KR19980070049A

KR19980070049A - 연료 분사 밸브

Info

Publication number: KR19980070049A
Application number: KR1019970055877A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 무네자네; 겐스케 이마다; 게이타 호소야마; 노리히사 후쿠토미; 마사유키 마오타; 히로히사 오타; 마모루 스미다
Original assignee: 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키(주)
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-10-25
Publication date: 1998-10-26
Also published as: JPH10213053A; US5979801A; JP3933739B2; DE19740026A1; DE19740026B4; KR100291973B1

Abstract

본 발명은 연료에 선회력을 부여하는 선회기의 제작에 대하여, 종래의 절삭가공에 의한 버어의 발생을 방지하고 복잡한 형상에도 대응할 수 있음과 동시에, 저비용으로 대량 생산을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

중공 형상의 밸브 본체(9)의 일단에 마련되어 분사구멍(10)을 갖는 밸브 시트(11)와, 밸브 시트(11)에 격리하거나 접촉하여 분사구멍(10)을 개폐하는 밸브체(12)와, 밸브체(12)를 둘러싸고 밸브체(12)를 미끄러짐이 가능하게 지지함과 동시에 분사구멍(10)으로 유입되는 유체에 선회를 부여하는 선회기(13)를 구비한 연료분사 밸브에서 선회기(13)를 금속 분말 사출 성형에 의해 제작한다.

Description

연료 분사 밸브

본 발명은 내연 기관의 연소실내에 연료를 직접 분사하기 위한 연료 분사 밸브의 구조에 관한 것이다.

내연 기관의 실린더 헤드에 부착되어 연소실에 연료를 직접 분사하는 형식의 연료 분사 밸브에서는 연소실에 대한 연료의 분무를 적절히 하여야 한다. 이것을 위한 방법으로서, 분사되는 연료 흐름에 선회기(swirler)로 선회 에너지(swirling energy)를 부여하여 연료 분사구멍에서 분사하는 장치가 있다.

종래 이와 같은 종래의 연료 분사 밸브로서 특개소 제64-36972호 공보에 개시된 장치를 예로 들어 설명한다. 도 10a는 연료 분사 밸브의 분사구멍 부근을 나타내는 측단면도, 도 10b는 선회기의 평면도이다. 도면에서 가동 밸브(101)는 전자 구동 수단에 의해 상하 방향으로 구동되며, 밸브 가이드(105)의 원뿔형 시트면(105b)에서 떨어지거나 접촉함으로써 밸브를 개폐하여, 연료 분사구멍(105a)에서 연료가 분사된다. 한편, 밸브 가이드(105)의 원뿔형 시트면(105b)에는 이 시트면(105b)과 같은 각도의 원뿔면을 갖는 선회기(102)가 배치되어 있으며,이 선회기(102)의 외주부에는 2개 이상의 소용돌이 형상 연료 그루브(volute fuel groove)(102b)가 형성되어 있다. 선회기(102)의 중심축을 따라 스루홀(through-hole)(102a)에는 가동 밸브(101)가 미끄러짐이 자유롭게 설치되고, 선회기(102)의 원뿔면의 저면과 요크(107)와 일체로 고정된 스토퍼(104) 사이에는 탄성 부재(103)가 장착되고, 선회기(102)가 원뿔형 시트면(105b)을 향하여 부착되어 있다.

도 10의 장치에서 요크(107)의 연료 통로에서 유입된 연료는 스토퍼(104)와 탄성 부재(103)의 통로(103b)를 지니고, 선회기(102)의 연료 그루브(102b)를 통하여 밸브 가이드(105)의 연료 분사구멍(105b)에서 엔진의 실린더내로 분사된다. 즉 연료 흐름은 소용돌이 형상 연료 그루브(102b)를 통하여 선회 에너지가 부여되며, 밸브 가이드(105)의 연료 분사구멍(fuel infection hole)(105a)으로 조여지고 연료의 미립화가 이루어져 분사된다.

