KR101664251B1 - 오일 주입 장치 - Google Patents

Abstract

오일 주입 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 오입 주입 장치는, 승하강이 가능한 노즐바디를 포함하고, 노즐바디는 일 단부에 노즐팁을 구비하고, 노즐팁은 경사면을 구비하며, 경사면에는 분사홀이 노즐바디의 길이 방향에 대해서 경사지게 형성된다.

Description

오일 주입 장치{OIL INJECTING DEVICE}

본 발명은 피가공물에 오일을 주입하는 오일 주입 장치에 관한 것이다.

오일 주입 장치는 피가공물(W)에 일정량의 오일을 주입하는 장치이다. 예를 들면, 오일 주입 장치는 쇽업소버(shock absorber) 튜브의 내부에 일정량의 오일을 주입한다.

도 1은 종래의 오일 주입 장치(10)가 피가공물에 해당하는 쇽업소버의 튜브(18, 20) 내부에 해당하는 내부챔버(22) 및 외부챔버(24)에 오일을 주입하는 상태를 나타내는 도면이다.

종래의 오일 주입 장치(10)는 오일이 분사되는 노즐(12)을 구비하고, 노즐(12)은 편평하게 형성된 주입면(14)을 구비한다. 주입면(14)은 외부 튜브(20)에 대응하는 직경을 갖고, 오일이 분사되는 통로에 해당하는 다수 개의 노즐홀(16)을 구비한다. 종래의 오일 주입 장치(10)에서 오일은 다수 개의 노즐홀(16)을 통해서 수직 하방으로 동시에 분사되는 것으로 일종의 샤워(shower) 방식으로 분사된다.

종래의 오일 주입 장치(10)는 샤워 방식으로 오일을 분사하기 때문에 내부챔버(22)와 외부챔버(24)에 주입되는 오일량의 비율을 조정할 수 없는 문제점을 갖는다. 또한, 종래의 오일 주입 장치(10)는 오일이 낙하하는 방식으로 주입되기 때문에, 주입된 오일에는 많은 버블(bubble)이 발생하는 문제점을 갖는다. 그리고 종래의 오일 주입 장치(10)는 튜브(18, 20)의 규격이 변경될 때 마다 변경된 튜브의 규격(노즐의 직경)에 적합한 노즐(12)로 교체해야 하기 때문에 교체에 따른 시간 소요가 발생하게 된다. 또한, 종래의 오일 주입 장치(10)는 오일 주입 후 오일 잔량이 노즐(12) 주위에 묻어 있다가 흘러 내려서 제품과 설비를 오염시키는 문제점도 갖는다.

종래의 오일 주입 장치(10)는 분사되는 오일량이 설정치에 해당하는지 여부를 확인하기 위해서, 작업자가 주기적으로 노즐에 메스 실린더를 위치시켜야 하기 때문에 작업자가 오일에 의해서 오염되는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 다양한 종류의 피가공물에 대응할 수 있는 오일 주입 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 오입 주입 장치는, 승하강이 가능한 노즐바디를 포함하고, 노즐바디는 일 단부에 노즐팁을 구비하고, 노즐팁은 경사면을 구비하며, 경사면에는 분사홀이 노즐바디의 길이 방향에 대해서 경사지게 형성된다.

본 발명에 따른 오일 주입 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 노즐팁은 원추 형상을 가질 수 있다.

노즐바디의 내부에서 승하강 가능하게 구비되는 밸브와, 밸브를 노즐팁 방향으로 탄성 가압하여 분사홀을 폐쇄할 수 있도록 하는 탄성부재를 더 포함하고, 밸브는 가스 압력에 의해서 상승하여 분사홀을 개방할 수 있다

노즐바디는, 밸브가 위치하는 내부공간과, 내부공간에 가스를 주입할 수 있는 밸브가스 주입유로를 구비할 수 있다.

밸브는 밸브바디와, 밸브바디의 둘레에 형성된 밸브 플랜지를 구비하고, 밸브가스 주입유로를 통해서 내부공간으로 주입된 가스는 밸브 플랜지를 상승 가압하며, 탄성부재는 밸브 플랜지를 하향 가압할 수 있다.

