KR20120021176A - 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스 - Google Patents

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Abstract

연료 분사 노즐용 즉, 내연기관의 실린더의 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐을 센터링하기 위한 센터링 디바이스로서, 슬리브형 베이스 바디(10)를 포함하고, 상기 슬리브형 베이스 바디(10)는 리세스(11)를 포함하고, 상기 리세스 내로, 제 1 측면으로부터 연료 분사 노즐(1)의 부분(12)이 삽입될 수 있고, 대향 배치된 제 2 측면으로부터 노즐 캐리어(2)의 부분(13)이 삽입될 수 있고, 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11)가 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 내부 윤곽(14)에 의해 규정되고, 상기 내부 윤곽이 상기 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)의 센터링을 하나의 규정된 상대 위치에서만 허용하는 센터링 디바이스.

Description

연료 분사 노즐용 센터링 디바이스 {CENTERING DEVICE FOR A FUEL INJECTION NOZZLE}
본 발명은 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐을 센터링하기 위한 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연료 분사 노즐, 연료 분사 노즐용 노즐 캐리어, 및 센터링 디바이스와 적어도 연료 분사 노즐로 이루어진 장치에 관한 것이다.
예컨대, 선박 디젤 엔진과 같은 실제로 공지된 내연기관은 다수의 실린더를 포함한다. 각각의 실린더에 연료를 공급하기 위해, 상기 내연기관의 각각의 실린더에 적어도 하나의 연료 분사 노즐이 할당 배치되고, 각각의 연료 분사 노즐이 각각의 실린더의 노즐 캐리어 상에 센터링되고 고정된다. 소위 노즐 캐리어는 각각의 실린더의 실린더 헤드들 상에, 즉 실린더 헤드에 대한 규정된 상대 위치에 조립된다. 연료 분사 노즐들이 노즐 캐리어들 상에, 즉, 노즐 캐리어 및 실린더 헤드에 대한 규정된 상대 위치에 센터링되고 조립된다.
실제로 공지된 내연 기관에서는, 대응 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐의 센터링이 소위 조절 핀들에 의해 이루어지고, 상기 조절 핀들은 한편으로는 노즐 캐리어의 조절 핀 보어들 내로 다른 한편으로는 연료 분사 노즐의 조절 핀 보어들 내로 삽입된다. 조절 핀들에 의해 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐을 센터링하는 것의 단점은, 조절 핀 보어들이 공차를 가질 수밖에 없으므로, 조절 핀들의 조립이 어렵다는 것이다. 또한, 조절 핀들은 조립 및 분해시 기계적 과부하에 의해 부러지거나 또는 절단되어 파손될 수 있다. 이 경우, 까다로운 보수가 요구된다.
노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐을 센터링하기 위한 조절 핀들의 다른 단점은, 조절 핀들이 삽입되는 조절 핀 보어들이 연료 분사 노즐과 노즐 캐리어 사이의 밀봉면 내에 형성되므로, 노즐 홀더 내에 조절 핀들의 조립 후 조절 핀들이 노즐 홀더의 밀봉면에 비해 돌출하는 것이다. 이로써, 노즐 캐리어의 밀봉면의 처리를 위해, 조절 핀들이 노즐 캐리어로부터 복잡한 방식으로 분리되어야 한다. 이것 또한 단점이다.
본 발명의 과제는 전술한 단점이 제거된 연료 분사 노즐용의 신규한 센터링 디바이스를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 센터링 디바이스에 의해 해결된다. 본 발명에 따른 센터링 디바이스는 슬리브형 베이스 바디를 포함하고, 슬리브형 베이스 바디는 리세스를 포함하며, 상기 리세스 내로 하나의 측면으로부터 연료 분사 노즐의 부분이 삽입되고, 대향 배치된 제 2 측면으로부터는 노즐 캐리어의 부분이 삽입될 수 있으며, 슬리브형 베이스 바디의 리세스는 슬리브형 베이스 바디의 내부 윤곽에 의해 한정되고, 상기 내부 윤곽은 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐의 센터링을 적어도 하나의 규정된 상대 위치에서 허용한다.
