KR20030077583A - 엔진의 연료분사밸브 - Google Patents

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Abstract

디젤엔진 등의 각 실린더의 연소실로 연료유를 분사하기 위해 이용되는 엔진의 연료분사밸브이다. 엔진의 연료분사밸브는 밸브암(14)과 연료분사밸브 누르개(15)를 축방향으로 가압하는 가압부재(35)를 지지하는 밸브암축(11)에 지지되는 연료분사밸브 누르개(15)에 의해 실린더헤드(1)에 부착고정된다.

Description

엔진의 연료분사밸브{FUEL INJECTION NOZZLE OF ENGINE}
종래, 흡기밸브 및 배기밸브를 각 실린더마다 각각 1밸브씩 구비하는 2밸브식의 엔진이나, 흡기밸브 및 배기밸브가 각 실린더마다 각각 2밸브씩 구비되는 4밸브식의 엔진 등이라는 엔진에 있어서는, 연료분사밸브가 실린더헤드의 윗쪽에서 실린더헤드내로 삽입되어 있었다. 상기 연료분사밸브는 블록부재 등으로 구성되는 연료분사밸브 누르개에 의해 연료분사밸브의 축심방향으로 압압되어서, 실린더헤드에 부착고정되어 있었다. 그리고, 연료분사밸브 누르개는 그 좌우 단부가 볼트에 의해 체결되어서 실린더헤드에 부착되어 있었다.
예를 들면, 일본 특허출원공개(이후, 「특허공개」라고 기재함) 평8-121285호 공보에는, 홀더의 좌우 단부를 볼트로 체결하고, 연료분사밸브를 축방향에서 압압함으로써, 상기 연료분사밸브를 실린더헤드내의 소정 위치에 위치결정 고정하는 기술이 개시되어 있다.
또, 특허공개 평9-88765호 공보에도, 고정부재를 볼트로 실린더블록에 체결고정함으로써, 연료분사밸브를 실린더블록에 부착고정하는 기술이 개시되어 있다.
이와 같이 구성된 엔진에 있어서는, 연료분사밸브 누르개는 그 좌우(실린더헤드의 길이방향)단부를 볼트에 의해 체결하기 위해서, 좌우방향으로 길게 형성되어 있었지만, 최근 엔진의 소형화·저비용화가 진행됨에 따라서, 연료분사밸브 누르개의 부착공간에 제약이 생겨났기 때문에, 상기 연료분사밸브 누르개를 공간절약형으로 부착함과 아울러, 저비용으로 형성하는 것이 필요하게 되어 오고 있다.
특히, 엔진을 4밸브식으로 구성할 경우, 연료분사밸브는 흡배기밸브의 배치 위치의 대략 중앙위치에서 대략 수직방향으로 실린더헤드에 삽입할 필요가 있기 때문에 밸브암실 내부에 배치되게 된다.
이 경우, 밸브암실 내부는 공간적으로 제약이 있기 때문에, 연료분사밸브를 압압해서 실린더헤드에 부착고정하는 연료분사밸브 누르개는 그 일단을 밸브암축에 의해 지지하도록 구성해서, 공간절약형으로 상기 연료분사밸브 누르개를 설치할 수 있도록 하고 있었다. 각 실린더의 연료분사밸브 누르개의 일측에는 흡기용의 밸브암이, 타측에는 배기용 밸브암이 밸브암축에 의해 지지되어 있다. 예를 들면, 특허공개2001-140729호 공보에는, 연료분사밸브를 윗쪽에서 압압고정하기 위해서, 연료분사밸브로부터 밸브암축에 걸쳐지는 압압부재를 배치한 기술이 개시되어 있다. 본 공보에 있어서는, 압압부재의 타단부를 지점으로 해서, 일단부에 의해 연료분사밸브를 아랫쪽으로 압압하도록 구성되어 있고, 상기 압압부재의 밸브암 축방향 양측에는 흡기용과 배기용의 각 밸브암이 각각 끼워맞춤 지지되어 있는 것이 기재되어 있다.
이 4밸브식으로 구성되는 엔진에 있어서는, 연료분사밸브 누르개는 밸브암축에 의해 지지되게 되지만, 상기 연료분사밸브 누르개는 회동가능하게 밸브암축에 부착되어 있기 때문에, 상기 연료분사밸브 누르개 등을 밸브암 케이스에 조립한 상태로, 상기 밸브암 케이스를 실린더헤드에 부착하고자 하면, 연료분사밸브 누르개의 조립자세가 흔들거려 위치맞춤을 행하기 어렵고, 조립성이 나빴다.
또, 실린더보어 피치가 다른 엔진의 경우, 각 실린더에 있어서의 흡기밸브와 배기밸브의 배치피치가 다르기 때문에, 사이에 연료분사밸브 누르개가 개재되는 흡기밸브용 밸브암 및 배기밸브용 밸브암은 엔진의 사양마다 다른 형상의 것을 이용하여, 각각의 실린더보어 피치에 대응되어 있었다. 따라서, 복수 형상의 밸브암을 스톡해 두지 않으면 안되고, 비용상승의 원인이 되었다.
또, 연료분사밸브에는, 외부로부터 밸브암실내에 침입하는 연료배관이 접속되어, 연료분사밸브에 고압연료를 공급하고 있다.
상기 연료배관은 밸브암실을 구성하는 밸브암 케이스 내부에 배치되는 내부배관과, 상기 밸브암 케이스 외부에 배치되는 외부배관으로 구성되어 있고, 상기 밸브암 케이스의 측면부분에서 상기 내부배관과 외부배관이 밸브암 케이스 측면에 나사식 삽입되는 고압 시일부재 등의 관이음매에 의해 접속되어 있었다.
