KR102251709B1 - 고압 연료 펌프의 흡입 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 고압 연료 펌프의 흡입 밸브에 관한 것으로, 연료가 유입되는 유입구와 연료를 가압하는 펌프실이 마련되며 유입구와 펌프실 사이에 밸브 설치 공간이 마련되고 직선 왕복운동하는 로드가 구비된 솔레노이드부가 마련되는 하우징, 밸브 설치 공간에 삽입되며 유동홀이 형성된 밸브 슬리브, 밸브 슬리브에 안착되는 밸브 스프링, 밸브 스프링이 탄성 지지하며 로드와 연동되어 이동하는 밸브 플레이트, 밸브 플레이트가 개폐하는 도입홀이 형성된 밸브 시트를 포함하고, 밸브 슬리브는 밸브 설치 공간에 슬라이딩 삽입되며, 밸브 시트가 밸브 슬리브를 지지하도록 밸브 설치 공간에 끼움 체결되어 밸브 슬리브의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하여 밸브 슬리브를 슬라이드 삽입하여 조립함에 따라 밸브 슬리브의 변형이 방지되고, 펌프실 측에서 역류하는 연료로 인해 밸브 플레이트가 밸브 시트 측으로 이동하는 것을 방지하여 밸브가 닫히는 것을 방지한다.

Description

고압 연료 펌프의 흡입 밸브 {THE SUCTION VALVE FOR THE HIGH-PRESSURE FUEL PUMP}
본 발명은 고압 연료 펌프의 흡입 밸브에 관한 것으로, 밸브 슬리브를 슬라이드 삽입하여 조립함에 따라 밸브 슬리브의 변형이 방지되고, 펌프실 측에서 역류하는 연료로 인해 밸브 플레이트가 밸브 시트 측으로 이동하는 것을 방지하여 밸브가 닫히는 것을 방지하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브에 관한 것이다.
차량의 연료 공급 장치는 연료탱크, 연료레일 및 연료펌프를 포함한다. 연료레일은 연료탱크에 저장된 고압의 연료를 각 인젝터로 분배하는 역할을 수행한다. 연료레일에는 다수의 인젝터가 설치되며, 각 인젝터는 실린더 헤드 또는 흡기 매니폴드에 연결되어 연소실 또는 포트 내부로 연료를 분사시킨다.
이러한 연료레일과 연료탱크 사이에 구비되는 것이 고압 연료 펌프며, 고압 연료 펌프는 연료탱크로부터 저압으로 공급된 연료를 고압으로 압축하여 연료레일로 전달한다.
즉, 도 1과 같이 고압 연료 펌프는 하우징(10)에 유입구와 토출구(11)가 형성되고, 유입구로 유입되는 연료를 피스톤(30)이 가압하여 고압으로 압축하게 된다.
그리고, 유입구로부터 토출구(11)로의 유로 상에 설치되어, 연료의 흐름을 제어하기 위해 구성되는 것이 유량제어밸브인 흡입 밸브(20)다.
도 2에 별도 도시한 흡입 밸브(20)는 연료가 유입되는 중공홀(21a)이 형성된 밸브 바디(21)를 포함하고, 밸브 바디(21)의 내부 공간에서 유로의 개폐 작용을 통해 토출되는 유량을 제어한다.
밸브 바디(21)의 내부에는 로드(22)가 흡입 밸브의 길이 방향을 따라 배치되고, 로드(22)와 함께 이동되어 중공홀(21a)과 밸브 바디(21) 내부 공간 간의 연료 이동 통로를 개폐하기 위한 밸브 플레이트(23)가 구성된다.
또한, 아마추어(24)가 로드(22)와 연결되고, 아마추어(24)를 둘러싸는 형태로 밸브 바디(21)와 연결되는 밸브 하우징(25)이 구성된다.
그리고, 밸브 바디(21)의 일 측에 폴 코어(26)가 연결되고, 폴 코어(26) 내부의 로드(22)와 동일 축 상에 리턴 스프링(27)이 마련된다.
