KR101261935B1 - 프로펠러 샤프트용 장착장치 - Google Patents

프로펠러 샤프트용 장착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 의장공정의 매리지 서브라인에서 클램핑 유닛을 이용하여 프로펠러 샤프트의 초기위치를 설정한 후, 너트런너와 볼트소켓을 통하여 프로펠러 샤프트를 일정 토크로 자동으로 조립함으로써, 작업환경을 개선하고, 프로펠러 샤프트의 조립품질을 향상시키는 프로펠러 샤프트용 장착장치를 제공한다.
Figure R1020070084580
프로펠러 샤프트, 너트런너, 클램핑 유닛

Description

프로펠러 샤프트용 장착장치{MOUNTING APPARATUS FOR PROPELLER SHAFT}
본 발명은 프로펠러 샤프트용 장착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 의장공정 중 하나인 매리지 서브라인에서 클램핑 유닛과 너트런너 및 볼트소켓을 통하여 프로펠러 샤프트를 자동으로 조립할 수 있도록 하는 프로펠러 샤프트용 장착장치에 관한 것이다.
일반적으로 차체 조립공정을 거쳐 완성된 차체는 도장공정 후, 의장공정으로 투입되어 의장부품들을 조립하게 되는데, 특히 상기 의장공정에서, 프로펠러 샤프트를 조립하는 방법은 통상적으로 차체에 엔진과 서스펜션을 덱킹한 후, 작업자가 차체 하부에서 스패너 및 임팩트 렌치와 같이, 2개의 공구를 사용하여 프로펠러 샤프트를 장착하게 된다.
이와 같이, 종래의 프로펠러 샤프트 조립방법은 작업자가 직접 차체의 하부에서 양손으로 2개의 공구를 사용하여 작업해야 하기 때문에, 작업환경이 열악하고, 프로펠러 샤프트의 조립토크가 일정하지 않으며, 장착 후, 작업자가 별도의 토크 게이지를 사용하여 조립토크를 재확인해야 하는 등의 작업공수가 증가하는 문제점 등을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 의장공정의 매리지 서브라인에서 클램핑 유닛을 이용하여 프로펠러 샤프트의 초기위치를 설정한 후, 너트런너와 볼트소켓을 통하여 프로펠러 샤프트를 일정 토크로 자동으로 조립함으로써, 작업환경을 개선하고, 프로펠러 샤프트의 조립품질을 향상시키는 프로펠러 샤프트용 장착장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치는, 자동차의 매리지 서브라인에서 프로펠러 샤프트를 조립하기 위해 설치되는 프로펠러 샤프트용 장착장치에 있어서, 상부 구조물에 장착되는 장착 블록; 상기 장착 블록의 하부에 하향하여 장착되는 승하강 실린더; 상기 승하강 실린더의 작동로드 선단에 장착되는 클램핑 유닛; 상기 클램핑 유닛에 일측이 수평방향으로 장착되고, 선단에는 가이드 레일이 구성되는 연결 샤프트; 상기 가이드 레일 상에 레일블럭을 통하여 전후방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 회전축 선단에는 너트소켓이 장착되는 너트런너; 상기 연결 샤프트 상에 장착블록을 통하여 너트런너의 후방에 대응하여 장착되며, 그 작동로드는 상기 너트런너의 후단에 연결되는 제1작동 실린더; 상기 가이드 레일의 상부에 일체로 장착되는 연결빔; 및 상기 연결빔의 선단에 장착되며, 작동로드의 선단에는 볼트소켓을 구성하는 제2작동 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 클램핑 유닛은, 상기 승하강 실린더의 작동로드 선단에 장착되고, 내부에는 장착홈이 형성되는 클램퍼 몸체; 상기 클램퍼 몸체의 장착홈 상부에 후단이 힌지 체결되는 클램핑 실린더; 상기 클램퍼 몸체의 장착홈 하부에 일측이 힌지 체결되고, 선단은 상기 클램핑 실린더의 작동로드에 힌지 체결되며, 후단에는 다수개의 롤러를 갖는 반원형의 제1롤러 브라켓이 일체로 구성되는 회전 프레임; 상기 회전 프레임에 대응하여 상기 클램퍼 몸체의 일측에 선단이 장착되고, 상기 제1롤러 브라켓에 대응하여 후단에 다수개의 롤러를 갖는 반원형의 제2롤러 브라켓이 일체로 구성되는 고정 프레임; 및 상기 고정 프레임의 일측에 장착되어 그 회전축을 통하여 상기 제2롤러 브라켓에 구성되는 롤러 중, 중앙의 롤러를 일정각으로 회전 가능하도록 연결되는 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 롤러는 상기 제1,제2롤러 브라켓에 일정간격으로 3개씩 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 일정각은 120°인 것이 바람직하다.
