KR101713777B1 - Fuel rail structure having improved durability - Google Patents

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강영일
구광원
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Abstract

A fuel supply structure includes a main pipe, a filler metal, a metal ring, and a cap with a groove. The cap is inserted into a projection section at a preset distance, wherein the projection section is formed due to a difference in the diameter of an inner circumferential surface of the main pipe. The filler metal is inserted at the preset distance and welded so as to make the main pipe and the cap strongly attached to each other. The diameters of the metal ring and the groove of the cap are formed not to be smaller than that of a first inner circumferential surface, wherein the metal ring is inserted into an outer circumferential surface of the main pipe as being slanted at least more than the projection section to one end, such that a fuel rail structure and the cap are formed to be strongly attached while stress at the attachment portion is reduced to increase durability of the fuel rail structure.

Description

내구성이 향상된 연료레일구조{Fuel rail structure having improved durability}[0001] Fuel rail structure having improved durability [0002]

본 기술은 차량용 내연기관을 위한 연료공급장치에 관한 것이다. 특히 연료레일구조를 제조 시 메인파이프와 마개 사이에 메인파이프에 형성된 단차부에 용가재를 삽입함으로써, 상기 용가재가 단차부 및 메인파이프와 마개가 맞닿는 채워서 응고되어 마개와 메인파이프의 단단한 결합을 가능하게 하며, 또한 메인파이프 외측둘레면에 금속링을 삽입하고, 마개의 홈의 직경이 적어도 메인파이프의 고압 유체가 흐르는 둘레면보다 작지 않게 형성하여 내구성이 향상된 연료레일구조에 관한 것이다.The present technology relates to a fuel supply apparatus for an internal combustion engine for a vehicle. In particular, by inserting a filler material into the stepped portion formed in the main pipe between the main pipe and the cap at the time of manufacturing the fuel rail structure, the filler material is solidified while being in contact with the stepped portion and the main pipe to enable firm connection of the cap and main pipe And a metal ring is inserted into the outer peripheral surface of the main pipe so that the diameter of the groove of the stopper is not less than at least the circumferential surface of the main pipe through which the high-pressure fluid flows, thereby improving durability.

일반적으로 가솔린엔진에는 간접 다점 연료분사(MPI; Multi Point Injection)엔진이 주류를 이루고 있다.In general, the gasoline engine is mainly composed of an indirect multipoint injection (MPI) engine.

그러나 최근에는 자동차 배기가스 오염 규제를 만족시키기 위하여 가솔린엔진에 디젤엔진과 동일한 기술인 엔진 실린더 내부에 연료를 직접 분사하는 가솔린 직접분사(GDI; Gasoline Direct Injection)엔진을 개발하게 되었다. 가솔린 간접 다점 연료 분사(MPI)엔진은 연료분사 압력이 4~5 bar에 불가하였으나 가솔린 직접분사(GDI)엔진의 연료분사 압력이 200bar 이상이 요구되고 있다.Recently, however, the gasoline direct injection (GDI) engine has been developed to directly inject fuel into the engine cylinder, which is the same technology as the diesel engine, in order to satisfy the automobile exhaust gas pollution control regulations. Gasoline Indirect Multi Point Fuel Injection (MPI) engines are required to have a fuel injection pressure of 4 to 5 bar, but the fuel injection pressure of a gasoline direct injection (GDI) engine is required to be 200 bar or more.

연료레일구조를 제조하는 방법 중 메인파이프와 마개를 고정하는 방식을 살펴보면 메인파이프의 끝단에 마개를 억지 끼움으로 고정한 다음, 메인파이프의 끝단과 메인파이프의 끝단 부분에 노출되는 마개의 외면에 용가재를 용융시켜 메인파이프와 마개 사이로 용가재를 유입시키는 방식을 이용하여 메인파이프와 마개를 고정하였다.In the method of fixing the main pipe and the plug in the method of manufacturing the fuel rail structure, the stopper is fixed to the end of the main pipe by forcibly inserting the stopper, and then the end of the main pipe and the end of the main pipe are exposed to the outer surface of the stopper. And the main pipe and the cap were fixed by melting the melted material and introducing the filler between the main pipe and the cap.

이러한 종래의 고정방식은 메인파이프와 마개의 고정을 메인파이프 외부에서 용융된 용가재가 메인파이프와 마개의 사이로 유입되는 형태로 고정하는바, 메인파이프와 마개의 부분에 충분한 용가재가 유입되지 않아서 메인파이프와 마개가 강력하게 이어 붙여지지 않는 경우가 발생하였다.In this conventional fixing method, the main pipe and the stopper are fixed in such a manner that melted melted material flows from the outside of the main pipe into the space between the main pipe and the stopper. Since sufficient filler does not flow into the main pipe and the stopper, And the plug may not be stuck strongly.

또한, 이러한 접합방식은 임의로 선택한 연료레일구조의 단면을 절단하여 접합의 성공 여부를 확인하는 방식을 이용하였는바, 전체 연료레일구조의 접합 성공 여부에 대한 신뢰성 확보에 문제점이 존재하였다.In addition, such a joining method uses a method of confirming the success or failure of joining by cutting the cross section of the fuel rail structure arbitrarily selected, and there is a problem in securing reliability about the success of the joining of the entire fuel rail structure.

또한, 고압의 연료가 메인파이프와 마개가 이어 붙여진 부분에 압력을 작용하여 메인파이프 마개가 이어 붙여진 부분에 응력이 크게 발생하게 되어 메인파이프와 마개가 분리되며 파손되는 문제점이 발생하였다.Also, the high-pressure fuel acts on a portion where the main pipe and the cap are connected to each other, so that a large stress is generated in a portion where the main pipe cap is connected, and the main pipe and the cap are separated and broken.

이에 메인파이프와 마개를 용접하는 새로운 방법이 요구되며, 그러한 용접부위에 고압 연료가 압력을 가하여 발생하는 응력을 감소시킬 수 있는 방법이 요구되는 실정이다.Therefore, a new method of welding the main pipe and the cap is required, and a method of reducing the stress generated by applying pressure of the high-pressure fuel to the welded portion is required.

