KR100190480B1 - 연료분사 밸브 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

일례로 분출체의 전면을 연마하거나 또는 시트 지지부의 종방향 오리피스 속에 압입되고 견고히 연결되는 밸브 시트체의 압입 깊이를 변화시킴으로써 밸브 니들의 양정을 설정하는 공지의 분사 밸브에서는 완전 조립 밸브 상태에서의 설정이 불가능하다. 밸브 시트체가 종방향 오리피스속에 압입되면 흠집 발생의 우려가 있다.

신규 분사 밸브에서는 밸브 시트체(18)와 구멍(22)을 가진 본체로 구성된 밸브 부품이 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)속에 삽입되고 시트 지지부(1)에 견고히 연결되며 삽입 깊이가 밸브 니들의 양정을 결정한다. 밸브 니들의 양정의 정확한 설정은 구멍(22)을 가진 본체의 고정구역(23,30)사이의 밸브 부품을 변형시킴으로써 완전히 조립된 밸브에서 이루어진다.

본 발명의 분사 밸브와 그 제조 방법은 외부 급전 점화식 혼합기 압축기관의 연료 분사 유니트에 특히 적합하다.

Description

연료 분사 밸브 및 그 제조 방법

(기술 상태)

본 발명은 특허청구의 범위중 제 1항과 제 7항의 전제부에 따르는 분사 밸브 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 분사 밸브는 독일연방공과국 특허 제37 10 467 A1호로 공지되어 있으며, 그것은 밸브 시트 구역의 상류에 구멍을 갖는 포트형 본체를 갖는다. 구멍을 갖는 본체는 분출체와 슬리브 사이에 단단히 조여진다. 밸브 니들 양정을 설정하고 그에 따라 분사 밸브의 고정적 개구 상태에서 방출되는 매체의 정적 유동 체적을 설정하기 위해서는 코어에 대향하는 아마추어의 잔존하는 공기 간극을 결정하는 정지판에 대향한 분출체의 전면이 연마되어야 한다. 그러나, 이러한 밸브와 그 제조 방법은 분출체의 전면은 밸브가 부분적으로 분해될 때에만 연마될 수 있어 밸브 니들 양정의 정확한 설정을 매우 힘들게 하는 단점이 있다.

독일연방공화국 특허 제 38 41 142 A1호는 구멍을 갖는 포트형 물체를 갖고, 그 유지 에지가 축방향으로 연장 하며, 밸브 시트 구역으로 부터 이격되어 대향하고, 밸브 시트체의 배치 구멍의 벽에 연결되는 분사 밸브를 기술하고 있다. 밸브 시트체는 시트 지지부의 종방향 오리피스 속에 압입되고 그것과 단단히 연결되어 시트 지지부의 종방향 오리피스속에의 밸브 시트체의 삽입 깊이가 밸브 니들 양정을 결정한다. 이러한 밸브에서도 완전 조립 상태에서 적어도 부분적으로라도 밸브를 분해하지 않고 밸브 니들 양정을 설정하는 것은 역시 불가능하다.

밸브 시트체를 갖는 분사 밸브중 적어도 하나 이상의 분사 오리피스를 갖는 것이 독일연방공화국 특허 제 38 31 196 A1호에 기재되어 있다. 밸브 시트체는 시트지지부의 종방향의 오리피스 속에 압입되고, 그 아입 깊이가 밸브 니들 양정을 결정한다. 밸브 니들 양정이 완전히 조립된 상태의 분사 밸브에서 설정될 수는 있을지라도 시트 지지부에의 밸브 시트체의 압입 방법을 밸브 시트체 또는 시트 지지부나 양자 모두에 흠집을 만들 우려가 있다.

(본 발명의 장점)

특허청구의 범위중 제 1항의 특징부의 특성을 갖는 본 발명에 따른 분사 밸브와 제7항의 특징부의 특성을 갖는 분사 밸브 제조 방법은 매우 간단하고 경제적이며 완전히 자동적이고 정확하게 밸브 니들 양정을 설정하고 그에 따라 고정적 개구 상태에서 방출되는 매체의 정적 유동 체적을 구멍과 본체의 고정 구역 사이의 구역에서의 밸브 시트체와 구멍을 갖는 본체로 이루어진 밸브 시트 부품의 축방향 변형에 의해 설정한다. 또한, 밸브 시트체와 구멍을 갖는 본체의 간단하고 경제적인 제조로 분사 밸브의 간단한 설계가 가능하다. 구멍을 갖는 본체의 축방향 연장은 분사 밸브의 설치로 인해 구멍 구역에서 변하지 않으며 바람직하고 양호한 분사 특성이 얻어진다.

