KR20140008915A - 조향 베어링의 레이스 연삭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향장치에 삽입되는 조향 베어링의 레이스부를 연마가공하기 위한 연삭장치에 관한 것으로, 조향 베어링에서 강구가 장착됨으로써 마모되는 레이스부를 원상태로 복원하기 위해 연삭가공의 공정을 거치되, 차량의 종류에 따라서 크기가 각기 다른 조향 베어링이 레이스부에 관여하지않고 자동으로 연삭팁의 위치를 제어할 수 있는 조향 베어링의 레이스 연삭장치에 관한 것이다.
연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)의 진입을 제어할 수 있도록 후미에 유동블럭(104)이 장착된 진입실린더(103)가 체결되고, 상기 유동블럭(104)은 안착플레이트(109)와 체결된 이동플레이트(107) 상에 배치되는 수직가이드(105)에 인입되어 서보모터(101)의 높이를 제어할 수 있는 높이조절실린더(160)가 체결되도록 구성되는 연삭부재(110)와,
하부에 체결축(122)을 구비한 회전부재(121)의 상부에는 고정돌기(124-1)가 형성되어 조향베어링(400)을 정밀하게 잡아줄 수 있도록 구성되는 결착부재(120)와,
원형의 플레이트 내부에 서로 등간격 배치형성되는 제1가이드부(132)와, 제2가이드부(133)의 중심에는 회전통공(131)이 형성되어 상기 결착부재(120)가 위치되도록 구성되는 위치조절부재(130)로 이루어지는 연삭장치부(100);와,
내부 중심에 축관통구(210)를 형성하여 회전모터(140)를 장착함으로써 상기 결착부재(120)의 하부에 구비된 체결축(122)과 회전모터(140)가 서로 체결될 수 있도록 구성되는 연삭테이블부(200);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

조향 베어링의 레이스 연삭장치 {Steering System Ball Bearing Grinding Attachment}

본 발명은 자동차의 조향장치에 삽입되는 조향 베어링의 레이스부를 연마가공하기 위한 연삭장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조향 베어링에서 강구가 장착됨으로써 마모되는 레이스부를 원상태로 복원하기 위해 연삭가공의 공정을 거치되, 차량의 종류에 따라서 크기가 각기 다른 조향 베어링이 레이스부에 관여하지않고 자동으로 연삭팁의 위치를 제어할 수 있는 구조로 구성함에 따라 정밀한 가공이 가능하고, 아울러 유지보수가 쉬운 구성으로 전문지식이 없는 작업자라도 쉽게 운용이 가능한 조향 베어링의 레이스 연삭장치에 관한 것이다.

주행중인 자동차의 진행방향을 변경하기 위하여 운전석에서 스티어링 휠을 돌려줌에 따라 앞바퀴의 회전축의 방향을 바꿔주는 스티어링 시스템은 크게 스티어링 조작부와 스티어링 링크부로 나누어지는데 상기 스티어링 시스템은 스티어링 휠과 스티어링 칼럼으로 구성되고, 상기 스티어링 링크부는 스티어링 기어박스와 타이 로드로 이루어진다.

진행하고자하는 방향으로 스티어링 휠을 돌려주면 스티어링 휠의 후단에 연결된 스티어링 칼럼이 동시에 회전하게 되고, 이에 따라 스티어링 칼럼의 끝단에 체결된 스티어링 기어박스 내 랙, 피니언 기어가 구동되어 타이 로드를 밀어주고 당겨준다. 그리고 타이 로드의 끝단은 너클 암에 의해 타이어가 장착된 너클과 체결되어 타이 로드가 밀려지고 당겨짐에 따라 너클이 좌, 우의 방향으로 움직이게 되는데 이때 너클의 움직임을 부드럽게 하고 축을 처짐을 안정적으로 지탱하기 위하여 조향 베어링이 장착되게 된다. 조향 베어링은 외륜에 구면 궤도를 가진 비분리형 복열 형식으로 자동조심 능력 때문에 미스얼라인먼트, 축의 처짐과 하우징의 변형 등을 보정할 수 있는데 그 구조는 내면 베어링과 외면 베어링 사이 레이스에 강구를 삽입하여 회전될 수 있도록 함에 따라 자동차의 조향을 자유로이 제어할 수 있는 것이다.

그러나 스티어링 시스템의 구동이 잦아지면서 축의 무게를 지탱하는 동시에 내면 베어링과 외면 베어링 사이 삽입된 강구가 회전하는 조향 베어링은 회전하는 강구를 결속시키는 레이스가 점차 마모되기 시작하는데 조향장치용으로 사용되는 조향 베어링은 일반 볼베어링과는 특수성이 다소 상이하여 현재까지 국내생산은 이루어지지 않아 전량 외국에서 수입하는 것으로만 재고를 충당하고 있기에 그 가격은 부득이하게 높이 형성될 수밖에는 없었다.

