KR102202762B1 - 체크 밸브, 고압 부품 및 고압 연료 펌프 - Google Patents

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씨피티 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은 체크 밸브(48)에 관한 것이며, 밀봉 요소(52)와, 밸브 시트(64)에 밀봉 요소(52)를 유지하는 코일 스프링(54)은 내경(DI)을 갖는 밸브 구멍(58)에 배열되고, 코일 스프링(54)은 외경(DA)을 갖는 복수의 코일 턴(62)을 가지며, 미조립 상태에서 코일 턴(62)의 적어도 하나의 외경(DA)은 밸브 구멍(58)의 적어도 하나의 서브 영역의 내경(DI)보다 크다. 본 발명은 또한 이러한 유형의 체크 밸브(48)를 갖는 고압 부품(44) 및 고압 연료 펌프(18)에 관한 것이다.

Description

체크 밸브, 고압 부품 및 고압 연료 펌프
본 발명은 연료 분사 시스템에서의 고압 부품을 위한 체크 밸브, 이러한 체크 밸브를 갖는 고압 부품, 및 체크 밸브를 구비한 이러한 고압 부품을 포함하는 고압 연료 펌프에 관한 것이다.
연료 분사 시스템에서의 고압 연료 펌프는 고압을 연료에 인가하기 위해 사용되며, 예를 들어, 가솔린 내연 기관의 경우에, 압력은 150 bar 내지 500 bar의 범위에 놓이고, 디젤 내연 기관의 경우에, 압력은 1500 bar 내지 3000 bar의 범위에 놓인다. 각각의 연료에서 발생될 수 있는 압력이 높을수록, 연소실에서 연료의 연소 동안 생성되는 배기 가스는 적게 되며, 이러한 것은 특히 배기 가스의 감소가 점차적으로 필요하게 되는 배경에 대해 유익하다.
이러한 경우에 연료는 이를 위해 제공되는 압력 챔버에 있는 고압 연료 펌프에서 압축되고, 그런 다음 고압 연결부를 통해 통상적으로 커먼 레일로서 공지된, 압력 챔버의 유압적으로 하류에 배열된 축압기로 공급되고, 연료는 그런 다음 이로부터 인젝터를 통해 연소실의 연소 공간 내로 분사될 수 있다.
연료 분사 시스템은 예를 들어 가압 연료가 사전 한정된 압력 레벨로부터 통과되는 것을 가능하게 하기 위하여 체크 밸브와 같은 수동 밸브(passive valve)가 다양한 지점에서 사용되는 유압 시스템이다.
이러한 체크 밸브는 예를 들어 고압 연료 펌프의 고압 연결부에서의 출구 밸브로서뿐만 아니라, 과압의 경우에, 이를 완화시키기 위하여 연료 분사 시스템의 고압 영역으로부터 멀어지게 잉여 연료를 전환시키는 압력 제한 밸브로서 제공될 수 있다.
종래 기술, 예를 들어 DE 10 2014 206 968 A1로부터 공지된 이러한 적용을 위한 체크 밸브는 일반적으로 3개의 주요 부품, 구체적으로는 밀봉 요소, 관련 밸브 시트 상에 밀봉 요소를 사전 부하를 받는 코일 스프링, 및 헬리컬 스프링이 지지되는 밸브 고정 요소로 만들어진다. 이러한 스프링 고정 요소는 통상적으로 고압 하의 연료가 통과되도록 의도되는 대응하는 구멍 내로 가압된다.
그러나, 압력이 2000 bar보다 큰 범위에 있으면 이러한 스프링 고정 요소와, 이러한 구멍이 만들어진 고압 부품 사이에 확실한 억지 끼워맞춤을 보장하는 것이 점차적으로 더욱 어려워지고 있다. 이러한 것은 내부 압력의 결과로서 고압 부품이 구멍의 영역에서 확장하기 때문이며, 이러한 확장은 억지 끼워맞춤 조립으로부터 인장을 제거하고, 스프링 고정 요소는 홀딩되는 구멍 내에서 움직이기 시작한다. 그런 다음, 체크 밸브는 더 이상 밸브로서 기능하지 않는다.