종래의 연료 분사 밸브에서 연료 흐름에 선회 에너지를 부여하는 선회기는 일반적으로 절삭 등에 의해 가공 제작되어 왔는데, 이와 같은 절삭 가공의 경우, 대량 생산을 하여도 제조 비용이 비싸게 든다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 연료에 선회력을 부여하는 선회기의 제작에 대하여 저비용으로 대량 생산을 가능하게 하거나 또는 동시에 종래의 절삭 가공에 의한 버어(burr)의 발생을 방지하여 복잡한 형상에도 대응할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 실린더내 분사용 연료 분사 밸브의 전체 구성을 나타내는 측단면도.

도 2는 제1실시예의 선회기 및 밸브 시트 부근의 상세를 나타내는 측단면도.

도 3은 제1실시예의 선회기의 밸브 시트측에서 본 정면도.

도 4는 제2실시예의 연료 분사 밸브의 선회기 및 밸브 시트 부근의 상세를 나타내는 측단면도.

도 5는 제2실시예의 선회기의 밸브 시트측에서 본 정면도.

도 6은 제3실시예의 연료 분사 밸브의 선회기 및 밸브 시트 부근의 상세를 나타내는 측단면도.

도 7은 제3실시예의 선회기의 밸브 시트측에서 본 정면도.

도 8은 제4실시예의 연료 분사 밸브의 분사구멍측에서 본 선회기의 도면.

도 9는 제4실시예의 선회기의 선회 그루브 단면 형사을 나타내는 도면.

도 10a 및 도 10b는 종래의 연료분사 밸브의 구조 및 선회기를 나타내는 도면.

도 11은 본 발명의 금속 분말 사출 성형의 제조 공정을 나타내는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:실린더내 분사용 연료 분사 밸브3:밸브 장치

9:밸브 본체10:연료 분사구멍

11:밸브 시트12:니들 밸브

13:선회기16,160:선회기의 제1단면

24:내주 환형 그루브25:선회 그루브

25a:선회 그루브 저면W:선회실

청구항 1의 발명은 중공 형상의 밸브 본체와, 이 밸브 본체의 일단에 마련되어 분사구멍을 갖는 밸브 시트와, 밸브 시트와 이접되어 분사구멍을 개폐하는 밸브체와, 밸브체를 둘러싸고 밸브체를 미끄러짐이 가능하게 지지함과 동시에 분사구멍으로 유입되는 유체에 선회를 부여하는 선회기를 구비한 연료 분사 밸브에서 선회기를 금속 분말 사출 성형에 의해 제작한다.

청구항 2의 발명은 청구항 1의 발명에서 선회기의 밸브 시트에 마주하는 제1단면에 밸브축의 지름 방향 내측을 향하는 뻗은 선회 그루브를 갖는다.

제1실시예

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 실린더내 분사용 연료 분사 밸브(1)의 전체 구성을 나타내는 측단면도이다. 도면에서 실린더내 분사용 연료 분사 밸브(1)은 하우징 본체(2)와, 이 하우징 본체(2)의 일단에 마련되고 선단이 홀더(35)에 의해 피복된 밸브 장치(3)로 구성되어 있다. 하우징 본체(2)의 다른쪽 끝에는 연료 공급관(4)이 접속되고, 이 연료 공급관(4)으로부터 연료 필터(57)를 통하여 실린더내 분사용 연료 분사 밸브(1)내에 고압의 연료가 공급된다. 실린더내 분사용 연료 분사 밸브(1)의 선단부는 내연 기관의 실린더 헤드(5)의 분사 밸브 삽입구멍(6)에 삽입되고, 웨이브 워셔(wave washer)(60) 등에 의해 밀봉되어 설치되어 있다.

밸브 장치(3)는, 소경 원통부(7) 및 대경 원통부(8)를 갖는 단부 중공 원통형의 밸브 본체(9)와, 밸브 본체(9) 내에서 중심공 선단에 고착되어 연료 분사구멍(10)을 갖는 밸브 시트(11)와 솔레노이드 장치(50)(후술)에 의해 밸브 시트(11)와 이접되어 연료 분사구멍(10)을 개폐하는 밸브체인 니들 밸브(12)와 니들 밸브(12)를 축방향으로 안내함과 동시에 지름 방향을 향하여 밸브 시트(11)의 연료 분사구멍(10)으로 흘러 들어가려고 하는 연료에 선회 운동을 부여하는 선회기(13)로 구성된다.

