KR900009524Y1 - 분배형 연료 분사펌프 - Google Patents

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KR900009524Y1
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다다시 고바야시
신야 노자끼
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지이제루 기기 가부시기가이샤
모찌즈끼 가즈시게
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Abstract

내용 없음.

Description

분배형 연료 분사펌프
제 1 도는 본 고안의 분배형 연료분사펌프를 나타낸 횡단면도.
제 2 도는 제 1 도는 A-A선 단면도.
제 3 도는 동상의 실시예에 사용한 급유펌프의 측면도.
제 4 도는 동상의 공급펌프의 날개를 나타낸 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 구동축 삽입구멍 3 : 구동축
5 : 캠실 34 : 급수펌프
35 : 회전자(rotor) 39 : 날개(vane)
40 : 안내링(guide ring) 41 : 작동실
49a, 49b : 밀폐실 50a, 50b : 오일시일
58 : 압력배출통로 59 : 등압홈(等壓溝)
60 : 배압실(背壓室)
본 고안은 디이젤기관에 사용하는 분배형의 연료분사펌프에 관한 것이다.
이른바, 보시식(Bosch type)의 분배형 연료 분사펌프는 분사펌프 본체내의 뒤쪽에 급유펌프를 마련하여 이 급유펌프와 분사펌프 본체의 헤드부와의 사이에 캠실을 구성하고, 이 캠실에서 구동축과 플러저와를 캠으로 연결하여, 이 플런저에 왕복 회전운동을 부여하도록 하고 있다.
그리고, 통상, 캠실이 연료실로서 이용되었으며, 급유펌프로부터 배출된 연료가 캠실에 유입되고, 그 유입된 연료가 캠 등의 윤활에도 제공하도록 되어 있으나, 연료는 정도가 낮아서 윤활유로서의 성능이 불충분하기 때문에, 특히, 고부하 고속에 사용하는 캠등의 윤활을 위하여 전용윤활유를 사용하려 하는 요구가 있었다.
이 요구를 만족하는 수단으로 일본국 특개소 56-154134호 공보에 있어서는 분사펌프 본체의 헤드부에 전자밸브를 마련하여 실린더와 플러저와에 둘러 쌓인 압력실로부터 넘쳐 흐르는 연료량을 제어하고, 이 전자밸브로 캠실의 조속기(調速機)나 제어슬리이브를 대신하게 하며, 급유펌프의 출구와 전자밸브의 입구와를 캠실을 우회하는 연통로를 통하여 연통하였으며, 캠실에는 연료의 유통을 차단하여 전용윤활유를 공급하도록 한 것이 이미 공개 개재된 바 있다.
그러나, 상기 공보에 있어서는, 캠실을 포함하는 윤활공간과 급유펌프와의 사이의 밀폐에 대하여는 하등 공개되어 있지 않으며, 이 밀폐를 통상의 오일시일에 의하여 하도록 하면, 급유펌프로 가압된 연료의 압력이 오일시일에 걸려서 그 연료가 오일시일 부분으로 부터 윤활공간으로 누출되어서 윤활공간내의 윤활유를 희석하여 윤활유의 성능을 저하시킨다고 하는 문제점이 있었다.
그래서, 본 고안은 급유펌프의 연료가 윤활공간으로 누출하는 것을 방지하여 더욱 내구성이 뛰어난 분배형의 연료분사펌프를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
그런데, 본 고안은 요지로 하는 바는 윤활유가 공급되는 윤활 공간에 인접하여 급유펌프를 마련한 분배형 연료분사펌프에 있어서, 윤활공간과 급유펌프와의 사이를 구동축의 주위에 마련한 오일시일을 갖고 시일하여, 이 오일시일이 배치된 밀폐실과 급유펌프의 저압축과를 압력방출(pressure relief)통로를 개재하여 연통하고 있으므로, 오일시일에 걸려 연료의 압력을 급유펌프의 저압축으로 방출하고, 이 밀폐실의 압력을 오일시일을 개통하여 연료가 누출하는 압력값 이하로 제한할 수 있으며, 그 때문에 상기한 과제로 달성할 수 있는 것이다.
다음에, 본 고안의 실실예를 도면에 따라 설명한다.
제 1 도, 제 2 도에서 분사펌프 본체(1)는 뒷부분(1b)의 일단에 헤드부(1a)가 굳게 장착되어서 구성되어 있다. 이 본체(1)의 뒷부분(1b)의 중심에는 구동축 삽입구멍(2)이 형성되어 있으며, 이 구동축 삽입구멍(2)에 구동축(3)이 삽입되어 있다.
