KR100765577B1 - 연료압력 조절밸브구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료압력 조절밸브구조에 관한 것으로, 밸브플런저의 이동 스트로크에 따라 유로의 단면적이 가변되도록 하여 압력제어특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 반구형의 밸브플런저를 사용해서 내구성을 증대시킬 수 있고, 작동 소음도 저감시키면서 작동 신뢰성은 향상될 수 있도록 하기 위해, 입구포트와 출구포트를 구비한 밸브하우징과, 상기 입구포트를 개폐하는 밸브플런저, 이 밸브플런저를 탄력적으로 지지하는 스프링, 상기 밸브플런저가 삽입되어 안내이동되면서 상기 밸브플런저의 이동 스트로크에 따라 개방되는 단면적이 가변되는 유로홈을 가진 슬리이브를 구비하고 있다.

Description

연료압력 조절밸브구조{Fuel pressure adjusting valve structure}

도 1은 종래 기술에 따른 연료압력 조절밸브가 실린더 헤드에 설치된 상태의 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 연료압력 조절밸브의 단면도와 밸브바디의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브의 플런저의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브의 슬리이브의 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-실린더 헤드 2-인젝터

3-연료펌프 4-연료필터

5-연료압력 조절밸브 6-리턴호스

본 발명은 자동차의 엔진에 사용되는 연료압력 조절밸브에 관한 것으로, 특히 밸브하우징내에서 플런저의 이동 거리에 따라 유로의 단면적이 가변되게 하여 압력제어특성을 향상시키도록 한 연료압력 조절밸브구조에 관한 것이다.

종래 자동차의 연료압력 조절밸브는 엔진의 실린더 헤드에 연료의 리턴경로상에 설치되어 연료의 압력을 조절하게 되는 데, 도 1에는 종래 기술에 따른 연료압력 조절밸브가 엔진의 실린더 헤드에 설치된 구성이 도시되어 있다.

즉, 엔진의 실린더 헤드(1)에는 다수개의 인젝터(2)가 각 연소실에 연료를 소정 압력으로 분사하도록 일정 간격을 두고 설치되고, 상기 인젝터(2)에 연료를 펌핑하여 공급하는 연료펌프(3)가 구비되며, 상기 연료펌프(3)에서 펌핑된 연료에 포함되어 있는 이물질을 걸러주기 위해 연료펌프에는 연료필터(4)가 연결되어 있다.

상기 연료필터(4)에서 이물질이 걸러진 연료는 실린더 헤드에 형성된 연료 갤러리를 통해 상기 인젝터(2)로 공급되게 되고, 상기 인젝터에서 분사하고 남은 연료는 연료압력 조절밸브(5)를 거쳐서 리턴호스(6)를 통해 연료탱크로 복귀되게 되어 있다.

상기 연료압력 조절밸브(5)는 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 양측면이 관통되게 형성되면서 입구포트(5aa)와 출구포트(5ab)가 각각 구비된 밸브하우징(5a)과, 상기 밸브하우징 내부에 삽입되어 상기 입구포트를 개폐하는 밸브바디(5b), 이 밸브바디를 탄력적으로 지지하는 상기 밸브바디에 일단이 연결됨과 더불어 타단은 스톱퍼(5c)에 안착된 압력조절스프링(5d)을 각각 구비하고 있다.

이에 따라 상기 밸브바디에 가해지는 연료의 압력이 상기 스프링의 탄성 지지력보다 크게 되면 상기 밸브바디가 밸브하우징 내부로 밀려들어가면서 상기 입구포트와 출구포트를 서로 연통시켜 연료가 드레인되게 함으로써, 연료의 압력을 조 절하게 되는 데, 통상적으로는 4Bar ~ 6Bar의 압력을 유지시켜 주게 되어 있다.

그런데 상기와 같은 종래의 연료압력 조절밸브의 구성에서 상기 밸브바디의 반복적인 개폐작동으로 장기간 사용시에는 내구성이 저하되어 밸브바디에 마모가 진행됨에 따라 4Bar 이상의 압력유지가 불가능하게 되는 경우가 있었고, 또한 밸브바디의 이동 스트로크가 가변되어도 밸브하우징내의 유로 단면적이 일정하여 압력제어가 신속하게 이루어지지 않게 되는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 밸브플런저의 이동 스트로크에 따라 유로의 단면적이 가변되도록 하여 압력제어가 보다 신속하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 반구형의 밸브플런저를 사용해서 내구성을 증대시킬 수 있고, 작동 소음도 저감시키면서 작동 신뢰성은 향상될 수 있도록 한 연료압력 조절밸브구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
입구포트와 출구포트를 구비한 밸브하우징과;
전체적으로 원통형상이면서 상기 입구포트를 개폐하는 개폐부가 반구형으로 형성된 밸브플런저와,
상기 밸브플런저를 탄력적으로 지지하는 스프링과,
원통형상으로 형성되어 상기 밸브하우징 내에 설치되고, 상기 밸브플런저가 삽입되어 안내 이동되며, 내주면에 상기 밸브플런저의 이동 스트로크에 따라 개방 단면적이 가변되는 유로홈이 형성된 슬리이브;
를 포함하여 구성된다.

