KR200323959Y1 - 머시닝센터에서의자동차센터링크가공전용치구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량 조향장치의 센터링크를 가공할 때의 복수의 가공을 하나의 치구에서 실현시키도록 함으로써 작업시간의 단축뿐 아니라 생산성 향상을 꾀하도록 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구에 관한 것으로서, 센터링크(1)의 제 1 체결공(2) 및 제 2 체결공(3)을 형성하기 위해 1,2차 가공작업을 거치도록 함에 있어서,

작업다이(10)의 일측에 센터링크(1)의 일측면과 접촉하므로써 위치를 설정하는 로케이션 플레이트(12)가 설치되고 센터링크(1)의 각 제 1 체결공(2) 부분에 유압실린더(27)(37)의 상,하 작동에 의해 그 링크(1)를 클램프 또는 언클램프시키는 클램프수단이 마련되되, 상기 클램프수단은 1,2차의 복수가공을 위해 2EA를 1조로하여 2조로 구성하여 된 것이다.

Description

머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구

본 고안은 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 조향장치의 센터링크를 가공할 때의 복수의 가공을 하나의 치구에서 실현시키도록 함으로써 작업시간의 단축뿐 아니라 생산성 향상을 꾀하도록 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구에 관한 것이다.

일반적으로 차량 조향장치는 다수의 링키지로 구성되어 있다. 그 중 센터링크는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 일측 타이로드(5)와 타측 타이로드(5')를 볼이음으로 연결하기 위해 제 1 체결공(2)이 양측으로 형성되고, 그 외측으로 조향기어박스(6)를 지지하는 피니언 아암(7) 및 아이들 아암(8)과 결합하기 위해 제 2 체결공(3)이 형성되어 있다. 즉, 상기 센터링크(1)는 피트먼 아암과 볼이음을 통해 타이로드를 연결하는 긴 막대이며 릴레이 로드, 커넥팅 로드라고도 부른다.

도 2 에 도시된 바와 같이 상기와 같은 센터링크를 가공함에 있어 머시닝센터로써 먼저 제 1 체결공(2)의 내경을 가공하고 그 주위로의 면가공을 1차로 가공한 다음 그 외측으로 제 2 체결공(3)의 내경을 가공하고 그 주위로 면가공을 2차로 하면서 완성하게 된다. 제 1 체결공(2)의 가공과 제 2 체결공(3)의 가공은 동시에 이루어질 수 없다.

상기 센터링크를 가공하기 위해 종래에는 이러한 복수의 가공작업을 위해 이에 맞는 치구를 별도로 제작하여 왔기 때문에 이중으로 치구를 제작함에 따른 비용발생 및 가공공정에 따라 치구를 교체하여 센터링크를 클램핑한 후 작업을 함으로써 작업성이 저하되어 생산성이 감소되는 문제점을 안고 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 차량 조향장치의 센터링크를 가공할 때에 복수의 가공공정을 하나의 치구에서 실현시키도록 함으로써 작업시간의 단축뿐 아니라 생산성 향상을 꾀하도록 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은, 센터링크의 제 1 체결공 및 제 2 체결공을 가공하기 위해 1, 2차 가공작업을 거치도록 함에 있어서,

작업다이의 일측에 센터링크의 일측면과 접촉하므로써 위치를 설정하는 로케이션 플레이트가 설치되고 센터링크의 각 제 1 체결공 부분에 유압실린더의 상,하 작동에 의해 그 링크를 클램프 또는 언클램프시키는 클램프수단이 마련되되, 상기 클램프수단은 1,2차의 복수가공을 위해 2EA를 1조로하여 2조로 구성하여 된 특징을 갖는다.

도 1 은 자동차 조향장치의 링키지의 구성을 도시한 사시도.

도 2 는 센터링크의 가공부분을 도시한 평면도.

도 3 은 본 고안에 따른 자동차 센터링크 가공전용 치구를 도시한 평면도.

도 4a 는 도 3 에서 클램프수단의 일실시예를 도시한 평면도.

도 4b 는 도 3 의 A선 반단면도.

