KR101286437B1 - 가스 연료용 분사 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 가스 연료용 분사 밸브에서는, 밸브 하우징(2)이, 평탄한 밸브 시트(8) 및 그 중심부를 관통하는 노즐 구멍(10)을 갖는 노즐 부재(3)와, 이 노즐 부재에 결합되는 자성 원통체(4)를 구비하고 있고, 노즐 부재(3)를 합성 수지로 제조하며, 노즐 부재의 외주에는, 자성 원통체(4)의 전단부의 끼워 맞춤 연결 구멍(18)에 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤부(11)와, 엔진의 흡기로 부재(P1)의 부착 구멍(1)에 끼워 맞춰지는 제2 끼워 맞춤부(12)와, 제1 및 제2 맞춤부(11, 12) 사이에 위치하는 연결 오목부(13)가 형성되고, 자성 원통체(4)의 전단에 형성한 코킹 통부(22)를 연결 오목부(13)측에 코킹함으로써 자성 원통체(4) 및 노즐 부재(3)가 서로 결합되며, 제2 끼워 맞춤부(12)의 외주에는, 흡기로 부재(P1)의 부착 구멍(1)의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재(17)를 장착하는 환상의 밀봉 홈(15)이 형성된다. 이에 따라, 엔진의 흡기로 부재의 부착 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재를 장착하는 밀봉 홈을, 특별한 링 부재를 이용하지 않고도 형성할 수 있다.

Description

가스 연료용 분사 밸브{GAS FUEL INJECTION VALVE}
본 발명은, CNG, LPG 등의 천연가스를 연료로서 내연기관에 공급하는 가스 연료용 분사 밸브에 관한 것으로, 특히 밸브 하우징이, 후단부에 평탄한 밸브 시트(valve seat) 및 그 중심부를 관통하는 노즐 구멍을 갖는 노즐 부재와, 이 노즐 부재에 결합되는 자성 원통체와, 이 자성 원통체의 후단(後端)측에 연이어 설치되는 고정 코어를 구비하고 있고, 상기 밸브 시트에 착좌(着座)할 수 있는 탄성재로 제조한 착좌 부재가 전단(前端)에 부착 설치되어 있고 고정 코어의 여기(勵起)시에 상기 착좌 부재를 밸브 시트로부터 이좌(離座)시키도록 작동하는 자성 플런저가 자성 원통체 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며, 이 자성 플런저와 고정 코어 사이에, 자성 플런저를 밸브 시트측으로 압박하는 밸브 스프링이 수축 설치되어 있는 것의 개량에 관한 것이다.
이러한 가스 연료용 분사 밸브는, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 이미 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2007-40245호 공보
종래의 이러한 가스 연료용 분사 밸브에서는, 원판형의 노즐 부재 전체를 자성 원통체의 전단부 내주면에 끼워서 부착하고, 자성 원통체의 외주에, 환상의 밀봉 홈을 구획하는 전후 한 쌍의 링 부재를 부착하며, 자성 원통체를 엔진의 흡기로(吸氣路) 부재의 부착 구멍에 끼워 맞췄을 때, 이 부착 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재를 상기 밀봉 홈에 장착하고 있다. 이와 같은 것에서는, 자성 원통체의 외주에 밀봉 홈을 구획하기 위해, 전용 링 부재를 한 쌍 필요로 하기 때문에, 부품수 및 조립 공정수가 많아, 이것이 비용 저감의 장애가 되고 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 엔진의 흡기로 부재의 부착 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재를 장착하는 밀봉 홈을, 특별한 링 부재를 이용하지 않고 형성할 수 있도록 하여, 부품수 및 조립 공정수의 삭감, 나아가 비용의 저감을 가능하게 한 가스 연료용 분사 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 밸브 하우징이, 후단부에 평탄한 밸브 시트 및 그 중심부를 관통하는 노즐 구멍을 갖는 합성 수지제 