이 구동축(3)은 구동축 삽입구멍(2)의 양측에서 플레인 베어링(plain bearing)(4a), (4b)에 의하여 회전이 자유롭도록 지지되었으며, 이 구동축(3)의 일단이 리어부(뒷부분 : 1b)에서 돌출하여 엔진으로 부터의 구동력을 받도록 되어 있음과 동시에 이 구동축(3)의 타단이 본체(1)내에 형성된 캠실(5)에 연장되어 있다.
한편, 본체(1)의 헤드부(1a)에는 배럴(6)의 중심에 실린더(7)가 형성되어 있으며, 이 실린더(7)에 플런저(8)가 접동이 자유롭도록 감삽되어 있어, 이 실린더(7)와 플런저(8)에 의하여 압력실(9)이 구성되어 있다. 이 플런저(8)의 일단은 캠실(5)에 있고, 핀(10)을 개재하여 캠디스크(11)의 일면에 연결되어 있다. 이 캠디스크(11)는 +자 상의 커플링(12)을 개재하여 구동축(3)의 단부에 축방향의 이동을 할 수 있게 연결되어 있다. 또, 이 커플링(12)의 외주위에는 본체(1)의 뒷부분(1b)에 고정된 로울러 지지기(13)가 배치되어 있다. 이로울러 지지기(13)에는 도면에 없는 여러개의 로울러가 회전이 자유롭도록 지지되어 있음과 동시에 캠디스크(11)의 다른면에는 주방향으로 돌출부와 요입부가 번갈아 있는 캠면이 형성되어 있으며, 이 캠면에 로울러를 맞대어서 캠을 구성하고 있다. 그리고, 캠디스크(11)의 일면에는 스프링받침(14)을 개재하여 가압스프링(14')의 가압력이 작용하고 있으며, 구동축(3)의 회전하면 플런저(8)가 회전함과 동시에, 캠과 가압스프링(14')과의 협동작용으로 왕복운동을 하도록 되어 있다.
전자밸브(15)는 전자밸브 본체(16)가 그 본체(1)의 헤드부(1a)의 상부에 나사로 고정되어 있으며, 이 전자밸브 본체(16)와 이 본체(16)의 상부에 고정된 덮개(17)와의 사이에 전기자(18)가 배치되어 있다. 또, 이 전기자(18)에 대면하여 전자밸브 본체(16)에는 여자코일(19)을 지닌 고정자(20)가 고정되어 있다. 또, 전기자(18)의 하면 중심으로 부터는 밸브로드(21)가 하방으로 늘어져 있으며, 이 밸브로드(21)의 선단이 전자밸브본체(16)에 형성된 밸브 시이트(22)에 맞닿아 있다. 나아가서, 전자밸브 본체(16)와 밸브로드(21)와의 사이에는 복귀스프링(23)이 개재되어 있으며, 여자코일(19)을 여자(勵磁)하면 복귀스프링(23)에 저항하여 밸브로드(21)의 선단이 밸브 시이트(22)에 맞닿아서 전자밸브 본체(16)에 형성된 입구(24)와 출구(25)와의 연통을 차단하며, 여자코일(19)을 소자(消磁)하면 복귀스프링(23)에 의하여 밸브로드(21)의 선단이 밸브 시이트(22)로 부터 이탈되어서 입구(24)와 출구(25)를 연통한다.
이 전자밸브(16)의 출구(25)는, 그 본체(1)의 헤드부(1a)와 배럴(6)에 형성된 연료흡입통로(26)를 통하여 압력실(9)과 연통하고 있다. 또 플런저(8)의 축 중심에는 일단이 압력실(9)에 개구하는 세로구멍(28)이 형성되어 있으며, 이 세로구멍(28)의 타단은 마찬가지로 플런저(8)에 형성된 배출홈(29)에 접속되어 있다.
이 배출홈(29)의 주위에서 본체(1)의 헤드부(1a)에는 기통수에 대응한 수의 분배구멍(도시없음)이 형성되었으며, 이 분배구멍이 송출밸브를 지닌 송출부(30)에 접속되어 있다.