아울러, 부품으로서의 스프링 고정 요소 자체는 수용되는 고압 부품 내에 추가적인 설치 공간을 요구한다.
본 발명의 목적은 이전에 공지된 것보다 고압 부품에서 더욱 단단하게 고정되는 체크 밸브를 제안하는 것이다.
이러한 목적은 독립항 제1항의 특징의 조합을 갖는 체크 밸브에 의해 달성된다.
이러한 체크 밸브를 갖는 고압 부품 및 이러한 체크 밸브를 포함하는 고압 연료 펌프는 대안적인 독립항의 요지이다.
본 발명의 바람직한 개선은 종속항의 요지이다.
연료 분사 시스템에서의 고압 부품을 위한 체크 밸브는, 내경을 가지며 밸브 시트 및 상기 밸브 시트와 상호 작용하는 밀봉 요소가 배열되는 밸브 구멍이 형성된 밸브 하우징, 및 상기 밸브 구멍의 길이 방향 축을 따라서 작용하는 스프링력에 의해 상기 밸브 시트 상에서 상기 밀봉 요소를 유지하는 코일 스프링을 가진다. 코일 스프링은 각각 외경을 갖는 복수의 코일 턴(coil turn)을 가진다. 체크 밸브의 미조립 상태에서, 이러한 코일 턴 중 적어도 하나의 외경은 밸브 구멍의 적어도 서브 영역의 내경보다 커서, 체크 밸브의 조립된 상태에서, 코일 스프링은 밸브 구멍에서 강제 끼워맞춤 방식으로 고정된다.
제안된 체크 밸브의 경우에, 코일 스프링 자체가 고압 부품에 대한 강제 끼워맞춤 연결을 확립하기 때문에, 종래 기술과 대비하여 밸브 고정 요소를 생략하는 것이 가능하며, 결과적으로, 스프링 고정 요소에 대한 필요성이 없다. 그 결과, 스프링 고정 요소 및 고압 부품의 억지 끼워맞춤의 압력 침투(pressure infiltration)와 같은 부정적인 영향이 회피된다. 더욱이, 억지 끼워맞춤의 제거는 고압 부품의 고압 저항을 증가시키는 효과를 가진다. 또한, 종래 기술에서 스프링 고정 요소를 위해 제공되는 설치 공간이 절약될 수 있다.
바람직하게는, 코일 스프링은 사전 한정된 양의 힘 하에서 길이 방향 축을 따라서 변형 가능한 스프링 사전 부하 영역(spring preloading region)과, 사전 한정된 양의 힘 하에서 길이 방향 축을 따라서 실질적으로 변형 가능하지 않은 강제 끼워맞춤 영역을 가진다. 이러한 경우에, 코일 스프링은 스프링 사전 부하 영역과 밀봉 요소를 접촉시키는 반면에, 강제 끼워맞춤 영역은 길이 방향 축을 따라서 밀봉 요소로부터 반대편에 배열된다.
따라서, 코일 스프링은, 밸브 시트 상에 밀봉 요소를 유지하기 위해 필요한 스프링력을 제공하도록 그 한쪽 영역이 최적화되고, 이로부터 분리된 영역이 고압 부품에서 코일 스프링의 변위를 방지하는 고정(securement)을 제공하도록 최적화되는 방식으로 형성된다. 이러한 최적화된 코일 스프링을 이용하면, 코일 스프링 자체가 고압 부품에서 고정을 맡기 때문에 스프링 고정 요소를 생략하는 것이 간단히 가능하여서, 억지 끼워맞춤의 침투로 인해 스프링 고정 요소로 발생하는 부품 변형의 문제가 유익하게 회피될 수 있다. 그러므로, 이러한 코일 스프링은, 한편으로는 스프링 사전 부하 영역에서 밀봉 요소의 스프링 사전 부하를 맡는 방식으로 기하학적 형상으로 적응되고, 다른 한편으로 고압 부품에서의 변위를 방지하는 고정이 보장되는 방식으로 강제 끼워맞춤 영역에서 설계된다.
