JP2016156382A - Fuel rail and fuel injection device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料レール、および、これを用いた燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel rail and a fuel injection device using the same.
従来、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射供給する複数の燃料噴射弁に燃料を分配する燃料レールが知られている。例えば特許文献1に記載された燃料レールは、内燃機関のシリンダヘッドの側方に取り付けられる。この内燃機関にはシリンダヘッドの側方に形成された穴部に燃料噴射弁の噴孔側の端部が挿入され、各燃料噴射弁の噴孔とは反対側の端部に燃料レールの接続部が接続される。そして、燃焼室の斜め上方に位置する燃料噴射弁から燃焼室の内部に向けて燃料が噴射される。つまり、この内燃機関は、サイド噴射式の内燃機関である。サイド噴射式の内燃機関の場合、燃料噴射弁が挿入される穴部は、通常短く形成されている。そのため、特許文献1の燃料レールでは、燃料噴射弁が接続される接続部は、短く形成されている。当該接続部は、燃料レールのレール本体からレール本体の軸に対し垂直な方向へ筒状に短く突出するよう、かつ、レール本体の軸方向に所定の間隔をおいて複数形成されている。
Conventionally, a fuel rail that distributes fuel to a plurality of fuel injection valves that inject fuel into an internal combustion engine combustion chamber is known. For example, the fuel rail described in
ところで、内燃機関の燃焼室への燃料の噴射方式としては、上述のサイド噴射式の他に、燃焼室の上端の中央に燃料噴射弁を設け、燃焼室の鉛直方向上側から燃焼室の内部に向けて燃料を噴射するセンター噴射式がある。センター噴射式の内燃機関の場合、燃料噴射弁を挿入する穴部は、シリンダヘッドの上下方向に延びるよう形成される。一般にシリンダヘッドの上下方向の体格は大きいため、センター噴射式の内燃機関の場合、燃料噴射弁が挿入される穴部は長く形成されている。よって、特許文献1の燃料レールをセンター噴射式の内燃機関に取り付けようとする場合、接続部を軸方向に長く形成する必要がある。
By the way, as a method of injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, in addition to the above-described side injection type, a fuel injection valve is provided at the center of the upper end of the combustion chamber, There is a center injection type that injects fuel toward. In the case of a center injection type internal combustion engine, the hole for inserting the fuel injection valve is formed so as to extend in the vertical direction of the cylinder head. Since the cylinder head is generally large in the vertical direction, in the case of a center injection type internal combustion engine, the hole into which the fuel injection valve is inserted is formed long. Therefore, when it is going to attach the fuel rail of
しかしながら、接続部を単に長くした燃料レールをセンター噴射式の内燃機関に取り付ける場合、例えばシリンダヘッドの前後方向に並ぶよう形成される複数の穴部の間に点火プラグが設けられていると、点火プラグとレール本体とが干渉するおそれがある。点火プラグとレール本体とが干渉すると、レール本体をシリンダヘッドに極力近い位置に配置することができないため、燃料レールは、一部(レール本体部分)がシリンダヘッドから大きく飛び出た状態となる。 However, when a fuel rail whose connection portion is simply elongated is attached to a center injection type internal combustion engine, for example, if a spark plug is provided between a plurality of holes formed in the longitudinal direction of the cylinder head, There is a risk of interference between the plug and the rail body. When the spark plug and the rail body interfere with each other, the rail body cannot be disposed as close as possible to the cylinder head, so that the fuel rail partially protrudes from the cylinder head.
一方、レール本体をシリンダヘッドに極力近い位置に配置する場合、点火プラグをレール本体の左右方向に配置することが考えられる。しかしながら、点火プラグをレール本体の左右方向に配置すると、シリンダヘッドの左右方向の体格が増大するおそれがある。 On the other hand, when the rail body is disposed as close as possible to the cylinder head, it is conceivable that the spark plug is disposed in the left-right direction of the rail body. However, if the spark plug is arranged in the left-right direction of the rail body, the size of the cylinder head in the left-right direction may increase.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関に設けられる他部材との干渉を抑制可能な燃料レール、および、これを用いた燃料噴射装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fuel rail capable of suppressing interference with other members provided in an internal combustion engine, and a fuel injection device using the same. It is in.
