KR101220323B1 - 가스인젝터 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스인젝터 조립체에 관한 것으로서, 내부로 유입된 가스를 내연기관으로 분사하는 니플과, 상기 니플의 가스유입로를 개폐하는 플런져를 갖는 플런져모듈과; 상기 플런져가 상하 이동되도록 구동력을 인가하는 솔레노이드코일을 갖는 코일모듈과; 상기 플런져모듈과 상기 코일모듈을 수용하는 하우징모듈을 포함하며, 상기 플런져모듈은 상기 코일모듈 내부에 형합된 상태로 상기 하우징모듈에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스인젝터 조립체{GAS INJECTOR ASSEMBLY}

본 발명은 가스인젝터 조립체에 관한 것으로, 보다 자세히는 플런져모듈, 코일모듈 및 하우징모듈의 세 개의 구성을 조립하여 제조되는 가스인젝터 조립체에 관한 것이다.

가스차량용 엔진에 연료를 공급하는 방식은 봄베(bombe)에서 공급된 연료가 압력센서 및 압력조절기에 의해 믹서와 기화기를 거쳐서 기화되어 가스인젝터를 통해 엔진에 공급되도록 하는 시스템으로 구성된다.

인젝터는 흡기매니폴드의 해당 위치에 삽입 장착되어 있으며, 하나의 연료공급관에 직렬로 연결된다. 이러한 가스인젝터의 구성은 일본공개특허 2000-110666호에 개시된 바 있다.

종래 가스인젝터는 가스를 엔진으로 공급하는 니플과, 니플을 단속하는 솔레노이드 코일과, 니플과 코일을 지지하는 하우징이 모두 일체로 형성된다. 이에 의해 각각의 부품에 문제가 발생될 경우 전체 가스인젝터를 교환해야 했다.

따라서, 제품 불량률이 높고 상대적으로 제조단가가 상승하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 내부 구성을 상호 조립되는 복수개의 모듈로 개선하여 조립성을 향상시키고 불량률을 낮출 수 있는 가스인젝터 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수개의 구성이 나사결합방식으로 조립되어 일정 범위 내에서 가스분사량을 조절할 수 있는 가스인젝터 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 가스인젝터 조립체에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 가스인젝터 조립체는 내부로 유입된 가스를 내연기관으로 분사하는 니플과, 상기 니플의 가스유입로를 개폐하는 플런져를 갖는 플런져모듈과; 상기 플런져가 상하 이동되도록 구동력을 인가하는 솔레노이드코일을 갖는 코일모듈과; 상기 플런져모듈과 상기 코일모듈을 수용하는 하우징모듈을 포함하며, 상기 플런져모듈은 상기 코일모듈 내부에 형합된 상태로 상기 하우징모듈에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 플런져모듈은, 외벽면에 상기 하우징모듈에 나사결합되는 하우징결합수나사가 형성되는 플런져모듈본체와; 상기 플런져모듈본체의 내부에 결합되어 상기 플런져가 상하로 이동되도록 지지하는 가이드부재와; 상기 가이드부재 내부에 수용되어 상기 플런져를 탄성적으로 지지하는 리턴스프링을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 플런져모듈본체의 내벽면에는 상기 니플과 나사결합되는 니플결합암나사가 형성되고, 상기 니플의 외벽면에는 상기 암나사에 나사결합되는 본체결합수나사가 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 플런져모듈본체에는 상기 니플이 나사결합된 상태를 고정시키는 고정부재가 삽입되는 삽입공이 상기 니플의 결합방향에 수직한 방향으로 형성된다.

본 발명에 따른 가스인젝터 조립체는 기존에 일체형으로 형성되었던 구조에 비해 세 개의 모듈로 조립되게 구성하여 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 모듈이 서로 나사결합되어 착탈가능하므로 조립 후 테스트과정에서 불량이 발생할 경우, 해당 모듈만 교환할 수 있다. 이에 의해 불량률을 낮출 수 있으며 유지관리도 용이해질 수 있다.

