KR101412481B1

KR101412481B1 - 내연기관용 고압 펌프

Info

Publication number: KR101412481B1
Application number: KR1020130122513A
Authority: KR
Inventors: 홍춘기; 나은우; 박성철; 이성호
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-07-01

Abstract

본 발명의 실시예는 내연기관용 고압 펌프에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고압의 연료를 실린더 헤드의 연소실로 전달하기 위한 내연기관용 고압 펌프에 관한 것이다.
본 실시예에 의한 고압 펌프에 있어서 그 내부의 유로제어밸브는 아마추어를 포함하는 개폐체가 이동할 때 발생하는 충격을 흡수하는 구조를 취함으로써 고압 펌프의 작동시 작동소음이 저감되는 효과가 있다.

Description

내연기관용 고압 펌프{High-Pressure Pump for Internal Combustion Engine }

본 발명의 실시예는 내연기관용 고압 펌프에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고압의 연료를 실린더 헤드의 연소실로 전달하기 위한 내연기관용 고압 펌프에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

일반적으로 차량의 연료 공급 장치는 연료탱크, 연료레일 및 연료펌프를 포함하여 구성될 수 있다. 연료레일은 고압의 연료를 저장하고 저장된 고압연료를 각 인젝터로 분배하는 역할을 수행한다. 연료레일에는 다수의 인젝터가 설치되며, 각 인젝터는 실린더 헤드 또는 흡기 매니폴드에 연결되어 연소실 또는 포트 내부로 연료를 분사하는 역할을 수행하는 것이다. 연료레일은 연료탱크와 연결되어 연료탱크로부터 연료를 공급받는다. 이러한 연료레일과 연료탱크 사이에는 고압 펌프가 설치되며, 고압 펌프는 연료탱크로부터 연료를 고압으로 압축하여 연료레일로 전달하는 역할을 수행한다.

고압 펌프 내부에는 유로제어밸브가 설치될 수 있다. 이러한 유로제어밸브의 일례로서 솔레노이드 밸브가 있다.

종래의 고압 펌프 내부에 설치되는 솔레노이드 밸브의 작동의 일례는 본체 내부의 코일에 전기가 통하게 되면서 일측의 전자석이 자력을 발생하게 되고, 이 자력은 리턴스프링에 의해 지지 되는 아마추어에 작용하여 아마추어를 강하게 일측으로 당김에 따라 아마추어 타측의 밀폐수단으로 하여금 차단하고 있던 밸브 유로를 개방 상태로 유지하여 전기가 통하고 있는 일정시간 동안은 유체의 흐름이 이루어지도록 하고 정해진 시간이 지나면 코일에 인가되었던 전원이 차단됨에 따라 전자석이 자력을 상실하면서 당겨졌던 아마추어가 리턴스프링의 탄성력에 의해 다시 타측으로 밀려나게 됨에 따라 아마추어 타측의 밀폐수단으로 하여금 개방시켰던 유로를 차단 밀폐하도록 하는 방식으로 이루어진다.

물론 전술한 방식과는 반대로 전원이 인가되면 밸브 유로가 폐쇄되고, 전원이 차단되면 밸브 유로가 개방되는 방식으로 이루어질 수도 있다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖으며 작동되는 종래 솔레노이드밸브는 전자력 및 리턴스프링의 탄성력에 의해 아마추어가 작동되는 데 있어서, 전원이 인가되는 경우 아마추어가 강한 전자력으로 인해 순간적으로 강하게 끌어 당겨져 접촉되거나, 전원이 차단되는 경우 전자력이 해제되면서 리턴스프링의 탄성력으로 역시 강하게 튕겨져 나가면서 밀폐시키게 되므로 그때마다 타격으로 인한 '딱' 하는 작동소음을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 작동 소음은 고압 펌프를 장착한 차량의 탑승자에게 불쾌감을 줄 수 있음은 물론 정숙을 요구하는 부분에서는 소음공해로 작용하게 되고 고객의 불만사항이 되며, 고압 펌프의 사용수명을 단축시키는 하나의 요인으로 작용하는 문제점이 있다.

