KR102082588B1 - 내연 엔진용 유체 분사 장치 - Google Patents

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데얀 요보비츠
아나톨리 리우바
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콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 내연 엔진용 유체 분사 장치(1)로서, 밸브 몸체(13)를 포함하되, 상기 밸브 몸체 내에는 밸브 니들(5)이 상기 밸브 몸체(13)의 길이방향 축(34)을 따라 변위 가능하게 배열되고, 상기 밸브 니들은 유체 출구를 개방하거나 또는 폐쇄하기 위해 밸브 안착부(9)와 상호 작용하는, 상기 유체 분사 장치(1)에 관한 것이다. 상기 유체 분사 장치(1)는 상기 밸브 몸체(13)와 상기 밸브 니들(5) 사이에 배열된 적어도 하나의 스프링 요소(17)를 포함하고, 상기 밸브 니들(5)은 상기 적어도 하나의 스프링 요소(17)에 의해 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되어, 상기 스프링 요소(17)에 의해 상기 밸브 니들(5)을 안내하는 것에 의해, 상기 유체-분사 장치(1)의 동작 동안 상기 길이방향 축(34)에 대해 상기 밸브 니들(5)이 기울어지는 것을 적어도 크게 방지한다.

Description

내연 엔진용 유체 분사 장치
본 발명은 자동 점화식 내연 엔진에서 예를 들어 연료를 직접 분사하는 것으로 알려진 것과 같은 내연 엔진용 유체 분사 장치에 관한 것이다.
DE 100 24 703 A1은 밸브 니들이 압력 챔버 내 중심 구획에서 거의 유격 없이 안내되는 연료 분사 밸브를 개시하고 있다. 연료의 통과를 허용하기 위해, 밸브 니들에는 측방향 접지 부분들이 제공된다. 이러한 구조적 형태의 경우, 부품들, 특히 밸브 니들 및 압력 챔버는 매우 정확한 방식으로 가공되어야 하는데, 이는, 보어(bore)의 내면 가공에 많은 노력이 항상 필요하기 때문에 생산 비용을 증가시킨다.
그러나 연료를 고정밀도로 정량 분사하고 연료를 대칭적으로 분무하기 위해서는 밸브 니들을 정확히 안내하는 것이 요구된다. 또한, 밸브 니들을 정확히 안내하는 것은 밸브 안착부의 마모를 감소시킨다.
본 발명의 목적은 밸브 니들을 정확히 안내하면서도 동시에 견고하고 저렴한 내연 엔진용 유체 분사 장치를 제시하는 것이다.
본 목적은 독립 청구항의 주제에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예 및 개선은 종속 청구항의 주제이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 내연 엔진용 유체 분사 장치, 특히 유체 분사기가 제시된다. 상기 유체 분사 장치는 예를 들어 연료 분사 장치, 특히 연료 분사기이다.
상기 유체 분사 장치는, 밸브 니들이 상기 밸브 몸체의 길이방향 축을 따라 변위 가능하게 배열되고, 유체 출구를 개방하거나 또는 폐쇄하기 위해 밸브 안착부와 상호 작용하는 밸브 몸체를 갖는다. 연료 분사 장치의 경우, 상기 유체 출구는 연료 출구이다. 상기 유체 분사 장치는 상기 밸브 니들을 안내하는 것으로서 적어도 하나의 스프링 요소를 갖고, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 상기 밸브 몸체와 상기 밸브 니들 사이에 배열되고, 상기 적어도 하나의 스프링 요소에 의해 상기 밸브 니들이 상기 밸브 몸체에서 지지된다.
특히, 상기 스프링 요소는 상기 밸브 니들과 상기 밸브 몸체의 에워싸는 측벽 사이에 반경 방향으로 배열된다. 특히, 상기 스프링 요소는 상기 밸브 니들과 상기 측벽 사이의 반경 방향 갭에 걸쳐 놓여 있다. 상기 에워싸는 측벽은 특히 상기 밸브 몸체의 공동(cavity)을 한정하고, 상기 공동을 통해 유체는 상기 유체 분사기의 입구로부터 상기 유체 출구로 흐르고 상기 공동 내에 상기 밸브 니들이 특히 반경 방향으로 배열된다.
