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KR100803055B1 - 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법 - Google Patents

구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Publication number
KR100803055B1
KR100803055B1 KR1020060108245A KR20060108245A KR100803055B1 KR 100803055 B1 KR100803055 B1 KR 100803055B1 KR 1020060108245 A KR1020060108245 A KR 1020060108245A KR 20060108245 A KR20060108245 A KR 20060108245A KR 100803055 B1 KR100803055 B1 KR 100803055B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spherical
gripper
mold
journal
spherical bearing
Prior art date
Application number
KR1020060108245A
Other languages
English (en)
Inventor
이대길
김병철
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
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Priority to JP2007272935A priority patent/JP2008116043A/ja
Priority to US11/976,373 priority patent/US20080289183A2/en
Priority to FR0707708A priority patent/FR2908169A1/fr
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Abstract

본 발명은 구형저널을 수용하여 지지하는 구면베어링이 섬유강화복합재료를 소재로 하여 제조되는 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제조장치는 몰드, 플런저와 제1 및 제2 그리퍼로 구성된다. 몰드는 구형저널과 섬유강화복합재료를 수용하여 섬유강화복합재료를 구면베어링으로 성형하기 위한 캐버티를 가지며, 캐버티의 내면에 섬유강화복합재료를 지지하는 제1 압착면이 돌출되어 있고, 제1 압착면의 중앙에 캐버티와 연결되는 제1 가이드구멍이 형성되어 있다. 플런저는 몰드의 캐버티에 수용되어 있는 섬유강화복합재료가 구면베어링으로 성형되도록 압축하는 제2 압착면을 가지며, 제2 압착면의 중앙에 제2 가이드구멍이 형성되어 있다. 제1 그리퍼에는 구형저널의 일측 가장자리가 수용되는 홈이 형성되어 있고, 제1 그리퍼는 플런저의 제2 가이드구멍을 따라 이동할 수 있도록 끼워진다. 제2 그리퍼에는 구형저널의 타측 가장자리가 수용되는 홈이 형성되어 있으며, 제2 그리퍼는 몰드의 제1 가이드구멍을 따라 이동할 수 있도록 끼워진다. 구형저널이 제1 그리퍼와 제2 그리퍼에 결합된 상태에서 몰드의 캐버티에 안치되고, 구형저널과 캐버티 사이에 섬유강화복합재료가 충전된 후, 몰드와 플런저의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료가 구형저널을 수용하는 구면베어링으로 성형된다.

Description

구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법{SPHERICAL BEARING ASSEMBLY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제1 실시예를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 제조장치의 제1 실시예를 분리하여 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 제조장치에서 제1 및 제2 그리퍼와 체결기구에 의하여 구형저널을 클램핑한 예비조립체의 구성을 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 제조장치에서 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 예비조립체의 구성을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 제조장치에서 예비조립체가 안치되어 있는 몰드와 플런저의 구성을 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 제1 실시예의 제조장치에서 몰드와 플런저의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료를 압축성형하는 구성을 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 제1 실시예의 제조장치에서 몰드와 플런저를 형개하여 제1 실시예의 구면베어링 조립체를 취출한 상태의 구성을 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 제1 실시예의 제조장치에 의하여 제1 실시예의 구면베어링 조립체를 제조하는 제조방법의 제1 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제2 실시예를 나타낸 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 제2 실시예의 제조장치에서 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 예비조립체의 구성을 나타낸 단면도,
도 11 본 발명에 따른 제2 실시예의 제조장치에서 몰드와 플런저의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료를 압축성형하는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제3 실시예를 나타낸 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 제3 실시예의 제조장치에서 섬유강화복합재료의 보강섬유프리폼이 부착되어 있는 예비조립체의 구성을 나타낸 단면도,
도 14는 본 발명에 따른 제3 실시예의 제조장치에서 몰드와 플런저의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료의 보강섬유프리폼을 압축성형하는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 제3 실시예의 제조장치에 의하여 제3 실시예의 구면베어링 조립체를 제조하는 제조방법의 제3 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제4 실시예를 나타낸 단면도,
도 17은 본 발명에 따른 제4 실시예의 제조장치에서 몰드와 플런저의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료를 압축성형하는 구성을 나타낸 단면도,
도 18은 본 발명에 따른 제4 실시예의 제조장치에서 몰드와 플런저를 형개하여 제4 실시예의 구면베어링 조립체를 취출한 상태의 구성을 나타낸 단면도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
110: 제1 실시예의 구면베어링 조립체 110, 310: 구면베어링
120, 320: 구형저널 130, 330, 530: 섬유강화복합재료
140, 340: 자기윤활제층 150, 350: 금속피막
200: 제1 실시예의 제조장치 210, 410: 몰드
212, 412: 캐버티 220, 420: 플런저
240, 440: 제1 그리퍼 250, 450: 제2 그리퍼
260: 체결기구 270, 470: 예비조립체
300: 제2 실시예의 구면베어링 조립체 324: 제1 축
326: 제2 축 400: 제2 실시예의 제조장치
500: 제3 실시예의 구면베어링 조립체 600: 제3 실시예의 제조장치
602: 런너 604: 게이트
700: 제4 실시예의 구면베어링 조립체 760: 구조물
764: 홈 800: 제4 실시예의 제조장치
본 발명은 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구형저널을 수용하여 지지하는 구면베어링이 섬유강화복합재료를 소재로 하여 제조되는 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
구면베어링(Spherical bearing)은 구형저널(Spherical journal)을 지지하는 기계요소로 매우 다양한 기계와 장치에 사용되고 있다. 구면베어링 조립체는 구면베어링과 구형저널의 조합에 의하여 구성되며, 두 개의 기계요소들이 자유롭게 움직일 수 있게 연결하는 볼조인트(Ball joint)로 사용되기도 한다.
미국특허 제5,762,424호에는 비회전 부재인 하우징, 유리섬유 복합재료 소켓, 금속 또는 유리섬유 복합재료 볼, 복합재료 베어링 슬리브, 회전축으로 구성되어 있는 구면베어링 조립체가 개시되어 있다. 이 문헌의 기술은 하우징에 소켓을 결합하기 위한 홈이 정밀하게 가공되어야 하는 문제가 있다. 또한, 부품의 수가 많아 생산성이 낮고, 유격이 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.
