JP2003518582A - ピストンエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ピストンエンジンであって、複数のシリンダを有するエンジンブロックと、シリンダに対応配置された、エンジンブロックに位置固定された複数の供給管（１）を有する新ガス供給部と、シリンダに対応配置された高圧供給管路（５）を有する燃料噴射装置とが設けられている形式のものに関する。エンジンブロックへの供給管（１）と高圧供給管路（５）との固定を簡単にするためには、本発明によれば、高圧供給管路（５）に供給管（１）のための押さえ（７）が形成されており、これによって、エンジンブロックに固定された高圧供給管路（５）が、供給管（１）をエンジンブロックに位置固定していることが提案される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念部の特徴を備えたピストンエンジンに関する。

【０００２】 ピストンエンジンは、複数のシリンダを備えたエンジンブロックを有していて
、新ガス供給部を装備している。この新ガス供給部は、シリンダに対応配置され
た、エンジンブロックに位置固定された複数の供給管を有している。新ガス供給
部を介してエンジンに吸込み空気または給気が供給される。この吸込み空気また
は給気は燃焼のために必要となる。現代のピストンエンジンは燃料噴射装置を装
備している。この燃料噴射装置は、シリンダに対応配置された高圧供給管路を有
している。このような高圧供給管路では、燃料が高い圧力下でシリンダに共通に
提供される。この場合、噴射弁によって燃料の適切な調量が行われる。このよう
な形式の共通の高圧供給管路は一般的に「コモンレール」と呼ばれる。

【０００３】 高圧供給管路は、高い燃料圧に基づき有利には金属から製作される。しかし、
供給管の製作のためにはプラスチックが優遇される。プラスチックから製作され
た供給管をエンジンブロックに位置固定することは一般的に金属ブシュによって
行われる。この金属ブシュは、供給管をエンジンブロックに螺合することができ
るようにするために、供給管のフランジ区分に溶接されるかまたは融接される。
この場合、高圧供給管路はエンジンブロックまたは供給管に直接的に固定されて
もよいし、ひいては、エンジンブロックに間接的に固定されてもよい。また、供
給管と高圧供給管路とを金属から一体に製作することも可能である。この場合、
この一体の構成群は、その後、適宜な螺合によってエンジンブロックに位置固定
される。

【０００４】 本発明の課題は、冒頭で述べた形式のピストンエンジンを改良して、高圧供給
管路と供給管との固定が簡単になるようにすることである。

【０００５】 この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を備えたピストンエンジンによ
って解決される。

【０００６】 本発明は、高圧供給管路の固定によって同時に供給管がエンジンブロックに位
置固定されるように供給管と協働する高圧供給管路を形成するという一般的な思
想に基づいている。この手段によって、供給管をエンジンブロックに位置固定す
るための付加的な固定手段を不要にすることができる。これによって、特に金属
から成る付加的な固定エレメントを供給管に組み込む必要なしに、プラスチック
から成る供給管を製作することが可能となる。したがって、全体的に供給管と高
圧供給管路との本発明による組合せに対して特に廉価な製作が達成される。

【０００７】 本発明による装置の別の重要な特徴および利点は、従属請求項、図面の簡単な
説明および図面に基づく所属の実施例の説明から得られる。

【０００８】 あとで詳しく説明したい前述した特徴は、それぞれ記載した組合せでも使用可
能であるし、本発明の枠内を逸脱することなしに、別の組合せでもまたは単独で
も使用可能であることが分かった。

【０００９】 以下に、本発明の有利な実施例を図面につき詳しく説明する。

【００１０】 図１および図２によれば、詳しく図示していないピストンエンジンは新ガス供
給部を装備している。ここには、この新ガス供給部のうち供給管１が図示してあ
る。この供給管１は、新ガス供給部の、エンジンに対応配置された端部であり、
新ガスをピストンエンジンのそれぞれ１つのシリンダに供給する。互いに隣り合
って位置するそれぞれ２つの供給管１は共通の結合ウェブ２を介して互いに固定
されている。