특허청구의 범위중 종속항에 기재된 수단은 제 1항에 기재된 밸브 및 제7항에 기재된 방법의 양호한 개선 및 개량을 가능하게 한다.

구멍을 갖는 포트형 본체의 유지 에지 축방향으로 연장하면서 밸브 시트체로부터 이격 대향하고, 유지 에지는 자유 단부를 가진채로 밸브 시트 지지부의 종방향 오리피스의 벽에 연결되면 양호하다. 이러한 것은 한편으론 밸브 시트체와 구멍을 가진 본체로 구성된 밸브 부품을 시트 지지부의 종방향 오리피스에 견고하고 안정되게 유지하게 하고, 다른 한편으론 구멍을 가진 본체가 고정 위치사이의 구역에서 축방향으로 간단히 변형되어 밸브 니들 양정의 정확한 설정을 가능하게 한다.

구멍을 가진 본체의 유지 에지가 그 자유 단부를 향해 외향으로 구부려지고, 그럼으로써 그 단부 직경이 시트 지지부의 종방향 오리피스의 직경보다 커짐으로서 시트 지지부의 종방향 오리피스 속으로의 밸브 부품의 삽입시에 유지 에지가 방사 방향 스프링 작용을 갖고 구멍을 갖는 본체나 시트 지지부의 종방향 오리피스 모두의 흠집의 우려없이 가며운 압력으로 종방향 오리피스 모두의 흠집의 우려없이 가벼운 압력으로 종방향 오리피스의 벽에 안착될 수 있다.

이러한 설비에서는 밸브 시트체의 둘레가 시트 지지부의 종방향 오리피스의 직경보다 작은 직경을 갖는 것이 양호하다. 밸브 시트체와 구멍을 갖는 본체로 구성된 밸브 시트 부품의 지지부품 속으로의 삽입시에 밸브 시트체나 시트 지지부의 종방향 오리피스 모두의 흠집의 우려가 제거 될 수 있다. 또한, 제조중에 밸브 시트체의 둘레의 면밀한 치수 공차의 준수가 요구되지는 않으므로 밸브 시트체의 제조 단가가 현저치 감소된다.

밸브 시트체의 둘레와 시트 지지부의 종방향 오리피스 사이에서 적어도 하나의 분사 오리피스로나 또는 구멍을 가진 본체와 시트 지지부의 종방향 오리피스 사이에서 내연기관의 흡입관으로의 어느 것이든 매체 유동의 개연성을 회피하기 위해서는 구멍을 가진 본체가 그 전면에서 제1의 전둘레 용접 접합부에 의해 밸브 시트체의 전면과 연결되고, 그 둘레에서 제2의 전둘레 용접 접합부에 의해 시트 지지부의 종방향 오리피스의 별과 연결되는 것이 양호하다.

제1용접 접합부와 제2용접접합부는 레이저 용접으로 간단하고 신뢰할만하며 안정되게 용접하는 것이 양호하다. 이러한 방법은 용접중에 부품을 국소적으로 가볍게 가열한다.

(도면)

본 발명의 양호한 실시예도면에 개략 도시되어 있으며 다음의 설명에 보다 상세히 기술되어 있다. 제1도는 양호한 실시예에 따른 분사 밸브의 부분도이다.

(상세한 설명)

제1도는 예로서 외부 급전 점화식의 혼합기 압축 기관의 연료 분사 유니트용 연로 분사 밸브의 부분 단면도를 도시한다. 연료 분사 밸브는 튜브형 시트 지지부를 가지며, 거기에서 종방향 오리피스(3)는 밸브의 종축에 대해 동심 관계로 이루어진다. 종방향 오리피스(3)에서 튜브형 밸브 니들(5)은 그 하류 단부(6)에서 볼형 밸브 폐쇄체(7)에 연결되게 설비된다. 연료 분사 밸브의 작동은 일례로 전자기적으로 일어난다. 밸브 니들(5)의 축방향 이동과 그에 따른 연료 분사 밸브의 개방 및 폐쇄는 자장 코일(10)과 아마추어(11) 및 코어(12)를 갖는 바람직한 전자기적 회로에 의해 행해진다. 아마추어(11)는 밸브 니들(5)의 단부에 연결되며, 그것은 밸브 폐쇄체(7)로부터 이격 대향하고 코어를 향해 조심되어 있다.

