KR20150074011A

KR20150074011A - 기계가공 사이클 타임 감소 및 공구 마모 감소를 위한 홈이 형성된 스프라켓/코그 보어

Info

Publication number: KR20150074011A
Application number: KR1020157011227A
Authority: KR
Inventors: 숀 제이. 블랙머
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-07-01
Also published as: CN104685263A; CN104685263B; JP6209216B2; DE112013004504T5; US9476495B2; JP2015533406A; WO2014062374A1; US20150276038A1

Abstract

무한 루프 동력 전달 시스템의 회전 부재(10)는, 샤프트에 센터링 연결되는 허브(12)를 구비할 수 있다. 허브(12)는, 관통 연장되는 중앙 개구(18), 및 허브(12)에 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의하는, 중앙 개구(18)의 내주 표면(16) 상에 형성되며 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장되는 복수의 홈(14)을 가질 수 있다. 중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 마무리 기계가공 절삭은, 마무리 기계가공 사이클 타임의 감소, 및 보어 절삭기에 대한 하중 및 마모의 감소를 제공하면서 냉각수 플러싱 증가를 제공한다.

Description

기계가공 사이클 타임 감소 및 공구 마모 감소를 위한 홈이 형성된 스프라켓/코그 보어{FLUTED SPROCKET/COG BORE FOR REDUCED MACHINING CYCLE TIMES AND REDUCED TOOL WEAR}

본 발명은, 회전 부재의 홈이 형성된 표면이 차후의 마무리 작업에서 제거할 재료를 감소시키는, 기계가공된 보어를 가진 스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그와 같은 홈이 형성된 회전 부재에 관한 것이다.

압축, 단조, 몰딩 및 스탬핑 제조 기법에 의해 스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그와 같은 회전 부재를 제공하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 이러한 주지의 회전 부재 제조 기법들은, 샤프트와 접촉될 정밀한 표면을 제공하기 위해 마무리 작업을 필요로 하는 미완성 보어를 제공한다. 마무리 작업은 회전 부재에 제공될 보어의 내주 전체를 따른 기계가공을 필요로 하는데, 이는 매우 시간 소모적인 기계가공 작업이며, 제조 장비에 있어서 절삭 공구 부재에 대한 마모 및 하중을 증가시킨다.

스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그와 같은 회전 부재 상에 보어를 형성하는 기계가공 작업 동안 제조 장비에 대한 하중을 감소시키는 것이 바람직할 것이다. 회전 부재 내부에 보어를 형성하는 마무리 기계가공 작업 동안 냉각수 플러싱을 증가시키는 것이 바람직할 것이다. 보어를 형성하는 기계가공 작업의 기계가공 사이클 타임을 감소시키는 것이 바람직할 것이다. 회전 부재에 보어를 형성하는 동안 절삭 공구 마모를 감소시키는 것이 바람직할 것이다.

따라서, 차후의 마무리 작업에서 제거할 재료를 감소시키기 위해, 비제한적인 예로서 스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그와 같은 회전 부재는, 비제한적인 예로서 압축, 단조, 몰딩 또는 스탬핑에 의해 제조된, 내측에 홈이 형성된 중앙 개구를 가질 수 있다. 반경방향 내측으로 연장된 홈을 따른 단속적 절삭은, 제조 장비에 대한 하중을 감소시키면서 또한 냉각수 플러싱 증가를 제공할 수 있다. 내측으로 연장된 홈들은 기계가공 스톡을 감소시키는 데에 사용되지만, 또한 샤프트에 대한 회전 부재의 센터링을 제공한다. 홈이 형성된 보어는 연결된 샤프트에 접촉될 수 있고, 샤프트를 적절한 위치에 유지시키기에 충분한 표면 접촉을 제공할 수 있다. 홈은 얕거나 깊을 수 있다. 얕은 홈이 제공되는 경우, 홈은 마무리 작업에서 제거될 수 있다. 비제한적인 예로, 스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그와 같은 회전 부재는, 타이밍 시스템, 교류 발전기 풀리, 파워 스티어링 풀리, 및 타이밍 시스템 코그 또는 유사한 시스템에 사용될 수 있다.

