KR100739444B1 - 자동차용 엔진의 고압펌프 - Google Patents

자동차용 엔진의 고압펌프 Download PDF

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KR100739444B1
KR100739444B1 KR1020060093279A KR20060093279A KR100739444B1 KR 100739444 B1 KR100739444 B1 KR 100739444B1 KR 1020060093279 A KR1020060093279 A KR 1020060093279A KR 20060093279 A KR20060093279 A KR 20060093279A KR 100739444 B1 KR100739444 B1 KR 100739444B1
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KR1020060093279A
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양봉수
서승형
고정욱
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쌍용자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 고압펌프에 관한 것으로서, 종래에는 엔진의 진동 및 캠축과 연결된 체인의 회전에 따른 진동이 고압펌프의 축에 영향을 주게 되면서 고압펌프의 내구성 및 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 실린더블럭(300)에 고정되며, 캠축의 구동력에 따른 축(110)의 회전의 의해 작동되면서 고압의 연료를 송출하는 고압펌프에 있어서, 구멍(211)이 형성된 안착부(210)의 테두리(212)에는 캠축과 연결된 체인이 결합되도록 이(213)가 형성되고, 안착부(210)의 전면에는 관통공(214)이 형성된 스프로킷(200)과; 연결구멍(121)이 형성된 원통체의 일측에는 연결공(123)이 구비된 플랜지부(122)가 형성되고, 타측에는 끼움부(125)가 형성되며, 상기 끼움부(125)의 내측둘레는 축(110)의 외측둘레에 고정되는 베어링 샤프트(120)와; 상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125)가 끼워지는 끼움공(131)의 내측둘레에는 베어링(132)이 설치되고, 외측둘레에는 볼트공(133)이 형성된 베어링 하우징(130)을 구성하므로서, 고압펌프의 축(110)이 스프로킷(200)과 결합된 베어링 샤프트(120)와 연결되고, 상기 베어링 샤프트(120)는 실린더블럭(300)을 통해 고압펌프와 연결되는 베어링 하우징(130)에 회전가능하게 설치됨에 따라, 엔진의 작동 및 캠축의 작동에 따른 진동이 상기 베어링 하우징(130)과 베어링 샤프트(120)에 의해 효과적으로 분산될 수 있어 상기 진동에 의해 축(110)이 변형되거나 고압펌프의 부품이 파손되면서 고압펌프의 내구성 및 성능이 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.
고압펌프, 커먼레일, 연료, 축, 샤프트, 스프로킷, 체인, 캠축, 실린더블럭

Description

자동차용 엔진의 고압펌프{High-pressure pump of engine for automobile}
도 1 은 본 발명에 따른 종래 고압펌프와 스프로킷의 결합상태를 예시한 요부 단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 고압펌프와 스프로킷과 베어링 샤프트와 베어링 하우징의 분리상태를 예시한 요부 사시도.
도 3 은 본 발명에 따라 고압펌프와 스프로킷과 베어링 샤프트와 베어링 하우징의 결합상태를 예시한 요부 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 축 120 : 베어링 샤프트
121 : 연결구멍 122 : 플랜지부
123 : 연결공 124 : 체결구
125 : 끼움부 130 : 베어링 하우징
131 : 끼움공 132 : 베어링
133 : 볼트공 144 : 볼트
200 : 스프로킷 210 : 안착부
211 : 구멍 212 : 테두리
213 : 이 214 : 관통공
300 : 실린더블럭
본 발명은 디젤엔진의 커먼레일시스템에 적용되는 고압펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 고압펌프의 축에 스프로킷이 설치되고, 상기 스프로킷은 체인에 의해 캠축과 연결된 상태에서 엔진의 진동 및 상기 체인의 회전에 따른 진동으로 인하여 고압펌프의 축이 변형되거나, 고압펌프의 내부 부품이 파손되면서 고압펌프의 내구성 및 성능이 저하되는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한 자동차 엔진의 고압펌프에 관한 것이다.
일반적으로 고압펌프는 고압연료라인의 일부분으로, 엔진의 작동조건에 필요한 시스템 압력을 발생시키는 부품이며, 엔진의 캠축에 의해 구동되고, 레디얼 펌프 방식으로 저압펌프에서 송출된 연료를 다시 고압으로 만들어 커먼레일로 토출시키는 역할을 한다.