이에 수입에만 의존하고 있는 조향 베어링을 국내에서 처리하여 재고를 빠르게 충당할 수 있고, 부품의 원가를 비교적 낮게 형성시키기 위하여 크게 상기 조향 베어링을 재활용하는 방법을 이용중인데 처음과 같은 상태의 조향 베어링으로 만들기 위해서는 몇 가지 공정을 거치게 된다. 강구가 삽입되는 레이스 부분에서 실질적인 마모가 발생하기 때문에 이곳을 메워줄 수 있는 용접공정을 거치고, 용접공정을 거친 레이스부는 그 면이 굴곡져 평평하지 못하므로 고속회전하는 연삭팁으로 다듬어줌으로써 처음과 같이 매끈하게 형성될 수 있도록 가공하여 재활용하는 방법 등이 있다.

하지만 조향 베어링은 재활용되는 방법에 따라서 다양하게 개발되어 운용되고 있으나 현재 스티어링 시스템에 내장되는 조향 베어링의 재활용을 위해 연마해주는 기계장치는 통상 고속으로 회전하는 서보모터에 연삭팁을 장착하여 오로지 작업자의 육안과 작업 감각에만 의존하여 레이스부를 연삭하고 있는데 이러한 방법은 다수의 레이스부를 일정하고 정밀하게 연마사키지 못하고, 더욱이 하나하나의 레이스부를 작업자의 수공으로 진행되는 방식이므로 하루 생산되는 물품이 현저히 한정적일 수밖에 없으며 그에 따른 각종 부가 사항들도 부득이하게 늘어날 수 밖에 없을 정도로 개발은 아직도 많이 취약한 상태이다.

따라서, 레이스부 연삭가공에 대하여 전문지식이 없는 상태의 작업자 누구라도 쉽게 운용할 수 있을 만큼 간단한 구조로 형성하여 유지보수도 용이하도록 구성하고 차량의 종류에 따라 크기가 각각 다른 조향 베어링의 레이스부에 관여하지않고 정밀하게 자동 연삭가공을 가능하게 하는 구조를 구축하여 더욱 편리하고 빠른 연마공정을 거치는 연삭장치가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로, 조향 베어링의 레이스부를 보다 빠르고 정밀하게 연삭할 수 있도록 연삭팁과 레이스부의 위치를 조절할 수 있는 수단을 구현하되, 이러한 조향 베어링의 연삭공정을 자동으로 이루어지게 하는 구조로 완성하는 것이 해결 과제이다.

상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 구성되는 조향 베어링의 레이스 연삭장치에 있어서,

연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)의 진입을 제어할 수 있도록 후미에 유동블럭(104)이 장착된 진입실린더(103)가 체결되고, 상기 유동블럭(104)은 안착플레이트(109)와 체결된 이동플레이트(107) 상에 배치되는 수직가이드(105)에 인입되어 서보모터(101)의 높이를 제어할 수 있는 높이조절실린더(160)가 체결되도록 구성되는 연삭부재(110)와,

하부에 체결축(122)을 구비한 회전부재(121)의 상부에는 고정돌기(124-1)가 형성되어 조향베어링(400)을 정밀하게 잡아줄 수 있도록 구성되는 결착부재(120)와,

원형의 플레이트 내부에 서로 등간격 배치형성되는 제1가이드부(132)와, 제2가이드부(133)의 중심에는 회전통공(131)이 형성되어 상기 결착부재(120)가 위치되도록 구성되는 위치조절부재(130)로 이루어지는 연삭장치부(100);와,

