KR20160023898A - 연소 엔진용 유체 분사 조립체 - Google Patents

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KR20160023898A
KR20160023898A KR1020167002296A KR20167002296A KR20160023898A KR 20160023898 A KR20160023898 A KR 20160023898A KR 1020167002296 A KR1020167002296 A KR 1020167002296A KR 20167002296 A KR20167002296 A KR 20167002296A KR 20160023898 A KR20160023898 A KR 20160023898A
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다니엘 마르크
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콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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    • F02M2200/856Mounting of fuel injection apparatus characterised by mounting injector to fuel or common rail, or vice versa

Abstract

연소 엔진용 유체 분사 조립체는 인젝터 본체(102)와 인젝터 컵(103) 사이에 배열된 스프링 클립(104)을 포함한다. 상기 스프링 클립(104)은 접지판(105)과 상기 접지판(105)과 고정되게 결합된 적어도 하나의 스프링 요소(106)를 포함한다. 상기 스프링 요소(106)는 상기 인젝터 컵(103)과 접촉하는 구역(107)을 구비하고, 상기 접지판(105)은 상기 인젝터 본체(102)와 접촉하는 구역(108)을 구비하여, 스프링 힘이 상기 스프링 클립(104)에 의해 상기 인젝터 본체(102)에 가해진다. 상기 인젝터 본체(102)와 상기 인젝터 컵(103)은 2개의 홀딩 요소(109, 110)에 의해 함께 결합되어, 상기 홀딩 요소(109, 110) 각각은 상기 길이방향 축(101)의 방향으로 연장되고 고정 요소(111) 뒤에서 맞물린다.

Description

연소 엔진용 유체 분사 조립체{FLUID INJECTION ASSEMBLY FOR A COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 연소 엔진용 유체 분사 조립체에 관한 것이다.
본 특허 출원은 전체 내용이 본 명세서에 병합된 유럽 특허 출원 제13178699.8호의 우선권을 주장한다.
유체 분사 조립체는 특히 유체를 내연 엔진의 흡기 다기관으로 주입(dose)하거나 또는 내연 엔진의 실린더의 연소 챔버로 직접 주입하기 위하여 배열될 수 있는 내연 엔진에 널리 사용되고 있다.
우수한 엔진 성능을 달성하려면 연소 챔버에 대하여 이러한 고압 연료 분사 조립체의 배향이 보장되어야 한다.
미국 특허 제5,970,953호는, 연료 인젝터의 본체(body) 부분에 걸쳐 있고 연료 레일 컵(fuel rail cup)의 수용 부분에 수용가능하도록 적응된 이격된 세장형 핑거(elongate finger)들을 연결하는 브리지(bridge)를 포함하는 제1 부분을 포함하는 스프링 클립(spring clip)을 개시한다. 이격된 레그(leg)들을 가지는 일반적으로 평면 형상의 제2 부분은 인젝터 본체의 슬롯(slot)에 맞물린다. 제2 부분은 이격된 레그에 일반적으로 수직으로 연장되는 벽(wall) 부분을 포함하고 브리지 부분과 연결된다. 인젝터가 연료 레일 컵에 장착되면, 레그는 인젝터 본체의 슬롯에 수용되고 세장형 핑거 세그먼트는 연료 레일 컵과 인젝터 본체 사이에서 압축된다. 연료 인젝터는 핑거 세그먼트의 압축가능한 부하에 의해 엔진의 헤드 쪽 힘으로 레그와 핑거 사이에서 클램핑된다. 클립은 엔진에 설치하는 동안 인젝터를 오버로드하는 것을 회피하도록 벤딩된다.
본 발명의 목적은 특히 간단하고 신뢰성 있게 취급될 수 있는 연소 엔진용 유체 분사 조립체를 제공하는 것이다.
본 목적은 청구항 1에 따른 유체 분사 조립체에 의해 달성된다. 유체 분사 조립체의 유리한 실시예와 개선은 종속 청구항과 이하의 설명에 제시된다.
유체 분사 조립체, 특히 연료 분사 조립체가 제시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 연소 엔진용 유체 분사 조립체는 중심 길이방향 축을 포함한다. 상기 유체 분사 조립체는 인젝터 본체와, 상기 인젝터 본체의 축방향 단부를 방사방향으로 둘러싸는 인젝터 컵을 포함한다. 상기 유체 분사 조립체는 상기 인젝터 컵과, 상기 인젝터 본체 사이에 배열된 스프링 클립을 포함한다. 상기 스프링 클립은 상기 길이방향 축과 평행한 법선(normal)을 갖는 접지판을 포함한다. 상기 스프링 클립은 상기 접지판과 고정되게 결합된 적어도 하나의 스프링 요소(spring element)를 포함한다. 상기 스프링 클립의 스프링 요소는 상기 인젝터 컵과 접촉하는 구역을 구비하고, 상기 접지판은 상기 인젝터 본체와 접촉하는 구역을 구비한다. 따라서, 스프링 힘이 상기 스프링 요소에 의해 상기 인젝터 본체에 가해진다. 상기 인젝터 본체와 상기 인젝터 컵은 2개의 홀딩 요소(holding element)들에 의해 함께 결합된다. 각 홀딩 요소는 길이방향 축의 방향으로 연장되고 고정 요소(fixation element) 뒤에서 맞물린다.
