KR100992560B1 - 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적절한 량의 표면처리용액으로 피스톤의 헤드부에만 양극산화층 내지 도금층을 형성하여 원료를 절감하며, 표면처리용액 및 유독가스의 배출을 미연에 방지하여 작업자의 안정성을 확보할 수 있는 피스톤 헤드부 표면처리장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 전도체로 이루어져 프레임에 설치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상면에 고정되어 표면처리용액을 공급하는 공급관을 갖는 지그플레이트; 상기 지그플레이트의 상면에 설치되어, 피스톤의 헤드부가 안착되도록 부도체로 이루어진 스페이서를 갖는 서포트블록; 상기 서포트블록과 스페이서 사이에 배치되어 베이스 플레이트에 제1 통전볼트로 연결된 제1 통전플레이트; 상기 서포트블록을 수용하도록 상하로 연통된 연통공, 이 연통공을 통해 스페이서에 안착된 피스톤의 탑링부 및 헤드부로 표면처리용액을 공급한 후 배출관을 통해 배출되도록 형성된 공급유로가, 각각 구비된 상부 및 하부 표면처리 하우징으로 이루어져, 지그플레이트에 안착되는 표면처리 하우징; 상기 상부 표면처리 하우징의 상면에 형성된 패킹접촉면에 접촉되어, 표면처리용액이 공급되는 피스톤의 탑링부 및 헤드부를 기밀히 밀폐시키는 패킹링; 상기 패킹링을 가압하도록 상부 표면처리 하우징의 상부에 승강가능하게 배치되어 가압부재에 의해 승강되는 가압링캡; 상기 상부 표면처리 하우징과 하부 표면처리 하우징 사이, 하부 표면처리 하우징과 지그플레이트 사이에 각각 개재되어, 표면처리용액으로 전류를 통전시키도록 베이스 플레이트에 제2 통전볼트로 연결된 제2 통전플레이트; 표면처리용액으로 전류가 흐르도록 피스톤 및 베이스 플레이트에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것이다.

Description

피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치{Surface treatment apparatus of piston top ring and head portion}

본 발명은 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적절한 량의 표면처리용액으로 피스톤의 탑링부 및 헤드부에 표면처리층(양극산화층 내지 도금층)을 동시에 형성하여, 공정을 단순화하고 원료를 절감하며, 표면처리용액 및 유독가스의 배출을 미연에 방지하여 작업자의 안정성을 확보할 수 있는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 피스톤은 가스나 그 밖의 유체에서 압력을 받아 왕복운동을 하는 것으로서, 이러한 피스톤은 고온·고압을 받는 헤드부, 피스톤링이 끼워지는 링부, 측압을 받는 스커트부로 대별된다.

그리고 링부의 외주연으로는 복수의 링홈이 형성되어 피스톤링이 끼워지며, 이 링부 및 헤드부에는 아노다이징을 통해 양극산화층이 형성되어 내구성과 내마모성 및 내식성 등을 향상시키게 된다.

또한 링부는 헤드부에 인접되어 탑링이 장착되는 탑링부, 세컨링이 장착되는 세컨링부, 오일링이 장착되는 오일링부를 포함한다.

여기서 피스톤의 탑링부와 헤드부에 양극산화층을 동시에 형성하는 아노다이징에 대한 기술은 비교적 널리 알려져 있지 못한 점을 고려하여, 피스톤의 링부에 도금층을 형성하는 종래기술을 살펴보면, 선출원된 특허등록 제0456731호 피스톤 크라운 전기도금장치가 공개되어 있으며, 그 요지를 청구범위를 통해 살펴보면, 피스톤 크라운의 링홈에 반원형의 애노드 암을 결합하여 도금조의 도금용액 중에 피스톤 크라운과 애노드 암을 담그고, 피스톤 크라운에는 음극을 애노드 암에는 양극을 접속하여 전기도금 하도록 구성된 피스톤 크라운 전기도금장치에 있어서, 상기 애노드 암의 표면에 절연코팅층을 형성하고, 상기 피스톤 크라운의 링홈으로 삽입되는 블레이드를 체결수단을 통해 상기 애노드 암의 내측에 결합하여 통전되도록 하며, 그 애노드 암을 개폐하기 위한 개폐기구를 애노드 암에 설치하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그러나 상술한 종래기술은 도금조에 피스톤 크라운과 애노드 암을 담그는 이른바 침지방식이므로, 도금용액이 과도하게 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술로서 선출원된 공고실용신안 제1993-7154호가 공개되어 있으며, 이 기술은 가로로 설치되는 음극걸이구에 걸이대를 세로로 수직하게 연결하고, 이 걸이대에 피스톤을 도금용액에 담기는 위치로 취부시킨 상태에서 음극걸이구에 음극을 접속시켜 도금물인 피스톤의 표면으로 도금이 형성되도록 하는 구조를 이룬다.

