KR101956863B1 - 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 비대칭형 로어 레일을 제조함에 있어 고정부를 변형시키지 않도록 함으로써, 고정부의 평탄도를 종래 대비 향상시킬 수 있고, 고정부의 평탄도를 향상시키기 위한 일련의 작업을 단순화시킬 수 있는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 차체에 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 일측단에 가공되는 제1,2,3 절곡부에 의해 형성되어 어퍼 레일과 결합되는 제1 결합부와, 상기 고정부의 타측단에 가공되는 제4,5,6,7 절곡부에 의해 형성되어 어퍼 레일과 결합되는 제2 결합부로 구성되는 비대칭형 로어 레일을 제작함에 있어서, 판재의 좌우 양끝단을 절곡하여 제2 절곡부와 제6 절곡부가 형성된 제1 가공품을 형성하는 단계(S10); 상기 제1 가공품에 형성된 제2 절곡부의 끝단부와 제6 절곡부의 끝단부를 로어 레일의 내측 방향으로 절곡하여 일측에 제2,3 절곡부가 형성되고, 타측에 제6,7 절곡부가 형성된 제2 가공품을 형성하는 단계(S20); 상기 제2 가공품에 형성된 제2 절곡부와 제6 절곡부의 사이에 위치한 평탄부를 절곡하되, 제1 절곡부와 제4 절곡부가 형성될 위치를 45° 이내의 범위로 절곡하여 평탄부의 양측에 미완성된 구조의 제1 절곡부와 제4 절곡부를 형성하고, 이와 함께 제4 절곡부와 제6 절곡부의 사이에 형성되는 제5 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하여 제3 가공품을 형성하는 단계(S30); 상기 제3 가공품에 미완성된 구조로 형성된 제1 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하여 제4 가공품을 형성하는 단계(S40); 및 상기 제4 가공품에 미완성된 구조로 형성된 제4 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하여 전체적으로 완제품의 형상을 갖는 제5 가공품을 형성하는 단계(S50)로 구성된 것을 특징으로 하는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공한다.

Description

비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법{Manufacturing method for asymmetric seat track}

본 발명은 시트트랙 레일의 제조방법에 관한 것으로, 특히 좌우측이 비대칭형의 구조로 형성된 로어 레일을 보다 효과적이고 정밀하게 제조할 수 있도록 한 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법에 관한 것이다.

차량의 운전자석 및 보조석에 설치되는 시트는 탑승자의 신체조건에 맞추어 시트의 위치를 차량의 전후방으로 조절할 수 있도록 하는 시트트랙에 의하여 차체에 설치된다.

도 1은 시트트랙의 구조를 보인 단면도를, 도 2는 시트트랙에 사용되는 로어 레일을 제조하는 과정을 보인 공정도를 도시하고 있다.

상기 시트트랙은 차체에 고정되는 로어 레일(10)과, 시트에 고정된 구조로 설치됨과 더불어 상기 로어 레일(10)과 결합되어 로어 레일을 따라 차량의 전후방향으로 이동하는 어퍼 레일(20) 및 상기 로어 레일과 어퍼 레일을 결속시키거나 결속 해제시키는 록킹장치(미도시됨)로 이루어진다.

한편, 상기 로어 레일(10)은 차체에 고정되는 고정부(11)의 좌우 양측에 어퍼 레일(20)과 결합되는 제1 결합부(12)와 제2 결합부(13)가 형성되며, 고정부(11)와 제1,2 결합부(12,13)는 일체형의 구조로 차량의 전후방향으로 소정 길이 연장되는 구조를 갖고 있다.

이러한 로어 레일(10)은 블랭킹(blanking)이나 노칭(notching) 등의 선행 공정을 거쳐 요구되는 형상으로 가공된 판재를 다음과 같은 공정을 통해 성형함으로써 제조되고 있다. 한편 명확한 설명을 위하여 도 1에 표시된 도면부호 10a,10a`는 제1 절곡부, 도면부호 10b,10b`는 제2 절곡부, 도면부호 10c,10c`는 제3 절곡부라 칭하도록 한다.

종래의 로어 레일 제조방법은, 선행 공정을 통해 가공된 판재의 좌우 양끝단을 절곡하여 판재의 좌우 양측에 제1 절곡부(10a,10a`)가 형성된 제1 가공품(10-1)을 형성하는 단계(S1);

상기 S1 단계를 통해 형성된 두 제1 절곡부(10a,10a`)의 끝단부를 절곡하여 판재의 좌우 양측에 제1,2 절곡부(10a,10a`,10b,10b`)가 모두 형성된 제2 가공품(10-2)을 형성하는 단계(S2);

상기 제2 가공품(10-2)의 중앙부를 가압하여 함몰시킨 후, 함몰된 부위의 양측을 가압하여 M-자형의 단면구조를 갖도록 함으로서, 제3 절곡부(10c,10c`)가 완제품의 형상을 갖도록 한 제3 가공품(10-3)을 형성하는 단계(S3);

상기 제3 가공품(10-3)이 완제품의 형상을 갖도록 제3 가공품의 중앙부를 평탄하게 가공하는 단계(S4);

상기 S4 단계 후, 고정부(11)의 양측에 형성된 제1,2 결합부(12,13)의 교정을 위하여 제1,2 결합부(12,13)의 외측에서 제1,2 결합부를 타격하는 단계(S6); 및

상기 S6 단계 후, 고정부(11)에 구멍을 가공하는 단계(S7)로 이루어진다.