상기 인젝터 본체, 상기 인젝터 컵 및 상기 스프링 클립은 바람직하게는 별개의 부품들이다. 특히, 이들 부품은 별개로 제조된 부품이다.
일 실시예에서, 상기 2개의 홀딩 요소는 상기 인젝터 본체의 일부이다. 일 개선에서, 상기 2개의 홀딩 요소는 상기 인젝터 본체의 일부로 일체로 형성된다. 예를 들어, 상기 인젝터 본체는 금속 튜브 주위에 외주 방향으로 연장되는 플라스틱 하우징을 구비하고 상기 홀딩 요소는 상기 플라스틱 하우징에 의해 포함된다. 이 실시예의 다른 개선에서, 상기 홀딩 요소를 갖는 인젝터 본체는 상기 스프링 클립과 상기 인젝터 컵으로부터 비-파괴적으로 제거가능하다.
다른 실시예에서, 상기 2개의 홀딩 요소는 상기 인젝터 컵의 일부이다. 이 실시예의 개선에서, 상기 홀딩 요소를 갖는 인젝터 컵은 상기 스프링 클립과 상기 인젝터 본체로부터 비-파괴적으로 제거가능하다.
2개의 홀딩 요소가 상기 인젝터 본체로부터 상기 인젝터 컵으로 연장되는 것으로 인해 인젝터 컵과 스프링 클립 사이에 회전 운동이 일어나는 것이 방지된다. 상기 2개의 홀딩 요소에 의해 상기 인젝터 컵에 대하여 상기 스프링 클립과 상기 인젝터 본체를 용이하게 조절할 수 있다. 상기 인젝터 컵은 비용 효과적으로 생산될 수 있고, 예를 들어 상기 인젝터 컵은 간단히 디프 드로잉(deep drawing)될 수 있다. 상기 스프링 클립은 상기 스프링 클립의 형상이 매우 용이하게 획득될 수 있어서 이 또한 비용 효과적으로 생산될 수 있다. 나아가, 2개의 홀딩 요소들이 존재하는 것으로 인해 운반 동안 상기 인젝터 본체와 상기 인젝터 컵 사이에 경사지는 것이 회피된다. 나아가, 상기 유체 분사 조립체는 축방향으로 장착되는 것으로 인해 작은 방사방향 전체 치수를 포함한다. 서비스 동작의 경우에 상기 인젝터 컵과 상기 인젝터 본체는 해체(dismount)하기 용이하다. 예를 들어 상기 유체 분사 조립체가 실린더 헤드에 적층될 때 코킹(coking)으로 인해 상기 유체 분사 조립체는 컴포넌트를 파괴함이 없이 연료 레일에 축방향 힘을 가하는 것에 의해 해체될 수 있고 모든 컴포넌트들이 상기 서비스 동작 후에 사용될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면 상기 스프링 클립은 상기 접지판을 관통하는 보어(bore)를 포함한다. 상기 접지판은 상기 보어를 완전히 둘러싼다. 상기 보어는 길이방향으로 접지판을 완전히 관통하여 연장될 수 있다. 따라서, 길이방향 축에 수직으로, 즉 모든 방사방향으로 상기 스프링 클립이 움직이는 것이 차단된다.
추가적인 실시예에 따르면 상기 홀딩 요소들 각각은 길이방향 축에 수직한 방향으로, 즉 방사방향으로 돌출하는 돌출 부분을 포함한다. 바람직하게는, 상기 돌출 부분들은 방사방향으로 서로를 향하거나 또는 서로 반대쪽을 향한다. 예를 들어, 홀딩 요소들 각각은 길이방향으로 세장형으로 형성된 바(bar)를 구비하고, 각 돌출 부분은 상기 바의 하나의 축방향 단부에 위치되고 상기 바를 넘어 방사방향으로 돌출한다. 상기 홀딩 요소의 돌출 부분에 의해 길이방향 축의 방향으로 상기 인젝터 본체에 대하여 상기 인젝터 컵이 움직이는 것이 제한된다. 상기 홀딩 요소가 길이방향 축의 방향으로 연장되고 이 경우에 고정 요소 뒤에서 맞물리는 것은 특히 상기 돌출 부분이 상기 고정 요소의 제1 측에서 상기 고정 요소와 측방향으로 오버랩되고 상기 바는 상기 고정 요소의 제1 측으로부터, 상기 고정 요소와 나란히 또는 상기 고정 요소를 통해 상기 고정 요소의 제2 측(즉, 길이방향으로 제1 측과 반대측)으로 연장되고 바람직하게는 상기 고정 요소의 제2 측을 넘어 길이방향으로 돌출하는 것을 의미한다.
