JP2000027727A - 流体供給システム - Google Patents

流体供給システム

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JP2000027727A
JP2000027727A JP11165757A JP16575799A JP2000027727A JP 2000027727 A JP2000027727 A JP 2000027727A JP 11165757 A JP11165757 A JP 11165757A JP 16575799 A JP16575799 A JP 16575799A JP 2000027727 A JP2000027727 A JP 2000027727A
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clamp
fluid
engine
rail
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Scott Mitchell
ミッチェル スコット
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Perkins Engines Co Ltd
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    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧作動式電子制御（HEUI）システムの場合
に、流体レールと噴射器との間に作動流体供給装置を設
け、それにより流体レールが噴射器のすぐ近くに配置さ
れるようにし、圧力降下を最少化する。 【解決手段】 流体レール１０９と流体レール支持装置
とが含まれ、前記流体レールが、作動流体リザーバ１２
４を形成し、かつ作動流体を連通させるために噴射器１
０４の作動流体入口１３５へ接続可能な作動流体出口１
２９を有しており、前記流体レール支持装置が、エンジ
ンに取付け可能にされ、取付けた場合、使用時に流体レ
ール１０９が噴射器の作動流体入口上方に位置するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧流体を供給す
る装置、特に、内燃機関の油圧作動式電子制御噴射器へ
作動流体を供給する装置と、この装置を有するエンジン
とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油圧作動式電子制御噴射（HEUI）システ
ムには、作動流体、好ましくはエンジンの潤滑系から
「借用した」作動油を、流体レール（マニフォルド）へ
供給するために高圧ポンプが使用される。流体レールに
は作動油が蓄えられ、電子制御下でエンジンの噴射器を
作動させる用意がなされる。
【０００３】各噴射器は、通常、下部より直径の大きい
上部を有する増強ピストンを備えているので、上部に作
用する作動流体の圧力は、噴射時に、下部の下方に封じ
込められた燃料の圧力を増強する。電子制御弁は、流体
レール内の作動流体の圧力を最大約230バールまで制御
し、これに相応して噴射器内の燃料圧力が、エンジンの
所要作動特性に応じて最大約1500バールまで増強され
る。
【０００４】先行技術によるHEUIシステムでは、流体レ
ールが、エンジンの噴射器から離れて配置されることが
要求され、流体レールは、各噴射器に管または別の形式
の通路を介して接続されている。その理由は、噴射器ク
ランプ装置へ接近する必要があるからである。しかし、
レールと噴射器とを引き離すことで、これらの部品間に
不都合な圧力降下が生じて、若干数の潜在的な漏れ箇所
が発生し、エンジンの外被寸法は妥協の値となる。
【０００５】前記欠点に関係する先行技術の例は、図１
と米国特許第5499612号とに見ることができる。これら
のシステムのいずれの場合も、流体レールは、シリンン
ダヘッド上の、噴射器位置から離れた箇所に取付けられ
ている。このため、比較的長い流体移送管路（米国特許
第5499612号または図１のジャンパーブロック内のレー
ル枝管路）を用いて、高圧流体をマニフォルドから噴射
器へ移送する必要がある。このため、既述のような漏れ
や圧力降下等の問題が生じる恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、HEUI
システムの場合に、流体レールと噴射器との間に作動流
体供給装置を設け、この装置では流体レールが噴射器の
すぐ近くに配置されることで、圧力降下が最少化される
ようにすることにある。
【０００７】本発明の別の目的は、漏れ経路の数が最小
