KR20160055281A - 연료 분사 펌프 - Google Patents

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KR20160055281A
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신야 우메다
타카노리 에가시라
히로유키 마치야마
카즈타카 소네
스테판 키에클
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얀마 가부시키가이샤
우드워드, 인크.
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Abstract

하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)와 인서트 피스(22)의 연료 통로인 연료 공급공(22a)의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 또한 인서트 피스(22)를 하우징(21) 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있는 연료 분사 펌프(1)를 제공하는 것을 목적으로 하고, 전자 스필 밸브(20)를 구비하는 연료 분사 펌프(1)로서, 전자 스필 밸브(20)는 인서트 피스홀(21d)이 형성되는 하우징(21)과, 내주면에 벨브 시트(22b)를 갖는 대략 원통상으로 형성되고 인서트 피스홀(21d)에 탈착 가능하게 삽입되는 인서트 피스(22)와, 벨브 시트(22b)에 안착 가능한 씰링면(23b)을 외주면에 갖는 대략 원주상으로 형성되고 인서트 피스(22)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 스필 밸브체(23)와, 인서트 피스홀(21d)에 대한 인서트 피스(22)의 축심 둘레의 위치를 고정하는 고정 수단(고정용 홀(21h), 절개부(22h), 고정용 나사(26))를 구비한다.

Description

연료 분사 펌프{FUEL INJECTION PUMP}
본 발명은 디젤 엔진에 탑재되는 연료 분사 펌프의 기술에 관한 것이다.
종래, 대형 디젤 엔진에 탑재되는 연료 분사 펌프로서, 연료 효율의 향상이나 배기 가스 에미션(emission)의 저감을 위해, 엔진의 운전 상태에 따라 연료 분사 타이밍이나 연료 분사 횟수 등을 제어하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 연료 분사 펌프는, 전자 스필 밸브(electromagnetic spill valve)를 임의의 타이밍으로 개폐함으로써 정밀한 연료 분사를 행한다.
이와 같은 연료 분사 펌프에 있어서는, 전자 스필 밸브의 스필 밸브체가 엔진의 운전 상태에 따라 복잡하고 고속으로 개폐되기 때문에, 스필 밸브체의 씰링면이 전자 스필 밸브의 하우징에 형성되는 벨브 시트에 안착할 때 큰 충격이나 마찰이 연속적으로 생긴다. 이 때문에, 씰링면 및 벨브 시트의 내마모성을 향상시키기 위해, 스필 밸브체나 하우징 전체를 고강도의 재료로 구성할 필요가 있어, 생산 비용이 증대되는 요인이 되고 있었다.
따라서, 스필 밸브체(밸브체) 및 벨브 시트(벨브 시트부)를 갖는 벨브 시트 슬리브(인서트 피스)를 고강도의 재료로 형성하고, 통상의 재료로 형성된 하우징에 당해 벨브 시트 슬리브를 삽입함으로써 내마모성을 향상시킴과 동시에, 생산 비용의 증대를 억제하는 기술이 제안되고 있다. 예를 들면 특허 문헌 1과 같다.
그러나, 전술한 특허 문헌 1에 개시되는 바와 같은 기술에서는, 인서트 피스가 적절한 위치에서 하우징에 삽입되지 않은 경우나, 하우징이나 인서트 피스의 가공 정밀도가 부적절해 인서트 피스의 위치가 하우징 내에서 이동한 경우에, 하우징에 형성되는 연료 통로와 인서트 피스에 형성되는 연료 통로가 연통되지 않고 연료 통로가 막힐 가능성이 있었다.
특허 문헌 1: 일본 특허공개 평11-294297호 공보
본 발명은 상기와 같은 과제를 감안해 이루어진 것으로서, 하우징의 연료 통로와 인서트 피스의 연료 통로의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 또한 인서트 피스를 하우징 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있는 연료 분사 펌프의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 전자 스필 밸브를 구비하는 연료 분사 펌프로서, 상기 전자 스필 밸브는, 인서트 피스홀이 형성되는 하우징과, 내주면에 벨브 시트를 갖는 대략 원통상으로 형성되고 상기 인서트 피스홀에 탈착 가능하게 삽입되는 인서트 피스와, 상기 벨브 시트에 안착 가능한 씰링면을 외주면에 갖는 대략 원주상으로 형성되고, 상기 인서트 피스에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 스필 밸브체와, 상기 인서트 피스홀에 대한 상기 인서트 피스의 축심 둘레의 위치를 고정하는 고정 수단을 구비한다.
본 발명에 따른 상기 고정 수단은, 상기 하우징의 상면으로부터 상기 인서트 피스홀에 연통하도록 형성되는 고정용 홀과, 상기 고정용 홀에 대향하는 상기 인서트 피스의 외주면에 형성되는 절개부와, 상기 고정용 홀 및 상기 절개부에 삽입되는 고정 부재로 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 고정 수단은, 상기 인서트 피스홀의 내주면에 형성되는 하우징측 절개부와, 상기 하우징측 절개부에 대향하는 상기 인서트 피스의 외주면에 형성되는 인서트 피스측 절개부와, 상기 하우징측 절개부 및 상기 인서트 피스측 절개부에 삽입되는 고정 부재와, 상기 인서트 피스와 상기 고정 부재를 상기 하우징 내부에 밀폐하는 밀봉 부재로 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 고정 수단은, 상기 인서트 피스홀의 내주면에 형성되는 하우징측 평면부와, 상기 하우징측 평면부에 대향하는 상기 인서트 피스의 외주면에 형성되는 인서트 피스측 평면부로 이루어진다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 인서트 피스를 인서트 피스홀 내에서 회전 가능한 상태로 하우징에 조립할 수 있다. 이에 따라, 하우징의 연료 통로와 인서트 피스의 연료 통로의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 또한 고정 수단에 의해 인서트 피스를 하우징 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 인서트 피스가 고정 부재에 의해 하우징의 소정 위치에 고정된다. 이에 따라, 하우징의 연료 통로와 인서트 피스의 연료 통로의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 또한 고정 수단에 의해 인서트 피스를 하우징 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 인서트 피스가 인서트 피스홀과 인서트 피스의 사이에 구성되는 고정 수단에 의해 고정된다. 이에 따라, 고정 수단이 하우징 내부에 밀폐되어 외부로 노출되지 않기 때문에, 고정 수단으로부터의 기름 누출을 방지할 수 있다. 또한, 하우징의 연료 통로와 인서트 피스의 연료 통로의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 고정 수단에 의해 인서트 피스를 하우징 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 인서트 피스가 고정 부재에 의하지 않고 하우징의 소정 위치에 고정된다. 이에 따라, 고정 부재의 조립이 불필요해져, 조립 공정수를 줄일 수 있다. 또한, 하우징의 연료 통로와 인서트 피스의 연료 통로의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 고정 수단에 의해 인서트 피스를 하우징 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 연료 분사 펌프의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 연료 분사 펌프의 전자 스필 밸브부를 나타내는 확대 단면도이고, (b)는 (a)에서의 화살표 C-C선을 따라 본 도면이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 스필 밸브가 폐쇄된 경우의 연료의 흐름을 나타내는 전자 스필 밸브부의 확대 단면도이고, (b)는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전자 스필 밸브가 개방된 경우의 연료의 흐름을 나타내는 전자 스필 밸브부의 확대 단면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 연료 분사 펌프의 전자 스필 밸브부를 나타내는 확대 단면도이고, (b)는 (a)에서의 화살표 D-D선을 따라 본 도면이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 연료 분사 펌프의 전자 스필 밸브부를 나타내는 확대 단면도이고, (b)는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 인서트 피스를 나타내는 사시도이고, (c)는 (a)에서의 화살표 E-E선을 따라 본 도면이다.