請求項1に記載の発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射供給する複数の燃料噴射弁とともに内燃機関に取り付けられ、燃料供給源からの燃料を燃料噴射弁に分配する燃料レールであって、レール本体と突出部と延伸部と接続部とを備えている。レール本体は、筒状に形成され、燃料供給源からの燃料が流入する流入口を有している。突出部は、レール本体の軸方向に所定の間隔をおいて複数形成されている。延伸部は、突出部からレール本体の軸に対し略垂直な方向へ延びるよう形成され、内燃機関の外部と燃焼室とを接続する穴部に挿入される。接続部は、延伸部の突出部とは反対側に形成されている。接続部には、前記穴部に収容される燃料噴射弁の一端が接続される。突出部には、燃料噴射弁に対し電力を供給するワイヤーハーネスを取り付け可能なブラケットが設けられる。
The invention according to
本発明の燃料レールは、内燃機関の燃焼室の上端の中央に設けられる複数の燃料噴射弁に接続するよう、内燃機関に取り付けられることを想定している。すなわち、燃料レールの取り付け対象である内燃機関は、センター噴射式の内燃機関を想定している。よって、燃料噴射弁が収容される穴部は、比較的深く形成されている。本発明では、燃料レールが延伸部を備えているため、レール本体の内側の燃料を、延伸部を経由して内燃機関の穴部の深い位置、つまり燃焼室近傍に設けられる燃料噴射弁に分配することができる。 The fuel rail of the present invention is assumed to be attached to the internal combustion engine so as to be connected to a plurality of fuel injection valves provided at the center of the upper end of the combustion chamber of the internal combustion engine. That is, the internal combustion engine to which the fuel rail is attached assumes a center injection type internal combustion engine. Therefore, the hole in which the fuel injection valve is accommodated is formed relatively deep. In the present invention, since the fuel rail has the extending portion, the fuel inside the rail body is distributed to the fuel injection valve provided in the deep position of the hole of the internal combustion engine, that is, in the vicinity of the combustion chamber, via the extending portion. can do.
また、本発明では、延伸部とレール本体とが突出部で接続されているため、燃料レールが内燃機関に取り付けられた状態では、レール本体は、穴部の燃焼室とは反対側の端部が開口する内燃機関の端面において、穴部から突出部の長さ分、面方向にオフセットされた位置に配置されることとなる。そのため、複数の突出部間に所定の大きさの空間を確保することができる。よって、例えば内燃機関の前後方向に並ぶよう形成される複数の穴部の間に点火プラグ等の他部材が設けられていても、当該他部材とレール本体とが干渉するのを抑制することができる。また、燃料レールと他部材との干渉を抑制することにより、燃料レールの一部が内燃機関から大きく飛び出た状態となるのを防ぐことができる。
なお、本発明の燃料レールが取り付けられる内燃機関では前後方向に並ぶ複数の穴部の間に点火プラグ等を配置することができるため、内燃機関の左右方向、すなわち穴部の並び方向に垂直な方向の体格を小さくすることができる。
Further, in the present invention, since the extending portion and the rail main body are connected by the protruding portion, the rail main body has an end on the opposite side of the hole from the combustion chamber when the fuel rail is attached to the internal combustion engine. In the end face of the internal combustion engine in which the opening is opened, it is arranged at a position offset in the surface direction by the length of the protrusion from the hole. Therefore, a space having a predetermined size can be secured between the plurality of protrusions. Therefore, even if other members such as a spark plug are provided between a plurality of holes formed so as to be aligned in the front-rear direction of the internal combustion engine, for example, the interference between the other members and the rail body can be suppressed. it can. Further, by suppressing the interference between the fuel rail and the other members, it is possible to prevent a part of the fuel rail from greatly protruding from the internal combustion engine.
In the internal combustion engine to which the fuel rail of the present invention is attached, a spark plug or the like can be disposed between the plurality of holes arranged in the front-rear direction, so that it is perpendicular to the left-right direction of the internal combustion engine, i. The size of the direction can be reduced.