그리고 고압 펌프의 작동 소음을 줄이기 위해 아마추어가 작동되는 공간에 점성 유체를 채워 아마추어의 작동시 타격에 의한 소음을 줄이도록 하는 방법이 있으나, 점성 유체로 인해 아마추어의 작동 속도가 느려짐에 따라 솔레노이드 밸브의 응답 속도가 느려지는 단점이 있다.

이에 본 발명에 따른 일 실시예는, 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 내부에 완충수단을 개재시켜 아마추어를 포함하는 밸브 개폐체가 이동할 때 발생하는 충격을 흡수하여 소음을 저감시키는 구조를 가지는 유로제어밸브를 포함하는 고압 펌프를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고압 펌프는 일측에 유체가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에 상기 유체가 제어된 압력으로 토출되는 토출구가 형성되는 펌프하우징; 상기 펌프하우징의 하단에 설치되어, 상기 유입구로 유입된 유체를 가압하는 가압부; 상기 유입구와 상기 가압부을 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 가압부가 가압시 발생하는 맥동을 댐핑하는 압력댐퍼; 및 상기 압력댐퍼와 상기 가압부를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 유체의 흐름을 제어하되, 내부에 개폐체와 상기 개폐체의 이동시 발생하는 충격 소음을 억제하는 완충수단을 가지는 유로제어밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 고압 펌프는 유체가 유입되는 유입구와 상기 유체가 토출되는 토출구가 형성된 펌프하우징; 상기 유입구와 상기 토출구를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 유체를 가압하는 가압부; 및 상기 유입구와 상기 가압부를 연결하는 유로 상에 설치되어 상기 유로를 개폐하는 유로제어밸브;

를 포함하되, 상기 유로제어밸브는, 상기 유입구와 연결되어 상기 유체가 공급되는 공급홀과 상기 유체가 제어된 압력으로 토출되도록 제공되는 제어실이 형성된 밸브바디; 상기 밸브바디의 내부에 이동가능하게 설치되고, 둘레에 일방향 이동이 제한되도록 스토퍼가 형성된 니들; 상기 니들의 일단에 설치되어 상기 니들과 함께 이동하며 상기 제어실과 상기 공급홀 사이의 유체이동 통로를 개폐하는 밸브플레이트; 상기 밸브바디와 상기 스토퍼 사이에 개재되어, 상기 니들이 상기 일방향 이동시 충격을 완충하는 완충수단; 상기 니들과 연결된 아마추어; 일측이 상기 밸브바디에 연결되고, 상기 아마추어를 둘러싸는 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 타측에 연결되는 폴코어; 및 상기 폴코어의 내부에 설치되어 상기 니들을 상기 일방향으로 이동시키는 제1탄성수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의한 고압 펌프에 있어서 그 내부의 유로제어밸브는 아마추어를 포함하는 개폐체가 이동할 때 발생하는 충격을 흡수하는 구조를 취함으로써 고압 펌프의 작동시 작동소음이 저감되는 효과가 있다.

이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 내구성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 펌프를 나타낸다.
도 2는 도 1의 고압 펌프의 하우징에 설치되는 유로제어밸브를 나타낸다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 펌프를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고압 펌프(100)는 일측에 유체가 유입되는 유입구(미도시)가 형성될 수 있고 타측에 상기 유체가 제어된 압력으로 토출되는 토출구(111)가 형성될 수 있는 펌프하우징(110)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 펌프하우징(110)의 하단에 설치되어, 상기 유입구로 유입된 유체를 가압할 수 있는 가압부(120)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유입구와 상기 가압부(120)을 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 가압부(120)가 가압시 발생하는 맥동을 댐핑할 수 있는 압력댐퍼(130)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력댐퍼(130)와 상기 가압부(120)를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 유체의 흐름을 제어할 수 있되, 내부에 개폐체(140)와 상기 개폐체(140)의 이동시 발생하는 충격 소음을 억제하는 완충수단(32)을 가지는 유로제어밸브(1)를 포함할 수 있다.

