JP2000297723A

JP2000297723A - インジェクタの接続構造

Info

Publication number: JP2000297723A
Application number: JP11102469A
Authority: JP
Inventors: Terukazu Nishimura; 輝一西村; Hisashi Hidaka; 尚志日高
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、シリンダヘッドにそれぞれ取り
付けられるコモンレールとインジェクタとを燃料供給可
能に且つ位置ずれを吸収しつつ直結することを可能にす
るインジェクタの接続構造を提供する。【解決手段】インジェクタのインジェクタアーム２３
とコモンレール５０とは、各燃料通路２４，５４の各ポ
ート４６，５６に対向して形成された円錐状のテーパ面
４７，５７に球状外周面６２を有するメタルガスケット
６０を当接させた状態で取付けボルト５９，５９により
直結される。燃料通路２４，５４は、メタルガスケット
６０に形成されている貫通孔６１を通じて外部に対して
密封状態に連通する。インジェクタ２１とコモンレール
５０とは、メタルガスケット６０が位置ずれを吸収した
状態でそれぞれシリンダヘッドに取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、配管を用いるこ
となくコモンレールに貯留された高圧燃料をインジェク
タに供給可能に接続するインジェクタの接続構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンのようなエン
ジンに適用される燃料噴射システムとして、コモンレー
ル式燃料噴射システムが知られている。コモンレール式
燃料噴射システムは、燃料供給ポンプによってエンジン
の運転状態等に基づいて定められる高圧の所定圧力に加
圧された燃料噴射制御用の作動流体をコモンレールに貯
留し、コモンレールに貯留した燃料を通常複数個配設さ
れ且つ電磁弁制御によって作動されるインジェクタから
対応する燃焼室内に噴射することにより、噴射圧力の高
圧化を図り、燃料の噴射タイミング及び噴射量等の噴射
条件を、エンジン回転数やアクセル踏込み量等のエンジ
ンの運転状態に応じて最適に制御することを可能にした
燃料噴射システムである。コモンレールから燃料供給管
を通じて各インジェクタの先端に形成された噴孔に至る
燃料流路内には、常時、噴射圧力相当の燃料圧が作用し
ており、各インジェクタは燃料供給管を通じて供給され
る燃料を通過又は遮断する制御を行うため電磁弁を備え
ている。コントローラは、燃料が各インジェクタにおい
てエンジンの運転状態に対して最適な噴射条件で噴射さ
れるように、コモンレールの圧力と各インジェクタの電
磁弁の作動とを制御している。コモンレール燃料噴射シ
ステムには、電磁弁の作動によって高圧燃料の一部を作
動流体として利用してインジェクタを作動させる形式の
ものがある。

【０００３】図５は、コモンレール燃料噴射システムの
概要を示す図である。コモンレール燃料噴射システムに
おいて、燃料タンク４内の燃料は、フィルタ５及びフィ
ードポンプ６を経た後、燃料管７を通じて、例えばプラ
ンジャ式の可変容量式高圧ポンプである燃料サプライポ
ンプ８に供給される。燃料サプライポンプ８は、エンジ
ン出力によって駆動されるものであり、燃料を要求され
る所定圧力に昇圧し、燃料管９を通じてコモンレール２
に供給する。燃料サプライポンプ８には、コモンレール
２における燃料圧を所定圧力に維持するため流量制御弁
１４が配設されている。燃料ポンプ８からリリーフされ
た燃料は、戻し管１０を通じて燃料タンク４に戻る。コ
モンレール２内の燃料は、燃料供給管３を通じて複数の
インジェクタ１に供給される。燃料供給管３からインジ
ェクタ１に供給された燃料のうち、燃焼室への噴射に費
やされなかった燃料は、戻し管１１を通じて燃料タンク
４に戻る。

