KR102448480B1

KR102448480B1 - 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법

Info

Publication number: KR102448480B1
Application number: KR1020200037401A
Authority: KR
Inventors: 손민영
Original assignee: 에스앤티모티브 주식회사
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2022-09-30
Also published as: KR20200132678A

Abstract

본 발명에 따른 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법은, 전동공구를 이용하여 작동토크가 1차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡을 조임체결하는 1차 조임체결단계, 상기 스레드캡이 1차 조임체결된 상태에서 구동모터의 가동전류를 측정하는 1차 가동전류 측정단계, 상기 전동공구를 이용하여 작동토크가 2차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡을 더욱 조이는 2차 조임체결단계, 상기 스레드캡이 2차 조임체결된 상태에서 구동모터의 가동전류를 측정하는 2차 가동전류 측정단계, 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류를 비교하는 전류비교단계를 포함하여 이루어진다.
상기 구동모터의 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차의 기준치는 0.25 A 로 설정된다.
상기 전동공구의 작동토크의 1차 목표값은 5 ~ 7 Nm 로 설정되고, 상기 전동공구의 작동토크의 2차 목표값은 25 Nm 로 설정된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 스레드캡과 하우징의 기계적인 결합오류에 따른 문제를 구동모터의 작동전류를 측정하여 정밀하게 바로잡게 됨으로써 스레드캡과 상부 베어링 사이의 간극형성으로 인하여 충돌음이 발생하는 문제가 유발되지 않는다.

Description

사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법 {thread cap mounting method of side step device}

본 발명은 차체가 높은 차량에서 탑승자의 승,하차 편의를 돕기 위한 전동 사이드스텝장치의 제작에 있어서 2차 웜샤프트를 지지하는 스레드캡을 장착하는 방법에 관한 것이다.

SUV 차량과 같이 차체가 높은 차량은 탑승자의 승,하차 편의를 돕기 위해 사이드스텝장치가 적용되고 있다.

사이드스텝장치는 도 1에 나타난 것과 같이 차체에 링크 연결된 스텝(발판)(도면생략)과 이를 가동하기 위한 액츄에이터(5)로 이루어져 있으며, 액츄에이터(5)는 구동모터(10)와, 이의 구동력을 감속하여 전달하는 1차 웜샤프트(12), 1차 웜샤프트(12)와 치합되는 1차 웜휠(14), 1차 웜휠(14)과 함께 회전되는 2차 웜샤프트(15), 2차 웜샤프트(15)와 치합되는 2차 웜횔(17)을 포함하여 이루어져 있으며, 2차 웜휠(17)에는 주축(19)이 연결되어 있다.

이러한 종래기술에 의하면, 구동모터(10)의 작동이 각 웜샤프트(12)(16)와 웜휠(14)(17)을 통해 감속되어 주축(19)으로 전달되고, 주축(19)의 회전에 의해 스텝이 작동된다.

이러한 종래기술에서, 도 2에 나타난 것과 같이 2차 웜샤프트(15)는 상부 베어링(20)과 하부 베어링(22)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상부 베어링(20)의 일측단에는 하우징(H)과 나사결합되어 마감역할을 하는 스레드캡(thread cap)(30)이 장착된다.

여기서, 스레드캡(30)은 상부 베어링(20)과 밀착되게 장착되는 것이 바람직한데, 이는 스레드캡(30)이 상부 베어링(20)과 밀착되지 않으면, 작동과정에서 충돌음이 발생하기 때문이다.

한편, 종래 스레드캡(30)을 장착하는 방법은 하우징(H)의 내면에 접착제를 도포하고, 전동공구(너트러너)(도면생략)를 이용하여 전동공구의 조임강도가 목표한 작동토크에 도달할때까지 조이는 방법으로 이루어지는데, 이때 접착제의 상태나, 스레드캡(30)와 하우징(H)의 나사탭 불량 등의 이유로 실제로는 스레드캡(30)이 상부 베어링(20)과 완전히 밀착될 정도로 결합되지 않았음에도 불구하고, 작동토크가 목표값에 도달하는 현상이 발생하였다.

그리고, 이와 같이 전동공구의 작동토크만으로 스레드캡(30)이 완전히 장착된 것으로 판단하여 조립을 마치게 되면, 스레드캡(30)과 상부 베어링(20) 사이에 미세하게 유격이 있기 때문에 상부 베어링(20)이 움직이게 되어 충돌음이 발생한다는 문제점이 있다.

일본 공개특허공보 특개2017-178304호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 구동모터 가동시에 발생하는 가동전류를 통하여 스레드캡의 결합상태를 파악함으로써 제품의 완성도 향상에 도움이 되는 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법은, 전동공구를 이용하여 작동토크가 1차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡을 조임체결하는 1차 조임체결단계, 상기 스레드캡이 1차 조임체결된 상태에서 구동모터의 가동전류를 측정하는 1차 가동전류 측정단계, 상기 전동공구를 이용하여 작동토크가 2차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡을 더욱 조이는 2차 조임체결단계, 상기 스레드캡이 2차 조임체결된 상태에서 구동모터의 가동전류를 측정하는 2차 가동전류 측정단계, 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류를 비교하는 전류비교단계를 포함하여 이루어진다.