도 6의 (a)는 연료 분사 펌프의 다른 실시 형태에서의 전자 스필 밸브부를 나타내는 확대 단면도이고, (b)는 본 실시 형태에 따른 인서트 피스를 나타내는 사시도이고, (c)는 (a)에서의 화살표 F-F선을 따라 본 도면이다.
다음으로, 도 1 및 도 2를 이용해, 본 발명에 따른 연료 분사 펌프의 제1 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)에 대해 설명한다. 한편, 이하에서는 화살표 A 방향을 상방으로 하여 상하 방향을 규정하고, 화살표 B 방향을 우측으로 하여 좌우 방향을 규정한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프(1)는 도시하지 않은 저압 펌프(feed pump)와 접속되어, 저압 펌프로부터의 연료를 가압해 도시하지 않은 연료 분사 노즐에 공급하는 것이다. 연료 분사 펌프(1)는 펌프 본체부(10)와, 전자 스필 밸브(20)와, 등압 밸브부(30)를 구비한다.
펌프 본체부(10)는 펌프 본체 상부(11)와, 배럴(12)과, 플런저(13)와, 플런저 스프링(14)과, 태핏(15)과, 도시하지 않은 캠 등으로 구성된다.
펌프 본체 상부(11)는 대략 원통상으로 형성되고, 도시하지 않은 펌프 본체 하부의 상부에 고정된다. 펌프 본체 상부(11)의 하측 단면의 축심부에는, 플런저 스프링(14) 및 태핏(15) 등을 내장하는 플런저 스프링실(11a)이 하부를 개방해 형성된다. 또한, 펌프 본체 상부(11)의 상측 단면의 축심부에는, 배럴(12)을 보유하는 배럴 보유공(11b)이 상부를 개방해 형성된다. 배럴 보유공(11b)은 플런저 스프링실(11a)과 펌프 본체 상부(11) 내에서 연통된다. 또한, 펌프 본체 상부(11)의 배럴 보유공(11b)의 상하 중간부에는, 링 형상의 직경 확장부가 형성된다. 이 직경 확장부는 연료 급배실(11c)의 외측면을 구성한다. 펌프 본체 상부(11)의 외주면에는 연료 공급 포트(11d)가 연료 급배실(11c)과 연통되도록 형성된다. 연료 공급 포트(11d)는 도시하지 않은 저압 펌프와 접속된다.
배럴(12)은 플런저(13)를 축심 방향, 즉 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 내장한다. 배럴(12)은 대략 원통상으로 형성되고, 상단부 및 하단부가 펌프 본체 상부(11)의 배럴 보유공(11b)으로부터 상하 방향으로 돌출하도록, 당해 배럴 보유공(11b)에 빈틈 없이 삽입된다. 배럴(12)의 축심부에는 플런저(13)를 내장하는 플런저홀(12a)이 하측 단부를 개방해 형성된다. 배럴(12)의 축심부에서 플런저홀(12a)보다 위쪽에는, 제1 연료 공급로(12b)가 상하 방향으로 연장되도록 형성된다. 제1 연료 공급로(12b)는 플런저홀(12a)과 연통된다. 배럴(12)의 상단부에는 플랜지가 직경 방향으로 돌출되도록 형성된다.
배럴(12)은 배럴 보유공(11b)에 삽입된 상태로, 플랜지를 개재해 펌프 본체 상부(11)의 상측 단부에 볼트 등으로 고정된다. 이에 따라, 배럴 보유공(11b)의 링 형상 직경 확장부와 배럴(12)의 외주면으로 연료 급배실(11c)이 구성된다. 배럴(12)의 제1 연료 공급로(12b)보다 직경 방향 외측에는, 제1 스필 오일 배출로(12c)가 대략 상하 방향으로 형성된다. 제1 스필 오일 배출로(12c)는 펌프 본체 상부(11)의 연료 급배실(11c)과 연통된다.
플런저(13)는 연료를 가압하는 것이다. 플런저(13)는 대략 원주상으로 형성되고, 플런저홀(12a)에 빈틈 없이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 플런저(13)의 상단면과 플런저홀(12a)에 의해 가압실(16)이 형성된다. 가압실(16)은 배럴(12)에 형성되는 연료 흡입로(12d)에 의해 연료 급배실(11c)과 연통된다.
플런저 스프링(14)은 압축 스프링으로서, 플런저(13)를 하방으로 바이어스한다. 플런저 스프링(14)은 신축 방향을 상하 방향으로 하여 플런저(13)의 하부에 배치된다. 플런저 스프링(14)의 하측 단부는 플런저 스프링 베어링(plunger spring bearing)(14a)을 개재해 플런저(13)에 지지되고, 상측 단부는 플런저 스프링 베어링(14b)을 개재해 펌프 본체 상부(11)에 접한다. 즉, 플런저 스프링(14)은 펌프 본체 상부(11)로부터 하방으로 플런저(13)를 바이어스한다.
태핏(15)은, 도시하지 않은 캠으로부터의 가압력을 플런저(13)로 전달한다. 태핏(15)은 바닥이 있는 원통상으로 형성되고, 플런저 스프링실(11a)에 빈틈 없이 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 태핏(15)의 내부에는, 플런저(13)의 하부, 플런저 스프링(14)의 하부 및 플런저 스프링 베어링(14a)이 내장된다. 태핏(15)의 바닥부에는, 도시하지 않은 롤러가 하방으로 배치되는 상기 캠에 면하도록 회동 가능하게 지지된다. 태핏(15)은 플런저 스프링(14)의 바이어스력에 의해, 상기 캠에 상기 롤러를 개재해 접하고 있다. 태핏(15)은 상기 캠으로부터의 가압력을 상기 롤러를 통해 받아, 이것을 플런저(13)로 전달한다. 이에 따라, 플런저(13)는 상기 캠의 회전에 따라 상하 방향으로 이동한다.
전자 스필 밸브(20)는 연료 분사 펌프(1)의 연료 분사량 및 분사 시기를 조절한다. 전자 스필 밸브(20)는 하우징(21)과, 인서트 피스(22)와, 스필 밸브체(23)와, 스토퍼(24)와, 솔레노이드(25) 등을 구비한다.
