KR19980086462A - 고압 연료 공급펌프 - Google Patents

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히데키 모리카쿠
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와카키 미야지
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기타오카 다카시
미쓰비시 덴키(주)
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Abstract

본 발명은 실린더 미끄럼 운동부에 있어서의 플런져(plunger)와의 미끄럼 운동면의 변형을 없애며, 플런져의 달라붙음(seizure)을 방지함과 동시에 밀폐성을 향상하는 것으로서, 펌프 본체(17)에 나사장착되는 체결부재인 딜리버리 밸브(delivery valve;10)와, 이 딜리버리 밸브(10)와 펌프 본체(17)와의 사이에 장착된 펌프 본체(17)와 딜리버리 밸브(10)와의 나사장착의 경우에 길이방향의 압축력을 받는 고정부(33)와 상기 고정부(33)에 연결되어 길이방향으로 연장된 미끄럼 운동부(34)를 갖는 실린더(32)와, 상기 실린더(32)의 미끄럼 운동부(34)내를 왕복운동 가능하게 설치된 플런져(23)와 이 플런져(23)를 구동하는 캠(27)을 구비히하며, 실린더(32)의 고정부(33)에 슬릿(slit;35)을 설치한 것이다.

Description

고압 연료 공급펌프
본 발명은, 엔진에 사용되는 고압 연료 공급펌프에 관한 것이다.
(종래의 기술)
도 6은 종래의 고압 연료 공급펌프를 나타내는 단면도 이며, 도면에서, 부호 1은 도시 생략된 엔진의 하우징등에 장착가능한 고압 연료 공급펌프 이며, 부호 2는 펌프의 흡입구, 부호 3은 흡입구를 구성하는 흡입통로 이고, 부호 4는 이 흡입통로에서 연료의 흡입경로에 설치된 흡입밸브, 부호 5는 상기 밸브와 접촉 분리하는 밸브시트, 부호 6은 상기 흡입밸브(4)를 상기 밸브시트(5)에 밀어누르는 압축 코일 스프링, 부호 7은 상기 스프링을 가이드하는 스프링 가이드 이며, 부호 8은 나사부, 부호 9는 동 워셔(bronze washer)이다.
부호 10은 체결부재인 딜리버리 밸브, 부호 11은 이 딜리버리 밸브를 구성하는 토출밸브, 부호 12는 본 토출밸브과 접촉 분리되는 밸브시트, 부호 13은 상기 토출밸브(11)를 상기 밸브시트(12)에 부가하는 압축 코일 스프링, 부호 14는 토출구, 부호 15는 상기 딜리버리 밸브(10)의 하부외주에 형성된 나사부, 부호 16은 이 나사부보다 상부에 형성된 밀폐 수납부, 부호 17은 상기 딜리버리 밸브(10), 흡입 밸브(4)등을 장착하여 이루어지는 펌프본체, 부호 18은 이 펌프 본체에 형성되며, 상기 흡입구(2), 흡입밸브(4)등을 나사 장착하기 위한 나사부, 부호 19는 상기 펌프본체(17)에 형성되어 상기 딜리버리 밸브(10)를 나사장착하기 위한 나사부 이다.
부호 20은 상기 딜리버리 밸브(10)와 상기 펌프본체(17)와의 사이에 장착된 실린더, 부호 21은 이 실린더의 상부에 형성된 고리형상의 고정부이며, 상기 펌프본체(17)와 상기 딜리버리 밸브(10)와의 나사장착의 경우에 길이방향(상하방향)의 압축력을 받는다.
부호 22는 고정부에 일체로 연결되어 길이방향으로 연장된 실린더 미끄럼 운동부, 부호 23은 이 실린더의 미끄럼 운동부내를 왕복운동되는 플런져, 부호 24는 이 플런져의 하단머리부(23a)을 받는 태핏이며, 낮은 부분을 갖는 원통형상으로 형성되며, 상기 펌프본체(17)의 태핏 미끄럼 운동부(17a)내에 미끄럼 운동가능하게 지지되어 있다. 부호 25는 상기 플런져(23)의 하단부에 장착된 스프링 시트, 부호 26은 이 스프링 시트와 상기 펌프본체(17)와의 사이에 설치된 압축 코일 스프링으로 상기 스프링 시트(25), 플런져(23)를 아랫측으로 밀어누르고 있다.
