KR200147904Y1 - 피스톤 링 마모 측정지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량시험 특히, 3차원 측정기를 이용한 차량 피스톤의 링 마모시험시 미세한 링 마모의 측정값을 구하기 위해 작업 테이블상에 위치고정시키도록 하는 피스톤 링 마모 측정지그에 관한 것으로서, 피스톤(10)을 거치하고 상기 피스톤(10)으로부터 하방으로 설치된 커넥팅로드(12)를 끼우도록 커넥팅로드 통과요홈(22a)이 형성된 피스톤 고정부(22)와;

상기 피스톤 고정부(22)로부터 하방의 소정높이로 연장설치되고, 속이 빈 반기둥형태로 형성되며, 3차원 측정기의 작업 테이블(2)에 면접시켜 피스톤 고정부(22)를 지지하도록 하는 지지부(24)와;

상기 지지부(24)의 하부 소정위치에 그 지지부(24)의 내측벽에 고정설치되고, 작업 테이블(2)과 지지 고정되며, 양측에 커넥팅로드(12)의 단부가 끼움고정되도록 커넥팅로드 통과요홈(22a)과 고정너트(25)를 가지는 위치고정부(26)로 구성하여 된 것이다.

Description

피스톤 링 마모 측정지그

본 고안은 피스톤 링 마모 측정지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량시험 특히, 3차원 측정기를 이용한 차량 피스톤의 링 마모시험시 미세한 링 마모의 측정값을 구하기 위해 작업 테이블상에 위치고정시키도록 하는 피스톤 링 마모 측정지그에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 관계되는 여러 가지 시험 중 피스톤이 연소실에서 그 연소실의 내벽과 얼마나 긴밀성을 갖는가에 대해 측정실시구간을 설정하여 피스톤 링의 마모를 측정하는 시험이 있다.

이 시험은 엔진의 내구성을 결정짓는 데 상당한 결정요인이 되며, 또한 이 시험으로 엔진의 내구성을 증대시키기 위한 해결방안을 구하고 있다.

상기 피스톤의 링 마모정도가 상당히 미미하다고 하더라도 연소실의 내벽과 긴밀력을 갖기 위해서는 미미한 마모 정도의 차이가 상당히 큰 영향을 주게 된다.

이에 따라, 그 마모의 측정은 작업자가 수작업으로 하기에는 너무 많은 오차를 발생시키게 하기 때문에 주로 3차원 측정기를 사용하고 있다.

3차원 측정기란 주로 측정점 검출기(prove)가 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 운동하고 각축이 움직인 이동량을 측정창치에 의해 측정점의 공간 좌표값을 읽어서 피측정물의 위치, 거리, 윤곽, 형상 등을 측정하는 만능 측정기를 말하며, 공작물, 제품의 치수, 형상 등을 측정하는데 중요한 비중을 차지하고 있다.

3차원 측정기는 단순한 조작으로 정확한 결과가 얻어지는 치수, 각도, 피치 등의 단순 측정 이외에 데이터 처리의 연산기능에 의해 가공점(架空點)의 치수측정, 공간에 있어서 2축의 교점, 평면도, 구멍, 축의 경사각, 직각도, 동심도, 원통도, 진직도 등의 특수측정을 할 수 있다.

측정 대상인 6측정면의 경우 테이블에 고정시킨 1면을 제외한 전면을 측정할 수 있으며, 측정순서는 컴퓨터에 기억되므로 간단하게 재현시킬 수 있는 등 측정시간을 크게 단축시킬 수 있다.

또한, 측정점의 수와 위치를 자유롭게 선택할 수 있으며, 금형과 같이 복잡한 형상의 측정, 가공점, 선, 면의 위치, 방향을 결정할 수 있기 때문에 복잡한 측정에 대응할 수 있다.

또한, 자동화된 CNC 3차원 측정기로는 숙련, 비숙련에 관계없이 측정력을 항상 일정한 조건으로 유지해서 측정을 할 수 있으며, 측정의 고정밀화를 가능하게 한다.

3차원 측정기는 컴퓨터를 이용해서 위치, 형상, 자세같은 1차적인 데이터 처리뿐만 아니라 통계적인 자료처리나 오차보정 등 보다 고도한 처리를 가능하게 한다.

또한, CNC 3차원 측정기를 이용하면 공정간의 검사업무나 대량 생산품, 다품종 소량 생산제품 검사의 자동화에 적극 활용할 수 있다.