이와 같이, 상기 연료배관은 내부배관 및 외부배관을 밸브암 케이스 측면에 나사식 삽입되는 관이음매에 접속해서 연결함으로써 구성되며, 상기 연료복귀관은 밸브암 케이스에 나사식 삽입되는 관이음매를 개재해서 밸브암실 외부에 안내되어 있었으므로, 상기 연료배관 및 연료복귀관을 구성하기 때문에, 밸브암 케이스에 나사홈가공을 실시함과 아울러, 관이음매가 필요하게 되기 때문에 가공공수 및 부품점수가 증가하는 원인으로 되고 있었다.
본 발명은, 엔진의 실린더헤드에 부착되는 연료분사밸브의 구성에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 밸브암실을 나타내는 측면단면도,
도2는 동 평면도,
도3은 밸브암실의 다른 실시예를 나타내는 측면단면도,
도4는 밸브암의 부착부를 나타내는 평면도,
도5는 연료분사밸브 누르개를 나타내는 사시도,
도6은 도4의 엔진과는 실린더보어 피치가 다른 엔진에 있어서의 밸브암의 부착부를 나타내는 평면도,
도7은 푸시로드의 가이드구멍이 형성된 개스킷을 나타내는 평면도,
도8은 고압 시일부재가 끼움장착되는 삽입통과구멍의 노치부를 나타내는 측면도,
도9는 연료복귀관의 하부 밸브암 케이스의 관통부를 나타내는 측면단면도,
도10은 본 발명의 연료분사밸브의 부착장치를 구비하는 2밸브식으로 구성된 엔진의 밸브암실부분을 나타내는 평면도,
도11은 도10의 밸브암실부분에 있어서의 연료분사밸브 누르개를 나타내는 측면단면도,
도12는 동 연료분사밸브 누르개를 나타내는 사시도,
도13은 2밸브식으로 구성된 엔진의 밸브암실부분에 설치되는 연료분사밸브 누르개의 다른 실시예를 나타내는 측면단면도이다.
본 발명은, 연료분사밸브가 밸브암과 연료분사밸브 부착부재를 축방향으로 가압하는 가압부재를 지지하는 지지축에 지지되는 연료분사밸브 부착부재에 의해 실린더헤드에 부착고정되는 것이다.
이것에 의해, 가압부재의 가압력에 의해, 연료분사밸브 부착부재의 회동을 규제하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 지지축 상에 조립된 상태의 연료분사밸브 부착부재는, 상기 지지축이 부착된 밸브암 케이스를 실린더헤드에 조립할 때, 그 자세를 일정하게 유지할 수 있으며, 위치맞춤이 용이하게 되어, 조립성을 향상시킬 수 있다. 또, 가압부재의 가압력에 의해 연료분사밸브 부착부재의 축방향의 위치결정을 행하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명은 상기 연료분사밸브 부착부재와 가압부재에 의해, 연료분사밸브 부착부재의 일측에 배치되는 흡기밸브용 밸브암과, 연료분사밸브 부착부재의 타측에 배치되는 배기밸브용 밸브암의 간격을 조절가능하게 한 것이다.
이것에 의해, 실린더보어 피치가 다른 엔진이어도 공통 사양의 밸브암을 사용하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 연료분사밸브 부착부재는 판금부재 등으로 형성되어 저렴하므로, 주물에 의해 구성되는 밸브암을 공통형상으로 통일해서, 상기 연료분사밸브 누르개의 형상을 변경하는 쪽이 상기 밸브암의 형상을 변경하는 것보다 저비용으로 흡기밸브용 밸브암과 배기밸브용 밸브암 사이의 치수를 조정할 수 있다.
또, 본 발명은 엔진의 연료분사밸브가 실린더헤드를 실린더블록에 부착하기 위한 헤드볼트에 걸쳐져서 실린더헤드에 부착되는 연료분사밸브 부착부재에 의해 실린더헤드에 부착고정되는 것이다.
이것에 의해, 헤드볼트와 연료분사밸브 부착부재를 간섭시키지 않고, 연료분사밸브 부착부재를 실린더헤드에 직접 접촉시켜서 부착고정할 수 있고, 연료분사밸브 부착부재의 부착공간을 공간절약화하면서 확실하게 부착하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 연료분사밸브 부착부재의 지지부재를 별개로 설치할 필요가 없어 비용저감을 꾀할 수 있다.
또, 상기 연료분사밸브 부착부재는 예를 들면 박판상 부재에 밸브누름용 구멍, 헤드볼트에 걸쳐지기 위한 노치부, 및 고정용 구멍을 형성하는 등의 간단한 가공으로 형성되므로, 판금에 의해 저비용으로 형성할 수 있다.
또, 본 발명은 실린더헤드에 부착되는 연료분사밸브 부착부재의 일단부를 실린더헤드를 실린더블록에 부착하기 위한 헤드볼트로 지지함으로써, 연료분사밸브가 실린더헤드에 부착고정되는 것이다.
이것에 의해, 연료분사밸브 부착부재의 지지부를 실린더헤드의 상면에 확보할 필요가 없고, 연료분사밸브 부착부재를 더욱 공간절약형으로 배치할 수 있음과 아울러, 연료분사밸브 부착부재의 지지부재를 별개로 설치할 필요가 없어 비용저감을 꾀할 수 있다.
또, 연료분사밸브 부착부재는 예를 들면, 박판상 부재에 밸브누름용 구멍,돌출부, 고정용 구멍 등을 형성하는 등의 간단한 가공으로 형성되므로, 판금에 의해 저비용으로 형성할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 헤드볼트의 최상부를 오목하게 하고, 연료분사밸브 부착부재의 일단부에 돌기를 형성해서, 상기 돌기와 헤드볼트의 최상부를 끼워맞춘 것이다.
이것에 의해, 연료분사밸브 부착부재의 돌기가 헤드볼트의 최상부(머리부 상면)에 형성된 오목부에 끼워맞춤상태로 연료분사밸브 부착부재가 부착고정되게 되어, 연료분사밸브 부착부재의 실린더헤드에 대한 접촉지지부가 어긋나는 일이 없고, 상기 연료분사밸브 부착부재를 안정되게 실린더헤드에 부착고정할 수 있어 확실하게 연료분사밸브를 부착하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명은, 연료분사밸브에는 실린더헤드의 윗쪽에 배치되어, 밸브암 및 연료분사밸브를 수납하는 밸브암 케이스를 관통하는 연료배관에 의해, 연료유가 공급되는 것이다.
