KR20190059386A - 자동차용 브레이크패드 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크패드 성형장치에 관한 것으로, 성형틀(20)을 구성하는 금형(14)(16)(18)들 중 하금형(18)을 4대의 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)에 의해 승강작동하는 승강판(50)에 고정설치하되, 상기 승강판(50)에는 보조수직실린더(52)를 연결설치하여 주성형시 하금형(18)이 보조수직실린더(52)에 의한 상승으로 각 펀치가 가성형된 브레이크패드(54)의 마찰재와 접촉되게 한 상태에서 4대의 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)에 의한 작동으로 마찰재를 가압성형해주도록 구성하여 하금형(18)의 승강작동을 위한 구조를 간단히 하면서 중금형(16)과의 어긋남 없이 승강작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하고 또 브레이크패드(54)의 가압성형시 마찰재에 전체적으로 고른 힘을 가해줄 수 있도록 하며, 하금형(18)에 의한 불필요한 충격이나 마찰재 내 잔류가스의 급속한 배출 등에 의한 마찰재의 크랙발생을 방지해줄 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차용 브레이크패드 성형장치{MANUFACTURING DEVICE OF AUTOMOBILE BRAKE PAD}

본 발명은 자동차용 브레이크패드 성형장치에 관한 것으로서, 상세하게는 간단한 구조로서 하금형의 승강작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하면서 마찰재에 전체적으로 고른 힘을 가해줄 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자동차용 브레이크패드는 가성형장치를 이용하여 백플레이트 일면에 분말화된 원재료를 공급하여 마찰재를 가성형하고, 가성형된 브레이크패드는 주성형장치가 갖는 성형틀에 공급한후 가압성형을 6~7회 반복하여 마찰재 내 잔류가스를 배출하면서 주성형을 해 주도록 하고 있다.

이러한 자동차용 브레이크패드의 주성형을 위한 주성형장치에 대하여 본원 출원인은 이미 등록특허 10-0590180호 '자동차용 브레이크패드 성형장치'와 공개특허 10-2008-0097002호 '자동차 디스크 브레이크용 패드 성형장치' 및 등록특허 10-0909869호 '자동차용 브레이크패드 제조장치' 등을 제공한바 있다.

즉, 상기한 자동차용 브레이크패드 성형장치들은 성형틀을 수평실린더에 의해 수평작동되는 상금형과 상기 상금형 아래에 수직실린더에 의해 승강작동하도록 설치되고 또 생산성 향상을 위한 복수의 성형실을 갖는 중금형 및 상기 중금형 아래에 수직실린더에 의해 승강작동하도록 설치되고 또 각기 중금형의 성형실에 대응하는 복수의 펀치를 갖는 하금형으로 구성하여 중금형과 하금형의 하강 및 상금형이 후퇴한 원점에서 하금형으로부터 중금형을 1차 상승시켜서 상기 중금형이 갖는 성형실이 개방되게 하고, 이후 가성형된 브레이크패드를 중금형에 공급하여 마찰재가 성형실에 삽입되게 하고, 이후 상금형이 중금형 직상부로 복귀하도록 하고, 이후 중금형을 2차 상승시켜서 중금형과 상금형 사이에 가성형된 브레이크패드의 백플레이트가 끼어 고정되게 하고, 이후 하금형을 상승시켜서 마찰재를 가압성형한 후 단순히 하금형을 하강시켜서 마찰재 내 잔류가스 배출이 이루어지도록 하는 승강작동을 6~7회 반복하여 마찰재 내 잔류가스 배출 및 주성형이 이루어지도록 하며, 주성형후에는 하금형과 중금형의 순차적인 하강작동 및 상금형의 후퇴작동으로 주성형된 브레이크패드를 중금형으로부터 배출시켜주는 작업이 반복적으로 이루어지도록 구성된다.

그리고 성형틀의 하금형은 중금형이 갖는 성형실에 대응하는 복수의 펀치를 갖도록 하기 위하여 면적이 넓게 형성되는 만큼 승강작동을 위한 수직실린더는 하금형의 사방모서리부에 4대를 연결설치하여 하금형에 전체적으로 고른 힘을 가해줄 수 있도록 하고 있는데, 이때 수직실린더의 유압을 제어하는 유압제어기는 고가로서 4대의 수직실린더를 동시에 제어하기 위하여 수직실린더별 별도의 유압제어기를 갖도록 할 경우 제작비용이 현저히 상승하게 되므로 대부분 1대의 유압제어기를 이용하여 4대의 수직실린더를 제어하여 하금형의 승강작동이 이루어지도록 하고 있다.

