KR20190080407A - 가변 유량 인젝터 - Google Patents

가변 유량 인젝터 Download PDF

Info

Publication number
KR20190080407A
KR20190080407A KR1020170182829A KR20170182829A KR20190080407A KR 20190080407 A KR20190080407 A KR 20190080407A KR 1020170182829 A KR1020170182829 A KR 1020170182829A KR 20170182829 A KR20170182829 A KR 20170182829A KR 20190080407 A KR20190080407 A KR 20190080407A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
armature
sleeve
injector
variable flow
armature plate
Prior art date
Application number
KR1020170182829A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102023193B1 (ko
Inventor
김동현
김형익
Original Assignee
주식회사 현대케피코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 현대케피코 filed Critical 주식회사 현대케피코
Priority to KR1020170182829A priority Critical patent/KR102023193B1/ko
Publication of KR20190080407A publication Critical patent/KR20190080407A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102023193B1 publication Critical patent/KR102023193B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0614—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature
    • F02M51/0617—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature having two or more electromagnets
    • F02M51/0621—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature having two or more electromagnets acting on one mobile armature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0075—Stop members in valves, e.g. plates or disks limiting the movement of armature, valve or spring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 아마추어의 이동거리 공간을조절하여 아마추어와 액추에이터가 상호 과도하게 부딪히는 것을 방지할 수 있는 가변 유량 인젝터에 관한 것으로서, 외부로부터 연료가 유입되는 인젝터바디부; 상기 인젝터바디부의 내부에 설치되고, 일단과 타단이 관통 아마추어플레이트; 상기 아마추어플레이트에 삽입되어 길이방향으로 이동하는 아마추어; 상기 아마추어에 장착되어 상기 아마추어의 이동거리를 조정하는 스트로크조정부; 및 상기 인젝터바디부의 내부에서 상기 아마추어플레이트의 일단방향에 거리를 두고 상호 이격되어 배치된 액추에이터;를 포함하되, 상기 아마추어는, 상기 로드부의 타단에 장착되는 슬리브; 및 상기 로드부에 장착된 슬리브를 상기 로드부에 고정시키는 고정부재;를 포함한다.

Description

가변 유량 인젝터{VARIABLE FLOW RATE INJECTOR}
본 발명은 가변 유량 인젝터에 관한 것으로서, 아마추어의 이동거리 공간을조절하여 아마추어와 액추에이터가 상호 과도하게 부딪히는 것을 방지할 수 있는 가변 유량 인젝터에 관한 것이다.
일반적으로 엔진은 공기를 연료와 혼합시킨 혼합 연료를 연소실에 공급하고, 연소실에 공급된 연료를 전기 불꽃 또는 압축 착화에 의해 점화시키면 폭발적으로 연소하는 에너지가 출력되는 장치이다.
근래들어 연비 또는 출력 향상, 에미션(emission) 저하 등을 위해서 연료를 인젝터(injector)로 분사하는 방식의 엔진이 널리 사용되고 있다.
상기 연료 인젝터는 자동차의 엔진 등에 배치되어 연료를 미립화하여 고속으로 분사함으로써 연소실로 흡입되는 공기와 연료가 원활하게 혼합되어 연소될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
예컨대, 종래 기술의 가솔린 직접 분사식(GDI: Gasoline Direct Injection) 기술에서 가장 중요한 부분은 연료와 공기의 혼합으로서, 가솔린 직접 분사식에서 인젝터는 흡기행정 초기와 배기행정 말기에 흡기밸브와 배기밸브가 동시에 열려있는 오버랩구간이 지난 후 실제로 압축효과가 발생되는 시점부터 엔진 피스톤이 압축 상사점(TDC: Top Dead Center)에 이르기 전 사이에 연료를 실린더 내로 직접 분사한다.
이러한 가변 유량 인젝터는 연료를 미립화하여 고속으로 분사함으로써 연료가 연소실로 흡입되는 공기와 원활하게 혼합되어 연소될 수 있게 하기 위하여, 차량 상황 또는 엔진 출력 상황(예: 저속 또는 고속 등)에 대응하여 연료 분사량을 가변시키고자 하는 시도가 있었다.
그리고, 최근 들어, 자동차 엔진 등에 장착되는 인젝터는 엔진제어유닛(ECU)에 의해 전자제어되며, 엔진제어유닛은 에어플로우미터, 흡기온도센서, 스로틀포지션 센서, 산소 센서 등의 다양한 센서를 통해 흡기량, 흡기온도, 산소 농도 등의 정보를 입력 받고, 최적의 공연비를 이룰 수 있도록 인젝터의 연료분사시기 및 연료분사시간을 제어한다.
