KR20130058245A - 인젝터용 밸브 바디 재가공장치 - Google Patents

인젝터용 밸브 바디 재가공장치 Download PDF

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KR20130058245A
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Abstract

본 발명은 인젝터용 밸브 바디에 생긴 노치를 연마한 후에 바로 검사할 수 있는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치는 일정한 직경의 공급로 및 확장된 직경의 분사로가 구비된 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 분사로가 상면에 위치하도록 장착되고, 회전 가능한 장착부; 상기 장착부에 장착된 밸브 바디의 분사로 위에 올려지는 연마재; 상기 장착부 상측에 누름 가능하게 설치되고, 상기 연마재를 상기 밸브 바디의 분사로에 눌러주는 연마용 누름부재; 상기 장착부에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 밸브 바디의 공급로 및 분사로를 통하여 고압 공기를 공급하는 고압분사기; 및 상기 장착부 상측에 누름 가능하게 설치되고, 상기 밸브 바디의 공급로와 분사로 사이를 막아주는 볼이 구비된 검사용 누름부재;를 포함하도록 구성된다.

Description

인젝터용 밸브 바디 재가공장치 {VALVE BODY REPROCESSING APPARATUS FOR INJECTOR}
본 발명은 인젝터용 밸브 바디에 생긴 노치를 연마한 후에 바로 검사할 수 있는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치에 관한 것이다.
일반적으로 디젤 엔진의 연소를 최적화하기 위해서는, 연료용 인젝터에 의해 전달된 연료량을 정밀하게 제어할 필요가 있다. 따라서, 연료용 인젝터는 광범위한 연료압에 걸쳐 적은 양의 연료를 분사할 수 있는 것이 바람직하며, 매우 높은 연료압에서 적은 양으로 연료를 전달할 수 있어야 한다.
이와 같은 연료용 인젝터는 유체 연료가 통과함에 따라 관의 단부, 직경이 극단적으로 변화되는 부위에서 응력 집중이 발생되고, 이로 인하여 유체의 압력 변동의 결과로 피로 파괴가 발생되거나, 유체 연료에 포함된 이물질에 의해 반복적인 마찰로 인한 마모가 발생된다.
따라서, 연료용 인젝터 내부에 구비된 밸브 바디는 유체 연료가 유동되는 경로로써, 유체 연료가 고압 상태로 분사될 수 있도록 그 직경이 급격히 커지는 부분이 구비되며, 볼에 의해 유체 연료의 분사를 조절하도록 구성된다.
도 1 내지 도 2는 인젝터용 밸브 바디의 마모 상태가 도시된 도면이다.
인젝터용 밸브 바디는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 유체 연료가 유동되는 공급로(1a)와, 유체 연료가 압력 변화에 의해 확산되는 분사로(1b)가 구비된다. 이때, 상기 공급로(1a)는 직경이 균일한 반면, 상기 분사로(1b)는 직경이 급격히 커지도록 구성된다.
따라서, 인젝터용 밸브 바디(1)는 반복적인 유체 연료의 분사로 인하여 공급로(1a)와 분사로(1b) 사이에 직경이 급격히 커지는 부분에 피로 파괴 또는 마찰 마모로 인한 노치(Notch : N)가 발생되고, 이런 노치(N)에 의해 유체 연료가 비정상적으로 분사됨에 따라 연료용 인젝터의 성능을 저하시킬 뿐 아니라 유체 연료의 불완전 연소를 유발할 수 있으며, 나아가 연료용 인젝터가 사용되는 차량의 연비를 저하시는 문제점이 있다.
