KR101480643B1 - 유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법에 관한 것으로, 유량 조절 밸브의 코어부 내에 삽입된 스프링의 스프링력을 형성하도록 상기 코어부에 앤드캡을 조립하는 유량 조절 밸브 조립 장치에 있어서, 상하 및 전후로 이동 가능하게 설치되고 하부에 로드셀과 앤드캡 지지부가 서로 이격되게 구비되는 작동부, 상기 작동부의 하측에 이격되게 배치되고 상부에 상기 로드셀에 대향하도록 구비되며 상기 코어부를 지지하는 밸브 지지부 및 상기 앤드캡 지지부에 대향하도록 구비되는 리니어 게이지를 포함하는 고정부 및 상기 작동부의 상하 및 전후 이동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 작동부가 전후로 이동함에 따라 상기 앤드캡 지지부가 상기 밸브 지지부에 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

Description

유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법{FLOW CONTROL VALVE ASSEMBLY DEVICE AND METHOD}
본 발명은 유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유량 조절 밸브의 앤드캡 조립시, 스프링력 조절을 용이하고 정확하게 할 수 있는 유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법에 관한 것이다.
차량의 연료는 연료탱크에 저장되고, 연료펌프에 의해 엔진으로 이송된다. 여기에서, 연료탱크로부터 연료펌프로 흡입되는 연료의 유량을 제어하도록 연료탱크와 연료펌프 사이에 유량 조절 밸브가 설치된다.
이러한 유량 조절 밸브와 관련된 기술로는 공개특허 제10-2011-0042948호(특허문헌)가 개시된 바 있다.
상기 특허문헌의 기술은 연료탱크 내의 연료를 여과한 후 여과된 연료를 엔진으로 이송시킬 수 있도록 하는 연료필터의 하단에 연통결합되되, 상기 연료필터 하단에 형성된 결합구와 일단이 연통되며 고정설치되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 길이방향으로 설치되는 탄성부재와, 상기 하우징의 타단에 고정결합되되 연료필터 내 연료가 유입될 수 있도록 유입공이 천공형성된 고정부재와, 상기 하우징 내부에서 탄성부재와 고정부재 사이에 설치되며 고정부재와 접촉되는 면에는 실링부가 형성되는 이동부재로 이루어지는 압력제어밸브를 구비하도록 하여, 차량의 전복 또는 연료이송라인의 손상 등 차량이 연료공급에 이상이 발생되어 차량 내 연료의 압력이 사용자가 설정한 지정압력보다 상승하는 경우, 엔진으로 이송되는 연료의 일부를 상기 압력제어밸브를 통해 리저브컵으로 회수함으로 인하여 연료 압력이 낮아지도록 하는 구성이 개시되어 있다.
도 1은 일반적인 유량 조절 밸브를 설명하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유량 조절 밸브(100)는 몸체(110), 니들(120), 아마추어(130), 코어부(140), 슬리브(150), 스프링(160) 및 앤드캡(170)을 포함한다. 유량 조절 밸브(100)는 니들(120)의 일단에 아마추어(130)가 결합되고, 아마추어(130)가 몸체(110)에 삽입된다. 몸체(110)에서 아마추어(130)가 삽입된 일단측 외주면에 슬리브(150)가 결합되고, 슬리브(150)를 통해 몸체(110)와 코어부(140)가 결합된다. 이때, 코어부(140)와 아마추어(130) 사이에 개재되도록 스프링(160)이 코어부(140) 내측에 삽입되고, 코어부(140)의 일단측에 앤드캡(170)이 결합되어 스프링(160)이 코어부(140) 내측에서 스프링력이 형성되도록 지지한다.
이러한 유량 조절 밸브(100)는 열림 또는 닫힘 되는 아마추어(130)의 이동이 정확하게 작동하기 위해 스프링(160)에 일정한 스프링력이 형성되어야 한다. 즉, 코어부(140) 내측에 삽입된 스프링(160)이 앤드캡(170)에 의해 일정하게 눌려야 한다.
