KR20150007263A

KR20150007263A - 연소 엔진용 연료 분사 어셈블리

Info

Publication number: KR20150007263A
Application number: KR20140086804A
Authority: KR
Inventors: 지안도메니코 세라; 다니엘 마크
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-01-20
Also published as: US20150013643A1; CN104279103B; CN104279103A; US10047711B2; EP2824312B1; EP2824312A1; KR102224696B1

Abstract

중심 길이방향 축선(LA)을 갖는 연소 엔진용 연료 분사 어셈블리(I)가 개시된다. 연료 분사 어셈블리(I)는 인젝터 본체(IB), 인젝터 본체(IB)의 축방향 단부를 반경 방향으로 에워싸는 인젝터 컵(IC), 인젝터 컵(IC)을 인젝터 본체(IB)와 기계식으로 결합하는 스프링 클립(SC)을 포함한다. 스프링 클립(SC)은, 메인 연장 평면이 길이방향 축선(LA)에 수직하게 연장되는 그라운드 플레이트(GP)와, 개구(A)로부터 바닥 부위(B)까지 그라운드 플레이트(GP)의 일 측단부로부터 안쪽으로 연장되는 리세스로서, 메인 연장 평면 상의 평면도에서는, 바닥 부위(B)가 270° 내지 180°의 각도(α)에 걸쳐 연장되는 원형 세그먼트로서 형성된 외형(C)을 가지는 리세스와, 그라운드 플레이트(GP)에 견고하게 결합되는 적어도 하나의 스프링 요소(SE)를 포함한다. 스프링 클립(SC)의 스프링 요소(SE)는 인젝터 컵(IC)과의 접촉 구역(CS1)을 갖고, 그라운드 플레이트(GP)는 인젝터 본체(IB)와의 접촉 구역(CS2)을 가져서, 스프링 요소(SE)가 인젝터 컵(IC) 상에 스프링력을 가하도록 동작 가능하다. 스프링 클립(SC)은 리세스의 바닥 부위에 의해 인젝터 본체(IB)에 스냅-고정된다. 인젝터 컵(IC)은 절취부(O)를 갖고, 스프링 클립(SC)의 그라운드 플레이트(GP)는 인젝터 컵(IC)의 절취부(O) 내로 연장된다.

Description

연소 엔진용 연료 분사 어셈블리{FUEL INJECTION ASSEMBLY FOR A COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 연소 엔진용 연료 분사 어셈블리에 관한 것이다.

인젝터들은, 특히 내연 기관(internal combustion engine)용으로 광범위하게 사용되고 있으며, 내연 기관의 흡기 매니폴드 내로 또는 내연 기관의 실린더의 연소실(combustion chamber) 내로 직접 유체를 투입하기 위해 배치될 수 있다.

양호한 엔진 성능에 이르기 위해, 연소실에 관하여 상기와 같은 고압 연료 인젝터의 방위가 보장되어야 한다.

WO 2011/144411 A1은 중심 길이방향 축선을 포함하며 홀더를 통해 인젝터에 고정될 수 있는 연료 컵이 연료 컵 본체 및 고정 요소를 포함하는 것을 개시한다. 이 연료 컵은, 상기 고정 요소가 상기 연료 컵 본체에 첩부된(affixed) 스탬프형 탭이고, 상기 스탬프형 탭이 상기 홀더에 맞물림되도록 설계되어 있는 것이 특징이다.

본 개시물의 목적은, 특히 비용면에서 효율적이고 신뢰도 있는 연소 엔진용 연료 분사 어셈블리를 구체화하는 것이다.

이 목적은 독립 청구항의 특징들을 갖는 연료 분사 어셈블리에 의해 달성된다. 연료 분사 어셈블리의 유리한 실시예들은 종속 청구항들 및 하기의 상세한 설명에서 구체화된다.

연소 엔진용 연료 분사 어셈블리가 구체화된다. 연료 분사 어셈블리는 중심 길이방향 축선을 갖는다. 연료 분사 어셈블리는 인젝터 본체 및 인젝터 컵을 포함한다.

인젝터 본체는, 특히 길이방향 축선을 따라 연료 입구 단부로부터 연료 출구 단부까지 연장된다. 일 실시예에 있어서, 인젝터 본체는 메탈 튜브 및 메탈 튜브 둘레로 부분적으로 또는 전체적으로 연장되는 플라스틱 하우징을 포함한다. 금속 튜브는 인젝터 본체의 연료 출구 단부와 연료 입구 단부를 유압식으로(hydraulically) 결합하는데 기여할 수 있다. 플라스틱 하우징은 인젝터 본체를 전자기 액추에이터 유닛의 전원 및/또는 코일에 연결하기 위한 외부 전기 커넥터를 수용할 수 있다. 전자기 액추에이터 유닛은 인젝터 본체의 연료 출구 단부에서 분사 노즐을 개폐하기 위해 제공될 수 있다.

