KR100229770B1 - 실린더헤드의 밸브코터 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더헤드의 밸브코터 조립장치에 관한 것으로, 생산성의 향상이나 작업의 효율화를 위하여 엔진의 실린더헤드에 장착되는 흡기/배기밸브는 대량생산을 목적으로 하는 자동화 생산라인에서 작업이 이루러졌기 때문에, 일정한 생산량을 갖추나 소량인 흡기/배기밸브의 장착은 이를 해결하는 장비가 별도로 마련되어 있지 않는 난점과 이를 극복할 수 있는 대안이 없었다.

이에, 본 발명은 첨부된 도면에서와 같이 테이블(14)의 상단에는 컨베어라인(10)에서 이송되는 실린더헤드(1)를 정위치에 고정시켜 주는 고정기구(18)와 고정된 실린더헤드(1)에 흡기/배기밸브(3)의 코터(7)가 장착될 수 있도록 회전하는 회전부(32)와 이를 고정하도록 된 틸팅스토퍼(42) 및 코터(7)의 장착시 밸브(3)의 헤드를 지지하여 주는 밸브받침대(28)로 구성된 틸팅드럼(16)을 장착시키고, 상기 테이블(14)의 상단에는 공구(60)가 승강하도록 공구반송부(50)룰 형성시키며, 공구반송부(50)의 하단에는 실린더헤드(1)에 삽입된 밸브(3)의 코터(7)를 압입할 수 있도록 공구(60)를 부착시킨 것이다.

따라서, 본 발명은 수작업에 대한 작업자의 불편함과 생산성의 저하가 배제되고 자동화라인에 대한 경제성과 생산성이 만족되어 밸브의 조립이 용이해지고 생산성의 향상 및 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Description

실린더헤드의 밸브코터 조립장치

본 발명은 실린더헤드의 밸브코터 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소량으로 생산을 하나 일정한 생산량을 갖춘 엔진의 실린더헤드에 흡기/배기밸브를 장착하기 위하여 경제성이나 생산성을 만족할 수 있도록 한 실린더헤드의 밸브코터 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 밸브기구는 엔진의 연소실에 마련된 흡기와 배기구멍을 각각 개폐하여 공기 또는 공기와 연료의 혼합가스를 들여보내고, 연소가스를 내보내는 일을 하며 동시에 압축행정과 폭발행정에서는 밸브시이트에 밀착되어 기밀을 보전하는 작용을 한다.

이러한 밸브기구는 예시도면 도 1 에 도시된 바와 같은 구성을 보이며 엔진의 실린더헤드(1)에 부착되는데, 자동차용 엔진에는 보통 포핏밸브가 사용되고 엔진의 구동력을 제원으로 캠축(2)이 회전하여 밸브(3)를 개폐시키게 된다.

상기한 밸브(3)는 실린더헤드(1)의 흡기 및 배기구멍에 밀착되는 밸브면과 스템 및 코터홈(8)을 구성되어 있고, 상기 밸브(3)의 스템을 안내하도록 실린더헤드(1)에 밸브가이드(4)가 삽입되어 있으며, 캠축(2)의 회전에 의해서 열리는 밸브(3)를 복원시켜주는 밸브스프링(5)과 이를 고정하고 지지하여 주는 리테이너(6)와 코터(7)로 구성되어 있다.

따라서, 상기한 흡기/배기밸브(3)는 엔진의 회전수에 1/2로 감속되어 회전하는 캠축(2)의 캠에 의해서 흡입행정과 배기행정에서 밸브(3)가 열리게 되고, 열려진 밸브(3)는 가스의 유출입이 이루어진 후 밸브스프링(5)의 복원력에 의해서 실린더헤드(1)의 밸브시트에 밀착되어 압축과 폭발해정에서는 기밀이 유지되는 것이다.

통상 자동차의 엔진은 차량의 구조나 엔진의 성능에 따라 구조나 크기를 달리하며, 따라서 상기한 밸브(3)는 밸브의 수량이나 크기 및 장착되는 위치도 엔진의 설계에 따라 달라지게 된다.

