KR20160041294A - 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법 - Google Patents

피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 몸통의 상부에 원주방향을 따라서 소정의 깊이로 형성되는 수개의 원기둥형 실린더홀의 내주면에 동용융액을 융착시켜 라이닝부를 형성하게 하되, 각각의 실린더홀의 내부에 동용융액을 삽입시킨 실린더블록의 하단부가 방사방향의 외측을 향하는 상태에서 고속으로 회전시킴으로써, 각각의 실린더홀에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 치밀한 조직을 얻는 동시에 비중차에 의한 기포를 포함한 불순물과 순수한 동용육액이 분리되어 우수한 라이닝부를 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 원통형 몸통의 상부에 원주 방향을 따라서 다수개의 실린더홀을 수직방향으로 상부가 개방되게 하향 형성하고, 각각의 실린더홀 내측에 코어핀을 끼움 설치하되, 실린더홀의 내주연과 코어핀의 외주연 사이에 틈새가 형성되도록 실린더홀의 내측에 코어핀을 설치하며, 실린더블록 반제품을 900~1,000℃에 도달하도록 가열한 뒤에 상기 틈새로 붕사를 채워 넣은 뒤에 각각의 틈새로 동용융액을 주입하고, 그 동용융액이 냉각된 뒤에는 코어핀을 제거함과 아울러 실린더홀 내주면에 용착 결합된 동부분을 실린더블록의 치수와 형상에 맞게 가공하여 라이닝부를 형성하는 실린더블록의 라이닝부 형성방법에 있어서,
상기 동용융액이 담겨진 실린더블록 반제품(20)을 회전드럼(30)의 내부에 삽입하되, 실린더블록 반제품(20)의 하단부가 방사방향의 외측을 향하도록 회전드럼(30) 내면의 편심된 위치에 배치한 상태에서 실린더블록 반제품(20)의 상부를 덮개(36)로서 닫은 상태로 회전드럼(30)을 회전시켜서 틈새에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 치밀한 조직으로 압입되면서 응고되는 1차용융액 원심압입단계(E)가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법{Forming a lining method of cylinder block for piston pump and piston motor}
본 발명은 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 몸통의 상부에 원주방향을 따라서 소정의 깊이로 형성되는 수개의 원기둥형 실린더홀의 내주면에 동용융액을 융착시켜 라이닝부를 형성하게 하되, 각각의 실린더홀의 내부에 동용융액을 삽입시킨 실린더블록의 하단부가 방사방향의 외측을 향하는 상태에서 고속으로 회전시킴으로써, 각각의 실린더홀에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 압입되어 치밀한 조직을 얻는 동시에 비중차에 의한 기포를 포함한 불순물과 순수한 동용육액이 분리되어 우수한 라이닝부를 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.
종래의 발명은 특허등록 제10-605668호(제1발명), 제10-1130549호(제2발명), 제10-1380358호(제3발명)이 존재하고 있다.
상기 종래의 제1내지 제3발명 모두가 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록을 제조하는 것에 관한 것이며, 그 중에서 실린더블록에 수개의 라이닝부를 형성하는 방법이 본 발명과는 확연히 다르게 구별된다.
상기 종래의 제1내지 제3발명에서의 라이닝부 형성은 원통형 몸통의 상부에 원주 방향을 따라서 다수개의 실린더홀을 수직방향으로 형성하고, 각각의 실린더홀 내측에 코어핀을 끼움 설치하되, 실린더홀의 내주연과 코어핀의 외주연 사이에 틈새가 형성되도록 실린더홀의 내측에 코어핀을 설치하며, 실린더블록 반제품을 900~1,000℃에 도달하도록 가열한 뒤에 상기 틈새로 붕사를 채워 넣는다.
그 다음에 각각의 틈새로 동용융액을 주입하고, 그 동용융액이 냉각된 뒤에는 코어핀을 제거함과 아울러 실린더홀 내주면에 용착 결합된 동부분을 실린더블록의 치수와 형상에 맞게 가공하여 라이닝부를 형성하는 것이다.
