KR100281943B1

KR100281943B1 - 고압 연료펌프의 리조네이터 장치

Info

Publication number: KR100281943B1
Application number: KR1019970061626A
Authority: KR
Inventors: 요시히코 오오니시; 게이이치 고니시
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2001-02-15
Also published as: JP3505962B2; KR19990013248A; JPH1130166A; US5971728A

Abstract

본 발명은 고압 연료펌프의 리조네이터 장치에 있어서, 간단한 구성으로 캡이 벗어나는 것을 방지할 수 있는 밀폐부재의 마모를 제어하는 것으로서, 연료통로(22)를 형성하고 있는 케이싱(18)과, 이 케이싱(18)에 장착된 커버(29)와, 케이싱(18)과 커버(29)와의 사이에 장착되어 케이싱(18)의 연료통로(22)와의 사이에서 연료 통로실(32)을 형성하며, 또한, 커버(29)와의 사이에서 용적실(33)을 형성하며, 상기 용적실(33)들과 연료 통로실(32)을 오리피스(23b)를 통해 연통하는 캡(23)을 설치하며, 캡(23)에서 연료 통로실(32)측의 외경(øB)을 용적실(33)측의 외경(øA)보다 작게 설정한다.

Description

고압 연료펌프의 리조네이터 장치

본 발명은 고압 연료펌프의 리조네이터 장치의 개량에 관한 것이다.

(종래의 기술)

도 6은 종래장치를 나타내는 단면도 이며, 도면에서 부호 1은 통내 분사용 기관에 장착된 고압 연료펌프 이며, 부호 18은 고압 연료펌프의 케이싱에서 수납 오목부(18d)갖는다. 부호 22는 본 케이싱내에 설치되며, 상기 고압 연료펌프(1)의 토출측 통로로서, 부호 29는 상기 케이싱(18)에 고정장착된 낮은바닥을 갖는 원통형상의 커버이고, 부호 30은 상기 케이싱(18)과 상기 커버(29)와의 사이에서 볼트(31)에 의해 상기 케이싱(18)에 고정장착된 캡 이며, 상기 케이싱(18)의 수납 오목부(18d)와의 사이에서 연료 통로실(32)를, 상기 커버(29)와의 사이에서 용적실(33)를 각각 형성하며, 연료 통로실(32)들과 용적실(33)을 오리피스(30b)를 통해 연결통하고 있다. 부호 30a는 상기 캡(30)의 장착부에서 상기 볼트(31)에 의해 나사장착되어 있다. 부호 34는 상기 캡(30)과 케이싱(18)과의 사이에 장착된 밀폐부재 이며, 부호 35는 상기 캡(30)과 커버(29)와의 사이에 장착된 밀폐부재 이다. 부호 36은 상기 구성부재로 부터 이루어지는 리조네이터 장치이다.

이와같이 구성된 종래장치에서는, 고압 연료펌프(1)의 구동에 의해 토출측 통로(22)에 연료가 토출되지만, 고압 연료펌프(1)의 피스톤의 왕복운동에 따라서, 고압 연료펌프(1)는 흡입행정과 토출행정을 반복하기 때문에 연료 배관을 구성하는 토출측 통로(22)에서 압력이 발생한다.

이 연료압력 맥동을 어느 설정된 주파수 영역에서 저감시키기 위해 연료통로실(32)과 용적실(33)을 설치하며, 이것들을 소정의 길이와 지름을 갖는 오리피스(30b)를 통해 연통시키고 있다.

상기 리조네이터장치에서 흡수되는 압력맥동의 주파수는,

여기에서, f : 주파수

c : 음속(액체중의 음속)

s : 오리피스(30b)의 단면적

l : 오리피스(30b)의 길이

v : 용적실(33)의 체적으로 된다.

종래의 리조네이터 장치에서는 캡(30)에서 연료 통로실(32)측의 외경(øB)와, 용적실(33)의 외경(øA)를 동일 지름으로 구성하고 있다.

따라서, 종래장치에서는, 연료 통로실(32)측과 용적실(33)측에서 압력차가 상호 발생한 경우, 이것에 따라서 캡(30)에 상호 하중이 발생하고 있다.

이 현상을 도 7 내지 도 9를 사용하여 상세하게 설명한다.