상기 제2작동 실린더의 작동로드는 실린더 하우징에 형성된 돌기부에 의해 회전방향으로 고정되도록 그 외주면에 다수개의 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치에 의하면, 프로펠러 샤프트를 일정토크로 자동으로 조립함으로써, 작업환경을 개선하고, 일정한 조립토크로 인해 프로펠러 샤프트의 조립품질을 향상시키게 되는 효과가 있다.
또한, 종래 일정하지 않은 조립토크로 인한 재확인 작업을 제거 할 수 있어 작업공수를 줄이게 되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치가 적용된 매리지 서브라인의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치의 구성도이며, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 도면으로 클램핑 유닛의 측면도이다.
본 발명의 프로펠러 샤프트용 장착장치가 적용되는 매리지 서브라인은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 대차(101) 상에서 차량 하부의 샤시 부품들을 일체로 조립한 후, 차체에 장착하기 위한 의장공정 중 하나이다.
여기서, 차량 하부의 샤시 부품 중 하나인 프로펠러 샤프트(103)를 조립하기 위해서 본 발명의 실시예인 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)가 적용된다.
본 발명에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)는, 먼저, 매리지 서브라인의 상부 구조물(105)에 장착블록(201)이 장착된다.
상기 장착 블록(201)의 하부에는 승하강 실린더(203)가 하향되어 장착되는데, 상기 승하강 실린더(203)는 작동압에 의해 전후진 작동을 하게 된다.
상기 승하강 실린더(203)의 작동로드(205) 선단에는 클램핑 유닛(207)이 장착된다.
상기 클램핑 유닛(207)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 먼저, 상기 승하강 실린더(203)의 작동로드(205) 선단에 클램퍼 몸체(209)가 장착된다.
상기 클램퍼 몸체(209)는 내부에 장착홈(211)이 형성된다.
상기 클램퍼 몸체(209)의 장착홈(211)에는 클램핑 실린더(213)가 장착되는데, 상기 클램핑 실린더(213)는 상기 클램퍼 몸체(209)의 장착홈(211) 상부에 후단이 힌지 체결된다.
그리고 상기 클램퍼 몸체(209)의 장착홈(211) 하부에는 회전 프레임(215)의 일측이 힌지 체결된다.
이러한 회전 프레임(215)은 그 선단이 상기 클램핑 실린더(213)의 작동로드(217)에 힌지 체결되고, 후단에는 다수개의 롤러(219)를 갖는 반원형의 제1롤러 브라켓(221)이 일체로 구성된다.
상기 회전 프레임(215)에 대응하여 상기 클램퍼 몸체(209)의 일측에는 고정 프레임(223)의 선단이 장착된다.
상기 고정 프레임(223)은 상기 제1롤러 브라켓(221)에 대응하여 후단에 다수개의 롤러(219)를 갖는 반원형의 제2롤러 브라켓(225)이 일체로 구성된다.
여기서, 상기 롤러(219)는 상기 제1,제2롤러 브라켓(221)(225)에 일정간격으로 3개씩 장착된다.
그리고 상기 고정 프레임(223)의 일측에는 스텝모터(227)가 장착된다.
