KR100503992B1

KR100503992B1 - 잭용 암나사관 제조방법

Info

Publication number: KR100503992B1
Application number: KR10-2003-0043478A
Authority: KR
Inventors: 고도석
Original assignee: 삼기산업주식회사
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-07-27
Also published as: KR20030062395A

Abstract

본 발명은 잭(JACK)용 암나사관 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관체부와 헤드부로 구성되고 상기 헤드부에는 수나사봉의 왕복을 안내하는 안내공과 상ㆍ하부하암의 절첩부와의 핀체결을 위한 체결공이 직교되도록 형성되는 잭용 암나사관의 제조에 있어서, 상기 관체부의 관통공과 상기 헤드부의 체결공 형성을 냉간 형단조에 의함으로써, 제품의 품질과 생산성의 향상 및 제조원가의 절감을 가져오는 잭용 암나사관 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 차량 수리용 잭(200)에 사용되는 암나사관(100)을 제조함에 있어서,

환봉 형상의 관체부용 소재를 1차 펀칭하여 소재 외형의 수평을 보정하는 제 1단계와, 소재를 2차 펀칭하여 그 전단면에 대경관체부의 성형을 위한 가이드홈을 형성하는 제 2단계와, 소재를 3차 펀칭하여 그 전단면으로부터 내부로 대경관체부를 성형하는 제 3단계와, 소재를 4차 펀칭하여 그 후단면으로부터 내부로 소경관체부를 성형하는 제 4단계와, 소재를 5차 펀칭하여 상기 대경관체부와 소경관체부간의 경계막을 제거하는 제 5단계와, 상기 소경관체부의 내경을 절삭가공하여 나사부를 형성하는 제 6단계로 이루어진 관체부 제조공정과,

육면체 형상의 헤드부용 소재를 1차 펀칭하여 소재 외형의 수평을 보정하는 제 1단계와, 소재를 2차 펀칭하여 그 전단면에 체결공의 성형을 위한 가이드홈을 성형하는 제 2단계와, 소재를 3차 펀칭하여 그 후단면에 체결공의 성형을 위한 가이드홈을 성형하는 제 3단계와, 소재를 4차 펀칭하여 그 전ㆍ후단면으로부터 내부로 체결공을 성형하는 제 4단계와, 드릴가공에 의해 소재의 좌ㆍ우측면 중앙부를 관통하는 안내공을 형성하는 제 5단계와, 상기 체결공의 내경을 절삭가공하여 나사부를 형성하는 제 6단계로 이루어진 헤드부 제조공정과,

상기 관체부와 헤드부를 결합하는 결합공정을 포함함을 특징으로 하는 잭용 암나사관 제조방법이 제공된다.

Description

잭용 암나사관 제조방법{A manufacturing method of a female screw for a jack}

일반적으로 차량 수리용 잭은 도 1에 도시된 바와 같이 그 일측단에 상ㆍ하부 아암(210)(210')의 절첩부와 핀(220)에 의해 체결되는 헤드부가 결합되고 타측단부 내경에 나사부가 형성된 암나사관(100)이 상ㆍ하부 아암에 축설된 수나사봉(230)을 구지하는 역할을 함과 동시에 상기 수나사봉(230)의 회전에 의한 나사감김 또는 나사풀림에 의해 수나사봉(230)을 따라 왕복됨에 따라 차량을 지지하는 받침대(240)를 승강시키는 구조로 이루어지는 바,

