KR100352300B1 - 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한툴 스트로크가변장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공물 변경에 대한 코킹장치의 전진 스트로크를 용이하게 가변시킬 수 있고, 또한 그 스트로크를 다단계로 조정할 수 있어 랙 바아의 기종이 변경되더라도 별도의 스톱퍼를 필요로 하지 않고 하나의 제어장치를 이용하므로 경제적일 뿐만 아니라 장치의 구조를 간단화시킬 수 있으며, 아울러 모든 스트로크 제어를 필요로 하는 시스템에 간편하게 이용할 수 있는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치에 관한 것으로, 실린더(40)에 의해 전진/후퇴하는 메인 플레이트(20)의 양측에 코킹 툴(300, 460)이 각기 구비된 제 1, 2 코킹장치(200, 400)를 설치하고, 이들 양측 코킹장치의 사이를 통해 진입된 랙 바아를 회전시켜 그 피스톤을 코킹 툴(300, 460)에 의해 랙 바아에 단계적으로 코킹함에 있어, 제 2 코킹장치(400)의 전진 스트로크를 규제 및 가변시키기 위한 스트로크 제어장치(100)를 구비하되, 이 제어장치는 상호 접촉하는 메인 스톱퍼(111) 및 서브 스톱퍼(150)와, 서브 스톱퍼(150)에 형성된 계단면(150a)과, 서브 스톱퍼(150)를 출몰시키도록 직렬연결된 복수의 실린더(130, 140)를 구비한 것이다.

Description

동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치

본 발명은 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치(Stroke Variable Device of Piston Caulking Tool for Rack Bar of Power Steering System)에 관한 것으로, 특히 실린더에 의해 작동하는 메인 플레이트상에 코킹 툴이 구비된 코킹장치를 설치하고, 코킹 툴에 랙 바아를 진입, 회전시켜 그 피스톤을 랙 바아에 코킹함에 있어, 코킹 툴의 가공위치제어를 위한 스트로크 제어장치를 구비하되, 이 장치는 상호 접촉하는 복수의 스톱퍼와, 일측 스톱퍼에 형성된 계단면과, 계단면을 갖는 스톱퍼를 출몰시키는 복수의 실린더를 구비함으로써, 가공물에 대한 코킹장치의 스트로크를 정확히 설정함과 동시에 가공물의 기종에 따라 그 스크로크를 용이하게 다단계로 가변시킬 수 있고, 가공물의 기종변경에 관계없이 하나의 제어장치를 공용하므로 경제적일 뿐만 아니라 장치의 구조를 간단화시킬 수 있으며, 아울러 모든 스트로크 제어를 필요로 하는 시스템에 간편하게 이용할 수 있도록 된 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치에 관한 것이다.

일반적으로 동력조향장치의 랙 바아에는 파워 실린더의 유압을 작동시키기 위한 피스톤을 결합하는데, 이때 랙 바아의 외주면과 피스톤의 내주면에 홈을 형성하여 이들 홈 사이에 클립을 결합하고, 랙 바아의 외주면 일측에는 다른 홈을 형성하면서 피스톤의 일측을 이 홈에 코킹하여 이탈을 방지하도록 되어 있다.

또한 코킹작업을 행하기 위해서는 툴을 정확한 가공위치에 세팅시켜야만 하며, 가공물의 기종이 변경될 경우에는 툴의 이송 스트로크 또한 변화되므로 이에 적합한 스톱퍼를 구비하거나 또는 이송 스트로크의 적합한 제어가 요구된다.

통상적으로 이러한 툴의 이송 스트로크를 제어함에 있어서는 각각의 독립적인 스톱퍼를 이용하고 있으며, 따라서 가공물의 규격 또는 기종이 변경되는 경우에는 별개의 스톱퍼를 설치해야 하는 단점이 있었다.

이처럼 가공물의 기종에 따라 각각의 스톱퍼를 이용함으로써 장치의 규모가 커지는 것은 물론 구조가 복잡화되며, 또한 장치의 비용이 증가하여 비경제적인 단점을 갖고 있다.

