KR100602184B1 - 페달 어셈블리용 조립장치 - Google Patents

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KR100602184B1
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이종선
석병옥
김진국
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창원금속공업(주)
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Abstract

본 발명은 페달 어셈블리의 조립성과 생산효율을 극대화한 부품 조립시스템( 페달 어셈블리용 조립장치 )에 관한 것이다.
본 발명에 따른 페달 어셈블리용 조립장치는 일정 크기의 개구부(opening)가 형성된 작업 테이블 ; 개구부가 형성된 작업 테이블의 하부에 설치되며, 상단에 마련된 베이스블록이 개구부의 내측 통로를 따라 위·아래로 움직이는 승강 수단 ; 및 부품 조립 시 승강 수단의 베이스블록에 올려진 패드의 테두리 부분에 훅이 걸리도록 개구부 주위에 다수 개가 대칭으로 설치된 패드 고정수단 을 포함한다.
브레이크 페달, 클러치 페달, 액셀러레이터 페달, 플레이트, 패드, 조립성, 조립장치

Description

페달 어셈블리용 조립장치{Semiautomatic assembling device for pedal assembly}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 어셈블리용 조립장치의 구성을 나타낸 사진이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3a 내지 3c는 도 1의 페달 어셈블리용 조립장치에서 페달과 패드를 조립하는 과정을 시간 순으로 나타낸 사진이다.
[도면 부호의 설명]
10...작업 테이블 11...개구부
13...블랭크 15...상판
17...하판 19...스페이서
20...승강 수단 21...실린더
23...피스톤 25...베이스블록
30...패드 고정수단 31...지지블록
33...스프링 35...훅(hook)
61...풋 레버 63...플레이트(발판)
64...패드
본 발명은 종래 수작업으로 이루어지던 페달 어셈블리의 조립과정에 자동화 또는 반자동화된 조립장치를 도입함으로써 페달 어셈블리의 조립성과 생산효율을 극대화한 부품 조립시스템( 페달 어셈블리용 조립장치 )에 관한 것이다.
차량/항공기 등의 운송수단, 각종 동력전달장치나 전달기구, 그 외 본 발명자가 미처 예시하지 못한 다양한 종류의 기계기구에서 구동요소의 동력(출력)을 피동요소에 전달하거나, 상기 피동요소로의 동력 전달을 단속하거나, 동력의 크기를 변환하기 위한 수단으로 페달 어셈블리가 많이 사용된다.
상기 페달 어셈블리(pedal assembly)는 주로 발(foot)로 조작하게 되며, 밟았을 때 딱딱함이 덜 느껴지도록 하면서 발의 미끄러짐을 방지하는 패드 와 상기 패드가 씌워지는 플레이트(“발판”이라고도 함)를 구비한 페달 로 이루어져 있다.
상기 구성요소 중 패드(“페달커버”라고도 함)는 플레이트를 감싸 안을 수 있도록 고무재질의 커버 형태로 제작되는 것이 일반적이며, 발의 미끄러짐을 방지하는 요철이나 그루브 등의 일정한 패턴이 상기 플레이트의 전면 측 대응 면에 형성되곤 한다. 이에 반해, 상기 페달은 빈번한 발 조작에도 쉽게 파손되지 않도록 금속 등의 내구성이 우수한 소재로 만들어지며, 도 3c에 나타낸 것처럼 풋 레버(foot lever)(61)와 플레이트(plate)(63)가 일체화된 구조로 이루어진다.
그런데 이들 부품 간 조립이 종래에는 전적으로 수작업에 의해 이루어짐으로써 조립시간이 길다는 문제점이 있었고, 그 결과 생산성이 저하되고 비용이 증가하는 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 조립과정의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 페달 어셈블리의 조립시간 단축을 통해 비용절감과 더불어 생산성 향상을 도모할 수 있는 페달 어셈블리용 조립장치를 제공함에 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 a) 작업 테이블과 b) 부품조립 시 패드가 얹혀진 상태로 작업 테이블 내에서 위·아래로 승강 운동을 하는 승강 수단 및 c) 조립하려는 부품 중 패드의 테두리 부분을 위쪽으로 잡아당겨 페달의 발판이 쉽게 삽입될 수 있게 패드 내 삽입공간을 벌려 주는 패드 고정수단을 포함하여 구성된다. (청구항 1 참조)
상기 구성요소에 대해 더욱 구체적으로 설명하면,
a) 작업 테이블 의 경우 중공형의 캐비닛(cabinet) 형태로 제작되거나, 2장의 금속판 사이에 소정 길이의 기둥(스페이서)이 사방 모서리마다 1개씩 끼워진 형태 또는 네 변에도 1∼2개의 기둥이 추가로 끼워진 형태로 제작될 수 있다.
또한, 조립하려는 패드(pad)의 크기보다 약간 큰 크기의 개구부(opening)가 작업 테이블의 상면이나 상판에 형성되는데, 이때 바람직하게는 청구항 4의 블랭크 가 개구부 일측에 추가로 설치되어 조립과정에서 발생할 수 있는 부품(특히 페달의 풋 레버)과 작업 테이블 간의 간섭(부딪힘)을 방지하는 것이다.
b) 상기 승강 수단 은 작업 테이블이 캐비닛 형태로 제작된 경우 작업 테이블의 내부에 설치되고, 작업 테이블이 2장의 금속판으로 이루어진 경우 하판에 설치된다. 승강 수단은 외형적으로 길이의 변화가 관찰되지 않는 고정요소와 길이의 변화가 관찰되는 가변요소로 구성되며, 패드(pad)를 올려놓기 위한 블록이 가변요소의 말단 부분에 용접 또는 그 밖의 기계적 결합방식으로 고정된다.