단순한 구성에서, 회전 부재는 샤프트에 연결되는 허브를 구비한다. 허브는 관통 연장된 중앙 개구를 정의하는 내부 표면, 및 중앙 개구의 내부 표면 상에 형성된 복수의 홈을 가진다.

비제한적인 예로서, 무한 루프 동력 전달 시스템의 회전 부재는, 샤프트에 센터링 연결되는 허브를 포함할 수 있다. 허브는 관통 연장되는 중앙 개구를 정의하는 내부 표면, 및 허브에 중앙 보어를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역을 정의하는, 중앙 개구의 내부 표면 상에 형성되며 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장되는 복수의 홈을 가질 수 있다.

샤프트에 연결되는 허브를 구비하는 회전 부재를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 이러한 방법은 관통 연장된 중앙 개구를 정의하는 내부 표면을 가진 허브를 형성하는 단계, 개구의 내부 표면에 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장된 복수의 홈을 형성하여, 허브에 중앙 보어를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역을 정의하는 단계, 및 개구의 내부 표면 상의 복수의 홈을 기계가공하여, 허브에 중앙 보어를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실행하기 위해 고려된 최상의 모드에 대한 이하의 설명을 읽음으로써, 본 발명의 다른 응용들이 당업자에게 명백하게 될 것이다.

본원의 설명은 첨부 도면을 참조로 하며, 몇몇 도면들에 걸쳐 유사한 참조 번호들은 유사한 부분들을 나타낸다.
도 1은 반경방향 내측 및 축방향으로 연장된 복수의 홈을 가진 내부 개구를 구비한 회전 부재의 개략도이다.
도 2는 반경방향 내측 및 축방향으로 연장된 홈의 확대 상세도이다.

이제 도 1을 참조하면, 비제한적인 예로서, 무한 루프 동력 전달 시스템을 위한 회전 부재(10)(본원에서는 스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그로 지칭되기도 함)이 도시되며, 이는 허브(12)를 구비한다. 허브(12)는, 개구(18)의 내주 표면(16)을 따라 형성되며 회전 부재(10)의 허브(12)를 관통하여 축방향으로 연장된, 반경방향 내측 및 축방향으로 연장된 복수의 홈(14)(본원에서는 돌출 홈으로 지칭되기도 함)을 포함한다. 돌출 홈(14)은 마무리 기계가공 작업 동안 제거할 재료 스톡의 양을 감소시키면서, 샤프트(미도시) 상에 스프라켓(10)을 센터링하기 위한 기계가공 후 마무리된 표면을 제공한다.

무한 루프 동력 전달 시스템의 회전 부재(10)는 샤프트(미도시)에 센터링 연결되는 허브(12)를 포함한다. 허브(12)는 관통 연장되는 중앙 개구(18)를 정의하는 내주 표면(16), 및 중앙 개구(18)의 내주 표면(16) 상의 복수의 홈(14)을 가진다. 복수의 홈(14)은 허브(12)를 통해 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장된다. 복수의 홈(14)은 허브(12)에 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의한다.

개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 단속적 기계가공 절삭이 수행되어 중앙 보어(18a)를 형성한다. 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 단속적 기계가공 절삭부는 냉각수 플러싱 증가를 제공한다. 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 단속적 기계가공 절삭부는 허브(12)의 중앙 보어(18a)에 대한 마무리 기계가공 사이클 타임의 감소를 제공한다. 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 단속적 기계가공 절삭부는, 허브의 중앙 보어(18a)를 형성하는 데 사용된 보어 절삭기에 대한 하중 및 마모의 감소를 제공한다. 단속적인 마무리 기계가공 절삭부가 허브(12)의 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 중앙 보어(18a)를 형성한 후, 복수의 홈(14)은 샤프트(미도시) 상에 센터링된 허브(12)를 지지한다.

