KR102275875B1 - 오일리스 베어링 제조방법 - Google Patents

오일리스 베어링 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보다 신속하고 용이하게 오일리스 베어링을 가공할 수 있는 것은 물론, 가공시에 원재료 손실을 저감할 수 있는 오일리스 베어링 제조방법에 관한 것으로서, 본체의 둘레면에 내부로 갈수록 그 폭이 점점 작아지는 형상의 테이퍼홈을 가공하는 테이퍼홈 가공공정; 상기 테이퍼홈의 형상에 대응하는 형상을 갖되, 상기 테이퍼홈의 외경보다는 작은 외경을 갖도록 카본심을 가공하는 테이퍼카본심 가공공정; 상기 테이퍼홈의 내부에 상기 테이퍼카본심 삽입시에 상기 테이퍼홈이 형성된 영역과 상기 테이퍼카본심 사이의 유격공간의 부피를 연산하고, 이 연산된 부피에 대응하는 양의 접착제를 주입하는 접착제 주입공정; 상기 접착제가 주입된 테이퍼홈에 상기 테이퍼카본심을 압입하는 테이퍼카본 심압입공정; 및 건조 후, 기설정된 설계치수로 정삭가공하는 정삭 가공공정;이 포함된다.

Description

오일리스 베어링 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OILLESS BEARING}
본 발명은 오일리스 베어링 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보다 신속하고 용이하게 오일리스 베어링을 가공할 수 있는 것은 물론, 가공시에 원재료 손실을 저감할 수 있는 오일리스 베어링 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 오일리스 베어링(Oilless bearing)은 다공질의 금속 및 합금을 분말 야금법으로 만들고, 여기에 기름을 스며들게 한 베어링 합금. 대별하면 청동을 주체로 한 것과 철을 주체로 한 것의 2종류가 된다. 이들 합금은 급유 곤란한 기계 부분의 베어링으로 사용되는 것으로서, 자동차 공업, 가정 기구, 공작 기계, 전기 기구, 철도, 농기구 등 상당히 용도가 다방면에 걸쳐 있다. 청동계에 비해 철계는 하중이 크고 비교적 회전수가 낮은 부분에 사용된다.
한편, 이러한 오일리스 베어링은 일반적으로 황동 등의 금속을 부시형 또는 플레이트형으로 실제 치수보다 크게 황삭한 후, 관통되는 홀을 일직선으로 천공하여 바디를 형성하는 공정과, 균일한 지름으로 길게 형성된 고체형의 카본심을 상기 홀보다 길게 절단하는 공정과, 상기 절단된 카본심의 길이방향 표면에 접착제를 도포하는 공정과, 상기 접착제가 도포된 카본심을 바디의 홀에 삽입하는 공정과, 카본심이 삽입된 바디를 건조하여 접착제가 굳도록 하는 공정과, 상기 카본심이 홀보다 길게 삽입된 바디를 설계치수대로 정삭하는 공정으로 이루어진다.
이러한 오일리스 베어링 제조방법에 의하면 일일이 절단된 카본심의 표면에 접착제를 도포한 후, 손으로 일일이 홀에 끼워넣어야 하는 번거러움이 있었으며, 제조된 오일리스 베어링의 바디가 부시형일 경우에는 장치의 장착홀에 외측면이 끼워진 후, 내측으로 축 왕복운동하거나 회전운동하도록 장착된다.
그리고 바디가 플레이트형일 경우에는 접동면의 반대측인 외측면이 장치에 고정되고 접동면을 통해 부속이 슬립되도록 장착된다.
이때, 접동면은 바디가 부시형인 경우에는 내측으로 축이 끼워져 접하는 면이고, 바디가 플레이트형인 경우에는 상기 외측면의 반대면으로서 부속이 접하는 면이다.
이에 따라 오일리스 베어링의 접동면을 통해 가공되던 축이나 부속이 작동 중 이탈되거나, 필요에 따라 오일리스 베어링으로부터 상기 축이나 부속을 분해할 경우, 카본심이 함께 빠져버리는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0823828호(2008.04.14.등록) 한국등록특허 제10-1924195호(2018.11.26.등록)
본 발명은 보다 신속하고 용이하게 오일리스 베어링을 가공할 수 있는 것은 물론, 가공시에 원재료 손실을 저감할 수 있는 오일리스 베어링 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 보다 신속하고 용이하게 오일리스 베어링을 가공할 수 있는 것은 물론, 가공시에 원재료 손실을 저감할 수 있는 오일리스 베어링 제조방법에 관한 것으로서, 본체의 둘레면에 내부로 갈수록 그 폭이 점점 작아지는 형상의 테이퍼홈을 가공하는 테이퍼홈 가공공정; 상기 테이퍼홈의 형상에 대응하는 형상을 갖되, 상기 테이퍼홈의 외경보다는 작은 외경을 갖도록 카본심을 가공하는 테이퍼카본심 가공공정; 상기 테이퍼홈의 내부에 상기 테이퍼카본심 삽입시에 상기 테이퍼홈이 형성된 영역과 상기 테이퍼카본심 사이의 유격공간의 부피를 연산하고, 이 연산된 부피에 대응하는 양의 접착제를 주입하는 접착제 주입공정; 상기 접착제가 주입된 테이퍼홈에 상기 테이퍼카본심을 압입하는 테이퍼카본 심압입공정; 및 건조 후, 기설정된 설계치수로 정삭가공하는 정삭 가공공정;이 포함된다.
