KR20230013723A - Cvvd 제조 공정 중 슬라이딩 샤프트 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 CVVD 장치 제조 공정의 슬라이딩 샤프트 조립 공정에서는 가이드와 센터지지샤프트를 이용하여 슬라이딩 샤프트와, 리프터 하우징 및 가이드 브라켓의 수용홀의 중심을 일치시켜 정확하게 조립할 수 있으므로 수율을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

CVVD 제조 공정 중 슬라이딩 샤프트 조립 방법{Sliding shaft assembly method in CVVD manufacturing process}
본 발명은 CVVD 장치 및 CVVD 장치의 제조 공정에 관한 것이다. 특히 본 발명은 이 공정 중 리프터하우징과 가이드브라켓에 결합되는 슬라이딩 샤프트의 조립 방법에 관한 것이다.
자동차의 내연 기관은 연소실에 연료와 공기를 받아들여 연소함으로써 동력을 생성한다. 공기를 흡입할 때에는 캠축의 구동에 의하여 흡기 밸브와 배기 밸브를 교대적으로 작동한다. 최적의 흡기 및 배기밸브의 동작은 엔진의 회전 속도에 따라 달라지는데, 이에 맞추어 적절한 리프트 동작을 수행하고, 밸브의 개방과 폐쇄 타이밍을 조절해야 한다. 이를 위하여 밸브 구동 캠을 복수 설계하거나, 연속 가변 밸브 리프트(CVVL) 또는 연속 가변 밸브 타이밍(CVVT)가 개발되었으나 구조가 복잡하고 제어가 어려우며 비용이 고가인 단점이 있다.
따라서, 최근 엔진의 동작 상태에 따라 밸브의 듀레이션 즉 개방에서 폐쇄까지의 시간을 바로 조절할 수 있는 연속 가변 밸브 듀레이션(CVVD; Continuous variable valve duration) 장치가 개발되어 적용 중에 있다.
특허 제10-2020-0073858호는 도 1에 도시한 것과 같이 엔진(1')의 캠축(30')위에 장착된 CVVD장치(10')를 개시하고 있다. CVVD장치(10')는 가이드브라켓(134')에 장착된 리프터하우징(90')으로 이루어지는 한 쌍의 모듈을, 양단이 제어웜(104')에 연결된 제어샤프트(102')가 연결하는 구조로 이루어진다. 캠축(30')에는 캡(40)과 캠(71', 72')이 배열되며, 캠(71', 72')의 하부는 도시하지 않은 흡기 및 배기 밸브와 연결되어 있다.
위 특허가 개시하는 리프터하우징(90')과 관련 구조를 살펴보면, 도 2에 도시한 것과 같이, 리프터하우징(90') 상부의 가이드월(92') 중앙의 2개의 가이드홀(94') 사이에 웜휠(50')이 장착되고, 가이드홀(94')을 관통해서는 나사산(130')이 형성된 가이드샤프트(132')를 체결하고, 가이드홀(94') 주변의 양측의 슬라이딩홀(96')에는 슬라이딩 샤프트(135')를 체결하고 있다. 제어웜(104')은 웜휠(50')과 치합한다. 여기서, 제어웜(104')이 도시하지 않은 액츄에이터의 구동으로 회전하면, 웜휠(50')이 가이드샤프트(132')의 나사산(130')을 따라 이동하면서 가이드월(92')을 밀어 캠축(30') 중심축에 대한 리프터 하우징(90')의 상대 위치가 변경되고, 캠축(30')에 대한 캠(71', 72')의 회전 속도가 그 위상에 따라 변경된다.
이러한 CVVD장치는 특히 리프터하우징과 관련부재가 최소한의 오차로 정밀도 높게 제작되는 것이 필수적이다. 종래에는 가이드브라켓과 리프터하우징의 조립 및 리프터하우징과 웜휠, 가이드샤프트 및 슬라이딩 샤프트의 조립에 있어 관련 부품을 작업 지그에 재치하고 작업 순서에 따라 볼트-너트 결합의 일반적인 조립 방식을 택하였다. 그러나, 이 공정으로는 대략적인 CVVD장치는 제조할 수 있지만, 정밀도 높고 치밀하며 제조 후 운반, 설치 및 작동에 있어 변동 없이 안정적이고 신뢰할 수 있는 CVVD 장치를 제작하는 데는 한계가 있었다.
