KR101132195B1 - 연료레일 고정용 브라켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 엔진 상단에 설치되며, 연료펌프에 의해 가압된 연료를 엔진의 각 실린더에 각각 분배하는 연료레일에 관한 것으로서, 특히 상기 연료레일을 엔진 상단에 고정하는 고정브라켓의 중량을 경감시키기 위해, 스테인레스 재질의 소정 두께를 가지며 얇은 판 구조로 이루어진 하우징을 연료레일의 외주면에 용접하고, 상기 하우징의 내부에 플라스틱 및 경량 재질의 경량부재를 삽입 장착함으로써, 기존의 고정브라켓을 경량화하여 차량의 중량을 경감하고 연비를 향상시킬 수 있는 연료레일 고정용 브라켓을 제공한다.

Description

연료레일 고정용 브라켓{Bracket for holding fuel rail}

본 발명은 자동차용 연료레일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 연료레일을 엔진 상단에 고정하기 위한 브라켓에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료공급을 위해 연료펌프와 엔진 사이에는 연료레일이 연결되고, 연료펌프 등에 의해 가압된 연료는 연료레일을 통해 엔진에 공급된다.

이때, 연료 펌프에 의해 가압된 연료를 연료레일에 공급하는 경우와, 엔진에 연료를 분사하는 경우에 맥동이 발생하게 되고, 엔진의 고속/고부하 시 공진이 발생하게 되며, 이로 인해 연료레일의 피로파괴가 발생하게 된다.

따라서, 상기 연료 공급시 발생하는 맥동과 엔진으로부터 전달되는 진동으로 인해 연료레일의 피로파괴를 막기 위해, 연료레일은 고정브라켓에 의해 엔진의 상단, 예를 들어 엔진의 흡기다기관에 장착된다.

도 1 및 도 2는 종래의 연료레일과 연료레일 고정용 브라켓(4)을 보여주는 도면으로서, 상기 연료레일(1)은 일단부가 막힌 파이프 형상으로 이루어져 파이프 내부에 연료가 채워지게 된다.

상기 연료레일(1)의 옆쪽에는 유입관(2)이 형성되고, 이 유입관(2)에 연료공급파이프가 연결되어, 연료공급파이프에서 공급된 연료가 유입관(2)을 통해 연료레일(1) 내부로 유입된다.

상기 연료레일(1)의 앞쪽에는 길이방향을 따라 일정한 간격으로 다수의 인젝터 컵(3) 및 고정브라켓(4)이 나란하게 배치되어 있다.

상기 인젝터 컵(3)은 상단부가 막혀 있고 하단부가 개구된 형태를 갖고 컵(3) 내부가 연료레일(1)과 연통되며, 컵(3)의 개구부를 통해 인젝터 컵(3)에 인젝터(6)의 상단부가 각각 끼움식으로 결합된다.

상기 인젝터(6)의 하단부는 엔진(7)의 흡기다기관에 연통가능하게 연결되며, 연료레일(1)에 유입된 연료가 인젝터 컵(3)에 장착된 인젝터(6)로 분배되며, 인젝터(6)는 연료를 엔진(7)의 흡기다기관에 각각 분사하여 엔진(7)의 각 실린더로 공급한다.

상기 고정브라켓(4)의 내부에는 각각 볼트구멍(5)이 형성되고, 볼트구멍(5)을 통해 볼트(8)가 관통하여 고정브라켓(4)을 매개로 연료레일(1)을 엔진(7) 상단에 고정시켜준다.

이때, 상기 고정브라켓(4)은 볼트(8) 등의 체결수단에 의해 연료레일(1)을 엔진(7) 상단에 고정시켜줄 뿐만 아니라, 고정브라켓(4)과 인접하게 고정된 인젝터 컵(3)이 볼트(8)의 체결력에 의해 하방향으로 눌려줌으로써, 인젝터 컵(3)과 엔진(7)의 흡기다기관 사이에 배치된 인젝터(6)를 고정시켜준다.

그러나, 상기 연료레일(1)은 맥동과 고온, 고진동 환경하에 노출되어 있고, 연료레일(1)을 고정하는 고정브라켓(4)은 맥동과 고온, 고진동을 견디기 위해 주조나 단조가공, 기계가공방법으로 제조되기 때문에, 고정브라켓(4)의 중량이 커짐에 따라 차량의 중량을 증가시키고 연비를 떨어뜨리는 문제점이 발생된다.

