KR20120018395A - 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프에 관한 것으로, 측면 양측에 입구측 및 토출측 개공이 형성되며, 상부에 댐퍼부가 장착되는 결합부가 형성된 바디, 상기 바디의 하부에 결합되고 내부에 연료의 흡입력을 발생하는 흡입부재가 구비되는 브래킷, 상기 바디의 결합부에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부, 상기 입구측 개공에 결합되며 연료의 공급 유량 및 토출압력을 제어하는 스필 밸브, 상기 입구측 개공에 결합되고 상기 스필 밸브에 연결된 입구측 체크밸브 및 상기 토출측 개공에 결합되는 토출모듈을 포함하고, 상기 토출모듈은 상기 흡입부재에 의해 압축된 연료를 토출하는 토출측 체크밸브와 상기 토출측 체크밸브를 통해 토출된 연료의 토출압력이 미리 설정된 한계압력을 초과하는 이상 고압이 발생하면 토출된 연료 중 일부를 상기 바디 내부로 이송하여 연료의 토출압력을 경감하는 압력 릴리프밸브가 일체로 형성되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 토출측 체크밸브와 압력 릴리프밸브를 하나의 토출모듈로 일체로 형성하여 고압연료펌프의 바디에 조립함에 따라 고압연료펌프에 조립하기 전에 토출모듈 단품의 성능 검사를 수행하여 완제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.

Description

직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프{HIGH PRESURE FUEL PUMP FOR DIRECT INJECTION TYPE GASOLINE ENGINE}
본 발명은 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가솔린 엔진이 공기를 흡입하여 압축한 후 가솔린 연료를 실린더 내부에 직접 분사하도록 고압으로 압축하여 인젝터에 공급하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프에 관한 것이다.
가솔린 엔진의 연비 및 성능을 개선하기 위하여 직접분사식 엔진(GDI:gasoline direct injection) 기술이 개발되고 있다. 공기/연료 혼합기(air/fuel mixture)의 흡입/압축/점화/폭발/배기 과정에 의해 동력을 발생하는 통상의 가솔린 엔진의 연소 과정에 비하여, 직접분사식 가솔린 엔진은 공기만을 흡입하여 압축한 후 연료를 분사하게 된다. 이러한 방식은 디젤 기관의 압축 착화 방식과 유사하다.
따라서 직접분사식 가솔린 엔진은 통상적인 가솔린 엔진의 압축비(compression ratio)의 한계를 넘는 높은 압축비를 구현할 수 있어 연비를 극대화할 수 있는 이점이 있다.
이러한 직접분사식 가솔린 엔진에서는 연료압력이 매우 중요한 요소가 되며, 이를 위하여 고성능의 고압연료펌프가 필요하게 된다.
종래의 고압연료펌프는 엔진 캠축에 장착되어 캠의 회전력에 의해 펌프 축이 회전하고 그 회전력에 의해 펌프의 피스톤이 운동하여 압력을 형성함으로써 가솔린 연료를 공급하는 구조로 되어 있다.
그러나 종래 고압연료펌프의 경우, 세 개의 피스톤(three-piston)을 구비한 형태의 펌프로 되어 있어 가격이 비싸다는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 대한민국 특허 출원번호 제10-2010-0031210호(2010년 04월 06일자 출원, 이하 '특허문헌 1'이라 함)에 하나의 펌프 피스톤을 갖는 싱글 피스톤(single-piston) 타입의 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프를 개시하여 출원한 바 있다.
도 1은 특허문헌 1에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고압연료펌프의 단면도이다.
특허문헌 1에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프는 엔진 캠축에 장착되어 캠의 회전력에 의해 펌프 축이 회전함에 따라 펌프 축의 회전력에 의해 펌프의 피스톤이 운동하여 압력을 형성하고 가솔린 연료를 인젝터로 공급하도록 구성된다.