인젝터 컵은 인젝터 본체의 축방향 단부를 반경 방향으로 에워싼다. 축방향 단부는, 특히 인젝터 본체의 연료 입구 단부이다. 따라서, 다시 말해, 인젝터 본체의 연료 입구 단부는, 인젝터 컵이 인젝터 본체의 원주 둘레로 연장되도록, 인젝터 컵 내에 수용된다.

연료 분사 어셈블리는 스프링 클립을 더 포함한다. 스프링 클립은 인젝터 본체와 인젝터 컵을 기계식으로 결합한다.

스프링 클립은 길이방향 축선에 평행한 법선(normal)을 가진 그라운드 플레이트(ground plate)를 포함한다. 즉, 그라운드 플레이트는 길이방향 축선에 수직하게 연장되는 메인 연장 평면을 갖는다. 본 개시물에 있어서, 요소, 예컨대 그라운드 플레이트의 메인 연장 평면은, 특히 개개의 요소가 그 최대 및 다음 최대 크기를 갖는 그들 2개의 직교 방향에 의해 규정되며, 특히 개개의 요소의 기하학적 무게 중심을 포함하는 평면인 것으로 이해된다.

스프링 클립은, 그라운드 플레이트의 일 단부로부터 안쪽으로 연장되며, 그것이 연장되는 그라운드 플레이트의 단부를 등지는(facing away from) 리세스의 단부 상에서 270° 내지 180°의 각도로 부분적으로 원형 단면을 포함하는 리세스를 더 포함한다. 즉, 스프링 클립(특히, 스프링 클립의 그라운드 플레이트)은 리세스를 갖는다. 리세스는 리세스의 개구로부터 리세스의 바닥 부위까지 그라운드 플레이트의 일 측단부로부터 그라운드 플레이트 내로 안쪽으로 연장된다. 특히, 리세스(그라운드 플레이트의 메인 연장 평면의 평면도에서)는 그라운드 플레이트의 일 에지에 있는 개구로부터 그라운드 플레이트의 맞은편 에지를 향해 측방향으로 연장된다. 리세스는 그라운드 플레이트를 통해 축방향으로 전체적으로 연장되는 것이 바람직하다. 길이방향 축선은 바람직하게는, 리세스를 통해 연장된다.

그라운드 플레이트의 메인 연장 평면에 대한 평면도에서, 바닥 부위는 원형 세그먼트(circle segment)로서 성형되는 외형을 갖는다. 원형 세그먼트는 바람직하게는, 180° 내지 270°의 각도에 걸쳐 연장된다. 원형 세그먼트의 종점들은 바람직하게는 리세스의 개구쪽을 향한다.

스프링 클립은 그라운드 플레이트에 견고하게 결합된 적어도 하나의 스프링 요소를 더 포함한다. 스프링 클립의 스프링 요소는 인젝터 컵과의 접촉 구역을 갖고, 그라운드 플레이트는 인젝터 본체와의 접촉 구역을 가지므로, 스프링 요소는 인젝터 컵에 스프링력을 가하도록 동작 가능하다. 그라운드 플레이트의 접촉 구역은, 예컨대 인젝터 본체의 플라스틱 하우징 주변일 수 있다.

특히, 스프링 요소가 인젝터 컵에 의해 예비하중을 받을 때, 스프링 요소는 인젝터 본체를 인젝터 컵으로부터 멀리 축방향으로 편향시키도록 동작 가능하다. 스프링 요소의 예비하중(pre-loading)은 인젝터 컵에 의해, 특히 인젝터 컵과 스프링 클립의 접촉 구역을 통한 기계식 상호작용에 의해 영향을 받을 수 있다.

스프링 클립은 리세스의 원형 부위에 의해 인젝터 본체와 스냅-고정(snap-fix)된다. 인젝터 컵은 절취부(cutout)를 갖고, 스프링 클립의 그라운드 플레이트는 인젝터 컵의 절취부 내로 연장된다. 절취부는 바람직하게는, 직사각형 기본 형상을 갖는다.

유리하게는, 연료 분사 어셈블리는 특히 소수의 부품을 갖는다. 이렇게 해서, 연료 분사 어셈블리는 용이하게 제조될 수 있으며, 특히 비용 면에서 효율적이다.

또한, 인젝터 본체와 인젝터 컵 사이에서의 운동은 유리하게는 연료 어셈블리 내로 제한될 수 있다. 인젝터 컵의 절취부가 대략 스프링 클립의 그라운드 플레이트의 최대 폭 만큼 넓기 때문에, 스프링 클립은 인젝터 컵의 절취부 내로 삽입 가능하다. 따라서, 용이한 조립이 달성된다. 그라운드 플레이트가 인젝터 컵의 절취부 내로 연장되기 때문에, 특히 절취부 내로 연장되는 그라운드 플레이트의 부위가 대략 절취부 만큼 넓은 경우에는, 인젝터 컵과 스프링 클립 사이에서의 회전 운동(rotary movement)이 방지된다.