하우징(21)은 전자 스필 밸브(20)의 본체 부분을 구성하는 구조체이다. 하우징(21)은 대략 직방체로 형성된다. 하우징(21)의 상부에는 등압 밸브 스프링실(21a)이 상하 방향으로 형성된다. 또한, 등압 밸브 스프링실(21a)의 중간부로부터 직경이 확장되어 상방으로 토출 밸브실(21f)이 형성된다. 하우징(21)의 하부에는 제2 연료 공급로(21b)가 상하 방향으로 형성된다. 제2 연료 공급로(21b)는 하우징(21)의 하면으로부터 등압 밸브 스프링실(21a)에 연통하도록 형성된다. 등압 밸브 스프링실(21a)은 제2 연료 공급로(21b)보다 직경이 확장되어 형성된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 하우징(21)의 상하 중간부에는, 인서트 피스홀(21d)이 하우징(21)을 좌우 방향으로 관통하도록 형성된다. 인서트 피스홀(21d)은 제2 연료 공급로(21b)와 교차해 연통된다. 이렇게 하여, 인서트 피스홀(21d)은 제2 연료 공급로(21b)를 개재해 등압 밸브 스프링실(21a)과 연통된다. 인서트 피스홀(21d)은 제2 연료 공급로(21b)보다 좌측의 중간부로부터 우측 부분이 직경 축소되어 단차부(21g)가 형성된다. 또한, 인서트 피스홀(21d)의 좌측 단부에 암나사부가 형성된다.
하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)보다 좌측에는, 제2 스필 오일 배출로(21c)가 상하 방향으로 형성된다. 제2 스필 오일 배출로(21c)는 인서트 피스홀(21d)과 연통된다. 하우징(21)은 하측 단면을 배럴(12)의 상측 단면에 밀착시켜 당해 배럴(12)에 볼트 등으로 고정된다. 여기에서, 제2 연료 공급로(21b)가 배럴(12)의 제1 연료 공급로(12b)와 연통되고, 제2 스필 오일 배출로(21c)가 배럴(12)의 제1 스필 오일 배출로(12c)와 연통된다.
하우징(21)에는, 인서트 피스(22)를 고정하는 고정 수단을 구성하는 고정용 홀(21h)이 형성된다. 고정용 홀(21h)은 하우징(21) 상면의 제2 연료 공급로(21b)보다 좌측으로부터 인서트 피스홀(21d)에 연통하도록 형성된다. 고정용 홀(21h)의 하부에 암나사부가 형성된다. 고정용 홀(21h)에는 고정 수단을 구성하는 고정 부재인 고정용 나사(26)가 삽입되어 암나사부에 배치된다. 한편, 고정용 홀(21h)이 형성되는 위치는 본 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 인서트 피스홀(21d)에 연통되면 된다.
인서트 피스(22)는 스필 밸브체(23)가 안착되는 것이다. 인서트 피스(22)는 인서트 피스홀(21d)보다 전체 길이가 짧고, 대략 원통형으로 형성된다. 인서트 피스(22)에는 그 중간부로부터 직경이 축소되어 단차부(22f)가 형성된다. 인서트 피스(22)는 단차부(22f)와 인서트 피스홀(21d)의 단차부(21g)가 당접하도록 해 인서트 피스홀(21d)에 틈새가 없으면서 탈착 가능하게 삽입된다. 인서트 피스(22)의 좌측단은 스토퍼(24)에 바이어스되어 인서트 피스홀(21d)에 내장된다. 인서트 피스(22)는 인서트 피스홀(21d)에 내장되었을 때, 제2 연료 공급로(21b)에 대향하는 부분에 연료 공급공(22a)이 인서트 피스(22)의 내경을 관통하도록 형성된다.
인서트 피스(22) 단차부(22f)의 직경 확장측(좌측) 외주부에는, 하우징(21)의 고정용 홀(21h)과 대향하는 위치에 고정 수단을 구성하는 절개부(22h)가 형성된다. 절개부(22h)는 인서트 피스(22)의 내경부와 연통되지 않는 깊이로 고정용 나사(26)의 직경과 대략 동일한 폭이 되도록 형성된다. 절개부(22h)에는, 고정용 홀(21h)의 암나사부에 고정되어 있는 고정용 나사(26)가 절개부(22h)에 맞추어 삽입된다. 즉, 인서트 피스(22)는 고정 수단(고정용 홀(21h), 고정용 나사(26), 절개부(22h))에 의해 인서트 피스홀(21d) 내에 고정된다. 이에 따라, 인서트 피스(22)는 고정하기 위해 인서트 피스홀(21d)에 삽입할 필요가 없다.
인서트 피스(22)의 내경에는, 연료 공급공(22a)의 좌측에 내경을 확장한 제1 직경 확장부(22d)가 형성된다. 인서트 피스(22)는, 이 제1 직경 확장부(22d)의 우측 단부에, 그 내주면에 연속해 좌측을 향해 직경 확장하는 테이퍼상으로 형성된 벨브 시트(22b)를 갖는다. 또한, 인서트 피스(22)에는 제1 직경 확장부(22d)보다 좌측의 내경을 축소한 제2 직경 확장부(22e)가 형성된다. 제1 직경 확장부(22d)는 제2 직경 확장부(22e)보다 큰 내경으로 형성된다. 인서트 피스(22)의 제1 직경 확장부(22d)에는, 하우징(21)의 제2 스필 오일 배출로(21c)에 대향하는 부분에 스필 오일 배출구(22c)가 인서트 피스(22)의 내경을 관통하도록 형성된다.
스필 밸브체(23)는 제2 연료 공급로(21b)가 압송되는 연료의 유로를 절환하는 것이다. 스필 밸브체(23)는 인서트 피스(22)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 스필 밸브체(23)는 인서트 피스(22)에 삽입된 상태에서, 인서트 피스(22)의 연료 공급공(22a)과 교차하는 부분에 스필 밸브체(23)의 직경보다 직경이 작은 직경 축소부(23a)를 갖는다. 이에 따라, 스필 밸브체(23)와 인서트 피스(22) 사이에 틈새가 형성되므로, 인서트 피스(22)에 걸쳐 제2 연료 공급로(21b)를 흐르는 연료의 흐름을 막지 않는다. 스필 밸브체(23)는 이 직경 축소부(23a)의 좌측 단부에 좌측을 향해 직경 확장하는 테이퍼상으로 형성되는 씰링면(23b)을 갖는다. 씰링면(23b)은 인서트 피스(22)의 벨브 시트(22b)에 밀접해 안착 가능한 면이 되도록 형성된다.
