KR100758667B1

KR100758667B1 - 디젤엔진의 엔진정지장치

Info

Publication number: KR100758667B1
Application number: KR1020060046133A
Authority: KR
Inventors: 이종순
Original assignee: 대동공업주식회사
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2007-09-13

Abstract

본 발명은 디젤엔진의 엔진정지장치에 관한 것으로서, 전기적 신호에 의해 한 쪽 방향으로 전, 후진 작동되는 출력로드를 갖는 엔진정지 솔레노이드; 상기 출력로드의 끝단에 결합되어 연동되는 솔레노이드 가이드; 상기 솔레노이드 가이드의 한 쪽으로 연장된 안내돌기에 축 결합되어 연동되는 완충부재; 상기 완충부재와 일단이 접지된 상태로 엔진정지 솔레노이드의 가압력을 전달받고, 한 쪽으로 이동되어 연료분사펌프의 연료공급을 조절하도록 된 컨트롤 랙을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성 및 작용으로 이루어지는 본 발명은 연료분사펌프의 컨트롤 랙과 엔진정지 솔레노이드의 출력로드와의 사이에 완충부재를 설치함으로써, 엔진을 정지시킬 때 정지솔레노이드의 출력로드에 발생되는 초기 충격력이 완충되도록 하여 컨트롤 랙에 연결된 피니언 기어의 파손을 방지하는 동시에 기기 수명을 연장하게 되는 효과를 갖는다.

Description

디젤엔진의 엔진정지장치{ENGINE STOPPING DEVICE OF DIESEL ENGINE}

도 1은 종래 디젤엔진의 연료펌프 및 엔진정지장치의 구조를 나타낸 종단면도.

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료펌프 및 엔진정지장치의 구조를 나타낸 종단면도.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 엔진정지장치의 요부구조를 나타낸 확대단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 엔진정지장치의 요부구조를 나타낸 확대 단면도.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

101: 실린더 블록 102: 기어 케이스

103: 연료분사펌프 104: 컨트롤 랙

105: 연료분사펌프 기어 106: 연료분사 캠축

107: 가이드 홀 110: 가버너

120: 정지 솔레노이드 121: 출력로드

122: 솔레노이드 가이드 122a: 안내돌기

122b: 안내홈 123: 완충부재

본 발명은 디젤엔진의 엔진정지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진을 정지시킬 때 엔진정지 솔레노이드의 출력로드에 의해 발생되는 초기 충격력을 완충시켜 컨트롤 랙에 연결된 피니언 기어의 파손을 방지되도록 하는 디젤엔진의 엔진 정지장치에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진(Diesel Engine)은 기구학적인 요소에서 가솔린 엔진과 거의 비슷하지만, 연료의 연소과정에 있어 가솔린 엔진은 공기와 연료의 혼합기를 압축한 다음 전기적인 불꽃으로 점화(Spark Ignition)하는데 비해 디젤 엔진은 공기만을 흡입하고, 고압축비(16~23:1)로 압축하여 그 온도가 500℃이상 되게 한 다음 노즐에서 연료를 안개모양으로 분사시켜 공기의 압축열에 의해 자기 착화시키는 점이 다르다.

따라서 디젤 엔진에서는 가솔린엔진에서의 점화장치가 필요치 않고 연료 분사 펌프(Injection Pump)와 연료 분사 노즐(Injection Nozzle) 등으로 구성된 연료 분사장치를 필요로 한다.

디젤엔진에서 사용되는 연료는 자기착화성이 좋은 경유, 중유, 석유 등을 사 용하며 연료 분사장치는 가솔린 엔진의 전자제어 연료분사장치(MPI)와 비슷하지만 연료분사원리는 본질적으로 다른 점이 있다.

가솔린엔진은 회전수를 높이기 위해 엑셀 페달로 쓰로틀 밸브를 열어 공기의 양을 증가시키지만, 디젤엔진은 항상 대량의 공기를 흡입해야 하므로 쓰로틀 밸브는 없고 회전수를 올리기 위해 엑셀 페달을 밟아 연료 펌프로부터 들어오는 경유의 양을 늘리는 방법을 쓰고 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 디젤엔진은 연료 펌프를 통해 공급되는 연료 분사량을 조절하거나 차단함으로써, 디젤엔진의 출력을 조절하거나, 엔진을 정지시킬 수 있도록 하고 있다.

