KR101648356B1 - 베어링 쉘들의 돌출 측정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베어링 쉘들(1)의 돌출(protrusion)을 결정하는 방법으로서, 다수의 베어링 포인트들(bearing points)에서 베어링 쉘(bearing shell: 1)을 클램핑하는 단계; 상기 베어링 쉘(1)이 방사상으로 탄성 변형되도록, 적어도 하나의 베어링 쉘(1)의 포인트에 대해 하나 이상의 테스트 힘들(test forces: F, x)을 인가하는 단계; 하나 이상의 베어링 쉘(1)의 측정 포인트들에서 베어링 쉘의 방사상 변형(radial deformation)을 측정하는 단계; 측정된 변형으로부터 돌출(SN)을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법을 제공한다.

Description

베어링 쉘들의 돌출 측정 방법 및 장치 {Method and device for measuring the protrusion of bearing shells}
본 발명은 베어링 쉘들의 돌출을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 슬라이딩 면(11), 베어링 배면(12) 및 분할면들 (10)로 구성된 베어링 쉘(1)을 나타낸다. 도면에서, 윤활 홈 및 윤활구들은 슬라이딩 면 내에 도시되어 있다. 예를 들어, 베어링 쉘(1)은 컨넥팅 로드 베어링(connecting rod bearing)이 사용될 수 있다.
베어링 쉘(1)은 보통 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 베어링 쉘(1)이 하우징 리셉터클에 끼워맞춰질 때 베어링 쉘 직경 d2 보다 큰 분할 면들을 따라 측정된 베어링 쉘(1)의 직경인 스프레드 d3를 가진다. 이것은 베어링 쉘(1)이 떨어지거나 회전하는 것을 방지하도록 어셈블리의 하우징 벽에 대해 좋은 시팅(seating)에 있는 결과를 가져온다. 베어링 쉘(1)의 직경은, 설치된 상태, 즉 스프레드 없이 Q-값으로 설계된다.
베어링 쉘(1)은 또한 소위 "돌출"을 가진다. 도 3에서 돌출은 SN으로 설계되어 있다. 베어링 쉘의 원주 길이는 하우징 리셉터클의 원주 길이보다 돌출 SN 값만큼 크다. 베어링 쉘(1)이 설치될 때, 베어링의 원주 길이는 탄력적으로 단축된다. 그것에 의해 생산된 파쇄압(crush pressure)은 베어링의 정확한 시팅을 보증한다. 도 3에서, 베어링 쉘(1)은 측정 만입(measuring depression, 20) 내부로 프레스된다. 베어링 쉘(1)의 주요 특징으로서, 측정 만입과 관련하여 도시된 바와 같이, 돌출 SN은 일단 베어링 쉘(1)이 베어링 특정 인가 힘(bearing-specific application force, FB)을 가진 측정 만입(20) 내부로 프레스되면, 베어링 쉘(1)의 원주 길이에 의한 길이는 측정 만입(20)의 길이를 초과한 길이를 나타낸다. Dcb는 측정 만입의 테스트 시팅 직경을 나타낸다. 왜냐하면, 기술적 이유들로 인해 이러한 주요 특징은 신뢰성 있게 제조될 수 없기 때문에 설계 규격에 따라 테스트됨에 틀림없다. 종래의 돌출 목표값은 10 내지 30㎛의 공차를 가진 50 내지 150㎛이다.
도 3에 도시된 종래의 방법에 따르면, 베어링 쉘(1)은 정의된 진입 스피드(defined approach speed)에서 정의된 삽입 힘(defined inserting force)을 인가함으로써 베어링-특정 측정 만입(bearing-specific measuring depression, 20) 내부로 프레스된다. 상기 과정 중, 딱딱하게 설계된 만입(20)인 솔리드를 가진 폼-핏(form-fit)이 추구된다. 측정 만입(돌출(SN))의 에지 이하로 돌출된 베어링 쉘(1)의 길이는 접촉 또는 비접촉 수단들에 의해 측정된다.
상기에 기재된 방법은 각각의 베어링 쉘 타입을 위한 측정 만입과 다른 측정 만입으로부터 높은 정확도를 요구한다. 더욱이, 마찰 영향들은 측정 결과에 대해 불리한 효과를 가질 수 있고 베어링 쉘의 성질에 영향을 미칠 수 있다.