내부 중심에 축관통구(210)를 형성하여 회전모터(140)를 장착함으로써 상기 결착부재(120)의 하부에 구비된 체결축(122)과 회전모터(140)가 서로 체결될 수 있도록 구성되는 연삭테이블부(200);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 연삭부재(110)는 조향베어링(400)의 레이스부(410)를 연삭하기 위한 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)와, 실린더와 결합되기 위해 서보모터(101)에 고정되는 이음판(102)과, 서보모터(101)가 장착된 이음판(102)에 결합되어 서보모터(101)의 가로방향 즉 X축 방향으로의 움직임을 관장하는 진입실린더(103)와, 양측면에 다수의 회전체(104-1)를 구비하고 후면에 실린더체결부(104-2)를 형성하며 진입실린더(103)의 후미에 체결되는 유동블럭(104)과,‘ㄷ’자 형태의 상면에 수직방향으로 길게 형성되되 후면에 유동홈(105-2)을 형성하고 내측 양면에 서로 대칭의 형태로 형성되는 가이드트랙(105-1)을 구비하여 상기 유동블럭(104)의 측면에 구비된 회전체(104-1)가 가이드트랙(105-1)에 안착되고 유동블럭(104)의 후면에 형성된 실린더체결부(104-2)가 유동홈(105-2)을 통해 외측으로 노출되도록 결합되어 유동될 수 있도록 하는 수직가이드바(105)와, 상기 유동홈(105-2)을 통해 외부로 노출된 실린더체결부(104-2)와 결합하는 동시에 수직가이드바(105)의 후면에 고정되어 서보모터(101)의 세로방향 즉 Y축 방향으로의 움직임을 관장하기 위해 장착되는 높이조절실린더(106)와, 하부에 LM가이드체결부(107-1)를 구비하고 상면에 수직가이드바(105)가 체결되는 사각형의 이동플레이트(107)와, 상기 LM가이드체결부(107-1)가 안착되는 LM가이드(109-1)를 상부에 구비하고 일측에 장착구(109-3)가 형성되며 하부에 위치조절부재(130)의 제1가이드부(132)와 제2가이드부(133)가 삽착되는 결착홈(109-2)이 구비된 안착플레이트(109)와, 상기 안착플레이트(109)의 일측에 형성된 장착구(109-3)에 체결되고 일측은 이동플레이트(107)의 측면에 결합되어 거리조절을 관장하는 위치조절실린더(108)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 결착부재(120)는 전체적 베이스를 이루는 원통 형상의 회전부재(121)와, 상기 회전부재(121)의 하부에 형성되어 회전이 가능하도록 회전모터(140)와 결속되는 체결축(122)과, 회전부재(121)의 상부에 형성되어 조향베어링(400)이 안정적으로 안착 될 수 있도록 원판 모양으로 형성되는 선반(123)과, 상기 선반(123) 위에 적층형성되되 유동이 가능한 고정돌기(124-1)를 외주면에 다수 구비한 결착턱(124)과, 상기 결착턱(124)의 유동을 관장하기 위해 회전부재(121)의 내부에서 고정돌기(124-1)와 취합되도록 배치되는 유동부(125-1)를 형성한 결속실린더(125)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 위치조절부재(130)는 전체적인 베이스를 이루는 원형의 베이스플레이트(134)와, 회전모터(140)와 결합되는 결착부재(12)의 체결축(122)이 베이스플레이트(134) 상에서 회전될 수 있도록 베이스플레이트(134)의 내부 중심에 천공되는 회전통공(131)과, 상기 회전통공(131)의 외측 방향에 원형의 링 형상으로 각각 배치형성되어 연삭부재(110)의 안착플레이트(109) 결착 될 수 있도록 하되 단면이 사각형으로 돌출 구비되어 형성되는 제1가이드부(132), 제2가이드부(133)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 결착턱(124)은 선반(123)의 내경보다 작게 형성함으로써 상대적으로 결착턱(124)보다 직경이 큰 선반(123)에 조향베어링(400)을 올려두기 용이하게 되고 반대로 선반(123)보다 직경이 작은 결착턱(124)에서 돌출되는 고정돌기(124-1)로 인해 조향베어링(400)이 안정적으로 고정될 수 있음을 특징으로 한다.

그리고, 상기 고정돌기(124-1)에서 조향베어링(400)의 내벽을 가압하는 일측면은 조향베어링(400)의 굴곡진 내측면에 압착될 수 있도록 동일한 굴곡면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2가이드부(133)는 제1가이드부(132)의 외측 방향으로 동일한 형상으로 형성되되 제1가이드부(132)의 직경보다 크게 형성되어 연삭부재(110)의 하부 안착플레이트(109)가 안정적으로 안착 고정될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성으로 구현되는 본 발명의 조향 베어링의 레이스 연삭장치 에 의하면, 연삭팁의 X, Y축의 위치가 자동으로 조절되는 구조로 구성됨에 따라 차량의 종류에 따라서 각각 다른 조향 베어링의 레이스부 크기에 관여하지 않고 다양하게 정밀 연삭이 가능함은 물론, 간략한 구조로 전문지식이 없는 작업자도 쉽게 운용하고 유지보수 할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 조향 베어링의 레이스 연삭장치의 전체적인 형상을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 연삭장치부의 구조와 결합관계를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 결착부재의 작동과정을 상세히 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 연삭장치부와 연삭테이블부의 결합관계를 나타낸 도면.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링이 결착부재에 공급됨을 나타낸 도면.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링의 레이스부 하측으로 연삭팁이 진입됨을 나타낸 도면.
도 5c는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링의 레이스부 상측으로 연삭팁이 이동됨을 나타낸 도면.

본 발명은 조향장치에 삽입되는 조향 베어링의 레이스부를 연마가공하기 위한 연삭장치에 관한 것으로, 조향 베어링에서 강구가 장착됨으로써 마모되는 레이스부를 원상태로 복원하기 위해 연삭가공의 공정을 거치되, 차량의 종류에 따라서 크기가 각기 다른 조향 베어링이 레이스부에 관여하지않고 자동으로 연삭팁의 위치를 제어할 수 있는 구조로 구성함에 따라 정밀한 가공이 가능하고, 아울러 유지보수가 쉬운 구성으로 전문지식이 없는 작업자라도 쉽게 운용이 가능한 조향 베어링의 레이스 연삭장치에 관련된 것임을 주지한다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 조향 베어링의 레이스 연삭장치의 전체적인 형상을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 연삭장치부의 구조와 결합관계를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 결착부재의 작동과정을 상세히 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 연삭장치부와 연삭테이블부의 결합관계를 나타낸 도면이며, 도 5a는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링이 결착부재에 공급됨을 나타낸 도면이고, 도 5b는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링의 레이스부 하측으로 연삭팁이 진입됨을 나타낸 도면이며, 도 5c는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링의 레이스부 상측으로 연삭팁이 이동됨을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 레이스 연삭장치 테이블(300)은 연삭장치부(100);와 연삭테이블부(200);로 구분 구성되어 이들의 상호 작용으로 조향베어링(400)의 레이스부(410)를 자동 연삭하게 된다.