미국특허 제6,209,206호에는 내면에 자기윤활물질이 마련되어 있는 에폭시기지 복합재료(Resinous epoxy composite) 외륜(Outer rase)과, 외면에 자기윤활특성의 물질을 코팅한 유리섬유 에폭시 복합재료(Glass-fiber epoxy composite) 볼이 결합된 복합재료 구면베어링이 개시되어 있다. 볼은 지름방향으로 절단되어 두 개로 나누어진 후 하나씩 외륜에 장착된다. 이 문헌의 기술은 볼을 통과하여 결합되는 축의 공차에 따라 베어링 유격이 달라지고, 공차가 정밀하게 조절되지 못할 경우 윤활이 되지 않는 상태에서 축과 볼 사이의 미끄러짐이 발생되는 문제가 있다. 또한, 유리섬유 복합재료는 충격흡수능과 강도가 우수하나, 탄소섬유 복합재료에 비하여 열변형이 크고, 유리섬유의 윤활성능이 우수하지 못하여 표면의 자기윤활층이 마멸되면 마찰계수가 심하게 증가되는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구형저널을 수용하여 지지하는 구면베어링이 섬유강화복합재료를 소재로 하여 정형가공(Net shape manufacturing) 또는 수지이송성형(Resin transfer molding)에 의하여 제조되므로, 제조 공정이 간단해져 생산성을 향상시킬 수 있는 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 구면베어링과 구형저널 사이의 베어링 간극을 균일하고 정확하게 유지할 수 있는 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자기윤활특성을 갖는 자기윤활층을 간편하게 형성할 수 있는 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 섬유강화복합재료를 소재로 구형저널을 수용하여 지지하도록 정형가공 또는 수지이송성형되는 구면베어링에 구조물을 일체로 구성할 수 있는 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 구면베어링 조립체는 구면을 갖는 구형저널과 이 구형저널을 수용하여 지지하는 베어링면을 갖는 구면베어링으로 이루어지고, 구면베어링은 섬유강화복합재료로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조장치에 있어서, 구형저널과 섬유강화복합재료를 수용하여 섬유강화복합 재료를 구면베어링으로 성형하기 위한 캐버티를 가지며, 캐버티의 내면에 섬유강화복합재료를 지지하는 제1 압착면이 돌출되어 있고, 제1 압착면의 중앙에 캐버티와 연결되는 제1 가이드구멍이 형성되어 있는 몰드와; 몰드의 캐버티에 수용되어 있는 섬유강화복합재료가 구면베어링으로 성형되도록 압축하는 제2 압착면을 가지며, 제2 압착면의 중앙에 제2 가이드구멍이 형성되어 있는 플런저와; 구형저널의 일측 가장자리가 수용되는 홈이 형성되어 있고, 제2 가이드구멍을 따라 이동할 수 있도록 끼워지는 제1 그리퍼와; 구형저널의 타측 가장자리가 수용되는 홈이 형성되어 있으며, 제1 가이드구멍을 따라 이동할 수 있도록 끼워지는 제2 그리퍼로 구성되어 있고, 구형저널이 제1 그리퍼와 제2 그리퍼에 결합된 상태에서 몰드의 캐버티에 안치되고, 구형저널과 캐버티 사이에 섬유강화복합재료가 충전된 후, 몰드와 플런저의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료가 구형저널을 수용하는 구면베어링으로 성형되도록 구성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치에 있다.
본 발명의 다른 특징은, 구형저널의 구면이 노출되도록 구형저널의 양측 가장자리를 제1 및 제2 그리퍼 각각의 홈에 수용하여 예비조립체를 준비하는 단계와; 구형저널의 구면과 제1 및 제2 그리퍼 각각의 외면에 복수의 보강섬유들과 이 보강섬유들에 매트릭스가 함침되어 있는 섬유강화복합재료를 부착하는 단계와; 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 예비조립체를 몰드의 캐버티에 안치하는 단계와; 매트릭스가 유동성을 갖도록 몰드를 가열하는 단계와; 몰드에 섬유강화복합재료를 압축하도록 플런저를 형폐하여 섬유강화복합재료를 구형저널의 구면에 구면대우하는 베어링면을 갖는 구면베어링으로 성형하는 단계와; 몰드와 플런저를 형개하여 몰드의 캐버티로부터 예비조립체와 구면베어링을 취출하는 단계와; 구형저널의 양측으로부터 제1 및 제2 그리퍼를 분리하는 단계로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조방법에 있다.
이하, 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1에는 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제1 실시예가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)는 구면베어링(110)과 구형저널(120)로 구성되어 있다. 구면베어링(110)의 내면에 원호형의 베어링면(Bearing surface: 112)이 형성되어 있다. 구형저널(120)은 금속으로 구성될 수 있다. 구면베어링(110)의 내측에 구형저널(120)이 수용되어 있으며, 구형저널(120)의 외면은 구면베어링(110)의 베어링면(112)에 구면대우(球面對偶, Spherical pair)하는 구면(122)으로 형성되어 있다. 구형저널(120)의 중앙에는 축, 로드(Rod) 등의 기계요소가 결합되는 구멍(124)이 형성되어 있다.
도 4를 참조하면, 구면베어링(110)은 섬유강화복합재료(Fiber reinforced composite: 130)로 구성되어 있으며, 섬유강화복합재료(130)는 다수의 프리프레그(Prepreg: 132)들이 다층으로 적층되어 구성되어 있다. 프리프레그(132)들은 다수의 보강섬유(134)들과 이 보강섬유(134)들을 고정하도록 보강섬유(134)들에 함침되어 비-스테이지(B-stage)로 경화되어 있는 매트릭스(Matrix: 136)로 구성되어 있다. 보강섬유(134)들은 탄소섬유, 유리섬유, 케블라섬유(Kevlar fiber, 미국 뒤퐁사의 상품명) 등으로 구성될 수 있으며, 매트릭스(136)는 페놀수지(Phenolic resin), 에폭시수지(Epoxy resin), 폴리에스테르수지(Polyester resin), 폴리이미드(Polyimide) 등의 열경화성수지로 구성될 수 있다. 프리프레그(132)는 보강섬유(134)들을 배열하고, 보강섬유(134)들에 매트릭스(136)를 함침한 후, 매트릭스(136)를 비-스테이지로 경화시켜 층(Laminate) 또는 시트(Sheet)로 제조한다.
