KR101380915B1 - 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치 - Google Patents

내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관의 열팽창 변화 흡수를 위해 설정되는 밸브 간극(valve clearance) 측정방법 및 측정장치를 개시한다. 개시된 본 발명에 의한 밸브 간극 측정장치는, 내연기관의 캠 부재를 회전 구동시켜 주기 위한 캠 샤프트 구동 유닛과, 그 캠 샤프트 구동 유닛과 연계하여 내연기관의 흡배기 밸브에 대한 위치정렬이 가능하도록 좌표 이동 가능하게 구비된 헤드 유닛과, 그 헤드 유닛에 승강운동 가능하게 설치된 승강 유닛 및 흡배기 밸브와 캠부재의 변위 정보를 측정하여 밸브 간극을 측정하기 위한 접촉식 변위 센서 유닛을 포함하는 구성을 가지며, 그 구성에 의해 캠부재의 장반경 길이(CH)와 베이스 반경 길이(CL)를 측정하고, 캠 부재를 회전 구동시키면서 상기 흡배기 밸브의 변위(b; VH-VL)를 측정하여 캠부재의 장반경 길이와 베이스 반경 길이의 차이 값(a; CH - CL)과 흡배기 밸브의 변위 값(b; VH-VL)을 기초로 밸브 간극 정보(G=a-b)를 연산하여 출력하는 방법으로 내연기관의 밸브 간극을 측정함으로써, 자동화 구현이 가능하여 검사 정밀도와 생산성 및 품질 향상을 도모할 수 있다.

Description

내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치{Engine valve clearance measuring method and its apparatus}
본 발명은 내연기관의 열팽창 변화 흡수를 위해 설정되는 밸브 간극(valve clearance) 측정방법 및 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접촉식 변위센서(LVDT; Linear Variable Differential Transformer)를 이용한 밸브 간극 측정방법 및 측정장치에 관한 것이다.
통상, 엔진이라고 불리우는 내연기관에는 캠 샤프트의 회전에 의해 흡기와 배기의 출입을 단속하도록 작동되는 흡배기 밸브 시스템이 설치된다. 이러한 흡배기 밸브 시스템은, 도 1에 예시한 바와 같이, 실린더 헤드(H)의 상부에 연소실과 통하도록 설치된 흡배기 밸브(10)와, 그 흡배기 밸브(10)를 개폐시켜 주기 위하여 크랭크 샤프트에 의해 회전하도록 설치되는 캠 샤프트(20)를 포함한다.
상기 캠 샤프트(20)는 캠 부재(21)가 흡배기 밸브(10)의 상면(태핏; Tappet)과 접하도록 설치됨으로써, 캠 샤프트(20)가 회전함에 따라 캠 부재(21)가 흡배기 밸브(10)를 눌러 개폐가 이루어지도록 구성되어 있다.
그런데, 상기 흡배기 밸브(10)는 엔진의 운전중 연소열에 의한 열팽창이 일어나게 되는데, 그 영향으로 인하여 밸브계의 손상이나 마모 등이 유발되어 밸브 개폐시 오작동이나 소음을 발생시키는 원인으로 작용하게 된다.
따라서, 상술한 바와 같은 밸브 오작동이나 소음 발생을 방지하기 위하여 흡배기 밸브(10)(의 태핏)와 캠 부재(21)의 사이에 일정한 밸브 간극(valve clearance)이 정밀하게 형성되도록 설계하여 조립하게 된다. 이를 실현하기 위하여 실제 엔진 조립라인에서는 실린더 헤드에 밸브를 조립한 다음 밸브 간극을 측정하여 설계 기준에 대한 양부를 판정하는 검사공정을 거치게 된다.
그런데, 상술한 바와 같은 밸브 간극 측정 검사과정은 통상 도 1에 예시한 바와 같이 작업자가 소위, NO-GO라고 불리우는 게이지(G) 등의 검사도구를 이용하여 수작업으로 밸브 간극을 측정하고, 밸브 간극이 정상일 때에는 다음 공정으로 실린더 헤드를 이송시키는 반면에 비정상일 때는 불량 판정을 하여 밸브 간극 재조정을 위한 공정으로 이송시킨다.
