KR102068615B1

KR102068615B1 - 자동차 댐퍼풀리 제조방법

Info

Publication number: KR102068615B1
Application number: KR1020190040817A
Authority: KR
Inventors: 박제화; 강남규
Original assignee: (주)대화정공
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-01-21

Abstract

본 발명은 금속판재를 프레스 금형을 이용해 댐퍼풀리의 몸체를 성형하고 압연롤러를 이용해 벨트권취부의 세부패턴이 성형되도록 하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 금속판재를 드로잉 성형하여 제작되는 풀리몸체에 압연강판을 드로잉 성형하여 제작되는 허브를 결합하는 자동차 댐퍼풀리 제조하기 위해, 금속판재를 원판 형태로 소성 절단하는 1단계; 상기 원판의 중앙부를 드로잉 성형하여 컵형태의 돌출부를 형성하는 2단계; 상기 드로잉 작업으로 형성된 컵형태의 돌출부 중앙에 피어싱홀을 천공하는 3단계; 상기 컵형태의 돌출부 내경을 확장하여 피어싱홀을 관통하는 내통부의 형태를 갖도록 버링작업하는 4단계; 상기 내통부의 단부와 연결되는 원판을 드로잉 성형하여 내통부의 외측에 "ㄷ"자 형상으로 절곡되는 외통부를 형성하고, 상기 외통부 표면에 벨트가 권취되는 벨트권취부를 포밍작업하는 5단계;를 포함하고, 상기 벨트권취부의 포밍작업은, 제1압연롤러를 이용해 외통부 표면을 압연시켜 외통부의 양측 단부 및 양측 단부 사이의 특정구간을 일정높이 돌출시켜 각각 외측테두리와 중앙테두리를 성형하고, 제2압연롤러를 이용해 양측 외측테두리와 중앙테두리 사이의 벨트 접촉구간을 압연시켜 파형홈을 형성하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 있어서, 상기 제2압연롤러는 중앙테두리성형부에 연장되는 유격공간을 확보하여 파형홈의 성형시 주변으로 밀려나는 여분의 강판재 조직이 수용되도록 하고, 상기 유격공간은 내측의 홈 끝단이 첨단형성된 "V" 형태가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법이 제공된다.

Description

자동차 댐퍼풀리 제조방법{Pulley manufacturing method}

본 발명은 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속판재를 프레스 금형을 이용해 댐퍼풀리의 몸체를 성형하고 압연롤러를 이용해 벨트권취부의 세부패턴이 성형되도록 하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 연료를 연소시켜 동력을 얻는데, 실린더 내에서 연소되는 연소가스의 온도는 2000℃ 이상에 달하게 되지만, 이 연소열의 전부가 동력으로 전환되는 것은 아니고, 그 중 상당량의 열이 실린더 헤드 및 피스톤 등에 흡수되어 열손실을 유발하고 또 이들 부분의 과열을 일으키게 된다.

이에 따라 실린더 등의 온도가 과도하게 상승하면 실린더의 변형을 일으키거나 유막을 파괴시켜 윤활불량을 초래하게 되고, 심하면 엔진을 손상시키게 되며, 연소상태도 나빠지게 되므로 노킹이나 조기점화를 일으켜 엔진의 출력을 급격히 저감시키게 된다.

이 때문에 엔진의 과열을 방지하기 위해 엔진을 냉각하게 되는데 반대로 엔진이 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열이 동력으로 전환되지 못하고 냉각으로 상실되는 양이 많아져 열효율을 저하시켜 연료소비가 증가하는 문제점이 있어 이러한 문제를 해결하기 위해 엔진을 냉각하여 과열을 방지하되 적온으로 유지되도록 하는 냉각시스템이 엔진에 적용되고 있다.

이러한 엔진의 냉각시스템은 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발의 순환사이클에 의해 차내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 역할을 수행하는 것이다.

이러한 순환사이클을 이루기 위한 필수적인 구성 요소로는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기가 있으며, 그중 압축기의 종류는 냉방 상태에 따라 필요한 동력을 조절할 수 있는 가변용량형 압축기가 있으며, 이 가변용량형 압축기는 최근에 그 수요가 점차 증대되고 있다.

이러한 가변용량형 압축기는 엔진으로부터 압축기로 전달되는 구동력을 단속하는 클러치가 불필요하게 되나, 압축기의 구동중에 그 내부에 시징(seizing)등의 고장으로 인해 정상의 전달 토크보다 상당히 큰 과부화 토크가 발생하는 경우가 있다.

