KR101190878B1 - 촉매컨버터용 스터핑 장치 - Google Patents

촉매컨버터용 스터핑 장치 Download PDF

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KR101190878B1 KR1020120041516A KR20120041516A KR101190878B1 KR 101190878 B1 KR101190878 B1 KR 101190878B1 KR 1020120041516 A KR1020120041516 A KR 1020120041516A KR 20120041516 A KR20120041516 A KR 20120041516A KR 101190878 B1 KR101190878 B1 KR 101190878B1
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박정규
김석진
최형권
김윤수
지성현
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주식회사 세정
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Abstract

본 발명은 촉매컨버터용 스터핑 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 각기 다른 차량의 제원에 따라 각기 다르게 장착되는 촉매컨버터 하우징에 내장되는 촉매담체 및 상기 촉매담체를 가압하는 가압부재가 차량에 맞는 가압부재가 장착되었는지를 확인하여 촉매컨버터의 불량률을 줄일 수 있는 촉매컨버터용 스터핑 장치 및 이를 이용한 촉매압입 방법에 관한 것이다.
본 발명은 촉매담체가 수용되는 하우징을 지지하는 지지부; 상기 지지부의 양측부에 구비되어 촉매담체가 수용되는 촉매담체 수용부; 상기 촉매담체 수용부에 수용된 촉매담체를 가압하기 위하여 상기 촉매담체 수용부 각각의 외측에 촉매하우징의 직경과 대응되는 길이의 가압부재가 구비되는 가압부; 상기 가압부가 작동되어 상기 가압부재가 가압되기 전 차량의 종류에 맞는 가압부재가 장착되었는지 및 촉매담체가 촉매담체 수용부에 삽입되었는지를 판별하는 감지부 및 상기 지지부, 촉매담체 수용부 및 가압부를 하부에서 지지하는 지지체를 포함한다.

