KR20000064346A - 직접 분사식 엔진용 연료 인젝터 고정장치 - Google Patents

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하나와 요시카즈
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Abstract

연료 인젝터(13)를 실린더 헤드(11)에 고정하기 위한 연료 인젝터 고정장치가 제공된다. 이 연료 인젝터 고정장치는 실린더 헤드(11)의 상부면으로부터 상부방향으로 돌출하도록 배치된 스페이서(17), 실린더 헤드(11)에 나사 결합된 스터드 볼트(15), 및 실린더 헤드(11)에 연료 인젝터(13)을 고정하기 위해 실린더 헤드(11)의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 포함한다. 배열에 있어서는, 이 인젝터 푸시 아암(14)는 연료 인젝터(13)에 접촉하는 푸셔부(14A)와, 스페이서(17)의 상부에 접촉하는 지지부(14B)와, 스터드 볼트(15)가 실린더 헤드(11)에 삽입 및 나사결합되는 통공(14a)을 가지는 부착부(14C)를 포함한다. 작동에 있어서는, 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)와 스페이서(17)와의 접촉은 인젝터 푸시 아암(14)의 지점(X)를 구성한다. 이 배열을 이용하면, 부착부(14C)와 지지부(14B) 간의 거리를 감소시킬 수 있고, 이에 의해서 인젝터 푸시 아암(14)의 전체 길이가 짧아질 수 있게 된다. 따라서, 인젝터 푸시 아암의 강도가 증대될 수 있다. 더욱이, 지점(X)의 높이가 증가되기 때문에, 스터드 볼트(15)의 체결에 있어서, 인젝터 푸시 아암이 지지부(14B) 측으로 기울어질 가능성을 감소시킬 수 있다.

Description

직접 분사식 엔진용 연료 인젝터 고정장치
직접 분사식 가솔린 엔진 뿐만 아니라 디젤 엔진에 있어서, 연료 인젝터 각각은 실린더 헤드의 4개의 흡입 및 배기 포트의 실제로 중앙부에 배치되는 것으로 알려져 있다.
이러한 직접 분사식 엔진에 있어서, 연료 인젝터 각각은 실린더 헤드에 형성된 부착공에 각각 삽입된다.
이러한 방식으로 실린더 헤드에 삽입된 연료 인젝터는 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암에 의해 실린더 헤드에 고정된다(일본국 공개 실용신안 공보 제6-69360호 및 제 60-57775호, 일본국 공개 실용신안 공보 제 4-76208호, 제 6-221248호, 및 일본 실용 공보 제 4-43242호 참조).
이하, 일본국 공개 실용신안 공보 제 60-57775호에 기술된 바와 같이, 인젝터 푸시 아암에 의해 연료 인젝터를 실린더 헤드에 고정하기 위한 종래 장치의 일예를 설명한다. 인젝터 푸시 아암의 선단부에는 연료 분사 노즐에 대향한 연료 인젝터의 단부에 접촉하는 푸셔부(pusher part)가 제공된다. 인젝터 푸시 아암의 후단부에는 실린더 헤드 볼트의 헤드부에 접촉하도록 지지부가 형성된다. 인젝터 푸시 아암의 지지부와 푸셔부와의 부착부에는 스터드 볼트가 실린더 헤드에 나사 결합되는 관통 호울이 제공된다.
연료 인젝터에 접촉하는 푸셔부, 실린더 헤드 볼트의 헤드부에 접촉하는 지지부, 및 스터드 볼트를 통해 실린더 헤드에 고정된 부착부의 설치에 기인하여, 인젝터 푸시 아암은 실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하는 작용을 한다. 이러한 고정식 배열에 있어서, 실린더 헤드 볼트의 헤드부와 지지부간의 접촉은 인젝터 푸시 아암의 지점(fulcrum)을 구성한다.
본 발명의 발명자는 특히, 이들 종래기술의 배열이 OHC(over-head camshaft) 엔진에 적용될 때, 이들 배열이 불리하다는 것을 인식하여 왔다.
본 발명은 직접 분사식 엔진에 관한 것으로서, 특히, 실린더 헤드상에 연료 인젝터를 고정하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 선 I-I를 따라 절개한 연료 인젝터를 부착하기 위한 실린더 헤드의 부착부의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 부착부의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 스페이서의 일예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 스페이서의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실린더 헤드의 부착부의 종단면도이다.
도 6은 본 발명에 의해 초래된 효과를 설명하기 위한 도표이다.
캠샤프트가 실린더 헤드의 상부에 위치된 OHC 엔진의 경우에 있어서, 인젝터 푸시 아암은 적어도 하나의 캠샤프트의 상부를 넘어서도록 배열되어야만 한다. 이러한 배열은 연료 인젝터와 인젝터 푸시 아암의 푸셔부의 접촉 지점을 승강시킨다. 그 결과, 부착부와 지지부간의 거리가 증대되어, 인젝터 푸시 아암의 전체 길이가 늘어나게 된다.