출원인과 발명자들은 국내는 물론 해외 최초로 정밀하고 안정적인 CVVD 장치를 개발하기 위한 새로운 공정을 구축하기 위하여 다년 간 많은 노력을 기울였다. 본 발명은 이 작업 성과를 토대로 안출된 것이다.
그러므로 본 발명은 신속하고 오차 없이 CVVD를 제작할 수 있는 생산성이 좋은 CVVD 제작 공정과 이 공정에 의하여 제작된 CVVD 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 리프터 하우징과 가이드 브라켓이 가결합된 상태에서 한 쌍의 슬라이딩 샤프트를 순차적으로 오차 없이 정렬시켜 결합하는 조립 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동차의 CVVD(Continuous variable valve duration) 장치의 리프터 하우징과 이를 수용하는 가이드 브라켓에 슬라이딩 샤프트를 조립하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:팔레트에 안착된 리프터 하우징과 가이드 브라켓이 통과하는 이송 경로의 한쪽에 슬라이딩 샤프트 지그와, 가이드 액츄에이터를 배치하고, 다른쪽에는 상기 슬라이딩 샤프트 지그와 대향하여 센터지지샤프트 액츄에이터를 배치하고, 상기 슬라이딩 샤프트 지그가 이송 경로를 향하는 측에는 장착구를 설치하여 제1 또는 제2슬라이딩 샤프트를 끼우고, 센터지지 샤프트 액츄에이터가 이송 경로를 향하는 면에는 긴 로드 형상의 센터지지 샤프트를 설치하고, 상기 센터지지 샤프트 액츄에이터의 구동에 의하여 센터지지 샤프트가 이송 경로를 가로질러 반대편의 제1 또는 제2슬라이딩 샤프트의 선단의 개구로 삽입되도록 전진 하며, 가이드 액츄에이터가 이송 경로를 향하는 측에는 선형의 가이드를 설치하고, 가이드 액츄에이터의 구동에 의하여 가이드가 이송 경로를 가로질러 전진 이동하도록 한, 시스템을 제공한다.
가이드와 제1 및 제2슬라이딩 샤프트는 서로 평행하게 연장되며, 가이드의 직경은 센터 지지 샤프트의 직경보다 크게, 즉 가이드가 더 두텁도록 제작될 수 있다.
센터지지 샤프트에는, 제1 또는 제2슬라이딩 샤프트에서 길이 방향으로 연장 형성된 채널의 앞부분에 강제 압입되도록 선단팁이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 자동차의 CVVD(Continuous variable valve duration) 장치의 리프터 하우징과 이를 수용하는 가이드 브라켓에 슬라이딩 샤프트를 조립하기 위한 공정으로서, 상기 공정은: 가이드 브라켓의 제2통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제2통로에 가이드를 삽입하여 리프터 하우징과 가이드 브라켓을 견고히 지지하는 단계; 가이드 브라켓의 제1통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제1통로를 통과하여 센터 지지 샤프트를 전진 이동시켜 반대쪽에 위치한 제1슬라이딩 샤프트와 맞물리도록 결합하는 단계; 센터 지지 샤프트와 제1슬라이딩 샤프트를 동시에 후진 이동시켜 제1슬라이딩 샤프트를 가이드 브라켓의 제1통로와 리프터 하우징의 제1통로에 결합시키고, 센터 지지 샤프트를 분리하여 원래의 위치로 회귀시키는 단계; 및 가이드 브라켓의 제2통로와 리프터 하우징의 제2통로에 삽입된 가이드를 후퇴시켜 분리하는 단계에 의하여, 제1슬라이딩 샤프트의 조립을 완성하는, 공정을 제공한다.
가이드 브라켓의 제2통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제2통로를 통과하여 센터 지지 샤프트를 전진 이동시켜 반대쪽에 위치한 제2슬라이딩 샤프트와 결합하는 단계; 및 센터 지지 샤프트와 제2슬라이딩 샤프트를 동시에 후진 이동시켜 제2슬라이딩 샤프트를 가이드 브라켓의 제2통로와 리프터 하우징의 제2통로에 결합시키고, 센터 지지 샤프트를 분리하여 원래의 위치로 회귀시키는 단계;를 후속하여 실행하는 것에 의하여 제2슬라이딩 샤프트의 조립을 완성할 수 있다.