스프링 클립과 인젝터 본체의 스냅-고정식 결합의 클램핑력에 의해, 인젝터 본체와 스프링 클립 사이의 회전 운동이 방지되고, 그에 따라 인젝터 컵과 인젝터 본체 사이에서의 회전 운동이 또한 방지된다. 클램핑력의 값은 리세스의 원형 부위의 각도에 의존한다. 각도는, 예컨대 260° 내지 240°가 유리하다.

연료 분사 어셈블리는 바람직하게는, 연소 엔진의 실린더 헤드에 고정되게 설계된다. 바람직한 실시예에 있어서, 그라운드 플레이트는 인젝터 컵의 절취부 내에서 축방향으로 변위 가능하다. 절취부는 인젝터 컵에 대한 그라운드 플레이트의 축방향 변위를 제한하도록 동작 가능할 수 있다. 그라운드 플레이트는, 바람직하게는 연료 분사 어셈블리가 실린더 헤드에 고정될 때, 그라운드 플레이트가 연료 출구 단부에 인접한 절취부의 에지로부터 이격되는 형태로 절취부 내에 위치된다.

유리하게는, 그라운드 플레이트의 접촉 구역은 연료 분사 어셈블리가 실린더 헤드에 고정되고 인젝터 컵이 스프링 클립에 의해 실린더 헤드에 대하여 인젝터 본체를 가압하도록 동작 가능할 때 인젝터 본체와 접촉한다. 절취부 내에서의 그라운드 플레이트의 위치 및 축방향 가동성으로 인해, 인젝터 본체에 대한 스프링력은 기본적으로 절취부에 의해 인젝터 컵과 스프링 클립의 결합과는 무관하다.

일 실시예에 있어서, 절취부는 길이방향 축선에 수직한 방향으로는 대략 상기 방향에서의 스프링 클립의 그라운드 플레이트의 최대 폭 만큼 넓다. 다른 실시예에 있어서, 절취부 및 절취부 내부에 배치되는 그라운드 플레이트의 부분은 실질적으로 동일한 폭을 갖는다.

본원 명세서에서, "대략 ~만큼 넓은" 및 "실질적으로 동일한 폭"은, 특히 절취부의 폭 및 그라운드 플레이트의 폭이 서로 길이방향 축선 둘레의 상대적인 회전 운동에 대하여 스프링 클립 및 인젝터 컵을 잠금하게 되어 있음을 의미하는 것으로 이해된다. 절취부의 폭은 그라운드 플레이트의 또는 그라운드 플레이트의 상기 부분의 폭을 10% 또는 그 미만, 바람직하게는 5% 또는 그 미만, 예컨대 2% 또는 그 미만을 초과하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 있어서, 인젝터 컵은 홈통부(trough portion) 및 베이스부를 갖는다. 홈통부는 인젝터 본체의 연료 입구 단부가 내부에 수용되는 리세스를 갖는다. 베이스부는 인젝터 본체의 유체 출구 단부를 향해 축방향으로 홈통부에 후속 위치된다. 베이스부는 리세스를 측방향으로 둘러싸고 절취부를 포함한다. 바람직하게는, 베이스부는 제 1 플레이트 구역 및 제 2 플레이트 구역을 갖고, 제 1 플레이트 구역은 길이방향 축선에 수직하게 연장되는 메인 연장 평면을 갖고 제 2 플레이트 구역은 길이방향 축선에 평행하게 연장되는 메인 연장 평면을 가지며, 절취부는 제 2 플레이트 구역에 의해 구성되어 제 2 플레이트 구역을 반경 방향으로 관통한다. 제 1 플레이트 구역은 홈통부에 결합될 수 있다. 제 1 플레이트 구역은 인젝터 본체의 원주 둘레로 연장될 수 있다.

유리하게는, 본 실시예에 따른 인젝터 컵은, 예컨대 딥-드로잉(deep-drawing), 벤딩 및 펀칭에 의해, 특히 용이하게 및 비용 효율적으로 제조될 수 있다. 또한, 스프링 클립을 위치시키는 것은 특히 간단할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 인젝터 본체는 그라운드 플레이트의 리세스의 일 부위 내에 배열되는 단차부(step)를 포함한다. 단차부는 인젝터 본체와 스프링 클립 사이에서의 회전 운동을 방지하도록 배열 및 설계된다. 즉, 단차부는 인젝터 본체와 스프링 클립의 서로에 대한 상대적인 회전 운동을 회전 방향으로 막기 위해 리세스와 맞물리게 된다. 단차부는 바람직하게는 인젝터 본체, 특히 플라스틱 하우징의 러그(lug)에 의해 구성된다.

단차부에 의하면, 스프링 클립과 인젝터 본체 사이에서의 회전 운동은 방지될 수 있고, 그에 따라 인젝터 컵과 인젝터 본체 사이에서의 회전 운동도 방지될 수 있다.

