KR20190001386U - 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기압축기용 컨트롤 밸브의 밸브 커버 분해 조립시 잭 스크류를 이용하여 밸브 커버를 지지하는 스프링부재를 수축시키도록 가압시켜 밸브 커버를 밸브몸체로부터 간편하게 조립 및 분해할 수 있도록 그 구조가 개선된 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그에 관한 것이다.

Description

공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그{A JIG FOR JOINTING AND DISJOINTING OF VALVE COVER IN AIR COMPRESSOR}

본 고안은 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그에 관한 것으로, 특히 공기압축기용 컨트롤 밸브의 밸브 커버 분해 조립시 잭 스크류를 이용하여 밸브 커버를 지지하는 스프링부재를 수축시키도록 가압시켜 밸브 커버를 밸브몸체로부터 간편하게 조립 및 분해할 수 있도록 그 구조가 개선된 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 공기압축기는 전기모터나 내연기관(원동기) 또는 터어빈 같은 동력장치로부터 동력을 전달받아 공기를 압축시켜 압력을 높여주는 기계로서 오늘날 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있다.

상기한 공기압축기는 양변위(陽變位) 압축기, 원심(遠心) 압축기, 축류(軸流) 압축기 등 3가지 종류로 분류되는 바, 상기 양변위 압축기는 보통 왕복 피스톤의 형태로 되어 있으며, 피스톤의 흡입행정에서 실린더내로 유입된 공기는 피스톤의 압축행정에서 압축된 후 배출되도록 하는 것이다.

상기한 공기압축기에 적용되는 종래의 밸브장치는 흡입밸브와 토출밸브의 설치구조가 복잡하기 때문에 생산성 및 수리작업성이 매우 불량하다는 문제가 있고, 압축공기의 배출압력이 그다지 높지 않아 효율성이 떨어진다는 문제가 있다.

이에 따라, 최근에는 압축기에 적용되는 밸브의 구성을 단순화시키기 위한 기술이 제안되고 있으며, 그 일 예로서 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1153624호 "흡입밸브와 토출밸브가 일체형으로 형성된 플런저 펌프"(등록일자 : 2012.05.30)에 개시된 바와 같이, 모터에 의한 회전운동을 왕복 직선 운동으로 변환하는 크랭크 기구와, 상기 크랭크기구의 전단에 피스톤핀에 연결되어 직선운동으로 구동되는 피스톤과, 상기 피스톤의 전단에 접속되는 플런저와, 상기 플런저가 왕복 직선 운동하도록 플런저실이 형성된 실린더와, 상기 실린더의 일단부에 연결되게 설치된 밸브케이스와, 상기 밸브케이스의 밸브고정공 내에 삽입배치된 흡입밸브와, 상기 밸브케이스와 상기 흡입밸브의 일단부가 접하며 헤드케이스 내에 설치되어 흡입공과 토출공이 형성된 밸브블럭과, 상기 밸브블럭의 일단부에 접하며 헤드케이스내의 토출실에 설치되는 토출밸브와, 상기 밸브케이스와 고정결합되며 내부에 상기 밸브블럭과 토출밸브가 설치되며 유체가 흡입, 토출되도록 흡입구와 토출구가 형성된 헤드케이스를 포함한다.

또한, 공기압축기용 밸브와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1559807호 "공기압축기의 밸브장치"(등록일자 : 2015.10.06)에 개시된 바와 같이, 실린더헤드에 의하여 덮여지는 실린더의 상부 내측에 설치된 상태에서 외부의 공기가 실린더의 상부 내측으로 유입되도록 하고, 상기 실린더 내에서 피스톤의 작용에 의하여 압축된 공기가 실린더헤드쪽으로 배출되도록 하는 밸브몸체와; 상기 밸브몸체의 하부에 설치된 상태에서 외부로부터 실린더내로 유입되는 공기의 흐름을 제어하는 흡입밸브와; 상기 밸브몸체의 상부에 설치된 상태에서 실린더내에서 피스톤의 상승동작에 의하여 압축된 후 상기 실린더헤드쪽으로 배출되는 압축공기의 흐름을 제어하는 토출밸브를 포함하여 구성된다.

상기 토출밸브는 토출밸브판의 상측에 스프링부재가 배치되고, 상기 스프링부재의 상면에 안착되어 지지되는 상부덮개가 배치된다.

또한, 밸브몸체의 중심부에는 체결볼트가 결합되고, 상기 체결볼트의 상단이 상부덮개에 관통되어 고정너트와 체결되는 조립구조를 갖는다.

