KR101777638B1 - 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드 스크류를 제작함에 있어, 리드 스크류의 축부와 헤드부가 일체화 제작되는 외형 가공과, 스크류 가공과, 헤드부 가공과, 가이드부 가공 등 축부와 헤드부가 일체화 제작이 가능하게 함으로써, 리드 스크류 제작상의 편리함과 이에 따른 제작 단가의 현격한 절감이 가능하게 하며, 특히 장기간 사용하더라도 축부와 헤드부가 분리된 염려가 없게 되는 등 내구성이 한층 향상되게 하기 위한 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법에 관한 것이다.

Description

헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법{method for manufacturing the lead screw having a head part}

본 발명은 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 등의 작동에 의해 회전력이 부여되는 축부와, 축부와 연결되어 피 작동체 또는 결합수단에 고정되는 헤드부가 일체화된 리드 스크류를 제조함에 있어, 그 제작 공정을 간소화하고, 제작상의 편리함과 이에 따른 제작 원가의 절감을 얻을 수 있도록 한 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 리드 스크류는, 모터 등의 작동시 회전력을 부여하고, 그 회전력을 피 작동체에 전달하는 부품으로 다양한 분야에서 적용되고 있으며, 특히 근자에 들어서는 자동차 기술의 발달로 인해 핸들의 승강, 도어로크 및 시트의 이동 등 다양한 부분에 적용되고 있는 실정이다.

특히, 자동차 시트의 작동을 단속하는 리드 스크류는, 일반적으로 차량의 시트는 승객의 탑승 자세를 최적의 상태로 유지하여 주기 위한 것으로서, 승객의 상체를 지지하는 시트백과, 엉덩이와 허벅다리 등 하체를 지지하는 시트쿠션 등을 포함하여 구성된다.

그리고 차량의 시트는 탑승자의 체형 및 실내공간의 효율적인 활용을 위해 차체의 전후방향으로 일정구간 슬라이딩 이동할 수 있도록 설치되는데, 이의 역할을 수행하는 것이 시트트랙이다.

상기 시트트랙은 일예로 통상 플로어패널에 차체의 길이방향으로 고정 설치되는 하부레일과, 상기 하부레일을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 결합되면서 상기 시트쿠션과 결합되는 상부레일로 구성된다.

상부레일을 슬라이드 시키는 방법에는 수동으로 조작되는 매뉴얼 방식과 모터에 의해 구동되는 전동 방식으로 나뉜다.

전동 방식의 경우 사용자의 스위치 조작에 의해 배터리로부터 모터에 전원이 공급되게 되고 모터의 구동에 의해 상부레일이 하부레일을 따라 전방 또는 후방으로 슬라이드 됨으로써, 차량의 시트는 차체의 전후방향으로 일정구간 이동할 수 있게 되는 것이다. 이로 인해 실내공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되고, 시트 착석자는 편안한 승차감을 유지할 수 있게 된다. 또한 매뉴얼 방식 보다 편리하게 시트의 전후 조작이 가능하며 보다 미세한 조절이 가능하게 된다.

이러한 시트트랙은, 특허출원등록 제10-1126111호와 같이 차량의 플로어패널에 차체의 길이방향으로 고정 설치되는 하부레일과, 상기 하부레일을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 결합 되면서 시트쿠션과 결합되는 상부레일, 상기 상부레일을 슬라이드 시키기 위한 모터구동부 및 상기 모터구동부의 구동에 의해 상기 하부레일에 설치되는 리드 스크류를 따라 전후 회동하여 상기 상부레일을 슬라이드 시키는 기어박스를 포함하여 이루어진다.

이러한 리드 스크류는, 그 구조상 단순히 축부를 이루어 이동체의 이동을 안내하는 구조를 이루는 것과, 기어박스와 결합되어 그 기어박스의 이동력을 부여하는 축부를 이루고 그 축부의 단부에는 리드 스크류를 하부레일 등에 볼팅 고정 및 스토핑이 가능하게 하는 헤드부가 구성된다.

한편, 상기와 같이 단부에 헤드부가 구성된 리드 스크류의 경우 그 제작함에 있어, 축부와 헤드부가 각각 단품으로 단조 제작되는 한편, 코킹 결합에 의해 서로 결합하여 하나의 리드 스크류를 이루게 된다.