일 실시예에서, 상기 돌출 부분은 상기 접지판과 측방향으로 오버랩되어 상기 인젝터 본체에 대하여 상기 스프링 클립이 축방향으로 변위되는 것을 제한한다. 이런 방식으로, 상기 스프링 클립이 느슨해질 위험이 특히 작아진다.
추가적인 실시예에 따르면 상기 홀딩 요소는 상기 인젝터 컵의 일부로 형성된다. 상기 홀딩 요소의 돌출 부분은 별개의 고정 요소 뒤에서 맞물려 상기 인젝터 본체와 상기 인젝터 컵을 결합시킨다.
일 실시예에 따르면, 상기 고정 요소는 상기 홀딩 요소의 각 돌출 부분과 상기 인젝터 컵 사이에 배열된 별개의 부분이다. 상기 인젝터 컵의 칼라(collar), 상기 고정 요소 및 상기 각 돌출 부분은 길이방향으로 이 순서로 서로 이어져서, 특히 이들은 상기 칼라와 상기 고정 요소 사이에 그리고 상기 고정 요소와 상기 돌출 부분 사이에 형상 끼워 맞춤 연결(form-fit connection)을 수립하여 상기 인젝터 컵으로부터 멀어지는 방향으로 상기 인젝터 본체가 축방향으로 변위되는 것을 제한하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 홀딩 요소들 각각은 상기 인젝터 본체의 일부로 일체로 형성된다. 일 개선에서, 상기 인젝터 본체에 대하여 상기 인젝터 컵이 회전하는 것이 방지되도록 상기 인젝터 컵은 2개의 홀딩 요소에 대응하는 2개의 리세스를 포함한다. 다른 개선에서, 상기 고정 요소는 상기 인젝터 컵의 돌출 부분 - 바람직하게는 방사방향으로 돌출하는 칼라 - 으로 일체로 형성된다. 더 다른 개선에서, 상기 인젝터 본체에 대하여 상기 스프링 클립이 회전하는 것이 방지되도록 상기 접지판은 상기 2개의 홀딩 요소에 대응하는 2개의 리세스(recess)를 포함한다.
대안적인 실시예에서, 상기 2개의 홀딩 요소는 상기 인젝터 컵의 일부로 형성된다. 일 개선에서, 각 홀딩 요소는 돌출 부분을 포함한다. 상기 돌출 부분은 바람직하게는 서로를 향하고, 특히 상기 각 홀딩 요소의 바로부터 방사방향으로 내부쪽 방향으로 돌출한다. 일 실시예에서, 상기 인젝터 본체는 2개의 편평한 측방향 면을 포함한다. 바람직하게는, 상기 인젝터 본체에 대하여 인젝터 컵이 회전하는 것이 방지되도록 상기 홀딩 요소의 돌출 부분들 각각은 상기 편평한 측방향 면들 중 하나와 접촉한다. 유리하게, 상기 인젝터 본체와 인젝터 컵이 직접 기계적으로 상호 작용하는 것에 의해 상기 인젝터 컵과 상기 인젝터 본체가 상대적으로 회전 변위되는 것이 차단될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정 요소는 상기 홀딩 요소의 각 돌출 부분과 인젝터 본체 사이에 배열된 별개의 부분이다. 상기 인젝터 컵의 칼라, 상기 고정 요소 및 상기 각 돌출 부분은 길이방향으로 이 순서로 서로 이어져서, 특히 이들은 상기 칼라와 상기 고정 요소 사이에 그리고 상기 고정 요소와 상기 돌출 부분 사이에 형상 끼워 맞춤 연결을 수립하여 상기 인젝터 컵으로부터 멀어지는 방향으로 상기 인젝터 본체가 축방향으로 변위되는 것을 제한하도록 동작가능하다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는, 예를 들어, 벤딩에 의해 상기 접지판과 일체로 형성된 스프링 암(spring arm)이다.
추가적인 실시예에 따르면 상기 유체 분사 조립체는 2개를 초과하는 홀딩 요소와 각 리세스 또는 편평한 측방향 면을 각각 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예는 개략 도면을 참조하여 이하에서 설명된다. 동일한 요소, 동일한 유형의 요소, 및 동일한 효과를 가지는 요소들이 도면에서 동일한 참조 부호를 구비할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 2는 실시예에 따른 인젝터 본체를 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 3은 실시예에 따른 스프링 클립을 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 4는 실시예에 따른 인젝터 컵을 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 5는 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 6은 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 7은 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 8은 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 9는 실시예에 따른 인젝터 본체를 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 10은 실시예에 따른 스프링 클립을 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 11은 실시예에 따른 인젝터 컵을 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 12는 실시예에 따른 고정 요소를 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 13은 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 14는 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 15는 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도;
도 16은 실시예에 따른 인젝터 본체를 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 17은 실시예에 따른 인젝터 컵을 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 18은 실시예에 따른 고정 요소를 보다 상세히 도시하는 개략도;
도 19는 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도; 및
도 20은 실시예에 따른 유체 분사 조립체를 도시하는 개략도.
