KR20110003235A

KR20110003235A - 마운팅 러그 및 인젝터 홀더를 연료분배관에 용접하는 방법

Info

Publication number: KR20110003235A
Application number: KR1020090085319A
Authority: KR
Inventors: 박시우
Original assignee: (주)동보
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2011-01-11

Abstract

본 발명은 2개의 부재를 프로젝션 용접하는 방법에 있어서, 상기 2개의 부재 중 어느 하나에 적어도 하나 이상의 용접돌기를 형성하는 단계; 상기 용접돌기 주변에 적어도 하나 이상의 도피포켓을 형성하는 단계;를 포함하는 프로젝션 용접방법을 제공한다.

프로젝션, 용접, 마운팅 러그, 연료분배관, 인젝터 홀더

Description

마운팅 러그 및 인젝터 홀더를 연료분배관에 용접하는 방법{Method for welding mounting lug and injector holder to fuel rail}

본 발명은 연료분배관의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마운팅 러그 및 인젝터 홀더에 용접돌기와 도피포켓을 형성하고 프로젝션 용접에 의하여 마운팅 러그 및 인젝터 홀더를 연료분배관에 결합하는 방법에 관한 것이다.

종래 50bar 이상의 분사압력을 가진 엔진 또는 가솔린 직접분사방식(Gasoline Direct Injection) 엔진의 연료분배관에 마운팅 러그(mounting lug) 및 인젝터 홀더(injector holder)를 결합하는 방법은 아크용접이나 레이저용접과 같은 방법을 이용하였다.

그러나 아크용접이나 레이저용접의 경우 점용접(spot welding)을 이용하여 구성물을 접합한 상태에서 동브레이징을 위해 섭씨 1,100도 이상의 브레이징 연속로를 통과하게 되는데 이때 접합력이 부족하여 구성물들의 자중을 견디지 못하고 균열과 이탈 등의 불량이 발생하였다.

또한, 아크용접의 경우 상기 문제를 해결하기 위해 용접 개소를 늘리는 방법 으로 용접강도를 향상시켰는데, 이 경우 확산되는 과열에 의해 파이프가 심하게 뒤틀리는 변형이 생기고, 용접 시 파이프 내부까지 용융되어 분화구형상이 생기고 이것은 고압에서 파이프 내부 물질의 누설 원인이 되었다.

또한, 레이져용접에서 용접강도를 높이기 위해서 줄용접을 이용하는 방법이 사용되나 이 경우 생산성이 저하되고 고가의 용접장비를 다량 구비해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 마운팅 러그 및 인젝터 홀더에 구비된 접합면에 용접돌기와 도피포켓을 형성하고, 이를 연료분배관에 프로젝션 용접함으로써 접합부에 틈새가 생기지 않도록 하여 용접강도를 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 2개의 부재를 프로젝션 용접하는 방법에 있어서, 상기 2개의 부재 중 어느 하나에 적어도 하나 이상의 용접돌기를 형성하는 단계; 상기 용접돌기 주변에 적어도 하나 이상의 도피포켓을 형성하는 단계;를 포함하는 프로젝션 용접방법을 제공한다.

상기 용접돌기와 도피포켓이 형성되는 부재는 레일연료공급부재 또는 레일고정부재일 수 있으며, 상기 도피포켓의 부피는 상기 용접돌기의 부피보다 크거나 같을 수 있다.

상기 용접돌기의 형상은 세모, 사다리꼴, 사각형, 반원, 부채꼴 형상 중 어느 하나일 수 있다.

상기 도피포켓의 형상은 세모, 사다리꼴, 사각형, 반원, 부채꼴 형상 중 어느 하나일 수 있다.

상기 용접돌기 또는 도피포켓의 형성방법은 브로치(broach) 공법, 선삭(turning) 공법, 너어링(knurling) 공법, 프레스(press) 공법 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명은 마운팅 러그 및 인젝터 홀더에 구비된 접합면에 용접돌기와 도피포켓을 형성하고, 이를 연료분배관에 프로젝션 용접함으로써 접합부의 틈새가 생기지 않아 용접강도를 높이는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

먼저 본 발명에서 연료분배관에 용접되는 부재는 레일고정부재 또는 레일연료공급부재일 수 있으며, 이하에서는 상기 레일고정부재의 일예로 마운팅 러그, 상기 레인연료공급부재의 일예로 인젝터 홀더를 이용하여 본 발명을 상세히 설명하도 록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가솔린 직접분사방식(Gasoline Direct Injection) 엔진의 연료분배관(100)에 마운팅 러그(200) 및 인젝터 홀더(300)가 용접결합된 것을 나타낸 도면이며, 도 2a, 도 3a, 도 4a, 및 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 마운팅 러그(200)에 용접돌기(210)(220)(230)(240) 및 도피포켓(210a)(220a)(230a)(240a)을 형성한 것을 나타낸 도면이다.