그러나 상기와 같은 제작 과정은 리드 스크류를 제작하는 과정에서 상당한 공정이 수반되어야 하는 것인바, 제작상의 불편함과 이에 따른 제작 단가의 상승을 가져오는 문제점이 있었다.

또한, 장기간 사용에 따른 미세한 진동이나 충격 등이 발생시 코킹 결합부의 결합력이 저하되는 등 내구성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국특허등록공보 제10-1126111호. 대한민국특허등록공보 제10-1630661호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 리드 스크류를 제작함에 있어, 리드 스크류의 축부와 헤드부가 일체화 제작되는 외형 가공과, 스크류 가공과, 헤드부 가공과, 가이드부 가공 등 축부와 헤드부가 일체화 제작이 가능하게 함으로써, 리드 스크류 제작상의 편리함과 이에 따른 제작 단가의 현격한 절감이 가능하게 하며, 특히 장기간 사용하더라도 축부와 헤드부가 분리된 염려가 없게 되는 등 내구성이 한층 향상되게 하기 위한 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

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리드 스크류의 외형에 해당하는 상부 개방형 성형홈이 형성된 단조 다이스의 내부에 필요 크기로 절단된 강봉을 삽입 및 펀치로 가압력을 부여하여 강봉을 성형홈에 해당하는 외형으로 성형하여 성형물을 얻는 외형 성형공정;

외형이 성형된 성형물을 그 축부가 전조 다이스의 사이에 수용된 상태에서 롤링하여 전조가공을 수행하여 스크류를 형성하는 스크류 성형공정;

헤드부에 형성된 결합부에 결합홀을 가공하는 결합홀 가공공정; 및

스크류가 형성된 축부의 선단에 대하여 절삭하여 필요 직경으로 가공하여 가이드부를 형성하는 가이드부 가공공정을 수행함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법은, 축부와 헤드부를 이루는 리드 스크류를 제조함에 있어, 축부와 헤드부가 일체를 이루게 외형을 성형하는 외형 성형공정과, 축부에 스크류를 형성하는 스크류 성형공정과, 헤드부에 결합홀을 가공하는 결합홀 가공공정과, 축부의 선단을 가공하여 가이드부를 형성하는 가이드부 가공공정에 의해 제조가 가능하게 되는 등 제조 공정의 현격한 단축으로 인해 리드 스크류의 제작상의 편리함을 가져오면서도, 이에 따른 제작 단가의 절감을 가져오며, 특히 축부와 헤드부가 일체화된 구조를 이루어 그 내구성이 한 층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류의 사시도.
도 2는 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류의 측면도.
도 3은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 전체 공정도.
도 4는 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 외형 성형공정 간략도.
도 5는 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 스크류 성형공정 간략도.
도 6은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 스크류 성형공정 다른 실시예도.
도 7은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 결합홀 가공공정 간략도.
도 8은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 결합홀 가공공정 단른 실시예도.
도 9는 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 가이드부 가공공정 간략도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법에 의해 제조하고자 하는 리드 스크류 사시도 이고, 도 2는 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류의 측면도이다.

도 1 및 도 2의 도시와 같이 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류(1)는, 축부(10)와 헤드부(20)로 구성된다.

여기서 축부(10)는, 필요 길이를 가지는 봉 형태를 이루게 구성된 것으로, 먼저 그 둘레에는 피 이동체(도면중 미도시함) 등이 결합되어 이동이 가능하도록 스크류(11)가 구성된다.

그리고 축부(10)에는, 그 선단에 스크류(11)보다는 소정 작은 직경을 이루며, 둘레에는 통상의 축설부(도면중 미도시함) 등에 축설되어 회전 안내되는 가이드부(12)를 이루게 구성된다.

상기 헤드부(20)는, 상기 축부(10)의 후단 즉, 가이드부(12)의 반대측 단부에서 그 축부(10)와 일체로 연장 형성되게 구성된 것으로, 상기 축부(10) 보다는 큰 직경을 이루어 피 이동체의 이동시 걸림되어 스토핑이 가능하게 구성된다.

그리고 헤드부(20)에는, 그 후단에 볼트(도면중 미도시함) 등이 관통되어 레일이나 링크(도면중 미도시함) 등에 결합이 가능하도록 하는 결합홀(21a)을 갖는 결합부(21)가 구성된 것으로, 이때 결합부(21)는 헤드부(20)의 직경보다 좁은 두께를 이루는 판체 형태를 이루게 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 헤드부를 갖는 리드 스크류를 제조하기 위한 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법의 전체 공정도이다.

