요소 - Google Patents

회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연결 요소 Download PDF

Info

Publication number
KR20150045426A
KR20150045426A KR20157002500A KR20157002500A KR20150045426A KR 20150045426 A KR20150045426 A KR 20150045426A KR 20157002500 A KR20157002500 A KR 20157002500A KR 20157002500 A KR20157002500 A KR 20157002500A KR 20150045426 A KR20150045426 A KR 20150045426A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connecting element
flow
flange
connecting pin
flow forming
Prior art date
Application number
KR20157002500A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102090351B1 (ko
Inventor
미하엘 괴퍼트
Original Assignee
티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트 filed Critical 티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20150045426A publication Critical patent/KR20150045426A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102090351B1 publication Critical patent/KR102090351B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/28—Making other particular articles wheels or the like gear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/025—Internally geared wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/076—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end by clamping together two faces perpendicular to the axis of rotation, e.g. with bolted flanges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0023—Shaping by pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
    • Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49696—Mounting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법에 관한 것으로서, 연결 요소는 조인트 외측 부분 또는 플랜지 및 연결 핀을 갖는다. 중량이 최적화된 연결 요소를 간단하게 제조할 수 있는, 조인트 외측 부분 또는 플랜지 및 연결 핀을 갖는 연결 요소를 제조하는 방법을 제공하는 목적은 연결 요소를 형성하기 위해 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크를 플로우 포밍 또는 플로우 터닝에 의해 변형시킴으로써 달성된다.

Description

회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연결 요소{METHOD FOR PRODUCING A CONNECTING ELEMENT FOR TRANSMITTING ROTATIONAL MOVEMENTS AND CONNECTING ELEMENT PRODUCED THEREBY}
본 발명은 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법에 관한 것으로서, 연결 요소는 조인트 외측 부분 또는 플랜지 및 연결 핀을 갖는다. 또한, 본 발명은 조인트 외측 부분 또는 플랜지, 및 연결 핀을 갖는 연결 요소에 관한 것이다.
예컨대 연결 핀과 같은 연결 요소는 회전 샤프트들을 서로 연결하기 위하여 요구된다. 당해 타입의 연결 핀은, 평행하게 연장하지 않는 로터리 스핀들들을 형상-끼워맞춤 방식으로 서로 연결하여 회전 운동을 일 스핀들로부터 다른 스핀들에 전달할 수 있도록 하기 위하여 등속 조인트, 트리포드 조인트 및 유니버셜 조인트에 대해 사용된다. 연결 핀은 통상적으로 강 또는 다른 금속으로부터 제조된다. 블랭크로부터 조인트 외측 부분과 함께 제조된 연결 핀은 또한 피봇 핀으로 불리운다. 연결 핀은 일측의 조인트 또는 관절형 샤프트를 예컨대 기어장치 또는 드라이브에 연결하는 역할을 한다. 연결 핀은 예를 들어, 내측 및/또는 외측 치형부, 서클립 홈 및/또는 스레드를 포함한다. 또한, 전달측에서 사용되는 연결 또는 피봇 핀은 오일 홈 및 샤프트 밀봉 링의 진행면을 가질 수 있다. 조인트 외측 부분은 볼 및 케이지 레이스웨이로 불리우는 것을 가지며, 이 안에서는 내부에 배치된 볼들이 조인트 외측 부분에 대해서 그 상대 위치를 변경할 수 있다. 이로써, 조인트 외측 부분 내에서 볼들의 병진 운동을 통해 상이한 방향으로 회전 운동을 편향시키는 것이 가능해진다. 또한, 예컨대 ABS 링과 같은 또 다른 기능 요소가 제공될 수 있다. 지금까지 사용되어 왔고 고체 재료로 만들어진 연결 핀을 통상적으로 구비하는 피봇 핀이 그의 중량에 대하여 최적화될 수 있다고 판단되었다. 또한, 피봇 핀은 비교적 복잡한 압출 프로세스에 의해 블랭크로부터 일반적으로 제조된다. 특히, 기능 표면들, 예컨대 볼 레이스웨이 및/또는 케이지 레이스웨이는 부분적으로 재료-제거 작업으로 생산되거나 제조되어야 한다. 이는 비교적 다수의 제조 단계들을 초래한다. 또 다른 단점은 압출 프로세스를 위해 최소의 스트립 두께가 보장되어야 한다는 것이다. 벽 두께의 재료-제거 감소는 너무 비싸다. 결과적으로, 피봇 핀은 상당한 경량화 잠재성을 가지고 있다.
