KR20110067746A - 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치 - Google Patents

테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 파지공을 구비하도록 형성되는 리테이너 반제품을 파지는 리테이너 파지 유닛 및 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품을 공급하는 리테이너 공급 유닛을 포함하는 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치에 있어서: 리테이너 공급 유닛은, 리테이너 반제품이 엎어 놓은 형태로 놓이게 되는 전방의 테이블부와, 테이블부의 중심부에서 축방향을 따라 후방으로 연장되는 보스부, 및 테이블부와 보스부의 중심을 관통하도록 형성되는 관통공을 구비하는 고정 테이블; 테이블부의 전방면 상에 배치된 상태에서 리테이너 반제품의 바닥면 내측과 접촉하게 되는 스페이서 블록, 및 관통공 내부에 배치된 상태에서 스페이서 블록을 후방으로 당기는 탄성력을 제공하는 탄성제공수단을 포함하는 스페이서 어셈블리; 및 테이블부의 둘레에 힌지를 통해 설치되며, 테이블부에 놓이는 리테이너 반제품의 측면을 탄력적으로 가압하는 복수의 고정 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치를 제공함으로써, 버나 찍힘이 존재함에 따라 리테이너 반제품의 테두리 절단면이 고르지 않은 경우에도 리테이너 반제품을 정확한 정렬상태로 파지할 수 있도록 한다.
파지공, 테두리 절단면, 콜릿, 파지면, 밀착벽, 스페이서 블록

Description

테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치{Retainer Holding Apparatus for Taper Roller Bearing Retainer Manufacturing System}
본 발명은 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테이퍼 롤러 베어링 리테이너의 제조 공정에 포함되는 롤러 수용창을 형성하는 전단 공정과 면취 공정 등의 수행시 리테이너 반제품의 정밀한 정렬을 가능하게 하여 완성된 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 크게 슬라이딩 베어링, 볼 베어링, 롤러 베어링으로 대별할 수 있다. 이들 중 상대적으로 회전속도가 저속이며, 지지하중이 크고, 강한 충격이 작용하는 경우에 널리 사용되는 롤러 베어링은 다시 그 형태에 따라 원통형 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 니이들 베어링, 구면 롤러 베어링 등으로 구분될 수 있다.
도 1은 전형적인 테이퍼 롤러 베어링을 도시한 단면도이고, 도 2는 종래기술 에 따른 테이퍼 롤러 베어링 리테이너의 일 예를 도시한 사시도이다.
본 발명과 관련되는 테이퍼 롤러 베어링(1)은 다른 베어링들과 유사하게, 도 1에 도시한 바와 같이, 내측 레이스(10), 외측 레이스(20), 테이퍼형으로 형성된 롤러(30), 리테이너(50)를 포함한 구성으로 이루어진다. 이 중에서, 리테이너(50)는 롤러(30)를 내측 레이스(10)와 외측 레이스(20) 사이의 원주면 전체에 고른 간격으로 배치될 수 있도록 하며, 따라서 롤러(30) 상호 간의 접촉을 막아 이로 인한 마모나 소음의 발생을 방지하는 역할을 수행한다.
종래기술에 따른 테이퍼 롤러 베어링 리테이너(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원뿔대 형상의 외형을 갖도록 형성되며, 대직경의 상부 테두리(45)와 소직경의 하부 테두리(55) 사이에 둘레를 따라 다수의 장방형 롤러 수용창(75)과 이 롤러 수용창(75) 사이사이에 위치하는 다수의 창살(65)을 구비하도록 형성된다. 이와 같이 형성되는 장방형의 롤러 수용창(75)에 각각 롤러(30)가 회전 가능하게 끼워져, 인접한 롤러와 일정한 간격을 유지하도록 격리된 상태에서 구름운동을 할 수 있게 된다.
도 3은 일반적인 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 종래기술에 따른 리테이너 제조 공정을 설명하기 위해 단계별로 도시한 도면으로서, 도 4a는 컵형으로 형성되는 리테이너 반제품을 도시한 사시도이고, 도 4b는 롤러 수용창이 형성된 상태의 리테이너 반제품을 도시한 사시도이며, 도 4c는 도 4b의 A-A선 방향을 따라 도시한 면취 공정 수행후 창살의 단면 형과 조립시 롤러의 배열 구조를 보여주기 위한 단면 예시도이고, 도 4d는 바닥면이 제거되기 전 상태의 리테이너 반제품을 도시한 사시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템은 컵 형상으로 성형된 리테이너 반제품(35)을 공급하는 호퍼(60)와, 이 호퍼(60)에 의해 공급되는 리테이너 반제품(35)의 측면(43)에 롤러 수용창(75)을 형성하는 측면 펀칭기(70)와, 롤러 수용창(75) 사이사이에 위치하게 되는 창살(65)의 중심측 모서리(67)를 완만하게 성형하는 면취기(80), 및 면취 공정을 거친 리테이너 반제품의 바닥면(41)을 절단하여 제거하는 바닥면 펀칭기(90)를 포함한다.
이상과 같은 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템을 사용한 리테이너의 제조는 다음과 같은 일련의 과정을 거치게 된다.
