KR20030055607A

KR20030055607A - 차량 엔진용 인젝터 장착구조

Info

Publication number: KR20030055607A
Application number: KR1020010085625A
Authority: KR
Inventors: 권순흥
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-04
Also published as: KR100448120B1

Abstract

본 발명은 차량 엔진용 인젝터 장착구조에 관한 것으로서, 딜리버리 파이프의 출구와 이 출구에 끼워져 고정되는 인젝터의 후단 외주면에 원주방향으로 맞걸릴 수 있는 걸림홀과 돌출턱이 각각 구비되고, 흡기 매니폴드에 연결되는 인젝터의 몸체 선단에는 흡기 매니폴드의 장착홀 주변에 형성시킨 보스부의 언더컷에 인젝터의 탈거방향으로 걸려짐과 동시에 인젝터와 흡기 매니폴드를 압착 결속시키는 압착용 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 인젝터 장착구조를 제공한다.

본 발명에 의하면, 돌출턱 및 걸림홀에 의해 기존의 클립 방식보다 정확한 위치에 인젝터를 고정할 수 있고, 압착용 커넥터에 의해 인젝터의 쏠림 없이 O-링이 압착되므로 연료의 누설이 방지되며, 연료의 정확한 분사가 가능해지는 효과가 있다.

Description

차량 엔진용 인젝터 장착구조{Mounting structure for injector of vehicle engine}

본 발명은 차량 엔진용 인젝터 장착구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 딜리버리 파이프의 출구와 이 출구에 끼워져 고정되는 인젝터의 후단 외주면에 원주방향으로 맞걸릴 수 있는 걸림홀과 돌출턱이 각각 구비되고, 흡기 매니폴드에 연결되는 인젝터의 몸체 선단에는 흡기 매니폴드의 장착홀 주변에 형성시킨 보스부의 언더컷에 인젝터의 탈거방향으로 걸려짐과 동시에 인젝터와 흡기 매니폴드를 압착 결속시키는 압착용 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 인젝터 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 연료분사식 엔진에서는 엔진의 구동시 부하 및 외부 조건에 따라 정확한 연료량을 각 실린더에 공급해 주어야 한다.

그러나, 연료를 분사함에 있어서 엔진의 구동조건이 수시로 급변하기 때문에 어떠한 순간에서도 급격한 변화에 신속히 정확한 연료량을 산출하여 공급하는 것이 중요하다.

최근에는 발전해 가는 전자기술의 도움으로 주로 전자제어식 연료분사 시스템이 이용되고 있는 추세이며, 이 전자제어식 연료분사 시스템에서는 엔진에서 필요로 하는 연료량에 영향을 주는 모든 요소들을 포함하고 있는 바, ECU가 엔진의 상태 변화를 각 위치에 설치되어 있는 각 센서를 통해 받아들이고 그 상태에 따른 필요한 연료량을 결정하여 인젝터를 통해 분사시키도록 되어 있다.

여기서, 상기 각 인젝터를 통해 분사되는 연료량은 흡입된 공기량 및 제반 운전조건에 따라 ECU에서 산정된 해당 인젝터의 구동시간에 의해 결정된다.

이를 위하여, 상기 인젝터에 내장된 니들 밸브가 ECU의 제어를 받는 솔레노이드 코일에 의해 개방되며, 상기한 ECU의 제어신호는 커넥터를 통해 솔레노이드 코일에 제공된다.

한편, 상기 각 인젝터를 통해 분사되는 연료는 전부하 상태에서 정밀한 연료 분배가 이루어져야 하며, 이를 위하여 연료 라인의 기밀성이 유지되어야 함은 물론 엔진 내의 정확한 위치에 연료분사가 이루어져야 한다.

첨부한 도 2는 인젝터가 딜리버리 파이프 및 흡기 매니폴드에 장착된 상태를 보여주는 도면으로서, 상기 각 인젝터(10)는 노즐이 구비된 선단부가 흡기 매니폴드(30)의 장착홀에 끼어져 연결되고 후단부가 딜리버리 파이프(20)의 출구에 끼워져 연결되며 딜리버리 파이프(20)를 통해 공급되는 연료를 ECU(미도시됨)의 제어에 의해 분사하도록 되어 있다.

