KR101327311B1 - 연료레일의 실린더 헤드 장착용 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료레일의 실린더 헤드 장착구조를 개시한다. 본 발명에 따른 연료레일의 실린더 헤드 장착구조는 인젝터가 장착된 연료레일을 실린더 헤드에 고정시키는 구조로서, 브래킷판과, 장착봉과, 머리부재와, 소음방지부재와, 고정부재를 포함한다. 브래킷판은 상기 연료레일에 돌출되는 것으로, 중앙부에 관통홀이 형성된다. 장착봉은, 상기 브래킷판의 관통홀 하측으로부터 상측으로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부보다 큰 직경으로 단차져서 형성된 것으로 그 단차진 상면은 상기 관통홀보다 큰 직경을 가지는 장착부를 포함하며, 속빈 장착통로를 가진다. 머리부재는 상기 브래킷판 상측에서 상기 장착봉의 상단부와 결합되며, 속빈 장착통로를 가진다. 소음방지부재는 상기 장착봉의 삽입부와 상기 관통홀 사이에서 상기 관통홀을 둘러싸도록 개재되며, 고무 재질을 포함한다. 고정부재는 상기 장착통로를 통해서 상기 실린더 헤드와 고정되어서, 상기 연료레일을 상기 실린더 헤드에 고정시킨다.

Description

연료레일의 실린더 헤드 장착용 모듈{Module for connecting fuel rail to a cylinder head}
본 발명은 차량에서 가스연료를 공급하는 연료 공급 시스템에서 연료레일을 실린더 헤드에 장착시키는 구조에 관한 것이다.
가솔린(휘발유)을 직통으로 분사하는 가솔린 다이렉트 인젝션(Gasoline Direct Injection, GDI)엔진이나, LPG(액화석유가스) 등의 가스 연료를 분사하는 가스 엔진에서는, 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 관상 부재로 이루어지는 연료 레일(10)에 인젝터(20)를 장착되고, 상기 연료레일(10)은 실린더 헤드(30)에 고정된다. 이를 위하여, 연료 레일(10)에 길이 방향으로 소정 간격으로 복수의 인젝터 하우징(12)들을 설치하고, 상기 인젝터 하우징(12) 각각에 인젝터(20)가 장착된다. 이 경우 상기 인젝터 하우징(12)과 인젝터(20) 사이에는 클립(14)이 개재되어서 이들을 고정시킬 수 있다.
상기 연료 레일(10)은 실린더 헤드(30)에 결합시키기 위하여, 상기 연료레일에는 실린더형 브라켓(40)이 형성되고, 볼트(50)가 상기 실린더형 브라켓(40) 내부를 관통하여서 실린더 헤드(30)에 결합되도록 한다. 상기 실린더형 브라켓(40)은 강성을 위하여 금속 소재로 이루어지며, 내부가 관통된 속이 비며 길이방향으로 긴 실린더 형상을 가지고 있다.
상기 실린더 헤드(30)의 실린더형 브라켓(40)에 연통되는 부분에는 장착 홀(32)이 형성된다. 상기 장착 홀(32)에는 탭(미도시)이 형성될수 있으며, 볼트가 상기 실린더형 브라켓(40)을 관통하여서 장착 홀(32)에 결합된다.
그런데, 인젝터(20) 내부는 연료 분사를 하면서 압력이 부압 및 정압으로 교대로 변하게 되며, 이로 인하여 인젝터(20) 및 실린더 헤드(30)가 진동을 하게 된다. 상기 실린더 헤드 내에 발생하는 진동이 볼트(50) 및 실린더형 브라켓(40)을 통하여 연료 레일(10)로 전달된다. 특히, 금속 재질의 실린더형 브라켓(40)과 볼트(40)가 직접적으로 접함으로써 실린더 헤드(30)의 진동이 바로 연료 레일(40)로 전달된다. 이에 따라서, 연료 레일이 튕기는 현상이 발생하게 되어서, 맥동음이 발생한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 연료분사에 의하여 발생한 진동이 실린더 헤드를 통하여, 연료 레일로 유입되어서 소음이 발생하는 것을 방지하는 연료레일의 실린더 헤드 장착구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 연료레일의 실린더 헤드 장착구조는 인젝터가 장착된 연료레일을 실린더 헤드에 고정시키는 구조로서, 브래킷판과, 장착봉과, 머리부재와, 소음방지부재와, 고정부재를 포함한다. 브래킷판은 상기 연료레일에 돌출되는 것으로, 중앙부에 관통홀이 형성된다. 장착봉은, 상기 브래킷판의 관통홀 하측으로부터 상측으로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부보다 큰 직경으로 단차져서 형성된 것으로 그 단차진 상면은 상기 관통홀보다 큰 직경을 가지는 장착부를 포함하며, 속빈 장착통로를 가진다. 머리부재는 상기 브래킷판 상측에서 상기 장착봉의 상단부와 결합되며, 속빈 장착통로를 가진다. 소음방지부재는 상기 장착봉의 삽입부와 상기 관통홀 사이에서 상기 관통홀을 둘러싸도록 개재되며, 고무 재질을 포함한다. 고정부재는 상기 장착통로를 통해서 상기 실린더 헤드와 고정되어서, 상기 연료레일을 상기 실린더 헤드에 고정시킨다.