본 발명은 내연 기관의 실린더의 노즐 캐리어 상에 내연 기관의 실린더의 연료 분사 노즐을 센터링하기 위한 완전히 새로운 가능성을 제안한다. 본 발명에 따른 센터링 디바이스는 슬리브형 베이스 바디를 포함하고, 연료 분사 노즐의 부분 및 노즐 캐리어의 부분이 슬리브형 베이스 바디의 리세스 내로, 즉 상이한 측면들로부터 삽입된다.
슬리브형 베이스 바디의 리세스의 내부 윤곽은, 분사 노즐 및 노즐 캐리어가 규정된 하나의 상대 위치에서만 슬리브형 베이스 바디의 리세스 내로 삽입될 수 있도록 형성되고, 이로써 센터링 디바이스는 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐의 센터링을 적어도 하나의 규정된 상대 위치에서 허용한다.
슬리브형 베이스 바디를 포함하는 이러한 센터링 디바이스를 사용함으로써, 실제로 센터링에 사용되는 조절 핀의 단점이 제거될 수 있다. 즉, 노즐 캐리어 및 연료 분사 노즐, 즉 상기 노즐 캐리어 및 연료 분사 노즐의 밀봉면들 내로 조절 핀 보어들이 형성될 필요가 없다. 이로써, 어떤 부재도 밀봉면들로부터 돌출하지 않고 밀봉면들의 처리를 위해 분리될 필요가 없다.
또한, 슬리브형 베이스 바디를 포함하는 본 발명에 따른 센터링 디바이스는 기계적 부하에 대해 훨씬 현저히 덜 민감하고, 이로써 조립 및 분해시 센터링 디바이스의 손상 위험이 감소한다. 조립 또는 분해시 본 발명에 따른 센터링 디바이스가 기계적으로 과부하를 받으면, 큰 수고 및 추가 공구 없이 센터링 디바이스가 간단하게 교체될 수 있다.
또한, 전술한 부재에 의해 노즐 클램핑 너트의 훨씬 더 큰 조임 모멘트의 전달이 가능하고, 이러한 더 큰 조임 모멘트의 전달은 분사 압력이 점점 더 증가한다는 관점에서 충분한 밀봉을 위해 점점 더 요구된다.
바람직하게는 내부 윤곽이 다각형으로 형성된다. 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 슬리브형 베이스 바디의 내부 윤곽이 다각형으로 형성되면, 이것이 특히 바람직하게 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 연료 분사 노즐, 노즐 캐리어, 및 센터링 디바이스와 적어도 연료 분사 노즐, 및 경우에 따라 노즐 캐리어로 이루어진 장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들 및 하기 설명에 제시된다. 발명의 실시예들이 도면을 참조로 자세히 설명되지만, 이것에 제한되지 않는다.
본 발명에 의해, 종래 단점이 제거된 연료 분사 노즐용 새로운 센터링 디바이스가 제공된다.
도 1은 센터링 디바이스, 연료 분사 노즐 및 노즐 캐리어로 이루어진 장치의 분해도.
도 2a 내지 도 2c는 다양한 관점에서 본 센터링 디바이스를 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 센터링 디바이스의 다른 실시예를 나타낸 도면.
본 발명은 내연 기관, 바람직하게는 선박 디젤 엔진의 연료 분사 노즐을 내연 기관의 실린더의 노즐 캐리어 상에 센터링하는 센터링 디바이스에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 내연 기관의 연료 분사 노즐, 상기 내연 기관의 노즐 캐리어, 센터링 디바이스와 연료 분사 노즐로 이루어진 장치, 및 센터링 디바이스, 연료 분사 노즐과 노즐 캐리어로 이루어진 장치에 관한 것이다.
도 1은 연료 분사 노즐(1), 노즐 캐리어(2) 및 센터링 디바이스(3)로 이루어진 장치를 분해 사시도로 도시한다. 여기에서는 노즐 캐리어(2) 중에서 하부 단부 부분만이 도시되고, 상기 하부 단부 부분 상에 밀봉면(4)이 형성되고, 상기 밀봉면은 조립 상태에서 연료 분사 노즐(1)의 밀봉면(5)과 협동한다. 또한, 도 1에는 연료 분사 노즐(1) 및 노즐 캐리어(2)의 영역 내 보어들, 즉 한편으로는 연료의 안내에 사용되는 보어들(6 또는 7), 다른 한편으로는 도시되지 않은 노즐 니들 또는 밸브 니들의 수용 및 안내에 사용되는 보어들(8 또는 9)이 도시된다.
