KR101568140B1 - 고압 연료 펌프 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관용 고압 연료 펌프 조립체(1)에 관한 것이다. 팔로어 롤러(follower roller)(39)는 회전가능한 구동샤프트(43) 상에 제공된 캠(41)과 결합하도록 제공된다. 안내면(55)을 갖는 슈우 가이드(21) 내에서 안내되는 슈우(19)는 연료 펌프 플런저(3)를 왕복 운동시키기 위해 팔로어 롤러(39)와 연동한다. 슈우(19)는 상측부(25)와 하측부(27)를 가지며, 팔로어 롤러(39)와 연동하기 위해 하측부(27) 상에 부분 원통형 리세스(37)가 형성된다. 상기 슈우(19)의 상측부(25)와 하측부(27) 사이에 유체 연통을 유지하기 위해 하나 이상의 유체 경로를 형성하도록 슈우 가이드(21) 및/또는 슈우(19) 내에 하나 이상의 개구(57, 59; 59', 59", 61; 63)가 제공된다. 상기 슈우 가이드(21)는 슈우 가이드(21) 내에서 슈우가 이동할 때 슈우(19)를 안내하기 위한 복수의 별개의 안내면(55)을 갖는다. 상기 안내면(55)은 슈우(19)의 제1 및 제2 측벽(29, 31)과 결합하는 측방향 안내면과, 슈우(19)의 제3 및 제4 측벽(33, 35)과 결합하는 단부 안내면을 구비한다. 또한, 본 발명은 슈우(19) 및 슈우 가이드(21)에 관한 것이다.

Description

고압 연료 펌프 조립체{HIGH PRESSURE FUEL PUMP ASSEMBLY}

본 발명은 디젤 연료 등의 액상 연료를 펌핑하기 위한 고압 연료 펌프에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 고압 연료 펌프용 슈우 및 슈우 가이드에 관한 것이다.

고압 연료 펌프 내의 팔로어 롤러와 결합하기 위한 슈우가 피로 마모를 받을 수 있음이 알려져 있다. 연료 펌프의 사용 수명을 연장시키기 위해서는 피로 마모를 감소시키는 것이 바람직하다.

2개의 접촉 영역을 형성하도록 팔로어 롤러의 단부 형상을 변경하는 것이 미국특허 7,568,461호에 공지되어 있다. 이러한 구성은 접촉 영역들 사이의 팔로어 롤러의 단부면에 윤활유가 도달가능하게 의도된다. 이러한 구성은 슈우 상의 피로 마모에 대한 문제점을 해결하지 못한다.

배경기술로서, 슈우를 지탱하는 윤활 시스템이 4,209,079호에 공지되어 있다. 그러나, 이러한 구성은 크러셔(crusher)의 드럼 등의 무거운 요소를 지지하기 위해 대직경을 갖는 표면을 지탱하도록 의도된다. 이러한 구성은 고압 연료 펌프 시스템에 쉽게 적용될 수 없다.

본 발명은 종래 시스템과 관련된 문제점 중 적어도 일부를 개선하거나 또는 극복하는데 조력한다.

본 발명의 실시예는 고압 연료 펌프; 슈우; 및 고압 연료 펌프용 슈우 가이드에 관한 것이다.

다른 실시예에서, 본 발명은 내연기관용 고압 연료 펌프 조립체로서,

회전가능한 구동샤프트 상에 제공된 캠과 결합가능한 팔로어 롤러(follower roller);

연료 펌프 플런저를 왕복 운동시키는 슈우; 및

복수의 별개의 안내면을 갖는 슈우 가이드로서, 상기 슈우 가이드 내에서 상기 슈우가 이동할 때 상기 슈우를 안내하는 슈우 가이드를 포함하며,

상기 슈우는 상측부와 하측부를 가지며, 상기 팔로어 롤러와 연동하기 위해 상기 슈우의 하측부 상에 부분 원통형 리세스(part cylindrical recess)가 형성되고,

상기 슈우의 상측부와 하측부 사이에 유체 연통을 유지하기 위해 하나 이상의 유체 경로를 형성하도록 상기 슈우 가이드 및/또는 상기 슈우 내에 하나 이상의 개구가 제공되고,

