KR102467098B1 - spring device - Google Patents

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KR102467098B1
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다이 가키모토
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가부시키가이샤 자판엔진코포레숀
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Abstract

스프링 장치(4)는, 하우징(41)에 수용되는 복수의 접시스프링(42)과, 복수의 접시스프링(42)에 의해 바이어싱되는 와셔(43)를 구비한다. 와셔(43)는, 하우징(41)에 몰입되는 하단부(43b)와, 당해 하우징(41)의 개구단(41a)으로부터 돌출하는 상단부(43a)를 갖는다. 와셔(43)의 상단부(43a)에는, 그 하단부(43b)에 비해 직경을 확대시킨 칼라부(44)가 형성되며, 그 칼라부(44)는, 복수의 접시스프링(42)이 정규 바이어싱력을 발현하는 경우, 하우징(41)의 개구단(41a)에 대하여, 소정 이상의 간격(h)을 두고 돌출한다.The spring device 4 includes a plurality of disc springs 42 accommodated in a housing 41 and washers 43 biased by the plurality of disc springs 42 . The washer 43 has a lower end portion 43b that is immersed in the housing 41 and an upper end portion 43a that protrudes from the open end 41a of the housing 41 . At the upper end 43a of the washer 43, a collar part 44 whose diameter is enlarged compared to the lower end part 43b is formed, and the collar part 44 has a plurality of disc springs 42 having a regular biasing force. , it protrudes with respect to the open end 41a of the housing 41 at a distance h greater than or equal to a predetermined distance.

Description

스프링 장치spring device

여기에 개시하는 기술은 스프링 장치에 관한 것이다.The technology disclosed herein relates to a spring device.

일반적으로, 내연 기관에 체결되는 부품은, 그 내연 기관의 운전에 기인하여 열신장(heat elongation)하는 경우가 있다. 따라서, 볼트 등의 체결구가 변형·파손되지 않도록, 열 신장의 영향을 억제하는 구조가 요구된다.In general, parts fastened to an internal combustion engine may undergo heat elongation due to operation of the internal combustion engine. Therefore, a structure that suppresses the influence of thermal elongation is required so that fasteners such as bolts are not deformed or damaged.

이러한 구조의 일례로, 특허문헌 1에는, 내연 기관에 부품을 체결하기 위한 볼트에 대하여, 복수 개의 접시스프링이 내장된 스프링 장치를 삽입 관통시키는 것이 기재되어 있다.As an example of such a structure, Patent Literature 1 describes that a spring device in which a plurality of disc springs are incorporated is inserted through a bolt for fastening a component to an internal combustion engine.

구체적으로, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 내연 기관의 매니폴드 장착 구조는, 볼트 헤드부와 매니폴드 사이에 배치되는 통형의 케이스, 및 케이스에 수용되며 또한 볼트의 축방향으로 나란히 배치되는 복수의 접시스프링(접시스프링 와셔)을 구비한 스프링 장치로 구성되어 있다.Specifically, the manifold mounting structure of an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 includes a tubular case disposed between a bolt head and a manifold, and a plurality of housings accommodated in the case and arranged side by side in the axial direction of the bolt. It consists of a spring device with a disc spring (disc spring washer).

또한 특허문헌 2에는, 상기 특허문헌 1과는 다른 관점에서 창작된 스프링 장치로, 접시스프링에 의해 바이어싱되는 와셔(스프링 베어링)를 구비한 조임 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 2에 따른 와셔는, 통형의 스프링케이스에 몰입되는 부위와, 이 스프링케이스의 개구단으로부터 돌출하는 부위를 갖는다. 스프링케이스로부터 돌출하는 부위는, 이 스프링케이스보다 약간 직경이 작고, 그 돌출량(스프링 베어링과 스프링케이스의 거리(a)을 측정함으로써, 볼트(조임볼트)의 조임력을 알 수 있다.Further, Patent Document 2 discloses a tightening device provided with a washer (spring bearing) biased by a disc spring, which is a spring device created from a viewpoint different from that of Patent Document 1. The washer according to Patent Literature 2 has a portion that is immersed in a tubular spring case and a portion that protrudes from the open end of the spring case. The portion protruding from the spring case has a slightly smaller diameter than the spring case, and the tightening force of the bolt (tightening bolt) can be known by measuring the amount of protrusion (the distance a between the spring bearing and the spring case).

또한 특허문헌 3에는, 상기 특허문헌 2와 마찬가지로, 볼트 헤드부와 접시스프링 사이에 배치되며, 또한 복수의 접시스프링에 의해 볼트 헤드부로 바이어싱되는 와셔(가동측 와셔)를 구비한 스프링 장치(조임력 관리 장치)가 개시되어 있다.Further, in Patent Literature 3, as in Patent Literature 2, it is disposed between the bolt head portion and the disc spring, and is provided with a washer (moving side washer) biased to the bolt head portion by a plurality of disc springs. A spring device (tightening force management device) is disclosed.

특허문헌 1 : 일본 실용신안 공개 소59-144160호 공보Patent Document 1: Japanese Utility Model Publication No. 59-144160 특허문헌 2 : 일본 실용신안 공개 소53-039211호 공보Patent Document 2: Japanese Utility Model Publication No. 53-039211 특허문헌 3 : 일본 실용신안 공개 소61-145110호 공보Patent Document 3: Japanese Utility Model Publication No. 61-145110

본원 발명자들은, 내연 기관에 연료 분사 밸브를 체결하기 위하여, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 스프링 장치를 이용하는 것을 검토하였다. 이와 같은 스프링 장치는, 여러 사정에 따라 상기 특허문헌 2 및 3에 따른 와셔와 함께 이용하는 경우가 있다.The inventors of the present application studied using a spring device as described in Patent Literature 1 in order to fasten a fuel injection valve to an internal combustion engine. Such a spring device may be used together with the washer according to Patent Literatures 2 and 3, depending on various circumstances.

이 경우, 경시적 열화 등에 기인한 접시스프링의 열화는, 그 접시스프링에 의해 바이어싱되는 와셔의 돌출량(몰입량)에 반영되게 된다. 즉, 와셔의 돌출량(몰입량)을 정기적으로 계측함으로써, 접시스프링의 열화를 판정하는 것이 가능해진다.In this case, deterioration of the disc spring due to deterioration over time or the like is reflected in the protruding amount (immersion amount) of the washer biased by the disc spring. That is, it becomes possible to determine the deterioration of the disc spring by periodically measuring the amount of protrusion (immersion amount) of the washer.

접시스프링의 열화를 정확하게 판정하기 위해서는, 와셔의 돌출량을 정밀도 좋게 계측하는 것이 요구된다. 이러한 계측은, 통상적으로, 버니어캘리퍼스 등의 일반적인 측정기를 이용하여 이루어지나, 상기 특허문헌 2 및 3에 개시되어 있는 바와 같은 와셔를 계측 대상으로 한 경우, 측정기를 대기 위한 좌면(座面)이 확보되기 어려워 그 계측 정밀도에 개선의 여지가 있었다.In order to accurately determine deterioration of the disc spring, it is required to accurately measure the protruding amount of the washer. Such measurement is usually made using a general measuring instrument such as a vernier caliper, but when a washer as disclosed in Patent Documents 2 and 3 is used as a measurement target, a seat surface for standing by the measuring instrument is secured It was difficult to become, and there was room for improvement in the measurement accuracy.

여기에 개시하는 기술은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하는 데 있다.The technique disclosed here was made in view of these points, and its object is to accurately determine the deterioration of the disc spring.

