KR20060117567A

KR20060117567A - 디젤엔진용 연료분사펌프의 배압기능을 가진 딜리버리밸브

Info

Publication number: KR20060117567A
Application number: KR1020050039494A
Authority: KR
Inventors: 김훈석; 허광철; 김주태; 안광헌; 김동훈; 김홍원
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-17

Abstract

본 발명은 디젤엔진용 연료분사펌프의 배압기능을 가진 딜리버리밸브에 관한것으로, 동일 두께 T1을 갖는 원통상의 단일한 내부 격실을 형성하고 상부 개구부 외연에 원추부를 형성하며 내부격실 저부에 유로의 양의 결정으로 크기를 결정하여 배압기능을 갖는 배출구를 형성한 딜리버리밸브 하우징 부재와; 딜리버리밸브 하우징 부재 상부 개구부에 끼움결합하며 상부에 관통공을 형성하고 딜리버리밸브 스프링 안치면을 구비한 딜리버리밸브 스프링시트 부재와; 상단스프링시트 상부에 강구을 구비하고, 상단 스프링시트 하향으로 잔압을 조절할수 있는 탄성력을 가진 정압밸브 스프링을 구비하여 딜리버리밸브 하우징 부재 내부 격실에 삽입되어 구성한 정압밸브 부재를 포함하여 딜리버리밸브의 구성을 일체화시켜 조립성과 내구성이 우수하며, 연료의 고압송출 종료시 캐비테이션을 유발하는 순간적인 부압을 제어할 수 있도록 정압밸브부재와 함께 배출구의 크기를 조절하여 부압에 대응하는 배압기능을 가짐으로 딜리버리밸브 및 분사관의 파손을 현저히 줄여, 수명의 연장과 파손으로 인한 분사펌프의 연료 고착 문제 및 제작상의 가공성을 향상시킴으로써 생산성 향상과 불필요한 비용의 지출을 줄이는데 제공하는 것이다.

딜리버리밸브, 토출밸브, 배압, 부압, 분사펌프, 플런저

Description

디젤엔진용 연료분사펌프의 배압기능을 가진 딜리버리밸브{The delivery valve with back pressure function of fuel injection pump for diesel engine}

도 1은 종래 딜리버리 밸브의 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 또다른 실시예의 종래 딜리버리 밸브의 구조를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 딜리버리밸브의 구조를 도시한 단면도,

도 4a는 본 발명의 딜리버리밸브의 연료분사시 작동상태를 나타낸 단면도,

도 4b는 본 발명의 딜리버리밸브의 연료분사 종료시 작동상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10): 딜리버리밸브 (20): 딜리버리밸브 하우징 부재

(21): 홈 (22): 내부 격실,

(24): 배출구 (26): 개구부

(28): 원추부 (30): 딜리버리밸브 스프링시트 부재

(32): 관통공 (34): 안치면

(40): 정압밸브 부재 (42): 강구

(44): 상단스프링시트 (44'): 안치홈

(46): 정압밸브 스프링 (50): 딜리버리밸브 가이드

(52): 딜리버리밸브 시트 (60): 딜리버리밸브 스프링

(70): 딜리버리 홀더

W ; 배출구 크기 , T1 ; 두께

본 발명은 디젤 엔진용 연료 분사펌프의 딜리버리밸브에 관한것으로, 보다 상세하게는 연료의 역류방지 및 2차 분사를 방지하고, 분사관내의 일정 잔압을 유지 시키는 역할을 수행하기 위해 플런저 배널과 분사관사이에 위치하는 딜리버리밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관의 연료장치는 연료탱크와 이 연료 탱크의 내부 혹은 외부에 설치되어 전기적으로 작동되는 피드 펌프와, 피드 펌프로부터 공급되는 연료중에 포함되어 있는 이 물질을 제거하는 연료 필터와, 연료 필터로 부터 공급되는 연료에 압력을 가하도록 하는 분사 펌프(injection pump)와, 이 분사 펌프에 연결된 인젝터로 구성되며, 인젝터를 통해 분사된 후 잔류 연료는 리턴 파이프를 통해 연료탱크내로 리턴 되도록 한다.

