KR101349715B1

KR101349715B1 - 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법

Info

Publication number: KR101349715B1
Application number: KR1020120058749A
Authority: KR
Inventors: 노태균
Original assignee: 주식회사평화발레오
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2014-01-10
Also published as: KR20130134884A

Abstract

본 발명은 쿠션플레이트와 페이싱을 체결함에 있어서, 체결력 증대와 진동에 의한 유동방지의 효과가 있는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 중공 형상의 몸체가 성형되는 예비성형단계; 상기 몸체의 상단에 폭이 확장된 헤드부가 성형되는 헤드부 성형단계; 및 상기 몸체의 상단 테두리로부터 상기 헤드부의 반경방향으로 연장되는 복수의 제1걸림돌기가 상기 헤드부의 저면에 성형되는 제1걸림돌기 성형단계를 포함하는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법을 제공한다.

Description

클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF FACING RIVET FOR CLUTCH DISK}

본 발명은 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쿠션플레이트와 페이싱을 체결함에 있어서, 체결력 증대와 진동에 의한 유동방지의 효과가 있는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 클러치는 플라이 휠과 변속기의 입력축 사이에 설치되어, 변속기로 전달되는 엔진의 동력을 필요에 따라 단속하며, 엔진을 시동할 때 또는 변속기의 기어를 변속할 때에는 엔진과의 연결을 끊고, 주행을 시작할 때에는 엔진의 동력을 서서히 연결하는 역할을 한다.

이를 위해 클러치는, 엔진의 크랭크 축과 일체가 되어 회전하는 플라이 휠의 뒷면에 클러치 커버가 장치되고, 그 내측에는 압력판, 클러치 스프링, 릴리스 레버등이 조립되어 있다. 이때, 클러치 축은 크랭크 축의 중심에 설치된 파일럿 베어링과 변속기의 베어링에 의해 지지되며, 변속기의 구동기어와 일체로 회전한다.

여기서, 클러치 디스크는 클러치 축에 스플라인으로 결합되는데, 플라이 휠과 압력판 사이에 결합되어 압력판의 작용에 의해 플라이 휠에 단속되며, 마찰력에 의해 플라이 휠의 회전을 클러치 축을 통해 변속기로 전달하게 된다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치 디스크(1)는 동력의 원활한 전달과 미끄러짐을 방지하기 위해 플라이 휠과 압력판의 마찰면은 주철을 매끄럽게 평면으로 다듬질하여 제조하고, 쿠션플레이트(2)의 마찰면 양쪽은 적당한 마찰계수를 갖고 내마모성과 내구성이 뛰어난 페이싱(facing)(3)을 부착하여 마찰력을 증가시킨다.

여기서, 종래의 클러치 디스크(1)의 리벳 체결구조는, 쿠션플레이트(2)의 원주방향으로 다수의 제1관통공(4)을 형성하고, 페이싱(3)에도 쿠션플레이트(2)의 제1관통공(4)과 대응되는 다수의 제2관통공(5)을 형성하여, 쿠션플레이트(2)의 일면에 리벳(6)을 사용하여 페이싱(3)을 체결하여 고정시킨다. 이때, 쿠션플레이트(2)의 타면에는 별도의 리벳(6)을 사용하여 반대 방향에서 페이싱(3)을 체결한다.

그런데 이때, 각각의 페이싱(3)에는 플라이 휠과 압력판 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 상당한 회전력이 가해지며, 이에 따라 리벳(6)의 체결력이 떨어지거나, 진동에 의한 리벳(6)의 유동에 의해 동력 전달 효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 체결력 증대와 진동에 의한 유동방지의 효과가 있는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법과 관련된다.

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본 발명의 일 실시예에 의하면, 중공 형상의 몸체가 성형되는 예비성형단계; 상기 몸체의 상단에 폭이 확장된 헤드부가 성형되는 헤드부 성형단계; 및 상기 몸체의 상단 테두리로부터 상기 헤드부의 반경방향으로 연장되는 복수의 제1걸림돌기가 상기 헤드부의 저면에 성형되는 제1걸림돌기 성형단계를 포함하는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법이 제공된다.

