KR102402172B1

KR102402172B1 - 차량용 동력전달축 축관장치

Info

Publication number: KR102402172B1
Application number: KR1020210066695A
Authority: KR
Inventors: 정종훈
Original assignee: 대성코리아(주)
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2022-05-30

Abstract

본 발명은 차량용 동력전달축 축관장치에 관한 것으로, 베이스프레임(10); 베이스프레임(10) 상에 설치되는 제1 고정블록(20); 베이스프레임(10) 상에 설치되며, 제1 고정블록(20)과 일렬로 이격 배치되는 제2 고정블록(30); 제1·2 고정블록(20, 30) 사이에 연결되는 가이드바(40); 가이드바(40)에 관통 설치되는 이동블록(50); 이동블록(50)에 설치되어, 이동블록(50)과 연동되는 튜브그리퍼(60); 이동블록(50)을 전·후진 동작시키는 전후진부재(70); 제2 고정블록(30)에 설치되는 회전체(80); 회전체(80)를 회전시키는 구동부재(90); 서로 다른 내경을 가지고 회전체(80)의 둘레를 따라 복수 개 설치되며, 회전체(80)와 연동되어 튜브그리퍼(60)와 선택적으로 대응 위치하는 축관금형(100); 튜브그리퍼(60) 및 축관금형(100) 사이에 마련되는 튜브거치대(110)를 포함한다.
이에 따라, 차량용 동력전달축 축관장치의 기능성 및 사용성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 동력전달축 축관장치 {TUBE REDUCTION APPARATUS OF VEHICLE POWER TRANSMISSION SHAFT}

본 발명은 차량용 동력전달축 축관장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 사용되는 동력전달축을 축관할 수 있는 차량용 동력전달축 축관장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량은 엔진에서 발생된 동력(엔진 출력)이 트랜스미션으로 전달되고, 트랜스미션에서는 동력전달축을 이용하여 전륜 또는 후륜 바퀴로 동력을 전달한다.

이러한 동력전달축은 내강도성 및 경량성을 고려하여 튜브(파이프)가 주로 사용되고 있다.

특히 동력전달축의 축관작업은 다양한 성형방법을 통해 이루어지고 있으며, 금속재료에 일정의 외력을 가하면서 여러 형태로 가공하는 소성가공도 그 중 하나이다.

종래의 차량용 동력전달축 축관장치는 베드의 일측으로 서보모터와 구동모터에 의해 전후진 및 회전하는 스핀들의 선단 중앙에 유입식 콜릿이 설치되고 그 외주면에 척이 설치된 소재장착부, 베드의 타측으로 서보모터에 의해 전후좌우로 작동하는 축관 성형툴이 설치되는 고정구로 형성된 가공부로 구성된다. 그리고 축관작업은 축관 성형툴을 서모모터에 의해 이동시켜 소재장착부와 동일선상에 위치시킨 후, 축관 성형툴을 소재장착부에 장착되어 있는 파이프 소재로 전후진 동작시킴으로써 구현된다.

이와 같은 차량용 동력전달축 축관장치는 공개특허공보 제10-2006-0000371호에 개시되어 있다.

그러나 위 구성을 가진 차량용 동력전달축 축관장치는 일정 규격의 축관 성형툴이 고정구에 하나만 장착됨으로 인해, 파이프 소재의 축관범위가 넓어 축관공정을 여러 번 실시하여야 할 경우에는 축관 성형툴을 일일이 교체하여 사용해야 하는 문제점이 있다.

이는 결국, 차량용 동력전달축 축관장치의 기능성 및 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 튜브의 축관작업을 연속적으로 간편하게 실시할 수 있는 차량용 동력전달축 축관장치를 제공하고자 하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치는, 베이스프레임; 상기 베이스프레임 상에 설치되는 제1 고정블록; 상기 베이스프레임 상에 설치되며, 상기 제1 고정블록과 일렬로 이격 배치되는 제2 고정블록; 상기 제1·2 고정블록 사이에 연결되는 가이드바; 상기 가이드바에 관통 설치되는 이동블록; 상기 이동블록에 설치되어, 상기 이동블록과 연동되는 튜브그리퍼; 상기 이동블록을 전·후진 동작시키는 전후진부재; 상기 제2 고정블록에 설치되는 회전체; 상기 회전체를 회전시키는 구동부재; 서로 다른 내경을 가지고 상기 회전체의 둘레를 따라 복수 개 설치되며, 상기 회전체와 연동되어 상기 튜브그리퍼와 선택적으로 대응 위치하는 축관금형; 상기 튜브그리퍼 및 상기 축관금형 사이에 마련되는 튜브거치대를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치는 그 구성적 특징으로 인해, 튜브의 축관작업을 연속적으로 간편하게 실시 가능하여 작업성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 튜브의 축관작업에 따른 경제적 비용을 절감할 수 있다.