도 1은 일 실시예에 따른 유체 분사 조립체(100)를 도시하는 개략도이다. 유체 분사 조립체(100)는 특히 연료를 내연 엔진으로 주입하기에 적절하다. 유체 분사 조립체(100)는 중심 길이방향 축(101)을 포함한다. 유체 분사 조립체(100)는 인젝터 슬리브(122)를 포함하는 인젝터 본체(102)를 더 포함한다. 유체 분사 조립체(100)는 인젝터 본체(102)의 축방향 단부를 방사방향으로 둘러싸는 인젝터 컵(103)을 더 포함한다. 유체 분사 조립체(100)는 인젝터 컵(103)과 인젝터 본체(102) 사이에 배열된 스프링 클립(104)을 더 포함한다.
인젝터 슬리브(122)는 인젝터 본체(102)의 유체 입구 단부를 인젝터 본체(102)의 유체 출구 단부에 유압적으로 결합하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 유체 입구 단부는 인젝터 컵(103)에 수용되고 유체 출구 단부는 인젝터 컵(103)으로부터 원격에 있다.
인젝터 본체(102)는 유체 분사 조립체(100)를 전기 전력 공급원 및/또는 전자 제어 유닛에 연결하는 커넥터(123)를 포함한다. 인젝터 본체(102)는 2개의 홀딩 요소(109 및 110)를 더 포함한다.
홀딩 요소(109 및 110) 각각은 인젝터 본체(102)로부터 인젝터 컵(103)으로 연장되어, 인젝터 본체(102)로부터 멀어지는 방향으로 길이방향 축(101) 방향으로 인젝터 컵(103)이 움직이는 것을 제한한다.
스프링 클립(104)은 인젝터 본체(102)와 접촉하는 접지판(105)을 포함한다. 스프링 클립(104)은 인젝터 컵(103)과 접촉하는 2개의 스프링 요소(106)를 더 포함한다. 인젝터 본체(102)와 인젝터 컵(103)이 서로 멀어지는 방향으로 푸시되도록 스프링 요소(104)는 길이방향 축(101) 방향으로 스프링 힘을 가한다.
도 2는 인젝터 본체(102)를 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 2개의 홀딩 요소(109 및 110)는 서로 일정 거리에 배열된다. 예를 들어 2개의 홀딩요소(109 및 110)는 서로를 향해 배열된다.
홀딩 요소(109)는 돌출 부분(113)을 포함한다. 홀딩 요소(110)는 돌출 부분(114)을 포함한다. 홀딩 요소(109, 110) 각각은 각 바의 하나의 축방향 단부에서 각 돌출 부분(113, 114)을 갖는 길이방향으로 세장형의 바 형상이다. 돌출 부분(113 및 114)은 인젝터 슬리브(122)로부터 원격에 있는 홀딩 요소(109, 110) 측에 배열된다. 2개의 돌출 부분(113 및 114)은 서로를 향해 있다. 각 홀딩 요소(109, 110) 각각의 돌출 부분(113, 114)은 방사방향으로 내부쪽 방향으로 홀딩 요소의 바를 넘어 돌출한다. 홀딩 요소(109 및 110)는 유연하고 탄성적이다. 따라서, 홀딩 요소(109 및 110)는 유체 분사 조립체(100)를 장착하기 위해 인젝터 컵(104)(도 4)의 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에 스냅 결합(snap fit)될 수 있다.
도 3은 스프링 클립(104)을 보다 상세히 도시한다. 접지판(104)은 보어(112)를 완전히 둘러싼다. 사용 준비 시 인젝터 슬리브(122)는 축방향(101)으로 보어(112)를 통해 연장된다. 접지판(105)은 2개의 리세스(115 및 116)를 포함한다. 리세스(115 및 116)의 위치는 홀딩 요소(109 및 110)의 위치에 대응한다. 리세스(115 및 116)의 위치는 인젝터 본체(102)에 대한 스프링 클립(104)의 상대적인 배향을 한정한다. 홀딩 요소(109 및 110)는 리세스(115 및 116)에 배열되어, 인젝터 본체(102)에 대하여 스프링 클립(104)이 회전하는 것을 방지한다. 스프링 요소(106) 각각은 벤딩에 의해 접지판과 일체로 형성된 스프링 암이다. 예를 들어, 스프링 클립(104)은 금속으로 만들어진다.
도 4는 인젝터 컵(103)을 보다 상세히 도시하는 개략도이다. 인젝터 컵(103)은 방사방향으로 외부쪽으로 돌출하는 칼라(117)를 포함한다. 방사방향으로 외부쪽으로 돌출하는 칼라(117)는 고정 요소(111)와 2개의 리세스(118 및 119)를 포함한다. 인젝터 컵(103)과 인젝터 본체(102)를 결합시키기 위하여 홀딩 요소(109 및 110)의 돌출 부분(113 및 114)은 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에서 고정 요소(111) 뒤에서 맞물린다. 인젝터 본체(102)에 대해 인젝터 컵(103)의 상대적인 배향을 한정하기 위하여 홀딩 요소(109 및 110)는 리세스(118 및 119)에 배열될 수 있다. 홀딩 요소(109 및 110)가 리세스(118 및 119)에 결합되면 인젝터 본체(102)에 대하여 인젝터 컵(103)이 회전하는 것이 방지된다.