스필 밸브체(23)에는, 그 좌측 단면으로부터 씰링면(23b)까지를 인서트 피스(22)의 제2 직경 확장부(22e)의 내경과 대략 동일 직경으로 확장한 직경 확장부(23c)가 형성된다. 스필 밸브체(23)는, 직경 축소부(23a)보다 우측 부분이 인서트 피스(22)에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 직경 확장부(23c)가 인서트 피스(22)의 제2 직경 확장부(22e)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 즉, 스필 밸브체(23)는 그 축 방향 길이의 절반 이상이 하우징(21)에 내장되는 인서트 피스(22)에만 삽입되어, 스필 밸브체(23)가 슬라이딩할 때에는 인서트 피스(22)에 따라서만 안내된다. 스필 밸브체(23)는 인서트 피스홀(21d)의 우측 단부에 내장되는 스필 밸브 스프링(23e)에 의해 좌측으로 바이어스된다. 스필 밸브체(23)의 우측 단부에는, 자성체로 구성되는 전기자(armature)(23d)가 배치된다.
스토퍼(24)는 스필 밸브체(23)의 슬라이딩을 규제한다. 스토퍼(24)는 우측 단면에 맞댐면(24a)을 갖고, 하우징(21)의 인서트 피스홀(21d)에 고정 가능한 대략 원주상으로 형성된다. 스토퍼(24)는, 맞댐면(24a)이 인서트 피스홀(21d)에 내장된 인서트 피스(22)의 좌측 단면에 접하도록, 하우징(21)의 인서트 피스홀(21d)에 좌측으로부터 삽입된다. 이에 따라, 스토퍼(24)는 인서트 피스(22)를 인서트 피스홀(21d) 내에서 축 방향으로 이동 불가능하게 고정한다. 또한, 스토퍼(24)는 스필 밸브체(23)가 좌측으로 슬라이딩되었을 때, 스필 밸브체(23)의 좌측단이 맞댐면(24a)에 닿도록 구성된다. 이에 따라, 스토퍼(24)는 스필 밸브체(23)의 슬라이딩량을 규제하는 것이 가능해진다.
솔레노이드(25)는 자력을 발생시킨다. 솔레노이드(25)는, 흡착면이 스필 밸브체(23)에 배치되어 있는 전기자(23d)와 대향하도록, 하우징(21)에 고정된다. 솔레노이드(25)는, 도시하지 않은 제어 장치로부터의 신호를 취득함으로써 자력을 발생시켜, 스필 밸브체(23)에 배치된 전기자(23d)를 흡착하도록 구성된다. 이에 따라, 솔레노이드(25)는 도시하지 않은 제어 장치로부터의 신호에 기초해 스필 밸브체(23)를 우측으로 슬라이딩시킨다.
상기와 같이 하여, 전자 스필 밸브(20)에서는 스필 밸브 스프링(23e)에 의해 스필 밸브체(23)가 좌측으로 슬라이딩되는 경우, 스필 밸브체(23)의 씰링면(23b)이 인서트 피스(22)의 벨브 시트(22b)로부터 이격된다. 그 결과, 제2 연료 공급로(21b)가 인서트 피스(22)의 연료 공급공(22a), 제1 직경 확장부(22d) 내 및 스필 오일 배출구(22c)를 개재해, 제2 스필 오일 배출로(21c)와 연통된다.
한편, 솔레노이드(25)에 의해, 스필 밸브체(23)가 스필 밸브 스프링(23e)의 바이어스력에 저항해 우측으로 슬라이딩되는 경우, 스필 밸브체(23)의 씰링면(23b)이 인서트 피스(22)의 벨브 시트(22b)에 안착된다. 그 결과, 제2 연료 공급로(21b)와 제2 스필 오일 배출로(21c)의 연통이 차단된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 등압 밸브부(30)는 연료를 토출하거나 분사 종료 후의 고압관 조인트(35) 내의 연료 압력을 소정 값으로 유지하는 것이다. 등압 밸브부(30)는 등압 밸브체(32)와, 토출 밸브(33)와, 등압 밸브(34) 등을 구비한다. 또한, 등압 밸브부(30)에는 고압관 조인트(35)가 접속된다.
등압 밸브체(32)는 하측 단면이 하우징(21)의 상측단면과 대략 동일 형상의 원주상으로 형성된다. 등압 밸브체(32)는 하측 단면과 하우징(21)의 상측단면을 밀착시켜, 하우징(21)에 볼트 등으로 고정된다. 등압 밸브체(32)의 하부에는 토출 밸브 스프링실(32a)이 상하 방향으로 형성되어, 토출 밸브실(21f)와 대향 배치된다. 토출 밸브 스프링실(32a)은 등압 밸브 스프링실(21a) 및 토출 밸브실(21f)과 연통된다. 등압 밸브체(32)의 상부에는, 고압관 조인트(35)를 기밀하게 체결하기 위해, 그 내주면에 연속해서 하방을 향해 직경이 축소되는 로트 형상으로 형성되는 링 형상의 씰링면(32c)이 형성된다. 등압 밸브체(32)의 상하 중간부에는 토출구(32b)가 개구된다. 토출 밸브 스프링실(32a)은 토출구(32b)를 개재해 외부와 연통된다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 토출 밸브(33)는 토출구(32b)로부터 연료를 토출하는 것이다. 토출 밸브(33)는 토출 밸브체(33a) 및 토출 밸브 스프링(33c)으로 구성된다. 토출 밸브체(33a)는 대략 원통상으로 형성되고, 토출 밸브실(21f) 내주면과의 사이에 고압 연료가 통과 가능한 틈새가 생기도록 토출 밸브실(21f)에 내장된다. 토출 밸브 스프링(33c)은 토출 밸브실(21f)의 토출 밸브체(33a)보다 상방에 내장된다. 토출 밸브체(33a)는 하측 단면이 토출 밸브실(21f)의 하측 단면에 안착하도록 토출 밸브 스프링(33c)에 의해 하방으로 바이어스된다. 또한, 토출 밸브체(33a)의 하부에는, 하방을 개방한 오목부가 형성된다. 이 오목부 안이 등압 밸브실(33d)이 된다. 토출 밸브체(33a)의 상부에는 등압 밸브 통로(33b)가 상하 방향으로 형성된다. 등압 밸브 통로(33b)는, 아래 쪽에서 등압 밸브실(33d)과 연통됨과 동시에, 위쪽에서 토출 밸브 스프링실(32a)과 연통된다.
등압 밸브(34)는 등압 밸브 통로(33b)를 개폐하는 것이다. 등압 밸브(34)는 등압 밸브체(34a) 및 등압 밸브 스프링(34b)으로 구성된다. 등압 밸브체(34a)는 볼과 받이 부재로 구성된다. 받이 부재는 등압 밸브실(33d)의 내주면과의 사이에 연료가 통과 가능한 틈새가 생기도록 등압 밸브실(33d)에 내장된다. 볼은, 등압 밸브실(33d)의 상면에 개구하는 등압 밸브 통로(33b)의 개구부에 안착하도록 받이 부재상에 배치된다. 등압 밸브체(34a)는, 받이 부재의 하측 단면에서 등압 밸브 스프링실(21a)에 내장되는 등압 밸브 스프링(34b)과 접해, 이 등압 밸브 스프링(34b)에 의해 위쪽으로 바이어스된다. 이렇게 하여, 등압 밸브(34)는 등압 밸브 스프링(34b)의 바이어스력을 이용해, 등압 밸브체(34a)에 의해 등압 밸브실(33d)과 등압 밸브 통로(33b)의 연통을 차단한다.
