KR20030023735A - 연료 분사 밸브용 보상 엘리먼트 - Google Patents

Abstract

연료를 내연 기관의 연소실(3)에 직접 분사하기 위한, 내연 기관의 실린더 헤드(4)의 수용 보어(7) 내에 삽입될 수 있는 연료 분사 밸브(1)용 보상 엘리먼트(2)는 연료 분사 밸브(1)에 광범위하게 인접할 수 있는 강성 제 1 링(18)을 포함한다. 강성 제 2 링(19)은 수용 보어(7) 내에 삽입될 수 있다. 상기 링(18,19) 사이에 배치된 탄성 중간 링(20)은 강성 제 1 링(18) 및 강성 제 2 링(19)에 분리될 수 없도록 연결된다.

Description

연료 분사 밸브용 보상 엘리먼트{Compensation element for a fuel injection valve}

DE 197 35 665 A1에는 반구형 지지면을 가진 지지 바디로 이루어진 보상 엘리먼트를 포함하는 연료 분사 시스템이 공지되어 있다. 연료 분사 밸브는 실린더 헤드의 수용 보어 내에서 상기 보상 엘리먼트 위에 지지된다. 연료 분사 밸브는 지지면을 가진 볼형으로 형성된 반구면 상에 놓이기 때문에, 연료 분사 밸브는 수용 보어의 축에 대한 어느 정도의 각 편향까지 조립될 수 있고, 적합한 수단, 예컨대 인장 브래킷에 의해 수용 보어 내에 고정 가압될 수 있다. 따라서 연료 공급부에 대한 간단한 매칭이 가능하게 된다. 연료 분사 밸브의 제조 및 조립시의 공차가 보상될 수 있다.

그러나 지지 바디가 복잡하게 제조되고 정확하게 제조될 볼 표면이 요구되는 단점이 있다. 강성 지지 바디는 압축될 수 없으므로 수용 보어의 축방향으로 보상이 이루어지지 않는다. 공차의 보상도 단지 볼 표면의 프리세팅된 구조에서만 이루어질 수 있다. 수용 보어에 대한 순수한 방사 방향 보상 운동은 불가능하다.

볼 표면이 실린더 헤드에 자동으로 형성되어 고유의 부품이 생략되는, DE 197 35 665 A1에 제시된 변형예에서의 추가의 단점은, 높은 정확도를 요구하는 볼 표면이 비교적 큰 전체 실린더 헤드에 있는 보어 내에 형성되어야 한다는 점이다. 따라서 이것은 제조 기술적으로 단점을 가진다.

마찬가지로 DE 197 35 665 A1에는 연료 분사 밸브의 공급측에 있는 중간 부품이 공지되어 있음으로써, 연료 분사 밸브의 축과 연료 분배 라인의 연료 배출구에 관련된 공차 보상 달성될 수 있다. 이 경우 연료 분사 밸브의 노즐 바디는 실린더 헤드의 수용 보어 내에 삽입되고, 적합한 고정 수단 예컨대 인장 브래킷에 의해 고정되고, 이로 인해 연료 분사 밸브의 축의 위치가 프리세팅된다. 연료 분사 밸브의 축과 연료 분배 라인의 연료 배출구의 축 사이의 경우에 따른 축 편차의 보상은 그 사이에 배치된 중간 부품의 경사에 의해 이루어진다. 이것은 각 하나의 밀봉 링에 의해 연료 분배 라인 및 연료 분사 밸브에 대해 밀봉된다.

추가 비용이 드는 다수의 추가 부품과 추가 개수의 밀봉 연결부는 바람직하지 않다. 중간 부품은 추가 구조 높이를 제한하기 때문에, 상기 중간 부품은 비교적 짧게 형성될 수 있다. 이로 인해 이미 축의 편차가 작게 보상될 경우 축에 대한 중간 부품의 비교적 큰 각이 요구된다. 그러나 한편으로 연료 분사 밸브와 중간 부품 사이의 그리고 다른 한편으로 연료-배출구와 중간 부품 사이의 밀봉 링에 의한 밀봉은 구부러질 경우 각 밀봉 링의 탄성에만 의존한다. 따라서 각이 너무 클 경우, 밀봉 링이 각 밀봉면 사이에 균일한 압력을 받지 못하는 위험이 발생하며, 이것은 밀봉 누설을 야기할 수 있다.

