KR100878131B1

KR100878131B1 - 연료 분사 밸브

Info

Publication number: KR100878131B1
Application number: KR1020047002809A
Authority: KR
Inventors: 델라스츨라트코
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2009-01-14
Also published as: KR20040029046A; DE10142302A1; US7070128B2; DE50210773D1; EP1423603A1; EP1423603B1; JP4200098B2; WO2003027487A1; JP2005504218A; US20050258276A1

Abstract

본 발명은 리턴 스프링(23)에 의해서 작용하는 아마추어(20)와 협동하는 자기 코일(10)을 포함하는 연료 분사 밸브(1)에 관한 것이며, 상기 아마추어는 밸브 니들(3)과 함께, 축방향으로 이동되는 밸브부를 형성한다. 상기 밸브 니들(3)에는 밸브 시트 바디(5)와 함께 밀봉 시트를 형성하는 밸브 폐쇄 바디(4)가 제공된다. 연료 분사 밸브(1)는 또한 내부 극(13) 및 외부극(9)을 포함하며 이들은 자기 코일(10)과 함께 자기 회로를 형성한다. 상기 리턴 스프링(23)은, 연료 분사 밸브(1)의 작동중 상기 스프링의 축방향 길이가 내부 극(13)의 보어(32)의 축방향 길이보다 작도록, 가이드 슬리브(28)에 의해서 작용을 받는다.

리턴 스프링, 가이드 슬리브, 가이드부, 아마추어

Description

연료 분사 밸브{Fuel injection valve}

본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 연료 분사 밸브에 관한 것이다.

예컨대 DE 196 26 576 A1에는 전자기식 작동을 위해 아마추어가 전기적으로 여기될 수 있는 자기 코일과 협동하며 아마추어의 행정은 밸브 니들을 통해 밸브 폐쇄 바디로 전달되는, 전자기식으로 작동될 수 있는 연료 분사 밸브가 공지된다. 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트면과 함께 밀봉 시트를 형성한다. 아마추어에는 다수의 연료 채널이 제공된다. 아마추어는 리턴 스프링에 의해 복귀된다.

DE 196 26 576 A1에 공지된 연료 분사 밸브는 특히, 리턴 스프링이 아마추어에 또는 밸브 니들의 공급측 단부에 직접 지지되는 것이 단점이다. 리턴 스프링이 배치된 내부 극의 보어는 아마추어 보어보다 더 작게 형성되므로, 리턴 스프링은 연료 분사 밸브의 작동중 외부로 이동할 수 있다. 그 결과 리턴 스프링의 기울어짐, 끼임 및 마모현상이 나타나고, 따라서 연료 분사 밸브의 오작동이 일어난다.

이에 반해, 독립 청구항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 연료 분사 밸브는 리턴 스프링이 가이드 슬리브에 더 양호하게 지지되는 장점을 갖는다. 따라서, 스프링은 외부로 심하게 이동할 수 없다. 마모가 감소하고 리턴 스프링이 기울어지지 않는다. 리턴 스프링은 내부 극의 보어를 벗어날 수 없으므로, 연료 분사 밸브의 오작동이 방지된다.

종속 청구항에 기재된 조치를 통해 독립 청구항에 제시된 연료 분사 밸브의 바람직한 개선예가 가능하다.

특히 가이드 슬리브가 선삭에 의해 간단히 제조될 수 있는 것이 장점이다.

또한 가이드 슬리브가 밸브 니들 및 아마추어와 함께 간단히 조립될 수 있는 것도 장점이다.

가이드 슬리브의 가이드부의 부분구 형태는 바람직하게는 내부 극의 보어 내에서 마찰 없는 안내를 가능하게 한다.

본 발명의 실시예는 도면에 간단히 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 연료 분사 밸브의 실시예의 개략적 단면도.

도 2는 본 발명에 따라 형성된 연료 분사 밸브의 가이드 슬리브의 개략적 확대 단면도.

도 1은 본 발명에 따른 연료 분사 밸브(1)의 실시예를 부분 단면도로 도시한다. 연료 분사 밸브(1)는 외부 점화식, 혼합기 압축 내연 기관의 연료 분사 장치용 연료 분사 밸브(1)의 형태로 실시된다. 연료 분사 밸브(1)는 도시되지 않은 내연 기관의 연소실 내로 연료를 직접 분사하기에 적합하다.