상기 스프링 요소는 특히 반경 방향으로 압축 가능하다. 상기 스프링 요소가 상기 밸브 니들을 안내한다는 언급은 특히, 상기 스프링 요소가 상기 유체 분사 장치의 동작 동안 상기 밸브 니들이 길이방향 축에 대해 기울어지는 것을 방지하거나 적어도 실질적으로 방지하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 밸브 니들은 바람직하게는 상기 길이방향 축에 중심이 위치되고, 상기 스프링 요소에 의해 축방향으로 안내된다.
따라서, 상기 밸브 니들은 직접 강성의 몸체들에 의해 안내되지 않고, 특히 직접 하우징 부품들에 의해 안내되지 않고, 오히려 상기 밸브 몸체에 연결된 적어도 하나의 스프링 요소가 상기 밸브 니들을 안내하는 역할을 한다.
이것은 상기 부품들을 생산할 때 특히 고정밀도가 필요치 않다는 장점이 있다. 상기 니들은 유격 없이 안내될 필요가 없다. 오히려, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 상기 밸브 니들과 상기 밸브 몸체 사이에 안내 힘들, 특히 반경방향을 향하는 안내 힘들을 전달한다. 상기 스프링 요소가 상기 안내 힘들이 대칭이 되도록 설계되면, 상기 밸브 니들을 정확히 안내하는 것이 가능하다.
이러한 해결책은 상기 부품들이 유격을 갖는 것으로 인해 상대적으로 저렴하다. 또한, 상기 유체 출구로 연료를 공급하는데 어떠한 문제도 일으키지 않는다. 특히, 상기 스프링 요소에 의해, 상기 안내하는 영역에서 상기 밸브 몸체의 공동이 특히 큰 유압 직경을 갖는 것이 실현될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 유체 분사 장치와 관련하여 더 큰 설계 자유도가 또한 달성된다. 특히, 예를 들어 상기 밸브 니들의 편평해진 부분들 또는 상기 밸브 몸체의 측벽에 의해 예를 들어 상기 안내하는 영역에서 축방향 유체 덕트들이 형성되는 것을 없앨 수 있다.
여기서 및 이하에서, 밸브 몸체는 하우징 부분 또는 상기 유체 분사 장치의 하우징 부분에 고정 연결된 부품을 의미하는 것으로 이해해야 하며, 여기서 이 하우징 부분 또는 부품은 상기 밸브 니들이 안내되는, 상기 유체 분사 장치의 하부 영역에서 유체가 채워진 내부 공간 - 특히 상기 밸브 몸체의 공동 - 을 둘러싼다.
여기서 및 이하에서, 상기 스프링 요소에 의해 상기 밸브 몸체에서 상기 밸브 니들을 지지한다는 것은 상기 밸브 니들로부터 상기 밸브 몸체로 그리고 상기 밸브 몸체로부터 상기 밸브 니들로 힘을 전달하는 것이 상기 스프링 요소에 의해 가능하다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 상기 스프링 요소는 상기 밸브 니들에 복원력을 가하고, 이 복원력은 상기 밸브 니들을 중심으로 안내하는 작용을 한다. 이 복원력은 유리하게는 상기 밸브 니들에 특히 반경 방향으로 작용한다. 동시에, 상기 스프링 요소는 상기 밸브 몸체, 특히 그 측벽에 힘을 가하고, 이 힘은 특히 반경 방향 복원력과 반대이다. 상기 밸브 니들이 상기 유체 출구를 개방하거나 또는 폐쇄시키기 위해 이동하는 경우, 일 실시예에서 상기 스프링 요소가 상기 밸브 니들에 축방향 복원력을 추가로 가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 구체적으로 상기 유체 분사 장치가 완전히 조립된 상태에서 그리고 상기 밸브의 설정에 관계 없이, 즉 상기 밸브 니들의 위치에 관계 없이 예압(preload)을 갖는다. 특히, 상기 스프링 요소는 반경 방향으로 예압된다. 예를 들어, 상기 스프링 요소는 상기 밸브 니들과 상기 밸브 몸체의 측벽 사이의 반경 방향 갭에서 반경 방향으로 압축되도록 지지된다.