이 경우, 상기 소음방지부재는, 상기 장착봉의 삽입부와 상기 관통홀 사이에 개재되는 것으로, 상기 장착부의 상면에 안착되는 안착부 및 상기 안착부로부터 상측으로 연장된 것으로 상기 삽입부 외측면을 둘러싸도록 형성된 길이부를 포함하는 하측 댐핑부재와, 상기 머리부재와 브래킷판 사이에 개재되는 것으로, 상면은 상기 머리부재의 하면과 접하고, 하면은 상기 브래킷판 상면 및 상기 하측 댐핑부재의 상면과 접하는 고무부재의 상측 댐핑부재를 포함한다.
이 경우, 상기 하측 댐핑부재의 안착부 상면은 상기 브래킷판의 하면과 접하고, 상기하측 댐핑부재의 길이부 측면은 상기 브래킷판의 관통홀 측면과 접하도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 인젝터 및 상기 인젝터가 삽입되는 실린더 헤드 사이에 개재되는 것으로서, 보강판 및 상기 보강판에 접착되는 고무 재질의 댐핑부를 포함하는 댐핑 씰을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 실린더 헤드와 연료레일 사이에 진동 방지 물질을 개재시킴으로써, 실린더 헤드로부터의 진동이 연료레일로 유입되지 않는다.
이와 더불어, 상기 실린더 헤드와 연료레일 접하는 부분을 최소화함으로써, 실린더 헤드로부터 연료 레일로 진동이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료레일의 실린더 헤드 장착구조의 각 부분을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 연료레일의 실린더 헤드 장착구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 연료레일의 실린더 헤드 장착구조의 각 구성요소를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 본 발명에서 실린더 헤드에 인젝터가 장착되는 부위를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료레일의 실린더 헤드 장착구조(100)를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 연료레일의 실린더 헤드 장착구조(100)의 각 구성요소를 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연료레일의 실린더 헤드 장착구조(100)는 인젝터(20)가 장착된 연료레일(10)을 실린더 헤드(30)에 고정시키는 구조로서, 브래킷판(110)과, 장착봉(120)과, 머리부재(130)와, 소음방지부재(140)와, 고정부재(150)를 포함한다.
브래킷판(110)은 상기 연료레일(10)에 돌출되는 것으로, 중앙부에 관통홀(115)이 형성된다.
장착봉(120)은 상기 브래킷판(110)에 장착되는 것으로. 상하로 속이 비며, 단차진 원통형상을 가진다. 상기 속빈 공간이 장착 통로를 이룬다.
상기 장착봉(120)은 삽입부(121)와, 장착부(126)를 포함한다. 삽입부(121)는 상기 브래킷판(110)의 관통홀(115) 하측으로부터 상측으로 삽입된다. 따라서 상기 삽입부(121)의 외측 직경은 상기 관통홀(115)보다 작다. 장착부(126)는 상기 삽입부(121)보다 큰 직경으로 단차져서 형성된 것으로 그 단차진 상면은 상기 관통홀(115)보다 큰 직경을 가진다. 이에 따라서 상기 브래킷판(110)의 관통홀(115)로는 삽입부(121)가 삽입된 후에, 브래킷판(110)이 상기 장착부(126)의 상면에 안착될 수 있다.
머리부재(130)는 상기 브래킷판(110) 상측에서 상기 장착봉(120)와 결합된다. 이 경우, 상기 머리부재(130)가 상기 장착봉(120)의 장착부(126)에 끼움 결합 될 수도 있고, 이와 달리 조임 결합도 될 수 있고, 다른 공지된 방법을 이용할 수도 있다.
이 경우, 상기 머리부재(130)도 중앙부가 속이 빈 형상으로, 속이 빈 공간이 장착 통로를 이루게 된다. 즉, 브래킷판(110)의 하면은 장착부(126) 상면에 안착되고, 브래킷판(110)의 상면은 머리부에 의하여 고정된다. 즉, 상기 브래킷판(110)은 머리부재(130)와 장착봉(120) 사이에 끼워져서 고정된다.