상기 복수의 별개의 안내면은 상기 슈우의 제1 및 제2 측벽과 결합하는 측방향 안내면과, 상기 슈우의 제3 및 제4 측벽과 결합하는 단부 안내면을 포함하는, 고압 연료 펌프 조립체에 관한 것이다. 이러한 배치는 펌프 조립체 내의 윤활유의 흐름을 촉진시킬 수 있다. 특히, 상기 하나 이상의 개구는 슈우와 팔로어 롤러 사이의 계면부에 유체역학적 윤활을 개선할 수 있다. 또한, 팔로어 롤러와 캠 사이의 윤활이 개선될 수도 있다. 더욱이, 슈우의 피로 수명을 증대시키도록 미끄럼 마찰이 감소될 수 있다. 슈우 가이드 및/또는 슈우 내에 형성된 개구(들)는 슈우 가이드의 별개의 안내면을 형성할 수 있다. 상기 안내면은 상기 기구 중 하나에 의해 서로 부분적으로 또는 완전히 분리될 수 있다. 적어도 특정 구성에서, 상기 하나 이상의 개구는 사용 시에 안내면과 슈우 사이의 윤활을 촉진시킬 수 있다. 복수의 상기 개구는 슈우 가이드 및/또는 슈우 내에 제공될 수 있다.

상기 슈우 가이드는 슈우의 제1 및 제2 측벽과 각각 결합하는 제1 및 제2 측방향 안내면을 포함할 수 있다. 특정 구성에서, 상기 슈우 가이드는 슈우의 제1 및 제2 측벽과 각각 결합하는 추가적인 측방향 안내면, 예컨대 제3 및 제4 측방향 안내면을 포함할 수 있다. 상기 슈우 가이드는 슈우의 제3 및 제4 측벽과 각각 결합하는 제1 및 제2 단부 안내면을 포함할 수 있다. 특정 구성에서, 상기 슈우 가이드는 추가적인 단부 안내면을 포함할 수 있다.

상기 부분 원통형 리세스는 슈우의 길이 중 일부 또는 모두를 따라 연장될 수 있다. 상기 부분 원통형 리세스는 각각의 단부에서 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 상기 부분 원통형 리세스가 각각의 단부에서 개방되는 구성에서는, 상기 슈우 가이드의 단부 안내면이 부분 원통형 리세스 내에 배치된 팔로어 롤러와 연동할 수 있다. 더욱이, 롤러와 슈우 사이의 계면부에서의 윤활은 부분 원통형 리세스가 각각의 단부에서 개방되는 구성에서 촉진될 수 있다.

일반적으로, 상기 슈우는 메인 캠박스와 상측 캠박스 사이에 제공된다. 상기 하나 이상의 유체 경로는 펌프 조립체의 메인 캠박스와 상측 캠박스 사이에 유체 연통을 유지시킬 수 있다. 상기 메인 캠박스와 상기 상측 캠박스 사이의 윤활유의 순환이 개선될 수 있다. 상기 하나 이상의 개구는 메인 캠박스와 상측 캠박스 사이의 압력 안정성을 개선할 수 있다.

상기 고압 연료 펌프는 슈우 조립체를 바이패스하도록 배치된 바이패스 채널을 더 포함할 수 있다. 상기 바이패스 채널은 메인 캠박스와 상측 캠박스 사이에 교대하는 유체 경로를 제공할 수 있다. 상기 바이패스 채널과 상기 하나 이상의 유체 경로를 마련하면, 펌프 내의 윤활유의 순환을 촉진시킬 수 있다.

상기 하나 이상의 개구는 (슈우가 이동하는) 슈우의 종축에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 변형적으로, 상기 하나 이상의 개구는 상기 종축에 대해 경사질 수 있다.

상기 하나 이상의 개구는 슈우의 측벽 내에 형성된 제1 채널을 포함할 수 있다. 상기 제1 채널은 펌프 조립체 내의 슈우를 지나 유체 경로를 제공할 수 있다. 복수의 상기 제1 채널은 슈우의 측벽 내에 형성될 수 있다. 상기 하나 이상의 개구는 슈우의 측벽 내에 형성된 오목 섹션을 포함할 수 있다. 상기 오목 섹션은 슈우와 슈우 가이드 사이에 유체 경로를 형성할 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 슈우는 횡방향으로 길게 형성되어 긴 측벽과 짧은 측벽을 형성할 수 있다. 상기 슈우의 짧은 측벽 중 하나 내에는 개구가 형성될 수 있다. 변형적으로, 슈우 상에 부하를 감소시키는 관점에서, 상기 슈우의 긴 측벽 중 하나 내에 개구가 형성될 수 있다.