본 발명의 이해를 돕고자 상기 레이스 연삭장치 테이블(300)에 기초하여 각 구성요소를 세부적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 연삭장치부의 구조와 결합관계를 나타낸 도면으로 이를 참고하여 설명되는 상기 연삭장치부(100)는 조향베어링(400)의 레이스부(410)가 실질적으로 연삭가공되는 본 발명의 요부로써 또다시 연삭부재(110)와 결착부재(120)와 위치조절부재(130)으로 나눠지게 된다.

먼저 연삭부재(110)의 그 구성을 살펴보면 크게 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)가 실린더와 가이드트랙의 구비를 통해 가로선 상 즉 X축과 세로선 상 Y축으로 자동으로 설정이 가능함에 따라 정확하고 빠르게 연삭공정을 진행할 수 있다는 것이다.

조향베어링(400)의 레이스부(410)는 마모된 정도에 따라서 용접 공정을 통해 함몰된 부위를 메워주거나, 반대로 표면이 거칠게 흠집이 난 부분은 연삭을 통하여 처음과같은 매끄러운 표면을 가지는 레이스부(410)로 만들어주는데, 레이스부(410)의 연삭가공을 위해 사용되는 연삭팁(101-1)을 회전축에 장착한 서보모터(101)는 모터에서 발생하는 동력으로 연삭팁(101-1)을 고속으로 회전시키며 레이스부(410)로 진입하여 평탄한 면을 만들기 위해 연삭한다. 이렇게 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)의 위치를 자동으로 조절하기 위해서는 먼저 서보모터(101)에 실린더와 체결가능한 이음판(102)을 형성하여 장착시켜주고, 상기 이음판(102)에 진입실린더(103)의 로드 부분을 체결하여주는데 서보모터(101)와 한 몸체를 이루는 이음판(102)을 가로방향으로 배치 결합 된 진입실린더(103)의 로드와 연결함으로써 직선 운동을 하는 실린더 로드의 방향을 따라 움직일 수 있게 되는데 가로방향 즉, X축 선상의 위치제어가 가능하다.

그리고, 상기 진입실린더(103)의 후미에는 유동블럭이(104)이 장착되는데 상기 유동블럭(104)은 직사각형의 형태로 형성되며 양 측면에 다수의 회전체(104-1)를 구비하고 후면에는 실린더체결부(104-2)를 형성한다.

계속하여 상면은 ‘ㄷ’자의 형태를 가지고 하방으로 긴 막대 형상으로 형성되는 수직가이드바(105)는 내측에 상기 유동블럭(104)이 삽착되는 부분을 두고 양 벽면에 서로 대칭의 형태로 배치되는 가이드트랙(105-1)을 형성시키고, 후면에는 수직가이드바(105)의 하방으로 유동홈(105-2)이 천공되어 있다. 이렇게 서보모터(101)와 결합 된 진입실린더(103)와 상기 진입실린더(103)의 후미에 장착된 유동블럭(104)을 내부에 삽착시켜 상하 방향으로 유동이 가능하도록 구성되는 것이 수직가이드바(105)라고 할 수 있는데 유동블럭(104)이 수직가이드바(105) 내에서 원활하게 유동 될 수 있도록 상기 유동블럭(104)의 양 측면에 형성된 회전체(104-1)를 가이드트랙(105-1)에 인입시켜준다. 회전체(104-1)는 원형의 바퀴로 가이드트랙(105-1)의 홈 크기와 동일한 크기로 형성되도록 함에 따라 가이드트랙(105-1)의 상, 하벽에 취합된 회전체(104-1)가 원활하게 구를 수 있도록 하며, 유동블럭(104)의 후면에 형성된 실린더체결부(104-2)를 수직가이드바(105)의 후면에 형성된 유동홈(105-2)을 통해 외측으로 노출되도록 배치되게 결합하여 준다.

그리고, 상기 수직가이드바(105)에 삽착된 유동블럭(104)은 유동홈(105-2)을 통하여 실린더체결부(104-2)가 외부로 노출된다고 하였는데 수직가이드바(105)의 후면에 장착되는 높이조절실린더(106)의 로드 부분이 노출된 실린더체결부(104-2)에 이어진다. 따라서 수직가이드바(105)와 세로방향으로 평행하게 배치되는 높이조절실린더(106)와 이어진 실린더체결부(104-2)로 인하여 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)는 세로방향 즉, Y축 선상의 위치제어가 가능하다.