그런데, 기존 공기압축기용 밸브는 밸브 커버인 상부덮개의 분해 조립시 스프링부재의 탄성 지지력을 초과하는 힘으로 밸브 커버를 누른 후에 고정너트와 체결볼트의 체결상태를 해제시켜야 하므로, 기존에는 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체에 형성된 조립홀에 조립용 볼트를 기립되게 설치하고, 조립용 볼트에 밸브 커버(30)가 관통되도록 결합시키고, 조립용 볼트에 조립너트를 체결시켜 조립너트를 조이는 힘으로 밸브 커버(30)를 밸브몸체(10)측으로 하강시키면서 스프링부재(20)를 수축시킨 후에, 체결볼트와 고정너트의 체결상태를 해제하여 밸브 커버(30)를 분해하거나 조립하는 방식을 채택하고 있다.

이 경우에는 조립용 볼트가 스프링부재(20)의 상방향 탄성력에 의해 변형될 우려가 있으며, 이로 인해 조립용 볼트를 교체해야 하는 불편함과 작업시간이 지연되는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 등록번호 제10-1153624호 "흡입밸브와 토출밸브가 일체형으로 형성된 플런저 펌프"(등록일자 : 2012.05.30) 한국 등록특허공보 제10-1559807호 "공기압축기의 밸브장치"(등록일자 : 2015.10.06)

본 고안은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 리드스크류의 회전에 의해 상부암과 하부암의 간격이 가변되는 스크류잭을 지주대에 결합시켜 상부암과 하부암의 간격 조절로 밸브 커버측에 하방향 가압력을 전달하여 스프링부재(20)를 수축시켜 밸브 커버를 용이하게 분해 및 조립할 수 있도록 그 구조가 개선된 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 베이스판과; 상기 베이스판에 수직으로 기립되는 지주대와; 상기 지주대가 상부암과 하부암에 관통되도록 결합되고 리드스크류에 의해 상기 상부암과 하부암의 간격이 가변되며 상기 하부암의 하부면이 공기압축기용 밸브 커버 상면에 접촉되어 상기 하부암의 하강동작시 밸브 커버에 하방향 가압력을 전달하는 스크류잭;을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 지주대는 사각형 단면 구조로 형성된 것이다.

상기 스크류잭은 상부암과 하부암의 연결부위에 리드스크류가 측방향으로 나사 체결되도록 결합되고, 상기 상부암은 중간 부위가 상기 지주대에 끼워지고 힌지로 연결되는 좌,우측 상부암으로 구분되며, 상기 하부암은 중간 부위가 상기 지주대에 끼워지고 힌지로 연결되는 좌,우측 하부암으로 구분된 것이다.

본 고안은 스프링부재에 의해 탄력 지지되는 공기압축기용 컨트롤 밸브의 밸브 커버를 스크류잭을 이용하여 밸브 커버에 하방향 가압력을 제공하여 용이하게 밸브 커버를 분리 및 조립시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 기존 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그를 나타낸 구성도.

본 고안에 따른 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그는 도 2를 참조하여 설명하면, 베이스판(100)과; 상기 베이스판(100)에 수직으로 기립되는 지주대(200)와; 상기 지주대(200)가 상부암(310)과 하부암(320)에 관통되도록 결합되고 리드스크류(330)에 의해 상기 상부암(310)과 하부암(320)의 간격이 가변되며 상기 하부암(320)의 하부면이 공기압축기용 밸브 커버(30)의 상면에 접촉되어 상기 하부암(320)의 하강동작시 밸브 커버(30)에 하방향 가압력을 전달하는 스크류잭(300);으로 구성된다.

도 2를 참조하면, 상기 베이스판(100)은 상측에 밸브몸체(10)가 안착되고 상기 지주대(200)의 하부가 고정되도록 결합된다.

상기 지주대(200)는 상부암(310)과 하부암(320)의 간격을 가변시키도록 지지하는 사각형 단면 구조의 구조물로서, 하단부가 베이스판(100)의 상면에 고정되고 상단부가 자유단이 되어 상기 스크류잭(300)의 상부암(310)과 하부암(320)의 힌지 연결부위에 관통되도록 결합되는 구조를 갖는다.

이를 위해 상기 스크류잭(300)의 상부암(310)과 하부암(320)의 연결부위에는 상기 지주대(200)가 관통되도록 사각형 구멍이 형성된 브라켓이 구비될 수 있다.

상기 스크류잭(300)은 좌,우측 상부암(310A,310B)과 좌,우측 하부암(320A,320B) 및 상부암(310)과 하부암(320)의 중간 연결부에 리드스크류(330)가 측방향으로 연결되며, 좌,우측 상부암(310A,310B)의 연결부위가 힌지로 연결되고, 좌,우측 하부암(320A,320B)의 연결부위가 힌지로 연결된 구조를 갖는다.

즉, 상기 스크류잭(300)은 좌,우측 상부암(310A,310B)과 좌,우측 하부암(320A,320B)이 마름모꼴로 힌지 결합되고 상부암(310)과 하부암(320)의 연결부위를 가로지르는 리드스크류(330)에 의해 나사 결합되어 리드스크류(330)의 회전 방향에 따라 상부암(310)과 하부암(320)의 간격이 멀어지거나 가까워지도록 간격이 가변되는 구조를 갖는다.

