KR20060043584A - 경사 감응형 연료차단밸브 및 연료펌프 - Google Patents

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도시히코 나이토
히로시 요시다
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Abstract

본 발명은 소형이면서 연료차단 능력이 뛰어난 경사 감응형 연료차단밸브 및 연료펌프를 제공하는 것이다.
이를 위하여 경사에 감응하여 밸브 개방위치로부터 밸브 폐쇄위치까지 변위하는 볼 밸브(35, 37)로 대기관의 연료통로를 폐쇄하는 경사 감응형 연료차단밸브에 있어서, 연료입구 및 연료출구를 통형상의 유로로 연통하는 대기관(34, 36)과, 대기관(34, 36) 내에 수용된 볼 밸브(35, 37)와, 대기관(34, 36)의 안쪽 표면에 형성되어, 홈형상으로 오목해져 유로방향으로 연장된 적어도 하나의 보조 통로(81)를 설치한다.

Description

경사 감응형 연료차단밸브 및 연료펌프{TILT SENSITIVE FUEL CUT VALVE AND FUEL PUMP}
도 1은 본 발명에 관한 경사 감응형 연료차단밸브를 구비한 연료펌프의 배치예를 나타낸 단면도,
도 2는 연료펌프의 구성을 나타낸 일부 파단 단면도,
도 3은 경사시 연료차단밸브에 의한 연료차단 기능을 모식적으로 나타낸 도,
도 4는 본 발명에 관한 경사시 연료차단밸브의 밸브자리부분의 구조를 나타낸 확대 단면도,
도 5는 종래기술에 관한 경사시 연료차단밸브의 밸브자리부분의 구조를 나타낸 확대 단면도,
도 6은 도 2의 B-B 선에서의 단면구조의 일례를 나타낸 도,
도 7은 종래기술의 도 6에 상당하는 위치에서의 단면구조를 나타낸 도면이다.
본 발명은 차량의 경사에 감응하여 연료탱크로부터 연료분사장치에의 연료 공급을 차단하는 경사 감응형 연료차단밸브 및 연료펌프에 관한 것으로, 특히 경사에 감응하여 밸브 개방위치로부터 밸브 폐쇄위치까지 변위하는 볼 밸브로 연료통로를 폐쇄하는 경사 감응형 연료차단밸브 및 그 밸브가 일체로 형성된 연료펌프에 관한 것이다.
연료분사장치(인젝터)를 가지는 자동 2륜차의 연료공급장치에는, 연료분사장치에 연료를 가압하여 공급하기 위한 연료펌프와, 차량이 기준각도를 넘어 경사졌을 때에 연료분사장치에 대한 연료공급을 차단하는 연료차단밸브가 포함된다.
특허문헌 1에는, 전기적인 센서에 의하여 차량의 경사를 감시하여 경사가 검지되면 연료펌프나 점화장치에 대한 전원공급을 차단하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 연료탱크 내에 수용되는 플로트실을 구비하여 차체 경사시에 연료의 부력으로 상기 플로트를 상승시켜 연료통로를 차단시키는 액체 차단 밸브장치가 개시되어 있다.
[특허문헌 1]
일본국 실개소55-1530호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개평10-205634호 공보
특허문헌 1은 전기적인 센서를 사용하고 있기 때문에 배터리의 전력을 소비한다. 따라서 전력을 소비하지 않는 기계적인 시스템이 요망되고 있었다. 특허문헌 2에서는 비교적 큰 용적을 필요로 하는 플로트실을 장비하지 않으면 안될 뿐만 아니라, 이 플로트실을 연료탱크 내에 수용하지 않으면 안되기 때문에, 차단밸브의 배치나 연료탱크의 구조에 관한 제약이 커진다.
본 발명의 목적은, 전력을 소비하지 않고 소형이면서 연료차단 능력이 뛰어난 경사 감응형 연료차단밸브 및 연료펌프를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 경사에 감응하여 밸브 개방위치로부터 밸브 폐쇄위치까지 변위하는 볼 밸브로 연료통로를 폐쇄하는 경사 감응형 연료차단밸브 및 연료펌프에 있어서, 이하와 같은 수단을 도모한 점에 특징이 있다.