본 기술은 향상된 메인파이프와 마개의 용접방법을 제공하기 위하여 메인파이프에 형성된 단차부와 일측 단부에 홈이 형성된 마개를 상기 메인파이프에 삽입하되, 메인파이프의 단차부와 마개의 일측 단부가 설정된 간격을 두면서 삽입되고, 상기 설정된 간격에는 용가재가 삽입되어 있어서, 상기 용가재가 용융되는 경우 메인파이프의 단차부와 마개에 의하여 가압 되지 않음으로써 상기 설정된 간격에 충분한 양의 용가재가 존재할 수 있고, 동시에 용융된 용가재가 외부로 흘러나오면서 용접됨으로써 메인파이프와 마개가 단단한 결합을 하는 내구성이 향상된 연료레일구조를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to provide a method of welding a main pipe and an improved plug, the present technology is characterized in that a step formed in a main pipe and a stopper having a groove formed at one end thereof are inserted into the main pipe, wherein a stepped portion of the main pipe and one end of the stopper And a filler is inserted in the predetermined interval. When the filler is melted, the filler is not pressed by the stepped portion and the stopper of the main pipe, so that a sufficient amount of filler may exist in the set interval, And a fuel rail structure with improved durability, in which the main pipe and the cap are tightly coupled by welding the exhaust gas to the outside.

또한, 본 기술은 내면이 메인파이프의 외측둘레면과 맞닿게 삽입되어 메인파이프를 내측으로 가압하는 금속링을 추가로 포함하여 메인파이프와 마개가 용접된 부분에 응력을 감소시켜 내구성이 향상된 연료레일 구조를 제공하는 데 목적이 있다.In addition, the present technology further includes a metal ring inserted inside the outer circumferential surface of the main pipe so as to be in contact with the outer circumferential surface of the main pipe to press the main pipe inward, thereby reducing stress on the welded portion of the main pipe and the cap, The purpose of the structure is to provide.

또한, 본 기술의 마개는 메인파이프에 삽입되는 방향인 일측 단부에 홈이 형성되어 있으며, 홈의 직경은 메인파이프에 고압의 연료가 흐르는 둘레면의 직경보다 적어도 작지 않게 설정되어서 마개와 메인파이프 사이 용접 부분에 응력을 감소시켜 내구성이 향상된 연료레일 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The diameter of the groove is set so as not to be at least smaller than the diameter of the peripheral surface through which the high-pressure fuel flows in the main pipe, so that the gap between the cap and the main pipe It is an object of the present invention to provide a fuel rail structure with improved durability by reducing stress in a welded portion.

본 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

상기의 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 본 기술의 연료레일구조는 메인파이프, 연료분사장치, 마개, 용가재로 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel rail structure including a main pipe, a fuel injector, a cap, and a sealant.

메인파이프는 고압의 연료가 이동하는 봉형으로 형성된다.The main pipe is formed into a rod shape in which a high-pressure fuel moves.

여기서, 메인파이프의 내측둘레면은 제1내측둘레면과 제2내측둘레면으로 구성된다. 제1내측둘레면은 고압의 연료가 이동 가능한 공간을 마련하고, 제2내측둘레면은 제1내측둘레면보다 직경이 크게 형성되며 마개가 삽입되는 공간을 마련한다.Here, the inner circumferential surface of the main pipe is composed of a first inner circumferential surface and a second inner circumferential surface. The first inner circumferential surface provides a space through which high-pressure fuel can be moved, and the second inner circumferential surface has a larger diameter than the first inner circumferential surface and provides a space for inserting the plug.

메인파이프의 외측둘레면에는 설정된 간격을 두고 복수의 고정위치부가 형성된다.A plurality of fixed positioning portions are formed on the outer peripheral surface of the main pipe at predetermined intervals.

이러한 고정위치부에는 고압의 연료를 분사하는 연료분사장치가 설치되어 연료를 분사한다.A fuel injection device for injecting a high-pressure fuel is provided in the fixed position part to inject fuel.

마개는 메인파이프에 삽입되어 연료의 이동을 제한하는 역할을 한다. 여기서 마개는 메인파이프에 일측 단부가 삽입되는데, 일측 단부에는 홈이 형성된다. The plug is inserted into the main pipe to limit the movement of the fuel. Here, one end of the plug is inserted into the main pipe, and a groove is formed at one end.

마개가 메인파이프에 삽입될 때에는 메인파이프에 형성된 단차부와 설정된 간격을 유지하도록 이격되어 삽입된다. When the plug is inserted into the main pipe, the plug is inserted to be spaced apart from the step formed on the main pipe so as to maintain a predetermined gap.

용가재는 메인파이프의 단차부와 마개의 일측 단부 사이에 형성된 설정된 간격 내에 링의 형태로 삽입된다.The filler material is inserted in the form of a ring within a predetermined gap formed between the stepped portion of the main pipe and one end of the plug.

여기서, 용가재로는 예컨데, 동, 스테인레스스틸 등의 금속이 이용될 수 있다.Here, as the excipient, for example, a metal such as copper or stainless steel may be used.

용가재는 브레이징 용접에 의해 용융되어 응고되면서 메인파이프와 마개를 이어 붙이되, 일부는 마개의 둘레면과 메인파이프의 제2내측둘레면 사이를 따라 밖으로 흘러나와서 응고되고, 나머지는 메인파이프의 단차부와 마개의 일측 단부 사이에 형성된 간격에서 충진된 상태로 응고되어 메인파이프와 마개를 단단하게 결합시킨다.The molten material is melted and brazed by brazing to be joined to the main pipe and the cap while being solidified. Part of the molten material flows out along the peripheral surface of the cap and the second inner circumferential surface of the main pipe to solidify, And the one end of the plug is solidified in a filled state to firmly engage the main pipe and the cap.