따라서, 늘어난 인젝터 푸시 아암은 그 강도의 감소를 초래하기 쉽다. 더욱이, 지점의 위치가 낮기 때문에, 인젝터 푸시 아암이 지지부 쪽으로 기울어지기 쉽고, 따라서, 연료 인젝터에 가해지는 푸셔부의 힘이 약화될 수 있다.
본 발명의 목적은 연료 인젝터에 대한 푸셔부의 가압력을 전개시킬 수 있도록 한 직접 분사식 엔진용 연료 인젝터 고정장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적은 본 발명의 연료 인젝터 고정장치에 의해 성취될 수 있는 데, 본 발명은 연료 인젝터 고정장치에 있어서, 실린더 헤드의 상부면으로부터 상부방향으로 돌출하도록 배치된 스페이서; 상기 실린더 헤드에 나사결합된 스터드 볼트; 및 상기 실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하기 위해 상기 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하고,
상기 인젝터 푸시 아암은 상기 연료 분사 노즐에 대향하여 상기 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 상기 스페이서의 상부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 상기 푸셔부와 지지부 사이에 배치된 부착부로 이루어지며,
상기 부착부에는 상기 스터드 볼트가 상기 실린더 헤드에 삽입 및 나사결합된 통공이 제공되며,
상기 인젝터 푸시 아암의 푸셔부와 상기 연료 인젝터와의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 작동 지점을 구성하는 한편, 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부와 상기 스페이서와의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 부착부와 지지부 사이의 거리를 감소시킬 수 있고, 이에 의해서 상기 인젝터 푸시 아암의 길이가 짧아짐으로써, 인젝터 푸시 아암의 강도가 증대된다.
더욱이, 지점의 위치가 증가되기 때문에, 스터드 볼트를 제공하는 데 있어서 지지부 측으로 상기 인젝터 푸시 아암이 기울어질 가능성을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스페이서는 상기 실린더 헤드로부터의 분리 부재에 의해 구성되고, 실린더 헤드 볼트에 의해 상기 실린더 헤드에 체결됨이 바람직하다. 이 경우, 상기 인젝터 푸시 아암의 부착 강도가 증대될 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 스페이서는 상기 스페이서의 일단부에 배치되고 상기 실린더 헤드 볼트가 삽입되는 체결부와, 상기 스페이서의 타단부에 배치되고 상기 인젝터의 지지부가 접촉하는 접촉부로 구성됨이 바람직하다. 이 경우, 상기 스페이서는 상기 실린더 헤드에 용이하게 체결됨과 동시에, 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부와 맞물림하는 부착부가 용이하게 형성될 수 있다.
그 대신, 상기 스페이서는 상기 실린더 헤드로부터의 분리 부재에 의해 구성되고 이어서, 상기 실린더 헤드와 일체로 주조된다. 이 경우, 상기 스페이서의 체결작업이 불필요해지게 된다.
보다 바람직하게는, 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부는 피벗을 제공하기 위해 만곡된 상기 스페이서상에 접촉하는 접촉면을 가진다. 이 경우, 체결중에 발생할 수 있는 인젝터 푸시 아암의 변위가 허용될 수 있다.
또, 상기 스페이서에는 상기 스페이서의 상부로부터 상부방향으로 돌출하고 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부에 형성된 구멍에 삽입된 위치결정 핀이 제공됨이 바람직하다. 이 경우, 상기 스페이서의 접촉부와 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부의 위치 결정을 확실하게 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 실린더 헤드는 알루미늄계 금속이나 합금으로 이루어지고, 연료 인젝터의 몸체, 인젝터 푸시 아암, 및 스터드 볼트는 철계 금속으로 각각 이루어짐이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 직접 분사식 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트를 갖는 오우버 헤드 캠샤프트에 의해 구성되고, 인젝터 푸시 아암은 이 캠샤프트 상에 넘어서도록 실린더 헤드의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 그의 선단부에 직접 분사식 엔진의 실린더 헤드에 연료 분사 노즐을 갖는 연료 인젝터를 고정하기 위한 연료 인젝터 고정장치가 제공되는 데, 이 연료 인젝터 고정장치는 실린더 헤드의 측벽부의 상단에 형성된 베이스부;
이 베이스부의 상부면으로부터 부분적으로 돌출하도록 베이스부에 고정된 지점핀;
실린더 헤드에 나사결합된 스터드 볼트; 및
실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하기 위해 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하고,
이 인젝터 푸시 아암은 연료 분사 노즐에 대향하여 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 지점핀에 접촉하도록 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 이 푸셔부와 지지부의 사이에 배치된 부착부로 이루어지며,
이 부착부에는 스터드 볼트가 실린더 헤드에 삽입 및 나사 결합되는 통공이 제공되며,
지점핀과 연료 인젝터와의 접촉은 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 있어서, 부착부와 지지부 사이의 거리를 감소시킬 수 있고, 이에 의해서, 인젝터 푸시 아암의 전체 길이가 짧아질 수 있다. 따라서, 인젝터 푸시 아암의 강도가 증대될 수 있다. 더욱이, 지점의 위치가 증가되기 때문에, 스터드 볼트의 체결에 있어서, 지지부의 측방으로 인젝터 푸시 아암이 기울어질 가능성을 감소시킬 수 있다.
