KR19990082312A - 분사장치 - Google Patents

Abstract

압력관(2)이 한편으로는 분사 펌프, 다른 한편으로는 노즐과 연결되는 노즐 홀더(1)를 갖는 디젤 엔진용 분사장치는 노즐 인장 너트(1))을 통해 노즐 홀더(1)와 연결된 노즐 본체(3)를 포함한다. 노즐 홀더(1)와 노즐 본체(3) 사이에는 밀봉용 중간 원판(13)이 존재한다. 압력관(2, 4) 구간에서 고압 연결부위를 밀봉하기 위해 변형성의 금속 밀봉재가 사용되는데, 이것은 밀봉면에 대해 지지되며 노즐 홀더(1)의 압력관(2)의 개구부 구간에서 원뿔형 시트(19)에 삽입된다.

Description

분사장치

본 발명은 노즐 니들이 종단방향으로 이동할 수 있는 노즐 본체에 대해 노즐 홀더가 중간 원판을 통해 지지되며, 압력관이 한쪽은 분사펌프와 다른 한쪽은 노즐과 연결된 노즐 홀더를 포함하는 디젤엔진용 분사장치에 관한 것이다. 이때 변형성의 금속성 중공 원통의 밀봉재의 한쪽 끝부분은 밀봉면을 지지하며, 노즐 본체와 노즐 홀더를 연결하는 노즐 인장 너트를 시트쪽으로 조일수록 이 밀봉재의 변형은 더욱 심해진다.

이런 종류의 분사 장치의 경우 노즐 인장 너트를 조여 노즐 홀더와 노즐 본체 사이의 전환 구간에서 압력관을 밀봉함으로써 스프링 공간으로 연료가 유출되지 않도록 할 필요가 있다. 잘 알려진 실시예의 경우, 서로 마주보는 노즐 홀더와 노즐 본체 사이에 배열된 중간 원판의 양쪽 정면의 표면을 정밀하게 가공함으로써 이런 문제점을 해결하였다. 이때 표면은 복잡한 공정방식을 통해 경화되고 연마되며 열편화된다. 노즐 홀더에서 압력관은, 노즐과 연결되는 노즐 본체에서 상응하는 압력관과 다시 연결되는 보링을 갖는 중간 원판의 보링과 접한다. 중간 원판의 양쪽면 그리고 노즐 홀더와 노즐 본체의 정면상에서 정확히 평행하게 열편화된 표면에 의해 엄격하게 밀봉이 이루어지는데, 이 경우 엄청난 표면 가공 비용을 지출해야 한다. 이런 종류의 분사 장치는 JP-PS-6-66222에 기술되어 있다.

이와는 달리 본 발명의 근본적인 과제는, 노즐 인장 너트를 이용해서 노즐 본체와 노즐 홀더의 내부 공간 그리고 압력관에서 연료가 유출되는 것을 방지하는 것인데, 이 경우 적은 비용으로도 밀봉이 가능하다.

이 과제는 청구항 제1항의 특징을 통해 해결된다. 잔류면의 상단부에 작은 각도의 각이 형성되므로 중간 원판 상단부의 잔류면이 상응하게 융기되나 밀봉재에 의해 노즐홀더의 압력관과 중간 원판 또는 노즐 본체가 견고하게 밀봉 연결된다. 이때 밀봉면이 원뿔형이므로 자체적으로 센터링 되며, 이로 인해 고압에서도 안전하게 연결된다. 이런 방식으로 최고 1000바의 환경에서도 작동할 수 있다. 동심적 밀봉 모서리로 인해 스프링 공간의 밀봉을 위한 추가적 밀봉 장치가 필요치 않다.

첫 번째로 선호되는 실시예에서는, 밀봉재가 노즐 홀더에서 원뿔형 시트를 갖는 원뿔형태의 원뿔 밀봉재로 형성되어 있으며, 원뿔 밀봉재에 의해 지지되는 반대편 밀봉면이 중간 원판의 상단부에 형성되어 있다.

