KR100720600B1 - Internal combustion engine high-pressure fuel delivery valve - Google Patents

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Abstract

밸브(16)는 펌프(5)의 공급도관(11)을 차단하기 위하여 정상상태에서 나선 압축스프링(24)에 의해 가압되는 볼 셔터(18)를 가진다. 스프링(24)의 제1단부(28)는 액밀적으로 펌프(5)에 고정되는 체결부재(21)의 어깨부(26)에 지지되고, 스프링(24)의 제2단부(31)는 볼(18)에 직접적으로 작동하고, 체결부재(21)는 도관(11)과 동축이고, 소정의 값까지 볼(18)의 이동을 제한하는 정도의 길이를 가진 핀(33)을 포함하며, 스프링(24)의 제2단부(31)는 볼(18)에 결합하는 적어도 하나의 소경의 감김부(34)를 가진다. The valve 16 has a ball shutter 18 pressurized by a spiral compression spring 24 in a steady state to shut off the supply conduit 11 of the pump 5. The first end 28 of the spring 24 is supported by the shoulder 26 of the fastening member 21, which is liquid-tightly fixed to the pump 5, and the second end 31 of the spring 24 is a ball. Directly acting on (18), fastening member (21) comprises pin (33) coaxial with conduit (11) and having a length that limits the movement of ball (18) to a predetermined value, the spring The second end 31 of 24 has at least one small diameter winding 34 that engages the ball 18.

Description

내연기관 고압연료 공급밸브{Internal combustion engine high-pressure fuel delivery valve}Internal combustion engine high-pressure fuel delivery valve

본 발명은 내연기관 예를 들어 디젤엔진의 고압연료펌프의 공급밸브에 관한 것이다.       The present invention relates to a supply valve of a high pressure fuel pump of an internal combustion engine, for example, a diesel engine.

최신의 디젤엔진의 고압연료펌프는 1,600 바아 이상의 고압에서 작동하며, 공급밸브는 압력강하가 없고 공급 압력의 최대값이 요구압력을 초과하지 않는 일정한 공급압력을 보장하여야 한다.High pressure fuel pumps of modern diesel engines operate at high pressures of more than 1,600 bar, and supply valves must ensure a constant supply pressure with no pressure drop and the maximum value of the supply pressure not exceeding the required pressure.

다양한 형태의 공급밸브가 알려져 있으며, 이들은 탄성적으로 가압되어 공급도관을 차단하는 셔터를 갖는다. 공지 밸브 중 하나에서는, 셔터가 볼로 형성되고, 이 볼은 펌프의 체결부재에 지지되는 원통형 나선스프링의 일단부에 의해 시트에 가압된다. 스프링의 타단부는 캡을 통해 볼에 작용하며, 캡은 펌프에 마련된 원통형 구멍 내부에서 축방향으로 슬라이딩하고, 볼과 함께 밸브의 가동부분을 형성한다. Various types of supply valves are known and they have a shutter that is elastically pressurized to block the supply conduit. In one of the known valves, a shutter is formed of a ball, which is pressed against the seat by one end of the cylindrical spiral spring supported by the fastening member of the pump. The other end of the spring acts on the ball through the cap, the cap sliding axially inside the cylindrical bore provided in the pump, and together with the ball forms the movable part of the valve.

상기 공지 밸브의 캡은, 볼과 결합되는 벽과, 스프링의 상기 일단부가 지지되는 어깨부와, 스프링의 감김부를 둘러싸는 원통형 표면과, 구멍 및/또는 체결부재 상에서 부재를 안내하는 축방향 캡을 가진다. 그래서, 캡은 복잡하고 제조비용이 증대하며, 밸브의 가동부분의 중량을 증대시켜 일정량의 관성을 생성시켜 펌프의 공급 압력에 심한 진동이 발생되게 한다. The cap of the known valve includes a wall engaged with the ball, a shoulder on which one end of the spring is supported, a cylindrical surface surrounding the winding of the spring, and an axial cap for guiding the member on the hole and / or the fastening member. Has Thus, the cap is complicated and the manufacturing cost is increased, and the weight of the movable portion of the valve is increased to generate a certain amount of inertia, causing severe vibration in the supply pressure of the pump.

본 발명의 목적은 구조가 매우 간단하게 하여 제조비를 저렴하게 하고 가동부분의 중량을 가볍게 함으로써, 공지의 밸브에서 전형적으로 문제가 되는 전술한 결점들을 제거한 전술한 타입의 공급밸브를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a supply valve of the above-mentioned type which eliminates the above-mentioned drawbacks which are typically a problem in known valves by making the structure very simple to reduce the manufacturing cost and to reduce the weight of the movable part.

