KR100324677B1 - Device for measuring oil turbulence of crankshaft - Google Patents
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Abstract
본 발명은 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치에 관한 것으로서, 투명으로 제작된 모듈 크랭크가 오일공급을 받을 수 있게 일측에 설치되고, 반대쪽에는 CCTV를 설치한 회전케이스를 구동수단으로 고속회전시키는 동시에 모듈 크랭크의 오일경로에서 일어나는 오일의 거동을 CCTV와 연결시킨 모니터를 통하여 실시간 관찰할 수 있도록 함으로써, 정확한 오일유동 특성 및 오일 에어레이션을 관찰할 수 있어, 실제로 오일의 최종 공급부인 베어링의 내구력 및 신뢰성을 정확하게 평가할 수 있도록 한 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to an oil flow observation device of a crankshaft, wherein a transparently manufactured module crank is installed on one side to receive oil supply, and on the other side, a high speed rotation of a rotating case provided with a CCTV with a driving means and a module crank. By real-time monitoring of the oil behavior in the oil path through the CCTV-connected monitor, accurate oil flow characteristics and oil aeration can be observed, so that the durability and reliability of the bearing, which is the final supply of oil, can be accurately assessed. It is to provide an oil flow observation device of a crankshaft.
Description
본 발명은 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치에 관한 것으로서, 크랭크샤프트내에 형성된 오일경로내에서 발생되는 오일의 거동을 직접관찰 할 수 있도록 함으로써, 오일의 최종공급부인 베어링에 대한 내구성과 신뢰성을 평가할 수 있도록 한 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil flow observation device of a crankshaft, and to directly observe the behavior of oil generated in the oil path formed in the crankshaft, so that the durability and reliability of the bearing which is the final supply of oil can be evaluated. An oil flow observing device for a crankshaft.
통상적으로 크랭크샤프트는 첨부한 도 4에 도시한 바와 같이, 크게 크랭크 핀과 크랭크암과 크랭크 저널로 구성되어 있고, 크랭크샤프트의 동적, 정적 밸런스 를 잡아주는 밸런싱 웨이트가 상기 크랭크 암에 부착되어져 있다.Typically, the crankshaft is largely composed of a crank pin, a crank arm, and a crank journal, as shown in the accompanying FIG. 4, and a balancing weight for adjusting the dynamic and static balance of the crankshaft is attached to the crank arm.
따라서, 상기 크랭크 샤프트의 크랭크핀에 커넥팅 로드가 장착되는 바, 베어링(40)이 개재되어 서로 회전 가능하게 결합되어진다.Therefore, the connecting rod is mounted to the crank pin of the crankshaft bar, the bearing 40 is interposed and rotatably coupled to each other.
이때, 크랭크샤프트의 크랭크암과 크랭크 저널과 크랭크핀에는 오일경로가 형성되어 있는데, 이 오일경로를 통하여 상기 베어링으로 오일이 공급되어 커넥팅 로드와 크랭크핀간의 고속회전 마찰에 윤활을 시키게 된다.At this time, an oil path is formed in the crank arm, the crank journal, the crank journal and the crank pin of the crankshaft. The oil is supplied to the bearing through the oil path to lubricate the high-speed rotational friction between the connecting rod and the crank pin.
상기 크랭크샤프트내의 오일경로에서의 오일거동을 관찰하기 위하여 종래에는 모터축에 투명으로 임의 제작한 크랭크샤프트를 연결하여, 엔진의 속도와 같이 회전시킴과 동시에 고가의 고속카메라를 사용하여 수백장의 사진을 촬영한 후, 사진을 판독하는 방법을 사용하여 왔다.In order to observe the oil behavior in the oil path in the crankshaft, a conventionally made transparent crankshaft is transparently connected to the motor shaft and rotated at the same speed as the engine speed, and at the same time, hundreds of photographs are taken by using an expensive high speed camera. After taking a picture, a method of reading a picture has been used.