노즐바디의 타 단부에 결합하는 샤프트를 더 포함하고, 탄성부재는 샤프트에 의해서 일 단이 지지될 수 있다.

노즐바디의 내부에는 패킹이 구비되어 있고, 밸브의 선단부가 패킹과 접촉하는 경우 분사홀이 폐쇄될 수 있다. 그리고 분사홀은 복수 개가 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 오일 주입 장치는, 승하강이 가능한 노즐바디를 포함하고, 노즐바디는 일 단부에 노즐팁을 구비하고, 노즐팁은 경사면을 구비하며, 경사면에는 분사홀이 형성되어 있고, 노즐팁의 중앙에는 회수유로가 형성되어 있으며, 분사홀을 통해서 노즐팁의 외부로 배출된 오일은 회수유로를 통해서 노즐팁의 내부로 유입된다.

본 발명의 다른 측면에 따른 오일 유입 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 분사홀을 통해서 외부로 배출된 오일은 중력에 의해서 경사면을 타고 회수유로 방향으로 이동할 수 있다.

노즐바디는 내부공간을 구비하고, 내부공간에는 중공의 회수부재가 구비되어 있으며, 회수유로는 회수부재와 연통될 수 있다.

노즐바디는 배출가스 주입유로를 구비하고, 배출가스 주입유로를 통해 주입된 가스를 이용하여 잔류하는 오일을 외부로 배출시킬 수 있다.

본 발명은 다양한 종류의 피가공물에 대응할 수 있는 오일 주입 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 잔존하는 오일을 처리하여 오일로 인한 오염을 방지할 수 있는 오일 주입 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 오일 주입 장치가 피가공물의 내부에 오일을 주입하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치를 예시하는 단면도이다.
도 3은 도 2에 예시된 오일 주입 장치의 노즐바디를 예시하는 단면도이다.
도 4는 도 2에 예시된 오일 주입 장치의 밸브를 예시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치가 피가공물의 내부튜브 및 외부튜브에 각각 일정량의 오일을 주입하는 상태를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치가 다양한 종류의 피가공물에 대응하여 오일을 주입하기 위한 상태를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치 및 오일량 측정장치를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 주입 장치를 예시하는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)를 예시하는 단면도이다. 그리고 도 3 및 도 4는 각각 도 2에 예시된 오일 주입 장치(100)의 노즐바디(110) 및 밸브(160)를 예시하는 단면도이다.

참고로, 도 2에서는 오일 주입 장치(100)의 분사홀(142)의 입구가 밸브(160)에 의해서 폐쇄되어 오일이 분사될 수 없는 상태를 예시한다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 쇽업소버와 같은 피가공물(W)의 내부에 일정량의 오일을 주입하는 것으로, 경사지게 형성된 분사홀(142)을 통해서 일정 압력으로 분사된 오일은 피가공물(W)의 내벽을 타고 흐르기 때문에 주입된 오일 속에서 버블의 발생을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 전체적으로 승하강 하여 오일이 분사되는 높이를 조정하고 또한 오일이 분사되는 압력을 조정함으로써, 내부챔버(22) 및 외부챔버(24)에 주입되는 오일의 양을 조정할 수 있고, 다양한 종류의 피가공물에 대해서도 오일을 주입할 수 있는 점에 특징이 있다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 노즐바디(110), 밸브(160), 탄성부재(180), 샤프트(190) 및 회수부재(200)를 포함한다.

노즐바디(110)는 오일 주입 장치(100)에서 피가공물(W)에 근접하면서 오일을 분사하는 부분에 해당한다. 노즐바디(110)는 직경이 상이하고 상호 연속적으로 연결된 제1 바디(112) 및 제2 바디(130)를 포함한다.

제1 바디(112)는 제2 바디(130)에 비해서 내경 및 외경이 모두 큰 부분으로서, 그 일 단부는 샤프트(190)와 결합되고 타 단부는 제2 바디(130)와 연결된다.

제1 바디(112)는 내부공간 중 하나에 해당하는 제1 내부공간(114)을 구비한다. 제1 내부공간(114)은 제2 바디(130)에 구비된 제2 내부공간(132)과 연통되어서 노즐바디(110)의 내부공간을 형성한다. 제1 내부공간(114)은 단턱(116)에 의해서 제2 내부공간(132)과 구분된다. 제1 내부공간(114)에는 샤프트(190)의 일 단부, 탄성부재(180) 및 밸브(160)의 결합헤드(162) 및 밸브플랜지(166)가 위치한다.

