KR101619807B1 - 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법 - Google Patents

롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤러베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스에 바디를 고정 결합하고, 상기 바디에 개별적으로 분할하여 제작된 펀치가이드를 끼워 고정함으로써, 펀치가이드의 강도를 높이고 펀치가이드 사이의 간격을 일정하게 유지하거나 조절할 수 있어 상기 펀치가이드를 따라 이동되는 펀치에 의해 펀칭되는 소재의 가공정밀도를 높일 수 있는 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법이다.

Description

롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법{Upper mold for making roller bearing cage and how to make cage}
본 발명은 롤러베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스에 바디를 고정 결합하고, 상기 바디에 개별적으로 분할하여 제작된 펀치가이드를 끼워 고정함으로써, 펀치가이드의 강도를 높이고 펀치가이드 사이의 간격을 일정하게 유지하거나 조절할 수 있어 상기 펀치가이드를 따라 이동되는 펀치에 의해 펀칭되는 소재의 가공정밀도를 높일 수 있는 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법이다.
일반적으로 롤러베어링이란 구름베어링의 한 종류로써, 롤러를 베어링의 내륜과 외륜 사이에 넣어 축의 회전에 대한 마찰력를 줄인 것이며, 이러한 롤러는 통상 원통형, 테이퍼진 원통형 또는 구면 등의 모양이 있다.
이러한 롤러베어링은 자체로 회전되는 롤러를 잡아주기 위해 통상 케이지를 사용하며, 이러한 케이지는 도 1에 도시되어 있듯이, 케이지(1)의 형상이 되는 상부테두리(2), 하부테두리(3) 및 상기 상, 하부테두리(2, 3) 사이의 힘살(4)과, 상기 힘살(4) 사이에 형성된 다수의 롤러홈(5, 창명)으로 이루어지며, 도시된 케이지는 테이퍼롤러베어링의 케이지로써, 상부테두리(2)와 하부테두리(3)는 지면에서 볼 때 일정한 각도로 경사가 져있다.
이러한 롤러베어링의 케이지 제조와 관련된 종래기술로서는 등록특허 제10-1355743호에 제안되어 있는 테이퍼 롤러 베어링 케이지 금형이 있다.
상기 특허에는 상부금형(100)과 하부금형(200)으로 이루어지되, 상기 상부금형(100)은 내부가 비어 있는 원통 형상 몸체(120)로 구성되며, 상기 하부금형(200)은 상부의 커버금형(210), 테이퍼금형(220), 몸체 금형(230), 및 고정핀(240)으로 이루어지는 테이퍼 롤러 베어링 케이지 금형에 있어서, 상기 상부금형(100) 원통 형상 몸체(120)의 내부 하면에는 주입용 홈인 러너(112)가 방사상으로 형성되어 있으며, 상기 상부금형(100) 내면 상부에는 홈(130)들이 다수 개 일정간격으로 형성되며, 상기 상부금형(100) 상면 테두리에는 내면하부에 형성된 홈(130)과 대응되게 홈부(140)가 다수 개 일정간격으로 형성되며, 또한 하면 테두리 일부에는 보강홈(142)들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 베어링 케이지 금형이 제안되어 있는데, 상부금형과 하부금형을 케이지 형상대로 만들고 그 사이에 혼합원료를 넣어 사출하여 성형하는 방식으로 케이지의 강도가 떨어지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1355743호
따라서 본 발명은 프레스에 바디를 고정 결합하고, 상기 바디에 개별적으로 분할하여 제작된 펀치가이드를 끼워 고정함으로써, 펀치가이드의 강도를 높이고 펀치가이드 사이의 간격을 일정하게 유지하거나 조절할 수 있어 상기 펀치가이드를 따라 이동되는 펀치에 의해 펀칭되는 소재의 가공정밀도를 높일 수 있는 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 상기 펀치가이드는 바디에 방사상으로 둘 이상 형성된 스페이서에 의해 그 움직임이 제한됨으로써 펀치가이드가 펀치에 의해 밀려나지 않음으로써 불량품의 발생을 최소화한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한 상기 펀치가이드는 체결패드와 볼트에 의해 고정 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성된 수직부와, 상기 수직부에서 일정각도로 경사지도록 연장 형성된 경사부로 구성되며, 상기 경사부에 의해 케이지의 경사면에 롤러고정용홈을 경사면의 경사각도대로 펀칭할 수 있어 롤러의 회전이 원활해지는 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 롤러베어링의 케이지 제조용 금형에 있어서, 상기 케이지 제조용 금형은 프레스에 고정 결합되는 바디와, 상기 바디에 형성된 끼움홈에 끼워지는 펀치가이드와, 상기 펀치가이드를 고정해주며 바디에 고정되는 체결패드와, 상기 펀치가이드 사이에 끼워져 펀치가이드의 중심축에서 외부원주면 방향대로 왕복 이동되면서 소재를 펀칭하는 펀치로 구성된 것이 특징이다.