상기와 같은 로어 레일 제조방법은, 제3 절곡부(10c,10c`)를 형성하기 위한 S3 단계 및 S4 단계에서 판재의 중앙부를 구부렸다 다시 펴는 과정을 거치게 되므로, 제3 절곡부의 성형과정에서 고정부에 변형이 수반되고, 이로 인하여 고정부의 평탄도 확보에 어려움이 있고, 고정부의 강도가 저하되는 문제점이 있다.

즉, 제3 절곡부(10c,10c`)의 형성을 위하여 S4 단계에서 함몰된 구조로 변형된 고정부를 S5 단계를 통해 변형 전 상태와 동일하게 복원하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 고정부의 평탄도는 저하될 수밖에 없다.

또한, 고정부가 변형되는 과정에서 고정부의 조직이 변화되며, 이러한 조직의 변화로 인하여 고정부의 강도가 저하될 수밖에 없다.

물론, S3 단계 및 S4 단계를 배제하고, S2 단계 후, 제3 절곡부를 직접 완제품의 형상으로 절곡하는 방법이 사용될 수도 있을 것이나, 제1 결합부(12)와 제2 결하부(13)의 제1,2 절곡부(10a,10a`,10b,10b`)에 의해 형성되는 두 플랜지 부분(14,14`)의 사이 간격이 협소하여 가공품의 내부로 삽입 배치되는 내측금형의 살두께를 충분히 확보할 수 없는 문제가 발생됨에 따라 이러한 방법은 실제로 사용되지 못하고 있다.

한편, S6 단계는 제1,2 결합부(12,13)의 외측에서 제1,2 결합부를 반복적으로 타격하는 방식으로 이루어지고 있으나, 이러한 방법으로는 제1,2 결합부(12,13)의 내측면(12a,13a)에 대한 정밀도를 교정하는데 제한이 따르는 문제점이 있다.

실제 로어 레일에서 정밀도가 요구되는 부분은 롤러와의 접촉이 이루어지는 내측면이지만, 제1,2 결합부 사이의 공간이 협소한 관계로, 제1,2 결합부의 내측면에 직접 밀착되어 제1,2 결합부를 지지하는 금형을 배치하지 못하고, 제1,2 결합부의 외측면을 타격하는 방식으로 교정작업을 실시함에 따라 제1,2 결합부의 내측면에 대한 정밀도를 요구되는 수준으로 가공하기 어려운 문제점이 있다.

한편, 상기 제1,2 결합부가 비대칭형의 구조를 갖는 시트트랙의 사용이 증가하고 있으며, 이러한 비대칭형 시트트랙의 일예가 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0085905호에 개시되어 있다.