또한 상기 고압펌프는 저압과 고압단계의 중간영역으로 연료시스템에 고압 연료를 발생하여 이송하는 역할을 하며, 급출발이나 커먼레일에서 압력의 급격한 변화에 대해 필요한 여분의 연료를 공급 및 압력을 지속적으로 발생시키는 역할을 한다.
한편, 도 1 은 종래의 고압펌프가 실린더블럭에 설치된 상태를 예시한 요부 단면도로서, 실린더블럭(30)에 끼워져 설치되는 고압펌프(10)의 한쪽면에는 상기 실린더블럭(30)에 형성된 체결공(31)과 일치되도록 결합공(12)이 형성되어 볼트(13)에 의해 고압펌프(10)가 실린더블럭(30)에 고정되며, 상기 고압펌프(10)의 축(11)은 스프로킷(20)으로부터 연장된 연결부(21)의 연결공(22)에 끼워진 상태에서 서로 고정되고, 이후 상기 축(11)에는 너트(23)가 결합되면서 연결부(21)가 축(11)으로부터 이탈되는 것이 방지되는 것이다.
그리고 상기 스프로킷(20)은 캠축(도면중 미도시)과 체인(도면중 미도시)에 의해 연결됨에 따라 상기 캠축이 구동되면 체인의 회전에 의해 스프로킷(20)이 회전됨과 동시에 스프로킷(20)의 연결부(21)와 연결된 고압펌프(10)의 축(11)이 함께 회전되면 고압펌프(10)가 작동되는 것이다.
그런데 종래에는 엔진의 진동 및 캠축의 구동에 따라 체인이 회전되면서 스프로킷(20)에 전달되는 진동이 축(11)에 직접 전달됨에 따라 축(11)이 쉽게 변형될 수 있으며, 아울러 고압펌프(10)의 내부 부품까지 손상되면서 고압펌프(10)의 내구성 및 성능이 쉽게 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진의 진동 및 캠축과 연결된 스프로킷의 회전에 따라 고압펌프의 축이 영향을 받게 되면서 축의 변형 및 고압펌프의 내부 부품이 손상되는 문제점을 해결하므로서 고압펌프의 성능 및 내구성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 자동차 엔진의 고압펌프를 제공하는데 있다.
이와 같은 본 발명의 목적은 실린더블럭에 고정되며, 캠축의 구동력에 따른 축의 회전에 의해 작동되면서 고압의 연료를 송출하는 고압펌프에 있어서,
중앙에 구멍이 형성되며 한쪽으로 돌출된 안착부의 테두리에는 캠축과 연결된 체인이 결합될수 있도록 다수개의 이가 형성되고, 상기 안착부의 전면에는 다수의 관통공이 형성된 스프로킷과;
상기 스프로킷의 구멍과 일치하는 연결구멍이 중앙에 형성되며, 일측에는 상기 안착부에 끼워질 수 있도록 플랜지부가 형성되고, 상기 플랜지부의 전면에는 안착부의 관통공과 일치하여 체결구에 의해 결합될 수 있도록 연결공이 형성되며, 상기 플랜지부와 대향된 타측에는 끼움부가 형성되고, 상기 끼움부의 끝단 내측둘레는 축의 외측둘레에 결합되는 베어링 샤프트와;
상기 베어링 샤프트의 끼움부가 내부로 끼워져 회전될 수 있도록 내측둘레를 따라 베어링이 구비된 끼움공이 형성되고, 외측둘레에는 다수개의 볼트공이 형성되면서 볼트에 의해 실린더블럭과 고압펌프에 함께 고정되는 베어링 하우징;을 구성하므로서 달성되는 것이다.