소음방지부재(140)는 상기 장착봉(120)과 관통홀(115) 사이, 및 머리부재(130)와 관통홀(115) 사이에서 상기 관통홀(115)을둘러싸도록 개재되며, 상기 브래킷판(110)과 접하는 부분은 고무 재질로 이루어져 있다.
즉, 브래킷판(110)이 상기 머리부재(130) 및 장착부(126)와 만나는 지점마다 소음방지부재(140)가 개재되고, 상기 소음방지부재(140)가 고무 소재로 이루어짐으로써, 상기 실린더 헤드(30)로부터 브래킷판(110)으로 진동이 전달되는 것을 방지한다.
이 경우, 상기 소음방지부재(140)는, 하측 댐핑부재(141)와, 상측 댐핑부재(146)를 포함할 수 있다. 하측 댐핑부재(141)는 상기 장착봉(120)의 삽입부(121)와 상기 브래킷판(110)의 하면 및 상기 장착봉(120)의 삽입부(121)와 관통홀(115) 사이에 개재된다. 상측 댐핑부재(146)는 상기 머리부재(130)와 브래킷판(110)의 상면 사이에 개재된다.
이 경우, 상기 하측 댐핑부재(141)는 안착부(142)와, 길이부(143)를 포함한다. 안착부(142)는 상기 장착부(126)의 상면에 안착된다. 상기 안착부(142)의 상면은 브래킷판(110)의 하면과 접할 수 있다. 길이부(143)는 상기 안착부(142)로부터 단차져서 상측으로 연장된 것으로 상기 삽입부(121) 외측면을 둘러싸도록 형성된다.
이 경우, 상기 안착부(142)는 금속소재의 보강편(144)과 접할 수 있다. 상기 보강편(144)에 고무 소재의 안착부가 접착 또는 접하게 되며, 상기 보강편(144)이 상기 브래킷판(110)의 하면과 접하도록 배치될 수 있다. 상기 길이부(143)는 상기 안착부(142)로부터 상기 관통홀(115) 측면과 접하도록 상측으로 돌출 형성된다.
이 경우, 상기 하측 댐핑부재(141)를 이루는 고무는 VMQ를 폴리머로 한
실리콘 고무인 것이 바람직하다. 이는 탄성, 뒤틀림, 내유성이 강하기 때문이다.
상측 댐핑부재(146)는 상기 머리부재(130)와 브래킷판(110) 사이에 개재된다. 상기 상측 댐핑부재(146)의 상면은 상기 머리부재(130)의 하면과 접한다. 상기 상측 댐핑부재(146)의 하면은 상기 브래킷판(110) 상면 및 상기 하측 댐핑부재(141)의 상면과 접한다.
이에 따라서 상기 연료레일(10)의 상기 실린더 헤드(30)와 접하는 모든 부분이 고무와 접하도록 하여서, 상기 실린더 헤드(30)로부터 유입되는 진동을 차단할 수 있게 된다.
한편, 상기 브래킷판(110)의 두께는 3mm 내지 4mm 인 것이 바람직하다. 상기 브래킷판(110)의 두께가 3mm 미만인 경우에는 경도가 열화되어서 쉽게 부러지거나, 휘어지는 위험이 있고, 상기 브래킷판(110)의 두께가 4mm 를 초과하는 경우에는 상기 장착봉(120)과 접하는 부분이 커지게 되어서 진동 차단 성능이 열화되기 때문이다.
고정부재(150)는 상기 장착봉(120)과, 실린더 헤드(30)와의 사이를 고정시킨다. 이 경우, 상기 고정부재(150)는 레일측 결합부(151)와, 헤드 결합부(152)를 포함할 수 있다. 상기 레일측 결합부(151)는 상기 고정부재(150)의 상단부에 형성되며, 상기 머리부재(130)에 안착되거나, 볼트 결합된다.
상기 헤드 결합부(152)는 상기 레일측 결합부(151)로부터 하측으로 돌출된 것으로, 상기 머리부재(130) 및 장착봉(120)의 장착통로를 관통하여, 실린더 헤드(30)에 결합된다.
이 경우, 상기 헤드 결합부(152)는 나사산 모양으로 이루어지고, 상기 실린더 헤드(30)의 상기 헤드 결합부(152)가 삽입되는 홀에는 탭이 형성되어서, 탭 결합될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 실린더 헤드에 인젝터가 장착되는 부위를 도시한 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인젝터(20) 및 상기 인젝터(20)가 삽입되는 실린더 헤드(30) 사이에는 댐핑 씰(160)이 개재될 수 있다. 댐핑 씰(160)은 인젝터(20)로부터 진동을 실린더 헤드(30)로 유입되는 것을 방지한다.
