KR102137632B1

KR102137632B1 - 고주파 유도가열장치 및 그것을 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법

Info

Publication number: KR102137632B1
Application number: KR1020200014998A
Authority: KR
Inventors: 정옥희
Original assignee: 정옥희
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2020-07-24

Abstract

본 발명은 고주파 유도가열장치 및 그것을 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형태로 형성되는 실린더블록 반제품의 주입공간에 붕사분말과 동분말을 주입한 뒤에 고주파 유도열을 이용하여 실린더블록 반제품을 가열하되, 실린더블록 반제품이 안착되는 회전판에 냉각수를 순환시켜서 실린더블록 반제품이 가열되는 과정에서 용융되는 동용융액이 실린더블록 반제품의 내측 하부에서 상측에 까지 기포가 없이 채워지면서 응고되게 함으로써, 양질의 라이닝을 간단하고 안전하게 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명에 의한 고주파 유도가열장치는, 작업대프레임(210) 상에 공지된 고주파가열기(230)가 가열기 전후이동장치(220)에 의해 전후로 수평이동 가능하게 설치되고, 작업대프레임(210)의 전방에는 실린더블록 제작을 위한 실린더블록 반제품(20)이 안착되는 회전판(280)이 반제품 이송장치부(240)에 의해 좌우 및 상하로 이송되게 설치되며; 상기 고주파가열기(230)의 전방에 코일지지대(231)가 설치되고 코일지지대(231)의 하방에는 실린더블록 반제품(20)과 근접하여 실린더블록 반제품(20)을 가열하는 고주파유도코일(232)이 수직 설치되며; 상기 반제품 이송장치부(240)는 작업대프레임(210)의 전방에 좌우이송대(241)가 좌우이송수단(250)에 의해 좌우로 수평 이동가능하게 설치되고, 좌우이송대(241)의 전방에는 회전판(280)을 회전시키는 회전장치부(270)가 설치되는 회전판설치대(242)가 상하이송수단(260)에 의해 승하강 가능하게 설치되고; 상기 회전판(280)은 내측에 물탱크(293)에 담겨진 냉각수가 순환되는 냉각수 통로가 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 고주파 유도가열장치를 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법은, 실린더블록(10)의 제조를 위한 실린더블록 반제품(20)을 제조하는 단계(A-1)와, 상기 단계(A-1)에서 형성된 라이닝융착홀(22)에 코어핀(26)을 끼우는 단계(B-1)와, 실린더블록 반제품(20)에 붕사분말과 동분말을 주입하는 단계(C-1)와, 붕사분말과 동분말이 주입된 실린더블록 반제품(20)을 고주파열로 유도 가열하는 단계(D-1)와, 가열된 실린더블록 반제품(20)을 자연 냉각시키는 단계(E-1)와, 자연 냉각된 실린더블록 반제품(20)을 요구하는 실린더블록(10)의 치수와 형상에 맞도록 제품을 최종 가공하는 단계(F-1)를 거쳐서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

고주파 유도가열장치 및 그것을 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법{A Study on the Formation of Fusion Raining Linings of Piston Pump and Piston Motor using High Frequency Induction Heat Pump}

본 발명은 고주파 유도가열장치 및 그것을 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형태로 형성되는 실린더블록 반제품의 주입공간에 붕사분말과 동분말을 주입한 뒤에 고주파 유도열을 이용하여 실린더블록 반제품을 가열하되, 실린더블록 반제품이 안착되는 회전판에 냉각수를 순환시켜서 실린더블록 반제품이 가열되는 과정에서 용융되는 동용융액이 실린더블록 반제품의 내측 하부에서 상측에 까지 기포가 없이 채워지면서 응고되게 함으로써, 양질의 라이닝을 간단하고 안전하게 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 피스톤펌프(Piston pump) 또는 피스톤모터(Piston motor)는 실린더블록에 형성된 복수개의 실린더홀의 내부에 각각 삽입되는 각각의 피스톤을 순차적으로 왕복 운동시켜 유체의 흡입과 압축작용을 수행함으로써 고압의 유압원을 발생시키거나 동력을 발생시키도록 구성된 장치를 말한다.

이러한 피스톤펌프 또는 피스톤모터는 그 구조에 따라 피스톤이 삽입된 실린더블록을 하우징의 내부에서 구동축과 함께 회전시켜 실린더블록을 따라 피스톤의 삽입깊이가 서로 다르게 되도록 한 사판식(斜板式, Swashplate type)과, 구동축을 중심으로 실린더블록 상에 각도를 부여하여 원주방향을 따라 피스톤이 왕복 운동되도록 한 사축식(斜軸式, Bent axis type)과, 편심캠을 중심으로 실린더홀과 피스톤을 방사상으로 배열시킴으로서 편심캠의 편심구동에 따라 각각의 피스톤이 전진 또는 후진하면서 흡입과 토출행정을 수행하도록 한 레이디얼식(Radial type)으로 구분된다.

이 중에서 종래의 사판식 피스톤펌프 또는 피스톤모터(100)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 전후방이 개구되게 형성된 하우징(1)이 구비되며, 상기 하우징(1)의 전방에는 내부에 유체유로가 구비된 커버(2)가 결합되고, 상기 하우징(1)의 전방에 결합된 커버(2)의 내측면에는 유체유로와 연통되는 흡입포트 및 토출포트가 구비된 밸브플레이트(3)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 하우징(1)의 내부에는 전단부가 밸브플레이트(3)의 후방측 구면에 구면 접촉되는 실린더블록(10)이 구동축(4)에 의해 회전가능하게 설치되고, 상기 실린더블록(10)에 형성되는 복수개의 실린더홀(11)의 내부에는 각각의 피스톤(12)이 왕복운동가능하게 삽입 설치된다.

또한, 상기 실린더블록(10)의 후방에는 실린더블록(10)의 실린더홀(11)에 각각 삽입된 복수개의 피스톤(12)을 순차적으로 왕복 운동시키게 되는 사판(5)이 소정의 각도로 경사지게 설치되고, 상기 하우징(1)의 내측상부에는 상기 사판(5)을 회동시켜 경사각을 조절하게 되는 액츄에이터(6)가 설치된다.

이와 같이 구성되는 종래의 사판식 피스톤펌프 또는 피스톤모터(100)는, 하우징(1)의 내측상부에 설치된 액츄에이터(6)를 이용하여 사판(5)의 경사각을 조절할 수 있게 됨으로써, 피스톤(12)의 스트로크(Stroke, 행정)를 조절할 수 있게 됨에 따라 토출유량을 용이하게 가변시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 구성되는 피스톤펌프 또는 피스톤모터(100)에 사용되고 있는 실린더블록(10)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 철소재를 원통형상으로 가공 형성한 몸통(13)의 중앙부에 구동축(4)의 삽입을 위한 축삽입공(14)이 형성되고 몸통(13)의 원주 방향을 따라서는 복수개의 실린더홀(11)이 배열 설치되는데, 이와 같은 실린더블록(10)의 구조는 사축식 피스톤펌프나 피스톤모터에 있어서도 동일한 형태로 적용된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 종래의 피스톤펌프 또는 피스톤모터(100)에 사용되고 있는 실린더블록(10)에 구비된 실린더홀(11)의 내주면에는 피스톤(12)의 왕복운동에 대한 내마모성 및 윤활성능을 부여하기 위하여 동이나 동합금재질로 된 라이닝(15)을 형성하게 된다.