請求項2に記載の発明は、ブラケットは、突出部のレール本体とは反対側に設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、接続部は、溝(27)を有することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、延伸部は、複数の前記突出部のうち隣り合う前記突出部と前記突出部との間の距離よりも長いことを特徴とする。
The invention according to
The invention according to claim 3 is characterized in that the connecting portion has a groove (27).
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料レールと燃料噴射弁とワイヤーハーネスとを備えた燃料噴射装置である。燃料噴射弁は、噴孔が形成されたハウジング、当該ハウジング内で往復移動することにより噴孔を開閉可能な弁部材、当該弁部材を駆動する電磁駆動部、および、当該電磁駆動部に接続される電気コネクタを有し、ハウジングの噴孔とは反対側の端部が燃料レールの接続部に接続し、内燃機関の穴部に収容される。ワイヤーハーネスは、電源に接続する電源ハーネスの端部が接続される第1コネクタ、燃料噴射弁の電気コネクタに接続される第2コネクタ、および、第1コネクタと第2コネクタとを接続する導線を有している。本発明は、請求項1に記載の燃料レールを用いた燃料噴射装置の発明である。したがって、燃料レールと他部材との干渉を抑制することができる。
A fifth aspect of the present invention is a fuel injection device including the fuel rail, the fuel injection valve, and the wire harness according to any one of the first to fourth aspects. The fuel injection valve is connected to a housing in which an injection hole is formed, a valve member that can open and close the injection hole by reciprocating in the housing, an electromagnetic drive unit that drives the valve member, and the electromagnetic drive unit The end of the housing opposite to the nozzle hole is connected to the connecting portion of the fuel rail and is accommodated in the hole of the internal combustion engine. The wire harness includes a first connector to which an end of the power harness connected to the power source is connected, a second connector connected to the electric connector of the fuel injection valve, and a conductor connecting the first connector and the second connector. Have. The present invention is an invention of a fuel injection device using the fuel rail according to
請求項6に記載の発明では、燃料レールは、突出部または延伸部と一体に、もしくは、突出部および延伸部の両方と一体に形成されて内燃機関に固定される固定部をさらに備えている。そのため、燃料レールを製造する際の組付け寸法ばらつきの低減により燃料噴射弁が接続される接続部の位置精度を向上することが可能であり、燃料レールが内燃機関に取り付けられた状態において、延伸部の内燃機関に対する位置が安定する。これにより、接続部と燃料噴射弁との接続状態を良好に保つことができ、接続部からの燃料漏れや燃料噴射弁の先端部の内燃機関(シリンダヘッド)との接触によるダメージを防止することができる。
In the invention according to
請求項7に記載の発明では、燃料噴射弁は、ハウジングの前記接続部側の端部に設けられ、固定部が内燃機関に固定された状態においてハウジングと接続部とにより圧縮されることによって、ハウジングを内燃機関側へ付勢し、接続部を延伸部の軸方向の内燃機関とは反対側へ付勢するクリップを有していることを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、接続部は溝(27)を有し、クリップの有する回り止め部(61)が接続部の溝(27)に入り込んでいることを特徴とする。
In the invention according to claim 7, the fuel injection valve is provided at the end of the housing on the side of the connecting portion, and is compressed by the housing and the connecting portion in a state where the fixing portion is fixed to the internal combustion engine. It has a clip for urging the housing toward the internal combustion engine and urging the connecting portion toward the opposite side of the extending portion in the axial direction of the internal combustion engine.
The invention according to claim 8 is characterized in that the connecting portion has a groove (27), and the detent portion (61) of the clip enters the groove (27) of the connecting portion.
請求項9に記載の発明では、ワイヤーハーネスは、第1コネクタが突出部のレール本体とは反対側に位置するよう設けられている。そのため、内燃機関の複数の穴部の間に点火プラグ等の他部材が設けられていても、燃料噴射装置を内燃機関に取り付けるとき、あるいは、取り付けた後、他部材と第1コネクタとが干渉するのを抑制することができる。 In the invention according to claim 9, the wire harness is provided so that the first connector is located on the opposite side of the protruding portion from the rail body. Therefore, even if other members such as a spark plug are provided between the plurality of holes of the internal combustion engine, the other member and the first connector interfere when the fuel injection device is attached to the internal combustion engine or after attachment. Can be suppressed.
