KR100643059B1

KR100643059B1 - 크랭크축 저어널을 가공하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100643059B1
Application number: KR1020000040122A
Authority: KR
Inventors: 스토베데틀레프; 브리트베른하르트
Original assignee: 맨 비앤드더블유 디젤 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2006-11-10
Also published as: ID26546A; SG92714A1; CN1152762C; DE19932410A1; EP1068917A2; CA2313512A1; KR20010049775A; ATE315973T1; CN1280895A; EP1068917B1; US6453528B1; NO20003609D0; JP2001054828A; DE50012067D1; NO20003609L; JP3457268B2; NO322536B1; CA2313512C; EP1068917A3

Abstract

엔진 내에 설치된 크랭크축(2)의 크랭크축 저어널(3)을 기계 가공하기 위해, 이동식 장치(1)가 설치되며, 상기 장치는 크랭크축 웹(web) 측면 상에 지지되어, 터닝(turning), 밀링 또는 연삭에 의한 경제적인 공정을 실행한다.

장치(1) 및 이 장치에 의해 적용되는 방법은 신규한 것으로부터 크랭크축(2)을 구성하기 위한 설계의 관점에서 지시된 치수, 형상, 위치 공차 및 표면 다듬질을 달성한다.

Description

크랭크축 저어널을 가공하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR THE MACHINING OF CRANKSHAFT JOURNALS}

도 1은 본 발명에 따른 장치의 일실시예의 정면도.

도 2a는 도 1에 따른 장치의 측면도.

도 2b은 도 1에 따른 장치의 크랭크축 저어널의 단면도.

도 3은 엔진 내에 설치된 크랭크 축 상에 도 1과 도 2에 따른 장치를 적용한 예를 도시한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 장치

2 : 크랭크축

3 : 크랭크축 저어널

4 : 회전 링

5 : 치형 배열

6 : 내측 링

7 : 롤러

8 : 고정 세그먼트

9 : 자석

10 : 지지 요소

11 : 스페이서 플레이트

12 : 다이얼 게이지

13 : 선형 가이드

14 : 전진 유닛

15 : 스핀들

16 : 구동 치차

17 : 조정 요소

18 : 절삭 재료

19 : 롤러 체인

20 : 전이 홈

21 : 다이얼 게이지

22 : 전진 핑거

23 : 슬라이드

24 : 플레이트

25 : 홀더

26 : 스터드 볼트

27 : 구멍

28 : 나사식 로드

29 : 성형 블록

30 : 마운트(mount)

31 : 긴장 장치

32 : 체인 피니언

33 : 모터

34 : 엔진 프레임

35: 개방부

36 : 구멍

37 : 전진 요소

38 : 연마제 연삭 장치

본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따라서 크랭크축 상의 크랭크축 저어널을 기계 가공하는 이동식 장치 및 상기 장치에 의해 적용될 청구항 18 내지 20에 따른 방법에 관한 것이다.

장치는, 일반적으로 외주에 스프로킷 휠(sprocket-wheel) 치형 배열이 마련되고, 플라스틱제 슬라이딩 블록에 의해 크랭크축 저어널들 사이의 전이 홈(transition groove) 상에서 유지되며 또한 반경 방향으로 안내되는 2개의 분할된 회전 링으로 이루어지는 것이 공지되어 있다. 회전 링 중 하나의 둘레에 배치된 롤러 체인을 매개로 하여 압축 공기에 의해 구동되는 모터에 의해 구동이 실현 된다. 다른 하나의 회전 링은 나사 고정될 수 있는 스페이서 로드(spacer rod)에 의해 종동 회전 링에 연결된다. 작동 표면(작업면)의 기계 가공은 회전 링이 회전하고 있는 상태에서, 장치에 고정되고 컵 휠이 설치된 압축 공기 연삭기에 의해 실행된다. 다듬질 가공은 장치에 고정된 궤도식 그라인더에 의해 또는 손으로 줄질하거나 연마제로 연삭함으로써 실행될 수 있다. 다듬질 가공 후에, 전이 홈을 압축 공기에 의해 구동되고 수동으로 안내되는 방사상 연삭기를 사용하여 리셋하여야 한다.