노즐 홀더의 마주보는 정면을 정밀 가공할 필요가 없으며 압력관이 고압방향의 중간 원판에 밀봉 연결됨으로 원뿔 밀봉재에 의해 과제의 일부를 해결할 수 있다.

이때 원뿔 밀봉재는 이것이 연결된 시트에서보다 축방향에서 더 짧게 설정되므로서 원뿔 밀봉재의 변형성이 요구된다.

두 번째 실시예에서는 외측으로 서로 반대되는 2개의 원뿔 구간을 갖는 밀봉 링이 사용되는데, 이때 한 단면은 노즐 홀더의 원뿔형 시트에 상응하게 형성되어 있고 다른 단면은 중간 원판의 압력관 보링의 확장된 원뿔형 개구부에 상응하게 형성되어 있다. 또한 반대쪽 밀봉면은 중간 원판의 압력관 보링의 개구부에 의해 형성된다. 2개의 원뿔 구간을 포함하는 이런 종류의 밀봉 링의 경우, 밀봉 효과가 특히 우수하고 장기적으로 유지된다는 것이 특징이다. 동일한 특징은 청구항 제5항에 기술된 실시예에도 적용된다. 이 실시예의 경우 중간 원판의 지지 보링에 의해 관통되는 밀봉 관에 의해 중간 원판이 압박된다. 즉, 이 경우 한편은 노즐 홀더, 다른 한편은 노즐 본체에서 서로 마주하는 압력관의 개구부 사이에서 직접적인 고압측 밀봉이 이루어진다.

다음에서는 발명의 실시예를 도면을 통해 설명하고자 한다.

도 1은 노즐 인장 너트를 완전히 조이기 전의 노즐 홀더와 노즐 본체에 대한 종단면도,

도 2는 도 1의 압력관 밀봉부분을 확대한 단면도,

도 3은 노즐 인장 너트를 완전히 조인 상태에서 도 1에 따른 종단면도,

도 4 및 도 5는 도 2의 다른 실시형태이다.

도 1 내지 도 3에 따른 분사장치는, 여기에 표시되지 않은 분사펌프에서 화살표(P1)방향으로 연료가 공급되는 압력관(2)을 포함하는 노즐홀더(1) 그리고 다음에서 상세히 기술되는 고압 연결부를 통해 노즐홀더(1)의 압력관(2)으로 이어지는 압력관(4)를 포함하는 노즐 본체(3)를 포함한다. 노즐 본체(3)의 중앙 보링에는 구형의 중앙 니들 말단부(6)를 갖는 노즐 니들(5)이 위치한다. 노즐니들(5)의 니들 말단부(6)는 노즐 홀더(1)의 중앙 보링(7)에 배열되어 있는 압축 스프링(8)에 의해 노즐쪽으로 초기 응력이 가해진다. 이것은 니들 말단부(6)상에서 폐쇄 방향으로 작용하는 힘을 발생시키며, 노즐 니들(5)의 구형의 니들 말단부(6)상에 연결된 압박 볼트(9)에 의해 니들 말단부가 지지된다.

노즐 본체(3)와 노즐 홀더(1)는 노즐 인장 너트(10)에 의해 고정되는데, 이것은 내측 나사산(11)에 의해 노즐 홀더(1)의 외측 나사산(12)에 결합한다.

노즐 홀더(1)와 노즐 본체(3) 사이의 고압연결부에는 중간 원판(13)이 삽입되는데, 이것의 양쪽 정면은 경화, 연삭 및 열편화를 통해 정밀하게 가공된다. 중간 원판(13)의 중앙 보링(14)을 통해 니들 말단부(6)가 관통한다.