이러한 라이닝(15)을 형성하기 위한 종래의 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝방법은 대한민국 특허등록 제10-1130549호의 등록공보에 기재되어 알려져 있다.

상기 종래발명에 의한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝방법은, 실린더블록의 제조를 위한 실린더블록 반제품을 제조하는 실린더블록 반제품 제조단계(A)와, 실린더블록 반제품 상의 실린더홀에 라이닝 형성에 필요한 세팅을 행하는 세팅단계(B)와, 세팅단계(B)를 거친 실린더블록 반제품을 1차가열하는 1차가열단계(C)와, 1차가열단계(C)를 거친 실린더블록 반제품의 실린더홀 내부로 라이닝 형성을 위한 동용융액을 주입시키는 1차용융액 주입단계(D)와, 1차용융액 주입단계(D)를 거친 실린더블록 반제품(20)을 2차로 가열하는 2차가열단계(E)와, 2차가열단계(E)를 거친 실린더블록 반제품의 용융액주입공간에 동용융액을 주입시키는 2차용융액 주입단계(F)와, 동용융액이 냉각된 실린더블록 반제품을 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 최종 가공하는 제품화단계(G)를 거쳐서 이루어진다.

이와 같은 상황에서 본 발명의 제조과정을 간략하게 설명하면, 실린더블록 반제품의 용융액주입공간에 동분말을 주입한 상태에서 고주파유도가열장치를 이용하여 실린더블록 반제품을 가열하면, 동분말이 용융되면서 실린더블록 반제품에 융착되게 하며, 그 뒤에 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 가공하여 제품화하는 것이다.

이와 같은 본 발명과 종래발명을 비교해 보았을 때, 종래발명에서 본 발명에서 실시하지 않는 여러 개의 단계(실린더블록 반제품을 1,2차로 가열하는 단계와, 1,2차 용융액 주입단계)가 실행되어야 하므로 생산성이 저하되는 문제가 있고, 동용융액을 별도의 가열로에서 가열한 뒤에 그렇게 가열된 동용융액을 국자로 받아서 용융액주입공간에 작업자가 직접 주입하는 과정이 매우 위험하며 실제로 안전사고가 발생하는 문제가 있었다.

특허등록 제10-1130549호(발명의 명칭 : 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝방법)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철소재를 원통형태로 형성한 실린더블록 반제품의 주입공간에 붕사분말과 동분말을 주입한 뒤에 고주파 유도열을 이용하여 실린더블록 반제품을 가열하되, 실린더블록 반제품이 안착되는 회전판에 냉각수를 순환시켜서 실린더블록 반제품이 가열되는 과정에서 용융되는 동용융액이 실린더블록 반제품의 내측 하부에서 상측에 까지 기포가 없이 채워지면서 응고되게 함으로써, 양질의 라이닝을 간단하고 안전하게 형성할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고주파 유도가열장치는, 작업대프레임 상에 공지된 고주파가열기가 가열기 전후이동장치에 의해 전후로 수평이동 가능하게 설치되고, 작업대프레임의 전방에는 실린더블록 제작을 위한 실린더블록 반제품이 안착되는 회전판이 반제품 이송장치부에 의해 좌우 및 상하로 이송되게 설치되며; 상기 고주파가열기의 전방에 코일지지대가 설치되고 코일지지대의 하방에는 실린더블록 반제품과 근접하여 실린더블록 반제품을 가열하는 고주파유도코일이 수직 설치되며; 상기 반제품 이송장치부는 작업대프레임의 전방에 좌우이송대가 좌우이송수단에 의해 좌우로 수평 이동가능하게 설치되고, 좌우이송대의 전방에는 회전판을 회전시키는 회전장치부가 설치되는 회전판설치대가 상하이송수단에 의해 승하강 가능하게 설치되고; 상기 회전판은 내측에 물탱크에 담겨진 냉각수가 순환되는 냉각수 통로가 형성되는 구성이 포함되며; 상기 회전장치부는 회전판설치대의 상판에 베어링이 설치된 하우징이 수직 설치되고, 이 하우징에는 내측에 급수홀과 배수홀이 상하방향으로 형성되고 외주연에 풀리를 설치한 수직관이 회전 자유롭게 설치되며, 회전판설치대의 일측 소정위치에는 밸트를 통하여 풀리에 동력을 전달하는 모터가 설치되고; 상기 회전판설치대의 상측으로 돌출된 수직관의 상부에는 회전판을 설치하되, 이 회전판은 수직관의 상부에 설치되는 하판과 하판의 상부에 결합 설치되는 상판으로 이루어지며, 상기 냉각수 통로는 하판의 중앙부에 수직관의 배수홀과 통하는 상부배수홀이 상하로 관통되게 형성되고, 하판의 몸체 내측에 입구는 수직관의 급수홀와 통하고 출구는 하판 상면의 편심된 외측으로 형성되는 상부급수홀이 형성되며, 상기 하판과 상판 저면에는 외부측은 상부급수홀의 출구와 통하고 중심부측은 상부배수홀과 통하는 나선홈이 형성되며; 상기 수직관의 하부에는 물탱크와 냉각수호스로 연결되는 공지된 로타리조인트가 연결 설치되며, 이 로타리조인트는 급수 및 환수용 냉각수호스가 물탱크와 연결되는 고정체와, 고정체의 상측에 회전되게 결합된 상태에서 수직관의 하부와 연결되는 회전체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에 의한 고주파 유도가열장치를 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법은, 실린더블록의 제조를 위한 실린더블록 반제품을 제조하는 단계와, 상기 단계에서 형성된 라이닝융착홀에 코어핀을 끼우는 단계와, 실린더블록 반제품에 붕사분말과 동분말을 주입하는 단계와, 붕사분말과 동분말이 주입된 실린더블록 반제품을 고주파열로 유도 가열하는 단계와, 가열된 실린더블록 반제품을 자연 냉각시키는 단계와, 자연 냉각된 실린더블록 반제품을 요구하는 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 제품을 최종 가공하는 단계를 거쳐서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 실린더블록 반제품의 주입공간에 붕사분말과 동분말을 주입한 뒤에 고주파 유도열을 이용하여 실린더블록 반제품을 가열하되, 실린더블록 반제품이 안착되는 회전판을 회전시키면서 그 내측에서 냉각수를 순환되게 함으로써, 실린더블록 반제품이 균일하게 가열되고, 그렇게 가열된 동용융액이 실린더블록 반제품의 내측 하부에서 상측까지 기포가 없이 채워지면서 응고되어 양질의 라이닝을 간단하고 안전하게 형성할 수 있는 매우 특출한 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래 및 본 발명에 의해 제작되는 실린더블록이 설치된 피스톤펌프 또는 피스톤모터를 나타내는 단면도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 설치되는 실린더블록의 평면 및 저면사시도.
도 3은 종래발명에 의해 제조되는 실린더블록의 용융착 라이닝방법을 나타내는 공정블록도.
도 4는 본 발명에 의해 제조되는 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법을 나타내는 공정블록도.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 의해 제조되는 실린더블록을 단계별로 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 포함되는 고주파 유도가열장치를 나타내는 측단면도.
도 7은 도 6에 도시된 고주파 유도가열장치의 가열장치부와 이송장치부를 나타내는 평면도.
도 8은 도 6에 도시된 고주파 유도가열장치에 포함되는 가열장치부를 나타내는 단면도.
도 9는 도 8에 도시된 회전판에 포함되는 상판을 나타내는 저면도.