우선, 호퍼(60)에 공급되기 이전에 원반형의 금속 판재를 드로잉 성형하여, 도 4a에 도시한 바와 같이, 평평한 바닥면(41)과 원뿔대 형상의 측면(43)을 갖는 컵형의 리테이너 반제품(35)을 제작한다.
그리고, 컵형으로 성형된 리테이너 반제품(35)은 호퍼(60)로부터 측면 펀칭기(70)에 공급되어 전단 가공되며, 이를 통해, 도 4b에 도시한 바와 같이, 리테이너 반제품은 일정한 간격으로 배열되는 다수의 롤러 수용창(75)을 구비하게 된다.
이어서, 다수의 롤러 수용창(75)이 형성됨에 따라 롤러 수용창(75)들 사이사이에 위치하게 되며 대략 사다리꼴 형상의 평단면을 갖도록 형성되는 창살(65)의 중심을 향한 내측 두 모서리(67)를 면취기(80)를 사용하여 완만한 형상으로 가압함으로써, 도 4c에 도시한 바와 같이, 롤러(30)의 외주면과 직접적으로 접촉하게 되는 완만한 형상의 모서리(67)를 형성하게 된다.
이와 같이 면취 공정을 거친 리테이너 반제품은 바닥면 펀칭기(90)를 사용한 전단 가공을 통해, 도 4d에 점선으로 표시한 영역에 해당하는, 바닥면(41)을 제거함으로써, 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 테두리(45)와 하부 테두리(55), 그리고 이들 사이에 둘레를 따라 창살(65)과 롤러 수용창(75)이 교호반복적으로 배열되는 리테이너의 형상을 갖추게 된다.
도 5는 종래기술에 따른 측면 펀칭기를 개략적으로 도시한 구조도이다.
롤러 수용창을 형성하기 위해 사용되는 종래기술에 따른 측면 펀칭기(70)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 컵형 리테이너 반제품(35)을 고정하는 리테이너 파지 유닛(110)과, 리테이너 파지 유닛(110)에 고정된 컵형 리테이너 반제품(35)의 측면(43)을 가압하여 롤러 수용창(75)을 따내는 펀칭 유닛(95)을 포함할 수 있다. 이와 같은 측면 펀칭기(70)를 사용한 롤러 수용창(75)의 성형에 관해 설명하면, 리테이너 파지 유닛(110)은 컵형 리테이너 반제품(35)을 단단히 고정한 상태에서 일정 각도 단위로 회전시키는 기능을 수행하고, 펀칭 유닛(95)은 리테이너 반제품(35)을 파지한 리테이너 파지 유닛(110)이 일정 각도만큼씩 회전할 때마다 구비한 펀칭 팁(97)을 한번 씩 하강시켜 롤러 수용창(75)을 형성하는 기능을 수행한다.
이와 같은 전단 공정에서, 롤러 수용창(75)이 정확히 예정된 위치에 형성되느냐에 관한 가공 정밀도는 리테이너 파지 유닛(110)가 얼마나 정확하게 컵형 리테이너 반제품(35)을 파지한 상태에서 전단 공정이 수행되느냐와 직결된다 할 수 있을 것이다. 더불어, 전단 공정에서 뿐만 아니라 면취 공정에서도 리테이너 파지 유닛(110)에 의한 리테이너 반제품(35)의 파지 상태에 따라 가공 정밀도가 크게 좌우 될 수 있다 할 것이다.
도 6은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치의 일 예를 개략적으로 도시한 단면 구조도로서, 도 6a는 리테이너 공급 유닛에 리테이너 반제품이 고정된 파지 이전 상태를 도시한 도면이고, 도 6b는 리테이너 공급 유닛에 의해 공급된 리테이너 반제품이 리테이너 파지 유닛에 물린 상태를 도시한 도면이며, 도 6c는 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품이 파지된 상태를 도시한 도면이다. 도 7은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치에서의 파지 불량 상태를 예시한 단면 구조도이다.
종래기술에 따른 리테이너 파지장치는 상기한 바와 같은 측면 펀칭기와 더불어 면취기 등에도 적용될 수 있는 것으로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 동일 축 선상에 중심을 두도록 배치되는 리테이너 파지 유닛(110)과 리테이너 리테이너 공급 유닛(130)을 포함한다.
리테이너 파지 유닛(110)은, 중공형 가이드관(101)이 형성된 본체(105)와, 이 본체(105)의 선단 측에 결합되며 선단 측으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼형 중공부(111)와 이 테이퍼형 중공부(111)에서 외경측으로 절개된 복수의 슬릿(113)을 구비하는 콜릿(115), 및 콜릿(115)의 테이퍼형 중공부(111)에 대응하도록 외주면이 테이퍼형으로 형성되는 가압부(121)를 구비하며 가이드관(101)에 안내되어 왕복이동하게 되는 슬라이더(125)를 포함한다. 좀 더 구체적으로, 콜릿(115)은 리테이너 반제품(35)에 형성되는 파지공(45)에 삽입될 수 있는 외경을 갖도록 선단 측에서 돌출하는 형태로 형성되는 환형의 리테이너 고정돌기(117)와, 이 리테이너 고정돌기(117) 둘레에 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41)과 밀착되도록 형성되는 밀 착벽(119)을 구비한다. 이때, 리테이너 고정돌기(117)의 외주면은 파지공(45)의 내주면을 가압하는 파지면(116)이 된다.