도 7 내지 도 9에서, 부호 P1은 용적실(33)측에 발생하는 압력, P2는 연료 통로실(32)측에 발생하는 압력 이고, F1은 용적실(33)측에 발생하는 하중, F2는 연료 통로실(32)측에 발생하는 하중이다.

도 9에 나타내듯이 캡(30)에는 교대로 커다란 하중이 발생하고 있으며, 캡(30)의 벗어남이 발생하고 있다. 또한, 이 캡(30)의 벗어남 현상이 밀폐부재(34, 35)를 마모시킨다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 간단한 구성으로 캡의 벗겨짐을 방지할 수 있는 고압 연료펌프의 리조네이터장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명의 제 1발명에 의하면, 고압 연료펌프의 리조네이터 장치에 있어서, 연료통로를 형성하여 이루어지는 케이싱과, 이 케이싱에 장착된 커버와, 케이싱과 커버와의 사이에 장착되며, 케이싱의 연료통로와의 사이에서 연료 통로실을 커버와의 사이에서 용적실을 각각 형성하며, 상기 용적실과 연료 통로실들을 오리피스를 통해 연결 통하는 캡을 구비하며, 캡에서 연료 통로실측의 외경을 용적실측의 외경보다 작게 설정한 것이다.

본 발명의 제 2발명에 의하면, 고압 연료펌프의 리조네이터장치에 있어서, 케이싱의 연료 통로를 고압 연료펌프로 부터의 토출측 연료통로에 의해 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예 1을 나타내는 압력 변동 특성도.

도 3은 본 발명의 실시예 1을 나타내는 하중 변동 특성도.

도 4는 본 발명의 실시예 1을 나타내는 F1-F2의 하중 변동 특성도.

도 5a는 본 발명의 실시예 2를 나타내는 주요부 단면도.

도 5b는 도 5a에 나타낸 구성과 대비되는 구성을 나타내는 단면도.

도 6은 종래장치의 주요부를 나타내는 단면도.

도 7은 종래장치의 압력 변동 특성도.

도 8은 종래장치의 하중 변동 특성도.

도 9는 종래장치의 F1-F2의 하중 변동 특성도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 고압 연료펌프 18 : 케이싱

18d : 수납 오목부 20 : 흡입측 통로

22 : 토출측 통로 23, 24 : 캡

23b, 24b : 오리피스(orifice) 29 : 커버

31 : 볼트 32 : 연료 통로실

33 : 용적실 34, 35 : 밀폐부재

36 : 리조네이터 장치(resonator apparatus)

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 통내 분사용 기관의 고압 연료펌프를 나타내는 단면도 이다. 도 1에서, 부호 1은 도시생략되는 기관의 하우징등에 장착가능한 고압 연료펌프 이며, 부호 2는 기관에 의해 그 기관의 1/2회전으로 구동되는 캠으로서, 6개의 캠산을 갖고 있다. 부호 3은 본 캠과 맞닿는 캠롤러이고, 부호 4는 이 롤러를 회전가능하게 지지하는 핀이며, 부호 5는 이 핀을 회전가능하게 지지하고 있는 태핏(tappet)이며, 덮개장착 원통형상으로 형성되어 있다.

부호 6은 태핏에 설치된 스프링 홀더이며, 부호 7은 상기 태핏(5)를 미끄럼운동 가능하게 지지하는 브라켓이며, 태핏 미끄럼운동부(7a)를 내면에 갖고 있다. 부호 8은 이 태핏을 통해 상기 캠(2)에 의해 구동되며, 왕복운동을 행하는 피스톤이며, 부호 9는 이 피스톤을 왕복운동 가능하게 지지하며, 연료 가압실인 펌프실을 구성하는 슬리브이고, 부호 10은 이 슬리브(9)를 포위하도록 지지하는 하우징이며, 부호 11은 금속제의 벨로우즈로서 한끝단이 상기 피스톤(8)에 설치된 홀더(8a)에 고정장착되며, 다른 끝단이 상기 하우징(10)에 고정장착되어 있으며, 상기 피스톤(8)과 슬리브(9)사이에서의 누설연료를 수납하고 있다.

부호 12는 상기 스프링 홀더(6)와 상기 하우징(10)과의 사이에 걸쳐진 압축코일 스프링이며, 부호 13은 상기 슬리브(9)위에 장착된 플레이트(A)로서 흡입구멍(13a)과 토출구멍(13b)과 리턴구멍(13c)를 가지고 있다. 부호 14는 플레이트(B)로서, 상기 플레이트(A13)와의 사이에 리드밸브(15)를 끼도록 설치되며, 흡입구멍(14a)과 토출구멍(14b)와 리턴구멍(14c)를 각각 가지고 있다.