상기 유로홈은 원주방향으로 소정 간격을 두고 다수개 형성되고, 상기 입구포트에서부터 상기 출구포트로 갈수록 그 폭이 확장되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

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이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3에는 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브의 구성이 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브의 밸브플런저의 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브의 슬리이브의 사시도가 도시되어 있는 바, 종래 기술과 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 표기하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

즉 밸브하우징(5a)의 내부에 형성된 중공부에는 슬리이브(5g)가 삽입되어 밸브하우징(5a)의 내주면과 밀착되어서 고정되게 장착된다. 상기 슬리이브(5g)는 그 내부에 유체가 유동할 수 있도록 속이 비어 있는 원통 형상을 하고서 단조나 혹은 소결 공법으로 제작하여 상기 밸브하우징의 내주면에 강제로 압입해서 장착하는 것이 바람직하다.

상기 슬리이브(5g)의 소정 내주면에는 원주방향으로 일정 간격을 두고 다수개의 유로홈(5ga)이 형성되어 있는 데, 상기 유로홈(5ga)의 폭은 슬리이브의 길이 방향을 따라서 가변되게 형성되어 있다. 상기 입구포트(5aa)와 인접한 유로홈(5ga)의 선단부는 그 폭이 가장 작게 형성되는 반면에 상기 출구포트(5ab)와 인접한 유 로홈의 후단부는 상대적으로 폭이 가장 크게 형성되어 있어서 전체적으로 부채꼴 형상을 이루고 있다.

그리고 상기 슬리이브(5g)에 상기 입구포트를 개폐하는 밸브플런저(5e)가 삽입되어서 상기 스프링(5d)을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치되고, 상기 슬리이브의 후단부에는 스톱퍼(5f)가 장착되어서 상기 스프링의 일단을 지지하게 되어 있다. 상기 스톱퍼(5f)에는 연료와 같은 유체가 상기 출구포트로 유동할 수 있도록 다수개의 유동홀이 형성되어 있다. 상기 밸브플런저(5e)는 대체로 속이 빈 중공의 원통 형상을 하고서 일측은 상기 스프링의 일부가 삽입되어 지지되도록 개방되어 있는 반면에 타측은 상기 입구포트를 개폐하는 반구형의 개폐부(5ea)가 형성되어 있다.

이에 따라 상기 입구포트를 통해 연료가 유입되어 상기 밸브플런저의 개폐부에 압력을 가하게 되는 데, 만일 상기 밸브플런저에 가해진 연료의 압력이 상기 밸브플런저를 탄력적으로 지지하고 있는 스프링의 탄성력보다 크게 되면, 상기 스프링이 압축되면서 상기 입구포트를 막고 있는 밸브플런저를 밸브하우징의 내부로 밀어서 입구포트를 개방시키게 된다.

계속해서 연료의 압력이 증대되게 되면 상기 밸브플런저를 밸브하우징의 내측으로 더욱더 밀어서 상기 유로홈(5ga)을 개방시키게 되는 데, 상기 유로홈은 그 폭이 입구포트에서 출구포트로 갈수록 확장되는 형태로 가변되게 되어 있으므로, 상기 밸브플런저의 이동 스트로크에 따라서 상기 유로홈(5ga)의 단면적도 확장된다.
따라서, 밸브플런저에 가해지는 연료압력이 높을 때는 밸브플런저의 이동량이 커서 개방되는 유로홈(5ga)의 단면적이 증가하므로 통과 유량이 증가함으로써 보다 신속한 압력 조절이 가능하게 된다. 즉, 연료압력의 고저에 따라 상기 유로홈의 개방면적이 증감되어 보다 적절한 압력제어가 신속하게 이루어질 수 있게 됨으로써 보다 정밀한 압력제어가 이루어진다.

또한 상기 밸브플런저에 작용하는 스프링의 탄성력과 연료의 압력에 따라 상기 밸브플런저가 이동하면서 상기 입구포트를 개폐하게 되는 데, 상기 밸브플런저의 개폐부는 반구형상을 이루고 있으므로, 밸브플런저와 밸브하우징의 접촉 면적이 증대되어서 내마모성이 향상될 뿐만 아니라 상기 밸브플런저는 회전하면서 밸브하우징과 접촉하므로 밸브플런저의 개폐부가 전체가 고르게 마모되어 밸브플런저의 사용 수명이 연장되게 되고, 상기 슬리이브는 상기 밸브플런저의 이동시에 가이드 역할을 하므로 밸브플런저의 이동이 원만해져 작동 소음을 감소시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연료압력 조절밸브구조에 의하면, 밸브하우징의 입구포트를 개폐하는 밸브플런저가 반구형의 개폐부를 구비하고 있어서 밸브하우징과의 접촉면적의 증대로 내마모성이 향상되면서 작동 소음도 저감시킬 수 있고, 연료와 같은 유체가 유동하는 유로홈의 폭이 가변되는 슬리이브를 적용하여 연료의 압력을 보다 신속하고 정밀하게 제어할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 입구포트와 출구포트를 구비한 밸브하우징과;

   전체적으로 원통형상이면서 상기 입구포트를 개폐하는 개폐부가 반구형으로 형성된 밸브플런저와,

   상기 밸브플런저를 탄력적으로 지지하는 스프링과,

   원통형상으로 형성되어 상기 밸브하우징 내에 설치되고, 상기 밸브플런저가 삽입되어 안내 이동되며, 내주면에 상기 밸브플런저의 이동 스트로크에 따라 개방 단면적이 가변되는 유로홈이 형성된 슬리이브;

   를 포함하여 구성되는 연료압력 조절밸브구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유로홈은 원주방향으로 소정 간격을 두고 다수개 형성되고, 상기 입구포트에서부터 상기 출구포트로 갈수록 그 폭이 확장되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 연료압력 조절밸브구조.
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