KR20090077661A

KR20090077661A - 왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기

Info

Publication number: KR20090077661A
Application number: KR1020080113927A
Authority: KR
Inventors: 마사키 다나카
Original assignee: 미쯔이 죠센 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2009-07-15
Also published as: JP2009168502A; CN101482389A; CN101482389B; KR101236382B1; JP5004812B2

Abstract

실린더의 축심(軸芯)상에 위치하는 가이드와, 그 가이드를 지지하는 지지체(支持體)와, 상기 가이드를 관통하는 세로 길이의 지지봉(支持棒)과, 그 지지봉에 해당 지지봉과 교차하도록 설치한 측장기(測長器)로 이루어지고, 또한, 상기 측장기가, 봉형태의 측장기 본체와 그 측장기 본체의 선단(先端)부에 설치한 접촉 또는 비접촉식으로, 또한, 측정치를 전기신호로 변환해서 출력하는 변위변환기로 형성되어 있다.

실린더 직경 계측기

Description

왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기{THE CYLINDER DIAMETER MEASURING INSTRUMENT OF A RECIPROCATING INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은, 크로스 헤드형 내연기관 등의 비교적 대형 내연기관의 실린더 직경을 계측하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기에 관한 것이다.

크로스헤드형 내연기관 등의 비교적 대형 내연기관은, 실린더 라이너의 마모가 일정 한도를 넘어선 경우, 실린더 라이너를 교환할 필요가 있다. 또한, 시간당 마모가 큰 경우는, 실린더에 공급하는 윤활유의 양을 늘려서 마모를 방지하는 등의 처리를 시행할 필요가 있다.

따라서, 크로스헤드형 내연기관 등의 비교적 대형 내연기관에 있어서는, 실린더라이너의 마모를 파악하여 적절한 보수작업을 행하기 위해, 실린더 직경의 계측이 필요하게 된다.

크로스헤드형 내연기관은, 실린더 직경에 대하여 스트로크가 긴 비교적 대형 내연기관이기 때문에, 실린더 직경을 계측할 때에, 실린더 안에 사람이 들어가서 계측하는 경우가 많다. 그러나 실린더 안에 사람이 들어가서 실린더 직경을 계측하기 때문에, 위험을 동반하는 경우도 있다. 또한, 종래에는 실린더 직경계측기에 다 이얼 게이지가 사용되었기 때문에, 매번 교정기에 따라 다이얼 게이지를 교정할 필요가 있어서, 취급이 힘들었었다.

한편, 실린더 내부로부터 엔진 바깥으로 이동가능한 조작자(操作子)와, 그 조작자의 한쪽 끝에 설치하여 실린더 내부에 배치한 측정 헤드와, 그 측정헤드에 설치하여 실린더 내면까지의 거리를 측정하는 측정자(測定子)로 이루어진 실린더 보어 측정장치가 제안되었다.(예를 들어, 일본국 특개 2006-38619호 공보참조).

그러나, 이 실린더 보어측정장치는 실린더의 내경(內徑)을 측정할 때에, 실린더 내에 측정헤드를 세트하고, 그 측정헤드에 조작자를 접속하고, 또한 좌우 실린더들을 볼트로 조이는 것과 동시에, 한쪽의 실린더에 실린더 헤드부를 설치하고, 또한, 그 실린더 헤드부에 실린더보어 측정장치를 설치하기 때문에, 준비에 많은 노력과 시간을 필요로 하여서, 실린더 내경을 간단하게 측정하는 것이 어렵다.

또한, 종래의 실린더 보어측정장치는, 측정자에 접속한 배선이 파이프 상태의 조작자 안쪽을 통해서 장치의 바깥쪽으로 꺼내져 있기 때문에, 조작자를 실린더의 축심(軸芯)방향으로 넣고 꺼내는 것에 동반하여 배선이 U자 형태로 휘어서, 조작하는데 방해가 되는 경우가 있다.

본 발명은, 왕복동 내연기관의 실린더 직경을 안전하게, 정밀도 있게, 또한 쉽게 계측가능할 뿐만 아니라, 취급성이 뛰어난 왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기를 제공하는 데에 있다.

