KR102569062B1 - 항공기 수평꼬리날개 피봇샤프트의 부싱 조립장치 및 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기 수평꼬리날개의 피봇샤프트에 부싱을 장착시키는 부싱 조립장치 및 조립방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 항공기 꼬리날개의 피봇샤프트의 일단 및 타단에 부싱을 장착시키는 조립장치 및 조립방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 부싱 조립장치는 거치수단과, 한 쌍의 삽입수단을 포함한다. 상기 거치수단은 비행기 꼬리날개의 피봇샤프트를 수직으로 거치시킨다. 상기 한 쌍의 삽입수단은 상기 거치수단에 거치된 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시킬 부싱을 파지하여 가열하기 위한 지그를 구비하여, 상기 지그에서 파지된 부싱에 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시킨다.
또한, 상기의 부싱 조립장치에 있어서, 상기 지그는 파지부와, 지지부와, 가열부를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 파지부는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 부싱을 수용하여 상기 부싱의 외경을 탄성적으로 가압하여 파지한다. 상기 지지부는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지한다. 상기 가열부는 상기 파지부에 파지된 상기 부싱을 가열한다.
본 발명에 의하면, 지그가 부싱을 파지하여 가열한 후 가이드바가 하강하면 부싱에 피봇샤프트가 끼워진다. 그래서 작업자의 수작업을 배제하여 작업자의 안전을 도모하며, 부싱이 피봇샤프트에 조립이 불가능한 상황을 미연에 방지하고 수평꼬리날개 피봇샤프트에 서로 다른 규격을 갖는 부싱을 각각 정확한 위치에 용이하고 신속하게 장착할 수 있다.

Description

항공기 수평꼬리날개 피봇샤프트의 부싱 조립장치 및 조립방법{Assembly apparatus and the method for bushing of pivot shaft for horizontal tail wing of an airplane}

본 발명은 항공기 수평꼬리날개의 피봇샤프트에 부싱을 장착시키는 부싱 조립장치 및 조립방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 항공기 꼬리날개의 피봇샤프트의 일단 및 타단에 부싱을 장착시키는 조립장치 및 조립방법에 대한 것이다.

고속으로 비행하는 항공기는 좌측과 우측에 장착된 수평꼬리날개 피봇샤프트의 각도를 변경하여 항공기의 상승, 하강을 조종할 수 있다. 항공기의 수평꼬리 날개 피봇샤프트는 항공기 동체의 유압장치와 연결되며, 피봇샤프트의 회전을 이용하여 수평꼬리날개의 각도가 조정된다.

수평꼬리날개 피봇샤프트의 회전 움직임이 원활할 수 있도록 동체와 연결된 피봇샤프트에 베어링 역할을 할 수 있는 서로 다른 규격을 갖는 부싱이 피봇샤프트의 일단과 타단의 정확한 위치에 정교하게 각각 장착되어야 한다.

종래에는 수평꼬리날개 피봇샤프트용 부싱을 장착하기 위하여, 부싱을 외부의 가열 장치 내에서 고온의 온도로 가열 후 작업자가 내경이 팽창 된 부싱을 직접 운반하여 수평꼬리날개 피봇샤프트에 직접 끼우는 방법으로 장착하였다.

고온의 부싱을 작업자가 직접 운반하는 방식으로 인하여 작업자의 안전문제의 발생 가능성이 높고, 부싱을 장착하기 위해 운반하는 짧은 시간동안 상온에 노출이 되어 급격한 냉각에 의해 부싱의 내경이 축소됨으로써, 피봇샤프트에 장착이 불가능한 현상이 발생하기도 하며, 작업자의 수작업으로 인하여 부싱을 수평꼬리 날개 피봇샤프트의 정확한 위치에 정교한 장착이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2014-0141060호(공개일자 2014년 12월 10일) 등록특허 제10-1496117호(등록일자 2015년 02월 17일)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 스평꼬리날개의 피봇샤프트의 정확한 위치에 부싱을 용이하고 신속하게 장착할 수 있는 조립장치 및 그 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 부싱 조립장치는 거치수단과, 한 쌍의 삽입수단을 포함한다. 상기 거치수단은 비행기 꼬리날개의 피봇샤프트를 수직으로 거치시킨다. 상기 한 쌍의 삽입수단은 상기 거치수단에 거치된 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시킬 부싱을 파지하여 가열하기 위한 지그를 구비하여, 상기 지그에서 파지된 부싱에 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시킨다.