연삭시의 낮은 제거 능률 때문에, 이 방법은 비경제적이며, 또한 건강에 해로운 연삭 먼지에 의한 작업장의 오염 때문에, 공장을 정화하는데 많은 경비를 필요로 한다.

전이 홈 내의 슬라이딩 블록에 있어서 유동(遊動) 및 부정확한 안내는 기계 가공 시간이 지남에 따라 커지고, 이 때문에, 잉여치를 크게 하여 가공하고 이를 복잡한 수작업에 의해 다듬질해야 되며, 따라서 제조 품질을 저하시키고 또 시간 소비가 막대하게 된다.

장치의 구성 및 크랭크축 저어널에 대한 정렬에는 시간이 걸리며, 또 장치를 추종하여 자동적으로 둥글게 말리는 압축 공기 호스 때문에, 일련의 연속 작업이 불가능하며, 장치의 회전 방향 때문에, 장치는 호스를 풀기 위하여 규칙적으로 역회전되어야 한다.

DE 34 34 174호에는, 마운트(mount)에 현가되고 롤러 또는 슬라이딩 블록에 의해 크랭크축 저어널 상에 지지되는 장치가 개시되어 있다. 이 장치는 마운트에 의해 회전하고 있는 크랭크축 저어널을 추종하며 또한 전자 수준기(electronic spirit level)에 의해 크랭크축 중앙 저어널에 대하여 항상 평행 평면 상태로 유지된다. 기계 가공은 종동 연삭 실린더에 의해 실행된다.

연삭 방법의 전술한 문제점에 추가하여, 이러한 장치에 있어서는, 평행 정렬 제어시에 상기 장치의 부근에서 진동 또는 요동이 발생하면, 평행 정렬이 부정확하게 될 우려가 있으며, 그래서, 제조 품질이 예컨대, 선박에서 사용될 때 저하된다. 또한, 크랭크축의 메인 베어링이 기계 가공중의 회전에 의해 응력을 받게 되어 손상될 수 있다.

독일 실용 신안 제77 09 500호에는, 축방향 및 반경 방향으로 조정 가능한 방식으로 크랭크축 웹에 고정되고 움직이지 않으며 분할 가능한 외측 링으로 이루어지는 장치가 개시되어 있다. 이 외측 링에는 가이드 상에서 축방향으로 변위 가능한 슬라이드를 지지하는 전달 종동 캐리어 링이 회전 가능하게 장착되어 있다. 이 슬라이드에는 크랭크축 저어널의 기계 가공용 커터가 고정되어 있으며, 상기 커터는 전진 장치에 의해 작동 표면을 따라 변위될 수 있다.

이러한 장치는 조립 및 설치가 매우 복잡하며, 또한 고정된 외측 링을 정확하게 조정하는데 막대한 시간 소비를 필요로 한다.

본 발명의 과제는 크랭크축의 크랭크축 저어널을 간단, 신속 및 정밀하게 기계 가공하는 이동식 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 과제는 특허 청구항 1에서 특징지워지는 특징부 및 청구항 18 내지 20의 특징부를 갖는 방법에 의해 달성된다.

상기 장치에 의해 적용되는 기계 가공 방법은, 설계 관점에서 지시된 치수, 형상과 위치 공차 및, 신규한 것으로부터 제조할 때 필요한 수작업에 의한 다듬질 작업의 양과 비교하여 소량의 수작업에 의한 다듬질 작업만이 요구되는 정도의 표면 다듬질을 달성한다.

