KR20190010716A

KR20190010716A - 고압 연료 펌프

Info

Publication number: KR20190010716A
Application number: KR1020197001490A
Authority: KR
Inventors: 요셉 지. 스파코우스키
Original assignee: 델피 테크놀로지스 아이피 리미티드
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-30
Also published as: US20220003233A1; EP3482061A1; US20180010600A1; CN109563798A; CN117980600A; WO2018009390A1; EP3482061A4; US11713755B2

Abstract

고압 연료 펌프(22)는, 펌핑 챔버(32), 상기 펌핑 챔버(32) 내에 저압 연료를 허용하는 연료 입구(38), 상기 펌핑 챔버(32) 외부로 고압 연료를 허용하는 연료 출구(40), 및 상기 펌핑 챔버(32) 내로 개방하여 축(36)을 따라 연장되는 플런저 보어(34)를 형성하는 펌프 하우징(30)을 구비한다. 또한, 상기 고압 연료 펌프(22)는 상기 축(36)을 따라 상기 플런저 보어(34) 내에서 왕복 운동하는 펌핑 플런저(42)로서, 상기 플런저 보어(34) 내에서의 상기 펌핑 플런저(42)의 왕복 운동은 상기 펌핑 챔버(32)의 용적을 증가 및 감소시키는, 상기 펌핑 플런저(42)를 구비한다. 상기 펌핑 플런저(42)는 상기 플런저 보어(34)와 동심인 밀봉 링 그루브(64)를 구비하고, 상기 밀봉 링 그루브(64)는 상기 플런저 보어(34)와 억지 끼워맞춤으로 맞물리는 밀봉 링(66)을 구비한다. 상기 펌핑 플런저(42)와 상기 플런저 보어(34) 사이에는 12 미크론보다 큰 직경 간극이 제공된다.

Description

고압 연료 펌프

본 발명은 연료 펌프, 보다 상세하게 내연기관의 연소실로 직접 주입하기 위해 고압에서의 연료를 제공하는 고압 연료 펌프, 더욱 상세하게 펌프 하우징에 형성된 펌핑 챔버 내에서 연료를 가압하기 위해 펌프 하우징의 플런저 보어 내에서 왕복 운동하는 펌핑 플런저를 갖는 연료 펌프, 더욱 상세하게 환형 밀봉 링 그루브와, 플런저 보어와 펌핑 플런저의 계면부 사이에서 연료가 펌핑 챔버로부터 배출되는 것을 방지하기 위해 플런저 보어와 억지 끼워맞춤으로 맞물리는 밀봉 링 그루브 내의 밀봉 링을 펌핑 플런저가 구비하는 연료 펌프에 관한 것이다.

현대의 내연기관용 연료 시스템은 전형적으로 1) 비교적 낮은 압력(전형적으로 약 500 kPa 미만)에서 내연기관의 공기 흡입 매니폴드로 연료가 주입된 다음, 내연기관의 연소실로 통과되는 포트 연료 주입(port fuel injection: PFI), 또는 2) 비교적 높은 압력(전형적으로 약 14 MPa 이상)에서 내연기관의 연소실 내에 연료가 직접 주입되는 가솔린 직접 주입(gasoline direct injection: GDi)을 채용한다.

PFI 시스템에서, 연료는 연료 시스템의 연료 탱크와 함께 위치된 전기 연료 펌프에 의해 연료 탱크로부터 내연기관으로 연료가 펌핑된다. 그러나, GDi 시스템은 전기 연료 펌프에 의해 성취될 수 있는 압력에 비해 연료를 부스트하도록 추가적인 연료 펌프를 필요로 한다. 직접 주입에 필요한 크기로 연료 압력을 상승시키기 위해서는, 내연기관의 캠샤프트에 의해 구동되는 피스톤 형태의 고압 연료 펌프를 채용하는 것이 일반적이다.