또한, 니플이 플런져모듈 내부에 나사결합되므로 니플과 플런져 사이의 이격간격을 일정범위내에서 조절할 수 있다. 이에 의해 가공시 발생한 치수오차를 니플과 플런져의 나사결합정도로 보상할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체의 외부 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체의 조립상태의 단면구성을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체의 플런져모듈의 단면구성을 분해하여 도시한 분해단면도,
도 4는 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체의 플런져모듈본체와 니플의 결합과정을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체의 가스분사과정을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플런져모듈의 구성을 도시한 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 가스인젝터 조립체(100)의 단면구성을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체(100)는 가스를 엔진으로 분사하는 니플(117)이 구비된 플런져모듈(110)과, 플런져모듈(110)에 결합되어 니플(117)로 가스공급을 단속하는 솔레노이드코일(125)을 갖는 코일모듈(120)과, 복수개의 코일모듈(120)을 함께 지지하는 하우징모듈(130)을 포함한다.

여기서, 플런져모듈(110)과, 코일모듈(120)은 서로 나사결합방식에 의해 조립되고, 플런져모듈(110)과 결합된 코일모듈(120)은 다시 하우징모듈(130)에 나사결합방식으로 조립된다. 이에 의해 부품 조립 후 테스트 과정에서 문제가 발생된 모듈만 교체하면 되므로 제품 불량률을 줄일 수 있고 생산비를 감소시킬 수 있다.

도 3은 플런져모듈(110)의 구성을 분해하여 도시한 분해단면도이고, 도 4는 플런져모듈(110)과 니플(117)의 결합과정을 도시한 사시도이다.

플런져모듈(110)은 측면으로부터 유입된 가스를 니플(117)을 통해 엔진(미도시)으로 공급한다. 플런져모듈(110)은 코일모듈(120)에 결합되는 플런져모듈본체(111)와, 플런져모듈본체(111) 내부에 결합되어 플런져(113)의 상하이동을 안내하는 가이드부재(112)와, 상하로 이동하며 니플(117)의 가스유입로(117b)를 개폐하는 플런져(113)와, 플런져(113)를 탄성적으로 지지하며 초기 위치로 복귀시키는 리턴스프링(115)과, 가스를 엔진으로 분사하는 니플(117)을 포함한다.

플런져모듈본체(111)는 코일모듈(120)과 하우징모듈(130) 내부에 결합된다. 플런져모듈본체(111)의 상부는 코일모듈(120) 내부에 삽입되어 솔레노이드코일(125)과 밀착되도록 하고, 하부영역은 하우징모듈(130) 내부에 결합되어 위치가 고정되도록 한다.

플런져모듈본체(111)의 외벽면에는 하우징모듈(130)과 나사결합되는 하우징결합수나사(111a)가 형성된다. 하우징결합수나사(111a)는 하우징모듈(130)의 플런져결합암나사(131a)와 나사결합되어 플런져모듈(110)이 하우징모듈(130)에 고정되도록 한다.

한편, 플런져모듈본체(111)의 내벽면에는 니플(117)과 나사결합되는 니플결합암나사(111b)가 구비된다. 니플결합암나사(111b)는 니플(117)의 본체결합수나사(117a)와 나사결합되어 니플(117)이 플런져모듈본체(111) 내부에 고정되도록 한다.

니플(117)은 플런져모듈본체(111)의 내부로 하부에서 상방향으로 삽입될 때 나사결합에 의해 플런져모듈본체(111)에 고정된다. 본체결합수나사(117a)가 일정길이 형성되므로 나사결합 정도에 따라 플런져모듈본체(111)에 삽입되는 정도를 조절할 수 있다.

이에 의해 플런져(113)에 의한 개폐에 의해 가스유입로(117b)로 한번에 유입되는 양을 결정짓는 가스유입로(117b)와 플런져(113)의 이격거리를 일정범위 내에서 조절할 수 있다.

가스인젝터 조립체(100)가 한 번의 개폐 동작으로 엔진에 공급하는 가스의 양은 니플(117) 내부에 형성되어 있는 유로의 내경(a)과 가스유입로(117b)의 깊이(b)에 따라 조절된다. 즉, 가스유입로(117b)의 깊이(b)에 따라 입구부 유로의 개방시간이 달라지고 이는 곧 한 번의 개폐로 분사되는 가스의 양을 결정한다.