게다가, 연료 인젝터의 위치와 스터드 볼트의 위치 간의 열 팽창 차이는 스터드 볼트의 위치와 지점의 위치 간의 열 팽창 차이와 균형을 이루기 때문에, 연료 인젝터가 인젝터 푸시 아암의 푸셔부에 의해 유지되는 상태에서 이완하는 결점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 인젝터 푸시 아암의 지지부와 지점핀은 상호 접촉하게 하고 피봇 결합(pivotal engagement) 상태에 있는 접촉면을 개별적으로 갖는 것이 바람직하다. 상술한 배열에 의해, 인젝터 푸시 아암을 체결 및 고정할 때, 지점핀에 대하여 인젝터 푸시 아암의 선회 운동을 허용할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 실린더 헤드는 알루미늄계 금속이나 합금으로 마련되고, 또 연료 인젝터의 몸체, 인젝터 푸시 아암, 및 스터드 볼트는 철계 금속으로 개별적으로 마련되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 직접 분사식 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트를 갖는 오우버 헤드 캠샤프트에 의해 구성되고, 인젝터 푸시 아암은 이 캠샤프트의 상부에 넘어서도록 실린더 헤드의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.
부가적으로, 본 발명에 의하면, 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리가 제공되는 데, 본 발명은 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리에 있어서, 내부에 삽입된 다수의 인젝터를 가지며, 이 연료 인젝터 각각은 그의 선단부에 연료 분사 노즐을 갖도록 구성된 실린더 헤드; 및
이 연료 인젝터를 실린더 헤드에 고정하기 위한 다수의 연료 인젝터 고정장치를 구비하고,
이 연료 인젝터 고정장치 각각은 실린더 헤드의 상부면으로부터 상부방향으로 돌출하도록 배치된 스페이서;
실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하기 위해 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암; 및
실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하기 위해 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하며,
이 인젝터 푸시 아암은 연료 분사 노즐에 대향하여 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 스페이서의 상부에 접촉하도록 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 이 푸셔부와 지지부의 사이에 배치된 부착부로 이루어지고,
이 부착부에는 스터드 볼트가 실린더 헤드에 삽입 및 나사결합되는 통공이 제공되며,
인젝터 푸시 아암의 푸셔부와 연료 인젝터와의 접촉은 인젝터 푸시 아암의 작동 지점을 구성하고, 인젝터 푸시 아암의 지지부와 스페이서와의 접촉은 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리가 제공되는 데, 이는, 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리에 있어서,
내부에 삽입된 다수의 연료 인젝터를 가지고, 이 연료 인젝터 각각은 그의 선단부에 연료 분사 노즐을 갖도록 구성된 실린더 헤드;
이 실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하기 위한 다수의 연료 인젝터 고정장치를 구성하고,
이 연료 인젝터 고정장치 각각은 실린더 헤드의 측벽부의 상단에 형성된 베이스부;
이 베이스부의 상부면으로부터 부분적으로 돌출하도록 베이스부에 고정된 지점핀;
실린더 헤드에 나사결합된 스터드 볼트; 및
실린더 헤드에 연료 인젝터를 고정하기 위한 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하며,
이 인젝터 푸시 아암은 연료 분사 노즐에 대향하여 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 지점핀에 접촉하도록 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 이 푸셔부와 지지부의 사이에 배치된 부착부로 이루어지고,
이 부착부는 스터드 볼트가 실린더 헤드에 삽입 및 나사결합되는 통공이 제공되며,
지점핀과 연료 인젝터와의 접촉은 인젝터 푸시 아암의 지점를 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은 본 발명 그 자체로 본 발명의 바람직한 실시예를 예시한 첨부도면을 참조하여, 이하의 설명 및 첨부된 청구항에 대한 검토로부터 명확하고도 충분히 이해될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 있어서, 직접 분사식 멀티-실린더 오버헤드 캠샤프트(OHC) 디젤 엔진의 실린더 헤드(11)가 제공된다. 실린더 보어 각각에 대해, 2방향 구동형 흡입 밸브들과 2방향 구동형 배기 밸브들이 도면에 도시되지 않은 양쪽에 제공된다. 실린더 헤드(11)은 알루미늄계 합금으로 만들어지고, 그 사이에 헤드 가스켓(21)이 개재되어 헤드 볼트에 의해 실린더 블록(20)상에 장착된다. 실린더 헤드(11)은 내부에 형성된 미도시부를 가지고 상부의 4개의 밸브에 의해 개폐된다.
연료 인젝터(13)는 실린더 헤드(11)내에 형성된 4개의 포트들의 실제로 중앙부에 형성된 부착공(12)내에 부착된다. 연료 인젝터(13)는 연소실에 노출된 노즐(13a)을 가지고, 실린더 헤드(11), 실린더 블록(20), 및 실린더 보어(도시되지 않음)내에 왕복이동가능하게 수용된 피스톤에 의해 한정된다.