독일 특허 DE 42 13 285 C2 는 구형 로터리 조인트 또는 트리포드 조인트의 피봇 핀의 조인트 외측 부분을 제조하는 방법을 개시하고 있는데, 여기서는, 사전에 성형된 관형 보디로부터 또는 딥 드로잉에 의해 사전에 성형된 빌렛으로부터, 볼 또는 롤러 레이스웨이의 영역들이 롤러 외부 공구들을 통해 반경방향으로 볼 및 롤러 레이스웨이의 각각의 에지 영역들에 독점적으로 형성된다. 딥 드로잉 프로세스 또는 관형 보디로부터 조인트 외측 부분을 제조하는 방법이 기본적으로 벽 두께의 감소를 허용한다고 하여도, 후자는 부하에 적합하도록 구성될 수 없는데, 그 이유는 상기 벽 두께는 딥 드로잉 프로세스 동안에 실질적으로 일정하게 유지되기 때문이다. 또한, 조인트 외측 부분은 여전히 추가의 작업 단계에서 연결 핀에 일체적인 결합 방식으로 연결되어야 한다. 전반적으로, 피봇 핀의 제조는 따라서 마찬가지로 복잡하다.
이를 출발점으로 하여, 본 발명은 중량이 최적화된 연결 요소를 간단하게 제조할 수 있는, 조인트 외측 부분 또는 플랜지 및 연결 핀을 갖는 연결 요소를 제조하는 방법을 제공하는 목적에 기초한다. 또한, 본 발명은 상응하게 중량이 최적화된 연결 요소를 제안하는 목적에 기초한다.
본 발명의 제 1 의 교시에 따르면, 전술한 목적은 연결 요소를 형성하기 위해 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크가 플로우 포밍 (flow forming) 또는 플로우 터닝 (flow turning) 에 의해 변형되는 것에 의해 달성된다.
플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용함으로써, 뿐만 아니라 연결 요소의 복잡한 지오메트리를 높은 정밀도로 제조하는 것이 가능한 것으로 밝혀졌다. 벽 두께는 기술적으로 요구되는 최소한으로 감소할 수 있기 때문에, 상당한 중량 절감이 달성된다. 또한, 상기 방법은 높은 정도의 자동화로 수행할 수 있고 또한 동시에 연결 요소의 구성과 관련하여 엄청난 유연성을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 플로우 포밍 또는 플로우 터닝 동안에, 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크는 회전 설정되고, 동시에 회전하는 스피닝 공구들에 의해 압축 변형된다. 스피닝 공구들은 또한 상당한 표면 확장 및 재료의 유동을 유발할 수 있다. 따라서, 플로우 터닝은, 변형의 정도가 플로우 포밍 동안에서 보다도 플로우 터닝 동안에 상당히 더 크다는 점에서 단지 플로우 포밍과 다르다. 본 특허 출원이 플로우 포밍과 플로우 터닝을 구분할지라도, 두 방법 사이의 전환은 매끄럽다. 또한, 물론, 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크로부터 연결 요소를 제조하기 위해 플로우 터닝과 함께 플로우 포밍을 조합하는 것도 생각해 볼 수 있다. 이 조합은 두 가지 방법 단계 또는 두 가지 방법 단계의 결합에 포함되는 것으로 의도된다.
본 발명에 따른 방법의 제 1 실시형태에 따르면, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 연결 요소에는 길이 방향으로 변하는 벽 두께를 갖는 반경방향 둘레 영역들이 형성된다. 이에 의해, 연결 요소의 벽 두께, 즉 조인트 외측 부분 또는 플랜지 및 연결 핀의 벽 두께를 부하에 맞게 설정하는 것이 가능하다. 제조 방법, 즉 플로우 포밍 또는 플로우 터닝의 사용을 통해, 벽 두께는 연결 요소의 각각의 지점에서 부하 상황으로 구체적으로 변화될 수 있고, 따라서 훨씬 더 중량이 최적화된 연결 요소를 제조할 수 있다.