전형적인 고압 연료 펌프에서, 펌프 하우징은 입구, 출구, 펌핑 챔버, 및 펌핑 챔버 내로 개방되는 플런저 보어를 형성한다. 펌핑 플런저는 내연기관의 캠샤프트에 의해 플런저 보어 내에서 왕복 운동하여, 펌핑 플런저의 각 사이클이 펌핑 챔버의 용적을 증가 및 감소시킨다. 입구 밸브는 펌핑 플런저가 펌핑 챔버의 용적을 증가시키는 방향으로 이동하고 있을 때(즉, 입구 스트로크) 선택적으로 개방되어, 저압 연료가 펌핑 챔버 내에 들어가게 한다. 펌핑 플런저가 펌핑 챔버의 용적을 감소시키는 방향으로 이동하고 있을 때(즉, 압력 스트로크), 펌핑 챔버 내의 연료는 감소된 용적의 결과로서 압력 상승된다. 펌핑 챔버 내의 연료의 압력이 사전결정된 임계값에 도달하면, 출구 밸브는 개방되어 고압 연료가 출구로부터 배출되게 한다. 이러한 고압 연료 펌프의 예는 미국 특허 8,573,112호(나카야마 등)에 개시되어 있으며, 그 전체는 본 명세서에 참고로 편입된다.

상기한 바와 같은 고압 연료 펌프의 효율적인 작동을 허용하기 위해, 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 누출을 최소화할 필요가 있다. 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 누출의 최소화는 전형적으로 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 밀접한 간극을 제공함으로써 처리된다. 허용가능한 레벨로 누출을 유지하기 위해, 간극은 12 미크론 미만이다. 　그러나, 펌핑 플런저가 플런저 보어가 팽창하는 것보다 더 큰 크기로 반경방향 외측으로 팽창하게 하는 고압 펌프의 작동에 의해 발생되는 열로 인해, 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 연료에 대한 불충분한 간극의 결과로서의 열악한 윤활로 인해, 그리고 펌핑 플런저 상의 부하 부작용으로 인해, 펌핑 플런저가 작동 동안에 플런저 보어 내에서 붙잡힐 수 있는 위험이 있기 때문에 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 간극이 너무 작지 않아야 하는 것이 중요하다. 그 결과, 11 미크론±1 미크론의 간극이 펌핑 플런저 및 플런저 보어의 제조 시에 일반적으로 수용가능한 공차일 수 있다. 이러한 공차는 구현하기에 비용이 많이 들고, 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 매치 호우닝(match honing)을 필요로 할 수 있어, 제조 공정에 시간 및 복잡성을 추가한다. 또한, 이러한 공차는, 특히 내연기관의 저속 작동에서 받는 저효율성을 수용하도록 연료 펌핑 용량에서 펌프가 증가되는 것을 필요로 할 수 있다.

상술한 바와 같은 단점 중 하나 이상을 최소화하거나 제거하는 고압 연료 펌프가 필요하다.

