KR101669182B1 - 록킹용 와셔 제조방법 및 제조장치와 록킹용 와셔 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 블랭크로부터 중앙홀과, 반경방향으로 뻗어 있는 톱니 패턴을 구비한 제 1 면과, 반경방향으로 뻗어 있는 캠 패턴을 구비한 제 2 면을 갖는 록킹용 와셔제조방법으로서, 환형 형태를 갖는 와셔 블랭크(2')를 생산하는 단계와, 하부 다이부(12), 맞은 편 상부 다이부(13), 중앙 다이부 및 지지 피스(1')에 의해 폐쇄 성형공간(15)을 형성하도록 상기 와셔 블랭크를 다이 어셈블리(1)에 도입하는 단계와, 상기 하부 및 상부 다이부의 상호 이동에 의해 상기 블랭크를 와셔로 형성는 단계와, 상기 형성된 와셔(2)를 추출하기 위해 상기 폐쇄 성형공간을 개방하는 단계를 포함하고, 상기 중앙 다이부는 와셔 블랭크 중앙홀을 통해 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법이 제공된다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 장치 및 와셔에 관한 것이다.

Description

록킹용 와셔 제조방법 및 제조장치와 록킹용 와셔{A Method and a Device for the Manufacturing of Washers for Locking and Washer for Locking}

본 발명은 청구항 1의 도입부에 따른 록킹 와셔의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 청구항 11의 도입부에 따른 록킹 와셔의 제조장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 청구항 22의 도입부에 따른 록킹 와셔에 관한 것이다.

상술한 와셔는 이전에 공지되어 있고 잠금용도로 예컨대 볼트 또는 해당하는 체결요소가 제공된다. 이런 종류의 잠금 시스템에서, 2가지 와셔들이 실질적으로 도 1에 도시된 바와 같이 쌍으로 배열되어 있고, 캠 패턴 측면들이 서로 마주보며 결합되고, 주 캠면의 기울기가 스레드의 피치보다 더 커서, 상기 체결요소의 긍정적인 효율적 잠금을 유발한다.

상부 및 하부 툴 사이에서 성형 및/또는 펀칭이 수행되는 여러 작업대를 통과하도록 제공되는 스트립 블랭크로부터 와셔가 제조되는 이전 공지기술에 따르면, 톱니 패턴이 상부면에 형성되고 실질적으로 상부면을 덮고 있으며, 캠 패턴이 하부면에 형성되고 실질적으로 와셔의 하부면을 덮고 있다.

이 공지기술은 여러가지 단점과 문제들이 있다. 따라서, 와셔에 결함을 유발하는 변위(displacement)와 같이 다이 장치에 제공하는 동안 작업대들 간에 바람직하지 못한 변위가 발생할 가능성이 있다. 더욱이, 가능한 하중받는 면을 줄이는 와셔의 각 측면에 캠과 톱니 커버에 관계된 한계가 있다. 또한, 외주면이 펀치되고 그런 후 날카로운 에지가 남게 되어, 와셔의 다른 공정에 문제를 유발한다.

본 출원인의 스웨덴 특허출원 제0501224-0호에 기재된 바와 같이, 톱니 패턴의 외주면이 와셔의 펀칭동안 변형된다. 따라서, 펀칭동안 천공되는 패턴이 없는 에지존(edge zone)이 형성되다. 이는 와셔의 하중전달면을 제한한다.

본 발명의 목적은 이전 공지기술에 대한 이들 문제에 대한 해결방안을 제공한다.

본 발명의 목적은 청구항 1, 11, 및 22에 각각 명시된 특징을 갖는 방법, 장치 및 록킹 와셔에 의해 달성된다.

각각의 종속항에 명시된 다른 이점들도 얻어진다.

본 발명의 내용에 포함됨.

