JP2016118187A

JP2016118187A - 燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネント、及び、燃料噴射システム

Info

Publication number: JP2016118187A
Application number: JP2014259613A
Authority: JP
Inventors: 保文魚住; Yasubumi Uozumi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: JP6395218B2

Abstract

【課題】本発明は、配管を筒状体から取り外す際の作業性が向上された、燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントを得るものである。また、そのようなコンポーネントが組み込まれている燃料噴射システムを得るものである。【解決手段】本発明に係る燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントは、開口部３１と内部流路３２とを有する基体２１と、開口部３１に一端が連結されていて、燃料が流通する配管１７に他端が連結される筒状体２２と、を備え、筒状体２２の外側に、環状体２３が配設されており、環状体２３は、基体２１に連結されており、筒状体２２は、環状体２３によって開口部３１の奥側に向かって押圧されているものである。【選択図】図２

Description

本発明は、インジェクタ、コモンレール等の、燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントと、それが組み込まれている燃料噴射システムと、に関するものである。

従来の燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントとして、例えば、開口部と、その開口部に連通する内部流路と、を有する基体と、その開口部に一端が連結され、燃料が流通する配管に他端が連結される筒状体と、を備えるものがある。開口部の内周面には、雌ネジ部が形成される。また、筒状体の外周面の開口部に近い側及び遠い側のそれぞれに、雄ネジ部が形成される。燃料が流通する配管の外周面には、雄ネジ部が形成される。筒状体の外周面の開口部に近い側の雄ネジ部が、開口部の雌ネジ部に結合されることで、筒状体と開口部とが連結される。また、筒状体の外周面の開口部に遠い側の雄ネジ部が、配管に取り付けられているロックリングの雌ネジ部に結合されることで、筒状体と配管とが連結される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００６−２３３９００号公報（段落［００２５］〜［００２８］、図４）

従来の燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントでは、そのコンポーネントの交換等のために、配管を筒状体から取り外す、つまり、配管に取り付けられているロックリングを回すと、筒状体がそのロックリングと共に回ってしまい、筒状体と基体との間のシール性が確保されなくなってしまう。つまり、従来の燃料噴射システムでは、配管を筒状体から取り外す際に、筒状体の基体に対する回転を防止しながらロックリングを回す必要があり、作業性が低いという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、配管を筒状体から取り外す際の作業性が向上された、燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントを得るものである。また、そのようなコンポーネントが組み込まれている燃料噴射システムを得るものである。

本発明に係る燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントは、第１雌ネジ部が形成されている開口部と、前記開口部に連通する内部流路と、を有する基体と、第１雄ネジ部が形成されていて、前記第１雄ネジ部と前記第１雌ネジ部との結合によって前記開口部に一端が連結されていて、燃料が流通する配管に他端が連結される筒状体と、を備え、前記筒状体の外側に、環状体が配設されており、前記環状体は、前記基体に連結されており、前記筒状体は、前記環状体によって前記開口部の奥側に向かって押圧されているものである。

また、本発明に係る燃料噴射システムは、上記のコンポーネントが組み込まれているものである。

本発明に係る燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントでは、筒状体の外側に、環状体が配設されており、環状体は基体に連結されており、筒状体は環状体によって開口部の奥側に向かって押圧されている。そのため、例えば、配管を筒状体から取り外すために、配管に取り付けられているロックリングを回すような場合であっても、環状体によって、筒状体がそのロックリングと共に回ってしまうことが抑制されるため、作業性が向上される。

本発明の実施の形態１に係る燃料噴射システムの、全体構成を説明するための図である。本発明の実施の形態１に係る燃料噴射システムの、コンポーネントの構成を説明するための図である。本発明の実施の形態１に係る燃料噴射システムの、コンポーネントの要部の構成を説明するための図である。本発明の実施の形態３に係る燃料噴射システムの、コンポーネントの要部の構成を説明するための図である。

以下に、本発明に係る燃料噴射システムについて、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成等は、一例であり、本発明に係るコンポーネント及び燃料噴射システムは、そのような構成等である場合に限定されない。また、各図において、同一の又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１．
以下に、実施の形態１に係る燃料噴射システムを説明する。
＜燃料噴射システムの全体構成＞
実施の形態１に係る燃料噴射システムの全体構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る燃料噴射システムの、全体構成を説明するための図である。

図１に示されるように、燃料噴射システム１は、燃料タンク１１と、サプライポンプ１２と、メインフィルタ１３と、カセット式ポンプ１４と、コモンレール１５と、複数のインジェクタ１６と、が、配管１７によって接続されたものである。

