JP2003502561A - 内燃機関の燃料噴射システムのための高圧接続部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高圧導管（５）に対する曲げ応力が加えられることなしに、高圧導管（５）と高圧接続部（１）との間の整合誤差を補償するような、内燃機関の燃料噴射システムのための高圧接続部（１）が提案されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、内燃機関の燃料噴射システムのための高圧接続部であって、接続管
片と、高圧導管と、緊締ナットと、シール面とを有しており、前記接続管片が、
その長手方向軸線に対して同心的に配置されている孔及びねじ山を有しており、
高圧導管が端部で、シール面に相応する対応部材を有しており、該対応部材は、
接続管片にねじ込まれる緊締ナットによってシール面に押し付けられる形式のも
のに関する。

【０００２】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８０８８８２号明細書により公知の高圧
接続部では、接続管片の中央孔に円錐台形状のシール面が続いている。このシー
ル面には高圧導管の相応の対応部材が緊締ナットによって押し付けられる。これ
により接続管片と高圧導管との間の密な結合が得られる。

【０００３】 この高圧接続部の欠点は、高圧導管が、接続管片の長手方向軸線の方向で正確
に延びていなければならないことにある。何故ならば高圧接続は角度補償するこ
とができないからである。

【０００４】 本発明の課題は、接続管片の長手方向軸線と高圧導管との間の整合誤差を、高
圧接続部のシール性が失われることなく、かつ高圧導管が不都合な曲げ応力を受
けることなしに補償することができるような高圧接続部を提供することにある。

【０００５】 この課題を解決するための本発明の構成では、内燃機関の燃料噴射システムの
ための高圧接続部であって、接続管片と、高圧導管と、緊締ナットと、シール面
とを有しており、前記接続管片が、その長手方向軸線に対して同心的に配置され
ている孔及びねじ山を有しており、高圧導管が端部で、シール面に相応する対応
部材を有しており、該対応部材は、接続管片にねじ込まれる緊締ナットによって
シール面に押し付けられる形式のものにおいて、シール面と、緊締ナットおよび
対応部材の互いに向かい合う面とが、それぞれ球冠の形状を有しており、これら
の球冠の中心点が、ジオメトリ的に同じ場所に位置しているようにした。

【０００６】 シール面と、対応部材と、緊締ナットとを球形に構成することにより、整合誤
差を有する高圧導管を接続管片内に挿入することができ、この場合このことが接
続管片および対応部材のシール面に影響を与えることはない。これによりこの場
合も高圧接続部のシール性は全周面で維持されたままである。さらに高圧導管に
は、大きな材料負荷につながるような不要な曲げ応力は存在しない。

【０００７】 本発明の構成によれば、緊締ナットに面した、対応部材の球冠が球面状リング
プレートとして形成されている。これにより、緊締ナットを締める際に高圧導管
は回動されず、さらに球面状リングプレートを高圧導管およびその対応部材とは
異なる材料から形成することができる。

【０００８】 本発明の別の構成によれば、緊締ナットと対応部材との間に緊締リングが配置
されていて、該緊締リングの、対応部材に面した面が、球冠の形状を有している
ので、比較的大きな構成長さに基づき、シール面に対応部材を装着することによ
り押圧力は僅かにしか減じられない。

【０００９】 別の構成によれば、緊締リングと緊締ナットとの互いに向かい合う面が円形リ
ング面であるので、緊締リングと緊締ナットとの間の摩擦は最小限である。

【００１０】 本発明の別の構成によれば、緊締ナットと緊締リングの貫通孔が、円錐状に形
成されており、これらの孔直径は、シール面に対する距離が増大するにつれ大き
くなる。これによりより大きな整合誤差であっても、高圧導管は変形することな
しに接続管片に導入され、これにねじ締結することができる。

【００１１】 本発明の補足的な構成では、貫通孔の円錐角度が、１０°または１０°よりも
小さい。従って円錐角度の選択により、最大許容製造誤差が規定される。

【００１２】 本発明によれば、接続管片が、燃料高圧リザーバまたは燃料高圧ポンプのケー
シングまたは噴射弁のケーシングに溶接されているので、接続管片を別個に製造
することができ、簡単かつ安価な方法で燃料高圧リザーバまたは上記ケーシング
に結合させることができる。