상기 하나 이상의 개구는 슈우 가이드 내에 형성된 제2 채널을 포함할 수 있다. 상기 제2 채널은 펌프 조립체 내의 슈우를 지나 유체 경로를 제공할 수 있다. 상기 제2 채널은 슈우 가이드의 안내면 내에 형성된 절결부일 수 있다. 상기 제2 채널은, 예컨대 오목 섹션을 포함할 수 있다. 상기 슈우 가이드 내에는 복수의 상기 제2 채널이 형성될 수 있다.

상기 제1 채널(들) 및/또는 제2 채널(들)은 슈우 가이드의 별개의 안내면을 형성할 수 있다. 상기 슈우 가이드의 인접한 측방향 안내면과 단부 안내면 사이에는 코너 채널이 배치될 수 있다. 상기 펌프 조립체는 슈우 내의 상기 제1 채널 또는 슈우 가이드 내의 상기 제2 채널을 포함할 수 있다. 변형적으로, 상기 제1 및 제2 채널 양자가 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 채널은 유체 경로를 형성하도록 서로 정렬될 수 있다. 상기 유체 경로는, 예컨대 타원형 또는 원형 프로파일을 가질 수 있다.

상기 하나 이상의 개구는 슈우 및/또는 슈우 가이드 내에 형성된 보어를 포함할 수 있다. 슈우 및/또는 슈우 가이드 내에 개구를 형성하는 대신에 또는 그에 추가하여 하나 이상의 보어가 제공될 수 있다. 상기 보어는 슈우의 하측부 상에 형성된 부분 원통형 리세스와 일치하거나 또는 그로부터 오프셋될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 고압 연료 펌프 내의 팔로어 롤러와 연동하는 슈우로서, 상기 슈우는 상측부, 하측부 및 측벽을 갖고, 팔로어 롤러를 수용하기 위해 상기 슈우의 하측부 상에 부분 원통형 리세스가 형성되고, 상기 슈우의 상측부와 하측부 사이에 유체 연통을 유지하기 위해 하나 이상의 유체 경로를 형성하도록 상기 슈우의 측벽 내에 오목 섹션을 갖는 하나 이상의 개구가 형성되는, 슈우에 관한 것이다.

상기 부분 원통형 리세스는 원통형 표면을 포함할 수 있다. 적어도 특정 실시예에서, 상기 원통형 표면 내에는 하나 이상의 그루브 또는 포켓이 형성될 수 있다. 사용 시에, 팔로어 롤러는 상기 부분 원통형 리세스의 원통형 표면과 연동한다. 상기 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 팔로어 롤러로 개방될 수 있다. 사용 시에, 슈우와 팔로어 롤러 사이의 계면부에 윤활을 제공하도록 하나 이상의 그루브 또는 포켓 내에 윤활유가 수집될 수 있다. 상기 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 축방향 및/또는 원주방향으로 연장될 수 있다.

상기 하나 이상의 개구는 슈우의 측벽 내에 형성된 제1 채널을 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 개구는 슈우의 측벽 내에 형성된 오목 섹션을 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 슈우는 횡방향으로 길게 형성되어 2개의 긴 측벽과, 2개의 짧은 측벽을 형성할 수 있다. 상기 슈우의 짧은 측벽 중 하나 또는 그 양자 내에는 개구가 형성될 수 있다. 변형적으로, 슈우 상에 부하를 감소시키는 관점에서, 상기 슈우의 긴 측벽 중 하나 또는 그 양자 내에 개구가 형성될 수 있다.

변형적으로 또는 추가적으로, 상기 하나 이상의 개구는 슈우 내에 형성된 보어를 포함할 수 있다. 상기 보어는 슈우의 종축에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 상기 보어는 슈우의 하측부 상에 형성된 부분 원통형 리세스와 일치하거나 또는 그로부터 오프셋될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 고압 연료 펌프에서 슈우를 안내하는 슈우 가이드로서, 상기 슈우 가이드는 상기 슈우의 측벽과 결합하기 위해 복수의 안내면을 형성하는 내벽을 갖고, 상기 슈우를 지나 하나 이상의 유체 경로를 형성하기 위해 상기 슈우 가이드의 내벽 내에 하나 이상의 개구가 제공되고, 상기 안내면은 상기 슈우의 제1 및 제2 측벽과 결합하는 측방향 안내면과, 상기 슈우의 제3 및 제4 측벽과 결합하는 단부 안내면을 포함하는, 슈우 가이드에 관한 것이다. 상기 하나 이상의 개구는 슈우 가이드의 내벽 내에 형성된 채널 또는 리세스를 포함할 수 있다.