그리고, 리테이너 리테이너 공급 유닛(130)은, 컵형의 리테이너 반제품(35)이 엎어 놓은 형태로 놓이게 되는 고정 테이블(135)과, 이 고정 테이블(135) 둘레에 힌지(141)를 통해 설치되어 고정 테이블(135)에 놓이는 컵형의 리테이너 반제품(35)의 측면(43)을 탄성력으로 압박하는 방식으로 리테이너 반제품(35)을 고정 테이블(135) 상에 고정하는 복수의 고정 클램프(145), 및 고정 테이블(135)을 왕복 이송하도록 연결되는 이송 로드(155)를 포함한다.
이상과 같은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치는 다음과 같은 방식으로 리테이너 반제품을 파지하게 된다.
우선, 도 6a에 도시한 바와 같이, 수작업에 의존하거나 별도의 공급수단을 통해 리테이너 반제품(35)이 리테이너 공급 유닛(130)의 고정 테이블(135) 상에 엎어진 상태로 놓이게 되고, 이 상태에서 리테이너 반제품(35)은 고정 테이블(135)의 둘레에 설치된 복수의 고정 클램프(145)에 의해 고정된다. 이때, 고정 클램프(145)는 스프링 등의 탄성력에 의해 리테이너 반제품(35)의 측면(43)을 가볍게 누르는 정도의 고정력을 제공하게 된다.
이어서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 리테이너 공급 유닛(130)이 이송 로드(155)에 의해 리테이너 파지 유닛(110)을 향해 이동하도록 하여, 콜릿(115)의 리테이너 고정돌기(117)가 고정 테이블(135)에 고정된 리테이너 반제품(35)에 구비되는 파지공(45)에 삽입됨과 더불어 컵형 리테이너 반제품(35)의 바닥면 외측이 콜 릿(115)의 밀착벽(119)에 밀착되도록 한다. 이후, 후퇴해 있던 슬라이더(125)를 콜릿(115)의 선단을 향해 이동시켜, 슬라이더(125)의 가압부(121)가 콜릿(115)의 테이퍼형 중공부(111)와 접촉함과 동시에 테이퍼형 중공부(111)를 반경 방향 외측으로 가압하도록 한다. 이 과정에서, 슬릿(113)을 구비한 콜릿(115)의 선단 부분이 외경 측으로 벌어지게 되어 리테이너 고정돌기(117)의 파지면(116)이 파지공(45)의 내주면을 직접적으로 압박하게 됨으로써 리테이너 반제품(35)이 리테이너 파지 유닛(110)에 단단히 고정된다.
이어서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 이송 로드(155)에 의해 리테이너 공급 유닛(130)이 원위치로 후퇴하게 되며, 이때 고정 클램프(145)는 콜릿(115)의 파지면(116)보다 작은 고정력을 제공하는 상태임에 따라 힌지(141)를 중심으로 외측으로 선회하는 방식으로 벌어지면서 리테이너 반제품(35)을 고정하던 상태에서 해제된다.
그리고, 이상과 같은 방식으로 리테이너 파지 유닛(110)에 파지된 상태에서 컵형 리테이너 반제품(35)에 롤러 수용창(75)을 형성하는 전단 공정이나 롤러 수용창(75)이 형성된 리테이너 반제품의 창살(65)에 대한 면취 공정을 수행하게 되는 것이다.
도 6c에서와 같이 컵형 리테이너 반제품(35)을 파지한 리테이너 파지 유닛(110)은 회전하거나, 직진하여 도 5에 도시한 펀칭유닛(95))로 이동하여 컵형 리테이너 반제품(35)은 펀칭 팁(97)의 하부로 위치하게 된다. 회전하는 구조에 대하여 설명하면 상기 리테이너 파지 유닛(110)은 도시하지 않은 회전실린더에 구비되 어 회전실린더의 회전에 의하여 도 6a에 도시한 바와 같이 공급유닛(130)의 전방에 위치하여 컵형 리테이너 반제품(35)을 공급유닛(130)으로부터 공급받아 파지하고, 일정 각도 회전하여 펀칭유닛(95)의 일측으로 위치하여 컵형 리테이너 반제품(35)을 펀칭 팁(97) 하부로 위치시키고, 도시하지 않은 펀칭 팁(97)의 상하 운동과 연동하여 컵형 리테이너 반제품(35)을 일정 각도씩 회전시킨다. 펀칭 팁(97)과 연동하여 컵형 리테이너 반제품(35)을 일정 각도씩 회전시키는 구성은 래치 휠과 래치, 모터 등을 예로 들 수 있다.
그리고 롤러 수용창(75)의 형성이 완료되면 컵형 리테이너 반제품(35)을 파지한 상태에서 일정 각도 회전하여 컵형 리테이너 반제품(35)의 파지를 해제한 후, 다시 도 6a에 도시한 상태로 회전하여 파지하는 순서로 진행될 수 있다.