고압관 조인트(35)는 고압 연료를 도시하지 않은 연료 분사 노즐에 공급하는 것이다. 고압관 조인트(35)의 일측(토출구(32b)측)에는, 그 외주면에 연속해서 하방을 향해 직경이 축소되는 테이퍼상으로 형성되는 링 형상의 씰링면(35a)이 형성된다. 고압관 조인트(35)는 씰링면(35a)이 등압 밸브체(32)의 씰링면(32c)에 밀접하도록 가압되어 등압 밸브체(32)에 장착된다. 고압관 조인트(35)의 내부에는 연료 공급로(35b)가 형성된다. 연료 공급로(35b)는 토출구(32b)에 연통된다.
본 발명에 따른 연료 분사 펌프(1)는 태핏이 엔진에 구비되는 PF형 연료 분사 펌프이지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 연료 분사 펌프 본체부에 태핏을 구비하는 PFR형 연료 분사 펌프라도 무방하다.
다음으로, 도 3을 이용해, 연료 분사 펌프(1)에서의 전자 스필 밸브(20)의 동작 형태에 대해 설명한다.
연료는, 도시하지 않은 저압 펌프에 의해 펌프 본체 상부(11)의 연료 공급 포트(11d)를 통해 연료 급배실(11c)로 공급된다. 연료 급배실(11c) 내에 공급된 연료는, 플런저(13)가 하강했을 때 배럴(12)의 제1 스필 오일 배출로(12c)를 통해 가압실(16)로 공급된다. 가압실(16) 내의 연료는, 도시하지 않은 캠의 회전에 따라 상방으로 슬라이딩되는 플런저(13)에 의해 가압되어, 가압실(16), 제1 연료 공급로(12b), 하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)의 순서로 공급된다.
연료 분사 펌프(1)가 연료를 토출하는 경우, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 도시하지 않은 제어 장치로부터의 신호에 기초해 전자 스필 밸브(20)의 솔레노이드(25)가 여기(excitation)된다. 전자 스필 밸브(20)의 스필 밸브체(23)는, 솔레노이드(25)의 흡착력에 의해 우측(흰색 화살표 방향)으로 슬라이딩된다. 그리고, 스필 밸브체(23)의 씰링면(23b)이 인서트 피스(22)의 벨브 시트(22b)에 안착된다. 이 결과, 하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)와 제2 스필 오일 배출로(21c)의 연통이 차단되어, 제2 연료 공급로(21b) 내의 연료 압력이 제2 스필 오일 배출로(21c)를 통해 방출되지 않고 유지된다. 따라서, 가압된 연료가 흑색 화살표 방향으로 흘러, 가압실(16)(도 1 참조)로부터 제1 연료 공급로(12b) 및 제2 연료 공급로(21b)를 통해 등압 밸브 스프링실(21a) 내에 채워진 상태가 된다. 즉, 전자 스필 밸브(20)가 폐쇄되어 연료를 공급 가능한 상태가 된다.
등압 밸브 스프링실(21a) 내의 연료 압력에 의해, 토출 밸브(33)의 토출 밸브체(33a)(등압 밸브(34)의 등압 밸브체(34a))에 가해지는 힘이, 토출 밸브체(33a)를 하방으로 바이어스하고 있는 토출 밸브 스프링(33c)의 바이어스력보다 커지면, 토출 밸브체(33a)가 상방으로 이동해 토출 밸브실(21f)의 하측 단면으로부터 이격되어 토출 밸브(33)가 개방된다. 여기에서, 등압 밸브(34)는 폐쇄되어 있다. 이 결과, 가압된 연료가 등압 밸브 스프링실(21a)로부터 토출 밸브 스프링실(32a)로 흐르고, 이 토출 밸브 스프링실(32a)로부터 토출구(32b)를 통해 고압관 조인트(35)의 연료 공급로(35b)로 토출된다(도 1 참조).
이렇게 하여, 등압 밸브 스프링실(21a) 내의 연료 압력이 방출되면, 토출 밸브체(33a)를 하방으로 바이어스하고 있는 토출 밸브 스프링(33c)의 바이어스력에 의해 토출 밸브체(33a)가 하방으로 이동해 토출 밸브실(21f)의 하측 단면에 안착해, 토출 밸브(33)가 폐쇄된다. 그 결과, 연료가 토출 밸브 스프링실(32a)로부터 토출구(32b)를 통해 연료 공급로(35b)로 토출되지 않게 된다. 이 때, 토출 밸브(33)보다 하류에 위치하는 연료 공급로(35b)와 도시하지 않은 연료 분사 노즐의 사이에 걸쳐서 잔류하고 있는 연료 압력에 맥동이 발생한다. 발생한 연료 압력의 맥동에 의해 등압 밸브체(34a)에 가해지는 힘이, 등압 밸브체(34a)를 위쪽(토출구(32b)측) 방향으로 바이어스하고 있는 등압 밸브 스프링(34b)의 바이어스력보다 클 때, 등압 밸브체(34a)가 하측(토출구(32b) 반대쪽) 방향으로 이동해 등압 밸브(34)가 개방된다. 이에 따라 맥동에 의해 승압한 연료 압력이 방출되어 소정의 값까지 강압된다.
연료 분사 펌프(1)가 연료의 토출을 정지하는 경우, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도시하지 않은 제어 장치로부터의 신호에 기초해 전자 스필 밸브(20)의 솔레노이드(25)가 자기소거(demagnetization)된다. 전자 스필 밸브(20)의 스필 밸브체(23)는, 스필 밸브 스프링(23e)의 바이어스력에 의해, 스필 밸브체(23)가 스토퍼(24)의 맞댐면(24a)에 맞닿을 때까지 좌측(흰색 화살표 방향)으로 슬라이딩된다. 그리고, 스필 밸브체(23)의 씰링면(23b)이 인서트 피스(22)의 벨브 시트(22b)로부터 이격된다. 그 결과, 하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)와 제2 스필 오일 배출로(21c)가 연통되어, 제2 연료 공급로(21b) 내의 연료 압력이 제2 스필 오일 배출로(21c)를 통해 방출된다. 따라서, 연료가 제2 연료 공급로(21b)로부터 인서트 피스(22)의 연료 공급공(22a), 제1 직경 확장부(22d) 내, 스필 오일 배출구(22c), 제2 스필 오일 배출로(21c)의 순서로 흑색 화살표 방향으로 흘러, 제1 스필 오일 배출로(12c)를 거쳐 연료 급배실(11c)로 배출되어 고압관 조인트(35)의 연료 공급로(35b)로 토출되지 않는다. 즉, 전자 스필 밸브(20)가 개방되어 연료가 공급 불가능한 상태가 된다.
