KR20210024364A

KR20210024364A - 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그

Info

Publication number: KR20210024364A
Application number: KR1020190103394A
Authority: KR
Inventors: 도인찬; 한상진; 하동근
Original assignee: 주식회사 지코
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2021-03-05
Also published as: KR102243074B1

Abstract

본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그에 의하면, 보링툴을 사용하여 저널부를 동시에 가공할 때 캠샤프트 캐리어를 안정적으로 고정하고 보링툴의 자중을 지지하여 처짐과 진동을 방지함으로써 각 저널부의 동심도 및 각 저널부 간의 동축도를 확보할 수 있다.

Description

캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그{Fixing Jig For Simultaneous Machining Of Journal Part of Camshaft Carrier}

본 실시예들은 캠샤프트 캐리어의 보링 가공을 위한 고정지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보링툴을 사용하여 저널부를 동시에 가공할 때 캠샤프트 캐리어를 안정적으로 고정하고 보링툴의 자중을 지지하여 처짐과 진동을 방지함으로써 각 저널부의 동심도 및 각 저널부 간의 동축도를 확보할 수 있는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그에 관한 것이다.

엔진에 구비되는 흡기 캠샤프트와 배기 캠샤프트는 체인 또는 벨트에 의해 크랭크샤프트와 연동되어 회전되며, 캠샤프트에는 각 실린더의 흡기밸브와 배기밸브를 개폐하는 캠이 서로 다른 위상각을 가지며 복수개 배치된다.

엔진에는 이러한 캠샤프트를 지지하기 위해 캠샤프트 캐리어가 구비되는데, 캠샤프트 캐리어의 저널부에는 캠샤프트가 삽입되는 보어가 형성되어 있다.

종래의 캐리어는 캡 캠 분리형으로 제작되어 캡 캠을 캐리어에 결합한 후 보어를 보링가공하고 가공 후 분리하여 캠샤프트가 삽입되며 조립되는 방식을 취하였으나, 조립공정과 부품 수 등을 감소시키기 위해 저널부가 일체로 형성되는 일체형 캠샤프트 캐리어가 개시된 바 있다.

이러한 캠샤프트 캐리어는 다이캐스팅 공정에 의해 주조될 수 있으며, 주조 후 저널부의 보어를 보링가공하고 캠을 엔진 사양에 부합하는 각도로 배열하여 캠샤프트를 저널부와 캠에 삽입하며 조립하게 된다.

이 때, 저널부를 보링가공함에 있어서 각 저널부의 동심도와 각 저널부 간의 동축도를 확보하는 것은 필수적이라 할 것인데, 저널부를 각각 가공함으로써 동심도를 확보하는 것은 어렵지 않으나 그러한 경우 동축도를 확보하기가 어려워 동심도와 동축도를 동시에 확보하기 위해서는 저널부를 동시에 가공하는 것이 바람직하다.

그런데, 모든 저널부를 동시에 가공하는 경우 종래의 고정지그로는 캠샤프트 캐리어를 안정적으로 고정하기가 어렵고, 보링툴의 자중을 충분히 지지하지 못하여 보링툴이 처지거나 진동이 발생하게 되어 동심도와 동축도 품질을 확보하기 어려운 문제가 있었다.

본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 보링툴을 사용하여 저널부를 동시에 가공할 때 캠샤프트 캐리어를 안정적으로 고정하고 보링툴의 자중을 지지하여 처짐과 진동을 방지함으로써 각 저널부의 동심도 및 각 저널부 간의 동축도를 확보할 수 있는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그에 관한 것이다.