본 개시는, 내연 기관에 연료 분사 밸브를 체결하기 위한 볼트가 삽입 관통되는 스프링 장치에 관한 것이다. 이 스프링 장치는, 상기 연료 분사 밸브 및 볼트 헤드부 사이에 배치되며, 또한 개구단을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 수용되며, 또한 상기 볼트의 축방향으로 나란히 배치되는 복수의 접시스프링과, 상기 볼트 헤드부와 상기 복수의 접시스프링 사이에 배치되며, 또한 당해 복수의 접시스프링에 의해 상기 볼트 헤드부를 향하여 바이어싱되는 와셔를 구비하고, 상기 와셔는, 상기 케이스에 몰입되는 부위와, 당해 케이스의 개구단으로부터 돌출하는 부위를 갖는다.The present disclosure relates to a spring device through which a bolt for fastening a fuel injection valve to an internal combustion engine is inserted. This spring device includes a case disposed between the fuel injection valve and the bolt head portion and having an open end, a plurality of disc springs accommodated in the case and arranged side by side in the axial direction of the bolt; A washer disposed between the head portion and the plurality of disc springs and biased toward the bolt head portion by the plurality of disc springs, wherein the washer includes a portion immersed in the case and an opening of the case It has a part that protrudes from the club.

그리고, 상기 와셔 중, 상기 케이스의 개구단으로부터 돌출하는 부위에는, 상기 케이스에 몰입되는 부위에 비해 직경을 확대시킨 칼라(鍔: collar)부가 형성됨과 더불어, 상기 칼라부는, 상기 복수의 접시스프링이 정규 바이어싱력을 발현하는 경우, 상기 케이스의 개구단에 대하여, 소정 이상의 간격을 두고 돌출한다.Further, among the washers, a collar portion having a larger diameter than that of the portion immersed in the case is formed at a portion protruding from the opening end of the case, and the plurality of disc springs are formed in the collar portion. When a normal biasing force is exerted, it protrudes from the open end of the case at a distance equal to or greater than a predetermined distance.

상기 구성에 의하면, 와셔에 칼라부를 형성함으로써, 버니어캘리퍼스 등의 측정기를 대기 위한 좌면이 확보된다. 이로써, 칼라부와 케이스의 개구단과의 간격을 정밀도 좋게 계측하여, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하는 것이 가능해진다.According to the above configuration, by forming the collar portion on the washer, a seating surface for waiting a measuring instrument such as a vernier caliper is secured. This makes it possible to accurately determine the deterioration of the disc spring by accurately measuring the distance between the collar portion and the open end of the case.

즉, 상기 와셔는, 복수의 접시스프링에 의해 바이어싱된 결과, 케이스로부터 돌출한다. 이 와셔에 형성한 칼라부는, 복수의 접시스프링이 정규 바이어싱력을 발현하는 경우, 케이스의 개구단에 대하여 소정 이상의 간격을 둔다. 바꾸어 말하면, 각 접시스프링에 열화가 발생하면, 정규 바이어싱력이 발휘되지 않아 와셔가 케이스에 몰입된다. 그 결과, 칼라부와 개구단과의 간격이, 소정 간격보다 좁아지게 된다. 따라서, 와셔에 형성한 칼라부와, 케이스 개구단과의 간격을 계측함으로써, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정할 수 있다.That is, the washer protrudes from the case as a result of being biased by a plurality of disc springs. The collar portion formed on this washer is spaced apart from the open end of the case at least a predetermined distance when a plurality of disc springs exert normal biasing force. In other words, when deterioration occurs in each disc spring, the normal biasing force is not exerted and the washer is immersed in the case. As a result, the distance between the collar part and the open end becomes narrower than the predetermined distance. Accordingly, deterioration of the disc spring can be accurately determined by measuring the distance between the collar portion formed on the washer and the open end of the case.

또한, 종래의 구조에서는, 각 접시스프링에 열화가 발생하면, 케이스 개구단에 대하여 와셔의 정상면이 침강할 가능성이 있었다. 이 경우, 와셔의 정상면에 고인 물이나 먼지가 케이스 내로 침입하여 스프링 장치의 내용연수에 악영향을 미칠 우려가 있었다.Further, in the conventional structure, when deterioration occurs in each disc spring, there is a possibility that the top face of the washer settles against the open end of the case. In this case, water or dust accumulated on the top surface of the washer may enter the case and adversely affect the service life of the spring device.

반면, 상기와 같이 와셔에 칼라부를 형성한 경우, 이 칼라부가 케이스의 개구단과 접촉함으로써 와셔의 침강이 규제된다. 이로써, 물이나 먼지의 침입이 억제되어, 스프링 장치의 내용연수를 확보하는 데 유리해진다.On the other hand, when the collar part is formed on the washer as described above, sinking of the washer is restricted by contacting the collar part with the open end of the case. In this way, entry of water and dust is suppressed, which is advantageous for ensuring the service life of the spring device.

또한, 상기 칼라부의 외면에는, 당해 칼라부와 상기 케이스 개구단과의 간격 기준이 표시되어도 된다.In addition, a criterion for a distance between the collar part and the opening end of the case may be displayed on the outer surface of the collar part.

상기 구성에 의하면, 와셔에 칼라부를 형성함으로써, 측정기에 의한 계측값의 기준을 표시하기 위한 공간이 확보된다. 이로써, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.According to the above configuration, by forming the collar portion on the washer, a space for displaying a reference value of the measured value by the measuring instrument is secured. This is advantageous in accurately determining the deterioration of the disc spring.

또한, 상기 칼라부는, 당해 칼라부의 바깥 가장자리를 노칭 가공하여 이루어지는 피계측부를 가져도 된다.In addition, the collar part may have a measurement target part formed by notching the outer edge of the collar part.

상기 구성에 의하면, 칼라부의 바깥 가장자리를 노칭 가공함으로써, 그 노칭 부위에 대하여, 버니어캘리퍼스 등의 측정기를 끼우기가 가능해진다. 이로써, 측정기에 의한 계측을 안정시키고, 나아가, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.According to the above configuration, by notching the outer edge of the collar portion, it is possible to insert a measuring instrument such as a vernier caliper into the notched portion. This is advantageous for stabilizing the measurement by the measuring instrument and also accurately determining the deterioration of the disc spring.

또한, 상기 구성에 의하면, 칼라부의 바깥 가장자리에 피계측부를 형성함으로써, 측정할 때마다 상이한 부분을 계측시키는 것이 아니라, 매회, 동일한 부분을 계측시키는 것이 가능해진다. 이로써, 측정기에 의한 계측을 안정시키고, 나아가, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.Further, according to the above configuration, by forming the measured portion at the outer edge of the collar portion, it becomes possible to measure the same portion each time instead of measuring a different portion each time measurement is performed. This is advantageous for stabilizing the measurement by the measuring instrument and also accurately determining the deterioration of the disc spring.

또한, 상기 와셔에는, 상기 볼트 축방향에서의 상기 칼라부의 이동을 안내하는 한편, 상기 볼트 둘레방향에서의 상기 칼라부의 회동을 규제하는 규제 기구가 구성되어도 된다.Further, the washer may be provided with a regulating mechanism that guides movement of the collar portion in the axial direction of the bolt and regulates rotation of the collar portion in the circumferential direction of the bolt.

상기 구성에 의하면, 케이스에 대한 칼라부의 회동을 규제하는 것이 가능해진다. 이로써, 피계측부와, 케이스 개구단과의 위치 관계를 대략 일정하게 유지할 수 있다. 이로써, 측정기에 의한 계측을 안정시키고, 나아가, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.According to the above structure, it becomes possible to regulate the rotation of the collar part with respect to the case. In this way, the positional relationship between the measurement target unit and the case opening end can be kept substantially constant. This is advantageous for stabilizing the measurement by the measuring instrument and also accurately determining the deterioration of the disc spring.

이상 설명한 바와 같이, 상기 스프링 장치에 의하면, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정할 수 있다.As described above, according to the spring device, deterioration of the disc spring can be accurately determined.