Description

촉매컨버터용 스터핑 장치{Stuffing device for catalyst converter}
본 발명은 촉매컨버터용 스터핑 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 각기 다른 차량의 제원에 따라 각기 다르게 장착되는 촉매컨버터 하우징에 내장되는 촉매담체 및 상기 촉매담체를 가압하는 가압부재가 차량에 맞는 가압부재가 장착되었는지를 확인하여 촉매컨버터의 불량률을 줄일 수 있는 촉매컨버터용 스터핑 장치에 관한 것이다.
차량의 배기시스템은 차량의 플로어 하부면에 배치되어 기관에서 발생하는 각종 배기가스의 소음 및 불순물 등을 제거하여 외부로 배출하는 장치로서, 엔진의 실린더헤드 등에 연결된 배기매니폴드와, 엔진으로부터 토출되는 배기가스에 유동저항을 부여하여 소음을 감소시키는 하나 이상의 소음기와, 배기가스 중의 유해물질인 탄화수소, 일산화탄소 및 질소산화물을 산화 및 환원작용에 의해 인체에 해가 없는 이산화탄소, 물, 질소 및 산소 등으로 전환시키는 촉매컨버터 등을 포함한다.
한편, 촉매컨버터는 하우징 및 이 하우징 내에 장착되는 촉매를 포함하고, 촉매의 외주면에는 지지매트가 감겨짐으로써 촉매를 지지한다. 특히, 지지매트는 내열 섬유재로 구성되며, 촉매와 하우징 사이에 개재되어 정화되지 않은 배기가스가 촉매와 하우징 사이로 빠져나감을 방지하는 밀봉성을 확보하기 위한 역할을 함과 더불어, 촉매의 탄력적인 지지, 촉매와 하우징 사이의 단열 등의 역할을 수행한다. 이에 촉매 컨버터의 성능을 장시간 유지하기 위해서는 매트의 역할이 매우 중요하다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 각기 다른 차량의 제원에 따라 각기 다르게 장착되는 촉매컨버터 하우징에 내장되는 촉매담체 및 상기 촉매담체를 가압하는 가압부재가 차량에 맞는 가압부재가 장착되었는지를 제1 및 제2 광센서를 통하여 식별함으로서 촉매컨버터의 불량률을 줄일 수 있는 촉매컨버터용 스터핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 촉매담체가 수용되는 하우징을 지지하는 지지부; 상기 지지부의 양측부에 구비되어 촉매담체가 수용되는 촉매담체 수용부; 상기 촉매담체 수용부에 수용된 촉매담체를 가압하기 위하여 상기 촉매담체 수용부 각각의 외측에 촉매하우징의 직경과 대응되는 길이의 가압부재가 구비되되, 상기 촉매담체 수용부에 수용된 촉매담체를 가압하여 하우징 내부로 수용시키는 가압부재와, 상기 가압부재의 후면에 결합되며, 외주면에 하나 이상의 링이 결합되는 중심축과, 상기 중심축과 결합되어 상기 가압부재를 전후진시키는 구동부 및 상기 구동부가 좌우로 이동될 수 있도록 상기 구동부의 하부와 결합되는 레일로 구성되는 가압부(300); 상기 가압부가 작동되어 상기 가압부재가 가압되기 전 차량의 종류에 맞는 가압부재가 장착되었는지 및 촉매담체가 촉매담체 수용부에 삽입되었는지를 판별하는 감지부 및 상기 지지부, 촉매담체 수용부 및 가압부를 하부에서 지지하는 지지체를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 가압부는, 상기 촉매담체 수용부에 수용된 촉매담체를 가압하여 하우징 내부로 수용시키는 가압부재; 상기 가압부재의 후면에 결합되며, 외주면에 하나 이상의 링이 결합되는 중심축; 상기 중심축과 결합되어 상기 가압부재를 전후진시키는 구동부 및 상기 구동부가 좌우로 이동될 수 있도록 상기 구동부의 하부와 결합되는 레일을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 감지부는, 상기 중심축을 향하여 빛을 조사한 후 중심축 및 링에서 반사되는 빛을 수광하는 제1 광센서 및 상기 각각의 촉매담체 수용부의 상부에 구비되어 상하로 이동하되, 상기 촉매담체 수용부의 위치에 하향하여 도달했을 때 차종에 맞는 촉매담체가 삽입되었는지를 판별하는 제2 광센서를 포함한다.
삭제
본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장에 의하면, 각기 다른 제원의 차량마다 다르게 장착되는 촉매컨버터를 제조하는 과정에서 촉매담체가 하우징에 압입되기 전에 촉매담체 및 상기 촉매담체를 가압하여 하우징에 압입하는 가압부재의 종류를 판별한 뒤 작업함으로써 촉매컨버터의 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 가압부, 감지부를 나타내기 위한 부분확대사시도이다.
도 3은 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치를 이용한 촉매압입 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 4 내지 도 9는 도 3에 도시된 촉매컨버터용 스터핑 장치를 이용한 촉매압입 방법을 단계별로 나타낸 도면으로, 도 4는 촉매담체를 촉매담체 수용부에 삽입되기 전을 나타낸 도면이고, 도 5는 촉매담체가 촉매담체 수용부에 삽입된 모습을 나타낸 도면이며, 도 6은 제1 및 제2 광센서에 의해 가압부재 및 촉매담체의 종류를 식별하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 7은 가압부가 레일을 타고 촉매담체 수용부를 향하여 이동한 모습을 나타낸 도면이며, 도 8은 가압부재가 촉매담체 수용부를 관통하여 하우징의 내측으로 삽입되어 촉매담체를 압입하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 9는 촉매담체를 가압하여 하우징에 압입한 뒤 가압부재가 원위치 된 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치를 상세히 설명한다.
우선, 촉매컨버터용 스터핑 장치의 구성에 대하여 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 가압부, 감지부를 나타내기 위한 부분확대사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치는, 촉매담체(11)가 수용되는 하우징(10)을 지지하는 지지부(100)가 구비되며, 상기 지지부(100)의 양측부에 구비되어 촉매담체(11)가 수용되는 촉매담체 수용부(200)가 구비된다.
상기한 하우징(10)은 원통형으로 형성되며, 중심부가 양단부의 직경보다 작게 형성되어 촉매담체(11)가 중심을 향하여 압입되더라도 더 이상 전진되지 못하도록 하는 것으로 스톱퍼 역할을 하게 된다. 따라서 상기 촉매담체 수용부(200)도 지지부(100)를 기준으로 양측부에 구비되며 서로 대칭되는 형상을 하게 된다.
한편, 상기 촉매담체 수용부(200)에 수용된 촉매담체(11)를 가압하기 위하여 상기 촉매담체 수용부(200) 각각의 외측에 촉매하우징(10)의 직경과 대응되는 길이의 가압부재(301)가 구비되는 가압부(300)가 구비된다.