노즐 부재와, 이 노즐 부재에 결합되는 자성 원통체와, 이 자성 원통체의 후단측에 연이어 설치되는 고정 코어를 구비하고 있으며, 상기 밸브 시트에 착좌할 수 있는 탄성재로 제조한 착좌 부재가 전단에 부착 설치되어 있고 고정 코어의 여기시에 상기 착좌 부재를 밸브 시트로부터 이좌시키도록 작동하는 자성 플런저가, 자성 원통체 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며, 이 자성 플런저와 고정 코어 사이에, 자성 플런저를 밸브 시트측으로 압박하는 밸브 스프링이 수축 설치되어 있는 것인 가스 연료용 분사 밸브에 있어서, 상기 노즐 부재는, 이 노즐 부재의 후단부에 위치하여 자성 원통체의 전단부의 끼워 맞춤 연결 구멍에 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤부와, 이 노즐 부재의 전단부에 위치하여 엔진의 흡기로 부재의 부착 구멍에 끼워 맞춰지는 제2 끼워 맞춤부와, 상기 제1 및 제2 끼워 맞춤부 사이에 위치하는 연결 오목부와, 상기 제1 끼워 맞춤부의 외주에 형성되며 상기 끼워 맞춤 연결 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재를 장착하는 환상의 제1 밀봉 홈, 그리고 상기 제2 끼워 맞춤부의 외주에 형성되며 상기 부착 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재를 장착하는 환상의 제2 밀봉 홈으로 구성되고, 상기 노즐 구멍, 상기 제1 밀봉 홈을 갖는 제1 끼워 맞춤부, 상기 제2 밀봉 홈을 갖는 제2 끼워 맞춤부 및 상기 연결 오목부를, 합성 수지에 의해 상기 노즐 부재를 사출 성형할 때에 동시에 형성하며, 가스 원료를 상기 노즐 부재의 노즐 구멍으로부터 상기 흡기로 부재 내에 분사하도록 한 것을 제1 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 제1 특징에 더하여, 자성 원통체의 전단에 형성한 코킹 통부를 상기 연결 오목부측에 코킹함으로써 자성 원통체 및 노즐 부재가 서로 결합되는 것을 제2 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 제1 특징에 더하여, 상기 제2 끼워 맞춤부의 전단면이, 상기 제2 끼워 맞춤부 외주의 상기 밀봉 홈을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 형성되는 것을 제3 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 제1 특징에 더하여, 노즐 부재의 노즐 구멍을, 상기 밸브 시트에 개구된 오리피스와, 노즐 부재의 전단면에 개구된, 상기 오리피스보다 직경이 크고 긴 출구 구멍과, 상기 오리피스 및 출구 구멍 사이를 연속적으로 접속하는 테이퍼 구멍으로 구성한 것을 제4 특징으로 한다.
본 발명의 제1 특징에 의하면, 노즐 부재의 제1 끼워 맞춤부 외주의 환상의 밀봉 홈에는, 자성 원통체의 끼워 맞춤 연결 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재가 장착되기 때문에, 끼워 맞춤 연결 구멍을 밀봉하여, 자성 원통체 및 노즐 부재 사이로부터 가스 연료가 새는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한 제2 끼워 맞춤부 외주의 환상의 밀봉 부재에는, 제2 끼워 맞춤부를 엔진의 흡기로 부재의 부착 구멍에 끼워 맞췄을 때, 부착 구멍의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재가 장착되기 때문에, 상기 부착 구멍을 밀봉하여, 흡기로 부재 및 분사 밸브 사이로부터 가스 연료가 새는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 자성 원통체에 지지되어 그 전방으로 돌출하는 노즐 부재 자체의 제2 끼워 맞춤부에, 상기 밀봉 부재를 장착하는 밀봉 홈이 형성됨으로써, 밀봉 홈을 구획하기 위한 특별한 링은 불필요해지고, 이에 따라 부품수 및 조립 공정수의 삭감, 나아가 비용의 저감을 가져올 수 있다.