여기서, 용가재의 직경은 메인파이프의 제1내측둘레면보다 크고 제2내측둘레면보다 작아서 메인파이프의 단차부와 마개 일측 단부 사이에 위치한다.Here, the diameter of the filler material is larger than the first inner circumferential surface of the main pipe and smaller than the second inner circumferential surface, and is located between the stepped portion of the main pipe and one end of the plug.

또한, 마개의 둘레면에는 용융된 용가재가 흘러나갈 수 있도록 돌출부가 형성되어 있어서, 마개의 둘레면과 제2내측둘레면 사이에 일정한 공간을 형성하며, 돌출부에는 길이방향으로 복수의 홈이 형성되어서, 용융된 용가재가 돌출부를 통과할 수 있도록 형성되어 있다.In addition, a protruding portion is formed on the circumferential surface of the cap so as to allow the melted filler to flow out, thereby forming a space between the circumferential surface of the cap and the second inner circumferential surface, and a plurality of grooves are formed in the protruding portion in the longitudinal direction , So that the melted filler material can pass through the projecting portion.

또한, 마개 홈의 직경은 적어도 제1내측둘레면의 직경보다 작지 않게 형성된다.Further, the diameter of the stopper groove is formed not to be smaller than at least the diameter of the first inner circumferential surface.

또한, 마개의 홈은 연료가 유입되는 연통부와 메인파이프의 축방향에 수직하게 형성되며 제1내측둘레면보다 직경이 작은 수직면이 포함되어 형성된다. Further, the groove of the cap is formed to include a vertically formed vertical portion in the axial direction of the communication pipe and the main pipe through which the fuel flows, and a vertical surface having a smaller diameter than the first inner circumferential surface.

홈의 형태는 직경이 제1내측둘레면보다 작지 않게 유지되다가 라운드한 형태로 직경이 점차 작아지면서 수직면에 연결된 형태인데 즉, 일측이 오픈된 원통형의 형태일 수 있다.The shape of the groove may be a shape in which the diameter is kept smaller than the first inner circumferential surface, and the shape of the groove is connected to the vertical surface while the diameter gradually decreases in a round shape, i.e., a cylindrical shape with one side opened.

또한, 메인파이프의 외측둘레면에는 메인파이프의 끝단에서 이격된 위치까지 금속링이 삽입된다.Further, a metal ring is inserted into the outer peripheral surface of the main pipe from the end of the main pipe to a position spaced apart from the end.

이러한 금속링은 고압의 유체가 메인파이프를 외측방향으로 가하는 힘에 대항하여 파이프의 내측으로 힘을 가하게 된다.This metallic ring forces the inner pressure of the pipe against the force that the high pressure fluid exerts on the main pipe in the outward direction.

특히, 금속링은 메인파이프에 삽입되는 방향인 일단에 제1면과 이와 반대방향인 타단에 형성된 제2면을 포함하여 구성되는데 이 제2면이 메인파이프의 단차부보다 일단으로 치우치게 삽입된다.Particularly, the metal ring includes a first surface at one end, which is the direction of insertion into the main pipe, and a second surface formed at the other end opposite to the first surface, and the second surface is biased at one end to the stepped portion of the main pipe.

또한, 금속링의 내면과 맞닿는 메인파이프의 외측둘레면에 브레이징 용접을 하여 금속링은 메인파이프의 설정된 위치에서 고정된다.Further, the metal ring is brazed to the outer peripheral surface of the main pipe abutting the inner surface of the metal ring, and the metal ring is fixed at a predetermined position of the main pipe.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 본 기술에 따르면, 용융된 용가재가 메인파이프의 외측면으로 흘러나오면서 응고되어 메인파이프와 마개를 결하는바, 별도의 확인절차 없이 육안으로 메인파이프와 마개의 고정을 확인할 수 있음으로 제품의 내구성에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described structure, since the melted filler flows to the outer side of the main pipe and solidifies and connects the main pipe with the cap, it is possible to confirm the fixing of the main pipe and the cap with the naked eye The reliability of the durability of the product is improved.

또한, 메인파이프의 단차부와 설정된 간격을 두고 마개가 삽입되고, 이러한 간격에 용가재가 삽입된 후, 용가재가 용융되는바, 메인파이프의 단차부와 마개 사이에 용가재가 충진된 상태로 응고되므로 메인파이프와 마개를 단단하게 결합시키는 효과가 있다.Since the plug is inserted at a predetermined distance from the stepped portion of the main pipe and the filler material is melted after the filler material is inserted into the gap, the coagulated material is filled between the stepped portion of the main pipe and the plug, It has the effect of tightly connecting pipe and cap.

또한, 메인파이프의 외측둘레면에 링이 삽입되므로, 메인파이프와 마개가 접합된 부분에 발생하던 응력을 감소시키므로 연료레일구조의 내구성을 향상시킬 수 있다.Further, since the ring is inserted into the outer circumferential surface of the main pipe, the stress generated in the portion where the main pipe and the cap are joined is reduced, so that the durability of the fuel rail structure can be improved.

또한, 마개에 형성된 홈의 직경이 메인파이프의 고압의 연료가 이동하는 중공의 직경보다 적어도 작지 않게 형성되어 마개의 일측 단부와 메인파이프의 단차부 사이 용접된 부분에 발생하던 응력을 감소시킴으로써 연료레일구조의 내구성을 향상시킬 수 있다.Further, the diameter of the groove formed in the stopper is formed so as not to be at least smaller than the diameter of the hollow through which the high-pressure fuel of the main pipe is moved, thereby reducing the stress occurring in the welded portion between one end of the stopper and the stepped portion of the main pipe, The durability of the structure can be improved.

