KR100357889B1 - 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법 및 그 성형장치 - Google Patents

Abstract

본발명은 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법 및 그 성형장치에 관한 것으로 특히,블랭킹과정,피어싱(천공)과정,성형과정,내,외경트리밍과정,용접과정에 의해 외주연부에 다수개의 반구형홈이 형성된 피니언기어를 제조함으로서 상,하측금형에 의해 원판재를 가압하여 성형품을 얻는 것이므로 치밀한 조직을 얻을 수 있어 내구성이 강한 피니언기어를 얻을 수 있고 상기 상,하측금형에 의해 제품을 찍어내기 때문에 동일 규격의 균일한 피니언기어를 얻을 수 있는 동시에 간편한 작업성을 얻을수 있고 신속한 제조과정에 의해 대량생산을 할 수 있는 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법 및 그 성형장치를 제공한다.

Description

자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법 및 그 성형장치{PINION GEAR OF THE SEAT BELTS}

본발명은 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법 및 그 성형장치에 관한 것으로 특히,블랭킹과정,피어싱(천공)과정,성형과정,내,외경트리밍과정,용접과정에 의해 외주연부에 다수개의 반구형홈이 형성된 피니언기어를 제조함으로서 상,하측금형에 의해 원판재를 가압하여 성형품을 얻는 것이므로 치밀한 조직을 얻을 수 있어 내구성이 강한 피니언기어를 얻을 수 있고 상기 상,하측금형에 의해 제품을 찍어내기 때문에 동일 규격의 균일한 피니언기어를 얻을 수 있는 동시에 간편한 작업성을 얻을수 있으며 신속한 제조과정에 의해 대량생산을 할 수 있는 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법 및 그 성형장치에 관한 것이다.

일반적인 안전밸트용 피니언기어는 도1에 나타내었다.

상기의 피니언기어(1)는 회전체(3)와 연결되어 차체의 내부에 은폐되어 설치되어진다.

그리고, 상기 회전체(3)에는 안전밸트(4)의 일단부가 고정되어 있고 회전체(3)의 회전에 의해 감길 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 피니언기어(1)의 외주면에는 다수개의 반구형홈(2)이 형성되어 있고 상기 반구형홈(2)과 약간 이격된 상태로 다수개의 볼(6)을 내장하고 있는 안내관(5)이 설치되어진다.

그리고, 상기 안내관(5)의 타측부에는 화약(7)이 장착된 구성으로 되어 있다.

상기와 같은 구성에 따른 작용효과를 설명하기로 한다.

먼저, 차량의 운전중 충돌 또는 추돌사고에 의해 차체로 충격이 전달되면 안내관(5)타측의 화약(7)이 폭발을 하게된다.

상기 화약(7)의 폭발에 의해 안내관(5)의 볼(6)들은 안내관(5)의 일측부로 튀어나가는 상태가 된다.

그리고, 상기 볼(6)들은 피니언기어(1)의 반구형홈(2)과 접촉을 하면서 튀어 나가기 때문에 피니언기어(1)에는 회전력이 발생하게 된다.

따라서, 상기 안내관(5)에 내장된 다수개의 볼(6)들이 순차적으로 튀어나가기 때문에 피니언기어(1)는 계속 회전하는 상태가 되고 아울러 상기 피니언기어(1)와 일체로 조립된 회전체(3)도 회전을 하면서 안전밸트(4)를 감아 주게된다.

상기와 같이 안전밸트(4)가 감아지면서 탑승자의 몸을 조여 주기 때문에 충돌 및 추돌사고시 탑승자의 몸이 전방으로 튀어나가는 것을 방지하여 사고에 따른피해를 최소화시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 중요한 기능을 하는 종래 피니언기어의 제조방법은 도2의 플루우챠트에 나타내었다.

먼저, 커팅과정에 의해 봉재(16)를 일정 두께로 커팅을 하여 원판재(15)를 얻는다.

그리고,상기 원판재(15)의 중앙에는 드릴링과정의 드릴공구에 의해 일정 크기의 통공(14)을 형성시킨다.

또한, 상기 통공(14)에는 브로우칭과정의 브로우칭공구에 의해 요철부(13)를 형성시킨다.