따라서, 종래와 같이 게이지(G) 등의 검사 도구를 이용하여 작업자의 수작업에 의해 이루어지는 밸브 간극 측정 검사는 작업자의 숙련도에 따라 측정 및 검사 결과에 영향을 미치게 되므로, 정밀한 밸브 간극에 대한 품질관리에 한계를 지니는 문제점을 가진다. 이러한 문제점은 엔진 조립시 밸브 간극에 대한 정밀도를 저하시켜 밸브의 마모율이 커지게 할 뿐만 아니라 밸브의 개도각이 변화되어 정확한 공연비의 제어가 어려워지도록 함으로써 엔진 전체의 품질에 영향을 미치는 문제점으로 작용하게 된다.
그러므로, 실제 생산라인에서는 실린더 헤드가 조립될 때 밸브 간극을 보다 정밀하게 측정하여 검사할 수 있는 검사방법과 검사장치의 필요성에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 종래 게이지 등의 검사 도구를 이용하여 작업자의 수작업에 의해 이루어지던 내연기관의 밸브 간극 측정방법이 지니는 문제점을 감안하여 이를 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 접촉식 변위 센서를 이용하여 검사 정밀도 및 품질 향상을 도모할 수 있는 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 좌표 이동이 가능한 측정 헤드에 접촉식 변위 센서 를 마련하여 자동화 구현이 가능하도록 구성한 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동화 구현에 의해 엔진의 조립 생산성과 품질 향상을 도모할 수 있는 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에의한 내연기관의 밸브 간극 측정방법은, 내연기관의 흡배기 밸브와 캠 부재의 사이에 형성되는 밸브 간극 측정방법에 있어서, 상기 캠부재의 장반경 길이(CH)와 베이스 반경 길이(CL)를 측정하는 단계와; 상기 캠 부재를 회전 구동시키며 상기 흡배기 밸브의 변위(b; VH-VL)를 측정하는 단계와; 상기 캠부재의 장반경 길이와 베이스 반경 길이의 차이 값(a; CH - CL)과, 상기 흡배기 밸브의 변위 값(b; VH-VL)을 기초로 상기 밸브 간극 정보(G)를 연산하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 단계로 이루어지는 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정방법에 있어서, 상기 밸브 간극(g)은 계산식 g = a - b 에 의해 산출되도록 정의되는 것을 특징으로 한다.
여기서, g는 밸브 간극,
a는 <캠 부재의 장반경 길이(CH) - 캠 부재의 베이스 반경 길이(CL)>,
b는 흡배기 밸브 변위(VH - VL) 로 정의된다.
그리고, 상기 캠 부재의 장반경 길이와 베이스 반경 길이 및 상기 흡배기 밸브의 변위는 각각 변위 센서에 의해 측정하여 검출하는 것이 바람직하다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치는, 내연기관의 흡배기 밸브와 캠 부재의 사이에 형성되는 밸브 간극 측정장치에 있어서, 상기 내연기관의 캠 부재를 회전 구동시켜 주기 위한 캠 샤프트 구동 유닛과; 상기 캠 샤프트 구동 유닛과 연계하여 상기 내연기관의 흡배기 밸브에 대한 위치정렬이 가능하도록 좌표 이동 가능하게 구비된 헤드 유닛과; 상기 헤드 유닛에 승강운동 가능하게 설치된 승강 유닛; 및 상기 승강 유닛의 승강운동에 따라 상기 흡배기 밸브와 캠부재에 각각 선택적으로 접촉하여 가압하는 접촉자를 통하여 상기 캠 부재의 회전에 따른 상기 흡배기 밸브와 상기 캠부재의 변위 정보를 검출하고, 그 변위 정보를 기초로 상기 밸브 간극 정보를 연산하여 출력하도록 상기 승강 유닛에 설치되는 센서 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 센서 유닛은, 상기 승강 유닛에 슬라이딩 가능한 상태로 지지되는 케이스 프레임과; 상기 승강 유닛의 승강 운동에 따라 상기 캠 부재를 선택적으로 가압하여 상기 캠 부재의 회전 구동과 연동하여 승강 운동하면서 그 변위 정보를 검출하도록 상기 케이스 프레임에 구비되는 제 1 프로브와; 상기 승강 유닛의 승강 운동에 따라 상기 흡배기 밸브를 선택적으로 가압하여 상기 캠 부재의 회전 구동에 의한 상기 흡배기 밸브의 승강 운동과 연동하여 승강 운동하면서 그 변위 정보를 검출하도록 상기 케이스 프레임에 구비되는 제 2 프로브; 및 상기 제 1 프로브와 상기 제 2 프로브에 의해 검출되는 