KR101050777B1 - Apparatus and method for forming oil pocket of fine shape on friction surface - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원하는 부위로 빛이 통과하도록 슬릿이 형성된 원통형 금속마스크, 상기 금속 마스크와 결합하며 발광램프가 부착된 덮개 및 빛이 새어나가는 것을 차단하는 셔터를 포함하는 노광 수단 및 용액공급 수단 및 용액배출 수단을 이용하여 마찰곡면상에 미세한 형상의 오일포켓을 형성하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다 The present invention provides an exposure means and a solution supply means and a solution discharge means comprising a cylindrical metal mask with a slit formed to pass light to a desired site, a cover coupled with the metal mask and a shutter to prevent the light leaking out; Apparatus and method for forming oil pocket of fine shape on friction curved surface by means

마찰곡면, 오일포켓, 에칭, 노광수단, 용액공급수단, 용액배출수단 Friction surface, oil pocket, etching, exposure means, solution supply means, solution discharge means

Description

마찰 곡면상에 미세형상의 오일포켓 형성 장치 및 그 방법 {DEVICE AND METHOD FOR FORMING OIL POCKET OF MINUTE CONFIGURATION ON A CURVED FRICTION SURFACE}DEVICE AND METHOD FOR FORMING OIL POCKET OF MINUTE CONFIGURATION ON A CURVED FRICTION SURFACE}

본 발명은 마찰이 발생하는 곡면, 즉 예를 들어 내연기관의 실린더와 피스톤, 압축기의 실린더와 피스톤, 내연기관의 커넥팅 로드와 크랭크 축, 로커 암과 로커 암 샤프트, 기타 베어링 등 미끄럼 마찰과 구름 마찰이 발생하는 곳의 표면상에 미세한 형상을 새겨 넣고 이 미세형상들이 윤활유를 함유하는 오일포켓으로 기능하도록 함으로써 윤활성능의 개선하고 이를 통한 마찰 및 마모의 감소와 결과적으로 기구의 내구성을 향상시키기 위하여 마찰 곡면상에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention is a friction surface, ie sliding and rolling friction, such as cylinders and pistons of internal combustion engines, cylinders and pistons of compressors, connecting rods and crankshafts of internal combustion engines, rocker arms and rocker arm shafts, and other bearings. In order to improve the lubrication performance and to reduce the friction and wear and consequently to improve the durability of the device by engraving the fine shape on the surface of the place where it is formed and functioning as the oil pocket containing the lubricating oil An apparatus and method for forming a fine oil pocket on a curved surface.

일반적으로, 자동차, 철도차량, 선박 등의 내연기관에는 다수개의 실린더를 포함하는 실린더블록과, 상기 실린더 내를 상승하강의 왕복운동을 하는 피스톤과 이 피스톤의 직선운동을 크랭크 샤프트의 회전운동으로 전달하여 주는 커넥팅 로드, 로커암 샤프트에 고정되어 캠축의 회전에 의해 흡기밸브 및 배기밸브를 개폐하 는 역할을 하는 로커 암, 크랭크 샤프트나 캠 샤프트를 지지하기 위한 베어링 등으로 구성되어 있다. In general, internal combustion engines such as automobiles, railway vehicles, and ships include a cylinder block including a plurality of cylinders, a piston for reciprocating upward and downward in the cylinder, and a linear movement of the piston through a rotational movement of the crankshaft. It consists of a connecting rod, a rocker arm fixed to the rocker arm shaft to open and close the intake valve and the exhaust valve by the rotation of the cam shaft, and a bearing for supporting the crank shaft or the cam shaft.

또한 에어컨디셔너, 냉장고 등에서 냉매를 압축시키기 위해 사용되는 압축기도 실린더와 이 실린더 내에서 왕복 직선운동을 하는 피스톤 등으로 구성되어 있다. In addition, a compressor used for compressing a refrigerant in an air conditioner, a refrigerator, and the like also includes a cylinder and a piston for reciprocating linear motion in the cylinder.

상기 실린더와 피스톤, 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드, 로커 암과 로커 암 샤프트, 로커암과 캠축, 베어링 등은 모두 미끄럼 마찰 또는 구름 마찰이 발생하는 마찰표면으로 이해할 수 있다. 사실 내연기관이나 압축기 내에는 상기에서 설명한 것 이외에도 많은 마찰요소가 포함되어 있다. The cylinder, piston, crankshaft and connecting rod, rocker arm and rocker arm shaft, rocker arm and camshaft, bearing and the like can all be understood as a friction surface in which sliding or rolling friction occurs. In fact, many internal combustion engines and compressors contain many friction elements in addition to those described above.

이러한 마찰표면에 관하여 접촉면적을 최소화한다거나 적정한 유막을 형성한다거나 커넥팅 로드와 크랭크 축 결합부위에 미끄럼 베어링을 장착한다든가 하여 마찰을 줄이기 위한 시도가 끊임없이 행해져 왔다. Attempts have been made to reduce friction by minimizing the contact area, forming an appropriate oil film, or installing sliding bearings at the connecting rod and crankshaft joints.

예를 들어 내연기관이나 압축기의 피스톤과 실린더 보어(bore)면 간에 윤활특성을 확보하기 위하여 종래에는 일반적으로 실린더 보어면을 호닝처리를 하여 미세하고 불규칙한 빗살무늬의 호닝면을 형성하여 윤활유막을 생성시킨다. For example, in order to secure lubrication characteristics between the piston and cylinder bore surfaces of an internal combustion engine or compressor, a cylinder bore surface is generally honed to form a lubricating oil film by forming a fine and irregular comb-patterned honing surface. .

그러나 이러한 호닝면은 장시간 가동시 쉽게 마모되어 버려 윤활특성이 떨어지게 되는 문제가 있다. 한편, 깊고 거칠게 호닝가공을 하게 되면 윤활특성은 좋아지나 실린더 보어면과 피스톤 링간의 기밀특성이 떨어지게 되어 연소실 내의 압축공기의 누설로 인한 출력 또는 내연기관의 효율이 떨어진다거나, 배출가스가 증가되는 문제가 있다. 또한 호닝된 무늬가 도1에 도시된 바와 같이 세로방향 성분을 가질 수밖에 없으므로 장기간 가동 중단시 호닝 무늬 속에 스며들어 있던 오일이 흘러내려서 재가동 시 실린더 보어면과 피스톤 압축링 간에 오일부족현상으로 오일링 및 실린더 사이의 마찰로 인한 마모 및 이로 인한 소음과 진동이 발생되는 문제와 아울러 연비와 내구성이 저하되는 문제점이 있다. However, such a honing surface is easily worn out for a long time, there is a problem that the lubrication properties are reduced. On the other hand, when deep and rough honing is performed, the lubrication property is improved, but the airtightness between the cylinder bore surface and the piston ring is reduced, resulting in a decrease in output or efficiency of the internal combustion engine due to leakage of compressed air in the combustion chamber, or an increase in exhaust gas. There is. In addition, as the honed pattern has a vertical component as shown in FIG. 1, oil penetrating into the honing pattern during the long-term downtime flows down and causes oil shortage between the cylinder bore surface and the piston compression ring when restarting. Wear and friction caused by the friction between the resulting noise and vibration, as well as fuel consumption and durability is deteriorated.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 실린더 보어면에 다수의 독립적인 오일포켓을 형성함으로써 윤활특성을 개선하여 실린더 보어면과 피스톤 압축링의 마모를 줄여 내연기관의 내구성 및 출력을 향상시키는 방법들이 다수 제안되어왔다. . In order to solve this problem, many methods have been proposed to improve the durability and output of the internal combustion engine by reducing the wear of the cylinder bore surface and the piston compression ring by improving the lubrication characteristics by forming a plurality of independent oil pockets on the cylinder bore surface. . .