고압 펌프(100)의 펌프하우징(110)에는 유입구와 토출구(111)가 형성될 수 있다. 유입구는 예컨데 연료탱크와 같은 연료공급부와 연결되어 예컨대 연료와 같은 유체를 공급받을 수 있다. 토출구(111)는 예컨대 실린더 헤드와 연결되는 다수의 인젝터가 설치되는 연료레일과 연결될 수 있다. 고압 펌프(100)의 상단부에는 커버가 부착될 수 있으며, 커버 내부에는 압력댐퍼(130)가 설치될 수 있다. 압력댐퍼(130)는 유입구와 유로제어밸브(1) 사이를 연결하는 유로 상에 설치될 수 있다. 압력댐퍼(130)는 가압부(120)가 유체를 가압함으로 인하여 발생하는 유체의 맥동을 댐핑하는 역할을 수행할 수 있다. 압력댐퍼(130)의 구조는 널리 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

펌프하우징(110)의 하단부에는 플랜지부(113)가 고정 설치될 수 있다. 플랜지부(113)는 예컨대 내연기관의 실린더 헤드에 고압 펌프(100)를 고정하는 역할을 수행할 수 있다.

가압부(120)는 상기 유로제어밸브(1)로부터 토출되는 유체를 가압하여 고압의 유체를 만드는 역할을 할 수 있다. 가압부(120)의 구조는 펌프하우징(110) 하부로 돌출되는 펌프피스톤(121), 펌프피스톤(121)에 의하여 체적이 변하는 작동챔버(C), 펌프피스톤(121)의 하단에 고정 연결된 리테이너(123), 일단은 리테이너(123)에 의하여 지지되고, 타단은 펌프하우징(110)에 의하여 지지되는 리턴스프링(122)을 포함할 수 있다.

펌프피스톤(121)은 예컨대 내연기관(미도시)의 캠 또는 크랭크 샤프트를 통하여 구동될 수 있다. 리턴스프링(122)의 탄성력은 리테이너(123)를 통하여 펌프피스톤(121)으로 제공될 수 있다. 가압부(120)는 이러한 구조에 의하여 고압 펌프(100)의 작동시 펌프피스톤(121)이 항상 캠 윤곽을 따르는 것이 보장될 수 있다.

유입구를 통하여 고압 펌프(100) 내로 유입된 유체는 작동챔버(C) 내로 흡입될 수 있다. 작동챔버(C)의 체적은 펌프피스톤(121)의 위치에 의존할 수 있다. 즉 펌프피스톤(121)의 하향 운동하는 동안 작동챔버(C)는 확장되고, 이로써 유체가 작동챔버(C) 내부로 흡입될 수 있다. 펌프피스톤(121)이 상향 운동하는 동안 유체는 고도로 압축될 수 있고, 이렇게 압축된 고압의 유체는 토출구(111)를 통하여 연료레일로 이동될 수 있다.

유입구로 유입된 유체는 압력댐퍼(130)를 거쳐 유로제어밸브(1)로 유입될 수 있다. 유로제어밸브(1)를 통하여 유출되는 유체는 가압부(120)로 이동할 수 있다. 유로제어밸브(1)는 유체가 기 설정된 값으로 가압부(120)로 이동하도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서 기 설정된 값은 예컨대 유속값, 유량값 또는 압력값 등을 포함할 수 있다.

이하, 고압 펌프(100)에 설치되는 유로제어밸브(1)에 대하여 설명한다.

