KR100520922B1 - 자동차 압축기의 피스톤 볼시트 절삭날 결합구조 및제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 압축기의 피스톤 볼시트 절삭날 결합구조 및 그 제작방법에 관한 것으로 자동차 압축기의 피스톤 볼시트 절삭날의 제작방법은 일정한 길이를 가지는 고정구에 삽입되는 홀을 형성한 모재를 다수개 인서트시켜 너트로 고정시키는 세팅단계; 세팅단계에서 고정구에 고정된 모재를 일측에서는 연삭숫돌로 연삭하고, 타측에서는 모재를 정확한 진원형상으로 가공하는 조정숫돌로 모재를 연삭하는 모재연삭단계; 연삭단계를 거친 모재를 반원 형상으로 절단하는 모재절단단계; 절삭부인 모재의 외주연의 일측면 일부를 소정의 각도로 절삭하여 절삭면을 형성하되, 절삭부 단부에 0.03~0.1㎛의 길이를 갖는 래핑면을 형성시키는 모재절삭단계; 및 모재절삭단계를 거친 절삭날의 일측면 일부를 일정 두께로 함몰절삭하여 돌출턱을 형성시키는 절삭날 가공단계로 이루어지는 절삭날 제작방법과, 중앙에 나사산이 형성되고 절삭날의 돌출턱이 삽입되는 안착홈이 형성된 절삭공구 본체; 중앙에 나사산이 형성되고 절삭공구 본체에 결합되는 결합구; 및 절삭공구 본체와 결합구의 나사산에 결합되어 절삭공구 본체와 결합구를 결합시키는 볼트를 포함하는 절삭날 결합구조를 제공함으로써, 절삭날의 교체를 용이하게 한다.

Description

자동차 압축기의 피스톤 볼시트 절삭날 결합구조 및 제작방법{Union Structure and Manufacture Method for Piston Ball Seat Cutting Tool of Automobile compressor}

본 발명은 자동차 압축기의 피스톤 볼시트 절삭날 결합구조 및 그 제작방법에 관한 것이다.

특히 볼 시트를 절삭하는 절삭날은 단시간에 대량으로 생산하고, 절삭날의 정적치수를 정확하게 유지하며, 절삭날을 착탈식으로 체결하여 절삭날을 반영구적으로 사용하는 절삭날 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 절삭공구로 사용되는 다이아몬드 결합체는 통상 0.5 내지 1.5mm 정도의 두께를 가지는 다이아몬드 소결체층과 다이아몬드 입자끼리 소결하는 과정에서 텅스텐-코발트계 초경합금의 기판으로 이루어진 절삭공구의 칼날 부분을 초경합금에 납땜하여 사용되고 있다.

대한민국 특허출원 제2001-32015호 "자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날 결합구조"는 절삭공구 절삭봉에 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성된 홈에 후면으로 초경이 결합되고, 중심으로부터 길이 "L"을 갖는 반원형 인조 다이아몬드의 절단된 절단면의 상부에 모따기가 형성된 인조 다이아몬드를 삽입하고, 상기 홈 내벽과 초경 사이의 공간에 일정한 간격을 갖는 복수개의 동판을 삽입하여 인조 다이아몬드를 고정하고, 상기 홈 내벽과 동판 사이의 공간에 용접 모재인 은납을 삽입한 후 용접기로 용접 모재를 녹여 인조 다이아몬드를 절삭봉에 결합 고정하는 것이다