이때, 풀리는 상기와 같은 원인으로 인해 더 이상 회전되지 못하고 정지하게 되는 상황이 발생하게 되며, 특히 엔진에 의해 구동되는 벨트는 풀리의 상부에서 계속 미끄러지게 되어 마모되고, 더 나아가 벨트 및 풀리와의 상호 마찰시 발생하는 마찰열에 의해 파손되는 문제가 있으며, 이를 해결하기 위해 (특허문헌 1)을 통해 보완하고 있는바, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(특허문헌 1)은 풀리의 제조방법에 관한 것으로, 이에 따르면, 용융 상태의 금속 소재를 용탕내에 주입하여 반용융 또는 반응고 상태가 되도록 하는 단계와, 반용융 또는 반응고 상태의 금속을 용탕에서 배출시켜 빌렛 주조용 몰드내에 담아 상온에서 냉각하여 빌렛을 제조하는 단계와, 빌렛을 원하는 치수로 절단하는 단계와, 절단된 빌렛을 재가열하여 반용융 또는 반응고 상태로 만든 후, 주형 공동에 가압 주입하여 풀리를 성형하는 단계 및 주형 공동에서 풀리를 취출하는 단계를 포함한다.

그러나, 전술한 (특허문헌 1)은 풀리를 만드는 소재가 용융상태에서 주조가 이루어져 제작공정이 다소 복잡하고, 원가가 다소 비쌌으며, 공정하는 시간이 다소 길어 대량생산에 차질이 있다.

또한, (특허문헌 1)은 소재가 예컨대 철과 같은 일반 금속으로 이루어질 경우, 무게로 인해 차량 연비가 증가하고, 프레스 공정을 실시할 때 가공칩으로 인한 불량률이 증가하는 문제가 있다

대한민국 공개특허공보 제10-2007-011620호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 금속판재를 프레스 금형을 이용해 댐퍼풀리의 몸체를 성형하고 압연롤러를 이용해 벨트권취부의 세부패턴이 성형되도록 하는 자동차용 댐퍼풀리 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 금속판재를 드로잉 성형하여 제작되는 풀리몸체에 압연강판을 드로잉 성형하여 제작되는 허브를 결합하는 자동차 댐퍼풀리 제조하기 위해, 금속판재를 원판 형태로 소성 절단하는 1단계; 상기 원판의 중앙부를 드로잉 성형하여 컵형태의 돌출부를 형성하는 2단계; 상기 드로잉 작업으로 형성된 컵형태의 돌출부 중앙에 피어싱홀을 천공하는 3단계; 상기 컵형태의 돌출부 내경을 확장하여 피어싱홀을 관통하는 내통부의 형태를 갖도록 버링작업하는 4단계; 상기 내통부의 단부와 연결되는 원판을 드로잉 성형하여 내통부의 외측에 "ㄷ"자 형상으로 절곡되는 외통부를 형성하고, 상기 외통부 표면에 벨트가 권취되는 벨트권취부를 포밍작업하는 5단계;를 포함하고, 상기 벨트권취부의 포밍작업은, 제1압연롤러를 이용해 외통부 표면을 압연시켜 외통부의 양측 단부 및 양측 단부 사이의 특정구간을 일정높이 돌출시켜 각각 외측테두리와 중앙테두리를 성형하고, 제2압연롤러를 이용해 양측 외측테두리와 중앙테두리 사이의 벨트 접촉구간을 압연시켜 파형홈을 형성하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 있어서, 상기 제2압연롤러는 중앙테두리성형부에 연장되는 유격공간을 확보하여 파형홈의 성형시 주변으로 밀려나는 여분의 강판재 조직이 수용되도록 하고, 상기 유격공간은 내측의 홈 끝단이 첨단형성된 "V" 형태가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법이 제공된다.

삭제

이상에서와 같은 본 발명은 금속판재를 프레스 금형에 의해 댐퍼풀리를 제조함으로써, 경량화 및 내구성이 향상될 뿐만아니라, 벨트권취부를 압연롤러를 이용해 성형함으로써, 작업공정의 간소화가 이루어지는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 따른 각 공정별 댐퍼풀리의 성형과정 진행도.
도 2 내지 도 8은 도 1의 벨트권취부 형성을 위한 제조공정을 도시한 요부 확대단면도.
도 9는 본 발명의 자동차 댐퍼풀리 제종방법으로 제조된 댐퍼풀리의 실물사진.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 따른 각 공정별 댐퍼풀리의 성형과정 진행도이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 자동차 댐퍼풀리 제조방법은 프레스장치를 이용해 금속판재를 드로잉 성형하여 일체로 제작하는 것이다.

프레스장치는 하부금형과 상부금형으로 이루어지는 것이 일반적이며, 본 발명에서 사용되는 프레스장치 또한, 하부금형과 상부금형이 맞물리면서 그 사이에 개재된 금속판재가 금형형상에 따라 드로잉 성형되도록 하는 것이다.

