KR20240071793A - 차량용 ｌｐｇ 봄베 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 LPG 봄베에 관한 것으로서, 경사로 주행시에도 엔진으로의 연료 공급 안정성을 확보할 수 있고, 리저버컵 내 연료 부족으로 인한 엔진 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있는 차량용 LPG 봄베를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 상측과 하측에 배치되어 연료 저장공간인 밀폐된 내부공간을 형성하도록 결합되는 상부 쉘과 하부 쉘; 및 상기 상부 쉘과 하부 쉘이 형성하는 밀폐된 내부공간에서 연료펌프 모듈의 펌프를 둘러싸도록 설치되는 리저버컵을 포함하며, 상기 리저버컵에는 보강 플레이트가 일체로 형성되고, 상기 보강 플레이트는 상기 상부 쉘과 하부 쉘 사이에 상하로 연장되도록 배치되어 상기 상부 쉘과 하부 쉘 사이를 연결 및 지지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베가 개시된다.

Description

차량용 ＬＰＧ 봄베{LPG bombe for vehicle}

본 발명은 차량용 LPG 봄베에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경사로 주행시에도 리저버컵 내 연료를 최대한 엔진으로 공급할 수 있도록 하여 엔진으로의 연료 공급 안정성을 확보할 수 있는 차량용 LPG 봄베에 관한 것이다.

일반적으로 LPG 연료를 사용하는 차량에서는 LPG 연료가 저장되는 연료탱크인 봄베를 실린더형 구조로 구비하여 사용하고 있으며, 승용차에서는 주로 차량 실내측인 트렁크룸 내 공간에 실린더형 봄베를 설치하고 있다. 이러한 실린더형 봄베는 원통형 외관을 가지는 것으로, 트렁크룸에 차체 폭방향으로 배치하여 브라켓 등으로 고정한다.

하지만, 실린더형 봄베는 길이가 길고 부피가 크기 때문에 트렁크룸 내 공간에서 큰 부피를 차지할 수 밖에 없고, 그로 인해 트렁크룸의 공간 활용도를 크게 떨어뜨리는 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 실린더형 봄베를 도 1에 나타낸 바와 같은 도넛(donut)형 봄베로 개선하고, 도넛형 봄베(1)를 트렁크룸 내 바닥에 형성되어 있던 스페어 타이어 설치공간에 배치하여 트렁크룸 내 공간을 충분히 활용할 수 있도록 하고 있다. 차종에 따라서는 도넛형 봄베를 실외측 언더바디에 탑재하기도 한다.

도 2는 종래의 도넛형 봄베의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 도넛형 봄베의 주요 구성을 도시한 사시도이며, 도 4는 종래의 도넛형 봄베의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 연료 저장공간인 봄베(1)의 내부공간에는, LPG 연료를 엔진(미도시)으로 공급하기 위한 연료펌프 모듈(LPI 펌프 모듈)(2), 및 연료펌프 모듈(2)의 펌프 주위를 둘러싸도록 배치되는 리저버컵(3)이 설치된다.

리저버컵(3)은 연료가 엔진으로 원활하게 공급될 수 있도록 봄베(1)의 내부에 설치되는 것으로, 연료펌프 모듈(2)의 펌프(도 5에서 도면부호 '5'임)가 봄베(1) 내에서도 리저버컵(3)의 내부에 배치되므로, 리저버컵(3)의 내부에 채워져 있는 LPG 연료가 펌프에 의해 안정적으로 엔진에 공급될 수 있다.

종래의 도넛형 봄베(1)는 상측과 하측에 배치되어 연료 저장공간인 밀폐된 내부공간을 형성하도록 결합되는 상부 쉘(upper sheel)(10)과 하부 쉘(lower shell)(20), 그리고 상기 상부 쉘(10)과 하부 쉘(20)을 고정하기 위해 상기 두 쉘의 중앙부를 서로 연결하도록 설치되는 센터 파이프(30)를 포함한다.

상기 상부 쉘(10)과 하부 쉘(20)은 도넛 형상을 구현하기 위해 각각 중앙에 홀(11)이 형성된 형상으로 구비되고, 상기 각 쉘의 중앙에서 상기 홀(11)의 내주부에는 센터 파이프(30)의 각 단부가 고정된다.

