KR101395928B1 - 스티어링휠의 폼 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 원형의 림을 갖되, 상기 림은 금속재로 제조된 코어의 표면에 합성수지 재질의 폼이 결합되어 구성된 스티어링휠의 폼 제거장치에 있어서, 상기 림이 수평으로 놓이도록 고정시키며 회전가능한 클램프;와 클램프에 고정된 스티어링휠에서 종방향을 따라 제1커터가 활주하도록 구성된 제1절삭부; 및 클램프에 고정된 스티어링휠에서 횡방향을 따라 제2커터가 활주하도록 구성되며 제1커터부와 이격되어 배치된 제2절삭부;을 포함하고, 상기 클램프에 의해 스티어링휠이 회전할 때, 상기 제1커터와 제2커터는 폼이 절삭되도록 코어의 세로면과 가로면 각각에 근접하여 활주하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 림에서 폼을 더욱 신속하고 효율적으로 제거하여 스티어링휠의 재활용률을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

스티어링휠의 폼 제거장치{Foam-removal apparatus for steering wheel}

본 발명은 금속재(더 상세하게는 마그네슘)로 제조된 코어의 표면에 합성수지재(더 상세하게는 폴리우레탄)의 폼이 일체로 성형된 스티어링휠에서 자원 재활용을 위해 폼을 제거해내는 장치에 관한 것으로써, 종래에는 수작업으로 이뤄지던 방식 보다 더욱 효율적으로 코어를 분리해 낼 수 있는 스티어링휠의 폼 제거장치에 관한 것이다.

차량에는 운전자가 원하는 방향으로 차량을 조타할 수 있도록 스티어링휠이 장착된다.

도 1a 에 도시된 바와 같이, 일반적인 승용차량에 장착되는 스티어링휠(1)은 스티어링컬럼에 장착되는 판 모양의 보스(C)와 상기 보스(C)에서 방사형으로 연장된 스포크(B) 및 상기 스포크(B)에 연결되며 운전자가 용이하게 파지할 수 있도록 링(ring) 모양으로 형성된 림(A)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 보스(C)에는 볼팅체결을 위한 홀들이 타공되고, 운전의 편의성 향상을 위해 스포크(B)에는 조작버튼 또는 스피커 등이 장착되며, 상기 림(A)에는 운전자의 파지감 및/또는 그립감을 향상시키기 위해 탄성재질의 폼(foam)이 표면 위로 결합된다.

즉, 일반적인 스티어링휠(1)은 보스(C)와 스포크(B) 및 림(A)으로 구성되되, 부가적인 기능이 추가하도록 이종 재질의 장치 또는 부재들이 부착 및/또는 장착된다.

한편, 스티어링휠(1)의 기본적인 형상을 구성하는 코어(2)는 마그네슘 또는 알루미늄 등과 같은 금속재질로 제조된다. 이중, 마그네슘은 자동차의 경량화를 위해 사용되는 대표적인 소재로 그 적용량이 확대 되고 있다. 현재 적용된 부품으로는 스티어링휠, 시트프레임, 헤드램프 등이 있다.

하지만, 자동차의 폐차 시 코어(2)의 외부에 접합된 폼(3)을 분리하기가 용이하지 않아(더 상세하게는 림을 둘러싼 폼을 제거하기 위해선 작업자의 인건비가 높고 작업시간이 길어지기 때문에) 많은 양의 스티어링휠들(1)이 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이다. 즉, 코어(2)의 재질인 마그네슘은 용해하여 재활용이 가능하나, 용해 시 마그네슘 외의 이물질이 섞여있어서는 안되므로 재활용을 위해서는 스티어링휠(1)에서 마그네슘 재질인 코어(2) 분리 되어야 한다.

그러나, 스티어링휠(1)에서 보스(C) 및 스포크(B)에 장착된 플라스틱 또는 금속재 부품들은 나사 또는 볼트만 풀면 상대적으로 용이하게 탈거가능하나 림(A)을 구성하는 부분은 코어(2)의 표면을 둘러싸도록 폼(3)이 일체로 성형되므로 폼(3)의 제거가 까다로웠다.