상기 수직가이드바(105)의 고정결합을 위하여 하부에는 사각형의 이동플레이트(107)가 배치되게 되는데 상기 이동플레이트(107)의 상부에는 수직의 방향으로 수직가이드바(105)를 결합시키고, 하부에는 LM가이드체결부(107-1)를 형성시키게 된다.

또한 상기 이동플레이트(107)의 하부에 결합되는 안착플레이트(109)는 마찬가지로 사각형의 형태이나 그 크기는 이동플레이트(107)보다 큰데 상면에는 서로 평행하게 배치되는 두 개의 LM가이드(109-1)가 구비되어 이동플레이트(107)의 하부에 형성된 LM가이드체결부(107-1)이 체결되고, 일측에는 장착구(109-3)를 형성하여 이곳에 위치조절실린더(108)을 장착하게 된다. 상기 위치조절실린더(108)의 로드부는 이동플레이트(107)의 측면에 결착되어 안착플레이트(109)에 장착된 위치조절실린더(108)에서 작동되는 로드를 따라 이동플레이트(107)는 밀려지게 되는데, 이때 위치조절실린더(108)의 하부에 형성된 LM가이드체결부(107-1)와 체결된 안착플레이트(109)의 LM가이드(109-1)를 따라서 정밀하게 움직일 수 있다. 그리고 상기 안착플레이트(109)의 하부에는 함몰된 형태로 결착홈(109-2)이 두 개 형성되어 있는데 이것은 추후 상세히 설명하도록 하며, 이렇게 구성된 연삭부재(110)을 조향베어링(400)으로부터 방사형으로 배치하여 빠르게 연삭공정을 진행할 수 있도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 구성으로 이루어지는 연삭부재(110)는 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 구성을 가지고 있다.

다음으로 연삭장치부(100)를 이루는 결착부재(120)의 그 구성을 살펴보면, 전체적인 형상과 베이스를 이루는 원통 형상의 회전부재(121)를 기반으로 하부에는 동력공급을 위한 회전모터(140)와 결속될 수 있도록 체결축(122)을 구비하고, 이와 반대되는 회전부재(121)의 상부에는 원판 모양의 선반(123)을 형성하게 되는데, 상기 선반(123)은 크게 형성하여 연삭공정을 위해 올려지는 조향베어링(400)의 크기가 다양하더라도 쉽게 올려둘 수 있도록 한다. 그리고, 첨부된 도면 도 3은 본 발명의 결착부재의 작동과정을 상세히 나타낸 도면으로 이를 참고하여 상기 선반(123) 위에 적층의 형태로 형성되는 결착턱(124)은 유동이 가능한 결착돌기(124-1)를 외주면에 다수 구비하게 되는데, 결착돌기(124-1)의 움직임을 관장하기 위하여 상기 회전부재(121)의 내부에 결속실린더(125)를 배치하게 되고, 결속실린더(125)는 회전부재(121)의 내부로부터 배치된 고정돌기(124-1)에 취합되는 유동부(125-1)를 형성한다. 유동부(125-1)의 외주연은 경사진 면을 형성하고 있으며, 이에 취합되는 고정돌기(124-1) 또한 상기 유동부(125-1)의 경사진 면과 동일한 각도로 형성된 경사면을 형성하게 된다. 이에 따라서 (a)와 같이 서로 취합된 유동부(125-1)의 경사진 면과 고정돌기(124-1)의 경사진 면이 결속실린더(125)의 실린더의 상향에 따라 (b)에서 나타난 바와 같이 유동부(125-1)도 상향 됨으로써 고정돌기(124-1)를 외측으로 밀어주어 조향베어링(400)의 내측 벽을 강하게 압착하게 된다. 그리고 반대로 결속실린더(125)의 실린더가 하향하면 유동부(125-1) 또한 하향하면서 상기 유동부(125-1)에 취합된 고정돌기(124-1)를 당겨주어 조향베어링(400)에 가하던 압력을 해제함으로써 완벽한 압착과 해제가 가능한 것이다. 또한 조향베어링(400)의 내측면은 곡면의 형태로 형성되어 있는데 이를 완전하게 압착하기 위하여 조향베어링(400)의 내측면에 압착을 가하는 고정돌기(124-1) 면도 곡면의 형태로 형성하여 보다 넓은 면적으로 압착할 수 있도록 한다. 그리고 상기 유동부(125-1)와 고정돌기(124-1)는 서로 취합되는 가이드레일 형식을 사용하여 오르내릴 수 있도록 한다.

상기와 같이 내부에 고정돌기(124-1)를 포함한 결착턱(124)은 선반(123)의 직경보다 작게 형성함으로써 상대적으로 결착턱(124)보다 직경이 큰 선반(123)에 조향베어링(400)을 올려두기 용이하게 되고 반대로 선반(123)보다 직경이 작은 결착턱(124)에서 돌출되는 고정돌기(124-1)로 인해 조향베어링(400)이 안정적으로 고정될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 구성으로 이루어지는 결착부재(120)는 연삭공정을 위하여 배치되는 조향베어링(400)을 빠르고 정확하게 고정시키기 위한 구성을 가지고 있다.

