KR100298294B1 - 연료공급장치 - Google Patents

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고바야시아쯔시게
나까시마까즈시
가와노야스시
까가히데끼
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히로시 하또리
닛뽄 덴소오 가부시끼 가이샤
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Abstract

인탱크식 연료펌프는 설치가 용이하고 연료펌프에 의해 발생하는 진동을 줄일 수 있다. 펌프부(20)에서 퍼 올려진 연료는 포함되어 있는 이물질을 제거하기 위해 필터(24)를 경유한다. 그리고 나서, 연료는 연료통로(26)로 부터 캡(29)의 개구부(29a)를 통해 오목부(31)과 제2연료통로(32)로 흐른다. 제2연료통로(32)로 흐르는 연료는 체크밸브(43)를 리프트 시키고, 오목부(51)으로 흐른다. 그리고 나서, 연료는 제3연료통로(52)를 통해 배출 파이프(11)로 흐르며 연료탱크의 외부로 인도된다. 볼(34)은 연료분사를 위해 요구되는 연료압력으로 조정되기 위해 연료압력에 따라 대경통로내에서 움직인다. 연료의 펌핑이 중단되면 연료압력은 0로 떨어지고, 이에 따라 볼(34)은 압축코일 스프링(35)의 스프링 힘에 의해 밸브시트(36)에 접촉되어 진다. 이때, 체크밸브(43)의 헤드부(43b)는 연료통로를 막기위해 밸브시트(44)에 접촉된다. 결과적으로, 잔압은 오목부(51)로 부터 하류로 유지될수 있다.

Description

연료공급장치
제1도는 제1실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제2도는 제1실시예의 인탱크식 연료펌프의 주요부분을 도시한 확대 단면도.
제3도는 연료분사장치에 제1실시예의 인탱크식 펌프의 적용을 도시한 개략적인 단면도.
제4도는 제1도에서 IV방향에서 본 저면도.
제5도는 본 발명의 제2실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제6도는 제3실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제7도는 본 발명에 따른 제4실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제8도는 제4실시예의 인탱크식 연료펌프의 주요부분을 도시한 확대 단면도.
제9도는 본 발명에 따른 제5실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제10도는 제5실시예의 인탱크식 연료펌프의 주요부분을 도시한 부분 확대 단면도.
제11도는 본 발명에 따른 제6실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제12도는 제6실시예의 인탱크식 연료펌프의 주요부분을 도시한 확대 단면도.
제13도는 본 발명에 따른 제7실시예의 인탱크식 연료펌프인 연료공급장치를 도시한 부분 단면도.
제14도는 제7실시예의 인탱크식 연료펌프의 주요부분을 도시한 부분 확대 단면도.
제15도는 본 발명의 제1실시예의 변형 저면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 연료탱크 2 : 내연기관
3: 실린더 헤드 4 : 실린더 블럭
5 : 연소실 6 : 피스톤
10 : 연료펌프 11 : 배출 파이프
12 : 플랜지 20 : 펌프부
21 : 지지 파이프 22 : 지지대
23 : 고무판 24 : 필터
25 : 배출구 27 : O 링
28 : 스페이서 29 : 수지 캡
30 : 연결부재 43 : 체크밸브
50 : 지지부재 59 : 배기관
61 : 공급파이프 62 : 분배 파이프
63 : 인젝터 64 : 쓰로틀 밸브
65 : 흡기관 66 : 흡기밸브
68 : 점화 플러그 69 : 배기밸브
본 발명은 연료공급장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 연료탱크로 부터 내연기관과 같은 연료소비장치로 연료를 공급하는 연료공급장치에 관한 것이다.
압력조절장치에 의해 연료의 압력을 일정한 레벨로 유지하도록 하는 시스템은 알려져 있다. 연료는 제어압력에 따라 내연기관으로 분산되어 공급된다. 이러한 시스템에서, 연료압력제어에 의한 잉여연료는 연료탱크로 되돌아간다.
미국 특허 제5,044,344호, 제5,148,792호와 제5,078,167호는 압력공급방법에의해 모든 연료를 연료탱크로 부터 내연기관으로 공급하는 시스템을 나타내고 있다. 상기의 시스템은 복귀로를 가지고 있지 않다. 미국 특허 제5,044,344호와 제5,148,792호에 나타나 있는 시스템에서 연료펌프의 능력은 귀환되고 압력센서에 의해 검출되는 압력에 따라 제어된다. 더우기, 초과되는 여압으로 부터 연료를 보호하기 위해 연료공급로에 릴리프 밸브를 제공한다. 그러나 상기와 같은 전체적이고도 전자적인 제어시스템은 가격이 비싸다.
상기와 같은 전체적이고도 전자적인 제어시스템에 반해 다소 싼 시스템은 미국특허 제5,078,167호에 나타나 있는것 처럼 연료탱크내에 압력조절장치를 제공함으로써 얻을수 있다. 더우기, 연료탱크 내부에 제공되는 압력조절장치와 함께 전차적 제어는 연료공급장치에 의해 배출되는 과다한 연료량을 줄이고, 전력소비의 낭비를 줄이는데 사용될수 있다.
그러나, 상기와 같은 연료공급장치에 있어서, 연료탱크의 벽상에 설치되어 있는 터미날은 고무파이프를 통해 연료탱크내에 설치되어 있는 연료펌프와 연결되어 있다. 이러한 형태의 연료펌프는 설치를 위해 상당한 시간이 요구되므로 이에따라 제작비가 증가한다.
또한, 상기와 같은 시스템에 있어서, 과압을 방지하기 위한 압력조절기 및/또는 릴리프 밸브, 체크밸브와 같이 터미날부의 돌출부는 연료탱크의 벽상에 설치되어 있다. 상기와 같은 구조는 연료펌프 본체의 배출부 주위의 형태를 변형하여야 한다는 문제점을 포함한다. 더우기, 상기 시스템의 독특함으로 인해 많은 다른 연료공급시스템과 많은 부품 및 구성요소들을 공유하기 어렵다.
또한, 미국 특허 제5,078,167호에 나타나 있는 시스템에 있어서, 연료펌프의 장애가 발생한 동안 연료공급로내의 연료의 온도는 상승하고, 연료의 압력이 상승하면 압력조절기는 연료의 압력을 낮추기 위해 개방된다. 이것은 시간이 경과함에 따라 연료공급로에서의 연료량의 감소, 연료 또는 기화연료에 공기방울의 혼합등의 원인이 된다. 결과적으로, 연료펌프가 재구동할때 공기방울이 포함된 연료 또는 기화연료가 내연기관으로 공급된다. 이에 따라 내연기관의 효과적인 동작을 얻을 수 없다.
따라서, 본 발명의 주요한 목적은 연료탱크의 벽에 설치된 연료배출 파이프와 단지 간단한 조립만을 요구하는 연료펌프를 정확히 연결할수 있는 연결부재를 갖는 연료공급장치를 제공하는 것이다.
상기 주목적 이외에 본 발명의 목적은 연료펌프에 상기 연결부재를 정확히 고정할수 있는 연료공급장치를 제공하는 것이다.
상기 주목적 이외에 본 발명의 다른 목적은 연료배출파이프와 연료펌프 사이의 결합만이 아닌 다른 기능들을 가진 상기 연결부재를 제공하므로써 연료공급장치 전체구성을 단순화하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 연료압력을 조절하기 위한 압력제어밸브 및/또는 연료공급로에서의 압력을 일정하게 유지하기 위한 체크밸브와 함께 특히 연료귀환로가 없는 시스템에서 사용하기 위한 상기 연결부재를 제공하는 연료공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연료펌프로의 전원공급을 위한 커넥터와 함께 상기 연결부재를 제공하므로써 조립에 요구되는 시간과 연료탱크내에 설치되는 부품 및 구성요소의 수를 줄이는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연료귀환로를 가지지 않는 시스템에의 사용에 특히 적절하고 연료펌프가 멈추었을때조차 연료탱크로부터 외부로 뻗어 있는 연료공급로에서 연료의 압력을 정확하게 유지할수 있는 연료공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 연료탱크의 벽상에 설치된 연료배출 파이프 및 연료펌프는 블럭형태의 연결부재에 의해 서로 연결되어 있다. 또한, 연료배출 파이프와 연료펌프의 양측에 배치된 블럭형 연결부재의 연결부 각각은 관상(tubular)부재, 관상부재를 수용하는 관상공간부, 및 관상부재와 관상공간부 사이의 밀폐부재로 구성된다. 상기와 같은 구조에서, 관상부재를 관상공간부에 삽입하므로써 양 연결부를 연결할수 있으므로 연료배출파이프와 연료펌프는 단순한 연결과정을 통해 서로 연결될수 있다.
여기서, 탱크의 형태등에 따라 연결부재를 변형하므로써 일반적인 형태의 연료탱크에 사용되는 연료배출파이프와 연료펌프 사이의 연결을 얻을수 있다.
또한, 상기 연결부재는 귀환로를 갖지 않는 시스템의 구성을 단순화하기 위해 연료의 압력을 제어하는 압력제어밸브 및/또는 연료공급로의 압력을 유지하기 위한 체크밸브와 함께 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결부재는 상기 연결부재를 정확히 고정하기 위해 연료탱크상에 제공되는 전원입력 커넥터에 알맞도록 형성하는 것이 바람직하다.
더우기, 상기 연결부재는 연결부재와 연료펌프사이의 연결뿐 아니라 연료 펌프로의 전자적 연결을 얻기위해 연료탱크상에 설치되는 전원입력 커넥터에 연결되는 전원공급 커넥터와 함께 전체적으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 연료펌프의 배출파이프가 연료펌프 축에서 벗어난 위치에 설치되어 있는 경우에 연료탱크의 벽에 설치되어 있는 연료배출파이프의 연결부재는 상기 축상에서 연료펌프의 양끝을 지지하고 진동을 줄이기 위해 연료펌프축의 연장선상에 위치하는 것이 바람직하다.
압력제어밸브가 연료탱크안에 설치되고, 연료탱크로 부터 뻗어있는 연료공급로가 막혀있는 경우에 심지어 연료펌프가 멈추었을 경우에도 연료탱크로 부터 뻗어있는 연료공급로의 압력을 정확히 유지하기 위해 체크밸브는 압력제어밸브의 하류쪽에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명의 응용예를 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 제1실시예의 연료공급장치와 같이 인탱크식 연료폄프는 내연기관의 연료분사 시스템에 적용된다.
내연기관(2)에서, 연소실(5)은 실린더 헤드(3), 실린더 블럭(4), 그리고 피스톤(6)에 의해 구분된다. 연소실(5)에 대면하는 실린더 헤드(3)의 하면에 점화 플러그(68)가 고정되어 있다.
인탱크식 연료펌프(10)는 연료탱크(1)내에 설치되고, 배출 파이프(11)와 펌프부(20)는 연결부재(30)에 의해 서로 연결되어있다. 배출 파이프(11)는 연료탱크(1)의 플랜지(12)를 통해 연료탱크(1)의 외부로 통한다. 펌프부(20)에 의해 퍼 올려진 연료는 배출파이프(11)로 부터 공급파이프(61)를 통해 분배파이프(62)로 공급된후, 인젝터(63)에 의해 분배 파이프(62)로부터 흡기관(65)으로 주입된다. 이와 같이 주입된 연료는 쓰로틀 밸브(64)에 의해 유속이 조절되는 공기와 혼합된다. 공기-연료 혼합물은 흡기밸브(66)가 열려있는 동안에 연소실(5)로 흡입된후, 점화 플러그(68)의 불꽃에 의해 점화되어 연소된다. 내연기관에 의해 발생된 배기가스는 배기밸브(69)가 열려있는 동안에 배기관(59)을 통해 배출된다.
제1,제2 그리고 제4소에 도시된 것처럼 연료펌프(10)는 연료탱크(1)로 부터 연료를 퍼 올리는 펌프부(20), 펌프부(20)를 지지부재(50)에 연결하기 위한 연결부재(30)를 구비하며 상기 지지부재(50)는 퍼 올려진 연료를 연료탱크(1)의 외부로 인도하는 배출 파이프(11)로 연결부재(30)를 결합시킨다.
펌프부(20)는 고무판(23)을 통해지지 파이프(21)의 지지대(22)에 고정되어 있다. 지지 파이프(21)는 고정구(21a)에 의해 플랜지(12)에 고정되어 있다. 오목부(22a)는 펌프부(20)가 고정되어 있는 지지대(22)의 중심부에 형성되어 있으며 고무판(23)의 도출부(23a)는 오목부(22a)에 맞추어져 있다(제4도). 오목부(22a)는 후술되는 필터(24) 방향으로 넓어져서 광구부(22b)를 형성한다. 광구부(22b)와 돌출부(23a) 사이에는 틈이 형성되어 있다. 펌프부(20)내에 수용되어 있는 모터(도시안됨)는 터미날(101)로 부터 구동전류를 공급받는다. 터미날(101)은 케이블(102)을 통해 커넥터(103)에 연결되어 있다. 커넥터(103)는 플랜지(12)에 고정되어 있는 터미날(104)에 볼트(105)에 의해 고정되어 있다. 터미날(104)은 전원 공급부(도시안됨)에 의해 펌프부(20)에 수용되어 있는 모터를 위한 구동전류를 공급받는다.
필터(24)는 연료탱크(1)로 부터 퍼 올린 연료로 부터 이물질을 제거하기 위해 펌프부(20)의 연료흡입 파이프(20a)에 부착되어 있다.
배출구(25)의 외벽은 O 링(27)에 의해 밀폐되어 있고, 수지 캡(29)이 O 링(27)의 분리를 막기위해 배출구(25)의 상단에 압입되어 있다. 캡(29)의 중앙부에는 개구부(29a)가 형성되어 있다. 원관상 스페이서(28)는 소정의 위치에서 O 링(27)을 고정하기 위해 배출구(25)의 외벽에 고정되어 있다.
연결부재(30)에서, 프레임 부재(30a)는 커넥터 하우징(20b)을 둘러싸고 있는 펌프부(20)에 고정되어 있다. 연결부재(30)는 그 상류단에 있는 펌프부(20)측에 형성되어 있는 오목부(31)와 그 하류단에 있는 배출구(38)를 포함하고 있다. 오목부(31)와 배출구(38)사이의 연결을 위해 오목부(31)를 따라 연결통로(32)가 형성되어 있다. 오목부(31)는 배출구(25)를 수용하고 오목부(31)의 내벽(31a)은 O 링(27)과 접촉되어 있다.
배출구(38)의 상단에는 수지캡(41)이 압입되어 있고, 캡(41)의 중앙부에는 개구부(41a)가 형성되어 있다. 배출구(38)의 외벽은 O 링(39)에 의해 밀폐되어 있고, 원관상 스페이서(40)는 소정의 위치에서 O 링(39)를 지지하고 있다. 스토퍼(42)는 배출구(38)의 내벽에 고정되어 있다. 체크밸브(43)는 폴리아세탈과 같은 수지로 만들어지며 체크밸브(43)의 샤프트(43a)는 스토퍼(42)에 의해 미끄럼 가능하도록 지지되어 있다. 스토퍼(42)는 체크밸브(42)를 지지하도록 설계되어 있을 뿐이고, 연료통로(32)로 부터 수지캡(41)의 개구부(41a)를 통해 배출 파이프(11)로 연료가 흐르는 것을 방해하지 않는다. 체크밸브(43)의 헤드부(43b)는 연료통로(32)내에 형성되어 있는 밸브시트에 접촉될수 있다.
릴리프 통로(33)는 연료통로(32)내에 형성된다. 릴리프 통로(33)는 소경통로(33a)와 대경통로(33b)를 포함하며, 소경통로(33a)와 대경통로(33b)사이의 경계부에 밸브시트(36)가 형성되어 있다. 스틸(steel)볼(34)은 대경통로(33b)내에 움직임 가능하도록 수용되어 있고, 압축 코일 스프링(35)의 스프링 힘에 의해 밸브시트(36)에 대향해서 가압된다. 릴리프 통로(37)는 릴리프 통로(33)로 부터 연료펌프(10)의 외부로의 연계가 가능하도록 형성되어 있다.
지지부재(50)는 납땜등과 같은 방식으로 플랜지(12)에 고정되어 있다. 지지부재(50)의 연료 상류방향에 오목부(51)가 형성되어 있고, 오목 부(51)내에는 배출구(38)가 수용되어 있다. 오목부(51)의 내벽은 O 링(39)과 밀접하게 접촉되어 있으며 연료통로(52)는 오목부(51)를 따라 형성되어 있다. 배출 파이프(11)는 연료통로(52)와의 연계를 위해 연료통로(52)에 삽입되어 납땜과 같은 방법에 의해 플랜지(12)에 고정되어 있다.
다음에는 연료펌프(10)의 동작원리를 설명하기로 한다.
펌프부(20)의 모터는 터미날(101)을 통해 공급되는 구동전류에 의해 구동되어 연료탱크(1)내에 있는 연료를 퍼 올린다. 연료내에 있는 이물질은 필터(24)에 의해 제거된다. 연료는 연료통로(26)로 부터 캡(29)의 개구부(29a)를 통해 오목부(31)와 연료통로(32)로 흐른다. 연료통로(32)로 흐르는 연료는 체크밸브(43)를 리프트시키고 오목부(51)로 흐른다. 오목부(51)로 흐르는 연료는 연료통로(52)로 부터 배출 파이프(11)를 통해 연료탱크(1)의 외부로 배출된다.
볼(34)는 연료압력과 압축코일 스프링(35)의 스프링 힘 사이의 균형을 유지하기 위해 펌프부(20)로 부터 공급되는 연료의 압력에 따라 대경통로(33b)내에서 움직여 인젝터(63)로 부터 연료분사를 위해 요구되는 연료의 압력을 조절한다. 연료압력이 설정된 압력(약 250~300kpa)을 초과하면 볼(34)은 연료가 소경통로(33a)로 부터 유입되도록 릴리프 통로(37)에 도달한다. 이러한 구성에서, 상기 설정된 압력을 초과하는 연료압력으로 인하여 연료펌프(10)로 부터 공급되는 과잉연료는 귀환로(37)를 통해 연료탱크(1)로 귀환된다.
펌프부(20)의 모터에 공급되는 구동전류가 차단되고, 펌프부(20)가 연료를 퍼 올리는 작업이 중지되면 펌프부(20)로 부터 공급되는 연료의 압력이 저하된다. 결과적으로, 볼(34)은 압축 코일 스프링(35)의 스프링 힘에 의해 밸브시트(36)에 접촉된다. 이때 체크밸브(43)의 헤드부(43a)는 자신의 무게로 인해 밸브시트(44)에 접촉되어 연료통로(32)는 폐쇄된다. 따라서, 오목부(51)의 하류에서, 펌프부(20)의 모터가 멈추기전의 연료의 압력은 잔압으로 유지된다.
제1실시예에서, 펌프부(20)와 연결부재(30) 사이의 결합부는 O 링(27)으로 밀폐되어지고 연결부재(30)와 지지부재(50) 사이의 결합부는 O 링(39)에 의해 밀폐되어짐에 따라 각 부재의 설치가 용이하다. 또한, 펌프부(20)의 모터의 구동에 의해 발생하는 진동은 O 링(27,39)에 의해 흡수되고 감소되며, 진동이 연료탱크의 엔진주파수와 함께 공명되는 것을 방지하고 자동차내에서 들을수 있을 정도의 소음이되는 것을 방지한다.
또한, 제1 실시예에서, 접속부재(30)에 설치되어 있는 볼(34) 과 압축 코일 스프링(35)은 연료의 압력을 조정하는 릴리프 밸브로서의 기능을 가지며, 접속부재(30)의 배출구(38)내에 설치되어 있는 체크밸브(43)는 잔압을 유지하기 위한 기능을 가진다. 그러므로, 펌프부(20)에 릴리프 밸브 및 체크 밸브를 설치할 필요가 없고, 펌프부(20)의 부품 및 구성요소의 수를 감소시킬 수 있다. 또한, 잔압을 유지하기 위해 볼(34)의 하류쪽에 체크 밸브(43)가 설치되므로, 높은 밀폐성을 얻기위한 볼(34)을 설치할 필요가 없어 볼(34) 과 연료통로(33)의 제조가 용이하다.
제1실시예에서, 볼(34)의 움직임에 의해 배출된 연료는 연료펌프(10)의 저면에 설치되어 있는 흡입구로 부터의 흡입방향에 있다는 것에 유의해야 한다. 이 연료는 특히 직접적으로 연료필터(24)의 상부에 부딪힌다. 결과적으로, 연료의 낙하는 연료탱크(1)에서 연료내의 공기방울을 발생시킬수 있다. 그러므로 릴리프 통로(37)로 부터 배출되는 연료는 연료필터(24) 또는 연료펌프(10)의 흡입구와 떨어져 있는 것이 바람직하다. 예를들어, 제15도에 도시된 것처럼 릴리프 통로(37)는 연료필터(24)의 반대쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 양자택일적으로, 파이프가 연료필터(24)로 부터 연료를 빗나가게 하기 위해 릴리프 통로(37)에 연결되어 있는 제1도와 같은 구성이 받아들여질수 있다. 또한, 다른 연료탱크로 부터 연료를 전송하기 위해 릴리프 통로(37)로 부터 배출된 연료에 의해 제트 펌프가 동작되게 하는것도 가능하다. 이러한 경우에 제트펌프는 연결부재와 함께 전체적으로 구성되는 것이 바람직하다.
다음에는 제2실시예~제7실시예에 대하여 설명한다. 그러나, 이러한 설명을 위해 명세서에서는 제1실시예와 실질적으로 동일한 구성에는 동일부호를 붙였다.
본 발명에 따른 제2실시예인 인탱크식 연료펌프가 제5도에 도시되어 있다.
제2실시예에서는 제1실시예의 펌프부(20) 대신에 배출구(75)내에 체크밸브(71)를 갖는 종래의 펌프부(70)가 사용된다. 체크밸브(71)의 샤프트(71a)는 배출구(75)의 내벽에 고정되어 있는 스토퍼(72)에 미끄럼 가능하게 지지되고, 헤드부(71b)는 배출구(75)의 내벽에 형성되어 있는 밸브시트(78)에 접촉될수 있다.
체크밸브(71)는 펌프부(70)의 모터가 구동하고 있는 동안, 연료의 압력에 의해 계속적으로 리프트된다. 연료는 연료통로(76)로 부터 오목부(31)를 통해 연료통로(32)로 흐른다. 펌프부(70)의 모터가 정지하면 체크밸브(71)는 자신의 무게로 인하여 밸브시트(78)에 접촉한다.
제1실시예에서 처럼 볼(34) 과 압축 코일 스프링(35)은 연료의 압력을 조정하고, 체크밸브(43)는 잔압을 유지한다.
제2실시예는, 어느 변형없이 연료탱크를 위해 종래의 펌프부(70)를 사용할 수 있다는 잇점을 가지고 있다.
본 발명에 따른 제3실시예인 연료펌프가 제6도에 도시되어 있다.
펌프부(70)는 제2실시예와 같이 배출구(75)내에 체크밸브(71)를 갖는 종래형이다.
연결부재(200)는 상류쪽에 형성되어 있는 오목부(201)를 포함하고 있다. 오목부(201)는 배출구(75)를 수용하고, 오목부(201)의 내벽(201a)은 O 링(27)에 접촉되어 있다. 연료통로(202)는 오목부(201)를 따라 형성되어 있고, 배출파이프(211)는 연료통로(202)와 오목부(201)의 경계부까지 삽입되어 있다. 릴리프 통로(203)는 오목부(201)의 연료통로(202) 부근에 형성되고, 이 릴리프 통로(203)는 릴리프 밸브(204)를 수용하고 있다.
연료통로(202)는 오목부(201)에 이어지는 소경통로(202a)와 소경통로(202a)에 이어지는 대경통로(202b)를 포함하고 있다.
릴리프 통로(203)는 오목부(201)에 이어지는 소경통로(203a), 대경통로(203b), 소경통로(203a)와 대경통로(203b) 사이의 경계부에 형성되어 있는 밸브시트(206)를 포함한다. 릴리프 개방구(207)가 대경통로(203b)와 연료탱크(1)를 연계시키기 위해 릴리프 통로(203)에 이어져 형성되어 있다.
릴리프 밸브(204)는 불소고무(fluoro-rubber)로 만들어진 헤드부(204b)와 놋쇠(brass)로 만들어진 샤프트(204a)를 포함하며 스토퍼(208)에 일측 끝이 고정되어 있는 압축코일 스프링(205)의 스프링 힘에 의해 밸브시트(206)로 가압된다.
스토퍼(208)는 베아링(208a)을 통해 샤프트(204a)를 미끄럼 가능하도록 지지하고 있다. 스토퍼(208)의 숫나사부(208b)는 대경통로(203b)의 암나사부(203c)와 결합되어 있으며, 밸브시트(206)에 대해 릴리프 밸브(204)를 가압하는 압축 코일 스프링(205)의 스프링 힘은 스토퍼(208)의 고착력을 조정함으로써 조정될 수 있다. 베아링(208a)의 외경은 압축코일 스프링(205)의 내경보다도 약간 작으므로, 압축코일 스프링(205)이 신축으로 인해 버클링(buckling)이 발생한다.
상류쪽의 배출 파이프(211)의 원위 끝부분은 대경부(211a), 소경부(211b),대경부(211a)와 소경부(211b) 사이의 경계부(211c)를 구비하고 있다. 소경부(211b)의 외벽은 O 링(212)에 의해 밀폐되어 있다. 스페이서(213)는 소정의 위치에서 O 링(212)을 지지하기 위해 소경부(211b), 경계부(211c), 대경부(211a)를 커버하고 있는 배출 파이프(211)의 외벽에 고정되어 있다. 연료통로(202)의 어깨부(202c)는 O 링(212)이 배출 파이프(211)로 부터 분리되는 것을 방지한다.
펌프부(70)의 모터가 구동되고 연료가 퍼 올려지고 있으면, 체크밸브(71)는 연료의 압력에 의해 리프트되고, 연료는 연료통로(76)로 부터 캡(29)의 개구부(29a)를 통해 오목부(201)로 흐른다. 릴리프 밸브(204)의 샤프트(204a)는 연료의 압력에 의해 베어링(208a)을 따라 움직인다. 결과적으로, 릴리프 밸브(204)는 연료의 압력과 압축 코일 스프링(205)의 스프링 힘사이의 균형이 성립되는 위치에서 유지된다. 연료의 압력에 의해 샤프트(204a)가 베어링(208a)을 따라 움직이므로 헤드부(204b)와 밸브시트(206)에 의해 형성된 연료통로의 면적은 변경되며, 연료탱크로 복귀하는 연료의 유량이 조절되어진다. 결과적으로, 배출 파이프(211)를 통해 연료탱크(1)의 외부로 공급되는 연료의 압력은 정밀하게 제어될수 있다.
펌프부(70)의 모터가 정지하면 오목부(201)의 잔압이 압축 코일 스프링(205)의 스프링 힘보다 작으므로, 릴리프 밸브(204)의 헤드부(204b)가 밸브시트(206)에 접촉된다. 불소고무로 만들어진 헤드부(204b)는 연료가 오목부(201)로 부터 릴리프 통로(203,207)를 통해 연료탱크(1)로 귀환하는 것을 방지할수 있도록 높은 밀폐성을 갖는다. 또한, 체크밸브(71)의 헤드부(71b)는 연료가 펌프부(70)로 귀환하는 것을 방지하기 위해 밸브시트(78)에 접촉된다. 릴리프밸브(204) 및 체크밸브(71)의 이러한 기능으로 인해 펌프부(70)의 모터가 정지하더라도 연료의 잔압을 적절하게 유지할 수 있다.
제3실시예에서, 연료의 압력은 릴리프 밸브(204)에 의해 조절되고, 잔압은 릴리프 밸브(204) 및 체크밸브(71)에 의해 유지되기 때문에, 연결부재(200)내에 어느 체크밸브를 설치할 필요가 없다. 그러므로 배출 파이프(211)는 연결부재(200)와 직접적으로 결합될수 있으며, 지지부재는 불필요하다. 결국, 부품 및 구성요소의 수를 감소시킬수 있고, 연료펌프의 설치가 용이하여 연료압력 조절 기능과 잔압의 유지기능을 간단한 구성을 통해 얻을수 있다.
본 발명의 제4실시예가 제7도 및 제8도에 도시되어 있다.
연결부재(230)는 상류쪽에 형성되어 있는 오목부(231)를 포함하며 오목부(231)의 내벽(231a)은 O 링(27)에 접촉된다. 오목부(231)에 이어져 형성되어있는 연료통로(232)는 오목부(231)로 부터 펌프부(20)의 축심(300)까지 비스듬히 뻗어 있으며 이어서 펌프부(20)의 축심(300)을 따라 수직상향으로 뻗어 있다. 연료통로(232)로 부터 확장된 선상에 설치되어 있는 체크밸브(43)를 수용하고 있는 배출구(38)도 펌프부(20)의 축심(300)에 위치하고, 배출구(38)를 수용하는 지지부재(50)의 오목부(51)와, 이 오목부(51)에 이어지는 연료통로(52)도 펌프부(20)의 축심(300)에 위치한다. 따라서, 배출 파이프(11)는 펌프부(20)의 축심(300)에 있는 연료통로(52)와 연계되고, 지지부재(230)를 지지한다.
연료를 위한 릴리프 통로(233)는 연료통로(232)내에 형성되어 있다. 릴리프 통로(233)는 소경통로(233a)와 대경통로(233b)를 구비하고, 밸브시트(236)는 소경통로(233a)와 대경통로(233b) 사이의 경계부에 형성되어 있다. 볼(234)은 대경통로(233b)내에 미끄럼 가능하게 수용되고 압축 코일 스프링(235)의 스프링 힘에 의해 밸브시트(236) 에 대향해서 가압된다. 릴리프 통로(233)는 릴리프 통로(237)를 통하여 연료펌프의 외부와 연계되어 있다.
이러한 제4실시예에서, 제1실시예와 같이, 연료의 압력은 볼(234)및 압축코일 스프링(235)에 의해 제어되고, 잔압은 체크밸브(43)에 의해 유지된다.
또한, 제4실시예에서, 연료통로(232)가 휘어 있음에 따라 배출 파이프(11)가 펌프부(20)의 축심(300)에서 연결부재(230)를 지지하므로, 펌프부(20)및 연결부재(230)가 펌프부(20)의 축심(300)으로 부터 편심된 위치에서 배출 파이프(11)에 의해 지지되는 경우에 비하여 펌프부(20)의 모터에 의해 발생하는 펌프부(20)의 둘레방향의 진동이 덜 전달될수 있다. O링(27,39)에 의해 펌프부(20)의 진동이 감소될 뿐만 아니라 펌프부(20)의 둘레방향의 진동은 배출 파이프(11)의 설치 위치로 인해 감소되며 연료펌프의 외부로 전달되는 진동과 소음은 제1실시예~제3실시예에 비하여 더욱 감소될수 있다.
본 발명의 제5실시예가 제9도 및 제10도에 도시되어 있다.
펌프부(70)는 배출구(75)에 체크밸브(71)를 갖는 종래형이다. 이 실시예에서 엔진으로 부터 연료탱크로 연료를 귀환시키기 위한 리턴 파이프(400)는 플랜지(12)에 고정되어 있다. 지지대(22)는 펌프부(70)를 지지하기 위해 리턴 파이프(400)에 고정되어 있다.
연료통로(252)는 오목부(251)로 부터 펌프부(70)의 축심(300)까지 비스듬히 윗쪽으로 뻗은후, 펌프부(70)의 축심(300)으로 부터 수직상향으로 뻗어 배출 파이프(211)와 연계되어 있다. 배출 파이프(211)는 연결부재(250)에 직접 삽입되어 있으며 O 링(212)에 의해 밀폐되어 있다. 연결부재(250)의 릴리프 통로(203)내에 연료의 압력을 조정하는 릴리프 밸브(204)가 수용되어 있다.
제5실시예에서, 배출 파이프(211)가 펌프부(70)의 축심(300)에서 연료통로(252)와 연계되어 있으므로, 펌프부(70)의 둘레방향의 진동은 제4실시예 만큼 감소될수 있다. 또한, 종래형의 펌프(70)를 사용함으로써 잔압을 유지하기 위해 연결부재(250)내에 체크밸브를 설치할 필요가 없으며 배출 파이프(211)는 연결부재(250)에 직접 삽입될수 있다. 그러므로, 부품 및 구성요소의 수를 감소시킬수 있고, 연료탱크의 설치가 용이해진다.
본 발명의 제6실시예가 제11도 및 제12도에 도시되어 있다.
제5실시예에서와 같이 본 실시예에서, 펌프부(70)는 배출구(75)에 체크밸브를 수용하는 종래형의 펌프이고, 엔진으로 부터 연료탱크로 귀환하는 연료를 위한 리턴파이프(400)가 프랜지(12)에 고정되어 있다. 배출구(75)에 수용되어 있는 체크밸브는 잔압을 유지하는 기능을 하며, 리턴 파이프(400)는 잉여연료를 연료탱크(1)로 귀환시키는 기능을 한다. 따라서 연결부재(260)내에는 연료의 압력을 조정하기 위한 릴리프 밸브 또는 잔압을 유지하기 위한 체크밸브가 불필요하다. 연료통로(262)는 오목부(261)로 부터 펌프부(70)의 축심(300)에 대해 비스듬히 윗쪽으로 뻗어있으며, 그리고나서 배출 파이프(211)와의 연계를 위해 펌프부(70)의 축심(300)으로 부터 수직상향으로 뻗어있다. 배출 파이프(211)는 연결부재(260)에 직접적으로 삽입되며 O 링(212)에 의하여 밀폐되어 있다.
제6실시예에서, 배출 파이프(211)는 펌프부(70)의 축심(300)에서 연료통로(262)와 연계되어 있으므로, 펌프부(70)의 둘레방향의 진동은 제5실시예에서처럼 감소될수 있다. 또한, 종래형의 연료펌프(70)를 사용함으로써 잔압을 유지하기 위해 연결부재(260)내에 어느 체크밸브를 설치할 필요가 없다. 더우기, 리턴밸브(400)는 엔진에 공급되는 잉여연료를 연료탱크로 귀환시키는 기능을 한다. 그러므로, 연료의 압력을 조절하기 위해 연결부재(260)내에 릴리프 밸브를 설치할 필요가 없다. 또한, 이러한 구성은 배출 파이프(211)가 연결부재(260)에 직접 삽입가능하므로, 부품 및 구성요소의 수를 상당히 감소시킬수 있으며, 연료탱크의 설치가 용이하다.
본 발명의 제7실시예는 제13도 및 제14도에 도시되어 있다.
제7실시예에서, 제6실시예의 펌프부(70)에 수용되어 있는 모터를 위한 전원 커넥터(280)는 연결부재(270)와 전체적으로 형성되어 있다. 결과적으로, 부품 및 구성요소의 수는 더욱 감소될수 있고, 연료탱크의 설치도 용이하다. 기타의 효과는 제6실시예와 같다.
상기에 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 인탱크식 연료펌프에서는, 연료펌프와 배출 파이프와의 연계를 위한 연료통로를 갖는 연결부재가 밀폐링을 통해 배출 파이프와 연료펌프에 의해 지지되어 연료펌프의 진동을 감소시킬 수 있으며 연료펌프의 설치가 용이하다.
본 발명은 현재 본 발명의 적절한 실시예라고 생각되어지는 것과 관련지어 설명되었다. 그러나 본 발명은 설명된 실시예에 국한되는 것이 아니라 오히려 첨부된 청구범위의 정신과 범위안에 포함되는 다양한 변형과 유사한 구성을 포함한다.

Claims (13)

  1. 연료탱크(1); 상기 연료탱크(1)내에 설치된 연료펌프(20,70); 상기 연료탱크의 일 벽상에 설치된 배출 파이프(11,211)를 구비하여, 상기 배출 파이프를 통해 상기 연료펌프로 부터 연료소비장치(2,63)로 연료를 인가하며; 상기 연료탱크(1)는 상기 연료펌프의 일측에 제1연결부(25,75)및 상기 배출 파이프의 일측에 제2연결부(50)를 포함하고; 상기 연료탱크(1)에는 상기 연료펌프를 상기 배출 파이프에 연결하기 위한 연결부재(30,230,250,260)가 제공되며; 상기 연결부재(30,230,250,260)는 단단한 몸체로 이루어지고 블럭형태로 형성되며; 및 상기 제1연결부(25,75)와 상기 제2연결부(50)는 각각 일측으로 부터 연장되는 파이프 부재(25,75,38), 상기 파이프 부재를 수용하기 위한 관상공간을 형성하는 하우징 부재, 및 상기 파이프 부재의 외주벽과 상기 관상공간의 내주벽 사이에 제공된 밀폐부재를 구비하며; 상기 파이프 부재(25,75,38)는 연결용 상기 원통형 공간에 삽입되어 연료를 분배되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료펌프(20,70)는 공급전원을 인가받는 관상전원 입력 커넥터를 포함하고, 상기 연결부재(30,230,250,260)는 프레임 부재(30a)를 사용하는 전원 입력 커넥터(20b)의 외부에 맞추어져 있는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연결부재(30,230,250,260)는 상기 연료통로내의 연료의 압력을 설정된 압력과 같거나 작도록 유지하기 위해 상기 연료펌프와 상기 배출 파이프 사이에 연계되어 있는 연료통로(32,232,252)내의 연료의 압력에 따라 개폐되는 연료압력제어밸브(32,204,234)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배출파이프(11,211)로 부터 배출되는 모든 연료가 상기 연료소비장치(2,63)로 공급되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연결부재(30,230,250,260)는 상기 압력제어밸브의 하류쪽 상기 연료통로가 연료를 연료펌프로 부터 배출파이프로 흐르도록 하고, 연료가 상기 배출 파이프로 부터 연료펌프로 흐르는 것을 막기 위해 체크밸브(43)와 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연결부재(30,230,250,260)는 상기 연료펌프로 부터 상기 배출 파이프로 연계된 연료통로가 연료를 상기 연료펌프로 부터 상기 배출 파이프로 흐르도록 하고, 연료가 상기 배출 파이프로 부터 상기 연료펌프로 흐르는 것을 막기위해 체크밸브(43)와 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 연료펌프(20,70)는 그 축심(300)에서 편심된 위치에 있는 배출구(25)와 함께 설치되고, 상기 연결부재는 상기 축심에 있는 상기 배출 파이프의 축상에 연결부를 위치시키며, 상기 연결부재는 상기 축심방향으로 상기 연료펌프에 있는 연결부로 부터 연장된 통로(232,252,262)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연료펌프(20,70)는 상기 연결부재를 통해 상기 축심(300)의 연장선상에 그 양측상에 지지되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 연료펌프(20,70)는 공급전원을 인가받기 위한 전원입력 커넥터(206)와 함께 설치되며 상기 연결부재는 상기 연료펌프에서 상기 전원입력 커넥터에 연결되기 위해 전원입력 커넥터(280)와 함께 제공되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 연료펌프는 연료필터(24)를 장착하고, 상기 연결부재(30,230,250,260)는 상기 연료통로로 부터 연료를 배출하므로써 연료통로의 압력을 설정된 압력 레밸과 같거나 작게 유지하기 위해 상기 연료펌프와 상기 배출 파이프 사이에 연계된 연료통로내의 연료의 압력에 따라 개폐되는 연료압력 제어밸브(34,204,234)를 포함하며, 상기 연료압력 제어밸브로 부터 배출되는 연료를 상기 연료필터(24)로 부터 떨어져 유지하기 위한 수단(30,34a)이 제공되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  11. 연료탱크(1)에 설치되어 있는 연료펌프(20,70); 연료는 상기 연료펌프로 부터 배출파이프를 통해 연료소비장치(2,63)로 인가되며 상기 연료탱크의 일 벽에 설치되어 있는 상기 배출 파이프(11,211); 상기 연료탱크내에 설치되며 연료통로(32,232,252)내의 연료의 압력에 따라 개폐되고, 연료압력 조절의 결과로써 발생된 과잉연료가 연료탱크로 배출되게 하기 위해 상기 연료통로로 부터 연료를 배출하므로써 상기 연료탱크내의 연료의 압력을 설정된 압력레밸과 같거나 작도록 유지하는 연료압력 제어밸브(34,204,234); 상기 연료압력 제어밸브의 하류쪽에 설치되는 체크밸브(43)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연료압력제어밸브(34,204,234)와 상기 체크밸브(43)는 단일블럭(30,230,250,260)내에 수용되는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
  13. 연료탱크(1); 상기 연료탱크내에 설치되어 있는 연료펌프(20,70); 상기 연료탱크의 일 벽에 설치되어 상기 연료탱크의 외부로 연장되어 있는 배출 파이프(11,211); 상기 연료펌프와 상기 배출 파이프를 연결하고, 상기 연료펌프와 상기 배출 파이프 사이에 형성되어 있는 연료통로를 형성하는 연결수단(30,230,250,260); 상기 연료펌프가 작동하지 않더라도 상기 배출 파이프내의 압력을 일정하게 유지하기 위한 수단(43); 외부 소오스로 부터 상기 연료펌프로 전원을 입력하고 공급하는데 적응되는 상기 연결수단; 및 상기 연료통로내의 연료의 압력을 조절하기 위한 수단(34,204,234)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연료공급장치.
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