KR100628402B1

KR100628402B1 - 홈 가공 장치 및 홈 가공 방법

Info

Publication number: KR100628402B1
Application number: KR1020040089539A
Authority: KR
Inventors: 쯔다나오마사; 곤도가즈히로
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤; 가부시끼가이샤 야나기사와 세이끼 세이사꾸쇼
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-09-26
Also published as: EP1529574A1; EP1529574B1; CN1623701A; JP2005138145A; US7222509B2; DE602004007596D1; US20070051150A1; JP4210580B2; CN1309497C; KR20050044263A; DE602004007596T2

Abstract

홀더 부재(4)는 실린더(C)의 내측에 고정 배열된 가이드 부재(1)의 가이드면(1a) 상에 놓인 활주 부재(2)의 팁 부분(2a)에서 회전 가능하게 지지된다. 홀더 부재(4)는 프로파일링 부재(3)의 팁 부분(3a)이 활주 부재(2)와 홀더 부재(4) 사이에 삽입될 때 기울어진다. 그런 다음, 가공 롤러(6)의 테이퍼진 단부는 실린더의 내주면 내로 밀려나며 활주 부재(2)와 프로파일링 부재(3)는 실린더의 축방향으로 함께 이동하여서 실린더(C)의 내주면 상에 선형 홈을 형성한다.

홀더 부재, 활주 부재, 가공 롤러, 실린더, 홈, 가이드 부재

Description

홈 가공 장치 및 홈 가공 방법 {GROOVE PROCESSING APPARATUS AND GROOVE PROCESSING METHOD}

도1은 본 발명의 양호한 실시예를 도시하는 단면도.

도2는 홈 가공 상태를 도시하는 단면도.

도3은 도2의 Y-Y 선을 따라 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가이드 부재

2 : 활주 부재

3 : 프로파일링 부재

4 : 홀더 부재

5 : 프로파일링 롤러

6 : 가공 롤러

21 : 브라켓

41, 42 : 수평 샤프트

본 발명은 실린더의 내주면 상에 실린더의 축 방향으로 연장된 홈을 형성하기 위한 홈 가공 장치 및 홈 가공 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 가스가 실린더 내측에서 밀봉되고 밀봉된 가스는 피스톤 로드를 그 팽창 방향으로 가압하는 가스 스프링에서, 실린더의 축방향으로 연장된 선형 홈이 실린더 내주면에 배치된 압력 완화 홈 또는 바이패스 유로로 형성되는 경우가 있다.

일본 공개 특허 공보 제2001-9525A호에 실린더의 내주면 상에 선형 홈을 형성하기 위한 홈 가공 장치가 개시되어 있다.

그러나, 실린더의 축 방향으로 점차 깊이가 변하는 실린더의 내주면 상에 홈을 형성하는데 있어서, 특히 홈이 실린더의 하부측에서 가장 깊고 실린더의 개구측으로 갈수록 점차 얕아지는 경우에 가공성(workability) 및 작업성(operationality)에 문제가 있다.

상기 관점에서, 종래 기술의 상기 문제점들을 극복하는 홈 가공 장치 및 홈 가공 방법이 필요하다. 본 발명은 종래 기술의 상기 및 기타의 필요성을 해결하며, 당업자들에게는 본원을 통해 명확해질 것이다.

본 발명의 목적은 깊이가 실린더의 축방향으로 변하며 그 축방향으로 연장된 홈을 실린더의 내주면 상에 형성하는데 있어서 최적의 홈 가공 방법 및 홈 가공 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일태양에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위해서 실린더의 내주면 상에 실린더의 축방향으로 홈을 형성하기 위한 홈 가공 장치는 실린더 내측에 고정된 상태로 배열되고 실린더의 축방향과 평행한 평탄 가이드면을 포함하는 가이드 부재와, 실린더의 축방향으로 이동 가능하고 가이드 부재의 평탄 가이드면 상에 활주 가능하게 위치한 활주 부재와, 팁 부분에 경사면을 가지며 활주 부재와는 독립적으로 실린더의 축방향으로 이동 가능하며 활주 부재 상에서 활주 가능하게 위치한 프로파일링 부재와, 단부에서 활주 부재의 팁 부분에 회전 가능하게 연결된 홀더 부재를 포함하며, 홀더 부재는 홀더 부재의 후방측의 회전 단부에 배치되어 프로파일링 부재의 경사면 상에서 움직이는 프로파일링 롤러와, 실린더의 내주면과는 반대로 홀더 부재의 중간 위치에 배치된 가공 롤러를 포함하고, 프로파일링 롤러는 프로파일링 부재의 경사면 상에서 움직임으로 홀더 부재를 기울임으로써 가공 롤러를 실린더의 내주면 내로 밀고, 프로파일링 부재와 활주 부재는 가이드 부재와 실린더에 대해서 실린더의 축 방향으로 이동하여 실린더의 내주면 상에 축방향으로 연장된 홈을 형성한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 관점 및 이점들은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 양호한 실시예를 설명하는 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명확해질 것이다.

