KR102173924B1 - 차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법 - Google Patents

차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법 Download PDF

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Abstract

상이한 규격의 스냅링에 대응할 수 있는 차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 스냅링이 배치되는 스테이지유닛; 및 스냅링을 변속기 케이스로 이송하는 이송유닛;을 포함하되, 스테이지유닛은, 원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제1지그블록; 스냅링의 개구부에 대응되도록 배치되는 센터블록; 및 원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제2지그블록;을 포함하고, 이송유닛은, 스테이지유닛 상측으로 접근 가능한 이송유닛바디; 이송유닛바디에 구비되어 스냅링의 외주 부위를 파지하는 복수의 그립퍼; 및 이송유닛바디에 구비되어 복수의 그립퍼에 파지된 스냅링을 하방으로 밀어 이탈시키는 복수의 푸시블록;을 포함하는, 차량용 변속기의 스냅링 조립장치가 제공될 수 있다.

Description

차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법{SNAP RING ASSEMBLY DEVICE FOR VEHICLE TRANSMISSION AND ASSEMBLY METHOD USING THE SAME}
본 발명은 차량용 변속기의 제조에 있어 변속기 케이스에 스냅링을 조립하기 위한 조립장치 및 이를 이용한 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진과 구동 휠 사이에는 변속기가 설치되어 차량의 주행상태 변화에 따라 차축의 회전속도를 증감시킨다.
변속기는 외관을 형성하는 변속기 케이스, 변속기 케이스 내부에 회전 가능하게 설치되고 클러치와 연결되어 회전력을 전달받는 입력축, 변속된 구동력을 차축과 연결된 차동장치로 전달하는 출력축, 입력축과 출력축 사이에 배치되어 각 변속단으로 변속 작용을 수행하는 동기장치 등으로 구성될 수 있다. 입력축 및 출력축에는 직경이 상이한 복수의 변속기어가 각 변속단별로 설치되고, 동기장치에 의해 변속기어가 적절히 치합됨으로써, 출력축으로 전달되는 입력축의 회전력을 변속시킨다. 입력축 및 출력축은 베어링을 통해 변속기 케이스에 지지될 수 있는데, 이러한 베어링을 변속기 케이스 내 위치 고정하기 위해 스냅링이 사용된다.
도 1은 종래 알려진 스냅링의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 스냅링(10)은 일측에 개구부(11)를 구비하고, 원형 고리 형태로 연장 형성될 수 있다. 이러한 스냅링(10)은 대체로 "C"형상을 갖고, 금속 등의 탄성 재질로 형성되어 변속기 케이스(20) 등의 내부에 탄성적으로 끼움 결합될 수 있다. 대체로, 탄성 재질의 스냅링(10)을 적당히 오므려 변속기 케이스(20) 내부로 위치시키고, 조립 위치의 홈 등에 끼워 넣으면, 스냅링(10)이 탄성에 의해 장착 지지되는 형태이다.
상기와 같은 스냅링(10)은 각 변속기의 종류에 따라 상이한 규격으로 이뤄질 수 있다. 또한, 통상적으로 하나의 변속기에는 복수의 스냅링(10)이 사용되는데, 경우에 따라서는 각 베어링의 위치 등에 대응하여 각 스냅링(10)의 규격이 상이하게 이뤄질 수 있다. 종래 알려진 스냅링 조립장치의 경우, 이러한 스냅링(10)의 규격 변화에 적절히 대응할 수 없고, 수작업에 의한 지그 장치 등의 교체가 요구되었다. 즉, 조립되는 스냅링(10)의 규격에 따라 대응되는 지그 등으로 매번 교체가 필요하게 된다. 특히, 이러한 교체 작업은 스냅링(10)의 규격 변경에 따라 공정 과정에서 매우 빈번하게 이뤄져 왔으며, 이에 따라 작업자의 피로도 상승 및 공정 지연이 문제되어 왔다. 또한, 중량물인 지그로 인해 교체 과정 중 안전사고의 문제점도 상존해 왔다.
본 발명은 상이한 규격의 스냅링에 대응할 수 있는 차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스냅링이 배치되는 스테이지유닛; 및 상기 스냅링을 변속기 케이스로 이송하는 이송유닛;을 포함하되, 상기 스테이지유닛은, 원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제1지그블록; 상기 스냅링의 개구부에 대응되도록 배치되는 센터블록; 및 원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제2지그블록;을 포함하고, 상기 이송유닛은, 상기 스테이지유닛 상측으로 접근 가능한 이송유닛바디; 상기 이송유닛바디에 구비되어 상기 스냅링의 외주 부위를 파지하는 복수의 그립퍼; 및 상기 이송유닛바디에 구비되어 상기 복수의 그립퍼에 파지된 상기 스냅링을 하방으로 밀어 이탈시키는 복수의 푸시블록;을 포함하는, 차량용 변속기의 스냅링 조립장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기의 스테이지유닛에 배치된 스냅링을 이송유닛을 통해 변속기 케이스 내부에 이송 및 조립하되, 상기 스냅링은 직경이 상이한 복수 종류의 스냅링을 포함하는, 차량용 변속기의 스냅링 조립방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법은, 상이한 규격의 스냅링에 대해 지그 등의 교체 없이 조립 작업을 연속 수행할 수 있다. 이에 따라, 공정 지연이 최소화되고 생산성이 개선될 수 있으며, 작업자의 피로도 상승이나 지그 교체로 인한 안전사고의 문제점 등도 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 알려진 스냅링의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스냅링 조립장치의 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스테이지유닛의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 센터블록의 개략적인 평면도 및 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 이송유닛의 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 그립퍼 및 푸시블록의 평면 개략도이다.
