KR20080018460A - 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 연료펌프와 연료탱크 간 체결구조에 관한 것으로서, 연료탱크의 실링부 주변에 수나사 플레이트를 용접 설치하고, 상기 수나사 플레이트 내경 쪽으로 O-링 및 연료펌프의 상판을 차례로 삽입한 후, 상기 수나사 플레이트의 외경 쪽으로 오프닝 너트를 나사 체결하여, 상기 오프닝 너트의 가압부가 연료펌프의 상판 전 둘레에 걸쳐 고르게 압착력을 가하도록 구성됨으로써, 연료탱크의 실링부와 연료펌프의 상판 사이 실링성을 향상시키는 연료펌프와 연료탱크 간 체결구조에 관한 것이다.

연료펌프, 연료탱크, 체결구조,

Description

연료탱크와 연료펌프 간 체결구조{Structure for jointing between fuel tank and fuel pump}

도 1은 본 발명에 따른 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조의 구성을 도시한 분해사시도,

도 2는 조립상태에서 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도,

도 3은 종래기술에 따른 연료탱크와 연료펌프 간의 체결구조를 도시한 사시도,

도 4는 도 3의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 연료탱크 11 : 실링부

20 : 연료펌프 21 : 상판

31 : 수나사 플레이트 32 : 고정부

33 : 수나사부 34 : O-링

35 : 오프닝 너트 36 : 암나사부

37 : 가압부 38 : 시일 커버

39 : 끼움홈

본 발명은 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료탱크의 실링부 주변에 수나사 플레이트를 용접 설치하고, 상기 수나사 플레이트 내경 쪽으로 O-링 및 연료펌프의 상판을 차례로 삽입한 후, 상기 수나사 플레이트의 외경 쪽으로 오프닝 너트를 나사 체결하여, 상기 오프닝 너트의 가압부가 연료펌프의 상판 전 둘레에 걸쳐 고르게 압착력을 가하도록 구성됨으로써, 연료탱크의 실링부와 연료펌프의 상판 사이 실링성을 향상시키는 연료펌프와 연료탱크 간 체결구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 연소실에서 연료를 연소시켜 발생되는 폭발력으로 크랭크 샤프트를 회전시킴으로써 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

따라서, 엔진에는 연소실에서 연소될 연료가 지속적으로 공급되어야 하며, 연료의 지속적인 공급을 위하여 자동차에는 연료공급장치가 구비된다.

자동차의 연료공급장치는 엔진의 작동상태에 따라 최적으로 엔진이 필요로 하는 연료를 기화기 또는 연료분사장치에 충분히 공급하는 역할을 하는 것으로, 이것은 연료를 저장하는 연료탱크와, 연료탱크 내의 연료를 압송하는 연료펌프와, 연료펌프에 의해 압송되는 연료를 연소실 쪽으로 공급하는 연료공급파이프 등으로 구성된다.

통상 연료펌프는 펌프 본체 등 대부분의 구성요소가 연료탱크 내에 내장되고, 연료를 압송하는 파이프 등 일부 구성요소만이 연료탱크 외부로 설치되거나 연결된다.

첨부한 도 3은 종래기술에 따른 연료탱크와 연료펌프 간의 체결구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도로서, 이를 참조하여 종래기술에 따른 체결구조를 설명하면 다음과 같다.

기존 스틸재 연료탱크(1)와 연료펌프(2) 간의 체결구조는 연료탱크(1)의 실링부(3)에 연료펌프(2)의 상판(4)을 고정하기 위한 구성으로, 도 3을 참조하면, 펌프 본체 등 주요 구성요소는 연료탱크(1)의 실링부에서 연료탱크 내부로 삽입되어 외부에서는 보이지 않으나, 연료펌프(2)에 일체로 고정된 상판(4)은 연료탱크(1)의 실링부 주변에 체결되어 고정된다.

이와 같이 연료펌프(2)는 상판(4)을 연료탱크(1)의 실링부(3) 주변에 체결함으로써 고정되는 바(도 4 참조), 본 발명은 연료펌프의 상판과 연료탱크의 실링부 주변을 체결하는 구조를 개선한 것이다.