여기서, 연료펌프(Fuel Pump)는 연료를 연료탱크로부터 흡입하여 연료필터를 거쳐 분사펌프로 보내는 피드펌프, 연료를 고압으로 만들어 분사관으로 압송하는 압송기구, 분사량을 조절하는 조절기구(콘트롤 랙)를 가진 펌프본체, 펌프본체의 분사량 조절기구와 결합되어 엔진회전수와 부하에 따라 분사량을 제어하도록 된 가버너(Governer)로 구성된다.

이때, 상기 연료펌프의 한 쪽에는 엔진정지 솔레노이드가 설치되어 펌프본체의 연료분사 조절기구인 콘트롤 랙을 연동시켜 연료공급을 차단시켜 엔진이 정지되도록 하는 엔진정지장치를 구성하게 된다.

도 1은 종래 디젤엔진의 연료펌프 및 엔진정지장치의 구조를 나타낸 종단면도로서, 연료공급을 일시에 차단시켜 엔진을 정지시키기 위한 엔진정지 솔레노이드 의 작동구조에 대해 설명하고 있다.

위의 도면에서 보는 바와 같은 종래기술은 디젤엔진 본체의 실린더블록(1)이 구비되고 있으며, 상기 실린더블록(1)의 상측에는 연료분사펌프(3) 장착되고 있고, 그 저부에는 연료분사펌프(3)를 구동하는 연료 분사캠들이 장착된 연료분사 캠축(6)이 설치되고 있으며, 상기 연료분사 캠축(6)에 연장되어 연료분사펌프 기어(5) 및 출력제어를 위한 가버너 장치(10)가 설치되는 기어 케이스(2)가 장착되고 있고, 상기 기어 케이스(2)의 상측으로는 전기적 신호를 입력받아 기구적인 작동(직선 왕복운동)이 이루어짐으로써 연료분사펌프(3)의 연료공급을 차단시키도록 된 엔진정지 솔레노이드(20)가 장착되고 있다.

이하, 상기 엔진정지 솔레노이드(20)를 이용하는 종래기술의 엔진정지장치에 대해 설명하면, 연료분사펌프(3)의 컨트롤 랙(4)에 정지 솔레노이드(20)의 출력로드(21)를 직접 연결하거나, 연결부재인 정지솔레노이드 가이드(22)를 사용하여 컨트롤 랙(4)을 연료 저감 측인 "L"쪽 방향으로 이동시켜 연료분사펌프(3)에 의한 연료의 압송을 막음으로써 엔진을 정지시키는 구조를 갖게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 기술의 구성은 엔진정지 솔레노이드(20)의 출력로드(21) 및 정지솔레노이드 가이드(22)에 연료분사펌프(3)의 컨트롤 랙(4)이 직접 연결됨에 따라, 엔진정지 시, 출력로드(21)가 엔진정지 솔레노이드(20)의 몸체로부터 순간적으로 튀어나오는 전진력에 의해 연료분사펌프(3)의 컨트롤 랙(4)을 순간적으로 가격하여 충격을 가하게 됨으로써 컨트롤 랙(4)과 맞물려 있는 연료분사펌프(3) 의 피니언 기어가 파손되는 문제가 있었다.

이는, 엔진정지장치의 잦은 고장의 원인이 될 뿐만 아니라, 이로 인한 부품교체는 물론 수리에 따른 번거로움과 막대한 시간과 수리비용이 소요되는 문제를 갖는 것으로서, 시급한 개선이 요구되고 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 연료분사펌프의 컨트롤 랙과 엔진정지 솔레노이드의 출력로드와의 사이에 완충부재를 설치함으로써, 엔진을 정지시킬 때 정지솔레노이드의 출력로드에 의해 발생되는 초기 충격력을 완충시켜 컨트롤 랙에 연결된 피니언 기어의 파손을 방지하고, 이로 인해 기기 수명을 연장하게 되도록 하는 디젤엔진의 엔진 정지장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디젤엔진의 엔진정지장치는 전기적 신호에 의해 한 쪽 방향으로 전, 후진 작동되는 출력로드를 갖는 엔진정지 솔레노이드; 상기 출력로드의 끝단에 결합되어 연동되도록 하되, 외경이 기어 케이스 내벽에 형성된 가이드 홀에 삽입된 상태로 전/후진의 슬라이딩 운동되고, 일단은 출력로드를 끼워넣기 위한 안내홈이 형성되며, 타단으로 안내돌기를 연장 형성하는 솔레노이드 가이드; 상기 솔레노이드 가이드의 한 쪽으로 연장된 안내돌기에 축 결합되어 연동되는 완충부재; 상기 완충부재와 일단이 접지된 상태로 엔진정지 솔레노이드의 가압력을 전달받고, 한 쪽으로 이동되어 연료분사펌프의 연료공급을 조절하도록 된 컨트롤 랙을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용에 대해 첨부된 도면 을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료펌프 및 엔진정지장치의 구조를 나타낸 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 엔진정지장치의 요부구조를 나타낸 확대단면도이다.