변위 정보를 기초로 상기 밸브 간극 정보를 연산하여 출력하도록 상기 케이스 프레임에 내장되는 연산부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 2 프로브는 순차적인 승강운동과 회전운동에 의해 상기 흡배기 밸브에 접촉하여 가압할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 센서 유닛은 상기 승강 유닛의 승강 운동에 따라 상기 캠 부재를 선택적으로 접촉하여 가압하는 접촉자를 통하여 상기 캠 부재의 장반경 길이와 베이스 반경 길이 정보를 측정하는 접촉식 변위 센서와, 상기 캠 부재의 회전에 따른 상기 흡배기 밸브의 변위 정보를 측정하는 비접촉식 변위 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 센서 유닛은 상기 내연기관의 흡배기 밸브에 각각 대응하도록 복수개가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 캠 샤프트 회전 구동 유닛은, 상기 내연기관에 대해 슬라이딩 가능한 상태로 설치되는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임에 탑재되는 구동원과; 상기 구동원으로부터 상기 내연기관의 캠 샤프트에 선택적으로 동력을 전달하여 주기 위한 동력전달축;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치에 따르면, 변위 센서를 이용하여 검사 정밀도 및 품질 향상을 도모할 수 있는 밸브 간극 측정방법 및 측정장치를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치에 따르면, 좌표 이동이 가능한 측정 헤드에 변위 센서를 마련하여 자동화 구현이 가능한 구성을 가지도록 함으로써 생산성과 품질 향상을 도모할 수 있는 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 내연기관 밸브 간극 측정방법을 설명하기 위해 도시해 보인 개략도,
도 2는 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치의 전체 구성을 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치의 요부를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도,
도 4는 도 3의 정면도,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정방법을 설명하기 위하여 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치의 요부 구성과 동작 상태를 모식적으로 설명하기 위해 도시해 보인 개략도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치의 요부 구성을 발췌하여 도시해 보인 개략적 단면도 및 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정방법 및 측정장치를 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면 본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치(100)는, 검사 대상 내연기관의 실린더 헤드(H)의 캠 샤프트(S) 및 캠 부재(C)를 회전 구동시켜 주기 위한 캠 샤프트 구동 유닛(110)과, 상기 실린더 헤드(H)에 대해 좌표 이동이 가능하도록 구비된 헤드 유닛(120)과, 상기 헤드 유닛(120)에 승강운동 가능하게 설치된 승강 유닛(130) 및 상기 승강 유닛(130)의 승강 운동에 따라 상기 실린더 헤드(H)의 흡배기 밸브와 캠 부재(C)에 접촉하여 변위 정보를 검출하도록 상기 승강 유닛(130)에 설치되는 센서 유닛(140)을 포함하여 구성된다.
상기 실린더 헤드(H)는 예컨대, 컨베이어와 같은 이송수단(21)에 의해 이송되면서 검사공정에 이르러 스토퍼나 리미트 스위치 등의 위치결정수단(미도시)에 의해 밸브 측정위치에 정위치하도록 정렬된다.
상기 캠 샤프트 구동 유닛(110)은 상기한 바와 같이 밸브 측정위치에 정렬된 내연기관의 실린더 헤드(H)에 대해 전진 및 후진 가능하도록 설치되는 슬라이딩 프레임(111)과, 그 슬라이딩 프레임(111)에 탑재되는 구동원(M) 및 그 구동원(M)의 동력을 상기 실린더 헤드(H)의 캠 샤프트(S)에 전달하여 주기 위한 동력전달축(112)을 포함한다.