즉, 상기 상부 쉘(10)의 홀(11) 내주부에 센터 파이프(30)의 상단부가 용접되어 고정되고, 상기 하부 쉘(20)의 홀(미도시) 내주부에 센터 파이프(30)의 하단부가 용접되어 고정되는 것이다. 이에 센터 파이프(30)가 상부 쉘(10)과 로워 셀(20)을 상호 고정하는 역할을 하게 된다.

기본적으로 상부 쉘(10)과 하부 쉘(20)은 상호 접합되는 부위가 서로 용접됨으로써 고정되는데, 이때 접합 부위인 상부 쉘(10)의 측면부 하단과 하부 쉘(20)의 측면부 상단이 원주방향을 따라 전 둘레에 걸쳐 용접됨으로써 고정된다.

이에 상부 쉘(10)의 측면부와 하부 쉘(20)의 측면부는 봄베(1)의 전체 측면부(도넛 형상의 외주부)를 구성하는 부분이 된다. 또한, 두 쉘(10,20)이 결합된 상태에서 상부 쉘(10)의 상면부와 하부 쉘(20)의 하면부는 각각 봄베(1)의 상면부와 하면부를 형성하는 부분이 된다.

센터 파이프(30)는 원형 단면의 중공관 형상을 가지며, 센터 파이프(30)에서 상단부와 하단부는 끝단으로 갈수록 직경이 점차 커지는 확관 형상을 가지지만 그 나머지 부위는 일정 직경의 원관 형상으로 구비된다.

상부 쉘(10)의 상면부 중앙에 홀(11)이 형성되어 있고, 하부 쉘(20)의 하면부 중앙에 홀(미도시)이 형성되어 있는바, 상기 두 쉘(10,20)의 중앙에 형성된 홀(11)과 홀 사이를 연결하도록 상기 센터 파이프(30)가 고정된다. 이와 같이 두 쉘(10,20) 사이에 센터 파이프(30)가 고정 및 결합됨으로써 센터 파이프는 도넛 형상인 봄베(1)의 내주부를 형성하는 부분이 된다.

봄베(1)의 내부에서 상부 쉘(10)과 하부 쉘(20) 사이를 연결하도록 고정된 센터 파이프(30)는 봄베의 내부에 과다한 압력이 발생할 경우 상부 쉘과 하부 쉘의 부풀음과 파열을 방지한다.

상기 봄베(1)의 상면부, 구체적으로 봄베(1)를 구성하고 있는 상부 쉘(10)의 상면부에는 개구부(13)가 형성되고, 상기 개구부(13)에는 펌프 보스(4)가 삽입된 상태로 고정되도록 장착된다. 상기 펌프 보스(4)에는 내측으로 연료펌프 모듈(2)의 플레이트(도 11에서 도면부호 '6'임)가 배치되어 체결 및 고정되는데, 펌프 보스(4)는 봄베(1)에서 연료펌프 모듈(2)의 플레이트가 마운팅되는 부분이다.

상기 플레이트는 봄베(1)의 내부공간을 밀폐하도록 개구부(13)에 펌프 보스(4)를 매개로 설치되는 것으로, 연료펌프 모듈(2)의 부품들이 장착되는 부재이다. 상기 플레이트는 펌프(도 5에서 도면부호 '5'임) 및 샤프트 브라켓(또는 서포트 바)(도 11에서 도면부호 '7'임) 등과 함께 연료펌프 모듈(2)을 구성하는 부품으로, 봄베(1)의 내부에서 플레이트(도 11에서 도면부호 '6')에는 샤프트 브라켓(도 11에서 도면부호 '7')의 일단부가 체결되고, 이때 샤프트 브라켓의 타단부가 펌프(도 5 및 도 11에서 도면부호 '5')에 체결된다.

이로써 봄베(1)의 내부공간에서 펌프가 샤프트 브라켓을 매개로 플레이트에 연결된 구조가 되며, 플레이트가 봄베의 펌프 보스(4)에 고정되므로, 상기 플레이트는 펌프를 봄베에 고정하는 역할을 하게 된다. 이와 같이 펌프가 샤프트 브라켓(서포트 바)을 매개로 봄베(1)의 펌프 보스(4)에 고정된 플레이트에 결합되므로, 펌프는 봄베의 내부공간에서 샤프트 브라켓에 의해 지지된 상태로 고정될 수 있게 된다.