도 7은 도 5에 도시된 그립퍼 및 푸시블록의 확대도이다.
도 8은 도 2에 도시된 스냅링 조립장치의 제1-1작동상태도이다.
도 9는 도 2에 도시된 스냅링 조절장치의 제1-2작동상태도이다.
도 10은 도 2에 도시된 스냅링 조절장치의 제2-1작동상태도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 실시예들은 해당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스냅링 조립장치의 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 스냅링 조립장치(A)는 메인프레임(100)을 포함할 수 있다.
메인프레임(100)은 스냅링 조립장치(A)의 전체적인 외형을 형성할 수 있고, 후술할 각 구성부품들에 대한 지지구조를 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예의 스냅링 조립장치(A)는 스테이지유닛(200)을 포함할 수 있다.
스테이지유닛(200)은 메인프레임(100) 일측에 장착 지지될 수 있다. 스테이지유닛(200)에는 변속기 케이스(20)로의 조립을 위한 스냅링(10)이 배치될 수 있다. 스냅링(10)은 스테이지유닛(200)에 안착 배치되어 조립을 위해 탄성 변형될 수 있고, 탄성 변형된 상태에서 이송유닛(300)에 의해 변속기 케이스(20)로 이송되어, 조립될 수 있다.
한편, 본 실시예의 스냅링 조립장치(A)는 이송유닛(300)을 포함할 수 있다.
이송유닛(300)은 스테이지유닛(200)으로 공급된 스냅링(10)을 변속기 케이스(20)로 이송하고, 변속기 케이스(20) 내부에 조립할 수 있다. 이송유닛(300)은 메인프레임(100)에 대해 수직 및 수평 방향 이동 가능하도록 형성될 수 있고, 이에 의해 스테이지유닛(200)이나 변속기 케이스(20)로 접근될 수 있다. 이송유닛(300)은 대체로 스테이지유닛(200) 등의 상부에 배치되어, 상기와 같은 이동을 수행할 수 있다.
이송유닛(300)은 소정의 구동수단에 의해 수직 및 수평 이동될 수 있다. 구동수단은 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 구동수단은 모터, 실린더, 액츄에이터 등을 포함할 수 있다. 한편, 후술할 본 실시예의 구성요소들 또한 그 기능이나 작동에 따라 적절한 구동수단에 의해 구동될 수 있고, 구동수단은 특별히 제한되지 않음을 알려 둔다.
도 3은 도 2에 도시된 스테이지유닛의 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 스테이지유닛(200)은 제1지그블록(210)을 구비할 수 있다.
제1지그블록(210)은 복수개가 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우, 스냅링(10)의 원주 방향을 따라 총 3개의 제1지그블록(210)이 대략 90도 간격으로 배치될 경우를 예시하고 있다. 다만, 필요에 따라, 제1지그블록(210)의 개수는 증감될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되지는 않는다.
제1지그블록(210)은 대체로 스냅링(10)의 외측 둘레 부위에 인접하게 배치될 수 있다. 스냅링(10)은 제1지그블록(210)에 의해 외주 측에서 중심 방향으로 가압 지지될 수 있다.
제1지그블록(210)은 평면상 스테이지유닛(200)의 중심을 향해 전후진 구동될 수 있다. 제1지그블록(210)의 전후진에 따라 스냅링(10)은 외경이 작아지는 방향으로 탄성 변형될 수 있다.
제1지그블록(210)은 제1지그블록레일(211)을 따라 전후진 이동될 수 있다. 또는, 스테이지유닛(200)에는 제1지그블록(210)의 이동을 안내하기 위한 제1지그블록레일(211)이 구비될 수 있다. 제1지그블록레일(211)은 스테이지유닛(200)의 가장자리 부위에서 중심을 향해 소정 범위 연장 형성될 수 있다.
제1지그블록레일(211)은 제1지그블록(210)과 후술할 센터블록(220)의 전후진 이동을 안내할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 제1지그블록레일(211)은 평면상 대략 "十"자형을 가지고 연장 형성되어 있다. 다만, 제1지그블록레일(211)의 형상은 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)의 개수 등에 따라 적절히 가변될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되지는 않는다.
제1지그블록(210)은 제1가압면(212)을 구비할 수 있다. 제1가압면(212)은 스테이지유닛(200)의 중심을 향하는 제1지그블록(210)의 일면에 구비될 수 있다. 제1가압면(212)은 소정의 곡률을 가지고 원호 형태로 연장 형성될 수 있다. 제1가압면(212)의 곡률은 스냅링(10)의 곡률에 대응될 수 있다.
한편, 스테이지유닛(200)은 센터블록(220)을 구비할 수 있다.
