KR20230089746A

KR20230089746A - 고압인젝터 아마추어

Info

Publication number: KR20230089746A
Application number: KR1020210178392A
Authority: KR
Inventors: 정재호; 송재천; 강민우
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-06-21

Abstract

본 발명은 고압인젝터 아마추어에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 고압인젝터 아마추어에 관한 것으로서, 연료가 유체 소통 가능하도록 상면부(111) 및 하면부(115)를 상하로 관통하는 유로홀(140)를 복수 개 갖고, 중앙에 니들바(200)이 내삽되어 고정된 채 스토퍼(300) 및 포지션링(400) 사이에서 승하강되면서 상기 니들바(200)를 승하강시키는 고압인젝터 아마추어에 있어서, 상기 스토퍼(300)의 직경보다 작은 직경의 개구부를 가진 채 상기 니들바(200)의 길이 방향을 따라 상기 니들바(200)와 소정 거리 이격된 채 연료가 수용되는 댐핑챔버부(130)가 형성된 몸통부(110); 상기 몸통부(110)의 외주면 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 몸통부(110)로부터 하방향으로 연장된 다리부(120); 를 포함하여 승하강시 상기 댐핑챔버부(130)에 의해 상기 스토퍼(300) 및 상기 포지션링(400)과의 충격력이 상쇄되는 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 제공하여, 니들앗세이의 상승과 하강과정에서 충격 발생 시, 빠른 진동 감쇠를 통한 거동 안정화 효과가 있다.

Description

고압인젝터 아마추어{An armature for high pressure injector}

본 발명은 고압인젝터 아마추어에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 니들 거동안정성이 확보되는 고압인젝터 아마추어에 관한 것이다.

인젝터는 차량의 운전 조건에 따라 엔진 제어기로부터 산정된 연료 분사 시간 동안, 정확한 양의 연료를 연소실 내에 최적의 분무상태로 직접 분사하는 솔레노이드 형태의 정밀 유량 제어 밸브를 의미한다.

특히, 최근 연료 소모량, 환경적 이슈 등으로 인하여 내연기관 차량의 인젝터는 고압작동 조건이 요구되고 있다.

하지만, 이와 같은 고압 환경에서 작동하는 고압인젝터의 경우 스토퍼와 포지션링 사이에서 움직이는 아마추어에 작용되는 충격력과 리바운드에 의한 잔여 진동력 때문에 니들 거동성이 매우 좋지 못하게 되는 문제점을 야기한다.

이와 같은 니들 거동성의 부정적 영향은 결국 분사의 정밀도 저하로 이어져 당초에 지향했던 안정적 연료분무, 연료 소모량 최적화, 그리고 완전 연소를 통한 환경적 이슈의 대응 등에 있어 결과적으로 실망적인 효과를 야기하였다.

왜냐하면, 종래 아마추어는 직사각형의 형상을 가지며, 캐비티가 없는 형태가 주를 이루고 있었기 때문이다.

다시말해서, 이와 같은 종래의 아마추어는 니들앗세이 상승 또는 하강과정에서 충격 발생이 발생하면 그 발생된 충격력에 의해 니들 거동이 불안정해져 분사의 정밀도가 저하되는 문제를 안고 있었던 것이다.

또한 종래의 아마추어는 내부가 꽉 찬 구조였기 때문에 무거워 단위 질량당 작용되는 자기력이 작아져 응답성이 느린 단점 또한 존재하고 있었다.

KR

2304682

B2

위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 아마추어 충격 시에도 빠른 진동 감쇠를 통한 니들 거동성 안정화 및 응답성 개선을 달성하는 고압인젝터 아마추어를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

