KR101988446B1

KR101988446B1 - 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치

Info

Publication number: KR101988446B1
Application number: KR1020170092727A
Authority: KR
Inventors: 임병훈; 소화영; 윤수현
Original assignee: 텔스타홈멜 주식회사
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-06-12
Also published as: KR20190010226A

Abstract

본 발명은 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 관한 것으로서, 터빈에 형성된 다수의 장착공에 터빈 블레이드에 형성된 다수의 장착돌기를 조립하는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 있어서, 터빈 블레이드를 잡아 터빈 측으로 이송 및 하강시켜 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 터빈의 외측 장착공에 삽입시켜 가조립하는 이송아암; 터빈의 하부에 구비되어 터빈의 외측 장착공에 삽입되는 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 받쳐 지지하는 힌지블록; 및 터빈에 가조립된 터빈 블레이드를 터빈의 외주연부 측으로 이동시켜 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 각각 삽입시키는 삽입장치;를 포함하는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치를 제공한다.

Description

토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치{Blade Auto assembling apparatus of torque converter}

본 발명은 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토크 컨버터에 구비되는 블레이드를 자동 조립할 수 있도록 한 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로, 토크 컨버터는 차량 등의 엔진 동력을 변속기로 전달해 주는 유체 동역학적 동력 전달 장치로서, 이는 엔진 동력을 오일을 통해 변속기 기어에 부드럽게 전달해주는 유체 클러치(Cluch)의 역할과, 엔진으로부터의 입력 토크를 증대하여 변속기의 입력축으로 전달해주는 토크 증배 역할을 수행하도록 구성되어 있다.

이러한 토크 컨버터는 차량 등의 엔진에 구비되는 크랭크 샤프트와 기계적으로 연결되어 엔진의 속도와 같은 속도로 회전한다.

이와 같은 토크 컨버터(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 유체의 펌프 역할을 하는 임펠러(11)와 터빈(12) 및 작동 유체의 흐름 방향을 변환시켜 주는 스테이터(stator)(13)를 포함하고, 그 내부에는 작동 유체가 채워진 구조로 되어 있다.

그리고, 임펠러(11)는 엔진의 크랭크축(14)에 의해 구동되고, 터빈(12)은 변속기의 입력축(15)에 의해 구동되며, 스테이터(13)는 일방향 클러치(one way clutch)(16)를 거쳐서 토크 컨버터(1)의 하우징에 설치되는 구조로 되어 있다.

따라서, 엔진과 연결된 임펠러(11)가 회전을 하게 되면, 하우징 내에 충진된 작동 유체는 원심력에 의해 임펠러(11)→터빈(12)→스테이터(13)→임펠러(11) 순으로 순환을 하게 된다.

이때, 임펠러(11)에서 터빈(12)으로 유입되는 부분에서의 작동 유체는 펌프(11)의 주속과 전술한 순환류가 합성된 방향을 가지게 되며, 터빈(12)의 베인은 그 작동 유체에 부딪쳐 충격력으로 임펠러(11)의 회전 방향으로 밀리게 되고, 이로써 터빈(12)은 회전력을 전달받게 된다.

이후, 터빈(12)에 동력을 전달한 작동 유체는 원주 방향의 속도를 잃게 되면서 터빈(12)의 베인을 따라 흘러 스테이터(13)를 거쳐서 임펠러(11)로 되돌아오게 된다.

그리고, 스테이터(13)는 터빈(12)에서 나오는 작동 유체가 임펠러(11)의 베인 뒷면을 밀어주도록 작동 유체의 방향을 바꿔줌으로써 임펠러(11)의 회전을 도와 토크의 증대를 도모하게 된다.

이와 같이 스테이터(13)가 터빈(12)에서 나오는 오일의 흐름 방향을 바꾸는 동안 스테이터(13)에는 임펠러(11)의 회전 방향과는 반대 방향의 반력이 작용하게 되는데, 이러한 반력은 일방향 클러치(16)를 거쳐서 하우징이 받게 된다.