이때, 상기 몸체의 상단 테두리로부터 상기 몸체의 축방향으로 연장되는 복수의 제2걸림돌기가 상기 몸체의 외주면 상단부에 성형되는 제2걸림돌기 성형단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1걸림돌기와 상기 제2걸림돌기의 표면에 진동흡수층을 형성하는 진동흡수층 형성단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1걸림돌기와 상기 제2걸림돌기는, 상기 몸체를 단조 금형에 수직으로 안착시키고 상기 몸체의 상단을 단조용 펀치로 가압하는 단조 성형에 의해, 상기 헤드부와 동시에 성형될 수 있다.

이때, 상기 단조 금형은, 중앙에 돌출 형성되는 코어부와, 상기 몸체가 끼워지도록 상기 코어부의 테두리 외측을 따라 형성되는 삽입홈과, 상기 삽입홈의 테두리 외측과 상기 삽입홈의 내주면 상단부에 상기 제1걸림돌기와 상기 제2걸림돌기에 각각 대응되도록 형성되는 복수의 치형을 포함하여 이루어지며, 상기 단조용 펀치는, 상기 코어부와 대향하도록 상기 몸체의 중공으로 삽입되는 가이드부와, 상기 가이드부의 상부에 설치되는 탄성부재를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법에 의하면, 페이싱 리벳의 헤드부 저면에 복수의 제1걸림돌기가 형성되고, 몸체의 외주면 상단부에 복수의 제2걸림돌기가 형성됨으로써, 체결력 증대와 진동에 의한 유동방지의 효과가 있는 클러치 디스크용 페이싱 리벳이 제공된다.

도 1은 종래의 클러치 디스크를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법 순서도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 중공 형상의 몸체를 예비성형하는 공정을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 헤드부와 함께 제1걸림돌기 및 제2걸림돌기를 단조 성형하는 공정을 도시한 개략도.

이하, 본 발명인 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 클러치 디스크용 페이싱 리벳(이하, '페이싱 리벳')(10)은, 중공 형상의 몸체(20)와 몸체(20)의 상단에서 폭이 확장 형성되는 헤드부(30)를 포함하며, 헤드부(30)의 저면에 복수의 제1걸림돌기(40)가 서로 이격하여 형성된다.

여기서, 몸체(20)의 중공(21) 내주면 일측에는 걸림턱(22, 도 5 참조)이 형성되는데, 이는 페이싱 리벳(10)에 의해 쿠션플레이트(2, 도 1 참조)의 양면에 각각 페이싱(3, 도 1 참조)을 조립할 때, 페이싱 리벳(10)의 반대 방향에서 체결되는 또 다른 페이싱 리벳의 결합을 위한 것이다. 즉, 또 다른 페이싱 리벳의 몸체 하단부가 페이싱 리벳(10)의 중공(21)으로 삽입되어 걸림턱(22)에 지지되는 것이다.

제1걸림돌기(40)는 헤드부(30)의 저면에 반경방향으로 연장 형성되는데, 헤드부(30)의 테두리를 따라 원주방향으로 서로 이격하여 복수 개 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 복수의 제1걸림돌기(40)가 헤드부(30)의 저면에 서로 이격하여 방사상으로 형성된다.

이때, 제1걸림돌기(40)는 쿠션플레이트와 페이싱 결합시, 헤드부(30)가 지지되는 페이싱의 일면을 가압하여 마찰력을 향상시킴으로써 페이싱 리벳(10)의 체결력 증대와 함께, 진동에 의한 페이싱 리벳(10)의 유동을 방지하는 역할을 한다.

따라서, 제1걸림돌기(40)의 단면 형상은 좁은 면적에 큰 힘(마찰력)을 적용할 수 있도록 삼각형 단면 형상인 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 원호 단면 형상이나 사각형 단면 형상 또는 사다리꼴 단면 형상으로 이루어지는 것도 가능하다.

아울러, 복수의 제1걸림돌기(40)는 헤드부(30)의 저면에서 원주방향을 따라 연속하여 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 제1걸림돌기(40)들 사이에 소정 간격이 형성되는 것도 가능하다.