【００１１】 供給管１は有利には一列に配置されている。ここには、４つの供給管１が図示
してあるので、これに相応して、所属のピストンエンジンは４気筒直列エンジン
または８気筒Ｖ型エンジンとして形成されている。

【００１２】 外側に位置する供給管１の一方には支承付設部３が一体成形されている。外側
に位置する他方の供給管１には支持体４が一体成形されている。有利には、供給
管１と、結合ウェブ２と、支承付設部３と、支持体４とは射出成形構成部分にま
とめられ、有利には、適切なプラスチックから製作される。

【００１３】 さらに、ピストンエンジンは燃料噴射装置を有している。ここには、この燃料
噴射装置のうち高圧供給管路５が図示してある。この高圧供給管路５は接続部６
で噴射弁（図示せず）に燃料を供給する。この燃料は高圧供給管路５内で高い作
業圧下にあるので、高圧供給管路５は有利には金属構造で特にダイカスト法によ
って製作される。高圧供給管路５には各供給管１のために押さえ７が形成されて
いる。この押さえ７は保持リング８を有している。この場合、各保持リング８は
、所属の供給管１が上側の区分９で保持リング８内に差込み可能でありかつ横断
面において拡張された中間の区分１０が保持リング８に当て付けられるように成
形されている。この場合、保持リング８の内側輪郭は、有利には、中間の区分１
０の外側輪郭に適合されているので、大きな面にわたる当付け部を保持リング８
と供給管１との間に形成することができる。

【００１４】 互いに隣り合って位置する保持リング８の間には、押さえ７が保持ウェブ１１
を有している。この保持ウェブ１１は、保持リング８が供給管１の中間の区分１
０に被せ嵌められる場合に下面で結合ウェブ２の上面に当て付けられる。ここで
も、大きな面にわたる当付けが保持リング８と供給管１との間に有利に達成され
る。

【００１５】 高圧供給管路５と押さえ７とには複数の支持ベース１２が形成されている。こ
れらの支持ベース１２はその内部にねじのためのそれぞれ１つの貫通開口１３を
有している。有利には、高圧供給管路５と、押さえ７と、支持ベース１２とは一
体の構成部分として形成される。この構成部分は、たとえばダイカスト法によっ
て製作することができる。支持ベース１２は、エンジンブロック（図示せず）に
面した下側の端部にそれぞれ１つの支持プレート１４を有している。この支持プ
レート１４はフランジ１７に当て付けられる。このフランジ１７は、供給管１の
、エンジンブロックに面した側の端部に形成されている。支持プレート１４から
は下向きにシリンダブシュ１５が張り出している。このシリンダブシュ１５は、
フランジ１７に設けられた相補的な収容開口３０内に挿入される。この場合、シ
リンダブシュ１５は、エンジンブロックへの支持ベース１２の螺合時に支持プレ
ート１４が圧着力をフランジ１７に加えるように寸法設定されている。

【００１６】 いま、高圧供給管路５と供給管１とをエンジンブロックに固定するためには、
適合するねじが貫通開口１３内に挿入されてエンジンブロックに螺合される。こ
の場合、高強度の結合が支持ベース１２とエンジンブロックとの間に達成される
。高圧供給管路５は支持ベース１２に結合されているので、これによって、エン
ジンブロックへの高圧供給管路５の固定も達成される。さらに、供給管１の下側
の区分１６の寸法は、高圧供給管路５がその支持ベース１２でエンジンブロック
に螺合されている場合に、供給管１が、エンジンブロックに面した側の端部に形
成されたフランジ１７で十分な圧着力を伴ってエンジンブロックに位置固定され
ているように選択されている。供給管１をエンジンブロックに位置固定するため
の付加的な固定エレメントは不要となる。当然ながら、場合によって過給された
新ガスを漏れなしにピストンエンジンのシリンダに供給するためには、フランジ
１７および／またはエンジンブロックにおける相補的な箇所に適切なシール手段
が設けられている。

