KR101398543B1 - 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법 - Google Patents

섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파인 블랭킹 공정을 통한 시트 리클라이너의 섹터 기어가 제조되도록 한 새로운 형태에 따른 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 평판형 소재에 복수의 결합돌기를 돌출 성형하는 복수의 돌기 성형용 상형 펀치 및 돌기 성형용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 1차 성형부; 상기 1차 성형부의 측부에 위치되면서 상기 소재의 각 결합돌기가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층을 추가로 돌출 성형되도록 함과 동시에 각 록크 기어와 캠스프링 및 캠을 덮는 커버층의 형성을 위한 공간을 성형하도록 스토퍼층 성형용 상형 펀치 및 스토퍼층 성형용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 2차 성형부; 그리고, 상기 2차 성형부의 측부에 위치되면서 상기 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층을 추가로 돌출 형성함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어를 성형하면서 그 완성된 제품을 블랭킹하여 전단하도록 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치 및 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 3차 성형부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치가 제공된다.

Description

섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법{progressive type fine blanking press for manufacturing a sector gear and manufacturing method thereof}
본 발명은 차량용 시트의 각도 조절을 위한 시트 리클라이너의 섹터 기어를 제조하기 위한 제조 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 파인 블랭킹을 통한 섹터 기어의 제조가 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 섹터 기어 제조용 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 시트는 시트쿠션이 장착되는 시트쿠션 프레임과, 시트백이 장착되는 시트백 프레임을 포함하여 구성되며, 상기 시트쿠션 프레임 및 시트백 프레임 간은 시트 리클라이너(10)에 의해 각도 조절이 가능한 구조로 구성된다.
상기 시트 리클라이너(10)는 첨부된 도 1과 같이 시트쿠션 프레임(도시는 생략됨)에 결합되는 플레이트 홀더(11)와, 시트백 프레임(도시는 생략됨)에 결합되는 섹터 기어(12)와, 리클라이너 레버(도시는 생략됨)가 일단에 결합되는 샤프트(13) 및 커버브라켓(14)을 포함하여 구성되며, 상기 플레이트 홀더(11)와 상기 섹터 기어(12) 사이에는 캠(15)과, 캠스프링(16) 및 록크 기어(17)가 각각 구비된다.
첨부된 도 2는 전술된 시트 리클라이너(10)의 각 구성들 중 섹터 기어(12)를 도시하고 있다.
이러한 섹터 기어(12)는 상기 록크 기어(17)와 맞물린 상태에서는 시트백 프레임의 각도 조절이 방지되도록 유지되고, 상기 록크 기어(17)와의 맞물림 해제시에는 시트백 프레임의 각도 조절이 가능한 상태를 이루도록 하는 역할을 한다.
한편, 상기 섹터 기어(12)는 내주면을 따라 기어가 형성되는 기어림층(12a)과, 상기 기어림층(12a)의 내측으로 연장 형성되어 상기 각 록크 기어(17)와 캠스프링(16) 및 캠(15)을 덮는 커버층(12b)과, 상기 커버층(12b)의 상면으로 돌출 형성되어 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층(12c) 등 3개의 층을 갖도록 형성되며, 상기 스토퍼층(12c)의 상면으로 돌출 형성되어 시트백 프레임에 마련된 결합홀(도시는 생략됨)에 삽입 결합되는 결합돌기(12d)를 포함하면 총 4개의 층으로 형성된다.
이에 따라, 종래에는 상기 섹터 기어(12)를 제조하기 위해서는 일반적인 프레스 금형에서 기본적인 다층 구조의 형상을 성형한 후 정밀 기계 가공으로써 기어와 각 구성 간의 결합 부위 및 결합돌기(12d)를 성형하는 과정을 거쳤다.