추가의 실시예에 따르면, 단차부는 대략 내부에 단차부가 배열되는 리세스의 부위만큼 넓다. 즉, 단차부는 기본적으로 리세스의 개구와 동일한 측방향 크기를 갖는다. 이로써, 아주 작은 회전 운동조차 방지될 수 있다. 본원 명세서에서, "대략 ~만큼 넓은" 및 "기본적으로 동일한 측방향 크기"는, 특히 단차부의 폭 및 리세스의 개구의 폭이 서로 길이방향 축선 둘레의 상대적인 회전 운동에 대하여 스프링 클립 및 인젝터 본체를 잠금하게 구성되어 있음을 의미하는 것으로 이해된다. 리세스의 개구의 폭은 단차부의 폭을 10% 또는 그 미만, 바람직하게는 5% 또는 그 미만, 예컨대 2% 또는 그 미만을 초과하는 것이 바람직하다.

추가의 실시예에 따르면, 인젝터 본체는 스프링 클립의 그라운드 플레이트와 인젝터 컵에 의해 에워싸이는 인젝터 본체의 축방향 단부 사이에서 반경 방향으로의 돌기를 갖는다. 즉, 돌기는 인젝터의 연료 입구 단부와 스프링 클립의 그라운드 플레이트 사이에서 축방향으로 위치되는 인젝터 본체의 반경 방향 돌기이다. 반경 방향 돌기는 인젝터 본체의 원주 둘레로 부분적으로 또는 전체적으로 연장된다. 돌기는 그라운드 플레이트의 리세스의 바닥 부위의 원형 세그먼트 형상 외형의 반경보다 큰 반경을 갖는다.

이로써, 그라운드 플레이트(및 그에 따른 스프링 클립)의 축방향 운동은 돌기에 의해 일 축방향으로, 구체적으로 인젝터 본체의 연료 입구 단부를 향하는 축방향으로 제한된다. 다른 방향으로의 축방향 운동은 인젝터 본체와 그라운드 플레이트의 접촉 평면에 의해 제한된다. 스프링 클립이 인젝터 컵의 절취부 내로 연장되기 때문에, 인젝터 컵의 축방향 운동이 또한 절취부의 축방향 높이에 의해 제한된다. 유리하게는, 돌기와 절취부는 연료 분사 어셈블리의 운반 및 설치 도중에 인젝터 컵 내에 인젝터 본체를 보유하도록 협동한다. 돌기를 통해 인젝터 본체와, 또한 절취부를 통해 인젝터 컵과 기계식으로 상호작용하는 스프링 클립에 의하면, 운반 또는 설치 도중에 연료 분사 어셈블리가 부주의로 분해될 위험이 매우 적다.

추가의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 스프링 요소는, 예컨대 벤딩에 의해 그라운드 플레이트와 일체로 형성된 스프링 암이다. 즉, 그라운드 플레이트와 스프링 요소 또는 스프링 요소들은 일체형으로 되는 것이 바람직하다. 일 개량에 있어서, 스프링 클립은 그라운드 플레이트에 상당하는 부분 및 스프링 요소(들)에 상당하는 추가 부분을 갖는 일체형 부품이다. 이로써, 스프링 요소는 제조되어, 인젝터 컵 및 인젝터 본체에 용이하게 결합될 수 있다.

추가의 실시예에 따르면, 인젝터 본체는 원통형 수용 부위를 갖고, 스프링 클립은 인젝터 본체의 원통형 수용 부위에 스냅-고정된다. 원통형 수용 부위는 인젝터 본체의 연료 입구 단부에 인접하여 배치될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 스프링 클립은 인젝터 본체의 금속 튜브에 스냅-고정된다. 본 실시예의 일 개량에 있어서, 금속 튜브는, 특히 원통 형상으로 되는 수용 부위를 포함할 수 있다.

편의상, 원통형 수용 부위의 반경은 그라운드 플레이트의 리세스의 바닥 부위의 원형 세그먼트 형상 외형의 반경과 대략 동일할 수 있다. 특히, 원형 세그먼트 형상 외형의 2개의 단부들 사이의 정할(secant)의 길이는 수용 부위의 직경보다 작고, 원형 세그먼트 형상 외형의 직경은 적어도 수용 부위의 직경만한 크기이다. 원형 세그먼트 형상 외형의 직경은 수용 부위의 직경을 10% 또는 그 미만, 바람직하게는 5% 또는 그 미만, 예컨대 2% 또는 그 미만을 초과할 수 있다.

유리하게는, 스프링 클립은 플라스틱 하우징 대신에 금속 튜브에 스냅-고정될 수 있다. 이렇게 해서, 단순한 구조의 연료 분사 어셈블리가 달성될 수 있다. 인젝터 본체와 스프링 클립의 결합은 특히 신뢰도 있게 이루어질 수 있다. 또한, 플라스틱 하우징의 기계적 안정성에 대한 요건들이 특히 경감될 수 있다.

원통형 수용 부위의 반경이 그라운드 플레이트의 리세스의 원형 부위의 반경과 대략 동일하기 때문에, 인젝터 본체와 스프링 클립의 결합의 높은 클램핑력이 달성될 수 있다.

