KR101604299B1

KR101604299B1 - 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치

Info

Publication number: KR101604299B1
Application number: KR1020160005833A
Authority: KR
Inventors: 문명성
Original assignee: 문명성
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-03-17

Abstract

본 발명은 내연기관용 밸브의 밸브스템을 열처리할 때 밸브스템을 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치는 냉각수가 저장된 저수통(20)이 승강되어 가열된 밸브스템(3)이 냉각수에 잠기도록 함으로, 이송수단(10)을 이용하여 밸브(1)를 측방향으로 이송함과 동시에 승강시켜 밸브스템(3)이 냉각수에 잠기도록 하는 종래의 냉각장치에 비해 이송수단(10)의 구조가 간단해지는 장점이 있다.

Description

내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치{cooling apparatus for heat treatment of internal combustion engine valve}

본 발명은 내연기관용 밸브의 밸브스템을 열처리할 때 밸브스템을 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관에는 연소실을 개폐하는 밸브가 구비된다.

상기 밸브는 도 1에 도시한 바와 같이, 밸브헤드(2)와, 상기 밸브헤드(2)의 후측면에서 상측으로 연장된 밸브스템(3)으로 구성되어, 내연기관에 구비된 캠에 의해 빠르게 승강하면서 연소실에 형성된 흡기구와 배기구를 개폐할 수 있도록 구성된다.

그런데, 이러한 밸브(1)를 제작할 때는 상기 밸브스템(3)의 단부를 열처리하게 된다.

이와 같이 밸브스템(3)의 단부를 열처리하기 위해서는 밸브스템(3)이 하측을 향하도록 밸브(1)를 배치한 상태에서 가열장치를 이용하여 밸브스템(3)의 단부를 가열한 후, 이송수단(10)을 이용하여 밸브(1)의 단부를 냉각수에 담가서 밸브스템(3)을 급속냉각시킴으로써, 열처리를 한다.

한편, 이와 같이, 밸브스템(3)을 열처리하기 위해서는 이송수단(10)을 이용하여 밸브스템(3)을 측방향으로 이송함과 동시에 밸브스템(3)을 승강시켜야 함으로, 이송수단(10)의 구조가 매우 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 밸브스템(3)을 열처리할 때는 냉각수의 수위가 항상 일정하게 유지되어야 함으로, 상기 냉각수가 저장된 저수탱크에는 냉각수의 수위를 조절하기 위한 수위조절장치가 구비되어, 구조가 매우 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

등록특허 10-1322803호,

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내연기관용 밸브의 밸브스템을 열처리할 때 밸브스템을 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가열된 밸브스템(3)을 냉각시키는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치에 있어서, 상기 밸브스템(3)이 하측을 향하도록 한 상태로 상기 밸브(1)를 측방향으로 이송하는 이송수단(10)과, 내부에 냉각수가 저장되며 상기 이송수단(10)에 의해 밸브(1)가 이송되는 경로의 중간부 하측에 위치되어 승강구동수단(21)에 의해 승강되는 저수통(20)을 포함하여, 상기 이송수단(10)에 의해 이송되는 밸브(1)가 상기 저수통(20)의 상측에 정지되면 상기 승강구동수단(21)에 의해 저수통(20)이 상승되어 가열된 밸브스템(3)의 하단이 상기 저수통(20)에 저장된 냉각수에 잠겨 냉각되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 저수통(20)은 상면이 개방된 통형상으로 구성되며 내부에 냉각수가 저장되며 일측에는 냉각수가 공급되는 급수공(22a)이 형성된 내부통체(22)와, 상기 내부통체(22)의 외측에 구비되며 일측에는 배수공(23a)이 형성된 외부통체(23)를 포함하며, 상기 급수공(22a)에 연결되어 상기 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하는 급수수단(30)을 더 포함하여, 상기 급수수단(30)을 이용하여 상기 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하면, 냉각수는 상기 내부통체(22)의 상단을 통해 외부로 흘러 넘쳐서 상기 외부통체(23)의 내부에 수집된 후 상기 배수공(23a)을 통해 배출되어 상기 내부통체(22)에 저장된 냉각수의 수위가 일정하게 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 급수수단(30)은 상기 급수공(22a)과 배수공(23a)을 연결하는 순환관(31)과, 상기 순환관(31)의 중간부에 구비되어 상기 배수공(23a)으로 배출된 냉각수가 상기 급수공(22a)으로 순환되도록 하는 순환펌프(32)와, 상기 순환관(31)의 중간부에 구비되어 순환되는 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절수단(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치가 제공된다.