그리고, 상기 원판재(15)의 외주면부에는 볼앤드밀과정의 볼앤드밀에 의해 다수개의 반구형홈(12)을 형성시키면 피니언기어(11)를 얻을 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 제조방법은 반구형요홈(12)을 형성시키기 위해 작업자가 직접 볼앤드밀 작업을 해야 하기 때문에 정확하고 일정한 작업이 불가능해진다.

따라서, 작업자마다 모두 다른 규격의 불균일한 피니언기어(11)가 제작되어지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 커팅,드릴링,브로우칭,볼앤드밀링등은 작업자가 일일히 가공을 하여야 하는 작업이기 때문에 작업성이 저하되었고 아울러 생산성도 저하되는 문제점을 가지고 있었다.

한편, 도3은 종래 또다른 피니언기어의 제조방법을 나타낸 플루우챠트이다.

상기의 제조방법은 블랭킹과정에 의해 판재(29)에서 일정규격의 원판재(28)를 얻는후 프레스벤딩과정에 의해 원판재(28)에 절곡부(27)를 형성시킨다.

그리고, 상기 절곡부(28)가 형성된 원판재(28)2개를 서로 맞대어 용접과정에 의해 용접을 하여 부착을 시킨다.

또한, 상기 2개의 원판재(28)외주면으로는 볼앤드밀링과정의 볼앤드밀(26)에 의해 다수개의 반구형홈(25)을 형성시킨다.

그리고, 상기 원판재(28)의 중앙부에는 드릴링과정과 브로우칭과정에 의해 통공(23)과 요철부(22)를 형성시킴으로서 피니언기어(21)를 얻을 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 방법에 있어서도 도2의 문제점과 동일하게 반구형요홈(25)을 형성시키기 위해 작업자가 직접 볼앤드밀 작업을 해야하기 때문에 정확하고 일정한 작업이 불가능해진다.

따라서, 작업자마다 모두 다른 규격의 불균일한 피니언기어(21)가 제작되어지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 블랭킹,프레스벤딩,용접,볼앤드밀링,드릴링,브로우칭등은 작업자가 일일히 가공을 하여야 하는 작업이기 때문에 작업성이 저하되었고 아울러 생산성도 저하되는 문제점을 가지고 있었다.

특히, 상기 판재(29)의 강도를 그대로 적용하여 피니언기어(21)를 제작하기 때문에 피니언기어(21)의 반구형홈(25)이 쉽게 마모가 되어 잦은 교환을 하여야 하는 문제점도 가지고 있었다.

이러한 종래의 문제점등을 해결 보완하기 위한 본발명의 목적은,

내구성이 강한 안전밸트용 피니언기어를 얻을 수 있고 동일 규격의 균일한 피니언기어를 얻을 수 있는 동시에 간편한 작업성을 얻을 수 있으며 신속한 제조과정 및 성형장치에 의해 피니언기어를 대량생산할 수 있도록 하는 목적을 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본발명은,

블랭킹과정,피어싱(천공)과정,성형과정,내,외경트리밍과정,용접과정에 의해 외주연부에 다수개의 반구형홈이 형성된 피니언기어를 제조하고,

성형장치의 상,하측금형에 의해 원판재를 가압하여 치밀한 내부 조직을 갖는 피니언기어를 얻을 수 있도록 하면 본발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

도1은 일반적인 안전밸트의 안전장치를 설명하기 위해 나타낸 개략적 사시도

도2는 종래 안전밸트용 피니언기어의 제조과정을 나타낸 플루우챠트

도3은 종래 또 다른 안전밸트용 피니언기어의 제조과정을 나타낸 플루우챠트

도4는 본발명 안전밸트용 피니언기어의 제조과정을 나타낸 플루우챠트

도5 내지 도6은 본발명 피니언기어를 성형하기 위한 장치의 구조 및 작용을 나타낸 작용단면도

<도면중 주요 부분에 대한 부호설명>

101-피니언기어 102-용접부

103-요철부 104-1/2반구형홈

105-통공 106-원판재

107-판재 111-받침대

112-지지대 113-하측안내공

114-받침스프링 115-승강봉

116-상측승강판 117-하측승강판

118-받침판 119-상측안내공

120-하측금형 121-하측성형홈

122-상측금형 123-지지스프링

124-압지봉 125-원판재

126-상측성형홈

본발명의 제조방법을 첨부된 도면중 도4 내지 도7에 의해 상세히 설명하기로 한다.