축방향 이동중에 밸브 폐쇄체(7)의 안내는 밸브 시트체(18)의 안내 오리피스(16)에 의해 행해진다. 밸브 시트체(18)의 둘레는 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 밸브 폐쇄체(7)로부터 이격되어 대향하는 그 전면(19)에서 밸브 시트체(18)는 구멍(22)을 갖는 본체의 바닥부(21)와 동심적으로 견고히 연결된다. 밸브 시트체(18)와 구멍(22)을 갖는 본체의 연결은 일례로 레이저에 의해 형성되는 전둘레 밀봉식 제1용접접합부(24)에 의해 이루어진다. 이러한 연유로 구멍(22)을 갖는 본체를 위한 재료의 양호한 용접성이 이루어진다. 이러한 형태의 조립체는 실시예에서 처럼 스파크 침식에 의해 형성되는 적어도 하나 또는 둘 이상의 분사 오리피스(27)의 구역에서 바닥부(21)의 변형의 우려가 제거된다.

구멍(22)을 갖는 본체는 포트형 단면 형태를 갖는다. 구멍(22)을 갖는 본체의 바닥부(21)의 근처에는 밸브 시트체(18)로부터 이격하는 축방향으로 연장하고 한 단부(26)를 향해 외향으로 원추형으로 구부려지는 전 둘레 유지에지(23)가 있다. 이러한 설비에서 유지에지(23)는 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 직경보다 큰 직경의 단부(26)를 갖는다.

시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)속으로 삽입밸브 니들(5)을 갖는 밸브 시트 부품은 밸브 시트체(18)와 구멍(22)을 갖는 본체로 구성되고 종방향 오리피스(3)속으로 압입된다. 밸브 시트체(18)의 둘레의 직경이 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)에 비해 작으므로 방사 방향 가압이 단지 종방향 오리피스(3)와 구멍(22)을 가진 본체의 유지에지(23)사이에만 존재하고, 유지 에지는 원추형으로 외향하는 약간 구부려지고, 종방향 오리피스(3)의 벽에 방사 방향 스프링 작용을 한다. 이렇게 하여 밸브 시트 부품과 종방향 오리피스 모두에서 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)속으로의 밸브 시트 부품 삽입중의 흠집 발생이 회피되며, 그것은 밸브 시트체(18)와 구멍(22)을 갖는 본체로 이루어진다. 밸브 시트체(18)의 제조중에는 또한 밸브 시트체(18)가 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 방향으로 거의 틈새를 갖지 않으므로 그 둘레에 면밀한 치수 공차를 준수할 필요가 없어서 종방향 오리피스(3)속으로 압입되는 밸브 시트체에 비해 제조 비용이 현저히 감소된다. 자장 코일(10)의 비여자시에 밸브 니들(5)의 한쪽 단부 위치는 밸브 시트체(18)의 밸브 시트면에 대해 밸브 폐쇄체(7)가 안착됨으로써 고정되므로 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)속으로의 밸브 시트 부품의 삽입 깊이가 밸브 니들(5)의 양정의 선 설정은 결정한다. 밸브 니들(5)의 다른 단부 위치는 자장 코일(10)의 여자시에 일례로 코어(12)에 대해 안착된 아마추어(11)에 의해 고정된다. 밸브 니들(5)의 이러한 두개의 단부 위치사이의 거리가 양정을 나타낸다.

시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)에 대해 안착된 그 한쪽 단부(26)에서는 구멍(22)을 가진 본체의 유지에지가 일례로 전 둘레의 밀봉된 제2용접 접합부(30)에 의해 종방향 오리피스(3)의 벽과 연결된다. 제2용접접합부(30)는 일례로 레이저에 의해 서로 용접될 부품의 가열을 낮게하고 간단히 이루어지는 견고하고 신뢰할만한 용접에 의해 제1용접접합부(24)와 마찬가지로 정확히 이루어진다.

