KR100324032B1 - 자동 분사기 삽입 스테이션 - Google Patents

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Abstract

연료 분사기 장착 끝부(14)를 연료 레일 컵(20)내로 삽입하기 위한 자동 분사기 삽입 스테이션(10)은 하우징(22) 및 이 하우징(22)에 대해 이동가능한 분사기 네스트(24)를 포함한다. 이 네스트(24)는 제1 끝부(26) 및 제2 끝부(28)를 포함한다. 제1 끝부(26)는 분사기(12)를 지지하고 안내하기 위한 지지부(30)를 포함하고 있으며, 연료 분사기 장착 끝부(14)가 연료 레일 컵(20)에 인접하게 되는 예압 위치와 장착 끝부(14) 및 O-링(16)이 연료 레일 컵(20)내에 장착되는 삽입 위치 사이에서 이동가능하다. 압축 스프링(32)은 하우징(22)내에 장착되어 있으며 분사기 네스트(24)의 제2 끝부(28)와 연결되어 있다. 피스톤 및 실린더 배열부는 가압된 압축 위치로 압축 스프링(32)을 압축시키도록 작동가능하다. 분사기 네스트(24)는 연료 분사기 (12)및 O-링(16)을 선형적 스프링 힘을 통해 연료 레일 컵(20)내로 결합시키기 위해 압축 스프링(32)의 압축력에 의해 예압 위치로부터 삽입 위치로 이동가능하여 O-링(16)에 대한 손상을 방지한다.

Description

자동 분사기 삽입 스테이션{AUTOMATIC INJECTOR INSERTION STATION}
연료 분사기를 연료 레일 컵내로 삽입하고 밀봉하여 연료가 엔진 밖으로 누출되는 것을 방지하기 위해 분사기와 연료 레일 컵 사이에 O-링을 제공하는 연료 레일 어셈블리는 당업계에 공지되어 있다. 이와같은 어셈블리는 정밀하며, O-링을 손상시키거나 회전시킴이 없는 상태에서의 O-링의 얼마간의 압축을 요한다.
분사기를 연료 레일내로 삽입하기 위한 종래기술의 방법은 각각 공압 및 유압을 사용하여 분사기의 장착 끝부를 연료 레일내로 가압하는 직통공기 삽입 방법 및 유압 제어 삽입 방법을 포함한다. 직통공기 삽입 방법 및 그에따른 공기의 압축은 비용이 많이 들고, O-링을 손상시킴이 없이 분사기를 연료 레일 컵내로 삽입하기 위해 분사기에 가해지는 힘을 적절히 제어하는 역량이 부족하며, 쉽게 노화된다. 유압 제어 방법은 공기 삽입 시스템에 비해 향상된 힘 및 속도의 제어성을 가지고 있지만 낮은 힘의 영역 즉 낮은 유압의 상태에서 제어하기가 어려우며 쉽게 노화된다.
본 발명은 연료 분사기를 연료 레일내로 결합하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 자세히는 O-링에 대한 손상없이 분사기의 장착 끝부를 연료 레일 컵내로 삽입하는 것에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성되고 스테이션의 후퇴 위치에서 연료 레일 컵내로 결합되어질 연료 분사기를 지지하고 있는 자동 분사기 삽입 스테이션의 측단면도;
도 2는 연료 분사기가 결합되기 이전에 연료 레일 컵에 대면하여 예압된 상태에서의 스테이션의 예압 위치를 도시하고 있는 도 1의 자동 분사기 삽입 스테이션의 측단면도;
도 3은 연료 분사기가 연료 레일 컵내로 결합되어진 상태에서의 스테이션의 최종 삽입 위치를 도시하고 있는 도 1의 자동 분사기 삽입 스테이션에 대한 측단면도.
본 발명은 연료가 누출되는 것을 방지하는 데 사용되는 O-링 시일을 손상시키거나 회전시킴이 없이 연료 분사기를 연료 레일 컵내로 삽입하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 분사기를 연료 레일 컵상으로 삽입하기 위해 분사기에 가해지는 힘의 양을 한정하면서 연료 분사기를 연료 레일 컵내로 삽입하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
보다 자세하게는, 연료 레일 컵내로 상호 끼워맞춤하고 밀봉하기 위한 O-링을 포함하고 있는 장착 끝부를 가진 연료 분사기를 삽입하는 방법은:
컵내로의 삽입을 위해 장착 끝부를 정렬시키는 단계;
분사기와 연동하는 압축 스프링을 압축하는 단계;
O-링을 손상시킴이 없이 O-링을 가압하면서 분사기 장착 끝부 및 0-링을 연료 레일 컵내로 밀어넣기 위해 스프링의 압축력을 연료 분사기에 전달하는 단계를 포함한다.