【００１７】 図２によれば、各供給管１には絞りフラップもしくはスロットルバルブ１８が
対応配置されている。このスロットルバルブ１８は各供給管１の内部に収納され
、供給管１の開放横断面を調整するために働く。この目的のためには、スロット
ルバルブ１８が共通の駆動軸１９に回動不能に取り付けられる。この駆動軸１９
はほぼ、符号２０で示した一点鎖線の高さで供給管１と、結合ウェブ２と、支持
体４とを貫通している。この場合、駆動軸１９は、供給管１と、結合ウェブ２と
、支持体４とに挿入されている。駆動軸１９は、支持体４に対応した端部に操作
レバー２１を有している。この操作レバー２１は作動駆動装置２２と協働する。
この作動駆動装置２２は支持体４に取り付けることができる。

【００１８】 駆動軸１９は各スロットルバルブ１８のために、軸方向に延びるフラップ区分
２３と、複数の支承区分２４，２５，２６，２７，２８とを有している。これら
の支承区分２４，２５，２６，２７，２８は同じく軸方向に延びており、それぞ
れ２つの支承区分が１つのフラップ区分２３を軸方向で仕切っている。ここに図
示した特別な構造によれば、フラップ区分２３はそれぞれ同じ直径を有している
。有利には、駆動軸１９の、操作レバー２１とは反対の側の軸方向の端部に形成
された支承区分２４は、隣接したフラップ区分２３の直径と同じ大きさの直径を
有しているかまたは隣接したフラップ区分２３の直径よりも小さく寸法設定され
た直径を有している。これとは異なり、別の支承区分２５，２６，２７，２８の
直径はそれぞれフラップ区分２３の直径よりも大きく寸法設定されている。さら
に、支承区分２４〜２８はそれぞれ一定の直径を有している。この場合、支承区
分２４〜２８の直径は、この直径が駆動軸１９に沿って操作レバー２１に向かっ
て過度に大きくなるように互いに区別されている。これに相応して、操作レバー
２１とは反対の側の端部に形成された支承区分２４は最小の直径を有しているの
に対して、操作レバー２１に面した側の端部に形成された支承区分２８は最大の
直径を有している。

【００１９】 支承付設部３と、結合ウェブ２と、支持体４とには、一点鎖線２０に対して同
軸的に支承開口（図示せず）が形成されている。この支承開口は支承区分２４〜
２８に対して相補的に形成されているので、駆動軸１９は、供給管１と、結合ウ
ェブ２と、支承付設部３と、支持体４とから成る構成群内に一点鎖線２０に対し
て同軸的に導入することができる。当然ながら、前述した支承開口の直径は、一
方では駆動軸１９が旋回調節可能であり、他方では十分なシールを個々の供給管
１の間に保証することができるように支承区分２４〜２８の直径に調和されてい
る。駆動軸１９の、操作レバー２１を有する端部に対応配置された支承区分２８
にだけ付加的なシール手段が対応配置されさえすればよい。たとえば支承区分２
８は環状溝２９を有している。この環状溝２９内には、たとえばＯリングを挿入
することができる。支承付設部３に設けられた支承開口は、気密なシールのため
に片側で閉鎖されて形成されており、これによって、対応配置された支承区分２
４は軸方向で支承開口内に進入する。

【００２０】 駆動軸１９の、上述した構造によって、供給管１と、結合ウェブ２と、支承付
設部３と、支持体４とを射出成形構成部分にまとめることが簡単となる。なぜな
らば、射出成形型のマンドレルを相応に駆動軸１９と同様に形成することができ
、これによって、射出成形後に特に簡単に構成部分から引き出すことができるか
らである。さらに、射出成形構成部分内への駆動軸１９の進入が簡単となる。