化された作動流体供給装置を得ることである。更に別の
目的は、エンジンの外被寸法が最小化されたコンパクト
な作動流体供給装置を得ることである。本発明の更に別
の目的は、整備のための噴射器の取外しが、ほんの僅か
しか高圧流体供給システムの他の部品の妨げにならない
作動流体供給装置を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、内燃機関の油圧作動式電子制御噴射器へ高圧作動流
体を供給する装置が、流体レールと流体レール支持装置
とを含み、前記流体レールが、作動流体リザーバ（貯
槽）を形成し、かつ作動流体を連通させるために噴射器
の作動流体入口へ接続可能な出口を有しており、また前
記流体レール支持装置が、エンジンに取付け可能にされ
ており、かつ該支持装置が取付けられた場合、使用時に
流体レールが噴射器の作動流体入口上方に位置するよう
に構成されている。
【０００９】この構成の場合、流体レールは、噴射器よ
り上方に位置し、噴射器に直ぐ隣接して配置できるた
め、流体レールが噴射器からかなりの間隔をおいてシリ
ンダヘッドに固定されている先行技術の場合に見られた
圧力降下は低減される。これによって、またクランプと
噴射器の設計にいくつかの可能性が開かれ、それにより
整備のさいの噴射器の取外しも容易になり、高圧流体供
給システム自体に対する妨げも最低限に抑えられる。
【００１０】この型式のエンジンは、エンジンのシリン
ダヘッド上に配置されたロッカーボックスを有すること
ができる。あるいはまた、ロッカーボックスは、シリン
ダヘッドと一体の壁部、またはシリンダヘッドから上方
へ延在する壁部によって形成することができる。好まし
くは、高圧作動流体を供給する装置は、更にロッカーボ
ックスを含み、該ロッカーボックスが、エンジンのシリ
ンダヘッド上面から上方へ延びる壁部と係合可能である
か、または該壁部により形成されており、かつまた一体
の流体レール支持装置を含んでいる。
【００１１】流体レール支持装置は、複数柱脚の形式で
あるのが好ましい。好ましくは流体レールは複数の流体
出口を有している。これにより単一の流体レールが複数
の噴射器に作動流体を供給することができる。流体出口
の数は、前記流体レールが作動流体を供給する噴射器の
数に対応している。
【００１２】既述のように、エンジン潤滑油は噴射器作
動用の好ましい流体である。エンジンの燃料を噴射器の
作動に使用するとすれば、増強装置から燃料をタンクへ
戻すために、安全装置が必要となるだろう。更に、増強
により生じる燃料内部での温度上昇は、その後に続いて
燃料がエンジン内へ噴射されると、エンジンの作動に害
を与える恐れがある。
【００１３】作動用に潤滑油を使用する場合は、その作
動油は、作動過程後に続いて噴射器から放出され、エン
ジンの油だめへ戻され、通常のエンジンオイル冷却装置
により冷却され、次いで再使用される。作動油をエンジ
ンの油だめへ戻すために、排油装置を設けておくのが好
ましい。噴射器がエンジンの囲まれた容積内に位置する
場合、油を戻すために、従来のエンジン排油装置を使用
することができる。
【００１４】本発明の第２態様によれば、内燃機関用の
油圧作動式燃料噴射装置は、噴射器と、噴射器に作動流
体を供給する既述の装置と、噴射器を定位置に固定する
ためのクランプ装置、それも噴射器胴体に係合するよう
にされた第１端部を有するクランプを含むクランプ装置
と、クランプをエンジン上の定位置に位置させるように
されたクランプ支持部材と、噴射器胴体にクランプ荷重
を加えるように、クランプに係合するクランプ力付加手
段とを含んでいる。
【００１５】噴射器の直ぐ近くに流体レール配置用の十
分なスペースを確実に得るには、クランプ支持部材は、
クランプ第１端部から間隔を置いて配置するのが好まし
いが、クランプ第２端部に事実上配置するのが更に好ま
しい。クランプ力付加手段は、クランプ第１端部から間
隔をおいた位置でクランプと係合するようにされ、より
好ましくは事実上クランプ第２端部でクランプと係合す
るようにされる。エンジンに取付けて使用されるさい、
流体レール支持装置は、噴射器とクランプ力付加手段と
の間の、クランプアーム上方の位置に流体レールを位置
決めできるように構成されるのが好ましい。
【００１６】クランプと流体レールとは、ころがり接触
箇所で互いに係合することで支点箇所が得られるように
されており、この支点箇所を介してクランプ荷重が、ク
ランプ力付加手段からクランプ第１端部を経て噴射器胴
体に伝えられる。支点箇所は、前記第１端部とクランプ
力付加手段との間に位置するのが好ましい。また、支点
は、流体レールの平らな下面に係合するようにされた曲
