KR102074655B1

KR102074655B1 - 내연기관에 연료 분배기를 고정하기 위한 리테이너 및 상기 리테이너를 구비한 연료 분사 시스템

Info

Publication number: KR102074655B1
Application number: KR1020147035729A
Authority: KR
Inventors: 크리스챤 비트만; 토마스 프로이호퍼; 괴칸 귄괴르
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2020-02-07
Also published as: EP2864625A1; US20150204295A1; DE102012210369A1; KR20150020582A; WO2013189637A1; ES2676188T3; US9863387B2; EP2864625B1; PL2864625T3

Abstract

부착 구조(23)에, 특히 내연기관(23)에 부품(2), 특히 연료 분배기(2)를 고정하기 위해 리테이너(3)가 사용된다. 리테이너(3)는 부품(2)에 연결될 수 있는 베이스 바디(20), 및 부착 구조(23)에 베이스 바디(20)를 고정하기 위해 베이스 바디(20)의 관통 보어(24)의 길이방향 축(22)을 따라 베이스 바디(20)의 관통 보어(24) 및 관통 보어(24) 내에 배치된 댐핑 부재(25)를 통해 연장되는 고정 부재(21)를 포함한다. 또한 고정 슬리브(26)가 제공된다. 댐핑 부재(25)는 고정 슬리브(26)의 외측면(39)을 둘러싼다. 또한 댐핑 부재(25)는 길이방향 축(22)을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브(26)에 연결된다. 댐핑 부재(25)는 길이방향 축(22)을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디(20)에 연결된다. 이로써 특히 부품으로부터 부착 구조(23)에 전달될 수 있는 진동의 효과적인 댐핑이 가능해진다. 또한 연료 분배기(2), 및 부착 구조(23)에 연료 분배기(2)를 고정하는데 사용되는 상기 리테이너(3, 4, 5)를 포함하는 연료 분사 시스템(1)이 제안된다.

Description

내연기관에 연료 분배기를 고정하기 위한 리테이너 및 상기 리테이너를 구비한 연료 분사 시스템{RETAINER FOR MOUNTING A FUEL DISTRIBUTOR ON AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND FUEL INJECTION SYSTEM WITH SUCH A RETAINER}

본 발명은 부착 구조에, 특히 내연기관에 부품, 특히 연료 분배기를 고정하기 위한 리테이너에 관한 것이다. 또한 본 발명은 차량의 내연기관용 연료 분사 시스템의 분야에 관한 것이다.

US 7,682,117 B2호에는 직접 분사를 위한 연료 분배기 블록을 내연기관에 고정하는데 사용되는 리테이너가 개시되어 있다. 개시된 리테이너는 엘라스토머로 이루어진 댐핑 링을 포함한다. 또한 실린더 슬리브가 제공되고, 상기 슬리브의 축방향 길이는 관통 보어의 축방향 길이와 관련해서 선택되고, 상기 관통 보어를 통해 스크루가 연장된다. 스크루의 조임 시 댐핑 링이 가압되고, 이 경우 상기 댐핑 링은 관통 보어의 영역에서 추가 댐핑을 보장한다.

US 7,682,117 B2호에 개시된 리테이너는, 댐핑 링의 탄성 재료가 수명에 걸쳐 심하게 부하를 받고, 이로 인해 재료의 피로 현상이 발생할 수 있는 단점을 갖는다. 특히 발생하는 힘은 댐핑 링들의 작은 재료 횡단면에 작용한다. 또한 댐핑 링들은 균일하게 부하를 받지 않는데, 그 이유는 인접하는 부품들이 축방향 부하 방향에 대해 수직으로 정렬되는 지지면을 포함하지 않기 때문이다. 특히 댐핑 링이 결합하는 부품의 에지에 높은 피크 응력이 발생할 수 있다.

본 발명의 과제는 수명에 걸쳐 개선된 진동 댐핑이 보장되는 리테이너 및 리테이너를 구비한 연료 분사 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 리테이너 및 청구항 제 11 항의 특징을 포함하는 연료 분사 시스템에 의해 해결된다.

청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 리테이너 및 청구항 제 11 항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 연료 분사 시스템은, 수명에 걸쳐 개선된 진동 댐핑이 보장되는 장점을 갖는다. 특히 오랜 작동 지속시간 후에도 충분한 소음 댐핑이 보장되는 장점이 제공된다.

종속 청구항들에 제시된 조치에 의해 청구항 제 1 항에 제시된 리테이너 및 청구항 제 11 항에 제시된 연료 분사 시스템의 바람직한 개선이 가능하다.

특히 리테이너, 및 리테이너를 구비한 연료 분사 시스템은 가솔린 직접 분사식 내연기관에 적합하다. 연료 분배기는 이 경우 연료 분배기 블록으로서 형성될 수 있다. 연료 분배기는 한편으로는 다수의 연료 분사 밸브, 특히 고압 분사 밸브로 연료를 분배하는데 사용될 수 있다. 다른 한편으로 연료 분배기는 고압 분사 밸브들을 위한 공통의 연료 저장기로서 사용될 수 있다. 연료 분사 밸브들은 적절한 방식으로 연료 분배기에 연결되고, 연소 과정에 필요한 고압 연료를 내연기관의 각각의 연소 챔버 내로 분사한다. 이를 위해 연료는 고압 펌프에 의해 압축되고, 유량 제어되어, 고압 라인을 통해 연료 분배기 내로 송출된다.