그래서, 폴 코어(26)에 전류가 인가되면 로드(22)가 폴 코어(26) 측으로 이동됨으로써 중공홀(21a)로부터 밸브 바디(21)의 내부 공간으로의 유로를 차단시키게 되고, 전류가 해제되면 리턴 스프링(27)에 의해서 로드(22)가 원위치되어 유로가 개방되게 작동하게 된다.
그리고, 밸브 플레이트(23)의 일측에는 유출홀이 형성된 밸브 슬리브(28)가 구비되고, 밸브 슬리브(28)와 밸브 플레이트(23) 간에는 밸브 스프링(29)이 마련되어, 밸브 바디(21)의 내부 공간으로부터 연료가 유출홀을 통해서 유출되게 하고, 밸브 플레이트(23)가 정위치되도록 한다.
그리고 밸브 슬리브(28)는 밸브 플레이트(23)가 정위치에 위치하도록 하여 밸브 플레이트(23)의 작동거리인 밸브 리프트를 미리 세팅된 간격으로 유지시킨다.
이때, 밸브 슬리브(28)는 밸브 바디(21)에 압입되고, 밸브 슬리브(28)가 조립된 밸브 바디(21)가 하우징(10)에 압입되어 조립된다.
그러나, 밸브 슬리브(28)가 밸브 바디(21)에 압입될 때 한번, 그리고 밸브 바디(21)가 하우징(10)에 압입될 때 또 한번 압입되는, 2중 압입 구조로 되어 있어서 밸브 슬리브(28)는 압입시마다 변형되고 밸브 리프트도 변하게 되는 문제점이 있었다.
이처럼 밸브 리프트가 변하게 되면 밸브의 작동 속도가 느려지게 되고, 작동 속도가 느려지면 고압 챔버에 충진되는 연료의 양의 제어가 불균일하게 됨에 따라 제품간의 토출 유량 산포가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 저부하 또는 fuel cut과 같은 상황으로 엔진에서 요구하는 유량이 소유량 또는 요구량이 없는 경우에 고압 연료 펌프는 연료레일로 연료를 토출하지 않는데, 이때, 흡입 밸브의 작동이 불필요하여 ECU에서는 작동신호를 보내지 않으나, 고압 연료 펌프의 피스톤 운동에 의해 내부 연료가 역류하는 현상이 발생하게 된다.
도 3이 이러한 연료의 흐름을 나타낸 것인데, 이러한 역류로 인해 발생하는 flow force에 의해 밸브 플레이트(23)를 미는 힘이 리턴 스프링(27)의 힘보다 클 경우에 흡입 밸브는 self-closing하게 되는 것이다.
이와 같은 현상이 발생하게 되면, 토출되는 유량을 제어해 주지 못해 연료레일의 압력 제어가 되지 못하고, 고압 연료 펌프는 제어를 하지 않음에도 불구하고 연료레일로 압축된 연료를 토출하게 되는 문제점이 있었다.
그렇다고, 리턴 스프링의 force가 큰 것을 사용하는 것은 경제적이지 못할뿐더러 작동 소음도 커지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 밸브 슬리브의 2중 압입 구조를 없애 변형을 방지하며, 미리 셋팅된 밸브 리프트로 조립되게 하여 제품간의 토출 유량 산포를 저감시키는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 내부 연료의 역류로 인해 self-closing 되는 것을 방지하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면 연료가 유입되는 중공홀과 연료를 가압하는 펌프실이 마련되며 중공홀과 펌프실 사이에 밸브 설치 공간이 마련되고 직선 왕복운동하는 로드가 구비된 솔레노이드부가 마련되는 하우징, 밸브 설치 공간에 삽입되며 유동홀이 형성된 밸브 슬리브, 밸브 슬리브에 안착되는 밸브 스프링, 밸브 스프링이 탄성 지지하며 로드와 연동되어 이동하는 밸브 플레이트, 밸브 플레이트가 개폐하는 도입홀이 형성된 밸브 시트를 포함하고, 밸브 슬리브는 밸브 설치 공간에 슬라이딩 삽입되며, 밸브 시트가 밸브 슬리브를 지지하도록 밸브 설치 공간에 끼움 체결되어 밸브 슬리브의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브가 제공될 수 있다.
