KR102108164B1 - 고압펌프 - Google Patents

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곽규정
김진성
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홍춘기
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주식회사 현대케피코
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Abstract

본 발명은 고압펌프에 관한 것으로, 댐퍼가 스텝에어리어 내부에 설치되고, 유로가 스텝에어리어를 경유한다. 따라서 고압펌프의 크기와 부품수가 감소되고, 스텝에어리어의 과열과 맥동을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.

Description

고압펌프{HIGH PRESSURE PUMP}
본 발명은 가솔린 직접 분사 엔진의 연료 분사압을 형성해주는 고압펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤에 의한 맥동 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있도록 된 고압펌프에 관한 것이다.
가솔린 직접 분사 엔진 즉, GDI(Gasoline Direct Injection) 엔진은 연료를 엔진의 연소실 내부에 직접 분사하는 엔진으로서 연비 향상 및 배기가스 저감에 효용이 우수하다.
연료는 연료탱크의 내부에 설치된 저압펌프에서 1차 압축되어 연료호스를 통해 고압펌프로 압송되고, 연료레일에 연결된 고압펌프에서 고압으로 2차 압축되며, 연료레일에 설치된 인젝터를 통해 각각의 연소실로 분사된다.
일반적으로 고압펌프는 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프하우징(1)에 피스톤(2), 유량제어밸브(3), 배출체크밸브(4) 및 댐퍼(5)가 설치되는 구조로 이루어진다.
피스톤(2)은 캠(피스톤의 하측에 위치되며, 도면에는 도시하지 않음)에 의해 상승하여 챔버(1a) 내부의 연료를 압축한다.
유량제어밸브(3)는 챔버(1a)에 연결된 유로를 개폐하여 챔버(1a)로 유입되는 연료량을 제어한다.
배출체크밸브(4)는 챔버(1a)내 압력이 배출체크밸브(4) 후단의 압력 이상으로 상승했을때 개방된다. 배출체크밸브(4)를 통과한 고압 연료는 펌프하우징(1)의 일측에 구비된 고압피팅(1b)을 통해 배출된다.
댐퍼(5)는 펌프하우징(1)의 상부에 설치되며, 일측에 설치된 저압피팅(5e)을 통해 유입된 연료는 댐퍼(5)를 통과한 뒤 유량제어밸브(3)쪽으로 공급된다.
댐퍼(5)는 내부에 밀폐 공간을 형성하는 탄성 다이어프램인 댐핑부재(5a)와, 댐핑부재(5a)의 상부와 하부에 각각 연료유입공간을 형성하면서 댐핑부재(5a)를 공간내에 고정해주는 상부고정부재(5b)와 하부고정부재(5c) 및 이러한 내부 구조물을 감싸주는 댐퍼커버(5d)를 포함하며, 댐퍼커버(5d)의 외주 일측에 연료 유입구를 형성하는 상기 저압피팅(5e)이 설치된다.
저압피팅(5e)을 통해 댐퍼커버(5d) 내부로 유입된 연료는 댐퍼커버(5d) 내부 전체 공간에 채워진다. 상부고정부재(5b)와 하부고정부재(5c)에 형성된 다수의 유동홀들을 통해 상부고정부재(5b)와 하부고정부재(5c)의 사이 공간에도 연료가 채워진다. 그 상태에서 연료에 발생하는 맥동에 대응하여 댐핑부재(5a)가 탄성 수축 및 복원됨으로써 맥동의 크기가 저감된다.
댐퍼(5)의 내부 공간은 펌프하우징(1)에 형성된 도시하지 않은 유로홀을 통해 펌프하우징(1) 하부의 스텝에어리어(S)와 연결되어 있으며, 이에 댐퍼(5)의 맥동 저감 효과는 스텝에어리어(S)에도 미치게 된다.
펌프하우징(1)의 하부에는 패킹캐리어(6)가 삽입 용접되며, 패킹캐리어(6)의 컵형상부 내부에는 연료 누설 방지를 위한 시일(seal)(7)이 설치된다. 시일(7)은 상기 컵형상부의 상부에 삽입되는 스탑슬리브(8)에 의해 하방으로 눌려져 설치 위치가 유지된다.