線状のクランプ上面部分を含んでいるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下で添付図面につき本発明の実
施例を説明する。図面に関して言えば、図１は、公知の
油圧作動式電子制御ユニット噴射器（HEUI）と公知の作
動油供給装置とを示したものである。この構成で分かる
のは、シリンダヘッド１に高圧作動油レール２４を有す
る作動油供給体２２が付着されていることである。作動
油供給体の上面には、ロッカーアーム基部２３が取付け
られており、この基部上にジャンパーブロック３２が取
付けられている。
【００１８】高圧作動油レール２４は、作動油供給体２
２、ロッカーアーム基部２３およびジャンパーブロック
３２内の通路２９、３３、３４を介して、移送ブロック
２６に流体接続されている。移送ブロック２６は、ジャ
ンパーブロックを噴射器４に機械式に連結し、かつ流体
接続している。噴射器４は、クランプ１２によってエン
ジンに固定され、クランプ自体は、作動油供給体２２と
係合する少なくとも１つのねじ固定部材３５によって固
定されている。
【００１９】この公知の装置は、次にような幾つかの欠
点を有している。すなわち、作動油供給体が、少なくと
も上下の面の機械加工を要し、その後でエンジンのシリ
ンダヘッドに密封固定される必要があること、作動油供
給部材の境界（インターフェース）間に若干数の漏れ経
路が潜在していること、エンジン幅を最小化するどのよ
うな試みも作動油供給体の外寸法との妥協になること、
更に、噴射器整備のため噴射器クランプ１２に接近する
には、ジャンパーブロック３２を除去する必要があり、
したがってロッカーアーム基部によるジャンパーブロッ
クのシールが妨げられること等である。
【００２０】米国特許第5499612号の場合、開示されて
いる噴射器クランプは、作動油供給システムを妨害する
ことなしに除去され、交換され得るが、噴射器を除去
し、再取付けするにはレール分岐通路２６を除去する必
要があり、このため、再組立て後に油漏れの危険が増
す。
【００２１】更に、前記特許の作動油供給システムの密
封境界（インターフェース）の数は、図１の公知装置の
それらの数より少なくはあるが、レール分岐通路の各端
部での角度の不整合を調整するため、末広がりの管接続
部が用いられており、この流体シール方法は、概して、
２つの剛性部材間のクランプされたリングシールほどは
頑丈ではない。
【００２２】前記３つのパラグラフに記載した欠点は、
本発明により除去または軽減でき、以下では本発明を図
２、図３、図４については説明する。
【００２３】ロッカーボックス１０６がエンジンのシリ
ンダヘッド１０１の上面１０５に取付けられている。こ
の実施例の場合、エンジンは、それぞれ１つの噴射器１
０４を備えた若干数のシリンダを有している。ロッカー
ボックスは容積１０７を画成し、この容積内には、機構
１０８（図には、これらの機構の一部のみが見える）を
操作する１つ以上のガス交換弁が内包され、かつ容積１
０７の上方には、本発明の装置が内包されている。機構
１０８を操作するガス交換弁は、従来式にエンジンに取
付けられ、次いで、後述する形式で本発明の装置が取付
けられる。
【００２４】内部リザーバ１２４を画成する作動油レー
ル１０９は、１つの作動油入口１３５と、作動油を供給
される噴射器の数に対応する若干数の作動油出口１２９
とを有している。柱脚１３６はロッカーボックス１０６
から上方へ延び、ロッカーボックスと一体に形成されて
いる。作動油レール１０９は、柱脚１３６に取付けら
れ、ねじ固定部材１３７によって柱脚に固定されてい
る。あるいはまた（図示されてはいないが）、作動油レ
ールは、ロッカーボックス貫通してシリンダヘッド内に
達するねじ固定部材によって固定でき、そうすることで
作動油レールとロッカーボックスの両方をエンジンに固
定できる。この実施例では、噴射器が直線状に配列さ
れ、この配列平面と平行に作動油レール１０９が配置さ
れている。
【００２５】作動油レール内の作動油入口１３５は、ロ
ッカーボックス内の作動油供給通路１３８と接続されて
おり、その境界（インターフェース）は、シールリング
１４１または他の従来式手段で油密にされている。作動
油ポンプ（図示せず）からロッカーボックス通路への管
路１３９は従来形式で設けられている。
【００２６】作動油レールの取付けに続いて、電子制御
弁１１３を備えた各噴射器１０４がシリンダヘッド内に
配置され、所要の軸方向の荷重（負荷）が得られるまで
下方へクランプ１１２によって締付けられる。クランプ
１１２の一端１１６は、噴射器１０４の肩１１７に係合
するようにされている。クランプ１１２の上面の隆起部
１２０は、支点として、作動油レール１０９上のパッド
１２１と係合している。クランプ１１２、ひいては噴射
