KR20090116413A - 연료리턴라인 일체형 실린더 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 실린더 헤드는, 인젝터의 전체 또는 일부가 삽입 결합되는 실린더 헤드에 있어서, 상기 인젝터 중 리턴연료배출구가 형성된 부위가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성되고, 상기 리턴연료배출구와 연통되는 연료리턴라인이 내부에 형성된다.

본 발명에 의한 실린더 헤드는, 각 인젝터로부터 배출되는 리턴연료의 흐름을 안내하는 연료리턴라인이 내부에 형성되어, 인젝터로부터 배출되는 리턴연료를 연료탱크로 회송시키기 위한 연료리턴호스나 클램프 등의 부품 사용을 절감시킬 수 있고, 이에 따라 구성의 단순화 및 제조비용 절감이 가능해진다는 장점이 있다.

실린더 헤드, 인젝터, 리턴연료, 연료리턴라인, 관통공

Description

연료리턴라인 일체형 실린더 헤드{Cylinder head with fuel return line}

본 발명은 연료리턴라인이 일체로 형성된 실린더 헤드에 관한 것으로, 더 상세하게는 각 인젝터의 리턴연료출구와 대응되는 부위를 지나는 관통공 형상의 연료 리턴라인이 내부에 형성됨으로써, 연료리턴호스 및 클램프를 사용을 절감시킬 수 있도록 구성되는 실린더 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 연료계통에서 연료탱크로부터 압송된 연료는 필터에서 여과된 후 압력조정기에서 압력이 조정된 다음 인젝터로 보내어져 분사되고, 여분의 연료는 연료리턴호스를 통해 연료탱크로 되돌아온다.

연료리턴을 위한 수단으로는 크게 호스 형태의 것과 파이프 형태의 것으로 구분할 수 있으며, 각 인젝터에 개별적으로 연결되는 사양의 경우에는 호스류를 많이 적용하고, 딜리버리 파이프를 적용하는 사양의 경우에는 파이프류를 대부분 적용한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 연료리턴 구조에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 연료리턴 구조 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료를 실린더 내부로 분사시키기 위한 인젝터(20)는 하측 일부가 실린더 헤드(10) 내부로 삽입되며, 상기 인젝터(20)의 상단에는 상기 인젝터(20)로부터 배출되는 잔여 연료를 회송시키기 위한 연료리턴호스(30)가 장착된다. 이때 상기 연료리턴호스(30)는 별도의 클램프(40)에 의해 인젝터(20)의 상단에 고정 결합된다.

상기 인젝터(20)는, 잔여 연료를 배출시키기 위한 리턴연료출구가 측면에 형성되는 제품과, 상기 리턴연료출구가 상단에 형성되는 제품이 있는데, 도 1에서는 상기 리턴연료출구가 상단에 형성되는 인젝터(20)가 도시되고 있다.

상기 연료리턴호스(30)는 각 인젝터(20)의 리턴연료출구를 연결시키도록 구성되는바, 상기 각 인젝터(20)로부터 배출되는 잔여 연료는 상기 연료리턴호스(30)를 통해 연료탱크로 회송될 수 있게 된다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 연료리턴 구조는, 인젝터(20)로부터 배출되는 리턴 연료를 연료탱크로 회송시키기 위하여 실린더 헤드(10) 외부에 설치되는 별도의 연료리턴호스(30) 및 클램프(40) 등의 부품이 필수적으로 요구되므로 부품수를 절감시키는데 한계가 있다는 문제점이 있다. 특히, 상기 연료리턴호스(30)는 리턴되는 연료가 새지 아니하도록 큰 내구성이 요구되는 비교적 고가의 부품이므로, 제조비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

또한, 연료리턴호스(30)의 조립불량 및 연결부위의 치수에 오차가 발생되는 경우 리턴되는 연료가 유출될 수 있으므로, 상기 연료리턴호스(30) 및 인젝터(20)의 치수를 정확하게 관리해야하는바 제조 및 조립에 많은 어려움이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 인젝터로부터 배출되는 리턴연료를 연료탱크로 회송시키기 위한 연료리턴호스나 클램프와 같은 부품 사용을 절감시킬 수 있도록 구성되는 실린더 헤드를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 실린더 헤드는,

인젝터의 전체 또는 일부가 삽입 결합되는 실린더 헤드에 있어서,

상기 인젝터 중 리턴연료배출구가 형성된 부위가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성되고, 상기 리턴연료배출구와 연통되는 연료리턴라인이 내부에 형성된다.

상기 연료리턴라인은, 상기 삽입홈의 내벽을 관통하는 관통공 형상으로 형성된다.

상기 삽입홈은 둘 이상 형성되고,

상기 연료리턴라인은 모든 삽입홈의 내벽을 관통하도록 형성된다.