이러한 본 발명은 고압펌프의 축에 스프로킷과 베어링 하우징과 베어링 샤프트가 함께 연결됨에 따라 엔진의 작동 및 스프로킷의 회전에 의해 발생되는 진동이 상기 베어링 샤프트와 베어링 하우징에 의해 효과적으로 분산될 수 있어 상기 진동에 의해 축이 변형되거나 고압펌프의 내부 부품이 손상되면서 고압펌프의 내구성 및 성능이 저하되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 종래 고압펌프와 스프로킷의 결합상태를 예시한 요부 단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 고압펌프와 스프로킷과 베어링 샤프트와 베어링 하우징의 분리상태를 예시한 요부 사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따라 고압펌프와 스프로킷과 베어링 샤프트와 베어링 하우징의 결합상태를 예시한 요부 단면도이다.
이에 예시한 바와 같이 본 발명은 실린더블럭(300)에 고정되며, 캠축의 구동력에 따른 축(110)의 회전에 의해 구동되면서 고압의 연료를 송출하는 고압펌프에 있어서,
중앙에 구멍(211)이 형성되며 한쪽으로 돌출된 안착부(210)의 테두리(212)에는 캠축과 연결된 체인이 결합될수 있도록 다수개의 이(213)가 형성되고, 상기 안착부(210)의 전면에는 다수의 관통공(214)이 형성된 스프로킷(200)과;
상기 스프로킷(200)의 구멍(211)과 일치하는 연결구멍(121)이 중앙에 형성되며, 일측에는 상기 안착부(210)에 끼워질 수 있도록 플랜지부(122)가 형성되고, 상기 플랜지부(122)의 전면에는 안착부(210)의 관통공(214)과 일치하여 체결구(124)에 의해 결합될 수 있도록 연결공(123)이 형성되며, 상기 플랜지부(122)와 대향된 타측에는 끼움부(125)가 형성되고, 상기 끼움부(125)의 끝단 내측둘레는 축(110)의 외측둘레에 결합되는 베어링 샤프트(120)와;
상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125)가 내부로 끼워져 회전될 수 있도록 내측둘레를 따라 베어링(132)이 구비된 끼움공(131)이 형성되고, 외측둘레에는 다수개의 볼트공(133)이 형성되면서 볼트(134)에 의해 실린더블럭(300)과 고압펌프에 함께 고정되는 베어링 하우징(130);
을 구성한 것이 특징인 것이다.
도면중 미설명 부호(111)은 축(110)의 외측둘레에 설치되어 상기 베어링 샤프트(120)를 축(110)에 고정시키기 위한 핀이고, (112)는 베어링 샤프트(120)가 끼워진 축(110)의 끝단에 체결되면서 베어링 샤프트(120)가 축(110)의 외부로 이탈되는 것을 방지해주는 너트이며, (126)은 위치확인공이고, (140)은 고압펌프에 형성된 체결공이며, (215)는 위치확인핀이고, (310)은 실린더블럭(300)의 체결공이다.
이러한 본 발명은 고압펌프의 축(110)이 엔진의 진동 또는 캠축과 체인으로 연결된 스프로킷(200)의 진동에 의해 변형되거나 상기 축(110)과 연결되어 있는 고압펌프 내부의 부품이 영향을 받아 파손되는 것을 방지할 수 있도록 상기 축(110)에 스프로킷(200)이 연결된 베어링 샤프트(120)를 설치하고, 상기 베어링 샤프트(120)는 베어링 하우징(130)에 의해 지지되도록 설치함에 따라 상기 진동으로인한 축(110)의 변형 및 연결부품의 파손 등을 효과적으로 방지토록 한 것이다.
즉, 도 2 는 본 발명에 따라 고압펌프의 스프로킷(200)과 베어링 샤프트(120)와 베어링 하우징(130)의 구성을 예시한 것으로서, 우선 상기 스프로 킷(200)은 캠축(도면중 미도시)과 체인(도면중 미도시)에 의해 연결되며,한쪽으로 일정한 깊이를 가질 수 있도록 돌출된 형태의 안착부(210)가 형성되고, 상기 안착부(210)의 중앙에는 구멍(211)이 형성되며, 상기 안착부(210)의 테두리(212)에는 상기 체인과 결합되는 다수개의 이(213)가 연속적으로 형성되어 있고, 상기 안착부(210)의 전면에는 다수개의 관통공(214)이 형성된 것이다.
