KR102304682B1 - 인젝터에 내장되는 아마추어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인젝터에 내장되는 아마추어에 관한 것으로, 인젝터에 내장되는 아마추어에 있어서, 아마추어에 연료가 유동하는 2개 이상의 유로홀이 기울어지게 형성된 것을 특징으로 하며, 아마추어에 2개 이상의 유로홀이 기울어지게 형성되므로, 연료 분사시에 유동하는 연료에 의해 아마추어가 회전하게 되고, 연료와 충돌하는 아마추어 상면의 충돌점이 지속적으로 변동하게 되며, 이에 따라, 아마추어 상면의 마모가 일정하게 유지되고, 궁극적으로 인젝터의 연료 분사 성능을 일정하게 유지할 수 있는, 인젝터에 내장되는 아마추어를 제공한다.

Description

인젝터에 내장되는 아마추어{armature built in injector}

본 발명은 인젝터에 내장되는 아마추어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인젝터 작동시 아마추어의 회전을 유도함으로써, 아마추어의 편마모가 예방되는 인젝터에 내장되는 아마추어에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 인젝터는 자기회로를 구성하는 하우징(1), 코일 어셈블리(2), 마그네틱코어(3)와, 자기회로와 밸브 연결되는 니들바(4)와, 자기력에 의해 구동되며 니들바(4)를 들어올리는 아마추어(5)를 포함한다. 아마추어(5)에는 연료가 이동하는 유로홀이 2개 이상 형성된다.

유로홀은 아마추어(5)의 윗면으로부터 바닥면을 향해 수직하게 형성된다. 아마추어(5)에 도달하는 연료는 아마추어(5)의 상면을 지속적으로 가압하게 된다. 아마추어(5)의 표면 조도가 위치별로 상이할 가능성이 높다. 표면 조도 차이에 의해서 필연적으로 아마추어(5)의 상면에 편마모 현상이 발생된다. 아마추어(5)의 편마모에 의해서 인젝터의 연료 분사 성능에 문제가 발생될 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0047303호(2016.05.02.)

위와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 아마추어에 편마모가 발생되는 것을 방지함으로써, 인젝터의 연료 분사 성능을 유지할 수 있는 인젝터에 내장되는 아마추어를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해서 제공된 본 발명의 일실시예의 인젝터에 내장되는 아마추어는, 인젝터에 내장되는 아마추어에 있어서, 아마추어에 연료가 유동하는 2개 이상의 원형 유로홀이 인젝터의 길이방향 중심축에 대해서 기울어지게 형성된다.

또한, 유로홀의 수평단면이 장방형 또는 타원 형태일 수 있다.

또한, 2개 이상의 유로홀은, 아마추어의 중심으로부터 일정 반경 내에 위치할 수 있다.

또한, 유로홀은, 아마추어의 높이 방향을 따라 곡률진 형태로 형성될 수 있다.

또한, 유로홀의 중심선 상에 변곡점이 형성될 수 있다.

또한, 유로홀은, 아마추어의 상면에서 아마추어의 내부를 향해 형성된 제1 섹션과, 제1 섹션의 단부로부터 만곡된 상태로 연장되고, 아마추어 내부에 형성된 제2 섹션과, 제2 섹션의 단부로부터 만곡된 상태로 연장되고, 아마추어 내부에서 아마추어의 하면을 향해 형성된 제3 섹션을 포함할 수 있다.

또한, 제1 섹션, 제2 섹션의 높이는 아마추어 높이의 절반 이하일 수 있다.

또한, 아마추어의 하면과 평행한 기준면과 제2 섹션이 이루는 각도의 최소값이 30도 이하이고, 기준면과 제3 섹션이 이루는 각도의 최소값이 75도 이상일 수 있다.