器１０４は、ねじ１１４から成るクランプ支持部材によ
ってねじ孔１１１を介してクランプ外端部のところで固
定保持され、クランプ外端部はロックナット１１５によ
って定位置に固定されている。この構成によって、噴射
器１０４に直ぐ隣接する作動油レールの取付けに利用可
能な空間が拡張される。クランプ装置とクランプ方法と
は、本出願人による別の特許出願の客体となっているこ
とを留意されたい。
【００２７】次いで、作動油レール１０９がそれぞれ通
路１２７、１２９を介して各噴射器に機械式に接続さ
れ、かつ流体接続されるように、作動油移送ブロック１
２６が位置決めされ、噴射器にはねじ固定部材１２５に
より、また作動油レールにはねじ固定部材１４０によっ
ては固定される。ロッカーボックス１０６により画成さ
れた容積１０７内へ、作動油が流体境界面から漏出し
て、従来形式によりエンジンの油だめ（図示せず）へ戻
されても、油漏れは、噴射装置の性能を害する恐れがあ
るため、シールリングまたは他の従来式手段によるシー
ルが必要である。次いで、カバー１２８が、従来式にロ
ッカーボックス１０６に付着される。
【００２８】噴射器の整備が必要な場合には、ロッカー
ボックスのカバー１２８、移送ブロック１２６、噴射器
クランプ１１２、噴射器１０４を簡単に取外すことがで
きる。移送ブロックの取外しと再取付けを除いて、噴射
器整備時に作動油供給システム作動用のHEUIのどの部分
も妨害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】公知の噴射器作動油供給装置と噴射器クランプ
装置を有する、エンジンに取付けられた公知HEUIシステ
ムの図である。
【図２】本発明の装置を取付けられたエンジン上部の断
面図である。
【図３】図２の装置を、見やすくするため頂部カバーと
ガス交換弁とを除去して示した側面図である。
【図４】図３の装置の平面図である。
【符号の説明】
１ シリンダヘッド ４ 噴射器 １２ クランプ ２２ 作動油供給体 ２３ ロッカーアーム基部 ２４ 高圧作動油レール ２６ 移送ブロック ３２ ジャンパーブロック １０１ シリンダヘッド １０６ ロッカーボックス １０８ ガス交換弁操作機構 １０９ 作動油レール １１２ クランプ １１３ 電子制御弁 １１７ 噴射器の肩 １２０ 隆起部 １２４ 内部リザーバ １２６ 移送ブロック １２８ カバー １２９ 作動油出口 １３５ 作動油入口 １３６ 柱脚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 61/14 ３２０ Ｆ０２Ｍ 61/14 ３２０Ａ // Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ 55/02 ３５０Ｈ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の油圧作動式電子制御噴射器へ
    高圧作動流体を供給する装置において、 流体レール（１０９）と流体レール支持装置とが含まれ
    ており、 前記流体レールが、作動流体リザーバ（１２４）を形成
    し、かつ作動流体を連通させるために噴射器（１０４）
    の作動流体入口（１３５）へ接続可能な出口（１２９）
    を有しており、 前記流体レール支持装置が、エンジンに取付け可能にさ
    れ、かつ取付けた場合、使用時に流体レール（１０９）
    が噴射器（１０４）の作動流体入口上方に位置してい
    る、高圧作動流体を供給する装置。
  2. 【請求項２】 エンジンのシリンダヘッド（１０１）の
    上面と係合可能なロッカーボックス（１０６）を含み、
    かつ一体の流体レール支持装置を含んでいる、請求項１
    に記載された高圧作動流体を供給する装置。
  3. 【請求項３】 エンジンのシリンダヘッド（１０１）の
    上面から上方へ延びかつ該上面と一体の壁部により形成
    されたロッカーボックス（１０６）を含み、該ロッカー
    ボックスが、一体の流体レール支持装置を含んでいる、
    請求項１に記載された高圧作動流体を供給する装置。
  4. 【請求項４】 流体レール支持装置が複数の柱脚（１３
    ６）を含んでいる、請求項１から請求項３までのいずれ
    か１項に記載された装置。
  5. 【請求項５】 流体レール（１０９）が複数の流体出口
    （１２９）を有している、請求項１から請求項４までの
    いずれか１項に記載された装置。
  6. 【請求項６】 作動流体がエンジン潤滑油である、請求
    項１から請求項５までのいずれか１項に記載された装
    置。
  7. 【請求項７】 排油装置がエンジンの油だめへ油を戻す