본 발명의 특정 실시예가 도면을 참조로 설명될 것이다. 당업자들은 본 명세서를 통해서 첨부된 청구항과 균등한 의미로 정의된 바와 같이 본 발명의 실시예에 대한 설명이 예시를 위한 것이며, 제한적인 것은 아니라는 것을 알 수 있을 것 이다.

도1 내지 도3은 본 발명의 양호한 실시예의 홈 가공 장치를 도시한다. 홈 가공 장치는 가이드 부재(1), 활주 부재(2), 프로파일링 부재(3)가 구비되며, 활주 부재(2)에 배치된 홀더 부재(4)와, 홀더 부재(4)에 배치된 가공 롤러(6) 및 프로파일링 롤러(5)를 더 구비한다.

예컨대, 가이드 부재(1)는 홈 가공을 위해 실린더 내부에 고정되는 가스 스프링의 한 요소로서 실린더(C) 내에 삽입되어 위치한다. 가이드 부재(1)는 실린더(C)의 축방향으로 연장된 평탄 가이드면을 가지므로 활주 부재(2)를 활주 가능하게 안내한다.

가이드 부재(1)의 단면은 U자형으로 형성되며, 가이드 측벽(1c)은 가이드면(1a)의 각 측면에 형성된다. 가이드 부재(1)의 하면(1b)은 실린더(C)의 내주면에 상응하는 곡률을 가지는 만곡면에 형성되며, 실린더(C)의 내주면과 긴밀히 접촉하고 있다.

예컨대, 가이드 부재(1)는 도1 및 도2의 우측의 개방 단부(미도시)로부터 실린더(C) 내에 삽입되어 그 단부에 고정된다. 이 경우, 가이드 부재(1)의 삽입 단부는 실린더(C)의 하측 단부(C1)의 내측 계단부(C2) 내로 융기되어 삽입 방향으로(도2 참조) 가이드 부재(1)가 더 운동하는 것을 방지한다.

활주 부재(2)는 가이드 부재(1)의 가이드면(1a) 상에 놓이며, 기저부측의 작동부(미도시)에 인가된 구동력에 의해 실린더(C)의 축방향으로 가이드면(1a)을 따라 활주한다. 활주 부재(2)는 밴드 시트(band sheet) 형상으로 형성되어, 가이드 부재(1)의 가이드 측벽(1c, 1c)과 각각 접촉하고 있는 양 단부를 가지므로 활주 방향에 대해서 수직한 방향으로 활주 부재(2)가 운동하는 것을 제한한다.

브라켓(21)은 활주 부재(2)의 팁 부분(2a)에 배치되며, 홀더 부재(4)의 일단부는 수평 샤프트(41)를 통해 브라켓(21)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 프로파일링 롤러(5)는 홀더 부재(4)의 후방측에 연장된 회전 단부의 수평 샤프트(42)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 프로파일링 롤러(5)의 하면은 홀더 부재(4)의 하부면보다 더 연장되어 활주 부재(2)의 상부면(2b)과 직접 접촉하여 구른다.

또한, 가공 롤러(6)는 샤프트(41, 42) 사이의 중간 위치에 위치한 수평 샤프트(43)에 의해 홀더 부재(4)에서 회전 가능하게 지지된다. 가공 롤러(6)의 일부는 홀더 부재(4)의 상면 보다 더 위에 위치하며, 테이퍼진 단부(6a)는 가공 롤러(6)의 외주면의 중앙부에 형성된다. 이러한 테이퍼진 단부(6a)는 후술과 같이 실린더의 내주면에 홈 가공을 수행한다.

활주 부재(2)와 동일하게 실린더(C)의 축방향으로 연장된 프로파일링 부재(3)는 활주 부재(2)의 상면(2b)에 놓이며, 프로파일링 부재(3)의 팁 부분(3a)은 경사면을 포함한다. 프로파일링 부재(3)의 구성은 프로파일링 부재(3)가 실린더(C)의 축방향으로 활주 부재(2)와 함께 이동하거나 필요할 경우 독립적으로 이동하도록 구성된다.

팁 부분(3a)의 경사면은 도2에 도시된 좌측을 향해 그 높이가 점차적으로 낮아지며, 홀더 부재(4)의 회전 단부의 프로파일링 롤러(5)는 프로파일링 부재(3)의 팁 부분(3a) 상에서 움직여서 임의의 각도로 홀더 부재(4)를 기울이는데, 그 임의 의 각도는 프로파일링 롤러(5)가 팁 부분(3a)의 경사면에 있으므로 가공 롤러(6)의 테이퍼진 단부(6a)를 실린더(C)의 내주면 내로 밀어내는 지점에 따른 임의의 각도이다. 프로파일링 롤러(5)는 실린더 형상으로 형성되며, 팁 부분(3a)의 경사면이 프로파일링 롤러(5)의 폭 전체와 접촉하여 경사면과 국부적으로 지나치게 접촉하는 것을 막아서 경사면의 손상이나 변형을 방지함을 알 수 있다.