상세하게 설명하면, 특허문헌 1에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤(2a)과 리턴 스프링(2b)으로 이루어져 내부에 연료의 흡입력을 발휘하는 흡입부재(2)가 형성되고, 측면 양측에 입구측 및 토출측 개공(3,4)이 형성되며, 상부에 댐퍼부(6)가 장착되는 결합부(5)가 형성되고, 외측에 연료를 유입 및 배출하는 유입구(1a) 및 토출구(1b)가 형성된 바디(1), 바디(1)의 결합부(5)에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부(6), 입구측 개공(3)에 결합되며 공급 유량 및 토출 압력을 제어하는 스필 밸브(7), 입구측 개공(3)에 결합되며 스필 밸브(7)에 연결된 입구측 체크밸브(8) 및 토출측 개공(4)에 결합되는 토출측 체크밸브(9)를 포함한다.
스필 밸브(7)는 솔레노이드의 작동에 의해 입구측 체크밸브(8)의 개폐를 제어함으로써 댐퍼부(6)를 경유하여 유입된 연료가 입구측 체크밸브(8)를 거쳐 토출측 체크밸브(9)로 이송되도록 하고, 상기 솔레노이드의 제어에 의해 입구측 체크밸브(8)의 개폐도를 조절함으로써 연료의 공급량을 조절한다.
이에 따라, 특허문헌 1에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프는 유입구(1a)를 통해 유입된 가솔린 연료를 댐퍼부(6), 스필 밸브(7)를 거쳐 챔버(C)로 공급하여 고압으로 압축하고, 토출측 체크밸브(9)를 거쳐 토출구(1b)를 통해 압축된 가솔린 연료를 토출하여 인젝터로 공급한다.
한편, 토출측 개공(3)에는 흡입부재(2)의 펌핑 동작에 의해 가압 토출되는 가솔린 연료의 펌핑 압력이 미리 설정된 한계압력을 초과하는 이상 고압이 발생하는 경우, 토출구(1b)를 통해 토출되는 가솔린 연료 중 일부를 챔버(C)로 이송하여 가솔린 연료의 토출압력을 경감하는 압력 릴리프밸브(Presure Relief Valve, PRV)가 설치된다.
그래서 특허문헌 1에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프는 토출측 체크밸브(9)와 압력 릴리프밸브(PRV)를 각각 제작해서 바디(1)의 토출측 개공(4)에 삽입하거나, 토출측 체크밸브(9)만 토출측 개공(4)에 삽입하도록 이루어진다.
이와 같이, 토출측 체크밸브(9)와 압력 릴리프밸브(PRV)를 각각의 단품으로 제작하는 경우, 각 단품에 대한 성능을 검증하기 어렵기 때문에 고압연료펌프의 조립을 완료한 완제품의 성능을 검사할 수밖에 없어 각 단품의 성능을 정확한 분석이 불가능하고, 완제품 검사를 통해 성능 이상이 발생하더라도 이상이 발생한 부품이 어느 것이지 정확하게 분석할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 출원번호 제10-2010-0031210호(2010년 04월 06일자 출원)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 토출측 체크밸브와 압력 릴리프밸브를 일체로 구성하여 고압연료펌프에 조립하기 전에 성능을 검사할 수 있는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 오조립을 방지할 수 있는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 측면 양측에 입구측 및 토출측 개공이 형성되며, 상부에 댐퍼부가 장착되는 결합부가 형성된 바디, 상기 바디의 하부에 결합되고 내부에 연료의 흡입력을 발생하는 흡입부재가 구비되는 브래킷, 상기 바디의 결합부에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부, 상기 입구측 개공에 결합되며 연료의 공급 유량 및 토출압력을 제어하는 스필 밸브, 상기 입구측 개공에 결합되고 상기 스필 밸브에 연결된 입구측 체크밸브 및 상기 토출측 개공에 결합되는 토출모듈을 포함하고, 상기 토출모듈은 상기 흡입부재에 의해 압축된 연료를 토출하는 토출측 체크밸브와 상기 토출측 체크밸브를 통해 토출된 연료의 토출압력이 미리 설정된 한계압력을 초과하는 이상 고압이 발생하면 토출된 연료 중 일부를 상기 바디 내부로 이송하여 연료의 토출압력을 경감하는 압력 릴리프밸브가 일체로 형성된다.