상기 연료리턴라인은, 상기 삽입홈의 길이방향과 교차하는 방향으로 상기 삽 입홈의 중심축을 지나도록 형성된다.

상기 삽입홀 내주면 중 상기 리턴연료배출구와 상기 연료리턴라인이 위치되는 지점의 양측에는 실링부재가 구비된다.

본 발명에 의한 실린더 헤드는, 각 인젝터로부터 배출되는 리턴연료의 흐름을 안내하는 연료리턴라인이 내부에 형성되어, 인젝터로부터 배출되는 리턴연료를 연료탱크로 회송시키기 위한 연료리턴호스나 클램프 등의 부품 사용을 절감시킬 수 있고, 이에 따라 구성의 단순화 및 제조비용 절감이 가능해진다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실린더 헤드의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 실린더 헤드의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 실린더 헤드의 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 실린더 헤드의 횡단면도이고, 도 5는 인젝터가 장착된 본 발명에 의한 실린더 헤드의 횡단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 실린더 헤드(100)는, 연료 분사를 위한 인젝터(200)가 전체 또는 일부 삽입 결합되도록 다수의 삽입홈(110)이 형성되고, 상기 각 삽입홈(110)을 폭방향으로 관통하는 연료리턴라인(120)이 내부에 형성 된다.

상기 인젝터(200)는 실린더로 분사하고 남은 잔여 연료를 리턴시키기 위한 리턴연료배출구(210)가 측면에 형성되고, 상기 삽입홈(110)은 상기 리턴연료배출구(210)가 형성된 부위가 삽입될 수 있도록 형성된다. 이때 상기 연료리턴라인(120)은 상기 리턴연료배출구(210)와 연통되도록 형성되어, 상기 리턴연료배출구(210)로부터 배출되는 리턴연료를 실린더 헤드(100)의 외부로 안내하도록 구성된다. 또한 상기 리턴연료배출구(210)가 상기 삽입홈(110)의 내측 벽면에 밀착되면 리턴연료가 상기 리턴연료배출구(210)를 통해 원활하게 배출되기 어려우므로, 상기 리턴연료배출구(210)와 이에 대응되는 삽입홈(110)의 내측 벽면 간에는 일정 거리 이상의 이격공간이 마련됨이 바람직하다.

상기 리턴연료라인의 끝단(도 2에서는 우측 끝단)은 실린더 헤드(100) 외부로 연통되는 연료리턴커넥터 연결부(130)와 연결되며, 상기 연료리턴커넥터 연결부(130)에는 실린더 헤드(100) 외부로 인출되는 리턴연료를 연료탱크로 회송시키기 위한 연료리턴호스(미도시)가 장착된다.

따라서 상기 인젝터(200)의 리턴연료배출구(210)로 배출되는 리턴연료는, 상기 연료리턴라인(120)과 연료리턴커넥터 연결부(130)를 통해 실린더 헤드(100) 외부로 인출된 후 상기 연료리턴커넥터 연결부(130)에 장착된 별도의 연료리턴호스를 따라 연료탱크로 회송된다.

이와 같이 본 발명에 의한 실린더 헤드(100)는, 각 인젝터(200)의 리턴연료배출구(210)로부터 실린더 헤드(100)의 외부로 인출되는 지점(더 정확하게는 연료 리턴커넥터 연결부(130)가 형성되는 지점)까지 별도의 연료리턴호스 없이도 리턴연료의 유동방향이 가이드 되므로, 연료리턴호스의 사용량을 줄일 수 있다. 또한, 상기 연료리턴호스를 리턴연료배출구(210)에 연결시키기 위한 클램프가 필요 없으므로, 부품 수 감소를 통해 구성의 단순화 및 제조비용 절감의 효과를 얻을 수 있게 된다.

상기 인젝터(200)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 통상적으로 일렬로 배열되는바, 상기 각 인젝터(200)가 결합되는 삽입홈(110) 역시 일렬로 배열되고 상기 연료리턴라인(120) 또한 직선으로 형성되어 있으나, 상기 삽입홈(110)의 배열 및 연료리턴라인(120)의 형상은 인젝터(200)의 결합위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한 상기 연료리턴라인(120)은 각 삽입홈(110)에 하나씩 각각 형성될 수도 있으나, 이와 같은 경우 상기 연료리턴라인(120) 제작이 어려워진다는 문제점이 있으므로, 상기 연료리턴라인(120)은 모든 삽입홈(110)의 내벽을 관통하도록 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 연료리턴라인(120) 제작을 보다 쉽게 하기 위하여, 상기 삽입홈(110)은 일렬로 배열되고 상기 연료리턴라인(120)을 직선 형상으로 형성됨이 더욱 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는 리턴연료배출구(210)가 측면에 형성된 인젝터(200)가 장착되는 경우만을 설명하고 있으나, 본 발명에 의한 실린더 헤드(100)는 리턴연료배출구(210)가 상단에 형성된 인젝터(200)가 장착될 수 있도록 변형될 수 있다. 즉, 상기 리턴연료배출구(210)가 인젝터(200)의 상단에 형성되는 경우, 본 발명에 의한 실린더 헤드(100)는 상기 인젝터(200) 상부를 감싸도록 형성되고, 상기 연료리턴라인(120)은 상기 인젝터(200)의 상부와 대응되는 지점에 형성되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 적용되는 상기 연료리턴라인(120)의 형성 위치는, 상기 인젝터(200)의 리턴연료배출구(210)가 어디에 형성되는지에 따라 변경될 수 있다.

