KR200288059Y1 - 자동차용 시트레일 조립을 위한 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 시트레일을 조립하는 공정에 있어서, 상부레일과 하부레일 사이에 베어링을 삽입하는 공정에 앞서 볼이 작용하는 롤링홈을 가공한 후 조립하는 방법 및 그러한 가공을 하기 위한 장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안 장치는 자동차의 시트레일을 조립하기 전의 단계에서 상부레일의 내부에 하부레일을 결합될 위치에 위치시킨 다음 결합될 베어링의 볼과 같은 최대직경을 가진 압입봉을 베어링의 볼이 삽입되는 위치에 강제로 밀어 넣어 베어링의 볼이 이동하는 길이방향으로 상부레일과 하부레일에 롤링홈을 형성한 후 베어링을 결합함을 특징으로 하는 것이다.

따라서 본 고안에 의하면 베어링을 결합하는 공정이 매우 간단해지고 베어링을 결합하는 공정에서 힘의 소요가 거의 없으므로 베어링이 변형되는 등의 불량발생이 매우 줄어들게 되는 것이며, 전체적으로 균일한 롤링홈이 형성된 상태에서 베어링을 결합하므로 버니싱작업을 추가로 할 필요가 없고, 작동범위의 양끝에서 볼이 끼이는 문제점도 해결되는 것이다.

Description

자동차용 시트레일 조립을 위한 가공장치{A processing device for seat rail of automobile}

본 고안은 자동차의 시트레일을 조립하는 공정에 있어서, 상부레일과 하부레일 사이에 베어링을 삽입하는 공정에 앞서 베어링이 안정적으로 삽입되고 작동할 수 있도록 마무리 가공을 하기 위한 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 자동차의 시트(좌석)는 운전자의 체형에 따라 가속페달이나 브레이크페달 등을 원활하게 작동시키고 또한 편안하게 착석할 수 있도록 하기 위하여 시트를 앞뒤로 움직일 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 시트가 앞뒤로 이동할 수 있는 것은 시트와 바닥사이에 베어링에 의해 원활하게 작동되는 레일을 설치하기 때문으로서, 이러한 레일을 좀더 구체적으로 살펴보면, 도 1에 도시한 시트레일(1)의 예와 같이 상부레일(2)과하부레일(3) 사이에 베어링(5)이 삽입되는 상태에서 상부레일(2)은 시트의 저면에 고정되고 하부레일(3)은 차량의 바닥면에 고정시킴으로써, 시트를 이동시키면 베어링(5)에 의해 상부레일(2)이 시트와 함께 부드럽게 길이방향으로 이동을 하게되는 것이다.

도 3과 도 4는 시트레일의 또 다른 구성 예이다.

이러한 역할을 하는 시트레일에 있어서 베어링의 역할은 매우 중요한 것으로서 작동이 부드럽게 이루어지도록 함은 물론이고 탑승자의 체중을 감당하는 상태에서도 원활하게 작동하여야 하는 것이다.

시트레일을 제조 및 조립하는 방법을 간단히 살펴보면, 우선 철판을 절곡하여 상부레일(2)과 하부레일(3)을 구성한 후 상부레일(2)과 하부레일(3) 사이에 베어링(5)을 밀어 넣어 조립을 하는데, 베어링(5)을 삽입하기 전의 상부레일(2)과 하부레일(3) 사이의 베어링 볼(6)이 삽입될 공간은 베어링의 볼(6) 치수보다 조금 부족한 치수, 즉 '-'공차를 갖도록 형성되고 이러한 상태에서 강제로 베어링(5)을 삽입한다.

만약 '-'공차를 두지 않고 조립을 한다면 사용에 의해 공차가 너무 커져서 베어링이 제 역할을 하지 못하게 되므로 자동차 운전시 소음이 발생하게 된다.

따라서 종래에는 상기와 같이 강제로 삽입한 후, 수 차례(약 2- 내지 100회) 레일에 힘을 가하여 작동시키는 버니싱작업(BURNISHING)을 함으로써 베어링의 볼(6)이 접촉하는 상부레일(2)과 하부레일(3)에 길이방향의 롤링홈(10)이 형성되게 하여 적정한 공차를 갖고 작동이 원활하게 된 다음에 자동차에 설치하는 것이다.

그런데 상기와 같은 종래의 조립방법으로 조립을 하게 되면 여러 가지 문제가 있었는데, 그 이유의 제일 중요한 점은 상부레일(2)과 하부레일(3)을 제조시 철판을 절곡하여 구성하기 때문에 상부레일(2)과 하부레일(3)의 규격이 일정할 수가 없기 때문이다.