센터블록(220)은 제1지그블록(210)이 배치된 원주 상에 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 1개의 센터블록(220)과 3개의 제1지그블록(210)이 대략 90도 간격으로 배치되고 있다. 제1지그블록(210)의 경우 스냅링(10)의 안정적 지지를 위해 복수개가 구비될 수 있으나, 센터블록(220)의 경우 스냅링(10)의 개구부(11)에 대응되는 1개소에 구비되어도 무방하다.
센터블록(220)은 제1지그블록(210)과 유사하게 스냅링(10)의 외측 둘레 부위에 인접하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 센터블록(220)은 스냅링(10)의 개구부(11)에 대응되는 원주 방향 일측에 배치될 수 있다.
센터블록(220)은 제1지그블록레일(211)을 따라 이동되어, 평면상 스테이지유닛(200) 중심을 향해 전후진 구동될 수 있고, 스냅링(10)을 가압하는 제1가압면(212)을 구비할 수 있다. 이는 전술한 제1지그블록(210)과 유사하다.
다만, 센터블록(220)은 스냅링(10)의 개구부(11) 부위에 대응되도록 배치되어, 스냅링(10)의 초기 배치나 개구부(11) 부위에서의 탄성 변형을 적절히 유도하는 점에서, 제1지그블록(210) 대비 추가적인 기능을 갖는다. 이는 도 4를 참조하여 후술한다.
한편, 스테이지유닛(200)은 셋팅블록(230)을 구비할 수 있다.
셋팅블록(230)은 센터블록(220)의 제1가압면(212)을 향하도록 배치될 수 있다. 셋팅블록(230)은 액츄에이터(232)에 의해 제1가압면(212)을 향해 전후진 이동될 수 있고, 제1가압면(212)을 향한 일측에 삽입돌기(231)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 셋팅블록(230)은 전진되어 센터블록(220)의 삽입홈(221)에 배치되거나, 후진되어 삽입홈(221)으로부터 이탈될 수 있다.
필요에 따라, 스테이지유닛(200)은 제1스토퍼부(240)를 구비할 수 있다.
제1스토퍼부(240)는 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)에 대응되도록 복수개가 구비되어, 각 제1지그블록(210) 또는 센터블록(220)의 후방에 배치될 수 있다.
제1스토퍼부(240)는 제1지그블록(210) 또는 센터블록(220)의 후방 위치를 적절히 규제하기 위한 것으로, 스테이지유닛(200)에 고정되는 고정블록(241)과, 고정블록(241)에 나합되는 조정볼트(242)로 구성될 수 있다. 조정볼트(242)는 고정블록(241)에 체결되어 스테이지유닛(200) 중앙을 향해 적절히 위치 조정될 수 있고, 단부가 제1지그블록(210) 또는 센터블록(220)에 접촉되어, 제1지그블록(210) 또는 센터블록(220)의 후방 위치를 규제할 수 있다.
한편, 스테이지유닛(200)은 제2지그블록(250)을 구비할 수 있다.
제2지그블록(250)은 제1지그블록(210)과 유사하게 복수개로 구성될 수 있고, 본 실시예에서는 원주 방향을 따라 총 4개의 제2지그블록(250)이 배치된 경우를 예시하고 있다. 다만, 제2지그블록(250)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있고, 반드시 제1지그블록(210) 등의 개수와 대응될 필요도 없다.
초기 상태에서, 제2지그블록(250)은 제1지그블록(210) 대비 소정 정도 후방에 배치될 수 있다. 제2지그블록(250)으로 인한 간섭을 줄이기 위함이다. 다만, 경우에 따라 제2지그블록(250)은 제1지그블록(210)과 동일선 상에 배치되거나, 그 전방에 배치될 수 있고, 반드시 예시된 바에 제한되는 것은 아니다.
제2지그블록(250)은 평면상 스테이지유닛(200)의 중심을 향해 전후진 구동될 수 있다. 이에 따라, 반경이 상이한 스냅링(10)의 경우에도, 본 스냅링 조립장치(A)를 통해 적절히 대응할 수 있다. 다만, 제2지그블록(250)은 스냅링(10)의 초기 위치를 셋팅하기 위해 주로 사용될 수 있으며, 스냅링(10)의 가압이나 탄성 변형은 최종적으로 전술한 제1지그블록(210)에 의해 수행될 수 있다.
제2지그블록(250)은 액츄에이터(251)에 의해 전후진 구동될 수 있다. 제2지그블록(250)이 주로 초기 위치 셋팅을 위해 사용되는 경우, 제1지그블록(210)과 같은 제1지그블록레일(211)은 적절히 생략될 수 있다.
제2지그블록(250)은 스테이지유닛(200)의 중심을 향하는 일면에 제2가압면(252)을 구비할 수 있다. 제2가압면(252)은 평면상 소정의 곡률을 가진 원호 형태를 가질 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 센터블록의 개략적인 평면도 및 측면도이다.
도 4를 참조하면, 센터블록(220)은 삽입홈(221)을 구비할 수 있다.
삽입홈(221)은 스테이지유닛(200)의 중앙을 향한 센터블록(220)의 일면에 소정 정도 오목하게 인입된 형태로 형성될 수 있다. 또는, 삽입홈(221)은 삽입돌기(231)를 향한 센터블록(220)의 일면에, 삽입돌기(231)와 대응되는 형상으로 오목하게 인입 형성될 수 있다.