무한 루프 동력 전달 시스템의 회전 부재(10)는 샤프트(미도시)에 센터링 연결되는 허브(12)를 포함한다. 허브(12)는 관통 연장되는 중앙 개구(18)를 가진다. 중앙 개구(12)는, 중앙 개구(18)의 내주 표면(16) 상에 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장된 복수의 홈(14)을 가진다. 복수의 홈(14)은 허브(12)에 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의한다.

중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 단속적 기계가공 절삭이 수행된다. 중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 수행된 단속적 기계가공 절삭은, 냉각수 플러싱 증가, 허브에 대한 마무리 기계가공 사이클 타임의 감소, 및 보어 절삭기에 대한 하중 및 마모의 감소를 제공한다. 단속적인 마무리 기계가공 절삭이 개구(12)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 수행되어 중앙 보어(18a)를 정의한 후, 복수의 홈(14)은 샤프트(미도시) 상에 센터링된 허브(12)를 지지한다.

무한 루프 동력 전달 시스템의 회전 부재(10)를 제조하기 위한 방법이 또한 개시된다. 회전 부재(10)는 샤프트(미도시)에 센터링 연결되는 허브(12)를 포함한다. 본 방법은 허브(12)를 관통하여 연장되는 중앙 개구(18)를 가진 허브(12)를 형성하는 단계를 포함한다. 허브(12)는 중앙 개구(18)의 내부 표면 상에 형성되어 허브(12)에 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의하는, 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장된 복수의 홈(14)을 가진다. 본 방법은 개구(18)의 내주 표면(16)에 위치된 복수의 홈(14)을 기계가공하여 허브(12)에 중앙 보어(18a)를 정의하는 단계를 포함한다.

본 방법은, 허브(12)의 개구(18)의 감소된 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 절삭으로, 마무리 기계가공 사이클 타임을 감소시키고 보어 절삭기에 대한 하중 및 마모를 감소시키면서 냉각수 플러싱 증가를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은, 허브(12)의 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 마무리 기계가공 절삭 후, 복수의 홈(14)으로부터 샤프트(미도시) 상에 센터링된 허브(12)를 지지하는 단계를 포함할 수 있다.

개시된 허브 구성 및 방법은 무한 루프 동력 전달 시스템의 개시된 구현예 외에도 다른 응용에 이용될 수 있음을 인식해야 한다. 샤프트 상에 센터링 지지되는 허브를 구비한 어떤 회전 부재도, 본원에 개시된 허브 구성 및 방법을 이용할 수 있다. 허브(12) 및 복수의 홈(14)을 포함하는 회전 부재(10)는, 비제한적인 예로서 압축, 단조, 몰딩 또는 스탬핑과 같은 임의의 공지된 적합한 제조 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 회전 부재(10)는 스프라켓, 기어, 풀리 또는 코그로서 형성될 수 있다. 복수의 홈(14)은, 허브(12)의 개구(18)에 중앙 보어(18a)를 형성 또는 절삭하는 동안 차후의 마무리 작업에서 제거될 허브(12)의 개구(18)의 내주 표면(16)으로부터 반경방향 내측 및 축방향으로 연장된 재료를 제공한다. 인접한 홈들(14) 사이에 정의된 원주 공간(14a)은, 허브(12) 상에서 중앙 보어(18a)를 형성하는 기계가공 작업 동안 냉각수 플러싱 증가를 위한 개구를 제공한다. 원주 공간(14a)은 허브(12) 상에서 중앙 보어(18a)를 마무리하는 기계가공 작업 동안 제거될 재료의 양을 감소시킨다. 제거될 재료의 양의 감소는 기계가공 장비에 대한 하중을 감소시키고 중앙 보어(18a) 절삭 공구에 대한 마모를 감소시킨다.

