JP2005320898A - スペーサ、同スペーサを備える燃料噴射弁、及び同燃料噴射弁の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料噴射弁の位置決め精度を確保しつつ、燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間を良好にシールする。
【解決手段】 燃料噴射弁２０の取付構造は、燃料噴射弁取付孔１２と、燃料噴射弁２０と、燃料噴射弁２０をその軸線方向に押圧して取付けるクランプ５０（取付部材）と、燃料噴射弁２０の軸線方向に押圧されて燃料噴射弁取付孔１２と燃料噴射弁２０との間をシールするガスケット４０とからなる。燃料噴射弁２０の外周面には、燃料噴射弁取付孔１２の内周面に当接するスペーサ３０が設けられている。スペーサ３０の外周面には、突部３２が形成されてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間に介在するスペーサ、同スペーサを備える燃料噴射弁、及び同燃料噴射弁の取付構造に関する。

図７に示されるように、シリンダヘッド１１０に形成された燃料噴射弁取付孔１１２にクランプ１５０によって燃料噴射弁１２０を取付ける燃料噴射弁の取付構造がある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の燃料噴射弁の取付構造では、燃料噴射弁１２０の軸線方向にガスケット１４０，１４２を押圧することにより燃料噴射弁取付孔１１２と燃料噴射弁１２０との間をシールするようにしている。このため、燃料噴射弁取付孔１１２と燃料噴射弁１２０との間が良好にシールされるようになる。

ところで、燃料噴射弁取付孔１１２に燃料噴射弁１２０が確実に挿入されるようにするためには、燃料噴射弁取付孔１１２の内周面と燃料噴射弁１２０の外周面との間にクリアランスＣ１が必要となる。このクリアランスＣ１が大きくなると、燃料噴射弁１２０がクランプ１５０により押さえ付けられた際に燃料噴射弁１２０に曲げ変形が生じることがある。そして、燃料噴射弁１２０にこのような曲げ変形が生じると、燃料噴射弁１２０の内部を摺動する部品の作動に支障をきたすおそれがある。

そこで、図８に示されるように、燃料噴射弁２２０の取付けの際に生じる曲げ変形を抑制するため、燃料噴射弁取付孔２１２の内周面と燃料噴射弁２２０の外周面との間にスペーサ２６０を設けることが考えられる。このようなスペーサ２６０を設けることにより、燃料噴射弁２２０の曲げ変形が抑制されるようになり、燃料噴射弁２２０の位置決め精度を確保することができる。
特開２００１−０６５４２９号公報

しかしながら、上記スペーサ２６０についても製造時の寸法ばらつきが生じると考えられる。そして、クリアランスＣ２に対してスペーサ２６０の径方向の寸法が大きくなった場合には、燃料噴射弁２２０の取付けに際して、燃料噴射弁取付孔２１２の内周面とスペーサ２６０との摺動抵抗が大きくなる。その場合には、ガスケット２４０，２４２に対する押圧力が弱められることとなり、燃料噴射弁取付孔２１２と燃料噴射弁２２０との間のシール性の低下が懸念される。このため、クリアランスＣ２に対してスペーサ２６０の径方向の寸法を小さくせざるを得ない。したがって、燃料噴射弁取付孔２１２の内周面とスペーサ２６０との間にはある程度の隙間が生じることとなり、燃料噴射弁２２０の位置精度を十分に確保することができなくなる。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料噴射弁の位置決め精度を確保しつつ、燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間を良好にシールすることにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１記載の発明は、内燃機関の燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間をシールするガスケットを燃料噴射弁の軸線方向に押圧するように取付けられる燃料噴射弁の取付構造において、燃料噴射弁の外周面に設けられて燃料噴射弁取付孔の内周面に当接するスペーサであって、外周面に突部が形成されてなることを要旨としている。

上記構成によれば、燃料噴射弁の取付けに際して、スペーサの外周面に形成された突部が燃料噴射弁取付孔の内周面に当接するため、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗が減少するようになる。このため、摺動抵抗によりガスケットの押圧力が弱められることを抑制することができる。その結果、スペーサによって燃料噴射弁の位置決め精度を確保しつつ、燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間を良好にシールすることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のスペーサにおいて、前記突部は、前記燃料噴射弁取付孔の内周面に面接触するとともに燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成されてなることを要旨としている。