연료 분배기는 리테이너에 의해 부착 구조에 고정된다. 부착 구조는 이 경우 특히 내연기관에 의해 형성될 수 있다. 특히 부착 구조는 내연기관의 실린더 헤드일 수 있다. 본 발명에 따른 리테이너 및 본 발명에 따른 연료 분사 시스템은 이러한 부착 구조, 특히 내연기관과 무관하게 제조되고 판매될 수 있다.

연료 분배기는 작동 시 가청 주파수 범위로 진동될 수 있다. 특히 이는 연료 분사 시스템의 구성 부분일 수 있는 분사 밸브들 내의 소음원에 의해 발생할 수 있다. 구조 전달 소음(structure borne noise)은 이 경우 분사 밸브들로부터 예를 들어 컵, 연료 분배기 및 하나 이상의 리테이너를 통해 부착 구조로 전파되고, 거기에서부터 간섭 소음이 방출될 수 있고, 상기 소음은 경우에 따라 차량의 내부까지 도달한다. 이러한 간섭 소음은 리테이너의 댐핑 부재에 의해 댐핑될 수 있다. 이로써 차량 내부에서 소음 교란이 저지될 수 있다. 특히 차량의 내부에 도달하는 간섭 소음의 감소는 실제로 매우 중요하다.

부착 구조는 바람직하게 내연기관의 실린더 헤드에 의해 형성될 수 있다. 그러나 스페이서 슬리브 또는 다른 연결 부재들을 통한 접속이 제공될 수도 있다.

연료 분배기의 기능과 피로 강도는 나사 결합에 대한 몇 가지 엄격한 요구를 전제로 할 수 있다. 즉 예를 들어 나사 결합에 높은 정적 힘과 동적 가변 힘이 작용할 수 있다. 또한, 작동 시 부착 구조, 특히 실린더 헤드에 대한 연료 분배기의 특정한 상대 운동이 모든 작동점들 사이를 벗어나서는 안된다는 요구가 주어질 수 있다. 특히 이러한 기능 및 강도 요구로 인해 연료 분배기는 부착 구조에 비교적 강성으로 지지되어야 할 수 있다. 이로 인해 연결점, 특히 나사 결합점에서 진동 기술 및 음향의 댐핑 및 디커플링 조치들은 연결점들의 탄성과 관련해서 매우 제한된다. 이러한 요구는 본 발명의 가능한 실시예에 따라 바람직하게 리테이너에 의해 충족될 수 있다. 특히 이러한 요구에 부합하는 진동 기술적 디커플링 및 댐핑이 이루어질 수 있다.

댐핑 부재의 적어도 하나의 내측 강성 층은 길이방향 축을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브에 연결되고, 댐핑 부재의 적어도 하나의 외측 강성 층은 길이방향 축을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디에 연결되고, 내측 층과 외측 층 사이에 적어도 하나의 탄성 변형 가능한 댐핑층이 배치되는 것이 바람직하다. 특히 댐핑 부재는 정확히 하나의 내측 층, 댐핑층 및 정확히 하나의 외측 층으로 형성될 수 있다. 내측 층, 댐핑층 및 외측 층은 바람직하게 재료 결합 방식으로 서로 연결될 수 있다. 작동 시 내측 층과 외측 층 사이에서 축방향으로 상대 운동이 이루어진다. 댐핑층은 이 경우 길이방향 축을 따라 연장된다. 이로 인해 댐핑층은 상기 상대 운동 시 어느 정도 전단 방향으로 힘을 받는다. 따라서, 댐핑층의 재료의 응력을 받는 횡단면은 매우 크다. 이로 인해 댐핑층에 발생하는 응력이 상응하게 감소한다. 이로써 댐핑층의 피로 현상이 방지된다.

또한 내측 강성 층은 내측 금속층으로서 형성되고, 외측 강성 층은 외측 금속층으로서 형성되는 것이 바람직하다. 특히 댐핑 부재는 하나 이상의 점탄성 댐핑층을 가진 댐핑 박판으로서 형성될 수 있다. 댐핑 부재는 이 경우 예를 들어 슬리브 형태 또는 부분 슬리브 형태로 휘어질 수 있다. 또한 슬리브 형태의 댐핑 부재의 원주 방향으로 폐쇄된 형상이 가능하다. 이로써 댐핑 부재의 설치 방향은 바람직하게, 힘 전달이 주로 부품 내에서 이루어지고 강성 층들에 대해 수직으로 이루어지지 않도록 사전 설정될 수 있다. 말하자면 힘 전달은 주로 댐핑 부재의 표면에 대해 평행하게 이루어진다.