따라서, 상기 캠 샤프트 구동 유닛(110)은 상기 실린더 헤드(H)가 검사공정의 밸브 측정위치에 정렬되면, 제어부(미도시)의 제어 신호에 의해 상기 슬라이딩 프레임(111)이 상기 실린더 헤드(H)에 근접하도록 이동하여 위치 정렬하게 된다. 이와 같은 위치 정렬 상태에서 후술하는 헤드 유닛(120)의 동작과 연계하여 동력전달축(112)이 캠 샤프트(S)에 동력을 전달하여 회전 구동시키도록 제어된다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 헤드 유닛(120)은 상기 실린더 헤드(H)에 대해 X-Y-Z 축상으로의 위치정렬이 가능한 상태로 마련되는 것으로서, 예를 들면 액튜에이터 실린더(미도시)에 의해 승강운동 가능하게 설치되는 베이스 프레임(121)과, X-Y 테이블 등과 같은 통상적인 슬라이드기구(122)에 의해 평면 좌표상으로의 이동이 가능하도록 상기 베이스 프레임(121)의 하방부에 설치되는 지지 프레임(123)을 포함한다.
상기 지지 프레임(123)은 도면에 예시된 바와 같이 역삼각형 단면 구조를 가지는 것으로서, 이러한 역삼각형 단면 구조 프레임은 상기 센서 유닛(140)이 상기 실린더 헤드(H)의 흡배기 밸브 배치 구조와 대응하여 정렬되도록 구비되는 구조를 이루도록 하기 위한 것이다. 여기서, 미설명 도면부호 123a는 상기 승강 유닛(130)의 승강 레벨을 제어하기 위해 그 승강 위치를 감지하도록 설치된 센서부재를 나타낸 것이다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 헤드 유닛(120)은 예를 들어 로봇 엔드부에 연결되어 X-Y-Z 축상으로의 좌표 이동이 가능한 상태로 설치된 소위, 로봇 기반형 구성에 의해 상기 실린더 헤드(H)의 흡배기 밸브에 대한 위치정렬이 가능한 상태로 구비될 수 있다.
상기 승강 유닛(130)은 상기 헤드 유닛(120)의 지지 프레임(123)에 슬라이딩 가능하게 설치된 승강 프레임(131)과, 그 승강 프레임(131)을 구동시켜 주기 위한 액츄에이터 실린더(132)를 포함한다.
상기 센서 유닛(140)은 상기 승강 유닛(130)에 슬라이딩 가능한 상태로 지지되는 케이스 프레임(140A; 도 4의 부호 참조)과, 그 케이스 프레임(140A; 도 4의 부호 참조)에 내장되는 도시되어 있지 않은 트랜스포머(transformer) 및 코어(core)와, 상기 코어(core)와 연결되도록 상기 케이스 프레임(140A)의 외부로 돌출되게 지지되는 1쌍의 프로브(141)(142)와, 상기 프로브(141)(142)에 의해 검출되는 변위 정보를 연산하여 출력하기 위한 연산부(미도시)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성은 통상적인 접촉식 변위 센서(LVDT; Linear Variable Differential Transformer)와 실질적으로 동일한 구성을 이루는 것으로서, 그 외의 구성요소들과 작용원리는 공지의 접촉식 변위 센서와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 따르면, 1쌍의 프로브(141)(141)는 제 1 프로브(141)와 제 2 프로브(142)로 각각 구분되어 정의된다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 제 1 프로브(141)는 상기 승강 유닛(130)의 승강 운동에 따라 상기 캠 부재(C)를 선택적으로 가압하여 상기 캠 부재(C)의 회전 구동과 연동하여 승강 운동하면서 그 변위 정보를 측정하는 측정자로 기능하게 된다.
상기 제 2 프로브(142)는 상기 승강 유닛(130)의 승강 운동에 따라 상기 흡배기 밸브(태핏; V)를 선택적으로 가압하여 상기 캠 부재(C)의 회전 구동에 의한 상기 흡배기 밸브(태핏; V)의 승강 운동과 연동하여 승강 운동하면서 그 변위 정보를 측정하는 측정자로 기능하게 된다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제 2 프로브(142)는 순차적인 승강 운동과 회전 운동을 통하여 상기 흡배기 밸브(태핏; V)의 변위를 측정하도록 설치된 구성을 가진다. 이러한 구성은 실린더 헤드(H)의 상부에 위치하는 캠 샤프트 등의 인접 부품에 의해 은폐되도록 설치되는 흡배기 밸브(태핏; V)에 용이하게 접촉할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 기능을 부여하기 위해 상기 제 2 프로브(142)는 끝단부에 측방향으로 연장되도록 마련된 접촉 팁(T)을 구비한 구성을 가진다.