본 발명에 따르면, 정상상태에서 나선형 압축스프링에 의해 가압되어 압축챔버와 연통하는 펌프의 공급도관을 차단하는 셔터를 가지며, 상기 스프링이 상기 펌프에 액밀 가능하게 결합되는 체결부재의 표면에 지지되는 제1단부를 가지는 내연기관 고압연료 펌프의 공급밸브에 있어서, 상기 스프링의 제2단부는 상기 셔터에 직접적으로 작용하고, 상기 체결부재는 상기 도관과 동축상에 마련되어 상기 스프링을 고정하는 핀을 가지며, 상기 핀은 상기 셔터의 이동을 소정의 값까지 제한할 정도의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 공급밸브가 제공된다. According to the present invention, there is provided a shutter for blocking a supply conduit of a pump which is pressurized by a helical compression spring in communication with a compression chamber in a normal state, and wherein the spring is supported on the surface of the fastening member which is liquid-tightly coupled to the pump. A supply valve of an internal combustion engine high pressure fuel pump having one end, the second end of the spring directly acts on the shutter, and the fastening member has a pin provided coaxially with the conduit to fix the spring, The pin is provided with a supply valve, characterized in that the length to limit the movement of the shutter to a predetermined value.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 비한정적인 실시예를 예로써 설명한다.       DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred non-limiting embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 공급밸브를 포함하는 내연기관 고압연료 펌프의 부분 단면도,      1 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine high pressure fuel pump including a supply valve according to the present invention;

도 2 는 도 1 의 밸브의 확대도이다.      FIG. 2 is an enlarged view of the valve of FIG. 1.

도 1 의 참조부호 5는 디젤엔진 고압연료펌프의 전체를 나타낸다. 펌프(5)는 적어도 하나의 실린더(7)를 가지는 펌프본체(6)를 가지고, 실린더(7) 내에는, 실린더(7) 내에서 압축챔버(9)를 형성하는 피스톤(8)이 공지의 방법으로 슬라이딩하며, 압축챔버(9) 내에는 추출도관(29)과 연통하는 공급도관(11)이 종료한다.     Reference numeral 5 in FIG. 1 shows the entirety of the diesel engine high pressure fuel pump. The pump 5 has a pump body 6 having at least one cylinder 7, in the cylinder 7 a piston 8 which forms a compression chamber 9 in the cylinder 7 is known. The supply conduit 11, which slides in a manner, communicates with the extraction conduit 29 in the compression chamber 9.

실린더(7)는 공지의 흡입밸브(12)를 가지고 이 흡입밸브(12)에 의해 흡입도관(13)으로부터의 압축될 연료가 실린더(7)로 공급된다. 펌프(5)는 또한, 전체가 16으로 표시된 공급밸브를 가지고, 공급밸브는 펌프본체(6)에 형성되며 실린더(7)의 공급도관(11)과 동축적으로 형성된 구멍(17)의 내부에 수용된다.The cylinder 7 has a known intake valve 12, by which the fuel to be compressed from the intake conduit 13 is supplied to the cylinder 7 by the intake valve 12. The pump 5 also has a supply valve which is designated as 16 in its entirety, the supply valve being formed in the pump body 6 and inside the hole 17 formed coaxially with the supply conduit 11 of the cylinder 7. Are accepted.

공급밸브(16)는 볼(18)로 형성되는 셔터를 가지고, 볼(18)은 절두원추형인 시트(19)(도 2)와 결합하며, 이 시트(19)에서 공급도관(11)이 구멍(17)을 향해 종료한다. 공급밸브(16)는 또한 구멍(17)의 나사부(23)에 나사결합하는 나사부(22)를 가지는 캡(21)의 형상을 갖는 체결부재를 가진다.The feed valve 16 has a shutter formed from a ball 18, the ball 18 engages a truncated cone seat 19 (FIG. 2), in which the feed conduit 11 has a hole. End toward (17). The supply valve 16 also has a fastening member having the shape of a cap 21 having a threaded portion 22 for screwing into the threaded portion 23 of the hole 17.