적어도 하나의 점탄성 댐핑층을 가진 전단 박판으로서 형성된 댐핑 부재를 사용함으로써 연료 분배기의 고정점에서 연료 분배기의 진동의 댐핑이 달성될 수 있다. 또한 부착 구조 내로 구조 전달 소음의 전달이 확실히 감소한다. 이러한 두 가지 작용으로 인해 연료 분배기 및 부착 구조의 음 방출과 음 전달이 감소한다. 이로써 관련 부품들의 진동 부하도 감소할 수 있다.

강성 층들과 그 사이에 놓인 적어도 하나의 점탄성 댐핑층을 가진 댐핑 부재의 진동 감소를 위한 기계적 작용 원리는 다음과 같이 설명될 수 있다. 바람직하게 금속으로 형성된 강성 층들 사이에 바람직하게 하나 이상의 얇은 점탄성 댐핑층들이 적층될 수 있다. 특히 댐핑층은 이 경우 가황(vulcanization)에 의해 강성 층들에 연결될 수 있다. 댐핑층은 이 경우 바람직하게 고무 기반 재료로 형성될 수 있다. 고무란 이 경우 일반적인 것이고, 천연 고무 외에도 합성 고무 재료를 포함한다. 2개의 강성 층들의 상대 운동 시 상기 강성 층들 사이에 놓인 점탄성 댐핑층은 동적으로 심한 전단 부하를 받는다. 이로 인해 많은 양의 진동 에너지는 재료 댐핑에 의해 방산된다.

구조 전달 소음 에너지의 방출은 항상 연료 분배기의 진동 형태의 댐핑 및 댐핑층을 통해 연료 분배기로부터 부착 구조 내로 전달되는 모든 구조 전달 소음 성분의 감소를 일으킨다. 이로써 상기 전달 경로에 의한 음향 출력이 감소한다. 이러한 효과는 연료 분배기의 디커플링 또는 분리에 해당한다.

댐핑층의 특성들, 특히 두께 또는 재료 특성들은 몇몇 파라미터와 관련해서 조정될 수 있다. 파라미터로서 특히 댐핑될 주파수 성분 및 온도가 사용될 수 있다. 다층 댐핑 부재들은 이 경우 관련 응용예와 관련해서 바람직할 수 있다. 특히 교대로 연달아 적층된 3개의 금속층과 2개의 점탄성 댐핑층을 포함하는 실시예가 가능하다.

바람직하게 얇은 점탄성 댐핑층들을 가진 댐핑 부재는 높은 재료 댐핑으로 인해 진동 특성과 구조 전달 소음 전달의 현저한 감소를 가능하게 하고, 이로 인해 강성 연결부는 유연해지지 않는다. 이로 인해, 부착 구조 상에서 연료 분배기의 강성 층이 실질적으로 유지될 수 있으므로, 이와 관련한 기능 요구도 충족된다.

또한 리테이너는 고정 부재의 힘 흐름의 외부에서 댐핑 부재의 댐핑층을 사용함으로써 전달될 훨씬 더 작은 힘에 대해 설계될 수 있다. 이로써 리테이너의 디자인은 바람직하게, 탄성 재료로 이루어진 와셔 형태의 댐핑 링이 스크루 부재의 인력에 의해 스크루 헤드를 지나 가압되는 종래의 디자인과 다르다. 본 발명에 따른 해결책에서, 작동 부하만이 아니라 스크루 고정력도 댐핑 부재의 댐핑층에 작용하는 디자인이 가능하다. 또한 침강 효과도 상당히 감소하는데, 그 이유는 댐핑 부재는 작동 시에만 부하를 받고, 그렇지 않은 경우에 정적 예비 응력이 작용하지 않음으로써 힘이 거의 전달되지 않기 때문이다.

바람직하게 다수의 리테이너가 제공되고, 상기 리테이너들은 연료 분배기의 모든 고정점에서 작용을 최대화하기 위해 이용된다.

바람직하게 베이스 바디는 내측면에 홈을 갖고, 댐핑 부재의 외측 층은 베이스 바디의 홈 내로 삽입되므로, 댐핑 부재의 외측 층은 길이방향 축을 따라 양측에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디에 연결된다. 이로 인해 베이스 바디와 관련해서 외측 층의 위치 고정이 가능하다. 댐핑 부재가 바람직하게 길이방향 축을 따라 슬릿을 가진 슬리브 형태로 형성되는 경우에, 베이스 바디의 홈 내로 댐핑 부재의 삽입은 더 작은 외경에 댐핑 부재가 가압됨으로써 이루어질 수 있다. 가압 시 형성된 댐핑 부재의 예비 응력에 의해 상기 댐핑 부재는 후속해서 다시 원래의 형태를 취한다. 이로 인해 댐핑 부재는 확실하게 베이스 바디의 홈 내로 삽입될 수 있다. 장착된 상태에서 댐핑 부재는 또한 고정 부재에 의해 고정되는데, 그 이유는 고정 부재가 장착된 경우에 댐핑 부재의 외경의 감소는 구조적으로 불가능하기 때문이다.