연료가 유체 소통 가능하도록 상면부(111) 및 하면부(115)를 상하로 관통하는 유로홀(140)을 복수 개 갖고, 중앙에 니들바(200)이 내삽되어 고정된 채 스토퍼(300) 및 포지션링(400) 사이에서 승하강되면서 상기 니들바(200)를 승하강시키는 고압인젝터 아마추어에 있어서, 상기 스토퍼(300)의 직경보다 작은 직경의 개구부를 가진 채 상기 니들바(200)의 길이 방향을 따라 상기 니들바(200)와 소정 거리 이격된 채 연료가 수용되는 댐핑챔버부(130)가 형성된 몸통부(110); 상기 몸통부(110)의 외주면 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 몸통부(110)로부터 하방향으로 연장된 다리부(120); 를 포함하여 승하강시 상기 댐핑챔버부(130)에 의해 상기 스토퍼(300) 및 상기 포지션링(400)과의 충격력이 상쇄되는 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 댐핑챔버부(130)의 깊이는 상기 몸통부(110) 높이의 절반인 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 개구부는 상기 스토퍼(300)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 댐핑챔버부(130)의 내벽과 상기 니들바(200)의 외주면 사이의 최단거리는 상기 유로홀(140)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 스토퍼(300)의 외주면 단부는 상기 유로홀(140)과 상기 개구부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 다리부(120)는 하단 테두리를 따라 제1 길이만큼 하방향으로 돌설된 제1 돌출부(113)에서 소정 거리 이격된 채, 상기 제1 길이 보다 큰 제2 길이만큼 하방향으로 연장되면서 상기 니들바(200)를 감싼 채 상기 포지션링(400)의 상단에 접촉 가능한 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 니들바(200)의 중심선과 선접촉하는 단면에서, 상기 다리부(120)의 외주면과 상기 니들바(200)의 사이의 최단 거리는 상기 유로홀(140)의 내주면과 상기 니들바(200)의 외주면 사이의 제1 수직 거리보다 작고, 상기 댐핑챔버부(130)의 내주면과 상기 니들바(200)의 외주면 사이의 제2 수직 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 다리부(120)의 높이는 댐핑챔버부(130)의 깊이 보다 큰 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 상기 유로홀(140)의 하측 개구가 형성된 하면부(115); 상기 하면부(115)에서 상기 제1 돌출부(113)의 최외곽을 향해 경사진 테이퍼부(114); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

또한, 일단이 상기 스토퍼(300)에 접촉되고 타단은 상기 댐핑챔버부(130)의 바닥에 접촉되면서 상기 댐핑챔버부(130)에 수용되는 댐퍼스프링(500); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압인젝터 아마추어를 포함한다.

위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 니들앗세이의 상승과 하강과정에서 충격 발생 시, 빠른 진동 감쇠를 통한 거동 안정화 효과가 있다.

둘째, 분사정밀도 및 반복성이 향상되는 이점이 있다.

셋째, 충격 완화 및 내마모성이 향상되는 강점이 발휘된다.

넷째, T자 형상으로 아마추어 하단부 형상을 연장함으로써 니들바와 아마추어간의 습동시의 거동 안정화가 가능해지는 이점이 발휘된다.

다섯 째, 캐비티 추가에 따른 아마추어 무게 축소로 자기력에 큰 영향 없이 응답성이 향상되는 강점이 발휘된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어가 설치된 인젝터
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 설치 단면도
도 3(a)은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 상측 사시도, 도 3(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 하측 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 설치 작동도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어는 크게 몸통부(110) 및 다리부(120)를 포함할 수 있다.

다시 말해 고압인젝터 아마추어(100)는 몸통부(110) 및 다리부(120)를 포함할 수 있는데, 몸통부(110) 및 다리부(120)의 전체적 단면은 T자 형인 것이 바람직할 수 있다.

다시 말해, 몸통부(110)의 최대 직경이 다리부(120)의 최대 직경보다 크게 형성될 수 있다.

고압인젝터 아마추어(100)는 몸통부(110) 및 다리부(120)를 포함하여 이루어질 수 있고, 몸통부(110)는 111, 측면부(112), 제1 돌출부(113), 테이퍼부(114), 및 하면부(115)를 가질 수 있다.

보다 상세하게는, 몸통부(110)는 연료가 유체 소통 가능하도록 상면부(111) 및 제1 돌출부(113)를 상하로 관통하는 유로홀(140)를 복수 개 갖는다.

고압인젝터 아마추어(100)는 중앙에 삽입공(101)이 마련되어 삽입공(101)에 니들바(200)가 내삽되어 고정된다.

고압인젝터 아마추어(100)가 전기력에 의해 스토퍼(300) 및 포지션링(400) 사이에서 승하강되면서 니들바(200)를 승하강시킨다.

몸통부(110)는 스토퍼(300)의 직경보다 작은 직경의 개구부를 가진 채 니들바(200)의 길이 방향을 따라 니들바(200)와 소정 거리 이격되어 연료가 수용 가능한 댐핑챔버부(130)가 형성된다.

댐핑챔버부(130)의 깊이는 몸통부(110) 높이의 절반인 것이 바람직할 수 있다.

다시 말해서, 댐핑챔버부(130)의 깊이는 내주면부(131)의 높이와 동일하며, 이는 안착부(132)로부터 상면부(111)까이의 최단거리와도 같을 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이 댐핑챔버부(130)의 내벽과 니들바(200)의 외주면 사이의 최단거리는 유로홀(140)의 직경보다 작은 것이 바람직할 수 있다.

한편, 니들바(200)의 길이 방향의 각 중심점을 연결한 선이 바로 중심선(201)이다.