측정 밴드들을 이용한 외주 측정과 관련된 종래의 방법들 또는 제안들은 베어링의 배면에 스트레치되어 있거나 마찰 휠을 사용한 배면을 따라 이동하고 있다. 가능한 측정 밴드들의 스트레칭(stretching) 또는 마찰 휠(frictional wheel)의 슬립피지(slippage)는 측정 결과에 불리한 효과들을 가질 수 있다. 측정 디바이스들의 착용(wear) 또한 측정 결과에 불리한 효과들을 가진다.
상기에 기재된 방법들은 상대적으로 긴 사이클 타임들을 요구한다. 1초보다 작은 사이클 타임을 가지고, 베어링 특정 측정 만입없이 10 내지 30㎛ 의 공차 범위인 돌출의 측정을 재생산 가능, 비교 가능, 및 추적 가능하게 할 수 있는 경제적인 테스팅 절차가 필요하다.
DE 34 35 245 A 1은 베어링 쉘의 로드 프리 돌출 값(load-free protrusion value)을 결정하는 방법을 개시하고 있다. 이러한 목적을 위해, 돌출의 탄력적 축소(elastic shortening)가 베어링 쉘의 분할면에 인가되는 테스트 힘의 기능으로 측정된다.
본 발명의 목적은 효율성을 향상시키는 베어링 쉘들의 돌출을 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 제1항에 따른 방법과 제12항에 따른 장치를 가지고 해결된다.
본 발명에 따른 방법을 사용하여, 상기 돌출은 테스트 힘을 인가함으로써 베어링 쉘의 탄성 변형으로부터 결정된다. 이러한 목적을 위해, 베어링 쉘은 다수의 베어링 포인트들에서 클램프된다. 클램핑은 개별 포인트들(discrete points) 또는 베어링 섹션들을 따라 수행될 수 있다. 다음 단계에서, 베어링 쉘이 방사상으로 탄성 변형되도록 하나 이상의 테스트 힘들이 적어도 한 점 또는 베어링 쉘의 적어도 한 영역에 인가된다. 변형 중 또는 변형 이후에, 방사상 방향으로 베어링 쉘의 선택된 측정 포인트들의 위치가 측정된다. 상기 돌출은 베어링 쉘의 변형으로부터 결정될 수 있다. 베어링 쉘이 개별 포인트들 또는 특정 영역들에서 클램프되기 때문에, 필수적으로 전체 주변을 커버하는 측정 만입은 생략될 수 있다. 이러한 수단에 의해, 상기에 언급된 측정 만입의 사용과 관련된 불리함들은 극복된다. 변형의 측정은 비접촉 수단들 및/또는 접촉 수단들에 의해 수행될 수 있다. 상기 측정은 또한 베어링 배면(외면) 및/또는 슬라이딩(내) 면 상에서 수행될 수 있다. 다음으로 소정 로드 하의 베어링 쉘에서 방사상 형상 변경이 탐지된다. 측정 만입의 생략은 측정 장비의 비용들을 감소시킨다. 0.75초보다 작은 측정 사이클 타임이 실현될 수 있고, 그러므로 상기에 기재된 종래 기술에 대해 상대적으로 반감된다. 그러므로 상기 테스팅 절차는 생산하는 동안 즉시 다음 돌출의 생성에 사용될 수 있다(0.8초의 사이클 타임을 가지고 성형함으로써). 측정 동안 필요한 힘들은 상기의 만입 측정을 사용하는 방법보다 2-10배만큼 작다. 그러므로, 테스팅 머신(testing machine)은 이에 대응하여 작고 더욱 경제적으로 설계될 수 있다.
상기 테스트 힘들은, 바람직하게는, 시계열적으로 조정된 힘의 순서 및/또는 돌출 결정의 정확성을 향상하기 위해 측정된 시계열 변형 순서에 따라 인가된다.
바람직하게는, 상기 결정된 돌출은 형상 변경 모델을 기반으로 설정된다. 다음으로 상기 돌출은 형상 변경 모델과 비교하거나 형상 변경 모델로부터 계산함으로써 결정될 수 있다.