이때, 유량 조절 밸브(100)는 앤드캡(170)의 기준 높이와 실제 높이의 차이에 의해 스프링(160)의 눌림량에 차이가 발생하여 적정 스프링력을 형성하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 유량 조절 밸브(100)는 코어부(140)에 앤드캡(170) 압입 후 스프링력을 측정할 수 없으므로, 앤드캡(170) 조립 깊이가 필요한 스프링력을 형성할 수 있도록 압입되었는지 확인할 수 없다는 문제점이 발생할 수 있다.
한국공개특허 제10-2011-0042948호(2011.04.27.)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 앤드캡의 기준 높이와 실제 높이를 비교하여 앤드캡의 실제 높이에 따라 기준 스프링력을 형성할 수 있는 앤드캡 압입 깊이를 설정할 수 있는 유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스프링에서 기준 스프링력이 형성되도록 앤드캡 조립을 용이하게 함으로써 앤드캡 조립 공정 시간을 감소하고, 스프링력의 오차 발생을 감소하여 밸브의 작동 성능을 향상시킬 수 있는 유량 조절 밸브 조립 장치 및 조립 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유량 조절 밸브의 코어부 내에 삽입된 스프링의 스프링력을 형성하도록 상기 코어부에 앤드캡을 조립하는 유량 조절 밸브 조립 장치에 있어서, 상하 및 전후로 이동 가능하게 설치되고 하부에 로드셀과 앤드캡 지지부가 서로 이격되게 구비되는 작동부, 상기 작동부의 하측에 이격되게 배치되고 상부에 상기 로드셀에 대향하도록 구비되며 상기 코어부를 지지하는 밸브 지지부 및 상기 앤드캡 지지부에 대향하도록 구비되는 리니어 게이지를 포함하는 고정부 및 상기 작동부의 상하 및 전후 이동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 작동부가 전후로 이동함에 따라 상기 앤드캡 지지부가 상기 밸브 지지부에 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 리니어 게이지는 상기 작동부의 상하 이동에 따라 상기 앤드캡 지지부와 맞물리며 상기 앤드캡 지지부에 지지되는 상기 앤드캡의 높이를 측정하여 상기 제어부로 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동부는 상부에 설치되는 서보프레스에 의해 상하 이동하고, 상기 로드셀이 상기 코어부에 삽입되어 상기 스프링의 스프링력을 측정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서보프레스는 상기 로드셀이 상기 코어부에 삽입되어 상기 스프링에서 기 설정된 스프링력이 형성되는 위치를 측정하여 상기 제어부로 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 상기 리니어 게이지에서 측정된 상기 앤드캡의 높이에 따라 상기 코어부에 상기 앤드캡이 삽입되는 깊이를 결정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법에 있어서, 기 설정된 스프링력이 형성되는 삽입 깊이와 앤드캡의 높이를 측정하는 측정단계, 상기 측정단계에서 측정된 삽입 깊이와 앤드캡의 높이를 비교하여 앤드캡 삽입 깊이를 결정하는 보정단계 및 상기 보정단계에서 결정된 깊이로 상기 앤드캡을 유량 제어 밸브 코어부에 삽입하는 삽입단계를 포함하는 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법이 제공된다.
여기서, 상기 보정단계는 상기 앤드캡의 기준 높이와 측정된 실제 높이를 비교하여 앤드캡 삽입 깊이를 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 앤드캡의 실제 높이를 측정하고, 기준 높이와 실제 높이를 비교하여 앤드캡의 실제 높이에 따라 기준 스프링력을 형성할 수 있는 앤드캡 압입 깊이를 설정함으로써 스프링력 형성의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 스프링에서 기준 스프링력이 형성되도록 앤드캡 조립을 용이하게 함으로써 앤드캡 조립 공정 시간을 감소하고, 스프링력의 오차 발생을 감소하여 밸브의 작동 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 유량 조절 밸브를 설명하는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 조절 밸브 조립 장치를 설명하는 정면도.
도 3은 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치를 설명하는 A 단면도.
