KR102162897B1 - 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 허브 세레이션의 정밀 정확한 가공 구현은 물론 세레이션의 경도 향상과 제조에 소요되는 원가를 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라 설정 범위의 단계적 하강 움직임에 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 가공 효율성이 증대되며, 기존 대비 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성이 극대화되는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치에 관한 것으로, 세레이션 가공 대상 허브(A)를 고정 수용하여 설정 범위 내에서 단계적으로 하강 움직임이 허용되는 상부 구동체(100); 상부 구동체의 하강 유동에 의하여 사이 간극이 가변되면서 허브 내부로의 가공 툴(211) 진입 정도가 임의 결정됨에 따라 허브를 기점으로 한 가공 툴의 위치 조정으로 세레이션 가공을 순차 실시하는 하부 지지체(200);로 구성된다.

Description

전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치{Hub processing device}

본 발명은 전자 클러치용 허브의 가공장치에 관하여 개시되고, 더욱 상세하게는 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 허브 세레이션의 정밀 정확한 가공 구현은 물론 세레이션의 경도 향상과 제조에 소요되는 원가를 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라 설정 범위의 단계적 하강 움직임에 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 가공 효율성이 증대되며, 기존 대비 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성이 극대화되는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 클러치는 기계장치의 원동축과 종동축을 연결하여 동력을 전달하는 기계요소로서, 그 특성상 부드러운 기어변속과 신속하고 높은 동력전달 응답 특성이 요구된다.

이러한 클러치는 자동차, 오토바이 및 산업용 기계, 프레스, 선박 등 다양한 산업분야에서 활용되며, 주동기어와 종동기어 사이에서의 마찰력을 통해서 회전력을 전달하는 구조로 이루어져 마찰력을 생성하는 클러치 디스크와 상기 클러치 디스크와 연결되어 바퀴의 구동축으로 동력을 전달하는 허브를 포함하게 된다.

클러치가 자동차의 에어컨 시스템에 사용될 때는 자동차 엔진에서 전가 받은 동력원을 공기압축기(compressor) 내부로 전달하는 기능을 하며, 클러치를 구성하는 구성품인 Disc & Hub Assy는 클러치가 작동을 할 때 풀리(Pulley)에 밀착하여 엔진의 회전력을 샤프트에 전달을 한다.

이때 HUB는 동력 전달의 매개체인 마찰 디스크에 결합되고 직결된 샤프트를 통하여 공기압축기(compressor) 내부로 동력을 전달함과 동시에 공기압축기(compressor)를 작동시키는 기능을 수행하는바, 즉 디스크로 전달받은 동력을 공기압축기(compressor) 내부로 전가하는 기계부품의 하나라고 할 수 있다.

이러한 허브는 내마모성과 강성, 및 내피로성이 요구됨은 물론 회전체인 마찰디스크와 동력 전가 대상인 샤프트와 기구적인 결합이 구현됨에 따라 기계적 정밀도(직각도, 평면도, Run out)가 필수적으로 요구된다.

기존에 사용되어 온 스플라인 허브는 탄소(C), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 규소(Si) 등의 원소를 철과 함께 용해·제강하여 얻은 탄소강을 단조, 가공, 침탄 열처리 및 표면 가공하는 등의 다단계 과정에 의해 제조되었기 때문에 공정 과다 및 재료 수율 저하로 인하여 생산 원가가 상승하는 문제가 있었다.

아울러 종래에는 허브 세레이션 제조과정에서 내부에 버(burr) 등의 잔여물이 발생하고 수준 이상의 정밀도가 달성될 수 없는 등 작업성이 크게 저하될 뿐 아니라 세레이션의 치수 정밀도 내지 가공 효율성 또한 만족스럽지 못하는 치명적인 폐단이 초래되고 있다.