上記構成によれば、燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成された突部にわたって、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとが面接触するようになる。その結果、スペーサによる燃料噴射弁の位置決め精度を向上させつつ、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗を減少させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載のスペーサにおいて、前記突部は、前記燃料噴射弁取付孔の内周面に線接触するとともに燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成されてなることを要旨としている。

上記構成によれば、燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成された突部にわたって、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとが線接触するようになる。その結果、スペーサによる燃料噴射弁の位置決め精度を向上させつつ、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗をより減少させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載のスペーサにおいて、前記突部は、前記燃料噴射弁取付孔の内周面に点接触するように形成されてなることを要旨としている。
上記構成によれば、突部において燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとが点接触するようになる。その結果、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗をさらに減少させることができる。

請求項５記載の発明は、内燃機関の燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間をシールするガスケットを燃料噴射弁の軸線方向に押圧するように取付けられる燃料噴射弁の取付構造において、燃料噴射弁の外周面に設けられて燃料噴射弁取付孔の内周面に当接するスペーサであって、外周面に凹部が形成されてなることを要旨としている。

上記構成によれば、燃料噴射弁の取付けに際して、スペーサの外周面に形成された凹部は燃料噴射弁取付孔の内周面に当接しないため、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗が減少するようになる。このため、摺動抵抗によりガスケットの押圧力が弱められることを抑制することができる。その結果、請求項１に記載の発明と同様に、スペーサによって燃料噴射弁の位置決め精度を確保しつつ、燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間を良好にシールすることができる。

請求項６記載の発明は、請求項５に記載のスペーサにおいて、前記凹部は燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成されてなることを要旨としている。
上記構成によれば、燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成された凹部にわたって、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとが接触しないようになる。その結果、スペーサによる燃料噴射弁の位置決め精度を向上させつつ、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗を減少させることができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のスペーサにおいて、同スペーサはポリフルオロエチレンにより形成されてなることを要旨としている。
上記構成によれば、スペーサは適度に変形するようになるとともに、燃料噴射弁取付孔の内周面とスペーサとの摺動抵抗がより減少するようになる。その結果、スペーサによって燃料噴射弁の位置決め精度をさらに向上させつつ、燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間をより良好にシールすることができる。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のスペーサを備える燃料噴射弁を要旨としている。
上記構成によれば、燃料噴射弁を内燃機関に取付ける際に、上記各請求項に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

請求項９記載の発明は、請求項８に記載の燃料噴射弁と、同燃料噴射弁が取付けられる内燃機関の燃料噴射弁取付孔と、前記燃料噴射弁をその軸線方向に押圧して取付ける取付部材と、前記燃料噴射弁の軸線方向に押圧されて前記燃料噴射弁取付孔と前記燃料噴射弁との間をシールするガスケットとからなる燃料噴射弁の取付構造を要旨としている。

上記構成によれば、燃料噴射弁の取付構造において、上記各請求項に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。

本発明にかかる燃料噴射弁の取付構造を具体化した一実施形態について、図１，２を参照して説明する。
図１に示されるように、内燃機関のシリンダヘッド１０には、燃料噴射弁取付孔１２が形成されている。この燃料噴射弁取付孔１２に燃料噴射弁２０が挿入され、燃料噴射弁の２０のフランジ２２がクランプ５０（取付部材）により押さえ付けられている。これにより、ガスケット４０が燃料噴射弁２０の軸線方向に押圧されて、燃料噴射弁取付孔１２と燃料噴射弁２０との間がシールされている。この際に、銅製のガスケット４０は塑性変形して、これによりシール性が確保されている。なお、クランプ５０は、ボルト５２を設定トルクで締め付けることにより固定されている。

また、燃料噴射弁２０の外周面には、燃料噴射弁取付孔１２の内周面に当接するようにスペーサ３０が設けられている。このスペーサ３０の径方向の寸法は、燃料噴射弁取付孔１２の内周面と燃料噴射弁２０の外周面とのクリアランスＣ３に応じて設定されている。また、燃料噴射弁２０の外周面には、スペーサ３０の上面が当接する段部（図示せず）が形成されている。なお、スペーサ３０はポリフルオロエチレン等のいわゆるフッ素樹脂で形成されており、望ましくはポリテトラフルオロエチレンで形成される。