본체(1)의 헤드부(1a)와 뒷부분(1b)에는 각기 연결구(31a), (31b)가 나사로 고정되어 있다. 헤드쪽의 연결구(31a)는 본체(1)의 헤드부(1a)에 형성된 연통로(32)를 개재하여 전자밸브(16)의 입구(24)가 접속되어 있음과 동시에, 본체(1)의 바깥쪽에 마련된 접속파이프(33)를 개재하여 뒤쪽의 연결구(31b)에 접속되었으며, 이 뒤쪽의 연결구(31b)는 다음에 설명하는 급유펌프(34)의 연료출구(43)에 접속되어 있다.
급유펌프(34)는 본체(1)내에서 캠실(5)에 인접하여 마련되었으며, 제 3 도에서 보는 바와 같이, 그 자체는 주지하는 바와 같은 날개형으로서 원형의 회전자(35)를 지녔으며, 이 회전자(35)는 이 회전자(35)와 구동축(3)과의 각각에 형성된 키이홈(36a), (36b)에 맞물리는 키이(37)를 개재하여 구동축(3)에 굳게 장착되어 있다. 이 회전자(35)의 반지름방향에는 베인홈(vane grove) (38)이 예컨데 90도 마다 형성되어 있으며, 이 베인홈(38)의 각각에 날개(39)가 접동이 자유롭도록 삽입되어 있다. 또, 회전자(35)의 주위에는 원형의 안내링(40)이 회전자(35)로부터 편심하여 설치되어 있으며, 이 안내링(40)의 내면에 날개(39)의 선단을 안내하면서 날개(39)는 회전하고, 회전자(35), 날개(39) 및 안내링(40)에 둘러쌓인 작동실(41)이 회전자(35)의 회전에 따라서 용적이 변화하여 리어부(뒷부분 : 1b)에 형성된 연료입구(42)에서 연료를 흡입하고 가압하여, 마찬가지로 리어부(1b)에 형성된 연료출구(43)로 부터 배출하도록 되어 있다.
안내링(40)은 리어부(1b)와 커버(44)와의 사이에 끼워서 지지되어 있다. 이 커버(44)는 그 중심에 삽통구멍(45)이 형성되어 있으며, 이 삽통구멍(45)에 구동축(3)이 삽통하고 있음과 동시에, 이 커버(44)의 회전자의 반대쪽 면에 통체부(46)가 돌출 형성되었으며, 이 통체부(46)와 구동축(3)에 형성된 플랜지(47)와의 사이에 와셔(48)를 개재하여 구동축(3), 커버(44) 및 와셔(48)에 둘러쌓인 제 1의 밀폐실(49a)이 구성되어 있다. 또, 회전자(35)와 접하는 뒷부분(1b)의 면에는 환상홈(51)이 구동축 삽입구멍(2)의 일단에 이어서 형성되어 있으며, 구동축(3), 플레인 베어링(4a), 회전자(35) 및 환상홈(51)에 둘러 쌓인 제2의 밀폐실(49b)이 구성되어 있다. 상기한 밀폐실(49a), (49b)에는 각기 고무등으로 된 오일시일(50a), (50b)이 수납되어 있으며, 각기 급유펌프(34)의 작동실(41)을 윤활유가 공급되는 윤활공간으로부터 밀폐하도록 되어 있다. 즉, 윤활공간은 이 실시예에 있어서는 급유펌프(34)의 양측의 구동축 삽입구멍(2)과 캠실(5)이며, 본체(1)의 리어부(1b)에는 그 상부에 윤활유입구부(52)가 형성되어 있음과 동시에, 이 윤활유 입구부(52)와 구동축 삽입구멍(2), 구동축(3) 및 플레인 베어링(4a), (4b)으로 둘러 쌓인 윤활유저류실(53)과를 연통하는 제1의 오일구멍(54)이 형성되어 있으며, 윤활유입구부(52)으로 부터 엔진오일 등의 윤활유가 윤활유저류실(53)에 공급된다.
또, 구동축(3)에는 플레인 베어링(4a),(4b)의 내면에 일단이 개구한 제 2의 오일구멍(55a), (55b)이 반지름 방향으로 형성되어 있음과 동시에, 제 2의 오일구멍(55a), (55b)과 캠실(5)을 연통하는 제 3의 오일구멍(56)이 축 방향으로 형성되어 있으며, 구동축(3)과 플레인 베어링(4a), (4b)와 사이의 간극에서 압착된 윤활유가 제 2 및 제 3의 오일구멍(55a), (55b), (56)을 개재하여 캠실(5)에 공급하도록 되어 있다. 더욱이, 캠실(5)의 소정 위치에는 오버플로우(over flow) 구멍(57)이형성되어 있으며, 캠실(5)에 일정수준 이상의 윤활유가 저장되었을 경우에, 여분의 윤활유를 탱크쪽으로 되돌아가도록 되어 있다.
