KR960013289B1

KR960013289B1 - 기어장치용 기어부품의 제조방법

Info

Publication number: KR960013289B1
Application number: KR1019930007932A
Authority: KR
Inventors: 프리제 우도
Original assignee: 프리제 우도
Priority date: 1992-05-07
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1996-10-02
Also published as: DE9305477U1; ES2082532T3; KR930023099A; EP0568779A1; JP2525543B2; DE59301383D1; JPH0623461A; EP0568779B1

Abstract

내용 없음.

Description

기어장치용 기어부품의 제조방법

제1도는 종래 기술에 따른 기어부품의 제조방법을 수행하도록 전방의 유지부재와 맨드릴 사이에 원판형 모재를 고정시킨 것을 도시한 측단면도이다.

제2도는 제1도와 같이 원판형 모재가 고정된 상태에서 이루어지는 종래 기술에따른 기어부품의 제조공정의 중간단계를 도시한 측단면도이다.

제3도는 제2도의 공정에 의해서 원판형 모재가 기어부품으로 형성된 최종의 상태를 도시한 측단면도이다.

제4도는 본 발명에 따른 방법에 의해서 제조되는 기어부품을 도시한 사시도이다.

제5도는 본 발명에 따른 기어부품의 제조방법을 수행하도록 전방의 유지부재와 맨드릴 사이에 원통형 모재를 고정시킨 것을 도시한 측단면도이다.

제6도는 제5도와 같이 원통형 모재가 고정된 상태에서 이루어지는 본 발명에 따른 기어부품의 제조공정의 중간단계를 도시한 측단면도이다.

제7도는 제6도의 공정에 의해서 원통형 모재가 기어부품으로 형성된 최종의 상태를 도시한 측단면도이다.

제8도는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모재 1a : (모재의) 1차 인발부

2 : (전방의) 유지부재 3 : 맨드릴

4 : (맨드릴의) 치형 그루우브 5 : 압축롤러

6 : 기어부품 7 : (맨드릴의) 부분

본 발명은 기어장치용 기어부품의 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세히 설명하면 종방향으로 내부벽의 일부에만 치형이 형성되어 나머지 치형이 형성되지 않은 부분은 밀봉재(예를 들면, O자 링 등과 같은)를 수요하는 지역으로 작용하도록 구성되어 있는 원통형 기어부품의 제조방법에 관한 것이다.

독일 특허공개 제25 51 156호에는, 종방향의 축선을 따라서 연장한 내부의 그루우브, 채널, 또는 슬롯 등이 형성되어 있는 원형 횡단면의 중공형 기어부품을 제조하는 방법 및 장치가 공개되어 있다. 상기 독일 특허공개에 개시된 기어부품의 제조방법에서는, 제조될 기어부품에 상응하는 적절한 홈 또는 그루우브가 형성되어 있는 회전작동식 맨드릴 상으로 사발(bowl) 모양으로 형성된 1차 인발부(first draw)를 포함하고 있는 모재(blank)가 비정 결합으로(non-positively) 위치된 후에, 이러한 모재의 1차 인발부에 대하여 다수의 압축롤러 등에 의하여 맨드릴 상에서 정결합으로(positively) 압연가공을 수행한다. 이러한 압연가공은 전방으로의 여러 번의 스트레칭공정에 의해서 이루어진다. 이러한 종래 기술의 기어부품의 제조방법은 사발 모양의 기어부품의 종방향 축선을 따라서 그 전체 길이에 채널이 형성되어야 하는 경우에, 즉 기어부품의 종방향의 축선을 따라서 전체적으로 일정한 간격을 이룬 다수의 채널이 형성되는 경우에 사용되는 것이며, 이를 위해서 맨드릴도 그 종방향 축선을 따라서 전체 길이에 상응하는 채널이 형성되어 있어야 한다. 이때, 특히 중요한 점은 압축롤러에 의한 압연가공에 있어서 압축롤러가 맨드릴 상으로 통과할 때 1차 인발부의 금속재료가 맨드릴의 채널 내부로 자유로이 이동할(free running)수 있어야 한다는 점이다.