도 2는 도 1의 고압 펌프의 펌프하우징에 설치되는 유로제어밸브를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고압 펌프(100)에 설치되는 유로제어밸브(1)는 유체가 유입되어 공급되는 공급홀(11)과 상기 유체가 제어된 압력으로 유출되도록 제공되는 제어실(12)이 형성된 밸브바디(10)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밸브바디(10)의 내부에 이동가능하게 설치되고, 둘레에 일방향 이동이 제한되도록 스토퍼(31)가 형성된 니들(30)을 포함할 수 있다. 여기서 일방향은 후술할 제1방향일 수 있다.

또한, 상기 니들(30)의 일단에 설치되어 상기 니들(30)과 함께 이동하며 상기 제어실(12)과 상기 공급홀(11) 사이의 유체이동 통로를 개폐하는 밸브플레이트(33)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밸브바디(10)와 상기 스토퍼(31) 사이에 개재되어, 상기 니들(30)이 상기 일방향 이동시 충격을 완충하는 완충수단(32)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 니들(30)과 연결된 아마추어(34)를 포함할 수 있다.

또한, 일측이 상기 밸브바디(10)에 연결되고, 상기 아마추어(34)를 둘러싸는 밸브하우징(20)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 밸브하우징(20)의 타측에 연결되는 폴코어(40)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폴코어(40)의 내부에 설치되어 상기 니들(30)을 상기 일방향으로 이동시키는 제1탄성수단(42)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유로제어밸브(1)는 폴코어(40)의 일단에 설치되는 엔드캡(41)을 추가로 포함할 수 있다. 제1탄성수단(42)은 일단이 상기 아마추어(34)와 접촉하고 타단이 상기 엔드캡(41)에 접촉할 수 있다. 아마추어(34)는 유로제어밸브(1)의 축방향(A방향)으로 배치될 수 있으며, 상기 스토퍼(31)와 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 실시예에 따라서 제1탄성수단(42)은 코일 스프링을 포함할 수 있다.

밸브바디(10)는 밸브하우징(20)과 결합될 수 있다. 밸브바디(10)의 일면(18)에는 밸브하우징(20)에 삽입될 수 있도록 유로제어밸브(1)의 축방향(A방향)으로 돌출부(18a)가 형성될 수 있다. 돌출부(18a)는 밸브바디(10)의 일면(18)의 중앙부의 일정 면적에서 형성될 수 있다. 즉, 돌출부(18a)는 밸브바디(10)의 일면(18)에서 직경이 축소되는 부분일 수 있다.

돌출부(18a)의 외경은 제1외경(16)과 제2외경(17)을 포함할 수 있다. 제2외경(17)은 제1외경(16)보다 직경이 작을 수 있다. 밸브하우징(20)은 내부에 중공부를 가진다. 밸브하우징(20)의 중공부는 상기 돌출부(18a)가 압입될 수 있도록 돌출부(18a)의 형상과 대응하는 형상을 가지는 내경이 형성될 수 있다. 즉, 밸브하우징(20)의 중공부는 제1내경과 제2내경을 가질 수 있다. 제1내경은 돌출부(18a)의 제1외경(16)과 대응할 수 있다. 제2내경은 돌출부(18a)의 제2외경(17)과 대응할 수 있다. 밸브바디(10)가 밸브하우징(20)에 압입될 때 돌출부(18a)의 제1외경(16)은 중공부의 제1내경과 면접촉하고, 돌출부(18a)의 제2외경(17)은 밸브하우징(20)의 제2내경과 면접촉할 수 있다.

밸브바디(10)와 밸브하우징(20)이 결합되는 구조를 취함으로써 유로제어밸브(1)의 조립성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 결합되는 부분인 돌출부(18a)가 직경이 서로 다른 외경을 형성함으로써 결합의 용이성 및 밀폐성이 향상되는 효과가 있다.