그리고 베어링 샤프트(120)는 상기 스프로킷(200)과 고압펌프의 축(110)을 서로 연결시켜 스프로킷(200)의 회전에 따라 축(110)이 함께 회전되도록 하기 위한 수단으로서, 중앙에 연결구멍(121)이 형성되면서 일측에는 플랜지부(122)가 형성되고, 반대쪽 타측에는 끼움부(125)가 형성된 원통의 형태이며, 상기 스프로킷(200)의 안착부(210)에 끼워지는 플랜지부(122) 전면에는 연결공(123)이 형성됨에 따라 상기 스프로킷(200)의 관통공(214)과 연결공(123)을 서로 일치시킨 상태에서 체결구(124)를 체결시키면 스프로킷(200)과 베어링 샤프트(120)는 서로 결합될 수 있는 것이다.
또한 상기 끼움부(125)의 끝단 내측둘레는 고압펌프의 축(110) 외축둘레를 감싸면서 접면되는데, 이때 상기 축(110)에 형성된 핀(111)에 의해 축(110)과 끼움부(125)의 끝단 내면이 서로 고정됨에 따라 캠축의 구동에 의해 캠축과 체인으로 연결된 스프로킷(200)이 회전되고, 상기 스프로킷(200)과 연결된 베어링 샤프트(120)가 함께 회전되면 상기 베어링 샤프트(120)와 연결된 축(110)이 함께 회전되면서 고압펌프가 작동되는 것이다.
그리고 베어링 하우징(130)은 실린더블럭(300)을 통해 고압펌프에 고정된 상태에서 상기 베어링 샤프트(120)의 회전을 돕고 지지해주는 수단으로서, 중앙에는 상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125)가 끼워질 수 있도록 끼움공(131)이 형성되는데, 이때 상기 끼움공(131)의 내측둘레에는 베어링 샤프트(120)가 원활하게 회전될 수 있도록 베어링(132)이 설치된 것이다.
또한 베어링 하우징(130)의 외측둘레에는 다수개의 볼트공(133)이 형성되는데, 상기 볼트공(133)은 고압펌프가 실린더블럭(300)에 설치되면서 서로 일치되는 고압펌프의 결합공(140)과 실린더블럭(300)의 체결공(310)에 함께 일치된 후 볼트(134)가 체결됨에 따라 상기 볼트(134)에 의해 베어링 하우징(130)과 실린더블럭(300)과 고압펌프가 순차적으로 함께 고정되는 것이다.
이에 따라 스프로킷(200)이 회전되면서 진동이 발생하는 경우 상기 진동은 베어링 샤프트(120)를 감싸고 있는 베어링 하우징(130)에 의해 효과적으로 감소될 수 있는 것이다.
한편, 도 3 은 본 발명에 따라 실린더블럭에 설치된 고압펌프의 축에 스프로킷과 베어링 샤프트와 베어링 하우징이 결합된 상태를 예시한 것으로서, 그 결합상태를 살펴보면 다음과 같다.
우선, 고압펌프를 실린더블럭(300)에 끼워 설치된 상태에서 베어링 하우징(130)을 상기 실린더블럭(300)의 전면에 위치시켜 베어링 하우징(130)의 볼트공(133)을 관통하는 볼트(134)가 실린더블럭(300)의 체결공(310)을 통해 고압펌프의 결합공(140)에 체결되도록 하여 고압펌프와 베어링 하우징(130)이 실린더블럭(300)에 고정되도록 한 것이다.
그리고 스프로킷(200)의 안착부(210)에는 베어링 샤프트(120)의 플랜지부(122)를 끼운 상태에서 서로 일치하는 스프로킷(200)의 관통공(214)과 베어링 샤프트(120)의 연결공(123)을 통해 체결구(124)를 체결하여 서로 고정시킨 다음 상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125)를 상기 베어링 하우징(130)의 끼움공(131)에 끼워 끼움공(131) 내부에 위치한 베어링(132)에 의해 끼움부(125)가 끼움공(131) 내부에서 회전될 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125) 끝단 내측둘레는 고압펌프의 축(110) 외측둘레를 감싸면서 접면됨과 동시에 축(110)의 외측둘레에 설치된 핀(111)이 상기 끼움부(125)의 내측둘레에 연결되면서 베어링 샤프트(120)와 고압펌프의 축(110)은 함께 회전되는 것이다.