몸체(20)의 외주면 상단부에는 몸체(20)의 길이방향으로 소정 길이의 제2걸림돌기(50)가 돌출 형성된다.

이때, 제2걸림돌기(50)는 페이싱에 형성된 리벳결합공(5, 도 1 참조) 및/또는 쿠션플레이트에 형성된 리벳삽입공(4, 도 1 참조)의 내주면에 걸려서 마찰력을 증대시키는 역할을 하게 되며, 몸체(20)의 원주방향으로 서로 이격하여 복수 개 형성되는 것이 바람직하다.

제2걸림돌기(50)의 단면 형상 역시, 제1걸림돌기(40)와 마찬가지로 삼각형 단면 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 필요에 따라 원호, 사각형, 사다리꼴 등 다양한 단면 형상이 선택될 수 있음은 물론이다.

이때, 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)는 일체로 형성될 수 있다. 즉, 각각의 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)는 몸체(20)의 상단 테두리에서 서로 대응하여 연결될 수 있다.

또한, 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)의 표면에 점성이 강한 접착제나 고무 또는 실리콘 재질의 진동흡수층(미도시)이 도포될 수 있는데, 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)의 표면에 접착제가 도포되는 경우 체결력이 더욱 향상되는 효과가 있고, 접착제가 경화된 후에는 경화된 접착제가 몸체(20)와 리벳결합공 및/또는 리벳삽입공 사이에 개재되어 진동을 흡수하게 되는 효과가 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 쿠션플레이트의 양면에 각각 페이싱을 체결하는 작업이 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 쿠션플레이트의 일면에 하나의 페이싱을 안착시킨 후, 페이싱의 리벳결합공에 페이싱 리벳(10)을 압입하여, 페이싱 리벳(10)의 헤드부(30)가 리벳결합공 테두리에 지지되게끔 한다.

이후, 쿠션플레이트의 반대면에 다른 하나의 페이싱을 다른 페이싱 리벳에 의해 체결하는데, 이때 다른 페이싱 리벳의 몸체가 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 페이싱 리벳(10)의 몸체(20) 내주면으로 압입된다.

이때, 다른 페이싱 리벳 역시, 헤드부 저면과 몸체의 외주면 상단에 각각 제1걸림돌기와 제2걸림돌기가 형성될 수 있음은 물론이다.

이처럼, 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 페이싱 리벳(10)에 의해 쿠션플레이트에 페이싱이 체결되면, 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)에 의해, 페이싱 리벳(10)과 페이싱 또는 쿠션플레이트 간의 마찰력이 증대되므로, 페이싱 리벳(10)의 체결력이 증대되고, 진동에 의한 페이싱 리벳(10)의 유동이 방지되는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 페이싱 리벳의 제조방법은, 중공 형상의 몸체를 성형하는 예비성형단계(S10)와, 몸체(20) 상단에 헤드부(30)를 성형하는 헤드부 성형단계(S20)와, 헤드부(30)의 저면에 복수의 제1걸림돌기(40)를 성형하는 제1걸림돌기 성형단계(S30)를 포함한다.

그리고, 몸체(20)의 외주면 상단부에 복수의 제2걸림돌기(50)가 성형되는 제2걸림돌기 성형단계(S40)를 더 포함할 수 있으며 여기에, 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)의 표면에 진동흡수층이 형성되는 진동흡수층 형성단계(S50)를 더 포함하는 것도 가능하다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 페이싱 리벳의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

예비성형단계( S10 ):

먼저, 중공 형상의 몸체(20)를 가진 예비성형체(130)를 성형한다. 이때, 예비성형체(130)는 중공을 가진 파이프 형상으로 성형되는 것이 바람직하며, 필요에 따라 압출이나 인발 등의 제조방법이 선택될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 중공 형상의 몸체(20)를 예비성형하는 공정을 도시한 개략도이며, 딥 드로잉(deep drawing)에 의해 소재(100)를 컵 형상으로 성형한 후, 컵의 바닥면에 해당하는 폐쇄부를 절단하여 파이프 형태의 예비성형체(130)를 성형하는 과정을 도시한 것이다.