상기 장치의 특히 유리하고 간단한 설치 및 조작은 기계 가공하는데 걸리는 시간의 상당한 절약을 달성하며, 이에 의해 기계 가공의 경제적 능률이 전체적으로 증대된다.

다듬질 가공시의 칩량의 감소는 건강에 해로운 연삭 먼지의 발생이 실질적으로 완전히 제거되어 유리하다.

상기 장치의 고정을 구멍을 사용하지 않고 행할 수 있어, 기계 가공 후에, 재료가 제거됨으로 인하여 또는 재료의 특성이 변화함으로 인한 크랭크축의 강도 저하가 없다는 점에서 특히 유리하다. 특히, 손상된 크랭크축 저어널(예컨대 경화 표면을 갖는)을 엔진에 내장된 크랭크축의 구조적으로 허용 가능한 원래보다 작은 직경으로 재가공 할 수 있다.

이하에서, 본 발명을 개략적으로 설명된 예시적 실시예를 참조하여 더 상세하게 설명할 것이다.

도 1에는 상부 절단형으로 도시된 크랭크축 중앙 저어널과, 크랭크축 웹(web)에 의해 경계를 이루는 크랭크축 저어널(3)을 구비하는 크랭크축(2)의 세부적인 것이 도시되어 있다. 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면(작업면)으로부터 크랭크축 웹까지의 전이부에는 전이 홈(20)이 형성된다.

장치(1)는 각각의 경우에 하나의 분할된 내측 링(6)에 의해 크랭크축 웹의 양측면에 고정되며, 상기 내측 링(6)은 고정 세그먼트(8)에 의해 크랭크축 저어널 축선에 대하여 동심적으로 위치된다. 이들 고정 세그먼트(8)는 각각, 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면과 접촉하는 표면에 오목한 라운딩부를 가지며, 상기 라운딩부는 작동 표면과 정확하게 정합된다. 바람직한 구성에 있어서, 만일에 대비하여 내측 링(6)의 상반부 및 하반부에 2개의 고정 세그먼트(8)가 해제 가능하게 나사 고정된다. 기계 가공 방법이 실행되고 있을 때, 상기 고정 세그먼트는 작동 표면 중 이들이 커버하는 경계 영역이 기계 가공될 때까지 제거되지 않는데, 그 이유는 이 지점에 이를 때까지 상기 고정 세그먼트(8)는 추가적인 반경 방향 고정구로서 사용될 수 있기 때문이다. 다양한 저어널 직경에 대해, 정합 라운딩부를 갖는 대응하는 고정 세그먼트(8)가 제조되어야 한다.

바람직한 구성에 있어서, 내측 링(6)은 고성능 원형 자석에 의해 크랭크축 웹의 내측면에 고정된다. 이들 자석(9)은 분할된 내측 링(6)의 하반부에 형성된 구멍용 피치원(pitch circle) 상에 위치하는 계단식 구멍 내에 배치되며, 구멍 직경은 구멍용 피치원의 수와 직경은 자석(9)의 최대 접착력이 웹 측면 상에 가해지도록 최적화된다. 내측 링(6)의 추가 고정 방법은 내측 링(6)과 웹 측면 사이에, 장치(1)를 이동시키기 위해 접착제 잔류물을 남김 없이 제거할 수 있는 화학 용제에 의해 접착 작용이 해제될 수 있는 접착제를 사용한다.

크랭크축 주축에 관한 내측 링(6)의 직교 배열 및 서로에 대한 2개의 내측 링(6)의 병렬 배열은 내측 링(6)에 형성된 나사 구멍 내에 나사 고정되고 또 웹 측면에 대하여 위치되는 복수 개의 스터드 볼트(26)에 의해 실행된다. 이에 의해, 장치(1)는 고정 세그먼트(8)가 분리되었을 때 반경 방향으로 변위하는 것에 대항하여 추가적으로 고정된다.

