KR20010040600A - 용접식 연료 분사기용 비자성 셸 - Google Patents

Abstract

솔레노이드 구동식 연료 분사기는 대 외직경 부분과 감소된 외직경 부분 및 대 외직경 부분과 감소된 외직경 부분 사이의 단차부를 가진 길다란 강자성 흡입 튜브를 포함하고 있다. 길다란 튜브형 부분과 밸브 보디 셸 맞물림 부분을 포함하고 있는 두개의 단부를 가진 비자성 셸은 흡입 튜브의 감소된 직경 부분 위에 끼워맞춤가능하고 한 단부에서 흡입 튜브내의 단차부와 맞닿는다. 코일은 비자성 셸의 길다란 튜브형 부분 둘레로 그리고 밸브 보디 셸 맞물림 부분상에 장착된다. 코일은 그것의 적어도 하나의 원주 지점에서 길다란 튜브형 부분보다 짧은 길이를 가지고 있어, 코일을 길이방향으로 이동시킴이 없이 코일에 대해 회전할 때 흡입 튜브가 비자성 셸에 용접되어지는 것을 허용한다.

Description

용접식 연료 분사기용 비자성 셸{NON-MAGNETIC SHELL FOR WELDED FUEL INJECTOR}

분사기의 총직경을 감소시키기 위해 큰 공간을 소요하는 O-링보다 밀봉식 레이저 용접 조인트를 사용하는 연료 분사기가 관련 기술분야에서 알려져 있다. 그와같은 연료 분사기의 제작 또는 조립시, 연료 흡입 튜브상의 코일 어셈블리를 비자성 셸과 연료 흡입 튜브가 함께 용접되어지는 것을 허용하는 위치로 축선방향 이동시키는 것이 알려져 있다. 용접후에, 코일은 레이저 용접 조인트를 덮도록 축선방향으로 변위된다.

그와같은 구조는 감소된 크기의 연료 분사기를 제공한다. 하지만, 단차부가 있는 또는 대 내직경을 가진 코일이 축선방향으로 변위되어 용접 조인트 위에 끼워맞추어지기 위해 요구된다. 단차부가 있는 코일은 권선을 위해 필요한 공간을 없애고 고가이다. 대 내직경을 가진 코일은 권선을 위해 사용가능한 공간이 작다.

또한, 그와같은 분사기는 전형적으로 연료 튜브에 용접되어, 코일이 연료 튜브를 따라 축선방향으로 이동되어져야만 할 때, 분사기 길이의 제어를 가능하게 해주는 비자성 셸의 짧은 맞물림 길이를 요한다. 비자성 셸의 이 짧은 맞물림 길이는 워킹 갭(연료 튜브의 단부와 전기자 사이의 갭)이 코일의 고속 영역 바깥쪽에 위치되는 것을 초래한다.

전체 분사기 조립체의 크기, 특히 분사기 길이는 더 감소시키고, 코일의 고속 영역내에 워킹 갭이 있게하는 것이 요구된다.

본 발명은 내연 엔진내로의 연료의 분사를 제어하는 데 사용되는 솔레노이드 작동식 연료 분사기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 연료 분사기의 길이방향 단면도;

도 2는 본 발명의 연료 분사기의 코일, 튜브 및 셸 어셈블리의 사시도;

도 3은 도 2의 어셈블리의 길이방향 단면 사시도; 및

도 4-7은 도 1의 연료 분사기의 조립시에 일어나는 단계들을 순차적으로 도시한 각각의 길이방향 단면도.

본 발명은 비자성 셸의 연료 튜브까지의 증가된 맞물림 길이를 가진 감소된 크기의 용접식 연료 분사기를 제공한다.

본 발명은 또한 코일의 고속 영역내에 워킹 갭을 가지는 연료 분사기를 제공한다.

보다 상세하게는 솔레노이드 구동식 연료 분사기는 대 외직경 부분 및 감소된 외직경 부분 그리고 대 외직경 부분과 감소된 외직경 부분 사이의 단차부를 가진 길다란 강자성 흡입 튜브를 포함하고 있다. 길다란 튜브형 부분 및 밸브 보디 셸 맞물림 부분을 포함하고 있는 두개의 단부가 있는 비자성 셸은 흡입 튜브의 감소된 직경 부분 위에 끼워맞춤가능하고 하나의 단부에서 흡입 튜브내의 단차부와 맞닿는다.