이것은 상기 밸브 니들에 대칭적인 복원력을 가하고 상기 밸브 니들을 신뢰성 있게 안내하는 것을 달성할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 상기 예압은 특히 상기 밸브 니들이 신뢰성 있게 안내되는 것을 방해할 수 있는 반경방향 유격이 시간이 경과함에 따라 상기 스프링과 상기 밸브 몸체 또는 상기 밸브 니들 사이에 형성되는 것을 방지한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 원형 나선형 스프링(circular helical spring)으로서 형성되고, 그 내부 원주는 상기 밸브 니들에서 지지되고 그 외부 원주는 상기 밸브 몸체에서 지지된다.
이 실시예에서, 상기 스프링 요소는 나선형 스프링에 의해 형성된 원환체(torus)의 외부 윤곽을 갖는다. 즉, 상기 나선형 스프링은 포락선으로서 원환체를 갖는다. 상기 나선형 스프링의 권선들은 특히 원환체의 중심선인 곡선형 및 폐쇄형 중심선, 특히 원형 중심선 둘레에 유리하게 권취될 수 있다. 여기서, 상기 중심선은 편의상 단지 가상선일 뿐이다. 이러한 스프링 요소는 상기 밸브 니들에 대칭적인 복원력을 가하고 이에 따라 상기 밸브 니들을 신뢰성 있게 안내하기에 적합하다.
대안적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 스파이더형(spider-type) 스프링으로서 형성된다. 상기 스파이더형 스프링은 상기 밸브 니들에서 지지되는 내부 원주를 갖고, 상기 밸브 몸체에서 지지되는 다수의 스프링 레그(leg)를 갖는다. 여기서, 스파이더형 스프링은 특히 링 형상의 본체 및 상기 본체로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 다수의 스프링 레그를 갖는 스프링을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 본체는 바람직하게는, 상기 내부 원주를 한정하고 상기 밸브 니들이 관통 연장되는 통로, 특히 중심 개구를 갖는다. 상기 스프링 레그들은, 특히 상기 본체로부터 반경 방향 외측으로 연장될 뿐만 아니라 동시에 상기 본체를 넘어 축 방향으로 연장되도록 바람직하게는 만곡된다.
이러한 스프링 요소는 또한 상기 밸브 니들에 대칭적인 복원력을 가하고 이에 따라 상기 밸브 니들을 신뢰성 있게 안내하는 데 적합하다. 이 스프링 요소는 특히 쉽게 설치될 수 있다.
추가적인 실시예에서, 나선형 스프링으로 형성된 적어도 2개의 스프링 요소가 제공되고, 상기 적어도 2개의 스프링 요소는 상기 밸브 니들의 원주를 따라 서로 이격되도록 배열되고, 특히 상기 밸브 니들과 상기 밸브 몸체 사이에서 서로 반대쪽에 위치되도록 배열된다.
이 실시예에서, 상기 밸브 니들에 작용하는 힘들의 대칭 정도는, 상기 밸브 니들의 원주를 따라, 특히 원주 방향으로 대칭적으로 분배된, 더 많은 수의 스프링 요소, 예를 들어, 3개, 4개, 5개 또는 6개의 스프링 요소가 배열되는 것에 의해 증가될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 밸브 니들을 안내하는 것이 특히 간단한 형태의 부품들에 의해 실현될 수 있다.
연료는 문제 없이 나선형 스프링과 스파이더형 스프링을 모두 통과할 수 있다. 유체 분사 장치의 내부 공간을 통해 연료를 통과시키기 위해 추가적인 수단이 필요치 않도록 특히 큰 유압 직경이 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 스프링 요소는 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들의 구획 상에 배열되고, 적어도 하나의 제2 스프링 요소는 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들의 구획에 배열된다. 특히, 상기 제1 및 제2 스프링 요소는 상기 밸브 니들의 양 축방향 단부들에 인접해 있다.