도 5는 홀딩 요소(109)에 의해 인젝터 본체(102)와 인젝터 컵(103)이 결합된 것의 측면도를 개략적으로 도시한다. 스프링 클립(104)은 인젝터 컵(103)과 인젝터 본체(102) 사이에 배열되어, 길이방향 축(101) 방향으로 서로에 대하여 인젝터 본체(102)와 인젝터 컵(103)이 움직일 수 있게 한다.
도 6은 유체 분사 조립체(100)의 다른 측면도를 개략적으로 도시한다. 스프링 클립의 접지판(105)은 접지판(105)과 접촉하는 구역(107)을 포함한다. 2개의 스프링 요소(106) 각각은 인젝터 컵(103)과 접촉하는 구역(108)을 포함한다. 돌출 부분(113, 114)은 고정 요소(111)의 제1 측에서 고정 요소(111)와 측방향으로 오버랩된다. 홀딩 요소(109, 110)의 바는 고정 요소(111)의 제1 측으로부터, 고정 요소(111)와 나란히 고정 요소(111)의 제2 측 - 특히 칼라(117) - 으로 연장되고, 제2 측을 넘어 길이방향으로 스프링 클립(104)의 접지판(105)으로 돌출한다. 제2 측은 길이방향(101)으로 제1 측의 반대쪽에 있다.
도 7은 실시예에 따라 유체 분사 조립체(100)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 인젝터 슬리브(122)의 내부는 간략화를 위해 도 7에서 생략되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 인젝터 컵(103)의 돌출 부분(113 및 114)과 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)는 동작 동안 서로로부터 간극을 가지고 있어서, 길이방향 축(101) 방향으로 상대적인 움직임이 가능할 수 있다. 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에서 리세스(118 및 119)를 갖는 인젝터 컵(103)은 인젝터 본체(102)에 결합되는데, 특히 인젝터 슬리브(122) 위 오버몰드에 결합된다. 인젝터 본체(102) - 바람직하게는 오버몰드 - 는 돌출 부분(113 및 114)을 갖는 홀딩 요소(109 및 110)를 포함한다. 리세스(118 및 119)의 개수와 홀딩 요소(109 및 110)의 개수는 동일하다. 스프링 클립(104)은 홀딩 요소(109 및 110)의 개수와 동일한 개수의 리세스(115 및 116)를 포함한다.
스프링 클립(104)의 접지판(105)의 리세스(115, 116)는 돌출 부분(113, 114)이 접지판(105)과 측방향으로 오버랩되도록 위치되고 치수 정해진다. 따라서, 스프링 클립(104)은 인젝터 슬리브(122)에 축방향으로 삽입될 때 2개의 홀딩 요소(109 및 110)에 스냅 결합된다. 삽입 후에, 축(101)에 대해 스프링 클립(104)이 느슨하게 되거나 회전하는 것이 가능하지 않다.
인젝터 본체(102)와 스프링 클립(104)을 통해 인젝터 슬리브(122)가 인젝터 컵(103)에 삽입될 때, 홀딩 요소(109 및 110)는 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에서 고정 요소(111)에 스냅 결합된다. 리세스(118 및 119)는 인젝터 본체(102)와 인젝터 컵(103) 사이의 연결을 고정시킨다. 컴포넌트들 사이에 색인 기능(indexing function)은 홀딩 요소(109 및 110)와 리세스(118 및 119) 사이를 비교하는 것에 의해 보장된다. 이런 방식으로 연료 레일에 대하여 그리고 연소 챔버에 대하여 컴포넌트가 회전 운동하는 것이 회피된다.
도 8은 추가적인 실시예에 따른 유체 분사 조립체(100)를 개략적으로 도시한다. 도 1 내지 도 7에 대하여 설명된 실시예와 달리, 홀딩 요소(109 및 110)는 인젝터 컵(103)의 일부이다. 예를 들어 홀딩 요소(109 및 110)는 인젝터 컵(103)과 일체로 형성되는데, 예를 들어 인젝터 컵(103)의 베이스 본체와 일체형 부재이다. 대안적으로, 이들은 예를 들어 납땜(brazing) 또는 용접에 의해 베이스 본체에 고정될 수 있다.
추가적인 대안으로, 홀딩 요소(109, 110)는 인젝터 컵(103)의 베이스 본체를 수용하는 링(ring)으로부터 길이방향으로 돌출할 수 있다. 베이스 본체에 대해 링이 길이방향으로 변위되는 것은 베이스 본체의 방사방향으로 돌출하는 칼라와 링이 기계적으로 상호 작용하는 것에 의해 제한될 수 있다. 칼라는 특히 베이스 본체의 하류 단부에 위치되고, 링은 그 상류측에서 칼라와 인접할 수 있다.