첨부도면과 결부하여 예와 바람직한 실시예와 관련된 하기의 설명을 통해 본 발명을 더 잘 이해하게 될 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 와셔를 형성하기 위한 다른 공정단계들에서 본 발명에 따른 다이 어셈블리의 제 1 실시예의 축방향 횡단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 롤 스트립으로부터 절삭된 와셔 블랭크의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 원형 횡단면을 갖는 와이어로부터 형성된 와셔 블랭크의 제 2 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 정사각형 횡단면을 갖는 와이어로부터 형성된 와셔 블랭크의 제 3 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5f는, 사시도, 정면도, 측면도 및 횡단면도에서 본, 본 발명에 따라 제조된 와셔를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에서, 록킹 와셔의 제조용 다이 어셈블리가 1로 표시되어 있다. 도 5에, 본 발명에 따른 피제조 와셔(2)의 예가 도시되어 있다. 이런 종류의 록킹 와셔는 와셔 배치에 의해 잠그어지는 볼트요소에 대한 중앙홀(3)과, 한편에는 반경방향으로 확장한 톱니 패턴(5)과, 다른 쪽 맞은 편에는 반경방향으로 확장한 캠 패턴(7)을 구비한다. 와셔는 환형 형태이며 각각의 패턴은 내주면(8)으로부터 외주면(9)으로 반경방향으로 확장된다. 바람직한 실시예에 따르면, 와셔는 내주면에 베벨부(bevelled portion)(10)를 구비하며, 바람직하게는 일면(4)에 톱니패턴이 있고, 상기 베벨부는 볼트요소의 헤드 아래쪽 반경부에 맞도록 되어 있다.

다이 어셈블리는 바람직하게는 피성형 와셔의 축방향(11)과 일치하는 축대칭 구성을 갖는다.

다이 어셈블리는 하부 다이부(12), 상부 다이부(13) 및 중앙부 다이부(14)를 구비한다. 도시된 실시예에 따르면, 중앙 다이부는 고정되고, 하부 다이부와 상부 다이부는 상호 이동가능하며, 상기 중앙 다이부 및 지지 피스(1')와 함께 근접 성형공간(5)을 형성하도록 배열되고, 상기 지지 피스는 상기 공간의 원주방향으로 이어진 외벽을 제공하기 하며, 와셔 블랭크(2')가 상기 근접 성형공간(15)에서 와셔로 형성되도록 되어 있다. 도 1a에서, 다이 어셈블리는 와셔 블랭크(2')를 수용하도록 개방되어 있다.

상기 블랭크를 수용한 하부 다이부는 상부 다이부로 이동할 수 있고, 화살표 F로 표시된 수단들은 상기 하부 다이부를 상기 상부 다이부를 향해 밀어 선단 멈춤부(end stop)(16)에 대하여 상부 다이부를 밀므로써 상기 하부 다이부에 의해 폐쇄된 성형공간(15)을 형성하도록 제공되며, 상기 공간(15)에 와셔 블랭크 재료가 도입되고, 상기 하부 다이부는 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 와셔 블랭크를 와셔로 형성하기 위해 상부 다이부를 향해 더 밀어지도록 배열되어 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 스프링 수단(17)은 선단 멈춤부를 향해 힘을 받을 때 상부 다이부가 변위되는 복원력(F')를 제공하도록 되어 있고, 상기 복원력은 상기 하부 다이부를 후퇴시킴으로써 상기 하부 다이부에 의해 받은 힘(F)을 제거할 때 형성된 와셔를 밀게 되어 있다.

복원력은 도 1d에 개략적으로 도시된 바와 같이 상부 다이부의 상부(19)에 작용하는 예컨대 로드(18)에 의해 상기 상부 다이부에 작용한다. 물론 로드(18)가 만들어 질 수 있고 복원력(F')을 가하는 또 다른 가이드 수단들이 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 다이 어셈블리는 와셔의 내주면(8)으로부터 와셔의 외주면(9)으로 뻗어 있는 톱니 패턴과 캠 패턴을 형성하도록 구성된다. 바람직하기로, 하부 다이부(12)는 캠 패턴을 형성하도록 설계되고 상부 다이부(13)는 톱니 패턴을 형성하도록 설계된다.

바람직한 실시예에 따르면, 다이 어셈블리는 바람직하게는 도 1e에 도시된 바와 같이 중앙 다이부의 베벨 단부(20)에 의해 상술한 바와 같이 와셔 장치에 의해 고정되도록 되어 있는 볼트의 헤드 아래쪽 반경에 맞게 내주면에 베벨 구성을 갖는 와셔를 형성하도록 설계되며, 베벨 구성은 바람직하게는 와셔의 톱니 패턴면(4)에 형성된다.