이 실시예에서, 상기 밸브 니들을 안내하는 것은 적어도 2개의 지점에, 구체적으로 상기 밸브 니들의 상부와 하부에 제공된다. 따라서 상기 안내하는 것이 특히 안정적이다. 상기 밸브 니들이 기울어질 위험이 특히 낮다. 예를 들어, 제1 원형 나선형 스프링이 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들의 구획에 제공될 수 있고, 제2 원형 나선형 스프링이 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들의 구획에 제공될 수 있다. 그러나, 또한, 예를 들어, 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들의 구획에 있는 원형 나선형 스프링, 및 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들의 구획에 있는 스파이더형 스프링과 같은 상이한 유형의 스프링 요소들이 사용되는 것도 가능하다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 적어도 하나의 스프링 요소는 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들의 구획과 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들의 구획 사이의 상기 밸브 니들의 중심 구획에 배열된다. 특히, 상기 스프링 요소의 기하학적 무게 중심은 상기 밸브 니들의 기하학적 무게 중심에 대해 상기 밸브 니들의 축 방향 크기의 30% 이하, 특히 20% 이하만큼 축 방향으로 오프셋되어 배열된다. 상기 스프링 요소는 상기 밸브 니들이 특히 정확히 축방향으로 안내되는 것을 달성할 수 있도록 상기 중심 구획에서 상기 밸브 니들이 안내되는 것을 실현할 수 있게 한다.
특히 상기 밸브 니들을 안내하는 것이 어쨌든 예를 들어 상기 밸브 안착부에서 상기 유체 분사 장치의 기하학적 구조에 의해 다른 구획에서 실현되는 경우에, 상기 안내하는 것은 상기 밸브 니들을 안내하는 것만을 위해 제공될 수 있다. 그러나, 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들의 구획을 안내하는 것과, 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들의 구획을 안내하는 것에 더하여, 상기 밸브 니들의 중심 구획을 안내하는 것이 더 제공될 수 있다.
상기 적어도 하나의 스프링 요소는 상기 밸브 니들의 외벽 및/또는 상기 밸브 몸체의 내벽에 용접되거나 또는 다른 방법으로 고정 연결될 수 있다. 예를 들어, 원형 나선형 스프링은 내부 원주에서 상기 밸브 니들에 용접되거나 및/또는 외부 원주에서 상기 밸브 몸체에 용접될 수 있다. 스파이더형 스프링은 내부 원주에서 상기 밸브 니들에 용접되거나 및/또는 스프링 레그에서 상기 밸브 몸체에 용접될 수 있다. 그러나, 또한 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 상기 밸브 니들 또는 상기 밸브 몸체에만 용접될 수 있고, 상기 밸브 몸체 또는 상기 밸브 니들을 따라 각각 미끄러질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소는 내부식성 스프링 강(steel)으로 형성되고, 상기 내부식성은 상기 스프링 요소가 접촉하는 사용된 연료와 관련된 것이다.
본 발명은 예시적인 실시예에 기초하여 첨부된 개략 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세히 논의될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분사 장치의 길이방향 단면도를 도시하고;
도 2는 도 1에 따른 유체 분사 장치의 상세를 도시하며;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 분사 장치의 상세를 도시하고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 분사 장치용 스프링 요소를 도시하며,
도 5는 도 4에 따른 스프링 요소를 갖는 유체 분사 장치의 길이방향 상세 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 분사 장치(1)를 도시한다. 본 실시예에 따른 본 유체 분사 장치(1)는, 예를 들어 특히 내연 엔진의 흡기관으로 연료를 분사하기 위한 연료 분사기이다. 대안적으로 본 유체 분사 장치는 배기 가스 후-처리를 위해 우레아 용액(urea solution)을 분사하기 위한 우레아 분사기일 수도 있다.
유체 분사 장치(1)는 밸브 니들(5), 볼(ball)로 설계된 팁(tip)(7), 및 밸브 안착부(9)를 갖는 밸브(3)를 포함한다. 폐쇄된 상태에서, 팁(7)은 복원 스프링(30)의 힘에 의해 밸브 안착부(9)로 가압되어 노즐(11)을 폐쇄한다. 밸브 하우징 - 밸브 몸체(13) - 은 밸브(3) 및 노즐 샤프트(15)를 둘러싸고, 이 둘러싸인 부분은 밸브 몸체(13) 내 공동으로서 형성되고 동작 동안 연료로 채워진다.
노즐(11)은 유체 분사 장치(1)의 유체 출구, 즉 본 경우에 예를 들어 연료 출구를 형성한다.