그러나 베이스 바디는 내측면에 홈을 갖고, 상기 홈은 숄더를 포함하고, 댐핑 부재의 외측 층은 베이스 바디의 홈 내로 삽입되고, 댐핑 부재의 외측 층은 한편으로는 길이방향 축을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디의 홈에 있는 숄더와 상호 작용하고, 댐핑 부재의 외측 층은 다른 한편으로는 길이방향 축을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로, 베이스 바디의 홈 내로 압입되는 슬리브와 상호 작용하는 것도 바람직하다. 특히 이러한 디자인에서, 댐핑 부재는 슬리브 형태의 댐핑 부재로서 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 댐핑 부재의 삽입을 위해 댐핑 부재의 외경이 감소되지 않아도 된다. 그 이유는 베이스 바디의 홈의 한 측면이 개방되어 형성되는 경우에 댐핑 부재는 유격을 갖고 또는 유격을 갖지 않고 삽입될 수 있기 때문이다. 후속해서 베이스 바디의 홈에 압입될 수 있는 클램핑 슬리브에 의해 소실 방지부가 형성될 수 있다. 이로 인해 장착된 상태에서 수명에 걸쳐 댐핑 부재의 확실한 고정과 추가로 댐핑 부재를 위한 양측의 형상 끼워 맞춤 방식의 결합이 보장된다.

고정 슬리브는 외측면에 홈을 갖고, 상기 홈은 적어도 하나의 숄더를 포함하고, 댐핑 부재의 내측 층은 고정 슬리브의 홈 내로 삽입되므로, 댐핑 부재의 내측 층은 길이방향 축을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브의 숄더와 상호 작용하는 것이 바람직하다. 또한 이 경우 바람직하게, 댐핑 부재의 내측 층은 한편으로는 길이방향 축을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브의 숄더와 상호 작용하고, 다른 한편으로는 적어도 간접적으로 고정 부재의 헤드에 지지된다. 이로 인해 댐핑 부재의 내측 층의 양측의 고정이 보장된다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 하기 설명에서 첨부된 도면을 참고로 설명되고, 상기 도면에서 동일한 부재들은 동일한 도면부호를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 하나의 연료 분배기, 및 부착 구조에 연료 분배기의 고정을 위해 사용되는 다수의 리테이너를 포함하는 연료 분사 시스템을 개략적으로 도시한 발췌 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 제 1 실시예에 따른 연료 분사 시스템을 II으로 표시된 절단선을 따라 도시한 발췌 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 리테이너의 댐핑 부재를 III으로 표시된 절단선을 따라 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 도 2에 도시된 연료 분사 시스템을 도시한 발췌 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 도 2에 도시된 연료 분사 시스템을 도시한 발췌 단면도.

도 1은 제 1 실시예에 따른, 연료 분배기(2), 및 부착 구조(23;도 2)에 연료 분배기(2)를 고정하는데 사용되는 다수의 리테이너(3, 4, 5)를 포함하는 연료 분사 시스템(1)을 개략적인 발췌 단면도로 도시한다. 연료 분사 시스템(1)은 특히 혼합물 압축형 외부 점화식 내연기관에서 고압 분사를 위해 사용될 수 있다. 리테이너(3, 4, 5)에 의해 연료 분배기(2)가 고정되는 부착 구조(23)는 내연기관, 특히 내연기관의 실린더 헤드일 수 있다. 연료 분배기(2)는 컵(6, 7, 8, 9)을 포함한다. 또한 연료 분배 시스템(1)은 분사 밸브들(10, 11, 12, 13)을 포함하고, 상기 밸브들은 연료 분배기(2)의 컵(6 내지 9)에 설치된다. 연료 분배기(2)는 이 실시예에서 분배기 파이프(14)를 가진 연료 분배기 블록으로서 형성된다.

적절한 변형 시, 리테이너(3 내지 5)는 부착 구조(23)에 다른 부품들의 고정에도 사용될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된, 제 1 실시예에 따른 연료 분사 시스템(1)을 II로 표시된 절단선을 따른 발췌 단면도로 도시한다. 이 경우 리테이너(3)의 단면도가 도시된다. 연료 분사 시스템(1)의 리테이너(4, 5)의 디자인은 리테이너(3)의 디자인에 상응한다. 리테이너(3)는 연료 분배기(2)의 분배기 파이프(14)에 연결된 베이스 바디(20)를 포함한다. 또한 리테이너(3)는 고정 부재(21)를 포함하고, 상기 고정 부재는 예를 들어 고정 스크루로서 형성될 수 있다. 고정 부재(21)는 축(22)을 따라 부착 구조(23), 특히 실린더 헤드(23) 내로 나사 결합될 수 있거나 다른 방식으로 이것에 결합될 수 있다.