예를 들어, 형상 변경 모델은 변형 특징을 사용하여 계산될 수 있는 돌출을 가진 이론 모델이 될 수 있다. 베어링 쉘의 실제 형상-변경 거동(actual shape-changing behaviour)은 소재 특성 값들이 아닌, 슬라이딩 베어링의 위상 및 다른 파라미터들, 특히 돌출에 달려있다. 이러한 이유 때문에, 상기 돌출은 형상-변경 거동을 기반으로 계산될 수 있다. 분석 모델을 제외하고, 형상 변경 모델은 마스터 쉘들의 시리즈 또는 생산품들의 비교 측정들 또는 다른 모델들의 혼합으로부터 적합하게 실험적으로 결정될 수 있다. 베어링 쉘의 돌출을 결정하는 적정 모델은, 주로 주어지거나 탐지 힘들(효율적인 정적 또는 동적 로딩 하에서)을 가진 측정 가능한 형상 변경에 따라, 실제 발생하는 파라미터 범위들 내에서 적정하고 애매모호하지 않게 돌출을 기재할 수 있음에 틀림없다. 바람직하게는 분석 모델은 베어링 쉘 형상(직경, 밴드 두께, 폭, 홀들, 홈들, 캠들, 비스듬한 위치, 배면의 결함들), 베어링 쉘 소재(배면, 슬라이딩 면들) 및 생산 동안 그것의 사전 처리 영향을 고려한다. 상기 돌출의 한정적 결정(definitive determination)을 위해 실험 데이터가 고려되는 경우, 하위모델(underlying model)별로 형상 변경만을 고려하지 않은 테스트 하에서 각각의 베어링 쉘들 또는 베어링 쉘들의 묶음을 위한 랜덤 샘플에 기반하여 측정함으로써 베어링 쉘의 파라미터들을 더 결정하는 것이 필요하다. 이러한 타입의 측정 변수들은 스프레드, 비스듬한 위치, 분할면들의 지형(topography), 배면의 지형, 표면 거칠기, 탄성 계수(modulus of elasticity), 강도(hardness), 벽 두께, 베어링 쉘 폭이 될 수 있다.
바람직하게는, 하나 이상의 테스트 힘들은 하나 이상의 베어링 포인트들, 또는 변위된 하나 이상의 베어링 포인트들에 직접 인가된다. 테스트 힘들의 인가 또는 베어링 포인트들의 변위 경로 제어는 변형으로부터 돌출을 결정하기 위한 베어링 쉘을 변형하기 위해 서브(serve)할 수 있다. 그렇지 않으면, 변위가능한 마운팅 포인트들 (displaceable mounting points)을 가지고, 시작 구성(starting configuration)은 테스트 힘들이 인가될 베어링 쉘을 위해 설정될 수 있다.
바람직하게는, 하나 이상의 베어링 포인트들은 베어링 쉘의 좌표계에서 방사상 방향으로 변위된다. 이러한 방법으로, 베어링 쉘의 스프레드는 바람직하게는 베어링 쉘에 대한 테스트 힘들의 인가 이전에 제거될 수 있다.
바람직하게는, 테스트 힘들의 인가는 단순하고 재생산 가능한 방법을 실현하기 위해 베어링 쉘의 꼭지점에 대한 테스트 힘의 인가를 수반한다.
바람직하게는, 베어링 쉘의 탄성 변형이 보증되도록, 하나 이상의 테스트 힘들은 영역에 걸쳐 베어링 쉘에 인가된다.
바람직한 실시예에서, 베어링 쉘의 형상 변경 측정은 각각의 분할면으로부터 대략 30°로 각각 이격된 포인트들의 베어링 배면 상의 두 개 측정 포인트들에서 비접촉 방식들로 수행된다. 그러므로, 2개의 측정 포인트들을 평균함으로써, 예를 들어, 홀들, 캠들 등과 같은 베어링 쉘의 비대칭 구성은 보상될 수 있고, 돌출 결정의 정확성은 향상될 수 있다.
바람직하게는, 테스트 힘들의 인가 이전에 수행되는 추가적인 방법 단계에서, 변형 동안 하나 이상의 측정 포인트들을 위한 변위 차이를 결정하기 위해 사용되는 기준 측정(reference measurement)이 수행된다. 이것은 돌출 결정의 정확성이 향상될 수 있도록 베어링 쉘과 관련한 측정된 변형이 측정됨을 보증한다.
바람직하게는, 돌출 결정의 정확성과 재생산성이 향상될 수 있도록, 베어링 쉘의 스프레드는 분할 면들에서 수평 제약 힘들(lateral constraining forces)에 의해 제거된다. 바람직하게는, 이러한 목적을 위해 측정된 베어링 쉘은 두 개의 분할 면들에서 클램프된다.