예를 들어 등록실용신안 제20-0409695호에는 초경도 또는 열처리한 가공공구를 이용하여 절삭하는 방법으로 오일포켓을 형성하는 방법이 제안되고 있다. 그러나 이러한 공구를 이용하기 위해서는 여러 축방향으로 운동할 수 있는 고가의 공작기계를 이용해야 할뿐 아니라 이러한 방법으로는 실린더 보어면에 형성시킬 수 있는 형상의 모양이나 깊이, 폭 등이 제한되는 문제가 있으며 더욱 중요한 문제로는 형성시킬 모양이 많으면 많을수록 이에 비례하여 가공시간이 증가하는 문제가 있다. For example, Korean Utility Model Registration No. 20-0409695 proposes a method of forming an oil pocket by cutting using a superhard or heat-treated processing tool. However, in order to use such a tool, not only an expensive machine tool capable of moving in various axial directions, but also a method of limiting the shape, depth, and width of the shape that can be formed on the cylinder bore surface is limited. And more importantly, the more shapes to be formed, the more the processing time increases in proportion to this problem.

또한 실린더 보어면에 소정 형태의 오일 포켓을 레이저 빔을 사용하여 형성하는 방법이 사용되고 있는 데 이 방법은 매우 높은 파워의 레이저 빔을 사용한다는 점에서 막대한 에너지를 소비하는 문제가 있고 레이저 빔으로 가공된 부위에 미세한 금속파편들이 만들어지거나 고탄소강 영역이 형성되는 경향이 있는데, 이때 느슨하게 붙어 있던 이러한 금속파편들이나 고탄소강 부분이 떨어져나가 엔진에 손상을 줄 수가 있으므로 레이저 가공 후에는 반드시 이러한 부분을 추가적인 기계연 마로 제거해야 하는 문제가 있다. In addition, a method of forming an oil pocket of a certain type on a cylinder bore surface using a laser beam is used. This method consumes enormous energy in that it uses a very high power laser beam and is processed into a laser beam. Fine metal debris or areas of high carbon steel tend to form in the area, and loosely adhered metal fragments or high carbon steel parts can fall off and damage the engine. There is a problem that needs to be removed.

이러한 문제들에 대한 대안으로 포토리소그래피법을 이용, 실린더 보어면에 감광성물질을 도포하고 노광, 현상, 에칭, 박리 순서를 거치는 방법이 제시된 바 있다. 그러나 이러한 포토리소그래피법에서는 실린더 보어면과 같은 원형 또는 입체적 표면에 대한 노광기술이 아직 완전하게 확립되어 있지 않은 상태이다. As an alternative to these problems, a method of applying a photosensitive material to a cylinder bore surface using a photolithography method and undergoing exposure, development, etching, and peeling procedures has been proposed. However, in such a photolithography method, an exposure technique for a circular or three-dimensional surface such as a cylinder bore surface has not yet been completely established.

이를 위한 노광방법으로 제안된 것을 살펴보면 우선 도 2에서 도시한 것과 같이 발광장치(1)에서 레이저 빔(2)을 비추면 실린더(3)의 내부에 설치된 거울(4)로 이 레이저 빔(2)을 실린더 보어면(5)으로 반사시켜 여기에 도포되어 있는 감광성 물질을 노광시키되 이 거울과 실린더를 상대적으로 운동시켜 의도한 부분에 대해서만 노광시키는 방법이 제시된 바 있으나 이 방법은 실린더 내부에 위치한 거울 및 실린더에 대한 정밀한 모션제어가 필요하다는 점이 문제이다. 또한 실린더 보어면에 형성시키고자 하는 형상이 많아지고 복잡해질수록 이를 형성하기 위해서는 노광에 더 많은 시간을 들여야 한다는 점에서는 앞에서 설명한 레이저를 이용하거나 기계적 가공을 하는 경우와 동일한 문제를 안고 있다. As shown in FIG. 2, first, as shown in FIG. 2, when the laser beam 2 is emitted from the light emitting device 1, the laser beam 2 is provided to a mirror 4 installed inside the cylinder 3. Has been suggested to expose the photosensitive material applied to the cylinder bore surface 5 to expose the photosensitive material, but only to the intended portion by moving the mirror and the cylinder relatively. The problem is that precise motion control of the cylinder is required. In addition, as the shape to be formed on the cylinder bore surface becomes more and more complicated, it takes the same problem as in the case of using the laser or mechanical processing described above in that it takes more time for exposure to form it.

또 다른 노광 방법으로는 도3에 도시된 바와 같이 실린더 보어면(12)에 형성하고자 하는 모양대로 패턴을 형성한 노광필름(13)을 둥글게 말아 감광물질이 도포된 실린더 보어경 내로 밀어 노광시키는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 이 방법에 의하면 필름의 양 끝단에 새겨진 무늬를 연속시키기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 필름의 양끝단의 무늬를 정확하게 일치(14)시켜야 하는데, 불과 수~수십 ㎛ 의 무늬를 이와 같이 일치시키기는 매우 곤란하다. 또한 이 노광용 필름을 일일이 수동으로 밀어 넣고 빼낸다는 것은 공업적 생산방법에는 적합하지 않다고 할 것이다. As another exposure method, as shown in FIG. 3, the exposure film 13 having a pattern formed in a shape desired to be formed on the cylinder bore surface 12 is rolled round and pushed into the cylinder bore mirror to which the photosensitive material is applied. This has been proposed. However, according to this method, in order to continuously pattern the patterns engraved at both ends of the film, the patterns at both ends of the film must be exactly matched as shown in FIG. Is very difficult. In addition, it is not suitable for the industrial production method to manually push and pull out the exposure film.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 포토리소그래피법으로 원통형상의 내주면에 미세한 형상을 부여함에 있어서 앞에서 설명한 것과 같이 가장 큰 애로 공정이라고 할 수 있는 노광공정에 있어서 대공업적으로 적용 가능한 노광방법을 구현할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention is to overcome the problems of the prior art as described above, one object of the present invention is to provide a fine shape to the inner peripheral surface of the cylindrical shape by the photolithography method can be said to be the biggest pain process as described above It is to provide an apparatus and method that can implement an exposure method that can be applied in a large industry in the exposure process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 원통의 상부에 설치되어 원통 내로 용액을 공급하기 위한 용액공급 수단, 원통의 내부에 설치되어 원통의 내주면에 원하는 패턴을 형성하기 위한 노광 수단 및 원통의 하부에 설치되어 용액을 배출하기 위한 용액배출 수단을 포함하는 마찰 표면상에 미세한 형상의 오일포켓을 형성하는 장치에 관한 것이다. One aspect of the present invention for achieving the above object is, the solution supply means for supplying a solution into the cylinder is installed on the top of the cylinder, the exposure is installed inside the cylinder to form a desired pattern on the inner peripheral surface of the cylinder An apparatus for forming a finely shaped oil pocket on a friction surface comprising a means and a solution dispensing means for discharging a solution installed under the cylinder.

본 발명에 있어서, 상기 노광 수단은 원하는 부위로 빛이 통과하도록 슬릿이 형성된 원통형 금속마스크와, 상기 금속 마스크와 결합하며 발광램프가 부착된 덮개와, 빛이 새어나가는 것을 차단하기 위한 셔터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 상기 노광 수단은 금속 마스크, 셔터 및 발광램프가 일체형으로 제작될 수도 있다. In the present invention, the exposure means includes a cylindrical metal mask in which a slit is formed to pass light to a desired portion, a cover coupled with the metal mask and a light emitting lamp attached thereto, and a shutter for blocking light leakage. Characterized in that made. In addition, the exposure means according to the present invention may be manufactured integrally with a metal mask, a shutter and a light emitting lamp.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 상기 본 발명에 따른 장치를 이용하여 원통의 내주면을 세척하는 단계, 감광물질을 도포 및 건조하는 단계, 노광 및 현상 단계, 에칭 단계 및 박리단계를 포함하는 마찰 곡면상에 미세한 형상의 오일포켓을 형성하는 방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention for achieving the above object, using the apparatus according to the present invention, washing the inner circumferential surface of the cylinder, applying and drying the photosensitive material, exposure and development step, etching step and peeling It relates to a method of forming an oil pocket of fine shape on the friction curved surface comprising the step.

본 발명의 장치 및 방법에 따르면 모든 마찰 곡면, 예를 들어 내연기관의 실린더와 피스톤, 압축기의 실린더와 피스톤뿐만 아니라 커넥팅 로드의 큰끝과 작은 끝, 커넥팅 로드 베어링의 내주면, 로커 암의 축공, 베어링 외륜링의 내주면에도 미세한 오일포켓을 형성시킬 수 있어 이들의 마찰특성을 획기적으로 개선할 수 있다. According to the device and method of the present invention, all friction surfaces, for example cylinders and pistons of internal combustion engines, cylinders and pistons of compressors, as well as large and small ends of connecting rods, inner peripheral surfaces of connecting rod bearings, shaft holes of rocker arms, bearing outer ring Fine oil pockets can also be formed on the inner circumferential surface of the ring, which can significantly improve their friction characteristics.

