KR101739694B1 - 인젝터 클립 - Google Patents

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KR101739694B1
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fuel injection
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오승혁
강영일
구광원
권명훈
오연지
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주식회사 현대케피코
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Abstract

본 발명은 인젝터 클립에 관한 것으로, 인젝터의 연료분사부를 지지하도록 형성된 로워플레이트, 인젝터의 연결부를 물어잡도록 형성된 베이스플레이트, 상기 연료분사부가 이동될 경우 상기 연료분사부의 위치를 복귀시키도록 상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트를 탄성지지하는 결합지지부, 및 상기 베이스플레이트에서 연장되어 형성되고 인젝터의 연료유입부를 지지하는 스프링아암을 포함하여 연료 분사에 따른 하중을 감쇄하고 연료 분사 장치의 회전을 방지할 수 있다.

Description

인젝터 클립 {INJECTOR CLIP}
본 발명은 인젝터 클립에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 분사 장치의 연료 분사에 따른 하중을 감쇄시키는 인젝터 클립에 관한 것이다.
GDI(Gasoline Direct Injection)엔진 시스템에서 연료 분사 장치는, 펌프에서 고압으로 압축되어 연료레일으로 전달되는 연료를 적절한 시기에 엔진 연소실로 분사하는 역할을 한다. 연료분사 시, 연료 분사 장치는 연료가 분사되는 방향에 대응하는 방향으로 힘을 받게 되며, 이에 따라 연료 분사 장치는 불안정한 체결 상태로 동작할 수 있다. 따라서 연료 분사 장치의 연료 분사에 따른 하중을 감쇄하고 연료 분사 장치의 회전을 방지하는 부재가 적용되고 있다.
이 때 연료 분사에 따른 반복하중 환경에서 발생할 수 있는 피로파괴 현상을 견딜 수 있는 내구성을 가져야 하며, 부재의 본질적인 목적인 반력 감쇄 역할을 충분히 이행할 수 있도록 기계적으로 요구되는 탄성영역에서 거동해야 한다. 이에 따라 수 많은 연료 분사 장치 고정 클립이 개발되고 있다.
대한민국공개특허공보 제10-2015-0007263호(2015.01.20.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 인젝터 클립이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 연료 분사 시에 발생하는 충격을 감소시킬 수 있는 인젝터 클립을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 인젝터 클립은 인젝터의 연료분사부를 지지하도록 형성된 로워플레이트, 인젝터의 연결부를 물어잡도록 형성된 베이스플레이트, 상기 연료분사부가 이동될 경우 상기 연료분사부의 위치를 복귀시키도록 상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트를 탄성지지하는 결합지지부, 및 상기 베이스플레이트에서 연장되어 형성되고 인젝터의 연료유입부를 지지하는 스프링아암을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 의한 인젝터 클립은 상기 로워플레이트에서 연장되어 형성되고 상기 베이스플레이트 방향으로 벤딩되어 상기 결합지지부의 지지력을 보강시키는 로워스프링아암을 더 포함하는 것도 가능하다.
이때, 상기 로워플레이트는 일측 단부는 상기 결합지지부와 연결되고, 내부에 상기 연결부가 안착되도록 제1안착홀이 형성되며, 타측 단부는 상기 제1안착홀과 연통되도록 개방되어 있는 것도 가능하다.
또한, 상기 로워플레이트는 상기 연결부가 상기 제1안착홀에 끼워지고, 상기 연료분사부의 상기 연료유입부 방향의 단면과 접촉되어 상기 연료분사부를 탄성지지하도록 형성된 것도 가능하다.
한편, 상기 베이스플레이트는 일측 단부는 상기 결합지지부와 연결되고, 내부에 상기 연결부가 안착되도록 제2안착홀이 형성되며, 타측 단부는 상기 제2안착홀과 연통되도록 개방되어 있는 것도 가능하다.
또한, 상기 베이스플레이트는 상기 연결부가 제2안착홀에 끼워져 지지되도록 형성된 것도 가능하다.
한편, 상기 결합지지부는 상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트와 일체로 형성되고, 상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트가 서로 평행하도록 두 번 벤딩되어 형성된 것도 가능하다.