위의 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 디젤엔진 본체의 실린더블록(101)이 구비되고 있으며, 상기 실린더블록(101)의 상측에는 연료분사펌프(103) 장착되고 있고, 그 저부에는 연료분사펌프(103)를 구동하는 연료 분사캠들이 장착된 연료분사 캠축(106)이 설치되고 있으며, 상기 연료분사 캠축(106)에 연장되어 연료분사펌프 기어(105) 및 출력제어를 위한 가버너 장치(110)가 설치되는 기어 케이스(102)가 장착되고 있고, 상기 기어 케이스(102)의 상측으로는 전기적 신호를 입력받아 기구적인 작동(직선 왕복운동)이 이루어짐으로써 연료분사펌프(103)의 연료공급을 차단시키도록 된 엔진정지 솔레노이드(120)가 장착되고 있다.

이하, 본 발명에 따른 디젤엔진의 엔진정지장치에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 디젤엔진의 엔진정지장치는 전기적 신호에 의해 발생된 축력 및 인력 작용에 의해 한 쪽 방향으로 전, 후진 작동되는 출력로드(121)를 갖는 엔진정지 솔레노이드(120)와, 상기 출력로드(121)의 끝단에 결합되어 연동되는 솔레노이드 가이드(122)와, 상기 솔레노이드 가이드(122)의 한 쪽으로 연장된 안내돌기(122a)에 축 결합되어 연동되는 완충부재(123)와, 상기 완충부재(123)와 일단이 접지된 상태로 엔진정지 솔레노이드(120)의 가압력을 전달받고, 한 쪽으로 이동되어 연료분사펌프(103)의 연료공급을 조절하도록 된 컨트롤 랙(104)으로 구성된다.

여기서, 상기 엔진정지 솔레노이드(120)의 작용에 대해 설명하면, 코일이 원형으로 감겨진 몸체의 중앙에 자성 물질(철 등)로 이루어진 이동 부재가 설치되는데, 상기 코일에 전류를 흘리게 되면, 원의 내측에 자기장(磁氣場)이 형성되어 상기 이동 부재를 축력에 의해 축 방향으로 순간 이동시키게 된다.

이후, 상기 이동 부재는 코일에 인가되는 전류의 극성을 교번 공급함으로써, 축력 및 인력작용을 반복하게 되어 직선 왕복운동이 이루어지게 된다. 이와 같은 이동 부재의 역할을 본 발명의 출력로드(121)를 통해 수행하게 된다.

그리고, 상기 솔레노이드 가이드(122)는 외경이 기어 케이스(102) 내벽에 형성된 가이드 홀(107)에 삽입된 상태로 전/후진의 슬라이딩 운동이 이루어지게 되는데, 일단은 출력로드(121)를 끼워넣기 위한 안내홈(122b)이 형성되고, 타단으로 안내돌기(122a)를 연장 형성하게 된다.

다음, 상기 완충부재(123)는 코일 형상으로 제작된 압축 스프링이 사용될 수 있는데, 엔진정지 솔레노이드(120)의 출력로드(121)가 전진 작용될 때, 함께 전진됨으로써, 연료분사펌프(103)의 컨트롤 랙(104)을 가압시켜 이동시키게 된다.