도 4는 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치의 앤드캡 및 스프링력 형성 깊이를 측정하는 상태를 설명하는 단면도.
도 5는 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치의 앤드캡 조립 상태를 설명하는 단면도.
도 6은 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법을 설명하는 순서도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 조절 밸브 조립 장치를 설명하는 정면도이고, 도 3은 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치를 설명하는 A 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 조절 밸브 조립 장치(200)는 유량 조절 밸브(100)의 코어부(140) 내에 삽입된 스프링(160)의 스프링력을 형성하도록 코어부(140)에 앤드캡(170)을 조립한다. 유량 조절 밸브 조립 장치(200)는 작동부(210)와, 고정부(220) 및 제어부(230)를 포함하여 구성된다.
작동부(210)는 상하 및 전후로 이동 가능하게 설치되고, 하부에 로드셀(211)과 앤드캡 지지부(212)가 서로 이격되게 구비된다. 작동부(210)는 로드셀(211)과 앤드캡 지지부(212)가 결합되는 지지판(213)과, 지지판(213)의 상측에 결합되어 지지판(213)을 상하로 이동시키는 서보프레스(214) 및 지지판(213)의 측면에 결합되어 지지판(213)을 전후로 이동시키는 실린더(215)를 포함한다.
고정부(220)는 작동부(210)의 하측에 이격되게 배치되고, 상부에 로드셀(211)에 대향하도록 구비되어 코어부(140)를 지지하는 밸브 지지부(221) 및 앤드캡 지지부(212)에 대향하도록 구비되는 리니어 게이지(222)를 포함한다.
제어부(230)는 작동부(210)의 상하 및 전후 이동을 제어한다. 즉, 제어부(230)는 서보프레스(214) 및 실린더(215)를 제어하여 작동부(210)를 상하 또는 전후로 이동시킨다. 여기서, 작동부(210)는 제어부(230)의 실린더(215) 제어에 따라 전후로 이동하고, 전후로 이동함에 따라 앤드캡 지지부(212)가 밸브 지지부(221)에 대향하도록 배치된다.
여기서, 리니어 게이지(222)는 작동부(210)의 상하 이동에 따라 앤드캡 지지부(212)와 맞물리며 앤드캡 지지부(212)에 지지되는 앤드캡(170)의 높이를 측정하여 제어부(230)로 송신한다. 즉, 리니어 게이지(222)는 앤드캡(170)의 실제 높이를 측정하여 제어부(230)로 송신함으로써 제어부(230)에서 앤드캡(170)의 실제 높이와 기준 높이를 비교할 수 있게 한다.
작동부(210)는 지지판(213) 상부에 설치되는 서보프레스(214)에 의해 상하 이동하고, 로드셀(211)이 코어부(140)에 삽입되어 스프링(160)의 스프링력을 측정한다. 여기서, 서보프레스(214)는 서보모터(214a)와, 서보모터(214a)의 회전력을 전달받아 상하로 이동하는 구동부(214b)를 포함한다. 여기서, 서보모터(214a)와 구동부(214b)의 동력 전달 구성요소는 생략되었다.
서보프레스(214)는 로드셀(211)이 코어부(140)에 삽입되어 스프링에서 기 설정된 스프링력이 형성되는 위치를 측정하여 제어부(230)로 송신한다. 여기서, 서보프레스(214)는 서보모터(214a)의 회전량 및 회전속도를 검출하여 구동부(214b)의 상하 이동 거리를 검출함으로써 기준 스프링력이 형성되는 위치를 측정한다.
제어부(230)는 리니어 게이지(222)에서 측정된 앤드캡(170)의 높이에 따라 코어부(140)에 앤드캡(170)이 삽입되는 깊이를 결정한다. 즉, 제어부(230)는 앤드캡(170)의 기준 높이와 실제 높이의 차이에 따라 스프링(160)에서 기준 스프링력이 형성되도록 앤드캡(170)의 압입 깊이를 설정한다. 이하, 도 4를 통해 유량 조절 밸브 조립 장치의 앤드캡 및 스프링력 형성 깊이를 측정하는 상태를 더 자세히 설명한다.