간략히 설명하면, 고압 연료 펌프는 펌핑 챔버, 상기 펌핑 챔버 내에 저압 연료를 허용하는 연료 입구, 상기 펌핑 챔버 외부로 고압 연료를 허용하는 연료 출구, 및 상기 펌핑 챔버 내로 개방하여 축을 따라 연장되는 플런저 보어를 형성하는 펌프 하우징을 구비한다. 또한, 상기 고압 연료 펌프는 상기 축을 따라 상기 플런저 보어 내에서 왕복 운동하는 펌핑 플런저로서, 상기 플런저 보어 내에서의 상기 펌핑 플런저의 왕복 운동은 상기 펌핑 챔버의 용적을 증가 및 감소시키는, 상기 펌핑 플런저를 구비한다. 저압 연료는 상기 용적이 증가할 때 상기 연료 입구로부터 상기 펌핑 챔버로 흐르고, 그리고 고압 연료는 상기 용적이 감소할 때 상기 연료 출구를 통해 상기 펌핑 팸버로부터 배출된다. 상기 펌핑 플런저는 상기 플런저 보어와 동심인 밀봉 링 그루브를 구비하고, 상기 밀봉 링 그루브는 상기 플런저 보어와 억지 끼워맞춤으로 맞물리는 밀봉 링을 구비한다. 상기 펌핑 플런저와 상기 플런저 보어 사이에는 12 미크론보다 큰 직경 간극이 제공된다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 비제한적인 예로서 그리고 첨부한 도면을 참조하여 제공된 본 발명의 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 명백해질 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 고압 연료 펌프를 포함하는 연료 시스템의 개략도,
도 2는 펌프 하우징의 각 플런저 보어 내의 펌핑 플런저의 일부를 나타내는 도 1에 대한 부분 확대도,
도 3은 펌핑 플런저의 변형례를 나타내는 도 2의 확대도.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 1을 참조하면, 내연기관(12)용 연료 시스템(10)이 도시된다. 연료 시스템(10)은 일반적으로 내연기관(12)에 공급될 연료의 용적을 유지하는 연료 탱크(14); 내연기관(12)의 각각의 연소실(미도시) 내로 직접 연료를 주입하는 복수의 고압 연료 인젝터(16); 저압 연료 펌프(20); 및 저압 연료 펌프(20)가 연료 탱크(14)로부터 연료를 끌어당기고 고압 연료 펌프(22)로의 전달을 위해 연료의 압력을 상승시키는 고압 연료 펌프(22)로서, 고압 연료 펌프(22)가 고압 연료 인젝터(16)로의 전달을 위해 연료의 압력을 더욱 상승시키는, 상기 고압 연료 펌프(22)를 구비한다. 비제한적인 예로서, 저압 연료 펌프(20)는 연료의 압력을 약 500 kPa 이하로 상승시킬 수 있고, 고압 연료 펌프(22)는 연료 압력을 약 14 MPa 이상으로 상승시킬 수 있고, 이때 40 MPa 이상의 압력이 예상된다. 4개의 고압 연료 인젝터(16)가 도시되어 있지만, 보다 적거나 많은 수의 고압 연료 인젝터(16)가 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다.　 도시된 바와 같이, 저압 연료 펌프(20)가 연료 탱크(14) 내에 제공될 수 있지만, 저압 연료 펌프(20)는 변형적으로 연료 탱크(14)의 외부에 제공될 수 있다. 저압 연료 펌프(20)는 전기 연료 펌프일 수 있다. 저압 연료 공급 통로(24)는 저압 연료 펌프(20)로부터 고압 연료 펌프(22)로 유체 연통을 제공한다. 고압 연료 펌프(22)는 하기의 단락에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

고압 연료 펌프(22)는 펌핑 챔버(32)와, 상기 펌핑 챔버(32) 내로 개방하는 플런저 보어(34)를 형성하는 펌프 하우징(30)을 구비하여, 플런저 보어(34)가 축(36)을 따라 연장된다. 또한, 펌프 하우징(30)은 저압 연료 공급 통로(24)와 유체 연통하는 연료 입구(38)를 구비하여, 연료 입구(38)는 저압 연료 펌프(20)로부터의 저압 연료가 상세하게 후술되는 바와 같이 펌핑 챔버(32)에 선택적으로 들어가게 한다. 또한, 펌프 하우징(30)은 상세하게 후술되는 바와 같이 고압 연료가 펌핑 챔버(32)로부터 선택적으로 배출되게 하는 연료 출구(40)를 형성한다. 펌프 하우징(30)이 단일 피스 구성으로 개략적으로 도시되어 있지만, 펌프 하우징(30)은 본 명세서에서 설명된 특징을 제공하기 위해 함께 결합되는 2개 이상의 피스를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