뿐만 아니라, 합성 수지제 노즐 부재는, 그 성형시에, 노즐 구멍, 제1 끼워 맞춤부, 제2 끼워 맞춤부를 일거에 형성할 수 있기 때문에, 성형후의 후가공이 거의 불필요하여, 한층 더 비용 저감을 가져올 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 의하면, 노즐 부재의 제1 끼워 맞춤부를 자성 원통체의 전단부의 끼워 맞춤 연결 구멍에 끼워 맞춰, 자성 원통체의 코킹 통부를 노즐 부재의 연결 오목부측에 코킹함으로써 자성 원통체 및 노즐 부재를 서로 결합할 때, 코킹 공구의 선단부를, 제2 끼워 맞춤부에 간섭받는 일 없이 연결 오목부에 수용하여, 코킹 통부의 연결 오목부측에의 코킹 가공을 용이하게 행할 수 있고, 따라서 자성 원통체 및 노즐 부재의 결합을 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 제3 특징에 의하면, 제2 끼워 맞춤부 전단의 테이퍼면은, 밀봉 부재를 제2 끼워 맞춤부 외주의 밀봉 홈에 장착할 때, 밀봉 부재의 직경 확장을 유도하여, 그 장착성을 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 제4 특징에 의하면, 가스 연료용 분사 밸브로부터 엔진의 흡기로 부재로의 가스 연료의 분사시에, 노즐 구멍에서의 가스 연료의 유량을, 노즐 구멍의 상류부를 구성하는 오리피스에 의해 일정하게 규제할 수 있다. 또한, 이 오리피스를 통과한 가스 연료는, 테이퍼 구멍을 거쳐, 오리피스보다 직경이 크고 긴 출구 구멍으로 흐르기 때문에, 그 흐름이 원활하고 난류가 발생하지 않고, 이에 따라 연료 분사량을 안정화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 연료용 분사 밸브의 종단면도이다(제1 실시예).
도 2는 도 1의 2부 확대도이다(제1 실시예).
본 발명의 실시형태를, 첨부 도면에 나타내는 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.
실시예 1
도 1에서, 가스 연료용 분사 밸브(I)는, 엔진의 흡기로 부재(P1)에 형성되는 부착 구멍(1)에 전단부가 장착되어, 엔진의 흡기 공정시에, 가스 연료를 흡기로 부재(P1) 내에 분사할 수 있다.
이 분사 밸브(I)의 밸브 하우징(2)은, 그 전단측으로부터 노즐 부재(3), 자성 원통체(4), 비자성 칼라(5), 고정 코어(6) 및 연료 입구통(7)을 동축 상에 순차적으로 배치하고, 서로 액밀 상태로 결합하여 구성된다.
노즐 부재(3)는 합성 수지로 제조한 것으로서, 그 중심부에는 노즐 구멍(10)이 형성되고, 이 노즐 구멍(10)이 개구된 후단면은 평탄한 밸브 시트(8)로 형성된다. 이 노즐 부재(3)의 외주에는, 노즐 부재(3)의 후단부에 위치하는 제1 끼워 맞춤부(11), 노즐 부재(3)의 전단부에 위치하는 제2 끼워 맞춤부(12) 및 이들 제1 및 제2 끼워 맞춤부(11, 12) 사이에 위치하는 환상의 연결 오목부(13)가 형성되고, 또한 제1 및 제2 끼워 맞춤부(11, 12)의 외주에는 환상의 제1 및 제2 밀봉 홈(14, 15)이 각각 형성된다. 이들 제1 및 제2 밀봉 홈(14, 15)에는, O 링 등의 제1 및 제2 밀봉 부재(16, 17)가 각각 장착된다. 제2 끼워 맞춤부(12)의 전단면은, 제2 밀봉 홈(15)을 향하여 직경이 커지는 테이퍼면(12a)으로 형성되고, 이 테이퍼면(12a)은, 제2 밀봉 부재(17)를 제2 밀봉 홈(15)에 장착할 때, 제2 밀봉 부재(17)의 직경 확장을 유도하여, 그 장착을 용이하게 한다.
한편, 자성 원통체(4)의 내주에는, 그 전단측으로부터 끼워 맞춤 연결 구멍(18), 이 끼워 맞춤 연결 구멍(18)의 후단에 환상 단차부(19)를 개재하여 이어지는, 끼워 맞춤 연결 구멍(18)보다 직경이 작은 환상 오목부(20)와, 이 환상 오목부(20)의 후단에 이어지는, 이 환상 오목부보다 직경이 작은 슬라이딩 안내 구멍(21)이 형성되고, 또 자성 원통체(4)의 전단에는, 두께가 얇은 코킹 통부(22)가 형성된다. 끼워 맞춤 연결 구멍(18)에는 노즐 부재(3)의 상기 제1 끼워 맞춤부(11)가 끼워 맞춰지고, 이 때, 상기 제1 밀봉 부재(16)가 끼워 맞춤 연결 구멍(18)의 내주면에 밀접하여 끼워 맞춤 연결 구멍(18)을 밀봉한다. 그리고, 상기 코킹 통부(22)가 노즐 부재(3)의 상기 연결 오목부(13)측에 코킹됨으로써, 자성 원통체(4) 및 노즐 부재(3) 사이가 결합된다.
