KR100847392B1 - 연료분사펌프의 시동보조장치 - Google Patents

Abstract

하우징(H)에 끼워 맞춰지는 피스톤(46), 피스톤(46)의 상측에 형성되는 상측실(49) 및 하측에 형성되는 하측실(48)을 구비하여, 피스톤(46)의 슬라이딩동작에 의해 서브포트(42)의 개폐를 행하며, 서브포트(42)를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각시키는 연료분사펌프의 시동보조장치(10)에 있어서, 피스톤은 이 피스톤(46)의 슬라이딩방향 일측에 배치되는 열감지부재(61)에 의해 슬라이딩되고, 열감지부재(61)의 신축핀(61a)은 상측실 및 하측실과 분단된 저압실(50) 내에 배치되며, 상기 신축핀(61a)과 피스톤(46)의 사이에는 연결핀(62)을 개재했다.

Description

연료분사펌프의 시동보조장치{Start assister of fuel injection pump}

본 발명은 연료분사펌프의 시동보조장치의 구성에 관한 것이다.

종래부터, 연료분사펌프의 플런져부에 있어서 서브포트를 닫음으로써 연료분사시기를 진각(進角)시키는 시동진각기구가 구성된 연료분사펌프의 시동보조장치가 알려져 있다.

이러한 시동보조장치에 있어서는, 서브포트에 접속되는 드레인 통로를 하우징에 형성해서 하우징에 슬라이딩되도록 끼워맞추는 피스톤의 외주부에 의해 상기 드레인 통로의 개폐, 즉 서브포트의 개폐를 행하며, 서브포트를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각시키도록 구성되어 있다.

그리고, 피스톤에 의한 서브포트의 개폐는 시동보조장치에 감온부재나 솔레노이드 등의 엑츄에이터를 장착하고, 이 액츄에이터의 신축핀의 신축동작에 의해 피스톤을 슬라이딩시킴으로써 행하고 있다.

또한, 하우징에 있어서 피스톤의 상측 및 하측에는 각각 상측실 및 하측실이 형성되며, 이 상측실 및 하측실은 하우징에 천공된 구멍 등의 연통로에 의해 연료 갤러리와 연통되어 있다.

전술한 바와 같이 구성된 시동보조장치에 있어서, 예를 들어 액츄에이터로서 감온부재를 이용한 경우에는 피스톤의 상측 및 하측에 구성되는 고압의 상측실 및 하측실의 일측에 감온부재의 신축핀이 배치되어 있기 때문에, 상측실 또는 하측실의 압력변동이 감온부재에 감지되거나, 이 감온부재 내부에 상측실 또는 하측실 내의 연료유가 침투해서 감온부재에 열화(劣化)나 파손이 발생하는 경우가 있었다.

또한, 감온부재나 솔레노이드 등의 액츄에어터는 하우징에 고정적으로 장착되어 있기 때문에, 동일한 사양의 시동보조장치에 있어서는 장착되어 있는 액츄에이터를 용도에 따라서 다른 종류의 액츄에이터로 교환할 수 없어 폭넓은 요구에 대해 적절히 대응하는 것이 곤란하였다.

또한, 서브포트가 피스톤에 의해 닫혀진 경우에도, 플런져에 의해 가압된 연료실 내의 연료유가 상기 드레인 통로를 통해서, 하우징과 피스톤 사이에 형성되는 감합(嵌合) 간격으로부터 연료 갤러리와 구멍 등에 의해 연통되는 상측실 및 하측실로 누출되기 때문에 충분한 진각제어를 행할 수 없었다.

상기 상측실 및 하측실으로의 연료유 누출을 방지하기 위해서는, 하우징과 피스톤의 사이에 형성되는 감합 간격을 플런져와 플런져 배럴 사이의 감합 간격 정도의 고정밀도로 가공 및 관리할 필요가 있기 때문에 번잡하였다.

본 발명은 하우징에 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰지는 피스톤과, 피스톤의 상측에 형성되는 상측실 및 하측에 형성되는 하측실을 구비하고, 피스톤의 슬라이딩 동작에 의해 서브포트의 개폐를 행하며, 서브포트를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각(進角)시키는 연료분사펌프의 시동보조장치에 있어서, 피스톤은 이 피스톤의 슬라이딩 방향 일측에 배치되는 감온부재에 의해 슬라이딩되고, 감온부재의 신축핀은 상측실 및 하측실과 분단된 저압실 내에 배치되며, 이 신축핀과 피스톤의 사이에 연결핀을 개재한 것이다.

이로 인해, 감온부재의 본체 내부나, 신축핀과 신축핀을 밀어내는 슬리브의 간격에 연료유가 침입하지 않으며, 서브포트의 개폐 타이밍이 안정됨과 동시에, 연료유 침입에 의한 감온부재의 기능 열화 및 파손이 방지되어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 감온부재의 신축핀과 피스톤을 연결하고 있는 연결핀의 직경을 적절히 선정함으로써, 감온부재에 작용하는 상측실 및 하측실 내의 변동압력에 따른 하중을 작게 하는 것이 가능하고, 감온부재의 기능 열화 및 파손이 방지되어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 신축핀 또는 연결핀에, 상기 신축핀이 신축 스트로크 이상으로 축소하는 것을 방지하는 스토퍼를 형성한 것이다.