또한, 본 발명은 자동차의 CVVD(Continuous variable valve duration) 장치의 리프터 하우징과 이를 수용하는 가이드 브라켓에 슬라이딩 샤프트를 조립하기 위한 공정으로서, 상기 공정은: 가이드를 가이드 브라켓의 제2통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제2통로에 삽입하여 리프터 하우징과 가이드 브라켓을 견고히 지지하면서 가이드 브라켓의 제1통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제1통로에 제1슬라이딩 샤프트를 결합하는 공정을 포함하며, 제1슬라이딩 샤프트를 결합하는 공정은, 센터지지 샤프트 액츄에이터가 구동하여 여기에 설치된 센터 지지 샤프트가 리프터 하우징의 이송 경로를 가로질러 반대편의 제1 슬라이딩 샤프트와 맞물린 후 제1슬라이딩 샤프트와 같이 동시에 후진 이동하여 제1슬라이딩 샤프트를 가이드 브라켓의 제1통로와 리프터 하우징의 제1통로에 결합시키는 단계를 포함하는, 공정을 제공한다.
본 발명에 의하면 자동으로 CVVD 장치 제조 공정에서 슬라이딩 샤프트를 오차 없이 정확하고 신속하게 조립할 수 있다는 효과를 발휘한다.
본 발명의 슬라이딩 샤프트 조립 공정에서는 가이드를 이용하여 리프터 하우징과 가이드 브라켓의 한쪽을 견고하게 잡아 요동 없이 지지하므로, 슬라이딩 샤프트를 흔들림 없이 정확한 위치에 결합할 수 있으며, 슬라이딩 샤프트와 이를 수용하는 리프터 하우징 및 가이드 브라켓의 여러 홀의 중심을 일치시켜 정밀하게 정렬하여 조립할 수 있다는 효과를 발휘한다.
따라서 본 발명에 의하면 CVVD 장치의 불량률을 획기적으로 줄이고 생산성을 높이면서도 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 CVVD 장치를 보인 도면;
도 2는 종래기술에서 리프트하우징과 관련 부재를 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CVVD 장치의 공정 흐름을 나타내는 흐름도;
도 4는 도 3의 각각의 공정의 이해를 돕도록 CVVD 장치 관련 부품의 조립 상태를 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 리프터하우징과, 가이드브라켓과, 슬라이딩 샤프트의 전체 분해 조립도;
도 6은 본 발명의 슬라이딩 샤프트의 조립 공정을 구현하는 전체 시스템의 구성도; 그리고
도 7 각각은 본 발명의 슬라이딩 샤프트의 조립 공정을 순서대로 설명하기 위한 관련 부재의 도면이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 한편, 본 발명의 실시예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성 요소로 구성될 수 있다.
<CVVD 장치(1)의 제조 공정 개관>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CVVD 장치(1)의 공정 흐름을 나타내는 흐름도이고, 도 4는 도 3의 각각의 공정의 이해를 돕도록 CVVD 장치(1) 관련 부품의 조립 상태를 도시한 도면이다. CVVD 장치(1)를 이루는 부품들은 사전에 주물, 사출, 인발 또는 단조 공정 등을 통하여 제작되어 공급된다.
먼저, 리프터하우징(2)에 니들베어링(20)을 압입하여 결합한다(S10; 도 4a). 리프터하우징(2)은 CVVD장치(1) 전체적으로 2개 필요하다.
다음, 가이드브라켓(3)에 각각의 리프터하우징(2)을 결합한다(S12; 도 4b).
다음, 리프터하우징(2) 양측에 슬라이딩 사프트(4)를 관통시켜 조립한다(S14; 도 4c).
다음, 리프터하우징(2)의 가이드월 사이의 중앙 공간에 웜휠(5)을 장착한다(S16; 도 4d).
다음, 리프터하우징(2) 중앙에 또 웜휠(5)의 내부를 통과하여 가이드샤프트(6)를 통과시켜 조립한다(S18; 도 4e).
마지막으로, 제어샤프트(7)와 서브 어셈블리를 이용하여 두 가이드브라켓(3) 사이를 가교하도록 연결하여 CVVD 장치(1)가 구조적으로 일체화된다(S20).