그러한 이유로 인하여 종래 조립방법에서 찾을 수 있는 문제점들을 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 레일의 작동범위 양쪽 끝단에서는 레일의 작용이 부드럽지 못하고 힘이 많이 드는 문제가 발생하는데, 그 이유를 살펴보면 통상 시트레일(1)에 사용되는 베어링(5)은 도 2와 같이 판체 형태의 리테이너(7) 양단에 수개의 볼(6)이 설치되는 것이기 때문에, 베어링(5)을 삽입한 후 수차례 왕복시켜 롤링홈(10)을 만들어 주는 작업을 하더라도 각 볼(6)이 이동하는 거리가 다르므로 베어링(5)이 맨 끝에 다다르는 위치에서는 롤링홈(10)의 깊이가 다른 위치보다 부족하게 형성되는 것이고, 그에 따라 작동범위 내의 맨 끝(시트가 제일 앞쪽 및 제일 뒤쪽에 위치 할 때) 에서는 깊이가 낮은 롤링홈(10) 부분에 베어링의 볼(6)이 끼여 시트레일이 잘 움직이지 못하는 현상이 발생하는 것이다.(도 11 참조)

둘째, 앞서 설명한 바와 같이 베어링(5)을 결합하기 전의 상부레일(2)과 하부레일(3) 사이의 베어링 볼(6)이 삽입될 공간은 베어링의 볼(6) 치수보다 조금 부족한 치수, 즉 '-'공차를 갖도록 형성되고, 이러한 상태에서 강제로 베어링(5)을 삽입하여야 하므로 베어링(5)삽입에 많은 힘과 시간이 소요되는 것이며, 삽입하는 과정에서 베어링(5)의 리테이너(7)가 파손 또는 변형되는 경우가 많고 볼(6)이 이탈되는 등 시트레일 조립과정에서 불량이 많이 발생한다는 것이다.

셋째, 차종에 따른 시트레일의 종류에 따라서 도 3 도는 도 4와 같이 롤러(8)가 삽입되는 형태의 베어링(1')(1")이 있는데, 이러한 경우에도 상기한 바와 같이 상부레일(2)과 하부레일(3)이 철판절곡으로 제조되는 이유로 인해 롤러(8)가 삽입되는 공간이 시트레일마다 일정하지 못하게 되므로 직경이 조금씩 다른 여러 개의 롤러(8)를 준비한 후 임의로 적당한 롤러(8)를 선택하여 삽입하여 본 후, 공차가 적당하지 않음에 따라 작동하중이 너무 크거나 작으면 다시 다른 롤러(8)를 삽입하여 작동을 시켜보아야 하는 등 매우 번거로운 조립작업이 되는 문제가 있었던 것이다.

상기한 문제점 외에도 철판을 절곡하여 상부레일(2)과 하부레일(3)을 제조함에 의한 기본적인 문제점으로, 공차가 일정하지 않아서 작동력을 정확하고 균일하게 관리하는 것이 어렵고 불량률이 매우 높아서 생산성이 저조하게 되고, 생산되는 각 레일마다 품질이 불균일한 문제 등이 있었던 것이다.

상기한 문제점에 의해 안출한 본 고안은 철판을 절곡하여 제조되는 상부레일과 하부레일의 치수가 균일하지 못하다는 것을 인정한 상태에서, 베어링을 삽입하기 전에 베어링의 볼이 삽입되는 위치에 길이방향으로 미리 롤링홈을 형성하는 장치를 제공함으로써 상기의 문제점들을 일거에 해결하고 균일하면서도 고품질의 레일을 조립할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