제1 바디(112)의 외측면에는 밸브가스 주입구(120)가 구비되어 있고, 밸브가스 주입구(120)는 밸브가스 주입유로(118)를 통해서 제1 내부공간(114)과 연통된다. 따라서 밸브가스 주입구(120)를 통해서 주입된 가스(예를 들면, 압축 공기)는 밸브가스 주입유로(118)를 통해서 제1 내부공간(114)으로 유입될 수 있다.

제2 바디(130)는 제1 바디(112)에 비해서 외경 및 내경이 모두 작은 부분에 해당하고, 그 내부에는 제2 내부공간(132)을 구비한다. 제2 내부공간(132)은 제1 내부공간(114)과 연속적으로 형성된 내부공간 중 일부에 해당한다. 제2 내부공간(132)에는 밸브바디(170) 및 패킹(185)이 위치한다. 그리고 제2 내부공간(132)은 분사홀(142), 회수유로(146) 및 배출가스 주입유로(134)와 직접 연통된다.

제2 바디(130)의 둘레면에는 배출가스 주입구(136)가 형성되어 있고, 배출가스 주입구(136)는 배출가스 주입유로(134)와 연결되어 있다. 배출가스 주입구(136)를 통해서 주입된 가스(예를 들면, 압축 공기)는 밸브바디(170)의 외주면과 제2 내부공간(132)의 내주면 사이의 간격을 통과한 후 분사홀(142)로 유입되는데, 이로 인해 분사홀(142) 및 그 부근에 잔존하는 오일이 분사홀(142)을 통해서 노즐바디(110)의 외부로 배출될 수 있다.

제2 바디(130)의 일 단부에는 노즐팁(138)이 형성되어 있다. 노즐팁(138)은 오일을 분사하고 잔존하는 오일을 회수할 수 있는 부분에 해당한다. 또한, 노즐팁(138)은 원추 형상을 가져서 피가공물(W)의 튜브(20, 24)의 내부에 그 전부 또는 일부가 삽입될 수 있는 부분에 해당한다.

노즐팁(138)은 원추 형상 등과 같이 그 끝부분으로 갈수록 직경 또는 단면적이 축소되는 형상을 가질 수 있다. 따라서 노즐팁(138)은 그 측면에 경사면(140)을 구비할 수 있다. 경사면(140)은 평면 또는 곡면에 해당할 수 있다. 노즐팁(138)이 원추 형상인 경우 경사면(140)은 곡면에 해당하고, 노즐팁(138)이 다각뿔(예를 들면, 육각뿔 또는 팔각뿔)인 경우 경사면(140)은 평면에 해당할 수 있다.

경사면(140)에는 분사홀(142)이 구비될 수 있다. 분사홀(142)은 복수 개가 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다. 분사홀(142)은 오일이 노즐바디(110)의 외부로 분사되는 통로에 해당한다. 그리고 분사홀(142)은 노즐바디(110)의 길이 방향에 대해서 평행하게 형성되지 않고 경사지게 형성된다. 노즐바디(110)의 길이 방향에 대한 분사홀(142)의 형성 각도는 0도 보다는 크고 90도와 같거나 작을 수 있다.

이와 같이 경사지게 형성된 분사홀(142)을 통해서 배출되는 오일은 수직 하방으로 낙하하지 않고 피가공물(W)의 내부튜브(18) 또는 외부튜브(20)의 내측면을 타고 흐르도록 분사할 수 있다(도 5 참조). 이로 인해, 샤워 방식에 의해서 수직 낙하하는 종래의 오일 주입 장치에 비해서, 주입된 오일 내부에 버블의 발생을 현저히 줄일 수 있게 된다.

노즐팁(138)의 선단부에는 회수홀(144)이 형성되어 있고, 회수홀(144)은 회수유로(146)와 연통된다. 회수유로(146)는 노즐팁(138)의 중앙을 관통하여 형성되어서 제2 내부공간(132)과 연통된다. 회수유로(146)를 통해서 회수된 오일은 회수부재(200)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.