상기와 같은 흡기/배기밸브(3)의 장착을 위하여 밸브(3)의 조립공정은 대량생산을 목적으로 자동화된 생산라인에서 일련의 작업으로 이루어지며, 이에 흡기/배기밸브(3)의 장착은 대량적인 생산이 가능하고 경제성이 향상되는 것이다.

그러나, 상술된 바와 같이 생산성의 향상이나 작업의 효율화를 위하여 엔진의 실린더헤드(1)에 장착되는 흡기/배기밸브(3)는 대량생산을 목적으로 하는 자동화 생산라인에서 작업이 이루러졌기 때문에, 일정한 생산량을 갖추나 소량인 흡기/배기밸브(3)의 장착은 이를 해결하는 장비가 별도로 마련되어 있지 않는 난점과 이를 극복할 수 있는 대안이 없었다.

특히, 대량생산을 목적으로 자동화된 생산라인에서 밸브(3)가 장착되어진 실린더헤드(1)가 불량품을 발생할 경우에는 작업대에 불량품을 올려놓고 일정한 형상으로 제작된 지그를 사용하여 작업을 하였으며, 소량으로 생산하는 제품은 이러한 수작업으로 작업이 이루어졌다.

따라서, 일정한 생산량을 갖춘 차량의 엔진을 생산하기 위해서는 실린더헤드(1)에 장착되는 흡기/배기밸브(3)를 수작업에 의존할 수 없으며, 또한 경제성이나 생산성의 측면에서 자동화된 생산라인을 사용할 수 없었다.

이에 본 발명은 상기한 종래 기술이 지닌 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 소량으로 생산을 하나 일정한 생산량을 갖춘 엔진의 실린더헤드에 흡기/배기밸브를 장착하기 위하여 경제성이나 생산성을 만족할 수 있도록 한 실린더헤드의 밸브코터 조립장치를 제공하는데 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 테이블의 상단에 컨베어라인으로부터 이송되는 실린더헤드를 정위치에 고정시켜 주는 고정기구와 고정된 실린더헤드를 흡기 및 배기밸브에 코터가 장착되도록 하여 주는 회전부와 밸브의 헤드를 지지하여 주는 밸브받침대 및 틸팅스토퍼로 구성된 틸팅드럼을 장착시키고, 상기 테이블의 상단에는 공구가 승강운동하도록 공구반송부를 장착시키며, 상기 공구반송부의 하단에는 공구가 실린더헤드의 밸브코터를 압입할 수 있도록 부착시킨 것이다.

따라서, 본 발명은 일정한 생산량을 갖춘 엔진을 생산하기 위하여 실린더헤드에 장착되는 흡기밸브를 본 기기에 적용하여 작업을 하는 것으로, 수작업에 대한 작업자의 불편함이 배제되고, 자동화라인에 대한 경제성과 생산성을 만족할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1 은 엔진의 밸브 구동기구를 보인 예시도,

도 2 는 본 발명에 따른 밸브코터 조립장치의 정면도와 측면도를 나타낸 도면,

도 3 의 (가)는 본 발명에 따른 틸팅드럼의 고정기구를 나타낸 개요도이고, (나)는 틸팅드럼의 회전부를 나타낸 개요도이며, (다)는 틸팅드럼의 틸팅스토퍼를 나타낸 개요도이고, (라)는 틸팅드럼의 밸브받침대를 나타낸 개요도,

도 4 는 본 발명에 따른 공구을 설명하기 위한 종단면도,

도 5 는 밸브의 코터홈에 코터가 삽입되는 상태를 순차적으로 나타낸 개요도,

도 6 은 본 발명에 따른 밸브코터 조립장치의 작동상태를 나타낸 도면으로, (가)는 정립상태의 도면이고, (나)는 배기밸브를 가압하는 상태의 도면이며, (다)는 흡기밸브를 가압하는 상태의 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 실린더헤드, 3 - 밸브,