도 1을 다시 참조하면, 구면베어링(110)의 베어링면(112)에는 자기윤활특성을 갖는 자기윤활제층(140)이 형성되어 있다. 자기윤활제층(140)은 자기윤활입자(142) 또는 자기윤활필름으로 구성될 수 있다. 자기윤활입자(142)는 저마찰계수를 갖는 나노미터(Nanometer) 또는 마이크로미터 크기의 폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluorethylene; PTFE), 폴리에테르에테르케톤(Polyetheretherketone; PEEK) 등의 열가소성 폴리머, 산화몰리브덴(MoS2), 카본블랙(Carbon black) 등으로 다양하게 구성될 수 있다. 자기윤활필름은 PTFE, PEEK 등의 열가소성 폴리머로 구성될 수 있다. 자체윤활제층(140)은 구면베어링(110)의 베어링면(112)과 구형저널(120)의 구면(122) 사이의 마찰계수를 감소시킨다. 구형저널(120)의 표면에는 금속피막(150)이 전기도금, 플라즈마 용사코팅에 의하여 코팅되어 있으며, 금속피막(150)은 크롬(Cr)으로 구성될 수 있다. 금속피막(150)의 코팅에 의하여 구형저널(120)의 표면 조도와 이형성이 향상된다.
도 2 내지 도 7에는 제1 실시예의 구면베어링 조립체를 제조하기 위한 제조장치의 제1 실시예가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 제1 실시예의 제조장치(200)는 몰드(Mold: 210)와 플런저(Plunger: 220)를 구비한다. 몰드(210)의 중앙 에 캐버티(Cavity: 212)가 형성되어 있으며, 캐버티(212)의 내면으로부터 제1 압착면(214)이 돌출되어 있다. 제1 압착면(214)의 중앙에 캐버티(212)와 연결되는 제1 가이드구멍(216)이 형성되어 있다. 제1 가이드구멍(216)의 내면에 제1 멈춤단(Stopping step: 128)이 돌출되어 있다. 플런저(220)는 몰드(210)의 캐버티(212)에 맞춤되는 슬리브(Sleeve: 222)를 갖는다. 슬리브(222)의 하단에 제2 압착면(224)이 형성되어 있고 중앙에 제2 가이드구멍(226)이 형성되어 있다. 제2 가이드구멍(226)의 내면에 제2 멈춤단(228)이 돌출되어 있다. 슬리브(222)의 상단에는 몰드(210)의 상면에 지지될 수 있도록 플랜지(Flange: 230)가 형성되어 있다.
제1 실시예의 제조장치(200)는 제1 그리퍼(Gripper: 240), 제2 그리퍼(250)와 체결기구(260)로 구성되어 있다. 제1 그리퍼(240)와 제2 그리퍼(250)는 동일하게 구성되어 있다. 제1 및 제2 그리퍼(240, 250) 각각의 일면에 구형저널(120)의 양측 가장자리가 수용되는 홈(242, 252)이 형성되어 있다. 제1 그리퍼(240)의 타면에는 제2 멈춤단(228)에 지지될 수 있도록 제3 멈춤단(244)이 형성되어 있고, 제2 그리퍼(250)의 타면에는 제1 멈춤단(218)에 지지될 수 있도록 제4 멈춤단(254)이 형성되어 있다. 제1 그리퍼(240)의 중앙에 제1 관통구멍(246)이 형성되어 있고, 제2 그리퍼(250)의 중앙에 제1 관통구멍(246)과 정렬되도록 제2 관통구멍(256)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 그리퍼(240, 250) 각각의 제1 및 제2 관통구멍(246, 256)을 통하여 체결기구(260)의 볼트(262)와 너트(264)가 체결되어 있다. 제1 및 제2 그리퍼(240, 250) 각각의 제1 및 제2 관통구멍(246, 256)은 볼트(262)의 머리와 너트(264)를 수용할 수 있도록 카운터보링(Counter boring)에 의하여 형성되어 있다.
제1 및 제2 그리퍼(240, 250)는 몰드(210)의 제1 가이드구멍(216)과 플런저(220)의 제2 가이드구멍(226)에 이동이 가능하도록 끼워맞춤된다. 구형저널(120)이 제1 그리퍼(240), 제2 그리퍼(250)와 체결기구(260)에 의하여 클램핑되어 있는 예비조립체(270)는 몰드(210)의 캐버티(212)에 수용된다. 캐버티(212)의 내면과 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)의 외면 사이에 형성되는 간격에는 플런저(220)의 슬리브(222)가 끼워맞춤된다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 제1 실시예의 제조장치에 의한 구면베어링 조립체의 제조방법을 도 8에 의거하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 작업자는 구형저널(120)의 구면(122)에 예를 들어 크롬의 금속피막(150)을 코팅한다(S100). 금속피막(150)의 코팅은 필요에 따라 삭제될 수 있다. 작업자는 구형저널(120)의 구면(122)이 노출되도록 구형저널(120)의 양측에 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)를 체결기구(260)의 체결에 의하여 클램하여 예비조립체(270)를 준비한다(S102).
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 작업자는 제1 그리퍼(240)의 홈(242)에 구형저널(120)의 일측 가장자리를 수용하고, 제2 그리퍼(250)의 홈(252)에 구형저널(120)의 타측 가장자리를 수용한다. 제1 그리퍼(240)의 제1 관통구멍(246), 구형저널(120)의 구멍(124)과 제2 그리퍼(250)의 제2 관통구멍(256)을 관통하도록 볼트(262)를 결합한 후, 제2 그리퍼(250)의 제2 관통구멍(256)에 위치되는 볼트(262)의 수나사에 너트(264)를 체결한다. 구형저널(120)의 양측단이 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)의 홈(242, 252)에 수용되면, 구형저널(120)의 외면 가장자리는 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)에 의하여 가려지게 된다. 따라서 구면베어링 조립체(100)에서 구면베어링(110)의 베어링면(112)에 대하여 구면대우하는 구형저널(120)의 구면(122)의 표면적을 간편하게 조절할 수 있다.