상기 연료 분사 밸브(1)는 밸브 니들(3)이 배치된 튜브형 노즐 바디(2)로 구성된다. 밸브 니들(3)은 밸브 시트 바디(5) 상에 배치된 밸브 시트면(6)과 함께 밀봉 시트를 형성하는 밸브 폐쇄 바디(4)와 작용 연결된다. 상기 연료 분사 밸브(1)는 적어도 하나의 분사구(7)를 가진 내부 개방형 연료 분사 밸브(1)이다.

노즐 바디(2)는 자기 코일(10)의 포트형 외부극(9)을 관통하며, 상기 외부극은 예컨대 래비린드(labyrinth) 밀봉부(26)에 의해 연료 분사 밸브(1)의 주변에 대해 밀봉된다. 자기 코일(10)은 코일 지지체(12)에 권취되며, 노즐 바디(2) 내에 배치된 자기 코일(10)의 내부 극(13)과 협동한다. 자기 코일(10)은 라인(11)을 통해, 전기 플러그 콘택(17)을 거쳐 공급될 수 있는 전류에 의해 여기된다. 플러그 콘택(17)은 자세히 도시되지 않은 플라스틱 코팅에 의해 둘러싸일 수 있다.

밸브 니들(3)은 밸브 니들(3)이 삽입된 플랜지(14)에 의해 아마추어(20)와 넌포지티브식으로 연결된다. 이때 플랜지(14)와 밸브 니들(3)의 숄더(15) 사이에는 전 행정(prestroke) 스프링(18)이 배치되며, 상기 스프링은 연료 분사 밸브(1)가 작동할 때에 아마추어(20)에 아마추어 자유 경로를 허용하며 이로써 연료 분사 밸브(1)를 신속하게 개방할 수 있다.

연료 분사 밸브(1)의 내부 극(13)의 보어(32) 내에는 리턴 스프링(23)이 배치되며, 상기 스프링은 연료 분사 밸브(1)의 본 구성에서 슬리브(24)에 의해 예응력을 받는다.

리턴 스프링(23)은 본 발명에 따라 가이드 슬리브(28)에 지지되며, 상기 가이드 슬리브는 밸브 니들(3)의 축방향 홈(33) 내로 삽입되고 밸브 니들(3)과 함께 바람직하게 가압된다. 본 발명에 따른 조치를 통해, 종래 기술에 따라 밸브 니들(3)의 숄더(15)에 직접 지지된 리턴 스프링(23)이 연료 분사 밸브(1)의 작동중 연료 분사 밸브(1)의 리세스(25) 내로 이동하는 것이 방지되며 오히려 상기 스프링은 내부 극(13) 내에 완전히 머무른다. 리턴 스프링(23)의 이동은 리턴 스프링(23)의 끼임, 밸브 니들(3)의 숄더(15)의 균일하지 않은 마모 및 변형에 기인하는 연료 분사 밸브(1)의 오작동을 일으킬 수 있다.

가이드 슬리브(28)는 아마추어(20)를 통해 자기 코일(10)의 내부 극(13)의 보어(32) 내로 적어도 부분적으로 연장된다. 도 2에서 개략적으로 확대 도시된 가이드 슬리브(28)에서 알 수 있듯이, 가이드 슬리브(28)는 중공 실린더로 형성되며 밸브 니들(3) 및 아마추어(20)의 영역에 튜브형 샤프트(29)를 그리고 내부 극(13) 영역에 가이드부(30)를 포함한다. 가이드 슬리브(28)는 예컨대 선삭에 의해, 간단하고 저렴한 방식으로 제조될 수 있다.

가이드 슬리브(28)의 가이드부(30)는 부분구로서 형성되며, 상기 가이드부가 내부 극(13)의 보어(32)의 내벽(31)에 접촉하도록 치수가 설정된다. 이로써 가이드 슬리브(28)의 가이드부(30)는 연료 분사 밸브(1)의 작동중 내부 극(13)의 내벽(31)을 따라서만 움직인다. 부분구 형태는 마찰 없는 안내에 기여하므로, 연료 분사 밸브(1)의 다이내믹은 저하되지 않는다. 리턴 스프링(23)의 축방향 길이는 연료 분사 밸브(1)의 스위칭 위치에 상관없이 내부 극(13)의 보어(32)의 축방향 길이보다 항상 작다. 따라서 리턴 스프링(23)은 어느 시점에서도 내부 극(13)으로부터 돌출하지 않으며 연료 분사 밸브(1)의 리세스(25) 내로 이동할 수 없다.