도 3의 도시와 같이 본 발명 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법은 외형 성형공정(S100)과, 스크류 성형공정(S200)과, 결합홀 가공공정(S300)과, 가이드부 가공공정(S400)을 수행하여 된다.

여기서 상기 외형 성형공정(S100)은,

도 4를 참조하여 리드 스크류(1)의 외형 즉, 축부(10)와 헤드부(20)의 형상을 이루도록 성형물(3)을 성형하되, 이는 냉간 단조 성형을 통해 가능하게 된다.

이를 위해서는 먼저 단조 다이스(100)가 구성된 것으로, 그 단조 다이스(100)에는 상부로 개방되는 성형홈(110)을 이루게 구성된다.

이때 상기 성형홈(110)은, 먼저 그 내측 하부로부터 상기 축부(10)의 직경 및 길이에 해당하는 축부 성형홈(111)을 이루게 구성된다.

그리고 상기 축부 성형홈(111)의 상부에는 헤드부(20)에 해당하게 축부 성형홈(111) 보다는 큰 직경을 이루고, 헤드부(20)의 길이보다 깊은 깊이를 이루는 헤드부 성형홈(112)을 이루게 구성된다.

그리고 단조 다이스(100)의 저면에는 성형된 성형물(3)의 인출이 가능하도록 별도의 인출핀(도면중 미도시함)이 삽탈되는 인출홀(113)이 구성된다.

또한 단조가공을 위해서는 펀치(150)가 구비되되, 펀치(150)에는, 그 하단에 상기 헤드 성형홈(110)에 삽탈되는 한편 헤드부(20)의 결합부(21)에 대응되는 형상을 이루는 결합부 성형홈(151a)이 형성된 가압툴(151)이 구성된다.

이에, 외형 성형공정(S100)에서는, 미리 필요 크기로 절단된 강봉(2)을 성형홈(110) 바람직하게는 축부 성형홈(111)에 수용시킨 상태에서 통상의 프레스 등을 이용하여 펀칭 작업을 수행하여 펀치(150)를 통해 강봉(2)의 상단에 가압력을 부여하면 된다.

즉, 상기와 같이 강봉(2)의 상단에 가압력이 부여되게 되면, 그 강봉(2)의 상단이 눌림과 동시에 그 축부 성형홈(111)에 수용된 강봉(2)은 소성변형(塑性變形)에 의해 그 축부 성형홈(111)에 해당하게 성형이 이루어져 축부(10)의 외형에 해당하게 성형되고, 이와 동시에 강봉(2)의 상부는 헤드부 성형홈(112)의 내부에서 소성변형되어 헤드부(20)의 외형에 해당하게 성형된다.

또한, 상기와 같이 성형되는 과정에서 그 강봉(2)의 상단에 가압력을 부여하는 펀치(150)에는 결합부 성형홈(151a)을 갖는 가압툴(151)이 형성된 것인바, 강봉(2)의 상단은 가압툴(151)의 결합부 성형홈(151a)에 해당하는 소성변형에 의해 헤드부(20)의 결합부(21)의 성형이 이루어지는 것으로, 이에 축부(10)와 헤드부(20)의 외형에 해당하는 성형물(3)을 얻을 수 있게 된다.

또한, 도면중 미도시 되었지만 단조 다이스(100)의 저면에 형성된 인출홀(113)을 통해 별도의 인출핀을 삽입 및 성형물(3)을 밀어 배출 가능하게 된다.

즉, 외형 성형공정(S100)에서는, 헤드부(20)를 갖는 리드 스크류(1)를 제조함에 있어 축부(10)와 헤드부(20)가 각각 분리 제작되는 것이 아니라 한 번의 공정으로 축부(10)와 헤드부(20)의 일체화된 동시 성형이 가능하게 된다.

이후, 스크류 성형공정(S200)은,

도 5를 참조하여 상기와 같이 성형된 성형물(3)의 축부(10)에 대하여 둘레에 스크류(11)를 형성하되, 이는 전조가공을 통해 가능하게 된다.