셋팅블록(230)은 센터블록(220)을 향해 전후진 구동되어, 삽입돌기(231)가 삽입홈(221)으로 삽입 체결되거나, 삽입홈(221)으로부터 이탈될 수 있다. 삽입돌기(231)가 삽입홈(221)으로 삽입 체결된 경우, 제1가압면(212)은 삽입돌기(231)를 중심으로 원주 방향 일측과, 그 반대측으로 구분될 수 있다.
상기에 따라, 스냅링(10)의 초기 배치시 스냅링(10)의 원주 방향 위치가 적절히 셋팅될 수 있다. 즉, 삽입돌기(231)가 전진되어 삽입홈(221)에 진입된 상태에서, 스냅링(10)의 투입이 이뤄지고, 스냅링(10)의 개구부(11)가 삽입돌기(231) 부위에 대응되도록 배치됨으로써, 스냅링(10)의 초기 장착 위치가 적절히 가이드될 수 있다.
한편, 센터블록(220)은 제1, 2지지면(222, 223)을 구비할 수 있다.
제1, 2지지면(222, 223)은 제1가압면(212)과 접하는 센터블록(220)의 일측 바닥면을 지칭하며, 삽입홈(221)을 중심으로 일측의 제1지지면(222)과, 반대측의 제2지지면(223)으로 구분될 수 있다. 제1, 2지지면(222, 223)에는 각각 스냅링(10)의 단부가 안착 배치되어 지지될 수 있다. 즉, 스냅링(10)의 일측 단부는 제1지지면(222)에, 반대측 단부는 제2지지면(223)에 안착 지지된 형태이다.
여기서, 제1, 2지지면(222, 223) 중 어느 하나는 소정의 경사를 가질 수 있다. 또는, 제1, 2지지면(222, 223) 중 어느 하나는 경사면을 포함할 수 있다. 본 실시예의 경우, 제2지지면(223)의 일부가 경사면으로 형성된 경우를 예시하고 있다.
이에 따라, 스냅링(10)은 이송유닛(300)에 의해 오므라들며 탄성 변형되는 과정에서, 각 단부가 서로 간섭되지 않고 상하로 적절히 겹침될 수 있다. 즉, 예시된 경우, 제1지지면(222)에 배치된 스냅링(10)의 일단에, 제2지지면(223)에 배치된 스냅링(10)의 타단이 포개지면서, 스냅링(10)이 각 단부 간의 간섭 없이 적절히 탄성 변형되는 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 이송유닛의 개략적인 측면도이다.
도 5를 참조하면, 이송유닛(300)은 수평이동프레임(310)을 포함할 수 있다.
수평이동프레임(310)은 메인프레임(100)에 수평 방향 또는 횡 방향으로 이동 가능하도록 설치될 수 있고, 소정의 구동수단에 의해 수평 방향 또는 횡 방향으로 이동될 수 있다. 스냅링(10)은 수평이동프레임(310)에 지지되어, 스테이지유닛(200)으로 투입될 수 있고, 스테이지유닛(200)으로부터 변속기 케이스(20)로 투입될 수 있다.
수평이동프레임(310)은 상하로 연장 형성된 볼스크류(311)를 구비할 수 있다. 볼스크류(311)에는 수직이동프레임(320)이 설치될 수 있고, 수직이동프레임(320)은 볼스크류(311)의 구동(회전)에 따라 상하로 이동될 수 있다. 이에 의해, 그립퍼(370) 등에 파지된 스냅링(10)이 상하로 이동될 수 있다.
볼스크류(311)는 소정의 구동수단에 의해 회전 구동되어, 이에 체결된 수직이동프레임(320)을 상하 이동시킬 수 있다. 다만, 수직이동프레임(320)을 상하로 적절히 이동시킬 수 있는 수단이면, 볼스크류(311)는 다른 적절한 수단으로 대체될 수도 있고, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이송유닛(300)은 수직이동프레임(320)을 포함할 수 있다.
수직이동프레임(320)은 볼스크류(311)에 상하 이동 가능하게 장착될 수 있다. 전술한 수평이동프레임(310)이 수평 방향 또는 횡 방향 이동을 구현하고, 수직이동프레임(320)이 상하 이동을 구현하여, 스냅링(10)은 3차원 공간 상에서 적절히 이송될 수 있다.
한편, 이송유닛(300)은 이송유닛바디(330)를 포함할 수 있다.
이송유닛바디(330)는 수직이동프레임(320)에 지지될 수 있다. 이에 따라, 이송유닛바디(330)는 수평이동프레임(310) 및 수직이동프레임(320)의 이동에 따라, 적절히 이동될 수 있다.
이송유닛바디(330)는 고정프레임(331)을 구비할 수 있다. 고정프레임(331)은 수직이동프레임(320)에 장착 지지되어, 수직이동프레임(320)과 함께 상하 이동될 수 있다. 고정프레임(331)은 평면상 소정 넓이를 가진 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 그 구조나 형상이 특별히 제한되지 않는다.
이송유닛바디(330)는 고정프레임(331) 하측으로 이격 배치된 이동프레임(332)을 구비할 수 있다. 이동프레임(332)은 고정프레임(331)에 대해 상하로 이동될 수 있다. 즉, 고정프레임(331)이 이송유닛바디(330)에 고정 설치된 반면, 이동프레임(332)은 이송유닛바디(330)에 대해 상하 이동 가능하도록 장착되어, 후술할 가이드핀(340)의 작동 등에 따라 적절히 상하 이동되는 것이다.