본 발명에 따른 상기 오일포켓 형성 장치 및 방법은, 새겨 넣을 형상이 어떤 것이든 간에 1회의 연속적인 공정으로 원하는 형상을 원통 내부의 내주면에 구현해 낼 수 있다는 장점이 있다. 또한 고온의 발광램프에 인접하여 변형, 훼손되는 종래의 노광필름을 대체한 금속 마스크는 반영구적인 사용이 가능하며, 셔터를 채택하여 발광 램프가 점등되어 정상적인 출력을 낼 때까지의 비정상적인 노광을 방지할 수 있고, 발광램프를 점등한 상태에서 UV 광이 누설되는 것을 방지하므로 램프를 계속 점등해두어 작업대기시간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 장비 및 인체에 미치는 악영향도 방지할 수 있는 효과가 있다. The oil pocket forming apparatus and method according to the present invention has an advantage in that the desired shape can be realized on the inner circumferential surface of the cylinder in one continuous process regardless of the shape to be carved. In addition, the metal mask that replaces a conventional exposure film that is deformed or damaged adjacent to a high temperature light emitting lamp can be used semi-permanently. The shutter can be used to prevent abnormal exposure until the light emitting lamp is turned on to produce a normal output. In addition, since the UV light is prevented from being leaked while the light emitting lamp is turned on, the lamp can be kept on and the work waiting time can be drastically reduced, and adverse effects on the equipment and the human body can be prevented.

또한 본 발명이 제안한 금속 마스크, 셔터, 램프용 소켓이 부착된 덮개의 세 트를 사용하면 이들을 한꺼번에 실린더 내면으로 넣고 뺄 수가 있게 되어 이들을 각각 인입, 인출시키는 번거로움을 덜 수 있다. In addition, by using the set of the cover with the socket for the metal mask, shutter, lamp proposed by the present invention can be put in and out of the cylinder at the same time to reduce the hassle of drawing them in and out respectively.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 상기 마찰 곡면상에 미세한 형상의 오일포켓을 형성하는 장치는 목적물인 원통형상의 내부에 설치되며 그 내주면 위에 원하는 패턴을 형성하기 위한 노광 수단을 포함한다. 상기 노광 수단은, 원하는 부위로 빛이 통과하도록 슬릿이 형성된 원통형 금속마스크와, 상기 금속 마스크와 결합하며 발광램프가 부착된 덮개와, 빛이 새어나가는 것을 차단하기 위한 셔터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 발광램프는 UV램프인 것이 바람직하다. An apparatus for forming an oil pocket having a fine shape on the friction curved surface according to the present invention is installed in the cylindrical shape of the object and includes an exposure means for forming a desired pattern on the inner peripheral surface. The exposure means may include a cylindrical metal mask in which a slit is formed to pass light to a desired portion, a cover coupled with the metal mask and a light emitting lamp attached thereto, and a shutter for blocking light leakage. . In this case, the light emitting lamp is preferably a UV lamp.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 금속마스크의 사시도이다. 도5를 참고하면, 본 발명의 상기 금속마스크(30)는 원통형의 내주면으로 광이 투과될 수 있도록 내외를 소통시킨 다수개의 슬릿(31)을 포함한다. 슬릿의 모양은 도 5에서 예시한 것에 한정되지 않고 필요에 따라 다른 형상을 가질 수 있으며, 위치에 따라 다른 모양, 다른 밀도로 형성될 수 있다. 도5에 도시된 바와 같이, A, B, C 부위는 서로 다른 형상 및/또는 밀도의 슬릿을 포함할 수 있다. 금속마스크(30)의 외경은 감광성 피막을 입힌 원통면의 내경을 감안하여 결정된다. 5 is a perspective view of a metal mask according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the metal mask 30 of the present invention includes a plurality of slits 31 communicating with each other to allow light to pass through the cylindrical inner circumferential surface. The shape of the slit is not limited to that illustrated in FIG. 5 and may have other shapes as needed, and may be formed in different shapes and different densities according to positions. As shown in FIG. 5, the A, B, and C sites may include slits of different shapes and / or densities. The outer diameter of the metal mask 30 is determined in consideration of the inner diameter of the cylindrical surface coated with the photosensitive film.

감광성 물질이 도포되어 있는 원통형상 내주면의 중앙부에 상기의 금속마스크를 위치시키고 램프를 점등하면 금속마스크의 슬릿을 통과하여 빠져 나온 빛이 감광성물질에 조사됨으로써 노광이 이루어진다. When the metal mask is placed at the center of the cylindrical inner circumferential surface to which the photosensitive material is applied, and the lamp is turned on, the light emitted through the slit of the metal mask is irradiated onto the photosensitive material to perform exposure.

필요에 따라 상기 금속마스크(30)는 발광램프(32)와 일체형으로 제작될 수도 있다. 도 6a는 본 발명의 일 구현예에 따른 발광램프가 부착된 덮개와 금속마스크의 결합방식을 도시한 사시도이다. 이때, 발광램프(32) 결합용 소켓이 부착된 덮개(33)는 반드시 원형일 필요는 없으나 최소한 원통형상 내주면을 완전히 덮어 밀폐시킬 수 있는 충분한 크기로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 이 덮개(33)의 아래에는 수나사 가공된 소켓(34)이 위치한다. 그리고 금속마스크의 상부, 즉 빛이 새어나갈 슬릿 이외의 여분의 부위에 암나사 가공(35)을 하면 이 나사부위를 회전시켜 발광램프(32)가 부착된 덮개(33)와 체결시킬 수 있다. 한편 덮개(33)의 소켓(34)과 덮개(34)의 경계면에 오링(36)을 설치하면 후에 금속마스크(30)와 결합하였을 때의 기밀성 확보에 도움이 된다. If necessary, the metal mask 30 may be manufactured integrally with the light emitting lamp 32. 6A is a perspective view illustrating a coupling method of a cover and a metal mask to which a light emitting lamp is attached according to an embodiment of the present invention. At this time, the cover 33 to which the socket for coupling the light emitting lamp 32 is attached is not necessarily circular, but it is preferable that the cover 33 is configured to have a sufficient size to completely cover the inner circumferential surface of the cylindrical lamp. In addition, a male threaded socket 34 is located under the lid 33. When the female screw 35 is applied to the upper portion of the metal mask, that is, an extra portion other than the slit where the light will leak, the screw portion can be rotated to be fastened to the lid 33 to which the light emitting lamp 32 is attached. On the other hand, when the O-ring 36 is installed on the interface between the socket 34 and the cover 34 of the cover 33, it is helpful to secure the airtightness when the metal mask 30 is combined later.

한편 도면 6b에 도시된 바와 같이 금속마스크(30)를 제작할 때 원통형상 내주면의 깊이에 여분(E부위)을 더하여 제작하고 이 부분의 내부 또는 외부에 덮개(33)와의 결합요소를 설치하고 금속마스크의 외주면을 따라 원통을 밀폐시킬 수 있도록 날개부위((D부위)를 형성할 수도 있다. 이 경우에는 이 날개 부위(D)에 O링(29)을 부착하여 원통을 밀폐시킬 수 있는데, 이 경우에는 덮개(33)가 반드시 원통의 내경보다 클 필요는 없다. On the other hand, when manufacturing the metal mask 30, as shown in Figure 6b by adding an extra (E region) to the depth of the cylindrical inner peripheral surface and install the coupling element with the cover 33 in the inside or outside of this portion and the metal mask A wing portion (part D) may be formed to seal the cylinder along the outer circumferential surface of the cylinder. In this case, an O-ring 29 may be attached to the wing portion D to seal the cylinder. The lid 33 does not necessarily need to be larger than the inner diameter of the cylinder.