이하, 본 발명에 따른 고주파 유도가열장치 및 그것을 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 9를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 고주파 유도가열장치(200)는 도 6 내지 도 9에서 보는 바와 같이 작업대프레임(210) 상에 고주파가열기(230)가 가열기 전후이동장치(220)에 의해 전후로 수평이동 가능하게 설치되고, 작업대프레임(210)의 전방에는 실린더블록 제작을 위한 실린더블록 반제품(20)이 안착되는 회전판(280)을 좌우 및 상하로 이송시키는 반제품 이송장치부(240)가 설치된다.

상기 고주파가열기(230)는 고주파발생장치에 설치되는 코일에 고주파전류를 흘리고 철소재로 된 실린더블록 반제품(20)으로 하여금 변압기의 2차권선의 구실을 하게 하여 유도전류를 발생시켜서 그 저항열로 실린더블록 반제품(20)을 가열하는 공지의 것이며, 상기 고주파가열기(230)의 전방에 코일지지대(231)가 설치되고 코일지지대(231)의 하방에는 금속으로 된 실린더블록 반제품(20)와 근접하여 실린더블록 반제품(20)을 가열하는 고주파유도코일(232)이 수직 설치된다.

이때, 상기 고주파유도코일(232)은 도 6 및 도 5c, 도 5d에서 보는 바와 같이 하나의 동관을 코일스프링형태로 감아서 원통형으로 형성된 실린더블록 반제품(20)의 상부측 외주연과 상면을 캡 형태로 감싸도록 형성되며, 이 고주파유도코일(232)은 상부측에 코일지지대(231)와 연결되는 2개의 수직연결부(233)와, 실린더블록 반제품(20)의 상면을 커버하는 상면커버부(234)와, 실린더블록 반제품(20)의 상부둘레를 감싸는 외주면감쌈부(235)가 형성된다.

이때, 상기 고주파유도코일(232)에서 상면커버부(234)를 형성하지 않아도 무방한데, 실린더블록 반제품(20)의 형상이 상면을 가열할 필요가 없는 형상으로 형성된 경우에는 상면커버부(234)를 형성하지 않아도 되는 것임을 밝혀둔다.

그리고, 상기 가열기 전후이동장치(220)는 작업대프레임(210)의 상부 양측에 전후방향으로 설치되는 가이드레일(221)과, 가이드레일(221) 사이의 작업대프레임(210) 상에 전후 길이방향으로 설치되는 스크류지지대(222)와, 작업대프레임(210) 상에 설치되는 모터(223)의 구동에 의해 회전되는 것으로 스크류지지대(222)에 회전 지지되게 설치되는 전후진스크류(224)와, 고주파가열기(230)의 저면에 설치되며 가이드레일(221)에 안내되는 가이드슈(225)와, 가이드슈(225) 사이의 고주파가열기(230) 저면에 설치되어 전후진스크류(224)에 나사식으로 관통되게 체결되는 암나사대(226)로 이루어진다.

상기 반제품 이송장치부(240)는 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 작업대프레임(210)의 전방에 좌우이송대(241)가 좌우이송수단(250)에 의해 좌우로 수평 이동가능하게 설치되고, 좌우이송대(241)의 전방에는 실린더블록 반제품(20)이 얹히는 회전판(280)을 회전시키는 회전장치부(270)가 설치되는 회전판설치대(242)가 상하이송수단(260)에 의해 승하강 가능하게 설치된다.

상기 좌우이송수단(250)은 작업대프레임(210)의 전면판(211)에 수평장공(212)이 수평방향으로 형성되고, 수평장공(212)에 대응하는 전면판(211) 내벽면에 모터(251)에 의해 회전하는 좌우이동스크류(252)가 스크류지지대(253)에 지지되게 설치되며, 수평장공(212) 상하측의 전면판(211) 전면에 가이드레일(254)이 수평 설치되고, 좌우이송대(241)의 후면에는 상기 가이드레일(254)에 안내되는 가이드슈(255)와, 수평장공(212)을 통하여 좌우이동스크류(252)에 나사식으로 체결되는 암나사대(256)가 각각 설치되어 있다.

그리고, 상기 상하이송수단(260)은 좌우이송대(241)의 전방에 한 쌍의 가이드레일(261)이 상하방향으로 설치되고, 회전판설치대(242)의 후면에는 각각의 가이드레일(261)에 승하강 안내되는 가이드슈(262)가 각각 설치되며, 상기 가이드레일(261) 사이의 좌우이송대(241) 전면에는 모터(263)에 의해 회전하는 승하강스크류(264)가 스크류지지대(265)에 의해 회전되게 설치되고, 상기 회전판설치대(242)의 후면에는 승하강스크류(264)에 나사식으로 체결되는 암나사대(266)가 설치되어 있다.

또한, 상기 회전장치부(270)는 도 6 내지 도 9에서 보는 바와 같이 회전판설치대(242)의 상판에 내주연에 베어링이 설치된 하우징(271)이 수직 설치되고, 이 하우징(271)에는 내측에 급수홀(273)과 배수홀(274)이 상하방향으로 형성되고 외주연에 풀리(275)를 설치한 수직관(272)이 회전 자유롭게 설치되며, 회전판설치대(242)의 일측 소정위치에는 밸트(276)를 통하여 풀리(275)에 동력을 전달하는 모터(277)가 설치된다.

그리고, 상기 회전판설치대(242)의 상측으로 돌출된 수직관(272)의 상부에는 실린더블록 반제품(20)이 안착되는 회전판(280)을 설치하되, 이 회전판(280)은 수직관(272)의 상부에 설치되는 하판(285)과 하판(285)의 상부에 결합 설치되는 상판(281)으로 이루어지며, 회전판(280)의 내측에는 냉각수가 흐르는 냉각수 통로가 형성된다.