이것에 의해, 밸브암 케이스의 측면부분 등에 밸브암실 외부의 연료배관과 밸브암실 내부의 연료배관을 접속하기 위한 관이음매를 나사식 장착할 필요가 없고, 밸브암 케이스에 조립을 행하는 부품점수를 삭감할 수 있다.
또, 밸브암 케이스에 나사가공을 행할 필요가 없으므로, 상기 밸브암 케이스가 간단한 형상으로 되어 가공공수를 삭감할 수 있다.
또한, 연료배관을, 외부의 연료배관과 내부의 연료배관을 고압 시일부재에 의해 시일접속해서 구성함으로써, 상기 연료배관 단독으로 그 접속부를 시일하도록구성할 수 있으므로, 연료누설에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명은 상기 밸브암 케이스의 연료배관 관통부에는, 상기 연료배관의 시일부재가 배치되고, 상기 연료배관 관통부에 상기 연료배관 관통부와 시일부재 사이에 간극을 형성하는 노치부를 형성한 것이다.
이것에 의해, 상기 시일부재를 분리할 때에, 상기 노치부에 공구를 삽입하여 비트는 등으로 연료배관 관통부에 끼움장착되는 시일부재를 상기 연료배관 관통부로부터 약간 빼낸다라는 전작업을 행할 수 있도록 해서 작업성의 향상을 꾀할 수 있다.
본 발명을 보다 상세하게 서술하기 위해서, 첨부한 도면에 따라서 이것을 설명한다.
본 발명의 연료분사밸브를 실린더블록에 부착고정하기 위한 연료분사밸브 부착부재인 연료분사밸브 누르개를 구비하는 엔진의 밸브암실부분의 구성에 대해서 설명한다.
먼저, 흡기밸브 및 배기밸브가 각 실린더마다 각각 2밸브씩 구비되는 4밸브식으로 구성된 엔진에 있어서의, 밸브암실부분의 구성에 대해서 설명한다.
도1, 도2에 나타낸 바와 같이, 엔진의 실린더헤드(1)의 윗쪽에는 밸브암 케이스(2)가 배치되고, 밸브암실(5)이 구성되어 있다. 밸브암 케이스(2)는 예를 들면, 상부 밸브암 케이스(2b)와 하부 밸브암 케이스(2a)로 분할해서 형성되어 있다.
본 실시예에 있어서의 엔진은 예를 들면 3기통으로 구성되어 있으며, 각 기통마다 2개의 흡기밸브(16a·16a) 및 2개의 배기밸브(16b·16b)가 설치되는 소위 4밸브식의 엔진이다.
또, 엔진은 OHV식으로 구성되고, 밸브암실(5)내에는 상기 흡기밸브(16a·16a) 및 2개의 배기밸브(16b·16b)의 상단부, 푸시로드(13)의 상단부, 밸브암(14), 및 연료분사밸브(17) 등이 배치되어 있다. 밸브암(14)은 밸브암실(5)내에 설치되는 밸브암축(11)에 의해 요동가능하게 지지되어 있다.
밸브암(14)은, 흡기밸브(16a·16a)마다, 및 배기밸브(16b·16b)마다 1개 설치되며, 상하 슬라이딩하는 푸시로드(13)에 의해 밸브암(14)이 요동해서 흡기밸브(16a·16a), 및 배기밸브(16b·16b)를 각각 개폐하도록 구성되어 있다.
평면에서 볼 때, 흡기밸브(16a·16a) 및 배기밸브(16b·16b)의 배치위치의 대략 중앙에는 연료분사밸브(17)가 배치되어 있고, 대략 수직방향으로 실린더헤드(61)에 삽입되어 있다. 상기 연료분사밸브(17)는 연료분사밸브 부착부재인 연료분사밸브 누르개(15)에 의해 윗쪽에서 눌려지며, 그 상하방향의 배치위치가 고정되어 있다.
연료분사밸브 누르개(15)는 밸브암축(11)에 의해 회동가능하게 지지되며, 흡기밸브(16a·16a)용의 밸브암(14)과 배기밸브(16b·16b)용의 밸브암(14) 사이에 배치되어 있다.
연료분사밸브(17)에는, 외부로부터 밸브암실(5)내에 침입하는 연료배관(21)이 접속되어 고압연료가 공급되고 있다. 연료배관(21)은 밸브암실(5) 내부에 배치되는 내부배관(21a)과, 밸브암실(5) 외부에 배치되는 외부배관(21b)으로 구성되며, 상기 내부배관(21a)과 외부배관(21b)은 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면부분에서 고압 시일부재(22)에 의해 접속되어 있다.
각 기통의 연료분사밸브(17)는 연료복귀관(23)에 의해 서로 접속되어 있으며, 여분의 연료유를 상기 연료복귀관(23)을 통해서 연료복귀구(24)로부터 연료탱크측으로 복귀하도록 구성되어 있다.
하부 밸브암 케이스(2a)의 측면에는 삽입통과구멍(2d)이 형성되어, 상기삽입통과구멍(2d)을 연료배관(21)이 관통하고 있다. 상기 삽입통과구멍(2d)의 부분에는, 상기 고압 시일부재(22)가 위치하여, 상기 삽입통과구멍(2d)에 탈락가능하게 끼움장착되어 있다.