피스톤(2)의 하단에는 스프링시트(2a)가 설치되고, 스프링시트(2a)와 패킹캐리어(6)의 상판부 사이에는 피스톤스프링(9)이 설치되어, 캠에 의해 상승된 피스톤(2)을 하향 복귀시킨다.
한편, 상기와 같은 종래의 고압펌프는, 댐퍼(5)가 펌프하우징(1)의 상부 외측에 설치된다. 따라서 댐핑부재(5a)가 작용하기 위한 밀폐공간을 형성하기 위해서 댐퍼커버(5d)를 추가 설치해야만 하므로 고압펌프의 크기(특히 상하 길이)가 증가되고, 부품수가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 납품상태 즉, 패킹캐리어(6)가 조립되지 않은 상태에서는 운반 및 조립 시에 펌프하우징(1)으로부터 피스톤(2)이 자주 이탈되어 조립이 번거로워지는 문제점이 있었다.
또한, 댐퍼(5)의 내부 공간과 스텝에어리어(S)가 연통되어 있기는 하지만, 그 연결 통로가 좁고 거리가 멀기 때문에 피스톤(2)의 작동에 의해 스텝에어리어(S) 내부에서 발생하는 맥동을 효과적으로 감소시킬 수 없었다.
또한, 종래의 고압펌프는 연료가 저압피팅(5e), 댐퍼(5), 유량제어밸브(3), 챔버(1a), 배출체크밸브(4), 고압피팅(1b)를 통해 이동한다. 이와 같은 연료의 주 이동 경로로부터 스텝에어리어(S)가 배제되어 있기 때문에 스텝에어리어(S) 내부의 연료는 순환이 잘 이루어지지 않고 정체되어 있으며, 때문에 스텝에어리어(S)의 연료 온도가 과열되기 쉽다.
상기와 같이 스텝에어리어(S)가 과열되고, 스텝에어리어(S)내의 맥동 저감 량이 미미하여 비정상적인 저압 상태가 발생되면, 연료가 순간적으로 기화(vaporizing)될 수 있으며 이때 발생한 증기는 상승하여 주 연료 흐름에 혼합되어 실린더로 유입됨으로써 정상적인 연료 공급량 제어를 교란함으로써 엔진 출력을 저하시키게 된다.
또한 스텝에어리어(S)의 과열은 연료의 점성을 과도하게 저하시켜 피스톤(2) 외주면의 정상적인 윤활피막 형성을 방해하게 되며, 이에 피스톤(2)의 윤활 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1556627호(2015.09.23.)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 부품수와 제품 크기가 감소되고, 납품상태에서 피스톤의 이탈이 방지되며, 스텝에어리어의 연료 순환 성능과 맥동 저감 성능이 향상되어 연료 기화 현상이 방지되고 피스톤 윤활 성능이 향상될 수 있도록 된 고압펌프를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 챔버가 형성된 펌프하우징과, 상기 펌프하우징에 삽입 설치되어 챔버 내부의 연료를 압축하는 피스톤과, 상기 펌프하우징의 챔버 양측 유로에 각각 설치된 유량제어밸브 및 배출체크밸브와, 상기 펌프하우징의 하부에 형성된 스텝에어리어의 내부에 설치된 댐퍼를 포함한다.
상기 펌프하우징에 저압피팅 설치홀이 형성되고, 그 저압피팅 설치홀 입구에 저압피팅이 설치되며, 펌프하우징에 저압피팅 설치홀과 스텝에어리어를 연결하는 제1유로가 형성된다.
상기 제1유로는 스텝에어리어로부터 저압피팅 설치홀을 향해 상방으로 드릴링되어 형성될 수 있다.
상기 펌프하우징에 스텝에어리어와 상기 유량제어밸브가 설치된 유량제어밸브 설치홀을 연결하는 제2유로가 형성된다.