도 1은 본 기술의 일실시예에 따른 연료레일구조의 정면도를 나타낸 도면이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c는 본 기술의 일실시예에 따른 메인파이프와 마개의 구조 및 접합방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 기술의 일실시예에 따른 메인파이프,용가재, 마개가 나열된 도면이다.
도 4는 본 기술의 일실시예에 따른 메인파이프와 마개를 도시한 도면이다.
도 5는 본 기술의 일실시예에 따른 응력저감효과를 나타낸 도면이다.1 is a front view of a fuel rail structure according to an embodiment of the present technology.
FIGS. 2A, 2B, and 2C are views illustrating a structure and a joining method of a main pipe and a cap according to an embodiment of the present invention.
3 is a view listing a main pipe, a filler material, and a stopper according to one embodiment of the present technology.
4 is a view showing a main pipe and a cap according to an embodiment of the present technology.
5 is a view showing a stress reducing effect according to an embodiment of the present technology.

이하, 본 기술의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 기술의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다. Hereinafter, one embodiment of the present technology will be described in detail with reference to exemplary drawings. However, this is not intended to limit the scope of the present technology.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 기술을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 기술의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 기술의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 기술의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, the size and shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms specifically defined in consideration of the structure and operation of the present technology are intended to illustrate embodiments of the present technology, and do not limit the scope of the present technology.

또한, 도면에서 용가재(50)가 메인파이프(10)와 마개(30)를 용접하는 내용의 도면은 발명의 이해를 위하여 과장되게 표현했다. 이를 유의하여 아래의 내용을 살펴보아야 한다.In addition, in the drawing, the drawings of the welding of the main pipe 10 and the plug 30 to the spark plug 50 are exaggerated for the understanding of the invention. Please note the following.

도 1은 본 기술의 일실시예에 따른 연료레일구조(1)의 정면도를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 기술의 일실시예에 따른 메인파이프(10)와 마개(30)의 구조 및 접합방법을 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a front view of a fuel rail structure 1 according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a schematic view showing a structure of a main pipe 10 and a cap 30 according to an embodiment of the present technology, Fig.

연료레일구조(1)는 메인파이프(10), 연료분사장치(20), 마개(30), 용가재(50)로 구성된다.The fuel rail structure 1 is composed of a main pipe 10, a fuel injection device 20, a plug 30, and a filler material 50.

메인파이프(10)는 내부에 고압의 연료가 이동할 수 있는 중공부가 형성되며, 전체적인 형상은 원형봉의 형상으로 되어 있다.The main pipe 10 has a hollow portion in which a high-pressure fuel can move, and the overall shape of the main pipe 10 is a circular rod shape.

또한, 메인파이프(10)의 외측둘레면(14)의 일측에는 설정된 간격을 두고 형성된 복수의 고정위치부가 포함되어 형성될 수 있다.In addition, a plurality of fixing portions formed at predetermined intervals may be formed on one side of the outer circumferential surface 14 of the main pipe 10.

이러한, 고정위치부에는 복수개의 연료분사장치(20)가 설치된다. 연료분사장치(20)는 메인파이프(10)의 중공부를 이동하는 고압의 연료를 엔진의 실린더로 분사하는 역할을 한다.A plurality of fuel injection devices 20 are provided in the fixed position portion. The fuel injection device 20 serves to inject high-pressure fuel moving through the hollow portion of the main pipe 10 into the cylinder of the engine.

또한, 메인파이프(10)는 내부에 중공의 둘레면, 즉 내측둘레면을 포함하여 형성되는데, 이러한 내측둘레면은 제1내측둘레면(11)과 제2내측둘레면(13)으로 형성된다.In addition, the main pipe 10 is formed with a hollow circumferential surface, that is, an inner circumferential surface, which is formed by a first inner circumferential surface 11 and a second inner circumferential surface 13 .

제1내측둘레면(11)은 중공의 형태로서 연료가 이동 가능한 통로의 역할을 하고, 제2내측둘레면(13)은 제1내측둘레면(11)보다 직경이 크게 형성되며, 역시 중공의 형태로서 마개(30)가 삽입 가능한 공간을 확보한다.The first inner circumferential surface 11 serves as a passage through which the fuel can move, and the second inner circumferential surface 13 is formed to be larger in diameter than the first inner circumferential surface 11, Thereby securing a space into which the stopper 30 can be inserted.

이러한 제1내측둘레면(11)과 제2내측둘레면(13)은 단차부(12)에 의하여 연결된다. 이러한 연결위치는 메인파이프(10)를 기준으로 관찰하자면, 메인파이프(10) 끝단에서 이격된 위치에서 연결된다.The first inner circumferential surface 11 and the second inner circumferential surface 13 are connected by the step portion 12. This connection position is connected at a position spaced apart from the end of the main pipe 10 when viewed from the main pipe 10.

여기서, 메인파이프(10)는 양단에 제2내측둘레면(13)이 형성되어 양단에서 마개(30)가 삽입 가능한 공간이 확보될 수도 있으며, 그렇지 않다면, 일측 끝단에만 제2내측둘레면(13)이 형성되어 마개(30)가 삽입되는 공간이 마련되고 타측 끝단에는 연료공급관(미도시)이 연결되는 형태일 수 있다.Here, the main pipe 10 may have a second inner circumferential surface 13 formed at both ends thereof to secure a space in which the plug 30 can be inserted at both ends. Otherwise, only the second inner circumferential surface 13 And a fuel supply pipe (not shown) may be connected to the other end of the space.

마개(30)는 메인파이프(10)의 끝단에서 삽입된다. 마개(30)는 일측 단부(32)에 홈(40)이 형성되며 메인파이프(10)에 이러한 홈(40)이 형성된 일측 단부(32)가 삽입된다.The plug 30 is inserted at the end of the main pipe 10. The stopper 30 has a groove 40 at one end 32 and an end 32 formed with the groove 40 is inserted into the main pipe 10.