한편, 독일 특허공개 제39 31 599호에는 종방향으로 내부벽의 일부에만 치형이 형성되고 나머지 치형이 형성되지 않은 부분은 O자 링 등의 밀봉재를 수용하는 지역으로 작용하도록 구성되어 있는 원통형 기어부품의 제조방법이 공개되어 있다. 상기 독일 특허공개 제39 31 599호에 개시된 방법에서는, 먼저 둥근 원판형태의 모재를 전방의 유지부재에 의해 맨드릴 상으로 위치시킨 후에, 다음으로 압축롤러에 의해서 모재의 반경방향 바깥쪽 영역이 휘어지도록 모재를 맨드릴의 반경방향 바깥쪽의 치형부분 상으로 굽힘가공하며, 이러한 굽힘가공에 의해서 원통형으로 형성된 모재의 가장자리부분을 압연가공하고 동시에 스트레칭공정에 의해서 신장시킨다. 이와 같은 종래 기술에 따른 기어부품의 제조방법을 실시함에 있어서, 원통형으로 형성되는 기어부품의 내부에 형성되는 홈 또는 그루우브의 연장부, 즉 기어부품의 치형이 형성되지 않은 지역의 평탄한 내부벽에 균열이 발생하거나 또는 재료의 구조적 변형이 발생한다는 문제점이 있었다. 이와 같은 내부벽의 균열이나 재료의 구조적 변형은 기어부품의 평탄한 내부벽을 파괴시킬 수 있고, 또한 이러한 내부벽에 제공되어서 밀봉작용을 하는 밀봉재 통상적으로 O자링의 마모를 가속화시킬 수가 있으며, 결국 이러한 마모는 전체 기어 부품을 신속히 쓸모없게 만든다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 1차 인발부를 포함하는 모재를 다수의 압축롤러를 사용해서 종방향의 축선을 따라서 내부벽의 일부에만 치형이 형성되고 나머지 치형이 형성되지 않은 부분은 밀봉재 등을 수용하는 지역으로 작용하도록 구성되는 원통형 기어부품으로 제조하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은, 원통형, 기어부품을 제조하기 위한 모재가 맨드릴의 치형 그루우브 상으로 위치되도록 맨들릴의 외경보다 큰 내경을 갖는 1차 인발부를 포함하고 있고, 맨드릴의 치형 그루우브 상으로 다수의 압축롤러가 한번 통과할 때 모재의 1차 인발부가 맨드릴의 치형 그루우브의 가장 깊은 지점까지 위치되어서 치형 그루우브의 가장 깊은 지점으로 압연가공되는 동시에 이러한 1차 인발부를 제외한 모재의 나머지 부분은 맨드릴의 치형 그루우브가 형성되지 않은 나머지 지역으로 위치되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 원통형 기어부품의 제조방법에 의해서 이루어진다.

놀랍게도, 이러한 특징을 갖는 본 발명에 따른 원통형 기어부품의 제조방법을 수행하는 공정에서는, 완성된 기어부품의 내부에 형성된 홈 또는 그루우브의 연장부, 즉 기어부품의 평탄한 벽부분에 균열 발생하거나 재료의 구조적 변형이 발생되지 않으므로, 이렇게 제조된 기어부품에는 필요한 소정의 강도 및 내부벽의 평탄함이 제공된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면들 중, 제1도 내지 제3도에는 원통형 기어부품(6)을 제조하기 위한 종래 기술의 제조방법을 수행하는 각각의 단계들이 도시되어 있고, 제4도에는 이러한 방법에 의해서 완성된 기어부품(6)이 도시되어 있으며, 제8도에는 이러한 기어부품을 제조하는데 사용되는 장치로서 전방의 유지부재(2)와 맨드릴(3)이 상세히 도시되어 있다. 본 발명에 따른 원통형 기어부품(6)의 제조방법을 설명하기에 앞서, 이들 도면들을 참조하여 종래 기술에 따른 원통형 기어부품(6)의 제조방법을 먼저 설명하기로 한다.

