KR101509913B1

KR101509913B1 - 차량용 연료주유구 장치

Info

Publication number: KR101509913B1
Application number: KR20130101394A
Authority: KR
Inventors: 김근수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-04-14
Also published as: KR20150024210A

Abstract

플레이트 형상으로써 개폐가능한 주유방지격막이 형성된 연료주유구; 상기 연료주유구를 통해 공급된 연료가 저장되는 연료탱크; 상기 연료탱크의 내부에 형성된 연료펌프모듈; 상기 연료펌프모듈의 하단에 형성된 제트펌프와 제트펌프에서부터 연료펌프모듈의 상단까지 형성된 써플라이제트 유로; 및 일단이 상기 써플라이제트 유로와 연통되고, 타단이 상기 주유방지격막까지 연장형성된 유압라인과 유압라인에 유압을 공급하는 오일탱크 및 유압라인에서 형성된 유압에 의해 상기 주유방지격막이 개폐되도록 하는 피스톤부가 형성된 유압작동부;를 포함하는 차량용 연료주유구 장치가 소개된다.

Description

차량용 연료주유구 장치 {APPARATUS OF FUEL FILLER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 연료 주입 시 불필요한 엔진의 구동을 방지하여 불필요한 연로소비를 줄이고, 시동 중 주유 시 안전사고를 미연에 방지하기 위한 차량용 연료주유구 장치에 관한 것이다.

차량은 주기적으로 연료를 공급해주기 위해 주유소에서 연료를 공급하게 된다. 주유 시 시동의 온오프 상태와 상관없이 주유구가 개방되어 주유가 가능하다. 그러나, 시동이 온 상태인 차량은 온갖 전기장치가 작동하고 있어 높은 열이나 스파크의 발생 시 유증기에 의한 화재가 발생하게 되고 이는 재산 뿐만 아니라, 심하면 인명사고까지 초래하는 등의 심각한 위험을 초래한다.

도 1은 종래의 써플라이제트(Supply Jet) 시스템이 적용된 차량용 연료주유구 장치를 도시한 도면으로써, 연료주유구(10)를 통해 공급된 연료가 연료탱크(30)에 저장되고, 연료탱크(30) 내부의 연료펌프모듈(50)에 장착된 제트펌프(70)와 써플라이제트 유로(71)에 의해 연료펌프모듈(50)에 일정 압력을 유지하도록 공급된 연료가 엔진토출부를 통해 토출되는 구조로써, 차량의 시동 온오프 상태와 상관없이 주유 가능한 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 대한민국 공개실용신안 공개번호 1999-0016424 U의 "차량의 시동 온.오프에 따른 주유구 캡 개폐장치"에서는 차량의 오일 주입시 불필요한 엔진의 구동을 방지하여 연료소비를 줄이고 주유 완료 후 주유구 캡이 닫히기 전에는 시동이 걸리지 못하도록 하여 주유공급시 각종 부주의로 인한 안전사고를 미연에 예방하게 된 차량의 시동 온.오프에 따른 주유구 캡 개폐장치에 관한 것으로 엔진의 시동이 걸린상태에선 차량내부의 스위치버튼 조작을 멈춤시켜 주유구 캡의 개방을 방지하고 시동이 정지된상태에선 스위치 버튼의 록킹을 해제시켜 솔레노이드의 동작을 통해 주유구 캡이 개방되도록 한다.

그러나, 상기 공개실용신안은 단순히 기계적으로 와이어로 주유구캡과 키박스를 연결하여 작동하게 하는 것으로써, 그 구조가 복잡하며 키를 돌려서 시동을 거는 기계식 시동법에만 작동되어 버튼을 눌러 시동을 거는 전자식 시동법에는 적용하기 어려운 단점이 있다.