특히 유리하게는, 스프링 사전 부하 영역에서, 개별 코일 턴이 서로 이격되는 것으로서 형성되어서, 사전 한정된 양의 힘이 코일 스프링에 인가될 때, 이러한 영역에서의 코일 스프링은 길이 방향 축을 따라서 변형될 수 있다. 이러한 것은 예를 들어 밀봉 요소에 의해 인가되는 압력에 의해 일어날 수 있다. 또한, 강제 끼워맞춤 영역에서, 코일 턴이 그 사이의 간격없이 서로 직접 기대어 놓이면 유익하여서, 어떠한 강제 끼워맞춤 영역의 변형도 스프링 사전 부하 영역을 변형시킬 수 있는 힘의 양에 의해 가능하지 않다.
유리하게는, 스프링 사전 부하 영역은 이 경우에 원추형으로 형성되고, 밀봉 요소 상에서 원추 팁 영역(cone tip region)이 지지된다.
바람직하게는, 코일 스프링이 밀봉 요소 상에 지지되도록 하는 원추 팁 영역은 밀봉 요소 주위에 보다 양호하게 결합되고 결과적으로 이를 안내할 수 있기 위하여 원추형 확장부를 가진다.
또한 유리하게는, 강제 끼워맞춤 영역은 실질적으로 동일한 외경을 갖는 복수의 코일 턴을 포함한다.
동일한 외경을 갖는 다수의 코일 턴을 제공하는 것에 의해, 밸브 구멍과의 단단한 강제 끼워맞춤을 확립할 수 있는 것이 가능하다.
특히 바람직한 개선에서, 강제 끼워맞춤 영역의 최외측 코일 턴은 코일 스프링의 대칭축의 방향으로 안쪽으로 끌어당겨져(drawn-in) 형성된다. 그 결과, 공구를 위한 결합 지점은 코일 스프링이 취급되어 밸브 구멍 내로 확실하게 도입되는 것을 가능하게 하기 위하여 내향 돌출 단부에 의해 코일 스프링에 제공될 수 있다. 이러한 단부에서, 코일 스프링은 결합 작업 동안 밸브 구멍 내로 배치된 후에 공구에 의해 그 권선 방향으로 반전될 수 있다. 공구는 코일 스프링의 이러한 최외측 끌어당겨진 코일 턴에 결합하는 것에 의해 토크를 전달한다. 그 결과, 강제 끼워맞춤 영역의 외경이 감소되고, 코일 스프링은 한정된 방식으로 밸브 구멍 내로 밀릴 수 있다. 사용된 공구로부터의 토크가 그런 다음 다시 제거되면, 코일 스프링은 다시 확장되고, 밸브 구멍에서의 고압 부품에 단단히 기대어 놓여지고, 이에 의해, 코일 스프링은 그런 다음 강제 끼워맞춤에 의해 고정된다.
그러므로, 코일 스프링은 전적으로 이러한 방식으로 외경을 가역적으로 및 일시적으로 변경할 수 있기 위하여 특히 강제 끼워맞춤 영역에서 반경 방향으로 변형 가능하다.
바람직하게는, 밸브 구멍은 제1 내경을 갖는 제1 밸브 구멍 영역, 및 제2 내경을 갖는 제2 밸브 구멍 영역을 가지며, 밀봉 요소 및 코일 스프링은 제1 밸브 구멍 영역에 배열된다. 제1 내경은 이러한 경우에 바람직하게는 제2 내경보다 크다.
바람직하게는, 코일 스프링이 그 강제 끼워맞춤 영역으로 지지되는 지지 칼라(bearing collar)는 이러한 경우에 제1 밸브 구멍 영역으로부터 제2 밸브 구멍 영역으로의 천이부에서 형성된다.
그러므로, 바람직하게는, 밸브 구멍은 형태 끼워맞춤에 의해 축 방향으로의 변위에 대하여 코일 스프링을 추가적으로 고정하는 기하학적 형상을 구비한다.
유리하게는, 제1 내경은 적어도 상기 코일 스프링의 길이 방향 범위를 따라서 실질적으로 일정하다. 제2 내경은 제1 밸브 구멍 영역으로부터 멀어지게 길이 방향 축을 따라서 원추형으로 확장된다.