또한, 상기의 부싱 조립장치에 있어서, 상기 지그는 파지부와, 지지부와, 가열부를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 파지부는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 부싱을 수용하여 상기 부싱의 외경을 탄성적으로 가압하여 파지한다. 상기 지지부는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지한다. 상기 가열부는 상기 파지부에 파지된 상기 부싱을 가열한다.

또한, 상기의 부싱 조립장치에 있어서, 상기 가열부는 상기 부싱의 외주면을 가열하기 위한 코일링을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 파지부는 상기 부싱을 수용할 수 있게 축방향으로 관통되고 상기 코일링이 수용된 상기 부싱의 외주면을 향하도록 안착시킬 수 있는 안착부가 형성된 고리형의 파지판과, 상기 파지판에 반경방향으로 삽입되어 상기 파지판에 수용된 부싱의 외주면을 탄성력으로 가압하도록 상기 파지판의 원주면을 따라 복수 개 장착된 탄성가압부재를 구비한다. 그리고 상기 지지부는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입되도록 축방향으로 관통되고, 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지하도록 축방향으로 상기 파지부의 일단에 장착된 고리형의 지지판을 구비한다.

또한, 상기의 부싱 조립장치에 있어서, 상기 삽입수단은 가이드바와, 유압실린더를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 가이드바는 일단은 상기 지그에 결합되며 상기 거치수단에 슬라이딩할 수 있게 장착된다. 상기 유압실린더는 상기 지그에 장착된 부싱에 상기 거치수단에 거치된 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 삽입되기 위하여 상기 가이드바를 슬라이딩 시키도록 상기 거치수단에 장착된다.

또한, 상기의 부싱 조립장치에 있어서, 상기 거치수단은 거치프레임과, 거치대차를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 거치프레임은 상기 삽입수단을 일정 간격 이격시켜 장착시킨다. 상기 거치대차는 상기 피봇샤프트를 거치시키고, 상기 한 쌍의 삽입수단의 하부에 상기 피봇샤프트를 위치시킬 수 있도록 상기 거치프레임에 슬라이딩할 수 있게 장착된다.

본 발명의 다른 측면에 따른 부싱 조립방법은 파지단계와, 가열단계와, 삽입단계를 포함한다. 상기 파지단계는 비행기 꼬리날개의 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 삽입되는 부싱의 외경을 탄성력으로 파지한다. 상기 가열단계는 상기 파지단계에서 파지된 상기 부싱을 가열한다. 상기 삽입단계는 상기 파지단계에서 파지되어 상기 가열단계에서 가열된 부싱의 일단을 지지하면서 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 상기 부싱에 삽입되도록 상기 부싱을 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단으로 진행시킨다.

또한, 상기의 부싱 조립방법에 있어서, 상기 파지단계는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 부싱을 수용하여 상기 부싱의 외경을 탄성적으로 가압하여 파지하는 파지부와, 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지하는 지지부와, 상기 파지부에 파지된 상기 부싱을 가열하기 위한 가열부를 구비한 지그로 상기 부싱을 파지하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 가열단계는 상기 지그의 가열부로 상기 지그에 파지된 부싱을 가열한다.

또한, 상기의 부싱 조립방법에 있어서, 상기 삽입단계는 수직으로 거치된 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단으로 상기 부싱이 파지된 지그를 수직으로 슬라이딩시켜 상기 부싱에 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 지그가 부싱을 파지하여 가열한 후 가이드바가 하강하면 부싱에 피봇샤프트가 끼워진다. 그래서 작업자의 수작업을 배제하여 작업자의 안전을 도모하며, 부싱이 피봇샤프트에 조립이 불가능한 상황을 미연에 방지하고 수평꼬리날개 피봇샤프트에 서로 다른 규격을 갖는 부싱을 각각 정확한 위치에 용이하고 신속하게 장착할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부싱 조립장치의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 지그의 평면도,
도 3은 도 2의 A-A 방향에서 바라본 단면도,
도 4 내지 도 7은 도 1의 실시예의 동작도,
도 8은 피봇샤프트의 정면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 부싱 조립장치 및 그 조립방법의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 부싱 조립장치는 비행기 꼬리날개의 피봇샤프트(1)의 일단(1a)과 타단(1b)에 부싱(5)을 조립하는 장치이다. 피봇샤프트(1)의 일단(1a)은 소구경이고 타단(1b)은 대구경이다. 그래서 일단(1a)에 조립되는 부싱(5)은 소구경이고 타단(1b)에 조립되는 부싱(5)은 대구경이다. 이를 위하여 부싱 조립장치는 거치수단(10)과, 한 쌍의 삽입수단(20)을 포함한다.