이와 같이, 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면에 연료배관(21)이 관통하는 삽입통과구멍(2d)을 형성함으로써, 상기 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면부분에 외부배관(21b)과 내부배관(21a)을 접속하기 위한 관이음매를 나사식 장착할 필요가 없고, 하부 밸브암 케이스(2a)에 조립을 행하는 부품점수를 삭감할 수 있다. 또, 하부 밸브암 케이스(2a)에 나사가공을 행할 필요가 없으므로, 상기 하부 밸브암 케이스(2a)가 간단한 형상으로 되어 가공공수를 삭감할 수 있다. 또한, 연료배관(21)은 외부배관(21b)과 내부배관(21a)을 고압 시일부재(22)에 의해 시일 접속해서 구성하고 있고, 상기 연료배관(21) 단독으로 시일되어 있으므로, 연료누설에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
밸브암실(5)내에서의 실린더헤드(1)의 상면에는, 복수의 밸브암축 지지부재(7)가 고정설치되어 있고, 밸브암축(11)은 상기 밸브암축 지지부재(7) 및 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면에 의해 지지되어 있다. 밸브암축 지지부재(7)에는윗쪽으로부터 볼트부재(31)가 나사식 삽입되어 있고, 상기 볼트부재(31)의 상부는 밸브암축 지지부재(7)의 윗쪽으로 돌출되어 있다. 밸브암축 지지부재(7)는 예를 들면, 각 기통간마다 배치되어 있다.
상기 상부 밸브암 케이스(2b)에 있어서의, 밸브암축 지지부재(7)의 배치위치에 대응하는 부분에는 고정용 구멍(2c)이 형성되고, 상기 고정용 구멍(2c)에는 상부 밸브암 케이스(2b)의 윗쪽으로부터 고정용 너트(32)가 삽입되어 있다. 상기 고정용 너트(32)는 상기 볼트부재(31)의 상부에 나사식으로 끼워져 있다.
그리고, 볼트부재(31)에 나사식 삽입되는 고정용 너트(32)를 체결함으로써, 고정용 구멍(2c)의 둘레가장자리부에 걸리는 상기 고정용 너트(32)의 플랜지부(32a)가 상부 밸브암 케이스(2b)를 아래쪽으로 압압하고, 이것에 의해, 상기 상부 밸브암 케이스(2b) 및 상부 밸브암 케이스(2b)의 아래쪽에 배치되는 하부 밸브암 케이스(2a)가 실린더헤드(1)에 부착고정되어 있다.
즉, 밸브암축 지지부재(7)에 나사식 삽입되는 볼트부재(31)에 고정용 너트(32)를 체결함으로써, 상기 고정용 너트(32)에 의해 아래쪽으로 압압되는 상부 밸브암 케이스(2b)를 통해 하부 밸브암 케이스(2a)가 실린더헤드(1)에 부착고정되어 있다.
따라서, 고정용 너트(32)를 볼트부재(31)로부터 탈락시켜, 상부 밸브암 케이스(2b)를 분리함으로써, 도2에 나타내는 상태와 같이, 상부 밸브암 케이스(2b) 및 하부 밸브암 케이스(2a)에 의해 덮여져서 구성되는 밸브암실(5)의 상부를 개방하여, 밸브암실(5)안에 있어서의 흡배기밸브(16a·16b)부분의 간극조정이나 보수관리등을 행할 수 있다.
이 경우, 하부 밸브암 케이스(2a)를 실린더헤드(1)로부터 분리하지 않고, 상부 밸브암 케이스(2b)를 분리해서 밸브암실(5)을 개방할 수 있고, 하부 밸브암 케이스(2a)는 실린더헤드(1)로부터 분리할 필요가 없으므로, 연료배관(21)의 외부배관(21b)과 내부배관(21a)을 접속하는 고압 시일부재(22)를 분리해서 상기 외부배관(21b)과 내부배관(21a)을 분단하지 않아도 좋고, 이 고압 시일부에서 연료유 누설이 발생할 우려가 없고, 밸브암실(5)내의 보수관리 등을 용이하게 행할 수 있다.
또, 실린더헤드(1)와 하부 밸브암 케이스(2a) 사이에는 개스킷(55)을 개재해서 양자의 접합면을 시일하고 있다.
또, 상술한 밸브암축(11)은 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면에 형성되는 밸브암축 지지부(2e)에 의해, 그 양단부가 지지됨과 아울러, 밸브암실(5)내에서의 실린더헤드(1)의 상면에 고정설치되는 밸브암축 지지부재(7)에 의해 그 중간부가 지지되어 있다.
그리고, 하부 밸브암 케이스(2a)를 실린더헤드(1)에 조립할 때에는 밸브암(14), 연료분사밸브 누르개(15), 및 밸브암축 지지부재(7)가 끼움장착된 밸브암축(11)을 미리 밸브암축 지지부(2e)에 의해 지지해서 상기 하부 밸브암 케이스(2a)에 조립한 어셈블리상태로, 실린더헤드(1)에 조립하도록 하고 있다.
이와 같이, 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면에 밸브암축 지지부(2e)를 형성함으로써, 상기 하부 밸브암 케이스(2a)를 밸브암(14), 연료분사밸브 누르개(15), 및밸브암축 지지부재(7)가 끼움장착되는 밸브암축(11)을 조립한 어셈블리상태로 실린더헤드(1)에 조립할 수 있게 되며, 조립공정의 삭감 및 조립성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 실린더헤드(1)에 고정설치되는 밸브암축 지지부재(7)의 수를 줄일 수 있어 부품점수의 감소를 꾀할 수도 있다.
또, 밸브암 케이스(2)는 다음과 같이 구성할 수도 있다.
즉, 도3에 나타내는 밸브암 케이스(82)와 같이, 상면부분에 개구 창(82c)을 개구하는 케이스 본체(82a)와, 상기 개구창(82c)을 폐쇄하는 덮개체(82b)로 상기 밸브암 케이스(82)를 구성하는 것이다.
이 경우, 덮개체(82b)에 있어서의, 밸브암축 지지부재(7)의 배치위치에 대응하는 부분에는 고정용 구멍(82d)이 형성되고, 상기 고정용 구멍(82d)에는 덮개체(82b)의 윗쪽에서 상기 고정용 너트(32)가 삽입되어 있다.
