KR101393409B1 - 직각도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직각도 측정장치에 관한 것으로, 그 목적은 스프링의 좌면을 기준으로 한 외면의 직각도를 용이하게 측정할 수 있도록 하는 직각도 측정장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 정반; 상기 정반상에 설치되고, 정반의 표면과 직교하는 구조를 갖는 기준면이 형성된 고정블록; 상기 고정블록과 결합된 채로 상하로 이동하도록 고정블록에 설치된 이동블록; 및 상기 고정블록의 기준면에 외면 일부가 접촉되도록 정반상에 세워진 스프링의 외면과 접촉하도록 상기 이동블록의 전면으로부터 수평방향으로 돌출된 구조로 형성되되, 스프링의 외면과 접촉하는 접촉면이 기준면과 소정의 각도를 이루도록 경사지게 형성되며, 상기 접촉면의 각 부분이 기준면으로부터 돌출된 거리를 나타내는 눈금이 구비된 측정부로 구성된 것을 특징으로 하는 직각도 측정장치를 제공한다.

Description

직각도 측정장치{Apparatus for measuring squareness}

본 발명은 직각도 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링의 좌면을 기준으로 한 외면의 직각도를 용이하게 측정할 수 있도록 하는 직각도 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 스프링이라 함은 힘을 가해 형태를 변형시켰다가 그 힘을 제거했을 때 원래의 상태로 되돌아오는 탄성을 이용하여 에너지를 흡수하거나 저장할 수 있도록 한 기계요소로서, 모양이나 재료에 따라 코일 스프링, 판 스프링, 태엽 스프링, 고무 스프링, 공기 스프링, 유압 스프링으로 구분될 수 있다.

도 1은 엔진밸브스프링으로 사용되는 스프링의 구조를 보인 도면을 도시하고 있다.

엔진밸브스프링은 자동차 엔진의 밸브트레인 부품 중 하나로 엔진 구동시 캠에 의해 열려진 밸브를 닫아주는 역할을 하는 스프링으로, 선재 형태의 스프링 소재를 코일형으로 감아 놓은 구조를 갖고 있으며, 양끝 좌면(10a,10b)이 스프링(10)의 축(S)에 대하여 직교하는 평면상에 놓일 수 있도록 연마되어 있다.

한편, 스프링의 좌면을 기준으로 한 외면의 직각도는 엔진밸브스프링의 안정적이고 정확한 작동을 보장하는 중요한 요소이므로, 제조된 스프링에 대한 직각도 검사를 실시하고 있다.

도 2는 종래 스프링의 직각도 측정과정을 나타낸 도면을 도시하고 있다.

상기 직각도 검사는 제조된 정반(20)과 이상적인 직각도를 유지하도록 정반에 배치된 기준블록(30)에 스프링(10)의 외면이 닿도록 스프링을 정반 위에 세워놓고, 기준블록(30)과 스프링(10)의 사이에 발생된 틈새로 틈새 게이지(40)를 삽입하는 방식으로 진행된다.