여기에서, 이 명세서에 있어서 특히 새로운 것으로 공개 개재된 것은 다음의 2가지 점이다.
우선, 첫째로 커버(44)에는 압력배출통로(58)가 형성되어 있다는 점인데, 이 압력배출통로(58)는 그 일단이 제 1의 밀폐실(49a)에 개구 하였고, 타단은 연료입구(42)부근에서 작동실(41)에 개구하고 있다. 그리고, 연료출구(43)측에서 작동실(41)의 연료가 고압으로 되면 그 압력이 회전자(35)와 리어부(1b) 및 커버(44)와의 간극을 개재하여 밀폐실(49a), (49b)에 전달되며, 이 밀폐실(49a), (49b)에 저장되어 있는 연료도 고압으로 되어 그 연료가 오일시일(50a), (50b)을 통과하여 구동축 삽입구멍(2) 또는 캠실(5)로 탈출하려 하는 것을 이 압력배출통로(58)를 개재하여 밀폐실(49a), (49b)을 저압으로 함에 따라서 방지한다. 더욱이, 제 1의 밀폐실(49a)과 제 2의 밀폐실(49b)과는 회전자(35)의 키이홈(36a)을 개재하여 연통하여 항상 대략 같은 압력으로 유지되고 있다.
다음에, 제 3 도, 제 4 도에서 나타낸 바와 같이 날개(39)의 전면에 등압홈(59)이 세로방향으로 형성되어 있으며, 날개(39)의 등부분에서 회전자(35)와의 사이에 형성된 배압실(60)과 그 날개(39)보다 선행하는 작동실(41)이 그 등압홈(59)을 통하여 연통하고 있는 점이며, 이에 따라, 날개(39)를 끌어 넣어서 작동실(41),(41)사이가 연통하는 것을 방지할 수 가 있다. 즉, 배압실(60)은 회전자(35)와 뒷부분(1b) 또는 커버(44)와의 간극을 통하여 고압 연료가 누설되어 고압으로 유지되고 날개(39)가 끌어 들어가는 것을 방지하도록 되어 있으나, 이 실시예와 같이 밀폐실(49a), (49b)을 저압하면 배압실(60)도 저압으로 되며, 작동실(41)로 부터의 압력이 배압실(60)로 부터의 압력을 상회하여 날개(39)가 끌어 들어갈 염려가 있다. 그래서 날개(39)에 상술한 등압홈(59)을 형성하고 작동실(41)의 압력이 상승함에 따라서 배압실(60)의 압력도 상승시키도록 하여 작동실(41)에서 날개(39)에 작용하는 압력에 대항할 수 있도록 한 것이다.
상기한 구멍에서 구동축(3)이 회전하면 급유펌프(34)가 구동하여 작동실(41)의 용적이 증대함으로서 연료입구(42)에서 작동실(41)에 흡입하고, 작동실(41)의 용적이 감소하므로써 연료를 가압하여 연료출구(43)로부터 배출하여 뒤쪽의 연결구(31b), 접속파이프(33), 헤드측의 연결구(31a) 및 연통로(32)를 개재하여 전자밸브(15)의 입구(24)에 이른다. 또, 이와 동시에 구동축(3)의 회전이 커플링(12) 및 캠디스크(11)를 개재하여 플런저(8)에 전달되며, 이 플런저(8)가 왕복 회전운동을 하여 이 플런저(8)가 후퇴하는 흡입행정시에는 압력실(9)내의 압력이 저하하고, 이 플런저(8)가 전진하는 배출행정시에는 압력실(9)내의 압력이 상승한다.
그래서, 이 플런저(8)의 흡입행정시에 전자밸브(15)의 여자코일(19)이 소자되어 있으면 전자밸브(15)가 열리므로 급유펌프(34)에 의하여 전자밸브(15)의 입구(24)에 보내진 연료가 전자밸브(15)의 밸브로드(21)와 밸브시이트(22)와의 사이, 이 전자밸브(15)의 출구(26) 및 연료흡입통로(26)를 통하여 압력실(9)내에 흡입된다. 이어서, 압축행정시에 전자밸브(15)의 여자코일(19)을 여자하면 전자밸브(15)가 닫혀지므로 압력실(9)내의 연료가 가압되고, 플런저(8)의 세로구멍(28), 배출홈(29) 및 도시에 없는 분배통로를 지나서 송출부(30)로 부터 송출되며, 압축행정시에 전자밸브(15)의 여자코일(19)을 소자하면 전자밸브(15)가 열려서 연료의 분사가 완료한다.
