KR102260757B1 - 인젝터의 니들-볼 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 인젝터의 니들-볼 고정구조는, 인젝터의 니들-볼 고정구조에 있어서, 니들바; 상기 니들바의 일측 종단부에 위치한 볼; 상기 니들바와 상기 볼을 고정하는 볼홀더가 상기 니들바와 상기 볼 사이에 있으므로, 볼의 표면 전부에 DLC 코팅이 가능케 하여 공정수 단축은 물론 코팅 손상을 방지함과 동시에 밀봉력과 내마모성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

인젝터의 니들-볼 고정구조{FIXING STRUCTURE FOR NEEDLE BALL OF INJECTOR}

본 발명은 인젝터의 니들-볼 고정구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 니들바에 일측 종단부에 위치한 볼의 코팅 손상을 미연에 방지할 수 있도록 고정구조를 개선한 인젝터의 니들-볼 고정구조에 관한 것이다.

종래의 연료를 분사하는 연료 인젝터는, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(111)의 내부에서 니들바(121)가 승강하도록 구비되어, 상기 니들바(121)의 종단부에 고정된 볼(122)이 밸브시트(119)에 형성된 분사공(119a)을 개폐함으로써 연료를 원하는 타이밍에 원하는 양으로 분사하도록 구성되어 있다.

즉, 상기 하우징(111), 커버(112) 및 캐리어(113)에 의해 형성되는 공간에서 스톱퍼(116)와 포지션링(118)이 고정된 상태로 설치된 니들바(121)는 전원의 인가여부에 따라 코일(132)이 자화되면 아마추어(133)가 마그네틱 코어(131)로 상승하고, 전원이 차단되면 압축스프링(114)에 의해 하강하도록 설치된다.

이때, 상기 압축스프링(114)의 탄성력은 상기 압축스프링(114)의 상단에 설치되는 슬리브(115)에 의해 제어되고, 상기 아마추어(133)의 상부 내주면에 설치된 댐퍼스프링(117)은 연료 분사시 후분사를 방지하게 된다.

그리고 상기 볼(122)은 도 2와 같이 상기 니들바(121)가 하강에 의해 상기 밸브시트(119)에 형성된 분사공(119a)을 폐쇄할 때 밀봉력을 높여주면서 내마모성 향상을 향상시키도록 볼(122)의 표면에 대해 니들바(121)와 용접되는 영역을 제외한 나머지 영역에 DLC(Diamond-Like-Carbon) 코팅면(122a)이 형성된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 볼(122)은 니들바(121)의 종단부 중심에 용접에 의해 고정되는 구조이기 때문에 볼(122)의 표면 전부에 코팅면(122a) 형성이 불가능할 뿐만 아니라 볼(122)의 표면에 대해 니들바(121)와 용접되는 영역을 제외한 나머지 영역 일부에 코팅면(122a)을 형성한 후 니들바(121)와 용접될 때 용접열에 의해 코팅면(122a)이 손상되어 밀봉력과 내마모성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 볼(122)의 비코팅된 영역이 니들바(121)와 용접되는 공정을 거치게 되므로 볼(122)의 코팅면(122a)이 용접되는 방향과 반대 방향으로 정렬할 때 드는 작업시간으로 인하여 작업능률이 현저히 저하되는 문제점도 있었다.

KR 10-2004-0029046 A (2004.04.03)

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 볼의 표면 전부에 DLC 코팅이 가능케 하여 공정수 단축은 물론 코팅면 손상을 방지함과 동시에 밀봉력과 내마모성을 향상시킬 수 있는 인젝터의 니들-볼 고정구조를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 인젝터의 니들-볼 고정구조는, 인젝터의 니들-볼 고정구조에 있어서, 니들바; 상기 니들바의 일측 종단부에 위치한 볼; 상기 니들바와 상기 볼을 고정하는 볼홀더가 상기 니들바와 상기 볼 사이에 있다.

다른 실시예로서, 본 발명의 볼홀더는 상면에서 하면으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 볼홀더의 하면에는 상기 볼을 고정할 수 있도록 내측홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 내측홈은 상기 볼의 중심을 지나는 단면의 외주와 제1선접촉을 하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 내측홈은 상기 볼의 중심을 지나지 않는 단면의 외주와 일정각도 내에서 제2선접촉을 하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 제1선접촉에 의한 제1원주가 상기 제2선접촉에 의한 제2원주보다 큰 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 제1선접촉으로부터 상기 내측홈으로 90도에서 상기 볼과 상기 내측홈 사이에는 공간이 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 볼홀더의 종단면은 상광하협인 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 내측홈은 상기 볼이 상기 볼홀더에서 빠지지 않도록 언더컷 구조인 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 볼홀더의 상면 중 중앙부가 상기 니들바와 용접되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인젝터의 니들-볼 고정구조는 볼이 볼홀더의 하부에 형성된 내측홈에 빠지지 않도록 언더컷 구조로 고정되고, 볼홀더의 상부에 형성된 중앙부가 니들바의 종단부와 용접되는 구조로 이루어져 있기 때문에 볼의 표면 전부에 DLC 코팅이 가능케 하여 공정수 단축은 물론 코팅 손상을 방지함과 동시에 밀봉력과 내마모성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 연료 인젝터를 도시한 단면도,
도 2는 종래에 따른 니들바, 볼 및 밸브시트의 결합상태를 도시한 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 니들바, 볼, 볼홀더 및 밸브시트의 결합상태를 도시한 확대도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 볼홀더의 분해상태와 결합상태를 각각 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 볼홀더와 볼의 결합상태를 도시한 단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인젝터의 니들-볼 고정구조는, 인젝터의 니들-볼 고정구조에 있어서, 니들바(121); 상기 니들바(121)의 일측 종단부에 위치한 볼(122); 상기 니들바(121)와 상기 볼(122)을 고정하는 볼홀더(150)가 상기 니들바(121)와 상기 볼(122) 사이에 설치된다.

즉, 상기 볼홀더(150)는 상면에서 하면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된 것으로서, 그 하면에는 상기 볼(122)을 고정할 수 있도록 내측홈(152)이 형성되며, 상기 내측홈(152)은 상기 볼(122)이 상기 볼홀더(150)에서 빠지지 않도록 언더컷 구조로 구성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 내측홈(152)은 상기 볼(122)의 중심을 지나는 수평한 단면의 외주와 제1선접촉(A)을 하도록 형성되고, 상기 내측홈(152)은 상기 볼(122)의 중심을 지나지 않는 수평한 단면의 외주와 일정각도 내에서 제2선접촉(B)을 하도록 형성된다.

도 6에서 보듯이, 상기 제1선접촉(A)에 의한 제1원주(원둘레)가 상기 제2선접촉에 의한 제2원주보다 크게 형성되며, 제1선접촉에 의한 제1원주는 제2선접촉에 의한 제2원주보다 보다 아래에 형성되며, 상기 내측홈과 상기 볼의 상기 제1선접촉 및 상기 제2선접촉에 의해 상기 볼과 상기 내측홈 사이에는 공간이 형성된다.
특히, 상기 제1선접촉(A)으로부터 상기 내측홈(152)으로 90도에서 상기 볼(122)과 상기 내측홈(152) 사이에는 공간(C)이 형성된다.

상기 볼홀더(150)의 종단면(축방향으로 절단한 면)은 상광하협인 부분을 포함하는 것으로서, 그 상면 중 중앙부(154)가 상기 니들바(121)와 용접된다.

이 처럼, 본 발명은 볼(122)이 볼홀더(150)의 하부에 형성된 내측홈(152)에 빠지지 않도록 언더컷 구조로 고정되고, 볼(122)의 상부에 형성된 중앙부(154)가 니들바(121)의 종단부와 용접되는 구조로 이루어져 있기 때문에 볼(122)이 니들바(121)의 종단부와 직접 용접되는 공정을 없앨 수 있으므로 볼(122)의 코팅면 손상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 볼(122)의 표면 전부에 DLC 코팅이 가능함으로 밸브시트(119)와 맞닿을 때 밀봉력과 내마모성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 볼홀더(150)에 의해 볼(122)과 니들바(121)을 용접하는 공정을 거치지 않으므로 종래와 같이 볼(122)의 비코팅면을 니들바(121)의 종단부와 용접 가능한 방향으로 정렬하는 공정수를 없애어 작업시간 단축은 물론 작업능률을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

119 : 밸브시트 119a : 분사공
121 : 니들바 122 : 볼
150 : 볼홀더 152 : 내측홈
154 : 중앙부 A : 제1선접촉
B : 제2선접촉 C : 공간

Claims (10)

1. 인젝터의 니들-볼 고정구조에 있어서,
   니들바;
   상기 니들바의 일측 종단부에 위치한 볼;
   상기 니들바와 상기 볼을 고정하는 볼홀더가 상기 니들바와 상기 볼 사이에 위치하고,
   상기 볼홀더는 상면에서 하면으로 갈수록 폭이 좁아지며,
   상기 볼홀더의 하면에는 상기 볼을 고정할 수 있도록 언더컷 구조의 내측홈이 형성되고,
   상기 내측홈은 상기 볼의 중심을 지나는 수평한 단면의 외주와 제1선접촉하고,
   상기 내측홈은 상기 볼의 중심을 지나지 않는 수평한 단면의 외주와 제2선접촉을 하되,
   상기 제1선접촉은 상기 제2선접촉보다 아래에 형성되어, 상기 제1선접촉에 의한 제1원주가 상기 제2선접촉에 의한 제2원주보다 크며,
   상기 내측홈과 상기 볼의 상기 제1선접촉 및 상기 제2선접촉에 의해 상기 볼과 상기 내측홈 사이에는 공간이 형성되며,
   상기 공간은 상기 제1선접촉으로부터 상기 내측홈으로 90도에서 상기 볼과 상기 내측홈 사이의 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 니들-볼 고정구조.
   
   
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