본 실시예들에 의하면, 캠샤프트 캐리어가 안착되는 설치부와 설치부를 사이에 두고 축방향 일측 및 타측에 구비되는 제 1 보링툴지그 및 제 2 보링툴지그를 포함하되, 설치부에는 캠샤프트 캐리어의 하면에 지지되는 하측지지부 및 저널부의 사이에 배치되며 보링툴이 삽입되는 삽입공이 형성되는 저널지그가 구비되고, 제 1 보링툴지그 및 제 2 보링툴지그는 중공원통형으로 형성되어 보링툴이 삽입되는 서포트부쉬 및 서포트부쉬가 회전가능하게 결합되는 서포트하우징을 포함하는 지그베이스, 지그베이스에 회전가능하게 결합되는 샤프트부 및 샤프트부와 결합되어 샤프트부의 회전에 의해 설치부를 덮거나 개방하는 본체부를 포함하되, 본체부에는 캠샤프트 캐리어의 상면을 가압하는 제 1 가압부재 및 캠샤프트 캐리어의 측면을 가압하는 제 2 가압부재가 구비되는 상부클램프를 포함하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그가 제공될 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 보링툴을 사용하여 저널부를 동시에 가공할 때 캠샤프트 캐리어를 안정적으로 고정하고 보링툴의 자중을 지지하여 처짐과 진동을 방지함으로써 각 저널부의 동심도 및 각 저널부 간의 동축도를 확보할 수 있다.

도 1은 캠샤프트 캐리어의 사시도이다.
도 2는 본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그의 사시도이다.
도 3은 도 2에서 캠샤프트 캐리어가 설치된 상태에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 도 3의 작동상태에 대한 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그의 단면도이다.
도 10은 도 3에서 보링툴이 설치된 상태에 대한 단면도이다.
도 11 내지 도 12는 저널부 가공공정의 일실시예를 보여주는 순서도이다.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.

구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.

구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

도 1은 캠샤프트 캐리어의 사시도, 도 2는 본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그의 사시도, 도 3은 도 2에서 캠샤프트 캐리어가 설치된 상태에 대한 사시도, 도 4는 도 3의 정면도, 도 5는 도 3의 작동상태에 대한 사시도, 도 6은 도 5의 단면도, 도 7 내지 도 9는 본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그의 단면도, 도 10은 도 3에서 보링툴이 설치된 상태에 대한 단면도, 도 11 내지 도 12는 저널부 가공공정의 일실시예를 보여주는 순서도이다.

도 1을 참고하여 살펴보면, 캠샤프트 캐리어(100)는 캠샤프트(140)의 축방향을 따라 구비되는 고정부(110), 고정부(110)의 양측에 구비되고 캠샤프트(140)가 삽입되는 보어(121)가 형성되는 복수개의 저널부(120) 및 고정부(110)와 저널부(120)를 둘러싸는 테두리부(130)를 포함한다.

도면에는 도시되지 않았으나 캠샤프트 캐리어(100)는 실린더헤드와 실린더헤드커버의 사이에 조립되고, 고정부(110)에는 실린더에 연료를 분사하는 인젝터가 결합된다.

고정부(110)의 양측에는 복수개의 저널부(120)가 구비되어 있어, 흡기측과 배기측에 각각 구비되는 캠샤프트(140)가 저널부(120)의 보어(121)에 삽입되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이 캠샤프트 캐리어(100)의 저널부(120)는 일체로 형성될 수 있으며, 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 캡 캠(미도시)이 결합되는 분리형으로 형성되어 있을 수 있다.

즉, 캠샤프트 캐리어(100)는 예를 들어 다이캐스팅 공정으로 주조될 수 있는데, 저널부(120)가 일체로 형성되게 주조되어 보링가공되거나 저널부(120)가 캡 캠 분리형으로 주조되어 캡 캠이 결합된 상태에서 보링가공될 수 있다.

테두리부(130)는 대략 사각틀 형상으로 형성되어 고정부(110)와 저널부(120)가 테두리부(130)의 내측에 구비되게 되며, 테두리부(130)에는 캠샤프트(140)의 축방향으로 일측 및 타측에 각각 리어커버 조립부(131) 및 베어링 조립부(132)가 형성되어 있다.

이하, 본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그(200)에 대해 살펴본다.

