KR101650247B1 - 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 방법은 원통형의 본체부, 상기 본체부의 상부에 돌출되어 형성되는 베어링부 및 상기 베어링부의 상부에 돌출되어 형성되는 결합부로 이루어지는 모터 케이스의 제조 방법에 있어서, 원형의 금속 판재를 둥근 컵 형상으로 성형하는 드로잉 공정; 상기 둥근 컵 형상의 높이를 증가시키면서 직경을 줄이는 동시에 상기 베어링부의 형상을 둥근 모양으로 성형하는 리드로잉 공정; 상기 베어링부의 형상의 직경을 줄이면서 상기 베어링부의 주위에 평탄한 형상의 상부 평탄부를 성형하는 제1 탑 드로잉 공정; 상부에 상기 결합부의 형상을 상기 베어링부의 상부로 볼록하게 성형하는 제2 탑 드로잉 공정; 상기 결합부의 상부에 작은 구멍을 성형하는 제1 탑 피어싱 공정; 및 상기 작은 구멍이 형성된 결합부의 형상을 확정하는 버링 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스 제조 방법{Method for Manufacturing Motor Case for Automobile Clutch Shift Motor}

본 발명은 자동차용 클러치 시프트 모터 케이스의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 연속적인 프레스 가공에 의해 제조되면서도 정밀한 치수가 요구되는 모터 케이스를 제조할 수 있는 자동차용 클러치 시프트 모터 케이스의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 변속장치는 다양한 형태가 있는데, 대부분의 변속장치에는 변속기의 시프트 장치가 포함되어 있다. 시프트 장치에는 클러치 시프트 모터가 사용되고 있다. 이러한 변속장치 및 클러치 시프트 모터는 대한민국 공개특허 제10-2006-0065508호 및 제10-2010-0093094호에 개시되어 있다.

클러치 시프트 모터에 사용되는 모터 케이스는 다양한 형태가 있지만, 본 발명은 도 1의 구조를 가지고 있는 모터 케이스의 제조 방법에 관한 것이다. 도 1을 참조하면, 모터 케이스(100)는 컵형상의 본체부(101), 본체부(101)의 상부에 베어링이 삽입되는 공간인 베어링부(102), 베어링부(102)의 상부에 형성되고 그 상부가 개방되어 있는 결합부(103), 및 본체부(101)의 하부 둘레에 형성된 하부 플랜지부(104)로 이루어진다. 본체부(101)의 측면에는 제1 단차부(101a)와 제2 단차부(101b)가 형성되어 있으며, 본체부(101) 상부의 베어링부(102)의 주변에는 상부 평탄부(101c)가 형성되어 있다. 하부 플랜지부(104)에는 모터 케이스(100)의 고정 등을 위한 홀(104a)이 형성된다.

이와 같은 모터 케이스(100)를 제조하는 종래의 방법에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2를 참조하면, 연속적인 프레스 공정에 의하여 각 단계를 거치면서 모터 케이스(100)를 제조하는 과정에 대하여 절단면도로서 도시하고 있다. 먼저, 원형의 얇은 금속 강판을 첫 번째 단계에서 본체부(101)의 대략적인 형상으로 드로잉(drawing) 가공한다(도 2의 (a)). 다음 단계에서 본체부(101)를 지름을 줄이면서 보다 높은 형상으로 가공한다(도 2의 (b)). 그 다음 단계에서 베어링부(102)와 결합부(103)가 되는 부분을 위로 볼록하게 드로잉하는 동시에 측면 단차부 형상을 가공한다(도 2의 (c). 이후 반복적인 드로잉 공정(도 2의 (d), (e), (f))과 트리밍 공정(도 2의 (g)), 치수를 결정하는 리스트라이킹 공정(도 2의 (h)), 그리고 결합부(103) 상부를 천공하고 하부 플랜지부(104)의 홀(104a)을 동시에 형성하는 피어싱 공정(도 2의 (i))으로 이루어진다.