도 1은 노즐 인장 너트(10)가 완전히 조이지 않은 상태로서 중간 원판(13)의 상단부(15)와 노즐 홀더(1)의 정면(16) 사이에 틈새(17)가 형성되어 있다. 이 틈새(17)는, 예를 들어 쾌삭강과 같이 한계적 변형성을 갖는 강철 합금 재질의 원뿔 밀봉재(18)에 의해 관통된다. 원뿔 밀봉재(18)에는 중간 원판(13) 방향으로 확대되는 원뿔형 외피가 코팅되어 있는데, 이것은 노즐 홀더(1)의 압력관(2)의 개구부에서 상응하는 원뿔형 시트(19)로 삽입된다.

노즐 인장 너트(10)를 계속 조이면, 도 3에서와 같이 원뿔 밀봉재(18)가 원뿔형 시트(19)의 내측으로 완전히 삽입되며, 말단 융기부(20)가 형성된다. 도 3에 표시된 밀봉위치에서 원뿔 밀봉재는 압력관(2)의 고압에 대해 한편으로는 원뿔형 시트(19)와 다른 한편으로는 중간 원판(13)의 상단부(15)를 통해 밀봉된다.

저압부분에 비해 고압부분의 밀봉은 도 2에서 확대해 표시한 바와 같이 다음 방식으로 진행된다. 밀봉 모서리가 노즐 홀더(1)의 중앙 보링(7)과 노즐홀더의 정면(16) 상에서 접하도록 노즐 홀더(1)의 정면(16)의 상부에서 밀봉 모서리가 스프링 공간의 벽과 만나는 장소(D)를 통과한다. 따라서 스프링 공간의 밀봉을 위한 추가 밀봉조치가 필요하지 않다. 이 장소(D)는 0.5°내지 3.0°에 달하는 각도(γ)에 대한 정점으로서, 이것은 노즐 홀더(1)의 정면(16)쪽으로 비스듬히 진행되는 잔류면(21)으로 정의된다. 따라서 잔류면(21)은 D에서 밀봉 모서리를 형성한다. 노즐 인장 너트(10)의 인장효과가 나타날 때 밀봉모서리에 의해 양쪽 압력관(2, 4)에 의해 형성된 고압부분과 노즐 홀더(1)와 노즐 본체(3)에서 중앙의 내부공간에 의해 경계되는 저압부분 사이에서 밀봉효과를 증진시키는 추가적 장벽이 형성된다.

이 원뿔 밀봉재가 노즐 인장 너트(10)를 조일수록 스스로 센터링되므로 원뿔 밀봉재(18)의 밀봉효과는 더욱 증진되며, 이때 도 3에 표시된 것과 같이 원뿔 밀봉재는 어느 정도 변형된다.

도 4와 도 5는 도 2에 따른 고압측 압력의 밀봉 장치에 대한 변형을 나타낸다. 도 4가 도 2와 다른 점은 다음과 같다. 밀봉 링(22)쪽으로 진행되면서 좁아지는 원뿔 구간(26, 27)은 양쪽 외측에 설정되어 있으며 원뿔 밀봉재(18)는 이런 밀봉 링(22)에 의해 대체된다. 상단구간(26)은 도 2에 기술된 바와 같이 압력관(2)의 하단 말단부에 수용되는 반면, 하단 구간(27)은 중간 원판의 상단면(15)상에서 중간 원판(13)의 압력관 보링(2a)의 원뿔형으로 확장된 개구부(23)에 삽입된다. 도 3과 비교해 이런 방식으로 밀봉면을 확대함으로써 밀봉효과가 더욱 개선된다. 동일한 원리가 도 5에 따른 변형에도 적용된다. 여기에는 도 4의 밀봉 링(22)과 같이 양쪽 끝부분에 2개의 원뿔 구간(26, 27)을 갖는 밀봉 관(25)이 투입된다. 이때 이 양쪽 끝부분은 중간 원판(13)의 지지 보링(29)에 의해 둘러싸인 중공 원통형 중앙 구간(24)에 접한다. 도 2에서 기술된 바와 같이 상단구간(26)은 압력관(2)의 원뿔형 시트(19)에 수용되는 반면 하단구간(27)은 노즐 본체(3)의 압력관(4)의 원뿔형으로 확장된 개구부(28)에 삽입된다.