상기 구동모터의 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차의 기준치는 0.25 A 로 설정된다.

상기 전동공구의 작동토크의 1차 목표값은 5 ~ 7 Nm 로 설정된다.

상기 전동공구의 작동토크의 2차 목표값은 25 Nm 로 설정된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 스레드캡과 하우징의 기계적인 결합오류에 따른 문제를 구동모터의 작동전류를 측정하여 정밀하게 바로잡게 됨으로써 스레드캡과 상부 베어링 사이의 간극형성으로 인하여 충돌음이 발생하는 문제가 유발되지 않는다.

도 1: 일반적인 사이드스텝장치의 액츄에이터을 나타낸 도면
도 2: 종래 스레드캡의 결합구조를 나타낸 도면
도 3: 본 발명에 따른 스레드캡의 결합구조를 나타낸 도면
도 4: 본 발명에 따른 사이드스텝장치의 스레드캡 장착방법의 공정을 나타낸 순서도

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도 3과 4를 참조로 하여 상세하게 설명한다. 단 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

본 발명에 따른, 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법은, 도 3에 나타난 것과 같이 전동공구(도면생략)에 의해 스레드캡(30)을 회전시켜서 스레드캡(30)이 하우징(H)과 나사결합되도록 하며, 이 과정에서 후술된 바와 같이 구동모터(10)의 가동전류를 측정하여 그 변화정도에 따라 스레드캡(30)이 완전히 장착되었는지를 파악하는 방식으로 이루어진다.

여기서, 상기 전동공구로서는 그 작동시에 발생하는 저항력(토크값)을 수치로 나타내는 기능을 갖는 것이 사용되며, 후술된 1차 작동토크 및 2차 작동토크는 전동공구에 의해 표시되는 저항력의 수치이다.

이와 같은 기능을 갖는 전동공구는 이미 많은 분야에서 널리 사용되고 있는 것이기에 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

구동모터(10)의 가동전류는, 구동모터(10)의 가동에 소요되는 전류인데, 구동모터(10)의 가동시에 여러가지 원인에 의해 저항이 발생하면 저항의 크기만큼 가동전류 또한 커진다고 볼 수 있다.

그리고, 본 발명에서 측정되는 구동모터(10)의 가동전류 변화는 스레드캡(30)과 2차 웜샤프트(15)를 지지하고 있는 상부 베어링(20)간의 결합구조상 발생하는 마찰저항에 의한 것이다.

즉, 상기 스레트캡(30)이 충분히 안정적으로 결합되는 경우, 구조적으로 2차 웜샤프트(15)를 지지하고 있는 상부 베어링(20)이 상기 스레드캡(30)과 접하게 되며, 상기 2차 웜샤프트(15)가 회전하게 되면, 상부 베어링(20)의 내륜(도면상 안보임)이 2차 웜샤프트(15)와 함께 회전하게 되므로, 불가피하게 상부 베어링(20)의 내륜과 스레드캡(30) 사이에 마찰저항이 발생하고, 이에 따라 가동전류가 달라지는 현상을 이용하는 것이다.

이와 같은 원리에 따른 본 발명 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법은,

전동공구를 이용하여 작동토크가 1차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡을 조임체결하는 1차 조임체결단계(s1),

상기 스레드캡(30)이 1차 조임체결된 상태에서 구동모터(10)의 가동전류를 측정하는 1차 가동전류 측정단계(s2),

상기 전동공구를 이용하여 작동토크가 2차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡을 더욱 조이는 2차 조임체결단계(s3),

상기 스레드캡(30)이 2차 조임체결된 상태에서 구동모터(10)의 가동전류를 측정하는 2차 가동전류 측정단계(s4),

상기 1차 가동전류와 2차 가동전류를 비교하는 전류비교단계(s5),

를 포함하여 이루어지며,

상기 전류비교단계(s5)에서 파악된 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차가 기준치를 초과하는 경우 스레드캡(30)이 안정되게 장착된 것으로 판단하게 된다.

여기서, 상기 전동공구의 작동토크의 1차 목표값은 예시적으로 5 ~ 7 Nm 로 설정될 수 있으며, 상기 작동토크의 2차 목표값은 25 Nm 로 설정될 수 있으며, 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차의 기준치는 예시적으로 0.25 A 로 설정될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 전동공구의 작동토크가 1차 목표값(5 ~ 7 Nm) 도달할때 까지 스레드캡(30)을 1차 조임체결하고, 스레드캡(30)이 1차 조임체결된 상태에서 구동모터(10)를 가동시켜서 1차 가동전류를 측정한다.

여기서, 전동공구의 작동토크의 1차 목표값(5 ~ 7 Nm)은, 스레드캡(30)이 하우징과 결합되는 최소한의 기준치로서 활용되는 것으로서, 스레드캡이 1차 조임체결된 상태에서는 겉으로 볼때는 스레드캡(30)이 하우징과 어느정도 결합된 상태로 보이기는 하지만, 스레드캡(30)과 상부 베어링(20)의 접촉여부를 파악할 수 있는 것은 아니다.