이로 인해, 연결핀으로부터 받는 축소방향의 힘이 슬리브 등의 감온부재 내부에 작용하지 않으며, 상기 감온부재의 기능 열화 및 파손이 방지되어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 스토퍼와 감온부재의 사이에 씰링부재를 개재하고, 신축핀의 축소시에 이 씰링부재에 의해 상기 저압실과 감온부재 본체 내의 사이를 씰링하도록 구성된 것이다.

이로 인해, 감온부재의 신축핀과 슬리브 사이의 간격에 연료유가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 신축핀과 슬리브 사이의 간격에 연료유가 침입하면, 신축핀 의 축소시에 있어서 하단위치가 변동하여 서브포트의 개폐 타이밍이 변하지만, 이로 인해 연료유의 침입을 방지하는 것이 가능하기 때문에, 연료유 침입에 따른 감온부재의 기능 열화나 파손이 방지되어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 하우징에 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰지는 피스톤과, 하우징에 장착되고 피스톤을 슬라이딩시키는 감온부재나 솔레노이드 등의 액츄에이터를 구비하고, 피스톤의 슬라이딩동작에 의해 서브포트의 개폐를 행하며, 서브포트를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각시키는 연료분사펌프의 시동보조장치에 있어서, 상기 액츄에이터 등의 시동보조장치의 기능부재를 하우징에 대해 적의(適宜) 교환가능하게 장착한 것이다.

이로 인해, 각종 용도에 따른 시동시의 진각구조를 채용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 피스톤이나 액츄에이터 등의 시동보조장치의 기능부재를 일체적으로 유니트화 하고, 이 유니트를 하우징에 착탈가능하게 장착한 것이다.

이로 인해, 당해 유니트 단위로 기능이나 정밀도의 보증을 행할 수 있으며, 신뢰성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 감온부재 형태의 유니트나, 솔레노이드 형태의 유니트 등의 각종 액츄에이터를 이용한 유니트를 용도에 따라 장착하고, 각종 용도에 따른 시동시의 진각구조를 채용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 연료 갤러리로부터 플런져 배럴 내부로 흡입된 연료유의 일부를 드레인하기 위한 서브포트와, 이 서브포트에 접속되는 드레인 통로와, 하우징에 감합 간격을 가지고 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰지며 드레인 통로의 개폐를 행 하는 피스톤과, 피스톤의 상측에 형성되는 상측실 및 하측에 형성되는 하측실을 구비하여, 피스톤에 의해 서브포트를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각시키는 연료분사펌프의 시동보조장치에 있어서, 상기 상측실 및 하측실이 하우징과 피스톤 사이의 감합 간격만을 통해서 연료 갤러리와 연통하는 것이다.

이로 인해, 서브포트가 닫혔을 때에, 분사압이 하우징과 피스톤 사이의 감합 간격으로부터 누출하여 하측실 및 상측실 내로 축압(蓄壓) 되고, 플런져에 의해 연료유가 가압되는 연료압실 내의 압력이 상승하기 쉽게 되어 충분한 진각을 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 연료 갤러리는 피스톤의 측면을 향해서 개구하고, 연료 갤러리와 대향하는 위치에 배치되며 피스톤의 측면을 향해서 개구하는 고압실을 하우징에 형성하고, 고압실은 하우징과 피스톤 사이의 감합 간격을 통해서 상기 상측실 및 하측실과 연통하는 것이다.

이로 인해, 피스톤을 연료 갤러리가 개구하는 측의 감합공 내측면으로 밀어누르는 것이 가능하며, 연료 갤러리와 상측실 및 하측실 사이의 씰링성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 하측실 및 상측실 내의 축압상태를 유지하는 것이 가능하며, 진각효율을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 피스톤의 감합공에 대한 감합 간격의 크기가 일정하지 않은 경우에도, 연료 갤러리와 상측실 및 하측실 사이의 씰링성을 안정되게 향상시키는 것이 가능하기 때문에 안정된 진각 특성을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프로서, 서브포트가 닫혀진 상태를 나타내는 측면 단면도이다.

도 2는 본 발명의 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프로서, 서브포트가 개방된 상태를 나타내는 측면 단면도이다.

도 3은 신축핀의 스토퍼와 커버 사이에 설치되는 씰링부재를 나타내는 측면 단면도이다.

도 4는 열감지부재를 피스톤 구동용 액츄에이터로서 장착한 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프를 나타내는 측면 단면도이다.

도 5는 솔레노이드를 피스톤 구동용 액츄에이터로서 장착한 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프를 나타내는 측면 단면도이다.