홀더 부재(4)의 일부는 홀더 부재(4)가 좌우측으로 이동하는 것을 제한하는 가이드 부재(1)의 가이드 측벽(1c, 1c) 사이에 놓인다. 그래서, 홀더 부재(4)에 의해 보유된 가공 롤러(6)는 실린더(C)의 축방향에 수직인 방향으로 이동하지 않도록 안내된다.

활주 부재(2) 상에 프로파일링 부재(3)의 활주 성능을 좋게하는 것이 양호하다. 예컨대, 테플론(등록 상표) 등의 미끄럼 부재가 활주 부재(2)의 상면(2b)과 그 상면(2b)과 함께 활주하는 프로파일링 부재(3)의 하면(3b) 중에 한 면에 위치하거나, 강철 공 또는 롤러 등의 베어링 부재가 프로파일링 부재(3)의 하면(3b)과 활주 부재(2)의 상면(2b) 사이에 배치된다(미도시).

도1 및 도2의 우측에서 프로파일링 부재(3)의 후방측의 작동부는 실린더(C)의 개방 단부의 외측에 위치한다(미도시). 작동부에 가해진 구동력으로 인해서 프로파일링 부재(3)는 활주 부재(2)의 상면(2b) 상에서 활주하게 된다.

본 발명을 따른 양호한 실시예의 홈 가공 장치에 의한 홈 가공 수행은 다음과 같다.

도2에 도시된 바와 같이, 활주 부재(2)가 가이드 부재(1)의 선단 에지에 삽 입된 후에, 프로파일링 부재(3)는 도1에 도시된 상태에서 도2에 도시된 상태로 삽입되어 홀더 부재(4)의 하면 아래쪽으로 팁 부분(3a)이 활주하게 된다. 그리고, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 프로파일링 부재(5)는 프로파일링 부재(3)의 팁 부분(3a)의 경사면 상에서 움직여서 홀더 부재(4)를 기울인다. 그 결과, 가공 롤러(6)가 상승되어 테이퍼진 단부(6a)는 실린더(C)의 내주면을 절단한다.

이러한 상태에서, 활주 부재(2)가 도2의 우측 방향으로 가이드 부재(1) 상에서 프로파일링 부재(3)와 함께 이동할 때, 가공 롤러(6)는 구르면서 이동하여서 선형 홈(C3)이 실린더(C)의 내주면에 형성되며, 그 길이는 활주 부재(2)가 이동한 거리에 상응한다.

그 다음에, 프로파일링 부재(3)가 도2에 도시된 우측 방향으로 활주 부재(2)에 대해서 이동할 때, 프로파일링 롤러(5)는 팁 부분(3a)의 경사면을 내려와서 가공 롤러(6)의 테이퍼진 단부(6a)가 하강한다. 그러므로, 활주 부재(2)가 도2의 우측 방향으로 이동하고, 동시에 프로파일링 부재(3)가 활주 부재(2)보다 약간 빠른 속도로 활주 부재(2)와 동일한 방향으로 이동하며, 실린더(C)의 내주면 상에 형성된 홈(C3)의 깊이는 얕야진다.

프로파일링 부재(3)가 활주 부재(2)와 비교했을 때 도2에 도시된 우측 방향으로 더 빠른 속도로 이동하거나 활주 부재(2)는 정지해있고 프로파일링 부재(3)만 이동할 때, 가공 롤러(6)가 빠르게 하강하여 테이퍼진 단부(6a)는 실린더(C)의 내주면을 떠나서 그 때에 홈(C3)의 가공이 종료된다.

따라서 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 홈(C3)은 실린더(C)의 내주면에 형성되어, 가이드 부재(1)에 대한 활주 부재(2)의 초기 위치, 활주 부재(2)에 대한 프로파일링 부재(3)의 초기 위치, 그리고 활주 부재(2) 및 프로파일링 부재(3) 사이의 상대 운동 속도 등을 기초로 한 임의의 깊이 및 길이를 가질 수 있다.

가이드 부재(1) 및 실린더(C)는 고정 보유되도록 배열되며, 활주 부재(2) 및 프로파일링 부재(3)는 이동하도록 배열되어 홈 가공을 수행하지만, 이러한 배열 대신에 활주 부재(2) 및 프로파일링 부재(3)가 고정형으로 배열되고, 실린더(C) 및 가이드 부재(1)가 이동형으로 배열되어 홈 가공을 수행할 수 있음을 알 수 있다.