6 - 리테이너, 7 - 코터,

8 - 코터홈, 10 - 컨베어라인,

12 - 반전기, 14 - 테이블,

16 - 틸팅드럼, 18 - 고정기구,

20 - 클램프, 22 - 스토퍼,

24 - 기준핀, 26 - 실린더,

28 - 밸브받침대, 30 - 높이조절편,

32 - 회전부, 34 - 원판,

36 - 로울러베어링, 38 - 회전손잡이,

40 - 고정홈, 42 - 틸팅스토퍼,

44 - 고정대, 46 - 힌지부,

48 - 탄성스프링, 50 - 공구반송부,

52 - 손잡이, 54 - 링크,

56 - 가이드레일, 58 - 공구스핀들,

60 - 공구, 62 - 파이프,

64 - 밸브밀착핀, 66 - 자석,

68 - 스프링.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 테이블(14)의 상단에 컨베어라인(10)에서 이송되는 실린더헤드(1)를 정위치에 고정시켜 주는 고정기구(18)와 고정된 실린더헤드(1)에 흡기/배기밸브(3)의 코터(7)가 장착될 수 있도록 회전하는 회전부(32)와 이를 고정하도록 된 틸팅스토퍼(42) 및 코터(7)의 장착시 밸브(3)의 헤드를 지지하여 주는 밸브받침대(28)로 구성된 틸팅드럼(16)이 장착되고, 상기 테이블(14)의 상측부에는 공구(60)가 승강하도록 공구반송부(50)가 형성되며, 공구반송부(50)의 하단에는 실린더헤드(1)에 삽입된 밸브(3)의 코터(7)를 압입할 수 있도록 공구(60)가 부착된 실린더헤드의 밸브코터 조립장치이다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 밸브코터 조립장치의 정면도와 측면도를 나타낸 도면으로서, 조립장치의 측부에는 실린더헤드(1)의 흡기포트와 배기포트에 밸브(3)를 삽입할 수 있도록 실린더헤드(1)를 회전시켜 주는 반전기(12)가 설치되어 있고, 밸브(3)가 삽입된 실린더헤드(1)는 컨베어라인(10)을 따라 이송되면서 조립장치로 유입되고, 유입후 공구(60)의 가압에 의해서 코터(7)가 밸브(3)에 고정되는 것이다.

이를 위하여 본 발명의 조립장치는 실린더헤드(1)가 안착되는 틸팅드럼(16)과 공구반송부(50) 및 공구(60)로 대별되어 있다.

여기서, 틸팅드럼(16)은 고정기구(18)과 회전부(32)와 밸브받침대(28) 및 틸팅스토퍼(42)로 구분되어 있는데, 예시도면 도 3 의 (가)는 본 발명에 따른 틸팅드럼의 고정기구를 나타낸 개요도이고, (나)는 틸팅드럼의 회전부를 나타낸 개요도이며, (다)는 틸팅드럼의 틸팅스토퍼를 나타낸 개요도이고, (라)는 틸팅드럼의 밸브받침대를 나타낸 개요도로서, 컨베어라인(10)을 따라 이송되는 실린더헤드(1)가 안착되는 틸팅드럼(16)을 나타낸 것이다.

여기서, 고정기구(18)는 컨베어라인(10)을 따라 이송되는 실린더헤드(1)가 고정할 수 있도록 틸팅드럼(16)의 상부 플레이트에는 일측에 스토퍼(22)가 설치되어 있고 다수개의 기준핀(24)이 설치되어 있으며, 플레이트의 하단에는 실린더(26)가 설치되어 있고, 상기 실린더(26)와 연동하여 움직이도록 플레이트의 상단에는 클램프(20)가 설치되어 있다.

회전부(32)는 상기한 고정기구(18)의 양측으로 한 쌍의 원판(34)이 설치되어 있고, 원판(34)의 하단부에는 틸팅드럼(16)이 회전할 수 있도록 로울러베어링(36)이 장착되어 있으며, 원판(34)의 일측에는 고정홈(40)과 회전손잡이(38)이가 형성되어 있다.