따라서 파지유닛(110)을 중심으로 상기 펀칭유닛(95)과 공급유닛(130)은 일정한 각도를 이루어 위치할 수 있으며, 상기 파지유닛(110)이 직진 왕복 운동을 하는 경우 상기 펀칭유닛(95)과 공급유닛(130)은 나란하게 위치할 수 있다.
도 7은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치에서의 파지 불량 상태를 예시한 단면 구조도이다.
그러나, 이상과 같은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치는, 전단 공정에 투입되기 위해 파지되는 컵형 리테이너 반제품(35)의 테두리 절단면(47: 도 4a 참조)이 양호하지 않은 경우, 리테이너 파지 유닛(110)에 파지되었을 때 정렬상태가 불량할 수밖에 없어 가공 정밀도가 저하될 수밖에 없는 문제점이 있었다.
좀 더 상세하게 설명하면, 도 7에 도시한 바와 같이, 컵형 리테이너 반제 품(35)의 테두리 절단면(47)은 원반형의 금속 판재로 형성되는 전단 공정과 컵형 리테이너 반제품으로 성형되는 드로잉 공정을 거치는 과정에서 버(burr: 48)나 찍힘이 쉽게 발생할 수 있는 부분이지만, 일반적으로 롤러 수용창(75)을 형성하기 위한 전단 공정 수행 이전에 테두리 절단면(47)이 연삭을 통해 연마되지 않으며, 이와 같이 버(48)나 찍힘이 존재함에 따라 테두리 절단면(47)이 고르지 않을 경우 고정 테이블(135) 상에 리테이너 반제품(35)을 엎어 놓았을 때, 리테이너 반제품(35)의 테두리 절단면(47)과 고정 테이블 간에 틈새(t1)가 발생함과 더불어 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41)과 콜릿(115)의 밀착벽(119)이 서로 평행상태에 놓이지 못하여, 리테이너 공급 유닛(130)에 의해 공급되는 리테이너 반제품(35)을 리테이너 파지 유닛(110)에 파지할 때 리테이너 반제품(35)의 바닥면 외측이 콜릿(115)의 밀착벽(119)에 밀착되지 못하고 상호 간에 틈새(t2)가 발생하는 불량한 파지 상태에 놓일 수밖에 없다. 이로 인해, 리테이너 반제품(35)의 중심축(X1)과 리테이너 파지장치(100)의 중심축(X2)이 어긋나게 되는 불량한 파지 상태에서 전단 가공을 수행하게 되면, 롤러 수용창(75)이 리테이너 반제품 측면(43)의 예정된 위치에 정확하게 형성될 수 없어 가공 정밀도가 저하될 수밖에 없게 되는 것이다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명은 컵형 리테이너 반제품의 테두리 절단면이 고르지 않은 경우에도 컵형 리테이너 반제품을 정확하게 정렬된 상태로 파지할 수 있도록 하는 테이퍼 롤러 베어링 제조시스템용 리테이너 파지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파지공을 구비하도록 형성되는 리테이너 반제품을 파지한 상태에서 일정 각도 단위로 회전하는 리테이너 파지 유닛 및 상기 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품을 공급하는 리테이너 공급 유닛을 포함하는 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치에 있어서: 상기 리테이너 공급 유닛은 리테이너 반제품이 엎어 놓은 형태로 놓이게 되는 전방의 테이블부와, 상기 테이블부의 중심부에서 축방향을 따라 후방으로 연장되는 보스부, 및 상기 테이블부와 상기 보스부의 중심을 관통하도록 형성되는 관통공을 구비하는 고정 테이블; 상기 테이블부의 전방면 상에 배치된 상태에서 리테이너 반제품의 바닥면 내측과 접촉하게 되는 스페이서 블록, 및 상기 관통공 내부에 배치된 상태에서 상기 스페이서 블록을 후방으로 당기는 탄성력을 제공하는 탄성제공수단을 포함하는 스페이서 어셈블리; 및 상기 테이블부의 둘레에 힌지를 통해 설치되며, 상기 테이블부에 놓이는 리테이너 반제품의 측면을 탄력적으로 가 압하는 복수의 고정 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치를 제공한다.