예컨대 허브 가공과 관련한 선행기술로는 특허등록 제10-1522651호(발명의 명칭: 일체형 오버드라이버 허브 클러치 및 그 제조방법)가 있으나, 해당 특허등록 제10-1522651호에서도 여전히 전술한 문제점들을 해소할 수 없었다.

등록특허공보 제10-1522651호 "일체형 오버드라이버 허브 클러치 및 그 제조방법" 등록특허공보 제10-1749477호 "전자 클러치용 허브 제조방법"

본 발명은 위의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 기존과 차별화된 제반 구성으로 인해 허브의 상품 가치를 극대화하면서도 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함이 수반되는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

또한, 본 발명은 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 일정 경도 이상의 제품 내구성과 정밀도를 보장할 뿐 아니라 상부 구동체와 하부 지지체가 보유한 구조적 특성에 의해 허브 세레이션 가공공정이 보다 원활하고 정밀 정확하게 구현될 수 있는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치를 제공하는 것이 다른 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치(1)의 구성은 다음과 같다.

위 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치(1)는 세레이션 가공 대상 허브(A)를 고정 수용하여 설정 범위 내에서 단계적으로 하강 움직임이 허용되는 상부 구동체(100); 상부 구동체의 하강 유동에 의하여 사이 간극이 가변되면서 허브 내부로의 가공 툴(211) 진입 정도가 임의 결정됨에 따라 허브를 기점으로 한 가공 툴의 위치 조정으로 세레이션 가공을 순차 실시하는 하부 지지체(200);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 상부 구동체(100)는 실린더에 의한 가압으로 하강 움직임이 순차 구분 실시되는 지지플레이트(110); 지지플레이트 저부에서 다수의 지지간(130)을 수단으로 거치 고정되고 지지플레이트의 하강 움직임에 대응하여 수직선상 위치가 결정되는 승강블록(120); 지지플레이트에 의한 가압 시 승강블록의 탄력적인 승강 움직임이 허용되도록 다수의 지지간 상에서 개별 개재되는 탄지부(140);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 승강블록(120)은 가공 대상 허브(A)의 끼움 개재를 가능하게 하는 삽지홀(121)이 중앙에 천공됨으로써 삽지홀 상에 개재된 허브(A)를 지지플레이트(110)에 의하여 위치 고수되게 한 상태에서 하부 지지체(200)의 가공 툴(211)이 허브 내부로 진입되게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 하부 지지체(200)는 확장된 선단으로 인해 허브 세레이션을 임의 형성하는 가공 툴(211)이 중앙에 입설 배치되는 가공유닛(210); 가공유닛을 내부 수용하고 가공 툴의 외부 인출을 위한 통공(221)이 더 천공되는 케이싱(220); 상부 구동체(100)의 상향 움직임에 대응하여 가공유닛(210)과 케이싱(220)의 수직선상 위치를 탄력있게 원상복귀시키는 댐퍼부(230);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 케이싱(220)의 통공(221)은 가공유닛(210)의 가공 툴(211)과 이격되게 확장 형성하여 가공툴과 통공의 사이 공간으로 가공 대상 허브(A)가 끼움 개재되게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 케이싱(220)은 가공하고자 하는 허브 형상에 대응하는 만곡부(222)를 통공(221) 주변으로 형성하되, 상부 구동체(100)의 단계적 하강에 의해 허브(A) 내주면과 외주면이 각각 가공 툴과 만곡부에 의해 동시 가압되면서 설정 형상으로 가공되게 하는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 일정 경도 이상의 제품 내구성과 정밀도를 보장할 뿐 아니라 상부 구동체와 하부 지지체가 보유한 구조적 특성에 의해 허브 세레이션 가공공정이 보다 원활하고 정밀 정확하게 구현되므로 효과적이다.