DE 197 43 103 A1에는 열 보호 슬리브가 공지되고, 상기 열 보호 슬리브는 연료 분사 밸브를 노즐 바디에서 둘러싼다. 열 보호 슬리브는 내연 기관의 실린더 헤드의 계단화된 수용 보어 내에 삽입되어, 수용 보어 내에 삽입된 연료 분사 밸브의 분사측 노즐 바디 섹션을 광범위하게 둘러싼다. 열 보호 슬리브는 하나의 단부에서 칼라를 포함하고, 상기 칼라는 수용 보어의 계단부에 인접한다. 또한 열 보호 슬리브는 분사측 단부에서 휘어진 섹션을 포함하고, 이로 인해 일정한 길이에 걸쳐 슬리브가 이중층으로 형성된다. 상기 영역에서 노즐 바디와 실린더 헤드의 보어 사이에 슬리브가 방사 방향으로 압축된다. 이중층으로 형성된 섹션 상의 연료 분사 밸브의 연료 공급부의 방향으로, 마찬가지로 가늘어지는 연료 분사 밸브의 섹션이 인접하는 열 보호 슬리브의 가늘어지는 섹션이 이어지기 때문에, 연료 분사 밸브의 노즐 바디로부터 열 보호 슬리브로의 어느 정도의 축방향 힘 전달이 가능하다.

그러나 이 경우 수용 보어 내의 연료 분사 밸브의 위치의 공차 보상은 불가능하다. 연료 분사 밸브가 수용 보어의 경사진 계단부의 외부에 인접하고, 이로 인해 연료 분사 밸브의 축 위치가 완전히 결정된다.

본 발명은 청구항 제 1항의 종류에 따른 연료 분사 밸브용 보상 엘리먼트에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 보상 엘리먼트와 함께 실린더 헤드 내에 삽입된 연료 분사 밸브이고, 상기 보상 엘리먼트와 실린더 헤드는 단면도로 도시되고,

도 2는 도 1의 단면(II)의 확대도이다.

독립항의 특징을 가진 본 발명에 따른 보상 엘리먼트는, 비교적 큰 각 범위에 걸친 수용 보어의 축에 대한 연료 분사 밸브의 기울어짐과 수용 보어의 중간 축으로부터 연료 분사 밸브의 방사 방향 이동이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 보상 엘리먼트는 간단하고 저렴하게 제조될 수 있다. 보상 엘리먼트는 축방향 힘을 연료 분사 밸브와 실린더 헤드 내의 수용 보어 사이에 전달하고, 상기 축방향 힘에 의해 연료 분사 밸브는 이를 고정하는 고정력에 대항해 지지된다.

따라서 연료 분사 밸브의 고정력과 위치는 문제없이 세팅될 수 있는데, 그 이유는 보상 엘리먼트가 바람직하게 수용 보어의 축방향으로 유연하게 구부러지고 그리고 중간 링의 압축성에 의해 고정력의 상승은 수용 보어로의 연료 분사 밸브의 침지 깊이를 통해 조절될 수 있다.

따라서 본 발명에 따라 형성된 보상 엘리먼트의 사용은 실린더 헤드의 제조시 그리고 연료 분사 밸브 및 연료 분사 라인의 제조시 비교적 큰 제조 공차를 허용한다.

종속항에 제시된 조치에 의해 독립항에 제시된 보상 엘리먼트의 바람직한 개선예 및 개선 사항이 가능해진다.

바람직하게 제 1 링은 원추형 표면을 포함한다. 상기 원추형 표면은 연료 분사 밸브의 원추형 쇼울더에 놓일 수 있다. 이로 인해 연료 분사 밸브는 제 1 링에 센터링되어 가이드된다. 공차 보상은 확실히 중간 링의 탄성 변형에 의해서 이루어지며, 보상 엘리먼트의 불완전한 위치에 의해서는 이루어지지는 않는다.