도 1은 본 고안이 적용되는 시트레일의 한 가지 예를 도시한 단면도

도 2는 도 1의 'A' 방향에서 본 베어링의 정면도

도 3은 본 고안이 적용되는 다른 형태의 시트레일을 도시한 단면도

도 4는 본 고안이 적용되는 또 다른 형태의 시트레일을 도시한 단면도

도 5는 본 고안의 장치를 도시한 구성 실시예의 평면도

도 6은 본 고안에 의해 레일을 고정하는 실시 예를 도시한 측단면도

도 7은 본 고안에 의해 압입봉이 롤링홈을 형성하는 작용을 도시한 부분 확대단면도

도 8은 본 고안에 의한 가공을 하기 전의 레일상태를 도시한 도 5의 B-B선 확대단면도

도 9는 본 고안에 의한 가공을 한 후의 레일 상태를 도시한 단면도

도 10은 롤러가 삽입되는 다른 형태의 시트레일을 가공하는 상태의 실시예시 단면도

도 11은 종래의 방법에 의해 조립하였을 때의 롤링홈 상태를 보여주는 단면도

***도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1, 1', 1": 시트레일 2: 상부레일

3: 하부레일 5: 베어링

6: 볼 7: 리테이너

8: 롤러 10 롤링홈

20: 실린더 21: 밀편

22: 고정편 23: 실린더

25: 자석 30: 압입봉

본 고안 장치의 개요는 상부레일과 하부레일로 구성되고 그 사이에 베어링이 삽입되는 시트레일을 조립하는 공정에 있어서, 베어링을 삽입하기 전에 최대직경이 베어링의 볼과 같고 길이가 긴 압입봉을 상부레일과 하부레일 사이의 베어링의 볼이 삽입되는 위치에 강제로 밀어 넣어 줌으로써 베어링의 볼이 이동하는 위치에 미리 롤링홈이 형성되게 가공함을 요지로 하는 것이다.

상기에서 압입봉의 재질은 상부레일 및 하부레일 보다 강한 재질이 바람직 할 것이다.

이하 이러한 본 고안을 실현하기 위한 구체적인 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

우선 상부레일(2)을 고정시키는 수단이 필요한데, 상부레일(2)이 제조된 상태의 외형과 치수가 변형되지 않을 정도의 압력으로 힘을 가한 다음 그러한 상태에서 압입봉을 삽입토록 하고 압입봉에 의해 롤링홈이 만들어지는 과정에서 상부레일이 벌어지지 않도록 상기에서 가해진 힘을 고정시켜 둔다.

이러한 고정수단의 구체적인 구성실시 예로는 도 6에 도시된 것과 같이 상부레일(2)의 2개 바닥면과 측면이 지지될 수 있는 2개의 받침면(19)을 구성한 후, 측방향으로 실린더(20) 등의 기계적인 이동수단에 의해 작동하는 밀편(21)을 구성하여 밀편(21)이 상부레일(2)을 움직이지 못하게 하고, 가공작업을 할 때 상부레일(2)이 벌어지는 힘에 의해 밀편(21)이 후진을 하지 못하도록 밀편(21)을 눌러 고정시키는 고정편(22)을 역시 실린더(23) 등의 기계적인 이동수단에 설치하여 작용을 시키는 것이다.

고정되어 있는 상부레일(2)의 상면(도 6의 도면기준)에도 추가적으로 상기와 같은 고정구성을 구비하여 상부 방향으로 벌어지는 것을 방지할 수도 있다.

또 다른 실시 예로는 밀편 또는 밀편이 움직이는 바닥면에 전자석을 구성한 후 밀편이 상부레일을 밀고 있는 상태에서 전자석을 작동시켜 움직이지 못하게 할 수도 있을 것이다.

상기와 같이 상부레일(2)을 고정시킨 다음에는 하부레일(3)을 상부레일(2)의 내부에 삽입을 하되 베어링(5)이 삽입되었을 때와 같은 상태가 되도록 하부레일(3)을 상부레일(2)의 내부에 위치시킨다.

이러한 수단으로는 도면과 같이 자석(25)을 이용하거나 걸고리 등으로 들어올리면 된다.

그 다음에 베어링(5)의 볼(6)이 삽입되는 위치에 상부레일(2) 및 하부레일(3)의 재질보다 강도가 강한 재질로 된 압입봉(30)을 실린더 등의 기계적인 수단으로 밀어 넣음으로써 베어링(5)이 삽입되어 작동에 의해 발생하는 롤링홈(10)이 미리 형성되도록 하는 것이다.

이러한 압입봉의 구성 예로는 도 5 및 도 7에 도시된 것과 같이 베어링(5)의 볼(6)이 삽입되는 것과 같은 위치에 고정이 되어 있고, 최대 직경이 볼(6)의 직경과 같은 직경을 갖도록 구성하되 선단부에는 볼(6)의 직경보다 작게 구성하고 후단으로 갈수록 볼의 직경과 같은 직경이 되도록 경사지게 구성한 후, 다시 직경이 줄어들도록 구성하는 것이다.

또한 전체적으로 각이지는 부위를 없게 하고 라운딩 처리를 함으로써압입봉(30)에 의해 상부레일(2) 또는 하부레일(3)이 절삭되는 것을 방지토록 하였다.

또한 상기의 압입봉을 삽입함에 있어서의 구체적인 실시 예로는, 레일길이 만큼 길이가 길도록 하여 일측에서 삽입하는 것만으로 롤링홈이 완성되도록 할 수 있으나, 압입봉의 길이가 길면 강도가 문제가 되고 롤링홈을 형성하는데 시간이 많이 소요될 수도 있으므로 도 5와 같이 레일 길이의 절반보다 좀 더 긴 길이를 가지면서 대칭형으로 2개 조의 압입봉(30)을 구성하여 시트레일(1)의 양측에서 교대로 압입봉(30)을 삽입하여 롤링홈(10)이 형성되게 하는 것이 효과적일 것이다.