도면 6a-b에서는 나사 형식의 체결방식의 예를 보였으나 덮개(33)와 금속마스크(30)의 결합방식은 반드시 이에 한하는 것은 아니고 밴드, 고리, 소켓 등 기타의 결합요소 사용을 배제하는 것은 아니다.  도7에는 나사가 형성된 금속마스 크(30) 및 덮개(33)의 측 단면도를 도시하였다. 6a-b shows an example of a screw-type fastening method, but the coupling method of the cover 33 and the metal mask 30 is not limited thereto, and the use of other coupling elements such as bands, rings, and sockets is excluded. no. 7 shows a side cross-sectional view of the metal mask 30 and the lid 33 with screws formed thereon.

한편, 본 발명에 따른 상기 노광 수단은, 빛이 밖으로 새어나오지 않게 하여, 발광램프 점등 시 초기의 비정상적인 빛이 감광성 피막에 조사되는 것을 방지하고 아울러 발광 램프를 점등한 상태에서 이를 실린더 내부에 투입하거나 빼내더라도 공정을 위한 장치나 인체에 빛(UV)을 노출시키지 않도록 하는 셔터를 포함하는 것이 바람직하다. . On the other hand, the exposure means according to the present invention prevents light from leaking out, preventing the initial abnormal light from being irradiated to the photosensitive film when the light emitting lamp is turned on, and injecting it into the cylinder while the light emitting lamp is lit. It is desirable to include a shutter that does not expose light (UV) to the device for processing or human body even if it is pulled out. .

도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 덮개와 셔터의 결합방식을 도시한 사시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이 셔터(40)의 한 쪽 끝(45)은 폐쇄된 상태이며, 그 반대편에는 인입, 인출이 가능하게끔 리드(41)가 연장된다. 상기에서 설명한 발광램프용 소켓(34)이 부착된 덮개(33)에는 이 리드(41)가 출입할 수 있는 인입 인출구(42)가 형성되어 있다. 셔터(40)의 외경은 발광램프(32)의 외경 보다는 크고 금속마스크(30)의 내경보다는 작은 범위에서 선정할 수 있다. 셔터(40)를 금속마스크(30)보다 크게 하여 금속마스크(30)의 외부에 설치하는 것은 셔터(40)의 공간만큼 금속마스크와 감광성 피막 간에 거리를 발생시키므로 바람직하지 않다.  8 is a perspective view illustrating a coupling method of a cover and a shutter according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, one end 45 of the shutter 40 is in a closed state, and a lead 41 is extended to the opposite side to allow the inlet and the outlet. In the lid 33 to which the light emitting lamp socket 34 described above is attached, a lead-out port 42 through which the lead 41 can enter and exit is formed. The outer diameter of the shutter 40 may be selected in a range larger than the outer diameter of the light emitting lamp 32 and smaller than the inner diameter of the metal mask 30. It is not preferable to make the shutter 40 larger than the metal mask 30 and to install the outside of the metal mask 30 because the distance between the metal mask and the photosensitive film is generated as much as the space of the shutter 40.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 상기 셔터를 상승 하강시키기 위한 동력전달 기구를 도시한 도면이다. 도 9 및 도 10에서 도시된 바와 같이 발광램프용 소켓(34) 내부에는 셔터에 연장되어 있는 리드(41)에 밀착하여 이 리드를 인입, 인출시킬 수 있는 구성요소가 설치되는 데, 도 8 및 도 9에서 보이는 것과 같이 리드(41)의 외곽을 톱니형으로 가공한 경우 그 톱니에 맞는 기어(43)와 이 기어에 동력을 전달할 수 있는 소형의 모터(44)를 설치하여 전기적 신호로 모터를 정회전 또 는 역회전시켜 이를 기어(43)를 통해 리드(41)에까지 전달함으로써 셔터를 상승, 하강 시킬 수 있다. 9 and 10 illustrate a power transmission mechanism for raising and lowering the shutter according to the present invention. As shown in FIGS. 9 and 10, a light emitting lamp socket 34 is installed in close contact with the lead 41 extending to the shutter, and a component capable of drawing in and drawing out the lead is installed. As shown in FIG. 9, when the outer edge of the lead 41 is machined into a sawtooth type, a gear 43 suitable for the sawtooth and a small motor 44 capable of transmitting power to the gear are installed. By forward or reverse rotation it is transmitted to the lead 41 through the gear 43, the shutter can be raised, lowered.

도 8 내지 도 10은 셔터(40)의 리드(41) 부위를 톱니형상으로 한 경우를 예시하였으나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 리드(41)의 양면을 원형이나 선형으로 하고 이를 로울러 등을 이용하여 인입 인출하는 것도 가능하다. 또한 리드(41)를 인입 인출하는 요소, 즉 기어 내지 롤러 및 전동기를 덮개(33)의 내부에 설치하는 것 이외에도 덮개의 외부에 설치하는 것도 무방하며, 기타의 기계적, 전기적 요소를 사용한 인입, 인출방법을 배제하는 것은 아니다. 8 to 10 illustrate the case where the lead 41 portion of the shutter 40 is serrated, but the present invention is not necessarily limited thereto, and both sides of the lead 41 may be circular or linear, and rollers and the like may be used. It is also possible to draw in and out using. In addition to installing the lead 41, that is, gears, rollers and electric motors inside the cover 33, it is also possible to install the lead 41 to the outside of the cover, withdrawal, withdrawal using other mechanical and electrical elements It does not exclude the method.

또한 도 11에서 보이는 것과 같이 리드(41)의 폭 또한 다양하게 형성하는 것이 가능하다. In addition, as shown in FIG. 11, the width of the lead 41 may also be variously formed.

한편 본 발명과 같이 리드(41)가 연장된 셔터(40)를 사용하게 되면 셔터를 하강시키더라도 발광램프와 금속마스크 간의 공간에 리드가 남아 있게 되므로 리드에 의해 발광 광이 가려져서 금속마스크 중 이렇게 가려진 부분에 해당하는 슬릿으로는 빛이 통과할 수 없어 이 부분에 해당하는 감광성 피막에는 적절한 노광이 이루어질 수 없다. 따라서 노광되지 않는 부위에 빛을 조사하기 위해서는 금속마스크(30)는 고정시켜 둔 채로 셔터(40)만 회전시켜 줄 필요가 있다. 이를 위해 덮개(33) 내에는 이러한 회전이 가능하도록 하는 구조(46)가 형성되어야 한다. On the other hand, when the shutter 40 with the lead 41 is extended as in the present invention, the lead remains in the space between the light emitting lamp and the metal mask even when the shutter is lowered, so that the light emitted by the lead is blocked so that the metal mask is thus covered. Light cannot pass through the slit corresponding to the part, so that the appropriate exposure cannot be made to the photosensitive film corresponding to this part. Therefore, in order to irradiate light to a portion that is not exposed, it is necessary to rotate only the shutter 40 with the metal mask 30 fixed. For this purpose, a structure 46 must be formed in the lid 33 to allow this rotation.

회전을 시키는 방법은 일정시간 정지시켜 노광을 하다가 리드(41)에 의해 가려진 부분에 해당되는 각도만큼만 회전시켜 일정시간 추가적인 노광을 할 수도 있으며 일정한 각속도로 셔터(40)를 회전시키면서 각 부위에 필요한 만큼의 광량을 조사할 수도 있다. In the rotating method, the exposure may be stopped for a predetermined time, and then exposed only by an angle corresponding to the portion covered by the lid 41, and thus additional exposure may be performed for a predetermined time, and the shutter 40 may be rotated at a constant angular speed as necessary for each portion. You can also investigate the amount of light.

도 12a는 본 발명에 따른 마찰곡면상 미세형상의 오일포켓 형성 장치에 있어서, 필요한 용액을 공급하거나 배출하기 위한 용액공급 수단 및 배출수단을 도시한 개략도이다. 도 12a를 참조하면, 원통의 상부에 설치되는 상기 용액공급 수단은 용액공급용 펌프(71), 공급배관(72), 공급밸브(63) 및 공급기구(60)를 포함하여 이루어진다. 또한 원통의 하부에 설치되는 상기 용액배출 수단은, 용액회수용 배관(56), 배출밸브(55) 및 배출기구(51)를 포함하여 이루어진다.12A is a schematic view showing a solution supply means and a discharge means for supplying or discharging a required solution in the apparatus for forming a friction curved fine oil pocket according to the present invention. Referring to FIG. 12A, the solution supply means installed on the upper portion of the cylinder includes a pump 71 for supplying a solution, a supply pipe 72, a supply valve 63, and a supply mechanism 60. In addition, the solution discharging means provided in the lower portion of the cylinder comprises a solution collecting pipe 56, a discharge valve 55 and a discharge mechanism (51).