또한, 상기 고정브라켓(4)은 고가의 스테인레스강 재질로서 볼트구멍(5)을 제외하고 내부가 꽉 찬(solid) 형태이기 때문에 중량이 크고 가격이 비싸서, 제조원가를 증가시키는 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명한 것으로서, 스테인레스 재질이면서 솔리드 형태로 제작된 기존의 고정브라켓을 개선하여 내부에 플라스틱/경량 재질의 경량부재를 삽입하고 경량부재의 외부면을 스테인레스 재질의 얇은 판으로 감싼 구조를 적용함으로써, 기존의 고정브라켓을 경량화하여 차량의 중량 경감 및 연비를 향상시킬 수 있는 연료레일 고정용 브라켓을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 차량의 엔진 상단에 설치되며, 연료펌프에 의해 가압된 연료를 엔진의 각 실린더에 각각 분배하는 연료레일에 관한 것으로서, 특히 상기 연료레일을 엔진 상단에 고정하는 고정브라켓의 중량을 경감시키기 위해, 스테인레스 재질의 소정 두께를 가지며 얇은 판 구조로 이루어진 하우징을 연료레일의 외주면에 용접하고, 상기 하우징의 내부에 플라스틱/경량 재질의 경량부재를 삽입 장착함으로써, 기존의 고정브라켓을 경량화하여 차량의 중량을 경감하고 연비를 향상시킬 수 있는 연료레일 고정용 브라켓을 제공한다.

본 발명에 따른 연료레일 고정용 브라켓의 장점을 설명하면 다음과 같다.

1. 종래에는 고중량 고가인 스테일레스 재질로 된 솔리드형태의 연료레일 고정용 브라켓을 사용하였으나, 본 발명에서는 고중량 고가의 스테인레스 재질로 된 얇은 판을 외부면에 최소한의 면적으로 구성하고, 그 얇은 판 내부에 경량 및 저가의 플라스틱 재질로 된 경량부재를 삽입 장착함으로써, 브라켓의 중량을 경량화하여 기존의 고중량 고가의 스테인레스 재질로 인한 차량의 중량 증가 및 연비 저하의 문제점을 해소할 수 있고, 원가 절감에도 기여할 수 있다.

도 1은 종래의 연료레일을 보여주는 사시도
도 2는 도 1의 A-A 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료레일을 보여주는 사시도
도 4는 도 3의 B-B 단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료레일을 보여주는 사시도
도 6 및 도 7은 본 발명의 체결돌기 형태에 따른 경량부재와 하우징의 분해도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료레일을 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 B-B 단면도이다.

본 발명은 연료레일(10)을 엔진(20) 상단에 고정하기 위한 연료레일 고정용 브라켓(12)에 관한 것이다.

본 발명은 연료레일(10)이 장착되는 모든 차량에 적용가능하고, 특히 연료레일 고정용 브라켓(12)의 중량을 경감하기 위한 목적으로 사용된다.

상기 연료레일 고정용 브라켓(12)은 연료레일(10)의 앞쪽에 부착되는 하우징(13)과, 하우징(13)의 내부에 장착되는 경량부재(14)로 구성되어 있다.

이때, 상기 하우징(13)는 연료레일(10)의 외주면에 용접 부착된다.

상기 하우징(13)은 스테인레스 판(stainless plate)를 프레스 성형하여 제조되며, 상기 스테인레스 금속을 하우징(13)의 재질로 채택한 이유는 고온, 고진동 부식 환경에 잘 견딜 수 있도록 하기 위함이다.

여기서, 스테인레스 재질로 이루어진 하우징(13)은 연료레일(10)의 고정용 브라켓(12)의 중량을 최소화하고 제조원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 체결볼트(21)의 체결력을 견딜수 있는 정도의 최소한의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 하우징(13)은 연료레일(10)의 앞쪽 외주면에 부착되도록 반원형의 홈을 갖는 레일고정부(13a)와, 레일고정부(13a)의 상단 및 하단에서 연료레일(10)의 반경방향으로 돌출되게 절곡된 볼트체결부(13b)로 구성된다.

이때, 상기 하우징(13)은 연료레일 고정용 브라켓(12)의 중량을 최소화하면서 체결볼트(21)의 체결력을 견딜수 있어야 하기 때문에, 레일고정부(13a)는 연료레일(10)의 외주면과 경량부재(14)가 서로 마주보는 면에만 형성되고, 볼트체결부(13b)는 볼트에 의해 체결되는 경량부재(14)의 상단면과 하단면을 커버하도록 레일고정부(13a)의 상단부와 하단부에 형성된다.

상기 레일고정부(13a)의 양측단부 중 연료레일(10)의 외주면과 만나는 부분은 연료레일(10)의 앞쪽 외주면에 용접되어 고정된다.

상기 볼트체결부(13b)에는 각각 체결구멍이 형성되어 있고, 이 체결구멍을 통해 체결볼트(21)가 관통하여 체결됨으로써, 연료레일 고정용 브라켓(12)을 매개로 연료레일(10)을 엔진(20) 상단에 고정할 수 있다.

상기 경량부재(14)는 연료레일 고정용 브라켓(12)의 중량을 줄이기 위한 목적으로 사용되며, 그 재질은 엔지니어링 플라스틱으로서 고강도, 고강성, 고내열, 저흡수율, 치수 안정성 등에 우수한 폴리프탈아미드(PPA), 직쇄형 폴리페닐렌설파이드 내열성이 높고 기계적 특성, 내약품성, 전기적 특성 및 치수 안정성이 우수한 폴리페닐렌설파이드(PPS) 등이 사용되며, 사출성형에 의해 제조될 수 있다.