상기 안내면은, 예컨대 상기 개구 중 하나에 의해 서로 부분적으로 또는 완전히 분리되는 별개의 안내면일 수 있다. 예로서, 상기 슈우 가이드의 인접한 측방향 안내면과 단부 안내면 사이에는 코너 채널이 제공될 수 있다. 상기 안내면은 슈우의 각각의 측벽과 작동가능하게 연동할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 고압 연료 펌프 내의 팔로어 롤러와 연동하는 슈우로서, 상기 슈우는 상측부, 하측부 및 측벽을 가지며, 팔로어 롤러를 수용하기 위해 상기 슈우의 하측부 상에 부분 원통형 리세스가 형성되고, 상기 부분 원통형 리세스는 원통형 표면을 포함하고, 상기 원통형 표면 내에는 하나 이상의 개구가 형성되는, 슈우가 제공된다. 상기 하나 이상의 개구 각각은, 예컨대 그루브 또는 포켓을 포함할 수 있다. 사용 시에, 슈우와 팔로어 롤러 사이의 계면부에 윤활을 제공하도록 상기 하나 이상의 개구 내에 윤활유가 수집될 수 있다. 상기 하나 이상의 개구는 축방향 및/또는 원주방향으로 연장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 내연기관용 고압 연료 펌프 조립체로서, 회전가능한 구동샤프트 상에 제공된 캠과 결합가능한 팔로어 롤러;

연료 펌프 플런저를 왕복 운동시키는 슈우; 및

상기 슈우를 안내하기 위해 안내면을 갖는 슈우 가이드를 포함하며,

상기 슈우는 상측부와 하측부를 가지며, 상기 팔로어 롤러와 연동하기 위해 상기 슈우의 하측부 상에 부분 원통형 리세스가 형성되고,

상기 슈우의 상측부와 하측부 사이에 유체 연통을 유지하기 위해 하나 이상의 유체 경로를 형성하도록 상기 슈우 가이드 및/또는 상기 슈우 내에 하나 이상의 개구가 제공되는, 고압 연료 펌프 조립체가 제공된다. 상기 하나 이상의 개구는 슈우의 측벽 내에 형성된 오목 섹션을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 고압 연료 펌프 내의 팔로어 롤러와 연동하는 슈우로서, 상기 슈우는 상측부, 하측부 및 측벽을 가지며, 팔로어 롤러를 수용하기 위해 상기 슈우의 하측부 상에 부분 원통형 리세스가 형성되고, 상기 슈우의 상측부와 하측부 사이에 유체 연통을 유지하기 위해 하나 이상의 유체 경로를 형성하도록 상기 슈우 내에 하나 이상의 개구가 제공되는, 슈우가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 고압 연료 펌프에서 슈우를 안내하는 슈우 가이드로서, 상기 슈우 가이드는 상기 슈우의 측벽과 결합하기 위해 하나 이상의 안내면을 형성하는 내벽을 갖고, 상기 슈우를 지나 하나 이상의 유체 경로를 형성하기 위해 상기 내벽 내에 하나 이상의 개구가 제공되는, 슈우 가이드가 제공된다. 상기 하나 이상의 개구는 슈우 가이드의 내벽 내에 형성된 채널 또는 리세스를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 슈우 및 슈우 가이드를 포함하는 조립체에 관한 것이다.

상기 펌프 조립체 및 슈우는 상측 및 하측과 같은 상대적인 위치 용어를 이용하여 기술되어 있다. 이러한 용어는 본 발명의 설명을 돕기 위해 기술한 펌프 조립체를 참조하여 사용된 것으로서, 보호 범위를 제한할 의도의 것이 아니다.

첨부한 도면을 참조하여 예로서만 본 발명의 실시예를 기술할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 슈우 및 슈우 가이드를 내장한 고압 연료 펌프의 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슈우 및 슈우 가이드의 평면도,
도 3은 도 2에 도시한 슈우의 사시도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슈우 및 슈우 가이드의 평면도,
도 5는 도 4에 도시한 슈우의 사시도,
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 슈우 및 슈우 가이드의 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 변형된 슈우의 사시도.

본 발명에 따른 고압 연료 펌프(1)가 도 1에 도시되어 있다. 연료 펌프(1)는 내연기관의 커먼레일에 디젤 연료를 펌핑하도록 의도된다. 그러나, 본원에 기재한 기술이 다른 적용에 이용될 수 있다.