베이스 바디(20)는 관통 보어(24)를 포함한다. 축(22)은 동시에 관통 보어(24)의 축(길이방향 축;22)이다. 고정 부재(21)는 부착 구조(23)에 베이스 바디(20)의 고정을 위해 베이스 바디(20)의 관통 보어(24)의 길이방향 축(22)을 따라 관통 보어(24) 및 관통 보어(24) 내에 배치된 댐핑 부재(25)를 통해 연장된다. 이 경우 또한 고정 슬리브(26)가 제공되고, 상기 고정 슬리브는 길이방향 축(22)을 따라 정렬되고, 상기 슬리브를 통해 고정 부재(21)가 연장된다. 부착 구조(23) 내로 고정 부재(21)가 나사 결합됨으로써 고정 슬리브(26)는 부착 구조(23)의 헤드(27) 와 상측면(28) 사이에 고정된다.

리테이너(3)의 베이스 바디(20)와 헤드(27) 사이의 기계적 연결은 고정 슬리브(26) 및 댐핑 부재(25)에 의해 이루어진다. 장착된 상태에서 부착 구조(23)에 베이스 바디(20)의 고정은 따라서 특히 댐핑 부재(25)에 의해 이루어진다. 작동 시 발생하는 진동 또는 이와 같은 것은 주로 길이방향 축(22)을 따라 작용한다. 길이방향 축(22)을 따른 이러한 진동은 바람직하게 댐핑 부재(25)에 의해 댐핑될 수 있다. 특히 연료 분배기(2)의 분배기 파이프(14)로부터 부착 구조(23)로 진동 전파는 댐핑 부재(25)에 의해 효과적으로 댐핑된다.

리테이너(3)의 디자인은 하기에서 도 3을 참고로 계속해서 설명된다.

도 3은 III으로 표시된 절단선을 따른 리테이너(3)의 도 2에 도시된 댐핑 부재(25)의 개략적인 단면도를 도시한다. 이 실시에에서 댐핑 부재(25)는 길이방향 축(22)을 따라 슬릿을 가진 슬리브(25)의 형태로 형성된다. 댐핑 부재(25)는 외경(30)을 갖는다. 댐핑 부재(25)는 서로를 향한 측면(31, 32)을 갖고, 상기 측면들 사이에 간극(33)이 제공된다. 댐핑 부재(25)는, 측면들(31, 32)이 서로 근접하고 경우에 따라서 서로 부딪히도록 압축될 수 있다. 이로 인해, 댐핑 부재(25)의 외경(30)이 줄어든다.

베이스 바디(20)는 내측면(34)에 홈(35)을 갖는다. 베이스 바디(20)의 홈(35)은 길이방향 축(22)과 관련해서 광범위하게 360°연장된다. 댐핑 부재(25)는 이 실시예에서 내측 층(36), 외측 층(37), 및 내측 층(36)과 외측 층(37) 사이에 배치된 댐핑층(38)을 포함한다. 댐핑 부재(25)의 외측 층(37)은 베이스 바디(20)의 홈(35) 내로 삽입된다. 이를 위해 댐핑 부재(25)는 압축되므로, 외경(30)이 감소한다. 압축된 상태에서 댐핑 부재(25)는 베이스 바디(20)의 관통 보어(24) 내로 삽입된다. 후속해서 댐핑 부재(25)는 다시 릴리스되므로, 외경(30)은 다시 확대된다. 댐핑 부재(25)의 외측 층(37)은 양측에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디(20)에 연결된다.

후속해서 고정 슬리브(26)는 관통 보어(24) 내로 삽입될 수 있다. 고정 슬리브(26)는 외측면(39)에 홈(40)을 갖는다. 이 실시예에서 고정 슬리브(26)는 외측면(39)에 홈(40)을 갖고, 상기 홈은 숄더(41)를 포함한다. 댐핑 부재(25)의 내측 층(36)은 장착된 상태에서 고정 슬리브(26)의 홈(40) 내로 삽입되므로, 댐핑 부재(25)의 내측에 놓인 층(36)은 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브(26)의 숄더(41)와 상호 작용한다. 이로 인해, 댐핑 부재(25)는 길이방향 축(22)을 따라 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브(26)에 연결된다. 또한 홈(35)에 삽입된 외측 층(37)에 의해 댐핑 부재(25)는 길이방향 축(22)을 따라 양측에서 또는 2개의 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디(20)에 연결된다.

이 실시예에서 댐핑 부재(25)는 장착된 상태에서 고정 슬리브(26)의 외측면(39)을 부분적으로 둘러싸는데, 그 이유는 도 3에 간극(33)에 의해 도시된 바와 같이 댐핑 부재(25)가 슬릿을 갖도록 형성되기 때문이다.