본 실시예들에 의한 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그(200)는, 캠샤프트 캐리어(100)가 안착되는 설치부(210)와 설치부(210)를 사이에 두고 축방향 일측 및 타측에 구비되는 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)를 포함하되, 설치부(210)에는 캠샤프트 캐리어(100)의 하면에 지지되는 하측지지부(213) 및 저널부(120)의 사이에 배치되며 보링툴(1000)이 삽입되는 삽입공(212)이 형성되는 저널지그(211)가 구비되고, 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)는 중공원통형으로 형성되어 보링툴(1000)이 삽입되는 서포트부쉬(221) 및 서포트부쉬(221)가 회전가능하게 결합되는 서포트하우징(222)을 포함하는 지그베이스(201), 지그베이스(201)에 회전가능하게 결합되는 샤프트부(240) 및 샤프트부(240)와 결합되어 샤프트부(240)의 회전에 의해 설치부(210)를 덮거나 개방하는 본체부(230)를 포함하되, 본체부(230)에는 캠샤프트 캐리어(100)의 상면을 가압하는 제 1 가압부재(231) 및 캠샤프트 캐리어(100)의 측면을 가압하는 제 2 가압부재(232)가 구비되는 상부클램프(202)를 포함한다.

지그베이스(201)의 설치부(210)에는 캠샤프트 캐리어(100)가 안착되고, 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)는 설치부(210)의 축방향 일측 및 타측에 구비되어 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)에 삽입된 보링툴(1000)이 회전되며 각 저널부(120)를 동시에 가공하게 된다.

도면에 도시된 바와 같이 캠샤프트 캐리어(100)는 베어링 조립부(132)가 제 1 보링툴지그(220a)를 향하고 리어커버 조립부(131)가 제 2 보링툴지그(220b)를 향하는 방향으로 설치부(210)에 안착될 수 있으며, 보링툴(1000)은 제 1 보링툴지그(220a)에서 제 2 보링툴지그(220b)를 향하는 방향으로 삽입되며 고정지그(200)에 설치된다.

상부클램프(202)는 후술할 상부클램프구동부(203) 등에 의해 회전가능하여 설치부(210)를 덮거나 개방하는데, 도 2 내지 도 4는 상부클램프(202)가 상측으로 회전되어 설치부(210)가 개방된 상태를 나타내며, 도 5 내지 도 6은 상부클램프(202)가 하측으로 회전되어 설치부(210)가 덮힌 상태를 나타내며, 도 7 내지 도 8은 캠샤프트 캐리어(100)가 설치부(210)에서 분리된 상태와 안착된 상태를 나타낸다.

도 2 내지 도 8을 참고하여 살펴보면, 설치부(210)에는 상측으로 돌출되어 캠샤프트 캐리어(100)의 하면에 지지되는 하측지지부(213) 및 보링툴(1000)이 삽입되는 삽입공(212)이 형성되는 저널지그(211)가 구비된다.

저널지그(211)는 다수개 구비되어 설치부(210)에 안착된 캠샤프트 캐리어(100)의 저널부(120) 사이에 배치되게 되는데, 저널부(120)와 마찬가지로 2열로 구비되어 축방향으로 배치된다.

저널지그(211)가 저널부(120)의 사이에서 다수개 구비됨으로써, 제 1 보링툴지그(220a)와 제 2 보링툴지그(220b)의 사이에서 보링툴(1000)이 삽입공(212)에 삽입되며 보링툴(1000)의 자중이 저널지그(211)에 지지되게 되고 따라서 보링툴(1000)의 처짐 및 진동이 방지되며 저널부(120)의 동심도 및 동축도를 확보할 수 있게 된다.

한편, 저널지그(211)의 내주면에는 함몰형성되는 함몰홈(212a)이 축방향 일단에서 타단까지 구비된다(도 10 참조). 함몰홈(212a)은 제 1 보링툴지그(220a)의 서포트부쉬(221)의 결합홈(1011)과 마찬가지로 보링툴(1000)이 고정지그(200)에 설치될 때 또는 설치해제될 때 커팅엣지(1000a, 1000b)가 축방향으로 이동하며 통과하는 통로의 역할을 하여 커팅엣지(1000a, 1000b)에 의해 저널지그(211)가 손상되는 것을 방지하게 되는데, 자세한 내용은 후술하기로 한다.