상기 리드 밸브(15)에는, 각각 흡입용, 토출용인 한방향 밸브(one way valve)와 리턴용 연통구멍이 설치되어 있다. 부호 16은 상기 플레이트(B14)에 맞닿은 스프링 가이드이며, 부호 17은 이 스프링 가이드와 상기 피스톤(8)과의 사이에 걸쳐진 압축 코일스프링으로서, 상기 피스톤(8)을 항상 태핏(5)측으로 밀어누르고 있다.

부호 18은 흡입구(18a)이며, 토출구(18b), 리턴구(18c)를 가는 케이싱이며, 부호 19는 상기 흡입구(18a)에 설치된 필터이고, 부호 20은 상기 케이싱(18)에 설치된 흡입측 통로이며, 부호 21은 이 흡입측 통로의 도중에 설치된 피스톤 뎀퍼이며, 부호 22는 상기 케이싱(18)에 설치된 토출측 통로이고, 부호 23은 상기 케이싱(18)과 상기 커버(29)와의 사이에서 볼트(31)에 의해 상기 케이싱(18)에 고정 장착된 캡으로서, 상기 케이싱(18)의 순납오목부(18d)와의 사이에서 연료 통로실(32)을 상기 커버(29)와의 사이에서 용적실(33)을 각가 형성하며, 이 연료 통로실(32)과 용적실(33)을 오리피스(23b)를 통해 연결통하고 있다. 이 캡(23)에서 연료 통로실(32)측의 외경(øB)는, 용적실(33)측의 외경(øA)보다 작게 설정되어 있다. 부호 26은 상기 벨로우즈실에 모여진 연료를 연료 탱크측으로 리턴하는 리턴통로 로서, 상기 케이싱(18)에 설치되어 있다.

부호 27은 상기 케이싱(18)의 리턴통로(16)와 연결 통하며, 리턴통로를 구성하는 리턴배관 이며, 부호 28은 상기 피스톤 뎀퍼(21)와 연통된 리턴용 배관이다.

이와같이 구성된 실시예 1에서는, 캠92)의 회전에 의해 캠롤러(3), 핀(4), 태핏(5)을 통해 피스톤(8)을 왕복운동 시킨다. 피스톤(8)의 하강시, 연료 흡입구(18a)로부터 필터(19), 흡입통로(20), 피스톤 뎀퍼(21), 흡입통로(20), 플레이트 A(13)의 흡입구멍(13a), 리드밸브(15)의 흡입용 밸브, 플레이트 B(14)의 흡입구멍(14a)을 통해 연료가 펌프실로 유입된다.

피스톤(8)의 상승시, 리드 밸브(15)의 흡입용 밸브가 폐쇄되며, 토출룡 밸브가 개방되어 펌프실의 연료는, 플레이트A(13)의 토출구멍(13b), 토출통로(22), 리조네이터장치(36), 토출통로(22), 토출구(18b)를 통해 토출된다.

반면, 피스톤(8)과 슬리브(9)와의 사이에서 누설되는 연료는 벨로우즈(11)가외부로의 누설을 방지하고 있으며, 이 벨로우즈(11)내의 누설연료는, 슬리브(9)의 리턴구멍, 플레이트A(13), 플레이트B(14), 리드밸브(15)의 각 리턴구멍, 리턴통로(26), 리턴배관(27)을 통해 연료 탱크로 복귀된다.

본 실시예 1이라도, 고압 연료펌프(1)의 피스톤(8)의 왕복운동에 따르며, 고압 연료펌프(1)가 흡입행정과 토출행정을 반복하며, 연료배관을 구성하는 토출측 통로(22)에서 압력맥동이 발생하지만, 연료 통로실(32)과 용적실(33)과 오리피스(23b)에 의해 압력맥동은 저감된다.

또한 본 발명의 실시예 1에서는, 캡(23)에서 연료 통로실(32)측의 외경(øB)를, 용적실(33)측의 외경(øA)보다 작게되도록 설정되어 있다.

