KR20160065488A - 단조 소재로 마련되는 연료레일 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료레일에 마련된 마운팅홀과 인젝터컵을 단조를 통해 일체형으로 제작하여 원가절감과 내구성을 향상시키는 차량용 연료레일 조립체에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 차량용 연료레일 조립체에 따르면, 인젝터컵과 마운팅홀더를 단조를 통해 일체형의 형상으로 구현함으로써 종래의 브레이징 용접을 통해 접합하는 방식보다 대량생산이 용이하고 압력, 진동, 열에 의한 인젝터컵과 마운팅홀더의 피로도가 감소되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.

Description

단조 소재로 마련되는 연료레일 조립체 {Fuelrail Assembly}

본 발명은 연료레일에 마련된 마운팅홀과 인젝터컵을 단조를 통해 일체형으로 제작하여 원가절감과 내구성을 향상시키는 연료레일 조립체에 관한 것이다.

이하의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

종래에는 흡기구에 연료를 저압으로 분사하여 엔진을 구동하는 방식이 일반적이었다. 이러한 방식은 연료가 고압일 필요가 없기 때문에 인젝터컵과 마운팅 홀더를 용접 방식으로 결합함이 일반적이다.

그러나 최근 연비를 개선하기 위해 엔진실린더에 연료를 고압으로 분사하는 방식을 연구하기 시작하면서 엔진의 연료효율은 개선되었으나, 용접결합된 인젝터컵과 마운팅 홀더가 고압, 진동, 고열에 항시 노출되어 내구성이 현저히 저하되는 등의 문제가 있다.

본 발명은 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로 인젝터컵과 마운팅홀더를 단조를 통하여 일체형 형상으로 구현하여 대량생산이 가능해지고, 피로파괴의 신뢰성을 확보하여 내구성이 향상된 차량용 연료레일 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 연료레일 조립체는 연료공급부로부터 연료를 공급받아 저장하고, 상기 저장된 연료를 분배하는 연료레일; 및 상기 연료레일에 부착되고, 상기 연료레일을 차량용 내연기관의 실린더헤드 또는 흡기매니폴드에 고정하는 마운팅홀더와, 상기 연료가 상기 실린더헤드 또는 상기 흡기매니폴드로 공급되도록 인젝터가 결합될 수 있는 인젝터컵을 가지며, 단조 소재로부터 마련되는 마운트 구조체; 를 포함할 수 있다.

상기 인젝터컵은 상기 인젝터가 삽입되도록 내부에 형성된 삽입홀과 상기 삽입홀과 상기 연료레일을 연통하는 연료통로가 형성될 수 있다

상기 마운팅홀더는 내부에 상기 실린더헤드 또는 상기 흡기매니폴드에 상기 연료레일을 고정하기 위한 볼트삽입공이 형성될 수 있다.

상기 마운트 구조체는 상기 연료레일에 용접 결합될 수 있다.

상기 마운트 구조체의 단면은 단일폐곡선일 수 있다.

상기 마운트 구조체는, 소성변형을 통하여 상기 마운팅홀더와 상기 인젝터컵으로 분할되도록, 상기 단조 소재를 가압하여 마련될 수 있다.

상기 마운팅홀더와 상기 인젝터컵은 하나의 몸체로서 일체로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량용 엔진은 연료레일 조립체를 포함할 수 있다..

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 연료레일 조립체에 따르면, 인젝터컵과 마운팅홀더를 단조를 통해 일체형의 형상으로 구현함으로써 종래의 브레이징 용접을 통해 접합하는 방식보다 대량생산이 용이하고 압력, 진동, 열에 의한 인젝터컵과 마운팅홀더의 피로도가 감소되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 인젝터컵과 마운팅홀더의 결합구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인젝터컵과 마운팅홀더의 결합구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마운트 구조체의 제작과정을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

도 1은 종래의 인젝터컵(30)과 마운팅홀더(20)의 결합구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 마운팅홀더(20)와 인젝터컵(30)은 각각 따로 제작하여 브레이징 용접을 통해 접합된다. 브레이징 용접을 사용할 경우 마운팅홀더(20)와 인젝터컵(30)이 잘못 용접이 되었을 경우 열을 가하면 용가재를 뗄 수 있어 불량을 수정할 수 있는 장점이 있다.

그러나 용가재를 녹여서 접합을 하는 방식이기 때문에 접합은 용이하지만 견고하지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점 때문에 용접방법을 변경할 경우 용접을 하는 도중 발생되는 강한 열로 인해 마운팅홀더(20)나 인젝터컵(30)에 열변형이 발생될 수 있고, 열변형을 방지하기 위해 용접시 부재에 구속력을 강화할 경우 잔류응력이 증가하여 마운팅홀더(20)와 인젝터컵(30)의 강도가 현저히 낮아져 높은 압력이 가해질 경우 취성파괴가 일어나기도 한다.