여기서, 밸브 슬리브는 밸브 설치 공간의 내측으로 돌출 형성된 안착부와 밸브 시트 사이에서 위치 고정되는 지지부, 지지부의 내측에 구비되며 밸브 시트와 마주보는 면에서 함몰 형성된 가이드홈에 밸브 스프링과 밸브 플레이트가 삽입되고 밸브 플레이트의 외측을 가이드하는 가이드부, 지지부와 가이드부를 연결하며, 유동홀이 형성된 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 밸브 슬리브는 가이드부가 밸브 시트와 이격되도록, 지지부의 밸브 시트와 마주보는 면과 가이드부의 밸브 시트와 마주보는 면이 단차 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 가이드부는 가이드홈의 밸브 플레이트와 마주보는 면에서 돌출 형성되어 밸브 플레이트의 개방시, 밸브 플레이트에서 돌출 형성된 돌출부가 지지되는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 밸브 시트는 밸브 슬리브와 마주보는 면에서 함몰되게 형성된 변형방지홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 밸브 슬리브는유동홀을 복수개 구비하되 원주방향의 등간격으로 이격되게 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 밸브 설치 공간은 내측에서 돌출되게 형성되어 밸브 시트를 고정시키는 코킹부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 밸브 슬리브의 종래에 2중 압입을 통해 조립되던 것을 없애고 슬라이드 삽입하여 조립함에 따라 밸브 슬리브의 변형이 방지되고 제품 간의 토출 유량 산포를 저감시키는 효과가 있다.
또한, 펌프실 측에서 연료가 역류될 때 밸브 플레이트가 밸브 시트 측으로 이동하는 것을 방지하여, 고압 펌프의 토출 유량을 정확하게 제어할 수 있고, 연료레일의 압력도 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 고압 연료 펌프를 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 종래의 고압 연료 펌프에 적용되는 흡입 밸브를 도시한 도면,
도 3은 연료 역류시 도 2의 흡입 밸브에 의한 연료의 흐름을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 흡입 밸브가 설치된 고압 연료 펌프의 흡입 밸브의 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 고압 연료 펌프의 흡입 밸브의 밸브 슬리브의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 고압 연료 펌프의 흡입 밸브의 작동을 보여주는 도 4의 A부분의 확대도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 흡입 밸브가 설치된 고압 연료 펌프의 흡입 밸브의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 고압 연료 펌프의 흡입 밸브의 밸브 슬리브의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 고압 연료 펌프의 흡입 밸브의 작동을 보여주는 도 4의 A부분의 확대도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 고압 연료 펌프의 흡입 밸브는 연료가 유입되는 유입구(110)와 연료를 가압하는 펌프실(120)이 마련되며 유입구(110)와 펌프실(120) 사이에 밸브 설치 공간(130)이 마련되고 직선 왕복운동하는 로드(151)가 구비된 솔레노이드부(150)가 마련되는 하우징(100), 밸브 설치 공간(130)에 삽입되며 유동홀(440)이 형성된 밸브 슬리브(400), 밸브 슬리브(400)에 안착되는 밸브 스프링(500), 밸브 스프링(500)이 탄성 지지하며 로드(151)와 연동되어 이동하는 밸브 플레이트(300), 밸브 플레이트(300)가 개폐하는 도입홀(210)이 형성된 밸브 시트(200)를 포함하고, 밸브 슬리브(400)는 밸브 설치 공간(130)에 슬라이딩 삽입되며, 밸브 시트(200)가 밸브 슬리브(400)를 지지하도록 밸브 설치 공간(130)에 끼움 체결되어 밸브 슬리브(400)의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 후술할 본 발명의 상세한 설명에 있어서, 특별한 언급이 없는 한 방향은 설명의 편의를 위하여 밸브 플레이트(300)의 밸브 시트(200)쪽은 전방으로, 그 반대 방향은 후방으로 지정하여 설명하기로 한다.