상기에 기재된 방법은 돌출 결정을 수행하기 위한 장치로 이동될 수 있는 특징들을 포함한다. 특히, 상기 방법을 수행하는 데 적합한 장치는, 하나 이상의 베어링 포인트들 또는 영역들에서 베어링 쉘을 클램핑 하는데 적합한 클램핑 디바이스, 베어링 쉘 상의 적어도 하나의 포인트 또는 영역에 대해 하나 이상의 테스트 힘들을 인가하는데 적합한 하나 이상의 변형 디바이스, 상기 베어링 쉘이 방사상으로 탄성 변형되도록, 하나 이상의 테스트 힘들이 베어링 쉘 상의 적어도 하나의 포인트에 대해 변형 디바이스에 의해 인가될 때, 하나 이상의 포인트들, 영역들, 또는 섹션들에서 베어링 쉘의 방사상 변형을 측정할 수 있는 하나 이상의 측정 디바이스들, 및 베어링 쉘의 측정된 변형으로부터 베어링 쉘의 돌출을 결정할 수 있는 돌출을 결정하는 디바이스를 포함하고 있다. 여기에 기재된 디바이스는 상기에 기재된 방법과 그것의 관련된 장점들을 실현할 수 있다.
바람직하게는, 하나 이상의 클램핑 디바이스의 베어링 포인트들은 변위될 수 있거나 및/또는 그것들에 인가되는 테스트 힘들을 가질 수 있다. 거의 베어링 쉘의 반원 단면 때문에, 바람직하게는 베어링 포인트들은 베어링 쉘의 좌표계에서 방사상 방향으로 변위될 수 있다. 그러므로, 분할면들에서 베어링 쉘을 클램프하는 두 개의 변위 가능한 베어링 포인트들이 제공되므로, 베어링 쉘의 스프레드는 제거될 수 있다.
상기의 바람직한 방법들 중 하나를 실현하기 위해, 바람직하게는 테스트 힘이 베어링 쉘의 꼭지점에 인가될 수 있도록 변형 디바이스가 구성된다.
바람직하게는, 제어 방법 및 탄성 영역에서 변형을 수행하기 위하여 상기 변형 디바이스는 전기적 선형 유닛들(electrical linear units) 및/또는 압전 액츄에이터들(piezoelectric actuators)을 가지고 있다.
같은 이유와 베어링 쉘을 가능한 한 조금 로드하기 위해 하나 이상의 테스트 힘들이 바람직하게는 영역에 걸쳐 베어링 쉘에 인가된다.
바람직하게는, 상기 측정 디바이스는 접촉하지 않고 베어링 쉘의 변형을 측정하고 돌출을 결정하는 동안 가능한 조금 베어링 쉘을 로드하기 위해 하나 이상의 광학 센서들을 가지고 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 측정 디바이스는 테스트 힘들이 인가될 때 각각의 분할면들로부터 대략 30°인 포인트들에서 베어링 배면 상의 베어링 쉘들의 형상 변경을 탐지할 수 있는 두 개의 비접촉 거리 센서들을 가지고 있다. 그러므로, 두 개의 측정 포인트들을 평균함으로써, 예를 들어, 홀들, 캠들 등에 기인한 베어링 쉘의 비대칭 형상은 보상될 수 있고 돌기 결정의 정확성이 향상될 수 있다.
바람직하게는, 돌출을 결정하는 장치는 상기에 기재된 형상 변경 모델들 중 하나를 사용하는 돌기를 결정하는 컴퓨터 유닛을 포함한다. 그러므로, 상기 준비는 구성에 대한 노력을 거의 하지 않고 다른 베어링 쉘 타입들에 사용될 수 있다.
본 발명은 베어링 쉘들의 돌출을 결정하는 방법 및 장치를 제공함으로써 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기재된 방법 및 장치에 의해 측정하기 적합한 베어링 쉘을 나타낸다;
도 2는 베어링 쉘의 표현 "스프레드"를 나타낸다;
도 3은 측정 만입을 사용하는 종래기술에 따른 돌출 측정 방법을 나타낸다;
도 4는 돌출을 결정하는 장치의 실시예를 나타내고 상기 방법을 명확하게 만든다;
도 5는 베어링 쉘의 꼭지점에 인가되는 압력을 사용하는 베어링 쉘의 변형에 대한 모의실험을 나타낸다.
도 6은 베어링 쉘의 최대 변형을 위한 모의실험 결과들을 나타낸다.