마개(30)의 둘레면에는 돌출부(31)가 형성된다. 이러한 돌출부(31)는 제2내측둘레면(13)과 마개(30)의 둘레면 사이에 용융된 용가재(50)가 이동할 수 있는 틈을 만든다. 또한, 돌출부(31)에는 축 방향으로 형성된 홈(미도시)이 형성되어 있다. 따라서 용융된 용가재(50)가 돌출부(31)에 의하여 막히지 않고, 메인파이프(10)와 마개(30) 사이를 흘러 나갈수 있도록 한다.The protrusion 31 is formed on the circumferential surface of the plug 30. The protrusion 31 makes a gap between the second inner circumferential surface 13 and the circumferential surface of the plug 30 so that the melted filler material 50 can move. In addition, a groove (not shown) formed in the axial direction is formed in the projection 31. The melted filler material 50 is not clogged by the protruding portion 31 but is allowed to flow between the main pipe 10 and the cap 30. [

용가재(50)는 열에 의하여 용융되었다가 응고되면서 메인파이프(10)와 마개(30)를 이어 붙이는 역할을 한다. 용가재(50)는 동(銅) 재질로 성형되어 중공의 링형태로 형성될 수 있다. The fusible material 50 is melted by heat and coagulated to connect the main pipe 10 and the plug 30 together. The filler material 50 may be formed of a copper material and formed into a hollow ring shape.

도 2를 통하여 일실시예에 따른 메인파이프(10)와 마개(30)의 접합 방법을 살펴보면, 메인파이프(10)의 끝단에 먼저 용가재(50)가 삽입되고, 이후 마개(30)가 삽입되어서 용가재(50)는 메인파이프(10)와 마개(30) 사이에 위치한다. 마개(30)는 메인파이프(10)에 삽입되되, 설정된 간격을 두고 삽입된다. 따라서 용가재(50)는 메인파이프(10)와 마개(30)의 설정된 간격 사이에 위치하는 형태가 된다. 메인파이프(10)에 마개(30)가 삽입되는 방식은 억지 끼워 맞춤방식으로 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 2, a method of joining the main pipe 10 and the stopper 30 according to an embodiment will be described. First, a filler material 50 is inserted into an end of the main pipe 10, The filler material (50) is located between the main pipe (10) and the plug (30). The plug 30 is inserted into the main pipe 10 at a predetermined interval. The filler material 50 is placed between the main pipe 10 and the cap 30 at a predetermined interval. The manner in which the stopper 30 is inserted into the main pipe 10 can be inserted in an interference fit manner.

용가재(50)의 직경은 제1내측둘레면(11)보다는 크고, 제2내측둘레면(13)보다는 작을 수 있다. The diameter of the filler material 50 may be larger than the first inner circumferential surface 11 and smaller than the second inner circumferential surface 13.

또 다른 실시예에 의할 경우, 메인파이프(10)의 단차부(12)에는 용가재(50)가 삽입될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 이러한 홈에 용가재(50)가 삽입되어 용가재(50)가 고정되는 형태가 될수도 있다.According to another embodiment, the step portion 12 of the main pipe 10 may be formed with a groove into which the filler material 50 can be inserted. The filler material 50 may be inserted into the groove and the filler material 50 may be fixed.

여기서, 마개(30)에는 위에서 언급한 돌출부(31)가 둘레면에 형성되어 있어서 마개(30)의 둘레면과 마개(30) 사이에는 미세한 틈이 형성된다.The protrusion 31 is formed on the peripheral surface of the plug 30 so that a minute gap is formed between the circumferential surface of the plug 30 and the plug 30. [

일실시예에 의한 메인파이프(10)와 마개(30)의 접합 방법을 살펴보면, 메인파이프(10)와 마개(30) 사이에 용가재(50)를 삽입한 후, 메인파이프(10)를 브레이징 노(爐)에 통과시킨다. 그러면 용가재(50)는 용융되어 액체상태가 되고 용융된 용가재(50)는 일부는 모세관 현상에 의하여 메인파이프(10)와 제2내측둘레면(13) 사이의 틈을 통하여 흘러나와 응고되고, 나머지 일부는 마개(30)와 메인파이프(10)의 단차부(12) 사이에 형성된 설정된 간격에서 응고되어서 마개(30)와 메인파이프(10)를 이어붙이게 된다. 즉, 메인파이프(10)의 단차부(12)와 마개(30) 사이의 공간에는 충분한 양의 용가재(50)가 존재할 수 있다.A method of joining the main pipe 10 and the plug 30 according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to a method of joining the main pipe 10 and the plug 30 between the main pipe 10 and the plug 30, And passed through a furnace. Then, the filler material 50 melts and becomes a liquid state. Part of the molten filler material 50 flows out through the gap between the main pipe 10 and the second inner circumferential surface 13 by the capillary phenomenon, And some of them are solidified at a predetermined interval formed between the plug 30 and the stepped portion 12 of the main pipe 10 to join the plug 30 and the main pipe 10 together. That is, a sufficient amount of the filler material 50 may exist in the space between the step portion 12 of the main pipe 10 and the plug 30. [

여기서, 용가재(50)는 중공의 원형으로 일측면이 개구된 링모양으로 형성될 수 있다.Here, the filler material 50 may be formed into a ring-like shape having a hollow circular shape and one side opened.

용가재(50)는 탄력성과 메인파이프(10)의 내측면에 장착의 용이성을 고려하여 "C"와 같은 형상으로 형성됨이 바람직하다.It is preferable that the filler material 50 is formed in a shape like "C " in consideration of elasticity and ease of mounting on the inner surface of the main pipe 10. [

여기서 위에서 언급한 마개(30)의 돌출부(31)의 존재로, 용융된 용가재(50)는 상기 돌출부(31)에 형성된 틈을 통하여 메인파이프(10)와 마개(30) 사이를 흘러 나올 수 있게 된다.The melted filler material 50 is allowed to flow between the main pipe 10 and the plug 30 through the gap formed in the projecting portion 31 by the presence of the projecting portion 31 of the plug 30 mentioned above do.