따라서 1대의 유압제어기로는 하금형의 승강작동을 위한 4대의 수직실린더를 동시에 제어해줄 수가 없어 매 작동시 하금형에는 부위별 다른 힘이 가해지게 되므로 중금형의 성형실에 대한 펀치의 어긋남으로 하금형의 승강작동이 원활하게 이루어질 수가 없고 또 브레이크패드의 마찰재에 전체적으로 고른 힘을 가해줄 수가 없어 부위별 물성차이로 인하여 사용시 제동성능저하를 가져오게 되며, 하금형이 4대의 수직실린더의 강한 힘에 의해 빠르게 상승하면서 브레이크패드의 마찰재를 타격할시 주어지는 강한 충격 및 하금형의 상승에 의한 마찰재의 가압성형후 하금형이 하강폭의 제어없이 하강하여 마찰재 내 잔류가스가 배출되게 할 시 잔류가스의 급속배출 등에 의한 마찰재의 크랙발생으로 불량이 속출하여 금전적 손실을 가져오게 되는 등의 문제점들이 있는 것이다.

등록특허 10-0590180호 '자동차용 브레이크패드 성형장치' 공개특허 10-2008-0097002호 '자동차 디스크 브레이크용 패드 성형장치' 등록특허 10-0909869호 '자동차용 브레이크패드 제조장치'

본 발명의 목적은 하금형의 승강작동을 위한 구조를 간단히 하면서 승강작동이 원활하게 이루어지도록 할 수가 있고 또 마찰재에 전체적으로 고른힘을 가해줄 수가 있으며, 하금형에 의한 충격 및 마찰재 내 잔류가스의 급속한 배출 등에 의한 마찰재의 크랙발생을 방지해줄 수가 있는 자동차용 브레이크패드 성형장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적달성을 위한 본 발명 자동차용 브레이크패드 성형장치는 성형틀을 엘엠가이드와 수평실린더에 의해 수평작동하는 상금형과 상기 상금형 아래에서 수직실린더에 의해 승강작동하는 중금형 및 상기 중금형 아래에서 4대의 메인수직실린더에 의해 승강작동하는 하금형으로 구성하되, 상기 하금형을 메인수직실린더와 연결하는 승강판에 보조수직실린더를 연결설치하여 주성형시 하금형이 보조수직실린더에 의한 상승으로 각 펀치가 가성형된 브레이크패드의 마찰재와 접촉되게 한 상태에서 4대의 메인수직실린더에 의한 작동으로 마찰재를 가압성형해주도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명 자동차용 브레이크패드 성형장치(10)는 하금형(18)의 승강작동을 위한 구조를 간단히 하여 제작비용을 절감하도록 하면서 하금형(18)의 매 승강작동시 중금형(16)과 어긋남 없이 원활한 작동이 이루어지도록 할 수가 있고 또 브레이크패드(54)의 가압성형시 마찰재에 전체적으로 고른 힘을 가해줄 수가 있어 부위별 물성차이로 인한 제동력 저하를 방지해줄 수가 있으며, 하금형(18)에 의한 불필요한 충격이나 마찰재 내 잔류가스의 급속한 배출 등에 의한 마찰재의 크랙발생을 방지하여 불량으로 인한 금전적 손실을 없애주도록 할 수가 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명에서 성형틀의 정면구성도
도 2 : 본 발명에서 성형틀의 측면구성도
도 3 : 본 발명의 평면구성도
도 4 : 본 발명의 요부평면구성도
도 5 : 본 발명 도 1에서 상금형 후퇴시의 정면구성도
도 6 : 본 발명 도 1에서 상금형 후퇴시의 측면구성도
도 7 : 본 발명 도 5에서 중금형의 1차 상승시의 정면구성도
도 8 : 본 발명 도 7에서 가성형된 브레이크패드를 중금형에 공급할 시의 정면구성도
도 9 : 본 발명 도 8에서 상금형의 복귀시의 정면구성도
도 10 : 본 발명 도 8에서 상금형의 복귀시의 측면구성도
도 11 : 본 발명 도 9에서 중금형의 2차 상승시의 정면구성도
도 12 : 본 발명 도 11에서 하금형의 상승에 의한 가성형된 브레이크패드의 가압성형시의 정면구성도
도 13 : 본 발명 도 12에서 하금형의 하강에 의한 가성형된 브레이크패드의 잔류가스 배출시의 정면구성도
도 14 : 본 발명에 의한 브레이크패드의 주성형 완료시의 정면구성도
도 15 : 본 발명 도 14에서 하금형의 하강시의 정면구성도
도 16 : 본 발명 도 15에서 중금형의 하강시의 정면구성도
도 17 : 본 발명 도 16에서 상금형의 후퇴시의 정면구성도
도 18 : 본 발명 도 16에서 상금형의 후퇴시의 측면구성도
도 19 : 본 발명 도 17에서 주성형된 브레이크패드의 배출시의 정면구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 정면구성도이고, 도 2는 본 발명의 측면구성도이며, 도 3은 본 발명의 평면구성도로서, 본 발명 자동차용 브레이크패드 성형장치(10)는 프레임(12)에 상금형(14)과 중금형(16) 및 하금형(18)으로 이루어진 성형틀(20)을 연결설치하고, 상기 성형틀(20)의 하금형(18) 아래에는 리니어게이지(22)를 고정설치하여 구성한다.

