KR100346433B1 - 엔진 크랭크축의 오일공 버 제거 장치 - Google Patents

Abstract

차량용 엔진의 크랭크 축(9)의 오일공에 잔존하는 버(burr)를 크랭크 축의 제조 라인에서 작업자의 수작업에 의하지 않고 자동으로 제거할 수 있는 버 제거 장치가 개시되어 있다. 개시된 장치는 크랭크 축이 놓여지는 베이스(10); 베이스 상에 놓여진 크랭크 축을 고정하기 위한 클램핑부(22)(24)(26); 크랭크 축의 양측에 제 1오일공(6a)과 평행한 방향으로 각각 설치되며, 제 1 및 제 2오일공(6a)(6b)의 버를 제거하기 위한 한 쌍의 브러시 유닛(40); 브러시 유닛의 제 1오일공에 대한 버 제거 작업이 완료되면, 제 2오일공에 대한 버 제거 작업이 이루어지도록 제 2오일공이 브러시 유닛에 평행한 방향으로 놓이도록 크랭크 축을 반전시키기 위한 반전 척(30); 및 제 1 및 제 2오일공에 대한 버 제거 작업을 수행할 수 있는 위치로 한 쌍의 브러시 유닛을 각각 이송하기 위한 한 쌍의 이송부(50)를 포함한다.

Description

엔진 크랭크축의 오일공 버 제거 장치{Apparatus for removing burr on oil hole of a crank shaft of an engine}

본 발명은 차량용 엔진의 크랭크 축의 오일공에 잔존하는 버(burr)를 크랭크축의 제조 라인에서 작업자의 수작업에 의하지 않고 자동으로 제거할 수 있는 버 제거 장치에 관한 것이다.

일반적인 자동차의 엔진은, 흡·배기 밸브에 의해 개폐되는 흡·배기 포트가 형성된 실린더와, 실린더 내에서 왕복 이동되는 피스톤, 커넥팅 로드에 의해 피스톤과 연결된 크랭크 축을 포함하고 있으며, 혼합기의 연소에 의해 피스톤이 실린더 내에서 왕복 이동될 때, 커넥팅 로드에 의해 피스톤에 연결된 크랭크 축이 회전되는 것에 의해 구동력이 발생된다. 특히, 다기통 엔진의 경우, 하나의 크랭크 축이 다수의 실린더를 관통하며, 다수의 커넥팅 로드에 의해 각각의 실린더의 피스톤에 연결됨으로써 각각의 실린더로부터 발생되는 구동력이 하나의 크랭크 축에 집중된다.

이러한 크랭크 축은, 도 1에 도시된 바와 같이 메인 베어링에 의해 지지되어 주축의 역할을 하는 저널(1)과, 커넥팅 로드가 결합되는 다수의 핀(2), 핀(2)과 저널(1)을 연결하는 암(3), 크랭크 축의 회전시 중량 밸런스를 잡기 위한 밸런스 웨이트(4)를 포함하여 이루어져 있고, 양단부에는 출력용 플랜지와 보기나 캠 샤프트를 구동하기 위한 구동용 풀리를 부착하는 축(5)이 마련되어 있다. 통상의 4사이클 엔진에서는 단일의 부재로 이루어진 일체형 크랭크 축이 널리 사용되고 있다. 이러한 크랭크 축은 통상 단조 또는 주조에 의해 제조되는 바, 일체형 크랭크 축의 경우에는 재료 결함이 적고 신뢰성이 높은 단조에 의해 주로 제조되고 있으며, 재질은 탄소강이 주로 사용된다. 또한, 저널(1)의 일측으로부터 핀(2)을 향하여 다수의 급유용 오일공(6a)(6b)이 형성되어 있다.

상기와 같은 크랭크 축의 제조 과정 중, 급유용 오일공을 가공하는 과정에서 오일공 내에 버(burr)라고 하는 깔깔한 입자인 쇳가루가 잔존하게 되는 바, 종래에는 작업자가 브러시가 장착된 에어 드릴로 크랭크 축의 오일공에 잔존된 버를 제거하는 작업을 수행하였다. 이와 같이, 종래에는 작업자의 수작업에 의해 버를 제거함으로써 단순하고 반복적인 노동에 의한 작업 효율의 저하로 생산성이 낮아지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 크랭크 축의 오일공 내의 버 제거 작업을 자동으로 실시할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 오일공이 형성된 일반적인 엔진 크랭크 축의 정면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버 제거 장치의 평면도.

