KR950008685B1 - 크랭크샤프트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

크랭크샤프트의 제조방법

제1도 (a)(b)는 본 발명을 구현하는 배관요소의 사시도.

제2도는 제1도에 도시한 배관요소와 코어의 조합을 나타내는 사시도.

제3도는 제1도의 배관요소가 포함된 크랭크샤프트의 주조상태 단면도.

제4도 (a)(b)는 각각 배관요소의 단부처리에 관련된 예를 발췌하여 도시한 부분 단면도.

제5도는 제3도의 V-V선 단면도.

제6도는 종래의 크랭크샤프트에 개설되는 오일통로의 일예를 나타내는 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1∼5 : 크랭크저어널 11∼14 : 크랭크핀

32 : 중공상배관요소 33 : 코어

35 : 플러그

본 발명은 크랭크샤프트의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 축의 크랭크핀 사이로 용이하게 오일통로를 개설할 수 있는 크랭크샤프트의 제조방법에 관한 것이다.

크랭크샤프트는 크랭크케이스의 내측에서 메인베어링에 의해 회전가능하게 지지되어 각 실린더의 동력행정에서 발생한 피스톤의 직선동력을 회전동력으로 변환시킴과 아울러 하사점에 이른 피스톤으로 상향운동력을 가하여 원활하게 동력이 발생되게 하는 기능을 가지고 있다.

크랭크샤프트는 메인베어링에 지지되는 크랭크저어널과, 커넥팅로드를 연결하기 위한 크랭크핀, 그리고 관성 우력과 불평형 우력을 상쇄시키는 밸런싱웨이트가 부여된 크랭크아암으로 구성된다.

또한, 크랭크샤프트의 내부에는 커넥팅로드의 베어링과 피스톤핀 베어링으로 오일을 공급하는 윤활유통로가 뚫려져 있으며, 크랭크케이스에 저장되는 오일은 메인베어링을 경유하여 상기한 윤활유통로로 압송된다. 크랭크샤프트는 큰 하중을 받은 채로 고속으로 회전해야 하는 것이므로 강도나 강성이 충분히 커야 함은 물론, 회전시의 마찰에 견딜 수 있는 내마모성도 아울러 갖추고 있어야 한다.

이러한 물성을 만족시키는 것으로는 미이하나이트(meehanite)주철 혹은 구상혹연주철이 있으며, 이들은 다른 재질에 비하여 주조할 수 있다는 이점 때문에 범용화되고 있다.

크랭크샤프트를 제조함에 있어서, 주조방법은 형단조에 비하여 성형이 용이하고 후가공이 적으며 진동의 흡수성이 양호한 장점을 가지고 있다.

제6도는 크랭크샤프트에 개설되는 오일통로의 예를 보여준다.

도시한 크랭크샤프트는 5개의 크랭크저어널(1∼5)과 4개의 크랭크핀(11∼14)이 배열된 4기통 엔진용 크랭크샤프트이다.

크랭크저어널(1∼5)과 크랭크핀(11∼14) 사이에는 필요에 따라 밸런싱웨이트가 부가된 8개의 크랭크아암(21∼28)이 각각 개재되어 있다.

각 크랭크저어널(1∼5)에서 양 단부를 제외한 크랭크저어널(2∼4)의 중심은 점선으로 표시된 오일통로(31)를 개재하여 인접하는 크랭크핀(11∼14)의 중심으로 연통된다.

상기한 오일통로(31)는 통상적으로 드릴링 가공하여 형성된다

그런데 크랭크저어널(1∼5)과 크랭크핀(11∼l4)은 그 축이 비직선상으로 배열되어 있기 때문에 오일통로(31)는 비스듬하게 뚫리게 된다.

이 경우에 크랭크사프트를 드릴에 대하여 경사지게 고정시켜 놓고 가공해야 하므로 대단히 어렵고 힘든작업이 된다.

이와 같은 드릴작업의 번거로움을 해결하기 위하여 크랭크샤프트의 주조시에 원통형의 모래로 된 코어를, 오일통로가 개설되어야 하는 크랭크저어널과 크랭크핀의 중심위치에 놓고 주조하여, 상기한 코어에 의해 해당부위로 공간이 형성되게 한 다음, 각 크랭크저어널과 크랭크핀의 외주에서 상기한 공간으로 구멍을 뚫어 오일통로가 개설되게 하는 방법도 실용화되고 있다.

이 방법에 따르면 크랭크샤프트의 축방향에 직교하는 방향으로 구멍을 뚫는 것이므로 대단히 간편하게 된다.

그러나 여전히 강철을 뚫어야 하는 드릴작업을 거쳐야 하기 때문에 제조에 시간이 많이 소요되어 생산성이 낮은 단점이 있다.