도 1은, 연료 분사 밸브의 구성을 예시하는 사시도이다.
도 2는, 스프링 장치의 구성을 예시하는 부분 투시도이다.
도 3a는, 자유 상태에 있는 스프링 장치의 구성을 예시하는 종단면도이다.
도 3b는, 조임 상태에 있는 스프링 장치의 구성을 예시하는 종단면도이다.
도 4는, 스프링 장치의 칼라부의 구성을 예시하는 사시도이다.
도 5는, 스프링 장치의 칼라부의 구성을 예시하는 평면도이다.
도 6a는, 종래의 스프링 장치를 예시하는 도 3a에 대응하는 도면이다.
도 6b는, 종래의 스프링 장치를 예시하는 도 3b에 대응하는 도면이다.
도 7은, 스프링 장치의 조립 요령을 예시하는 흐름도이다.
도 8은, 스프링 장치의 관리 요령을 예시하는 흐름도이다.1 is a perspective view illustrating a configuration of a fuel injection valve.
Fig. 2 is a partial perspective view illustrating the configuration of a spring device.
3A is a longitudinal sectional view illustrating the configuration of a spring device in a free state.
Fig. 3B is a longitudinal sectional view illustrating the configuration of the spring device in a tightened state.
Fig. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the collar portion of the spring device.
5 is a plan view illustrating the configuration of the collar portion of the spring device.
Fig. 6A is a diagram corresponding to Fig. 3A illustrating a conventional spring device.
Fig. 6B is a diagram corresponding to Fig. 3B illustrating a conventional spring device.
Fig. 7 is a flow chart illustrating how to assemble the spring device.
Fig. 8 is a flow chart illustrating the management technique of the spring device.

이하, 본 개시의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기서, 이하의 설명은 예시다. 도 1은 연료 분사 밸브(2)의 구성을 예시하는 사시도이고, 도 2는 스프링 장치(4)의 구성을 예시하는 부분 투시도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this indication is described based on drawing. Here, the following description is an example. 1 is a perspective view illustrating the configuration of the fuel injection valve 2, and FIG. 2 is a partial perspective view illustrating the configuration of the spring device 4. As shown in FIG.

(1) 연료 분사 밸브(1) fuel injection valve

도 1에 나타내는 연료 분사 밸브(2)는, 내연 기관으로서의 선박용 디젤 엔진(1)에 체결된다. 이 선박용 디젤 엔진(1)은, 단류소기식을 채용한 2행정 1사이클 기관으로서 구성되고, 유조선, 컨테이너 선박, 자동차 운반선 등, 대형 선박에 탑재된다.The fuel injection valve 2 shown in FIG. 1 is fastened to the marine diesel engine 1 as an internal combustion engine. This marine diesel engine 1 is configured as a two-stroke, one-cycle engine employing a single flow scavenging type, and is mounted on large vessels such as oil tankers, container ships, and car carriers.

선박용 디젤 엔진(1)의 연소실은, 실린더 라이너(도시하지 않음), 피스톤(도시하지 않음) 및 실린더 커버(11)에 의해 구획된다. 연료 분사 밸브(2)는 실린더 커버(11)에 대하여 상방으로부터 삽입된 상태에서, 이 실린더 커버(11)의 상면에 체결되도록 되어 있다(도 2를 참조).A combustion chamber of the marine diesel engine 1 is partitioned by a cylinder liner (not shown), a piston (not shown), and a cylinder cover 11. The fuel injection valve 2 is fastened to the upper surface of the cylinder cover 11 in a state inserted from above with respect to the cylinder cover 11 (see Fig. 2).

구체적으로, 연료 분사 밸브(2)는, 연소실 내부에 삽입되는 분사구부(21)와, 실린더 커버(11)의 상면에 체결되는 체결부(22)를 갖는다. 분사구부(21)는, 연료 분사 밸브(2)에서의 선단부에 해당하며, 선박용 디젤 엔진(1)에 장착된 상태에 있어서는, 연소실 내에 면하도록 배치된다. 한편, 체결부(22)는, 연료 분사 밸브(2)에서의 기단부에 해당하며, 선박용 디젤 엔진(1)에 장착된 상태에 있어서는, 실린더 커버(11)의 상면을 따르도록 배치된다.Specifically, the fuel injection valve 2 has an injection hole portion 21 inserted into the combustion chamber and a fastening portion 22 fastened to the upper surface of the cylinder cover 11 . The injection port portion 21 corresponds to the distal end of the fuel injection valve 2, and is arranged so as to face the inside of the combustion chamber in a state mounted on the marine diesel engine 1. On the other hand, the fastening portion 22 corresponds to the proximal end of the fuel injection valve 2, and is disposed along the upper surface of the cylinder cover 11 in a state mounted on the marine diesel engine 1.

구체적으로, 체결부(22)는, 플랜지 형상으로 형성된 칼라부로 이루어지고, 그 칼라부의 양 끝단에는 볼트(3)가 삽입 관통 가능한 좌우 한 쌍의 삽입관통구(22a)가 형성된다. 각 삽입관통구(22a)에 볼트축부(32)를 삽입 관통한 상태에서, 그 볼트축부(32)의 선단을 실린더 커버(11)에 나사 삽입하여 너트(5)를 체결함으로써, 실린더 커버(11)에 체결부(22)가 체결된다. 이렇게 체결된 상태에서, 볼트(3)의 헤드부(31) 및 너트(5)에 의해 체결부(22)가 조여지게 된다.Specifically, the fastening part 22 is made of a collar part formed in a flange shape, and a pair of left and right insertion holes 22a through which the bolt 3 can be inserted are formed at both ends of the collar part. In the state where the bolt shaft portion 32 is inserted into each insertion hole 22a, the cylinder cover 11 ) The fastening part 22 is fastened. In this fastened state, the fastening part 22 is tightened by the head part 31 of the bolt 3 and the nut 5.

여기서, 상기 볼트축부(32)란, 후술하는 도 3a에 나타내는 바와 같이, 볼트(3)의 헤드부(31)로부터 축형상으로 연장되는 부위를 말한다. 또한 이하의 설명에서는, 볼트(3)의 헤드부(31)를 단순히 "볼트 헤드부(31)"라고도 한다.Here, the bolt shaft portion 32 refers to a portion extending axially from the head portion 31 of the bolt 3, as shown in FIG. 3A to be described later. In the following description, the head portion 31 of the bolt 3 is also simply referred to as "bolt head portion 31".

도 2에 나타내는 바와 같이, 볼트(3)에 의해 연료 분사 밸브(2)를 체결했을 때, 볼트 헤드부(31)는, 볼트축부(32) 및 너트(5)에 비하여 상방에 위치하도록 되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 볼트 헤드부(31), 너트(5), 후술하는 스프링 장치(4), 체결부(22), 및 실린더 커버(11)는, 상방부터 이 순서로 나열된다.As shown in FIG. 2 , when the fuel injection valve 2 is tightened by the bolt 3, the bolt head portion 31 is located higher than the bolt shaft portion 32 and the nut 5. . As shown in FIG. 2, the bolt head part 31, the nut 5, the spring device 4 mentioned later, the fastening part 22, and the cylinder cover 11 are arranged in this order from the top.

전술한 바와 같이, 연료 분사 밸브(2)의 분사구부(21)는, 연소실 내에 배치된다. 따라서, 연소실 내에서 디젤 연료를 연소시키면, 그 연소에 의해 연료 분사 밸브(2)가 열 신장하는 경우가 있다. 이 경우, 전술한 체결부(22)가 볼트 헤드부(31)를 향하여 열 신장함으로써, 너트(5)와 체결부(22) 사이의 면압, 나아가 볼트(3)의 조임력이 과대해져, 볼트(3) 및 너트(5)가 변형·파손되거나, 연료 분사 밸브(2)의 선단에 장착된 개스킷이 파손되어, 연소 가스가 연소실의 외부로 누출될 우려가 있다.As described above, the injection port portion 21 of the fuel injection valve 2 is disposed inside the combustion chamber. Therefore, when diesel fuel is burned in a combustion chamber, fuel injection valve 2 may thermally expand by the combustion. In this case, when the above-described fastening portion 22 thermally extends toward the bolt head portion 31, the surface pressure between the nut 5 and the fastening portion 22 and the tightening force of the bolt 3 become excessive, and the bolt ( 3) and the nut 5 may be deformed or damaged, or the gasket attached to the front end of the fuel injection valve 2 may be damaged, causing combustion gas to leak out of the combustion chamber.

