JP2016079835A - 内燃機関のインジェクタユニット - Google Patents

Abstract

【課題】１つの気筒に対応した２本のインジェクタを近接して配置したデュアルタイプのインジェクタユニットにおいて、各インジェクタのコネクタ部へのカプラの接続を容易にする。
【解決手段】一対のインジェクタ３がセットになって分配管２に接続されている。一対のインジェクタ３を、そのコネクタ部１３が先端に行くに従って間隔が広がる姿勢で分配管２に接続している。一対のコネクタ部１３の先端間の間隔寸法Ｌ１はインジェクタ３の軸心間の間隔寸法Ｌ２より遥かに大きいため、カプラＣの接続を容易に行える。インジェクタ３の回転範囲も大きくなるため、接続状態の確認にも容易になる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、例えば車両用等の内燃機関（ガソリン機関）において、１本の分配管に複数本のインジェクタが接続されたインジェクタユニットに関するものである。

ガソリンを燃料とする内燃機関では、燃料はインジェクタ（燃料噴射ポンプ）によって気筒に供給されている。インジェクタは細長い筒状の形態を成しており、複数本のインジェクタが１本の分配管に櫛歯状の姿勢でクリップにて接続されており（例えば特許文献１）、１本の分配管（デリバリ管、燃料供給管）と複数本の分配管とからなるインジェクタユニットが、吸気マニホールドやシリンダヘッドに固定されている。

吸気を制御する吸気弁は１つの気筒に対応して２つ設けていることが普通であり、そこで、シリンダヘッドの吸気ポートは１つの気筒に対応した２つの個別ポートを有しているが、２つの個別ポートに１つのインジェクタで燃料を供給するシングルタイプと、２つの個別ポートに別々のインジェクタで燃料を供給するデュアルタイプとがある。デュアルタイプはきめ細かい制御をできる利点や、吸気ポートの内面に燃料が付着することを抑制できるといった利点がある。

特開平９−２９１８６６号公報

さて、インジェクタの本体部には駆動部が内蔵されており、本体部から分岐したコネクタ部にカプラを接続することで、駆動部がＥＣＵからの信号に基づいて制御される。コネクタ部は、本体部のうち分配管に近い基端寄りの部位に傾斜姿勢で設けており、インジェクタユニットを機関にセット（固定）してから、各インジェクタのコネクタ部にカプラを接続している。

この場合、１つの気筒に対応してインジェクタが１本だけのシングルタイプでは、隣り合ったインジェクタの間隔は気筒間の間隔と同じであるため、各インジェクタにおけるコネクタ部の周囲には広い空間が空いており、従って、各インジェクタのコネクタ部へのカプラの接続は容易にできる。

また、インジェクタの本体部のうち分配管に嵌まる箇所にはＯリングが嵌まっていて、このＯリングで隙間をシールしており、Ｏリングが嵌まっているか否かを人の手の感触で確認して接続状態を確認するために、インジェクタを回転させているが、シングルタイプの場合は、インジェクタの回転操作もごく簡単に行える。

他方、１つの気筒に対応して２つのインジェクタを設けたデュアルタイプでは、一対のインジェクタが互いに近接しているため、２つのインジェクタのコネクタ部が同じ方向に向いていると、カプラを取付けるに際して他のコネクタ部（或いは先に取付けているカプラ）が邪魔になって、作業性が悪という問題が生じる。

また、一対のインジェクタのコネクタ部が同じ方向を向いていると、接続状態を確認するためにインジェクタを回転させようとしても、インジェクタを僅かしか回転させることができないため、Ｏリングの抵抗を感じて嵌合状態を確認することが行いにくいという問題もある。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明のインジェクタユニットは、直管状の１本の分配管とこれに接続された複数本のインジェクタとを備えており、前記インジェクタは、前記分配管にこれと直交した姿勢で接続される筒状の本体と、前記本体のうち前記分配管に近い部位から分岐したコネクタ部とを有する形態であり、１つの気筒に対応した２本のインジェクタが一対になって前記分配管に接続されている、という基本構成である。

