KR20140005725A

KR20140005725A - 자동차 시동장치의 피니언기어유닛에 대한 자동 연마장치

Info

Publication number: KR20140005725A
Application number: KR1020120074172A
Authority: KR
Inventors: 김현오
Original assignee: 김현오
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-15
Also published as: KR101522008B1

Abstract

본 발명은 자동차 시동장치에 적용되는 피니언 기어유닛의 제조공정(성형 및 가공 등) 중 크기가 작고 클램핑이 어려워 일반적인 방법으로는 상당히 난해하였던 연마작업(=그라이드)을 보다 신속 간단하면서도 정밀한 고효율 작업이 가능하여 이제품의 생산성과 품질증대에 크게 기여할 수 있는 새로운 고효율 연마수단에 관한 것이다.
즉, 구동수단에 의해 회전 가능한 회전체(100)를 설치한 것과; 상기 회전체(100)의 상면에는 그 외곽의 원주둘레에 목부걸림홈(210) 다수개가 일정한 등간격으로 천공되는 동시에 그 목부(11)의 폭보다 작은 두께를 갖는 목부 걸림 디스크판(200)을 부착한 것과; 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 원주둘레 중 일부의 원호구간과 서로 인접하는 일측 대응부에는, 그 원호구간을 따라 이동하는 피니언기어유닛(10)들에 대한 이동 중 회전구동이 가능하도록, 상기 피니언 기어부(11)의 기어 치형과 상호 맞물림대응하는 회전 유도용 기어부(310)가 형성된 회전유도부재(300)를 고정 설치한 것과; 상기 회전체(100) 및 목부 걸림 디스크판(200)를 포함하는 상부에는 구동모터(410)의 구동에 따라 회전하는 일정한 직경의 연마휠(400)을 대응 구성시켜서 된 것; 을 특징으로 한 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛 자동 연마장치.

Description

자동차 시동장치의 피니언기어유닛에 대한 자동 연마장치{The pinion gear units to the vehicle ignition device for the automatic polishing equipment}

본 발명은 자동차 시동장치에 적용되는 피니언 기어유닛의 제조공정(성형 및 가공 등) 중 크기가 작고 클램핑이 어려워 일반적인 방법으로는 상당히 난해하였던 연마작업(=그라이드)을 보다 신속 간단하면서도 정밀한 고효율 작업이 가능하여 이제품의 생산성과 품질증대에 크게 기여할 수 있는 새로운 고효율 연마수단에 관한 것이다.

통상 자동차용 시동장치의 내부에는 다양한 구성부품들이 장착되지만, 그 중에서 엔진측 링기어(Ring Gear)를 구동하기 위한 시동모터의 피이언 기어 유닛(Pinion Gear, A)은,

도 1에서 도시된 바와 같이 내부 중심에 시동모터 축에 삽입될 수 있도록 하는 축공이 뚫려있는 것과;

외부 둘레 중 그 일측에는 일정한 수의 치형과 폭을 갖는 피니언기어부가 형성되어 있는 것과;

상기 피니언기어부의 후측에는 상기 피니언기어부의 직경 및 폭 보다 작게 할당되어 있으면서 오목하게 들어간 목부가 형성되어 있는 것과;

상기 목부의 일측에는 목부의 직경 및 폭보다는 커서 그 사이에 일정한 단턱이 형성되는 것에 반해, 상기 피니언기어부의 외경 및 폭 보다는 작은 환돌부가 형성된 구조로 되어 있다.

한편, 상기한 피니언기어유닛(A)의 기본적인 형태 및 구조(피니언 기어, 목부 및 환돌기 형상 등)는 주조의 일종인 열간단조에 의해 성형됨으로 그 표면의 조도가 좋지 못하다. 따라서 종래에는 열간단조 이후에 상기 환돌기 표면의 치수 정밀도 및 표면조도를 높이기 위해 후속적인 연마작업이 수행된다.

그러나, 상기 환돌기 표면(피연마부)을 연마하는 작업조건(피니언유닛의 구조 및 형태)이 아주 까다롭고 난해하여 연마작업에 상당한 애로를 격고있다.