그러나 이러한 종래기술 또한 표면처리용액의 과도한 소모와 함께, 도금물인 피스톤이 도금용액에 잠겨진 상태에서 고정되므로 도금할 때 발생되는 가스의 영향으로 핀홀 이나 도금층의 박리 등의 현상이 빈번히 발생되어 불량품의 증가로 이어지는 문제점이 있었다.

아울러, 도금탱크에 침적된 상태로 도금이 이루어지므로, 도금이 요구되지 않는 부위의 부식 및 색상변경 등이 발생되고, 도금탱크의 상부를 밀봉시키기 어려워서 도금 중 발생되는 유독가스 등으로 인해 인명 상해로 이어지는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 적절한 량의 표면처리용액으로 피스톤의 탑링부와 헤드부에 표면처리층(양극산화층 내지 도금층)을 동시에 형성하여, 공정을 단순화하고 원료를 절감하며, 표면처리용액 및 유독가스의 배출을 미연에 방지하여 작업자의 안정성을 확보할 수 있는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

피스톤의 탑링부 및 헤드부를 표면처리하는 표면처리장치에 있어서,

전도체로 이루어져 프레임에 설치되는 베이스 플레이트;

상기 베이스 플레이트의 상면에 고정되어 표면처리용액을 공급하는 공급관을 갖는지그플레이트;

상기 지그플레이트의 상면에 설치되어, 피스톤의 헤드부가 안착되도록 부도체로 이루어진 스페이서를 갖는 서포트블록;

상기 서포트블록과 스페이서 사이에 배치되어 베이스 플레이트에 제1 통전볼트로 연결된 제1 통전플레이트;

상기 서포트블록을 수용하도록 상하로 연통된 연통공, 이 연통공을 통해 스페이서에 안착된 피스톤의 탑링부 및 헤드부로 표면처리용액을 공급한 후 배출관을 통해 배출되도록 형성된 공급유로가, 각각 구비된 상부 및 하부 표면처리 하우징으로 이루어져, 지그플레이트에 안착되는 표면처리 하우징;

상기 상부 표면처리 하우징의 상면에 형성된 패킹 접촉면에 접촉되어, 표면처리용액이 공급되는 피스톤의 탑링부 및 헤드부를 기밀히 밀폐시키는 패킹링;

상기 패킹링을 가압하도록 상부 표면처리 하우징의 상부에 승강 가능하게 배치되어 가압부재에 의해 승강되는 가압링캡;

상기 상부 표면처리 하우징과 하부 표면처리 하우징 사이, 하부 표면처리 하우징과 지그플레이트 사이에 각각 개재되어, 표면처리용액으로 전류를 통전시키도록 베이스 플레이트에 제2 통전볼트로 연결된 제2 통전플레이트;

표면처리용액으로 전류가 흐르도록 피스톤 및 베이스 플레이트에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 그 기술적인 사상으로 한다.

본 발명은 상기 표면처리 하우징 내의 표면처리용액의 배출을 유도하도록 베이스 플레이트를 틸팅시키는 틸팅부재를 포함하되, 상기 틸팅부재는, 베이스 플레이트를 프레임에 틸팅가능하게 연결시키는 틸팅샤프트, 상기 틸팅샤프트를 중심으로 베이스 플레이트를 틸팅시키도록 연결된 틸팅실린더를 포함한다.

본 발명의 상기 공급유로는 상부 및 하부 표면처리 하우징의 마주하는 결합면에 형성되며, 상기 공급유로는, 표면처리용액을 공급하는 공급관 및 배출시키는 배출관에 연결되도록 링형상으로 형성된 헤더유로, 상기 헤더유로에 연결되도록 표면처리 하우징의 중앙에서 방사상으로 연장된 복수의 분기유로를 포함한다.

본 발명의 상기 패킹접촉면은 상부 표면처리 하우징의 연통공 내경을 향해 하향으로 경사지게 형성된다.

본 발명의 상기 상부 표면처리 하우징의 상면 중앙에는 가압링캡의 승강을 안내하도록 승강공간이 형성된다.

본 발명의 상기 패킹링은 가압링캡에 형성된 고정환홈에 고정되는 고정링 및 패킹접촉면에 접촉되어 기밀성을 유지하는 기밀링을 포함한다.

본 발명의 상기 가압링캡과 상부 표면처리 하우징 사이에는 가압링캡의 탄력적인 승강을 안내하도록 복원스프링이 개재된다.