본원 청구항 1에 따른 발명은, 왕복동 내연기관의 실린더의 직경을 계측하는 실린더 직경 계측기에 있어서, 상기 실린더 축심(軸芯)상에 위치하는 가이드와, 그 가이드를 지지하는 지지체와, 상기 가이드를 관통하는 세로길이의 지지봉과, 상기 지지봉에 해당지지봉과 교차하도록 설치한 측장기(測長器)로 구성되고, 또한 상기 측장기가, 봉형태의 측장기 본체와, 그 측장기 본체의 선단부에 설치한 접촉 또는 비접촉식으로 또한 측정치를 전기신호로 변환하여 출력하는 변위변환기로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서, 적어도 3개의 지지체를 가이드로부터 방사형태로 설치하고, 또한, 상기 지지체의 선단부에 위치결정용 절결부를 설치한 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서, 측장기 본체의 선단에 장치대를 설치, 그 장치대의 선단에 내통(內筒)을 설치하는 것과 동시에 그 내통 안에 해당 내통을 관통하는 계측로드를 설치, 또한 그 계측로드를, 상기 장치대에 설치한 변위변환기에 장착하는 것과 동시에 스프링에 의해 앞쪽으로 밀쳐진 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 4에 따른 발명은, 청구항 3에 있어서, 계측로드의 선단부에 실린더의 내면에 설치되어 있는 윤활유 공급홈 또는 공기유입포트보다도 큰 두부(頭部)를 설치한 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 5에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서, 지지체에 측장기의 위치 를 측정하는 측장기 위치계측기를 설치한 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 6에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서, 지지봉의 끝부분에 접속용 나사부를 설치하여 지지봉끼리 덧붙이도록 한 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 7에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서, 측장기를 지지봉에 접어 넣는 것이 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 8에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서, 측장기를 지지봉에 기복(起伏)이 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

본원 청구항 1에 따른 발명은, 상기와 같이, 실린더의 축심상에 위치하는 가이드와, 그 가이드를 지지하는 지지체와, 상기 가이드를 관통하는 세로길이의 지지봉과, 그 지지봉에 해당지지봉과 교차하도록 설치한 측장기로 이루어지고, 또한 상기 측장기가, 봉형태의 측장기 본체와, 그 측장기 본체의 선단부에 설치한 접촉 또는 비접촉식으로, 또한 측정치를 전기신호로 변환하여 출력하는 변위변환기로 구성되기 때문에, 구조가 간단하고 취급이 쉽게 되었다.

따라서, 왕복동 내연기관의 실린더 직경을, 안전하게, 정밀도 있게, 또한 쉽게 계측하는 것이 가능하게 되었다. 또한, 본원의 청구항 1에 따른 발명에 의하면, 지지봉을 실린더의 축심상에 지지하기 위한 가이드가 한개 장소에 있으면 좋기 때문에, 측장기를 봉형태의 단순한 구조로 하는 것이 가능하다. 이와 같은 간단한 구조의 측장기는, 실린더 안쪽으로 넣고 꺼내는 것이 용이하다.

본원 청구항 2에 따른 발명은, 적어도 3개의 지지체를 가이드에서 방사형태 로 설치하고, 또한, 상기 지지체의 선단부에 위치 결정용 절결부를 설치하였기 때문에, 가이드를 실린더의 축심상에 정밀도 있게, 또한 간단하게 설치하는 것이 가능하다.

본원 청구항 3에 따른 발명은, 측장기 본체의 선단에 장치대를 설치, 그 장치대의 선단에 내통(內筒)을 설치하는 것과 동시에, 그 내통 내에 해당 내통을 관통하는 계측 로드를 설치, 또한 그 계측로드를, 상기 장치대에 설치한 변위변환기에 장착하는 동시에 스프링에 의해 전방으로 밀쳐졌기 때문에, 계측로드의 선단부를, 항상 실린더의 내면으로 밀어 누르는 것이 가능하여, 실린더의 직경을 정밀도있게 측정하는 것이 가능하다.

본원 청구항 4에 따른 발명은, 계측로드의 선단부에, 실린더의 내면에 설치되어 있는 윤활유 공급홈 또는 공기도입 포트보다도 큰 두부를 설치했기 때문에, 실린더의 내면에 설치되어져 있는 윤활유 공급홈 또는 공기도입 포트에 계측로드의 선단부가 끼워지지 않아서, 왕복동 내연기관이 실린더 직경을 원활하게 계측가능하다.