燃料タンク１１内の燃料は、サプライポンプ１２によって汲み上げられた後、メインフィルタ１３を介して、カセット式ポンプ１４に流入する。カセット式ポンプ１４に流入した燃料は、カセット式ポンプ１４の燃料加圧室（図示せず）で高圧化され、コモンレール１５に圧送されて蓄積される。蓄積された燃料は、圧力調整弁（図示せず）によって圧力が調節された状態で、複数のインジェクタ１６のそれぞれに均等な圧力で供給される。インジェクタ１６に供給された燃料は、インジェクタ１６の燃料噴射孔（図示せず）が開放されることで、内燃機関の気筒内に噴射される。

つまり、燃料噴射システム１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に燃料を噴射するためのシステムであり、蓄圧器として機能するコモンレール１５、燃料噴射部として機能するインジェクタ１６等のコンポーネントを有するものである。そして、蓄圧器として機能するコモンレール１５、燃料噴射部として機能するインジェクタ１６等のコンポーネントには、高圧化された燃料が供給される。

＜コンポーネントの構成＞
実施の形態１に係る燃料噴射システムのコンポーネントの構成について説明する。
図２は、実施の形態１に係る燃料噴射システムの、コンポーネントの構成を説明するための図である。図３は、実施の形態１に係る燃料噴射システムの、コンポーネントの要部の構成を説明するための図である。

図２及び図３に示されるように、燃料噴射システム１のコンポーネントである、インジェクタ１６は、開口部３１と内部流路３２と燃料噴射孔３３と燃料還流孔３４とが形成されている基体２１と、開口部３１に一端が連結されている筒状体２２と、筒状体２２の外側に配設されている環状体２３と、を有する。筒状体２２の他端には、配管１７が連結される。

内部流路３２は、開口部３１に連通する入口流路３２ａが、燃料噴射孔３３に連通する噴射流路３２ｂと、燃料還流孔３４に連通する還流流路３２ｃと、に分岐するものである。噴射流路３２ｂは、ピストン３５によって開閉され、還流流路３２ｃは、ピストン３６によって開閉される。配管１７を通過する高圧化された燃料は、筒状体２２の内側を通って、内部流路３２に流入する。ピストン３６が還流流路３２ｃを閉止すると、噴射流路３２ｂがピストン３５によって閉止される。一方、ピストン３６が還流流路３２ｃを開放すると、噴射流路３２ｂが開放されて、内部流路３２に流入した燃料が、燃料噴射孔３３から噴射されるとともに、燃料還流孔３４から配管１７を介して燃料タンク１１に還流する。

筒状体２２は、その軸方向に貫通し、内部流路３２から遠い側の端部がテーパー状に拡がる、中空部２２ａを有する。筒状体２２の外周面の、内部流路３２に近い側の領域には、第１雄ネジ部２２ｂが形成されており、内部流路３２から遠い側の領域には、第３雄ネジ部２２ｃが形成されている。筒状体２２の外周面の、第１雄ネジ部２２ｂと第３雄ネジ部２２ｃとの間の領域には、環状突部２２ｄが形成されている。環状突部２２ｄの外周面が、締結具と嵌め合う形状であるとよい。

開口部３１には、第１雌ネジ部３１ａと、第２雌ネジ部３１ｂと、が形成されている。第１雌ネジ部３１ａは、開口部３１の内周面の内部流路３２に近い側の領域に形成されており、第２雌ネジ部３１ｂは、開口部３１の内周面の内部流路３２から遠い側の領域に形成されている。第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとが結合されると、筒状体２２の内部流路３２に近い側の端面が開口部３１の底面に当接する状態になって、筒状体２２が基体２１に連結される。筒状体２２の内部流路３２に近い側の端面に、バイティングエッジが形成され、そのバイティングエッジが、開口部３１の底面に直接当接してもよく、また、筒状体２２の内部流路３２に近い側の端面が、シール材が介在する状態で開口部３１の底面に当接してもよい。つまり、中空部２２ａから内部流路３２に流入する燃料のシール性が確保されるのであれば、他の態様であってもよい。