여기서 상기 안착부(210)에 플랜지부(122)를 끼워 안착부(210)의 관통공(214)과 플랜지부(122)의 연결공(123)을 서로 일치시켜 체결구(124)를 체결함에 있어서, 상기 안착부(210)에는 위치확인공(215)을 형성하고 플랜지부(122)에는 상기 위치확인공(215)에 끼워지는 위치확인핀(126)을 형성하게 되면 안착부(210)에 플랜지부(122)를 끼울때 플랜지부(122)의 위치확인핀(126)을 안착부(210)의 위치확인공(215)에 끼우면 안착부(210)의 관통공(214)과 플랜지부(122)의 연결공(123)이 자연적으로 일치됨에 따라 안착부(210)와 플랜지부(122)의 체결작업성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.
이와 같은 상태에서 상기 스프로킷(200)의 구멍(211)과 베어링 샤프트(120)의 연결구멍(121)을 통해 너트(112)를 집어넣어 고압펌프의 축(110) 끝단에 체결하 게 되면 상기 너트(112)에 의해 베어링 샤프트(120)가 고압펌프의 축(110) 외부로 빠지는 것이 방지되는 것이다.
상기와 같이 스프로킷(200)과 베어링 샤프트(120)와 베어링 하우징(130)과 고압펌프와 실린더블럭(300)이 서로 연결된 상태에서 엔진의 진동 및 캠축의 구동에 따라 체인이 회전되면서 스프로킷(200)과 베어링 샤프트(120)에 전달되는 진동이 상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125)를 감싸고 있는 베어링 하우징(130)에 의해 실린더블럭(300)쪽으로 분산됨에 따라 진동 등이 고압펌프의 축(110)에 영향을 주게 되어 축(110)의 변형 및 고압펌프 내부의 부품이 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있으며, 상기 실시 예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 고압펌프의 축이 엔진의 진동 및 스프로킷의 회전에 의한 진동을 받게 될 때 상기 축과 연결되어 있는 베어링 샤프트와 베어링 하우징으로 인하여 최소한의 진동을 받게 되므로 축의 변형 및 상기 고압펌프의 내부 부품이 손상되는 것을 효과적으로 방지함에 따라 고압펌프의 성능 및 내구성이 더욱 향상될 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 중앙에 구멍(211)이 형성되며 한쪽으로 돌출된 안착부(210)의 테두리(212)에는 캠축과 연결된 체인이 결합될수 있도록 다수개의 이(213)가 형성되고, 상기 안착부(210)의 전면에는 다수의 관통공(214)이 형성된 스프로킷(200)과;
    상기 스프로킷(200)의 구멍(211)과 일치하는 연결구멍(121)이 중앙에 형성되며, 일측에는 상기 안착부(210)에 끼워질 수 있도록 플랜지부(122)가 형성되고, 상기 플랜지부(122)의 전면에는 안착부(210)의 관통공(214)과 일치하여 체결구(124)에 의해 결합될 수 있도록 연결공(123)이 형성되며, 상기 플랜지부(122)와 대향된 타측에는 끼움부(125)가 형성되고, 상기 끼움부(125)의 끝단 내측둘레는 축(110)의 외측둘레에 결합되는 베어링 샤프트(120)와;
    상기 베어링 샤프트(120)의 끼움부(125)가 내부로 끼워져 회전될 수 있도록 내측둘레를 따라 베어링(132)이 구비된 끼움공(131)이 형성되고, 외측둘레에는 다수개의 볼트공(133)이 형성되면서 볼트(134)에 의해 실린더블럭(300)과 고압펌프에 함께 고정되는 베어링 하우징(130)으로 구성되며,
    실린더블럭(300)에 고정되고, 캠축의 구동력에 따른 축(110)의 회전에 의해 작동되면서 고압의 연료를 송출하는 고압펌프에 있어서,
    상기 스프로킷(200)의 안착부(210)에 위치확인공(215)을 형성하고, 상기 안착부(210)에 결합되는 플랜지부(122)에는 상기 위치확인공(215)에 끼워지는 위치확인핀(126)을 설치하여 된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 고압펌프.
  2. 삭제
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