또 다른 실시형태에 따르면, 연결 요소를 형성하기 위해 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크가 변형되고, 블랭크는 연결 요소와 실질적으로 동일한 재료 부피를 갖는다. 이 경우, 연결 요소의 제조중의 재료 소비가 특히 낮다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시형태에 따르면, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 중공 연결 핀이 형성된다. 중공 연결 핀은 이미 고체 재료로 만들어진 연결 핀에 비해 상당한 중량 감소를 제공한다.
플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 블랭크에는 연결 요소의 기능 요소들, 특히 연결 요소의 치형부, 볼 레이스웨이, 케이지 레이스웨이, ABS 링, 고정 홈, 플랜지 및/또는 스레드가 형성된다. 치형부는 회전하는 스피닝 공구, 예컨대 편심 회전하는 스피닝 공구에 의해 연결 요소의 임의의 지점에 형성될 수 있다. 볼 레이스웨이, 케이지 레이스웨이, ABS 링, 고정 홈, 조인트 외측 부분, 플랜지 또는 스레드의 설치에 대해서도 또한 마찬가지이다. 연결 요소에 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 사용함으로써 다른 기능 요소들을 형성하는 가능성도 또한 존재한다.
예를 들어, 본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시형태에 따르면, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 ABS 링의 치형부가 도입된다.
플로우 포밍 및/또는 플로우 터닝 작업 단계들이 교대의 플로우 포밍 또는 플로우 터닝 공구들로 단일의 작업 스테이션에서 수행된다면, 연결 요소의 특히 비용효과적인 그리고 자동화된 제조가 가능하다.
마지막으로, 트리포드 조인트의 피봇 핀을 형성하도록 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크로부터 제조된 연결 요소를 변형시키는 가능성이 존재한다. 이를 위해서는, 추가의 방법 단계가 일반적으로 필요하다. 후자는 바람직하게는 동일한 작업 스테이션에서 수행된다.
본 발명의 제 2 의 교시에 따르면, 전술한 목적은 조인트 외측 부분 또는 플랜지가 길이 방향으로 변하는 벽 두께를 갖는 반경방향 둘레 영역들을 가지는 연결 요소에 의해 달성된다. 상응하게 구성된 연결 요소는 특히 부하에 맞게 구성된 벽 두께를 가질 수 있고, 따라서 상기 연결 요소의 중량은 부하에 최적하게 적응될 수 있다. 이는 상당한 중량 절감 잠재성을 실현시키며, 이는 예컨대 모터 차량의 경우에 연료 소비의 감소로 이어진다. 동시에, 본 발명에 따른 연결 요소에 의하면, 연결 요소의 강성을 저하시키지 않고서 감소된 질량 때문에 예를 들면 관절형 샤프트의 관성 토크가 더욱 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 연결 요소의 또 다른 실시형태에 따르면, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 중공 연결 핀, 적어도 하나의 치형부, 볼 레이스웨이, 케이지 레이스웨이, ABS 링, 플랜지, 조인트 외측 부분, 고정 홈 및/또는 스레드가 바람직하게 형성되어 제공된다. 이미 앞서 설명한 바와 같이, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝에 의해 형성된 기능 요소들은 간단하게 제공될 수 있으며, 따라서 본 발명에 따른 연결 요소의 비용은 특히 낮다. 동시에, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝의 사용은 기능 요소들의 구성 및 자동화 제조의 관점에서 엄청난 유연성을 가능하게 한다.
마지막으로, 연결 요소의 또 다른 실시형태에 따르면, 연결 핀의 반대편에 있는 연결 요소의 단부는 반경방향 둘레 재료 후육부를 갖는다. 게다가, 연결 요소의 상기 단부에는 반경방향 둘레에 균일하게 분포된 나사산구비 보어가 선택적으로 제공될 수 있다. 연결 핀의 반대편에 있는 연결 요소의 단부에서 플랜지측에 제공된 재료 후육부를 통해, 플랜지의 연결 영역에서의 안정성이 크게 개선될 수 있으며, 따라서 특정한 벽 두께가 플랜지의 부하에 상응하게 제공된다. 또한, 이는 이 영역에서 반경방향 둘레에 균일하게 분포된 나사산구비 보어의 간단한 설치를 또한 가능하게 하는데, 이는 충분한 재료가 안정한 나사 연결을 위해 제공되기 때문이다. 기계적으로 해제가능한 변형예 이외에, 일체식 접합 (용접) 연결이 이 영역에서 상정가능하다.
