KR100514275B1 - 고압펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서, 한편으로는 솔레노이드 밸브(9)를 통해 저압 제한 밸브(17)에 접속되고, 다른 한편으로는 체크 밸브(7)를 통해 고압 축압기(2)에 접속될 수 있는 작업실(5)을 구비한 고압 펌프(1)가 제안된다.
솔레노이드 밸브(9)는, 밸브 시트(12)와 연동되고 밸브 시트와 함께 체크 밸브를 구성하는 탄력 부하의 폐쇄체(10)를 갖는다. 자석이 통전되지 않을 때, 폐쇄체(10)의 역지 기능은 솔레노이드 밸브(9)의 밸브 태핏(13)을 통해 차단 가능하기 때문에, 고압 펌프(1)의 최초의 팽창 행정에서 저압 순환부(17)와의 연결이 유지된다.
먼저 팽창 행정 중에 수행되는 솔레노이드 밸브(9)의 통전 시에, 밸브 태핏(13)은 폐쇄체(10)를 밸브 시트(12)에 도달 가능하게 하며, 그 다음 고압 공급이 개시된다.
고압 펌프(1)는 디젤 엔진 차량의 연료 분사 장치에서의 사요을 위해 결정된다.

Description

고압 펌프 {HIGH PRESSURE PUMP}
본 발명은 특히 디젤 엔진을 위한 연료 분사에 사용되는 고압 펌프로써, 펌프 실린더 내에서 왕복 운동 가능하고, 태핏(Stoessel)을 사용하여 조작되는 펌프 피스톤과, 자석과 역지 밸브로 이루어진 전자 밸브가 설치되어 있고, 또한 상기 전자 밸브가 저압 순환부로부터 펌프 실린더의 작업실로의 연료의 유입 및 작업실로부터 저압 순환부로의 연료의 복귀 흐름을 감시하도록 되어 있고, 작업실로부터 고압 축압기로 통하는 고압 도관에 삽입된 역지 밸브가 설치되어 있는 형식의 것에 관한 것이다.
이와 같은 형식의 고압 펌프는 유럽 특허 공개 제0481964호 명세서에 의해 공지되고, 디젤 엔진에 있어서의 연료 분사를 위해 사용된다. 이들 고압 펌프는 저압 용기와 고압 축압기[레일(Rail)] 사이에 배치되어 있고, 고압 축압기 내에서 연료가 충분한 양으로 동시에 또 충분한 압력하에서 사용되도록 작용하므로, 분사 밸브를 거쳐 제어하여, 내연 기관의 작업 실린더로 연료를 공급할 수 있다.
이 공지된 고압 펌프의 경우는 저압 용기와 펌프 실린더 사이에 전자 밸브가 배치되어 있고, 이 전자 밸브는 통전되어 있지 않을 때는 개방되어 있고, 고압 압송 개시를 규정하기 위해서 전류 펄스에 의해 폐쇄된다. 통상, 이 전자 밸브는 무 여자 상태를 유지하고 있다. 전자 밸브를 폐쇄하기 위해서는 자석에 의해 비교적 큰 힘이 부여되여야만 하고, 또한 이 폐쇄에 저항하는 밸브 스프링력을 극복해야 한다. 이에 의해, 자석에 가해지는 시간과 전기 소비량이 비교적 커져 버린다.
저압 순환부에서 병렬 공급 방식을 이용하여 복수의 펌프 작업실로 연료를 공급하는 종래의 분사 장치의 경우, 이미 소위 흡입 교축 제어 장치(Saugdross- elregelung)가 설치되어 있고, 이 흡입 교축 제어 장치를 설치한 경우, 펌프는 가변상태의 부분 공급에 의해 조작된다. 그러나 이 때, 공동 형성에 의해 캐비테이션의 위험성이 발생하고, 또한 압송 개시 시에 매우 급속한 압력 형성이 행해지고 만다.
상기 흡입 교축 제어 장치의 경우, 교축 대신에 전자 밸브와, 이 전자 밸브와 함께 전자 밸브 유량 조절 장치가 사용되어도 동일한 결점이 발생한다.
본 발명의 과제는 공지된 결점을 회피하는 데 있다.
이 과제를 해결한 본 발명에 의하면, 자석과 역지 밸브를 구비한 전자 밸브가 폐쇄체를 갖고 있고, 상기 폐쇄체가 전자 밸브의 밸브 봉에 의해 자석 통전 시에 밸브 개방 위치에 보유지지 가능하고, 고압 펌프의 고압 압송 개시가 전자 밸브의 자석의 차단에 의해 야기 가능하다.