노즐 캐리어(2)는 내연 기관의 실린더의 도시되지 않은 실린더 헤드 상에서 명확히 규정된 상대 위치에 조립된다. 또한, 연료 분사 노즐(1)도 노즐 캐리어(2) 상에서 명확히 규정된 상대 위치에 조립되어야 하고, 노즐 캐리어(2) 상에서 연료 분사 노즐(1)의 센터링은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 센터링 디바이스(3)에 의해 이루어진다.
본 발명에 따른 센터링 디바이스(3a, 3b)는 슬리브형 베이스 바디(10)를 포함한다. 슬리브형 베이스 바디(10)는 리세스(11)를 포함하고, 상기 리세스 내로 제 1 측면으로부터 연료 분사 노즐(1)의 부분(12)이 삽입될 수 있고, 대향 배치된 제 2 측면으로부터 노즐 캐리어(2)의 부분(13)이 삽입될 수 있다. 센터링 디바이스(3a, 3b)의 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11)는 내부 윤곽(14)에 의해 규정되고, 상기 내부 윤곽은 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)의 센터링을 센터링 디바이스(3a)의 경우 하나의 상대 위치에서만 허용하고, 센터링 디바이스(3b)의 경우 적어도 하나의 규정된 상대 위치에서 허용한다. 센터링 디바이스(3a, 3b)의 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11) 내로 삽입 가능한 연료 분사 노즐(1)의 부분(12)은 슬리브형 베이스 바디(10)의 내부 윤곽(14)에 매칭되는 외부 윤곽(15)을 갖는다. 또한, 대향 배치된 측면으로부터 센터링 디바이스(3a, 3b)의 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11) 내로 삽입될 수 있는 노즐 캐리어(2)의 부분(13)은 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11)의 내부 윤곽(14)에 매칭되는 외부 윤곽(16)을 갖는다.
바람직하게 내부 윤곽(14)은 다각형으로 형성된다.
도 3a 및 도 3b에 도시되듯이, 다른 바람직한 실시예에 따라, 다각형 내부 윤곽(14)이 축대칭으로 형성될 수 있다.
이 경우, 리세스(11)의 내부 윤곽(14)은 노즐 캐리어(12)의 부분(13)이 연료 분사 노즐(1)의 부분(12)과 마찬가지로 적어도 하나의 규정된 상대 위치에서 리세스(11) 내로 삽입될 수 있도록 형성된다.
도 3a, 또는 도 3a의 단면 S1-S1을 따라 자른 도 3b에 따른 센터링 디바이스(3b)의 형성시, 리세스(11)의 직경이 변한다. 리세스(11)의 축방향 길이의 제 1 부분(21)은 분사 노즐(1)의 부분(12)을 수용하기 위해 제공되고, 제 2 부분(22)은 노즐 캐리어(2)의 부분(13)을 수용하기 위해 제공된다. 리세스(11)의 부분(21)은 직경에 있어 리세스(11)의 부분(22)보다 더 작게 구현된다. 이러한 구현은 공간 이용을 고려하면서, 부재들, 연료 분사 노즐(1) 및 노즐 캐리어(2)를 설계할 수 있는 장점을 갖는다. 여기에서 내부 윤곽(14)은 축대칭 육각형이다.
따라서, 센터링 디바이스(3a, 3b)는 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)의 센터링을 3a의 경우(도 2a, 도 2b, 도 2c) 하나의 규정된 상대 위치에서만 허용하거나, 또는 센터링 디바이스는 3b의 경우(도 3a, 도 3b) 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)의 센터링을 바람직하게는 2 개의 규정된 상대 위치들에서 허용한다.