또한, 연료펌프 모듈(1)의 플레이트에는 연료가 봄베(1)의 내부를 출입할 수 있도록 하기 위한 유로를 제공하는 여러 부품들이 설치된다. 예컨대, 엔진으로 연료를 공급하기 위한 연료공급라인 및 펌프의 연료송출관이 연결되는 연료공급포트, 엔진에서 사용하고 남은 연료를 리턴시키기 위한 리턴 라인이 연결되는 리턴 밸브 등의 밸브 어셈블리가 연료펌프 모듈의 플레이트에 설치될 수 있다.

도 4에서 도면부호 '12'는 상기 상부 쉘(10)의 홀(11) 내주부 또는 센터 파이프(30)의 상단부에 용접으로 고정되는 상부 커버(upper cover)를 나타내고, 도면부호 '22'는 하부 쉘(20)의 홀(미도시) 내주부 또는 센터 파이프(30)의 하단부에 용접으로 고정되는 하부 커버(lower cover)를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 상부 쉘(10)과 하부 쉘(20), 센터 파이프(30)에 의해 구성되는 봄베(1)의 내부공간을 밀폐하도록 상부 커버(12)와 하부 커버(22)가 상부 쉘(10)의 홀(11) 부위 및 하부 쉘(20)의 홀 부위에 설치된다.

한편, 도 5는 종래의 도넛형 봄베가 가지는 문제점을 설명하기 위한 도면으로, 도 5의 상측 도면은 봄베(1)의 평면도이고, 도 5의 하측 도면은 차량의 경사로 주행시, 특히 차량의 등판 주행시 봄베(10) 내 연료의 쏠림 상태를 보여주는 단면도이다. 도면에서 좌측 방향이 차량 전후방향 기준으로 전방이고 우측 방향이 후방이다.

도시된 바와 같이, 도넛형 봄베(1)의 중앙에 센터 파이프(30)가 위치되고, 봄베(1)의 내부공간에서 센터 파이프(30)가 봄베의 상면부와 하면부 사이를 연결할 수 있게 상하 수직방향으로 연장 배치되도록 설치된다.

이때 봄베(1)의 상면부 중앙에 상부 커버(12) 및 센터 파이프(30)가 위치하므로 상면부 중앙에서 측방으로 편심된 위치에 개구부(도 4에서 도면부호 '13'임)가 형성되고, 플레이트, 펌프(5), 샤프트 브라켓, 리저버컵(3) 등이 센터 파이프(10)와의 간섭을 피하기 위해 봄베(1)에서 센터 파이프(30)로부터 측방으로 편심된 위치에 배치된다.

경사로 주행시 차체가 기울면서 봄베(1) 또한 기울게 되는데, 봄베(1)에서 개구부(13)와 연료펌프 모듈(2)이 간섭 회피를 위해 센터 파이프 전방(30)에 위치된 경우, 리저버컵(3) 내부에 리턴된 연료가 채워져 있음에도 리저버컵 내부의 연료가 후방으로 쏠리면서 펌프(5)의 흡입구 위치로부터 분리되어 있게 된다.

봄베(1) 내에서 후방으로 이동하는 연료의 일부가 리저버컵(3)에 저장되기는 하지만, 펌프(5)에 의해 흡입되어 엔진으로 송출되기에는 리저버컵(3) 내 연료가 부족한 상태가 되는 것이다. 이러한 상태에서는 리저버컵(3) 내부에 위치된 펌프(5)가 연료를 흡입 및 송출하지 못하게 된다.

또한, 차량의 등판 주행시 봄베(1)가 기울게 됨에 따라 봄베의 내부공간에서도 연료가 후방으로 쏠리게 되며, 이와 같이 봄베(1)의 내부공간에서 후방으로 쏠리는 연료는 펌프(5)에 의해 흡입이 불가하기 때문에 사용할 수 없는 연료가 된다.

종래의 봄베(1)는 상부 쉘(10), 하부 쉘(20), 센터 파이프(30), 상부 커버(12), 하부 커버(22)를 포함하여 구성되고, 이에 더하여 봄베(1)에는 리저버컵(3)과 펌프 보스(4)가 설치된다. 이와 같이 종래에는 총 부품이 7개로 부품 수가 과다하고, 따라서 금형비 및 관리 부품이 과다한 문제점이 있다.