【００１３】 別の構成によれば、接続管片が、燃料高圧リザーバまたは燃料高圧ポンプのケ
ーシングまたは噴射弁のケーシングにねじ締結されているので、本発明による高
圧接続部は、既に形成された噴射システムにおいても、そこに存在している高圧
接続部と交換して代替することができる。

【００１４】 本発明の別の構成によれば、接続管片と燃料高圧リザーバとが、または接続管
片と燃料高圧ポンプのケーシングとが、または接続管片と噴射弁のケーシングと
が一体に、特に鍛造部分として形成されている。これにより構成部分および接合
結合部の総数は減じられる。さらに材料負荷の良好な経過が得られる。

【００１５】 本発明の別の構成によれば、シール面が、燃料高圧リザーバまたは燃料高圧ポ
ンプのケーシングまたは噴射弁のケーシングの部分であるので、本発明による高
圧接続部の構成高さは減じられる。

【００１６】 別の実施例では、シール面が、接続管片の部分である。これにより高圧接続部
は、燃料噴射システムの他の構成郡とは独立的に、かつ安価に製造することがで
きる。さらに接続管片とシール面とのジオメトリ的な対応配置が常に保証されて
いる。

【００１７】 本発明の構成では、緊締ナットが雌ねじ山を、接続管片が対応する雄ねじ山を
有しているので、ねじ山の呼び径が、シール面の外径よりも著しく大きく、従っ
て高い圧着力を実現できる。

【００１８】 本発明の別の構成では、緊締ナットが、雄ねじ山を、接続管片が対応する雌ね
じ山を有しているので、接続管片の外径が、ひいては必要な組み込みスペースも
減じられる。

【００１９】 前記課題を解決するために本発明の構成では、高圧接続部を備えた内燃機関の
ための燃料噴射弁であって、前記高圧接続部が、接続管片と、高圧導管と、緊締
ナットと、シール面とを有しており、接続管片が、その長手方向軸線に対して同
心的に配置された孔とねじ山とを有しており、高圧導管がその端部で、前記シー
ル面に相応する対応部材を有しており、該対応部材は、接続管片にねじ込まれる
緊締ナットによってシール面に押し付けられる形式のものにおいて、シール面と
、緊締ナットおよび対応部材の互いに向かい合う面とがそれぞれ球冠の形状を有
しており、これらの球冠の中心点が、ジオメトリ的に同じ場所に位置しているよ
うにした。

【００２０】 本発明のその他の利点および有利な構成は、以下の説明、図面、請求の範囲に
記載されている。

【００２１】 次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。

【００２２】 図１に示した構成では、高圧接続部１が、燃料高圧リザーバ３のリザーバ壁２
に結合されている。リザーバ壁２に設けられた孔４は高圧導管５との液圧的な接
続部を形成している。高圧導管１は、孔４と高圧導管５との間の液圧的な接続部
をシールし、孔４と高圧導管５との間の整列誤差を補償するために働く。リザー
バ壁２に設けられたシール面６は球表面の形状（球冠）を有していて、この場合
、球もしくは球冠の中心点は孔４の長手方向軸線７上にある。

【００２３】 高圧導管５に結合している対応部材８の端部は同様に球状に形成されているの
で、シール面６と対応部材８とは互いに内外に適合している。対応部材８が緊締
ナット９によってシール面６に押し付けられると、高圧導管５と燃料高圧リザー
バ３とが液密に接続される。

【００２４】 図示の実施例では、対応部材８は、緊締ナット９に面した面１０で球状の形状
を有している。緊締ナット９の、対応部材８に面した面１１は同様に球状に形成
されているので、対応部材８の面１０と、緊締ナット９の面１１とは相応に互い
に内外に適合している。

【００２５】 球状のシール面６と、緊締ナット９の球状の部分との中心点は、ジオメトリ的
に同じ場所に存在している。このことにより、緊締ナット９により生ぜしめられ
る、対応部材８をシール面６に押し付ける押圧力は、高圧導管５の整列誤差とは
無関係であることが保証される。