또한, 고압 연료 펌프(22)는 플런저(42)가 축(36)을 따라 플런저 보어(34) 내에서 왕복 운동하도록 플런저 보어(34) 내에 위치된 펌핑 플런저(42)를 구비한다. 펌핑 플런저(42)는, 비제한적인 예로서, 내연기관(12)의 캠샤프트(14)에 의해 플런저 보어(34) 내에서 왕복 운동된다. 펌핑 플런저(42)는 캠샤프트(44)의 프로파일에 따르는 캠 팔로어(46)와 (접촉하여) 부착된다. 캠 팔로어(46)는 펌프 하우징(30)의 캠 팔로어 보어(48) 내에서 축방향으로 안내되어, 캠샤프트(44)가 회전함에 따라 캠 팔로어(46)가 캠샤프트(44)와 접촉 유지하도록 펌프 하우징(30)과 캠 팔로어(46) 사이에서 리턴 스프링(50)이 축방향으로 압축된다. 캠 팔로어(46)가 펌프 하우징(30)의 캠 팔로어 보어(48) 내에서 안내되는 것으로 구현되어 있지만, 캠 팔로어(46)는 펌프 하우징(30) 내에 있지 않은 내연기관(12)의 보어 내에서 변형적으로 안내될 수 있다는 것이 이제 이해되어야 한다. 캠샤프트(44), 캠 팔로어(46) 및 리턴 스프링(50)이 도면에 도시된 바와 같이 펌핑 플런저(42)가 하측방향으로 이동하게 하면, 펌핑 챔버(32)의 용적을 증가시켜 입구 스트로크를 초래한다. 반대로, 캠샤프트(44) 및 캠 팔로어(46)가 도면에 도시된 바와 같이 펌핑 플런저(42)가 상측방향으로 이동하게 하면, 펌핑 챔버(32)의 용적을 감소시켜 압력 스트로크를 초래한다. 도시되지는 않았지만, 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34) 사이의 간극을 지나 누출된 연료가 내연기관(12)을 윤활하는 오일과 혼합하는 것을 방지하도록 저압 시일이 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 저압 시일의 구성은 전술한 바와 같이 나카야마 등에 의해 예시되어 있다.

또한, 고압 연료 펌프(22)는 연료가 저압 연료 공급 통로(24)로부터 펌핑 챔버(32)로 유입되도록 선택적으로 개방하는 입구 밸브(52)를 구비한다. 입구 밸브(52)는, 비제한적인 예로서, 제어기(54)에 의해 제어되는 솔레노이드 작동식 밸브일 수 있다. 제어기(54)는 고압 연료 인젝터(16)로 공급되는 연료의 압력을 나타내는 신호를 공급하는 압력 센서(56)로부터 입력을 수신할 수 있다. 도시된 바와 같이, 압력 센서(56)는 고압 연료 레일(58)이 고압 연료 인젝터(16) 각각으로 고압 연료를 분배하도록 고압 연료 공급 통로(60)를 통해 연료 출구(40)로부터 고압 연료를 수용하는 고압 연료 레일(58) 내의 연료 압력을 판독하도록 배치될 수 있다. 그러나, 압력 센서(56)는 고압 연료 인젝터(16)에 공급되는 연료의 압력을 나타내는 다른 위치에 위치설정될 수 있다. 제어기(54)는 필요에 따라 입구 밸브(52)를 개폐하도록 입구 밸브(52)에 신호를 송신하여, 현재의 그리고 예상되는 엔진 작동 수요에 의해 결정될 수 있는 바와 같이 압력 센서(56)에서 소정의 연료 압력을 성취한다. 입구 밸브(52)가 개방되는 한편, 펌핑 플런저(42)가 펌핑 챔버(32)의 용적을 증가시키도록 이동하고 있을 때, 즉 입구 밸브(52)가 도면에서 볼 때 하측방향으로 이동하고 있을 때, 저압 연료 공급 통로(24)로부터의 연료는 연료 입구(38)를 통해 펌핑 챔버(32) 내로 흐르도록 허용된다.