또한, 유리하게는, 제1 밸브 구멍 영역으로부터 제2 밸브 구멍 영역으로의 천이부는 볼록 라운딩으로서 형성된다.
원추형 확장부는 유익하게 삽입 원추 또는 삽입 반경을 제공할 수 있으며, 코일 스프링은 삽입 원추 또는 삽입 반경을 통해 밸브 보어 내로 삽입될 수 있다. 삽입 동안, 원추형 확장부는 2개의 밸브 구멍 영역 사이의 볼록 라운딩 위에서 용이하게 슬라이딩될 수 있으며, 그런 다음 밸브 구멍의 제1 내경에 있는 지지 칼라에 단단히 기대어 놓여진다. 코일 스프링은 원추형 확장부에 의해 제공된 삽입 원추 또는 삽입 반경을 통해 밸브 구멍 내로 밀리며, 그런 다음, 지지 칼라를 통과한 후에 확장된다.
예를 들어 고압 연료 펌프를 위한 고압 연결부로서 형성되는 고압 부품은 전술한 체크 밸브를 가지며, 고압 부품 자체는 체크 밸브의 밸브 하우징을 형성한다.
내연 기관의 연료 분사 시스템을 위한 고압 연료 펌프는 연료에 고압을 인가하기 위한 압력 챔버, 및 압력 챔버의 하류에 배열되고 전술한 바와 같은 체크 밸브를 갖는 고압 부품을 가진다.
체크 밸브는 이러한 경우에 예를 들어 고압 연결부에 배열될 수 있고, 압력 챔버로부터의 고압 하에서 연료를 배출하기 위한 출구 밸브로서 형성될 수 있다. 그러나, 압력 챔버의 하류에 배열된 축압기 영역에서 고압을 전환시키기 위해 체크 밸브가 압력 제한 밸브로서 형성되는 것이 또한 가능하다.
전적으로, 전술한 체크 밸브는 체크 밸브의 동일한 기능을 유지하면서 부품의 수가 감소되는 것을 가능하게 한다. 아울러, 종래의 통상적인 억지 끼워맞춤 조립은 더 이상 필요하지 않으며, 이에 의해, 고압 부품에서의 응력의 감소가 가능하게 된다. 또한, 이전에 제공되고 현재 존재하지 않는 스프링 고정 요소로 인한 체크 밸브를 가로지르는 압력 강하가 또한 감소된다.
본 발명의 바람직한 개선은 첨부된 도면에 기초하여 보다 상세히 설명된다:
도 1은 적어도 하나의 체크 밸브를 구비한 고압 연료 펌프를 갖는 내연 기관을 위한 연료 분사 시스템의 개략도;
도 2는 고압 부품으로서 고압 연결부를 갖는 도 1로부터의 고압 연료 펌프를 통한 개략 종단면도;
도 3은 종래 기술로부터의 체크 밸브를 구비한 고압 부품의 단면도;
도 4는 체크 밸브를 구비한 고압 부품의 제1 실시예의 단면도;
도 5는 도 4로부터의 체크 밸브의 코일 스프링의 단면도;
도 6은 도 5로부터의 코일 스프링의 사시도;
도 7은 체크 밸브를 구비한 고압 부품의 제2 실시예의 단면도;
도 8은 도 7로부터의 고압 부품의 상세도; 및
도 9는 체크 밸브를 구비한 고압 부품의 제3 실시예의 단면도.
도 1은 주 펌프(16), 고압 연료 펌프(18), 및 고압 연료 어큐뮬레이터(20)를 통해 탱크(14)로부터, 내연 기관의 연소 공간으로 연료(12)를 분사하는 인젝터(22)들로 연료(12)를 전달하는, 내연 기관의 연료 분사 시스템(10)의 개략도를 도시한다.
연료(12)는 고압 연료 펌프(18) 상의 입구 밸브(24)를 통해 압력 챔버(26)로 도입되고, 출구 밸브(28)를 통해 이러한 압력 챔버(26)로부터 배출되어, 고압 연료 어큐뮬레이터(20)로 보내진다.