도 3은 도 2에 도시된 버 제거 장치의 정면도.

도 4는 도 2에 도시된 버 제거 장치의 측면도.

도 5는 도 2에 도시된 버 제거 장치의 작용 상태를 나타낸 것으로, 크랭크 축이 반전된 상태에서 버가 제거되는 상태를 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

6a, 6b ; 오일공 9 ; 크랭크 축

10 ; 베이스 22 ; 센터 클램프

24 ; 리어 클램프 26 ; 래디얼 클램프

30 ; 반전 척 40 ; 브러시 유닛

42 ; 브러시 50 ; 이송부

51 ; 제 1실린더 52 ; 제 1가이드 레일

53 ; 제 2실린더 54 ; 제 2가이드 레일

55 ; 이동평판

상기와 같은 목적은, 저널의 외주면 일측으로부터 핀의 내부 일측까지 축 방향에 대해 소정 각도로 경사진 방향으로 형성된 한 쌍의 제 1오일공 및 제 1 오일공과 직교하는 방향으로 형성된 한 쌍의 제 2오일공을 가지는 크랭크 축의 오일공들 내에 잔존하는 버를 제거하기 위한 장치로서, 크랭크 축이 놓여지는 베이스; 베이스 상에 놓여진 크랭크 축을 고정하기 위한 클램핑부; 크랭크 축의 양측에 제 1오일공과 평행한 방향으로 각각 설치되며, 제 1 및 제 2오일공의 버를 제거하기 위한 한 쌍의 브러시 유닛; 브러시 유닛의 제 1오일공에 대한 버 제거 작업이 완료되면, 제 2오일공에 대한 버 제거 작업이 이루어지도록 제 2오일공이 브러시 유닛에 평행한 방향으로 놓이도록 크랭크 축을 반전시키기 위한 반전 척; 및 제 1 및 제 2오일공에 대한 버 제거 작업을 수행할 수 있는 위치로 한 쌍의 브러시 유닛을 각각 이송하기 위한 한 쌍의 이송부를 포함하는 본 발명에 따른 엔진 크랭크 축의 오일공 버 제거 장치에 의해 달성된다.

클램핑부는, 크랭크 축을 축 방향으로 지지하기 위한 센터 클램프; 크랭크 축을 수직 방향으로 지지하는 리어 클램프; 및 크랭크 축을 축방향에 직각인 수평 방향으로 지지하기 위한 래디얼 클램프를 포함한다.

각각의 이송부는, 제 1오일공에 평행한 방향으로 브러시 유닛을 전후진 시키기 위한 제 1실린더; 제 1실린더에 의한 브러시 유닛의 이동을 안내하기 위한 제 1가이드 레일; 브러시 유닛과, 제 1실린더와, 제 1가이드 레일이 탑재된 이동 평판; 크랭크 축에 평행한 방향으로 이동 평판을 이동시키기 위한 제 2실린더; 제 2실린더에 의한 이동 평판의 이동을 안내하기 위한 제 2가이드 레일을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 버 제거 장치가 도 2 내지 도 5에 도시되어 있다. 도 2와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버 제거 장치의 평면도고, 도 3은 정면도, 그리고 도 4는 측면도다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 버 제거 장치는 베이스(10), 클램핑부, 반전 척(30), 한 쌍의 브러시 유닛(40), 및 한 쌍의 이송부(50)를 포함하고 있다.

베이스(10)의 상면에 반전 척(30)과 클램핑부가 설치되어 있고, 크랭크 축(9)은 이 반전 척(30)과 클램핑부에 의해 베이스(10) 상에 지지된다.

반전 척(30)은 크랭크 축(9)의 일측단을 척킹하며, 작업 공정에 따라 크랭크 축(9)을 180°로 반전시킨다.

클램핑부는 센터 클램프(22)와, 리어 클램프(24)와, 래디얼 클램프(radial clamp)(26)를 가지고 있다. 센터 클램프(22)는 반전 척(30)의 반대측에 설치되어 반전 척(30)과 함께 크랭크 축(9)을 축 방향으로 지지한다. 리어 클램프(24)와 래디얼 클램프(26)는 반전 척(30)에 인접하도록 차례로 설치되어 있으며, 상하 방향 및 축 방향에 직각인 수평 방향으로 각각 크랭크 축(9)을 지지한다.