종래 기술의 인젝터는 인젝터와 연결된 연료 공급라인에 별도의 연료 분사량을 가변할 수 있는 수단을 구비하여 인젝터와 연동되거나, 혹은 인젝터에 별도의 밸브를 더 설치하여, 인젝터에 공급할 연료량을 가감을 변경시킨다.
종래 기술에 따른 연료 인젝터는 고압유로를 통해 컨트롤 챔버와 노즐 내부 공간에 시스템 압력이 충전되고, 인젝터 전압 인가 시, 아마추어는 자화되어 아마추어가 액추에이터가 배치된 방향, 즉 일단방향으로 이동한다.
이때, 아마추어는 일면이 액추에이터의 타면과 충돌할 때까지 이동하고, 아마추어의 이동과 함게 쓰로틀 플레이트가 개방된다.
그리고, 컨트롤 챔버에 차있던 유압은 쓰로틀 플레이트의 개방과 동시에 컨트롤 챔버로부터 외부로 빠져나가게 되고, 이로 인해 컨트롤 챔버의 압력이 감소하여 니들이 이동하게 된다.
여기서, 종래에는 아마추어의 이동을 디스턴스 링이 제한하였다.
상기 디스턴스 링은 아마추어와 액추에이터 사이에 배치된 것으로서, 디스턴스 링으로 하는 제한을 정밀하게 설정하기 위해서는 아마추어 두께와 디스턴스 링 두께를 페어링 하는 공정이 반드시 포함되어야 한다.
이로 인해 종래에는 연료 인젝터의 조립과정에서 아마추어의 이동거리를 물리적인 한계치만으로 설정할 수 밖에 없었다.
따라서, 아마추어의 이동거리를 물리적인 한계치만으로 설정된 설정 값은 인제터를 분해하더라도 모듈 단위 내에서 유지되기 때문에 인젝터의 사양변경에 따른 설계변경에 유연하게 대처할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 디스턴스 링의 두께가 액추에이터 및 아마추어간의 거리보다 짧게 설계된 경우, 액추에이터의 타면 및 아마추어의 일면이 자주 충돌하게되고, 재질이 상대적으로 무른 소재로 이루어진 아마추어가 점차적으로 마모되는 문제가 발생된다.
이로 인해 연료 인젝터의 응답성이 달라져 인젝터의 제어와 분사정밀도에 문제가 발생되고, 엔진의 성능을 악화시켜 출력 및 연비와 같은 차량의 성능에 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 아마추어의 이동거리 공간을 조절하여 아마추어와 액추에이터가 상호 과도하게 부딪히는 것을 방지할 수 있는 가변 유량 인젝터를 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 가변 유량 인젝터는 외부로부터 연료가 유입되는 인젝터바디부; 상기 인젝터바디부의 내부에 설치되고, 일단과 타단이 관통된 아마추어플레이트; 상기 아마추어플레이트에 삽입되어 길이방향으로 이동하는 아마추어; 상기 아마추어에 장착되어 상기 아마추어의 이동거리를 조정하는 스트로크조정부; 및 상기 인젝터바디부의 내부에서 상기 아마추어플레이트의 일단방향에 거리를 두고 상호 이격되어 배치된 액추에이터;를 포함하되, 상기 아마추어는, 상기 로드부의 타단에 장착되는 슬리브; 및 상기 로드부에 장착된 슬리브를 상기 로드부에 고정시키는 고정부재;를 포함한다.
상기 아마추어플레이트는, 타단에 형성되고, 상기 슬리브 및 상기 고정부재가 수용되는 삽입홈; 및 일단과 타단이 상호 관통되어 상기 아마추어가 삽입되는 가이드홈;을 포함하고, 상기 삽입홈의 내경은 상기 가이드홈의 내경보다 크다.
상기 아마추어는, 상기 아마추어플레이트의 일면에 배치되는 스토퍼; 및 일단은 상기 스토퍼의 타면으로부터 타단방향으로 연장되고, 타단은 상기 가이드홈에 삽입되는 로드부;를 더 포함한다.
상기 아마추어는, 상기 가이드홈을 따라 길이방향으로 이동한다.
상기 스토퍼의 외경은, 상기 아마추어플레이트의 외경보다 작고, 상기 가이드홈의 내경보다 크다.
상기 로드부의 길이는 상기 아마추어플레이트의 길이와 동일하다.
상기 슬리브의 일면은 상기 삽입홈과 상기 가이드홈의 경계면을 이루는 바닥면과 상호 면접촉되고, 상기 슬리브의 외주면은, 상기 삽입홈의 내주면과 상호 면접촉된다.
상기 스트로크조정부는, 상기 아마추어플레이트와 상기 스토퍼 사이에 배치되어 일면이 상기 스토퍼의 타면에 접하고, 타면이 상기 아마추어플레이트의 일면에 접하는 플레이트 형상으로 이루어진다.