하지만, 전술된 바와 같은 종래의 섹터 기어(12) 제조를 위한 과정은 프레스 공정과 기계 가공 공정을 순차적으로 수행하여야만 함에 따라 제조 시간이 오래 걸릴 수밖에 없었고, 특히 섹터 기어(12)의 기어림층(12a) 내주면에 형성되는 기어(12e)는 모듈이 0.3이하로 매우 작기 때문에 기계 가공 공정에서 상기 각 기어(12e)의 성형이 극히 어렵고 불량 발생이 클 수밖에 없다는 문제점을 가진다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 파인 블랭킹 공정을 통한 시트 리클라이너의 섹터 기어가 제조되도록 하여 제조 시간의 단축 및 가공 정밀도의 향상을 이룰 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치에 따르면 상부 금형 및 하부 금형을 가지면서 시트 리클라이너의 섹터 기어를 제조하기 위한 장치에 있어서, 평판형 소재에 복수의 결합돌기를 돌출 성형하는 복수의 돌기 성형용 상형 펀치 및 돌기 성형용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 1차 성형부; 상기 1차 성형부의 측부에 위치되면서 상기 소재의 각 결합돌기가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층을 추가로 돌출 성형되도록 함과 동시에 각 록크 기어와 캠스프링 및 캠을 덮는 커버층의 형성을 위한 공간을 성형하도록 스토퍼층 성형용 상형 펀치 및 스토퍼층 성형용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 2차 성형부; 그리고, 상기 2차 성형부의 측부에 위치되면서 상기 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층을 추가로 돌출 형성함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어를 성형하면서 그 완성된 제품을 블랭킹하여 전단하도록 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치 및 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 3차 성형부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각 성형부를 이루는 각 성형부별 펀치는 해당 소재에 대한 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼 가동 높이를 갖도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 성형부를 이루는 각 성형부별 펀치는 해당 소재에 대한 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼의 단차를 갖도록 배치됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 금형은 상부 몸체를 이루는 상부 홀더와, 상기 상부 홀더의 하부에 구비되면서 상기 각 성형부를 이루는 각 상형 펀치를 지지하는 펀치 홀더를 포함하여 이루어지고, 상기 하부 금형은 하부 몸체를 이루는 하부 홀더와, 상기 하부 홀더의 상면에 안착되는 다이 백킹과, 상기 다이 백킹의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더 및 상기 다이 홀더의 상면에 고정되면서 상기 각 성형부를 이루는 각 하형 펀치를 지지하는 다이 플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 다이 홀더의 승강 높이는 3차 성형부에 의해 성형되는 부위의 단차 높이로 설계됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 성형부에는 소재의 성형 공정시 기준 위치의 결정을 위해 형성되는 복수의 기준홀을 성형하기 위한 복수의 기준홀 성형 펀치가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치를 이용한 섹터 기어 제조 방법에 따르면 1차 성형부로 평판 소재를 반송하여 상기 1차 성형부에 구비된 복수의 돌기 성형용 상형 펀치 및 돌기 성형용 하형 펀치 간의 상하 대응 동작으로써 상기 평판 소재에 복수의 결합돌기를 돌출 성형하는 1차 성형단계; 상기 1차 성형단계가 이루어진 소재를 2차 성형부로 반송하여 상기 2차 성형부에 구비된 스토퍼층 성형용 상형 펀치 및 스토퍼층 성형용 하형 펀치 간의 상하 대응 동작으로써 상기 소재의 각 결합돌기가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층을 추가로 돌출 성형되도록 함과 동시에 각 록크 기어와 캠스프링 및 캠을 덮는 커버층의 형성을 위한 공간을 성형하는 2차 성형단계; 상기 2차 성형단계가 이루어진 소재를 3차 성형부로 반송하여 상기 3차 성형부에 구비된 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치 및 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치 간의 상하 대응 동작으로써 상기 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층을 추가로 돌출 형성함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어를 성형하면서 그 완성된 제품을 블랭킹하는 3차 성형단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이 장치를 이용한 섹터 기어 제조 방법은 파인 블랭킹 공법을 이용한 다단 엠보싱 구조의 섹터 기어에 대한 제조가 가능하게 된 효과를 가진다.
특히, 파인 블랭킹 장치를 프로그레시브형으로 구성함으로써 단일의 파인 블랭킹 장치에 의한 섹터 기어의 제조가 가능하게 됨으로써 제조 단가의 절감 및 작업 공간의 최소화가 가능하게 된 효과 역시 가진다.
도 1은 종래 일반적인 시트 리클라이너의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도
도 2는 종래 일반적인 시트 리클라이너의 섹터 기어를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 설명하기 위해 나타낸 내부 상태도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치의 하부 금형을 평면에서 본 상태도
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치에 의한 소재의 성형 과정을 설명하기 위해 정면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치에 의한 소재의 성형 과정을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
이하, 본 발명에 따른 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이 장치를 이용한 섹터 기어 제조 방법에 대한 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 설명하기 위해 나타낸 내부 상태도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치의 하부 금형을 평면에서 본 상태도이다.