본 발명에 따른 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치는 냉각수가 저장된 저수통(20)이 승강되어 가열된 밸브스템(3)이 냉각수에 잠기도록 함으로, 이송수단(10)을 이용하여 밸브(1)를 측방향으로 이송함과 동시에 승강시켜 밸브스템(3)이 냉각수에 잠기도록 하는 종래의 냉각장치에 비해 이송수단(10)의 구조가 간단해지는 장점이 있다.

특히, 상기 저수통(20)은 상면이 개방된 통형상으로 구성되며 내부에 냉각수가 저장되며 일측에는 냉각수가 공급되는 급수공(22a)이 형성된 내부통체(22)와, 상기 내부통체(22)의 외측에 구비되며 일측에는 배수공(23a)이 형성된 외부통체(23)로 구성되며, 상기 급수공(22a)에는 상기 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하는 급수수단(30)이 연결되어, 상기 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하면, 냉각수는 상기 내부통체(22)의 상단을 통해 외부로 흘러 넘쳐서 상기 외부통체(23)의 내부에 수집된 후 상기 배수공(23a)을 통해 배출되어 상기 내부통체(22)에 저장된 냉각수의 수위가 일정하게 유지되도록 한다.

따라서, 상기 저수통(20)에 저장된 냉각수의 수위를 항상 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 밸브를 도시한 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치를 도시한 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치를 도시한 측단면 구성도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치를 도시한 것으로, 별도의 가열장치에 의해 가열된 밸브스템(3)의 단부를 냉각시켜 밸브스템(3)을 열처리하도록 된 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치는, 상기 밸브스템(3)이 하측을 향하도록 한 상태로 상기 밸브(1)를 측방향으로 이송하는 이송수단(10)과, 내부에 냉각수가 저장되며 상기 이송수단(10)에 의해 밸브(1)가 이송되는 경로의 중간부 하측에 위치되어 승강구동수단(21)에 의해 승강되는 저수통(20)과, 상기 저수통(20)에 연결되어 저수통(20)에 냉각수를 공급하는 급수수단(30)으로 구성된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 이송수단(10)은 상호 측방향으로 이격되도록 구비된 전, 후방가이드레일(11,12)과, 상기 전, 후방가이드레일(11,12)의 사이에 구비된 피커(13)로 구성된다.

상기 전, 후방가이드레일(11,12)은 상호 전후방향으로 이격된 한 쌍의 가이드바(11a,12a)가 구비된 것으로, 전방에서 후방으로 하향경사지도록 구비된다.

따라서, 상기 밸브(1)를 상기 가이드바(11a,12a)의 사이로 공급하면, 밸브(1)의 헤드가 상기 가이드바(11a,12a)의 상면에 걸리고 밸브스템(3)은 상기 가이드바(11a,12a) 사이의 공간을 통해 하측으로 연장된 상태에서, 상기 전, 후방가이드레일(11,12)의 경사면을 따라 밸브(1)가 후방으로 슬라이드되어 이송된다.

이때, 상기 전방가이드레일(11)의 후단부는 상기 저수통(20)의 상측까지 연장되어, 상기 전방가이드레일(11)로 공급된 밸브(1)가 전방가이드레일(11)의 경사면을 따라 상기 저수통(20)의 상측까지 이송된 후 일단 정지되도록 구성된다.