(1) 본 발명의 경사 감응형 연료차단밸브는, 연료입구 및 연료출구를 통형상의 유로로 연통하는 대기관과, 상기 대기관 내에 수용된 볼 밸브와, 상기 대기관의 안쪽 표면에 형성되고, 홈형상으로 오목해져 유로방향으로 연장된 적어도 하나의 보조 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(2) 볼 밸브가 탄성 회복성을 가지는 고중합체, 예를 들면 고무제인 것을 특징으로 한다.
(3) 연료출구의 유로측 가장자리부에 립형상의 밸브자리를 형성한 것을 특징으로 한다.
(4) 본 발명의 연료펌프는, 경사 감응형 연료차단밸브를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 관한 경사 감응형 연료차단밸브를 구비한 연료펌프의 배치예를 나타낸 단면도이다.
연료펌프(10)는 그 상부에 설치된 플랜지부(11)에 있어서 연료탱크(20)의 상면부에 지지되고, 그 주요부는 연료탱크(20) 내에 수용되어 있다. 연료펌프(10)에는 연료통로 내의 압력상승을 억제하는 릴리프식의 압력조절 밸브(30)와, 경사에 감응하여 밸브를 폐쇄하는 제 1 및 제 2 연료차단밸브(31, 32)와, 잔압 유지용 체크밸브(33)가 일체로 형성되어 있고, 상기 제 1 및 제 2 연료차단밸브(31, 32)의 각 대기관(34, 36) 내에는, 탄성 회복성을 가지는 고중합체, 예를 들면 고무제의 볼 밸브(35, 37)가 수용되어 있다.
연료펌프(10)의 바닥부에 설치된 흡인 파이프(도시 생략)에는 스트레이너(12)가 장착되고, 스트레이너(12)를 거쳐 흡인된 연료는, 압력조절 밸브(30), 제 1 연료차단밸브(31), 제 2 연료차단밸브(32) 및 체크밸브(33)를 거쳐, 토출 파이프(45)(도 2 참조)에 공급되고, 다시 토출 파이프(45)에 커플러(14)를 거쳐 연결된 연료배관(15)을 경유하여 인젝터에 공급된다.
도 2는 상기 연료펌프(10)의 구성을 나타낸 일부 파단 단면도이다.
제 1 및 제 2 연료차단밸브(31, 32)는 연통로(43)를 거쳐 직렬로, 또한 양자의 대기관(34, 36)끼리가 소정의 각도만큼 굴절되도록 연결되어 있다. 스트레이너(12)를 거쳐 흡인 파이프(도시 생략)로부터 흡입된 연료는, 펌프 본체(16)에 내장된 구동모터 및 임펠러 등의 펌프 기능부(모두 도시 생략)에 의하여 펌프 본체(16)의 상부까지 흡인 또는 압송되고, 그후 연료통로(41), 연통로(42) 및 압력조절 밸브(30)를 경유하여 제 1 연료차단밸브(31) 내로 도입된다.
차량이 정립자세이면, 제 1 연료차단밸브(31)의 제 1 대기관(34) 내에서는, 볼 밸브(35)가 상류측 끝부의 밸브 개방위치에 머물기 때문에, 제 1 연료차단밸브(31)에 도입된 연료는, 그 제 1 대기관(34) 및 연통로(43)를 경유하여 제 2 연료차단밸브(32) 내로 도입된다.
여기서도 차량이 정립자세이면, 제 2 연료차단밸브(32)의 제 2 대기관(36) 내에서는 볼 밸브(37)가 상류측 끝부의 밸브 개방위치에 머물기 때문에, 제 2 연료차단밸브(32)에 도입된 연료는, 그 제 2 대기관(36), 연통로(44), 체크밸브(33) 및 토출 파이프(45)를 경유하여 인젝터에 공급된다.