이하에, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
고압 펌프(1)는 디젤 분사 펌프로서 사용되고, 고압 축압기(2)[레일(Rail)이라고도 한다]를 충족시키기 위해서 규정되어 있다. 이 고압 축압기(2)에는 분사 밸브(도시 생략)가 접속되어 있고, 이 분사 밸브를 거쳐 내연 기관의 작업 실린더(도시 생략)에 정확하게 유량 조절된 디젤 연료량이 공급된다.
고압 펌프(1)는 펌프 피스톤(3)을 갖고 있고, 이 펌프 피스톤은 태핏(Stoessel) (도시 생략)을 거쳐 펌프 실린더(4) 내를 왕복 운동 가능하고, 또한 이 펌프 피스톤은 가동벽으로서 고압 펌프(1)의 작업실(5)을 제한하고 있다. 고압 도관(6)은 작업실(5)로부터 고압 축압기(2)로 통하고 있고, 이 고압 도관(6) 내에는 고압 축압기(2)를 향해서 개방하는 역지 밸브(7)가 삽입되어 있다.
본 발명에 의하면, 작업실(5)에는 흡입 도관(8)이 안내되어 있고, 이 흡입 도관 내에는 전자 밸브(9)가 삽입되어 있고, 이 전자 밸브(9)의 볼로서 형성된 밸브 폐쇄체(10)가 밸브 스프링(11)의 힘에 저항하여 흡입 도관(8)의 흡입 압력만으로 밸브 폐쇄체의 밸브 시트(12)로부터 들어올려지는 것이 가능하게 되어 있다. 이와 같이 밸브 폐쇄체(10), 밸브 스프링(11) 및 밸브 시트(12)는 독립된 하나의 역지 밸브를 형성한다. 전자 밸브(9)의 자석의 가동자의 작용부(도시 생략)에는 밸브 봉(13)이 결합되어 있고, 이 밸브 봉은 자력하에서 하향으로 가동하고, 이 경우 밸브 폐쇄체(10)를 밸브 시트(12)로부터 이탈해 놓는다.
게다가, 이 장치에는 저압 순환부(17)에 있어서 저압 펌프(14)와, 저압 용기(15)와 역지 밸브 또는 저압 제한 밸브(16)가 소속되어 있다.
(작용 형식)
도1에는 흡입 행정에 있어서의 고압 펌프(1)가 도시되어 있다. 저압 순환부(17)에서의 연료는 흡입 도관(8)(화살표 방향)과, 밸브 스프링(11)의 힘에 저항하여 밸브 시트(12)로부터 들어올려진 밸브 폐쇄체(10)를 거쳐서 작업실(5)에 도달한다. 이 때, 전자 밸브(9)는 통전되어 있지 않다.
펌프 피스톤(3)이 그 하사점에 도달하면, 이 펌프 피스톤의 운동 방향은 역전한다. 고압 펌프(1)의 압송 개시 전인 이 순간은 도1과 동일한 부호를 사용하여 도2에 도시되어 있다. 전자 밸브(9)의 자석이 급전되어 밸브 봉(13)이 밸브 폐쇄체(10)를 향해서 시프트되고, 밸브 폐쇄체(10)를 밸브 시트(12)로부터 이격시킨 상태에서 보유지지한다. 흡입된 연료의 일부는 고압 펌프(1)의 펌프 피스톤(3)에 의해 작업실(5)에서 흡입 도관(8)을 거쳐 화살표 방향으로 저압 순환부(17)로 복귀되고, 그곳으로부터 역지 밸브로서 형성된 저압 제한 밸브(16)를 거쳐 저압 용기(15)로 압송된다.
펌프 피스톤(3)이 압송 방향의 계속해서 형성된 경로를 따라서 캠 축의 회전 각도에 의해 규정된 행정을 진행하면, 전자 밸브(9)는 무 전류로 절환된다. 도3에 도시된 바와 같이, 밸브 폐쇄체(10)는 밸브 스프링(11)의 힘의 작용과 연료 분류의 힘에 의거하여 밸브 시트(12)에 도달한다. 전자 밸브는 폐쇄된다. 고압 펌프(1)의 작업실(5) 내에서는 압력 형성이 개시되고, 디젤 연료가 개방된 역지 밸브(7)와 고압 도관(6)을 거쳐서 화살표 방향으로 고압 축압기(2)로 압송된다. 이 때, 저압 펌프(14)는 연료를 저압 순환부(17)로 압송한다.