거치수단(10)은 피봇샤프트(1)를 수직으로 거치시키는 역할을 한다. 이를 위해서 거치수단(10)은 거치프레임(11)과, 거치대차(13)를 구비한다.

거치프레임(11)은 한 쌍의 삽입수단(20)을 일정 간격 이격시켜 장착시킨다.

거치대차(13)는 피봇샤프트(1)를 거치시키고 거치프레임(11)에 장착된 삽입수단(20)의 아래에 피봇샤프트(1)가 위치할 수 있도록 거치프레임(11)에 슬라이딩할 수 있게 장착된다.

삽입수단(20)은 피봇샤프트(1)의 일단(1a)과 타단(1b)에 부싱(5)을 각각 조립시키는 역할을 한다. 일단(1a)은 소구경이고 타단(1b)은 대구경이므로 일단(1a)이 끼워지는 부싱(5)은 소구경이고 타단(1b)이 끼워지는 부싱(5)은 대구경이다. 그래서 2 종류의 부싱(5)이 필요하다. 그래서 삽입수단(20)은 한 쌍(20a, 20b)이 구비된다. 여기서 제1삽입수단(20a)는 피봇샤프트(1)의 일단(1a)에 부싱(5)을 조립하는 역할을 하고, 제2삽입수단(20b)는 피봇샤프트(1)의 타단(1b)에 부싱(5)을 조립하는 역할을 한다. 그래서 제1삽입수단(20a)과 제2삽입수단(20b)은 거치프레임(11)에 일정 간격 이격되어 장착된다.

피봇샤프트(1)에 부싱(5)을 조립하기 위하여 삽입수단(20)은 지그(21)와, 가이드바(28)와, 유압실린더(29)를 구비한다.

지그(21)는 부싱(5)을 파지하여 가열하는 역할을 한다. 이를 위하여 지그(21)는 파지부와, 지지부와, 가열부를 구비한다.

파지부는 부싱(5)을 수용하여 부싱(5)의 외경을 탄성적으로 가압하여 파지한다. 이를 위하여 파지부는 파지판(22)과, 복수의 탄성가압부재(24)를 구비한다.

파지판(22)은 고리형으로서 부싱(5)을 수용할 수 있게 축방향으로 관통되고 가열부의 코일링(27)이 내부에 수용된 부싱(5)의 외주면을 향할 수 있게 감싸도록 안착시키는 안착부(23a)가 형성된다. 즉 파지판(22)은 내부에 부싱(5)이 삽입될 수 있도록 고리형으로 형성되며, 부싱(5)을 감싸는 코일링(27)을 수용할 수 있게 안착부(23a)가 형성된다. 한편 본 실시예에서 파지판(22)은 제1파지판(22a)과 제2파지판(22b)으로 분리되어, 제1파지판(22a)과, 제2파지판(22b)이 조립되어 형성된다.

복수의 탄성가압부재(24)는 파지판(22)에 반경방향으로 삽입되어 파지판(22)에 수용된 부싱(5)의 외주면을 탄성적으로 가압하여 부싱(5)이 파지판(22)의 내부에서 고정되도록 한다. 이를 위해서 탄성가압부재(24)는 파지판(22)의 원주면을 따라 복수 개 장착된다. 본 실시예에서 탄성가압부재(24)는 파지판(22)에 반경방향으로 삽입되는 하우징과, 하우징 내부에 장착된 스프링과, 스프링에 지지되어 부싱(5)을 가압할 수 있도록 하우징에서 돌출되는 볼을 구비하여 볼이 스프링의 힘으로 부싱(5)을 가압한다.