상기 슬리브의 일면이 상기 삽입홈과 상기 가이드홈의 경계면을 이루는 바닥면에 접할 때, 상기 스트로크조정부가 제거된다.
상기 액추에이터의 타면으로부터 상기 스토퍼의 일면까지의 거리는, 제거된상기 스트로크조정부의 두께와 동일하다.
상기 스트로크조정부는, 상기 삽입홈과 상기 슬리브 사이에 배치되어 일단이 상기 삽입홈과 상기 가이드홈의 경계면을 이루는 바닥면에 접하고, 타단이 상기 슬리브의 일면에 접하는 탄성부재로 이루어진다.
상기 아마추어플레이트가 자화되면 상기 아마추어가 상기 액추에이터 방향으로 이동하여 상기 스토퍼의 일면이 상기 액추에이터의 타면과 면접촉되고, 상기 탄성부재가 압축된다.
상기 슬리브는 평면상 다각형상으로 형성되고, 상기 삽입홈은 상기 슬리브와 대응되는 형상으로 형성된다.
본 발명에 따른 가변 유량 인젝터는, 액추에이터와 아마추어의 스토퍼 사이에 압축스프링이 배치됨으로써, 아마추어플레이트가 탈자되면 아마추어가 압축스프링의 탄성력에 의해 액추에이터로부터 거리를 두고 이격될 수 있는 효과가 있다.
또한, 스토퍼의 외경이 아마추어플레이트의 외경보다 작고, 가이드홈의 내경보다 크게 형성됨으로써, 아마추어플레이트가 탈자 될 때, 스토퍼의 타면이 아마추어플레이트의 일면과 상호 면접촉될 수 있고, 아마추어가 타단방향으로 과도하게 이동하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 슬리브의 외주면이 삽입홈을 이루는 내주면과 상호 면접촉됨으로서, 스로틀플레이트의 분사구로부터 분사된 연료가 슬리브와 삽입홈 사이로 누수되어 액추에이터 방향으로 새는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 슬리브가 평면상 다각형상으로 이루어지고, 삽입홈이 슬리브의 단면형상과 대응되는 형상으로 이루어짐으로써, 슬리브의 외주면에서 다각형의 모서리부분이 삽입홈의 모서리부분과 접하게 되어 아마추어의 회전을 견고하게 고정할 수 있고, 아마추어와 실링부재의 수명을 동일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 아마추어플레이트가 자화 되면 아마추어가 액추에이터방향으로 이동하면서 슬리브의 일면이 삽입홈의 바닥면에 접하고, 스토퍼의 일면이 액추에이터의 타면에 접하게 됨으로써, 스트로크조정부는 두께에 따라 스토퍼와 슬리브의 위치가 결정되어 아마추어의 이동이 제한될 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 아마추어가 아마추어플레이트의 길이방향을 따라 과도하게 이동하여 액추에이터의 타면과 스토퍼의 일면 또는 아마추어플레이트의 일면과 스토퍼의 타면이 과도하게 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 고정부재는 스트로크조정부의 두께에 따라 슬리브의 위치를 조절함으로써, 아마추어의 스트로크거리를 제한할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 삽입홈과 슬리브 사이에 탄성부재로 이루어진 스트로크조정부가 배치됨으로써, 아마추어플레이트의 자화 시, 아마추어가 이동할 때, 슬리브와 스트로크조정부의 충돌로 인한 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.
연료 인젝터의 조립과정에서 아마추어의 이동거리를 모듈단위에서 설정가능함으로서, 인젝터의 사양 변경에 따른 설계변경을 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 유량 인젝터의 단면을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아마추어플레이트와 아마추어와 스트로크조정부 및 액추에이터를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 A-A’를 따라 절단한 단면도사시도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 아마추어의 작동상태를 나타낸 작동도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트로크조정부를 나타낸 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변 유량 인젝터의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아마추어플레이트와 아마추어와 스트로크조정부 및 액추에이터를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 A-A’를 따라 절단한 단면도사시도이고, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 아마추어의 작동상태를 나타낸 작동도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트로크조정부를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면 차량의 연료시스템에 작용되어 인젝터 내부의 연료 볼륨을 가변시켜서 연소실에 분사시키는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 유량 인젝터는 인젝터바디부(100)와, 아마추어플레이트(200)와, 아마추어(300)와, 스트로크조정부(400) 및 액추에이터(500)를 포함한다.
인젝터바디부(100)는 외부로부터 연료가 유입되는 것으로서, 내부에는 연료를 분사시키는 각종 부품들이 수용되고, 외부에는 외부의 전자제어유니트와의 접속을 위하여 소켓부를 구비하고 있다.