댐핑 부재(25)의 내측 층(36)은 내측 강성 층(36)으로서 형성된다. 이 경우 내측 층(36)은 특히 내측 금속 층(36)으로서 형성될 수 있다. 따라서 외측 층(37)은 외측 강성 층(37)으로서 형성된다. 외측 층(37)은 외측 금속 층(37)으로서 형성될 수 있다. 댐핑층(38)은 한편으로는 재료 결합 방식으로 내측 층(36)에 연결되고, 다른 한편으로는 재료 결합 방식으로 외측 층(37)에 연결된다. 따라서, 길이방향 축(22)을 따른 진동은 댐핑층(38)의 전단부에 작용한다. 이로 인해 댐핑층(38)의 어느 정도 큰 횡단면이 제공되고, 발생하는 힘이 상기 횡단면에 걸쳐 분포된다. 이로 인해 댐핑층(38)에 발생하는 응력은 상응하게 작다.

따라서 댐핑 부재(25)는 탄성적으로 구현될 수 있고, 그럼으로써 베이스 바디(20)의 홈(35)에 삽입될 수 있다. 탄성적 특성에 의해 댐핑 부재(25)는 장착 시 다시 외경(30)을 확장하므로, 상기 댐핑 부재는 최종 위치에서 베이스 바디(20)와의 형상 끼워 맞춤 결합 방식의 연결을 보장한다. 댐핑 부재(25)의 외경(30)은 이 경우 베이스 바디(20)의 홈(35)의 내경(42)과 동일할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된, 제 2 실시예에 따른 연료 분사 시스템(1)을 발췌 단면도로 도시한다. 이 실시예에서 베이스 바디(20)의 홈(35)은 부착 구조(23)의 상측면(28)을 향해 개방되어 형성된다. 이로써 댐핑 부재(25)는 길이방향 축(22)을 따라 베이스 바디(20) 내로 삽입됨으로써, 베이스 바디(20) 내로 직접 삽입된다. 이 경우, 소정의 유격이 제공될 수 있다. 특히 댐핑 부재(25)의 외경(30)은 베이스 바디(20)의 홈(35)의 내경(42)보다 작을 수 있다. 도 3을 참고로 설명된 댐핑 부재(25)의 형상과 달리 도 4를 참고로 설명된 제 2 실시예의 댐핑 부재(25)는 슬리브 형태의 댐핑 부재(25)로서 형성될 수 있다. 이러한 경우에 댐핑 부재(25)는 간극(33)을 포함하지 않는다. 댐핑 부재(25)는 원주 방향으로 볼 때 폐쇄되어 형성될 수 있다. 이로 인해 댐핑 부재(25)의 안정성이 개선될 수 있다. 특히 필요한 조립 공간이 동일한 경우에 댐핑층(38)의 축방향 전단면 및 체적은 확장될 수 있다.

이 실시예에서 베이스 바디(20)는 내측면(34)에 홈(35)을 갖고, 상기 홈은 숄더(45)를 포함하고, 이 경우 댐핑 부재(25)의 외측 층(37)은 베이스 바디(20)의 홈(35) 내로 삽입된다. 이로 인해 댐핑 부재(25)의 외측 층(37)은 한편으로는 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 베이스 바디(20)의 홈(35)에 있는 숄더(45)와 상호 작용한다. 다른 한편으로 베이스 바디(20)의 홈(35) 내로 클램핑 슬리브(46)가 압입된다. 이로 인해 댐핑 부재(25)의 외측 층(37)은 다른 한편으로는 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 클램핑 슬리브(46)와 상호 작용하고, 상기 클램핑 슬리브는 베이스 바디(20) 내로 압입된다. 이로써 외측 층(37)과 베이스 바디(20) 사이의 양측의 형상 끼워 맞춤 결합 방식의 연결이 형성된다.

댐핑 부재(25)의 내측 층(36)은 한편으로는 고정 슬리브(26)의 홈(40)의 숄더(41)와 상호 작용하고, 다른 한편으로는 부착 구조(23)의 상측면(28)과 상호 작용한다. 이로 인해 길이방향 축(22)을 따라 내측 층(36)의 양측의 고정도 주어진다.

도 5는 도 2에 도시된, 제 3 실시예에 따른 연료 분사 시스템(1)을 발췌 단면도로 도시한다. 이 실시예에서 고정 슬리브(26)의 홈(40)은 숄더(47)를 포함한다. 이로 인해 댐핑 부재(25)의 내측 층(36)은 길이방향 축(22)을 따라 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 고정 슬리브(26)에 연결된다. 또한 고정 부재(21)의 헤드(27)와 고정 슬리브(26) 사이에 지지 링(48)이 배치된다. 지지 링(48)은 이 경우, 댐핑 부재(25)의 내측 층(36)과 헤드(27) 사이에도 배치되는 정도의 크기로 형성된다. 지지 링(48)에 의해 고정 부재(21)의 헤드(27)는 고정 슬리브(26)를 부착 구조(23)의 상측면(28)에 대해 가압한다. 또한 내측 층(36)은 지지 링(48)에 의해 헤드(27)에 지지된다. 이로 인해 댐핑 부재(25)의 내측 층(36)은 양측에서 고정되고, 즉 한편으로는 고정 슬리브(26)의 숄더(47)에 의해, 그리고 다른 한편으로는 고정 부재(21)의 헤드(27)에 의해 지지 링(48)을 통해 지지된다.