또한, 대한민국 특허출원 제2001-32014호 "자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날 제작방법"은 일정한 두께 및 넓이를 가지며 후면에 초경이 결합된 인조 다이아몬드를 중앙에 일정한 크기의 원형홀을 갖고 외경은 일정한 크기의 원형의 형상을 갖도록 절단하는 절단 및 홈 성형단계와, 상기 절단된 인조 다이아몬드를 일측 중앙에 일정한 크기의 홈이 형성되고 다른 일측에는 인조 다이아몬드 중앙에 형성된 홀을 관통하면서 중앙에 홈이 형성된 회전체가 형성된 연마지그에 삽입한 후 용접으로 고정 결합하는 용접단계와, 상기 인조 다이아몬드가 고정 결합된 연마지그의 양측에 형성된 각각홈에 회전이 되는 제1센터 지그와 제2센터 지그에 결합하여 일정한 경사각 α를 갖는 다이아몬드 지석으로 인조 다이아몬드를 연마하여 일정한 테이퍼 각을 갖도록 하는 연마단계와, 상기와 같이 테이퍼 각을 갖도록 연마된 인조 다이아몬드를 연마 지그에서 분리한 후 홀에 접하면서 반원의 형상을 갖도록 임의의 크기로 절단하는 절단단계와, 상기와 같이 절단된 복수개의 반원형의 인조 다이아몬드를 치수에 맞게 한 후 상면 후방의 절단면에 모따기를 하는 가공단계로 이루어진 것이다.

상기 절삭날은 일정한 크기의 원을 갖는 인조 다이아몬드를 초경 지그에 삽입한 후 높은 온도로 용접하여 양 센터에 지지한 뒤 다이아몬드 지석과 다이아몬드를 회전하여 절삭날의 외주면을 연삭한 다음 높은 온도로 인조 다이아몬드에 열을 가한다.

결합하고자 하는 몸체에 인조 다이아몬드와 동판을 삽입한 후 일정한 지그에 고정 세팅하여 높은 열을 가해 생산하는 것이다.

상기 공지기술은 절삭날을 연삭하는데 하나의 절삭날을 생산하게 되어 생산에 소요되는 비용이 증가하게 되고, 인조 다이아몬드는 열에 매우 민감한 것으로 여러 차례에 걸쳐 열을 가하게 됨으로써 인조 다이아몬드의 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.

또한, 몸체에 용접함에 있어 지그에 세팅 도중에 절삭날의 외주면이 쉽게 파손되는 단점이 있고, 몸체와 인조 다이아몬드를 결합함에 있어 지그의 파손으로 인해 치수 보정이 어려우며, 몸체에 인조 다이아몬드와 동판을 삽입하게 됨으로써 약간의 유동간격이 발생한 상태에서 열을 가하게 되면 인조 다이아몬드의 치수 보정이 힘들어지는 불편함이 있고, 절삭날을 사용한 후에는 재사용이 불가능하게 되어 제품을 폐기해야 하는 경제적인 부담이 증대되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 자동차 피스톤 볼 시트와 지름 또는 반지름을 절삭하는 절삭공구의 초경 및 인조 다이아몬드의 절삭날을 간편하게 제작하면서 대량생산이 가능하도록 하고, 인조 다이아몬드에 열을 가하지 않고 절삭날을 제작하게 됨으로써 인조 다이아몬드의 수명을 연장시키며, 자동차 압축기 절삭공구와 절삭날을 결합하는데 있어 절삭날의 파손 없이 조립 제작하고, 인조 다이아몬드의 간단한 교체로 제작비용을 감소시키는 자동차 압축기의 피스톤 볼 시트 절삭날 결합구조 및 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차 압축기의 피스톤 볼 시트 절삭날의 제작방법은 일정한 길이를 가지는 고정구에 삽입되는 홀을 형성한 모재를 다수개 인서트시켜 너트로 고정시키는 세팅단계; 세팅단계에서 고정구에 고정된 모재를 일측에서는 연삭숫돌로 연삭하고, 타측에서는 모재를 정확한 진원형상으로 가공하는 조정숫돌로 모재를 연삭하는 모재연삭단계; 연삭단계를 거친 모재를 반원 형상으로 절단하는 모재절단단계; 절삭부인 모재의 외주연의 일측면 일부를 소정의 각도로 절삭하여 절삭면을 형성하되, 절삭부 단부에 0.03~0.1㎛의 길이를 갖는 래핑면을 형성시키는 모재절삭단계; 및 모재절삭단계를 거친 절삭날의 일측면 일부를 일정 두께로 함몰절삭하여 돌출턱을 형성시키는 절삭날 가공단계로 이루어진다.

