KR200447639Y1 - 가스차량용 인젝터 코어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스(LPG 또는 천연가스) 차량의 엔진에 연료를 공급하는 인젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인젝터를 구성하는 장치의 일부를 가공하고 탄성부재를 안착시켜 다른 장치와의 충격을 완화할 수 있는 가스차량용 인젝터 코어에 관한 것이다.

본 고안에 따른 가스차량용 인젝터 코어는, 인젝터를 구성하는 플런저의 일면과 맞닿는 몸체부와 상기 플런저의 일면과 맞닿는 몸체부의 일면으로부터 상기 플런저와 간격을 유지하도록 형성되며, 상기 몸체부의 일면에 구비된 요홈부의 바닥깊이까지 안착되는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

인젝터, 코어부, 차량 ECU

Description

가스차량용 인젝터 코어{Injector core for gas vehicle}

본 고안은 가스(LPG 또는 천연가스) 차량의 엔진에 연료를 공급하는 인젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인젝터를 구성하는 장치의 일부를 가공하고 탄성부재를 안착시켜 다른 장치와의 충격을 완화할 수 있는 가스차량용 인젝터 코어에 관한 것이다.

차량에 있어서 인젝터(injector)는 엔진에 연료를 공급하는 장치로서, 특히 LPG(액화석유가스) 또는 천연가스(CNG) 등을 연료로 사용하는 가스차량에서 인젝터는, 필터를 거친 가스상태의 연료를 차량 ECU의 제어에 따라 엔진과 연결되는 흡기 매니폴드에 분사하는 장치이다.

도 1은 연료공급과 관련한 인젝터 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 상기 인젝터 시스템은 가스연료를 공급하는 연결통로를 포함하는 니플(110)과, 상기 니플을 통해 제공되는 연료의 공급을 조절하는 셔터(120)와 상기 셔터를 구동시키는 플런저(130) 및 상기 플런저를 전자기력을 통해 이동시키는 코어부(140)와, 가스연료를 흡기 매니폴드에 제공하는 연결통로를 포함 하는 시트니플(150) 등을 포함하고 있다.

상기 니플(110)을 통해 공급되는 연료가 상기 셔터(120)의 열고 닫힘을 통해 상기 흡기 매니폴드에 분사되는 시스템으로, 상기 셔터를 구동시키기 위하여 상기 플런저(130) 및 상기 코어부(140) 주변에 전원을 인가시키고 전류의 흐름에 따라 형성되는 전자기력으로 상기 코어부 등을 상하로 움직여 제어하며, 이러한 움직임 과정에 있어서 상기 플런저의 일면과 상기 코어부의 일면이 맞닿게 된다.

따라서 상기 플런저와 상기 코어부 사이에 충격이 발생하게 되며, 상기 차량 ECU의 제어에 따라 신속한 연료공급이 필요한 경우에는 더욱 빠르고 반복적으로 상기 장치들이 마주치게 되어서 많은 충격이 발생하게 된다.

이러한 충격을 완화하는 일반적인 수단으로 상기 코어부(140)에는 일정한 두께를 갖는 고무층이 형성되어 있다. 도 2는 종래기술에 따른 상기 코어부를 구성하는 몸체부(210)에 형성된 고무층(220)을 나타낸 도면으로, 도 2a에는 상기 코어부를 구성하는 원통체의 일면에 원형의 형태로 형성된 고무층이 도시되어 있고, 도 2b는 이러한 상기 코어부의 단면 구조가 도시되어 있다.

도 2b를 참조하면, 상기 고무층(220)은 원통체의 일면을 기반으로 상기 언급한 상기 플런저(130)와 발생하는 충격을 완화하기에 필요한 높이로 형성되어 있다. 따라서 제품의 내구성을 강화하는 측면에서 상기 고무층을 높게 형성하는 것이 바람직하지만 상기 고무층이 높아질수록 상기 플런저와 상기 코어부 사이의 거리가 멀어지게 되고, 이에 따라 상기 코어부에서 발생하는 전자기적 동력에 따른 상기 플런저를 당기는 인력이 약하게 되어 상기 셔터부(120)의 원활한 제어가 이루어질 수 없게 된다.

따라서, 종래기술에 따른 인젝터 코어를 구성하는 고무층의 높이는 원통체의 일면에 기반하여 제한적으로 형성되므로, 인젝터의 빠르고 반복적인 구동으로 발생하는 충격에 따라 상기 고무층이 쉽게 손상된다.