입구 튜브(18)에 의해 형성되고 유체가 유동 가능하게 노즐 샤프트(15)와 연결된 입구 챔버(19)는 유체 출구와는 반대쪽을 향하는 노즐 샤프트 측에서 노즐 샤프트(15)에 접해 있다. 입구 챔버(19)에는 연료 필터(29)가 배열되며, 이 필터를 위치 지정하는 것에 의해 복원 스프링(30)의 예압이 설정될 수 있다.
동작 동안, 입구 챔버(19) 및 노즐 샤프트(15)는 분사 연료로 채워진다. 노즐(11)을 통해 연료의 분사를 허용하기 위해, 유체 분사 장치(1)는 전자기 작동 장치를 갖는다.
전자기 작동 장치는 코일(21), 전기자(23), 극편(pole piece)(25), 및 이 극편(25)의 일 단부에 압입된 비자성 슬리브(27)를 포함한다. 전기자(23)는 유체 분사 장치(1)의 길이 방향으로 변위 가능하고, 본 경우에, 밸브 니들(5)에 고정 연결된다. 상기 전기자는 축 방향으로 이동할 때 함께 밸브 니들(5)을 구동한다. 밸브 안착부(9)와는 반대쪽 방향으로 변위되는 경우에, 밸브 니들(5)은 노즐(11)을 개방시켜, 이에 의해 노즐(11)을 통해 유체, 즉 본 경우에 예를 들어 연료 또는 우레아 용액의 배출을 허용한다.
유체 분사 장치(1)는 노즐 샤프트(15) 내에 배열된 스프링 요소(17)에 의해 밸브 니들(5)을 안내한다. 도시된 실시예에서, 스프링 요소(17)는 원형 나선형 스프링으로서 형성되고, 이 스프링 요소의 권선들은 길이방향 축(34)을 중심으로 원형으로 에워싸는 방식으로 이어지는 폐쇄된 가상 중심선 주위로 권취된다.
도 2는 스프링 요소(17)를 갖는 유체 분사 장치(1)의 상세를 상세히 도시한다. 여기서, 간략화를 위해, 길이방향 축(34) 위의 유체 분사 장치(1)의 절반만이 도시되어 있다.
팽창된 상태에서, 스프링 요소(17)의 전체 직경은 노즐 샤프트(15)의 직경보다 약간 더 커서, 상기 스프링 요소는 약간의 예압으로 노즐 샤프트(15) 내로 삽입될 수 있다. 상기 스프링 요소의 내부 직경은, 팽창된 상태에서, 밸브 니들(5)의 외부 직경보다 약간 더 작아서, 상기 스프링 요소는 또한 밸브 니들(5)에 대해 예압될 수 있다. 스프링 요소(17)는 노즐 샤프트(15) 내로 삽입된 후, 길이방향 축(34)을 중심으로 에워싸는 형태로 이어지는 밸브 몸체(13)의 측벽(14)과 밸브 니들(5) 사이의 반경 방향 갭(16) 내에 배열된다. 상기 스프링 요소는 그 내부 원주가 밸브 니들(5)에서 지지되고, 그 외부 원주가 밸브 몸체(13)에서 지지된다. 상기 스프링 요소는 밸브 니들(5)과 밸브 몸체(13) 사이의 반경 방향 갭에 걸쳐 놓여 있고, 밸브 니들(5)에 반경 방향 내측을 향하는 복원력을 가한다. 이에 대응하여, 스프링 요소(17)는 노즐 샤프트의 영역에서 밸브 몸체(13)의 측벽(14)에 반경 방향 외측을 향하는 반대 힘을 가한다. 복원력들에 의해, 밸브 니들(5)은 길이방향 축(34)에 중심이 위치되고, 노즐 샤프트(15)의 영역에서 스프링 요소(17)에 의해 축 방향으로 안내된다.
도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예에서, 단 하나의 원형 나선형 스프링만이 밸브 니들(5)을 안내하는 것으로서 제공된다. 상기 스프링 요소(17)는 유체 출구를 향하는 밸브 니들의 구획, 구체적으로 팁(7) 바로 앞 밸브 니들(5)의 축방향 단부 영역에 배열된다.