또한, 절삭날 결합구조는 중앙에 나사산이 형성되고 절삭날의 돌출턱이 삽입되는 안착홈이 형성된 절삭공구 본체; 중앙에 나사산이 형성되고 절삭공구 본체에 결합되는 결합구; 및 절삭공구 본체와 결합구의 나사산에 결합되어 절삭공구 본체와 결합구를 결합시키는 볼트로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 절삭날을 성형하기 전 세팅상태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 절삭날을 연삭하는 상태를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 절삭날을 절단하는 상태를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 절삭날을 절단한 상태의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 절삭날을 절삭하기 전 상태를 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명의 절삭날을 절삭한 상태의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 절삭날의 일면을 절삭한 상태의 측면도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 모재(10)는 일정한 두께와 반경을 가지는 원판체의 중앙에 고정구(11)에 삽입되는 삽입홀(12)을 형성하고, 고정구(11)는 다수개의 모재(10)를 인서트하도록 모재(10)의 삽입홀(12)과 동일한 직경으로 일정한 길이를 가지면서 일측은 인서트된 모재(10)가 이탈되지 않도록 모재(10)의 삽입홀 직경 보다 큰 직경으로 형성하고, 타측은 너트(13)를 체결하도록 나사산을 형성한다.

모재세팅단계는 고정구(11)에 다수개의 모재(10)를 인서트하고 너트(13)를 체결하여 연삭을 하도록 준비한다.

모재연삭단계는 상기 모재세팅단계에서 준비된 모재(10)를 받침대(14)에 올려 놓은 상태에서 모재(10)의 반경방향 일측에는 모재(10)의 표면을 부드럽게 연삭하는 연삭숫돌(15)을 설치하고, 타측에는 모재(10)의 표면을 가공하는 조정숫돌(16)을 설치하여 연삭숫돌(15)과 조정숫돌(16)의 회전에 의하여 모재(10)를 회전시키면서 연삭과 가공이 동시에 이루어지도록 한다.

모재절단단계는 모재연삭단계를 거친 모재(10)를 너트(13)를 해제하여 고정구(11)로부터 모재(10)를 분리한 다음 모재(10)의 중앙을 중심으로 반원 형상으로 절단한다.

상기 모재(10)의 절단단계에서 하나의 모재(10)에서 2개의 모재(10)로 분리되고, 모재연삭단계에서 다수개의 모재(10)를 대량으로 연삭시켜 가공의 공정을 단축시키게 된다.

모재절삭날 가공단계는 모재(10)의 외주면을 일정한 각도로 테이퍼지게 절삭하되, 절삭날의 절삭부 단부에는 0.03~0.1㎛ 정도의 길이를 갖는 래핑면(18)을 형성시켜, 절삭날의 끝이 약간 평평한 면이 되도록 한다.

상기 래핑면(18)은 가공물을 절삭할 때 절삭날의 파손을 방지할 뿐만 아니라 가공면(17)이 절삭하고 난 다음 자연스럽게 래핑작업이 이루어지도록 한다.

모재절삭단계는 모재(10)의 가공면(17)의 반대면을 일정한 폭만큼 절삭하되 모재(10)의 삽입홀(12)로부터 일정한 길이만큼 절삭가공을 하지 않아 모재(10)의 일측으로 돌출되는 돌출턱(19)을 형성한다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 절삭날 결합구조는 구 형상으로 이루어진 절삭공구 본체(30)를 일정한 형상으로 절삭공구 본체(30)와 결합구(31)로 분리시킨다.

상기 절삭공구 본체(30)와 결합구(31)는 중앙에 나사산을 형성하여 볼트(32)로 체결되게 하고, 절삭공구 본체(30)에는 절삭날(33)의 돌출턱(19)을 삽입하는 안착홈(34)을 형성한다.

절삭공구 본체(30)의 안착홈(34)에 절삭날(33)의 돌출턱(19)을 삽입시킨 상태에서 결합구(31)를 맞추어 절삭공구 본체(30)와 절삭날(33) 및 결합구(31)를 일체로 결합한다.