최근 연비개선과 온실가스 배출을 줄이기 위해 현재 연료를 고압으로 분사하는 방법이 개발되고 있는데 이로 인해 연료레일(10)과 인젝터컵(30)이 항상 고압(100~200bar)에 노출되어 있게 된다. 높은 압력이 발생하는 연료레일(10)과 인젝터컵(30)은 마운팅홀더(20)가 고정해주는 역할을 수행하는데, 마운팅홀더(20)는 인젝터컵(30)과 연료레일(10)의 일부에 용접결합되므로 고압을 견딜만큼 견고하지 못한 문제가 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인젝터컵과 마운팅홀더의 결합구조를 도시한 도면이다.

따라서 본 발명은 도 2를 참조하면, 연료레일 조립체는 저장된 연료를 분배하는 연료레일(10)에 마운트 구조체(15)가 결합 될 수 있다. 마운트 구조체(15)는 마운팅홀더(20)와 인젝터컵(30)으로 구성될 수 있다. 마운트 구조체(15)는 연료레일(10)측면부에 용접 결합될 수 있다.

마운팅 홀더(20)는 중앙에 볼트삽입공(60)이 형성되어 있고, 마운팅홀더(20)와 일체형으로 결합된 인젝터컵(30)은 인젝터가 결합되도록 인젝터 삽입홀(40)이 형성되어 있으며, 인젝터 삽입홀(40)의 내주면에 연료가 유입되는 연료통로(50)가 헝성되어 있다. 연료통로(50)는 연료레일(10)의 중공부와 연결되어 연료레일(10)에 마련된 고압의 연료가 인젝터로 유입될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마운트 구조체의 제작과정을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 원기둥 형상의 부재(1a, 2a)는, 소성변형을 통하여 마운팅 홀더와 인젝터컵으로 분할되도록, 단조 소재를 가압하여 단일 폐곡선 형태로 부재(1b, 2b)가 소성변형될 수 있다.

그리고, 부재의 일단부에 단조공정을 통해 마운팅홀더(20)가 위치하는 부분은 예컨대, 펀칭을 통해 볼트삽입공(60)이 형성되고, 인젝터컵(30)이 위지하는 부분은 업세팅 과정을 통해 인젝터 삽입홀(40)이 형성될 수 있다.

또한, 단조로 가공된 부재(1c, 2c)는 별도의 작업을 통해 인젝터컵 측면부에 연료통로가 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 차량용 엔진의 실시예는 전술한 실시예의 연료레일 조립체를 포함할 수 있는 엔진이다. 전술한 실시예의 연료레일 조립체를 적용할 수 있는 엔진이라면 어떠한 것이라도 무방하다. 이러한 차량용 엔진 자체는 종래에 많이 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10: 연료레일 15: 마운트 구조체
20: 마운팅홀더 25: 관통홀
30: 인젝터컵 40: 인젝터 삽입홀
50: 연료통로 60: 볼트삽입공

Claims (8)

1. 연료공급부로부터 연료를 공급받아 저장하고, 상기 저장된 연료를 분배하는 연료레일; 및
   상기 연료레일에 부착되고, 상기 연료레일을 차량용 내연기관의 실린더헤드 또는 흡기매니폴드에 고정하는 마운팅홀더와, 상기 연료가 상기 실린더헤드 또는 상기 흡기매니폴드로 공급되도록 인젝터가 결합될 수 있는 인젝터컵을 가지며, 단조 소재로부터 마련되는 마운트 구조체;
   를 포함하는 차량용 연료레일 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인젝터컵은 상기 인젝터가 삽입되도록 내부에 형성된 삽입홀과 상기 삽입홀과 상기 연료레일을 연통하는 연료통로가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료레일 조립체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 마운팅홀더는 내부에 상기 실린더헤드 또는 상기 흡기매니폴드에 상기 연료레일을 고정하기 위한 볼트삽입공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료레일 조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 마운트 구조체는 상기 연료레일에 용접 결합하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료레일 조립체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 마운트 구조체의 단면은 단일폐곡선을 이루는 것을 특징으로 하는 차량용 연료레일 조립체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 마운트 구조체는, 소성변형을 통하여 상기 마운팅홀더와 상기 인젝터컵으로 분할되도록, 상기 단조 소재를 가압하여 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 연료레일 조립체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 마운팅홀더와 상기 인젝터컵은 하나의 몸체로서 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료레일 조립체.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 연료레일 조립체를 포함하는 차량용 엔진.

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