KR20110111651A - 자동차용 타이어 그리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠의 종류와 규격에 관계없이 그리핑할 수 있도록 함으로서 자동차생산라인의 효율성을 높이면서 생산원가 절감 등에 기여할 수 있도록 한 자동차용 타이어 그리퍼에 관한 것으로서,
작동수단과 연결할 수 있도록 상단에 연결구를 가지고 구비되는 그리퍼프레임과, 상기 그리퍼프레임을 구성하는 로어플레이트의 저면에 구비하여 스페어타이어의 휠 오프셋면과 밀착되는 밀착플레이트와, 상기 로어플레이트에 구비하여 휠의 허브홀에 진입하여 스페어타이어를 트렁크에 장착할 수 있도록 안정적으로 잡아주는 클램프로 구성하는 것이 특징이다.

Description

자동차용 타이어 그리퍼{TIRE GRIPPER FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 타이어 그리퍼에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차 생산라인에 적용되어 트렁크에 스페어타이어를 용이하게 장착할 수 있도록 스페어타이어를 구성하는 휠을 잡아서 수납할 수 있도록 하는 타이어 그리퍼의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산라인 내에서 2 내지 3만여 개의 부품을 수많은 조립 및 용접공정을 통하여 조립함으로써 이루어지게 되며, 다양한 부품들이 조립라인을 따라 이송되는 과정에서 각각의 파트에 맞는 제품을 로봇 또는 장착장치 등에 의하여 이루어지게 된다.

상기와 같은 자동차 생산라인 중에는 자동차 생산라인 중에서는 트렁크 내부에 스페어타이어를 장착하는 과정을 포함하게 되는 데, 스페어타이어는 통상 타이어 그리퍼라는 장치를 이용하여 장착하게 된다.

종래에도 이러한 스페어타이어를 트렁크에 장착하기 위한 타이어 그리퍼가 개발되어 사용되고 있으며, 이를 도 7을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 그리퍼(1)는 승강수단에 의하여 스페어타이어를 구성하는 휠(3)의 허브홀(4)을 상,하 방향으로 움직이는 클램프(5)를 구비하고, 상기 클램프(5)는 허브홀(4)의 하측에서 휠(3)의 외면과 밀착되는 로어플램프(7)와 허브홀(4)의 상측에서 휠(3)의 내면과 밀착되는 어퍼클램프(8)로 구성된다.

상기와 같은 종래 기술에서는 그리퍼가 스페어타이어를 그리핑하기 위하여 작동할 때 하브홀을 통과한 후 로어클램프가 휠의 외면과 연접되고, 어퍼클램프가 다시 작동하여 휠의 내면과 연접됨으로써 스페어타이어를 잡게 되고, 이러한 상태에서 트렁크 내부로 이동하여 그리핑 동작의 반대 동작을 취하여 스페어타이어를 장착하도록 하고 있다.

스페어타이어를 구성하는 휠의 경우 스틸휠과 알로이합금휠로 구분되는 데 클램프에 의하여 휠을 잡을 때 스틸휠의 경우에는 표면손상은 없으나 도색한 표면이 벗겨지는 현상이 발생하게 되고, 알로이합금휠의 경우에는 스틸보다 연성인 관계로 휠 표면이 찍히는 등과 같은 손상을 야기하게 되므로 스페어타이어를 새로운 것으로 교환하여야 하는 문제가 발생한다.

이와 같이 스페이타이어를 구성하는 휠의 손상이 있을 경우에는 신규 스페어타이러로 교체하는 데 따르는 비용이 더 소요되고, 불필요한 작업을 필요로 하므로 자동차생산라인 전체에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

또한, 클램프가 단일체로 구성되기 때문에 차종마다 다르게 구비되는 허브홀과 치합 되지 않으므로 차종이 변경될 때마다 그러퍼 또한 변경된 상태로 적용하여야 하는 등 원활한 대응이 불가하여 전체적인 생산성이 좋지않게 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 작동수단과 연결할 수 있도록 상단에 연결구를 가지고 구비되는 그리퍼프레임과, 상기 그리퍼프레임을 구성하는 로어플레이트의 저면에 구비하여 스페어타이어의 휠 오프셋면과 밀착되는 밀착플레이트와, 상기 로어플레이트에 구비하여 휠의 허브홀에 진입하여 스페어타이어를 트렁크에 장착할 수 있도록 안정적으로 잡아주는 클램프로 구성하여, 휠의 종류와 규격에 관계없이 그리핑할 수 있도록 함으로서 자동차생산라인의 효율성을 높이면서 생산원가 절감 등에 기여할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 휠의 규격과 사양에 관계없이 하나의 그리퍼를 이용하여 스페어타이어를 그리핑하여 트렁크에 장착할 수 있도록 하는 것은 물론, 그리핑 되는 휠에 손상을 야기하지 않아 전체적인 자동차 생산라인이 효율적으로 운용될 수 있도록 하는 것은 물론, 범용성으로 인하여 자동차 생산성을 높이면서 생산원가절감에 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 B - B선을 따라서 취한 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼가 스틸휠을 그리핑 한 상태도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼가 알루미늄휠을 그리핑한 상태도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 다른 예를 도시한 단면도
도 7은 종래 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 외관을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼가 스틸휠을 그리핑 한 상태도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼가 알루미늄휠을 그리핑한 상태도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 자동차용 타이어 그리퍼(100)는 다관절로봇 등과 같은 작동수단(101)과 연결할 수 있도록 상단에 연결구(102)를 가지는 어퍼플레이트(103)와 로어플레이트(104) 및 사이드플레이트(105)를 결합하여 그리퍼프레임(106)을 구비한다.