압축 스프링을 압축하는 단계는 공압식 또는 유압식의 피스톤 및 실린더의 배열부를 통해 제공되어지는 바와 같은 힘을 압축 스프링에 작용시킴으로써 압축 스프링의 끝부를 소정의 거리만큼 변위시키는 것을 포함한다.
분사기 장착 끝부를 정렬시키는 단계는 삽입시에 정렬을 확실히 하기 위해 압축 스프링 힘을 작용시키기 이전에 예압 스프링 압력을 이용하여 연료 레일 컵에 대면하여 분사기 O-링을 예압시키는 것을 포함한다. 이 예압 스프링은 그것에 작용되어 압축 스프링은 압축시킴 없이 예압 스프링을 압축시키는 수동식의 공압력 또는 유압력을 사용하여 수축될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이 연료 분사기 장착 끝부를 연료 레일 컵내로 삽입하기 위한 자동 분사기 삽입 스테이션은 하우징 및 이 하우징에 대해 이동가능한 분사기 네스트를 포함한다. 이 네스트는 제1 끝부 및 제2 끝부를 포함한다. 제1 끝부는 분사기를 지지하고 안내하기 위한 지지부를 포함하고 있으며, 연료 분사기 장착 끝부가 연료 레일 컵에 인접하게 되는 예압 위치와 장착 끝부 및 O-링이 연료 레일 컵내에 장착되는 삽입 위치 사이에서 이동가능하다.
압축 스프링은 하우징내에 장착되어 있으며 분사기 네스트의 제2 끝부와 연결되어 있다. 압축 수단은 가압된 압축 위치로 압축 스프링을 압축시키도록 작동가능하며, 이 가압된 압축 위치로부터 압축 스프링은 그것이 팽창함에 따라 분사기 네스트를 삽입 또는 가압 방향으로 이동시킨다. 분사기 네스트는 그에따라 연료 분사기 및 O-링을 연료 레일 컵내로 결합시키도록 압축 스프링의 압축력에 의해 예압 위치로부터 삽입 위치로 이동가능하다. 이와같은 형태로, 압축 스프링의 선형 스프링 작용은 O-링을 연료 레일 컵내의 그것의 장착 위치내로 가압하는 데 이용된다. 이런 방법은 삽입시에 분사기에 작용되는 힘을 한정하며 O-링에 대한 손상을 방지한다.
하나의 실시예에 있어서, 자동 분사기 삽입 스테이션은 압축 스프링을 안내하고 지지하기 위한 가이드를 포함한다. 이 가이드는, 전기 또는 솔레노이드 배열부가 사용될 수도 있지만 공압식 또는 유압식의 피스톤 및 실린더 배열부를 포함하는 것이 바람직한 압축 수단에 연결된다.
예압 스프링이 또한 하우징내에 장착되고 분사기 네스트의 제2 끝부와 연결되어 있을 수 있다. 이 예압 스프링은 분사기 네스트를 후퇴 위치로 이동시키도록 분사기 네스트상에 작용하는, 기계식, 공압식, 유압식 또는 전기식으로 되어 있을 수 있는 후퇴 수단의 사용을 통해 수축가능하다. 이 후퇴 수단의 해제는 예압 스프링이 분사기 네스트를 삽입 위치쪽 전방으로 이동시키도록 해주고 예압 위치에서 0-링을 연료 레일 컵의 림에 대면하여 착좌되도록 해준다. 압축 스프링을 압축시키기 위한 압축 수단의 일련의 작동시에, 분사기 장착 끝부 및 O-링은 압축 스프링이 팽창함에 따라 압축 스프링의 힘에 의해 연료 레일 컵내로 가압된다.
본 발명의 이와같은 특색 및 장점과 또다른 특색 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 아래의 실시예로부터 더욱 분명하게 이해되어질 것이다.
도면을 상세하게 참조하면, 번호(10)는 O-링(16) 시일을 구비한 장착 끝부(14)를 가진 연료 분사기(12)를 연료 레일 컵(20)을 가진 연료 레일(18)내로 결합하기 위한 자동 분사기 삽입 스테이션을 지시하고 있다. 이후에 더욱 충분히 설명되는 바와 같이, 분사기 삽입 스테이션(10)은 분사기 장착 끝부(14) 및 O-링을 연료 레일 컵(20)내로 가압하기 위해 선형 스프링 압력 또는 힘을 사용하여 그것에 의해 힘을 한정하고 제어하며 O-링에 발생하는 손상을 방지한다.