본 발명의 공정 대부분은 작업자의 개입 없이 주요 부품이 장착되어 조립되는 순서를 따라 자동으로 수행된다. 샤트트와 웜휠의 조립을 위해서는 본 발명의 실시를 위하여 전용 제작된 로봇암을 이용하고 있다.
CVVD 장치(1)를 제조하는데 있어서는 공정 전반에 걸쳐 리프트하우징(2)과 가이드브라켓(3)을 지지하고 운반하는 플랫폼으로서의 팔레트(8)가 필요하다. 팔레트(8) 상에 CVVD 장치(1)의 주요 부재가 안정적으로 지지되어야 웜휠과 샤프트 등 주변 부품이 정확하게 조립될 수 있다.
<슬라이딩 샤프트(4)의 조립 공정>
본 발명에서 CVVD 장치(1)를 제조하기 위해서는 리프터하우징(2)과 가이드브라켓(3)을 조립하면서 슬라이딩 샤프트(4)를 정확한 위치에 중심을 맞추어 조립하고 고정하여 두 부재를 정밀도 높게 오차 없이 결합하는 것이 중요하다.
도 5는 본 발명의 리프터하우징(2)과, 가이드브라켓(3)과, 슬라이딩 샤프트(4)의 전체 분해 조립도를 도시한다.
리프터 하우징(2)은 원형의 홀더(22)를 포함한다. 홀더(22)의 하부에는 사각 몸체의 홀더베이스(24)가 일체로 형성된다. 홀더(22)의 상부에서는, 홀더(22)가 형성하는 원호의 양측에 각각 사각 형상의 제1보스(26a) 및 제2보스(26b)가 일체로 수평으로 연장되도록 형성된다. 제1 및 제2보스(26a, 26b)의 중앙에는 각각 제1슬라이딩홀(27a) 및 제2슬라이딩홀(27b)이 형성된다.
가이드브라켓(3)은 도시한 것과 같이 캡 형상의 육중한 바디(30)를 포함한다. 바디(30)의 안쪽에는 공간(35a)이 형성되며, 공간(35a)으로는 홀더(22)의 원호의 대략 중간부터 그 이상의 부분이 긴밀하게 수용되어 리프터하우징(2)이 가이드브라켓(3)과 결합한다. 바디(30)는 비교적 수평으로 연장되는 상부(30c)와, 상부(30c)의 전면에서 하향하는 제1브릿지(30a)와, 상부(30c)의 후면에서 하향하는 제2브릿지(30b)를 포함한다. 제1브릿지(30a) 양측에는 반원호상으로 하부로 오목하며 바깥으로 개구하도록 연장된 제1가이드(31a)와 제2가이드(31b)가 형성된다. 이들에 연속하여, 즉 제1 가이드(31a)에 연통해서는 원형의 제1관통홀(32a)이, 제2 가이드(31b)에 연통해서는 원형의 제2관통홀(32b)이 형성된다. 가이드와 관통홀의 단면 형상이 다른 것은 슬라이딩 샤프트(4)의 형상에 따른 것이다.
제2브릿지(30b)에는, 제1브릿지(30a)와 달리 가이드가 존재하지 않으며, 후술하는 것과 같이, 제1 및 제2관통홀(32a, 32b)과 다소 상이한 형상으로 이들과 같은 높이에 각각 제1 및 제2결합홀(33a, 33b)이 형성된다. 슬라이딩 샤프트(4)가 삽입된 이후에는 제1 및 제2결합홀(33a, 33b)이 개구된 방향으로부터 육각 볼트(60a, 60b)를 삽입하여 조임으로써 슬라이딩 샤프트(4)의 결합을 완료한다.
슬라이딩 샤프트(4)는 한 쌍으로 제1 및 제2슬라이딩 샤프트(4a, 4b)로 이루어진다. 제1슬라이딩 샤프트(4a)는 제1가이드(31a),제1관통홀(32a), 제1슬라이딩홀(27a) 및 제1결합홀(33a)에 결합되어 리프터 하우징(2)과 가이드브라켓(3)의 한쪽을 정밀하고 견고하게 고정하며, 제2슬라이딩 샤프트(4b)는 제2가이드(31b),제2관통홀(32b), 제2슬라이딩홀(27b) 및 제2결합홀(33b)에 결합되어 리프터 하우징(2)과 가이드브라켓(3)의 남은 한쪽을 정밀하고 견고하게 고정한다.