본 발명의 목적은, 가공물에 대한 코킹장치의 전진 스트로크를 용이하게 가변시킬 수 있고, 또한 그 스트로크를 다단계로 조정할 수 있어 랙 바아의 기종이 변경되더라도 별도의 스톱퍼를 필요로 하지 않고 하나의 제어장치를 이용하므로 경제적일 뿐만 아니라 장치의 구조를 간단화시킬 수 있으며, 아울러 모든 스트로크 제어를 필요로 하는 시스템에 간편하게 이용할 수 있는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 실린더에 의해 진퇴하는 메인 플레이트상에 코킹 툴이 구비된 코킹장치가 설치되고, 코킹장치에 진입된 랙 바아를 회전시켜 그에 결합된 피스톤을 코킹 툴에 의해 랙 바아에 단계적으로 코킹함에 있어, 코킹장치의 전진 스트로크를 규제 및 가변시키기 위한 스트로크 제어장치를 구비하되, 이 제어장치는 상호 접촉하는 스톱퍼와, 스톱퍼에 형성된 계단면과, 스톱퍼를 출몰시키도록 직렬연결된 복수의 실린더를 구비한 것이다.

도 1은 본 발명의 구성도

도 2는 본 발명의 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베이스 플레이트 11 : 이송 가이드

20 : 메인 플레이트 21 : 선형이동 베어링

22, 15 : 스톱퍼 23 : 가이드 레일

24 : 센서 30, 110 : 브래킷

40, 130, 140 : 실린더 50, 160 : 플로팅 조인트

100 : 스트로크 제어장치 111 : 메인 스톱퍼

112, 270 : 키이 113 : 보울트

120 : 플레이트 121, 122 : 가이드

131, 141 : 피스톤 150 : 서브 스톱퍼

150a : 계단면 151, 152 : 걸림돌기

200 : 제 1 코킹장치 210 : 서브 플레이트

211 : 이송 레일 212 : 도그

220, 440 : 바디 230, 490 : 샤프트

240 : 레버 241 : 손잡이

250 : 센서 브래킷 260, 260A : 툴 바디

280, 310, 410 : 조정판 290, 311, 411 : 조정 스크류

300, 460 : 코킹 툴 400 : 제 2 코킹장치

420 : 서포트 430 : 핀

441 : 부싱 450 : 와셔

470 : 드러스트 베어링 480 : 스페이서

500 : 너트 510 : 로크 너트

461 : 니들 베어링 600 : 랙 바아

610 : 피스톤

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 본 발명의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 평면도로서, 도 1, 2와 같이 베이스 플레이트(10)의 상부에 이송 가이드(11)를 형성하고, 이송 가이드(11)를 따라 좌, 우로 이송되도록 선형이동 베어링(Linear Motion Bearing)(21)을 하부에 갖는 메인 플레이트(20)를 구비하되, 이 메인 플레이트(20)를 구동시키기 위하여 베이스 플레이트(10)의 일측에 실린더(40)가 고정된 브래킷(30)을 설치하고, 실린더(40)의 피스톤(41)과 상기 메인 플레이트(20)의 측단을 플로팅 조인트(Floating Joint)(50)를 연결한다.

상기 메인 플레이트(20)의 측단에 스톱퍼(22)를 결합하고, 메인 플레이트(20)의 이동 스트로크를 제어하도록 그 메인 플레이트(20)와 일정 간격으로 이격하여 그 스트로크 제어장치(100)를 구비하며, 메인 플레이트(20)의 상부 양측에 랙 바아에 결합된 피스톤을 코킹시키는 제 1, 2 코킹장치(200, 400)를 구비한다.

스트로크 제어장치(100)는, 실린더(40)의 전진작동시 메인 플레이트(20)의 정지위치를 가변적으로 결정하기 위한 것으로, 브래킷(110)의 상부에 상기 스톱퍼(22)와 중심이 일치하는 메인 스톱퍼(111)를 나사체결하여 그 위치조정이 가능토록 하고, 그 메인 스톱퍼(111)의 위치를 전, 후로 조정하기 위하여 브래킷(110)을 베드(B)상에 키이(112)로 결합하며, 메인 스톱퍼(111)의 위치조정후 그 위치를 세팅하기 위하여 브래킷(110)에 베드(B)에 체결되는 다수의 보울트(113)를 결합한다.

상기 브래킷(110)의 일측에 플레이트(120)를 설치하고, 그 상부에 실린더(130)를 설치하면서, 그 피스톤(131)에 다른 실린더(140)를 연결하며, 이 실린더(140)의 피스톤(141)에 서브 스톱퍼(150)를 플로팅 조인트(160)로 연결하되, 실린더(130) 또는 실린더(140)의 전진상태에서 서브 스톱퍼(150)의 측면이 상기 메인 스톱퍼(111)의 선단에 접촉되도록 구성한다.