그 때, 연결 오목부(13)는, 코킹 공구의 선단부를 수용하여, 코킹 통부(22)의 반경 방향 내측으로의 코킹 가공을 용이하게 한다. 또한, 자성 원통체(4)의 환상 단차부(19)와 노즐 부재(3)의 후단면 사이에는, 제1 끼워 맞춤부(11)의 끼워 맞춤 연결 구멍(18)에 대한 끼워 맞춤 깊이를 규제하여 밸브 시트(8)의 축방향 위치를 조정하는 환상의 심(23)이 삽입되어 유지된다.
노즐 부재(3)의 상기 제2 끼워 맞춤부(12)는, 상기 엔진의 흡기로 부재(P1)의 부착 구멍(1)에 끼워 맞춰지도록 되어 있고, 이 때 상기 제2 밀봉 부재(17)는, 부착 구멍(1)의 내주면에 밀접하여 부착 구멍(1)을 밀봉한다.
노즐 부재(3)의 중심부를 관통하는 노즐 구멍(10)은, 상기 밸브 시트(8)에 개구된 오리피스(10a)와, 노즐 부재(3)의 전단면에 개구된, 오리피스(10a)보다 직경이 크고 긴 출구 구멍(10c)과, 이들 오리피스(10a) 및 출구 구멍(10c) 사이를 연속적으로 접속하는 테이퍼 구멍(10b)으로 구성된다. 오리피스(10a)의, 밸브 시트(8)로에 대한 개구의 가장자리는 깔때기형으로 라운딩(9)(도 2 참조)되어 있다. 이 라운딩(9)의 반경은, 대략 0.5 m로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 테이퍼 구멍(10b)의 중심각(θ)은, 대략 60°로 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 설정에 의하면, 동일 직경의 오리피스(10a)에서, 최대의 연료 유량을 확보할 수 있다.
상기 노즐 구멍(10), 제1 밀봉 홈(14)이 형성된 제1 끼워 맞춤부(11), 제2 밀봉 홈(15)이 형성된 제2 끼워 맞춤부(12) 및 연결 오목부(13)는, 합성 수지제 노즐 부재(3)의 사출 성형시에 동시에 형성된다.
상기 자성 원통체(4) 내에는 자성 플런저(25)가 슬라이딩 가능하게 수용된다. 이 자성 플런저(25)는 전단측으로부터 밸브부(26) 및 슬라이딩 통부(27)를 동축형으로 일체로 연결하여 구성되는 것으로, 슬라이딩 통부(27)는, 상기 슬라이딩 안내 구멍(21)에 슬라이딩 가능하게 끼워 맞춰지고, 후단면이 비자성 칼라(5)의 내측에서 상기 고정 코어(6) 전단의 흡인면에 마주보도록 배치된다. 이 슬라이딩 통부(27)는, 슬라이딩 안내 구멍(21)에 의한 축방향 지지 길이(L)가 외경(D)보다 짧게 되도록 형성된다.
밸브부(26)의 외주에는 환상 오목부(28)가 형성되어 있고, 이 환상 오목부(28)는, 자성 원통체(4)의 상기 환상 오목부(20)와의 사이에 환상의 연료실(36)을 구획한다.
또한, 밸브부(26)의 전단면에는 고무로 제조된 착좌 부재(29)가 베이킹되어 결합된다. 이 착좌 부재(29)는, 상기 밸브 시트(8)에 착좌하거나 이좌함으로써 노즐 구멍(10)을 개폐할 수 있다. 슬라이딩 통부(27)의 후단면에는 스토퍼 고무(30)가 베이킹되어 있고, 고정 코어(6)가 자성 플런저(25)를 흡인했을 때, 이 스토퍼 고무(30)가 고정 코어(6)의 전단면과 접촉함으로써, 착좌 부재(29)가 밸브 시트(8)로부터 소정 스트로크 이좌하도록 되어 있다.