추가의 실시예에 따르면, 인젝터 컵은, 인젝터 본체로 안내되며, 인젝터 본체와 그라운드 플레이트의 접촉 평면으로 안내되는 모따기부(chamfer)를 절취부의 에지 상에 포함한다. 즉, 절취부는, 인젝터 본체쪽을 향해 있으며, 인젝터 본체와의 접촉 구역을 포함하는 그라운드 플레이트의 측부에 인접하여 위치되는 모따기된 에지를 갖는다. 따라서, 모따기된 에지의 표면은, 반경 방향 외향 경로에서, 인젝터 본체의 연료 입구 단부에 접근하도록 경사진다.

이 모따기부에 의해, 스프링 요소는 인젝터 컵의 절취부 내로 용이하게 삽입될 수 있고, 용이하게 다시 분해될 수 있다.

추가의 실시예에 따르면, 인젝터 본체와의 접촉 평면을 가지며, 인젝터 컵의 절취부로 안내되는 그라운드 플레이트의 측부의 에지는 모따기부를 포함한다. 즉, 그라운드 플레이트는, 인젝터 컵의 절취부에 인접하여 위치되며, 그라운드 플레이트의 접촉 구역을 포함하는 그라운드 플레이트의 측부로부터 스프링 클립의 접촉 구역에 인접한 측부를 향하는 동안, 그라운드 플레이트의 모따기된 에지의 길이방향 축선으로부터의 거리가 증가하는 바와 같은 형태로 경사지는 모따기된 에지를 갖는다.

이 모따기부에 의해, 스프링 요소는 인젝터 컵 내로 용이하게 삽입될 수 있고, 용이하게 다시 분해될 수 있다. 연료 분사 어셈블리의 용이한 조립 및 분해를 위해, 절취부 및 그라운드 플레이트 양자 모두가 모따기된 에지들을 갖는 것이 특히 유리하다.

추가의 실시예에 따르면, 스프링 클립은 금속 스프링 클립이다.

개략적인 도면들을 참조하여 하기에서 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명한다. 도면들은 다음과 같다:

도 1은 제 1 실시예에 따른 인젝터 본체, 스프링 클립 및 인젝터 컵을 구비한 연료 분사 어셈블리,
도 2는 연료 분사 어셈블리의 인젝터 본체,
도 3은 연료 분사 어셈블리의 스프링 클립,
도 4는 연료 분사 어셈블리의 인젝터 컵,
도 5는 연료 분사 어셈블리의 측면도,
도 6은 연료 분사 어셈블리의 정면도,
도 7은 8-8 평면을 따르는 길이방향 단면도에서의 연료 분사 어셈블리,
도 8은 7-7 평면을 따르는 단면도에서의 연료 분사 어셈블리, 및
도 9는 제 2 실시예에 따른 연료 분사 어셈블리의 일부분의 길이방향 단면도이다.

도 1은 내연 기관에 연료를 투입하기에 특히 적합한 연료 분사 어셈블리(I)를 도시한다. 연료 분사 어셈블리(I)는 중심 길이방향 축선(LA)을 갖는다. 연료 분사 어셈블리는 연료 입구 단부로부터 연료 출구 단부까지 길이방향 축선(LA)을 따라 연장되는 인젝터 본체(IB)를 포함한다. 연료 분사 어셈블리(I)는 인젝터 본체(IB)의 연료 입구 단부를 반경 방향으로 에워싸는 인젝터 컵(IC)을 더 포함한다. 연료 분사 어셈블리(I)는 인젝터 본체(IB)와 인젝터 컵(IC)을 기계식으로 결합하는 스프링 클립(SC)을 더 포함한다.

인젝터 본체(IB)는 도 2에 도시된다. 인젝터 본체(IB)는 금속 튜브 및 금속 튜브의 원주 둘레로 연장되는 플라스틱 하우징을 포함한다.

플라스틱 하우징은 외부 전기 커넥터에 인접한 러그를 갖는다. 러그는 단차부(ST)를 포함한다. 단차부(ST)는, 예컨대 플라스틱으로 이루어진다. 플라스틱 하우징은 베어링(BE)을 더 갖는다.

금속 튜브는 원통형 수용 부위(CRP) 및 돌기(P)를 포함한다. 원통형 수용 부위(CRP)는 돌기(P)와 베어링(BE) 사이에서 축방향으로 배열된다.

단차부(ST), 베어링(BE), 원통형 수용 부위(CRP) 및 돌기(P)의 기능에 대해서는 후술될 것이다.

도 3은, 본 실시예에서는 금속 스프링 클립(SC)인, 연료 분사 어셈블리(I)의 스프링 클립(SC)을 도시한다. 스프링 클립(SC)은 그라운드 플레이트(GP)에 상당하는 부분 및 2개의 스프링 요소(SE)에 상당하는 부분을 포함하는 일체형 부품이다.

그라운드 플레이트(GP)는 길이방향 축선(LA)에 평행한 법선을 갖고, 즉 그라운드 플레이트는 길이방향 축선(LA)에 수직한 메인 연장 평면을 갖는다.