본 발명의 상기 가압부재는, 상기 가압링캡을 하강시키도록 복수의 푸시바아가 구비된 가압플레이트, 상부는 가압플레이트에 연결되고 하부는 베이스 플레이트에 승강가능하게 연결된 복수의 마스킹핀, 상기 복수의 마스킹핀 밸런스를 유지하도록 연결된 밸런스 플레이트, 상기 밸런스 플레이트의 상부에 배치된 상승플레이트, 상기 상승플레이트 및 밸런스 플레이트를 동시에 작동시키도록 연결된 마스킹실린더를 포함한다.

본 발명의 상기 마스킹핀의 상부와 가압플레이트의 저면 사이에는 제1 코일스프링이 개재되어 가압플레이트를 탄력적으로 지지한다.

본 발명의 상기 마스킹핀의 하부에는 스토퍼링이 설치되어 마스킹핀의 상승을 단속한다.

본 발명의 상기 상승플레이트 및 밸런스 플레이트는 베이스 플레이트에 상단부가 고정된 전산볼트에 승강가능하게 결합되며. 상기 전산볼트에는 상승플레이트의 저면을 지지하도록 서포트너트가 나사결합되고 밸런스 플레이트의 저면을 탄력적으로 지지하도록 제2 코일스프링이 설치된다.

본 발명의 상기 가압부재는, 상기 가압플레이트의 상부 양측에 좌우로 슬라이딩 가능하게 배치된 한 쌍의 통전슬라이더, 상기 한 쌍의 통전슬라이더에 각각 설치되어 피스톤에 양극(+)을 인가하도록 전원공급부에 전기적으로 연결된 통전바아, 상기 한 쌍의 통전슬라이더를 좌우로 각각 슬라이딩시키도록 연결된 한 쌍의 통전실린더를 더 포함한다.

이때 상기 통전슬라이더에는 전원공급부에 전기적으로 연결된 통전블록이 설치되고, 상기 통전블록에는 중공의 통전볼트가 연결되어 탄성부재가 내장되며, 상기 탄성부재에는 통전바아가 승강가능하게 연결된다.

상술한 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 적절한 량의 표면처리용액이 표면처리 하우징의 공급유로로 공급되어 피스톤의 탑링부 및 헤드부에 표면처리층(양극산화층 내지 도금층)을 형성한 후 배출구를 통해 배출되므로 표면처리용액의 원료절감을 기대하는 동시에, 표면처리용액이 대기로 유출되는 것이 차단되므로 작업자의 안성을 확보할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

또한 본 발명은 베이스 플레이트가 틸팅부재에 의해 어느 한 방향으로 틸팅되므로 표면처리 하우징 내의 표면처리용액의 원활한 배출을 유도할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 패킹링에 의해 피스톤의 탑링부와 헤드부가 기밀히 밀폐되어 표면처리용액의 누출을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 전체적인 구성을 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 전체적인 구성을 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 베이스 플레이트 내지 표면처리 하우징을 확대 도시한 정면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 베이스플레이트 내지 표면처리 하우징을 확대 도시한 측면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 표면처리 하우징의 정단면도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 표면처리 하우징의 작동도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 가압부재를 도시한 확대 정면도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 가압부재를 도시한 확대 측면도.
도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 가압플레이트 내지 통전실린더를 확대 도시한 정면도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 의한 가압플레이트 내지 통전실린더를 확대 도시한 측면도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 의한 가압플레이트 내지 통전실린더를 확대 도시한 평면도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치는, 전도체로 이루어져 프레임(100)에 설치되는 베이스 플레이트(200); 베이스 플레이트(200)의 상면에 고정되어 표면처리용액을 공급하는 공급관(425)을 갖는 지그플레이트(300); 지그플레이트의(300) 상면에 설치되어, 피스톤(10)의 헤드부(12)가 안착되도록 부도체로 이루어진 스페이서(312)를 갖는 서포트블록(310); 서포트블록(310)과 스페이서(312) 사이에 배치되어 베이스 플레이트(200)에 제1 통전볼트(330)로 연결된 제1 통전플레이트(320); 서포트블록(310)을 수용하도록 상하로 연통된 연통공(411)(421), 이 연통공(411)(421)을 통해 스페이서(312)에 안착된 피스톤(10)의 탑링부(11) 및 헤드부(12)로 표면처리용액을 공급한 후 배출관(415)을 통해 배출되도록 형성된 공급유로(412)(422)가, 각각 구비된 상부 및 하부 표면처리 하우징(410)(420)으로 이루어져, 지그플레이트(300)에 안착되는 표면처리 하우징(400); 상부 표면처리 하우징(410)의 상면에 형성된 패킹접촉면(413)에 접촉되어, 표면처리용액이 공급되는 피스톤(10)의 탑링부(11) 및 헤드부(12)를 기밀히 밀폐시키는 패킹링(500); 패킹링(500)을 가압하도록 상부 표면처리 하우징(410)의 상부에 승강가능하게 배치되어 가압부재(900)에 의해 승강되는 가압링캡(600); 상부 표면처리 하우징(410)과 하부 표면처리 하우징(420) 사이, 하부 표면처리 하우징(420)과 지그플레이트(300) 사이에 각각 개재되어, 표면처리용액으로 전류를 통전시키도록 베이스 플레이트(200)에 제2 통전볼트(710)로 연결된 제2 통전플레이트(700); 표면처리용액으로 전류가 흐르도록 피스톤(10) 및 베이스 플레이트(200)에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함한다.