그러나, 상기와 같은 방법은 고가의 사진을 수백장 촬영함에 따라 비용이 많들고, 실시간 관찰이 불가하여 정확한 오일의 거동을 판단하기 어려웠다.However, such a method is expensive to take hundreds of expensive pictures, it is difficult to determine the exact behavior of the oil because it is impossible to observe in real time.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여, 투명으로 제작된 모듈 크랭크가 오일공급을 받을 수 있게 일측에 설치되고, 반대쪽에는 CCTV를 설치한 회전케이스를 구동수단으로 고속회전시키는 동시에 모듈 크랭크의 오일경로에서 일어나는 오일의 거동을 CCTV와 연결시킨 모니터를 통하여 실시간 관찰할 수 있도록 함으로써, 정확한 오일의 분배 및 오일 에어레이션을 관찰할 수 있어, 실제로 오일의 최종 공급부인 베어링의 내구력 및 신뢰성을 정확하게 평가할 수 있도록 한 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in view of the above, the present invention, a transparent module crank is installed on one side to receive the oil supply, on the other side of the module crank at a high speed by rotating the rotating case with a drive means installed CCTV By monitoring the oil path in the oil path in real time through a monitor connected to CCTV, it is possible to observe the correct oil distribution and oil aeration, so that the durability and reliability of the bearing, which is actually the final supply of oil, can be accurately assessed. It is an object of the present invention to provide an oil flow observation device of a crankshaft.
도 1은 본 발명에 따른 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing an oil flow observation device of the crankshaft according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치의 회전케이스부를 나타내는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a rotating case portion of the oil flow observation device of the crankshaft according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치를 나타내는 모듈 크랭크를 나타내는 조립도,Figure 3 is an assembly view showing a module crank showing the oil flow observation device of the crankshaft according to the present invention,
도 4는 통상적인 크랭크샤프트의 설치상태를 나타내는 개략도.4 is a schematic view showing an installation state of a conventional crankshaft.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 회전케이스 12 : 모듈 크랭크10: rotating case 12: module crank
14 : CCTV 16 : 베어링 하우징14: CCTV 16: bearing housing
18 : 모터 20 : 오일공급모듈18: motor 20: oil supply module
22 : 디스크 24a,24b,24c : 오일 공급경로22: disc 24a, 24b, 24c: oil supply path
26 : 슬립링 28 : 구동샤프트26: slip ring 28: drive shaft
이하 첨부도면을 참조로 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 투명하게 제작된 모듈 크랭크(12)가 내부 일측에 장착되고, 반대쪽에는 CCTV(14)가 설치된 회전케이스(10)와, 상기 모듈 크랭크(12)내에 형성된 오일경로(24a)와 일치되는 오일경로(24b)가 형성되고 구동모터(18)의 축과 연결되는 구동샤프트(28)와, 이 구동샤프트(28)의 오일경로(24b)와 일치되는 오일경로(24c)가 포함된 오일공급모듈(20)과, 상기 회전케이스(10)의 CCTV(14)쪽에서 연장되어 슬립링(26)을 갖는 샤프트와 반대쪽의 상기 구동샤프트(28)를 회전지지하도록 베어링이 내재된 베어링 하우징(16)과, 상기 오일공급모듈(20)의 오일경로(24c)에 오일탱크에 저장된 오일을 공급하는 오일펌프(30)와, 상기 CCTV(14)의 촬영신호를 받아 볼 수 있도록 한 시청수단(38)으로 구성된 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the transparently manufactured module crank 12 is mounted on one side of the inside, and the opposite side is coincided with the rotary case 10 provided with the CCTV 14 and the oil path 24a formed in the module crank 12. An oil supply including a drive shaft 28 formed with an oil path 24b and connected to the shaft of the drive motor 18, and an oil path 24c coinciding with the oil path 24b of the drive shaft 28. Bearing housing 16 incorporating bearings to support the module 20 and the drive shaft 28 opposite to the shaft having a slip ring 26 extending from the CCTV 14 side of the rotating case 10. And, the oil pump (30) for supplying the oil stored in the oil tank to the oil path (24c) of the oil supply module 20 and the viewing means 38 to receive the photographing signal of the CCTV (14) Characterized in that consisting of.
특히, 상기 모듈 크랭크(12)는 오일경로(24a)가 차례로 일치되게 형성된 크랭크 핀부(32)와 크랭크 암부(36)와 저널부(34)로 구성되고, 상기 크랭크 핀부(32)와 저널부(34)에 홀을 갖는 디스크(22)를 결합하여 제작된 것을 특징으로 한다.In particular, the module crank 12 is composed of the crank pin portion 32, the crank arm portion 36 and the journal portion 34 formed so that the oil path (24a) in order to match, the crank pin portion 32 and the journal portion ( It is characterized in that it is produced by combining the disk 22 having a hole in 34.
여기서 상기와 같은 특징으로 갖는 본 발명을 실시예로서, 첨부도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Herein, the present invention having the characteristics as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치에서 회전케이스부를 나타내는 사시도로서, 도면부호 10은 회전케이스이다.1 is a schematic view showing the oil flow observation device of the crankshaft according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a rotating case in the oil flow observation device of the crankshaft, reference numeral 10 is a rotation case.