본 발명에 따른 플런져모듈(110)은 니플(117)을 플런져모듈본체(111) 내부에 조립할 때, 나사결합되는 정도를 조정하여 플런져(113)와 가스유입로(117b) 사이의 이격거리를 조절할 수 있다.

따라서, 초기 가공시 치수오차에 의해 니플(117)의 유로의 내경(a)과 가스유입로(b)를 통해 공급되는 가스공급량이 정확하지 않을 경우, 조립자가 니플(117)을 플런져모듈본체(111)에 나사결합하는 정도를 조절하여 치수오차를 보상할 수 있다.

한편, 플런져모듈본체(111)의 외측에는 고정부재삽입공(111d)이 관통형성되고, 외부에서 고정부재(118)이 삽입되어 니플(117)과 플런져모듈본체(111)을 결속시킨다. 이는 나사결합 정도의 조정에 의해 니플(117)이 플런져모듈본체(111)에 단단히 고정되지 않고 좌우로 유동이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

코일모듈(120)은 플런져모듈(110)의 외측에 결합되어 플런져(113)가 상하로 이동하며 가스유입로(117b)를 개폐하도록 한다. 코일모듈(120)은 하우징모듈(130) 내부에 수용되는 코일하우징(121)과, 코일하우징(121) 내부에 수용되는 솔레노이드코일(125)과, 솔레노이드코일(125)로 전기적인 신호를 인가하는 배선커넥터(123)를 포함한다.

솔레노이드코일(125)은 차량의 ECU(미도시)로부터 전기적인 신호를 인가받아 작동된다. 솔레노이드코일(125)의 작동여부에 따라 플런져(113)가 상하로 이동하며 가스유입로(117b)를 개폐하게 된다.

하우징모듈(130)은 플런져모듈(110)이 결합된 코일모듈(120)을 지지한다. 하우징모듈(130)은 길이방향을 따라 복수개의 코일모듈(120)을 함께 지지한다. 하우징모듈(130)은 하부하우징(131)과, 하부하우징(131)의 상부를 커버하는 덮개(133)를 포함한다.

하부하우징(131)은 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 형성된 수용공(131b)에 코일모듈(120)이 수용된다. 수용공(131b)이 형성된 하부하우징(131)의 내벽면에는 플런져결합암나사(131a)가 형성되고, 플런져모듈본체(111)의 하우징결합수나사(111a)와 나사결합된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체(100)의 조립과정과 사용과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저, 작업자는 플런져모듈(110)을 준비한다. 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 플런져모듈본체(111) 내부에 가이드부재(112)를 삽입하고, 리턴스프링(115)과 플런져(113)를 삽입한다. 그리고, 플런져모듈본체(111)의 하부에서 상방향으로 니플(117)을 결합시킨다.

도 4에 도시된 바와 같이 니플(117)을 플런져모듈본체(111) 내부로 삽입하며 니플결합암나사(111b)에 본체결합수나사(117a)를 나사결합시킨다. 이 때, 가스공급량을 맞추기 위해 나사결합정도를 조절한다. 니플(117)과 플런져모듈본체(111)의 나사결합정도로 상대위치가 결정되면, 고정부재(118)를 고정부재삽입공(111d)으로 삽입하여 니플(117)이 플런져모듈본체(111)에 고정되도록 한다.

이렇게 플런져모듈(110)의 조립이 완료되면, 플런져모듈(110)을 코일모듈(120)에 결합시킨다. 코일모듈(120)의 내부로 플런져모듈(110)을 삽입하여 위치가 고정되도록 한다. 이 때, 코일하우징(121)은 플런져모듈(110)의 형상에 대응되게 형성되므로 서로 형합되어 위치가 고정되게 된다.

플런져모듈(110)이 결합된 코일모듈(120)은 하우징모듈(130)에 결합된다. 코일모듈(120)을 수용공(131b) 내부로 삽입되고, 코일모듈(120)의 하부영역으로 노출된 플런져모듈본체(111)가 하부하우징(131)에 나사결합되어 위치가 고정된다.

복수개의 코일모듈(120)이 함께 하우징모듈(130)에 결합되면 가스인젝터 조립체(100)의 조립이 완료된다.