아울러 서브 스톱퍼(150)의 측면부에는 스톱퍼(22)가 선택적으로 접촉될 수 있는 계단면(150a)을 형성하여 메인 플레이트(20)의 전진 스트로크를 다단계로 제어할 수 있도록 하고, 서브 스톱퍼(150)의 이동을 안내하기 위하여 플레이트(120)의 상부 양측에 가이드(121, 122)를 설치하면서 이들 가이드(121, 122)에 결합되도록 서브 스톱퍼(150)의 하단부 양측에 걸림돌기(151, 152)를 형성하며, 상기 메인 스톱퍼(111) 또는 서브 스톱퍼(150)에 선택적으로 접촉되도록 메인 플레이트(20)의 측단에 스톱퍼(25)를 설치한다.

제 1 코킹장치(200)는, 메인 플레이트(20)의 상부 일측에 설치된 가이드 레일(23)과, 가이드 레일(23)을 따라 전, 후로 이송되도록 이송 레일(211)을 갖는 서브 플레이트(210)와, 이 서브 플레이트(210)상에 안치된 바디(220) 및 바디(220)를 지지하도록 그 중심을 통해 서브 플레이트(210)에 결합된 샤프트(230)와, 샤프트(230)의 상단에 손잡이(241)를 갖고 바디(220)에 체결된 레버(240)로 구성한다.

또한 메인 플레이트(20)의 측단에 센서(24)를 설치하고, 제 1 코킹장치(200)의 위치를 감지하여 그 이동을 제어하도록 서브 플레이트(210)의 측단에 센서(24)에 의해 감지되는 도그(Dog)(212)를 구비하며, 상기 바디(220)의 일측에 센서 브래킷(250)을 결합하고, 바디(220)의 상, 하에 툴 바디(260, 260A)를 키이(270)로 결합하여 수직방향으로 움직일 수 있도록 하되, 바디(220)의 상부에 조정판(280)을 설치하면서 이 조정판(280)에 조정 스크류(290)를 결합하여 툴 바디(260)를 세팅할 수 있도록 하고, 상기 툴 바디(260)의 상, 하측에는 랙 바아의 피스톤을 1차적으로 코킹하기 위하여 상호 대향하는 로울러형의 코킹 툴(300)을 구비한다.

상기 툴 바디(260, 260A)는 직각방향으로 구비하며, 각기 다른 규격의 코킹 툴을 구비한다.

아울러 바디(220)의 전방에 조정판(310)을 설치하고, 조정판(310)의 상, 하측에 조정 스크류(311)를 삽입하며, 조정 스크류(311)를 상기 툴 바디(260)에 각기 체결하여 이 조정 스크류(311)를 회전시킴에 따라 툴 바디(260)의 수직위치를 각기 조정할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제 2 코킹장치(400)는 제 1 코킹장치(200)의 반대측에 위치하여 랙 바아에 1차 코킹된 피스톤을 2차적으로 코킹하여 코킹작업을 완료하는 것으로, 메인 플레이트(20)상의 전, 후에 설치되고 조정 스크류(411)가 체결된 조정판(410)과, 양측 조정판(410) 사이에서 조정 스크류(411)에 의해 위치가 세팅된 상태에서 메인 플레이트(20)상에 고정되는 서포트(420)와, 서포트(420)의 상부에 핀(430)으로 연결된 바디(440)와, 바디(440) 및 핀(430) 사이에 결합된 부싱(441)으로 구성한다.

또한 핀(430)의 일단부에 와셔(450)를 일정한 토오크로 체결하고, 바디(440)의 선단은 상, 하측으로 분기하여 이 상, 하측에 로울러형의 코킹 툴(460)을 각기 연결하되, 바디(440)를 디귿자형으로 형성하여 그 내측에 코킹 툴(460)을 개재하고, 코킹 툴(460)의 전, 후면과 바디(440) 사이에 드러스트 베어링(470) 및 스페이서(480)를 개재하며, 바디(440), 스페이서(480), 코킹 툴(460) 및 드러스트 베어링(470)의 중심을 통해 샤프트(490)를 결합한다.

아울러 샤프트(490)의 일단에 너트(500) 및 로크 너트(510)를 결합하고, 코킹 툴(460)의 내주면에는 니들 베어링(461)을 결합하여 원활한 회전이 이루어지도록 구성한 것이다.

