KR20010021389A

KR20010021389A - 인젝터용 제어 밸브

Info

Publication number: KR20010021389A
Application number: KR1020000049085A
Authority: KR
Inventors: 뵈킹프리드리히
Original assignee: 클라우스 포스, 게오르그 뮐러; 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2001-03-15
Also published as: JP2001082295A; GB2353568B; DE19940300A1; GB2353568A; US6371438B1; KR100693254B1; GB0020138D0

Abstract

밸브 시트(32)가 마련된 하나의 밸브 몸체(40, 42)와, 상기 밸브 시트(32)와 작용할 수 있는 하나의 밸브면(33)을 가지며 밸브 몸체 내에 활주 가능하게 배치된 하나의 제어 피스톤(30)을 갖는 인젝터용 제어 밸브에서, 적은 비용으로 유압식 전환 챔버(64)가 제공되고, 동시에 밸브의 조립 가능성이 보장된다. 제어 피스톤은 직경(d1)이 밸브 시트(32)의 직경(d2)과 같거나 또는 그 보다 약간 작은 안내 견부(46)을 갖고, 밸브 몸체 내에는 제어 피스톤의 안내 견부(46)가 활주 가능하게 수납된 안내 부시(56)가 배치되고, 안내 부시(56)의 외부 직경(d3)은 제어 피스톤(30)의 외부 직경(d4)과 같거나 또는 그 보다 약간 크다.

Description

인젝터용 제어 밸브 {CONTROLL VALVE FOR A INJECTOR}

본 발명은 밸브 시트를 갖는 밸브 몸체와, 밸브 몸체 내에서 활주 가능하게 배치되며 밸브 시트와 함께 작용하는 밸브면을 갖는 제어 피스톤을 구비한 인젝터용 제어 밸브에 관한 것이다.

연료를 엔진 실린더 내로 분사시키도록 밸브 노즐을 개방시키는 제어 밸브는 예를 들어 독일 특허 197 27 896호에 공지되어 있다. 제어 밸브의 제어 피스톤에 전달되는 힘이 가능한 작고, 고압하의 작동 매체가 전체적으로 적은 힘만을 제어 피스톤에 전달하거나 또는 힘을 전혀 전달하지 않는 힘의 평형을 갖는 제어 밸브가 사용된다.

청구항 제1항의 특징부를 갖는 본 발명에 따른 제어 밸브는 제어 밸브 및 안내 견부의 구조에 의해 힘이 평형되며 특히 간단하게 조립될 수 있는 장점을 가진다. 밸브 시트의 신뢰할 수 있는 밀폐를 보장하기 위해 제어 밸브가 안내 견부 및 밸브 시트보다 더 큰 직경을 가져야 하나 제어 밸브의 조립은 안내 부시를 통해 문제없이 가능하다. 또한, 안내 부시를 통해 예를 들어 밀폐 기능을 위한 목적도 달성된다.

종속 청구항의 수단을 통해 청구항 제1항에서 설명되는 제어 밸브의 구성 및 개선들이 가능하다.

양호한 실시예에 따르면, 제어 피스톤이 안내 견부에 대향면에 밸브 몸체 내의 보어 내에 활주 가능하게 수납되는 센터링(centering) 견부를 가진다. 센터링 견부는 밸브 시트에 대한 제어 피스톤의 위치 설정을 개선시켜 최적의 밀폐성을 보장한다.

센터링 견부와 보어의 바닥 사이에 압력 스프링이 배치되고, 방출 보어가 밸브 시트와 센터링 견부 사이에 형성된 하나의 챔버로부터 개방되고, 공급 보어는 안내 부시와 밸브 시트 사이에 형성된 하나의 챔버로 합류된다. 압력 스프링은 제어 피스톤을 밸브 시트로부터 가압하여 이에 대한 대응력이 없을 경우 밸브를 개방시킨다. 방출 보어 및 공급 보어의 제공으로 전체적인 구성이 간단해 진다.