즉, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 종래에는 림(A)에서 폼(3)을 제거하는 방식이 거의 모두 수작업으로 이뤄졌다. 수작업은 칼이나 톱 등을 통해 폼(3)의 일부를 잘라내고 그 단면을 따라서 핀셔로 나머지 부분을 떼어내는 방식으로 진행되었다. 하지만, 이러한 작업 방식은, 해체에 소요되는 시간이 길어질 뿐만 아니라 스티어링휠(1)의 코어(2) 표면의 폼(3)이 깨끗이 제거 되지 않아 잔재를 제거하는 추가 작업이 필요하다.

따라서, 본 발명은 더욱 신속하고 효율적으로 스티어링휠의 해체 작업이 진행될 수 있도록 스티어링휠에서 더 용이하게 폼을 제거할 수 있는 장치를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원형의 림을 갖되 상기 림은 금속재로 제조된 코어의 표면에 합성수지 재질의 폼이 결합되어 구성된 스티어링휠의 폼 제거장치에 있어서, 상기 림이 수평으로 놓이도록 고정시키며 회전가능한 클램프;와 클램프에 고정된 스티어링휠에서 종방향을 따라 제1커터가 활주하도록 구성된 제1절삭부; 및 클램프에 고정된 스티어링휠에서 횡방향을 따라 제2커터가 활주하도록 구성되며 제1커터부와 이격되어 배치된 제2절삭부;을 포함하고, 상기 클램프에 의해 스티어링휠이 회전할 때, 상기 제1커터와 제2커터는 폼이 절삭되도록 코어의 세로면과 가로면 각각에 근접하여 (통과하도록) 활주하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1절삭부와 제2절삭부 각각은 제1커터와 림 사이의 거리 또는 제2커터와 림 사이의 거리를 감지하는 근접센서를 포함하여 구성되고, 상기 제1커터와 제2커터 각각은 미리정해진 거리만큼 림과 근접하면 활주속도가 감속된다.

상기 클램프는 림이 안착됐을 때 직경이 확장되도록 방사형으로 이동하여 상기 림의 내주면에 밀착되는 다수 개의 조들(jaws)을 포함한다.

상기 클램프는 정반 위로 장착되되, 상기 정반에는 클램프와 제1절삭부 및 제2절삭부가 내부에 장착되도록 하우징이 결합된다.

그리고, 상기 하우징에는 폼의 절삭에 따라 발생한 칩(chip)이 모아져 흡입되는 흡입장치가 장착된다. 아울러, 상기 제1절삭부와 제2절삭부 각각에는 제1커터또는 제2커터를 림으로 근접 이동시키는 조절나사가 장착된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 림에서 폼을 더욱 신속하고 효율적으로 제거하여 스티어링휠의 재활용률을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

상기 제1커터와 제2커터는 림과의 거리가 먼 경우에는 신속하게 이동하고 근접한 경우에는 이동 속도가 늦춰지므로 세밀한 절삭작업이 가능하되 작업시간을 더욱 단축시킬 수 있다.

본 발명의 폼 제거장치는 폼 절삭에 따라 발생하는 칩을 모을 수 있도록 흡입장치를 구비하여 주변을 청결하게 유지할 수 있으며, 클램프는 조들의 이동에 따라 림의 내주면에 밀착되는 구조이므로 다양한 직경의 림을 갖는 스티어링휠에서도 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 는 수작업에 의해 폼이 부분적으로 벗겨진 스티어링휠의 사진과 코어의 외부로 폼이 둘러쌓고 있는 림의 단면모습이 나타난 도면,
도 1b 는 핀셔를 이용해 림에서 폼을 뜯어내고 있는 모습을 촬영한 사진
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폼 제거장치의 정면 모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폼 제거장치의 측면 모습을 하우징과 정반을 투시하여 도시한 도면,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클램프에 스티어링휠이 고정되는 모습을 도시한 도면,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1절삭부를 도시한 도면,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2절삭부를 도시한 도면,
도 7 은 미리정해진 위치에 따라서 제2커터가 활주하는 모습들을 도시한 도면,
도 8 은 제1절삭부와 제2절삭부에 의해 림에서 폼이 절단된 모습을 도시한 도면.