특히 본 발명에서는 소정의 방식으로 허브 가공을 구현하는 승강블록 및 케이싱, 그리고 가공 툴 등의 제반 구성이 더 제안되는바, 이에 따라 기존 방식에 비해 차별화된 구조와 공정으로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등이 확보되므로 조작의 편의성 내지 사용상 효율성, 그리고 작업의 효율성 등이 극대화되는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 허브 세레이션 가공장치 사시도.
도 2는 도 1의 요부 분해 사시도.
도 3 내지 8은 본 발명에서 제안하는 실시 양태를 구분하여 순차 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에서 제안하는 허브 세레이션 가공장치에 의하여 제조되는 허브 사시도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 전자 클러치용 허브의 가공장치(1)에 관하여 개시된다.

무엇보다 본 발명은 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 허브 세레이션의 정밀 정확한 가공 구현은 물론 세레이션의 경도 향상과 제조에 소요되는 원가를 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라 설정 범위의 단계적 하강 움직임에 기인하는 구조적 특성에 의해 제품 가치 및 가공 효율성이 증대되며, 기존 대비 차별화된 구조로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성이 극대화되는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치(1)에 관련됨을 주지한다.

도 1 내지 8에 도시한 바와 같이 본 발명에서 특징으로 제안하는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치(1)는 크게 가공 대상 허브(A)를 수용하고 상하 움직임이 유발되는 상부 구동체(100) 및 이러한 상부 구동체에 대응하여 가공 툴(211)의 위치 조정을 실시하는 하부 지지체(200)의 상호 조합에 의해 이루어짐을 그 전제로 한다.

상세하게 기재하면, 위 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치(1)는 세레이션 가공 대상 허브(A)를 고정 수용하여 설정 범위 내에서 단계적으로 하강 움직임이 허용되는 상부 구동체(100)와, 상부 구동체의 하강 유동에 의하여 사이 간극이 가변되면서 허브 내부로의 가공 툴(211) 진입 정도가 임의 결정됨에 따라 허브를 기점으로 한 가공 툴의 위치 조정으로 세레이션 가공을 순차 실시하는 하부 지지체(200)로 구분 구성된다.

위 상부 구동체(100)는 주지한 것처럼 가공 대상 허브(A)를 보다 안정감 있고 확실하게 구속할 수 있는 구성요소로, 하부 지지체(200)와의 간극을 상하 움직임에 의해 임의 조절함으로써 허브 내부로 진입하여 가공 행위를 구현하는 가공 툴(211)에 대하여 적절한 작업성이 보장된다.

이러한 상부 구동체(100)는 소정의 실린더(미도시함)에 의해 이루어질 수 있으며, 다만 해당 실린더는 설정 범위 내에서 단계적으로 상부 구동체의 하향 이동이 구현될 수 있게 제어되어야 한다.

위 하부 지지체(200)는 댐퍼부(230)를 기반으로 하여 상하 요동될 수 있는 구성을 취하며, 이는 상부 구동체(100)의 하강 또는 상승 시 그 충격량을 상쇄할 뿐 아니라 가공 후 상부 구동체에 대응하여 정위치로 복귀되게 하는 기술사상을 포함한다.

특히 본 발명에서는 하부 지지체(200)를 구성함에 있어 허브(A) 내면에 대해 세레이션 가공할 수 있도록 소정의 가공유닛(210)이 더 제안되고, 아울러 이러한 가공유닛과 대응한 케이싱(220)을 기 설정된 범위 내에서 유기적으로 조합함에 따라 허브의 가공 대상 부위를 내외 모두 파지한 상태에서 동시 가공이 이루어지게 한다. 이와 관련하여서는 관련 도면과 함께 하기에서 상세 기술하기로 한다.

위 상부 구동체(100)는 실린더에 의한 가압으로 하강 움직임이 순차 구분 실시되는 지지플레이트(110)와, 지지플레이트 저부에서 다수의 지지간(130)을 수단으로 거치 고정되고 지지플레이트의 하강 움직임에 대응하여 수직선상 위치가 결정되는 승강블록(120)과, 지지플레이트에 의한 가압 시 승강블록의 탄력적인 승강 움직임이 허용되도록 다수의 지지간 상에서 개별 개재되는 탄지부(140)로 구성되는 것을 요부로 한다.