請求項10に記載の発明では、ワイヤーハーネスは、第1コネクタがブラケットに取り付けられるようにして設けられている。これにより、請求項9に記載の発明と同様の効果を奏することができる。また、内燃機関の運転時等、燃料レールに対する第1コネクタの相対位置が変化するのを抑制することができる。そのため、第1コネクタと電源ハーネスの端部との接続状態を良好に保つことができる。したがって、燃料噴射弁の電磁駆動部への通電を安定して行うことができる。
In the invention according to
また、第1コネクタがブラケットに取り付けられることにより、内燃機関の運転時等、燃料噴射弁の電気コネクタに接続された第2コネクタに対する第1コネクタの相対位置が変化するのを抑制することができる。そのため、第1コネクタと第2コネクタとを接続する導線に繰り返し応力が生じるのを抑制することができる。したがって、導線の断線等を抑制することができる。 In addition, by attaching the first connector to the bracket, it is possible to suppress a change in the relative position of the first connector with respect to the second connector connected to the electrical connector of the fuel injection valve, such as during operation of the internal combustion engine. . Therefore, it can suppress that a stress repeatedly arises in the conducting wire which connects a 1st connector and a 2nd connector. Therefore, disconnection of a conducting wire or the like can be suppressed.
請求項11に記載の発明では、第1コネクタは、ブラケットに嵌合可能な嵌合部を有している。そのため、第1コネクタを嵌合によりブラケットに取り付けることができる。したがって、第1コネクタのブラケットへの取り付け、および、ブラケットからの取り外しを容易に行うことができる。
In the invention according to
請求項12に記載の発明では、燃料噴射弁は、電気コネクタが燃料レールの延伸部の軸に対しレール本体側またはレール本体とは反対側に位置するよう設けられている。そのため、レール本体の軸と平行な方向に並ぶ複数の延伸部の間に所定の大きさの空間を確保することができる。よって、複数の延伸部の間に点火プラグ等の他部材を容易に配置することができる。
In the invention according to
請求項13に記載の発明では、燃料噴射弁は、電気コネクタが燃料レールの延伸部の軸に対しレール本体側に位置するよう設けられている。そのため、第1コネクタと第2コネクタとは、延伸部の軸上の点を挟んで対称な位置に配置されている。これにより、第1コネクタと第2コネクタとを接続する導線は、ねじれるようにして変形し、延伸部と当接または摺動可能な状態となっている。しかしながら、本発明では、ワイヤーハーネスは、弾性を有する材料により形成され導線を覆う保護チューブを有している。したがって、保護チューブにより、延伸部との当接または摺動等による損傷から導線を保護することができる。 In a thirteenth aspect of the invention, the fuel injection valve is provided such that the electrical connector is positioned on the rail body side with respect to the axis of the extending portion of the fuel rail. Therefore, the 1st connector and the 2nd connector are arranged in the symmetrical position across the point on the axis of an extension part. Thereby, the conducting wire connecting the first connector and the second connector is deformed so as to be twisted, and is in a state of being able to contact or slide on the extending portion. However, in the present invention, the wire harness has a protective tube that is formed of an elastic material and covers the conductive wire. Therefore, the conducting tube can be protected from damage caused by contact with the extending portion or sliding by the protective tube.
請求項14に記載の発明では、第1コネクタは、筒状に形成され、軸が延伸部の軸に対し傾斜するよう設けられている。例えば第1コネクタが燃料レールの突出部のレール本体とは反対側に設けられる構成の場合、第1コネクタの電源ハーネス側の端部は、レール本体側に傾いた状態となる。これにより、第1コネクタに接続する電源ハーネスの取り回しを容易にすることができる。 In a fourteenth aspect of the present invention, the first connector is formed in a cylindrical shape, and is provided so that the shaft is inclined with respect to the shaft of the extending portion. For example, when the first connector is provided on the side opposite to the rail body of the protruding portion of the fuel rail, the end of the first connector on the power harness side is inclined to the rail body side. Thereby, the handling of the power supply harness connected to the first connector can be facilitated.