본원 청구항 5에 따른 발명은, 지지체에 측장기의 위치를 측정하는 측장기위치계측기를 설치했기 때문에, 측장기의 위치를 확실하게 파악가능하게 되었다.

본원 청구항 6에 따른 발명은, 지지봉의 끝부분에 접속용 나사부를 설치해서 지지봉끼리 덧붙이게 하였기 때문에, 스트로크가 큰 대형 실린더에 대해서 충분히 대응하는 것이 가능하다.

본원 청구항 7에 따른 발명은, 측장기를 지지봉에 접어 넣는 것이 가능하게 설치하였기 때문에, 실린더보다 작은 지름의 배기변 장착구멍이라도 측장기를 쉽게 넣고 꺼내는 것이 가능하다.

본원 청구항 8에 따른 발명은, 측장기를 지지봉에 기복(起伏)가능하게 설치하였기 때문에, 실린더보다 작은 지름의 배기변 장착구멍이라도 측장기를 쉽게 넣고 꺼내는 것이 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 실시의 형태를 도면을 사용해서 설명한다.

왕복동 내연기관, 예를들면, 크로스헤드형 내연기관의 실린더 직경을 계측하는 경우에는, 도 1에서 나타내듯이, 본 발명에 따른 실린더 직경계측기(1)를 크로스헤드형 내연기관(100)의 실린더(101)의 상단부에 설치한다.

크로스헤드형 내연기관(100)은, 피스톤(102)이 피스톤 봉(103) 및 크로스헤드(도시하고 있지 않음)를 사이에 두고 연결봉(104)에 연결되어 있는 내연기관이다. 부호(105)는 크로스헤드 축(軸)중심, (106)은 크랭크 축중심, (107)은 크랭크핀 중심을 나타낸다.

도 2에서 나타내듯이, 본 발명에 따른 실린더 직경계측기(1)는, 크로스헤드형 내연기관(100)의 실린더(101)의 축심(O₁)상에 설치한 가이드(2)와, 가이드(2)를 지지하는 복수개의 지지체(3)와, 상기 가이드(2)를 관통하는 세로길이의 지지봉(4)과, 지지봉(4)의 하부에 해당 지지봉(4)과 직교하도록 설치한 측장기(실린더게이지)(5)로 형성되어 있다.

따라서, 지지봉(4)은 실린더(101)의 축심(O₁)과 축심이 중복(重複)하고, 측장기(5)의 축심(O₂)은 수평으로 되어 있다. 또한, 실린더(101)의 축심(O₁)은, 연직선(도시하지 않음)상에 위치하고 있다.

다음으로, 측장기와 측장기를 수평으로 유지하는 기구(機構)에 대해서 설명한다.

A) 측장기

본 발명의 측장기는, 종래의 다이얼게이지에 의한 계측이 아니라, 실린더 직경의 절대치를 계측가능한 계기(변위변환기)를 계측봉(측장기본체)에 장착한 측장기를 사용하고 있다. 즉, 본 발명의 측장기(5)는, 도 2에서 나타내듯이, 봉 형태의 측장기 본체(6)와, 측장기 본체(6)의 선단부에 설치한 접촉 또는 비접촉식으로, 또한, 측정거리를 전기신호로 변환하여 출력하는 변위변환기(7)로 형성되어 있다.

측정거리를 전기신호로 변환하는 방법으로서는, 차동트랜스, 와전류식 변위계, 레이저식 변위계 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 이들 계기(計器)는, 접촉식 계기와 비접촉식 계기 양쪽모두 사용가능하다. 이들 계기는, 측정할때마다 조정을 하지 않아도 충분한 정밀도로 거리를 계측하는 것이 가능하다. 또한, 디젤기관의 실린더 내경(內徑)을 계측할 때에는, 실린더 안이 섭씨(攝氏) 50℃를 넘는 고온(예를 들면, 50℃~80℃)이 되는 경우가 있기 때문에, 열에 강한 변위계가 바람직하다.