밸브 시트체(18)와 구멍(22)을 가진 본체 및 구멍(22)을 가진 본체와 시트 지지부(1)의 밀봉 용접이 필요하며, 그렇게 하여, 일례로 연료등의 사용될 매체는 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)와 밸브 시트체(18)의 둘레 사이에서 분사 오리피스(27)로나 또는 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)와 구멍(22)을 가진 본체의 유지에지(23)사이에서 내연기관의 흡입관 속으로 직접 유통하지 않게 하여야 한다.

구멍(22)을 가진 본체는 따라서 두개의 고정 구역을 가지며, 제1고정 구역은 밸브 시트체(18)와의 제1용접접합부(24)이고, 제2고정 구역은 시트 지지부(1)를 갖는 제2용접접합부(30)이다.

구형 밸브 폐쇄체(7)는 밸브 시트체(18)의 유동방향으로 테이퍼진 밸브 시트 구역(32)과 관련하여 밸브 시트 구역은 안내 오리피스(16)와 밸브 시트체(18)의 전면(19) 사이에서 축방향으로 이루어져 있다. 제1도에 보이듯이 밸브 종축(2)의 좌측에는 안내 오리피스가 적어도 하나의 유동 통로(33)를 가지며, 그것은 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)에 의해 방사 방향으로 한정된 밸브 내부(35)로 부터 안내 오리피스(16)와 밸브 시트체(18)의 밸브 시트구역(32)사이에 유동 방향으로 설비된 안내홈(36)으로의 매체를 유동시키고, 그것은 구멍(22)을 갖는 판의 분사 오리피스(27)와 밸브 개방시에 연결된다. 밸브 폐쇄체(7)의 정확한 안내와 그에 따른 축방향 이동중에 밸브 니들(5)의 정확한 안내를 위해 안내 오리피스(16)의 직경은 구형 밸브 폐쇄체(7)가 작은 방사 방향 분할편을 갖고 안내 오리피스(16)를 통해 돌출하도록 설계된다.

밸브 니들(5)의 양정의 정확한 설정과 그에 따른 밸브의 고정 개방 상태에서 방출되는 매체의 정적 유동 체적의 정확한 설정이 완전히 조립된 분사 밸브에서 이루어지고, 이는 특히 밸브 시트체(18)와 서로 용접된 구멍(22)을 갖는 본체가 그 유지에지(23)에 의해 시트 지지부(1)에 용접되는 것을 의미한다. 밸브에 의해 방출되고 측정 용기(37)에 의해 측정되는 매체의 정적 유동 체적이 요구에 부응하지 못하면 구멍(22)을 갖는 본체는 밸브 니들(5)의 양정의 정확한 설정을 위해 제2용접 접합부(30)와 제1용접접합부(24)사이의 구역에서 축방향으로 공구(38)에 의해 연산되고, 그럼으로써 특정 목표 체적에 부응하는 매체의 유동체적의 측정될 때까지 소성 변형된다.

본 발명에 따른 분사 밸브 및 본 발명에 따른 분사 밸브 제조 방법은 간단한 방식으로 분사 밸브의 고정적 개방시에 방출되는 매체의 정적 유동 체적이 완전 조립된 분사 밸브에서 정확히 설정되게 할것이다.

시트 지지부(1)의 둘레에서 보호캡(45)이 자장 코일(10)로부터 대향 이격된 그 하류 단부에 설비되며 스냅식 연결부(46)에 의해 시트 지지부(1)의 둘레에 연결된다. 제1전면 방사 구역(47)에서 보호캡(45)은 시트 지지부(1)의 전면(48)에 대해 안착된다. 자장 코일(10)에 대면하는 방향으로의 보호캡(45)의 제1방사 구역(47)에 인접한 축방향 연장하는 평행 구역(49)이 있고, 방사 방향 외향을 가리키는 제2방사구역(50)이 있다. 밀봉링(51)을 보호캡(45)의 제2방사 구역(50)의, 그 측면이 자장 코일(10)을 대면하는 전면(54)으로 이루어지는 환형홈(53)내에 시트 지지부(1)의 둘레에 의해 시트 지지부(1)와 그 홈의 밸리(57)의 방사 방향 외향 지향한 접촉 구역(55)으로 설비된다. 밀봉링(51)은 일례로 내연 기관의 흡입관 등의 도시안된 연료 분사 밸브의 둘레와 밸브 위치 사이를 밀봉시킨다.