제1슬라이딩 샤프트(4a)는, 단면이 반원호 형상이며 상면이 매끄럽게 절삭된 수평부(43a)와, 수평부(43a)에 연속하여 수평부(43a)보다 큰 단면의 원형으로 형성된 단턱부(42a)로 이루어지는 헤드(41a)와, 헤드(41a)에서 길게 수평으로 연장된 단면 원형 형상의 바디(45a)로 이루어진다. 후술하는 것과 같이 헤드(41a)는 제1가이드(31a) 및 제1관통홀(32a)에 결합되고, 바디(45a)는 제1슬라이딩홀(27a) 및 제1결합홀(33a)에 결합된다. 제2슬라이딩 샤프트(4b)는 제1슬라이딩 샤프트(4a)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상 설명한 리프터하우징(2), 가이드브라켓(3) 및 슬라이딩 샤프트(4)의 구조, 형상 및 크기는 가장 바람직한 일례를 도시한 것이며, 자동차의 엔진 또는 캠의 기술과 구조의 변천에 따라 CVVD장치(1)가 변경되면 이들 부재 역시 적절히 변경될 수 있으며, 따라서 이상 기술한 설명은 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.
다음, 본 발명의 슬라이딩 샤프트(4)의 조립 공정을 구현하는 전체 시스템에 대하여 도 6을 참조로 설명한다.
슬라이딩 샤프트 조립 시스템은 슬라이딩 샤프트 지그(100)와, 슬라이딩 샤프트 지그(100)에 대향하여 반대 쪽에 설치된 센터지지샤프트 액츄에이터(102)와, 슬라이딩 샤프트 지그(100)의 바로 옆에 인접하여 배치된 가이드 액츄에이터(106)를 포함한다. 이들 부재 사이에 설치된 이송 경로를 통하여 팔레트(8)에 안착된 리프터 하우징(2)과 가이드브라켓(3)이 통과하면서 슬라이딩 샤프트(4)를 차례로 결합한다. 팔레트(8)는 이해의 편의를 위하여 사각형으로 간략히 도시하였다.
슬라이딩 샤프트 지그(100)가 이송 경로를 향하는 측에는 장착구(104)가 설치되며, 장착구(104)에 제1 및 제2슬라이딩 샤프트(4a)를 자동 또는 수동으로 끼운다. 센터지지 샤프트 액츄에이터(102)가 이송 경로를 향하는 측면에는 중심을 잡기 위한 긴 로드 형상의 센터지지 샤프트(s)가 설치된다. 센터 지지 샤프트(s)는 슬라이딩 샤프트(4)와 수평 및 수직 방향으로 정확히 대향하는 위치에 설치되며, 도시하지 않은 구동원의 작동에 의하여 이송 경로를 가로질러 반대편의 슬라이딩 샤프트의 선단의 개구로 삽입되도록 전진 이동하고 그 반대로 후진 운동하는 것이 가능하다. 가이드 액츄에이터(106)가 이송 경로를 향하는 측에는 선형의 가이드(g)가 설치되며, 도시하지 않은 구동원의 작동에 의하여 이송 경로를 가로질러 화살표 방향으로 전후진 이동하는 것이 가능하다. 가이드(g)와 슬라이딩 샤프트(4)는 서로 평행하게 연장되며, 두 부재의 이격 거리는 제1슬라이딩홀(27a) 및 제2슬라이딩홀(27b) 사이의 거리와 동일하다. 한편, 가이드(g)의 직경은 센터 지지 샤프트(s)의 직경보다 크게 즉 가이드(g)가 더 두텁도록 제작된다.
다음, 본 발명의 슬라이딩 샤프트(4)의 구체적인 조립 공정에 대하여 도 7을 참조로 설명한다. 도 7에서는 이해의 편의를 위하여 슬라이딩 샤프트(4),센터지지 샤프트(s) 및 가이드(g)를 위주로 도시하였으나, 당업자라면 도 6과 연관하여 조립 공정을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
먼저, 제1슬라이딩 샤프트(4a)를 장착구(104)에 안착한다. 리프터 하우징(2)과 가이드브라켓(3)은 서로 가결합된 상태로 이송 경로를 따라 이동하여 제1슬라이딩 샤프트(4a)가 제1가이드(31a)와 대향하는 위치에 정지한다. 이때 가이드(g)는 제2가이드(31b)와 대향하는 위치에 있다(도 7a).