한편, 임펠러(11)와 터빈(12) 및 스테이터(13)에는 각각 다수의 블레이드(Blade)가 일정 간격 및 각도로 설치되어 유체의 흐름을 유도하거나 유체가 흐르는 방향을 전환시키게 된다.

특히, 터빈(12)의 휠(이하 "터빈"이라 한다)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 두께를 가지면서 3차원 곡면을 가지는 다수개의 터빈 블레이드(21)가 일정 간격을 유지하면서 설치되어 있다.

이러한 터빈 블레이드(21)는 그 외주연에 다수 즉 3개의 장착돌기가 일방향으로 절곡되게 형성되고, 이에 대응한 터빈(12)에는 터빈 블레이드(21)의 장착돌기가 각각 삽입되어 결합되는 장착공이 형성된다.

따라서, 터빈 블레이드(21)의 장착돌기를 터빈(12)의 장착공에 삽입하여 결합하면, 터빈 블레이드(21)가 터빈(12) 상에서 일방향으로 기울어진 상태로 설치된다.

이와 같이 터빈(12)에 결합되는 터빈 블레이드(21)는 한국 공개특허 제10-2006-0012098호(이하 '선행기술문헌'이라 한다)에 개시된 바와 같이, 터빈(12)의 원주방향을 따라 연속하여 장착된다.

이와 같은 터빈 블레이드(21)를 터빈(12)에 장착할 시는 터빈 블레이드(21)의 장착돌기가 서로 다른 각도로 경사지게 형성되어 있기 때문에 터빈(12)의 장착공에 로봇에 의한 자동 조립이 어려워 일일이 작업자에 의한 수작업으로 조립하여 장착하였고, 이로 인해 터빈 블레이드(21)의 조립이 수작업으로 이루어짐에 따라 조립성이 매우 번거롭고 더디게 이루어져 작업성 및 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

이상 설명한 바와 같은 토크 컨버터 및 블레이드에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한국 공개특허 제10-2006-0012098호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 토크 컨버터에 구비되는 블레이드를 자동 조립할 수 있도록 하여, 블레이드의 조립성을 향상시켜 토크 컨버터의 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치는, 터빈에 형성된 다수의 장착공에 터빈 블레이드에 형성된 다수의 장착돌기를 조립하는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 있어서, 터빈 블레이드를 잡아 터빈 측으로 이송 및 하강시켜 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 터빈의 외측 장착공에 삽입시켜 가조립하는 이송아암; 터빈의 하부에 구비되어 터빈의 외측 장착공에 삽입되는 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 받쳐 지지하는 힌지블록; 및 터빈에 가조립된 터빈 블레이드를 터빈의 외주연부 측으로 이동시켜 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 각각 삽입시키는 삽입장치;를 포함한다.

그리고, 삽입장치는 터빈 블레이드를 터빈의 내측에서 외측 방향으로 밀어 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 삽입시키는 푸셔;를 포함하고, 이러한 푸셔는 그 선단부에 터빈 블레이드의 단부에 대응한 형상의 안내홈이 형성되어, 푸셔가 터빈 블레이드를 터빈의 외주연부 측으로 밀 때 터빈 블레이드가 안내홈에 의해 회전 이동되면서 중앙 및 내측 장착돌기가 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 삽입되어 결합될 수 있다.

게다가, 상기한 안내홈은 푸셔의 외측면에서 내측으로 경사지게 만곡 형성되어, 터빈 블레이드를 회전시켜 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공으로 회전 이동시키는 만곡부; 및 만곡부에서 연장 형성되어 만곡부에 의해 회전 이동되는 터빈 블레이드를 정지시키는 스톱퍼부;를 포함할 수 있다.

그리고, 힌지블록에는 터빈의 외측 장착공으로 삽입된 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 받쳐 지지하는 받침부가 상향 돌출되게 구비될 수 있고, 이 받침부는 힌지블록에 나사 결합되어 받침부의 높이를 조절할 수 있다.

