JP2012067663A - 燃料噴射弁の支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊な加工を行うことなく，調心機構を簡単，且つ安価に得ることができるようにした，燃料噴射弁の支持装置を提供する。
【解決手段】エンジンＥの取り付け孔１ｂに前端のノズル筒部３ａを嵌装した燃料噴射弁Ｉの後端の燃料入口筒７外周に燃料分配管３８を嵌装し，この燃料分配管３８と協働して燃料噴射弁Ｉを軸方向に保持する調心機構４１をエンジンＥ及び燃料噴射弁Ｉ間に介装してなる燃料噴射弁の支持装置において，エンジンＥに，後向き段部４０ｂを有する支持孔４０を設け，調心機構４１を，後向き段部４０ｂに支承されるように支持孔４０に収容される環状のリングホルダ４２と，このリングホルダ４２の内周面の後向きに開放した環状凹部４２ａに保持される断面円形で円環状の支持リング４３と，この支持リング４３に接するように燃料噴射弁Ｉに形成される前向きの円錐面４４ａとで構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は，エンジンの取り付け孔に前端側のノズル筒部を挿入した燃料噴射弁の後端側の燃料入口筒外周に燃料分配管を嵌装し，この燃料分配管と協働して燃料噴射弁を軸方向に保持する調心機構をエンジン及び燃料噴射弁間に介装してなる燃料噴射弁の支持装置の改良に関する。

かゝる燃料噴射弁の支持装置は，特許文献１に開示されるように既に知られている。

特開２０１０−１３８８１０号公報

かゝる燃料噴射弁の支持装置によれば，エンジンの取り付け孔や燃料分配管の加工誤差及び組立誤差等に起因して燃料噴射弁の軸線が傾いた場合でも，調心機構がその傾きを許容することで，取り付け孔及び燃料分配管による燃料噴射弁の支持の安定化を図ることができる。

ところが，従来のかゝる燃料噴射弁の支持装置では，前記取り付け孔の後端に後向き段部を介して連なる支持孔をエンジンに設け，そして調心機構を，前記後向き段部に支承される環状のワッシャと，このワッシャの内周面に形成される後向きの環状凸曲面と，この環状凸曲面に接するように燃料噴射弁に形成される前向きの円錐面とで構成しているが，環状のワッシャに後向きの環状凸曲面を形成には，特殊な曲面加工を施さなければならず，これがコストの低減を妨げる一因となっている。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，特殊な加工を行うことなく，調心機構を簡単，且つ安価に得ることができるようにした，燃料噴射弁の支持装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンの取り付け孔に前端のノズル筒部を嵌装した燃料噴射弁の後端の燃料入口筒外周に燃料分配管を嵌装し，この燃料分配管と協働して燃料噴射弁を軸方向に保持する調心機構をエンジン及び燃料噴射弁間に介装してなる燃料噴射弁の支持装置において，前記取り付け孔の後端に連なり，後向き段部を有する支持孔をエンジンに設け，前記調心機構を，燃料噴射弁を囲繞して前記後向き段部に支承されるように前記支持孔に収容される環状のリングホルダと，このリングホルダの内周面の後向きに開放した環状凹部に保持される断面円形で円環状の支持リングと，この支持リングに接するように燃料噴射弁に形成される前向きの円錐面とで構成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記支持リングに，一つの切り口を設けると共に，前記環状凹部の内径よりも拡径し得る張りを付与し，この支持リングを前記環状凹部に弾性的に装着したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記支持リングを，断面円形の鋼線を円環状に曲げて構成したことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，取り付け孔や燃料分配管の加工誤差及び組立誤差により，燃料噴射弁の中心軸線が傾いた場合には，調心機構において，リングホルダがエンジンの後向き段部上を半径方向に滑ると共に，燃料噴射弁の前向きの円錐面が，その中心周りに首振りするように断面円形の支持リングの外周面を滑ることで，燃料噴射弁の中心軸線の傾きが許容される。これによって，燃料噴射弁に無理な曲げ荷重が作用することを防ぐことができる。しかも調心機構を構成するリングホルダ，支持リング及び円錐面は，何れも特殊な加工を行うことなく簡単に得ることができ，調心機構，延いては燃料噴射弁の支持装置のコスト低減に寄与し得る。