상기 냉각수 통로는 상부급수홀(287)과, 나선홈(283), 상부배수홀(286)이 서로 통하게 형성된다.

상기 하판(285)은 중앙부에 수직관(272)의 배수홀(274)과 통하는 상부배수홀(286)이 상하로 관통되게 형성되고, 하판(285)의 몸체 내측에 입구는 수직관(272)의 급수홀(273)와 통하고 출구는 하판(285) 상면의 편심된 외측으로 형성되는 상부급수홀(287)이 형성된다.

또한, 상기 상판(281)은 하판(285)과 대면하는 저면 외측 전둘레에 패킹(288)이 끼워지는 패킹홈(282)이 형성되고, 패킹홈(282) 내측의 상판(281) 저면에는 외부측은 상부급수홀(287)의 출구와 통하고 중심부측은 상부배수홀(286)과 통하는 나선홈(283)이 형성되며, 상하판(281,285)은 나사에 의해 결합 설치된다.

그리고, 상기 수직관(272)의 하부에는 물탱크(293)와 냉각수호스(294)로 연결되는 공지된 로타리조인트(290)가 연결 설치되며, 이 로타리조인트(290)는 급수 및 환수용 냉각수호스(294)가 물탱크(293)와 연결되는 고정체(291)와, 고정체(291)의 상측에 회전되게 결합된 상태에서 수직관(272)의 하부와 연결되는 회전체(292)로 이루어진다.

상기 로터리조인트(rotary joint)는 상대적으로 회전하는 배관 또는 기기를 서로 접속시키는 관 이음 또는 그 이음쇠를 말하는 것으로, 통상 유체를 누수 하지 않고 고정 배관으로부터 각종 기계장치의 회전 부분에 공급하거나 회전 부분으로부터 배출할 때 사용되는 관 이음장치를 지칭한다.

본 발명의 시작품 제작에 설치되는 로터리조인트는 대한민국의 기업 광진코퍼레이션에서 제작하는 제품(KR6605-15A)을 설치하였으나. 반드시 광진코퍼레이션의 로터리조인트를 설치해야 하는 것은 아니며, 각종 회전체가 회전 가능하도록 고정체에 연결되고 동시에 유체를 유통시킬 수 있는 구조의 로터리 조인트이면 타사의 로터리조인트를 설치해도 무방하다.

그리고, 본 발명에 의한 고주파 유도가열장치를 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법은, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 실린더블록(10)의 제조를 위한 실린더블록 반제품(20)을 제조하는 단계(A-1)와, 상기 단계(A-1)에서 형성된 라이닝융착홀(22)에 코어핀(26)을 끼우는 단계(B-1)와, 실린더블록 반제품(20)에 붕사분말과 동분말을 주입하는 단계(C-1)와, 붕사분말과 동분말이 주입된 실린더블록 반제품(20)을 고주파열로 유도 가열하는 단계(D-1)와, 가열된 실린더블록 반제품(20)을 자연 냉각시키는 단계(E-1)와, 자연 냉각된 실린더블록 반제품(20)을 요구하는 실린더블록(10)의 치수와 형상에 맞도록 제품을 최종 가공하는 단계(F-1)를 거쳐서 이루어진다.

먼저, 상기 실린더블록 반제품 제조단계(A-1)는 도 4 및 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이, 소정의 직경을 가지는 강(剛)봉을 포함한 금속봉을 원재료로 하여 이를 일정한 길이만큼 절단시킴으로서 실린더블록의 몸통(21)을 형성시킨 다음, 원통형 몸통(21)의 상면 중앙부에 회전판(280)의 중심돌기(284)가 끼워질 중심돌기끼움홈(24)을 형성하고, 이 몸통(21)의 중심돌기끼움홈(24) 외측에 원주 방향을 따라서 다수개의 라이닝융착홀(22)을 소정의 깊이로 수직 형성한다.

그 다음에 몸통(21)을 뒤집어서 붕사분말과 동분말을 주입할 주입공간(25)을 형성하되, 이 주입공간(25)은 중앙부에 동의 사용량을 줄이기 위하여 중앙돌출부(25a)가 돌출되고 외주연에는 붕사분말과 동분말이 몸통(21)의 외측으로 흘러내리는 것을 방지하는 누출방지턱(25b)이 형성되게 주입공간(25)을 형성하며, 상기 각각의 라이닝융착홀(22)의 내측 바닥부와 주입공간(25)의 저면(25c) 사이에는 유압포트홀(17)을 서로 통하게 형성한다.

상기 몸통(21)의 저면을 가공하여 주입공간(25)을 형성할 때, 주입공간(25)의 저면(25c)은 도 1에서 보는 바와 같이 피스톤모터(100)에 설치되는 밸브플레이트(3)의 둥근 저면부와 대응되도록 원호형으로 형성되어야 하며, 상기 라이닝융착홀(22)의 내주면과 주입공간(25)의 저면(25c)은 동용융액과의 융착이 견고하게 잘 되도록 어느 정도의 표면거칠기나 표면조도(Surface roughness)를 부여하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 실린더블록 반제품 제조단계(A-1)를 거친 후에는, 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 코어핀 끼움단계(B-1)를 수행하게 되는데, 이 코어핀 끼움단계(B-1)는 각각의 라이닝융착홀(22)에 코어핀(26)을 끼우는 단계로서, 라이닝융착홀(22)의 입구에 형성되는 코어핀끼움홈(23)의 내경은 라이닝융착홀(22) 보다 크게 형성한다.

또한, 코어핀끼움홈(23)에 꼭 들어맞게 끼워지는 헤드부(26b)의 중심부 상측에 라이닝융착홀(22)의 내경 보다 외경이 작은 코어핀본체(26a)를 형성하여 코어핀본체(26a)를 라이닝융착홀(22)으로 삽입시키면서 헤드부(26b)를 코어핀끼움홈(23)에 꼭 들어맞게 끼우면, 코어핀본체(26a)의 외주면과 라이닝융착홀(22)의 내주면 사이에 형성되는 틈새(c)에 동(cu)이 채워져 추후 라이닝이 형성하게 된다.

상기 붕사 및 동분말 주입단계(C-1)는 도 5b에서 보는 바와 같이 각각의 라이닝융착홀(22)에 코어핀(26)이 끼워진 상태에서 코어핀(26)의 헤드부(26b) 측이 하측을 향하고 주입공간(25)이 상측을 향하도록 한 상태에서 붕사분말(32)을 주입공간(25)으로 주입하면 붕사분말(32)은 1차로 주입공간(25)에서 그 하측에 라이닝융착홀(22)과 통하게 형성된 유압포트홀(17)을 통하여 라이닝융착홀(22)과 코어핀본체(26a) 사이에 형성되는 틈새(c)로 채워지게 된다.