그래서, 본 실시형태에 따른 선박용 디젤 엔진(1)은, 실린더 커버(11)에 연료 분사 밸브(2)를 체결하기 위한 볼트(3)에 대하여, 도 2에 나타내는 바와 같은 스프링 장치(4)를 삽입 관통시킨 구성으로 되어 있다.Then, in the marine diesel engine 1 according to the present embodiment, a spring device 4 as shown in FIG. 2 is provided for a bolt 3 for fastening the fuel injection valve 2 to the cylinder cover 11. It is composed of an insertion through hole.

스프링 장치(4)는, 너트(5)와 체결부(22) 사이에 배치되고, 복수의 접시스프링(42)을 내장한다. 이들 접시스프링(42)의 탄성력에 의하여, 조임력을 발생시킬 수 있다. 그리고, 연료 분사 밸브(2)가 열 신장된 경우에는, 각 접시스프링(42)이 탄성적으로 압축되어, 볼트 헤드부(31) 및 너트(5) 주변의 면압을 완화시킨다. 이로써, 조임력을 대략 일정하게 유지할 수 있다.The spring device 4 is disposed between the nut 5 and the fastening portion 22 and incorporates a plurality of disc springs 42 . By the elastic force of these disc springs 42, a clamping force can be generated. And, when the fuel injection valve 2 is thermally extended, each disc spring 42 is elastically compressed, and the surface pressure around the bolt head 31 and the nut 5 is relieved. Thus, the tightening force can be kept substantially constant.

이하, 스프링 장치(4)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the spring device 4 will be described in detail.

(2) 스프링 장치(2) spring device

도 3a는 자유 상태에 있는 스프링 장치(4)의 구성을 예시하는 종단면도이고, 도 3b는 조임 상태에 있는 스프링 장치(4)의 구성을 예시하는 종단면도이다. 또한, 도 4는 스프링 장치(4)의 칼라부(44)의 구성을 예시하는 사시도이고, 도 5는 스프링 장치(4)의 칼라부(44)의 구성을 예시하는 평면도이다.3A is a longitudinal sectional view illustrating the configuration of the spring device 4 in a free state, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view illustrating the configuration of the spring device 4 in a tightened state. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the collar portion 44 of the spring device 4, and FIG. 5 is a plan view illustrating the configuration of the collar portion 44 of the spring device 4.

여기서, 이하의 설명에서는, 볼트축부(32)를 따르는 방향을 "볼트(3)의 축방향", 또는 단순히 "축방향"이라 호칭하고, 볼트축부(32)의 중심축(C) 둘레의 원주를 따르는 방향을 "볼트(3)의 둘레방향", 또는 단순히 "둘레방향"이라 호칭한다.Here, in the following description, the direction along the bolt shaft portion 32 is referred to as "the axial direction of the bolt 3" or simply the "axial direction", and the circumference around the central axis C of the bolt shaft portion 32 The direction along is referred to as "the circumferential direction of the bolt 3" or simply the "circumferential direction".

도 2에 나타내는 바와 같이, 스프링 장치(4)는, 볼트(3)가 삽입 관통된 상태에서, 볼트 헤드부(31)와 체결부(22) 사이(구체적으로는, 너트(5)의 하방이면서 체결부(22)의 상방)에 배치된다.As shown in Fig. 2, the spring device 4 is between the bolt head portion 31 and the fastening portion 22 (specifically, below the nut 5) in a state where the bolt 3 is inserted through. above the fastening part 22).

상세하게는 도 3a와 도 3b에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 스프링 장치(4)는, 볼트 헤드부(31) 및 연료 분사 밸브(2)(구체적으로는 체결부(22)) 사이에 배치되며, 또한 양 끝단에 개구단(41a, 41b)을 갖는 하우징(41)과, 하우징(41)에 수용되며, 또한 볼트(3)의 축방향으로 나열 배치되는 복수의 접시스프링(42)과, 볼트 헤드부(31) 및 복수의 접시스프링(42) 사이에 배치되며, 또한 복수의 접시스프링(42)에 의해 볼트 헤드부(31)를 향하여 바이어싱되는 와셔(43)를 구비한다.As shown in FIGS. 3A and 3B in detail, the spring device 4 according to the present embodiment is between the bolt head portion 31 and the fuel injection valve 2 (specifically, the fastening portion 22). A housing 41 disposed and having open ends 41a and 41b at both ends, a plurality of disc springs 42 accommodated in the housing 41 and arranged side by side in the axial direction of the bolt 3; , a washer 43 disposed between the bolt head portion 31 and the plurality of disc springs 42 and biased toward the bolt head portion 31 by the plurality of disc springs 42.

더 상세하게, 하우징(41)은, 상하 방향으로 연장되며, 또한 볼트축부(32)가 삽입 관통 가능한 긴 통형으로 형성된다. 구체적으로, 하우징(41)의 상단은, 와셔(43)를 개재하고 너트(5)의 하면과 당접하는 개구단(41a)을 이룬다. 한편, 하우징(41)의 하단은, 체결부(22)의 상면과 접하는 개구단(41b)을 이룬다. 여기서, 하우징(41)은 "케이스"의 예시다.More specifically, the housing 41 extends in the vertical direction and is formed into a long cylindrical shape into which the bolt shaft portion 32 can be inserted. Specifically, the upper end of the housing 41 forms an open end 41a in contact with the lower surface of the nut 5 via the washer 43 . Meanwhile, the lower end of the housing 41 forms an open end 41b in contact with the upper surface of the fastening part 22 . Here, the housing 41 is an example of a "case".

도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 하우징(41)의 개구단(41a, 41b)에는 공통의 볼트축부(32)가 삽입 관통된다. 또한, 하우징(41)의 상단측 개구단(41a)을 통하여, 하우징(41) 내에 접시스프링(42)이 도입된다. 한편, 하우징(41)의 하단측 개구단(41b)은, 접시스프링(42)이 빠지지 않도록, 하방으로부터 접시스프링(42)을 지지한다.3A and 3B, common bolt shaft portions 32 are inserted through the open ends 41a and 41b of the housing 41. Further, the disc spring 42 is introduced into the housing 41 through the open end 41a on the upper side of the housing 41 . On the other hand, the lower open end 41b of the housing 41 supports the disc spring 42 from below so that the disc spring 42 does not fall out.

또한, 복수의 접시스프링(42)은, 상하 방향으로 쌓여진 상태로 하우징(41)에 수용된다. 각 접시스프링(42)에는 공통의 볼트축부(32)가 삽입 관통된다.Further, the plurality of disc springs 42 are housed in the housing 41 in a state of being piled up in the vertical direction. A common bolt shaft portion 32 is inserted through each disc spring 42 .

복수의 접시스프링(42)은 볼트축부(32)가 연장되는 방향, 구체적으로는 볼트 헤드부(31)(및 너트(5))와 체결부(22)를 이간시키는 방향으로 바이어싱력을 발현한다. 이 바이어싱력의 크기는, 복수의 접시스프링(42) 전체의 스프링 상수에 의해 규정된다. 본 실시형태에서는, 복수의 접시스프링(42) 전체의 스프링 상수는, 볼트(3), 특히 볼트 헤드부(31)의 스프링 상수와, 연료 분사 밸브(2), 특히 체결부(22)의 스프링 상수, 양쪽보다 작아지도록 설정된다.The plurality of conical springs 42 express a biasing force in the direction in which the bolt shaft portion 32 extends, specifically in the direction in which the bolt head portion 31 (and nut 5) and the fastening portion 22 are separated. . The magnitude of this biasing force is defined by the spring constant of the plurality of disc springs 42 as a whole. In this embodiment, the spring constant of the plurality of disc springs 42 as a whole is the spring constant of the bolt 3, particularly the bolt head portion 31, and the spring constant of the fuel injection valve 2, particularly the fastening portion 22. Constant, set to be less than either side.