도 9는 인젝터 본체(102)를 보다 상세히 도시한다. 인젝터 본체(102)는 2개의 편평한 측방향 면(120 및 121)(도 13)을 포함한다. 편평한 측방향 면(120 및 121)은 인젝터 본체(102)에 대해 인젝터 컵(103)의 상대적인 배향을 한정하도록 구성된다.
도 10은 스프링 클립(104)을 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 도 3에 설명된 스프링 클립(104)과 달리, 도 10의 스프링 클립(104)은 2개의 리세스(115 및 116)를 포함하지 않는다.
도 11은 인젝터 컵(103)을 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 인젝터 컵(103)은 2개의 홀딩 요소(109 및 110)를 포함한다. 홀딩 요소(109, 110)는 - 인젝터 본체(102)가 삽입되는 - 인젝터 컵(103)의 베이스 본체를 넘어 하류 방향으로, 즉 인젝터 슬리브(122)의 유체 출구 단부 쪽 길이방향으로 돌출한다. 돌출 부분(113 및 114)들은 서로를 향해 있다. 돌출 부분(113 및 114)들은 편평한 측방향 면(120 및 121)과 상호 작용하도록 구성되어, 인젝터 컵(103)과 인젝터 본체(102)가 서로에 대해 회전하는 것을 방지한다.
도 12는 고정 요소(111)를 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 본 실시예에서, 고정 요소(111)는 인젝터 본체(102)의 노치(notch)(124)(도 14)에 스냅 결합되어 인젝터 본체(102)와 돌출 부분(113, 114)과 기계적으로 상호 작용하는 것에 의해 인젝터 본체(102)에 대하여 인젝터 컵(103)이 축방향으로 움직이는 것을 제한할 수 있는 별개의 부분이다.
도 13은 유체 분사 조립체(100)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 돌출 부분(113 및 114)은 고정 요소(111)를 넘어 맞물리고 편평한 측방향 면(120 및 121) 각각에 결합된다. 인젝터 컵(113)의 베이스 본체의 칼라, 고정 요소(111) 및 돌출 부분(113, 114)은 길이방향 축(101)을 따라 하류 방향으로 이 순서로 서로 이어진다. 따라서, 인젝터 본체(102)로부터 멀어지는 방향으로 인젝터 컵(103)이 움직이는 것이 제한된다. 이런 방식으로, 유체 분사 조립체가 실린더 헤드에 고정되기 전에 유체 분사 조립체의 부분들이 느슨해지는 위험이 유체 분사 조립체의 이 실시예 및 다른 실시예에서 특히 작아진다.
도 14는 유체 분사 조립체(100)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 도 8 내지 도 14에 따른 유체 분사 조립체(100)는 인젝터 컵(103)을 포함한다. 홀딩 요소(109 및 110)는 예를 들어 인젝터 컵(103)의 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에 납땜 또는 용접될 수 있다. 인젝터 컵(103)은 예를 들어 시트 금속을 스탬핑하거나 벤딩하는 것에 의해 획득된다. 인젝터 컵(103)에 대해 인젝터 본체(102)를 색인하는 것은 편평한 측방향 면(120 및 121)과 돌출 부분(113 및 114) 사이를 대조하는 것에 의해 획득된다. 돌출 부분(113 및 114)과 고정 요소(111)는 동작 동안 서로로부터 간극을 구비하여, 길이방향 축(101)의 방향으로 서로에 대해 인젝터 컵(103)과 인젝터 본체(104)가 상대적으로 움직일 수 있게 한다.
유체 분사 조립체를 제조하는 동안, 스프링 클립(104)은 인젝터 슬리브(122) 위에 조립된다. 인젝터 본체(102)와 스프링 클립(104)을 통해 인젝터 슬리브(122)가 인젝터 컵(103)에 축방향으로 삽입된다. 인젝터 컵(103)은 연료 레일에 배열된다. 인젝터 본체(102)를 통해 인젝터 슬리브(122)가 제 위치에 있으면 고정 요소(111)는 노치(124)에 방사방향으로 삽입되어, 인젝터 슬리브(122)와 인젝터 본체(102)가 레일로부터 분리되는 것을 방지한다. 예를 들어 고정 요소(111)는 플라스틱 또는 강철로 만들어진다.
예를 들어 서비스 동작 동안 유체 분사 조립체를 분해하기 위하여, 예를 들어 2개의 옵션이 가능하다. 고정 요소(111)는 수직 힘을 인가하는 것에 의해 파괴될 수 있다. 대안적으로 고정 요소(111)의 형상은 홀딩 요소(109 및 110)의 설계와 함께 제공되어, 충분한 축방향 힘이 컴포넌트를 파괴시킴이 없이 인가될 때 유체 분사 조립체를 개방시키고 해체시킬 수 있다.
도 15는 추가적인 실시예에 따른 유체 분사 조립체(100)를 개략적으로 도시한다. 도 1 내지 도 14에 대하여 설명된 실시예와 달리, 돌출 부분(113 및 114)은 외부쪽을 향하고 서로 멀어지는 방향을 향한다. 인젝터 컵(103)의 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)와 돌출 부분(113 및 114) 사이에 축방향으로 배열된 별개의 고정 요소(111)가 존재하는 것에 의해, 인젝터 컵(103)으로부터 멀어지는 방향으로 인젝터 본체(102)가 움직이는 것이 방지된다.