일실시예에 따르면 피성형 블랭크(2')는 금속 스트립(2")으로부터 절삭된다. 이런 블랭크가 도 1b에 개략적으로 도시되어 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 다이 어셈블리에서 피성형 블랭크(2')는 도 3에 도시된 바와 같이 원형 횡단면을 갖는 와이어(21)로부터 형성된다.

또 다른 실시예에 따르면, 다이 어셈블리에서 피성형 블랭크(2')는 도 4에 도시된 바와 같이 정사각형 횡단면을 갖는 와이어(21')로부터 형성된다.

또 다른 실시예에 따르면, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이 다이 어셈블리는 블랭크 형성전에 다이 어셈블리에서 스트립(2")으로부터 블랭크를 절삭하도록 구성된다. 이러한 경우, 하부 다이부에는 원주상으로 이어진 에지부(22)가 제공되고 상기 다이 어셈블리에는 폐쇄된 성형공간의 원주상으로 이어진 벽을 제공하는 것 외에 블랭크 절삭동작을 위한 절삭 에지(24)를 제공하는 지지 피스(1')가 제공되며, 하부 다이부는 이 동작에서 펀치로서 작동하고, 상기 동작은 도 1c에 개략적으로 도시되어 있다.

실시예들은 원형 디스크 형태의, 즉, 중앙홀이 없는 블랭크가 제조되는데 따른 묘사일 수 있으며, 홀은 와셔 형성동안 다이 어셈블리에서 바람직하게는 중앙 다이부에 의해 펀치된다.

이러한 경우, 블랭크는 스트립으로부터 펀치되거나, 와이어 또는 바 또는 로드로부터 바람직하게는 고속 절삭에 의해 펀치될 수 있고, 상기 고속 절삭은 절삭 다이들 간에 매우 작은 유격이 수행되므로 매우 정확한 디스크 형태를 갖는 블랭크를 생산한다.

본 발명에 따른 방법 및 장치의 기능 뿐만 아니라 본 발명에 따른 와셔는 상당히 충분할 정도로 상기 설명으로부터 더욱 명확해진다.

다이 어셈블리에 도입된 와셔 블랭크의 형상에 대해, 하부 다이부, 상부 다이부, 중앙 다이부 및 지지 피스에 의해 폐쇄 성형공간이 형성된다. 일단 블랭크가 적절히 도입된 후, 완성된 와셔에 대한 전체 성형동작이 상기 폐쇄 공간에서 수행되며, 상기 공간은 내주면에서 외주면으로 확장한 2개의 패턴의 적절한 형성을 포함하여 많은 이점을 제공한다.

이런 식으로, 하나의 블랭크 또는 여러 개의 블랭크들이 동시에 한번의 동작으로 상기 페쇄 성형공간에서 형성된다. 이런 식으로, 최종 제품이 블랭크 스트립에 의해 함께 연결된 연속한 성형동작들로 형성되는 공정에 비해, 다이 셋팅이 상당히 간단해지며, 상기 성형단계들은 서로 의존적이며 극도로 정확한 상호 셋팅을 필요로 하므로, 계속된 감시와 유지가 필요하다.

바람직한 실시예에 따르면, 환형 와셔 블랭크가 다이 어셈블리(1)로 도입되기 전에 스트립 또는 시트로부터 펀치/절삭된다. 이런 식으로, 블랭크는 매우 빽빽한 패턴으로 펀치될 수 있고, 이는 블랭크 원재료의 양을 절감한다. 이들 블랭크는 성형전에 편리하게 다이 어셈블리에 공급될 수 있다.

다른 이점들로는 예를 들면 다음과 같다:

-매우 정확한 완제품 치수;

-스트립으로부터 절삭시 블랭크들 사이에 공간이 덜 필요하므로 재료낭비 절감;

-밴드 폭의 수치가 줄어들 수 있기 때문에 원재료 보관 절감;

-단지 소수의 셋팅들만 필요로 하기 때문에 높아진 공정 정확도;

-더 작은 프레스 장비로 인해 건물영역의 더 효율적인 사용;

-필요한 전력레벨의 감소;

-완제품 결함 개수가 줄어들어 접착공정시 더 높은 생산성을 제공함;

-정확한 블랭크 생산으로 인해 제한된 외직경을 갖는 얇은 와셔들이 제조될 수 있음.