또한, 상기한 삽입장치는 힌지블록에 이동가능하게 구비되는 한편 터빈의 외측 장착공에 삽입되는 터빈 블레이드의 외측 장착돌기가 부착 고정되는 자성체; 및 자성체를 힌지블록에서 이동시켜 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 터빈의 외측 장착공에 삽입된 상태로 터빈의 외주연부 측으로 이동시킴으로써 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 삽입시키는 이동수단;을 포함할 수 있고, 이러한 이동수단은 실린더 또는 솔레노이드로 구성될 수 있다.

본 발명의 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 따르면, 토크 컨버터에 구비되는 블레이드를 자동 조립함으로써, 블레이드의 조립을 자동화하여 조립성을 향상시키고, 이로 인해 토크 컨버터의 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 토크 컨버터를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 토크 컨버터에 구비되는 터빈 블레이드를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 조립장치에 구성되는 이송아암을 보인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 조립장치의 이송아암에 의한 터빈 블레이드의 가조립 과정을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 조립장치에 구성되는 푸셔의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 푸셔의 작동상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 조립장치에 구성되는 다른 실시예로서, 자성체와 실린더의 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자성체와 실린더의 작동상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 힌지블록의 유무에 따른 터빈 블레이드의 조립 상태를 비교 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

특히, 본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용되고, "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다.

그리고, 본 발명에서 사용되는 "제1", "제2", "일측" 및 "타측' 등과 같은 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 "상에 형성" 및 "측면에 형성" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 사이에 다른 구성요소가 더 형성되어 있는 의미를 포함한다. 예를 들어, "상에 형성된다" 라는 것은 제 1 구성요소에 제 2 구성요소가 직접 접하여 형성되는 의미는 물론, 제 1 구성요소와 제 2 구성요소의 사이에 제 3 구성요소가 더 형성될 수 있는 의미를 포함한다.

첨부도면 도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치를 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치는 토크 컨버터에 구비되는 터빈(100)에 터빈 블레이드(110)를 자동 조립하기 위한 조립장치이다.

토크 컨버터에는 임펠러와 터빈(100) 및 스테이터가 각각 구성되고, 임펠러와 터빈(100) 및 스테이터에는 각각 다수의 블레이드가 원주방향으로 일정 간격 및 각도로서 설치되어, 유체의 흐름을 유도하거나 유체가 흐르는 방향을 전환시키게 된다.

한편, 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예에서는 토크 컨버터에 구성되는 터빈(100)에 터빈 블레이드(110)를 자동 조립하는 것을 일례로 들어 설명하나, 이에 국한되거나 한정되지 않고 본 발명의 자동 조립장치로 임펠러 및/또는 스테이터에 구비되는 각각의 블레이드 역시도 자동 조립할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

특히, 터빈(100)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 일정한 두께를 가지면서 3차원 곡면을 가지는 다수개의 터빈 블레이드(110)가 일정 간격을 유지하도록 설치되어 있다.

이러한 터빈 블레이드(110)는 그 외주연 하부에 다수 즉 3개의 장착돌기(111)(112)(113)가 내측에서 외측(또는 외측에서 내측)으로 차례로 일방향으로 절곡되게 형성되어 있다.

그리고, 이에 대응한 터빈(100)에는 터빈 블레이드(110)의 장착돌기(111)(112)(113)가 각각 삽입되어 결합되는 다수의 장착공(101)(102)(103)이 내측에서 외측으로 차례로 형성되어 있다.

따라서, 터빈 블레이드(110)의 장착돌기를 터빈(100)의 장착공에 각각 삽입하여 결합하고, 이와 같이 결합된 터빈 블레이드(110)는 터빈(100) 상에서 일방향으로 기울어진 상태로 설치되어 구비된다.

이러한 터빈 블레이드(110)를 터빈(100)에 조립함에 있어, 종래에는 터빈 블레이드의 3차원 형상과, 이에 대응한 터빈의 장착공 형상 및 위치 특성상 자동 조립하는데 한계가 있었으나, 본 발명에서는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치로서 이를 해결하고자 한 것이다.