상기 제2유로는 스텝에어리어로부터 유량제어밸브 설치홀을 향해 상방으로 드릴링되어 형성될 수 있다.
상기 댐퍼는 도넛 형상의 상, 하 탄성 박판이 상호 접합되어 내부에 압력 공간을 형성하는 댐핑부재와, 댐핑부재의 외측테두리부 상면에 용접된 상부고정부재와, 댐핑부재의 외측테두리부 하면에 용접된 하부고정부재를 포함한다.
상기 상부고정부재와 하부고정부재는 각각의 몸체면에 원주 방향 둘레 전체에 걸쳐 일정 간격으로 다수의 유동홀이 형성된다.
상기 상부고정부재는 스텝에어리어의 상부벽면에 지지되고, 하부고정부재는 스텝에어리어의 입구에 장착되는 패킹캐리어의 상판부에 지지된다.
상기 댐핑부재의 내측테두리에 피스톤의 단차부가 걸려지는 걸림턱이 형성된 다.
상기 펌프하우징에 피스톤이 선조립되고, 이후 댐퍼의 하부고정부재가 스텝에어리어의 내주면에 압입된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 댐퍼가 스텝에어리어의 내부에 설치되어 댐퍼커버가 설치되지 않음으로써 고압펌프의 크기가 감소되고 부품수가 감소된다.
댐퍼가 스텝에어리어에 압입된 상태로 납품되도록 함으로써 운반 및 조립 취급시에 피스톤이 댐퍼에 걸려서 펌프하우징으로부터 이탈되는 것이 방지되고, 이에 패킹캐리어의 조립 공정을 보다 용이하게 실시할 수 있게 된다.
저압피팅과 스텝에어리어를 연결하는 제1유로와, 스텝에어리어와 유량제어밸브(정확히는 유량제어밸브 설치홀)를 연결하는 제2유로가 형성됨으로써 연료가 스텝에어리어를 경유하여 흐르게 되며, 이에 스텝에어리어에서 연료 정체가 발생하지 않아 스텝에어리어의 과열이 방지된다.
스텝에어리어에 댐퍼가 설치되므로 피스톤에 의해 발생되는 맥동을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.
상기와 같이 스텝에어리어의 과열이 방지되고 맥동 저감 성능이 향상됨으로써 스텝에어리어에서 연료의 순간적인 기화 현상이 방지되며, 이에 보다 안정적인 연료 공급량 제어가 가능하여, 엔진 성능 저하가 방지된다.
스텝에어리어의 과열이 방지되어 연료 점성이 과도하게 저하되지 않게 됨으로써 연료에 의한 피스톤 윤활 성능이 정상적으로 유지된다.
도 1은 종래 기술에 따른 고압펌프의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 고압펌프의 사시도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도로서, 댐퍼의 설치 구조 및 저압피팅과 스텝에어리어를 연결하는 제1유로가 형성된 모습을 도시한 도면.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도로서, 스텝에어리어와 유량제어밸브를 연결하는 제2유로가 형성된 모습을 도시한 도면.
도 5는 댐퍼를 구성하는 부품들을 도시한 것으로, (a)는 상부고정부재, (b)는 댐핑부재, (c)는 하부고정부재의 사시도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 고압펌프의 사시도이고, 도 3과 도 4는 각각 도 2의 A-A선 및 B-B선 단면도이다.
본 발명에 따른 고압펌프는 펌프하우징(1), 피스톤(2), 유량제어밸브(3), 배출체크밸브(4), 댐퍼(5)를 포함한다.
펌프하우징(1)의 내부 중심에는 연료 압축 공간인 챔버(1a)가 형성되고, 챔버(1a)는 펌프하우징(1)의 하부로 연장 개구되어 있다. 그 개구홀을 통해 펌프하우징(1)의 하부에서 피스톤(2)이 삽입 설치되며, 피스톤(2)의 상단은 챔버(1a)로 소량 돌출되고, 피스톤(2)의 하단에는 스프링시트(2a)가 장착된다.