다음, 상기 컨트롤 랙(104)은 엔진정지 솔레노이드(120) 또는 가버너 레버(110)에 연동되도록 수평방향으로 축 설치되어 직선 왕복 운동됨으로써, 연료분사펌프(103)의 분사량을 조절시켜 엔진의 출력을 조절하거나 정지시키는 역할을 하게 된다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 엔진정지장치의 작용에 대해 설명하면, 운전자가 버튼 또는 작동레버를 조작시켜 엔진정지 솔레노이드(120)에 전기적 신호를 입력하게 되면, 상기 엔진정지 솔레노이드(120)의 출력로드(121)가 연료 차단(저감) 측인"L"쪽 방향으로 급격하게 전진된다.

이때, 상기 출력로드(121)의 끝단에는 솔레노이드 가이드(122)가 연동되어 전진된다.

상기 솔레노이드 가이드(122)는 한 쪽으로 연장된 안내돌기(122a)에 완충부재(123)를 결합하고 있는 상태로서, 완충부재(123)를 통해 연료분사펌프(103)의 컨트롤 랙(104)을 가압시켜 컨트롤 랙(104)이 연료 감량 방향인 "L" 쪽으로 이동되도록 한다.

이때, 상기 컨트롤 랙(104)은 연료분사펌프(103)의 플런져를 회전시키게 되며, 상기 플런져는 회전운동을 통해 유효압송 스트로크가 가변되도록 하여 엔진의 분사량을 조절하게 되는데, 상기 엔진정지 솔레노이드(120)에 의해 직선 운동되는 컨트롤 랙(104)은 플런져를 연료 차단시점까지 회전시켜 엔진을 정지시키게 된다.

이때, 상기 완충부재(123)는 급격하게 전진 작동되는 출력로드(121)의 충격력을 완충시켜 컨트롤 랙(104)에 전달하게 됨으로써, 연료분사펌프(103)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 적용되는 완충부재(123)는 다양한 형태로 제작 될 수 있는데, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 엔진정지장치의 요부구조를 나타낸 확대 단면도로서, 위의 도면에서와 같은 본 발명은 정지 솔레노이드(120)의 출력로드(121)에 의한 초기 충격력을 완화하기 위한 방법으로서, 솔레노이드 가이드(122)의 안내돌기(122a)에 개재되는 완충부재(123)를 스프링 상수가 가변되는 원추형의 스프링으로 대신할 수도 있다.

상기와 같은 구성 및 작용을 갖는 본 발명은 앞서 설명한 다양한 실시 예를 통해 당업자의 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

상기한 바와 같은 구성 및 작용으로 이루어지는 본 발명은 연료분사펌프(103)의 컨트롤 랙(104)과 엔진정지 솔레노이드(120)의 출력로드(121)와의 사이에 완충부재(123)를 설치함으로써, 엔진을 정지시킬 때 정지솔레노이드(120)의 출력로드(121)에 발생되는 초기 충격력이 완충되도록 하여 컨트롤 랙(104)에 연결된 피니언 기어의 파손을 방지하는 동시에 기기 수명을 연장하게 되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 완충부재(123)를 코일형상의 스프링으로 제작하여 제공함에 따, 설치 및 조립공정이 간단하여 기존의 생산설비를 변경하지 않고도 적용이 가능한 효과가 있다.

Claims

전기적 신호에 의해 한 쪽 방향으로 전, 후진 작동되는 출력로드(121)를 갖는 엔진정지 솔레노이드(120);

상기 출력로드(121)의 끝단에 결합되어 연동되도록 하되, 외경이 기어 케이스(102) 내벽에 형성된 가이드 홀(107)에 삽입된 상태로 전/후진의 슬라이딩 운동되고, 일단은 출력로드(121)를 끼워넣기 위한 안내홈(122b)이 형성되며, 타단으로 안내돌기(122a)를 연장 형성하는 솔레노이드 가이드(122);

상기 솔레노이드 가이드(122)의 한 쪽으로 연장된 안내돌기(122a)에 축 결합되어 연동되는 완충부재(123);

상기 완충부재(123)와 일단이 접지된 상태로 엔진정지 솔레노이드(120)의 가압력을 전달받고, 한 쪽으로 이동되어 연료분사펌프(103)의 연료공급을 조절하도록 된 컨트롤 랙(104);

을 포함하는 디젤엔진의 엔진정지장치.
제 1항에 있어서,

상기 완충부재(123)는 코일형 압축스프링으로 제작되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 엔진정지장치.
제 1항에 있어서,

상기 완충부재(123)는 변위에 따라 스프링 상수가 가변되는 원추형 스프링으 로 제작되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 엔진정지장치.
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