KR20010073160A - 고압 연료 어큐뮬레이터를 구비한 연료 분사 시스템용접속기와 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접된 접속기(1)를 구비한, 내연 기관의 연료 분사 시스템을 위한 접속기(1)와 하우징(2), 특히 고압 연료 어큐뮬레이터에 관한 것이고 여기서는 용접 시임(3)에 의해서 공간적으로 분리된 밀봉면이 상기 하우징(2)과 상기 접속기(1) 사이에 제공된다.

Description

고압 연료 어큐뮬레이터를 구비한 연료 분사 시스템용 접속기와 하우징{Connection and housing for a fuel injection system with a high-pressure fuel accumulator}

고압 연료 펌프, 고압 연료 어큐뮬레이터 및 분사 노즐과 같은 연료 분사 시스템의 다양한 구성 부품은 일반적으로 유압식 관을 통해서 서로 연결되어 있다. 상기 연결은 유압식 관에 의해 밀리는 인장 너트(tension nut)를 이용하여 여러 번 밀봉되며, 상기 인장 너트는 상응되는 구성 부품의 하우징과 액체 밀봉으로 연결된 연결관과 함께 나사로 조여진다. 특히 고압 연료 어큐뮬레이터는 다수의 상기 종류의 접속기를 포함하며 상기 접속기는 예를 들어 연료를 어큐뮬레이터 내부와 외부로 공급하고 배출시킨다.

하우징에 용접되는 접속기는 공지되어 있다. 공지된 용접 구성은, 용접 시임(seam)이 두 가지 기능을 가지는 것이 단점이다. 첫째로, 상기 용접 시임은 하우징과 접속기 사이를 연결해야 하며 모든 힘을 전달해야 한다. 특히 요즘의 연료분사 시스템의 경우, 용접 시임에서의 높게 팽창된 인장 응력은 (실린더 내의)높게 팽창된 압력에 기인한다. 둘째로, 상기 용접 시임은 밀봉 기능을 해야 하며 이는 용접 시임에 부가적인 요구 조건을 가져온다.

공지된 용접 구성의 또 다른 단점은, 용접 과정시에 관 또는 연료 어큐뮬레이터의 고압 영역에 용접물이 튀어서 쌓이는 경우가 생길 수 있는 것이며 이는 연료 분사 시스템의 기능을 방해하는 결과를 가져올 수 있다.

본 발명은 내연 기관의 연료 분사 시스템을 위해 제 1 항의 전제부에 따른 접속기와, 제 4 항의 전제부에 따라 용접된 접속기를 구비한 하우징, 특히 고압 연료 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 접속기와 고압 연료 어큐뮬레이터의 제 1 실시예의종단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 접속기와 고압 연료 어큐뮬레이터의 제 2 실시예의 종단면도.

도 3 은 밀봉 링을 구비한, 본 발명에 따른 접속기와 고압 연료 어큐뮬레이터의 제 3 실시예의 종단면도.

접속기 및 하우징, 상기 하우징과 연결된 접속기를 제공하는 과제는 본 발명의 기초가 되어 있으며 상기 접속기는 하우징의 고압 영역과 접속기의 고압 영역을 주변에 대해서 확실히 밀봉하며 상기 접속기에서 고압 영역은, 상기 양 구성 부재를 연결할 경우, 발생할 수 있는 미립자에 대해서 확실하게 보호된다.

상기 과제는, 종축 방향으로 연장된 쓰루 홀(through hole)을 갖는 제 1 단부를 구비하며, 상기 단부에는 상기 쓰루 홀과 동심으로 배열되고 하나의 쓰루 홀과 하나의 원통형 밀봉면을 포함하는 인장 부재가 제공되는, 내연 기관의 연료 분사 시스템을 위한 접속기를 통해서, 본 발명에 따라 해결된다.

본 발명에 따른 접속기의 경우 상기 인장 부재는 상응되게 형성된 하우징과인장 부재의 원통형 밀봉면을 이용하여 연결을 이루고, 쓰루 홀에 있는 연료를 주변으로부터 밀봉시킨다. 상기 접속기의 "지지" 와 "밀봉" 기능의 공간적 분리를 통해서 밀봉면이 최적으로 형성되고 접속기와 하우징도 최적으로 연결될 수 있다.

또한 상기 밀봉면은 접속기와 하우징을 연결할 경우에 발생할 수 있는 용접물이 튀는 현상 또는 접속기 또는 하우징의 고압 영역에서 크랙(crack)이 생길 수 있는 것을 방지한다.