또한, 유압식 전환 챔버를 통해 안내 부시에 영향을 미치는 엑츄에이터가 제공된다. 유압식 전환 챔버는 엑츄에이터 및 그의 작동 행정이 제어 피스톤의 작동과 일치되도록 전환시킨다. 요구되는 결합은 안내 견부의 단면과 엑츄에이터의 작동 피스톤의 단부 사이에 적절한 단면비를 선택함으로서 간단하게 달성될 수 있다.

유압식 전환 챔버는 공급 보어와 유익하게 연결된다. 이는 예를 들어 안내 견부와 안내 부시 사이에서의 적은 유출을 통해 달성될 수 있다. 이런 방법으로 유압식 전환 챔버가 독립적으로 제공될 필요가 없다.

엑츄에이터는 압전 엑츄에이터(piezo actuator)일 수 있다. 이런 엑츄에이터는 매우 적은 출력으로도 제어될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 밸브 몸체가 두 부분으로 제조되고, 안내 부시가 밸브 몸체의 두 부분 사이를 밀폐시키는 하나의 칼라를 가진다. 이런 구성에서, 한편으로 안내 부시는 밸브 몸체의 두 부분 사이에 특별한 고정 수단없이 자동적으로 고정된다. 다른 한편으로 안내 부시는 유압식 챔버의 밀폐를 보장하는데 사용될 수 있다.

도1은 제어 밸브 및 인젝터의 개략적인 단면도.

도2는 도1의 연료 분사 밸브에 배치 가능한 종래 기술에 따른 제어 밸브의 확대 단면도.

도3은 본 발명에 따른 제어 밸브의 종 단면도.

도4는 도3의 확대 단면도의 부분도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 제어 밸브

12: 인젝터

14: 밸브 니들

16: 밸브 시트

20: 제어 압력 챔버

21: 작동부

30: 제어 피스톤

34: 엑츄에이터

40: 밸브 몸체부

56: 안내 부시

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 양호한 실시예와 관련되어 이하에서 설명된다.

본 발명에 따른 제어 밸브(10)는 인젝터(12) 작동에 사용된다. 인젝터는 엔진의 실린더 내로 공급되는 연료 분사를 제어하기 위해 밸브 시트(16)와 협동하는 밸브 니들(14)로 구성된다. 밸브 니들(14)의 개방은 작동부(21)가 돌출된 압력 제어 챔버(20)에 의해 제어되고, 상기 작동부의 일 단부는 밸브 니들(14)에 인접한다. 제어 챔버에는 연료(18)용 유입 라인(22) 및 제어 밸브(10)로 안내되는 유출 라인(24)이 제공된다.

제어 밸브(10)에는 밸브 시트(32)와 함께 작용하는 밸브면(33)을 구비한 제어 피스톤(30)이 제공된다. 또한, 제어 피스톤(30)을 조정할 수 있는 액츄에이터(34)가 제공된다.

제어 피스톤(30)이 밸브 시트(32)에 인접되면 제어압 챔버(20) 내의 연료 수위는 증가되어 밸브 니들(14)을 밸브 시트(16)에 대해 가압하는 압력이 작동부(21)에 영향을 미치게 된다. 그러나, 엑츄에이터가 밸브 시트(32)로부터 제어 피스톤(30)을 상승시키면 연료는 유출 라인(24)을 통해 제어압 챔버(20)로부터 유출되어 압력은 하강된다. 밸브 니들에 작용하는 개방압은 밸브 니들을 밸브 시트로부터 상승시킬 수 있다.

본 발명에 따른 제어 밸브가 도3 및 도4를 참조로 설명된다.

제어 밸브(10)는 두 개의 밸브 몸체(40, 42)를 가지고, 밸브 몸체(40) 내에는 제어 피스톤(30)이 그리고 밸브 몸체(42)에는 엑츄에이터에 인접한 작동 피스톤(44)이 배치된다.

제어 피스톤(30)에는 원통형 단면을 갖는 안내 견부(46)가 제공된다. 제어 밸브(30)는 단면이 감소된 연결부를 통해 제어 피스톤(30)과 연결된 센터링 견부(48)를 안내 견부(46)의 대향면에 가진다. 센터링 견부(48)는 보어(52) 내에서 활주 가능하다. 또한, 상기 보어 내에는 보어의 바닥 및 센터링 견부(48)를 지지하는 압력 스프링(54)이 제공된다.

