KR20050031522A - 인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치 및 그 방법 - Google Patents

인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인풋샤프트(input shaft)의 오링(o-ring)부 오일도포 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인풋샤프트의 오링부 오일도포 방법은, 메인 실린더(102)에 의해 메인 샤프트(103)의 상부를 오일탱크(110)에 담갔다 빼내어 그 표면에 오일(120)을 묻히는 제 1 단계와, 상기 메인 샤프트(103)의 상부를 핑거 실린더(132)의 죠(134)로 움켜쥐었다가 풀어 상기 죠(134)에 상기 오일(120)을 묻히는 제 2 단계와, 인풋샤프트(1)가 상기 메인 샤프트(103) 상면에 로딩되는 제 3 단계와, 상기 인풋샤프트(1)의 오링(10)부로 푸셔(147)가 전진되었다가 후진되어 오링(10)의 존재유무를 근접센서(148)로 확인하는 제 4 단계와, 확인결과, 상기 오링(10)이 존재시 상기 메인 샤프트(103)가 하강하여 상기 죠(134)로 상기 인풋샤프트(1)의 상기 오링(10)부를 움켜쥐었다가 풀어 상기 오일(120)을 전이하여 도포시킨 후 상기 메인 샤프트(103)가 원위치로 상승 복귀하는 제 5 단계와, 상기 인풋샤프트(1)를 상기 메인 샤프트(103)로부터 언로딩시키는 제 6 단계로 구성된다.

Description

인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SPREADING OIL ON O-RING PART OF THE INPUT SHAFT}
본 발명은 차량용 조향 배력장치에 속하는 인풋샤프트(input shaft)의 외주면상의 오링(o-ring)부에 자동으로 오일을 도포하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유압을 이용하여 배력장치를 구동시키는 파워 스티어링은 조향축에서 연장되는 인풋샤프트와, 이 인풋샤프트의 축방향 중심에 형성된 관통구멍에 끼워져 함께 회전하게 되는 토션바와, 인풋샤프트의 외주연 일부에 감합하여 인풋샤프트에 상대회전 가능하게 결합되는 밸브바디 등으로 구성된다.
인풋샤프트는 외경부상에 랜드에 의해 분리된 축선상으로 뻗은 끝이 막힌 8개의 홈을 가진다. 밸브바디는 그 보어안에 랜드에 의해 분리된 축선상으로 뻗은 끝이 막힌 8개의 슬롯을 갖는다. 밸브바디의 슬롯은 인풋샤프트상에 있는 랜드와 원주상으로 정렬되어 있으며, 인풋샤프트의 홈은 밸브바디의 보어상에 있는 랜드와 원주상으로 정렬되어 있다. 인풋샤프트와 밸브바디의 상대회전이 발생할 때 개폐하는 축선상으로 뻗은 홈과 슬롯에 의해 오리피스가 형성되며, 이를 통해 유압이 이동함에 따라 조향을 위한 배력이 발생되게 된다.
이와 같은 인풋샤프트는 외경부상에 스톱링과 오링이 각각 결합되는 원주상홈을 상하로 구비하고 있다.