종래에는 이와 같은 차량 수리용 잭에 사용되는 암나사관을 먼저 수나사봉의 골지름에 상당하는 내경을 갖는 파이프를 제조 또는 구입한 후에 그 일측부 내경을 가공하여 나사부를 형성하고 나머지 부분의 내면을 그 내경이 수나사봉의 바깥지름 이상이 되도록 절삭가공 함으로써 관체부를 제조하고, 다음에 드릴가공에 의해 육면체 형상의 소재의 양측면을 관통하는 체결공과 전후면을 관통하는 안내공을 형성하고 상기 체결공의 내경을 나사가공하여 헤드부를 제조한 후, 상기 관체부와 헤드부를 용접 결합함으로써 제조하게 되는데, 이와 같은 종래의 방식에 의할 경우 제품의 정밀도와 강도가 떨어지고, 작업이 번거롭고 작업에 많은 시간이 소요되어 생산성이 떨어지며, 소재의 로스율이 높아 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 하는 데 있는 것으로, 관체부와 헤드부로 구성된 잭용 암나사관의 제조에 있어서, 관체부의 관통공과 상ㆍ하부하암의 절첩부와의 핀체결을 위한 헤드부의 체결공을 냉간 형단조에 의해 형성함으로써, 제품의 품질과 생산성의 향상 및 제조원가의 절감을 가져오는 잭용 암나사관의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 차량 수리용 잭(200)에 사용되는 암나사관(100)을 제조함에 있어서,

환봉 형상의 관체부용 소재(11)를 1차 펀칭하여 소재(11) 외형의 수평을 보정하는 제 1단계와, 소재(11a)를 2차 펀칭하여 그 전단면에 대경관체부(12)의 성형을 위한 가이드홈(13)을 형성하는 제 2단계와, 소재(11b)를 3차 펀칭하여 그 전단면으로부터 내부로 대경관체부(12)를 성형하는 제 3단계와, 소재(11c)를 4차 펀칭하여 그 후단면으로부터 내부로 소경관체부(14)를 성형하는 제 4단계와, 소재(11d)를 5차 펀칭하여 상기 대경관체부(12)와 소경관체부(14)간의 경계막(15)을 제거하는 제 5단계와, 상기 소경관체부(14)의 내경을 절삭가공하여 나사부(16)를 형성하는 제 6단계로 이루어진 관체부(10) 제조공정과,

육면체 형상의 헤드부용 소재(51)를 1차 펀칭하여 소재(51) 외형의 수평을 보정하는 제 1단계와, 소재(51a)를 2차 펀칭하여 그 전단면에 체결공(52)의 성형을 위한 가이드홈(53)을 성형하는 제 2단계와, 소재(51b)를 3차 펀칭하여 그 후단면에 체결공(52')의 성형을 위한 가이드홈(53')을 성형하는 제 3단계와, 소재(51c)를 4차 펀칭하여 그 전ㆍ후단면으로부터 내부로 체결공(52)(52')을 성형하는 제 4단계와, 드릴가공에 의해 소재(51d)의 좌ㆍ우측면 중앙부를 관통하는 안내공(54)을 형성하는 제 5단계와, 상기 체결공(52)(52')의 내경을 절삭가공하여 나사부(55)를 형성하는 제 6단계로 이루어진 헤드부(50) 제조공정과,

상기 관체부(10)와 헤드부(50)를 결합하는 결합공정을 포함함을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 관체부용 소재(11)를 1차 내지 5차의 펀칭작업을 통한 냉간 형단조 및 나사가공 공정을 거쳐 관체부(10)를 제조하고, 헤드부용 소재를 1차 내지 4차의 펀칭작업을 통한 냉간 형단조 및 드릴가공과 나사가공을 거쳐 헤드부(50)를 제조한 후, 상기 관체부(10)와 헤드부(50)를 용접 결합함으로써 손쉽게 잭용 암나사관(100)을 제조하는 것으로, 이를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 관체부 제조공정은 총 6단계의 작업으로 이루어지는 바, 그 제 1단계는 관체부용 소재(11a)를 1차 펀칭하여 소재(11a) 외형의 수평을 보정하는 단계로서, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 탄소강 재질의 소재(11a)를 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 정확한 수평을 갖는 성형공이 형성된 금형(17a)내에 투입하여 소재(11a)의 후단이 카운터펀치(19a)에 의해 지지되도록 한 후, 소재(11a)의 전단측에서 금형(17a)의 내경으로 펀치(18a)를 삽입하여 소재(11)의 전단면을 충분히 가압하면 소재(11a)가 압착되면서 금형(a) 내부의 성형공을 채우게 되어 소재(11a)의 수평이 바로잡히게 된다.