以下、本発明の実施形態による燃料レール、および、これを用いた燃料噴射装置を図面に基づき説明する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による燃料レール、および、これを用いた燃料噴射装置を図1〜5に示す。
図1〜4に示すように、本実施形態の燃料噴射装置10は、燃料レール20、4つの燃料噴射弁50、および、4つのワイヤーハーネス70等を備えている。
Hereinafter, a fuel rail according to an embodiment of the present invention and a fuel injection device using the same will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
A fuel rail according to an embodiment of the present invention and a fuel injection device using the same are shown in FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
図5に示すように、燃料レール20は、内燃機関としてのエンジン1の燃焼室2に燃料を噴射供給する燃料噴射弁50とともにエンジン1に取り付けられ、燃料供給源11からの燃料を燃料噴射弁50に分配する。
以下、便宜上、図5(A)の紙面上下方向をエンジン1の上下方向(鉛直方向上下)とし、図5(B)の紙面上下方向をエンジン1の左右方向とし、図5(B)の紙面左右方向をエンジン1の前後方向として説明する。
As shown in FIG. 5, the
Hereinafter, for the sake of convenience, the vertical direction in FIG. 5A is the vertical direction of the engine 1 (vertical vertical direction), the vertical direction in FIG. 5B is the horizontal direction of the
燃料噴射弁50は、高圧の燃料をエンジン1の燃焼室2に直接噴射する電磁駆動式の直噴型燃料噴射弁である。燃料噴射弁50が取り付けられるエンジン1は、ガソリンを燃料とする4気筒のガソリンエンジンである。そのため、エンジン1は、4つの燃焼室2を有している。エンジン1のシリンダヘッド3には、4つの燃焼室2に対応して4つの穴部4が形成されている。燃料噴射弁50は、当該穴部4に収容されるようにしてエンジン1に取り付けられる。穴部4は、燃焼室2の軸方向、すなわちエンジン1(シリンダヘッド3)の上下方向に延びるよう比較的長く形成されている。つまり、穴部4は、エンジン1の上方の外部と燃焼室2とを接続するよう形成されている。
The
また、穴部4の深さは、燃料噴射弁50の全長よりも深く形成されている。よって、燃料噴射弁50は、穴部4に取り付けられると、全体が穴部4に収容された状態となる。燃料噴射弁50は、燃焼室2の鉛直方向上側から燃焼室2の内部に向けて燃料を噴射する。すなわち、エンジン1は、センター噴射式のエンジンである。
Further, the depth of the
図5に示すように、穴部4は、エンジン1の前後方向に並ぶよう形成されている。また、シリンダヘッド3には、穴部4の間に3つ、および、穴部4の近傍に1つの斜め穴5が形成されている。斜め穴5は、エンジン1の上方の外部と燃焼室2とを接続するよう、かつ、穴部4に対し傾斜するよう形成されている。斜め穴5には、点火プラグ6が収容されている。点火プラグ6は、斜め穴5に収容された状態において、一方の端部(点火部)が燃焼室2に露出し、他方の端部がシリンダヘッド3の上方の空間に露出している。
As shown in FIG. 5, the
図1〜4に示すように、燃料レール20は、レール本体21、突出部24、延伸部25および接続部28等を備えている。
レール本体21は、例えば金属により中空筒状に形成されている。レール本体21の両端部は塞がれている。レール本体21の一方の端部の外壁には、筒状の燃料配管接続部22が形成されている。燃料配管接続部22の内側には、レール本体21の内壁と外壁とを接続する流入口23が形成されている。燃料配管接続部22には、燃料供給源11から延びる燃料配管12が接続される(図5(A)参照)。これにより、燃料配管12、燃料配管接続部22および流入口23を経由して燃料供給源11からの燃料がレール本体21の内部に流入する。