첨부한 도 3은 종래의 차량 엔진용 인젝터 장착구조를 나타내는 단면도로서, 상기 딜리버리 파이프(20)의 출구(22) 내주면과 이 출구(22) 내측으로 끼워져 고정되는 인젝터(10)의 후단부 몸체 외주면 사이에는 연료의 누설을 방지하기 위하여 O-링(24)이 끼워진다.

이와 같이 O-링(24)을 끼우고 인젝터(10)의 후단부를 딜리버리 파이프(20)의 출구(22)에 압입한 후에는 인젝터(10) 및 딜리버리 파이프(20)의 연결부 외주면으로 클립(26)을 끼워 인젝터(10)가 딜리버리 파이프(20)에서 돌아가지 않도록 고정하게 된다.

또한, 상기 인젝터(10)의 반대쪽 선단부를 흡기 매니폴드(30)에 연결하기 위하여, 이 흡기 매니폴드(30)에는 인젝터(10)의 선단부가 끼워질 수 있는 장착홀(32)이 구비된다.

상기 흡기 매니폴드(30)의 장착홀(32)에 노즐(12)이 구비된 인젝터(10)의 선단부를 끼우되, 이 장착홀(32) 내주면과 이 장착홀(32) 내측으로 끼워져 고정되는 인젝터(10)의 선단부 몸체 외주면 사이에는 연료의 누설을 방지하기 위하여 O-링(34)이 끼워진다.

도 2와 도 3에서 도면부호 14는 인젝터(10)의 커넥터를 나타낸다.

그러나, 종래의 인젝터 장착구조에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 인젝터와 딜리버리 파이프간의 연결부, 인젝터와 흡기 매니폴드간의 연결부에서 연료의 누설을 방지하기 위하여 사용되는 O-링은 변형되기 쉬운 고무를 재질로 하여 제조되므로 인젝터가 한쪽으로 쏠리게 되면 연료의 누설이 발생되기 쉽다.

또한, 상기 인젝터는 정확한 위치에 고정되어야만 노즐로부터 분사되는 연료가 흡기 매니폴드 내에서 최대한 월 웨팅(wall wetting)이 일어나지 않으면서 흡입포트로 빨려 들어갈 수 있고, 결국 배기가스 규제와 관련 법규도 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 요구한 엔진의 성능도 얻을 수 있다.

이에 불구하고 O-링이 고무를 재질로 하여 제조됨으로 해서 인젝터는 상하 또는 좌우로 움직일 수 있는 자유도가 크며, 결국 연료가 연소실 내의 정확한 위치에 분사되지 못하는 현상이 발생되기 쉽다.

또한, 인젝터의 각 연결부가 충분히 압착되어 고정되지 않는다면 진동에 의한 O-링의 마모로 인하여 또 다른 연료 누설의 가능성이 존재하게 된다.

물론, 상기한 바와 같이 딜리버리 파이프와의 연결부에 클립이 끼워지고 있으나, 이 클립은 단순히 인젝터가 돌아가지 않도록 고정해주는 정도의 역할밖에 수행하지 못하므로 클립만으로는 인젝터를 정위치에 고정시키기가 어렵다.

또한, 연료 라인은 조립자의 숙련도에 따라 실제 약간씩 부품간 위치변동이 생길 수 있는 구조로 되어 있기 때문에 종래의 장착구조에서는 월 웨팅 현상으로 인한 배기가스 규제의 불만족, 엔진의 성능 부족이 쉽게 발생할 수 있고, 심한 경우에는 분사된 연료가 연소실 내로 빨려들어가지 못하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 인젝터와 딜리버리 파이프 및 흡기 매니폴드간의 연결구조를 개선하여 연료의 누설을 방지함과 동시에 엔진 내에서 정확한 위치에 연료가 분사될 수 있도록 하는 차량 엔진용 인젝터 장착구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 엔진용 인젝터 장착구조를 나타내는 단면도