도 2c는 종래기술에 따른 인젝터 코어의 손상된 고무층의 실례를 보여주고 있다. 이렇게 인젝터를 구성하는 코어의 고무층이 손상됨에 따라 인젝터의 내구성이 짧아지는 문제점이 있고, 손상된 고무층에 계속 충격이 가해지면 결국 상기 플런저와 상기 코어부가 충돌하여 소음이 발생하는 문제점이 있으며 상기 플런저의 스트로크(stroke) 변화에 따른 연료공급의 변동으로 정밀한 연료제어를 수행할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코어부를 구성하는 고무층과 같은 탄성부재의 하부에 소정의 높이를 갖는 탄성부재를 안착시켜, 충격에 대한 내구성을 강화하고 소음을 방지하며 원활한 연료제어가 가능한 가스차량용 인젝터 코어를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 가스차량용 인젝터 코어는, 인젝터를 구성하는 플런저의 일면과 맞닿는 몸체부와; 상기 플런저의 일면과 맞닿는 몸체부의 일면으로부터 상기 플런저와 간격을 유지하도록 형성되며, 상기 몸체부의 일면에 구비된 요홈부의 바닥깊이까지 안착되는 탄성부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 가스차량용 인젝터 코어는 장치 사이에 짧은 간격을 유지하면하면서 이러한 코어부를 구성하는 탄성부재를 두텁게 형성하는 구조이므로, 짧은 거리에 인력이 강하게 작용하여 원활한 연료제어가 가능하고, 발생하는 충격을 두터운 탄성부재에 분산시켜 충격에 대한 내구성이 강화되고 소음이 방지되는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 고안은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

본 고안의 실시예를 상세히 설명하기 위해, 도 1을 참조하여 상기 인젝터 시스템의 구성 및 동작을 다시 살펴본다. 특히 가스연료의 흐름을 중심으로 살펴보면, 먼저 엔진에 연료를 공급하지 않는 상태에서는 니플(110)을 통해 제공되는 연료가 셔터(120)를 통해 차단된다.

상기 셔터(120)를 이용하여 연료공급을 차단하는데 있어서, 스프링을 포함하는 플런저(130)의 스프링력으로 상기 셔터를 아래쪽으로 밀어내어 시트니플(150)과 맞닿게 하여 상기 니플(110)을 통해 제공되는 연료가 상기 시트니플로 전달되지 못하도록 한다.

상기 시트니플(150)을 통해 엔진에 연료가 공급되도록 하기 위하여는 상기 셔터를 위쪽으로 이동시켜 상기 셔터와 상기 시트니플 사이에 간격이 생기도록 하고, 이때 상기 간격으로 연료가 이동하여 공급이 이루어진다.

상기 셔터(120)를 이동시키기 위하여 상기 셔터와 결합한 상기 플런저(130)를 이동시키는데, 이러한 이동에 필요한 동력 즉 위쪽으로 당기는 인력을 생성하기 위하여 상기 플런저를 감싸고 있는 코일(coil)을 포함하는 코일몰드바디(160)에 전원을 인가하고, 상기 코일에 전류를 흘려 전자기력이 형성되면 이러한 전자기력을 이용하여 상기 플런저를 이동시킨다.

그리고 상기 플런저(130)를 이동시키는 인력을 증가시키기 위하여 일반적으로 코어부(140)를 더 구비하여 상기 인젝터 시스템을 구성한다. 상기 코어부는 상기 플런저와 인접하여 구성되어 있고, 상기 코일몰드바디에 전원을 인가하면 전자기력의 영향으로 위쪽으로 이동하면서 상기 플런저를 당겨 같이 이동하게 된다.

또한, 상기 셔터(120)를 닫을 필요가 있어 상기 플런저를 아래쪽으로 이동시키는 경우에는 상기 코일몰드바디에 전원을 차단하며, 이때 상기 코어부는 더 이상 상기 플런저를 당기지 않고 아래쪽으로 이동하게 되고 상기 플런저 또한 아래쪽으로 이동하게 된다.

이러한 구조에서 상기 코어부에 작용하는 전자기력을 통한 인력으로 상기 플런저를 이동시키므로, 상기 코어부와 상기 플런저 사이의 간격이 짧을수록 인력이 커져서 원활한 셔터제어가 가능하게 된다. 그러나 상기 간격이 너무 짧아 상기 코어부의 일면과 상기 플런저의 일면이 맞닿게 되는 경우, 상기 코일몰드바디에 전원이 인가될 때에는 인력이 커지게 되지만 전원이 차단되는 경우에는 상기 코어부와 상기 플런저가 쉽게 분리되지 않아 원활한 셔터제어가 불가능하므로 상기 코어부와 상기 플런저 사이의 간격을 짧게 유지하는 것이 필요하다.

그리고 상기 코일몰드바디에 전원이 인가되어 상기 코어부가 상기 플런저를 당겨서 이동하는 과정에서 또는 전원이 차단되고 장치들이 분리되어 이동하는 과정에서 필연적으로 상기 코어부의 일면과 상기 플런저의 일면이 맞닿게 되어 충격이 발생하게 된다. 이러한 충격을 완화하고 전술한 원활한 셔터제어를 위한 간격유지 를 위하여 일반적으로 상기 코어부의 일면에 고무층과 같은 탄성부재를 소정의 높이로 형성하고 있다.

본 고안에서는 상기 코어부와 상기 플런저의 간격을 짧게 유지하면서도 효과적으로 충격을 완화하는 탄성부재를 포함하는 인젝터 코어구조를 제시하고자 한다.