즉, 피니언기어유닛(A) 일측에 형성된 상기 환돌부의 외측 표면을 연마하기 위해서,

그 피연마부인 상기 환돌부를 제외한 나머지의 형태 중에서 적어도 어느 하나의 부위가 연마기의 회전척 등에 정밀하면서 안정적으로 클램핑되는 것이 필요 하지마,

피니언기어유닛(A) 구조를 보면 도면에서 보는 바와 같이 상기 피연마부인 상기 환돌부를 제외하면,

폭간격이 너무 좁고 양측에 직경이 보다 큰 요소(피니언 기어 및 환돌부) 사이에 위치한 탓으로 일반적인 가공기에서는 클램핑이 어려운 목부만 존재할 뿐,

울통 불퉁하여 정밀한 클랭핑이 어려운 피니언 기어부 밖에 존재하고 있지 않기 때문에,

그 피니언 기어부를 연마공구의 회전척(클램핑)에 물려서 어렵게 작업할 수 밖다.

따라서 피니언기어유닛(A)에 대한 연마작업시 상기 피니언 기어부를 공구의 회전척(클램핑)에 물려서 연마하는 종래의 연마공정은,

상당한 작업시간이 요구되는 것은 물론이고 정밀한 치수와 표면조도를 기대하기 어렵고,

불량률 또한 상당하여 이에 따른 손실이 막대할 뿐 아니라 일정한 수준의 품질 및 생산성을 맞추는 것 또한 어렵기 때문에 이에 대한 특별한 대안이 시급한 실정이다.

이에 본 발명에서는 연마기구의 회전척 등에 피니언기어유닛(A)을 클램핑 한 다음 연마작업을 수행하는 일반적인 연마방법과는 원론적으로 다르게, 상기 피니언기어유닛(A)들이 일정한 간격이 유지된 상태로 연속적으로 이동시키는 동시에, 이동하는 과정의 피니언기어유닛(A)들에 대한 자동화 회전을 실현하고, 이때 연마휠을 대응시킴에 따라, 기존에 비해 월등한 연마작업의 신속성과 편의성, 품질 및 생산성을 기대할 수 있는 새로운 고효율 연마수단을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 구동수단(서보모터 등)에 의해 회전 가능한 일정한 직경 크기의 회전체(100)를 설치한 것과; 상기 회전체(100)의 상면에는 그 외곽의 원주둘레에 상기 피니언기어유닛(10)의 목부(12)를 걸림할 수 있는 목부걸림홈(210) 다수개가 일정한 등간격으로 천공되는 동시에 그 목부(11)의 폭보다 작은 두께를 갖는 목부 걸림 디스크판(200)을 부착한 것과; 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 원주둘레 중 일부의 원호구간과 서로 인접하는 일측 대응부에는, 그 원호구간을 따라 이동하는 피니언기어유닛(A)들에 대한 이동 중 회전구동이 가능하도록, 상기 피니언 기어부(11)의 기어 치형과 상호 맞물림대응하는 회전 유도용 기어부(310)가 형성된 회전유도부재(300)를 고정 설치한 것과; 상기 회전체(100) 및 목부 걸림 디스크판(200)를 포함하는 상부에는 구동모터(410)의 구동에 따라 회전하는 일정한 직경의 연마휠(400)을 대응 구성시켜서된 것이다.

상기한 본 발명의 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛에 대한 고효율 연마수단은, 기존과 같이 연마공구의 회전척 등에 피연마물인 피니언기어유닛을 물리(클램핑)지 않고도, 목부 걸림 디스크판(200)의 큰 반경의 회전에 따른 일정한 원주구간의 이송과 함께 자체 회전동작까지 동시에 이루어짐으로 더욱 더 효과적이고 신속 간편하면서도 연속 자동화된 연마작업이 가능하여 품질은 물론 생산성 증대와 연속 자동화 생산시스템 구축에도 크게 기여할 수 있는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 전체 정면도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 전체 평면도
도 3은 본 발명의 기본적인 작동 개념을 도시한 평면도
도 4은 본 발명의 기본적인 작동 개념을 도시한 정면도 및 확대도
도 5는 본 발명에 제시된 회전체 및 연마휠의 기본 구성도
도 6은 본 발명에 제시된 회전체가 3개의 지지롤러에 의해 지지된 상태도
도 7은 본 발명에 제시된 회전체가 구동모터에 의해 구동되는 개념도
도 8은 본 발명에 제시된 연마휠을 발췌한 확대도
도 9는 본 발명에 제시된 피니가공물 자동 배출장치의 구성도
도 10은 본 발명 중 피연마물인 피니언기어유닛의 정면도, 평면도 저면도