이러한 비대칭형 시스트랙의 레일 또한 도 2를 참조하여 설명된 공정과 동일한 공정으로 제조됨에 따라 동일한 문제점을 갖고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2007-0085905호 (2007.08.27)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 비대칭형 로어 레일을 제조함에 있어 고정부를 변형시키지 않도록 함으로써, 고정부의 평탄도를 종래 대비 향상시킬 수 있고, 고정부의 평탄도를 향상시키기 위한 일련의 작업을 단순화시킬 수 있는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 중간 가공품을 완제품의 형상으로 가공할 때, 회전캠을 이용하여 소재의 두께 변화를 줄이고, 수직하중을 분산시켜 보다 안정된 가공환경을 제공할 수 있는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제1,2 결합부의 내측면에 대한 정밀한 교정작업이 가능한 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 차체에 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 일측단에 가공되는 제1,2,3 절곡부에 의해 형성되어 어퍼 레일과 결합되는 제1 결합부와, 상기 고정부의 타측단에 가공되는 제4,5,6,7 절곡부에 의해 형성되어 어퍼 레일과 결합되는 제2 결합부로 구성되는 비대칭형 로어 레일을 제작함에 있어서, 판재의 좌우 양끝단을 절곡하여 제2 절곡부와 제6 절곡부가 형성된 제1 가공품을 형성하는 단계(S10); 상기 제1 가공품에 형성된 제2 절곡부의 끝단부와 제6 절곡부의 끝단부를 로어 레일의 내측 방향으로 절곡하여 일측에 제2,3 절곡부가 형성되고, 타측에 제6,7 절곡부가 형성된 제2 가공품을 형성하는 단계(S20); 상기 제2 가공품에 형성된 제2 절곡부와 제6 절곡부의 사이에 위치한 평탄부를 절곡하되, 제1 절곡부와 제4 절곡부가 형성될 위치를 45° 이내의 범위로 절곡하여 평탄부의 양측에 미완성된 구조의 제1 절곡부와 제4 절곡부를 형성하고, 이와 함께 제4 절곡부와 제6 절곡부의 사이에 형성되는 제5 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하여 제3 가공품을 형성하는 단계(S30); 상기 제3 가공품에 미완성된 구조로 형성된 제1 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하여 제4 가공품을 형성하는 단계(S40); 및 상기 제4 가공품에 미완성된 구조로 형성된 제4 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하여 전체적으로 완제품의 형상을 갖는 제5 가공품을 형성하는 단계(S50)로 구성된 것을 특징으로 하는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 S40 단계가, 상기 제1 절곡부를 내측에서 지지하는 금형을 제3 가공품의 하부에 배치하고, 제3 가공품의 상부를 제1 회전캠이 구비된 금형으로 가압하여 제1 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하되, 상기 제1 회전캠은 제1 절곡부에 대응하는 형상을 갖는 제1 가공홈이 하단부에 형성된 수평한 원기둥으로, 원기둥의 중심을 지나는 수평축을 중심으로 회전가능하게 상기 금형에 장착되며, 제1 회전캠에 의한 제3 가공품의 가압시 제1 회전캠이 수평축을 중심으로 회전하면서 제1 절곡부를 완제품의 형상으로 가공할 때, 제1 가공홈의 제1 가공면은 제3 가공품의 제4 절곡부측 표면에 밀착되어 제3 가공품을 고정하고, 제1 가공홈의 제2 가공면은 제2 절곡부측 표면을 가압하도록 구성된 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 S50 단계가, 상기 제4 절곡부를 내측에서 지지하는 금형을 제4 가공품의 하부에 배치하고, 제4 가공품의 상부를 제2 회전캠이 구비된 금형으로 가압하여 제4 절곡부를 완제품의 형상으로 절곡하되, 상기 제2 회전캠은 제4 절곡부에 대응하는 형상을 갖는 제2 가공홈이 하단부에 형성된 수평한 원기둥으로, 원기둥의 중심을 지나는 수평축을 중심으로 회전가능하게 상기 금형에 장착되며, 제2 회전캠에 의한 제4 가공품의 가압시 제2 회전캠이 수평축을 중심으로 회전하면서 제4 절곡부를 완제품의 형상으로 가공할 때, 제2 가공홈의 제1 가공면은 제4 가공품의 제1 절곡부측 표면에 밀착되어 제4 가공품을 고정하고, 제2 가공홈의 제2 가공면은 제5 절곡부측 표면을 가압하도록 구성된 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법을 제공한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 비대칭형 로어 레일을 제조하는 과정에서 고정부를 임의로 변형시키기 않고 최초 판재의 상태를 그대로 유지함으로써, 고정부의 평탄화를 위한 별도의 작업이 요구되지 않아 공정의 단순화를 도모할 수 있으며, 고정부의 평탄도를 높여 구조적으로 안정된 로어 레일을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 제1 절곡부와 제4 절곡부를 완제품의 형상으로 가공할 때 회전캠을 이용함으로써, 단순히 금형의 하강에 의해 제1,4 절곡부를 형성할 때 보다 수직하중 분산으로 구조적 안정도를 개선할 수 있고, 제1,4 절곡부 및 그 주변의 두께가 감소하는 것을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 시트트랙의 구조를 보인 단면도,
도 2 는 시트트랙에 사용되는 로어 레일을 제조하는 과정을 보인 공정도,
도 3 은 비대칭형 로어 레일의 구조를 보인 단면도,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제조방법에 따라 로어 레일을 제조하는 과정에서 최초 판재가 완제품의 형상으로 가공되는 과정을 보인 상태도,
도 5 는 본 발명에 따른 제1 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 제2 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 제3 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도,
도 8 은 본 발명에 따른 제4 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도,
도 9 는 본 발명에 따른 제5 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도,
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 제5 가공품에 형성된 제1,2 결합부에 대한 교정작업을 실시하는 상태를 보인 예시도,
도 12 는 본 발명에 따른 제5 가공품의 고정부에 구멍을 가공하는 상태를 보인 예시도,
도 13 은 판재를 연속적으로 공급하면서 각각의 공정을 실시하는 과정을 보인 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 비대칭형 로어 레일의 구조를 보인 단면도를 도시하고 있다.

비대칭형 로어 레일(100)은 차체에 고정되는 고정부(110)의 좌우 양측에 제1 결합부(120)와 제2 결합부(130)가 형성된 것으로 구성되며, 상기 제1,2 결합부(120,130)는 미도시된 롤러를 매개로 어퍼 롤러와 결합되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 제1 결합부(120)는 판재의 일측에 제1,2,3 절곡부(100a,100b,100c)를 가공함으로서 형성되고, 상기 제2 결합부(130)는 판재의 타측에 제4,5,6,7 절곡부(100d,100e,100f,100g)를 형성한 것에 의해 형성되며, 제1 결합부(120)는 제2 결합부(130) 보다 짧은 길이로 비대칭형의 구조를 갖고 있다.

이와 같은 비대칭형 로어 레일의 구조는 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0085905호에도 개시된 바 있다.

한편, 본 발명에서 제조하고자 하는 비대칭형 로어 레일의 경우, 제2 결합부(130)의 제4 절곡부(100d)와 제5 절곡부(100e)의 사이에 형성되는 제1 내측 플랜지면(130`)이 제7 절곡부(100g)에 의해 형성되는 재2 내측 플랜지면(130``)과 동일 수직면 상에 위치하거나, 제2 내측 플랜지면(130``) 보다 로어 레일의 안쪽에 위치하는 구조를 갖고 있다.

상기와 같은 비대칭형 로어 레일을 제작하기 위한 본 발명에 따른 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법은 고정부(110)를 종래와 같이 임의의 형상(M-자 형상)으로 변형시키지 않고 원래의 상태를 그대로 유지한 채로 제1,2,3,4,5,6,7 절곡부에 대한 가공을 실시하도록 한 특징을 갖고 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제조방법에 따라 로어 레일을 제조하는 과정에서 최초 판재가 완제품의 형상으로 가공되는 과정을 보인 상태도를 도시하고 있다.