상기 토출모듈은 일측은 원기둥 형상으로 형성되고, 타측은 상하면이 곡면으로 이루어진 육각 기둥 형상으로 형성된 하우징을 구비하고, 상기 하우징에는 상기 토출측 체크밸브가 장착되는 제 1장착공과 상기 압력 릴리프밸브가 장착되는 제 2장착공이 상부 및 하부에 나란하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 토출측 체크밸브는 상기 제 1장착공의 제 1입구측에 고정되고 중앙에 연료가 상기 토출구 측으로 토출되는 토출공이 형성되는 제 1시트, 상기 제 1시트의 토출공을 선택적으로 개폐하는 디스크, 상기 디스크에 복원력을 제공하는 제 1탄성체 및 상기 제 1탄성체를 상기 제 1장착공의 제 1출구측에 고정하는 제 1스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1장착공의 제 1입구측 내주면에는 상기 토출측 체크밸브의 제 1스토퍼를 고정하는 제 1환턱이 형성되고, 상기 디스크의 일면에는 상기 제 1탄성체를 고정하도록 제 2환턱이 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 압력 릴리프밸브는 상기 제 2장착공의 제 2입구측에 장착되며 중앙에 상기 토출구 측의 연료를 상기 바디 내부의 챔버와 상기 토출측 체크밸브 사이에 형성된 토출유로로 전달하는 전달공이 형성되는 제 2시트, 상기 전달공을 선택적으로 개폐하는 볼, 상기 볼에 대응되는 형상으로 형성된 가이드 면을 가진 볼 가이드, 상기 볼 가이드에 복원력을 제공하는 제 2탄성체 및 상기 제 2탄성체를 고정하는 제 2스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2스토퍼는 상기 하우징의 중심축에서 벗어난 위치에 형성되는 제 2장착공의 제 2출구측에 돌출되게 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 전달공의 중간부에는 상기 토출구 측으로부터 토출유로 측으로 전달되는 연료의 압력을 감소시키기 위한 벤츄리부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 토출측 체크밸브와 압력 릴리프밸브를 하나의 토출모듈로 일체로 형성하여 고압연료펌프의 바디에 조립함에 따라 고압연료펌프에 조립하기 전에 토출모듈 단품의 성능 검사를 수행하여 완제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 압력 릴리프밸브의 제 2스토퍼를 제 2장착공의 출구측으로 돌출되게 결합함으로써 토출모듈을 바디에 조립하는 과정에서 오조립을 방지하여 조립성을 향상시키고, 토출모듈의 회전을 방지할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 고압연료펌프의 불량률을 감소시키고, 조립성을 향상시켜 성능이 우수한 제품을 제작할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 고압연료펌프의 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 고압연료펌프의 단면도.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 토출모듈의 사시도.
도 6 및 도 7은 토출모듈의 분해도 및 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 예에서 설명하는 고압연료펌프는 저렴한 비용으로 제작할 수 있는 하나의 펌프 피스톤을 갖는 싱글 피스톤(single-piston) 타입의 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프임에 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 고압연료펌프의 단면도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 토출모듈의 사시도이고, 도 6 및 도 7은 토출모듈의 분해도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프는 측면 양측에 입구측 및 토출측 개공(11,12)이 형성되며, 상부에 댐퍼부(30)가 장착되는 결합부(13)가 형성된 바디(10), 바디(10)의 하부에 결합되고 내부에 연료의 흡입력을 발생하는 흡입부재(21)가 구비되는 브래킷(20), 바디(10)의 결합부(13)에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부(30), 입구측 개공(11)에 결합되며 연료의 공급 유량 및 토출압력을 제어하는 스필 밸브(40), 입구측 개공(11)에 결합되고 스필 밸브(40)에 연결된 입구측 체크밸브(50) 및 토출측 개공(12)에 결합되는 토출모듈(60)을 포함한다.
바디(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 하부에 브래킷(20)이 장착되는 장착부(14)가 형성되고, 바디(10)의 일측에는 도 3에 도시된 바와 같이 연료를 흡입하는 유입구(15)가 형성되며, 타측에는 연료를 배출하는 토출구(16)가 형성된다.
토출측 개공(12)에는 아래에서 설명할 토출모듈(60)의 제 2스토퍼(85)가 결합되도록 요입되어 형성되는 요입홈(17)이 형성된다.
장착부(14)의 중앙에는 흡입부재(21)가 결합되도록 하부결합공이 형성된다.