상기 구성된 직접 분사식 디젤 엔진에 잇어서, 연료 인젝터(13)는 실린더 헤드(11)의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암에 의해 실린더 헤드(11)에 고정된다.
인젝터 푸시 아암(14)와 푸셔부(14A)는 연료 분사 노즐(13A)에 대향하여 연료 인젝터(13)의 일단부에 인접촉하도록 그의 일단부에 배치된 푸셔부(14A); 후술하는 스페이서의 상부에 인접촉하도록 인젝터 푸시 아암(14)의 타단부에 배치된 지지부(14B); 및 푸셔부(14A)와 지지부(14B) 사이에 배치된 부착부(14C)를 가진다.
이 푸셔부(14A)는 협소한 측방 폭을 가지는 한 쌍의 연장부를 가지도록 나누어진다. 더욱이, 푸셔부(14A)는 만곡면이 되도록 형성된 연료 인젝터(13)과 접촉하는 접촉면을 가진다.
이 지지부(14B)와 부착부(14C)는 푸셔부(14A)의 경우에 비해 큰 측방 폭을 갖도록 각각 형성된다.
인젝터 푸시 아암(14)는 실린더 헤드(11)의 상부의 캠샤프트(16)상에 넘어서도록 배치된다. 지지체 또는 스페이서(7)는 실린더 헤드(11) 상에 설치된다.
실린더 헤드(11) 상에서, 상기 스페이서(17)의 높이는 실린더 헤드(11)의 상부로부터 상부방향으로 돌출하도록 하는 크기로 마련된다. 본 실시예에 있어서, 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)와 스페이서(17)의 접촉은 인젝터 푸시 아암(14)의 지점(X)을 구성한다.
스페이서(17)는 실린더 헤드(11)로부터 분리 부재에 의해 구성되고, 실린더 헤드 볼트(18)에 의해 실린더 헤드(11)에 체결된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 스페이서(17)는 통상의 기다란 원의 단면을 가지는 원통형상이다. 이 스페이서(17)에는, 그의 일단부에 길이방향으로, 실린더 헤드 볼트(18)를 수용하기 위한 통공(17A)을 가지는 체결부(17b)가 제공되고, 타단부에, 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)가 접촉하는 접촉부(17C)가 제공된다. 이 통공(17A)은 상측의 대경부(17a)와 하측의 소경부(17b)로 이루어진다.
조립시, 이런식으로 구성된 스페이서(17)은 실린더 헤드(11)의 상부에 형성된 오목부(11A)에 삽입되고, 이어서 실린더 블록(20) 상에 헤드 볼트(18)로 실린더 헤드(11)를 장착할 때, 체결부(17)의 통공(17A)에 삽입된 실린더 헤드 볼트(18)에 의해 실린더 헤드(11)에 체결된다. 이 경우, 접촉부(17C)는 실린더 헤드 볼트의 축으로부터 충분히 오프셋되고, 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)의 하측면에 상응하는 위치에 배치되며, 그 결과, 실린더 헤드 볼트의 체결 작업상 간섭(interface)이 이루어지지 않게 된다.
스터드 볼트(15)를 통해 실린더 헤드(11)에 고정된 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)가 스페이서(17)의 접촉부(17C)의 상부에 접촉하는 배열에 있어서, 인젝터 푸시 아암(14)의 접촉면이 아암(14)의 피벗을 구성하도록 만곡됨으로써, 지점(X)을 스터드 볼트(15)를 체결한 상태로 배치되도록 한다.
변형예에 있어서, 도 3의 스페이서(17)의 체결부(17B)는 도 4에 도시된바와 같이, 소경부(17b) 만을 갖는 부품으로 대치될 수 있다. 이러한 구성을 갖는 스페이서를 형성하기 위해서는, 도 3의 기둥체(column body)의 종단상의 하단부 만이 플레이트부(plate part, 17D)로서 남게됨과 더불어 다른 부위는 제거된다. 게다가, 소경부 또는 구멍(17b)이 판부(17b)에 형성됨과 더불어, 실린더 헤드 볼트(18)(도 1)의 헤드를 통하도록 반원형 원통(17d)이 이 플레이트부(17D)의 상부에 형성된다.
상술한 연료 인젝터용 고정구조에 의하면, 다음의 항목 (1) 내지 (6)에 의해 표현되는 다양한 특징 및 이점이 성취될 수 있다.
(1), 실린더 헤드(11)에는 실린더 헤드(11)의 상부로부터 돌출하는 스페이서(17)가 제공된다. 이 스페이서(17)에 대향하여, 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)는 아암(14)의 지점(X)를 구성하는 접촉부와의 접촉을 이끌어낸다. 따라서, 접촉부(14C)와 지지부(14B) 사이의 아암 길이를 감소시킬 수 있으므로, 인젝터 푸시 아암(14)의 전체 길이를 짧게 할 수 있다.