図２にスペーサ３０を拡大して示すように、スペーサ３０は円筒形状に形成されている。そして、スペーサ３０の外周面には均等間隔で複数の突部３２が形成されている。この突部３２は、燃料噴射弁２０の軸線方向に延びるように形成されている。突部３２を含めたスペーサ３０の外径は、燃料噴射弁取付孔１２の内径とほぼ等しくなるように設定されている。このため、突部３２は、燃料噴射弁取付孔１２の内周面に面接触している。また、スペーサ３０の内径は、燃料噴射弁２０の外径と等しくなるように設定されている。なお、スペーサ３０を備えた燃料噴射弁２０が挿入されやすいように、スペーサ３０の外径は上面から下面にかけて若干小さくなっている。

＜実施形態の作用効果＞
以上詳述したように、本実施形態にかかる燃料噴射弁の取付構造によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）燃料噴射弁２０の取付けに際して、スペーサ３０の外周面に形成された突部３２が燃料噴射弁取付孔１２の内周面に当接するため、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ３０との摺動抵抗が減少するようになる。このため、摺動抵抗によりガスケット４０の押圧力が弱められることを抑制することができる。その結果、スペーサ３０によって燃料噴射弁２０の位置決め精度を確保しつつ、燃料噴射弁取付孔１２と燃料噴射弁２０との間を良好にシールすることができる。
（２）燃料噴射弁２０の軸線方向に延びるように形成された突部３２にわたって、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ３０とが面接触するようになる。その結果、スペーサ３０による燃料噴射弁の位置決め精度を向上させつつ、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ３０との摺動抵抗を減少させることができる。
（３）スペーサ３０はポリフルオロエチレンにより形成されているため、適度に変形するようになるとともに、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ３０との摺動抵抗がより減少するようになる。その結果、摺動抵抗によりガスケット４０の押圧力が弱められることをさらに抑制することができる。

＜変更例＞
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・スペーサ３０の周方向において突部３２の幅は任意に設定することができる。
・上記実施形態では、図２に示されるように、燃料噴射弁取付孔１２の内周面に面接触する突部３２をスペーサ３０の外周面に形成したが、図３に示されるような突部１３２をスペーサ１３０の外周面に形成してもよい。すなわち、燃料噴射弁取付孔１２の内周面に線接触するとともに燃料噴射弁２０の軸線方向に延びる突部１３２を形成してもよい。上記構成によれば、燃料噴射弁２０の軸線方向に延びるように形成された突部１３２にわたって、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ１３０とが線接触するようになる。その結果、スペーサ１３０による燃料噴射弁２０の位置決め精度を向上させつつ、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ１３０との摺動抵抗をより減少させることができる。

・上記突部３２，１３２は必ずしも均等間隔で形成されていなくてもよい。また、突部３２，１３２は、燃料噴射弁２０の軸線方向に延びるように形成することが望ましいが、例えば同軸線方向に対して斜めに延びるように形成してもよい。

・突部３２，１３２の数は任意に設定することができる。ここで、これら突部３２，１３２をほぼ均等な間隔で３つのみ形成することにより、燃料噴射弁２０の位置を確実に決定するとともに燃料噴射弁取付孔１２とスペーサ３０，１３０との摺動抵抗を最小とすることができる。

・図４に示されるように、燃料噴射弁取付孔１２の内周面に点接触する突部２３２をスペーサ２３０の外周面に形成してもよい。上記構成によれば、突部２３２において燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ２３０とが点接触するようになる。その結果、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ２３０との摺動抵抗をさらに減少させることができる。なお、突部２３２の形状、数、及び位置は任意に設定することができる。

・上記各実施形態では、スペーサの外周面に突部を形成するようにしたが、図５に示されるようにスペーサ３３０の外周面に凹部３３４を形成してもよい。上記構成によれば、燃料噴射弁２０の取付けに際して、スペーサ３３０の外周面に形成された凹部３３４は燃料噴射弁取付孔１２の内周面に当接しないため、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサ３３０との摺動抵抗が減少するようになる。このため、摺動抵抗によりガスケット４０の押圧力が弱められることを抑制することができる。その結果、上記各実施形態と同様に、スペーサ３３０によって燃料噴射弁２０の位置決め精度を確保しつつ、燃料噴射弁取付孔１２と燃料噴射弁２０との間を良好にシールすることができる。