제1도를 참조하면, 제4도에 도시된 바와 같은 기어부품(6)을 제조하는데 사용되는 공작물로서 금속재모재(1)가 전방의 유지부재(2)와 맨드릴(3)의 사이로 위치되어 있는데, 즉 모재(1)는 전방의 유지부재(2)에 의해서 맨드릴(3) 상으로 고정된 것이다. 제8도에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 맨드릴(3)은 그 종방향 축선을 따라서 전체 길이의 일부에 치형 그루우브(4)가 형성되어 있으며, 이러한 치형 그루우브(4)가 형성되어 있지 않은 맨드릴(3)의 나머지 부분(7)은 매끄럽게 형성되어 있다. 또한, 제2도에는 압축롤러(5)가 도시되어 있으며 제4도에는 완성된 기어부품(6)이 도시되어 있다.

이와 같은 위치된 모재(1)를 가공하기 위한 단계로서, 제2도에 도시된 바와 같이 압축롤러(5)가 모재(1)의 바깥쪽 둘레로 위치되어서 맨드릴(3)의 치형 그루우브(4) 내부로 모재(1)를 압축시킨다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 모재(1)의 재료가 치형 그루우브(4)의 가장 깊은 곳에 이를 때까지 계속해서 압축롤러(5)에 의한 압착시 압연공정이 수행된다. 그 다음에, 바람직하게는 압축롤러(5)가 치형 그루우브(4)를 통과하며 압연공정을 수행하는 것과 동일한 공정으로 모재(1)의 나머지 영역이 맨드릴(3)의 나머지 부분(7)상으로 놓여져서 신장되는 공정이 이루어지는데, 즉 맨드릴(3)의 나머지 부분(7)에는 치형 구루우브(4)가 형성되어 있지 않으며, 따라서 압축롤러(5)가 이러한 나머지 부분(7)을 통과하면서 모재(1)의 나머지 영역을 신장시키는 것이다.

이 경우에, 세 개의 압축롤러(5)를 사용하여 압연공정 및 스트레칭공정(즉, 모재(1)의 신장공정)을 수행할 수도 있는데, 이때 세 개의 압축롤러(5)는 서로에 대해서 각각 120°의 각도를 이루며 원주방향으로 이격되어 있고, 이송방향으로 볼 때 서로에 대해서 약간씩 후방으로 편향되어 있어서, 전방의 압축롤러(5)가 맨드릴(3)의 치형 그루우브(4)상으로 통과하면서 압연 공정을 수행하는 것과 동시에 가장 후방의 압축롤러(5)가 맨드릴(3)의 나머지 부분(7)을 통과하면서 모재(1)의 나머지 영역에 대한 신장공정을 수행 할수 가 있다.

놀랍게도, 종래 기술과 관련하여 이미 앞에서 설명한 바와 같이 맨드릴(3)에 모재(1)가 고정된 상태에서 이와 같은 공정이 수행되는 경우에, 치형 그루우브(4)가 형성되어 있지 않은 맨드릴(3)의 나머지 부분(7)에서는 그 내부벽에 균열이 발생하거나 재료의 구조적 변형이 발생하는 등의 바람직하지 못한 영향이 미칠 수가 있음을 확인하였다.

이제 제5도 내지 제7도를 참조하면, 본 발명에 따른 원통형 기어부품(6)을 제조하는 방법의 각각의 공정이 차례로 도시되어 있다. 제5도에 도시된 바와 같이 본 발명에 다른 제조방법에서는, 제4도에 도시된 바와 같은 원통형 기어부품(6)을 제조하기 위한 공작물로서의 모재에 1차 인발부(1a) 가 형성되어 있다. 이러한 1차 인발부(1a)를 갖춘 모재(1)가 전방의 유지부재(2)에 의해서 원통형 기어부품(6)을 제조하기 위한 장치인 맨드릴(3)상으로 위치되어 있다.

본 발명에 따라 원통형 기어부품의 제조방법에 있어서, 가장 큰 특징을 이루는 것은 바로 모재(1)의 반경방향 바깥쪽으로 원주방향을 따라서 제공된 1차 인발부(1a)인데, 이러한 1차 인발부(1a)는 맨드릴(3)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 형성되어 있음을 알 수가 있다.