실시예에 따라서 상기 밸브바디(10)의 상기 일면(18)과 상기 돌출부(18a)의 상기 제1외경(16) 사이, 상기 제1외경(16)과 상기 제2외경(17) 사이 및 상기 제2외경(17)의 끝단 중 적어도 하나는 경사면(19)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 밸브하우징(20)도 상기 경사면(19)에 대응하는 경사면을 포함할 수 있다. 이러한 경사면 구조를 통하여 밸브바디(10)와 밸브하우징(20)의 결합이 용이하게 이루어지므로 유로제어밸브(1)의 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 경사면 구조는 밸브바디(10)의 강성을 향상시키는 효과가 있다.

밸브바디(10)의 내부에는 유로제어밸브(1)의 반경방향으로 공급홀(11)이 형성될 수 있다. 공급홀(11)은 원통 형상의 내면으로 둘러싸이는 부분이며, 공급홀(11)을 통하여 연료가 유입될 수 있다.

밸브바디(10)는 일측에 상기 니들(30)의 직선운동을 가이드하기 위한 가이드부(15)가 형성될 수 있다. 밸브바디(10)의 타측에는 제어실(12)이 형성될 수 있다. 가이드부(15)는 밸브바디(10)의 내부의 공급홀(11)이 형성된 부분에 인접하여 형성될 수 있다. 가이드부(15)는 플레이트 형상일 수 있으며 중앙에는 니들(30)이 관통할 수 있도록 가이드 홀(15a)이 형성될 수 있다.

니들(30)은 원통 형상의 로드(Rod)일 수 있다. 니들(30)은 축방향(A방향)으로 직선 왕복운동 가능하다. 니들(30)의 일단은 실시예에 따라서 전술한 가이드 홀(15a)을 관통하고, 공급홀(11)을 가로질러, 제어실(12)에 위치할 수 있다. 니들(30)의 일단에는 전술한 바와 같이 밸브플레이트(33)가 설치될 수 있다. 니들(30)이 이동할 때 밸브플레이트(33)도 함께 이동하며 개폐 위치와 폐쇄 위치를 왕복할 수 있다.

니들(30)의 둘레면에는 스토퍼(31)가 형성될 수 있다. 스토퍼(31)는 축방향(A방향) 중 제1방향 즉 폴코어(40)의 위치로부터 제어실(12)의 위치로 향하는 방향으로 이동하는 도중에 그 이동을 멈추게 하는 작용을 할 수 있다.

스토퍼(31)는 실시예에 따라서 니들(30)의 둘레면으로부터 유로제어밸브(1)의 반경방향으로 돌출되는 부분을 포함할 수 있다. 스토퍼(31)는 실시예에 따라서 플랜지 형상을 포함할 수 있다.

전술한 멈춤 작용은 스토퍼(31)와 가이드부(15)의 상호작용에 의하여 이루어질 수 있다. 즉, 니들(30)이 제1방향으로 이동시 스토퍼(31)가 가이드부(15)와 접촉하면서 이동이 멈출 수 있다. 본 발명의 여러 특징 중 하나는 밸브바디(10) 즉, 가이드부(15)와 스토퍼(31)사이에 완충수단(32)이 개재될 수 있다는 것이다. 여기서 완충수단(32)의 일면은 밸브바디(10) 즉, 가이드부(15)와 접촉하고, 타면은 스토퍼(31)에 접촉할 수 있다. 완충수단(32)은 스토퍼(31)와 가이드부(15) 사이에서 발생하는 충격을 완충할 수 있다. 완충수단(32)은 축방향(A방향)으로 발생하는 충격을 완충할 수 있다.

완충수단(32)은 실시예에 따라서 중공의 디스크 형상일 수 있다. 완충수단(32)은 개폐체(140) 즉, 니들(30)에 끼워져 설치될 수 있다. 완충수단(32)은 판스프링(32)을 포함할 수 있다.

니들(30), 완충수단(32), 아마추어(34), 폴코어(40) 및 제1탄성수단(42) 중 적어도 하나는 유로제어밸브(1)의 축방향(A방향)으로 배치될 수 있다. 실시예에 따라서 개폐체(140)는 유로제어밸브(1)의 축방향(A방향)을 따라서 이동할 수 있으며, 완충수단(32)은 개폐체(140)가 이동하는 방향으로 배치될 수 있다.