・また、上記凹部３３４を燃料噴射弁２０の軸線方向に延びるように形成してもよい。上記構成によれば、燃料噴射弁２０の軸線方向に延びるように形成された凹部にわたって、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサとが接触しないようになる。その結果、スペーサによる燃料噴射弁２０の位置決め精度を向上させつつ、燃料噴射弁取付孔１２の内周面とスペーサとの摺動抵抗をさらに減少させることができる。

・図６に示されるように、スペーサ４３０に切れ目４３６を形成してもよい。上記構成によれば、燃料噴射弁２０を取付ける際に、切れ目４３６の幅が小さくなることによりスペーサ４３０が変形しやすくなる。その結果、クリアランスＣ３に対するスペーサ４３０の寸法許容度が大きくなる。

・上記各実施形態では、円柱形状の燃料噴射弁２０に合わせてスペーサを円筒形状としたが、燃料噴射弁２０の形状が四角柱や六角柱などの場合にはそれに応じてスペーサの形状を変更すればよい。

・スペーサ３０をポリフルオロエチレンとは異なる樹脂等により形成してもよい。ある程度の弾力性と耐熱性とを備える材料であればスペーサに用いることができる。
・本発明は、例えばディーゼルエンジンや筒内噴射式ガソリンエンジン等、内燃機関の燃料噴射弁取付孔１２と燃料噴射弁２０との間をシールするガスケット４０を燃料噴射弁２０の軸線方向に押圧するように取付けられる燃料噴射弁２０の取付構造に適用することができる。

本発明にかかる燃料噴射弁の取付構造を部分的に破断して示す側面図。 燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間に設けられるスペーサの構造を示す斜視図。 上記スペーサの変更例についてその構造を示す斜視図。 上記スペーサの他の変更例についてその構造を示す斜視図。 上記スペーサの他の変更例についてその構造を示す斜視図。 上記スペーサの他の変更例についてその構造を示す斜視図。 従来の燃料噴射弁の取付構造を部分的に破断して示す側面図。 従来の燃料噴射弁の取付構造の変更例を部分的に破断して示す側面図。

符号の説明

１０，１１０，２１０…シリンダヘッド、１２，１１２，２１２…燃料噴射弁取付孔、２０，１２０，２２０…燃料噴射弁、２２…フランジ、３０，１３０，２３０，２６０，３３０，４３０…スペーサ、３２，１３２，２３２，４３２…突部、４０，１４０，１４２，２４０，２４２…ガスケット、５０，１５０，２５０…クランプ、５２…ボルト、３３４…凹部、４３６…切れ目。

Claims (9)

1. 内燃機関の燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間をシールするガスケットを燃料噴射弁の軸線方向に押圧するように取付けられる燃料噴射弁の取付構造において、燃料噴射弁の外周面に設けられて燃料噴射弁取付孔の内周面に当接するスペーサであって、
   外周面に突部が形成されてなることを特徴とするスペーサ。
2. 請求項１に記載のスペーサにおいて、
   前記突部は、前記燃料噴射弁取付孔の内周面に面接触するとともに燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成されてなるスペーサ。
3. 請求項１に記載のスペーサにおいて、
   前記突部は、前記燃料噴射弁取付孔の内周面に線接触するとともに燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成されてなるスペーサ。
4. 請求項１に記載のスペーサにおいて、
   前記突部は、前記燃料噴射弁取付孔の内周面に点接触するように形成されてなるスペーサ。
5. 内燃機関の燃料噴射弁取付孔と燃料噴射弁との間をシールするガスケットを燃料噴射弁の軸線方向に押圧するように取付けられる燃料噴射弁の取付構造において、燃料噴射弁の外周面に設けられて燃料噴射弁取付孔の内周面に当接するスペーサであって、
   外周面に凹部が形成されてなることを特徴とするスペーサ。
6. 請求項５に記載のスペーサにおいて、
   前記凹部は燃料噴射弁の軸線方向に延びるように形成されてなるスペーサ。
7. ポリフルオロエチレンにより形成されてなる請求項１〜６のいずれかに記載のスペーサ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のスペーサを備える燃料噴射弁。
9. 請求項８に記載の燃料噴射弁と、同燃料噴射弁が取付けられる内燃機関の燃料噴射弁取付孔と、前記燃料噴射弁をその軸線方向に押圧して取付ける取付部材と、前記燃料噴射弁の軸線方向に押圧されて前記燃料噴射弁取付孔と前記燃料噴射弁との間をシールするガスケットとからなる燃料噴射弁の取付構造。

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