KR20010080081A - 내연기관의 연료 분사 시스템용 고압 연료 어큐뮬레이터 - Google Patents

내연기관의 연료 분사 시스템용 고압 연료 어큐뮬레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압 연료 어큐뮬레이터(1)에 관한 것으로서, 이 어큐뮬레이터에서는 연결구(8)에 의해서 연결관(2)과 어큐뮬레이터 챔버(5) 사이에서 유압 연결이 이루어지며, 이로 인하여 상기 연결구(8)와 어큐뮬레이터 챔버(5)의 교차 영역에서 고압 연료 어큐뮬레이터(1)의 압력 저항이 증가되는 식으로 첨두 부하를 감소시킬 수 있다.

Description

내연기관의 연료 분사 시스템용 고압 연료 어큐뮬레이터{High-pressure fuel accumulator for fuel injection systems in internal combustion engines}
상술한 바와 같은 고압 연료 어큐뮬레이터에서는 어큐뮬레이터 챔버와 연결관을 결합하는 연결구와 어큐뮬레이터 내벽의 교차 영역에서 첨두 부하(peak load)가 발생한다. 이로 인하여, 고압 연료 어큐뮬레이터는, 특히 어큐뮬레이터 챔버 내에서 압력 부하가 증가되기 때문에 상기 영역에서 파손의 위험을 갖게 된다.
따라서, 필연적으로 고압 연료 어큐뮬레이터의 벽 두께를 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 그렇지만, 두꺼운 벽을 갖는 몸체인 경우에 높은 압력 부하에서, 특히 벽 관통구의 영역이나 단면의 모서리가 뾰쪽하게 변화하는 영역에서 균열이 발생할 수 있기 때문에 고압 연료 어큐뮬레이터의 벽 두께는 제한되어야 한다.
독일공개공보 제 DE-OS 196 40 480 A1 호에는 원통형 고압 연료 어큐뮬레이터가 공지되어 있으며, 이 어큐뮬레이터에서는 어큐뮬레이터 챔버와 연결관을 결합하는 연결구의 길이방향 축이 어큐뮬레이터의 원형 단면의 시컨트(secant)에 해당한다. 그러므로, 어큐뮬레이터의 내벽과 연결구가 교차하는 영역에서 부하를 감소시킬 수 있기 때문에 고압 연료 어큐뮬레이터의 지지 능력(carrying capacity)과 수명을 상승시킬 수 있다.
본 발명은 내연기관의 연료 분사 시스템용 고압 연료 어큐뮬레이터에 관한 것으로서, 상기 고압 연료 어큐뮬레이터는 어큐뮬레이터 챔버와 적어도 하나의 연결관을 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 원통형 고압 연료 어큐뮬레이터를 부분적으로 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터를 도시한 단면도.
도 3a는 연결관을 구비한 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터의 제 2 실시예를 도시한 평면도.
도 3b는 4개의 연결구를 구비한 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터의 제 2 실시예를 도시한 평면도.
도 4a는 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터의 다른 실시예를 도시한 평면도.
도 4b는 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터의 다른 실시예를 도시한 종단면도.
따라서, 본 발명의 목적은, 특히 압력 부하가 증가될 때 증가된 압축 강도를 갖는 고압 연료 어큐뮬레이터를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따라서, 상기 목적은 복수의 연결관에 의해서 어큐뮬레이터 챔버와 연결관을 유압 연결하는 고압 연료 어큐뮬레이터에 의해서 해결될 수 있다. 이러한 구조에서는 동일한 유압 직경(hydraulic diameter)을 갖는 작은 연결구들에 의해서 발생된 첨두 부하(peak load)가 하나의 구멍을 이용할 경우의 큰 직경에 의해서 발생된 첨두 부하에 비하여 작다는 장점을 갖는다. 이로써, 고압 연료 어큐뮬레이터의 압축 강도와 수명이 향상될 수 있다. 이외에도, 여러 가지 사용 조건에 따라 연결관의 개수와 직경을 변화시킴으로써 고압 연료 어큐뮬레이터를 제조하기 위해 필요한 비용을 최적으로 설정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 어큐뮬레이터 챔버가 원통 형상을 갖기 때문에 간단하고 저렴하게 제조할 수 있다.
다른 변형예로서 구 모양의 어큐뮬레이터 챔버가 제공되기 때문에 연결구들의 교차 영역을 제외하고 어큐뮬레이터 내에서 균일한 부하를 얻을 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 어큐뮬레이터의 형상을 임의로 제작할 수 있기 때문에 부하를 최적의 상태로 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 연결구들이 연결관의 전체 구멍과 통하기 때문에 연결관을 고압관과 공지된 방식으로 결합할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 하나 이상의 연결구들이 어큐뮬레이터 챔버와 접하도록 설치되기 때문에 연결구들에 의해 발생된 첨부 부하를 더욱더 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 어큐뮬레이터 챔버와 접하도록 설치된 연결구들이 어큐뮬레이터 챔버와 접하지 않는 형태로 설치된 연결구들의 직경보다 더 큰 직경을 갖기 때문에, 연결구들에 의해 발생된 첨두 부하는 거의 동일하고 따라서 재료 강도를 충분히 이용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 고압 연료 어큐뮬레이터가 단조 가공되기 때문에, 재료 특성을 향상시킬 수 있다.