그러나, 상기와 같은 방식은 기준블록과 스프링의 사이 틈새에 대응하는 두께를 갖는 틈새 게이지를 선택하여 삽입해보는 방식으로 검사작업이 진행됨에 따라 검사작업이 매우 번거롭고, 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 2003-0055082 (2003.07.02) 대한민국 등록실용신안공보 0138032 (1999.05.15)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 스프링의 좌면을 기준으로 한 외면의 직각도를 용이하게 측정할 수 있도록 하는 직각도 측정장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 정반; 상기 정반상에 설치되고, 정반의 표면과 직교하는 구조를 갖는 기준면이 형성된 고정블록; 상기 고정블록과 결합된 채로 상하로 이동하도록 고정블록에 설치된 이동블록; 및 상기 고정블록의 기준면에 외면 일부가 접촉되도록 정반상에 세워진 스프링의 외면과 접촉하도록 상기 이동블록의 전면으로부터 수평방향으로 돌출된 구조로 형성되되, 스프링의 외면과 접촉하는 접촉면이 기준면과 소정의 각도를 이루도록 경사지게 형성되며, 상기 접촉면의 각 부분이 기준면으로부터 돌출된 거리를 나타내는 눈금이 구비된 측정부로 구성된 것을 특징으로 하는 직각도 측정장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 측정부가 이동블록의 상단부에 형성된 직각도 측정장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 이동블록 또는 고정블록에는 가이드 홈이 형성되고, 상기 가이드 홈에 삽입되어 가이드 홈을 따라 이동하는 가이드 돌기가 나머지 한 블록에 형성되어 가이드 홈과 가이드 돌기에 의하여 이동블록의 상하 이동이 지지되며, 상기 고정블록을 관통하여 이동블록에 체결되는 볼트에 의하여 이동블록이 고정되는 직각도 측정장치를 제공한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 검사하고자 하는 스프링의 외면 일부가 기준면에 접촉되도록 스프링을 정반상에 세워놓고, 기준면을 따라 스프링을 이동시키면서 스프링의 외면이 측정부의 접촉면에 접촉할 때의 위치에 대응하는 눈금을 통하여 해당 스프링에 대한 직각도의 편차를 쉽게 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 엔진밸브스프링으로 사용되는 스프링의 구조를 보인 도면,
도 2 는 종래 스프링의 직각도 측정과정을 나타낸 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직각도 측정장치의 구조를 보인 사시도,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직각도 측정장치의 구조를 보인 정면도,
도 5 는 본 발명에 따른 고정블록의 구조를 보인 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 이동블록의 구조를 보인 사시도,
도 7 은 본 발명에 따른 이동블록의 구조를 보인 평면도,
도 8 은 외경이 균일한 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 측면도,
도 9 는 외경이 균일한 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 평면도,
도 10 은 서로 다른 두 외경을 갖도록 2단 구조로 형성된 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 측면도,
도 11 은 서로 다른 두 외경을 갖도록 2단 구조로 형성된 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직각도 측정장치의 구조를 보인 사시도를, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직각도 측정장치의 구조를 보인 정면도를, 도 5는 본 발명에 따른 고정블록의 구조를 보인 사시도를, 도 6은 본 발명에 따른 이동블록의 구조를 보인 사시도를, 도 7은 본 발명에 따른 이동블록의 구조를 보인 평면도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 직각도 측정장치는 직각도를 측정하고자 하는 스프링을 정반(110)상에 세워놓고, 기준면(121a)을 따라 스프링을 이동시키는 방식으로 스프링의 직각도를 손쉽게 측정할 수 있도록 한 특징을 갖는 발명으로, 정반(110)과, 고정블록(120)과, 이동블록(130)과, 측정부(140)로 구성된다.

상기 정반(110)은 측정이 요구되는 스프링(10)이 놓여지는 공간과, 고정블록(120)이 설치되는 공간을 제공하는 것이다. 이러한 정반(110)은 소정의 두께를 갖는 평판형의 블록으로 구성된다.

상기 고정블록(120)은 정반(110)에 설치되어 이동블록(130)을 지지하며, 측정을 위하여 요구되는 위치에 스프링이 놓여질 수 있도록 유도하는 것이다.

이러한 고정블록(120)은 정반(110)에 고정되는 고정부(121)와, 상기 고정부(121)의 수직 상부로 연장되게 형성되어 이동블록(130)을 지지하는 지지부(122)로 구성되며, 이러한 고정부(121)와 지지부(122)는 일체형의 구조를 갖는다.

상기 고정부(121)는 정반(110)의 저면으로부터 삽입되어 정반(110)을 관통하는 볼트(B1)와 체결됨으로써 정반(110)에 고정되는 부분으로, 이러한 고정부(121)의 전면은 정반(110)의 표면(110a)과 직교하는 구조를 갖도록 형성되어 스프링(10)의 외면 일부와 접촉하면서 측정을 위하여 요구되는 위치에 스프링이 놓여질 수 있도록 하는 기준면(121a)으로 구성된다.