또한, 틸팅스토퍼(42)는 힌지부(46)를 지점으로 상기 원판(34)의 고정홈(40)에 안착되는 고정대(44)가 형성되어 있고, 고정대(44)의 탄발력을 제공하는 탄성스프링(48)이 내설되어 있다.

그리고 밸브받침대(38)는 틸팅드럼의 플레이트에 설치된 것으로, 흡기/배기밸브(3)의 밸브헤드를 지지할 수 있도록 높이조절편(30)이 삽입되어 있다.

예시도면 도 4 는 공구반송구(50)에 설치되는 공구(60)를 나타낸 종단면도로서, 공구(60)의 몸체내부에는 스프링(68)과 밸브밀착핀(64)이 내설되어 있고, 밸브밀착핀(64)의 외주면으로 파이프(62)가 설치되어 있으며, 공구(60)의 주입구에는 리테이너(6)와 코터(7)가 가조립될 수 있도록 자석(66)이 장착되어 있다.

또한, 공구반송부(50)는 공구스핀들(58)이 승하강되도록 링크(54)를 매계로하여 손잡이(52)가 형성되어 있고, 상기 공구스핀들(58)의 하단에는 공구(60)를 삽입할 수 있으며, 공구반송부(50)는 다수개의 밸브(3)를 가압할 수 있도록 수평으로 형성된 가이드레일(56)에 설치되어 있다.

이하, 실린더헤드의 밸브코터 조립장치의 작용을 상세히 설명하면 후술되는 바와 같다.

컨베어라인(10)을 따라 유입되는 실린더헤드(1)는 틸팅드럼(16)에 유입된 후 스토퍼(22)에 의해서 멈추게 되고 기준핀(24)이 실리데헤드(1)의 저면에 삽입되어 고정되며 실린더(26)의 하강으로 클램프(20)는 실린더헤드(1)를 완전히 고정시켜 주는 것이다.

상기와 같이 틸팅드럼(16)에 고정된 실린더헤드(1)는 예시도면 도 5 에 도시된 바와 같이 밸브(3)의 코터홈(8)에 코터(7)가 삽입되는 순차적인 개요도로 나타나게 되며, 예시도면 도 6 은 정립상태, 배기밸브 가압상태, 흡기밸브 가압상태와 같은 작동으로 실린더헤드(1)에 흡기와 배기밸브(3)를 고정시키는 것이다.

즉, 틸팅드럼(16)에 고정된 실린더헤드(1)는 회전부(32)의 작동에 의해서 상부에 설치된 공구(60)와 일직선상에 밸브(3)가 놓이도록 회전을 하고 틸팅스토퍼(42)의 고정대(44)가 원판(34)의 고정홈(40)에 안착되면서 틸팅드럼(16)의 고정이 이루어지며, 공구반송부(50)의 손잡이(52)를 하측으로 내리면서 도시된 바와 같이 링크(54)가 작동하면서 공구스핀들(58)의 하단에 부착된 공구(60)가 밸브(3)를 가압하는 것이다.

상기와 같은 배기밸브(3)의 가압이 끝나면 공구(60)는 상측으로 상승하고, 다시 틸팅드럼(16)은 흡기밸브(3)의 가압을 위하여 타측으로 회전되고 고정되어 작업이 이루어진다.

여기서 공구(60)가 밸브(3)를 가압하는 순차적인 상태를 자세히 설명하면, 공구(60)의 압입전 공구(60)의 하단 주입구에는 리테이너(6)와 코터(7)가 가조립된 상태로 자석(66)에 의해서 부착되어 진다.

또한, 공구반송부(50)가 하강하면서 공구(60)가 압입 최하점에 이르면 코터(7)는 상측으로 이동되면서 이탈이 방지되도록 공구(60)의 파이프(62)에 저지되고, 밸브밀착핀(64)은 스프링(68)이 압축되면서 상승하여 밸브(3)의 스템이 구부러지는 것이 방지된다.

