JP2004526892A - 燃料システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】シリンダヘッド１６に連絡する燃料噴射器２０に燃料を供給するための燃料システム１０が提供される。ここで、燃料噴射器２０はオープニングを有し、シリンダヘッド１６はボア２２を有する。燃料システム１０は、シリンダヘッド１６のボア２２内に配置できる燃料パイプ３０を有する。燃料パイプ３０はパイプボディ３４を有し、パイプボディ３４は第１の端部３６と第２の端部３７とを有する。第１の端部３６は、燃料噴射器２０と係合可能であって、オープニング４２と位置合せ可能である。燃料システム１０は更に燃料ライン６２組立体を有し、燃料ライン組立体は燃料ラインを有し、燃料ラインはパイプボディ３４の第２の端部３７と係合可能な端部を有する。組立体は更に、燃料ライン６２と係合可能でシリンダヘッド１６と螺合可能な回転可能ナットを有する。このナットは、燃料ラインの端部がパイプボディ３４の第２の端部と係合するように、そしてそれによって、パイプボディ３４の第１の端部が燃料噴射器２０と係合するように、燃料ラインの端部を付勢するものである。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、エンジンへの燃料供給のための改良された燃料システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
エンジンの燃料噴射器へ燃料を供給する従来の燃料システムは、エンジンのシリンダヘッド内のボア（ｂｏｒｅ）部に向かって延びるテーパ付きパイプを有している。その燃料パイプは燃料噴射器のオープニング（ｏｐｅｎｉｎｇ）と接合され、シリンダヘッドと係合する第１のナットによりエンジンに固定される。燃料システムは更に、第２のナットによって燃料パイプのねじ端部に接続される燃料ラインを有する。各ナットは異なるトルクレベルに締め付けられるので、燃料システムは、取付けが比較的難しい。
更に、第１のナットは燃料パイプの周りに取り付けられ、しかも燃料パイプがテーパ付きであるために、燃料パイプは、シリンダヘッドのボア内で傾いたり偏ったりすることがありうる。その結果、燃料パイプと燃料噴射器のオープニングの間の配置ずれが生じるかもしれず、それによって、エンジンへの燃料圧力の損失の可能性が生じる。
【０００３】
【発明の開示】
本発明は、取付けやサービスが容易な改良燃料システムを提供することによって、前述の従来技術の課題に対処しようとするものである。更に、この燃料システムは自動配置になるように構成されていてもよい。
【０００４】
本発明によれば、シリンダヘッドに連絡する燃料噴射器に燃料を供給するための燃料システムが提供される。ここで、燃料噴射器はオープニングを有し、シリンダヘッドはボアを有する。燃料システムは、シリンダヘッドのボア内に配置できる燃料パイプを有する。燃料パイプはパイプボディを有し、パイプボディは第１の端部と第２の端部とを有する。第１の端部は、燃料噴射器と係合可能であって、オープニングと位置合せ可能である。燃料システムは更に燃料ライン組立体を有し、燃料ライン組立体は燃料ラインを有し、燃料ラインはパイプボディの第２の端部と係合可能な端部を有する。組立体は更に、燃料ラインと係合可能でシリンダヘッドと螺合可能な回転可能ナットを有する。このナットは、燃料ラインの端部がパイプボディの第２の端部と係合するように、そしてそれによって、パイプボディの第１の端部が燃料噴射器と係合するように、燃料ラインの端部を付勢するものである。
ナットが燃料ラインを燃料パイプに接続するので、そして更に燃料システムをエンジンに接続するので、燃料システムは、従来の燃料システムに比べて遥かに容易に取り付けられる。
【０００５】
パイプボディの第２の端部は、半径方向に延びる表面を有するのが好ましく、燃料ラインの端部は、半径方向に延びる表面に係合するのが好ましい。これにより、パイプボディの第１の端部が燃料噴射器と係合するように付勢される。このような構成により、燃料ラインはパイプボディの軸の近くでパイプボディに力を及ぼす。従って、パイプボディの好ましくない傾きを効果的に排除することができる。
更に、パイプボディは、そのパイプボディの主要部に沿って一定の直径を持つことが好ましい。このような構造は更に、パイプボディがボアに沿って動くときにパイプボディが傾くのを防止し、パイプボディが燃料噴射器のオープニングに対して自分で位置合せをすることを可能とする。
【０００６】
燃料パイプは更に、パイプボディの第１の端部を燃料噴射器から離れる方向に付勢するように、パイプボディと協働するばねを有してもよい。そのような構造により、燃料パイプをシリンダヘッドのボアから取り外すのが容易である。
【０００７】
