KR101607016B1 - 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 요홈 형상의 오일 저장소를 슬라이딩 베어링의 내주면에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 형성하기 위하여 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치로서, 요홈 형상의 오일 저장소를 슬라이딩 베어링의 내주면에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 형성하기 위하여 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 탄성적으로 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 각 위치 상태를 파악하여 프레싱 엠보싱 부시용 금형에 제공된 복수개의 돌출부 패턴에 의하여 프레싱 소성 가공되어야 하는 특정 형태의 요홈 형상의 오일 저장소가 성형되는 부시 성형체의 성형 위치에 맞는 각 위치에 도달하도록 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치가 제공된다.

Description

프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치 {Shaped Article Supporting Apparatus for guiding an Interval Rotation of a Shaped Article Support during the Manufacturing Process of a Pressing Embossing Bushing}

원통형 슬라이딩 베어링 중에서 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 내주면에 요홈 형상의 오일 저장소가 제공되는 구조를 가진 프레싱 엠보싱 부시를 성형 가공하기 위하여 사용되는 프레싱 엠보싱 부시 성형 장치에 관한 것으로서, 고하중 저속 슬라이딩 베어링에 특히 유용한 원통형 슬라이딩 베어링으로서 그 내주면에 충분한 오일을 저장할 수 있는 요홈 형상의 오일 저장소가 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 제공되는 프레싱 엠보싱 부시에 요홈을 프레싱 성형할 때 프레싱 성형 가공 대상이 되는 원통형 슬라이딩 베어링을 원통 축을 중심으로 일정 각도 만큼 간헐적으로 회전시키면서 복수개의 돌출부 패턴을 구비한 금형을 이용하여 내주면을 가압하여 돌출부 패턴에 대응하는 다양한 형상을 가진 다수 열의 오일 저장소를 내주면에 소성 가공할 수 있도록 하는 발명이다.

일반적으로 슬라이딩 베어링은 이동체와 고정체 사이에 구비되어 이동체 또는 고정체에 면 접촉 상태에서 이동체가 고정체로부터 원활하게 이동 가능하도록 지지하는 장치이다. 특히, 이러한 슬라이딩 베어링은 구름 베어링에 비해 충격에 견디는 힘이 강하므로 비교적 하중이 많이 나가는 산업 기계의 슬라이딩부에 광범위하게 사용된다.

이러한 슬라이딩 베어링에는 축과 슬라이딩 접촉면에 내부 마모를 방지하기 위해 윤활유가 급지되는데, 이러한 윤활유의 급지는 일반적으로 주기적으로 실시되며, 축이 회전함에 따라 윤활유가 축과 슬라이딩 베어링 사이의 접촉면에 유입되어 얇은 유막을 형성하게 된다.

그런데, 이러한 슬라이딩 베어링은 가동 중에 마찰이나 외부로부터 큰 하중을 받을 때 습동면에 충분한 윤활유가 부족한 경우에는 부분적으로 유막이 파괴될 수 있으며, 또한 일정 시간 이상 사용하게 되면 윤활유의 소진으로 유막 부족 현상이 발생하게 되어서 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면에서 금속간 접촉이 발생하게 되고, 그 접촉 압력에 의한 마찰열에 의해 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면에서 소착 현상이 발생되면 슬라이딩 베어링의 수명이 다하게 된다.

또한, 이러한 슬라이딩 베어링의 작동 중에 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면에 이물질이 유입되거나 발생하는 경우에 이를 빨리 제거하지 않게 되면 습동면에서의 이물질에 의한 마찰이 발생하여 슬라이딩 베어링의 수명을 단축시키는 문제점이 발생하게 된다.

이와 같은 슬라이딩 베어링에 있어서, 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면이 되는 슬라이딩 베어링의 내주면에 오일 저장소를 제공하는 방안에 대한 다양한 기술들이 제안되고 있으며, 이에 대한 종래 기술로서 미국 특허 공보 6,241,393 B1의 경우에는, 축 부재의 회전에 따라 슬라이딩이 발생하는 부위가 되는 부싱에 천공 방식으로 형성된 오일 저장소를 제공하도록 하며, 이러한 부싱의 외주면을 케이싱으로 지지하는 구조를 제시하고 있는데, 슬라이딩이 발생하는 슬라이딩 베어링의 내주면에 천공되어 제공되는 오일 저장소의 면적은 전체 슬라이딩 베어링의 내주 면적의 20~40%에 해당하도록 오일 저장소를 만들 경우 윤활 특성이 개선된다고 보고하고 있다.