또한, 종래에는 부품의 조립을 위해, 상부 쉘(10)과 하부 쉘(20) 간의 용접 외에도, 1)상부 커버(12)와 상부 쉘(10)(또는 센터 파이프) 간의 용접, 2)상부 쉘(10)과 센터 파이프(30) 간의 용접, 3)하부 쉘(20)과 센터 파이프(30) 간의 용접, 4)하부 커버(12)와 하부 쉘(20)(또는 센터 파이프) 간의 용접, 5)하부 쉘(20)과 리저버컵(30) 간의 용접, 6)상부 쉘(10)과 펌프 보스(4) 간의 용접 등 총 6 구간의 용접이 더 필요하다. 이와 같이 용접 구간(길이)이 과다할 경우 봄베의 내구성이 저하되는 문제가 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 경사로 주행 조건에서도 엔진으로의 연료 공급 안정성을 확보할 수 있고, 리저버컵 내 연료 부족으로 인한 엔진 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있는 차량용 LPG 봄베를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 부품 수 및 용접 구간 축소가 가능하고, 원가 및 부품 관리 비 절감, 부품 관리 효율성 증대 등이 가능하며, 용접 구간 과다로 인한 내구성 저하의 문제가 개선될 수 있는 차량용 LPG 봄베를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따르면, 상측과 하측에 배치되어 연료 저장공간인 밀폐된 내부공간을 형성하도록 결합되는 상부 쉘과 하부 쉘; 및 상기 상부 쉘과 하부 쉘이 형성하는 밀폐된 내부공간에서 연료펌프 모듈의 펌프를 둘러싸도록 설치되는 리저버컵을 포함하며, 상기 리저버컵에는 보강 플레이트가 일체로 형성되고, 상기 보강 플레이트는 상기 상부 쉘과 하부 쉘 사이에 상하로 연장되도록 배치되어 상기 상부 쉘과 하부 쉘 사이를 연결 및 지지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베를 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량용 LPG 봄베에 의하면, 경사로 주행 조건에서도 엔진으로의 연료 공급 안정성을 확보할 수 있고, 리저버컵 내 연료 부족으로 인한 엔진 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 부품 수 및 용접 구간 축소가 가능하고, 원가 및 부품 관리 비 절감, 부품 관리 효율성 증대 등이 가능하며, 용접 구간 과다로 인한 내구성 저하의 문제가 개선될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 도넛형 봄베를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래의 도넛형 봄베의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 도넛형 봄베의 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 종래의 도넛형 봄베의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 종래의 도넛형 봄베가 가지는 문제점을 설명하기 위한 도면으로, 봄베의 평면도, 및 경사로 주행시 연료 쏠림 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 봄베를 도시한 조립 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 분해 사시도이다
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 구성 중 통합형 리저버컵과 하부 쉘을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 구성 중 통합형 리저버컵과 하부 쉘의 결합 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 구성 중 통합형 리저버컵과 상부 쉘을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 봄베 내 연료의 흐름 상태를 나타낸 절개 사시도이다.
도 12는 종래의 봄베와 본 발명의 봄베에 대해 경사로 주행시 연료 상태를 비교하여 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 의해 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명은 연료가 저장되는 차량용 봄베에 관한 것으로, 구체적으로 LPG 차량에서 LPG 연료가 저장되는 도넛형 봄베에 관한 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 봄베를 도시한 조립 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 분해 사시도이다. 도 6에서는 명확한 설명을 위해 봄베(100)의 내부 구성이 보일 수 있도록 봄베의 외관을 형성하는 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)에 대해서는 투명하게 도시하였다.

또한, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 구성 중 통합형 리저버컵과 하부 쉘을 분리하여 도시한 사시도이고, 도 9는 통합형 리저버컵과 하부 쉘의 결합 상태를 나타낸 단면도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 봄베의 구성 중 통합형 리저버컵과 상부 쉘을 도시한 사시도이다.

상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)이 불투명 재질로 제작되는 경우 봄베(100)의 내부 구성이 외관상 보이지 않지만, 도 6에서는 봄베(100)의 내부 구성 및 부품의 설치 상태를 보이기 위해 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)을 투명 재질인 것으로 가상하여 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 LPG 봄베(100)는 상측과 하측에 배치되어 연료 저장공간인 밀폐된 내부공간을 형성하도록 결합되는 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120), 그리고 상기 연료 저장공간인 밀폐된 내부공간에서 연료펌프 모듈(2)의 펌프(5)를 둘러싸도록 설치되는 리저버컵(140)을 포함한다.

이에 더하여, 본 발명의 실시예에 따른 LPG 봄베(100)는 상기 상부 쉘(110)의 개구부(113)에 연료펌프 모듈(2)의 고정을 위해 설치되는 펌프 보스(130)를 더 포함할 수 있다.