접촉식의 측장기(5)는, 도 3 및 도 4에서 나타나듯이, 봉 형태의 측장기 본 체(6)의 선단(先端)에 변위변환기장치대(11)를 설치하고, 또한, 그 선단에 내통(12)을 설치하고 있다. 이 내통(12)은, 그 내부에 해당 내통(12)을 관통하는 계측로드(14)를 구비하고 있다. 이 계측로드(14)는, 변위변환기장치대(11)에 설치한 접촉식의 변위변환기(7)에 장착되는 것과 동시에, 제 1 코일스프링(13)에 의해 전방으로 밀쳐져 있다.

또한, 상기 내통(12)의 외측에 끼워맞춘 외통(16)은, 제 2 코일스프링(15)에 의해 전방으로 밀쳐져 있다. 상기 외통(16)은, 그 선단에 평판(平板)형태의 지지체(17)를 구비하는 것과 동시에, 그 양단에 원호(圓弧) 또는 만곡(灣曲) 형태의 접촉면(18)을 갖는 위치보정가이드(19)를 설치하고 있다.

또한, 상기 측장기본체(6)의 후단(後端)에 해당 측장기본체(6)보다도 지름이 작은 계측단(計測端)(20)을 설치하고 있다. 부호(10)는 제 1 코일스프링(13)의 스프링력을 조정하는 조정나사, (14a)는 계측로드(14)에 설치한 스프링을 받치는 기구이다.

따라서, 도 5에서 나타내듯이, 실린더(101) 내에 측장기(5)를 설치하면, 두개의 위치보정가이드(19)가 실린더(101)의 내벽면에 균등하게 접속하려고 해서, 화살표와 같이, 원주방향으로 회전하고, 측장기(5)의 축심(O₂)이 실린더(101)의 직경과 중복하게 된다.

이 접촉식 측장기(5)는, 미리 기준길이의 교정기를 이용해서 기준길이가 세트되어있다. 따라서, 마모등에 의해 실린더(101)의 직경이 기준치보다도 큰 경우 는, 제 1 코일스프링(13)에 의해 계측로드(14)가 전방으로 변위해서 실린더(101)의 직경의 절대치를 계측하는 것이 가능하다.

B) 측장기를 수평으로 유지하는 기구

계측시에는, 측장기(5)를 실린더(101)의 축심(O₁)과 직교(直交)하는 수평면 위에 수평으로 놓을 필요가 있다. 오차를 허용범위 내에 수용하기 위해서는, 수평면으로부터의 각도의 벗어남이 제한된다.

측장기(5)와 실린더(101)의 축심(O₁)의 교차각을 허용범위 내에 수용하는 방법은, 도 2에서 나타내듯이, 측장기(5)의 전체길이의 2분의 1인 지점에서 측장기(5)의 축심(O₂)에 대하여 수직으로 지지봉(4)을 세워서 설치하고, 이 지지봉(4)이 실린더 상부에서 실린더 축심(O₁) 위에 위치하도록 실린더(101)의 상부에 가이드(2)를 설치한다. 이로 인해, 지지봉(4)은, 항상 실린더(101)의 축심(O₁)상에 유지된다. 그래서 지지봉(4)에 수직으로 설치된 측장기(5)는, 수평을 유지하는 것이 가능하다.

상기 가이드(2)는, 그 축심부에 단면원형의 세로구멍(8)을 구비한 원통형의 가이드로, 그 측면에 방사형태로 설치한 복수개, 즉, 적어도 3개의 지지체(3)에 의해 실린더(101)의 상단부(101a)에 설치가능하게 되어있다. 이 지지체(3)는, 그 선단부에 L자형을 한 위치결정용 절결부(切缺部)(9)를 마련하고, 가이드(2)의 축심(도시하지 않음)이 실린더(101)의 축심(O₁)과 일치하도록 하고 있다.

이와 같은 기구(機構)에 의해, 측장기(5)는, 봉형태의 비교적 간단한 구조로 하는 것이 가능하다. 또한, 지지봉(4)을 실린더(101)의 중심에 유지하는 가이드(2)가 한개의 장소에 있으면 좋기 때문에, 측장기 전체의 구조를 간소화하는 것이 가능하다. 이와 같은 간단한 구조는 측장기(5)를 실린더(101) 내에 넣고 꺼낼 때에 유리하다.

