KR101656089B1

KR101656089B1 - 롤러 태핏 조립체를 위한 다기능 롤러 클립

Info

Publication number: KR101656089B1
Application number: KR1020157001733A
Authority: KR
Inventors: 폴커 쿰메츠; 람쿠마르 바라타라잔
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2016-09-08
Also published as: KR20150027239A; EP2850310B1; CN104641102A; EP2850310A1; WO2014056975A1

Abstract

피스톤(2), 피스톤을 둘러싸는 스프링(3), 롤러(5)를 수용하도록 구성되는 슈(4) 및 롤러 클립(6)을 포함하는 태핏 조립체가 개시된다. 롤러 클립은 피스톤 홀딩 부분, 스프링 지지 표면, 스프링 지지 표면의 한 쌍의 연장된 부분을 포함한다. 피스톤은 롤러 클립의 피스톤 홀딩 부분(7)에 부착된다. 스프링 지지 표면(8)의 연장된 부분(9)은 롤러의 운동을 방지하기 위한 제한 요소로서의 역할을 하도록 구성된다. 스프링 지지 표면의 연장된 부분은 그것의 기저부 단부에서 벌지형 프로파일을 포함하고, 벌지형 프로파일의 축은 롤러의 축과 일치한다.

Description

롤러 태핏 조립체를 위한 다기능 롤러 클립{A MULTIFUNCTIONAL ROLLER CLIP FOR A ROLLER TAPPET ASSEMBLY}

본 발명은 롤러 태핏 조립체(roller tappet assembly)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 롤러 태핏 조립체를 위한 다기능 클립에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 롤러 태핏 조립체를 포함하는 연료 분사 펌프, 특히 고압 연료 펌프에 관한 것이다.

태핏 조립체를 포함하는 기존의 연료 분사 펌프는 태핏의 피스톤과 롤러를 위한 별개의 하우징 또는 클립을 구비한다. 하우징 중 하나는 플런저(plunger)를 적소에 유지시키는 목적에 유용하고, 다른 하나의 하우징은 롤러와 슈(shoe)를 적소에 유지시키기 위해 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 롤러 태핏 조립체의 단면도를 도시한다. 종래 기술에 따른 롤러 클립은 다기능 부품이 아니다. 태핏 조립체는 클립, 스프링 리테이너(spring retainer) 및 지지 링과 같은 추가의 부품을 포함한다. 따라서, 롤러 클립은 롤러 축에서의 롤러 운동을 제한하지 않는다. 따라서, 태핏 조립체는 더욱 많은 개수의 부품을 포함하며, 이는 제조 비용을 증가시킨다.

롤러 클립의 기존의 메커니즘은 다기능적이지 않으며, 또한 태핏 조립체에서 구성요소의 개수가 더욱 많다.

따라서, 본 발명의 목적은 사실상 다기능적인 롤러 클립과 보다 적은 개수의 구성요소를 구비하여 또한 경제적인 태핏 조립체를 개발하는 것이다.

종래 기술의 단점은 특허청구범위 독립항의 요지에 의해 극복된다. 유리한 추가의 변형이 본 개시에서 청구되는 바와 같은 조립체와 방법의 제공을 통해 특허청구범위 종속항에 제공된다. 추가의 특징과 이점이 본 개시의 기술을 통해 실현된다. 본 개시의 다른 실시 형태와 태양이 본 명세서에 상세히 기술되고, 청구된 개시의 일부로 고려된다.

하나의 비-제한적인 예시적인 태양에서, 특히 연료 분사 펌프를 위한 태핏 조립체가 제공된다. 태핏 조립체는 피스톤, 피스톤을 둘러싸는 스프링, 롤러를 수용하도록 구성되는 슈 및 롤러 클립을 포함한다. 롤러 클립은 피스톤 홀딩 부분, 스프링 지지 표면, 스프링 지지 표면의 한 쌍의 연장된 부분을 포함한다. 피스톤은 압입 또는 서클립핑(circlipping) 또는 용접과 같은 방식에 제한되지 않는 방식 중 임의의 것에 의해 피스톤 홀딩 부분에 부착될 수 있다. 스프링 지지 표면의 한 쌍의 연장된 부분은 롤러의 운동을 방지하기 위한 제한 요소로서의 역할을 하도록 구성된다. 스프링 지지 표면의 연장된 부분은 그것의 기저부 단부에서 벌지형(bulged) 프로파일을 포함하고, 벌지형 프로파일의 축은 롤러의 축과 일치한다.