한편, 한국 공개특허공보 제 10-2011-0100254호 (특허출원 제 10-2011-7015270호)의 경우에는 슬라이딩 베어링의 내주면에 요홈 형태의 윤활유(오일) 저장부를 긴 포켓형 요홈과 원형의 포켓형 요홈으로서 제공하는데, 이러한 요홈 형태의 윤활유(오일) 저장부는 머시닝 센터(MCT)에서 'ㄱ'자형의 특수한 공구팁을 장착한 공구를 사용하여 원통형으로 마련된 슬라이딩 베어링의 내주면에 1개씩 순차적으로 기계 가공(절삭 가공) 방식에 의해 제공되며, 이와 같이 이미 원통형으로 가공된 슬라이딩 베어링의 내주면에 이와 같은 오일 저장소를 기계 가공(절삭 가공) 방식으로 제공하는 경우에는 이때 공구의 회전력이 90°로 꺽이게 되어 회전 부하율이 높고, 또한 공구에 과도한 열이 발생하여 제작에 상당한 어려움을 제공하게 되는 문제점을 가지며, 아울러 그 형상이 아주 제한적일 뿐만 아니라 슬라이딩 베어링의 내주면 전체에 이러한 요홈을 모두 기계 가공하는 것은 많은 가공 시간을 요구하는 문제점을 가진다.

특히, 앞서 설명된 기계 가공 방식의 경우에는 오일 저장소의 단면 형태를 최적화시키기 위하여 단면 구조가 홈의 가공 깊이에 따라서 변화하는 형상의 요홈을 가공하기 위해서는 공구팁의 형태를 2중 구조로 변경해서 제작하여야 하는데, 이러한 경우에는 가공선의 형태 변화부에서의 불연속성이 최종 제품에서 오일의 흐름을 방해하는 현상을 유도하기도 하며, 또한 실제 가공 작업에서는 공구의 수명이 짧아서 공구 교체 등에 소요되는 시간과 비용이 상당한 수준 이상이 되어서 결국 생산성이 크게 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

한편으로 최근에 본원 출원인에 의해서 기계 가공 방식이 가지는 근본적인 문제점에 대한 대안적인 해결책으로서 금속 유동 방식의 소송 가공 방법이 제안되었는데, 이 방법에서는 도 1에 도시된 바와 같이 가압(프레싱) 방식으로 오일 저장소(12a, 12b, 12c)를 제공하기 위하여 요홈 형상으로 엠보싱 처리된 내주면을 가진 슬라이딩 베어링(10)을 형성하도록, 도 2에 도시된 바와 같이 요홈 형상에 상보되는 돌출부 패턴(31a, 31b, 31c)을 가압부에 구비한 금형, 즉 프레싱 엠보싱 부시용 금형(31)이 사용되는데, 이러한 금형을 사용하여 도 1에 도시된 바와 같이 슬라이딩 베어링(10)의 내주면에 원주 방향을 따라서 서로 다른 다양한 형상을 가진 요홈(오일 저장소)(12a, 12b, 12c)을 소성 가공하기 위해서는 제1 금형으로 1차 소성 가공을 수행한 다음에 슬라이딩 베어링의 내주면을 일정 각도로 회전시킨 다음에 다른 형상의 돌출부를 구비한 제2 금형으로 교체하거나, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 복수개의 돌출부 패턴(31a, 31b, 31c)을 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형(31)을 길이 방향으로 이동시키는 공정을 수행하여야 하는데, 이러한 돌출부 패턴(31a, 31b, 31c)의 변경 작업과 더불어서 프레싱되는 원통형 슬라이딩 베어링 성형체, 즉 부시 성형체(11)와 이를 지지하는 부시 성형체 지지구(25)를 적절하고 정확한 각도로 회전시킬 수 있는 수단을 소성 가공 장치에 필요로 하게 된다.

따라서 이와 같은 소성 가공 장치는 도 2의 사시도에 의해 예시되는 바와 같이, 다수개의 돌출부 패턴(31a, 31b, 31c)이 하방을 향하여 배치된 프레싱 엠보싱 부시용 금형(31), 양측에서 프레싱 엠보싱 부시용 금형(31)을 지지하는 금형 지지체(32), 상기 금형 지지체(32)에 상하 방향의 이동 변위를 인가할 수 있는 가압용 지그를 포함한 프레싱 이동체(30)를 포함하여 구성될 뿐만 아니라, 앞서 설명한 바와 같이 부시 성형체(11)를 소성 가공 공정 중에 일정 각도 만큼 인터벌 회전시킬 수 있는 인터벌 회전 장치(20)로서, 원통형 지지면을 가진 내주면이 부시 성형체(11)의 외주면을 지지하는 지지체로서 그 외주면에 원주 방향으로 다수개가 배열 형성되는 제 1 기어부를 구비한 부시 성형체 지지구(25), 이를 고정 베이스면(21)에 고정된 위치에서 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부(22), 상기 부시 성형체 지지구(25)의 제 1 기어부와 맞물리는 제 2 기어부(24), 제 2 기어부(24)를 회전시키도록 연결되는 회전 구동축(23), 및 회전 구동축(23)을 회전시키는 모터(미도시)와 제어부(미도시)를 포함하여 이루어지는 구조를 가지도록 설계될 수 있는데, 제어부에 포함된 제어 프로그램에 따라서 요홈이 프레싱 가공되는 부위가 프레싱 엠보싱 부시용 금형(31) 하부에 위치하도록 부시 성형체(11)의 회전 작동을 제어하도록 부시 성형체 지지구(25)를 사전 설정된 회전 각도만큼 회전시키도록 작동하게 된다. 한편, 가압용 지그를 포함하는 이동체(30)는 프레스를 사용하여 이동가능하게 설치될 수 있다.