상기와 같이 절삭날 제작방법에 의하여 제작된 절삭날(33)을 절삭공구 본체(30)에 결합하여 사용하다가 절삭날(33)이 마모되거나 파손되게 되면 절삭날(33)을 교체하여 사용 가능하게 되며, 열을 가하는 용접단계 없이 절삭날(33)을 형성하게 되어 고강도의 인조 다이아몬드 절삭날(33)을 제작하게 된다.

상기에서와 같이 인조 다이아몬드에 열을 가하지 않고 절삭날을 형성하게 되어 열에 의한 인조 다이아몬드의 재질, 성질의 변화없이 절삭날을 제작하게 되고, 단시간에 다량의 절삭날을 제작할 수 있으며, 연삭숫돌과 조정숫돌에 의하여 절삭날의 외경을 정확한 치수로 가공할 수 있고, 절삭날의 사용 도중에 절삭날이 파손되거나 마모되게 되면 간편하게 교체하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 절삭날을 다시 절삭하여 재사용할 수 있고, 절삭날의 제작방법이 간단하여 생산에 소요되는 경제적인 부담이 감소되고, 절삭날의 치수 보정이 용이하다.

도 1은 본 발명의 절삭날을 성형하기 전 세팅상태를 나타낸 정면도이고,

도 2는 본 발명의 절삭날을 연삭하는 상태를 나타낸 개략도이고,

도 3은 본 발명의 절삭날을 절단하는 상태를 나타낸 정면도이고,

도 4는 본 발명의 절삭날을 절단한 상태의 정면도이고,

도 5는 본 발명의 절삭날을 절삭하기 전 상태를 나타낸 측면도이고,

도 6은 본 발명의 절삭날을 절삭한 상태의 측면도이고,

도 7은 본 발명의 절삭날의 일면을 절삭한 상태의 측면도이고,

도 8은 본 발명의 절삭날을 나타낸 사시도이고,

도 9는 본 발명의 절삭날을 절삭공구에 결합된 상태의 단면도이고,

도 10은 본 발명의 절삭날을 절삭공구로부터 분리된 상태의 단면도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10: 모재 11: 고정구

12: 삽입홀 13: 너트

14: 받침대 15: 연삭숫돌

16: 조정숫돌 17: 가공면

18: 래핑면 19: 돌출턱

30: 절삭공구 본체 31: 결합구

32: 볼트 33: 절삭날

34: 안착홈

Claims (2)

1. 절삭날을 제작하는 방법에 있어서,

   일정한 길이를 가지는 고정구에 삽입되는 홀을 형성한 모재를 다수개 인서트시켜 너트로 고정시키는 세팅단계;

   세팅단계에서 고정구에 고정된 모재를 일측에서는 연삭숫돌로 연삭하고, 타측에서는 모재를 정확한 진원형상으로 가공하는 조정숫돌로 모재를 연삭하는 모재연삭단계;

   모재연삭단계를 거친 모재의 각각을 반원 형상으로 절단하는 모재절단단계;

   모재 외주연의 일측면 일부를 소정의 각도로 절삭하여 절삭면을 형성하되, 절삭부 단부에 0.03~0.1㎛의 길이를 갖는 래핑면을 형성시키는 모재절삭단계; 및

   모재절삭단계를 거친 절삭날의 일측면 일부를 일정 두께로 함몰절삭하여 돌출턱을 형성시키는 절삭날 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 압축기의 피스톤 볼 시트 절삭날 제작방법.
2. 제1항에서 제작된 절삭날을 결합하는 절삭날 결합구조에 있어서,

   중앙에 나사산이 형성되고 절삭날의 돌출턱이 삽입되는 안착홈이 형성된 절삭공구 본체;

   중앙에 나사산이 형성되고 절삭공구 본체에 결합되는 결합구; 및

   절삭공구 본체의 나사산 및 결합구의 나사산에 결합되어 절삭공구 본체, 절삭날 및 결합구를 결합시키는 볼트를 포함하여 절삭날의 분리가 가능하게 한 것을 특징으로 하는 절삭날 결합구조.