본 발명인 자동차 시동장치의 피니언기어유닛에 대한 자동 연마장치는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 본 발명은 구동수단(서보모터 등, 150)에 의해 회전 가능한 일정한 직경 크기의 회전체(100)를 설치한 것과;

상기 회전체(100)의 상면에는 그 외곽의 원주둘레에 상기 피니언기어유닛(10)의 목부(12)를 걸림할 수 있는 목부걸림홈(210) 다수개가 일정한 등간격으로 천공되는 동시에 그 목부(11)의 폭보다 작은 두께를 갖는 목부 걸림 디스크판(200)을 부착한 것과;

상기 목부 걸림 디스크판(200)의 원주둘레 중 일부의 원호구간과 서로 인접하는 일측 대응부에는, 그 원호구간을 따라 이동하는 피니언기어유닛(10)들에 대한 이동 중 회전구동이 가능하도록, 상기 피니언 기어부(11)의 기어 치형과 상호 맞물림대응하는 회전 유도용 기어부(310)가 형성된 회전유도부재(300)를 고정 설치한 것과;

상기 회전체(100) 및 목부 걸림 디스크판(200)를 포함하는 상부에는 구동모터(410)의 구동에 따라 회전하는 일정한 직경의 연마휠(400)을 대응 구성시켜서 된 것; 을 그 특징적 요지로 하였다.

상기한 구성 중 회전체(100)는 일정한 직경의 회전축 및 베어링(미도시)에 의해 지지될 수 있지만,

상기 회전체(100)의 하부에 지지용 회전블럭(110)을 구성하고, 상기 지지용 회전블럭(110)의 외곽둘레에는 회전 가이딩 걸림홈(111)을 형성하는 한편, 상기 회전 가이딩 걸림홈(111)의 외주 둘레와 인접하는 별도의 외측에는, 상기 회전 가이딩 걸림홈(111)에 삽입되어 상호 걸림 및 지지력을 갖는 동시에 공회전되어 그 회전체(100)의 회전에 대한 가이딩도 가능한 회전지지롤러(120)를 상기 회전체(100)의 중심을 기준으로 3등분 3개소이상 각각 배치시킨 것으로 구성하면 바람직할 수 있다.

이때 상기 회전지지롤러(120)는 필요에 따른 간격조절을 위해 가변용 슬롯드홈(131)을 구비켜 볼트결합될 수 있도록 하는 간격조절대(130)에 고정하면 정밀한 간격조절이 가능함으로 보다 바림직하다.

아울러, 상기 회전체(100) 또는 지지용 회전블럭(110)의 하부에는, 회전체 구동모터(150)의 회전동력을 인가받기 위한 입력측 풀리(140)이 구성되고, 상기 입력측 풀리(140)에서 일정하게 떨어진 별도의 지점에는 출력측 풀리(151)이 구비된 구동모터(150)가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 목부 걸림 디스크판(200)은,

폭 간격이 극히 좁은 피니언기어유닛(10)의 목부(12)가 걸림한 상태에서 큰 반경으로 회전(일종의 공전작용) 이동 시킬 수 있도록 하는 수단으로써,

그 두께는 상기 피니언기어유닛(10)에 형성된 목부(12)의 폭 간격보다 최소한 크기 않아야되는 한편,

상기 목부걸림홈(210)은 목부(12)를 포함하는 상기 피니언기어유닛(10)이 삽입되면서 어느정도 걸림유지될 수 있고, 필요시에는 쉽게 빠질 수 있게 일측이 개방된 도면과 같은 모양으로 형성시키면 된다.

또한, 상기 연마휠(400)은 그 상부에 회전 구동을 위한 구동모터(410)가 결합되고, 상기 구동모터(410)의 일측에는 모터 지지체(420)가 설치되는 데,

상기 구동모터(410)와 모터 지지체(420) 사이에는 상,하 슬라이드 레일(412)과 블럭(411)을 구성시키고, 다른 일측에는 상,하 구동용 실린더(430)를 설치한 후 상호 유기적인 결합관계를 완성하면, 필요에 따라 상기 구동모터(410) 및 상기 연마휠(400)에 대한 상,하 높이 조절이 가능하게 된다.

아울러, 상기 모터 지지체(420)와 그 하부의 프레임 사이에는 좌우 슬라이드 레일(452)과 블럭(451)을 구성시키고, 다른 일측에는 좌우 간격 조절용 볼트(453)를 설치한 다음 상호 유기적 결합관계를 완성하면, 필요에 따라 상기 구동모터(410) 및 연마휠(400)에 대한 좌우 미세한 간격조절까지 가능하게 된다.