프레임(100)은 본 발명의 골조를 이루는 것으로서, 이러한 프레임(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 수직프레임(110) 및 수평프레임(120)으로 이루어져 각 구성요소를 견고히 지지한다.

베이스 플레이트(200)는 전기가 통하도록 전도체로 이루어져 프레임(100)에 틸팅가능하게 설치되는데, 이러한 베이스 플레이트(200)에는 음극(-)이 전원공급부에 의해 전기적으로 연결되며, 그 중앙에는 탭홀이 형성되어 후술하는 제1 통전볼트(330)가 나사결합된다.

그리고 베이스 플레이트(200)를 틸팅시키는 틸팅부재(800)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(200)의 양측이 수평프레임(120)에 틸팅샤프트(810)로 틸팅가능하게 연결되고, 베이스 플레이트(200)를 틸팅샤프트(810)로 틸팅시키도록 연결된 틸팅실린더(820)를 포함한다. 도 9를 통해 이를 좀 더 살펴보면, 베이스 플레이트(200)의 양측에는 수평으로 틸팅부시(212)가 구비된 틸팅브래킷(210)이 설치되고, 수평프레임(120)에는 틸팅부시(212)에 틸팅가능하게 결합되도록 틸팅샤프트(810)가 구비된 고정브래킷(812)이 고정되며, 베이스 플레이트(200)의 일측 단부에는 로드브래킷(220)이 설치되어 프레임(100)에 고정된 틸팅실린더(820)의 로드(822)가 연결된다. 이에 따라 틸팅실린더(820)가 구동되면 로드(822)가 베이스 플레이트(200)를 하향으로 당기거나 상향으로 밀어서 표면처리용액의 배출을 유도하는데, 이때 베이스 플레이트(200)는 틸팅샤프트(810)를 중심으로 틸팅되는 것이다.

지그플레이트(300)는 원판형상으로 형성되어 베이스 플레이트(200)의 상면에 안착되며, 그 중앙에는 볼트공이 천공되어 제1 통전볼트(330)가 관통된다. 그리고 지그플레이트(300)의 사방 네 모서리에는 제1 가이드부시(320)가 구비되어 후술하는 마스킹핀(920)의 승강을 안내한다. 특히 지그플레이트(300)에는 공급유로(412)(422)에 연결되도록 공급관(425)이 구비되어 표면처리용액을 공급한다.

서포트블록(310)은 전기가 통하지 않는 부도체로 이루어져 대략 원판형으로 형성되며, 그 중앙에는 볼트공이 천공되어 제1 통전볼트(330)가 관통된다. 그리고 서포트블록(310)의 상면에는 꼭지점이 절단된 원추형의 스페이서(312)가 복수로 구비되어 피스톤(10)의 헤드부(12)가 안착되며, 이 스페이서(312) 또한 부도체로 이루어진다.

제1 통전플레이트(320)는 전도체로 이루어져 대략 원판형으로 형성되며, 서포트블록(310)과 스페이서(312) 사이에 배치되어 피스톤(10)의 헤드부(12)에 실질적으로 접촉되지 않는다. 이러한 제1 통전플레이트(320)의 중앙에는 볼트공이 천공되어 장착되는 제1 통전볼트(330)에 의해 고정되며, 이 제1 통전볼트(330)에 의해 제1 통전플레이트(320)는 베이스 플레이트(200)에 전기적으로 연결되어 음극(-)을 띄게 된다. 그리고 제1 통전플레이트(320)의 볼트공에는 제1 통전볼트(330)의 헤드가 돌출되지 않도록 도 5에 도시된 바와 같이 카운터보링가공이 이루어진다.