상기와 같은 특징을 구현하기 위한 본 발명의 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법은 판재의 좌우 양끝단을 절곡하여 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)가 형성된 제1 가공품(100-1)을 형성하는 단계(S10); 상기 제1 가공품(100-1)에 형성된 제2 절곡부(100b)의 끝단부와 제6 절곡부(100f)의 끝단부를 로어 레일의 내측 방향으로 절곡하여 일측에 제2,3 절곡부(100b,100c)가 형성되고, 타측에 제6,7 절곡부(100f,100g)가 형성된 제2 가공품(100-2)을 형성하는 단계(S20); 상기 제2 가공품(100-2)에 형성된 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 사이에 위치한 평탄부(100h)를 절곡하되, 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)가 형성될 위치를 45° 이내의 범위로 절곡하여 평탄부(100h)의 양측에 미완성된 구조의 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)를 형성하고, 이와 함께 제4 절곡부(100d)와 제6 절곡부(100f)의 사이에 형성되는 제5 절곡부(100e)를 완제품의 형상으로 절곡하여 제3 가공품(100-3)을 형성하는 단계(S30); 상기 제3 가공품(100-3)에 미완성된 구조로 형성된 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 절곡하여 제4 가공품(100-4)을 형성하는 단계(S40); 및 상기 제4 가공품(100-4)에 미완성된 구조로 형성된 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 절곡하여 전체적으로 완제품의 형상을 갖는 제5 가공품(100-5)을 형성하는 단계(S50)로 구성된다.

도 5는 본 발명에 따른 제1 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 S10 단계는 선행 공정을 통해 준비된 판재의 좌우 양끝단을 절곡하여 제1 가공품(100-1)을 형성하는 단계이다. 여기서 언급된 준비된 판재라 함은 블랭킹이나 노칭 등의 선행공정을 통해 요구되는 형상이나 구조로 가공된 판재이고, 상기 제1 가공품(100-1)은 판재의 좌우 양끝단을 판재로부터 직교하는 방향으로 절곡하여 판재의 좌우 양측에 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)가 형성된 가공품이다.

이러한 제1 가공품(100-1)은 판재의 하부에 받침이 되는 금형(M1)을 배치하고, 판재의 상부에서 판재의 좌우 양끝단부를 금형(M2)으로 타격하거나 가압하여 90°로 절곡함으로서 형성될 수 있다.

이때 상기 받침이 되는 금형(M1)의 폭(W)은 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 사이 거리에 대응하는 크기를 갖으며, 판재의 좌우 양끝단부는 동일한 방향으로 절곡된다.

도 6은 본 발명에 따른 제2 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 S20 단계는 제1 가공품(100-1)에 추가적인 절곡 작업을 실시하여 제2 가공품(100-2)을 형성하는 단계이다. 여기서 언급된 제2 가공품(100-2)은 제1 가공품(100-1)에 형성된 제2 절곡부(100b)의 끝단부와 제6 절곡부(100f)의 끝단부를 로어 레일의 내측 방향으로 절곡하여 일측에 제2,3 절곡부(100b,100c)가 형성되고, 타측에 제6,7 절곡부(100f,100g)가 형성된 가공품이다.

이러한 제2 가공품(100-2)은 제1 가공품(100-1)의 하부에 내측금형(M3)을 배치한 상태에서 제2 절곡부(100b)의 끝단부 외측 그리고 제6 절곡부(100f)의 끝단부 외측을 금형(M4)으로 타격하거나 가압하여 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 끝단부를 제1 가공품(100-1)의 내측방향으로 각각 90° 절곡함으로서 형성된다.

이때, 상기 내측금형(M3)은 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)를 독립적으로 지지할 수 있도록 2개로 구성되며, 각각의 내측금형(M3)에는 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 내측면에 완전하게 밀착되어 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)를 지지하면서 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 끝단부가 내측방향으로 절곡될 수 있도록 허용하는 돌출부(M3-1)가 형성되며, 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 타격이나 가압시 제2 절곡부(100b) 및 제6 절곡부(100f)를 통해 전달되는 하중을 충분히 견디고, 더불어 제3 절곡부(100c)와 제7 절곡부(100g)의 가공이 완료된 후, 주변과 간섭없이 제2 가공품(100-2)으로부터 빠져나올 수 있을 정도의 살두께(W1)를 갖는다.

이러한 내측금형(M3)이 제1 가공품(100-1)의 내부에 배치되고, 제1 가공품(100-1)의 가공을 통해 제2 가공품(100-2)이 제조된 후, 제2 가공품(100-2)으로부터 빠져나오는 과정을 도면에 표시된 두 내측금형(M3) 중 좌측에 도시된 내측금형을 예로서 설명하면, 내측금형(M3)은 도면에 표시된 A경로를 따라 이동하여 제1 가공품(100-1)의 내부에 배치되고, B경로를 따라 이동하여 제2 가공품(100-2)으로부터 분리되는 캠방식의 작동구조를 갖는다. 여기서 언급된 캠방식의 작동구조는 가공품과 금형의 간섭을 회피하기 위하여 금형을 2개 이상의 직선 구간으로 나누어 순차적으로 이동시키는 작동구조이다.

이와 같은 캠방식의 작동구조는 후술될 S40 단계, S60-1 단계의 금형(M7,M11)에도 적용된다.