따라서, 양산되는 모든 차량에 적용 가능하면서도 확실하게 시동의 오프 상태에서만 주유가 가능하게 하는 차량용 연료주유구 장치가 필요한 것이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

1999-0016424

U

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 양산되는 모든 차량에 적용 가능하면서도 확실하게 시동의 오프 상태에서만 주유가 가능하게 하는 차량용 연료주유구 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 연료주유구 장치는 플레이트 형상으로써 개폐가능한 주유방지격막이 형성된 연료주유구; 상기 연료주유구를 통해 공급된 연료가 저장되는 연료탱크; 상기 연료탱크의 내부에 형성된 연료펌프모듈; 상기 연료펌프모듈의 하단에 형성된 제트펌프와 제트펌프에서부터 연료펌프모듈의 상단까지 형성된 써플라이제트 유로; 및 일단이 상기 써플라이제트 유로와 연통되고, 타단이 상기 주유방지격막까지 연장형성된 유압라인과 유압라인에 유압을 공급하는 오일탱크 및 유압라인에서 형성된 유압에 의해 상기 주유방지격막이 개폐되도록 하는 피스톤부가 형성된 유압작동부;를 포함한다.

상기 연료주유구에는 입구측에 상기 주유방지격막의 직경 이상의 길이만큼 이격된 지점에 상기 주유방지격막 및 피스톤부가 형성될 수 있다.

상기 주유방지격막은 상기 연료주유구를 밀폐하는 원형 플레이트 형상의 밀폐부와 밀폐부의 단부에서 상방으로 절곡된 동작부로 구성되고, 상기 유압작동부의 작동에 의해 동작부가 회동되어 밀폐부가 개폐될 수 있다.

상기 유압작동부의 오일탱크에는 유압을 발생시키는 유압 마스터 실린더가 마련되어 유압 마스터 실린더에 의해 유압라인에 유압이 제공될 수 있다.

상기 유압작동부의 유압라인은 상기 써플라이제트 유로의 하단과 연통될 수 있다.

상기 유압작동부의 피스톤부는 피스톤과 피스톤을 외측에서 감싸는 형태의 하우징으로 형성되며, 상기 유압라인에서 제공되는 유압에 의해 하우징 내에서 상하운동을 함으로써, 상기 주유방지격막이 개폐될 수 있다.

상기 하우징은 밀폐된 원기둥 형상이되, 상면는 관통홀이 형성되어 상기 피스톤이 관통홀을 통해 하우징에 관통됨으로써, 하우징에서 피스톤이 이탈되지 않을 수 있다.

상기 피스톤부의 피스톤은 상면부와 넥부 및 하면부로 형성되어 "I" 자 형상을 이루고, 넥부를 중심으로 상면부는 상기 하우징의 외측에 형성되고, 하면부는 하우징의 내측에서 상하운동될 수 있다.

상기 피스톤의 상면부는 하면부보다 직경이 더 크게 형성되고, 상면부가 상기 주유방지격막을 밀도록 형성되어 주유구가 개폐될 수 있다.

상기 피스톤부는 상기 유압라인에 유압이 발생되면 상기 피스톤의 하면부가 유압에 의해 상기 하우징의 최상면까지 상승함으로써, 상기 피스톤의 상면부가 상기 주유방지격막을 가압하여 주유방지 격막이 폐쇄될 수 있다.

상기 피스톤부는 상기 유압라인에 유압이 해제되면 상기 피스톤의 하면부가 상기 하우징의 최하면까지 하강함으로써, 상기 피스톤의 상면부가 상기 주유방지격막을 가압하지 않게 되어 주유방지 격막이 개방될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 연료주유구 장치에 따르면 연료의 주유 시에는 시동을 오프한 상태에서만 주유방지격막이 개방되어 주유가 가능하므로 주유 시 유증기에 높은 열이나 스파크가 가해져서 화재가 발생하는 위험을 제거할 수 있으며, 주유를 하는 동안에 시동을 오프시킴으로써 공회전으로 인한 에너지 낭비를 방지하고, 기존의 시스템을 이용함으로써, 설계의 큰 변경 없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 연료주유구 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료주유구 장치를 도시한 도면.
도 3은 주유방지격막의 폐쇄 시를 도시한 도면.
도 4는 주유방지격막의 개방 시를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 연료주유구 장치에 대하여 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료주유구 장치를 도시한 도면이고, 도 3은 주유방지격막(110)의 폐쇄 시를 도시한 도면이며 도 4는 주유방지격막(110)의 개방 시를 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 것처럼, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 연료주유구 장치는 플레이트 형상으로써 개폐가능한 주유방지격막(110)이 형성된 연료주유구(100); 상기 연료주유구(100)를 통해 공급된 연료가 저장되는 연료탱크(300); 상기 연료탱크(300)의 내부에 형성된 연료펌프모듈(500); 상기 연료펌프모듈(500)의 하단에 형성된 제트펌프(700)와 제트펌프(700)에서부터 연료펌프모듈(500)의 상단까지 형성된 써플라이제트 유로(710); 및 일단이 상기 써플라이제트 유로(710)와 연통되고, 타단이 상기 주유방지격막(110)까지 연장형성된 유압라인(910)과 유압라인(910)에 유압을 공급하는 오일탱크(930) 및 유압라인(910)에서 형성된 유압에 의해 상기 주유방지격막(110)이 개폐되도록 하는 피스톤부(950)가 형성된 유압작동부(900);를 포함한다.