이러한 자동 조립장치는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 터빈(100)이 그 상면에 대략 "∪"자 형상과 같이 안착 고정되는 한편 터빈(100)을 일방향으로 회전시키는 회전장치(미도시)와, 터빈 블레이드(110)를 잡아 터빈(100)의 상면(내측면)으로 이송 및 하강시켜 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입시켜 가조립하는 이송아암(300)과, 터빈(100)의 외주연부 하부에 구비되어 터빈(100)의 외측 장착공(101)으로 삽입되는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 받쳐 지지하는 힌지블록(200)과, 터빈(100)에 가조립된 터빈 블레이드(110)를 터빈(100)의 외주연부 측으로 이동시켜 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)를 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 각각 삽입시키는 삽입장치를 포함한다.

회전장치는 터빈(100)을 그 상면에 고정시킨 상태로 회전시킬 수 있는 턴테이블과 같은 장치로 구성될 수 있으나, 이에 국한되거나 한정되지 않고 터빈(100)을 회전시킬 수 있는 구조나 형태의 장치면 모두 만족할 수 있다.

이러한 회전장치에는 1회 회전시마다 터빈(100)의 외측 장착공(101)을 후술될 힌지블록(200)의 받침부(210) 또는 자성체(220)와 동일선상으로 구비되도록 하는 스텝모터가 구비되어, 회전장치의 회전각도를 정밀하게 제어할 수 있다.

그리고, 이송아암(300)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 터빈(100)의 상부에서 수평 이동 및 수직 이동가능하게 구비되고, 그 하단부에는 터빈 블레이드(110)를 잡을 수 있는 그립퍼(310)가 장착되어 구비된다.

이와 같은 이송아암(300)은 그립퍼(310)를 통해 잡은 터빈 블레이드(110)를 장착하고자 하는 터빈(100)의 장착공(101)(102)(103) 위로 수평 이송시키고, 이 상태에서 하강하여 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 도 4에서와 같이 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입하여 구비한다.

그러면, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되어 결합되고, 나머지 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 상면에 안착된 상태로 구비된다.

힌지블록(200)은 터빈(100)의 외주연부 하부에 구비되는 것으로, 바람직하게는 터빈(100)의 하부 일측에만 구비되지만, 필요에 따라서는 터빈(100)의 하부 여러 곳에 각각 구비될 수도 있다. 본 실시예에서는 힌지블록(200)이 터빈(100)의 하부 일측에만 구성된 것을 그 일례로 예시하여 설명한다.

상기와 같은 힌지블록(200)은 그 상면이 터빈(100)의 외주연부 하부에서 외측 장착공(101)의 내측 단부(하단부)와 동일하거나 이보다 높게 구비됨이 바람직하고, 이러한 힌지블록(200)의 상면에는 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 받쳐 지지하는 받침부(210)가 일정 높이를 갖도록 돌출 형성된다.

따라서, 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 그 하단부가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되어 관통된 상태에서 힌지블록(200)의 받침부(210)에 접하여 안착됨으로써 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 외측 장착공(101) 내에서 들린 상태로 내측 단부로부터 이격되어 외측 단부 측으로 근접되게 위치된다.

한편, 외측 장착돌기(111)는 외측 장착공(101)에 완전히 삽입되지 않고 살짝 들린 상태로 삽입되어 외측 장착공(101)의 외측 단부에 근접하게 위치됨에 따라 터빈 블레이드(110) 역시도 터빈(100)의 외주연 측으로 근접되게 구비됨으로써, 터빈 블레이드(110)의 나머지 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 나머지 중앙 및 내측 장착홈(102)(103)에 대응한 각 원주 상에 근접하게 위치되어 후술될 푸셔(500)나 자성체(220)에 의해 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 각각 자연스럽게 삽입되어 결합될 수 있게 된다.