이렇게 1차로 채워지는 붕사분말(32)은 주입공간(25)의 중앙돌출부(25a)가 살짝 덮일 만큼 주입하여 1차 붕사분말(32)의 주입량을 균일하게 주입할 수 있게 되며, 1차로 주입된 붕사분말(32)의 상부에 동분말(31)을 주입하는데, 동분말(31)의 주입 높이는 누출방지턱(25b)의 상면으로부터 아래로 5㎜ 내외로 주입하여 동분말의 과다사용을 예방하며, 동분말(31)의 상부에 2차로 붕사분말(32)을 주입하는데, 2차로 주입하는 붕사분말(32)은 도 5b에서 보는 바와 같이 몸통(21)으로 흘러내리지 않고 주입공간(25)에 수북이 쌓일 만큼 주입한다.

상기 1,2차 붕사분말(32)과 동분말(31)의 위와 같은 주입량은 본 발명에 의해 제조되는 실린더블록(10)에 형성되는 라이닝 및 동 융착부의 크기를 감안하여 계산된 것임을 밝혀둔다.

다음은 도 5c 및 도 5d 도시된 고주파 유도가열단계(D-1)에 대한 설명으로서, 이 고주파 유도가열단계(D-1)는 상기 붕사 및 동분말 주입단계(C-1)를 거친 실린더블록 반제품(20)을 도 6 및 도 8에 도시된 고주파 유도가열장치(200)의 회전판(280)에 올려놓는데, 실린더블록 반제품(20)의 저면 중앙부에는 중심돌기끼움홈(24)을 형성하여 이 중심돌기끼움홈(24)이 회전판(280)의 중심돌기(284)에 끼워지게 실린더블록 반제품(20)을 회전판(280) 상면에 안착시킨다.

상기 실린더블록 반제품(20)의 저면 중앙부에 형성된 중심돌기끼움홈(24)이 회전판(280)의 중심돌기(284)에 끼워짐에 따라 실린더블록 반제품(20)이 정위치에 정확하게 안착되게 되며, 실린더블록 반제품(20)을 회전판(280) 상면에 안착시킨 뒤에는 고주파가열기(230)를 실린더블록 반제품(20) 측으로 이동시켜 고주파가열기(230)의 전방에 설치된 고주파유도코일(232)을 실린더블록 반제품(20)의 상면과 상측 둘레에 근접시킨 상태에서 고주파가열기(230)를 동작시켜 고주파유도코일(232)에 의한 유도가열에 의해 실린더블록 반제품(20)을 가열시킨다.

이렇게 실린더블록 반제품(20)이 안착된 회전판(280)은 회전장치부(270)에 의해 회전되어서 실린더블록 반제품(20)의 외주면을 900~1,000℃의 온도로 균일하게 가열하며, 그와 더불어 회전판(280)의 내부에 냉각수가 순환되어 실린더블록 반제품(20)의 하부측은 냉각되어 라이닝융착홀(22)의 내측 하부에서부터 동분말(31)이 응고되면서 점차적으로 상부측까지 응고되어 기포가 생기지 않게 된다.

상기 실린더블록 반제품(20)의 상부측은 900~1,000℃로 가열되어 동분말이 용융되어 액상으로 되면서 라이닝융착홀(22)의 하측은 상기 회전판(280) 내측을 순환하는 냉각수에 의해 냉각되어 라이닝융착홀(22)의 하측으로 흘러내려온 동융액의 온도가 내려가면서 응고되어 그 위로 내려오는 동용융액이 냉각되는 것을 반복하여 동용융액 내에서 기포가 생기지 않고 동에 대한 응고가 이루어진다.

상기 고주파 유도가열 기술은 공지된 것으로써, 고주파가열기(230)에서 공급하는 전류가 고주파유도코일(232)에 흐름에 따라 고주파유도코일(232)에서 발생되는 교번자속에 의해 고주파유도코일(232)이 발열되게 되고, 이렇게 발열되는 고주파유도코일(232)이 실린더블록 반제품(20)을 캡 형태로 감싸고 있음에 따라 동분말(31)과 (32)이 철소재로 된 실린더블록 반제품(20)이 함께 가열되게 된다.

이때, 동분말(31)이 담겨진 실린더블록 반제품(20)의 주입공간(25) 상부에 붕사분말(32)이 수북하게 얹혀있는데, 상기 붕사는 용접쇳물이 잘 스며들게 해주는 역할과 용접부위를 보호해 주는 역할을 하여 용접 시에 많이 사용되는 것으로서, 주로 동관용접을 할 때 붕사를 많이 사용하게 되고, 동(Cu)은 철(Fe)보다 용용점이 낮아 붕사가 없으면 철소재와 융합이 잘 되지 않기 때문에 붕사를 같이 사용하는 것임에 따라 이러한 붕사를 철소재에 동분말(31)과 함께 채움에 따라 동용융액이 냉각되면서 실린더블록 반제품(20)에 융합이 잘 되게 되며 추후에 응고된 동(CU)에 의해 라이닝이 형성되게 하는 것이다.

상기 붕사의 비중은 1.715이고 동(Cu)의 비중은 8.92 정도가 되어 붕사보다 동이 5.2배 정도 무거운 물질이기 때문에, 라이닝융착홀(22) 내측의 틈새에 먼저 들어 있던 액상의 붕사는 동용융액의 무게와 고열에 의해 끓어 넘치면서 동용융액이 라이닝융착홀(22) 내측의 틈새에 채워지게 되며, 붕사에 의해 동용융액이 냉각 후 고체화되어 라이닝융착홀(22)의 내벽면에 견고하게 밀착되게 된다.

그리고, 상기와 같이 고주파유도코일(232)이 발열되는 과정에서 고주파유도코일(232)의 내부에는 냉각수가 순환되어 동으로 된 고주파유도코일(232)이 고열에 의해 녹지 않게 한다.

위에서 실린더블록 반제품(20)을 회전판(280) 상면에 안착시킬 때 산업용 로봇을 이용하여 안전하고 정확하게 안착이 가능하고, 실린더블록 반제품(20)이 회전판(280)의 상면 중앙에 정확하게 안착됨에 따라 실린더블록 반제품(20)의 상면과 상측 외주연에 고주파유도코일(232)이 정확하게 일정한 간격을 유지함에 따라 정확한 유도가열이 가능해지게 되며, 고주파 유도가열단계(D-1)에 포함되는 실린더블록 반제품(20)의 회전판(280)으로의 안착과 가열된 실린더블록 반제품(20)을 취출하는 작업을 자동화할 수 있게 된다.

위와 같이 실린더블록 반제품(20)을 가열한 뒤에 산업용 로봇을 이용하여 취출하여 일정장소에 보관하며 시간이 지남에 따라 자연 냉각되게 하는 자연냉각단계(E-1)를 실행한다.