따라서, 분사 펌프(injection pump)는 연료를 내연기관의 연소실내로 분사하는데 필요한 압력을 가하고, 동시에 엔진의 부하나 회전수의 변화에 따라 내연기관의 각 실린더에 정량의 연료를 송출하는 장치로, 캠축과 접촉하고 있는 태핏에 의하해 분사펌프내에 구성된 플런저를 플런저 배럴 내에서 상·하 직선 왕복운동을 하도록 하여 연료를 송출하는 작용을 하며(도시없음) 플런저로부터 압송된 연료의 송출 작용과 송출이 끝날 때 분사관의 유압이 저하되면, 스프링에의해 밸브가 급격히 닫혀 연료의 역류방지 및 2차 분사를 방지하고, 분사관내의 일정 잔압을 유지 시키는 역할을 딜리버리밸브에 의해 수행된다.

도 1은 종래 딜리버리 밸브의 구조를 나타낸 단면도로서,딜리버리밸브(100)는 딜리버리밸브 하우징(200) 내에 정압밸브 스프링(302)을, 정압 스프링시트(304)와 딜리버리밸브 하우징(200) 하부에 위치한 삽입구(204)를 통해 삽입 회전시켜 고정되는 고정자(300) 사이에 설치하고, 정압 스프링시트(304)상부에 강구(306)을 안치시켜, 정압밸브 스프링(302)의 탄성력으로 연료의 잔압을 조절한다.

또한 딜리버리밸브 하우징(200) 상부에 딜리버리 스프링시트(202)를 형성하고, 딜리버리 스프링시트(202)에 딜리버리밸브 스프링(60)을 안치시키며, 단턱을 가진 딜리버리 스프링 홀더(70)로 구성한다.

위와 같은 구성의 종래 딜리버리 밸브(100)의 장점은 고정자(300)를 이용하여, 정압 밸브 기능을 하는 부품들을 일체화 시킴으로써 구조가 단순하다는 특징을 갖는다.

그러나, 고정자 형식의 딜리버리밸브(100)의 딜리버리밸브 하우징(200) 외경의 크기가 제한되어 있기 때문에, 고정자(300)를 딜리버리밸브 하우징(200) 저부에 삽입 회전시켜 고정시킨후 일체화시킨 고정자 형식의 딜리버리밸브(100)는 고정자가 고정되기 위한 위치의 내경이 커지면서 고정부분 t2 가 딜리버리밸브 하우징 두께 t1 보다 얇아져 t2 부분이 상대적으로 t1 보다 구조적으로 취약한 부분이 된다.

따라서, 기능이 떨어지게 되면 분사관내에 부압이 작용하여 분사펌프 내의 플런저의 상·하 직선왕복운동에 따른 연료의 고압 송출 압력으로 인해 캐비테이션이 발생되며 딜리버리밸브(100)의 취약부가 반복적으로 고압 및 상하반복운동에 노출이 되어 파손이 자주 발생되고 이로 인해 파손 잔재들이 플런저 배럴 내에 유입되어 연료 분사펌프가 고착되는 문제점을 가지고 있다.

도 2는 종래 딜리버리 밸브의 또다른 실시예의 구조를 나타낸 단면도로서, 구성은 상기 도 1 과 같지만 딜리버리밸브 하우징(200')의 내구성을 증대시키기 위해, 고정자형식의 딜리버리밸브 하우징(200)의 취약부인 고정자(300)설치 자리가 제거되고, 딜리버리밸브 하우징(200')의 동일두께 T2를 가지게 형성하며, 딜리버리밸브 하우징(200')이 동일 두께 T2를 가지기 위해 하단스프링시트(300')가 딜리버리밸브 하우징(200') 하부 삽입구(204') 내측으로 삽입·분리되어 자유롭게 이동하게 구성된다.