부호 27은 상기 태핏(24)과 맞닿아 있는 캠으로서, 엔진에 의해 그 엔진의 1/2회전에서 구동된다. 부호 28은 상기 실린더(20)내에서 상기 플런져(23)와의 사이에 형성된 연료 가압실, 부호 29는 상기 펌프본체(17)와 실린더(20)와의 사이에 장착된 동 워셔, 부호 30은 상기 딜리버리 밸브(10)의 밀폐 수납부(16)에 장착된 O링, 부호 31은 상기 딜리버리 밸브(10)와 실린더(20)와의 사이에 장착된 동 워셔 이다.
도시생략된 엔진이 시동되어, 캠(27)이 회전구동 되면, 태핏(24)을 통해 플런져(23)을 왕복운동 시킨다.
이 플런져(23)가 아랫측 미끄럼운동시, 압축 코일 스프링(6)의 부가력에 저항하여 흡입밸브(4)가 들어올려지며, 연료 가압실(28)에 흡입 통로(3)로부터 연료가 흡입된다.
이어서 플런져(23)가 윗측 미끄럼운동시, 연료 가압실(28)의 압력이 소정치에 도달할때에는 토출밸브(11)가 압축 코일스프링(13)에 의해 부가되어 밸브시트(12)에 맞닿는다. 플런져(23)가 더욱 상승하여 연료 가압실(28)의 압력이 소정치에 도달하면 압축코일 스프링(13)의 부가력에 저항하여 토출밸브(11)가 윗측으로 상승되어 개방되며, 토출구(14)를 통해 도시생략된 고압측의 연료 배관에 연교가 공급된다.
이와같은 종래장치에 있어서, 그 조립의 경우에는 펌프본체(17)의 중공 수납부내에 동 워셔(29)를 통해 실린더(20)를 삽입하며, 그 상부로부터 토출밸브(11), 압축코일 스프링(13)을 수납한 딜리버리 밸브(10)를 동 워셔(31)를 통해 펌프본체(17)내에서 나사(19), 나사(15)를 나사 결합시켜 딜리버리 밸브(10)를 아랫측으로 나선 진행시켜 체결한다. 이때, 실린더(20)의 고정부(21)는 딜리버리 밸브(10)의 나선 진행에 의해 길이방향의 압축력을 받아 강고하게 딜리버리 밸브(10)와 펌프본체(17)사이에 끼여 장착된다.
반면, 펌프본체(17)의 우측의 중공 수납부내에 흡입밸브(4), 밸브시트(5), 압축코일 스프링(6), 스프링가이드(7)를 수납한 흡입구(2)를 나사부(8)를 통해 나사 장착시킨다.
이어서, 펌프본체(17)의 아랫측으로 부터, 압축코일 스프링(26), 스프링 시트(25)를 통해 플런져(23)를 실린더(20)의 실린더 미끄럼 운동부(22)내에 삽입하며, 태핏이 플런져헤드부(23a)를 지지하도록 태핏(24)을 펌프본체(17)의 태핏 미끄럼 운동부(17a)내에 미끄럼 운동가능하게 장착된다.
종래의 고압 연료공급 펌프에서는, 펌프본체(17)에 체결부재인 딜리버리 밸브(10)를 나사장착하는 경우에, 실린더(20)의 고정부(21)가 딜리버리 밸브(10)의 나선 진행에 의해 길이방향의 압축력을 받으며, 도 7에 나타내듯이 실린더 미끄럼 운동부(22)의 내주면이 변형되며, 특히 내경측으로의 돌출부가 플런져(23)와 맞닿아 플런져(23)가 이상하게 마모되어 달라붙는다는 문제점이 있었다.
또한, 고압 연료공급 펌프의 토출압력의 고압회에 의해 딜리버리 밸브(10)와 실린더(20)사이에, 펌프본체(17)와 실린더(20)사이와의 밀페성이 나쁘게 되어 딜리버리 밸브(20)등의 체결부재의 체결력의 증가가 필요하게 되며, 또한, 실린더 미끄럼 운동부(22)의 내주면의 변형이 조장되어 플런져(23)가 한층 달라붙기(seizure) 쉽다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 실린더 미끄럼 운동부에서 플런져와의 미끄럼 운동면의 변형을 없애며, 플런져의 달라붙기를 방지할 수 있는 고압 연료 공급펌프를 얻는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명에 따른 고압 연료공급 펌프에 있어서는, 펌프본체와, 이 펌프본체에 나사장착되는 체결부재와, 이 체결부재와 펌프본체와의 사이에 장착되며, 펌프본체와 체결부재와의 나사장착의 경우에 길이방향의 압축력을 받는 고정부와 이 고정부에 연결되어 길이방향으로 연장된 미끄럼 운동부를 갖는 실린더와, 이 실린더의 미끄럼 운동부내를 왕복운동 가능하게 설치한 플런져와, 이 플런져를 구동하는 구동체를 구비하며, 실린더의 고정부에 슬릿을 설치한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 실린더 고정부의 슬릿을 링형상으로 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 슬릿을 플런져의 길이방향으로 형성한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 슬릿을 실린더의 고정부의 구동체측에 개구하도록 형성한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 슬릿의 길이방향 바닥부가 플런져머리부에서 왕복운동의 최상부 이상이 되도록 설정한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 체결부재가 토출밸브를 갖는 딜리버리 밸브인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 체결부재가 흡입통로와 토출통로를 갖는 케이싱인 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 고압 연료 펌프를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예 2를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예 3의 고압 연료 펌프를 나타내는 단면도.