또한, 도면 12a에 도시된 바와 같은 용액공급용 펌프(71), 공급배관 (72), 용액회수용 배관(56), 배출밸브(55) 신액 공급관(73), 공급밸브(63), 범람용 배관(74), 수위감지용 레벨센서 (75, 76)가 부착된 용액 저장조(70)의 세트가 후술하는 공정에 소요되는 수량만큼 필요하며 열풍을 공급해줄 수 있는 열풍 송풍기와 그 공급배관 및 공급밸브(미 도시)가 마련되어야 한다.  In addition, the solution supply pump 71, the supply pipe 72, the solution return pipe 56, the discharge valve 55, the new liquid supply pipe 73, the supply valve 63, flooding, as shown in Figure 12a Hot air blower capable of supplying hot air, and supply pipe and supply thereof as required for the process described below, and a set of solution reservoirs 70 having pipes 74 and level sensors 75 and 76 for level sensing are provided. Valves (not shown) must be provided.

각 공급밸브(63) 이후에서 공급기구(60)까지의 구조 및 각 배출밸브(55) 이후에서 배출기구(50)까지의 구조는 각 공정마다 별도로 필요한 개수만큼 준비하거나 하나만 제작하여 각 밸브들이 분기된 형태로 제작하는 것도 가능하다. The structure from each supply valve 63 to the supply mechanism 60 and the structure from each of the discharge valves 55 to the discharge mechanism 50 after each supply valve 63 are prepared as many as necessary for each process, or only one is manufactured and each valve is branched. It is also possible to produce in the form.

배출기구(51)는 원통의 내경보다 약간 큰 크기로 원통 하부에 착탈 가능하게 결합된다. 배출기구 상부에는 O링(52)과 같은 밀폐요소가 설치되며, 아래로 오목한 형태를 갖춰 물이나 용액이 쉽게 빠져나갈 수 있게 한다.  배관은 전체 또는 일부 부위를 가급적 스프링 호스와 같이 구부릴 수 있는 것을 선택(53)하여 배출기구(51)의 탈부착이 용이하게 하는 것이 바람직하다. 실린더(49)의 상부에는 공급기 구(60)를 설치한다. 공급용 배관의 끝단은 원통의 내부를 향하여 조금 연장(65) 되고 그 외주에는 O링(66)을 설치하여 실린더 내부와 밀착되게 하여 용액의 누설 따위를 방지하도록 한다.  역시 배관은 전체 또는 일부 부위에는 구부릴 수 있는 것을 선택(62)하여 공급기구(60)의 탈부착이 용이하게 한다. Discharge mechanism 51 is detachably coupled to the lower portion of the cylinder to a size slightly larger than the inner diameter of the cylinder. A sealing element such as an O-ring 52 is installed at the upper portion of the discharge mechanism, and has a concave downward shape so that water or a solution can easily escape. It is preferable to select 53 that the pipe can be bent as a whole or a part of the pipe as possible as possible, so that the discharge mechanism 51 can be easily attached and detached. In the upper portion of the cylinder 49, a feeder port 60 is provided. The end of the supply pipe is extended (65) a little toward the inside of the cylinder and the O-ring 66 is installed on the outer circumference to be in close contact with the inside of the cylinder to prevent leakage of the solution. In addition, the pipe can be bent to all or a part of the portion (62) to facilitate the attachment and detachment of the supply mechanism (60).

이하에서는 상기와 같은 본 발명에 따른 노광장치를 포함하는 세정, 현상, 에칭, 박리 장치의 동작에 대해서 설명한다.Hereinafter, operations of the cleaning, developing, etching, and peeling apparatus including the exposure apparatus according to the present invention as described above will be described.

우선 미세형상을 새겨 넣고자 하는 물체, 즉 실린더 또는 베어링, 로커암의 축공 등을 고정틀(50) 위에 위치시킨 후 표면에 부착되어 있는 먼지, 금속조각, 절삭유 등의 유기물질을 청소하는 세정단계를 거쳐야 한다. 이는 내주면에 탈지 내지 그리스 제거용 용액을 침적시키거나 분무하는 방식으로 이루어진다.  침적하는 경우에는 배출기구(51)의 모든 밸브(55)를 닫은 상태에서 공급기구(60)에 연결된 밸브(63)를 열고 탈지용액 저장조(70)로부터 펌프(71)로 밀어 올려진 액이 상부의 공급기구(60) 내에 설치된 공급관(61)을 통하여 채워지게 하였다가 소정 시간 경과 후 배출기구(51)에 연결된 전용의 밸브(55)를 열어 용액을 배출하여 저장조(70)로 복귀시킨다. 또 다른 방법으로는 일단 용액이 가득 채워진 다음에는 전용의 배출용 밸브(55)를 열어 저장조로 회수하는 동시에 새로운 용액을 계속해서 공급하는 것도 가능하다. 이 경우 필요한 시간이 경과한 후 용액 공급을 중단하면 이미 열려있는 밸브(55)를 통하여 용액이 모두 빠져나간다. 두 경우 모두 교반장치를 이용하여 용액을 교반시키는 것이 바람직하다. First, place an object to be etched into a micro shape, that is, a cylinder, a bearing, a rocker arm shaft hole, etc., is placed on the fixing frame 50, and then a cleaning step of cleaning organic substances such as dust, metal chips, and cutting oil adhered to the surface is performed. You have to go through. This is done by depositing or spraying a solution for degreasing to removing grease on the inner circumferential surface. In the case of depositing, the valve 63 connected to the supply mechanism 60 is opened while all the valves 55 of the discharge mechanism 51 are closed, and the liquid pushed up from the degreasing solution reservoir 70 to the pump 71 has an upper portion. After the predetermined time elapses, a dedicated valve 55 connected to the discharge mechanism 51 is opened and the solution is discharged to return to the reservoir 70 after the predetermined time elapses. Alternatively, once the solution is full, it is possible to open a dedicated discharge valve 55 to recover the reservoir and to continue supplying new solution. In this case, if the supply of the solution is stopped after the required time has elapsed, all of the solution exits through the already open valve 55. In both cases, it is preferable to stir the solution using a stirring device.

공급기구(60)의 끝에 위치한 공급관(61)에는 도 12c에 도시된 바와 같이 분 무공, 즉 스프레이 노즐(64)을 달아 용액을 분부하는 것도 가능하다. 이 경우에는 배출기구에 연결된 전용의 배출 밸브(55)를 열어둔 채로 분무한다. 또한 분무하는 경우에 스프레이 노즐(64)을 상하로 진동, 좌우로 회전 시키는 것이 균일한 효과와 작업속도 측면에서 바람직하다. 스프레이 노즐은 도면 12c에서 도시한 것과 같이 1개 설치할 수도 있으나 복수 개로 설치하는 것도 가능하다. 분무되어 내주면을 씻어내고 흘러내린 용액은 배출기구(50)를 통해 배출된다. 또한 여기서는 물론 이후의 공정에서도 배출 및 공급용 밸브(55, 63)의 개방과 폐쇄는 수동으로 하는 것도 가능하지만 솔레노이드 밸브 등을 사용하여 원격에서 작동시키거나 미리 프로그래밍된 전기신호를 이용하여 동작시키는 것도 가능하다. As shown in FIG. 12C, the supply pipe 61 positioned at the end of the supply mechanism 60 may be sprayed with a spray nozzle 64 to distribute the solution. In this case, it sprays with the exclusive discharge valve 55 connected to the discharge mechanism open. In addition, in the case of spraying, it is preferable to rotate the spray nozzle 64 up and down, and to rotate from side to side in terms of uniform effects and working speed. One spray nozzle may be provided as shown in FIG. 12C, but a plurality of spray nozzles may be provided. The sprayed solution washes away the inner circumferential surface and is discharged through the discharge mechanism 50. In addition to the opening and closing of the discharge and supply valves 55 and 63 in this and subsequent processes, it is also possible to operate the valves remotely using solenoid valves or by using pre-programmed electrical signals. It is possible.