이들 도면을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치(이하, “파인 블랭킹 장치”라 함)는 크게 상부 금형(100)과 하부 금형(200)을 포함하여 구성되며, 상기 각 금형에는 1차 성형부(300)와 2차 성형부(400) 및 3차 성형부(500)가 순차적인 공정 진행이 가능하도록 일렬 배치 구조로 구비됨을 특징으로 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 이루는 하부 금형(200)은 지면에 설치되는 부위이고, 상부 금형(100)은 상기 하부 금형(200)의 상부에 위치된 상태로 상기 하부 금형(200)에 대하여 승강 가능하게 설치되는 부위이다.
여기서, 상기 상부 금형(100)은 상부 몸체를 이루는 상부 홀더(110)와, 상기 상부 홀더(110)의 하부에 구비되면서 상기 각 성형부(300,400,500)를 이루는 각 상형 펀치(310,410,510)를 지지하는 펀치 홀더(120)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 펀치 홀더(120)의 둘레로는 가압 플레이트(130)가 구비되면서 공정 도중 소재(20)를 안정적으로 가압 고정하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 하부 금형(200)은 하부 몸체를 이루는 하부 홀더(210)와, 상기 하부 홀더(210)의 상면에 안착되는 다이 백킹(die backing)(220)과, 상기 다이 백킹(220)의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더(230) 및 상기 다이 홀더(230)의 상면에 고정되면서 상기 각 성형부(300,400,500)를 이루는 각 하형 펀치(320,420,520)를 지지하는 다이 플레이트(240)를 포함하여 이루어진다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치는 상부 금형(100) 및 하부 금형(200)에 서로 대응되는 구조의 펀치(310,320,410,420,510,520)를 구분 설치함과 더불어 상기 각 펀치(310,320,410,420,510,520) 중 서로 대응되는 위치에 구비되는 펀치 간은 서로 대응되는 압력을 행사할 수 있도록 구성하고, 펀칭 공정이 진행되는 도중에는 상부 금형(100)의 가압 플레이트(130)가 소재(20)의 표면을 가압하면서 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있도록 함으로써 정밀 부품의 생산이 가능한 파인 블랭킹 방식으로의 섹터 기어(12)에 대한 성형이 가능하게 된다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 각 성형부(300,400,500)는 다단 구조로 이루어진 시트 리클라이너의 섹터 기어(12)를 파인 블랭킹 장치를 통해 프로그레시브형으로 성형할 수 있도록 한 구성이다.
즉, 본 발명의 성형부(300,400,500)는 섹터 기어(12)를 형성하는 각 단차(기어림층, 커버층 및 스토퍼층)의 갯수에 대응되는 1차 성형부(300)와 2차 성형부(400) 및 3차 성형부(500)를 포함하여 구성됨과 더불어 상기 각 성형부(300,400,500)는 프로그레시브형의 공정이 가능하도록 평판 소재(20)의 반입측으로부터 순차적으로 구비된다.
여기서, 상기 1차 성형부(300)는 상부 금형(100) 및 하부 금형(200) 사이를 통과하는 평판형 소재(20)에 복수의 결합돌기(12d)를 돌출 성형하는 부위로써, 상기 각 결합돌기(12d)의 성형을 위한 복수의 돌기 성형용 상형 펀치(이하, “제1상형 펀치”라 함)(310) 및 복수의 돌기 성형용 하형 펀치(이하, “제1하형 펀치”라 함)(320)를 서로 쌍을 이루도록 대응 설치함으로써 구성된다.
이때, 상기 제1상형 펀치(310)는 상기 상부 금형(100)에 구비됨과 더불어 상기 제1하형 펀치(320)는 상기 하부 금형(200)에 구비되며, 서로 간은 마주보는 위치에 대응 설치된다.
그리고, 상기 2차 성형부(400)는 상기 1차 성형부(300)의 측부(소재 반출측)에 위치되면서 상기 소재(20)의 각 결합돌기(12d)가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층(12c)을 추가로 돌출 성형되도록 함과 동시에 각 록크 기어(17)와 캠스프링(16) 및 캠(15)을 덮는 커버층(12b)의 형성을 위한 공간을 성형하도록 스토퍼층 성형용 상형 펀치(이하, “제2상형 펀치”라 함)(410) 및 스토퍼층 성형용 하형 펀치(이하, “제2하형 펀치”라 함)(420)를 서로 쌍을 이루도록 대응 설치함으로써 구성된다.