크랭크 축(9) 양측의 베이스(10) 상에는 제 1, 2실린더(51)(53), 제 1, 2가이드 레일(52)(54), 및 이동 평판(55)으로 이루어진 한 쌍의 이송부(50)가 설치되어 있고, 각 이송부(50)에 브러시 유닛(40)이 이동가능하게 설치되어 있다.

제 2가이드 레일(54)은 크랭크 축(9)의 양측에 크랭크 축(9)의 축방향에 평행하게 설치되어 있고, 그 위에 이동 평판(55)이 이동가능하게 탑재되어 있다. 이 이동 평판(55)은 베이스(10) 상의 타측에 설치된 제 2실린더(53)의 로드에 연결되어 있다. 따라서, 이동 평판(55)은 제 2실린더(53)에 의해 제 2가이드 레일(54)을 따라 크랭크 축(9)의 축방향에 평행하게 이동될 수 있다. 도면에서, 부호 56a와56b는 각각 이동 평판(55)의 이동 범위를 제한하기 위한 스토퍼다.

이동 평판(55)에는 제 1가이드 레일(52)과 제 1실린더(51)가 탑재되어 있다. 제 1가이드 레일(52)은 크랭크 축(9)의 제 1오일공(6a)의 방향과 평행한 방향으로 탑재되어 있고, 여기에 브러시 유닛(40)이 제 1가이드 레일(52)을 따라 전후진 가능하게 설치되어 있다. 브러시 유닛(40)의 이동은 제 1실린더(51)에 의해 이루어진다. 브러시 유닛(40)의 전측에는 크랭크 축(9)의 오일공(6a)(6b)에 잔존하는 버를 제거하기 위한 브러시(42)가 장착되어 있다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 버 제거 장치는, 크랭크 축(9)을 제조하는 제조 라인의 중간 일측에 설치되고, 크랭크 축 오일공(6a)(6b) 내의 버 제거 작업은 다음과 같이 이루어진다.

우선, 오일공(6a)(6b)이 형성된 크랭크 축(9)은, 제조 라인의 전 공정으로부터 로더와 같은 별도의 이송 수단(미도시)에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 버 제거 장치로 이송되어, 베이스(10)의 상면에 탑재된다.

베이스(10)의 상면에 탑재된 크랭크 축(9)은 반전 척(30)과, 클램핑부, 즉 센터 클램프(22), 리어 클램프(24), 및 래디얼 클램프(26)에 의해 베이스(10)의 상면에 움직이지 않도록 클램핑된다. 이때, 한 쌍의 제 1오일공(6a)은 브러시 유닛(40)에 평행하게 놓인다. 물론 이에 따라 한 쌍의 제 2오일공(6b)은 브러시 유닛(40)에 직각 방향으로 놓인다.

이와 같이, 크랭크 축9이 베이스(10)의 상면에 클램프(22)(24)(26)에 의해 고정되면, 제 2실린더(53)가 작동되고 이에 따라 브러시 유닛(40)이 탑재된 이동평판(55)이 제 2가이드 레일(54)을 따라 이동되어 브러시 유닛(40)은 제 1오일공(6a)과 동일축 상에 놓이게 된다.

그리고 나서, 제 1실린더(51) 및 브러시 유닛(40)이 동시에 작동된다. 제 1실린더(51)의 작동에 의해 브러시 유닛(40)은 제 1가이드 레일(52)을 따라 전진하게 되고, 브러시 유닛(40)의 전방에 설치된 브러시(42)가 크랭크 축(9)의 제 1오일공(6a) 내부로 삽입되면서 제 1오일공(6a) 내부의 버를 제거하게 된다.

브러시 유닛(40)이 완전히 전진하고 나면, 다시 제 1실린더(51)가 역방향으로 작동되어 브러시 유닛(40)은 제 1가이드 레일(52)을 따라 후진되고, 브러시(42)는 제 1오일공(6a)으로부터 빠져나오게 된다. 브러시 유닛(40)이 완전히 후퇴되면 브러시 유닛(40)은 작동을 중지한다. 이와 같은 과정을 거쳐 제 1오일공(6a) 내의 버 제거 작업이 완료된다.