2개의 내측 링(6)의 위치는 다이얼 게이지(12, 21)를 통해 검사된다. 반경 방향 변위는 다이얼 게이지(12)에 의해 지시되며, 이 다이얼 게이지(12)는 예컨대, 자기 홀더에 의해, 크랭크축 웹 위로 돌출하는 내측 링(6)의 영역에 부착되며, 상기 게이지의 팁(tip)은 반경 방향으로 크랭크축 웹 외측부 상에 위치된다. 위치의 축방향 변화는 다른 다이얼 게이지(21)에 의해 관측되며, 이 다이얼 게이지(21)는 자기 홀더 또는 다른 부착 수단에 의해 크랭크축 웹 외측면에 고정되며, 다이얼 게이지(21)의 게이지 팁은 축방향으로 내측 링(6)의 돌출 영역에 대하여 위치된다.

회전 링(4) 상에는 이 회전 링을 유동(遊動)없이 안내하는 작용을 하는 복수 개의 돌출 롤러(7)가 배치되고, 이 돌출 롤러는 내측 링(6)의 원주면 상에 끼워 넣어진다. 이를 위해, 시판중인 홈붙이 볼 베어링(grooved ball bearing)을 사용하는 것이 바람직하며, 이 볼 베어링은 구름 베어링에 대한 유동없는 장착 및 그들의 외측 링에 대한 안내 기능 모두를 가지고 있다. 대향하는 롤러(7)에 걸쳐서 동시에 분할 회전 링(4)이 덜거덕거리게 되는 상황을 방지하기 위하여, 롤러(7)는 내측 링(6)의 외주 둘레에 분균일하게 분할되어 장착된다. 롤러(7)에 의해 회전 링(4)은 축방향 및 반경 방향 모두로 유동없이 안내될 수 있다.

내측 링(6)과 회전 링(4) 사이에는 더 상세히는 도시되지 않은 밀봉 요소가 마련되어, 롤러(7)가 오염되는 것을 방지한다.

양 측부에 존재하는 회전 링(4)은 스페이서 플레이트(11)에 의해 서로 연결되고, 회전 운동을 위한 구동은 롤러 체인(19)에 의해 실행되며, 이 롤러 체인은 일체형의 치형 배열(5) 위에 배치된다. 이 치형 배열(5)은 회전 링(4)에 의해 가압되는 추가적인 링 상에 위치될 수도 있다.

서로 원주적으로 대향하는 스페이서 플레이트(11)는 각각의 경우에 앵글부(angle section)에 의해 회전 링(4)에 나사 고정된다.

바람직하게는 2개의 스페이서 플레이트(11) 중 하나에는 전진 장치(14)가 설치되며, 상기 전진 장치는 스핀들(15)에 의해 크랭크축 저어널(3)의 축선을 따라 이동한다. 바람직한 실시예에 있어서, 스핀들(15)은 회전 가능하지만 축선 방향으로 고정되는 방식으로 그 2개의 단부가 회전 링(4)에 장착되는 나사식 스핀들이다. 스핀들(15)에는 하나의 회전 링(4)으로부터 약간의 거리를 두고 별모양의 구동 치차(16)가 장착되고, 이 구동 치차는 회전 링(4)의 매회전마다 한번씩 대응하는 내측 링(6)에 부착된 전진 핑거(22)와 맞물리며, 그 결과 스핀들(15)은 조정 가능한 각도만큼 회전된다. 스핀들(15)은 전진 요소(37) 내에 배치된 스핀들 너트와 상호 작용한다. 전진 요소(37)는 스페이서 플레이트(11)에 형성된 개방부를 통해 돌출되어 플레이트(24)에 연결되며, 상기 개방부는 전체 변위 경로에 걸쳐 연장된다. 플레이트(24)는 슬라이드(23)에 의해 유동이 없는 방식으로 선형 가이드(13) 상에서 안내되며, 상기 선형 가이드(13)는 변위 경로를 따라 스페이서 플레이트(11)에 형성된 개방부의 양측에 부착된다. 선형 가이드(13)는 스페이서 플레이트(11)의 하측, 즉 기계 가공될 작동 표면을 향하는 스페이서 플레이트(11)측 상에 장착되는 것이 바람직하다. 플레이트(24)에는 조정 요소(17)를 지지하는 홀더(25)가 부착된다. 조정 요소(17)의 주축은 크랭크축 저어널(3)의 회전축에 대하여 30°의 각도로 정렬되는 것이 바람직하다. 그러나, 조정 요소(17)의 이 위치는 대략 0 내지 90°의 다른 각도를 취할 수도 있다. 바람직한 설계에 있어서, 예컨대 0.1mm의 조절율을 갖는, 시판중인 정밀구멍 홀 콜릿(fine hole collet)이 조정 요소(17)로서 제공된다. 회전 기계 가공을 행하는 절삭 재료(18)가 조정 요소(17)에 부착된다. 적절한 절삭 재료(18)는 초고속강(super-speed steel), 경질 금속 또는 세라믹 절삭 재료로 제조된 역진 가능한 절삭 팁, 선반용 공구 등을 포함한다.