즉, 터빈(100)에 터빈 블레이드(110)의 조립은 터빈 블레이드(110)의 각 장착돌기(111)(112)(113)를 터빈(100)의 각 장착공(101)(102)(103)에 삽입함으로써 이루어지는데, 이때 터빈(100)의 외주연부가 상방향으로 만곡 형성되고, 이 외주연부에 터빈(100)의 외측 장착공(101)이 사선 방향으로 경사지게 만곡 형성된다. 이로 인해, 외측 장착공(101)의 형상(상방향으로 만곡된 터빈(100)의 외주연부에 사선 방향으로 경사지게 만곡 형성된 형상)적인 특성과 터빈 블레이드(110)의 형상적인 한계로 인하여, 터빈 블레이드(110)의 조립시는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 먼저 삽입한 후, 터빈 블레이드(110)의 나머지 장착돌기(112)(113)를 터빈(100)의 나머지 장착공(102)(103)에 삽입하는 순서로 조립이 이루어지게 된다.

이런 조립과정은 종래에는 외측 장착공(101)의 형상적인 특성과 터빈 블레이드(110)의 형상적인 한계로 인해, 다축 로봇을 사용하거나 수작업으로 하지 않으면 터빈 블레이드(110)의 조립이 불가하였다. 또, 상기와 같은 조립방법과는 반대로, 내측 장착돌기(113)를 내측 장착공(103)에 먼저 조립한 후, 외측 장착돌기(111)를 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 조립하는 경우는 터빈(100) 및 외측 장착공(101)의 형상적인 특성상 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외주연부에 걸림되어 조립이 불가하게 된다.

이런 이유로, 본 발명의 힌지블록(200) 없이 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입하면, 외측 장착공(101)의 형상적인 특성상 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 도 9에서 은선으로 도시된 바와 같이, 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입된 상태로 내측 방향으로 미끄러져 외측 장착돌기(111)의 내측부가 외측 장착공(101)의 내측 단부에 접하게 되고, 이 상태에서는 터빈 블레이드(110)의 나머지 장착돌기(112)(113)가 터빈(100)의 나머지 장착공(102)(103)에 대응한 원주 상에서 터빈(100)의 내측 방향으로 멀리 벗어나 이탈되므로, 터빈 블레이드(110)의 조립이 불가하게 된다.

따라서, 본 발명의 자동 조립장치에서는 도 7에서 실선으로 도시된 바와 같이, 터빈(100)의 외측에 힌지블록(200)을 구성하여 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 받쳐 지지하게 됨으로써 외측 장착돌기(111)는 외측 장착공(101)의 외측 단부에 근접되게 위치되므로, 터빈 블레이드(110)의 나머지 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 각 장착공(102)(103)에 대응한 원주 상에 근접하게 구비된다.

이와 같이 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)의 원주 상에 구비되는 터빈 블레이드(110)의 나머지 장착돌기(112)(113)는 본 실시예에서는 도 4 및 도 6에서와 같이 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)의 우측에 위치되어 구비된 것을 일례로 예시하였지만, 이에 국한되거나 한정되지 않고 장착공(102)(103)의 좌측에 위치되어 구비될 수도 있다.

특히, 상기와 같이 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 대응한 원주 상으로 구비되는 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 외측 장착돌기(111)가 외측 장착공(101)의 외측 단부 측으로 더 근접되게 구비되면, 터빈 블레이드(110)가 터빈(100)의 외주연부로 더 이동되어 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)의 원주 상으로 더 근접되게 위치 조정된다.

이러한 점을 감안하여, 본 발명에서는 힌지블록(200)에 구성되는 받침부(210)의 높이를 상하로 조절할 수 있도록 구성할 수 있다. 즉, 힌지블록(200)과 받침부(210)를 각각 별개로 성형하고, 받침부(210)를 힌지블록(200)에 나사 결합하여 고정하며, 이와 같이 고정된 받침부(210)를 힌지블록(200) 상면으로 풀어내거나 체결함에 따라 받침부(210)의 높이를 상하로 조절할 수 있게 된다.

이와 같이 힌지블록(200)에서 받침부(210)를 상부로 더 인출시켜 그 높이를 조절하면, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에서 외측 단부 측으로 더 근접되게 구비됨과 동시에 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113) 역시도 터빈(100)의 외주연부 측으로 더 이동되어 그 위치가 그에 대응한 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)의 원주 상으로 조정된다.