그리고, 볼트부재(31)에 나사식 삽입되는 고정용 너트(32)를 체결함으로써, 고정용 구멍(82d)의 둘레가장자리부에 걸리는 상기 고정용 너트(32)의 플랜지부(32a)가 덮개체(82b)를 아래쪽으로 압압하고, 이것에 의해, 상기 덮개체(82b) 및 케이스 본체(82a)가 실린더헤드(1)에 부착고정되어 있다.
즉, 밸브암축 지지부재(7)에 나사식 삽입되는 볼트부재(31)에 고정용 너트(32)를 체결함으로써, 상기 고정용 너트(32)에 의해 아래쪽으로 압압되는 덮개체(82b)를 통해 케이스 본체(82a)가 실린더헤드(1)에 부착고정되어 있다.
따라서, 고정용 너트(32)를 볼트부재(31)로부터 탈락시켜 덮개체(82b)를 분리함으로써, 케이스 본체(82a) 및 덮개체(82b)에 의해 덮여져서 구성되는밸브암실(5)의 상부에 개구하는 개구창(82c)을 개방해서 밸브암실(5)내에서의 흡배기밸브(16a·16b)부분의 간극조정이나 보수관리 등을 행할 수 있다.
이 경우, 고압 시일부재(22)가 부착되는 케이스 본체(82a)는 실린더헤드(1)로부터 분리할 필요가 없으므로, 상기 고압 시일부재(22)를 분리해서 상기 외부배관(21b)과 내부배관(21a)을 분단하지 않아도 좋고, 이 고압 시일부에서 연료유 누설이 발생할 우려가 없고, 밸브암실(5)내의 보수관리 등을 용이하게 행할 수 있다.
다음에, 밸브암(14)의 밸브암축(11)에의 부착구조에 대해서 설명한다.
도4에 나타내는 밸브암(14·14)의 부착부에 있어서는, 흡기밸브(16a·16a)를 개폐하는 밸브암(14) 및 배기밸브(16b·16b)를 개폐하는 밸브암(14)은 각 기통마다 배치되는 밸브암축 지지부재(7·7) 사이에 배치되어 있고, 상기 흡기밸브(16a·16a)용 밸브암(14)과 배기밸브(16b·16b)용 밸브암(14) 사이에는 연료분사밸브 누르개(15)가 설치되어 있다.
또, 밸브암축 지지부재(7)와 각 밸브암(14) 사이에는, 밸브암축(11)에 끼움장착되는 웨이브 와셔 등의 가압부재(35)가 끼워져 있고, 상기 가압부재(35)에 의해, 밸브암(14)이 연료분사밸브 누르개(15)측으로 가압되어 상기 연료분사밸브 누르개(15)에 접촉하고 있다.
즉, 밸브암축 지지부재(7·7)사이의 치수(dx)를 흡기밸브(16a·16a)용의 밸브암(14), 배기밸브(16b·16b)용의 밸브암(14), 및 연료분사밸브 누르개(15)의 각 폭치수를 더한 값보다 약간 크게 여유를 두고 구성해서 밸브암(14)이나 연료분사밸브 누르개(15)의 조립성을 향상시키고 있다. 그리고, 밸브암축 지지부재(7)와 밸브암(14)의 간극에 가압부재(35)를 스페이서로서 개재해서 상기 간극을 메우도록 구성하고 있다.
또, 밸브암축(11)에 조립된 흡기밸브(16a·16a)용의 밸브암(14)과 배기밸브(16b·16b)용의 밸브암(14) 사이의 간격은 흡기밸브(16a)와 배기밸브(16b) 사이의 치수(da)에 맞춰서 구성되어 있다.
이와 같이, 연료분사밸브 누르개(15)는 상기 연료분사밸브 누르개(15)의 지지부재로서도 작용하는 밸브암축(11)을 통해 하부 밸브암 케이스(2a)에 지지되어 있으므로, 별개로 연료분사밸브 누르개(15)의 지지부재를 밸브암실(5)내에 설치할 필요가 없고, 부품점수의 삭감 및 연료분사밸브 누르개(15)의 배치공간의 감소를 꾀할 수 있다.
또, 밸브암축(11)으로 지지하도록 구성된 연료분사밸브 누르개(15)는 도5에 나타낸 바와 같이, 박판상 부재의 양단부를 굴곡해서 지지부(15a)를 형성함과 아울러, 평면부(15b)에 연료분사밸브(17)를 압압하는 밸브누름용 구멍(15c), 및 연료분사밸브 누르개(15)를 고정하기 위한 고정용 구멍(15d)을 형성한 것만의 간단한 구성으로 할 수 있으므로, 판금부재에 의해 형성하는 것이 가능하며, 저비용화를 꾀할 수 있다.
또, 상술한 바와 같이, 밸브암(14·14), 연료분사밸브 누르개(15), 및 가압부재(35)가 동일한 밸브암축(11)상에 배치되고, 가압부재(35)에 의해 밸브암(14)이 연료분사밸브 누르개(15)측으로 가압되어 있으므로, 연료분사밸브 누르개(15)는 양측에서 밸브암(14)에 의해 압압되고, 즉 연료분사밸브 누르개(15)는 가압부재(35)에 의해 간접적으로 가압되게 되어, 상기 밸브암(14)과 연료분사 누르기(15)의 접촉면의 마찰력에 의해 그 회동이 규제된다.
이것에 의해, 밸브암축(11)에 조립된 상태의 연료분사밸브 누르개(15)는 하부 밸브암 케이스(2a)를 실린더헤드(1)에 조립할 때, 그 자세를 일정하게 유지할 수 있어 위치맞춤이 용이하게 되어 조립성을 향상시킬 수 있다.
도6에는, 도4에 나타내는 엔진에 대해서 실린더보어 피치가 작은 엔진의 밸브암(14·14)의 부착부를 나타내고 있고, 도6에 있어서의 밸브암축 지지부재(7·7)사이의 치수(dy)는 도4의 치수(dx)보다 작게 구성되어 있다. 또, 도6의 흡기밸브(16a)와 배기밸브(16b) 사이의 치수(db)는 도4의 치수(da)보다 작게 구성되어 있다.