그러나, 이와 같이 도 2에 예시된 소성 가공 장치의 인터벌 회전 장치(20)에 의한 단순 지지 구조 및 프로그램화된 단순 회전 구조로만으로는 소성 가공 중에 부시 성형체(11)의 특정 부위(요홈이 프레싱 가공되는 부위)에서 발생하는 소성 변형에 따른 요홈 가공 위치의 변위(밀림 현상)를 정확히 파악하여 이러한 변위를 흡수하면서 정확한 각도만큼 회전시키는 것이 어렵게 되고, 그에 따라 최종적으로 생산되는 제품에서 소성 가공된 요홈(오일 저장소)(12a, 12b, 12c)들의 열(라인) 사이가 설정된 간격을 유지하지 못하게 될 뿐만 아니라 전체 외관이 진원에 가까운 형상을 유지하지도 못하게 되는 문제점을 발생하게 된다.

표면 가압(프레싱) 방식에 의해 요홈 형상으로 엠보싱 처리되는 내주면을 가진 원통형 슬라이딩 베어링을 제작하기 위하여, 원통형 슬라이딩 베어링 본체를 형성하도록 예컨대 탄소강 환봉재와 같은 재료로써 구성되는 부시 성형체의 내주면에 제공되어야 하는 다양한 요홈 형상에 상보되는(매칭되는, 상응하는) 형상을 가진 복수개의 돌출부 패턴을 가압부로서 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형을 사용하여 원통형 슬라이딩 베어링을 소성 가공함에 있어서, 프레싱 엠보싱 부시용 금형의 돌출부 패턴에 의해 프레싱 성형되는 부시 성형체를 지지하되 가압 프레싱에 의하여 발생하는 소성 변형을 흡수하면서 적절한 지지 상태를 유지할 수 있도록 하면서, 또한 이와 같이 부시 성형체의 소성 변형이 일부 구간에 발생하여 편심 오차가 유발됨에도 불구하고 회전 장치에 의해 회전되는 부시 성형체의 인터벌 회전 각도가 양호하게 유지될 수 있도록 그 정확한 회전 위치를 파악할 수 있도록 하는 수단을 구비한 인터벌 회전 가이드 장치를 제공하는 것이 본 발명의 기술적 과제가 된다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

요홈 형상의 오일 저장소를 슬라이딩 베어링의 내주면에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 형성하기 위하여 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치로서,

탄소강 환봉재와 같은 재료로써 구성되며 프레싱 엠보싱 부시용 금형의 돌출부 패턴에 의해 내주면에 요홈 형상의 오일 저장소가 소성 가공되는 원통형의 부시 성형체와;

베이스 부재에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상기 부시 성형체의 외주면을 원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 지지 포인트에서 탄성 지지하도록 제공되는 복수개의 탄성 지지 수단을 포함하여 형성되는 부시 성형체 지지구와;

상기 부시 성형체 지지구의 일측면에 환형체 형태로 일체로 결합되어 제공되며, 그 환형체의 중심으로부터 설정 반경 이격된 위치에서 원주 방향으로 설정 각도 간격만큼 이격되어 배치되며 1개의 평면을 형성하는 전면 설치 평면 보다 돌출 또는 함몰된 평면을 가지거나 천공홀이 천공되어 형성되는 복수개의 회전 위치 포인터를 포함하여 형성되는 인터벌 회전 가이드판과;

상기 부시 성형체의 외주면을 탄성 지지하고 있는 상기 부시 성형체 지지구와 그리고 이와 일체로 결합된 상기 인터벌 회전 가이드판을 원통의 중심축을 중심으로 회전시키도록 설치되는 회전 장치와;

상기 회전 장치에 의해 회전되는 상기 인터벌 회전 가이드판의 전면 설치 평면으로부터 설정 간격 이격 배치되도록 베이스 부재에 고정 설치되며, 상기 인터벌 회전 가이드판의 회전 위치 포인터의 근접 여부를 검출하는 포인터 검출 센서와; 그리고

상기 포인터 검출 센서로부터의 포인터 근접 신호를 수신할 때까지 상기 회전 장치를 구동하도록 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하여 이루어지는 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치를 제공한다.

여기에서, 상기 부시 성형체 지지구에 설치되는 복수개의 탄성 지지 수단 각각은 내주면이 원통형으로 형성된 부시 성형체 지지구를 관통하여 내주면 내부로 선단부 일부가 돌출되도록 반경 방향으로 탄성적으로 이동 가능하게 설치되도록 지지 스프링을 포함하여 이루어지는 볼 플랜지에 의해 제공될 수 있다.