따라서, 후술될 푸셔(500)나 자성체(220)에 의해 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 더 깊이 삽입됨과 동시에 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113) 역시도 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103) 측으로 회전되면서 자동 삽입되어 결합된다.

그리고, 삽입장치는 일실시예로서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 푸셔(500)로 구성될 수 있고, 푸셔(500)는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되어 결합된 상태에서 터빈 블레이드(110)를 터빈(100)의 내측에서 외측 방향으로 밀어 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)를 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 자동 삽입시키게 된다.

이러한 푸셔(500)는 그 선단부 즉 전면부에 터빈 블레이드(110)의 경사진 후단부에 대응한 형상의 안내홈(510)이 형성되어, 터빈 블레이드(110)를 터빈(100)의 외주연부 측으로 밀어낼 때, 안내홈(510)에 의해 안내되는 터빈 블레이드(110)의 후단부가 터빈 블레이드(110)의 선단부(외측 장착돌기(111)와 외측 장착공(101)의 결합부)를 힌지포인트로 하여 회전되면서 위치 조정되어, 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 터빈의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 각각 자동 삽입되어 결합된다.

특히, 상기와 같은 안내홈(510)은 푸셔(500)의 전면부 일단부에서 타단부 측으로 터빈 블레이드(110)의 경사진 후단부 형상에 대응하게 경사져 만곡 형성된 만곡부(511)와, 만곡부(511)의 타단부에서 푸셔(500)의 전면부 측으로 수직하게 연장 형성되어 만곡부(511)를 따라 안내되어 이동되는 터빈 블레이드(110)의 후단부가 걸림 고정되는 스톱퍼부(512)를 포함한다.

이와 같이 형성되는 만곡부(511)와 스톱퍼부(512)는 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)의 우측 또는 좌측에 위치됨에 따라 그 위치가 달리 구비될 수도 있다.

그리고, 상기와 같은 만곡부(511)는 만곡부(511)에 의해 회전되는 터빈 블레이드(110)가 스톱퍼부(512)에 접하여 정지될 때, 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)를 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 일치시켜 구비할 수 있는 길이와 깊이로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 푸셔(500)는 그 후단부에 액츄에이터가 구비되고, 이 액츄에이터에 의해 터빈(100)의 내측에서 외측 방향으로 직선 왕복이동하게 된다.

한편, 터빈 블레이드(110)는 그 후단부가 푸셔(500)의 안내홈(510)에 삽입되어 외측면이 만곡부(511)에 접하게 되면, 외측 장착공(101)에 삽입된 선단부의 외측 장착돌기(111)를 힌지포인트로 하여 후단부가 스톱퍼부(512)에 걸림될 때까지 회전 이동된다. 이와 같이 회전 이동된 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 일치되게 위치되면서 자동 삽입되어 결합된다.

이상과 같은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치의 작동관계를 설명한다.

먼저, 회전장치의 상면에 터빈(100)이 도 3과 같은 상태로 안착되어 고정되게 구비된다.

이 상태에서 터빈(100) 상부의 구비된 이송아암(300)이 소정의 위치에 구비된 터빈 블레이드(110) 측으로 이동되고, 이송아암(300)의 하단부에 구비된 그립퍼(310)가 하강하여 터빈 블레이드(110)를 잡아 상승한 상태로 이송아암(300)이 터빈(100) 측으로 이송된다.

이후, 도 4에서와 같이, 이송아암(300)의 그립퍼(310)가 하강하여 터빈 블레이드(110)를 터빈(100)에 장착하되, 터빈(100)의 외측 장착공(101)의 형상적인 특성과 터빈 블레이드(110)의 형상적인 한계로 인해 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)만을 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입하여 결합한다.

그러면, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되고, 나머지 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 상면에 안착되어 구비된다.

이때, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 결합되는 외측 장착공(101)이 있는 터빈(100)의 하부에는 힌지블록(200)이 구비되어 있으므로, 외측 장착공(101)에 결합되는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 힌지블록(200)의 받침부(210)에 안착되어 구비됨으로써, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 터빈(100)의 외측 장착공(101) 상에서 들린 상태로 외측 장착공(101)의 내측 단부와 이격되어 외측 단부에 근접되게 구비된다.