이하, 도면과 관련한 예시적인 실시형태를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 은 플로우 포밍 또는 플로우 터닝의 수순의 개략 단면도이다.
도 2 내지 도 7 은 본 발명에 따른 연결 요소의 예시적인 실시형태를 나타낸다.
도 1 은 이제, 예컨대 둥근 판 또는 튜브 세그먼트를 통해 제공될 수 있는 튜브형 블랭크 (1) 의 플로우 포밍 또는 플로우 터닝의 수순의 개략도를 나타낸다. 내부 맨드릴 (2) 은 마찬가지로 회전하는 스피닝 공구 (3, 4) 가 블랭크를 프레싱하는 외부 형상을 미리 결정하며, 스피닝 공구는 각각의 경우 그 절반만이 도시되어 있다. 스피닝 공구 (3, 4) 가 여기서 전진 방향 (5) 으로 전진되고 예컨대 맨드릴 (2) 의 윤곽에 대응하는 방식으로 변위되어서, 블랭크 (1) 가 상응하게 변형된다. 이 제조 원칙에 기초하여, 어떤 회전 대칭 형상, 특히 반경방향 둘레에 제공된 재료 후육부 및 테이퍼부가 도 1 에 도시된 스피닝 공구 (3, 4) 를 통해 형성될 수 있다. 스피닝 공구 (3, 4) 대신에 사용될 수 있는 편심 회전 공구들을 통한 압축에 의해 블랭크에 임의의 다른 형상이 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 2 는 본 발명에 따른 연결 요소 (6) 의 제 1 의 예시적인 실시형태를 도시하고 있으며, 이는 관절형 샤프트 연결 핀의 형태인 연결 핀 (7), 및 조인트 외측 부분 (8) 을 갖는다. 연결 핀 (7) 은 치형부 (9) 를 가지고 있는데, 그 중 단일 리세스만이 도 2 에서 연결 핀 (7) 에 도시되어 있다. 조인트 외측 부분 (8) 에 대해서도 마찬가지이다. 조인트 외측 부분 (8) 은 복수의 볼 레이스웨이 및 케이지 레이스웨이 (10a, 10b) 를 일반적으로 갖는다. 결과적으로, 도 2 에는 단 하나의 볼 레이스웨이 (10a) 가 도시되어 있다. 피봇 핀 (6) 의 연결 핀 (7) 과 조인트 외측 부분 (8) 간의 전환 영역 (11) 은, 중량 감소를 달성하기 위해 본 발명에 따른 방법에 의해, 벽 두께의 관점에서 최적하게, 즉 가능한한 얇게 구성될 수 있다. 이로써 조인트 외측 부분의 중량은 대폭 감소된다. 감소된 질량 때문에 관성 토크가 또한 대폭 감소된다.
본 발명에 따른 연결 요소가 또한 가질 수 있는 기능 요소들이 도 3 에 개략적으로 도시되어 있다. 연결 요소 (6) 의 대칭으로 인해, 회전적으로 대칭인 연결 요소 (6) 의 절반만이 각각 도시된다. 도 3 에 도시된 연결 요소 (6) 에는, 예시적인 경사로 진행하고 6 개 또는 8 개가 통상적으로 제공되는 볼 레이스웨이 (12) 가 도시되어 있다. 볼 레이스웨이 (12) 는 마찬가지로 플로우 포밍 및/또는 플로우 터닝에 의해 연결 요소 (6) 의 조인트 외측 부분 (8) 에 성형될 수 있고 고정밀도로 형성될 수 있다. 연결 핀과 조인트 외측 부분간의 전환 영역의 벽 두께는 결국 연결 요소의 중량 감소를 위해 여기서 최소한으로 또한 형성된다. 동시에, 연결 핀 (7) (조인트 연결 핀) 이 도 3 에서 중공의 구성이고, 치형부 (9) 및 두께의 급격한 변화 (13) 를 가짐을 알 수 있다.