그 결과로서, 인젝터 푸시 아암(14)의 강도가 증대될 수 있다. 더욱이, 지점(X)의 위치가 증가되기 때문에, 인젝터 푸시 아암(14)이 스터드 볼트(15)를 체결한 상태에서 지지부(14B) 측으로 기울어질 가능성이 없게 되고, 그 결과, 연료 인젝터(13)상에 푸셔부(14A)의 가압력을 전개시킬 수 있다.
특히, 캠샤프트(16)가 실린더 헤드(11)의 상부에 위치되고, 푸시 아암을 수용하기 위한 공간이 한정되는 OHC 엔진의 경우, 인젝터 푸시 아암(14)은 캠 샤프트(16) 상에 넘어서도록 배열된다. 따라서, 본 발명에 따른 고정 구조는 연료 인젝터(13)상에 인젝터 푸시 아암(14)의 푸셔부(14A)의 작동(가압) 위치가 있고, 지점 지점(X)이 실제로 동일한 높이에 배치되는 그러한 경우 보다 효과적일 것이다.
(2), 스페이서(17)는 실린더 헤드(11)로부터 분리 또는 독립적 부재에 의해 구성되고, 이어서 실린더 헤드 볼트(18)에 의해 실린더 헤드(11)에 체결되기 대문에, 그의 부착 조건에 있어서 스페이서(17)의 강도를 증대시킬 수 있고, 이에 의해서, 스페이서(17)에 의해 인젝터 푸시 아암(14)의 지지가 확실하게 실행될 수 있다.
(3), 스페이서는 그의 단부상에 그의 늘어진 방향으로 그를 통해 통과하는 실린더 헤드 볼트(18)에 의해 체결되는 체결부(17B)와, 타단부에 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)와 접촉하는 상태에 있는 접촉부(17C)를 갖도록 구성된다. 이 배열로 인해, 스페이서(17)는 실린더 헤드(11)에 용이하게 체결됨과 동시에 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)와 맞물림하는 접촉부(17C)가 용이하게 형성될 수 있다.
(4) 실린더 헤드(11)의 주조시, 스페이서(17)는 실린더 헤드(11)과 일체로 성형될 수 있다. 이때, 스페이서(17)의 체결 작업을 불필요하게 만듦으로써, 생산성의 향상을 가져온다.
(5) 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)는 피벗을 제공하도록 만곡된 스페이서(17)에 접촉하는 접촉면을 가지기 때문에, 체결 절차 도중의 인젝터 푸시 아암(14)의 선회 운동은 인젝터 푸시 아암(14)의 위치 및 자세를 적합하게 적용하는 것을 허용할 수 있게 한다.
(6) 스페이서(7)에는 스페이서의 상부로부터 돌출하고 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)에 형성된 구멍(14b)에 삽입된 위치결정 핀(19)이 제공되기 때문에, 스페이서(17)의 접촉부(17C)와 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)의 위치 결정이 용이해지게 되고, 이에 의해서, 아암(14)이 스페이서(17)에 비례하여 아무런 문제없이 위치결정될 수 있다.
다음에, 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
본 실시예에 있어서, 실린더 헤드(11)에는 그의 측벽부의 상단에, 일체형 지지부 또는 베이스부(20)가 제공된다. 베이스부(20)는 상기 실시예의 경우와 같이, 헤드 볼트(18)에 인접하여 형성되어서, 고강도가 확보되도록 함이 바람직하다. 그의 상부면으로부터 부분적으로 돌출하도록 베이스부(20)에 고정된 지점핀(21)은 그의 하부측으로부터 아암(14)의 지지부(14B)를 지지하는 기능을 수행한다. 본 실시예에 있어서, 인젝터 푸시 아암(14)의 지점(X)은 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)와 지점핀(21)의 접촉에 의해 이루어진다.
이 베이스부(20)는 소정 면적과 두께를 가지고 부피가 큰 부위로 이루어진다. 이는 실린더 헤드(11)의 측벽의 상부에서 부착물을 커버하는 로커용 플랜지부를 내부방향으로 연장함으로써 제공될 수 있다. 상술한 지점핀(21)은 플랜지부의 상부에 형성된 구멍에 악착-결합된다.
이 인젝터 푸시 아암(14)에는, 지지부(14B)의 하부면에, 반구형 오목부(14c)가 제공되고, 이 지점핀(21)에는, 그의 상단부에 이 오목부(14c)와 맞물림하기 위한 반구형 돌출부(21a)가 제공되어서, 선회 운동을 제공하게 된다.
상술한 실시예에 있어서, 통상 푸셔부(14A)와 부착부 사이에 동일한 아암 길이를 갖도록 부착부(14C)와 지지부(14B)간의 아암 길이를 감소시킬 수 있다. 그 결과로서, 인젝터 푸시 아암(14)의 강도가 증대된다. 더욱이, 이 푸셔부에 대하여 동일한 레벨을 갖는 지점(X)의 높이가 증가되기 때문에, 인젝터 푸시 아암(14)이 스터드 볼트(15)를 체결하면서 지지부(14B)의 측방으로 기울어지는 것이 없어짐으로써, 연료 인젝터(13)상에 푸셔부(14A)의 가압력을 실제로 충분한 레벨로 전개 및 유지할 수 있게 된다.
