KR20080092985A - 눌어붙은 연결부를 푸는 장치와 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 실린더헤드에서 분무기를 분리제거하는 장치와 방법에 관한 것으로, 홀더(32)의 기다란 구멍에 작은 간극(33)을 둔채 장기간 끼워져 있다가 오염물에 의해 구멍에 눌어붙은 기다란 물체(25)를 홀더에서 빼내기 위한 것이고, 기다란 물체에 결합하기 위한 결합수단(41)과 제1 중심선(36)을 갖는 텐션스핀들(28); 제1 중심선에서 기울어진 제2 중심선(37)을 향해 가이드부시(27) 안에서 움직이면서 상기 텐션스핀들이나 기다란 물체에 맞닿는 진동봉(14); 상기 진동봉에 진동을 일으키는 충격수단(11); 홀더에 지지되는 케이싱(26)과 부시(40); 및 스프링수단(47)을 통해 케이싱에 설치되는 나사(38)와 너트(29);를 포함한다.

Description

눌어붙은 연결부를 푸는 장치와 방법{DEVICE AND METHOD FOR LOOSENING A STICKING CONNECTION}

본 발명은 눌어붙은 연결부를 푸는 장치와 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 엔진의 실린더헤드에서 분무기를 분리제거하는 장치와 방법에 관한 것이다.

2005년 8월 31일 출원되고 2006년 3월 9일 WO2006/025736으로 공개된 PCT/NL2005/000629에는 엔진블록내 눌어붙은 연결부, 그중에서도 글로우플러그를 풀기 위한 방법과 장치고 소개되었다. 이 장치는 공압이나 유압이나 전기로 축방향 진동을 일으키고 이 진동을 연결부에 전달하는 메커니즘과, 풀어야 할 연결부에 우력을 가하는 수단을 구비하는데, 이 우력은 눈금으로 읽거나 미리 조정된다. 이 방법에 의하면, 연결부를 축방향으로 진동시키면서 우력을 가하여 푼다. 이 방법과 장치는 위의 특허출원의 도 8~9에 자세히 설명되어 있는데, 이를 본 발명에서는 도 1~2를 참조하여 설명한다.

도면에서는 어댑터와 함께 축방향 진동을 일으키는 장치가 도시되어 있는데, 어댑터는 실린더헤드(32)에 삽입된 분무기(25)를 진동으로 풀어서 제거할 수 있다.

노즐(35)이 달린 분무기(25)가 연소실 안으로 들어간다. 노즐(35)은 구멍(34)을 관통하되, 노즐(35)과 구멍(34) 사이의 유격으로 연소기체가 새어나오지 않도록 구멍에 끼워진다. 연소과정의 특성상, 실린더헤드(32)와 분무기(35) 사이의 좁은 간극(33)으로 연소기체가 들어가는 것이 사실상 일반적이다. 이런 연소기체는 냉각되면서 실린더헤드(32)에 들러붙어, 결국 분무기(25)를 실린더헤드에 들러붙게하므로, 추후에 분무기를 분리하는데 큰 문제를 일으킨다.

분무기(25)의 상단부에 있는 나사(41)에 중심선(36)을 갖는 텐션스핀들(28)을 조인다. 분무기(25)의 원통형 외벽면에는 여러 부품들이 설치되므로, 벽두께가 제한되고, 텐션스핀들(28)에 너무 강한 힘이 작용하면 분무기가 내려앉을 수 있다. 이렇게 되면, 정상적인 방법으로는 실린더헤드(32)에서 분무기(25)를 빼내는 것이 불가능하다.

분무기를 빼내려면, 상기 특허에서 설명한 바와 같이, 중심선(37)을 따라 진동봉(14)으로 텐션스핀들(28)에 진동을 가해야 하는데, 이 진동은 충격수단(11)에 의해 발생하고, 이때 텐션스핀들(28)의 중심선(36)에 대해 비스듬하게 진동을 가하여, 종방향과 횡방향 양쪽으로 진동을 일으킨다. 특히, 횡방향의 진동은 작은 간극(33)에 아주 효과적이다. 이 진동봉(14)은 단부가 중심선(37)에 대해 45도 경사지게 설계되었고, 이 각도는 텐션스핀들(28)이나 분무기(25)에 대해 가장 좋은 각도이다. 텐션스핀들(28)은 기존의 형태에서 벗어나서, 케이싱(26), 베어링(30), 지지체(31) 및 너트(29)를 구비하고, 너트(29)는 텐션스핀들(28)의 나사(38)에 조여진다. 텐션스핀들(28)은 분무기(25)에 고정하기 위한 키판(39)을 더 구비한다. 케이싱(26)은 부시(40)를 통해 실린더헤드(32)에 지지된다.