As shown in FIGS. 1-4, the
The rail
突出部24は、レール本体21からレール本体21の軸Ax1に対し略垂直な方向へ筒状に突出するよう、かつ、レール本体21の軸Ax1方向に所定の間隔をおいて複数形成されている。本実施形態では、突出部24は、4つ形成されている。また、突出部24の内側にはレール本体21の内壁と外壁とを接続する穴が形成され、突出部24の内側とレール本体21の内側とは連通している。
A plurality of projecting
延伸部25は、突出部24のレール本体21とは反対側の端部から、突出部24の軸Ax2およびレール本体21の軸Ax1の双方に対し略垂直な方向へ筒状に延びるよう形成されている。ここで、延伸部25の内側と突出部24の内側とは連通している。
接続部28は、延伸部25の突出部24とは反対側の端部に形成されている。
The extending
The connecting
本実施形態では、レール本体21に圧力検出部13が設けられている。圧力検出部13は、レール本体21の内部空間に露出する圧力センサ(図示せず)を有している。これにより、圧力検出部13は、レール本体21の内部の圧力を検出することができる。圧力センサで検出したレール本体21の内部の圧力に関する電気信号は、コネクタ14を経由して電子制御ユニット(以下、「ECU」という)15に伝送される。
ECU15は、CPU、ROMおよびRAM等を有する小型のコンピュータであり、車両に取り付けられた各種センサからの信号等に基づき、車両に搭載された各種機器および装置類を制御することで車両を統合して制御する。
In the present embodiment, the
The
図4(C)に示すように、燃料噴射弁50は、ハウジング51、弁部材53、電磁駆動部54および電気コネクタ55等を有している。
ハウジング51は、例えば金属により有底筒状に形成されている。ハウジング51の底部には、噴孔52が形成されている。ハウジング51の噴孔52とは反対側の端部は、燃料導入部を形成している。当該燃料導入部を経由して、ハウジング51の内部に燃料が導入される。弁部材53は、棒状に形成され、ハウジング51の内側に設けられている。弁部材53は、ハウジング51内で往復移動することにより噴孔52を開閉可能である。電磁駆動部54は、図示しない可動子、固定子およびコイル等を有している。可動子は、弁部材53の噴孔52とは反対側の端部に弁部材53と一体に設けられている。固定子は、ハウジング51の内側において可動子の弁部材53とは反対側に設けられている。コイルは、可動子および固定子の径外側に設けられている。また、固定子と可動子との間には、付勢部材が設けられており、可動子および弁部材53を噴孔52側に付勢している。
As shown in FIG. 4C, the
The
電気コネクタ55は、樹脂により筒状に形成され、内部に端子を有している。当該端子は、電磁駆動部54のコイルに電気的に接続している。電気コネクタ55の端子を経由してコイルに電力が供給されると、コイルの周囲に磁界が生じる。これにより、可動子および固定子に磁気回路が形成され、固定子と可動子との間に磁気吸引力が生じる。そのため、可動子は弁部材53とともに固定子側に吸引される。その結果、弁部材53が開弁する。一方、コイルへの電力の供給が絶たれると、固定子と可動子との間の磁気吸引力が消滅し、可動子および弁部材53は、付勢部材の付勢力により噴孔52側へ付勢されて移動する。その結果、弁部材53が閉弁する。このように、電磁駆動部54へ供給する電力を制御することにより、弁部材53の駆動を制御することができる。
The
図4(B)に示すように、ワイヤーハーネス70は、第1コネクタ71、第2コネクタ75および導線76等を有している。
第1コネクタ71は、樹脂により筒状に形成され、内部に端子を有している。第2コネクタ75は、樹脂により筒状に形成され、内部に端子を有している。導線76は、第1コネクタ71の端子と第2コネクタ75の端子とを電気的に接続している。
As shown in FIG. 4B, the
The
また、ワイヤーハーネス70は、弾性を有する材料により形成され導線76を覆う保護チューブ77を有している。さらに、第1コネクタ71は、嵌合部72を有している。嵌合部72には、第1ピン73および第2ピン74が形成されている。
The