또, 선회축은 인젝터 푸시 아암(14)의 지지부(14B)가 지점핀(21) 상에 접촉하는 위치에 형성되기 때문에, 실린더 헤드(11)에 체결 고정시, 인젝터 푸시 아암(14)의 선회 운동이 허용되고, 이에 의해서, 인젝터 푸시 아암(14)의 위치 및 자세가 적합하게 조정된다.
본 실시예의 연료 인젝터 고정장치가 작동함과 더불어 엔진이 다음과 같이 채용된다.
연료 인젝터(13)의 몸체는 철계합금으로 이루어지고 실린더 헤드(11)는 알루미늄계 합금으로 이루어질 때, 연료 인젝터(13)의 개별 위치에서의 열 팽창에 기인하여 변위되고, 이하, 스터드 볼트(15)와 지점(X)을 도 6을 참조하여 설명한다.
즉, 연료 인젝터(13)의 위치에서, 전체 열 팽창은 철계의 금속으로 이루어진 연료 인젝터(13)의 열 팽창 성분과 알루미늄계 금속으로 이루어진 실린더 헤드(11)의 열 팽창 성분의 합계로서 도 6의 A로 도시된다.
다음에, 스터드 볼트(15)의 위치에서, 전체 열 팽창은 철계의 금속으로 이루어진 스터드 볼트(15)의 열 팽창 성분과, 알루미늄계 금속으로 이루어진 실린더 헤드(11)의 열 팽창 성분과의 합계로서 도 6의 B로 도시된다.
마지막으로, 지점(X)에서의 전체 열 팽창은 철계의 금속으로 이루어진 인젝터 푸시 아암(14)의 열 팽창 성분과, 알루미늄계 금속으로 이루어진 실린더 헤드(11)의 열 팽창 성분과의 합계로서 도 6의 C로 도시된다.
그 결과로서, 도 6의 D의 차이는 연료 인젝터(13)의 위치에서의 열 팽창과 스터드 볼트 위치에서의 열 팽창 사이에 제공되는 한편, E의 차이는 스터드 볼트(15)의 위치에서의 열 팽창과 지점(X)의 위치에서의 열 팽창 사이에 제공된다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 연료 인젝터(13)의 위치와 스터드 볼트(15)의 위치 간의 차이(D) 즉, 스터드 볼트(15)의 레벨로부터 인젝터(12)의 하부방향 변위)는 스터드 볼트(15)의 위치와 지점(X)의 위치 간의 최후 차이(E) 즉, 볼트(15)의 레벨로부터 지점(X)의 상부방향 변위를 위해 조정 또는 보정된다. 그러므로, 연료 인젝터(13)가 인젝터 푸시 아암(14)의 푸셔부(14A)에 의해 효과적으로 유지되는 상태에서 인젝터 푸시 아암을 인젝터와 느슨하게 접촉한 상태로 정확한 작동상태를 유지시킬 수 있다.
따라서, 연료 인젝터(13)와 실린더 헤드(11) 사이에 배치된 밀봉 부재에 의해 가해지는 가압력과 밀봉 압력이 저감되는 것을 방지하고, 이에 의해서 밀봉 성능이 증대된다.
지지핀(21)의 길이를 조정함으로써, 지점(X)의 위치에서의 열 팽창 성분을 조정할 수 있고, 이에 의해서, 연료 인젝터(14)와 실린더 헤드(11) 사이의 밀봉 부재의 밀봉력을 조정할 수 있게 됨에 유념해야 한다.
결국, 전술한 기재 내용이 개시된 연료 인젝터 고정장치에 대한 바람직한 실시예이고, 본 발명의 영역과 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있다는 것은 당해 기술분야에 숙련된 자들에 의해 이해될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 인젝터 푸시 아암의 강도가 증대될 수 있다. 더욱이, 지점의 위치가 증가되기 때문에, 인젝터 푸시 아암이 스터드 볼트를 체결한 상태에서 지지부 측으로 기울어질 가능성을 감소시킬 수 있고, 그 결과, 연료 인젝터상에 푸셔부의 가압력이 전개될 수 있게 된다. 특히, 캠샤프트가 실린더 헤드의 상부에 위치된 본 실시예의 OHC 엔진의 경우, 인젝터 푸시 아암은 캠샤프트 상부에 넘어서도록 배치된다. 따라서, 본 발명에 의한 고정구조는 연료 인젝터 상에 인젝터 푸시 아암의 푸셔부의 작동(가압) 위치가 통상 지점핀과 동일한 레벨에 있을 경우에는 보다 더 효과적이다. 더욱이, 부품 각각의 열 팽창에서의 차이로 인해 유발되는 밀봉 부재의 밀봉압력의 감소를 방지할 수 있고, 이에 의해서 밀봉 성능이 증대된다.