도 4는 돌출을 결정하는 측정 장치의 실시예를 나타낸다. 측정 장치는 2개의 클램핑 블록들(30)을 가진 클램핑 디바이스를 포함하고 있다. 그러므로, 베어링 쉘(1)은 다수의 포인트들 또는 섹션들에서 클램프되어 있다(하기의 "베어링 포인트들"로 지칭됨). 테스트 디바이스의 구성에 따라, 각각의 베어링 포인트들은 그것들에 인가되는 힘을 가질 수 있거나, 또는 변위 제어 방식으로, 바람직하게는 베어링 쉘의 좌표계에서 방사상 방향으로 변위될 수 있다. 실시예에서, 베어링 쉘(1)은 양 분할면들(10)에서 클램프되어 있다.
변위가능한 클램핑 블록들(30)을 사용하여, 바람직하게는 베어링 쉘(1)의 스프레드는 삭제된다. 이것에 따르면, 테스트 힘(F) 또는 변위-조정 제약 힘(displacement-controlled constraining force, x)은 램(ram, 32)에 의해 베어링 쉘(1)의 꼭지점으로 인가된다. 힘 전도(force conduction)는 힘들의 전도 상의 플라스틱 변형이 방지되도록, 액츄에이팅 소자들(바람직하게는 전기적 선형 유닛들 또는 압전 액츄에이터들)을 경유하여 베어링 배면상 또는 분할면들 상의 영역에 걸쳐 발생할 수 있다.
도 5는 램(32)에 의해 힘(F)의 영향 하의 베어링 쉘(1)의 모의 변형을 나타낸다. 변형은 꼭지점이 10 ㎛ 내지 1/2Q+10 ㎛ 만큼 변위되도록, 변위제어된다. 도 5에서, 베어링 쉘(1)의 방사상변형은 음영으로 나타나 있고 과장되어 있다.
측정 디바이스는 테스트 힘들의 인가동안 센서들(31)을 이용한 베어링 쉘의 다수의 포인트들 또는 섹터들에서 베어링 쉘(1)(바람직하게는 베어링 쉘에 대해 상대적인 방사상 방향에서)의 중심에 대해 상대적인 한정된 방향들에서 절대적인 거리 측정들 또는 거리 변경을 수행하고 있다. 센서들(31)은 측정 디바이스에 대해 견고하게 연결되거나 각각의 베어링 포인트들(30)에 대해 이동 가능하게 연결될 수 있다. 측정 포인트들은 슬라이딩 면(내부 직경) 또는 베어링 쉘(1)의 베어링 배면(외경) 상에 제공될 수 있다. 센서들(31)은 접촉 또는 비접촉 거리 센서들이 될 수 있다. 전체 섹터들에서 영역들에 걸쳐 거리들의 탐지를 위해 바람직하게는 광학 센서들은 삼각측량 원리에 따라 사용될 수 있다. 도시된 바람직한 실시예에서, 2개의 비접촉 거리 센서들(31)은 각 분할면(10)으로부터 30°인 점에서 베어링 배면상 로드 하에 형상 변경을 탐지하도록 제공된다.
가장 단순한 경우, 센서(31)에 대한 거리의 기준 측정은 분할 면들(10) 상의 수평 제약 힘들에 의해 스프레드가 제거된 후에 수행된다. 다음으로, 꼭지의 거리가 소정 거리 추가(변위-제어 로드)를 가진 Q값에 도달하도록 수직 힘(F, x)이 꼭지점에 인가되고 센서들(31)에 대한 거리의 갱신 측정이 수행된다. 한번 더, 거리는 분할면(10)으로부터 30°인 점에서 베어링 쉘의 방사상 방향으로 결정된다. 변위차는 수직(변위 제어된) 로드 하의 방사상 형상 변경이다. 이러한 차이는 돌출의 자동 컴퓨터화된 결정을 위해 주요 입력 변수이다.
바람직하게는, 양 측정 포인트들(우측과 좌측)의 평균은 비대칭 준비 홀들 (asymmetrically arranged holes), 캠들 및 기타를 가진 베어링 쉘들로 인해 비대칭 변형을 최소화하기 위해 계산된다.
이것과 다른 입력 변수들의 계산은 바람직하게는 PC에 의해 가장 단순화된 경우에 프로세스 컴퓨터를 이용하여 달성된다.