상기 회전케이스(10)는 다수의 투명창을 갖는 중공형의 형상으로서, 내부 일측에는 투명 아크릴로 제작된 모듈 크랭크(12)가 설치되고, 반대쪽에는 CCTV(14)가 설치되어진다.The rotating case 10 is a hollow shape having a plurality of transparent windows, one side of the module crank made of transparent acrylic is installed, the other side is installed CCTV (14).
상기 모듈 크랭크(12)는 중앙에 위치되는 크랭크 암부(36)의 일측 상단에 크랭크핀부(32)가 부착되고 반대쪽 중앙면에는 저널부(34)가 부착되어진다.The module crank 12 is a crank pin 32 is attached to the upper end of one side of the crank arm 36 is located in the center and the journal portion 34 is attached to the opposite central surface.
이때, 상기 크랭크핀부(32)의 직경과 같은 홀이 형성된 디스크(22)와 상기 저널부(34)의 직경과 같은 홀이 형성된 디스크(22)를 구비하여, 각각 상기 크랭크암부(36)의 양측면에 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이 볼팅으로 일체 조립하게 된다.In this case, a disk 22 having a hole equal to the diameter of the crank pin part 32 and a disk 22 having a hole equal to the diameter of the journal part 34 are provided, and both sides of the crank arm part 36 are respectively provided. As shown in Figure 3 attached to it is integrally assembled by bolting.
한편, 상기 모듈 크랭크(12)에는 오일경로(24a)가 형성되는데, 즉,저널부(34)와 크랭크 암부(36)와 크랭크 핀부(32)까지 서로 관통되며 경사지게 형성되어진다.Meanwhile, an oil path 24a is formed in the module crank 12, that is, the journal part 34, the crank arm part 36, and the crank pin part 32 are formed to be inclined to each other.
상기와 같이 CCTV(14)와 모듈 크랭크(12)가 내설된 회전 케이스(10)의 양측에는 샤프트가 설치되는데, 모듈 크랭크(12)쪽의 회전 케이스(10) 일측면에는 구동모터(18)의 축과 커플링으로 연결된 구동샤프트(28)가 고정되어지고, 반대쪽에는 구동샤프트(28)의 구동회전에 따라 동시회전되는 샤프트가 고정되어진다.As described above, shafts are installed on both sides of the rotating case 10 in which the CCTV 14 and the module crank 12 are installed, and the driving motor 18 is disposed on one side of the rotating case 10 on the module crank 12 side. The drive shaft 28 coupled to the shaft and the coupling is fixed, and on the opposite side is fixed to the shaft which is rotated simultaneously in accordance with the drive rotation of the drive shaft 28.
한편, 상기 구동샤프트(28)에는 수직형태의 오일경로(24b)가 형성되는데, 이 오일경로(24b)는 상기 모듈 크랭크(12)의 오일경로(24a)와 일치되어진다.On the other hand, the drive shaft 28 is formed with a vertical oil path 24b, which coincides with the oil path 24a of the module crank 12.
또한, 상기 구동샤프트(28)와 반대쪽 샤프트는 베어링 하우징(16)내의 베어링에 삽입 관통되어 수평으로 회전 가능하게 지지되어진다.In addition, the shaft opposite to the drive shaft 28 is inserted into the bearing in the bearing housing 16 and is supported to be rotatable horizontally.
또한, 상기 구동샤프트(28)에는 오일경로(24b)와 일치되는 오일경로(24c)가 형성된 오일공급모듈(20)이 설치되어지고, 이 오일공급모듈(20)의 오일경로(24c)에는 연결호스에 의하여 오일펌프가 연결되고, 이 오일펌프에는 오일탱크를 연결시키게 된다.In addition, the drive shaft 28 is provided with an oil supply module 20 having an oil path 24c corresponding to the oil path 24b, and is connected to an oil path 24c of the oil supply module 20. The oil pump is connected by a hose, and the oil pump is connected to the oil pump.
상기 CCTV(14)가 설치된 쪽의 회전케이스 측면에 장착된 샤프트의 끝단에는 슬립링(26)이 장착되고, 상기 CCTV(14)는 외부 일정장소에 구비된 VTR과 모니터와 접속 가능하게 연결되어진다.A slip ring 26 is mounted at the end of the shaft mounted on the side of the rotating case on the side where the CCTV 14 is installed, and the CCTV 14 is connected to the VTR and the monitor provided at an external fixed place so as to be connected to the monitor. .