도 6은 열감지부재를 피스톤 구동용 액츄에이터로서 이용하고, 각 기능부재를 유니트화한 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프를 나타내는 측면 단면도이다.

도 7은 솔레노이드를 피스톤 구동용 액츄에이터로서 이용하고, 각 기능부재를 유니트화한 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프를 나타내는 측면 단면도이다.

도 8은 본 발명의 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프를 나타내는 측면 단면도이다.

도 9는 본 발명의 시동보조장치가 구성되는 연료분사펌프에 있어서의 각부의 압력을 나타낸 것으로, (a)는 플런져에 의해 가압된 연료압실 내의 분사압을, (b) 는 연료 갤러리압을, (c)는 하측실, 상측실 및 고압실의 압력을 나타낸 도면이다.

도 10은 연료압실 내의 분사압 및 분사노즐의 리프트량의 진각상태를 나타내는 것으로, (a)는 하측실 및 상측실을 연료 갤러리와 구멍 등으로 연통한 경우에 있어서의 진각상태를, (b)는 하측실 및 상측실과 연료 갤러리를 감합 간격만으로 연통한 경우에 있어서의 진각상태를 나타내는 도면이다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위하여 첨부된 도면에 근거하여 이를 설명한다.

우선, 본 발명의 시동보조장치(10)가 구성되는 연료분사펌프(1)의 개략적인 구성에 관해 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 연료분사펌프(1)에 있어서, 하우징(H)에는 플런져 배럴(8)이 설치되고, 이 플런져 배럴(8)에는 플런져(7)가 상하로 슬라이딩가능하게 끼워 넣어져 있다.

플런져(7)는 하측으로 바이어스되어 있으며, 이 플런져(7)의 하측에 위치하는 캠(미도시)의 회전에 의해 상하 운동하도록 구성되어 있다.

하우징(H)의 연료 갤러리(43)에는 연료탱크에 저장되는 연료유가 트로코이드펌프(trochoid pump)에 의해 공급되어 있다.

플런져 배럴(8)의 내부에 있어서는, 도입된 연료유를 가압하기 위한 연료압실(44)이 플런져(7)의 상측에 형성되어 있다. 또한, 이 플런져 배럴(8)에는 메인포트(미도시)가 상기 연료압실(44)에 연통가능하게 설치되어 있으며, 이 메인포트는 하우징(H)에 천공 설치되는 연료공급 유로 및 연료 갤러리(43)에 연통하고 있으며, 항상 연료유가 공급되도록 구성되어 있다.

연료 갤러리(43)로부터 메인포트를 거쳐 상기 연료압실(44) 내부로 도입된 연료유는 플런져(7)의 상측 슬라이딩 운동에 의해 가압되고, 연료압송 통로(21)를 통해서 분배축(11)으로 압송된다. 연료유는 분배축(11)의 회전에 의해 분배되면서 복수의 딜리버리 밸브(delivery valve)(12)로 공급되고, 각 딜리버리 밸브(12)에 공급된 연료유는 분사노즐로 압송되어 분사된다.

참조부호 16은 플런져(7)의 연료압송의 유효 스트로크를 정하기 위한 플런져 리드이며, 플런져(7)를 축선 주위로 회전시킴으로써 상기 플런져 리드(16)가 메인포트로 연통할 때의 플런져(7) 높이를 변경할 수 있도록 되어 있다.

상기 플런져 배럴(8)에는 서브포트(42)가 형성되고, 플런져(7)의 상단부(7a)에는 서브리드(7b)가 형성되어 있으며, 플런져(7)의 일정 회전 범위에서 서브리드(7b)와 서브포트(42)가 연통가능하게 되어 있다.

그리고, 플런져 배럴(8)에 형성되는 메인포트(미도시)가 플런져(7)의 외주면에 의해 폐쇄되어 있는 경우에도, 서브리드(7b)를 거쳐 상기 연료압실(44)과 상기 서브포트(42)를 연통할 수 있도록 하고 있다.

플런져 배럴(8)의 측면에 있어서의 하우징(H)에는 상측으로부터 감합공(嵌合穴)(Ha)이 형성되며, 이 감합공(Ha)의 하부에는 피스톤(46)이 상하 슬라이딩가능하게 끼워 넣어져 있다.

감합공(Ha)에 있어서의 피스톤(46)의 하측 공간은 하측실(48)로서 구성되고, 피스톤(46)의 상측 공간은 상측실(49)로서 구성되어 있다. 하측실(48)과 상측실(49)은 피스톤(46)의 상면에 형성되는 연통공(46a)에 의해 연통되어 있다. 하측실(48)은 상기 연료 갤러리(43)와 연통되어 있다.

또한, 플런져 배럴(8)에는 상기 서브포트(42)에 연통하는 유로(81)가 직경방향으로 마련되며, 이 유로(81)는 하우징(H)에 형성된 드레인 통로(83)을 통해서 감합공(Ha)에 연통되어 있다.