그런데 종래의 발명들은 모두 다 실린더홀의 내주연과 코어핀의 외주연 사이에 형성되는 틈새로 삽입시키는 동용융액이 자중에 의해 천천히 흘러들어가게 삽입시키는 것임에 따라, 기포를 포함한 불순물이 응고된 동부분(라이닝부)에 포함됨과 아울러 조직이 치밀하지 못하여 양질의 라이닝부를 형성하지 못하게 되는 문제가 있었다.
특허등록 제10-605668호(발명의 명칭 : 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝방법) 특허등록 제10-1130549호(발명의 명칭 : 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 용융착 라이닝방법) 특허등록 제10-1380358호(발명의 명칭 : 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 제조방법)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 몸통의 상부에 원주방향을 따라서 소정의 깊이로 형성되는 수개의 원기둥형 실린더홀의 내주면에 동용융액을 융착시켜 라이닝부를 형성하게 하되, 각각의 실린더홀의 내부에 동용융액을 삽입시킨 실린더블록의 하단부가 방사방향의 외측을 향하는 상태에서 고속으로 회전시킴으로써, 각각의 실린더홀에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 압입되어 치밀한 조직을 얻는 동시에 비중차에 의한 기포를 포함한 불순물과 순수한 동용육액이 분리되어 우수한 라이닝부를 형성할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원통형 몸통의 상부에 원주 방향을 따라서 다수개의 실린더홀을 수직방향으로 상부가 개방되게 하향 형성하고, 각각의 실린더홀 내측에 코어핀을 끼움 설치하되, 실린더홀의 내주연과 코어핀의 외주연 사이에 틈새가 형성되도록 실린더홀의 내측에 코어핀을 설치하며, 실린더블록 반제품을 900~1,000℃에 도달하도록 가열한 뒤에 상기 틈새로 붕사를 채워 넣은 뒤에 각각의 틈새로 동용융액을 주입하고, 그 동용융액이 냉각된 뒤에는 코어핀을 제거함과 아울러 실린더홀 내주면에 용착 결합된 동부분을 실린더블록의 치수와 형상에 맞게 가공하여 라이닝부를 형성하는 실린더블록의 라이닝부 형성방법에 있어서, 상기 동용융액이 담겨진 실린더블록 반제품을 회전드럼의 내부에 삽입하되, 실린더블록 반제품의 하단부가 방사방향의 외측을 향하도록 회전드럼 내면의 편심된 위치에 배치한 상태에서 실린더블록 반제품의 상부를 덮개로서 닫은 상태로 회전드럼을 회전시켜서 틈새에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 치밀한 조직으로 압입되면서 응고되는 1차용융액 원심압입단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 실린더블록 반제품에 수직 형성된 다수개의 실린더홀에 동용융액을 주입한 상태에서 그 실린더블록 반제품을 회전드럼의 내부에 장착시킨 상태로 고속으로 회전시킴으로써, 각각의 실린더홀에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 압축되면서 응고되어 치밀한 조직을 얻는 동시에 비중차에 의한 기포를 포함한 불순물과 순수한 동용육액이 분리되어 우수한 라이닝부를 형성할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 제작되는 실린더블록이 설치된 피스톤펌프 또는 피스톤모터를 나타내는 단면도.
도 2의 (가)(나)는 본 발명에 의해 제작된 실린더블록의 평면 및 저면사시도.
도 3은 본 발명에 의해 제조되는 실린더블록의 용융착 라이닝방법을 나타내는 공정블록도.
도 4는 본 발명에 포함되는 실린더블록 반제품 제조단계에서 제조된 실린더블록 반제품의 단면도.
도 5의 (가)(나)는 본 발명에 포함되는 세팅단계를 나타내는 것으로서, 코어핀을 설치한 실린더블록 반제품의 단면도와 평면도.
도 6은 본 발명에 포함되는 1차가열단계를 나타내는 것으로서, 동용융액을 주입할 부위에 붕사를 얹은 실린더블록 반제품의 단면도.
도 7은 본 발명에 포함되는 1차용융액주입단계를 나타내는 실린더블록 반제품의 단면도.
도 8은 본 발명에 포함되는 1차용융액원심 압입단계를 나타내는 것으로서, 실린더블록 반제품이 회전드럼의 내측에서 회전되는 상태를 나타내는 도면.