물론, 인젝터용 밸브 바디를 교체하여 사용할 수도 있지만, 고가의 제품이기 때문에 비용이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인젝터용 밸브 바디의 노치를 연마하여 재사용할 수 있는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 인젝터용 밸브 바디의 노치를 연마한 후에 바로 연마 정도를 검사할 수 있는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 일정한 직경의 공급로 및 확장된 직경의 분사로가 구비된 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 분사로가 상면에 위치하도록 장착되고, 회전 가능한 장착부; 상기 장착부에 장착된 밸브 바디의 분사로 위에 올려지는 연마재; 상기 장착부 상측에 누름 가능하게 설치되고, 상기 연마재를 상기 밸브 바디의 분사로에 눌러주는 연마용 누름부재; 상기 장착부에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 밸브 바디의 공급로 및 분사로를 통하여 고압 공기를 공급하는 고압분사기; 그리고, 상기 장착부 상측에 누름 가능하게 설치되고, 상기 밸브 바디의 공급로와 분사로 사이를 막아주는 볼이 구비된 검사용 누름부재;를 포함하는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 장착부는, 상기 밸브 바디가 안착되는 안착홈과, 상기 안착홈 하부와 연통되는 공기주입로를 포함하고, 상기 고압분사기는, 상기 공기주입로에 탈착되는 공기주입관을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 연마용 누름부재와 검사용 누름부재가 원주 부분에 장착되고, 상기 장착부 상측에 선택적으로 상기 연마용 누름부재 또는 검사용 누름부재가 위치하도록 하는 회전 가능하게 설치된 회전판;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 연마용 누름부재와 검사용 누름부재는 각각 상기 회전판에 탄성 지지하는 코일 스프링들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 검사용 누름부재는 최하단에 상기 볼이 압입될 수 있다.
본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치는 밸브 바디 위에 연마재를 올리고, 연마용 누름부재로 눌러준 상태에서 밸브 바디를 회전시키기 때문에 밸브 바디의 노치를 손쉽게 연마시킬 수 있고, 재사용이 가능하여 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치는 밸브 바디를 연마한 후에 바로 볼로 막고, 밸브 바디에 고압공기를 분사시켜 노치의 유무를 확인할 수 있기 때문에 한 공간에서 밸브 바디를 손쉽게 연마와 검사시킬 수 있어 작업 효율을 높일 수 있고, 작업 공간을 줄일 수 있으며, 생산 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 인젝터용 밸브 바디가 도시된 도면.
도 3은 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치가 도시된 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치가 도시된 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치의 연마 공정 시 작동 상태가 도시된 도면.
도 6은 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치의 검사 공정 시 작동 상태가 도시된 도면.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치가 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본체(110)와, 상기 본체(110)에 회전 가능하게 구비된 장착부(120)와, 상기 장착부(120) 상측에 회전 가능하게 설치된 회전판(130)과, 상기 회전판(130)의 원주 부분에 누름 가능하게 설치된 연마용 누름부재(140) 및 검사용 누름부재(150)와, 상기 장착부(120)에 고압 공기를 공급하는 고압분사기(160)를 포함할 수 있으며, 이를 통하여 인젝터용 밸브 바디(1)의 노치를 연마할 뿐 아니라 검사할 수 있다.
상기 본체(110)는 상면이 막혀있고, 하면이 개방된 박스 형태로 구성된다. 이때, 상기 본체(110)는 상면에 일정 높이에 구비된 진동 저감판(111)과, 상기 진동 저감판(111) 위에 장착부(120)가 회전 가능하게 지지되는 동시에 이를 구동하는 모터(미도시) 또는 회전축(미도시)이 내장된 수용부(112)를 포함한다. 물론, 상기 모터는 상기 본체(110)의 하부로부터 전원 연결선(미도시)이 연결된다.
그 외에도, 상기 본체(110)는 상면에 연마 공정 또는 검사 공정을 선택하는 작동 스위치(C)가 구비된다. 이때, 상기 작동 스위치(C)는 정지 상태인 중립을 유지하고 있지만, 연마 공정 시에 상기 모터를 구동하여 상기 장착부(120)를 회전시키도록 상방으로 조정되고, 검사 공정 시에 하기에서 설명될 고압분사기(160)를 구동하여 상기 장착부(120)로부터 고압 공기가 분사되도록 하방으로 조정될 수 있다.