상기 예들 및 바람직한 실시예들이 주어져 있다.

물론, 기본적인 본 발명의 아이디어로부터 벗어남이 없이 다른 실시예들 및 약간의 변형 및 추가들도 생각될 수 있다.

따라서, 와셔는 바람직하게는 강철, 특히, 약 465 HV 또는 이를 초과하는 경도로 경화될 수 있는 낮은 강철 합금로 제조된다.

바람직한 실시예에 따르면, 와셔는 상기 와셔용 외직경이 평평한 바닥을 갖는 표준 치수의 반대편 보어홀에 끼워지게 설계되고, 상기 와셔의 두께는 1mm 미만으로 줄어지며, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 다이 어셈블리는 이런 와셔를 형성하도록 설계된다.

따라서, 본 발명은 도시된 실시예에 국한되는 것이 아니라 특허청구범위내에서 변할 수 있음이 고려되어야 한다.

Claims (34)

1. 블랭크로부터 중앙홀과, 반경방향으로 뻗어 있는 톱니 패턴을 구비한 제 1 면과, 반경방향으로 뻗어 있는 캠 패턴을 구비한 제 2 면을 갖는 록킹용 와셔의 제조방법으로서,
   환형 형태를 갖는 와셔 블랭크(2')를 생산하는 단계;
   하부 다이부(12), 맞은 편 상부 다이부(13), 중앙 다이부 및 지지 피스(1')에 의해 폐쇄 성형공간(15)을 형성하도록 상기 와셔 블랭크를 다이 어셈블리(1)에 도입하는 단계;
   상기 하부 및 상부 다이부의 상호 이동에 의해 하나의 단일 공정으로 상기 블랭크를 와셔로 형성하는 단계; 및
   상기 형성된 와셔(2)를 추출하기 위해 상기 폐쇄 성형공간을 개방하는 단계;를 포함하고,
   상기 중앙 다이부는 고정되어 있고,
   상기 하부 다이부 및 상부 다이부는 상호 이동 가능하며, 상기 공간의 원주방향으로 이어진 외벽을 제공하기 위하여 상기 중앙 다이부 및 지지 피스(1')와 함께 폐쇄 성형공간(15)을 형성하도록 배열되며,
   와셔 블랭크(2')는 상기 폐쇄 성형공간(15) 내에서 와셔로 형성되도록 제공되고,
   상기 중앙 다이부는 와셔 블랭크 중앙홀을 통해 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   얇은 스트립(2")으로부터 상기 블랭크를 절삭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   원형 횡단면을 갖는 와이어(21)로부터 상기 블랭크를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   정사각형 횡단면을 갖는 와이어(21')로부터 상기 블랭크를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 다이부와 상기 상부 다이부 사이에 상기 와셔 블랭크 재료를 도입하는 단계와,
   상기 상부 다이부의 상단에 제공되는 선단 멈춤부(16)에 대하여 상기 상부 다이부를 밀어 상기 3개의 다이부와 상기 지지 피스로 상기 폐쇄 성형공간을 형성하도록 상기 하부 다이부를 상기 상부 다이부에 대하여 미는 단계와,
   상기 하부 다이부를 상기 상부 다이부로 더 밀어 상기 블랭크를 와셔로 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 성형공간에 상기 블랭크 재료가 제공되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   복원력(F')에 대하여 상기 선단 멈춤부를 향해 상기 상부 다이부를 미는 단계와,
   상기 하부 다이부를 후퇴시킴으로써 상기 하부 다이부에 가해진 힘(F)을 제거할 때, 상기 복원력(F')으로 상기 상부 다이부에 의해 상기 형성된 와셔를 밀어내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 와셔의 내주면(8)으로부터 상기 와셔의 외주면(9)까지 뻗어 있는 톱니(5) 패턴과 캠 패턴(7)을 갖는 와셔를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   와셔 구성에 의해 고정되도록 되어 있는 볼트의 헤드 아래 반경에 맞도록 상기 와셔의 내주면에 베벨 구성(10)을 갖는 와셔를 형성하는 단계를 포함하는 록킹용 와셔 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    베벨 구성(10)은 상기 와셔의 톱니 패턴면(4)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
11. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두께가 1㎜ 미만으로 줄어든 와셔를 형성하는 단계를 포함하는 록킹용 와셔 제조방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 와셔는 표준 외직경을 갖는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조방법.