바람직한 실시예에서 본 발명에 따른 센터링 디바이스(3a, 3b)의 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11)의 내부 윤곽(14)은, 연료 분사 노즐(1)의 부분(12) 및 노즐 캐리어(2)의 부분(13)이 슬리브형 베이스 바디(10), 즉 상기 슬리브형 베이스 바디의 리세스(11) 내로 각각 유극을 가지고 삽입될 수 있도록 형성된다. 이 경우, 센터링 디바이스(3a, 3b)는 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)을 센터링하거나 또는 정렬하는 데에만 사용된다. 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)을 실제 고정하는 것과 이로써 조립하는 것은 바람직하게 도시되지 않은 별도의 박스 너트에 의해 이루어지고, 상기 박스 너트는 한편으로 센터링 디바이스(3a, 3b)를 둘러싸고 다른 한편으로 연료 분사 노즐(1) 및 노즐 캐리어(2)의 부분들(17 및 18)을 둘러싼다. 연료 분사 노즐(1) 및 노즐 캐리어(2)의 상기 부분들(17 및 18)은 센터링 디바이스(3a, 3b)의 내부 윤곽(14)에 매칭되는 외부 윤곽을 갖는 부분들(12 및 13)에 연결되며 상기 부분들(12 및 13)에 비해 방사 방향으로 돌출함으로써, 연료 분사 노즐(1)과 노즐 캐리어(2) 사이의 센터링 디바이스(3a, 3b)의 축방향 위치를 규정하는 스토퍼들을 형성하는 부분들이다.
바람직하게는 노즐 캐리어(2)의 부분(18)에, 도시되지 않은 수나사가 할당 배치되고, 상기 수나사는 도시되지 않은 박스 너트의 암나사와 협동함으로써, 센터링 디바이스(3)에 의해 노즐 캐리어(2) 상에 정렬된 연료 분사 노즐(1)이 노즐 캐리어(2) 상에 조립된다.
이와 달리, 센터링 디바이스(3a, 3b)의 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11)의 내부 윤곽(14)은 연료 분사 노즐(1)과 노즐 캐리어(2)의 부분들(12 및 13)이 좁은 헐거운-, 중간- 또는 가압-끼워맞춤에 의해 리세스(11) 내로 삽입되도록 형성된다.
여기에서 본 발명은 슬리브형 센터링 디바이스을 이용해서 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)을 새롭고 간단하게 센터링하는 것을 제안한다. 이로써, 실제로 필요한 조절 핀이 생략될 수 있다. 따라서, 센터링에 필요한 부재들의 개수가 감소할 뿐만 아니라 본 발명에 따른 센터링 디바이스(3a, 3b)는 기계적 부하에 대해 덜 민감하다. 기계적 과부하가 나타남으로써 슬리브형 센터링 디바이스가 파손되면, 상기 센터링 디바이스가 공구 없이 적은 수고로 교체될 수 있다.
슬리브형 센터링 디바이스(3a)의 내부 윤곽(14)은 바람직하게 다각형 프로파일로 제공되고, 상기 다각형 프로파일은 특히 축대칭으로 구현된다. 이러한 다각형 프로파일은 비원형 선삭 또는 비원형 연삭에 의해 제조될 수 있다. 연료 분사 노즐(1)과 노즐 캐리어(2)의 외부 면들이 열 처리에 후속해서 추가 처리될 필요 없기 때문에, 상기 연료 분사 노즐 및 노즐 캐리어의 부분들(12 및 13) 내로 다각형 프로파일이 삽입됨으로써 제조 기술적 추가 비용이 전혀 들지 않거나 미미하다. 따라서, 내연 기관의 실린더의 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐의 센터링은 바람직하게 다각형 샤프트-허브-결합의 의미로 이루어진다.
바람직한 실시예에서, 도 2b에 가장 잘 도시되듯이, 센터링 디바이스(3a)의 슬리브형 베이스 바디(10)의 리세스(11)의 내부 윤곽(14)이 삼각형 프로파일로서 구현되고, 삼각형 프로파일의 적어도 하나의 각 부분에 윤곽 또는 반경이 매칭됨으로써, 노즐 캐리어(2) 상에 연료 분사 노즐(1)의 확실한 센터링이 센터링 디바이스(3a)에 의해 달성될 수 있다. 전술했듯이, 리세스(11) 내로 삽입되는 노즐 캐리어(2) 및 연료 분사 노즐(1)의 부분들(12 및 13)은 상응하는 윤곽으로 형성된다.