실시 형식은 상기 접속기와 인장 부재가 일체로 실행됨으로써 구성 부재의 수가 최소화되록 한다.

본 발명의 또 다른 구성에서, 접속기와 인장 부재는 독립된 구성 부재이고, 따라서 양 구성 부재는 형성, 재료 및 생산 방식에 대해서 최적이 될 수 있다.

본 발명을 실시할 경우, 상기 밀봉면은 외부 원통(external cylinder) 형태이기 때문에 연료의 작동 압력은 밀봉면을 외부로 확장시킴으로써 접속기의 밀봉면과 하우징 사이의 표면 끼워 맞춤이 증가한다.

또 다른 변형예는 밀봉 링을 수납하기 위한 하나 이상의 노치가 상기 인장 부재에 존재한다.

서두에 언급된 과제는, 액체에 대해서 밀봉되게 하우징과 연결되고 쓰루 홀을 포함하는 접속기를 구비한 내연 기관의 연료 분사 시스템을 위한 하우징, 특히 고압 연료 어큐뮬레이터를 통해서 또한 해결될 수 있고 이때 상기 하우징 내부와 쓰루 홀은 하우징에 있는 홀을 통해서 유압식으로 서로 연결되어 있으며 하우징과 접속기를 연결하기 위한 수단 및 하우징과 접속기의 연결을 밀봉하기 위한 수단은 공간적으로 분리되어 배열된다.

"지지"와 "밀봉" 기능의 공간적 분리를 통해서 상기 기능은 구성적, 제작 기술적으로 각각 최적으로 형성될 수 있다. 또한 용접 시임이 주변에 대해서 밀봉 역할도 하는 종래 기술에 반해, 작동 압력이 발생시키는 응력 집중(stressconcentration)은, 연료가 용접 시임에까지 도달할 때에 사라진다. 부가적으로, 접속기와 하우징을 연결할 경우에 밀봉면을 손상시키는 것은 "지지" 와 "밀봉" 기능의 공간적 분리를 통해서 거의 방지된다.

본 발명의 구성은, 원통형 인장 부재가 쓰루 홀과 동심적으로 상기 접속기의 제 1 단부에 배치되고 이때 상기 인장 부재는 쓰루 홀을 포함하며, 상기 홀은 상기 홀이 접속기를 향해 있는 그 단부에 인장 부재와 압착 끼워 맞춤을 형성하는 오목부를 포함하는 것을 제공한다.

상기 압착 끼워 맞춤은 접속기의 쓰루 홀과 하우징의 홀을 주변에 대해서 밀봉시키고 이로써 밀봉면을 형성한다. 상기 인장 부재와 하우징의 오목부 사이의 표면 끼워 맞춤으로 인해 좋은 밀봉이 이루어진다.

또 다른 변형예에서는, 상기 쓰루 홀과 동심적인 함몰부가 상기 접속기의 제 1 단부에 배치되고, 하우징의 홀은 접속기를 향해 있는 그 단부에 오목부를 포함하며, 접속기와 하우징 사이에는 원통형 인장 부재가 존재하고 상기 인장 부재가 접속기의 함몰부와 하우징의 오목부와 함께 압착 끼워 맞춤을 형성함으로써 접속기, 인장 부재 및 하우징은 각각의 요구 조건에 따라 최적으로 조정된 다양한 재료로 생산될 수 있고 이로써 작동 안정성이 개선된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 인장 부재는 외부 원통 형태이기 때문에 연료의 작동 압력은 인장 부재의 밀봉면을 외부로 확장시킨다. 따라서 접속기의 밀봉면과 하우징의 오목부 사이의 표면 끼워 맞춤이 증가되고 이는 연결의 밀봉성을 부가적으로 증가시킨다.

본 발명의 또 다른 구성에서, 상기 인장 부재에는 밀봉 링을 수납하기 위한 하나 이상의 노치가 존재함으로써 상기 밀봉 링을 통한 밀봉성이 더욱 증가된다.

본 발명에 보충해서, 상기 하우징의 오목부와 접속기의 함몰부에는 하나 이상의 밀봉 링을 수납하기 위한 노치가 존재함으로써 상기 인장 부재는 특히 적은 면적을 가질 수 있고 이는 밀봉 링이 "밀봉" 기능을 부분적으로 수행하며 인장 부재는 밀봉 링을 수납하기 위한 노치를 통해서 약화되지 않기 때문이다.