측정장치는 분리 측정들 또는 로드(load) 하의 형상변경동안 아마도 단지 랜덤 샘플링에 의해 다음 변수들: 스프레드, 배면의 지형, 분할면들의 지형(topography), 표면 거칠기, 강도(hardness), 벽 두께, 슬라이딩 면의 매크로 폼(macroform)을 탐지하는 센서들을 더 포함할 수 있다.
다른 입력 변수들(예. 사전 기술적 처리) 상의 정보는 다른 시스템들로부터 이송되고 계산과정(computation) 동안 정정을 위한 입력 변수들로 사용될 수 있다.
상기에 기재된 측정방법 중 하나의 가능한 실현은 한정 요소법(finite elements method)에 의해 모의실험하는 것이다.
모의실험 준비는 베어링 쉘의 꼭지점을 위한 지지체로 제공하는 블록을 포함하고 있다. 베어링 쉘은 그것의 분할면들에서 수평으로 유지되고 테스트 힘을 가진 양 분할면들 상에 로드된다. 이와 마찬가지로, 수직 테스트 힘은 또한 지지 블록을 경유하여 로딩에 의해 인가될 수 있다. 모의실험 순서는 초기에 베어링 쉘의 실제 스프레드가 분할면들에 대해 가까운 베어링 배면상의 수평 힘들에 의해 제거되는 것을 제공한다. 분할면들은 외경(Q 값)을 위한 목표 디멘전(target dimension)에 함께 프레스된다. 현재, 꼭지점은 수직 힘들이 완화된다. 이제 분할면으로부터 30°인 섹터에 가까운 베어링 배면 세그먼트(bearing backing segment)의 거리의 첫 측정이 만들어진다. 거리는 베어링의 꼭지점으로부터 센서에 대해 방사상 방향으로 결정된다(변형 전 기준 측정). 이제 지지 블록은 분할면들의 지지면으로부터 소정 거리가 도달될 때까지 베어링 쉘의 분할면들을 향한 방향에서 변위된다. 이러한 거리는 모의실험에서 Q-값/2 + 10 ㎛으로 선택된다. 이것은 베어링 쉘 형상의 방사상 휨(radial deflection)을 가져온다. 이제 분할면으로부터 30°인 섹터에서 방사상 거리의 두번째 측정이 수행된다. 두 측정들 사이의 거리는 스프레드의 제거 후에 방사상 방향에서 최대 형상 편차(maximum shape deviation)를 준다. 일단 접촉 또는 비접촉 수단들에 의한 분리 또는 동시 측정으로 결정된 스프레드가 알려지면, 차이 측정에서 그것의 영향은 계산에 의해 보정될 수 있다.
도 6은 변위-조정 변형(displacement-controlled deformation)이 1/2Q+10 ㎛인 표현을 나타낸다. 그것은 주어진 돌출(y축 상 "돌출")에 대한 직경 Q, 벽 두께 w, 및 베어링 쉘 폭 b의 다른 값들을 가진 변위-제어 로드(displacement-controlled load) 하에서 베어링 쉘(x축상 "변형")의 최대 변형을 위한 모의실험 결과들을 나타낸다. 스프레드가 없는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 차이는 돌출에 비례한다. 차이 측정은 다소 홀들, 홈들 및 캠들의 존재에 종속적이다.