바디(10) 내부에는 입구측 및 토출측 개공(11,12)과 연통하여 피스톤(22)의 상부가 위치되는 챔버(18) 및 챔버(18)로부터 연료를 토출하는 토출유로(19)가 형성된다.
흡입부재(21)는 엔진의 캠축에 연결되어 승강 동작하는 피스톤(22) 및 피스톤(22)에 결합된 리턴 스프링(23)을 포함한다.
피스톤(22)은 장착부(14)의 하부결합공에 끼워지는 피스톤 가이드(221)의 내부에 결합되며, 피스톤 가이드(221)의 외주면에는 기밀성을 유지하기 위해 오링 및 백업링이 결합되고, 피스톤(22)의 하부에는 리턴 스프링(23)을 고정하는 리테이너(222)가 결합된다.
브래킷(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 바디(10)의 하단부에 결합되도록 상하부가 개구된 원통 형상으로 형성되고, 측면에는 볼트를 이용해 실린더 헤드에 결합되는 고정블록(도면 미도시)에 장착하도록 장착공(25)이 형성된 플랜지부(24)가 형성된다.
브래킷(20)의 내주면 하부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진오일이 바디(10)와 브래킷(20) 사이의 공간(10')으로 유입되는 것을 방지하도록 공간(10')을 차폐하는 격벽(26)이 형성되고, 격벽(26)의 중앙에는 하방을 향해 돌출 형성되고 중앙에 피스톤(22)이 결합되는 결합공(28)이 형성되는 돌부(27)가 구비된다.
즉, 리턴 스프링(23)의 상부는 브래킷(20)의 돌부(27)에 결합되고, 리턴 스프링(23)을 고정하는 리테이너(222)의 하면은 격벽(26) 상면에 지지된다.
이에 따라, 리턴 스프링(23)은 피스톤(22)의 승강 동작시 탄성 변형되면서 피스톤(22)에 복원력을 제공한다.
이와 같이, 피스톤(22)의 승강 동작에 의해 챔버(18) 내에 흡입력 및 토출력이 생성됨에 따라, 본 발명은 캠축의 회전에 연동하여 피스톤을 승강 동작시켜 바디 내부에 연료의 흡입 및 토출 압력을 형성할 수 있다.
댐퍼부(30)는 바디(10)의 결합부(13)에 결합되어 연료의 맥동을 감소시키는 역할을 한다.
이러한 댐퍼부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 결합부(13)의 상부에 결합되도록 하부가 개구된 원통 형상으로 형성되는 댐퍼커버(31), 결합부(13)의 내측에 삽입되도록 원형의 링 형상으로 형성되는 하부가이드(32), 하부가이드(32)의 내부에 안착되는 댐퍼(33) 및 링 형상으로 형성되고 댐퍼(33)의 상부에 위치하는 상부디스크(34)를 포함한다.
이어서 가솔린 연료는 댐퍼부(30)에서 맥동이 감소된 후, 배출통로(35)를 통해 스필 밸브(40) 및 입구측 체크밸브(50)를 향해 이송된다.
스필 밸브(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(41)의 작동에 의해 입구측 체크밸브(50)의 개폐를 제어함으로써, 댐퍼부(30)를 경유하여 스필 밸브(40)로 이송된 연료가 입구측 체크밸브(50)를 거쳐 토출모듈(60)로 이송되게 한다.
이때, 스필 밸브(40)는 솔레노이드(41)의 제어에 의해 입구측 체크밸브(50)의 개폐도를 조절함으로써 연료의 공급량을 조절한다.
이러한 스필 밸브(40)는 일측이 개구된 원통 형상으로 형성되는 하우징(42), 하우징(42) 내에 결합되는 솔레노이드(41) 및 하우징(42)의 개구된 일측에 결합되어 밀봉시키는 캡(43)을 포함한다.
이에 따라, 댐퍼부(30)에서 맥동이 감소된 연료는 배출통로(35)를 통과하여 스필 밸브(40) 측으로 이송된다.
입구측 체크밸브(50)는 유입된 연료의 역류를 방지하면서 토출모듈(60)로 공급하는 역할을 한다.