위 지지플레이트(110)는 도면과 같이 실린더를 상면에 결부할 수 있도록 적정 공간이 확보되어야 하고, 하방으로는 승강블록(120)을 일체화시켜 다단 가압에 의한 승강블록의 단계적 하향 이동이 달성되게 한다.

위 승강블록(120)은 도 3 내지 8에 도시한 것처럼 그 중심에 가공 대상 허브(A)를 삽입 개재할 수 있는 삽지홀(121)이 더 형성되고, 해당 허브는 이러한 삽지홀로 개재됨으로써 가공 대상 부위가 하향하여 돌출된 상태로 보존되어야 한다.

이때 허브(A)의 위치 고정은 승강블록(120)과 중첩되는 지지플레이트(110)에 의해 구현되는바, 도 3과 같은 상태에서 허브를 삽지홀(121)로 개재하고 나면 도 4와 같이 지지플레이트가 승강블록과 맞닿게 하향 이동함으로써 삽지홀 상의 허브는 지지플레이트로 하여금 견고하게 위치 고정될 수 있다.

보다 상세하게 기재하면, 위 승강블록(120)은 가공 대상 허브(A)의 끼움 개재를 가능하게 하는 삽지홀(121)이 중앙에 천공됨으로써 삽지홀 상에 개재된 허브(A)를 지지플레이트(110)에 의하여 위치 고수되게 한 상태에서 하부 지지체(200)의 가공 툴(211)이 허브 내부로 진입되게 하는 것을 특징으로 한다.

위 탄지부(140)는 통상의 스프링 등과 같은 탄성체를 통칭하는 것으로, 본 발명에서는 지지간(130)을 수단으로 탄지부가 개별 채용됨으로써 지지플레이트(110)의 하강 움직임 시 설정 범위 내에서 수축하거나 신장된다.

한편, 위 하부 지지체(200)는 확장된 선단으로 인해 허브 세레이션을 임의 형성하는 가공 툴(211)이 중앙에 입설 배치되는 가공유닛(210)과, 가공유닛을 내부 수용하고 가공 툴의 외부 인출을 위한 통공(221)이 더 천공되는 케이싱(220)과, 상부 구동체(100)의 상향 움직임에 대응하여 가공유닛(210)과 케이싱(220)의 수직선상 위치를 탄력있게 원상복귀시키는 댐퍼부(230)로 구분 구성된다.

위 가공유닛(210)은 가공 대상 허브로 진입하여 해당 내면을 가공하기 위한 가공 툴(211)이 주요 핵심으로, 이때의 가공 툴은 그 선단이 가공 목적 형상 내지 치수에 대응하게 설정되어야 한다.

즉, 이러한 가공유닛의 가공 툴은 직경을 설정함에 있어 케이싱의 통공(221)을 고려하여야 하는바, 결국 허브의 가공 영역이 통공과 가공 툴의 사이 공간에서 실시되는 본 발명의 특성 상 이는 중요 사안이 된다.

더욱 상세하게 기재하면, 위 케이싱(220)의 통공(221)은 가공유닛(210)의 가공 툴(211)과 이격되게 확장 형성하여 가공툴과 통공의 사이 공간으로 가공 대상 허브(A)가 끼움 개재되게 하는 것을 특징으로 한다.

특히 본 발명의 케이싱(220)은 가공하고자 하는 허브 형상에 대응하는 만곡부(222)를 통공(221) 주변으로 형성하되, 상부 구동체(100)의 단계적 하강에 의해 허브(A) 내주면과 외주면이 각각 가공 툴과 만곡부에 의해 동시 가압되면서 설정 형상으로 가공되게 한다.