Claims (21)

  1. 베어링 쉘들(1)의 돌출(protrusion)을 결정하는 방법으로서,
    a) 다수의 베어링 포인트들(bearing points)에서 베어링 쉘(bearing shell: 1)을 클램핑하는 단계;
    b) 상기 베어링 쉘(1)이 방사상으로 탄성 변형되도록, 적어도 하나의 베어링 쉘(1)의 포인트에 대해 하나 이상의 테스트 힘들(test forces: F, x)을 인가하는 단계;
    c) 하나 이상의 베어링 쉘(1)의 측정 포인트들에서 베어링 쉘의 방사상 변형(radial deformation)을 측정하는 단계;
    d) 측정된 변형으로부터 돌출(SN)을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 단계 b)에서 테스트 힘들(F, x)은 시계열적으로 조절된 힘의 순서(chronologically-controlled force sequence)에 따라 인가되고, 단계 c)에서 변형의 시계열적 순서가 측정되는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단계 d)에서 결정되는 돌출(SN)은, 단계 a) 이전에, 생산품들(production parts)의 비교 측정들(comparative measurements); 일련의 마스터 쉘들(master shells)에 기반하는 소재 특성들 및 분석 모델; 또는 그것의 혼합;으로부터 결정되는 형상 변경 모델(shape change model)을 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단계 c) 이전에 하나 이상의 베어링 포인트들은 인가된 테스트 힘들을 받거나, 또는 변위 제어 방식(displacement-controlled manner)으로 이동되고, 상기 하나 이상의 베어링 포인트들은 베어링 쉘(1)의 좌표계(coordinate system)에서 방사상 방향으로 변위되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단계 b)에서, 테스트 힘(F, x)은 베어링 쉘(1)의 꼭지점에 인가되는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 테스트 힘(F, x)은 영역에 걸쳐 베어링 쉘(1)에 인가되는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 베어링 쉘은 두 개의 분할면들(parting faces: 10) 및 베어링 배면(bearing backing: 12)를 포함하고 있고, 단계 c)에서 베어링 쉘(1)의 형상 변경 측정은 각각의 분할면(10)으로부터 30°인 포인트들에서 베어링 쉘(1)의 배면(12) 상의 두 개 측정 포인트들에서 비접촉 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단계 b) 이전에 수행하게 되는 추가 단계에서, 변형 동안에 하나 이상의 측정 포인트들의 변위차를 결정하기 위해 사용되는 기준 측정(reference measurement)을 수행하는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단계 c) 이전에, 베어링 쉘(1)의 스프레드(spread)는 베어링 쉘의 분할면들(10)에서 수평 제약 힘들(lateral constraining forces)에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 결정방법.
  12. 베어링 쉘들(1)의 돌출을 측정하는 장치로서,
    하나 이상의 베어링 포인트들에서 베어링 쉘(1)을 클램핑하는데 적합한 클램핑 디바이스(30),
    베어링 쉘(1) 상의 적어도 하나의 포인트에 대해 하나 이상의 테스트 힘들(F, x)을 인가하는데 적합한 하나 이상의 변형 디바이스;
    상기 베어링 쉘(1)이 방사상으로 탄성 변형되도록, 하나 이상의 테스트 힘들(F, x)이 베어링 쉘(1) 상의 적어도 하나의 포인트에 대해 변형 디바이스에 의해 인가될 때, 하나 이상의 포인트들에서 베어링 쉘의 방사상 변형을 측정할 수 있는 하나 이상의 측정 디바이스들(31); 및
    베어링 쉘(1)의 측정된 변형으로부터 베어링 쉘의 돌출을 결정할 수 있는 돌출을 결정하는 디바이스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 클램핑 디바이스(30) 중 하나 이상의 베어링 포인트들은 변형 디바이스의 수단에 의해 인가되는 테스트 힘들(F, x)을 받거나, 또는 변위가 제어될 수 있고, 상기 하나 이상의 베어링 포인트들은 베어링 쉘(1)의 좌표계에서 방사상 방향으로 변위될 수 있는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  14. 삭제
  15. 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 있어서, 테스트 힘은 변형 디바이스(32)의 수단에 의해 베어링 쉘(1)의 꼭지점에 대해 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  16. 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 변형 디바이스는 전기적 선형 유닛들(electrical linear units), 압전 액츄에이터들(piezoelectric actuators), 또는 전기적 선형 유닛들 및 압전 액츄에이터들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  17. 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 테스트 힘들(F, x)은 영역에 걸쳐 베어링 쉘(1)에 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  18. 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 측정 디바이스(31)는 하나 이상의 광학 센서들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  19. 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 베어링 쉘은 두 개의 분할면들(10) 및 하나의 베어링 배면(12)을 포함하고 있고, 측정 디바이스(31)는 테스트 힘들(F, x)이 인가될 때 각각의 분할면(10)으로부터 30°인 포인트들에서 베어링 배면(12) 상의 베어링 쉘(1)의 형상 변경을 탐지할 수 있는 두 개의 비접촉 거리 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  20. 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 돌출(SN)을 결정하는 디바이스는 바람직하게는 소재 특성 값들과 분석 모델, 일련의 마스터 쉘들로부터 경험적으로 결정된 모델, 및 생산품들 또는 그것의 혼합 형태와의 비교 측정들로부터 적합하게 결정되는 모델로 이루어진 형상 변경 모델을 사용하여 돌출(SN)을 결정하는 컴퓨터 유닛(computer unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 쉘들의 돌출 측정장치.
  21. 삭제
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