또한 전체적인 구성이 단순하여 그 설치공간을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

그로 인해, 차량용 동력전달축 축관장치의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치의 회전체, 축관금형 및 구속부재의 설치상태를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치의 회전체, 축관금형 및 구속부재의 설치상태를 도시한 측면도,
도 4의 (a), (b)는 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치의 구속부재의 작동상태도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치의 튜브거치대를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치의 튜브거치대를 도시한 평면도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 동력전달축 축관장치는 베이스프레임(10); 베이스프레임(10) 상에 설치되는 제1 고정블록(20); 베이스프레임(10) 상에 설치되는 제2 고정블록(30); 제1·2 고정블록(20, 30) 사이에 연결되는 가이드바(40); 가이드바(40)에 관통 설치되는 이동블록(50); 이동블록(50)에 설치되는 튜브그리퍼(60); 이동블록(50)과 연결되는 전후진부재(70); 제2 고정블록(30)에 설치되는 회전체(80); 회전체(80)와 연결되는 구동부재(90); 회전체(80)에 설치되는 축관금형(100); 튜브그리퍼(60) 및 축관금형(100) 사이에 마련되는 튜브거치대(110); 축관금형(100)의 하부에 마련되는 구속부재(120); 회전체(80)와 연결되는 이격부재(130); 베이스프레임(10) 상에 설치되는 푸시부재(140)를 포함하여 구성된다.

베이스프레임(10)은 제1·2 고정블록(20, 30) 및 푸시부재(140) 등을 안정적으로 지지하는 역할을 수행하며, 이러한 베이스프레임(10)은 금속 재질의 테이블 구조로 이루어진다.

한편, 베이스프레임(10)의 형상 및 재질 등은 필요에 따라 적절하게 변경 가능하다.

제1·2 고정블록(20, 30)은 사각 형상을 가지며. 베이스플레이트(10) 상에 고정된다. 이와 같은 제1·2 고정블록(20, 30)은 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 제1·2 고정블록(20, 30)은 일정 간격을 두고 서로 일렬로 이격 배치된다.

또한 제2 고정블록(30)에는 회전체(80)의 회전동작을 보다 안정적으로 구현하기 위하여 회전체(80)의 둘레면과 구름 접촉되는 복수의 회전롤러(R)가 복수 개 구비되어 있다. 특히 복수의 회전롤러(R)는 회전체(80)의 크기에 따라 그 위치를 적절하게 조절할 수 있도록 제2 고정블록(30)에 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

가이드바(40)는 이동블록(50)의 전·후진 동작을 안정적으로 가이드하기 위한 것이다.

이러한 가이드바(40)는 내구성 등과 같은 물적 특성이 우수한 금속 재질로 이루어지며, 제1·2 고정블록(20, 30)의 모서리부에 4개가 설치되는 것이 바람직하다.

물론, 가이드바(40)의 설치개수나 배치형태 등은 필요에 따라 적절하게 변경 가능하다.

이동블록(50)은 가이드바(40)를 따라 전·후진 동작되며, 제1·2 고정블록(20, 30)과 같이 사각 형상을 가진다.

그리고 이동블록(50)의 모서리부에는 가이드바(40)가 관통되는 관통홀이 형성되어 있으며, 관통홀에는 이동블록(50)의 전·후진 동작에 따라 발생될 수 있는 가이드바(40)와의 마찰을 방지할 수 있는 마찰방지코팅층이 추가적으로 형성될 수 있다.