본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 금형은 프레스에 바디를 고정 결합하고, 상기 바디에 개별적으로 분할하여 제작된 펀치가이드를 끼워 고정함으로써, 펀치가이드의 강도를 높이고 펀치가이드 사이의 간격을 일정하게 유지하거나 조절할 수 있어 상기 펀치가이드를 따라 이동되는 펀치에 의해 펀칭되는 소재의 가공정밀도를 높일 수 있는 현저한 효과와 함께, 상기 펀치가이드는 바디에 방사상으로 둘 이상 형성된 스페이서에 의해 그 움직임이 제한됨으로써 펀치가이드가 펀치에 의해 밀려나지 않음으로써 불량품의 발생을 최소화한 효과가 있으며, 상기 펀치가이드는 체결패드와 볼트에 의해 고정 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성된 수직부와, 상기 수직부에서 일정각도로 경사지도록 연장 형성된 경사부로 구성되며, 상기 경사부에 의해 케이지의 경사면에 롤러고정용홈을 경사면의 경사각도대로 펀칭할 수 있어 롤러의 회전이 원활해지는 현저한 효과가 있다.
도 1은 일반적인 테이퍼롤러베어링의 케이지 구성도
도 2는 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 구성사시도
도 3은 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 분리구성도
도 4는 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 사용상태도
도 5는 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 저면구성도
도 6은 본 발명에 의한 펀치가이드의 개별 구성도
도 7은 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조방법의 작업 개략도
본 발명은 롤러베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스에 바디를 고정 결합하고, 상기 바디에 개별적으로 분할하여 제작된 펀치가이드를 끼워 고정함으로써, 펀치가이드의 강도를 높이고 펀치가이드 사이의 간격을 일정하게 유지하거나 조절할 수 있어 상기 펀치가이드를 따라 이동되는 펀치에 의해 펀칭되는 소재의 가공정밀도를 높일 수 있는 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 구성사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 분리구성도이며, 도 4는 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 사용상태도이고, 도 5는 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형의 저면구성도이며, 도 6은 본 발명에 의한 펀치가이드의 개별 구성도로써, 본 발명은 롤러베어링의 케이지 제조용 금형에 있어서, 상기 케이지 제조용 금형은 프레스에 고정 결합되는 바디(10)와, 상기 바디(10)에 형성된 끼움홈(11)에 끼워지는 펀치가이드(20)와, 상기 펀치가이드(20)를 고정해주며 바디(10)에 고정되는 체결패드(30)와, 상기 펀치가이드(20) 사이에 끼워져 펀치가이드(20)의 중심축에서 외부원주면 방향대로 왕복 이동되면서 소재를 펀칭하는 펀치(40)로 구성된 것이 특징이다.
먼저, 바디(10)는 프레스(도시하지 않음)와 같은 기계에 고정되는 구성으로 도시된 형상은 중심부에 펀치가 왕복하여 움직일 수 있도록 홀이 형성되어 있는 원통형이나, 경우에 따라 사각형의 단면을 가지는 육면체 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
상기 바디(10)에는 바디(10)의 중심축에서 방사상으로 다수의 끼움홈(11)이 형성되어 있으며, 상기 끼움홈(11)에는 개별적으로 구성된 펀치가이드(20)가 끼워지며, 상기 펀치가이드(20)의 일측단부에는 펀치가이드(20)를 바디(10)와 고정해주기 위해 원판 형상의 체결패드(30)가 설치된다.
