KR101267194B1 - 자동차 시트용 중공형 리클라이너 샤프트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 시트에 설치되어 등판의 회동 중심부에 설치되면서 양측 리클라이너(Recliner)가 동시 작용하도록 동력을 전달하는 기능을 하는 리클라이너 샤프트에 관한 것으로, 소재로서 파이프 형의 중공형 관체를 선택하고, 압출과정을 통하여 외면에 필요한 스플라인 형식의 요철홈을 형성하는 것을 특징으로 하여, 재료비 절감, 중량 절감, 제조공정의 단순화 등의 목적을 달성하고 향상된 성능의 중공(中空)형 샤프트를 제공토록 한 것이다.

Description

자동차 시트용 중공형 리클라이너 샤프트 및 그 제조방법{Hollow style recliner shaft for car seat and the manufacture method}

본 발명은 자동차의 시트에 설치되어 등판의 회동 중심부에 설치되면서 양측 리클라이너(Recliner)가 동시 작용하도록 동력을 전달하는 기능을 하는 리클라이너 샤프트에 관한 것으로, 특히 제조방법의 개선에 따라 재료비 절감, 중량 절감, 제조공정의 단순화 등의 목적을 달성하고 향상된 성능의 중공(中空)형 샤프트를 제공토록 하려는 것이다.

주지된 바와 같이 자동차의 운전자 및 탑승자가 앉는 시트에는 시트백(등받이)을 전, 후방으로 각도조절이 가능토록 하는 리클라이너를 설치함으로써 자동차 탑승자의 탑승자세를 운전에 적합하게 유지하거나 또는 임의의 필요한 각도로 조절할 수 있도록 하고 있다.

이러한 리클라이너는 좌판이 설치되는 쿠션프레임과 등받이가 설치되는 시트백 프레임이 연결되는 부위의 양측에 설치되어 있으며, 샤프트로 연결되어 있어서 수동 또는 자동으로 샤프트를 일정각도 회전시키면 시트의 등받이가 움직일 수 있는 상태가 되고 샤프트를 반대로 회전하면 조절된 각도로 고정되도록 구성된다.

상기와 같은 리클라이너의 샤프트는 종래 환봉을 이용하여 제조되고 외면에 동력을 전달하기 위한 요철부를 형성하는 것인데, 환봉으로 된 소재를 이용하여 여러 차례 단조, 프레스 등의 성형으로 요철부를 형성하여야 함에 의해 여러 단계의 공정을 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고 제조에 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.

또한, 종래 방법으로 제조된 샤프트는 전체가 속이 꽉 찬 환봉 재질로 구성되어 무게가 너무 무거운 문제가 있었으므로 전체적으로 경량화가 이루어지고 있는 자동차 산업의 추세에 동조하지 못하는 것이며, 재료비가 많이 소요되는 것도 전체적인 제조원가 상승의 한 요인이라 할 것이다.

상기한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 자동차 시트용 리클라이너 샤프트를 제조함에 있어서, 적절한 재료를 선택하여 효율적인 방법으로 샤프트를 제조토록 함으로써 저렴한 비용으로 견고하고 가벼운 샤프트를 제공하는 것이 주요한 기술적 과제이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소재로서 파이프 형의 중공형 관체를 선택하고, 압출과정을 통하여 외면에 필요한 스플라인 형식의 요철홈을 형성하는 것을 특징으로 하며, 아울러 강도를 향상시킨 알루미늄 합금을 소재로 압출 방식으로 길이 형성과 동시에 요철홈을 형성하는 것도 다른 하나의 실시 예로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 중공 관체형의 소재를 이용하여 압출 방식으로 샤프트를 제조하게 됨으로써 기존 환봉형으로 제조한 샤프트에 비하여 충분한 비틀림 강도를 유지하면서도 샤프트의 무게를 줄이고 재료비 및 제조비용의 절감을 이룩하게 되는 것이며, 그에 따라 자동차 산업에서의 중요한 과제인 경량화와 원가절감을 이룩하는데 큰 도움이 되는 유용한 발명이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 가공공정 예시도
도 2는 본 발명에 의한 샤프트의 사시도
도 3은 본 발명의 다른 실시 예시도
도 4, 5는 본 발명의 또 다른 실시 예시도

본 발명에 의한 리클라이너 샤프트의 제조방법과 그러한 방법에 의해 제조된 샤프트를 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 의해 샤프트를 제조하는 방법을 살펴본다.

먼저, 강철 재질의 중공 관체(1)를 준비한다.