이러한 이동블록(50)은 물적 특성이 우수한 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

튜브그리퍼(Tube gripper)(60)는 이동블록(50)과 연동되어 동력전달축의 원소재인 튜브(T)를 견고하고 안정적으로 잡기 위한 것으로, 그 일측에는 튜브(T)를 감지하기 위한 센서(미도시)가 구비되어 있다.

한편, 튜브그리퍼(60)로는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

전후진부재(70)는 이동블록(50)을 전·후진시키기 위한 것으로, 공압 또는 유압에 의해 작동되는 실린더형 액추에이터가 사용된다. 이와 같은 전후진부재(70)로는 이동블록(50)을 안정적으로 전·후진 동작시킬 수 있는 범위 내에서 공지된 다른 종류의 것을 사용 가능하다.

회전체(80)는 원형판 형태로 이루어지며, 제2 고정블록(30)에 회전 가능하게 설치된다.

그리고 회전체(80)의 상부에는 축관금형(100)이 튜브그리퍼(60)와 대응되는 위치에서 정확하게 멈출 수 있도록 회전체(80)의 회전동작을 제어하기 위한 센서(S)가 구비된다. 즉, 센서(S)는 회전체(80)가 회전할 때 축관금형(100)을 원하는 위치에서 멈추게 하기 위한 것이다.

물론, 회전체(80)의 둘레면에도 축관금형(100)과 동일한 수의 센서(S)가 구비되어 있다.

이러한 회전체(80)는 물적 특성이 우수한 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

구동부재(90)는 회전체(80)를 회전시키는 역할을 수행하며, 회전체(80)의 상부에 구비되어 있는 센서(S)로부터 신호를 수신받아 회전체(80)의 회전/멈춤 동작을 제어한다.

한편, 구동부재(90)로는 모터 등 회전체(80)의 회전을 정교하게 제어할 수 있는 다양한 종류의 것을 적용할 수 있다.

축관금형(100)은 튜브(T)의 축관작업을 단계적으로 연속 진행할 수 있도록 서로 다른 내경을 가지고 회전체(80)의 둘레를 따라 복수 개 설치되어, 구동부재(90)에 의해 회전되는 회전체(80)와 연동되어 튜브그리퍼(60)와 선택적으로 대응 위치한다. 이에 따라, 튜브(T) 및 축관금형(100)의 내경이 일직선상으로 정확하게 배치된다.

즉, 축관금형(100)은 회전체(80)의 회전에 의해 그 위치가 이동되어 튜브(T)를 잡는 튜브그리퍼(60)와 대응 위치한다.

그리고 축관금형(100)은 교체 및 유지보수가 용이하도록 회전체(80)에 착탈 가능하게 결합된다.

한편, 축관금형(100)의 설치개수 및 배치간격 등은 필요에 따라 적절하게 조절 가능하다.

튜브거치대(110)는 튜브(T)의 축관작업 시 튜브(T)를 안정적으로 거치하기 위한 것이다.

이러한 튜브거치대(110)는 지지플레이트부(112); 지지플레이트부(112) 상에 설치되며, 튜브(T)가 거치되는 한 쌍의 거치부(114); 지지플레이트(112) 상에 설치되며, 센서가 구비되는 한 쌍의 센싱부(116); 지지플레이트부(112)의 하부에 설치되는 액추에이터부(118)로 이루어진다.

지지플레이트부(112)에는 튜브(T)의 길이에 따라 거치부(114)의 설치간격을 조절할 수 있도록 일정 간격으로 간격조절홀(미도시)이 형성되고, 거치부(114)는 지지플레이트부(112)에 형성되어 있는 간격조절홀(미도시)에 선택적으로 볼팅 결합된다.

센싱부(116)는 거치부(114)에의 튜브(T) 거치 유무를 실시간으로 감지하여 전후진부재(70)를 작동시킨다.

액추에이터부(118)는 지지플레이트부(112)를 승강 동작시키며, 실린더형 액추에이터가 사용된다.

구속부재(120)는 튜브(T)의 축관작업 시 축관금형(100)을 선택적으로 구속하는 역할을 한다. 즉, 구속부재(120)는 튜브(T)의 축관작업 시 오작동 등에 의해 회전체(80)가 회전되지 않고 그 위치상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 축관금형(100)을 구속한다.