도6의 밸브암(14·14)은 도4와 같은 것을 사용하고 있기 때문에, 연료분사밸브 누르개(45)의 지지부의 폭치수(dq)는 상기 연료분사밸브 누르개(15)의 지지부의 폭치수(dp)보다 작게 형성해서, 밸브암(14·14) 및 연료분사밸브 누르개(45)의 폭치수를 더한 값이 치수(dy)보다 약간 작게 되도록 하고 있다.
또, 각 밸브암(14)과 연료분사밸브 누르개(45) 사이에는 가압부재(35)가 개재되어 상기 밸브암(14)을 밸브암축 지지부재(7)측으로 가압하고 있다.
그리고, 실린더보어 피치가 다르면, 흡기밸브(16a)와 배기밸브(16b) 사이의 치수(db)도 상기 치수(da)와 다르게 되지만, 상기와 같이, 연료분사밸브 누르개(45)의 폭치수를 조절함과 아울러, 가압부재(35)를 개재함으로써, 흡기밸브(16a·16a)용의 밸브암(14)과 배기밸브(16b·16b)용의 밸브암(14)사이의간격을 상기 치수(db)에 맞춰지도록 하고 있다.
또, 실린더보어 피치가 큰 경우, 마찬가지로 밸브암(14·14)사이의 간격을 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 밸브암실(5)에 있어서는, 실린더보어 피치가 다른 엔진에서 연료분사밸브 누르개(15·45)의 폭치수, 및 연료분사밸브 누르개(15·45)를 지지하는 밸브암축(11)에 끼움장착되는 가압부재(35·35)의 배치위치를 변경함으로써, 흡기밸브(16a)용의 밸브암(14)과 배기밸브(16b)용의 밸브암(14)의 간격을 흡기밸브(16a)와 배기밸브(16b) 사이의 치수(da·db)에 맞춰지도록 조절가능하게 구성하고 있으므로, 실린더보어 피치가 달라도 공통 사양의 밸브암(14)을 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.
연료분사밸브 누르개(15·45)는 판금부재 등으로 형성되어 저렴하므로, 주물에 의해 구성되는 밸브암(14)을 공통 형상으로 통일해서, 상기 연료분사밸브 누르개(15·45)의 형상을 변경하는 쪽이 상기 밸브암(14)의 형상을 변경하는 것 보다 저비용으로 밸브암(14·14)사이의 치수를 조정할 수 있다.
다음에, 실린더헤드(1)와 하부 밸브암 케이스(2a) 사이에 개재되는 개스킷(55)에 의한 푸시로드(13)의 가이드구조에 대해서 설명한다.
도7에 나타낸 바와 같이, 개스킷(55)에 있어서는, 푸시로드(13)의 배치위치에 대응하는 개소에 내측으로 연장되는 연장부(55a)가 형성되어 있다. 상기 연장부(55a)에는 푸시로드(13)가 관통가능한 가이드구멍(55b)이 형성되어 있다.
그리고, 밸브암실(5)내의 부재의 조립을 행하는 경우에는, 실린더헤드(1)의상면에 개스킷(55)을 탑재해서 푸시로드(13)를 가이드구멍(55b)에 관통시켜 둔다.
이렇게 함으로써, 푸시로드(13)의 상단부가 가이드구멍(55b)에 의해 가이드되어, 상기 푸시로드(13)의 상단부의 위치가 어긋나는 일없이 위치결정되므로, 밸브암(14)을 조립할 때, 상기 푸시로드(13)상단부와 밸브암(14)의 위치맞춤이 용이하게 되어, 조립성을 향상시킬 수 있다.
또, 개스킷(55)은 원래 실린더헤드(1)와 하부 밸브암 케이스(2a) 사이에 설치되어 있는 부재이므로, 저비용으로 푸시로드(13)를 가이드하는 구성으로 할 수 있다.
또, 도1, 도8에 나타낸 바와 같이, 상술한 고압 시일부재(22)가 끼움장착되는 삽입통과구멍(2d)의 외부측단의 둘레가장자리부에는 노치부(2f)가 형성되어 있다.
밸브암실(5)내의 보수관리 등을 행할 때에는 고압 시일부재(22)를 삽입통과구멍(2d)으로부터 분리하는 일이 있지만, 삽입통과구멍(2d)에 고압 시일부재(22)를 끼움장착한 상태에서는 삽입통과구멍(2d)의 외부측단과 고압 시일부재(22)가 밀착된 상태로 되어 있기 때문에, 그 상태에서는 상기 고압 시일부재(22)를 분리하는 작업을 행하기 어렵고 작업성이 나빠진다.
따라서, 본 하부 밸브암 케이스(2a)에 있어서는, 삽입통과구멍(2d)의 외부측단의 둘레가장자리부에 노치부(2f)를 형성하고, 고압 시일부재(22)을 분리할 때, 상기 노치부(2f)로 공구를 삽입해서 비트는 등으로 고압 시일부재(22)를 삽입통과구멍(2d)으로부터 약간 빼낸다라는 전작업을 행할 수 있도록 해서 작업성의 향상을꾀하고 있다.
또한, 도9에 나타낸 바와 같이, 상기 연료복귀관(23)은 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면에 형성되는 연료복귀구(2g)를 통해 밸브암실(5)외부로 안내되고 있다.
연료복귀구(2g)에 있어서, 연료복귀관(23)은 외부복귀관(24)과 접속되어 있어 상기 외부복귀관(24)을 통해 연료복귀구(2g)를 관통하고 있다. 연료복귀관(23)은 강관 등에 의해 구성되며, 외부복귀관(24)은 고무나 수지 등의 탄성을 갖는 호스상 부재에 의해 구성되어 있다.