상기 피커(13)는 측방향으로 연장된 가이드레일(13a)에 슬라이드가능하게 결합되어 실린더기구(13d)에 의해 측방향으로 슬라이드되는 슬라이드부(13b)와, 상기 슬라이드부(13b)의 선단부에 측방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 밸브스템(3)의 양측을 물어 고정할 수 있도록 된 한 쌍의 조(13c)로 구성된 것으로, 상기 전방가이드레일(11)을 따라 슬라이드되어 전방가이드레일(11)의 후방으로 이송된 밸브(1)를 물어 고정한 후 상기 후방가이드레일(12)로 이송하는 기능을 한다.

상기 저수통(20)은 상면이 개방된 통형상으로 구성되며 내부에 냉각수가 저장되며 일측에는 냉각수가 공급되는 급수공(22a)이 형성된 내부통체(22)와, 상기 내부통체(22)의 외측에 구비되며 일측에는 배수공(23a)이 형성된 외부통체(23)로 구성된다.

이때, 상기 내부통체(22)는 하측에 구비된 지지블록(22b)에 의해 상기 외부통체(23)의 내부에 고정되며, 상기 급수공(22a)은 상기 외부통체(23)의 일측 바닥면에서 상기 지지블록(22b)의 내부를 통해 상기 내부통체(22)의 바닥면으로 연장되도록 형성된다.

상기 외부통체(23)는 상면이 개방된 통형상으로 구성되며, 상기 배수공(23a)은 상기 외부통체(23)의 타측 바닥면에 형성된다.

따라서, 상기 급수공(22a)을 통해 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하면 공급된 냉각수는 상기 내부통체(22)의 상단을 통해 외부로 흘러 넘쳐서 상기 외부통체(23)의 내부에 수집된 후 상기 배수공(23a)을 통해 배출되도록 구성된다.

상기 승강구동수단(21)은 상하방향으로 연장되며 상단은 상기 외부통체(23)의 하측에 연결된 에어실린더를 이용한다.

이때, 승강구동수단(21)은 지지대(40)에 고정된다.

상기 지지대(40)는 상기 가이드레일(13a)이 결합된 지지판(41)과, 상기 지지판(41)에 결합되며 상기 저수통(20)이 승강가능하게 결합된 지지관체(42)와, 상기 지지관체(42)의 하단에 구비되며 상기 승강구동수단(21)이 고정되는 고정판(43)으로 구성된다.

상기 급수수단(30)은 상기 급수공(22a)과 배수공(23a)을 연결하는 순환관(31)과, 상기 순환관(31)의 중간부에 구비되어 상기 배수공(23a)으로 배출된 냉각수가 상기 급수공(22a)으로 순환되도록 하는 순환펌프(32)와, 상기 순환관(31)의 중간부에 구비되어 순환되는 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절수단(33)으로 구성된다.

상기 온도조절수단(33)은 상기 순환관(31)을 통해 순환되는 냉각수를 냉각시키는 냉각장치를 이용한다.

이와 같이 구성된 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치를 이용하여 밸브스템(3)을 냉각시키는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 순환펌프(32)를 작동시키면, 도 3 및 도 4에 화살표로 도시한 바와 같이, 상기 온도조절수단(33)에 의해 온도가 일정하게 조절된 냉각수가 순환관(31)을 통해 상기 내부통체(22)로 공급된 후 내부통체(22)의 상단을 통해 외부통체(23)로 배출되고, 다시 상기 순환관(31)을 통해 순환되면서 온도조절수단(33)을 통과하여 온도조절되어 다시 내부통체(22)로 공급되는 과정을 반복한다.

이때, 상기 내부통체(22)에 저장된 냉각수의 수위는 상기 내부통체(22)의 상단과 동일한 높이를 유지한다.