도 9는 도 8의 "a"부를 확대도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 포함되는 2차가열단계를 나타내는 것으로서, 동용융액을 주입할 부위에 붕사를 얹은 실린더블록 반제품의 단면도.
도 11은 본 발명에 포함되는 2차용융액주입단계를 나타내는 실린더블록 반제품의 단면도.
도 12의 (가) 내지 (다)는 본 발명에 포함되는 제품화단계를 거쳐 완성된 실린더블록의 단면도와 평면도, 그리고 저면도.
이하, 본 발명에 따른 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 제조방법에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 12를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 이용하여 제조되는 실린더블록의 전체적인 제조공정은, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 실린더블록의 제조를 위한 실린더블록 반제품을 제조하는 단계(A)와, 실린더블록 반제품 상의 실린더홀에 라이닝 형성에 필요한 세팅을 행하는 단계(B)와, 세팅단계(B)를 거친 실린더블록 반제품을 1차가열하는 단계(C)와, 1차가열단계(C)를 거친 실린더블록 반제품의 실린더홀 내부로 라이닝 형성을 위한 동용융액을 주입시키는 단계(D)와, 1차용융액 주입단계(D)를 거친 실린더블록 반제품을 원형궤적으로 그리면서 회전시키는 1차용융액 원심압입단계(E)와, 1차용융액 원심압입단계(E)를 거친 실린더블록 반제품을 2차로 가열하는 단계(F)와, 2차가열단계(F)를 거친 실린더블록 반제품의 용융액주입공간에 동용융액을 주입시키는 단계(G)와, 동용융액이 냉각된 실린더블록 반제품을 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 최종 가공하는 단계(H)를 거쳐서 이루어진다.
본 발명의 주요부는 종래발명(특허등록 제10-1130549호)의 실린더블록 반제품 제조단계와, 세팅단계, 1차 가열단계, 1차용융액 주입단계, 2차가열단계, 2차용융액 주입단계, 제품화단계로 이루어지는 것에 있어서, 1차용융액 주입단계와 2차가열단계의 사이에 1차용융액 원심압입단계가 포함되는 것에 특징이 있는 것이다.
즉, 본 발명의 특징부가 되는 1차용융액 원심압입단계를 제외한 종래발명(특허등록 제10-1130549호)의 실린더블록 반제품 제조단계에서부터 제품화단계까지의 모든 단계의 제조방법은 종래발명과 동일한 것임을 밝혀둔다.
먼저, 상기 실린더블록 반제품 제조단계(A)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 소정의 직경을 가지는 강(剛)봉을 포함한 금속봉을 원재료로 하여 이를 일정한 길이만큼 절단시킴으로서 실린더블록의 몸통(13)을 형성시킨 다음, 원통형 몸통(13)의 상면에 원주 방향을 따라서 다수개의 실린더홀(11)을 수직방향으로 형성하면서, 그 실린더홀(11)의 바닥 중앙부에 실린더홀(11) 보다 직경이 축소된 코어끼움홈(23)을 형성한다.
그 뒤에 몸통(13)의 상측 중앙부에 원기둥형 축삽입부 형성부(21)가 수직하게 형성되고 그 축삽입부 형성부(21)의 외주연에 몸통(13)의 외주연 측은 높고 축삽입부 형성부(21)의 외주연 측은 낮아서 외측으로 상향 경사지는 호퍼형태의 용융액주입부(22)를 형성한다.
그 다음에는 몸통(13)의 저면에 몸통(13)을 뒤집어서 동용융액을 붓기 위한 용융액주입공간(24)을 형성하되, 이 용융액주입공간(24)의 중앙부에 냉각홀(24b)을 형성하고 외주연에는 동용융액이 몸통(13)의 외측으로 흘러내리는 것을 방지하는 누출방지턱(24a)을 형성하게 가공한다.
상기 몸통(13)의 저면을 가공하여 용융액주입공간(24)을 형성할 때, 용융액주입공간(24)의 저면(24c)은 도 1에서 보는 바와 같이 피스톤모터(100)에 설치되는 밸브플레이트(3)의 둥근 저면부와 대응되도록 원호형으로 형성되어야 한다.