연료 펌프(1)는 연료 분사 시스템에 고압 연료를 공급하기 위한 플런저(3)를 포함한다. 플런저(3)는 연료 입구 포트(9)와 연료 출구 포트(11)를 갖는 유압 헤드(7)를 포함하는 하우징(5) 내에 위치된다. 연료 입구 포트(9) 내에는 입구 밸브(13)가 제공되고, 연료 출구 포트(11) 내에는 출구 밸브(15)가 제공된다. 플런저(3)는 펌핑 챔버(17) 내에서 왕복 작용으로 종축(X)을 따라 이동가능하다.

플런저(3)의 하단부는 종축(X)을 따라 이동가능한 슈우(19)에 결합된다. 슈우(19)는 하우징(5) 내에 제공된 원통형 인서트(23)에 의해 형성된 슈우 가이드(21) 내에 지지된다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 슈우(19)는 횡축(Y)을 따라 길게 형성되며, 상측부(25), 하측부(27), 제1 측벽(29), 제2 측벽(31), 제3 측벽(33) 및 제4 측벽(35)을 포함한다. 슈우(19)는 대체로 장방향 평면 형태를 가지며, 제1 및 제2 측벽(29, 31)은 제3 및 제4 측벽(33, 35)보다 길다. 팔로어 롤러(39)를 수용하기 위해 슈우(19)의 하측부(27) 내에는 부분 원통형 리세스(37)가 형성된다. 리세스(37)는 슈우(19)의 전체 길이로 연장되며, 제3 및 제4 측벽(33, 35)에서 개방된다. 이에 의해, 리세스(37)는 각각의 단부에서 개방되며, 이는 슈우(19)와 팔로어 롤러(39) 사이의 계면부에서 윤활을 촉진시킬 수 있다.

팔로어 롤러(39)는 슈우 가이드(221) 내에 이동가능하게 장착된다. 구체적으로, 팔로어 롤러(39)는 횡축(Y) 둘레에서 회전하며, 종축(X)을 따라 평행이동할 수 있다. 팔로어 롤러(39)는 회전가능한 구동샤프트(43) 상에 제공된 캠(41)을 따르도록 배치된다. 구동샤프트(43)의 회전은 캠(41)이 팔로어 롤러(39)와 슈우(19)를 상측으로 변위시킴으로써, 플런저(3)를 펌핑 챔버(17) 내로 전진시킨다. 플런저(3)를 하측으로 가압하는데 스프링(45)이 제공됨으로써, 플런저(3)를 후퇴시키고 팔로어 롤러(39)를 캠(41)의 표면과 접촉 유지시킨다. 구동샤프트(43)의 회전은 플런저(3)가 펌핑 챔버(17) 내에서 왕복 운동하게 한다.

플런저(3)의 하단부 및 스프링(45)은 하우징(5) 내에서 상측 캠박스(47) 내에 제공된다. 구동샤프트(43)는 상측 캠박스(47) 아래에 배치된 메인 캠박스(49) 내에 제공된다. 슈우(19)의 상측부(25)는 상측 캠박스(47)와 유체 연통하고, 슈우(19)(및 팔로어 롤러(39))의 하측부(27)는 메인 캠박스(49)와 유체 연통한다. 상측 캠박스(47)와 메인 캠박스(49) 사이에 유체 채널을 형성하도록 하우징(5) 내에 바이패스 도관(51)이 형성된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 슈우 가이드(21)의 내벽(53)은 복수의 별개의 슈우 안내면(55a-f)을 형성하도록 프로파일되며, 상기 복수의 별개의 슈우 안내면(55a-f)은 슈우 가이드(21)의 측벽(29, 31, 33, 35)과 접촉하도록 종축(X)에 평행하게 연장된다. 안내면(55a-f)은 슈우 가이드(21) 내에서 슈우(19)가 이동할 때 슈우(19)의 정렬을 유지시킨다. 본 실시예에서, 측방향 안내면(55a-d)은 제1 및 제2 측벽(29, 31)과 결합하고, 단부 안내면(55e, 55f)은 제3 및 제4 측벽(33, 35)과 결합한다. 리세스(37)가 각각의 단부에서 개방됨에 따라, 단부 안내면(55e, 55f)은 팔로어 롤러(39)가 슈우 가이드(21)를 갖는 종축(X)을 따라 이동할 때 팔로어 롤러(39)를 안내할 수도 있다.