상기 스텝모터(227)는 그 회전축을 통하여 상기 제2롤러 브라켓(225)에 구성되는 롤러(219) 중, 중앙의 롤러(219)를 일정각으로 회전 가능하도록 연결된다.
여기서, 상기 스텝모터(227)의 일정각은 120°인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 클램핑 유닛(207)의 일측에는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 연결 샤프트(229)가 수평방향으로 장착된다.
상기 연결 샤프트(229)는 그 선단에 가이드 레일(231)이 구성된다.
상기 가이드 레일(231) 상에는 레일블록(233)을 통하여 전후방향으로 슬라이드 가능하게 너트런너(235)가 장착된다.
여기서, 상기 너트런너(235)의 회전축 선단에는 너트소켓(237)이 장착된다.
그리고 상기 연결 샤프트(229) 상에는 제1작동 실린더(239)가 장착블록(241)을 통하여 상기 너트런너(235)의 후방에 대응하여 장착된다.
이러한 제1작동 실린더(239)의 작동로드(243)는 상기 너트런너(235)의 후단에 연결된다.
그리고 상기 가이드 레일(231)의 상부에는 연결빔(245)이 일체로 장착된다.
상기 연결빔(245)의 선단에는 작동압에 의해 전후진 작동을 하는 제2작동 실린더(247)가 장착되는데, 이러한 제2작동 실린더(247)의 작동로드(249) 선단에는 볼트소켓(251)이 구성된다.
여기서, 상기 제2작동 실린더(247)의 작동로드(249)는 실린더 하우징(253)에 형성된 돌기부(255)에 의해 회전방향으로 고정되도록 그 외주면에 4개의 고정홈(257)이 형성된다.
따라서 상기와 같은 구성을 갖는 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)의 작동을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)의 단계별 작동 상태도로서, 상기 대차(101) 상에 차량의 샤시 부품들이 놓인 상태로 매리지 서브라인에 진입하여 일정위치에 정지하면, 상기 승하강 실린더(203)의 전진 작동에 의해 상기 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)가 지정된 위치까지 하강하게 되고, 도 4의 (S1)에서 도시한 바와 같이, 상기 클램핑 유닛(207)은 상기 프로펠러 샤프트(103)의 일측을 클램핑 하게 된다.
상기 클램핑 유닛(207)에 의해 상기 프로펠러 샤프트(103)의 클램핑이 끝나면, 도 4의 (S2)에서 도시한 바와 같이, 상기 제1,제2작동 실린더(239)(247)가 각각 전진 작동을 하게 된다.
이때, 상기 제1작동 실린더(239)의 작동로드(243)와 연결되는 상기 너트런너(235)는 상기 가이드 블록(233)에 의해 상기 가이드 레일(231) 상에서 전진하면서 상기 너트런너(235)의 너트소켓(237)이 상기 프로펠러 샤프트(103)의 플렌지부(107)에 위치된 제1너트(109)에 끼워진다.
동시에, 상기 제2작동 실린더(247)의 볼트소켓(251)은 상기 플렌지부(107)의 제1볼트(111)에 끼워지게 되면서, 상기 제1,제2작동 실린더(239)(247)는 작동을 멈추게 된다.
상기 제1,제2작동 실린더(239)(247)의 작동이 멈추면, 도 4의 (S3)에서 도시한 바와 같이, 상기 너트런너(235)가 작동하여 상기 프로펠러 샤프트(103)를 일정토크로 조립하게 된다.
이때, 상기 제2작동 실린더(247)의 작동로드(249)는 상기 돌기부(255)와 고정홈(257)에 의해 회전방향으로 고정되므로 상기 제1볼트(111)가 회전하지 못하도 록 지지해주면서 상기 제1너트(109)와 제1볼트(111)의 체결을 완료하게 된다.
