JP2008038841A

JP2008038841A - インジェクタ用シール部材

Info

Publication number: JP2008038841A
Application number: JP2006217057A
Authority: JP
Inventors: Izumi Watanabe; 泉渡邊
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】ヘッドカバーを大型化することなく、カムなどの他の部材との干渉を回避でき、且つ密閉性および耐疲労性の高いシール部材を提供する。
【解決手段】ヘッドシール部１１のシール面である外周面１５を、インジェクタ２の軸部５に対して偏心した円形とする。ヘッドシール部１１をインジェクタ２の外形に適合した最小限の径に設計することにより、ヘッドカバー４を大型化することなく、カムなどの他の部材との干渉を回避できる。ヘッドシール部１１のシール面が円形であるため、これを長円形などの非円形とした場合に比べて、高い密封性と耐疲労性とを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのインジェクタとヘッドカバーとの間を密封するためのインジェクタ用シール部材に関する。

図３に示されるように、従来のインジェクタ用シール部材１１０は、エンジン１０１のヘッドカバー１０４に取り付けられ、ヘッドカバー１０４の口縁部１０８に密接するヘッドシール部１１１と、インジェクタ２の軸部に密接する軸シール部１１２と、これらヘッドシール部１１１と軸シール部１１２とを相互に接続する略円錐形の筒状の中間部１１４と、を有する。このような通常のシール部材の範疇に属する構成は、例えば特許文献１に示されている。

このようなシール部材１１０は、中間部１１４の弾性変形によって、ヘッドカバー１０４とインジェクタ２との相対的な位置ずれを吸収し、密閉性を維持することができる。ヘッドシール部１１１のシール面と軸シール部１１２とのシール面は、いずれも平面視において同心の円形であり、これらの共通の軸線Ｃ１は、インジェクタ２の軸部５の軸線とも一致している。

特開平７‐３１７９１７号公報

ところで、図３に示されるように、ヘッドカバー１０４の表面がインジェクタ２の軸部５と直交する構造において、ヘッドシール部１１１と軸シール部１１２との両シール面が平面視において同心の円形であるようなシール部材１１０を適用しようとすると、シール部材１１０がカム２１，２３や吸気弁・排気弁などのヘッドカバー内の他の部材と干渉するおそれがある。これを避けるためにはヘッドカバー１０４を大型化する必要があるため、車両搭載が不可能になったり、あるいはシリンダヘッド１０３の構造変更を招いてコストアップにつながるという問題点がある。

また、インジェクタ２の頭部６の近傍のシール部材１１０を、頭部６の断面形状に近い長円形などに構成すると、この部分の断面形状は小さくでき搭載性を改善できるが、シール部材１１０の弾力が周方向で不均一となり、密閉性および耐疲労性に悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで本発明の目的は、ヘッドカバーを大型化することなく、カムなどの他の部材との干渉を回避でき、且つ密閉性および耐疲労性の高いシール部材を提供することにある。

本発明のインジェクタ用シール部材は、ヘッドカバーの口縁部に密接するヘッドシール部と、インジェクタの軸部に密接する軸シール部と、これらヘッドシール部と軸シール部とを相互に接続する筒状の中間部と、を有し、エンジンのヘッドカバーに取り付けられるインジェクタ用シール部材であって、前記ヘッドシール部と前記軸シール部とのシール面がいずれも円形であり、且つヘッドシール部のシール面が、前記軸部に対し偏心していることを特徴とする。

本発明では、ヘッドシール部のシール面が、インジェクタの軸部に対して偏心しているので、このヘッドシール部をインジェクタの外形に適合した最小限のサイズに設計することにより、ヘッドカバーを大型化することなく、カムなどの他の部材との干渉を回避できる。また、ヘッドシール部と軸シール部とのシール面がいずれも円形であるため、長円形などの非円形である場合に比べて、高い密封性と耐疲労性とを得ることができる。

本発明の実施形態について、以下に図面に従って説明する。図１および図２において、本発明の第１実施形態に係るエンジン１は、インジェクタ２を有するディーゼル内燃機関であり、インジェクタ２は不図示の燃焼室の頂面に向けて設置される。エンジン１は、シリンダヘッド３およびその上面を覆うヘッドカバー４を有する。インジェクタ２は、燃料通路を有する軸部５と、軸部５よりも膨大した断面積を有する頭部６とを有する。軸部５は、ブッシュ９を介してシリンダヘッド３の固定孔７に挿入される。頭部６は、ヘッドカバー４の挿入孔８に挿入される。