이때, 상기 제2상형 펀치(410)는 상기 상부 금형(100)에 구비됨과 더불어 상기 제2하형 펀치(420)는 상기 하부 금형(200)에 구비되며, 서로 간은 마주보는 위치에 대응 설치된다.
그리고, 상기 3차 성형부(500)는 상기 2차 성형부(400)의 측부(소재 반출측)에 위치되면서 상기 소재(20)의 각 결합돌기(12d) 및 스토퍼층(12c)이 성형된 부위에 기어림층(12a)을 추가로 돌출 형성함과 동시에 상기 기어림층(12a)의 내주면을 따라 기어(12e)를 성형하면서 그 완성된 섹터 기어(12)를 블랭킹하여 전단하도록 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치(이하, “제3상형 펀치”라 함)(510) 및 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치(이하, “제3하형 펀치”라 함)(520)를 서로 쌍을 이루도록 대응 설치함으로써 구성된다.
이때, 상기 제3상형 펀치(510)는 상기 상부 금형(100)에 구비됨과 더불어 상기 제3하형 펀치(520)는 상기 하부 금형(200)에 구비되며, 서로 간은 마주보는 위치에 대응 설치된다.
이와 함께, 상기 제3하형 펀치(520)의 최 외측 둘레면에는 기어(521)가 성형됨으로써 상기 제3상형 펀치(510)의 가압에 의한 소재(20)의 블랭킹이 진행되는 도중 상기 제3하형 펀치(520)의 기어(521)에 의해 상기 소재(20)의 기어림층(12a) 내주면을 따라 기어(12e)가 형성될 수 있다.
특히, 상기 각 성형부(300,400,500)를 이루는 각 펀치(310,320,410,420,510,520)는 해당 소재(20)에 대한 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼 가동 높이를 갖도록 구성하거나 혹은, 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼 단차를 갖도록 배치함으로써, 1차 성형부(300)와 2차 성형부(400) 및 3차 성형부(500) 각각이 섹터 기어(12)를 이루는 세 단차 중 하나의 단차씩 순차적으로 성형할 수 있도록 하여 실질적인 프로그레시브형 파인 블랭킹이 가능하게 된다.
이때, 상기 하부 금형(200)을 이루는 다이 홀더(230)의 승강 높이(G, 첨부된 도 3 참조)는 3차 성형부(500)에 의해 성형되는 부위의 단차 높이로 설계됨이 바람직하며, 이를 통해 소재(20)로부터 분리된 섹터 기어(12)가 안정적으로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기한 각 성형부(300,400,500) 중 상기 1차 성형부(300)에는 소재(20)의 성형 공정시 기준 위치의 결정을 위해 형성되는 복수의 기준홀(21)을 성형하기 위한 복수의 기준홀 성형 펀치(330)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.
즉, 상기 1차 성형부(300)를 통해 소재(20)에 각 결합돌기(12d)를 성형하는 과정에서 복수의 기준홀(21)이 함께 성형될 수 있도록 하고, 이후 2차 성형부(400) 및 3차 성형부(500)를 통한 공정은 상기한 기준홀(21)을 기준으로 진행될 수 있도록 함으로써 제품에 대한 정밀 성형이 가능하게 되는 것이다.
물론, 상기 기준홀 성형 펀치(330)의 경우는 상기 1차 성형부(300)의 측부인 소재 반입측에 추가로 설치하여 구성할 수도 있으나, 이의 경우 전체적인 파인 블랭킹 장치의 크기가 그만큼 커질 수밖에 없기 때문에 본 발명의 실시예에서와 같이 1차 성형부(300)에 상기 각 기준홀 성형 펀치(330)를 함께 구비함이 가장 바람직하다.
하기에서는, 전술된 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 이용한 시트 리클라이너의 섹터 기어(12)를 제조하는 과정에 대하여 첨부된 도 5 내지 도 10을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 상부 금형(100) 및 하부 금형(200) 간의 사이로 평판 소재(20)를 반송하게 되면 상기 소재(20)는 상기 상부 금형(100) 및 하부 금형(200)에 구비된 1차 성형부(300)의 위치와 2차 성형부(400)의 위치 및 3차 성형부(500)의 위치를 순차적으로 통과하게 된다.
이의 과정에서 상기 소재(20)는 1차 성형부(300)를 통과하는 과정에서 첨부된 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 결합돌기(12d) 및 기준홀(21)이 각각 성형된다.