또한, 슈우 가이드(21)의 슈우(19)는 상측 캠박스(47)를 메인 캠박스(49)와 유체 연통하게 유지시키기 위해 2개의 측면 채널(57) 및 4개의 코너 채널(59)을 형성하도록 프로파일된다. 측면 채널(57)은 슈우(19)의 제1 및 제2 측벽(29, 31) 내에 그리고 슈우 가이드(21)의 내벽(53) 내에 형성된 오목 섹션에 의해 형성된다. 따라서, 측면 채널(57)은 대체로 타원형 단면을 갖는다. 코너 채널(59)은 슈우 가이드(21)의 내벽(53) 내에 형성된 오목 절결부에 의해 그리고 슈우(19)의 각각의 코너를 일 반경 내에 형성함으로써 이루어진다. 본 실시예에서, 측면 채널(57) 및 코너 채널(59)은 별개의 슈우 안내면(55a-f)을 분리시킨다. 도 3은 슈우(19)의 사시도를 도시한다.

사용 시에, 구동샤프트(43)는 횡축(Y)에 평행한 축 둘레에서 회전한다. 캠(41)의 회전은 팔로어 롤러(39) 및 슈우(19)를 슈우 가이드(21) 내에서 상측으로 변위시킨다. 스프링(45)은 슈우(19) 및 팔로어 롤러(39)를 하측으로 가압한다. 플런저(3)가 슈우(19)에 결합되기 때문에, 플런저(3)는 펌핑 챔버(17) 내에서 왕복 운동으로 전진 및 후퇴한다. 플런저(3)가 후퇴함에 따라, 출구 밸브(15)가 폐쇄되어 연료 입구 포트(9)를 통해 펌핑 챔버(17) 내로 연료가 들어간다. 플런저(3)가 전진하면, 입구 밸브(13)가 폐쇄되어 연료 출구 포트(11)를 통해 배출되기 전에 펌핑 챔버(17) 내에서 연료가 가압된다.

바이패스 채널(51)은 상측 캠박스(47)와 메인 캠박스(49) 사이에 유체 연통을 제공한다. 이에 따라, 바이패스 도관(51)을 거쳐 메인 캠박스(49)로부터 상측 캠박스(47)로 윤활유가 이동될 수 있다. 슈우(19) 내에 형성된 채널(57, 59)은 상측 캠박스(47)와 메인 캠박스(49) 사이에 추가적인 유체 경로를 제공한다. 이로써, 채널(57, 59)은 펌프(1) 내의 윤활유의 순환을 촉진시킬 수 있다. 구체적으로, 채널(57, 59)은 슈우(19)와 팔로어 롤러(39) 사이의 계면부 및 팔로어 롤러(39)와 캠(410 사이의 계면부에서 유체역학적 윤활을 개선시킬 수 있다. 미끄럼 마찰이 감소되어 피로 수명을 증대시키고 펌프(1)의 전체적인 견고함을 개선시킬 수 있다. 또한, 채널(57, 59)은 댐핑을 개선함으로써, 상측 캠박스(49)와 메인 캠박스(47) 사이의 압력 안정성을 개선할 수 있다. 또한, 상측 캠박스(49)와 메인 캠박스(47) 내에 형성된 난류가 잠재적으로 감소된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 슈우 및 슈우 가이드를 도 4 및 도 5에 도시한다. 제2 실시예는 상술한 제1 실시예와 유사하며, 유사 참조부호는 유사 구성요소에 사용되며 명확성을 위해 '을 첨부한다.

제2 실시예에서의 슈우(19') 및 슈우 가이드(21')는 변경되어 있다. 구체적으로, 슈우(19')의 대향하는 제1 및 제2 측벽(29', 31') 각각은 볼록 프로파일을 가지며, 대향하는 제3 및 제4 측벽(33', 35') 각각은 실질적으로 평면이다. 리세스(37')는 슈우(19)의 전체 길이로 연장되며 제3 및 제4 측벽(33', 35') 각각 상의 각각의 단부에서 개방된다. 슈우 가이드(21')의 내벽(53')은 슈우(19')의 대응하는 측벽(29', 31', 33', 35')의 중앙 섹션과 결합하기 위한 4개의 슈우 안내면(55'a-d)을 형성하도록 프로파일된다. 제1 및 제2 측방향 안내면(55'a, 55'b)은 각각의 제1 및 제2 측벽(29', 31')과 결합하고, 제3 및 제3 단부 안내면(55'c, 55'd)은 각각의 제3 및 제4 측벽(33', 35')과 결합한다. 또한, 단부 안내면(55'e, 55'f)은 팔로어 롤러(39')가 슈우 가이드(21')와 함께 이동함에 따라 팔로어 롤러(39')를 안내할 수 있다.