そして、上記基本構成において、前記一対のインジェクタは、前記分配管に対して、その軸心回りに回転させ得る状態で接続されていると共に、当該インジェクタの軸線方向から見て、前記コネクタ部の間隔が先端に行くに従って広がる姿勢になり得る状態で接続されている。

本願発明では、一対のインジェクタは、コネクタ部が互いに広がった姿勢に保持されるような係止手段を設けてもよいし、係止手段を設けずに、単に、コネクタ部を広げた状態に回転させ得る構成でもよい。また、インジェクタは、クリップを介して分配管に接続することも可能であるし、クリップを使用せずに装着することも可能である。

本願発明では、一対のインジェクタは、両者のコネクタ部が互いに広がった姿勢で分配管に取付けできるため、両インジェクタの軸心間の間隔は小さくても、両コネクタ部の先端部の間隔を広げることができる。従って、両コネクタ部の先端部の周囲に広いスペースを確保して、カプラを容易に接続することができる。

また、インジェクタを分配管に接続した後に、コネクタ部が広い角度の扇形を描くようにして回転させることができるため、インジェクタの嵌合状態の確認作業も容易かつ確実に行える。

インジェクタユニットの平面図である。 図１のII-II 視正面図である。 図１のIII-III 視側面図である。 （Ａ）は分配管のみの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視正面図である。 クリップの斜視図である。 インジェクタユニットの部分的な分離平面図である。 （Ａ）は部分的な分離正面図、（Ｂ）はクリップの正面図である。 組み付けの手順を示す図である。 図４（Ａ）のIX-IX 視方向から見た断面図である。 図４（Ａ）の X-X視方向から見た断面図である。 インジェクタの側面図である。

(1).構造の概略
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜４，１１を参照して概要を説明する。本実施形態は３気筒内燃機関に適用しており、１つの気筒に対応して一対のインジェクタが配置される。すなわち、本願発明のインジェクタユニットは、一対のインジェクタ３を１セットにしたデュアルタイプである。

図１，２のとおり、インジェクタユニット１は、クランク軸線と平行な姿勢に配置される直管状の１本の分配管２と、分配管２に対して櫛歯状の姿勢で接続された６本のインジェクタ３と、各インジェクタ３を保持するためのクリップ４とで構成されている。クリップ４とインジェクタ３と分配管２は金属製としているが、樹脂製としてもよい。

以下の説明では、インジェクタ３の軸線方向から見た状態を正面図としており、分配管２の軸線方向から見た状態は側面図になる。便宜的に、インジェクタ３の軸線方向から見て、分配管２と直交した方向を上下方向としている。

分配管２の一端には、燃料供給部５を設けている。また、分配管２には、これを吸気マニホールド又はシリンダヘッド（いずれも図示せず）に固定するためのブラケット６が、上向き及び下向きに突出している。図３のとおり、ブラケット６はボルト７で吸気マニホールド又はシリンダヘッドに固定される。

図１１に明示するように、インジェクタ３は細長い筒状の形態を成しており、その長さの半分以上を占める円形の本体部８と、本体部８の先端から突出した中径の中間部９と、中間部９の先端から突出した小径のノズル部１０とを有しており、本体部８のうち基端寄りにはＯリング１１を装着している。

また、Ｏリング１１よりも僅かに先端側の部位には、クリップ４と係合する環状溝１２を形成している。更に、本体部８のうち環状溝１２よりも僅かに先端側の部位には、コネクタ部１３と位置決め突起１４とが、軸心を挟んだ反対側に向けて突出している。コネクタ部１３は、先端に行くに従って本体部８から遠ざかるように、本体部８の軸心に対して少し傾斜している。位置決め突起１４は円柱状又は円筒状の形態である。

図４に示すように、分配管２には、６個のインジェクタ装着部３が同じ方向に突設されている。インジェクタ装着部３は円筒形であり、その内部に、インジェクタ３における本体部８のうち環状溝１０よりも基端の側の部分が嵌入する。そして、本実施形態のインジェクタユニット１はデュアルタイプであるので、２つのインジェクタ装着部３が１セットになっており、一対のインジェクタ装着部１６は互いに繋がっている。