또한, 상기 스프링아암은 일측 단부는 상기 베이스플레이트와 연결되고, 상기 베이스플레이트를 기준으로 볼록하게 벤딩되어 형성되며, 타측 단부는 상기 연료유입부와 접촉되되, 상기 베이스플레이트와 연결되는 면의 폭이 상기 연료유입부와 접촉되는 면의 폭보다 넓게 형성되는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인젝터 클립에 의하면, 연료 분사에 따른 하중을 감쇄하고 연료 분사 장치의 회전을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 클립의 사시도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 도 1의 저면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인젝터 클립의 사시도,
도 5는 도 4의 측면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 클립의 사용상태도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 클립은, 로워플레이트(10), 결합지지부(20), 베이스플레이트(30) 및 스프링아암(40)을 포함한다.
이때, 상기 로워플레이트(10)는 상기 결합지지부(20)와 연결되고, 상기 결합지지부(20)는 상기 베이스플레이트(30)와 연결되며, 상기 베이스플레이트(30)는 상기 스프링아암(40)과 연결된다.
상기 로워플레이트(10)는 제1안착홀(11) 및 제1탈착홈(12)을 포함한다. 상기 로워플레이트(10)의 일측 단부는 상기 결합지지부(20)와 연결되고, 상기 로워플레이트(10)의 내부에는 원형 홀 형태의 상기 제1안착홀(11)이 형성되며, 상기 로워플레이트(10)의 타측 단부는 상기 제1안착홀(11)과 연통되도록 개방되어 있다. 즉, 상기 로워플레이트(10)에는 말굽 형태의 홀이 형성된다. 한편 상기 제1안착홀(11)에서 상기 결합지지부(20) 방향으로 상기 제1탈착홈(12)이 형성된다.
상기 결합지지부(20)는 일측 단부는 상기 로워플레이트(10)와 연결되고, 타측 단부는 상기 베이스플레이트(30)와 연결되며, 두번 벤딩되어 '⊂'형태로 형성된다.
상기 베이스플레이트(30)는 제2안착홀(31) 및 제2탈착홈(32)을 포함한다. 상기 베이스플레이트(30)의 일측 단부는 상기 결합지지부(20)와 연결되고, 상기 베이스플레이트(30)의 내부에는 원형 홀 형태의 상기 제2안착홀(31)이 형성된다. 한편, 상기 베이스플레이트(30)의 타측 단부는 상기 스프링아암(40)과 연결되고, 상기 제2안착홀(31)과 연통되도록 개방되어 있다. 즉, 상기 베이스플레이트(10)에는 말굽 형태의 홀이 형성된다. 한편 상기 제2안착홀(31)에서 상기 결합지지부(20) 방향으로 상기 제2탈착홈(32)이 형성된다.
상기 스프링아암(40)은 플레이트연결부(41) 및 인젝터접촉부(42)를 포함하고 상기 베이스플레이트(30)에서 연장되어 형성된 한 쌍의 캔틸레버(cantilever)의 형태로 형성된다. 즉 상기 스프링아암(40)의 일측 단부에는 상기 플레이트연결부(41)가 형성되고, 타측 단부에는 인젝터접촉부(42)가 형성된다. 이때 상기 플레이트연결부가 상기 베이스플레이트(30)와 연결되고 상기 베이스플레이트(30)를 기준으로 볼록하게 곡면을 이루면서 벤딩된다. 한편, 상기 플레이트연결부(41)의 폭이 상기 인젝터접촉부(42)의 폭보다 넓게 형성된다.
따라서, 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 클립의 형상은 상기 로워플레이트(10)에서 연장되어 벤딩되면서 상기 결합지지부(20)가 형성되고, 상기 결합지지부(20)에서 상기 로워플레이트(10)와 평행하도록 벤딩되어 연장되면서 상기 베이스플레이트(30)가 형성되며, 상기 베이스플레이트(30)를 기준으로 볼록하게 벤딩되어 상기 스프링아암(40)이 형성된다.