도 2는 인젝터가 딜리버리 파이프 및 흡기 매니폴드에 장착된 상태를 보여주는 도면

도 3은 종래의 차량 엔진용 인젝터 장착구조를 나타내는 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인젝터14 : 커넥터

16 : 돌출턱18 : 압착용 커넥터

20 : 딜리버리 파이프22 : 출구

24 : O-링26 : 클립

28 : 걸림홀30 : 흡기 매니폴드

32 : 장착홀33 : 보스부

33a : 언더컷34 : O-링

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 차량 엔진용 인젝터 장착구조는 딜리버리 파이프(20)의출구(22)와 이 출구(22)에 끼워져 고정되는 인젝터(10)의 몸체 외주면에 원주방향으로 맞걸릴 수 있는 걸림홀(28)과 돌출턱(16)이 각각 구비되고, 흡기 매니폴드(30)에 연결되는 인젝터(10)의 몸체 외주면에는 흡기 매니폴드(30)의 장착홀(32) 주변에 형성시킨 보스부(33)의 언더컷(33a)에 인젝터(10)의 탈거방향으로 걸려짐과 동시에 인젝터(10)와 흡기 매니폴드(30)를 압착, 결속하는 압착용 커넥터(18)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 걸림홀(28)과 돌출턱(16)은 원주방향을 따라 등간격으로 배치되는 적어도 2개 이상이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압착용 커넥터(18)는 인젝터(10)의 몸체 외주면에서 반경방향으로 연장 형성된 후 상기 언더컷(33a)을 감싸는 형태로 절곡되어 그 테두리 끝이 언더컷(33a)에 인젝터(10)의 탈거방향으로 걸리도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 차량 엔진용 인젝터 장착구조를 나타내는 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 딜리버리 파이프(20)의 출구(22) 내주면과 이 출구(22) 내측으로 끼워져 고정되는 인젝터(10)의 후단부 몸체 외주면 사이에 연료의 누설을 방지하기 위하여 O-링(24)이 끼워짐은 종래와 동일하다.

또한, 흡기 매니폴드(30)에 구비된 장착홀(32)의 내주면과 이 장착홀(32) 내측으로 끼워져 고정되는 인젝터(10)의 선단부 몸체 외주면 사이에 연료의 누설을 방지하기 위하여 O-링(34)이 끼워짐은 종래와 동일하다.

본 발명의 인젝터 장착구조에서는 딜리버리 파이프(20)의 출구(22)에 끼워지는 인젝터(10)의 후단부 몸체 외주면에 돌출턱(16)이 구비되며, 딜리버리 파이프(20)의 출구(22)에는 인젝터(10)의 상기한 돌출턱(16)이 끼워지는 걸림홀(28)이 구비된다.

상기 인젝터(10)의 돌출턱(16)과 딜리버리 파이프(20)의 걸림홀(22)은 원주방향으로 맞걸릴 수 있게 되어 있다.

여기서, 상기 인젝터(10)의 돌출턱(16)은 원주방향을 따라 등간격으로 형성되는 적어도 2개 이상으로 구비되는 것이 바람직하며, 딜리버리 파이프(20)의 걸림홀(22)에 끼워져 원주방향으로 충분한 걸림력을 발휘할 수 있도록 인젝터(10)의 종방향을 따라 길다랗게 돌출되는 형태가 바람직하다.

이때, 상기 걸림홀(28)의 형태도 종방향을 따라 길다랗게 파여 있어서 인젝터(10)의 돌출턱(16)을 문제없이 수용할 수 있어야 함은 당연할 것이다.

한편, 흡기 매니폴드(30)에 연결되는 인젝터(10)의 선단부 몸체 외주면에는 반경방향으로 연장 형성시킨 압착용 커넥터(18)가 구비된다.

이 압착용 커넥터(18)는 인젝터(10)의 몸체 선단부 외주면에서 반경방향으로 연장된 후 흡기 매니폴드(30)의 장착홀(32) 주변에 형성시킨 보스부(33)의 언더컷(33a)을 감싸는 형태로 절곡되어 있으며, 이 절곡된 테두리 끝이 인젝터(10)의 탈거방향으로 보스부(33)의 언더컷(33a)에 걸려지도록 되어 있다.