상기 각 결합돌기(12d)는 1차 성형부(300)에 구비된 복수의 제1상형 펀치(310) 및 복수의 제1하형 펀치(320) 간의 대응 동작에 의해 성형됨과 더불어 상기 기준홀(21)은 상기 1차 성형부(300)에 구비된 기준홀 성형 펀치(330)의 동작에 의해 성형된다.
특히, 상기 각 결합돌기(12d)는 상기 평판 소재(20)의 상면으로 돌출됨과 더불어 해당 돌출 부위의 돌출 높이만큼 상기 소재(20)의 저면에는 단차가 형성되면서 1단의 엠보싱 구조를 이루게 된다.
그리고, 상기 과정을 통해 각 결합돌기(12d)의 돌출 성형이 완료된 부위는 2차 성형부(400)로 제공된 후 상기 2차 성형부(400)를 통과하는 도중 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층(12c) 및 각 록크 기어(17)와 캠스프링(16) 및 캠(15)을 덮는 커버층(12b)의 형성을 위한 공간이 성형된다.
상기 스토퍼층(12c) 및 커버층(12b)은 상기 2차 성형부(400)에 구비된 제2상형 펀치(410) 및 제2하형 펀치(420) 간의 대응 동작에 의해 성형된다.
특히, 상기 스토퍼층(12c)은 상기 평판 소재(20)의 상면으로부터 돌출됨으로써 형성되고, 상기 커버층(12b)의 형성을 위한 공간은 스토퍼층(12c)의 돌출 부위에 대한 돌출 높이만큼 상기 소재(20)의 저면에 추가적인 단차를 통해 형성된다.
이때, 1차 성형부(300)에 의해 성형되었던 각 결합돌기(12d)는 상기 스토퍼층(12c)의 상면에 위치되며, 이로 인해 상기 소재(20)는 2단의 엠보싱 구조를 이루게 된다.
그리고, 상기 과정을 통해 스토퍼층(12c) 및 커버층(12b)의 성형이 완료된 부위는 3차 성형부(500)로 제공된 후 상기 3차 성형부(500)를 통과하는 도중 기어림층(12a) 및 기어(12e)가 각각 성형됨과 동시에 해당 성형이 이루어진 부위가 블랭킹되면서 전단된다.
상기 기어림층(12a) 및 기어(12e)는 상기 3차 성형부(500)에 구비된 제3상형 펀치(510) 및 제3하형 펀치(520) 간의 대응 동작에 의해 성형된다.
특히, 상기 기어림층(12a)은 상기 평판 소재(20)의 상면으로부터 돌출됨으로써 형성되고, 상기 기어(12e)의 성형을 위한 공간은 상기 기어림층(12a)의 돌출 부위에 대한 돌출 높이만큼 상기 소재(20)의 저면에 추가적인 단차를 통해 형성된다.
이때, 상기 제3하형 펀치(520)의 최 외측 둘레면에는 기어(521)가 성형되어 있기 때문에 상기 제3상형 펀치(510)의 가압에 의한 소재(20)의 성형 및 블랭킹이 동시 진행되는 도중 상기 제3하형 펀치(520)의 둘레면에 형성되어 있던 기어(521) 구조에 의해 상기 소재(20)의 기어림층(12a) 내주면을 따라 기어(12e)가 형성된다.
이와 함께, 상기 2차 성형부(400)에 의해 성형된 스토퍼층(12c)은 상기 기어림층(12a)의 상면에 형성되며, 이로 인해 상기 소재(20)는 3단의 엠보싱 구조를 이루게 된다.
이후, 상기 소재(20)에의 제품 성형 및 전단이 완료되면 상부 금형(100)의 상승이 이루어지는데, 이의 과정에서 하부 금형(200)을 이루는 다이 홀더(230)는 다이 백킹(220)으로부터 상승 이동하면서 상기 전단된 제품(섹터 기어)를 소재(20)로부터 분리하게 되고, 이렇게 분리된 제품은 상부 금형(100)의 상승 이동시 소재(20)의 반송 방향과는 수직한 방향으로 불어오는 순간적인 토출 공기의 토출력에 의해 해당 방향으로 반출된다.
그리고, 전술된 각 과정은 연속적으로 이루어지면서 소재의 순차적 단차 성형 및 전단 배출이 계속해서 수행된다.