13. 블랭크로부터 볼트요소용 중앙홀과, 반경방향으로 뻗어 있는 톱니 패턴을 구비한 제 1 면과, 반경방향으로 뻗어 있는 캠 패턴을 구비한 맞은 편 제 2 면을 갖는 록킹용 와셔 제조장치로서,
    환형 형태를 갖는 피성형 와셔 블랭크(2')와,
    상기 블랭크를 형성하기 위한 다이 어셈블리(1)를 구비하고,
    상기 다이 어셈블리는 폐쇄 성형공간(15)의 원주방향 외벽을 제공하도록 하부 다이부(12), 맞은 편 상부 다이부(13), 중앙 다이부(14) 및 지지 피스(1')를 구비하며,
    상기 하부 및 상부 다이부는 상호 이동할 수 있고, 폐쇄 성형공간(15)의 원주방향으로 이어진 외벽을 제공하는 상기 중앙 다이부 및 상기 지지 피스(1')와 함께 폐쇄 성형공간(15)을 형성하도록 배열되며,
    상기 다이 어셈블리는 와셔 블랭크(2')를 수용하고 상기 폐쇄 성형공간에 하나의 단일 공정으로 와셔(2)를 형성하도록 배열되며,
    상기 중앙 다이부는 상기 형성동안 상기 와셔 중앙홀(3)을 통해 뻗어 있게 배열되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리에서 상기 피성형 블랭크는 얇은 스트립(2")으로부터 절삭되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리에서 상기 피성형 블랭크는 원형 횡단면을 갖는 와이어(21)로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리에서 상기 피성형 블랭크는 정사각형 횡단면을 갖는 와이어(21')로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
17. 삭제
18. 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 다이부의 상단에 제공되는 선단 멈춤부(16)에 대하여 상기 상부 다이부를 밀어, 상기 3개의 다이부와 상기 지지 피스로 상기 폐쇄 성형공간을 형성하도록, 상기 하부 다이부를 상기 상부 다이부로 미는 힘(F)이 제공되고,
    상기 하부 다이부는 상기 와셔 블랭크를 와셔로 형성하기 위해 상기 상부 다이부를 더 밀도록 배열되고,
    상기 성형공간에 상기 와셔 블랭크 재료가 제공되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
19. 제 18 항에 있어서,
    스프링 수단(17)은 상기 선단 멈춤부를 향한 힘을 받을 경우 상기 상부 다이부의 위치를 이동시킬 수 있는 복원력(F')을 제공하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 복원력(F')은 상기 하부 다이부를 후퇴시킴으로써 상기 하부 다이부에 가해진 힘(F)을 제거할 때, 상기 상부 다이부에 의해 상기 형성된 와셔를 밀도록 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
21. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리는 상기 와셔의 내주면(8)으로부터 상기 와셔의 외주면(9)까지 뻗어 있게 상기 톱니 패턴과 상기 캠 패턴을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
22. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리는 와셔 구성에 의해 고정되도록 되어 있는 볼트의 헤드 아래쪽 반경에 맞게 상기 와셔의 내주면에 베벨 구성(10)을 갖는 와셔를 형성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 중앙 다이부는 와셔 구성에 의해 고정되도록 되어 있는 볼트의 헤드 아래 반경에 맞도록 내주면에 베벨 구성(10)을 갖는 와셔를 형성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
24. 제 22 항에 있어서,
    상기 베벨 구성은 상기 와셔의 톱니 패턴면(4)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
25. 제 13 항 내지 제 16 항, 제 18 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리는 두께가 1㎜ 미만으로 줄어든 와셔를 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 다이 어셈블리는 표준 외직경을 갖는 와셔들을 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 록킹용 와셔 제조장치.
27. 삭제
28. 삭제
29. 삭제
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제
33. 삭제
34. 삭제

Images