자성 원통체(4)로부터 고정 코어(6)에 걸쳐, 이들의 외주에 코일 조립체(31)가 설치된다. 이 코일 조립체(31)는, 자성 원통체(4)로부터 고정 코어(6)에 걸쳐, 이들의 외주면에 끼워 맞춰진 보빈(32)과, 이 보빈(32)의 외주에 권취된 코일(33)로 이루어져 있고, 이 코일 조립체(31)의 외주에는 코일 하우징(34)이 설치된다. 이 코일 하우징(34)은 자성체로서, 그 전단에는, 자성 원통체(4)의 외주에 압입되어 보빈(32)의 전단면을 지지하는 내향 플랜지(34a)를 갖고 있고, 이 코일 하우징(34)의 후단부 내주면에는, 고정 코어(6)의 후단부 외주면에 압입되어 보빈(32)의 후단면과 접촉하는 환상의 요크(35)가 끼워 맞춰진다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 자성 플런저(25)에는, 그 후단면으로부터 슬라이딩 통부(27)를 축방향으로 통과하여 밸브부(26)의 전단면 앞에서 끝나는 바닥이 있는 세로 구멍(37)과, 이 세로 구멍(37)을 상기 연료실(36)과 연통시키는 복수의 가로 구멍(38, 38…)이 형성되고, 상기 세로 구멍(37)의 바닥면은 스프링 시트(spring seat)(39)로 형성된다. 따라서, 자성 플런저(25)에서, 스프링 시트(39)는, 슬라이딩 통부(27)보다도 전방에 오프셋 배치되게 된다.
또한, 상기 고정 코어(6)는, 그 중심을 관통하는 중공부(6a)를 갖고 있고, 그 중공부(6a) 내주면에는, 연료 입구통(7) 및 상기 세로 구멍(37) 사이를 연통하는 파이프형의 리테이너(41)가 끼워 맞춰져 고착된다. 이 때, 이 리테이너(41)와 상기 밸브 시트(8) 사이에는, 코일 스프링인 밸브 스프링(42)이 수축 설치되고, 이에 의해 자성 플런저(25)는, 밸브 시트(8)와의 착좌 방향으로 압박된다.
상기 세로 구멍(37)은, 스프링 시트(39)로부터 세워져 밸브 스프링(42)의 전단부 외주에 들어맞는 소직경 구멍(37a)과, 이 소직경 구멍(37a)보다 직경이 크고, 소직경 구멍(37a)의 후단으로부터 자성 플런저(25)의 후단면까지 연장되는 대직경 구멍(37b)으로 구성되고, 대직경 구멍(37b)에 상기 가로 구멍(38, 38…)의 내측 단부가 개구된다. 이렇게 함으로써, 대직경 구멍(37b)의 내주면과 밸브 스프링(42)의 외주면의 사이에 상기 가로 구멍(38, 38…)에 이어지는 통형상 간극(43)이 구획된다. 또한, 고정 코어(6)의 중공부(6a)는, 리테이너(41)에 지지되는 밸브 스프링(42)의 후단부 외주가 들어맞도록 형성된다.
밸브 하우징(2)에는, 자성 원통체(4), 코일 하우징(34) 및 연료 입구통(7)의 외주면을 덮고, 코일 조립체(31) 둘레에까지 침투하는 수지 몰드층(45)이 사출 성형에 의해 형성되고, 이 때, 이 수지 몰드층(45)에, 상기 코일(33)에 이어지는 통전용 단자(47)를 유지하는 커플러(46)가 일체로 형성된다.
상기 연료 입구통(7)은 후단에 플랜지(7f)를 갖고 있고, 이 플랜지(7f)에 중첩되는 플랜지(48f)를 갖는 연료 필터(48)가 연료 입구통(7) 후단부의 연료 입구(7a)에 압입에 의해 장착된다. 연료 입구통(7)의 플랜지(7f)와, 상기 수지 몰드층(45)의 후단면 사이에 환상 홈(49)이 구획되고, 거기에 밀봉 부재(50)가 장착된다. 이 밀봉 부재(50)는, 연료 입구통(7)을 가스 연료 분배관(P2)에 삽입했을 때, 그 내주면에 밀접하도록 되어 있다.
다음으로, 이 실시예의 작용에 관해 설명한다.