조립이 완료된 가스인젝터 조립체(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 플런져모듈(110)의 측면에 형성된 가스유입구(117b)로 가스가 유입되고, 솔레노이드코일(125)의 동작에 의해 플런져(113)가 상하로 이동하면 가스유입로(117b)를 통해 가스가 니플(117) 내부로 이동한 후, 엔진(미도시)으로 공급된다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플런져모듈(110a)의 구성을 도시한 사시도이다. 앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플런져모듈(110)은 가스가 플런져모듈본체(111)의 측면을 통해 니플(117)로 공급되는 사이드피딩 방식이다. 반면, 도 6에 도시된 다른 실시예에 따른 플런져모듈(110a)는 가스가 플런져모듈본체(111)의 상부로 공급되는 탑피딩 방식이다.

탑피딩 방식의 경우에도 상술한 바와 같이 플런져모듈(110a)이 하우징모듈(130)에 나사결합되며, 내부에 니플(117)이 나사결합된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 가스인젝터 조립체는 기존에 일체형으로 형성되었던 구조에 비해 세 개의 모듈로 조립되게 구성하여 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 모듈이 서로 나사결합되어 착탈가능하므로 조립 후 테스트과정에서 불량이 발생할 경우, 해당 모듈만 교환할 수 있다. 이에 의해 불량률을 낮출 수 있으며 유지관리도 용이해질 수 있다.

또한, 니플이 플런져모듈 내부에 나사결합되므로 니플과 플런져 사이의 이격간격을 일정범위내에서 조절할 수 있다. 이에 의해 가공시 발생한 치수오차를 니플과 플런져의 나사결합정도로 보상할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 가스인젝터 조립체의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 가스인젝터 조립체 110 : 플런져모듈
111 : 플런져모듈본체 111a : 하우징결합수나사
111b : 니플결합암나사 111c : 가스유입구
111d : 고정부재 삽입공 112 : 가이드부재
113 : 플런져 115 : 리턴스프링
116 : 실링부재 117 : 니플
117a : 본체결합수나사 117b : 가스유입로
118 : 고정부재 120 : 코일모듈
121 : 코일하우징 123 : 배선커넥터
125 : 솔레노이드코일 130 : 하우징모듈
131 : 하부하우징 131a : 플런져결합암나사
131b : 수용공 133 : 덮개

Claims (4)

1. 가스인젝터 조립체에 있어서,
   내부로 유입된 가스를 내연기관으로 분사하는 니플(117)과, 상기 니플(117)의 가스유입로를 개폐하는 플런져(113)를 갖는 플런져모듈(110)과;
   상기 플런져(113)가 상하 이동되도록 구동력을 인가하는 솔레노이드코일(125)을 갖는 코일모듈(120)과;
   상기 플런져모듈(110)과 상기 코일모듈(120)을 수용하는 하우징모듈(130)을 포함하며,
   상기 플런져모듈(110)은 상기 코일모듈(120)에 결합되는 플런져모듈본체(111)를 포함하여 상기 코일모듈(120) 내부에 형합된 상태로 상기 하우징모듈(130)에 나사결합되며,
   상기 플런져모듈본체(111)의 내벽면에는 상기 니플(117)과 나사결합되는 니플결합암나사(111b)가 형성되고,
   상기 니플(117)의 외벽면에는 상기 니플결합암나사(111b)에 나사결합되는 본체결합수나사(117a)가 형성되며,
   상기 플런져모듈본체(111)에는 상기 니플(117)이 나사결합된 상태를 고정시키는 고정부재(118)가 삽입되는 고정부재 삽입공(111d)이 상기 니플(117)의 결합방향에 수직한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스인젝터 조립체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 플런져모듈(110)은,
   상기 플런져모듈본체(111)의 내부에 결합되어 상기 플런져(113)가 상하로 이동되도록 지지하는 가이드부재(112)와;
   상기 가이드부재(112) 내부에 수용되어 상기 플런져(113)를 탄성적으로 지지하는 리턴스프링(115)을 더욱 포함하고,
   상기 플런져모듈본체(111)의 외벽면에는 상기 하우징모듈(130)에 나사결합되는 하우징결합수나사(111a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스인젝터 조립체.
3. 삭제
4. 삭제

Images