이어서, 하측지지부(213)는 캠샤프트 캐리어(100)에 지지되는 위치에 따라 단부가 다르게 형성될 수 있는데, 예를 들어 하측지지부(213) 중 일부는 단부가 테이퍼지게 형성되어 캠샤프트 캐리어(100)의 나사공에 삽입될 수 있다.

제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)는 각각 중공원통형으로 형성되어 보링툴(1000)이 삽입되는 서포트부쉬(221) 및 서포트부쉬(221)가 회전가능하게 결합되는 서포트하우징(222)을 포함하는데, 서포트부쉬(221)는 베어링을 매개로 서포트하우징(222)의 내측에 결합되어 있어 서포트부쉬(221)는 서포트부쉬(221)에 삽입된 보링툴(1000)과 함께 회전되게 된다.

보링툴(1000)은 제 1 보링툴지그(220a)에서 제 2 보링툴지그(220b)를 향하는 방향으로 서포트부쉬(221)에 삽입되어, 보링툴(1000)은 축방향 일단 및 타단이 각각 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)에 지지되며 회전되게 된다.

제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)는 각각 서포트부쉬(221)와 서포트하우징(222)을 두 개씩 구비하여, 각 서포트부쉬(221)는 저널지그(211)의 각 열과 동축을 이루게 되어 있다.

제 1 보링툴지그(220a)와 제 2 보링툴지그(220b)가 보링툴(1000)의 양단에 결합되어 보링툴(1000)의 회전을 지지함으로써, 저널지그(211)와 마찬가지로 보링툴(1000)의 자중이 지지되어 보링툴(1000)의 처짐과 진동이 방지되며 저널부(120)의 동심도와 동축도를 확보할 수 있게 된다.

한편, 서포트하우징(222)에는 삽입부(223)가 구비되고, 삽입부(223)는 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a)와 제 2 보링툴지그(220b)에 삽입되거나 이탈될 때 서포트부쉬(221)의 회전을 제한함으로써 보링툴(1000)이 축방향으로 원활하게 이동되게 할 수 있는데, 자세한 내용은 후술한다.

이어서, 상부클램프(202)는 샤프트부(240)와 본체부(230)를 포함하는데, 본체부(230)는 샤프트부(240)의 회전에 의해 회전되며 설치부(210)를 덮거나 개방한다.

본체부(230)에는 캠샤프트 캐리어(100)의 상면을 가압하는 제 1 가압부재(231) 및 캠샤프트 캐리어(100)의 측면을 가압하는 제 2 가압부재(232)가 구비되는데 도면에 도시된 바와 같이 제 1 가압부재(231) 및 제 2 가압부재(232)는 본체부(230)의 하면에 구비될 수 있으며, 제 1 가압부재(231)는 하측지지부(213)의 반대측에서 캠샤프트 캐리어(100)를 가압하고 제 2 가압부재(232)는 설치부(210)의 측방에서 캠샤프트 캐리어(100)를 가압하여 설치부(210)에 안착된 캠샤프트 캐리어(100)가 지그베이스(201) 및 상부클램프(202)의 사이에서 단단히 고정되게 된다.

전술한 바와 같이 하측지지부(213) 중 일부가 테이퍼지게 형성되어 캠샤프트 캐리어(100)의 나사공 등에 삽입됨으로써, 제 2 가압부재(232)가 일측에만 구비되더라도 캠샤프트 캐리어(100)가 측방향으로 고정될 수 있다.

제 1 가압부재(231) 및 제 2 가압부재(232)는 예를 들어 유압실린더일 수 있다.

또한, 본체부(230)의 하면에는 노즐부(233)가 구비되어, 보링툴(1000)로 저널부(120)를 가공할 때 노즐부(233)에서 절삭유를 공급하며 가공면을 냉각, 윤활하게 된다.