코일(33)의 소자(消磁) 상태에서는, 자성 플런저(25)는, 밸브 스프링(42)의 압박력에 의해 전방으로 압박되어, 착좌 부재(29)를 밸브 시트(8)에 착좌시키고 있다. 이 상태에서, 도시하지 않은 가스 연료 탱크로부터 분배관(P2)에 보내어진 가스 연료는, 연료 입구통(7)에 유입되어 연료 필터(48)에서 여과되고, 그리고 파이프형의 리테이너(41) 내부, 자성 플런저(25)의 세로 구멍(37) 및 가로 구멍(38, 38…)을 통과하여 자성 원통체(4) 내, 특히 연료실(36) 내에서 대기한다.
코일(33)을 통전에 의해 여기하면, 이것에 의해 생기는 자속이 고정 코어(6), 요크(35), 코일 하우징(34), 자성 원통체(4) 및 자성 플런저(25)를 순차적으로 이동하고, 그 자력에 의해 자성 플런저(25)가 밸브 스프링(42)의 셋트 하중에 대항하여 고정 코어(6)에 흡인되며, 자성 플런저(25)의 스토퍼 고무(30)가 고정 코어(6)의 전단면과 접촉함으로써, 착좌 부재(29)의 밸브 시트(8)에 대한 개방 한계가 규제된다. 그렇게 하면 자성 원통체(4) 내에 대기하고 있던 가스 연료가 밸브 시트(8)를 통과하여 노즐 구멍(10)으로부터 엔진의 흡기로 부재(P1) 내에 분사된다.
그 때, 노즐 구멍(10)에서의 가스 연료의 유량은, 노즐 구멍(10)의 상류부를 구성하는 오리피스(10a)에 의해 일정하게 규제된다. 또한, 이 오리피스(10a)를 통과한 가스 연료는, 테이퍼 구멍(10b)을 거쳐, 오리피스(10a)보다 직경이 크고 긴 출구 구멍(10c)으로 흐르기 때문에, 그 흐름이 원활하고 난류가 발생하지 않으며, 따라서 흡기로 부재(P1)의 연료 분사량을 안정화시킬 수 있다. 1회의 연료 분사량은, 자성 플런저(25)의 밸브 개방 시간에 의해 제어된다.
그런데, 자성 플런저(25)에서, 밸브 스프링(42)의 가동단을 지지하는 스프링 시트(39)는, 슬라이딩 통부(27)보다 전방, 즉 밸브 시트(8)측에 오프셋 배치되기 때문에, 스프링 시트(39)에 작용하는 밸브 스프링(42)의 하중에 의해 슬라이딩 통부(27)에 조심(調心) 작용이 작용하여, 자성 플런저(25)를, 항상 기울어지지 않은 안정된 자세로 유지할 수 있고, 따라서 슬라이딩 통부(27)의 슬라이딩 안내 구멍(21)에서의 슬라이딩을 원활하게 하여, 자성 플런저(25)의 응답성을 높이고, 착좌 부재(29)의 밸브 시트(8)에 대한 착좌/이좌의 타이밍을 적확하게 하여, 가스 연료 분사 특성을 안정화시킬 수 있다. 이것에 의해, 자성 플런저(25)의 슬라이딩 통부(27)의 축방향 길이(L)를, 그 외경(D)보다 짧게 설정하는 것이 가능해져, 가스 연료용 분사 밸브의 축방향의 단축화를 도모할 수 있다.
단, 테스트에 따르면, 슬라이딩 안내 구멍(21)에 의해 지지되는 슬라이딩 통부(27)의 축방향 길이(L)는, 도시예와 같이, 그 외경(D)의 대략 1/2로 하는 것이, 슬라이딩 통부(27)의 축방향 단축화의 한계이며, 그 이하로 하면, 자성 플런저(25)의 슬라이딩 안정성이 저하되어, 바람직하지 않다.