도 16은 인젝터 본체(102)를 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 홀딩 요소(109 및 110)들은 서로 멀어지는 방향을 향하는 돌출 부분(113 및 114)들을 포함한다. 실시예에 따르면 홀딩 요소(109 및 110)는 강성이고, 즉 유연하지 않거나 또는 탄성적이지 않다.
도 17은 인젝터 컵(103)을 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 인젝터 컵(103)은 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에서 2개의 리세스(118 및 119)를 포함한다. 리세스(118 및 119)는 홀딩 요소(109 및 110)와 상호 작용하며 인젝터 컵(103)에 대해 인젝터 본체(102)가 상대적으로 회전 운동하는 것이 방지되도록 설계된다.
도 18은 고정 요소(111)를 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 고정 요소(111)는 홀딩 요소(109 및 110)에 스냅 결합되어서, 서로에 대하여 인젝터 본체(102)와 인젝터 컵(103)이 축방향으로 움직이는 것을 제한할 수 있다.
도 19는 유체 분사 조립체(100)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 홀딩 요소(109 및 110)는 인젝터 컵(103)의 리세스(118 및 119)를 통해 연장된다. 돌출 부분(113 및 114)은 고정 요소(111) 뒤에서 맞물린다. 그러나, 돌출 부분(113, 114)은 인젝터 컵(103)과 측방향으로 오버랩되지 않는다. 오히려, 이들은 인젝터 컵(103)의 칼라(117)와 측방향으로 오버랩되는 고정 요소(111)와 측방향으로 오버랩된다. 돌출 부분(113 및 114), 고정 요소(111) 및 칼라(117)는 길이방향으로 이 순서로 서로 이어지고, 돌출 부분(113, 114)과 고정 요소(111) 사이에 그리고 고정 요소(111)와 칼라(117) 사이에 형상 끼워 맞춤 연결을 수립하여 인젝터 컵(103)에 대하여 인젝터 본체(102)가 축방향으로 변위되지 못하도록 구성된다.
도 20은 도 15 내지 도 19의 실시예에 따른 유체 분사 조립체(100)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 스프링 클립(104)은 도 10에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다. 조립을 위해, 스프링 클립(104)은 인젝터 슬리브(122) 위에 축방향으로 삽입된다. 일 실시예에 따르면, 스프링 클립(104)은 색인 기능을 가지고 있지 않고 임의의 배향으로 동작될 수 있다. 다음으로, 인젝터 슬리브(122)와 인젝터 본체(102)뿐만 아니라 스프링 클립(104)은 인젝터 컵(103) 안으로 가압된다. 2개의 홀딩 요소(109 및 110)는 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)에 있는 리세스(118 및 119)와 매칭된다. 색인 또는 회전 방지는 2개의 홀딩 요소(109 및 110)와 이에 대응하는 리세스(118 및 119)를 통해 획득된다. 다음으로, 강철 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있는 고정 요소(111)는 인젝터 컵(103)의 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)와 홀딩 요소(109 및 110)의 돌출 부분(113 및 114) 사이에 삽입된다. 따라서, 인젝터 본체(102)로부터 멀어지는 방향으로 인젝터 컵(103)이 움직이는 것이 제한된다. 돌출 부분(113 및 114)과 고정 요소(111)는 동작 동안 서로로부터 간극을 가지고 있어서, 길이방향 축(101)의 방향으로 서로에 대해 인젝터 컵(103)과 인젝터 본체(104)가 상대적으로 움직일 수 있게 한다. 나아가, 인젝터 컵(103)으로부터 짧은 거리를 가지는 2개의 대향하는 홀딩 요소(109 및 110)로 인해 인젝터 컵(103)에 대해 인젝터 본체(102)가 경사지는 것이 회피될 수 있다.
일 실시예에 따르면 고정 요소(111)는 조립체의 가장 약한 컴포넌트가 되도록 치수 정해진다. 따라서, 서비스 동작 동안 유체 분사 조립체를 분해하기 위하여 고정 요소(111)가 파괴되고, 다른 훨씬 더 비싼 컴포넌트들이 손상되지 않아서 재사용될 수 있다.
본 발명은 상기 예시적인 실시예에 기초하여 상세한 설명에 의해 특정 실시예로 제한되지 않고 상이한 실시예에 있는 요소들의 임의의 조합을 포함한다. 나아가, 본 발명은 청구항의 임의의 조합과 청구항에 개시된 특징들의 임의의 조합을 포함한다.