이때, 딥 드로잉용 펀치(110)의 외주면 일측에는 원주방향을 따라 경사진 돌출부(111)가 구비되며, 이에 따라 딥 드로잉 금형(120)에 놓인 소재에 대하여 딥 드로잉 가공을 하는 과정에서, 몸체(20)의 중공(21) 내주면 일측에 걸림턱(22)이 형성될 수 있다.

헤드부 성형단계( S20 ):

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 헤드부와 함께 제1걸림돌기 및 제2걸림돌기를 단조 성형하는 공정을 도시한 개략도이며, 도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 예비성형단계(S10)에서 성형된 예비성형체(130)가 단조 금형(210)에 장착된다.

이때, 단조 금형(210)에는 몸체(20)의 내주면에 대응되는 외주면을 가진 코어부(211)가 중앙에 상향 돌출 형성되고, 코어부(211)의 테두리 외측을 따라 원주방향으로 삽입홈(212)이 형성되어, 몸체(20)의 상단부가 삽입홈(212)의 상부로 일부 돌출되게끔, 예비성형체(130)가 이 삽입홈(212)에 끼워지게 된다.

한편, 단조 금형(210)의 상부에는 단조용 펀치(220)가 설치되는데, 단조용 펀치(220)의 중앙에는 몸체(20)의 중공(21)으로 삽입되는 가이드부(221)가 구비되어 있으며, 이 가이드부(221)는 스프링 등의 탄성부재(222)에 의해 탄성적으로 지지되어, 단조 작업시 코어부(211)의 상부로 돌출된 몸체(20)의 상단이 중공(21) 방향 내측으로 좌굴되는 것을 방지하게 된다.

즉, 단조용 펀치(220)의 하강시, 가이드부(221)의 저면이 몸체(20)의 중공(21)으로 삽입된 후, 단조 금형(210)의 코어부(211)와 접촉하게 되며, 이 상태에서 단조용 펀치(220)가 계속 하강하면, 가이드부(221)는 코어부(211)와의 접촉을 유지하면서 탄성부재(222)의 압축과 함께 단조용 펀치(220)의 상부로 밀려 들어가게 된다.

이때, 단조용 펀치(220)의 하강에 의해 몸체(20)의 상단이 가압되면, 몸체(20)의 중공(21)에는 코어부(211)와 가이드부(221)가 삽입되어 있으므로, 가압되는 몸체(20)의 상단은 외측으로 변형되면서 몸체(20)의 상단에 폭이 확장된 헤드부(30)가 일체로 성형되는 것이다.

제1걸림돌기 형성단계( S30 ):

제1걸림돌기(40)는 절삭 등 별도의 가공에 의해 형성될 수 있으나, 공정 수 및 작업시간 단축과 비용절감을 위해, 헤드부(30) 형성과 동시에 형성되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 단조 금형(210)의 삽입홈(212) 테두리 외측에 삽입홈(212)의 테두리를 따라 방사상으로 복수의 제1치형(223)을 형성하고, 단조용 펀치(220)가 몸체(20)의 상단을 가압하여 헤드부(30)를 성형할 때, 헤드부(30)의 저면에는 제1치형(223)에 대응되는 형태의 제1걸림돌기(40)가 복수 개 형성되도록 한다.

제2걸림돌기 형성단계( S40 ):

제2걸림돌기(50) 역시 제1걸림돌기(40)와 마찬가지로, 절삭 등 별도의 가공에 의해 형성되는 것도 가능하나, 헤드부(30) 및 제1걸림돌기(40) 형성과 동시에 형성되도록 하는 것이 공정 수 단축에 따른 작업시간 및 비용의 절감 면에서 유리하다.

이를 위해, 단조 금형(210)의 삽입홈(212) 내주면 상단부에 원주방향을 따라 복수의 제2치형(224)을 형성하고, 단조용 펀치(220)가 몸체(20)의 상단을 가압하여 헤드부(30)를 성형할 때, 몸체(20)의 외주면 상단부에 제2치형(224)에 대응되는 제2걸림돌기(50)가 형성되도록 한다.