그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 저수통(20)이 하강된 상태에서, 상기 전방가이드레일(11)을 따라 상기 저수통(20)의 상측으로 밸브(1)가 이송되면, 상기 피커(13)의 조(13c)가 상기 밸브(1)의 밸브스템(3)을 물어 고정하고, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 승강구동수단(21)에 의해 저수통(20)이 상승되어 저수통(20)에 저장된 냉각수에 밸브스템(3)의 단부가 잠겨 냉각되도록 한다.

그리고, 밸브스템(3)의 단부가 냉각되면, 상기 저수통(20)은 다시 도 3에 도시한 바와 같이, 하강되며, 상기 피커(13)가 후방으로 슬라이드되어 밸브스템(3)이 냉각된 밸브(1)를 상기 후방가이드레일(12)로 이송한다.

그리고, 상기 밸브(1)가 상기 후방가이드레일(12)로 이송되면 상기 피커(13)의 조(13c)가 양측으로 벌어져 밸브(1)의 고정을 해제함으로써, 밸브(1)가 상기 후방가이드레일(12)의 경사면을 따라 후방으로 배출되도록 한다.

그리고, 이러한 과정을 반복함으로써, 다수개의 밸브(1)의 밸브스템(3)을 냉각시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치는 냉각수가 저장된 저수통(20)이 승강되어 가열된 밸브스템(3)이 냉각수에 잠기도록 함으로, 이송수단(10)을 이용하여 밸브(1)를 측방향으로 이송함과 동시에 승강시켜 밸브스템(3)이 냉각수에 잠기도록 하는 종래의 냉각장치에 비해 이송수단(10)의 구조가 간단해지는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 저수통(20)에 저장되는 냉각수는 일반적인 물을 의미하지만, 상기 냉각수의 범주에는 오일을 비롯하여, 밸브스템의 단부를 냉각하기 위한 모든 종류의 액체가 포함될 수 있다.

10. 이송유닛 20. 저수통
30. 급수수단 40. 지지대

Claims

가열된 밸브스템(3)을 냉각시키는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치에 있어서,
상기 밸브스템(3)이 하측을 향하도록 한 상태로 상기 밸브(1)를 측방향으로 이송하는 이송수단(10)과,
내부에 냉각수가 저장되며 상기 이송수단(10)에 의해 밸브(1)가 이송되는 경로의 중간부 하측에 위치되어 승강구동수단(21)에 의해 승강되는 저수통(20)을 포함하여,
상기 이송수단(10)에 의해 이송되는 밸브(1)가 상기 저수통(20)의 상측에 정지되면 상기 승강구동수단(21)에 의해 저수통(20)이 상승되어 가열된 밸브스템(3)의 하단이 상기 저수통(20)에 저장된 냉각수에 잠겨 냉각되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치.
제 1항에 있어서,
상기 저수통(20)은
상면이 개방된 통형상으로 구성되며 내부에 냉각수가 저장되며 일측에는 냉각수가 공급되는 급수공(22a)이 형성된 내부통체(22)와,
상기 내부통체(22)의 외측에 구비되며 일측에는 배수공(23a)이 형성된 외부통체(23)를 포함하며,
상기 급수공(22a)에 연결되어 상기 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하는 급수수단(30)을 더 포함하여,
상기 급수수단(30)을 이용하여 상기 내부통체(22)의 내부로 냉각수를 공급하면, 냉각수는 상기 내부통체(22)의 상단을 통해 외부로 흘러 넘쳐서 상기 외부통체(23)의 내부에 수집된 후 상기 배수공(23a)을 통해 배출되어 상기 내부통체(22)에 저장된 냉각수의 수위가 일정하게 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치.
제 2항에 있어서,
상기 급수수단(30)은
상기 급수공(22a)과 배수공(23a)을 연결하는 순환관(31)과,
상기 순환관(31)의 중간부에 구비되어 상기 배수공(23a)으로 배출된 냉각수가 상기 급수공(22a)으로 순환되도록 하는 순환펌프(32)와,
상기 순환관(31)의 중간부에 구비되어 순환되는 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절수단(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브 열처리용 냉각장치.