한편, 이송유닛(300)은 가이드핀(340)을 포함할 수 있다.
가이드핀(340)은 소정 길이 연장 형성되어, 고정프레임(331)에 상하로 장착될 수 있다. 또는, 가이드핀(340)은 상하로 연장 형성되어, 고정프레임(331)을 상하로 관통할 수 있다.
가이드핀(340)은 소정의 구동수단에 의해 상하로 이동될 수 있다. 즉, 가이드핀(340)은 고정프레임(331)에 대해 상하로 구동될 수 있다.
가이드핀(340)의 하단은 이동프레임(332)에 인접하게 배치되어, 이동프레임(332)으로 작동력을 전달하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 가이드핀(340) 하단은 이동프레임(332) 상면에 접촉되어, 이동프레임(332)을 하방으로 밀도록 형성될 수 있다.
가이드핀(340) 상단에는 핀스토퍼(341)가 구비될 수 있다. 핀스토퍼(341)는 가이드핀(341)의 최대 하강 위치를 규제하고, 고정프레임(331)으로부터 가이드핀(340)의 이탈을 제한할 수 있다.
필요에 따라, 고정프레임(331)에는 가이드핀(340)의 상하 이동을 안내하는 가이드부시(342)가 마련될 수 있다. 예시된 바에 따르면, 가이드부시(342)는 고정프레임(331) 저면으로부터 슬리브 형태로 연장 형성되어, 가이드핀(340)의 외면을 접촉 지지하도록 이뤄져 있다.
한편, 이송유닛(300)은 푸시바(350)를 포함할 수 있다.
푸시바(350)는 이동프레임(332)의 하방에 배치될 수 있고, 이송유닛바디(330)에 상하 이동 가능하도록 장착될 수 있다. 푸시바(350)는 상하로 소정 길이 연장 형성될 수 있다. 푸시바(350) 상단은 이동프레임(332) 저면에 접촉 가능하도록 배치될 수 있으며, 푸시바(350) 하단은 링크블록(361)에 접촉 가능하도록 배치될 수 있다.
푸시바(350)는 이동프레임(332)으로부터 작동력을 전달받아 상하로 이송될 수 있다. 즉, 이동프레임(332)이 푸시바(350) 상단에 접촉되어 푸시바(350)를 밀면, 푸시바(350)가 하방으로 이동되는 것이다. 푸시바(350) 하단은 링크블록(361)을 밀어 후술할 푸시블록(360)을 작동시킬 수 있다.
한편, 이송유닛(300)은 푸시블록(360)을 포함할 수 있다.
푸시블록(360)은 이송유닛바디(330)의 하단에 배치되어, 푸시바(350)에 의해 상하로 이동 동작될 수 있다. 푸시바(350)가 하방으로 이동되면, 푸시블록(360)이 이에 연동되어 하방으로 이동되는 형태이다. 푸시블록(360)의 보다 상세한 작동 구조는 후술하기로 한다.
한편, 이송유닛(300)은 그립퍼(370)를 포함할 수 있다.
그립퍼(370)는 푸시블록(360)과 인접한 이송유닛바디(330)의 하단 부위에 구비될 수 있다. 그립퍼(370)는 스냅링(10)을 파지하여 이송 등을 위해 적절히 지지하기 위한 것으로, 상하 축에 대해 반경 방향으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 그립퍼(370)는 반경 방향 외측으로 소정 정도 이동되어 벌어지고, 그 내주부에 스냅링(10)이 배치되면, 다시 반경 방향 내측으로 소정 정도 이동되어, 스냅링(10)을 파지하는 방식으로 작동될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 그립퍼 및 푸시블록의 평면 개략도이다.
도 6을 참조하면, 전술한 푸시블록(360) 및 그립퍼(370)는 각각 복수 세트가 구비될 수 있다. 참고로, 도 5에서는 도시 편의를 위해 하나의 푸시블록(360) 및 그립퍼(370)와, 이에 대응되는 구성요소(가이드핀(340), 푸시바(350) 등)만을 도시하고 있다.
구체적으로, 푸시블록(360)은 복수개가 원주 방향으로 소정 간격 이격 배치될 수 있고, 그립퍼(370) 또한 복수개가 원주 방향으로 소정 간격 이격 배치될 수 있다.
바람직하게, 푸시블록(360) 및 그립퍼(370)는 원주 방향으로 상호 교번하여 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 4개의 푸시블록(360)과 4개의 그립퍼(370)가 원주 방향으로 상호 교번하여 배치된 경우를 예시하고 있다. 다만, 푸시블록(360) 및 그립퍼(370)의 개수나 배치는 필요에 따라 적절히 변형될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 2개의 그립퍼(370)가 인접하게 연속 배치되고, 이어서 1개의 푸시블록(360)이 배치되는 형태로, 원주 방향을 따라 복수의 푸시블록(360) 및 그립퍼(370)가 배치되는 경우 등이 고려될 수 있다.
전술한 도 5에서, 푸시블록(360)을 동작시키기 위한 푸시바(350), 가이드핀(340) 등은 푸시블록(360)의 개수에 따라 복수개가 구비될 수 있다. 예컨대, 예시된 바와 같이 4개의 푸시블록(360)이 구비된 경우, 푸시바(350), 가이드핀(340) 등은 이에 대응되도록 4세트가 마련되는 것이다.