한편, 상기 인터벌 회전 가이드판에 제공되는 복수개의 회전 위치 포인터는 반경 방향으로 서로 다른 반경을 가지도록 복수개의 회전 위치 포인터 세트로서 설치되는 것이 바람직한데, 각각의 회전 위치 포인터 세트는 프레싱 엠보싱 부시용 금형에 제공된 복수개의 돌출부 패턴에 의하여 금속 유동 방식으로 프레싱 소성 가공되어야 하는 특정 형태의 요홈 형상의 오일 저장소가 성형되는 부시 성형체의 성형 위치에 맞게 각 위치(angular position)를 인터벌 회전 가이드판에 제공하여 원주 방향의 설치 각도가 각각 다른 형상의 요홈 형상의 오일 저장소가 형성되어야 하는 각각의 위치를 설정하게 된다.

그리고, 이와 같이 회전 위치 포인터가 반경 방향으로 서로 다른 반경을 가지도록 복수개의 회전 위치 포인터 세트가 설치되는 경우에는, 상기 포인터 검출 센서도 상기 베이스 부재에 고정 설치된 센서 브라켓에 수직 방향으로 복수개의 포인터 검출 센서 세트가 설치되게 된다.

본 발명에 따르면 표면 가압(프레싱) 방식에 의해 요홈 형상으로 엠보싱 처리되는 내주면을 가진 원통형 슬라이딩 베어링을 제작하기 위하여, 부시 성형체의 내주면에 제공되어야 하는 다양한 요홈 형상에 매칭되는 형상을 가진 복수개의 돌출부 패턴을 가압부로서 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형을 사용하여 원통형 슬라이딩 베어링을 소성 가공함에 있어서, 프레싱 엠보싱 부시용 금형의 돌출부 패턴에 의해 프레싱 성형되는 부시 성형체를 부시 성형체 지지구에 설치된 탄성 지지 수단으로써 탄성적으로 지지할 수 있도록 함으로써 가압 프레싱에 의하여 발생하는 소성 변형을 흡수하면서 그 늘어나는 외경에 맞추어서 적절한 지지 상태를 유지할 수 있도록 하는 효과를 제공할 뿐만 아니라, 부시 성형체의 소성 변형이 일부 구간에 발생하여 편심 오차가 유발됨에도 불구하고 회전 장치에 의해 회전되는 부시 성형체의 인터벌 회전 각도가 양호하게 유지될 수 있도록 부시 성형체를 탄성적으로 지지하고 있는 부시 성형체 지지구에 미리 고정적으로 제공된 회전 위치 포인터의 각 위치(angular position)을 검출하여 요홈의 프레싱 가공이 요구되는 위치가 프레싱 엠보싱 부시용 금형의 선택된 돌출부 패턴과 매칭되는 위치에 정확히 위치되도록 할 수 있도록 함으로써 최종적으로 생산되어 제품화된 원통형 슬라이딩 베어링에서 소성 가공된 요홈(오일 저장소)들의 열(라인) 사이의 간격이 설정된 간격을 보다 균일하게 유지하도록 할 뿐만 아니라 전체 외관이 진원에 가까운 형상을 가질 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 금속 유동 방식으로 소성 가공된 다양한 형태의 요홈 형상의 오일 저장소가 형성되도록 엠보싱 처리된 내주면을 가진 원통형 슬라이딩 베이링의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 요홈 형상에 상보되는 돌출부 패턴을 가압부에 구비한프레싱 엠보싱 부시용 금형과 이를 이용한 소성 가공 장치의 사시도이다.
도 3은 프레싱 엠보싱 부시용 금형을 사용하여 금속 유동 방식으로 다양한 요홈 형상의 오일 저장소를 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위한 소성 가공 장치 중에서 본 발명에 따라서 부시 성형체를 지지하는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치의 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 예시된 본 발명에 따른 장치 실시예를 사용하여 제1 형태의 요홈 형상의 오일 저장소를 부시 성형체의 내주면에 프레싱 성형하는 상태를 단계별로 도시한 작동 상태 단면도이다.
도 5는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 과정에 따라서 제1 형태의 요홈 형상의 오일 저장소가 부시 성형체의 내주면에 프레싱 성형된 부시 성형체의 소성 변형 상태의 단면도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에는 금속 유동 방식으로 소성 가공된 다양한 형태의 요홈 형상의 오일 저장소가 형성되도록 엠보싱 처리된 내주면을 가진 원통형 슬라이딩 베이링을 소성 가공하는 상태의 하나의 예가 도시되어 있는데, 이에 따르면 복수개의 돌출 패턴을 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형(300)을 사용하여 원통형 슬라이딩 베어링을 형성하도록 탄소강 환봉재로서 구성되는 부시 성형체(110)의 내주면에 형성된 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(120a, 120b, 120c)가 나타나 있다. 한편, 도면으로 도시하지는 않았지만 부시 성형체(110)로부터 최종 제품화된 원통형 슬라이딩 베어링의 외주면에는 추가적으로 원주방향의 오일 그루브를 형성하고, 그리고 원통형 슬라이딩 베어링의 내,외주면을 관통하는 연결용 관통홀을 오일 그루브 내에 형성할 수도 있다.