나아가, 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 원주둘레 중 일부의 원호구간과 인접하는 위치에 고정상태로 구성되는 회전 유도용 기어부(310)를 갖는 상기 회전유도부재(300)의 입구측에는,

피니언기어유닛(10)에 대한 연속적인 자동화 공급이 가능한 소재자동공급장치(500)가 별도로 설치되는데,

이 소재자동공급장치(500)는, 그 일측에 불규칙적으로 담긴 많은 수의 피니언기어유닛(10)들이 정해진 일정한 위치로 자동 정렬되면서 모이게하는 진동형 소재자동정렬이송장치(510)가 설치되고,

상기 진동형 소재자동정렬이송장치(510)와 상기 회전유도부재(300)의 입구측 사이에는,

정렬이송되는 상기 피니언기어유닛(10)들이 경사각에 따라 자중으로 이송되도록 우도하는 경사형안내슈트(520)가 설치된 구조로 설계됨이 바람직하다.

한편, 상기 회전 유도용 기어부(310)를 갖는 상기 회전유도부재(300)의 출구측에는 회전(자전)과 이동(공전)이 동시에 수행되는 과정에서 연마가 완료된 피니언기어유닛(10)이 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 걸림홈으로부터 자동 이탈시킨 후 안전하게 배출시키는 피니가공물 자동 배출장치(600)가 추가로 더 설치될 수 있는데,

이 피니가공물 자동 배출장치(600)는 목부걸림홈(210)을 갖는 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 외측 일단에 경사진 탈거유도판(610)을 구성하여 상기 연마작업이 완료된 후 이동을 계속하던 피니언기어유닛(10)이 그 위치에 도달하면 자동으로 이탈될 수 있도록 하고,

상기 탈거유도판(610)의 하부에는 탈거 배출된 상기 피니언기어유닛(10)이 안전하게 낙하한 다음 자중 미끄럼 배출 유도될 수 있도록 하는 배출 경사형 안내슈트(620)가 구성되며,

상기 배출 경사형 안내슈트(620)의 하부 끝에는 연마가 끝난 피니언기어유닛(10)을 담아둘 수 있는 연마완제품(피니언기어유닛) 수용박스(630이 설치된 구조를 갖는다.

이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛에 대한 고효율 연마수단은,

피니언기어유(10)닛의 환돌부(13) 표면에 요구되는 연마작업시 피가공물이 피니언기어유닛을 연속 자동으로 공급되면서,

큰직경의 목부 걸림 디스크판(200) 외곽에 일정간격 형성된 복무 걸림홈에 하나씩 걸림된 후 그 디스판의 회전에 따라 이동되는 과정에서,

상기 디스크판(200) 일부 원주구간의 일측에 인접된 회전유도부재(300)의 내측 원주면에 형성된 회전 유도용 기어부(310)와 치간 맞물림 이동하는 과정에서 회전이 동시에 이루어지고,

이때 상기 피니언기어유닛(10)이 이동하는 원주반경에 부합하는 일정 직경의 연마휠을 대응시키면 피니언기어유닛의 환돌부에 대한 연속 자동화 연마작업이 가능해진다.

10:피니언기어유닛 11:피니언 기어부
12:목부 13:환돌부
100:회전체 110:지지용 회전블럭
111:회전 가이딩 걸림홈 120:회전지지롤러
130:간격조절대 140:입력측 풀리
150:회전체 구동모터 151:출력측 풀리
200:목부 걸림 디스크판 210:목부걸림홈
300:회전유도부재 310:회전 유도용 기어부(310)
400:연마휠 410:구동모터
411:블럭 412:상,하 슬라이드 레일
420:모터 지지체 430:상,하 구동용 실린더
451:블럭 452:좌우 슬라이드 레일
453:좌우 간격 조절용 볼트 500:소재자동공급장치
510:진동형 소재자동정렬이송장치 600:자동 배출장치
610:탈거유도판 630:수용박스