소켓부에는 다수의 단자 및 그 단자와 코일부를 접속시킬 수 있도록 인젝터바디의 내부에 마련된 다수의 제어라인이 포함될 수 있다.
그리고, 액추에이터(500)는 인젝터바디부(100)의 내부에서 아마추어플레이트(200)의 일단방향에 거리를 두고 상호 이격되어 배치된다.
이러한 인젝터바디부(100) 및 액추에이터(500)는 통상의 구성을 가지고 있는 바, 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 구체적인 설명은 생략한다.
아마추어플레이트(200)는 바람직하게는 일단과 타단이 외부와 상호 연통된 원통형상으로 형성된 것으로서, 전자석 코일로 이루어져 급전 상태에 따라 자화(磁化)와 탈자(脫磁)를 반복한다.
그리고, 아마추어플레이트(200)는 인젝터바디부(100)의 내부에 설치되고, 인젝터바디부(100) 내부에서 연료의 흐름에 방해가 되지 않도록 연료통로가 길이방향으로 관통되어 있다.
이로 인해, 인젝터바디부(100)의 내부로 유입된 연료가 아마추어플레이트(200)를 관통하여 용이하게 흐를 수 있다.
이러한 아마추어플레이트(200)는 가이드홈(210) 및 삽입홈(220)을 포함한다.
가이드홈(210)은 아마추어플레이트(200)의 일단과 타단이 상호 관통된 것으로서, 내부에 아마추어(300)가 삽입된다.
이러한 가이드홈(210)은 아마추어플레이트(200)의 자화 및 탈자에 따라 아마추어플레이트(200)의 길이방향으로 이동하는 아마추어(300)를 가이드한다.
삽입홈(220)은 아마추어플레이트(200)의 타단에 형성된 것으로서, 삽입홈(220)의 내경은 가이드홈(210)의 내경보다 크게 형성된다.
이로 인해 삽입홈(220)은 상기 가이드홈(210)의 타단 방향과 삽입홈(220)의 일단 방향 경계선에 삽입홈(220)의 바닥면(221)이 형성된다.
이러한 삽입홈(220)에는 후술할 슬리브(330) 및 고정부재(340)가 외부에 노출되지 않은 상태로 수용될 수 있다.
또한, 삽입홈(220)의 바닥면(221)은 아마추어플레이트(200)의 자화 및 탈자에 따라 아마추어플레이트(200)의 길이방향으로 이동할 때, 슬리브(330)의 일면이 바닥면(221)에 접촉됨으로써, 아마추어(300)의 이동을 효과적으로 제한할 수 있다.
아마추어(300)는 아마추어플레이트(200)의 가이드홈(210)에 삽입되는 것으로서, 아마추어플레이트(200)의 자화 또는 탈자에 의해 가이드홈(210)을 따라 길이방향으로 이동한다.
그리고, 아마추어(300)는 가이드홈(210)을 따라 길이방향으로 이동하면서 인젝터바디부(100) 내부에서 아마추어플레이트(200)의 타단방향에 배치된 스로틀플레이트(도시하지 않음)의 분사구를 직접 개폐한다.
이러한 아마추어(300)는 스토퍼(310)와, 로드부(320)와, 슬리브(330) 및 고정부재(340)를 포함한다.
스토퍼(310)는 바람직하게는 원형의 플레이트로 이루어진 것으로서, 아마추어플레이트(200)의 일단 방향에 배치된다.
그리고 스토퍼(310)는 아마추어플레이트(200)가 자화되면 일면이 아마추어플레이트(200)의 일단에 배치된 액추에이터(500)의 타면과 접촉되고, 아마추어플레이트(200)가 탈자되면 일면이 액추에이터(500)의 타면으로부터 거리를 두고 이격된다.
한편, 액추에이터(500)와 아마추어(300)의 스토퍼(310) 사이에는 압축스프링이 배치된다.
이로 인해, 액추에이터(500)의 일단에 배치된 아마추어(300)는 아마추어플레이트(200)가 탈자되면 압축스프링의 탄성력에 의해 액추에이터(500)로부터 거리를 두고 이격될 수 있다.
또한, 스토퍼(310)는 외경이 아마추어플레이트(200)의 외경보다 작고, 가이드홈(210)의 내경보다 크게 형성된다.
이로 인해, 스토퍼(310)는 아마추어플레이트(200)가 탈자 될 때, 타면이 아마추어플레이트(200)의 일면과 상호 면접촉될 수 있고, 아마추어(300)가 타단방향으로 과도하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.
로드부(320)는 일단이 스토퍼(310)의 타면으로부터 타단방향으로 연장된 원기둥 형상으로 형성된 것으로서, 타단이 가이드홈(210)에 삽입된다.