하우징 본체(2)는 실린더내 분사용 연료 분사 밸브(1)를 실린더 헤드(5)에 부착하기 위한 플랜지(30a)를 갖는 제1하우징(30)과 솔레노이드 장치(50)를 장착한 제2하우징(40)을 구비하고 있다. 솔레노이드 장치(50)는 코일(51)을 감은 보빈(bobbin)(52)과 이 보빈(52)의 내주부에 설치된 코어(53)을 가지며, 코일(51)의 권선은 단자(56)에 접속되어 있다. 콩러(53)는 그 내부가 연료 통로가 되도록 중공 원통 형상이고, 이 중공부에는 스프링(55)이 슬리브(54)와 니들 밸브(12)의 다른쪽 부분에 설치되어 있다.

니들 밸브(12)의 다른쪽부에는 상기 코어(53)의 선단에 대향하도록 가동 아마츄어(movable armature)(31)가 설치되어 있으며, 니들 밸브(12)의 중간부에는 니들 밸브(12)를 밸브 본체(9)의 내주부를 따라 접동 안내시키는 가이드(12a)와 제1하우징(30)에 설치된 스페이서(32)와 마주하는 니들 플랜지(12b)가 마련되어 있다.

도 2는 선회기(13) 및 밸브 시트(11)의 상세를 나타내는 측단면도이고, 도 3은 선회기(13)를 밸브 시트(11)측에서 본 정면도이다. 도면에서 선회기(13)는 중심에 밸브체인 니들 밸브(12)를 둘러싸고 축방향으로 접동 가능하게 지지하는 중심공(15)을 갖는 거의 중공 원통 형상이며, 그 선단(밸브 시트)측에서는 경사면(제1단면)(16)을 갖는 거의 중공 원추 형상으로 되어 있다. 이 선회기(13)는 밸브 장치(3)내에 조립되었을때, 밸브축에서 소정 각도 경사되어 있는 밸브 시트(11)의 경사면(11b)과 거의 같은 경사각을 가지며 상기 경사면(11b)에 접하는 제1단면(16)과, 밸브 시트(11)와 반대측의 제2단면(17)과, 이러한 단면 사이에서 중공의 하우징 일부인 밸브 본체(9)의 내주면(inner circumferential surface)(18)과 접하는 부분을 갖는 주면(circumferential surface)(19)을 가지고 있다.

선회기(13)의 제2단면(17)은 그 주변부에서 밸브 본체(9)의 내주면(18)의 숄더부(shoulder portions)(20)와 마주하여 지지되어 있으며, 지름 방향으로 뻗은 통로 그루브(21)가 형성되어 있으며, 제2단면(17)의 내주부에서 외주부로 연료가 흐를 수 있도록 구성되어 있다.

선회기(13)의 주면(19)에는 서로 등간격을 이격되어 축 방향으로 뻗은 다수의 평탄면이 형성되어 있으며, 그 결과 주면(19)에는 밸브 본체(9)의 내주면(18)과 마주하여 밸브 본체(9)에 대한 위치를 규정하는 복수의 외주면 부분(19a)과, 이들 외주면 부분 사이에 마련된 평탄면으로써, 내주면(18)과 함께 연료의 축 방향 유로(22)를 형성하는 유로 부분(19a)이 형성되어 있다. 이들 축방향 유로(22)는 밸브 본체(9)의 내주면(18)과 평탄한 유로 부분(19b) 사이의 간격이며, 그 단면 형상이 거의 평면 볼록 렌즈모양이 된다.

밸브 시트(11)의 경사면(11b)과 접하며, 밸브축에서 소정 각도 분사구멍(10)을 향하여 경사되어 있는 제1단면(16)에는 제1단면(16)이 중심공(15)과 인접하는 내주변에 형성된 소정 폭의 내주 환형 그루브(inner circumferential annular groove)(24)와, 일단에서 주면(19)의 유로 부분(19b)에 접속되고, 그곳에서 거의 지름 방향 내측으로 뻗어 다른쪽 끝에서 내주 환형 그루브(24)에 접선 방향으로 접속된 선회 그루브(swirling groove)(25)가 마련되고, 상기 내주환형 그루브(24)에 의해 연료 흐름의 선회력을 강화하여 안정시키는 선회실(W)을 구성하고 있다.

그리고 상술한 선회기(13)는 금속 분말 사출 성형된 소결재로 제작되어 있다.

도 11은 금속 분말 사출 성형의 제조 공정의 예를 나타낸다. 원료 분말을 바인더(binder)와 혼합 및 혼련(mull)한 후 사출 성형한다. 사출 후 바인더를 제거하고 소결한다.

다음으로, 상기 연료 분사 밸브의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 도 1에서 외부에서 단자(56)를 통하여 솔레노이드 장치(50)의 코일(51)에 전압을 가하면 가동 아마츄어(31), 코어(53), 하우징 본체(2)로 구성되는 자기 통로에 자속이 발생하여, 가동 아마츄어(31)는 스프링(55)의 탄성력에 저항항 코어(53)측으로 흡인된다. 그리고 가동 아마츄어(31)와 일체인 니들 밸브(12)는 그 니들 플랜지(12b)가 스페이서(32)에 마주할때까지 소정 행정만큼 도면에서 우측으로 이동한다. 또한 니들 밸브(12)는 가이드(12a)에 의해 밸브 본체(9)의 내주면에 안내 유지되어 있다.

다음으로, 도 1과 도 3에서 니들 밸브(12)의 선단부가 밸브 시트(11)에서 떨어져 간극이 형성되면 연료 공급관(4)으로부터 유입되는 고압의 연료는 밸브 본체(9)와 니들 밸브(12) 사이의 통로에서, 우선 선회기(13)의 제2단면(17)의 통로 그루브(21)을 통하여 주면의 축 방향 유로(22)로 흘러 들어간다. 그리고 선회기(13)의 소정 각도로 경사진 제1단면(16)의 선회 그루브(25)로 유입되어 지름 방향 내측으로 흐르고, 제1단면(16)의 내주 환형 그루브(24)내로 그 접선 방향으로 흘러 들어가, 내주 환형 그루브(24)로 구성되는 선회실(W)에서 선회 흐름을 형성한다. 그후 밸브 시트(11)의 분사구멍(10) 내로 들어가 그 선단 출구에서 분무된다.

이상과 같이 제1실시예에 의하면 선회기(13)는 밸브체인 니들 밸브(12)를 미끄러짐이 가능하게 지지하고 있는데, 이 선회기(13)를 고밀도화가 가능하며 경도를 높일 수 있는 금속 분말 사출 성형에 의해 제작하도록 했으므로 절삭 가공시와 동등한 치수 정밀도 및 내마모성을 확보하면서 저비용으로 대량 생산이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 선회기(13)를 금속 분말 사출 성형에 의해 제작함으로써 절삭 가공에서는 제작하기 어려운 형상을 제작할 수 있으며, 또한 절삭 가공시에 발생했던 버어도 방지할 수가 있다.

또한 제1실시예에서는 도 1과 도 3에 도시한 연료 분사 밸브 및 선회기의 구성을 예로 들어 설명했으나, 연료 흐름에 선회력을 부여하는 선회기의 구성, 예를들면 종래의 실시예인 도 10의 선회기 등을 금속 분말 성형의 소결재로 제작함으로써, 같은 효과를 나타낼 수 있다. 또한 상기 제1실시예에서는 연료 흐름에 선회를 부여하는 방법으로서 선회기에 선회 그루브를 형성한 것에 대하여 설명했으나, 다른 방법으로 연료 흐름에 선회를 부여하는 형식의 연료 분사 밸브에 적용할 수도 있다.

제2실시예

도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 실린더내 분사용 연료 분사 밸브(1)의 선단부 부근의 확대 단면도를 나타내며, 도 5는 도 4의 분사구멍측에서 본 선회기(13)를 나타낸다. 본 실시예에 의한 선회기(13)는 니들 밸브(12)를 축 방향으로 미끄러짐이 가능하게 지지하는 거의 중공 원통 형상이며, 밸브 시트(11)의 거의 밸브축에 대하여 수직인 평탄면(110b)에 접하는 제1단면(160)과 밸브 시트(11)와 반대측의 제2단면(17)과, 이러한 단면 사이에서 밸브 본체의 내주면(18)에 접하는 주면(19)를 가지고 있다. 선회기(13)의 제2단면(17)은 밸브 본체(9)의 숄더부(20)에 마주하여 지지되며 지름 방향으로 뻗은 통로 그루브(21)가 형성되어 있다. 또 선회기(13)의 주면(19)과 밸브 본체(9)의 내주면(18) 사이에는 연료의 축방향 유로(22)가 형성되어 있다.

밸브 시트(11)의 상기 평탄면(110b)에 접하는 선회기(13)의 제1단면(160)에는 내주 환형 그루브(24)와 그루부 입구의 폭(Y₁)이 그루브 출구의 폭(Y₂) 보다 넓은 선회 그루브(25)가 마련되어 있다. 또, 내주 환형 그루브(24)에 의해 연료 흐름의 선회력을 강화하여 안정화시키는 선회실(W)을 구성하고 있다.

또한, 선회기(13)는 상기 복잡한 형상, 특히 선회 그루브 형상을 갖기 때문에 금속 분말 사출 성형된 소결재에 의해 제작되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2실시예에서는 연료 흐름은 선회기(13)의 제2단면(17)의 통로 그루브(21)를 통하여 주면의 축 방향 유로(22)로 흘러들어간다. 그리고 선회기(13)의 제1단면(160)에 형성된 그루브 입구의 폭(Y1)이 그루브 출구의 폭(Y₂) 보다 넓은 선회 그루브(25)로 유입되어 지름 방향 내측으로 흐르고, 제1단면(160)의 내주 환형 그루브(24)내로 그 접선 방향으로 흘러 들어가, 내주 환형 그루브(24)로 구성되는 선회실(W)에서 선회 흐름을 형성한다. 그 후, 밸브 시트(11)의 분사구멍(10) 내에 들어가 그 선단 출구에서 분무된다.

이상과 같이 제2실시예에 의하면 선회기(13)의 선회 그루브(25)의 그루브 입구의 폭(Y₁)을 그루브 출구의 폭(Y₂) 보다 넓게 함으로써 선회 그루브(25)에서 내주 환형 그루브(24)로 유입되는 연료 흐름의 선회력이 강화된다. 또, 선회기(13)의 최소 유로 면적을 선회 그루브 출구 부분으로 함으로써, 선회 그루브 출구 부분의 유로 단면적만을 관리하는 것으로 연료에 부여하는 선회의 불일치를 억제하여, 연료 분무의 최적 제어를 가능하게 한다. 또한, 선회기(13)를 금속 분말 사출 성형으로 제작함으로써, 절삭 가공에서는 곤란한 본 발명의 실시예의 그루브와 같은 복잡한 형상을 제작할 수 있으며, 절삭 가공시에 발생했던 버어도 방지할 수가 있다.

상기 제2실시예에서는 도 4 및 도 5와 같이 선회기(13)의 선회 그루브(25)를 밸브축에 대하여 거의 수직인 제1단면(160)에 형성한 구조예에 대하여 설명했는데, 도 2 및 도 3과 같이 밸브축에서 소정 각도로 경사져 있는 제1단면(16)에 선회 그루브(25)를 형성한 선회기에 대하여 상기 그루브 폭을 적용해도 같은 효과를 가지며, 그 선회 그루브를 가진 선회기 일반 구조에 적용 가능하다.

제3실시예

도 6은 본 발명의 제3실시예에 의한 실린더내 분사용 연료 분사 밸브의 선단부 부근의 확대 단면도를 나타내며, 도 7은 도 6의 분사구멍쪽에서 본 선회기(13)를 도시한다. 이 제3실시예에서는 밸브 시트(11)의 면(110b)에 접하는 선회기(13)의 제1단면(160)에는 그루브 입구의 높이(Z₁)가 그루브 출구의 높이(Z₂) 보다 크고, 그루브 저면(25a)이 밸브 시트(11)에 대하여 소정 각도 경사되어 있는 선회 그루브(25)와, 연료 흐름의 선회력을 강화하여 안정화시키는 선회실(W)을 구성하는 내주 환형 그루브(24)가 마련되어 있다. 그리고 상기 선회기(13)는 복잡한 형상, 특히 선회 그루브 형상에 대처하기 위하여 금속 분말 사출 성형된 소결재로 제작되어 있다.

본 발명의 제3실시예에서는 연료 흐름은 선회기(13)의 제2단면(17)의 통로 그루브(21)을 통하여 주면의 축방향 유로(22)로 흘러 들어간다. 그리고 선회기(13)의 제1단면(160)에 형성된 그루브 입구의 높이(Z₁)가 그루브 출구의 높이(Z₂) 보다 높고, 그루브 저면(25a)이 밸브 시트(11)에 대하여 소정 각도 경사되어 있는 선회 그루브(25)로 유입되어 지름 방향 내측으로 흐르고, 제1단면(160)의 내주 환형 그루브(24) 내로 그 접선 방향으로 흘러 들어가, 내주 환형 그루브(24)로 구성되는 선회실(W)에서 선회 흐름을 형성한다. 그후 밸브 시트(11)의 분사구멍(10) 내로 들어가 그 선단 출구에서 분무된다.

이상과 같이 제3실시예에 의하면, 연료에 선회를 부여하는 선회기(13)의 선회 그루브 저면(25a)을 축 방향으로 경사시킴으로써, 연료에 축 방향의 유체력과 조임 효과에 의한 밸브 주위의 강력한 선회력이 부여되며, 연료 흐름이 더욱 향상된 선회력의 강화와 안정화가 도모된다. 또, 선회기(13)의 최소 유로 면적을 선회 그루브 출력 부분으로 하여 선회 그루브 출구 부분의 유로 단면적만을 관리함으로써, 연료에 부여하는 선회의 불균일을 억제하여 연료 분무의 최적 제어를 가능하게 한다. 또한 선회기(13)를 금속 분말 사출 성형으로 제작함으로써, 절삭 가공에서는 곤란한 본 실시예의 그루브와 같은 복잡한 형상을 제작할 수 있으며 절삭 가공시에 발생했던 버어도 방지할 수가 있다.

제4실시예

도 8은 제4실시예에 의한 선회기를 분사구멍측에서 본 도면을 나타내며, 도 9는 이 선회기의 선회 그루브의 단면 형상을 나타낸다. 이 제4실시예에서는 선회기(13)의 제1단면(160)에 그 단면 형상이 밸브 시트측의 단면 구멍을 직경으로 하는 반원 또는 반원보다 작은 원의 일부로 되어 있는 선회 그루브(25)를 형성하고 있다. 그 밖의 구성은 상술한 실시예와 같다.

본 발명의 제4실시예에 의한 선회기(13)에서, 연료 흐름은 선회기(13)의 제2단면(17)의 통로 그루브(21)를 통하여 주면의 축 방향 유로(22)로 흘러 들어간다. 그리고 선회기(13)의 제1단면(160)에 형성 단면 형상이 반원 또는 반원 보다 작은 원의 일부로 되어 있는 선회 그루브(25)로 유입되어 지름 방향 내측으로 흐르고, 제1단면(160)의 내주 환형 그루브(24) 내로 그 접선 방향으로 흘러 들어가, 내주 환형 그루브(24)로 구성되는 선회설(W)에서 선회 흐름을 형성한다. 그후 밸브 시트(11)의 분사구멍(10) 내로 들어가 그 선단 출구에서 분무된다.

제4실시예에 의하면 연료에 선회를 부여하는 선회기(13)의 선회 그루브 단면 형상을 반원 또는 반원보다 작은 원의 일부로 함으로써 그루브의 유로 면적에 대한 표면적비가 커지고, 유로 저항이 줄어들며 연료에 부여하는 선회를 강화하는 것이 가능해진다. 또, 선회기의 제작 방법을 금속 분말 사출 성형으로 함으로써 절삭 가공보다도 간단하며 저비용으로 대량 생산할 수 있다.

또한 상기 제4실시예에서는 선회 그루브 단면 형상을 반원 또는 반원보다 작은 원의 일부로 했으나, 반타원형 또는 그 일부, 그밖의 원형상일 수도 있다.

그 밖의 실시예

상술한 실시예들에서 선회기를 금속 분말 사출 성형의 소결재로 제작하는 것이 바람직하다고 했으나, 특히 조립시의 정밀도가 필요한 경우에는 필요에 따라 선회기의 내경, 외경, 양단면에 대하여 마무리 가공(연삭)을 행한다.

본 발명에 의하면 선회기를 금속 분말 사출 성형에 의해 제작함으로써 절삭가공에서는 제작 곤란한 형상을 제작할 수 있으며 절삭 가공시에 발생하는 버어도 방지할 수 있다.

특히 선회기는 밸브체인 니들 밸브를 접동 가능하게 지지하고 있으나, 이 선회기를 고밀도화하는 것이 가능해져 경도를 높게할 수가 있다. 그 결과, 절삭 가공시와 동등한 치수 정밀도 및 내마모성을 확보하면서 저비용으로 연료 분사 밸브를 대량 생산할 수 있다.

본 발명에 의하면 선회기의 선회 그루브의 그루브 입구의 폭(Y₁)을 그루브 출구의 폭(Y₂) 보다 넓게 함으로써, 연료 흐름의 선회력이 강화된다. 또 선회기의 최소 유로 면적을 선회 출구 부분으로 함으로써 선회 그루브 출구 부분의 유로 단면적만을 관리하는 것으로 연료에 부여하는 선회의 불균일을 억제하여 연료 분무의 최적 제어를 가능하게 한다.

본 발명에 의하면 연료에 선회를 부여하는 선회기의 선회 그루브 저면을 축방향으로 경사시킴으로써 연료에 축 방향의 유체력과 조임 효과에 의한 밸브 주위의 강력한 선회력이 부여되며, 연료 흐름의 더욱 개선된 선회력의 강화와 안정화가 도모된다. 또, 선회기의 최소 유로 면적을 선회 그루브 출구 부분으로 함으로써 선회 그루브 출구 부분의 유로 단면적만을 관리함으로써 연료에 부여하는 선회의 불균일을 억제하여 연료 분무의 최적 제어를 가능하게 한다.

본 발명에 의하면, 선회기의 선회 그루브 단면 형상을 반원 또는 반원보다 작은 원의 일부로 함으로써 그루브의 유로 면적에 대한 비표면적이 커져 유로 저항이 줄어들고, 연료에 부여하는 선회를 강화하는 것이 가능해진다.

Claims

중공 형상의 밸브 본체와, 상기 밸브 본체의 일단에 마련되어 분사구멍을 갖는 밸브 시트와, 상기 밸브 시트에서 격리하거나 접촉하여 상기 분사구멍을 개폐하는 밸브체와, 상기 밸브체를 둘러싸고 상기 밸브체를 미끄러짐이 가능하게 지지함과 동시에 상기 분사구멍으로 유입되는 유체에 선회를 부여하는 선회기를 구비한 연료 분사밸브에 있어서,

상기 선회기를 금속 분말 사출 성형으로 제작하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.
제1항에 있어서, 상기 선회기는 상기 밸브 시트에 마주하는 제1단면을 구비하고, 상기 제1단면에는 밸브축의 지름 방향 내측을 향하여 뻗은 선회 그루브를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.