또한, 고압 연료 펌프(22)는 연료가 펌핑 챔버(32)로부터 고압 연료 공급 통로(60)로 배출되게 하도록 선택적으로 개방되는 출구 밸브(62)를 구비한다. 출구 밸브(62)는 펌핑 챔버(32)와 고압 연료 공급 통로(60) 사이의 압력차가 사전결정된 임계값보다 큰 경우에 개방하는 스프링 가압식 밸브일 수 있다. 그 결과, 캠샤프트(44) 및 캠 팔로어(46)에서 펌핑 플런저(42)가 펌핑 챔버(32)의 용적을 감소시키게 하면, 펌핑 챔버(32) 내의 연료는 가압된다. 또한, 펌핑 챔버(32) 내의 압력이 충분히 높을 때, 출구 밸브(62)는 연료 압력에 의해 개방도록 가압되어, 연료 출구(40), 고압 연료 공급 통로(60) 및 고압 연료 레일(58)을 통해 고압 연료 인젝터(16)에 가압된 연료가 공급되게 한다.

도 1의 확대부, 더 구체적으로 펌프 하우징(30) 및 펌핑 플런저(42)의 일부를 나타내는 확대부를 도시한 도 2를 참조한다. 특히 내연기관(12)의 낮은 작동 속도에 의해 야기되는 캠샤프트(44)의 낮은 회전 속도에서 효율을 향상시키고, 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34) 사이의 더 큰 환형 간극을 허용하기 위해, 원통형인 펌핑 플런저(42)는 밀봉 링(66)이 위치되는 밀봉 링 그루브(64)를 구비한다. 밀봉 링 그루브(64)는 환형 형상이고, 펌핑 플런저(42) 및 플런저 보어(34)와 동심이어서, 밀봉 링 그루브(64)는 펌핑 플런저(42)의 외주부로부터 반경방향 내측으로 연장된다. 밀봉 링(66)은 저마찰 및 연료 저항성으로 인해 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)로 이루어지는 것이 바람직하지만, 다른 재료로 대체될 수 있다. 설치 동안에, 밀봉 링(66)은 펌핑 플런저(42) 위로 탄성적으로 신장되어, 밀봉 링(66)이 밀봉 링 그루브(64)와 정렬될 때까지 펌핑 플런저(42)의 외주부 상에서 슬라이딩된다. 밀봉 링(66)이 밀봉 링 그루브(64)와 정렬된 후에, 밀봉 링(66)은 밀봉 링 그루브(64) 내로 후퇴한다. 밀봉 링(66)은 플런저 보어(34)와 억지 끼워맞춤으로 결합하도록 크기설정된다. 밀봉 링(66)이 플런저 보어(34)와 억지 끼워맞춤으로 결합되기 때문에, 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34)사이의 직경 간격은 12 미크론보다 클 수 있고, 이에 의해 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34)를 매치 호우닝할 필요성을 제거한다. 바람직하게, 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34) 사이의 직경 간격은 13 미크론 내지 30 마이크론의 범위이다. 또한, 플런저 보어(34)와 억지 끼워맞춤으로 맞물리는 밀봉 링(66)은, 특히 캠샤프트(44)의 낮은 회전 속도에서 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34) 사이의 연료 누출을 최소화함으로써 고압 연료 펌프(22)의 효율을 증가시킨다. 또한, 밀봉 링(66)은, 밀봉 링(66)을 갖는 펌핑 플런저(42)가 플런저 보어(34) 내에 설치될 때, 밀봉 링(66)이 플런저 보어(34)와 펌핑 플런저(42) 사이에 반경방향 압축 상태로 유지되도록 크기설정된다. 또한, 플런저 보어(34) 및 펌핑 플런저(42)에 의한 밀봉 링(66)의 반경방향 압축은 밀봉 링(66)이 축방향으로 팽창하게 하여, 밀봉 링(66)은 밀봉 링 그루브(64)의 (도면에 배향된 바와 같이) 상부벽과 하부벽 사이에서 축방향 압축 상태로 유지된다. 밀봉 링(66)을 구비하는 펌핑 플런저(42)의 또 추가된 이점은, 펌핑 플런저(42)의 열팽창이 사용시에 펌핑 플런저(42)를 플런저 보어(34) 내에 바인딩하기에 충분하지 않을 정도로 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34) 사이의 간극이 증가될 수 있기 때문에 플런저 보어(34) 내에 붙잡힌 펌핑 플런저(42)의 위험이 최소화된다는 점이다.