이런 종류의 텐션스핀들은 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 더이상의 설명은 생략한다(DE 20 2994 009 755 U1 참조).

경사진 진동봉(14)을 안내하기 위한 가이드부시(27)를 케이싱(26)에 설치하면, 텐션스핀들(28)을 통해 진동봉(14)이 분무기(25)에 진동을 가할 수 있다. 당업자라면 알 수 있겠지만, 분무기의 중심선(36)과 진동봉(14)의 중심선(37)이 이루는 각도를 바꾸면 분무기(25)를 여러 방향에서 진동시킬 수 있다. 분무기(25)는 나사결합상태가 아니므로, 너트(29)를 돌리는 등의 방법으로 축방향으로 힘을 가하면 분무기를 풀어서 제거할 수 있다.

이상 설명한 방법과 장치는 엔진의 실린더헤드에서 분무기를 분리하여 빼내기에 아주 적당하기는 하지만, 여러가지 관점에서 개선의 여지가 있는데, 구체적으로는 더 효과적으로 진동을 가하여 분리하고 또한 분무기가 내려않을 위험도 더 낮출 필요가 있다.

이런 개선사항은 청구항 1의 장치에 의해 달성할 수 있다. 기다란 물체의 이동과는 다소간 무관한 스프링 수단을 이용해 기다란 물체에 인장력을 가하되, 기다란 물체가 홀더에 대해 아주 약간이라도 아래로 움직인 후에 가한다.

기다란 물체를 잡아 당기면서 비스듬하게 진동을 가하는 것은 도 1~2에서 설명한 바와 같은데, 이렇게 되면 기다란 물체와 홀더 사이의 간극의 크기가 계속 변하면서 2 부품 사이에 들러붙어 있던 오염물질이 떨어지고, 특히 인장력이 가해질 때 더 잘 떨어진다. 홀더와 기다란 물체 사이의 연결부가 진동에 의해 조금씩 분리되면, 이 부분이 스프링에 의해 인장력을 받아 더 잘 분리된다. 따라서, 기다란 물체가 지속적으로 조금씩 움직이면서 결국에는 홀더에서 떨어지게 된다.

본 발명은 기다란 물체에 종방향과 횡방향으로 진동을 줌과 동시에 연속적으로 인장력을 가하면 더 쉽게 분리할 수 있다는 발견을 기초로 한다.

본 발명의 장치의 일례가 청구항 2에 기재되었다. 스프링 수단으로 홀더에 접시와셔를 사용한다.

청구항 3에 기재한 장치에서는, 스프링 수단의 영향으로 결합봉이 쏘아지는 것을 방지한다.

본 발명은 또한 청구항 4에 기재한 바와 같은 방법에 관한 것이기도 하다. 이 방법에 의하면, 눌어붙은 물체를 구멍에서 신속하게 빼낼 수 있다.

청구항 5에 의한 방법에서는, 눌어붙은 물체를 더 쉽게 빼낼 수 있다.

작동시간은 그리 중요하지 않지만 대개 1분 이상 수분인데, 진동기구의 빈도와 부식도나 탄소침착도에 따라 좌우된다. 진동 전이나 중간에 침투성 윤활유를 간극(33)에 주입하는 것이 좋다. 본 발명의 장치에서는 충격/진동 빈도를 조절할 수 있다, 분당 3000~8000회가 좋지만, 4000~6000회가 더 좋으며, 5000회 정도가 가장 좋다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.

도 1은 진동에 의해 분무기를 풀기 위한 어댑터가 구비된 PCT/NL2005/00629에 소개된 축방향 진동기의 개략적 사시도;

도 2는 도 1의 진동기의 단면도;

도 3은 본 도 2의 진동기에 발명에 따른 스프링 수단이 추가된 상태의 단면도.

도 3의 구성은 도 2의 구성과 달라, 일단의 접시와셔들이 텐션스핀들(28)에 구비되어 있고, 이하에서는 이를 위주로 설명한다. 설명의 편의상 도면 전체를 통해 가능한한 같은 부품에는 같은 번호를 붙여 표시했다.