일 실시 형태에서, 스프링은 롤러 클립의 스프링 지지 표면상에 안착된다. 태핏 조립체는 롤러 클립과 슈 사이에 간극이 제공되도록 조립되는 롤러 클립을 포함한다. 태핏 조립체는 단일 유닛으로서 형성되는 그리고 금속성 및 비-금속성 재료로 제조될 수 있는 롤러 클립을 포함한다.

예시적인 실시 형태에서, 본 개시는 롤러를 슈 내에 배치하는 단계; 압입, 서클립핑 및 용접과 같은 사전결정된 방식에 의해 피스톤을 롤러 클립의 피스톤 홀딩 부분에 부착하는 단계; 스프링을 롤러 클립의 스프링 지지 표면상에 배치하는 단계; 및 조립된 롤러와 슈를 스프링 지지 표면의 연장된 부분 내에 배치하는 단계를 포함하는, 태핏 조립체를 조립하는 방법을 제공한다. 조립 후에 피스톤은 슈와 접촉한다.

전술한 개요는 단지 예시적이며, 어떠한 방식으로도 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 전술된 예시적인 태양, 실시 형태 및 특징에 더하여, 추가의 태양, 실시 형태 및 특징이 도면과 하기의 상세한 설명을 참조하여 명백해질 것이다.

본 개시의 신규한 특징과 특성은 첨부 특허청구범위에 기술된다. 그러나, 본 개시 그 자체와 그것의 바람직한 사용 모드, 추가의 목적 및 이점은 첨부 도면과 함께 판독될 때 예시적인 실시 형태의 하기의 상세한 설명을 참조하여 가장 명확하게 이해될 것이다. 이제 하나 이상의 실시 형태가 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 단지 예시적으로 기술된다.

본 발명에 의하면, 사실상 다기능적인 롤러 클립과 보다 적은 개수의 구성요소를 구비하여 또한 경제적인 태핏 조립체가 제공된다.

도 1은 종래 기술에 따른 롤러 태핏 조립체의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 개시에 따른 롤러 태핏 조립체의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 개시에 따른 태핏 조립체의 정단면도를 도시한다.
도 4는 본 개시에 따른 태핏 조립체의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 개시에 따른 태핏 조립체의 사시도를 도시한다.
도 6은 본 개시에 따른 태핏 조립체의 분해도를 도시한다.
도 7은 본 개시에 따른 태핏 조립체의 측면도를 도시한다.

도면은 단지 예시의 목적을 위해 본 개시의 실시 형태를 도시한다. 당업자는 하기의 설명으로부터 본 명세서에 예시된 구조와 방법의 대안적인 실시 형태가 본 명세서에 기술된 본 개시의 원리로부터 벗어남이 없이 채용될 수 있는 것을 쉽게 인식할 것이다.

전술한 바는 하기의 본 개시의 상세한 설명이 더욱 명확하게 이해될 수 있도록 본 개시의 특징과 기술적인 이점을 대략적으로 약술하였다. 본 개시의 특허청구범위의 요지를 형성하는 본 개시의 추가의 특징과 이점이 이하에 기술될 것이다. 개시된 개념과 특정 실시 형태가 본 개시의 동일한 목적을 수행하기 위한 다른 구조를 변형시키거나 설계하기 위한 기초로서 쉽게 사용될 수 있는 것이 당업자에 의해 인식되어야 한다. 또한, 그러한 동등한 구성이 첨부 특허청구범위에 기술된 바와 같은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는 것이 당업자에 의해 인식되어야 한다. 추가의 목적 및 이점과 함께, 그 구조 및 작동 방법 둘 모두에 관한, 본 개시의 특징으로 믿어지는 신규한 특징이 첨부 도면과 함께 고려될 때 하기의 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 것이다. 그러나, 도면 각각이 단지 예시와 설명의 목적으로 제공되고, 본 개시의 한계의 정의로서 의도되지 않는 것이 명확히 이해되어야 한다.

도 2는 본 개시에 따른 태핏 조립체(1)의 단면도를 예시한다. 태핏 조립체(1)는 피스톤(2), 피스톤(2)을 둘러싸는 스프링(3), 롤러(5)를 수용하도록 구성되는 슈(shoe)(4) 및 롤러 클립(6)을 포함한다. 롤러 클립(6)은 피스톤 홀딩 부분(7), 스프링 지지 표면(8), 및 스프링 지지 표면(8)의 한 쌍의 연장된 부분(9)을 포함한다. 한 쌍의 연장된 부분(9)은 롤러(5)의 운동을 방지하기 위한 제한 요소로서의 역할을 하도록 구성된다. 연장된 부분(9)은 롤러(5)의 중앙 또는 축(B-B)으로 하향으로 연장된다. 스프링 지지 표면(9)의 연장된 부분(9)은 또한 그것의 기저부 단부에서 벌지형(bulged) 프로파일(10)을 포함한다. 벌지형 프로파일(10)은 연장된 부분(9)을 외부 표면으로부터 펀칭함으로써 형성된다. 또한, 벌지형 프로파일(10)의 축은 태핏 조립체(1)의 전체 안정성을 증가시키는 안정된 파지(holding)를 갖기 위해 롤러(5)의 축(A-A)과 정렬된다. 롤러(5)의 그것의 축에서의 회전은 0이며, 이는 슈(4)의 축방향 운동을 제한하고, 롤러 클립(6) 및 슈(4) 둘 모두의 보다 덜한 마모를 가져온다.