상기 언더컷(33a)은 보스부(33)의 외주면에 구비되는 것이며, 이 언더컷(33a)과 압착용 커넥터(18)는 원주방향을 따라 연속해서 돌출된 형태로 되어있다.

여기서, 상기 압착용 커넥터(18)와 언더컷(33a)이 상호 체결됨으로써, 인젝터(10)의 선단부 몸체 외주면에 돌출된 O-링 고정용 턱(19)이 O-링(34)을 일정정도 압착하도록 되어 있다.

즉, 상기 압착용 커넥터(18)는 흡기 매니폴드(30)의 장착홀(32)로 끼워지는 인젝터(10)의 선단부를 장착홀(32) 주변, 즉 보스부(33)에 체결함과 동시에 O-링(34)을 압착하는 역할을 하게 되는 것이다.

이와 같이 하여, 인젝터(10) 장착 후 이 인젝터(10)의 돌출턱(16)과 딜리버리 파이프(20)의 걸림홀(22)이 원주방향으로 맞걸리게 되면서 인젝터(10)가 돌아가는 것을 방지하게 되고, 결국 종래의 장착구조에서 사용되던 클립이 삭제될 수 있게 된다.

또한, 상기 압착용 커넥터(18)와 언더컷(33a)이 상호 체결되면서 인젝터(10)가 흡기 매니폴드(30)에 보다 견고히 결속될 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 엔진용 인젝터 장착구조에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 돌출턱 및 걸림홀에 의해 기존의 클립 방식보다 정확한 위치에 인젝터를 고정할 수 있고, 조립 실수로 인한 클립의 미장착으로 발생되는 문제점을 근본적으로 차단할 수 있다.

2) 기존의 클립 방식은 클립의 변형에 의해 고정 위치가 변동될 수 있지만 본 발명에서는 변형이 생길 수 없을 뿐만 아니라 내구성이 뛰어나다.

3) 클립이 삭제되는 대신 금형 제작시 인젝터의 돌출턱만 고려하면 되고 간단한 기계적 홀 가공만 추가하면 되므로 원가절감이 가능하다.

4) 압착용 커넥터에 의해 인젝터의 쏠림 없이 O-링이 압착되므로 연료의 누설이 방지되고, 결국 화재 위험성이 줄어든다.

5) 압착용 커넥터에 의해 단순히 삽입 연결하는 방법으로 인젝터와 흡기 매니폴드를 단단히 압착, 결속하므로 특히 진동에 의한 상하 유동이 방지되고, 결국 연료의 정확한 분사가 가능해진다.

Claims

딜리버리 파이프(20)의 출구(22)와 이 출구(22)에 끼워져 고정되는 인젝터(10)의 몸체 후단 외주면에 원주방향으로 맞걸릴 수 있는 걸림홀(28)과 돌출턱(16)이 각각 구비되고, 흡기 매니폴드(30)에 연결되는 인젝터(10)의 몸체 선단 외주면에는 흡기 매니폴드(30)의 장착홀(32) 주변에 형성시킨 보스부(33)의 언더컷(33a)에 인젝터(10)의 탈거방향으로 걸려짐과 동시에 인젝터(10)와 흡기 매니폴드(30)를 압착, 결속하는 압착용 커넥터(18)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 인젝터 장착구조.
제 1 항에 있어서, 상기 걸림홀(28)과 돌출턱(16)은 원주방향을 따라 등간격으로 배치되는 적어도 2개 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 인젝터 장착구조.
제 1 항에 있어서, 상기 압착용 커넥터(18)는 인젝터(10)의 몸체 외주면에서 반경방향으로 연장 형성된 후 상기 언더컷(33a)을 감싸는 형태로 절곡되어 그 테두리 끝이 언더컷(33a)에 인젝터(10)의 탈거방향으로 걸리도록 된 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 인젝터 장착구조.