바람직하게 제 1 및 제 2 링은 저렴하게 제조되는 강판 천공 부분으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예는 도면에서 간단하게 도시되고, 하기의 설명부에서 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 보상 엘리먼트(2)를 포함한 연료 분사 밸브(1)를 도시한다. 연료 분사 밸브(1)는 혼합물 압축식 외부 점화 내연 기관에서 연료의 분사를 위해 사용된다. 도시된 연료 분사 밸브(1)는 연료를 내연 기관의 연소실(3)에 직접 분사하기 위한 고압 연료 분사 밸브이고, 상기 고압 연료 분사 밸브는 도면에서 부분적으로만 도시된 실린더 헤드(4)의 하부에 놓인다. 그러나 본 발명에 따른 보상 엘리먼트(2)는 또한 다른 경우에서도 사용될 수 있다.

연료 분사 밸브(1)는 분사측 단부(6)를 가진 노즐 바디(5)를 포함하고, 단면적, 단면적으로 도시된 실린더 헤드(4)의 수용 보어(7) 내에 조립된다.

도 1은 추가로 노즐 바디(5)의 그루우브(8) 내에 놓인, 연소실측 밀봉 링(9)을 도시하고, 상기 밀봉 링은 노즐 바디(5)와 수용 보어(7) 사이의 링 갭(10)을 밀봉하고 예컨대 테플론 으로 이루어진다. 도 1은 추가로 연료 분사 밸브(1)에서 단면도로 도시된, 예컨대 연료 분배 라인의 연료 공급부(11)를 도시하고, 상기 연료 공급부는 밀봉 링(12)에 의해 연료 분사 밸브(1)의 연결 파이프(13)에 대해 밀봉된다. 밀봉 링(12)은 연결 파이프(13)의 플랜지(14) 및 지지 링(15)에 의해 가이드된다.

연결 파이프(16)는 여기서 예시적으로 제공된, 전기적으로 제어되는 연료 분사 밸브(1)에서 여기서는 도시되지 않은 전기 제어 라인의 연결을 위해 사용된다.

연료 분사 밸브(1)의 노즐 바디(5)에 있는 칼라(17)에 여기서는 도시되지 않은 리테이너가 가압되고, 상기 리테이너는 연료 분사 밸브(1)를 수용 보어(7) 내에 고정시킨다.

보상 엘리먼트(2)는 강성 제 1 링(18) 및 강성 제 2 링(19) 및 탄성 중간 링(20)을 포함하고, 상기 링들은 선택된 실시예에서 고무로 형성된 탄성 중간 링(20)의 가황에 의해 분리될 수 없도록 서로 연결된다. 또한 예컨대 다른 탄성 중합체 또는 테플론과 같은 다른 탄성 물질로 이루어진 형태 또는 제 1 링(18)과 제 2 링(19)과 탄성 중간 링(20)의 접착이 고려될 수 있다.

보상 엘리먼트(2)의 보상 기능을 나타내기 위해, 연료 분사 밸브(1)의 밸브 중간 축(21)이 도시된다. 상기 밸브 중간 축은 탄성 중간 링(20)의 탄성 변형 및 이로 인해 가능한 연료 분사 밸브(1)의 연료 공급부(11)의 구조적 위치에 대한 매칭 이동에 의해 보어 중간 축(22)으로부터 거리(d)와 추가로 각(α) 만큼 편향될 수 있다.

도 2는 도 1의 단면(II)의 확대도를 도시한다. 노즐 바디(5), 더 큰 직경을 가진 연료 분사 밸브(1)의 하우징 섹션(23) 및 연료 분사 밸브(1)의 원추형 쇼울더(24)가 도시된다. 보상 엘리먼트(2)는 단면적으로 도시된다.