상기 장착부(120)는 상기 수용부(112) 중심에 장착된 원기둥 형상으로써, 상기 모터에 의해 회전 가능하게 설치된다. 상기 장착부(120)는 상면에 상기 밸브 바디(1)가 안착될 수 있는 안착홈(미도시)이 구비되고, 측면 하부에 상기 고압분사기(160)와 연결되는 공기주입로(121)가 구비되며, 상기 안착홈과 공기주입로(121)는 서로 연통된다. 이때, 상기 공기주입로(121)의 내주면에 나사산이 구비되고, 하기에서 설명될 고압분사기(160) 측의 공기주입관(161)과 선택적으로 연결될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 밸브 바디(1)가 상기 안착홈에 안착되더라도 상기 공기주입로(121)를 통하여 그 내측으로 고압의 공기가 유입될 수 있도록 구성한다.
상기 회전판(130)은 상기 수용부(112) 일측에 위치하되, 그 원주 부분이 상기 장착부(120) 상측에 위치하도록 설치되며, 그 원주 부분에 상기 연마용 누름부재(140)와 검사용 누름부재(150)가 일정간격을 두고 설치된다. 이때, 상기 회전판(130)의 중심이 상기 본체(110) 위에 회전축(131)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 상기 회전판(130)은 일정 각도로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 물론, 상기 회전판(130)이 회전되면, 상기 연마용 누름부재(140) 또는 검사용 누름부재(150)가 선택적으로 상기 장착부(120)와 일직선 상에 위치하게 된다.
상기 연마용 누름부재(140)는 연마용 손잡이(141)와, 연마용 가이드(142) 및 스프링(142s)과, 연마용 돌기(143)로 이루어진다.
상기 연마용 손잡이(141)는 사용자가 손쉽게 잡고 누를 수 있도록 구비된다.
상기 연마용 가이드(142)는 상기 연마용 손잡이(141) 하단에 연결되고, 상기 회전판(130)의 원주 부분에 관통하도록 설치되며, 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
상기 스프링(142s)은 상기 연마용 가이드(142)를 감싸도록 위치한 코일 스프링으로써, 상기 연마용 손잡이(141)와 회전판(130)에 수직하게 탄성 지지하도록 설치된다.
상기 연마용 돌기(143)는 상기 연마용 가이드(142)의 최하단 중심에 돌출되도록 구비되며, 평상시 상기 장착부(120)보다 일정 간격 높은 위치에 위치하지만, 연마 공정 시에 상기 장착부(120)에 안착된 밸브 바디(1)와 맞닿는 위치까지 하강할 수 있다. 이때, 상기 연마용 돌기(1)는 그 자체가 상기 밸브 바디(1)의 분사로(1b : 도 2에 도시)보다 작은 직경을 가지도록 형성되되, 상기 밸브 바디(1)의 분사로(1b : 도 2에 도시) 위에 맞닿은 필름 형태의 연마재(미도시)를 눌러줄 수 있도록 구비된다.
상기 검사용 누름부재(150)는 검사용 손잡이(151)와, 검사용 가이드(152) 및 스프링(152s)과, 볼(153)로 이루어진다.
상기 검사용 손잡이(151)도 상기 연마용 손잡이(141)와 마찬가지로 사용자가 손쉽게 잡고 누를 수 있도록 구비되며, 상기 연마용 손잡이(141)와 구분될 수 있도록 다른 모양으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 검사용 가이드(152)도 상기 연마용 가이드(142)와 마찬가지로 상기 검사용 손잡이(151) 하단에 연결되고, 상기 연마용 가이드(142)와 소정 각도를 떨어지도록 상기 회전판(130)의 원주 부분에 관통하도록 설치되며, 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
상기 스프링(152s)은 상기 검사용 가이드(152)를 감싸도록 위치한 코일 스프링으로써, 상기 검사용 손잡이(151)와 회전판(130)에 수직하게 탄성 지지하도록 설치된다.
상기 볼(153)은 고탄소강으로 제작되며, 인젝터에 직접 들어가는 부품과 동일하게 제작되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 볼(153)은 상기 검사용 가이드(152)의 최하단 중심에 돌출되도록 구비되며, 상기 밸브 바디(1)의 공급로(1a : 도 2에 도시)와 분사로(1b : 도 2에 도시)의 연결 부분을 막아줄 수 있는 직경을 가지도록 제작된다. 이와 같은 볼(153)은 자석 재질로 구성하여 손쉽게 부착시킬 수도 있지만, 250 ~ 1800kg/㎠ 압력하에서 사용됨에 따라 결합력이 높이기 위하여 상기 검사용 가이드(152)의 최하단에 압입 형태로 고정되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 볼(153)도 마찬가지로 평상시 상기 장착부(120)보다 일정 간격 높은 위치에 위치하지만, 검사 공정 시에 상기 장착부(120)에 안착된 밸브 바디(1)와 맞닿는 위치까지 하강할 수 있다.