本発明の第２の特徴によれば，一つの切り口を有する支持リングは，それ自身の張りによりリングホルダの環状凹部に弾性的に装着されるので，調心機構の組立中，一旦，リングホルダに装着された支持リングは脱落することがなく，調心機構の組立性を良好にする。またエンジン振動を受けても，リングホルダ及び支持リング間からの振動騒音の発生を防ぐことができる。

本発明の第３の特徴によれば，支持リングを，安価な鋼線より簡単に得ることができ，調心機構，延いては燃料噴射弁の支持装置の一層のコスト低減に寄与し得る。

本発明に係る燃料噴射弁の支持装置を示す縦断側面図。 上記支持装置における調心機構のリングホルダ及び支持リングの分解斜視図。

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１において，エンジンＥのシリンダヘッド１には，燃焼室１ａに開口する取り付け孔１ｂが設けられており，この取り付け孔１ｂに電磁式の燃料噴射弁Ｉの前端部が嵌装される。この燃料噴射弁Ｉは，燃焼室１ａに向かって燃料を噴射し得る。尚，燃料噴射弁Ｉにおいて，「前」とはノズル筒部３ａ側を，「後」とは燃料入口筒７側をいう。

この燃料噴射弁Ｉの弁ハウジング２は，弁座部材３と，この弁座部材３の後端部に同軸に結合される磁性円筒体４と，この磁性円筒体４の後端に同軸に結合される非磁性円筒体５とで構成される。非磁性円筒体５の後端には固定コア６が同軸に結合され，この固定コア６の後端に燃料入口筒７が同軸に連設される。固定コア６は，燃料入口筒７の内部に連通する中空部６ａを有する。

弁座部材３は，前端壁を有するノズル筒部３ａと，このノズル筒部３ａの後端に形成されるフランジ部３ｂとよりなっており，ノズル筒部３ａの前端壁には，円錐状の弁座８と，この弁座８の前端に連なる燃料噴孔９とが設けられる。

ノズル筒部３ａの先端部外周にはシール溝１０が形成され，このシール溝１０に装着されるシール部材１１が前記取り付け孔１ｂの内周面に密接するようにしてノズル筒部３ａが前記取り付け孔１ｂに嵌装される。

磁性円筒体４は，その前端面に開口する大径中空部４ａと，この大径中空部４ａの後端に前向き段部４ｃを介して連なる小径中空部４ｂとを有しており，その大径中空部４ａには，前向き段部４ｃに当接するストッパプレート１５が嵌合され，さらにこのストッパプレート１５に重ねて前記フランジ部３ｂが嵌合され，このフランジ部３ｂは磁性円筒体４に液密に溶接される。

弁座部材３から非磁性円筒体５に至る弁ハウジング２内に弁組立体Ｖが収容される。この弁組立体Ｖは，固定コア６の前端吸引面に一定の間隙を存して対向するよう磁性円筒体４及び非磁性円筒体５の内周面に摺動自在に嵌合される可動コア１６と，この可動コア１６の前端部に結合され，前記弁座８と協働して弁孔９を開閉するニードル弁体１７よりなっており，ニードル弁体１７には，ノズル筒部３ａの内周面に摺動自在に嵌合する上下一対のジャーナル部１８ａ，１８ｂが形成され，これらジャーナル部１８ａ，１８ｂの外周には，ノズル筒部３ａ内での燃料の流通を許容する平坦面が形成される。さらにニードル弁体１７には，前記ストッパプレート１５に当接してその開弁限界を規定するストッパフランジ１９が形成される。また可動コア１６の外周には，固定コア６の中空部６ａをノズル筒部３ａ側に連通する切欠き２０が設けられる。

固定コア６の中空部６ａにはパイプ状のリテーナ２１が嵌着され，このリテーナ２１と可動コア１６との間に，可動コア１６をニードル弁体１７の閉弁側に付勢する弁ばね２２が縮設される。

磁性円筒体４の後端部から固定コア６に至る部分の外周面にはコイル組立体２５が嵌装される。このコイル組立体２５は，上記外周面に嵌合するボビン２６と，これに巻装されるコイル２７とからなっており，このコイル組立体２５を囲繞するコイルハウジング２８の前端が磁性円筒体４の後端面に溶接により結合され，コイルハウジング２８の後端に接続される環状のヨーク２９が固定コア６の外周面に溶接等により結合される。