상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)은 봄베(100)의 외관부를 구성하는 구성부이면서 상호 결합된 상태에서 연료 저장을 위한 밀폐된 용기(탱크)를 구성하는 부품들이며, 상호 결합된 상태의 밀폐된 내부공간이 연료 저장공간인 봄베(100)의 내부공간이 된다.

상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)은 도넛 형상의 봄베(100)를 구현할 수 있도록 전체적인 형상에 있어 원형으로 구비되고, 두 쉘 중에 상부 쉘(110)의 경우 그 형상이 공지된 도넛형 봄베의 상부 쉘과 비교하여 차이가 없다.

상부 쉘(110)은 전체 형상이 원형이면서 상면부의 중앙에 홀(111)이 형성된 형상으로 구비된다. 상부 쉘(110)은 봄베(100)의 상측 부분이 되는 구성부로서, 구체적으로 도넛형 봄베(100)의 상측 절반 부분에 해당하는 구성부일 수 있고, 상면부와 측면부를 가진다.

이러한 상부 쉘(110)의 상면부 일측에는 펌프 보스(130)가 고정 및 설치되는 개구부(113)가 형성된다. 또한, 상부 쉘(110)의 중앙부에서 홀(111)의 내주부(111a)는 전 둘레 부분이 아래로 볼록하게 돌출된 형상을 가진다.

하부 쉘(120)은 전체적인 형상이 원형인 점은 상부 쉘(110)과 유사하나, 하부 쉘(120)의 하면부에는 종래와 같은 홀이 형성되지 않는다. 다만, 봄베(100)의 바닥 부분이 되는 하부 쉘(120)의 하면부에서 중앙부에 상방으로 돌출된 형상의 안착부(121)가 형성될 수 있다.

하부 쉘(120)의 안착부(121)는 원형으로 형성될 수 있고, 안착부(121)의 상면이 하부 쉘(120)의 하면부 내측면 중 보강 플레이트(143)의 저면부(144)가 올려져 안착되는 부분이다.

하부 쉘(120) 또한 상부 쉘(110)과 마찬가지로 측면부를 가지며, 하부 쉘(120)의 측면부 상단이 상부 쉘(110)의 측면부 하단과 접합된 상태에서 양측의 접합 부위 사이에 원주방향의 전 둘레에 걸쳐 용접이 이루어짐으로써 하부 쉘(120)과 상부 쉘(110)이 용기 형상으로 일체화된다.

상부 쉘(110)의 상면부에 개구부(113)가 형성되고, 이 개구부(113)에 펌프 보스(130)가 삽입된 상태에서 용접에 의해 고정되며, 펌프 보스(130)에 연료펌프 모듈(2)의 플레이트(도 11의 도면부호 '6'임)가 봄베(100)의 내부공간을 밀폐하도록 마운팅되는 것은 공지의 봄베에서와 차이가 없다.

본 발명의 실시예에 따른 봄베(100)의 내부공간에도 연료펌프 모듈(2)이 설치되며, 연료펌프 모듈(2)은 봄베(100)의 개구부(113)에 펌프 보스(130)를 매개로 마운팅되는 플레이트(도 11의 도면부호 '6'임), 봄베(100)의 내부공간에서 리저버컵(140) 내에 저장된 연료를 흡입하여 엔진으로 공급하는 펌프(5), 그리고 펌프(5)와 플레이트(6) 사이를 연결하도록 설치되는 샤프트 브라켓(도 11의 도면부호 '7'임)을 포함한다.

본 발명에 따른 봄베(100)에서 리저버컵(140)의 내부에 연료펌프 모듈(2)의 펌프(5)가 배치된다. 또한, 본 발명의 실시예에서 펌프 보스(130), 플레이트(6)와 샤프트 브라켓(7)은 펌프(5)를 봄베(100)의 내부공간에 고정하는 역할을 하며, 이때 펌프(5)가 샤프트 브라켓(7)에 의해 지지된 상태로 봄베(100) 및 리저버컵(140)의 내부에 고정된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 봄베(100)의 내부공간에는 종래의 센터 파이프 기능과 리저버컵의 기능을 수행하는 통합형 리저버컵(140)이 설치되며, 통합형 리저버컵(140)은 보강 플레이트(143)가 일체로 형성된 구조로 구비된다.

리저버컵(140)에 일체로 형성된 보강 플레이트(143)는 봄베(100)의 연료 저장공간, 즉 상기 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)이 형성하는 밀폐된 내부공간의 중앙 위치에 배치된다.