또한, 밸브 스프링(42)의 전단부와 후단부는, 이들에 들어맞는 자성 플런저(25)의 소직경 구멍(37a)과, 고정 코어(6)의 중공부(6a)에서 반경 방향의 움직임이 구속되기 때문에, 밸브 스프링(42)의 신축 자세가 안정되고, 밸브 스프링이 대직경 구멍(37b) 내주면과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 자성 플런저(25)의 대직경 구멍(37b)에 가로 구멍(38, 38…)의 내측 단부가 개구되어, 대직경 구멍(37b)의 내주면과 밸브 스프링(42)의 외주면의 사이에 가로 구멍(38, 38…)에 이어지는 통형상 간극(43)이 구획되기 때문에, 세로 구멍(37)에 유입된 가스 연료는, 밸브 스프링(42)의 내측뿐만 아니라, 그 외측의 통형상 간극(43)도 통과하여 가로 구멍(38, 38…)으로 흐르게 되어, 세로 구멍(37)의 유로 저항의 저감에 기여할 수 있다.
또한, 합성 수지제 노즐 부재(3)의 외주에는, 노즐 부재(3)의 후단부에 위치하여 자성 원통체(4)의 전단부의 끼워 맞춤 연결 구멍(18)에 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤부(11)와, 이 노즐 부재(3)의 전단부에 위치하여 엔진의 흡기로 부재(P1)의 부착 구멍(1)에 끼워 맞춰지는 제2 끼워 맞춤부(12)와, 이들 제1 및 제2 끼워 맞춤부(11, 12) 사이에 위치하는 연결 오목부(13)가 형성되고, 자성 원통체(4)의 전단에 형성한 코킹 통부(22)를 연결 오목부(13)측에 코킹함으로써 자성 원통체(4) 및 노즐 부재(3)가 서로 결합되기 때문에, 코킹 공구의 선단부를, 제2 끼워 맞춤부(12)에 간섭받는 일 없이 연결 오목부(13)에 수용하여, 코킹 통부(22)의 연결 오목부(13)측에의 코킹 가공을 용이하게 행할 수 있어, 자성 원통체(4) 및 노즐 부재(3)의 결합을 확실하게 행할 수 있다. 이 때, 제1 끼워 맞춤부(11) 외주의 환상의 제1 밀봉 홈(14)에는, 자성 원통체(4)의 끼워 맞춤 연결 구멍(18)의 내주면에 밀접하는 제1 밀봉 부재(16)가 장착되기 때문에, 끼워 맞춤 연결 구멍(18)을 밀봉하여, 자성 원통체(4) 및 노즐 부재(3) 사이로부터 가스 연료가 새는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 제2 끼워 맞춤부(12) 외주의 환상의 제2 밀봉 홈(15)에는, 제2 끼워 맞춤부(12)를 엔진의 흡기로 부재(P1)의 부착 구멍(1)에 끼워 맞췄을 때, 부착 구멍(1)의 내주면에 밀접하는 제2 밀봉 부재(17)가 장착되기 때문에, 상기 부착 구멍(1)을 밀봉하여, 흡기로 부재(P1) 및 분사 밸브(I) 사이로부터 가스 연료가 새는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 자성 원통체(4)에 지지되어 그 전방으로 돌출하는 노즐 부재(3) 자체의 제2 끼워 맞춤부(12)에, 제2 밀봉 부재(17)를 장착하는 제2 밀봉 홈(15)이 형성됨으로써, 제2 밀봉 홈(15)을 구획하기 위한 특별한 링은 불필요해지고, 이에 따라 부품수 및 조립 공정수의 삭감, 나아가 비용의 저감을 가져올 수 있다.
또한, 합성 수지제 노즐 부재(3)는, 그 성형시에, 노즐 구멍(10), 제1 밀봉 홈(14)이 형성된 제1 끼워 맞춤부(11), 제2 밀봉 홈(15)이 형성된 제2 끼워 맞춤부(12) 및 연결 오목부(13)를 일거에 형성할 수 있기 때문에, 성형후의 후가공이 거의 불필요하여, 한층 더 비용 저감을 가져올 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 설계 변경이 가능하다.