이는 통상 소재(11a) 자체는 그 외형의 수평이 정확하지 않은 바, 수평이 정확하지 않으면 이후 제조된 암나사관(100)의 사용시 수나사봉(130)이 관체부(10) 내를 원활하게 왕복할 수 없게 되는 문제를 야기하기에 제품의 정확도를 높이기 위한 것이다.

여기서, 상기 카운터펀치(19a)에 의해 지지되는 소재(11a)의 후단부는 나머지부 외경에 비해 조금 작은 직경을 갖도록 그 모서리를 경사지게 성형시키는 데, 이는 후 단계의 성형작업시 금형(18b)에의 투입을 용이하게 하기 위한 것이다.

관체부 제조공정의 제 2단계는 제 1단계에서 수평이 보정된 소재(11b)를 2차 펀칭하여 그 전단면에 대경관체부(12)의 성형을 위한 가이드홈(13)을 형성하는 단계로서, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 단부의 직경이 나머지 부분의 직경에 비해 소경이 되도록 단이 진 펀치(18b)를 금형(17a) 내로 삽입하여 소재(11b)의 전단면을 가압함으로써, 소재(11b)에 대경관체부(12)의 성형을 위한 가이드홈(13)이 형성되도록 한다.

이에 따라, 후 단계에서 대경관체부(12)의 성형을 위한 펀칭작업이 용이하게 되며, 상기 펀치(18b)의 단부의 직경이 이후 성형되는 대경관체부(12)의 내경이 된다.

관체부 제조공정의 제 3단계는 소재(11c)를 3차 펀칭하여 그 전단면으로부터 내부로 대경관체부(12)를 성형하는 단계로서, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 제 2단계를 거친 소재(11c)를 관체부(10) 성형을 위한 금형(17b)에 투입하여 소재(11c)의 후단면이 카운터펀치(19b)에 의해 지지되도록 한 후, 제 2단계에서 형성된 가이드홈(13)에 펀치(18c)를 끼워 맞추고 지속적으로 가압함으로써, 소재(11c)의 전단부에 대경관체부(12)가 성형되도록 한다.

이때, 상기 대경관체부(12)는 이후 제조된 암나사관(100)의 사용시 수나사봉(230)이 그 내부를 용이하게 왕복할 수 있도록 그 내경을 수나사봉(230)의 바깥지름(산지름)보다 조금 크도록 한다.

관체부 제조공정의 제 4단계는 소재(11d)를 4차 펀칭하여 그 타측으로부터 내부로 소경관체부(14)를 성형하는 단계로서, 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 소재(11d)의 후단부에서 제 3단계에서의 카운터펀치(19b)를 제거하고 그곳에 성형될 소경관체부(14)의 내경과 동일한 내경을 갖는 슬리브(20a)를 삽입한 후 상기 슬리브(20a) 내로 펀치(18d)를 삽입하여 소재(11d)의 후단면부를 가압함으로써, 소재(11d)의 후단부에 소경관체부(14)가 성형되도록 한다.

이때, 상기 소경관체부(14)의 내경은 이후 제조된 암나사관(100)의 사용시 수나사봉(230)이 나사결합되는 나사부(16)를 형성시킬 수 있도록 수나사봉(230)의 골지름(안지름)에 해당하는 직경을 갖도록 한다.

제 4단계를 거친 후에 소재(11e)는 대경관체부(12)와 소경관체부(14)가 내부의 경계막(15)에 의해 구분되어진 형상으로 성형되게 된다.