미설명부호 600은 랙 바아, 610은 랙 바아에 조립된 피스톤을 나타낸 것이다.

따라서 본 발명 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹장치는, 이전의 작업공정에서 랙 바아(600)의 소정 위치에 피스톤(610)이 조립되면 랙 바아 이송장치(도시하지 않음)에 의해 제 1, 2 코킹장치(200, 400) 사이를 통해 랙 바아(600)가 적정위치로 진입되고, 메인 플레이트(20)의 중립위치에서 실린더(40)가 후퇴하여 플로팅 조인트(50)를 통해 메인 플레이트(20)를 당겨 그 메인 플레이트(20)의 선형이동 베어링(21)이 이송 가이드(11)를 따라 후퇴 이동한다.

메인 플레이트(20)가 후퇴함에 따라 그 상부에 설치된 제 1 코킹장치(200)가 가공물인 랙 바아(600)측으로 접근하면서 코킹 툴(300)이 피스톤(610)에 일정한 깊이로 압입되고, 제 2 코킹장치(400)는 랙 바아(600)로부터 이격되어 1차 코킹작업을 준비하게 되며, 이 상태에서 제 1 코킹장치(200)의 상, 하측 코킹 툴(300)을 작업지점에 정확히 세팅시키기 위하여 랙 바아(600)의 직각방향에 대하여 코킹 툴(300)을 미세하게 상승/하강시켜 그 수직위치를 조정할 수 있다.

즉, 랙 바아(600)의 기종에 따라 직경이 변경되는 경우 코킹 툴(300)의 엣지가 코킹지점으로부터 벗어나거나 또는 코킹부에 진입할 수 없게 되므로 이 경우 조정판(310)의 상, 하측에 결합된 조정 스크류(311)를 정/역방향으로 회전시키면, 그 조정 스크류(311)에 체결된 툴 바디(260)가 키이(270)를 따라 상승 또는 하강하여 그 툴 바디(260)에 결합된 코킹 툴(300)의 수직위치를 조정할 수 있으며, 조정 스트로크는 코킹 툴(300)의 엣지부분이 피스톤(610)의 코킹면에 일정한 깊이로 압입되는 시점까지로 한다.

코킹 툴(300)의 위치조정이 완료되면 랙 바아(600)를 회전시키면서 피스톤(610)의 코킹작업을 행하며, 랙 바아(600)의 회전에 따라 피스톤(610)에 압착된 코킹 툴(300)이 연동하여 회전하면서 피스톤(610)의 코킹부를 사전에 형성된 랙 바아(600)의 홈에 압입하여 1차적인 코킹작업을 행한다.

랙 바아(600)의 수회전이 이루어지면서 1차 코킹작업이 완료되면 다음의 작업공정을 수행하기 위하여 코킹 툴(300)을 랙 바아(600)로부터 이탈시키며, 이 경우 상기의 역순으로 실린더(40)를 전진시켜 제 1 코킹장치(200)를 랙 바아(600)로부터 완전히 분리시켜 초기상태로 복귀시킨다.

제 1 코킹장치(200)가 복귀되면 이후 2차 코킹작업을 행하기 위하여 실린더(40)를 전진시키며, 실린더(40)의 전진작동에 따라 그 피스톤(41)과 플로팅 조인트(50)가 메인 플레이트(20)를 밀어 제 2 코킹장치(400)를 랙 바아(600)의 코킹작업위치로 이동시킨다.

일정시점에서 메인 플레이트(20)의 스톱퍼(22)가 스트로크 제어장치(100)의 서브 스톱퍼(150)에 접촉되면서 제 2 코킹장치(400)의 전진 스트로크가 결정된다.

여기서 제 2 코킹장치(400)는 스트로크 제어장치(100)에 의해 그 스트로크를 조정할 수 있는데, 실린더(130)를 전진/후퇴시켜 서브 스톱퍼(150)를 진입/이탈시킴에 따라, 즉 메인 스톱퍼(111) 또는 서브 스톱퍼(150)를 선택함으로써 제 2 코킹장치(400)의 스트로크를 조정할 수 있다.