본 발명의 목적은 크랭크샤프트를 제조함에 있어서, 드릴작업을 생략하거나 또는 극히 간단하게 할 수 있도록 하여, 작업의 편리도와 생산성의 향상을 도모할 수 있는 크랭크샤프트의 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적에 따라 본 발명은 크랭크샤프트의 내부에 매립되어 오일통로를 형성하게 되는 중공상 배관요소를, 상기한 크랭크샤프트의 크랭크저어널과 크랭크핀의 중심에 공간을 형성하기 위한 코어와 일체로 하여 주형의 내부에서 소정위치로 비스듬히 배치되게 해놓고, 주조하여 상기한 코어를 제거한 다음, 크랭크 저어널과 크랭크핀의 외주면을 연삭하여 면가공함과 아울러 상기한 배관요소의 단부가 해당 크랭크저어널 및 크랭크핀의 외주면으로 노출되게 함을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 중공상 배관요소는 T형 또는 H형으로 되어 있으며, 이들의 단부는 주조과정에서 부유물이 유입되지 않도록 플러그로 밀봉되거나 또는 밀페단으로 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

제l도는 본 발명을 구현하는 중공상 배관요소(32)의 사시도로서, a)도는 T형의 배관요소(32)를 b)도는 H형의 배관요소(32)를 각각 도시하고 있다.

이들 배관요소(32)는 어느 것이나 크랭크샤프트의 주조에 견딜 수 있는 융점을 갖는 금속파이프로 만들어진다.

상기한 배관요소(32)에서 파이프가 교차 연장되는 부분에는 제2도의 도시와 같이 모래로 된 코어(33)가 일체로 형성된다.

이렇게 코어(33)가 일체로 형성된 배관요소(32)를 크랭크샤프트의 주형에 넣고 통상의 방법대로 주조한 다음, 코어(33)를 제거하면 제3도에 도시한 바와 같이 배관요소(32)는 해당 크랭크저어널(2)(3)과 크랭크핀(11)(12)사이로 비스듬히 가설되어 코어(33)에 의해 형성된 공간(34) 사이가 통하게 된다.

한편, 주조과정에서 배관요소(32)의 단부가 매몰되기 때문에 이들 배관요소(32)의 단부는 제4도 a)의 도시와 같이 플러그(35)로 밀봉되거나 혹은 제4도 b)의 도시와 같이 밀폐만으로 형성하여 배관요소(32)의 내부로 주물이 유입되는 일이 없게 하는 것이 좋다.

이렇게 밀폐된 배관요소(32)의 단부는 크랭크저어널 및 크랭크핀의 외주면 연삭공정에서 깎여져서 다시 열리게 되며, 필요한 경우에 노출된 구멍의 부위를 적당한 각도 θ로 드릴링해서 마무리하여도 좋다.

본 발명에 의해 제조되는 크랭크샤프트는 제5도의 도시와 같이 배관요소(32)가 크랭크샤프트의 축방향에 직교하여 각 크랭크저어널과 크랭크핀의 외주면으로 오일통로가 개설된 크랭크샤프트로 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 크랭크샤프트를 주조함에 있어서, 배관요소를 코어와 함께 주형의 소정부위에 배치하여 주조를 행하고, 크랭크저어널과 크랭크핀의 외주면을 연삭가공하는 간편한 공정만으로 소망의오일통로가 개설된 크랭크샤프트를 얻을 수 있는 이점을 가지고 있어서, 작업의 간편성과 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 주조를 통해 크랭크샤프트를 제조함에 있어서, 크랭크샤프트의 내부에 매립되어 오일통로를 형성하게되는 중공상 배관요소(32)를, 상기한 크랭크샤프트의 크랭크저어널(l∼5)과 크랭크핀(11∼4)의 중심에 공간을 형성하기 위한 코어(33)와 일체로 하여 주형의 내부에서 소정위치로 비스듬히 배치되게 해 놓고, 주조하여 상기한 코어(33)를 제거한 다음, 크랭크저어널(1∼5)과 크랭크핀(11∼14)의 외주면을 연삭하여 면가공함과 아울러 상기한 배관요소(32)의 단부가 해당 크랭크저어널(1∼5) 및 크랭크핀(11∼14)의 외주면으로 노출되게 함을 특징으로 하는 크랭크샤프트의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 배관요소(32)는 T형 또는 H형으로 되어 있음을 특징으로 하는 크랭크샤프트의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 배관요소 (32)의 단부는 플러그(35)에 의해 밀폐되어 있음을 특징으로 하는 크랭크샤프트의 제조방법.