도 7은 본 발명에 따른 제3 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 S30 단계는 제2 가공품(100-2)에 형성된 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 사이에 위치한 평탄부(100h)의 좌우 양측을 절곡하되, 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)가 형성될 위치를 45° 이내의 범위로 절곡하여 평탄부(100h)의 양측에 미완성된 형상의 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)를 형성하고, 이와 함께 제4 절곡부(100d)와 제6 절곡부(100f)의 사이에 제5 절곡부(100e)를 완제품의 형상으로 절곡하여 제3 가공품(100-3)을 형성하는 단계이다.

이러한 제3 가공품(100-3)의 가공을 위해서는 먼저, 제2 가공품(100-2)의 하부에 받침이 되는 금형(M5)을 배치하고, 또 다른 금형(M6)을 이용하여 제2 가공품(100-2)을 상부에서 가압함으로써 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제2 가공품(100-2)의 하부에 받침이 되도록 배치되는 금형(M5)의 상면에는 제2 가공품(100-2)에 구비된 평탄부(100h)가 요구되는 형상으로 가공될 수 있도록 평탄부(100h)의 변형을 유도하는 제1 가공면(211a)(M5-1)이 형성되고, 제2 가공품(100-2)을 상부에서 가압하는 금형(M6)의 저면에는 상기 제1 가공면(M5-1)에 대응하는 구조를 갖는 제2 가공면(M6-1)이 형성된다.

따라서, 제2 가공품(100-2)이 두 금형(M5,M6)에 형성된 제1,2 가공면(M5-1,M6-1)의 사이에서 압착되면서 미완성된 형상의 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)가 형성되고, 이와 더불어 완제품 형상의 제5 절곡부(100e)가 형성된 제3 가공품(100-3)이 제조된다.

참고로, S30 단계에서 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)가 완제품의 형상을 갖도록 한 번에 가공할 수도 있으나, 이러한 경우 제2 가공품(100-2)의 하부에 배치되는 금형(M5)의 폭이 작아져 평탄부(100h)의 정확한 변형을 유도할 수 없으며, 더불어 제5 절곡부(100e)를 완제품의 형상으로 가공할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)가 완제품의 형상을 갖도록 한 번에 가공하는 경우, 제2 가공품(100-2)의 양측에 각각 형성된 제2,3 절곡부(100b,100c)와 제6,7 절곡부(100f,100g)가 금형(M5)과 간섭되어 정상적인 작업이 불가능하다. 따라서 제2,3 절곡부 및 제6,7 절곡부와 금형(M5)의 간섭을 회피하기 위해서는 금형(M5)의 폭을 작게 할 수밖에 없으나, 이 경우 금형(M5)이 평탄부(100h)를 안정적으로 지지하여 못하여 가공 불량이 발생될 확률이 높아지게 되고, 제5 절곡부(100e)의 하부에는 금형이 배치되지 않아 제5 절곡부(100e)의 가공이 불가능하다.

이러한 점을 고려하여 본 발명은 평탄부(100h)의 양측에 45° 이내의 범위로 절곡된 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)를 예비 성형하고, 후술될 S40 단계와 S50 단계를 통하여 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 가공하도록 하여 제2,3,6,7 절곡부와 금형의 간섭을 회피하고, 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)를 요구되는 치수와 형상으로 정확하게 형성할 수 있도록 한 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 제4 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 S40 단계는 제3 가공품(100-3)에 미완성된 형태로 형성된 제1 절곡부(100a)에 추가적인 절곡작업을 실시하여 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 가공함으로써, 제4 가공품(100-4)을 제조하는 단계이다.

이러한 S40 단계는 상기 제1 절곡부(100a)를 내측에서 지지하는 금형(M7)을 제3 가공품(100-3)의 하부에 배치하고, 제3 가공품(100-3)의 상부를 제1 회전캠(210)이 구비된 금형(M8)으로 가압하여 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 절곡하게 된다.

이때, 상기 제1 회전캠(210)은 제1 절곡부(100a)에 대응하는 형상을 갖는 제1 가공홈(211)이 하단부에 형성된 수평한 원기둥으로, 원기둥의 중심을 지나는 가상의 수평축(S1)을 중심으로 회전하도록 금형(M8)에 장착된다.

한편, 상기 제1 가공홈(211)은 제1 절곡부(100a)를 기준으로 제4 절곡부(100d)측 표면(P1)에 밀착되는 제1 가공면(211a)과, 제1 절곡부(100a)를 기준으로 제2 절곡부(100b)측 표면(P2)에 밀착되는 제2 가공면(211b)에 의해 형성되고, 대략 삼각형의 단면 구조를 가지며, 제1 회전캠(210)의 길이방향으로 연장된 구조로 형성된다.

이와 같이 구성된 제1 회전캠(210)을 금형(M8)의 저면에 형성된 회전지지홈(M8a)에 삽입하고, 제1 회전캠(210)의 양끝단을 금형(M8)에 축결합하여 축을 중심으로 회전하도록 금형(M8)에 장착하게 된다.

이러한 금형(M7)과 금형(M8)을 이용하여 실시되는 S40 단계는 금형(M7)을 제3 가공품(100-3)의 하부에 배치하고, 금형(M8)을 하강시켜 제3 가공품(100-3)을 가압함으로써 이루어지게 되며, 금형(M8)의 하강시 제1 회전캠(210)의 제1 가공홈(211)을 구성하는 제1 가공면(211a)과 제2 가공면(211b)의 외측단부가 제4 절곡부(100d)측 표면(P1)과 제2 절곡부(100b)측 표면(P2)에 먼저 밀착되고, 이러한 상태에서 금형(M8)이 계속해서 하강함에 따라 제1 회전캠(210)이 도면상 반시계방향으로 회전하게 되며, 이때 제1 가공면(211a)은 제4 절곡부(100d)측 표면(P1)에 밀착되어 제3 가공품(100-3)을 견고히 지지하고, 제2 가공면(211b)은 제2 절곡부(100b)측 표면(P2)을 가압함으로써 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 절곡하게 된다.