【０００４】電子制御ユニットであるコントローラ１２
には、エンジンの気筒判別センサ、エンジン回転数や上
死点（ＴＤＣ）を検出するためのクランク角センサ、ア
クセルペダル踏込み量を検出するためのアクセル開度セ
ンサ、冷却水温度を検出するための水温センサ、吸気管
内圧力を検出するための吸気管内圧力センサ等の、エン
ジンの運転状態を検出するための各種センサからの信号
が入力される。コモンレール２には圧力センサ１３が設
けられており、圧力センサ１３によって検出されたコモ
ンレール２内の燃料圧力（以下、コモンレール圧力とい
う）の検出信号もコントローラ１２に入力される。コン
トローラ１２は、これらの信号に基づいて、エンジン出
力が運転状態に即した最適出力になるように、インジェ
クタ１による燃料の噴射条件、即ち、燃料の噴射時期
（噴射開始時期と期間）及び噴射量等を制御する。特
に、コモンレール圧力は燃料噴射に伴って変化するの
で、その圧力変化を検出することにより、実際の燃料噴
射時期・期間を検出することができ、その検出した時期
・期間に基づいて、燃料噴射に関する制御を行うことが
できる。インジェクタ１が燃料を噴射することでコモン
レール２内の燃料が消費され、コモンレール内の燃料圧
は低下するが、コントローラ１２は、流量制御弁１４を
制御してコモンレール２に吐出される吐出流量を制御す
ることにより、コモンレール２内の燃料圧が一定となる
ように或いはエンジンの運転状態に応じて必要とされる
燃料噴射圧力を得ている。図示の例では、エンジンは、
６気筒エンジンであるが、４気筒等の他の気筒数であっ
てもよい。

【０００５】コモンレール式燃料噴射システムに用いら
れるインジェクタには、先端部に形成されている噴孔を
開閉するための電磁弁が備わっており、電磁弁のアクチ
ュエータとして、ソレノイドを有する電磁アクチュエー
タ、或いは圧電素子を用いたアクチュエータがある。図
２は、この発明によるインジェクタの接続構造が適用さ
れるインジェクタとコモンレールを示す断面図である
が、その一部には、アクチュエータとして圧電素子を用
いたインジェクタの一例が示されている。

【０００６】図２に示すインジェクタ１は、インジェク
タ本体２２の上部において斜め上方に延びるインジェク
タアーム２３を有しており、インジェクタアーム２３の
内部には燃料通路２４が形成されている。インジェクタ
本体２２の中央部には縦方向軸心に沿って中空部２５が
形成されており、中空部２５には、後述する燃料排出路
４３の開閉を行う開閉弁２６が配置されている。開閉弁
２６を開閉駆動するため、インジェクタ本体２２の上部
には電磁アクチュエータ２７が配設されている。アクチ
ュエータ２７は、固定キャップ２９内によってインジェ
クタ本体２２内に収納された多層の圧電素子２８から構
成されている。アクチュエータ２７の出力部材であるプ
ッシュロッド３０は、中空部２５内に延びてインジェク
タ本体２２に対して適宜に摺動可能に案内されており、
プッシュロッド３０の先端は開閉弁２６に当接してい
る。圧電素子２８は、コントローラ１２からワイヤ１５
を通じて制御信号を受けて作動し、プッシュロッド３０
を軸方向に変位させて、開閉弁２６を開く方向に駆動す
る。プッシュロッド３０は、インジェクタ本体２２との
間に配設されたリターンスプリング３１のばね作用によ
り、開閉弁２６を閉じる方向に付勢されている。したが
って、開閉弁２６は、圧電素子２８の圧電作用とリター
ンスプリング３１のばね作用とにより、高速で軸方向の
往復動を繰り返すことが可能である。インジェクタ本体
２２には、燃料通路２４に連通する燃料通路３２が中空
部２５に沿って形成されている。

【０００７】インジェクタ１のコントロール部材３３は
インジェクタ本体２２とノズル本体３４との間に挟み付
けられた状態で配置されており、ノズル本体３３に係合
する固定キャップ３５をインジェクタ本体２２にねじ係
合させることにより、コントロール部材３３とノズル本
体３４は、ともにインジェクタ本体２２に結合されて、
本体の一部を構成している。ノズル本体３４には中空穴
３６が形成されており、針弁３７が、その周囲に高圧燃
料の通路となる隙間３８を残す状態で中空穴３６内に摺
動可能に挿通されている。ノズル本体３４の先端には燃
料をエンジンの燃焼室に噴射する噴孔３９が形成されて
いる。コントロール部材３３及びノズル本体３４には、
燃料通路３２に連通する燃料通路４０が形成されてお
り、燃料通路４０は針弁３７の周りにおいてノズル本体
３４に形成された燃料溜まり４１に接続し、更に燃料溜
まり４１は隙間３８に接続している。コモンレール２か
らインジェクタ１に供給された高圧燃料は、燃料通路２
４，３２，４０を通じて燃料溜まり４１及び針弁３７の
回りに形成される隙間３８に充満する。針弁３７の燃料
溜まり４１の壁面を構成するテーパ面は、針弁３７が噴
孔３９を開く方向に燃料圧を受ける受圧部を形成してい
る。針弁３７の先端はテーパ面となっており、針弁３７
が軸方向に移動することにより、ノズル本体３４の中空
穴３６の先端に形成されたテーパ面に座着又は離間し
て、噴孔３９から燃料の噴射のための燃料の流れを遮断
又は許容する。