최근 들어 생산라인 자동화 추세에 따라 인풋샤프트에 오링과 스톱링을 삽입하는 공정을 자동화하기 위한 장비의 개발이 이루어지고 있다. 인풋샤프트의 오링 및 스톱링 삽입 자동화장비는 오링 조립장치, 스톱링 조립장치, 삽입된 오링에 오일을 도포하는 오일 도포장치, 삽입된 오링의 이탈을 방지하기 위해 오링을 압착시키는 오링 압착장치 및 인풋샤프트를 이송하기 위한 이송로봇장치 등으로 구분되어 개발이 이루어지고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 추세에 따라 인풋샤프트에 오링과 스톱링을 자동으로 삽입하기 위한 인풋샤프트의 오링 및 스톱링 삽입 자동화장비를 개발하는데 있어서 특히, 인풋샤프트의 외주면상에 삽입된 오링의 존재유무를 검사하여 존재시 오일을 자동으로 도포하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치는, 오일이 저장되고 그 상부가 개방된 오일탱크와, 상기 오일탱크의 하면 중앙을 관통하여 상하이동 가능하게 수직방향으로 구비되고 그 상부가 상기 오일탱크의 상면보다 돌출되는 메인 샤프트와, 상기 메인 샤프트의 상면상에 수직방향으로 고정 구비되어 인풋샤프트의 중앙 관통구멍의 하부에 끼워져 상기 인풋샤프트를 상기 메인 샤프트상에 로딩시키기 위한 핀과, 상기 메인 샤프트의 돌출된 하부 일단에 연결되어 상기 메인 샤프트를 상하 이동시키는 메인 실린더와, 상기 오일탱크로부터 이격된 상부에 브래킷을 매개로 설치되는 핑거 실린더와, 상기 핑거 실린더에 의해 수평방향으로 폭이 조절되는 핑거와, 상기 핑거에 구비되어 상기 메인 샤프트나 상기 인풋샤프트의 오링홈 위치의 외경부를 움켜쥐거나 푸는 죠와, 상기 핑거 실린더로부터 이격된 상부에 베이스를 통해 구비되는 실린더와, 상기 실린더에 의해 전후진되도록 상기 실린더의 전방에 수직방향으로 구비되는 플레이트와, 상기 플레이트를 관통하여 수평방향으로 미끄럼 이동 가능하게 구비되는 환봉과, 상기 환봉의 전방에 가이드부재를 통해 수평으로 구비되는 푸셔와, 상기 푸셔가 상기 인풋샤프트의 상기 오링홈측으로 전진되어 상기 오링홈에 오링이 삽입되어 존재함으로써 더 이상 전진되지 못하여 상기 환봉이 후방으로 미끄어지는 경우 이를 감지하도록 센서브래킷을 통해 구비되는 근접센서와, 상기 환봉의 미끄러진 후방으로부터 전진 복귀를 위해 상기 가이드부재와 상기 플레이트간에 상기 환봉을 따라 구비되는 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 인풋샤프트의 오링부 오일도포 방법은, 메인 실린더에 의해 메인 샤프트의 상부를 오일탱크에 담갔다 빼내어 그 표면에 오일을 묻히는 제 1 단계와, 상기 메인 샤프트의 상부를 핑거 실린더의 죠로 움켜쥐었다가 풀어 상기 죠에 상기 오일을 묻히는 제 2 단계와, 인풋샤프트가 상기 메인 샤프트 상면에 로딩되는 제 3 단계와, 상기 인풋샤프트의 오링부로 푸셔가 전진되었다가 후진되어 오링의 존재유무를 근접센서로 확인하는 제 4 단계와, 확인결과, 상기 오링이 존재시 상기 메인 샤프트가 하강하여 상기 죠로 상기 인풋샤프트의 상기 오링부를 움켜쥐었다가 풀어 상기 오일을 전이하여 도포시킨 후 상기 메인 샤프트가 원위치로 상승 복귀하는 제 5 단계와, 상기 인풋샤프트를 상기 메인 샤프트로부터 언로딩시키는 제 6 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 4 단계에서 확인결과 상기 오링이 존재하지 않는 경우, 바로 상기 인풋샤프트를 상기 메인 샤프트로부터 언로딩시키는 제 6 단계를 실행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 통상적인 인풋샤프트를 도시한 도면으로, 인풋샤프트(1)는 외경부상에 랜드(2)에 의해 분리된 축선상으로 뻗은 끝이 막힌 8개의 홈(3)을 가지며, 홈(3) 상부에 오링(10)이 조립되는 오링홈(4)이 원주상으로 구비되고, 오링홈(4) 상부에는 또 다른 부품인 스톱링이 조립되는 스톱링홈(5)이 원주상으로 구비되어 있다.
본 발명에서는 오링홈(4)에 오링(10)이 삽입되는 공정 이후에 위치하여 삽입된 오링(10)의 존재유무를 검사하고 존재시 이 오링(10)부에 오일을 자동으로 도포하는 장치 및 방법을 개시한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치를 나타낸다.
소정 높이를 가지는 프레임(101)의 상부 플레이트(101a)상에 상부가 개방된 오일탱크(110)가 마련되고, 상부 플레이트(101a)와 오일탱크(110)의 하면을 중앙으로 관통하여 수직방향으로 메인 샤프트(103)가 상하 이동 가능하게 구비되며, 메인 샤프트(103)의 돌출된 하부 일단에는 이 메인 샤프트(103)를 상하 이동시키기 위한 메인 실린더(102)가 수직방향으로 장착된다. 메인 샤프트(103)는 오일탱크(110) 상면보다 상부로 돌출되고, 그 상면상에 핀(104)의 하부가 고정되어 핀(104)이 수직방향으로 장착된다. 이 핀(104)의 외경은 인풋샤프트(1)의 중앙 관통구멍의 내경에 대응되며 추후 인풋샤프트(1)가 그 중앙 관통구멍을 통해 하부로부터 끼워져 인풋샤프트(1)의 하단면이 메인 샤프트(103)의 상면상에 접촉되도록 장착된다.