상기에서 설명한 침적, 분무, 밸브의 개폐 등에 관한 사항은 이후의 공정에 모두 공통으로 적용된다. Matters relating to the above-described deposition, spraying, opening and closing of the valve, etc., are commonly applied to subsequent processes.

이어서, 내주면에 묻어 있는 탈지액을 씻어내기 위해 물을 분무한다. 이 물은 배출기구에 설치된 전용의 분지를 통해 완전히 배출된다. 세척수는 원래의 저장조로 회수할 수도 있고 완전히 배수해 버릴 수도 있다. 수세 이후에는 후 열풍을 불어넣어 내주면을 건조시킨다. 불어넣어진 열풍은 배수배관을 통하여 빠져나가게 된다.  Subsequently, water is sprayed to wash off the degreasing liquid on the inner circumferential surface. This water is discharged completely through a dedicated basin installed in the discharge mechanism. The wash water can be returned to its original reservoir or it can be drained completely. After washing with water, blow hot air to dry the inner circumferential surface. Blown hot air is discharged through the drain pipe.

이어서, 배출기구에 연결된 모든 밸브를 닫은 후 액상 포토레지스트를 도포한다. 이때의 액상 포토레지스트는 후에 빛을 받은 부분이 현상공정에서 용해되어 나가야 하므로 포지티브형 액상포토레지스트가 적당하다. 모든 밸브가 잠긴 상태에서 내주면을 액상 포토레지시트로 가득 채웠다가 전용의 분지에 설치된 밸브를 개 방하여 여분의 포토레지스트를 빼내 저장조로 회수하거나 그 밸브를 개방한 채로 액상 포토레지스트를 분부하여 도포하면서 여분의 액상 포토레지스트는 배관을 통하여 저장조로 회수한다. 여분의 포토레지스트가 배출배관을 완전히 빠져나가면 포토레지스트 전용 분기의 배출밸브를 막고 수세용 배출밸브를 열고 원통의 내부에 열풍을 가해 액상 포토레지스트 막을 건조시킨다. The liquid photoresist is then applied after closing all valves connected to the outlet. The liquid photoresist at this time is a positive type liquid photoresist, since the light-received portion must be dissolved in the developing process. While all the valves are locked, the inner circumferential surface is filled with liquid photoresist sheet, and the valve installed in the exclusive basin is opened and the excess photoresist is removed and recovered into the reservoir, or the liquid photoresist is applied by applying the liquid with the valve open. The excess liquid photoresist is returned to the reservoir via piping. When the excess photoresist completely exits the discharge pipe, it closes the discharge valve for the photoresist branch, opens the water discharge valve, and heats the inside of the cylinder to dry the liquid photoresist film.

포토 레지스트가 경화된 후에는 하부 고정틀에 위치한 배출기구(51)와 상부의 공급기구(50)를 탈착한다.  그리고 앞서 설명한 금속마스크, 셔터, 노광용 발광 램프를 내주면 중앙으로 투입한다. 위에서 예시한 것과 같이 각각을 결합시킨 형태라면 한 번에 세트로 투입할 수 있다. 이때 중요한 것은 셔터를 닫아 UV광이 밖으로 누설되지 않도록 하는 것이다. 발광 램프가 아직 정상출력을 내기 전이라면 셔터를 닫은 채로 소정시간 경과한 후에 셔터를 개방해야 하며, 이미 정상출력을 내고 있는 상태라면 투입된 직후 셔터를 개방하면 된다. 셔터를 개방 한 후 리드에 의하여 불층분하게 노광된 부분을 감안, 셔터를 필요한 만큼 회전시킨다. After the photoresist is cured, the discharge mechanism 51 and the upper supply mechanism 50 located on the lower fixing frame are detached. The metal mask, the shutter, and the light emitting lamp for exposure are introduced into the center of the inner circumferential surface. As shown above, if you combine each type, you can put in a set at a time. It is important to close the shutter so that UV light does not leak out. If the light emitting lamp is not yet outputting the normal output, the shutter should be opened after a predetermined time with the shutter closed, and if the output is already outputting, the shutter should be opened immediately after the input. After opening the shutter, the shutter is rotated as necessary, taking into account the portions unevenly exposed by the lid.

이상과 같이 노광공정이 종료되면 금속마스크, 셔터, 노광용 UV 램프를 밖으로 꺼내고 상하부에 공급기구와 배출기구를 부착한다. When the exposure process is completed as described above, the metal mask, the shutter, and the UV lamp for exposure are taken out, and the supply mechanism and the discharge mechanism are attached to the upper and lower parts.

다음은 현상단계로서 배출기구의 모든 밸브를 닫은 상태에서 공급기구에 연결된 전용의 분지에 설치된 밸브를 열어 탄산나트륨이나 탄산칼륨, 수산화칼륨의 수용액 등 적용한 포토레지스트의 종류에 따라 적합한 현상액을 가득 채우거나 분사하여 현상공정을 수행한다. 소정시간 경과 후 배출기구에 연결된 전용의 분지에 설치된 밸브를 조작하여 현상액을 완전히 빼낸다. 이 후 물로 내주면에 남아 있는 현상액을 씻어낸다. 현상공정을 마치게 되면 내주면에 형성되어 있던 감광성 피막 중에서 노광공정 시 빛에 노출되었던 부분에 해당하는 피막이 제거 되어 그 부위에는 원래의 금속 소지가 노출된다. 만약 액상 레지스트의 종류에 따라 현상 후 경화가 필요한 경우에는 다시 열풍을 불어넣어 경화시킬 수 있다. The next stage is the development stage, with all the valves of the discharge mechanism closed, opening a valve installed in a dedicated basin connected to the supply mechanism to fill or spray the appropriate developer according to the type of photoresist applied such as sodium carbonate, potassium carbonate, and potassium hydroxide solution. To perform the development process. After a predetermined time, the developer is completely removed by operating a valve installed in a dedicated basin connected to the discharge mechanism. After that, wash off the remaining developer on the inner peripheral surface with water. When the development process is completed, the film corresponding to the portion exposed to light during the exposure process is removed from the photosensitive film formed on the inner circumferential surface, and the original metal material is exposed to the portion. If curing is necessary after development depending on the type of liquid resist, it may be cured by blowing hot air again.

다음은 에칭 단계로서 염화철, 염화동, 황산, 질산, 염산, 염화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 페리시안화칼륨, 페리시안화나트륨의 수용액 등 공지의 부식액 중에서 소재의 종류에 따라 적합한 것으로 선택된 1이상의 부식용액을 채우거나 분무하는 방법으로 에칭한다. 에칭공정에서는 내주면 중에서 감광성 물질이 현상공정에서 제거되어 노출되어 있는 부분에서 부식이 일어나게 된다. 에칭 공정에 소요되는 시간은 주로 부식시켜 형성시킬 형상의 깊이에 의해 결정된다. At least one corrosion solution selected according to the type of material from among the known corrosion solutions, such as iron chloride, copper chloride, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, ammonium chloride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium ferricyanide, sodium ferricyanide, etc. Etch by filling or spraying. In the etching process, the photosensitive material is removed in the developing process from the inner peripheral surface to cause corrosion. The time required for the etching process is mainly determined by the depth of the shape to be formed by corrosion.

습식에칭에 의할 경우 에칭에 필요한 소정의 시간이 경과하면 에칭액을 완전히 빼낸 후 물을 채우거나 분무하여 내주면에 남아 있는 에칭액을 씻어 낸다. In the case of wet etching, when a predetermined time required for etching has elapsed, the etching solution is completely removed, followed by filling or spraying water to wash off the etching solution remaining on the inner circumferential surface.

다음에 곧바로 남아 있는 감광물질을 벗겨 내는 박리공정으로 들어갈 수도 있으나 그 전에 가급적 검사하는 단계를 두어 에칭이 필요한 깊이만큼 전체에 걸쳐 균일하게 이루어졌는지를 검사할 필요가 있다. 만약 부족하다면 에칭 공정을 반복할 수 있다. 박리공정 전에 검사를 하는 이유는 박리를 하고 난 다음에는 포토레지스트가 완전히 벗겨져서 그 후에 원하는 부위를 다시 에칭한다는 것은 불가능하기 때문이다. The next step may be to enter the exfoliation process to strip off the remaining photoresist, but before doing so, it is necessary to check as much as possible to ensure that the etching is uniform throughout the required depth. If insufficient, the etching process can be repeated. The reason for the inspection before the peeling process is that after peeling, the photoresist is completely peeled off and it is impossible to etch the desired part again afterwards.