댐핑 부재(25)는 도 3을 참고로 설명된 바와 같이, 이 실시예에서 슬릿을 가진 슬리브의 형태로 형성될 수 있다. 변형된 실시예에서, 댐핑 부재(25)는 슬리브 형태로도 형성될 수 있고, 이로써 도 4를 참고로 설명된 바와 같이 예를 들어 클램핑 슬리브(46)는 베이스 바디(20)의 한 측면으로 개방된 홈(35)의 폐쇄를 위해 사용된다.

댐핑 부재(25)가 재료 결합 방식으로 고정 슬리브(26)에 연결될 수도 있다. 이 실시예에서 댐핑 부재(25)의 내측 층(36)은 생략될 수 있고, 댐핑층(38)은 고정 슬리브(26)의 외측면(39)에 직접 연결될 수 있다. 이 실시예에서, 고정 슬리브(26)의 외측면(39)은 실린더 재킷 형태로 형성될 수도 있다.

이로써 댐핑 부재(25)에도 불구하고 연료 분배기(2)의 비교적 강성 연결이 유지될 수 있다. 연료 분배기(2)의 고정부의 탄성은 경우에 따라서 약간만 증가한다. 이로 인해 모든 기능 요구들, 특히 부착 구조(23)에 대한 연료 분배기(2) 및 상기 연료 분배기에 연결된 분사 밸브들(10 내지 13)의 약간의 상대 운동과, 강도 요구, 특히 고정 부재(21)의 부하 수용 능력이 충족된다. 따라서, 연료 분배기(2)의 디자인으로부터 주어지는 음향, 기능 및 강도 요구들이 동시에 충족된다.

연료 분배기(2) 및 연결된 부품들, 예컨대 압력 센서 및 커넥터에 대한 진동 진폭 및 진동 부하는 감소한다.

연료 분배기(2)로 내연기관의 구조 전달 소음의 전달은 댐핑 부재(25)에 의해 감소할 수 있다. 연료 분배기(2)의 낮은 진동 부하도 바람직하다.

연료 분배기(2)에 의해 직접 방출되는 소음 성분들은 댐핑 부재(25)로 인한 부품 댐핑의 개선에 의해 감소할 수 있다.

구조 전달 소음 전달의 감소에 의해, 구조 전달 소음에 의해 야기된 부착 구조(23)의 공기 전달 소음 방출도 감소한다. 또한 다른 부품을 통해 차체 또는 이와 같은 것으로 구조 전달 소음의 전달도 감소한다. 모든 경우에 이로 인해 소음 발생이 완화된다.

또한 댐핑 부재(25)가 필요로 하는 필수 조립 공간은 매우 작고, 이로 인해 리테이너(3, 4, 5)를 위한 실질적인 추가 조립 공간이 제공되지 않는다. 이는, 슬리브 또는 부분 슬리브 형태의 댐핑 부재(25)가 고정 결합부, 특히 나사 결합부 내의 이완을 보상하기 위해 고정 부재(21)의 필수적인 클램핑 길이를 최적으로 이용할 수 있는 것과 관련된다.

디커플링은 분사 밸브들(10 내지 13)이 예를 들어 O-링에 의해 예비 응력을 받아 컵(6 내지 9)에 고정되는 직접 연결된 연료 분배기(2)에서 사용될 수 있다. 분사 밸브들(10 내지 13)의 방향으로 분사 밸브들(10 내지 13)은 연료 분배기(2)에 의해 제공된 스토퍼에 접촉하지 않는다. 그대신 분사 밸브들(10 내지 13)은 블록 압력으로 인해 야기되는 힘에 의해 부착 구조(23), 특히 실린더 헤드(23)에 대해 가압되고 이로 인해 고정된다.

디커플링은 분사 밸브들(10 내지 13)이 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 라인을 통해 연료 분배기(2)에 연결되거나 또는 대안으로서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 연료 분배기(2)에 예컨대 클립, 록킹 노즈 또는 나사 결합에 의해 연결된 라인 접속식 연료 분배기(2) 또는 분사기 측에서 디커플링된 연료 분배기(2)에서 사용될 수 있다. 이 경우에 댐핑 부재들(25)에 의해 연소실 압력 및 내연기관의 진동 부하로 인한 작동 부하만이 흡수된다.

댐핑 부재(25)로 예를 들어 나사 예비 응력과 같은 정적 예비 응력이 방지됨으로써 슬리브 형태 또는 부분 슬리브 형태의 댐핑 부재(25)의 사용 시 리테이너(3 내지 5)의 강성은 음향 최적화를 위한 요구에 맞게 최상으로 조정될 수 있고, 이 경우 특히 비교적 유연한 실시예가 가능하다.

댐핑 부재들(25)의 전단 원리를 사용함으로써 작동 부하가 넓은 면에 걸쳐 분포된다. 따라서, 댐핑층(38)을 위한 댐핑 부재(25)의 재료, 특히 엘라스토머 재료의 과부하가 효과적으로 방지될 수 있다.