본 발명에 따른 실시예에서 접속기와 하우징은 용접으로 연결된다. 상기 하우징은 예를 들어 제조가 간단하고 저렴한 제조비용과 같은, 공지된 용접 구성의 장점을 가지면서 상기 공지된 구성의 단점을 가지지 않는다. 부가적으로, 상기 인장 부재의 초기 인장력으로 인해서, 용접 후에 접속기의 밀봉면과 하우징 사이의 초기 인장력은 지속된다. 상기 밀봉면과 용접 시임의 공간적 분리는 용접물이 튀어서 하우징 또는 접속기의 고압 영역으로 들어가는 것을 방지한다. 마지막으로, 작동 압력 상태에 있는 연료를 통해서 생길 수 있는 응력집중은 사라진다.

이는 연료의 작동 압력에 의해서 작용하는 인장 부재의 밀봉면의 횡단면이 용접 시임에 의해서 둘러싸이는 면보다 작을 때 특히 적합하다.

본 발명의 또 다른 장점과 유리한 형상은 하기의 상세한 설명, 도면과 청구항에서 얻어진다. 본 발명의 실시예는 도면에 도시되고 하기에서 더 자세히 설명된다. 이는 종단면도로 도시된다.

도 1 에는 본 발명에 따른 접속기(1)의 제 1 실시예가 도시된다. 상기 접속기(1)는 둘러싸는 용접 시임(3)을 통해서 고압 연료 어큐뮬레이터(2)와 연결된다. 상기 고압 연료 어큐뮬레이터(2)는, 접속기(1)의 쓰루 홀(5)과 고압 연료 어큐뮬레이터(2)의 내부(6)와 연결된 홀(4)을 포함한다.

상기 접속기는 상기 고압 연료 어큐뮬레이터(2)를 향해 있는 접속기(1)의 단부에 밴드(7)를 포함한다. 상기 밴드(7)는, 접속기가 고압 연료 어큐뮬레이터(2)의 상응된 링 표면(18)에 안착할 때 접속기(1)의 축 방향에서 정지부로서 작용한다. 따라서 용접시에 상기 접속기(1)의 위치는 고압 연료 어큐뮬레이터(2)에 대해서 축방향으로 고정될 수 있다.

상기 고압 연료 어큐뮬레이터(2)의 원통형 오목부(9)로 접속기(1)의 인장 부재(10)가 돌출한다. 상기 인장 부재(10)는 고압 연료 어큐뮬레이터(2)의 오목부(9)와 압착 끼워 맞춤을 형성함으로써 고압 연료 어큐뮬레이터(2)와 접속기(1)의 연결을 주변에 대해서 밀봉한다. 따라서 접속기(1)와 고압 연료 어큐뮬레이터(2) 사이의 압착 끼워 맞춤을 통해서 밀봉면이 형성된다.

상기 홀(4)과 쓰루 홀(5)에 있는, 도면에 도시되지 않은 연료의 증가하는 작동 압력으로써 인장 부재(10)와 고압 연료 어큐뮬레이터(2)의 오목부(9) 사이의 압착력이 증가하고 이로써 연결의 밀봉성도 증가한다.

상기 고압 연료 어큐뮬레이터(2)에 대해서 이격된 접속기(1)의 단부에서 일반적으로, 도면에 도시되지 않은 관은 마찬가지로 도면에 도시되지 않은 슬리브 너트를 이용하여 고정된다.

도 2 에는 본 발명에 따른 접속기(1)의 제 2 실시예가 도시된다. 사용된 도면 부호들은 도 1 의 도면 부호와 일치한다.

상기 접속기(1)는 원통형 함몰부(13)를 가지며, 독립된 구성 부재로서 실시되는 인장 부재(10)가 상기 함몰부 안으로 돌출한다. 상기 인장 부재(10)는 고압 연료 어큐뮬레이터(2)의 오목부(9)와 함몰부(13)와 함께 압착 끼워 맞춤을 형성한다. 상기 인장 부재(10)가 독립된 구성 부재로서 실시되어, 상기 인장 부재는 재료 및 생산 방식과 관련하여 접속기(1)와 고압 연료 어큐뮬레이터(2)와 무관하게 최적으로 될 수 있다. 상기 함몰부(13)와 오목부(9)의 지름은 도면에 도시된 바와 같이, 같아서는 안된다. 상기 실시예의 경우에서도 도시되지 않은 연료의, 홀(4)과 쓰루 홀(5)에서의 압력이 증가하며 고압 연료 어큐뮬레이터(2)와 접속기(1)의 연결의 밀봉성이 증가한다.