도 2는 도 1로부터의 고압 연료 펌프(18)의 종단면도를 도시한다. 고압 연료 펌프(18)의 하우징(30)에는 다양한 기능을 취하는 다수의 보어(32)가 배열된다. 입구 보어(34)를 통해, 연료(12)는 댐퍼(36)로부터 압력 챔버(26)로 공급되고, 압력 챔버에서, 플런저(38)는 플런저 보어(40)에서 병진 방식으로 이동하여, 압력 챔버(26)에서 연료(12)를 주기적으로 압축한다. 압축된 연료(12)는 그런 다음 출구 보어(42)를 통해 고압 연결부(46)로 알려진 고압 부품(44)으로 보내지고, 이로부터, 연료(12)는 고압 연료 어큐뮬레이터(20)로 또한 보내진다.
필요한 압력 하에 있는 연료(12)만이 고압 연료 어큐뮬레이터(20)에 도달하는 것을 보장하기 위해, 통상적으로 체크 밸브(48)로서 형성되는 출구 밸브(28)가 정상적으로 고압 부품(44)에 배열된다.
고압 연료 어큐뮬레이터(20)에서의 과압을 예를 들어 압력 챔버(26)로 또는 연료 분사 시스템(10)의 저압 영역(50)으로 다시 전환시킬 수 있기 위하여 이러한 영역에는 종종 제2 체크 밸브(48)가 배열된다.
도 3은 도 2로부터의 고압 연료 펌프(18)의 고압 부품(44)의 단면도를 도시하며, 종래 기술로부터 이러한 체크 밸브(48)는 고압 부품(44)에 배열된다. 체크 밸브(48)는 밀봉 요소(52), 코일 스프링(54), 및 스프링 고정 요소(56)를 가진다. 스프링 고정 요소(56)는 출구 보어(42)에 억지 끼워맞춤으로 고정되며, 출구 보어는 동시에 밸브 구멍(58)을 형성한다. 밸브 구멍은 코일 스프링(54)이 밸브 구멍에 지지되는 것을 가능하게 하고, 코일 스프링(54)이 밸브 구멍(58) 내에서 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다.
현대의 고압 연료 펌프(18)의 경우에, 연료(12)에는 매우 높은 압력이 발생되고, 이러한 것은 또한 스프링 고정 요소(56)에 또한 영향을 미친다. 이러한 것은, 밸브 구멍(58)이 확장되고, 결과적으로 억지 끼워맞춤 조립에 의해 스프링 고정 요소(56)가 더 이상 밸브 구멍(58)에서 단단하게 유지될 수 없도록 이러한 높은 압력이 영향을 미치기 때문이다.
그러므로, 연료(12)에서의 매우 높은 압력에서 공지된 결점을 갖는 이러한 스프링 고정 요소(56)를 생략하는 것이 가능한 체크 밸브(48)의 형성이 제안된다.
도 4는 이와 관련하여 이러한 체크 밸브(48)의 제1 실시예의 단면도를 도시한다.
출구 보어(42)가 동시에 체크 밸브(48)를 위한 밸브 구멍(58)을 형성하기 때문에, 체크 밸브(48)가 배열되는 고압 부품(44)은 동시에 체크 밸브(48)를 위한 밸브 하우징(60)을 형성한다.
도 4에서의 제1 실시예는, 코일 스프링(54)이 밸브 구멍(58)에서 그 자체를 지지하는 방식으로, 밸브 구멍(58)의 기하학적 형상과 코일 스프링(54)의 서브 영역의 기하학적 형상이 서로 일치되도록 만들어지기 때문에, 스프링 고정 요소(56)와, 코일 스프링(54)이 지지될 수 있는 다른 지지 표면을 완전히 생략한다.
이러한 목적을 위해, 코일 스프링(54)은 각각 외경(DA)을 갖는 복수의 코일 턴(62)을 가진다. 코일 스프링(54)이 아직 밸브 구멍(58) 내로 도입되지 않았을 때, 이러한 코일 턴(62) 중 적어도 하나의 이러한 외경(DA)은 밸브 구멍(58)의 내경(DI)보다 크고, 적어도 밸브 구멍(58)의 서브 영역에서 정확하게 되는 것이다.