상기 가압부(300)는, 상기 촉매담체 수용부(200)에 수용된 촉매담체(11)를 가압하여 하우징(10) 내부로 수용시키는 가압부재(301)와, 상기 가압부재(301)의 후면에 결합되며, 외주면에 하나 이상의 링(303)이 결합되는 중심축(302)과, 상기 중심축(302)과 결합되어 상기 가압부재(301)를 전후진시키는 구동부(310) 및 상기 구동부(310)가 좌우로 이동될 수 있도록 상기 구동부(310)의 하부와 결합되는 레일(311)로 구성된다. 또한, 상기 가압부재(301)는 차량에 따라 다른 사이즈의 촉매컨버터 종류에 맞춰 장착될 수 있으며, 상기 가압부재(301)의 직경 및 중심축(302)에 구비되는 링(303)의 개수를 달리 제작하여 육안으로 쉽게 구별할 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 차종에 따라 가압부재(301)의 교체가 가능하다.
한편, 상기 가압부(300)가 작동되어 상기 가압부재(301)가 가압되기 전 차량의 종류에 맞는 가압부재(301)가 장착되었는지 및 촉매담체(11)가 촉매담체 수용부(200)에 삽입되었는지를 판별하는 감지부(400)가 구비된다.
상기 감지부(400)는, 상기 중심축(302)을 향하여 빛을 조사한 후 중심축(302) 및 링(303)에서 반사되는 빛을 수광하는 제1 광센서(401) 및 상기 각각의 촉매담체 수용부(200)의 상부에 구비되어 상하로 이동하되, 상기 촉매담체 수용부(200)의 위치에 하향하여 도달했을 때 차종에 맞는 촉매담체(11)가 삽입되었는지를 판별하는 제2 광센서(411)로 구성된다.
상기한 감지부(400)는 도면에 구체적으로 도시되진 않았지만, 디스플레이부 등이 구비되는 제어부에 의해 제어된다. 따라서 작업자가 미리 세팅해 놓은 차량의 제원에 부합되지 않는 가압부재(301) 및 촉매담체(11)가 장착되었을 시 작업을 중단하거나 또는 에러메시지를 나타내게 되어 불량조립을 미연에 방지하게 된다.
상기한 지지부(100), 촉매담체 수용부(200) 및 가압부(300)는 하부에 구비되는 지지체(500)에 의하여 지지된다. 상기 지지체(500)는 선반 및 테이블 등과 같은 지지수단으로 구성될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 촉매컨버터용 스터핑 장치를 통한 촉매압입 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4 내지 도 9는 도 3에 도시된 촉매컨버터용 스터핑 장치를 이용한 촉매압입 방법을 단계별로 나타낸 도면으로, 도 4는 촉매담체를 촉매담체 수용부에 삽입되기 전을 나타낸 도면이고, 도 5는 촉매담체가 촉매담체 수용부에 삽입된 모습을 나타낸 도면이며, 도 6은 제1 및 제2 광센서에 의해 가압부재 및 촉매담체의 종류를 식별하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 7은 가압부가 레일을 타고 촉매담체 수용부를 향하여 이동한 모습을 나타낸 도면이며, 도 8은 가압부재가 촉매담체 수용부를 관통하여 하우징의 내측으로 삽입되어 촉매담체를 압입하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 9는 촉매담체를 가압하여 하우징에 압입한 뒤 가압부재가 원위치 된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치를 이용한 촉매압입 방법은, 최초 차량의 제원에 따라 달리 장착되는 촉매컨버터에 대한 정보를 제어부를 통하여 입력하게 된다.
이후 촉매담체(11)의 외주면에 지지매트(12)를 감게(S10)된다.
다음으로 지지부(100)에 촉매담체(11)가 수용될 하우징(10)을 안착(S20)시키고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 지지매트(12)가 감겨진 촉매담체(11)를 양측의 촉매담체 수용부(200)에 각각 삽입(S30)하게 된다.
이후 도 6에 도시된 바와 같이 제1 광센서(401)에 의해 가압부재(301)가 차종에 맞게 장착되었는지를 식별(S40)함과 동시에 상기 승강부(412)에 의하여 제2 광센서(411)가 촉매담체 수용부(200)의 중심부까지 하강한 뒤 상기 촉매담체 수용부(200) 내측에 삽입된 촉매담체(11)가 차종에 맞게 삽입되었는지를 식별(S50)하게 된다. 여기서 상기 제1 광센서(401)는 상기 중심축(302)을 향해 빛을 조사하게 되며, 조사된 빛은 중심축(302) 및 링(303)에 반사되어 다시 제1 광센서(401)로 수광된다. 이때 중심축(302) 및 링(303)에 반사되어 온 길이를 감지하여 가압부재(401)가 제어부에 세팅된 값과 동일한 경우 정상장착으로 판별하게 된다.
또한, 제2 광센서(411)는 제1 광센서(401)에서 가압부재(301)의 정상 장착을 판별할 동안 상기 승강부(412)를 통하여 하강하여 상기 촉매담체 수용부(200)에 수용된 촉매담체(11)의 사이즈를 판별한 뒤 촉매담체(11)가 제어부에 세팅된 값과 동일한 경우 정상 장착으로 판별하게 된다.
이와 같이 상기 제1 광센서(401) 및 제2 광센서(411)에 의해 촉매담체(11) 및 가압부재(301)가 바르게 삽입되고 장착되었다 판단되면 도 7에 도시된 바와 같이 가압부재(301) 및 구동부(310)가 레일(311)을 타고 촉매담체 수용부(200)의 중심부 측으로 이동(S60)하게 된다.
이후 도 8에 도시된 바와 같이 상기 촉매담체 수용부(200)가 하우징(10)을 향하여 전진하게 되고, 이후 가압부재(301)의 중심축(302)이 인출되어 전진하면서 촉매담체(11)를 하우징(10)의 내측으로 압입(S70)하게 된다. 여기서 가압부재(301)가 촉매담체(11)가 하우징(10)의 내측으로 압입할 때 차량의 종류에 따라 촉매컨버터가 모두 상이하기 때문에 중심축(302)의 인출 길이도 상기 제어부에 세팅된 값에 의하여 적절한 길이로 인출된다.
따라서 제어부에 입력된 차종 데이터, 촉매담체 데이터, 가압부재 데이터가 모두 일치를 해야만이 상기 구동부(310)가 레일(311)을 타고 이동하여 가압부재(301)가 인출되어 촉매담체(11)를 하우징(10)의 내부로 압입하게 되는 것이다.
마지막으로 도 9에 도시된 바와 같이 상기 가압부재(301)가 촉매담체(11)를 소정압력으로 하우징(10)의 내측으로 압입한 후 후퇴(S80)하여 다음 작업을 대기하게 된다.
이와 같은 일련의 작업이 계속 순환되면서 하우징(10)에 촉매담체(11)가 압입되고, 촉매담체(11)가 하우징(10)의 내부에 압입된 상태에서 이후 공정인 스피닝 공정을 마친 후 양측 단부에 플랜지를 접합한 후 촉매컨버터로 완성되어 차량의 머플러에 장착된다.
상기한 촉매담체 수용부(200), 가압부(300) 및 감지부(400)는 지지부(100)를 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 구성되므로 상기한 일련의 작업공정은 동시에 이루어진다.
이상에서 설명된 본 발명의 촉매컨버터용 스터핑 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 하우징 11 : 촉매담체
12 : 지지매트 100 : 지지부
200 : 촉매담체 수용부 300 : 가압부
301 : 가압부재 302 : 중심축
303 : 링 310 : 구동부
311 : 레일 400 : 감지부
401 : 제1 광센서 410 : 판별부
411 : 제2 광센서 412 : 승강부
500 : 지지체