Claims (6)

1. 변형성의 금속성 중공 원통의 밀봉재(18)의 한쪽 끝부분은 밀봉면을 지지하며, 노즐 본체(3)와 노즐 홀더(1)를 연결하는 노즐 인장 너트(10)를 시트쪽으로 조일수록 이 밀봉재가 더욱 변형되고, 이때 노즐 니들(5)이 종단방향으로 이동할 수 있는 노즐 본체(3)에 대해 노즐 홀더(1)가 중간 원판(13)을 통해 지지되며, 압력관(2, 4)이 한쪽은 분사펌프와 다른 한쪽은 노즐과 연결된 노즐 홀더(1)를 포함하는 디젤엔진용 분사장치에 있어서,

   밀봉재(18)의 다른 끝부분이 압력관(2)의 개구부쪽으로 확장된 노즐 홀더(1)의 원뿔형 시트(19)로 삽입되고, 그리고 노즐 홀더(1)의 정면(16)이 원뿔형으로 형성되어 있고 잔류면(21)이 중간 원판(13)의 상단면(15)과 함께 작은 원추각(γ)을 형성하고, 이로인해 동심적 밀봉 모서리(D)가 형성됨을 특징으로 하는 분사장치.
2. 제1항에 있어서, 밀봉재는 노즐 홀더(1)에서 원뿔형 시트(19)를 갖는 원뿔형의 원뿔 밀봉재(18)로서 형성되어 있고 그리고 원뿔 밀봉재(18)가 지지되는 반대편 밀봉면이 중간 원판(13)의 상단면(15)에 의해 형성됨을 특징으로 하는 분사장치.
3. 제2항에 있어서, 원뿔 밀봉재(18)는 이것이 수용되는 원뿔형 시트(19) 보다 축방향으로 더 짧게 형성됨을 특징으로 하는 분사장치.
4. 제1항에 있어서, 밀봉재는 양쪽 외측으로 서로 반대 방향으로 향한 원뿔 구간(26, 27)을 갖는 밀봉링(22)으로 형성되고, 한 구간(26)은 노즐 홀더(1)의 원뿔형 시트(19)에 상응하게, 다른 구간(27)은 중간 원판(13)의 압력관 보링(2a)의 확장된 원뿔형 개구부(23)에 상응하게 형성되어 있으며, 이때 반대편 밀봉면은 중간 원판(13)의 압력관 보링(2a)의 개구부(23)에 상응하게 형성됨을 특징으로 하는 분사장치.
5. 제1항에 있어서, 밀봉재는 중공 원통형 중앙 구간(24)의 양쪽 끝부분에서 양쪽 외측 서로 반대 방향으로 향한 원뿔 구간(26, 27)을 갖는 밀봉 관(25)으로서 형성되고, 이때 한 구간(26)은 노즐 홀더(1)의 원뿔형 시트(19)에 상응하게, 다른 구간(27)은 노즐 본체(3)의 압력관(4)의 확장된 원뿔형 개구부(28)에 상응하게 형성되어 있으며, 이때 중앙 구간(24)을 갖는 밀봉 관(25)은 중간 원판(13)의 지지 보링(29)에 의해 밀착되어 감싸져 있으며, 반대편 밀봉면은 노즐 본체(3)의 압력관(4)의 개구부(28)에 의해 형성됨을 특징으로 하는 분사장치.
6. 제1항에 있어서, 밀봉 모서리에 의해 형성되는 원의 지름은 압축 스프링(8)을 수용하는 노즐 홀더(1)의 중앙 보링과 동일함을 특징으로 하는 분사장치.