관체부 제조공정의 제 5단계는 소재(11e)를 5차 펀칭하여 상기 대경관체부(12)와 소경관체부(14)간의 경계막(15)을 분리제거하는 단계로서, 도 2의 (f)에 도시된 바와 같이 금형(17c) 내에 소재(11e)를 투입하여 그 후단이 카운터펀치(19d)에 의해 지지되도록 한 후, 제조하고자 하는 암나사관(100)의 내부형상과 대응되는 형상을 갖는 펀치(18e)를 소재(11e)의 대경관체부(12)측으로부터 소재(11e) 내에 삽입하여 진행시킴에 따라, 펀치(18e) 선단으로부터의 가압에 의해 소재(11e) 내부에 남아 있던 경계막(15)이 분리제거되게 된다.

이에 따라, 소재(11f)는 대경관체부(12)와 소경관체부(14)가 연통된 관체형상으로 된다.

여기서, 상기 카운터펀치(19d)는 분리된 경계막(15)의 제거가 용이하도록 관체 형상으로 되어 있다.

관체부 제조공정의 제 6단계는 소경관체부(14)의 내경을 절삭가공하여 나사부(16)를 형성하는 단계로서, 상기 제 1 내지 제 5단계의 냉간 형단조 공정을 거침에 의해 대경관체부(12)와 소경관체부(14)가 연통된 관체형상으로 성형된 소재(11f)를 금형(17c)으로부터 분리한 후 소경관체부(14)측 내경을 나사가공함으로써 나사부(16)를 형성한다. 이렇게 형성된 나사부(16)가 이후 제조된 암나사관(100)의 사용시 수나사봉(130)의 나사부와 나사결합되는 것이다.

금형(17c)으로부터 분리된 관체 형상 소재(11f)의 소경관체부(14) 내경이 나사가공에 의해 나사부(16)로 형성됨으로써 제조가 완료된 관체부(10)의 단면도가 도 2의 (g)에 도시되어 있다.

다음에, 본 발명의 헤드부(50) 제조공정 또한 총 6단계의 작업으로 이루어지는데, 그 제 1단계는 육면체 형상의 헤드부용 소재(51a)를 1차 펀칭하여 소재(51a) 외형의 수평을 보정하는 단계로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 금형(56a)과 펀치(57a) 및 카운터펀치(58a)를 이용하여 본 발명의 관체부 제조공정의 제 1단계에서와 동일한 과정을 거쳐 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 탄소강 재질의 헤드부용 소재(51a)의 수평을 바로잡게 된다.

헤드부 제조공정의 제 1단계 역시 관체부 제조공정의 제 1단계에서와 마찬가지로 제품의 정확도를 높이기 위한 것이다.

헤드부 제조공정의 제 2단계는 제 1단계에서 수평이 보정된 소재(51b)를 2차 펀칭하여 그 전단면에 체결공(52)의 성형을 위한 가이드홈(53)을 형성하는 단계로서, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 제 1단계에서 사용된 펀치(57a)를 제거하고 단부의 직경이 나머지 부분의 직경에 비해 소경이 되도록 단이 진 펀치(57b)를 금형(56a) 내로 삽입하여 소재(51b)의 전단면을 가압함으로써, 소재(51b)의 전단면에 체결공(52)의 성형을 위한 가이드홈(53)이 형성되도록 한다.

이에 따라, 후단계에서 체결공(52)의 성형을 위한 펀칭작업이 용이하게 되며, 상기 단이 진 펀치(57b)의 단부의 직경이 체결공(52)의 내경이 된다.

헤드부 제조공정의 제 3단계는 소재(51c)를 3차 펀칭하여 소재(51c)의 후단면에 체결공(52')의 성형을 위한 가이드홈(53')을 형성하는 단계로서, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 금형(56b) 내에 소재(51c)를 삽입한 후, 그 전단면을 펀치(57b)로 가압함으로써 소재(51c)의 후단면에도 체결공(52')의 성형을 위한 가이드 홈(53')이 형성되도록 한다.