이러한 승강 수단의 일 예로써 청구항 3에는 통상 구조의 에어 실린더기구와 상기 작업 테이블의 개구부 쪽을 향해 전진/후퇴하는 에어 실린더기구의 피스톤 끝 부분에 장착된 베이스블록으로 이루어진 승강 수단이 개시되어 있는데, 공기압 대신 유압으로 작동하는 실린더기구가 채용될 수도 있다.
c) 베이스블록 위에 얹혀진 패드의 테두리 부분에 훅(hook)이 걸린 상태에서, 페달의 플레이트로 상기 패드를 누르면서 베이스블록을 하강시켜 상기 패드의 테두리 부분이 훅에 의해 위·아래로 벌어지게 하는 상기 패드 고정수단 은 청구항 2에 개시된 것처럼 개구부 주위에 다수 개가 대칭으로 설치된 지지블록과 동 지지블록에 힌지(hinge) 결합한 훅(hook) 및 지지블록과 훅의 평평한 끝 부분 사이에 개재된 스프링으로 구성될 수 있다.
또한, 승강 수단의 베이스블록에 패드를 자동으로 공급하는 흡착형 피더 (feeder)와, 패드 위에 페달의 플레이트를 자동으로 얹을 수 있는 자동공급기와, 조립완성된 제품을 지정된 보관장소로 이송하는 컨베이어벨트 시스템이 채용될 경우 전체 조립공정을 완전 자동화할 수 있어 더욱 바람직하다. 여기서, 상기 흡착형 피더와 자동공급기의 구성은, 예컨대 떨어져 있는 두 지점 사이의 중간 위치에 설치되어 180°선회가능한 암(arm)과 상기 암에 설치되어 수직으로 승강하면서 피가공품을 흡착·운반하는 통상 구조의 진공흡착수단으로 구성될 수 있다. 이러한 구조는 웨이퍼가공공정에서 흔히 볼 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 어셈블리용 조립장치를 설명한다.
실시예
첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 어셈블리용 조립장치의 구성을 나타낸 사진이고, 도 2는 도 1의 종단면도, 도 3a 내지 3c는 페달과 패드의 조립과정을 시간 순으로 나타낸 사진이다.
도 2에서 보듯이, 본 실시예의 작업 테이블(10)은 비교적 두께가 두꺼운 금속재질의 상판(15)과 하판(17) 사이에 소정 길이의 원통형(圓筒形) 스페이서(19)가 개재되어 일체화된 구성으로 되어 있다.
상판(15)의 중앙 부분에는 일정 면적의 장방형 개구부(11)가 형성되어 있으며, 개구부(11)의 네 변 중 작업자 쪽을 향해 있는 변 쪽에 블랭크(13)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 상판(15)에 형성되는 슬롯 형태의 블랭크(13)는 조립작업을 할 페달의 형상에 따라 그 모양이 조금씩 달라질 수 있다.
또한, 상기 개구부(11)의 하방에 놓인 하판(17)의 중앙 부분에는 외형적으로 길이의 변화가 관찰되지 않는 실린더(21)와 길이의 변화가 관찰되는 피스톤(23)으로 이루어진 승강 수단(20)이 설치되어 있는데, 동 피스톤(23)의 말단에는 베이스블록(25)이 장착되어 있어 상기 개구부(11) 쪽으로 왕복 직선운동을 하는 피스톤(23)에 의해 상기 베이스블록(25)이 개구부(11)의 내측 통로로 승강하게 된다.
따라서, 상기 스페이서(19)는 피스톤(23)이 최대로 신장되었을 때의 승강 수단(20)의 전체 길이보다 약간 작은 길이인 것이 바람직하다.
또한, 도 1과 도 3a에 나타나 있듯이 상기 작업 테이블(10)의 개구부(11) 주위에는 6개의 패드 고정수단(30)이 배열되어 있는데, 상기 패드 고정수단(30)은 개구부(11) 주위에 설치된 지지블록(31)과 지지블록(31)에 힌지 결합한 훅(35) 및 지지블록과 훅의 평평한 끝 부분 사이에 개재된 스프링(33)으로 이루어져 있다.
한편, 본 실시예의 페달 어셈블리용 조립장치에서는 도 3a 내지 3c의 과정을 거쳐 고무재질의 패드와 금속재질의 페달을 조립하게 된다.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 조립작업을 실시하기 전의 준비상태(도 1)에서 승강 수단의 베이스블록(25) 위에 패드(64)를 얹은 다음 상기 승강 수단(20)에 공기압을 공급한다. (도 3a) 이와 같이 하면, 승강 수단(20)의 베이스블록(25)이 개구부(11)를 통해 작업 테이블(10)의 상면 쪽으로 상승하게 되고, 이 과정 에서 패드(64)에 접촉된 상태로 밀려 올라가던 훅(35)이 패드의 테두리 부분을 비켜나는 순간 자중(自重)에 의해 약간 아래로 떨어지게 되고 이때 테두리 부분에 훅이 걸리게 된다.
이러한 상태에서, 작업자가 페달의 플레이트(63)를 개구부(11) 안으로 비스듬히 집어넣어 패드(64)를 누르면서 공기압을 해제하게 되면, 승강 수단의 피스톤 끝 부분에 장착된 베이스블록이 하강하게 되고 이때 패드의 테두리 부분은 훅에 의해 위로 당겨지면서 나머지 부분은 플레이트에 의해 아래로 눌려지므로 사이가 벌어지게 된다. (도 3b)
여기서 조금 더 시간이 지나면 패드의 테두리 부분에 걸려 있던 훅(35)이 테두리 부분에서 빠져버리게 되는데, 그 순간 패드의 테두리 부분이 플레이트(63)의 가장자리 부분을 감싸면서 조립된다. 이후, 이와 같이 조립이 완료된 페달 어셈블리는 조립장치로부터 꺼내지고 도 1과 같은 준비상태로 돌아가게 된다. (도 3c)
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 작업자가 힘들이지 않고 조립작업을 수행할 수 있으므로 육체적 피로를 경감할 수 있다.
또한, 본 발명자가 표준 조립작업시간을 측정해 본 결과 페달 어셈블리 한 개 당 조립시간이 종래보다 약 3초 정도 줄어드는 것을 알 수 있었는데, 이를 비용으로 환산하면 연간 20만 개를 조립하는 경우 700만 원 정도의 비용절감 효과가 있는 것이다. 따라서, 페달 어셈블리의 조립시간 단축을 통해 비용절감과 더불어 생산성 향상을 도모하려는 본 발명의 목적이 달성될 수 있다.