또한, 메인파이프(10)의 단차부(12)와 마개(30) 사이에 설정된 공간을 두고 마개(30)가 메인파이프(10)에 삽입되므로 용융된 용가재(50)가 단차부(12)와 마개(30) 사이에서 충분한 양이 응고될 수 있으므로 마개(30)와 메인파이프(10) 사이를 더욱 강력하게 접합시킬 수 있다.Since the stopper 30 is inserted into the main pipe 10 with a space defined between the stepped portion 12 of the main pipe 10 and the stopper 30 so that the melted filler material 50 is inserted into the stepped portion 12 A sufficient amount can be solidified between the plugs 30, so that the plug 30 and the main pipe 10 can be joined more strongly.

도 3은 본 기술의 일실시예에 따른 메인파이프(10), 용가재(50), 마개(30) 등이 나열된 도면이다.FIG. 3 is a view listing the main pipe 10, the filler material 50, the plug 30, and the like according to one embodiment of the present technology.

메인파이프(10)의 외측둘레면(14)에는 금속링(60)이 삽입될 수 있다. A metal ring 60 may be inserted into the outer circumferential surface 14 of the main pipe 10.

이러한 금속링(60)은 메인파이프(10)와 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 내면이 메인파이프(10)의 외측둘레면(14)과 맞닿게 삽입된다.The metal ring 60 may be formed of the same material as the main pipe 10, and the inner surface thereof is inserted to abut the outer circumferential surface 14 of the main pipe 10.

여기서 금속링(60)은 메인파이프(10) 끝단에서 메인파이프(10) 중앙방향으로 삽입되는 형태일 수 있으며 또는 수평으로 형성된 사각의 금속면을 메인파이프(10)의 외측둘레면(14)을 따라 원형으로 굽힘으로써 외측둘레면(14)에 금속링(60)이 내면이 맞닿게 되는 등의 형태일 수 있다. 즉, 메인파이프(10) 외측둘레면(14)을 둘러싸는 형태의 금속링(60)이라면 어떠한 형태로든 문제가 되지 않는다.The metal ring 60 may be inserted into the main pipe 10 in the center direction from the end of the main pipe 10 or a rectangular metal surface formed horizontally may be inserted into the outer peripheral surface 14 of the main pipe 10 So that the metal ring 60 is in contact with the inner circumferential surface 14 by being bent in a circular shape. That is, the metal ring 60 surrounding the outer peripheral surface 14 of the main pipe 10 is not a problem in any form.

금속링(60)은 링형으로 일정한 길이 및 두께를 갖게 형성되며, 메인파이프(10)를 기준으로 메인파이프(10) 중앙부방향인 일단에 형성된 제1면(61)과, 메인파이프(10) 끝단 방향인 타단에 형성된 제2면(62)으로 구성된다.The metal ring 60 is formed in a ring shape and has a predetermined length and thickness and includes a first surface 61 formed at one end of the main pipe 10 in the direction of the center of the main pipe 10, And a second surface 62 formed at the other end.

금속링(60)이 메인파이프(10)에 삽입되는 위치는 적어도 메인파이프(10)의 단차부(12)보다는 일단으로 치우치게 삽입된다. 즉, 금속링(60)의 제2면(62)이 단차부(12)보다 일단으로 치우쳐서 삽입된다. 금속링(60)은 메인파이프(10)에 삽입됨으로써, 메인파이프(10)를 외측에서 내측으로 일정 압력으로 가압하는 형태가 된다. The position at which the metal ring 60 is inserted into the main pipe 10 is biased at least at one end rather than at least the stepped portion 12 of the main pipe 10. [ That is, the second surface 62 of the metal ring 60 is biased at one end than the stepped portion 12. The metal ring 60 is inserted into the main pipe 10 to press the main pipe 10 from outside to inside with a certain pressure.

이러한 금속링(60)의 위치에 따른 응력은 메인파이프(10)와 마개(30)가 용접된 위치 바로 직전부분에서 삽입될 시 최소가 된다. 해당 금속링(60)의 위치는 해석프로그램을 통하여 찾아내었다.The stress due to the position of the metal ring 60 is minimized when the main pipe 10 and the plug 30 are inserted at a position just before the welding position. The position of the metal ring 60 was found through an analysis program.

금속링(60)의 내면과 메인파이프(10)의 외측둘레면(14)은 브레이징 용접에 의하여 이어 붙여진다. 이러한 브레이징 용접을 통하여 금속링(60)이 메인파이프(10)에 삽입된 위치가 고정되어 고정된 부분에서 금속링(60)이 메인파이프(10)를 가압할 수 있으며, 메인파이프(10)를 더욱 강하게 내측으로 가압할 수 있게 된다.The inner surface of the metal ring 60 and the outer peripheral surface 14 of the main pipe 10 are joined together by brazing welding. The metal ring 60 can press the main pipe 10 at the fixed position where the metal ring 60 is inserted into the main pipe 10 through the brazing welding and the main pipe 10 So that it becomes possible to press the inner side more strongly.

금속링(60)의 이러한 내측으로 가압은 메인파이프(10)와 마개(30)가 접합된 단차부(12)에 메인파이프(10) 중공부에 흐르는 고압연료가 외측방향으로 가압하는 힘을 감소시켜 줌으로써 접합 부위가 파손되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킨다.This inward pressing of the metal ring 60 reduces the force of the high pressure fuel flowing in the hollow portion of the main pipe 10 in the outward direction to the stepped portion 12 to which the main pipe 10 and the plug 30 are joined Thereby preventing the joint portion from being broken and improving durability.

도 4는 본 기술의 일실시예에 따른 메인파이프(10)와 마개(30)를 도시한 도면이며 도 5는 본 기술의 일실시예에 따른 응력저감효과를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view showing a main pipe 10 and a cap 30 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating a stress reduction effect according to an embodiment of the present technology.

마개(30)의 일측 단부(32)에는 홈(40)이 형성된다. 이 홈(40)은 연료분사장치(20)가 연료를 분사 시 마개(30)에 작용하는 압력을 최소화하여 마개(30)에 균열이 발생하거나 파손되는 것을 방지한다.A groove 40 is formed at one end 32 of the cap 30. The groove 40 minimizes the pressure acting on the plug 30 when the fuel injector 20 injects the fuel to prevent the plug 30 from cracking or breaking.