즉, 제 2 코킹장치(400)의 전진 스트로크는 랙 바아(600)의 기종에 따라 스톱퍼를 선택할 수 있으며, 스트로크를 가장 크게 설정하기 위한 경우는 서브 스톱퍼(150)를 후퇴시켜 메인 플레이트(20)의 스톱퍼(22)가 스트로크 제어장치(100)의 메인 스톱퍼(111)에 접촉되도록 하며, 스트로크를 점차 감소시키기 위한 경우에는 서브 스톱퍼(150)를 전진시켜 그 계단면(150a)을 이용하는 것이다.

계단면(150a)의 위치는 실린더(130, 140)를 통해 제어할 수 있으며, 실린더(130, 140)를 모두 전진/후퇴시키거나 어느 하나만의 실린더를 전진/후퇴시킴에 따라 계단면(150a)을 선택할 수 있다.

제 2 코킹장치(400)의 전진 스트로크 제어는 위에 설명한 바와 같으며, 한편 2차 코킹작업은 스트로크 제어장치(100)에 의해 결정된 스트로크에 따라 제 2 코킹장치(400)가 일정한 스트로크 만큼 전진하면서 그 양측 코킹 툴(460)의 엣지가 피스톤(610)의 1차 코킹부를 압압하고, 이 상태에서 랙 바아(600)가 회전하면서 코킹 툴(460)을 수회전시켜 피스톤(610)의 코킹부를 랙 바아(600)의 홈에 완전히 압입함으로써 2차 코킹을 행한다.

2차 코킹이 이루어지면 실린더(40)가 후퇴하여 제 2 코킹장치(400)를 초기위치로 복귀시키며, 랙 바아(600)를 후퇴시켜 언로딩을 행함과 아울러 1회의 작업 사이클을 완료한다.

상기에서 코킹 툴(300, 460)은 그 마모도에 따라 교환할 수 있다.

일예로 코킹 툴(460)의 교환시는 바디(440)로부터 로크 너트(510)와 너트(500) 및 샤프트(490)를 순차 분해한 다음 코킹 툴(460)을 분해할 수 있다.

이상과 같이 본 발명 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치는, 실린더(40)에 의해 전진/후퇴하는 메인 플레이트(20)의 양측에 코킹 툴(300, 460)이 각기 구비된 제 1, 2 코킹장치(200, 400)가 설치되고, 이들 양측 코킹장치의 사이를 통해 진입된 랙 바아를 회전시켜 그 피스톤을 코킹 툴(300, 460)에 의해 랙 바아에 단계적으로 코킹함에 있어, 제 2 코킹장치(400)의 전진 스트로크를 규제 및 가변시키기 위한 스트로크 제어장치(100)를 구비하되, 이 제어장치는 상호 접촉하는 스톱퍼(111, 150)와, 서브 스톱퍼(150)에 형성된 계단면(150a)과, 서브 스톱퍼(150)를 출몰시키도록 직렬연결된 복수의 실린더(130, 140)를 구비하여, 가공물 변경에 대한 코킹장치의 전진 스트로크를 용이하게 가변시킬 수 있고, 또한 그 스트로크를 다단계로 조정할 수 있어 랙 바아의 기종이 변경되더라도 별도의 스톱퍼를 필요로 하지 않고 하나의 제어장치를 이용하므로 경제적일 뿐만 아니라 장치의 구조를 간단화시킬 수 있으며, 아울러 모든 스트로크 제어를 필요로 하는 시스템에 간편하게 이용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 코킹장치가 설치되고 실린더에 의해 이동되며 측단에 스톱퍼가 설치된 메인 플레이트; 가공물의 기종변경에 따라 메인 플레이트의 이송 스트로크를 가변, 규제하기 위하여 스톱퍼에 일치하도록 브래킷에 결합된 메인 스톱퍼와, 메인 스톱퍼에 직각방향으로 접촉하도록 진퇴작동하고 메인 플레이트의 스트로크를 가감하도록 플레이트에 결합된 서브 스톱퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 스톱퍼의 이동을 안내하기 위하여 플레이트의 양측에 가이드가 형성되고, 가이드에 결합되도록 서브 스톱퍼에 걸림돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 서브 스톱퍼의 측면에 메인 플레이트의 스트로크를 가감하기 위한 계단면이 형성된 것을 특징으로 하는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 스톱퍼는 브래킷에 나사체결되어 위치조정이 가능한 것을 특징으로 하는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 서브 스톱퍼는 그 계단면을 선택하기 위하여 직렬 연결된 복수의 실린더에 고정된 것을 특징으로 하는 동력조향장치용 랙 바아의 피스톤 코킹을 위한 툴 스트로크 가변장치.

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