이와 같은 종래의 제조 공정에 의하면, 상부 평탄부(101c)가 도 2 (c)의 탑 드로잉 공정에서부터 확정되어 가기 때문에 그 이후의 드로잉 공정을 거칠 때마다 상부 평탄부(101c)에 둥근 띠가 형성된다. 이러한 띠로 인하여 상부 평탄부(101c)의 평탄도(조도)가 정밀한 수준으로 확보되기 어렵다. 또한 베어링부(102)의 둘레부의 평행도 또는 평면도 역시 정밀한 수준으로 확보되기 어렵다. 또, 베어링부(102)와 결합부(103) 또는 상부 평탄부(101c)와 본체부(101)의 연결 부위에 둥근 부분(R)의 정도가 크기 때문에 추후 가공시에 칩(chip)이 발생하는 문제점이 있다. 최근의 클러치 모터의 경우 변속 장치에 결합될 때, 오일 등이 새어 나오지 않도록 실링(sealing)이 완벽하게 이루어져야 하는데 종래의 방법에 의하면 조도나 평행도가 정밀한 수준으로 가공되기 어려운 한계가 있었다.

이에 본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 정밀한 치수로 가공이 가능하여 조도와 평행도가 정밀하게 유지될 수 있는 새로운 공정을 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 모터 케이스의 베어링부, 결합부 및 상부 평탄부의 조도와 평행도가 정밀하게 확보될 수 있는 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 방법은 원통형의 본체부, 상기 본체부의 상부에 돌출되어 형성되는 베어링부 및 상기 베어링부의 상부에 돌출되어 형성되는 결합부로 이루어지는 모터 케이스의 제조 방법에 있어서,

원형의 금속 판재를 둥근 컵 형상으로 성형하는 드로잉 공정;

상기 둥근 컵 형상의 높이를 증가시키면서 직경을 줄이는 동시에 상기 베어링부의 형상을 둥근 모양으로 성형하는 리드로잉(re-drawing) 공정;

상기 베어링부의 형상의 직경을 줄이면서 상기 베어링부의 주위에 평탄한 형상의 상부 평탄부를 성형하는 제1 탑 드로잉 공정;

상부에 상기 결합부의 형상을 상기 베어링부의 상부로 볼록하게 성형하는 제2 탑 드로잉 공정;

상기 결합부의 상부에 작은 구멍을 성형하는 제1 탑 피어싱 공정; 및

상기 작은 구멍이 형성된 결합부의 형상을 확정하는 버링 공정;

으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 버링 공정 이후에 상기 모터 케이스의 최종 형상과 치수로 확정하는 리스트라이킹(restriking) 공정을 더 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 버링 공정 이후에 상기 결합부의 상부가 개방되도록 상기 결합부 내경과 같은 크기를 갖는 구멍을 결합부 상부에 형성하는 제2 탑 피어싱 공정을 더 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 리드로잉 공정에서 상기 본체부의 둘레에 형성되는 제1 단차부의 형상을 동시에 가공하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제2 탑 드로잉 공정에서 상기 제1 단차부의 하부의 직경을 줄여 제1 단차부의 형상을 동시에 더 가공하도록 하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 제1 탑 피어싱 공정에서 상기 작은 구멍을 형성하는 동시에 상기 제1 단차부의 하부에 일정 간격을 두고 제2 단차부(101b)를 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명은 연속적인 프레스 가공에 의하여 모터 케이스의 베어링부, 결합부 및 상부 평탄부의 조도와 평행도가 정밀하게 확보될 수 있는 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스 제조 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 공정에 따른 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스의 제조 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스의 제조 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스의 제조 방법의 각 단계를 나타낸 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 클러치 시프트 모터의 모터 케이스의 제조 방법의 각 단계를 절단면도로 나타낸 개념도이고, 도 4는 각 단계를 사시도로 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터 케이스의 제조 방법은 원형의 금속 판재를 연속적인 프레스 가공이 가능한 프레스 장치에 공급하는 것으로부터 시작된다. 공급된 금속 판재는 첫 번째 단계 (a)인 드로잉 공정에서 둥근 보울 형상으로 가공된다. 드로잉 가공을 위한 펀치나 금형의 형상을 포함한 프레스의 구성 등은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 구현하여 실시할 수 있는 부분이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

두 번째 단계 (b)인 리드로잉 공정은 본체부(101)의 높이(깊이)를 증가시키면서 전체적인 직경을 줄이는 단계이다. 동시에, 베어링부(102)의 형성을 위해 본체부(101)의 상부로 둥글게 돌출되는 형상을 만들면서 제1 단차부(101a)의 대략적인 형상이 가공된다. 이 때, 본체부(101)의 상부로 돌출되는 둥근 부분의 둘레와 본체부(101)의 측면 상부의 연결되는 부분은 둥근 형상을 주어 연결 부위를 형성하고 있다. 여기서, 제1 단차부 하부의 본체부(101)의 내경은 최종 제품의 해당 부분의 내경보다 조금 크게 형성되며, 제1 단차부 상부의 본체부(101)의 내경은 최종 제품의 해당 부분의 내경보다 조금 작게 형성된다.