다음, 가이드 액츄에이터(106)를 구동하여 가이드(g)를 전진시킨다. 가이드(g)의 직경은 제2슬라이딩홀(27b)과 동일하거나 미세하게 작도록 제작된다. 도 7b에 도시한 것과 같이, 제2결합홀(33b)은 제2슬라이딩홀(27b)의 직경과 동일한 제1부분(333b) 및 제1부분(333b) 보다 대직경의 제2부분(334b)으로 이루어진다. 제1 및 제2부분(333b, 334b) 사이에는 내부로 돌출된 격벽(335b)이 형성된다. 가이드(g)는 제2가이드(31b), 제2관통홀(32b) 및 제2슬라이딩홀(27b)의 내면과 맞닿으면서 차례로 통과하여 전진하며, 격벽(335b)에 의하여 이동이 차단되기까지 제2결합홀(33b)의 제1부분(333b)까지 삽입된다. 이 상태에서 가이드(g)는 리프터 하우징(2)과 가이드 브라켓(3)의 한쪽을 견고하게 잡아 요동 없이 지지하는 기능을 한다. 따라서, 반대편의 제1슬라이딩 샤프트(4a)를 흔들림 없이 정확한 위치에 결합할 수 있다.
즉, 이제 센터지지샤프트 액츄에이터(102)를 구동하여 센터지지 샤프트(s)를 전진 이동시켜 센터지지 샤프트(s)의 선단팁(s1)이, 제1슬라이딩 샤프트(4a)에서 길이 방향으로 연장 형성된 채널(49a)의 앞부분에 강제 압입되도록 한다. 센터지지 샤프트(s)는 가이드(g)보다 소직경으로 제작되므로 리프터 하우징(2)과 가이드브라켓(3)의 연통된 통로를 무리 없이 통과하여 제1슬라이딩 샤프트(4a)까지 전진하여 이것과 결합한다.
다음, 센터지지샤프트 액츄에이터(102)를 반대로 구동하여 센터지지 샤프트(s)를 후진 이동시키면 센터지지 샤프트(s)의 선단팁(s1)이 제1슬라이딩 샤프트(4a)에 물린 상태에서 제1슬라이딩 샤프트(4a)가 장착구(104)에서 분리되어 두 부재가 같이 뒤로 이동한다. 제1슬라이딩 샤프트(4a)는 격벽(335a)에 의하여 이동이 차단되기까지 제1결합홀(33a)의 제1부분(333a)까지 삽입된다(도 7c). 제1슬라이딩 샤프트(4a)가 더 이상 이동하지 못하므로 센터지지 샤프트(s)의 선단이 분리되면서 센터지지 샤프트(s)는 원래의 위치로 회귀한다. 이로써, 제1슬라이딩 샤프트(4a)의 1차 조립이 완성된다. 이 과정 중 가이드(g)가 리프터 하우징(2)과 가이드 브라켓(3)을 움직임이 없도록 계속 지지하고 있으므로, 제1슬라이딩 샤프트(4a)의 축 중심이, 제1관통홀(32a), 제1슬라이딩홀(27a) 및 제1결합홀(33a)의 중심과 일치하면서 정렬되도록 정밀도 높게 조립할 수 있다.
제1슬라이딩 샤프트(4a)의 크기가 변화하는 부분에 따라 이를 긴밀하게 압입 수용하도록 제1관통홀(32a), 제1슬라이딩홀(27a) 및 제1결합홀(33a)의 크기는 서로 약간씩 다를 수 있지만, 이들의 중심이 모두 일치하도록 어긋남 없이 정렬되는 것이 중요하다.
다음, 가이드 액츄에이터(106)를 구동하여 가이드(g)를 후퇴시켜 원래 위치로 회귀시킨다(도 7d).