이와 같은 프레스장치는 각 공정별로 금형의 패턴을 바꾸어 줌으로써, 드로잉 성형되는 대상물의 형태를 구체적으로 변화시키게 된다.

도 1은 본 발명의 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 따른 각 공정별 댐퍼풀리의 성형과정 진행도로서, 본 발명은 주지의 프레스장치(미도시)를 통해 금속판재를 원판(111) 형태로 소성 절단하는 1단계(S10)를 수행하게 된다.

이후, 원판형태의 금속판재(111)를 다음공정의 프레스장치(미도시)로 이송시켜 상기 원판의 중앙부가 컵형태의 돌출부(112)를 갖도록 드로잉 성형하여 형성하는 2단계(S20)를 수행한다.

이후, 상기 드로잉 작업으로 형성된 컵형태의 돌출부(112) 중앙에 피어싱홀(113)을 천공하는 3단계(S30)하고, 상기 컵형태의 돌출부(112) 내경을 확장하여 피어싱홀(113)을 관통하는 내통부(114)의 형태를 갖도록 버링작업하는 4단계(S40)를 수행한다.

상기 4단계(S40) 수행 후, 내통부(114)의 표면을 선삭하여 정밀 가공되도록 한다.

이후, 상기 내통부(114)의 단부와 연결되는 원판(111)을 드로잉 성형하여 내통부(114)의 외측에 "ㄷ"자 형상으로 절곡되는 외통부(115)를 형성하고, 상기 외통부(115) 표면에 면에 벨트가 권취되는 벨트권취부(116)를 포밍작업하는 5단계(S50)를 수행한다.

이때, 상기 5단계(S50)는, 제1압연롤러(131)를 이용해 외통부(115) 표면을 압연시켜 벨트의 이탈을 방지하는 양측 외측테두리(116a)(116b)와 중앙테두리(116c)를 성형하는 단계; 및 제2압연롤러(132)를 이용해 양측 외측테두리(116a)(116b)와 중앙테두리(116c) 사이의 벨트 접촉구간(116d)에 파형홈(116)을 형성하는 단계로 세분화 될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 상기 5단계의 세부공정과 특징에 대해 설명한다. 도 2 내지 도 8은 도 1의 벨트권취부 형성을 위한 제조공정을 도시한 요부 확대단면도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 댐퍼풀리를 도 2에서 보는 바와 같이 하부금형(121)에 개재한 후, 상부금형(122)을 하강시켜 압착하게 된다.

이때, 상기 하부금형(121)과 상부금형(122)에는 각각 외통부(115)의 양쪽 끝단부와 접하는 면에 외측테두리성형부(121a)(122a)가 형성되어 있어, 외통부(115)의 양측 단부를 바깥쪽에서 안쪽으로 압착시켜 외측테두리성형부(121a)(122a)와 동일한 날개형태를 성형하게 된다.

이후, 도 2에서 보는 바와 같이 외통부(115)의 표면에 대면하는 형태로 제1압연롤러(131)가 이동하게 된다.

상기 제1압연롤러(131)는 도 3에서 보는 바와 같이 롤러 양측단부에 음각형태의 외측테두리성형부(131a)(131b)가 형성된다. 그리고, 상기 외측테두리성형부(131a)(131b) 중간에는 음각형태의 중앙테두리성형부(131c)가 형성되며, 상기 중앙테두리성형부(131c)와 외측테두리성형부(131a)(131b) 사이에는 평면형태의 벨트접촉구간성형부(131d)가 형성된다.

도 4에서와 같이 상기 제1압연롤러(131)는 외통부(115)의 외면을 원주방향으로 회전하면서 가압 롤링하게 되고, 제1압연롤러(131)에 형성된 패턴이 외통부(115) 표면에 각인된다.

이때, 상기 제1압연롤러(131) 작업에 의해 벨트풀리의 외통부(115) 표면에는 외측테두리(116a)(116b), 중앙테두리(116c), 평면상태의 벨트 접촉구간(116d)가 형성된다.

상기 제1압연롤러(131)의 성형공정을 마친 후에 도 5에서 보는 바와 같이 제2압연롤러(132)를 외통부(115) 표면에 대면하도록 이동된다.

상기 제2압연롤러(132)는 도 6에서 보는 바와 같이 롤러 양측단부에 음각형태의 외측테두리성형부(132a)(132b)가 형성된다. 그리고, 상기 외측테두리성형부(132a)(132b) 중간에는 음각형태의 중앙테두리성형부(132c)가 형성되며, 상기 중앙테두리성형부(132c)와 외측테두리성형부(132a)(132b) 사이에는 물결형상의 파형홈성형부(132e)가 형성된다.

이때, 상기 제2압연롤러(132)는 중앙테두리성형부(132c)에 확장된 형태의 유격공간(132f)를 형성한다.

