KR100494890B1 - 엔진의 풀리 장착 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

모터의 구동력으로 회전하는 체결소켓을 통하여 정확한 토크로 체결볼트를 체결하여 크랭크 샤프트에 풀리를 장착하기 위하여,

장착 프레임과; 상기 장착 프레임의 상부 일측에 고정되는 구동모터와; 상기 구동모터의 하부에서, 상기 장착 프레임에 횡방향으로 배치되어 회전지지수단을 통하여 장착되며, 일단이 상기 구동모터와 동력연결수단을 통하여 연결되어 풀리 체결을 위한 회전동력을 전달하는 동력전달축과; 상기 동력전달축의 타단에 그 길이방향으로 연결되어 상기 풀리의 체결을 위한 체결볼트를 회전 체결시키는 체결수단과; 상기 장착 프레임의 일측에 장착되어 상기 동력전달축에 제동력을 전달하는 제동수단과; 상기 동력전달축상의 일측에 구성되어 동력전달축의 회전수를 감지하는 회전수감지수단과; 상기 회전수감지수단으로부터의 신호를 수신하여 회전수를 연산하고, 상기 구동모터와 제동수단의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치와 그 제어방법을 제공한다.

Description

엔진의 풀리 장착 장치 및 그 제어방법{A PULLEY MOUNTING DEVICE OF ENGINE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 엔진의 풀리 장착 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 엔진의 크랭크 샤프트 풀리 등의 체결시, 정확한 토크로 체결볼트를 장착하기 위한 엔진의 풀리 장착 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차의 동력원으로 사용되는 엔진은 피스톤의 상하 왕복 운동에 의해 회전하는 크랭크 샤프트의 일단에 풀리를 장착하여 각 구성부품(워터펌프, 오일펌프, 등)에 벨트를 통하여 동력을 전달하고 있다.

이와 같이, 상기 크랭크 샤프트에 풀리를 장착하기 위해서 종래에는 작업자가 최초 엔진의 제조과정에서, 상기 크랭크 샤프트에 풀리를 취부한 후, 지랫대 또는 토크랜치 등을 이용하여 체결볼트를 체결하여 조립하였다.

그러나 상기와 같이 고(高) 토크가 요구되는 엔진의 크랭크 샤프트와 풀리의 체결작업을 작업자가 직접 수행함에 따라 안전사고를 유발하거나 작업효율이 떨어진다는 등의 문제점이 있다.

또한, 토크랜치 등의 공구를 사용하여 작업을 수행하나, 정확한 토크에 대한 작업자마다의 기준이 모든 작업에서 일정한 토크를 유지할 수 없다는 등의 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터의 구동력으로 회전하는 체결소켓을 통하여 정확한 토크로 체결볼트를 체결하여 크랭크 샤프트에 풀리를 장착하기 위한 엔진의 풀리 장착 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 장착 프레임과; 상기 장착 프레임의 상부 일측에 고정되는 구동모터와; 상기 구동모터의 하부에서, 상기 장착 프레임에 횡방향으로 배치되어 회전지지수단을 통하여 장착되며, 일단이 상기 구동모터와 동력연결수단을 통하여 연결되어 풀리 체결을 위한 회전동력을 전달하는 동력전달축과; 상기 동력전달축의 타단에 그 길이방향으로 연결되어 상기 풀리의 체결을 위한 체결볼트를 회전 체결시키는 체결수단과; 상기 장착 프레임의 일측에 장착되어 상기 동력전달축에 제동력을 전달하는 제동수단과; 상기 동력전달축상의 일측에 구성되어 동력전달축의 회전수를 감지하는 회전수감지수단과; 상기 회전수감지수단으로부터의 신호를 수신하여 회전수를 연산하고, 상기 구동모터와 제동수단의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하며,