즉, 로드부(320)는 아마추어플레이트(200)의 자화 또는 탈자에 따라 아마추어(300)가 이동할 때, 외주면이 가이드홈(210)의 내주면(222)과 상호 면접촉된 상태로 가이드홈(210)의 길이방향을 따라 용이하게 이동할 수 있다.
그리고 로드부(320)는 아마추어플레이트(200)가 자화되면 타단이 스로틀플레이트의 분사구를 개방하고, 아마추어플레이트(200)가 탈자되면 타면이 스로틀플레이트의 분사구를 폐쇄한다.
이러한 로드부(320)는 삽입홈(220)의 내경과 동일한 외경으로 이루어지고, 길이는 아마추어플레이트(200)의 길이와 동일하게 형성된다.
즉, 로드부(320)의 길이는 가이드홈(210)의 길이보다 길게 형성된다.
따라서, 로드부(320)의 일단과 가이드홈(210)의 일단이 동일 선상에 있을 때, 로드부(320)의 타단은 가이드홈(210)의 타단으로부터 돌출되고, 삽입홈(220)의 내부에 배치된다.
그리고 가이드홈(210)으로부터 삽입홈(220)의 내부로 돌출된 로드부(320)의 타단에는 나사산(321)이 형성되어 후술할 고정부재(340)가 고정될 수 있다.
슬리브(330)는 로드부(320)의 타단에 장착된 상태로 삽입홈(220)의 내부에 삽입되는 것으로서, 일면이 삽입홈(220)을 이루는 바닥면(221)과 접촉되고, 타면이 고정부재(340)와 접촉된다.
한편, 슬리브(330)의 외주면은 삽입홈(220)을 이루는 내주면(222)과 상호 면접촉된다.
즉, 슬리브(330)는 외주면이 삽입홈(220)의 내주면(222)과 상호 면접촉됨으로써, 스로틀플레이트의 분사구로부터 분사된 연료가 슬리브(330)와 삽입홈(220) 사이로 누수되어 연료가 액추에이터(500) 방향으로 새는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 가변 유량 인젝터를 구성하는 부품들은 대부분 원기둥 형상으로 이루어진 바, 인젝터의 반복적인 구동에 따라 아마추어(300)가 조금씩 회전하게되는 경우가 있다.
상기와 같이 아마추어(300)가 회전할 경우, 아마추어(300)의 하부 또는 중부에 있을 수 있는 실링부재가 함께 회전함으로써, 인젝터의 구동에 따라 실링부재와 아마추어(300)의 실링면이 계속 바뀌게 된다.
이로 인해 실링부재와 아마추어(300)의 수명이 다르게 진행되어 제품의 수명이 단축되는 문제가 있었다.
이를 방지하기 위해 본 발명의 슬리브(330)는 평면상 다각형상으로 이루어진다.
그리고, 슬리브(330)가 삽입되어 내주면(222)이 슬리브(330)의 외주면과 접촉되는 삽입홈(220)은 슬리브(330)의 단면형상과 대응되는 형상으로 이루어진다.
이로 인해, 슬리브(330)는 외주면에서 다각형의 모서리부분이 삽입홈(220)의 모서리부분과 접하게 되어 아마추어(300)의 회전을 견고하게 고정할 수 있고, 아마추어(300)와 실링부재의 수명을 동일하게 유지할 수 있다.
고정부재(340)는 삽입홈(220)의 내부에 삽입되고 로드부(320)의 타단에 형성된 나사산(321)에 나사결합되는 것으로서, 슬리브(330)를 로드부(320)에 고정시킨다.
이러한 고정부재(340)는 스트로크조정부(400)에 의해 스토퍼(310)의 일면으로부터 액추에이터(500)의 타면 사이의 거리, 즉 아마추어플레이트(200)의 자화 또는 탈자에 의한 아마추어(300)의 이동거리가 정해지면 슬리브(330)를 고정하여 아마추어(300)의 이동을 제한한다.
스트로크조정부(400)는 바람직하게는 플레이트형상으로 이루어진 것으로서, 중심부에 로드부(320)가 관통되어 아마추어(300)에 장착된다.
이러한 스트로크조정부(400)는 도 4a에 도시된 바와 같이 스토퍼(310)의 일면이 액추에이터(500)의 타면에 상호 면접촉된 상태에서 스토퍼(310)의 타단과 아마추어플레이트(200)의 일단사이에 배치된다.
이 때, 고정부재(340)는 도 4b에 도시된 바와 같이 스토퍼(310)의 일면과 액추에이터(500)의 타면이 상호 접촉되면, 슬리브(330)의 일면과 삽입홈(220)의 바닥면(221)이 상호 접촉되도록 슬리브(330)를 삽입홈(220)의 바닥면(221) 방향으로 이동시켜 슬리브(330)를 고정한다.