상기 자연냉각단계(E-1) 다음에 자연 냉각된 실린더블록 반제품(20)을 요구하는 실린더블록(10)의 치수와 형상에 맞도록 제품을 최종 가공하는 제품화단계(F-1)를 실행한다.

제품화단계(F-1)는 고주파 유도가열단계(D-1)를 거쳐 응고된 실린더블록 반제품(20)을 도 5a 내지 도 5d에 표시된 일점쇄선과 같이 정해진 형상과 치수로 절삭 가공하여 도 5e에서 보는 바와 같은 실린더블록(10)을 완성하는 것이다.

즉, 중심돌기끼움홈(24)에서 주입공간(25)의 중앙돌출부(25a)까지 상하로 관통하는 통공을 형성하면서 그 통공의 하부측 내주연에 구동축이 끼워져 동력전달을 하게 하는 스플라인형태의 축삽입공(14)을 형성하고, 주입공간(25)과 몸통(21) 전체를 완성될 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 절삭 가공함에 따라 주입공간(25)의 저면(24c)에 소정의 두께로 동융착부(16)가 형성되고, 코어핀(26)의 중심부를 가공하여 라이닝융착홀(22)의 내주면에 소정의 두께로 라이닝(15)을 형성하며, 라이닝(15)의 내주연에 실린더홀(11)을 형성하는 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 고주파 유도가열장치의 작용관계를 도 5 내지 도 9를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 고주파 유도가열장치(200)를 이용하여 실린더블록 반제품(20)에 대한 고주파 유도가열을 하고자 하는 경우에는 도 5b 및 도 6, 8에서 보는 바와 같이 주입공간(25)에 붕사분말(32)과 동분말(31)이 주입된 실린더블록 반제품(20)을 회전판(280)에 올리는데, 회전판(280)의 상면 중앙에 돌출된 중심돌기(284)에 실린더블록 반제품(20)의 중심돌기끼움홈(24)이 끼워지게 실린더블록 반제품(20)을 회전판(280)이 올려놓는다. 이때 실린더블록 반제품(20)을 산업용 로봇을 이용하여 안착시킴에 따라 자동화가 가능하다.

그 다음에는 도 6 및 도 5c에서 보는 바와 같이 고주파가열기(230)를 가열기 전후이동장치(220)을 이용하여 전방으로 이동하고, 뒤이어 실린더블록 반제품(20)이 얹힌 회전판(280)을 반제품 이송장치부(240)를 통하여 상측으로 이동시키는데, 고주파가열기(230)의 전방에 설치된 고주파유도코일(232)에 실린더블록 반제품(20)의 상측에 캡형태로 덮어지게 이동시킨다.

상기 가열기 전후이동장치(220)의 동작은 가열기 전후이동장치(220)에 포함되는 모터(223)를 구동시키면, 모터(223)의 동력에 의해 전후진스크류(224)가 정방향 또는 역방향으로 회전하고, 이 전후진스크류(224)는 고주파가열기(230)의 하방에 하향 설치된 암나사대(226)에 나사식으로 체결되어서 전후진스크류(224)가 회전하는 방향에 따라 고주파가열기(230)이 전후로 수평이동하게 되고, 이러한 수평이동이 가이드레일(221)을 따라 안내되게 된다.

상기 반제품 이송장치부(240)의 동작은 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 회전판(280)이 설치된 회전판설치대(242)가 좌우방향과 상하방향으로 이동이 가능한데, 좌우방향으로의 수평 이동은 작업대프레임(210)의 내측에 설치된 모터(251)를 구동시키면 그 모터(251)에 설치된 좌우이동스크류(252)가 회전하게 되고, 이 좌우이동스크류(252)에는 회전판설치대(242)이 설치된 좌우이송대(241) 후면에 설치된 암나사대(256)가 나사식으로 체결되며, 이 암나사대(256)는 좌우이송수단(250)이 설치된 작업대프레임(210)의 전면판(211)에 형성된 수평장공(212)을 관통하게 설치되어서 좌우이동스크류(252)의 회전방향에 따라 암나사대(256)가 좌우로 이동하게 된다.

상기 암나사대(256)가 이동할 때, 암나사대(256)은 좌우이송대(241)의 후면에 결합 설치되고 좌우이송대(241)의 전면에 회전판설치대(242)가 상하로 이동가능하게 설치되어서 좌우이동스크류(252)가 회전하는 방향에 따라 회전판설치대(242)가 좌우로 수평이동하게 되며, 좌우이송대(241)에는 가이드슈(255)가 설치되고, 이 가이드슈(255)는 전면판(211)에 설치된 가이드레일(254)에 좌우로 안내되게 된다.

그리고, 회전판설치대(242)의 상하이동은 좌우이송대(241)의 전면에 설치된 모터(263)의 회전에 의해 승하강스크류(264)가 회전하고, 이 승하강스크류(264)에는 회전판설치대(242)의 수직부에 설치된 암나사대(266)가 나사식으로 체결되어서 승하강스크류(264)가 회전하는 방향에 따라 회전판설치대(242)가 승하강 된다.

따라서, 도 5c 및 도 6에서보는 바와 같이 회전판(280) 상에 실린더블록 반제품(20)을 안착시킨 상태에서 가열기 전후이동장치(220)와, 반제품 이송장치부(240)를 동작시켜서 실린더블록 반제품(20)의 상부에 고주파가열기(230)의 전방에 설치된 고주파유도코일(232)이 캡형태로 커버하도록 이동시켜 위치를 정한 뒤에, 그 동작을 멈추고 고주파가열기(230)를 동작시켜서 고주파유도코일(232)이 발열되게 한다.

상기 고주파유도코일(232)가 발열될 때, 회전판(280)은 모터(277)의 동력에 회전하게 되어 원통형으로 형성된 실린더블록 반제품(20)의 외주면 전둘레를 균일하게 가열시키게 되며, 이 회전판(280)의 회전은 회전판(280) 하방의 수직관(272)에 풀리(275)가 설치되고, 이 풀리(275)에는 모터(277)의 동력이 밸트(276)에 의해 전달되어 회전판(280)이 회전하게 된다.

위와 같이 수직관(272)을 포함한 회전판(280)이 회전할 때, 이들 수직관(272)과 회전판(280)의 내부에는 냉각수가 순환하게 되는데, 수직관(272)의 하부에는 공지된 로타리조인트(290)가 연결 설치되고, 로타리조인트(290)의 고정체(291)에는 물탱크(293)의 냉각수가 공급되고 환수되는 2개의 냉각수호스(294)가 각각 연결되어 있다.