이러한 3차원 측정기는 구조형태상으로 분류를 하자면 브리지 문 이동형(moving brige type), 고정 브리지형(fixed bridge type), 캔틸레버 Y축 이동형(fixed table cantilever type), 칼럼형(column type), 브리지 플로어형(gantry type)등이 있고, 가장 일반적인 형태는 브리지 문 이동형이다.

도 1은 3차원 측정기의 가장 일반적인 형태인 브리지 문 이동형을 도시한 개략적인 사시도로서, 피측정물(work)의 일측부를 면접시키고 항상 수평을 이루도록 작업 테이블(2)이 구비되고, 그 작업 테이블(2)의 양 가장자리에 구동되는 구동수단(도시안됨)에 의해 길이방향으로 이동하는 Y축 스핀들(3)가 설치되고, 상기 Y축 스핀들(3)상에 작업 테이블(2)에서 구동되는 구동수단과 수평으로 직교되게 구동되는 별도의 구동수단(도시안됨)에 의해 길이 반대방향으로 구동되는 X축 스핀들(4)가 설치되는 한편, 상기 X축 스핀들(4)상에 또 다른 별도의 구동수단(도시안됨)에 의해 X축 스핀들(4) 및 Y축 스핀들(3)의 구동방향과 수직되게 구동하는 Z축 스핀들(5)가 설치되어 있다.

한편, 상기 Z축 스핀들(5)의 하부 끝단에는 측정이 가능한지의 여부 또는 어느 정도 정확한 데이터를 얻을 수 있는지의 여부를 결정하는 측정점 검출기(prove)(6)가 설치되어 있다.

상기 프로브(6)는 3차원 측정기의 Z축 스핀들(5)에 부착할 수 있도록 생크(shank)부(도시안됨)를 가지고 있으며, 프로브 교환시에도 측정 위치 관계가 틀리지 않도록 측정 선단부의 위치와 생크 중심과의 관련 정도를 보증하고 있는 것이 많다.

그러나, 피측정물을 측정함에 있어서, 작업 테이블상에 일측부가 면접되는 형식의 피측정물일 경우에는 측정에 대한 아무런 문제가 발생되지 않지만 커넥팅 로드가 결합된 피스톤을 고정할 경우에는 별도의 다른 고정장치를 요구하고 있다.

그러나, 종래에는 이러한 고정장치가 있긴 하였지만 어떠한 규격에 따라 제조된 정확한 물품이 아니라 임시방편으로 대충 제조된 조악한 형상의 지그(jig)였기 때문에 피스톤 링의 마모 정도를 정확히 측정하지 못하는 중대한 문제점을 초래하게 되었다.

이러한 고정장치(지그)로 인해 엄청난 비용의 3차원 측정장치가 무용지물이 되는 결과를 낳을 수도 있었다.

따라서, 본 고안은 차량시험 특히, 3차원 측정기를 이용한 차량 피스톤의 링 마모시험시 미세한 링 마모의 측정값을 구하기 위해 작업 테이블상에 위치고정시켜 정확한 측정값을 얻도록 하는 피스톤 링 마모 측정지그를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 피스톤을 거치하고 상기 피스톤으로부터 하방으로 설치된 커넥팅로드를 끼우도록 커넥팅로드 통과요홈이 형성된 피스톤 고정부와;

상기 피스톤 고정부로부터 하방의 소정높이로 연장설치되고, 속이 빈 반기둥형태로 형성되며, 3차원 측정기의 작업 테이블에 면접시켜 피스톤 고정부를 지지하도록 하는 지지부와;

상기 지지부의 하부 소정위치에 그 지지부의 내측벽에 고정설치되고, 작업 테이블과 지지 고정되며, 양측에 커넥팅로드의 단부가 끼움고정되도록 커넥팅로드 통과요홈과 고정너트를 가지는 위치고정부로 구성하여 된 특징을 갖는다.

도 1은 3차원 측정기의 가장 일반적인 형태인 브리지 문 이동형을 도시한 개략적인 사시도.

도 2은 본 고안에 따른 피스톤 링 마모 측정지그를 도시한 사시도.

도 3는 본 고안의 설치 상태도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＊

1: 3차원 측정기,2: 작업 테이블,

3; Y축 스핀들,4: X축 스핀들,

5: Z축 스핀들,6: 측정점 검출기(prove),

10: 피스톤,12: 커넥팅로드,

20: 측정지그,22: 피스톤 고정부,

22a: 커넥팅로드 통과요홈,24: 지지부,

25,27: 고정너트,26: 위치 고정부

26a: 볼트봉 끼움요홈,28: 볼트봉,

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2은 본 고안에 따른 피스톤 링 마모 측정지그를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 고안의 설치 상태도이다.