【０００８】コントロール部材３３には、ノズル本体３
４側に開き且つ針弁３７の端部が露呈する圧力制御室４
２が形成されている。圧力制御室４２は、燃料通路４０
から高圧燃料の供給を受ける通路（図示せず）と連通し
ており、また開閉弁２６の開弁時に圧力制御室４２内の
燃料圧力を中空部２５に解放する燃料排出路４３が形成
されている。燃料排出路４３には開閉弁２６としてのポ
ペット弁である弁ステムが僅かな隙間を介して挿通して
おり、ポペット弁の弁ヘッドが圧力制御室４２の内側に
形成された弁シートに係合することにより開閉弁２６が
閉弁し、プッシュロッド３０がリターンスプリング３１
の付勢力に抗してポペット弁の弁ステムを押し下げてポ
ペット弁の弁ヘッドが圧力制御室４２の弁シートから離
間することにより、開閉弁２６が開弁する。

【０００９】上記のインジェクタ１の作動について説明
すると、圧電素子２８が駆動されていない状態では、開
閉弁２６は、リターンスプリング３１のばね作用によっ
て弁ヘッドが燃料排出路４３を閉じることにより閉弁し
ており、圧力制御室４２内の圧力は高圧である。燃料
は、燃料通路３２，４０を通じて燃料溜まり４１に供給
され、針弁３７の周囲に形成される隙間３８を満たして
いる。針弁３７に作用する力は、圧力制御室４２内の圧
力に基づく押し下げ力が燃料溜まり４１内の燃料圧力に
基づく力よりも大きいので、針弁３７は閉じて噴孔３９
からの燃料の噴射を停止している。コントローラ１２か
らの制御により圧電素子２８を駆動すると、プッシュロ
ッド３０は開閉弁２６を押し下げて開弁させ、圧力制御
室４２内の燃料圧力を燃料排出路４３を通じて解放す
る。このとき、燃料溜まり４１内の燃料圧力に基づいて
針弁３７を開く方向に付勢する力が針弁３７を閉じる方
向に付勢する力に勝るので、針弁３７がリフトされ、噴
孔３９から燃焼室への燃料噴射が行われる。燃料噴射時
期は針弁３７のリフト時期によって定められ、燃料噴射
量は燃料流路内の燃料圧と針弁３７のリフト（リフト
量、リフト期間）とによって定められる。燃料噴射シス
テムに備わるコントローラ１２は、加圧燃料が各インジ
ェクタ１において上記最適な噴射条件で噴射されるよう
に、各種センサから検出信号として入力されたエンジン
の運転状態に応じて、コモンレール２内の燃料圧と各イ
ンジェクタ１に設けられた電磁アクチュエータ２７の作
動とを制御している。

【００１０】インジェクタ１は、シリンダヘッド等のベ
ースに設けられた穴部にシール部材によって密封状態に
取付けられる。インジェクタ１のベースに対する取付け
状態が変わらないように、インジェクタ１は機械的なク
ランプ手段によって堅固に固定される。また、コモンレ
ール２も、エンジンのシリンダブロックに堅固に固定さ
れている。各インジェクタ１とコモンレール２とは、図
５に示したように、燃料供給管３によって接続されてお
り、インジェクタ１とコモンレール２の取付け位置にず
れがあっても、その位置ずれは、インジェクタ１とコモ
ンレール２の取付けを修正することなく、燃料供給管３
の撓みで吸収される。