즉, 연료복귀구(2g)를 관통하는 연료복귀관(23)과 상기 연료복귀구(2g) 사이에 외부복귀관(24)이 압축상태로 끼워져서 상기 외부복귀관(24)과 연료복귀관(23)이 접속됨과 아울러, 상기 연료복귀관(23)과 연료복귀구(2g)의 간극을 시일하고 있다.
이와 같이, 연료복귀관(23)과 연료복귀구(2g)부분에서 접속되는 외부복귀관(24)은 연료복귀관(23)으로부터의 잉여 연료유를 밸브암실(5)외부에 안내하는 호스부재임과 아울러, 연료복귀관(23)과 연료복귀구(2g)의 간극을 시일 하는 시일부재로서도 기능하고 있다.
그리고, 연료복귀관(23) 및 외부복귀관(24)이라는 잉여 연료유를 복귀시키기 위한 배관은 연료복귀구(2g)를 통해서 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면을 관통하게 되어 있다.
또, 연료복귀구(2g)부분에 있어서의 연료복귀관(23)의 외주에는 환형돌기(23a·23a)를 외부복귀관(24)과의 접속의 빠짐방지로서 형성하고 있다.
이와 같이, 연료분사밸브(17)로부터의 잉여 연료를 복귀시키기 위한 연료복귀관(23) 및 외부복귀관(24)을 시일부재로서도 기능하는 외부복귀관(24)을 개재하여, 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면을 관통시킴으로써 연료복귀관(23)으로부터의 잉여 연료유를 외부로 안내하기 때문에, 상기 하부 밸브암 케이스(2a)의 측면부분에 관이음매를 나사식 장착할 필요가 없고, 하부 밸브암 케이스(2a)에 조립을 행하는 부품점수를 삭감할 수 있다. 또, 하부 밸브암 케이스(2a)에 나사가공을 행할 필요가 없으므로, 상기 하부 밸브암 케이스(2a)가 간단한 형상으로 되어 가공공수를 삭감할 수 있다.
또한, 연료복귀관(23)과 접속되는 외부복귀관(24)은 시일부재도 겸하고 있으므로, 상기 연료복귀관(23)과 외부복귀관(24)의 접속부로부터의 연료누설에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 흡기밸브 및 배기밸브가 각 실린더마다 각각 1밸브씩 구비되는 2밸브식으로 구성된 엔진에 있어서의 밸브암실부분의 구성에 대해서 설명한다.
도10, 도11에 나타낸 바와 같이, 2밸브식의 엔진에 있어서는, 실린더헤드(51)의 상면에 밸브암 케이스(52)가 배치되고, 상기 밸브암 케이스(52)내에 밸브암실이 구성되어 있다. 각 기통마다 설치되는 연료분사밸브(67)는 밸브암 케이스(52)의 외부에 배치되어, 밸브암 케이스(52)에 의해 덮여져 있지 않은 부분의 실린더헤드(51)상면으로부터 상기 실린더헤드(51)내에 삽입되어 있다.
연료분사밸브(67)는 연료분사밸브 누르개(65)에 의해 윗쪽에서 눌려져서, 그상하방향의 배치위치가 규제되며, 이것에 의해 실린더헤드(51)에 부착고정되어 있다.
도12에 나타낸 바와 같이, 연료분사밸브 누르개(65)는 그 일단부가 절단되어 노치부(65b)가 형성되며, 상기 노치부(65b)의 양측에 다리부(65c·65c)가 형성되어 있다. 또, 연료분사밸브 누르개(65)의 대략 중앙부에는, 상기 연료분사밸브 누르개(65)를 실린더헤드(51)에 고정하기 위한 고정용 구멍(65d)이 형성되며, 타단부에는 연료분사밸브(67)를 압압하기 위한 밸브누름용 구멍(65a)이 형성되어 있다.
그리고, 연료분사밸브(67)의 상단부를 연료분사밸브 누르개(65)의 밸브누름용 구멍(65a)에 아래쪽에서 삽입하고, 고정용 구멍(65d)에 대략 윗쪽에서 삽입한 볼트부재(39)를 실린더헤드(51)에 체결하면, 상기 실린더헤드(51) 상면에 접촉하는 다리부(65c·65c)를 지점으로 해서 연료분사밸브 누르개(65)의 타단부가 아래쪽으로 압압된다. 이것에 의해, 밸브누름용 구멍(65a)의 둘레가장자리부와 연료분사밸브(67)의 결합부(67a)가 결합하고, 상기 연료분사밸브(67)가 연료분사밸브 누르개(65)에 의해 대략 아래쪽으로 압압되어 연료분사밸브(67)가 실린더헤드(51)에 부착고정되게 된다.
이 경우, 연료분사밸브 누르개(65)의 일단부의 아래쪽에는 실린더헤드(51)를 실린더 블록에 부착하기 위한 헤드볼트(38)가 위치하게 되지만, 상기 헤드볼트(38)는 연료분사밸브 누르개(65)의 노치부(65b)의 부분에 위치하기 때문에 상기 헤드볼트(38)와 연료분사밸브 누르개(65)가 간섭하는 일은 없다.
즉, 연료분사밸브 누르개(65)에 노치부(65b)를 형성함으로써, 상기 연료분사밸브 누르개(65)가 헤드볼트(38)에 걸쳐진 상태로 실린더헤드(51)에 부착고정되게 되어 상기 헤드볼트(38)와 연료분사밸브 누르개(65)가 간섭하는 것을 방지하고 있다.
상기 연료분사밸브 누르개(65)는, 박판상 부재에 밸브누름용 구멍(65a), 노치부(65b) 및 고정용 구멍(65d)을 형성하고, 다리부(65c·65c)의 부분을 굴곡시켜, 폭방향(도10에 있어서의 좌우방향)양단부를 굴곡해서 보강리브(65e·65e)를 형성하는 것만의 간단한 구성으로 되어 있으므로, 판금에 의해 저비용으로 형성할 수 있다.