도 3은 상기 연료차단밸브(31, 32)의 기능을 모식적으로 나타낸 도면이다. 차량이 정립자세[도 3(a)]이면 제 1 대기관(34) 내의 볼 밸브(35) 및 제 2 대기관(36) 내의 볼 밸브(37)가 모두 밸브 개방위치에 있기 때문에, 연통로(42)로부터 압력조절 밸브(30)에 공급된 연료는, 제 1 대기관(34), 연통로(43), 제 2 대기관(36), 연통로(44) 및 체크밸브(33)를 경유하여 토출 파이프(45)로로부터 인젝터에 공급된다.
차량이 왼쪽[도 3(b)] 또는 오른쪽[도 3(c)]으로 한계각도(θmax)를 넘어 크게 경사진 경우에는, 제 1 대기관(34) 또는 제 2 대기관(36)이 대략 수평으로 횡전(橫轉)하는 것에 따라 그 볼 밸브(35, 37)가 관성력에 의해 밸브 폐쇄위치까지 변위하여 밸브자리에 착석하여, 어느 경우도 연료통로가 차단된다. 따라서 차량이 한계각도(θmax)를 넘어 크게 경사진 경우에는 연료분사가 저지된다.
도 4는 상기 도 2에 있어서 파선 둥근 틀(A)로 둘러싼 제 1 연료차단밸브(31)의 밸브자리부분의 구조를 나타낸 확대 단면도이고, 도 5는 동일부분의 종래 기술에 있어서의 구조를 나타낸 확대 단면도이다. 또한 도시는 생략하였으나 제 2 연료차단밸브(32)의 밸브자리부분도 도 4와 동일하게 구성되어 있다.
도 5의 종래기술에서는 연통로(43)가 제 1 대기관(34)과 동심형상으로 배치되어 있었다. 이것에 대하여 도 4에 나타낸 본 발명의 일 실시형태에서는 연통로(43)가 대기관(34)에 대하여 차량 경사시에 아래쪽이 되는 방향으로 편심하여 개구되고, 또 개구부(60)의 가장자리부를 고리형상 또한 끝을 예각으로 융기시켜 립구조(61)로 하고 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는 대기관(34, 36)의 밸브자리부분에 연결되는 연통로(43, 44)의 개구가, 차량 경사시에 아래쪽이 되는 방향으로 편심되어 있을 뿐만 아니라, 개구부(60)의 가장자리부에 고리형상으로 형성되는 밸브자리가 립구조(61)가 되고, 또한 볼 밸브가 고무제이기 때문에, 볼 밸브와 연통로의 개구부와의 밀착성이 높아져 차량 경사시의 연료차단 능력이 향상된다.
도 6(a), 도 6(b)는, 상기 도 2의 B-B 선에 있어서의 대기관(34)의 단면구조의 일례를 나타낸 도면이고, 도 7은 종래기술에 있어서의 해당 위치에서의 단면구조를 나타낸 그림이다. 또한 도시는 생략하였으나, 제 2 대기관(36)의 해당 부분도 마찬가지로 구성되어 있다.
도 6(a)에 나타낸 제 1 실시형태에서는 대기관(34, 36)의 안쪽 표면에, 그 원주방향을 따라 등간격으로 대기관(34)의 축방향을 따라 홈형상으로 오목하게 들어간 4개의 보조 연료통로[81(81a, 81b, 81c, 81d)]가 설치되어 있다. 도 6(b)에 나타낸 제 2 실시형태에서도 마찬가지로 대기관(34, 36)의 안쪽 표면에 그 축방향 을 따라 홈형상으로 오목하게 들어간 3개의 보조 연료통로[81(81e, 81f, 81g)]가 설치되어 있다.