그립퍼(370)는 반경 방향으로 이동 가능하도록 형성되어, 스냅링(10)을 파지하는데 사용될 수 있다. 즉, 복수의 그립퍼(370)가 반경 방향 외측으로 소정 정도 이동된 상태에서, 이송유닛(300)이 스냅링(10)의 외주 부위로 접근 배치되면, 복수의 그립퍼(370)가 반경 방향 내측으로 이동되면서, 내주 부위에 스냅링(10)을 파지하는 것이다. 여기서, 스냅링(10)은 소정 정도 탄성 변형되어 복수의 그립퍼(370)에 지지될 수 있다.
또한, 푸시블록(360)은 스냅링(10)이 파지된 상태에서, 스냅링(10) 상측에 인접하게 배치될 수 있다. 따라서 스냅링(10)이 파지된 상태에서, 푸시블록(360)이 하측으로 이동되면, 푸시블록(360)이 스냅링(10)을 밀어 그립퍼(370)로부터 스냅링(10)을 이탈시키도록 동작될 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 그립퍼 및 푸시블록의 확대도이다.
도 7의 (a)를 참조하면, 그립퍼(370)는 하단에 가압면(371)이 마련될 수 있다. 가압면(371)은 스냅링(10)의 탄성에 대향하여 스냅링(10)을 소정 정도 가압하고, 이에 따라 스냅링(10)이 그립퍼(370)가 지지될 수 있다.
가압면(371)은 하단이 개방 형성될 수 있다. 또는, 가압면(371)은 하단이 개방된 수직 방향의 면으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 스냅링(10)은 가압면(371) 하측을 통해 그립퍼(370)로부터 이탈될 수 있다. 즉, 도시된 상태에서, 소정의 구동수단이 스냅링(10)을 하방으로 밀면, 스냅링(10)이 가압면(371)을 따라 하측으로 슬라이딩 이동되면서 그립퍼(370)로부터 이탈되는 것이다.
도 7의 (b)를 참조하면, 푸시블록(360)은 링크블록(361)으로부터 연장된 푸시로드(362)의 하단에 장착 지지될 수 있다. 링크블록(361)은 푸시바(350) 하단에 인접하게 배치되어, 푸시바(350)로부터 작동력을 전달받을 수 있고, 푸시로드(362)는 상단이 링크블록(361)에 체결되고, 상하로 연장되어 하단에 푸시블록(360)이 체결될 수 있다. 이에 따라, 링크블록(361), 푸시로드(362) 및 푸시블록(360)은 일체로 상하 이동될 수 있다.
푸시로드(362)의 상하 이동은 서포트브라켓(363)에 의해 안내될 수 있다. 서포트브라켓(363)은 이송유닛바디(330)의 하단에 장착 고정될 수 있고, 푸시로드(362)는 서포트브라켓(363)을 상하로 관통하도록 서포트브라켓(363)에 체결될 수 있다. 이에 따라, 푸시로드(362)는 고정된 서포트브라켓(363)에 대해 상하로 슬라이딩 이동될 수 있다.
푸시로드(362)에는 복원스프링(364)이 구비될 수 있다. 복원스프링(364)은 링크블록(361)과 서포트브라켓(363) 사이에 개재되는 압축코일스프링으로 구성될 수 있고, 푸시로드(362)가 초기 위치에서 하향 이동되면, 링크블록(361)에 탄성력을 가해 푸시블록(360)을 다시 초기 위치로 복귀시킬 수 있다. 한편, 본 실시예의 경우, 복원스프링(364)을 압축코일스프링으로 예시하나, 복원스프링(364)은 푸시블록(360)에 탄성을 가해 적절히 초기 위치로 복귀시킬 수 있는 것이면 무방하며, 공지된 다양한 종류의 탄성수단이 사용될 수 있다.
도 8은 도 2에 도시된 스냅링 조립장치의 제1-1작동상태도이다.
도 8을 참조하면, 셋팅블록(230)이 전진되어 센터블록(220)의 삽입홈(221)으로 삽입되고, 이와 같은 상태에서 스냅링(10)이 스테이지유닛(200)에 안착될 수 있다. 스냅링(10)은 대체로 제1지그블록(210)의 제1가압면(212)과 대응되도록 배치되어 위치 셋팅될 수 있다.
도 9는 도 2에 도시된 스냅링 조절장치의 제1-2작동상태도이다.
도 9를 참조하면, 상기에 이어서 셋팅블록(230)이 후방으로 이탈되고, 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)이 반경 방향 내측으로 소정 간격 이동된다. 스냅링(10)은 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)의 가압력에 의해 기 설정된 소정 반경으로 탄성 변형될 수 있다.
또한, 스냅링(10)이 적절한 반경으로 탄성 변형되면, 도 5를 참조하여 전술한 이송유닛(300)이 스냅링(10)으로 접근된다. 이송유닛(300)은 그립퍼(370)가 스냅링(10)에 대응되는 높이까지 하강 제어되고, 각 그립퍼(370)가 반경 방향 내측으로 이동되며 스냅링(10)의 외경을 탄성 지지하게 된다. 이에 따라, 스냅링(10)은 도 7과 같은 형태로 그립퍼(370)의 가압면(371)에 지지될 수 있다. 또한, 스냅링(10)이 그립퍼(370)에 지지되면, 센터블록(220) 및 제1지그블록(210)은 반경 외측으로 이동되어 스냅링(10)으로부터 이탈될 수 있다.