노즐팁(138)의 내측에는 단턱(148)이 형성되어 있고, 단턱(148)에 의해서 형성되는 홈(도면부호 없음)에는 회수부재(200)의 일 단부가 삽입된다.

밸브(160)는 노블바디(110)의 내부에 승하강 가능하게 위치하면서 분사홀(142)을 개방 또는 폐쇄한다. 즉, 도 2와 같이 밸브(160)가 하강한 경우에는 분사홀(142)이 폐쇄되고, 도 5와 같이 밸브(160)가 상승한 경우에는 분사홀(142)이 개방된다.

밸브(160)는 결합헤드(162), 밸브플랜지(166) 및 밸브바디(170)를 포함한다.

결합헤드(162)는 밸브(160)의 상단부에 해당하는 부분으로, 밸브플랜지(166)의 상부에서 돌출 형성된다. 결합헤드(162)의 내부에는 샤프트(190)의 결합헤드(192)가 삽입된다. 그리고 결합헤드(162)의 내주면에는 오링(164)이 삽입되어 있기 때문에 외부에서 화살표(도2 참조) 방향으로 주입되는 오일이 유출되는 것을 방지할 수 있다.

밸브플랜지(166)는 밸브바디(170)의 상부 둘레에 형성된 것으로, 밸브바디(170)에 비해서 확대된 직경을 갖는다. 밸브플랜지(166)의 외주면은 제1 내부공간(114)의 내주면과 접하면서 승하강 한다. 그리고 밸브플랜지(166)의 외주면에는 오링(167)이 삽입되어서, 밸브가스 주입유로(118)를 통해서 주입된 가스가 밸브플랜지(166)의 상부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

밸브플랜지(166)의 상면은 탄성부재(180)에 의해서 탄성적으로 하향 가압된다. 따라서 도 2에 예시된 바와 같이 밸브가스 주입유로(134)를 통해서 가스가 공급되지 않는 경우, 탄성부재(180)의 가압력에 의해서 밸브(160)의 선단부에 해당하는 가압경사면(174)은 패킹(185)을 하향 가압한다. 가압경사면(174)이 패킹(185)을 하향 가압함으로써 분사홀(142)의 입구가 폐쇄된다.

밸브플랜지(166)의 하면은 밸브가스 주입유로(118)를 통해서 유입된 가스에 의한 상승 압력을 받는다. 주입된 가스에 의해서 밸브플랜지(166)에 작용하는 상승 가압력이 탄성부재(180)에 의한 하향 가압력에 비해 큰 경우, 밸브(160)가 상승하여 분사홀(142)의 입구가 개방된다.

밸브플랜지(166)의 내부에는 멈춤단턱(168)이 돌출 형성되어 있다. 밸브(160)가상승하는 경우 멈춤단턱(168)에는 샤프트(190)의 결합헤드(192)가 접할 수 있는데, 이로 인해 밸브(160)의 상승이 제한된다(도 5 참조). 샤프트(190)의 결합헤드(192)가 멈춤단턱(168)과 접하는 경우, 밸브(160)는 최대로 상승한 상태에 해당한다.

밸브바디(170)는 밸브플랜지(166)의 하부에서 연속적으로 형성된 중공의 원기둥에 해당하고, 그 상단부 및 하단부는 모두 개방되어 있다. 그리고 밸브(160)는 길이 방향 전체에 걸쳐서 관통 형성된 하나의 내부공간(172)을 구비한다. 밸브(160)의 내부공간(172)에는 회수부재(200)가 위치한다.

밸브바디(170)의 선단부 내주면에는 외측으로 하향 경사진 가압경사면(174)이 형성되어 있다. 도 2에 예시된 바와 같이, 가압경사면(174)은 패킹(185)을 하향 가압할 수 있는데, 이로 인해 분사홀(142)의 입구가 폐쇄된다.