게다가, 실린더 헤드가 알루미늄계 합금으로 이루어짐과 더불어 연료 인젝터 몸체와 스터드 볼트는 철계 합금으로 이루어진 경우, 부품 각각의 열 팽창의 차이는 적절한 분사를 효과적으로 유지하도록 함께 작용한다.
게다가, 스페이서가 실린더 헤드로부터의 분리 부재로 구성되고 실린더 헤드 볼트에 의해 실린더 헤드에 체결되면, 스페이서에 의해 인젝터 푸시 아암을 확고하게 지지할 수 있다.
더욱이, 이 스페이서가 평면도에서 스페이서의 일단부에 배치되고 실린더 헤드 볼트가 삽입되는 체결부와, 스페이서의 타단부에 배치되고 인젝터 푸시 아암의 지지부가 접촉하는 접촉부에 의해 구성되면, 이 스페이서는 용이하게 실린더 헤드에 체결됨과 동시에, 인젝터 푸시 아암의 지지부와 맞물리는 접촉부가 용이하게 형성될 수 있다.
이 스페이서가 실린더 헤드로부터의 분리 부재에 의해 원시 구성되고 이어서, 실린더 헤드와 일체로 주조되면, 스페이서의 생산성이 증대될 수 있다.
또, 인젝터 푸시 아암의 지지부에 선회축을 제공하도록 스페이서 상에 접촉하는 만곡형 접촉면이 제공될 경우, 인젝터 푸시 아암의 위치 및 자세를 적합하게 조정할 수 있다.
이 스페이서에 스페이서의 상부로부터 상부방향으로 돌출하고, 인젝터 푸시 아암의 지지부에 형성된 구멍내에 삽입되는 위치결정 핀이 제공되면, 인젝터 푸시 아암의 위치 결정을 정밀하게 수행할 수 있다.
또한, 실린더 헤드의 측벽부의 상단에 형성된 베이스부와, 베이스부의 상부면으로부터 부분적으로 돌출하도록 베이스부에 고정됨과 동시에 연료 인젝터와 지점핀의 접촉으로 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 지점핀을 포함하는 연료 인젝터 고정장치를 제공하여, 인젝터 푸시 아암의 지지부와 지점핀이 상호 접촉하도록 하며 선회축을 제공하도록 만곡된 접촉면을 개별적으로 가짐으로써, 인젝터 푸시 아암의 위치와 자세를 적정하게 조정할 수 있다.

Claims (19)

  1. 연료 인젝터 고정장치에 있어서,
    실린더 헤드의 상부면으로부터 상부방향으로 돌출하도록 배치된 지지체;
    상기 실린더 헤드에 나사 결합된 스터드 볼트; 및
    상기 연료 인젝터를 상기 실린더 헤드에 고정하기 위해 상기 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하고,
    상기 인젝터 푸시 아암은 연료 분사 노즐에 대향하여 상기 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 상기 지지체의 상부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 상기 푸셔부와 지지부 사이에 배치된 부착부로 이루어지며,
    상기 부착부에는 상기 스터드 볼트가 상기 실린더 헤드에 삽입 및 나사 결합된통공이 제공되며,
    상기 인젝터 푸시 아암의 푸셔부와 상기 연료 인젝터의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 작동 지점을 구성하는 한편, 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부와 상기 지지체와의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진의 실린더 헤드에 그의 선단부에 연료 분사 노즐을 갖는 연료 인젝터 고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 실린더 헤드로부터의 별도의 스페이서에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 스페이서의 일단부에 배치되고 상기 실린더 헤드 볼트가 삽입된 체결부와, 상기 스페이서의 타단부에 배치되고 상기 인젝터의 지지부가 접촉하는 접촉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부와 상기 스페이서와의 접촉은 상기 실린더 헤드 볼트의 중심선에 인접하여 위치된 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 실린더 헤드로부터의 별도의 스페이서에 의해 구성되고 상기 실린더 헤드와 일체로 상기 별도의 스페이서를 주조함으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인젝터 푸시 아암의 지지부는 선회축을 제공하도록 만곡된 상기 스페이서에 접촉하는 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서에는 상기 스페이서의 상부로부터 상부방향으로 돌출하고 상기 인젝터 푸시 아암에 형성된 구멍에 삽입되는 위치결정 핀이 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더 헤드와 스페이서는 알루미늄계 금속이나 합금으로 이루어짐과 동시에 상기 연료 인젝터 몸체, 상기 인젝터 푸시 아암, 및 상기 스터드 볼트는 철계 금속이나 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 직접 분사식 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트를 갖는 오우버헤드 캠샤프트 엔진에 의해 구성되며 상기 인젝터 푸시 아암은 상기 캠샤프트의 상부에 넘어서도록 상기 실린더 헤드의 상부에 배치된 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  10. 연료 인젝터 고정장치에 있어서,
    상기 실린더 헤드의 측벽부의 상단에 형성된 베이스부;
    상기 베이스부의 상부면으로부터 부분적으로 돌출하도록 상기 베이스부에 고정된 지점핀;
    상기 실린더 헤드에 나사 결합된 스터드 볼트; 및
    상기 실린더 헤드에 상기 연료 인젝터를 고정하기 위해 상기 실린더 헤드 상에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하고,
    상기 인젝터 푸시 아암은 상기 연료 분사 노즐에 대향하여 상기 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 상기 지점핀에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 상기 푸셔부와 지지부 사이에 배치된 부착부로 이루어지며,