유량제어밸브(Flow control valve)(3)는 솔레노이드에 형성되는 자기장에 의해 자기력을 형성하여 니들을 전후 작동시켜 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브 타입의 전자제어밸브로서, 펌프하우징(1)의 외주 일측에 형성된 유량제어밸브 설치홀(1f)에 설치된다. 상기 유량제어밸브 설치홀(1f)은 챔버(1a)와 연통되며, 유량제어밸브(3)는 설치홀(1f)에서 챔버(1a)로 연결되는 유로를 개폐하여 챔버(1a)로 공급되는 연료량을 제어한다.
배출체크밸브(4)는 펌프하우징(1)에서 챔버(1a)를 기준으로 유량제어밸브(3)의 반대편에 설치되며, 볼 또는 판 형상의 밸브부재가 스프링에 연료 유입 방향의 반대 방향으로 탄성 지지된 구조의 체크밸브이다.
배출체크밸브(4)는 챔버(1a)내 압력이 배출체크밸브(4) 후단의 압력 이상으로 상승했을때 개방된다. 배출체크밸브(4)를 통과한 고압 연료는 펌프하우징(1)의 일측에 설치된 고압피팅(1b)을 통해 배출되어 연료레일로 공급된다.
펌프하우징(1)의 하측에는 피스톤(2)을 중심으로 하는 원통형 공간인 스텝에어리어(S)가 형성된다.
스텝에어리어(S)는 피스톤(2)과 펌프하우징(1)의 경계면을 통해 누설되는 연료를 수용하여 연료의 주 이동 경로로 리턴시켜주고, 피스톤(2)의 단차부(2b) 승강에 의해 발생하는 맥동을 저감시키기 위한 공간으로서, 본 발명은 스텝에어리어(S)의 내부에 댐퍼(5)가 설치되는 것에 특징이 있다.
댐퍼(5)는 댐핑부재(5a), 상부고정부재(5b), 하부고정부재(c)로 이루어진다.
도 3 내지 도 5와 같이, 댐핑부재(5a)는 중앙에 관통홀(5aa)이 형성된 도넛 형상의 부품으로서 상,하 2장의 탄성 판재가 서로 접합(용접)되어 구성된다. 댐핑부재(5a)의 상판과 하판은 각각 상방과 하방으로 볼록하게 형성되어 내부에 소정의 압력이 형성되는 공간이 형성된다. 댐핑부재(5a)의 내측테두리와 외측테두리는 평평하게 형성되며, 이 중 특히 내측테두리는 피스톤(2)의 단차부(2b)가 걸려질 수 있는 걸림턱(5ab)으로 작용하게 된다.
상부고정부재(5b)와 하부고정부재(5c)는 댐핑부재(5a)를 스텝에어리어(S)의 공간상에 설치하기 위한 것으로 각각 댐핑부재(5a)의 상부와 하부에서 댐핑부재(5a)의 외측테두리에 용접 고정된다.
상부고정부재(5b)는 엎어 놓은 접시 형상으로 중앙에 피스톤(2) 통과를 위한 관통홀(5ba)이 형성되고, 몸체면의 원주 방향 둘레 전체에 걸쳐 일정 간격으로 다수의 유동홀(5bb)이 형성된다.
하부고정부재(5c)는 대략 링 형상이며, 상부고정부재(5b)와 같이, 몸체면의 원주 방향 둘레 전체에 걸쳐 일정 간격으로 다수의 유동홀(5cb)이 형성된다.
따라서, 상기 유동홀(5bb,5cb)을 통해 스텝에어리어(S) 내부의 연료가 댐퍼(5)의 내부 및 외부로 자유로이 유동 가능하다. 따라서, 피스톤(2) 승하강시 단차부(2b)의 위치에 따라 스텝에어리어(S)의 체적이 변동되어 맥동이 발생할 때 그 때의 압력 변동에 대응하여 댐핑부재(5a)가 수축 및 복원되면서 압력 변동을 억제함으로써 맥동을 저감시킬 수 있다.