이와같이 구성하는 것에 의해 캡(23)에 가해지는 하중은, 용적실(33)측의 하중(F1)이 연료 통로실(32)의 하중(F2)보다 항상 크게되며, 캡(23)에 걸리는하중이 한 방향으로 되기 때문에 캡(23)의 벗어남 현상은 억제된다.

상기의 작용을 도 2 내지 도 4를 이용하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4에 있어서, P1은 용적실(33)측에 발생하는 압력이며, P2는 연료통로실(32)측에 발생하는 압력이고, F1은 용적실(33)측에 발생하는 하중이며, F2는 연료 통로실(32)측에 발생하는 하중이다.

도 4에 나타내듯이 압력변동에 따른 캡(23)에 가해지는 하중은 한 방향으로만 되며, 캡(23)의 벗어남현상은 방지되며, 밀폐부재(34, 35)의 마모를 억제하여 내구성의 향상이 도모된다.

(실시예 2)

도 5a에 나타내는 실시예 2에 있어서, 부호 24는 케이싱(18)과 커버(29)와의 사이에서 볼프(31)에 의해 케이싱에 고정 장착된 캡으로서, 케이싱(18)의 수납오목부(18d)와의 사이에서 연료 통로실(32)을 커버(29)와의 사이에서 용적실(33)을 각각 형성하며, 연료 통로실(32)과 용적실(33)들을 오리피스(24b)를 통해 연결 통하고 있다. 부호 24c는 오리피스(24b)의 길이 크게하기 위한 돌출부 이다.

리조네이터의 부파수를 설정하는 경우 오리피스(24b)가 길게되는 경우가 있다. 이 경우 도 5b와 같이 되어 연료 통로측(øB측)의 용적감소 때문에 연료 통로측의 맥동이 크게되며, 연료 통로측의 맥동이 크게되면 리조네이터의 효과를 얻기 어렵게되기 때문에 불리하다.

리조네이터의 주파수 설정에 있어서 오리피스(24b)가 길게되는 경우, 도 5와 같이 구성하는 것에의해 연료 통로측의 맥동을 변화하지 않고, 리조네이터의 주파수 설정이 가능하여 맥동저감 효과가 얻어지지 쉽게 된다.

(실시예 3)

또한, 상기의 실시예 1 및 2의 것에서는, 리조네이터 장치(36)를 고압 연료펌프(1)의 토출측 통로(22)에 설치되는 것을 예시하였지만, 흡입측 통로(20)에 설치하여도 동알한 작용효과를 갖는 것이다.

청구항 제 1항의 고압 연료펌프의 리조네이터 장치에 있어서는, 연료 통로를 형성하여 이루어지는 케이싱과, 이 케이싱에 장착된 커버와, 케이싱과 커버와의 사이에 장착되며, 케이싱의 연료통로와의 사이에서 연료통로실을 커버와의 사이에서 용적실을 각각 형성하며, 이 용적실과 연료 통로실들을 오리피스를 통해 연통하는 캡을 구비하며, 캡에서 연료 톨로실측의 외경을 용적실측의 외경보다 작게 설정하는 것에의해 캡에 걸리는 하중을 한 방향으로 하여 캡의 벗어남을 억제할 수 있으며, 또한 캡에 장착되는 밀폐부재등의 마모도 억제할 수 있는 장치의 내구성을 향상할 수 있는 효과를 갖는다.

청구항 제 2항의 고압 연료펌프의 리조네이터 장치에 있어서는, 케이싱의 연료통로를 고압 연료펌프의 토출측 연료통로로 구성하는 것에 의해 한층 효과놓은 캡의 벗어남을 방지하여 장치의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

Claims

연료통로를 형성하여 이루어지는 케이싱과, 상기 케이싱에 장착된 커버와, 상기 케이싱과 상기 커버와의 사이에 장착되며, 상기 케이싱의 상기 연료통로와의 사이에서 연료 통로실을 상기 커버와의 사이에서 용적실을 각각 형성하며, 상기 용적실과 연료 통로실들을 오리피스를 통해 연결 통하는 캡을 구비하며, 상기 캡에서 상기 연료 통로실측의 외경을 상기 용적실측의 외경보다 작게 설정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 연료펌프의 리조네이터 장치.
제 1항에 있어서, 케이싱의 연료 통로는, 연료펌프로 부터의 토출측 연료통로인 것을 특징으로 하는 고압 연료펌프의 리조네이터 장치.