KR100961709B1 - Assembly equipment of cam and shaft - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캠이 고정될 샤프트의 표면에 타각하는 방법으로 부분적인 돌기를 원주방향으로 적어도 1 개소 이상 국부형성하고, 캠의 내경부에는 상기 샤프트의 돌기에 밀착되게 직선면을 형성하여, 끼움시 캠의 돌기 및 샤프트의 직선면 부분이 중첩되지 않게 삽입한 후 샤프트를 한 방향으로 회전시켜 강제 고정하여 조립함으로써 캠과 샤프트의 자동화 조립을 가능케 한 캠과 샤프트의 조립장치에 관한 것으로서, The present invention locally forms at least one or more partial protrusions in the circumferential direction by rudder on the surface of the shaft on which the cam is to be fixed, and forms a straight surface in the inner diameter portion of the cam to be in close contact with the protrusion of the shaft. When inserting so that the projection of the cam and the straight portion of the shaft does not overlap, and rotates the shaft in one direction forcibly fixed assembly to the cam and shaft assembling apparatus that enables the automatic assembly of the cam and shaft,
본 발명은 프레임 상단에 샤프트를 고정하여 회전시키면서 샤프트 표면에 일정 힘을 가하여 돌기를 돌출 형성시키는 타각수단과, 상기 타각수단에 의해 표면에 돌기가 형성된 샤프트를 고정시키고, 상기 샤프트에 순차적으로 캠을 삽입시키며, 상기 샤프트를 일 방향 회전시켜 샤프트의 돌기와 캠의 직선면을 압착조립하는 조립수단으로 구비된 특징을 갖는다.According to the present invention, the angle means for projecting the protrusions by applying a predetermined force to the shaft surface while fixing and rotating the shaft at the upper end of the frame, and the shaft having the protrusions formed on the surface by the angle means secures the cam to the shaft sequentially. Insertion, by rotating the shaft in one direction has a feature provided as an assembly means for pressing and assembling the straight surface of the cam and the projection of the shaft.
조립장치, 타각수단, 조립수단, 캠, 샤프트 Assembly device, rudder means, assembly means, cam, shaft
Description
본 발명은 캠과 샤프트의 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캠이 고정될 샤프트의 표면에 타각하는 방법으로 부분적인 돌기를 원주방향으로 적어도 1 개소 이상 국부형성하고, 캠의 내경부에는 상기 샤프트의 돌기에 밀착되게 직선면을 형성하여, 끼움시 캠의 돌기 및 샤프트의 직선면 부분이 중첩되지 않게 삽입한 후 샤프트를 한 방향으로 회전시켜 강제 고정하여 조립함으로써 캠과 샤프트의 자동화 조립을 가능케 한 캠과 샤프트의 조립장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for assembling a cam and a shaft, and more particularly, at least one or more partial protrusions are locally formed in the circumferential direction by a method of angled to the surface of the shaft to which the cam is fixed. A straight surface is formed to be in close contact with the protrusion of the shaft, and when inserted, the protrusion of the cam and the straight surface of the shaft are inserted so as not to overlap, and then the shaft is rotated in one direction to be fixed and assembled to perform automated assembly of the cam and the shaft. A device for assembling cams and shafts is made possible.
일반적으로 캠샤프트(CAMSHAFT)는 그 축에 소정의 간격을 두고 위상이 서로 다른 다수의 캠이 구비되어, 크랭크샤프트의 회전력을 전달받아 반복적으로 회전운동을 하여 연소실의 흡, 배기 밸브를 주기적으로 정확한 타이밍에 개폐시기를 조절함으로써 엔진의 지속적인 구동을 이끄는 역할을 하게 된다.In general, a camshaft is provided with a plurality of cams having different phases at predetermined intervals on its axis, and is repeatedly rotated by receiving rotational force of a crankshaft to periodically correct intake and exhaust valves of a combustion chamber. By controlling the timing of opening and closing the timing, it plays a role of driving the engine continuously.