마지막으로 연삭장치부(100)를 이루는 위치조절부재(130)의 그 구성을 살펴보면, 전체적인 베이스를 이루는 원형의 베이스플레이트(134)의 중심에는 회전모터(140)와 결합되는 결착부재(120)의 체결축(122)이 회전될 수 있도록 회전통공(131)을 천공시켜 주고, 상기 회전통공(131)의 외측 방향으로 원형의 링 모양인제1가이드부(132), 제2가이드부(133)가 형성된다. 상기 제1가이드부(132)와 제2가이드부(133)는 그 단면이 사격형으로 베이스플레이트(134)의 함몰 면 상에서 돌출되도록 구비됨에 따라서 전술하였던 바와 같이 안착플레이트(109)의 하부에 형성된 결착홈(109-2)가 안착될 수 있도록 한다. 그리고 제1가이드부(132)와 제2가이드부(133)의 형상은 같으나 제1가이드부(132)보다 제2가이드부(133)의 내경이 더 크도록 형성되는데 이것은 연삭부재(110)의 하부 안착플레이트(109)가 보다 안정적으로 고정될 수 있도록 하기 위함이다. 예컨대, 하나의 가이드부만 형성되어 있거나 크기가 같은 가이드부가 형성되어있다면 아무리 평면을 가진 안착플레이트(109)라 하더라도 실린더의 작동으로 발생하는 진동에 흔들림이 있을 것이다. 따라서 서로 내경이 다른 가이드부를 형성하여 안착플레이트(109)를 흔들림 없이 더욱 안정적으로 배치할 수 있는 것이다. 또한 원형의 링으로 형성되는 제1가이드부(132)와 제2가이드부(133), 그리고 그곳에 안착 되도록 결착홈(109-2)을 하부에 형성한 안착플레이트(109)로 인하여 조향베어링(400)의 크기에 따라 달라지는 레이스부(410)의 위치에 따라 조절하여 배치할 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 연삭부재(110)를 조향베어링(400)으로부터 방사형으로 배치하되 단형 또는 복수형으로 설치하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 구성으로 이루어지는 위치조절부재(130)는 서로 크기가 상이한 조향베어링(400)이라 할지라도 연삭부재(110)의 하부인 안착플레이트(109)를 조향베어링(400)의 레이스부(410)에 맞게 배치할 수 있는 구성을 가지고 있다.

상기와 같은 구성과 특징으로 형성되는 연삭부재(110)와 결착부재(120)와 위치조절부재(130)의 상호결합으로 구성되는 연삭장치부(100)는 내부 중심에 축관통구(210)을 형성하고 그 하부에 장착되는 회전모터(140)에 상기 결착부재(120)의 하부에 생성된 체결축(122)이 서로 체결되면서 연삭테이블부(200)와 결합하여 레이스 연삭장치 테이블(300)으로 구성되게 된다.

이제 첨부된 도면 도 5a 내지 도 5c를 참고하여 실질적인 조향베어링(400)의 레이스부(410) 연삭과정을 설명하도록 한다.

먼저 도 5a는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링이 결착부재에 공급됨을 나타낸 도면으로 최초에 조향베어링(400)이 결착부재(120)에 안착됨을 나타낸 것인데 전술한 바와 같이 조향베어링(400)의 하부면은 선반(123)에 올려지게 된다. 그리고 결착턱(124)의 내부에 구비된 고정돌기(124-1)에 의해서 압착 고정되기 전 상태라고 할 수 있다.

계속하여 도 5b는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링의 레이스부 하측으로 연삭팁이 진입됨을 나타낸 도면으로 먼저 선반(123)에 올려진 조향베어링(400)은 결착부재(120)의 내부에 장착된 결속실린더(125)의 유동부(125-1)가 상향함에 따라 결착턱(124)의 외주연을 따라 배치된 고정돌기(124-1)을 밀어주게 되어 조향베어링(400)의 내부면을 강하게 압착하여 고정하게 된다. 1차적으로 조향베어링(400)의 고정이 끝나면 뒤이어 안착플레이트(109) 상면에 구비된 LM가이드(109-1)를 타고 이동플레이트(107)가 위치조절실린더(108)에 의해 가로선상 즉 X축의 방향으로 빠르게 이동하게 되며, 서보모터(101)에 장착된 연삭팁(101-1)이 조향베어링(400)의 레이스부(410)로 근접하면 상기 서보모터(101)에 장착된 이음판(102)와 체결된 진입실린더(103)에 의해 서서히 정밀하게 움직이며 연삭하여 레이스부(410)의 하부 연삭을 완료하게 된다.