本発明によれば、更に、エンジンと燃料システムの組合せも提供される。この組合せは、シリンダヘッドを含むエンジンを有し、シリンダヘッドはボアを有する。エンジンは更に、シリンダヘッドに接続されてオープニングを具備する燃料噴射器を有する。シリンダヘッドのボア内に、第１及び第２の端部を有する燃料パイプが配置されている。その第１の端部は、第１の端部がオープニングと位置合せされるように、燃料噴射器と係合する。組合せは更に燃料ライン組立体を有し、その組立体は燃料ラインを有し、その燃料ラインは、パイプボディの第２の端部と係合する一つの端部を有する。組立体は更に、燃料ラインの端部がパイプボディの第２の端部と係合するように付勢するように、それによって、パイプボディの第１の端部が燃料噴射器と係合するように付勢するように、燃料ラインと係合しシリンダヘッドと螺合する回転可能なナットを有する。
【０００８】
上記効果及びその他の効果、目的及び本発明の特徴は、添付図面を参照してみると、下記の「最も好ましい発明の実施形態」の詳細な記述から容易に理解できるものである。
【０００９】
【最も好ましい発明の実施形態】
図１及び２は、エンジン１２にガソリンやディーゼル燃料等の燃料を供給するための本発明に係る燃料システム１０を示す。エンジン１２は、複数のシリンダヘッド１６を備えたシリンダヘッド組立体１４を有する。各シリンダヘッド１６は、燃料噴射器２０を受け入れるためのアパチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）１８と、ボア２２とを有する。ボア２２は、円筒部２３、ショルダ２４及びねじ部２５を有する。
燃料システム１０は、好ましくは高圧燃料をエンジン１２に供給するように設計されている。燃料システム１０は、例えば２０，０００乃至２６，０００ボンド／平方インチ（ｐｓｉ）の範囲の動作圧力で使用してもよい。燃料システム１０は更に、一つのコモンマニホルド即ちレール２６と、コモンレール２６と燃料噴射器２０の間に延びる複数の燃料通路配置２８とを有する。
【００１０】
図２乃至５に示すように、各燃料通路配置２８は、特定のシリンダヘッド１６のボア２２内に配置された燃料パイプ３０と、燃料パイプ３０とレール２６との間に接続された燃料ライン組立体３２とを有する（図２には一つの燃料通路配置２８だけが示されている）。燃料パイプ３０はパイプボディ３４を有し、パイプボディ３４は、第１の端部３６、第２の端部３７、中央通路３８及び軸３９を有する。第１の端部３６は、円錐台形（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌ）部４０と、特定の燃料噴射器２０と係合する球形部４１とを有して、中央通路３８が燃料噴射器２０のオープニング４２に対して適切に配置されるように構成されている。更に、第１の端部３６は、燃料噴射器２０との間でシールを構成する。例えば、第１の端部３６の球形部４１は、好ましくは、オープニング４２を形成する球形表面と適合する。第２の端部３７は、好ましくは、テーパ状の窪み４６を形成する半径方向に延びる表面４４を有する。例えば、窪み４６は、円錐台形（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌ）であってもよい。
【００１１】
パイプボディ３４は、好ましくはパイプボディ３４の主要部に沿って一定の直径を有し、その直径は、パイプボディ３４と、ボア２２の円筒部２３の間の隙間が最小になるように選択される。例えば、パイプボディ３４の直径と円筒部２３の直径との差は、好ましくは、０．５乃至１．５ｍｍの範囲である。このような構成により、ボア２２内のパイプボディ３４の傾斜が防止される。その結果、パイプボディ３４の第１の端部３６を、燃料噴射器２０のオープニングに対して簡単に位置決めすることができる。
【００１２】
パイプボディ３４は更に、第１のフランジ４８及び第２のフランジ５０をも有する。これらのフランジによって、例えばＯリング５４等のシールを受け入れる周方向の溝５２が形成されている。Ｏリング５４は燃料がボア２２から漏れ出すのを防止する。
好ましくは、パイプボディ３４は、２６，０００ｐｓｉを越す圧力に耐えるように構成されている。パイプボディ３４は適当な方法で、適当な材料によって作ることができるが、好ましい実施形態としては、パイプボディ３４は、炭素鋼から作られる。
【００１３】
燃料パイプ３０は更に、第１の端部５８及び第２の端部６０を具備するばね５６を有する。ばね５６はパイプボディ３４と協働して、パイプボディ３４の第１の端部３６を燃料噴射器２０から離れる方向に付勢する。好ましくは、ばね５６の第１の端部５８は、ボア２２のショルダ２４と係合し、第２の端部６０は第１のフランジ４８と係合する。
【００１４】