상기 제1너트(109)와 제1볼트(111)의 체결이 완료되면, 상기 제1,제2작동 실린더(239)(247)는 후진 작동을 하여, 도 4의 (S1) 상태로 돌아가게 되고, 이때, 상기 클램핑 유닛(207)의 스텝모터(227)가 작동하여 상기 프로펠러 샤프트(103)를 작동 방향으로 120°회전시켜 미 체결된 제2너트(113)와 제2볼트(115) 상에 상기 너트런너(235)와 제2작동 실린더(247)를 위치시키고, 상기와 같은 작동을 반복하면서 상기 프로펠러 샤프트(103)의 조립을 완료하게 된다.
상기 프로펠러 샤프트(103)의 조립이 완료되면, 도 4의 (S1) 상태로, 상기 클램핑 유닛(207)이 상기 프로펠러 샤프트(103)의 클램핑을 해제하게 되고, 상기 승하강 실린더(203)가 후진 작동을 하여 상기 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)는 초기 위치로 복귀하게 된다.
따라서, 본 실시예의 프로펠러 샤프트용 장착장치(200)를 적용하면, 상기 너트런너(235)와 제2작동 실린더(247)의 볼트소켓(251)을 통하여 상기 프로펠러 샤프트(103)를 일정 토크로 자동으로 조립함으로써, 작업환경을 개선하고, 프로펠러 샤프트(103)의 조립품질을 향상시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치가 적용된 매리지 서브라인의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 도면으로 클램핑 유닛의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 샤프트용 장착장치의 단계별 작동 상태도이다.

Claims (5)

  1. 자동차의 매리지 서브라인에서 프로펠러 샤프트를 조립하기 위해 설치되는 프로펠러 샤프트용 장착장치에 있어서,
    상부 구조물에 장착되는 장착 블록;
    상기 장착 블록의 하부에 하향하여 장착되는 승하강 실린더;
    상기 승하강 실린더의 작동로드 선단에 장착되는 클램핑 유닛;
    상기 클램핑 유닛에 일측이 수평방향으로 장착되고, 선단에는 가이드 레일이 구성되는 연결 샤프트;
    상기 가이드 레일 상에 레일블럭을 통하여 전후방향으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 회전축 선단에는 너트소켓이 장착되는 너트런너;
    상기 연결 샤프트 상에 장착블록을 통하여 너트런너의 후방에 대응하여 장착되며, 그 작동로드는 상기 너트런너의 후단에 연결되는 제1작동 실린더;
    상기 가이드 레일의 상부에 일체로 장착되는 연결빔; 및
    상기 연결빔의 선단에 장착되며, 작동로드의 선단에는 볼트소켓을 구성하는 제2작동 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트용 장착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 유닛은,
    상기 승하강 실린더의 작동로드 선단에 장착되고, 내부에는 장착홈이 형성되는 클램퍼 몸체;
    상기 클램퍼 몸체의 장착홈 상부에 후단이 힌지 체결되는 클램핑 실린더;
    상기 클램퍼 몸체의 장착홈 하부에 일측이 힌지 체결되고, 선단은 상기 클램핑 실린더의 작동로드에 힌지 체결되며, 후단에는 다수개의 롤러를 갖는 반원형의 제1롤러 브라켓이 일체로 구성되는 회전 프레임;
    상기 회전 프레임에 대응하여 상기 클램퍼 몸체의 일측에 선단이 장착되고, 상기 제1롤러 브라켓에 대응하여 후단에 다수개의 롤러를 갖는 반원형의 제2롤러 브라켓이 일체로 구성되는 고정 프레임; 및
    상기 고정 프레임의 일측에 장착되어 그 회전축을 통하여 상기 제2롤러 브라켓에 구성되는 롤러 중, 중앙의 롤러를 일정각으로 회전 가능하도록 연결되는 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트용 장착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 제1,제2롤러 브라켓에 일정간격으로 3개씩 장착되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트용 장착장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 일정각은 120°인 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트용 장착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2작동 실린더의 작동로드는 실린더 하우징에 형성된 돌기부에 의해 회전방향으로 고정되도록 그 외주면에 다수개의 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 샤프트용 장착장치.
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