본 발명의 차량용 연료주유구 장치는 써플라이제트 시스템이 장착된 연료펌프모듈(500)에 적용 가능한 것으로써, 상기에 연료펌프모듈(500)에 제트펌프(700)와 써플라이제트 유로(710)가 형성된 것을 서술하였다. 써플라이제트 시스템은 엔진 시동 온 상태에서는 분사노즐의 뒷단에 형성되는 배압이 5bar 정도로 대기압 보다 훨씬 큰 압력이 형성되고, 시동 오프 상태에서는 분사노즐의 뒷단에 형성되는 배압이 1bar 정도인 대기압으로 유지되는 시스템으로써, 시동 온 시와 오프 시의 분사노즐의 뒷단에 형성되는 배압이 다르게 형성되도록 하여 보다 효율적이고 균일하게 연료를 분사하게 된다.

따라서, 본 발명의 차량용 연료주유구 장치는 이러한 써플라이제트 시스템을 이용한 것으로써, 별도의 오일탱크(930)와 유압라인(910)을 마련하여 유압장치에 의해 주유구가 제어된다.

상기한 유압장치는 파스칼의 원리에 따라, 밀폐된 유체에 힘을 가했을 때 임의의 부분에 대해서 유체의 압력 변화는 같다는 것으로써, 압력은 가해지는 힘을 단면적으로 나누어 구하게 되며 밀폐된 유체에서의 압력은 모두 동일하게 되며, 아래의 식과 같이 표현할 수 있다.

상기 연료주유구(100)에는 입구측에서 소정의 거리만큼 이격되어 상기 주유방지격막(110)이 형성되는데, 상기 주유방지격막(110)은 상기 연료주유구(100)에 연료주유건이 진입하는 것을 차단하는 원형 플레이트 형상의 차단부(111)와 차단부(111)의 단부에서 상방으로 절곡된 동작부(113)로 구성되고, 상기 유압작동부(900)의 작동에 의해 동작부(113)가 회동되어 차단부(111)가 개폐되게 되며, 차단부(111)가 동작부(113)를 중심으로 회전하여 연료주유구(100)가 개폐되므로 주유방지격막(110)의 차단부(111)가 회동될 수 있도록 연료주유구(100)의 입구에서 최소한 차단부(111)의 직경만큼은 이격된 지점에 주유방지격막(110)이 형성된다.

또한, 상기 주유방지격막(110)이 회동될 수 있도록 주유방지격막(110)의 동작부(113)의 하단에 피스톤부(950)가 마련되고, 주유방지격막(110)의 동작부(113)와 피스톤부(950)는 서로 맞닿도록 형성된다.

상기 유압작동부(900)의 오일탱크(930)에는 유압을 발생시키는 유압 마스터 실린더(970)가 마련되어 유압 마스터 실린더(970)에 의해 유압라인(910)에 유압이 제공된다. 유압 마스터 실린더(970)는 내부에 탄성부재 즉, 스프링과 피스톤이 형성되어 스프링과 피스톤의 작동에 의해 유압이 발생되는 것으로써 유압 마스터 실린더(970)는 주지 관용의 기술이므로 상세한 내용은 별도로 서술하지는 않는다.

또한, 도 3 내지 도 4에 도시한 것처럼 주유방지격막(110)의 개방 또는 폐쇄 시의 동작을 살펴보면, 도 3에서는 시동 온 상태에서 써플라이제트 유로(710)의 분사노즐 뒷단에서부터 피스톤부(950)까지 높은 압력이 형성되어 피스톤부(950)가 주유방지격막(110)의 동작부(113)를 지지하여 주유방지격막(110)의 차단부(111)가 연료주유구(100)를 폐쇄하게 된다.