상기 피스톤(46)은 스프링(51)에 의해 상측으로 바이어스되어 있다. 이 피스톤(46)의 상측에는 감온부재인 열감지부재(thermo element)(61)가 설치되어 있으며, 감합공(Ha)에 끼워 넣어지는 지지부재(41)에 설치 고정되어 있다.

열감지부재(61)는 유동성을 가지는 왁스(61c)가 본체(61d)에 봉입되고, 가요성(加僥性) 소재로 구성된 슬리브(61b)에 의해 봉지(封止)되어 있다. 이 슬리브(61b)에는 중공 부분이 형성되어 있으며, 이 중공 부분에 신축피스톤(61a)이 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰져서, 상기 피스톤(61a)이 축방향으로 변위가능하게 상기 본체(61d)의 커버(61e)에 지지되어 있다.

그래서, 저온시에는 도 1에 도시한 바와 같이, 신축핀(61a)은 축소되어 있으며, 온도상승에 의해 왁스(61c)가 팽창하면 피스톤(61a)을 밀어내는 방향의 압력이 상기 슬리브(61b)에 가해져서 도 2에 도시한 바와 같이 피스톤(61a)이 신장되게 된다.

본체(61d)에 있어서, 왁스(61c)가 봉입되어 있는 부분의 주위에는 엔진의 냉각수가 흐르는 냉각수실(63)이 형성되어 있으며, 왁스(61c)의 팽창·수축은 냉각수실(63)을 흐르는 냉각수의 온도에 의존하고 있다.

또한, 열감지부재(61)는 하측으로 연장되는 신축핀(61a)을 가지고 있으며, 이 신축핀(61a)은 연결핀(62)을 거쳐 피스톤(46)의 상면에 접하고 있다.

따라서, 신축핀(61a)이 축소상태에 있는 저온시에는, 도 1과 같이 피스톤(46)이 스프링(51)에 의해 바이어스되어 상측으로 슬라이딩 되고, 고온시에는, 도 2와 같이 신축핀(61a)이 신장해서 연결핀(62)에 의해 피스톤(46)이 하측으로 슬라이딩된다.

열감지부재(61)를 지지하는 지지부재(41) 내부에는 연료탱크에 접속되는 저압실(50)이 형성되어 있으며, 이 저압실(50) 내에는 신축핀(61a), 본체(61d) 및 커버(61e)의 하단부가 배치되어 있다.

저압실(50)은 지지부재(41)에 의해 고압측의 연료 갤러리(43)에 연통되어 있는 상측실(49) 및 하측실(48)과 분단되어 있다.

상기 연료 갤러리(43)는 감합공(Ha)을 향해서 개구되어 있으며, 하측실(48)과 연통되어 있다.

또한, 상기 드레인 통로(83)도 감합공(Ha)을 향해서 개구되어 있으며, 도 1에 도시한 피스톤(46)이 상측으로 슬라이딩된 상태에서는 피스톤(46)의 측면에 의해 닫혀져 있다.

따라서, 피스톤(46)이 상측으로 슬라이딩되어 있는 상태에서는 연료 갤러리(43)와 드레인 통로(83)가 상기 피스톤(46)에 의해 분단되어 있지만, 열감지부재(61)의 신축핀(61a)이 신장해서 피스톤(46)이 하측으로 슬라이딩하여 도 2의 상태로 되면, 드레인 통로(83)가 상측실(49)로 개구되고, 상기 연통공(46a) 및 피 스톤(46)의 측면에 형성된 연통공(46a')을 통과하여 연료 갤러리(43)와 드레인 통로(83)가 연통한다.

그리고, 상기 피스톤(46), 하측실(48), 상측실(49), 저압실(50), 열감지부재 (61) 및 스프링(51) 등에 의해 연료분사펌프(1)의 시동보조장치(10)가 구성되어 있다.

상기과 같이 구성되는 시동보조장치(10)에 있어서는, 저온시에는 피스톤(46)이 상측으로 슬라이딩해서 서브포트(42)가 닫힌 상태로 되며, 연료압송의 시작 타이밍이 지연됨 없이 진각제어가 수행된다.

반대로, 피스톤(46)이 하측으로 슬라이딩해서 서브포트(42)와 연료 갤러리(43)측이 연통하면, 연료압실(44) 내의 연료유가 연료 갤러리(43)측으로 드레인 되며, 연료압송의 시작 타이밍이 지연되어 진각제어가 해제된다.

이와 같이, 연료 갤러리(43)와 연통하는, 상측실(49) 및 하측실(48) 내를 슬라이딩하는 피스톤(46)은 연결핀(62)을 통해 열감지부재(61)의 신축핀(61a)에 의해 구동되지만, 열감지부재(61)의 신축핀(61a), 본체(61d) 및 커버(61e) 등은 상측실(49) 및 하측실(48)과 분단된 저압실(50) 내에 배치되어 있기 때문에, 이들 열감지부재(61)의 구성부재에는 상측실(49) 및 하측실(48) 내에 걸리는 변동압력이 작용하지 않으며, 대기압과 대략 동일한 압력의 저압실(50) 내 압력만 작용하게 된다.