상기한 유격공간(132f)은 제2압연롤러(132)의 성형시, 강판재 조직이 주변으로 밀려나는 것을 감안하여 이를 수용할 수 있는 여분의 공간을 확보하기 위한 것이다.

도 7에서와 같이 상기 제2압연롤러(132)는 외통부(115)의 외면을 원주방향으로 회전하면서 가압 롤링하게 되고, 제1압연롤러(131)에 의해 형성된 패턴에 연속하여 보다 세부적인 패턴이 외통부(115) 표면에 각인되도록 한다.

예컨대, 제1압연롤러(131)에 의해 형성된 평면형태의 벨트 접촉구간(116d)을 제2압연롤러(132)의 파형홈성형부(132e)가 압연시켜 물결형상의 파형홈(116e)를 형성하도록 하는 것이다.

이때, 상기 파형홈(116e)의 성형과정에서 주변으로 밀려난 강판재 조직이 제2압연롤러(132)의 유격공간(132f)으로 몰려 수용된다. 여기서, 상기 유격공간(132f)은 도면에서와 같이 내측의 홈 끝단이 첨단형성된 "V" 형태가 되도록 형성되는데, 이와 같이 내측 끝단으로 첨단형성된 형태는 차후 여분의 강판재 조직을 선삭하거나 연마할 때 가공이 손쉽게 실시될 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 8은 상기 제2압연롤러(132)의 압연공정에 의해 제작된 벨트풀리의 형상을 도시한 단면도이고, 도 9는 실물사진을 도시한 것으로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 벨트풀리의 외통부(115) 표면에는 외측테두리(116a)(116b), 중앙테두리(116c), 물결형상의 파형홈(116e)이 형성됨을 알 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명은 금속판재를 프레스 금형에 의해 댐퍼풀리를 제조함으로써, 경량화 및 내구성이 향상될 뿐만아니라, 벨트권취부를 압연롤러를 이용해 성형함으로써, 작업공정의 간소화가 이루어지는 이점을 갖는다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 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.

110:댐퍼풀리 111:원판
112:컵형태의 돌출부 113:피어싱홀
114:내통부 115:외통부
116:벨트권취부 116a,116b:외측테두리
116c:중앙테두리 116d:벨트 접촉구간
116e:파형홈 121:하부금형
121a:외측테두리성형부 122:상부금형
122a:외측테두리성형부 131:제1압연롤러
131a,131b:외측테두리성형부 131c:중앙테두리성형부
131d:벨트접촉구간성형부 132:제2압연롤러
132a,132b:외측테두리성형부 132c:중앙테두리성형부
132e:파형홈성형부 132f:유격공간

Claims

금속판재를 드로잉 성형하여 제작되는 풀리몸체(110)에 압연강판을 드로잉 성형하여 제작되는 허브를 결합하는 자동차 댐퍼풀리 제조하기 위해, 금속판재를 원판(111) 형태로 소성 절단하는 1단계(S10); 상기 원판(111)의 중앙부를 드로잉 성형하여 컵형태의 돌출부(112)를 형성하는 2단계(S20); 상기 드로잉 작업으로 형성된 컵형태의 돌출부(112) 중앙에 피어싱홀(113)을 천공하는 3단계(S30); 상기 컵형태의 돌출부(112) 내경을 확장하여 피어싱홀(113)을 관통하는 내통부(114)의 형태를 갖도록 버링작업하는 4단계(S40); 상기 내통부(114)의 단부와 연결되는 원판(111)을 드로잉 성형하여 내통부(114)의 외측에 "ㄷ"자 형상으로 절곡되는 외통부(115)를 형성하고, 상기 외통부(115) 표면에 벨트가 권취되는 벨트권취부(116)를 포밍작업하는 5단계(S50);를 포함하고, 상기 벨트권취부(116)의 포밍작업(S50)은, 제1압연롤러(131)를 이용해 외통부(115) 표면을 압연시켜 외통부(115)의 양측 단부 및 양측 단부 사이의 특정구간을 일정높이 돌출시켜 각각 외측테두리(116a)(116b)와 중앙테두리(116c)를 성형하고, 제2압연롤러(132)를 이용해 양측 외측테두리(116a)(116b)와 중앙테두리(116c) 사이의 벨트 접촉구간(116d)을 압연시켜 파형홈(116e)을 형성하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법에 있어서,
상기 제2압연롤러(132)는 중앙테두리성형부(132e)에 연장되는 유격공간(132f)을 확보하여 파형홈(116e)의 성형시 주변으로 밀려나는 여분의 강판재 조직이 수용되도록 하고, 상기 유격공간(132f)은 내측의 홈 끝단이 첨단형성된 "V" 형태가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 댐퍼풀리 제조방법.
삭제
삭제
삭제