가장 실현 가능한 바람직한 실시예로서 현재 고려되는 것과 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예에 제한되는 것이 아니라, 그와 반대로, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주 내에 포함되는 다양한 변형 및 균등한 구성을 아우르는 것으로 의도되며, 이러한 범주에는 법률에 의거하여 허용되는 바와 같이 이러한 모든 변형 및 균등한 구조를 포함하도록 가장 넓은 범위의 해석이 부여되어야 함을 이해할 것이다.

Claims

샤프트에 연결되는 허브(12)를 구비한 회전 부재(10)에 있어서,
허브(12)는, 관통 연장되는 중앙 개구(18)를 정의하는 내주 표면(16), 및 중앙 개구(18)의 내주 표면(16) 상에 형성된 복수의 홈(14)을 가지는 것인, 개량.
제1항에 있어서,
복수의 홈(14)은 허브(12)를 통해 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장되는 것인, 개량.
제1항에 있어서,
복수의 홈(14)은 허브(12)를 통해 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의하는 것인, 개량.
제3항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 단속적 기계가공 절삭부를 더 포함하는 개량.
제4항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 상기 단속적 기계가공 절삭부는 냉각수 플러싱 증가를 제공하는 것인, 개량.
제4항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 상기 단속적 기계가공 절삭부는 허브(12)에 대한 마무리 기계가공 사이클 타임의 감소를 제공하는 것인, 개량.
제4항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 상기 단속적 기계가공 절삭부는 보어 절삭기에 대한 하중 및 마모 감소를 제공하는 것인, 개량.
제1항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 마무리 기계가공 절삭 후, 복수의 홈(14)은 샤프트 상에 센터링된 허브(12)를 지지하는 것인, 개량.
무한 루프 동력 전달 시스템의 회전 부재(10)에 있어서,
관통 연장되는 중앙 개구(18)를 정의하는 내주 표면(16)을 가지는, 샤프트에 센터링 연결되는 허브(12); 및
중앙 개구(18)의 내주 표면(16) 상에 형성되어 허브(12)를 통해 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의하는, 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장되는 복수의 홈(14)을 포함하는 회전 부재(10).
제9항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 단속적 기계가공 절삭부를 더 포함하는 회전 부재(10).
제10항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따라 형성된 상기 단속적 기계가공 절삭부는 냉각수 플러싱 증가, 상기 허브에 대한 마무리 기계가공 사이클 타임의 감소, 및 보어 절삭기에 대한 하중 및 감소를 제공하는 것인, 회전 부재(10).
제9항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 마무리 기계가공 절삭 후, 복수의 홈(14)은 샤프트 상에 센터링된 허브(12)를 지지하는 것인, 회전 부재(10).
샤프트에 연결되는 허브(12)를 구비한 회전 부재(10)를 제조하기 위한 방법에 있어서, 이의 개량은,
관통 연장된 중앙 개구(18)를 정의하는 내주 표면(16)을 가진 허브(12)를 형성하는 단계;
중앙 개구(18)의 내주 표면(16)에 반경방향 내측으로 돌출되고 축방향으로 연장된 복수의 홈(14)을 형성하여 허브(12)에 중앙 보어(18a)를 기계가공하기 위한 감소된 원주 표면 영역(16a)을 정의하는 단계;
중앙 개구(18)의 내주 표면(16)에 복수의 홈(14)을 기계가공하여 허브(12)를 관통하는 중앙 보어(18)를 정의하는 단계를 포함하는, 방법.
제13항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 절삭으로, 마무리 기계가공 사이클 타임을 감소시키고 보어 절삭기에 대한 하중 및 마모를 감소시키면서 냉각수 플러싱 증가를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서,
중앙 개구(18)의 감소된 원주 표면 영역(16a)을 따른 단속적인 마무리 기계가공 절삭 후, 복수의 홈(14)으로부터 샤프트 상에 센터링된 허브(12)를 지지하는 단계를 더 포함하는 방법.