이때, 단조 금형(210)의 삽입홈(212) 외측에 형성되는 복수의 제1치형(223)과, 삽입홈(212) 내주면 상단부에 형성되는 복수의 제2치형(224)은, 삽입홈(212)의 테두리를 따라 각각 서로 대응 연결되도록 하는 것이 작업 비용과 난이도 면에서 바람직하다.

진동흡수층 형성단계( S50 ):

전술한 단계를 거쳐 몸체(20)에 헤드부(30)와 제1걸림돌기(40) 및 제2걸림돌기(50)를 성형한 후에는, 성형체를 단조 금형(210)으로부터 취출하게 된다. 이때, 취출 작업의 편의를 위해 별도의 취출실린더(미도시)가 단조 금형(210)에 설치될 수 있다.

그리고, 취출된 성형체의 제1걸림돌기(40) 및 제2걸림돌기(50) 표면에 진동흡수층을 도포하게 되는데, 이때 진동흡수층은 고무 또는 실리콘 등의 연성재질로 이루어질 수 있고, 접착제 역시 적용 가능하다. 이때, 진동흡수층은 페이싱 또는 쿠션플레이트를 통해 몸체(20)로 전달되는 진동을 흡수하여 감소시키는 역할을 하게 된다.

한편, 페이싱 리벳(10) 체결시 제1걸림돌기(40)와 제2걸림돌기(50)의 표면에 접착제를 도포하는 경우, 페이싱 리벳(10)의 체결력을 향상시킬 수 있으며, 접착제가 경화된 후에는, 몸체로 전달되는 진동을 접착제가 일부 흡수하여 감소시키는 효과를 볼 수 있다.

10 : 페이싱 리벳 20 : 몸체
30 : 헤드부 40 : 제1걸림돌기
50 : 제2걸림돌기
110 : 딥 드로잉용 펀치 120 : 딥 드로잉 금형
210 : 단조 금형 211 : 코어부
212 : 삽입홈 220 : 단조용 펀치
221 : 가이드부 222 : 탄성부재
223 : 제1치형 224 : 제2치형

Claims

중공 형상의 몸체(20)가 성형되는 예비성형단계(S10);
상기 몸체(20)의 상단에 폭이 확장된 헤드부(30)가 성형되는 헤드부 성형단계(S20);
상기 몸체(20)의 상단 테두리로부터 상기 헤드부(30)의 반경방향으로 연장되는 복수의 제1걸림돌기(40)가 상기 헤드부(30)의 저면에 성형되는 제1걸림돌기 성형단계(S30); 및
상기 몸체(20)의 상단 테두리로부터 상기 몸체(20)의 축방향으로 연장되는 복수의 제2걸림돌기(50)가 상기 몸체(20)의 외주면 상단부에 성형되는 제2걸림돌기 성형단계(S40)를 포함하되,
상기 제1걸림돌기(40)와 상기 제2걸림돌기(50)는, 상기 몸체(20)를 단조 금형(210)에 수직으로 안착시키고 상기 몸체(20)의 상단을 단조용 펀치(220)로 가압하는 단조 성형에 의해, 상기 헤드부(30)와 동시에 성형되고,
상기 단조 금형(210)은, 중앙에 돌출 형성되는 코어부(211)와, 상기 몸체(20)가 끼워지도록 상기 코어부(211)의 테두리 외측을 따라 형성되는 삽입홈(212)과, 상기 삽입홈(212)의 테두리 외측과 상기 삽입홈(212)의 내주면 상단부에 상기 제1걸림돌기(40)와 상기 제2걸림돌기(50)에 각각 대응되도록 형성되는 복수의 치형(223,224)을 포함하여 이루어지며,
상기 단조용 펀치(220)는, 상기 코어부(211)와 대향하도록 상기 몸체(20)의 중공(21)으로 삽입되는 가이드부(221)와, 상기 가이드부(221)의 상부에 설치되는 탄성부재(222)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1걸림돌기(40)와 상기 제2걸림돌기(50)의 표면에 진동흡수층을 형성하는 진동흡수층 형성단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크용 페이싱 리벳의 제조방법.
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