또한, 보강 플레이트(143)는 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120) 사이에, 양측의 두 쉘 사이를 연결하면서 하부 쉘(120)에서 상부 쉘(110)을 지지하도록 배치되며, 이러한 보강 플레이트(143)는 종래의 센터 파이프를 대체하는 것이다.

상세하게는 보강 플레이트(143)가 상부 쉘(110)의 상면부와 하부 쉘(120)의 하면부 사이를 수직방향으로 연결하도록 배치되는바, 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120) 사이를 연결하는 보강 플레이트(143)가 봄베(100)에서 종래의 센터 파이프와 같은 강성 보완의 기능을 한다. 이때 보강 플레이트(143)는 상부 쉘(110)의 중앙부와 하부 쉘(120)의 중앙부 사이를 연결하도록 배치된다.

도 8을 참조하면 리저버컵(140)이 하면부(141)와 측면부(142)를 가지는 용기 형상으로 구비됨을 볼 수 있다. 이러한 리저버컵(140)의 내부에 연료펌프 모듈(2)의 펌프(5)가 배치된다(도 6 참조).

또한, 리저버컵(140)의 하면부(141)가 하부 쉘(120)의 하면부 내측면에 안착된 상태로 배치되는데, 이때 하부 쉘(120)의 하면부 내측면 중 리저버컵(140)의 하면부(141)가 안착되는 부분은 보강 플레이트(143)의 저면부(144)가 안착되는 안착부(121)의 옆 부분이다.

즉, 안착부(121)가 하부 쉘(120)의 하면부 내측면에서 중앙부에 위치되고, 상기 안착부(121)의 상면에 보강 플레이트(143)의 저면부(144)가 올려진 상태로 배치되며, 이때 리저버컵(140)의 하면부(141)는 하부 쉘(120)의 하면부 중에서 상기 안착부(121)가 위치한 곳의 옆 부분에 안착되어 있게 된다. 이때 리저버컵(140)의 하면부(141)는 하부 쉘(120)의 하면부에 용접되어 고정된다.

본 발명의 실시예에서 보강 플레이트(143)는 안착부(121) 위에 안착되는 저면부(144)를 가지며, 보강 플레이트(143)의 하단부인 상기 저면부(144)가 리저버컵(140)의 측부에 일체로 연결된 구조가 되도록 형성되는데, 상하로 연장된 형상을 가지도록 리저버컵(140)과 일체로 성형되어 구비된다.

종래의 센터 파이프는 폐단면 형상(원형) 및 구조를 가지는 중공의 파이프(관)이었다면, 본 발명에서 보강 플레이트(143)는 측면부의 일측이 개구된 반원형 단면 또는 원호형 단면 또는 U자형 단면을 가지는 플레이트 형상으로 구비된다. 이때 보강 플레이트(143)의 측면부가 개구된 방향은 리저버컵(140) 및 연료펌프 모듈(2)이 위치한 방향이 되도록 한다.

보강 플레이트(143)는 상단부가 상부 쉘(110)의 홀 내주부(111a)에 용접됨으로써 봄베(100)의 내부공간에 고정되고, 이때 보강 플레이트(143)의 하단부에는 저면부(144)가 일체로 형성되어 하부 쉘(120)의 안착부(121) 위에 안착된다. 상기 하부 쉘(120)의 안착부(121)와 보강 플레이트(143)의 저면부(144) 사이는 용접하지 않는다(미용접 접합 및 안착).

보강 플레이트(143)의 상단부가 상부 쉘(110)의 홀 내주부(111a)에 용접되어 고정된 상태에서, 상부 커버(112)가 보강 플레이트(143)의 상면을 완전히 덮도록 상부 쉘(110)의 홀 내주부(111a)에 별도로 용접된다.

이와 같이 보강 플레이트(143)의 상단부가 상부 쉘(110)에 용접되어 고정되고, 리저버컵(140)의 하면부(141)가 하부 쉘(120)에 용접되어 고정되는바, 보강 플레이트(143)가 일체로 형성된 리저버컵(140)에 의해 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120) 사이가 연결된 구조가 되며, 보강 플레이트(143)가 일체로 형성된 리저버컵(140)이 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120) 사이를 견고하게 고정 및 지지하게 된다.