특히, 상기 접착제 주입공정은, 상기 테이퍼홈이 형성된 영역의 부피를 연산하는 테이퍼홈 부피 연산단계; 상기 테이퍼카본심의 부피를 연산하는 테이퍼카본심 부피 연산단계; 및 상기 테이퍼홈 부피 연산단계에서 연산된 상기 테이퍼홈이 형성된 영역의 부피에서 상기 테이퍼카본심 부피 연산단계에서 연산된 테이퍼카본심의 부피를 뺀 값에 대응하는 양의 접착제를 상기 테이퍼홈에 주입하는단계;로 이루어진다.
한편, 상기 정삭 가공공정에서 상기 본체가 부시형일 경우, 건조 후 상기 본체의 내경을 정삭하여 상기 테이퍼홈을 관통하여 테이퍼홀로 가공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 오일리스 베어링 제조방법에 따르면, 본체에 형성된 테이퍼홈의 체적과 테이퍼카본심의 체적을 연산하고, 테이퍼홈의 체적에서 테이퍼카본심의 체적을 뺀 부피에 대응하는 양의 접착재를 주입함으로써, 접착재의 손실 방지는 물론, 종래에 카본에 접착재를 바르는 공정을 생략 가능한 효과가 있다.
그리고 종래에 카본에 접착재를 바르는 공정으로 인해 의도치 않은 영역에 발려진 접착재를 제거해야하는 후공정을 생략 가능하여 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 오일리스 베어링 제조방법에 의해 제조된 부시형 오일리스 베어링은 카본을 테이퍼지게 형성하는 동시에 테이퍼카본심을 테이퍼지게 형성한 테이퍼홈에 삽입한 후, 내경 정삭을 통해 관통된 테이퍼홀로서 가공함에 따라 축이나 부속이 작동 중 이탈되거나, 필요에 따라 오일리스 베어링으로부터 상기 축이나 부속을 분해하더라도 테이퍼카본심이 함께 빠져지지 않는 구조를 갖는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법의 공정순서를 도시한 공정순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부시형 오일리스 베어링 제조방법의 공정도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레이트 오일리스 베어링 제조방법의 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법의 테이퍼카본심 압입공정에서 접착제가 테이퍼홈과 카본 사이의 유격공간에 채워지는 과정을 도시한 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법에 의해 제조된 부시형 오일리스 베어링의 도면 및 사진이다.
도 6은 본 발명의 다른실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법에 의해 제조된 플레이트형 오일리스 베어링의 도면 및 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법의 공정순서를 도시한 공정순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부시형 오일리스 베어링 제조방법의 공정도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 보다 신속하고 용이하게 오일리스 베어링을 가공할 수 있는 것은 물론, 가공시에 원재료 손실을 저감할 수 있는 오일리스 베어링 제조방법에 관한 것으로서, 부시형 또는 플레이트형 본체(10)에 테이퍼홈(10a-1)을 가공하는 테이퍼홈 가공공정(S100)과, 상기 테이퍼홈(10a-1)의 형상에 대응하는 형상을 갖되, 상기 테이퍼홈(10a-1)의 외경보다는 작은 외경을 갖는 테이퍼카본심(20)을 가공하는 테이퍼카본심 가공공정(S200)과, 상기 테이퍼홈(10a-1)에 상기 테이퍼카본심(20) 삽입시에 상기 테이퍼홈(10a-1)이 형성된 영역과 상기 테이퍼카본심(20) 사이의 유격공간의 부피(V3)를 연산하고, 이 연산된 부피(V3)에 대응하는 양의 접착제(M)를 주입하는 접착제 주입공정(300S)과, 상기 접착제(M)가 주입된 테이퍼홈(10a)에 상기 테이퍼카본심(20)을 압입하는 테이퍼카본심 압입공정(400S)과, 상온에서 건조 후 기설정된 설계치수로 정삭가공하는 정삭 가공공정(500S)이 포함된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레이트 오일리스 베어링 제조방법의 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법의 테이퍼카본심 압입공정에서 접착제가 테이퍼홈과 카본 사이의 유격공간에 채워지는 과정을 도시한 상태도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 테이퍼홈 가공공정(100S)은 부시형 또는 플레이트 형상의 본체(10)에 다수개의 테이퍼홈(10a-1)을 형성하는 공정으로서, 둘레면에서 내측방향으로 움푹하게 패인 테이퍼홈(10a-1)을 다수개 형성하는 공정이다.