이러한 입구측 체크밸브(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스필 밸브(40) 내부에 삽입되어 홀을 개폐시키는 디스크(51), 디스크(51)에 탄력적으로 지지되도록 결합되는 탄성체(52) 및 탄성체(52)와 디스크(51)를 고정하며 다수의 유출홀(54)이 형성된 커버(53)를 포함한다.
토출모듈(60)은 도 5a, 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상으로 형성되고 제 1 및 제 2장착공(62,63)이 상부 및 하부에 나란하게 형성되는 하우징(61), 제 1장착공(62)에 장착되는 토출측 체크밸브(70) 및 제 2장착공(63)에 장착되는 압력 릴리프밸브(80)를 포함한다.
즉, 본 실시 예에서 토출측 체크밸브(70)와 압력 릴리프밸브(80)는 하우징(61)에 장착되어 하나의 토출모듈(60)로 일체로 형성된다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 하우징(61)의 양측 중에서 챔버(18)로부터 연료가 전달되는 일측은 원기둥 형상으로 형성되고, 연료를 토출구(16) 측으로 전달하는 타측은 상하면이 곡면으로 이루어진 대략 육각기둥 형상으로 형성된다.
한편, 이하에서는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1장착공(62)의 양측 중에서 챔버(18)로부터 제 1장착공(62) 내부로 연료가 유입되도록 토출측 개공(12)에 접하는 일측을 '제 1입구측(I1)'이라 하고, 토출구(16)를 향해 연료를 토출하는 타측을 '제 1출구측(O1)'이라고 한다.
반면, 제 2장착공(63)의 양측 중에서 토출구 체크밸브(70)를 통해 토출구(16) 측으로 토출된 연료가 다시 제 2장착공(63) 내부로 유입되는 일측을 '제 2입구측(I2)'이라 하고, 토출구 개공(12)으로 연료를 전달하는 타측을 '제 2출구측(O2)'이라 한다.
하우징(61)의 제 1장착공(62) 제 1입구측(I1) 내주면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 토출측 체크밸브(70)의 제 1시트(71)를 고정하기 위한 제 1환턱(64)이 형성된다.
토출측 체크밸브(70)는 챔버(18) 내부에서 피스톤(22)에 의해 연료가 일정 압력 이상으로 압축되면 개방되어 연료를 토출구(16) 측으로 토출하는 역할을 한다.
이러한 토출측 체크밸브(70)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1장착공(62)의 제 1입구측(I1)에 고정되고 중앙에 연료가 토출구(16) 측으로 토출되는 토출공(711)이 형성되는 제 1시트(71), 제 1시트(71)의 토출공(711)을 선택적으로 개폐하는 디스크(72), 디스크(72)에 복원력을 제공하는 제 1탄성체(73) 및 제 1탄성체(73)를 제 1장착공(62)의 제 1출구측(O1)에 고정하는 제 1스토퍼(74)를 포함한다.
제 1시트(71)는 중앙에 토출공(711)이 형성된 원통 형상으로 형성되고, 제 1시트(71)의 일측은 하우징(61)의 제 1장착공(62) 제 1입구측(I1)에 형성된 제 1환턱(64)에 걸려 고정된다.
디스크(72)는 제 1장착공(62)으로 삽입되는 원판 형상으로 형성되고, 디스크(72)의 일면은 제 1시트(71)에 접촉되어 토출공(711)의 개폐를 제어하고, 타면에는 제 1탄성체(73)가 지지되며, 제 1탄성체(73)를 고정시키기 위해 제 2환턱(721)이 돌출되어 형성된다.
제 1탄성체(73)는 통상의 코일 스프링이며, 제 1탄성체(73)의 일단부는 디스크(72)에 지지되고, 타단부는 제 1스토퍼(74)에 지지됨으로써 디스크(72)가 탄력적으로 개폐 동작할 수 있다.
제 1스토퍼(74)는 중앙에 연료를 배출하는 배출공(742)이 형성된 원판부(741) 및 원판부(741) 후면에 형성되어 제 1탄성체(73)를 지지하는 원통부(743)를 포함한다.
제 1스토퍼(74)는 제 1장착공(62)의 제 1출구측(O1)에 삽입되어 고정된다.