筒状体２２に連結される配管１７の端部の外周面には、徐々に細くなるテーパー部１７ａが形成されている。配管１７の外周面の、テーパー部１７ａを基準とする筒状体２２から遠い側の領域には、環状突部１７ｂが形成されている。ロックリング１９の貫通部１９ａに配管１７の端部が挿入された状態で、その端部側から圧入リング１８が圧入されることで、配管１７にロックリング１９が取り付けられる。ロックリング１９の内周面には、第３雌ネジ部１９ｂが形成されている。ロックリング１９の外周面の少なくとも一部の領域が、六角レンチ等の締結具と嵌め合う形状であるとよい。第３雌ネジ部１９ｂと第３雄ネジ部２２ｃとが結合されると、テーパー部１７ａが中空部２２ａのテーパー状の領域に当接する状態になって、配管１７が筒状体２２に連結される。第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組と、第３雄ネジ部２２ｃと第３雌ネジ部１９ｂとの組と、は、ネジの向きが同じである。テーパー部１７ａが、中空部２２ａのテーパー状の領域に直接当接してもよく、また、シール材が介在する状態で当接してもよい。つまり、配管１７から中空部２２ａに流入する燃料のシール性が確保されるのであれば、他の態様であってもよい。

環状体２３は、貫通部２３ａを有しており、配管１７が連結される前の筒状体２２が基体２１に連結されている状態で、貫通部２３ａが筒状体２２の外周面を囲むように配設される。環状体２３の外周面の、開口部３１に近い側の領域には、第２雄ネジ部２３ｂが形成されている。貫通部２３ａの内径は、環状突部２２ｄの外径と比較して小さい。環状体２３の外周面の、開口部３１から遠い側の領域が、六角レンチ等の締結具と嵌め合う形状であるとよい。第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとが結合されると、貫通部２３ａの開口部３１に近い側の端部が環状突部２２ｄの開口部３１から遠い側の端面に当接する状態になって、環状体２３が基体２１に連結される。つまり、筒状体２２は、基体２１に連結されている環状体２３によって、開口部３１の奥側に向かって押圧されている。

第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組と、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組と、は、ネジの向きが逆である。また、貫通部２３ａの開口部３１に近い側の端部と、環状突部２２ｄの開口部３１から遠い側の端面と、の当接部は、線状である。つまり、筒状体２２の環状体２３によって押圧されている箇所は、線状である。また、環状体２３の露出する箇所に、インジェクタ１６の個体情報（個体差の補正値に関する情報等）が刻印されている。個体情報は、例えば、マトリックス式２次元コード等である。

＜燃料噴射システムの作用＞
実施の形態１に係る燃料噴射システムの作用について説明する。
燃料噴射システム１に組み込まれるインジェクタ１６は、開口部３１と内部流路３２とを有する基体２１と、開口部３１に一端が連結されていて、燃料が流通する配管１７に他端が連結される筒状体２２と、を備えている。そして、インジェクタ１６では、筒状体２２の外側に、環状体２３が配設されており、環状体２３は、基体２１に連結されており、筒状体２２は、環状体２３によって開口部３１の奥側に向かって押圧されている。そのため、例えば、配管１７を筒状体２２から取り外すために、配管１７に取り付けられているロックリング１９を回すような場合であっても、環状体２３の押圧力によって、筒状体２２がそのロックリング１９と共に回ってしまうことが抑制されるため、作業性が向上される。

なお、配管１７を筒状体２２から取り外す際に筒状体２２がロックリング１９と共に回ってしまうことを、基体２１と筒状体２２とを一体化することによって、根本的に回避することも可能である。しかし、そのような場合には、基体２１の形状が複雑化されてしまう。つまり、インジェクタ１６では、基体２１と筒状体２２とが別体であるにも関わらず、作業性を確保することが可能であるため、コスト性が向上される。また、配管１７を筒状体２２から取り外す際に筒状体２２がロックリング１９と共に回ってしまうことを、開口部３１の内周面と筒状体２２の外周面との隙間にロッキングスリーブを圧入することによって、根本的に回避することも可能である。しかし、そのような場合には、特殊な工程が必要となってしまい、また、圧入ミスの度に部材を廃棄する必要が生じてしまう。つまり、インジェクタ１６では、作業性の確保と生産性の確保とを両立することが可能である。

また、燃料噴射システム１に組み込まれるインジェクタ１６では、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組と、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組と、は、ネジの向きが逆である。そのため、例えば、配管１７を筒状体２２から取り外すために、配管１７に取り付けられているロックリング１９を回すような場合であっても、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの結合によって、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの結合が緩むことが抑制されることとなって、環状体２３の押圧力の低下が抑制されることとなるため、筒状体２２がそのロックリング１９と共に回ってしまうことの抑制が確実化されて、燃料のシール性の確保が確実化される。