또한, 종래 기술로부터 공지된 압축 공기 연삭기, 또는 종동 밀링 공구, 예컨대 심은날 정면 밀링 커터(inserted-tooth face-milling cutter)를 구비하는 밀링 장치가 홀더(25)에 부착될 수 있다.

이러한 연삭 또는 밀링 장치는 스페이서 플레이트(11)에 직접 부착될 수도 있으며, 이러한 설계에 있어서, 크랭크축 저어널 작동 표면의 원주에 대한 기계 가공 회전을 완료한 후에, 추후의 기계 가공 회전을 위해 축방향으로 오프셋되어야 한다. 이들 장치는 연마제 연삭 장치(38)가 설치되는 방식과 동일한 방식으로 부착될 수 있다.

연마제 연삭 장치(38)는 크랭크축 저어널(3)의 원통형 표면에 정합되는 오목 한 형상부를 맞물림 표면 상에 구비하는 성형 블록(29)을 포함한다. 맞물림 표면은 표면 다듬질에 있어 통상적인 것처럼 연마제 연삭 천(cloth) 또는 유사한 재료에 의해 덮여진다. 성형 블록(29)은 나사식 로드(28)에 의해 스페이서 플레이트(11)에 연결되며, 이 로드는 스페이서 플레이트에 나사 고정된다. 따라서, 작동 표면에 대해 재료의 제거에 영향을 주는 성형 블록(29)의 위치 결정 압력이 조정될 수 있다. 나사식 로드를 수용하기 위하여, 구멍(27)이 스페이서 플레이트(11)에 형성되어 있으며, 이들 구멍은 크랭크축 저어널 축선을 따른 선 상에 위치되어, 성형 블록(29)이 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면의 전체 폭에 걸쳐 오프셋될 수 있도록 한다.

도 2a, 2b에는 장치(1)가 측면도로서 도시되어 있다. 내측 링(6)에 부착된 고정 세그먼트(8)의 배열 및 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면에 대한 고정 세그먼트의 관계를 알 수 있다. 또한, 내측 링(6)의 2개의 절반부와 회전 링(4)을 연결하기 위한 접합 지점 및 나사 연결부가 예시되어 있다. 내측 링(6) 원주 둘레의 상기 롤러(7)의 불균일하게 분할된 배열을 명확하게 하기 위하여, 롤러(7)는 보이지 않는 엣지를 점선으로 도시한 것처럼 점선으로 도시되어 있다. 전진 핑거(22)는 장치(1)의 대략 수평 중앙 평면 상에 위치되며, 내측 링(6)에 부착되고 링(4, 6)에 의해 부분적으로 보이지 않는 마운트(30)에 의해 오프셋될 수 있다.