자속을 생성하기 위한 코일은 비자성 셸의 길다란 튜브형 부분 둘레로 그리고 밸브 보디 셸 맞물림 부분상에 장착된다. 코일은 그것의 적어도 하나의 원주 지점에서 길다란 튜브형 부분보다 짧은 길이를 가지고 있어 코일을 길이방향으로 이동시킴이 없이 코일에 대해 회전할 때 흡입 튜브가 비자성 셸에 용접되어지는 것을 허용한다.

하나의 실시예에 있어서, 코일은, 비자성 셸과 흡입 튜브가 용접되어질 때 레이저 용접 빔이 비자성 셸의 길다란 튜브형 부분의 말단 및 흡입 튜브로 방향맞추어지도록 해주는, 비자성 셸의 길다란 튜브형 부분의 말단 둘레에 배치된 한 단부내의 슬롯을 포함하고 있다.

연료 분사기는 또한 비자성 셸에 연결되어 비자성 셸 어셈블리를 형성하는 밸브 보디 셸을 포함하고 있다. 전기자 및 밸브 수단을 내부에 포함하고 있는 밸브 보디는 비자성 셸 어셈블리의 밸브 보디 셸내에 장착가능하다.

바람직하게는, 이러한 분사기내의 전기자는 흡입 튜브의 감소된 외직경 부분의 말단 근처에서 이격된 상태로 존재하여 코일에 의해 형성된 영역내에 있는 워킹 갭을 형성한다.

내연 엔진과 함께 사용되는 솔레노이드 구동식 연료 분사기를 조립하는 방법은:

코일의 짧게 형성된 부분을 넘어 뻗어있는 단부를 가진 비자성 셸 위에 코일을 배치하는 단계;

흡입 튜브의 쇼울더가 셸의 상기 단부와 맞물리는 상태로 비자성 셸내로 흡입 튜브를 가압하는 단계;

길이방향 축선 둘레로 코일에 대해 흡입 튜브 및 비자성 셸을 회전시키는 단계; 및

상기 회전시키는 단계 중에 셸의 코일의 상기 단부가 상기 짧게 형성된 부분을 통해 노출될 때, 셸의 상기 단부에서 흡입 튜브와 비자성 셸을 동시에 용접하는 단계;를 포함하고 있다.

바람직한 어셈블리에 있어서, 비자성 셸은 밸브 보디 셸상에 장착되어 비자성 셸 서브어셈블리를 형성한다.

본 발명의 이러한 특성들 및 다른 특성들과 장점들은 첨부된 도면을 참고로 하여 설명되는 하기의 실시예로부터 더 잘 이해되어질 것이다.

도면을 상세하게 참조하면, 숫자 10은 내연 엔진내에서 사용하는 연료 분사기를 전체적으로 나타내고 있다. 이후에 보다 자세히 설명되는 바와 같이, 연료 분사기의 워킹 갭은 보다 나은 분사기 성능을 얻기 위해 코일의 고속 영역쪽에 위치된다. 게다가, 비자성 셸은 길이방향 또는 수직방향으로 코일을 이동시킴이 없이 흡입 튜브에 용접되어지도록 설계되어져 있다.

도 1 및 2는 분사기(10)의 구조를 도시하고 있다. 압축 연료를 분사기내로 인도하기 위한 길다란 강자성 흡입 튜브(12)는 이후 더 상세히 설명되어지는 바와 같이 비자성 셸(14a) 및 밸브 보디 셸(14b)를 포함하고 있는 비자성 셸 서브어셈블리(14)에 밀봉적으로 용접된다. 연료 혼합기를 구동시키는 자속을 생성하기 위한 코일(16)은 용접부 위에 배치되고, 밸브 보디 어셈블리(18)는 비자성 셸 서브어셈블리(14)의 밸브 보디 셸(14b)에 결합된다.