インジェクタ２を組み付ける際にヘッドカバー４の内外を密閉するために、シール部材１０が用いられる。シール部材１０は、ゴムなどの弾性体からなり、ヘッドカバー４の挿入孔８の口縁部に密接するヘッドシール部１１と、インジェクタ２の軸部５に密接する軸シール部１２と、これらヘッドシール部１１と軸シール部１２とを相互に接続する筒状の中間部１４と、を有する。

ヘッドシール部１１の外周面１５は、ヘッドカバー４との間のシール面であって、ヘッドカバー４の挿入孔８よりもわずかに大径であり、ヘッドシール部１１は圧縮された状態で挿入孔８に嵌め込まれる。ヘッドシール部１１は、その上端部近傍に外向きのリップ部１１ａを有する。

軸シール部１２の内周面１６は、軸部５との間のシール面であって、軸部５よりもわずかに小径であり、軸部５の挿入に伴って拡径させられる。軸シール部１２には、その密閉性を促進するために、周知のガータスプリングを設けてもよい。

これらヘッドシール部１１の外周面１５、および軸シール部１２の内周面１６は、いずれも円形である。また、ヘッドシール部１１の外周面１５は、平面視すなわち軸部５の軸方向から見た場合において、軸部５に対し（かつ軸シール部１２に対し）偏心している。すなわち、軸部５の軸線Ｃ１と、外周面１５の軸線Ｃ２との間には、所定のずれ量Δ（Δ≠０）が存在する。これに対し、軸シール部１２の内周面の軸線は、軸部５の軸線Ｃ１と一致している。したがって、中間部１４は概ね斜円錐台形である。

インジェクタ２は、不図示の二叉形状の固定部材によって、肩部１７を図中下向きに押え付けられて、シリンダヘッド３に固定されている。ヘッドカバー４の内部には、吸気側カム２３を有するカムシャフト２４、および排気側カム２１を有するカムシャフト２２が設置されている。吸気側カム２３のカム頂点の軌跡は符号２３ａ、排気側カム２１のカム頂点の軌跡は符号２１ａで示されている。本実施形態のエンジン１はいわゆる直打式のＤＯＨＣエンジンであり、不図示の吸気弁および排気弁のステム部はそれぞれカムシャフト２２，２４の下方に配置されている。

以上のとおり構成された本実施形態では、ヘッドシール部１１のシール面である外周面１５が、インジェクタ２の軸部５に対して偏心しているので、このヘッドシール部１１をインジェクタ２の外形に適合した最小限の径に設計することにより、ヘッドカバー４を大型化することなく、カムなどの他の部材との干渉を回避できる。

すなわち、従来のシール部材のようにヘッドシール部を軸部５と同軸にした場合には、シール部材の外周面は二点鎖線Ａで示されるとおり外方に突出しなければならないところ、本実施形態におけるヘッドシール部１１のシール面である外周面１５は、これを従来に比べてインジェクタ２に近接した位置に配置することができ、しかもヘッドシール部１１のシール面が円形であるため、これを長円形などの非円形とした場合に比べて、高い密封性と耐疲労性とを得ることができる。

また本実施形態では、カムシャフト間が狭くインジェクタ周囲のスペースが限定される直打型のディーゼルエンジンに本発明を適用したので、本発明の利点をとくに有効に利用することができる。しかしながら、本発明は他の形式のエンジンに適用することも可能であって、そのような適用も本発明の範疇に属するものである。

本発明の実施形態に係るインジェクタ用シール部材の概略構成を示す正面図である。実施形態の概略構成を示す平面図である。本発明による改良前のインジェクタ用シール部材の概略構成を示す正面図である。

符号の説明

１，１０１エンジン
２インジェクタ
３，１０３シリンダヘッド
４，１０４ヘッドカバー
５軸部
６頭部
１０，１１０シール部材
１１，１１１ヘッドシール部
１２，１１２軸シール部
１４中間部
１５外周面
１６内周面
２１排気側カム
２３吸気側カム
Ｃ１，Ｃ２軸線

Claims

ヘッドカバーの口縁部に密接するヘッドシール部と、インジェクタの軸部に密接する軸シール部と、これらヘッドシール部と軸シール部とを相互に接続する筒状の中間部と、を有し、エンジンのヘッドカバーに取り付けられるインジェクタ用シール部材であって、
前記ヘッドシール部と前記軸シール部とのシール面がいずれも円形であり、且つヘッドシール部のシール面が、前記軸部に対し偏心していることを特徴とするインジェクタ用シール部材。