본 발명에 의해 구성되고, 전술한 바와 같이 작용하는 고압 펌프(1)는 다음과 같은 잇점을 갖고 있다. 즉, 액체의 흐름에 의해 이미 들어올려진 밸브 폐쇄체(10)를 그 개방 위치에서 보유지지하기 위해서는 비교적 작고 간단한 자석으로 충분하다는 점이다.
연료의 반송량 변경은 압력 제어 장치의 신속한 응답에 의해, 전자 밸브(9)의 폐쇄시에 용이하게 행할 수 있다.
제어 모서리는 마련되어 있지 않다. 겹침 부분의 길이가 길기 때문에, 극히 소량의 누출밖에 발생하지 않는다.
고압 펌프(1)의 다른 잇점은 그 구조가 단순하다는 점이다. 로드 조정 장치(Lenkerregulierung)도 제어 모서리도 제어 구멍도 위치 제어계를 위한 조작 자석도 필요하지 않다. 또한, 고압 펌프(1)를 위한 태핏(Stoessel)을 상측에서부터 조립할 수 있다. 그리고, 고압 펌프(1)는 저면 폐쇄 캡슐(Bodenverschlusskapseln) 없이 구성할 수 있다.
요컨대, 절환시에 압력 충격이 발생하지 않으므로, 캐비테이션도 일어나지 않는다.
도4에는 도1 내지 도3의 실시예에 상당하는 부분에 동일한 부호를 사용하여 고압 펌프의 다른 구조가 부호 (18)를 갖고 도시되어 있다. 그러나 이 경우, 고압측과 저압측은 마치 도1 내지 도3에 도시된 구조와 같이 구성되어 있다. 여기에서는 펌프 피스톤(19)에 접속 통로(20)가 마련되어 있고, 이 접속 통로를 거쳐서 상사점에 있어서, 즉 압송 행정의 마지막에 고압 펌프(18)의 작업실(21)과 저압 용기(15)가 접속된다.
접속 통로(20)는 상세하게는 펌프 피스톤(19)에 마련된 길이 방향 통로(22)와 환상 홈(23)으로 이루어져 있다. 이 환상 홈(23)은 구멍(24)과 함께 펌프 실린더(26)의 벽(25)에 제어 스풀형 밸브(27)를 형성하고 있고, 이 밸브에 있어서는 환상 홈(23)의 모서리가 펌프 실린더(26)의 벽(25)에 마련된 구멍(24)의 개구부를 통과한다. 이와 같은 구조의 작용 형식이 도1 내지 도3의 실시예의 작용 형식과 다른 점은 여기에서는 고압 축압기(2)를 위한 유량 조절이나 상사점 바로 전에서의 폐쇄 제어가 가능하다는 것이다. 그리고, 펌프 피스톤의 직경을 확대하는 것도 고려할 수 있다.
도5에는 고유의 연료 접속부를 갖지 않은 구조의 고압 펌프(28)가 도시되어 있다. 송출 밸브 복합체(29) 내에는 폐쇄체(31)와 밸브 스프링(32)과 밸브 시트(33)가 조합된 전자 밸브(30)와, 역지 밸브(34)가 통합되어 있고, 또한 이 송출 밸브 복합체(29)는 고압 펌프(28)의 작업실(35)에 결합되어 있다. 역지 밸브(34)는 고압 축압기(2)로 통하는 고압 도관(6)을 감시하고 있고, 전자 밸브(30)에는 환상 접속부(36)가 마련되어 있고, 이 환상 접속부에는 저압 순환부(17)가 접속되어 있다. 작용 형식에 있어서는, 이와 같은 구조는 도1 내지 도3의 실시예와 동일하므로 재차 설명은 하지 않는다.
서두에서 기술한 형식의 본 발명에 의한 고압 펌프에 있어서는, 전자 밸브로서 소형이고 저렴한 밸브밖에 필요하지 않고, 또한 장치의 안전이 손상되지 않는 잇점을 갖고 있다.
청구항1 기재의 고압 펌프의 다른 유리한 구성은 청구항2 이하의 특징부 및 발명의 실시예 및 도면의 설명에 기재되어 있다. 즉, 청구항2 및 청구항3에 의하면 본 발명은 상사점에 있어서 개방 제어되는 접속 통로에 의해, 고압 축압기 내에 극단으로 높은 압력이 발생하는 것을 회피할 수 있는 잇점을 갖고 있다. 이와 같은 압력 제한은 시스템 내에서 오작동이 발생한 경우의 피해로부터 장치를 보호할 수 있다.