Claims (4)

  1. 상판에 일정 크기의 개구부(opening)가 형성된 작업 테이블 ;
    상기 개구부가 형성된 작업 테이블의 상판 하부에 설치되며, 상단에 마련된 베이스블록이 개구부의 내측 통로를 따라 위·아래로 움직이는 승강 수단 ; 및
    부품 조립 시 승강 수단의 베이스블록에 올려진 패드의 테두리 부분에 훅이 걸리도록 개구부 주위에 다수 개가 대칭으로 설치된 패드 고정수단 ; 을 포함하는 페달 어셈블리용 조립장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패드 고정수단은
    작업 테이블에 고정된 지지블록과, 상기 지지블록에 힌지 결합한 훅과, 지지블록과 훅의 평평한 끝 부분 사이에 개재된 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 페달 어셈블리용 조립장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 승강 수단은
    통상의 에어 실린더기구와, 상기 에어 실린더기구의 피스톤의 끝 부분에 장착된 베이스블록으로 이루어진 것을 특징으로 하는 페달 어셈블리용 조립장치.
  4. 제3항에 있어서,
    패드와 페달의 조립 시, 상기 페달의 풋 레버를 통과시키는 블랭크가 작업 테이블의 개구부 일 측에 형성된 것을 특징으로 하는 페달 어셈블리용 조립장치.
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