KR20020095401A - System for measuring abrasion 0f a cam - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 캠(cam) 마모 측정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광섬유를 응용한 캠 마모 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cam wear measurement system, and more particularly, to a cam wear measurement system using an optical fiber.
광섬유(optical fiber)는 광학섬유라고도 하고, 광섬유를 여러 가닥 묶어서 케이블로 만든 것을 광케이블이라고 하며, 현재 그 사용이 늘어나고 있다.Optical fiber is also called optical fiber, and the fiber is made of several strands of fiber, called an optical cable, and its use is increasing.
이 광섬유는 합성수지를 재료로 하는 것도 있으나, 주로 투명도가 좋은 유리로 만들어진다. 구조는 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩 (cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 모양을 하고 있다. 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 1~2차례 입힌다.This optical fiber is made of synthetic resin, but is mainly made of glass with good transparency. The structure is shaped like a double cylinder, with a central core surrounding it, cladding around it. On the outside, one or two coats of synthetic resin are applied to protect it from impact.
보호피복을 제외한 전체 크기는 지름 백~수백μm로 되고, 코어 부분의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서, 빛이 코어 부분에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행할 수 있게 되어 있다. 코어의 지름이 수μm인 것을 단일모드 광섬유, 수십μm인 것을 다중(多重) 모드 광섬유라 하고, 코어의 굴절률 분포에 따라 계단형·언덕형 광섬유 등으로 나눈다.The total size excluding the protective coating is 100 to several hundred micrometers in diameter, and the refractive index of the core portion is higher than the refractive index of the cladding, so that light can be focused on the core portion and proceed without exiting well. Cores having a diameter of several micrometers are called single mode optical fibers, and those having tens of micrometers are called multimode optical fibers, and are divided into stepped and hill type optical fibers according to the refractive index distribution of the core.
이와 같은 광섬유는 외부의 전자파에 의한 간섭이나 혼신(混信)이 없고 도청이 힘들며, 소형·경량으로서 굴곡에도 강하며, 하나의 광섬유에 많은 통신회선을 수용할 수 있고 외부환경의 변화에도 강하다. 더구나 재료인 유리의 원료는 대단히 풍부하므로 효용도가 높다.Such an optical fiber has no interference or interference by external electromagnetic waves and is difficult to tap, and it is small and light, and is strong in bending, and can accommodate many communication lines in one optical fiber and is also strong in changes in the external environment. Moreover, since the raw material of glass which is a material is very abundant, its utility is high.
이러한 광섬유를 만드는 방법은 주로 먼저 모재(母材:preform)라고 하는 지름 1cm 내외의 봉을 광섬유의 구조와 동일하게 만든 다음, 이것을 고열로 녹여 늘여서 광섬유를 완성하는 방법을 쓴다.In order to make such optical fiber, first, a rod of about 1cm in diameter, called a preform, is made to be the same as the structure of the optical fiber, and then melted and stretched at a high temperature to complete the optical fiber.
그리고 광섬유의 용도는 통신용, 영상전달용(映像傳達用), 및 검출기용 등으로 구별된다.The use of optical fibers is divided into communication, image transmission, detector, and the like.
한편, 예컨대 차량의 엔진에 마련된 밸브 트레인 시스템의 캠의 마모를 측정하기 위해서 캠프로파일(cam profile) 측정장비를 이용하면 정확하게 측정할 수 있다. 이는 도면의 사양과 비교시 사용된다. 그리고 버니어캘리퍼스가 이용될 수있는데, 이는 1차 육안 검사시 사용된다.On the other hand, for example, in order to measure the wear of the cam of the valve train system provided in the engine of the vehicle can be accurately measured using a cam profile measuring equipment (cam profile). This is used in comparison with the specifications of the drawings. Vernier calipers can also be used, which are used during the first visual inspection.
그런데 상기한 캠프로파일 측정장비가 이용하면 가장 정확하나, 측정 시간이 오래 걸리며 캠샤프트가 변형되었을 경우, 사용할 수가 없다. 그리고 장비가 커서 이동성이 없다. 그리고 버니어캘리퍼스 이용시 육안 검사 수준이며 정량적 의미는 갖지 못한다.By the way, the camp profile measuring equipment is the most accurate, but the measurement takes a long time and can not be used when the cam shaft is deformed. And because the equipment is big, there is no mobility. And when using the vernier caliper, it is visual inspection level and does not have a quantitative meaning.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 광섬유를 응용하여 측정 시간이 짧고, 구조가 간단하며, 캠샤프트가 마모되어도 측정할 수 있도록 한 캠 마모 측정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a cam wear measurement system that can be measured even if the cam shaft is worn, the measurement time is short, the structure is simple by applying an optical fiber. .