そして、各インジェクタ装着部３に、クリップ４の取付けのため、分配管２の軸方向に突出した１つの第１係合突起１７と、分配管２の軸線と直交した方向（上下方向）に突出した一対の第１係合突起１８とが形成されている。対になった２つのインジェクタ装着部１６において、互いの第１係合突起１７は左右逆方向に突出している。換言すると、対になった２つのインジェクタ装着部１６は、左右背中合わせに配置されている。

図２のとおり、各インジェクタ３は、一対のインジェクタ３のコネクタ部１３がハ字状を成す姿勢で、分配管２に取り付けることができる。正確に述べると、インジェクタ３の軸心方向から見て、一対のインジェクタ３の間の中間位置を通ると共に分配管２と直交した中心線１９を想定し、インジェクタ３の軸心方向から見て、コネクタ部１３が先端に行くに従って中心線１９から離れる姿勢にて接続することができる。

このため、一対のコネクタ部１３の先端間の間隔Ｌ１は、一対のインジェクタ３の軸心間の間隔Ｌ２よりも遥かに大きくなっている。従って、コネクタ部１３の先端部の周囲には広いスペースがあって、カプラＣの接続を容易に行える。また、インジェクタ３は、互いの広がり角度２θを最大角度として、その範囲で軸心回りに回転させることができる。このため、Ｏリング１１がインジェクタ装着部１６に嵌まっているか否か（インジェクタ３が正確に接続されているか否か）を、人の手の感触で容易に把握することができる。

(2).クリップの詳細
次に、クリップ４の構造の詳細を、主として図５〜１０を参照して説明する。図５に示すように、クリップ４は、インジェクタ３の本体部８を外周側の三方から囲う背板２２及び上下の側板２３を備えており、これらで略コ字状の形態になっている。

２枚の側板２３には、インジェクタ３の環状溝１０に嵌まるホルダー片２４が曲げ形成されている。従って、２つのホルダー片２４の相対向する先端は、環状溝１０と同じ曲率半径の円弧面になっており、背板２２を変形させて２つのホルダー片２４の間隔を広げることにより、インジェクタ３を装着したり取り外したりすることができる。上下の側板２３は分配管２のインジェクタ装着部１６を上下から挟むものであり、両者には、インジェクタ装着部１６の第２係合突起１８と嵌合する係合穴２５が形成されている。

インジェクタ装着部１６へのクリップ４の嵌め込みは、クリップ４をインジェクタ装着部１６に向けて押し当てることで行われる。このため、上下の側板２３には、誘い込みのためのガイド片２６を曲げ形成している。当然ながら、２つのガイド片２６の間隔は、先端に行くに従って広がっている。なお、図８（Ｄ）は、インジェクタ装着部１６とコネクタ部１３とを分離して表示したものであり、矢印はクリップ４の嵌め込み方向を示すものではない。クリップ４は、図８（Ｄ）では、紙面と直交した方向からインジェクタ装着部１６に嵌め込まれる。

背板２２には、インジェクタ装着部１６の第１係合突起１７に嵌まり込む係合溝２７を切り開き形成している。背板２２には、係合溝２７に代えて係合穴を設けることも可能であるが、切り開き方式の係合溝２７を採用すると、クリップ４の過剰な変形を防止して、インジェクタ装着部１６への嵌め込みをスムースに行える利点がある。例えば図７に示すように、背板２２は、インジェクタ３の軸線方向から見て、外側に膨らんだ形態になっている。

ホルダー片２４のうち、背板２２と反対側に位置した部位でかつ側板２３に近い基端部には、側板２２と反対方向に突出してストッパー片（支点片）２８を形成している。そして、図８（Ｄ）に示すように、インジェクタ３の本体部８をホルダー片２４で挟持した状態で、インジェクタ３の位置決め突起１４が背板２２の側からストッパー片２８に当たることにより、インジェクタ３の軸心方向から見て、コネクタ部１３を背板２２の側に傾けた姿勢に保持できる。