피스톤(10)을 거치하고 상기 피스톤(10)으로부터 하방으로 설치된 커넥팅로드(12)를 끼우도록 커넥팅로드 통과요홈(22a)이 형성된 피스톤 고정부(22)와;

상기 피스톤 고정부(22)로부터 하방의 소정높이로 연장설치되고, 속이 빈 반기둥형태로 형성되며, 3차원 측정기(1)의 작업 테이블(2)에 면접시켜 피스톤 고정부(22)를 지지하도록 하는 지지부(24)와;

상기 지지부(24)의 하부 소정위치에 그 지지부(24)의 내측벽에 고정설치되고, 작업 테이블(2)과 지지 고정되며, 양측에 커넥팅로드(12)의 단부가 끼움고정되도록 커넥팅로드 고정요홈(26b)과 고정너트(25)를 가지는 위치고정부(26)로 구성하여 된 것이다.

한편, 본 고안은, 상기 위치고정부(26)의 내향되는 중앙 일측단에 볼트봉 끼움요홈(26a)이 형성되는 한편, 작업 테이블(2)로부터 고정되도록 그 테이블(2)의 일면에 상기 볼트봉 끼움요홈(26a)으로 내입하는 볼트봉(28)을 수직입설시키고, 나사결합하여 위치고정부(26)를 가압하는 고정너트(27)를 함께 구비하여 된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 설치상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 측정지그(20)를 3차원 측정기(1)에 고정하도록 작업 테이블(2) 일면에 수직 형성된 볼트봉(28)을 지지부(24)의 내측단에 웰딩설치한 위치고정부(26)의 볼트봉 끼움요홈(26a)에 끼운후 고정너트(27)로 죄어 고정한다.

이후, 커넥팅로드(12)가 결합된 피스톤(10)을 상기 피스톤 고정부(22)에 위치시키는 한편, 그 하부의 커넥팅로드(12)를 커넥팅로드 고정요홈(26b)내로 끼운다.

상기의 동작후 커넥팅로드(12)의 끝단을 상기 커넥팅로드 고정요홈(26b)내로 끼워 고정너트(25)로 죄어 고정하면 된다.

이와 같은 동작은 일정구간 자동차의 로드 테스트(보통 50000km)를 거치면서 마모되는 피스톤(10)의 외주면에 개재된 피스톤 링(11)의 마모상태를 측정하기 위해 이루어지며, 3차원 측정기(1)의 프로브(6)의 접촉으로 마모상태가 쉽게 인식되는 것이다.

따라서, 이와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 작업 테이블상에 일측면이 고정되지 않은 피측정물(커넥팅로드가 결합된 피스톤)의 측정이 보다 쉽게 이루어질 뿐 아니라 정확도도 종래에 비해 월등히 좋아지는 작업상의 유용한 효과가 발생된다.

Claims (2)

1. 피스톤(10)을 거치하고 상기 피스톤(10)으로부터 하방으로 설치된 커넥팅로드(12)를 끼우도록 커넥팅로드 통과요홈(22a)이 형성된 피스톤 고정부(22)와;

   상기 피스톤 고정부(22)로부터 하방의 소정높이로 연장설치되고, 속이 빈 반기둥형태로 형성되며, 3차원 측정기(1)의 작업 테이블(2)에 면접시켜 피스톤 고정부(22)를 지지하도록 하는 지지부(24)와;

   상기 지지부(24)의 하부 소정위치에 그 지지부(24)의 내측벽에 고정설치되고, 작업 테이블(2)과 지지 고정되며, 양측에 커넥팅로드(12)의 단부가 끼움고정되도록 커넥팅로드 통과요홈(22a)과 고정너트(25)를 가지는 위치고정부(26)로 구성됨을 특징으로 하는 피스톤 링 마모 측정지그.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치고정부(26)의 내향되는 중앙 일측단에 볼트봉 끼움요홈(26a)이 형성되는 한편, 작업 테이블(2)로부터 고정되도록 그 테이블(2)의 일면에 상기 볼트봉 끼움요홈(26a)으로 내입하는 볼트봉(28)을 수직입설시키고, 나사결합하여 위치고정부(26)를 가압하는 고정너트(27)를 함께 구비하는 것을 특징으로 하는 피스톤 링 마모 측정지그.