KR20030077337A

KR20030077337A - 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치

Info

Publication number: KR20030077337A
Application number: KR1020020016406A
Authority: KR
Inventors: 권선동
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-01

Abstract

본 발명은 롤러와 슈의 초기 윤활 부족을 개선하여 고압 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치에 관한 것이다. 본 발명은 슈(Shoe)의 내면에서 캠 프로파일(Profile)의 리프트에 따라 회전을 하면서 슈를 밀어서 플런저를 왕복 운동하도록 하는 롤러를 갖는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치에 있어서, 플런저의 내부를 통해 상기 슈의 내부로 연결되도록 길이방향으로 관통홀을 형성한다.

Description

커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치{LUBRICATION DEVICE OF COMMON RAIL TYPE HIGH PRESSURE PUMP}

본 발명은 커먼 레일용 고압 펌프에 관한 것으로서, 특히 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치에 관한 것이다.

통상적으로, 커먼 레일(Common Rail)용 고압 펌프(100)(HPP ; High Pressure Pump)내에서 연료를 고압으로 만들어 주는 롤러(210)와 슈(220)(R&S ; Roller & Shoe)의 윤활장치는 고압 펌프 하우징(HPP Housing)에 흘러 들어온 저압의 연료가 롤러(210)와 슈(220) 사이의 접촉 구름면에 스며들어 가까스로 윤활을 하고 있다.

그러나, 커먼 레일용 고압 펌프(100)는 기존 고압 펌프(압축압력 : 250 bar)에 비해서 초고압(1600 bar)을 만들어 내므로 롤러(210)와 슈(220)의 상호 접촉면에는 연료가 스며들어갈 가능성이 상대적으로 희박하다.

그 이유는 롤러(210)가 초고압 형성을 위해 슈(220)를 밀 때는 엄청난 힘이 소요되고, 또한 롤러(210)와 슈(220)는 원활한 윤활을 위해 60마이크론 정도의 조도(Ra)로 특별 가공되기 때문이다.

이와 같이 롤러(210)와 슈(220)는 지극히 상호 평평한 상태에서 초고압으로 밀착된다.

그리고, 롤러(210)는 슈(220)의 내면에서 캠 프로파일(Profile)의 리프트에 따라 회전을 하면서 슈(220)를 밀어서 플런저(230)를 왕복 운동하도록 하는 역할을 한다.

그러므로 롤러(210)와 슈(220) 사이에서 윤활 역할을 해야하는 연료가 롤러(210)와 슈(220)의 틈새에 스며드는 것이 곤란하게 된다.

한편, 롤러(210)와 슈(220) 사이에 스며드는 윤활용 연료는 고압 펌프(100) 내부의 저압실에 연료가 충진된 뒤에야 가능하므로 회전이 많이 이뤄진 뒤부터 윤활이 사실상 가능해진다.

실제적으로 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 윤활용 연료의 공급이 충분치 않아서 양산 초기부터 롤러(210)와 슈(220)의 마모 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

도 1에 도시된 참조 번호 (110)는 롤러(210)와 슈(220)의 마모 현상이 발생하는 부분을 도시한 것이다.

고압 펌프(100)내의 롤러(210)와 슈(220)의 마모는 고압 펌프(100) 구동전 연료 충진이 제대로 안된 상태에서 엔진이 착화함으로써 발생하며, 초기 롤러(210)와 슈(220)의 윤활 부족에 기인한다.

또한, 고압 펌프(100)의 윤활 부족으로 인해 완성차 엔진의 경우 주행거리 10Km 이내에서 차량의 주행중 시동 꺼짐 및 재시동 불량현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 시스템의 기대감에 악영향을 주고 있는 실정이며 아직까지 이렇다할 대책이 없었다.

본 발명의 목적은 롤러와 슈의 초기 윤활 부족을 개선하여 고압 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 커먼 레일용 고압 펌프의 내부 구성을 도시한 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 롤러와 슈 및 플런저의 결합관계를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 롤러와 슈 및 플런저의 결합관계를 도시한 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 슈(Shoe)의 내면에서 캠 프로파일(Profile)의 리프트에 따라 회전을 하면서 상기 슈를 밀어서 플런저를 왕복 운동하도록 하는 롤러를 갖는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치에 있어서, 상기 플런저의 내부를 통해 상기 슈의 내부로 연결되도록 길이방향으로 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치를 구성하는 롤러(310)(Roller)와 슈(320)(Shoe) 및 플런저(330)의 결합관계를 설명한다.

본 발명의 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 슈(320)의 내면에서 캠 프로파일(Profile)의 리프트에 따라 회전을 하면서 슈(320)를 밀어서 플런저(330)를 왕복 운동하도록 하는 롤러(310)를 갖는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치에 있어서, 플런저(330) 내부 및 슈(320)의 내부에 길이방향으로 작은 관통홀(340)을 뚫어 형성한다.

즉, 관통홀(340)은 플런저(330)의 내부를 통해 슈(320)의 내부로 연결되도록 길이방향으로 형성한다.

또한, 관통홀(340)은 롤러(310)와 슈(320)가 결합된 상태에서 롤러(310)의 외주면까지 연결되도록 형성한다.

상기와 같은 구성에서 플런저(330)가 왕복운동을 하여 고압이 생성될 때, 대부분의 압축된 고압의 연료는 고압 펌프의 고압 토출 밸브 및 파이프를 통해 인젝터로 보내진다.

그리고, 그 중의 일부가 플런저(330) 내부의 관통홀(340)을 따라 슈(320)의 관통홀(340)을 거쳐 롤러(310)로 공급된다.

롤러(310)에 공급되는 연료의 압력은 초고압의 상태로 전달된다.

플런저(330) 및 슈(320)의 홀을 통해 롤러(310) 외주면까지 공급되는 윤활용 연료는 초고압의 상태로 보내어지기 때문에 강제적으로 롤러(310)와 슈(320)의 사이에 공급되는 강제 윤활방식이 된다.

또한 고압 펌프의 내부 저압실에 연료가 채워지지 않은 상태에서도 롤러(310)와 슈(320)의 사이에 강제적으로 윤활유가 공급되고 있기 때문에 초기 윤활성의 대폭적인 향상이 예측된다.

한편, 본 발명의 실시예는 고압 펌프의 구성요소 제조공정을 다음과 같이 개선한다.

먼저, 롤러(310)와 슈(320)의 결합시 롤러(310)와 슈(320)의 간극을 확대한다.

종래에는 롤러와 슈의 간극이 12∼17㎛ 이었으나 본 발명의 실시예에서는 롤러(310)와 슈(320)의 간극을 15∼17㎛ 으로 한다.

그리고, 롤러(310)의 형상을 크라운(Crown) 형상으로 개선한다.

피스톤 및 슬리브의 간극을 확대한다.

즉, 종래에는 피스톤 및 슬리브의 간극이 4.5㎛ 이었으나 본 발명의 실시예에서는 5.5㎛ 으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치는 롤러와 슈의 마모를 개선하여 고압 펌프의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

슈(Shoe)의 내면에서 캠 프로파일(Profile)의 리프트에 따라 회전을 하면서 상기 슈를 밀어서 플런저를 왕복 운동하도록 하는 롤러를 갖는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치에 있어서,

상기 플런저의 내부를 통해 상기 슈의 내부로 연결되도록 길이방향으로 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치.
제1항에 있어서, 상기 관통홀은 상기 롤러와 슈가 결합된 상태에서 상기 롤러의 외주면까지 연결되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 커먼 레일용 고압 펌프의 윤활장치.