결국, 보강 플레이트(143)가 일체로 형성된 리저버컵(140)은 봄베(100)의 강성을 보강하는 보강 구조의 기능을 하게 되면서 상부 쉘(110)과 하부 쉘(120)의 부풀음과 파열을 방지할 수 있고, 궁극적으로 봄베(100)의 내구성을 증대시킨다.

상부 커버(112)는 상부 쉘(110)의 홀(111)을 막아주도록 가장자리 부분(주연부)가 전 둘레에 걸쳐 상부 쉘(110)의 홀 내주부(111a)에 접합된 상태로 용접되어 고정된다. 이와 같이 상부 커버(112)가 홀 내주부(111a)에 용접됨으로써 보강 플레이트(143)의 상면을 폐쇄하면서 봄베(100)의 내부공간을 완전히 밀폐하게 된다.

또한, 상부 커버(112)가 조립된 상태에서 보강 플레이트(143)는 측면부(142)의 일측이 개방된 내부공간을 가지게 된다. 이러한 보강 플레이트(143)의 내부공간은 리저버컵(140)의 내부공간과 연통되는 공간이 된다.

또한, 보강 플레이트(143)의 저면부(144)는 리저버컵(140)의 측부와 연결된 구조로 되어 있는바, 보강 플레이트(143)의 저면부(144)와 리저버컵(140)의 하면부(저면부)(141) 사이에는 높이차를 가지게 된다.

즉, 보강 플레이트(143)의 저면부(144)는 하부 쉘(120)의 하면부에 상방으로 돌출된 안착부(121) 위에 안착되므로, 보강 플레이트(143)의 저면부(144)가 상기 안착부(121)의 옆 부분에 안착된 리저버컵(140)의 하면부(141)보다 더 높게 위치되는 것이다. 단, 보강 플레이트(143)의 저면부(144)의 높이는 리저버컵(140)의 측면부(142)의 상단 높이보다는 낮은 높이가 되도록 할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 봄베 내 연료의 흐름 상태를 나타낸 절개 사시도이고, 도 12는 종래의 봄베와 본 발명의 봄베에 대해 경사로 주행시 연료 상태를 비교하여 나타낸 단면도이다. 도 12에서 상측의 봄베(10)가 종래의 봄베이고, 하측의 봄베(100)가 본 발명의 봄베이다. 또한, 도 12에서 좌측 방향이 차량 전후방향 기준 전방이고, 우측 방향이 차량 전후방향 기준 후방이다.

도 11의 화살표로 나타낸 바와 같이, 봄베(100) 내부의 연료가 보강 플레이트(143)의 측면 개구를 통해 출입 가능하도록 되어 있다. 이에 보강 플레이트(143)의 내부로 유입된 연료가 측면 벽 기능을 하는 보강 플레이트에 부딪친 뒤, 상기 보강 플레이트(143)의 측면 개구를 통해 다시 외부로 배출될 수 있고, 이때 보강 플레이트(143)의 외부로 배출된 연료가 리저버컵(140)의 내부에 저장될 수 있다.

이와 같이 하여, 도 12에서 알 수 있듯이, 차량의 경사로 주행시, 특히 차량의 등판로 주행시에는 봄베(10,100) 내부의 연료가 후방으로 쏠리게 되는데, 종래의 봄베(10) 내에서는 소량의 연료만이 리저버컵(3)에 저장될 뿐, 다량의 연료가 후방으로 쏠리면서 리저버컵(3) 및 연료펌프 모듈(2)이 없는 반대편 공간에 모아져 있게 된다.

반면, 본 발명의 봄베(100)에서는 차량의 등판 주행시 봄베가 기울게 될 때 연료 중 일부가 리저버컵(140)의 보강 플레이트(143)의 내부로 유입된 뒤 보강 플레이트에 부딪치면서 리저버컵의 내부로 배출되어 저장될 수 있다.

이때 보강 플레이트(143)가 연료를 후방으로 쏠리지 못하도록 막아주는 역할을 하는바, 연료 중 일부가 리저버컵(140)이 없는 반대편으로 흐르지 못하고 보강 플레이트(143)에 의해 차단되어 보강 플레이트 및 리저버컵의 내부에 나뉘어 모여 있게 된다.