반대로, 시동 오프 상태에서는 써플라이제트 유로(710)의 분사노즐 뒷단에서부터 피스톤부(950)까지 대기압 정도의 압력이 형성되어 피스톤부(950)가 주유방지격막(110)의 동작부(113)에 의해 가압되어 주유방지격막(110)의 차단부(111)가 연료주유구(100)를 개방하게 되는 것이다.

즉, 상기 유압작동부(900)의 유압라인(910)은 상기 써플라이제트 유로(710)의 하단과 연통되되 하나의 밀폐된 유체를 가진 부피를 형성함으로써, 파스칼의 원리가 적용되어 시동의 온 또는 오프 상태에 따라 써플라이제트 유로(710)에 걸리는 압력이 달라지게 되고, 써플라이제트 유로(710)에 걸리는 압력의 변화에 따라 피스톤부(950)의 작동에 의해 주유방지격막(110)이 개방 또는 폐쇄되는 것이다. 본 발명에서는 고압 시 5bar 정도, 저압 시 1bar 정도를 기준으로 하였으나 이는 하나의 예에 불과한 것으로써 설계에 따라 얼마든지 변경 가능하다.

상기 유압작동부(900)의 피스톤부(950)는 피스톤(951)과 피스톤(951)을 외측에서 감싸는 형태의 하우징(955)으로 형성되며, 상기 유압라인(910)에 공급되는 유압에 의해 상기 피스톤(951)이 하우징(955) 내에서 상하운동을 함으로써, 상기 주유방지격막(110)이 개폐되게 된다.

상기 하우징(955)은 밀폐된 원기둥 형상이되, 상면는 관통홀(956)이 형성되어 상기 피스톤(951)이 관통홀(956)을 통해 하우징(955)에 관통되고, 하면에는 유압라인(910)을 통해 오일이 공급 또는 회수되는 오일유입구가 형성됨으로써, 하우징(955)에서 피스톤(951)이 이탈되지 않고도 유압에 의해 피스톤(951)이 하우징(955) 내에서 상하로 작동할 수 있도록 형성된다.

특히, 상기 피스톤부(950)의 피스톤(951)은 상면부(952)와 넥부(953) 및 하면부(954)로 형성되어 "I" 자 형상을 이루되, 상기 피스톤(951)의 상면부(952)는 하면부(954)보다 직경이 더 크게 형성되고, 상면부(952)가 상기 주유방지격막(110)을 가압하도록 형성된다. 또한, 피스톤(951)은 넥부(953)를 중심으로 상면부(952)는 상기 하우징(955)의 외측에 형성되고, 하면부(954)는 하우징(955)의 내측에 위치하도록 형성되어, 피스톤(951)의 하면부(954)가 하우징(955) 내에서 상하운동하도록 형성된다.

상기 넥부(953)는 경우에 따라서는 넥부(953)가 인장 또는 수축되도록 탄성적으로 형성되고, 넥부(953)의 외측으로 권취되는 탄성부재가 마련되어 탄성부재는 하우징(955)의 상면의 내측과 피스톤(951)의 하면부(954) 사이에 마련되어 유압발생으로 인한 피스톤(951)의 상하운동 시 피스톤(951)이 급격하게 상하측으로 이동되지 않도록 완충작용을 하도록 형성된다.

상기 피스톤부(950)는 시동이 온 상태일 때에는 써플라이제트 유로(710)에 발생된 유압과 동일하게 상기 유압 마스터 실린더(970)에서 유압을 발생시켜 상기 유압라인(910)에 유압이 발생되면 상기 피스톤(951)의 하면부(954)가 유압에 의해 상기 하우징(955)의 최상면까지 상승함으로써, 상기 피스톤(951)의 상면부(952)가 상기 주유방지격막(110)을 가압하여 연료주유구(100)가 폐쇄된다.