일본 특허 출원 제2003-377667호에 이러한 내용이 개시되어 있다. 일본 특허 출원 제2003-377667(2003년 11월 7일)호는 참고 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되어 있다.

특정한 실시예만이 본 발명을 설명하기 위해 선택되었지만, 첨부된 청구항에 정의된 바와 같이 본 발명의 기술 사상 및 범주 내에서 변형이 있을 수 있다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 따른 실시예의 상기 기술 내용은 특허청구의 범위와 균등한 의미로 정의된 바와 같이 오직 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다.

깊이가 실린더의 축방향으로 변하며 그 축방향으로 연장된 홈을 실린더의 내주면 상에 형성하는데 최적의 홈 가공 방법 및 홈 가공 장치를 제공한다.

Claims

내주면 상에 실린더의 축방향으로 홈을 형성하기 위한 홈 가공 장치이며,

실린더의 축 방향과 평행한 평탄 가이드면을 포함하며 실린더 내에 고정된 상태로 배열된 가이드 부재와,

가이드 부재의 평탄 가이드면 상에 활주 가능하게 위치하여 실린더의 축방향으로 이동 가능한 활주 부재와,

팁 부분에 경사면을 가지며, 활주 부재 상에 활주 가능하게 위치하여 활주 부재와는 독립적으로 실린더의 축방향으로 이동 가능한 프로파일링 부재와,

일 단부에서 활주 부재의 팁 부분에 회전 가능하게 연결된 홀더 부재를 포함하며,

홀더 부재는,

홀더 부재의 후방측에서 회전 단부에 배치되어 프로파일링 부재의 경사면 상에서 움직이는 프로파일링 롤러와,

실린더의 내주면과는 반대로 홀더 부재의 중간 위치에 배치된 가공 롤러를 포함하고,

프로파일링 롤러는 프로파일링 부재의 경사면 상에서 움직여서 홀더 부재를 기울임으로써 실린더의 내주면 내로 가공 롤러를 밀고, 활주 부재와 프로파일링 부재는 실린더와 가이드 부재에 대해서 실린더의 축방향으로 이동하여 실린더의 내주면 상에 축방향으로 연장된 홈을 형성하는 홈 가공 장치.
제1항에 있어서, 가공 롤러는 외주면을 테이퍼링하여 형성된 테이퍼부를 포함하는 홈 가공 장치.
제1항에 있어서, 프로파일링 롤러는 실린더형으로 형성되며, 프로파일링 롤러가 경사면 상에서 움직일 때 프로파일링 롤러는 프로파일링 롤러의 전체 폭에 걸쳐 경사면과 접촉하는 홈 가공 장치.
제1항에 있어서, 가이드 부재는 가이드면의 양 측면에서 측벽을 포함하며, 측벽은 실린더의 축방향에 대해서 수직인 방향으로 홀더 부재가 움직이는 것을 방지하는 홈 가공 장치.
실린더의 내주면 상에 실린더의 축방향으로 홈을 형성하기 위한 홈 가공 방법이며,

실린더의 축방향과 평행한 평탄 가이드면을 포함하는 가이드 부재를 실린더 내에 고정 상태로 배열하는 단계와,

가이드 부재의 평탄 가이드면 상에 활주 가능하고 실린더의 축방향으로 이동 가능하게 활주 부재를 위치시키는 단계와,

활주 부재 상에 활주 가능하고 활주 부재와는 독립적으로 실린더의 축방향으로 이동 가능하게, 팁 부분에 경사면을 갖는 프로파일링 부재를 위치시키는 단계 와,

일단부에서 활주 부재의 팁 부분에 회전가능하게 연결된 홀더 부재를 제공하는 단계를 포함하며,

홀더 부재는,

홀더 부재의 후방측에서 회전 단부에 배치되어 프로파일링 부재의 경사면 상에서 움직이는 프로파일링 롤러와,

실린더의 내주면과는 반대로 홀더 부재의 중간 위치에 배치된 가공 롤러를 포함하며,

프로파일링 롤러는 프로파일링 부재의 경사면 상에서 움직여서 홀더 부재를 기울임으로써 실린더의 내주면 내로 가공 롤러를 밀며, 활주 부재와 프로파일링 부재는 실린더와 가이드 부재에 대해서 실린더의 축방향으로 이동하여 실린더의 내주면 상에 축방향으로 연장된 홈을 형성하는 홈 가공 방법.
제5항에 있어서, 프로파일링 부재와 활주 부재와의 이동 속도를 서로 다르게 함으로써 실린더의 내주면에 형성된 홈의 깊이를 변화시키는 홈 가공 방법.
제1항에 있어서, 프로파일링 부재와 활주 부재와의 이동 속도를 서로 다르게 함으로써 실린더의 내주면에 형성된 홈의 깊이를 변화시키는 홈 가공 장치.