탄성부재(180)는 샤프트(190)의 샤프트플랜지(194)와 밸브(160)의 밸브플랜지(166) 사이에 개재되어서 밸브(160)를 탄성적으로 하향 가압한다. 따라서 밸브(160)에 외력(가스 주입에 의한 상승 가압력)이 작용하지 않는 경우, 밸브(160)는 탄성부재(180)에 의해서 도 2와 같이 하강하여 위치한다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)에서 탄성부재(180)는 코일 스프링인 것으로 예시되어 있다. 코일 스프링에 해당하는 탄성부재(180)의 일단부는 샤프트플랜지(194)에 의해 지지되고, 타단부는 밸브플랜지(166)에 의해서 지지된다.

탄성부재(180)의 탄성계수를 고려하여 밸브가스 주입유로(118)를 통해서 주입되는 가스의 압력을 조정함으로써, 밸브(160)의 상승 높이를 조정할 수 있다. 그리고 밸브(160)의 상승 높이를 조정함으로써 분사홀(142)이 개방되는 정도를 조정할 수 있다. 또한, 분사홀(142)이 개방되는 정도에 따라서 분사홀(142)을 통해서 분사되는 오일의 양이 조정될 수 있다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)에서 탄성부재(180)는 코일 스프링인 것으로 예시하였지만, 본 발명은 탄성부재의 종류에 의해서 제한되지 않는다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 주입 장치는 탄성부재로서 판스프링 또는 탄성고무 등을 이용할 수 있다. 또한, 탄성부재(180)의 일 단부는 샤프트플랜지(194)에 의해서 지지되는 것으로 예시하였지만, 노즐바디(110)에 의해서도 지지될 수 있다.

패킹(185)은 링(ring) 형상을 갖고 제2 내부공간(132)의 바닥면에 위치한다. 패킹(185)은 밸브(160)의 가압경사면(174)과 접하면서 밸브(160)의 중심을 통해 유입되는 오일이 분사홀(142)을 통해서 유출되지 않게 한다. 패킹(185)은 탄성고무 등과 같이 금속에 비해서 탄성력이 우수한 재질에 의해서 형성될 수 있다.

패킹(185)의 중앙에 형성된 관통홀(도면부호 없음)에는 회수부재(200)의 단부가 삽입된다.

샤프트(190)는 그 일단부가 노즐바디(110)에 결합하고 타단부는 외부 장치(도시하지 않음)와 결합한다. 샤프트(190)에 결합된 외부 장치에 의해서 오일 주입 장치(100)가 상승 및 하강 그리고 좌우 방향으로 이동할 수 있게 된다.

샤프트(190)는 그 선단부에 해당하는 결합헤드(192)를 구비한다. 결합헤드(192)는 샤프트플랜지(194)에서 돌출된 것으로, 밸브(160)의 결합헤드(162)의 내부에 상대적으로 이동 가능하게 삽입되는 부분에 해당한다. 이로 인해, 밸브(160)는 결합헤드(192)에 의해 가이드 되어 상승 또는 하강할 수 있다.

샤프트플랜지(194)는 노즐바디(110)에 결합하는 부분에 해당한다. 샤프트플랜지(194)의 외경은 제1 바디(112)의 외경과 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 샤프트플랜지(194)에는 관통홀(196)이 형성될 수 있다. 밸브(160)가 상승하는 경우, 관통홀(196)을 통해서 밸브플랜지(166)와 샤프트플랜지(194) 사이에 형성된 공간(즉, 탄성부재(180)가 위치하는 공간)에 있는 공기가 외부로 배출될 수 있게 된다.

샤프트(190)는 그 중앙에서 길이 방향 전체를 통해서 관통 형성된 내부공간(198)을 구비한다. 그리고 도 2에 예시된 바와 같이 샤프트(190)의 일단부는 개방되어 있다. 내부공간(198)에 삽입된 회수부재(200)는 샤프트(190) 및 밸브(160)를 관통한 후 노즐팁(138)에 구비된 회수유로(146)의 입구와 연통된다.

샤프트(190)의 내부공간(198)과 밸브(160)의 내부공간(172)은 상호 연통되어서 오일 주입 통로를 형성한다. 그리고 오일 주입 통로는 밸브(160)가 상승하는 경우 분사홀(142)과 연통된다. 또한, 오일 주입 통로의 내부에는 회수부재(200)가 위치한다.