또한, 와셔(43)는, 상하방향으로 연장되며, 또한 볼트축부(32)가 삽입 관통 가능한 짧은 통형으로 형성된다. 구체적으로, 와셔(43)에는, 당해 와셔(43)를 상하방향으로 관통하는 삽입관통공(43c)이 형성된다. 삽입관통공(43c)의 내경은, 볼트축부(32)보다 약간 직경이 크다.Further, the washer 43 extends in the vertical direction and is formed in a short cylindrical shape into which the bolt shaft portion 32 can be inserted. Specifically, the washer 43 is formed with an insertion through hole 43c penetrating the washer 43 in the vertical direction. The inner diameter of the insertion through hole 43c is slightly larger than the diameter of the bolt shaft portion 32 .

그리고, 와셔(43)의 하단부(43b)는, 하우징(41)에 몰입되고, 복수의 접시스프링(42)에 대하여 상방으로부터 당접한다. 한편, 와셔(43)의 상단부(43a)는, 하우징(41)의 상단측 개구단(41a)(이하, 단순히 "하우징(41) 개구단(41a)"이라고도 함)으로부터 돌출하고, 너트(5)에 대하여 하방으로부터 당접한다. 와셔(43)는, 하우징(41)의 내벽과 볼트축부(32)의 외주면을 따라 축방향으로 슬라이드 가능하다.Then, the lower end 43b of the washer 43 is immersed in the housing 41 and abuts against the plurality of disc springs 42 from above. On the other hand, the upper end 43a of the washer 43 protrudes from the upper end side open end 41a of the housing 41 (hereinafter, simply referred to as "the open end 41a of the housing 41"), and the nut 5 ) from below. The washer 43 is slidable in the axial direction along the inner wall of the housing 41 and the outer circumferential surface of the bolt shaft portion 32 .

여기서, 와셔(43)의 하단부(43b)는 "하우징에 몰입되는 부위"의 예시고, 와셔(43)의 상단부(43a)는 "하우징 개구단으로부터 돌출하는 부위"의 예시다.Here, the lower end 43b of the washer 43 is an example of a "portion that is immersed in the housing", and the upper end 43a of the washer 43 is an example of a "portion protruding from the opening end of the housing".

도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 와셔(43)의 삽입관통공(43c)에는, 하우징(41)에 삽입 관통되는 것과 동일한 볼트축부(32)가 삽입 관통된다. 와셔(43)에는, 복수의 접시스프링(42)이 발현하는 바이어싱력이 작용한다. 이 바이어싱력에 의하여, 와셔(43)는, 하우징(41)의 개구단(41a)으로부터 돌출하는 방향으로 바이어싱되어, 너트(5) 하면에 밀어붙여지도록 되어 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B , a bolt shaft portion 32 identical to that inserted into the housing 41 is inserted into the insertion hole 43c of the washer 43 . A biasing force developed by a plurality of disc springs 42 acts on the washer 43 . By this biasing force, the washer 43 is biased in a direction protruding from the open end 41a of the housing 41, so that it is pressed against the lower surface of the nut 5.

그리고, 와셔(43)의 상단부(43a)에는, 와셔(43)의 하단부(43b)에 비해 직경을 확대시킨 칼라부(44)가 형성된다. 이 칼라부(44)는, 하우징(41)의 외주면과 대략 동일한 직경으로 되어 있고, 복수의 접시스프링(42)이 와셔(43)를 바이어싱함으로써, 하우징(41)의 개구단(41a)에 대하여 이간되도록 돌출한다.In addition, a collar portion 44 having a larger diameter than that of the lower end portion 43b of the washer 43 is formed at the upper end portion 43a of the washer 43. The collar portion 44 has approximately the same diameter as the outer circumferential surface of the housing 41, and a plurality of disc springs 42 bias the washer 43 to form an opening end 41a of the housing 41. protrude so as to be separated from each other.

칼라부(44)는, 예를 들어 스프링 장치(4)를 조립한 직후 등, 복수의 접시스프링(42)이 정규 바이어싱력을 발현하는 것으로 상정될 경우, 하우징(41)의 개구단(41a)에 대하여, 소정 이상의 간격(h)을 두고 돌출하도록 되어 있다. 이 간격(h)은, 도 3b에 나타내는 조임 상태(너트(5)를 조인 상태)에 있어서는, 도 3a에 나타내는 자유 상태(너트(5)를 느슨하게 한 상태)에 비하여 좁아진다.The collar portion 44 is formed at the open end 41a of the housing 41 when it is assumed that the plurality of disc springs 42 exert a normal biasing force, for example immediately after assembling the spring device 4. With respect to , it is designed to protrude at a distance (h) greater than or equal to a predetermined distance. This interval h is narrower in the tightened state shown in FIG. 3B (the state where the nut 5 is tightened) than in the free state shown in FIG. 3A (the state where the nut 5 is loosened).

또한, 각 접시스프링(42)에 열화가 발생하면, 정규 바이어싱력이 발휘되지 않아, 와셔(43)가 하우징(41)에 몰입된다. 이 경우, 칼라부(44)와, 하우징(41) 개구단(41a)과의 간격(h)은, 소정 간격보다 좁아지게 된다. 이 간격(h)은, 예를 들어, 하우징(41)의 개구단(41a)으로부터 칼라부(44)의 상면에 걸친 치수(H)에 따라 증감한다. 따라서, 치수(H)를 계측함으로써, 접시스프링(42)의 열화를 판정할 수 있다. 치수(H)는 장기간 사용함에 따라 점차 작아진다. 치수(H)가 작아짐에 따라 접시스프링(42)에 의한 바이어싱력이 작아지는 것으로 간주할 수 있다.In addition, when deterioration occurs in each disc spring 42, normal biasing force is not exerted, and the washer 43 is immersed in the housing 41. In this case, the distance h between the collar part 44 and the open end 41a of the housing 41 is smaller than the predetermined distance. This interval h increases or decreases according to the dimension H extending from the open end 41a of the housing 41 to the upper surface of the collar portion 44, for example. Therefore, deterioration of the disc spring 42 can be determined by measuring the dimension H. The dimension (H) gradually gets smaller with long-term use. It can be considered that the biasing force by the disc spring 42 decreases as the dimension H decreases.

또한, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 와셔(43)에는 고정나사(45)가 장착된다. 고정나사(45)의 나사 끝은, 와셔(43)의 하단부(43b) 측 외주부에 나사 체결된다. 따라서, 고정나사(45)는, 와셔(43)와 일체적으로 축방향으로 슬라이드한다.Further, as shown in FIGS. 3A and 3B , a set screw 45 is attached to the washer 43 . The screw end of the fixing screw 45 is screwed into the outer circumferential portion of the washer 43 on the lower end portion 43b side. Accordingly, the set screw 45 slides integrally with the washer 43 in the axial direction.

한편, 고정나사(45)의 헤드부(45a)는, 하우징(41)에 형성한 관통홈(41c)의 내측에 배치되고, 이 관통홈(41c)을 통하여 외부에 노출된다. 관통홈(41c)은, 축방향으로 연장되는 타원형으로 형성되고, 하우징(41)을 두께방향으로 관통한다.On the other hand, the head portion 45a of the fixing screw 45 is disposed inside the through hole 41c formed in the housing 41, and is exposed to the outside through the through hole 41c. The through hole 41c is formed in an elliptical shape extending in the axial direction and penetrates the housing 41 in the thickness direction.

스프링 장치(4)를 조립할 때에는, 고정나사(45)의 나사 끝을 관통홈(41c)에 삽입 관통시킨 상태에서, 그 나사 끝을, 하우징(41)에 삽입된 와셔(43)에 나사 체결한다. 이로써, 고정나사(45)가, 와셔(43)가 빠지는 것을 방지하는 기능을 한다.When assembling the spring device 4, the screw end of the fixing screw 45 is screwed into the washer 43 inserted into the housing 41 in a state where the screw end of the fixing screw 45 is inserted into the through hole 41c. . Thus, the fixing screw 45 functions to prevent the washer 43 from coming off.