상기 펀치가이드(20) 사이의 틈에는 펀치가이드(20)의 중심축에서 외부원주면 방향대로 왕복 이동되면서 소재를 펀칭하는 펀치(40)가 설치된다.
따라서 소재가 하부금형(도시하지 않음)에 안착되면 본 발명에 의한 상부금형이 소재 쪽으로 내려오게 되고 이후 펀치가이드(20)와 소재가 맞닿게 되며, 이 상태에서 펀치(40)가 펀치가이드(20)의 외부로 밀려나와 소재를 펀칭하게 되는데, 이러한 펀치(40)는 펀치(40)의 일측에 설치되는 가압부재(41)에 의해 펀치가이드(20)를 따라 왕복 이동되게 되며, 상기 가압부재(41)는 프레스에 관용적으로 사용하는 캠 방식이나 유압방식 등에 의해 펀치(40)의 위치를 이동시키고 원위치시킬 수 있다.
또한, 상기 펀치가이드(20)는 개별적으로 구성되며, 바디(10)에 방사상으로 둘 이상 형성된 끼움홈(11)에 의해 그 움직임이 제한되는데, 이때의 제한은 펀치가이드(20)의 측면 방향과 바디의 원주면 방향으로의 움직임에 대한 제한으로써, 이러한 제한으로 인해 펀치가이드(20)를 따라 이동되는 펀치(40) 역시 이동경로에 대한 신뢰성이 높아질 수 있다.
상기 펀치가이드(20)는 펀치가이드마다 분리되어 구성되어 있음으로써 하나가 파손될 경우 파손된 펀치가이드만 교체하여 사용할 수 있으므로, 금형의 유지보수가 편리하고 유지보수에 따르는 비용이 절감된다.
상기 체결패드(30)는 도 3에 나타나 있듯이, 바디(10)에 결합되는 펀치가이드(20)의 수만큼 펀치가이드체결홈(31)이 형성되며, 바디(10)와의 결합을 위해 펀치가이드체결홈(31)과는 별도로 바디체결홈(32)이 체결패드(30)의 중심축에서 방사상으로 등간격을 가지도록 펀치가이드(20)의 수와 동일한 개수로 형성된다.
즉, 체결패드(30)에는 일정한 반경을 가지도록 펀치가이드체결홈(31)이 펀치가이드(20)의 수만큼 등간격으로 형성되며, 이와는 별도로 체결패드(30)를 바디(10)에 결합해주기 위해 바디체결홈(32)이 형성되는데, 이러한 바디체결홈(32) 역시 펀치가이드(20)의 수와 동일한 개수로 형성되는 것이 바람직하다.
부연하면, 펀치가이드체결홈(31)은 체결패드(30)에 하나씩 또는 두 개씩 형성될 수 있는데, 이는 펀치가이드(20)에 작용하는 고정력을 개별적으로 구성된 펀치가이드마다 유사하게 가져가기 위함이며, 바디체결홈(32) 역시 바디(10)에 끼워지는 펀치가이드(20)의 수만큼 동일하게 가져감으로써 체결패드(30)의 어느 한쪽으로 바디(10)와 체결패드(30)의 고정력이 쏠리지 않도록 하기 위함이며, 만약 어느 한쪽의 고정력이 저하될 경우 그 부분의 펀치가이드(20)가 펀칭 작업도중 임의로 움직이게 되어 불량품이 발생될 수 있다.