작업자는 구형저널(120), 제1 그리퍼(240), 제2 그리퍼(250)와 체결기구(260)가 결합되어 있는 예비조립체(270)를 준비한 후, 구형저널(120)의 구면(122)에 자기윤활제층(140)의 형성을 위하여 자기윤활입자(142) 또는 자기윤활필름을 제공한다(S104). 작업자는 구형저널(120)의 구면(122)에 PTFE, PEEK 등의 열가소성 폴리머, 산화몰리브덴, 카본블랙 등의 자기윤활입자(142)를 코팅하거나 자기윤활입자(142)와 결합제(Binder)를 혼합한 혼합물을 접합하여 형성한다. 자기윤활필름은 구형저널(120)의 구면(122)에 열가소성 폴리머를 용융하여 코팅하거나 필름 자체를 부착하여 형성한다. 한편, 자기윤활제층(140)의 형성은 필요에 따라 제거될 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 구형저널(120)의 구면(122)과 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)의 외면에 섬유강화복합재료(130)를 부착하고(S106). 몰드(210)의 캐버티(212)에 섬유강화복합재료(130)가 부착되어 있는 예비조립체(270)를 안치한다(S108). 작업자가 몰드(210)의 캐버티(212)에 예비조립체(270)를 끼워 넣게 되면, 섬유강화복합재료(130)의 하단은 몰드(210)의 제1 압착면(214)에 지지되고, 섬유강화복합재료(130)의 상단은 몰드(210)의 상면과 거의 일치되어 있게 된다. 그리고 제1 그리퍼(240)는 몰드(210)의 상부로 돌출되어 있게 된다. 한편, 몰드(210)의 캐버티(212)에 섬유강화복합재료(130)가 부착되어 있지 않은 예비조립체(270)를 안 치한 후, 구형저널(120)의 구면(122)과 몰드(210)의 캐버티(212) 사이에 섬유강화복합재료(130)를 충전할 수도 있다.
작업자는 몰드(210)의 캐버티(212)에 예비조립체(270)를 안치한 후, 섬유강화복합재료(130)의 매트릭스(136)가 유동성을 갖도록 몰드(210)를 히터 등의 가열장치에 의하여 가열한다(S110). 몰드(210)는 가열장치의 작동에 의하여 매트릭스(136)가 유동성을 갖는 온도로 상승시킨다. 몰드(210)의 온도가 상승되는 것에 의하여 유동성을 갖는 매트릭스(136)는 보강섬유(134)들의 계면에 충전되고, 몰드(210)가 냉각되면 매트릭스(136)는 경화된다. 또한, 매트릭스(136)에는 보강섬유(134)들, 자기윤활입자(142) 또는 자기윤활필름이 견고하게 가교결합된다.
도 6을 참조하면, 작업자는 몰드(210)와 제1 그리퍼(240) 사이의 캐버티(212)에 위치되어 있는 섬유강화복합재료(130)를 플런저(220)에 의하여 압축하여 구면베어링(110)을 성형한다(S112). 작업자는 몰드(210)와 제1 그리퍼(240) 사이에 플런저(220)의 슬리브(222)를 맞춤하고, 플런저(220)를 하강시킨다. 플런저(220)는 프레스의 램(Ram)에 장착하여 작동시킬 수 있다. 플런저(220)의 슬리브(222)가 하강되면, 제2 압착면(224)이 섬유강화복합재료(130)를 압착하게 된다. 플런저(220)의 제2 가이드구멍(226)에 제1 그리퍼(240)가 끼워져 안내되고, 플런저(220)의 제2 멈춤단(228)에 제1 그리퍼(240)의 제3 멈춤단(244)이 지지된다.
또한, 플런저(220)의 제2 멈춤단(228)에 제1 그리퍼(240)의 제3 멈춤단(244)이 지지된 상태에서 플런저(220)가 계속해서 하강되면, 플런저(220)와 함께 예비조립체(270)가 캐버티(212) 안으로 몰입된다. 제2 그리퍼(250)는 몰드(210)의 제1 가이드구멍(216)을 따라 안내되면서 예비조립체(270)의 진입을 허용한다. 몰드(210)의 제1 멈춤단(218)에 제2 그리퍼(250)의 제4 멈춤단(254)이 지지되고, 몰드(210)의 상면에 플런저(220)의 플랜지(230)가 지지되면서 형폐(型閉, Mold closing)가 완료된다. 몰드(210)와 플런저(220)의 형폐에 의하여 열과 압력을 부여받아 연화(Softening)되는 보강섬유(134)들이 압밀되어 구면베어링(110)이 제조된다.
도 7을 참조하면, 작업자는 몰드(210)와 플런저(220)를 형개(型開, Mold opening)한 후, 몰드(210)의 캐버티(212)로부터 구면베어링(110) 성형되어 있는 예비조립체(270)를 취출한다(S114). 마지막으로, 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)와 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)를 분리하면(S116), 도 1에 도시되어 있는 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)가 완성된다.
한편, 섬유강화복합재료(130)의 열팽창계수는 금속의 구형저널(120)보다 낮다. 따라서 구면베어링(110)의 경화 후 상온에서 구면베어링(110)의 베어링면(112)에 형성되어 있는 자기윤활제층(140)은 그 이형성에 의하여 금속의 구형저널(120)로부터 박리되고, 구면베어링(110)과 구형저널(120) 사이에 일정한 크기의 베어링 간극(Bearing clearance)이 정확하게 유지된다. 이와 같이 섬유강화복합재료(130)는 열간압축성형에 의하여 추가적인 가공이 필요 없는 정형가공으로 구면베어링(110)과 구형저널(120)의 결합되어 있는 구면베어링 조립체(100)를 간편하고 정확하게 제조할 수 있다.