상기 고압분사기(160)는 고압의 공기를 발생시키는 장치로써, 상기 본체(110)의 하부에 내장되고, 별도의 연결관 및 공기주입관(161)에 의해 상기 장착부(120) 일측에 탈착 가능하게 연결된다. 이때, 상기 공기주입관(161)은 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 본체(110) 일측에 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 상기 공기주입관(161)이 회전됨에 따라 상기 공기주입관(161)이 상기 장착부(120)의 공기주입로(121) 내측에 맞물리면서 나사 결합하며, 고압의 공기가 유동될 수 있는 경로를 형성한다.
그 외에도, 상기 본체(110) 하부에는 상기 모터를 비롯하여 고압분사기(160) 등의 작동을 제어하는 제어부를 비롯하여 전원을 공급하는 장치, 각종 부품들을 회전 가능하게 지지하는 베어링 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 장착부(120)를 10000rpm 정도로 고속 회전시키는 모터를 냉각시키는 냉각 공기를 분사하는 장치 등도 더 포함할 수 있으며, 자세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치의 연마 공정 시 작동 상태가 도시된 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치의 검사 공정 시 작동 상태가 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 인젝터용 밸브 바디 재가공장치의 작동 상태를 살펴보면, 다음과 같다.
연마 공정을 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 밸브 바디(1)를 상기 장착부(120)에 안착시키는 동시에 상기 밸브 바디(1) 위에 필름 형태의 연마재를 올려준다. 이때, 상기 장착부(120)에 상기 밸브 바디(1) 및 연마재를 올리기 용이하도록 하기 위하여, 상기 연마용 누름부재(140) 또는 검사용 누름부재(150)가 없는 상기 회전판(130)의 원주 부분이 상기 장착부(120) 위에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 연마재는 다이아몬드 필름으로써, 상기 연마용 돌기(143)에 의해 눌러질 수 있도록 연성이 좋은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 밸브 바디(1) 및 연마재가 상기 장착부(120)에 장착되면, 상기 회전판(130)을 회전시켜서 상기 연마용 누름부재(140)가 상기 밸브 바디(1) 위에 오도록 하고, 상기 연마용 손잡이(141)를 잡은 상태에서 눌러주면, 상기 스프링(142s)이 압축됨에 따라 상기 연마용 누름부재(140)가 하강하고, 상기 연마용 돌기가 상기 연마재 및 밸브 바디(1)의 상면을 눌러주게 된다.
다음, 상기 스위치(C)를 연마 공정으로 조정하면, 상기 모터가 구동됨에 따라 상기 장착부(120) 및 이에 안착된 밸브 바디(1)가 고속 회전되고, 상기 밸브 바디(1)의 상면이 상기 연마재와 마찰 접촉됨에 따라 연마 공정이 진행된다. 이때, 상기 밸브 바디(1)의 상면은 분사로(1b : 도 2 참조) 전체를 비롯하여 노치(N : 도 2 참조)가 잘 생기는 공급로(1a : 도 2 참조)와 연결 부분도 포함되며, 이 부분이 상기 연마재에 의해 연마됨에 따라 상기 밸브 바디(1)에 생긴 노치(N : 도 2 참조)를 제거할 수 있다. 물론, 연마 공정이 진행되는 동안, 상기 연마용 누름부재(140)가 눌름된 상태를 유지하며, 상기 장착부(120)가 회전됨에 따라 상기 고압분사기(160)는 상기 장착부(120)와 연결되지 않는다.
상기와 같이 연마 공정이 완료되면, 상기 연마용 누름부재(140)의 누름 상태는 해제되고, 바로 검사 공정이 진행되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 밸브 바디(1)로부터 상기 연마재를 제거하고, 상기 밸브 바디(1)의 상면에 경유 등과 같은 검사용 액체를 투입한 후, 상기 고압분사기(160)의 공기주입관(161)을 회전시켜서 상기 장착부(120)의 공기주입로(121)와 맞물리도록 결합시킨다.