그리고, 전동공구의 작동토크가 2차 목표값(25 Nm)에 도달하는 정도로 스레드캡이 2차 조임체결된 상태는, 정상적인 조건하에서는 스레드캡(30)과 하우징이 완전히 체결되어 스레드캡(30)과 상부 베어링(20)이 밀착되는 결합요건이라고 볼 수 있다.

그러나, 작동토크가 2차 목표값에 도달했더라도 스레드캡(30)과 상부 베어링(20)이 밀착되지 않고 접착제에 응고상태나 기타 다른 이유에 의해 작동토크만이 2차 목표값에 도달했을 수도 있기 때문에 이를 확인하기 위하여 다시 구동모터(10)를 가동시켜서 2차 가동전류를 측정하는 것이다.

그리고, 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류를 비교하여 비교편차의 기준치 초과여부를 파악하게 되는데, 이때 예시적으로 1차 가동전류가 1.5 A 이고 2차 가동전류가 2.0 A 으로 측정됨으로써 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차가 0.25 A를 초과하게 되면, 스레드캡(30)이 안정적으로 체결되어 스레드캡(30)과 상부 베어링(20)이 밀착되었기 때문에 그 만큼 마찰저항이 더욱 발생하여 비교편차만큼의 전류가 더욱 소요된 것으로 판단하게 된다.

그러나, 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차가 기준치에 미달하게 되면, 비록 전동공부의 작동토크는 2차 목표값에 도달하였더라도 실질적으로는 스레드캡(30)이 안정적으로 체결되지 못하여 스레드캡(30)과 상부 베어링(20)이 밀착되지 않은 것으로 판단하고, 재차 스레드캡(30)을 조이게 된다.

한편, 이때에는 스레드캡(30)을 과도하게 조이면, 나사탭이 마모되는 등 파손의 위험이 있기 때문에 전동공구의 작동토크가 안전기준(ex: 78 Nm)을 초과하지 않도록 스레드캡(30)의 조임강도를 제한하는 것이 바람직하다.

Claims

차체에 링크 연결된 스텝과 이를 가동하기 위한 액츄에이터(5)로 이루어지며,

상기 액츄에이터(5)는 구동모터(10)와, 이의 구동력을 감속하여 전달하는 1차 웜샤프트(12)와, 상기 1차 웜샤프트(12)와 치합되는 1차 웜휠(14)과, 상기 1차 웜휠(14)과 함께 회전되는 2차 웜샤프트(15), 상기 2차 웜샤프트(15)와 치합되고 주축(19)이 연결된 2차 웜횔(17)을 포함하며,
구동모터(10)의 작동이 각 웜샤프트(12)(16)와 웜휠(14)(17)을 통해 감속되어 주축(19)으로 전달되고, 주축(19)의 회전에 의해 스텝이 작동되며,
상기 2차 웜샤프트(15)는 상부 베어링(20)과 하부 베어링(22)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상기 상부 베어링(20)의 일측단에는 하우징(H)과 나사결합되어 마감역할을 하는 스레드캡(thread cap)(30)이 장착되는 사이드스텝장치에 있어서,

전동공구를 이용하여 작동토크가 1차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡(30)을 조임체결하는 1차 조임체결단계(s1),
상기 스레드캡(30)이 1차 조임체결된 상태에서 구동모터(10)의 가동전류를 측정하는 1차 가동전류 측정단계(s2),
상기 전동공구를 이용하여 작동토크가 2차 목표값에 도달할 때까지 스레드캡(30)을 더욱 조이는 2차 조임체결단계(s3),
상기 스레드캡(30)이 2차 조임체결된 상태에서 구동모터(10)의 가동전류를 측정하는 2차 가동전류 측정단계(s4),
상기 1차 가동전류와 2차 가동전류를 비교하는 전류비교단계(s5)
를 포함하여 이루어지며,
상기 전류비교단계(s5)에서 파악된 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차가 기준치를 초과하는 경우에는 스레드캡(30)이 안정되게 장착된 것으로 판단하고, 상기 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차가 기준치에 미달하게 되면, 스레드캡(30)과 상부 베어링(20)이 밀착되지 않은 것으로 판단하고, 재차 스레드캡(30)을 조이는 것
을 특징으로 하는 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법.
제1항에 있어서,
상기 구동모터(10)의 1차 가동전류와 2차 가동전류의 비교편차의 기준치는 0.25 A 로 설정되는 것을 특징으로 하는 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법.
제1항에 있어서,
상기 전동공구의 작동토크의 1차 목표값은 5 ~ 7 Nm 로 설정되는 것을 특징으로 하는 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법.
제3항에 있어서,
상기 전동공구의 작동토크의 2차 목표값은 25 Nm 로 설정되는 것을 특징으로 하는 사이드스텝장치의 스레드캡 결합방법.