도 4 에서 본 발명에 따른 연결 요소 (6) 의 다음의 예시적인 실시형태는 연결 핀 (7) (조인트 연결 핀) 을 갖고, 이 연결 핀은, 우선, 치형부 (9) 를 가지며, 또한 연결 핀 (7) 의 단부에 플로우 포밍 또는 플로우 터닝에 의해 형성된 스레드 (15) 를 갖는다. 연결 핀 (7) 자체는 여기서 중공의 구성이고, 또한 조인트 외측 부분 (8) 으로의 전환 영역에 ABS 링 (14) 을 갖는다. 볼 레이스웨이 (10a) 및 케이지 레이스웨이 (10b) 는 마찬가지로 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 형성되었다.
본 발명에 따른 연결 요소 (6) 의 도 5 에 도시된 다음의 예시적인 실시형태에서, 연결 핀 (7) 의 반대편에 있는 연결 요소 (6) 의 단부에서 외측에는 반경방향으로 재료 후육부 (16) 가 제공되는데, 이 재료 후육부는 이 영역에서 원주 방식으로 나사산구비 보어를 배치하기 위해 플랜지 (18) 로서 설계된다. 연결 핀 (7) 은 여기서 조인트 연결 핀으로서 설계된다. 이에 의해, 로터리 스핀들에 대한 간단한 연결이 달성된다. 본 예시적인 실시형태에서, ABS 링 (14) 은 연결 핀 (7) 의 반대편에 있는 연결 요소 (6) 의 단부에 배치된다. 또한, 플랜지로의 전환 영역에서 ABS 링 (14) 의 대안적 위치가 표시된다. 또한, 도 5 에 도시된 바와 같이, 연결 요소 (6) 의 벽 두께는 각각의 영역에서 부하에 특별히 매칭되고 길이 방향으로 변화된다.
이는 도 6 의 예시적인 실시형태에 대해서도 마찬가지인데, 이 실시형태는 연결 핀 (7) 의 반대편의 단부에서 재료 축적부 (16) 을 가지며, 이 영역에는 나사산구비 보어가 추가로 제공된다. 여기에서 연결 핀 (7) 은 프로파일드 샤프트 연결 핀의 형태로 설계된다. 연결 핀 (7) 의 치형부 (9) 도 마찬가지로 플로우 포밍 또는 플로우 터닝에 의해 부품에 간단하게 형성될 수 있다. 이는 도 6 의 실시형태에 또한 제공된 스레드 (15) 에 대해서도 동일하게 적용된다. 도 7 에 도시된 예시적인 실시형태는 추가의 부품들의 기계적 연결을 위해 플랜지측 (18) 에 임의의 보어를 제공하지 않고, 오히려 예컨대 볼 및 소켓 조인트를 위한 카단 (Cardan) 샤프트 또는 프로파일드 샤프트의 일체적 접합 연결을 위한 웰드-온 (weld-on) 플랜지의 형태로 제공된다. 도 5 및 도 6 은 또한 연결 핀 (7) 이 중공의 설계로 되어 있는 특징을 공유한다. 나사산구비 보어와 별개로, 모든 작업 단계는 플로우 포밍 또는 플로우 터닝 장치에서 통상적으로 실현될 수 있으며, 따라서 고도의 자동화 제조가 실현된다. 이를 위하여, 플로우 포밍 또는 플로우 터닝은 최종품의 재료 두께가 특정 영역들에서 단지 1.5 mm 내지 2 ㎜ 이하가 되게 할 수 있어서, 상기 영역들은 부하에 용이하게 매칭된다.