이때, 제 1스토퍼(74)가 제 1장착공(62)으로부터 임의로 분리되는 것을 방지하기 위하여, 제 1스토퍼(74)는 제 1장착공(62)의 직경과 동일하거나 제 1장착공(62)의 직경보다 약간 크게 형성되어 억지 끼움으로 결합되는 것이 바람직하다.
압력 릴리프밸브(80)는 흡입부재(2)의 펌핑 동작에 의해 가압 토출되는 가솔린 연료의 펌핑 압력이 미리 설정된 한계압력을 초과하는 이상 고압이 발생하는 경우, 토출구(16)를 통해 토출되는 가솔린 연료 중 일부를 챔버(18)로 이송하여 가솔린 연료의 토출압력을 경감하는 역할을 한다.
이러한 압력 릴리프밸브(80)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2장착공(63)의 제 2입구측(I2)에 장착되며 중앙에 토출구(16) 측의 연료를 토출유로(19)로 전달하는 전달공(811)이 형성되는 제 2시트(81), 전달공(811)을 선택적으로 개폐하는 볼(82), 볼(82)에 대응되는 형상으로 형성된 가이드 면을 가진 볼 가이드(83), 볼 가이드(83)에 복원력을 제공하는 제 2탄성체(84) 및 하우징(61)의 제 2장착공(63) 제 2출구측(O2)에 돌출되게 결합되어 제 2탄성체(84)를 고정하는 제 2스토퍼(85)를 포함한다.
제 2시트(81)는 중앙에 전달공(811)이 형성된 원통 형상으로 형성되고, 하우징(61)의 제 2장착공(63) 제 2입구측(I2)에 삽입되어 고정된다.
이때, 제 2시트(81)가 제 2장착공(63)으로부터 임의로 분리되는 것을 방지하기 위하여, 제 2시트(81)는 제 2장착공(63)의 직경과 동일하거나 제 2장착공(63)의 직경보다 약간 크게 형성되어 억지 끼움으로 결합되는 것이 바람직하다.
또한 전달공(811)의 중간부에는 토출유로(19) 측으로 전달되는 연료의 압력을 감소시키기 위한 벤츄리부(812)가 형성되는 것이 바람직하다.
볼(82)은 전달공(811)을 선택적으로 개폐하도록 전달공(811)의 직경보다 약간 크게 형성된다.
볼 가이드(83)는 전방에 가이드 면(831)이 형성되는 원판부(832) 및 원판부(832)의 후방에 돌출되어 형성되는 원통부(833)를 포함하고, 원통부(833)의 중앙에는 가이드홈(834)이 요입되어 형성된다.
제 2탄성체(84)는 통상의 코일 스프링이고, 제 2탄성체(84)의 일단부는 볼 가이드(83)의 원판부(831)에 지지되고, 타단부는 제 2스토퍼(85)에 지지됨으로써 볼(82) 및 볼 가이드(83)가 탄력적으로 개폐 동작할 수 있다.
제 2스토퍼(85)는 일측이 개구된 원통 형상으로 형성되고, 제 2스토퍼(85)의 측면 및 후면에는 제 2시트(81)의 전달공(811)을 통해 이송되는 연료를 다시 토출유로(19)로 전달하여 토출압력을 경감하는 다수의 경감공(86)이 형성된다.
이와 같이, 제 2스토퍼(85)를 하우징(61)의 중심축에 벗어난 위치에 형성되는 제 2장착공(63)의 제 2출구측(O2)에 돌출되게 결합함으로써, 본 발명은 토출모듈을 바디에 조립하는 과정에서 오조립을 방지하여 조립성을 향상시키고, 토출모듈의 회전을 방지할 수 있다.
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프의 동작을 상세하게 설명한다.
엔진이 구동되면 캠축에 연동하여 피스톤(22)이 승강 동작함으로써 연료의 흡입 및 토출 동작이 수행된다.
즉, 피스톤(22)의 하강 동작시 챔버(18) 내부에는 흡입력이 발생되어 유입구(15)를 통해 연료가 흡입되고, 챔버(18) 내부로 흡입된 연료는 바디(10)의 내부 유로를 통해 댐퍼부(30)로 유입된다.