磁性円筒体４の後端部から燃料入口筒７の中間部に至る外周面には，樹脂被覆層３０がモールド成形される。この樹脂被覆層３０の後部外周には，コネクタ収容部５１が切欠き状に形成され，前記コイル２７に連なるコネクタ５２がこのコネクタ収容部５１に配置され，このコネクタ収容部５１の側方開口部を閉鎖する合成樹脂製のカバー５３が樹脂被覆層３０に係止される。コネクタ５２には，給電用の外部導線５４が接続される。

燃料入口筒７の後端部外周にはシール溝３５が形成され，このシール溝３５にはＯリング３６と，その背面を受けるバックアップリング３７とが装着される。この燃料入口筒７の後端部外周に，エンジンＥの適所に固着される燃料分配管３８のジョイント筒部３８ａが嵌装され，そのジョイント筒部３８ａの内周面に前記Ｏリング３６が圧接する。

シリンダヘッド１には，前記取り付け孔１ｂの後端に連なる，それより大径の段付き支持孔４０が設けられ，この支持孔４０に，磁性円筒体４を含む燃料噴射弁Ｉの中間部と，磁性円筒体４を調心的に支持する調心機構４１とが配設される。

段付き支持孔４０は，取り付け孔１ｂ側の小径孔４０ａと，この小径孔４０ａの後端に後向き段部４０ｂを介して同軸状に連なる大径孔４０ｂとよりなっており，調心機構４１は，磁性円筒体４を囲繞しながら前記後向き段部４０ｂに支承されるよう，大径孔４０ｂに収容される環状のリングホルダ４２と，このリングホルダ４２に保持される断面円形で円環状の支持リング４３と，磁性円筒体４の外周面に一体に突設され，支持リング４３に接する前向きの円錐面４４ａを持った支持フランジ４４とで構成される。

図２に示すように，上記リングホルダ４２の内周面には，後向きに開放した環状凹部４２ａが設けられ，この環状凹部４２ａに支持リング４３が収容，保持される。このような環状凹部４２ａを持ったリングホルダ４２は，鋼板のプレス加工により成形される。

また上記支持リング４３は，図２に示すように，断面円形の鋼線を円環状に曲げてなるもので，鋼線の相対向する両端間間が支持リング４３の切り口４３ａとなる。そしてこの支持リング４３には，外径が前記環状凹部４２ａの内径より大となり得る張りが付与される。

前記リングホルダ４２支持リング４３は，燃料噴射弁Ｉがシリンダヘッド１に装着される前に，燃料噴射弁Ｉのノズル筒部３ａ側から磁性円筒体４周りに嵌装されるもので，そのリングホルダ４２の磁性円筒体４からの脱落を防ぐセットリング４５が，磁性円筒体４の前端部外周の環状の係止溝４６に装着される。

尚，支持孔４０の大径孔４０ｂは，調心機構４１の作動時，後向き段部４０ｂ上でのリングホルダ４２の摺動を可能にすべく，リングホルダ４２より大径に形成される。また同小径孔４０ａは，調心機構４１の作動時，セットリング４５との干渉を避けるべく，セットリング４５より大径に形成される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

コイル２７を消磁した状態では，弁ばね２２の付勢力で弁組立体Ｖは前方に押圧され，ニードル弁体１７を弁座８に着座させる。コイル２７を通電により励磁すると，それにより生ずる磁束が固定コア６，コイルハウジング２８，磁性円筒体４及び可動コア１６を順次走り，その磁力により可動コア１６が弁ばね２２のセット荷重に抗して固定コア６に吸引され，ニードル弁体１７が弁座８から離座するので，図示しない燃料ポンプから燃料分配管３８を通して燃料入口筒７に圧送された燃料は，パイプ状のリテーナ２１の内部及び固定コア６の中空部６ａ，可動コア１６の切欠き２０，ノズル筒部３ａ及び弁座８を順次経て燃料噴孔９からエンジンＥの燃焼室１ａに直接噴射される。

この間，燃料分配管３８のジョイント筒部３８ａに導入された高圧燃料の圧力が燃料噴射弁Ｉの燃料入口筒７の後端面に，前方への押圧力として作用するが，その押圧力は，調心機構４１を介して，即ち支持フランジ４４，支持リング４３及びリングホルダ４２を介してシリンダヘッド１の後向き段部４０ｂによって受け止められる。