도 3 내지 도 4c에는 오일 저장소(120a, 120b, 120c)의 요홈 형상에 상보되는 돌출부 패턴(310a, 310b, 310c)을 가압부(310)에 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형(300)과 그리고 이를 이용한 소성 가공 장치의 바람직한 일 실시예의 주요 구성이 나타나 있는데, 본 발명에 따르면 이러한 도면들에 예시된 바와 같이 요홈 형상의 오일 저장소를 슬라이딩 베어링의 내주면에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 형성하기 위하여 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체(110)를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구(220)의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치(200)가 제공된다.

즉, 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 베이스 부재(210)에 의해 회전 가능하게 지지되는 부시 성형체 지지구(220)의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치로서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형체 지지 장치(200)는,

탄소강 환봉재와 같은 재료로써 구성되며 프레싱 엠보싱 부시용 금형(300)의 돌출부 패턴에 의해 내주면에 요홈 형상의 오일 저장소가 소성 가공되는 원통형의 부시 성형체(110)와;

베이스 부재(210)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상기 부시 성형체(110)의 외주면을 원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 지지 포인트에서 탄성 지지하도록 제공되는 복수개의 탄성 지지 수단을 포함하여 형성되는 부시 성형체 지지구(220)와;

상기 부시 성형체 지지구(220)의 일측면에 환형체 형태로 일체로 결합되어 제공되며, 그 환형체의 중심으로부터 설정 반경 이격된 위치에서 원주 방향으로 설정 각도 간격만큼 이격되어 배치되며 1개의 평면을 형성하는 전면 설치 평면 보다 돌출 또는 함몰된 평면을 가지거나 천공되어 형성되는 복수개의 회전 위치 포인터(420)를 포함하여 형성되는 인터벌 회전 가이드판(410)과;

상기 부시 성형체(110)의 외주면을 탄성 지지하고 있는 상기 부시 성형체 지지구(220)와 그리고 이와 일체로 결합된 상기 인터벌 회전 가이드판(410)을 원통의 중심축을 중심으로 회전시키도록 설치되는 회전 장치(230, 240, 250)와;

상기 회전 장치(230, 240, 250)에 의해 회전되는 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 전면 설치 평면으로부터 설정 간격 이격 배치되도록 베이스 부재(210)에 고정 설치되며, 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전 위치 포인터(420)의 근접 여부를 검출하는 포인터 검출 센서(430)와; 그리고

상기 포인터 검출 센서(430)로부터의 포인터 근접 신호를 수신할 때까지 상기 회전 장치(230, 240, 250)를 구동하도록 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

이상에서 설명된 성형체 지지 장치(200) 중에서 부시 성형체 지지구(220)의 인터벌 회전을 직접 가이드하는 기능을 수행하는 인터벌 회전 가이드 장치(400)는 인터벌 회전 가이드판(410), 여기에 제공되는 회전 위치 포인터(420), 그리고 회전 위치 포인터(420)의 근접 상태를 감지하여 제어 신호를 제어부에 제공하는 포인터 검출 센서(430)로 구성되는 것으로 설명될 수 있다.

한편, 상기 성형체 지지 장치(200)에서, 상기 부시 성형체 지지구(220)에 설치되는 복수개의 탄성 지지 수단 각각은 도 4a의 도면에 예시된 바와 같이 내주면이 원통형으로 형성된 부시 성형체 지지구(220)를 관통(‘관통홀’은 도면 부호 ‘221’로 표시)하여 내주면 내부로 선단부 일부가 돌출되도록 반경 방향으로 탄성적으로 이동 가능하게 설치되도록 지지 스프링(223)을 포함하여 이루어지는 볼 플랜지(222)에 의해 제공될 수 있으며, 이러한 볼 플랜지가 부시 성형체 지지구(220)의 내주면에 원주 방향으로 복수개의 세트가 이격 설치되어서 내주면의 반경 보다 작은 반경을 가진 부시 성형체(110)의 외주면을 복수개의 지지 포인트(즉, 볼 플랜지의 선단부)에서 탄성 지지하게 된다.

그리고, 상기 인터벌 회전 가이드판(410)에는 환형체의 중심으로부터 설정 반경 이격된 위치에서 원주 방향으로 설정 각도 간격만큼 이격되어 배치되며 평면을 형성하는 전면 설치 평면 보다 돌출 또는 함몰된 평면을 가지거나, 천공홀이 천공되어 형성되는 복수개의 회전 위치 포인터(420)가 제공되는데, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 도면들에는 회전 위치 포인터(420)로서 인터벌 회전 가이드판(410)의 전면 설치 평면을 관통하는 천공홀이 천공되어 있으며, 이와 다른 구조로서 전면 설치 평면 보다 돌출 또는 함몰된 평면을 제공할 수 있는데, 이를 위하여 이러한 천공홀에 다른 부재를 추가적으로 결합하여 돌출 또는 함몰된 평면을 형성할 수도 있을 것이다.