그리고 도 5c는 본 발명의 실시 예에 의하여 조향 베어링의 레이스부 상측으로 연삭팁이 이동됨을 나타낸 도면으로 도 5b에서 설명한 바와 같이 레이스부(410)의 하부 연삭이 완료되면 연마된 레이스부(410)의 반대측인 상부를 연삭하여야 하는데 이때는 수직가이드바(105)의 외측에 장착된 높이조절실린더(106)에 의해 이동되게 된다. 상기 수직가이드바(105)의 내부에 형성된 가이드트랙(105-1)을 타고 이동하는 유동블럭(104)은 외측면에 회전체(104-1)를 구비하고 있어 원활하게 가이드트랙(105-1)을 타고 오르내릴 수 있으며, 후면에 형성된 실린더체결부재(104-2)에 상기 높이조절실린더(106)의 로드가 연결됨으로써 세로선상 즉 Y축의 방향으로 이동가능하여 조향베어링(400)의 레이스부(410) 상부를 연마가공할 수 있는 것이다.

이렇게 레이스부(410) 하나의 연삭공정은 완료되었으나, 조향베어링(400)에 형성된 레이스부(410)는 다수이므로 다음 레이스부(410)를 연삭하여야 한다. 이때 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)만 진입실린더(103)에 의해 후퇴하게 되고 상기 회전부재(121)의 하부에 체결된 회전모터(140)가 약간 회전하여 다음 레이스부(410)가 연삭팁(101-1)이 있는 위치로 배치되도록 회전시켜준다. 이러한 방법은 통상 레이저 포인트를 이용하거나 정해진 각도만큼 회전되도록 모터에 전기를 공급하는 회로방식을 채택하는 것으로 통상의 기술자가 알 수 있을 정도로 자명하므로 이하 생략하도록 한다.

다음으로 연삭가공될 레이스부(410)에 위치한 연삭팁(101-1)은 상기 연삭공정의 반대 순서로 레이스부(410)의 상부부터 먼저 연삭하고 하부를 연삭하게 됨으로써 연삭공정에서 소용되는 시간적 딜레이를 줄일 수 있다.

조향베어링(400)의 레이스부(410)의 연삭가공이 완전하게 완료되게 되면 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)와 체결된 진입실린더(103)에 의해 레이스부(410)로 부터 연삭팁(101-1)이 이탈되게 되고, 높이조절실린더(106)에 의해 서보모터(101)의 위치가 하향되며, 위치조절실린더(108)에 의해 이동플레이트(107)가 후퇴하게 된다. 그리고 마지막으로 회전부재(121)의 내부에 구비된 결속실린더(125)가 하향하면서 유동부(125-1)도 하향 됨에 따라 조향베어링(400)의 내측을 압착하던 고정돌기(124-1)가 후퇴하여 비로써 연삭공정이 완료된다.

앞서 서술한 연삭가공 순서는 비교적 빠른 가공을 위해 예시적으로 든 것으로 사용자의 설정에 따라서 얼마든지 변경이 가능하며 연삭부재(110)의 배치 개수에 따라서도 다양한 효과가 나타날 수 있다. 또한 고도한 기술을 가진 작업자가 아닌 누구라도 쉽게 파악할 수 있는 구조를 채택함에 따라서 유지보수가 용이하고 사용법이 간단한 동시에 신속하게 연마공정을 끝낼 수 있으며 최적의 구성으로만 형성되어 크기가 불필요하게 크지 않으며 기타 자동 공급라인과 자동 배출라인을 갖추어 전자동으로 구현되는 시스템으로도 만들어도 손색이 없다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 연삭장치부 101: 서보모터
101-1: 연삭팁 102: 이음판
103: 진입실린더 104: 유동블럭
104-1: 회전체 104-2: 실린더체결부
105: 수직가이드바 105-1: 가이드트랙
105-2: 유동홈 106: 높이조절실린더
107: 이동플레이트 107-1: LM가이드체결부
108: 위치조절실린더 109: 안착플레이트
109-1: LM가이드 109-2: 결착홈
109-3: 장착구 110: 연삭부재
120:결착부재 121: 회전부재
122: 체결축 123: 선반
124: 결착턱 124-1: 고정돌기
125: 결속실린더 125-1: 유동부
130: 위치조절부재 131: 회전통공
132: 제1가이드부 133: 제2가이드부
134: 베이스플레이트 140: 회전모터
200: 연삭테이블부 210: 축관통구
300: 레이스 연삭장치 테이블 400: 조향베어링
410: 레이스부

Claims (7)