이처럼 제1 회전캠(210)이 구비된 금형(M8)을 이용하게 되면, 금형(M8)의 하강으로 인하여 제3 가공품(100-3)에 가해지는 수직하중을 분산시켜 구조적 안정도를 향상시킬 수 있고, 제1 절곡부(100a) 및 그 주변의 두께가 감소하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

참고로, 회전캠을 이용하지 않고 금형의 수직 하강동작만을 통해 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 절곡할 경우, 제1 절곡부(100a)에는 전단력과 유사한 형태의 하중이 가해지고, 이에 따라 제1 절곡부(100a)가 연신되면서 절곡되는 경향을 보임에 따라 제1 절곡부(100a) 및 그 주변의 두께가 감소하는 단점이 있다.

반면, 본 발명에서와 같이 회전캠을 이용하게 되면, 회전캠이 회전하면서 제2 절곡부(100b)측 표면(P2)을 측면방향에 가압하여 제1 절곡부(100a)를 절곡하게 되므로, 제1 절곡부(100a)에는 전단력이 작용하지 않고 순수한 밴딩모멘트만이 형성되어 제1 절곡부(100a)의 연신없이 안정적으로 절곡할 수 있는 이점이 있다.

도 9는 본 발명에 따른 제5 가공품을 형성하는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 S50 단계는 제4 가공품(100-4)에 미완성된 형태로 형성된 제4 절곡부(100d)에 추가적인 절곡작업을 실시하여 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 가공함으로써, 전체적으로 완제품의 형상을 갖는 제5 가공품(100-5)을 제조하는 단계이다.

이러한 S50 단계는 상기 제4 절곡부(100d)를 내측에서 지지하는 금형(M9)을 제4 가공품(100-4)의 하부에 배치하고, 제4 가공품(100-4)의 상부를 제2 회전캠(220)이 구비된 금형(M10)으로 가압하여 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 절곡하게 된다.

이때, 상기 제2 회전캠(220)은 제4 절곡부(100d)에 대응하는 형상을 갖는 제2 가공홈(221)이 하단부에 형성된 수평한 원기둥으로, 원기둥의 중심을 지나는 가상의 수평축(S2)을 중심으로 회전하도록 금형(M10)에 장착된다.

한편, 상기 제2 가공홈(221)은 제4 절곡부(100d)를 기준으로 제1 절곡부(100a)측 표면(P3)에 밀착되는 제1 가공면(221a)과, 제4 절곡부(100d)를 기준으로 제5 절곡부(100e)측 표면(P4)에 밀착되는 제2 가공면(221b)으로 구성되며, 대략 삼각형의 단면 구조를 가지며, 제2 회전캠(220)의 길이방향으로 연장된 구조로 형성된다.

이와 같이 구성된 제2 회전캠(220)을 금형(M10)의 저면에 형성된 회전지지홈(M10a)에 삽입하고, 제2 회전캠(220)의 양끝단을 금형(M10)에 축결합하여 축을 중심으로 회전하도록 금형(M10)에 장착하게 된다.

이러한 금형(M9)과 금형(M10)을 이용하여 실시되는 S50 단계는 금형(M9)을 제4 가공품(100-4)의 하부에 배치하고, 금형(M10)을 하강시켜 제4 가공품(100-4)을 가압함으로써 이루어지게 되며, 금형(M10)의 하강시 제2 회전캠(220)의 제2 가공홈(221)을 구성하는 제1 가공면(221a)과 제2 가공면(221b)의 외측단부가 제1 절곡부(100a)측 표면(P3)과 제5 절곡부(100e)측 표면(P4)에 먼저 밀착되고, 이러한 상태에서 금형(M10)이 계속해서 하강함에 따라 제2 회전캠(220)이 도면상 시계방향으로 회전하게 되며, 이때 제1 가공면(221a)은 제1 절곡부(100a)측 표면(P3)에 밀착되어 제4 가공품(100-4)을 견고히 지지하고, 제2 가공면(211b)은 제5 절곡부(100e)측 표면(P4)을 가압함으로써 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 절곡하게 된다.

이처럼 제2 회전캠(220)이 구비된 금형(M10)을 이용하게 되면, 금형(M8)을 이용하여 제1 절곡부(100a)를 작업할 때와 마찬가지로 제4 가공품(100-4)에 가해지는 수직하중을 분산시켜 구조적 안정도를 향상시킬 수 있고, 제4 절곡부(100d) 및 그 주변의 두께가 감소하는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 제5 가공품에 형성된 제1,2 결합부에 대한 교정작업을 실시하는 상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 도 10은 제1 결합부(120)에 대한 교정작업을 실시하는 상태를 도시하고 있고, 도 11은 제2 결합부(130)에 대한 작업을 실시하는 상태를 도시하고 있다.

상술한 S10 단계 내지 S50 단계를 거쳐 완제품의 형상으로 제조된 제5 가공품(100-5)을 최종적으로 교정하고, 구멍을 펀칭하는 작업이 더 포함될 수 있다.