프레임(12)은 작동실(24)을 사이에 두고 있는 상하지지부(26)(28) 및 상기 상하지지부(26)(28) 사이에 연결고정된 안내봉(30)으로 구성된다.

성형틀(20)을 구성하는 금형(14)(16)(18)들 중 상금형(14)은 저면이 면으로 이루어져 프레임(12)의 상부지지부(26) 저면에 엘엠가이드(32)와 수평실린더(34)를 이용하여 수평작동하도록 연결설치되고, 중금형(16)은 1개 이상의 성형실이 형성된 것으로서, 프레임(12)의 안내봉(30) 사이에 결합되어 수직실린더(36)(38)에 의해 승강작동하는 승강대(40)에 상금형(14)과 상하로 마주하도록 고정설치되고, 하금형(18)은 상면에 각기 중금형(16)의 성형실에 대응하는 1개 이상의 펀치가 돌출형성된 것으로서, 프레임(12)의 하부지지부(28)로부터 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)에 의해 승강작동하는 승강판(50)에 중금형(16)과 상하로 마주하도록 고정설치되며, 프레임(12)의 하부지지부(28)와 승강판(50) 사이에는 보조수직실린더(52)가 연결설치된다.

도 4는 본 발명의 요부평면구성도로서, 하금형(18)의 승강작동을 위한 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)는 총 4대로서 승강판(50)의 사방모서리부에 균형되게 위치하도록 연결설치되고 또 보조수직실린더(52)는 1대로서 승강판(50)의 저부중앙부에 연결설치되는데, 이때 4대의 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)와 1대의 보조수직실린더(52)에 유압을 공급하는 유압펌프는 서보모터에 의한 압력 및 유량제어로 작동속도 및 위치를 제어해주도록 구성된다.

성형틀(20)의 하금형(18) 아래에 설치되는 리니어게이지(22)는 제어기와 접속되어 하금형(18)의 최대상승폭을 감안한 마찰재의 두께측정으로 주성형된 브레이크패드(54)의 불량유무를 판별하고 또 하금형(18)의 최대하강폭을 제어하여 가성형된 브레이크패드(54)의 마찰재 내 잔류가스 배출시 잔류가스의 급속배출에 의한 마찰재의 크랙발생을 방지해주도록 하게 된다.

본 발명을 이용한 브레이크패드(54)의 주성형시를 살펴보면, 도 1 및 도 2에서와 같은 성형틀(20)의 원점하에서 도 5 및 도 6에서와같이 수평실린더(34)를 작동시켜서 상금형(20)이 후퇴하도록 하고, 이후 도 7에서와 같이 수직실린더(36)(38)의 작동으로 중금형(16)을 1차 상승시켜서 상기 중금형(16)이 갖는 성형실이 개방되게 하며, 이후 도 8에서와 같이 중금형(16)의 각 성형실에 가성형된 브레이크패드(54)를 공급하여 각 브레이크패드(54)가 갖는 마찰재가 성형실 내에 삽입되게 한다.

또한, 성형틀(20)의 중금형(16)에 가성형된 브레이크패드(54)를 공급한후에는 도 9 및 도 10에서와같이 수평실린더(34)의 작동으로 상금형(14)이 중금형(16)의 직상부로 복귀하도록 하고, 이후 도 11에서와같이 수직실린더(36)(38)의 작동으로 중금형(16)을 2차 상승시켜서 가성형된 브레이크패드(54)의 백플레이트가 상금형(14)과 중금형(16) 사이에 끼어 고정되게 한다.