위와 같은 구성의 종래 딜리버리밸브(100')의 장점은 고정자(300)이 제거 되고 자유롭게 이동될수 있는 하단스프링시트(300')을 구비하여 딜리버리밸브 하우징(200')의 두께가 동일두께 T2를 가지게 되어 내구성이 증대된다는 장점이 있지만, 하단스프링시트(300')가 분리되어 있어 조립성이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목 적은 딜리버리밸브의 구조를 개선하여 연료의 고압송출시 반복적인 상하운동에 대한 내구성을 향상시키고, 고압송출 종료 시 캐비테이션을 유발하는 순간적인 부압을 제어할 수 있도록 하는 것으로, 딜리버리밸브의 정압스프링의 탄성력에 의해서만 제어되던 잔압의 크기와 부압의 작용을, 동일한 두께로 단일 내부 격실을 형성한 딜리버리밸브 하우징의 저부에 유로의 양을 조절할 수 있도록 배출구의 크기를 조절함으로써 배압기능을 추가하여 내구성을 증가시키고, 조립성을 향상시켜 파손과 조립 불량을 최소화 하여 생산성 향상과 불필요한 비용의 지출을 줄이는데 제공된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 동일 두께 T1을 갖는 원통상의 단일한 내부 격실을 형성하고 상부 개구부 외연에 원추부를 형성하며 내부격실 저부에 배출구를 형성한 딜리버리밸브 하우징 부재와; 딜리버리밸브 하우징 부재 상부 개구부에 끼움결합하며 상부에 관통공을 형성하고 딜리버리밸브 스프링 안치면을 구비한 딜리버리밸브 스프링시트 부재와; 상단스프링시트 상부에 강구을 구비하고, 상단 스프링시트 하향으로 잔압을 조절할 수 있는 탄성력을 가진 정압밸브 스프링을 구비하여 딜리버리밸브 하우징 부재 내부 격실에 삽입되어 구성한 정압밸브 부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하는, 본 발명의 실시 예를 이하 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 딜리버리밸브의 구조를 도시한 단면도이고,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 딜리버리밸브의 작동상태를 나타낸 단면도로서, 도 4a는 딜리버리밸브의 연료분사시 작동상태를 나타낸 단면도이고, 도 4b는 딜리버리밸브의 연료분사 종료시 작동상태를 나타낸 단면도이다.

상기 도 3에서, 딜리버리밸브(10)는 딜리버리밸브 하우징 부재(20)와 딜리버리밸브 스프링시트 부재(30)로 각각 구성하여 딜리버리밸브 하우징부재(20)의 내부격실(22)에 정압밸브부재(40)을 삽입시킨 후 딜리버리밸브 하우징 부재(20) 상부 개구부(26)에 대응되게 딜리버리밸브 스프링시트 부재(30)을 끼움결합하여 조립성이 우수하게 구성하였으며, 끼움결합되어 조립된 딜리버리밸브 하우징 부재(20)와 딜리버리밸브 스프링시트 부재(30)을 딜리버리밸브 가이드(50)에 삽입한 후 딜리버리밸브 시트부재(30)의 안치면(34)에 딜리버리밸브 스프링(60)을 안치시켜 딜리버리 홀더(70)으로 고정하여 구성된다.

상기 딜리버리밸브 하우징 부재(20)는 동일한 두께 T1을 가지며 내구성을 증가시킨 원통상의 단일한 내부 격실(22)을 형성하고, 상부에 딜리버리밸브 스프링시트 부재(30)를 끼움결합하는 개구부(26)를 구비하며, 개구부 외연을 따라 딜리버리밸브 시트(52)와 밀착·차단될 수 있게 원추부(28)를 구성하며, 단일 내부 격실 저부에 배출구(24)를 형성하여 배출구(24)의 크기에 따라 유량을 조절함으로써 순간적으로 발생되는 부압에 대응되는 배압의 기능을 추가하여 구성된다.

상기 딜리버리밸브 스프링 시트(30)는 상부에 연료의 흡입 및 배출을 위한 관통공(32)과 딜리버리밸브 스프링(60)을 안치되는 안치면(34)로 구성되어, 딜리버 리밸브 하우징 부재(20)의 상부 개구부(26)에 끼움결합되어 구성된다.

상기 정압밸브 부재(40)는 중앙에 강구(42)를 구비하는 상단 스프링시트(44)를 구성하고, 상단 스프링시트(44) 상부 안치홈(44')에 강구(42)을 안치시키며, 상단 스프링시트(44) 하향으로 잔압을 조절하는 탄성력을 가진 정압 밸브 스프링(46)이 딜리버리밸브 하우징 부재(20)의 저부에 설치되어 구성된다.

상기와 같이 구성되는, 본 발명의 실시 예에 따른 디젤엔진용 연료분사펌프의 딜리버리밸브의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 4a는 캠축과 태핏의 구동으로 분사펌프의 플런저가 상·하로 직선왕복을 하며 고압으로 연료를 분사하는 작동상태 단면도로서, 분사펌프의 플런저가 플런저 배럴(도시없음)내로 상·하 직선왕복운동을 통해 상승하면 고압을 발생시켜 규정 값에 도달하면 딜리버리 밸브 가이드(50)에 삽입되어 있던 딜리버리 밸브(10)가 딜리버리 홀더(70) 내측공에 있는 딜리버리밸브 스프링(60)을 압축시키며 상향 이동하게 된다.