한편, 상기 지지부(122)의 전면(122a)에는 수직 방향으로 연장되는 구조를 갖는 가이드 홈(123)이 형성되고, 지지부(122)의 배면(122b)으로부터 가이드 홈(123)으로 연결되어 지지부(122)를 관통하는 구조를 가지며, 수직 방향으로 길게 연장된 장방형의 관통홀(124)이 형성되어 있다.

이러한 관통홀(124)은 고정블록(120)과 이동블록(130)을 결속시키기 위한 볼트(B2)가 설치되는 구멍으로, 이동블록(130)의 상하 이동시 상기 볼트(b2)는 관통홀(124)을 따라 상하로 이동하게 된다.

상기 이동블록(130)은 고정블록(120)과 결합된 채로 상하로 이동하면서 측정부(140)의 높이를 조절하는 것이다.

이러한 이동블록(130)은 수직하게 세워진 구조를 갖는 평판형의 블록으로, 상기 고정블록(120)에 형성된 가이드 홈(123)에 삽입되는 가이드 돌기(131)가 배면(130b)에 형성된다.

한편, 상기 이동블록(130)의 전면(130a)은 고정블록(120)의 전면 즉, 기준면(121a)과 동일한 수직평면상에 위치하도록 구성된다.

상기 측정부(140)는 기준면(121a)에 외면 일부가 밀착되도록 배치된 스프링(10)의 외면에 접촉함으로써, 측정자가 해당 스프링의 직각도를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 측정부(140)는 이동블록(130)과 함께 이동하도록 이동블록(130)에 일체형의 구조로 형성되며, 보다 구체적으로는 이동블록(130)의 상단부에서 이동블록(130)의 전방으로 돌출된 구조로 형성되어 있다.

이와 같이 이동블록(130)의 전방으로 돌출되게 형성된 측정부(140)는 이동블록(130)의 일측 단부(130-1)로부터 타측 단부(130-2)를 향하여 수평하게 연장되는 구조를 갖되, 이동블록(130)의 일측 단부(130-1)를 시작 위치로 하여 점차적으로 돌출되게 형성된다.

다시 말해, 상기 측정부(140)는 이동블록(130)의 전면(130a)으로부터 수평방향으로 돌출되게 형성되며, 이러한 측정부(140)의 끝단부에 형성되어 스프링의 외면과 접촉하게 되는 접촉면(141)은 고정블록(120)의 기준면(121a)과 소정의 각도(θ)를 이루도록 경사진 평면구조를 갖도록 형성된다.

또한, 상기 측정부(140)의 상면에는 기준면(121a)으로부터 접촉면(141)의 각 부분이 돌출된 거리를 나타내는 눈금(142)이 표시된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 직각도 측정장치를 이용하여 스프링의 직각도를 측정하는 과정을 설명함으로써, 본 발명이 갖는 작용효과를 명확히 하도록 한다.

도 8은 외경이 균일한 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 측면도를, 도 9는 외경이 균일한 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 평면도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 직각도 측정장치를 이용하여 스프링의 직각도를 검사하기 위해서는, 측정이 요구되는 스프링(10)을 정반(110)에 세워 놓고, 스프링(10)의 외면 일부가 고정블록(120)의 기준면(121a)에 접촉하도록 스프링(10)을 배치한다.

이후 측정부(140)의 접촉면(141)이 스프링의 외면 상단부에 접촉할 수 있는 높이에 위치하도록 이동블록(130)을 상하로 이동시킨다.

상기 측정부(140)의 높이 조절이 완료되면, 스프링의 외면이 기준면(121a)에 접촉된 상태를 유지한 채로 스프링(10)을 기준면(121a)을 따라 이동시키면서 스프링의 외면 상단부가 측정부(140)의 접촉면(141)에 접촉되는 위치를 찾는다.