종래의 마개(30)의 홈(40)은 메인파이프(10)의 연료가 흐르는 중공부(제1내측둘레면(11))보다 직경이 작은 형태여서 메인파이프(10)의 중공부와 마개(30)가 연결된 부분에 단차가 형성되어, 메인파이프(10)에 흐르는 고압의 연료가 그러한 단차부(12)에 압력을 가하여 메인파이프(10)와 마개(30)가 접합되는 부분에 응력이 증가하게 되는 현상이 발생하였다.The groove 40 of the conventional plug 30 has a smaller diameter than the hollow portion of the main pipe 10 through which the fuel flows (the first inner circumferential surface 11), so that the hollow portion of the main pipe 10 and the plug 30 are connected to each other so that the high pressure fuel flowing through the main pipe 10 exerts pressure on the step portion 12 to increase the stress in the portion where the main pipe 10 and the plug 30 are joined A phenomenon has occurred.

따라서 본 기술의 일실시예에 따른 마개(30)의 홈(40)의 직경은 적어도 메인파이프(10)의 제1내측둘레면(11) 직경보다 작지 않게 형성하여 종래와 메인파이프(10)와 마개(30)에 의해 형성된 단차부(12)가 생략되게 제작하여 메인파이프(10)와 마개(30)의 접합부위에 발생하던 응력을 저감하였다. The diameter of the groove 40 of the plug 30 according to an embodiment of the present invention is not less than at least the diameter of the first inner circumferential surface 11 of the main pipe 10, The step portion 12 formed by the stopper 30 is omitted so that the stress generated on the joint portion between the main pipe 10 and the stopper 30 is reduced.

여기서, 마개(30) 홈(40)의 직경은 적어도 제1내측둘레면(11)의 직경보다 작지 않은바, 제1내측둘레면(11)과 동일한 크기의 직경이 될 수도 있는 형태가 될 수도 있고, 또는 제1내측둘레면(11)보다 직경이 크나 제2내측둘레면(13)보다 직경이 작은 형태가 될 수도 있다.Here, the diameter of the plug 30 groove 40 may not be less than at least the diameter of the first inner circumferential surface 11, but may be a diameter that may be the same size as the first inner circumferential surface 11 Or may have a diameter larger than that of the first inner circumferential surface 11 but a diameter smaller than that of the second inner circumferential surface 13.

또한, 마개(30)의 홈(40)의 형태는 메인파이프(10)의 중공부에 흐르는 연료가 홈(40)에 유입되도록 형성된 연통부(41)와 적어도 제1내측둘레면(11)보다 작지 않게 형성된 직경이 일정하게 유지되는 유지부(42)와 이러한 직경이 라운드한 곡면의 형태로 직경이 점차 감소하여서 축 방향과 직각의 형태로 형성된 수직면(43)에 연결되도록 형성된다.The shape of the groove 40 of the plug 30 is such that the fuel flowing in the hollow portion of the main pipe 10 is communicated with the communicating portion 41 formed to flow into the groove 40 and at least the first inner circumferential surface 11 The diameter is gradually reduced in the form of a curved surface of which the diameter is rounded, and is formed to be connected to the vertical surface 43 formed in a shape perpendicular to the axial direction.

즉, 마개(30) 홈(40)의 형태는 일측이 오픈되고 곡면을 가지는 원통형의 형태일 수 있다.That is, the shape of the stopper groove 40 may be a cylindrical shape with one side opened and a curved surface.

이러한 마개(30)의 직경 및 형태를 통하여 본 기술은 마개(30)와 메인파이프(10)의 단차부(12)가 접합된 위치에 응력을 종래 343.78Mpa에서 180.95Mpa로 감소시켜 연료레일구조(1)의 전체적인 내구성을 증대시켰다. Through the diameter and shape of the plug 30, the present technique reduces the stress from the conventional 343.78 Mpa to 180.95 Mpa at the junction of the plug 30 and the step 12 of the main pipe 10, 1). ≪ / RTI >

본 기술은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 기술의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 기술이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to particular embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit of the invention, It will be apparent to those of ordinary skill in the art.


1 : 연료레일구조. 10 : 메인파이프
11 : 제1내측둘레면 12 : 단차부
13 : 제2내측둘레면 14 : 외측둘레면
20 : 연료분사장치 30 : 마개
31 : 돌출부 32 : 일측 단부
40 : 마개 홈 41 : 연통부
42 : 유지부 43 : 수직면
50 : 용가재 60 : 금속링
61 : 제1면 62 : 제2면

1: fuel rail structure. 10: Main pipe
11: first inner peripheral surface 12: stepped portion
13: second inner peripheral surface 14: outer peripheral surface
20: fuel injector 30: plug
31: protruding portion 32: one end
40: stopper groove 41:
42: retaining portion 43: vertical surface
50: Ingredient 60: Metal ring
61: first side 62: second side

Claims (8)