그리고, 상기 스페이서 블록은 적어도 리테이너 반제품의 축방향 깊이보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서 블록은 전방면 중심부에 음각으로 형성되는 고정돌기 수용홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 스페이서 블록은 평면형의 상기 전방면과 중심에서 가장자리측으로 경사를 갖는 상기 후방면을 구비하여 중심측이 두껍고 가장자리측이 얇게 형성되며, 중심측 두께가 적어도 리테이너 반제품의 축방향 깊이보다 큰 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 리테이너 파지 유닛은, 리테이너 반제품에 형성된 파지공에 삽입된 상태에서 확장되어 파지공의 내주면을 가압하는 파지면 및 리테이너 반제품의 바닥면 외측과 밀착되는 파지면 둘레의 밀착벽을 구비하되, 상기 파지면은 상기 밀착벽과 90°보다 작은 각도로 교차하는 역테이퍼형인 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 테이퍼 롤러 베어링 제조시스템용 리테이너 파지장치를 제공함으로써, 본 발명은 스페이서 어셈블리에 의해 컵형 리테이너 반제품의 테두리 절단면이 고정 테이블의 전방면에 접촉하지 함과 더불어 리테이너 공급 유닛을 리테이너 파지 유닛으로 이송하는 과정에서 작용하는 힘에 의해 스페이서 블록의 배치상 태가 변화되어 리테이너 반제품의 바닥면이 콜릿의 밀착벽에 완벽하게 밀착되도록 유도함으로써, 리테이너 반제품의 테두리 절단면이 버나 찍힘이 존재함에 따라 고르지 않은 경우에도 리테이너 반제품을 정확한 정렬상태로 파지할 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 테이퍼 롤러 베어링 제조시스템용 리테이너 파지장치를 사용하면, 전단 공정에서 정확히 예정된 위치에 롤러 수용창을 형성할 수 있는 등 리테이너 제조과정에서의 가공 정밀도가 향상되어 불량률 감소와 더불어 품질 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 테이퍼형 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치를 개략적으로 도시한 단면 구조도로서, 도 8a는 리테이너 공급 유닛에 리테이너 반제품이 고정된 파지 이전 상태를 도시한 도면이고, 도 8b는 리테이너 공급 유닛에 의해 공급된 리테이너 반제품이 리테이너 파지 유닛에 물린 상태를 도시한 도면이며, 도 8c는 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품이 파지된 상태를 도시한 도면이며, 도 9는 도 8b의 B 부분을 확대 도시한 부분 단면도이며, 도 10은 도 8b의 C 부분을 확대 도시한 부분 단면도이다.
이하의 설명에서, 방향과 관련하여 도면을 기준으로 상하방향을 축방향, 하방을 선단 측 및 후방, 그리고 상방을 전방으로 정의하여 설명하며, 종래기술과 유 사한 내용은 종래기술의 도면을 인용하여 설명함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 테이퍼형 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치(200)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 종래기술과 마찬가지로, 리테이너 파지 유닛(210)과 리테이너 공급 유닛(230)을 포함한다. 펀칭 유닛 등에 대한 리테이너 파지 유닛(210)과 리테이너 공급 유닛(230)의 배치는 종래 기술과 동등하므로 이에 대한 설명이나 작업 과정에 대한 설명은 생략한다.
리테이너 파지 유닛(210)은, 중공형 가이드관(201)이 형성된 본체(205)와, 본체(205)의 선단 측에 결합되는 콜릿(215)과, 본체(205)와 콜릿(215) 내부에서 왕복 이동하는 슬라이더(225)를 포함한다.
좀 더 상세하게 설명하면, 본체(205)는 내부에 형성되는 중공형 가이드관(201)을 구비하며, 리테이너 반제품(35)을 파지한 상태에서 전단 가공을 위해 회전할 수 있도록 도시되지 않은 회전수단과 연결된다.
그리고, 콜릿(215)은, 본체(205)에 형성되는 가이드관(201)과 연통되고 선단 측으로 갈수록 좁아지도록 형성되는 테이퍼형 중공관(211)과, 이 테이퍼형 중공관(211)의 선단부 주변에서 외경측으로 축방향과 나란하게 절개된 복수의 슬릿(213)과, 리테이너 반제품(35)에 형성된 파지공(45)의 내주면을 가압하는 파지면(216)을 둘레에 구비하도록 테이퍼형 중공관(211)의 선단 측 둘레에서 축방향으로 돌출하는 환형의 리테이너 고정돌기(217), 및 축방향과 직교하는 평면형으로 형성되는 리테이너 고정돌기(217) 둘레의 밀착벽(219)을 구비한다. 이때, 도 9에 도 시한 바와 같이, 파지면(216)은 밀착벽(219)과 90°미만의 각도(α1)로 교차하는 역테이퍼형인 것이 바람직하며, 따라서 파지공(45)의 내주면을 파지면(216)으로 가압했을 때 축방향으로 당기는 힘의 성분이 존재하게 되어 리테이너 반제품(35)이 파지면(216)에 의해 더욱 안정적으로 파지될 수 있게 된다. 이와 같은 파지면(216)의 중심축(X2)에 대한 기울기(α2)는 가시적인 정도로 큰 것이 아니라 1°내지 5°의 크지 않은 각도 범위 이내에서 선택되는 것이 바람직할 것이다.
나아가, 슬라이더(225)는 테이퍼형 중공관(211)에 대응하도록 선단 측에 형성되는 테이퍼형 가압부(221)를 구비하며, 본체(205)의 가이드관(201)에 안내되어 축방향을 따라 왕복이동하게 된다.
리테이너 공급 유닛(230)은, 리테이너 반제품(35)을 리테이너 파지 유닛(210)에 공급하여 리테이너 반제품(35)이 리테이너 파지 유닛(210)에 파지될 수 있도록 하는 것으로서, 고정 테이블(235), 스페이서 어셈블리, 복수의 고정 클램프(245) 및 이송 로드(255)를 포함한다.