1 : 연료 분사 노즐
2 : 노즐 캐리어
3a, 3b : 센터링 디바이스
4 : 밀봉면
5 : 밀봉면
6 : 연료 보어
7 : 연료 보어
8 : 노즐 니들용 보어
9 : 노즐 니들용 보어
10 : 베이스 바디
11 : 리세스
12 : 부분
13 : 부분
14 : 내부 윤곽
15 : 외부 윤곽
16 : 외부 윤곽
17 : 부분
18 : 부분
20 : 제 1 부분
21 : 제 2 부분

Claims (12)

  1. 연료 분사 노즐용, 즉 내연기관의 실린더의 노즐 캐리어 상에 연료 분사 노즐을 센터링하기 위한 센터링 디바이스로서, 슬리브형 베이스 바디(10)를 포함하고, 상기 슬리브형 베이스 바디(10)는 리세스(11)를 포함하며, 상기 리세스 내로, 제 1 측면으로부터 연료 분사 노즐(1)의 부분(12)이 삽입될 수 있고, 대향 배치된 제 2 측면으로부터는 노즐 캐리어(2)의 부분(13)이 삽입될 수 있으며, 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 상기 리세스(11)가 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 내부 윤곽(14)에 의해 규정되고, 상기 내부 윤곽이 상기 노즐 캐리어(2) 상에 상기 연료 분사 노즐(1)의 센터링을 적어도 하나의 규정된 상대 위치에서 허용하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 상기 리세스(11) 내로 삽입될 수 있는 상기 연료 분사 노즐(1)의 상기 부분(12)이 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 상기 내부 윤곽(14)에 매칭되는 외부 윤곽(15)을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 상기 리세스(11) 내로 삽입될 수 있는 상기 노즐 캐리어(2)의 상기 부분(13)이 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 상기 내부 윤곽(14)에 매칭되는 외부 윤곽(16)을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 윤곽(14)이 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 윤곽(14)이 축대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 리세스(11)의 직경은 상기 리세스(11)의 축방향 길이의 제 1 부분(21)이 상기 분사 노즐(1)의 상기 부분(12)의 수용을 위해 제공되고, 제 2 부분(22)은 상기 노즐 캐리어(2)의 상기 부분(13)의 수용을 위해 제공되도록 변하고, 상기 리세스(11)의 상기 부분(21)의 직경이 상기 리세스(11)의 상기 부분(22)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 리세스(11)의 상기 내부 윤곽(14)은 축대칭 육각형인 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 윤곽(14)은 상기 연료 분사 노즐(1)의 상기 부분(12) 및 상기 노즐 캐리어(2)의 상기 부분(13)이 상기 슬리브형 베이스 바디(10) 내로 유극을 가지고 삽입될 수 있도록 형성되고, 서브 어셈블리들의 고정을 위해 너트가 사용되며, 상기 너트의 암나사는 상기 노즐 캐리어(2)의 수나사와 협동하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 노즐용 센터링 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 센터링 디바이스에 의해 실린더의 노즐 캐리어 상에 센터링될 수 있는, 내연 기관의 실린더의 연료 분사 노즐로서, 상기 연료 분사 노즐(1)의 부분(12)이 상기 센터링 디바이스(3a, 3b)의 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 내부 윤곽에 매칭되는 외부 윤곽(15)을 갖는 것인 내연 기관의 실린더의 연료 분사 노즐.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 센터링 디바이스에 의해 실린더의 연료 분사 노즐이 센터링될 수 있는 내연 기관의 실린더의 노즐 캐리어로서, 상기 노즐 캐리어(2)의 부분(13)이 상기 센터링 디바이스(3)의 상기 슬리브형 베이스 바디(10)의 내부 윤곽(14)에 매칭되는 외부 윤곽(16)을 갖는 것인 내연 기관의 실린더의 노즐 캐리어.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 센터링 디바이스(3a, 3b) 및 제 9 항에 따른 연료 분사 노즐(1)로 이루어진 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 센터링 디바이스(3a, 3b), 제 9 항에 따른 연료 분사 노즐(1) 및 제 10 항에 따른 노즐 캐리어(2)로 이루어진 장치.
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