표면처리 하우징은 대략 링(ring) 형상으로 형성된 상부 표면처리 하우징(410)과 하부 표면처리 하우징(420)으로 이루어져 다수의 체결볼트(430)로 체결된다. 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이, 상호 대칭되는 상부 및 하부 표면처리 하우징(410)(420)의 중앙에는 상하로 연이어져 통하도록 연통공(411)(421)이 형성된다.

그리고 상부 및 하부 표면처리 하우징(410)(420)의 마주하는 결합면에는 표면처리용액을 공급하는 공급유로(412)(422)가 형성되는데, 이러한 공급유로(412)(422)는 링 형상으로 형성된 헤더유로(412a)(422a)와, 표면처리 하우징(400)의 중앙에서 헤더유로(412a)(422a)를 향해 방사상으로 연결된 복수의 분기유로(412b)(422b)를 포함한다. 이러한 공급유로(412)(422)의 일측에는 표면처리용액을 공급하는 공급관(425)이 연결되고 타측에는 사용된 표면처리용액을 배출시키는 배출관(415)이 연결된다.

또한 상부 표면처리 하우징(410)의 상면에는 패킹접촉면(413)이 형성되고, 이 패킹접촉면(413)은 연통공(411)의 내경을 향해 하향으로 경사지게 형성된다.

아울러 상부 표면처리 하우징(410)의 상면 중앙에는 상부승강공간(414)이 형성되어 가압링캡(610)의 승강을 안내한다.

패킹링(500)은 표면처리용액이 공급되는 피스톤(10)의 탑링부(11) 및 헤드부(12)를 탄력적으로 기밀히 밀폐시키도록 탄력적으로 변형되는 고분자수지 재료중 어느 한 재질로 이루어진다. 이러한 패킹링(500)은 도 5에 도시된 바와 같이, 가압링캡(600)의 고정환홈(602)에 고정되는 고정링(502)과, 패킹접촉면(413)에 접촉되어 기밀성을 유지하는 기밀링(504)으로 구성된다.

가압링캡(600)은 상부 표면처리 하우징(410)의 승강공간(414)에 배치되어 패킹링(500)을 하향으로 가압한다. 가압링캡(600)의 저면에는 고정환홈(602)이 형성되어 패킹링(500)의 고정링(502)이 끼움결합에 의해 고정된다.

그리고 가압링캡(600)과 상부 표면처리 하우징(410) 사이에는 복원스프링(440)이 개재되어 가압링캡(600)의 탄력적인 승강을 안내하는데, 이때 가압링캡(600)은 이탈방지핀(P)에 의해 상부 표면처리 하우징(410)으로부터 이탈이 방지된다.

또한 가압링캡(600)은 가압부재(900)에 의해 동시에 작동되는데, 이러한 가압부재(900)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 가압링캡(600)을 하강시키도록 복수의 푸시바아(912)가 구비된 가압플레이트(910), 상부는 가압플레이트(910)에 연결되고 하부는 베이스 플레이트(200)에 승강가능하게 연결된 복수의 마스킹핀(920), 복수의 마스킹핀(920) 밸런스를 유지하는 밸런스 플레이트(930), 밸런스 플레이트의 상부에 배치된 상승플레이트(940), 상승플레이트(940) 및 밸런스 플레이트(930)를 동시에 작동시키도록 연결된 마스킹실린더(950)를 포함한다.

여기서, 가압플레이트(910)의 저면에는 복수의 푸시바아(912)가 구비되어 가압링캡(610)을 하강시키도록 가압한다. 그리고 가압플레이트(910)의 네 모서리에는 수직으로 배치된 복수의 마스킹핀(920) 상단부가 캡볼트(922)에 의해 연결되는데, 이러한 마스킹핀(920)의 중앙부는 도 4에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(200) 상에 고정된 제1 가이드부시(320)에 의해 승강안내되고, 하단부는 밸런스 플레이트(930)에 너트(924)로 고정된다. 그리고 마스킹핀(920)의 상부와 가압플레이트(910)의 저면 사이에는 제1 코일스프링(960)이 개재되어 가압플레이트(910)를 탄력적으로 지지하고, 마스킹핀(920)의 하부에는 스토퍼링(923)이 설치되어 마스킹핀(920)의 상승을 단속한다.

상승플레이트(940)는 베이스 플레이트(200)와 밸런스 플레이트(930) 사이에 배치되는데, 이러한 상승플레이트(940)는 베이스 플레이트(200)에 상단부가 고정된 전산볼트(970)에 승강가능하게 결합되며, 전산볼트(970)에 나사결합된 서포트너트(972)에 의해 지지된다. 이때, 밸런스 플레이트(930) 또한 전산볼트(970)에 승강가능하게 결합되며, 전산볼트(970)의 하부에는 제2 코일스프링(980)이 설치되어 밸런스 플레이트(930)의 저면을 탄력적으로 지지한다.