공급밸브(16)는 또한 볼(18)과 캡(21)사이에 배치된 나선 압축스프링(24)을 가진다. 캡(21)은 구멍(17)의 어깨부(27)에 액밀적으로 접촉하는 제1어깨부(26)를 가지고, 압축스프링(24)은 캡(21)의 표면에 지지되는 제1단부(28)를 가지며, 구멍(17)은 연료 추출도관(29)과 연통한다. 나선스프링(24)이 볼(18)에 가하는 압력에 의해 생성되는 정적 시트 부하가 압축챔버(9)와 추출도관(29) 내의 가동 중 압력에 의해 볼(18)의 반대측에서 가해지는 부하에 비해 절대적으로 무시할 수 있는 정도라는 점을 인지하고 있어야한다.The feed valve 16 also has a spiral compression spring 24 disposed between the ball 18 and the cap 21. The cap 21 has a first shoulder 26 which is in liquid-tight contact with the shoulder 27 of the hole 17, and the compression spring 24 has a first end (supported on the surface of the cap 21). 28, a hole 17 is in communication with the fuel extraction conduit 29. The static seat load generated by the pressure exerted by the spiral spring 24 on the ball 18 is compared to the load exerted on the opposite side of the ball 18 by the pressure during operation in the compression chamber 9 and the extraction conduit 29. Be aware that it is absolutely negligible.

본 발명에 따르면, 압축스프링(24)은 볼(18)에 직접적으로 작용하는 제2단부(31)를 가지므로, 밸브의 가동부분은 볼(18)에 의해서만 형성되며, 캡(21)은 스프링(24)의 단부(28)가 지지되는 제2어깨부(32)를 가진다.According to the invention, the compression spring 24 has a second end 31 which acts directly on the ball 18, so that the movable part of the valve is formed only by the ball 18, and the cap 21 is a spring. End portion 28 of 24 has a second shoulder 32 supported thereon.

캡(21)은 또한 구멍(17)과 공급도관(11)에 동축인 핀(33)을 가진다. 핀(33)은 스프링(24)을 안내하거나 가로방향에서 고정하기 위해 마련되어 있으며, 공급밸브(16)가 개방될 때 볼(18)의 이동을 소정의 값까지 제한할 정도의 길이를 가진다.The cap 21 also has a pin 33 coaxial with the hole 17 and the feed conduit 11. The pin 33 is provided to guide the spring 24 or to fix it in the transverse direction, and has a length that limits the movement of the ball 18 to a predetermined value when the supply valve 16 is opened.

스프링(24)의 단부(31)는 적어도 하나의 감김부(34)가 소경으로 형성되며 이에 의해 스프링(24)이 볼(18)과 맞물려 가로 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 더 구체적으로 말하면, 스프링(24)은 절두원추형이고, 볼(18)에 지지되는 최소 직경의 감김부(34)와 어깨부(32)에 지지되는 최대 직경의 감김부(36)를 가진다.The end 31 of the spring 24 has at least one winding 34 formed in a small diameter, thereby preventing the spring 24 from engaging the ball 18 and moving in the transverse direction. More specifically, the spring 24 is frustoconical and has a minimum diameter winding 34 supported on the ball 18 and a maximum diameter winding 36 supported on the shoulder 32.

캡(21)은 나사부(22)에 인접하고 어깨부(26)에 대면한 원통형 표면(37)을 가지고, 대면한 어깨부(26)는 구멍(17)의 대응하는 원통형 표면(38)과 액밀적으로 결합한다. 캡(21)은 또한 원통형 표면(37)과 어깨부(26)사이에 위치하여 어깨부(26)가 구멍(17)의 어깨부(27)에 맞물리는 것을 지원하는 절두원추형 표면(39)을 가진다.The cap 21 has a cylindrical surface 37 adjacent the threaded portion 22 and facing the shoulder 26, the facing shoulder 26 having a liquid with the corresponding cylindrical surface 38 of the hole 17. Binds tightly. The cap 21 is also positioned between the cylindrical surface 37 and the shoulder 26 to provide a truncated conical surface 39 that assists the shoulder 26 to engage the shoulder 27 of the hole 17. Have

끝으로, 구멍(17)은 어깨부(27)와 시트(19)가 종료하는 단부(42) 사이에 연장된 원통부(41)를 가진다. 원통부(41)와 두 어깨부(26 및 32) 사이에 연장된 캡(21)의 원통부(43)의 측면 사이에는 큰 여유가 존재한다. 추출도관(29)은 구멍(17)의 원통형 부분(41)에서 종료한다.Finally, the hole 17 has a cylindrical portion 41 extending between the shoulder portion 27 and the end portion 42 at which the seat 19 ends. There is a large margin between the cylindrical portion 41 and the side surface of the cylindrical portion 43 of the cap 21 extending between the two shoulder portions 26 and 32. The extraction conduit 29 terminates at the cylindrical portion 41 of the hole 17.