이로 인해, 슬리브(330)가 타단방향으로 이동하는 것을 제한하도록 고정부재(340)가 조여짐으로써 슬리브(330)의 일면이 삽입홈(220)의 바닥면(221)에 접하게 된다.
그리고, 슬리브(330)의 일면이 삽입홈(220)의 바닥면(221)에 접촉되면 도 4c에 도시된 바와 같이 스토퍼(310)와 아마추어플레이트(200) 사이에 배치된 스트로크조정부(400)를 제거한다.
이로 인해, 스토퍼(310)가 액추에이터(500)로부터 거리를 두고 이격될 때, 도 4d에 도시된 바와 같이 액추에이터(500)의 타면으로부터 스토퍼(310)의 일면까지의 거리(D2)는, 제거된 스트로크조정부(400)의 두께(D1)와 동일하게 형성된다.
따라서, 아마추어플레이트(200)가 자화 되면 아마추어(300)가 액추에이터(500)방향으로 이동하면서 슬리브(330)의 일면이 바닥면(221)에 접하고, 스토퍼(310)의 일면이 액추에이터(500)의 타면에 접하게 된다.
즉, 스트로크조정부(400)는 두께(D1)에 따라 스토퍼(310)와 슬리브(330)의 위치가 결정되어 아마추어(300)의 이동이 제한됨으로써, 아마추어(300)가 아마추어플레이트(200)의 길이방향을 따라 과도하게 이동하여 액추에이터(500)의 타면과 스토퍼(310)의 일면 또는 아마추어플레이트(200)의 일면과 스토퍼(310)의 타면이 과도하게 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고정부재(340)는 스트로크조정부(400)의 두께(D1)에 따라 슬리브(330)의 위치를 조절함으로써, 아마추어(300)의 스트로크거리를 제한할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트로크조정부(400’)는 탄성부재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스트로크조정부(400’)는 일면이 삽입홈(220)의 바닥면(221)에 접하고, 타면이 슬리브(330)의 일면에 접하여 삽입홈(220)과 슬리브(330) 사이에 배치된다.
그리고, 아마추어플레이트(200)가 자화되면 아마추어(300)가 액추에이터(500) 방향으로 이동하여 스토퍼(310)의 일면이 액추에이터(500)의 타면과 면접촉되고, 탄성부재로 이루어진 스트로크조정부(400’)가 압축된다.
이때, 액추에이터(500)의 타면과 스토퍼(310)의 일면이 상호 과도하게 접촉하지 않을 수 있을 정도의 스트로크조정부(400’)의 포스와 압축길이는 시스템 단위에서 선정한 후, 로드부(320)의 타단에 장착하고, 슬리브(330)와 접촉하여 고정시킨다.
이로 인해, 아마추어플레이트(200)의 자화 시, 본 발명의 일실시예에서 슬리브(330)의 일면이 삽입홉의 바닥면(221)과 충돌하여 소음이 발생하였으나, 본 발명의 다른 실시예 따른 스트로크조정부(400’)는 탄성부재로 이루어짐으로써, 슬리브(330)의 일면과 삽입홈(220)의 바닥면(221)이 상호 충돌하지 않아 소음을 저감시킬 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 가변 유량 인젝터는 액추에이터(500)와 아마추어(300)의 스토퍼(310) 사이에 압축스프링이 배치됨으로써, 아마추어플레이트(200)가 탈자되면 아마추어(300)가 압축스프링의 탄성력에 의해 액추에이터(500)로부터 거리를 두고 이격될 수 있다.
또한, 스토퍼(310)의 외경이 아마추어플레이트(200)의 외경보다 작고, 가이드홈(210)의 내경보다 크게 형성됨으로써, 아마추어플레이트(200)가 탈자 될 때, 스토퍼(310)의 타면이 아마추어플레이트(200)의 일면과 상호 면접촉될 수 있고, 아마추어(300)가 타단방향으로 과도하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 슬리브(330)의 외주면이 삽입홈(220)을 이루는 내주면(222)과 상호 면접촉됨으로서, 스로틀플레이트의 분사구로부터 분사된 연료가 슬리브(330)와 삽입홈(220) 사이로 누수되어 액추에이터(500) 방향으로 새는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
아울러, 슬리브(330)가 평면상 다각형상으로 이루어지고, 삽입홈(220)이 슬리브(330)의 단면형상과 대응되는 형상으로 이루어짐으로써, 슬리브(330)의 외주면에서 다각형의 모서리부분이 삽입홈(220)의 모서리부분과 접하게 되어 아마추어(300)의 회전을 견고하게 고정할 수 있고, 아마추어(300)와 실링부재의 수명을 동일하게 유지할 수 있다.