이와 동시에 딜리버리밸브 가이드(50)에 딜리버리밸브 하우징 부재(20)과 딜리버리밸브 스프링시트(30)이 삽입·안치되며 딜리버리밸브 하우징 부재(20)의 동일 두께 T를 가진 내구성이 증가된 원통상의 단일 내부 격실(22) 외주연에 형성된 홈(21)을 거쳐 연료를 분사관내로 압송하게 된다.

도 4b는 송유작용이 종료시에 고압에서 압력이 급격히 떨어지게 되므로 딜리버리밸브 스프링(60)에 의해 딜리버리밸브 하우징부재(20)에 끼움결합된 딜리버리밸브 스프링시트 부재(30)을 하향으로 밀게 되어, 딜리버리밸브 하우징 부재(20)의 상부 외연을 따라 형성된 원추부(28)가 딜리버리밸브 시트(52)에 급속히 밀착·차단되어 연료가 역류되는 것을 방지하게 된다.

이때 발생되는 잔압은 딜리버리밸브 하우징 부재(20)의 내구성을 증가시킨 동일 두께 T를 갖는 원통상의 단일 내부 격실(22)에 삽입된 정압밸브 부재(40)의 상단 스프링시트(44)에 안치되어 있는 강구(42)에 잔압이 작용하게 된다.

또한 송유작용이 종료된 후 작용되는 잔압이 상단 스프링시트(44) 하향에 설치되어 있는 정압밸브 스프링(46)의 탄성력보다 클 경우에 정압밸브 스프링(46)을 압축시키면서 배출구(24)를 통해 배출됨으로써, 압력을 일정하게 유지하며, 이상 분사로 인한 2차 분사를 방지한다.

이와 함께 딜리버리밸브 하우징 부재(20)의 저부에 형성된 배출구(24)의 크기 W를 결정할 때, 부압 발생을 유발하는 순간적인 잔압 감소를 방지하기 위한 배압기능을 가질 수 있도록 적합한 유량을 조절하는 것으로, 부압이 클 경우 이에 대응되게 배압을 상승시키기 위해 배출구(24)의 크기 W를 축소하여 구성하고, 부압이 작을 경우 부압에 대응되게 배압을 하강시키기 위해 배출구(24)의 크기 W를 확대시켜 구성하여 유로의 양에 맞는 배압기능을 선택하여 딜리버리밸브(10)의 내구성을 증가시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위내에 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 딜리버리밸브(10)의 구성을 일체화 시켜 조립성이 우수하며, 딜리버리밸브 하우징(20)을 동일 두께 T1을 가지도록 원통상의 단일 내부 격실(22)을 형성하여 내구성을 증가시키고, 연료의 고압송출 종료시 발생되는 순간적인 부압발생을 빠르게 제어할 수 있도록 정압밸브부재(40)과 함께 배출구(24)의 크기를 조절하여 부압에 대응하는 배압기능을 가짐으로 딜리버리밸브(10) 및 분사관의 파손을 현저히 줄여 수명을 연장하고, 파손으로 인한 분사펌프의 고착 문제와 제작 가공성을 향상시킴으로써 생산성 향상과 불필요한 비용의 지출을 줄이는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 이용이 크게 기대되는 발명이다.

Claims

동일 두께 T1을 갖는 원통상의 단일한 내부 격실(22)을 형성하고 내부 격실(22) 저부에 배압의 크기에 따라 조절하여 구성되는 배출구(24)를 형성한 딜리버리밸브 하우징 부재(20)와; 딜리버리밸브 하우징 부재(20) 상부 개구부(26)에 끼움결합 되는 딜리버리밸브 스프링시트 부재(30)와; 상단스프링시트(44) 상부에 강구(42)을 구비하고, 상단 스프링시트(44) 하향으로 잔압을 조절할 수 있는 탄성력을 가진 정압밸브 스프링(46)을 구비하여 딜리버리밸브 하우징 부재(20) 내부 격실(22)에 삽입되어 구성하여 일체화 된 정압밸브 부재(40)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 배압기능을 가진 딜리버리밸브.
제 1항에 있어서,

정압밸브 부재(40)의 상단스프링시트(44)에 구비되어 있는 강구(42)의 형상을 원추형의 정압밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 배압기능을 가진 딜리버리밸브.