마스킹실린더(950)는 상승플레이트(940) 및 밸런스 플레이트(930)를 동시에 작동시키는 것으로서, 마스킹실린더(950)의 중앙에 연결된 피스톤은 상승플레이트(940)에 조인트볼트(952)로 연결되어 상승플레이트(940)를 상승시키며, 마스킹실린더(950)의 양측은 밸런스 플레이트(930)에 연결되어 가압플레이트(910)가 하강되도록 밸런스 플레이트(930)를 작동시킨다. 즉, 마스킹실린더(950)의 피스톤을 작동시키면 상승플레이트(940)가 상승되면서 베이스 플레이트(200)의 저면을 가압하는데, 이때 제2 코일스프링(980)에 탄력적으로 지지된 밸런스 플레이트(930)는 마스킹실린더(950)와 함께 하강하면서 마스킹핀(920)을 하부 방향으로 당기고, 이와 함께 가압플레이트(910)의 푸시바아(912) 또한 하강되어 가압링캡(610)을 하부로 가압하는 것이다.

제2 통전플레이트(700)는 전류가 흐르도록 전도체로 이루어진 얇은 판상으로 형성되어 상부 및 하부 표면처리 하우징(410)(420) 사이, 그리고 하부 표면처리 하우징과 지그플레이트 사이에 각각 개재되는 것으로서, 이러한 제2 통전플레이트(700)는 베이스 플레이트(200)에 제2 통전볼트(710)로 연결되어 표면처리용액으로 전류를 통전시킨다. 즉, 제2 통전볼트(710)의 헤드는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 통전플레이트(700)에 접촉되고 하단부는 음극(-)이 인가되는 베이스 플레이트(200)에 접촉되어 음극(-) 상태를 이루므로, 피스톤(10)에 인가되는 양극(+)에 의해 표면처리용액으로 전류가 통하게 되는 것이다.

전원공급부는 표면처리용액으로 전류가 통하도록 전원을 공급하는 것으로서, 이러한 전원공급부는 피스톤(10)에 양극(+)을 접속시키고 베이스 플레이트(200)에 음극(-)을 접속시키는 형태로 구현된다.

피스톤(10)에 양극(+)을 접속시키기 위한 가압부재(900)는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 가압플레이트(910)의 상부 양측에 좌우로 슬라이딩 가능하게 배치된 한 쌍의 통전슬라이더(990), 한 쌍의 통전슬라이더(990)에 각각 설치되어 피스톤(10)에 양극(+)을 인가하도록 전원공급부에 전기적으로 연결된 통전바아(992), 한 쌍의 통전슬라이더(990)를 좌우로 각각 슬라이딩시키도록 연결된 한 쌍의 통전실린더(994)를 더 포함한다.

좌우 한 쌍의 통전슬라이더(990)는 도 12에 도시된 바와 같이 가압플레이트(910)의 상부 양측에 배치되는데, 이 양측 통전슬라이더(990)는 가압플레이트(910)의 상면 전후에 수평으로 설치된 안내봉(916)에 좌우로 슬라이딩 가능하게 연결된다.

통전바아(992)는 양측 통전슬라이더(990)의 중앙에 설치되어 가압플레이트(910)의 하강 시 동시에 하강되어 피스톤(10)에 양극을 인가하는 것으로서, 이러한 통전바아(992)의 하강을 안내하도록 가압플레이트(910)의 중앙에는 통공(911)이 천공되고, 통전바아(992)의 좌우 슬라이딩을 안내하도록 가압플레이트(910)에는 통공(911)에 연이어지도록 안내장공(913)이 천공된다. 그리고 통전바아(992)는 통전슬라이더(990)에 탄력적으로 승강가능하게 설치되는데, 이를 위해 통전슬라이더(990)에는 전원공급부에 전기적으로 연결된 통전블록(992a)이 설치되고, 이 통전블록(992a)에는 중공의 통전볼트(992b)가 연결되어 탄성부재(992c)가 내장되며, 탄성부재(992c)에는 통전바아(992)가 승강가능하게 연결되는 것이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 탄성부재(992c)는 코일스프링으로 구현되는 것이 바람직한데, 이는 필요에 따라 판스프링 따위로 구현될 수 있고, 이러한 탄성부재(992)의 상단부는 통전볼트(992b)의 상단부에 구비된 캡(992d)에 의해 지지되며, 하단부는 통전바아(992)가 연결되어 가압플레이트(910)의 하강으로 통전바아(992)가 피스톤(10)에 접속될 때 탄력적으로 작용한다.