이송유닛(300)은 상기와 같이 스냅링(10)을 지지한 상태로, 인접하게 배치된 변속기 케이스(20) 내부로 스냅링(10)을 이송할 수 있다. 스냅링(10)이 조립 위치로 이송되면, 도 7과 같은 형태로 푸시바(350)가 하강되어 링크블록(361)을 밀고, 이에 의해 푸시블록(360)이 스냅링(10)을 하방으로 밀게 된다. 따라서 스냅링(10)은 가압면(371) 하측으로 이동되어 그립퍼(370)로부터 이탈되고, 탄성 복원되면서 변속기 케이스(20) 내부의 결합홈 등에 적절히 조립되게 된다.
도 10은 도 2에 도시된 스냅링 조절장치의 제2-1작동상태도이다.
도 10은 전술한 도 8과 상이한 직경의 스냅링(10')이 투입된 경우를 예시한다. 구체적으로, 도 10은 도 8의 스냅링(10) 대비 작은 직경의 스냅링(10')을 예시하고 있다.
이 경우, 스냅링(10')의 초기 위치 셋팅은 제2지그블록(250)에 의해 이뤄질 수 있다. 좀 더 상세하게, 셋팅블록(230)이 삽입홈(221)으로 전진 배치되고, 스냅링(10')이 투입된다. 여기서, 투입되는 스냅링(10')이 상이한 종류(직경)라고 인식되면, 제2지그블록(250)이 대응되는 직경으로 소정 정도 전진될 수 있다. 이에 따라, 투입된 스냅링(10')은 제2지그블록(250)에 의해 초기 위치가 적절히 셋팅되게 된다. 스냅링(10')의 종류 판별이나 이에 따른 셋팅은 작업자에 의해 수동으로 이뤄지거나, 적절한 센싱수단에 의해 자동으로 이뤄질 수 있다.
도시된 바에 같이 스냅링(10')이 초기 셋팅되면, 셋팅블록(230)이 다시 후진되고, 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)이 전진되어 스냅링(10')을 가압하고, 소정 직경으로 탄성 변형시킬 수 있다. 이는 도 9를 참조하여 전술한 바와 유사하다. 즉, 제2지그블록(250)은 초기 위치의 셋팅을 위해 사용되고, 스냅링(10')의 탄성 변형은 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)에 의해 이뤄질 수 있다.
또한, 스냅링(10')이 적절한 형태로 탄성 변형되면, 이송유닛(300)이 동작되어 스냅링(10')을 변속기 케이스(20) 내부로 이송 및 조립하게 되며, 이는 앞서의 작동 과정을 통해 설명한 바와 유사하다.
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 변속기의 스냅링 조립장치는, 상이한 규격의 스냅링에 대해 지그 등의 교체 없이 조립 작업을 연속 수행할 수 있다. 이에 따라, 공정 지연이 최소화되고 생산성이 개선될 수 있으며, 작업자의 피로도 상승이나 지그 교체로 인한 안전사고의 문제점 등도 미연에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 스냅링 11: 개구부
20: 변속기 케이스 A: 스냅링 조립장치
100: 메인프레임 200: 스테이지유닛
210: 제1지그블록 211: 제1지그블록레일
212: 제1가압면 220: 센터블록
221: 삽입홈 222: 제1지지면
223: 제2지지면 230: 셋팅블록
231: 삽입돌기 232: 액츄에이터
240: 제1스토퍼부 241: 고정블록
242: 조정볼트 250: 제2지그블록
251: 액츄에이터 252: 제2가압면
300: 이송유닛 310: 수평이동프레임
311: 볼스크류 320: 수직이동프레임
330: 이송유닛바디 331: 고정프레임
332: 이동프레임 340: 가이드핀
341: 핀스토퍼 342: 가이드부시
350: 푸시바 360: 푸시블록
361: 링크블록 362: 푸시로드
363: 서포트브라켓 364: 복원스프링
370: 그립퍼 371: 가압면

Claims (7)

  1. 스냅링(10)이 배치되는 스테이지유닛(200); 및
    상기 스냅링(10)을 변속기 케이스(20)로 이송하는 이송유닛(300);을 포함하되,
    상기 스테이지유닛(200)은,
    원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제1지그블록(210);
    상기 스냅링(10)의 개구부(11)에 대응되도록 배치되는 센터블록(220); 및
    원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제2지그블록(250);을 포함하고,
    상기 이송유닛(300)은,
    상기 스테이지유닛(200) 상측으로 접근 가능한 이송유닛바디(330);
    상기 이송유닛바디(330)에 구비되어 상기 스냅링(10)의 외주 부위를 파지하는 복수의 그립퍼(370); 및
    상기 이송유닛바디(330)에 구비되어 상기 복수의 그립퍼(370)에 파지된 상기 스냅링(10)을 하방으로 밀어 이탈시키는 복수의 푸시블록(360);을 포함하고,
    상기 스테이지유닛(200)은,
    상기 센터블록(220)과 인접하게 배치되어 전후진 구동되는 셋팅블록(230)을 포함하고,
    상기 센터블록(220)은,