상측실(49) 및 하측실(48) 내에 걸리는 변동압력은 예컨대, 연료유를 이송하는 트로코이드 펌프에 의해 발생하는 연료 갤러리(43)내의 맥동압이 상측실(49) 및 하측실(48)에 전달된 것이다.

따라서, 열감지부재(61)의 본체(61d) 내부나 신축핀(61a)과 슬리브(61b) 사이의 간격에 연료유가 침입하지 않으며, 연료유 침입에 의한 열감지부재(61)의 기능 열화(劣化)나 파손을 방지해서 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 열감지부재(61)의 신축핀(61a)과 피스톤(46)을 연결하고 있는 연결핀(62)의 직경을 적절히 선정함으로써, 열감지부재(61)에 걸리는 상측실(49) 및 하측실(48) 내의 변동압력에 따른 하중을 작게 할 수 있으므로, 열감지부재(61)의 기능 열화나 파손을 방지해서 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 신축핀(61a)의 하단부에는 스토퍼(61f)가 형성되어 있어서, 신축핀(61a)의 축소시 상기 스토퍼(61f)가 커버(61e)의 하단면에 접촉해서 신축핀(61a)이 그 이상 축소방향으로 슬라이딩하지 않도록 함으로써, 신축핀(61a)이 연결핀(62)로부터 받는 축소방향의 힘을 스토퍼(61f) 및 커버(61e)의 하단면에 의해 받도록 하고 있다.

이로 인해, 연결핀(62)으로부터 받는 축소방향의 힘이 슬리브(61b) 등의 열감지부재(61) 내부에 걸리지 않고, 상기 열감지부재(61)의 기능 열화나 파손을 방지해서 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 스토퍼(61f)와 커버(61e)의 하단부 사이에는 도 3에 도시한 바와 같이 고무나 합성수지 등에 의해 구성되는 씰링부재(65)를 끼울 수 있다. 이 씰링부재(65)는 예를 들어, 스토퍼(61f)측에 설치되어 있지만, 커버(61e)의 하단면측에 설치할 수도 있다.

신축핀(61a)의 축소시에는 왁스(61c)가 슬리브(61b)에 대해 피스톤(61a)을 밀어내는 방향의 압력이 없기 때문에, 연료유압이 작용하면 신축핀(61a)과 슬리브(61b)의 사이에 연료유가 침입하기 용이하게 되지만, 이와 같이 스토퍼(61f)와 커버(61e)의 하단면 사이에 씰링부재(65)를 끼움으로써, 신축핀(61a)과 슬리브(61b) 사이의 간격으로 연료유가 침입하는 것을 방지할 수 있다.

신축핀(61a)과 슬리브(61b) 사이의 간격으로 연료유가 침입하면, 신축핀(61a)의 축소시에 있어서 하단 위치가 변동하기 때문에 서브포트의 개폐 타이밍이 변하지만, 이로 인해 연료유의 침입을 방지하는 것이 가능하기 때문에, 연료유 침입에 의한 열감지부재(61)의 기능 열화나 파손을 방지해서 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

한편, 본 예에 있어서는 열감지부재(61)를 피스톤(46)의 상측에 배치하고 있지만, 이 열감지부재(61)는 피스톤(46)의 하측에 배치하는 것도 가능하다.

또한, 본 시동보조장치(10)에 있어서는 피스톤(46)을 구동하는 액츄에이터만을 적절히 교환할 수 있도록 되어 있다.

예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 피스톤(46)을 구동하는 액츄에이터로서 열감지부재(61)를 하우징(H)에 장착한 형태의 시동보조장치(10)를 도 5에 도시한 본 시동보조장치(10)와 같이 열감지부재(61)만을 솔레노이드(71)로 교환한 형태의 것으로 하는 것이 가능하다.

이 경우, 열감지부재(61) 및 솔레노이드(71)는 모두 하우징(H)에 대해 나사 결합되어 있으며, 열감지부재(61)의 본체(61d) 하부에 있어서의 나사부 형상과, 솔 레노이드(71)의 본체(71d) 하부에 있어서의 나사부 형상을 공통화하고 있다.

이와 같이, 열감지부재(61)나 솔레노이드(71) 등의 각종 액츄에이터를 하우징(H)에 대해 적절히 교환가능하게 장착함으로써, 각종 용도에 따른 시동시의 진각구조를 채용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 시동보조장치(10)는 도 6에 도시한 바와 같이, 피스톤(46)이나 열감지부재(61) 등의 시동보조장치의 기구부재를 스핀들 배럴(75)에 일체적으로 결합하여 유니트화하고, 이 스핀들 배럴(75)에 결합된 유니트를 하우징(H)에 대해 착탈가능하게 장착하는 것이 가능하다.