통전실린더(994)는 도 12에 도시된 바와 같이 가압플레이트(910)의 상부 전후에 각각 설치되어 양측 통전슬라이더(990)에 연결되며, 이에 따라 통전실린더(994)의 작동으로 통전슬라이더(990)가 안내봉(916)을 따라 좌우로 슬라이딩되는데, 이때 통전바아(992)는 안내장공(913)을 따라 안내되어 통공(911)으로 모이도록 슬라이딩 된 후, 가압플레이트(910)의 하강에 따라 피스톤(10)에 접속된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 표면처리과정을 도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 피스톤(10)의 헤드부(11)를 아래로 향하게 배치하여 서포트블록(310)의 상부에 구비된 스페이서에 안착시킨다.

이어서, 통전실린더(994)를 구동시키면, 양측 통전슬라이더(990)가 통공(911) 방향으로 모이도록 슬라이딩되고 통전바아(992) 또한 안내장공(916)을 따라 슬라이딩되어 통공(911) 내에 위치된다.

다음, 마스킹실린더(950)를 구동시키면, 상승플레이트(940)는 상승되어 베이스 플레이트(200)의 저면을 가압하고, 밸런스 플레이트(930)는 하강되어 마스킹핀(920)을 하부로 당기므로 가압플레이트(910) 또한 하강되어 푸시바아(912)가 가압링캡(600)을 표면처리 하우징(400) 방향으로 가압하는데, 이때 가압플레이트(910)의 하강으로 인해 통전바아(992) 또한 하강되면서 피스톤(10)에 접속된다.

여기서, 가압링캡(600)의 하강에 의해, 패킹링(500)은 도 7에서와 같이 패킹접촉면(413)을 따라 연통공(411)으로 이동하면서 피스톤(10)의 탑링부(11) 및 헤드부(12)를 기밀히 밀폐시킨다.

계속해서, 표면처리용액을 공급관(425)을 통해 공급유로(412)(422)로 공급하면, 표면처리용액은 도 7에서와 같이 패킹링(500)과 제1 및 제2 통전플레이트 사이, 즉 피스톤(10) 탑링부(11) 및 헤드부(12)로만 흐르게 되는데, 이때 통전바아(992)에 양극(+)을 인가하고 베이스 플레이트(200)에 음극(-)을 인가하면, 표면처리용액에 전류가 통전되면서 피스톤(10)의 탑링부(11) 및 헤드부(12)에 표면처리층이 형성된다.

상술한 과정 다음에는, 마스킹실린더(950)를 구동시켜서 가압링캡(610)을 상부로 승강시키고 통전바아(992)를 좌우로 슬라이딩시켜서 원래의 위치로 복원시킨다.

상기 설명은 본 발명의 장치를 이용하여 표면처리용액으로 황산등을 이용하는 양극산화법에 의한 피스톤의 탑링부 및 헤드부를 표면처리하는 기술을 제시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 그 극성을 달리하고 표면처리용액으로 크롬함유 용액등과 같은 통상의 도금용액을 이용하면 일반적인 전해 도금층도 얻을 수 있음도 이해되어야 한다.

즉, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 개량, 변경, 대체, 부가할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체, 부가에 의한 실시가 이하의 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것임은 자명하다.

100 : 프레임 200 : 베이스 플레이트
300 : 지그플레이트 310 : 서포트블록
400 : 표면처리 하우징 410 : 상부 표면처리 하우징
420 : 하부 표면처리 하우징 430 : 체결볼트
440 : 복원스프링 500 : 패킹링
600 : 가압링캡 700 : 제2 통전플레이트
710 : 제2 통전볼트 800 : 틸팅부재
810 : 틸팅샤프트 900 : 가압부재
910 : 가압플레이트 920 : 마스킹핀
930 : 밸런스 플레이트 940 : 상승플레이트
950 : 마스킹 실린더 970 : 전산볼트
990 : 통전슬라이더 992 : 통전바아
994 : 통전실린더

Claims (13)