이러한 상부클램프(202)를 회전시키기 위해, 지그베이스(201)에는 샤프트부(240)가 회전가능하게 결합되는 제 1 회전지지부(261) 및 샤프트부(240)를 회전시키는 상부클램프구동부(203)가 구비된다.

제 1 회전지지부(261)는 지그베이스(201)에서 제 1 보링툴지그(220a)의 양측에 각각 구비되어 샤프트부(240)와 결합된다.

샤프트부(240)에는 외주면에서 돌출되는 로테이트암(241)이 형성되고, 상부클램프구동부(203)는 로테이트암(241)과 결합되는 실린더레버(251) 및 지그베이스(201)에 구비되어 실린더레버(251)와 결합되는 레버부쉬(252)를 포함하는데, 실린더레버(251)는 상단부가 로테이트암(241)에 힌지결합되고 레버부쉬(252)는 지그베이스(201)에 구비되는 제 2 회전지지부(262)에 회전가능하게 결합되어 있어 실린더레버(251)가 신축함에 따라 상부클램프(202)가 회전되게 되는 것이다.

이러한 실린더레버(251)는 예를 들어 유압식으로 구동될 수 있다.

또한, 하측으로 회전되어 설치부(210)를 덮은 상태의 상부클램프(202)를 지그베이스(201)에 대해 고정하기 위해, 고정로드(271), 고정지지부(273) 등이 구비된다.

즉, 지그베이스(201)에는 수평방향으로 관통되는 고정홀(274)이 형성되어 있는 고정지지부(273)가 구비되고, 본체부(230)에는 수평방향으로 슬라이딩가능하게 구비되어 고정홀(274)에 인입 또는 인출되는 고정로드(271) 및 고정로드(271)를 구동하는 고정로드구동부(272)가 구비된다.

이러한 고정로드구동부(272)는 예를 들어 유압실린더일 수 있는데, 상부클램프구동부(203)에 의해 상부클램프(202)가 하측으로 회전된 상태에서 고정로드구동부(272)가 고정로드(271)를 전진시키면 고정로드(271)가 고정지지부(273)의 고정홀(274)에 인입되어 상부클램프(202)가 고정되게 되고, 이후 고정로드구동부(272)가 고정로드(271)를 후퇴시키면 고정홀(274)에서 인출되어 상부클램프(202)가 자유로이 회전될 수 있는 것이다.

한편, 지그베이스(201)에는 제 1 보링툴지그(220a)보다 축방향 일측에서 상하로 이동가능하게 구비되어 보링툴(1000)에 지지 또는 이탈되는 지지부재(610)가 구비된다.

즉, 지그베이스(201)에는 예를 들어 유압식으로 구동되며 상하로 이동되는 승하강구동부(612)가 구비되고, 지지부재(610)는 승하강구동부(612)의 상단에 결합된다.

지지부재(610)는 상측으로 승강되며 제 1 보링툴지그(220a)에 삽입된 보링툴(1000)을 하측에서 지지하게 되는데, 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a)에 삽입되는 단계에서 지지부재(610)가 보링툴(1000)의 하측을 지지하며 보링툴(1000)의 처짐을 방지함으로써 저널부(120)의 동심도와 동축도를 확보하고, 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a)에서 이탈되는 단계에서는 지지부재(610)가 보링툴(1000)의 하측을 지지함으로써 보링툴(1000)이 낙하되며 손상되는 등의 안전사고를 예방하게 된다.

지지부재(610)의 보링툴(1000)에 지지되는 부위에는 볼트(611)가 수직방향에 대해 45도 각도로 마주보게 결합되어 있어, 볼트(611)의 헤드부가 보링툴(1000)의 하측에 지지될 수 있다.

한편, 도 9를 참고하여 살펴보면, 서포트부쉬(221)의 외주면 일측에는 삽입홈(711)이 함몰형성되고, 서포트하우징(222)에는 삽입홈(711)에 인입 또는 인출되는 삽입로드(712)가 구비되는 삽입부(223)가 결합될 수 있다.