상세히 설명하면, 흡기/배기밸브(3)의 진직도는 엔진의 작동중 매우 중용한 요소로 작용하므로, 상기와 같이 공구(60)가 하강하면서 밸브(3)의 상측을 누르는 것에 대하여 밸브스템이 휘어지는 것을 방지하기 위하여 밸브밀착핀(64)의 가압력은 스프링(68)에 의해서 보상되는 것이다.

그리고 하강한 공구반송부(5)가 상승하면서 리테이너(6)의 하단에 내설된 밸브스프링은 리테이너(6)에 복원력을 부여하고 이에 코터(7)는 코터홈(8)에 안착되어 밸브(3)의 조립이 완성되는 것이다.

통상 자동차의 엔진은 다수개의 흡기밸브와 배기밸브가 설치되므로 공구반송부(50)는 다수개의 밸브(3)에 작업이 가능하도록 수평으로 형성된 가이드레일(56)을 따라 이동할 수 있는 것이다.

엔진의 구조나 용량에 따라 길이를 달리하는 흡기 및 배기밸브(3)를 공용하여 사용할 수 있도록 밸브(3)의 길이 오차만큼 보정한 밸브받침대(28)의 높이노절편(30)을 교환하여 사용할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 실린더헤드의 밸브조립이 용이하고 밸브의 휨 불량을 방지함은 물론 작업성이 편리하여 생산성의 향상시킬 수 있는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명은 컨베어라인에서 공급되는 실린더헤드가 안착되어 밸브코터의 압입이 이루어질 수 있도록 틸팅드럼과 공구반송부 및 공구로 이루어진 조립장치를 제공하는 것으로, 일정한 생산량을 갖춘 엔진을 생산하기 위하여 실린더헤드에 장착되는 밸브를 본 기기에 적용함으로서, 수작업에 대한 작업자의 불편함과 생산성의 저하가 배제되고 자동화라인에 대한 경제성과 생산성이 만족되어 밸브의 조립이 용이해지고 생산성의 향상 및 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 테이블(14)의 상단에는 컨베어라인(10)에서 이송되는 실린더헤드(1)를 정위치에 고정시켜 주는 고정기구(18)와 고정된 실린더헤드(1)에 흡기/배기밸브(3)의 코터(7)가 장착될 수 있도록 회전하는 회전부((32)와 이를 고정하도록 된 틸팅스토퍼(42) 및 코터(7)의 장착시 밸브(3)의 헤드를 지지하여 주는 밸브받침대(28)로 구성된 틸팅드럼(16)이 장착되고, 상기 테이블(14)의 상측부에는 공구(60)가 승강하도록 공구반송부(50)가 형성되며, 공구반송부(50)의 하단에는 실린더헤드(1)에 삽입된 밸브(3)의 코터(7)를 압입할 수 있도록 공구(60)가 부착된 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 밸브코터 조립장치.
2. 제 1 항에 있어서, 고정기구(18)는 실린더헤드(1)를 정위치에 고정하도록 클램프(20)를 하강시키는 실린더(26)가 설치된 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 밸브코터 조립장치.
3. 제 1 항에 있어서, 회전부(32)의 하단에는 틸팅드럼(16)의 회전하도록 로울러베어링(36)이 설치된 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 밸브코터 조립장치.
4. 제 1 항에 있어서, 밸브받침대(28)는 엔진의 구조에 따라 길이가 달라지는 흡기 및 배기밸브의 공용화와 오차를 극복하기 의하여 높이조절편(30)이 부착되는 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 밸브코터 조립장치.
5. 제 1 항에 있어서, 공구(60)의 내부에는 밸브(3)의 휨불량을 방지하도록 밸브밀착핀(64)의 상부에 스프링(68)이 내설된 것을 특징으로 하는 실린더헤드의 밸브코터 조립장치.
6. 제 1 항에 있어서, 공구(6)의 하단부에는 코터(7)와 리테이너(6)의 가조립을 위하여 자석(66)이 부착된 것을 특징으로 실린더헤드의 밸브코터 조립장치.

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