도 3은 본 개시에 따른 태핏 조립체의 정단면도를 예시한다. 그것은 또한 롤러(5)가 태핏 조립체(1)의 롤러 클립(6)과 조립되기 전에 슈(4) 내에 배치되는 것을 예시한다. 피스톤(2)은 롤러 클립(6)의 피스톤 홀딩 부분(7)에 의해 부착된다.

도 4는 본 개시에 따른 태핏 조립체(1)의 평면도를 예시한다. 슈(4)는 그것의 외경부 상에서 안내되고, 슈(4)의 운동이 제한된다. 또한, 관찰되는 슈(4)의 측부 안내가 없기 때문에 슈(4) 주위에 통기 채널이 생성된다.

도 5는 본 개시에 따른 조립된 태핏 조립체(1)의 사시도를 예시한다. 스프링(3)은 피스톤(2)을 둘러싸고, 롤러 클립(6) 상에 안착된다. 스프링(3)은 태핏 조립체(1)의 작동 중에 그것이 압축되고 신장될 때 롤러 클립(6)에 의해 유지된다. 태핏 조립체(1)의 피스톤(2)은 압입 또는 서클립핑(circlipping) 방법에 제한되지 않는 방식 중 임의의 것에 의해 그리고 용접에 의해 피스톤 홀딩 부분(7)에 부착될 수 있다. 롤러 클립(6)의 피스톤 홀딩 부분(7)은 완전한 조립 후에 피스톤(2)이 태핏 조립체(1)의 슈(4)의 상부 표면과 접촉하도록 형성된다.

도 6은 본 개시에 따른 태핏 조립체의 분해도를 예시한다. 본 개시의 다른 실시 형태에서, 태핏 조립체(1)를 조립하는 방법이 제공된다. 이 방법은 롤러(5)를 슈(4) 내에 배치하는 단계, 압입, 서클립핑 및 용접을 포함하는 군으로부터 선택되는 방식에 제한되지 않는 사전결정된 방식에 의해 피스톤(2)을 롤러 클립(6)의 피스톤 홀딩 부분(7)에 부착하는 단계, 스프링(3)을 롤러 클립(6)의 스프링 지지 표면(8) 상에 배치하는 단계, 및 조립된 롤러(5)와 슈(4)를 스프링 지지 표면(8)의 연장된 부분(9) 내에 배치하는 단계를 포함한다. 스프링 지지 표면(9)의 연장된 부분(9)은 연장된 부분(9) 각각에서 그것의 기저부 단부에 벌지형 프로파일(10)을 포함하고, 롤러(5)의 축(A-A)과 정렬된다. 피스톤(2)은 조립 후에 슈(4)의 상부 표면과 접촉한다. 롤러 클립(6)을 조립한 후에, 롤러(5)의 그것의 축방향으로의 병진 또는 운동이 제한된다. 피스톤(2)의 하향 운동 중에, 스프링(3)은 스프링 지지 표면(8) 상에 그리고 이어서 롤러 클립(6) 상에 하중을 인가하여, 롤러(5)에 힘/하중을 전달한다.

도 7은 본 개시에 따른 태핏 조립체(1)의 측면도를 예시한다. 롤러 클립(6)은 전반적으로 롤러 클립(6)과 슈(4) 사이에 간극(B)이 제공되도록 조립된다. 따라서, 태핏 조립체(1)의 장기간의 사용 후에 롤러 클립(6)과 슈(4) 사이의 마모가 감소된다. 롤러 클립(6)은 단일 유닛으로 구성되고, 금속성 및 비-금속성 재료와 같은 재료 중 임의의 것으로부터 선택되는 재료로 제조될 수 있다. 힘의 상향 움직임의 순서는 다음과 같다. 첫째로, 엔진의 캠의 캠 로브(cam lobe)(미도시)와 접촉하고 있는 롤러(5)가 슈(4)와 접촉한다. 둘째로, 슈(4)로부터의 힘이 피스톤(2)에 전달되고, 피스톤은 또한 이러한 힘을 롤러 클립(6)을 통해 전달하며, 마지막으로 롤러 클립(6)으로부터의 이러한 힘이 스프링(3)에 전달된다. 다음과 같이 요약될 수 있다:

롤러 → 슈 → 피스톤 → 클립 → 스프링

일 실시 형태에서, 태핏 조립체(1)는 차량의 내연 기관의 연료 분사 펌프에 적용될 수 있다.