안내 견부(46)는 칼라(58)를 구비한 안내 부시(56) 내에 활주 가능하게 수납된다. 칼라는 안내 부시의 외부면이 제1 밸브 몸체(40)의 외부면 상으로 약간 돌출되도록 제1 밸브 몸체(40) 내에 수납된다.

안내 견부(46)의 직경(d1)은 밸브 시트(32)의 직경(d2)과 같거나 또는 그 보다 약간 작게 선택된다. 이런 방법으로 힘의 평형을 갖는 밸브가 형성된다. 안내 부시(56)의 외부 직경(d3)은 제어 피스톤(30)의 외부 직경(d4)과 같거나 또는 그 보다 약간 크다. 이런 방법으로 제어 피스톤(30)이 제1 밸브 몸체(40) 내에 문제없이 조립된다.

작동 매체를 위한 공급 보어(60)는 밸브 시트(32)와 안내 부시(56) 사이의 챔버 내로 합류되고, 작동 매체를 위한 방출 보어(62)는 밸브 시트(32)와 센터링 견부(48) 사이의 챔버에서 개방된다.

작동력을 위해 그리고 작동 피스톤(44)의 작동 행정의 전환을 위해 사용되는 유압식 전환 챔버(64)가 안내 견부(46)와 작동 피스톤(44) 사이에 형성된다. 두 밸브 몸체(40, 42) 사이에서 두 개의 밀폐면(66)과 작용하는 유압식 전환 챔버(64)는 안내 부시(56)의 칼라(58)에 의해 밀폐된다. 전환 챔버(64)는 안내 견부(46)와 안내 부시(56) 사이에서 공급 보어(60)와 연결된 챔버로부터의 유출을 통해 보장된다. 이런 구조에서는 많은 비용이 드는 개별적으로 밀폐되는 전환 챔버와 이런 전환 챔버를 위한 개별적인 공급이 필요없다.

본 발명에 따르면, 힘이 평형되면서 특히 간단하게 조립될 수 있는 제어 밸브가 제공된다.

Claims

밸브 시트(32)가 마련된 하나의 밸브 몸체(40, 42)와, 상기 밸브 시트(32)와 작용할 수 있는 하나의 밸브면(33)을 가지며 밸브 몸체 내에 활주 가능하게 배치된 하나의 제어 피스톤(30)을 갖는 인젝터용 제어 밸브에 있어서, 제어 피스톤은 직경(d1)이 밸브 시트(32)의 직경(d2)과 같거나 또는 그 보다 약간 작은 안내 견부(46)를 갖고, 제어 피스톤의 안내 견부(46)가 활주 가능하게 수납된 안내 부시(56)가 밸브 몸체 내에 배치되고, 안내 부시(56)의 외부 직경(d3)은 제어 피스톤(30)의 외부 직경(d4)과 같거나 또는 그 보다 약간 큰 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제1항에 있어서, 제어 피스톤(30)이 안내 견부(46)의 대향면에 밸브 몸체 내의 보어(52) 내에서 활주 가능하게 수납되는 센터링 견부(48)를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제2항에 있어서, 센터링 견부(48)와 보어의 바닥 사이에는 압력 스프링이 배치되고, 방출 보어(62)가 밸브 시트(32)와 센터링 견부(48) 사이에 형성된 하나의 챔버로부터 개방되고, 공급 보어(60)는 안내 부시(56)와 밸브 시트(32) 사이에 형성된 하나의 챔버로 합류되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 유압식 전환 챔버(64)를 통해 안내 견부(46) 상으로 영향을 미치는 엑츄에이터(34)가 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제3항 및 제4항에 있어서, 유압식 전환 챔버(64)가 공급 보어(60)와 연결되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
제4항에 있어서, 엑츄에이터가 압전 엑츄에이터인 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브 몸체(40, 42)가 두 부분으로 구성되고, 안내 부시(56)는 밸브 몸체의 두 부분(40, 42) 사이를 밀폐시키는 칼라(58)를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.