도 5a 는 도 3 의 B선 단면도.

도 5b 는 도 5a 에서 로크실린더의 구성을 개략적으로 도시한 내부구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 센터링크, 2: 제 1 체결공,

3: 제 2 체결공, 10: 작업다이,

12: 로케이션 플레이트, 16: 가이드 플레이트,

20: 지지블럭, 22: 안착부,

23: 측면 고정지지체, 24: 클램프 변위체,

24a: 경사변위면, 26: 클램퍼,

26a: 슬라이딩면, 27: 유압실린더,

30: 지지블럭, 32: 안착부,

34: 클램프 링크, 36: 클램퍼,

37: 유압실린더, 38: 링크지지체,

39: 로크실린더,

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2 는 센터링크의 가공부분을 도시한 평면도이고, 도 3 은 본 고안에 따른 자동차 센터링크 가공전용 치구를 도시한 평면도이고, 도 4a 는 도 3 에서 클램프수단의 일실시예를 도시한 평면도이며, 도 4b 는 도 3 의 A선 반단면도이고, 도 5a 는 도 3 의 B선 단면도이며, 도 5b 는 도 5a 에서 로크실린더의 구성을 개략적으로 도시한 내부구성도이다.

본 고안의 구성은, 센터링크(1)의 제 1 체결공(2) 및 제 2 체결공(3)을 형성하기 위해 1, 2차 가공작업을 거치도록 함에 있어서,

작업다이(10)의 일측에 센터링크(1)의 일측면과 접촉하므로써 위치를 설정하는 로케이션 플레이트(12)가 설치되고 센터링크(1)에서 가공될 각 제 1 체결공(2) 부분에 유압실린더(27)(37)의 상,하 작동에 의해 센터링크(1)를 클램프시키는 클램프수단이 마련되되, 상기 클램프수단은 1,2차의 복수가공을 위해 2EA를 1조로하여 2조로 구성하여 된 것이다.

도 4a 및 도 4b 에서 상기 클램프수단에 대한 일실시예의 구성을 보다 구체적으로 기술하면, 작업다이(10)상에 센터링크(1)를 안착시키는 안착부(22)가 동일중심선상에 대향되게 형성되도록 지지블럭(20)을 설치한다. 상기 안착부(22)의 외향측에는 센터링크(1)의 외향측면과 면접되는 측면 고정지지체(23)가 볼팅된다.

또한, 상기 안착부(22) 사이의 지지블럭(20) 정중앙부에는 압유가 포트(도시하지 않음)로의 선택적인 유입에 의해 피스톤로드(27a)가 승/하강하는 유압실린더(27)가 설치된다.

또한, 상기 유압실린더(27)의 피스톤로드(27a)에 의해 연동되는 클램프 변위체(24)가 구비 설치되는데, 안착부(22)와 근접하는 클램프 변위체(24)에는 상협하광되는 경사변위면(24a)과 그 양측으로 'ㄷ'자형의 가이드레일(24b)이 형성된다.

한편, 상기 클램프 변위체(24)의 경사변위면(24a)에 슬라이딩되고 가이드레일(24b)에 걸림결합되도록 대향각도의 슬라이딩면(26a)이 형성되고 상기 클램프 변위체(24)의 상향이동시 안착부(22)쪽으로 수평이동하면서 센터링크(1)를 클램핑시키도록 하는 클램퍼(26)가 구성된다.

또한, 센터링크(1)에 대한 1차 가공시 안착된 센터링크(1)가 가로지르게 되는 작업다이(10)의 상부에 상기 센터링크(1)의 올바른 안착을 위해 클램핑방향을 가이드하고 가공작업시 발생되는 진동을 방지하기 위해 센터링크(1)의 외면을 면접지지하는 가이드 플레이트(16)를 적어도 1개소 이상 설치한다.