Claims (13)

  1. 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법으로서,
    상기 연결 요소는 조인트 외측 부분 또는 플랜지, 및 연결 핀을 갖고,
    둥근 판형 또는 튜브형 블랭크를 플로우 포밍 (flow forming) 또는 플로우 터닝 (flow turning) 에 의해 변형시켜 상기 연결 요소를 형성하는, 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 상기 연결 요소에는 길이 방향으로 변하는 벽 두께를 갖는 반경방향 둘레 영역들이 형성되는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 요소를 형성하기 위해 둥근 판형 또는 튜브형 블랭크가 변형되고, 상기 블랭크는 상기 연결 요소와 실질적으로 동일한 재료 부피를 갖는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 중공 연결 핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 상기 블랭크에는 상기 연결 요소의 기능 요소들, 특히 상기 연결 요소의 치형부, 볼 레이스웨이, 케이지 레이스웨이, ABS 링, 플랜지, 오일 홈, 서클립 (circlip) 홈 및/또는 스레드가 형성되는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 ABS 링의 치형부가 성형되는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플로우 포밍 또는 플로우 터닝 작업 단계들은 교대의 플로우 포밍 또는 플로우 터닝 공구들로 단일의 작업 스테이션에서 수행되는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결 요소가 트리포드 조인트의 피봇 핀으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 관절형 샤프트용의 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법.
  9. 특히 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된, 조인트 외측 부분 (8) 또는 플랜지 (18), 및 연결 핀 (7) 을 갖는 연결 요소 (6) 로서,
    상기 조인트 외측 부분 (8) 또는 플랜지 (18) 는 길이 방향으로 변하는 벽 두께를 갖는 반경방향 둘레 영역들을 가지는, 연결 요소.
  10. 제 9 항에 있어서,
    바람직하게 플로우 포밍 또는 플로우 터닝을 이용하여 중공 연결 핀 (7), 적어도 하나의 치형부 (9), 볼 레이스웨이 (10a, 12), 케이지 레이스웨이 (10b), ABS 링 (14), 플랜지 (18) 및/또는 스레드 (15) 가 형성되어 제공되는 것을 특징으로 하는 연결 요소.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 연결 핀 (7) 의 반대편에 있는 피봇 핀의 단부는 반경방향 둘레 재료 후육부 (16) 를 갖는 것을 특징으로 하는 연결 요소.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 핀 (7) 의 반대편에 있는 상기 연결 요소 (6) 의 단부에는 반경방향 둘레에 균일하게 분포된 나사산구비 보어 (17) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 연결 요소.
  13. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지 (18) 는 웰드-온 (weld-on) 플랜지로서 구성된 것을 특징으로 하는 연결 요소.
KR1020157002500A 2012-07-04 2013-06-06 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연결 요소 KR102090351B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012105958.6A DE102012105958A1 (de) 2012-07-04 2012-07-04 Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements zur Übertragung von Drehbewegungen
DE102012105958.6 2012-07-04
PCT/EP2013/061686 WO2014005789A1 (de) 2012-07-04 2013-06-06 Verfahren zur herstellung eines verbindungselements zur übertragung von drehbewegungen sowie dadurch hergestelltes verbindungselement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150045426A true KR20150045426A (ko) 2015-04-28
KR102090351B1 KR102090351B1 (ko) 2020-03-17

Family

ID=48579064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157002500A KR102090351B1 (ko) 2012-07-04 2013-06-06 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연결 요소

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10343203B2 (ko)
EP (1) EP2869947B1 (ko)
JP (1) JP2015522772A (ko)
KR (1) KR102090351B1 (ko)
CN (1) CN104507597B (ko)
DE (1) DE102012105958A1 (ko)
ES (1) ES2628352T3 (ko)
HU (1) HUE032533T2 (ko)
PL (1) PL2869947T3 (ko)
WO (1) WO2014005789A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013110528A1 (de) 2013-09-24 2015-03-26 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements sowie Verbindungselement
US10265754B2 (en) * 2015-02-17 2019-04-23 K.K. Endo Seisakusho Fixing sleeve and manufacturing method thereof
DE102015113870B4 (de) 2015-08-20 2017-07-06 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines Gelenkaußenteils, Gelenkaußenteil und Werkzeug