또한 상기 연료리턴라인(120)은 상기 실린더 헤드(100)의 내부에 삽입되는 별도의 튜브로 구성될 수도 있다. 이와 같이 연료리턴라인(120)을 실린더 헤드(100) 내부에 삽입되는 별도의 튜브로 구성되는 경우, 실린더 헤드(100)의 외부에 설치되는 종래의 연료리턴호스(30)(도 1 참조)에 비해 리턴연료 압력 및 외부 영향에 의한 파손의 우려가 저감된다는 장점이 있을 수 있으나, 별도의 튜브를 실린더 헤드(100) 내부로 삽입시키는 작업에 어려움이 있고 내부 구조가 복잡해진다는 문제점이 있다. 따라서 상기 연료리턴라인(120)은, 상기 삽입홈(110)의 내벽을 관통하는 단순한 관통공 형상으로 형성됨이 가장 바람직하다.

상기 연료리턴라인(120)이 상기 삽입홈(110)의 일측 내벽에 접하도록 형성되는 경우, 리턴연료배출구(210)로부터 배출된 리턴연료가 상기 연료리턴라인(120)으로 유입되기 위해서는 절곡 또는 만곡된 유동경로를 지나야하므로, 리턴연료가 원활하게 흐르지 못하게 될 우려가 있다. 따라서 상기 연료리턴라인(120)은, 상기 삽입홈(110)의 길이방향과 교차하는 방향 예를 들어, 상기 삽입홈(110)이 수직방향으 로 형성되는 경우 수평방향으로 상기 삽입홈(110)의 중심축을 지나도록 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 삽입홈(110)의 양측 입구(본 실시예에서는 상측 및 하측 입구)가 완전히 실링되지 아니하는 경우, 상기 리턴연료배출구(210)를 통해 배출된 리턴연료는 전량(全量) 상기 연료리턴라인(120)으로 유입되지 아니하고 상기 삽입홈(110)의 내벽을 타고 상기 삽입홈(110)의 양측 입구로 유출될 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 실린더 헤드(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 삽입홀 내주면 중 상기 리턴연료배출구(210)와 상기 연료리턴라인(120)이 위치되는 지점의 양측(도 5에서는 상기 리턴연료배출구(210)와 상기 연료리턴라인(120)이 위치되는 지점의 상측 및 하측)에 실링부재(140)가 구비되도록 구성된다.

이때 상기 실링부재(140)는 상기 인젝터(200)의 외주면과 삽입홈(110)의 내부면 사이의 간격을 밀폐시킬 수 있는 구성요소라면 어떠한 재질 및 형상으로도 제작될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래의 연료리턴 구조 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 실린더 헤드의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 의한 실린더 헤드의 종단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 실린더 헤드의 횡단면도이다.

도 5는 인젝터가 장착된 본 발명에 의한 실린더 헤드의 횡단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 실린더 헤드 110 : 삽입홈

120 : 연료리턴라인 130 : 연료리턴커넥터 연결부

140 : 실링부재 200 : 인젝터

210 : 리턴연료배출구

Claims (5)

1. 인젝터의 전체 또는 일부가 삽입 결합되는 실린더 헤드에 있어서,

   상기 인젝터 중 리턴연료배출구가 형성된 부위가 삽입될 수 있는 삽입홈이 형성되고, 상기 리턴연료배출구와 연통되는 연료리턴라인이 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연료리턴라인은, 상기 삽입홈의 내벽을 관통하는 관통공 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
3. 제2항에 있어서,

   상기 삽입홈은 둘 이상 형성되고,

   상기 연료리턴라인은 모든 삽입홈의 내벽을 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
4. 제2항에 있어서,

   상기 연료리턴라인은, 상기 삽입홈의 길이방향과 교차하는 방향으로 상기 삽입홈의 중심축을 지나도록 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 삽입홀 내주면 중 상기 리턴연료배출구와 상기 연료리턴라인이 위치되는 지점의 양측에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드.

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