다음, 상기 회전판(130)을 회전시켜서 상기 검사용 누름부재(150)가 상기 밸브 바디(1) 위에 오도록 하고, 상기 검사용 손잡이(151)를 잡은 상태에서 눌러주면, 상기 스프링(152s)이 압축됨에 따라 상기 검사용 누름부재(150)가 하강하고, 상기 볼(153)이 상기 밸브 바디(1)의 공급로(1a : 도 2 참조)와 분사로(1b : 도 2 참조)의 연결 부분을 막아주게 된다.
다음, 상기 스위치(c)를 검사 공정으로 조정하면, 상기 고압분사기(160)가 구동됨에 따라 고압의 공기가 상기 공기주입관(161) 및 공기주입로(121)를 통하여 상기 밸브 바디(1)의 공급로(1a : 도 2 참조)로 주입되고, 상기 볼(153)에 의해 상기 밸브 바디(1)의 공급로(1a : 도 2 참조)와 분사로(1b : 도 2 참조)의 연결 부분이 막힌 상태를 유지한다. 이때, 상기 밸브 바디(1)에 노치(N : 도 2에 도시)가 남아 있으면, 고압의 공기가 이러한 노치(N : 도 2 참조)를 통하여 분사됨에 따라 검사용 액체가 주변으로 비산되지만, 상기 밸브 바디(1)에 노치(N : 도 2 참조)가 완전히 제거되었으면, 고압의 공기가 상기 볼(153)에 의해 막혀 상기 밸브 바디(1)의 공급로(1a : 도 2 참조)로부터 빠져나오지 못하여 검사용 액체가 비산되지 않는다.
따라서, 작업자는 상기와 같은 과정을 통하여 하나의 장치에서 연마 공정이 진행된 이후에 즉시 검사 공정을 진행할 수 있기 때문에 고가의 밸브 바디를 손쉽게 연마 및 검사하여 재사용할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 한 작업 공간에서 연마와 검사를 수행할 뿐 아니라 밸브 바디를 이동시키지 않아도 되기 때문에 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 노치의 깊이만큼 정확하게 연마가 이루어지도록 할 수 있어 작업 정확성을 높일 수 있으며, 나아가 작업 공간 및 생산 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
110 : 본체 120 : 장착부
130 : 회전판 140 : 연마용 누름부재
150 : 검사용 누름부재 160 : 고압분사기

Claims (5)

  1. 일정한 직경의 공급로 및 확장된 직경의 분사로가 구비된 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 분사로가 상면에 위치하도록 장착되고, 회전 가능한 장착부;
    상기 장착부에 장착된 밸브 바디의 분사로 위에 올려지는 연마재;
    상기 장착부 상측에 누름 가능하게 설치되고, 상기 연마재를 상기 밸브 바디의 분사로에 눌러주는 연마용 누름부재;
    상기 장착부에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 밸브 바디의 공급로 및 분사로를 통하여 고압 공기를 공급하는 고압분사기; 그리고,
    상기 장착부 상측에 누름 가능하게 설치되고, 상기 밸브 바디의 공급로와 분사로 사이를 막아주는 볼이 구비된 검사용 누름부재;를 포함하는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장착부는,
    상기 밸브 바디가 안착되는 안착홈과,
    상기 안착홈 하부와 연통되는 공기주입로를 포함하고,
    상기 고압분사기는,
    상기 공기주입로에 탈착되는 공기주입관을 포함하는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연마용 누름부재와 검사용 누름부재가 원주 부분에 장착되고, 상기 장착부 상측에 선택적으로 상기 연마용 누름부재 또는 검사용 누름부재가 위치하도록 하는 회전 가능하게 설치된 회전판;을 더 포함하는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연마용 누름부재와 검사용 누름부재는 각각 상기 회전판에 탄성 지지하는 코일 스프링들을 더 포함하는 인젝터용 밸브 바디 재가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검사용 누름부재는 최하단에 상기 볼이 압입된 인젝터용 밸브 바디 재가공장치.
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