燃料ライン組立体３２は、燃料ライン６２と、第１の回転可能なナット６４と、第２の回転可能なナット６６とを有する。燃料ライン６２は、第１の端部６８及び第２の端部７０を有する。第１の端部６８はテーパ付きの表面７２を有し、この表面７２は、窪み４６と共にシールを形成するように窪み４６と適合する。例えば、テーパ付き表面７２は、窪み４６と適合する円錐台形（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌ）であってもよい。第１のナット６４は、燃料ライン６２の第１のショルダ７４と係合し、しかも、燃料ライン６２の第１のショルダ７４をパイプボディ３４の窪み４６と係合させるように付勢するべく、そしてそれによって、パイプボディ３４の第１の端部３６が燃料噴射器２０と係合するように付勢するべく、ボア２２と螺合する。
【００１５】
同様に、図６に示すように、第２の端部７０は、好ましくは、レール２６の窪み７６と適合するテーパ付き表面を有する。第２のナット６６が燃料ライン６２の第２のショルダ７８と係合し、窪み７６を囲む表面８０と螺合して、それによって、燃料ライン６２の第２の端部７０を窪み７６と係合するように付勢する。他の例として、第２の端部７０は、いかなる適当な方法でレール２６と接続してもよい。
【００１６】
燃料ライン６２も、２６，０００ｐｓｉを越す圧力に耐えるように構成されていることが望ましい。燃料ライン６２は適当な方法で、適当な材料で作ることができるが、好ましい実施形態としては、燃料ライン６２は、高炭素鋼から作られる。
【００１７】
エンジン１２に燃料システム１０を取り付けるために、初めに、ばね５６の第１の端部５８がボア２２のショルダ２４に接触するまで、燃料パイプ３０をボア２２内に挿入する。次に、第１のナット６４がボア２２のねじ部２５と係合するように、燃料ライン６２の第１の端部６８が燃料パイプ３０の窪み４６の近くになるように配置する。次に、第１のナット６４がボア２２と螺合するように第１のナット６４を第１の方向に回転する。その結果、第１のナット６４は、燃料ライン６２の第１の端部６８がパイプボディ３４の窪み４６と係合するように付勢し、燃料ライン６２は、パイプボディ３４の第１の端部３６が燃料噴射器２０と係合するように付勢する。燃料ライン６２がパイプボディ３４の軸３９に近い位置でパイプボディ３４に力を加えるということは好ましいことである。その結果、パイプボディ３４の好ましくない傾きが効果的に排除される。更に、第１のナット６４の第１の方向への回転によってばね５６が圧縮される。
次に、燃料ライン６２の第２の端部７０が、例えば第２のナット６６によって、レール２６に接続される。他の例として、第１の端部６８を接続する前に、第２の端部７０をレール２６に接続してもよい。
【００１８】
パイプボディ３４とボア２２の円筒部２３との間の隙間が好ましくは最小となっているので、パイプボディ３４は、燃料噴射器２０のオープニング４２に対して自動的に位置決めされうる。第１の端部３６の球形部４１も、オープニング４２に対してパイプボディ３４を位置決めする上で助けになる。
【００１９】
更に、燃料パイプ３０及び燃料ライン３２が互いに接続され、更に、第１のナット６４によって、エンジン１２に接続されるので、燃料システム１０は、エンジン１０への単一トルク接続を提供することになる。更に、第１のナット６４をボア２２から外すために、第１の方向の反対の第２の方向に回転すると、燃料パイプ３０をボア２２から容易に取り外せるように、ばね５６が、パイプボディ３４を燃料噴射器２０から離す方向に付勢する。
【００２０】
発明の実施形態を図示して記述したが、これらの実施形態は発明のあらゆる可能な形態を図示し記述することを意図するものではない。明細書中で使用される言葉は、説明の言葉であって限定するものではない。又、発明の概念及び範囲から外れない各種変更が可能であると理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
エンジンに接続された本発明に係る燃料システムの平面図である。
【図２】
図１の線２−２に沿う断面図であって、エンジンの燃料噴射器と係合している燃料システムを示している。
【図３】
図２に示す燃料システムの一部を拡大して示す図である。
【図４】
燃料システムの燃料パイプの側面図である。
【図５】
燃料システムの燃料ライン組立体の斜視図である。
【図６】
燃料システムのコモンレールに接続された燃料ライン組立体の部分切欠断面図である。

Claims (13)

1. シリンダヘッドに連絡する燃料噴射器に燃料を供給する燃料システムであって、上記燃料噴射器はオープニングを有し、上記シリンダヘッドはボアを有し、そして、上記システムは、
   上記シリンダヘッドのボア内に配置可能な燃料パイプであって、第１及び第２の端部を具備するパイプボディを有する燃料パイプであり、上記第１の端部は上記燃料噴射器と係合可能で上記オープニングに対して位置合せ可能である、当該燃料パイプと、