세 번째 단계 (c)인 제1 탑 드로잉 공정은 단계 (b)에서 가공된 제품에 다시 드로잉 공정을 수행함으로써, 베어링부(102) 성형을 위하여 본체부(101)의 상부로부터 볼록한 형상을 만드는 동시에 베어링부(102) 주위의 상부 평탄부(101c)를 성형하는 공정이다. 단계 (c)에서 베어링부의 대략적인 형상을 갖도록 상부로 돌출된 부분의 외경은 최종 베어링부의 외경 치수와 같거나 매우 작은 치수로 크게 형성된다. 여기서 매우 작은 치수란 1/100 밀리미터 단위 수준으로 5 내외의 오차를 갖는 범위를 말한다. 단계 (c)에서, 제1 단차부 하부의 본체부(101)의 내경과 제1 단차부 상부의 본체부(101)의 내경은 단계 (b)의 경우와 같게 유지된다.

네 번째 단계 (d)인 제2 탑 드로잉 공정은 단계 (c)에서 가공된 모터 케이스의 상부로 돌출된 부분에 결합부(103)를 성형하기 위해 상부로 다시 돌출된 부분을 성형하는 동시에 본체부(101) 하부의 직경을 줄여 제1 단차부(101a)의 형상을 가공하는 단계이다. 본 단계 (d)에서, 베어링부(102)의 상부로 형성되는 결합부(103)의 성형을 위해 드로잉 공정에 의하여 베어링부(102)로부터 상부로 돌출된 결합부(103)의 대략적인 형상을 성형한다. 아울러 상부 평탄부(101c)와 본체부(101) 상부의 연결 부분의 R 값을 줄이는 공정을 수행하며, 동시에 본체부(101)의 하부의 직경을 줄이고 하부 플랜지부(104)와 본체부(101) 하부의 연결 부위의 R 값도 감소시킨다.

단계 (d)에서 베어링부의 형상을 드로잉(drawing) 하는 동시에 제1 단차부(101a)의 형상을 다듬는 가공을 수행하는데, 단계 (d)의 가공 후에, 제1 단차부 하부의 본체부(101)의 내경은 단계 (c)에서의, 즉 단계 (c)의 가공 후의 내경보다 작아지며, 동시에 제1 단차부 상부의 본체부(101)의 내경은 단계 (c)의 경우와 같도록 유지된다. 결합부(101)의 외경은 최종 제품의 결합부(101)의 외경보다는 작게 형성된다.

다섯 번째 단계 (e)인 제1 탑 피어싱 공정은 결합부(103)의 상부에 작은 구멍을 형성하는 동시에 제2 단차부(101b)를 성형하는 단계이다. 결합부(101)의 상부에 형성되는 구멍의 크기는 특별히 한정되지는 않으나 바람직하게 베어링부(102)의 외경 크기의 1/3 정도의 크기가 바람직하다. 이 구멍은 향후 단계에서 결합부(103)의 크기가 확정되어 나가는 경우에 집중되는 응력을 분산시키고 정밀하고 정확한 치수로 가공이 되도록 하는 역할을 한다.

제2 단차부(101b)는 제1 단차부(101a)의 하부에 일정 간격을 두고 형성된다. 제2 단차부(101b)는 단계 (e)에서 제1 탑 피어싱 공정에 사용되는 펀치나 금형의 형상을 통해 본체부(101) 하부의 직경을 늘리어 성형한다. 이러한 성형과 동시에 제1 단차부(101a)의 형상도 더 정확하게 확정되도록 한다. 또한, 제1 단차부(101a) 하부 및 제2 단차부(101b) 상부의 내경은 단계 (d)에서보다 수 1/10 밀리미터 단위로 작게 줄이는 것이 좋다. 단계 (e)에서 베어링부(102)의 내경은 단계 (d)와 동일하게 유지된다. 제1 단차부(101a) 또는 제2 단차부(101b)는 제품에서 요구되는 사항에 따라 생략될 수도 있다.

여섯 번째 단계 (f)는 버링(burring) 공정으로 단계 (e)의 제1 피어싱 공정에서 형성된 작은 구멍이 있는 부분에서 결합부(103)의 형상을 확정하는 단계이다. 버링 공정에서 결합부를 제외한 다른 부분의 치수나 형상은 이전 단계 (e)에서와 같도록 유지된다.