슈우(19') 및 슈우 가이드(21')는 4개의 코너 채널(59')을 형성하도록 프로파일된다. 코너 채널(59')은 슈우 가이드(21')의 내벽(53') 내에 형성된 오목 절결부에 의해 형성된다. 제1 실시예에서와 같이, 코너 채널(59')은 상측 캠박스(47')를 메인 캠박스(49')와 유체 연통하게 유지시킨다. 또한, 코너 채널(59')은 별개의 슈우 안내면(55'a-d)을 분리시킨다. 도 5는 슈우(19')의 사시도를 도시한다.

제2 실시예에 따른 슈우(19') 및 슈우 가이드(21')를 내장하는 펌프(1')의 동작은 제1 실시예의 것과 변함없다. 구체적으로, 코너 채널(59')은 상측 캠박스(47')와 메인 캠박스(49') 사이에서 윤활유가 이동하게 허용한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 슈우 및 슈우 가이드를 도 6에 도시한다. 제3 실시예는 상술한 제1 실시예와 유사하며, 유사 참조부호는 유사 구성요소에 사용되며 명확성을 위해 "을 첨부한다.

슈우(19")의 측벽(29", 31", 33", 35")은 실질적으로 평면이고, 각각의 코너에 반경이 형성된다. 4개의 코너 채널(59")은 슈우 가이드(21")의 내벽(53") 내에 형성된 오목 절결부에 의해 형성된다. 앞서와 같이, 코너 채널(59")은 상측 캠박스를 메인 캠박스와 유체 연통하게 유지시킨다. 코너 채널(59')은 별개의 슈우 안내면(55"a-d)을 형성한다. 더욱이, 슈우 가이드(21") 내에는 4개의 슈우 가이드 보어(61)가 형성된다. 슈우 가이드 보어(61)는 종축(X)과 실질적으로 평행하게 배치되며, 슈우 가이드(21")를 통해 연장된다. 이로써, 슈우 가이드 보어(61)는 상측 캠박스와 메인 캠박스 사이에 추가적인 유체 경로를 제공한다.

본원에 기술한 제1, 제2 및 제3 실시예는 슈우(19)와 슈우 가이드(21) 사이의 계면부에 유체 경로를 제공하여 윤활유가 슈우(19)를 지나 흐르게 한다. 슈우(19) 내에 하나 이상의 보어를 형성하는 변형된 접근법이 있다. 슈우 보어는 슈우(19)를 통해 연장됨으로써, 슈우(19)의 상측부(25)와 하측부(27) 사이에 하나 이상의 유체 경로를 제공할 수 있다. 슈우 보어는 슈우(19)와 팔로어 롤러(39) 사이의 계면부에 윤활유를 직접 도입하는 것을 촉진시킬 수 있다. 예로서, 제1 및 제2 슈우 보어(63)를 갖는 변형된 슈우(19)가 도 7에 도시된다. 슈우 보어(63)의 상측 및/또는 하측 에지는 모떼기 가공될 수 있다.

슈우 보어(63)에 추가하여 또는 그 대신에, 변형된 슈우(19)는 부분 원통형 리세스(37)의 원통형 표면(65) 내에 형성된 하나 이상의 그루브 또는 포켓(미도시)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 팔로어 롤러(39)로 개방된다. 사용 시에, 슈우(19)와 팔로어 롤러(39) 사이의 계면부에 윤활을 제공하도록 상기 하나 이상의 그루브 또는 포켓 내에 윤활유가 수집될 수 있다. 하나 이상의 그루브 또는 포켓은, 예컨대 원통형 표면(65) 내의 국부형 오목부 또는 리세스를 형성할 수 있다. 그루브 또는 포켓은 각각의 단부에서 폐쇄될 수 있거나 또는 일단부 또는 양단부에서 개방될 수 있다. 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 하나 이상의 슈우 보어(63)와 유체 연통할 수 있다. 예를 들면, 상기 그루브 또는 포켓 중 하나 내로 슈우 보어(63)가 개방될 수 있다.

하나 이상의 그루브 또는 포켓은 원통형 표면(65)의 적어도 일부 둘레에서 원주방향으로 연장될 수 있다. 예를 들면, (횡축(Y) 둘레에서 원주방향으로 연장되는) 원통형 표면(65) 내에는 하나 이상의 원주방향 그루브 또는 포켓이 형성될 수 있다. 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 슈우(19)의 하측부(27)에서 일단부 또는 양단부로 개방될 수 있다. 변형적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 부분 원통형 리세스(37)의 길이의 일부 또는 그 모두를 따라 (횡축(Y)에 평행하거나 또는 그로부터 각도를 이루어 오프셋되게) 연장될 수 있다. 하나 이상의 그루브 또는 포켓은 제3 측벽(33) 및/또는 제4 측벽(35) 상으로 개방될 수 있다.