결국, 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이 장치를 이용한 섹터 기어 제조 방법은 파인 블랭킹 공법을 이용한 다단 엠보싱 구조의 섹터 기어(12)에 대한 제조가 가능하다는 장점을 가진다.
더욱이, 상기 파인 블랭킹 장치를 프로그레시브형으로 구성함으로써 단일의 파인 블랭킹 장치에 의한 섹터 기어(12)의 제조가 가능하게 된 장점을 추가적으로 가진다.
100. 상부 금형 110. 상부 홀더
120. 펀치 홀더 130. 가압 플레이트
200. 하부 금형 210. 하부 홀더
220. 다이 백킹 230. 다이 홀더
240. 다이 플레이트 300. 1차 성형부
310. 제1상형 펀치 320. 제1하형 펀치
330. 기준홀 성형 펀치 400. 2차 성형부
410. 제2상형 펀치 420. 제2하형 펀치
500. 3차 성형부 510. 제3상형 펀치
520. 제3하형 펀치 521. 기어

Claims (6)

  1. 상부 금형 및 하부 금형을 가지면서 시트 리클라이너의 섹터 기어를 제조하기 위한 장치에 있어서,
    평판형 소재에 복수의 결합돌기를 돌출 성형하는 복수의 돌기 성형용 상형 펀치 및 돌기 성형용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 1차 성형부;
    상기 1차 성형부의 측부에 위치되면서 상기 소재의 각 결합돌기가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층을 추가로 돌출 성형되도록 함과 동시에 각 록크 기어와 캠스프링 및 캠을 덮는 커버층의 형성을 위한 공간을 성형하도록 스토퍼층 성형용 상형 펀치 및 스토퍼층 성형용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 2차 성형부; 그리고,
    상기 2차 성형부의 측부에 위치되면서 상기 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층을 추가로 돌출 형성함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어를 성형하면서 그 완성된 제품을 블랭킹하여 전단하도록 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치 및 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치가 상하로 서로 쌍을 이루면서 대응되게 구비된 3차 성형부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 성형부를 이루는 각 성형부별 펀치는 해당 소재에 대한 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼 가동 높이를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 성형부를 이루는 각 성형부별 펀치는 해당 소재에 대한 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼의 단차를 갖도록 배치됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 금형은 상부 몸체를 이루는 상부 홀더와, 상기 상부 홀더의 하부에 구비되면서 상기 각 성형부를 이루는 각 상형 펀치를 지지하는 펀치 홀더를 포함하여 이루어지고,
    상기 하부 금형은 하부 몸체를 이루는 하부 홀더와, 상기 하부 홀더의 상면에 안착되는 다이 백킹과, 상기 다이 백킹의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더 및 상기 다이 홀더의 상면에 고정되면서 상기 각 성형부를 이루는 각 하형 펀치를 지지하는 다이 플레이트를 포함하여 이루어지며,
    상기 다이 홀더의 승강 높이는 3차 성형부에 의해 성형되는 부위의 단차 높이로 설계됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 성형부에는 소재의 성형 공정시 기준 위치의 결정을 위해 형성되는 복수의 기준홀을 성형하기 위한 복수의 기준홀 성형 펀치가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
  6. 1차 성형부로 평판 소재를 반송하여 상기 1차 성형부에 구비된 복수의 돌기 성형용 상형 펀치 및 돌기 성형용 하형 펀치 간의 상하 대응 동작으로써 상기 평판 소재에 복수의 결합돌기를 돌출 성형하는 1차 성형단계;
    상기 1차 성형단계가 이루어진 소재를 2차 성형부로 반송하여 상기 2차 성형부에 구비된 스토퍼층 성형용 상형 펀치 및 스토퍼층 성형용 하형 펀치 간의 상하 대응 동작으로써 상기 소재의 각 결합돌기가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층을 추가로 돌출 성형되도록 함과 동시에 각 록크 기어와 캠스프링 및 캠을 덮는 커버층의 형성을 위한 공간을 성형하는 2차 성형단계;
    상기 2차 성형단계가 이루어진 소재를 3차 성형부로 반송하여 상기 3차 성형부에 구비된 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치 및 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치 간의 상하 대응 동작으로써 상기 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층을 추가로 돌출 형성함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어를 성형하면서 그 완성된 제품을 블랭킹하는 3차 성형단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 하는 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치를 이용한 섹터 기어 제조 방법.
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