배경기술에서 도입된 나카야마 등은 시일 시스템을 개시하며, 이는 나카야마 등에서 참조부호 21로 식별되며, 가솔린과 엔진 오일 간의 분리를 유지한다. 그러나, 본 발명의 밀봉 링(66)과는 달리, 나카야마 등의 시일 시스템은 결코 연료 펌프의 효율을 개선하지 않는데, 그 이유는 나카야마 등의 시일 시스템은 플런저 보어와 펌핑 플런저의 계면부의 저압측 상에 있기 때문이다. 그 결과, 나카야마 등의 연료 펌프의 효율은 펌핑 플런저와 플런저 보어 사이의 간극에 의존한다.

작동 시에, 입구 스트로크 동안에, 입구 밸브(52)는 캠샤프트(44) 및 리턴 스프링(50)의 결과로서 펌핑 플런저(42)가 펌핑 챔버(32)의 용적을 증가시키고 있음에 따라 연료가 연료 입구(38)로부터 펌핑 챔버(32) 내로 흐르게 하도록 개방된다. 입구 밸브(52)는 내연기관(12)의 연료공급 필요성을 만족시키는 펌핑 챔버(32) 내로 연료의 용적을 허용하기에 충분한 시간 주기(제어기(54)에 의해 결정됨)에 대한 입구 스트로크 동안에 개방 유지할 수 있다. 압력 스트로크 동안에, 입구 밸브(52)가 폐쇄되면, 펌핑 플런저(42)는 캠샤프트(44)의 결과로서 펌핑 챔버(32)의 용적을 감소시킨다. 펌핑 챔버(32)의 용적을 감소시키면, 펌핑 챔버(32) 내의 연료의 압력을 증가시키게 하는데, 여기서 고압 연료는 밀봉 링(66)과 플런저 보어(34) 사이의 억지 끼워맞춤에 의해 펌핑 챔버(32) 내에 부분적으로 수용된다. 펌핑 챔버(32) 내의 압력이 충분히 높다면, 출구 밸브(62)가 개방되어, 고압 연료가 연료 출구(40)를 통해 펌핑 챔버(32)로부터 배출되게 하여 고압 연료 레일(58)로 연통되게 한다.

도 1 및 도 2의 변형례에서, 도 3은 각각의 밀봉 링 그루브가 플런저 보어(34) 및 펌핑 플런저(42)를 도 2에서 전술한 동일한 방식으로 결합하는 각각의 밀봉 링(66)을 수용하도록 2개의 밀봉 링 그루브(64)를 구비할 수 있음을 도시한다. 추가적인 밀봉 링 그루브(64) 및 밀봉 링(66)이 구비될 수 있음이 이해되어야 한다.

용이하게 알 수 있는 바와 같이, 밀봉 링 그루브(64) 및 밀봉 링(66)을 구비하면, 고압 연료 펌프(22)의 더 큰 효율을 제공한다. 만약 동일하지 않은 고압 연료 펌프에 대해 수행된 시험에서, 밀봉 링 그루브(64) 및 밀봉 링(66)을 구비하면, 고압 연료 펌프의 모든 작동 속도에서 증가된 효율을 제공하였고, 보다 낮은 작동 속도에서 특히 상당한 효율을 증가시켰다. 이러한 효율 증가는 고압 연료 펌프(22)가 연료 펌핑 용량으로 축소되게 하는 것을 허용하여, 고압 연료 펌프(22)의 비용을 감소시킬 수 있는데, 그 이유는 고압 연료 펌프(22)가 특히 내연기관(12)의 낮은 작동 속도에서 효율 손실을 수용할 필요가 없기 때문이다. 예컨대 펌핑 플런저(42)의 직경을 감소함으로써 고압 연료 펌프(22)의 연료 펌핑 용량을 축소하는 것이 중요한데, 그 이유는 배출 규정이 계속적으로 더욱 엄격해지고 있고, 더 높은 압력에서 연료를 제공하는 것이 더욱 바람직하여 내연기관(12)의 배출물을 감소시키는데 유익한 연료를 더 양호하게 분무하기 때문이다. 펌핑 플런저(42)의 직경을 감소시키는 것은 내연기관(12)의 밸브 트레인 상의 과도한 부하를 제한하는 방법이지만, 이는 고압 연료 펌프(22)의 효율이 보다 높은 압력에서 개선된다면 수행될 수 있다. 밀봉 링 그루브(64) 및 밀봉 링(66)의 또 다른 이점은, 펌핑 플런저(42)와 플런저 보어(34) 사이의 간극이 증가될 수 있어, 펌핑 플런저(42) 및 플런저 보어(34)의 매치 호우닝 등의 시간 소모적이고 비용이 드는 제조 기술에 대한 필요성을 제거한다는 점이다.