또한, 상기 인터벌 회전 가이드판(410)에 제공되는 복수개의 회전 위치 포인터(420)는 도 3에 도시된 바와 같이 반경 방향으로 서로 다른 반경을 가지도록 복수개의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)로서 설치되는 것이 바람직한데, 각각의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)는 도 3에 도시된 프레싱 엠보싱 부시용 금형(310)에 제공된 복수개의 돌출부 패턴(310a, 310b, 310c)에 의하여 금속 유동 방식으로 프레싱 소성 가공되는 특정 형태의 요홈 형상의 오일 저장소(120a, 120b, 120c)가 성형되어야 하는 부시 성형체(110)의 성형 위치에 대응하는 각 위치(angular position)에 제공되어서 원주 방향의 설치 각도가 각각 다른 형상의 요홈 형상의 오일 저장소가 형성되어야 하는 각각의 위치를 설정하게 되는데, 이러한 각 위치 사이의 간격은 부시 성형체(110)를 회전시키면서 오일 저장소(120a, 120b, 120c)를 소성 가공할 때 먼저 가공된 부위(도 5 참조)에서 발생하는 요홈 가공 위치의 변위(밀림 현상)를 정확히 파악하여 이러한 변위를 흡수할 수 있도록 각각의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)를 구성하는 복수개의 천공홀 위치나 각각의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c) 사이의 위치 관계를 조정(Trial & Error 조정 방식을 이용)하면서 제공되는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같이 회전 위치 포인터(420)가 반경 방향으로 서로 다른 반경을 가지도록 복수개의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)로서 설치되는 경우에는, 서로 다른 반경 위치에 설치된 각각의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)와 매칭되어 이들의 근접 상태를 검출할 수 있도록 상기 포인터 검출 센서(430)도 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 베이스 부재(210)에 고정 설치된 센서 브라켓(430h)에 수직 방향으로 복수개의 포인터 검출 센서 세트(430a, 430b, 430c)가 설치되게 된다.

앞서 설명된 상기 회전 장치(230, 240, 250)는, 회전 모터(M)를 포함한 구동 수단에 연결되며 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전축과 평행하게 배치되는 모터 회전축(230)과, 상기 모터 회전축(230)의 외주면에 제공되는 제1 기어부(240)와, 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 외주면에 제공되는 제2 기어부(250; 도 4a 내지 도 4c 참조)와, 그리고 상기 제1 기어부(240)와 상기 제2 기어부(250)를 연결하도록 제공되는 구동 벨트(260)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이러한 구성을 통하여 상기 포인터 검출 센서(430)로부터의 포인터 근접 신호를 수신할 때까지 회전 모터를 구동하도록 하는 제어 신호를 상기 제어부로부터 받은 회전 모터(M)는 모터 회전축(230)을 회전시키고, 이에 따라 상기 제1 기어부(240) 및 제2 기어부(250)가 구동 벨트(26)를 통하여 회전하게 되고, 결국 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전 작동이 이루어지게 되는데, 나아가 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전 위치 포인터(420)가 포인터 검출 센서(430)에 근접하게 되면 회전 모터(M)의 회전 작동이 중지되도록 하여 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전도 중지되고 그리하여 이와 일체로 결합 형성된 부시 성형체 지지구(220)의 회전 작동도 함께 중지되어서 이에 의해 지지되고 있는 부시 성형체(110)가 필요한 위치에 이르기까지만 회전되도록 한다.

물론, 경우에 따라서 구동 벨트(260) 없이 상기 제1 기어부(240)와 상기 제2 기어부(250)가 직접 치합되어 연결되도록 구성할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 인터벌 회전 가이드 장치(400)를 포함하는 성형체 지지 장치(200)의 바람직한 일 실시예의 작동 상태에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 4c에 예시된 성형체 지지 장치(200)를 이용하여 슬라이딩 베어링의 본체를 형성하도록 탄소강 환봉재로 구성된 부시 성형체(110)의 내부에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210a, 210b, 210c)를 형성하기 위하여, 먼저 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이 부시 성형체(110)를 성형체 지지 장치(200)의 부시 성형체 지지구(220)의 내부에 설치하게 되는데, 이 때 그 설치 진입을 유도하기 위한 장치로서 삼각형 구조로 배치되는 결속구(285)를 구비한 반송장치(280)를 사용할 수 있다. 한편으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반송장치(280)의 결속구(285)가 부시 성형체 지지구(220)의 후면부 결속홈(225)과 결합될 때 그 형상 맞춤이 정확이 이루어지도록 부시 성형체 지지구(220) 자체의 회전 각도를 초기 상태로 조정할 필요가 있게 되는데, 이를 위하여 인터벌 회전 가이드 장치(400) 내의 인터벌 회전 가이드판(410)에 이를 위한 별도의 회전 위치 포인터(420d)를 두고, 도 4a에 도시된 바와 같이 이에 매칭되는 위치에 별도의 추가적인 포인터 검출 센서(430d)를 제공할 수 있다.