또한 상기 각 보조 연료통로(81)는 볼 밸브가 밸브 개방시에 머무는 한쪽 끝측(상류측)으로부터 대략 중간지점까지의 측면에만 형성되고, 볼 밸브가 밸브 폐쇄시에 착석하는 다른쪽 끝측(하류측) 및 그 근방의 측면에는 형성되어 있지 않다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 대기관(34, 36)의 안쪽 표면에, 그 축방향을 따라 홈형상으로 오목하게 들어간 보조 연료통로(81)를 볼 밸브(35, 37)가 밸브 폐쇄시에 착석하는 하류측 및 그 근방을 제외하는 측면에만 설치하였기 때문에, 도 6에 나타낸 종래기술과 비교하여, 밸브자리부분에서의 대기관(34, 36)의 내경을 넓히는 일 없이, 볼 밸브(35, 37)가 밸브 개방위치에 머물러 있는 상태에서의 연료 유로를 확대할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이하와 같은 효과가 달성된다.
(1) 경사 감응형 연료차단밸브의 대기관에 보조 연료로를 설치함으로써 대기관의 밸브자리 위치 근방의 내경을 크게 하는 일 없이, 대기관의 내표면과 볼 밸브와의 간극에 확보되는 연료통로의 단면적을 넓힐 수 있다.
(2) 볼 밸브를 고무제로 하였기 때문에, 볼 밸브에 의한 폐쇄능력을 향상시킬 수 있다.
(3) 경사 감응형 연료차단밸브의 밸브자리부분을 립구조로 하였기 때문에, 볼 밸브에 의한 폐쇄능력을 향상시킬 수 있다.
(4) 연료펌프와 경사 감응형 연료차단밸브가 일체화되기 때문에, 각각이 다른부품이었던 때에는 양자를 연결하기 위하여 필요하였던 조인트 튜브나 클램프부재가 불필요하게 된다.

Claims (10)

  1. 경사에 감응하여 밸브 개방위치로부터 밸브 폐쇄위치까지 변위하는 볼 밸브로 연료통로를 폐쇄하는 경사 감응형 연료차단밸브에 있어서,
    연료입구 및 연료출구를 통형상의 유로로 연통하는 대기관과,
    상기 대기관 내에 수용된 볼 밸브와,
    상기 대기관의 안쪽 표면에 형성되고, 홈형상으로 오목하게 들어가 유로방향으로 연장된 적어도 하나의 보조통로와,
    상기 연료출구의 유로측 가장자리부에 형성된 고리형상의 밸브자리를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사 감응형 연료차단밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 볼 밸브가 탄성 회복성을 가지는 고중합체인 것을 특징으로 하는 경사 감응형 연료차단밸브.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고리형상의 밸브자리가 끝이 예각으로 융기되어 있는 것을 특징으로 하는 경사 감응형 연료차단밸브.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고리형상의 밸브자리가 립구조인 것을 특징으로 하는 경사 감응형 연료차단밸브.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대기관의 2개가 직렬로, 또한 소정의 각도만큼 굴절하여 연결된 것을 특징으로 하는 경사 감응형 연료차단밸브.
  6. 경사에 감응하여 밸브 개방위치로부터 밸브 폐쇄위치까지 변위하는 볼 밸브로 연료통로를 폐쇄하는 경사 감응형 연료차단밸브가 일체로 형성된 연료펌프에 있어서,
    연료입구 및 연료출구를 통형상의 유로로 연통하는 대기관과,
    상기 대기관 내에 수용된 볼 밸브와,
    상기 대기관의 안쪽 표면에 형성되어 홈형상으로 오목하게 들어가 유로방향으로 연장된 적어도 하나의 보조 통로와,
    상기 연료출구의 유로측 가장자리부에 형성된 고리형상의 밸브자리를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료펌프.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 볼 밸브가 탄성 회복성을 가지는 고중합체인 것을 특징으로 하는 연료펌프.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 고리형상의 밸브자리가 끝을 예각으로 융기하고 있는 것을 특징으로 하는 연료펌프.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 고리형상의 밸브자리가 립구조인 것을 특징으로 하는 연료펌프.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대기관의 2개가 직렬로, 또한 소정의 각도만큼 굴절하여 연결된 것을 특징으로 하는 연료펌프.
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