또한, 아마추어플레이트(200)가 자화 되면 아마추어(300)가 액추에이터(500)방향으로 이동하면서 슬리브(330)의 일면이 삽입홈(220)의 바닥면(221)에 접하고, 스토퍼(310)의 일면이 액추에이터(500)의 타면에 접하게 됨으로써, 스트로크조정부(400)는 두께에 따라 스토퍼(310)와 슬리브(330)의 위치가 결정되어 아마추어(300)의 이동이 제한될 수 있다.
이로 인해, 아마추어(300)가 아마추어플레이트(200)의 길이방향을 따라 과도하게 이동하여 액추에이터(500)의 타면과 스토퍼(310)의 일면 또는 아마추어플레이트(200)의 일면과 스토퍼(310)의 타면이 과도하게 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 고정부재(340)는 스트로크조정부(400)의 두께에 따라 슬리브(330)의 위치를 조절함으로써, 아마추어(300)의 스트로크거리를 제한할 수 있다.
그리고, 삽입홈(220)과 슬리브(330) 사이에 탄성부재로 이루어진 스트로크조정부(400’)가 배치됨으로써, 아마추어플레이트(200)의 자화 시, 아마추어(300)가 이동할 때, 슬리브(330)와 스트로크조정부(400’)의 충돌로 인한 소음을 방지할 수 있다.
연료 인젝터의 조립과정에서 아마추어(300)의 이동거리를 모듈단위에서 설정가능함으로서, 인젝터의 사양 변경에 따른 설계변경을 유연하게 대처할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 인젝터바디부 200: 아마추어플레이트
210: 가이드홈 220: 삽입홈
221: 바닥면 222: 내주면
300: 아마추어 310: 스토퍼
320: 로드부 321: 나사산
330: 슬리브 340: 고정부재
400: 스트로크조정부 400: 간극조정플레이트
400': 탄성부재 500: 액추에이터

Claims (13)

  1. 차량의 연료시스템에 적용되어 인젝터 내부의 연료 볼륨을 가변시켜서 연소실에 분사시키는 가변 유량 인젝터에 있어서,
    외부로부터 연료가 유입되는 인젝터바디부;
    상기 인젝터바디부의 내부에 설치되고, 일단과 타단이 관통된 아마추어플레이트;
    상기 아마추어플레이트에 삽입되어 길이방향으로 이동하는 아마추어;
    상기 아마추어에 장착되어 상기 아마추어의 이동거리를 조정하는 스트로크조정부; 및
    상기 인젝터바디부의 내부에서 상기 아마추어플레이트의 일단방향에 거리를 두고 상호 이격되어 배치된 액추에이터;를 포함하되,
    상기 아마추어는,
    상기 로드부의 타단에 장착되는 슬리브; 및
    상기 로드부에 장착된 슬리브를 상기 로드부에 고정시키는 고정부재;를 포함하는 것
    인 가변 유량 인젝터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아마추어플레이트는,
    타단에 형성되고, 상기 슬리브 및 상기 고정부재가 수용되는 삽입홈; 및
    일단과 타단이 상호 관통되어 상기 아마추어가 삽입되는 가이드홈;을 포함하고,
    상기 삽입홈의 내경은 상기 가이드홈의 내경보다 큰 것
    인 가변 유량 인젝터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아마추어는,
    상기 아마추어플레이트의 일면에 배치되는 스토퍼; 및
    일단은 상기 스토퍼의 타면으로부터 타단방향으로 연장되고, 타단은 상기 가이드홈에 삽입되는 로드부;를 더 포함하는 것
    인 가변 유량 인젝터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 아마추어는,
    상기 가이드홈을 따라 길이방향으로 이동하는 것
    인 가변 유량 인젝터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼의 외경은, 상기 아마추어플레이트의 외경보다 작고, 상기 가이드홈의 내경보다 큰 것
    인 가변 유량 인젝터.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 로드부의 길이는 상기 아마추어플레이트의 길이와 동일한 것
    인 가변 유량 인젝터.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 슬리브의 일면은 상기 삽입홈과 상기 가이드홈의 경계면을 이루는 바닥면과 상호 면접촉되고, 상기 슬리브의 외주면은, 상기 삽입홈의 내주면과 상호 면접촉되는 것
    인 가변 유량 인젝터.
  8. 제2항에 있어서, 상기 스트로크조정부는,
    상기 아마추어플레이트와 상기 스토퍼 사이에 배치되어 일면이 상기 스토퍼의 타면에 접하고, 타면이 상기 아마추어플레이트의 일면에 접하는 플레이트 형상으로 이루어진 것
    인 가변 유량 인젝터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 슬리브의 일면이 상기 삽입홈과 상기 가이드홈의 경계면을 이루는 바닥면에 접할 때, 상기 스트로크조정부가 제거되는 것
    인 가변 유량 인젝터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 액추에이터의 타면으로부터 상기 스토퍼의 일면까지의 거리는, 제거된상기 스트로크조정부의 두께와 동일한 것
    인 가변 유량 인젝터.