상기 댐핑 씰(160)은 보강판(161)과 댐핑부(166)를 포함한다. 댐핑부(166)는 상기 보강판(161)에 접착되며, 고무 재질로 이루어진다.
보다 상세히 설명하면, 관상 구조를 갖는 연료레일(10)의 하면측에 길이 방향 소정 간격으로 복수의 인젝터 접속 구멍(12)들이 하방으로부터 형성된다. 상기 복수의 인젝터 접속 구멍(12)에 각 인젝터(20)가 하측으로부터 끼워 삽입되어서 장착된다.
상기 인젝터(20)는, 인젝터 접속 구멍(12)에 삽입되는 삽입부(21)와, 실린더 헤드에 삽입되는 인렛 튜브(23)와, 실린더 내로 연료를 공급하는 연료 분사구(25)를 포함한다. 상기 인젝터(20)의 중심축선이 연료레일(10)의 연료 공급 통로(10)의 중심축선에 직교하는 위치에 장착된다. 따라서 상기 연료 공급 통로(10)는 인렛 튜브(23)의 개구부를 거쳐서 연료 분사구(25)까지 연통된다.
상기 인렛 튜브(23)에 댐핑 씰(160)이 장착된다. 상기 댐핑 씰(160)은, 인젝터(20)와 인젝터 접속 구멍(12) 사이의 소음을 방지할 목적으로, 고무 재질로 이루어진 댐핑부(166)와, 상기 댐핑부(166)와 접합되는 금속 재질의 보강판(161)으로 이루어진다.
이에 따라서 상기 인젝터(20)의 압력이 부압 및 정압으로 교대로 변하면서 발생하는 진동이 연료레일로 직접 유입되는 것을 댐핑 씰(160)이 방지할 수 있다.
한편, 실린더 헤드에는 공기 유입구(60) 및 밸브(65)가 삽입된다.
이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 연료레일 20: 인젝터
30: 실린더 헤드 100: 연료레일의 실린더 헤드 장착구조
110: 브래킷판 115: 관통홀
120: 장착봉 121: 삽입부
126: 장착부 130: 머리부재
140: 소음방지부재 141: 하측 댐핑부재
146: 상측 댐핑부재 150: 고정부재
160: 댐핑씰

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 인젝터가 장착된 연료레일을 실린더 헤드에 고정시키는 연료레일의 실린더 헤드 장착용 모듈로서,
    상기 연료레일에 돌출되는 것으로, 중앙부에 관통홀이 형성된 브래킷판;
    상기 브래킷판의 관통홀 하측으로부터 상측으로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부보다 큰 직경으로 단차져서 형성된 것으로 그 단차진 상면은 상기 관통홀보다 큰 직경을 가지는 장착부를 포함하며, 속빈 장착통로를 가지는 장착봉;
    상기 브래킷판 상측에서 상기 장착봉의 상단부와 결합되며, 속빈 장착통로를 가지는 머리부재;
    상기 장착봉의 삽입부와 상기 관통홀 사이에서 상기 관통홀을 둘러싸도록 개재되며, 고무 재질을 포함하는 소음방지부재; 및
    상기 장착통로를 통해서 상기 실린더 헤드와 고정되어서, 상기 연료레일을 상기 실린더 헤드에 고정시키는 고정부재;
    를 포함하고,
    상기 소음방지부재는:
    상기 장착봉의 삽입부와 상기 관통홀 사이에 개재되는 것으로, 상기 장착부의 상면에 안착되는 안착부 및 상기 안착부로부터 상측으로 연장된 것으로 상기 삽입부 외측면을 둘러싸도록 형성된 길이부를 포함하는 하측 댐핑부재; 및
    상기 머리부재와 브래킷판 사이에 개재되는 것으로, 상면은 상기 머리부재의 하면과 접하고, 하면은 상기 브래킷판 상면 및 상기 하측 댐핑부재의 상면과 접하는 고무부재의 상측 댐핑부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료레일의 실린더 헤드 장착용 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하측 댐핑부재의 안착부 상면은 상기 브래킷판의 하면과 접하고, 상기하측 댐핑부재의 길이부 측면은 상기 브래킷판의 관통홀 측면과 접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료레일의 실린더 헤드 장착용 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인젝터 및 상기 인젝터가 삽입되는 실린더 헤드 사이에 개재되는 것으로서, 보강판 및 상기 보강판에 접착되는 고무 재질의 댐핑부를 포함하는 댐핑 씰을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료레일의 실린더 헤드 장착용 모듈.
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