도 9에는 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제2 실시예가 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 제2 실시예의 구면베어링 조립체(300)는 구면베어링(310)과 구형 저널(320)로 구성되어 있다. 제2 실시예의 구면베어링 조립체(300)의 구면베어링(310), 베어링면(312), 섬유강화복합재료(330), 프리프레그(332), 보강섬유(334)들, 매트릭스(336), 자기윤활제층(340), 금속피막(350)은 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)의 구면베어링(110), 베어링면(112), 섬유강화복합재료(130), 프리프레그(132), 보강섬유(134)들, 매트릭스(136), 자기윤활제층(140), 금속피막(150)과 동일하게 구성되어 있으므로, 그에 대한 자세한 구성 및 작용의 설명은 생략한다. 구형저널(320)의 외면은 구면베어링(310)의 베어링면(312)에 구면대우하는 구면(322)으로 형성되어 있다. 구형저널(320)의 양측에 제1 축(324)과 제2 축(326)이 일체형으로 형성되어 있다.
도 10과 도 11에는 본 발명에 따른 제2 실시예의 구면베어링 조립체를 제조하기 위한 제조장치의 제2 실시예가 도시되어 있다. 도 10과 도 11을 참조하면, 제2 실시예의 제조장치(400)는 몰드(410), 플런저(420), 제1 그리퍼(440)와 제2 그리퍼(450)로 구성되어 있다. 제2 실시예의 제조장치(400)의 몰드(410), 캐버티(412), 제1 압착면(414), 제1 가이드구멍(416), 제1 멈춤단(418), 플런저(420), 슬리브(422), 제2 압착면(424), 제2 가이드구멍(426), 제2 멈춤단(428), 플랜지(430)는 제1 실시예의 제조장치(200)의 몰드(210), 캐버티(212), 제1 압착면(214), 제1 가이드구멍(216), 제1 멈춤단(218), 플런저(220), 슬리브(222), 제2 압착면(224), 제2 가이드구멍(226), 제2 멈춤단(228), 플랜지(230)와 동일하게 구성되어 있으므로, 그에 대한 자세한 구성 및 작용의 설명은 생략한다.
제1 그리퍼(440)와 제2 그리퍼(450)는 동일하게 구성되어 있다. 제1 및 제2 그리퍼(440, 450) 각각의 일면에 구형저널(320)의 양측 가장자리가 수용되는 홈(442, 452)이 형성되어 있으며 타면에는 제1 및 제2 멈춤단(418, 428)에 지지될 수 있도록 제3 및 제4 멈춤단(444, 454)이 형성되어 있다. 제1 그리퍼(440)의 중앙에 구형저널(320)의 제1 축(324)이 끼워져 결합되는 제1 관통구멍(446)이 형성되어 있고, 제2 그리퍼(450)의 중앙에 구형저널(320)의 제2 축(326)이 끼워져 결합되는 제2 관통구멍(456)이 형성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 제2 실시예의 제조장치(400)에 의한 제2 실시예의 구면베어링 조립체(300)의 제조방법을 살펴보면, 작업자는 제1 그리퍼(440)의 제1 관통구멍(446)에 구형저널(320)의 제1 축(324)을 끼워 결합하면서 홈(442)에 구형저널(320)의 일측 가장자리를 수용한다. 또한, 제2 그리퍼(450)의 제2 관통구멍(456)에 구형저널(320)의 제2 축(326)을 끼워 결합하면서 홈(452)에 구형저널(320)의 타측단 가장자리를 수용한다. 구형저널(320)의 양측단에 결합되는 제1 및 제2 그리퍼(440, 450) 사이에는 구형저널(320)의 구면(322)이 노출된다.
다음으로, 작업자는 구형저널(320), 제1 및 제2 그리퍼(440, 450)가 결합되어 있는 예비조립체(470)가 준비되면, 구형저널(320)의 구면(322)에 자기윤활제층(340)의 형성을 위하여 자기윤활입자(342) 또는 자기윤활필름을 제공한다. 구형저널(320)의 구면(322)과 제1 및 제2 그리퍼(440, 450)의 외면에 섬유강화복합재료(330)를 부착하고, 몰드(410)의 캐버티(412)에 섬유강화복합재료(330)가 부착되어 있는 예비조립체(470)를 안치한다. 섬유강화복합재료(330)의 매트릭스(336)가 유동성을 갖도록 몰드(410)를 가열하고, 몰드(410)와 플런저(420)를 형폐하여 섬유 강화복합재료(330)를 압축하면, 도 10에 도시되어 있는 제2 실시예의 구면베어링 조립체(300)가 완성된다.
도 12에는 구면베어링 조립체의 제3 실시예가 도시되어 있다. 도 12를 참조하면, 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)의 구성은 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)의 구성과 기본적으로 동일하므로, 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)의 구성요소들에 대해서는 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)의 구성요소들과 동일한 부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다. 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)의 섬유강화복합재료(530)는 보강섬유프리폼(Reinforcement fiber preform: 532)과 매트릭스(534)로 구성되어 있다.
도 13과 도 14에는 본 발명에 따른 제조장치의 제3 실시예가 도시되어 있다. 도 13과 도 14를 참조하면, 제3 실시예의 제조장치(600)의 구성은 제1 실시예의 제조장치(200)의 구성과 기본적으로 동일하므로, 제3 실시예의 제조장치(600)의 구성요소들에 대해서는 제1 실시예의 제조장치(200)의 구성요소들과 동일한 부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다. 몰드(210)의 제1 압착면(214)에 환상의 런너(Runner: 602)가 형성되어 있고 외면에는 런너(602)와 연결되어 있는 게이트(Gate: 604)가 형성되어 있다.
제3 실시예의 제조장치(600)에 의한 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)의 제조방법을 도 15에 의거하여 설명한다.
도 13을 함께 참조하면, 먼저 작업자는 구형저널(120)의 구면(122)에 금속피막(150)을 코팅한다(S200). 작업자는 구형저널(120)의 구면(122)이 노출되도록 구 형저널(120)의 양측에 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)를 체결기구(260)에 의하여 체결하여 예비조립체(270)를 준비한다(S202). 작업자는 구형저널(120), 제1 그리퍼(240), 제2 그리퍼(250)와 체결기구(260)가 결합되어 있는 예비조립체(270)를 준비한 후, 구형저널(120)의 구면(122)에 자기윤활제층(140)의 형성을 위하여 자기윤활입자(142) 또는 자기윤활필름을 제공한다(S204).