도 3에서 도면부호 5는 상판(4) 위의 커넥터를 나타내며, 이를 포함하여 연료펌프의 일부 구성요소는 연료탱크(1) 외부로 설치된다.

우선, 연료펌프(2)의 상판(4)을 실링부(3) 주변에 체결하기 위하여, 상기 실링부(3) 주변의 단차진 턱 바깥쪽을 따라 설치되는 링형의 너트 플레이트(6)가 사용되는 바, 상기 너트 플레이트(6)를 연료탱크(1)의 실링부(3) 주변 단차진 턱의 바깥쪽으로 위치시켜 용접 고정한 후, 역시 링형의 패킹부재(7)를 연료펌프(2)의 상판(4)과 연료탱크(1) 사이, 및 연료펌프(2)의 상판(4)과 너트 플레이트(6) 사이에 개재한다.

그리고, 볼트(9)를 상판(4) 위쪽에서 너트 플레이트(6)의 볼팅부에 형성한 나사홀(8)에 체결하여 연료펌프(2)의 상판(4)을 압착시키는 바, 이와 같이 너트 플레이트(6)의 볼팅부에서 볼트(9)를 조임으로써 연료펌프(2)의 상판(4)을 패킹부재(7)에 압착시켜 연료탱크 실링부의 기밀을 유지하게 된다.

그러나, 도시한 바와 같이 이루어진 종래의 체결구조에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

우선, 다수개의 볼트를 상판에 등간격으로 하여 체결하지만, 이러한 볼트들이 실링부 전체에 균등한 힘을 전달하지는 못한다.

즉, 볼팅부에서는 패킹부재와의 압착량이 커서 실링상태가 양호하지만, 볼팅부만 국부적인 변형이 발생할 수 있고, 볼팅부와 볼팅부 사이에서는 상판이 약간 뜨는 현상이 발생할 수 있다.

이로 인하여, 실링부의 전체적인 기밀상태가 좋지 못한 실정이며, 연료탱크의 실링부에서 상판과의 사이에 연료가스인 HC가 미세하게 투과하는 등의 문제가 지적되고 있다.

현재 HC 투과량을 법규로 강력히 규제하고 있는 만큼 상기와 같은 HC 투과 문제의 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 연료펌프의 상판 전 둘레에 걸쳐 균일한 압착력을 가하도록 구성됨으로써, 연료탱크의 실링부와 연료펌프의 상판 사이 실링성을 증대시키고, HC 가스의 투과량을 저감시킬 수 있는 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 자동차 연료탱크의 실링부와 연료펌프의 상판을 체결하기 위한 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조에 있어서,

링형으로 구비되어 상기 연료탱크의 실링부 주변 단차진 턱의 바깥쪽 면을 따라 고정부가 접합된 상태로 고정되어 설치되고, 상기 고정부로부터 절곡되어 형성된 수나사부의 외주면에 나사산이 가공되어 있는 수나사 플레이트와;

상기 수나사 플레이트의 수나사부 내경 쪽으로 삽입되어 상기 연료탱크의 실링부와 상기 연료펌프의 상판 사이에 압착 개재되는 O-링과;

링형으로 구비되어 상기 수나사 플레이트의 수나사부에 매칭되는 암나사부가 상기 수나사부에 나사 체결됨으로써 고정되고, 상기 암나사부로부터 절곡되어 형성된 가압부가 상기 연료펌프의 상판을 전 둘레에 걸쳐 O-링에 압착되도록 가압하게 되는 오프닝 너트;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조를 제공한다.

여기서, 링형으로 구비되어 상기 오프닝 너트의 상단부, 상기 오프닝 너트의 상단부와 연료펌프의 상판 사이 공간을 덮을 수 있도록 상기 오프닝 너트의 상단부 끼워져 체결되는 시일 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 시일 커버는 하면에 끼움홈이 형성되어 이 끼움홈에 상기 오프닝 너트의 상단부가 끼워짐으로써 체결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조의 구성을 도시한 분해사시도이고, 도 2는 조립상태에서 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이다.