DE102015113869A1 (de) * 2015-08-20 2017-02-23 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines Formteils und Formteil
CN106238549B (zh) * 2016-08-29 2018-08-03 中航动力股份有限公司 一种带前后安装边的回转曲面零件旋压方法
US11274739B2 (en) * 2017-03-30 2022-03-15 Mitsuboshi Belting Ltd. Pulley structure and method for manufacturing pulley structure
CN108087440B (zh) * 2017-12-01 2019-05-28 上海纳铁福传动系统有限公司 三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯
CN113770223B (zh) * 2021-10-16 2023-11-10 西安航天动力机械有限公司 用于带法兰接头薄壁筒形件整体旋压的毛坯及设计方法
DE102022121959A1 (de) 2022-08-31 2024-02-29 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Gelenkwellenanordnung sowie eine Gelenkwellenanordnung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10137882A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Toyoda Mach Works Ltd 等速ジョイントの製造方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52116771A (en) * 1976-03-26 1977-09-30 Yamaha Motor Co Ltd Method of manufacturing cylindrical member
DE3430067C1 (de) * 1984-08-16 1989-04-06 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach Gelenkwelle
JP2678323B2 (ja) * 1990-10-08 1997-11-17 ジー・ケー・エヌ・オートモーティヴ・アクチエンゲゼルシャフト 等速自在継手
DE4105757C2 (de) * 1991-02-23 1994-07-21 Gkn Automotive Ag Verfahren zur Herstellung eines Gelenkaußenteils
US5433668A (en) * 1992-04-03 1995-07-18 Gkn Automotive Ag Constant velocity fixed joint with supporting inserts
DE4213285C2 (de) 1992-04-23 1996-05-15 Gkn Automotive Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellung von Gelenkaußenteilen
DE4218092C1 (en) 1992-05-07 1993-06-24 Wf-Maschinenbau Und Blechformtechnik Gmbh & Co Kg, 4415 Sendenhorst, De Mfg. gear part - involves using circular cylindrical part with inner toothing only on part of its length, non-toothed part being for seals
EP0568779B1 (de) 1992-05-07 1996-01-10 Wf-Maschinenbau Und Blechformtechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Getriebeteiles
DE4217322C1 (de) * 1992-05-26 1993-12-23 Gkn Automotive Ag Kugelgleichlaufdrehgelenk und Verfahren zu dessen Herstellung
DE4234488C1 (de) * 1992-10-14 1994-03-24 Gkn Automotive Ag Gleichlaufkugeldrehgelenk mit asymmetrischem Käfig
TW235936B (ko) * 1992-12-18 1994-12-11 Rezu Kotei Kk
DE4327016C1 (de) * 1993-08-12 1995-01-05 Gkn Automotive Ag Gleichlaufdrehgelenk
IT1268212B1 (it) * 1993-12-17 1997-02-21 Gkn Automotive Ag Giunto girevole omocinetico a sfere
DE4446919A1 (de) 1994-12-28 1996-07-04 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur Herstellung von innenverzahnten Teilen
JPH0929375A (ja) * 1995-07-20 1997-02-04 Mazda Motor Corp ロールフォーミング方法および装置
IT1289780B1 (it) * 1996-12-20 1998-10-16 Skf Ind Spa Gruppo mozzo-giunto omocinetico per una ruota motrice,particolarmente per un autoveicolo.
DE19713440C2 (de) * 1997-04-01 1998-11-26 Leico Gmbh & Co Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Werkstücks
DE19722359A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-03 Dynamit Nobel Ag Drückwalzvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Hohlrädern mit zwei Innenverzahnungen
DE19744870A1 (de) * 1997-10-10 1999-04-15 Itt Mfg Enterprises Inc Vormontage-Baueinheit für Kraftfahrzeuge
JPH11123486A (ja) * 1997-10-20 1999-05-11 Mazda Motor Corp 円筒形状部品の製造方法
US6206785B1 (en) * 1999-03-05 2001-03-27 Delphi Technologies, Inc. Constant velocity universal joint and method
JP4568962B2 (ja) * 1999-06-30 2010-10-27 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 クラッチのドラム及び内歯部材の成形装置