판재(107)를 블랭킹하여 원하는 크기의 원판재(106)를 얻기 위한 블랭킹과정과,

상기 블랭킹과정에서 얻은 원판재(106)에 드릴링 작업을 하여 통공(105)을 얻기 위한 피어싱과정과,

상기 피어싱과정에서 얻은 통공(105)이 형성된 원판재(106) 또는 통공(105)을 형성하지 않은 블랭킹과정의 원판재(106)를 상,하측금형(122)(120)에 삽입한후 상,하측금형(122)(120)의 가압에 의해 원판재(106)의 외주연부에 다수개의 1/2반구형홈(104)을 성형하기 위한 성형과정과,

상기 성형과정에서 얻은 성형품(106)의 외주면부를 트리밍작업에 의해 따내는 동시에 성형품(106)의 중앙에 형성된 통공(105) 또는 통공이 형성되지 않은 성형품(106)의 중앙부에 트리밍(프레스를 사용하여 1회 공정으로 내,외경 동시에 천공)을 하여 요철부(103)를 형성시키기 위한 내,외경트리밍과정과,

상기 내,외경트리밍과정에서 얻은 가공품(106) 2개를 서로 맞대어 용접작업한 용접부(102)에 의해 1/2반구형홈(104)들을 완전한 반구형요홈으로 완성하기 위한 용접과정으로 이루어진 것이다.

그리고, 상기 성형과정은 링형상의 원판재(125)를 하측금형(120)의 하측성형홈(121)중앙으로 돌출된 승강봉(115)으로 끼워 넣기 위한 원판재의 취입단계와,

상기 취입단계를 거친 원판재(125)를 하강하는 상측금형(122)의 가압에 의해 원판재(125)가 하측금형(120)의 하측성형홈(121)과 상측금형(122)의 상측성형홈(126)으로 채워지면서 원판재(125)의 외주연부에 다수개의 1/2반구형홈(104)을 성형시키는 가압단계와,

상기 가압단계와 동시에 상측금형(122)와 함께 하강하는 압지봉(124)이 하측금형(120)의 승강봉(115)을 밀어 성형품(125)의 취출에 대비하기 위한 승강봉하강단계와,

상기 승강봉하강단계 및 가압단계의 완료후 상측금형(122)의 상승으로 인해 승강봉(115)이 받침스프링(114)의 탄력에 의해 원위치로 상승하면서 하측금형(120)의 하측성형홈(121)에 위치된 성형품(125)을 취출시키기 위한 취출단계로 이루어진 것이다.

한편, 본발명 피니언기어의 성형장치를 상세히 설명하기로 한다.

하측금형(120)의 하측성형홈(121)에 얹혀지는 원판재(125)의 안착 위치를 정확하게 유도해 주는 동시에 상측금형(122)에 형성된 상측성형홈(126)의 가압에 의해 소정의 형상으로 성형되어지는 성형품(125)의 취출을 원활하게 하기 위해 하측금형(120)의 하측성형홈(121) 중앙으로 결합되는 승강봉(115)과,

상기 상,하측성형홈(126)(121)에 의해 원판재(125)를 가압시 승강봉(115)을 눌러 하강시키는 상측금형(122)에 결합된 압지봉(124)과,

상기 압지봉(124)에 의해 하강된 승강봉(115)을 받쳐주는 동시에 압지봉(124)의 상승에 따라 누르는 힘이 없어지면 승강봉(115)을 원위치로 상승시켜 하측성형홈(121)에서 성형 완료된 성형품(125)을 취출시켜주기 위해 지지대(112)의 하측안내공(113)에 내장되어 승강봉(115)의 하측승강판(117)을 탄지하여 주는 받침스프링(114)과,

상기 승강봉(115)의 하강 거리를 제한하기 위해 받침판(118)의 상측안내공(119)으로 내장되는 승강봉(115)에 형성된 상측승강판(116)을 구비한 구성이다.

이와같이된 본발명 제조방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 블랭킹과정에서는 일정두께의 판재(107)를 블랭킹 작업하여 소정의 규격을 갖는 원판재(106)를 얻게 된다.

그리고, 상기 블랭킹과정에서 얻은 원판재(106)는 피어싱(천공)작업에 의해 일정규격의 통공(105)을 형성시키게 된다.

또한, 상기 피어싱과정에서 얻은 통공(105)이 형성된 원판재(106)는 도5에 표현된 바와같이 성형과정의 상,하측금형(122)(120)에 형성된 상,하측성형홈(126)(121)에 위치된후 상측금형(122)의 가압에 의해 원판재(106)외주면으로 다수개의 1/2반구형홈(104)을 성형할 수 있게 된다.