또한, 스토퍼(300)의 외주면 단부는 유로홀(140)와 개구부 사이에 위치되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 다리부(120)는 하단 테두리를 따라 제1 길이로 하방향으로 돌설된 제1 돌출부(113)에서 소정 거리 이격된 채로 니들바(200)를 감싸며 제1 길이 보다 큰 제2 길이만큼 하방향으로 연장되어 포지션링(400)의 상단에 접촉 가능하다.

보다 상세하게는, 여기서 제1 길이는 제1 돌출부(113)가 하방향으로 연장되 수직거리를 가리킬 수 있고,

제2 길이는 다리부(120)의 높이를 가리킬 수 있다.

다시 말해서, 제2 길이는 하면부(115)로부터 다리부(120)의 하단까지의 수직거리를 가리킬 수 있다.

제2 길이는 댐핑챔버부(130)의 깊이 보다 같거나 큰 것이 바람직할 수 있다.

다시 말해서, 다리부(120)의 높이는 댐핑챔버부(130)의 깊이 보다 큰 것이 바람직할 수 있다.

도 2처럼 니들바(200)의 중심선과 선접촉하는 단면에서 볼 때, 다리부(120)의 외주면과 니들바(200)의 사이의 최단 거리는 유로홀(140)의 내주면과 니들바(200)의 외주면 사이의 제1 수직 거리보다 작고, 댐핑챔버부(130)의 내주면과 니들바(200)의 외주면 사이의 제2 수직 거리보다 큰 것이 바람직할 수 있다.

도 3(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 상측 사시도이며, 도 3(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 하측 사시도이다.

도 3(a)와 같이 상면부(111)에는 삽입공(101)을 중심으로 서로 등간격이면서 등거리를 갖는 복수개의 유로홀(140)이 마련된다.

한편, 댐핑챔버부(130)는 삽입공(101)과 동심을 가진 채, 내주면부(131) 및 안착부(132)를 포함할 수 있다.

댐핑챔버부(130)의 개구부는 스토퍼(300)의 직경보다 작은 것이 바람직할 수 있다.

안착부(132)는 댐퍼스프링(500)이 안착되는 부분이며, 삽입공(101)에는 니들바(200)이 내삽되어 고정되는 부분이다.

삽입공(101)에 내삽되는 니들바(200)의 외주면과 내주면부(131) 및 안착부(132)가 형성시키는 공간에는 연료가 채워질 수 있기 때문에 고압인젝터 아마추어(100)가 스토퍼(300) 또는 포지션링(400)에 충돌할 때의 충격력을 원활하게 흡수할 수 있게 된다.

다시 말해서, 다리부(120)는 외주면 직경이 몸통부(110)의 외주면 직경보다 작게 형성된 채로 몸통부(110)으로부터 하방향으로 연장되기 때문에 고압인젝터 아마추어(100)의 상승 또는 하강 시 댐핑챔버부(130)로 수용 가능한 연료에 의해 충격력이 상쇄되는 것이 가능해진다.

한편, 도 3(b)과 같이 하면부(115)에는 유로홀(140)의 하측 개구가 복수 개 형성되고 있다.

복수 개의 유로홀(140)은 삽입공(101)을 중심으로 서로 등간격으로 삽입공(101)과 동일 거리에 마련되고 있다.

한편, 테이퍼부(114)는 하면부(115)에서 제1 돌출부(113)의 최외곽을 향해 테이퍼진다.

보다 엄밀하게는, 테이퍼부(114)는 하면부(115)와 제1 돌출부(113)를 연결하는 테이퍼면일 수 있다.

테이퍼부(114)는 유로홀(140)를 통과한 연료가 하방향으로 보다 원활하게 이송될 수 있도록 확장시키는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 도 3(b)에 도시된 것과 같이 다리부(120)는 삽입공(101)과 동심을 가진 채 소정의 두께를 가지고 하면부(115)로부터 소정의 거리만큼 돌설되고 있다.

댐퍼스프링(500)은 일단이 스토퍼(300)에 접촉되고 타단은 댐핑챔버부(130)의 바닥에 접촉되면서 댐핑챔버부(130)에 수용된다.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의의 작동을 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어의 설치 작동도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전기적 신호에 의해 고압인젝터 아마추어(100)가 상승하면, 니들바(200)가 고압인젝터 아마추어(100)와 함께 상승하게 되면서 연료가 분사된다.

이 때 고압인젝터 아마추어(100)의 상승 한계를 지정하는 것이 스토퍼(300)이다.

스토퍼(300)에 충격한 고압인젝터 아마추어(100)에는 충격력이 전해지게 되는데, 댐핑챔버부(130)에 채워지는 연료에 의해 그 충격력이 분산되면서 흡수될 수 있는 것이다.