이러한 구속부재(120)는 제2 고정블록(30)에 설치되어 회전체(80)의 하부에 위치하는 가이드부(122); 가이드부(122)에 승강 가능하게 설치되어, 축관금형(100)을 선택적으로 구속하는 승강구속부(124); 승강구속부(124)를 승강 동작시키는 액추에이터부(126)로 이루어진다.

가이드부(122)는 한 쌍으로 이루어져 일정 간격을 두고 서로 나란하게 이격 배치된다.

승강구속부(124)는 한 쌍으로 이루어지는 가이드부(122) 사이에 설치되며, 회전체(80)의 고정 시에는 상승된 상태를 유지하여 축관금형(100)을 구속함과 아울러 회전체(80)의 회전 시에는 하강된 상태를 유지하여 축관금형(100)의 구속상태를 해제한다. 그리고 승강구속부(124)의 상단에는 축관금형(90)의 외주면 일부를 구속하는 반원형의 구속홈(123)이 형성되어 있다.

한편, 액추에이터부(126)로는 실린더형 액추에이터가 사용되는 것이 바람직하다.

이격부재(130)는 제2 고정블록(30)에 설치되어, 회전체(80)를 제2 고정블록(30)에 대하여 선택적으로 이격 배치시키는 역할을 수행한다. 즉, 이격부재(130)를 통해 회전체(80)의 회전 시에는 제2 고정블록(30)으로부터 회전체(80)를 이격시키고, 아울러 회전체(80)의 회전이 완료되면 제2 고정블록(30)에 회전체(80)를 다시 밀착시킨다.

위와 같은 이격부재(130)에 의해 회전체(80)의 회전동작 시 발생될 수 있는 제2 고정블록(30)과의 마찰을 간편하고 효율적으로 방지할 수 있다.

한편, 이격부재(130)로는 제2 고정블록(30)에 관통 설치되는 실린더형 액추에이터가 사용되는 것이 바람직하다.

푸시부재(140)는 축관된 튜브(T)가 축관금형(100)으로부터의 인출되는 것을 보조적으로 도와주기 위한 것이다.

이러한 푸시부재(140)는 베이스프레임(10) 상에 설치되는 지지대(141); 지지대(141) 및 제2 고정블록(30) 사이에 연결되는 복수의 가이드바(142); 복수의 가이드바(142)에 관통 결합되는 푸시블록(143); 푸시블록(143)에 설치되며, 푸시블록(143)과 연동되어 축관금형(100) 내부의 축관된 튜브(T)를 푸시하는 푸시바(144); 푸시블록(143)을 전·후진 동작시키는 액추에이터(145)로 이루어진다.

이상에서 설명한 차량용 동력전달축 축관장치의 작동상태를 설명하면 아래와 같다.

먼저, 튜브거치대(110)에 튜브(T)가 거치되면 전후진부재(70)의 작동에 의해 이동블록(50)과 연동되는 튜브그리퍼(60)가 전진 동작되어 튜브(T)의 일단을 견고하게 잡는다.

이때, 튜브그리퍼(60)가 튜브(T)를 잡음과 동시에 튜브거치대(110)는 하강된다.

이후 튜브그리퍼(60)는 축관금형(100)을 향해 다시 전진하여 튜브(T)를 축관금형(100)으로 인입시킨 후, 다시 후진하여 튜브(T)를 축관금형(100)으로부터 인출시켜 1차로 축관시킨다.

이때, 축관금형(100)은 구속부재(120)에 의해 그 외주면이 구속된 상태를 유지하고, 푸시부재(140)는 축관금형(100)으로부터의 튜브(T) 인출 시 튜브(T)를 밀어준다.

그리고 튜브(T)의 1차 축관작업이 완료되면 구속부재(120)에 의한 축관금형(100)의 구속상태가 해제된 후, 이격부재(130)에 의해 회전체(80)가 제2 고정블록(30)에 대하여 이격된 상태에서 회전체(80)가 구동부재(90)에 의해 회전되어 내경이 다른 축관금형(100)이 튜브(T)와 대응 위치한다. 이후 이격부재(130)에 의해 회전체(80)가 제2 고정블록(30)에 밀착됨과 아울러 축관금형(100)은 구속부재(120)에 의해 다시 구속된다.