이 경우, 스핀들 배럴(75)을 하우징(H)에 나사 결합하여 유니트를 장착하며, 상기 저압실은 스핀들 배럴(75) 내에 구성되어 있다. 또한, 피스톤(46)은 스핀들 배럴(75) 하단의 요홈부(75a)에 슬라이딩 가능하도록 끼워 맞추며, 열감지부재(61)의 신축핀(61a)에 의해 구동된다.

또한, 피스톤(46)을 구동하는 액츄에이터로서 솔레노이드(71)를 이용한 경우에도, 도 7에 도시한 바와 같이 솔레노이드(71)나 피스톤(46') 등의 시동보조장치의 기구부재를 스핀들 배럴(75')에 일체적으로 결합한 유니트를 하우징(H)에 대해 착탈가능하게 장착할 수 있다.

이 경우, 스핀들 배럴(75')을 하우징(H)에 나사 결합하여 유니트를 장착하고 있다. 또한, 피스톤(64')은 스핀들 배럴(75')의 감합공(75a')에 슬라이딩가능하게 끼워 맞추며, 솔레노이드에 의해 구동된다.

그리고, 스프링(51)에 의해 피스톤(46')이 상측으로 슬라이딩하고 있을 때에 는 드레인 통로(83)가 피스톤(46')의 외주에 의해 닫혀져 있으며, 솔레노이드(71)에 의해 피스톤(46')이 하측으로 슬라이딩되면, 이 피스톤(46')의 연통공(46e')에 의해 드레인 통로(83)와 연료 갤러리(43)가 연통하도록 구성되어 있다.

또한, 피스톤(46)이나 열감지부재(61) 등을 스핀들 배럴(75)에 일체적으로 결합한 유니트 및 피스톤(46')이나 솔레노이드(71) 등을 스핀들 배럴(75')에 일체적으로 결합한 유니트는 필요에 따라 교환해서 하우징(H)에 장착하는 것이 가능하다.

이와 같이, 시동보조장치(10)의 기능부재를 유니트화함으로써, 해당 유니트 단위로 기능이나 정밀도의 보정을 실시할 수 있으며, 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 열감지부재(61) 사양의 유니트나 솔레노이드 사양의 유니트 등의 각종 액츄에이터를 이용한 유니트를 하우징(H)에 대해 적절히 교환 가능하도록 장착함으로써, 각종 용도에 따른 시동시의 진각구조를 채용하는 것이 가능하게 된다.

다음으로, 상측실 및 하측실이 하우징과 피스톤 사이의 감합 간격만을 통해서, 연료 갤러리와 연통하는 시동보조장치를 구비하는 연료분사펌프의 구성에 관해서 도 7을 이용하여 설명한다.

한편, 도 7에 도시한 연료분사펌프(1)의 플런져(7) 부분은 전술한 도 1, 도 2에 도시한 연료분사펌프(1)와 대략 동일하게 구성되어 있으며, 연료분사펌프(1) 및 그 시동보조장치(10)를 구성하는 부재 중 도 7과, 도 1 및 도 2에서 동일한 부호를 붙인 부재는 마찬가지의 구성으로 되어 있기 때문에, 설명을 생략한다.

플런져 배럴(8)의 측면에 위치하는 부분의 하우징(H)에 형성되는 감합공(Ha)의 하부에는 타이머 피스톤(146)이 일정한 감합 간격(S)을 가지고 상하방향으로 슬라이딩가능하게 끼워 넣어져 있다.

감합공(Ha)에 있어서 타이머 피스톤(146)의 하측 공간은 하측실(148)로서 구성되고, 타이머 피스톤(146)의 상측 공간은 상측실(149)로서 구성되어 있다. 하측실(148)과 상측실(149)은 타이머 피스톤(146)을 상하방향으로 관통하는 연통로(146a)에 의해 연통되어 있다.

또한, 플런져 배럴(8)에는 상기 서브포트(42)에 연통하는 유로(81)가 직경방향으로 설치되고, 이 유로(81)는 하우징(H)에 형성된 드레인 통로(83)를 통해서 감합공(Ha)에 연통되고 있다.

상기 타이머 피스톤(146)은 스프링(151)에 의해 상측으로 바이어스되어 있다. 이 타이머 피스톤(146)의 상측에는 감온부재인 열감지부재(161)가 배치되어 있으며, 감합공(Ha)에 끼워 넣어지는 지지부재(141)에 설치 고정되어 있다.

열감지부재(61)는 하측으로 연장하는 신축핀(161a)을 구비하고 있으며, 이 신축핀(161a)의 하단은 핀(161b)을 통해 타이머 피스톤(146)의 상면에 접하고 있다.

신축핀(161a)은 설정온도 이하의 저온시에는 축소상태이며, 저온시에서 설정온도 이상의 고온시가 되면 신장해서 스프링(151)에 의해 바이어스되어, 상측으로 슬라이딩 상태에 있는 타이머 피스톤(146)을 하측으로 슬라이딩시킨다.