또한, 성형틀(20)의 상금형(14)과 중금형(16)을 이용한 가성형된 브레이크패드(54)의 고정후에는 도 12에서와같이 보조수직실린더(52)의 작동으로 하금형(18)이 상승되게 하여 상기 하금형(18)이 갖는 각 펀치가 중금형(16)의 각 성형실 내에 삽입된 가성형된 브레이크패드(54)의 마찰재와 접촉되게 한 상태에서 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)의 작동으로 마찰재를 가압하여 마찰재 내 잔류가스 배출 및 가압성형이 이루어지도록 하고, 이후 도 13에서와같이 보조수직실린더(52)의 유압제어상태에서 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)의 작동으로 하금형(18)이 하강하도록 하는 작동을 6~7회 반복하여 도 14에서와같이 주성형을 완료해주게 된다.

또한, 이러한 하금형(18)의 반복되는 승강작동시 하금형(18)의 승강폭은 제어기와 접속된 리니어게이지(22)에 의해 측정되는데, 이때 하금형(18)의 최대상승시에는 브레이크패드(54)가 갖는 마찰재의 두께측정으로 이어져 마찰재의 성형시 이용되는 원재료부족이나 원재료의 과잉공급 등에 의한 불량유무 판별로 불량제품을 선별하여 배출토록 하고 또 하금형(18)의 최대하강폭을 제어하여 마찰재 내 잔류가스의 배출시 잔류가스의 급속배출에 의한 마찰재의 크랙발생을 방지해주도록 하게 된다.

특히 하금형(18)은 그 저부중앙부에 연결된 보조수직실린더(52)의 균형된 힘에 의해 상승하여 각 펀치가 브레이크패드(54)의 마찰재와 접촉되게 한 상태에서 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)의 작동으로 마찰재를 가압해주게 되므로 하금형(18)의 상승작동시 중금형(16)과 어긋남 없이 원활하게 이루어질 수가 있고 또 브레이크패드(54)의 마찰재에 불필요한 충격이나 편중된 힘이 가해질 우려가 없게 된다.

또한, 하금형(16)의 반복되는 승강작동에 의한 브레이크패드(54)의 주성형후에는 도 15에서와같이 보조수직실린더(52)의 유압제어상태에서 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)의 작동으로 하금형(18)이 하강하도록 하고, 이후 도 16에서와같이 수직실린더(36)(38)의 작동으로 중금형(16)이 하강하도록 하여 주성형된 브레이크패드(54)가 중금형(16)의 성형실로부터 분리되게 하고, 이후 도 17 및 도 18에서와같이 수평실린더(34)의 작동으로 상금형(14)이 후퇴하도록 하며, 이후 도 19에서와같이 중금형(16)으로부터 주성형된 브레이크패드(54)를 분리해주도록 하는 작업을 반복하게 된다.

따라서 본 발명은 가성형된 브레이크패드(54)의 주성형시 마찰재 내 잔류가스 배출 및 주성형을 위한 하금형(18)의 승강작동이 원활하게 이루어질 수가 있고 또 하금형(18)에 의해 브레이크패드(54)의 마찰재에 불필요한 충격이나 편중된 힘이 가해질 우려가 없게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 그 권리범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 자명한 것이다.

(10)--자동차용 브레이크패드 성형장치
(12)--프레임 (14)--상금형
(16)--중금형 (18)--하금형
(20)--성형틀 (22)--리니어게이지
(24)--작동실 (26)--상부지지부
(28)--하부지지부 (30)--안내봉
(32)--엘엠가이드 (34)--수평실린더
(36)(38)--수직실린더 (40)--승강대
(42)(44)(46)(48)--메인수직실린더
(50)--승강판 (52)--보조수직실린더
(54)--브레이크패드

Claims (2)

1. 프레임(12)에 상금형(14)과 중금형(16) 및 하금형(18)으로 이루어진 성형틀(20)을 설치하되, 상금형(14)은 프레임(12)의 상부지지부(26)로부터 엘엠가이드(32)와 수평실린더(34)에 의해 수평작동하도록 연결설치하고, 중금형(16)은 프레임(12) 중앙부의 안내봉(30)을 따라 수직실린더(36)(38)에 의해 승강작동하는 승강대(40)에 고정설치하고, 하금형(18)은 프레임(12)의 하부지지부(28)로부터 4대의 메인수직실린더(42)(44)(46)(48)에 의해 승강작동하는 승강판(50)에 고정설치하며, 하금형(18)이 고정설치되는 승강판(50)과 프레임(12)의 하부지지부(28) 사이에는 보조수직실린더(52)를 연결설치하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 브레이크패드 성형장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 성형틀(20)의 보조수직실린더(52) 아래에 제어기와 접속되어 하금형(18)의 최대상승폭 측정 및 하금형(18)의 최대하강폭 제어를 위한 리니어게이지(22)를 고정설치하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 브레이크패드 성형장치.

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