이로써, 본 발명의 봄베(100)에서는 동일한 경사로 조간에서 리저버컵(140)에 종래에 비해 더 많은 연료가 저장될 수 있게 된다. 이에 리저버컵(140)에 저장된 연료가 펌프(5)에 의해 엔진으로 공급될 수 있고, 결국 엔진으로의 연료 공급 안정성이 확보될 수 있는 동시에 리저버컵 내 연료 부족으로 인한 엔진 시동 꺼짐 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 리저버컵(140)과 보강 플레이트(143)가 일체로 형성되고, 종래의 하부 커버가 삭제되므로, 부품 수 축소가 가능하고, 이에 원가 및 부품 관리 비 절감, 부품 관리 효율성 증대 등이 가능하다.

또한, 하부 커버의 용접, 및 보강 플레이트의 저면부와 하부 쉘 간의 용접이 삭제되므로, 봄베 제작시 필수적으로 요구되는 용접 구간(용접 길이)이 종래의 봄베에 비해 크게 감소될 수 있고, 결국 용접 구간 과다로 인한 봄베의 내구성 저하 문제가 개선될 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 봄베 2 : 연료펌프 모듈
3 : 리저버컵 4 : 펌프 보스
5 : 펌프 6 : 플레이트
7 : 샤프트 브라켓 10 : 상부 쉘
11 : 홀 12 : 상부 커버
13 : 개구부 20 : 하부 쉘
22 : 하부 커버 30 : 센터 파이프
100 : 봄베 110 : 상부 쉘
111 : 홀 111a : 내주부
112 : 상부 커버 113 : 개구부
120 : 하부 쉘 121 : 안착부
130 : 펌프 보스 140 : 리저버컵
141 : 하면부 142 : 측면부
143 : 보강 플레이트 144 : 하면부

Claims (10)

1. 상측과 하측에 배치되어 연료 저장공간인 밀폐된 내부공간을 형성하도록 결합되는 상부 쉘과 하부 쉘; 및
   상기 상부 쉘과 하부 쉘이 형성하는 밀폐된 내부공간에서 연료펌프 모듈의 펌프를 둘러싸도록 설치되는 리저버컵을 포함하며,
   상기 리저버컵에는 보강 플레이트가 일체로 형성되고,
   상기 보강 플레이트는 상기 상부 쉘과 하부 쉘 사이에 상하로 연장되도록 배치되어 상기 상부 쉘과 하부 쉘 사이를 연결 및 지지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보강 플레이트는,
   측면부 일측이 개구된 단면을 가지는 플레이트 형상으로 구비되고,
   상기 측면부 일측이 개구된 방향이 리저버컵 및 연료펌프 모듈이 위치한 방향인 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 보강 플레이트는 측면부 일측이 개구된 반원형 단면 형상, 또는 원호형 단면 형상, 또는 U자형 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 보강 플레이트가 상부 쉘의 중앙부와 하부 쉘의 중앙부 사이를 연결하도록 배치되고,
   상기 보강 플레이트의 하단부가 리저버컵의 측부에 일체로 연결된 구조로 된 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 보강 플레이트는 저면부를 가지며,
   상기 하부 쉘의 하면부 내측면에 상방으로 돌출된 형상의 안착부가 형성되어, 상기 안착부 위에 상기 보강 플레이트의 저면부가 안착된 상태로 배치되고,
   상기 리저버컵의 하부면이, 상기 하부 쉘의 하부면 내측면에서 상기 안착부 옆 부분에 안착된 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 상부 셀과 하부 쉘이 형성하는 밀폐된 내부공간에서,
   상기 보강 플레이트의 저면부가 상기 리저버 컵의 하면부에 비해 높게 배치되고,
   상기 리저버 컵의 측면부 높이가 상기 보강 플레이트의 저면부 높이에 비해 높게 된 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 리저버컵의 하부면이 상기 하부 쉘의 하부면 내측면에 안착된 상태로 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 보강 플레이트는 저면부를 가지며,
   상기 저면부가 상기 보강 플레이트의 하단부로서 리저버컵의 측부에 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
9. 청구항 2에 있어서,
   상기 보강 플레이트는 저면부를 가지며,
   상기 하부 쉘의 하면부 내측면에 상방으로 돌출된 형상의 안착부가 형성되어, 상기 안착부 위에 상기 보강 플레이트의 저면부가 안착된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.
   
10. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 쉘의 상면부에 홀이 형성되고,
    상기 상부 쉘의 홀 내주부에 상기 보강 플레이트의 상단부가 고정되며,
    상기 상부 쉘의 홀 내주부에 상기 보강 플레이트의 상면을 덮으면서 상기 홀을 폐쇄하도록 상부 커버가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 LPG 봄베.