図８（Ｄ）の状態で、インジェクタ３を半時計回り方向に回転させることは阻止されているが、時計回り方向に回転することは許容されている。従って、インジェクタ３を装着してからインジェクタ３を正逆回転させることにより、Ｏリング１１の感触によって接続状態を確認することが、簡単かつ確実に行える。つまり、インジェクタ３は、接続状態を把握するのに必要な回転角度を保持している。

インジェクタ３をクリップ４に取り付ける方法としては、側板２２を手で押し広げてインジェクタ３を嵌め入れるという方法も採用できるが、本実施形態では、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す手順により、簡単かつ正確に取り付けることができる。

すなわち、まず、クリップ４はストッパー片２８を上向きにした姿勢で治具等にセットされており、その状態で、まず、（Ａ）に示すように、インジェクタ３を、位置決め突起１４を先にした状態でクリップ４に向けて移動させ、それから、位置決め突起１４をホルダー片２４の上に載せた状態で、インジェクタ３をクリップ４に向けて押し込む。

すると、位置決め突起１４の先端がストッパー片１４で位置決めされているため、インジェクタ３は、テコの原理により、位置決め片１４の先端（或いはストッパー片２８の箇所）を支点にして回動して、これにより、一対のホルダー片２４が押し広げられて、インジェクタ３は自動的に一対のホルダー片２４に嵌まり込む。

そして、位置決め突起１４がホルダー片２４に載っていることにより、インジェクタ３の環状溝１０がホルダー片２４と同じ高さに位置しているため、インジェクタ３はクリップ４に正確に取付けられるのである。位置決め突起１４を支点にして本体部８が両ホルダー片２４の間に入り込むことをスムース化するため、図７や図８に示すように、両ホルダー片２４の開口縁には傾斜ガイド部２４ａを形成している（一対の傾斜ガイド部２４の間隔は、外側に向けて広がっている。）。

クリップ４はインジェクタ３の軸心方向から見て上下対称の形状になっているで、インジェクタ３の取付け姿勢を変えることにより、２種類のクリップ４を一対のインジェクタ装着部１６に取り付けることができる。つまり、一対のクリップ４を相対向した姿勢とすることで、一対のインジェクタ装着部１６に取付けることができる。従って、一対のインジェクタ３を間隔を狭めて接続したデュアルタイプのインジェクタユニット１でありながら、１種類のクリップ４を使用してインジェクタ３を簡単に取り付けることができる。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、適用できる内燃機関は３気筒に限らず、各種の気筒の内燃機関に適用できる。また、クリップと同じ機能を有する部分を分配管に設けることで、インジェクタを分配管に直接接続することも可能である。

本願発明は、実際に内燃機関のインジェクタユニットに適用できる。従って、産業上利用できる。

１ インジェクタユニット
２ 分配管
３ インジェクタ
４ クリップ
８ インジェクタの本体部
１１ Ｏリング
１２ 環状溝
１３ コネクタ部
１４ 位置決め突起
１６ 分配管のインジェクタ装着部
１７ 第１係合突起
１８ 第２係合突起
２２ 背板
２３ 側板
２４ ホルダー片
２５ 係合穴
２７ 係合溝
２８ ストッパー片
Ｃ カプラ

Claims (1)

1. 直管状の１本の分配管とこれに接続された複数本のインジェクタとを備えており、
   前記インジェクタは、前記分配管にこれと直交した姿勢で接続される筒状の本体と、前記本体のうち前記分配管に近い部位から分岐したコネクタ部とを有する形態であり、１つの気筒に対応した２本のインジェクタが一対になって前記分配管に接続されている構成であって、
   前記一対のインジェクタは、前記分配管に対して、その軸心回りに回転させ得る状態で接続されていると共に、当該インジェクタの軸線方向から見て、前記コネクタ部の間隔が先端に行くに従って広がる姿勢になり得る状態で接続されている、
   内燃機関のインジェクタユニット。

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