본 발명의 폼 제거장치는 원형의 림(A)을 갖고 상기 림(A)은 금속재로 제조된 코어(2)의 표면에 합성수지 재질의 폼(3)이 결합되어 구성된 스티어링휠(1)의 재활용을 위해 사용되는 것으로써, 유압이나 공압 또는 모터를 동력원 사용하도록 구성되며 전기적 신호에 따라서 작동이 제어되도록 구성된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스티어링휠의 폼 제거장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 와 도 3 을 참조하면, 본 발명의 폼 제거장치는 지면에서 이격되되 평행하게 놓인 정반(40) 위로 제1절삭부(20)와 제2절삭부(30) 및 클램프(10)가 장착되어 구성된다.

상기 클램프(10)는 상단은 정반(40) 위로 돌출되어 림(A)이 수평이 놓인 상태에서 스티어링휠(1)이 고정되도록 구성되며 하단은 정반(40) 아래에서 모터(70)에 연결되어 회전가능하게 구성된다. 즉, 상기 클램프(10)는 정반(40) 위에서 스티어링휠(1)을 고정시키되 림(A)의 중앙을 회전축써 회전한다.

상기 클램프는 도 4 에 도시된 바와 같이, 림(A)이 안착됐을 때 직경이 확장되도록 방사형으로 이동하여 상기 림의 내주면에 밀착되는 다수 개의 조들(jaws)(11)을 갖는다. 상기 조들(11)은 제1커터부(21)와 제2커터부(31)에 의해 절단되지 않는 림(A)의 안쪽과 아랫쪽에 밀착되어 지지하도록 구성된다.

상기 제1절삭부(20)는 클램프(10)와 소정의 거리를 두고 이격되어 배치되되 도 5 에 도시된 바와 같이 실린더(22)에 의해 스티어링휠(1)의 림(A) 근방에서 종방향(상하방향)을 따라 제1커터(21)가 활주하도록 구성된다. 그리고, 상기 제1커터(21)는 조절나사(23)의 풀림 또는 조임에 따라 코어(2)의 세로면에 최대한 근접하도록 (정반의 표면에서 전후방향 또는 좌우 방향으로) 림(A)에서 멀어지거나 근접하도록 이동가능하다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 제2절삭부(30) 또한 스티어링휠(1)에서 횡방향(정반의 표면에서 평행하게 형성되는 가로방향)을 따라 제2커터(31)가 실린더(32)에 의해 활주하도록 구성되며 조절나사(33)의 풀림 도는 조임에 따라 (정반의 표면에서 위아래로 움직이는 방향으로) 림(A)에서 멀어지거나 근접하는 방향으로 이동가능하되, (도 2 에 도시된 바와 같이) 클램프(10)를 기준으로 제1절삭부(20)의 반대측에서 이격되어 배치된다.

따라서, 상기 제1커터(21)와 제2커터(31)는 모터(70)에 의해 클램프(10)와 스티어링휠(1)이 회전하고 있는 상태에서 폼(3)이 점진적으로 절삭되도록 도 8 에 도시된 바와 같이 코어(2)의 세로면(더 상세하게는 림을 구성하는 코어의 바깥쪽면)과 가로면(더 상세하게는 림을 구성하는 코어의 윗쪽면) 각각에 최대한 근접하여 통과하도록 활주한다. 참고적으로, 이 공정에서 제1커터(21)와 제2커터(31)가 코어(2)에 최대한 근접하도록 작업자는 조절나사들(23, 33)을 수동으로 조작할 수 있으며, 코어(2)의 위치를 감지하는 센서 및 실린더들(22, 32)의 동작을 조절하는 제어장치가 추가되어 자동적으로 제1커터(21)와 제2커터(31)의 진입위치가 제어될 수도 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1커터(21)와 제2커터(31) 각각은 미리정해진 거리만큼 림(A)과 근접하면 활주속도가 감속되도록 구성된다. 즉, 도 7 에 도시된 바와 같이 폼(3)의 신속한 절삭작업이 이뤄질 수 있도록 (제1커터는 물론) 제2커터(31)에는 근접센서(34) 또는 위치센서 등이 추가적으로 장착되어 미리정해진 초기위치에서 감속위치까지는 신속하게 활주한 후, 감속위치에서부터 (폼의 절삭이 완료되는) 최대위치까지는 점차적으로 또는 일정한 감속이 이뤄진다. 그리고, 상기 (제1커터와) 제2커터(31)는 최대위치까지 활주한 후 신속하게 초기위치로 복귀한다.