도 14를 참조하면, 작업자는 몰드(210)의 캐버티(212)에 예비조립체(270)를 안치한다(S206). 작업자는 몰드(210)의 캐버티(212)와 예비조립체(270) 사이에 보강섬유프리폼(532)을 충전한다(S208). 보강섬유프리폼(532)의 충전 후, 몰드(210)와 플런저(220)를 형폐하여 보강섬유프리폼(532)을 압축한다(S210). 몰드(210)의 게이트(604)를 통하여 유동성을 갖는 매트릭스(534)를 보강섬유프리폼(532)에 공급한다(S212). 몰드(210)의 게이트(604)에 주입되는 유동성을 갖는 매트릭스(534)는 런너(602)를 통하여 보강섬유프리폼(532)에 균일하게 공급되어 보강섬유프리폼(532)의 보강섬유들의 계면에 충전되고, 매트릭스(534)에 의하여 보강섬유들과 자기윤활제층(140)이 견고하게 가교결합된다.
작업자는 몰드(210)와 플런저(220)를 형개한 후, 몰드(210)의 캐버티(212)로부터 구면베어링(510)이 성형되어 있는 예비조립체(270)를 취출한다(S214). 마지막으로, 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)와 제1 및 제2 그리퍼(240, 250)를 분리하면(S216), 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)가 완성된다.
이와 같이 몰드(210)와 플런저(220)에 의하여 보강섬유프리폼(532)을 압축하고, 보강섬유프리폼(532)에 유동성을 갖는 매트릭스(534)를 공급하여 섬유강화복합 재료(130)의 구면베어링(110)을 수지이송성형에 의하여 성형함으로써, 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)를 간편하고 정확하게 제조할 수 있다. 한편, 제3 실시예의 제조장치(600)에 있어서 런너(602)와 게이트(604)는 제2 실시예의 제조장치(400)에 동일하게 적용하여 제2 실시예의 구면베어링 조립체(300)를 제조할 수 있다.
도 16에는 본 발명에 따른 제4 실시예의 구면베어링 조립체가 도시되어 있다. 도 16을 참조하면, 제4 실시예의 구면베어링 조립체(700)의 구성은 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)의 구성과 기본적으로 동일하므로, 제4 실시예의 구면베어링 조립체(700)의 구성요소들에 대해서는 제1 실시예의 구면베어링 조립체(100)의 구성요소들과 동일한 부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
제4 실시예의 구면베어링 조립체(700)는 구면베어링(110)의 외면에 결합되어 있는 구조물(760)을 구비한다. 구조물(760)은 구면베어링 조립체(700)의 설치를 위하여 각종 장치, 기계 등에 장착될 수 있다. 구조물(760)은 구면베어링 조립체(700)가 결합되는 구멍(762)을 갖는다. 구조물(760)은 커넥팅로드(Connecting rod), 하우징(Housing), 플레이트(Plate) 등으로 다양하게 구성될 수 있다.
구면베어링(110)의 외면과 접촉하는 구조물(760)의 구멍(762)의 내면에 복수의 홈(764)들이 형성되어 있으며, 구면베어링(110)의 외면에는 홈(764)들에 결합되는 복수의 돌기(114)들이 형성되어 있다. 구조물(760)들의 홈(764)들은 요철 또는 거친 표면으로 대체될 수 있다. 구조물(760)의 거친 표면은 샌드블라스팅(Sand blasting), 거친 절삭에 의하여 형성될 수 있다.
도 17과 도 18에는 본 발명에 따른 제조장치의 제4 실시예가 도시되어 있다. 도 17과 도 18을 참조하면, 제4 실시예의 제조장치(800)의 구성은 제1 실시예의 제조장치(200)의 구성과 기본적으로 동일하므로, 제4 실시예의 제조장치(800)의 구성요소들에 대해서는 제1 실시예의 제조장치(200)의 구성요소들과 동일한 부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다. 몰드(210)는 상하로 분리할 수 있는 상부몰드(210a)와 하부몰드(210b)로 구성되어 있다. 상부몰드(210a)의 중앙에 캐버티(212)가 형성되어 있다.
작업자는 몰드(210)의 상부몰드(210a)와 하부몰드(210b)가 분리되어 있는 상태에서 하부몰드(210)를 준비한 후, 하부몰드(210)의 상면에 구조물(760)의 구멍(762)이 정렬되도록 구조물(760)을 장착한다. 구조물(760)의 상면에 상부몰드(210a)의 캐버티(212)가 구멍(762)과 정렬되도록 상부몰드(210a)를 장착한다.
작업자는 구조물(760)의 구멍(762)과 상부몰드(210a)의 캐버티(212)가 정렬되도록 하부몰드(210b), 구조물(760)과 상부몰드(210a)를 순차적으로 적층하여 준비한다. 몰드(210)의 캐버티(212)에 섬유강화복합재료(130)가 부착되어 있는 예비조립체(270)를 안치한 후, 몰드(210)와 플런저(220)의 형폐에 의하여 섬유강화복합재료(130)를 압축하여 구면베어링(110)을 성형한다. 구면베어링(110)의 성형 시 압축되는 섬유강화복합재료(130)는 구조물(760)의 홈(764)들에 충전되고, 구조물(760)의 홈(764)들에 충전되어 있던 섬유강화복합재료(130)는 경화되어 돌기(114)들로 된다. 구조물(760)의 홈(764)들에 구면베어링(110)의 돌기(114)들이 견고하게 결합되어 구면베어링(110)과 구조물(760)의 분리가 방지된다.