ところで，燃料噴射弁Ｉは，ノズル筒部３ａをシリンダヘッド１の取り付け孔１ｂにシール部材１１を介して嵌装しており，そしてシリンダヘッド１の後向き段部４０ｂに支持される調心機構４１と，燃料入口筒７の外周に嵌装された燃料分配管３８のジョイント筒部３８ａとで軸方向に保持される。その際，取り付け孔１ｂや燃料分配管３８の加工誤差及び組立誤差により，燃料噴射弁Ｉの中心軸線Ｙが傾いた場合には，調心機構４１において，リングホルダ４２が後向き段部４０ｂ上を半径方向に滑ると共に，燃料噴射弁Ｉの前向きの円錐面４４ａが，その中心周りに首振りするように断面円形の支持リング４３の外周面を滑ることで，燃料噴射弁Ｉの中心軸線Ｙの傾きが許容される。これによって，燃料噴射弁Ｉに無理な曲げ荷重が作用することを防ぐことができ，またシリンダヘッド１の取り付け孔１ｂ及びノズル筒部３ａ間のシール部材１１や，燃料入口筒７及びジョイント筒部３８ａ間のＯリング３６に偏荷重が作用することを回避して，それらのシール機能を常に正常の状態に維持することができる。

ところで，調心機構４１を構成するリングホルダ４２，支持リング４３及び円錐面４４ａは，何れも特殊な加工を行うことなく簡単に得ることができる。

特に，環状凹部４２ａを有するリングホルダ４２は，鋼板のプレス加工により簡単に得ることができ，また断面円形の支持リング４３も，安価な鋼線を円環状に曲げることにより簡単に得ることができ，これが調心機構４１，延いては燃料噴射弁Ｉの支持装置のコスト低減に寄与する。

また一つの切り口４３ａを有する支持リング４３は，それ自身の張りによりリングホルダ４２の環状凹部４２ａに弾性的に装着されるので，調心機構４１の組立中，一旦，リングホルダ４２に装着された支持リング４３は脱落することがなく，調心機構４１の組立性を良好にすると共に，エンジン振動を受けても，リングホルダ４２及び支持リング４３間からの振動騒音の発生を防ぐことができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，本発明は，エンジンの吸気系に燃料を噴射する形式の燃料噴射弁の支持装置への適用も可能である。

Ｅ・・・・・・エンジン
Ｉ・・・・・・燃料噴射弁
Ｙ・・・・・・燃料噴射弁の中心軸線
１ａ・・・・・取り付け孔
３ａ・・・・・ノズル筒部
７・・・・・・燃料入口筒
４０・・・・・支持孔
４０ｃ・・・・後向き段部
４１・・・・・調心機構
４２・・・・・リングホルダ
４２ａ・・・・環状凹部
４３・・・・・支持リング
４３ａ・・・・切り口
４４・・・・・支持フランジ
４４ａ・・・・円錐面

Claims (3)

1. エンジン（Ｅ）の取り付け孔（１ｂ）に前端のノズル筒部（３ａ）を嵌装した燃料噴射弁（Ｉ）の後端の燃料入口筒（７）外周に燃料分配管（３８）を嵌装し，この燃料分配管（３８）と協働して燃料噴射弁（Ｉ）を軸方向に保持する調心機構（４１）をエンジン（Ｅ）及び燃料噴射弁（Ｉ）間に介装してなる燃料噴射弁の支持装置において，
   前記取り付け孔（１ｂ）の後端に連なり，後向き段部（４０ｂ）を有する支持孔（４０）をエンジン（Ｅ）に設け，前記調心機構（４１）を，燃料噴射弁（Ｉ）を囲繞して前記後向き段部（４０ｂ）に支承されるように前記支持孔（４０）に収容される環状のリングホルダ（４２）と，このリングホルダ（４２）の内周面の後向きに開放した環状凹部（４２ａ）に保持される断面円形で円環状の支持リング（４３）と，この支持リング（４３）に接するように燃料噴射弁（Ｉ）に形成される前向きの円錐面（４４ａ）とで構成したことを特徴とする，燃料噴射弁の支持装置。
2. 請求項１記載の燃料噴射弁の支持装置において，
   前記支持リング（４３）に，一つの切り口（４３ａ）を設けると共に，前記環状凹部（４２ａ）の内径よりも拡径し得る張りを付与し，この支持リング（４３）を前記環状凹部（４２ａ）に弾性的に装着したことを特徴とする，燃料噴射弁の支持装置。
3. 請求項１又は２記載の燃料噴射弁の支持装置において，
   前記支持リング（４３）を，断面円形の鋼線を円環状に曲げて構成したことを特徴とする，燃料噴射弁の支持装置。

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