또한, 전술한 바와 같이 관통홈(41c)을 이용하면, 그 관통홈(41c)이 연장되는 방향을 따라, 고정나사(45)의 헤드부(45a)를 슬라이드시킬 수 있다. 이로써, 축방향에서의 와셔(43), 그리고 칼라부(44)의 이동을 안내함과 더불어, 둘레방향에서의 와셔(43), 그리고 칼라부(44)의 회동을 규제할 수 있다. 고정나사(45) 및 관통홈(41c)은, 본 실시형태에 따른 규제 기구를 구성한다.In addition, if the through groove 41c is used as described above, the head portion 45a of the fixing screw 45 can be slid along the direction in which the through groove 41c extends. This makes it possible to guide the movement of the washer 43 and the collar portion 44 in the axial direction, and to regulate the rotation of the washer 43 and the collar portion 44 in the circumferential direction. The fixing screw 45 and the through groove 41c constitute the regulating mechanism according to the present embodiment.

또한, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 칼라부(44)는, 이 칼라부(44)의 바깥 둘레를 노칭 가공하여 이루어지는 피계측부(44a)를 갖는다. 구체적으로, 피계측부(44a)는, 칼라부(44)의 바깥 둘레를, 당해 칼라부(44)의 직경방향 중앙부(삽입관통공(43c)의 중앙부에 해당)를 향하여 노칭 가공하여 이루어진다.Further, as shown in FIGS. 4 and 5 , the collar portion 44 has a measurement target portion 44a formed by notching the outer periphery of the collar portion 44 . Specifically, the measurement target portion 44a is formed by notching the outer circumference of the collar portion 44 toward the central portion in the radial direction of the collar portion 44 (corresponding to the central portion of the insertion through hole 43c).

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 와셔(43)에 칼라부(44)를 형성함으로써, 각종 정보를 각인하기 위한 공간이 확보된다. 예를 들어, 본 실시형태에 따른 칼라부(44)의 외면에는, 당해 칼라부(44)와, 하우징(41) 개구단(41a)의 간격(h) 기준으로서, 치수(H)의 초기값 및 사용 한계가 표시된다.Moreover, as shown in FIG. 5, by forming the collar part 44 in the washer 43, the space for engraving various information is ensured. For example, on the outer surface of the collar part 44 according to the present embodiment, the initial value of the dimension H is based on the distance h between the collar part 44 and the open end 41a of the housing 41. and usage limits are displayed.

구체적으로, 칼라부(44)의 상면에는, 치수(H)의 초기값으로, 조립 시이며 또한 자유 상태에서의 치수(H) 계측값 “X.XX”가 각인된다. 칼라부(44)의 상면에는 또한, 치수(H)의 사용 한계로서, 자유 상태에서의 치수(H) 하한값 “LIMIT Y.YY”가 각인된다. 치수(H)가 하한값 이하인 경우는, 복수의 접시스프링(42)이 정규 바이어싱력을 발현하지 않아, 각 접시스프링(42)에 열화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 치수(H)의 초기값 및 하한값은, 스프링장치(4)별로 접시스프링(42)의 개체 차이를 반영한 값이며, 통상적으로는, 스프링 장치(4)별로 상이한 값이다.Specifically, on the upper surface of the collar portion 44, as an initial value of the dimension H, the measured value of the dimension H at the time of assembly and in a free state “X.XX” is engraved. On the upper surface of the collar part 44, as the usage limit of the dimension H, the lower limit value of the dimension H in a free state “LIMIT Y.YY” is engraved. When the dimension H is less than or equal to the lower limit value, it can be determined that deterioration has occurred in each disc spring 42 because the plurality of disc springs 42 do not develop normal biasing force. The initial value and the lower limit of the dimension H are values reflecting the individual differences of the disc spring 42 for each spring device 4, and are usually different values for each spring device 4.

(3) 스프링 장치의 관리에 대하여(3) About spring device management

도 6a는 종래의 스프링 장치(104)를 예시하는 도 3a에 대응하는 도면이고, 도 6b는 종래의 스프링 장치(104)를 예시하는 도 3b에 대응하는 도면이다. 종래의 스프링 장치(104)는, 본 실시형태에 따른 스프링 장치(4)와 마찬가지로, 하우징(141)과, 복수의 접시스프링(142)과, 와셔(143)를 구비하고, 상방으로부터 볼트(3)가 삽입 관통되도록 구성된다.FIG. 6A is a view corresponding to FIG. 3A illustrating a conventional spring device 104 and FIG. 6B is a view corresponding to FIG. 3B illustrating a conventional spring device 104 . Like the spring device 4 according to the present embodiment, a conventional spring device 104 includes a housing 141, a plurality of disc springs 142, and washers 143, and bolts 3 from above. ) is configured to be inserted through.

그러나, 종래의 스프링 장치(104)는, 와셔(143)에 칼라부가 형성되지 않는다는 점에서, 본 실시형태에 따른 스프링 장치(4)와 상이하다. 따라서, 종래의 스프링 장치(104)에서는, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 와셔(143) 전체를 하우징(141)에 몰입시킬 수 있다.However, the conventional spring device 104 differs from the spring device 4 according to the present embodiment in that the collar portion is not formed on the washer 143. Therefore, in the conventional spring device 104, the entire washer 143 can be immersed in the housing 141, as shown in FIG. 6B.

종래의 스프링 장치(104)에서도, 각 접시스프링(142)에 열화가 발생하면, 와셔(143)가 하우징(141)으로 몰입된다는 것에 변함 없다. 따라서, 본 실시형태에 따른 스프링 장치(4)와 마찬가지로, 와셔(143)의 정상면(143a)과, 하우징(141) 개구단(141a)과의 간격을 계측함으로써, 접시스프링(142)의 열화를 판정할 수 있다.Even in the conventional spring device 104, when deterioration occurs in each disc spring 142, the washer 143 is immersed in the housing 141. Therefore, similarly to the spring device 4 according to the present embodiment, deterioration of the disc spring 142 can be prevented by measuring the distance between the top surface 143a of the washer 143 and the open end 141a of the housing 141. can judge

그러나, 접시스프링(142)의 성능에는, 스프링 장치(104)별로 개체 차이가 있다. 이 개체 차이는, 와셔(143)의 돌출량에 반영되므로, 그러한 개체 차이를 고려한 판정 방법이 필요해진다.However, there are individual differences in the performance of the disc spring 142 for each spring device 104 . Since this individual difference is reflected in the amount of protrusion of the washer 143, a determination method taking such individual difference into consideration is required.

그래서, 종래의 스프링 장치(104)는, 조립 직후의 조임 상태(특히, 일정한 조임 토크로 실현되는 조임 상태)에서, 와셔(143)의 정상면(143a)과 하우징(141) 개구단(141a)이 동일 평면상에 있도록, 와셔(143)의 두께가 조정되었다. 이러한 관리 방법을 채용한 경우, 접시스프링(142)에 열화가 발생하면, 하우징(141)에 대하여 와셔(143)가 몰입되게 된다. 조립 직후에는 동일 평면상에 있던 것이 열화에 따라 몰입되게 되므로, 하우징(141)에 대한 와셔(143)의 변위량을 계측함으로써, 접시스프링(142)의 개체 차이를 고려하면서, 접시스프링(142)의 열화를 판정하는 것이 가능해진다.Therefore, in the conventional spring device 104, in a tightening state immediately after assembly (particularly, a tightening state realized with a constant tightening torque), the top surface 143a of the washer 143 and the open end 141a of the housing 141 are The thickness of the washer 143 was adjusted to be on the same plane. When this management method is employed, when deterioration occurs in the disc spring 142, the washer 143 is immersed in the housing 141. Immediately after assembly, since things on the same plane are immersed due to deterioration, by measuring the amount of displacement of the washer 143 with respect to the housing 141, while taking individual differences of the disc spring 142 into consideration, the disc spring 142 Deterioration can be determined.