즉, 상기의 성형과정은 원판재의 취입단계에서 링형상의 원판재(125)를 하측금형(120)의 하측성형홈(121)중앙으로 돌출된 승강봉(115)으로 끼워 넣는다.

그리고, 상기 취입단계를 거친 원판재(125)를 가압단계에서 상측금형(122)의 가압에 의해 원판재(125)가 하측금형(120)의 하측성형홈(121)과 상측금형(122)의 상측성형홈(126)으로 채워지면서 원판재(125)의 외주연부에 다수개의 1/2반구형홈(104)을 성형시키게 된다.

또한, 상기 가압단계와 동시에 승강봉하강단계가 이루어지게 되는바, 상기 승강봉하강단계에서는 상측금형(122)과 함께 하강하는 압지봉(124)이 하측금형(120)의 승강봉(115)을 밀어 성형품(125)의 취출에 대비하게 된다.

상기 승강봉하강단계 및 가압단계의 완료후에는 취출단계가 이루어지게 되는바, 상기 취출단계에서는 상측금형(122)의 상승으로 인해 승강봉(115)이 받침스프링(114)의 탄력에 의해 원위치로 상승하면서 하측금형(120)의 하측성형홈(121)에 위치된 성형품(125)을 취출시키게 된다.

이때, 상기 상,하측금형(122)(120)에 의해 가압되어 성형되어지는 원판재(106)의 내부 조직은 매우 치밀하게 성형되기 때문에 내구성이 뛰어난 피니언기어(101)를 얻을 수 있게 된다.

그리고, 상기 성형과정에서 얻은 성형품(106)의 외경은 내,외경트리밍과정의 트리밍작업에 의해 따내 정식 규격을 갖출 수 있도록 하고 동시에 통공(105)에도 트리밍작업을 하여 요철부(103)를 형성시키게 된다.{이 부분은 프레스에서 1회 타발로 2가지 공정을 한꺼번에 처리함,(내경요철 완성 + 외경 트리밍)}

또한, 상기 내외경가공과정을 거친 가공품(106) 2개를 서로 맞대은뒤 용접과정에서 용접을 함으로서 얻은 용접부(102)에 의해 완전한 반구형홈을 갖는 피니언기어(101)를 얻을 수 있게 된다.

한편, 본발명에서는 블랭킹과정에서 얻은 원판재(106)에 피어싱작업에 따른 통공(105)을 형성하지 않은 상태로 직접 성형과정에 의한 성형을 하여도 원판재(106)외주면에 다수개의 1/2반구형홈(104)을 성형할 수 있게 된다.

이하에서는 본발명 피니언기어의 성형장치에 따른 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 하측금형(120)으로 결합된 승강봉(115)은 지지대(112)의 안내공(113)에 내장된 받침스프링(114)의 탄력에 의해 하측금형(120)에 형성된 하측성형홈(121)상측부로 약간 돌출된 상태를 도5와 같이 유지하고 있다.

상기와 같이 돌출된 승강봉(115)에는 링형태의 원판재(125)를 간편하게 끼울수 있게 된다.

상기와 같이 승강봉(115)에 원판재(125)가 끼워지면 상측금형(122)이 하강하면서 원판재(125)를 가압하게 된다.

상기와 같이 가압되는 원판재(125)는 상,하측금형(122)(120)의 상,하측성형홈(126)(121)의 내부로 채워지면서 도6과 같이 일정 형태로 성형되어진다

그리고, 상기 상측금형(122)의 가압과 동시에 상측금형(122)에 결합된 압지봉(124)도 하강을 하면서 승강봉(115)을 가압하게 된다.

상기 압지봉(124)의 가압에 의해 승강봉(115)은 받침스프링(114)을 압축하면서 도6과 같이 하강되어지며 받침판(118)내부에 내장된 승강봉(115)의 상측승강판(116)에 의해 일정 거리만큼 하강한뒤 정지 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 상측금형(122)의 가압동작이 완료되면 상측금형(122)은 원위치로 상승을 하게된다.

그리고, 상기 승강봉(115)을 누르고 있던 압지봉(124)도 상측금형(122)을 따라 원위치로 이동되어지면 승강봉(115)은 받침스프링(114)의 이완력에 의해 원위치로 상승하게 된다.