연료가 이동할 수 있는 중공의 봉형으로 형성되고, 외측둘레면에는 일정한 간격을 두고 형성된 복수개의 고정위치부가 포함되어 형성되며, 내측둘레면은 제1내측둘레면과 상기 제1내측둘레면보다 직경이 큰 제2내측둘레면과 일측 단부의 내부에서 상기 제1내측둘레면 및 제2내측둘레면을 연결하는 단차부가 형성된 메인파이프;
상기 고정위치부에 설치되는 복수개의 연료분사장치;
일측 단부에 홈이 형성되며, 상기 일측 단부가 상기 메인파이프의 단차부와 설정 간격 이격되어 위치되도록 상기 메인파이프의 상기 일측 단부에 삽입되는 마개;
상기 메인파이프의 상기 단차부와 상기 마개의 상기 일측 단부 사이의 설정된 간격 내에 삽입 설치되어, 브레이징 용접에 의해 일부는 상기 마개의 둘레면과 상기 메인파이프의 제2내측둘레면 사이를 따라 밖으로 흘러나와 응고되고, 나머지 일부는 상기 마개의 일측 단부와 상기 메인파이프 단차부 사이의 간격 내에 충진되어 응고된 용가재; 및
상기 메인파이프 끝단에서 이격된 위치에서 내면이 상기 메인파이프의 외측둘레면과 맞닿아서 상기 메인파이프를 내측방향으로 가압하는 금속링
을 포함하여 형성된 연료레일구조.Wherein the inner circumferential surface is formed with a first inner circumferential surface and a second inner circumferential surface having a larger diameter than the first inner circumferential surface, A main pipe having a stepped portion connecting the first inner circumferential surface and the second inner circumferential surface in a second inner circumferential surface and one end portion;
A plurality of fuel injection devices installed in the fixed position part;
A cap inserted into the one end of the main pipe so that one end of the main pipe is spaced apart from the step of the main pipe;
Wherein the main pipe is inserted in a predetermined interval between the stepped portion of the main pipe and the one end of the plug so that a part of the main pipe flows out between the circumferential surface of the plug and the second inner circumferential surface of the main pipe And the remaining portion is filled in the gap between one end of the plug and the main pipe stepped portion and solidified; And
Wherein the inner pipe is in contact with an outer peripheral surface of the main pipe at a position spaced apart from the main pipe end,
The fuel rail structure comprising: 제1항에 있어서,
상기 용가재의 직경은 상기 제1내측둘레면보다 크고 상기 제2내측둘레면보다 작아서 상기 메인파이프의 단차부와 상기 마개 사이에 위치하는 특징을 포함하는 연료레일구조.The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the filler material is larger than the first inner circumferential surface and smaller than the second inner circumferential surface so as to be located between the stepped portion of the main pipe and the plug. 제2항에 있어서,
상기 마개가 상기 제2내측둘레면과 맞닿는 둘레면에는 상기 제2내측둘레면과 마개가 설정된 공간을 형성하도록 방사방향으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부에는 축 방향으로 복수의 홈이 형성되어, 용융된 상기 용가재가 상기 돌출부를 통과하여 이동할 수 있도록 형성된 특징을 포함하는 연료레일구조.3. The method of claim 2,
A protrusion protruding in a radial direction is formed on a circumferential surface where the stopper abuts against the second inner circumferential surface to form a space defined by the second inner circumferential surface and a stopper, and a plurality of grooves are formed in the protruding portion in the axial direction And a feature that the molten material is configured to move through the protrusion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 금속링은 상기 메인파이프의 중앙부 방향인 일단에 형성된 제1면과, 상기 메인파이프 끝단 방향인 타단에 제2면이 형성되고, 상기 제2면의 위치는 적어도 상기 단차부가 형성된 위치보다 일단으로 치우치게 삽입되는 것을 특징으로 포함하는 연료레일구조.The method according to claim 1,
Wherein the metal ring has a first surface formed at one end of the main pipe in the direction of the center of the main pipe and a second surface formed at the other end toward the end of the main pipe, Wherein the fuel rail structure is inclined biasedly. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 금속링의 내면과 상기 메인파이프의 외측둘레면은 브레이징 용접되는 것을 특징으로 포함하는 연료레일구조.The method according to any one of claims 1 to 3 and 5,
Wherein an inner surface of the metal ring and an outer peripheral surface of the main pipe are brazed. 연료가 이동할 수 있는 중공의 봉형으로 형성되고, 외측둘레면에는 일정한 간격을 두고 형성된 복수개의 고정위치부가 포함되어 형성되며, 내측둘레면은 제1내측둘레면과 상기 제1내측둘레면보다 직경이 큰 제2내측둘레면과 일측 단부의 내부에서 상기 제1내측둘레면 및 제2내측둘레면을 연결하는 단차부가 형성된 메인파이프;
상기 고정위치부에 설치되는 복수개의 연료분사장치;
일측 단부에 홈이 형성되며, 상기 일측 단부가 상기 메인파이프의 단차부와 설정 간격 이격되어 위치되도록 상기 메인파이프의 상기 일측 단부에 삽입되는 마개; 및
상기 메인파이프의 상기 단차부와 상기 마개의 상기 일측 단부 사이의 설정된 간격 내에 삽입 설치되어, 브레이징 용접에 의해 일부는 상기 마개의 둘레면과 상기 메인파이프의 제2내측둘레면 사이를 따라 밖으로 흘러나와 응고되고, 나머지 일부는 상기 마개의 일측 단부와 상기 메인파이프 단차부 사이의 간격 내에 충진되어 응고된 용가재를 포함하고,
상기 마개 홈의 직경은 적어도 상기 제1내측둘레면의 직경보다 작지 않은 것을 특징으로 포함하는 연료레일구조.Wherein the inner circumferential surface is formed with a first inner circumferential surface and a second inner circumferential surface having a larger diameter than the first inner circumferential surface, A main pipe having a stepped portion connecting the first inner circumferential surface and the second inner circumferential surface in a second inner circumferential surface and one end portion;
A plurality of fuel injection devices installed in the fixed position part;
A cap inserted into the one end of the main pipe so that one end of the main pipe is spaced apart from the step of the main pipe; And
Wherein the main pipe is inserted in a predetermined interval between the stepped portion of the main pipe and the one end of the plug so that a part of the main pipe flows out between the circumferential surface of the plug and the second inner circumferential surface of the main pipe And the other part is filled in the gap between the one end of the plug and the main pipe step part and solidified,
Wherein the diameter of the plug groove is not less than at least the diameter of the first inner circumferential surface. 제7항에 있어서,
상기 마개 홈은 축 방향과 수직으로 형성되며, 직경이 제1내측둘레면보다 작은 수직면이 포함되어 형성되어 상기 연료의 이동을 제한하는 것을 특징으로 포함하는 연료레일구조.8. The method of claim 7,
Wherein the stopper groove is formed to be perpendicular to the axial direction and includes a vertical surface having a diameter smaller than the first inner circumferential surface to limit the movement of the fuel.
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