【００１１】しかしながら、コモンレール２とインジェ
クタ１とを燃料供給管３で接続する場合には、インジェ
クタ１からの燃料噴射時に油撃によって生じた脈動が燃
料供給管３を伝搬してコモンレール２に伝達される。こ
の脈動がセンサまでの距離に応じた伝搬時間を示すもの
であれば、燃料噴射制御上の活用も可能であるが、燃料
供給管３の屈曲部分を通過するときに新たな脈動を生じ
て、コモンレール圧力の波形が乱れるので、コモンレー
ル圧力の変化を検出して燃料噴射の制御に利用するのが
困難になる。この問題を回避するため、インジェクタ１
とコモンレール２とを燃料供給管３を介さずに直結する
ことも考えられる。この場合、インジェクタ１とコモン
レール２とを一体的にくみ上げてシリンダヘッド上に取
りつけるので、インジェクタ１とコモンレール２との取
付け位置や取付け姿勢にずれやバラツキがあるときに
は、接続面においてインジェクタ１側の燃料取入れ側の
ポートとコモンレール２側の燃料供給側のポートとを完
全に整合させることが困難である。シールとして通常用
いられる弾性体から成るＯリングでは、接続面の不整合
に対応し且つ高圧燃料をインジェクタ１に漏洩させるこ
となく供給することができない。コモンレール式燃料噴
射システムでは、燃料漏れは致命的な欠陥であり、安全
上も大きな問題となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、インジェクタ
とコモンレールとを直結した状態でそれぞれシリンダヘ
ッドに取り付ける場合に、インジェクタとコモンレール
との間に接続面の不整合が存在していても、接続面の不
整合を吸収してインジェクタとコモンレールとを直結可
能とすると共に、コモンレールからインジェクタへ燃料
を漏洩することなく燃料供給路を接続可能とする点で解
決すべき課題がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
課題を解決することであり、インジェクタとコモンレー
ルとを接続する燃料供給管を廃止し、インジェクタとコ
モンレールとをそれぞれシリンダヘッドに堅固に取り付
け、しかもインジェクタとコモンレールとを直結して、
コモンレールからインジェクタへ燃料を漏洩することな
く供給可能とするインジェクタの取付け構造を提供する
ことである。

【００１４】この発明は、上記目的を達成するため、以
下のように構成されている。即ち、この発明は、シリン
ダヘッドに取り付けられるコモンレール本体内に形成さ
れた容積部に燃料を蓄圧状態に貯留するコモンレールに
対して、前記シリンダヘッドに取り付けられるインジェ
クタ本体を有し且つ前記コモンレールから供給された燃
料を噴孔から燃焼室内に噴射するインジェクタを接続す
るインジェクタの接続構造において、前記コモンレール
本体は前記容積部から前記各インジェクタ側にそれぞれ
開口する出口ポートを有し、前記インジェクタ本体は前
記出口ポートに対向して開口すると共に前記噴孔に連通
する入口ポートを有し、前記コモンレール本体と前記イ
ンジェクタ本体とは前記出口ポートと前記入口ポートと
を密封状態に連通すると共に前記インジェクタと前記コ
モンレール式との位置ずれを吸収可能なメタルガスケッ
トを介して直結されていることを特徴とするインジェク
タの接続構造に関する。

【００１５】この発明のインジェクタの接続構造は、上
記のように構成されているので、コモンレールのコモン
レール本体とインジェクタ本体とが直結されており、コ
モンレール本体内に形成された容積部に蓄圧状態に貯留
された燃料は、各出口ポートから各インジェクタ本体の
入口ポートを経て、それぞれのインジェクタの先端部に
形成された噴孔から噴射される。出口ポートと入口ポー
トとはメタルガスケットによって外部に漏洩することの
ない密封状態に接続されるので、コモンレールとインジ
ェクタとがそれぞれシリンダヘッドに取り付けられると
きに、位置ずれによってコモンレールとインジェクタと
の直結部に大きな応力が生じても、メタルガスケットは
その応力に充分耐えることができる。したがって、コモ
ンレールとインジェクタとを直結すると同時に、出口ポ
ートと入口ポートとの燃料通路を密封状態に接続するこ
とができる。

【００１６】このインジェクタの接続構造において、前
記インジェクタ本体は前記コモンレール側に向かって一
体的に延びるインジェクタアームを有しており、前記入
口ポートは前記インジェクタアームに形成され且つ前記
コモンレール本体は前記インジェクタアームに直結され
ている。インジェクタアームは、インジェクタ本体の一
部として、例えば、コモンレールに向かって斜め上方に
延びている。