회수부재(200)는 중공의 관 형상을 갖고 오일 주입 장치(100)의 내부에 위치하면서 회수된 오일이 외부로 배출되는 통로를 제공한다. 회수부재(200)의 중앙에는 회수홀(202)이 형성되어 있다. 그리고 회수부재(200)의 일 단부는 패킹(185)을 관통하여 회수유로(146)와 연통하고, 타 단부는 진공장치(도시하지 않음) 등과 같이 회수된 오일을 강제 유입할 수 있는 회수장치(도시하지 않음)와 연결된다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참고하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)의 작동에 대해서 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)가 피가공물(W)의 내부튜브(18) 및 외부튜브(20)에 각각 일정량의 오일을 주입하는 상태를 예시하는 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)가 다양한 종류의 피가공물(W1, W2)에 대응하여 오일을 주입하기 위한 상태를 예시하는 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 주입 장치(100) 및 오일량 측정장치(210)를 예시하는 도면이다.

도 5 내지 도 7에서는 피가공물(W)로서 내부튜브(18) 및 외부튜브(20)를 구비하는 쇽업소버를 예시하였지만, 본 발명은 피가공물의 종류 및 크기 등에 의해서 제한되지 않는다.

도 5를 참고하면, 밸브가스 주입구(120)를 통해서 고압의 가스(예를 들면, 압축공기)가 주입되면 그 압력에 의해서 밸브(160)가 탄성부재(180)의 하향 가압력에도 불구하고 상승한다. 이로 인해, 탄성부재(180)가 탄성적으로 수축하고, 밸브(160)의 가압경사면(174)과 패킹(185)과의 접촉이 해제되면서 분사홀(142)이 개방된다.

분사홀(142)이 개방되면 샤프트(190)의 내부공간(198) 및 밸브(160)의 내부공간(172)을 통해서 주입된 오일이 분사홀(142)을 통해서 노즐팁(138)의 외부로 배출될 수 있다. 분사홀(142)을 통해서 외부로 배출되는 오일은 수직(즉, 노즐바디(110)의 길이 방향)으로 낙하지 않고 노즐바디(110)의 길이 방향에 대해서 경사각을 가지고 분사된다. 이로 인해, 오일은 피가공물(W)의 내부튜브(18) 또는 외부튜브(20)의 내벽으로 분사된다.

내부튜브(18) 및 외부튜브(20)의 내벽으로 분사된 오일은 내벽을 따라 흐르면서 내부챔버(22) 또는 외부챔버(24)의 내부로 유입된다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 오일을 수직으로 분사하지 않고 경사각 갖도록 분사하여 오일이 튜브(18, 20)의 내벽을 타고 흐르도록 하기 때문에, 주입된 오일의 내부에서 버블의 발생을 줄일 수 있다.

도 5의 a를 참고하면, 오일 주입 장치(100)가 하강해서 노즐팁(138)이 내부튜브(18)의 입구에 일부 삽입될 수 있다. 이 상태에서 분사홀(142)을 통해서 분사된 오일은 외부챔버(24)로는 분사되지 않고 내부튜브(18)의 내벽 방향으로만 분사되어 내부챔버(22)로만 주입된다.

내부튜브(18)에 대한 오일 주입을 완료한 후 오일 주입 장치(100)는 상승해서 도 5의 (b)와 같은 상태로 된다. 이때, 노즐팁(138)은 내부튜브(18)에 삽입되지 않은 상태에 있고, 분사홀(142)도 내부튜브(18) 및 외부튜브(20)의 외부에 위치한다. 그리고 도 5의 (b)의 상태에서 분사되는 오일은 내부튜브(18)의 내벽 방향으로는 분사되지 않고 외부튜브(20)의 내벽 방향으로만 분사되는데, 이로 인해 외부챔버(24)의 내부에만 원하는 양의 오일을 주입할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는, 피가공(W)에 대한 노즐팁(138)의 위치를 조정함으로써, 동일한 피가공물 중에서도 오일이 주입되는 부분 및 오일 주입량을 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

내부챔버(22) 및 외부챔버(24)에 대한 오일 주입을 완료한 후 공기 주입을 차단하면, 탄성부재(180)의 탄성 복원력에 의해서 밸브(160)가 하강하면서 그 선단부에 해당하는 가압경사면(174)이 패킹(185)을 하향 가압한다(도 2 참조). 이로 인해, 분사홀(142)이 폐쇄되어 오일이 분사될 수 없게 된다.