【００２６】 緊締ナット９は雄ねじ山１２を有しており、この雄ねじ山１２は、接続管片１
３の対応する雌ねじ山にねじ込まれる。図示の実施例では、接続管片１３が溶接
シーム１４によってリザーバ壁２に結合されている。

【００２７】 接続管片１３とリザーバ壁２とが１つの部分から、例えば鍛造によって製造さ
れてもよいし、シール面６と接続管片１３とが一体的に形成されて、この構成部
分が全体としてリザーバ壁２に溶接されてもよい。このようなこととは関係なく
、高圧導管５の整列誤差にも関わらず、対応部材８とシール面６との間に作用す
る押圧力は不変のままであり、横方向力の成分なしに作用する。

【００２８】 図２には本発明の別の実施例が示されている。この実施例では、緊締ナット９
が、その雌ねじ山１５で、接続管片１３の、対応する雄ねじ山にねじ込まれる袋
ナットとして形成されている。緊締ナット９のフランジ１６は緊締リング１７に
押圧力を伝える。緊締リング１７は、対応部材８に面した面に球状の切欠１８を
有している。この切欠１８は球面状リングプレート１９と協働する。押圧力は即
ち、緊締ナット９から緊締リング１７と球面状リングプレート１９とを介して対
応部材８に伝えられ、最終的にはシール面６に伝えられる。

【００２９】 この実施例の利点は、緊締ナット９、緊締リング１７、球面状リングプレート
１９、対応部材８をそれぞれ異なる材料から製造することができるので、上記各
構成部分に対して求められる要求に最良に適合させることができる。即ち例えば
対応部材８の耐圧性は重要である。球面状リングプレート１９は良好な耐圧性の
他に、緊締ナット９から例えば緊締リング１７によって伝えられる回転運動を対
応部材８にさらに伝えることがないように、小さな摩擦係数も有しているのが望
ましい。対応部材８がこのように回動するならば、高圧導管５のねじれを引き起
こし、ひいては不要かつ不都合な負荷を高圧導管５に与えることになる。

【００３０】 図２に示した実施例では、緊締ナット９によって付与される押圧力に関する高
圧接続部の剛性は広範囲で構造的に影響を与えることができる。緊締リング１７
が比較的長く、僅かな弾性係数を有した材料から形成されているので、押圧力は
、緊締ナット９の比較的大きく回転運動した後に初めて形成される。このことは
、押圧力をより正確に調節することができ、シール面６と対応部材８との間にず
れが存在したとしても、もしくは対応部材８と球面状リングプレート１９との間
の他の接触面または球面状リングプレート１９と緊締リング１７との間の他の接
触面または緊締リング１７とフランジ１６との間の他の接触面のうち１つまたは
複数の接触面が存在したとしても、押圧力はごく僅かにしか減少しないという利
点を有している。。

【００３１】 図示の実施例では、高圧導管５は緊締ナット９に設けられた孔２０および緊締
リング１７に設けられた孔２１によってガイドされる。図２では、緊締ナット９
の孔２０の直径と、緊締リング１７の孔２１の直径とは、高圧導管５の外径より
も極端に大きいことはない。これにより孔４に関して構造的に最大に生じ得る高
圧導管５の整列誤差が規定される。孔２０と２１とが円錐状に形成されているな
らば、即ち、シール面６からの間隔が大きくなるにつれて孔直径も増大するなら
ば、最大に生じ得る整列誤差がずっと大きくなる。

【００３２】 図示の実施例では、接続管片１３がリザーバ壁２に溶接シーム１４によって結
合されている。これは図１に示した実施例の場合と同様に必ずしも必要ではない
。