도 3 의 우측면에서, 도 1 에 따른 실시예는, 상기 인장 부재(10)가 노치(14)를 포함하고 상기 노치 안에는 밀봉 링(15)이 있는 차이점을 가지고 도시된다.

도 3 의 좌측면에는 도 2 에 따라 독립된 인장 부재(10)를 구비한 실시예가 도시되고, 상기 실시예에서 인장 부재(10)는 두 개의 노치(14)와 두 개의 밀봉 링(15)을 포함한다. 상기 노치(14)에 있는 밀봉 링(15) 중 하나는 고압 연료 어큐뮬레이터(2)에 있는 오목부(9)에 대해서 인장 부재(10)를 밀봉하고 또 다른 밀봉 링(15)은 접속기(1)의 함몰부(13)에 대해서 인장 부재(10)를 밀봉시킨다.

상기 밀봉 링을 장착함으로써 고압 연료 어큐뮬레이터(2)와 접속기(1)의 연결의 밀봉성은 또한 증가될 수 있다. 상기 노치(14)는 함몰부(13)와 오목부(9) 안에도 구비될 수 있다.

상세한 설명, 하기의 청구항, 도면에 도시된 모든 특징들은 개별적 및 임의로 결합하여 함께 발명의 원리가 될 수 있다.

Claims (12)

1. 제 1 단부와, 축 방향으로 연장된 쓰루 홀(5)을 구비한, 내연 기관의 연료 분사 시스템을 위한 접속기(1)에 있어서,

   상기 쓰루 홀(7)과 동심으로 배열된 인장 부재(10)가 상기 제 1 단부에 존재하고, 상기 인장 부재(10)는 상기 부재의 축 방향으로 연장된 쓰루 홀을 포함하며 상기 인장 부재(10)가 원통형 밀봉면을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기(1).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접속기(1)와 상기 인장 부재(10)가 일체식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 접속기(1).
3. 제 1 항에 있어서, 상기 접속기(1)와 상기 인장 부재(10)가 독립된 구성 부재로서 실시되는 것을 특징으로 하는 접속기(1).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉면이 외부 원통 형태인 것을 특징으로 하는 접속기(1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장 부재(10)에, 밀봉 링(15)을 수납하기 위한 하나 이상의 노치(14)가 존재하는 것을 특징으로 하는 접속기(1).
6. 액체에 대해서 밀봉되게 하우징과 연결되며, 쓰루 홀(5)을 포함하는 접속기(1)를 구비하며, 하우징 내부와 쓰루 홀(5)은 상기 하우징 내의 홀(4)을 통해서 유압식으로 연결되어 있는, 내연 기관의 연료 분사 시스템을 위한 하우징, 특히 고압 연료 어큐뮬레이터(2)에 있어서,

   상기 하우징과 상기 접속기(1)를 연결하기 위한 수단(3)과, 상기 하우징과 접속기(1)의 연결을 밀봉하기 위한 수단(10, 9)이 공간적으로 분리되어 배치되는 것을 특징으로 하는 하우징.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 접속기(1)의 제 1 단부에 상기 쓰루 홀(5)과 동심으로 원통형 인장 부재(10)가 배치되고, 상기 인장 부재는 쓰루 홀을 포함하며, 상기 홀(4)은 상기 접속기(1)를 향해 있는 단부에, 상기 인장 부재(10)와 압착 끼워 맞춤을 형성하는 오목부(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 접속기(1)의 단부에 상기 쓰루 홀(5)과 동심으로 함몰부(13)가 배열되고, 상기 하우징의 홀(4)은 상기 접속기(1)를 향해 있는 단부에 오목부(9)를 포함하며, 상기 접속기의 함몰부(13)와 상기 하우징의 오목부(9)와 함께 압착 끼워 맞춤을 형성하는 원통형 인장 부재(10)가 상기 접속기(1)와 하우징 사이에 존재하고, 상기 인장 부재(10)는 쓰루 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.
9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장 부재(10)가 외부 원통 형태인 것을 특징으로 하는 하우징.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장 부재(10)에는 밀봉 링(15)을 수납하기 위한 하나 이상의 노치(14)가 존재하는 것을 특징으로 하는 하우징.
11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 링(15)을 수납하기 위한 노치(14)가 상기 하우징의 오목부(9)와 상기 접속기(1)의 함몰부(13)에 존재하는 것을 특징으로 하는 하우징.
12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속기(1)는 용접을 통해서 상기 하우징과 연결되는 것을 특징으로 하는 하우징.