상기 펀치가이드는 도 6에 나타나 있듯이, 체결패드(30)와 볼트에 의해 고정 결합될 수 있도록 볼트홀(21)이 형성된 수직부(22)와, 상기 수직부(22)에서 일정각도로 경사지도록 연장 형성된 경사부(23)로 구성되며, 상기 경사부(23)에 의해 케이지(1)의 경사면에 롤러홈(5)을 경사면의 경사각도대로 펀칭할 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 것과 같이 테이퍼롤러베어링의 케이지(1)는 상부테두리(2)와 하부테두리(3)가 지면에서 볼 때 일정한 각도로 경사가 져 있으므로, 경사가 져있는 각도대로 펀칭이 이루어져야만 펀칭된 부분 즉, 롤러홈(5)에 롤러가 안정적으로 지지되어 경사면의 경사각대로 회전될 수 있다. 이를 위해 펀치가이드(20)의 일측면을 경사부(23)로 형성하여 상기 경사부(23)로 인해 상부테두리(2)와 하부테두리(3) 사이에 일정한 각도로 경사가 져있는 케이지(1)를 만들 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조방법의 작업 개략도로써, 본 발명은 롤러베어링의 케이지 제조방법에 있어서, 상기 케이지 제조방법은 만들고자 하는 케이지의 크기에 맞도록 소재를 절단하는 블랭킹단계(S 10)와; 절단된 소재를 드로잉하고 소재의 중심에 홀을 뚫는 드로잉 및 홀 천공단계(S 20)와; 드로잉된 소재의 측면에 롤러홈을 천공하는 롤러홈 펀칭단계(S 30)와; 소재의 저면을 뚫는 피어싱단계(S 40)를 포함하여 이루어지며, 상기 롤러홈 펀칭단계(S 30)는 케이지 제조용 금형을 이용하되, 상기 케이지 제조용 금형은 프레스에 고정 결합되는 바디(10)와, 상기 바디(10)에 형성된 끼움홈(11)에 끼워지는 펀치가이드(20)와, 상기 펀치가이드(20)를 고정해주며 바디(10)에 고정되는 체결패드(30)와, 상기 펀치가이드(20) 사이에 끼워져 펀치가이드(20)의 중심축에서 외부원주면 방향대로 왕복 이동되면서 소재를 펀칭하는 펀치(40)로 구성된 것이 특징이다.
먼저, 상기 블랭킹단계(S 10)는 만들고자 하는 케이지의 크기에 맞도록 소재를 금형을 이용해 블랭킹하는 단계이며, 상기 드로잉 및 홀 천공단계(S 20)는 판 형상의 소재를 그릇 모양으로 성형하고 중심부에 홀을 천공하는 단계로써, 경우에 따라 홀을 천공하지 않을 수도 있으며, 상기 롤러홈 펀칭단계(S 30)는 드로잉된 소재의 측면에 롤러홈을 천공하는 단계로써 반드시 소재의 드로잉 후에 롤러홈을 천공해야만 일정한 크기의 롤러홈이 형성되며, 상기 피어싱단계(S 40)는 홀이 형성된 저면을 완전히 뚫어 개방시키는 단계이다.
이때, 상기 롤러홈 펀칭단계(S 30)는 상술한 케이지 제조용 상부금형을 이용하게 된다.
결국, 본 발명에 의한 롤러베어링의 케이지 제조용 금형은 프레스에 바디를 고정 결합하고, 상기 바디에 개별적으로 분할하여 제작된 펀치가이드를 끼워 고정함으로써, 펀치가이드의 강도를 높이고 펀치가이드 사이의 간격을 일정하게 유지하거나 조절할 수 있어 상기 펀치가이드를 따라 이동되는 펀치에 의해 펀칭되는 소재의 가공정밀도를 높일 수 있는 현저한 효과와 함께, 상기 펀치가이드는 바디에 방사상으로 둘 이상 형성된 스페이서에 의해 그 움직임이 제한됨으로써 펀치가이드가 펀치에 의해 밀려나지 않음으로써 불량품의 발생을 최소화한 효과가 있으며, 상기 펀치가이드는 체결패드와 볼트에 의해 고정 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성된 수직부와, 상기 수직부에서 일정각도로 경사지도록 연장 형성된 경사부로 구성되며, 상기 경사부에 의해 케이지의 경사면에 롤러고정용홈을 경사면의 경사각도대로 펀칭할 수 있어 롤러의 회전이 원활해지는 현저한 효과가 있다.