도 1은 본 발명에 따른 캠 마모 측정 시스템의 구성을 나타낸 개략적인 도면.1 is a schematic view showing the configuration of a cam wear measurement system according to the present invention.
도 2는 도 1의 하우징을 보다 상세하게 나타내 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing in more detail the housing of Figure 1;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. 캠20. 하우징10. Cam 20. housing
30. 광섬유40. 디텍터30. Fiber Optic 40. Detector
50. 신호변환기60. 컴퓨터50. Signal Converter 60. computer
70. 광원70. Light source
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캠 마모 측정 시스템은, 내부에 형성된 공간에 캠을 구비하여 된 하우징과; 상기 캠의 외주면으로 상기 하우징에 설치된 광섬유와; 상기 광섬유의 일측에 광을 주사하는 광원과; 상기 광원에 의해 반사된 상기 광섬유의 타측으로부터 광을 받아 이를 전류로 바꾸는 디텍터와; 상기 디텍터로부터 신호를 받아 변환하는 신호변환기와; 상기 신호변환기로부터 받은 신호를 그래픽 처리토록 하는 컴퓨터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Cam wear measurement system of the present invention for achieving the above object, the housing provided with a cam in the space formed therein; An optical fiber installed in the housing as an outer circumferential surface of the cam; A light source scanning light on one side of the optical fiber; A detector for receiving light from the other side of the optical fiber reflected by the light source and converting the light into a current; A signal converter for receiving a signal from the detector and converting the signal; And a computer configured to perform graphics processing on the signal received from the signal converter.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명에 따른 캠 마모 측정 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 하우징을 보다 상세하게 나타내 보인 사시도가도시되어 있다.1 is a schematic view showing a cam wear measurement system according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the housing of FIG. 1 in more detail.
도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 캠 마모 측정 시스템은, 내부에 형성된 공간에 캠(10)을 구비하여 된 하우징(20)과, 상기 캠(10)의 외주면으로 하우징(20)에 설치된 광섬유(30)와, 상기 광섬유(30)의 일측에 광을 주사하는 광원(100)과, 상기 광원(100)에 의해 반사된 광섬유(30)의 타측으로부터 광을 받아 이를 전류로 바꾸는 디텍터(detector)(40)와, 상기 디텍터(40)로부터 신호를 받아 변환하는 신호변환기(A/D converter)(50)와, 상기 신호변환기(50)로부터 받은 신호를 그래픽 처리토록 하는 컴퓨터(60)를 포함하여 구성된다.Referring to each of the drawings, the cam wear measurement system according to the present invention, the housing 20 provided with a cam 10 in a space formed therein, and the optical fiber installed in the housing 20 as the outer peripheral surface of the cam 10 30, a light source 100 that scans light on one side of the optical fiber 30, and a detector that receives light from the other side of the optical fiber 30 reflected by the light source 100 and converts the light into a current. 40, a signal converter (A / D converter) 50 for receiving and converting a signal from the detector 40, and a computer 60 for graphic processing the signal received from the signal converter 50. It is composed.
상기 하우징(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 캠(10)이 설치되도록 축의 길이 방향으로 중공(21)을 형성하고, 상기 광섬유(30)가 설치될 수 있도록 외주면으로 다수의 관통공(22)이 형성된 중공축으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the housing 20 forms a hollow 21 in the longitudinal direction of the shaft so that the cam 10 is installed, and a plurality of through holes on an outer circumferential surface of the housing 20 so that the optical fiber 30 can be installed. It consists of the hollow shaft 22 formed.
그리고 상기 캠(10)은 하우징(20)의 외주면으로부터 관통 체결된 다수의 세트 스크루(set screw)(23)에 의해 하우징(20)의 중공(21)에 설치된다.The cam 10 is installed in the hollow 21 of the housing 20 by a plurality of set screws 23 penetrated through the outer circumferential surface of the housing 20.
또한 상기 광섬유(30)는 두 가닥으로 하우징(20)에 감겨지는데, 이때 하우징(20)의 관통공(22)들에 끼워지게 되고, 그 중 하나의 가닥(31)에 광원(100)의 빛이 보내어지고, 다른 하나의 가닥(32)으로부터 빛이 반사되어 상기 디텍터(40)로 보내어지도록 설치된다.In addition, the optical fiber 30 is wound into the housing 20 in two strands, in which the through-hole 22 of the housing 20 is fitted, one of the strands 31 of the light of the light source 100 Is sent and is installed so that light is reflected from the other strand 32 and sent to the detector 40.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 캠 마모 측정 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the cam wear measurement system according to the present invention having the configuration as described above are as follows.