상기 회전지지수단은 상기 장착 프레임의 하부면에 횡방향으로 좌우측에 각각 장착되는 베어링 블록과; 상기 베어링 블록내에서, 상기 동력전달축을 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 동력연결수단은 상기 구동모터의 회전축 선단에 장착되는 구동 스프로킷과; 상기 동력전달축의 일선단에 장착되는 피동 스프로킷과; 상기 구동 스프로킷과 피동 스프로킷을 연결하는 체인으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 체결수단은 상기 동력전달축의 타단에 그 길이방향으로 일체로 연결되는 연결축과; 상기 연결축의 자유단에 일체로 고정되어 상기 체결볼트를 끼워 회전시키는 체결소켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 회전수감지수단은 상기 동력전달축상의 일측에 장착되며, 외주면에는 다수개의 감지홈이 일정각으로 이격되어 형성되는 인덱스 롤러와; 상기 인덱스 롤러의 감지홈을 인식하여 그 신호를 출력하는 리미트 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 제동수단은 상기 장착 프레임의 일측에 보조 플레이트를 통하여 장착되어 상기 동력전달축에 대향하여 제동력을 발생시키는 브레이크 실린더와; 상기 브레이크 실린더의 작동로드 선단에 장착되어 상기 동력전달축에 직접 마찰 접촉하는 제동패드와; 상기 제동패드에 대응하여 상기 장착 프레임의 일측에 장착되는 지지패드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 구성을 갖는 엔진의 풀리 장착 장치의 제어방법은 엔진의 풀리 장착 장치에 구동신호를 입력하는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 구동모터가 회전 구동하는 제2단계와; 상기 제2단계 작동 중, 회전수감지수단의 리미트 스위치로부터 출력 펄스 신호를 카운딩하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 카운팅되는 리미트 스위치의 펄스신호의 출력횟수가 설정횟수인가를 판단하는 제4단계와; 상기 제4단계에서의 조건을 만족하면, 상기 구동모터에 정지신호를 출력하는 제5단계와; 상기 제5단계와 동시에, 제동수단의 브레이크 실린더에 작동신호를 출력하여 동력전달축을 제동하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 풀리 장착 장치의 단면도로서, 본 발명에 따른 엔진의 풀리 장착 장치의 구성은 상단 일측이 미도시된 크레인에 의해 이동 가능하도록 연결되는 장착 프레임(1)이 구비된다.

상기 장착 프레임(1)의 상부 일측에는 구동모터(3)가 횡방향으로 배치되어 볼트 체결되며, 상기 구동모터(3)의 하부에는 상기 장착 프레임(1)에 횡방향으로 동력전달축(5)이 배치되어 회전지지수단(7)을 통하여 장착된다.

상기 회전지지수단(7)은 상기 장착 프레임(1)의 하부면에 횡방향으로 좌우측에 각각 베어링 블록(9)이 설치되며, 상기 베어링 블록(9)내에는 상기 동력전달축(5)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(11)이 개재되어 구성된다.

상기 동력전달축(5)은 그 일측 선단과 상기 구동모터(3)의 회전축(13)과의 사이에 동력연결수단(21)을 통하여 연결되어 풀리(10; 도 2 참조) 체결을 위한 회전동력을 전달받게 되는데, 상기 동력연결수단(21)은 상기 구동모터(3)의 회전축(13) 선단에 구동 스프로킷(15)이 장착되며, 상기 동력전달축(5)의 일측 선단에는 피동 스프로킷(19)이 장착되고, 상기 구동 스프로킷(15)과 피동 스프로킷(19)은 체인(17)에 의해 연결되어 이루어진다.

또한, 상기 동력전달축(5)의 타측 선단에는 그 길이방향으로 상기 풀리(10)의 체결을 위한 체결볼트(20; 도 2 참조)를 회전 체결시키는 체결수단(23)이 일체로 연결되는데, 상기 체결수단(23)은 상기 동력전달축(5)의 타측 선단에 그 길이방향으로 일체로 연결축(25)이 연결되며, 상기 연결축(25)의 자유단에는 체결소켓(27)이 일체로 고정되어 상기 체결볼트(20)를 끼워 회전시키도록 구성된다.