여기서, 오일탱크(110)에는 적정량의 오일(120)이 충진되어 있으며, 그 일측에는 오일(120)을 주유하기 위한 오일 주유구(110a)가 구비되고, 오일탱크(110)의 하면을 관통하여 메인 샤프트(103)가 구비되므로 관통부분을 통하여 오일(120)이 누유되지 않도록 팩킹수단이 적절히 구비될 수 있다. 오일탱크(110)로부터 이격된 상부에는 소정 높이의 베이스(130) 상측에 부착된 브래킷(131)을 매개로 핑거 실린더(132)가 설치되며, 핑거 실린더(132)에 의해 수평방향으로 폭이 조절되도록 핑거(133)가 구비되고, 핑거(133)의 일단에 죠(134)가 설치된다. 이 죠(134)는 사이 간격 중앙으로 상하 이동되는 메인 샤프트(130)나 메인 샤프트(130)상에 로딩되는 인풋샤프트(1)의 외주연을 움켜쥐었다가 풀게 되며, 이를 위해 원형의 메인 샤프트(130)나 인풋샤프트(1)를 원활히 쥘 수 있도록 그 접촉되는 부분은 반원 형상을 가진다.
전술한 핑거 실린더(132) 어셈블리로부터 이격된 상부에는 인풋샤프트(1)의 외주면상에 삽입된 오링(10)의 존재유무를 검사하기 위한 유닛이 구비되는데, 소정 높이를 이루는 베이스(141)상에 실린더(142)가 구비되고, 이 실린더(142)에 의해 전후방향으로 이동되는 플레이트(143)가 전방에 수직방향으로 구비되며, 이 플레이트(143)의 상부측에는 플레이트(143)를 관통하여 전후방향으로 이동 가능한 환봉(144)이 수평방향으로 구비되고, 환봉(144)의 전방에는 수직, 수평의 가이드부재(146)를 통해 푸셔(147)가 수평방향으로 장착된다. 이 푸셔(147)는 메인 샤프트(103)상에 장착된 인풋샤프트(1)의 오링(10)부로 전진되어 오링(10)의 존재유무를 확인하기 위해 사용되는데, 이를 위해 도 4에서와 같이 일측으로부터 오링홈(4)을 감싸면서 진행하도록 앞부분에 "⊃"형 홈을 일체로 구비한다. 만약, 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)에 오링(10)이 존재하여 실린더(142)에 의해 전진되는 푸셔(147)가 오링홈(4)에 끼워지지 못하는 경우에는 푸셔(147)에 연결된 환봉(144)이 플레이트(143) 후방으로 미끄럼 이동하여 상기 플레이트(143)의 상부에 센서브래킷(131)을 통해 후방측으로 구비된 근접센서(148)에 의해 감지된다. 그리고, 후방으로 미끄럼 이동된 푸셔(147)를 전방측으로 복귀시키기 위하여 플레이트(143)와 수직 가이드부재(146)간에는 환봉(144)을 감싸도록 스프링(145)이 구비된다.
이하, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 인풋샤프트의 오링부 오일도포 공정을 설명한다.
본 발명은 크게 메인 실린더(102)의 작동으로 메인 샤프트(103)의 상부를 오일탱크(110)에 담갔다 빼내어 그 표면상에 오일(120)을 묻히는 제 1 단계와, 메인 샤프트(103)의 상부를 핑거 실린더(132)의 죠(134)로 움켜쥐었다가 풀어 죠(134)에 오일(120)을 묻히는 제 2 단계와, 인풋샤프트(1)가 메인 샤프트(130) 상면상에 로딩되는 제 3 단계와, 실린더(142)에 의해 푸셔(147)가 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)측으로 전진되었다가 후진되어 오링(10)의 존재유무를 근접센서(148)를 이용하여 확인하는 제 4 단계와, 확인결과, 오링(10) 존재시 메인 샤프트(103)가 하강하여 핑거 실린더(132)의 죠(134)로 메인 샤프트(103)상에 로딩된 인풋샤프트(1)의 오링(10)부를 움켜쥐었다가 풀어 인풋샤프트(1)의 오링(10)부에 오일(120)을 전이하여 도포하고 메인 샤프트(103)가 상승하여 복귀하는 제 5 단계와, 오일(120)이 도포된 인풋샤프트(1)를 후속공정을 위해 메인 샤프트(103)로부터 언로딩시키는 제 6 단계로 이루어진다.