상기 리드스크류(330)의 단부에는 회전이 용이하도록 핸들이 마련된 구조를 갖는다.

상기 밸브몸체(10)의 상측에는 밸브 커버(30)를 하측에서 탄성 지지하는 스프링부재(20)가 배치된다.

상기 밸브몸체(10)의 중심부에는 체결볼트가 기립되게 결합되고, 상기 체결볼트의 상단이 상부덮개에 관통되어 고정너트와 체결되는 조립구조를 갖는다.

상기 하부암(320)은 하부면이 스프링부재(20)에 탄성 지지되는 밸브 커버(30)의 상측면에 접촉되도록 배치된다.

이러한 구성을 갖는 본 고안은 베이스판(100)의 상측에 밸브 커버(30)가 스프링부재(20)에 의해 탄성지지되는 밸브몸체(10)를 안착시키고 지주대(200)에 스크류잭(300)이 끼워지도록 결합시켜 스크류잭(300)의 하부암(320) 하측이 밸브 커버(30)의 상측에 안착되도록 배치한다.

이어서, 스크류잭(300)의 리드스크류(330)를 일방향으로 회전시키면, 리드스크류(330)와 나사 체결된 상,하부암(310,320)의 간격이 벌어지면서 좌,우측 하부암(320A,320B)이 밸브 커버(30)를 하측으로 눌러서 가압력으로 스프링부재(20)를 수축시키게 된다.

이에 따라 밸브 커버(30)가 하측으로 하강하게 되어 밸브몸체(10)의 중심부에 결합된 체결볼트와 고정너트의 체결상태를 해제할 수 있게 된다.

이와 반대로 리드스크류(330)를 타방향으로 회전시키면, 리드스크류(330)와 나사 체결된 상,하부암(310,320)의 간격이 오므라들면서 좌,우측 하부암(320A,320B)이 밸브 커버(30)로부터 분리되며, 고정너트가 분리된 상태의 밸브 커버(30)를 밸브몸체(10)와 스프링부재(20)로부터 분리시킬 수 있게 된다.

이후에, 새로운 밸브 커버(30)를 스프링부재(20)에 안착시키고 하부암(320)의 하측이 밸브 커버(30)의 상측에 접촉되도록 배치하고, 리드스크류(330)를 일방향으로 회전시켜 하부암(320)과 상부암(310)의 간격을 벌려서 하부암(320)이 새로운 밸브 커버(30)의 상측을 가압하도록 한 후에, 체결볼트에 고정너트를 체결시켜 밸브 커버(30)를 조립할 수 있으며, 스크류잭(300)의 리드스크류(330)를 회전시키는 간편한 방식으로 밸브 커버(30)측에 가압력을 전달할 수 있는 이점을 갖는다.

따라서 본 고안은 스프링부재(20)에 의해 탄력 지지되는 공기압축기용 컨트롤 밸브의 밸브 커버(30)를 스크류잭(300)을 이용하여 밸브 커버(30)에 하방향 가압력을 제공하여 용이하게 밸브 커버(30)를 분리 및 조립시킬 수 있는 이점을 갖는다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 밸브몸체 20 : 스프링부재
30 : 밸브 커버 100 : 베이스판
200 : 지주대 300 : 스크류잭
310 : 상부암 310A,310B : 좌,우측 상부암
320 : 하부암 320A,320B : 좌,우측 하부암
330 : 리드스크류

Claims (3)

1. 베이스판(100)과;
   상기 베이스판(100)에 수직으로 기립되는 지주대(200)와;
   상기 지주대(200)가 상부암(310)과 하부암(320)에 관통되도록 결합되고 리드스크류(330)에 의해 상기 상부암(310)과 하부암(320)의 간격이 가변되며 상기 하부암(320)의 하부면이 공기압축기용 밸브 커버(30) 상면에 접촉되어 상기 하부암(320)의 하강동작시 밸브 커버(30)에 하방향 가압력을 전달하는 스크류잭(300);을 구비한 것을 특징으로 하는 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지주대(200)는 사각형 단면 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크류잭(300)은 상부암(310)과 하부암(320)의 연결부위에 리드스크류(330)가 측방향으로 나사 체결되도록 결합되고,
   상기 상부암(310)은 중간 부위가 상기 지주대(200)에 끼워지고 힌지로 연결되는 좌,우측 상부암(310A,310B)으로 구분되며,
   상기 하부암(320)은 중간 부위가 상기 지주대(200)에 끼워지고 힌지로 연결되는 좌,우측 하부암(320A,320B)으로 구분된 것을 특징으로 하는 공기압축기용 밸브 커버 분해 조립용 지그.

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