일곱 번째 단계 (g)는 제품의 최종 형상과 치수로 확정하는 리스트라이킹(restriking) 공정이다. 단계 (g)에서 본체부(101), 베어링부(102), 제1 및 제2 단차부(101a, 102b), 결합부(103) 등의 치수와 형상이 최종 제품으로서 확정된다.

여덟 번째 단계 (h)는 하부 플랜지부(104)의 형상을 만들기 위한 트리밍(trimming) 공정이다. 트리밍 공정에서 하부 플랜지부(104)의 불필요한 부분을 잘라 내어 요구되는 하부 플랜지부(104) 형상으로 가공한다. 동시에, 하부 플랜지부(104)에 필요한 홀(104a)을 피어싱 공정에 의해 형성한다. 각 단계에서와 마찬가지로 프레스 장치의 금형이나 펀치의 구조를 변경하는 것을 통해 트리밍과 피어싱을 하나의 공정에서 동시에 수행할 수 있다.

아홉 번째 단계 (i)는 제2 탑 피어싱 공정으로서, 결합부(103)의 상부가 개방되도록 결합부(103) 내경 만큼의 크기를 갖는 구멍을 결합부(103) 상부에 형성하는 단계이다. 이러한 제2 탑 피어싱 공정은 앞의 단계 (h)와 순서를 바꾸어서 수행하여도 무방하다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

100: 모터 케이스
101: 본체부
101a: 제1 단차부
101b: 제2 단차부
101c: 상부 평탄부
102: 베어링부
103: 결합부
104: 하부 플랜지부

Claims (6)

1. 원통형의 본체부, 상기 본체부의 상부에 돌출되어 형성되는 베어링부 및 상기 베어링부의 상부에 돌출되어 형성되는 결합부 및 상기 본체부의 하부 둘레에 형성된 하부 플랜지부로 이루어지는 모터 케이스의 제조 방법에 있어서,
   원형의 금속 판재를 둥근 컵 형상으로 성형하는 드로잉 공정;
   상기 둥근 컵 형상의 높이를 증가시키면서 직경을 줄이는 동시에 상기 베어링부의 형상을 둥근 모양으로 성형하는 리드로잉 공정;
   상기 베어링부의 형상의 직경을 줄이면서 상기 베어링부의 주위에 평탄한 형상의 상부 평탄부를 성형하되, 상기 베어링부의 형상은 상기 본체부로부터 상부로 돌출되어 볼록한 형상을 가지는 동시에 상기 돌출된 부분의 외경은 최종 베어링부의 외경 치수와 같거나 크게 형성되는 제1 탑 드로잉 공정;
   상기 베어링부의 상부에 상기 결합부의 대략적인 형상을 상기 베어링부로부터 상부로 볼록하게 성형하되 상기 상부 평탄부와 상기 본체부 상부의 연결 부분의 R 값을 줄이는 동시에 상기 본체부 하부의 직경을 줄이고 상기 하부 플랜지부와 상기 본체부 하부의 연결 부위의 R 값도 감소시키는 제2 탑 드로잉 공정;
   상기 결합부의 상부에 작은 구멍을 성형하는 제1 탑 피어싱 공정;
   상기 작은 구멍이 형성된 부분에서 상기 결합부의 형상을 확정하는 버링 공정;
   상기 버링 공정에서 형성된 상기 모터 케이스를 최종 형상과 치수로 확정하는 리스트라이킹(restriking) 공정; 및
   상기 결합부의 상부가 개방되도록 상기 결합부 내경과 같은 크기를 갖는 구멍을 결합부 상부에 형성하는 제2 탑 피어싱 공정;
   을 순차적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 케이스의 제조 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 리드로잉 공정에서 상기 본체부의 둘레에 형성되는 제1 단차부의 형상을 동시에 가공하되, 상기 본체부의 상기 제1 단차부 하부의 내경은 최종 제품의 해당 부분의 내경보다 크게 형성되며, 상기 본체부의 상기 제1 단차부 상부의 내경은 최종 제품의 해당 부분의 내경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 케이스의 제조 방법.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서, 상기 제1 탑 피어싱 공정에서 상기 작은 구멍을 형성하는 동시에 상기 제1 단차부의 하부에 일정 간격을 두고 제2 단차부(101b)를 성형하는 것을 특징으로 하는 모터 케이스의 제조 방법.
   
   

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