리세스(R)는 그라운드 플레이트(GP)의 일 측방향 에지에 있는 개구(A)로부터 바닥 부위(BP)까지 그라운드 플레이트(GP) 내로 측방향 안쪽으로 연장된다. 그라운드 플레이트(GP)의 메인 연장 평면 상의 평면도에서, 바닥 부위(BP)는 원형 세그먼트로서 형성되는 외형(C)을 갖고, 원형 세그먼트는 270° 내지 180° 사이의 각도(α)에 걸쳐 연장된다(도 8 참조).

2개의 스프링 요소(SE)는, 그라운드 플레이트(GP)와 일체로 형성되는 것에 의해, 그라운드 플레이트(GP)에 견고하게 결합된다. 본 실시예에 있어서, 스프링 요소(SE)들은 벤딩에 의해 그라운드 플레이트(GP)와 일체로 형성된 스프링 암이다.

스프링 요소(SE)들은, 본 실시예에서 길이방향 축선(LA)을 따르는 평면도에서는, 그라운드 플레이트(GP)와 완전히 겹친다. 이렇게 해서, 스프링 요소는 특히 적은 공간을 소모한다. 길이방향 축선(LA)을 따르는 평면도에서 그라운드 플레이트(GP)와 완전히 겹치는 스프링 요소(SE)들은 연료 분사 어셈블리(I)의 다른 실시예들에 대해서 또한 적합하다.

도 4는 연료 분사 어셈블리(I)의 인젝터 컵(IC)을 도시한다. 인젝터 컵은 인젝터 본체(IB)의 연료 입구 단부를 수용하기 위한 홈통부(TR)를 갖는다. 또한, 인젝터 컵(IC)은 인젝터 본체(IB)의 연료 출구 단부를 향해 축방향(LA)으로 홈통부(TR)에 후속 배열되는 베이스부(B)를 갖는다.

베이스부(B)는 길이방향 축선에 수직한 메인 연장 평면을 갖는 제 1 플레이트 구역(PS1)을 포함한다. 제 1 플레이트 구역(PS1)은 홈통부(TR)의 원주 둘레로 칼라(collar)로서 연장된다. 또한, 베이스부(B)는 길이방향 축선(LA)에 평행한 메인 연장 평면을 갖는 제 2 플레이트 구역(PS2)을 포함한다.

인젝터 컵(IC)은 제 2 플레이트 구역(PS2)에 의해 구성되며 제 2 플레이트 구역을 반경 방향으로 관통하는 절취부(O)를 갖는다. 절취부(O)는, 길이방향 축서(LA)에 수직한 방향에 있어서는, 대략 스프링 클립(SC)의 그라운드 플레이트(GP)의 상기 방향에서의 최대 폭 만큼 넓다.

인젝터(I)는 다음과 같이 조립된다:

먼저, 인젝터 컵(IC)은 인젝터 본체(IB)의 연료 입구 단부 상에 위치된다. 이후, 스프링 클립(SC)은 인젝터 컵(IC)의 절취부(O) 내에 삽입되어, 리세스의 원형 부위에 의해 인젝터 본체(IB)에 스냅-고정된다. 스프링 클립(SC)은, 예컨대 인젝터 본체(IB)의 원통형 수용 부위(CRP)에 스냅-고정된다.

더 구체적으로, 스프링 클립(SC)은 리세스의 개구(A)를 포함하는 그 측부로부터 절취부(O) 내로 삽입될 수 있으며, 개구(A)가 절취부(O)를 통해 제 2 플레이트 구역(PS2) 맞은편의 원통형 수용 부위(CRP)의 측부로 측방향으로 이동하도록, 절취부(O)를 통해 측방향으로 부분적으로 이동될 수 있다.

스프링 클립(SC)의 리세스(R)의 바닥 부위(BP)가 원통형 수용 부위를 따라 이동할 때, 스프링 클립은, 그 원형 세그먼트 형상 외형(C)의 구멍이 원통형 수용부(CRP)의 직경보다 작더라도, 더 이동될 수 있도록 측방향으로 탄성적으로 변형된다. 외형(C)의 구멍이 원통형 수용부(CRP)의 가장 큰 측방향 크기를 지난 후에, 스프링 클립은 스냅-고정 연결이 달성되도록 그 비변형된 형상으로 스냅백(snap back)될 것이다. 이후, 리세스(R)의 바닥 부위(BP)와 원통형 수용부(CRP) 사이의 형상 끼워맞춤에 의해, 스프링 클립의 추가의 측방향 운동이 방지된다.

이 측방향 위치에서는, 스프링 클립(SC)의 그라운드 플레이트(GP)가 계속해서 인젝터 컵(IC)의 절취부(O)와 맞물려 있다(도 6, 도 7 및 도 8 참조).

스프링 요소(SE)는 인젝터 컵(IC)과의 접촉 구역(CS1)을 갖는다(도 6 참조). 그라운드 플레이트(GP)는 인젝터 본체(IB)의 베어링(BE)과의 접촉 평면(CS2)을 갖는다(도 6 참조). 따라서, 스프링이 예비하중을 받는 바와 같은 형태로 인젝터 컵(IC)이 내연 기관의 실린더 헤드에 고정될 때, 스프링 클립(SC)에 의해 인젝터 본체(IB) 상에 스프링력이 가해진다.