이 때, 인서트 피스(22)는 고정 수단(고정용 홀(21h), 고정용 나사(26), 절개부(22h))에 의해 하우징(21)의 인서트 피스홀(21d) 내에 고정되어 있으므로, 인서트 피스홀(21d) 내에서 축 둘레로 회전하지 않는다. 이에 따라, 제2 연료 공급로(21b)는 인서트 피스(22)에 의해 막히지 않는다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 연료 분사 펌프의 제1 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)는, 전자 스필 밸브(20)를 구비하는 연료 분사 펌프(1)로서, 전자 스필 밸브(20)는 인서트 피스홀(21d)이 형성되는 하우징(21)과, 내주면에 벨브 시트(22b)를 갖는 대략 원통상으로 형성되고 인서트 피스홀(21d)에 탈착 가능하게 삽입되는 인서트 피스(22)와, 벨브 시트(22b)에 안착 가능한 씰링면(23b)을 외주면에 갖는 대략 원주상으로 형성되고 인서트 피스(22)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 스필 밸브체(23)와, 인서트 피스홀(21d)에 대한 인서트 피스(22)의 축심 둘레의 위치를 고정하는 고정 수단을 구비한다.
이와 같이 구성함으로써, 인서트 피스(22)를 인서트 피스홀(21d) 내에서 회전 가능한 상태로 하우징(21)에 조립할 수 있다. 이에 따라, 하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)와 인서트 피스(22)의 연료 통로인 연료 공급공(22a)의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 또한 고정 수단에 의해 인서트 피스(22)를 하우징(21) 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
또한, 고정 수단은, 하우징(21)의 상면으로부터 인서트 피스홀(21d)에 연통하도록 형성되는 고정용 홀(21h)과, 고정용 홀(21h)에 대향하는 인서트 피스(22)의 외주면에 형성되는 절개부(22h)와, 고정용 홀(21h) 및 절개부(22h)에 삽입되는 고정 부재인 고정용 나사(26)로 이루어진다.
이와 같이 구성함으로써, 인서트 피스(22)가 고정 부재인 고정용 나사(26)에 의해 하우징(21)의 소정 위치에 고정된다. 이에 따라, 하우징(21)의 제2 연료 공급로(21b)와 인서트 피스(22)의 연료 통로인 연료 공급공(22a)의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 또한 고정 수단에 의해 인서트 피스(22)를 하우징(21) 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
이하, 도 4를 이용해 본 발명에 따른 연료 분사 펌프의 제2 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)의 전자 스필 밸브(40)에 대해 설명한다. 한편, 이하의 실시 형태에 있어서, 이미 설명한 제1 실시 형태와 동일한 점에 관해서는 그 구체적인 설명을 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
전자 스필 밸브(40)는, 가압실(16)에서 가압된 연료를 저압측의 연료 급배실(11c)로 보내기 위한 제1 및 제2 스필 오일 배출로(12c·41c)를 개폐해, 연료 분사 펌프(1)의 연료 분사를 제어하는 것이다. 전자 스필 밸브(40)는 하우징(41)과, 인서트 피스(42)와, 스필 밸브체(43)와, 스토퍼(24)와, 솔레노이드(25) 등을 구비한다.
하우징(41)은 전자 스필 밸브(40)의 본체 부분을 구성하는 구조체이다. 하우징(41)은 대략 직방체로 형성된다. 하우징(41)의 상하 중간부에는 인서트 피스홀(41d)이 하우징(41)을 좌우 방향으로 관통하도록 형성된다. 인서트 피스홀(41d)은 제2 연료 공급로(41b)보다 좌측의 중간부로부터 좌측 부분이 직경 확장되어 중간 단차부(41g)가 형성된다. 또한, 인서트 피스홀(41d)은 좌측 단부로부터 우측을 향해 직경이 확장되어 좌단차부(41j)가 형성된다. 당해 직경 확장부에는 암나사부가 형성된다.
또한, 하우징(41)에는, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 인서트 피스(42)를 고정하는 고정 수단을 구성하는 하우징측 절개부(41h)가 형성된다. 하우징측 절개부(41h)는, 인서트 피스홀(41d)의 좌단차부(41j)로부터 오른쪽 방향으로 제2 연료 공급로(41b)와 연통되지 않는 깊이로 인서트 피스홀(41d) 축 방향을 단면에서 보았을 때 대략 반원 형상이 되도록 형성된다.
인서트 피스(42)는 스필 밸브체(43)가 안착되는 것이다. 인서트 피스(42)에는 그 중간부로부터 직경이 축소되어 단차부(42f)가 형성된다. 인서트 피스(42)는, 단차부(42f)와 인서트 피스홀(41d)의 중간 단차부(41g)가 맞닿도록 하여 인서트 피스홀(41d)에 틈새가 없으면서 탈착 가능하게 삽입된다.
인서트 피스(42) 단차부(42f)의 직경 확장측(좌측) 외주부에는, 하우징(41)의 하우징측 절개부(41h)와 대향하는 위치에 고정 수단을 구성하는 인서트 피스측 절개부(42h)가 형성된다. 인서트 피스측 절개부(42h)는, 그 내경부와 연통되지 않는 깊이로, 인서트 피스(42)의 축 방향을 단면에서 보았을 때 대략 반원 형상이 되도록 형성된다. 즉, 인서트 피스측 절개부(42h)는 하우징측 절개부(41h)와 인서트 피스측 절개부(42h)로부터 축 방향을 단면에서 보았을 때 원형의 핀홀부가 구성되도록 형성된다. 한편, 고정 수단은, 단면에서 보았을 때 원형의 고정 핀(46)을 이용하는 것으로 한정되지 않고, 인서트 피스(42)가 인서트 피스홀(41d) 내에 고정되는 것(예를 들면, 단면에서 보았을 때 직사각형의 고정 키 등)이면 된다.
하우징측 절개부(41h)와 인서트 피스측 절개부(42h)에, 고정 수단을 구성하는 고정 부재인 고정 핀(46)이 삽입된다. 즉, 인서트 피스(42)는 고정 수단(하우징측 절개부(41h), 인서트 피스측 절개부(42h), 고정 핀(46))에 의해 인서트 피스홀(41d) 내에 고정된다. 그리고, 하우징(41)의 좌단차부(41j)가 형성되는 직경 확장부에 스토퍼(24)가 장착된다.