강성 제 1 링(18)은 내부 원추형 표면(25)을 포함하고, 상기 내부 원추형 표면은 연료 분사 밸브(1)의 원추형 쇼울더(24)에 인접한다. 강성 제 2 링(19)은 평탄한 환형 표면(26)을 가지고, 상기 환형 표면은 수용 보어(7)의 계단부(27)에 인접한다. 탄성 중간 링(20)은 분리될 수 없도록 강성 제 1 링(18)을 강성 제 2 링(19)에 연결시킨다. 노즐 바디(5)와 수용 보어(7) 사이에 링 갭(10)이 위치한다. 중간 링(20)과 제 2 링(19)은 광범위하게 직각형 횡단면을 가진다.

바람직하게 연료 분사 밸브(1)가 원추형 쇼울더(24) 및 원추형 표면(25)을 통해 강성 제 1 링(18)에 센터링되고, 여기에 또한 밸브 중간 축(21)에 대한 방사 방향 힘을 전달할 수 있다. 도시되지 않은 인장 브래킷을 당길 경우, 연료 분사 밸브(1)는 탄성 중간 링(20)이 한쪽 측면으로 강하게 압축됨으로써 자동으로 필요한 경사각(α)으로 세팅되고, 연료 분사 밸브(1)로부터 전달된 힘에 의해 방사 방향 편향의 필요한 거리(d)로 세팅됨으로써, 연료 공급부(11)는 응력 없이 연료 분사 밸브(1)에 연결된다.

또한 탄성 중간 링(20)이 전부 강하게 압축됨으로써 경우에 따른 높이 차이가 보상될 수 있다.

강성 제 1 링(18)은 바람직하게 강성 제 2 링(19)의 중간 점에 마주 놓인, 그의 중간 점과 관련하여 탄성 중간 링(20)의 탄성 변형에 의해 방사 방향으로 이동될 수 있다.

또한 강성 제 1 링(18)은 바람직하게 강성 제 2 링(19)에 의해 설치된 중간 점 축에 마주 놓인, 그의 중간 점 축과 관련하여 탄성 중간 링(20)의 탄성 변형에 의해 기울어질 수 있다.

마찬가지로 바람직하게 보상 엘리먼트(2)의 탄성 중간 링(20)은 본체 잡음,진동 및 실린더 헤드(4)와 연료 분사 밸브(1)사이의 열 전달을 감소시킨다.

Claims (8)

1. 연료 분사 밸브(1)에 광범위하게 인접할 수 있는 강성 제 1 링(18)을 포함하는,

   연료를 내연 기관의 연소실(3)에 직접 분사하기 위한, 내연 기관의 실린더 헤드(4)의 수용 보어(7) 내에 삽입될 수 있는 연료 분사 밸브(1)용 보상 엘리먼트(2)에 있어서,

   수용 보어(7) 내에 삽입될 수 있는 강성 제 2 링(19) 및

   강성 제 1 링(18) 및 강성 제 2 링(19)에 분리될 수 없도록 연결되어 상기 링(18,19) 사이에 배치된 탄성 중간 링(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성 중간 링(20)은 탄성 중합체로 이루어지고,

   상기 강성 제 1 링(18) 및 상기 강성 제 2 링(19)은 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 강성 제 1 링(18) 및 상기 강성 제 2 링(19)은 가황에 의해 상기 중간 링(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 강성 제 1 링(18)은 원추형 표면(25)을 가지고, 상기 원추형 표면은 연료 분사 밸브(1)의 원추형 쇼울더(24)에 대항해 인접할 수 있는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 강성 제 2 링(19)은 평탄한 환형 표면(26)을 가지고, 상기 평탄한 환형 표면은 수용 보어(7)의 계단부(27)에 대항해 인접할 수 있는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 강성 제 1 링(18) 및/또는 상기 강성 제 2 링(19)이 강판 천공 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 강성 제 1 링(18)은 상기 강성 제 2 링(19)의 중간 점에 마주 놓인, 그의 중간 점과 관련하여 탄성 중간 링(20)의 탄성 변형에 의해 방사 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 강성 제 1 링(18)은 상기 강성 제 2 링(19)에 의해 설치된 중간 점 축에 마주 놓인, 그의 중간 점 축과 관련하여 탄성 중간 링(20)의 탄성 변형에 의해 기울어질 수 있는 것을 특징으로 하는 보상 엘리먼트.