【００１７】前記メタルガスケットには前記出口ポート
と前記入口ポートとを連通する貫通孔が形成されてお
り、前記メタルガスケットの外周面は前記出口ポートと
前記入口ポートとの各開口部内周面に対して密封状態を
維持しつつ前記位置ずれを吸収可能に当接している。

【００１８】前記出口ポート及び前記入口ポートの前記
開口部内周面は、互いに向かって拡大して形成された円
錐状テーパ面であると共に前記メタルガスケットの前記
外周面は凸状曲面であり、前記メタルガスケットの前記
外周面は、前記コモンレール本体と前記インジェクタ本
体との直結状態において、前記出口ポートと前記入口ポ
ートとの前記両円錐状テーパ面に対して、前記位置ずれ
に応じた位置及び姿勢で当接している。

【００１９】前記メタルガスケットの前記外周面は、球
の外周面である。また、前記メタルガスケットの前記外
周面は回転楕円体の外周面であり、前記貫通孔の軸線は
前記回転楕円体の長軸の回転対称軸と実質的に一致して
いる。更に、前記燃料サプライポンプは、前記シリンダ
ヘッドに固定され且つ前記コモンレールに直結されてい
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明によるインジェクタの接続構造の実施例を説明す
る。図１はこの発明によるインジェクタの接続構造が適
用されるコモンレール式燃料噴射装置の一例を分解して
説明する斜視図、図２はこの発明によるインジェクタの
接続構造が適用されるインジェクタとコモンレールを示
す断面図、図３はこの発明によるインジェクタの接続構
造を拡大して示す断面図である。

【００２１】図１及び図２に示すように、インジェクタ
２１は、インジェクタアーム２３を介してコモンレール
５０に直結されている。インジェクタアーム２３は、コ
モンレール５０に接続される接続部４４を有している。
接続部４４は、コモンレール５０との締結のために拡大
された先端部を有しており、先端部にはコモンレール５
０と当接する接続端面４５と取付け用ボルト５９がねじ
込まれるねじ穴４８とが形成されている。インジェクタ
アーム２３内に形成される燃料通路２４は、接続端面４
５において直交する態様で開口する入口ポート４６を有
している。入口ポート４６には、図３に拡大して示すよ
うに、コモンレール５０側に向かって円錐状のテーパ面
４７が形成されている。

【００２２】コモンレール５０は、プランジャタイプの
燃料サプライポンプ８０に直結されており、直列状態に
配置されている複数のインジェクタ２１に沿って直線状
に延びている。コモンレール５０は、コモンレール本体
５１から突出する固定部５２（図１参照）において適宜
の固定具によってシリンダヘッド（図示せず）に固定さ
れる。コモンレール５０は、コモンレール本体５１の内
部において、各インジェクタ２１に対して共通の通路で
あり高圧燃料を貯留する容積部５３が形成されている。
コモンレール本体５１は、インジェクタアーム２３と接
続される側に接続端面５５を有しており、容積部５３か
ら延びる燃料通路５４は接続端面５５において接続端面
５５に対して直交する態様で出口ポート５６で開口して
いる。出口ポート５６には、図３に拡大して示すよう
に、インジェクタアーム２３側に向かって円錐状のテー
パ面５７が形成されている。インジェクタアーム２３の
入口ポート４６とコモンレール５０の出口ポート５６と
は、互いに対向している。コモンレール本体５１には、
インジェクタアーム２３に形成されているねじ穴４８に
対応して、取付け用ボルト５９の挿通用に挿通孔５８が
形成されている。

【００２３】インジェクタアーム２３の入口ポート４６
とコモンレール５０の出口ポート５６とに跨がって、メ
タルガスケット６０が配置されている。メタルガスケッ
ト６０には、インジェクタアーム２３の燃料通路２４と
コモンレール５０の燃料通路５４とを連通させる貫通孔
６１が形成されている。貫通孔６１の孔形状は、燃料通
路２４，５４の通路孔形状と同じにするのが好ましい。
メタルガスケット６０は、球状外周面６２を有してい
る。メタルガスケット６０の球状外周面６２は、出口ポ
ート５６と入口ポート４６との各開口部内周面である円
錐状のテーパ面５７，４７に対して密封状態を維持しつ
つコモンレール本体５１とインジェクタ本体２２との位
置ずれを吸収可能に当接している。