Claims (4)

  1. 촉매담체(11)가 수용되는 하우징(10)을 지지하는 지지부(100);
    상기 지지부(100)의 양측부에 구비되어 촉매담체(11)가 수용되는 촉매담체 수용부(200);
    상기 촉매담체 수용부(200)에 수용된 촉매담체(11)를 가압하기 위하여 상기 촉매담체 수용부(200) 각각의 외측에 상기 촉매담체 수용부(200)에 수용된 촉매담체(11)를 가압하여 하우징(10) 내부로 수용시키며, 촉매하우징(10)의 직경과 대응되는 길이로 형성되는 가압부재(301)와, 상기 가압부재(301)의 후면에 결합되며, 외주면에 하나 이상의 링(303)이 결합되는 중심축(302)과, 상기 중심축(302)과 결합되어 상기 가압부재(301)를 전후진시키는 구동부(310) 및 상기 구동부(310)가 좌우로 이동될 수 있도록 상기 구동부(310)의 하부와 결합되는 레일(311)로 구성되는 가압부(300);
    상기 가압부(300)가 작동되어 상기 가압부재(301)가 가압되기 전 차량의 종류에 맞는 가압부재(301)가 장착되었는지 및 촉매담체(11)가 촉매담체 수용부(200)에 삽입되었는지를 판별하는 감지부(400) 및
    상기 지지부(100), 촉매담체 수용부(200) 및 가압부(300)를 하부에서 지지하는 지지체(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매컨버터용 스터핑 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 감지부(400)는,
    상기 중심축(302)을 향하여 빛을 조사한 후 중심축(302) 및 링(303)에서 반사되는 빛을 수광하는 제1 광센서(401) 및
    상기 각각의 촉매담체 수용부(200)의 상부에 구비되어 상하로 이동하되, 상기 촉매담체 수용부(200)의 위치에 하향하여 도달했을 때 차종에 맞는 촉매담체(11)가 삽입되었는지를 판별하는 제2 광센서(411)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매컨버터용 스터핑 장치.
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