구체적으로, 고정 테이블(235)은, 원판형으로 형성되어 리테이너 반제품(35)이 엎어 놓은 형태로 놓이게 되는 리테이너 파지 유닛(210)을 향한 전방의 테이블부(231)와, 이 테이블부(231)의 중심부에서 축방향을 따라 후방으로 연장되는 보스부(233), 및 상기한 테이블부(231)와 보스부(233)의 중심을 관통하도록 형성되는 관통공(237)을 구비한다.
그리고, 스페이서 어셈블리는, 적어도 리테이너 반제품(35)의 축방향 깊 이(h1)보다 큰 두께임과 동시에 리테이너 반제품(35)의 최소 내경보다 작은 외경을 갖도록 형성되며 상기한 테이블부(231)의 전방면에 배치된 상태에서 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41) 내측과 접촉하는 스페이서 블록(265)과, 상기한 관통공(237)을 관통하도록 배치된 상태에서 스페이서 블록(265)을 후방으로 당기는 탄성력을 제공하는 스프링 부재(275), 및 보스부(233)의 후방에 배치되는 지지판(285)을 포함한다. 이때, 스프링 부재(275)는 관통공(237) 내부에 배치된 상태에서 일측은 스페이서 블록(265)의 후방면(266)에 연결되고 타측은 지지판(285)의 전방면에 연결되어 지지판(285)에 의해 지지된 상태에서 스페이서 블록(265)을 후방으로 당기는 탄성력을 제공하게 된다. 이 상태에서 스페이서 블록(265)은 위치 불변의 고정상태에 놓이는 것이 아니라, 단지 스프링 부재(275)에 의한 후방으로 당기는 탄성력에만 구속되며, 따라서 스페이서 블록(265)의 전방면(264)과 테이블부(231)의 전방면은 서로 평행하지 않은 상태에 놓일 수 있고 다른 외력이 작용하면 스페이서 블록(265)의 배치상태가 변화되어 서로 평행하게 될 수도 있게 된다.
또한, 스페이서 블록(265)은 전방면 중심부에 음각으로 형성되는 고정돌기 수용홈(267)을 구비하며, 따라서 리테이너 고정돌기(217)가 리테이너 반제품(35)의 파지공(45)에 삽입될 때 파지공(45) 후방으로 돌출하게 되는 리테이너 고정돌기(217)가 고정돌기 수용홈(267)에 수용되도록 함으로써, 리테이너 고정돌기(217)와 스페이서 블록(265)이 형상적 간섭을 일으키지 않도록 한다.
좀 더 구체적으로, 스페이서 블록(265)은 서로 평행한 전방면(264)과 후방면(266)을 구비함과 더불어 그 두께가 전체적으로 리테이너 반제품(35)의 축방향 깊이(h1)보다 크게 형성되는 것이 아니라, 그 전방면(264)은 평면형으로 형성되되 그 후방면(266)은 중심에서 가장자리측으로 경사를 갖는 구비하여 중심측이 두껍고 가장자리측이 얇게 형성된다. 이때, 관통공(237)과 접하게 되는 부위의 중심측 두께(h2)가 적어도 리테이너 반제품(35)의 축방향 깊이(h1)보다 크게 형성되어야 할 것이다. 즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 스페이서 블록(265)의 후방면(266)은 축방향에 수직인 평면과 2° 내지 4°의 범위에서 선택되는 경사를 갖는 것이 바람직하며, 이로 인해 스페이서 블록(265)의 상기한 중심측 두께(h2)는 리테이너 반제품(35)의 축방향 깊이(h1)보다 0.5mm 내지 2mm의 범위에서 선택되는 두께만큼 더 큰 정도가 되는 것이 바람직하다 하겠다.
또한, 고정 클램프(245)는 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 둘레에 힌지(241)를 통해 설치되는 것으로서, 각각 리테이너 파지 유닛(210)을 향해 돌출하는 측면가압부(243)를 구비하며, 반경방향 중심을 향하도록 작용하는 탄성력에 의해 상기한 힌지(241)를 기준으로 선회하여 측면가압부(243)를 통해 테이블부(231) 전방 측에 떠있는 상태로 놓이는 리테이너 반제품(35)의 측면(43)을 가압하여 리테이너 반제품(35)이 테이블부(231) 전방면 상에 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
나아가, 이송 로드(255)는 보스부(233)에 연결되며 축방향으로 왕복이동하게 되어, 리테이너 공급 유닛(230)이 전체적으로 왕복운동할 수 있도록 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 리테이너 파지장치는 다음과 같은 방식으로 리 테이너 반제품을 파지하게 된다.