C) 측장기를 연직으로 이동시키는 기구

지지봉(4)을 실린더(101)의 축심방향으로 인위적으로 또는 기계적으로 빼냈다 넣었다 하는 것에 의해 측장기(5)를 상하로 이동시킨다. 크로스헤드형 내연기관은, 실린더의 직경이 350mm~980mm, 실린더의 길이가 직경의 3~5배정도 되기 때문에, 지지봉(3)의 길이도 실린더의 길이에 알맞는 길이가 되어, 취급하는데 번거롭다.

따라서, 지지봉(4)으로서는, 중절(中折)방식, 혹은 덧붙임 방식 등이 바람직하다. 덧붙임 방식으로서는, 도 6에서 나타낸 것처럼 제 1의 지지봉(4a) 후단(後端)의 암나사 부분(도시하지 않음)에 제 2의 지지봉(4b) 선단(先端)의 수나사 부분(41)을 장착시키는 방식이 바람직하다. 다른 한편, 중절방식으로서는, 도 7에서 나타낸 것처럼, 제 1의 지지봉(4a)의 후단부와 제 2의 지지봉(4b)의 선단부를 링(21)에 의해 자유롭게 굴곡해서 접속되는 방법이 바람직하다.

D) 측장기의 걸림방지책

실린더 라이너의 내면에는, 공기를 유입하기 위한 포트 혹은, 윤활유를 공급하기 위한 홈이 있다. 그래서, 측장기(5)의 선단이 공기유입포트, 혹은, 윤활유공 급 홈에 빠져서 움직이지 않게 되는 것을 방지하기 위해, 도 8에서 나타낸 것처럼, 계측로드(14)의 선단부에 실린더의 내면에 설치되어 있는 공기유입포트, 혹은, 윤활유 공급홈(22)보다도 큰 두부(頭部)(23)를 설치한다. 또한, 바라는 바에 의해, 측장기를 일시적으로 축소해서 측장기를 탈출시키는 기구를 설치해도 좋다.

E) 측장기의 다른 모양

크로스헤드형 내연기관은, 보통 배기변이 실린더 상부에 갖춰져 있다. 이것을 제거하면, 실린더 직경의 대략 2분의 1인 구멍(배기변 장치구멍)이 열리기 때문에, 배기변 장치구멍(25)에서 측장기(5)를 넣고 꺼내는 경우에는, 측장기(5)를 경사지게 하거나, 혹은 축소가능한 것이 바람직하다.

도 9는, 측장기(5)를 굴곡식으로 한 예로, 계측시에는, 도 9(a)에 나타낸 것처럼, 측장기(5)를 열어서 일직선상으로 하여 계측하고, 넣고 빼는 경우에는, 도 9(b)에 나타내듯이, 측장기(5)를 두개로 접는다. 구체적으로는, 핀(37)에 의해 지지봉(4)의 하부에 한쌍의 암(arm)(26)을 자유롭게 개폐하도록 장착함과 동시에, 둘로 나뉜 앞쪽부분의 측장기(5a) 및 뒷쪽부분 측장기(5b)를 각각의 암(26)에 장착시키는 것이다.

또한, 지지봉(4)은, 선단을 편평하게 가공하여 측장기(5a), (5b)가 수평하게 되도록 되어 있다. 측장기(5a), (5b)의 개폐는, 예를 들면 선단이 T자형의 봉 등을 조작해서 인위적으로 행한다.

한편, 측장기(5)의 중심을 지지봉(4)의 하단부에 핀(38)에 의해 기복(起伏)이 가능하게 장착하면, 도 10에서 나타내듯이, 측장기(5)를 경사지게 하여 배기변 장치구멍(25)을 통과시키는 것이 가능하다. 또한, 지지봉(4)에, 예를 들면, L자형의 스톱퍼(39)를 장착하는 것에 의해, 계측시에 측장기(5)를 수평으로 지지하는 것이 가능하다.

F)측장기의 위치계측수단

(a) 변위센서 방식: 도 11에서 나타내듯이, 레이저 센서, 초음파 센서 등의 비접촉식의 변위센서(27)를 측장기(5)를 향하여 지지체(3)에 설치한다. 그래서, 변위센서(27)에서 측장기(5)까지의 거리(L), 다시말하면, 실린더 상단(101a)에서 측장기(5)까지의 거리(L)를 계측한다.