삽입부(223)는 예를 들어 유압식으로 구동되며 삽입로드(712)를 이동시켜 삽입로드(712)의 단부가 삽입홈(711)에 인입되게 하여 서포트부쉬(221)를 원주방향으로 고정하거나 삽입홈(711)에서 인출되게 하여 서포트부쉬(221)가 자유로이 회전되게 할 수 있다.

즉, 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)에 삽입되는 단계 및 이탈되는 단계에서는 삽입로드(712)가 삽입홈(711)에 삽입되며 삽입부(223)가 서포트부쉬(221)의 회전을 제한함으로써 보링툴(1000)이 서포트부쉬(221)에 원활하게 삽입되거나 이탈될 수 있으며, 보링툴(1000)이 회전되며 저널부(120)를 가공하는 단계에서는 삽입로드(712)가 삽입홈(711)에서 이탈되어 서포트부쉬(221)는 보링툴(1000)과 함께 회전되게 된다.

또한, 도 10을 참고하여 살펴보면, 제 1 보링툴지그(220a)의 서포트부쉬(221)의 내주면 일측에는 결합홈(1011)이 축방향 일단에서 타단까지 함몰형성될 수 있다.

보링툴(1000)의 로드부에는 외주면에서 돌출되는 커팅엣지(1000a, 1000b)가 다수개 구비되어 보링툴(1000)이 회전하며 축방향으로 이동함에 따라 각 저널부(120)를 동시에 가공하게 되는데, 커팅엣지 중 하나(1000b)는 베어링 조립부(132)의 내주면을 가공할 수 있다. 베어링 조립부(132)의 가공에 대해서는 후술하기로 한다.

보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a) 및 저널지그(211)에 삽입되는 단계에서 커팅엣지(1000a, 1000b)가 서포트부쉬(221) 및 저널지그(211)에 접촉되며 손상되는 것을 방지하기 위해 저널지그(211)에는 함몰홈(212a)이 형성되고 서포트부쉬(221)에는 결합홈(1011)이 형성된다.

즉, 함몰홈(212a) 및 결합홈(1011)은 각각 저널지그(211) 및 제 1 보링툴지그(220a)의 서포트부쉬(221)에 구비되되 축방향 일단에서 타단까지 형성되어, 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a)에서 제 2 보링툴지그(220b)를 향하는 방향으로 삽입될 때 커팅엣지(1000a, 1000b)는 함몰홈(212a)과 결합홈(1011)을 통과하게 되어 저널지그(211)와 서포트부쉬(221)의 손상이 방지되는 것이다.

도면에 도시된 바와 같이 커팅엣지(1000a, 1000b)는 보링툴(1000)의 로드부의 외주면에서 축방향으로 중첩되게 배치되어 있으며, 따라서 함몰홈(212a)과 결합홈(1011) 역시 축방향으로 중첩되게 배치되어 커팅엣지(1000a, 1000b)가 통과하게 되는 것이다.

그런데, 전술한 바와 같이 서포트부쉬(221)는 서포트하우징(222)에 베어링을 매개로 결합되어 회전가능하게 구비되므로, 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a)에 삽입되거나 이탈되는 단계에서는 삽입부(223)가 서포트부쉬(221)의 회전을 제한하며 결합홈(1011)이 함몰홈(212a)과 축방향으로 중첩된 상태로 고정되게 한다.

한편, 도면에 도시된 바와 같이 저널부(120)의 보어(121)는 보링툴(1000)에 대해 이심되어 있는데, 즉 커팅엣지(1000a, 1000b)는 보링툴(1000)의 로드부의 외주면과 저널부(120)의 내주면 사이의 공간으로 통과하게 되어 커팅엣지(1000a, 1000b)에 의한 저널부(120)의 손상이 방지된다.

보링툴(1000)이 회전되며 저널부(120)를 가공하게 되면 보어(121)가 확장되며 삽입공(212) 등과 동축을 이루게 된다.

이하, 도 11 내지 도 12를 참고하여 저널부(120) 가공과정을 살펴본다.