이와 같이 맨드릴(3)의 외경보다 큰 내경을 갖는 1차 인발부(1a)가 형성되어 있는 모재(1)가 제5도에 도시된 바와 같이 전방의 유지부재(2)에 의해서 맨드릴(3) 상으로 위치된 후에, 제6도에 도시된 바와 같이 압축롤러(5)가 모재(1)의 1차 인발부(1a)를 맨드릴(3)의 치형 그루우브(4)의 안으로 압축시키는 안연공정이 수행된다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 모재(1)의 1차 인발부(1a)의 재료를 압축롤러(1)가 맨드릴(3)의 치형 그루우브(4)의 지역을 한번 통과할 때 곧바로 이러한 치형 그루우브(4)의 가장 깊은 지점으로 도달하게 된다. 이는, 모재(1)의 1차 인발부(1a)가 맨드릴(3)의 외경 보다 큰 내경을 갖도록 형성되어 있기 때문에 가능한 것이다.

따라서, 종래 기술의 방법과 비교하여 본 발명에 따른 방법에 있어서는, 압축롤러(5)의 한번의 작동에 의해서 1차 인발부(1a)가 재료가 맨드릴(3)의 치형 그루우브(4)의 가장 깊은 지역까지 자유롭게 이동할(free running)수 있도록 1차 인발부(1a)가 압축되는 것이다. 다음으로,바람직하게는 이러한 1차 인발부(1a)의 압연공정과 동시에, 1차 인발부(1a)를 제외한 모재(1)의 나머지 영역이 맨드릴(3)의 치형 그루우브(4)가 형성되지 않은 나머지 부분(7)상으로 놓여져서 압축롤러(5)에 의한 스트레칭공에 의하여 신장된다.

종래 기술의 관련하여 제1도 내지 제3도를 참조하여 앞에서 설명한 바와 같이, 다수의 압축롤러(5)를 사용함으로써 1차 인발부(1a)에 대한 압연 공정과 모재(1)의 나머지 영역에 대한 스트레칭공정이 동시에 수행될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 방법에 의해서 완성된 기어부품(6)은, 종방향 축선을 따라서 그 내부벽의 전체 길이의 일부에만 제공되는 치형이 제조과정에서 1차 인발부의 재료가 맨드릴의 치형 그루우브의 가장 깊은 지역까지 곧바로 도달하기 때문에, 기어부품의 치형이 형성되지 않은 나머지 지역에서 내부벽에 균열이 생기거나 재료의 구조적 변형이 발생하는 일이 결코 없으며, 따라서 기어부품의 치형이 형성되지 않은 나머지 지역으로 제공되는 밀봉재 (예를들면, O자 링)의 패킹의 마모 및 이에 따른 기어부품의 손상을 방지할 수가 있다.

Claims

종방향으로 내부벽의 일부에만 치형이 형성되며 나머지 치형이 형성되지 않은 부분은 밀봉재 등을 수용하는 지역으로 작용하도록 구성되어 있는 원통형 기어부품의 제조방법으로서, 치형 그루우브(4)를 갖춘 맨드릴(3)상으로 모재(1)를 위치시키는 단계와, 그리고 상기 맨드릴(3)상에서 작동하는 다수의 압축롤러(5)에 의해서 상기 맨드릴(3)의 상기 치형 그루우브(4) 안으로 상기 모재(1)의 일부를 압연가공하에서 기어부품(6)의 치형을 형성하는 동시에 상기 맨드릴(3)의 상기 치형 그루우브(4)가 형성되지 않은 부분으로 상기모재(1)의 나머지 부분을 신장시키는 단계를 포함하고 있는 원통형 기어부품의 제조방법에 있어서, 상기 모재(1)가 상기 맨드릴(3)의 상기 치형 그루우브(4)상으로 위치되도록 상기 맨드릴(3)의 외경보다 큰 내경을 갖는 1차 인발부(1a)를 포함하고 있으며, 상기 다수의 압축롤러(5)가 상기 맨드릴(3)의 상기 치형 그루우브(4)를 한번 통과할 때 상기 1차 인발부(1a)가 상기 치형 그루우브(4)의 가장 깊은 지점까지 위치되고, 상기 1차 인발부(1a)를 제외한 상기 모재(1)의 나머지 부분은 상기 맨드릴(3)의 상기 치형 그루우브(4)를 제외한 부분(7)상으로 위치되는 것을 특징으로 하는 원통형 기어부품의 제조방법.