상기 그리퍼프레임(106)을 구성하는 로어플레이트(104)의 저면에는 가이드바(107)로 유지되는 밀착플레이트(108)를 구비하여 그리핑 하고자하는 스페어타이어의 휠(110) 오프셋(Off Set)면(111)과 밀착되어 안정된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

상기 로어플레이트(104)에는 휠(110)의 허브홀(112)에 진입하여 스페어타이어를 트렁크에 장착할 수 있도록 안정적으로 잡아주기 위한 클램프(115)를 구비한다.

상기 클램프(115)는 로어플레이트(104)의 상면에 작동력을 발생할 수 있도록 유압 또는 공압으로 작동할 수 있도록 작동실린더(116)를 장착하고, 상기 작동실린더(116)의 로드(117)는 로어플레이트(104)의 하방으로 돌출되도록 한다.

상기 로어플레이트(104)의 저면 중앙부에는 환형의 걸림홈(118)을 형성하고, 상기 걸림홈(118)에는 상단에 걸림턱(119)을 가지고 여러 조각으로 분할되어 있으면서 결합시 원통형을 이루는 콜릿(120, Collet)을 결합한다.

상기 콜릿(120)의 내부에는 작동공간(121)을 형성하여 작동실린더(116)의 로드(117)와 결합 되는 작동자(122)에 의하여 직경이 확대되어 허브홀(112)과 밀착되어 스페어타이어를 그리핑하고 다시 직경이 축소되어 그리핑상태를 해제할 수 있도록 한다.

상기 작동자(122)는 원통형으로 구비되는 작동바디(125)의 상부에 환형림(126)을 형성하여 상승시 콜릿(120)의 걸림턱(119) 내측과 연접되어 콜릿(120)의 직경을 축소시킬 수 있도록 한다.

상기 작동바디(126)의 하부에는 경사면(127)을 형성하여 콜릿(120)의 작동공간(121)에 형성되는 경사면(128)과 연접되어 하강시 콜릿(120)의 직경을 확대시킬 수 있도록 한다.

상기 콜릿(120)의 외경부 하단에는 단속홈(129)을 형성하고 상기 단속홈(129)에는 탄성체의 단속링(130)을 결합하여 콜릿(120)의 복귀(직경축소)를 도울 수 있도록 하는 데, 상기 단속링(130)은 오링 또는 스프링과 같은 탄성력을 가지는 것을 사용할 수 있을 것이다.

상기 콜릿(120)의 외면에는 허브홀(112)의 내경부와 결합 되어 그리핑력을 향상시킬 수 있는 그리핑홈(132)을 형성하고, 상기 그리핑홈(132)은 다양한 규격의 휠에 대응할 수 있도록 다수 개 형성하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 타이어 그리퍼(100)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

작동수단(101)에 의하여 그리퍼(100)가 스페어타이어 방향으로 하강하게 되고, 이 과정에서 밀착플레이트(108)가 휠(110)의 오프셋면(111)과 연접되면 작동수단(101)의 동작이 정지되고, 클램프(115)를 구성하는 콜릿(120)은 휠(110)의 허브홀(112)에 진입된 상태가 된다.

이와 동시에 클램프(115)를 구성하는 작동실린더(116)가 신장 작동하면서 로드(117)와 연결된 작동자(122)를 하강시키고, 작동자(122)를 구성되는 작동바디(125)가 하강하면서 환형링(126)이 단속하고 있던 콜릿(120)의 걸림턱(119)을 해제하여 콜릿(120)은 직경의 확대 및 축소가 자유로운 상태가 된다.