한편, 본 발명의 상기 로워플레이트(10), 상기 결합지지부(20), 상기 베이스플레이트(30) 및 상기 스프링아암(40)은 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 클립을 이해하기 위하여 인젝터에 대하여 간단히 설명하면, 인젝터는 연료분사부(1), 연결부(2) 및 연료유입부(3)를 포함한다. 이때, 상기 연료유입부(3)는 연료관(도면 미기재)에 고정되어 있고, 상기 연료유입부(3)는 연료관의 반대쪽(이하 하측 방향이라 한다.)으로 상기 연결부(2)와 연결되며, 상기 연결부(2)의 하측으로 상기 연료분사부(1)가 연결된다. 즉, 상기 연료유입부(3)와 상기 연결부(2) 및 상기 연료분사부(1)가 동일 축 위에 직선적으로 연결된다.
인젝터가 작동되면, 내부에서 가속된 연료가 상기 연료분사부(1)를 통하여 분사된다. 이때, 연료는 소정의 가속력을 받아 운동량(P=mv: m=연료의 질량, v=연료의 분사속도)을 갖게되고, 작용반작용 법칙에 의하여 인젝터는 연료의 분사방향과 반대방향(이하 상측 방향이라 한다.)으로 P 만큼의 운동량(충격량)을 받으면서 상기 연결부(2)를 따라 이동된다.
도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 클립의 기능 및 효과를 자세히 설명하면, 상기 로워플레이트(10)를 상기 연료분사부(1)의 상측 단면에 지지시킨 다음 상기 스프링아암(40)을 상기 연료유입부(3)의 하측 단면에 끼워 넣는다. 이때 본 발명에서는 상기 스프링아암(40)의 상기 인젝터결합부(42)에서 부터 상기 로워플레이트(10)까지의 높이(h1)가 상기 연료분사부(1)에서 상기 연료유입부(3) 사이의 높이(h2)보다 더 크게(h1>h2) 형성되어 있다. 본 발명은 다양한 높이차로 형성되는 것이 가능하나, 본 실시예에서는 상기 인젝터결합부(42)에서 부터 상기 로워플레이트(10)까지의 높이(h1)가 상기 연료분사부(1)에서 상기 연료유입부(3) 사이의 높이(h2)보다 2mm 더 크게 형성된다. 따라서 본 발명은 상기 연료유입부(3) 및 상기 연료분사부(1) 사이에 압축되면서 끼워진다.
그 후 상기 연결부(2)가 상기 제1안착홀(11) 및 상기 제2안착홀(31)에 안착되도록 본 발명에 따른 인젝터 클립을 밀어넣는다. 이 때 본 발명에서는 한 쌍의 상기 플레이트결합부(41) 간격이 상기 연결부(2)의 직경보다 좁게 형성되어 있다. 따라서 상기 제1탈착홈(12) 및 상기 제2탈착홈(32)을 축으로 상기 플레이트결합부(41)가 벌어지면서 상기 연결부(2)가 끼워져 들어가고, 상기 제1안착홀(11) 및 상기 제2안착홀(31)에 안착된다. 즉, 상기 로워플레이트(10) 및 상기 베이스플레이트(30)는 상기 연결부(2)를 물어잡게된다.
따라서 상기 로워플레이트(10)는 상기 연결부(2)의 하측에 끼워지면서 상기 연료분사부(1)의 상측 단면과 접촉되고, 상기 베이스플레이트(30)는 상기 연결부(2)의 중간 위치에 끼워져 결합되며, 상기 스프링아암(40)은 상기 연료유입부(3)의 하측 면과 접촉된다.
그러므로, 본 발명에 따른 인젝터 클립을 인젝터에 끼워 넣으면, 상기 로워플레이트(10)가 상기 연료분사부(1)를 탄성지지하고, 상기 베이스플레이트(30)가 상기 연결부(2)를 고정시키며, 상기 스프링아암(40)이 상기 연료유입부(3)를 탄성지지한다. 즉, 상기 베이스플레이크(30)를 중심으로 상기 스프링아암(40)은 상기 연료유입부(3)를 상기 로워플레이트(10)는 상기 연료분사부(1)를 탄성지지한다.
인젝터가 작동되면, 연료의 분사에 따른 반작용으로 인하여 상기 연료분사부(1)는 상측 방향으로 힘을 받으면서 밀리고, 상기 연료분사부(1)가 상기 연결부(2)를 따라 상측 방향으로 이동된다.