이때 모든 구성요소가 단독으로이건 임의의 조합으로이건 간에 본 발명에 필수적인 것으로 청구되는 것에 유의하여야 하며, 특히 도면에 도시된 세부 사항과 도면의 참조 부호는 아래에 주어지는 바와 같다.

참조 부호

참조 부호	설명
1	태핏 조립체
2	피스톤
3	스프링
4	슈
5	롤러
6	롤러 클립
7	피스톤 홀딩 부분
8	스프링 지지 표면
9	연장된 부분
10	벌지형 프로파일

이점

일 실시 형태에서, 롤러 클립은 다수의 기능을 하는 단일 피스(single piece)이며, 따라서 롤러 클립은 사실상 다기능적이다. 롤러 클립은 피스톤의 기저부에 조밀하게 끼워맞추어져 공간을 절약한다.

일 실시 형태에서, 롤러 클립을 포함하는 태핏 조립체는 보다 가벼운 중량을 가지며, 이는 이동 질량체에 긍정적인 영향을 미친다.

일 실시 형태에서, 태핏 조립체는 별개의 하우징, 슈를 홀딩하기 위한 클립, 및 스프링을 유지시키기 위한 다른 클립의 비용이 배제되기 때문에 경제적이다.

일 실시 형태에서, 그 외경부 주위에서 안내되는 슈를 포함하는 태핏 조립체는 향상된 통기 가능성을 갖는다.

상당 어구(equivalent)

본 명세서의 실질적으로 임의의 복수형 및/또는 단수형 용어의 사용에 관하여, 당업자는 맥락 및/또는 적용에 적합한 대로 복수형으로부터 단수형으로 그리고/또는 단수형으로부터 복수형으로 번역할 수 있다. 다양한 단수형/복수형 치환이 명확함을 위해 본 명세서에 명확히 기술될 수 있다.

일반적으로, 본 명세서, 특히 첨부 특허청구범위(예컨대, 첨부 특허청구범위의 본문)에 사용되는 용어는 대체로 "개방형(open)" 용어로서 의도되는[예컨대, 용어 "포함하는(including)"은 "그에 제한됨이 없이 포함하는(including but not limited to)"으로 해석되어야 하고, 용어 "갖는(having)"은 "적어도 그것을 갖는(having at least)"으로 해석되어야 하며, 용어 "포함하다(includes)"는 "그에 제한됨이 없이 포함하다(includes but is not limited to)"로 해석되어야 하고, 기타 등등임] 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 도입된 청구항 인용(recitation)의 특정 번호가 의도되면, 그러한 의도는 청구항 내에 명시적으로 인용될 것이고, 그러한 인용이 없을 때에는, 그러한 의도가 존재하지 않는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 후속 첨부 청구항이 청구항 인용을 도입하기 위해 도입구 "적어도 하나의(at least one)"와 "하나 이상의(one or more)"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 그러한 어구의 사용은 부정관사("a" 또는 "an")에 의한 청구항 인용의 도입이 그러한 도입된 청구항 인용을 포함하는 임의의 특정 청구항을 동일한 청구항이 도입구 "하나 이상의" 또는 "적어도 하나의"와 부정관사("a" 또는 "an"과 같은)[예컨대, 부정관사("a" 및/또는 "an")는 전형적으로 "적어도 하나의" 또는 "하나 이상의"를 의미하는 것으로 해석되어야 함]를 포함할 때에도 단지 하나의 그러한 인용만을 포함하는 발명으로 제한하는 것을 암시하는 것으로 해석되지 않아야 하며; 이와 동일한 사항이 청구항 인용을 도입하기 위해 사용되는 정관사의 사용에도 적용된다. 또한, 도입된 청구항 인용의 특정 번호가 명시적으로 인용되더라도, 당업자는 그러한 인용이 전형적으로 적어도 인용된 번호를 의미하는 것으로 해석되어야 함을 인식할 것이다(예컨대, 다른 수식어 없이 단지 "2개의 인용"의 인용은 전형적으로 적어도 2개의 인용 또는 2개 이상의 인용을 의미함). 또한, "A, B 및 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 규약(convention)이 사용되는 경우에, 일반적으로 그러한 구성은 당업자가 그러한 규약을 이해할 의미로 의도된다(예컨대, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만을, B만을, C만을, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 그리고/또는 A, B 및 C를 함께, 기타 등등을 갖는 시스템을 이에 제한됨이 없이 포함할 것임). "A, B 또는 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 규약이 사용되는 경우에, 일반적으로 그러한 구성은 당업자가 그러한 규약을 이해할 의미로 의도된다(예컨대, "A, B 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만을, B만을, C만을, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 그리고/또는 A, B 및 C를 함께, 기타 등등을 갖는 시스템을 이에 제한됨이 없이 포함할 것임). 또한, 명세서에서이건 특허청구범위에서이건 도면에서이건 간에, 2개 이상의 대안적인 용어를 나타내는 사실상 임의의 이접적인(disjunctive) 단어 및/또는 어구가 용어 중 하나, 용어 중 어느 하나 또는 용어 둘 모두를 포함할 가능성을 고려하는 것으로 이해되어야 함이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 어구 "A 또는 B"는 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.