제조할 샤프트의 길이를 감안하여 일정한 길이로 절단한다.

압출공정을 통하여 요철부(11)를 가진 다이스(10)를 통과시킴으로써 중공 관체(1)의 외면에 스플라인 요철홈(2)을 형성한다.

이러한 과정에 의해 단면 전체가 굴곡을 가진 도 2의 형상과 같은 리클라이너 샤프트(1')가 만들어진다.

외면과 끝단의 마무리 가공을 통하여 필요한 치수를 완성하고 표면을 매끈하게 다듬어 준다.

필요에 따라 열처리 통하여 응력을 제거시키고 경도를 강화시킨다.

이러한 본 발명에 의한 리클라이너 샤프트(1')는 강관을 압출로 가공하여 중공 관체형으로 구성되면서 단면형상이 굴곡지면서 외면에 스플라인 요철홈(2)을 갖는 형태가 된다.

도 3과 같은 본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 알루미늄 합금을 용융압출하여 관체형으로 제조하는 과정에서 다이스(20)의 외면에 요철홈(21)을 형성하여 압출에 의해 관체가 만들어짐과 동시에 외면에 스플라인 요철홈(2)을 갖는 도 2와 같은 리클라이너 샤프트(1')를 형성할 수도 있다.

도 4,5와 같이 본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면,

먼저, 강철 재질의 중공 관체(1)를 준비한다.

제조할 샤프트의 길이를 감안하여 일정한 길이로 절단한다.

그리고, 도 4와 같이 중공 관체(1)의 길이보다 길면서 성형할 리클라이너 샤프트의 내면 모양을 성형할 요철부를 갖는 1차 코어(103)를 중공 관체(1)에 넣고, 1차 요철부(110)가 형성된 상,하금형(100)에서 가압하여 1차 성형한 후, 측면부의 미완성된 요철부 성형용 캠(101)을 가진 2차 금형(102)을 통해서 2차 성형을 한다.

이러한 과정에 의해 단면 전체가 굴곡을 가진 도 2의 형상과 같은 리클라이너 샤프트(1')가 만들어진다.

외면과 끝단의 마무리 가공을 통하여 필요한 치수를 완성하고 표면을 매끈하게 다듬어 준다.

필요에 따라 열처리 통하여 응력을 제거시키고 경도를 강화시킨다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 리클라이너 샤프트가 중공 형식의 강관을 이용하여 내부가 빈 관체형으로 제조됨을 인하여 강도를 유지함과 동시에 종래에 비하여 경량화될 수 있는 여건이 구비되는 것이며, 재료비 또한 절감될 수가 있는 것이다.

중공형의 관체로 만들어진 본 발명의 리클라이너 샤프트가 환봉형(중실)의 종래 샤프트에 비하여 충분한 강도를 가질 수 있게 되는데, 이에 대하여 살펴보면,

굽힘을 받는 경우에는 동일한 굽힘 모멘트 M이 위의 중실축과 중공축(외경은 모두 d)에 가해질 때 중실축에 발생하는 굽힘 응력을σ, 중공축에 발생하는 굽힘응력을 σ1이라고 할 때

라고 하면,

중실축에서는

,

중공축에서는

따라서

이 된다.

따라서 x=1/2이 되면 중공축은 중량이 1/4로 감소하는 반면, 강도는 1/16밖에 감소하지 않게 된다.

특히 본 발명의 리클라이너 샤프트의 경우와 같이 비틀림만을 받는 축에서,

인데, 중실축의 경우,

이고, 중공축의 경우,

와 같다.

중실축과 중공축을 비교하면,

이고,

와 같으므로 비틀림에 대한 충분한 강도를 갖는 것을 알 수 있다.

1: 중공 관체
2: 스플라인 요철홈
1': 리클라이너 샤프트
10: 다이스

Claims (3)

1. 강철 재질의 중공 관체(1)를 준비한 다음,
   제조할 샤프트의 길이를 감안하여 일정한 길이로 절단하고,
   상기 중공 관체(1)의 길이보다 길면서 성형할 리클라이너 샤프트의 내면 모양을 성형할 요철부를 갖는 코어(103)를 중공 관체(1)에 넣고, 1차 요철부(110)가 형성된 상,하금형(100)에서 가압하여 1차 성형한 후, 측면부의 미완성된 요철부 성형용 캠(101)을 가진 2차 금형(102)을 통해서 2차 성형을 실시하고,
   외면과 끝단의 마무리 가공공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 시트용 중공형 리클라이너 샤프트 제조방법.
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