【００２４】出口ポート５６と入口ポート４６の各開口
部内周面は、互いに向かって拡大して形成された円錐状
テーパ面５７，４７であり、メタルガスケット６０の球
状外周面６２は、出口ポート５６と入口ポート４６の円
錐状のテーパ面５７，４７に対して、コモンレール本体
５１とインジェクタ本体２２との位置ずれに応じた位置
及び姿勢で当接し、その状態で、コモンレール本体５１
とインジェクタ本体２２とが直結されている。

【００２５】メタルガスケット６０は、インジェクタア
ーム２３の接続端面４５に形成されている円錐状のテー
パ面４７と、コモンレール５０の接続端面５５に形成さ
れている円錐状のテーパ面５７との間に挟み込まれてい
る。コモンレール５０に形成された挿通孔５８に挿通し
た取付けボルト５９をインジェクタアーム２３の接続部
４４に形成されているねじ穴４８にねじ込むことによ
り、メタルガスケット６０は、テーパ面４７とテーパ面
５７とに対してそれぞれ球状外周面６２の環状の接触領
域で圧接力をもって当接し、接続端面４５，５５間にお
けるシールを達成する。なお、メタルガスケット６０の
素材としては、ステンレス製の耐応力・耐腐食性の高強
度金属材料を用いることが望ましい。

【００２６】各インジェクタ２１をシリンダヘッド７０
に堅固に取り付け、またコモンレール５０もシリンダヘ
ッド７０に堅固に取り付ける場合に、インジェクタ２１
とコモンレール５０とのシリンダヘッド７０への取付け
位置にずれやバラツキが生じていると、インジェクタア
ーム２３とコモンレール５０との接続には、図３に接続
端面４５，５５間の隙間がｔ₁とｔ₂とに示すようにず
れることがある。インジェクタアーム２３とコモンレー
ル５０とを予め組み立てた場合には、インジェクタ２１
とコモンレール５０とをそれぞれシリンダヘッド７０に
取り付けたときに、インジェクタアーム２３とコモンレ
ール５０との接続部に大きな応力が発生し、従来におい
て使用されているＯリングでは燃料通路２４，５４のシ
ールが破られる可能性がある。この発明の実施例によれ
ば、インジェクタアーム２３とコモンレール５０との接
続姿勢がずれていることに起因して接続端面４５，５５
間が整合しなくても、メタルガスケット６０が必ずテー
パ面４７，５７に環状に当接することにより、接続ずれ
を吸収することができる。しかも、そうした接続ずれを
吸収した状態で、入口ポート４６及び出口ポート５６と
を流れる高圧燃料が接続端面４５，５５の間から漏洩す
ることもなく，インジェクタ２１とコモンレール５０と
を一体的に強固に取り付けることができる。

【００２７】シリンダヘッド７０（或いはその上部構
造）には、複数のカム７３，７４をそれぞれ一体的に形
成されたカム軸７１，７２がブラケット７５によって回
転自在に保持されている。カム７３，７４は、エンジン
の燃焼室に開口する吸気ポート及び排気ポートとを開閉
するための吸排気弁を駆動する。各インジェクタ２１
は、４つのカム７３，７４で囲まれたスペースに上方よ
り挿入され、シリンダヘッド７０に設けた穴部（図示せ
ず。）にシール部材を介して密封状態に取り付けること
により、エンジンに組み付けられる。

【００２８】燃料サプライポンプ８０は、ポンプ本体８
１から突出する固定部８２（図１参照）においてシリン
ダヘッド８０のブラケット７６に固定されている。エン
ジンの出力軸からの回転力は入力端部７８からカム軸７
１に入力され、カム軸７１に設けられたポンプ駆動カム
７７によって燃料サプライポンプ８０のプランジャ８３
がポンプ本体８１内を往復動する。ポンプ本体８１内に
形成されたポンプ室（図示せず）内の燃料は、プランジ
ャ８３によって圧送されて吐出路（図示せず）を通じて
コモンレール５０の容積部５３に供給される。燃料サプ
ライポンプ８０とコモンレール５０との間は，燃料管に
よって接続されておらず，燃料サプライポンプ８０から
吐出された高圧燃料は、コモンレール５０に直接に供給
される。