따라서, 상기 제 2 프로브(142)는 상기 흡배기 밸브(태핏; V)의 직상방에 이르기까지 하강하여 끝단부 접촉 팁(T)의 정렬을 위해 90도 회전한 이후 재차 하강하여 접촉 팁(T)이 흡배기 밸브(태핏; V)에 접촉될 수 있도록 구동하게 된다.
상기 연산부(미도시)는 상기 제 1 프로브(141)와 제 2 프로브(142)에 의해 각각 측정되어 검출되는 변위 정보를 기초로 상기 밸브 간극(G)을 연산하여 그 정보를 출력한다.
한편, 한편, 상기 제 2 프로브는 도 9 및 도 10에 예시한 바와 같이 변형된 다른 실시예로의 적용이 가능하다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 검사 대상 내연기관의 규격이나 모델 등의 종류에 따라 실린더 헤드(H)의 상부에 위치하는 캠 샤프트 등의 인접 부품 외측으로 흡배기 밸브(태핏; V)의 일부가 어느 정도 이상의 면적으로 노출되는 경우, 상기 센서 유닛(140)의 제 2 프로브(142‘)는 1차적인 승강 운동만으로 상기 흡배기 밸브(태핏; V)에 직접적으로 접촉하여 변위를 측정할 수 있도록 직선형 구조로 설치된다.
즉, 도 9 및 도 10에 예시된 실시예의 직선형 제 2 프로브(142‘)는 도 5 내지 도 8에 예시된 실시예의 제 2 프로브(142)의 끝단부에 마련된 접촉 팁(T)이 배제된 구성을 가진다.
따라서 도 9 및 도 10에 예시된 실시예에 따른 직선형 제 2 프로브(142‘)가 채용된 센서 유닛(140)는 흡배기 밸브(태핏; V)의 변위 측정을 위한 택 타임(Tact Time)을 줄일 수 있으므로 밸브 간극 측정 및 검사 효율성과 생산성을 보다 높일 수 있도록 기여하게 된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 도 10에 예시된 바와 같이 검사 대상 내연기관의 규격이나 모델 등의 종류에 따라 실린더 헤드(H)의 상부에 위치하는 캠 샤프트 등의 인접 부품 외측으로 흡배기 밸브(태핏; V)의 일부가 어느 정도 이상의 면적으로 노출되는 경우, 상기 센서 유닛(140)의 제 2 프로브(142‘)를 레이저빔이나 자기식 측정방법이 적용되는 통상적인 비접촉식 변위 센서로 대체하여 적용할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밸브 간극 측정장치의 동작상태를 설명함과 동시에 본 발명에 의한 밸브 간극 측정방법을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 의한 내연기관의 밸브 간극 측정장치(100)의 구동을 위해서 흡배기 밸브와 캠 샤프트가 조립된 검사 대상 엔진(이하, 실린더 헤드; H)이 컨베이어(21)에 의해 검사공정으로 이송되면 스토퍼(미도시)에 의해 정지된 상태에서 리프터(미도시)에 의해 밸브 간극측정 위치에 정렬된다.
이어서, 검사 대상 실린더 헤드(H)가 측정 위치에 정위치되도록 정렬하게 되면, 캠 샤프트 회전 구동 유닛(110)이 전진하여 캠 샤프트(S)의 전면부에 세팅되면서 캠 샤프트(S)를 회전시킬 수 있도록 준비된다.
한편, 상기 캠 샤프트 회전 구동 유닛(110)이 전진하도록 구동 제어되면 상기 헤드 유닛(120)이 연계하여 하강하도록 제어된다. 이때, 상기 승강 유닛(130)이 연계하여 하강하면서 도 5에 도시된 바와 같이 센서 유닛(140)의 제 1 프로브(141)가 캠 부재(C)의 장반경 상사점과 접촉하여 가압한다. 그와 동시에 상기 제 2 프로브(142)가 상기 흡배기 밸브(태핏; V)의 직상방에 이르기까지 1단계 하강한 다음 도 6에 예시한 바와 같이 90도 회전하여 끝단부의 접촉 팁(T)을 정렬시킨 후 2단계 하강하여 접촉 팁(T)이 흡배기 밸브(태핏; V)와 접촉하여 가압하도록 동작하게 된다.