본원 발명자들은, 스프링 장치의 관리 방법에 대하여 검토를 진행한 결과, 이하와 같은 과제를 새롭게 알아내었다. 즉, 접시스프링의 열화를 정확하게 판정하기 위해서는, 하우징에 대한 와셔의 변위량을 정밀도 좋게 계측하는 것이 요구된다. 이러한 계측은, 통상적으로, 버니어캘리퍼스 등의 일반적인 측정기를 이용하여 이루어지나, 도 6a 및 도 6b에 나타내는 바와 같은 와셔(143)를 계측 대상으로 한 경우, 측정기를 대기 위한 좌면이 확보되기 어려워 그 계측 정밀도에 개선의 여지가 있었다.The inventors of the present invention, as a result of examining the management method of the spring device, newly found the following subjects. That is, in order to accurately determine deterioration of the disc spring, it is required to accurately measure the amount of displacement of the washer relative to the housing. Such measurement is usually performed using a general measuring instrument such as a vernier caliper, but when the measuring object is the washer 143 as shown in FIGS. There was room for improvement in precision.

또한 애초에, 종래의 스프링 장치(104)와 같이, 와셔(143)의 정상면(143a)과, 하우징(141) 개구단(141a)을 동일 평면상으로 조정하는 것은, 시간이 걸려 부적합하다.Also, like the conventional spring device 104, adjusting the top surface 143a of the washer 143 and the open end 141a of the housing 141 to be on the same plane takes time and is inappropriate.

반면, 본 실시형태에 따른 스프링 장치(4)에서는, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 와셔(43)에 칼라부(44)가 형성된다. 칼라부(44)를 형성함으로써, 버니어캘리퍼스 등의 측정기를 대기 위한 좌면이 확보된다. 이로써, 칼라부(44)의 상면으로부터 하우징(41) 개구단(41a)에 걸친 치수(H)를 정밀도 좋게 계측하여 접시스프링(42)의 열화를 정확하게 판정하는 것이 가능해진다.On the other hand, in the spring device 4 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B , the collar portion 44 is formed on the washer 43 . By forming the collar portion 44, a seating surface for a measuring instrument such as a vernier caliper is secured. This makes it possible to accurately determine the deterioration of the disc spring 42 by measuring the dimension H extending from the upper surface of the collar 44 to the open end 41a of the housing 41 with high precision.

또한, 종래의 스프링 장치(104)에서는, 각 접시스프링(142)에 열화가 발생하면, 하우징(141)의 개구단(141a)에 대하여 와셔(143)의 정상면(143a)이 침강할 수밖에 없었다. 이 경우, 와셔(143)의 정상면(143a)에 고인 물이나 먼지가 하우징(141) 내로 침입하여, 스프링 장치(104)의 내용연수에 악영향을 미칠 우려가 있었다.Further, in the conventional spring device 104, when deterioration occurs in each disc spring 142, the top face 143a of the washer 143 cannot but settle against the open end 141a of the housing 141. In this case, water or dust collected on the top face 143a of the washer 143 may enter the housing 141 and adversely affect the service life of the spring device 104 .

반면, 본 실시형태와 같이, 와셔(43)에 칼라부(44)를 형성한 경우, 이 칼라부(44)가 하우징(41)의 개구단(41a)과 접촉함으로써, 와셔(43)의 침강이 규제된다. 이로써, 물이나 먼지의 침입이 억제되어, 스프링 장치(4)의 내용연수를 확보하는 데 유리해진다.On the other hand, in the case where the collar part 44 is formed on the washer 43 as in the present embodiment, the collar part 44 comes into contact with the open end 41a of the housing 41, and the washer 43 sinks. this is regulated In this way, entry of water and dust is suppressed, which is advantageous for ensuring the service life of the spring device 4.

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 와셔(43)에 칼라부(44)를 형성함으로써, 버니어캘리퍼스 등의 측정기에 의한 계측값의 기준을 표시하기 위한 공간이 확보된다. 이로써, 종래의 스프링 장치(4)와 같이, 와셔(43)의 정상면과, 하우징(41) 개구단(41a)을 동일 평면상으로 조정하지 않아도, 스프링 장치(4)별로 독립 설정되는 기준을 작업자에게 시인시킬 수 있다. 와셔(43)의 정상면과, 하우징(41) 개구단(41a)을 동일 평면상으로 조정하는 공정을 생략할 수 있으므로, 스프링 장치(4)의 조립이 용이해진다. 또한, 접시스프링(42)의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.Further, as shown in Fig. 5, by forming the collar portion 44 on the washer 43, a space for displaying standards of measured values by a measuring instrument such as a vernier caliper is secured. Thus, unlike the conventional spring device 4, the operator sets the standard independently set for each spring device 4 without adjusting the top surface of the washer 43 and the open end 41a of the housing 41 to be on the same plane. can be admitted to Since the process of adjusting the top face of the washer 43 and the open end 41a of the housing 41 to be on the same plane can be omitted, assembling of the spring device 4 is facilitated. In addition, it is advantageous to accurately determine the deterioration of the disc spring 42 .

또한, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 칼라부(44)의 바깥 둘레를 노칭 가공한 피계측부(44a)를 형성함으로써, 그 피계측부(44a)에 대하여, 버니어캘리퍼스 등의 측정기를 끼우기가 가능해진다. 이로써, 측정기에 의한 계측을 안정시키고, 나아가, 접시스프링(42)의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.In addition, as shown in FIGS. 4 and 5 , by forming the measured portion 44a obtained by notching the outer circumference of the collar portion 44, it is easy to insert a measuring device such as a vernier caliper into the measured portion 44a. it becomes possible This is advantageous in stabilizing the measurement by the measuring instrument and in determining the deterioration of the disc spring 42 accurately.

또한, 칼라부(44)의 바깥 둘레에 피계측부(44a)를 형성함으로써, 측정할 때마다 상이한 부분을 계측시키는 것이 아니라, 매회, 동일한 부분을 계측시키는 것이 가능해진다. 이로써, 측정기에 의한 계측을 안정시키고, 나아가, 접시스프링(42)의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.In addition, by forming the measured portion 44a around the outer periphery of the collar portion 44, it becomes possible to measure the same portion each time instead of measuring a different portion each time measurement is performed. This is advantageous in stabilizing the measurement by the measuring instrument and in determining the deterioration of the disc spring 42 accurately.

또한, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 스프링 장치(4)에 규제 기구(고정나사(45) 및 관통홈(41c))를 배치함으로써, 하우징(41)에 대한 칼라부(44)의 회동을 규제하는 것이 가능해진다. 이로써, 피계측부(44a)와, 하우징(41) 개구단(41a)과의 위치 관계를 대략 일정하게 유지할 수 있다. 이로써, 측정기에 의한 계측을 안정시키고, 나아가, 접시스프링(42)의 열화를 정확하게 판정하는 데 유리해진다.Further, as shown in FIGS. 3A and 3B , rotation of the collar portion 44 relative to the housing 41 is achieved by arranging the regulating mechanism (the fixing screw 45 and the through groove 41c) in the spring device 4. It becomes possible to regulate Thereby, the positional relationship between the measurement target part 44a and the opening end 41a of the housing 41 can be kept substantially constant. This is advantageous in stabilizing the measurement by the measuring instrument and in determining the deterioration of the disc spring 42 accurately.

－스프링 장치의 조립 및 관리 요령－－How to assemble and maintain the spring device－

도 7은 스프링 장치(4)의 조립 요령을 예시하는 흐름도이고, 도 8은 스프링 장치(4)의 관리 요령을 예시하는 흐름도이다.FIG. 7 is a flow chart illustrating how to assemble the spring device 4, and FIG. 8 is a flow chart illustrating how to manage the spring device 4.

스프링 장치(4)를 조립할 때에는, 도 7에 예시하는 공정이 실시된다.When assembling the spring device 4, the process illustrated in FIG. 7 is performed.

구체적으로는, 먼저, 도 7의 단계 S11에 나타내는 바와 같이, 하우징(41)에 복수의 접시스프링(42)과 와셔(43)를 조립한다. 이어서, 단계 S12에 나타내는 바와 같이, 자유 상태에서의 치수(H)를 계측하고, 그 계측값과, 당해 계측값에서 소정값만 뺀 값을 산출한다. 여기에서의 계측값은, 치수(H)의 초기값에 해당한다. 한편, 계측값에서 소정값만 뺀 값은, 전술한 사용 한계에 해당한다.Specifically, first, as shown in step S11 of FIG. 7 , a plurality of disc springs 42 and washers 43 are assembled to the housing 41 . Next, as shown in step S12, the dimension H in the free state is measured, and the measured value and a value obtained by subtracting only a predetermined value from the measured value are calculated. The measured value here corresponds to the initial value of the dimension H. On the other hand, a value obtained by subtracting only a predetermined value from the measured value corresponds to the above usage limit.