(a)단계는 보링툴(1000)이 제 1 보링툴지그(220a)에 삽입되기 시작하는 단계로서, 도면에는 도시되지 않았으나 상부클램프(202)는 상부클램프구동부(203)에 의해 하측으로 회전되어 있으며 고정로드(271)가 고정홀(274)에 삽입되어 지그베이스(201)에 대해 고정되어 있다.

또한, 제 1 가압부재(231) 및 제 2 가압부재(232)가 각각 캠샤프트 캐리어(100)의 상면과 측면을 가압하여 캠샤프트 캐리어(100)는 설치부(210)에서 단단히 고정되어 있다.

또한, 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)는 삽입부(223)가 삽입로드(712)를 구동하여 삽입홈(711)에 인입시켜 서포트부쉬(221)의 회전을 제한함으로써 보링툴(1000)의 삽입을 원활하게 하며, 함몰홈(212a)과 결합홈(1011)은 축방향으로 중첩된 상태이다.

또한, 승하강구동부(612)에 의해 승강된 지지부재(610)가 하측에서 보링툴(1000)의 자중을 지지하고 있어, 보링툴(1000)은 제 1 보링툴지그(220a) 및 지지부재(610)에 지지되며 처짐이 방지되게 된다.

(b)단계는 보링툴(1000)이 저널부(120) 및 저널지그(211)의 일부까지 삽입되는 단계로서, 커팅엣지(1000a, 1000b)는 축방향으로 중첩되는 함몰홈(212a) 및 결함홈(1000a, 1000b)을 통과하게 되어 저널지그(211) 및 서포트부쉬(221)의 손상이 방지된다.

보링툴(1000)이 저널지그(211)에 삽입되게 되므로, 지지부재(610)가 하강되며 보링툴(1000)에서 이탈되더라도 보링툴(1000)의 자중은 충분히 지지되게 된다.

(c)단계는 보링툴(1000)이 제 2 보링툴지그(220b)까지 삽입되는 단계로서, 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)에서는 삽입부(223)가 삽입로드(712)를 삽입홈(711)에서 인출시켜 서포트부쉬(221)가 자유로이 회전가능하게 되며, 보링툴(1000)의 결합부(1012)가 제 1 보링툴지그(220a)의 서포트부쉬(221)의 결합홈(1011)에 삽입되어 있다.

이 때, 커팅엣지 중 저널부(120)를 가공하기 위한 커팅엣지(1000a)는 저널부(120)보다 도면상 좌측에 위치하며, 베어링 조립부(132)를 가공하기 위한 커팅엣지(1000b)는 베어링 조립부(132) 보다 도면상 우측에 위치하고 있다.

(d)단계는 베어링 조립부(132)가 가공되는 단계로서, 보링툴(1000)이 회전되며 도면상 좌측으로 이동되어 커팅엣지(1000b)에 의해 베어링 조립부(132)의 내주면이 가공된다.

(e)단계는 저널부(120)가 가공되는 단계로서, 보링툴(1000)이 회전되며 도면상 우측으로 이동되어 커팅엣지(1000a)에 의해 각 저널부(120)가 동시에 가공된다.

(f)단계는 저널부(120) 및 베어링 조립부(132)의 가공이 완료된 후 보링툴(1000)을 설치해제하는 단계로서, 제 1 보링툴지그(220a) 및 제 2 보링툴지그(220b)에서는 삽입부(223)가 삽입로드(712)를 삽입홈(711)에 인입시켜 서포트부쉬(221)의 회전을 제한함으로써 보링툴(1000)의 이탈을 원활하게 한다.

커팅엣지(1000a, 1000b)는 축방향으로 중첩되는 함몰홈(212a) 및 결합홈(1011)을 통과하게 되어 저널지그(211) 및 서포트부쉬(221)의 손상이 방지된다.

도면에 도시된 바와 같이 보링툴(1000)이 저널지그(211)에서 이탈되어 제 1 보링툴지그(220a)에만 지지되는 단계에서는 지지부재(610)가 승강되어 보링툴(1000)에 지지됨으로써 보링툴(1000)의 낙하 등에 의한 안전사고를 예방하게 된다.