다른 한편으로는, 도 9에 도시된 직선형 제 2 프로브(142‘)가 적용되는 경우에는 하강과 동시에 바로 상기 흡배기 밸브(태핏; V)를 가압하도록 동작하게 된다.
따라서, 상기 제 1 프로브(141)와 제 2 프로브(142 또는 142')가 각각 캠 부재(C)와 흡배기 밸브(태핏; V)에 접촉함으로써, 접촉식 변위 센서의 동작 원리에 의해 캠 부재의 장반경 레벨 길이(CH)와 베이스 반경 길이(CL) 및 흡배기 밸브(태핏; V)의 레벨 길이(VH)를 측정하여 그 정보가 연산부에 기준점으로 입력된다. 여기서, 상기 캠 부재(C)의 장반경 레벨 길이(CH)와 베이스 반경 길이(CL)의 측정이 필요한 것은 상기 캠 부재(C)가 기계 가공품으로서, 각각의 가공 공차를 가지는 단위 캠 부재 및 그와 조합되는 흡배기 밸브(태핏; V)의 허용 공차에 의해 서로 다르게 형성되는 밸브 간극(g)에 대한 측정 정밀도를 높이기 위한 것이다.
이어서, 상기 캠 샤프트 구동 유닛(110)이 검사 대상 엔진(실린더 헤드; H)의 캠 샤프트(S)를 회전 구동시키게 된다. 이에 따라 상기 캠 부재(C)가 회전하면서 장반경 상사점이 흡배기 밸브(태핏; V)를 가압하여 하강시킨다. 이 과정에서 상기 제 2 프로브(142 또는 142')가 상기 흡배기 밸브(태핏; V)의 하사점 레벨에 이르는 변위 길이(VL)를 측정하여 그 정보가 연산부에 입력된다.
따라서, 상기 연산부는 캠 부재(C)의 장반경 레벨 길이(CH)와 베이스 반경 길이(CL)의 차이(a) 및 흡배기 밸브(태핏; V)의 변위 차이(b; VH - VL)를 통해 실제 캠 부재(C)와 흡배기 밸브(태핏; V) 사이에 형성된 간극(g)을 연산하여 그 정보를 예컨대, 모니터 또는 콘트롤 패널의 스크린 등에 출력함으로써, 측정 대상 엔진(실린더 헤드; H)의 밸브 간극에 대한 양부를 판정할 수 있게 된다.
즉, 상술한 바와 같은 밸브 간극 측정은 하기식,
g = a - b
여기서, g : 밸브 간극,
a : 캠 부재의 장반경 길이(CH) - 캠 부재의 베이스 반경 길이(CL),
b : 흡배기 밸브 변위(VH - VL),
에 의해 산출되도록 정의된다.