1. 피스톤의 탑링부 및 헤드부를 표면처리하는 표면처리장치에 있어서,
   전도체로 이루어져 프레임에 설치되는 베이스 플레이트;
   상기 베이스 플레이트의 상면에 고정되어 표면처리용액을 공급하는 공급관을갖는 지그플레이트;
   상기 지그플레이트의 상면에 설치되어, 피스톤의 헤드부가 안착되도록 부도체로 이루어진 스페이서를 갖는 서포트블록;
   상기 서포트블록과 스페이서 사이에 배치되어 베이스 플레이트에 제1 통전볼트로 연결된 제1 통전플레이트;
   상기 서포트블록을 수용하도록 상하로 연통된 연통공, 이 연통공을 통해 스페이서에 안착된 피스톤의 탑링부 및 헤드부로 표면처리용액을 공급한 후 배출관을 통해 배출되도록 형성된 공급유로가, 각각 구비된 상부 및 하부 표면처리 하우징으로 이루어져, 지그플레이트에 안착되는 표면처리 하우징;
   상기 상부 표면처리 하우징의 상면에 형성된 패킹접촉면에 접촉되어, 표면처리용액이 공급되는 피스톤의 탑링부 및 헤드부를 기밀히 밀폐시키는 패킹링;
   상기 패킹링을 가압하도록 상부 표면처리 하우징의 상부에 승강가능하게 배치되어 가압부재에 의해 승강되는 가압링캡;
   상기 상부 표면처리 하우징과 하부 표면처리 하우징 사이, 하부 표면처리 하우징과 지그플레이트 사이에 각각 개재되어, 표면처리용액으로 전류를 통전시키도록 베이스 플레이트에 제2 통전볼트로 연결된 제2 통전플레이트;
   표면처리용액으로 전류가 흐르도록 피스톤 및 베이스 플레이트에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 표면처리 하우징 내의 표면처리용액의 배출을 유도하도록 베이스 플레이트를 틸팅시키는 틸팅부재를 포함하되,
   상기 틸팅부재는, 베이스 플레이트를 프레임에 틸팅가능하게 연결시키는 틸팅샤프트, 상기 틸팅샤프트를 중심으로 베이스 플레이트를 틸팅시키도록 연결된 틸팅실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 공급유로는 상부 및 하부 표면처리 하우징의 마주하는 결합면에 형성되며,
   상기 공급유로는, 표면처리용액을 공급하는 공급관 및 배출시키는 배출관에 연결되도록 링형상으로 형성된 헤더유로, 상기 헤더유로에 연결되도록 표면처리 하우징의 중앙에서 방사상으로 연장된 복수의 분기유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 패킹접촉면은 상부 표면처리 하우징의 연통공 내경을 향해 하향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부 표면처리 하우징의 상면 중앙에는 가압링캡의 승강을 안내하도록 승강공간이 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 패킹링은 가압링캡에 형성된 고정환홈에 고정되는 고정링 및 패킹접촉면에 접촉되어 기밀성을 유지하는 기밀링을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압링캡과 상부 표면처리 하우징 사이에는 가압링캡의 탄력적인 승강을 안내하도록 복원스프링이 개재된 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압부재는,
   상기 가압링캡을 하강시키도록 복수의 푸시바아가 구비된 가압플레이트, 상부는 가압플레이트에 연결되고 하부는 베이스 플레이트에 승강가능하게 연결된 복수의 마스킹핀, 상기 복수의 마스킹핀 밸런스를 유지하도록 연결된 밸런스 플레이트, 상기 밸런스 플레이트의 상부에 배치된 상승플레이트, 상기 상승플레이트 및 밸런스 플레이트를 동시에 작동시키도록 연결된 마스킹실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 마스킹핀의 상부와 가압플레이트의 저면 사이에는 제1 코일스프링이 개재되어 가압플레이트를 탄력적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
   
10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 마스킹핀의 하부에는 스토퍼링이 설치되어 마스킹핀의 상승을 단속하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
    
11. 청구항 8에 있어서,
    상기 상승플레이트 및 밸런스 플레이트는 베이스 플레이트에 상단부가 고정된 전산볼트에 승강가능하게 결합되며. 상기 전산볼트에는 상승플레이트의 저면을 지지하도록 서포트너트가 나사결합되고 밸런스 플레이트의 저면을 탄력적으로 지지하도록 제2 코일스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
    
12. 청구항 8에 있어서,
    상기 가압부재는,
    상기 가압플레이트의 상부 양측에 좌우로 슬라이딩 가능하게 배치된 한 쌍의 통전슬라이더, 상기 한 쌍의 통전슬라이더에 각각 설치되어 피스톤에 양극(+)을 인가하도록 전원공급부에 전기적으로 연결된 통전바아, 상기 한 쌍의 통전슬라이더를 좌우로 각각 슬라이딩시키도록 연결된 한 쌍의 통전실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 통전슬라이더에는 전원공급부에 전기적으로 연결된 통전블록이 설치되고, 상기 통전블록에는 중공의 통전볼트가 연결되어 탄성부재가 내장되며, 상기 탄성부재에는 통전바아가 승강가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤의 탑링부 및 헤드부 표면처리장치.

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