다음으로, 클램핑부의 래디얼 클램프(26)가 크랭크 축(9)에 대한 클램핑을 해제하고, 반전 척(30)이 크랭크 축(9)을 반전시키도록 작동된다. 이에 따라 크랭크 축(9)은 베이스(10) 상에서 180°로 반전되어 제 2오일공(6b)이 브러시 유닛(40)에 평행하도록 놓이게 된다. 이때, 래디얼 클램프(26)는 해제 상태로 유지되고, 반전척(30)과 나머지 클램프들(22)(24)에 의해 크랭크 축(9)의 위치가 결정된다.

그리고 나서, 제 2실린더(53)의 작동에 의해 이동평판(55)은 제 2가이드 레일(54)을 따라 이동되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 브러시 유닛(40)은 제 2오일공(6b)과 동일축 상에 놓이게 된다.

그리고 나서, 제 1실린더(51) 및 브러시 유닛(40)의 작동에 의해 상기된 제 1오일공(6a)에 대한 버 제거와 동일한 과정으로 제 2오일공(6b)에 대한 버 제거 작업이 실시된다.

제 2오일공(6b)에 대한 버 제거 작업이 완료되고 나면, 반전척(30)에 의해 크랭크 축(9)이 다시 반전되어 초기 상태로 놓이게 되고, 클램핑부와 반전 척(30)이 크랭크 축(9)에 대한 클램핑을 해제한다. 그러면, 이송 수단(미도시)이 크랭크 축(9)을 제조 라인의 다음 공정으로 이송한다.

상기된 바와 같은 본 발명은, 크랭크 축의 제조 라인에 설치되어 크랭크 축의 오일공에 대한 버 제거 작업을 자동으로 수행하게 된다. 따라서, 종래와 같이 버 제거를 위한 작업자의 수작업이 필요없게 되고, 전용 장치에 의해 고속으로 작업이 이루어지게 되므로, 작업성 및 생산성이 크게 향상되는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시에에 대해서만 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 저널의 외주면 일측으로부터 핀의 내부 일측까지 축 방향에 대해 소정 각도로 경사진 방향으로 형성된 한 쌍의 제 1오일공 및 상기 제 1 오일공과 직교하는 방향으로 형성된 한 쌍의 제 2오일공을 가지는 크랭크 축의 상기 오일공들 내에 잔존하는 버를 제거하기 위한 장치로서,

   상기 크랭크 축이 놓여지는 베이스;

   상기 베이스 상에 놓여진 크랭크 축을 고정하기 위한 클램핑 수단;

   상기 크랭크 축의 양측에 상기 제 1오일공과 평행한 방향으로 각각 설치되며, 상기 제 1 및 제 2오일공의 버를 제거하기 위한 한 쌍의 브러시 유닛;

   상기 브러시 유닛의 상기 제 1오일공에 대한 버 제거 작업이 완료되면, 상기 제 2오일공에 대한 버 제거 작업이 이루어지도록 상기 제 2오일공이 상기 브러시 유닛에 평행한 방향으로 놓이도록 상기 크랭크 축을 반전시키기 위한 반전 척; 및

   상기 제 1 및 제 2오일공에 대한 버 제거 작업을 수행할 수 있는 위치로 상기 한 쌍의 브러시 유닛을 각각 이송하기 위한 한 쌍의 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 축의 오일공 버 제거 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 수단은

   상기 크랭크 축을 축 방향으로 지지하기 위한 센터 클램프;

   상기 크랭크 축을 수직 방향으로 지지하는 리어 클램프; 및

   상기 크랭크 축을 축방향에 직각인 수평 방향으로 지지하기 위한 래디얼 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 크랭크 축의 오일공 버 제거 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 각 이송 수단은

   상기 제 1오일공에 평행한 방향으로 상기 브러시 유닛을 전후진 시키기 위한 제 1실린더;

   상기 제 1실린더에 의한 상기 브러시 유닛의 이동을 안내하기 위한 제 1가이드 레일;

   상기 브러시 유닛과, 상기 제 1실린더와, 상기 제 1가이드 레일이 탑재된 이동 평판;

   상기 크랭크 축에 평행한 방향으로 상기 이동 평판을 이동시키기 위한 제 2실린더;

   상기 제 2실린더에 의한 이동 평판의 이동을 안내하기 위한 제 2가이드 레일을 포함하는 것을 특징으로하는 엔진 크랭크 축의 오일공 버 제거 장치.