도 1~2에 관해서는 앞에서 설명했으므로, 더 이상의 설명은 않는다. 자세한 사항에 대해서는 본 발명에서 참고로 했던 PCT/NL2005/000629의 기재와 앞의 배경기술으 설명을 참조한다.

도 3은 도 2의 진동기에 대응하는 진동기의 단면도이다. 스프링 어셈블리(47)에 위치하는 텐션스핀들(28)의 일단부의 나사(38)에 너트(29)를 조인다. 스프링 어셈블리(47)는 슬리이브(46)를 통해 지지체(31)에 설치되는데, 이는 도 2의 경우와 비슷하다.

스프링 어셈블리(47)의 케이싱(43)에는 여러개의 접시와셔(44)가 설치되는데, 본 실시예에서는 접시와셔가 6개이다. 케이싱(43)은 원통형이고, 그 내경은 접시와셔(44)가 부하상태에서 자유롭게 움직일 수 있을 정도이지만, 이들 접시와셔(44)는 2개의 스프링링(42)에 의해 케이싱(43)을 벗어나지 못한다. 도시된 실시예에서는 접시와셔(44)가 3개씩 양쪽에 서로 마주보게 배치되는데, 접시와셔들을 몇개씩 단체로 서로 마주보게 배치하면 스프링 어셈블리의 강성도를 추가할 수 있다.

스프링 어셈블리(47)의 힘으로 텐션스핀들(28)을 쏠 수 있도록, 텐션스핀들(28) 둘레에 리테이너 와셔(45)를 붙일 수 있다. 리테이너 와셔(45)는 접시와셔(44) 사이에 위치하면서 텐션스핀들의 자유이동을 제한한다.

당업자라면 알 수 있겠지만, 본 발명에 따른 진동기는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 여러가지로 변형이나 변경이 가능하다. 예를 들어, 리테이너 와셔(45)를 베어링 밑에 설치할 수도 있고, 또 스프링 어셈블리를 슬리이브(46)를 통해 지지체에 설치할 필요 없이 지지체에 일체로 형성할 수도 있다. 가이드 부시(27)를 없애고 프레임으로 대체할 수도 있다. 접시와셔도 볼플레이트(ball plate)를 통해 베어링에 설치할 수 있다. 스프링은 일정한 진동 주기로 힘을 전달한다. 당업자라면 진동에 의해 최적의 효율로 분무기를 분리할 수 있도록 실험을 통해 접시와셔들의 최적의 조합을 쉽게 찾아낼 수 있을 것이다. 침투성 윤활제와 같은 오일을 사용하면 이런 분리과정을 더 개선하거나 촉진할 수 있다.

Claims (5)

1. 홀더(32)의 기다란 구멍에 작은 간극(33)을 둔채 장기간 끼워져 있다가 오염물에 의해 구멍에 눌어붙은 기다란 물체(25)를 홀더에서 빼내기 위한 장치에 있어서:

   상기 기다란 물체에 결합하기 위한 결합수단(41)과 제1 중심선(36)을 갖는 텐션스핀들(28);

   제1 중심선에서 기울어진 제2 중심선(37)을 향해 가이드부시(27) 안에서 움직이면서 상기 텐션스핀들이나 기다란 물체에 맞닿는 진동봉(14);

   상기 진동봉에 진동을 일으키는 충격수단(11);

   홀더에 지지되는 케이싱(26)과 부시(40); 및

   스프링수단(47)을 통해 케이싱에 설치되는 나사(38)와 너트(29);를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 수단(47)이 접시와셔(44)를 수용하는 케이싱(43)을 포함하고, 접시와셔는 다양한 구성으로 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 텐션스핀들(28)이 스프링수단(47)에 의해 케이싱(26)에 대해 움직일 때 이 움직임이 리테이너 와셔(45)에 의해 제한되는 것 을 특징으로 하는 장치.
4. 홀더(32)의 기다란 구멍에 작은 간극(33)을 둔채 장기간 끼워져 있다가 오염물에 의해 구멍에 눌어붙은 기다란 물체(25)를 홀더에서 빼내기 위한 방법에 있어서:

   상기 기다란 물체의 축방향 움직임과는 무관하게 기다란 물체에 축방향으로 탄성력을 가한 다음, 기다란 물체에 축방향 및/또는 횡방향으로 진동을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 간극(33)에 액체를 주입하는 것을 특징으로 하는 방법.

Images