이러한 종래 캠샤프트는 캠과 샤프트 축을 모두 동일 재료로 사용하여 일체형 봉형 타입으로 이루어져 있는데, 이 경우의 제조법은 주철 주물, 주조 및 특수강 단조로 되어있다. This conventional camshaft consists of an integral rod type using both the cam and the shaft shaft as the same material, and the manufacturing method in this case is cast iron casting, casting and special steel forging.
이러한 제조법은 캠 표면을 경화시킬 필요성 때문에 여러 가지 방법을 통하여 열처리 공정을 거쳐야만 하는 문제점이 있으며, 이러한 열처리 공정에 따른 환경적 측면의 저해요소와 제조 공법 특성상의 난공정으로 자동화가 까다롭고 생산성이 떨어지는 단점이 있다.Such a manufacturing method has a problem of undergoing heat treatment through various methods due to the necessity of hardening the cam surface, and it is difficult to automate due to difficult factors due to environmental barriers and manufacturing process characteristics due to the heat treatment process. There are disadvantages.
또한, 상기의 종래 제조법으로 제조되어지는 캠샤프트는 엔진의 경량화가 어려워 연비 향상에 한계가 있으며 배기가스 규제의 어려움, 부품형상의 설계자유도의 어려움, 재료선정 자유도의 어려움 등 여러 단점을 가지고 있다. In addition, the camshaft manufactured by the conventional manufacturing method is difficult to lighten the engine, there is a limit in improving fuel efficiency, and has various disadvantages such as difficulty in regulating exhaust gas, difficulty in design freedom of component shape, and difficulty in material selection.
이러한 캠샤프트가 갖는 제반 문제를 해소하기 위해 좀더 진보, 개발된 것이 소정의 두께와 길이로 된 중공 샤프트에 별도의 캠을 제작하여 각종 방법에 의해 접합하는 방식의 조립식 캠샤프트가 그 일 예이다.An example of the prefabricated camshaft is a method of manufacturing a separate cam on a hollow shaft having a predetermined thickness and length, and joining it by various methods, in order to solve various problems of the camshaft.
위 중공형 조립식 캠샤프트는 일체형 캠샤프트에 비해 그 중량을 대폭적으로 경량화 할 수 있고, 캠 및 샤프트 재질을 각각의 상대재의 특성에 맞게 다른 재질로 만들어서 접합할 수 있는 등의 이점이 있음으로, 소형 경량화를 추구하는 차량에 사용된다. The hollow prefabricated camshaft can significantly reduce its weight compared to the integral camshaft, and can be made by joining cam and shaft materials to different materials according to the characteristics of each counterpart. Used for vehicles seeking to reduce weight.
또한 고성능, 고효율 및 공정개선 등의 여러 이점이 있어, 전통적인 제조 방법인 주물 주조공법의 캠샤프트에서 최근에는 캠과 샤프트를 각각 가공하여 이를 서로 조립하여 캠 샤프트를 제조하고 있다.In addition, there are various advantages such as high performance, high efficiency, and process improvement. In the cam shaft of the casting casting method, which is a conventional manufacturing method, a cam shaft is manufactured by fabricating a cam and a shaft and assembling each other.
그러나 이러한 조립식은 수작업에 조립하거나 일부 자동화조립기계를 이용하여 조립하고 있으나 이러한 종래의 조립식은 작업시간이 많이소요되는 문제와 이에 따른 제품의 단가가 높아진다는 문제가 있다.However, such a prefabricated assembly is assembled by hand or using some automated assembly machines, but such a prefabricated assembly has a problem that a lot of work time is required and the cost of the product is increased accordingly.