특히, 상기 테이퍼홈(10a-1)은 그 단면이 사다리꼴 형상을 갖도록 가공되며, 외주면에서 내측방향으로 갈수록 그 직경이 점점 작아지는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 본체의 테이퍼홈(10a-1)은 접착제가 주입되는 공간을 형성하기 위해 관통된 홀이 아닌 홈으로 형성한 것이다.
즉, 종래에 관통홀을 형성한 본체에 그리이스를 함유한 카본을 삽입하는 경우에는 별도로 접착제가 발려진 카본을 일일이 본체의 관통홀에 삽입해야하는 관계로 작업이 지연되는 것은 물론, 접착제가 발려진 카본을 관통홀에 작업자가 일일이 끼워야 하는 관계로 접착제가 원치 않는 영역에 발려져 접착제 손실 뿐만 원치 않는 영역에 발려진 접착제를 제거하는 하는 문제점이 있었다.
따라서 종래의 접착제가 발려져야할 영역을 관통홀이 아닌 테이퍼홈(10a-1)을 형성하여 접착제(M)가 주입된 상태에서 중력방향을 따라 유동되어도 외부로의 손실이나 원치 않는 영역에 발리는 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 오일리스 베어링 제조방법에서는 본체(10)에 테이퍼홈(10a-1)을 형성한 것이다.
상기 테이퍼카본심 가공공정(200S)은 상기 테이퍼홈 가공공정(100S)을 통해 본체(10)에 형성한 테이퍼홈(10a-1)에 삽입하기 위해 상기 테이퍼홈(10a-1)에 대응하는 형상으로 테이퍼카본심(20)을 가공하는 공정으로서, 상기 테이퍼홈(10a-1)과 동일한 형상으로 가공하되 상기 테이퍼홈(10a-1)에 상기 테이퍼카본심(20)을 삽입하였을때 상기 테이퍼홈(10a-1)과 테이퍼카본심(20) 사이에 접착제(M)가 존재할 수 있을 정도의 유격공간이 형성될 수 있도록 상기 테이퍼홈(10a-1)의 형상에 대응하는 형상을 갖되, 상기 테이퍼홈(10a-1)이 형성된 외경보다는 작은 외경을 갖도록 테이퍼카본심(20)을 가공하는 것이 바람직하다.
(여기서, 테이퍼홈(10a-1)의 부피란, 테이퍼홈(10a-1)의 형성된 영역의 부피를 지칭하는 것이다.)
상기 접착제 주입공정(300S)은 상기 본체(10)의 테이퍼홈(10a-1)에 접착제(M)를 주입하는 공정으로서, 상기 테이퍼홈(10a-1)에 상기 테이퍼카본심(20)을 삽입하였을때 상기 테이퍼홈(10a-1)과 상기 테이퍼카본심(20) 사이에 유격공간의 부피에 대응하는 양의 접착제(M)를 주입한다.
즉, 상기 접착제 주입공정(300S)는 상기 테이퍼홈(10a-1)이 형성된 영역의 부피를 연산하는 테이퍼홈 부피 연산단계(310S)와, 상기 테이퍼카본심(20)의 부피를 연산하는 테이퍼카본심 부피 연산단계(320S)와, 상기 테이퍼홈 부피 연산단계(S310)에서 연산된 상기 테이퍼홈(10a-1)이 형성된 영역의 부피(V1)에서 상기 테이퍼카본심 부피 연산단계(320S)에서 연산된 테이퍼카본심(20)의 부피(V2)를 뺀 값에 대응하는 부피(V1-V2)의 접착제(M)를 테이퍼홈(20a)에 주입하는단계(S330);로 이루어진다.
이때, 접착제는 에폭시 수지인 것이 바람직하다.
상기 테이퍼카본심 압입공정(S400)은 접착제(M)가 주입된 테이퍼홈(10a) 테이퍼카본심(20)을 압입하는 공정으로서, 테이퍼홈(10a)에 테이퍼카본심(20)을 압입함으로써 테이퍼홈(10a)에 주입된 접착재가 테이퍼홈(10a)과 테이퍼카본심(20) 사이의 유격공간으로 유동되어 도포될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법에 의해 제조된 부시형 오일리스 베어링의 도면 및 사진이고, 도 6은 본 발명의 다른실시예에 따른 오일리스 베어링 제조방법에 의해 제조된 플레이트형 오일리스 베어링의 도면 및 사진이다.