댐퍼부(30) 내부로 유입된 연료는 댐퍼(33)에 형성된 골을 지나면서 맥동이 감소된 후 배출통로(35)를 통해 스필 밸브(40) 측으로 이송된다.
즉, 피스톤(22)이 흡입 동작할 때에만 연료가 흡입됨에 따라 흡입되는 연료에는 맥동이 발생하는데, 댐퍼부(30)는 이러한 연료의 맥동을 감소시켜 연료가 안정적으로 이송되도록 한다.
스필 밸브(40) 측으로 이송된 연료는 입구측 체크밸브(50)의 디스크(51)를 밀어내고 통과한 후 커버(53)의 유출홀(54)을 통과하여 이송된다.
이어서 유출홀(54)을 통과한 연료는 피스톤(22)의 상부가 위치한 챔버(18)에 공급되어 일시적으로 저장된다.
피스톤(22)이 상승 동작하면서 챔버(18)에 일시 저장된 연료를 가압함에 따라, 챔버(18)에 저장된 연료는 입구측 개공(11) 및 토출측 개공(12)으로 분출되려고 하지만, 입구측 체크밸브(50)의 차단에 의해 입구측 개공(11)을 통해서는 분출되지 못하고 토출측 체크밸브(70)로 공급된다.
이에 따라, 챔버(18) 내의 가압된 연료는 도 7에 도시된 화살표 A의 방향을 따라 토출측 체크밸브(70)의 디스크(72)를 밀어 제 1시트(71)의 토출공(711)을 개방시킴으로써 제 1스토퍼(74)의 배출공(742)을 통해 토출구(16) 측으로 토출되고, 토출구(16)를 통해 고압연료펌프 외부로 토출된다.
만약, 연료의 토출압력이 미리 설정된 한계압력을 초과하는 이상 고압이 발생하면, 연료가 도 7에 도시된 화살표 B의 방향을 따라 압력 릴리프밸브(80)의 볼(82) 및 볼 가이드(83)를 밀어 제 2시트(81)의 전달공(811)을 개방시키고 제 2스토퍼(85)의 경감공(86)을 통해 토출유로(19)로 이송됨에 따라 본 발명은 연료의 토출압력을 경감할 수 있다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 토출측 체크밸브와 압력 릴리프밸브를 하나의 토출모듈로 일체로 형성하여 고압연료펌프의 바디에 조립함에 따라 고압연료펌프에 조립하기 전에 토출모듈 단품의 성능 검사를 수행하여 완제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10: 바디 11: 입구측 개공
12: 토출측 개공 13: 결합부
14: 장착부 15: 유입구
16: 토출구 17: 요입홈
18: 챔버 19: 토출유로
20: 브래킷 21: 흡입부재
22: 피스톤 23: 리턴스프링
24: 플랜지부 25: 장착공
26: 격벽 27: 돌부
30: 댐퍼부 31: 댐퍼커버
32: 하부가이드 33: 댐퍼
34: 상부디스크 40: 스필 밸브
41: 솔레노이드 50: 입구측 체크밸브
51: 디스크 52: 탄성체
53: 커버 54: 유출홀
60: 토출모듈 61: 하우징
62,63: 제 1,제 2장착공 64: 제 1환턱
70: 토출측 체크밸브 71: 제 1시트
72: 디스크 73: 제 1탄성체
74: 제 1스토퍼 80: 압력 릴리프밸브
81: 제 2시트 82: 볼
83: 볼 가이드 84: 제 2탄성체
85: 제 2스토퍼

Claims (7)

  1. 측면 양측에 입구측 및 토출측 개공이 형성되며, 상부에 댐퍼부가 장착되는 결합부가 형성된 바디,
    상기 바디의 하부에 결합되고 내부에 연료의 흡입력을 발생하는 흡입부재가 구비되는 브래킷,
    상기 바디의 결합부에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부,
    상기 입구측 개공에 결합되며 연료의 공급 유량 및 토출압력을 제어하는 스필 밸브,
    상기 입구측 개공에 결합되고 상기 스필 밸브에 연결된 입구측 체크밸브 및
    상기 토출측 개공에 결합되는 토출모듈을 포함하고,
    상기 토출모듈은
    상기 흡입부재에 의해 압축된 연료를 토출하는 토출측 체크밸브와
    상기 토출측 체크밸브를 통해 토출된 연료의 토출압력이 미리 설정된 한계압력을 초과하는 이상 고압이 발생하면 토출된 연료 중 일부를 상기 바디 내부로 이송하여 연료의 토출압력을 경감하는 압력 릴리프밸브가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 토출모듈은
    일측은 원기둥 형상으로 형성되고, 타측은 상하면이 곡면으로 이루어진 육각 기둥 형상으로 형성된 하우징을 구비하고,
    상기 하우징에는 상기 토출측 체크밸브가 장착되는 제 1장착공과 상기 압력 릴리프밸브가 장착되는 제 2장착공이 상부 및 하부에 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 토출측 체크밸브는
    상기 제 1장착공의 제 1입구측에 고정되고 중앙에 연료가 상기 토출구 측으로 토출되는 토출공이 형성되는 제 1시트,
    상기 제 1시트의 토출공을 선택적으로 개폐하는 디스크,
    상기 디스크에 복원력을 제공하는 제 1탄성체 및