이를 위해서는 먼저 전조 다이스(200)가 구비되는 것으로, 이때 전조 다이스(200)는 새롭게 구현되는 것이 아니라 통상의 스크류와 대응되는 스크류 성형홈(110)을 갖는 양측 한 쌍의 전조 다이스면 가능할 것이다.

이에, 스크류 성형공정(S200)에서는, 양측 한 쌍의 전조 다이스(200)의 사이에 성형물(3)의 축부(10)를 수용시킨 상태에서 그 전조 다이스(200)에 롤링력 및 가압력을 부여함으로 소성변형에 의해 축부(10)의 둘레에 스크류(11)의 성형이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 스크류 성형공정(S200)을 수행함에 있어, 도 6을 참조하여 그 스크류(11)를 성형시 스크류(11)의 표면에 이물질이나 버 등이 고착될 수 있는 것인바, 그 이물질이나 버 등을 제거하는 표면 연마공정(S210)을 더 수행할 수 있는 것으로, 표면 연마공정(S210)은 연마장치(210)를 통해 바렐연마하게 되며, 이를 위해서는 연마장치(210)가 구비된다.

이때 연마장치(210)는, 먼저 프레임체로 된 본체(211)가 구성된다.

그리고 상기 본체(211)에는 연마드럼(212)이 구성된 것으로, 연마드럼(212)은 내부가 중공되고 상부는 덮개(215)로 마감되게 구성된다.

그리고 연마드럼(212)의 내측 바닥부에는, 연마드럼(212)의 외측 저면에 형성되는 모터(M)에 의해 회전력을 가지는 교반날개(213)가 형성된다.

그리고 연마드럼(212)의 내부에는 연마석(214)이 충전되게 구성된 것으로, 연마석(214)은 상기 교반날개(213)의 작동에 의해 회전 유동력을 가지게 구성된다.

또한 상기 덮개(215)에는, 그 중앙이 연마드럼(212)의 내부와 연통되게 구성되는 한편, 그 중앙에는 성형물(3)의 고정이 가능하도록 고정척(216)이 구성된다.

이에, 스크류(11)의 표면 연마를 위해서는 먼저 성형물(3)을 고정척(216)에 장착하되, 장착시에는 스크류(11)가 형성된 축부(10)가 연마드럼(212)의 내측에 위치되게 헤드부(20)를 고정척(216)에 고정 장착하면 된다.

이후, 모터(M)의 구동에 의해 연마드럼(212) 내부의 교반날개(213)를 구동하되, 이에 연마석(214)에는 회전 유동력이 부여되게 되는 것인바, 이러한 유동 과정에서 스크류(11)의 표면을 연마하여 이물질이나 버 등의 제거가 가능하게 된다.

이후, 결합홀 가공공정(S300)은,

상기 외형 성형공정(S100)에 의해 성형된 헤드부(20)의 결합부(21)에 홀 가공하여 결합홀(21a)을 형성하게 된다.

이때 결합홀 가공공정(S300)은, 다양한 가공에 의해 가능한 것으로, 먼저 도 7을 참조하여 먼저 프레스(310)를 이용한 펀칭 가공에 의해 따내어 가능하게 된다.

또한 결합홀 가공공정(S300)은, 도 8을 참조하여 드릴(320)을 이용한 절삭 가공에 의해 천공 가능하게 된다.

이후, 가이드부 가공공정(S400)은,

도 9를 참조하여 상기 스크류(11)가 형성된 축부(10)의 선단에 스크류(11)보다 작은 직경을 이루게 가이드부(12)를 형성하게 된다.

이때 가이드부 가공공정(S400)은, 절삭 가공에 의해 가능하되, 이를 위해서는 통상의 선반(400) 작업을 이용한 절삭 가공을 통해 가능하게 된다.

이에, 상기와 같은 일련의 공정을 통해 도 1 및 도 2의 도시와 같은 헤드부를 갖는 리드 스크류(1)의 제조가 가능한 것으로, 이러한 제조방법은 헤드부를 갖는 리드 스크류를 제조함에 있어 그 작업의 간소화가 가능하게 되는 등 작업성이 한층 향상되게 되며, 특히 이러한 작업성의 향상으로 인해 제품 양산력의 증대 및 제조 단가의 절감을 가져오게 된다.

또한 리드 스크류를 구성함에 있어서도 그 축부와 헤드부가 일체화된 구조를 이루게 되는 것인바, 그 리드 스크류의 내구성 또한 한층 향상되게 된다.