또한, 아마추어의 하면과 평행한 기준면과 제3 섹션이 이루는 각도의 최대값을 기준면과 제3 섹션이 이루는 각도의 최소값으로 나눈 값이 0.7 이상이고, 기준면과 제3 섹션이 이루는 각도의 최소값을 기준면과 제2 섹션이 이루는 각도의 최소값으로 나눈 값이 0.5 이하일 수 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해서 제공된 본 발명의 일실시예의 인젝터에 내장되는 아마추어는, 인젝터에 내장되는 아마추어에 있어서, 아마추어에 연료가 유동하는 2개 이상의 슬릿형 유로홀이 인젝터의 길이방향 중심축에 대해서 기울어지게 형성된다.

또한, 유로홀은, 아마추어의 옆면으로부터 아마추어의 내부를 향해 절삭된 형태로 형성될 수 있다.

또한, 유로홀의 중심선 상에 변곡점이 형성될 수 있다.

위와 같이 제공되는 본 발명의 일실시예의 인젝터에 내장되는 아마추어에 따르면, 아마추어에 2개 이상의 유로홀이 인젝터의 길이방향 중심축에 대하여 기울어지게 형성되므로, 연료 분사시에 유동하는 연료에 의해 아마추어가 회전하게 되고, 연료와 충돌하는 아마추어 상면의 충돌점이 지속적으로 변동하게 된다. 이에 따라, 아마추어 상면의 마모가 일정하게 유지되고, 궁극적으로 인젝터의 연료 분사 성능을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 유로홀의 형태가 만곡된 형태를 이루거나, 아마추어의 높이에 따라 다양한 곡률을 가지도록 형성됨으로써, 연료 분사 상태에서는 회전이 더 잘되도록 유도되고, 연료 분사 완료 직후에는 인젝터 내부에 존재하는 연료에 의해서 회전 또는 역회전되는 것이 감소되도록 유도된다.

도 1은 일반적인 인젝터를 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예의 인젝터에 내장되는 아마추어를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 인젝터에 내장되는 아마추어가 장착된 인젝터를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3의 인젝터가 연료를 분사하기 전의 아마추어 위치와, 분사한 후의 아마추어 위치를 보여주는 평면도이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일실시예의 인젝터에 내장되는 아마추어를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 7의 인젝터에 내장되는 아마추어에 형성된 유로홀을 보여주는 예시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예의 인젝터(I)에 내장되는 아마추어(100)를 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 인젝터(I)에 내장되는 아마추어(100)는, 인젝터(I)에 내장되는 아마추어(100)에 있어서, 아마추어(100)에 연료가 유동하는 2개 이상의 원형 또는 슬릿형 유로홀(110)이 기울어지게 형성된 것을 특징으로 한다.

유로홀(110)이 기울어지게 형성됨에 따라, 인젝션 중에는 아마추어(100)가 회전하게 되며, 각각의 유로홀(110)에 일정한 양의 연료가 유동하게 된다. 결과적으로 아마추어(100) 상면의 조도가 위치별로 상이하더라도, 연료와 충돌하는 특정 충돌점이 극심하게 마모되는 것이 방지된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 유로홀(110)은 가로 너비가 세로 너비에 비해서 크게 형성됨으로써, 수평단면이 장방형 또는 타원 형태가 되도록 형성될 수 있다. 이때, 유로홀(110)은, 아마추어(100)의 중심으로부터 일정 반경 내에 위치한다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 유로홀(110)은 수직단면이 굴곡진 형태가 되도록 형성될 수도 있다. 연료 분사시 자기력에 의해 아마추어(100) 및 니들바가 상방향으로 이동하면, 인젝터(I)에 가압된 연료가 인젝터(I)로부터 토출 된다. 이때, 앞서 기재한 바와 같이, 유로홀(110)이 기울어지게 형성됨에 따라, 연료가 유로홀(110)을 통과할 때, 아마추어(100)를 반경방향으로 밀어내는 토크가 발생되고, 아마추어(100)가 회전하게 된다. 그리고, 아마추어(100)에 도달하는 연료와 아마추어(100)가 충돌하는 충돌점이 반복적으로 변경되므로, 아마추어(100)의 편마모가 방지된다.

그리고, 자기력이 해제되고, 아마추어(100) 및 니들바가 하방향으로 이동하면, 인젝터(I)에 존재하는 연료가 유로홀(110)을 역류하게 된다. 이에 따라서, 인젝터(I)에서 연료분사가 정지된 직후에는, 인젝터(I)에서 연료가 토출될 때 아마추어(100)가 회전되던 방향과 반대방향으로 아마추어(100)가 회전하게 된다.

도 5에는 연료 분사 전후의 아마추어(100)가 도시되었다. 앞서 설명한 바와 같이, 연료분사 중에 또는, 연료 분사 직후 아마추어(100)가 회전됨에 따라, 아마추어(100)에 표시된 마킹점의 위치가 변동된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 유로홀(110)은 아마추어(100)의 옆면으로부터 아마추어(100)의 내부를 향해 절삭된 슬릿 형태로 형성될 수 있다. 유로홀(110)이 스크류와 유사한 형태로 제작됨에 따라, 아마추어(100)의 회전을 더 용이하게 유도할 수 있다.

도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 유로홀(110)은 아마추어(100)의 높이 방향을 따라 곡률진 형태로 형성될 수 있다. 유로홀(110)은, 아마추어(100)의 상면에서 아마추어(100)의 내부를 향해 형성된 제1 섹션(111)과, 제1 섹션(111)의 단부로부터 만곡된 상태로 연장되고, 아마추어(100) 내부에 형성된 제2 섹션(112)과, 제2 섹션(112)의 단부로부터 만곡된 상태로 연장되고, 아마추어(100) 내부에서 아마추어(100)의 하면을 향해 형성된 제3 섹션(113)을 포함한다. 제1 섹션(111), 제2 섹션(112), 제3 섹션(113)은 서로 다른 방향을 향해 연장된다. 제1 섹션(111)과 제2 섹션(112)의 과도부와 제2 섹션(112)과 제3 섹션(113)의 과도부는 곡률 방향이 바뀌는 변곡점이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 섹션(111), 제2 섹션(112)의 높이는 아마추어(100) 높이의 절반 이하로 형성된다. 제3 섹션(113)의 높이는 아마추어(100) 높이의 절반과 같거나 그보다 크게 형성된다. 제3 센션의 높이가 상대적으로 크게 적용됨으로써, 인젝터(I)에서 연료분사가 정지된 직후에, 제3 섹션(113)으로 유입되는 연료가 제2 섹션(112)에 도달하는데 소요되는 시간이 상대적으로 길게 소요된다. 이에 의한 반대방향으로의 아마추어(100) 회전이 발생이 최대한 늦춰진다.

아마추어(100)의 하면과 평행한 기준면(Q)과 제2 섹션(112)이 이루는 각도(a1)의 최소값이 30도 이하이고, 기준면(Q)과 제3 섹션(113)이 이루는 각도(a2)의 최소값이 75도 이상이 되도록, 유로홀(110)이 형성된다. 상대적으로 제2 섹션(112)의 기울어진 정도는 크므로, 아마추어(100) 상면으로부터 유로홀(110)로 유입되는 연료에 의한 토크 발생이 최대화 된다. 상대적으로 제3 섹션(113)의 기울어진 정도는 작으므로, 아마추어(100) 하면으로부터 유로홀(110)로 유입되는 연료에 의한 반대 방향으로의 토크 발생은 최소화된다.

아마추어(100)의 하면과 평행한 기준면(Q)과 제3 섹션(113)이 이루는 최대 각도(a3)의 값을 기준면(Q)과 제3 섹션(113)이 이루는 각도(a2)의 최소값으로 나눈 값이 0.7 이상이 되도록 제3 섹션(113)이 설계된다. 제3 섹션(113)이 기울어진 형태를 유지하므로, 아마추어(100) 상면에서 유동홀로 유입된 연료가 제3 섹션(113)을 통과할 때, 토크를 감소시키지 않게 된다.

기준면(Q)과 제3 섹션(113)이 이루는 각도(a2)의 최소값을 기준면(Q)과 제2 섹션(112)이 이루는 각도(a1)의 최소값으로 나눈 값이 0.5 이하 또는 0.3 이하가 되도록 제2 섹션(112)이 설계된다. 이에 따라, 제2 섹션(112)에서 제3 섹션(113)으로 유입되는 연료의 토크 발생 방향이 일정하게 유지될 수 있고, 이에 의해 연료가 제3 섹션(113)을 통과할 때, 제2 섹션(112)에서 발생된 토크를 감소시키지 않게 된다.

위와 같이 제공되는 본 발명의 일실시예의 인젝터(I)에 내장되는 아마추어(100)에 따르면, 아마추어(100)에 2개 이상의 유로홀(110)이 기울어지게 형성되므로, 연료 분사시에 유동하는 연료에 의해 아마추어(100)가 회전하게 되고, 연료와 충돌하는 아마추어(100) 상면의 충돌점이 지속적으로 변동하게 된다. 이에 따라, 아마추어(100) 상면의 마모가 일정하게 유지되고, 궁극적으로 인젝터(I)의 연료 분사 성능을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 유로홀(110)의 형태가 만곡된 형태를 이루거나, 아마추어(100)의 높이에 따라 다양한 곡률을 가지도록 형성됨으로써, 연료 분사 상태에서는 회전이 더 잘되도록 유도되고, 연료 분사 완료 직후에는 인젝터(I) 내부에 존재하는 연료에 의해서 회전 또는 역회전되는 것이 감소되도록 유도된다.

100: 아마추어 110: 유로홀
111: 제1 섹션 112: 제2 섹션
113: 제3 섹션 I: 인젝터

Claims (12)

1. 인젝터에 내장되는 아마추어에 있어서,
   상기 아마추어에 연료가 유동하는 2개 이상의 원형 유로홀이 상기 인젝터의 길이방향 중심축에 대해서 기울어지게 형성되고,
   상기 유로홀은,
   상기 아마추어의 상면에서 상기 아마추어의 내부를 향해 형성된 제1 섹션;
   상기 제1 섹션의 단부로부터 만곡된 상태로 연장되고, 상기 아마추어 내부에 형성된 제2 섹션;
   상기 제2 섹션의 단부로부터 만곡된 상태로 연장되고, 상기 아마추어 내부에서 상기 아마추어의 하면을 향해 형성된 제3 섹션을 포함하는 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유로홀의 수평단면이 장방형 또는 타원 형태인 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 2개 이상의 유로홀은,
   상기 아마추어의 중심으로부터 일정 반경 내에 위치하는 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 유로홀은,
   상기 아마추어의 높이 방향을 따라 곡률진 형태로 형성된 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 유로홀의 중심선 상에 변곡점이 형성된 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 섹션, 상기 제2 섹션의 높이는 상기 아마추어 높이의 절반 이하인 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 아마추어의 하면과 평행한 기준면과 상기 제2 섹션이 이루는 각도의 최소값이 30도 이하이고,
   상기 기준면과 상기 제3 섹션이 이루는 각도의 최소값이 75도 이상인 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 아마추어의 하면과 평행한 기준면과 상기 제3 섹션이 이루는 각도의 최대값을 상기 기준면과 상기 제3 섹션이 이루는 각도의 최소값으로 나눈 값이 0.7 이상이고,
   상기 기준면과 상기 제3 섹션이 이루는 각도의 최소값을 상기 기준면과 상기 제2 섹션이 이루는 각도의 최소값으로 나눈 값이 0.5 이하인 인젝터에 내장되는 아마추어.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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