니들(30)이 제1방향으로 이동하는 도중에 스토퍼(31)와 가이드부(15)가 접촉하면서 충격 소음이 발생할 수 있다. 이러한 충격 소음은 승차감에 악영향을 미칠 수 있다.

본 실시예는 완충수단(32)의 구조를 채용함으로써 이러한 충격 소음을 저감할 수 있다.

제어실(12)은 일측에 개구부가 형성될 수 있다. 이 개구부에는 마개(13)가 압입될 수 있다. 이 마개(13)는 연료가 유출될 수 있도록 적어도 하나의 유출홀(13a)이 형성될 수 있다. 마개(13)와 밸브플레이트(33) 사이에는 제2탄성수단(14)이 개재될 수 있다. 실시예에 따라서 제2탄성수단(14)은 코일 스프링일 수 있다.

유출홀(13a)은 제어실(12)에 형성되는 개구부의 직경보다 작다. 유출홀(13a)은 축방향(A방향)으로 형성될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 공급홀(11)은 유로제어밸브(1)의 반경방향으로 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 유체는 유출홀(13a)을 통하여 제어된 상태로 유로제어밸브(1)를 빠져나갈 수 있다.

밸브의 작동관계를 설명한다. 실시예에 따라서 유로제어밸브(1)의 전원이 차단된 상태에서는 제1탄성수단(42)에 의하여 니들(30)과 밸브플레이트(33)를 포함하는 개폐체(140)가 제1방향으로 힘을 받게 되며, 밸브플레이트(33)는 밸브바디(10)와 설정된 간격을 유지하면서 위치하게 된다.

개폐체(140)는 니들(30)과 밸브플레이트(33)와 아마추어(34)를 포함할 수 있다.

또한, 전원이 차단된 상태에서는 스토퍼(31)가 밸브바디(10)의 가이드부(15)에 의하여 지탱되는 완충수단(32)에 접촉한 상태에 있게 된다. 이 상태는 개방 상태가 된다.

밸브바디(10)의 밸브플레이트(33)와 접촉하는 접촉면(10a)의 외측으로 둘레를 따라서 홈(10b)이 형성될 수 있다. 밸브(1)가 개방된 상태에서 유체는 이 홈(10b)을 통하여 원활하게 제어실(12)로 흐를 수 있다.

유로제어밸브(1)에 전원이 인가되면 솔레노이드와 아마추어(34)의 상호작용에 의하여 개폐체(140)가 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 이동한다. 이때 밸브플레이트(33)도 함께 제2방향으로 이동한다. 밸브플레이트(33)가 밸브바디(10)의 접촉면(10a)에 접촉하면서 이동이 멈춤된다. 이 상태는 폐쇄 상태가 된다.

실시예에 따라서 개폐체(140)는 제2탄성수단(14)에 의하여 제2방향으로 힘을 받을 수 있다. 즉, 제2탄성수단(14)는 전원이 인가된 경우 솔레노이드와 아마추어(34)의 상호작용에 의하여 개폐체(140)가 제2방향으로 이동할 때 그 이동을 돕는 역할을 할 수 있다. 이 경우 제2탄성수단(14)의 탄성력은 제1탄성수단(42)의 탄성력보다 작다.

유체는 공급홀(11)을 통하여 유로제어밸브(1)의 반경방향으로 유입되어 방향을 바꾸어 축방향(A방향)으로 흘러 제어실(12)로 들어간다. 유체는 홈(10b)을 통하여 원활하게 제어실(12)로 유입될 수 있다. 제어실(12)에 머문 유체는 그 뒤에 유출홀(13a)을 통하여 유로제어밸브(1)의 외부로 유출된다. 유출홀(13a)의 직경은 제어실(12)보다 상대적으로 작다. 따라서 유체가 제어실(12)에 머문 뒤에 유출홀(13a)을 통하여 유출될 수 있다.