우선, 도 8a에 도시한 바와 같이, 종래기술과 유사하게, 수작업에 의존하거나 별도의 공급수단을 통해 리테이너 반제품(35)이 리테이너 공급 유닛(230)의 고정 테이블(235) 상에 엎어진 상태로 놓이게 된다. 그러나, 종래기술과 달리, 리테이너 반제품(35)은 그 바닥면(41) 내측이 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 전방면 상에 배치되는 스페이서 블록(265)의 전방면(264)과 접하도록 놓이게 되며, 스페이서 블록(265)의 중심측 두께(h2)가 리테이너 반제품(35)의 깊이(h1)보다 큼에 따라, 도 10에 도시한 바와 같이, 리테이너 반제품(35)의 테두리 절단면(47)이 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 전방면에 접하지 않고 틈새(t3)를 사이에 두고 떠있는 상태로 놓이게 된다. 이로 인해, 리테이너 반제품(35)의 테두리 절단면(47)에 버(48)나 찍힘이 존재하는 경우에도, 리테이너 반제품(35)의 테두리 절단면(47)은 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 전방면과 접촉할 수 없는 상태에 놓이게 되는 것이다.
이상과 같이 리테이너 반제품(35)이 스페이서 블록(265)에 의해 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 전방 측에 떠있도록 놓인 상태에서, 리테이너 반제품(35)은 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 둘레에 설치된 복수의 고정 클램프(245)에 의해 고정된다. 이때, 고정 클램프(245)는 예를 들어 스프링 등에 의해 제공되는 탄성력에 의해 리테이너 반제품(35)의 측면(43)을 가볍게 누르는 정도의 고정력을 제공하게 된다.
이어서, 도 8b에 도시한 바와 같이, 리테이너 공급 유닛(230)이 이송 로드(255)에 의해 리테이너 파지 유닛(210)을 향해 이동하도록 하여, 콜릿(215)의 리테이너 고정돌기(217)가 고정 테이블(235)에 고정된 리테이너 반제품(35)에 구비되는 파지공(45)에 삽입됨과 더불어 컵형 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41) 외측이 콜릿(215)의 밀착벽(219)에 밀착되도록 한다. 좀 더 상세히 설명하면, 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41)이 밀착벽(219)과 밀착되기 이전 상태에서, 스페이서 블록(265)의 전방면(264)과 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41)은 콜릿(215)의 밀착벽(219) 및 고정 테이블(235)의 테이블부(231) 전방면과 서로 평행하지 않는 상태에 놓일 수 있지만, 이송 로드(255)에 의한 이동에 따라 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41)이 밀착벽(219)에 접촉하는 과정에서 이송 로드(255)에 의해 가해지는 힘에 의해 스페이서 블록(265)의 배치상태가 변화됨에 따라 평행한 상태에 놓이게 되며, 결과적으로 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41) 외측이 콜릿(215)의 밀착벽(219)에 완벽하게 밀착될 수 있게 된다.
이와 같이 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41) 외측이 콜릿(215)의 밀착벽(219)에 밀착된 상태에서, 후퇴해 있던 슬라이더(225)를 콜릿(215)의 선단을 향해 이동시켜, 슬라이더(225)의 테이퍼형 가압부(221)가 콜릿(215)의 테이퍼형 중공부(211)와 접촉함과 동시에 테이퍼형 중공부(211)를 반경 방향 외측으로 가압하도록 한다. 이 과정에서, 슬릿(213)을 구비한 콜릿(215)의 선단부 주변 부분이 외경 측으로 벌어지게 되어 리테이너 고정돌기(217)의 파지면(216)이 파지공(45)의 내주면을 직접적으로 압박하게 됨으로써 리테이너 반제품(35)이 리테이너 파지 유 닛(210)에 단단히 고정될 수 있게 된다. 이때, 상기한 바와 같이 파지면(216)이 역테이퍼형으로 형성되는 경우, 리테이너 반제품은 더욱 단단히 고정될 수 있게 된다.
이어서, 도 8c에 도시한 바와 같이, 종래기술과 유사하게 이송 로드(255)에 의해 리테이너 공급 유닛(230)이 원위치로 후퇴하게 되며, 이때 고정 클램프(245)는 콜릿(215)의 파지면(216)보다 작은 고정력을 제공하는 상태임에 따라 힌지(241)를 중심으로 외측으로 선회하는 방식으로 벌어지면서 리테이너 반제품(35)을 고정하던 상태에서 해제된다.
그리고, 이상과 같은 방식으로 리테이너 반제품이 정확하게 정렬된 상태로 리테이너 파지 유닛(210)에 파지된 후, 컵형 리테이너 반제품(35)에 롤러 수용창(75)을 형성하는 전단 공정이나 롤러 수용창(75)이 형성된 리테이너 반제품의 창살(65)에 대한 면취 공정을 수행하게 된다. 결과적으로, 컵형 리테이너 반제품(35) 측면 상의 정확히 예정된 위치에 롤러 수용창(75)이 형성될 수 있게 되며, 이로 인해 가공 정밀도 향상에 따른 품질 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 리테이너 파지장치는 스페이서 블록을 교체함으로써 사이즈가 다른 테이퍼형 롤러 베어링 리테이너를 제조하는데도 용이하게 활용될 수 있을 것이다.