Claims (9)

1. 튜브형 시트 지지부의 밸브 종축에 동심 관계로 연장하는 종방향 오리피스에 배열되고 밸브 니들에 관하여 작동하는 밸브 시트 구역을 갖는 밸브 시트체와, 상기 밸브 시트체로부터 하류에 설비되고 하나 이상의 분사 오리피스를 갖는 구멍을 가진 본체와, 이동하는 밸브니들을 구비한 분사 밸브, 특히, 내연기관의 연료 분사 유니트용 연료 분사 밸브에 있어서,

   상기 구멍(22)을 가진 본체가 밸브 시트체(18)에 대면하는 그 전면(20)에서는 밸브 시트체(18)의 전면(19)이 대해 견고히 연결되고, 본체의 둘레에서는 상기 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 벽에 대해 견고히 연결된 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   전 둘레 유지 에지를 갖는 구멍을 가진 포트형 본체를 갖는 것으로서,

   상기 구멍(22)을 가진 본체의 유지에지(23)는 상기 밸브 시트체(18)로부터 멀어지며 축방향으로 연장되고, 상기 유지 에지(23)는 그 자유 단부(26)에 의해 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 벽에 대해 견고히 연결된 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브.
3. 제2항에 있어서,

   상기 구멍(22)을 가진 본체의 유지 에지(23)가 그 단부(26)를 향해 외향으로 구부려지고 또 그 단부(26)에서 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 직경보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 밸브 시트체(18)의 둘레가 상기 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 직경 보다 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 구멍(22)을 가진 본체가 그 전면(20)에 의해 제1전둘레 용접접합부(24)로 상기 밸브 시트체(18)의 전면(19)에 대해 견고히 연결되고, 또 본체의 둘레에서 제2전둘레 용접접합부(30)에 의해 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 벽에 대해 견고히 연결된 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1용접접합부(24)나 제2용접접합부(30)또는 그 모두는 레이저 용접에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브.
7. 밸브 종축선과 동심 관계로 연장하는 종방향 오리피스를 갖고 상기 오리피스 속으로 이동가능한 밸브 니들이 삽입되는 튜브형 시트 지지부와 , 상기 밸브 니들에 관해 작용하는 밸브 시트 구역을 갖는 밸브 시트체 및, 하나 이상의 분사 오리피스와 상기 밸브 시트체에 대해 안착된 바닥부 및 전둘레 유지 에지를 갖는 구멍을 가진 포트형 본체를 구비한 분사 밸브, 특히, 내연기관의 연료 분사 유니트용 연료 분사 밸브의 제조 방법에 있어서,

   밸브 시트체의 둘레가 상기 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)보다 작은 직경을 갖는 상기 밸브 시트체(18)가 제 1용접접합부(24)에 의해 구멍(22)을 가진 본체의 바닥부(21)에 열결되는 그러한 배열 구조에서 상기 구멍(22)을 가진 본체의 상기 밸브 시트체(18)로부터 멀리 대향하여 외향으로 구부러지는 유지 에지(23)가 그 자유 단부(26)에서 상기 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1단계와,

   상기 밸브 시트체(18)와 구멍(22)을 가진 본체로 구성된 밸브 시트 부품이 밸브 니들(5)의 양정을 미리 고정하기 위해 상기 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)속으로 압입되는 제 2단계와,

   상기 구멍(22)을 가진 본체가 그 유지 에지(23)의 단부(26)에서 제2용접접합부(39)에 의하여 시트 지지부(1)의 종방향 오리피스(3)의 벽에 견고히 연결되는 제3단계와,

   분사 밸브의 고정적 개방 상태에서 방출되는 정적 작동 매체 체적이 매체의 필요한 규정 목표 체적에 비해서 측정되는 제4단계와,

   상기 구멍(22)을 가진 본체가 매체의 측정된 실제 체적이 매체의 규정 목표 체적에 일치될 때까지 밸브 니들의 양정의 정확한 설정을 위해 제1용접접합부(24)와 제 2용접접합부(30)의 사이의 구역에서 축방향으로 변형되는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1용접접합부(24)나 제 2용접접합부(30)도는 그 모두는 전둘레로 견고히 밀봉부를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브의 제조 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   상기 제1용접접합부(24)나 제2용접접합부(30)도는 그 모두는 레이저 용접에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브의 제조 방법.