그리고, 상기 실린더홀(11)의 내주면과 용융액주입공간(24)의 저면(24c)은 동용융액과의 융착이 견고하게 잘 되도록 어느 정도의 표면거칠기나 표면조도(Surface roughness)를 부여하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 실린더블록 반제품 제조단계(A)를 거친 후에는, 도 5의 (가) 및 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 각각의 실린더홀(11)의 내측 바닥 중앙부에 형성된 코어끼움홈(23)에 코어핀(25)의 하부를 끼움 설치하는 세팅단계(B)를 수행하게 되는데, 이 과정을 수행함에 따라 코어핀(25)의 외경 보다 실린더홀(11)의 내경이 커서 실린더홀(11)의 내주연과 코어핀(25)의 외주연 사이에 형성되는 틈새에 동용융액이 주입되어 추후에 라이닝을 형성할 수 있게 된다.
다음은 도 6에 도시된 1차가열단계(C)에 대한 설명으로서, 이 1차가열단계(C)는 상기 세팅단계(B)를 거쳐 각각의 실린더홀(11) 내측에 코어핀(25)이 설치된 실린더블록 반제품(20)의 동용융액이 유입될 부분에 붕사를 채워넣는데, 이 붕사는 분말형태로서 실린더홀(11) 내의 실린더홀(11) 내주면과 코어핀(25)의 외주면 사이에 형성되는 틈새로 채워지면서 몸통(13) 상측에 호퍼형태로 형성되는 용융액주입부(22)에 까지 수북이 쌓이게 얹은 뒤에는 이 실린더블록 반제품(20)을 고주파로의 투입하여 900~1,000℃에 도달하도록 가열한다.
상기와 같이 붕사를 충진한 실린더블록 반제품(20)을 가열하게 되면, 강재(鋼材)로 형성된 실린더블록 반제품(20)과 코어핀(25)은 벌겋게 달궈지게 되고, 상온에서 분말상태이던 붕사는 실린더블록 반제품(20)이 900~1,000℃에 도달하도록 가열하는 고열에 의해 녹아서 액상이 되며, 액상의 붕사는 추후에 동용융액을 주입할 부분 전체에 채워지며 묻게 된다.
상기 붕사는 용접쇳물이 잘 스며들게 해주는 역할과 용접부위를 보호해 주는 역할을 하여 용접 시에 많이 사용되는 것으로서, 주로 동관용접을 할 때 붕사가 많이 사용하게 되고, 동(Cu)은 강(Fe)재보다 융용점이 낮아 붕사가 없으면 강재와 융합이 잘 되지 않기 때문에 붕사를 같이 사용하는 것임에 따라 이러한 붕사를 실린더블록 반제품(20)의 동용융액 주입부에 충진함에 따라 추후에 강재(鋼材)로 형성되는 실린더블록 반제품(20)과 동용융액이 냉각되어 고화되는 고화체(최종적으로 라이닝이 됨)의 융합이 잘 되게 되는 것이다.
위와 같이 1차가열단계(C)를 거친 뒤에는 도 7에서 보는 바와 같이 1차용융액 주입단계(D)를 수행하게 되는데, 이 단계(D)는 상기 1차가열단계(C)에서 가열되어 900~1,000℃에 도달한 실린더블록 반제품(20)을 고주파로에서 꺼내어 작업대로 옮긴 뒤에 곧바로 동용융액(27)을 호퍼형으로 형성된 용융액주입부(22)에 부으면, 용융액주입부(22)에서부터 각각의 실린더홀(11)의 내주면과 코어핀(25)의 외주면 사이에 형성되는 틈새로 흘러들어가게 된다.
이때, 붕사의 비중은 1.715이고 동(Cu)의 비중은 8.92 정도가 되어 붕사보다 동이 5.2배 정도 무거운 물질이기 때문에, 실린더홀(11) 내측의 틈새에 먼저 들어 있던 액상의 붕사는 동용융액(27)의 무게와 고열에 의해 끓어 넘치면서 동용융액(27)이 실린더홀(11) 내측의 틈새에 채워지게 되며, 붕사에 의해 동용융액(27)이 냉각 후 고화되어 실린더홀(11)의 내벽면에 견고하게 밀착되게 된다.