비록 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양 한 변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 전형적인 테이퍼 롤러 베어링을 도시한 단면도,
도 2는 종래기술에 따른 테이퍼 롤러 베어링 리테이너의 일 예를 도시한 사시도,
도 3은 일반적인 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 4는 종래기술에 따른 리테이너 제조 공정을 설명하기 위해 단계별로 도시한 도면으로서,
도 4a는 컵형으로 형성되는 리테이너 반제품을 도시한 사시도,
도 4b는 롤러 수용창이 형성된 상태의 리테이너 반제품을 도시한 사시도,
도 4c는 도 4b의 A-A선 방향을 따라 도시한 면취 공정 수행후 창살의 단면 형과 조립시 롤러의 배열 구조를 보여주기 위한 단면 예시도,
도 4d는 바닥면이 제거되기 전 상태의 리테이너 반제품을 도시한 사시도.
도 5는 종래기술에 따른 측면 펀칭기를 개략적으로 도시한 구조도,
도 6은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치의 일 예를 개략적으로 도시한 단면 구조도로서,
도 6a는 리테이너 공급 유닛에 리테이너 반제품이 고정된 파지 이전 상태를 도시한 도면,
도 6b는 리테이너 공급 유닛에 의해 공급된 리테이너 반제품이 리테이너 파지 유닛에 물린 상태를 도시한 도면,
도 6c는 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품이 파지된 상태를 도시한 도면,
도 7은 종래기술에 따른 리테이너 파지장치에서의 파지 불량 상태를 예시한 단면 구조도,
도 8은 본 발명에 따른 테이퍼형 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치를 개략적으로 도시한 단면 구조도로서,
도 8a는 리테이너 공급 유닛에 리테이너 반제품이 고정된 파지 이전 상태를 도시한 도면,
도 8b는 리테이너 공급 유닛에 의해 공급된 리테이너 반제품이 리테이너 파지 유닛에 물린 상태를 도시한 도면,
도 8c는 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품이 파지된 상태를 도시한 도면,
도 9는 도 8b의 B 부분을 확대 도시한 부분 단면도,
도 10은 도 8b의 C 부분을 확대 도시한 부분 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
35: 리테이너 반제품 43: 측면
45: 파지공 47: 테두리 절단면
48: 버 200: 리테이너 파지장치
201: 가이드관 205: 본체
210: 리테이너 파지 유닛 211: 테이퍼형 중공관
213: 슬릿 215: 콜릿
216: 파지면 217: 리테이너 고정돌기
219: 밀착벽 221: 테이퍼형 가압부
225: 슬라이더 230: 리테이너 공급 유닛
231: 테이블부 233: 보스부
235: 고정 테이블 237: 관통공
241: 힌지 243: 측면가압부
245: 고정 클램프 255: 이송 로드
265: 스페이서 블록 267: 고정돌기 수용홈
275: 스프링 부재 285: 지지판

Claims (5)

  1. 파지공(45)을 구비하도록 형성되는 리테이너 반제품(35)을 파지한 상태에서 일정 각도 단위로 회전하는 리테이너 파지 유닛 및 상기 리테이너 파지 유닛에 리테이너 반제품을 공급하는 리테이너 공급 유닛을 포함하는 테이퍼 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치에 있어서: 상기 리테이너 공급 유닛은 리테이너 반제품(35)이 엎어 놓은 형태로 놓이게 되는 전방의 테이블부(231)와, 상기 테이블부(231)의 중심부에서 축방향을 따라 후방으로 연장되는 보스부(233), 및 상기 테이블부(231)와 상기 보스부(233)의 중심을 관통하도록 형성되는 관통공(237)을 구비하는 고정 테이블(235); 상기 테이블부(231)의 전방면 상에 배치된 상태에서 리테이너 반제품(35)의 바닥면(41) 내측과 접촉하게 되는 스페이서 블록(265), 및 상기 관통공(237) 내부에 배치된 상태에서 상기 스페이서 블록(265)을 후방으로 당기는 탄성력을 제공하는 탄성제공수단을 포함하는 스페이서 어셈블리; 및 상기 테이블부(231)의 둘레에 힌지(241)를 통해 설치되며, 상기 테이블부(231)에 놓이는 리테이너 반제품(35)의 측면(43)을 탄력적으로 가압하는 복수의 고정 클램프(245);를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서 블록(265)은 적어도 리테이너 반제품(35)의 축방향 깊이보다 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시 스템용 리테이너 파지장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서 블록(265)은 전방면(264) 중심부에 음각으로 형성되는 고정돌기 수용홈(267)을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서 블록(265)은 평면형의 상기 전방면(264)과 중심에서 가장자리측으로 경사를 갖는 상기 후방면(266)을 구비하여 중심측이 두껍고 가장자리측이 얇게 형성되며, 중심측 두께가 적어도 리테이너 반제품(35)의 축방향 깊이보다 큰 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 리테이너 파지 유닛(210)은, 리테이너 반제품에 형성된 파지공(45)에 삽입된 상태에서 확장되어 파지공(45)의 내주면을 가압하는 파지면(216) 및 리테이너 반제품의 바닥면 외측과 밀착되는 파지면(216) 둘레의 밀착벽(219)을 구비하며, 상기 파지면(216)은 상기 밀착벽(219)과 90°보다 작은 각도로 교차하는 역테이퍼형인 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 리테이너 제조시스템용 리테이너 파지장치.
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