절취부(O)는, 측방향으로는, 대략 절취부(O) 내로 연장되는 그라운드 플레이트(GP)의 부위의 최대 폭만큼 넓은 것이 유리하다(도 5, 도 8 참조). 이로써, 인젝터 컵(IC)과 스프링 클립(SC) 사이에서는 매우 적은 회전 운동만이 가능하다.

인젝터 본체(IB)의 단차부(ST)는 그라운드 플레이트(GP)의 리세스의 일 부위 내에 있다. 예컨대, 단차부(ST)는 대략 단차부(ST)와 맞물리게 되는 리세스(R)의 개구(A)만큼 넓다(도 8 참조). 이로써, 인젝터 본체(IB)와 스프링 클립(SC) 사이에서는 매우 적은 회전 운동이 가능하고, 그에 따라 인젝터 본체(IB)와 인젝터 컵(IC) 사이에서도 매우 적은 회전 운동이 가능하다.

돌기(P)는 그라운드 플레이트(GP)의 리세스(R)의 바닥 부위(BP)의 외형(C)의 반경보다 큰 반경을 갖는다. 따라서, 인젝터 본체(IB)에 대한 스프링 클립(SC)의 축방향 변위는 일 방향으로는 돌기(P)에 의해 제한된다. 다른 방향으로의 축방향 운동은 인젝터 본체(IB)의 베어링(BE)에 의해 제한된다. 스프링 클립(SC)이 인젝터 컵(IC)의 절취부(O) 내로 연장되기 때문에, 인젝터 컵(IC)의 축방향 운동이 또한 절취부(O)의 축방향 높이에 의해 제한된다.

도 9는 예시적인 제 2 실시예에 따른 연료 분사 어셈블리(I)의 일부분을 개략적인 길이방향 단면도로 도시한다. 제 2 실시예의 연료 분사 어셈블리(I)는 일반적으로 제 1 실시예의 연료 분사 어셈블리(I)에 대응한다.

그러나, 접촉 구역(CS2)을 포함하는 그라운드 플레이트(GP)의 측부에 인접한 절취부(O)의 에지(CE1)(도 4 참조)는 모따기부를 포함한다. 모따기된 에지(CE1)는 인젝터 본체(IP)쪽을 향하고, 즉, 모따기된 에지(CE1)의 표면은, 반경 방향 외향 경로에서, 인젝터 본체(IB)의 연료 입구 단부에 접근하도록 경사진다.

또한, 절취부(O)에 인접한 그라운드 플레이트(GP)의 측부의 에지(CE2)(도 3 참조)도 모따기부를 포함한다. 그라운드 플레이트(GP)의 모따기된 에지(CE2)는, 접촉 구역(CS2)을 포함하는 그라운드 플레이트(GP)의 측부로부터 스프링 클립(SC)의 접촉 구역(CS1)에 인접한 측부까지의 도중에, 길이방향 축선(LA)으로부터의 모따기된 에지(CE2)의 거리가 증가하는 바와 같은 형태로 경사진다.