스프링 요소(17)들에 의해 밸브 니들을 더 안내하는 것은 도 1 및 도 2에 도시되지 않았다. 그러나, 예를 들어, 팁(7)과는 반대쪽에 있는 밸브 니들(5)의 단부는 전기자(23)에 의해 축방향으로 안내된다. 이를 위해, 전기자(23)는 슬리브(27) 및/또는 밸브 몸체(3)와 미끄럼 접촉할 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 제1 실시예와 결합될 수 있는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 분사 장치(1)의 상세를 개략적으로 도시한 도면이다.
이 실시예에서, 스프링 요소(17)는 유체 출구로부터 원격에 있는 밸브 니들(5)의 구획에 배열된다. 이러한 실시예에서, 스프링 요소(17)는 또한 원형 나선형 스프링으로서 형성된다. 원형 나선형 스프링은 밸브 니들(5) 및 밸브 몸체(13)에 P로 표시된 지점들에서 용접된다. 스프링 요소(17)의 이러한 용접은 또한 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예에 제공될 수 있지만, 명료함을 위해, 도시되지 않았다.
스프링 요소(17)는 예압 하에서 밸브 몸체(13) 내로 삽입된다. 따라서, 상기 스프링 요소는 화살표(32)로 표시된 바와 같은 반경 방향 힘들을 밸브 니들(5) 및 밸브 몸체(13)의 측벽(14)에 가한다. 상기 힘들은 밸브 몸체(13) 내에서 밸브 니들(5)을 축방향으로 안내하고, 특히 밸브 니들(5)의 중심을 길이방향 축(34)에 위치시킨다.
도 4는 유체 분사 장치(1)의 또 다른 실시예에 사용되는 스프링 요소(17)의 길이방향 축(34)을 따른 평면도를 도시한다.
이 실시예에서, 스프링 요소(17)는 스파이더형 스프링으로서 형성되고, 통로(37)를 둘러싸는 내부 원주(35)를 갖는 링형 본체(33)를 갖는다. 스프링 레그(36)들은 링형 본체(33)로부터 외측으로 연장된다. 또한, 스프링 레그(36)들은 본체(33)로부터 멀어지는 축방향으로 연장되어 상기 본체를 지나 축방향으로 돌출하도록 만곡된다. 본 경우에, 스프링 레그(36)들은 C 형상의 만곡된 프로파일을 갖는다(도 5 참조).
도 5는 도 4에 도시된 스프링 요소(17)를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 분사 장치(1)를 도시한다. 스프링 요소(17)는 밸브 니들(5)이 통로(37)를 통해 연장되고 스프링 요소(17)의 내부 원주(35)가 밸브 니들(5)을 지지하도록 배열된다. 내부 원주(35)를 따라, 스프링 요소(17)는 밸브 니들(5)에 용접된다.
스프링 레그(36)들에 의해 스프링 요소(17)는 밸브 몸체(13)에서 지지된다. 스프링 요소(17)는 예압 하에서 밸브 몸체(13) 내로 삽입되기 때문에, 스프링 요소는 도 3에 기초하여 설명된 방식으로 밸브 몸체(13) 및 밸브 니들(5)에 힘들을 가하고, 이 힘들은 밸브 니들(5)을 안내하는 역할을 수행한다.
예를 들어, 스프링 요소(17)들의 탄성 때문에, 모든 도시된 실시예에서 밸브 니들은 밸브를 개방하고 폐쇄하는데 필요한 정도로 길이방향 축(34)을 따라 이동 가능하다.
도시된 다양한 실시예들은 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 원형 나선형 스프링의 형태 및 스파이더형 스프링의 형태인 스프링 요소(17)들 또는 다른 디자인을 갖는 스프링 요소들은 서로 결합되어, 스프링 요소(17)들 중 하나의 스프링 요소가 유체 출구를 향하는 노즐 니들(5)의 구획에 배열되고, 적어도 하나의 다른 디자인의 추가적인 스프링 요소(17)가 유체 출구로부터 원격 위치에 위치된 노즐 니들(5)의 구획에 배열될 수 있다.