내측 링(6)의 병렬 정렬을 위해 마련되는 스터드 볼트(26)의 배열도 마찬가지로 이러한 도면에서 볼 수 있다.

회전 링(4)과 함께 회전하는 스페이서 플레이트(11)는 파단되어 도시되어 있 으며, 상부에 도시된 스페이서 플레이트(11)에서는 선형 가이드(13)와 전진 요소(37)용 구멍 만을 볼 수 있다. 하부에 도시된 스페이서 플레이트(11)에서는 상부에 도시된 스페이서 플레이트에서와 마찬가지로, 부착 앵글과, 크랭크축 저어널(3)에 대하여 오목한 형상부를 갖는 성형 블록(29)을 부착하기 위한 나사식 로드(28)의 정면을 볼 수 있다.

회전 운동은 모터(33)와 하나의 회전 링(4)의 치형 배열(5) 둘레에 감겨져 있는 롤러 체인(19)에 의해 구동된다. 이 모터는 압축 공기에 의해 작동되는 모터이고 또 체인 피니언(32)에 대해 변환 가능한 변속비를 갖는 것이 바람직하며, 상기 체인 피니언은 롤러 체인(19)을 긴장시키기 위해, 장치(1)와 별개로 길이 방향으로 변위 가능한 방식으로 부착되어 있다. 전기 모터 또는 다른 구동 장치를 사용할 수도 있다. 구동은 도 1에서 볼 때 좌측 회전 링(4) 또는 우측 회전 링 어디서든 이루어질 수 있으며, 또는 2개의 구동 유닛(33, 32, 19, 5)에 의해 양 회전 링(4)에서 동시에 실행될 수도 있다.

롤러 체인(19) 상에서 발생하는 임의의 횡진동을 감쇠시키기 위해, 및/또는 상기 롤러 체인을 예긴장시키기 위해, 감쇠 수단과 함께 일체로 작동하는 긴장 장치가 설치될 수도 있다.

특히 강조되는 잇점으로서, 본 발명에 따른 장치 및 방법이 엔진 내에 설치되는 크랭크 축에 적용될 수 있다는 사실이 언급되어야 한다.

내연 기관의 엔진 프레임(34) 내에 설치된 크랭크축(2)에 대한 이동식 장치(1)의 적용은 도 3을 참조함으로써 이해될 수 있다.

엔진 프레임이 그 삽입 지점의 베이스에서, 예컨대 선박의 선체 또는 발전소의 엔진실 내에 연결되어 있는 모습을 상부를 절단하여 보여주고 있다. 크랭크축 저어널의 영역 내에서 실린더를 따라 위치되는 개방부(35)의 덮개는 생략하였다.

장치(1) 구동용 모터(33)는 도시 생략한 설치 랙(installation rack) 상의 엔진 프레임(34) 외측에 고정되며, 롤러 체인(19)에 의해 장치를 구동시킨다.

크랭크축(2)의 메인 베어링과, 본 발명과 관계가 없는 모든 다른 내연 기관 부품의 도시는 생략하였다.

크랭크축 저어널(3)을 기계 가공하기 위하여, 먼저, 고정 세그먼트(8)가 설치되는 크랭크 축 저어널(3) 상의 내측 링(6)의 이들 절반부를 서로 나사 고정하고, 정렬하며 또한 각각의 웹 측면에 고정한다. 그 다음에, 회전 링(4)의 이들 절반부를 내측 링(6) 상에 배치하고, 마찬가지로 서로 견고하게 나사 고정한다. 상기 처리시에, 스핀들(15)과 스페이서 플레이트(11)는 이미 전진 유닛(14)과 함께 삽입되어 있지만, 회전 링들을 정렬한 후에야 비로소 이들을 이미 나사 고정되어 있는 회전 링(4)에 고정한다. 먼저 추가의 스페이서 플레이트(11)를 연마제 연삭 장치(38) 없이 장착한다. 구동 장치(19, 32, 33, 31)를 장착한 후에, 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면의 기계 가공을 개시할 수 있다. 절삭 재료(18)를 윤활제를 공급하는 작용을 하는 크랭크축 저어널(3)의 구멍(36)까지 이송한다. 그 다음에, 장치(1)를 작동 상태로 설정하고, 작동 표면을 구멍(36)으로부터 개시하여 일 축방향으로 고정 세그먼트(8)의 부근에 이를 때까지 기계 가공한다. 그 후에, 홀더(25)를 플레이트(24) 상에서 180°회전시키고, 작동 표면을 동일한 구멍으로부터 개시하여 다른 축방향으로 전술한 방법과 동일한 방법으로 기계 가공한다.