DE19963617C1 (de) * 1999-12-30 2001-12-13 Gkn Automotive Gmbh Gleichlauffestgelenke/Käfigmontage in ein Gelenkaußenteil
DE10060120B4 (de) * 2000-12-04 2005-12-22 Gkn Driveline International Gmbh Kugelgleichlaufgelenk als Gegenbahngelenk
DE10156086B4 (de) * 2001-11-16 2006-09-14 Winkelmann Powertrain Components Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Bauteils
JP4069735B2 (ja) * 2002-02-21 2008-04-02 株式会社ジェイテクト 内歯車の成形方法
US7004842B2 (en) * 2003-01-31 2006-02-28 Torque-Traction Technologies, Inc. Compound driveshaft assembly with constant velocity joint
DE10317146A1 (de) * 2003-04-14 2004-12-16 Volkswagen Ag Gleichlauffestgelenk und Montageverfahren
JP2005103563A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Fuji Heavy Ind Ltd フローフォーミング成形方法及びフローフォーミング成形装置
DE102004054908B4 (de) * 2004-11-12 2016-02-25 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks für eine Radnaben-Gelenk-Einheit
DE102004054907A1 (de) * 2004-11-12 2006-09-14 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Radnaben-Gelenk-Einheit
DE102005022801A1 (de) * 2005-05-12 2006-11-16 Wf-Maschinenbau Und Blechformtechnik Gmbh & Co Kg Verfahren zur Herstellung eines Getriebeteiles mit einer Innenverzahnung
JP2007224981A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Ntn Corp 等速自在継手の外方部材及びその製造方法
DE102006030682A1 (de) * 2006-07-04 2008-01-17 Schaeffler Kg Radnaben-Gelenk-Einheit
JP5172183B2 (ja) * 2007-03-20 2013-03-27 Ｎｔｎ株式会社 等速自在継手の外側継手部材
KR101489268B1 (ko) * 2008-11-18 2015-02-04 토피 고교 가부시키가이샤 통 형상 부재의 제조 방법
JP2011179619A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Gkn Driveline Japan Ltd コンパニオン・フランジ、結合構造、及び製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10137882A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Toyoda Mach Works Ltd 等速ジョイントの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015522772A (ja) 2015-08-06
PL2869947T3 (pl) 2017-09-29
WO2014005789A1 (de) 2014-01-09
HUE032533T2 (en) 2017-09-28
DE102012105958A1 (de) 2014-01-23
EP2869947B1 (de) 2017-03-15
US20150184698A1 (en) 2015-07-02
CN104507597A (zh) 2015-04-08
ES2628352T3 (es) 2017-08-02
KR102090351B1 (ko) 2020-03-17
US10343203B2 (en) 2019-07-09
CN104507597B (zh) 2018-07-06
EP2869947A1 (de) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102090351B1 (ko) 회전 운동을 전달하기 위한 연결 요소의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연결 요소
JP6237100B2 (ja) 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法
CN103608136B (zh) 端面花键成形装置、端面花键成形方法、外侧联轴器构件及等速万向联轴器
CN115163661B (zh) 回转轴承
EP3320998B1 (en) Method for manufacturing rolling bearing unit
CN113840769B (zh) 用于机动车辆的转向柱
KR102211190B1 (ko) 등속 볼 조인트용 케이지 제조 방법
WO2017010481A1 (ja) 軸受ユニットの製造方法及び製造装置
JP6379798B2 (ja) 転がり軸受ユニットの製造方法及び車両の製造方法
KR20140104906A (ko) 베어링 링을 성형하기 위한 냉간 압연 방법
JP6005402B2 (ja) 等速自在継手の外側継手部材の製造方法
CN108890238B (zh) 机器人减速器刚性柔轮的加工工艺
JP6222177B2 (ja) 転がり軸受ユニットの製造方法、車両の製造方法
KR20160031965A (ko) 허브 유닛 제조 장치
JP2007075824A (ja) 中空シャフト
WO2013137256A1 (ja) 等速自在継手用外側継手部材の製造方法および外側継手部材
EP2634011A1 (en) Spline forming method for hub unit, hub unit, spline forming method for joint, and joint
US20150352629A1 (en) Forging device and forging method
CN207297608U (zh) 一种汽车变速箱用输入一轴
JP5912694B2 (ja) 等速自在継手用外側継手部材の製造方法
JP2013188759A (ja) 等速自在継手用外側継手部材の製造方法
JP5894471B2 (ja) 等速自在継手用外側継手部材の製造方法
JP2011231792A (ja) 摺動式等速自在継手およびその外側継手部材のしごき加工方法
CN105658980A (zh) 固定式等速万向联轴器
EP2564950A2 (en) Outer joint member for constant velocity universal joint and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant