KR100484019B1

KR100484019B1 - 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력저감 구조

Info

Publication number: KR100484019B1
Application number: KR10-2002-0041103A
Authority: KR
Inventors: 하시모토구니히코
Original assignee: 가부시키가이샤 봇슈오토모티브시스템
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2005-04-18
Also published as: CN100516500C; JP2003028030A; KR20030007185A; JP4035809B2; CN1397729A

Abstract

고압 연료를 공급하는 송유로(18)로부터 환상(環狀)의 압력 도입실(19)에의 고압 송유로 교차부(31)에 있어서 발생하는 응력을 저감하여 연료 누출을 방지할 수 있는 동시에 연료의 분사에 따라서 발생하는 고압 송유로 교차부(31) 부분에 있어서의 압력 진동 또는 압력 진폭에 대한 내구성을 확보 가능하게 한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 제공한다.

고압 송유로 교차부(31)에서의 송유로(18)와 환상의 압력 도입실(19)과의 상대적인 위치에 대해서 편심 구조로 하는 것에 착안하여, 제어압실(17)에 고압 연료를 공급하는 송유로(18)가, 고압 송유로 교차부(31)를 통해서 압력 도입실(19)에 연통(連通)되고, 제어압실(17)의 압력을 제어하여, 노즐 니들에 의한 분사 구멍의 개폐 작용을 가능하게 한 연료분사 밸브로서, 송유로(18)는 압력 도입실(19)의 중심선(19C)을 향하는 방향으로부터 편이된 방향으로 위치시킨 것을 특징으로 한다.

Description

연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조{STRESS-REDUCING STRUCTURE FOR HIGH-PRESSURE OIL FEED CONDUIT INTERSECTION IN FUEL INJECTION VALVE}

본 발명은 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조에 관한 것으로서, 특히 축압기[커먼 레일(common rail)] 등으로부터 공급되는 고압 연료를 소정의 타이밍으로 분사하는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조에 관한 것이다.

종래의 연료분사 밸브에 대해서 도 7을 기본으로 하여 개략적으로 설명한다.

도 7은 연료분사 밸브(1)의 주요부 확대 단면도로서, 연료분사 밸브(1)는 인젝터 하우징(2)과, 노즐 본체(3)와, 노즐 니들(needle)(4)과, 밸브 피스톤(5)과, 밸브 본체(6)와, 배압(背壓) 제어부(7)를 구비하고 있다.

인젝터 하우징(2)에는 그 선단부에 노즐 본체(3)를 부착하는 동시에 그 상방부(上方部)에 고압 연료 도입부(8)를 설치한다. 이 고압 연료 도입부(8)보다 더욱 상방부에 상기 배압 제어부(7)가 설치되어 있다.

연료 탱크(9)로부터의 연료를 연료 펌프(10)로써 고압으로 하여, 커먼 레일 (11)(축압기)에 축적하고, 고압 연료 도입부(8)로부터 연료분사 밸브(1)에 고압 연료를 공급한다.

즉, 고압 연료 도입부(8)로부터 인젝터 하우징(2) 및 노즐 본체(3)에 걸쳐서 연료 통로(12)를 형성하고, 노즐 니들(4)의 수압부(受壓部)(4A)에 고압 연료를 공급 가능하게 한다. 또한, 고압 연료 도입부(8)로부터 연료 통로(12)의 일부를 도 7 중 상방으로 연장시켜서 배압 제어부(7) 부분으로부터 연료 환류로(還流路)(13)를 형성하고, 연료 탱크(9)에 연료를 환류 가능하게 한다.

노즐 본체(3)에는 그 선단부에 연료의 분사 구멍(14)을 임의의 수만큼 형성하여, 분사 구멍(14)에 연결되는 시트(seat)부(15)에 노즐 니들(4)의 선단부가 착좌(着座)되어서 분사 구멍(14)을 폐쇄하고, 노즐 니들(4)이 시트부(15)로부터 들어올려짐으로써, 분사 구멍(14)을 개방해서 연료를 분사 가능하게 한다.

노즐 니들(4)의 상방부에는 노즐 니들(4)을 시트부(15)에의 착좌 방향으로 힘을 가하는 노즐 스프링(16)을 설치하여, 노즐 니들(4)과 일체로 되어 있는 밸브 피스톤(5)을 더욱 상방으로 연장시키고 있다.

밸브 본체(6)는 그 접동(摺動) 구멍(6A)의 상방 중앙부에 제어압실(17)을 형성하고, 밸브 피스톤(5)의 선단부를 하방측으로부터 이 제어압실(17)에 대면하게 한다.

제어압실(17)은 밸브 본체(6)에 형성한 연료 통로(12)로부터의 직선적인 송유로(18), 및 송유로(18)에 연결되는 환상(環狀)의 압력 도입실(19), 그리고 도입측 오리피스(orifice)(20)와 연통하고 있다.

따라서, 도입측 오리피스(20)는 연료 통로(12)에 연통하고, 커먼 레일(11)로부터의 도입 압력을 제어압실(17)에 공급하고 있다. 단, 도입측 오리피스(20)를 송유로(18)와 환상의 압력 도입실(19)이 합류 내지 교차하는 고압 송유로 교차부(21)와는 반경 방향 반대측에 위치시켜서, 제어압실(17)에 공급하는 고압의 균일화를 도모하고, 연료분사 특성의 변화를 방지할 수 있게 하고 있다.

제어압실(17)은 개폐용 오리피스(22)에도 연통하고, 개폐용 오리피스(22)는 배압 제어부(7)의 밸브 볼(23)(제어 밸브체)로써 개폐 가능하게 하고 있다.

또한, 제어압실(17)에 있어서의 밸브 피스톤(5)의 헤드(head)부(5A)의 수압(受壓) 면적은 노즐 니들(4)의 수압부(受壓部)(4A)의 수압 면적보다 크게 되어 있다.

배압 제어부(7)는 제어압실(17) 내의 압력(즉, 노즐 니들(4)의 배압)을 제어함으로써, 노즐 니들(4)의 상승 동작을 제어하는 것으로서, 상기 밸브 볼(23)과, 밸브 볼(23)과 일체로 되어 있는 아마추어(armarture)(24)와, 아마추어 가이드(25)와, 자석(26)과, 밸브 스프링(27)과, 상기의 제어압실(17)을 구비하고 있다.

아마추어(24)는 아마추어 가이드(25)에 의해서 축 방향으로 인도되는 동시에 자석(26)에 의해 흡인되어서, 노즐 니들(4)의 상승량 L1에 해당하는 거리만큼 상승한다.

또한, 밸브 피스톤(5)은 간극(間隙) L2만큼 상승할 수 있게 되어 있어서, 노즐 니들(4)의 상승을 가능하게 하고 있다.

이러한 구성의 연료분사 밸브(1)에 있어서, 커먼 레일(11)로부터의 고압 연료는 고압 연료 도입부(8)로부터 연료 통로(12)를 통해서 노즐 니들(4)의 수압부 (4A)에 공급되는 동시에 연료 통로(12)로부터 송유로(18), 환상의 압력 도입실 (19) 및 도입측 오리피스(20)를 통해서 제어압실(17)의 밸브 피스톤(5)의 헤드부 (5A)에 공급된다.

따라서, 노즐 니들(4)은 밸브 피스톤(5)을 통해서 제어압실(17)의 배압을 받고, 노즐 스프링(16)의 가세력(加勢力)과 합쳐서, 노즐 본체(3)의 시트부(15)에 착좌되어, 분사 구멍(14)을 폐쇄하고 있다.

자석(26)에 소정 타이밍으로 구동 신호를 공급함으로써, 자석(26)은 밸브 스프링(27)의 가세력에 대항하여 아마추어(24)를 흡인하고, 밸브 볼(23)이 상승하여 개폐용 오리피스(22)를 개방하면, 제어압실(17)의 고압이 개폐용 오리피스(22)를 거쳐서 연료 환류로(13)를 통하여 연료 탱크(9)에 환류하므로, 제어압실(17)에 있어서의 밸브 피스톤(5)의 헤드부(5A)에 작용하고 있던 고압이 해제되고, 노즐 니들(4)은 수압부(4A)의 고압에 의해 노즐 스프링(16)의 가세력에 대항하여 시트부 (15)로부터 올려져서, 분사 구멍(14)을 개방하여 연료를 분사한다.

자석(26)을 소자(消磁)함으로써, 밸브 볼(23)이 개폐용 오리피스(22)를 폐쇄하면, 제어압실(17) 내의 압력이 밸브 피스톤(5)을 통해서 노즐 니들(4)을 그 착좌 위치(시트부(15))에 착좌시켜서, 분사 구멍(14)을 폐쇄하여, 연료 분사를 종료시킨다.

그러나, 직선상의 송유로(18)와 환상의 압력 도입실(19)이 합류하는 고압 송유로 교차부(21)에 있어서, 연료 압력에 의한 응력이 발생하는 문제가 있다.

즉, 도 8은 고압 연료 도입부(8) 부분으로부터 고압 송유로 교차부(21) 부분의 확대 횡단면도, 도 9는 상기 고압 송유로 교차부(21) 부분의 확대 횡단면도로서, 고압 연료 도입부(8)(그 중심선(8C))로부터 직선적으로 연결되는 송유로(18)(그 중심선(18C))가 압력 도입실(19)의 중심선(19C)의 방향을 향하고 있어서, 밸브 본체(6)의 외주벽면(6B)의 법선(法線)에 직교 내지 직접 대향하고 있으므로, 고압 송유로 교차부(21)에 고압이 집중하기 쉽게 되고, 특히 그 코너(corner)부(28)에 응력 집중이 발생하기 쉽다는 문제가 있다.

이 고압 송유로 교차부(21) 내지 코너부(28)에 과도한 응력이 발생한 경우에는 인젝터 하우징(2)의 이 부분에 균열(29)이 발생하고, 외부에의 연료 누출은 물론, 연료분사 밸브(1)로서의 성능이 저하되는 문제가 있다.

또한, 이 균열(龜裂;29)의 발생을 방지하기 위해서는 탄소강 등으로 구성되어 있는 인젝터 하우징(2)의 재료를 더욱 고강도인 것으로 할 필요가 있어서, 비용 상승에도 연결된다고 하는 문제가 있다.

또한, 최근의 연료분사의 고압화에 따라서, 고압 송유로 교차부(21) 부분에 있어서의 이러한 문제의 해결이 바람직하므로, 고압화 대책은 그 중요성이 증대하고 있다.

물론, 연료의 분사에 따라서, 고압 송유로 교차부(21) 부분에도 연료 압력의 고저에 의한 압력 진동이 발생하고, 이 압력 진동 또는 압력 진폭에 대한 내구성도 요구된다.

또한, 이러한 종류의 연료분사 밸브에 대해서는 일본국 특개평 제7-310622호, 특개평 제11-218062호 등에 개시되어 있다.

본 발명은 이상과 같은 여러 가지 문제를 고려한 것으로서, 고압 연료를 공급하는 송유로로부터 환상의 압력 도입실에의 고압 송유로 교차부에서 발생하는 응력을 저감 가능하게 한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은 고압 연료의 공급 부분(고압 송유로 교차부)에 있어서의 연료 누출을 방지 가능하게 한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은 연료의 분사에 따라서 발생하는 고압 송유로 교차부 부분에 있어서의 압력 진동 또는 압력 진폭에 대한 내구성을 확보 가능하게 한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명은 종래와 마찬가지의 강도의 재료를 인젝터 하우징에 사용할 수 있으며, 비용의 상승을 억제할 수 있는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

즉, 본 발명은 고압 송유로 교차부에 있어서의 송유로와 환상의 압력 도입실과의 상대적인 위치에 대해서 편심 구조로 하는 것에 착안한 것으로서, 연료의 분사 구멍을 개폐할 수 있는 노즐 니들의 배압을 제어하기 위한 제어압실을 개폐하는 제어 밸브체를 구비하고, 이 제어압실에 연통하는 환상의 압력 도입실을 형성하며, 이 제어압실에 고압 연료를 공급하기 위한 송유로가, 고압 송유로 교차부를 통해서 이 압력 도입실에 연통되는 동시에 상기 제어압실의 압력을 상기 제어 밸브체로써 제어하여, 상기 노즐 니들에 의한 상기 분사 구멍의 개폐 작용을 가능하게 한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조로서, 상기 송유로는 상기 압력 도입실의 중심선을 향하는 방향으로부터 편이된 방향으로 위치시킨 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조이다.

상기 송유로가, 상기 압력 도입실의 상기 중심선을 향하는 방향에 대하여 경사져 있을 수 있다.

상기 송유로가, 상기 압력 도입실의 상기 중심선을 향하는 방향에 대하여 편심되어 있을 수 있다.

상기 고압 송유로 교차부의 상기 압력 도입실에 그 외주방향으로 곡면상(狀)으로 돌출하는 팽출부(膨出部)를 형성할 수 있다.

본 발명에 의한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조에 있어서는 고압 송유로 교차부에 있어서의 송유로와 환상의 압력 도입실과의 상대적인 위치를 편심적인 상태로 하는 등, 송유로를 압력 도입실의 중심선을 향하는 방향으로부터 편이된 방향으로 위치시켰으므로, 이 부분에서 발생하는 응력을 저감시켜서(약 20%의 저감이 가능하게 되었다), 균열이 발생하는 등의 문제를 해소하고, 연료분사 밸브로서의 제품 수명을 연장하는 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 인젝터 하우징 재료의 강도를 더욱 고강도로 할 필요가 없으므로, 종래와 마찬가지의 재료를 채용할 수 있어서, 비용의 상승을 회피할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제1실시형태에 의한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(30)를 도 1 내지 도 4에 따라서 설명한다. 단, 도 7 내지 도 9와 동일한 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그것에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(30)를 채용한 연료분사 밸브 (1)의 주요부 확대 단면도, 도 2는 도 8과 마찬가지의 고압 연료 도입부(8) 부분으로부터 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도, 도 3은 도 9와 마찬가지의 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도로서, 이 응력 저감 구조(30)는 도 7에 나타낸 연료분사 밸브(1)와는 그 고압 송유로 교차부(31)의 부분에 있어서의 구조만이 상이하다.

특히, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 송유로(18)를 고압 연료 도입부(8)로부터 경사지게 하여, 상기 환상의 압력 도입실(19)의 중심선(19C)을 향하는 방향으로부터 편이된 방향으로 배치하였다.

즉, 압력 도입실(19)의 중심선(19C)을 향하는 고압 연료 도입부(8)의 중심선 (8C) 도중(途中)(절곡(折曲)부(8D))에서 송유로(18)를 굽혀서, 압력 도입실(19)에 대하여(고압 연료 도입부(8)의 중심선(8C)에 대하여) 경사각도 θ만큼 경사지게 교차하도록 한다.

따라서, 고압 송유로 교차부(31)에 있어서는 송유로(18)가 환상의 압력 도입실(19)에 대하여 직각으로 진입 또는 위치하는 것이 아니라, 소정의 경사각 θ만큼 경사져서 교차하게 된다.

도 4는 고압 송유로 교차부(31)에 있어서의 송유로(18)가 대면하는 환상의 압력 도입실(19)의 확대 종(축 방향)단면도로서, 압력 도입실(19)에는 고압 송유로 교차부(31)의 부분만, 그 외주 방향으로 곡면상으로 돌출하는 팽출부(32)를 형성하고, 이 팽출부(32)에 송유로(18)가 교차하도록 하고 있다.

이러한 구성의 고압 송유로 교차부(31)의 응력 저감 구조(30)에 있어서, 송유로(18)로부터 환상의 압력 도입실(19)에 진입하는 고압 연료는 특히 그 압력 진동을 고압 송유로 교차부(31)에서의 밸브 본체(6)의 외주 벽면(6B)에 직접, 최대의 압력으로 작용시키는 일없이, 환상의 압력 도입실(19)의 원주 방향으로 우회하도록 해서 도입측 오리피스(20)로부터 제어압실(17)에 고압 연료를 공급한다.

따라서, 특히, 도 3에 나타내는 바와 같이, 고압 송유로 교차부(31)에 있어서, 그 예각(銳角)측 코너부(33)에서는 송유로(18) 및 압력 도입실(19) 측으로부터의 연료 압력에 의해서 인젝터 하우징(2)의 벽면에 발생하는 응력이 상쇄되기 쉬운 동시에 그 둔각(鈍角)측 코너부(34)에서는 응력 집중이 발생하기 어렵고, 결국 과도한 응력의 발생을 억제할 수 있으므로, 종래와 같은 균열(29)(도 9)이 발생할 염려가 저감된다.

또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 환상의 압력 도입실(19)에는 고압 송유로 교차부(31)에 있어서 외주 방향으로의 팽출부(32)를 형성하고 있으므로, 고압 송유로 교차부(31)에 있어서 용적에 여유를 갖게 할 수 있는 동시에 팽출부(32)의 형상 및 송유로(18)와의 상대 위치 관계를 적절히 조정함으로써, 송유로(18)의 상방 코너부(35) 및 하방 코너부(36)에 있어서 모두, 송유로(18)와 압력 도입실(19)을 종래보다 둔각을 갖게, 내지는 예각도를 더욱 적게 해서 교차시킬 수 있게 되고, 더욱 응력 집중의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서는 송유로(18)와 압력 도입실(19)과의 상대적인 편이 구조 또는 편심 형태는 임의적이다.

예를 들면, 도 5는 본 발명의 제2실시형태에 의한 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(40)의, 도 3과 마찬가지의 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도로서, 이 응력 저감 구조(40)에 있어서는 송유로(18)의 중심선(18C)이 고압 연료 도입부(8)의 중심선(8C)에 대하여 평행임과 동시에 제1의 편심값 E1을 가져서 환상의 압력 도입실(19)의 중심선(19C)으로부터 편이되어 있다.

이러한 구성의 고압 송유로 교차부(31)의 응력 저감 구조(40)에 있어서는 직선상의 송유로(18)가 제1의 편심값 E1분만큼 편이된 위치에 있어서 환상의 압력 도입실(19)에 연통하게 되고, 고압 연료 도입부(8) 또한 송유로(18)로부터의 고압 연료는 그 압력 진동을 밸브 본체(6)의 외주 벽면(6B)에 압력 작용으로서 근접한 위치로부터 그 중심 방향을 향해서 직접 미치게 하는 것이 아니고, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 응력 저감 구조(30)와 마찬가지로, 압력 도입실(19) 내에 대면하는 특히 인젝터 하우징(2)에 있어서의 응력의 집중을 저감할 수 있다.

따라서, 균열(29)의 발생을 억제하여, 수명이 길고 신뢰성이 있는 연료분사 밸브(1)로 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3실시형태에 의한 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(50)의, 도 3과 마찬가지의 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도로서, 이 응력 저감 구조(50)에 있어서는 고압 연료 도입부(8)의 상기 절곡부(8D)(도 2, 도 3 참조) 자체를 제2의 편심값 E2를 가지고 압력 도입실(19)의 중심선(19C)으로부터 편이시키는 동시에 송유로(18)가 압력 도입실(19)에 대하여(고압 연료 도입부(8)의 중심선(8C)에 대하여) 경사각도 θ만큼 경사지게 교차하도록 되어 있다.

또한 제2의 편심값 E2는 제1의 편심값 E1과 동일한 값이라도 또는 상이해도 좋다.

이러한 구성의 고압 송유로 교차부(31)의 응력 저감 구조(50)에 있어서도, 송유로(18)는 제2의 편심값 E2 및 경사 각도 θ분만큼 편이된 위치로부터 환상의 압력 도입실(19)에 교차하도록 연통하게 되고, 고압 연료 도입부(8) 또한 송유로 (18)로부터의 고압 연료는 그 압력 진동을 밸브 본체(6)의 외주 벽면(6B)에 압력작용으로서 근접한 위치로부터 그 중심 방향을 향해서 직접 미치게 하는 것은 아니고, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 응력 저감 구조(30)와 마찬가지로, 압력 도입실 (19) 내에 대면하는 특히 인젝터 하우징(2) 있어서의 응력의 집중을 저감할 수 있다.

또한, 상기의 응력 저감 구조(40)(도 5) 및 응력 저감 구조(50)(도 6)에 있어서는 도4에 나타낸 팽출부(32)를 환상의 압력 도입실(19)에 형성함으로써, 더욱 응력 집중의 회피를 실행할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 고압 송유로 교차부에 있어서 환상의 압력 도입실에 대하여 송유로를 편심시킨 상태에서 교차하도록 했으므로, 이 부분에 있어서의 고압 연료에 의한 응력의 집중을 피하고, 균열의 발생을 억제하고, 신뢰성이 있는 수명이 긴 연료분사 밸브로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 의한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(30)를 채용한 연료분사 밸브(1)의 주요부 확대 단면도.

도 2는 도 1의 연료분사 밸브(1)의, 고압 연료 도입부(8) 부분으로부터 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도.

도 3은 도 1의 연료분사 밸브(1)의, 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도.

도 4는 도 1의 연료분사 밸브(1)의, 고압 송유로 교차부(31)에 있어서의 송유로(18)가 대면하는 환상의 압력 도입실(19)의 확대 종(축 방향)단면도.

도 5는 본 발명의 제2실시형태에 의한 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(40)의, 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도.

도 6은 본 발명의 제3실시형태에 의한 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(50)의, 고압 송유로 교차부(31) 부분의 확대 횡단면도.

도 7은 종래의 연료분사 밸브(1)의 주요부 확대 단면도.

도 8은 도 7의 연료분사 밸브(1)의, 고압 연료 도입부(8) 부분으로부터 고압 송유로 교차부(21) 부분의 확대 횡단면도.

도 9는 도 7의 연료분사 밸브(1)의, 고압 송유로 교차부(21) 부분의 확대 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료분사 밸브(도 1, 도 7)

2 : 인젝터 하우징

3 : 노즐 본체

4 : 노즐 니들

4A : 노즐 니들(4)의 수압부(受壓部)

5 : 밸브 피스톤

5A : 밸브 피스톤(5)의 헤드부

6 : 밸브 본체

6A : 밸브 본체(6)의 접동(摺動) 구멍

6B : 밸브 본체(6)의 외주 벽면

7 : 배압 제어부

8 : 고압 연료 도입부

8C : 고압 연료 도입부(8)의 중심선

8D : 고압 연료 도입부(8)의 절곡부(도 2, 도 3, 도 6)

9 : 연료 탱크

10 : 연료 펌프

11 : 커먼 레일(축압기)

12 : 연료 통로

13 : 연료 환류로

14 : 분사 구멍

15 : 시트(seat)부

16 : 노즐 스프링

17 : 제어압실

18 : 송유로

18C : 송유로(18)의 중심선

19 : 환상의 압력 도입실

19C : 압력 도입실(19)의 중심선

20 : 도입측 오리피스(orifice)

21 : 고압 송유로 교차부(도 7, 도 8, 도 9)

22 : 개폐용 오리피스

23 : 밸브 볼(ball)(제어 밸브체)

24 : 아마추어

25 : 아마추어 가이드

26 : 자석

27 : 밸브 스프링

28 : 고압 송유로 교차부(21)에 있어서의 코너부(도 8, 도 9)

29 : 균열(도 9)

30 : 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(제1실시형태, 도 1)

31 : 고압 송유로 교차부

32 : 팽출부(도 4)

33 : 고압 송유로 교차부(31)에 있어서의 예각측 코너부(도 3)

34 : 고압 송유로 교차부(31)에 있어서의 둔각측 코너부(도 3)

35 : 송유로(18)의 상방 코너부(도 4)

36 : 송유로(18)의 하방 코너부(도 4)

40 : 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(제2실시형태, 도 5)

50 : 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조(제3실시형태, 도 6)

L1 : 노즐 니들(4)의 상승량 L1(도 1, 도 7)

L2 : 밸브 피스톤(5)이 상승 가능한 간극(間隙) L2(도 1, 도 7)

θ : 송유로(18)의 중심선(18C)에 대한 경사 각도(도 3, 도 6)

E1 : 제1의 편심값(도 5)

E2 : 제2의 편심값(도 6)

Claims

연료의 분사 구멍을 개폐할 수 있는 노즐 니들의 배압을 제어하기 위한 제어압실을 개폐하는 제어 밸브체를 구비하고,

상기 제어압실에 연통하는 환상의 압력 도입실을 형성하며,

고압 연료 도입부를 통해서 상기 제어압실에 고압 연료를 공급하기 위한 송유로가, 상기 송유로와 상기 압력 도입실과의 사이의 고압 송유로 교차부를 통해서 상기 압력 도입실에 연통되는 동시에

상기 제어압실의 압력을 상기 제어 밸브체로써 제어하여, 상기 노즐 니들에 의한 상기 분사 구멍의 개폐 작용을 가능하게 한 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조로서,

상기 고압 연료 도입부의 중심선으로부터 상기 송유로의 중심선을 편이시킴으로써 상기 송유로를 상기 압력 도입실의 중심선을 향하는 방향으로부터 편이된 방향으로 위치시킨 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조.
제1항에 있어서, 상기 고압 연료 도입실의 중심선으로부터 상기 송유로의 중심선을 경사지게 함으로써 상기 송유로를, 상기 압력 도입실의 상기 중심선을 향하는 방향에 대하여 경사지게 하고 있는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조.
제1항에 있어서, 상기 고압 연료 도입부의 중심선으로부터 상기 송유로의 중심선을 편심시킴으로써 상기 송유로를, 상기 압력 도입실의 상기 중심선을 향하는 방향에 대하여 편심시키고 있는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조.
제1항에 있어서, 상기 고압 송유로 교차부의 상기 압력 도입실에 상기 송유로에 대면하여 그 외주방향으로 곡면상으로 돌출하는 팽출부(膨出部)를 형성함과 동시에 상기 팽출부에 상기 송유로가 교차하는 것을 특징으로 하는 연료분사 밸브에 있어서의 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조.
연료의 분사 구멍을 개폐할 수 있는 노즐 니들의 배압을 제어하기 위한 제어압실을 개폐하는 제어 밸브체를 구비하고,

상기 제어압실에 연통하는 환상의 압력 도입실을 형성하며,

고압 연료 도입부를 통해서 상기 제어압실에 고압 연료를 공급하기 위한 송유로가, 상기 송유로와 상기 압력 도입실과의 사이의 고압 송유로 교차부를 통해서 상기 압력 도입실에 연통되는 동시에

상기 제어압실의 압력을 상기 제어 밸브체로써 제어하여, 상기 노즐 니들에 의한 상기 분사 구멍의 개폐 작용을 가능하게 한 연료분사 밸브로서,

상기 고압 연료 도입부의 중심선으로부터 상기 송유로의 중심선을 편이시킴으로써 상기 송유로를 상기 압력 도입실의 중심선을 향하는 방향으로부터 편이된 방향으로 위치시킨 것을 특징으로 하는 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 구비한 연료 밸브.
제5항에 있어서, 상기 고압 연료 도입실의 중심선으로부터 상기 송유로의 중심선을 경사지게 함으로써 상기 송유로를, 상기 압력 도입실의 상기 중심선을 향하는 방향에 대하여 경사지게 하고 있는 것을 특징으로 하는 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 구비한 연료 밸브.
제5항에 있어서, 상기 고압 연료 도입부의 중심선으로부터 상기 송유로의 중심선을 편심시킴으로써 상기 송유로를, 상기 압력 도입실의 상기 중심선을 향하는 방향에 대하여 편심시키고 있는 것을 특징으로 하는 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 구비한 연료 밸브.
제5항에 있어서, 상기 고압 송유로 교차부의 상기 압력 도입실에 상기 송유로에 대면하여 그 외주방향으로 곡면상으로 돌출하는 팽출부(膨出部)를 형성함과 동시에 상기 팽출부에 상기 송유로가 교차하는 것을 특징으로 하는 고압 송유로 교차부의 응력 저감 구조를 구비한 연료 밸브.