또한, 전기적 신호가 해제될 경우 댐퍼스프링(500)에 의한 탄성력에 의해 고압인젝터 아마추어(100)는 스토퍼(300)로부터 이격되는 방향으로 푸쉬되면서 하강하게 된다.

다리부(120)는 하강의 한계지점인 포지션링(400)에 충격되는데 이 때의 충격력은 댐핑챔버부(130)에 채워지는 연료에 의해 발생되는 음압에 의해 충격력이 완화될 수 있다.

또한, 다리부(120)는 소정의 길이를 갖은 채로 뻗어 연장되고 있다.

다리부(120)는 포지션링(400)에 충격시 충격력의 전달소요 시간이 다리부(120)의 길이만큼 지연되므로 댐핑챔버부(130)에 채워지는 연료의 음압력과 더불어 보다 스무스한 충격흡수가 가능하게 되는 장점을 선사하게 된다.

결국, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압인젝터 아마추어는 댐핑챔버부(130) 및 다리부(120)를 포함하기 때문에 스토퍼나 포지션링과의 접촉시에 발생하는 충격력을 보다 효과적으로 분산 흡수할 수 있게 되고, 그에 따라서 결국 니들 거동성이 보다 안정화되어 연료의 미세분사 조절을 가능케 하는 강점을 발휘하게 된다.

100 : 고압인젝터 아마추어
101 : 삽입공
110 : 몸통부
111 : 상면부
112 : 측면부
113 : 제1 돌출부
114 : 테이퍼부
115 : 하면부
120 : 다리부
120 : 제2 돌출부
130 : 댐핑챔버부
131 : 내주면부
132 : 안착부
140 : 유로홀
200 : 니들바
201 : 중심선
300 : 스토퍼
400 : 포지션링
500 : 댐퍼스프링

Claims

연료가 유체 소통 가능하도록 상면부(111) 및 하면부(115)를 상하로 관통하는 유로홀(140)을 복수 개 갖고, 중앙에 니들바(200)이 내삽되어 고정된 채 스토퍼(300) 및 포지션링(400) 사이에서 승하강되면서 상기 니들바(200)를 승하강시키는 고압인젝터 아마추어에 있어서,
상기 스토퍼(300)의 직경보다 작은 직경의 개구부를 가진 채 상기 니들바(200)의 길이 방향을 따라 상기 니들바(200)와 소정 거리 이격된 채 연료가 수용되는 댐핑챔버부(130)가 형성된 몸통부(110);
상기 몸통부(110)의 외주면 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 몸통부(110)로부터 하방향으로 연장된 다리부(120); 를 포함하여 승하강시 상기 댐핑챔버부(130)에 의해 상기 스토퍼(300) 및 상기 포지션링(400)과의 충격력이 상쇄되는 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 댐핑챔버부(130)의 깊이는 상기 몸통부(110) 높이의 절반인 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 개구부는 상기 스토퍼(300)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 댐핑챔버부(130)의 내벽과 상기 니들바(200)의 외주면 사이의 최단거리는 상기 유로홀(140)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼(300)의 외주면 단부는 상기 유로홀(140)과 상기 개구부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 다리부(120)는 하단 테두리를 따라 제1 길이만큼 하방향으로 돌설된 제1 돌출부(113)에서 소정 거리 이격된 채, 상기 제1 길이 보다 큰 제2 길이만큼 하방향으로 연장되면서 상기 니들바(200)를 감싼 채 상기 포지션링(400)의 상단에 접촉 가능한 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제6항에 있어서,
상기 니들바(200)의 중심선과 선접촉하는 단면에서,
상기 다리부(120)의 외주면과 상기 니들바(200)의 사이의 최단 거리는 상기 유로홀(140)의 내주면과 상기 니들바(200)의 외주면 사이의 제1 수직 거리보다 작고, 상기 댐핑챔버부(130)의 내주면과 상기 니들바(200)의 외주면 사이의 제2 수직 거리보다 큰 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 다리부(120)의 높이는 댐핑챔버부(130)의 깊이 보다 큰 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
상기 유로홀(140)의 하측 개구가 형성된 하면부(115);
상기 하면부(115)에서 상기 제1 돌출부(113)의 최외곽을 향해 경사진 테이퍼부(114); 를 포함하는 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.
제1항에 있어서,
일단이 상기 스토퍼(300)에 접촉되고 타단은 상기 댐핑챔버부(130)의 바닥에 접촉되면서 상기 댐핑챔버부(130)에 수용되는 댐퍼스프링(500); 을 포함하는 것을 특징으로 하는,
고압인젝터 아마추어.