도 4는 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치의 앤드캡 및 스프링력 형성 깊이를 측정하는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 유량 조절 밸브 조립 장치(200)는 작동부(210)가 하향 이동함에 따라 앤드캡(170)의 높이 및 스프링(160)에서 기준 스프링력이 형성되는 눌림 위치를 측정한다. 즉, 앤드캡(170)은 앤드캡 지지부(212)에 지지되어 작동부(210)가 하향 이동함에 따라 리니어 게이지(222)에 접촉된다. 이때, 리니어 게이지(222)는 앤드캡(170)의 실제 높이를 측정하여 제어부(230)로 송신한다.
이때, 로드셀(211)은 코어부(140)에 삽입되어 스프링(160)을 가압하고, 스프링(160)에서 형성되는 스프링력을 측정한다. 로드셀(211)의 하향 이동 거리는 서보프레스(214)에 의해 하향 이동하는 작동부(210)의 이동 거리와 동일하고, 이에 따라 스프링(160)에서 기준 스프링력이 형성되는 위치를 검출할 수 있다. 즉, 작동부(210)는 로드셀(211)에서 스프링(160)의 스프링력을 측정하여 기준 스프링력이 형성되는 시점을 수신하고, 그때의 위치를 작동부(210)의 이동 거리를 통해 측정한다. 이하 도 5를 통해 유량 조절 밸브 조립 장치(200)의 앤드캡(170) 조립 상태를 자세히 설명한다.
도 5는 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치의 앤드캡 조립 상태를 설명하는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 유량 조절 밸브 조립 장치(200)는 실린더(215)의 작동에 의해 지지판(213)이 후방으로 이동하여 앤드캡 지지부(212)가 밸브 지지부(221)의 상부에 위치하게 된다. 이때, 작동부(210)가 하향 이동함에 따라 앤드캡 지지부(212)가 밸브 지지부(221)에 맞물리고, 앤드캡 지지부(212)에 지지되는 앤드캡(170)이 코어부(140)에 삽입된다.
이때, 제어부(230)는 기 측정된 앤드캡(170)의 실제 높이를 기준으로 스프링(160)에서 기준 스프링력이 형성되는 위치까지 앤드캡(170)이 코어부(140)에 삽입될 수 있도록 구동부(214b)를 하향 이동시킨다. 이하 도 6을 통해 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법을 더 자세히 설명한다.
도 6은 도 2의 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 유량 조절 밸브 조립 장치는 아래와 같이 유량 조절 밸브를 조립할 수 있다.
먼저, 스프링에서 기 설정된 스프링력이 형성되는 삽입 깊이와, 앤드캡의 높이를 측정하는 측정한다(S610). 여기서 측정된 삽입 깊이와 앤드캡의 높이를 비교하여 앤드캡 삽입 깊이를 결정한다(S620). 결정된 앤드캡 삽입 깊이로 앤드캡을 유량 제어 밸브 코어부에 삽입한다(S630).
이와 같은 조립 방법 단계를 상세히 살펴보면 아래와 같다.
측정단계;
로드셀(211)을 코어부(140)에 삽입하여 코어부(140) 내부에 삽입된 스프링(160)에서 기 설정된 스프링력이 형성되는 삽입 깊이를 측정한다. 이때, 로드셀(211)의 삽입 깊이는 서보프레스(214)의 구동부(214b) 이동 거리와 동일하게 판단하고, 서보프레스(214)는 이동 거리를 제어부(230)로 송신한다.
또한, 앤드캡 지지부(212)가 로드셀(211)과 함께 서보프레스(214)에 의해 이동하고, 앤드캡 지지부(212)에 지지되는 앤드캡(170)이 리니어 게이지(222)에 접촉되어 앤드캡(170)의 실제 높이를 측정한다. 이때, 측정된 앤드캡(170)의 실제 높이는 제어부(230)로 송신되고, 앤드캡(170)의 기준 높이와 차이를 비교한다.