1; 케이지
2. 상부테두리 3. 하부테두리 4. 힘살
5. 롤러홈
10; 바디
11. 끼움홈
20; 펀치가이드
21. 볼트홀 22. 수직부 23. 경사부
30; 체결패드
31. 펀치가이드체결홈 32. 바디체결홈
40; 펀치
41. 가압부재

Claims (6)

  1. 롤러베어링의 케이지 제조용 금형에 있어서,
    상기 케이지 제조용 금형은 프레스에 고정 결합되는 바디(10)와, 상기 바디(10)에 형성된 끼움홈(11)에 끼워지는 펀치가이드(20)와, 상기 펀치가이드(20)를 고정해주며 바디(10)에 고정되는 체결패드(30)와, 상기 펀치가이드(20) 사이에 끼워져 펀치가이드(20)의 중심축에서 외부원주면 방향대로 왕복 이동되면서 소재를 펀칭하는 펀치(40)로 구성된 것이 특징인 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펀치가이드(20)는 개별적으로 구성되며, 바디(10)에 방사상으로 둘 이상 형성된 끼움홈(11)에 의해 그 움직임이 제한되는 것이 특징인 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체결패드(30)는 바디(10)에 결합되는 펀치가이드(20)의 수만큼 펀치가이드체결홈(31)이 형성되며, 바디(10)와의 결합을 위해 펀치가이드체결홈(31)과는 별도로 바디체결홈(32)이 체결패드(30)의 중심축에서 방사상으로 등간격을 가지도록 펀치가이드(20)의 수와 동일한 개수로 형성되는 것이 특징인 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펀치(40)는 펀치(40)의 일측에 설치되는 가압부재(41)에 의해 펀치가이드(20)를 따라 왕복 이동되는 것이 특징인 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 펀치가이드(20)는 체결패드(30)와 볼트에 의해 고정 결합될 수 있도록 볼트홀(21)이 형성된 수직부(22)와, 상기 수직부(22)에서 일정각도로 경사지도록 연장 형성된 경사부(23)로 구성되며, 상기 경사부(23)에 의해 케이지(1)의 경사면에 롤러홈(5)을 경사면의 경사각도대로 펀칭할 수 있는 것이 특징인 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형.
  6. 롤러베어링의 케이지 제조방법에 있어서,
    상기 케이지 제조방법은 만들고자 하는 케이지의 크기에 맞도록 소재를 절단하는 블랭킹단계(S 10)와; 절단된 소재를 드로잉하고 소재의 중심에 홀을 뚫는 드로잉 및 홀 천공단계(S 20)와; 드로잉된 소재의 측면에 롤러홈을 천공하는 롤러홈 펀칭단계(S 30)와; 소재의 저면을 뚫는 피어싱단계(S 40)를 포함하여 이루어지며,
    상기 롤러홈 펀칭단계(S 30)는 케이지 제조용 금형을 이용하되, 상기 케이지 제조용 금형은 프레스에 고정 결합되는 바디(10)와, 상기 바디(10)에 형성된 끼움홈(11)에 끼워지는 펀치가이드(20)와, 상기 펀치가이드(20)를 고정해주며 바디(10)에 고정되는 체결패드(30)와, 상기 펀치가이드(20) 사이에 끼워져 펀치가이드(20)의 중심축에서 외부원주면 방향대로 왕복 이동되면서 소재를 펀칭하는 펀치(40)로 구성된 것이 특징인 롤러베어링의 케이지 제조방법.
KR1020160042198A 2016-04-06 2016-04-06 롤러베어링의 케이지 제조용 상부금형 및 이를 이용한 케이지 제조방법 KR101619807B1 (ko)

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CN114210869A (zh) * 2021-10-27 2022-03-22 山东金帝精密机械科技股份有限公司 一种角接触轴承冲压保持架生产方法及生产装置

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