지지부는 피봇샤프트(1)가 축방향으로 관통하여 삽입될 수 있고 파지부에 파지된 부싱(5)의 일단을 지지한다. 이를 위해서 지지부는 지지판(25)을 구비한다. 지지판(25)은 피봇샤프트가 관통하여 삽입될 수 있도록 고리형으로 형성되어 파지판(22)의 상단에 결합되어, 파지판(22)에 파지된 부싱(5)의 일단을 축방향으로 지지한다. 부싱(5)의 일단이 지지판(25)에 지지하도록 파지판(22)에 삽입시키면, 부싱(5)은 피봇샤프트(5)와 평행하게 장착된다.

가열부는 파지판(22)의 내부에 수용된 부싱(5)을 가열할 수 있도록 안착부(23a)에 안착되는 코일링(27)을 구비한다. 본 실시예의 경우 파지판(22)에 2단으로 장착된 코일링(27)을 구비한다. 코일링(27)에 전기가 공급되면 코일링(27)이 가열되어 부싱(5)을 가열한다. 코일링(27)이 부싱(5)을 가열하면 부싱(5)은 팽창되어 확관된다.

한 쌍의 삽입수단(20)에서 제1삽입수단(20a)은 피봇샤프트(1)의 일단(1a)에 부싱(5)을 조립하는데 사용되고, 제2삽입수단(20b)은 피봇샤프트(1)의 타단(1b)에 부싱(5)을 조립하는데 사용된다. 그래서 제1삽입수단(20a)의 지그(21)에는 작은 직경의 부싱(5)이 파지되고, 제2삽입수단(20b)의 지그(21)에는 큰 직경의 부싱(5)이 파지된다.

가이드바(28)는 일단에 지그(21)가 결합되며 거치프레임(11)에 슬라이딩할 수 있게 장착된다.

유압실린더(29)은 지그(21)에 장착된 부싱(5)에 피봇샤프트(1)가 끼워지도록 지그(21)를 하강시키기 위하여 가이드바(28)를 슬라이딩 시킬 수 있도록 거치프레임(11)에 장착된다.

본 실시예의 부싱 조립장치를 사용하여 부싱을 피봇샤프트(1)에 장착하는 조립방법은 파지단계와, 가열단계와, 삽입단계를 포함한다.

상기 파지단계는 부싱(5)을 피봇샤프트(1)에 조립하기 위하여 한 쌍의 삽입수단(20)의 각각의 지그(21)에 부싱(5)을 장착한다. 그러면 지그(21)가 부싱(5)의 외경을 탄성력으로 파지한다. 지그(21)에 부싱(5)을 장착한 후 도 4에 도시된 바와 같이 거치대차(13)에 피봇샤프트(1)을 거치하여 제1삽입수단(20)의 아래에 피봇샤프트(1)를 위치시킨다.

상기 가열단계는 상기 파지단계에서 파지된 상기 부싱을 가열한다. 즉 코일링(27)으로 부싱(5)을 가열한다. 그러면 지그(21)에 장착된 부싱(5)은 가열되어 확관된다. 그래서 피봇샤프트(1)의 외경 보다 미소하게 약간 넓어진다.

상기 삽입단계는 지그(21)에서 파지되어 가열된 부싱(5)의 일단을 지지하면서 피봇샤프트(1)의 일단 또는 타단이 부싱(5)에 삽입되도록 부싱(5)을 피봇샤프트(1)의 일단 또는 타단으로 진행시킨다.

도 5에 도시된 바와 같이 제1삽입수단(20)의 유압실린더(29)를 사용하여 가이드바(28)를 슬라이딩시켜 지그(21)를 화살표 X 방향으로 하강시키면 지지판(25)이 부싱(5)의 일단을 지지하고 있으므로 부싱(5)에 피봇샤프트(5)의 일단이 삽입된다. 그러면 가열된 부싱(5)이 상온의 피봇샤프트(1)에 접촉하므로 부싱(5)이 수축되어 피봇샤프트(1)의 일단이 부싱(5)에 꼭 끼워진다.

그러면 유압실린더(29)를 동작시켜 도 6의 화살표 Y 방향으로 제1삽입수단(20)의 지그(21)를 상승시키면 피봇샤프트(1)의 일단에는 부싱(5)이 결합된 채 지그(21)가 상승한다. 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 거치대차(13)를 이동시켜 피봇샤프트(1)를 제2삽입수단(20b)의 아래에 위치시킨다.