도시된 바와 같이, 분사기 삽입 스테이션(10)은 하우징(22) 및 이 하우징에 의해 지지되고 그것에 대해 이동가능한 분사기 네스트(24)를 포함하고 있다. 네스트는 제1 끝부 및 제2 끝부(26,28)를 각각 포함하고 있다. 제1 끝부(26)는 분사기(12)를 지지하고 안내하는 지지부(30)를 포함하고 있다. 분사기 네스트(24)는 설명한 바와 같이 후퇴 또는 가압직전 위치(도 1)와 예압 위치(도 2)를 통해 최종적의 삽입 위치(도 3) 사이에서 이동가능하다. 삽입 또는 압축 스프링(32)은 하우징(22)내에 장착되고 분사기 네스트(24)의 제2 끝부(28)와 연결된다. 피스톤과 실린더 배열부로서 도시되어 있는 압축 수단(34)은 압축 스프링을 가압된 압축 위치로 압축하도록 작동가능하다.
예압 스프링(38)은 하우징(22)내에 장착되고 분사기 네스트(24)의 제2 끝부(28)와 연결된다. 이 예압 스프링(38)은 O-링을 연료 레일 컵(20)내로 가압하기에 불충분한 탄성력을 통해 분사기 네스트(24)가 도 1의 후퇴 위치로부터 해제될 때 O-링을 연료 레일 컵의 림에 대면하여 예압하는 데 사용된다. 분사기 네스트(24)에 연결된 후퇴 수단(40)은 분사기 네스트를 후퇴 위치로 후퇴시키도록 작동가능하다. 후퇴 수단(40)은 기계식, 공압식, 유압식 또는 전기식의 장치일 수 있다. 이 후퇴 수단(40)은 압축 스프링(32)을 압축시킴이 없이 삽입 네스트(24)를 예압 스프링(38)에 대항하여 후퇴시킨다.
도 1에서, 연료 분사기(12)는 분사기 네스트(24)의 지지부(30)내에서 지지된다. 이 분사기 네스트(24)는 후퇴 수단(40)의 작동을 통해 그것의 삽입 위치로부터 떨어져 후퇴되고 피스톤 및 실린더 배열부(36)는 피스톤의 후퇴 위치에 있다. 스테이션(10)의 이 후퇴 위치에서, 분사기(12)는 연료 레일 컵(20)과 일반적인 정렬 상태에 있다.
도 2에서, 후퇴 수단(40)은 해제되어 예압 스프링(38)이 압축된 상태로부터 팽창하게 하고 분사기 장착 끝부(14)를 연료 레일 컵(20)에 인접하게 이동시켜 분사기 O-링(16)을 연료 레일 컵의 림에 대면하여 예압시킨다. 이 예압 위치에 있어, 예압 스프링(38)의 스프링 힘은 O-링(16)을 연료 레일 컵(20)내로 가압하기에는 불충분하며 스테이션 장치는 삽입 사이클 중의 작은 정렬 변화를 보정하기 위해 부동(浮動)하는 것이 허용된다.
예압 스프링(38)이 O-링을 연료 레일 컵(20)의 림에 대면하여 위치시켰을 때, 압축 수단(34)이 작동되어진다. 경질 스톱(stop)에 도달한 후에, 피스톤 (36)은 압축 스프링(32)을 압축한다. 예시되는 실시예에 있어서, 압축 스프링(32)은 삽입시 O-링에 손상을 야기하는 것으로 알려진 것보다 작은 힘을 제공하도록 선정된다. 압축된 상태로부터 팽창하는 압축 스프링(32)의 탄성력은 분사기 장착끝부(14) 및 O-링을 도 3에 도시된 연료 레일 컵(20)내의 장착 위치내로 밀어 넣는다.
이 장착 위치에서, 분사기 클립(42)은 분사기(12)를 연료 레일(18)내에 꼭 끼우는 데 사용될 수 있다. 분사기 네스트(24)는 그에따라 예압 위치로부터 삽입 위치까지 압축 스프링(32)의 선형적인 힘에 의해 이동하여 연료 분사기(12) 및 O-링(16)을 연료 레일 컵(20)내로 결합시킨다. 이와같은 압축 스프링(32)의 선형적 탄성 작용의 사용은 삽입시에 분사기에 작용되는 힘을 한정하여 O-링에 대한 손상 및 회전을 방지한다.