따라서, 본 발명은 캠이 고정될 샤프트의 표면을 타각하여 돌기를 원주방향으로 적어도 1 개소 이상 국부형성하고, 캠의 내경부에는 상기 샤프트의 돌기와 일치되어 고정되게 직선면을 형성하여, 끼움 시 캠의 동기와 샤프트의 직선면을 중첩되지 않게 삽입한 후 샤프트를 한 방향으로 회전시켜 강제 고정하여 조립함으로써 캠과 샤프트의 자동화 조립을 가능하게 하여, 작업성 및 생산성 향상시키는 조립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention forms a projection at least one or more locations in the circumferential direction by angling the surface of the shaft on which the cam is to be fixed, and forms a straight surface in the inner diameter portion of the cam to be fixed in line with the projection of the shaft. It is possible to provide an assembly device that improves workability and productivity by enabling automatic assembly of the cam and the shaft by inserting the synchronous shaft of the shaft and the straight line of the shaft so as not to overlap and then rotating the shaft in one direction to fix the assembly. There is this.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프레임 상단에 샤프트를 고정하여 회전시키면서 샤프트 표면에 일정 힘을 가하여 돌기를 돌출 형성시키는 타각수단과, 상기 타각수단에 의해 표면에 돌기가 형성된 샤프트를 고정시키고, 상기 샤프트에 순차적으로 캠을 삽입시키며, 상기 샤프트를 일 방향 회전시켜 샤프트의 돌기와 캠의 직선면을 압착조립하는 조립수단을 구비함으로써 상기한 목적이 달성된다.In order to achieve the above object, the present invention is fixed to the shaft to the top of the frame while applying a certain force to the shaft surface while applying a certain force to the projection to form a projection, and fixing the shaft with a projection formed on the surface by the angle means, The above object is achieved by sequentially inserting a cam into the shaft, and by assembling means for pressing and assembling the projection of the shaft and the straight surface of the cam by rotating the shaft in one direction.
본 발명에 의하면 캠이 고정될 샤프트의 표면을 타각하여 돌기를 원주방향으로 적어도 1 개소 이상 국부형성하고, 캠의 내경부에는 상기 샤프트의 돌기와 일치되어 고정되게 직선면을 형성하여 끼움 시 캠의 돌기와 샤프트의 직선면을 중첩되지 않게 삽입한 후 샤프트를 일방향 회전시켜 강제 고정하여 조립함으로써 캠과 샤프트의 접합력이 증대되고, 작업성 및 생산성의 향상과 품위를 안정시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, at least one or more projections are locally formed in the circumferential direction by angling the surface of the shaft on which the cam is to be fixed, and a straight surface is formed in the inner diameter of the cam to be fixed in line with the projection of the shaft. By inserting the straight surfaces of the shaft so that they do not overlap, the shaft is rotated in one direction to be fixed and assembled to increase the joining force between the cam and the shaft, thereby improving workability and productivity and stabilizing quality.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention, and these terms may vary according to the intention or custom of the producer producing the product, and the definition of the terms should be made based on the contents throughout the present specification.