【００２９】メタルガスケット６０の外形が球である
と、入口ポート４６のテーパ面４７と出口ポート５６の
テーパ面５７との間でメタルガスケット６０を挟み込ん
でいても、取付け後の振動等に起因してメタルガスケッ
ト６０が自転し、貫通孔６１の方向が変化して、場合に
よっては燃料の流路抵抗が増加したり、極端な場合には
燃料が流れなくなる可能性がある。図４には、メタルガ
スケット６０のこのような自転を防止したインジェクタ
の接続構造が提案されている。

【００３０】図４は、別の例のメタルガスケットを用い
たこの発明によるインジェクタの接続構造の部分拡大図
である。図４に示す例では、メタルガスケット６５は、
回転楕円体の形状を有しており、回転楕円体の長手方向
がインジェクタアーム２３のに形成された燃料通路２４
と，コモンレール５０に形成された燃料通路５４の方向
とに一致する姿勢で、入口ポート４６のテーパ面４７と
出口ポート５６のテーパ面５７との間で挟み込まれてい
る。メタルガスケット６５には、回転楕円体の長手方
向、即ち、長軸の回転対称軸に実質的に一致した方向に
沿って、燃料通路２４，５４に連通する貫通孔６６が形
成されている。メタルガスケット６０の場合と同様に、
貫通孔６６の孔形状も、燃料通路２４，５４の通路孔形
状と同じにするのが好ましい。回転楕円体の長軸方向を
燃料通路２４，５４の方向に一致させた状態でコモンレ
ール５０とインジェクタ２１とを取付けボルト５９で締
結したときには、メタルガスケット６５はその回転楕円
体の形状のために取付け姿勢が自己保持されるので、外
周面６７のテーパ面４７，５７との接触が維持されると
共に、貫通孔６６の燃料通路２４，５４に対する整合性
が良好であり、貫通孔６６の入口ポート４６及び出口ポ
ート５６との良好な連通が維持される。

【００３１】インジェクタは圧電素子からなるアクチュ
エータを備えているが、ソレノイド作動型のアクチュエ
ータを備えているインジェクタであっても、また圧力制
御室以外の作動型式を有するインジェクタであっても良
い。また、燃料サプライポンプ８０は往復動型のプラン
ジャポンプとして説明したが、ポンプ駆動カムによる駆
動方法を含めて、別形式のポンプとしてよい。また、メ
タルガスケット６０については、入口ポート４６及び出
口ポート５６の開口形状との相互の関係から、インジェ
クタ２１とコモンレール５０との位置ずれを吸収可能な
面を有しているものであればよく、球や回転楕円体に制
限されない。

【００３２】

【発明の効果】この発明によるインジェクタの接続構造
によれば、インジェクタとコモンレールとの位置ずれは
メタルガスケットによって吸収され、インジェクタとコ
モンレールとの取付け面及び燃料供給側と取入れ側とに
おける両ポートを高い精度で整合させる必要がない。ま
た、メタルガスケットによって燃料が流体的に確実に且
つ燃料漏れなく接続される。即ち，シリンダヘッドに取
り付けた際インジェクタとコモンレールとの間に位置ず
れが生じても、燃料供給管を用いることなく、メタルガ
スケットの外周面によって位置ずれを吸収した状態でコ
モンレールと各インジェクタを直結することができる。
更に、インジェクタとコモンレールとは、凸状の外周面
を有するメタルガスケットの案内性によってコモンレー
ルとインジェクタとの組立を容易に行うことができ、組
立作業性を向上することができる。インジェクタとコモ
ンレールとをそれぞれシリンダヘッドに堅固に取り付
け、しかもインジェクタとコモンレールとを直結される
ので，シリンダヘッド上においてコモンレール、インジ
ェクタが堅固に取り付けられるので、コモンレールから
インジェクタへ燃料を漏洩することなく供給可能とする
インジェクタの取付け構造が提供される。その結果、シ
リンダヘッド上のコモンレール式燃料噴射系統の構造と
レイアウトを簡素化すると共に、インジェクタとコモン
レールとのシリンダヘッドに対する取付け剛性を向上し
て、エンジン稼働時における騒音・振動を抑制すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるインジェクタの接続構造が適用
されるコモンレール式燃料噴射装置の一例を分解して説
明する斜視図である。