Claims

중심 길이방향 축선(LA)을 갖는 연소 엔진의 연료 분사 어셈블리(I)로서,
- 연료 입구 단부로부터 연료 출구 단부까지 축방향으로 연장되는 인젝터 본체(IB),
- 상기 인젝터 본체(IB)의 연료 입구 단부를 반경 방향으로 에워싸는 인젝터 컵(IC),
- 인젝터 컵(IC)을 인젝터 본체(IB)와 기계식으로 결합하는 스프링 클립(SC)을 포함하고,
상기 스프링 클립(SC)은,
-- 메인 연장 평면이 상기 길이방향 축선(LA)에 수직하게 연장되는 그라운드 플레이트(GP),
-- 개구(A)로부터 바닥 부위(B)까지 상기 그라운드 플레이트(GP)의 일 측단부로부터 안쪽으로 연장되는 리세스(R)로서, 메인 연장 평면 상의 평면도에서는, 상기 바닥 부위(B)가 270° 내지 180°의 각도(α)에 걸쳐 연장되는 원형 세그먼트로서 형성된 외형(C)을 가지는, 상기 리세스(R),
-- 상기 그라운드 플레이트(GP)에 견고하게 결합되는 적어도 하나의 스프링 요소(SE)를 포함하고,
- 상기 스프링 클립(SC)의 상기 스프링 요소(SE)가 상기 인젝터 컵(IC)과의 접촉 구역(CS1)을 갖고, 상기 그라운드 플레이트(GP)가 상기 인젝터 본체(IB)와의 접촉 구역(CS2)을 가져서, 상기 스프링 요소(SE)는 상기 인젝터 본체(IB) 상에 스프링력을 가하도록 동작 가능하고,
- 상기 스프링 클립(SC)은 상기 리세스의 바닥 부위에 의해 상기 인젝터 본체(IB)에 스냅-고정되고,
- 상기 인젝터 컵(IC)은 절취부(O)를 갖고, 상기 스프링 클립(SC)의 그라운드 플레이트(GP)는 상기 인젝터 컵(IC)의 절취부(O) 내로 연장되는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 연소 엔진의 실린더 헤드에 고정될 수 있도록, 상기 그라운드 플레이트(GP)는, 상기 절취부(O) 내에서 축방향으로 변위 가능하고, 상기 연료 분사 어셈블리가 상기 실린더 헤드에 고정될 때, 상기 그라운드 플레이트(GP)가 상기 연료 출구 단부에 인접한 상기 절취부(O)의 에지(CE1)로부터 이격되는 형태로 상기 절취부(O) 내에 위치되는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 절취부(O)는 상기 길이방향 축선(LA)에 수직한 방향으로는 대략 상기 방향에서의 상기 스프링 클립(SC)의 상기 그라운드 플레이트(GP)의 최대 폭만큼 넓은
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인젝터 컵(IC)은 홈통부(TR) 및 상기 유체 출구 단부를 향해 축방향으로 상기 홈통부(TR)에 후속하는 베이스부(B)를 갖고, 상기 홈통부(TR)는 상기 인젝터 본체(IB)의 연료 입구 단부가 내부에 수용되는 리세스를 갖고, 상기 베이스부(B)는 상기 리세스를 측방향으로 둘러싸고 상기 절취부(O)를 포함하는
연료 분사 어셈블리.
제 4 항에 있어서,
상기 베이스부는 제 1 플레이트 구역(PS1) 및 제 2 플레이트 구역(PS2)을 갖고, 상기 제 1 플레이트 구역(PS1)은 상기 길이방향 축선(LA)에 수직하게 연장되는 메인 연장 평면을 갖고, 상기 제 2 플레이트 구역(PS2)은 상기 길이방향 축선(LA)에 평행하게 연장되는 메인 연장 평면을 갖고, 상기 절취부(O)는 상기 제 2 플레이트 구역(PS2)에 의해 구성되고 상기 제 2 플레이트 구역(PS2)을 반경 방향으로 관통하는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절취부(O)는 직사각형 기본 형상을 갖는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인젝터 본체(IB)는, 상기 그라운드 플레이트(GP)의 상기 리세스의 일 부위 내에 배치되어 상기 인젝터 본체(IB)와 상기 스프링 클립(SC) 사이에서의 회전 운동을 방지하는 단차부(ST)를 포함하는
연료 분사 어셈블리.
제 7 항에 있어서,
상기 단차부(ST)의 폭은 대략 상기 리세스의 개구와 동일한 측방향 크기를 갖는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인젝터 본체(IB)는 상기 스프링 클립(SC)의 상기 그라운드 플레이트(GP)와 상기 인젝터 본체(IB)의 상기 연료 입구 단부 사이에 위치된 반경 방향 돌기(P)를 갖고, 상기 돌기(P)는 상기 그라운드 플레이트(GP)의 상기 리세스의 바닥 부위의 상기 외형의 반경보다 큰 반경을 갖는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스프링 요소(SE)는 벤딩에 의해 상기 그라운드 플레이트(GP)와 일체로 형성된 스프링 암인
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인젝터 본체(IB)는 일반적으로 원통형 수용 부위(CRP)를 갖고, 상기 스프링 클립(SC)은 상기 인젝터 본체(IB)의 상기 원통형 수용 부위(CRP)에 스냅-고정되는
연료 분사 어셈블리.
제 11 항에 있어서,
상기 수용 부위(CRP)는 금속 튜브이고, 상기 인젝터 본체는 상기 금속 튜브의 원주 둘레로 연장되는 플라스틱 하우징을 포함하고, 상기 그라운드 플레이트의 접촉 구역(CS2)은 상기 플라스틱 하우징에 인접해 있는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절취부(O)는, 상기 인젝터 본체(IB)쪽을 향해 있으며, 상기 인젝터 본체(IB)와의 접촉 구역(CS2)을 포함하는 상기 그라운드 플레이트(GP)의 측부에 인접하여 위치되는, 모따기된 에지(CE1)를 갖는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그라운드 플레이트(GP)는, 상기 그라운드 플레이트의 접촉 구역(CS2)을 포함하는 상기 그라운드 플레이트(GP)의 측부로부터 상기 스프링 클립(SC)의 접촉 구역(CS1)에 인접한 측부를 향하는 동안, 상기 그라운드 플레이트(GP)의 모따기된 에지(CE2)의 길이방향 축선(LA)으로부터의 거리가 증가하는 바와 같은 형태로 경사지는 한편, 상기 인젝터 컵(IC)의 상기 절취부(O)에 인접하여 위치되는, 모따기된 에지(CE2)를 갖는
연료 분사 어셈블리.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링 클립(SC)은 금속 스프링 클립(SC)인
연료 분사 어셈블리.