도1은 흡입 행정에 있어서의 고압 펌프의 제1 실시예를 나타낸 개략도.
도2는 도1에 도시된 고압 펌프의 반송 개시 전을 나타낸 개략도.
도3은 도1에 도시된 고압 펌프의 반송 개시 후를 나타낸 개략도.
도4는 고압 펌프의 제2 실시예를 나타낸 개략도.
도5는 고압 펌프의 제3 실시예를 나타낸 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 28 : 고압 펌프
2 : 고압 축압기
3 : 펌프 피스톤
4, 26 : 펌프 실린더
5, 35 : 작업실
6 : 고압 도관
7, 34 : 역지 밸브
8 : 흡입 도관
9, 30 : 전자 밸브
10, 31 : 폐쇄체
11, 32 : 밸브 스프링
12, 33 : 밸브 시트
13 : 밸브 봉
14 : 저압 펌프
15 : 저압 용기
16 : 저압 제한 밸브
17 : 저압 순환부
18 : 저압 펌프
19 : 펌프 피스톤
20 : 접속 통로
21 : 작업실
22 : 길이 방향 통로
23 : 환상 홈
24 : 구멍
25 : 벽
27 : 제어 스풀형 밸브
29 : 송출 밸브 복합체
36 : 환상 접속부

Claims (5)

  1. 펌프 실린더(4, 26) 내에서 왕복 운동 가능하며 태핏으로 작동되는 펌프 피스톤(3, 19)과, 자석과 체크 밸브로 이루어진 솔레노이드 밸브(9, 30)를 가지며, 상기 솔레노이드 밸브는 저압 순환부(17)로부터 펌프 실린더(4, 26)의 작업실(5, 21, 35)로의 연료의 유입 및 작업실(5, 21, 35)로부터 저압 순환부(17)로의 연료의 복귀 흐름을 감시하며, 작업실(5, 21, 35)로부터 고압 축압기(2)로 통하는 고압 도관(6)에 설치된 체크 밸브(7, 34)를 갖는 고압 펌프, 특히 디젤 엔진용 연료 분사를 위한 고압 펌프에 있어서,
    솔레노이드 밸브(9, 30)의 체크 밸브는, 펌프 피스톤(3, 19)이 하사점에 도달하고 그 운동 방향이 역전될 때, 자석 통전 시에 솔레노이드 밸브(9, 30)의 밸브 태핏(13)에 의해 밸브 개방 위치에 유지 가능한 폐쇄체(10, 31)를 포함하며, 그 후 펌프 피스톤(3, 13)이 공급 방향으로 소정의 행정을 진행할 때, 솔레노이드 밸브(9, 30)의 자석의 차단에 의해 고압 펌프(1, 18, 28)의 고압 공급이 개시 가능한 것을 특징으로 하는 고압 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 펌프 피스톤(19)에는 접속 통로(20)가 마련되고, 상기 접속 통로를 거쳐 펌프 피스톤의 상사점(OT)에 있어서 고압 펌프(18)의 작업실(21)과 저압 순환부(17)의 저압 용기(15)가 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 고압 펌프.
  3. 제2항에 있어서, 접속 통로(20)가 펌프 피스톤(19)에 마련된 적어도 하나의 길이 방향 통로(22)와 환형 홈(23)으로 형성되고, 작업실(21)과 저압 용기(15)의 연결은, 환형 홈(23)의 에지와 펌프 실린더(26)의 벽(25)에 마련된 구멍(24)으로 형성된 제어 스풀형 밸브에 의해 가능한 것을 특징으로 하는 고압 펌프.
  4. 제1항에 있어서, 고압 펌프(28)가 고유의 도관 접속부를 갖지 않고, 고압 축압기(2)를 향해서 개방하는 체크 밸브(34) 및 솔레노이드 밸브(30)를 갖는 송출 밸브 복합체(29)가 고압 펌프(28)의 작업실(35)에 결합되어 있고, 상기 송출 밸브 복합체(29)에 저압 순환부(17)와 고압 축압기(2)가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 펌프.
  5. 제4항에 있어서, 저압 순환부(17)가 환형 접속부(36)를 거쳐서 송출 밸브 복합체(29)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 펌프.
KR1019970042568A 1996-10-29 1997-08-29 고압펌프 KR100514275B1 (ko)

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KR19980032334A KR19980032334A (ko) 1998-07-25
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