본 실시예의 이러한 구조를 통하여 유체는 유속 또는 유량 등이 제어된 상태에서 유출홀(13a)을 빠져 나갈 수 있다.

고압 펌프(100)와 유로제어밸브(1)이 배치관계에 대하여 설명한다.

펌프하우징(110)은 그 둘레면으로부터 오목하게 형성되는 밸브삽입부(112)를 포함할 수 있다. 밸브삽입부(112)에는 유로제어밸브(1)가 압입 설치될 수 있다. 유로제어밸브(1)는 밸브바디(10)의 외경과 밸브하우징(20)의 외경이 밸브삽입부(112)의 내면과 접촉하면서 삽입될 수 있으며, 이러한 구조를 통하여 밸브바디(10)와 밸브하우징(20)은 압력댐퍼(130)와 유로제어밸브(1)의 공급홀(11)을 연결하는 유로를 제공할 수 있다.

실시예에 따라서 밸브하우징(20)의 외경과 밸브삽입부(112) 내경 사이에는 예컨대 오링과 같은 밀폐수단이 개재될 수 있다.

유로제어밸브(1)는 전술한 개폐체(140)의 이동 방향이 펌프하우징(110)의 길이방향 축선(L)과 다른 방향이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 유로제어밸브(1)의 축방향(A)과 펌프하우징(110)의 길이방향 축선(L)은 서로 다른 방향일 수 있다. 실시예에 따라서 유로제어밸브(1)는 펌프하우징(110)의 길이방향 축선(L)과 수직한 방향으로 배치될 수 있으며, 그 경우, 완충수단(32)은 하우징의 길이방향 축선(L)과 수직하게 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 고압 펌프(100)는 유체가 유입되는 유입구와 상기 유체가 토출되는 토출구(111)가 형성된 펌프하우징(110)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 유입구와 상기 토출구(111)를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 유체를 가압하는 가압부(120)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유입구와 상기 가압부(120)를 연결하는 유로 상에 설치되어 상기 유로를 개폐하는 유로제어밸브(1)를 포함할 수 있다.

여기서 유로제어밸브(1)는 상기 유입구와 연결되어 상기 유체가 공급되는 공급홀(11)과 상기 유체가 제어된 압력으로 토출되도록 제공되는 제어실(12)이 형성된 밸브바디(10)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밸브바디(10)의 내부에 이동가능하게 설치되고, 둘레에 일방향 이동이 제한되도록 스토퍼(31)가 형성된 니들(30)을 포함할 수 있다.

여기서 제어실(12)의 일측에 형성된 개구부에 마개(13)가 압입될 수 있으며, 상기 마개(13)는 상기 유체가 유출될 수 있도록 적어도 하나의 유출홀(13a)이 형성될 수 있고, 상기 유출홀(13a)은 상기 가압부(120)와 연결될 수 있다.

여기서 상기 마개(13)와 상기 밸브플레이트(33) 사이에는 제2탄성수단(14)이 개재될 수 있다.

여기서 상기 공급홀(11)은 상기 밸브하우징(20)의 길이방향으로 형성되고, 상기 유출홀(13a)은 상기 길이방향 이외의 방향으로 형성될 수 있다.

여기서 상기 완충수단(32)은 상기 니들(30)에 끼워져 설치되는 판스프링(32)을 포함할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

유로제어밸브: 1 밸브바디: 10
마개: 13 밸브하우징: 20
니들: 30 스토퍼: 31
완충수단: 32 밸브플레이트: 33
폴코어: 40 엔드캡: 41
제1탄성수단: 42 고압 펌프: 100
펌프하우징: 110 가압부: 120
압력댐퍼: 130 개폐체: 140