연료는 일반적으로 자세히 도시되지 않은 연료 분배 라인에 의해 중앙 연료 공급부(16)를 거쳐 연료 분사 밸브(1)에 공급된다. 연료는 리세스(25), 가이드 슬리브(28), 튜브형으로 형성된 밸브 니들(3), 및 밸브 니들(3) 내의 관통 개구(8)를 통해 밀봉 시트로 안내된다.

연료 분사 밸브(1)의 정지 상태에서 밸브 니들(3)은 가이드 슬리브(28)를 거쳐 리턴 스프링(23)에 의해 예응력을 받으므로, 밸브 폐쇄 바디(4)는 밸브 시트면(6)에 밀봉 방식으로 지지되어 유지되고 이로써 연료 분사 밸브(1)는 폐쇄 상태로 유지된다. 아마추어(20)와 내부 극(13) 사이에 형성된 작동 갭(27)은, 플랜지(14)와 밸브 니들(3)의 숄더(15) 사이에 형성된 전 행정 갭(19)과 마찬가지로 폐쇄된다.

자기 코일(10)이 전기 라인(11) 및 플러그 콘택(17)을 통해 여기되면, 리턴 스프링(23)의 힘에 대항해서 아마추어(20)를 내부 극(13)으로 끌어당기는 자계가 형성된다. 우선 플랜지(14)와 밸브 니들(3)의 숄더(15) 사이의 전 행정 갭(19)이 폐쇄되고 이어서 아마추어(20)와 내부 극(13) 사이의 작동 갭(27)이 폐쇄된다. 중앙 연료 공급부(16)를 통해 공급된 연료는 아마추어(20) 내의 보어(25)와 밸브 니들(3)을 거쳐 밀봉 시트로 흐를 수 있다.

코일 전류가 차단되면, 아마추어(20)는 자계가 충분히 감소된 후 리턴 스프링(23)의 압력에 의해 내부 극(13)으로부터 하강하므로, 가이드 슬리브(28)를 통해 아마추어(20)에 있는 플랜지(14)와 작용 연결된 밸브 니들(3)은 행정 방향의 반대 방향으로 움직인다. 따라서 밸브 폐쇄 바디(4)는 밸브 시트면(6) 상에 놓이며 연료 분사 밸브(1)는 폐쇄된다.

본 발명은 도시된 실시예에만 국한되지 않으며 예컨대 혼합기 압축식, 자기 점화식 내연 기관용 연료 분사 밸브(1)에도 적용될 수 있다.

Claims

리턴 스프링(23)의 작용을 받는 아마추어(20)와 협동하는 자기 코일(10)을 구비한 연료 분사 밸브(1)로서, 상기 아마추어는 밸브 니들(3)과 함께, 축방향으로 이동하는 밸브부를 형성하며, 상기 밸브 니들(3)에는 밸브 시트 바디(5)와 함께 밀봉 시트를 형성하는 밸브 폐쇄 바디(4)가 제공되는 연료 분사 밸브(1)에 있어서,

상기 리턴 스프링(23)은 상기 밸브 니들(3)의 축방향 홈(33) 내에 삽입되는 가이드 슬리브(28)에 접촉하고,

상기 가이드 슬리브(28)는 가이드부(30)를 포함하며,

상기 가이드 슬리브(28)의 상기 가이드부(30)는 부분구로서 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 가이드 슬리브(28)는 상기 아마추어(20)를 관통하며 상기 아마추어(20) 및 상기 밸브 니들(3)과 넌포지티브식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가이드 슬리브(28)는 튜브형 샤프트(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 가이드 슬리브(28)의 상기 튜브형 샤프트(29)는 밸브 니들(3)의 홈(33) 내로 압입될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
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제 1 항에 있어서, 상기 가이드 슬리브(28)의 상기 가이드부(30)는 연료 분사 밸브(1)의 내부 극(13) 내에서 운동 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
제 7 항에 있어서, 상기 가이드 슬리브(28)의 상기 가이드부(30)는 상기 내부 극(13)의 보어(32)의 내벽(31)에 안내되어 접촉하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.