본 단계에서는 제 2단계에서의 펀치(57b)를 그대로 이용하되 카운터펀치(58b)를 성형하고자 하는 체결공(52')의 내경에 해당되는 직경을 갖는 것으로 교체하였다. 따라서, 펀치(57b)로 소재(51c)의 전단을 가압하더라도 카운터펀치(58b)의 반작용에 의해 소재(51c)의 후단에 가이드홈(53')이 형성되게 된다.

헤드부 제조공정의 제 4단계는 소재(51d)를 4차 펀칭하여 소재(51d)의 전후면으로부터 내부로 체결공(52)(52')을 성형하는 단계로서, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이 전면과 후면에 가이드홈(53)(53')이 형성된 소재(51d)를 체결공(52)(52') 성형을 위한 금형(56c)내에 소재(51d)의 후단이 슬리브(59a) 및 상기 슬리브(59a) 에 삽통되는 카운터펀치(58b)에 의해 지지되도록 투입하고 소재(51d)의 전단부와 접하도록 금형(56c)내에 삽입된 또다른 슬리브(59b) 내를 통하는 펀치(57c)에 의해 소재(51d)의 전단면부를 지속적으로 가압함으로써 펀치(57c)에 의한 작용과 카운터펀치(58b)에 의한 반작용으로 소재(51d)의 전면과 후면으로부터 내부로 체결공(52)(52')이 성형되도록 한다.

헤드부 제조공정의 제 5단계는 소재(51e)의 좌ㆍ우측면 중앙부를 관통하는 안내공(54)을 형성하는 단계로서, 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이 제 1단계 내지 제 4단계의 냉간 형단조 공정을 거쳐 전면과 후면에 체결공(52)(52')이 성형된 소재(51e)를 금형(56c)으로부터 분리한 후, 드릴가공에 의해 그 좌우측면 중앙부를 관통하는 안내공(54)을 형성한다.

이 때, 상기 안내공(54)은 제조된 암나사관(100)의 사용시 수나사봉(230)이 그 내부를 통해 원활하게 왕복할 수 있도록 그 내경을 상기 수나사봉(230)의 바깥지름(산지름)보다 조금 크게 한다.

헤드부 제조공정의 제 6단계는 도 3의 (g)에 도시된 바와 같이 상기 제 4단계에서 형성된 체결공(52)(52')의 내경을 절삭가공하여 나사부(55)를 형성하는 단계로서, 이는 이후 제조된 암나사관(100)의 헤드부(50)가 차량 수리용 잭(200)의 상ㆍ하부아암(210)(210') 절첩부에 핀결합될 때, 그 일단에 수나사가 형성된 체결핀(220)(220')과 나사결합 될 수 있도록 하기 위한 것이다.

끝으로, 본 발명의 결합공정은 잭용 암나사관(100)의 관체부(10) 및 헤드부(50)를 결합하는 공정으로서, 상기 관체부 제조공정과 헤드부 제조공정을 거쳐 제조된 관체부(10) 및 헤드부(50)를 CO2 용접 등의 방법에 의해 결합시키는 공정이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 제조방법을 거쳐 제조된 암나사관(100)의 단면도 및 부분절개 사시도가 각각 도 4와 도 5에 도시되어 있다.

이와 같이 본 발명에 의해 제조된 암나사관(100)은 도 6에 도시된 바와 같이 그 헤드부(50)의 체결공(52)(52')과 차량 수리용 잭(200)의 상ㆍ하부아암(210)(210')이 체결핀(220)(220')에 의해 각각 체결됨으로써 차량 수리용 잭(200)에 설치되어 사용되어진다.

한편, 본 발명의 관체부 제조공정은 암나사관의 헤드부에 힌지머리가 형성되어 차량 수리용 잭과 힌지결합됨으로써 주로 소형 차량에 사용되는 수리용 잭을 위한 암나사관의 제조에도 응용되어질 수 있다.