    상기 셋팅블록(230)의 삽입돌기(231)가 삽입 체결되는 삽입홈(221)을 포함하며,
    상기 삽입돌기(231)는,
    상기 삽입홈(221)으로 삽입 체결되어, 상기 개구부(11)의 안착 위치를 안내하는, 차량용 변속기의 스냅링 조립장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)은,
    상기 스냅링(10)을 가압하여 탄성 변형시키는 제1가압면(212)을 구비하고,
    상기 제2지그블록(250)은,
    상기 스냅링(10)의 초기 위치 셋팅을 위한 제2가압면(252)을 구비하며,
    상기 제1, 2가압면(212, 252)은,
    평면상 소정 곡률을 가진 곡면으로 형성되고,
    상기 제1지그블록(210) 및 센터블록(220)은,
    상기 스테이지유닛(200)에 마련된 제1지그블록레일(211)에 장착되어, 상기 제1지그블록레일(211)을 따라 전후진 이동 가능하도록 형성되는, 차량용 변속기의 스냅링 조립장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센터블록(220)은,
    상기 스냅링(10)의 일단이 안착되는 제1지지면(222); 및
    상기 삽입홈(221)을 사이에 두고 배치되며, 상기 스냅링(10)의 타단이 안착되는 제2지지면(223);을 포함하고,
    상기 제2지지면(223)은,
    상기 스냅링(10)의 탄성 변형시 각 단부의 간섭을 방지하기 위해 적어도 일부에 경사면을 포함하는, 차량용 변속기의 스냅링 조립장치.
  5. 스냅링(10)이 배치되는 스테이지유닛(200); 및
    상기 스냅링(10)을 변속기 케이스(20)로 이송하는 이송유닛(300);을 포함하되,
    상기 스테이지유닛(200)은,
    원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제1지그블록(210);
    상기 스냅링(10)의 개구부(11)에 대응되도록 배치되는 센터블록(220); 및
    원주 방향으로 이격 배치된 복수의 제2지그블록(250);을 포함하고,
    상기 이송유닛(300)은,
    상기 스테이지유닛(200) 상측으로 접근 가능한 이송유닛바디(330);
    상기 이송유닛바디(330)에 구비되어 상기 스냅링(10)의 외주 부위를 파지하는 복수의 그립퍼(370); 및
    상기 이송유닛바디(330)에 구비되어 상기 복수의 그립퍼(370)에 파지된 상기 스냅링(10)을 하방으로 밀어 이탈시키는 복수의 푸시블록(360);을 포함하고,
    상기 그립퍼(370)는,
    상기 스냅링(10)의 반경 방향으로 소정 범위 이동 가능하도록 상기 이송유닛바디(330)에 장착되고, 상기 스냅링(10)이 탄성적으로 가압 지지되는 가압면(371)을 구비하되,
    상기 가압면(371)은,
    하방으로 상기 스냅링(10)의 이탈을 허용하도록, 하단이 개방된 수직 방향의 면으로 형성되고,
    상기 푸시블록(360)은,
    상기 이송유닛바디(330)에 상하 이동 가능하도록 지지된 푸시로드(362)의 하단에 체결되고,
    상기 푸시로드(362)는,
    상단이 작동력을 인가 받는 링크블록(361)에 체결되고, 상기 이송유닛바디(330)에 고정된 서포트브라켓(363)에 의해 상하 이동이 안내되도록 형성되며, 상기 링크블록(361)과 상시 서포트브라켓(363) 사이에 개재된 복원스프링(364)에 의해 상기 푸시블록(360)을 초기 상태로 복원시키도록 형성된, 차량용 변속기의 스냅링 조립장치.
  6. 청구항 1 또는 5에 있어서,
    상기 이송유닛바디(330)는,
    고정프레임(331); 및
    상기 고정프레임(331) 하측에 배치되어, 상기 고정프레임(331)에 대해 상하 이동 가능하도록 형성되는 이동프레임(332);을 포함하고,
    상기 이송유닛(300)은,
    상기 고정프레임(331)에 상하로 관통 체결되어 소정의 구동수단에 의해 상하로 이동 동작될 수 있으며, 상기 이동프레임(332)으로 작동력을 전달하여 상기 이동프레임(332)을 상하 방향으로 이동시키는 가이드핀(340); 및
    상기 이동프레임(332) 하측에 배치되어, 상기 이동프레임(332)의 상하 이동에 따른 작동력을 상기 푸시블록(360)으로 전달하는 푸시바(350);를 포함하는 차량용 변속기의 스냅링 조립장치.
  7. 청구항 1 또는 5 중 어느 한 항의 스테이지유닛(200)에 배치된 스냅링(10, 10')을 이송유닛(300)을 통해 변속기 케이스(20) 내부에 이송 및 조립하되,
    상기 스냅링(10, 10')은 직경이 상이한 복수 종류의 스냅링(10, 10')을 포함하는, 차량용 변속기의 스냅링 조립방법.
KR1020200068899A 2020-06-08 2020-06-08 차량용 변속기의 스냅링 조립장치 및 이를 이용한 조립방법 KR102173924B1 (ko)

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