이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 캠샤프트 캐리어 120: 저널부
121: 보어 131: 리어커버 조립부
132: 베어링 조립부 140: 캠샤프트
200: 고정지그 201: 지그베이스
202: 상부클램프 203: 상부클램프구동부
210: 설치부 211: 저널지그
213: 하측지지부 220a,220b: 제 1, 제 2 보링툴 지그
221: 서포트부쉬 222: 서포트 하우징
223: 삽입부 230: 본체부
231: 제 1 가압부재 232: 제 2 가압부재
233: 노즐부 240: 샤프트부
241: 로테이트암 251: 실린더레버
252: 레버부쉬 261: 제 1 회전지지부
262: 제 2 회전지지부 271: 고정로드
272: 고정로드구동부 273: 고정지지부
610: 지지부재 612: 승하강구동부
711: 삽입홈 712: 삽입로드
1000: 보링툴 1000a,b: 커팅엣지

Claims

캠샤프트가 삽입되는 저널부가 상기 캠샤프트의 축방향을 따라 복수개 구비되는 캠샤프트 캐리어를 고정하고 상기 저널부를 가공하기 위한 보링툴이 설치되는 고정지그에 있어서,
상기 캠샤프트 캐리어가 안착되는 설치부와 상기 설치부를 사이에 두고 축방향 일측 및 타측에 구비되는 제 1 보링툴지그 및 제 2 보링툴 지그를 포함하되, 상기 설치부에는 상기 캠샤프트 캐리어의 하면에 지지되는 하측지지부 및 상기 저널부의 사이에 배치되며 상기 보링툴이 삽입되는 삽입공이 형성되는 저널지그가 구비되고, 상기 제 1 보링툴지그 및 제 2 보링툴지그는 중공원통형으로 형성되어 상기 보링툴이 삽입되는 서포트부쉬 및 상기 서포트부쉬가 회전가능하게 결합되는 서포트하우징을 포함하는 지그베이스;
상기 지그베이스에 회전가능하게 결합되는 샤프트부 및 상기 샤프트부와 결합되어 상기 샤프트부의 회전에 의해 상기 설치부를 덮거나 개방하는 본체부를 포함하되, 상기 본체부에는 상기 캠샤프트 캐리어의 상면을 가압하는 제 1 가압부재 및 상기 캠샤프트 캐리어의 측면을 가압하는 제 2 가압부재가 구비되는 상부클램프;
를 포함하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그.
제 1 항에 있어서,
상기 지그베이스에는 상기 샤프트부가 회전가능하게 결합되는 샤프트지지부 및 상기 샤프트부를 회전시키는 상부클램프구동부가 구비되되,
상기 샤프트부에는 외주면에서 돌출되는 로테이트암이 형성되고,
상기 상부클램프구동부는 상기 로테이트암과 결합되는 실린더레버 및 상기 지그베이스에 구비되고 상기 실린더레버와 결합되는 레버부쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그.
제 1 항에 있어서,
상기 지그베이스에는 수평방향으로 관통되는 고정홀이 형성되는 고정지지부가 구비되고,
상기 본체부에는 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 고정홀에 인입 또는 인출되는 고정로드 및 상기 고정로드를 구동하는 고정로드구동부가 구비되는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그.
제 1 항에 있어서,
상기 지그베이스에는 상기 제 1 보링툴지그보다 축방향 일측에서 상하로 이동가능하게 구비되어 상기 보링툴에 지지 또는 이탈되는 지지부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그.
제 1 항에 있어서,
상기 서포트부쉬의 외주면 일측에는 삽입홈이 함몰형성되고, 상기 서포트하우징에는 상기 삽입홈에 인입 또는 인출되는 삽입로드가 구비되는 삽입부가 결합되는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시가공을 위한 고정지그.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 보링툴지그의 서포트부쉬의 내주면 일측에는 결합홈이 축방향 일단에서 타단까지 함몰형성되는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 캐리어의 저널부 동시 가공을 위한 고정지그.