다음, 제2슬라이딩 샤프트(4b)를 장착구(104)에 안착한다. 그리고, 1차 결합된 리프터 하우징(2)과 가이드브라켓(3)을 이송 경로를 따라 소정 거리 이동시키거나 또는 슬라이딩 샤프트 지그(100)와 센터지지샤프트 액츄에이터(102)를 소정 거리 평행 이동시켜 제2슬라이딩 샤프트(4b)가 제2슬라이딩홀(27b)과 대향하도록 한 후, 도 7b에서 설명한 것과 동일하게, 센터지지 샤프트(s)를 전진 이동시켜 센터지지 샤프트(s)의 선단팁(s1)을 제2슬라이딩 샤프트(4b)의 채널의 앞부분에 강제 압입하여 제2슬라이딩 샤프트(4b)와 결합한다(도 7e).
그리고, 도 7c와 동일하게, 센터지지샤프트 액츄에이터(102)를 반대로 구동하여 센터지지 샤프트(s)를 후진 이동시켜 제2슬라이딩 샤프트(4b)가 장착구(104)에서 분리되어 격벽(335b)에 의하여 이동이 차단되기까지 제2결합홀(33b)의 제1부분(333b)까지 삽입시키며, 분리된 센터지지 샤프트(s)는 원래의 위치로 회귀한다. 이로써, 제2슬라이딩 샤프트(4b)의 2차 조립이 완성된다(도 7f),
1차 조립 공정으로 리프터 하우징(2)과 가이드 브라켓(3)이 결합되어 정밀하게 정렬된 상태이므로, 2차 조립에서는 가이드(g)와 같은 지지 부재는 필요하지 않다.
마지막으로, 제1 및 제2결합홀(33a, 33b)이 개구된 방향으로부터 육각 볼트(60a, 60b)를 각각의 제2부분(334a, 334b)까지 삽입하여 조임으로써 슬라이딩 샤프트(4)의 결합을 완료한다. 이 상태에서, 제1 및 제2슬라이딩 샤프트(4a, 4b)의 각각의 수평부(43a, 43b)는 각각의 제1 및 제2가이드(31a, 31b)에 안착되고, 단턱부(42a, 42b)는 제1 및 제2관통홀(32a, 32b)에, 그리고 바디(45a,45b)는 제1 및 제2슬라이딩홀(27a, 27b)과 제1 및 제2결합홀(33a, 33b)과 맞닿아 긴밀하게 결합된다.
결합이 완료된 결합 어셈블리는 팔레트(8)에 지지되어 다음 공정으로 이송되며, 다시 가결합된 리프터 하우징(2)과 가이드 브라켓(3)이 이송 경로로 진입하고, 전술한 공정을 반복하여 자동으로 슬라이딩 샤프트(4)를 조립할 수 있다.
본 발명의 슬라이딩 샤프트(4) 조립 공정을 수행하는 여러 액츄에이터와 지그등 장착 장비는 메인 제어부에 의하여 순차적으로 자동 제어된다. 이들의 이동 거리는 미리 기억된 메모리에 설정된 수치에 따라 자동으로 수행된다.
본 발명의 슬라이딩 샤프트(4)의 조립을 위한 이들 장비와 제어 설비는 조립 공정을 위하여 전용 제작된 것이며, 각각의 부재 자체의 추상적인 기능(예: 전후진 이동 기능)은 공지된 것이지만, 각각의 부재의 구조와 다른 부재와의 유기적 결합과 연관 동작 그리고 이들을 모니터링하고 제어하는 전체 시스템은 기존에는 존재하지 않은 신규한 것으로 많은 테스트를 통하여 구현된 것이다.