다른 실시예에서는 고압 연료 어큐뮬레이터에 적어도 하나의 고정판이 배치되기 때문에, 어큐뮬레이터는 간단하고 안전하게 차량의 내부 공간에 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 파이프로 구성된 고압 연료 어큐뮬레이터가 연결관과 용접되기 때문에 제조가 간편하다.
본 발명의 다른 장점과 바람직한 실시예를 도면과 이 도면의 설명 및 청구범위에 포함하며, 이하에서 본 발명의 요지가 되는 실시예들을 도면에 도시하여 설명한다.
도 1에서는 종래 기술에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터(1)를 부분 단면도로 도시한다. 상기 고압 연료 어큐뮬레이터(1)는 하나 이상의 연결관(2)들을 갖지만, 도 1에서는 하나의 연결관만을 도시한다. 또한, 이 도면에서 하나의 고정판(3)을 볼 수 있다. 연결관(2)은 이 연결관(2)과 어큐뮬레이터 챔버(5)를 유압 연결하는 연결구(4)를 갖는다. 이때, 연결구(4)와 어큐뮬레이터 챔버(5)가 교차하는 교차 영역(6)에서 가장 큰 파손 위험을 갖는데, 이것은 연결구(4)의 직경이 증가하면서 교차 영역(6)의 부하가 증가하기 때문이다. 물론, 연결구(4)의 교축 효과를 낮게 유지하기 위하여 연결구(4)의 직경을 가능한 크게 설정하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터(1)를 도시한 단면도이다. 여기서, 연결관(2)의 상부에는 두 개의 연결구(8)로 분할되는 통합 구멍(7)이 제공된다. 이것은 연결구(8)의 직경을 어큐뮬레이터 챔버(5)의 직경보다 비교적 작게 구성할 수 있는 장점을 갖는다. 이로 인하여 교차 영역(9)에서의 부하는 비교적 작다.
도시한 실시예에서 연결구(8)는 어큐뮬레이터 챔버(5)와 접하는 형태로 통하여 있다. 연결구(8)가 어큐뮬레이터 챔버(5)와 접하는 형태로 통하는 경우에, 각각의 부하가 벡터 형태로 중첩되기 때문에 부하를 추가로 감소시킬 수 있는 추가의 장점을 갖는다.
도 3a는 연결관(2)을 구비한 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터(1)를 도시한 평면도이다. 이 도면에서는 통합 구멍(7)으로부터 출발하는 두 개의 연결구(8)가 점선으로 표시한 어큐뮬레이터 챔버(5)와 통하는 모습을 확실하게 볼 수 있다.
도 3b는 4개의 연결구를 구비한 본 발명에 따른 일실시예를 도시한 평면도이다. 따라서, 이 실시예에서는 연결구(8)의 개수와 배치가 각각 필요로 하는 유압 직경과, 어큐뮬레이터의 작업 압력과, 어큐뮬레이터 재료의 강성에 따라서 설정될 수 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터(1)의 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 이 실시예에서는 연결관(2)이 고압 연료 어큐뮬레이터의 종축 중심선에 대하여 벗어나 있다. 이와 같이 벗어난 구조는 연결구(8)가 어큐뮬레이터챔버(5)와 접하는 형태로 통할 수 있는 구조를 형성한다.
도 4b는 본 발명에 따른 고압 연료 어큐뮬레이터(1)의 선 A-A를 따라 절취하여 도시한 종단면도이다. 이 도면에서는 연결구(8)와 어큐뮬레이터 챔버(5)의 교차 영역(9)을 확연하게 볼 수 있다. 이와 같이 연결구(8)와 어큐뮬레이터 챔버(5)를 접하는 형태로 통하도록 설치함으로써 교차 영역(9)에서의 부하를 감소시킬 수 있다.
본 기술분야의 당업자로서는 상술한 실시예와, 이하의 청구범위와, 도면에 도시한 모든 특징들을 개별적으로 이해할 수도 있겠지만, 이들을 임의의 형태로 조합하여 실질적으로 발명의 목적에 맞게 이해할 수도 있다.

Claims (10)

  1. 하나 이상의 연결관(2)과 어큐뮬레이터 챔버(5)를 구비한 내연기관의 연료 분사 시스템용 고압 연료 어큐뮬레이터(1)에 있어서,
    상기 연결관(2)과 어큐뮬레이터 챔버(5) 사이에는 복수의 연결구(8)가 제공되는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 챔버(5)는 원통형인 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 챔버는 구형인 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 챔버는 임의의 형상을 취할 수 있는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결구(8)는 연결관(20의 통합 구멍(7)과 통하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 챔버(5)에는 하나 이상의 연결구(8)들이 접하는 형태로 통하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 챔버(5)와 접하는 형태로 통하는 연결구(8)는 어큐뮬레이터 챔버(5)와 접하지 않도록 통하는 연결구(8)보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고압 연료 어큐뮬레이터(1)는 단조 가공으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료 고압 어큐뮬레이터(1)에는 하나 이상의 고정판(3)이 배치되는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고압 연료 어큐뮬레이터(1)는 파이프로 구성되어 연결관과 용접되는 것을 특징으로 하는 고압 연료 어큐뮬레이터.
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