또, 연료분사밸브 누르개(65)는 그 대략 중앙부를 1개의 볼트부재(39)에 의해 체결해서 실린더헤드(51)에 부착고정하고, 아래쪽에 위치하는 헤드볼트(38)에 걸쳐져서 다리부(65c·65c)가 실린더헤드(51)표면에 직접 접촉하는 구성으로 되어 있으므로, 상기 연료분사밸브 누르개(65)의 부착공간을 공간절약화하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 연료분사밸브 누르개(65)의 지지부재를 별개로 설치할 필요가 없어 비용절감을 꾀할 수 있다.
연료분사밸브 누르개(65)는 도10, 도13에 나타내는 연료분사밸브 누르개(75)와 같이 구성할 수 있다.
연료분사밸브 누르개(75)는 일단부에 아랫쪽으로 돌출하는 돌출부(75c)가 형성되며, 대략 중앙부에 상기 연료분사밸브 누르개(75)를 실린더헤드(51)에 고정하기 위한 고정용 구멍(75d)이 형성되며, 타단부에는 연료분사밸브(67)를 압압하기 위한 밸브누름용 구멍(75a)이 형성되어 있고, 또한 폭방향(도10에 있어서의 좌우방향)양단부를 굴곡해서 보강리브(75e·75e)가 형성되어 있다.
연료분사밸브 누르개(75)의 돌출부(75c)는 헤드볼트(38)의 머리부 상면에 접촉하고 있다.
그리고, 연료분사밸브(67)의 상단부를 연료분사밸브 누르개(75)의 밸브누름용 구멍(75a)에 아래쪽으로부터 삽입하고, 고정용 구멍(75d)에 대략 윗쪽으로부터 삽입한 볼트부재(39)를 실린더헤드(51)에 체결하면, 헤드볼트(38)의 머리부 상면에 접촉하는 돌출부(75c)를 지점으로 해서 연료분사밸브 누르개(75)의 타단부가 아래쪽으로 압압된다. 이것에 의해 밸브누름용 구멍(75a)의 둘레가장자리부와 연료분사밸브(67)의 결합부(67a)가 결합하여, 상기 연료분사밸브(67)가 연료분사밸브 누르개(75)에 의해 대략 아래쪽으로 압압되어, 연료분사밸브(67)가 실린더헤드(51)에 부착고정되게 된다.
이 경우, 연료분사밸브 누르개(75)의 일단부는 돌출부(75c)가 헤드볼트(38)의 머리부 상면에 접촉해서 지지되도록 구성하고 있으므로, 상기 연료분사밸브 누르개(75)의 지지부를 실린더헤드(51)의 상면에 확보할 필요가 없고, 연료분사밸브 누르개(75)를 더욱 공간절약형으로 배치할 수 있음과 아울러, 연료분사밸브 누르개(75)의 지지부재를 별개로 설치할 필요가 없어 비용저감을 꾀할 수 있다.
또, 연료분사밸브 누르개(75)의 돌출부(75c)가 접촉하는 헤드볼트(38)의 머리부 상면에는 돌출부(75c)와 형상을 맞춘 오목부(38a)가 형성되어 있고, 상기 돌출부(75c)가 오목부(38a)에 끼워맞춰진 상태로 연료분사밸브 누르개(75)가 부착고정되어 있다.
이것에 의해, 연료분사밸브 누르개(75)의 실린더헤드(51)에 대한 접촉 지지부가 어긋나는 일이 없고, 상기 연료분사밸브 누르개(75)를 안정되게 실린더헤드(51)에 부착고정할 수 있어 확실하게 연료분사밸브(67)를 부착할 수 있게 된다.
또, 연료분사밸브 누르개(75)는 박판상 부재에 밸브누름용 구멍(75a), 돌출부(75c), 고정용 구멍(75d), 및 보강 리브(75e·75e)를 형성하는 것만의 간단한 구성으로 되어 있으므로, 판금에 의해 저비용으로 형성할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 관한 엔진의 연료분사밸브는 디젤엔진 등의 각 실린더의 연소실에 연료유를 분사하기 위한 연료분사밸브로서 사용하는데에 적합하다.

Claims (7)

  1. 밸브암(14)과 연료분사밸브 부착부재(15)를 축방향으로 가압하는 가압부재(35)를 지지하는 지지축(11)에 지지되는 연료분사밸브 부착부재(15)에 의해 실린더헤드(1)에 부착고정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료분사밸브 부착부재(15)와 가압부재(35)에 의해 연료분사밸브 부착부재(15)의 일측에 배치되는 흡기밸브용 밸브암(14)과, 연료분사밸브 부착부재(15)의 타측에 배치되는 배기밸브용 밸브암(14)의 간격을 조절 가능하게 한 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
  3. 실린더헤드(51)를 실린더블록에 부착하기 위한 헤드볼트(38)에 걸쳐져서 실린더헤드(51)에 부착되는 연료분사밸브 부착부재(65)에 의해 실린더헤드(51)에 부착고정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
  4. 실린더헤드(51)를 실린더블록에 부착하기 위한 헤드볼트(38)로 실린더헤드(51)에 부착되는 연료분사밸브 부착부재(75)의 일단부를 지지함으로써 실린더헤드(51)에 부착고정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 헤드볼트(38)의 최상부를 오목하게 하고, 연료분사밸브 부착부재(75)의 일단부에 돌기(75c)를 형성해서, 상기 돌기(75c)와 헤드볼트(38)의 최상부를 끼워맞춘 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
  6. 실린더헤드(1)의 윗쪽에 배치되고, 밸브암(14) 및 연료분사밸브(17)를 수납하는 밸브암 케이스(2)를 관통하는 연료배관(21)에 의해 연료유가 공급되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
  7. 제6항에 있어서, 상기 밸브암 케이스(2)의 연료배관 관통부(2d)에는 상기 연료배관(21)의 시일부재(22)가 배치되고, 상기 연료배관 관통부(2d)에 상기 연료배관 관통부(2d)와 시일부재(22) 사이에 간극을 형성하는 노치부(2f)를 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 연료분사밸브.
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