    ために備えられている、請求項６に記載された装置。
  8. 【請求項８】 内燃機関用の油圧作動式燃料噴射装置に
    おいて、 噴射器（１０４）と、請求項１から請求項７までのいず
    れか１項に記載された、噴射器に作動流体を供給する装
    置と、噴射器を定位置にクランプするためのクランプ装
    置、それも噴射器胴体に係合するようにされた第１端部
    （１１６）を有するクランプ（１１２）を含むクランプ
    装置と、前記クランプをエンジン上の定位置に位置させ
    るようにされたクランプ支持部材（１１４）と、噴射器
    胴体にクランプ荷重を加えるようにクランプに係合する
    クランプ力付加手段とを含んでいる、燃料噴射装置。
  9. 【請求項９】 前記クランプ支持部材が第１端部（１１
    ６）から間隔をおいて配置されている、請求項８に記載
    された燃料噴射装置。
  10. 【請求項１０】 前記クランプ支持部材がクランプ（１
    １２）の第２端部のところに事実上配置されている、請
    求項９に記載された燃料噴射装置。
  11. 【請求項１１】 前記クランプ力付加手段が、クランプ
    （１１２）の第１端部（１１６）から間隔をおいた位置
    でクランプと係合するようにされている、請求項８から
    請求項１０までのいずれか１項に記載された燃料噴射装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記クランプ力付加手段が、クランプ
    （１１２）の事実上第２端部のところでクランプに係合
    するようにされている、請求項１１に記載された燃料噴
    射装置。
  13. 【請求項１３】 前記流体レール支持装置が、エンジン
    に取付けられて使用される場合に、流体レール（１０
    ９）が、噴射器（１０４）とクランプ力付加手段との間
    の、クランプアーム上方に位置せしめられる、請求項８
    から請求項１２までのいずれか１項に記載された燃料噴
    射装置。
  14. 【請求項１４】 前記クランプ（１１２）および流体レ
    ール（１０９）が、ころがり接触箇所で互いに係合する
    ことで支点が得られるようにされており、該支点を介し
    て、クランプ荷重が、クランプ力付加手段からクランプ
    第１端部（１１６）を経て噴射器（１０４）胴体へ伝え
    られる、請求項１３に記載された燃料噴射装置。
  15. 【請求項１５】 前記支点が前記第１端部（１１６）と
    クランプ力付加手段との間に位置せしめられている、請
    求項１４に記載された燃料噴射装置。
  16. 【請求項１６】 前記支点が、流体レール（１０９）上
    の平らな下面に接触するようにされた、クランプ（１１
    ２）の湾曲した上面部分を含む、請求項１５に記載され
    た燃料噴射装置。
JP11165757A 1998-05-09 1999-05-10 流体供給システム Pending JP2000027727A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9809866A GB2337082A (en) 1998-05-09 1998-05-09 An i.c engine fuel injection system having a reservoir for actuating fluid
GB9809866.8 1998-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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ID=10831689

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11165757A Pending JP2000027727A (ja) 1998-05-09 1999-05-10 流体供給システム

Country Status (5)

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US (1) US6269796B1 (ja)
EP (1) EP0957260B1 (ja)
JP (1) JP2000027727A (ja)
DE (1) DE69930209T2 (ja)
GB (1) GB2337082A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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