Claims

구동수단(서보모터 등, 150)에 의해 회전 가능한 일정한 직경 크기의 회전체(100)를 설치한 것과;
상기 회전체(100)의 상면에는 그 외곽의 원주둘레에 상기 피니언기어유닛(10)의 목부(12)를 걸림할 수 있는 목부걸림홈(210) 다수개가 일정한 등간격으로 천공되는 동시에 그 목부(11)의 폭보다 작은 두께를 갖는 목부 걸림 디스크판(200)을 부착한 것과;
상기 목부 걸림 디스크판(200)의 원주둘레 중 일부의 원호구간과 서로 인접하는 일측 대응부에는, 그 원호구간을 따라 이동하는 피니언기어유닛(10)들에 대한 이동 중 회전구동이 가능하도록, 상기 피니언 기어부(11)의 기어 치형과 상호 맞물림대응하는 회전 유도용 기어부(310)가 형성된 회전유도부재(300)를 고정 설치한 것과;
상기 회전체(100) 및 목부 걸림 디스크판(200)를 포함하는 상부에는 구동모터(410)의 구동에 따라 회전하는 일정한 직경의 연마휠(400)을 대응 구성시켜서 된 것; 을 특징으로 한 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛 자동 연마장치.
제 1항에 있어서,
상기 회전체(100)는 통상의 회전축(미도시) 및 베어링(미도시)에 의해 지지되거나,
또는 상기 회전체(100)의 하부에 지지용 회전블럭(110)을 구성하고, 상기 지지용 회전블럭(110)의 외곽둘레에는 회전 가이딩 걸림홈(111)을 형성하는 한편, 상기 회전 가이딩 걸림홈(111)의 외주 둘레와 인접하는 별도의 외측에는 상기 회전 가이딩 걸림홈(111)에 삽입되어 상호 걸림 및 지지력을 갖는 동시에 공회전되어 그 회전체(100)의 회전에 대한 가이딩도 가능한 회전지지롤러(120)를 그 회전체(100)의 중심을 기준으로 3등분 3개소이상 배치된 구성으로부터 지지되는 것;
중 선택된 어느하나인 것을 특징으로 한 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛 자동 연마장치.
제 1항에 있어서,
상기 회전체(100) 또는 지지용 회전블럭(110)의 하부에는,
상기 회전체 구동모터(150)의 회전동력을 인가받기위한 입력측 풀리(140)가 구성되고,
상기 입력측 풀리(140)에서 일정하게 떨어진 별도의 지점에는 출력측 풀리(151)를 갖는 구동모터(150)가 설치된 것,
을 특징으로 한 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛 자동 연마장치.
제 1항에 있어서,
상기 목부 걸림 디스크판(200)의 원주둘레 중 일부의 원호구간과 인접하는 위치에 고정상태로 구성되는 회전 유도용 기어부(310)를 갖는 상기 회전유도부재(300)의 입구측에는,
불규칙적으로 담긴 많은 수의 피니언기어유닛(10)들이 정해진 일정한 위치로 자동 정렬되면서 모이게하는 진동형 소재자동정렬이송장치(510) 및
상기 소재자동정렬이송장치(510)를 통해 정렬이송되는 상기 피니언기어유닛(10)들이 경사각에 따라 자중으로 하방 이송되도록 유도하는 경사형안내슈트(520)가 설치되어,
피니언기어유닛(10)에 대한 연속적인 자동화 공급이 가능한 소재자동공급장치(500)가 별도로 설치될 수 있는 것,
을 특징으로 한 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛 자동 연마장치.
제 1항에 있어서,
상기 회전 유도용 기어부(310)를 갖는 상기 회전유도부재(300)의 출구측에는,
회전(자전)과 이동(공전)이 동시에 수행되는 과정에서 연마가 완료된 피니언기어유닛(10)이 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 걸림홈으로부터 자동 이탈시켜 배출할 수 있도록,
상기 목부걸림홈(210)을 갖는 상기 목부 걸림 디스크판(200)의 외측 일단에 경사진 탈거유도판(610)이 구성되고,
상기 탈거유도판(610)의 하부에는 탈거 배출된 상기 피니언기어유닛(10)에 대한 자중 미끄럼 배출 유도를 목적으로하는 배출 경사형 안내슈트(620)가 구성되며,
상기 배출 결사형 안내슈트(620)의 하부 끝에는 연마가 끝난 피니언기어유닛(10)을 일정량 담아둘 수 있는 연마완제품 수용박스가 설치된 것을 포함하는 피니가공물 자동 배출장치(600)가 설치될 수 있는 것을 특징으로 한 자동차 시트벨트 견인장치의 랙 이송용 피니언기어유닛 자동 연마장치.