그러므로, 코일 스프링(54)이 밸브 구멍(58)에 삽입되기 위해 반경 방향으로 약간 압축되고 그런 다음 빠져 나가면, 코일 스프링(54)은 밸브 구멍(85)에 배열되는 즉시 반경 방향으로 확장되고, 큰 외경(DA)을 갖는 그 코일 턴(62)이 밸브 구멍(58)에 대해 자체적으로 가압되고, 결과적으로 밸브 구멍(58)에서 자체적으로 정착된다.
가압된 연료(12)로 인한 힘이 밀봉 요소(52)로부터 밸브 구멍(58)의 길이 방향 축(AL)을 따라서 작용하여, 코일 스프링(54)이 밸브 구멍(58)에 형성된 밸브 시트(64)에서 유지되면, 이러한 것은 더 이상 밸브 구멍(58)의 확장이 이전에 공지된 스프링 고정 요소(56)의 억지 끼워맞춤 조립을 푸는 경우가 아니다. 이러한 것은 코일 턴(62)이 또한 확장되고, 결과적으로 특별히 큰 힘 효과로 인하여 그 자체가 밸브 구멍(58')에 대해 견고하게 유지되기 때문이다. 그러므로, 코일 스프링(54)은 고압 하에서 그리고 감소되지 않는 스프링력(FF)으로 밀봉 요소(52)를 밸브 시트(64)에 유지할 수 있다.
도 5는 도 4로부터의 코일 스프링(54)을 통한 단면도를 도시한다.
코일 스프링(54)이 상이한 기능을 갖는 2개의 영역을 갖는 것을 알 수 있다. 끼워진 상태에서 밀봉 요소(52) 상에 지지되는 스프링 사전 부하 영역(68)은 밀봉 요소(52)에 스프링력(FF)을 인가하기 위해 제공된다. 이러한 목적을 위해, 개별 코일 턴(62)은 길이 방향 축(AL)의 방향으로 편향 거리를 허용하기 위해 서로 약간 이격되는 것으로서 형성된다. 이러한 영역에서, 예를 들어 가압 연료(12)가 다른 측면으로부터 밀봉 요소(52)를 가압할 때, 충분한 사전 한정된 양의 힘이 코일 스프링(54)에 인가되는 즉시, 코일 스프링(54)은 길이 방향 축(AL)을 따라서 변형 가능하다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 스프링 사전 부하 영역(68)은 유익하게 원추형으로 형성되고, 작동 동안 밀봉 요소(52) 상에서 원추 팁 영역(70)이 지지된다.
코일 스프링(54)은 또한, 스프링 사전 부하 영역(68)에 직접 인접하여, 결과적으로 작동 동안 밀봉 요소(52)의 반대편에 놓이는 강제 끼워맞춤 영역(72)을 포함한다. 이러한 강제 끼워맞춤 영역(72)에서, 코일 턴(62)이 서로에 대해 직접 기대어 놓여서, 코일 스프링(54)은 여기에서 사전 한정된 양의 힘이 예를 들어 코일 스프링(54) 상의 밀봉 요소(52)로부터 작용할 때 길이 방향 축(AL)을 따라서 변형 가능하지 않다. 강제 끼워맞춤 영역(72)은, 미조립 상태에서 모두 밸브 구멍(58)의 내경(DI)보다 큰 동일한 외경(DA)을 갖는 다수의 코일 턴(62)을 가진다. 그러므로, 코일 스프링(54)은 스프링 부하 영역(68)에서의 그 원추 형태로부터 강제 끼워맞춤 영역(72)에서의 원통 형태로 된다.
도 6은 도 5의 코일 스프링(54)의 사시도를 도시한다.
여기에서, 최외측 코일 턴(62)은 코일 스프링(54)의 모든 코일 턴(62)이 그 주위에서 대칭으로 배열되는 코일 스프링(54)의 대칭축(AS)의 방향으로 안쪽으로 끌어당겨짐으로써 형성되는 것을 알 수 있다.