이처럼 스프링의 외면이 접촉면(141)에 접촉되는 위치에 형성된 눈금(142)을 이용하여 스프링의 외면 하단부와 상단부의 편차를 측정할 수 있다.

상기와 같은 스프링 외면 하단부와 상단부의 편차는 그 스프링의 직각도에 해당하는 값으로, 직각도에 오차가 없는 이상적인 스프링은 외면 하단부와 상단부의 편차가 0이고, 상기 편차는 직각도의 오차에 비례하여 커진다.

따라서, 스프링의 외면 상단부가 접촉면(141)에 접촉되는 위치를 확인하는 것만으로, 해당 스프링의 직각도에 대한 정밀도를 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 직각도 측정장치는 요구되는 위치에 스프링을 배치하고, 이동시키는 것만으로 직각도의 측정이 가능하므로, 측정작업의 편의성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 10은 서로 다른 두 외경을 갖도록 2단 구조로 형성된 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 측면도를, 도 11은 서로 다른 두 외경을 갖도록 2단 구조로 형성된 스프링의 직각도를 검사하는 상태를 보인 평면도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 직각도 측정장치를 이용하여 도 10에 도시된 것과 같이 대경부(11)와 소경부(12)로 이루어지는 2단 구조의 스프링(10)에 대한 직각도를 측정할 수 있다.

2단 구조의 스프링(10)에 대한 직각도 측정은 앞서 설명된 과정과 동일한 과정에 따라 실시되는 바, 측정과정에 대한 설명을 생략하도록 한다.

다만, 2단 구조의 스프링(10)은 대경부(11)와 소경부(12)의 외경에 차이가 있으므로, 이러한 대경부와 소경부의 외경 차이를 감안하여 측정값을 도출하게 된다.

예컨대, 대경부의 외경은 6㎜이고, 소경부의 외경은 4㎜인 경우, 직각도의 측정시 대경부와 소경부의 외경차이에 상응하는 값(1=(6-4)/2)을 기준으로 하여 대경부와 소경부의 편차를 측정함으로써, 2단 구조의 스프링에 대한 직각도를 측정하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 정반 120: 고정블록
121a: 기준면 123: 가이드 홈
130: 이동블록 131: 가이드 돌기
140: 측정부 141: 접촉면
142: 눈금

Claims (3)

1. 정반(110);
   상기 정반(110)상에 설치되고, 정반(110)의 표면(110a)과 직교하는 구조를 갖는 기준면(121a)이 형성된 고정블록(120);
   상기 고정블록(120)과 결합된 채로 상하로 이동하도록 고정블록(120)에 설치된 이동블록(130); 및
   상기 고정블록(120)의 기준면(121a)에 외면 일부가 접촉되도록 정반(110)상에 세워진 스프링의 외면과 접촉하도록 상기 이동블록(130)의 전면으로부터 수평방향으로 돌출된 구조로 형성되되, 스프링의 외면과 접촉하는 접촉면(141)이 기준면(121a)과 소정의 각도(θ)를 이루도록 경사지게 형성되며, 상기 접촉면(141)의 각 부분이 기준면(121a)으로부터 돌출된 거리를 나타내는 눈금(142)이 구비된 측정부(140)로 구성된 것을 특징으로 하는 직각도 측정장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 측정부(140)는 이동블록(130)의 상단부에 형성된 것을 특징으로 하는 직각도 측정장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동블록(130) 또는 고정블록(120)에는 가이드 홈(123)이 형성되고, 상기 가이드 홈(123)에 삽입되어 가이드 홈(123)을 따라 이동하는 가이드 돌기(131)가 나머지 한 블록에 형성되어 가이드 홈(123)과 가이드 돌기(131)에 의하여 이동블록(130)의 상하 이동이 지지되며,
   상기 고정블록(120)을 관통하여 이동블록(130)에 체결되는 볼트(B2)에 의하여 이동블록(130)이 고정됨을 특징으로 하는 직각도 측정장치.

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