변형적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 개구는 팔로어 롤러(39)의 외부면 내에 형성될 수 있다. 하나 이상의 개구는, 예컨대 슈우(19)의 원통형 표면(65)으로 작동가능하게 개방된 채널, 그루브 또는 포켓을 포함할 수 있다. 사용 시에, 슈우(19)와 팔로어 롤러(39) 사이의 계면부에 윤활을 제공하도록 상기 하나 이상의 개구 내에 윤활유가 수집될 수 있다. 하나 이상의 원주방향 그루브 또는 채널은 팔로어 롤러(39) 내에 형성될 수 있다. 하나 이상의 개구는 반경방향 보어를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예는 윤활을 촉진시키기 위해 하나 이상의 개구를 구비한 외부면을 갖는 팔로어 롤러에 관한 것이다.

본원에 기술한 실시예들은 윤활을 제공하도록 고압 연료 펌프(1)에 의해 펌핑되는 액상 연료를 이용할 수 있다. 변형된 구성에서는, 액상 연료와는 다른 별도의 윤활제를 요구할 수 있다. 예를 들면, 액상 연료는 유압 헤드(7) 내에 수용될 수 있으며, 펌프(1)를 윤활하기 위해 별도의 윤활제가 제공된다. 본원에 기술된 고압 연료 펌프의 변형 실시예는 펌프(1)를 윤활하기 위해 상측 캠박스(47)와 메인 캠박스(49) 내에 윤활유(예컨대, 오일)를 제공할 수 있다. 펌핑되는 액상 연료는 펌핑 챔버(17)로부터 상측 캠박스(47)와 메인 캠박스(49)에 도입되는 것을 방지할 것이다.

본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 본원에 기술된 실시예들에 각종 변형 및 수정이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (17)

1. 내연기관용 고압 연료 펌프 조립체에 있어서,
   회전가능한 구동샤프트 상에 제공된 캠과 결합가능한 팔로어 롤러(follower roller);
   연료 펌프 플런저를 왕복 운동시키는 슈우; 및
   복수의 별개의 안내면을 갖는 슈우 가이드로서, 상기 슈우 가이드 내에서 상기 슈우가 이동할 때 상기 슈우를 안내하는 슈우 가이드
   를 포함하며,
   상기 슈우는 상측부와 하측부를 가지며, 상기 팔로어 롤러와 연동하기 위해 상기 슈우의 하측부 상에 부분 원통형 리세스(part cylindrical recess)가 형성되고,
   상기 슈우의 상측부와 하측부 사이에 유체 연통을 유지하기 위해 하나 이상의 유체 경로를 형성하도록 상기 슈우 가이드 또는 상기 슈우 내에 하나 이상의 개구가 제공되고,
   상기 복수의 별개의 안내면은 상기 슈우의 제1 및 제2 측벽과 결합하는 측방향 안내면과, 상기 슈우의 제3 및 제4 측벽과 결합하는 단부 안내면을 포함하고,
   상기 하나 이상의 유체 경로는 상기 펌프 조립체의 메인 캠박스와 상측 캠박스 사이에 유체 연통을 유지시키고,
   상기 메인 캠박스와 상기 상측 캠박스 사이에 유체 연통을 제공하는 바이패스 채널을 더 포함하는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 개구는 상기 슈우의 측벽 내에 형성된 제1 채널을 포함하는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 개구는 상기 슈우의 측벽 내에 형성된 오목 섹션을 포함하는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 슈우는 횡방향으로 길게 형성되며 2개의 긴 측벽과 2개의 짧은 측벽을 포함하며, 상기 하나 이상의 개구는 상기 긴 측벽 중 하나 또는 그 양자 내에 형성되는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 개구는 상기 슈우 가이드 내에 형성된 제2 채널을 포함하는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 채널은 상기 슈우 가이드의 내부면 내의 절결부에 의해 형성되는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 개구는 상기 슈우 또는 상기 슈우 가이드 내에 형성된 보어를 포함하는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 보어는 상기 슈우의 하측부 상에 형성된 부분 원통형 리세스와 일치하는,
   고압 연료 펌프 조립체.
   
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