   上記パイプボディの第２の端部に係合可能な端部を具備する燃料ラインを有する燃料ライン組立体であって、その組立体は、上記燃料ラインと係合可能で且つ上記シリンダヘッドと螺合可能な回転可能なナットを有し、そのナットは、上記燃料ラインの上記端部を上記パイプボディの第２の端部と係合させ、それによって、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように、付勢するものである、当該組立体と、
   を有する、システム。
2. 上記パイプボディの第２の端部は半径方向に延びる表面を有し、上記燃料ラインの上記端部は、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように付勢するべく、上記半径方向に延びる表面と係合している、請求項１のシステム。
3. 上記パイプボディの第２の端部は窪みを有し、上記燃料ラインの上記端部は、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように付勢するべく、上記窪みと係合可能である、請求項１のシステム。
4. 上記パイプボディはそのパイプボディの主要部に沿って一定の直径を有する、請求項１のシステム。
5. 上記燃料パイプは、上記燃料噴射器から離れる方向に上記パイプボディの第１の端部を付勢するように上記パイプボディと協働するばねを有する、請求項１のシステム。
6. 上記パイプボディはフランジを有し、上記ばねは第１及び第２の端部を有し、上記ばねの第１の端部は上記ボアの表面と係合可能であり、上記ばねの第２の端部は上記フランジと係合可能な、請求項２のシステム。
7. エンジンと燃料システムの組合せであって、
   ボアを具備するシリンダヘッドと、上記シリンダヘッドに接続されオープニングを具備する燃料噴射器とを有するエンジンと、
   上記シリンダヘッドのボア内に配置された燃料パイプであって、第１及び第２の端部を具備するパイプボディを有する燃料パイプであり、上記第１の端部は、上記第１の端部が上記オープニングに対して位置合せされるように上記燃料噴射器と係合している、当該燃料パイプと、
   上記パイプボディの第２の端部に係合する端部を具備する燃料ラインを有する燃料ライン組立体であって、その組立体は、上記燃料ラインと係合し且つ上記シリンダヘッドと螺合する回転可能なナットを有し、そのナットは、上記燃料ラインの上記端部を上記パイプボディの第２の端部と係合させ、それによって、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように、付勢するものである、当該組立体と、
   を有する、組合せ。
8. 上記パイプボディの第２の端部は半径方向に延びる表面を有し、上記燃料ラインの上記端部は、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように付勢するべく、上記半径方向に延びる表面と係合している、請求項７の組合せ。
9. 上記パイプボディの第２の端部は窪みを有し、上記燃料ラインの上記端部は、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように付勢するべく、上記窪みと係合可能である、請求項７の組合せ。
10. 上記パイプボディはそのパイプボディの主要部に沿って一定の直径を有する、請求項７の組合せ。
11. 上記燃料パイプは、上記燃料噴射器のオープニングから離れる方向に上記パイプボディの第１の端部を付勢するように上記パイプボディと協働するばねを有する、請求項７の組合せ。
12. 上記ボアはショルダを有し、上記パイプボディはフランジを有し、上記ばねは第１及び第２の端部を有し、上記ばねの第１の端部は上記ショルダと係合し、上記ばねの第２の端部は上記フランジと係合している、請求項１１の組合せ。
13. エンジンと燃料システムの組合せであって、
    シリンダヘッドとこのシリンダヘッドに接続された燃料噴射器とを具備するエンジンであって、上記シリンダヘッドはショルダを具備するボアを有し、上記燃料噴射器はオープニングを有する、当該エンジンと、
    上記シリンダヘッドのボア内に取り付けられた燃料パイプであって、第１及び第２の端部を具備するパイプボディとフランジとを有する燃料パイプであり、上記第１の端部は、その第１の端部が上記オープニングの位置に合うように上記燃料噴射器と係合し、上記燃料パイプは、上記パイプボディの第１の端部を上記燃料噴射器から離れる方向に付勢するように、上記ショルダとフランジの間に配置されたばねを更に有する、当該燃料パイプと、
    上記窪みに係合する端部を具備する燃料ラインを有する燃料ライン組立体であって、その組立体は、上記燃料ラインと係合し且つ上記シリンダヘッドと螺合する回転可能なナットを有し、そのナットは、上記燃料ラインの上記端部を上記窪みと係合させ、それによって、上記パイプボディの第１の端部が上記燃料噴射器と係合するように、付勢するものである、当該組立体と、
    を有する、組合せ。