즉, 상기 S50 단계 후, 제1 결합부(120)와 제2 결합부(130)의 내측에 금형을 배치한 상태에서 제1,2 결합부를 타격 또는 가압하여 제1,2 결합부를 교정하는 단계(S60); 및 상기 S60 단계 후, 구멍(101)을 펀칭하는 단계(S70)가 더 포함될 수 있다.

상기 S60 단계는 완제품의 형상으로 가공된 제5 가공품(100-5)의 제1 결합부(120)와 제2 결합부(130)의 내측에 금형을 배치한 상태에서 제1 결합부(120)와 제2 결합부(130)를 타격하거나 가압하여 제1 결합부(120) 및 제2 결합부(130)가 요구되는 치수를 갖도록 교정하는 단계이다.

이러한 S60 단계는, 제1 결합부(120)의 내측면을 지지하는 내측금형(M11)을 제5 가공품(100-5)의 내측에 배치한 상태에서 제1 결합부(120)의 외측을 또 다른 금형(M12)을 이용하여 타격하거나 가압함으로써 제1 결합부(120)에 대한 교정작업을 실시하는 단계(S60-1)와, 상기 S60-1 단계 후, 제4 절곡부(100d)의 내측에 금형(M13)을 배치한 상태에서 제2 결합부(130)의 외측을 또 다른 금형(M14)을 이용하여 타격하거나 가압함으로써 제2 결합부(130)에 대한 교정작업을 실시하는 단계(S60-2)로 구성된다.

한편, 상기 S60-1 단계는 내측금형(M11)과 가공품의 간섭을 회피하기 위하여 캠방식의 작동구조를 갖는 내측금형(M11)이 요구된다. 그러나 상기 S60-2 단계는 캠방식의 작동구조를 갖는 금형이 요구되지 않는다.

이는 제2 결합부(130)에 형성된 제1 내측 플랜지면(130`)이 제2 내측 플랜지면(130``)과 동일 수직면상에 위치하거나, 제2 내측 플랜지면(130``) 보다 가공품의 안쪽에 위치하기 때문에 내측금형(M13)의 배치나 분리시 금형과 가공품 간의 간섭이 발생되지 않기 때문이다.

도 12는 본 발명에 따른 제5 가공품의 고정부에 구멍을 가공하는 상태를 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기 S70 단계는 S60 단계를 통해 제1,2 결합부에 대한 교정작업이 완료된 제5 가공품(100-5)의 고정부(110)에 다수개의 구멍(101)을 형성하는 단계로써, 제5 가공품(100-5)의 하부에 펀칭다이(M15)를 배치하고, 제5 가공품(100-5)의 상부에서 펀칭금형(M16)을 이용하여 제5 가공품(100-5)을 가압하는 방식으로 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법은 판재를 완제품의 형상으로 가공하는 과정에서 고정부(110)를 임의로 변형시키기 않고 최초 판재의 상태를 그대로 유지함으로써, 고정부(110)의 평탄화를 위한 별도의 작업이 요구되지 않아 공정의 단순화를 도모할 수 있으며, 고정부(110)의 평탄도를 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 S60 단계를 통한 제1,2 결합부의 교정작업 시, 제5 가공품(100-5)의 내측에 금형을 배치한 상태에서 교정작업을 실시함으로써, 정밀한 교정작업이 가능한 이점이 있다.

도 13은 판재를 연속적으로 공급하면서 각각의 공정을 실시하는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기와 같은 S10 단계 내지 S70 단계는 롤형태로 감긴 판재를 연속적으로 풀어가면서 각각의 단계를 순차적으로 거치도록 하는 방식으로 제조될 수 있다.

즉, 롤형태로부터 인출되는 판재에 블랭킹이나 노칭 가공을 하여 판재의 불필요한 부분을 제거함으로써, 판재를 요구되는 형상으로 가공하게 된다. 이러한 선행 공정은 S10 단계 내지 S70 단계와 병행하여 반복적으로 이루어지게 된다.

이처럼 선행 공정을 거친 판재는 S10 단계 내지 S70 단계를 실시하기 위하여 마련된 금형설비로 투입된다.

한편, 상기 금형설비는 투입되는 판재에 대하여 S10 단계 내지 S70 단계를 각각 실시하게 된다.

보다 구체적으로, 상기 금형설비는 투입되는 판재에 대하여 S10 단계를 실시하고, 이와 동시에 그 옆에서는 S20 단계를 실시하며, S20 단계가 실시되는 장소의 옆에서는 S20 단계가 실시되는 것과 마찬가지 방식으로 S20 단계의 옆으로 S30 단계 내지 S70 단계를 순차적으로 실시하도록 구성된다.

따라서 금형설비로 투입되는 판재를 한 스탭단위로 이동시키면서 각각의 단계를 순차적으로 거치도록 함으로써, 로어 레일의 연속적인 제조가 가능하게 된다.

위와 같은 프로그레시브 금형설비를 이용하는 방법외에도 낱개 단위를 판재를 각각의 단계별 단발금형설비로 투입하여 순차적인 가공을 거치하도록 하는 방식으로도 로어 레일의 제조가 가능하다.

종래의 제조방법의 경우, 판재를 M-자형으로 절곡함에 따라 공지의 트랜스퍼를 이용한 가공품의 이송이 불가능하므로, 프로그레시브 금형설비로만 제조가 가능하였다.