보정단계;
제어부(230)는 측정단계에서 측정된 로드셀(211) 삽입 깊이와 앤드캡(170)의 높이를 비교하여 앤드캡(170)이 코어부(140)에 삽입되는 깊이를 결정한다. 이때, 앤드캡(170)은 기준 높이와 측정된 실제 높이를 비교하여 삽입 깊이가 결정된다. 즉, 코어부(140)에 삽입되어 스프링(160)에 접촉되는 앤드캡(170)의 일단이, 로드셀(211)이 스프링(160)을 가압하여 스프링(160)에 기 설정된 스프링력이 형성되는 위치까지 삽입되도록 앤드캡(170)의 실제 높이에 따라 삽입 깊이가 결정된다.
삽입단계;
제어부(230)는 실린더(215)를 작동하여 지지판(213)을 후방으로 이동시켜 앤드캡 지지부(212)가 밸브 지지부(221)의 상부에 위치하게 한다. 이때, 제어부(230)는 작동부(210)를 하향 이동시키고, 앤드캡 지지부(212)가 밸브 지지부(221)에 맞물려서 앤드캡 지지부(212)에 지지되는 앤드캡(170)이 코어부(140)에 삽입된다. 앤드캡(170)은 보정단계에서 결정된 삽입 깊이로 코어부(140)에 삽입된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
200 : 유량 조절 밸브 조립 장치 210 : 작동부
211 : 로드셀 212 : 앤드캡 지지부
213 : 지지판 214 : 서보프레스
215 : 실린더 220 : 고정부
221 : 밸브 지지부 222 : 리니어 게이지
230 : 제어부

Claims (7)

  1. 유량 조절 밸브의 코어부 내에 삽입된 스프링의 스프링력을 형성하도록 상기 코어부에 앤드캡을 조립하는 유량 조절 밸브 조립 장치에 있어서,
    상하 및 전후로 이동 가능하게 설치되고, 하부에 로드셀과 앤드캡 지지부가 서로 이격되게 구비되는 작동부;
    상기 작동부의 하측에 이격되게 배치되고, 상부에 상기 로드셀에 대향하도록 구비되며 상기 코어부를 지지하는 밸브 지지부 및 상기 앤드캡 지지부에 대향하도록 구비되는 리니어 게이지를 포함하는 고정부; 및
    상기 작동부의 상하 및 전후 이동을 제어하는 제어부;
    를 포함하고, 상기 작동부가 전후로 이동함에 따라 상기 앤드캡 지지부가 상기 밸브 지지부에 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 게이지는
    상기 작동부의 상하 이동에 따라 상기 앤드캡 지지부와 맞물리며 상기 앤드캡 지지부에 지지되는 상기 앤드캡의 높이를 측정하여 상기 제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 작동부는
    상부에 설치되는 서보프레스에 의해 상하 이동하고, 상기 로드셀이 상기 코어부에 삽입되어 상기 스프링의 스프링력을 측정하는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서보프레스는
    상기 로드셀이 상기 코어부에 삽입되어 상기 스프링에서 기 설정된 스프링력이 형성되는 위치를 측정하여 상기 제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 리니어 게이지에서 측정된 상기 앤드캡의 높이에 따라 상기 코어부에 상기 앤드캡이 삽입되는 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치.
  6. 제1항에 기재된 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법에 있어서,
    기 설정된 스프링력이 형성되는 삽입 깊이와, 앤드캡의 높이를 측정하는 측정단계;
    상기 측정단계에서 측정된 삽입 깊이와 앤드캡의 높이를 비교하여 앤드캡 삽입 깊이를 결정하는 보정단계; 및
    상기 보정단계에서 결정된 깊이로 상기 앤드캡을 유량 제어 밸브 코어부에 삽입하는 삽입단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보정단계는
    상기 앤드캡의 기준 높이와 측정된 실제 높이를 비교하여 앤드캡 삽입 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 유량 조절 밸브 조립 장치의 조립 방법.
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