상기와 같이 1차용융액 주입단계(D)를 거친 다음에는 정월 대보름날 전날에 쥐불놀이할 때, 숯불이 담긴 깡통에 끈을 매달아서 빙빙돌리는 깡통돌리기 놀이를 하는 것과 같은 형태로 실린더블록 반제품(20)을 빙빙 돌리는 1차용융액 원심압입단계(E)를 수행한다.
이 1차용융액 원심압입단계(E)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 중심부 후방에 회전축(31)이 설치되어 회전축(31)을 중심으로 회전하는 회전드럼(30)의 내부에 실린더블록 반제품(20)을 삽입시키는데, 이때는 실린더블록 반제품(20)의 실린더홀(11)에 주입된 동용융액이 액상인 상태로 삽입시킨다.
위와 같이 액상의 동용융액이 담긴 실린더블록 반제품(20)을 회전드럼(30)의 내부에 삽입시킬 때, 회전드럼(30)의 외주연에 설치된 원통형벽체(37)의 내벽면에 설치된 하부받침대(33)의 실린더블록장착대(33a)에 실린더블록 반제품(20)의 하단부가 얹혀 놓는다.
이때, 상기 실린더블록 반제품(20)은 도 7 및 도 9에서 보는 바와 같이 실린더홀(11)의 상부가 상측을 향하게 해야 액상의 동용융액(27)이 몸통(13)측으로 흘러내리지 않게 되며, 이 실린더블록 반제품(20)의 상부는 실린더(34)를 향한 상태가 된다.
이 상태에서 하부받침대(33)를 마주보는 원통형벽체(37)의 상부측 내벽면에 상단부가 고정 설치되고 실린더로드(35) 하단부에 덮개(36)가 설치된 실린더(34)를 동작시켜 실린더로드(35)가 하강하면서 덮개(36)가 실린더블록 반제품(20)의 상부를 덮는 상태로 내리눌려서 실린더블록 반제품(20)의 상부를 밀봉하고 제자리에 고정시킨다.
그 다음에 회전드럼(30)의 중심부 후방에 설치된 회전축(31)에 동력을 공급하여 회전드럼(30)이 회전되게 되면, 회전드럼(30)의 일측 내벽에 고정설치된 하부받침대(33)에 실린더블록 반제품(20)의 하단부가 얹혀있으면서 상부는 실린더(34)에 의한 덮개(36)에 눌리면서 닫은 상태로 회전하게 된다.
이는 쥐불놀이할 때 끈의 끝에 매달린 깡통이 회전하는 것과 같이 실린더블록 반제품(20)이 회전하게 되는데, 상기 실린더블록 반제품(20)이 끈에 매달린 깡통이 회전하듯이 회전할 때, 각각의 실린더홀(11)에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 방사상 외측으로 나가려는 압력이 작용하여 원심주조에서와 같이 비중차에 의한 불순물(공기를 포함)과 순수한 동용융액이 분리됨과 아울러 동용융액이 방사방향으로 압입되게 된다.
이때, 회전드럼(30)이 회전하는 과정에서 바람이 일게 되고 회전하는 시간이 지남에 따라 실린더홀(11) 내측에 담겨진 동용융액이 치밀한 조직으로 응고되게 된다.
상기 회전드럼(30)에는 다수개의 통공(32)과 소폭의 날개(도시생략)을 설치하여 회전드럼이 회전할 때 더욱더 많은 량의 바람이 불어주어 효과적으로 동용융액을 응고시키게 된다.
상기 동용융액을 응고시키는데는 자연 냉각이 이루어지지만 위에서의 설명에서와 같이 회전드럼이 회전하는 과정에서 발생하는 바람이 냉각에 도움을 주게되며, 몸통의 중앙부에 냉각홀(24b)이 형성되어서 그 냉각홀(24b)로 바람이 유입되어 실린더블록 반제품의 중심부부터 방사방향으로 냉각시키게 되어 응고하는 동용융액과 강재(鋼材)로 실린더블록 반제품의 실린더홀과 접합이 잘되게 되어 우수한 라이닝을 형성할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 출원인은 2,000~3,000rpm으로 5~10분간 회전시켰는데, 2,000rpm으로 10분간 회전시킬 때와, 3,000rpm으로 10분간 회전시킬 때, 기포도 생기지 않고 치밀한 조직으로 양질의 동 응고층이 형성되는 것을 확인하였음을 밝혀둔다.