한편, 도 5a 에서 상기 클램프수단에 대한 다른 실시예의 구성을 기술하면, 작업다이(10)상에 센터링크(1)를 안착시키는 안착부(32)가 동일중심선상에 대향 형성된 지지블럭(30)을 고정설치한다. 또한, 상기 안착부(32)의 외향측에는 센터링크(1)의 외향측면과 면접되는 측면 고정지지체(33)가 볼팅된다. 상기 고정지지체(33)는 항상 안착부(32)에 안착된 센터링크(1)의 외향측과 면접하기 위해 일정탄성계수를 갖는 스프링(33a)이 내설된다.

또한, 도 5b 에서와 같이 상기 안착부(32)의 하부위치에 고정설치되어 안착되는 센터링크(1)의 하부면을 지지하는 하부지지수단이 마련되는데, 그 수단의 구성에 대해 보다 자세하게 기술하면 다음과 같다.

상기 하부지지수단은 안착부(32)의 하부에 위치되어 센터링크(1)의 하중을 지지하는 링크지지체(38)를 포함하는 한편, 링크지지체(38)의 하부에 피스톤로드(39b)의 일단이 고정결합되고, 링크지지체(38)로부터의 센터링크(1) 하중에 의해 피스톤(39c)이 일정위치로 하강되면서 클램프위치에 이르도록 상기 센터링크(1)의 전달하중에 반(反)하는 탄성스프링(39d)이 내설되고, 피스톤(39c)이 하강된 상태에서 피스톤(39c)에 의해 구획된 튜브(39a)의 상부챔버(A), 하부챔버(A')내로 동일한 압유가 유입되어 피스톤(39c)의 위치를 고정하는 로크실린더(39)를 포함한다.

이어서, 안착부(32) 사이의 지지블럭(30) 정중앙부에는 압유가 포트(도시하지 않음)로의 선택적인 유입에 의해 피스톤로드(37a)가 승/하강하는 유압실린더(37)가 구비 설치되어 있는 한편, 유압실린더(37)의 피스톤로드(37b)단에는 2개의 클램프 링크(34)가 힌지결합되어 있는데, 상기 클램프 링크(34)는 피스톤로드(38b)가 수축된 최초의 상태에서 항상 180°보다 작은 각도로 위치되었다가 신장시 거의 180°로 벌어지면서 센터링크(1)가 안착된 안착부(32)쪽으로 접근한다.

한편, 상기 클램프 링크(34)의 각 끝단에는 그 링크(34)의 연동에 의해 수평방향으로 슬라이딩시키면서 센터링크(1)의 위치를 고정하는 클램퍼(36)가 힌지결합된다.

도면상에서는 클램프수단의 구성에서 일실시예의 구성을 센터링크(1)의 1차가공(제 1 체결공의 가공)시에 적용하는 것으로, 다른 실시예의 구성을 2차가공(제 2 체결공의 가공)시에 적용하는 것으로 도시되었지만 이에 한정되지 않고 바꾸어서 적용하여도 무방하다. 다만 제 1 체결공(2) 및 제 2 체결공(3)을 가공해야 함에 따른 센터링크(1) 가로의 폭과 세로의 폭이 동일하지 않기 때문에 이에 따른 치수의 폭만큼 각 구성요소들의 설계변경이 있어야 할 것이다.

단지 1차 가공시와 2차 가공시의 차이점은 가이드 플레이트(16)의 구성인데, 2차 가공시에는 반드시 상기 가이드 플레이트(16)를 설치할 필요가 없다. 그 이유는 1차 가공시에 센터링크(1)를 제대로 위치시켜 가공하였다면 2차 가공시에는 그 위치에서 90°로 회전시켜 안착시키면 되기 때문이다.

아울러 센터링크(1)는 차량에 따라 그 형상이 조금씩 다르지만 제 1 체결공(2) 사이의 거리 및 제 2 체결공(3) 사이의 거리가 모두 동일하기 때문에 가이드 플레이트(16)만을 조정하면 적용의 폭이 상당히 넓어지게 되는 잇점이 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

작용의 설명(1차 가공과 2차 가공)은 도시된 도면을 근거로 하여 설명한다.