이 상태에서 위에서 설명한 1차 축관작업과 동일하게 2차 축관작업이 실시된다.

그리고 2차 축관작업이 완료되면 튜브거치대(110)가 상승되어 튜브(T)가 거치되고, 튜브그리퍼(60)는 튜브(T)를 놓고 후진 동작되어 원 위치로 복귀하게 된다.

한편, 튜브(T)의 축관범위에 따라 2차 축관작업과 동일하게 추가적인 축관작업을 수행할 수 있음은 물론이다.

10 : 베이스프레임 20 : 제1 고정블록
30 : 제2 고정블록 40 : 가이드바
50 : 이동블록 60 : 튜브그리퍼
70 : 전후진부재 80 : 회전체
90 : 구동부재 100 : 축관금형
110 : 튜브거치대 120 : 구속부재
122 : 가이드부 123 : 구속홈
124 : 승강구속부 126 : 액추에이터부
130 : 이격부재

Claims

베이스프레임(10); 상기 베이스프레임(10) 상에 설치되는 제1 고정블록(20); 상기 베이스프레임(10) 상에 설치되며, 상기 제1 고정블록(20)과 일렬로 이격 배치되는 제2 고정블록(30); 상기 제1·2 고정블록(20, 30) 사이에 연결되는 가이드바(40); 상기 가이드바(40)에 관통 설치되는 이동블록(50); 상기 이동블록(50)에 설치되어, 상기 이동블록(50)과 연동되는 튜브그리퍼(60); 상기 이동블록(50)을 전·후진 동작시키는 전후진부재(70); 상기 제2 고정블록(30)에 설치되는 회전체(80); 상기 회전체(80)를 회전시키는 구동부재(90); 서로 다른 내경을 가지고 상기 회전체(80)의 둘레를 따라 복수 개 설치되며, 상기 회전체(80)와 연동되어 상기 튜브그리퍼(60)와 선택적으로 대응 위치하는 축관금형(100); 상기 튜브그리퍼(60) 및 상기 축관금형(100) 사이에 마련되는 튜브거치대(110); 상기 축관금형(100)의 하부에 마련되는 구속부재(120); 상기 축관금형(100)으로부터 축관된 튜브(T)가 인출되는 것을 도와주기 위한 푸시부재(140)를 포함하며,
상기 튜브거치대(110)는 지지플레이트부(112); 상기 지지플레이트부(112) 상에 설치되며, 상기 튜브(T)가 거치되는 한 쌍의 거치부(114); 상기 지지플레이트부(112) 상에 설치되며, 상기 거치부(114)에의 상기 튜브(T) 거치 유무를 감지하여 상기 전후진부재(70)를 작동시키는 센싱부(116); 상기 지지플레이트부(112)의 하부에 설치되어, 상기 지지플레이트부(112)를 승강 동작시키는 액추에이터부(118)로 이루어지며,
상기 푸시부재(140)는 상기 베이스프레임(10) 상에 설치되는 지지대(141); 상기 지지대(141) 및 상기 제2 고정블록(30) 사이에 연결되는 복수의 가이드바(142); 상기 복수의 가이드바(142)에 관통 결합되는 푸시블록(143); 상기 푸시블록(143)에 설치되며, 상기 푸시블록(143)과 연동되어 상기 축관금형(100) 내부의 축관된 상기 튜브(T)를 푸시하는 푸시바(144); 상기 푸시블록(143)을 전·후진 동작시키는 액추에이터(145)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달축 축관장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 구속부재(120)는,
상기 제2 고정블록(30)에 서로 이격 배치되는 한 쌍의 가이드부(122); 상기 한 쌍의 가이드부(122) 사이에 승강 가능하게 설치되며, 상단에는 상기 축관금형(100)의 외주면을 구속하는 구속홈(123)이 형성되어 있는 승강구속부(124); 상기 승강구속부(124)를 승강 동작시키는 액추에이터부(126)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달축 축관장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제2 고정블록(30)에 설치되어, 상기 회전체(80)를 상기 제2 고정블록(30)에 대하여 선택적으로 이격 배치시키는 이격부재(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 동력전달축 축관장치.