Claims (11)

  1. 연소 엔진용 유체 분사 조립체(100)로서,
    - 중심 길이방향 축(101),
    - 인젝터 본체(102),
    - 상기 인젝터 본체(102)의 축방향 단부를 방사방향으로 둘러싸는 인젝터 컵(103), 및
    - 상기 인젝터 본체(102)와 상기 인젝터 컵(103) 사이에 배열된 스프링 클립(104)을 포함하되,
    상기 스프링 클립은,
    -- 상기 길이방향 축(101)과 평행한 법선을 갖는 접지판(105), 및
    -- 상기 접지판(105)과 고정되게 결합된 적어도 하나의 스프링 요소(106)를 포함하고,
    - 상기 스프링 요소(106)는 상기 인젝터 컵(103)과 접촉하는 구역(107)을 구비하고, 상기 접지판(105)은 상기 인젝터 본체(102)와 접촉하는 구역(108)을 구비하여, 스프링 힘이 상기 스프링 클립(104)에 의해 상기 인젝터 본체(102)에 가해지고,
    - 상기 인젝터 본체(102)와 상기 인젝터 컵(103)은 2개의 홀딩 요소(109, 110)에 의해 함께 결합되고, 상기 홀딩 요소(109, 110) 각각은 상기 길이방향 축(101)의 방향으로 연장되고 고정 요소(111) 뒤에서 맞물리며,
    - 상기 2개의 홀딩 요소(109, 110)는 상기 인젝터 본체(102) 또는 상기 인젝터 컵(103)의 일부이고,
    - 상기 스프링 클립(104)은 상기 접지판(105)에 의해 완전히 둘러싸인 상기 접지판(105)을 관통하는 보어(112)를 포함하는, 유체 분사 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 홀딩 요소(109, 110) 각각은 돌출 부분(113, 114)을 포함하고, 상기 돌출 부분(113, 114)은 각각 방사방향으로 돌출하는, 유체 분사 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 돌출 부분(113, 114)은 상기 접지판(105)과 측방향으로 오버랩되어서, 상기 인젝터 본체(102)에 대하여 상기 스프링 클립(104)이 축방향으로 변위되는 것을 제한하는, 유체 분사 조립체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 각 홀딩 요소는 길이방향(101)으로 세장형(elongated) 형상인 바(bar)를 포함하며, 상기 돌출 부분(113, 114)은 상기 바의 하나의 축방향 단부에 위치되고 상기 바를 넘어 방사방향으로 돌출하고, 상기 돌출 부분(113, 114)은 상기 고정 요소(111)의 제1 측에서 상기 고정 요소(111)와 측방향으로 오버랩되며, 상기 바는 상기 고정 요소(111)의 제1 측으로부터, 상기 고정 요소(111)와 나란히 또는 상기 고정 요소를 통해 길이방향(101)으로 상기 제1 측의 반대쪽 상기 고정 요소(111)의 제2 측으로 연장되고, 상기 고정 요소(111)의 제2 측을 넘어 길이방향(101)으로 돌출하는, 유체 분사 조립체.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 요소(111)는 상기 홀딩 요소(109, 110)의 각 돌출 부분(113, 114)과 상기 인젝터 컵(103) 사이에 배열된 별개의 부분인, 유체 분사 조립체.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀딩 요소(109, 110) 각각은 상기 인젝터 본체(102)의 일부로 일체로 형성되고, 상기 인젝터 컵(103)은, 상기 인젝터 본체(102)에 대해 상기 인젝터 컵(103)이 회전하는 것이 방지되도록 상기 2개의 홀딩 요소(109, 110)에 대응하는 2개의 리세스(118, 119)를 포함하는, 유체 분사 조립체.
  7. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀딩 요소(109, 110) 각각은 상기 인젝터 본체(102)의 일부로 일체로 형성되고, 상기 고정 요소(111)는 상기 인젝터 컵(103)의 방사방향으로 돌출하는 칼라(117)로 일체로 형성된, 유체 분사 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀딩 요소(109, 110) 각각은 상기 인젝터 본체(102)의 일부로 일체로 형성되고, 상기 접지판(105)은, 상기 인젝터 본체(102)에 대하여 상기 스프링 클립(104)이 회전하는 것이 방지되도록 상기 2개의 홀딩 요소(109, 110)에 대응하는 2개의 리세스(115, 116)를 포함하는, 유체 분사 조립체.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 2개의 홀딩 요소(109, 110)는 상기 인젝터 컵(103)의 일부로 형성되고, 각 홀딩 요소는 돌출 부분(113, 114)을 포함하며, 상기 돌출 부분(113, 114)은 서로를 향하고,
    - 상기 인젝터 본체(102)는 2개의 편평한 측방향 면(120, 121)을 포함하며,
    - 상기 홀딩 요소(109, 110)의 상기 돌출 부분(113, 114) 각각은 상기 편평한 측방향 면(120, 121) 중 하나와 접촉하여, 상기 인젝터 본체(102)에 대하여 상기 인젝터 컵(103)이 회전하는 것이 방지되는, 유체 분사 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 고정 요소(111)는 상기 홀딩 요소(109, 110)의 각 돌출 부분(113, 114)과 상기 인젝터 본체(102) 사이에 배열된 별개의 부분인, 유체 분사 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소(106)는 상기 접지판(105)과 일체로 형성된 스프링 암인 유체 분사 조립체.
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