【００２１】 図３には、本発明の別の構成が示してある。この構成は、主として、押さえ７
と高圧供給管路５とが互いに一体に形成されているのではなく、別個の構成部分
として形成されている点で図１および図２に示した構成と異なっている。この場
合、押さえ７は全て一体の押さえ構成部分３２にまとめられている。この特殊な
構成では、押さえ７が保持リング８（図１および図２参照）なしに形成されてい
て、主として、保持ウェブ１１からしか成っていない。この保持ウェブ１１は供
給管１の位置固定のために供給管１の結合ウェブ２に上方から係合する。押さえ
７もしくは保持ウェブ１１には、高圧供給管路５に面した側に鞍状の座３１が形
成されている。この座３１の輪郭は高圧供給管路５の外側輪郭に対してほぼ相補
的に成形されている。これによって、押さえ構成部分３２は高圧供給管路５に載
置可能となり、この高圧供給管路５に保持され得る。この保持は、たとえば押さ
え構成部分３２と高圧供給管路５との間の溶接結合またははんだ付け結合によっ
て実現可能となる。また、座３１は、高圧供給管路５と、この高圧供給管路５に
載置されるかもしくは差し被せられる押さえ７との間にプレス嵌めが形成される
ように成形されていてもよい。

【００２２】 押さえ７と高圧供給管路５とを別個に形成することによって、別個の構成部分
のために、種々異なる製作材料および／または製作法を使用することができる。
これらの製作材料および／または製作法は、その都度の構成部分機能および要求
に対して最適化されている。

【００２３】 図３に示した構成では、供給管１と結合ウェブ２との、高圧供給管路５に面し
た側に同じく鞍状の座３３が形成されている。この座３３には高圧供給管路５が
エンジンブロックへの組付け時に当て付けられる。有利には、座３３の輪郭も高
圧供給管路５の外側輪郭に適合されている。

【００２４】 図３に示した構成では、支持ベース１２が供給管１にもしくは結合ウェブ２に
形成されている。供給管１と、結合ウェブ２と、供給管１もしくは結合ウェブ２
に一体成形された支持ベース１２とは有利にはプラスチックから製作されている
ので、固定力をより良好に吸収することができるようにするために、支持ベース
１２の貫通開口１３内には、有利には金属から成る差込みスリーブ３４が差し込
まれる。この差込みスリーブ３４は、エンジンブロックに面した側の端部に、半
径方向外向きに張り出したつば３５を装備している。このつば３５は差込みスリ
ーブ３４を貫通開口１３内に差し込んだ場合にアバットメントもしくはストッパ
として働く。差込みスリーブ３４は、所属の貫通開口１３内に完全に差し込まれ
ている場合に、押さえ構成部分３２に面した側の端部で貫通開口１３から突出し
ているように寸法設定されている。押さえ７には差込み開口３６が形成されてい
る。この差込み開口３６は、差込みスリーブ３４の、突出した端部に差被せ可能
である。有利には、差込み開口３６は差込みスリーブ３４に調和されている。こ
れによって、差込み開口３６と差込みスリーブ３４との間にはプレス嵌めが形成
される。このプレス嵌めは、差込みスリーブ３４ひいては供給管１と、結合ウェ
ブ２と、支持ベース１２とによって形成された構成群に対する押さえ構成部分３
２の自動的な保持を保証している。したがって、付加的な補助ねじまたはその他
の解離可能な固定手段を必要としない十分に進歩した前組付けを実現することが
できる。したがって、この前組付けのためには、高圧供給管路５が押さえ構成部
分３２によって供給管１に位置固定される。この場合、高圧供給管路５は所属の
座３１，３３に当て付けられる。このためには、有利には、まず押さえ構成部分
３２が高圧供給管路５に、たとえばプレス嵌めによって位置固定される。次いで
、押さえ構成部分３２と高圧供給管路５とによって形成された構成群が、供給管
１と、結合ウェブ２と、支持ベース１２とから成る構成群に載置される。