압축챔버(9)(및 그에 따른 공급도관(11)) 내의 연료 압력이 추출도관(29)의 압력보다 클 때, 볼(18)은 핀(33)을 향해 이동하여 밸브(16)를 개방하므로 연료는 추출도관(29)을 따라 유동한다. 더욱이 압축챔버(9)의 연료 압력이 추출도관(29) 내의 압력보다 낮아질 때, 스프링(24)은 볼(18)을 밀어 시트(19)로 신속히 복귀시킴으로써 공급밸브(16)를 차단한다.When the fuel pressure in the compression chamber 9 (and thus the supply conduit 11) is greater than the pressure in the extraction conduit 29, the ball 18 moves towards the pin 33 to open the valve 16. Fuel flows along extraction conduit 29. Furthermore, when the fuel pressure in the compression chamber 9 is lower than the pressure in the extraction conduit 29, the spring 24 shuts off the supply valve 16 by pushing the ball 18 quickly to return to the seat 19.

공지의 밸브와 비교해 볼 때, 본 발명에 따른 공급밸브(16)의 이점은 전술의 설명으로부터 명백할 것이다. 볼(18)만에 의해 형성되는 밸브(16)의 가동부분은 매우 경량이고, 매우 작은 관성을 가지며, 밸브(16)의 개폐가 매우 신속히 이루어지게 한다. 게다가, 펌프본체(6) 내부에서의 압력에 의한 진동이 제거되며, 볼(18)과 스프링(24) 사이에 개재되는 통상의 캡이 제거됨으로써 밸브 그 자체의 제조비용이 훨씬 더 저렴하게 된다.Compared with known valves, the advantages of the supply valve 16 according to the invention will be apparent from the foregoing description. The movable portion of the valve 16, which is formed only by the ball 18, is very lightweight, has very small inertia, and opens and closes the valve 16 very quickly. In addition, the vibration caused by the pressure inside the pump body 6 is eliminated, and the conventional cap interposed between the ball 18 and the spring 24 is eliminated, making the valve itself a much lower manufacturing cost.

전술한 공급밸브에 대한 변경들은 첨부한 청구항의 범위를 벗어나지 아니하고도 가능함은 물론이다. 예를 들어, 셔터는 절두원추형이 아닌 평탄한 시트와 같은 상호작용하는 플레이트 타입일 수 있다.Of course, modifications to the above-described supply valve are possible without departing from the scope of the appended claims. For example, the shutter may be of an interactive plate type such as a flat sheet that is not truncated conical.

또한, 스프링(24)은 소경의 단부 감김부(34)를 갖는 원통형일 수 있고, 핀 (33)은 또한 볼(18)을 구속하고 시트(19)의 축선과 정렬되게 유지하는 만곡된 단부 표면을 가질 수 있고, 공급밸브의 체결부재는 달리 형성되어 공지의 방법으로 본체 내의 시트 내부에 고정될 수 있다.In addition, the spring 24 may be cylindrical with a small diameter end winding 34, the pin 33 also constrains the ball 18 and keeps the curved end surface in alignment with the axis of the seat 19. And, the fastening member of the supply valve can be formed differently and fixed inside the seat in the body in a known manner.

끝으로, 공급밸브(16)는 펌프본체(6)내에 방사상으로 배열되는 각 실린더(7)와 결합하여, 각각의 압축챔버(9)를 형성하는 방사상 피스톤(8)들을 가지는 펌프의 공급도관에 고정될 수 있다. 그 경우, 본체(6)의 구멍(17)은 중간도관을 통하여 공지의 방법으로 모든 압축챔버(9)와 연통하는 공용의 공급도관에 위치될 수 있다. Finally, the supply valve 16 is coupled to each cylinder 7 arranged radially within the pump body 6 to the supply conduit of the pump having radial pistons 8 forming respective compression chambers 9. Can be fixed. In that case, the hole 17 of the body 6 can be located in a common supply conduit in communication with all the compression chambers 9 in a known manner via an intermediate conduit.