한편, 윤활유는 윤활유 입구부(52)에서 제 1의 오일구멍(54) 및 윤활유 저장실(53)을 개재하여 구동축(3)과 플레인 베어링(4a), (4b)와의 사이에 보내져서 그 부분의 윤활에 공급이 되며, 나아가서, 구동축(3)의 제2의 오일구멍(55a), (55b) 및 제 3의 오일구멍(56)을 통하여 캠실(5)에 공급된다. 이 캠실(5)에 공급된 윤활유는 구동축(3), 커플링(12), 캠디스크(11) 등의 미끄러져 움직이는 부분의 윤활에 공여되며, 이 캠실(5)내의 윤활유의 수준이 오버플로우(over flow)구멍(57)이상으로 상승하면 이 오버플로우 구멍(57)을 지나서 탱크쪽으로 되돌아 가게 된다.
여기에서 급유펌프(34)의 연료가 구동축 삽입구멍(2) 또는 캠실(5)에 누설되면 그 윤활유가 희석되지만, 이 실시예와 같이 밀폐실(49a), (49b)의 압력이 커버(44)에 형성된 압력배출통로(58)를 개재하여 급유펌프(34)의 저압측으로 탈출하도록 되어 있으므로, 오일시일(50a), (50b)에 걸리는 연료의 압력이 낮아져서 연료의 누출을 방지할 수 있다. 또, 배압실(60)은 날개(39)의 등을 개재하여 작동실(41)과 연통하고 있으므로, 배압실(60)에서 날개(39)에 작용하는 힘이 작동실(41)에서 날개에 작용하는 힘을 항상 상회하며, 이에 따라 날개(39)가 날개홈(38)의 속 쪽으로 끌려들어가는 것을 방지할 수 있다.
더우기, 상기한 실시예에 있어서는, 구동측 삽입구멍(2)과 캠실(5)과의 쌍방에 윤활유를 공급하도록 하고 있으나, 어느 한편에 윤활유를 공급하는 형식의 것에 대하여도 본 고안을 적용할 수 있다. 또, 상기한 실시예에 있어서는, 급유펌프(34)에 날개형의 것을 채용하였으나, 기어펌프 등의 그밖의 다른 형식의 것을 사용하여도 좋으며, 나아가서, 압력배출통로(58)는 커버(44)뿐 아니라, 예컨데, 분사펌프본체(1)의 뒷부분(1b)에 형성하여도 좋다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면 윤활유가 공급되는 윤활공간과 연료를 가압하는 급유펌프와의 사이를 오일시일로서 밀폐하여, 이 오일시일이 배치된 밀폐실과 급유펌프의 저압축과의 압력배출통로를 개재하여 연통하였으며, 밀폐실을 항상 저압으로 유지할 수 있어 급유펌프에서 윤활공간으로의 연료의 누출을 방지할 수 있고, 윤활유의 성능을 장시간에 걸쳐서 확보할 수 있으므로써 장치의 수명연장에 공헌할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 윤활유가 공급되는 윤활공간에 인접하여 급유펌프(34)를 마련한 분배형 연료분사펌프에 있어서, 윤활공간과 급유펌프(34)와의 사이를 구동축(3)주위에 마련된 오일시일(50a), (50b)로서 밀폐하고, 이 오일시일(50a), (50b)이 배치된 밀폐실(49a), (49b)과 급유펌프(34)의 저압측과의 압력배출통로(58)를 개재하여 연통한 것을 특징으로 하는 분배형 연료분사펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 급유펌프(34)는 구동축(3)에 고정 장착된 회전자(35)와 이 회전자(35)에 끼워진 날개(39)와 이 날개(39)의 선단을 안내하는 안내링(40)을 구비하고, 회전자(35), 날개(39) 및 안내링(40)에 둘러쌓인 작동실(41)의 용적변화로 연료를 가압하도록 되어 있으며, 날개(39)의 등부분에 형성된 배압실(60)과 이 날개(39)에서 선행하는 작동실(41)과를 연통하는 등압홈(59)을 날개(39)에 형성한 것을 특징으로 하는 분배형 연료분사펌프.
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