(b)와이어센서 방식: 도 12에서 나타내듯이, 와이어가 감긴 드럼(28)으로부터 끌어낸 와이어(29)의 선단을 측장기(5)에 고착(固着)하는 한편, 지지체(3)에 와이어가 감긴 드럼(28)의 회전을 검출하는 회전검출기(엔코터(encoder), 포텐셔미터(potentiometer) 등)(30)를 설치하여 실린더 상단(101a)에서 측장기(5)까지의 거리를 계측한다.

(c) 로터리 엔코더 방식: 도 13에서 나타내듯이, 지지봉(4)에 차륜(31)을 접촉시켜 지지봉(4)의 상하 움직임에 따라서 차륜(31)이 회전하도록 하는 것과 동시에, 차륜(31)의 축(32)에 로터리 엔코더(33)를 접속하여, 지지봉(4)의 상하의 움직임을 계측하여 실린더 상단(101)에서 계측기(5)까지의 거리를 계측한다.

(d) 마크방식: 도 14(a) 및 (b)에서 나타내듯이, 지지봉(4)에 나선형의 홈(34)을 설치, 그것을 두개의 변위센서(A) 및 (B)로 검지해서 펄스를 출력하는 방식이다. 이 경우, 지지봉(4)의 이동방향을 알기 위해서, 변위센서 (A)와 해당 변위 센서 (A)에서 시계방향으로 90도 위치를 옮겨서 변위센서 (B)를 설치하고 있다.

변위센서 (A)와 변위센서 (B)의 신호는, 파장이 1/4 이동해 있고, 지지봉(4)이 상행(上行)시, 변위센서 (A)의 펄스가 위로 올라갈 때(P점)에는, 변위센서 (B)의 펄스는 오프(off)이다(도 15(a) 참조). 한편, 지지봉(4)이 하강(下降)시, 변위센서(A)의 펄스가 위로올라갈 때(P점)에는, 변위 센서(B)의 펄스는 온(on)이된다(도 15(b)). 또한, 도 15(a) 및 15(b)에 있어서, 상단의 파형(波形)은 변위센서(A)의 출력파형, 하단의 파형은 변위센서(B)의 출력파형을 나타내고 있다.

따라서, 지지봉(4)을 위아래로 움직여도, 그 움직이는 방향을 감지하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 작업 도중에 지지봉(4)을 거꾸로 움직이게 해도, 정확히 위치를 추적가능하다.

(G) 데이터처리기구

변위변환기(7)에서 출력된 전자데이터는, 도시(圖示)하지 않은 기록계 또는 컴퓨터에 입력하고, 이 입력데이터를 처리해서 실린더의 형태를 파악한다.

(H) 허용오차

실린더(101)의 중심축을 연직(鉛直)으로 한 경우, 실린더(101)의 직경은, 수평방향이 된다. 측장기(5)가 대략 수평인 각도로 기울어진 때의 계측오차에 대해서는, 예를 들면, 허용오차를 실린더 직경의 1/100,000으로 하면 0.25°가 된다.

또한, 측장기의 자세(姿勢)는, 허용오차범위 내에서 수평으로 지지되고 있는 것으로 한다. 이 때, 측장기가 수평면 내에서 직경에서 벗어나는 경우가 있다. 이 경우, 예를 들면, 허용오차를 실린더 직경의 1/100,000으로 하면, 허용되는 벗어나 는 량은, 2.2mm이다.

그래서, 도 2에서 나타내듯이, 크로스헤드형 내연기관(100)의 실린더(101) 내에 측조기(測調器)(5)를 삽입하면서 가이드(2)의 주위에 방사형태로 설치한 지지체(3)의 절결부(9)를 실린더 상단(101a)에 장착하면, 가이드(2)의 축심(도시하지 않음)이 실린더(101)의 축심(O₁)과 일치하는 동시에, 측조기(5)의 자세가 수평이 된다. 즉, 측조기(5)의 축심(O₂)이 실린더(101)의 축심(O₁)과 직각이 된다.