마운팅 러그(200)는 연료분배관(100)의 외주면에 접합되도록 절삭가공된 접합면(201)을 구비한다. 상기 접합면(201)은 상기 연료분배관(100)의 외주면의 형상에 대응되도록 오목하게 형성된다.

상기 접합면(201)에는 프로젝션 용접을 하기 위해 용접돌기(210)(220)(230)(240)가 형성된다. 상기 용접돌기(210)(220)(230)(240)는 복수인 것이 바람직하다.

상기 용접돌기(210)(220)(230)(240) 주변에는 도피포켓(210a)(220a)(230a)(240a)이 형성된다.

상기 마운팅 러그(200)가 상기 연료분배관(100)에 용접될 때, 상기 용접돌기(210)(220)(230)(240)가 녹아 상기 도피포켓(210a)(220a)(230a)(240a)으로 이동하므로 상기 도피포켓(210a)(220a)(230a)(240a)의 부피는 상기 용접돌기(210)(220)(230)(240)의 부피보다 크거나 동일한 것이 바람직하다.

상기 용접돌기의 형상은 세모(▲), 사다리꼴(

), 사각형(■), 반원(

), 부채꼴() 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 도피포켓의 형상 역시 세모(▲), 사다리꼴(

), 사각형(■), 반원(

), 부채꼴(

) 중 어느 하나일 수 있다.

상기 용접돌기는 돌출부, 상기 도피포켓은 함몰부로서 상기 용접돌기와 도피포켓의 형상은 상술한 형상의 조합 및 상술한 형상 외에 돌출형상과 함몰형상을 이루는 임의의 형상일 수 있음은 물론이다.

도 2b는 용접돌기(210)의 형상이 세모인 경우에, 용접돌기(210)와 도피포켓(210a)의 측단면도를 나타낸 도면이고, 도 2c는 마운팅 러그(200)가 연료분배관(100)에 프로젝션 용접될 때 너겟(nugget)(202)이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.

도 2a 및 2b를 참조하면, 용접돌기(210)의 형상이 세모인 경우에는, 상기 용접돌기(210)는 접합면(201)의 세로방향(Z방향)을 따라서 접합면(201)의 외측으로 돌출 형성된다.

또한, 도피포켓(210a)은 상기 접합면(201)의 세로방향(Z방향)을 따라서 접합면(201)의 내측의 홈으로 형성되며, 상기 돌출된 용접돌기(210)의 양측면에서 접합면(201) 내측으로 세모의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 용접돌기(210)와 도피포켓(210a)은 접합면(201)의 세로방향(Z방향)을 따라서 2쌍이 형성되는 것이 바람직하다.

도 2c를 참조하여 프로젝션 용접 과정을 설명하면, 용접돌기(210)가 녹아서 너겟(202)이 형성되고, 상기 너겟(202)은 도피포켓(210a)으로 이동하게 된다. 용접 과정이 마치지면 용접돌기(210)는 모두 도피포켓(210a)으로 이동하게 되므로 접합부 틈새가 생기지 않게 된다.

도 3b는 용접돌기(220)의 형상이 사다리꼴인 경우에, 용접돌기(220)와 도피포켓(220a)의 측단면도를 나타낸 도면이고, 도 3c는 마운팅 러그(200)가 연료분배관(100)에 프로젝션 용접될 때 너겟(nugget)(202)이 형성된 모습을 나타낸 도면이이다. 이 경우에도 용접돌기가 세모인 경우와 동일하게 접합면(201)의 세로방향(Z축방향)을 따라서 용접돌기와 도피포켓이 형성된다.

용접돌기의 형상이 사각형인 경우에도, 용접돌기와 도피포켓의 형성 방법 및 배치는 용접돌기의 형상이 세모 또는 사다리꼴인 경우와 동일하다.