1. 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)의 진입을 제어할 수 있도록 후미에 유동블럭(104)이 장착된 진입실린더(103)가 체결되고, 상기 유동블럭(104)은 안착플레이트(109)와 체결된 이동플레이트(107) 상에 배치되는 수직가이드(105)에 인입되어 서보모터(101)의 높이를 제어할 수 있는 높이조절실린더(160)가 체결되도록 구성되는 연삭부재(110)와,
   하부에 체결축(122)을 구비한 회전부재(121)의 상부에는 고정돌기(124-1)가 형성되어 조향베어링(400)을 정밀하게 잡아줄 수 있도록 구성되는 결착부재(120)와,
   원형의 플레이트 내부에 서로 등간격 배치형성되는 제1가이드부(132)와, 제2가이드부(133)의 중심에는 회전통공(131)이 형성되어 상기 결착부재(120)가 위치되도록 구성되는 위치조절부재(130)로 이루어지는 연삭장치부(100);와,
   내부 중심에 축관통구(210)를 형성하여 회전모터(140)를 장착함으로써 상기 결착부재(120)의 하부에 구비된 체결축(122)과 회전모터(140)가 서로 체결될 수 있도록 구성되는 연삭테이블부(200);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 연삭부재(110)는 조향베어링(400)의 레이스부(410)를 연삭하기 위한 연삭팁(101-1)이 장착된 서보모터(101)와, 실린더와 결합되기 위해 서보모터(101)에 고정되는 이음판(102)과, 서보모터(101)가 장착된 이음판(102)에 결합되어 서보모터(101)의 가로방향 즉 X축 방향으로의 움직임을 관장하는 진입실린더(103)와, 양측면에 다수의 회전체(104-1)를 구비하고 후면에 실린더체결부(104-2)를 형성하며 진입실린더(103)의 후미에 체결되는 유동블럭(104)과,‘ㄷ’자 형태의 상면에 수직방향으로 길게 형성되되 후면에 유동홈(105-2)을 형성하고 내측 양면에 서로 대칭의 형태로 형성되는 가이드트랙(105-1)을 구비하여 상기 유동블럭(104)의 측면에 구비된 회전체(104-1)가 가이드트랙(105-1)에 안착되고 유동블럭(104)의 후면에 형성된 실린더체결부(104-2)가 유동홈(105-2)을 통해 외측으로 노출되도록 결합되어 유동될 수 있도록 하는 수직가이드바(105)와, 상기 유동홈(105-2)을 통해 외부로 노출된 실린더체결부(104-2)와 결합하는 동시에 수직가이드바(105)의 후면에 고정되어 서보모터(101)의 세로방향 즉 Y축 방향으로의 움직임을 관장하기 위해 장착되는 높이조절실린더(106)와, 하부에 LM가이드체결부(107-1)를 구비하고 상면에 수직가이드바(105)가 체결되는 사각형의 이동플레이트(107)와, 상기 LM가이드체결부(107-1)가 안착되는 LM가이드(109-1)를 상부에 구비하고 일측에 장착구(109-3)가 형성되며 하부에 위치조절부재(130)의 제1가이드부(132)와 제2가이드부(133)가 삽착되는 결착홈(109-2)이 구비된 안착플레이트(109)와, 상기 안착플레이트(109)의 일측에 형성된 장착구(109-3)에 체결되고 일측은 이동플레이트(107)의 측면에 결합되어 거리조절을 관장하는 위치조절실린더(108)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 결착부재(120)는 전체적 베이스를 이루는 원통 형상의 회전부재(121)와, 상기 회전부재(121)의 하부에 형성되어 회전이 가능하도록 회전모터(140)와 결속되는 체결축(122)과, 회전부재(121)의 상부에 형성되어 조향베어링(400)이 안정적으로 안착 될 수 있도록 원판 모양으로 형성되는 선반(123)과, 상기 선반(123) 위에 적층형성되되 유동이 가능한 고정돌기(124-1)를 외주면에 다수 구비한 결착턱(124)과, 상기 결착턱(124)의 유동을 관장하기 위해 회전부재(121)의 내부에서 고정돌기(124-1)와 취합되도록 배치되는 유동부(125-1)를 형성한 결속실린더(125)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 위치조절부재(130)는 전체적인 베이스를 이루는 원형의 베이스플레이트(134)와, 회전모터(140)와 결합되는 결착부재(12)의 체결축(122)이 베이스플레이트(134) 상에서 회전될 수 있도록 베이스플레이트(134)의 내부 중심에 천공되는 회전통공(131)과, 상기 회전통공(131)의 외측 방향에 원형의 링 형상으로 각각 배치형성되어 연삭부재(110)의 안착플레이트(109) 결착 될 수 있도록 하되 단면이 사각형으로 돌출 구비되어 형성되는 제1가이드부(132), 제2가이드부(133)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 결착턱(124)은 선반(123)의 내경보다 작게 형성함으로써 상대적으로 결착턱(124)보다 직경이 큰 선반(123)에 조향베어링(400)을 올려두기 용이하게 되고 반대로 선반(123)보다 직경이 작은 결착턱(124)에서 돌출되는 고정돌기(124-1)로 인해 조향베어링(400)이 안정적으로 고정될 수 있음을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.
   
6. 제 3항에 있어서,
   상기 고정돌기(124-1)에서 조향베어링(400)의 내벽을 가압하는 일측면은 조향베어링(400)의 굴곡진 내측면에 압착될 수 있도록 동일한 굴곡면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.
   
7. 제 4항에 있어서,
   상기 제2가이드부(133)는 제1가이드부(132)의 외측 방향으로 동일한 형상으로 형성되되 제1가이드부(132)의 직경보다 크게 형성되어 연삭부재(110)의 하부 안착플레이트(109)가 안정적으로 안착 고정될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 베어링의 레이스 연삭장치.

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