또한 댐핑 부재(25)는 간단한 제조 가능성과 낮은 제조 비용을 특징으로 한다. 특히, 슬리브 형태 또는 부분 슬리브 형태의 댐핑 부재들(25)을 제조하기 위해 평판 합성 시트는 절단되고 휘어질 수 있다. 댐핑층(38)은 이 경우 적층에 의해 제조될 수 있다. 다른 제조 가능성은, 적층된 엘라스토머 층들에 의해 상이한 직경의 파이프 섹션들이 연결되고, 따라서 폐쇄된 슬리브 형태의 댐핑 부재들(25)이 제조되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시예들에 제한되지 않는다.

1 연료 분사 시스템
2 연료 분배기
3, 4, 5 리테이너
6, 7, 8, 9 컵
10, 11, 12, 13 분사 밸브
20 베이스 바디
21 고정 부재
22 길이방향 축
23 부착 구조
24 관통 보어
25 댐핑 부재
26 고정 슬리브

Claims

부착 구조(23)에 부품(2)을 고정하기 위한 리테이너(3)로서, 상기 부품(2)에 연결될 수 있는 베이스 바디(20); 및 상기 베이스 바디(20)의 관통 보어(24)의 길이방향 축(22)을 따라 상기 부착 구조(23)에 상기 베이스 바디(20)를 고정하기 위해 상기 베이스 바디(20)의 관통 보어(24) 및 상기 관통 보어(24) 내에 배치된 댐핑 부재(25)를 통해 연장되는 고정 부재(21);를 포함하는 리테이너에 있어서,
고정 슬리브(26)가 제공되고, 상기 댐핑 부재(25)는 상기 고정 슬리브(26)의 외측면(39)을 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 댐핑 부재(25)는 상기 길이방향 축(22)을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 및/또는 재료 결합 방식으로 상기 고정 슬리브(26)에 연결되고, 상기 댐핑 부재(25)는 상기 길이방향 축(22)을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 베이스 바디(20)에 연결되고,
상기 댐핑 부재(25)의 적어도 하나의 강성 내측 층(36)은 상기 길이방향 축(22)을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 고정 슬리브(26)에 연결되고, 상기 댐핑 부재(25)의 적어도 하나의 강성 외측 층(37)은 상기 길이방향 축(22)을 따라 적어도 한 측면에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 베이스 바디(20)에 연결되고, 상기 강성 내측 층(36)과 상기 강성 외측 층(37) 사이에 적어도 하나의 탄성 변형 가능한 댐핑층(38)이 배치되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
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제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 강성 내측 층(36), 상기 적어도 하나의 댐핑층(38) 및 상기 적어도 하나의 강성 외측 층(37)은 재료 결합 방식으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 강성 내측 층(36)은 내측 금속 층(36)으로서 형성되고, 상기 강성 외측 층(37)은 외측 금속 층(37)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 베이스 바디(20)는 내측면(34)에 홈(35)을 갖고, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 외측 층(37)은, 상기 댐핑 부재(25)의 상기 강성 외측 층(37)이 상기 길이방향 축(22)을 따라 양측에서 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 베이스 바디(20)에 연결되어, 상기 베이스 바디(20)의 홈(35) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 5 항에 있어서, 상기 댐핑 부재(25)는 상기 길이방향 축(22)을 따라 슬릿을 가진 슬리브(25)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 베이스 바디(20)는 내측면(34)에 홈(35)을 갖고, 상기 홈(35)은 숄더(45)를 포함하고, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 외측 층(37)은 상기 베이스 바디(20)의 홈(35) 내로 삽입되고, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 외측 층(37)은 한편으로는 상기 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 베이스 바디(20)의 홈(35)에서 상기 숄더(45)와 상호 작용하고, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 외측 층(37)은 다른 한편으로는 상기 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로, 상기 베이스 바디(20)의 홈(35)에 압입되는 클램핑 슬리브(46)와 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 7 항에 있어서, 상기 댐핑 부재(25)는 슬리브 형태의 댐핑 부재(25)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 고정 슬리브(26)는 외측면(39)에 홈(40)을 갖고, 상기 홈(40)은 적어도 하나의 숄더(41)를 포함하고, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 내측 층(36)은, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 내측 층(36)이 상기 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 고정 슬리브(26)의 숄더(41)와 상호 작용하여, 상기 고정 슬리브(26)의 상기 홈(40) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
제 9 항에 있어서, 상기 댐핑 부재(25)의 강성 내측 층(36)은 한편으로는 상기 길이방향 축(22)을 따라 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 상기 고정 슬리브(26)의 숄더(41)와 상호 작용하고, 다른 한편으로는 적어도 간접적으로 상기 고정 부재(21)의 헤드(27)에 지지되는 것을 특징으로 하는 리테이너.
연료 분배기(2), 및 부착 구조(23)에 상기 연료 분배기(2)를 고정하기 위한 제 1 항 또는 제 3 항에 따른 적어도 하나의 리테이너(3, 4, 5)를 포함하는 연료 분사 시스템(1).