【図２】この発明によるインジェクタの接続構造が適用
されるインジェクタとコモンレールを示す断面図であ
る。

【図３】図２に示すインジェクタの接続構造を拡大して
示す断面図である。

【図４】別の例のメタルガスケットを用いたこの発明に
よるインジェクタの接続構造の部分拡大図である。

【図５】コモンレール燃料噴射システムを示す概要図で
ある。

【符号の説明】

１２コントローラ２１インジェクタ２２インジェクタ本体２３インジェクタアーム２４燃料通路２７電磁アクチュエータ２８圧電素子３９噴孔４４接続部４５接続端面４６入口ポート４７テーパ面５０コモンレール５１コモンレール本体５３容積部５４燃料通路５５接続端面５６出口ポート５７テーパ面６０，６５メタルガスケット６１，６６貫通孔６２，６７外周面７０シリンダヘッド７１カム軸７７ポンプ駆動カム８０燃料サプライポンプ８１ポンプ本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD12 BA12 BA22 BA36 BA56 BA65 CA01S CA08 CA09 CB01 CB05 CB12 CC06T CC08T CC14 CC26 CC64T CC66 CC67 CC68U CD04 CE02 CE13 CE27 3J040 AA01 AA12 AA17 BA01 EA18 FA01 HA04 HA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッドに取り付けられるコモン
レール本体内に形成された容積部に燃料を蓄圧状態に貯
留するコモンレールに対して、前記シリンダヘッドに取
り付けられるインジェクタ本体を有し且つ前記コモンレ
ールから供給された燃料を噴孔から燃焼室内に噴射する
インジェクタを接続するインジェクタの接続構造におい
て、前記コモンレール本体は前記容積部から前記各イン
ジェクタ側にそれぞれ開口する出口ポートを有し、前記
インジェクタ本体は前記出口ポートに対向して開口する
と共に前記噴孔に連通する入口ポートを有し、前記コモ
ンレール本体と前記インジェクタ本体とは前記出口ポー
トと前記入口ポートとを密封状態に連通すると共に前記
インジェクタと前記コモンレール式との位置ずれを吸収
可能なメタルガスケットを介して直結されていることを
特徴とするインジェクタの接続構造。
【請求項２】前記インジェクタ本体は前記コモンレー
ル側に向かって一体的に延びるインジェクタアームを有
しており、前記入口ポートは前記インジェクタアームに
形成され且つ前記コモンレール本体は前記インジェクタ
アームに直結されていることを特徴とする請求項１に記
載のインジェクタの接続構造。
【請求項３】前記メタルガスケットには前記出口ポー
トと前記入口ポートとを連通する貫通孔が形成されてお
り、前記メタルガスケットの外周面は前記出口ポートと
前記入口ポートとの各開口部内周面に対して密封状態を
維持しつつ前記位置ずれを吸収可能に当接していること
を特徴とする請求項１又は２に記載のインジェクタの接
続構造。
【請求項４】前記出口ポート及び前記入口ポートの前
記開口部内周面は、互いに向かって拡大して形成された
円錐状テーパ面であると共に前記メタルガスケットの前
記外周面は凸状曲面であり、前記メタルガスケットの前
記外周面は、前記コモンレール本体と前記インジェクタ
本体との直結状態において、前記出口ポートと前記入口
ポートとの前記両円錐状テーパ面に対して、前記位置ず
れに応じた位置及び姿勢で当接していることを特徴とす
る請求項３に記載のインジェクタの接続構造。
【請求項５】前記メタルガスケットの前記外周面は球
の外周面であることを特徴とする請求項３又は４に記載
のインジェクタの接続構造。
【請求項６】前記メタルガスケットの前記外周面は回
転楕円体の外周面であり、前記貫通孔の軸線は前記回転
楕円体の長軸の回転対称軸と実質的に一致していること
を特徴とする請求項３又は４に記載のインジェクタの接
続構造。
【請求項７】前記コモンレールの前記容積部に貯留さ
れる燃料はサプライポンプによって圧送され、前記燃料
サプライポンプは前記シリンダヘッドに固定され且つ前
記コモンレールに直結されていることを特徴とする請求
項１〜６のいずれか１項に記載のインジェクタの接続構
造。