또한, 상부고정부재(5b)와 하부고정부재(5c)에서 유동홀(5bb,5cb)이 형성되지 않은 나머지 부분들은 단차부(2b)의 위치 이동에 의해 발생하는 연료 유동의 저항면으로 작용하여 맥동 전달을 차단함으로써 맥동을 저감시키는 역할을 보조한다.
상기와 같은 구조로 선조립된 댐퍼(5)는 하부고정부재(5c)가 스텝에어리어(S)에 압입됨으로써 펌프하우징(1)에 가조립되고, 그 상태에서 납품되어 패킹캐리어(6) 조립 공정이 실시된다. 댐퍼(5)의 압입에 앞서 피스톤(2)의 조립이 선행되어야 함은 물론이다.
패킹캐리어(6)는 스텝에어리어(S)의 입구 부분에 압입 및 용접된다. 그 상태에서 상부고정부재(5b)는 스텝에어리어(S)의 상부벽면에 지지되고, 하부고정부재(5c)는 패킹캐리어(6)의 상부판에 지지되어, 유동 없이 안정적인 설치 상태를 유지한다.
패킹캐리어(6)의 컵형상부 내측에는 하측에 연료 누출을 방지하기 위한 시일(7)이 삽입되고, 그 상부에 피스톤(2) 작동에 따른 시일(7)의 위치 이탈을 방지하기 위한 스탑슬리브(8)가 삽입 설치된다. 패킹캐리어(6)의 압입 및 용접 전에 시일(7)과 스탑슬리브(8)가 먼저 설치된다.
패킹캐리어(6)의 컵형상부 외주부에는 피스톤스프링(9)이 삽입되며, 피스톤(2)의 하단부에 스프링시트(2a)가 장착되어, 피스톤스프링(9)은 패킹캐리어(6)의 상부판과 스프링시트(2a)의 사이에서 소량 압축된 상태로 설치된다.
한편, 펌프하우징(1)의 외주면 일측에는 저압피팅 설치홀(1d)이 형성되고, 그 설치홀(1d)의 입구에 저압피팅(1c)이 용접 고정된다.
또한 펌프하우징(1)에는 상기 저압피팅 설치홀(1d)과 스텝에어리어(S)를 연결하는 제1유로(1e)가 상하 방향으로 형성된다. 여기서 상하 방향은 피스톤(2)의 길이 방향과 동일한 방향이다.
또한 펌프하우징(1)에는 유량제어밸브 설치홀(1f)과 스텝에어리어(S)를 연결하는 제2유로(1g)가 형성된다. 제2유로(1g) 역시 상하 방향으로 형성된다.
상기 제1유로(1e)와 제2유로(1g)는 모두 스텝에어리어(S)의 상면에 연결되는 것이나, 펌프하우징(1)의 평면상에서 볼 때 저압피팅(1c)과 유량제어밸브(3)가, 보다 정확히는 저압피팅 설치홀(1d)과 유량제어밸브 설치홀(1f)이 대략 90도 정도의 각도 차이를 가지므로 상호간에 간섭이 발생하지 않는다.
상기 제1유로(1e)와 제2유로(1g)는 펌프하우징(1) 가공시 하방 즉, 스텝에어리어(S)로부터 상방으로 드릴링하여 형성될 수 있다.
이제 본 발명에 따른 고압펌프의 작동 및 작용 효과를 설명한다.
연료탱크로부터 이송된 연료는 저압피팅(1c)을 통해 고압펌프 내로 유입된다.