반대로, 고온시로부터 저온시로 돌아가면, 타이머 피스톤(146)은 스프링(151)의 바이어스력에 의해 상측으로 슬라이딩하고, 신축핀(161a)도 축소된다.

그리고, 상기 타이머 피스톤(146), 하측실(148), 상측실(149), 고압실(150), 연통로(83) 및 스프링(151) 등에 의해 연료분사펌프(1)의 시동보조장치(10)가 구성되어 있다.

상기 연료 갤러리(43)는 감합공(Ha)을 향해서 개구되어 있으며, 타이머 피스톤(146)의 측면에 의해 닫혀져 있다. 또한, 상기 드레인 통로(83)도 감합공(Ha)을 향해서 개구되어 있으며, 타이머 피스톤(146)의 측면에 의해 닫혀져 있다.

연료 갤러리(43)와 드레인 통로(83)는 타이머 피스폰(146)이 상측으로 슬라이딩되어 있는 상태(도 8에 도시한 상태)에서는 상기 타이머 피스톤(146)에 의해 분단되어 있지만, 열감지부재(161)의 신축핀(161a)이 신장해서 타이머 피스톤(146)이 하측으로 슬라이딩하면, 타이머 피스톤(146)의 외주에 형성되는 요홈부(146b)에 의해 상호간에 연통하도록 구성되어 있다.

또한, 하우징(H)에는 피스톤의 측면을 향해서 개구하는 고압실(150)이 형성되며, 이 고압실(150)은 연료 갤러리(43)와 대향하는 위치에 배치되어 있다.

타이머 피스톤(146)은 하우징(H)과의 사이에 감합 간격(S)을 가지고 있기 때문에 상기 하측실(148) 및 상측실(149)은 감합 간격(S)을 통해서 드레인 통로(83)와 연통하고 있다. 따라서, 서브포트(42)가 타이머 피스톤(146)에 의해 닫혀진 때에는 플런져(7)에 의해 가압된 연료압실(44)의 연료유가 감합 간격(S)으로부터 하측실(148) 및 상측실(149)로 누설되고, 이 하측실(148) 및 상측실(149) 내에 연료 압실(44) 내의 분사압이 축압(蓄壓)된다.

또한, 상기 고압실(150)도 감합 간격(S)을 통해서 하측실(148) 및 상측실(149)과 연통하고 있으며, 마찬가지로 연료압실(44) 내의 분사압이 축압된다.

또한, 하측실(148) 및 상측실(149)은 감합 간격(S)을 통해서, 연료 갤러리(43)와 연통하고 있다.

그리고, 분사압이 축압되는 고압실(150)은 연료 갤러리(43)에 대향하는 위치에 배치되어 있기 때문에, 고압실(150)의 압력이 타이머 피스톤(146)에 작용해서, 이 타이머 피스톤(146)이 연료 갤러리(43)측으로 눌려진다.

이로 인해, 타이머 피스톤(146)과 연료 갤러리(43)측의 감합공(Ha) 내측면과의 사이의 감합 간격(S)이 축소되어 양자가 밀착한다. 또한, 연료 갤러리(43)와 하측실(148) 및 상측실(149) 사이의 씰링성이 향상하기 때문에, 하측실(148), 상측실(149) 및 고압실(150) 내에 축압된 압력이 유지되게 된다.

구체적으로, 도 9의 (a)에는 플런져(7)에 의해 가압된 연료압실(44) 내의 분사압을 나타냈으며, 도 9의 (b)에는 연료 갤러리압을 나타냈고, 도 9의 (c)에는 하측실(148), 상측실(149) 및 고압실(150)의 압력을 나타냈다.

이 경우, 플런져(7)에 의해 가압되어 분사압이 상승하면, 이 분사압이 감합 간격(S)으로부터 하측실(148), 상측실(149) 및 고압실(150)로 누출해서 축압되기 때문에, 이들 실(148, 149, 150) 내의 압력이 상승하고, 일정시간 유지된다. 이와 같이 상승시의 하측실(148), 상측실(149) 및 고압실(150) 내의 압력은 연료 갤러리(43)내의 압력보다 높은 압력이 되어 있다.

상기와 같이, 하측실(148), 상측실(149) 및 고압실(150)은 분사압이 축압되어 고압상태를 유지하는 것이 가능하기 때문에, 하측실(148) 및 상측실(149)을 연료 갤러리(43)와 구멍 등으로 연통한 경우보다도 큰 진각제어를 행할 수 있게 되어 있다.

예를 들어, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 하측실(148) 및 상측실(149)을 연료 갤러리(43)와 구멍 등으로 연통한 경우에는, 연료압실(44) 내의 분사압 및 분사노즐의 리프트량 모두, 서브포트(42)가 열린 상태에 대한, 서브포트(42)가 닫혀진 진각제어시의 진각 정도가 적다.