한편, 상기 제 4 단계에서 확인결과 오링(10)이 존재하지 않으면, 바로 인풋샤프트(1)를 메인 샤프트(103)로부터 언로딩시키는 제 6 단계를 실행한다.
제 1 단계에서, 메인 실린더(102)의 작동으로 메인 샤프트(103)가 하강하여 그 상부가 오일탱크(110)에 잠겨 오일(120)을 묻히게 되며, 이후 메인 실린더(102)에 의해 메인 샤프트(103)가 상승하여 원위치로 복귀한다.
제 2 단계에서, 핑거 실린더(132)가 작동하여 죠(134)로 오일(120)이 묻은 메인 샤프트(103)의 상부 외주연을 움켜쥐어 죠(134)에 오일(120)이 전이하여 묻히게 되며, 핑거 실린더(132)의 작동으로 움켜쥐었던 죠(134)는 풀리게 된다.
제 3 단계에서, 이송로봇장치(미도시) 등에 의해 인풋샤프트(1)가 그 중앙 관통구멍을 통해 하부로부터 메인 샤프트(103) 상면상에 고정된 핀(104)에 끼워져 메인 샤프트(103) 상에 로딩된다.
제 4 단계에서, 실린더(142)의 작동으로 푸셔(147)가 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)측으로 전진되어 오링홈(4)에 오링(10)이 존재하는지의 여부에 따라, 존재하는 경우에는 푸셔(147)가 오링(10)에 의해 전진되지 못하므로 푸셔(147)에 연결된 환봉(144)이 플레이트(143)를 통해 후방으로 미끄러져 후방측 상부의 근접센서(148)에 감지된다. 이후, 전진되었던 플레이트(143)가 실린더(142)의 작동으로 후진되면, 후방으로 미끄럼 이동되었던 푸셔(147)는 스프링(145)의 탄성력에 의해 원상태로 전진 복귀된다.
제 5 단계에서, 오링(10)이 삽입된 인풋샤프트(1)가 로딩된 메인 샤프트(103)는 메인 실린더(102)에 의해 기설정된 스트로크만큼 하강되며, 즉, 인풋샤프트(1)의 오링(10)부가 핑거 실린더(132)의 죠(134)의 높이에 놓이도록 하강되며, 다음으로 핑거 실린더(132)의 작동으로 오일(10)을 미리 묻히고 있던 죠(134)가 인풋샤프트(1)의 오링(10)부를 움켜쥐어 오링(10)부에 오일(10)이 전이되어 도포되고, 핑거 실린더(132)의 작동으로 죠(134)가 풀리어 인풋샤프트(1)로부터 분리된다. 그리고, 인풋샤프트(1)가 로딩된 메인 샤프트(103)는 하부의 메인 실린더(102)의 작동으로 원위치로 상승 복귀한다.
제 6 단계에서, 인풋샤프트(1)의 오링(10)부에 오일(120)이 도포되었으므로 이송로봇장치 등을 이용하여 메인 샤프트(103)로부터 인풋샤프트(1)를 언로딩시킨다.