이때, 상기의 승강봉(115)은 원위치로 상승되면서 하측금형(120)의 하측성형홈(121)에 성형되어 있는 성형품(125)을 도7과 같이 취출시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 상,하측금형(122)(120)에 의해 제품을 찍어내기 때문에 동일 규격의 균일한 피니언기어(101)를 얻을 수 있는 동시에 간편한 작업성을 얻을 수 있고 신속한 제조과정에 의해 대량생산이 가능하게 된다.

이와같이된 본발명은, 블랭킹과정,피어싱(천공)과정,성형과정,내,외경트리밍과정,용접과정에 의해 외주연부에 다수개의 반구형홈이 형성된 피니언기어를 제조하고 성형장치의 상,하측금형에 의해 원판재를 가압하여 치밀한 내부 조직을 갖는 피니언기어를 얻을 수 있도록 함으로서, 내구성이 강한 안전밸트용 피니언기어를 얻을 수 있고 동일 규격의 균일한 피니언기어를 얻을 수 있는 동시에 간편한 작업성을 얻을 수 있으며 신속한 제조과정 및 성형장치에 의해 피니언기어를 대량생산할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 판재를 블랭킹하여 원하는 크기의 원판재를 얻기 위한 블랭킹과정과,

   상기 블랭킹과정에서 얻은 원판재에 피어싱(천공) 작업을 하여 통공을 얻기 위한 피어싱과정과,

   상기 피어싱과정에서 얻은 통공이 형성된 원판재 또는 통공을 형성하지 않은 블랭킹과정의 원판재를 상,하측금형에 삽입한후 상,하측금형의 가압에 의해 원판재의 외주연부에 다수개의 1/2반구형홈을 성형하기 위한 성형과정과,

   상기 성형과정에서 얻은 성형품의 외주면부를 트리밍작업에 의해 따내는 동시에 성형품의 중앙에 형성된 통공 또는 통공이 형성되지 않은 성형품의 중앙부에 트리밍 작업을 하여 요철부를 형성시키기 위한 내,외경트리밍과정과,

   상기 내,외경트리밍과정에서 얻은 가공품 2개를 서로 맞대어 용접작업한 용접부에 의해 1/2반구형홈들을 완전한 반구형요홈으로 완성하기 위한 용접과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 성형과정은 링형상의 원판재를 하측금형의 하측성형홈 중앙으로 돌출된 승강봉으로 끼워 넣기 위한 원판재의 취입단계와,

   상기 취입단계를 거친 원판재를 하강하는 상측금형의 가압에 의해 원판재가 하측금형의 하측성형홈과 상측금형의 상측성형홈으로 채워지면서 원판재의 외주연부에 다수개의 1/2반구형홈을 성형시키는 가압단계와,

   상기 가압단계와 동시에 상측금형과 함께 하강하는 압지봉이 하측금형의 승강봉을 밀어 성형품의 취출에 대비하기 위한 승강봉하강단계와,

   상기 승강봉하강단계 및 가압단계의 완료후 상측금형의 상승으로 인해 승강봉이 받침스프링의 탄력에 의해 원위치로 상승하면서 하측금형의 하측성형홈에 위치된 성형품을 취출시키기 위한 취출단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 안전밸트의 피니언기어 제조방법.
3. 하측금형의 하측성형홈에 얹혀지는 원판재의 안착 위치를 정확하게 유도해 주는 동시에 상측금형에 형성된 상측성형홈의 가압에 의해 소정의 형상으로 성형되어지는 성형품의 취출을 원활하게 하기 위해 하측금형의 하측성형홈 중앙으로 결합되는 승강봉과,

   상기 상,하측성형홈에 의해 원판재를 가압시 승강봉을 눌러 하강시키는 상측금형에 결합된 압지봉과,

   상기 압지봉에 의해 하강된 승강봉을 받쳐주는 동시에 압지봉의 상승에 따라 누르는 힘이 없어지면 승강봉을 원위치로 상승시켜 하측성형홈에서 성형 완료된 성형품을 취출시켜 주기 위해 지지대의 안내공에 내장되어 승강봉의 하측승강판을 탄지하여 주는 받침스프링과,

   상기 승강봉의 하강 거리를 제한하기 위해 받침판의 상측안내공으로 내장되는 승강봉에 형성된 상측승강판을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차용 안전밸트의피니언기어 성형장치.