분사홀(142)이 폐쇄된 후에도 분사홀(142)의 내부 및 패킹(185)의 주변에는 분사되지 않은 오일이 잔존할 수 있다. 이와 같이 잔존하는 오일은 흘러 내려서 제품과 설비를 오염시키는 문제를 유발할 수 있다. 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 분사홀(142) 등에 잔존하는 오일을 회수유로(146)를 통해서 회수할 수 있는 것을 특징으로 한다.

오일을 회수하기 위해서, 노즐바디(110)의 측면에 구비되어 있는 배출가스 주입구(136)를 통해서 가스(예를 들면, 공기)를 주입한다. 주입된 가스는 배출가스 주입유로(134)를 통해서 제2 내부공간(132)의 내주면과 밸브바디(170)의 외주면 사이에 형성된 간격을 통해서 분사홀(142) 방향으로 유입된다. 그리고 유입된 가스는 분사홀(142)과 패킹(185)의 주변에 잔존하는 오일이 분사홀(142)을 통해서 외부로 배출되도록 한다. 분사홀(142)을 통해서 외부로 배출된 오일은 노즐팁(138)의 경사면(140)을 타고 흘러서 회수홀(144) 방향으로 집중된 후, 회수유로(146) 및 회수홀(202)을 통해서 외부로 배출될 수 있다.

회수부재(200)의 타단부에는 진공장치(도시하지 않음) 등과 같이 회수된 오일을 흡입할 수 있는 장치가 구비되어 있기 때문에, 회수홀(144)로 집중된 잔존 오일은 모두 회수유로(146)로 흡입될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 잔존하는 오일을 흡입하여 처리함으로써, 종래와 같이 잔존 오일에 의해서 제품 및 설비가 오염되는 문제점을 해결할 수 있다.

도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 다양한 종류의 피가공물(W)에 대해서 오일을 주입할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 6의 (a)에는 피가공물(W1)의 직경이 35이고, (b)에서는 피가공물(W2)의 직경이 25인 경우에도 모두 오일을 주입할 수 있다. 즉, 오일 주입 장치(100)를 승하강 시켜서 노즐팁(138)의 높이를 조정함으로써 다양한 크기를 갖는 피가공물에 대응해서 오일을 주입할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 다양한 형태 및 크기의 피가공물에 대해서 오일을 주입할 수 있기 때문에, 종래와 같이 피가공물이 변경되면 노즐(도 1의 도면부호 12 참조) 등을 교체해야 함으로써 발생하는 과도한 시간 및 비용 소모를 줄일 수 있는 점에 특징이 있다.

도 6의 (b)를 참고하면, 피가공물(W2)의 직경이 작은 경우 노즐팁(138)은 내부튜브(18)의 입구에 삽입되어 그 경사면(140)의 내부튜브(18)의 상단부와 접하도록 할 수 있다. 이로 인해, 외부튜브(20)의 내부에 삽입된 내부튜브(18)가 수직으로 위치하지 않더라도 노즐팁(138)이 내부튜브(18)의 입구에 삽입되는 과정에서 내부튜브(18)를 수직으로 세울 수 있다.

도 7을 참고하면, 오일 주입 장치(100)에서 분사되는 오일의 양이 정확한지 여부를 판단하기 위해서 오일량 측정장치(210)를 구비할 수 있다. 오일량 측정장치(210)는 피가공물(W)과는 다른 별도의 장소에 위치한다. 오일량 측정장치(210)에는 오일 주입 장치(100)에서 분사되는 오일량을 측정하기 위한 장치(예를 들면, 메스 실린더 등)와, 분사된 오일을 자동으로 배출하기 위한 밸브 및 배관(도면부호 없음)을 구비할 수 있다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)는 상하 방향 이동뿐만 아니라 수평 방향 이동도 가능하기 때문에, 피가공물(W)이 위치하는 장소에서 오일을 주입하다가 오일량 측정장치(210)가 위치하는 장소로 수평 이동해서 분사되는 오일량이 정확한지 여부를 주기적으로 판단할 수 있다.