이와 같이 제4 실시예의 구면베어링 조립체(700)의 구면베어링(110)과 구형저널(120)을 정형가공에 의하여 제조함과 동시에 구면베어링(110)을 구조물(760)을 일체로 결합할 수 있으므로, 구면베어링 조립체(700)의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 제4 실시예의 제조장치(800)에 의한 제4 실시예의 구면베어링 조립체(700)의 제조방법은 제2 실시예의 구면베어링 조립체(300)와 제3 실시예의 구면베어링 조립체(500)를 제조하는데 적용될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 구면베어링 조립체의 제조장치 및 그 제조방법에 의하면, 구형저널을 수용하여 지지하는 구면베어링이 섬유강화복합재료를 소재로 하여 정형가공 또는 수지이송성형에 의하여 제조되므로, 제조 공정이 간단해져 생산성을 향상시킬 수 있으며, 구면베어링과 구형저널 사이의 베어링 간극을 균일하고 정확하게 유지할 수 있다. 또한, 자기윤활특성을 갖는 자기윤활층을 간편하게 형성할 수 있고, 구면베어링에 구조물을 단일 공정에 의하여 일체로 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (27)

  1. 구면베어링 조립체는 구면을 갖는 구형저널과 이 구형저널을 수용하여 지지하는 베어링면을 갖는 구면베어링으로 이루어지고, 상기 구면베어링은 섬유강화복합재료로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조장치에 있어서,
    상기 구형저널과 상기 섬유강화복합재료를 수용하여 상기 섬유강화복합재료를 상기 구면베어링으로 성형하기 위한 캐버티를 가지며, 상기 캐버티의 내면에 상기 섬유강화복합재료를 지지하는 제1 압착면이 돌출되어 있고, 상기 제1 압착면의 중앙에 상기 캐버티와 연결되는 제1 가이드구멍이 형성되어 있는 몰드와;
    상기 몰드의 캐버티에 수용되어 있는 상기 섬유강화복합재료가 상기 구면베어링으로 성형되도록 압축하는 제2 압착면을 가지며, 상기 제2 압착면의 중앙에 제2 가이드구멍이 형성되어 있는 플런저와;
    상기 구형저널의 일측 가장자리가 수용되는 홈이 형성되어 있고, 상기 제2 가이드구멍을 따라 이동할 수 있도록 끼워지는 제1 그리퍼와;
    상기 구형저널의 타측 가장자리가 수용되는 홈이 형성되어 있으며, 상기 제1 가이드구멍을 따라 이동할 수 있도록 끼워지는 제2 그리퍼로 구성되어 있고,
    상기 구형저널이 상기 제1 그리퍼와 제2 그리퍼에 결합된 상태에서 상기 몰드의 캐버티에 안치되고, 상기 구형저널과 상기 캐버티 사이에 상기 섬유강화복합재료가 충전된 후, 상기 몰드와 상기 플런저의 형폐(型閉, Mold closing)에 의하여 상기 섬유강화복합재료가 상기 구형저널을 수용하는 상기 구면베어링으로 성형되도록 구성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 가이드구멍의 내면에 제1 멈춤단이 형성되어 있으며, 상기 제2 가이드구멍의 내면에 제2 멈춤단이 형성되어 있고, 상기 제1 그리퍼에는 상기 제2 멈춤단에 지지될 수 있도록 제3 멈춤단이 형성되어 있으며, 상기 제2 그리퍼에는 상기 제1 멈춤단에 지지될 수 있도록 제4 멈춤단이 형성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구형저널, 상기 제1 그리퍼와 상기 제2 그리퍼를 클램핑할 수 있도록 상기 제1 그리퍼, 상기 구형저널과 상기 제2 그리퍼를 관통하는 볼트와 상기 볼트에 체결되는 너트를 더 구비하는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 섬유강화복합재료는 보강섬유프리폼과 이 보강섬유프리폼에 가교결합되는 매트릭스로 이루어지고, 상기 몰드의 제1 압착면에 환상의 런너가 형성되어 있으며, 상기 몰드의 외면에 상기 런너와 연결되는 게이트가 형성되어 있고, 상기 게이트와 상기 런너를 통하여 상기 매트릭스가 유동성을 갖춘 상태에서 공급되어 상기 보강섬유프리폼에 함침되도록 구성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구형저널의 양측에 제1 및 제2 축이 각각 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 그리퍼 각각의 중앙에 상기 제1 및 제2 축이 끼워지는 관통구멍이 형성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 몰드는 상하로 분리되는 상부몰드와 하부몰드로 구성되어 있고, 상기 상부몰드와 상기 하부몰드 사이에는 상기 구면베어링이 일체로 결합되는 구조물을 제공할 수 있도록 구성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구조물은 상기 구면베어링을 수용하는 구멍을 가지며, 상기 구멍의 내면에 상기 섬유강화복합재료가 충전되도록 복수의 홈들이 형성되어 있는 구면베어링 조립체의 제조장치.
  8. 구형저널의 구면이 노출되도록 상기 구형저널의 양측 가장자리를 제1 및 제2 그리퍼 각각의 홈에 수용하여 예비조립체를 준비하는 단계와;
    상기 구형저널의 구면과 상기 제1 및 제2 그리퍼 각각의 외면에 복수의 보강섬유들과 이 보강섬유들에 매트릭스가 함침되어 있는 섬유강화복합재료를 부착하는 단계와;
    상기 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 상기 예비조립체를 몰드의 캐버티에 안치하는 단계와;
    상기 매트릭스가 유동성을 갖도록 상기 몰드를 가열하는 단계와;
    상기 몰드에 상기 섬유강화복합재료를 압축하도록 플런저를 형폐하여 상기 섬유강화복합재료를 상기 구형저널의 구면에 구면대우하는 베어링면을 갖는 구면베어링으로 성형하는 단계와;
    상기 몰드와 상기 플런저를 형개(型開, Mold opening)하여 상기 몰드의 캐버티로부터 상기 예비조립체와 상기 구면베어링을 취출하는 단계와;
    상기 구형저널의 양측으로부터 상기 제1 및 제2 그리퍼를 분리하는 단계로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계 전에 상기 구형저널의 구면에 금속피막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 금속피막의 표면에 자기윤활제층을 제공하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널, 상기 제1 그리퍼와 상기 제2 그리퍼를 클램핑할 수 있도록 상기 제1 그리퍼, 상기 구형저널과 상기 제2 그리퍼에 볼트를 통과시킨 후, 상기 볼트에 너트를 체결하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널의 양측에 제1 및 제2 축을 각각 형성하고, 상기 제1 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제1 축을 끼우며, 상기 제2 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제2 축을 끼우는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  13. 구형저널의 구면이 노출되도록 상기 구형저널의 양측 가장자리를 제1 및 제2 그리퍼 각각의 홈에 수용하여 예비조립체를 준비하는 단계와;
    상기 예비조립체를 몰드의 캐버티에 안치하는 단계와;
    상기 예비조립체와 상기 캐버티의 내면 사이에 보강섬유프리폼을 충전하는 단계와;
    상기 몰드에 상기 보강섬유프리폼을 압축하도록 플런저를 형폐하는 단계와;