図1および3に示すように、燃料噴射弁50は、ハウジング51の噴孔52とは反対側の端部、すなわち燃料導入部が燃料レール20の接続部28の内側に挿入されるようにして接続部28に接続される。なお、ハウジング51の噴孔52とは反対側の端部の外壁にはシール部材56が設けられている。これにより、ハウジング51の外壁と接続部28の内壁との間は、液密に保たれる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、接続部28には、外壁から径外方向へ環状に延びる鍔部26が形成されている。さらに、燃料噴射弁50は、ハウジング51の噴孔52とは反対側の端部に設けられるクリップ60を有している。クリップ60は、例えば金属により形成され、回り止め部61および弾性変形部62を有している。
Further, the connecting
燃料噴射弁50が接続部28に接続されるとき、クリップ60の回り止め部61は、鍔部26に形成された溝部27に入り込む。これにより、燃料噴射弁50は、接続部28に接続された状態において、軸を中心に回転することが規制されている。なお、燃料噴射弁50が接続部28に接続された状態では、電気コネクタ55は、延伸部25の軸Ax3に対しレール本体21側に位置している。
When the
ワイヤーハーネス70は、第2コネクタ75が燃料噴射弁50の電気コネクタ55の内側に挿入されるようにして電気コネクタ55に接続される。これにより、第2コネクタ75の端子と電気コネクタ55の端子とが電気的に接続する。
The
燃料レール20は、突出部24のレール本体21とは反対側に設けられるブラケット30をさらに備えている。ブラケット30は、突出部24のレール本体21とは反対側に固定されている。ブラケット30は、レール本体21の軸Ax1に対し垂直な板状の取り付け部31を有している。取り付け部31には、取り付け部31を板厚方向に貫く第1穴32および第2穴33が形成されている。図3に示すように、第1穴32は、第2穴33よりも延伸部25の軸Ax3に近い位置に形成されている。
The
ワイヤーハーネス70の第1コネクタ71は、嵌合部72の第1ピン73がブラケット30の第1穴32に嵌合するよう、かつ、第2ピン74が第2穴33に挿入されるようにして、ブラケット30に取り付けられている。ここで、第1ピン73の外壁には、第1ピン73の先端側に傾斜面をもつ環状の突起が複数形成されている。そのため、第1ピン73は、第1穴32に容易に嵌合させることができる一方、第1穴32から抜け出すことが規制される。
The
第1コネクタ71は、ブラケット30に取り付けられた状態では、第2コネクタ75とは反対側の端部がレール本体21側に傾いている。すなわち、第1コネクタ71は、軸Ax4が延伸部25の軸Ax3に対し傾斜するよう設けられている(図3参照)。なお、圧力検出部13のコネクタ14も、軸が延伸部25の軸Ax3に対し傾斜するよう設けられている。
In the state where the
図1〜3に示すように、燃料レール20は、突出部24の延伸部25側の端部に設けられる固定部40をさらに備えている。固定部40は、突出部24の延伸部25側の端部からレール本体21の軸Ax1と平行な方向へ突出するよう、突出部24と一体に形成されている。固定部40には、延伸部25の軸Ax3と平行な方向へ固定部40を貫くボルト穴41が形成されている。
As shown in FIGS. 1-3, the
図5に示すように、固定部40は、ボルト7をボルト穴41に挿通しシリンダヘッド3に螺合することにより、シリンダヘッド3に固定される。これにより、燃料レール20を含む燃料噴射装置10がシリンダヘッド3に取り付けられる。燃料噴射装置10がシリンダヘッド3に取り付けられた状態では、燃料噴射弁50のクリップ60の弾性変形部62に、延伸部25の鍔部26から、鉛直方向下側の力が作用している。そのため、燃料噴射弁50のハウジング51は、穴部4の段差面に押しつけられた状態となる。これにより、燃料噴射弁50の穴部4における位置が安定する。
As shown in FIG. 5, the fixing
また、本実施形態では、延伸部25とレール本体21とが突出部24で接続されているため、燃料レール20(燃料噴射装置10)がシリンダヘッド3に取り付けられた状態では、レール本体21は、穴部4の燃焼室2とは反対側の端部が開口するシリンダヘッド3の端面(シリンダヘッド3の上端面)において、穴部4から突出部24の長さ分、面方向にオフセットされた位置に配置されることとなる。そのため、複数の突出部24間に所定の大きさの空間Sを確保することができる。よって、本実施形態では、燃料レール20と点火プラグ6とが前記端面上方において干渉することはない。
In the present embodiment, since the extending