따라서, 상기와 같이 터빈 블레이드(110)는 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입된 상태로 터빈(100)의 상면에 안착되어 가고정된 상태로 구비된다.

한편, 이와 같이 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되어 가고정되면, 터빈 블레이드(110)의 나머지 장착돌기(112)(113)는 도 5에서와 같이 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)의 우측에 안착되어 구비된 상태가 된다.

그리고, 터빈(100)에 가고정된 터빈 블레이드(110)의 후단부에는 도 5에서와 같이 푸셔(500)가 위치되어 구비되고, 이 푸셔(500)가 액츄에이터에 의해 전진 이동되어 안내홈(510) 내로 터빈 블레이드(110)의 후단부를 삽입하게 된다.

이와 같이 안내홈(510)에 터빈 블레이드(110)가 삽입되는 과정에서 터빈 블레이드(110)의 외측면이 안내홈(510)의 만곡부(511)에 접함과 동시에 만곡부(511)를 따라 슬라이딩 이동되면서 좌측 방향으로 회전 이동되어 도 6에서와 같이 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 각각 자동 삽입되어 결합된다.

이후, 회전장치가 일정 각도로 회전되어 터빈(100)의 다른 외측 장착공(101)을 힌지블록(200)의 받침부(210)에 동일 선상으로 구비되게 한다.

또한, 도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치를 도시한 도면이다.

본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

따라서, 본 실시예에서의 자동 조립장치는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 실시예의 자동 조립장치와 삽입장치에만 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 대동소이하므로, 본 실시예에서는 삽입장치에 대해서만 집중하여 설명한다.

본 실시예에 따른 삽입장치는 도 7 및 도 8에서와 같이, 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되는 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 받쳐 지지하도록 힌지블록(200)의 상면에 자성체(220)가 돌출되게 구비되고, 이러한 자성체(220)는 영구자석으로 구성될 수 있으며, 본 실시예에서의 자성체(220)는 전술한 실시예에서의 받침부(210)를 대신한다.

한편, 이와 같은 자성체(220)가 구비되는 힌지블록(200)의 상면에는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 자성체(220)가 힌지블록(200)의 길이 방향을 따라 이동될 수 있도록 단차진 요홈이 형성되고, 이 요홈에는 자성체(220)가 삽입되어 요홈을 따라 이동가능하게 구비된다.

게다가, 자성체(220)에는 로드(231)를 매개로 한 공압 또는 유압 실린더(230)가 구비되어, 자성체(220)를 힌지블록(200) 상에서 왕복 이동시키게 된다.

따라서, 도 7에서와 같이 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입되어 자성체(220)의 상면에 부착 고정된 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 자성체(220)가 실린더(230)에 의해 힌지블록(200)의 후방으로 이동됨에 따라 외측 장착공(101)의 외측 단부 측으로 이동되면서 도 8에서와 같이 외측 장착공(101)에 더 진입되어 완전히 삽입 결합된다.

그리고, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 완전히 삽입됨에 따라 미결합된 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 터빈(100)의 외주연부 측으로 이동되고, 이 과정에서 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 외측 장착돌기(111)를 힌지포인트로서 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103) 측으로 회전 이동되어 위치 조정되며, 이와 같이 위치 조정되는 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 각각 일치되면서 자동으로 삽입 결합된다.

이상과 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치의 작동관계를 설명한다.

먼저, 전술한 실시예에서와 같이, 이송아암(300)에 의한 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)를 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 삽입하면, 도 7에서와 같이 외측 장착공(101)에 삽입된 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)는 힌지블록(200)의 자성체(220)에 부착 고정되고, 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 각각 터빈(100)의 상면에 안착된 상태로 구비된다.

이 상태에서 실린더(230)에 의해 자성체(220)가 힌지블록(200)의 후방으로 이동되면, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 외측 장착공(101)의 외측 단부 측으로 이동되면서 도 8에서와 같이, 외측 장착공(101)에 더 진입되어 완전히 삽입 결합된다.