また、燃料噴射システム１に組み込まれるインジェクタ１６では、筒状体２２の環状体２３によって押圧されている箇所が、線状である。特に、環状体２３を基体２１に連結させた状態で、ロックリング１９を筒状体２２に連結させる場合では、環状体２３と筒状体２２との当接部に作用する摩擦力が大きいと、ロックリング１９の締付トルクに誤差が生じて、燃料のシール性の確保が不確実化されてしまう。筒状体２２の環状体２３によって押圧されている箇所が、線状である場合には、その摩擦力が低減されることとなるため、ロックリング１９の締付トルクに誤差が生じて、燃料のシール性の確保が不確実化されてしまうことが抑制される。

また、燃料噴射システム１に組み込まれるインジェクタ１６では、環状体２３の露出する箇所に、インジェクタ１６の個体情報（個体差の補正値に関する情報等）が刻印される。そのため、刻印ミスの度に基体２１、筒状体２２等の相対的に大型な部材を廃棄する必要がなくなって、コスト性が向上される。

なお、以上では、上述の特徴を備えるコンポーネントが、インジェクタ１６である場合を説明しているが、上述の特徴を備えるコンポーネントが、コモンレール１５等の、高圧化された燃料が供給される他のコンポーネントであってもよい。つまり、燃料噴射システム１に組み込まれるコモンレール１５が、開口部３１と内部流路３２とを有する基体２１と、開口部３１に一端が連結されていて、燃料が流通する配管１７に他端が連結される筒状体２２と、を備え、筒状体２２の外側に、環状体２３が配設されており、環状体２３は、基体２１に連結されており、筒状体２２は、環状体２３によって開口部３１の奥側に向かって押圧されているものであってもよい。そのような場合であっても、上述の作用と同様の作用が生じる。

上述の特徴を備えるコンポーネントが、インジェクタ１６である場合には、インジェクタ１６の交換頻度が他のコンポーネントと比較して相対的に高く、また、インジェクタ１６の設置箇所が他のコンポーネントと比較して相対的に作業性が低い個所であることに起因して、上述の作用が更に顕著となる。つまり、上述の特徴は、コンポーネントがインジェクタ１６である場合において、特に有用である。

実施の形態２．
以下に、実施の形態２に係る燃料噴射システムについて説明する。
なお、実施の形態１に係る燃料噴射システムと重複する説明は、適宜省略している。

＜コンポーネントの構成＞
実施の形態２に係る燃料噴射システムのコンポーネントの構成について説明する。
図３に示される構成において、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組と、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組と、は、ネジの向きが同じである。そして、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組のネジピッチは、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組のネジピッチと比較して小さい。また、貫通部２３ａの開口部３１に近い側の端部と、環状突部２２ｄの開口部３１から遠い側の端面と、の当接部は、線状である。つまり、筒状体２２の環状体２３によって押圧されている箇所は、線状である。

＜燃料噴射システムの作用＞
実施の形態２に係る燃料噴射システムの作用について説明する。
燃料噴射システム１に組み込まれるインジェクタ１６では、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組と、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組と、は、ネジの向きが同じである。そして、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組のネジピッチは、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組のネジピッチと比較して小さい。そのため、例えば、配管１７を筒状体２２から取り外すために、配管１７に取り付けられているロックリング１９を回すような場合であっても、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの結合によって、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの結合が緩むことが抑制されることとなって、環状体２３の押圧力の低下が抑制されることとなるため、筒状体２２がそのロックリング１９と共に回ってしまうことの抑制が確実化されて、燃料のシール性の確保が確実化される。

加えて、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの組と、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの組と、のネジの向きが、同じであることで、第１雄ネジ部２２ｂと第１雌ネジ部３１ａとの結合を緩めずに、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとを結合させることが可能である。そのため、中空部２２ａから内部流路３２に流入する燃料のシール性の確保が更に確実化される。

加えて、環状体２３と筒状体２２との当接部に作用する摩擦力が大きいと、配管１７を筒状体２２から取り外すために、配管１７に取り付けられているロックリング１９を回す際に、第２雄ネジ部２３ｂと第２雌ネジ部３１ｂとの結合が緩んで、環状体２３の押圧力が低下してしまう。筒状体２２の環状体２３によって押圧されている箇所が、線状である場合には、その摩擦力が低減されることとなるため、環状体２３の押圧力が低下して、燃料のシール性の確保が不確実化されてしまうことが抑制される。

実施の形態３．
以下に、実施の形態３に係る燃料噴射システムについて説明する。
なお、実施の形態１に係る燃料噴射システムと重複する説明は、適宜省略している。

＜コンポーネントの構成＞
実施の形態３に係る燃料噴射システムのコンポーネントの構成について説明する。
図４は、実施の形態３に係る燃料噴射システムの、コンポーネントの要部の構成を説明するための図である。