도 4a는 용접돌기(230)와 도피포켓(230a)의 측단면도를 나타낸 도면이고, 도 4b는 마운팅 러그(200)가 연료분배관(100)에 프로젝션 용접될 때 너겟(nugget)(202)이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 용접돌기(230)의 형상이 반원인 경우에는, 상기 용 접돌기(230)는 상기 접합면(201)의 외측으로 돌출 형성되며, 상기 접합면(201)의 중앙을 기준으로 대칭적으로 네 개의 용접돌기(230)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도피포켓(230a)은 상기 용접돌기(230)의 주변을 따라 반원의 형상으로 오목하게 형성된다.

상기 용접돌기(230)의 개수와 위치는 제작환경에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

도 5a는 용접돌기(240)와 도피포켓(240a)의 측단면도를 나타낸 도면이고, 도 5b는 마운팅 러그(200)가 연료분배관(100)에 프로젝션 용접될 때 너겟(nugget)(202)이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.

도 5a 및 5b를 참조하면, 용접돌기(240)의 형상이 부채꼴인 경우에는, 상기 용접돌기(240)는 상기 접합면(201)과 상기 마운팅 러그(200)의 외주면의 경계선에 형성된다. 또한, 상기 용접돌기(240)는 상기 접합면(201)의 외측으로 돌출 형성되며, 상기 접합면(201)의 중앙을 기준으로 대칭적으로 네 개의 용접돌기(240)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도피포켓(240a)은 상기 마운팅 러그(200)의 외주면으로 개방되도록 용접돌기(240)의 측면에 형성되며, 상기 용접돌기(240)와 동일한 형상의 부채꼴 형상인 것이 바람직하다.

상기 용접돌기(240)의 개수와 위치는 제작환경에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

상기 용접돌기(210)(220)(230)(240) 또는 상기 도피포켓(210a)(220a)(230a)(240a)을 형성하는 가공방법은 브로치(broach) 공법, 선삭(turning) 공법, 너어링 공법(knurling), 또는 프레스(press) 공법일 수 있다. 특히, 용접돌기 또는 도피포켓의 형상이 세모 또는 사다리꼴인 경우에는 브로치 공법 또는 선삭공법, 반원인 경우에는 너어링 공법, 부채꼴인 경우에는 프레스 공법으로 가공하는 것이 바람직하다.

상술한 실시예에서와 같이 용접돌기와 도피포켓의 형상이 각각 대응되는 것이 바람직하나, 제작환경에 따라 용접돌기와 도피포켓의 형상은 대응되지 않을 수 있음은 물론이다. 즉, 용접돌기의 형상이 세모인 경우에 도피포켓의 형상은 사다리꼴의 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는 마운팅 러그가 결합되는 것만을 설명하였으나, 상기 마운팅 러그가 결합되는 방법은 인젝터 홀더에 동일하게 적용될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가솔린 직접분사방식 엔진의 연료분배관에 마운팅 러그 및 인젝터 홀더가 용접결합된 것을 나타낸 도면이다.

도 2a 내지 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접돌기와 도피포켓이 형성된 마운팅 러그의 사시도이다.

도 2b 내지 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접돌기와 도피포켓의 측단면도를 나타낸 도면이다.

도 2c 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 용접과정 중 용접돌기가 녹아서 너겟이 형성되는 것을 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 >

100 연료분배관 200 마운팅 러그

201 접합면 202 너겟

210, 220, 230, 240 용접돌기

210a, 220a, 230a, 240a 도피포켓

300 인젝터 홀더

Claims

2개의 부재를 프로젝션 용접하는 방법에 있어서,

상기 2개의 부재 중 어느 하나는 접합면을 구비하고, 상기 접합면에 하나 이상의 용접돌기를 형성하는 단계;

상기 용접돌기 주변에 하나 이상의 도피포켓을 형성하는 단계;를 포함하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접돌기와 도피포켓이 형성되는 부재는 레일연료공급부재 또는 레일고정부재인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 도피포켓의 부피는 상기 용접돌기의 부피보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접돌기의 형상은 세모인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접돌기의 형상은 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접돌기의 형상은 사각형인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접돌기의 형상은 반원인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 용접돌기의 형상은 부채꼴인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 도피포켓의 형상은 세모인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 도피포켓의 형상은 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 도피포켓의 형상은 사각형인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 도피포켓의 형상은 반원인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항에 있어서,

상기 도피포켓의 형상은 부채꼴인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 용접돌기 또는 도피포켓의 형성방법은 브로치(broach) 공법, 선삭(turning) 공법, 너어링(knurling) 공법, 프레스(press) 공법 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 프로젝션 용접방법.