  11. 제2항에 있어서, 상기 스트로크조정부는,
    상기 삽입홈과 상기 슬리브 사이에 배치되어 일단이 상기 삽입홈과 상기 가이드홈의 경계면을 이루는 바닥면에 접하고, 타단이 상기 슬리브의 일면에 접하는 탄성부재로 이루어진 것
    인 가변 유량 인젝터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 아마추어플레이트가 자화되면 상기 아마추어가 상기 액추에이터 방향으로 이동하여 상기 스토퍼의 일면이 상기 액추에이터의 타면과 면접촉되고, 상기 탄성부재가 압축되는 것
    인 가변 유량 인젝터.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 슬리브는 평면상 다각형상으로 형성되고, 상기 삽입홈은 상기 슬리브와 대응되는 형상으로 형성된 것
    인 가변 유량 인젝터.

KR1020170182829A 2017-12-28 2017-12-28 가변 유량 인젝터 KR102023193B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182829A KR102023193B1 (ko) 2017-12-28 2017-12-28 가변 유량 인젝터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182829A KR102023193B1 (ko) 2017-12-28 2017-12-28 가변 유량 인젝터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190080407A true KR20190080407A (ko) 2019-07-08
KR102023193B1 KR102023193B1 (ko) 2019-11-25

Family

ID=67256077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170182829A KR102023193B1 (ko) 2017-12-28 2017-12-28 가변 유량 인젝터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102023193B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07317626A (ja) * 1994-05-20 1995-12-05 Caterpillar Inc 燃料噴射器の硬磁性バルブアクチュエータ
JPH10122080A (ja) * 1996-10-17 1998-05-12 Denso Corp 蓄圧式燃料噴射装置
JP2007224829A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Toyota Motor Corp 燃料噴射弁
KR20170080691A (ko) * 2014-11-13 2017-07-10 하얼빈 엔지니어링 유니버시티 복합 자기회로 이중 영구자석 전자석 및 복합 자기회로 이중 영구자석 고속전자밸브

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07317626A (ja) * 1994-05-20 1995-12-05 Caterpillar Inc 燃料噴射器の硬磁性バルブアクチュエータ
JPH10122080A (ja) * 1996-10-17 1998-05-12 Denso Corp 蓄圧式燃料噴射装置
JP2007224829A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Toyota Motor Corp 燃料噴射弁
KR20170080691A (ko) * 2014-11-13 2017-07-10 하얼빈 엔지니어링 유니버시티 복합 자기회로 이중 영구자석 전자석 및 복합 자기회로 이중 영구자석 고속전자밸브

Also Published As

Publication number Publication date
KR102023193B1 (ko) 2019-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2302197B1 (en) Fuel injection valve and fuel injection device
EP1080303B1 (en) Fuel injector having differential piston for pressurizing fuel
US9631591B2 (en) Positive displacement radical injection system
US7980492B2 (en) Outward opening fuel injector
KR20060015748A (ko) 연료 분사 장치
US5357933A (en) Fuel injection device
CN109519312B (zh) 高压燃料泵
EP1965064A2 (en) Fuel-injector for internal-combustion engine, methods of controlling fuel-injector, electronic control unit for fuel-injector, and fuel injection system for direct fuel-injection engine
US2829631A (en) Electric induction gasoline fuel injector
US5197428A (en) Fuel injector surrounding intake valve stem
KR20190080407A (ko) 가변 유량 인젝터
DE3570105D1 (en) Electromagnetically actuated fuel injector
JP2007205263A (ja) 燃料噴射装置用電磁式アクチュエータ
WO2005119046A1 (ja) 燃料噴射弁
US5878965A (en) Internally wetted cartridge control valve for a fuel injector
CN106523228B (zh) 一种低功率柴油发电机燃油喷射电控单体泵
MXPA00009987A (es) Montaje de inyector de combustible que tiene una valvula de retencion mejorada, operada por solenoides.
US20090116987A1 (en) Pump
US5758626A (en) Magnetically adjustable valve adapted for a fuel injector
US20190338740A1 (en) Fuel injection device
CN111033029B (zh) 用于减少气体燃料喷射器间排放系数变化的计量板
US5449119A (en) Magnetically adjustable valve adapted for a fuel injector
JPH0343660A (ja) 電磁式燃料噴射装置
KR101895693B1 (ko) 장착 자유도 및 체결 풀림 방지 구조가 적용된 고압펌프용 내구시험기
US20040256494A1 (en) Outwardly-opening fuel injector

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)