図４に示されるように、環状体２３は、貫通部２３ａを有しており、配管１７が連結される前の筒状体２２が基体２１に連結されている状態で、貫通部２３ａが筒状体２２の外周面を囲むように配設される。環状体２３の、貫通部２３ａの外側の複数個所がネジ部品等で基体２１に結合される。貫通部２３ａの内径は、環状突部２２ｄの外径と比較して小さい。環状体２３が基体２１に連結される、つまり、貫通部２３ａの外側の複数個所を固定するネジ部品等が締結されると、貫通部２３ａの開口部３１に近い側の端部が環状突部２２ｄの開口部３１から遠い側の端面に当接する状態になる。つまり、筒状体２２は、基体２１に連結されている環状体２３によって、開口部３１の奥側に向かって押圧されている。なお、環状体２３の外周面は円状であってもよく、また、円状でなくてもよい。

＜燃料噴射システムの作用＞
実施の形態３に係る燃料噴射システムの作用について説明する。
燃料噴射システム１に組み込まれるインジェクタ１６では、貫通部２３ａの外側の複数個所を固定するネジ部品等が締結されると、貫通部２３ａの開口部３１に近い側の端部が環状突部２２ｄの開口部３１から遠い側の端面に当接する状態になる。そのため、例えば、配管１７を筒状体２２から取り外すために、配管１７に取り付けられているロックリング１９を回すような場合であっても、環状体２３の押圧力によって、筒状体２２がそのロックリング１９と共に回ってしまうことが抑制されるため、作業性が向上される。

１燃料噴射システム、１１燃料タンク、１２サプライポンプ、１３メインフィルタ、１４カセット式ポンプ、１５コモンレール、１６インジェクタ、１７配管、１７ａテーパー部、１７ｂ環状突部、１８圧入リング、１９ロックリング、１９ａ貫通部、１９ｂ第３雌ネジ部、２１基体、２２筒状体、２２ａ中空部、２２ｂ第１雄ネジ部、２２ｃ第３雄ネジ部、２２ｄ環状突部、２３環状体、２３ａ貫通部、２３ｂ第２雄ネジ部、３１開口部、３１ａ第１雌ネジ部、３１ｂ第２雌ネジ部、３２内部流路、３２ａ入口流路、３２ｂ噴射流路、３２ｃ還流流路、３３燃料噴射孔、３４燃料還流孔、３５ピストン、３６ピストン。

Claims

燃料噴射システムに組み込まれるコンポーネントであって、
第１雌ネジ部が形成されている開口部と、前記開口部に連通する内部流路と、を有する基体と、
第１雄ネジ部が形成されていて、前記第１雄ネジ部と前記第１雌ネジ部との結合によって前記開口部に一端が連結されていて、燃料が流通する配管に他端が連結される筒状体と、
を備え、
前記筒状体の外側に、環状体が配設されており、
前記環状体は、前記基体に連結されており、
前記筒状体は、前記環状体によって前記開口部の奥側に向かって押圧されている、
コンポーネント。
前記開口部は、第２雌ネジ部を有し、
前記環状体は、第２雄ネジ部を有し、前記第２雄ネジ部と前記第２雌ネジ部との結合によって前記基体に連結されている、
請求項１に記載のコンポーネント。
前記第２雄ネジ部と前記第２雌ネジ部との組は、前記第１雄ネジ部と前記第１雌ネジ部との組と比較して、ネジの向きが逆である、
請求項２に記載のコンポーネント。
前記第２雄ネジ部と前記第２雌ネジ部との組は、前記第１雄ネジ部と前記第１雌ネジ部との組と比較して、ネジの向きが同じであり、且つ、ネジピッチが小さい、
請求項２に記載のコンポーネント。
前記筒状体の前記環状体によって押圧されている箇所は、線状である、
請求項１〜４の何れか１項に記載のコンポーネント。
前記環状体の露出する箇所に、個体情報が刻印されている、
請求項１〜５の何れか１項に記載のコンポーネント。
前記個体情報は、マトリックス式２次元コードである、
請求項６に記載のコンポーネント。
インジェクタである、
請求項１〜７の何れか１項に記載のコンポーネント。
コモンレールである、
請求項１〜７の何れか１項に記載のコンポーネント。
請求項１〜９の何れか１項に記載のコンポーネントが組み込まれている、
燃料噴射システム。