이에 대해, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 하측실(148) 및 상측실(149)과 연료 갤러리(43)를 감합 간격(S)만으로 연통한 경우에는, 연료압실(44) 내의 분사압 및 분사노즐의 리프트량 모두, 서브포트(42)가 닫혀진 진각제어시에는, 서브포트(42)가 열린 상태에 대해, 큰 진각을 얻는 것이 가능하도록 되어 있다.

이상과 같이, 하측실(148) 및 상측실(149)이 하우징(H)과 타이머 피스톤(146) 사이의 감합 간격(S)만을 통해서, 연료 갤러리(43)와 연통하도록 구성함으로써, 서브포트(42)를 닫은 때에, 분사압이 감합 간격(S)으로부터 누출해서 하측실(148) 및 상측실(149) 내로 축압되고, 연료압실(44) 내의 압력이 상승하기 쉽게 되어 충분한 진각을 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 연료 갤러리(43)와 대향하는 위치에 배치되고, 타이머 피스톤(146)의 측면을 향해서 개구하는 고압실(150)을 하우징(H)에 형성하고, 이 고압실(150)이 하우징(H)과 타이머 피스톤(146) 사이의 감합 간격(S)을 통해서 상기 상측실(148) 및 하측실(149)과 연통하도록 구성함으로써, 타이머 피스톤(146)을 연료 갤러리(43)가 개구하는 측의 감합공(Ha) 내측면으로 누르는 것이 가능하고, 연료 갤러리(43)와 상측실(148) 및 하측실(149) 사이의 씰링성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

이로 인해, 하측실(148) 및 상측실(149) 내의 축압상태를 유지하는 것이 가능하여 진각효율을 향상할 수 있다.

또한, 타이머 피스톤(146)의 감합공(Ha)에 대한 감합 간격(S)의 크기가 일정하지 않은 경우에도, 연료 갤러리(43)와 상측실(148) 및 하측실(149) 사이의 씰링성을 안정되게 향상시키는 것이 가능하기 때문에, 안정된 진각 특성을 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 시동보조장치는 디젤 엔질 등에 이용되는 연료분사펌프에 적용가능하다.

Claims (12)

1. 하우징에 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰지는 피스톤과, 상기 피스톤의 상측에 형성되는 상측실 및 하측에 형성되는 하측실을 구비하고, 상기 피스톤의 슬라이딩 동작에 의해 서브포트의 개폐를 행하며, 상기 서브포트를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각(進角)시키는 연료분사펌프의 시동보조장치에 있어서,

   상기 피스톤은 슬라이딩 방향 일측에 배치되는 감온부재에 의해 슬라이딩되고, 상기 감온부재의 신축핀은 상기 상측실 및 상기 하측실과 분단된 저압실 내에 배치되며, 상기 신축핀과 상기 피스톤의 사이에 연결핀을 개재하고,

   상기 신축핀 또는 상기 연결핀에, 상기 신축핀이 신축 스트로크 이상으로 축소하는 것을 방지하는 스토퍼를 형성하며,

   상기 스토퍼와 상기 감온부재의 사이에 씰링부재를 개재하고, 상기 신축핀의 축소시에 상기 씰링부재에 의해 상기 저압실과 상기 감온부재 본체 내의 사이를 씰링하도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 시동보조장치의 기능부재인 상기 피스톤 및 상기 감온부재를 일체적으로 유니트화 하고, 상기 유니트를 상기 하우징에 착탈가능하게 장착한 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.
8. 연료 갤러리로부터 플런져 배럴 내부로 흡입된 연료유의 일부를 드레인하기 위한 서브포트와, 이 서브포트에 접속되는 드레인 통로와, 하우징에 감합 간격을 가지고 슬라이딩가능하게 끼워 맞춰지며 드레인 통로의 개폐를 행하는 피스톤과, 피스톤의 상측에 형성되는 상측실 및 하측에 형성되는 하측실을 구비하여, 피스톤에 의해 서브포트를 닫음으로써 연료분사 타이밍을 진각시키는 연료분사펌프의 시동보조장치에 있어서,

   상기 상측실 및 하측실이 하우징과 피스톤 사이의 감합 간격만을 통해서 연료 갤러리와 연통하는 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 연료 갤러리는 피스톤의 측면을 향해서 개구하고, 연료 갤러리와 대향하는 위치에 배치되며 피스톤의 측면을 향해서 개구하는 고압실을 하우징에 형성하고, 고압실은 하우징과 피스톤 사이의 감합 간격을 통해서 상기 상측실 및 하측실과 연통하는 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 시동보조장치의 기능부재인 상기 피스톤 및 상기 피스톤의 액츄에이터를 일체적으로 유니트화 하고, 상기 유니트를 상기 하우징에 착탈가능하게 장착한 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 액츄에이터로서 감온부재를 이용하는 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.
12. 제10항에 있어서,

    상기 액츄에이터로서 솔레노이드를 이용하는 것을 특징으로 하는 연료분사펌프의 시동보조장치.

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