이 때 성형체 지지 장치(200)의 부시 성형체 지지구(220)의 내부로의 부시 성형체(110)의 진입 설치 및 탄성적인 고정은 부시 성형체 지지구(220)의 내주면에 반경 방향으로 탄성적으로 돌출 배치된 볼 플랜지(222)에 의해 제공되는 복수개의 지지 포인트가 부시 성형체(110)의 외주면을 탄성적으로 지지(지지 스프링(223)의 변형 상태가 'k1'에서 'k2'로 변경)함으로써 달성되며 이러한 상태의 단면도가 도 4b에 나타나 있다.

다음으로는 부시 성형체 지지구(220)의 내부로 진입되어 복수개의 볼 플랜지(222)에 의해 탄성 지지된 부시 성형체(110)의 내부로 오일 저장소(120a, 120b, 120c)의 요홈 형상에 상보되는 돌출부 패턴(310a, 310b, 310c)을 가압부(310)에 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형(300)이 삽입되는데, 가압부(310)의 돌출부 패턴 중에서 제1 돌출부 패턴(310a)이 부시 성형체(110)의 내주면 하단의 상부에 오도록 정렬시키고, 부시 성형체(110)의 내주면 중에서 제1 돌출부 패턴(310a)이 금속 유동 방식으로 프레싱 성형되어야 하는 위치들이 순차적으로 제1 돌출부 패턴(310a)의 하부에 위치할 수 있도록 인터벌 회전 가이드판(410)에 제공되는 제1 회전 위치 포인터 세트(420a)가 제1 포인터 검출 센서(430a)에 근접하기까지 제어부, 회전 모터(M), 모터 회전축(230), 제1 기어부(240), 구동 벨트(260), 및 인터벌 회전 가이드판(410)의 외주면에 제공된 제2 기어부(250)의 연결 작동이 이루어져서, 인터벌 회전 가이드판(410)와 일체로 결합 형성된 부시 성형체 지지구(220) 및 이에 의해 탄성 지지되는 부시 성형체(110)가 필요한 위치에 이르기까지 회전되어서 도 4c에 도시된 바와 같이 제1 돌출부 패턴(310a)에 의한 프레싱 성형 준비가 완료되면, 다음으로 프레스 장치에 의해 가압되는 가압용 지그를 이용하여 부시 성형체(110)의 내주면에는 도 5의 단면도에 도시된 바와 같이 제1 돌출부 패턴(310a)에 상보되는 형상을 가진 제1 요홈 형상의 오일 저장소(210a)가 금속 유동 방식으로 가압되어서 형성되게 되는데, 이 때 부시 성형체(110) 중에서 가압 성형되는 부분에서는 그 두께가 't1'에서 't2'로 감소되고 내주면의 반경은 'R1'에서 'R2'로 증가되는 부분 소성 변형이 발생하게 되는데, 이때 소성 변형이 발생하는 부분의 외주면을 탄성적으로 지지하는 볼 플랜지(222) 및 스프링(223)은 더욱 압축 변형되면서 과도한 밀림이나 편심 상태가 유발되지 않도록 하면서 부시 성형체(110)가 원래의 중심을 계속 유지할 수 있도록 지지하게 된다.

한편으로, 제1 회전 위치 포인터 세트(420a)가 인터벌 회전 가이드판(410)에 예컨대 4개가 제공되는 경우에는 회전 장치를 사용하여 인터벌 회전 가이드판(410)와 일체로 결합 형성된 부시 성형체 지지구(220) 및 이에 의해 지지되는 부시 성형체(110)를 회전시키면서 이상에서 설명된 제1 요홈 형상의 오일 저장소(210a)가 부시 성형체(110)의 내주면에 소성 가공되는 과정을 4차례 반복 수행하게 된다.

한편, 앞서 설명된 바와 같이 제1 돌출부 패턴(310a)에 의한 제1 요홈 형상의 오일 저장소(210a)의 프레싱 성형이 완료되고, 부시 성형체(110)의 내주면의 다른 위치에 제2 돌출부 패턴(310b)에 의한 제2 요홈 형상의 오일 저장소(210b)가 소성 가공되는 단계는 인터벌 회전 가이드판(410)의 제2 회전 위치 포인터 세트(420b)가 제2 포인터 검출 센서(430b)에 근접하기까지 제어부, 회전 모터(M), 모터 회전축(230), 제1 기어부(240), 구동 벨트(260), 및 인터벌 회전 가이드판(410)의 외주면에 제공된 제2 기어부(250)의 연결 작동이 이루어지게 되어서, 인터벌 회전 가이드판(410)와 일체로 결합 형성된 부시 성형체 지지구(220) 및 이에 의해 탄성 지지되는 부시 성형체(110)가 필요한 위치에 이르기까지 회전되면서 요구되는 소성 가공 작업이 순차적으로 수행되며, 나아가 계속적으로 제3 돌출부 패턴(310c)에 의한 제3 요홈 형상의 오일 저장소(210c)가 소성 가공되는 단계도 동일한 방식으로 진행될 수 있을 것이며, 이와 같이 예컨대 직경 80 mm의 부시 성형체(110)의 경우의 예를 살펴보면 내주면의 전체적으로 다양한 형상을 가진 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210a, 210b, 210c)의 금속 유동 방식의 소성 가공이 완료되면 그 직경은 약 4 mm 정도 증가하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: (원통형) 슬라이딩 베어링
110: 부시 성형체
120a, 120b, 120c: 요홈 형상의 오일 저장소
200: 성형체 지지 장치
220: 부시 성형체 지지구
300: 프레싱 엠보싱 부시용 금형
310a, 310b, 310c: 돌출부 패턴
410: 인터벌 회전 가이드판
420 (420a, 420b, 420c): 회전 위치 포인터 (세트)
430 (430a, 430b, 430c): 포인터 검출 센서 (세트)