이상과 같은 과정을 거쳐 밸브 간극 측정이 완료되면, 캠 샤프트 구동 유닛(110)이 측정 대상 엔진(실린더 헤드; H)으로부터 이격되도록 제어되어 캠 샤프트(S)의 회전을 정지시킨 상태에서 상기 센서 유닛(140)의 제 1 프로브(141)와 제 2 프로브(142 또는 142')가 각각 측정과정에서의 동작과 역순으로 상승하고, 이어서 상기 승강 유닛(130) 및 헤드 유닛(120)도 측정과정에서의 동작과 역순으로 상승하여 밸브 간극 측정 및 검사과정을 완료한다. 이와 같은 검사과정을 거친 측정 대상 엔진(실린더 헤드; H)은 이후 검사공정 이후의 다음 공정으로 이송된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시예가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
110; 캠 샤프트 구동 유닛 111; 슬라이딩 프레임
120; 헤드 유닛 121; 베이스 프레임
122; 슬라이드기구 123; 지지 프레임
130; 승강 유닛 131; 승강 프레임
132; 액츄에이터 실린더 140; 센서 유닛
141; 제 1 프로브 142, 142'; 제 2 프로브

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내연기관의 흡배기 밸브와 캠 부재의 사이에 형성되는 밸브 간극 측정장치에 있어서,
    상기 내연기관의 캠 부재를 회전 구동시켜 주기 위한 캠 샤프트 구동 유닛과;
    상기 캠 샤프트 구동 유닛과 연계하여 상기 내연기관의 흡배기 밸브에 대한 위치정렬이 가능하도록 좌표 이동 가능하게 구비된 헤드 유닛과;
    상기 헤드 유닛에 승강운동 가능하게 설치된 승강 유닛과;
    상기 승강 유닛의 승강운동에 따라 상기 흡배기 밸브와 캠부재에 각각 선택적으로 접촉하여 가압하는 접촉자를 통하여 상기 캠 부재의 회전에 따른 상기 흡배기 밸브의 변위 정보와 상기 캠부재의 장반경 길이 및 베이스 반경 길이 정보를 측정하고, 그 변위 정보를 기초로 상기 밸브 간극 정보를 연산하여 출력하도록 상기 승강 유닛에 설치되는 센서 유닛;을 포함하며,
    상기 센서 유닛은,
    상기 승강 유닛에 슬라이딩 가능한 상태로 지지되는 케이스 프레임과;
    상기 승강 유닛의 승강 운동에 따라 상기 캠 부재를 선택적으로 가압하여 상기 캠 부재의 회전 구동과 연동하여 승강 운동하면서 그 변위 정보를 측정하도록 상기 케이스 프레임에 구비되는 제 1 프로브와;
    상기 승강 유닛의 승강 운동에 따라 상기 흡배기 밸브를 선택적으로 접촉하여 가압하도록 측방향으로 연장되는 접촉팁을 가지며, 상기 캠 부재의 회전 구동에 의한 상기 흡배기 밸브의 승강 운동과 연동하여 승강 운동하면서 그 변위 정보를 측정하도록 상기 흡배기 밸브의 직상방에 이르기까지 하강하여 상기 접촉팁의 정렬을 위해 90도 회전 가능한 상태로 상기 케이스 프레임에 구비되는 제 2 프로브와;
    상기 제 1 프로브와 상기 제 2 프로브에 의해 검출되는 변위 정보를 기초로 상기 밸브 간극 정보를 연산하여 출력하도록 상기 케이스 프레임에 내장되는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 간극 측정장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 프로브와 상기 제 2 프로브는 각각의 접촉식 변위 센서 모듈에 구비되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 간극 측정장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 프로브는 순차적인 승강운동과 회전운동에 의해 상기 흡배기 밸브를 가압할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 간극 측정장치.
  8. 삭제
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서 유닛은 상기 내연기관의 흡배기 밸브에 각각 대응하도록 복수개가 마련되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 간극 측정장치.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 센서 유닛은,
    상기 승강 유닛의 승강 운동에 따라 상기 캠 부재를 선택적으로 접촉하여 가압하는 접촉자를 통하여 상기 캠 부재의 장반경 길이와 베이스 반경 길이 정보를 측정하는 접촉식 변위 센서와;
    상기 캠 부재의 회전에 따른 상기 흡배기 밸브의 변위 정보를 측정하는 비접촉식 변위 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 간극 측정장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0988527A (ja) * 1995-09-21 1997-03-31 Mazda Motor Corp エンジンの弁機構組立方法およびその装置
JPH11173124A (ja) * 1997-12-05 1999-06-29 Hirata Corp バルブクリアランス調整装置及び方法
JP2005054728A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Daihatsu Motor Co Ltd バルブクリアランス測定装置
KR101244494B1 (ko) 2008-09-08 2013-03-18 히라따기꼬오 가부시키가이샤 밸브간극의 측정조정방법 및 측정조정장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0988527A (ja) * 1995-09-21 1997-03-31 Mazda Motor Corp エンジンの弁機構組立方法およびその装置
JPH11173124A (ja) * 1997-12-05 1999-06-29 Hirata Corp バルブクリアランス調整装置及び方法
JP2005054728A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Daihatsu Motor Co Ltd バルブクリアランス測定装置
KR101244494B1 (ko) 2008-09-08 2013-03-18 히라따기꼬오 가부시키가이샤 밸브간극의 측정조정방법 및 측정조정장치

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