펌프하우징(1)의 저압피팅 설치홀(1d)로 유입된 연료는, 제1유로(1e)를 통해 하강하여 스텝에어리어(S)로 유입되고, 스텝에어리어(S)의 연료는 제2유로(1g)를 통해 다시 상승하여 유량제어밸브 설치홀(1f)로 유입되며, 이후 챔버(1a), 배출체크밸브(4), 고압피팅(1b)을 통해 이동하여 고압펌프로부터 토출된다. 이 과정에서 챔버(1a)에서 피스톤(2)에 의해 압축된 고압의 연료만 배출됨으로써 GDI 엔진의 연료 공급 압력 조건을 만족시키게 된다. 이와 같은 연속적인 연료 유입 및 배출 과정에서 연료량의 제어는 유량제어밸브(3)에 의해 이루어진다. 또한 전체 유로의 일부를 구성하는 스텝에어리어(S)에 설치된 댐퍼(5)에 의해 맥동이 저감된다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 고압펌프는, 댐퍼(5)가 스텝에어리어(S)의 내부에 설치됨으로써 댐퍼(5)가 설치되고 작동하기 위한 밀폐공간을 따로 형성할 필요가 없으므로 종래의 댐퍼커버(5d)가 삭제된다. 따라서, 부품수가 감소되는 효과가 있다.
또한, 종래에는 댐퍼(5) 및 댐퍼커버(5d)가 펌프하우징(1)의 상부 외측에 설치됨으로써 고압펌프의 크기가 증가되었으나, 본 발명은 댐퍼(5)가 스텝에어리어(S)의 내부에 설치되고 댐퍼커버(5d)가 삭제됨으로써 고압펌프의 크기(상하 길이)가 감소되어 복잡한 엔진 주변에 설치하기 용이한 장점이 있다.
또한, 스텝에어리어(S)에 설치된 댐퍼(5)에서 댐핑부재(5a)의 내측테두리에 피스톤(2)의 단차부(2b)가 걸려지는 걸림턱(5ab)이 형성되어, 납품상태(댐퍼(5)가 스텝에어리어(S)에 압입된 상태로 납품됨)에서 운반 및 조립 취급시에 펌프하우징(1)으로부터 피스톤(2)이 빠지지 않게 됨으로써 패킹캐리어(6)의 조립 공정을 보다 용이하게 실시할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 고압펌프는, 펌프하우징(1)에 저압피팅 설치홀(1d)과 스텝에어리어(S)를 연결하는 제1유로(1e)와, 스텝에어리어(S)와 유량제어밸브 설치홀(1f)을 연결하는 제2유로(1g)가 형성됨으로써 연료가 항상 스텝에어리어(S)를 경유하여 흐르게 된다. 따라서 스텝에어리어(S) 내부에 연료가 정체되지 않음으로써 스텝에어리어(S) 내부에서 연료의 과열이 방지된다.
또한, 스텝에어리어(S)에 댐퍼(5)가 설치되므로 피스톤(2)의 단차부(2b) 승강에 의해 발생되는 맥동에 댐핑부재(5a)가 보다 직접적으로 반응할 수 있게 된다. 즉, 댐퍼(5)가 맥동 발생 공간과 동일한 공간에 설치되어 근거리에서 직접 작용함으로써 보다 효과적으로 맥동을 저감시킬 수 있다.
상기와 같이 스텝에어리어(S) 내부의 과열이 방지되고 맥동 저감 성능이 향상됨으로써 스텝에어리어(S)에서 발생되던 연료의 순간적인 기화 현상이 방지된다. 따라서 연료에 기체 성분이 포함되지 않게 되므로 보다 안정적인 연료 공급량 제어가 가능하여, 순간적인 엔진 출력 저하 현상이 방지된다.