이에 따라, 인서트 피스(42)를 고정하기 위해 인서트 피스홀(41d)에 삽입할 필요가 없다. 또한, 인서트 피스(42)는 고정 수단(하우징측 절개부(41h), 인서트 피스측 절개부(42h), 고정 핀(46))에 의해 하우징(41)의 인서트 피스홀(41d) 내에 고정되어 있으므로, 인서트 피스홀(41d) 내에서 축 둘레로 회전하지 않는다. 또한, 인서트 피스(42) 및 고정 핀(46)은 스토퍼(24)에 의해 하우징(41)의 내부에 밀폐된 상태로 축 방향으로 고정된다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 연료 분사 펌프의 제2 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)의 전자 스필 밸브(40)의 고정 수단은, 인서트 피스홀(41d)의 내주면에 형성되는 하우징측 절개부(41h)와, 하우징측 절개부(41h)에 대향하는 인서트 피스(42)의 외주면에 형성되는 인서트 피스측 절개부(42h)와, 하우징측 절개부(41h) 및 인서트 피스측 절개부(42h)에 삽입되는 고정 부재인 고정 핀(46)과, 인서트 피스(42)와 고정 핀(46)을 하우징(41) 내부에 밀폐하는 밀봉 부재인 스토퍼(24)로 이루어진다.
이와 같이 구성함으로써, 인서트 피스(42)가 인서트 피스홀(41d)과 인서트 피스(42) 사이에 형성되는 고정 수단인 고정 핀(46)에 의해 고정된다. 이에 따라, 고정 핀(46)이 스토퍼(24)에 의해 하우징(41)의 하우징 내부에 밀폐되어 외부로 노출되지 않기 때문에, 고정 핀(46)으로부터의 기름 누출을 방지할 수 있다. 또한, 하우징(41)의 제2 연료 공급로(41b)와 인서트 피스(42)의 연료 통로인 연료 공급공(42a)의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 고정 수단에 의해 인서트 피스(42)를 하우징(41) 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
이하, 도 5를 이용해 본 발명에 따른 연료 분사 펌프의 제3 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)의 전자 스필 밸브(50)에 대해 설명한다. 한편, 이하의 실시 형태에서, 이미 설명한 제1 실시 형태와 동일한 점에 관해서는 그 구체적인 설명을 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
전자 스필 밸브(50)는, 가압실(16)에서 가압된 연료를 저압측의 연료 급배실(11c)로 보내기 위한 제1 및 제2 스필 오일 배출로(12c·51c)를 개폐해, 연료 분사 펌프(1)의 연료 분사를 제어하는 것이다. 전자 스필 밸브(50)는 하우징(51)과, 인서트 피스(52)와, 스필 밸브체(53)와, 스토퍼(24)와, 솔레노이드(25) 등을 구비한다.
하우징(51)은 전자 스필 밸브(50)의 본체 부분을 구성하는 구조체이다. 하우징(51)은 대략 직방체로 형성된다. 하우징(51)의 상하 중간부에는, 인서트 피스홀(51d)이 하우징(51)을 좌우 방향으로 관통하도록 형성된다. 인서트 피스홀(51d)에는, 제2 연료 공급로(51b)보다 좌측 부분에 인서트 피스(52)를 고정하는 고정 수단을 구성하는 하우징측 평면부(51h)가 형성된다. 하우징측 평면부(51h)는 인서트 피스홀(51d)의 안쪽 측면에 대향하는 일부가 각각 평면으로 형성된다. 이 때, 대향하는 하우징측 평면부(51h) 사이의 길이는 인서트 피스홀(51d)의 직경보다 작아지도록 형성된다(도 5의 (c) 참조).
인서트 피스(52)는 스필 밸브체(53)가 안착되는 것이다. 인서트 피스(52)에는, 그 중간부로부터 직경이 축소되어 단차부(52f)가 형성된다. 인서트 피스(52)는 단차부(52f)와 인서트 피스홀(51d)의 단차부(51g)가 맞닿도록 하여 인서트 피스홀(51d)에 틈새가 없으면서 탈착 가능하게 삽입된다. 인서트 피스(52) 단차부(52f)의 직경 확장측(좌측) 외주부에는, 하우징(51)의 하우징측 평면부(51h)와 대향하는 위치에 고정 수단을 구성하는 인서트 피스측 평면부(52h)가 각각 형성된다.
인서트 피스(52)는 인서트 피스측 평면부(52h)와 하우징측 평면부(51h)가 밀접하도록 하여 인서트 피스홀(51d)에 삽입된다. 즉, 인서트 피스(52)는 고정 수단(하우징측 평면부(51h), 인서트 피스측 평면부(52h))에 의해 인서트 피스홀(51d) 내에 고정된다. 이에 따라, 인서트 피스(52)를 고정하기 위해 인서트 피스홀(51d)에 삽입할 필요가 없다. 인서트 피스측 평면부(52h)는, 본 실시 형태에서 180도 위상이 다른 위치에 2면을 마련하고 있지만, 1면이라도 되고, 3면 이상 마련하는 것도 가능하다.
또한, 인서트 피스(52)는 고정 수단(하우징측 평면부(51h), 인서트 피스측 평면부(52h))에 의해 하우징(51)의 인서트 피스홀(51d) 내에 고정되어 있으므로, 인서트 피스홀(51d) 내에서 축 둘레로 회전하지 않는다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 연료 분사 펌프의 제3 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)의 전자 스필 밸브(50)의 고정 수단은, 인서트 피스홀(51d)의 내주면에 형성되는 하우징측 평면부(51h)와, 하우징측 평면부(51h)에 대향하는 인서트 피스(52)의 외주면에 형성되는 인서트 피스측 평면부(52h)로 이루어지는 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 인서트 피스(52)가 고정 부재에 의하지 않고 하우징(51)의 소정 위치에 고정된다. 이에 따라, 고정 부재의 조립이 불필요해져, 조립 공정수를 줄일 수 있다. 또한, 하우징(51)의 제2 연료 공급로(51b)와 인서트 피스(52)의 연료 통로인 연료 공급공(52a)의 위치를 쉽게 맞출 수 있고, 인서트 피스(52)를 하우징(51) 내에서 회전하지 않도록 고정할 수 있다.
이하, 도 6을 이용해 연료 분사 펌프의 다른 실시 형태인 연료 분사 펌프(1)의 전자 스필 밸브(60)에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서의 전자 스필 밸브(60)는, 인서트 피스의 축 둘레의 회전을 고정하거나 위치를 맞출 필요가 없는 것이다. 한편, 이하의 실시 형태에서, 이미 설명한 제1 실시 형태와 동일한 점에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
전자 스필 밸브(60)는, 가압실(16)에서 가압된 연료를 저압측의 연료 급배실(11c)로 보내기 위한 제1 및 제2 스필 오일 배출로(12c·61c)를 개폐해 연료 분사 펌프(1)의 연료 분사를 제어하는 것이다. 전자 스필 밸브(60)는 하우징(61)과, 인서트 피스(62)와, 스필 밸브체(63)와, 스토퍼(24)와, 솔레노이드(25) 등을 구비한다.
하우징(61)은 전자 스필 밸브(60)의 본체 부분을 구성하는 구조체이다. 하우징(61)은 대략 직방체로 형성된다. 하우징(61)의 상하 중간부에는 인서트 피스홀(61d)이 하우징(61)을 좌우 방향으로 관통하도록 형성된다.