    상기 제 1탄성체를 상기 제 1장착공의 제 1출구측에 고정하는 제 1스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1장착공의 제 1입구측 내주면에는 상기 토출측 체크밸브의 제 1스토퍼를 고정하는 제 1환턱이 형성되고,
    상기 디스크의 일면에는 상기 제 1탄성체를 고정하도록 제 2환턱이 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 릴리프밸브는
    상기 제 2장착공의 제 2입구측에 장착되며 중앙에 상기 토출구 측의 연료를 상기 바디 내부의 챔버와 상기 토출측 체크밸브 사이에 형성된 토출유로로 전달하는 전달공이 형성되는 제 2시트,
    상기 전달공을 선택적으로 개폐하는 볼,
    상기 볼에 대응되는 형상으로 형성된 가이드 면을 가진 볼 가이드,
    상기 볼 가이드에 복원력을 제공하는 제 2탄성체 및
    상기 제 2탄성체를 고정하는 제 2스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 2스토퍼는
    상기 하우징의 중심축에서 벗어난 위치에 형성되는 제 2장착공의 제 2출구측에 돌출되게 결합되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 전달공의 중간부에는
    상기 토출구 측으로부터 토출유로 측으로 전달되는 연료의 압력을 감소시키기 위한 벤츄리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101511962B1 (ko) * 2013-11-11 2015-04-14 (주)모토닉 가솔린 엔진용 직접 분사식 고압연료펌프
WO2017025241A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffhochdruckpumpe
JP2019074092A (ja) * 2014-04-25 2019-05-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
JP2019173587A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 株式会社ケーヒン 流体ポンプ

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101986017B1 (ko) 2017-09-20 2019-09-03 주식회사 현대케피코 고압연료펌프
KR101986018B1 (ko) 2017-09-20 2019-06-04 주식회사 현대케피코 고압연료펌프
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3823060B2 (ja) 2002-03-04 2006-09-20 株式会社日立製作所 高圧燃料供給ポンプ
JP2004218547A (ja) 2003-01-15 2004-08-05 Bosch Automotive Systems Corp 高圧燃料ポンプ
JP2008057451A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Hitachi Ltd 高圧燃料供給ポンプ
JP2010071266A (ja) 2008-09-22 2010-04-02 Toyota Motor Corp 高圧燃料供給装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101511962B1 (ko) * 2013-11-11 2015-04-14 (주)모토닉 가솔린 엔진용 직접 분사식 고압연료펌프
JP2019074092A (ja) * 2014-04-25 2019-05-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
CN111322187A (zh) * 2014-04-25 2020-06-23 日立汽车系统株式会社 高压燃料供给泵
US10941741B2 (en) 2014-04-25 2021-03-09 Hitachi Automotive Systems, Ltd. High-pressure fuel supply pump
CN111322187B (zh) * 2014-04-25 2021-12-31 日立安斯泰莫株式会社 高压燃料供给泵
WO2017025241A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffhochdruckpumpe
US10900451B2 (en) 2015-08-10 2021-01-26 Vitesco Technologies GmbH High-pressure fuel pump
JP2019173587A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 株式会社ケーヒン 流体ポンプ

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