그러나, 본 발명에 따른 제조방법의 경우, 판재를 M-자형으로 절곡하지 않음에 따라 공지의 트랜스퍼를 이용한 이송이 가능하게 되므로, 결국 사용자가 프로그레시브 금형설비나 단발형 금형설비를 선택하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 로어 레일 100a: 제1 절곡부
100b: 제2 절곡부 100c: 제3 절곡부
100d: 제4 절곡부 100e: 제5 절곡부
100f: 제6 절곡부 100g: 제7 절곡부
100h: 평탄부 100-1: 제1 가공품
100-2: 제2 가공품 100-3: 제3 가공품
100-4: 제4 가공품 100-5: 제5 가공품
101: 구멍 110: 고정부
120: 제1 결합부 130: 제2 결합부
210 : 제1 회전캠 220: 제2 회전캠

Claims (3)

1. 차체에 고정되는 고정부(110)와, 상기 고정부(110)의 일측단에 가공되는 제1,2,3 절곡부(100a,100b,100c)에 의해 형성되어 어퍼 레일과 결합되는 제1 결합부(120)와, 상기 고정부(110)의 타측단에 가공되는 제4,5,6,7 절곡부(100d,100e,100f,100g)에 의해 형성되어 어퍼 레일과 결합되는 제2 결합부(130)로 구성되는 비대칭형 로어 레일을 제작함에 있어서,
   판재의 좌우 양끝단을 절곡하여 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)가 형성된 제1 가공품(100-1)을 형성하는 단계(S10);
   상기 제1 가공품(100-1)에 형성된 제2 절곡부(100b)의 끝단부와 제6 절곡부(100f)의 끝단부를 로어 레일의 내측 방향으로 절곡하여 일측에 제2,3 절곡부(100b,100c)가 형성되고, 타측에 제6,7 절곡부(100f,100g)가 형성된 제2 가공품(100-2)을 형성하는 단계(S20);
   상기 제2 가공품(100-2)에 형성된 제2 절곡부(100b)와 제6 절곡부(100f)의 사이에 위치한 평탄부(100h)를 절곡하되, 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)가 형성될 위치를 45° 이내의 범위로 절곡하여 평탄부(100h)의 양측에 미완성된 구조의 제1 절곡부(100a)와 제4 절곡부(100d)를 형성하고, 이와 함께 제4 절곡부(100d)와 제6 절곡부(100f)의 사이에 형성되는 제5 절곡부(100e)를 완제품의 형상으로 절곡하여 제3 가공품(100-3)을 형성하는 단계(S30);
   상기 제3 가공품(100-3)에 미완성된 구조로 형성된 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 절곡하여 제4 가공품(100-4)을 형성하는 단계(S40); 및
   상기 제4 가공품(100-4)에 미완성된 구조로 형성된 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 절곡하여 전체적으로 완제품의 형상을 갖는 제5 가공품(100-5)을 형성하는 단계(S50)로 구성된 것을 특징으로 하는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 S40 단계는,
   상기 제1 절곡부(100a)를 내측에서 지지하는 금형(M7)을 제3 가공품(100-3)의 하부에 배치하고, 제3 가공품(100-3)의 상부를 제1 회전캠(210)이 구비된 금형(M8)으로 가압하여 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 절곡하되,
   상기 제1 회전캠(210)은 제1 절곡부(100a)에 대응하는 형상을 갖는 제1 가공홈(211)이 하단부에 형성된 수평한 원기둥으로, 원기둥의 중심을 지나는 수평축을 중심으로 회전가능하게 상기 금형(M8)에 장착되며, 제1 회전캠(210)에 의한 제3 가공품(100-3)의 가압시 제1 회전캠(210)이 수평축(S1)을 중심으로 회전하면서 제1 절곡부(100a)를 완제품의 형상으로 가공할 때, 제1 가공홈(211)의 제1 가공면(211a)은 제3 가공품(100-3)의 제4 절곡부(100d)측 표면(P1)에 밀착되어 제3 가공품(100-3)을 고정하고, 제1 가공홈(211)의 제2 가공면(211b)은 제2 절곡부(100b)측 표면(P2)을 가압하는 것을 특징으로 하는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 S50 단계는,
   상기 제4 절곡부(100d)를 내측에서 지지하는 금형(M9)을 제4 가공품(100-4)의 하부에 배치하고, 제4 가공품(100-4)의 상부를 제2 회전캠(220)이 구비된 금형(M10)으로 가압하여 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 절곡하되,
   상기 제2 회전캠(220)은 제4 절곡부(100d)에 대응하는 형상을 갖는 제2 가공홈(221)이 하단부에 형성된 수평한 원기둥으로, 원기둥의 중심을 지나는 수평축(S2)을 중심으로 회전가능하게 상기 금형(M10)에 장착되며, 제2 회전캠(220)에 의한 제4 가공품(100-4)의 가압시 제2 회전캠(220)이 수평축을 중심으로 회전하면서 제4 절곡부(100d)를 완제품의 형상으로 가공할 때, 제2 가공홈(221)의 제1 가공면(221a)은 제4 가공품(100-4)의 제1 절곡부(100a)측 표면(P3)에 밀착되어 제4 가공품(100-4)을 고정하고, 제2 가공홈(221)의 제2 가공면(221b)은 제5 절곡부(100e)측 표면(P4)을 가압하는 것을 특징으로 하는 비대칭형 시트트랙 레일의 제조방법.

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