도 3은 본 고안에 따른 가스차량용 인젝터 코어를 나타낸 도면으로, 도 3a에는 상기 인텍터 코어의 몸체부(310)를 구성하는 원통체의 일면에 원형의 형태로 형성된 탄성부재(320)가 도시되어 있고, 도 3b는 이러한 상기 인젝터 코어의 단면 구조가 도시되어 있다.

도 3b를 참조하면, 플런저의 일면과 맞닿는 몸체부의 일면에 상기 플런저와 간격을 유지하도록 탄성부재가 안착되는 구조로 종래기술에 따른 코어의 구조와 차이가 있다. 즉, 본 고안은 상기 몸체부의 일면에 요홈부를 구비하고 상기 요홈부의 바닥깊이까지 탄성부재를 안착시키는 것을 특징으로 한다.

따라서 상기 인젝터 코어와 상기 플런저의 간격을 짧게 유지하면서도 상기 탄성부재를 두텁게 형성할 수 있으므로, 원활한 셔터제어를 할 수 있고 충격발생을 완화할 수 있어서 상기 인젝터 코어를 포함하는 인젝터의 내구성이 강화되며 충격에 따른 소음을 방지할 수 있고, 절연체인 탄성부재가 상기 인젝터 코어에 포함되는 경우 전원차단시 발생하는 잔류자기를 쉽게 제거할 수 있어 정밀한 연료제어를 가능하게 한다.

또한, 도 3b에 도시된 바와 같이 요홈부가 중심방향으로 테이퍼링(tapering) 되도록 처리하여 상기 탄성부재를 안착시킬 수 있다. 즉, 상기 몸체부 일면의 홈을 사선으로 가공하고 가공된 홈에 탄성부재를 사출에 의해 안착시킬 수 있다. 즉 탄성부재의 용이한 안착을 위하여, 상기 몸체부 외부에 탄성부재용 금형을 설치하고, 이러한 금형에 탄성부재의 재료를 주입하여 탄성부재가 성형되어 홈에 안착되도록 한다. 이때 금형에 의해 성형되는 상기 탄성부재는 가공된 홈의 바닥깊이까지 안착되고, 상기 플런저와 간격을 유지시키는 높이까지 성형 된다.

그리고 상기 가스차량용 인젝터 코어의 구체적인 일 실시예를 들면, 상기 인젝터 코어에 사용되는 상기 탄성부재의 소재로 고무를 사용할 수 있고 상기 몸체부와 상기 플런저 사이의 간격에 형성되는 탄성부재의 두께는 0.1mm 이상 0.5mm이하로 구성하고, 상기 요홈부의 깊이는 0.3mm 이상 0.8mm 이하로 구성하여 상기 인젝터 코어를 실시할 수 있으며, 특히 상기 몸체부에 형성되는 탄성부재의 두께를 0.3mm로 구성하고, 상기 요홈부의 깊이는 0.5mm로 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 실용신안등록 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 따라 정해져야 한다.

도 1은 가스차량 인젝터 시스템의 구성을 보여주는 구성도.

도 2a는 종래기술에 따른 인젝터 코어부의 구성을 보여주는 구성도.

도 2b는 종래기술에 따른 인젝터 코어부의 단면구조를 보여주는 구성도.

도 2c는 종래기술에 따른 코어부의 고무층 손상의 실례를 보여주는 도면.

도 3a는 본 고안에 따른 인젝터 코어의 구성을 보여주는 구성도.

도 3b는 본 고안에 따른 인젝터 코어의 단면구조를 보여주는 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 니플 120 : 셔터

130 : 플런저 140 : 코어부

150 : 시트니플 160 : 코일몰드바디

210 : 몸체부 220 : 고무층

310 : 몸체부 320 : 탄성부재

Claims (3)

1. 가스차량의 엔진에 연료를 공급하는 인젝터를 구성하는 플런저의 일면과 맞닿는 몸체부; 및 상기 플런저의 일면과 상기 몸체부의 일면이 최소한의 적정간격을 유지하게 하고 또 상기 플런저와 상기 몸체부의 접촉 충격을 완화하도록 상기 몸체부의 일면에 형성되는 탄성부재;를 포함하는 가스차량용 인젝터 코어에 있어서,

   상기 몸체부의 일면에는 요홈부가 중심방향으로 테이퍼링(tapering) 되도록 형성되고,

   상기 탄성부재는 상기 플런저의 일면과 상기 몸체부의 일면 사이의 간격에 위치하는 제1탄성부와 상기 탄성부재의 두께를 확보하여 강도를 보강하도록 상기 제1탄성부의 일면 가장자리로부터 연장되어 상기 몸체부의 요홈부에 안착되는 제2탄성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 인젝터 코어.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1탄성부의 두께는 0.1mm 이상 0.5mm 이하로 형성되고, 상기 제2탄성부가 안착되는 상기 요홈부의 깊이는 0.3mm 이상 0.8mm 이하로 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 인젝터 코어.

Images