도 1 및 2를 다시 참조하면, 길다란 흡입 튜브(12)는 강자성이며 대 외직경 부분(20) 및 감소된 외직경 부분(22)을 가지고 있다. 외직경 부분(20,22)은 만나서 그 사이에 단차부(24)를 형성한다. 비자성 셸 서브어셈블리(14)는 일체형의 길다란 튜브형 부분(26) 및 밸브 보디 셸(14b)이 용접되어지는 밸브 보디 셸 맞물림 부분(28)을 가진 비자성 셸(14a)를 포함하고 있다. 길다란 튜브형 부분(26)은 흡입 튜브(12)의 감소된 직경 부분(22) 위에 끼워맞춤가능한 내직경을 가지고 있어 포개어 끼우는 형태로 조립되고, 말단부(30)상의 단부에서 단차부(24)와 맞닿는다.

코일(16)은 비자성 셸(14a)상에서 회전하는 것이 허용되도록 느슨한 공차를 가지고서 비자성 셸 어셈블리(14)의 길다란 튜브형 부분(26) 둘레에 장착가능하다. 코일(16)은 비자성 셸 서브어셈블리(14)의 밸브 보디 셸 맞물림 부분(28)상에 장착된다. 코일(16)은 그것의 적어도 한 원주 지점에서 길다란 튜브형 부분(26)보다 짧은 길이를 가지고 있어 분사기의 축선을 따라 수직방향으로 또는 길이방향으로 코일을 이동시킴이 없이 코일에 대해 회전할 때 흡입 튜브(12)가 비자성 셸(14a)에 용접되어지는 것을 허용한다.

도 2 및 3에 도시된 실시예에 있어서, 코일(16)은 비자성 셸(14)의 길다란 튜브형 부분(26)의 말단부 주위에 배치된 단부(34)내에 슬롯(32)을 포함하고 있다. 슬롯(32)은 흡입 튜브와 셸이 함께 밀봉용접될 때 L로 표시된 레이저 용접 빔이 길다란 튜브형 부분(26)과 흡입 튜브(12)로 방향맞추어지는 것을 가능하게 해준다.

도 1을 다시 참조하면, 내부에 전기자(38) 및 밸브 수단(40)을 포함하고 있는 밸브 보디(36)는 비자성 셸 서브어셈블리(14)의 밸브 보디 셸 부분내에 통상적인 수단을 통해 장착가능하다. 도시된 바와 같이, 전기자는 흡입 튜브(12)의 감소된 외직경 부분(22)의 말단부에 근접하여 이격된 상태로 되어 워킹 갭(42)을 형성한다.

워킹 갭(42)은 코일의 고속 영역내의 코일(16)에 의해 형성된 영역내에 있다. 코일(14)의 고속 영역내로 이동되는 전기자(38) 및 워킹 갭(42)으로 인해, 코일은 어떠한 분사기 제조비용의 증가없이 향상된 성능을 가진다.

도 4-7을 참조하면, 연료 분사기(10)의 제작중에 발생하는 순차적인 단계들이 도시되어 있다. 도 4는 비자성 셸 서브어셈블리(14) 위에 배치되고 비자성 셸 서브어셈블리의 밸브 보디 셸 맞물림 부분(28)상에 장착된 코일(16)을 도시하고 있다. 흡입 튜브(12)는, 비자성 셸의 길다란 튜브형 부분(26)이 5에 도시된 바와 같이 흡입 튜브내의 단차부(24)와 맞닿을 때까지, 상기 길다란 튜브형 부분(26)내로, 그것의 감소된 직경 부분(22)에 의해, 포개어 끼워지는 식으로 끼워맞추어진다.

이어 도 5를 도 3과 함께 참조하면, 비자성 셸 서브어셈블리(14)의 길다란 튜브형 부분(26)의 말단부(30)는 흡입 튜브(12)에 레이저 용접에 의해 용접되어지는데, 이때 코일은 정지된 채 유지되고 흡입 튜브 및 비자성 셸은 용접작업중에 회전된다. 코일(16)이 조립중에 분사기(10)의 길이방향 축선을 따라 이동되어지는 것을 필요로 하지 않음으로써, 분사기의 워킹 갭(42)은 비자성 셸(14)과 흡입 튜브(12)의 맞물림 길이가 증가되어질 때 코일의 고속 영역내에 위치되어질 수 있다.