그리고, 접촉식 변위변환기(7)를 작동시키는 것에 의해, 실린더 직경의 절대치가 기록계 또는 컴퓨터에 출력된다. 기록계 또한 컴퓨터에 입력한 데이터는, 처리해서 기록된다. 이 때에, 지지봉(4)을 간헐적 또는 연속적으로 끌어내리거나 끌어올리는 것에 의해, 실린더 상단(101)에서 피스톤 상면(上面)까지의 실린더 전역(全域)의 마모를 계측하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 실린더 직경계측기는, 크로스헤드형 내연기관의 실린더 직경을 계측하는 경우 이외에, 비교적 대형의 디젤 기관의 실린더 직경을 계측하는 경우에도 적용가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더 직경 계측기를 크로스헤드형 내연기관의 실린더에 장착한 상태를 나타낸 일부 단면을 포함한 측면도이다.

도 2는 도 1의 중요부분의 확대도이다.

도 3은 측장기의 평면도이다.

도 4는 측장기의 일부단면을 포함한 측면도이다.

도 5는 측장기의 위치수정작동의 설명도이다.

도 6은 덧붙임 방식 지지봉의 측면도이다.

도 7은 중절식 지지봉의 측면도이다.

도 8은 계측로드 선단(先端)의 측면도이다.

도 9는 (a) 절첩식(折疊式) 측장기가 늘어났을 때의 측면도, (b) 절첩식 측장기가 접혀졌을때의 측면도이다.

도 10은 회동식(回動式) 측장기의 사용예를 나타내는 측면도이다.

도 11은 변위센서방식에 의한 측장기 위치계측방법 설명도이다.

도 12는 와이어 센서방식에 의한 측장기 위치계측방법 설명도이다.

도 13은 로터리 엔코더 방식에 의한 측장기 위치계측방법 설명도이다.

도 14는 마크 방식에 의한 측장기 위치계측방법 설명도이고, (a)는 평면도, (b)는 측면이다.

도 15는 (a)는 지지봉이 상행시의 펄스의 도면이고, (b)는 지지봉이 하행시의 펄스의 도면이다.

Claims

왕복동 내연기관의 실린더의 직경을 계측하는 실린더 직경계측기에 있어서, 상기 실린더의 축심상에 위치하는 가이드와, 그 가이드를 지지하는 지지체와, 상기 가이드를 관통하는 세로길이의 지지봉과, 그 지지봉에 해당지지봉과 교차하도록 설치한 측장기로 이루어지고, 또한, 상기 측장기가 봉형태의 측장기본체와, 그 측장기 본체의 선단부에 설치한 접촉 또는 비접촉식으로, 또한, 측정치를 전기신호로 변환하여 출력하는 변위변환기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기.
제 1항에 있어서,

적어도 3개의 지지체를 가이드로부터 방사형태로 설치하고, 또한, 상기 지지체의 선단부에 위치결정용 절결부를 설치한 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경 계측기.
제 1항에 있어서,

측장기 본체의 선단에 장치대를 설치, 그 장치대의 선단에 내통(內筒)을 설치하는 것과 동시에, 그 내통 안에 해당 내통을 관통하는 계측로드를 설치, 또한, 그 계측로드를 상기 장치대에 설치한 변위변환기에 장착하는 것과 동시에 스프링에 의해 전방으로 밀려진 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경 계측기.
제 3항에 있어서,

계측로드의 선단부에, 실린더의 내면에 설치되어 있는 윤활유 공급홈 또는 공기 유입포트보다도 큰 두부(頭部)를 설치한 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기.
제 1항에 있어서,

지지체에 측장기의 위치를 측정하는 측장기 위치 계측장치를 설치한 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경계측기.
제 1항에 있어서,

지지봉의 끝부분에 접속용의 나사(螺絲)부를 설치해서 지지봉 끼리 덧붙이도록 한 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경 계측기.
제 1항에 있어서,

측장기를 지지봉에 접는 것이 가능하도록 설치한 것을 특징으로 하는 왕복동 내연기관의 실린더 직경 계측기.
제 1항에 있어서,

측장기를 지지봉에 기복(起伏)이 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 왕복 동 내연기관의 실린더 직경 계측기.