이때, 터빈 블레이드(110)의 외측 장착돌기(111)가 터빈(100)의 외측 장착공(101)에 완전히 삽입됨에 따라 터빈(100)의 상면에 안착되어 구비된 터빈 블레이드(110)의 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)는 터빈(100)의 외주연부 측으로 이동되고, 이 과정에서 중앙 및 내측 장착돌기(112)(113)가 외측 장착돌기(111)를 힌지포인트로서 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103) 측으로 회전 이동되어 터빈(100)의 중앙 및 내측 장착공(102)(103)에 각각 자동 삽입되어 결합된다.

이후, 회전장치가 일정 각도로 회전되어 터빈(100)의 다른 외측 장착공(101)을 힌지블록(200)의 자성체(220)에 동일 선상으로 구비되게 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 터빈 101,102,103 : 장착공
110 : 터빈 블레이드 111,112,113 : 장착돌기
200 : 힌지블록 210 : 받침부
220 : 자성체 230 : 실린더
231 : 로드 300 : 이송아암
310 : 그립퍼 500 : 푸셔(pusher)
510 : 안내홈 511 : 만곡부
512 : 스톱퍼부

Claims

터빈에 형성된 다수의 장착공에 터빈 블레이드에 형성된 다수의 장착돌기를 조립하는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치에 있어서,
터빈 블레이드를 잡아 터빈 측으로 이송 및 하강시켜 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 터빈의 외측 장착공에 삽입시켜 가조립하는 이송아암;
터빈의 하부에 구비되어 터빈의 외측 장착공에 삽입되는 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 받쳐 지지하는 힌지블록; 및
터빈에 가조립된 터빈 블레이드를 터빈의 외주연부 측으로 이동시켜 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 각각 삽입시키는 삽입장치;를 포함하되,
힌지블록은 그 상면이 터빈의 하부에서 외측 장착공의 내측 단부(하단부)와 동일하거나 이보다 높은 높이로 구비되며,
삽입장치는 터빈 블레이드를 터빈의 내측에서 외측 방향으로 밀어 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 삽입시키는 푸셔;를 포함하고,
푸셔는 그 선단부에 터빈 블레이드의 단부에 대응한 형상의 안내홈이 형성되며,
안내홈은 푸셔의 외측면에서 내측으로 경사지게 만곡 형성되어, 터빈 블레이드를 회전시켜 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공으로 회전 이동시키는 만곡부; 및 만곡부에서 연장 형성되어 만곡부에 의해 회전 이동되는 터빈 블레이드를 정지시키는 스톱퍼부;를 포함하여,
푸셔가 터빈 블레이드를 터빈의 외주연부 측으로 밀 때 터빈 블레이드가 안내홈의 만곡부와 스톱퍼부에 의해 회전 이동되면서 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기가 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 삽입되어 결합되는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치.
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청구항 1에 있어서,
힌지블록에는 터빈의 외측 장착공으로 삽입된 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 받쳐 지지하는 받침부가 상향 돌출되게 구비되는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치.
청구항 5에 있어서,
받침부는 힌지블록에 나사 결합되어 받침부의 높이를 조절할 수 있는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치.
청구항 1에 있어서,
삽입장치는 힌지블록에 이동가능하게 구비되는 한편 터빈의 외측 장착공에 삽입되는 터빈 블레이드의 외측 장착돌기가 부착 고정되는 자성체; 및
자성체를 힌지블록에서 이동시켜 터빈 블레이드의 외측 장착돌기를 터빈의 외측 장착공에 삽입된 상태로 터빈의 외주연부 측으로 이동시킴으로써 터빈 블레이드의 중앙 및 내측 장착돌기를 터빈의 중앙 및 내측 장착공에 삽입시키는 이동수단;을 포함하는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치.
청구항 7에 있어서,
이동수단은 실린더 또는 솔레노이드로 구성되는 토크 컨버터의 블레이드 자동 조립장치.