인서트 피스(62)는 스필 밸브체(63)가 안착되는 것이다. 인서트 피스(62)에는 그 중간부로부터 직경이 축소되어 단차부(62f)가 형성된다. 인서트 피스(62)는 단차부(62f)와 인서트 피스홀(61d)의 단차부(61g)가 맞닿도록 하여 인서트 피스홀(61d)에 틈새가 없으면서 탈착 가능하게 삽입된다.
인서트 피스(62)에는, 인서트 피스홀(61d) 내에서 제2 연료 공급로(61b)와 대향하는 외주면에 연료 공급홈(62h)이 사방으로 형성된다. 연료 공급홈(62h)에는, 제2 연료 공급로(61b)와 대향하는 위치에 연료 공급공(62a)이 인서트 피스(62)의 내경을 관통하도록 형성된다. 즉, 제2 연료 공급로(61b)는, 연료 공급공(62a)을 통해 등압 밸브 스프링실(61a)과 연통됨과 동시에, 연료 공급홈(62h)을 통해서도 등압 밸브 스프링실(61a)과 연통된다.
마찬가지로, 인서트 피스(62)에는 제2 스필 오일 배출로(61c)와 대향하는 외주면에 스필 오일 배출홈(62j)이 사방에 형성된다. 스필 오일 배출홈(62j)에는, 제2 스필 오일 배출로(61c)와 대향하는 위치에 스필 오일 배출구(62c)가 인서트 피스(62)의 내경을 관통하도록 형성된다. 즉, 제2 스필 오일 배출로(61c)는, 스필 오일 배출구(62c)를 통해 인서트 피스(62)의 내부와 연통됨과 동시에, 스필 오일 배출홈(62j) 및 스필 오일 배출구(62c)를 통해서도 인서트 피스(62)의 내부와 연통된다.
연료 분사 펌프(1)가 연료를 토출하는 경우, 도시하지 않은 제어 장치로부터의 신호에 기초해 작동하는 전자 스필 밸브(60)에 의해, 하우징(61)의 제2 연료 공급로(61b)와 제2 스필 오일 배출로(61c)의 연통이 차단된다. 이에 따라, 제2 연료 공급로(61b) 내의 연료 압력은, 제2 스필 오일 배출로(61c)를 통해 방출되지 않고 유지된다. 따라서, 가압된 연료가 가압실(16) 내(도 1 참조), 제1 연료 공급로(12b) 내, 제2 연료 공급로(61b) 내, 인서트 피스(62)의 연료 공급공(62a)을 통해 등압 밸브 스프링실(61a) 내에 채워진 상태가 된다.
이 때, 인서트 피스(62)가 인서트 피스홀(61d) 내에서 회전해 제2 연료 공급로(61b)와 연료 공급공(62a)이 대향해 위치하지 않아도, 가압된 연료는 인서트 피스(62)의 연료 공급홈(62h)을 통해 등압 밸브 스프링실(61a) 내에 도달한다. 즉, 인서트 피스(62)가 인서트 피스홀(61d) 내에서 회전해도 연료의 공급을 방해하지 않는다.
연료 분사 펌프(1)가 연료의 토출을 정지하는 경우, 도시하지 않은 제어 장치로부터의 신호에 기초해 전자 스필 밸브(60)에 의해 제2 연료 공급로(61b)와 제2 스필 오일 배출로(61c)가 연통된다. 이에 따라, 제2 연료 공급로(61b) 내의 연료 압력은 제2 스필 오일 배출로(61c)를 통해 방출된다. 따라서, 연료가 제2 연료 공급로(61b)로부터 인서트 피스(62)의 연료 공급공(62a), 인서트 피스(62)의 내부, 인서트 피스(62)의 스필 오일 배출구(62c) 및 제2 스필 오일 배출로(61c)를 통해 연료 급배실(11c)로 배출된다.
이 때, 인서트 피스(62)가 인서트 피스홀(61d)에서 회전해 제2 연료 공급로(61b)와 연료 공급공(62a), 및 제2 스필 오일 배출로(61c)와 스필 오일 배출구(62c)가 대향해 위치하지 않아도, 제2 연료 공급로(61b) 내의 연료는 연료 공급홈(62h) 및 연료 공급공(62a)을 통해 인서트 피스(62)의 내부에 도달한다. 그리고, 인서트 피스(62)의 내부에 도달한 연료는, 스필 오일 배출홈(62j) 및 스필 오일 배출구(62c)를 통해 연료 급배실(11c) 내로 배출된다. 즉, 인서트 피스(62)가 인서트 피스홀(61d) 내에서 회전해도 연료의 배출을 방해하지 않는다.
이와 같이 구성함으로써, 하우징(61)의 연료 통로와 인서트 피스(62)의 연료 통로의 위치를 맞추거나, 인서트 피스(62)를 하우징(61) 내에서 회전하지 않도록 고정할 필요가 없다.
〈산업상의 이용 가능성〉
본 발명은 디젤 엔진에 탑재되는 연료 분사 펌프에 이용 가능하다.
1 연료 분사 펌프
20 전자 스필 밸브
21 하우징
21d 인서트 피스홀
22 인서트 피스
22b 벨브 시트
23 스필 밸브체

Claims (1)

  1. 전자 스필 밸브를 구비하는 연료 분사 펌프로서,
    상기 전자 스필 밸브는,
    단차부를 갖는 인서트 피스홀이 관통되어 형성되는 하우징과,
    외주면에 단차부를 갖고, 내주면에 벨브 시트를 갖는 원통상으로 형성되며, 상기 인서트 피스홀에 탈착 가능하게 삽입되는 인서트 피스와,
    상기 벨브 시트에 안착 가능한 씰링면을 외주면에 갖는 원주상으로 형성되고, 상기 인서트 피스에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 스필 밸브체와,
    상기 인서트 피스홀의 단차부에 상기 인서트 피스의 단차부가 맞닿은 상태에서 상기 인서트 피스홀에 대한 상기 인서트 피스의 축심 둘레의 위치를 고정하는 고정 수단을 구비하며,
    상기 고정 수단은,
    상기 인서트 피스홀의 내주면에 그 축 방향을 따라 형성되는 하우징측 절개부와,
    상기 하우징측 절개부에 대향하는 상기 인서트 피스의 외주면에 그 축 방향을 따라 형성되는 인서트 피스측 절개부와,
    상기 하우징측 절개부 및 상기 인서트 피스측 절개부에 상기 인서트 피스와 평행하게 삽입되는 고정 부재를 구비하고,
    상기 인서트 피스의 단면에 맞닿아 상기 인서트 피스홀을 막고, 상기 인서트 피스와 상기 고정 부재를 상기 하우징 내부에 밀폐하는 밀봉 부재를 더 구비하는 연료 분사 펌프.
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