아울러, 상기 정반(40)에는 폼(3)의 절삭에 따라 발생한 칩(chip)이 비산되는 것을 방지하기 위하여 개폐가능한 도어를 갖는 하우징(50)이 장착된다. 따라서, 상기 하우징(50) 내에 클램프(10)와 제1절삭부(20) 및 제2절삭부(30)가 장착되되, 상기 칩이 모아져 흡입될 수 있도록 하우징(50)의 뒷쪽에는 (진공청소기와 유사한 구조를 갖는) 흡입장치(60)가 장착된다(도 3 참조).

상기와 같이 구성된 본 발명의 폼 제거장치는 다음의 단계를 거쳐 작업이 이뤄진다. 먼저, 스티어링휠(1)이 클램프(10)에 올려지면 조들(11)이 확장되어 스티어링휠(1)이 고정된다. 그리고, 비산 방지를 위해 하우징(50)의 도어를 닫히고, 흡입장치(60)가 가동된다. 다음으로, 모터(70)가 작동되어 스티어링휠(1)이 회전됨과 동시에 제1절삭부(20)와 제2절삭부(30)가 가동하여 스티어링휠(1)의 림(A)에서 폼(3)을 깎아낸다. 마지막으로, 도 8 에 도시된 바와 같이, 상기 림(A)의 세로면과 가로면의 절삭이 완료되면, 스티어링휠(1)의 회전은 멈추고 스티어링휠(1)은 클램프(10)에서 분리된다.

통상적으로 스티어링휠(1)의 외곽 사이즈(림의 직경)는 거의 동일하므로 상기와 같은 단계까지는 작업효율을 증대시키기 위해 프로그래밍되어 자동으로 이뤄지되, 코어(2)에 잔류된 폼(도 8 참조)은 종래의 방식으로 수작업으로 제거가 이뤄진다. 다만, 두 면에서 폼이 제거된 코어(2)에서 잔류된 폼은 약간의 힘으로도 손쉽게 탈거될 수 있으므로, 잔류 폼의 탈거는 클램프(10)에서 스티어링휠(1)을 빼낼 때 작업자가 동시에 수행할 수도 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 스티어링휠(1)의 림(A)에서 폼(3)을 더욱 용이하게 제거하여 마그네슘 재질인 코어(2)만 분리할 수 있으므로 기존에 폐기되던 부품의 재활용률을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1 : 스티어링휠
A : 림, B : 스포크, C : 보스
2 : 코어
3 : 폼
10 : 클램프
11 : 조
20 : 제1절삭부
21 : 제1커터
30 : 제2절삭부
31 : 제2커터
40 : 정반
50 : 하우징
60 : 흡입장치
70 : 모터

Claims (6)

1. 원형의 림을 갖되, 상기 림은 금속재로 제조된 코어의 표면에 합성수지 재질의 폼이 결합되어 구성된 스티어링휠의 폼 제거장치에 있어서,
   상기 림이 수평으로 놓이도록 고정시키며 회전가능한 클램프;와
   클램프에 고정된 스티어링휠에서 종방향을 따라 제1커터가 활주하도록 구성된 제1절삭부; 및
   클램프에 고정된 스티어링휠에서 횡방향을 따라 제2커터가 활주하도록 구성되며 제1커터부와 이격되어 배치된 제2절삭부;을 포함하고,
   상기 클램프에 의해 스티어링휠이 회전할 때, 상기 제1커터와 제2커터는 폼이 절삭되도록 코어의 세로면과 가로면 각각에 근접하여 활주하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 폼 제거장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1커터와 제2커터 각각은 미리정해진 거리만큼 림과 근접하면 활주속도가 감속되는 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 폼 제거장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 클램프는 림이 안착됐을 때 직경이 확장되도록 방사형으로 이동하여 상기 림의 내주면에 밀착되는 다수 개의 조들(jaws)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 폼 제거장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 클램프는 정반 위로 장착되되, 상기 정반에는 클램프와 제1절삭부 및 제2절삭부가 내부에 장착되도록 하우징이 결합된 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 폼 제거장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징에는 폼의 절삭에 따라 발생한 칩(chip)이 모아져 흡입되는 흡입장치가 장착된 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 폼 제거장치.
   
6. 제 3 항에 있어서, 상기 제1절삭부와 제2절삭부 각각은 제1커터 또는 제2커터가 림에 근접하도록 이동시키는 조절나사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 폼 제거장치.

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