크랭크축 저어널(3)의 작동 표면의 경계 영역을 기계 가공하기 위하여, 고정 세그먼트(8)를 분리하고, 기계 가공을 구멍(36)으로부터 개시하여 경계 부근으로 전술한 방법과 동일한 방법으로 실행한다.

작동 표면 상에는 회전 기계 가공 후에도 여전히 1/100mm 정도의 과잉치가 있어, 상기 작동 표면을 연마제 연삭 장치(38)에 의해 다듬질 가공한다.

이를 위해, 연마제 연삭 재료가 설치된 성형 블록(29)을 작동 표면에 대하여 위치 결정시키고, 장치(1)에 의해 작동 표면 위를 이동시킨다. 전체 작동 표면을 그 축방향 범위 내에서 기계 가공하기 위하여, 성형 블록(29)을 대략 그 자체 폭만큼 축방향으로 오프셋시켜야 한다. 이것을 대응하는 구멍(27) 내에 나사 고정하여 축방향 오프셋 방식으로 장착한 나사식 로드(28)에 의해 실행한다. 따라서 기계 가공을 순차적 회전에 의해 실행한다.

최종적으로, 작동 표면의 양측부에 있는 전이 홈(20)을 홀더(25) 또는 조정 요소(17) 상에 장착하는 것이 바람직한 성형 공구에 의해 리셋한다. 그 다음에, 전이 홈(20)을 성형 공구의 순차적 조정에 의해 기계 가공한다. 또한, 성형 공구는 전이 홈(20)의 대응하는 위치에 위치되어 조정되는 복수 개의 성형 세그먼트로 이루어질 수 있다.

새로운 구조물의 경우에는 통상적으로 그렇듯이, 전이 홈(20)의 최종 다듬질 가공을 장치(1)가 분리되는 즉시 수작업으로 실행하지만, 전이 홈을 일측 스페이서 플레이트(11) 상에 장착되어 압축 공기에 의해 또는 전기적으로 작동하는 연삭기에 의해 장치(1)를 사용하여 기계 가공할 수도 있다.

기계 가공 방법을 실행하기 위하여, 장치(1)를 직렬 기관 및 V-기관 안에 배치된 크랭크축(2) 또는 바깥에 배치된 크랭크축(2) 모두에 장착할 수 있다.

장치(1)를 상이한 유형을 갖는 엔진의 상이한 크랭크축(2)에 적용하기 위하여, 장치(1)는 선형 가이드(13)와 스핀들(15)을 갖는 스페이서 플레이트(11), 구멍(27)을 갖는 스페이서 플레이트(11) 및 고정 세그먼트(8)를 교환함으로써 다른 치수에 적합하게 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 조립 및 설치가 매우 복잡하며, 또한 고정된 외측 링을 정확하게 조정하는데 막대한 시간 소비를 필요로 하지 않고도 크랭크축의 크랭크축 저어널을 간단, 신속 및 정밀하게 기계 가공할 수 있다.