센터링크(1)의 제 1 체결공(2)의 드릴링가공과 그 주위의 면가공 및 제 2 체결공(3)과 그 주위의 면가공을 위해 센터링크(1)의 일측면을 작업다이(10)에 설치된 로케이션 플레이트(12)에 접촉되게 하면서 센터링크(1)를 각 지지블럭(20)의 안착부(22)에 안착시킨다. 물론 안착과정에서 가이드 플레이트(16)에서의 가이딩은 필수적이다. 센터링크(1)의 안착작업은 기계가 아닌 작업자가 직접하기 때문에 센터링크(1)의 안착방향이 잘못될 수 있다. 이를 방지하기 위한 것이 가이드 플레이트(16)이며, 상기 가이드 플레이트(16)에 의해 안내되어야만 안착이 가능하다.

상기 센터링크(1)의 안착이 완료되면 유압실린더(27)를 작동시켜 피스톤로드(27a)를 수직상향되게 신장시킨다. 상기 피스톤로드(27a)단에 고정된 클램프 변위체(24)는 이와 연동 상승하면서 상협하광된 경사변위면(24a)에 습동되는 슬라이딩면(26a)을 갖는 클램퍼(26)를 가이드레일(24b)의 범위에서 외향되게 밀어낸다.

이에 따라 클램퍼(26)는 안착된 센터링크(1)쪽으로 수평이동하면서 센터링크(1)를 가압하게 되고 이 가압력에 의해 측면 고정지지체(23)와 상기 클램퍼(26) 사이에서 센터링크(1)를 위치고정하게 된다. 이 상태에서 도시되지 않은 머시닝센터의 회전공구가 접근하여 제 1 체결공(2)을 가공하게 되는 1차가공이 행하여지게 된다.

1차가공이 완료되면 곧바로 제 2 체결공(3)과 그 주위의 면가공을 위한 2차가공이 이어지는데, 작업자의 스위치조작에 의해 1차가공이 완료된 상태의 유압실린더(27)를 피스톤로드(27a)가 수축되도록 반대로 작동시키면 상기의 작동과 반대로 되어 최초의 상태인 언클램프상태가 된다.

작업자는 1차가공시의 센터링크(1)를 90°로 돌려 2차가공시의 지지블럭(30)의 안착부(32)로 위치시킨다. 이 때에는 1차가공시를 기준으로 하여 90°로 회전시켜 상기 센터링크(1)를 안착시키기 때문에 작업자의 오류가 거의 없어 굳이 가이드 플레이트(16)를 설치할 필요가 없다.

한편, 상기 센터링크(1)를 완전하게 지지블럭(30)의 안착부(32)로 위치되면 그 하부의 링크지지체(38)는 센터링크(1)의 힘을 받게 된다.

또한, 센터링크(1)로부터의 전달하중은 로크실린더(39)의 피스톤로드(39b) 및 피스톤(39c)으로 전달되고 그 힘만큼의 대향반력을 갖게 된 탄성스프링(39d)이 탄성력이 인가된 상태에서 일정지점에서 평형을 이루게 된다. 이 때 튜브(39a)내의 각 포트를 통해 상,하부 챔버(A)(A')로 동일압력이 걸리도록 압유를 동시에 유입시켜 피스톤(39c)의 위치상태를 결정한다.

상기와 같이 2차가공을 위한 센터링크(1)의 안착과정이 완료되면 유압실린더(37)를 작동시켜 피스톤로드(37a)를 수직상향되게 위치이동시킨다. 상기 피스톤로드(37a)단에 각각 힌지결합된 클램프 링크(34)는 180°보다 작은 각도로 위치된 최초의 상태에서 180°에 가깝게 벌어지면서 면압착하는 클램퍼(36)를 외향되게 수평이동된다. 그 이동은 최후에 안착된 센터링크(1)를 위치고정하게 되고 머시닝센터에 의한 2차가공이 행하여지게 된다. 언클램프작동은 유압실린더(37)의 피스톤로드(37a) 수축조작에 의해 발생되며, 그 작동은 클램프동작의 반대이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 센터링크의 복수가공작업을 하나의 치구상에서 동시에 행할 수 있기 때문에 무엇보다 1,2차공정을 별도로 하는 종래의 치구를 분리 및 조립할 필요가 없어 작업시간이 단축될 뿐 아니라 단위시간에 많은 제품을 생산할 수 있기 때문에 생산성 향상에도 크게 이바지할 수 있는 매우 유용한 효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. 센터링크(1)의 제 1 체결공(2) 및 제 2 체결공(3)을 형성하기 위해 1,2차 가공작업을 거치도록 함에 있어서,