I : 가스 연료용 분사 밸브
P1 : 흡기로 부재
1 : 부착 구멍
2 : 밸브 하우징
3 : 노즐 부재
4 : 자성 원통체
6 : 고정 코어
8 : 밸브 시트
10 : 노즐 구멍
10a : 오리피스
10b : 테이퍼 구멍
10c : 출구 구멍
11 : 제1 끼워 맞춤부
12 : 제2 끼워 맞춤부
13 : 연결 오목부
14 : 제1 끼워 맞춤부 외주의 밀봉 홈(제1 밀봉 홈)
15 : 제2 끼워 맞춤부 외주의 밀봉 홈(제2 밀봉 홈)
16 : 제1 끼워 맞춤부 외주의 밀봉 홈에 장착되는 밀봉 부재(제1 밀봉 부재)
17 : 제2 끼워 맞춤부 외주의 밀봉 홈에 장착되는 밀봉 부재(제2 밀봉 부재)
22 : 코킹 통부
25 : 자성 플런저
29 : 착좌 부재
42 : 밸브 스프링

Claims (4)

  1. 밸브 하우징(2)이, 후단부에 평탄한 밸브 시트(8) 및 그 중심부를 관통하는 노즐 구멍(10)을 갖는 합성 수지제 노즐 부재(3)와, 이 노즐 부재(3)에 결합되는 자성 원통체(4)와, 이 자성 원통체의 후단측에 연이어 설치되는 고정 코어(6)를 구비하고 있고, 상기 밸브 시트(8)에 착좌(着座)할 수 있는 탄성재로 제조한 착좌 부재(29)가 전단(前端)에 부착 설치되어 있고 고정 코어(6)의 여기시에 상기 착좌 부재(29)를 밸브 시트(8)로부터 이좌(離座)시키도록 작동하는 자성 플런저(25)가, 자성 원통체(4) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며, 이 자성 플런저(25)와 고정 코어(6) 사이에, 자성 플런저(25)를 밸브 시트(8)측으로 압박하는 밸브 스프링(42)이 수축 설치되어 있는 것인 가스 연료용 분사 밸브에 있어서,
    상기 노즐 부재(3)는, 이 노즐 부재(3)의 후단부에 위치하여 자성 원통체(4)의 전단부의 끼워 맞춤 연결 구멍(18)에 끼워 맞춰지는 제1 끼워 맞춤부(11)와, 이 노즐 부재(3)의 전단부에 위치하여 엔진의 흡기로(吸氣路) 부재(P1)의 부착 구멍(1)에 끼워 맞춰지는 제2 끼워 맞춤부(12)와, 상기 제1 및 제2 끼워 맞춤부 사이에 위치하는 연결 오목부(13)와, 상기 제1 끼워 맞춤부(11)의 외주에 형성되며 상기 끼워 맞춤 연결 구멍(18)의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재(16)를 장착하는 환상의 제1 밀봉 홈(14), 그리고 상기 제2 끼워 맞춤부(12)의 외주에 형성되며 상기 부착 구멍(1)의 내주면에 밀접하는 밀봉 부재(17)를 장착하는 환상의 제2 밀봉 홈(15)으로 구성되고, 상기 노즐 구멍(10), 상기 제1 밀봉 홈(14)을 갖는 제1 끼워 맞춤부(11), 상기 제2 밀봉 홈(15)을 갖는 제2 끼워 맞춤부(12) 및 상기 연결 오목부(13)를, 합성 수지에 의해 상기 노즐 부재(3)를 사출 성형할 때에 동시에 형성하며, 가스 원료를 상기 노즐 부재(3)의 노즐 구멍(10)으로부터 상기 흡기로 부재(P1) 내에 분사하도록 하고, 노즐 부재(3)의 노즐 구멍(10)을, 상기 밸브 시트(8)에 개구된 오리피스(10a)와, 상기 노즐 부재(3)의 전단면에 개구된, 상기 오리피스(10a)보다 직경이 크고 긴 출구 구멍(10c)과, 상기 오리피스(10a) 및 출구 구멍(10c) 사이를 연속적으로 접속하는 테이퍼 구멍(10b)으로 구성한 것을 특징으로 하는 가스 연료용 분사 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 자성 원통체(4)의 전단에 형성한 코킹 통부(22)를 상기 연결 오목부(13)측에 코킹함으로써 자성 원통체(4) 및 노즐 부재(3)가 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 연료용 분사 밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 끼워 맞춤부(12)의 전단면을, 상기 제2 끼워 맞춤부(12) 외주의 상기 제2 밀봉 홈(15)을 향하여 직경이 커지는 테이퍼면(12a)에 형성한 것을 특징으로 하는 가스 연료용 분사 밸브.
  4. 삭제
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