우선, 본 발명의 체결구조는 연료탱크(10)의 실링부(11) 주변의 단차진 턱 바깥쪽 면을 따라 설치되는 수나사 플레이트(31)를 포함하며, 상기 수나사 플레이트(31)는 후술하는 오프닝 너트(35)와 함께 연료펌프(20)의 상판(21)을 연료탱크(10)에 체결하는 역할을 하게 된다.

상기 수나사 플레이트(31)는 'L'자 모양으로 절곡된 단면형상을 가지는 바, 전체적인 형상은 실링부(11) 주변의 단차진 턱 바깥쪽 면을 따라 설치될 수 있도록 링형으로 되어 있고, 절곡된 라인을 따라 구분되는 고정부(32)와 수나사부(33)가 일체형으로 된 구조를 가진다.

상기 수나사 플레이트(31)는 고정부(32)가 연료탱크(10)의 바깥쪽 면에 용접됨으로써 실링부(11) 주변에 고정 설치되며, 실링부(11) 주변의 단차진 턱에 밀착 된 상태로 수직으로 세워지는 상기 수나사부(33)의 외주면에는 나사산 가공이 되어 있는 바, 이 수나사부(33)에는 후술하는 오프닝 너트(35)가 체결되도록 되어 있다.

상기 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33) 내주에는 O-링(34)이 밀착되어 설치되며, 상기 O-링(34)은 연료탱크(10)의 실링부(11)와 연료펌프(20)의 상판(21) 사이에 압착 개재되는 것으로, 연료탱크(10)의 실링부(11)와 연료펌프(20)의 상판(21) 사이에 기밀을 유지하는 역할을 한다.

상기 연료펌프(20)의 상판(21)은 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33) 내경 쪽으로 설치되되, 연료탱크(10)의 실링부(11) 사이에 상기 O-링(34)을 개재한 상태로 압착되며, 오프닝 너트(35)가 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33) 외경 쪽에 나사 체결되면서 오프닝 너트(35)의 일측에 형성된 가압부(37)가 연료펌프(20)의 상판(21)을 압착하도록 되어 있다.

상기 오프닝 너트(35)는 링형인 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33)에 나사 체결될 수 있도록 그 전체적인 형상이 역시 링형으로 되어 있으며, 2단으로 절곡된 단면형상을 가지는 바, 단면상에서 볼 때 일측이 상기 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33) 외주면에 나사 체결되는 암나사부(36)로 되어 있고, 상기 암나사부(36)로부터 절곡 형성된 타측이 O-링(34)에 밀착된 연료펌프(20)의 상판(21)을 위에서 눌러주는 가압부(37)가 된다.

상기 오프닝 너트(35)의 암나사부(36)가 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33)에 체결될 경우 타측의 상기 가압부(37)는 연료펌프(20)의 상판(21) 전체를 균등하게 압착하는 바, 오프닝 너트(35)는 연료펌프(20)의 상판(21)으로 하여금 O- 링(34)에 균등한 압착력을 가하도록 하며, 이러한 구조에 의해 연료탱크(10)의 실링부(11)와 연료펌프(20)의 상판(21) 간에 실링성이 증대되게 된다.

결국, 연료펌프(20)의 체결을 위해서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수나사 플레이트(31)를 연료탱크(10)의 실링부(11) 주변을 따라 용접하여 고정하고, 연료펌프(20)의 상판(21)을 O-링(34)을 개재한 상태가 되도록 하여 연료탱크(10)의 실링부(11)에 조립한 다음, 상기 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33) 외경 쪽으로 오프닝 너트(35)를 체결하는 바, 이때 수나사부(33)에 체결된 오프닝 너트(35)의 가압부(37)는 연료펌프(20)의 상판(21)을 위에서 눌러주어 O-링(34)에 압착시키게 된다.

이와 같이 수나사 플레이트(31)의 용접, O-링(34) 및 상판(21)의 삽입, 오프닝 너트(35)의 체결 등으로 진행되는 매우 간단한 작업만으로 연료탱크(10)와 연료펌프(20)를 일체로 체결할 수 있게 된다.

한편, 바람직한 실시예에서, 상기 오프닝 너트(35)의 상측으로는 링형으로 제작된 고무재질의 시일 커버(38)를 설치한다.