따라서, 물탱크(293) 내의 냉각수가 물탱크(293)에 설치된 펌프(미도시)에 의해 공급측 냉각수호스(294)를 통해 로타리조인트(290)로 공급되고, 로타리조인트(290)로 공급된 냉각수가 로타리조인트(290)를 거쳐서 수직관(272) 내측의 급수홀(273)로 공급되며, 이어서 급수홀(273)과 연결된 회전판(280)의 상부급수홀(287)로 유입되며, 상부급수홀(287)로 유입된 냉각수는 상판(281)에 나선형으로 형성된 나선홈(283)으로 유입된다.

상기 나선홈(283)은 도 9에서와 같이 상부급수홀(287)과 통하는 외측으로 유입되어 나선홈(283)을 따라 중심부측으로 순환하다가 나선홈(283)의 중심부측과 통하는 상부배수홀(286)을 통해 수직관(272)의 배수홀(274)로 내려가고, 이어서 로타리조인트(290)를 거쳐 물탱크(293)로 환수되는 순환동작을 계속하여 회전판(280)의 상판(281)이 냉각되게 되고, 상판(281) 상에 얹힌 실린더블록 반제품(20)의 하부를 냉각시키게 된다.

여기서 로타리조인트(290)의 하측 고정체(291)는 회전판설치대(242)의 수직부에 고정되어 있으나, 고정체(291) 상측의 회전체(292)는 회전되는데, 이는 공지된 로타리조인트(290)가 상대적으로 회전하는 배관 또는 기기를 서로 접속시키는 관 이음 또는 그 이음쇠를 말하는 것으로, 통상 유체를 누수 하지 않고 고정 배관으로부터 각종 기계장치의 회전 부분에 공급하거나 회전 부분으로부터 배출할 때 사용되는 관 이음장치이므로 이것에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

위에서 상기 회전판(280)의 내측에 형성되는 나선홈(283)이 나선형으로 형성되어서 회전판(280) 내에서의 냉각수의 흐름이 원활하게 이루어지고, 실린더블록 반제품(20)이 얹히는 상판(281)이 열전도율이 우수한 동(cu)으로 제작 형성되어서 실린더블록 반제품(20)을 효과적으로 냉각시키게 되는 것이다.

10 : 실린더블록 11 : 실린더홀 12 : 피스톤
13 : 몸체 14 : 축삽입공 15 : 라이닝
16 : 동융착부 17 : 유압포트홀 20 : 실린더블록 반제품
21 : 몸통 22 : 라이닝융착홀 23 : 코어핀끼움홈
24 : 중심돌기끼움홈 25 : 주입공간 26 : 코어핀
100 : 피스톤모터 200 : 고주파 유도가열장치
210 : 작업대프레임 211 : 전면판 212 : 수평장공
220 : 가열기 전후이동장치 221 : 가이드레일 222 : 스크류지지대
223 : 모터 224 : 전후진스크류
225 : 가열기 전후이동장치 230 : 고주파가열기 231 : 코일지지대
232 : 고주파유도코일 233 : 수직연결부 234 : 상면커버부
235 : 고주파가열기 240 : 반제품 이송장치부
241 : 좌우이송대 242 : 회전판설치대 250 : 좌우이송수단
251 : 모터 252 : 좌우이동스크류 253 : 스크류지지대
254 : 가이드레일 255 : 가이드슈 256: 암나사대
260 : 상하이송수단 261 : 가이드레일 262 : 가이드슈
263 : 모터 264 : 승하강스크류 265 : 스크류지지대
266 : 암나사대 270 : 회전장치부 271 : 하우징
272 : 수직관 273 : 급수홀 274 : 배수홀
280 : 회전판 281 : 상판 282 : 패킹홈
283 : 나선홈 284 : 중심돌기 285 : 하판
286 : 상부배수홀 287 : 상부급수홀 290 : 로타리조인트
291 : 고정체 292 : 회전체 293 : 물탱크
294 : 냉각수호스 A-1 : 실린더블록 반제품 제조단계
B-1 : 코어핀 끼움단계 C-1 : 분사 및 동분말 주입단계
D-1 : 고주파 유도가열단계 E-1 : 자연냉각단계
F-1 : 제품화단계