박리공정은 수산화나트륨또는 수산화칼륨 수용액이나 아민계 박리액 등 포토레지스트의 종류에 따라 적합한 박리액을 가득 채우거나 분무함으로써 이루어진다. 이 과정을 거치게 되면 현상을 통해 남겨지고 에칭과정에서 보호막 역할을 하였던 감광물질의 피막이 완전히 벗겨져서 원래의 내주면이 완전히 노출된다. 밸브조작으로 박리액을 완전히 빼낸 후 내주면에 남아있는 박리액은 물을 채우거나 분무하여 씻어낸다. 물을 완전히 빼낸 후 내부에 열풍을 불어넣어 수분을 완전히 증발시키고 공급기구와 배출기구를 탈착한다. 이로써 원통형의 내주면에 미세한 홈을 형성하는 공정이 마무리된다. The stripping process is performed by filling or spraying a stripping solution suitable for the type of photoresist such as sodium hydroxide or potassium hydroxide aqueous solution or amine stripping solution. Through this process, the photoresist film, which was left through the development and used as a protective film during the etching process, is completely peeled off and the original inner peripheral surface is completely exposed. After removing the peeling liquid completely by the valve operation, the remaining peeling liquid on the inner circumferential surface is filled with water or sprayed to wash it off. After the water has been completely drained, blow hot air into the inside to completely evaporate the water and remove the supply and discharge mechanisms. This completes the process of forming a fine groove in the cylindrical inner peripheral surface.

상기에서 하나의 원통 내부를 노광, 현상, 에칭, 박리하여 미세한 형상을 새겨 넣는 방법을 설명하였으나 여러 개의 원통 내부, 즉 다기통 실린더 등도 실린더의 개수만큼의 수량으로 공급 및 배출장치의 개수를 더하거나 공급배출장치의 분기를 추가하고 공급되어야 할 유량에 맞도록 공급용 펌프의 출력을 증가시키면 되는 것이다. 또한 상기에서는 부식액을 사용한 습식에칭 방법을 예로 들어 설명하였으나 그렇다고 플라즈마를 이용한 건식에칭 방법을 배제하는 것은 아니다. In the above description, a method of engraving a fine shape by exposing, developing, etching, and peeling a single cylinder is described. However, the number of supply and discharge devices is added or supplied as many cylinders, that is, multi-cylinder cylinders. This is done by adding a branch to the drain and increasing the output of the feed pump to match the flow rate to be supplied. In addition, the wet etching method using the corrosion solution has been described as an example, but this does not exclude the dry etching method using the plasma.

본 발명의 상기 방법에 따르면 커넥팅 로드의 큰끝과 작은 끝, 커넥팅 로드 베어링의 내주면, 로커 암의 축공, 베어링 외륜링의 내주면에도 미세한 오일포켓을 형성시킬 수 있어 이들의 마찰특성을 획기적으로 개선할 수 있다.According to the method of the present invention, fine oil pockets can be formed on the large and small ends of the connecting rod, the inner circumferential surface of the connecting rod bearing, the shaft hole of the rocker arm, and the inner circumferential surface of the bearing outer ring ring, thereby improving their friction characteristics. have.

본 발명의 또 다른 양상은 본 발명의 방법에 의해서 곡면상에 오일포켓이 형성된 마찰 곡면 및 이러한 마찰 곡면을 포함하는 부품에 관한 것이다. 이러한 부품은 내연기관의 부품 및 에어컨디셔너, 냉장고 등에서 냉매를 압축시키기 위해 사용되는 압축기를 포함할 수 있다. 이러한 부품의 비제한적인 예들은 실린더 및 실린더 라이너, 압축기의 실린더, 커넥팅 로드, 커넥팅 로드 베어링, 로커 암 및 베 어링 등을 포함할 수 있다. Another aspect of the invention relates to a friction surface in which an oil pocket is formed on the surface by the method of the invention and to a component comprising such friction surface. Such components may include components of internal combustion engines and compressors used to compress refrigerant in air conditioners, refrigerators and the like. Non-limiting examples of such components may include cylinders and cylinder liners, cylinders of compressors, connecting rods, connecting rod bearings, rocker arms and bearings, and the like.

도 13은 오일 포켓이 형성된 에칭된 실린더 라이너의 사시도이고, 도 14는 커넥팅 로드의 큰끝과 작은 끝에 본 발명의 방법에 의해서 오일포켓(81, 82)이 형성된 커넥팅 로드의 사시도이다. 도 15는 축공에 오일포켓(83)이 형성된 로커 암의 사시도이고, 도 16은 내주면에 오일포켓 형성 부위(84, 85)를 구비하는 베어링 외륜링 사시도이다. Fig. 13 is a perspective view of an etched cylinder liner with oil pockets formed, and Fig. 14 is a perspective view of connecting rods with oil pockets 81 and 82 formed by the method of the invention at the large and small ends of the connecting rod. FIG. 15 is a perspective view of a rocker arm in which an oil pocket 83 is formed in an axial hole, and FIG. 16 is a perspective view of a bearing outer ring ring having oil pocket forming portions 84 and 85 on an inner circumferential surface thereof.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many modifications are made by those skilled in the art to which the present invention pertains within the technical spirit of the present invention. This possibility will be self-evident.

도 1은 호닝방법으로 처리된 실린더의 내벽에 형성된 무늬를 나타낸 사진이다. 1 is a photograph showing a pattern formed on the inner wall of the cylinder treated by the honing method.

도 2는 거울과 실린더의 상대운동으로 필요한 부위에 거울로 빛을 반사시켜 노광하는 공지의 노광수단의 개략도이다. Fig. 2 is a schematic diagram of a known exposure means for reflecting light to a portion of a mirror and reflecting light to a portion required by the relative movement of the mirror and the cylinder.

도 3은 종래 노광필름을 실린더에 삽입하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a method of inserting a conventional exposure film into a cylinder.

도 4는 종래의 노광필름을 감광성 물질의 피막위에 밀착시키기 위한 기구의 단면 개략도이다. 4 is a cross-sectional schematic view of a mechanism for adhering a conventional exposure film onto a film of photosensitive material.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 금속마스크의 사시도이다. 5 is a perspective view of a metal mask according to an embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 일 구현예에 따른 발광 램프가 부착된 덮개와 금속마스크의 결합방식을 도시한 사시도이다. 6A is a perspective view illustrating a coupling method of a lid and a metal mask to which a light emitting lamp is attached according to an embodiment of the present invention.

도 6b는 본 발명의 다른 구현예에 따른 금속마스크의 사시도이다.6B is a perspective view of a metal mask according to another embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 금속마스크의 측단면 개략도이다. 7 is a side cross-sectional schematic view of the metal mask shown in FIG.

도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 덮개와 셔터의 결합방식을 도시한 사시도이다. 8 is a perspective view illustrating a coupling method of a cover and a shutter according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 셔터를 상승 하강시키기 위한 동력 전달 구조를 도시한 단면도이다. 9 is a cross-sectional view showing a power transmission structure for raising and lowering the shutter according to the embodiment of the present invention.

도 10 은 도 9의 동력전달구조의 평면도이다. 10 is a plan view of the power transmission structure of FIG.

도 11는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 셔터와 덮개의 결합방식을 도시한 사시도이다. 11 is a perspective view illustrating a coupling method of a shutter and a cover according to another embodiment of the present invention.

도 12a는 본 발명의 일 구현예에 따른 용액공급 수단 및 용액배출 수단을 도시한 개념도이다12A is a conceptual diagram illustrating a solution supply means and a solution discharge means according to an embodiment of the present invention.

도 12b 및 도 12c는 본 발명의 일 구현예에 따른  공급기구의 확대 도이다. 12B and 12C are enlarged views of the supply mechanism according to one embodiment of the present invention.