상기 시일 커버(38)는 그로밋 구조로 제작되는데, 하면의 원주방향을 따라 오프닝 너트(35)의 상단부가 끼워질 수 있도록 된 끼움홈(39)이 형성되어, 이 끼움홈(39)을 통해 오프닝 너트(35)의 상단부에 끼워짐으로써 조립되도록 되어 있다.

상기 시일 커버(38)는 오프닝 너트(35)의 상부를 포함하여 연료펌프(20)의 상판(21)과 오프닝 너트(35) 사이의 공간을 커버하여 이물질 등이 유입되거나 누적되는 것을 방지하고, 부식 발생을 방지하는 역할을 한다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 연료탱크(10)와 연료펌프(20) 간 체결구조에 따르면, 연료탱크(10)의 실링부(11) 주변에 수나사 플레이트(31)를 용접 설치하고, 상기 수나사 플레이트(31) 내경 쪽으로 O-링(34) 및 연료펌프(20)의 상판(21)을 차례로 삽입한 후, 상기 수나사 플레이트(31)의 외경 쪽으로 오프닝 너트(35)를 나사 체결하여, 상기 오프닝 너트(35)의 가압부(37)가 연료펌프(20)의 상판(21) 전 둘레에 걸쳐 고르게 압착력을 가하도록 구성됨으로써, 연료탱크(10)의 실링부(11)와 연료펌프(20)의 상판(21) 사이 실링성을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조에 의하면, 오프닝 너트의 가압부가 연료펌프의 상판 전 둘레에 걸쳐 균일한 압착력을 가하게 되고(균등 하중을 가함), 이를 통해 상기 상판이 전 둘레에 걸쳐 O-링에 고르게 압착되어짐으로써, 연료탱크의 실링부(11)와 연료펌프의 상판 사이 실링성이 크게 증대되고, HC 가스의 투과량을 크게 저감시킬 수 있게 된다.

또한 종래의 볼트 체결방식에 비하여 체결 부품이 축소되고(기존 볼트 6 ~ 7개에서 오프닝 너트 1개 및 시일 커버 1개로 축소됨), 조립 공수가 축소되는 효과가 있게 된다.

그리고, A/S 과정에서 다수의 볼트 조임시에 발생할 수 있는 체결 불량의 가능성을 줄일 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 자동차 연료탱크(10)의 실링부(11)와 연료펌프(20)의 상판(21)을 체결하기 위한 연료탱크(10)와 연료펌프(20) 간 체결구조에 있어서,

   링형으로 구비되어 상기 연료탱크(10)의 실링부(11) 주변 단차진 턱의 바깥쪽 면을 따라 고정부(32)가 접합된 상태로 고정되어 설치되고, 상기 고정부(32)로부터 절곡되어 형성된 수나사부(33)의 외주면에 나사산이 가공되어 있는 수나사 플레이트(31)와;

   상기 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33) 내경 쪽으로 삽입되어 상기 연료탱크(10)의 실링부(11)와 상기 연료펌프(20)의 상판(21) 사이에 압착 개재되는 O-링(34)과;

   링형으로 구비되어 상기 수나사 플레이트(31)의 수나사부(33)에 매칭되는 암나사부(36)가 상기 수나사부(33)에 나사 체결됨으로써 고정되고, 상기 암나사부(36)로부터 절곡되어 형성된 가압부(37)가 상기 연료펌프(20)의 상판(21)을 전 둘레에 걸쳐 O-링(34)에 압착되도록 가압하게 되는 오프닝 너트(35);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   링형으로 구비되어 상기 오프닝 너트(35)의 상단부, 상기 오프닝 너트(35)의 상단부와 연료펌프(20)의 상판(21) 사이 공간을 덮을 수 있도록 상기 오프닝 너트(35)의 상단부 끼워져 체결되는 시일 커버(38)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 시일 커버(38)는 하면에 끼움홈(39)이 형성되어 이 끼움홈(39)에 상기 오프닝 너트(35)의 상단부가 끼워짐으로써 체결되는 것을 특징으로 하는 연료탱크와 연료펌프 간 체결구조.

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