Claims

작업대프레임(210) 상에 공지된 고주파가열기(230)가 가열기 전후이동장치(220)에 의해 전후로 수평이동 가능하게 설치되고, 작업대프레임(210)의 전방에는 실린더블록 제작을 위한 실린더블록 반제품(20)이 안착되는 회전판(280)이 반제품 이송장치부(240)에 의해 좌우 및 상하로 이송되게 설치되며;
상기 고주파가열기(230)의 전방에 코일지지대(231)가 설치되고 코일지지대(231)의 하방에는 실린더블록 반제품(20)과 근접하여 실린더블록 반제품(20)을 가열하는 고주파유도코일(232)이 수직 설치되며;
상기 반제품 이송장치부(240)는 작업대프레임(210)의 전방에 좌우이송대(241)가 좌우이송수단(250)에 의해 좌우로 수평 이동가능하게 설치되고, 좌우이송대(241)의 전방에는 회전판(280)을 회전시키는 회전장치부(270)가 설치되는 회전판설치대(242)가 상하이송수단(260)에 의해 승하강 가능하게 설치되고;
상기 회전판(280)은 내측에 물탱크(293)에 담겨진 냉각수가 순환되는 냉각수 통로가 형성되는 구성이 포함되며;
상기 회전장치부(270)는 회전판설치대(242)의 상판에 베어링이 설치된 하우징(271)이 수직 설치되고, 이 하우징(271)에는 내측에 급수홀(273)과 배수홀(274)이 상하방향으로 형성되고 외주연에 풀리(275)를 설치한 수직관(272)이 회전 자유롭게 설치되며, 회전판설치대(242)의 일측 소정위치에는 밸트(276)를 통하여 풀리(275)에 동력을 전달하는 모터(277)가 설치되고;
상기 회전판설치대(242)의 상측으로 돌출된 수직관(272)의 상부에는 회전판(280)을 설치하되, 이 회전판(280)은 수직관(272)의 상부에 설치되는 하판(285)과 하판(285)의 상부에 결합 설치되는 상판(281)으로 이루어지며, 상기 냉각수 통로는 하판(285)의 중앙부에 수직관(272)의 배수홀(274)과 통하는 상부배수홀(286)이 상하로 관통되게 형성되고, 하판(285)의 몸체 내측에 입구는 수직관(272)의 급수홀(273)와 통하고 출구는 하판(285) 상면의 편심된 외측으로 형성되는 상부급수홀(287)이 형성되며, 상기 하판(285)과 상판(281) 저면에는 외부측은 상부급수홀(287)의 출구와 통하고 중심부측은 상부배수홀(286)과 통하는 나선홈(283)이 형성되며;
상기 수직관(272)의 하부에는 물탱크(293)와 냉각수호스(294)로 연결되는 공지된 로타리조인트(290)가 연결 설치되며, 이 로타리조인트(290)는 급수 및 환수용 냉각수호스(294)가 물탱크(293)와 연결되는 고정체(291)와, 고정체(291)의 상측에 회전되게 결합된 상태에서 수직관(272)의 하부와 연결되는 회전체(292)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열장치.
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제 1항에 있어서, 상기 회전판(280)의 상면 중앙에 실린더블록 반제품(20)의 중심돌기끼움홈(24)이 끼워지는 중심돌기(284)가 돌출 형성되고;
상기 고주파유도코일(232)은 하나의 동관을 코일스프링형태로 감아서 원통형으로 형성된 실린더블록 반제품(20)의 상부측 외주연과 상면을 캡 형태로 감싸도록 형성되며, 이 고주파유도코일(232)은 상부측에 코일지지대(231)와 연결되는 2개의 수직연결부(233)와, 실린더블록 반제품(20)의 상면을 커버하는 상면커버부(234)와, 실린더블록 반제품(20)의 상부둘레를 감싸는 외주면감쌈부(235)가 형성되고;
상기 가열기 전후이동장치(220)는 작업대프레임(210)의 상부 양측에 전후방향으로 설치되는 가이드레일(221)과, 가이드레일(221) 사이의 작업대프레임(210) 상에 전후 길이방향으로 설치되는 스크류지지대(222)와, 작업대프레임(210) 상에 설치되는 모터(223)의 구동에 의해 회전되는 것으로 스크류지지대(222)에 회전 지지되게 설치되는 전후진스크류(224)와, 고주파가열기(230)의 저면에 설치되며 가이드레일(221)에 안내되는 가이드슈(225)와, 가이드슈(225) 사이의 고주파가열기(230) 저면에 설치되어 전후진스크류(224)에 나사식으로 관통되게 체결되는 암나사대(226)로 이루어지며;
상기 좌우이송수단(250)은 작업대프레임(210)의 전면판(211)에 수평장공(212)이 수평방향으로 형성되고, 수평장공(212)에 대응하는 전면판(211) 내벽면에 모터(251)에 의해 회전하는 좌우이동스크류(252)가 스크류지지대(253)에 지지되게 설치되며, 수평장공(212) 상하측의 전면판(211) 전면에 가이드레일(254)가 수평 설치되고, 좌우이송대(241)의 후면에는 상기 가이드레일(254)에 안내되는 가이드슈(255)와, 수평장공(212)을 통하여 좌우이동스크류(252)에 나사식으로 체결되는 암나사대(256)가 각각 설치되며;
상기 상하이송수단(260)은 좌우이송대(241)의 전방에 한 쌍의 가이드레일(261)이 상하방향으로 설치되고, 회전판설치대(242)의 후면에는 각각의 가이드레일(261)에 승하강 안내되는 가이드슈(262)가 각각 설치되며, 상기 가이드레일(261) 사이의 좌우이송대(241) 전면에는 모터(263)에 의해 회전하는 승하강스크류(264)가 스크류지지대(265)에 의해 회전되게 설치되고, 상기 회전판설치대(242)의 후면에는 승하강스크류(264)에 나사식으로 체결되는 암나사대(266)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열장치.
철소재로 되는 원통형 몸통(21)의 상면 중앙부에 중심돌기끼움홈(24)을 형성하고, 이 몸통(21)의 중심돌기끼움홈(24) 외측에 원주 방향을 따라서 다수개의 라이닝융착홀(22)을 소정의 깊이로 수직 형성하되, 라이닝융착홀(22)의 입구에 라이닝융착홀(22) 보다 크게 코어핀끼움홈(23)을 형성하며, 중심돌기끼움홈(24)이 형성된 몸통(21)의 반대면에 주입공간(25)을 형성하고, 이 주입공간(25)은 중앙에 중앙돌출부(25a)와 그 외주연에 누출방지턱(25b)이 형성되게 주입공간(25)을 형성하고, 주입공간(25)의 저면(25c)은 피스톤모터(100)에 설치되는 밸브플레이트(3)의 둥근 저면부와 대응되도록 원호형으로 형성하며, 상기 각각의 라이닝융착홀(22)의 내측 바닥부와 주입공간(25)의 저면(25c) 사이에는 유압포트홀(17)을 서로 통하게 형성하는 실린더블록 반제품 제조단계(A-1)와;
헤드부(26b)상에 헤드부(26b)보다 외경이 축소된 코어핀본체(26a)가 형성된 코어핀(26)을 각각의 라이닝융착홀(22)에 삽입 설치하되, 코어핀끼움홈(23)에 헤드부(26b)가 꼭 들어맞게 끼워서 라이닝융착홀(22)의 내경 보다 외경이 작은 코어핀본체(26a)의 외주면과 라이닝융착홀(22)의 내주면 사이에 동(cu)이 채워지는 틈새(c)가 형성되게 하는 코어핀 끼움단계(B-1)와;
상기 주입공간(25)이 상측을 향하도록 한 상태에서 주입공간(25)으로 붕사분말(32)을 1차로 주입한 뒤에, 그 위에 동분말(31)을 주입하며, 동분말(31)의 상측으로 붕사분말(32)을 2차로 주입하는 붕사 및 동분말 주입단계(C-1)와;
상기 중심돌기끼움홈(24)이 회전판(280)의 중심돌기(284)에 끼워지게 실린더블록 반제품(20)을 회전판(280) 상면에 안착시키고, 실린더블록 반제품(20)의 상측 둘레에 고주파가열기(230)의 전방에 설치된 고주파유도코일(232)을 근접시킨 상태에서 회전판(280)을 회전시키고, 회전판(280)의 내측으로 냉각수를 순환시켜 회전판(280)에 안착된 실린더블록 반제품(20)의 하부를 냉가시키면서 고주파유도코일(232)에 의한 유도가열에 의해 실린더블록 반제품(20)을 가열시키는 고주파 유도가열단계(D-1)와;
상기 단계에서 가열한 실린더블록 반제품(20)을 고주파 유도가열장치(200)에서 외부로 취출하여 자연 냉각되게 하는 자연냉각단계(E-1)와;
중심돌기끼움홈(24)에서 주입공간(25)의 중앙돌출부(25a)까지 상하로 관통하는 통공을 형성하면서 그 통공의 하부측 내주연에 구동축이 끼워져 동력전달을 하게 하는 스플라인형태의 축삽입공(14)을 형성하고, 주입공간(25)과 몸통(21) 전체를 완성될 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 절삭 가공함에 따라 주입공간(25)의 저면(24c)에 소정의 두께로 동융착부(16)가 형성하며, 코어핀(26)의 중심부를 가공하여 라이닝융착홀(22)의 내주면에 소정의 두께로 라이닝(15)을 형성하며, 라이닝(15)의 내주연에 실린더홀(11)이 형성되게 하는 제품화단계(F-1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열장치를 이용한 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝 형성방법.