이하에서 첨부된 도면 도1 및 도3을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 조립장치를 설명한다.Hereinafter, an assembling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
도 1은 본 발명에 따른 캠 과 샤프트의 조립장치를 설명하기 위한 정면도로서, 본 발명의 조립장치(100)는 프레임(1) 일측에 샤프트(10)를 고정하여 회전시키면서 샤프트(10) 표면에 일정 힘을 가하여 타각시켜 돌기(11)를 돌출 형성시키는 타각수단(200)과, 상기 타각수단(200)에 의해 표면에 돌기(11)가 형성된 샤프트(10)를 고정시켜 캠(20)을 순차적으로 샤프트(10)로 삽입고정시키는 조립수단(300)이 구비된다.1 is a front view for explaining the assembly device of the cam and the shaft according to the present invention, the
도 2는 본 발명에 따른 조립장치의 타각수단을 설명하기 위한 일부 확대도이 고, 도 3은 타각수단에 샤프트가 고정되어 타각 되는 것을 설명하기 위한 도면으로서, 상기 타각수단(200)은 샤프트(10)를 고정하기 위한 지그(230)가 양단에 설치되며, 상기 지그(230)의 일측에는 샤프트(10)를 회전시키기 위한 제1모터(220)가 구비되며, 상기 샤프트(10)가 위치하는 상단으로 승,하강하여 샤프트(10)에 일정힘을 가하는 타격대(210)가 형성된다.2 is a partially enlarged view for explaining the rudder means of the assembly apparatus according to the invention, Figure 3 is a view for explaining that the shaft is fixed to the rudder means, the rudder means 200 is the
이때, 상기 샤프트(10)를 고정하기 위한 지그(230) 제1모터(220)가 고정된 다이는 전후로 이동 가능하게 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the die in which the
도 4는 타각수단에서 타각된 샤프트를 설명하기 위한 도면으로서, 고정된 샤프트(10)의 표면에 타각대(210)가 하강하여 일정 힘을 가하여 타각하면 샤프트(10) 표면에 일정높이로 돌기(11)가 돌출형성된다.Figure 4 is a view for explaining the shaft angled from the angle means, the angle of the
도 5는 본 발명에 따른 조립장치의 조립수단을 설명하기 위한 일부 확대도이고, 도 6은 캠이 공급되는 것을 설명하기 위한 도면으로서, 상기 조립수단(300)은 제1프레임(1)의 상단으로 타각수단(200)에서 가공된 샤프트(10)를 삽입고정하는 회전체(310)가 구비되며, 상기 제1프레임(1) 상단으로 제2프레임(2)이 설치되고, 그 상단으로 캠(20)을 수납,공급하는 공급부(330)가 형성되며, 상기 회전체(310)의 동일축상으로 승,하강하여 샤프트(320)를 고정하는 고정핀(320)이 형성된다.5 is a partially enlarged view for explaining the assembling means of the assembly apparatus according to the present invention, Figure 6 is a view for explaining that the cam is supplied, the assembly means 300 is the upper end of the first frame (1) The
상기 회전체(310)는 공급부(330)에서 캠(20)이 공급되면, 공급된 캠(20)을 하강시킴과 동시에 고정핀(320)이 하강하여 샤프트(10)의 상단을 가압하도록 이루어지며, 캠(20)이 선정된 위치에 도달되면 회전체(310)가 일 방향 회전되어 샤프트(10)를 회전시킴에 의해 캠(20)과 견고히 고정된다.When the
한편, 상기 공급부(330)는 캠(20)이 수납되는 로터리(331)가 축(332)에 삽입고정되며, 상기 축(332)에는 제2모터(333)와 체인, 또는 벨트가 연결되어 로터리(331)를 회전시키도록 이루어진다.On the other hand, the
또한, 상기 로터리(331)에 수납된 캠(20)을 샤프트(10)의 축상으로 이동시키는 밀대(334)가 샤프트(10)의 축상 양단에 형성된다.In addition, the
첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 샤프트(10)로 캠(20)이 삽입되면 회전체(310)가 회전하면서 고정된 샤프트(10)가 같이 회전되고, 샤프트(10)의 표면에 형성된 돌기(11)가 캠(20)에 형성된 직선면(22)에 위치되면 돌기(11)가 압착되어 견고히 고정되는 것이다.As shown in FIG. 7, when the
여기서 캠(20)의 내주연에 형성된 직선면(22)은 캠 제작과정에서 형성된 것이다.Here, the
다음은 본 발명에 따른 조립장치의 작용 및 작동상태를 살펴보기로 한다.Next, look at the operation and operating state of the assembly apparatus according to the present invention.