피봇샤프트(1)가 제2삽입수단(20b)의 아래에 위치하면 도 7에 도시된 바와 같이 유압실린더(29)로 지그(21)를 화살표 X의 방향으로 하강시킨다. 그러면 피봇샤프트(1)의 타단에 부싱(5)이 결합된다. 부싱(5)이 결합되면 지그(21)를 상승시킨다.

따라서 본 실시예에 의하면, 피봇샤프트(1)의 일단(1a) 및 타단(1b)에 부싱(5)을 용이하고 신속하게 결합시킬 수 있다.

1 : 피봇샤프트 5 : 부싱
10 : 거치수단 11 : 거치프레임
13 : 거치대차 20 : 삽입수단
21 : 지그 22 : 파지판
23a : 안착부 24 : 탄성가압부재
25 : 지지판 27 : 코일링
28 : 가이드바 29 : 유압실린더

Claims (8)

1. 비행기 꼬리날개의 피봇샤프트를 수직으로 거치시키는 거치수단과,
   상기 거치수단에 거치된 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시킬 부싱을 파지하여 가열하기 위한 지그를 구비하여, 상기 지그에서 파지된 부싱에 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시키는 한 쌍의 삽입수단을 포함하며,
   상기 지그는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 부싱을 수용하여 상기 부싱의 외경을 탄성적으로 가압하여 파지하는 파지부와, 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지하는 지지부와, 상기 파지부에 파지된 상기 부싱을 가열하기 위한 가열부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부싱 조립장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가열부는 상기 부싱의 외주면을 가열하기 위한 코일링을 구비하며,
   상기 파지부는 상기 부싱을 수용할 수 있게 축방향으로 관통되고 상기 코일링이 수용된 상기 부싱의 외주면을 향하도록 안착시킬 수 있는 안착부가 형성된 고리형의 파지판과, 상기 파지판에 반경방향으로 삽입되어 상기 파지판에 수용된 부싱의 외주면을 탄성력으로 가압하도록 상기 파지판의 원주면을 따라 복수 개 장착된 탄성가압부재를 구비하며,
   상기 지지부는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입되도록 축방향으로 관통되고, 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지하도록 축방향으로 상기 파지부의 일단에 장착된 고리형의 지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 부싱 조립장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 삽입수단은
   일단은 상기 지그에 결합되며 상기 거치수단에 슬라이딩할 수 있게 장착된 가이드바와,
   상기 지그에 장착된 부싱에 상기 거치수단에 거치된 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 삽입되기 위하여 상기 가이드바를 슬라이딩 시키도록 상기 거치수단에 장착된 유압실린더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부싱 조립장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 거치수단은
   상기 삽입수단을 일정 간격 이격시켜 장착시키는 거치프레임과,
   상기 피봇샤프트를 거치시키고, 상기 한 쌍의 삽입수단의 하부에 상기 피봇샤프트를 위치시킬 수 있도록 상기 거치프레임에 슬라이딩할 수 있게 장착된 거치대차를 구비하는 것을 특징으로 하는 부싱 조립장치.
5. 비행기 꼬리날개의 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 삽입되는 부싱의 외경을 탄성력으로 파지하는 파지단계와,
   상기 파지단계에서 파지된 상기 부싱을 가열하는 가열단계와,
   상기 파지단계에서 파지되어 상기 가열단계에서 가열된 부싱의 일단을 지지하면서 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 상기 부싱에 삽입되도록 상기 부싱을 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단으로 진행시키는 삽입단계를 포함하며,
   상기 파지단계는 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 부싱을 수용하여 상기 부싱의 외경을 탄성적으로 가압하여 파지하는 파지부와, 상기 부싱에 삽입되는 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단이 관통하여 삽입될 수 있게 상기 파지부에 파지된 부싱의 일단을 지지하는 지지부와, 상기 파지부에 파지된 상기 부싱을 가열하기 위한 가열부를 구비한 지그로 상기 부싱을 파지하며,
   상기 가열단계는 상기 지그의 가열부로 상기 지그에 파지된 부싱을 가열하는 것을 특징으로 하는 부싱 조립방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 삽입단계는
   수직으로 거치된 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단으로 상기 부싱이 파지된 지그를 수직으로 슬라이딩시켜 상기 부싱에 상기 피봇샤프트의 일단 또는 타단을 삽입시키는 것을 특징으로 하는 부싱 조립방법.
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