    상기 몰드와 상기 플런저의 형폐에 의하여 압축되어 있는 상기 보강섬유프리폼에 매트릭스를 함침하여 상기 구형저널의 구면에 구면대우하는 베어링면을 갖는 구면베어링으로 성형하는 단계와;
    상기 몰드와 상기 플런저를 형개하여 상기 몰드의 캐버티로부터 상기 예비조립체와 상기 구면베어링을 취출하는 단계와;
    상기 구형저널의 양측으로부터 상기 제1 및 제2 그리퍼를 분리하는 단계로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계 전에 상기 구형저널의 구면에 금속피막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 금속피막의 표면에 자기윤활제층을 제공하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널, 상기 제1 그리퍼와 상기 제2 그리퍼를 클램핑할 수 있도록 상기 제1 그리퍼, 상기 구형저널과 상기 제2 그리퍼에 볼트를 통과시킨 후, 상기 볼트에 너트를 체결하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  17. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널의 양측에 제1 및 제2 축을 각각 형성하고, 상기 제1 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제1 축을 끼우며, 상기 제2 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제2 축을 끼우는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  18. 구형저널의 구면이 노출되도록 상기 구형저널의 양측 가장자리를 제1 및 제2 그리퍼 각각의 홈에 수용하여 예비조립체를 준비하는 단계와;
    상기 구형저널의 구면과 상기 제1 및 제2 그리퍼 각각의 외면에 복수의 보강섬유들과 이 보강섬유들에 매트릭스가 함침되어 있는 섬유강화복합재료를 부착하는 단계와;
    상기 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 상기 예비조립체의 제2 그리퍼가 끼워지는 제1 가이드구멍을 갖는 하부몰드를 준비하는 단계와;
    상기 하부몰드의 상면에 상기 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 상기 예비조립체를 수용할 수 있는 구멍을 갖는 구조물을 장착하는 단계와;
    상기 구조물의 상면에 상기 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 상기 예비조립체를 수용할 수 있는 캐버티와 상기 예비조립체의 제1 그리퍼가 끼워지는 제2 가이드구멍을 갖는 상부몰드를 장착하는 단계와;
    상기 섬유강화복합재료가 부착되어 있는 상기 예비조립체를 상기 상부몰드의 캐버티와 상기 구조물의 구멍을 통하여 상기 하부몰드의 하부캐버티에 안치하는 단계와;
    상기 매트릭스가 유동성을 갖도록 가열하는 단계와;
    상기 상부몰드에 상기 섬유강화복합재료를 압축하도록 플런저를 형폐하여 상기 섬유강화복합재료를 상기 구형저널의 구면에 구면대우하는 베어링면을 가지며 상기 구조물의 구멍에 결합되는 구면베어링으로 성형하는 단계와;
    상기 상부몰드, 상기 하부몰드와 상기 플런저를 형개하여 상기 하부몰드의 캐버티로부터 상기 예비조립체, 상기 구면베어링과 상기 구조물을 취출하는 단계와;
    상기 구형저널의 양측으로부터 상기 제1 및 제2 그리퍼를 분리하는 단계로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계 전에 상기 구형저널의 구면에 금속피막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 금속피막의 표면에 자기윤활제층을 제공하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널, 상기 제1 그리퍼와 상기 제2 그리퍼를 클램핑할 수 있도록 상기 제1 그리퍼, 상기 구형저널과 상기 제2 그리퍼에 볼트를 통과시킨 후, 상기 볼트에 너트를 체결하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  22. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널의 양측에 제1 및 제2 축을 각각 형성하고, 상기 제1 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제1 축을 끼우며, 상기 제2 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제2 축을 끼우는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  23. 구형저널의 구면이 노출되도록 상기 구형저널의 양측 가장자리를 제1 및 제2 그리퍼 각각의 홈에 수용하여 예비조립체를 준비하는 단계와;
    상기 예비조립체의 제2 그리퍼가 끼워지는 제1 가이드구멍을 갖는 하부몰드를 준비하는 단계와;
    상기 하부몰드의 상면에 상기 예비조립체를 수용할 수 있는 구멍을 갖는 구조물을 장착하는 단계와;
    상기 구조물의 상면에 상기 예비조립체를 수용할 수 있는 캐버티와 상기 예비조립체의 제1 그리퍼가 끼워지는 제2 가이드구멍을 갖는 상부몰드를 장착하는 단계와;
    상기 예비조립체를 상기 상부몰드의 캐버티와 상기 구조물의 구멍을 통하여 상기 하부몰드의 하부캐버티에 안치하는 단계와;
    상기 예비조립체, 상기 캐버티, 상기 구멍과 상기 하부캐버티 사이에 보강섬유프리폼을 충전하는 단계와;
    상기 상부몰드에 상기 보강섬유프리폼을 압축하도록 플런저를 형폐하는 단계와;
    상기 상부몰드와 상기 플런저의 형폐에 의하여 압축되어 있는 상기 보강섬유프리폼에 매트릭스를 함침하여 상기 구형저널의 구면에 구면대우하는 베어링면을 갖는 구면베어링으로 성형하는 단계와;
    상기 상부몰드, 상기 하부몰드와 상기 플런저를 형개하여 상기 하부의 캐버티로부터 상기 예비조립체, 상기 구면베어링과 상기 구조물을 취출하는 단계와;
    상기 구형저널의 양측으로부터 상기 제1 및 제2 그리퍼를 분리하는 단계로 이루어지는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계 전에 상기 구형저널의 구면에 금속피막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 금속피막의 표면에 자기윤활제층을 제공하는 단계를 더 포함하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  26. 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널, 상기 제1 그리퍼와 상기 제2 그리퍼를 클램핑할 수 있도록 상기 제1 그리퍼, 상기 구형저널과 상기 제2 그리퍼에 볼트를 통과시킨 후, 상기 볼트에 너트를 체결하는 구면베어링 조립체의 제조방법.
  27. 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비조립체를 준비하는 단계에서 상기 구형저널의 양측에 제1 및 제2 축을 각각 형성하고, 상기 제1 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제1 축을 끼우며, 상기 제2 그리퍼의 중앙에 관통구멍을 형성하여 상기 제2 축을 끼우는 구면베어링 조립체의 제조방법.
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