도 6은 종래의 고압 연료 펌프를 나타내는 단면도.
도 7은 종래의 고압 연료 펌프의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 100 : 고압 연료펌프 2 : 흡입구
3, 36 : 흡입통로 4 : 흡입밸브
5 : 밸브시트 8 : 나사부
10 : 딜리버리 밸브 11 : 토출밸브
14 : 토출구 15, 18, 19 : 나사부
17, 38 : 펌프본체 23, 53 : 플런져(plunger)
24, 56 : 태핏(tappet) 27, 39 : 캠
28, 52 : 연료 가압실 32, 40 : 실린더
33, 41 : 고정부 34, 42 : 실린더 미끄럼 운동부
35, 43 : 슬릿 48 : 케이싱
50 : 나사구멍 51 : 볼트
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 고압 연료 공급펌프를 나타내는 단면도 이다. 도 2는 본 발명의 고압 연료 공급펌프의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도 이다. 도 1에 있어서, 부호 32는 상기 딜리버리 밸브(10)와 상기 본체(17)와의 사이에 장착된 실린더, 부호 33은 본 실린더의 상부에 형성된 고리형상의 고정부로서 상기 펌프본체(17)와 상기 딜리버리 밸브(10)와의 나사장착의 경우에 길이방향(아랫측방향)의 압축력을 받는다. 부호 34는 이 고정부에 일체로 연장되어 길이방향으로 연장된 실린더 미끄럼 운동부, 부호 35는 상기 고정부(33)의 하단에 형성된 고리형상의 슬릿이며, 도 2에 도 1의 II-II선 단면도로서 확대하여 나타낸다.
이와같이, 구성된 실시예에 있어서, 그 조립의 경우에는, 펌프본체(17)의 중공 수납부에 동 워셔(29)를 끼어 실린더(32)를 삽입하며, 그 상부로부터 돌출밸브(11), 압축 토일 스프링(13)을 수납한 딜리버리 밸브(10)를 동 워셔(31)를 끼어 펌프본체(17)내에서 나사(19), 나사(15)를 나사 결합시켜 딜리버리 밸브(10)를 아랫측으로 나선진행시켜 체결한다. 이때, 실린더(32)의 고정부(33)는 딜리버리 밸브(10)의 나선 진행에 의해 길이방향의 압축력을 받는다. 실린더(32)의 고정부(33)는 슬릿(35)이 형성되어 있기 때문에 딜리버리 밸브(10)의 체결력의 고정부(33)로의 인가에 의한 고정부(33)는 도 3에 나타내듯이 발생된다.
즉, 실린더 미끄럼 운동부(34)에 있어서의 플런져(23)와의 미끄럼 운동면으로의 내경방향의 돌출은 전혀 발생하지 않으며, 실린더(32)에서 플런져(23)의 최대 상승시 위치로부터 윗쪽측에서 실린더(32)의 내경방향으로 돌출하도록 왜곡이 발생된다.
따라서, 플런져(23)는 실린더(32)내의 왕복운동에 있어서, 실린더 미끄럼 운동부(34)내를 부드럽게 상하로 왕복운동하기 때문에 플런져(23)이 달라붙음은 전혀 발생되는 일이 없다.
또한, 상기와 같이 슬릿(35)을 설치하는 것에 의해 딜리버리 밸브(10)의 체결력의 증가가 가능하게 되며, 딜리버리 밸브(10)와 실린더(32)사이 및 펌프본체(17)와 실린더(32)사이의 밀폐성이 확보되며, 연료 누설이 적은 고압 연료 공급펌프를 제공할 수 있다. 또한, 딜리버리 밸브(10)의 체결력의 불균형에 의한 축력 불균형이 있어도 상기와 같이 슬릿(35)을 설치하는 구조라면 안정하게 실린더(32)의 왜곡(crook)을 억제할 수 있다.
(실시예 2)
또한, 상기의 실시예 1에서는, 슬릿(35)을 도 2에 나타내듯이 원형 형상의 것을 예시하였지만, 도 4에 나타내듯이 슬릿(35)은 일부에 연결부를 갖는 구조로 하여도 상기 실시예 1과 거의 동일한 효과를 이룰수 있다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명의 실시예 3을 나타내는 단면도 이며, 도 5에 있어서, 부호 100은 고압 연료 공급펌프에서 흡입통로(36)와, 도시생략된 연료배관에 연통하는 토출통로(37)를 구비하고 있다. 부호 38은 펌프본체에서 도시생략된 엔진의 하우징에 고정되어 있다. 부호 39는 펌프 캠으로서 도시생략된 밸브 캠 샤프트에 장착되어 상기 고압 연료공급 펌프(100)을 구동한다. 부호 40은 실린더로서 고리형상의 상하 방향 고정부(41)와, 이 고정부에 일체로 연결되어 길이방향(상하방향)으로 연장된 실린더 미끄럼 운동부(42)와, 이 실린더 미끄럼 운동부(42)의 상단측의 고정부(41)에 형성된 고리형상의 슬릿(43)을 갖는다.
상기 실린더(40)는, 펌프본체(38)에 하우징(44)을 아랫방향으로, 플레이트(A45), 밸브 플레이트(46)(흡입.토출밸브체), 플레이트(B47)를 윗방향으로 통해 체결부재인 케이싱(48)에 나사체결 고정되어 있다.
부호 49는 펌프본체(38)에 형성된 고정용 관통구멍, 부호 50은 케이싱(48)에 형성된 나사구멍, 부호 51은 상기 펌프본체(38)의 관통구멍을 삽통하며, 케이싱(48)의 나사구멍(50)에 나사장착되는 복수의 볼트이다. 상기 케이싱(48)에 흡입 통로(36)및 토출통로(37)가 형성되며, 플레이트(A45)와 플레이트(B47)사이에 지지되는 밸브 플레이트(46)를 통해 연료 가압실(52)와 연통되어 있다. 부호 53은 실린더(40)의 실린더 미끄럼 운동부(42)내벽에 왕복운동 가능하게 지지된 플런져로서, 상기 플런져와, 플레이트(B47)에 장착된 스프링 가이드(54)와의 사이에 가설되는 압축 코일 스프링(55)에 의해 아랫측으로 밀려 눌려져 있다.
부호 56은 태핏으로서, 덮게장착 원통형상으로 형성되어 핀(57)을 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 핀 57은, 중공원통형상의 제 1롤러(58)와 제 2롤러(59)를 회전가능하게 지지하며, 제 2롤러(59)가 캠(39)에 맞닿아 있다. 부호 60은 스프링 시트로서 압축코일 스프링(61)에 의해 부가되며, 태핏(56)머리부에 맞닿아 있다.
플런져(53)의 헤드부(53a)는 태핏(56)의 머리부 평면에 맞닿아 있다.
부호 62는 펌프본체(38)에 형성된 태핏 미끄럼 운동부이다.
이와같이 형성된 실시예 3에 있어서는, 캠(39)의 회전 구동에 의해 제 2롤러(59), 제 1롤러(58), 핀(57), 태핏(56)을 통해 플런져(53)가 윗측 방향으로 왕복운동하며, 그 플런져(53)가 압축 코일 스프링(61)의 부가력에 의해 아랫측으로 미끄럼 운동할 때, 밸브 플레이트(46)의 도시생략된 흡입밸브가 개방되어 연료 가압실(52)로 흡입통로(36)로부터 연료가 흡입된다. 또한, 플런져(53)가 윗측으로의 미끄럼운동시에는 밸브 플레이트(46)의 도시생략된 토출밸브가 개방되어 연료 가압실(52)로부터 토출통로(37)로 연료가 토출된다.
본 실시예 3에서는, 펌프본체(38)를 케이싱(48)에 볼트(51)을 통해 나사 체결고정된 때, 하우징(44)을 통해 실린더(40)의 고정부(41)에 상하 방향의 압축력이 가해지며, 실린더 미끄럼 운동부(42)도 변형되지만, 슬릿(43)이 플런져(53)의 최대 상승위치(53b)보다도 더욱 윗쪽측(도 5의 치수L)까지 깊게 형성되어 있기 때문에, 플런져(53)의 미끄럼 운동되는 부분에서 실린더 미끄럼 운동부(42)의 내면은 그 내경측으로의 돌출변형이 발생되는 일은 없다.
따라서, 플런져(53)의 달라붙음(seizure)은 방지되며, 또한, 상기와 같이 슬릿(43)을 설치하는 것에 의해 케이싱(48)의 체결력의 증가가 가능하게 되며, 케이싱(48)과 펌프본체(38)사이 및 펌프본체(38)와 하우징(44), 실린더(48)사이의 밀폐성이 확보되며, 연료 누설이 적은 고압 연료 공급펌프(100)을 제공할 수 있다.
또한, 케이싱(48)의 체결력의 불균형에 의한 축력 불균형이 있어도 상기와 같이 슬릿(43)을 설치하는 구조라면 안정되게 실린더(40)의 왜곡을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 펌프본체와, 이 펌프본체에 나사장착되는 체결부재와, 이 체결부재와 펌프본체와의 사이에 장착되어 펌프본체외 체결부재와의 나사장착의 경우에 길이방향의 압축력을 받는 고정부와 이 고정부에 연결되어 길이방향으로 연장된 미끄럼 운동부를 갖는 실린더와, 이 실린더의 미끄럼 운동부내를 왕복운동 가능하게 설치된 플런져와, 이 플런져를 구동하는 구동체를 구비하며, 실린더의 고정부에 슬릿을 설치하는 것에 의해 실린더에서 플런져 미끄럼 운동부의 변형을 억제하여 플런져의 달라붙음을 방지할 수 있으며, 또한, 체결부재의 체결력의 증가가 가능하게 되어 체결부재와 펌프본체간, 펌프본체와 실린더간의 밀페성을 충분하게 확보할 수 있어 연료 누설이 적은 고압 연료 공급펌프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 실린더의 고정부 슬릿을 링형상으로 형성하는 것에 의해 슬릿의 제작이 간단하며, 또한, 충분하게 실린더에서 플런져 미끄럼 운동부의 변형을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 슬릿을 플런져의 길이방향으로 변형하고 있기 때문에 보다 한층 효율적으로 실린더에서 플런져 미끄럼 운동부의 변형을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 공급펌프에 있어서는, 슬릿을 실린더에서 고정부의 구동체측단에 개구하도록 하였기 때문에 실린더에서 플런져 미끄럼 운동부의 변형을 보다 확실하게 억제되며, 플런져의 달라붙음(seizure)방지효과를 보다 한층 향상할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료펌프에 있어서는, 슬릿의 길이방향 바닥부가 플런져의 머리부에서 왕복운동의 최상부 이상으로 설정되어 있는 것에의해 실린더에서 플런져 미끄럼 운동부의 변형, 특히, 실린더의 내경측에 돌출되는 변형을 확실히 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료 펌프에 있어서는, 체결부재를 토출밸브를 구비하는 딜리버리 밸브로 하는 것에 의해 부품점수를 적게하며, 또한, 장치를 소형으로 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 고압 연료펌프에 있어서는, 체결부재를 흡입통로와 토출통로를 갖는 케이싱으로 하는 것에 의해 밀폐성을 향상시킬 수 있으며, 보다 연료 누설이 적은 장치로 할 수 있다.

Claims (3)

  1. 펌프본체와, 상기 펌프본체에 나사장착되는 체결부재와, 상기 체결부재와 상기 펌프본체와의 사이에 장착되며, 상기 펌프본체와 상기 체결부재와의 나사장착의 경우에 길이방향의 압축력을 받는 고정부와 이 고정부에 연결되어 길이방향으로 연장된 미끄럼 운동부를 갖는 실린더와, 상기 실린더의 미끄럼 운동부내를 왕복운동 가능하게 설치한 플런져와, 상기 플런져를 구동하는 구동체를 구비하며, 상기 실린더의 고정부에 슬릿을 설치한 것을 특징으로 하는 고압 연료 공급펌프.
  2. 제 1항에 있어서, 체결부재는 토출밸브를 갖는 딜리버리 밸브인 것을 특징으로 하는 고압 연료 공급펌프.
  3. 제 1항에 있어서, 체결부재는 흡입통로와 토출통로를 갖는 케이싱인 것을 특징으로 하는 고압 연료 공급펌프.
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