도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정삭 가공공정(S400)은 대략 25℃의 상온에서 건조 후, 설정된 설계치수로 정삭가공하는 공정으로서, 특히, 본체(10)가 부시형인 경우에는 내주면을 정삭하여 테이퍼홈(10a-1)을 관통하여 테이퍼홀(10a-2)로 가공해야 함으로서 제조된 오일리스 베어링은 내경방향으로 급유가 가능하게 되는 것이며, 본체(10)가 플레이트형인 경우에는 별도로 테이퍼홈(10a-1)을 관통하여 테이퍼홀(10a-2)로 가공해야할 필요없이 기설정된 설계치수로 정삭가공함으로써 일방향으로 급유가 가능하게 되는 것이다.
상기와 같은 기술적 구성으로 인해 본 발명의 오일리스 베어링 제조방법은 본체에 형성된 테이퍼홈의 체적과 테이퍼카본심의 체적을 연산하고, 테이퍼홈의 체적에서 테이퍼카본심의 체적을 뺀 부피에 대응하는 양의 접착재를 주입함으로써, 접착재의 손실 방지는 물론, 종래에 카본심에 접착재를 바르는 공정을 생략 가능한 동시에 종래에 카본에 접착재를 바르는 공정으로 인해 의도치 않은 영역에 발려진 접착재를 제거해야하는 후공정을 생략 가능하여 작업 효율을 향상시킬 수 있으며, 제조된 부시형 오일리스 베어링은 카본심을 테이퍼지게 형성하는 동시에 테이퍼카본심을 테이퍼지게 형성한 테이퍼홈의 내부에 삽입한 후, 내경 정삭을 통해 테이퍼홈을 관통된 테이퍼홀로서 가공함에 따라 축이나 부속이 작동 중 이탈되거나, 필요에 따라 오일리스 베어링으로부터 상기 축이나 부속을 분해하더라도 테이퍼카본심이 함께 빠져지지 않는 구조를 갖는 이점이 있다.
본 발명은 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 청구범위에 의해 한정된다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
M: 접착재 10: 본체
10a-1: 테이퍼홈 10a-2: 테이퍼홀
20: 테이퍼카본심
100S: 테이퍼홈 가공공정
200S: 테이퍼카본심 가공공정
300S: 접착제 주입공정
310S: 테이퍼홈 부피 연산단계
320S: 테이퍼카본심 부피 연산단계
330S: 접착제를 테이퍼홈에 주입하는 단계
400S: 테이퍼카본심 압입공정
500S: 정삭 가공공정

Claims (3)

  1. 본체의 둘레면에 내부로 갈수록 그 폭이 점점 작아지는 형상의 테이퍼홈을 가공하는 테이퍼홈 가공공정;
    상기 테이퍼홈의 형상에 대응하는 형상을 갖되, 상기 테이퍼홈의 외경보다는 작은 외경을 갖도록 카본심을 가공하는 테이퍼카본심 가공공정;
    상기 테이퍼홈의 내부에 상기 테이퍼카본심 삽입시에 상기 테이퍼홈이 형성된 영역과 상기 테이퍼카본심 사이의 유격공간의 부피를 연산하고, 이 연산된 부피에 대응하는 양의 접착제를 주입하는 접착제 주입공정;
    상기 접착제가 주입된 테이퍼홈에 상기 테이퍼카본심을 압입하는 테이퍼카본 심압입공정; 및
    건조 후, 기설정된 설계치수로 정삭가공하는 정삭 가공공정;이 포함되고,
    상기 접착제 주입공정은,
    상기 테이퍼홈이 형성된 영역의 부피를 연산하는 테이퍼홈 부피 연산단계;
    상기 테이퍼카본심의 부피를 연산하는 테이퍼카본심 부피 연산단계; 및
    상기 테이퍼홈 부피 연산단계에서 연산된 상기 테이퍼홈이 형성된 영역의 부피에서 상기 테이퍼카본심 부피 연산단계에서 연산된 테이퍼카본심의 부피를 뺀 값에 대응하는 양의 접착제를 상기 테이퍼홈에 주입하는단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오일리스 베어링 제조방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정삭 가공공정에서 상기 본체가 부시형일 경우, 건조 후 상기 본체의 내경을 정삭하여 상기 테이퍼홈을 관통하여 테이퍼홀로 가공하는 것을 특징으로 하는 오일리스 베어링 제조방법.
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