이렇게 1차용융액 원심압입단계(E)를 수행하고 난 뒤에는 실린더블록 반제품(20)을 뒤집어서 도 10과 같이 용융액주입공간(24)이 상측을 향하도록 한 뒤에, 그 실린더블록 반제품(20)의 냉각홀(24b)에 코어핀(24d)을 삽입하고, 용융액주입공간(24)에 분말 상태의 붕사(26)를 채워 넣고 고주파로에서 가열하는 2차가열단계(F)를 수행한다.
이 2차가열단계(F)의 경우에도 1차가열단계(C)와 동일하게 상온에서 분말상태이던 붕사가 실린더블록 반제품(20)이 900~1000℃에 도달하도록 가열하는 고열에 의해 녹아서 액상이 된다.
위와 같이 2차가열단계(F)에서 벌겋게 달구어진 실린더블록 반제품(20)을 꺼내어 작업대로 옮긴 뒤에 곧바로 동용융액(27)을 용융액주입공간(24)에 붓는 2차용융액 주입단계(G)를 수행하게 되며, 2차용융액 주입단계(G)의 경우에도 위의 1차용융액 주입단계(D)의 설명과 동일하게 동용융액(27)이 약 1,300℃ 정도의 온도로 용융된 상태이고 동이 붕사보다 5.2배다 무거우므로 용융액주입공간(24)에 먼저 들어있던 붕사가 끓어 넘치면서 동용융액(27)이 용융액주입공간(24)에 채워지게 되는 것이다.
상기 2차용융액 주입단계(G)에서 용융액주입공간(24)에 동용융액(27)을 주입할 때, 도 11에서 보는 바와 같이 용융액주입공간(24)의 중앙부에는 코어핀(24d)이 삽입되고 몸통(13)의 외주연에는 누출방지턱(24a)이 형성되어서 코어핀(24d)의 부피만큼 동용융액(27)의 주입량이 감축되게 되고, 누출방지턱(24a)에 의해서는 동용융액(27)이 누출방지턱(24a)의 외측으로 흘러내리지 않도록 하여 동용융액(27)의 사용량을 줄일 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 1,2차용융액 주입단계(D,G)에서 주입되는 동용융액(27)은 별도의 고주파로에서 1,300℃ 정도의 온도로 용융되어 있는 것을 국자로 퍼서 실린더홀(11) 내의 틈새와 용융액주입공간(24)에 주입하는 것이다.
상기와 같이 2차용융액 주입단계(G)를 거친 실린더블록 반제품(20)을 대기 중에서 자연 냉각시키게 되고, 이렇게 냉각된 실린더블록 반제품(20)을 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 최종 가공하는 제품화단계(H)를 수행한다.
상기 제품화단계(H)는 도 4 및 도 12에서 보는 바와 같이 축삽입부 형성부(21)에서 하측의 냉각홀(24b)까지 상하로 관통하는 통공을 형성하면서 그 통공의 상부측 내주연에 구동축이 끼워져 동력전달을 하게 하는 스플라인형태의 축삽입공(14)을 형성하고, 용융액주입부(22)와 하측의 냉각홀(24b), 누출방지턱(24a)을 절삭가공하면서 몸통(13) 전체를 완성될 실린더블록의 치수와 형상에 맞도록 절삭 가공한다.
이때, 몸통(13) 하측의 상기 냉각홀(24b), 누출방지턱(24a)을 실린더블록(10)의 정해진 치수대로 절삭 가공함에 따라 용융액주입공간(24)에 고착된 동 고화체가 절삭되어 용융액주입공간(24)의 저면(24c)에 소정의 두께로 동융착부(19)가 형성되게 된다.
그리고, 코어핀(25)의 중심부부터 실린더홀(11)의 내주면에 소정의 두께로 융착된 동 고화체 내주면까지 정해진치수에 맞게 보링가공을 하여 라이닝(15)을 형성한다.