이러한 것은 코일 스프링(54)이 공구에 의해 결합될 수 있는 단부(74)를 생성한다. 이러한 공구에 의해, 예를 들어 선삭(turning)하는 것에 의해, 강제 끼워맞춤 영역(72)에서의 코일 스프링(54)의 외경(DA)이 변경될 수 있어서, 코일 스프링(54)은 밸브 구멍(58) 내로 삽입될 수 있다. 공구가 그런 다음 다시 제거되면, 코일 스프링(54)은 강제 끼워맞춤 영역(72)에서 다시 확장되고, 강제 끼워맞춤이 코일 스프링(54)과 밸브 구멍(58) 사이에 확립된다. 그러므로, 단부(74)를 통해, 결합 토크는 조립 공구에 의해 코일 스프링(54)에 인가될 수 있다.
도 7은 제2 실시예에서 체크 밸브(48)를 구비한 고압 부품(44)의 단면도를 도시한다. 여기에서, 밀봉 요소(52) 및 코일 스프링(54)이 배열되는 제1 밸브 구멍 영역(76)을 밸브 구멍(58)이 갖는 것을 알 수 있다. 밸브 구멍(58)은 밀봉 요소(52)로부터 보았을 때 길이 방향 축(AL)을 따라서 하류에 있는 제1 밸브 구멍 영역(67)에 인접하는 제2 밸브 구멍 영역(78)을 또한 가진다. 제1 밸브 구멍 영역(76)의 제1 내경(DI1)은 제2 밸브 구멍 영역(78)의 제2 내경(DI2)보다 크다. 그 결과, 조립된 상태에서 코일 스프링(54)의 강제 끼워맞춤 영역(72)이 지지되는 지지 칼라(84)는 2개의 밸브 구멍 영역(76, 78) 사이의 천이부(82)에서 형성된다.
도 8은 코일 스프링(54)의 강제 끼워맞춤 영역(72)의 영역에서 확장 표현되는 도 7로부터의 고압 요소(44)를 도시한다.
이러한 방식으로 단단한 강제 끼워맞춤이 코일 스프링(54)과 밸브 구멍(58) 사이에 달성되기 때문에, 제1 밸브 구멍 영역(76)의 제1 내경(DI1)이 바람직하게는 실질적으로 일정하다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 내경(DI1)은 적어도 길이 방향 범위, 즉 코일 스프링(54)의 길이(L)를 따라서 실질적으로 일정하다.
그러나, 코일 스프링(54)을 밸브 구멍(58) 내로 보다 용이하게 삽입할 수 있기 위하여, 제2 내경(DI2)은 제1 밸브 구멍 영역(76)으로부터 멀어지게 길이 방향 축선(AL)을 따라서 원추형으로 확장된다. 초기에 평탄한 삽입 원추가 도 8에 도시되어 있으며, 이러한 것은 하류 방향으로 원추형으로 더욱 확장된다.
도 9는 고압 부품(44)의 제3 실시예를 통한 단면도를 도시하며, 여기에서, 제2 내경(DI2)은 제1 내경(DI1) 후에 원추형으로 크게 확장되고, 결과적으로 가파른 삽입 원추를 형성한다.
아울러, 도 9에서, 삽입 반경이 천이부(82)에 형성되며, 천이부(82)는 볼록 라운딩으로서 형성된다. 또한, 그 결과, 밸브 구멍(58) 내로의 코일 스프링(54)의 용이한 삽입이 달성될 수 있다.

Claims (9)

  1. 연료 분사 시스템(10)에서의 고압 부품(44)을 위한 체크 밸브(48)로서,
    - 내경(DI)을 가지며 밸브 시트(64) 및 상기 밸브 시트(64)와 상호 작용하는 밀봉 요소(52)가 배열되는 밸브 구멍(58)이 형성되는 밸브 하우징(60), 및
    - 상기 밸브 구멍(58)의 길이 방향 축(AL)을 따라서 작용하는 스프링력(FF)에 의해 상기 밸브 시트(64) 상에서 상기 밀봉 요소(52)를 유지하는 코일 스프링(54)을 포함하되,
    상기 코일 스프링(54)은 각각 외경(DA)을 갖는 복수의 코일 턴(62)을 가지며,
    상기 체크 밸브(48)의 미조립 상태에서, 상기 코일 턴(62) 중 적어도 하나의 외경(DA)이 상기 밸브 구멍(58)의 적어도 서브 영역의 내경(DI)보다 커서, 상기 체크 밸브(48)의 조립 상태에서, 상기 코일 스프링(54)은 상기 밸브 구멍(58)에서 강제 끼워맞춤 방식으로 고정되고,
    상기 코일 스프링(54)은 사전 한정된 양의 힘 하에서 상기 길이 방향 축(AL)을 따라서 변형 가능한 스프링 사전 부하 영역(68), 및 상기 사전 한정된 양의 힘 하에서 상기 길이 방향 축(AL)을 따라서 실질적으로 변형 가능하지 않은 강제 끼워맞춤 영역(72)을 가지며, 상기 코일 스프링(54)은 상기 스프링 사전 부하 영역(68)과 상기 밀봉 요소(52)를 접촉시키는 반면에, 상기 강제 끼워맞춤 영역(72)은 상기 길이 방향 축(AL)을 따라서 상기 밀봉 요소(52)로부터 반대편에 배열되고,
    상기 스프링 사전 부하 영역(68)은 원추형으로 형성되고, 상기 밀봉 요소(52) 상에서 원추 팁 영역(70)이 지지되며, 상기 강제 끼워맞춤 영역(72)은 실질적으로 동일한 외경(DA)을 갖는 복수의 코일 턴(62)을 포함하며, 상기 강제 끼워맞춤 영역(72)의 최외측 코일 턴(62)은 상기 코일 스프링(54)의 대칭축(AS)의 방향으로 안쪽으로 끌어당겨지는 것으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 체크 밸브(48).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브 구멍(58)은 제1 내경(DI1)을 구비하는 제1 밸브 구멍 영역(76) 및 제2 내경(DI2)을 구비하는 제2 밸브 구멍 영역(78)을 가지며, 상기 밀봉 요소(52)와 상기 코일 스프링(54)은 상기 제1 밸브 구멍 영역(76)에 배열되고, 상기 제1 내경(DI1)은 상기 제2 내경(DI2)보다 큰 것을 특징으로 하는, 체크 밸브(48).
  5. 제4항에 있어서, 상기 코일 스프링(54)의 강제 끼워맞춤 영역(72)이 지지되는 지지 칼라(bearing collar)(84)가 상기 제1 밸브 구멍 영역(76)으로부터 상기 제2 밸브 구멍 영역(78)으로의 천이부(82)에 형성되는 것을 특징으로 하는, 체크 밸브(48).
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 내경(DI1)은 적어도 상기 코일 스프링(54)의 길이 방향 범위(L)를 따라서 실질적으로 일정하고, 상기 제2 내경(DI2)은 상기 제1 밸브 구멍 영역(76)으로부터 멀어지게 상기 길이 방향 축(AL)을 따라서 원추형으로 확장되는 것을 특징으로 하는, 체크 밸브(48).
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 밸브 구멍 영역(76)으로부터 상기 제2 밸브 구멍 영역(78)으로의 천이부(82)는 볼록 라운딩으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 체크 밸브(48).
  8. 고압 연료 펌프(18)를 위한 고압 부품(44)으로서,
    제1항에 청구된 바와 같은 체크 밸브(48)를 포함하되,
    상기 밸브 하우징(60)은 상기 고압 부품(44)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 고압 부품.
  9. 내연 기관의 연료 분사 시스템(10)을 위한 고압 연료 펌프(18)로서,
    연료(12)에 고압을 인가하기 위한 압력 챔버(26), 및 상기 압력 챔버(26)의 하류에 배열되고 제1항에서 청구된 바와 같은 체크 밸브(48)를 구비하는 고압 부품(44)을 포함하되,
    상기 체크 밸브는 상기 압력 챔버(26)로부터의 고압 하에서 연료(12)를 배출하기 위한 출구 밸브(28)로서 형성되는, 고압 연료 펌프(18).
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