이상은 본 발명의 일례를 설명한 것이며, 예를 들어 슬라이딩 샤프트 지그(100)에 장착구를 2개 설치하여 슬라이딩 샤프트(4)를 동시에 안착시키거나, 센터 지지 샤프트 액츄에이터(102)를 각각의 슬라이딩 샤프트의 위치에 맞추어 2개 설치하는 등 다양한 변경이 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

Claims (6)

  1. 자동차의 CVVD(Continuous variable valve duration) 장치의 리프터 하우징과 이를 수용하는 가이드 브라켓에 슬라이딩 샤프트를 조립하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
    팔레트에 안착된 리프터 하우징과 가이드 브라켓이 통과하는 이송 경로의 한쪽에 슬라이딩 샤프트 지그와, 가이드 액츄에이터를 배치하고, 다른쪽에는 상기 슬라이딩 샤프트 지그와 대향하여 센터지지샤프트 액츄에이터를 배치하고,
    상기 슬라이딩 샤프트 지그가 이송 경로를 향하는 측에는 장착구를 설치하여 제1 또는 제2슬라이딩 샤프트를 끼우고, 센터지지 샤프트 액츄에이터가 이송 경로를 향하는 면에는 긴 로드 형상의 센터지지 샤프트를 설치하고, 상기 센터지지 샤프트 액츄에이터의 구동에 의하여 센터지지 샤프트가 이송 경로를 가로질러 반대편의 제1 또는 제2슬라이딩 샤프트의 선단의 개구로 삽입되도록 전진 하며,
    가이드 액츄에이터가 이송 경로를 향하는 측에는 선형의 가이드를 설치하고, 가이드 액츄에이터의 구동에 의하여 가이드가 이송 경로를 가로질러 전진 이동하도록 한, 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    가이드와 제1 및 제2슬라이딩 샤프트는 서로 평행하게 연장되며, 가이드의 직경은 센터 지지 샤프트의 직경보다 크게, 가이드가 더 두텁도록 제작되는, 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    센터지지 샤프트에는, 제1 또는 제2슬라이딩 샤프트에서 길이 방향으로 연장 형성된 채널의 앞부분에 강제 압입되도록 선단팁(s1)이 형성된 시스템.
  4. 자동차의 CVVD(Continuous variable valve duration) 장치의 리프터 하우징과 이를 수용하는 가이드 브라켓에 슬라이딩 샤프트를 조립하기 위한 공정으로서, 상기 공정은:
    가이드 브라켓의 제2통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제2통로에 가이드를 삽입하여 리프터 하우징과 가이드 브라켓을 견고히 지지하는 단계;
    가이드 브라켓의 제1통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제1통로를 통과하여 센터 지지 샤프트를 전진 이동시켜 반대쪽에 위치한 제1슬라이딩 샤프트와 맞물리도록 결합하는 단계;
    센터 지지 샤프트와 제1슬라이딩 샤프트를 동시에 후진 이동시켜 제1슬라이딩 샤프트를 가이드 브라켓의 제1통로와 리프터 하우징의 제1통로에 결합시키고, 센터 지지 샤프트를 분리하여 원래의 위치로 회귀시키는 단계; 및
    가이드 브라켓의 제2통로와 리프터 하우징의 제2통로에 삽입된 가이드를 후퇴시켜 분리하는 단계에 의하여, 제1슬라이딩 샤프트의 조립을 완성하는, 공정.
  5. 제 4항에 있어서,
    가이드 브라켓의 제2통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제2통로를 통과하여 센터 지지 샤프트를 전진 이동시켜 반대쪽에 위치한 제2슬라이딩 샤프트와 결합하는 단계; 및
    센터 지지 샤프트와 제2슬라이딩 샤프트를 동시에 후진 이동시켜 제2슬라이딩 샤프트를 가이드 브라켓의 제2통로와 리프터 하우징의 제2통로에 결합시키고, 센터 지지 샤프트를 분리하여 원래의 위치로 회귀시키는 단계;를 후속하여 실행하는 것에 의하여 제2슬라이딩 샤프트의 조립을 완성하는, 공정.
  6. 자동차의 CVVD(Continuous variable valve duration) 장치의 리프터 하우징과 이를 수용하는 가이드 브라켓에 슬라이딩 샤프트를 조립하기 위한 공정으로서, 상기 공정은:
    가이드를 가이드 브라켓의 제2통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제2통로에 삽입하여 리프터 하우징과 가이드 브라켓을 견고히 지지하면서 가이드 브라켓의 제1통로와 이와 연통하는 리프터 하우징의 제1통로에 제1슬라이딩 샤프트를 결합하는 공정을 포함하며,
    제1슬라이딩 샤프트를 결합하는 공정은, 센터지지 샤프트 액츄에이터가 구동하여 여기에 설치된 센터 지지 샤프트가 리프터 하우징의 이송 경로를 가로질러 반대편의 제1 슬라이딩 샤프트와 맞물린 후 제1슬라이딩 샤프트와 같이 동시에 후진 이동하여 제1슬라이딩 샤프트를 가이드 브라켓의 제1통로와 리프터 하우징의 제1통로에 결합시키는 단계를 포함하는, 공정.




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