Claims (12)

  1. 내연 엔진용 유체 분사 장치(1)로서, 밸브 몸체(13)를 포함하되, 상기 밸브 몸체 내에는 밸브 니들(5)이 상기 밸브 몸체(13)의 길이방향 축(34)을 따라 변위 가능하게 배열되고, 상기 밸브 니들은 유체 출구를 개방하거나 또는 폐쇄하기 위해 밸브 안착부(9)와 상호 작용하며, 상기 유체 분사 장치(1)는 상기 밸브 니들(5)과 상기 밸브 몸체(13) 사이에 반경방향으로 배열된 적어도 하나의 스프링 요소(17)를 갖고, 상기 밸브 니들(5)은 상기 적어도 하나의 스프링 요소에 의해 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되어, 상기 스프링 요소(17)에 의해 상기 밸브 니들(5)을 안내하는 것에 의해, 상기 유체 분사 장치(1)의 동작 동안 상기 길이방향 축(34)에 대해 상기 밸브 니들(5)이 기울어지는 것을 적어도 실질적으로 방지하고,
    상기 적어도 하나의 스프링 요소(17)는, 폐쇄되고 만곡된 중심선을 갖는 원형 나선형 스프링으로서 형성되고, 상기 중심선을 중심으로 상기 나선형 스프링의 권선들이 권취되고, 상기 밸브 니들(5)은, 상기 스프링 요소(17)의 내부 원주가 상기 밸브 니들(5)에서 지지되고, 외부 원주가 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되는 것에 의해, 상기 스프링 요소(17)에 의해 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되거나,
    상기 적어도 하나의 스프링 요소(17)는 스파이더형 스프링으로서 형성되고, 상기 밸브 니들(5)에서 지지되는 내부 원주(35)를 갖고, 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되는 다수의 스프링 레그(36)를 갖는, 유체 분사 장치(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 요소(17)는 상기 길이방향 축(34)을 에워싸는 상기 밸브 몸체(13)의 측벽(14)과 상기 밸브 니들(5) 사이에 반경 방향으로 배열되고, 상기 밸브 니들(5)과 상기 측벽(14) 사이의 반경 방향 갭(16)에 걸쳐 놓여 있는, 유체 분사 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 니들(5)은 상기 길이방향 축(34)에 중심이 위치되고, 상기 스프링 요소에 의해 축방향으로 안내되는, 유체 분사 장치(1).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소(17)는 반경 방향으로 예압된, 유체 분사 장치(1).
  5. 제2항에 있어서, 상기 갭(16)의 양측에서, 상기 스프링 요소(17)는 반대 방향을 향하는 반경 방향 힘들을 상기 밸브 니들(5)에 및 상기 밸브 몸체에 가하는, 유체 분사 장치(1).
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 니들(5)을 안내하는 것으로서 다수의 스프링 요소(17)를 포함하고, 상기 스프링 요소들은 상기 밸브 몸체(13)와 상기 밸브 니들(5) 사이에 반경 방향으로 배열되고, 상기 스프링 요소들에 의해 상기 밸브 니들(5)은 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되고, 상기 스프링 요소(17)들 중 적어도 2개의 스프링 요소는 나선형 스프링으로서 형성되고, 상기 밸브 니들(5)과 상기 밸브 몸체(13) 사이에서 상기 밸브 니들(5)의 원주를 따라 서로 이격되어 배열된, 유체 분사 장치(1).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 니들(5)을 안내하는 것으로서 다수의 스프링 요소(17)를 포함하되, 상기 스프링 요소들은 상기 밸브 몸체(13)와 상기 밸브 니들(5) 사이에 반경 방향으로 배열되고, 상기 스프링 요소들에 의해 상기 밸브 니들(5)은 상기 밸브 몸체(13)에서 지지되고, 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들(5)의 구획에는 적어도 제1 스프링 요소(17)가 배열되고, 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들(5)의 구획에는 적어도 제2 스프링 요소(17)가 배열된, 유체 분사 장치(1).
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 요소(17) 또는 상기스프링 요소(17)들 중 적어도 하나의 스프링 요소는 상기 유체 출구를 향하는 상기 밸브 니들(5)의 구획과 상기 유체 출구로부터 원격에 있는 상기 밸브 니들(5)의 구획 사이의 상기 밸브 니들(5)의 중심 구획에 배열되는, 유체 분사 장치(1).
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소(17)는 상기 밸브 니들(5) 및/또는 상기 밸브 몸체(13)의 내부 표면에 용접되는, 유체 분사 장치(1).
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링 요소(17)는 내부식성 스프링 강으로 형성되는, 유체 분사 장치(1).
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