따라서, 상기 베이스플레이트(30)를 중심으로 상기 스프링아암(40) 및 상기 로워플레이트(10)가 양 방향에서 압축되고, 상기 스프링아암(40) 및 상기 로워플레이트(10)의 복원력에 의하여 연료의 분사 이전의 위치로 상기 연료분사부(1) 및 상기 연료유입부(3)를 복귀시킨다.
본 발명에 의하면, 종래의 인젝터 클립이 상기 연료분사부(1) 및 상기 연료유입부(3) 사이를 직접 연결시켜 탄성지지하는 스프링 구조를 갖는 것과 달리, 상기 연결부(2)를 물어잡는 상기 베이스플레이트(30)를 도입하여, 충격량을 분산시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 연료분사부(1)가 상기 로워플레이트(10)에 의하여 탄성지지되고, 상기 연결부(2)가 상기 베이스플레이트(30)에 결합되며, 상기 연료유입부(3)가 상기 스프링아암(40)과 탄성지지되고, 상기 로워플레이트(10)와 상기 베이스플레이트(30) 및 상기 스프링아암(40)은 일체로서 형성되어 있으므로, 상기 연료분사부(1)와 상기 연결부(2) 및 상기 연료유입부(3)의 상호 회전을 방지할 수 있다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 인젝터 클립 대한 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 인젝터 클립은 로워플레이트(110)에서 연장되어 형성되고, 베이스플레이트(130) 방향으로 벤딩되어 형성된 로워스프링아암(150)을 더 포함한다.
본 실시예에 따르면, 상기 로워스프링아암(150)의 도입으로, 상기 베이스플레이트(130)와 상기 로워플레이트(110) 사이에는 2개의 스프링이 병렬연결된 것과 같은 효과가 발생한다. 즉 결합지지부(120)의 결합력을 보강시키는 효과가 발생하여 연료 분사 시의 충격을 더욱 감소시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1 : 연료분사부
2 : 연결부
3 : 연료유입부
10, 110 : 로워플레이트
11 : 제1안착홀
20, 120 : 결합지지부
30, 130 : 베이스플레이트
31 : 제2안착홀
40, 140 : 스프링아암
150 : 로워스프링아암

Claims (8)

  1. 인젝터의 연료분사부를 지지하도록 형성된 로워플레이트;
    인젝터의 연결부를 물어잡도록 형성된 베이스플레이트;
    상기 연료분사부가 이동될 경우 상기 연료분사부의 위치를 복귀시키도록 상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트를 탄성지지하는 결합지지부;
    상기 베이스플레이트에서 연장되어 형성되고, 인젝터의 연료유입부를 지지하는 스프링아암; 및
    상기 로워플레이트에서 연장되어 형성되고, 상기 베이스플레이트 방향으로 벤딩되어 상기 결합지지부의 지지력을 보강시키는 로워스프링아암;
    을 포함하는 인젝터 클립.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로워플레이트는,
    일측 단부는 상기 결합지지부와 연결되고, 내부에 상기 연결부가 안착되도록 제1안착홀이 형성되며, 타측 단부는 상기 제1안착홀과 연통되도록 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 인젝터 클립.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로워플레이트는,
    상기 연결부가 상기 제1안착홀에 끼워지고, 상기 연료분사부의 상기 연료유입부 방향의 단면과 접촉되어 상기 연료분사부를 탄성지지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 인젝터 클립.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는,
    일측 단부는 상기 결합지지부와 연결되고, 내부에 상기 연결부가 안착되도록 제2안착홀이 형성되며, 타측 단부는 상기 제2안착홀과 연통되도록 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 인젝터 클립.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는,
    상기 연결부가 제2안착홀에 끼워져 지지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 인젝터 클립.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결합지지부는,
    상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트와 일체로 형성되고, 상기 로워플레이트 및 상기 베이스플레이트가 서로 평행하도록 두 번 벤딩되어 형성된 것을 특징으로 하는 인젝터 클립.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스프링아암은,
    일측 단부는 상기 베이스플레이트와 연결되고, 상기 베이스플레이트를 기준으로 볼록하게 벤딩되어 형성되며, 타측 단부는 상기 연료유입부와 접촉되되, 상기 베이스플레이트와 연결되는 면의 폭이 상기 연료유입부와 접촉되는 면의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 인젝터 클립.
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