본 발명의 고압 연료 펌프를 구성하는 유량제어밸브(FCV, Flow Control Valve)인 흡입 밸브는 연료탱크와 연료레일 간에 구비되어 연료를 고압으로 공급하는 고압 연료 펌프에 구비되어, 연료의 유로를 제어하는 장치이다.
이를 위한 흡입 밸브는 고압 펌프의 하우징(100)에 밸브 하우징(140)이 결합되어 외관을 형성하며, 고압 연료 펌프의 흡입측 유로 상에 설치된다.
고압 연료 펌프의 하우징(100)에는 연료가 유입되는 유입구(110)와, 유입된 연료를 가압하여 고압으로 만드는 펌프실(120)과, 고압의 연료를 토출시키는 토출구가 구비된다.
그리고, 유입구(110)와 펌프실(120) 사이에 흡입 밸브가 설치되는 밸브 설치 공간(130)이 마련된다.
또한, 밸브 하우징(140)에는 솔레노이드부(150)가 구비되어 후술할 밸브 플레이트(300)를 이동시킨다.
솔레노이드부(150)는 전류 인가 또는 전류 인가 해제에 따라 직선 왕복운동하는 로드(151)와, 전류 인가 해제시에 로드(151)를 원위치로 복귀시키는 리턴스프링(152)이 구비된다.
로드(151)는 솔레노이드부(150)에 전류가 인가되면 리턴스프링(152)을 압축시키면서 전방으로 이동하고, 솔레노이드부(150)에 전류 인가가 해제되면 리턴스프링(152)에 의해 후방으로 이동한다.
또한, 흡입 밸브는 밸브 슬리브(400), 밸브 스프링(500), 밸브 플레이트(300), 밸브 시트(200)로 구성된다.
하우징(100)은 밸브 설치 공간(130)에서 단턱지며 내측으로 돌출되게 형성된 안착부(131)가 마련되고, 안착부(131)에 밸브 슬리브(400)가 안착된다.
밸브 슬리브(400)는 하우징(100)의 밸브 설치 공간(130)에 슬라이드 삽입되어 안착부(131)에 안착되고 밸브 설치 공간(130)에 고정되는 밸브 시트(200)에 의해 위치 고정된다.
이러한 밸브 슬리브(400)는 유동홀(440)이 형성되어 밸브 시트(200)와 밸브 플레이트(300) 사이를 통과한 연료를 펌프실(120)로 토출시킨다.
또한 밸브 슬리브(400)는 밸브 플레이트(300)의 이동을 가이드할 수 있도록, 밸브 플레이트(300)의 외측을 감싸도록 형성된다.
밸브 플레이트(300)는 로드(151)와 연동되어 이동하며, 후술할 밸브 시트(200)의 도입홀(210)을 개폐한다.
밸브 스프링(500)은 밸브 슬리브(400)에 안착되어 밸브 슬리브(400)와 밸브 플레이트(300) 사이를 탄성 지지하며, 로드(151)가 전방으로 이동할 때 밸브 플레이트(300)가 로드(151)와 연동되어 전방으로 이동할 수 있도록 탄성 지지한다.
이러한 밸브 스프링(500)은 밸브 플레이트(300)에 탄성력을 제공하나, 솔레노이드부(150)의 리턴 스프링 보다 작은 탄성력을 제공하며, 즉, 로드(151)가 전방으로 이동하여 밸브 플레이트(300)를 후방으로 지지하는 힘이 제거되는 경우, 밸브 플레이트(300)도 전방으로 이동할 수 있도록 탄성력을 제공하여 밸브 플레이트(300)가 로드(151)와 연동되어 이동된다.
밸브 시트(200)는 밸브 플레이트(300)가 개폐하는 도입홀(210)이 형성되며 도입홀(210)은 유동홀(440)과 함께 연료의 유로를 형성하고, 밸브 설치 공간(130)에 끼움 체결되도록 끼움 삽입된 후 하우징(100)이 코킹되어 체결된다.
즉, 밸브 슬리브(400)는 밸브 설치 공간(130)에 슬라이드 삽입되어 후방면이 안착부(131)에 안착되고, 전방면이 밸브 설치 공간(130)에 끼움 삽입되는 밸브 시트(200)가 지지한다.
그리고 밸브 시트(200)는 하우징(100)이 코킹되어 형성되는 코킹부(132)에 의해 밸브 슬리브(400)를 지지하는 상태로 위치 고정된다.
이에 따라 본 발명에서는 밸브 슬리브(400)를 밸브 설치 공간(130)에 힘을 가하지 않으면서 조립 가능하며 종래의 2중 압입시키는 조립으로 인한 변형을 방지할 수 있다.
이에 따라 밸브 플레이트(300)의 작동 거리인 밸브 리프트(α)도 미리 셋팅된 거리로 조립될 수 있어서 흡입 밸브의 작동 속도가 느려지는 것을 방지하고 펌프실(120) 측에 충진되는 연료의 양을 균일하게 제어할 수 있어 제품 간의 토출 유량 산포를 저감시키는 효과가 있다.
이러한 밸브 슬리브(400)는 밸브 설치 공간(130)에 삽입되는 지지부(410), 밸브 플레이트(300)를 가이드하는 가이드부(420), 지지부(410)와 가이드부(420)를 연결하는 연결부(430)로 구성된다.
지지부(410)는 밸브 설치 공간(130)의 내측으로 돌출 형성된 안착부(131)와 밸브 시트(200) 사이에서 위치 고정된다.
가이드부(420)는 지지부(410)의 내측에 구비되며, 밸브 시트(200)와 마주보는 면에서 함몰 형성된 가이드홈(421)에 밸브 스프링(500)과 밸브 플레이트(300)가 삽입되고, 밸브 플레이트(300)의 외측을 가이드한다.
여기서, 가이드부(420)가 밸브 시트(200)와 이격되어 밸브 리프트(α)를 마련하도록, 지지부(410)의 밸브 시트(200)와 마주보는 면과 가이드부(420)의 밸브 시트(200)와 마주보는 면이 단차 형성된다.
그리고, 가이드부(420)는 밸브 플레이트(300)의 이동을 가이드하는 동시에 밸브 플레이트(300)가 펌프실(120) 측에서 역류하는 연료에 의해 밸브 시트(200)로 이동하지 않도록, 즉, 밸브가 닫히지 않도록, 밸브 플레이트(300)의 외측을 감싸도록 형성된다.
밸브 플레이트(300)는 후방으로 이동하여 가이드부(420)의 가이드홈(421)에 삽입되고, 외주면 전체가 가이드부(420)로 감싸져 있어서, 밸브 플레이트(300)가 펌프실(120) 측에서 역류하는 연료에 의해 밸브 시트(200) 측으로 이동하지 않게 된다.
다시 말해서, 밸브 플레이트(300)는 후방으로 이동하여 가이드홈(421)에 삽입되므로, 외측 및 후방면은 밸브 슬리브(400)의 가이드부(420)에 의해 감싸지며 펌프실(120) 측에서 역류하는 연료와 접촉하지 않고, 전방면만 펌프실(120)에서 역류하는 연료와 접촉하게 된다.
따라서 펌프실(120) 측에서 역류하는 연료는 밸브 플레이트(300)에 밸브 시트(200) 측으로 이동시키는 힘을 가할 수 없는 것이다.
또한, 밸브 플레이트(300)의 두께는 밸브 리프트(α)보다 두껍게 형성되어 밸브 플레이트(300)가 전방으로 이동해도 밸브 플레이트(300)가 가이드부(420)의 가이드홈(421)에서 이탈되는 것을 방지한다.
이러한 지지부(410)와 가이드부(420)는 연결부(430)로 연결되며, 유동홀(440)이 형성된다.
이때, 유동홀(440)은 복수개 형성되되 원주방향의 등간격으로 이격되어 형성되어 연료의 유동 효율을 향상시킨다.
이러한 유동홀(440)은 원주방향의 등간격으로 이격되어 형성되되 연결부(430)에만 형성되거나, 지지부(410)와 연결부(430)가 절개되어 형성될 수 있다.
도 5를 참조하여 설명하면, 밸브 슬리브(400)는 도 5의 (a)에 도시된 것처럼, 유동홀(440)이 연결부(430)에만 원호의 장홀 형상으로 형성되며, 원주방향의 등간격으로 이격되어 4곳에 형성될 수 있다.
다만, 유동홀(440)의 개수는 이에 한정하는 것은 아니며, 1개 또는 2개 이상으로 형성될 수도 있다.
또한, 밸브 슬리브(400)는 도 5의 (b)에 도시된 것처럼, 유동홀(440)이 지지부(410)와 연결부(430)의 일부분이 절개되어 형성될 수 있으며, 마찬가지로 원주방향의 등간격으로 이격되어 4곳에 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
이 경우 지지부(410)의 절개되고 남은 부분이 안착부(131)와 밸브 시트(200) 사이에 슬라이딩 삽입되어 위치되고, 밸브 시트(200)에 의해 지지되어 위치 고정된다.
그리고, 도입홀(210)을 통해 유입된 연료는 밸브 시트(200)와 밸브 플레이트(300) 사이를 유동한 후, 가이드부(420)와 하우징(100) 사이 공간인 유동홀(440)을 통과하여 펌프실(120)로 유동하게 된다.
또한, 밸브 플레이트(300)에는 후방으로 돌출 형성된 돌출부(310)가 마련되고, 가이드부(420)는 가이드홈(421)의 밸브 플레이트(300)와 마주보는 면에서 돌출 형성되어 밸브 플레이트(300)의 개방시, 돌출부(310)가 지지되는 스토퍼(422)가 마련된다.
이러한 돌출부(310)와 스토퍼(422)는 밸브 플레이트(300)의 후방측 이동 거리를 제한하여 흡입 밸브의 응답성을 높이며, 밸브 효율을 증대시킨다.
그리고 밸브 리프트(α)는 밸브 플레이트(300)의 작동 거리로, 스토퍼(422)에 돌출부(310)가 맞닿은 상태의 밸브 플레이트(300)의 전방면에서 밸브 시트(200)의 후방면 사이의 거리이다.
이때 밸브 시트(200)는 하우징(100)의 밸브 설치 공간(130)에 압입될 때 변형되는 것을 방지하기 위해, 밸브 슬리브(400)와 마주보는 면에서 함몰되게 형성된 변형방지홈(220)을 구비하여 밸브 플레이트(300)와 밸브 리프트(α)를 유지할 수 있게 된다.
즉, 변형방지홈(220)은 밸브 플레이트(300)가 접촉되어 기밀을 유지하는 밸브 시트(200)의 후방면 형성되어, 밸브 시트(200)가 하우징(100)의 밸브 설치 공간(130)에 압입 또는 코킹시 충격을 흡수하며 밸브 시트(200)의 변형을 방지하며, 특히 밸브 시트(200)의 도입홀(210)과 후방면 중 밸브 플레이트(300)와 접촉하는 면의 변형을 방지한다.
이러한 변형방지홈(220)은 동시에 유입구(110)에서 펌프실(120)로의 흐르는 연료의 유동이 급격하게 꺾이는 지점에 구비되어 유동을 가이드하는 역할을 하며, 유량 계수의 손실을 저감시켜주고 충진 효율을 증대시킨다.
이러한 흡입 밸브의 작동 구조에 대해 도 6을 참고하여 설명하면, 상측의 도면처럼 솔레노이드부(150)는 전류 인가가 해제된 경우에는, 로드(151)가 리턴스프링(152)에 의해 후방으로 돌출되고, 로드(151)와 함께 밸브 플레이트(300)도 밸브 스프링(500)을 압축시키며 후방으로 이동한다.
이때 밸브 플레이트(300)와 밸브 시트(200)는 미리 세팅된 밸브 리프트(α)를 간격으로 하여 이격된다.
이에 따라 연료는 하우징(100)의 유입구(110)를 통해 하우징(100)의 내부로 흐르고, 하우징(100) 내부의 연료가 개방된 도입홀(210), 밸브 리프트(α), 유동홀(440)을 통해 펌프실(120)로 흐를 수 있게 된다.
또한, 하측의 도면처럼 솔레노이드부(150)에 전류가 인가된 경우에는, 로드(151)가 리턴스프링(152)을 압축시키면서 전방으로 이동되고, 밸브 플레이트(300)도 밸브 스프링(500)에 의해 로드(151)와 연동되어 전방으로 이동한다.
밸브 플레이트(300)는 전방으로 이동하여 밸브 시트(200)의 도입홀(210)을 폐쇄시키며, 펌프실(120)은 밀폐되어 고압 펌프의 플런저에 의해 연료를 가압시킨 후 토출구를 통해 연료레일로 토출시킨다.
이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 밸브 슬리브의 종래에 2중 압입을 통해 조립되던 것을 없애고 슬라이드 삽입하여 조립함에 따라 밸브 슬리브의 변형이 방지되고 제품 간의 토출 유량 산포를 저감시키는 효과가 있다.
또한, 펌프실 측에서 연료가 역류될 때 밸브 플레이트가 밸브 시트 측으로 이동하는 것을 방지하여, 고압 펌프의 토출 유량을 정확하게 제어할 수 있고, 연료레일의 압력도 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하우징 110: 유입구
120: 펌프실 130: 밸브 설치 공간
200: 밸브 시트 210: 도입홀
300: 밸브 플레이트 310: 돌출부
400: 밸브 슬리브 410: 지지부
420: 가이드부 421: 가이드홈
422: 스토퍼 430: 연결부
440: 유동홀 500: 밸브 스프링

Claims (7)

  1. 연료가 유입되는 유입구와 연료를 가압하는 펌프실이 마련되며, 상기 유입구와 펌프실 사이에 밸브 설치 공간이 마련되고, 직선 왕복운동하는 로드가 구비된 솔레노이드부가 마련되는 하우징;
    상기 밸브 설치 공간에 슬라이딩 삽입되며 유동홀이 형성된 밸브 슬리브;
    상기 밸브 슬리브에 안착되는 밸브 스프링;
    상기 밸브 스프링이 탄성 지지하며, 상기 로드와 연동되어 이동하는 밸브 플레이트; 및
    상기 밸브 플레이트가 개폐하는 도입홀이 형성되며 상기 밸브 설치 공간에 끼움 체결되어 상기 밸브 슬리브의 위치를 고정시키는 밸브 시트;를 포함하고,
    상기 밸브 슬리브는,
    상기 밸브 설치 공간의 내측으로 돌출 형성된 안착부와 상기 밸브 시트 사이에서 위치 고정되는 지지부;
    상기 지지부의 내측에 구비되며, 상기 밸브 시트와 마주보는 면에서 함몰 형성된 가이드홈에 상기 밸브 스프링과 밸브 플레이트가 삽입되고, 상기 밸브 플레이트의 외측을 가이드하는 가이드부; 및
    상기 지지부와 가이드부를 연결하며, 상기 유동홀이 형성된 연결부;를 포함하며,
    상기 밸브 플레이트는 상기 펌프실 측에서 역류하는 연료에 의해 상기 밸브 시트 측으로 이동되지 않도록, 외주면이 상기 가이드홈으로 감싸지며 상기 가이드홈의 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 슬리브는,
    상기 가이드부가 상기 밸브 시트와 이격되도록, 상기 지지부의 상기 밸브 시트와 마주보는 면과 상기 가이드부의 상기 밸브 시트와 마주보는 면이 단차 형성된 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 가이드홈의 상기 밸브 플레이트와 마주보는 면에서 돌출 형성되어 상기 밸브 플레이트의 개방시, 상기 밸브 플레이트에서 돌출 형성된 돌출부가 지지되는 스토퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 시트는,
    상기 밸브 슬리브와 마주보는 면에서 함몰되게 형성된 변형방지홈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 슬리브는 상기 유동홀을 복수개 구비하되 원주방향의 등간격으로 이격되게 구비하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 설치 공간은,
    내측에서 돌출되게 형성되어 상기 밸브 시트를 고정시키는 코킹부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프의 흡입 밸브.
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