여기서 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Here will be described the operating state of the oil flow observation device of the crankshaft of the present invention having the configuration as described above.
모터(18)를 실제 엔진속도와 같이 구동시키게 되면, 상기 구동샤프트(28)가회전을 하게 되고, 동시에 회전케이스(10)도 회전을 하게 된다.When the motor 18 is driven at the actual engine speed, the drive shaft 28 rotates, and at the same time, the rotation case 10 also rotates.
물론, 회전케이스(10)의 회전에 따라 내부에 설치된 모듈 크랭크(12)와 CCTV(14)도 동시에 회전을 하게 되는 바, 이때 상기 오일탱크로부터 오일펌프는 오일을 펌핑시켜 상기 오일공급모듈(20)로 공급하는 동시에 오일공급모듈(20)의 오일경로(24c)를 따라 오일은 구동샤프트(28)의 오일경로(24b)와 모듈 크랭크(12)의 오일경로(24a)로 공급되고 있는 상태이다.Of course, the module crank 12 and CCTV (14) installed therein at the same time according to the rotation of the rotary case 10 to rotate at the same time, the oil pump from the oil tank pumps the oil to the oil supply module 20 At the same time, the oil is being supplied to the oil path 24b of the drive shaft 28 and the oil path 24a of the module crank 12 along the oil path 24c of the oil supply module 20. .
상기 모듈 크랭크(12)로 공급된 오일은 저널부(34)와 크랭크암부(36)와 크랭크핀(32)의 오일경로(24a)를 차례로 경유하는 바, 이때 모듈 크랭크(12)가 회전되고 상태이기 때문에 오일경로(24a)내의 오일 거동이 상기 CCTV(14)에 의하여 촬영되어진다.The oil supplied to the module crank 12 passes through the oil path 24a of the journal part 34, the crank arm part 36, and the crank pin 32, in which the module crank 12 is rotated and For this reason, the oil behavior in the oil path 24a is photographed by the CCTV 14.
따라서, 상기 CCTV(14)에 의하여 촬영된 신호는 상기 VTR 또는 모니터로 전송되어 실험자는 모듈 크랭크(12)내의 오일거동을 정확하게 실시간으로 관찰할 수 있게 된다.Therefore, the signal photographed by the CCTV 14 is transmitted to the VTR or monitor so that the experimenter can observe the oil behavior in the module crank 12 accurately and in real time.
이에따라, 모듈 크랭크(12)내의 오일거동을 정확하게 관찰할 수 있게 됨으로써, 실제 오일의 최종공급로인 베어링(크랭크샤프트와 커넥팅로드간에 장착됨)에 대한 내구력 평가와 신뢰성을 정확하게 평가할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to accurately observe the oil behavior in the module crank 12, it is possible to accurately evaluate the durability and reliability evaluation of the bearing (mounted between the crankshaft and the connecting rod), the final supply path of the actual oil.
즉, 실제 엔진속도와 같이 오일공급압력과 회전케이스의 회전속도를 변화시켜 각 회전속도별로 최소오일압력을 측정할 수 있고, 오일의 거동(기포가 발생하다든가 오일의 공급이 중단되는 현상이 발생하는 등)을 정확하게 관찰할 수 있다.In other words, by changing the oil supply pressure and the rotational speed of the rotating case like the actual engine speed, it is possible to measure the minimum oil pressure for each rotational speed, and the behavior of the oil (bubble occurs or the supply of oil is stopped). Etc.) can be observed accurately.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 크랭크샤프트의 오일유동 관측장치에 의하면, 실제와 같이 크랭크 샤프트내에 형성된 오일경로에서의 오일거동을 정확하게 관찰할 수 있게 됨으로써, 실제 오일의 최종공급로인 베어링에 대한 내구력 평가와 신뢰성 평가를 정확하게 실시할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the oil flow observation device of the crankshaft according to the present invention, it is possible to accurately observe the oil behavior in the oil path formed in the crankshaft as it is, so that the bearing which is the final supply path of the actual oil There is an advantage that can accurately perform durability evaluation and reliability evaluation.
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Cited By (1)
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| KR100709924B1 (en) | 2005-09-15 | 2007-04-24 | 삼성전기주식회사 | The device and method for testing a fluid dynamic bearing |
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1999
- 1999-12-27 KR KR1019990063005A patent/KR100324677B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |