KR19990045380A - 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브 - Google Patents

조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브 Download PDF

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Abstract

계량밸브(24)는 전자석(26)의 아마추어(27)에 의해 제어되며, 전자석(26)을 향한 아마추어(27)의 이동은, 전자석(26)의 스커트(90)와 연결된 링너트(96)에 의해 중공본체(12)에 마련된 플랜지(73)와 일체로 형성된 멈춤부재(71)에 의해 구속되어 있다. 탄성적으로 압축가능한 물질로 형성된 스페이서 와셔(76)는 플랜지(73)와 중공본체(12)의 어깨부(74) 사이에 제공되고, 링너트(96)의 체결토오크는 아마추어(27)의 이동량을 조정하기 위해 적절히 와셔(76)를 압축한다. 변화에 따라서, 강성물질로 형성된 와셔(100)는 플랜지(73)와 어깨부(74) 사이에 제공되며, 폭이 좁으므로 플랜지(73)의 돌출된 고리형상의 포션(101)을 형성한다. 플랜지(73)의 포션(101)은 링너트(96)의 체결토오크에 의해 구부러진다.

Description

조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브
본 발명은 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브에 관한 것이다.
계량밸브는 일반적으로 전자석의 아마추어에 의해 제어되며, 분사기 본체에 결합된다. 전자석의 철심방향으로의 아마추어의 이동 및 승강은 분사기의 연료공급에 영향을 미치며, 전자석에 전원이 차단되었을 때, 아마추어와 철심 사이의 간극이 밸브의 응답에 영향을 미치므로 이동 및 간극은 정확하게 조절되어야 한다.
아마추어가 멈춤플랜지(Stop Flange)를 구비한 슬리브에 의해 안내되는 스템과 연결되어 있는 다양한 종류의 계량밸브가 공지되어 있으며, 아마추어의 이동은 슬리브의 연부에 대하여 구속된 플랜지에 의해 제한된다. 공지된 계량밸브중의 하나에서는, 슬리브가 시임의 개재를 통해 분사기 내부에 결합되어 있고, 전자석은 스커트와 제2 시임의 개재를 통해 분사기 본체에 결합되어 있다. 공지된 계량밸브중의 다른 하나에서는, 안내슬리브(Guide Sleeve)의 플랜지가 두세트의 시임(Two Sets of Shims)의 개재를 통해 슬리브의 어깨부와 전자석 스커트의 연부(Edge) 사이에 결합되어 있다.
상기 두가지 경우 모두에서는 그 두 개의 시임은 매우 미세한 차이의 단위두께를 갖는 다수의 보정 시임중에서 선택되며, 그 두께차는 알려진 바와 같이, 기술적인 이유 때문에, 누적가공공차, 예를 들어 5미크론보다 작을 수 없다. 그러나, 이 5미크론의 공차는 아마추어의 이동량 조정이 매우 거칠다는 것을 의미하므로 분사기의 공급량을, 최신의, 특히 고출력의 내연기관에서 요구되는 엄격한 한도 이내에 유지하기가 불가능한 경우가 많다.
슬리브가 분사기 본체의 암나사에 직접 맞물리는 나사부재를 구비하여 나사부재의 체결토오크를 조정함으로써 의해 아마추어의 이동량을 조절하는 하나의 분사기가 제안되어 있다. 그러나, 이와 같은 분사기는 분사기 자체의 분해되는 부분을 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 본 발명의 목적은, 공지된 시임에 비해 아마추어의 이동량을 극히 간단한 방법으로 더욱 정확하게 조정할 수 있는 조절가능한 계량밸브를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조절가능한 계량밸브와 일체로 된 연료분사기의 부분단면도,
도 2는 도 1의 상세확대도,
도 3은 발명의 다양성에 따른 도 2의 상세도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 연료분사기 12 : 중공본체
13 : 추가부 16 : 유입피팅
24 : 계량밸브 26 : 전자석
27 : 아마추어 53 : 스프링
73 : 플랜지 76 : 와셔
본 발명에 따르면, 분사기의 중공본체에 결합되어 있고 전자석의 아마추어에 의해 제어되며, 상기 전자석을 향한 상기 아마추어의 이동이 상기 중공본체에 결합된 멈춤부재에 의해 구속되는, 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브에 있어서, 상기 멈춤부재는 상기 중공본체의 나사부에 스크루결합되는 보정된 체결토오크로 나사부재에 의해 고정되어 상기 체결토오크에 의해 상기 전자석을 향한 상기 아마추어의 이동량을 조정하며; 상기 나사부는 상기 중공본체의 외측에 있으며; 상기 나사부재는 상기 중공본체의 외부로부터 조작되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 아래와 같이 첨부된 도면의 실시 방법에 따라, 본 발명의 상세하고 구체적인 표현이 서술될 것이다.
도 1의 참조번호 11은, 예를 들어 내연기관에 사용되는 연료분사기 전체를 표시한 것이다. 분사기(11)는 적어도 하나의 분사 오리피스를 가지고 저부면에서 종료하는 노즐(미도시)을 지지하는 중공본체(12)를 구비하며, 분사 오리피스를 차단하는 핀과 연결된 조작로드(10)는 중공본체(12)내에서 여유있게 슬라이딩된다. 중공본체(12)는 추가부(13)를 포함하며, 추가부(Appendix,13)내에는 정규연료공급펌프와 연결된 유입피팅(16)이 삽입되어 있다. 그리고, 실질적으로 원통형상의 캐비티(17)는 나사부(18)와 어깨부(19)를 가진다.
분사기(11)는 또한, 전체가 참조번호 24로 표시된, 조절가능한 계량밸브를 구비하며, 계량밸브(24)는 캐비티(17)내에 수용되고 아마추어(27)를 제어하는 전자석(26)에 의해 제어된다. 전자석(26)은, 정규전기코일(29)을 수용하며 연료탱크에 연결된 토출피팅(Discharge Fitting,32)과 동축을 이루는 중심홀(31)을 갖는 환상의 자기철심(28)을 구비한다.
계량밸브(24)는 플랜지(34)를 구비한 원통형 밸브본체(33)를 가지며, 플랜지(34)는 일반적으로 캐비티(17)의 나사부(18)에 스크루결합된 수나사산을 가진 링너트(36)에 의해 캐비티(17)의 어깨부(19)에 휴지되어 있다. 아마추어(27)는 실질적으로 슬리브(49)와 일체로 형성된 디스크(37)를 가지며, 밸브(24)의 본체(33)는 캐비티(17)와 연통된 토출도관(43)을 구비한 조작챔버(41)를 가진다. 그리고, 본체(33) 또한, 챔버(41)에 인접하고 로드(10)가 슬라이딩되는 동축홀(40)을 가지며, 유입도관(42)은 중공본체(12)내의 도관(44)을 경유하여 피팅(16)과 연통되어 있다.
연료압은 일반적으로 로드(10)를 하방 유지시켜 분사기(11) 노즐내의 분사 오리피스를 차단시키며, 조작챔버(41)의 토출도관(43)은 일반적으로 도관(43)에 인접한 표면(Surface)에 의해 제한된 원추형 시트(Seat)에 휴지된 볼(46)에 의하여 차단된다. 볼(46)은, 슬리브(49)내에 삽입된 원통형 스템(48)의 플랜지(45)에 의해 영향을 받는 안내플레이트(47)에 의하여 안내된다. 스템(48)은 아마추어(27)의 어깨부(51)와 협동하는 C형상링(50)이 삽입된 그루브(Groove)를 구비하므로, 아마추어(27)는 스템(48)으로부터 분리된다. 그리고, 스템(48)은 홀(31)내부에 주어진 길이(Given Length)로 설계되며, 홀(31) 내부에 수용된 압축스프링(53)을 지지하고 보호하는 소직경포션(Small-Diameter Portion,52)과 경계를 이룬다.
계량밸브(24)는, 전체가 참조번호 66으로 표시되며, 번갈아서, 아마추어(27)의 스템(48)이 슬라이딩되는 슬리브(67)를 구비한 안내부재를 갖는다. 계량밸브(24)는 또한, 아마추어(27)를 구속하는 부재를 포함하고 있으며, 아마추어(27)는, 스템(48)의 플랜지(45)에 의해 제한된 어깨부가 구속되어 있는 슬리브(67)의 저단부(Bottom Edge,71)에 의해 제한된다. 안내부재(66) 역시 토출도관(43)과 토출피팅(32)을 연결하는 홀(75)을 가진 플랜지(73)를 구비하며, 스프링(53)을 극복하는 스프링(80)은 아마추어(27)의 디스크(37)와 플랜지(73) 사이에 제공된다.
플랜지(73)는, 시임계수(Modular Shims)의 집합으로부터 선택보정된 스페이서 와셔 또는 시임의 개재를 통해 중공본체(12)의 다른 어깨부(74)에 휴지되어 있다. 기술적인 이유로 인하여, 스페이서 와셔(76)내의 시임은 5미크론(Micron)만큼의 차이가 생길 수 있으므로, 대략 5미크론의 정밀도로 아마추어(27)의 이동을 사전조정한다.
전자석(26)의 철심(28)은, 참조번호 90에 의해 전체적으로 지적된 스커트내에 수용되며, 스커트(90)는 비자성물질로 이루어져 있고, 내측 어깨부(91)를 가진다. 그리고, 스커트(90)는, 철심(28)을 어깨부(91)와 디스크(93) 사이에 가두기 위해, 피팅(32)과 일체로 형성된 디스크(93)상의 연부(92)에 주름을 형성함으로써 피팅(32)에 결합되어 있다.
스커트(90)는 또한, 링너트(96)에 의해 제한된 나사부재의 내측돌기(95)에 의해 맞물려 있는 외측 어깨부(94)를 구비하며, 링너트(90)는 중공본체(12)의 외측으로부터 조작되며 중공본체(12)의 외측 나사부(64)에 스크루결합된다. 시임 또는 스페이서(98)는 스커트(90)의 저단부(97)와 안내부재(66)의 플랜지(73) 사이에 제공되며, 디스크(37)와 철심(28) 사이의 간극을 제한하기 위해 제공된다.
도 1과 2의 실시예에 있어서, 스페이서 와셔(76)는 스커트(90)의 연부(97) 및 스페이서(98)와 축선을 따라 정렬되어 있으며, 탄성물질, 예를 들어, 금속처리한 강성고무 또는 알루미늄과 같은 경금속 또는 테프론(등록된 상표)과 같은 플라스틱물질로 이루어져 있다.
링너트(96)의 체결토오크에 의해, 플랜지(73)는 슬리브(67)의 저단부(71)의 하향이동을 위해 스페이서 와셔(76)를 신축적으로 압축하며, 이와 같은 이동은 아마추어의 이동을 감소시킨다. 그리고, 어느 정도의 한계내에서, 저단부(71)의 하향이동은 실질적으로 체결토오크에 비례한다.
스페이서 와셔(76)의 표면과 두께 및 링너트(96)의 직경은, 체결토오크내의 주어진 변화에 따라, 연부(71)의 소정의 이동, 예를 들어, 1미크론의 이동을 얻기 위한 사이즈로 될 수 있다. 그 결과, 링너트(96)에 의한 체결토오크의 조정에 의해, 대략 1미크론의 정밀도로 아마추어(27) 이동의 정확한 조정이 가능하다. 더욱 바람직하게, 상기 두께와 직경은 체결토오크 1N/m의 변화에 따라 1미크론의 이동을 얻을 수 있는 사이즈로 될 수 있다.
도 3의 실시예에서, 플랜지(73)와 어깨부(74)의 사이에는 강성금속으로 이루어진 스페이서 와셔(100)가 제공되며, 스페이서 와셔(100)의 외경은 스페이서(98)의 내경 및 스커트(90)의 연부(97)에 비해 같거나 작다. 그 결과, 연부(97)는 플랜지(97)의 돌출된 환상의 포션(101)에 영향을 미친다.
나사부(64)상의 링너트(96)의 체결토오크에 의해, 플랜지(73)의 포션(101)은 슬리브 저단부(71)의 소정의 상향이동을 일으키기 위하여 신축적으로 구부러지며, 따라서, 아마추어(27)의 이동은 증대된다. 이런 경우의 아마추어(27)의 이동은 어느 정도 범위 내에서 토오크의 변화에 역비례한다.
플랜지(73)의 포션(101)의 넓이와 두께는 체결토오크 1N/m의 주어진 변화에 따라 연부(71)의 소정의 이동, 예를 들어, 1미크론의 이동을 얻을 수 있는 사이즈로 될 수 있다. 그 결과, 역시, 나사부(64)상의 링너트(96)의 체결토오크 조정은 아마추어(27) 이동의 정확한 조정을 얻기 위해 제공한다.
공지된 계량밸브와 비교하여, 발명에 따른 조절가능한 계량밸브의 이점은, 전술한 설명으로부터 명확해질 것이다. 특히, 공지기술에 비해 훨씬 더 높은 정밀한 조정이 성취된다. 더욱이, 상기 조정은 분사기 외부로부터 접근가능한 링너트(96)의 체결토오크를 간단히 조작함으로써 달성된다. 결과적으로, 상기 조정은 분사기를 수리 및 검사할 때에도 이루어질 수 있다.
명백하게, 여기에 서술되고 예시된 분사기는 첨부된 청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 플랜지(73)는 탄성적으로 압축가능한 물질로 이루어질 수 있으며, 체결토오크는, 공급측정스테이션 및 공급측정에 따라 체결토오크를 정정하는 스테이션을 구비한 자동장치에 의해 가해질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 아마추어의 이동량을 극히 간단한 방법으로 더욱 정확하게 조정할 수 있는 조절가능한 계량밸브가 제공된다.

Claims (9)

  1. 분사기(11)의 중공본체(12)에 결합되어 있고 전자석(26)의 아마추어(27)에 의해 제어되며, 상기 전자석(26)을 향한 상기 아마추어(27)의 이동이 상기 중공본체(12)에 결합된 멈춤부재(71)에 의해 구속되는, 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브에 있어서,
    상기 멈춤부재(71)는 상기 중공본체(12)의 나사부(64)에 스크루결합되는 보정된 체결토오크로 나사부재(96)에 의해 고정되어 상기 체결토오크에 의해 상기 전자석(26)을 향한 상기 아마추어(27)의 이동량을 조정하며; 상기 나사부(64)는 상기 중공본체(12)의 외측에 있으며; 상기 나사부재(96)는 상기 중공본체(12)의 외부로부터 조작되는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 나사부재(96)는, 조임부재(90)에 의해서 상기 멈춤부재(71)에 작용하여 상기 전자석(26)을 상기 중공본체(12)에 고정시키는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 계량밸브의 밸브본체(33)는 링너트(36)에 의해 상기 중공본체(12)에 결합되어 있으며, 상기 멈춤부재(71)는 상기 아마추어(27)를 안내하기 위한 안내부재(66)에 의해 수반되어 있고; 상기 안내부재(66)는 상기 중공본체(12)의 어깨부(74)에 대하여 작용하는 플랜지(73)를 가지며; 상기 나사부재는 상기 조임부재(90)에 작용하는 또 다른 링너트(96)에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전자석(26)은 고리형상의 철심(28)을 가지며, 상기 조임부재는 상기 전자석(26)의 스커트(90)이고, 상기 스커트(90)는 상기 철심(28)을 지지하는 어깨부(91)를 갖는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 아마추어(27)는 자성적으로 상기 철심(28)과 협동하는 디스크(37)를 가지며, 상기 디스크(37)는 상기 안내부재(66)의 슬리브(67)내에 슬라이딩되는 스템(48)과 연결되어 있으며, 상기 멈춤부재는 상기 슬리브(67)의 연부이며, 상기 스템(48)의 어깨부(45)에 구속되는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  6. 제 3항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지(73)는, 상기 중공본체의 상기 어깨부(74)에 대해 일군의 두께기준으로부터 선택할 수 있는 두께의 스페이서 와셔(76,100)의 개재를 통해 상기 이동의 사전조정이 효력을 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스페이서 와셔(76)는 비교적 탄성물질로 형성되어 있으며, 상기 체결토오크는 상기 스페이서 와셔(76)를 탄성적으로 압축하는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 스페이서 와셔(100)는 강성물질로 형성되어 있고, 상기 스커트(90)의 내경에 비해 더 작은 외경을 가지며, 상기 스커트(90)는 상기 플랜지(73)의 돌출된 고리형상의 포션(101)에 영향을 미치며, 상기 체결토오크는 상기 환상의 포션(101)을 탄성적으로 휘는 것을 특징으로 하는 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
  9. 첨부도면을 참조하여 도시 및 설명한 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브.
KR1019980049459A 1997-11-18 1998-11-18 조절가능한 내연기관 연료분사기용 계량밸브 KR100605479B1 (ko)

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