    상기 부착부에는 상기 스터드 볼트가 상기 실린더 헤드에 삽입 및 나사결합되는 통공이 제공되며,
    상기 지점핀과 상기 연료 인젝터와의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진의 실린더 헤드에 그의 선단부에 연료 분사 노즐을 갖는 연료 인젝터 고정장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인젝터 푸시 아암의 지지부와 상기 지점핀은 상호 접촉하게 하며 선회축을 제공하도록 만곡된 접촉면을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 실린더 헤드는 알루미늄계 금속으로 이루어지며, 상기 연료 인젝터 몸체, 상기 인젝터 푸시 아암, 및 상기 스터드 볼트는 각각 철계 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 직접 분사식 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트를 갖는 오우버헤드 캠샤프트 엔진에 의해 구성되고 상기 인젝터 푸시 아암은 상기 캠샤프트의 상부에 넘어서도록 상기 캠샤프트의 상부에 배치된 것을 특징으로 하는 연료 인젝터 고정장치.
  14. 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리에 있어서,
    내부에 삽입된 다수의 연료 인젝터를 가지며, 상기 연료 인젝터 각각은 그의 선단부에 연료 분사 노즐을 가지도록 구성된 실린더 헤드; 및
    상기 실린더 헤드에 상기 연료 인젝터를 고정하기 위한 다수의 연료 인젝터 고정장치를 구비하고,
    상기 연료 인젝터 고정장치 각각은
    상기 실린더 헤드의 상부면으로부터 상부방향으로 돌출하도록 배치된 스페이서;
    상기 실린더 헤드에 나사결합된 스터드 볼트; 및
    상기 실린더 헤드에 상기 연료 인젝터를 고정하기 위해 상기 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하며,
    상기 인젝터 푸시 아암은 상기 연료 분사 노즐에 대향하여 상기 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 상기 스페이서의 상부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 상기 푸셔부와 지지부 사이에 배치된 부착부로 이루어지고,
    상기 부착부에는 상기 스터드 볼트가 상기 실린더 헤드에 삽입 및 나사결합되는 통공이 제공되며,
    상기 인젝터 푸시 아암의 푸셔부와 상기 연료 인젝터와의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 작동 지점을 구성하는 한편, 상기 인젝터 푸시 아암의 지지부와 상기 스페이서와의 다른 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리.
  15. 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리에 있어서,
    내부에 삽입된 다수의 인젝터를 가지며, 상기 연료 인젝터 각각은 그의 선단부에 연료 분사 노즐을 가지도록 구성된 실린더 헤드; 및
    상기 실린더 헤드에 상기 연료 인젝터을 고덩하기 위한 다수의 연료 인젝터고정장치를 구비하고,
    상기 연료 인젝터 고정장치 각각은
    상기 실린더 헤드의 측벽의 상단부에 일체로 형성된 베이스부;
    상기 베이스부의 상부면으로부터 부분적으로 돌출하도록 상기 베이스부에 고정된 지점핀;
    상기 실린더 헤드에 나사결합된 스터드 볼트; 및
    상기 실린더 헤드에 상기 연료 인젝터를 고정하기 위해 상기 실린더 헤드의 상부에 배치된 인젝터 푸시 아암을 구비하며,
    상기 인젝터 푸시 아암은 상기 연료 분사 노즐에 대향하여 상기 연료 인젝터의 일단부에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 일단부에 배치된 푸셔부와, 상기 지점핀에 접촉하도록 상기 인젝터 푸시 아암의 타단부에 배치된 지지부와, 상기 푸셔부와 지지부 사이에 배치된 부착부로 이루어지고,
    상기 부착부에는 상기 스터드 볼트가 상기 실린더 헤드에 삽입 및 나사결합되는 통공이 제공되며,
    상기 지점핀과 상기 연료 인젝터와의 접촉은 상기 인젝터 푸시 아암의 지점을 구성하는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진용 실린더 헤드 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 엔진은 디젤 엔진인 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 어셈블리.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 지점핀은 내부와의 간섭없이 실린더 헤드 볼트에 인접하여 위치된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 어셈블리.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 직접 분사식 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트를 갖는 오우버헤드 캠샤프트 엔진에 의해 구성되고 상기 인젝터 푸시 아암은 상기 캠샤프트 상부에 넘어서도록 상기 실린더 헤드의 상부에 배치된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 어셈블리.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 베이스부에는 상부에 로커 커버를 장착하기 위해 플랜지가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 어셈블리.
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