【００２５】 その後、このように前組付けされたユニットは、押さえ７がねじでエンジンブ
ロックに螺合されることによって簡単にエンジンブロックに位置固定することが
できる。この場合、押さえ７は同時に高圧供給管路５と供給管１とをエンジンブ
ロックに対して緊締する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による供給管と高圧供給管路との斜視図である。

【図２】 図１に示した装置の分解図である。

【図３】 図２と同じであるものの、別の構成を示す分解図である。

【符号の説明】

１ 供給管、 ２ 結合ウェブ、 ３ 支承付設部、 ４ 支持体、 ５ 高
圧供給管路、 ６ 接続部、 ７ 押さえ、 ８ 保持リング、 ９ 区分、 １０ 区分、 １１ 保持ウェブ、 １２ 支持ベース、 １３ 貫通開口、 １４ 支持プレート、 １５ シリンダブシュ、 １６ 区分、 １７ フラン
ジ、 １８ スロットルバルブ、 １９ 駆動軸、 ２０ 一点鎖線、 ２１ 操作レバー、 ２２ 作動駆動装置、 ２３ フラップ区分、 ２４，２５，２
６，２７，２８ 支承区分、 ２９ 環状溝、 ３０ 収容開口、 ３１ 座、 ３２ 押さえ構成部分、 ３３ 座、 ３４ 差込みスリーブ、 ３５ つば
、 ３６ 差込み開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨッヘン ロース ドイツ連邦共和国 レムゼック−ネッカー レムス ウンテレ ヴァインベルクシュト ラーセ 34 (72)発明者 マーティン ローゼンベッカー ドイツ連邦共和国 シュヴュルパー ヘー ベン 38アー (72)発明者 ギュンター カハラー ドイツ連邦共和国 インゲルスハイム イ ム シュタッフェルライン 22 (72)発明者 ハンス ゲーベルト ドイツ連邦共和国 ハイルブロン エドゥ アルト−バーダー−シュトラーセ 21 (72)発明者 ハンス−ペーター ドレスプリング ドイツ連邦共和国 ハイデンハイム フラ ーメンヴェーク 44 (72)発明者 ユルゲン シュテーリッヒ ドイツ連邦共和国 ネッカータイルフィン ゲン ホーエンノイフェンシュトラーセ 30 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA56 BA61 BA65 CB01 CB12 CD04 CD14