첨부 도면 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 샤프트(10)를 타각수단(200)의 지그(230)에 고정설치한다. 이러한 상태에서 조작부(미도시)에 의해 설 정을 시켜놓으면, 상기 지그(230) 및 제1모터(220)가 고정된 다이가 타각대(210)로 위치되며, 상기 타각대(210)가 샤프트(10)로 하강하여 표면에 일정 힘을 가하여 타각하기 시작한다. 이때 제1모터(220)가 셋팅된 각도(샤프트 표면에 타각시킬 각도)만큼, 회전된다.1 and 3, the
또한, 타각대(210)는 좌우로 이동하면서 샤프트 전체에 걸쳐 타각하여 샤프트(10)의 표면에 일정한 높이로 돌기(11)를 형성한다.In addition, the
상기한 바와 같이 표면에 돌기(11)가 형성된 샤프트(10)는 수작업 또는 자동에 위하여 조립수단(300)으로 공급된다. 이때, 공급되는 샤프트(10)는 회전체(310)로 삽입고정된다.As described above, the
이러한 상태에서 조립수단(300)을 가동시키면 공급부(330)에서 캠(20)이 샤프트(10)의 축상으로 공급되며, 공급된 캠(20)은 샤프트(10)의 축상으로 삽입되어 정위치에 도달하면 회전체(310)가 회전되면서 물려 있던 샤프트(10)을 회전시키게 되고, 이때, 샤프트(10) 외주연에 형성된 돌기(11)가 캠(20)의 직선면(22)에 도달하면서 압착조립된다.In this state, when the assembly means 300 is operated, the
한편, 캠(20)이 샤프트(10)로 삽입하강 될 때, 고정핀(320)이 동시에 하강하여 샤프트(10)의 상단을 잡아주게 되며, 캠(20)이 정위치로 고정되고 브라켓(미도시)이 상승할 때, 고정핀(320) 또한 상승하게 된다.On the other hand, when the
또한, 제2모터(333)가 회전되어 로터리(331)를 회전시켜 필요한 캠(20)이 공급되게 선정시켜준다. 이렇게 선정된 캠(20)은 밀대(334)에 의하여 샤프트(10) 축상으로 공급된다.In addition, the
상기한 방법에 의하여 순차적으로 캠(20)을 삽입하면 도 8에 도시된 바와 같이 캠샤프트(30)가 완성된다.When the
이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.However, it is to be noted that the present invention is not particularly limited only to the above-described embodiments, and that various modifications and changes can be made by those skilled in the art within the spirit and spirit of the appended claims as necessary.
도 1은 본 발명에 따른 캠 과 샤프트의 조립장치를 설명하기 위한 정면도,1 is a front view for explaining the assembly device of the cam and the shaft according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 조립장치의 타각수단를 설명하기 위한 일부 확대도,2 is a partially enlarged view for explaining the rudder angle means of the assembly apparatus according to the present invention;
도 3은 타각수단에 샤프트가 고정되어 타각되는 것을 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining that the shaft is fixed to the steering angle means;
도 4는 타각수단에서 타각된 샤프트를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining a shaft ruddered by rudder means;
도 5는 본 발명에 따른 조립장치의 조립수단을 설명하기 위한 일부 확대도,Figure 5 is an enlarged view of a part for explaining the assembly means of the assembly apparatus according to the present invention,
도 6은 캠이 공급되는 것을 설명하기 위한 도면,6 is a view for explaining that the cam is supplied,
도 7은 본 발명에 따른 조립장치에 의해 캠과 샤프트가 조립되는 것을 설명하기 위한 도면,7 is a view for explaining that the cam and the shaft are assembled by the assembly apparatus according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 조립장치에 의해 조립되어 완성된 캠샤프트를 설명하기 위한 도면.Figure 8 is a view for explaining the camshaft completed assembled by the assembly apparatus according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1,2 : 제1,2프레임 10 : 샤프트1,2: 1st, 2nd frame 10: Shaft
11 : 돌기 20: 캠11: protrusion 20: cam
22 : 직선면 100 : 조립장치22: straight surface 100: assembly device
200 : 타각수단 210 : 타격대200: piercing means 210: batter
220,333 :제1,2모터 230 : 지그220,333: 1st, 2nd motor 230: Jig
300 : 조립수단 310 : 회전체300: assembly means 310: rotating body
320 : 고정핀 330 : 공급부320: fixing pin 330: supply part
331 : 로터리 332 : 축331: rotary 332: shaft
334 : 밀대334: push
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US9610662B2 (en) | 2013-12-20 | 2017-04-04 | Hyundai Motor Company | Apparatus for assembling overhead camshaft |
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- 2008-02-19 KR KR1020080014689A patent/KR100961709B1/en active IP Right Grant
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KR20090089496A (en) | 2009-08-24 |
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