만약, 전술한 제 4 단계에서 푸셔(147)를 이용한 확인결과, 인풋샤프트(1)의 오링홈(4)에 오링(10)이 존재하지 않아 푸셔(147)가 오링홈(4)에 끼워지도록 전진됨으로써 환봉(144)이 후방측으로 미끄러지지 않아 근접센서(148)가 감지를 실패한 경우에는 곧바로 제 6 단계를 실행하여 메인 샤프트(103)로부터 인풋샤프트(1)를 언로딩시키게 된다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
본 발명에 따르면, 인풋샤프트에 오링이 삽입되었는지를 확인하고 자동으로 오일을 도포하는 장치가 제공되게 되어, 자동화에 따른 비용절감과 생산성 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 통상적인 인풋샤프트를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치에 대한 정면도,
도 3은 도 2의 측면도,
도 4는 도 2의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 인풋샤프트(input shaft) 2 : 랜드
3 : 홈 4 : 오링(o-ring)홈
5 : 스톱링(stop ring)홈 10 : 오링
101 : 프레임 101a : (프레임) 상부 플레이트
102 : 메인 실린더 103 : 메인 샤프트
104 : 핀 110 : 오일탱크
110a : 오일 주유구 120 : 오일
130 : 베이스 131 : 브래킷
132 : 핑거 실린더 133 : 핑거
134 : 죠 141 : 베이스
142 : 실린더 143 : 플레이트
144 : 환봉 145 : 스프링
146 : 가이드부재 147 : 푸셔
148 : 근접센서 149 : 센서 브래킷

Claims (3)

  1. 오일이 저장되고 그 상부가 개방된 오일탱크와,
    상기 오일탱크의 하면 중앙을 관통하여 상하이동 가능하게 수직방향으로 구비되고 그 상부가 상기 오일탱크의 상면보다 돌출되는 메인 샤프트와,
    상기 메인 샤프트의 상면상에 수직방향으로 고정 구비되어 인풋샤프트의 중앙 관통구멍의 하부에 끼워져 상기 인풋샤프트를 상기 메인 샤프트상에 로딩시키기 위한 핀과,
    상기 메인 샤프트의 돌출된 하부 일단에 연결되어 상기 메인 샤프트를 상하 이동시키는 메인 실린더와,
    상기 오일탱크로부터 이격된 상부에 브래킷을 매개로 설치되는 핑거 실린더와,
    상기 핑거 실린더에 의해 수평방향으로 폭이 조절되는 핑거와,
    상기 핑거에 구비되어 상기 메인 샤프트나 상기 인풋샤프트의 오링홈 위치의 외경부를 움켜쥐거나 푸는 죠와,
    상기 핑거 실린더로부터 이격된 상부에 베이스를 통해 구비되는 실린더와,
    상기 실린더에 의해 전후진되도록 상기 실린더의 전방에 수직방향으로 구비되는 플레이트와,
    상기 플레이트를 관통하여 수평방향으로 미끄럼 이동 가능하게 구비되는 환봉과,
    상기 환봉의 전방에 가이드부재를 통해 수평으로 구비되는 푸셔와,
    상기 푸셔가 상기 인풋샤프트의 상기 오링홈측으로 전진되어 상기 오링홈에 오링이 삽입되어 존재함으로써 더 이상 전진되지 못하여 상기 환봉이 후방으로 미끄어지는 경우 이를 감지하도록 센서브래킷을 통해 구비되는 근접센서와,
    상기 환봉의 미끄러진 후방으로부터 전진 복귀를 위해 상기 가이드부재와 상기 플레이트간에 상기 환봉을 따라 구비되는 스프링을 포함하는 인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치.
  2. 메인 실린더에 의해 메인 샤프트의 상부를 오일탱크에 담갔다 빼내어 그 표면에 오일을 묻히는 제 1 단계와,
    상기 메인 샤프트의 상부를 핑거 실린더의 죠로 움켜쥐었다가 풀어 상기 죠에 상기 오일을 묻히는 제 2 단계와,
    인풋샤프트가 상기 메인 샤프트 상면에 로딩되는 제 3 단계와,
    상기 인풋샤프트의 오링부로 푸셔가 전진되었다가 후진되어 오링의 존재유무를 근접센서로 확인하는 제 4 단계와,
    확인결과, 상기 오링이 존재시 상기 메인 샤프트가 하강하여 상기 죠로 상기 인풋샤프트의 상기 오링부를 움켜쥐었다가 풀어 상기 오일을 전이하여 도포시킨 후 상기 메인 샤프트가 원위치로 상승 복귀하는 제 5 단계와,
    상기 인풋샤프트를 상기 메인 샤프트로부터 언로딩시키는 제 6 단계를 포함하는 인풋샤프트의 오링부 오일도포 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 4 단계에서 확인결과 상기 오링이 존재하지 않는 경우, 바로 상기 인풋샤프트를 상기 메인 샤프트로부터 언로딩시키는 제 6 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 인풋샤프트의 오링부 오일도포 방법.
KR1020030067688A 2003-09-30 2003-09-30 인풋샤프트의 오링부 오일도포 장치 및 그 방법 KR100549047B1 (ko)

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