이러한 만곡부(222)의 기능 내지 실시 형태는 도 6과 7에서 순차적으로 상세 도시하였으며, 가공 대상 허브(A)는 결과적으로 만곡부에 의해 외주면이 견고하게 구속된 상태에서 내주면이 가공 툴에 의해 동시 가공된다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 안정적이고 확실한 위치 제어를 기반으로 하여 일정 경도 이상의 제품 내구성과 정밀도를 보장할 뿐 아니라 상부 구동체와 하부 지지체가 보유한 구조적 특성에 의해 허브 세레이션 가공공정이 보다 원활하고 정밀 정확하게 구현되므로 효과적이다.

특히 본 발명에서는 소정의 방식으로 허브 가공을 구현하는 승강블록 및 케이싱, 그리고 가공 툴 등의 제반 구성이 더 제안되는바, 이에 따라 기존 방식에 비해 차별화된 구조와 공정으로부터 비롯되는 취급과 사용, 유지 및 관리 보수의 용이함 등이 확보되므로 조작의 편의성 내지 사용상 효율성, 그리고 작업의 효율성 등이 극대화되는 효과를 발휘한다.

1. 가공장치
100. 상부 구동체
110. 지지플레이트
120. 승강블록
130. 지지간
140. 탄지부
200. 하부 지지체
210. 가공유닛
220. 케이싱
230. 댐퍼부
A. 허브

Claims (6)

1. 실린더에 의한 가압으로 하강 움직임이 순차 구분 실시되는 지지플레이트(110)과, 지지플레이트 저부에서 다수의 지지간(130)을 수단으로 거치 고정되고 지지플레이트의 하강 움직임에 대응하여 수직선상 위치가 결정되는 승강블록(120) 및 지지플레이트에 의한 가압 시 승강블록의 탄력적인 승강 움직임이 허용되도록 다수의 지지간 상에서 개별 개재되는 탄지부(140)로 구성되어 세레이션 가공 대상 허브(A)를 고정 수용하여 설정 범위 내에서 단계적으로 하강 움직임이 허용되는 상부 구동체(100)와;
   확장된 선단으로 인해 허브 세레이션을 임의 형성하는 가공 툴(211)이 중앙에 입설 배치되는 가공유닛(210)와, 가공유닛을 내부 수용하고 가공 툴의 외부 인출을 위한 통공(221)이 더 천공되는 케이싱(220) 및 상부 구동체(100)의 상향 움직임에 대응하여 가공유닛(210)과 케이싱(220)의 수직선상 위치를 탄력있게 원상복귀시키는 댐퍼부(230)로 구성되어 상부 구동체의 하강 유동에 의하여 사이 간극이 가변되면서 허브 내부로의 가공 툴(211) 진입 정도가 임의 결정됨에 따라 허브를 기점으로 한 가공 툴의 위치 조정으로 세레이션 가공을 순차 실시하는 하부 지지체(200)로 구성되하되;
   위 승강블록(120)은 가공 대상 허브(A)의 끼움 개재를 가능하게 하는 삽지홀(121)이 중앙에 천공됨으로써 삽지홀 상에 개재된 허브(A)를 지지플레이트(110)에 의하여 위치 고수되게 한 상태에서 하부 지지체(200)의 가공 툴(211)이 허브 내부로 진입되게 하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   위 케이싱(220)의 통공(221)은 가공유닛(210)의 가공 툴(211)과 이격되게 확장 형성하여 가공툴과 통공의 사이 공간으로 가공 대상 허브(A)가 끼움 개재되게 하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   위 케이싱(220)은 가공하고자 하는 허브 형상에 대응하는 만곡부(222)를 통공(221) 주변으로 형성하되, 상부 구동체(100)의 단계적 하강에 의해 허브(A) 내주면과 외주면이 각각 가공 툴과 만곡부에 의해 동시 가압되면서 설정 형상으로 가공되게 하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치용 허브 세레이션 가공장치.
   

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