또한, 상기 경량부재(14)의 재질로서 경량금속인 알루미늄이 사용될 수 있다.

상기 경량부재(14)는 하우징(13)의 내부에 삽입되고, 경량부재(14)의 내부에는 체결홀(16)이 하우징(13)의 상단부와 하단부에 각각 형성된 체결구멍과 일치되게 관통형성되어, 체결볼트(21)가 하우징(13)의 체결구멍과 경량부재(14)의 체결홀(16)을 관통하여 체결됨으로써, 경량부재(14)가 하우징(13)의 내부에 고정된다.

또한, 본 발명은 하우징(13)의 내벽면에 돌출형성된 엠보싱 돌기(19a) 또는 걸림턱 또는 쐐기형 돌기(18a)를 이용하여 상기 하우징(13)과 경량부재(14)를 용이하게 조립할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료레일을 보여주는 사시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 체결돌기 형태에 따른 경량부재와 하우징의 분해도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 5에 도시한 바와 같이 상기 하우징(13)의 볼트체결부(13b)의 상단부와 하단부 선단에 각각 고정홈(19a)이 두개씩 형성되고, 경량부재(14)의 상단부와 하단부에 고정돌기(19b)가 두개씩 서로 마주보게 형성되어, 경량부재(14)를 하우징(13)의 내부에 삽입하면 고정돌기(19b)가 고정홈(19a)에 삽입되면서 하우징(13)에 경량부재(25)가 삽입 체결된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 도 6에 도시한 바와 같이 상기 하우징(13)의 볼트체결부(13b)의 내벽면 상측과 하측에 폭방향으로 걸림턱(17a)이 각각 형성되고, 경량부재(14)의 상단면과 하단면에 걸림홈(17b)이 걸림턱(17a)과 대응되게 형성되고, 상기 경량부재(17)가 하우징(13)의 내부에 삽입되면 걸림턱(17a)과 걸림홈(17b)에 삽입되면서 하우징(13)에 경량부재(14)가 삽입 체결된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 7에 도시한 바와 같이 상기 하우징(13)의 레일고정부(13a)의 곡면과 볼트체결부(13a)의 내벽면 하측에 고정홀(22) 및 쐐기형 돌기(18a)가 각각 형성되고, 경량부재(14)의 앞쪽 곡면과 경량부재(14)의 저면에 고정돌기(23) 및 쐐기홈(18b)이 고정홀(22) 및 쐐기형 돌기(18a)과 서로 마주보게 형성되고, 상기 경량부재(14)를 하우징(13)의 내부에 삽입하면 고정홀(22)과 쐐기형 돌기(18a)가 고정돌기(23)와 쐐기홈(18b)에 삽입되면서 하우징(13)에 경량부재(14)가 삽입 체결된다.

물론, 상기 고정홈(19a) 및 고정돌기(19b), 또는 걸림턱(17a)와 걸림홈(17b), 또는 고정홀(22) 및 쐐기형 돌기(18a)와 고정돌기(23) 및 쐐기홈(18b)은 상기 실시예와 반대로 경량부재(14) 및 하우징(13)에 각각 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 상기 스테인레스 재질의 소정 두께를 갖는 얇은 판 구조로 이루어진 하우징(13)과, 하우징(13)의 내부에 삽입장착된 플라스틱 재질의 경량부재(14)로 구성된 연료레일 고정용 브라켓(12)을 적용함으로써, 기존의 고정브라켓을 경량화하여 차량의 중량을 경감하고 연비를 향상시킬 수 있다.

10 : 연료레일 12 : 연료레일 고정용 브라켓
13 : 하우징 13a : 레일고정부
13b : 볼트체결부 14 : 경량부재
16 : 체결홀 17a : 걸림턱
17b : 걸림홈 18a : 쐐기형 돌기
18b : 쐐기홈 19a : 고정홈
19b : 고정돌기 20 : 엔진
21 : 볼트 22 : 고정홀
23 : 고정돌기

Claims (4)

1. 연료레일 고정용 브라켓에 있어서,
   연료레일(10)의 외주면에 부착되며 얇은 판 구조로 이루어진 하우징(13);
   상기 하우징(13)의 내부에 삽입장착되며, 체결볼트(21)가 관통되도록 내부에 체결홀(16)이 형성된 경량부재(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료레일 고정용 브라켓.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징(13)은 스테인레스 재질인 것을 특징으로 하는 연료레일 고정용 브라켓.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 경량부재(14)는 엔지니어링 플라스틱 또는 경량 재질인 것을 특징으로 하는 연료레일 고정용 브라켓.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 경량부재(14)의 외표면에 걸림홈(17b)을 형성하여, 경량부재(14)가 하우징(13)의 내부에 체결되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료레일 고정용 브라켓.
   

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