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンエンジンであって、複数のシリンダを有するエンジ
   ンブロックと、シリンダに対応配置された、エンジンブロックに位置固定された
   複数の供給管（１）を有する新ガス供給部と、シリンダに対応配置された高圧供
   給管路（５）を有する燃料噴射装置とが設けられている形式のものにおいて、 高圧供給管路（５）に供給管（１）のための押さえ（７）が形成されており、
   これによって、エンジンブロックに固定された高圧供給管路（５）が、供給管（
   １）をエンジンブロックに位置固定していることを特徴とする、ピストンエンジ
   ン。
2. 【請求項２】 供給管（１）が、プラスチックから成っており、高圧供給管
   路（５）が、金属から成っている、請求項１記載のピストンエンジン。
3. 【請求項３】 各供給管（１）のための押さえ（７）が、供給管（１）を取
   り囲む保持リング（８）を有している、請求項１または２記載のピストンエンジ
   ン。
4. 【請求項４】 隣り合って位置する２つの供給管（１）が、結合ウェブ（２
   ）によって互いに固定されており、押さえ（７）が、結合ウェブ（２）に上方か
   ら係合する少なくとも１つの保持ウェブ（１１）を有している、請求項１から３
   までのいずれか１項記載のピストンエンジン。
5. 【請求項５】 高圧供給管路（５）および／または押さえ（７）に支持ベー
   ス（１２）が形成されており、該支持ベース（１２）が、ねじのためのそれぞれ
   １つの貫通開口（１３）を有しており、高圧供給管路（５）が、支持ベース（１
   ２）の螺合によってエンジンブロックに固定されている、請求項１から４までの
   いずれか１項記載のピストンエンジン。
6. 【請求項６】 供給管（１）の、エンジンブロックに面した側の端部にフラ
   ンジ（１７）が形成されており、該フランジ（１７）に少なくとも１つの支持ベ
   ース（１２）が支持されており、フランジ（１７）が、開口（３０）を有してお
   り、該開口（３０）が、支持ベース（１２）の貫通開口（１３）に整合している
   、請求項５記載のピストンエンジン。
7. 【請求項７】 支持ベース（１２）が、支持プレート（１４）を有しており
   、該支持プレート（１４）で支持ベース（１２）が、フランジ（１７）に支持さ
   れている、請求項６記載のピストンエンジン。
8. 【請求項８】 支持ベース（１２）が、エンジンブロックに面した側の端部
   にシリンダブシュ（１５）を有しており、該シリンダブシュ（１５）が、フラン
   ジ（１７）に設けられた開口（３０）内に進入している、請求項６または７記載
   のピストンエンジン。
9. 【請求項９】 複数の供給管（１）が、１つの射出成形構成部分にまとめら
   れている、請求項１から８までのいずれか１項記載のピストンエンジン。
10. 【請求項１０】 押さえ（７）が、高圧供給管路（５）と一体に形成されて
    いる、請求項１から９までのいずれか１項記載のピストンエンジン。
11. 【請求項１１】 押さえ（７）と高圧供給管路（５）とが、別個の構成部分
    として形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のピストンエン
    ジン。
12. 【請求項１２】 複数の押さえ（７）が、一体の構成部分にまとめられてい
    る、請求項１１記載のピストンエンジン。
13. 【請求項１３】 押さえ（７）が、高圧供給管路（５）に保持されている、
    請求項１１または１２記載のピストンエンジン。
14. 【請求項１４】 押さえ（７）および／または供給管（１）に鞍状の座（３
    １，３３）が形成されており、該座（３１，３３）が、エンジンブロックに固定
    された高圧供給管路（５）において該高圧供給管路（５）に接触している、請求
    項１１から１３までのいずれか１項記載のピストンエンジン。
15. 【請求項１５】 以下の特徴：すなわち、 −各供給管（１）が、スロットルバルブ（１８）を有しており、 −該スロットルバルブ（１８）が、共通の駆動軸（１９）に回動不能に取り付け
    られており、 −該駆動軸（１９）が、軸方向で交互にフラップ区分（２３）と支承区分（２４
    ，２５，２６，２７，２８）とを有しており、 −各支承区分（２４，２５，２６，２７，２８）が、軸方向で一定の直径を有し
    ており、支承区分の直径が軸方向で増加するように、各支承区分が、異なる直径
    を有している が設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のピストンエンジ
    ン。
16. 【請求項１６】 支承区分（２４，２５，２６，２７，２８）の最小の直径
    が、隣接したフラップ区分（２３）の直径と同じ大きさに寸法設定されているか
    または隣接したフラップ区分（２３）の直径よりも大きく寸法設定されており、
    別の支承区分の直径が、フラップ区分（２３）の直径よりも大きく寸法設定され
    ている、請求項１５記載のピストンエンジン。
17. 【請求項１７】 フラップ区分（２３）が、それぞれ同じ直径を有している
    、請求項１５または１６記載のピストンエンジン。
18. 【請求項１８】 互いに隣り合って位置する供給管（１）の間にそれぞれ１
    つの結合ウェブ（２）が形成されており、該結合ウェブ（２）を貫いて駆動軸（
    １９）が延びており、各結合ウェブ（２）が、支承開口を有しており、該支承開
    口が、駆動軸（１９）の、対応配置された支承区分（２５，２６，２７）に対し
    て相補的に形成されている、請求項１５から１７までのいずれか１項記載のピス
    トンエンジン。