또한, 스텝에어리어(S) 내부 과열이 방지되어 연료 점성이 과도하게 저하되지 않고 정상으로 유지됨으로써 연료에 의한 피스톤(2) 윤활 성능이 정상적으로 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 펌프하우징 1a : 챔버
1b : 고압피팅 1c : 저압피팅
1d : 저압피팅 설치홀 1e : 제1유로
1f : 유량제어밸브 설치홀 1g : 제2유로
2 : 피스톤 2a : 스프링시트
2b : 단차부 3 : 유량제어밸브
4 : 배출체크밸브 5 : 댐퍼
5a : 댐핑부재 5b : 상부고정부재
5c : 하부고정부재 6 : 패킹캐리어
7 : 시일 8 : 스탑슬리브
9 : 피스톤스프링

Claims (10)

  1. 내부에 챔버가 형성된 펌프하우징과;
    상기 펌프하우징에 삽입 설치되어 챔버 내부의 연료를 압축하는 피스톤과;
    상기 펌프하우징의 챔버 양측 유로에 각각 설치된 유량제어밸브 및 배출체크밸브와;
    상기 펌프하우징의 하부에 형성된 스텝에어리어의 내부에 설치된 댐퍼;를 포함하고,
    상기 댐퍼는 도넛 형상으로서 중앙에 관통홀이 형성된 상, 하 탄성 박판이 상호 접합되어 내부에 압력 공간을 형성하는 댐핑부재와; 댐핑부재의 외측테두리부 상면에 용접된 상부고정부재와; 댐핑부재의 외측테두리부 하면에 용접된 하부고정부재;를 포함하며,
    상기 댐핑부재의 관통홀의 내측테두리에 피스톤의 단차부가 걸려지는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌프하우징에 저압피팅 설치홀이 형성되고, 그 저압피팅 설치홀 입구에 저압피팅이 설치되며, 펌프하우징에 저압피팅 설치홀과 스텝에어리어를 연결하는 제1유로가 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1유로는 스텝에어리어로부터 저압피팅 설치홀을 향해 상방으로 드릴링되어 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌프하우징에 스텝에어리어와 상기 유량제어밸브가 설치된 유량제어밸브 설치홀을 연결하는 제2유로가 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2유로는 스텝에어리어로부터 유량제어밸브 설치홀을 향해 상방으로 드릴링되어 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부고정부재와 하부고정부재는 각각의 몸체면에 원주 방향 둘레 전체에 걸쳐 일정 간격으로 다수의 유동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부고정부재는 스텝에어리어의 상부벽면에 지지되고, 하부고정부재는 스텝에어리어의 입구에 장착되는 패킹캐리어의 상판부에 지지되는 것을 특징으로 하는 고압펌프.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌프하우징에 피스톤이 선조립되고, 이후 댐퍼의 하부고정부재가 스텝에어리어의 내주면에 압입되는 것을 특징으로 하는 고압펌프.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230032152A (ko) * 2021-08-30 2023-03-07 주식회사 현대케피코 맥동 체적 확장형 고압펌프

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223214A (ja) * 2009-02-25 2010-10-07 Denso Corp ダンパ装置、それを用いた高圧ポンプおよびその製造方法
KR20140019021A (ko) * 2011-06-15 2014-02-13 델피 테크놀로지스 홀딩 에스.에이.알.엘. 입구 밸브 배열체, 펌프 헤드 및 연료 펌프
KR101556627B1 (ko) 2014-05-21 2015-10-02 주식회사 현대케피코 이중 완충구조를 가지는 내연기관용 고압 펌프
JP2016164400A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 株式会社ケーヒン 燃料供給装置
KR20180103005A (ko) * 2017-03-08 2018-09-18 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 연료 분사 시스템을 위한 고압 연료 펌프

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223214A (ja) * 2009-02-25 2010-10-07 Denso Corp ダンパ装置、それを用いた高圧ポンプおよびその製造方法
KR20140019021A (ko) * 2011-06-15 2014-02-13 델피 테크놀로지스 홀딩 에스.에이.알.엘. 입구 밸브 배열체, 펌프 헤드 및 연료 펌프
KR101556627B1 (ko) 2014-05-21 2015-10-02 주식회사 현대케피코 이중 완충구조를 가지는 내연기관용 고압 펌프
JP2016164400A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 株式会社ケーヒン 燃料供給装置
KR20180103005A (ko) * 2017-03-08 2018-09-18 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 연료 분사 시스템을 위한 고압 연료 펌프

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230032152A (ko) * 2021-08-30 2023-03-07 주식회사 현대케피코 맥동 체적 확장형 고압펌프
KR102540496B1 (ko) 2021-08-30 2023-06-07 주식회사 현대케피코 맥동 체적 확장형 고압펌프

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