도 6은 흡입 튜브(12)와 코일(16)의 부분 위에 하우징(44)을 배치하는 것을 도시하고 있다. 도 7은 분사기(10)상의 조립된 위치내의 하우징(44)을 도시하고 있다.

비록 본 발명이 특정 실시예들을 참고하여 설명되었지만, 수많은 변경이 본 발명 사상의 정신과 범주 내에서 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예들에 국한되는 것이 아니라, 이어지는 청구의 범위의 기재에 의해 정의되는 전체 범주를 포함하는 것이다.

Claims (7)

1. 내연 엔진과 함께 사용되는 솔레노이드 구동식 연료 분사기에 있어서, 상기 연료 분사기는:

   대 외직경 부분 및 감소된 외직경 부분을 가지고 있고, 그 사이의 단차부 및 상기 단차부로부터의 말단부를 형성하고 있는 길다란 강자성 흡입 튜브;

   상기 흡입 튜브의 감소된 직경 부분 위에 끼워맞추어지는 내직경, 상기 단차부와 맞닿는, 하나의 단부측에 있는, 말단부 및 나머지 단부측에 있는 밸브 보디 셸 맞물림 부분을 가진 일체식인 길다란 튜브형 부분을 포함하고 있는 두개의 단부가 있는 비자성 셸;

   상기 비자성 셸의 상기 길다란 튜브형 부분 둘레로 그리고 상기 밸브 보디 셸 맞물림 부분상으로 장착되는 코일로서, 상기 코일은 그것의 적어도 하나의 원주 지점에서 상기 길다란 튜브형 부분보다 짧은 길이를 가지고 있어, 상기 코일을 길이방향으로 이동시킴이 없이 코일에 대해 회전할 때 상기 흡입 튜브가 상기 비자성 셸에 용접되어지는 것을 허용하는 바의 상기 코일;을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동식 연료 분사기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비자성 셸의 상기 밸브 보디 셸 맞물림 부분상에 장착되어 비자성 셸 서브어셈블리를 함께 형성하는 밸브 보디 셸을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동식 연료 분사기.
3. 제 2 항에 있어서, 내부에 상기 비자성 셸 서브어셈블리의 상기 밸브 보디 셸 부분내에 장착된 전기자 및 밸브 수단을 포함하고 있는 밸브 보디를 더 포함하고 있고; 상기 전기자는 흡입 튜브의 감소된 외직경 부분의 상기 단부에 인접하여 이격되어 워킹 갭을 형성하고; 상기 워킹 갭은 상기 코일에 의해 형성된 영역내에 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동식 연료 분사기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 코일은 상기 비자성 셸의 길다란 튜브형 부분의 말단부 근처에 배치된 한 단부내의 슬롯을 포함하고 있고, 흡입 튜브는 이 슬롯을 통해 비자성 셸에 용접되어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동식 연료 분사기.
5. 내연 엔진과 함께 사용되는 솔레노이드 구동식 연료 분사기를 조립하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

   코일의 짧게 형성된 부분을 넘어 뻗어있는 단부를 가진 비자성 셸 위에 코일을 배치시키는 단계;

   상기 비자성 셸내로 흡입 튜브를 가압하는 단계;

   길이방향 축선 둘레로 상기 흡입 튜브 및 비자성 셸을 회전시키는 단계; 및

   상기 회전시키는 단계 중에 셸의 상기 단부가 코일의 상기 짧게 형성된 부분을 통해 노출될 때 셸의 상기 단부에서 상기 흡입 튜브와 비자성 셸을 동시에 용접시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동식 연료 분사기를 조립하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 비자성 셸 위에 상기 코일을 배치시키는 단계 이전에 비자성 셸 서브어셈블리를 형성하도록 밸브 보디 셸상으로 상기 비자성 셸을 가압하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 비자성 셸 서브어셈블리의 상기 밸브 보디 셸 부분내에 밸브 보디 어셈블리를 장착시키는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.