그리고 상기 구동모터(3)와 동력전달축(5) 사이의 상기 장착 프레임(1)의 일측에는 상기 동력전달축(5)에 제동력을 전달하는 제동수단(29)이 구성되는데, 상기 제동수단(29)은 상기 장착 프레임(1)의 일측에 보조 플레이트(31)를 횡방향으로 형성하여 상기 베어링 블록(9)에 볼트 체결하여 고정하며, 상기 보조 플레이트(31) 상에는 상기 동력전달축(5)에 대향하여 제동력을 발생시키는 브레이크 실린더(33)를 장착한다.

또한, 상기 브레이크 실린더(33)의 작동로드(35) 선단에는 상기 동력전달축(5)에 직접 마찰 접촉하도록 제동패드(37)를 장착하며, 상기 제동패드(37)에 대응하여 상기 장착 프레임(1)의 하부면 일측에 지지패드(39)를 설치하여 이루어진다.

그리고 상기 동력전달축(5) 상의 일측에는 동력전달축(5)의 회전수를 감지하는 회전수감지수단(41)이 구성되는데, 상기 회전수감지수단(41)은 상기 동력전달축(5) 상의 상기 연결축(25)이 연결되는 일측에 장착되며, 그 외주면에는 4개의 감지홈(47)이 90도 간격으로 이격되어 형성되는 인덱스 롤러(43)와, 상기 인덱스 롤러(43)의 각 감지홈(47)을 인식하여 펄스신호를 출력하는 리미트 스위치(45)로 이루어진다.

또한, 상기 회전수감지수단(41)의 리미트 스위치(45)로부터 입력되는 펄스신호를 수신하여 회전수를 연산하고, 상기 구동모터(3)와 제동수단(29)의 브레이크 실린더(33)의 작동을 제어하는 제어기(50)가 구비된다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 엔진의 풀리 장착 장치의 작동 및 그 제어방법을 도 2와 도 3을 통하여 설명하면, 먼저, 도 2에서와 같이, 엔진(30)의 크랭크 샤프트(미도시)에 장착될 풀리(10)를 장착위치에 위치시키고, 상기 풀리(10)를 체결하기 위한 체결볼트(20)를 가조립한 후, 작업자가 상기 엔진의 풀리 장착 장치의 체결소켓(27)에 상기 체결볼트(20)를 끼운 상태에서, 외부 입력 스위치(51)를 통하여 구동신호를 입력하게 된다.(S10)

이에 따라, 구동모터(3)가 회전구동을 시작하여 체인(17)을 통하여 동력전달축(5)에 회전력이 전달되어 체결소켓(27)에 끼워진 체결볼트(20)를 회전 체결하게 된다.(S20)

이러한 작동 중, 제어기(50)는 상기 회전수감지수단(41)의 리미트 스위치(45)는 인덱스 롤러(43)의 감지홈(47)을 검출한 출력 펄스 신호를 카운딩하며(S30), 카운팅되는 리미트 스위치(45)의 펄스신호의 출력횟수가 설정횟수인가를 판단하게 된다.(S40)

이 때, 상기 제어기(50)는 카운팅되는 리미트 스위치(45)의 펄스신호의 출력횟수가 설정횟수에 도달하는 경우, 상기 구동모터(3)에 정지신호를 출력하고(S50), 동시에, 상기 제동수단(29)의 브레이크 실린더(33)에는 작동신호를 출력하여 동력전달축(5)을 제동하도록 제동패드(37)를 전진시켜 지지패드(39)와 함께, 동력전달축(5)에 마찰되어 이를 정지시키게 된다.(S60)