이와 같이 본 발명은 관체부와 헤드부로 구성된 잭용 암나사관의 제조에 있어서, 관체부의 관통공과 상ㆍ하부하암의 절첩부와의 핀체결을 위한 헤드부의 체결공 형성을 냉간 형단조에 의함으로써, 종래의 기계가공 방식에 비해 정밀가공이 용이하고 가공표면이 깨끗하여 제품의 품질이 향상되고 작업시간이 단축되어 생산성의 향상을 가져오며 재료의 로스율이 낮아 제조원가의 절감을 가져오는 유용한 효과가 있다. 또한 종래의 기계가공 방식에 의한 경우보다 소재의 가공경화 효과도 커 제품의 경도 증가도 높다.

도 1은 차량 수리용 잭의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 관체부의 제조 공정도

도 3은 본 발명에 따른 헤드부의 제조 공정도

도 4는 본 발명에 따른 관체부와 헤드부의 용접 공정도

도 5는 본 발명에 의해 제조된 잭용 암나사관의 부분절개 사시도

도 6은 본 발명에 의해 제조된 잭용 암나사관의 사용상태 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 관체부 11a,11b,11c,11d,11e,11f : 관체부용 소재

12 : 대경관체부 13, 53,53' : 가이드홈

14 : 소경관체부 15 : 경계막

16, 55 : 나사부 17a,17b,17c, 56a,56b,56c : 금형

18a,18b,18c,18d,18e, 57a,57b,57c : 펀치

19a,19b,19c,19d, 58a,58b : 카운터펀치

20a,20b, 59a,59b ‥‥ 슬리브

50 : 헤드부 51a,51b,51c,51d,51e : 헤드부용 소재

52,52' : 체결공 54 : 안내공

100 : 암나사관 200 : 차량 수리용 잭

210, 210' : 상ㆍ하부아암 220 : 체결핀

230 : 수나사봉 240 : 받침대

Claims

차량 수리용 잭(200)에 사용되는 암나사관(100)을 제조함에 있어서,

환봉 형상의 관체부용 소재(11)를 1차 펀칭하여 소재(11) 외형의 수평을 보정하는 제 1단계와, 소재(11a)를 2차 펀칭하여 그 전단면에 대경관체부(12)의 성형을 위한 가이드홈(13)을 형성하는 제 2단계와, 소재(11b)를 3차 펀칭하여 그 전단면으로부터 내부로 대경관체부(12)를 성형하는 제 3단계와, 소재(11c)를 4차 펀칭하여 그 후단면으로부터 내부로 소경관체부(14)를 성형하는 제 4단계와, 소재(11d)를 5차 펀칭하여 상기 대경관체부(12)와 소경관체부(14)간의 경계막(15)을 제거하는 제 5단계와, 상기 소경관체부(14)의 내경을 절삭가공하여 나사부(16)를 형성하는 제 6단계로 이루어진 관체부(10) 제조공정과,

육면체 형상의 헤드부용 소재(51)를 1차 펀칭하여 소재(51) 외형의 수평을 보정하는 제 1단계와, 소재(51a)를 2차 펀칭하여 그 전단면에 체결공(52)의 성형을 위한 가이드홈(53)을 성형하는 제 2단계와, 소재(51b)를 3차 펀칭하여 그 후단면에 체결공(52')의 성형을 위한 가이드홈(53')을 성형하는 제 3단계와, 소재(51c)를 4차 펀칭하여 그 전ㆍ후단면으로부터 내부로 체결공(52)(52')을 성형하는 제 4단계와, 드릴가공에 의해 소재(51d)의 좌ㆍ우측면 중앙부를 관통하는 안내공(54)을 형성하는 제 5단계와, 상기 체결공(52)(52')의 내경을 절삭가공하여 나사부(55)를 형성하는 제 6단계로 이루어진 헤드부(50) 제조공정과,

상기 관체부(10)와 헤드부(50)를 결합하는 결합공정을 포함함을 특징으로 하는 잭용 암나사관 제조방법.