이러한 상태에서 작동바디(125)가 지속적으로 하강하여 작동바디(125)의 경사면(127)과 콜릿(120)의 작동공간(121)에 형성된 경사면(128)이 연접되면서 콜릿(120)의 직경을 확대하게 되고, 동시에 직경이 확대되는 콜릿(120)의 외면이 허브홀(112)과 긴밀한 상태의 밀착(끼이는 현상)을 이루어 그리핑 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 스페어타이어를 그리핑한 상태에서는 작동수단(101)에 의하여 조립되는 차체의 트렁크로 이동하여 스페어타이어를 정 위치에 두고, 스페어타이어가 정 위치에 도달하면 클램프(115)는 그리핑 동작을 해제하여 원래의 위치로 복귀하여 차기동작 대기 상태에 있게 된다.

상기 클램프(115)가 그리핑 동작을 해제하는 과정을 살펴보면, 신장한 작동실린더(116)가 수축되면서 작동바디(125)가 상승하게 되고, 작동바디(125)의 상부에 형성된 환형림(126)은 콜릿(120)의 걸림턱(119) 내측을 밀어주게 되므로 결국에는 벌어져 직경이 확대되었던 콜릿(120)은 원래의 상태로 복귀할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 콜릿(120)이 복귀하면 작동수단(101)에 의하여 그리퍼(100)가 스페어타이어를 벗어날 수 있게 되는 것이며, 콜릿(120)이 복귀할 때에는 콜릿(120)의 외면에 형성된 단속홈(129)에 결합 된 단속링(130)이 부수적으로 오므려주는 동작을 보조하게 되므로 보다 용이하게 복귀 가능하게 된다.

이러한 본 발명은 차종에 따라 휠(110)의 허브홀(112) 직경이 다르게 되더라도 작동바디(125)의 하강을 달리함으로써 경사면(127,128)의 연접 정도를 달리하여 결국에는 콜릿(120)의 직경을 조절하여 용이하게 그리핑할 수 있게 되는 것이다.

또한, 부수적으로 콜릿(120)의 외면에 형성하는 그리핑홈(132)을 통하여 허브홀(112)의 내경부을 수용하는 형태로 그리핑 할 수 있는 등 활용성과 범용성이 높은 장점을 가진다.

100; 타이어 그리퍼
105; 그리퍼프레임
108; 밀착플레이트
115; 클램프
116; 작동실린더
119; 걸림턱
120; 콜릿
121; 작동공간
122; 작동자
125; 작동바디
127,128; 경사면

Claims (4)

1. 작동수단(101)과 연결할 수 있도록 상단에 연결구(102)를 가지고 구비되는 그리퍼프레임(106)과;
   상기 그리퍼프레임(106)을 구성하는 로어플레이트(104)의 저면에 구비하여 스페어타이어의 휠(110) 오프셋면(111)과 밀착되는 밀착플레이트(108)와;
   상기 로어플레이트(104)에 구비하여 휠(110)의 허브홀(112)에 진입하여 스페어타이어를 트렁크에 장착할 수 있도록 안정적으로 잡아주는 클램프(115)로 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어 그리퍼.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 클램프(115)는 로어플레이트(104)의 상면에 작동력을 발생할 수 있도록 장착하는 작동실린더(116)와;
   상기 로어플레이트(104)의 저면 중앙부에 형성하는 환형의 걸림홈(118)과;
   상기 걸림홈(118)에 걸림턱(119)으로 결합되고 여러 조각으로 분할되어 있으면서 결합시 원통형을 이루는 콜릿(120)과;
   상기 콜릿(120)의 내부에 형성하는 작동공간(121)에 위치하여 콜릿(120)의 직경을 확대 또는 축소시켜 그리핑을 선택하는 작동자(122)와;
   상기 작동자(122)는 작동실린더(116)의 로드(117)와 연결되는 작동바디(125)와;
   상기 작동바디(125)의 상부에 형성하여 상승시 콜릿(120)의 걸림턱(119) 내측과 연접되어 콜릿(120)의 직경을 축소시키는 환형림(126)과;
   상기 작동바디(126)의 하부에 형성하여 콜릿(120)의 작동공간(121)에 형성되는 경사면(128)과 연접되어 하강시 콜릿(120)의 직경을 확대시키는 경사면(127)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어 그리퍼.
3. 제 2 항에 있어서;
   상기 콜릿(120)의 외경부에 단속홈(129)을 더 형성하고;
   상기 단속홈(129)에는 콜릿(120)의 복귀를 도울 수 있도록 탄성체의 단속링(130)을 결합하는 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어 그리퍼.
4. 제 2 항에 있어서;
   상기 콜릿(120)의 외면에는 허브홀(112)의 내경부와 결합되어 그리핑력을 향상시킬 수 있는 다수 개의 그리핑홈(132)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어 그리퍼.

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