본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이에 한정되도록 의도되는 것이 아니라, 이하의 특허청구범위에 기재된 범위에 의해서만 제한된다.

Claims

고압 연료 펌프(22)에 있어서,
펌핑 챔버(32), 상기 펌핑 챔버(32) 내에 저압 연료를 허용하는 연료 입구(38), 상기 펌핑 챔버(32) 외부로 고압 연료를 허용하는 연료 출구(40), 및 상기 펌핑 챔버(32) 내로 개방하여 축(36)을 따라 연장되는 플런저 보어(34)를 형성하는 펌프 하우징(30); 및
상기 축(36)을 따라 상기 플런저 보어(34) 내에서 왕복 운동하는 펌핑 플런저(42)로서, 상기 플런저 보어(34) 내에서의 상기 펌핑 플런저(42)의 왕복 운동은 상기 펌핑 챔버(32)의 용적을 증가 및 감소시키고, 상기 용적이 증가할 때 저압 연료가 상기 연료 입구(38)로부터 상기 펌핑 챔버(32)로 흐르고, 그리고 상기 용적이 감소할 때 고압 연료가 상기 연료 출구(40)를 통해 상기 펌핑 챔버(32)로부터 배출되는, 상기 펌핑 플런저(42)
를 포함하고,
상기 펌핑 플런저(42)는 상기 플런저 보어(34)와 동심인 밀봉 링 그루브(64)를 구비하고, 상기 밀봉 링 그루브(64)는 상기 플런저 보어(34)와 억지 끼워맞춤으로 맞물리는 밀봉 링(66)을 구비하고,
상기 펌핑 플런저(42)와 상기 플런저 보어(34) 사이에는 12 미크론보다 큰 직경 간극이 제공되는,
고압 연료 펌프.
제1항에 있어서,
상기 직경 간극은 13 미크론 내지 30 미크론의 범위에 있는,
고압 연료 펌프.
제1항에 있어서,
상기 밀봉 링(66)은 상기 펌핑 플런저(42) 및 상기 플런저 보어(34)에 의해 반경방향 압축 상태로 유지되는,
고압 연료 펌프.
제2항에 있어서,
상기 밀봉 링(66)은 상기 밀봉 링 그루브(64) 내에서 축방향 압축 상태로 유지되는,
고압 연료 펌프.
제1항에 있어서,
상기 밀봉 링(66)은 상기 밀봉 링 그루브(64) 내에서 축방향 압축 상태로 유지되는,
고압 연료 펌프.
제1항에 있어서,
상기 펌핑 플런저(42)는,
상기 플런저 보어(34)와 동심인 제2 밀봉 링 그루브(64)를 더 구비하고, 상기 제2 밀봉 링 그루브(64)는 상기 플런저 보어(34)와 억지 끼워맞춤으로 맞물리는 제2 밀봉 링(66)을 구비하는,
고압 연료 펌프.
제1항에 있어서,
상기 밀봉 링 그루브(64)는 환형인,
고압 연료 펌프.
제7항에 있어서,
상기 밀봉 링(66)은 환형인,
고압 연료 펌프.