   작업다이(10)의 일측에 센터링크(1)의 일측면과 접촉하므로써 위치를 설정하는 로케이션 플레이트(12)가 설치되고 센터링크(1)의 각 제 1 체결공(2) 부분에 유압실린더의 상,하 작동에 의해 그 링크(1)를 클램프 또는 언클램프시키는 클램프수단이 마련되되, 상기 클램프수단은 1,2차의 복수가공을 위해 2EA를 1조로하여 2조로 구성함을 특징으로 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프수단은

   작업다이(10)상에 고정되고 센터링크(1)를 안착시키는 안착부(22)가 동일중심선상에 대향 형성된 지지블럭(20)과;

   안착부(22) 사이의 지지블럭(20) 정중앙부에 설치되고 압유의 선택적인 유입에 의해 피스톤로드(27a)가 승/하강하는 유압실린더(27)와;

   상기 안착부(22) 사이에 위치 설치되고 유압실린더(27)의 구동에 의해 수직으로 연동하되, 안착부(22)의 각 근접단에는 상협하광되는 경사변위면(24a)이 형성된 클램프 변위체(24); 및

   상기 클램프 변위체(24)의 경사변위면(24a)과 슬라이딩결합되도록 대향각도의 슬라이딩면(26a)이 형성되고 상기 클램프 변위체(26)의 상향이동시 안착부(22)쪽으로 수평이동하면서 센터링크(1)를 클램핑시키도록 하는 클램퍼(26)로 구성된 것을 특징으로 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프수단은,

   작업다이(10)상에 고정되고, 센터링크(1)를 안착시키는 안착부(32)가 동일중심선상에 대향 형성된 지지블럭(30)과;

   안착부(32) 사이의 지지블럭(30) 정중앙부에는 압유가 포트(도시하지 않음)로의 선택적인 유입에 의해 피스톤로드(37a)가 승/하강하는 유압실린더(37)와;

   상기 안착부(32)의 하부위치에 고정설치되어 안착되는 센터링크(1)의 하부면을 지지하는 하부지지수단과;

   상기 유압실린더(37)의 피스톤로드(37a)에 각각 설치되고, 상기 피스톤로드(37a)의 수직상승시 거의 180°로 벌어지면서 센터링크(1)가 안착된 안착부(32)로 근접하는 클램프 링크(34)와;

   상기 클램프 링크(34)의 각 끝단에 좌우 슬라이딩되도록 구성되고 그 링크(34)의 연동에 의해 센터링크(1)를 위치고정하는 클램퍼(36)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 하부지지수단은 센터링크(1)의 하중을 지지하는 링크지지체(38)와; 상기 링크지지체(38)의 하부에 피스톤로드(39b)가 결합되고, 링크지지체(38)로부터의 전달하중에 의해 피스톤(39c)이 일정위치로 하강되도록 전달하중에 반하는 탄성스프링(39d)이 내설되고, 피스톤(39c)이 하강된 상태에서 피스톤(39c)에 이해 구획된 튜브(39a)의 각 챔버(A)(A')내로 동일한 압력의 압유가 유입되어 피스톤(39c)의 위치를 고정하는 로크실린더(39)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구.
5. 제 1 항에 있어서, 센터링크(1)에 대한 1차 가공시의 작업다이(10) 부분에 설치되고 상기 센터링크(1)의 클램핑방향을 가이드하는 가이드 플레이트(16)를 더 구비함을 특징으로 하는 머시닝센터에서의 자동차 센터링크 가공전용 치구.