이와 같이, 오일량 측정장치(210)가 피가공물(W)과는 다른 별도의 장소에 위치하고, 오일 주입 장치(100)가 피가공물(W)과 오일량 측정장치(210)의 두 위치를 왕복하면서 오일 주입 및 오일량 측정을 수행하기 때문에, 작업자가 오일에 의해서 오염되지 않을 수 있게 된다.

이하에서는 도 8을 참고하면서 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)에 대해서 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)를 예시하는 단면도로서, 밸브(360)에 의해서 분사홀(342)이 폐쇄된 상태를 나타낸다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)는 위에서 설명한 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)와 구성 및 작동이 동일하거나 거의 유사하고 다만, 밸브(360)를 상승시키는 구동력에서 차이점을 갖는다. 즉, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)는 고압 가스를 이용하는 것이 아니라, 주입하고자 하는 오일을 이용하여 밸브(360)를 상승시키는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)는 노즐바디(310), 밸브(360), 탄성부재(180), 패킹(185), 샤프트(190), 회수부재(200)를 갖는다. 여기서, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)의 탄성부재(180), 패킹(185), 샤프트(190) 및 회수부재(200)는, 위에서 설명한 실시예에 따른 오일 주입 장치(100)의 그것들과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)에서 노즐바디(310)는, 위에서 설명한 실시예에 따른 노즐바디(110)와 동일하고, 다만 그 측면에 밸브가스 주입유로(118) 및 밸브가스 주입구(120)가 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 한다. 이는, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)가 고압의 가스를 이용하여 밸브(360)를 상승시키는 것이 아니라, 주입하고자 하는 오일의 압력을 이용하여 밸브(360)를 상승시키기 때문이다.

위에서 설명한 실시예에 따른 노즐바디(110)와 동일하게, 본 실시예에 따른 노즐바디(310)도 경사면(340)을 갖는 노즐팁(338)을 구비하고, 경사면(340)에는 분사홀(342)이 형성되어 있다. 또한, 노즐바디(310)의 측면에는 잔존하는 오일을 외부로 배출하기 위한 배출가스 주입유로(334) 및 배출가스 주입구(336)가 형성되어 있는데, 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하도록 한다.

밸브(360)는 위에서 설명한 실시예에 따른 밸브(160)와 동일하고, 다만 그 둘레면에 오일유출홀(362)이 형성되어 있는 점에 특징이 있다. 샤프트(190)의 상부를 통해서 주입된 오일(화살표 참조) 중 일부는 오일유출홀(362)를 통과한 후, 밸브(360)의 밸브플랜지(366)의 하면(368)을 상향 가압할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 오일 주입 장치(300)는 주입하고자 하는 오일의 압력에 의해서 밸브(360)를 상승시키는 것을 특징으로 한다. 상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 300: 오일 주입 장치
110, 310: 노즐바디
138, 338: 노즐팁
140, 340: 경사면
142, 342: 분사홀
144: 회수홀
160, 360: 밸브
180: 탄성부재
185: 패킹
190: 샤프트
200: 회수부재
210: 오일량 측정장치

Claims (13)

1. 노즐바디를 포함하고,
   상기 노즐바디는 일 단부에 노즐팁을 구비하고, 상기 노즐팁은 경사면을 구비하며, 상기 경사면에는 분사홀이 형성되어 있고,
   상기 노즐팁에는 회수유로가 형성되어 있으며,
   상기 분사홀을 통해서 상기 노즐팁의 외부로 배출된 오일은 상기 회수유로를 통해서 상기 노즐팁의 내부로 유입되는 오일 주입 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분사홀을 통해서 외부로 배출된 오일은 중력에 의해서 상기 경사면을 타고 상기 회수유로 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 오일 주입 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 노즐바디는 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에는 중공의 회수부재가 구비되어 있으며, 상기 회수유로는 상기 회수부재와 연통되는 것을 특징으로 하는 오일 주입 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐바디는 배출가스 주입유로를 구비하고, 상기 배출가스 주입유로를 통해 주입된 가스를 이용하여 잔류하는 오일을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 오일 주입 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 노즐팁은 원추 형상을 갖고, 상기 회수유로는 상기 노즐팁의 선단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 주입 장치.
   
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