Claims (5)

1. 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 베이스 부재(210)에 의해 회전 가능하게 지지되는 부시 성형체 지지구(220)의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치(200)로서,
   프레싱 엠보싱 부시용 금형(300)의 돌출부 패턴에 의해 내주면에 요홈 형상의 오일 저장소가 소성 가공되는 원통형의 부시 성형체(110)와;
   베이스 부재(210)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상기 부시 성형체(110)의 외주면을 원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 지지 포인트에서 탄성 지지하도록 제공되는 복수개의 탄성 지지 수단을 포함하여 형성되는 부시 성형체 지지구(220)와;
   상기 부시 성형체 지지구(220)의 일측면에 환형체 형태로 일체로 결합되어 제공되며, 그 환형체의 중심으로부터 설정 반경 이격된 위치에서 원주 방향으로 설정 각도 간격만큼 이격되어 배치되며 1개의 평면을 형성하는 전면 설치 평면 보다 돌출 또는 함몰된 평면을 가지거나 천공되어 형성되는 복수개의 회전 위치 포인터(420)를 포함하여 형성되는 인터벌 회전 가이드판(410)과;
   상기 부시 성형체(110)의 외주면을 탄성 지지하고 있는 상기 부시 성형체 지지구(220)와 그리고 이와 일체로 결합된 상기 인터벌 회전 가이드판(410)을 원통의 중심축을 중심으로 회전시키도록 설치되는 회전 장치(230, 240, 250)와;
   상기 회전 장치(230, 240, 250)에 의해 회전되는 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 전면 설치 평면으로부터 설정 간격 이격 배치되도록 베이스 부재(210)에 고정 설치되며, 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전 위치 포인터(420)의 근접 여부를 검출하는 포인터 검출 센서(430)와; 그리고
   상기 포인터 검출 센서(430)로부터의 포인터 근접 신호를 수신할 때까지 상기 회전 장치(230, 240, 250)를 구동하도록 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부시 성형체 지지구(220)에 설치되는 복수개의 탄성 지지 수단 각각은 내주면이 원통형으로 형성된 부시 성형체 지지구(220)를 관통하여 내주면 내부로 선단부 일부가 돌출되도록 반경 방향으로 탄성적으로 이동 가능하게 설치되도록 지지 스프링(223)을 포함하여 이루어지는 볼 플랜지(222)에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 인터벌 회전 가이드판(410)에 제공되는 복수개의 회전 위치 포인터(420)는 반경 방향으로 서로 다른 반경을 가지도록 복수개의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)로서 설치되며, 각각의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)는 프레싱 엠보싱 부시용 금형(310)에 제공된 복수개의 돌출부 패턴(310a, 310b, 310c)에 의하여 금속 유동 방식으로 프레싱 소성 가공되는 특정 형태의 요홈 형상의 오일 저장소(120a, 120b, 120c)가 성형되어야 하는 부시 성형체(110)의 성형 위치에 맞게 각 위치(angular position)를 인터벌 회전 가이드판에 제공하는 것을 특징으로 하는 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 회전 위치 포인터(420)가 반경 방향으로 서로 다른 반경을 가지도록 복수개의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)로서 설치되는 경우에는, 서로 다른 반경 위치에 설치된 각각의 회전 위치 포인터 세트(420a, 420b, 420c)와 매칭되어 이들의 근접 상태를 검출할 수 있도록 상기 포인터 검출 센서(430)도 상기 베이스 부재(210)에 고정 설치된 센서 브라켓(430h)에 수직 방향으로 복수개의 포인터 검출 센서 세트(430a, 430b, 430c)가 설치되는 것을 특징으로 하는 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전 장치(230, 240, 250)는, 회전 모터(M)를 포함한 구동 수단에 연결되며 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 회전축과 평행하게 배치되는 모터 회전축(230)과, 상기 모터 회전축(230)의 외주면에 제공되는 제1 기어부(240)와, 상기 인터벌 회전 가이드판(410)의 외주면에 제공되는 제2 기어부(250)와, 그리고 상기 제1 기어부(240)와 상기 제2 기어부(250)를 연결하도록 제공되는 구동 벨트(260)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체를 지지하고 있는 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치.

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