10 : 축부 11 : 스크류
12 : 가이드부
20 : 헤드부 21 : 결합부
21 : 결합부 21a : 결합홀
S100 : 외형 성형공정 S200 : 스크류 성형공정
S210 : 표면 연마공정 S300 : 결합홀 가공공정
S400 : 가이드부 가공공정

Claims (5)

1. 삭제
2. 둘레에는 스크류(11)가 형성되고, 선단에는 스크류(11) 보다 작은 직경을 이루는 가이드부(12)가 형성된 축부(10); 및
   축부(10)의 후단에 일체로 연장 형성되며, 축부(10) 보다는 큰 직경을 이루며, 후단에는 결합홀(21a)을 갖는 판체형 결합부(21)가 형성된 헤드부(20)로 구성된 리드 스크류를 제조하되,
   리드 스크류의 외형에 해당하는 상부 개방형 성형홈(110)이 형성된 단조 다이스(100)의 내부에 필요 크기로 절단된 강봉(2)을 삽입 및 펀치(150)로 가압력을 부여하여 강봉(2)을 성형홈(110)에 해당하는 외형으로 성형하여 성형물(3)을 얻으면서,
   상기 단조 다이스(100)의 성형홈(110)은,
   내측 하부로부터 축부(10)의 직경 및 길이에 해당하여 축부(10)를 성형하는 축부 성형홈(111); 및
   축부 성형홈(111)의 상부에서 헤드부(20)에 해당하게 확장된 직경 및 헤드부(20)의 길이보다 깊은 깊이를 이루어 헤드부(20)를 성형하는 헤드부 성형홈(112)을 이루게 구성하고,
   저면에는 성형된 성형물의 인출을 위한 인출핀이 삽입되는 인출홀(113)이 형성되게 구성하며,
   펀치(150)는,
   하단에 헤드부 성형홈(112)에 삽탈되는 가압툴(151)을 이루되,
   그 가압툴(151)에는, 헤드부(20)의 결합부(21)에 해당하는 성형을 위한 결합부 성형홈(151a)이 더 형성되게 구성된 외형 성형공정(S100);
   외형이 성형된 성형물(3)을 그 축부가 전조 다이스(200)의 사이에 수용된 상태에서 롤링하여 전조가공을 수행하여 스크류(11)를 형성하는 스크류 성형공정(S200);
   헤드부(20)에 형성된 결합부(21)에 결합홀(21a)을 가공하는 결합홀 가공공정(S300); 및
   스크류(11)가 형성된 축부(10)의 선단에 대하여 절삭하여 필요 직경으로 가공하여 가이드부(12)를 형성하는 가이드부 가공공정(S400)을 수행하여 됨을 특징으로 하는 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법.
   
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서,
   스크류 성형공정(S200)은,
   전조가공에 의해 형성된 스크류(11)의 표면에 고착된 이물질이나 버가 제거되도록 표면을 가공하는 표면 연마공정(S210)을 더 수행하되,
   표면 연마공정(S210)은,
   연마장치(210)를 이용한 바렐연마를 수행하되,
   연마장치(210)는,
   프레임체 형태의 본체(211); 및
   본체(211)에 형성되며, 내측 바닥에는 외측 저면에 형성되는 모터(M)에 의해 회전 구동하는 교반날개(213)가 형성되고, 내부에는 연마석(214)이 충전되며, 상부는 덮개(215)로 마감되는 연마드럼(212)을 포함하여 구성하며,
   덮개(215)에는,
   그 중앙에 연마드럼(212)의 내부와 연통되며, 성형물(3)의 고정이 가능한 고정척(216)이 형성되게 구성하여,
   성형물(3)의 스크류(11)가 연마드럼(212)의 내부에 수용되게 고정척(216)에 고정 및 모터(M) 구동에 의해 교반날개(213)를 회전 구동 및 연마석(214)에 유동력을 부여하여 스크류(11)의 표면 연마가 가능하게 함을 특징으로 하는 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법.
   
5. 제 2항에 있어서,
   결합홀 가공공정(S300)은,
   프레스(310)를 이용한 펀칭 가공이나, 드릴(320)을 이용한 절삭 가공 중 어느 하나의 가공으로 수행됨을 특징으로 하는 헤드부를 갖는 리드 스크류 제조방법.
   

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