도면을 다시 참조하면, 우선, 상기 캠(10)을 세트 스크루(23)를 이용하여 하우징(20)의 중공(21)에 고정시킨다. 그러나 설치 정밀도는 요구되지 않는다. 그 이유는, 캠(10)이 하우징(20)에 대충 설치되어 있다 하더라도 신호를 받으면, 원주방향으로 거리가 다른 것처럼 표현되나, 진원인 것을 알고 있으므로 수학적으로 간단히 변환함수를 만들 수 있다. 즉, 원의 중심을 알 수 있다.Referring back to the drawings, first, the cam 10 is fixed to the hollow 21 of the housing 20 using the set screw 23. However, no installation precision is required. The reason is that even if the cam 10 is roughly provided in the housing 20, when the signal is received, the distance is expressed as being different in the circumferential direction. That is, the center of the circle can be known.
마찬가지로, 상기 캠(10)의 베이스 면을 기준으로 각 신호의 차이만으로 캠(10)의 프로파일을 구현할 수 있기 때문이다. 즉, 상기 캠(10)의 프로파일도 약 270도의 베이스 면(11)이 존재하기 때문에 이로부터 설치시 중심이 어긋나 있더라도 문제되지는 않는다. 따라서 장치 설치시 설치 정밀도는 요구되지 않는다.Similarly, this is because the profile of the cam 10 can be realized only by the difference of each signal with respect to the base surface of the cam 10. That is, since the profile of the cam 10 also has a base surface 11 of about 270 degrees, there is no problem even if the center is shifted at the time of installation. Therefore, installation accuracy is not required when installing the device.
그리고 상기 광원(100)과 연결된 한쪽의 광섬유(30)는 소스(source) 역할을 하고, 다른 한쪽의 광섬유(30)는 광이 반사되어 수광부 역할을 하게 된다. 이때, 반사광의 세기를 전기적인 신호로 바꿔 그 간격을 알 수 있게 된다.One optical fiber 30 connected to the light source 100 serves as a source, and the other optical fiber 30 reflects light to serve as a light receiving unit. At this time, it is possible to know the interval by changing the intensity of the reflected light to an electrical signal.
따라서 마모가 없는 캠(10)을 미리 측정하여 그 데이터를 기초하여 마모된 캠(10) 측정시 그 차이를 알 수 있으므로 캠(10) 마모량을 알 수 있게 된다.Therefore, the cam 10 without wear can be measured in advance, and the difference can be known when measuring the worn cam 10 based on the data, so that the cam 10 wear amount can be known.
또한 상기 신호변환기(50)로부터 신호를 받은 컴퓨터(60)를 통해 그래픽 처리하게 되면 마모된 캠(10) 프로파일까지 알 수 있게 된다. 따라서 캠(10)의 전반적인 마모 패턴을 쉽게 읽을 수 있게 된다.In addition, when the graphic processing through the computer 60 receives the signal from the signal converter 50 it can be seen even the worn cam 10 profile. Therefore, the overall wear pattern of the cam 10 can be easily read.
한편, 상기 광원(100) 및 디텍터(40)의 회로도 및 부품은 이미 상용화되어 있는 것들이므로 상세한 작용 설명은 생략한다.On the other hand, circuit diagrams and components of the light source 100 and the detector 40 are already commercially available, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 캠 마모 측정 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the cam wear measurement system according to the present invention has the following effects.
장치의 구조가 종래의 장치에 비해 간단하고, 측정이 간단하여 측정시간을 단축시킬 수 있어, 차량 엔진 개발시 또는 필드(field)에서 밸브 트레인 시스템의 캠 마모 현상 발생시 신속한 마모량을 측정할 수 있다.The structure of the device is simpler than the conventional device, the measurement is simple, and the measurement time can be shortened, so that the amount of fast wear can be measured at the time of vehicle engine development or in the field of cam wear of the valve train system in the field.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020010033639A KR20020095401A (en) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | System for measuring abrasion 0f a cam |
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KR1020010033639A KR20020095401A (en) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | System for measuring abrasion 0f a cam |
Publications (1)
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KR20020095401A true KR20020095401A (en) | 2002-12-26 |
Family
ID=27709252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020010033639A KR20020095401A (en) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | System for measuring abrasion 0f a cam |
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KR (1) | KR20020095401A (en) |
Citations (3)
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2001
- 2001-06-14 KR KR1020010033639A patent/KR20020095401A/en not_active Application Discontinuation
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