또한 시트레일 및 베어링의 종류에 따라서 도 3과 같이 롤러(8)가 함께 사용되는 베어링(1')의 경우는 도 10에 도시된 것과 같이 롤러(8)의 전단면 형태와 같은 단면을 가진 가이드봉(31)을 압입봉(30)과 동시에 구성하고 압입봉(30)과 동시에 밀어넣도록 함으로서 롤러(8)의 직경을 확정한 상태에서 롤링홈(10)이 형성되도록 하였다.

이로써 종래와 같이 베어링(1')을 삽입하여 롤링홈(10)이 형성되게 한 다음에 그에 맞게 롤러(8)의 크기를 선택하는 문제를 해결할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 고안의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

상부레일(2)과 하부레일(3)이 제조된 후 베어링(5)을 결합하여 시트레일(1)이 조립되기 전 단계에서 본 고안의 가공작업을 하게되는데, 상기에 설명한 바와 같이 상부레일(2)을 고정시킨 상태에서 하부레일(3)을 결합되어야 할 위치에 위치시킨 후 본 고안의 압입봉(30)을 삽입시킨다.

따라서 베어링(5)의 볼(6)이 삽입되어 이동하는 길이방향으로 롤링홈(10)이 미리 형성되는 것이다. 이러한 롤링홈(10)의 형성은 상부레일(2) 및 하부레일(3)이 절삭되어 형성하는 것이 아니고 상기에서 설명한 바와 같이 직경이 압입봉(30)의 선단부에는 직경이 작다가 점점 커진 후 볼(6)의 직경과 같아지고 전체적으로 라운딩 처리되어 있으므로 압입가공으로 롤링홈(10)이 형성되는 것이다.

도 8 및 도 9는 본 고안에 의해 상부레일(2)과 하부레일(3)에 롤링홈(10)이 형성되기 전과 후의 상태를 도시한 것이다.

이러한 상태에서 베어링(5)을 결합하게 되면 롤링홈(6)이 미리 형성되어 있는 상태이므로 베어링(5)을 결합하는데 따르는 힘이 거의 소요되지 않고 원활하게 결합되는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면 베어링을 결합하는 공정이 매우 간단하여 지므로 생산성의 향상을 가져올 수 있음은 물론, 베어링을 결합하는 공정에서 힘의 소요가 거의 없으므로 베어링이 변형되는 등의 불량발생이 매우 줄어들게 되는 것이며, 전체적으로 균일한 롤링홈이 형성된 상태에서 베어링을 결합하므로 버니싱작업을 추가로 할 필요가 없고, 작동범위의 양끝에서 볼이 끼이는 문제점도 해결되는 것이다.

또한 베어링의 볼이 항상 정확한 자리에 일정한 압력으로 결합되므로 롤러가 결합되는 베어링의 경우에도 적당한 직경의 롤러를 찾는 번거로움을 해결할 수 있으며, 또한 균일한 작동력을 갖는 시트레일을 제공할 수 있어서 시트레일 작용의신뢰성을 확보하고 품질의 향상을 얻을 수 있게 되는 유용한 고안이라 할 것이다.

Claims (3)

1. 시트레일에 삽입되는 베어링의 볼과 같은 최대 직경을 갖고 시트레일의 절반길이 이상으로 길이가 길면서 상부레일 및 하부레일 보다 강한 재질로 압입봉을 구성하고 이를 기계적인 수단에 의해 전후진 하면서 시트레일에 강제로 삽입토록 구성함을 특징으로 하는 자동차용 시트레일 조립을 위한 가공장치.
2. 제 1항에 있어서,

   압입봉(30)을 삽입시 상부레일(2)을 고정시키기 위한 구성으로 상부레일의 바닥면과 측면을 지지하는 기준이 되는 받침면(19)과, 상부레일을 측방향으로 밀어 움직이지 못하게 하는 기계적인 수단에 의해 작동하는 밀편(21)과, 가공작업을 할 때 밀편(21)이 후진을 못하게 눌러주도록 기계적인 수단에 의해 작동하는 고정편(22)을 구비함을 특징으로 하는 자동차용 시트레일 조립을 위한 가공장치.
3. 제 1항에 있어서,

   압입봉(30)은 선단부는 볼(6)의 직경보다 작게 구성한 후 조금 후단에서 볼의 직경과 같아지도록 경사지게 구성하고 그 후단부는 다시 볼의 직경보다 가늘 게 구성함을 특징으로 하는 자동차용 시트레일 조립을 위한 가공장치.