다양한 태양과 실시 형태가 본 명세서에 개시되었지만, 다른 태양과 실시 형태가 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 태양과 실시 형태는 예시를 위한 것이고, 제한적인 것으로 의도되지 않으며, 이때 진정한 범위와 사상은 하기의 특허청구범위에 의해 지시된다.

1: 태핏 조립체 2: 피스톤
3: 스프링 4: 슈
5: 롤러 6: 롤러 클립
7: 피스톤 홀딩 부분 8: 스프링 지지 표면
9: 연장된 부분 10: 벌지형 프로파일

Claims

태핏 조립체(1)로서,
피스톤(2);
피스톤(2)을 둘러싸는 스프링(3);
롤러(5)를 수용하도록 구성되는 슈(4); 및
피스톤 홀딩 부분(7)과, 스프링 지지 표면(8)과, 롤러(5)의 운동을 방지하기 위한 제한 요소로서의 역할을 하도록 구성되는 스프링 지지 표면(8)의 한 쌍의 연장된 부분(9)을 구비하는 롤러 클립(6)을 포함하고,
스프링 지지 표면(8)의 연장된 부분(9)은 그것의 기저부 단부에서 벌지형 프로파일(10)을 포함하고, 벌지형 프로파일(10)의 축은 롤러(5)의 축과 일치하며, 벌지형 프로파일(10)은 연장된 부분(9)을 외부 표면으로부터 펀칭함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 태핏 조립체(1).
삭제
제1항에 있어서,
피스톤(2)은 압입, 서클립핑 및 용접을 포함하는 군으로부터 선택되는 방식 중 임의의 것에 의해 피스톤 홀딩 부분(7)에 부착되는 것을 특징으로 하는 태핏 조립체(1).
제1항에 있어서,
스프링(3)은 롤러 클립(6)의 스프링 지지 표면(8) 상에 안착되는 것을 특징으로 하는 태핏 조립체(1).
제1항에 있어서,
롤러 클립(6)은 롤러 클립(6)과 슈(4) 사이에 간극(B)이 제공되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 태핏 조립체(1).
태핏 조립체(1)를 조립하는 방법으로서,
롤러(5)를 슈(4) 내에 배치하는 단계;
사전결정된 방식에 의해 피스톤(2)을 롤러 클립(6)의 피스톤 홀딩 부분(7)에 부착하는 단계;
스프링(3)을 롤러 클립(6)의 스프링 지지 표면(8) 상에 배치하는 단계; 및
조립된 롤러(5)와 슈(4)를 스프링 지지 표면(8)의 연장된 부분(9) 내에 배치하는 단계를 포함하고,
스프링 지지 표면(8)의 연장된 부분(9)은 그것의 기저부 단부에서 벌지형 프로파일(10)을 포함하고, 벌지형 프로파일(10)의 축은 롤러(5)의 축과 일치하며, 벌지형 프로파일(10)은 연장된 부분(9)을 외부 표면으로부터 펀칭함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제6항에 있어서,
롤러 클립(6)은 롤러 클립(6)과 슈(4) 사이에 간극(B)이 제공되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항 또는 제8항에 있어서,
조립 후에 피스톤(2)은 슈와 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항 또는 제8항에 있어서,
피스톤(2)은 압입, 서클립핑 및 용접을 포함하는 군으로부터 선택되는 방식 중 임의의 것에 의해 피스톤 홀딩 부분(7)에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 태핏 조립체(1)를 구비하는 연료 분사 펌프.