【００３３】 この明細書および請求項および図面に記載した特徴は、それぞれそれ自体でも
、互いに任意に組み合わせても発明の本質をなす。

【図面の簡単な説明】

【図１】 高圧接続部の第１の構成を示す図である。

【図２】 球面状リングプレートと緊締リングとを備えた高圧接続部の第２の構成を示す
図である。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射システムのための高圧接続部（１）であ
   って、接続管片（１３）と、高圧導管（５）と、緊締ナット（９）と、シール面
   （６）とを有しており、前記接続管片（１３）が、その長手方向軸線（７）に対
   して同心的に配置されている孔及びねじ山を有しており、高圧導管（５）が端部
   で、シール面（６）に相応する対応部材（８）を有しており、該対応部材（８）
   は、接続管片（１３）にねじ込まれる緊締ナット（９）によってシール面（６）
   に押し付けられる形式のものにおいて、 シール面（６）と、緊締ナット（９）および対応部材（８）の互いに向かい合
   う面とが、それぞれ球冠の形状を有しており、これらの球冠の中心点が、ジオメ
   トリ的に同じ場所に位置していることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射システ
   ムのための高圧接続部。
2. 【請求項２】 緊締ナット（９）に面した、対応部材（８）の球冠が球面状
   リングプレート（１９）として形成されている、請求項１記載の高圧接続部。
3. 【請求項３】 緊締ナット（９）と対応部材（８）との間に緊締リング（１
   ７）が配置されていて、該緊締リング（１７）の、対応部材（８）に面した面が
   、球冠の形状を有している、請求項１記載の高圧接続部。
4. 【請求項４】 緊締リング（１７）と緊締ナット（９）との互いに向かい合
   う面が円形リング面である、請求項３記載の高圧接続部。
5. 【請求項５】 緊締ナット（９）と緊締リング（１７）の貫通孔（２０，２
   １）が、円錐状に形成されており、これらの孔直径は、シール面に対する距離が
   増大するにつれ大きくなる、請求項１から４までのいずれか１項記載の高圧接続
   部。
6. 【請求項６】 貫通孔（２０，２１）の円錐角度が、１０°または１０°よ
   りも小さい、請求項５記載の高圧接続部。
7. 【請求項７】 接続管片（１３）が、燃料高圧リザーバ（３）または燃料高
   圧ポンプのケーシングまたは噴射弁のケーシングに溶接されている、請求項１か
   ら６までのいずれか１項記載の高圧接続部。
8. 【請求項８】 接続管片（１３）が、燃料高圧リザーバ（３）または燃料高
   圧ポンプのケーシングまたは噴射弁のケーシングにねじ締結されている、請求項
   １から６までのいずれか１項記載の高圧接続部。
9. 【請求項９】 接続管片（１３）と燃料高圧リザーバ（３）とが、または接
   続管片と燃料高圧ポンプのケーシングとが、または接続管片と噴射弁のケーシン
   グとが一体に、特に鍛造部分として形成されている、請求項１から６までのいず
   れか１項記載の高圧接続部。
10. 【請求項１０】 シール面（６）が、燃料高圧リザーバ（３）または燃料高
    圧ポンプのケーシングまたは噴射弁のケーシングの部分である、請求項１から８
    までのいずれか１項記載の高圧接続部。
11. 【請求項１１】 シール面（６）が、接続管片（１３）の部分である、請求
    項１から８までのいずれか１項記載の高圧接続部（１）。
12. 【請求項１２】 緊締ナット（９）が雌ねじ山を、接続管片（１３）が対応
    する雄ねじ山を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の高圧接
    続部。
13. 【請求項１３】 緊締ナット（９）が、雄ねじ山（１２）を、接続管片（１
    ３）が対応する雌ねじ山を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記
    載の高圧接続部。
14. 【請求項１４】 高圧接続部（１）を備えた内燃機関のための燃料噴射弁で
    あって、前記高圧接続部（１）が、接続管片（１３）と、高圧導管（５）と、緊
    締ナット（９）と、シール面（６）とを有しており、接続管片（１３）が、その
    長手方向軸線（１７）に対して同心的に配置された孔とねじ山とを有しており、
    高圧導管（５）がその端部で、前記シール面（６）に相応する対応部材（８）を
    有しており、該対応部材（８）は、接続管片（１３）にねじ込まれる緊締ナット
    （９）によってシール面（６）に押し付けられる形式のものにおいて、 シール面（６）と、緊締ナット（９）および対応部材（８）の互いに向かい合
    う面とがそれぞれ球冠の形状を有しており、これらの球冠の中心点が、ジオメト
    リ的に同じ場所に位置していることを特徴とする、高圧接続部を備えた内燃機関
    のための燃料噴射弁。