이때, 상기 라이닝(15)은 1차용융액 원심압입단계(E)에서 원심력에 의해 동조직을 치밀하게 하였으므로 양질의 라이닝을 형성할 수 있게 되는 것이다.
또한, 각각의 실린더홀(11) 하측과 동융착부(19) 외측의 개방된 공간과 통하는 유압포트(17)를 가공하고, 상측의 축삽입부(16) 둘레에 다수개의 스프링홀(18)을 소정의 깊이로 형성함으로서, 실린더블록(10)의 제조과정이 완성되어 완성된 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록(10)을 제공하게 된다.
상기와 같이 본 발명의 라이닝방법에 따라 제조된 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록(10)은 부싱 역할을 하는 라이닝(15) 자체가 실린더홀(11)의 내벽과 일체로 견고히 부착되어 있기 때문에, 피스톤펌프 및 피스톤모터의 사용시 발생하는 피스톤의 고압 왕복운동에 의하여 라이닝(15)이 실린더블록(10)으로부터 이탈되거나 또는 라이닝(15) 자체가 변형되는 것과 같은 현상이 발생하지 않게 되며, 이로 인하여 실린더블록(10) 제품의 신뢰성및 내구성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 피스톤펌프 및 피스톤모터의 사용시 강한 펌핑능력에 의한 고압의 유압원을 확보할 수 있게 된다.
1 : 하우징 2 : 커버 3 : 밸브플레이트
4 : 구동축 5 : 사판 6 : 엑츄에이터
10 : 실린더블록 11 : 실린더홀 12 : 피스톤
13 : 몸통 14 : 축삽입공 15 : 라이닝(lining)
16 : 축삽입부 17 : 유압포트 18 : 스프링홀
19 :동융착부 20 : 실린더블록 반제품 21 : 축삽입부 형성부
22 : 용융액주입부 23 : 코어끼움홈 24 : 용융액주입공간
25 : 코어핀 26 : 붕사 27 : 용융액
30 : 회전드럼 31 : 회전축 32 : 통공
33 : 하부받침대 34 : 실린더 35 : 실린더로드
36 : 덮개 37 : 원통형벽체 100 : 피스톤모터
A : 실린더블록 반제품 제조단계 B : 세팅단계
C : 1차가열단계 D : 1차용융액 주입단계
E : 1차용융액 원심압입단계 F : 2차가열단계
G : 2차용융액 주입단계 H : 제품화단계

Claims (2)

  1. 원통형 몸통의 상부에 원주 방향을 따라서 다수개의 실린더홀을 수직방향으로 상부가 개방되게 하향 형성하고, 각각의 실린더홀 내측에 코어핀을 끼움 설치하되, 실린더홀의 내주연과 코어핀의 외주연 사이에 틈새가 형성되도록 실린더홀의 내측에 코어핀을 설치하며, 실린더블록 반제품을 900~1,000℃에 도달하도록 가열한 뒤에 상기 틈새로 붕사를 채워 넣은 뒤에 각각의 틈새로 동용융액을 주입하고, 그 동용융액이 냉각된 뒤에는 코어핀을 제거함과 아울러 실린더홀 내주면에 용착 결합된 동부분을 실린더블록의 치수와 형상에 맞게 가공하여 라이닝부를 형성하는 실린더블록의 라이닝부 형성방법에 있어서,
    상기 동용융액이 담겨진 실린더블록 반제품(20)을 회전드럼(30)의 내부에 삽입하되, 실린더블록 반제품(20)의 하단부가 방사방향의 외측을 향하도록 회전드럼(30) 내면의 편심된 위치에 배치한 상태에서 실린더블록 반제품(20)의 상부를 덮개(36)로서 닫은 상태로 회전드럼(30)을 회전시켜서 틈새에 삽입된 동용융액이 원심력에 의해 치밀한 조직으로 압입되면서 응고되는 1차용융액 원심압입단계(E)가 포함되는 것을 특징으로 하는 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 덮개(36)는 실린더로드(35)의 단부에 결합되어 실린더(34)의 압력에 의해 실린더블록 반제품(20)의 상부를 개폐하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 라이닝부 형성방법.
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