Claims

일측에 유체가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에 상기 유체가 제어된 압력으로 토출되는 토출구가 형성되는 펌프하우징;
상기 펌프하우징의 하단에 설치되어, 상기 유입구로 유입된 유체를 가압하는가압부;
상기 유입구와 상기 가압부을 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 가압부가가압시 발생하는 맥동을 댐핑하는 압력댐퍼; 및
상기 압력댐퍼와 상기 가압부를 연결하는 유로 상에 설치되되, 상기 유체의 흐름을 제어하는 개폐체와, 상기 개폐체의 이동시 발생하는 충격 소음을 억제하는 완충수단과, 상기 개폐체를 가이드하는 밸브바디와, 상기 밸브바디 일측에 설치되고 상기 가압부와 연통하는 유출홀이 형성된 마개를 구비하는 유로제어밸브;
를 포함하는 내연기관용 고압 펌프.
제1항에 있어서,
상기 유로제어밸브는 상기 개폐체의 이동 방향이 상기 펌프하우징의 길이방향 축선과 다른 방향이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제2항에 있어서,
상기 완충수단은 상기 개폐체의 이동 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제1항에 있어서,
상기 유로제어밸브는, 상기 밸브바디에 결합되는 밸브하우징을 포함하되, 상기 밸브바디와 상기 밸브하우징은 상기 압력댐퍼와 상기 유로제어밸브를 연결하는 유로를 제공하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제4항에 있어서,
상기 완충수단은 상기 밸브바디와 상기 개폐체 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제5항에 있어서,
상기 개폐체는 둘레면에 스토퍼가 형성된 니들을 포함하되, 상기 완충수단의 일면은 상기 밸브바디에 접촉하고, 타면은 상기 스토퍼에 접촉하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제4항에 있어서,
상기 펌프하우징은 밸브삽입부를 가지되, 상기 밸브바디와 상기 밸브하우징각각은 상기 밸브삽입부의 내면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제1항에 있어서,
상기 완충수단은 상기 개폐체에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제8항에 있어서,
상기 완충수단은 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
유체가 유입되는 유입구와 상기 유체가 토출되는 토출구가 형성된 펌프하우징;
상기 유입구와 상기 토출구를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 유체를 가압하는 가압부; 및
상기 유입구와 상기 가압부를 연결하는 유로 상에 설치되어 상기 유로를 개폐하는 유로제어밸브;
를 포함하되,
상기 유로제어밸브는,
상기 유입구와 연결되어 상기 유체가 공급되는 공급홀과 상기 유체가 제어된압력으로 토출되도록 제공되는 제어실이 형성된 밸브바디;
상기 밸브바디의 내부에 이동가능하게 설치되고, 둘레에 일방향 이동이 제한되도록 스토퍼가 형성된 니들;
상기 니들의 일단에 설치되어 상기 니들과 함께 이동하며 상기 제어실과 상기 공급홀 사이의 유체이동 통로를 개폐하는 밸브플레이트;
상기 밸브바디와 상기 스토퍼 사이에 개재되어, 상기 니들이 상기 일방향 이동시 충격을 완충하는 완충수단;
상기 니들과 연결된 아마추어;
일측이 상기 밸브바디에 연결되고, 상기 아마추어를 둘러싸는 밸브하우징;
상기 밸브하우징의 타측에 연결되는 폴코어;
상기 폴코어의 내부에 설치되어 상기 니들을 상기 일방향으로 이동시키는 제1탄성수단; 및
상기 제어실의 일측에 형성된 개구부에 설치되고, 상기 가압부와 연통하는 유출홀이 형성된 마개;
를 포함하는 내연기관용 고압 펌프.
삭제
제10항에 있어서,
상기 마개와 상기 밸브플레이트 사이에는 제2탄성수단이 개재되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제10항에 있어서,
상기 공급홀은 상기 밸브하우징의 길이방향으로 형성되고, 상기 유출홀은 상기 길이방향 이외의 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.
제10항에 있어서,
상기 완충수단은 상기 니들에 끼워져 설치되는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 펌프.