이와 같이, 본 발명에 따른 엔진의 풀리 장착 장치에 의하면, 상기 제어기(50)에 설정되는 설정횟수를 조정함으로서, 상기 구동모터(3)의 1회 작동 회전수를 조정하게 되며, 이와 같이, 상기 구동모터(3)의 1회 작동 회전수에 따라 상기 체결볼트(20)가 정확한 토크로 풀리(10)를 체결할 수 있도록 하는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 엔진의 풀리 장착 장치에 의하면, 구동모터의 구동력에 의해 회전하는 체결소켓을 통하여 정확한 토크로 체결볼트를 체결하여 크랭크 샤프트에 풀리를 장착함으로써, 고(高) 토크가 요구되는 엔진의 크랭크 샤프트와 풀리의 체결작업을 안전하고, 정확하게 수행할 수 있도록 하며, 또한, 종래 토크랜치 등의 부정확한 공구를 여러 작업자에 의해 사용하지 않아도 됨으로 모든 작업에서 일정한 토크를 유지할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 풀리 장착 장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 풀리 장착 장치의 사용 상태도이다.

도 3은 본 발명에 따른 엔진의 풀리 장착 장치의 제어방법에 의한 제어 흐름도이다.

Claims (7)

1. 장착 프레임과;

   상기 장착 프레임의 상부 일측에 고정되는 구동모터와;

   상기 구동모터의 하부에서, 상기 장착 프레임에 횡방향으로 배치되어 회전지지수단을 통하여 장착되며, 일단이 상기 구동모터와 동력연결수단을 통하여 연결되어 풀리 체결을 위한 회전동력을 전달하는 동력전달축과;

   상기 동력전달축의 타단에 그 길이방향으로 연결되어 상기 풀리의 체결을 위한 체결볼트를 회전 체결시키는 체결수단과;

   상기 장착 프레임의 일측에 장착되어 상기 동력전달축에 제동력을 전달하는 제동수단과;

   상기 동력전달축상의 일측에 구성되어 동력전달축의 회전수를 감지하는 회전수감지수단과;

   상기 회전수감지수단으로부터의 신호를 수신하여 회전수를 연산하고, 상기 구동모터와 제동수단의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회전지지수단은

   상기 장착 프레임의 하부면에 횡방향으로 좌우측에 각각 장착되는 베어링 블록과;

   상기 베어링 블록내에서, 상기 동력전달축을 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 동력연결수단은

   상기 구동모터의 회전축 선단에 장착되는 구동 스프로킷과;

   상기 동력전달축의 일선단에 장착되는 피동 스프로킷과;

   상기 구동 스프로킷과 피동 스프로킷을 연결하는 체인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 체결수단은

   상기 동력전달축의 타단에 그 길이방향으로 일체로 연결되는 연결축과;

   상기 연결축의 자유단에 일체로 고정되어 상기 체결볼트를 끼워 회전시키는 체결소켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 회전수감지수단은

   상기 동력전달축상의 일측에 장착되며, 외주면에는 다수개의 감지홈이 일정각으로 이격되어 형성되는 인덱스 롤러와;

   상기 인덱스 롤러의 감지홈을 인식하여 그 신호를 출력하는 리미트 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제동수단은

   상기 장착 프레임의 일측에 보조 플레이트를 통하여 장착되어 상기 동력전달축에 대향하여 제동력을 발생시키는 브레이크 실린더와;

   상기 브레이크 실린더의 작동로드 선단에 장착되어 상기 동력전달축에 직접 마찰 접촉하는 제동패드와;

   상기 제동패드에 대응하여 상기 장착 프레임의 일측에 장착되는 지지패드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치.
7. 엔진의 풀리 장착 장치에 구동신호를 입력하는 제1단계와;

   상기 제1단계에 의해 구동모터가 회전 구동하는 제2단계와;

   상기 제2단계 작동 중, 회전수감지수단의 리미트 스위치로부터 출력 펄스 신호를 카운딩하는 제3단계와;

   상기 제3단계에서 카운팅되는 리미트 스위치의 펄스신호의 출력횟수가 설정횟수인가를 판단하는 제4단계와;

   상기 제4단계에서의 조건을 만족하면, 상기 구동모터에 정지신호를 출력하는 제5단계와;

   상기 제5단계와 동시에, 제동수단의 브레이크 실린더에 작동신호를 출력하여 동력전달축을 제동하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 풀리 장착 장치의 제어방법.