Claims (7)

정상상태에서 나선형 압축스프링(24)에 의해 가압되어 압축챔버(9)와 연통하는 펌프(5)의 공급도관(11)을 차단하는 셔터(18)를 가지며, 상기 스프링(24)이 제1단부(28)와 제2단부(31)를 가지며, 상기 제2단부(31)가 상기 셔터(18)에 직접적으로 작용하고, 상기 도관(11)이 종료하는 절두원추형 시트(19)와 맞물리는 볼(18)에 의해 한정되는, 내연기관 고압연료펌프의 공급밸브에 있어서, It has a shutter 18 for blocking the supply conduit 11 of the pump 5 which is pressed by the helical compression spring 24 in communication with the compression chamber 9 in a steady state, and the spring 24 has a first end. Ball having a 28 and a second end 31, the second end 31 acting directly on the shutter 18 and engaging the truncated conical sheet 19 where the conduit 11 terminates. A supply valve of an internal combustion engine high pressure fuel pump, defined by (18), 상기 제1단부(28)는 체결부재(21)의 표면(26)에 지지되며, 상기 체결부재(21)는 상기 도관(11)과 동축상에 마련되어 상기 스프링(24)을 고정하는 핀(33)을 가지며,The first end 28 is supported on the surface 26 of the fastening member 21, the fastening member 21 being coaxial with the conduit 11 to secure the spring 24. ), 상기 핀(33)은 상기 셔터(18)의 이동을 소정의 값까지 제한할 정도의 길이를 가지며,The pin 33 has a length enough to limit the movement of the shutter 18 to a predetermined value, 상기 스프링(24)의 상기 제2단부(31)는 상기 볼(18)에 맞물리도록 적어도 하나의 소경 감김부(34)를 포함하며,The second end 31 of the spring 24 includes at least one small diameter winding 34 to engage the ball 18, 상기 체결부재(21)는 상기 펌프(5)에 있는 구멍(17)의 나사부(23) 내에 나사결합하는 나사부(22)를 포함하며,The fastening member 21 includes a threaded portion 22 for screwing into the threaded portion 23 of the hole 17 in the pump 5, 상기 구멍(17)은 상기 도관(11)과 동축적이며,The hole 17 is coaxial with the conduit 11, 상기 체결부재(21)는 상기 구멍(17)의 어깨부(27)에 액밀적으로 접촉하는 제1어깨부(26)와, 상기 스프링(24)의 상기 제1단부(28)가 지지되는 제2어깨부(32)를 가지는 것을 특징으로 하는 내연기관 고압연료펌프의 공급밸브.The fastening member 21 may include a first shoulder portion 26 which is in liquid-tight contact with the shoulder portion 27 of the hole 17, and a first end portion 28 of the spring 24 supported by the fastening member 21. Supply valve of the high-pressure fuel pump of the internal combustion engine, characterized by having two shoulders (32). 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 체결부재(21)는 상기 체결부재(21)의 상기 제1어깨부(21)에 인접한 원통형 표면(37)을 가지며,The fastening member 21 has a cylindrical surface 37 adjacent to the first shoulder 21 of the fastening member 21, 상기 원통형 표면(37)은 상기 구멍(17)의 대응하는 원통형 표면(37)에 액밀적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 공급밸브.The cylindrical surface (37) is characterized in that it is fluidly engaged with the corresponding cylindrical surface (37) of the hole (17). 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 체결부재(21)는 상기 체결부재(21)의 상기 원통형 표면(37)과 상기 체결부재(21)의 상기 제1어깨부(26) 사이에 위치하는 절두원추형의 표면(39)을 가지는 것을 특징으로 하는 공급밸브.The fastening member 21 has a truncated conical surface 39 positioned between the cylindrical surface 37 of the fastening member 21 and the first shoulder portion 26 of the fastening member 21. Supply valve characterized in that. 제1항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4 or 5, 상기 스프링(24)은 절두원추형이고, The spring 24 is frustoconical, 상기 감김부(34)는 최소직경 감김부인 것을 특징으로 하는 공급밸브.The winding portion 34 is a supply valve, characterized in that the minimum diameter of the winding portion. 제1항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4 or 5, 상기 펌프는 각 실린더(7)에 결합되는 방사상 피스톤들(8)을 가지며, 상기 피스톤들(8)은 상기 실린더(7) 내에서 각각의 압축챔버들(9)을 형성하며,The pump has radial pistons 8 coupled to each cylinder 7, which pistons 8 form respective compression chambers 9 in the cylinder 7, 상기 공급도관은 중간도관들을 통해 상기 압축챔버들(9)과 연통하는 것을 특징으로 하는 공급밸브. The supply conduit is characterized in that the supply conduit communicates with the compression chambers (9) via intermediate conduits.
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