도 13은 오일 포켓이 형성된 에칭된 실린더 라이너의 사시도이다.13 is a perspective view of an etched cylinder liner with oil pockets formed.

도 14는 커넥팅 로드의 큰끝과 작은 끝에 본 발명의 방법에 의해서 오일포켓(81, 82)이 형성된 커넥팅 로드의 사시도이다. Fig. 14 is a perspective view of a connecting rod in which oil pockets 81 and 82 are formed by the method of the present invention at the large and small ends of the connecting rod.

도 15는 축공에 오일포켓(83)이 형성된 로커 암의 사시도이다. 15 is a perspective view of the rocker arm in which the oil pocket 83 is formed in the shaft hole.

도 16은 내주면에 오일포켓 형성 부위(84, 85)를 구비하는 베어링 외륜링 사시도이다. Fig. 16 is a perspective view of a bearing outer ring ring having oil pocket forming portions 84 and 85 on its inner circumferential surface.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 발광장치, 3 실린더, 4 거울, 5 실린더 내면, 21 실린더, 22 감광성 물질의 피막, 23 라텍스 재질의 풍선, 24 공기 투입배출구 25 종래의 노광용 필름, 26 노광용 램프, 30 금속 마스크, 31 슬릿, 32 발광램프, 33 덮개, 34 소켓, 35 암나사, 36 오링, 41 리드, 42 리드 인입 인출구, 45 셔터의 한쪽 끝, 46 회전부위, 43 기어, 44 모터, 50  고정틀, 51 배출기구, 52 오링, 53  가요관, 55 배출용 밸브, 56 배출용 배관, 60  공급기구, 61 공급관, 62 가요관, 63 공급용 밸브, 64 스프레이 노즐,   70 용액 저장조, 71 공급용 펌프, 72 공급용 배관, 75 수위센서, 76 수위센서, C 컨트롤러 1 light emitting device, 3 cylinders, 4 mirrors, 5 cylinder inner surface, 21 cylinders, 22 photosensitive material film, 23 latex balloon, 24 air outlet 25 conventional exposure film, 26 exposure lamp, 30 metal mask, 31 slit, 32 Luminous lamp, 33 cover, 34 socket, 35 female thread, 36 O-ring, 41 lead, 42 lead inlet, 45 end of shutter, 46 rotating part, 43 gear, 44 motor, 50 fixing frame, 51 outlet, 52 O-ring, 53 flexible pipe, 55 outlet valve, 56 outlet pipe, 60 supply mechanism, 61 supply line, 62 flexible tube, 63 supply valve, 64 spray nozzle, 70 solution reservoir, 71 supply pump, 72 supply pipe, 75 water level Sensor, 76 level sensor, C controller

Claims (21)

원통의 상부에 설치되며 원통 내로 용액을 공급하기 위한 용액공급 수단; Solution supply means installed at the top of the cylinder and for supplying a solution into the cylinder; 원통의 내부에 설치되며 원통의 내주면에 원하는 패턴을 형성하기 위한 노광수단으로서, 상기 노광 수단은 광이 투과되는 다수의 슬릿이 형성된 원통형 금속마스크, 상기 금속마스크와 결합되며 발광램프가 부착된 덮개 및 상기 발광램프 외부에 설치되어 빛이 새어나가는 것을 차단하는 셔터를 포함하는 노광수단; 및Exposure means for forming a desired pattern on the inner circumferential surface of the cylinder, the exposure means is a cylindrical metal mask having a plurality of slits through which light is transmitted, a cover coupled with the metal mask and a light emitting lamp attached; Exposure means including a shutter installed outside the light emitting lamp to block light leakage; And 원통의 하부에 설치되며 용액을 배출하기 위한 용액배출 수단을 포함하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.An apparatus for forming a fine oil pocket on the inner circumferential surface of the cylinder is installed in the lower portion of the cylinder and including a solution discharge means for discharging the solution. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 금속마스크는 원통을 덮을 수 있도록 날개부위를 구비하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.The apparatus of claim 1, wherein the metal mask has a wing portion to cover the cylinder. 제 1항에 있어서, 상기 금속마스크, 덮개 및 셔터가 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.The apparatus of claim 1, wherein the metal mask, the cover, and the shutter are integrally formed. 제 1항에 있어서, 상기 노광 수단은 원통과의 기밀유지를 위한 밀봉수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.An apparatus for forming a fine oil pocket on the inner circumferential surface of a cylinder according to claim 1, wherein said exposing means further comprises a sealing means for maintaining airtightness with the cylinder. 제 1항에 있어서, 상기 셔터는 상승 하강이 가능하도록 리드 부위가 연장된 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치. 2. The apparatus of claim 1, wherein the shutter has a lead portion extended to enable the ascending and descending of the shutter. 제 6항에 있어서, 상기 셔터는 한쪽 끝이 막힌 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the shutter is closed at one end thereof. 제 6항에 있어서, 상기 덮개는 상기 리드 부위와 밀착하여 리드 부위를 상승 하강시킬 수 있는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the cover comprises a structure in which the lid is in close contact with the lead portion and the lid portion can be raised and lowered. 제 8항에 있어서, 상기 덮개는 셔터를 회전시킬 수 있는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.10. The apparatus of claim 8, wherein the cover includes a structure capable of rotating the shutter. 제 1항에 있어서, 상기 용액공급 수단은 원통의 상부에 밀착하여 기밀을 유지한 채로 용액을 공급할 수 있는 공급기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the solution supply means comprises a supply mechanism capable of supplying a solution while being in close contact with the upper portion of the cylinder while maintaining airtightness. 제 10항에 있어서, 상기 공급기구는 공급관의 끝에 스프레이 노즐을 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.The apparatus of claim 10, wherein the supply mechanism includes at least one spray nozzle at the end of the supply pipe. 제 11항에 있어서, 상기 스프레이 노즐은 상하로 진동되거나 좌우로 회전되는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.12. The apparatus of claim 11, wherein the spray nozzle is vibrated up and down or rotated from side to side. 제 1항에 있어서, 상기 용액배출 수단은 원통의 하부에 밀착하여 기밀을 유지한 채로 용액을 배출할 수 있는 배출기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.The apparatus for forming a fine oil pocket on the inner circumferential surface of the cylinder according to claim 1, wherein the solution discharging means includes a discharging mechanism capable of discharging the solution while keeping the airtightness in close contact with the lower portion of the cylinder. . 제 13항에 있어서, 상기 배출기구는 아래로 오목한 형태인 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 장치.14. The apparatus for forming a fine oil pocket on the inner circumferential surface of the cylinder according to claim 13, wherein the discharge mechanism is concave downward. 제1항의 용액공급 수단, 노광 수단 및 용액배출 수단을 이용하여 원통의 내주면을 세척하는 단계, 감광물질을 도포 및 건조하는 단계, 노광 및 현상 단계, 에칭 단계 및 박리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 방법.The method of claim 1, further comprising: washing the inner circumferential surface of the cylinder by using the solution supply means, the exposure means and the solution discharge means, coating and drying the photosensitive material, exposure and development, etching and peeling. A method of forming a fine oil pocket on the inner peripheral surface of the cylinder. 제 15항에 있어서, 상기 방법은 감광물질로 포지티브형 액상 포토레지스트를 사용하는 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 방법.16. The method of claim 15, wherein the method uses a positive liquid photoresist as the photosensitive material. 제 15항에 있어서, 상기 에칭단계는 염화철, 염화동, 황산, 질산, 염산, 염화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 페리시안화칼륨, 페리시안화나트륨의 수용액 등 공지의 부식액 중에서 1이상의 부식액을 이용한 습식 에칭 방법인 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 방법.The wet etching method of claim 15, wherein the etching step comprises wet etching using at least one corrosion solution in a known corrosion solution such as iron chloride, copper chloride, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, ammonium chloride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium ferricyanide, and sodium ferricyanide solution. A method of forming a fine oil pocket on the inner peripheral surface of the cylinder, characterized in that the method. 제 15항에 있어서, 상기 에칭단계는 플라즈마를 이용한 건식 에칭 방법인 것을 특징으로 하는 원통의 내주면에 미세형상의 오일포켓을 형성하는 방법.16. The method of claim 15, wherein the etching step is a dry etching method using plasma. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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