예시된 실시예에 있어서, 자동 분사기 삽입 스테이션(10)은 압축 스프링(32)을 안내하고 지지하기 위한 가이드(44)를 포함하고 있다. 가이드(44)는 압축 수단(34)에 연결되어 있고 그것과 함께 이동한다. 이 실시예에 있어서 삽입시 O-링의 최대 이동거리는 .25 인치이다. 설치력을 유지하기 위해, O-링의 전체 이동거리만큼 팽창하는 동안 일정한 힘을 전달하는 압축 스프링(32)을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명이 특정의 실시예를 참조하여 설명되었지만, 설명되어진 독창적인 개념의 사상과 범위내에서 수많은 변경이 이루어 질 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명되어진 실시예에 국한되지 않고 이하 청구의 범위의 모든 범위를 포함한다.

Claims (18)

  1. 연료 레일 컵내에 연료 분사기를 상호 끼워맞춤하고 밀봉하기 위한 O-링을 가진 장착 끝부를 포함하고 있는 상기 연료 분사기를 상기 연료 컵내로 삽입하는 방법에 있어서:
    상기 컵내로의 삽입을 위해 장착 끝부를 정렬시키는 단계;
    상기 분사기와 연동하는 압축 스프링을 압축하는 단계; 및
    상기 O-링을 회전없이 가압하면서 상기 분사기를 상기 연료 레일 컵내로 밀어넣기 위해 상기 연료 분사기에 스프링 압축력을 전달하는 단계를 포함하는 것을 를 특징으로 하는 연료 분사기를 연료 레일 컵내로 삽입하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 스프링을 압축하는 단계는 상기 압축 스프링의 끝부를 소정의 거리만큼 변위시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 압축 스프링을 압축하는 단계는 상기 스프링에 공압력을 적용시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 압축 스프링을 압축하는 단계는 상기 스프링에 유압력을 적용시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 삽입시 정렬을 확실히 하기 위해 상기 연료 레일 컵에 대면하여 상기 분사기 O-링을 예압하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, O-링을 예압하는 단계는 상기 0-링을 상기 연료 레일 컵내로 가압하기에는 불충분한 만큼의 스프링 압력을 작용시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 압축 스프링은 압축함이 없이 예압 스프링 압력에 대항하여 분사기 네스트를 가압직전 위치로 후퇴시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 연료 분사기를 연료 레일 컵내에 상호 끼워맞춤하고 밀봉하기 위한 O-링을 포함하고 있는 연료 분사기 장착 끝부를 상기 연료 레일 컵내로 삽입하기 위한 자동 분사기 삽입 스테이션에 있어서:
    하우징;
    상기 하우징에 대해 이동가능하고, 상기 분사기를 지지하고 안내하기 위한 지지부를 포함하고 있는 제1 끝부 및 제2 끝부를 포함하고 있으며, 상기 연료 분사기 장착 끝부가 상기 연료 레일 컵에 인접하게 되는 예압 위치와 상기 연료 분사기 장착 끝부 및 O-링이 상기 연료 레일 컵내에 장착되는 삽입 위치 사이에서 이동가능한 분사기 네스트;
    상기 하우징내에 장착되고 상기 분사기 네스트의 제2 끝부와 연결되는 압축 스프링; 및
    상기 압축 스프링을 가압된 압축 위치로 압축하기 위한 수단;으로 구성되고
    상기 분사기 네스트는 연료 분사기 및 O-링을 상기 연료 레일 컵내에 결합시키도록 압축 스프링의 압축력에 의해 예압 위치로부터 삽입 위치까지 이동가능한 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 압축 스프링을 안내하고 지지하기 위한 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 가이드는 상기 압축 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 압축 수단은 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 압축 수단은 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 하우징에 장착되고 후퇴 위치로부터의 해제시 상기 O-링을 상기 연료 레일 컵에 대면하여 정렬시키기 위하여 상기 분사기의 제2 끝부와 연결되는 예압 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 압축 스프링을 압축함이 없이 상기 예압 스프링을 압축함으로써 상기 분사기 네스트를 가압직전 위치로 후퇴시키기 위해 상기 분사기 네스트에 연결된 후퇴 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 후퇴 수단은 기계식인 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 후퇴 수단은 공압식인 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 후퇴 수단은 유압식인 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 후퇴 수단은 전기식인 것을 특징으로 하는 자동 분사기 삽입 스테이션.
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