Claims

회전하는 회전 링들과 크랭크축 저어널의 축방향으로 이동할 수 있는 공구를 구비하며, 크랭크축 상의 크랭크축 저어널의 표면을 기계 가공하는 이동식 장치로서,

상기 회전하는 회전 링(4)은 내측 링(6)들 상에서 안내되고, 이들 내측 링은 고정 세그먼트(8)에 의해 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면 상에 반경 방향으로 위치 설정될 수 있고, 또 크랭크축 저어널(3)의 웹 측면에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 크랭크축 저어널의 표면 기계 가공용 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 링(6)의 반경 방향 위치는 크랭크축 저어널(3)의 작동 표면에 대하여 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정 세그먼트(8)는 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 링(6)은 자석(9)에 의해 크랭크축 저어널(3)의 웹 측면에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 링(6)은 화학적 가용성 접착제에 의해 크랭크축 저어널(3)의 웹 측면에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 링(6)은 지지 요소(10)에 의해 크랭크축 웹 외곽부에 접속되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 링(6)은 크랭크축 웹 측면에 대항하여 위치된 스터드 볼트(26)에 의해 서로 나란히 정렬될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 링(4)은 스페이서 플레이트(11)에 의해 서로에 대하여 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 상기 스페이서 플레이트(11) 상에는 전진 유닛(14)이 설치되며, 상기 전진 유닛은 회전 링(4)의 매 완전 회전마다, 고정된 전진 핑거(22)에 의해 조정 가능한 각도만큼 더 회전하는 스핀들(15)에 의해 공구(18)를 축방향으로 변위시키는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 내측 링(6)의 축방향 및 반경 방향 위치는 장치의 작동 중에 다이얼 게이지(12, 21)에 의해 검사될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 이동할 수 있는 공구로서, 회전 기계 가공용 절삭 재료(18)가 부착되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제11항에 있어서, 상기 절삭 재료(18)용 조정 요소(17)로서, 주축이 크랭크축 저어널(3)의 회전축에 대하여 대략 0°내지 90°의 각도를 이루는 정밀 구멍 콜릿(fine-hole collet)이 설치되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 스페이서 플레이트(11)에 종동 연삭기가 부착되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 상기 스페이서 플레이트(11) 상에는 회전 밀링을 위해, 축방향으로 오프셋될 수 있는 밀링 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 상기 스페이서 플레이트(11) 상에는 축방향으로 오프셋될 수 있는 연마제 연삭 장치(38)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 링(4)은 긴장(緊張) 장치(31)에 의해 예긴장될 수 있는 롤러 체인(19)을 매개로 하여 공압식 또는 전기 모터(33)에 의하여 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 링(4)은, 구름 베어링을 구비하고 또 내측 링(6)의 원주 둘레에 불균일하게 분할되어 장착되는 롤러(7)에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 이동식 장치.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 크랭크축 저어널을 기계 가공하는 방법에 있어서,

상기 크랭축 저어널(3)의 작동 표면과 전이 홈(20)을 잉여치를 가지게 거친 터닝 가공하고,

작동 표면의 경계 영역을 기계 가공하기 위해 고정 세그먼트(8)를 분리하며, 그 다음에 상기 장치를 사용하여 상기 작동 표면을 소정 형상으로 적극적으로 연삭함으로써 다듬질 가공하며,

최종적으로 상기 전이 홈(20)을 다듬질 가공하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 저어널의 기계 가공 방법.
제18항에 있어서, 상기 장치(1)를 분리한 후에 상기 전이 홈(20)을 수작업으로 다듬질 가공하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 저어널의 기계 가공 방법.
제18항에 있어서, 상기 전이 홈(20)을 연삭기를 사용하여 상기 장치(1)에 의해 다듬질 가공하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 저어널의 기계 가공 방법.
제18항에 있어서, 회전 기계 가공을 위해 종동 밀링 공구를 사용하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 저어널의 기계 가공 방법.
제18항에 있어서, 상기 방법을 크랭크축이 설치된 엔진 내에서 실행하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 저어널의 기계 가공 방법.