또한, 시동이 오프 상태로 변동될 때에는 써플라이제트 유로(710)에 유압이 해제된 것과 동일하게 상기 유압 마스터 실린더(970)에서 유압을 해제하여 상기 유압라인(910)에 유압이 해제되면 상기 피스톤(951)의 하면부(954)가 상기 하우징(955)의 최하면까지 하강함으로써, 상기 피스톤(951)의 상면부(952)가 상기 주유방지격막(110)을 가압하지 않게 되어 연료주유구(100)가 개방되어 주유 가능하게 된다.

상기와 같은 차량용 연료주유구 장치에 따르면, 연료의 주유 시에는 시동을 오프한 상태에서만 주유방지격막이 개방되어 주유가 가능하므로 주유 시 유증기에 높은 열이나 스파크가 가해져서 화재가 발생하는 위험을 제거할 수 있으며, 주유를 하는 동안에 시동을 오프시킴으로써 공회전으로 인한 에너지 낭비를 방지하고, 기존의 시스템을 이용함으로써, 설계의 큰 변경 없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 연료주유구 110 : 주유방지격막
111 : 밀폐부 113 : 동작부
300 : 연료탱크 500 : 연료펌프모듈
700 : 제트펌프 710 : 써플라이제트 유로
900 : 유압작동부 910 : 유압라인
930 : 오일탱크 950 : 피스톤부
951 : 피스톤 952 : 상면부
953 : 넥부 954 : 하면부
955 : 하우징 956 : 관통홀
970 : 유압 마스터 실린더

Claims

플레이트 형상으로써 개폐가능한 주유방지격막이 형성된 연료주유구;
상기 연료주유구를 통해 공급된 연료가 저장되는 연료탱크;
상기 연료탱크의 내부에 형성된 연료펌프모듈;
상기 연료펌프모듈의 하단에 형성된 제트펌프와 제트펌프에서부터 연료펌프모듈의 상단까지 형성된 써플라이제트 유로; 및
일단이 상기 써플라이제트 유로와 연통되고, 타단이 상기 주유방지격막까지 연장형성된 유압라인과 유압라인에 유압을 공급하는 오일탱크 및 유압라인에서 형성된 유압에 의해 상기 주유방지격막이 개폐되도록 하는 피스톤부가 형성된 유압작동부;를 포함하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 연료주유구에는 입구측에 상기 주유방지격막의 직경 이상의 길이만큼 이격된 지점에 상기 주유방지격막 및 피스톤부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 주유방지격막은 상기 연료주유구를 차단하는 원형 플레이트 형상의 차단부와 차단부의 단부에서 상방으로 절곡된 동작부로 구성되고, 상기 유압작동부의 작동에 의해 동작부가 회동되어 차단부가 개폐되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유압작동부의 오일탱크에는 유압을 발생시키는 유압 마스터 실린더가 마련되어 유압 마스터 실린더에 의해 유압라인에 유압이 제공되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유압작동부의 유압라인은 상기 써플라이제트 유로의 하단과 연통된 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유압작동부의 피스톤부는 피스톤과 피스톤을 외측에서 감싸는 형태의 하우징으로 형성되며, 상기 유압라인에서 제공되는 유압에 의해 하우징 내에서 상하운동을 함으로써, 상기 주유방지격막이 개폐되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 하우징은 밀폐된 원기둥 형상이되, 상면은 관통홀이 형성되어 상기 피스톤이 관통홀을 통해 하우징에 관통됨으로써, 하우징에서 피스톤이 이탈되지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 피스톤부의 피스톤은 상면부와 넥부 및 하면부로 형성되어 "I" 자 형상을 이루고, 넥부를 중심으로 상면부는 상기 하우징의 외측에 형성되고, 하면부는 하우징의 내측에서 상하운동되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 피스톤의 상면부는 하면부보다 직경이 더 크게 형성되고, 상면부가 상기 주유방지격막을 밀도록 형성되어 주유구가 개폐되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 피스톤부는 상기 유압라인에 유압이 발생되면 상기 피스톤의 하면부가 유압에 의해 상기 하우징의 최상면까지 상승함으로써, 상기 피스톤의 상면부가 상기 주유방지격막을 가압하여 주유방지 격막이 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 피스톤부는 상기 유압라인에 유압이 해제되면 상기 피스톤의 하면부가 상기 하우징의 최하면까지 하강함으로써, 상기 피스톤의 상면부가 상기 주유방지격막을 가압하지 않게 되어 주유방지 격막이 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주유구 장치.