그리고, 단계 S13에 나타내는 바와 같이, 치수(H)의 초기값과 사용 한계를 각각 칼라부(44)의 상면에 각인한다. 그 후, 단계 S14에 나타내는 바와 같이, 와셔(43)에 대하여 고정 나사(45)를 체결함으로써, 스프링 장치(4)의 조립이 완료된다. 도시는 생략하나, 스프링 장치(4)를 이용할 때에는, 와셔(43)에 형성한 삽입관통공(43c)으로부터 볼트(3)를 삽입 관통하여, 너트(5)를 조이면 된다.Then, as shown in step S13, the initial value of the dimension H and the use limit are engraved on the upper surface of the collar portion 44, respectively. After that, as shown in step S14, assembling of the spring device 4 is completed by fastening the set screw 45 to the washer 43. Although illustration is omitted, when using the spring device 4, the bolt 3 may be inserted from the through-hole 43c formed in the washer 43, and the nut 5 may be tightened.

한편, 스프링 장치(4)를 관리할 때에는, 도 8에 예시하는 공정이 실시된다.On the other hand, when managing the spring device 4, the process illustrated in FIG. 8 is performed.

구체적으로는, 먼저, 도 8의 단계 S21에 나타내는 바와 같이, 스프링 장치(4)에 삽입 관통된 볼트(3)를 느슨하게 함으로써, 스프링 장치(4)를 자유 상태로 한다. 이어서, 단계 S22에 나타내는 바와 같이, 하우징(41)의 개구단(41a)으로부터 칼라부(44)의 상면에 걸친 치수(H)를 계측한다. 이 계측은, 칼라부(44)에 형성한 피계측부(44a)에 계측기를 끼움으로써 실시된다.Specifically, first, as shown in step S21 of FIG. 8 , the spring device 4 is brought into a free state by loosening the bolt 3 inserted through the spring device 4 . Next, as shown in step S22, the dimension H from the open end 41a of the housing 41 to the upper surface of the collar 44 is measured. This measurement is carried out by inserting a measuring instrument into the measured portion 44a formed in the collar portion 44 .

그리고, 단계 S23에 나타내는 바와 같이, 단계 S22에서 얻어진 계측값과, 칼라부(44)의 상면에 각인된 사용 한계를 비교한다. 여기서, 계측값이 사용 한계를 상회한 경우(단계 S23 : YES)는, 접시스프링(42)의 열화는 충분히 작다고 간주하여, 스프링 장치(4)는 수명에 달하지 않은 것으로 판단한다(단계 S24). 한편, 계측값이 사용 한계 이하일 경우(단계 S23 : NO)는, 접시스프링(42)의 열화가 크다고 간주하여, 스프링 장치(4)는 수명에 달한 것으로 판단한다(단계 S25).And as shown in step S23, the measured value obtained in step S22 and the use limit engraved on the upper surface of the collar part 44 are compared. Here, when the measured value exceeds the usable limit (step S23: YES), the deterioration of the disc spring 42 is considered sufficiently small, and it is determined that the spring device 4 has not reached its service life (step S24). On the other hand, when the measured value is below the usage limit (step S23: NO), it is considered that the deterioration of the disc spring 42 is large, and it is determined that the spring device 4 has reached its service life (step S25).

《그 밖의 실시형태》<<Other Embodiments>>

상기 실시형태에서는, 긴 통형의 하우징(41)을 이용한 구성이 예시되었으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 다른 형태를 가진 부재를 케이스로 이용하여도 된다.In the above embodiment, a configuration using the long cylindrical housing 41 has been exemplified, but it is not limited to this configuration. A member having a different shape may be used as the case.

1 : 선박용 디젤 엔진(내연 기관)
2 : 연료 분사 밸브
3 : 볼트
31 : 볼트 헤드부
4 : 스프링 장치
41 : 하우징(케이스)
41a : 하우징 개구단
41c : 관통홈(규제 기구)
42 : 접시스프링
43 : 와셔
43a : 와셔의 상단부(하우징 개구단으로부터 돌출하는 부위)
43b : 와셔의 하단부(하우징에 몰입되는 부위)
44 : 칼라부
44a : 피계측부
45 : 고정 나사(규제 기구)
h : 간격1: marine diesel engine (internal combustion engine)
2: fuel injection valve
3 : Bolt
31: bolt head
4: spring device
41: housing (case)
41a: housing open end
41c: through hole (regulatory organization)
42: disc spring
43: washer
43a: upper end of the washer (part protruding from the opening end of the housing)
43b: the lower end of the washer (the part that is immersed in the housing)
44: collar part
44a: measured unit
45: fixing screw (regulatory organization)
h : spacing

Claims (4)

내연 기관에 연료 분사 밸브를 체결하기 위한 볼트가 삽입 관통되는 스프링 장치로서,
상기 연료 분사 밸브 및 볼트 헤드부 사이에 배치되며, 또한 개구단을 갖는 케이스와,
상기 케이스에 수용되며, 또한 상기 볼트의 축방향으로 나열 배치되는 복수의 접시스프링과,
상기 볼트 헤드부 및 상기 복수의 접시스프링 사이에 배치되며, 또한 당해 복수의 접시스프링에 의해 상기 볼트 헤드부를 향하여 바이어싱되는 와셔를 구비하고,
상기 와셔는, 상기 케이스에 몰입되는 부위와, 상기 케이스의 개구단으로부터 돌출하는 부위를 가지며,
상기 와셔 중, 상기 케이스의 개구단으로부터 돌출하는 부위에는, 당해 케이스에 몰입되는 부위에 비해 직경을 확대시킨 칼라부가 형성됨과 더불어, 당해 칼라부는, 상기 복수의 접시스프링이 정규 바이어싱력을 발현하는 경우, 상기 케이스 개구단에 대하여, 소정 이상의 간격을 두고 돌출하는
것을 특징으로 하는 스프링 장치.A spring device through which a bolt for fastening a fuel injection valve to an internal combustion engine is inserted,
A case disposed between the fuel injection valve and the bolt head and having an open end;
A plurality of disc springs accommodated in the case and arranged in an axial direction of the bolt;
a washer disposed between the bolt head portion and the plurality of disc springs and biased toward the bolt head portion by the plurality of disc springs;
The washer has a portion that is immersed in the case and a portion that protrudes from the open end of the case,
Among the washers, a collar portion having a larger diameter than the portion immersed in the case is formed at a portion protruding from the open end of the case, and the collar portion is formed when the plurality of disc springs express a normal biasing force. , which protrudes at a distance greater than or equal to a predetermined distance from the case opening end
Spring device characterized in that. 제 1 항에 있어서,
상기 칼라부의 외면에는, 당해 칼라부와 상기 케이스 개구단과의 간격 기준이 표시되는
것을 특징으로 하는 스프링 장치.According to claim 1,
On the outer surface of the collar part, a distance criterion between the collar part and the case opening is displayed.
Spring device characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 칼라부는, 당해 칼라부의 바깥 둘레를 노칭 가공하여 이루어지는 피계측부를 갖는
것을 특징으로 하는 스프링 장치.According to claim 1 or 2,
The collar part has a measurement target part formed by notching the outer circumference of the collar part.
Spring device characterized in that. 제 3 항에 있어서,
상기 와셔에는, 상기 볼트 축방향에서의 상기 칼라부의 이동을 안내하는 한편, 상기 볼트 둘레방향에서의 상기 칼라부의 회동을 규제하는 규제 기구가 배치되는
것을 특징으로 하는 스프링 장치.
According to claim 3,
In the washer, while guiding the movement of the collar part in the axial direction of the bolt, a regulating mechanism for regulating rotation of the collar part in the circumferential direction of the bolt is disposed
Spring device characterized in that.
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