ワイヤーハーネス70の第1コネクタ71には、電源16に接続する電源ハーネス17の端部が接続される。なお、ECU15は、電源16と電源ハーネス17との間に設けられており、電源16から電源ハーネス17を経由して燃料噴射弁50に供給する電力を制御する。これにより、ECU15は、燃料噴射弁50からの燃料の噴射を制御することができる。
The
また、ECU15は、電源ハーネス17とは別の電源ハーネスで点火プラグ6に接続しており、点火プラグ6に供給する電力を制御する。これにより、ECU15は、点火プラグ6による燃料の点火を制御することができる。なお、図5(A)では、図が煩雑になることを避けるため、ECU15と点火プラグ6とを接続する電源ハーネスの図示を省略している。
The
次に、燃料噴射装置10、および、その他装置の作動を説明する。
まず、燃料供給源11から燃料が吐出されると、燃料が燃料配管12および流入口23を経由してレール本体21の内側に流入する。レール本体21の内側に流入した燃料は、複数の突出部24および延伸部25の内側を経由して4つの燃料噴射弁50のそれぞれに分配され、燃料噴射弁50の燃料導入部からハウジング51内部に導入される。これにより、ハウジング51の内部は、燃料で満たされた状態となる。
Next, the operation of the
First, when fuel is discharged from the
ハウジング51の内部が燃料で満たされた状態で、ECU15が燃料噴射弁50の電磁駆動部54に電力を供給すると、弁部材53が開弁し、燃料が噴孔52から燃焼室2に噴射される。その後、ECU15が電磁駆動部54への電力の供給を停止すると、弁部材53が閉弁し、噴孔52からの燃料の噴射が停止する。
ここで、ECU15が点火プラグ6に電力を供給すると、点火プラグ6の点火部に火花が生じ、燃料が点火する。
上述の燃料噴射弁50からの燃料の噴射、および、点火プラグ6による燃料の点火が繰り返されることにより、エンジン1の運転が継続する。
When the
Here, when the
By repeating the fuel injection from the
以上説明したように、本実施形態では、燃料レール20は、エンジン1の燃焼室2の上端の中央に設けられる複数の燃料噴射弁50に接続するよう、エンジン1に取り付けられることを想定している。すなわち、本実施形態の燃料レール20の取り付け対象であるエンジン1は、センター噴射式の内燃機関である。よって、燃料噴射弁50が収容される穴部4は、比較的深く形成されている。本実施形態では燃料レール20が延伸部25を備えているため、レール本体21の内側の燃料を、延伸部25を経由してエンジン1の穴部4の深い位置、つまり燃焼室2近傍に設けられる燃料噴射弁50に分配することができる。
As described above, in the present embodiment, it is assumed that the
また、本実施形態では、延伸部25とレール本体21とが突出部24で接続されているため、燃料レール20がエンジン1に取り付けられた状態では、レール本体21は、穴部4の燃焼室2とは反対側の端部が開口するシリンダヘッド3の端面において、穴部4から突出部24の長さ分、面方向にオフセットされた位置に配置されることとなる。そのため、複数の突出部24間に所定の大きさの空間Sを確保することができる。よって、エンジン1の前後方向に並ぶよう形成される複数の穴部4の間に点火プラグ6等の他部材が設けられていても、当該他部材とレール本体21とが干渉するのを抑制することができる。また、燃料レール20と他部材との干渉を抑制することにより、燃料レール20の一部がエンジン1のシリンダヘッド3から大きく飛び出た状態となるのを防ぐことができる。
In the present embodiment, since the extending
なお、本実施形態の燃料レール20が取り付けられるエンジン1では前後方向に並ぶ複数の穴部4の間に点火プラグ6等を配置することができるため、エンジン1の左右方向、すなわち穴部4の並び方向に垂直な方向の体格を小さくすることができる。
In the
また、本実施形態の燃料噴射装置10は、燃料レール20と燃料噴射弁50とワイヤーハーネス70とを備えている。燃料噴射弁50は、噴孔52が形成されたハウジング51、当該ハウジング51内で往復移動することにより噴孔52を開閉可能な弁部材53、当該弁部材53を駆動する電磁駆動部54、および、当該電磁駆動部54に接続される電気コネクタ55を有し、ハウジング51の噴孔52とは反対側の端部が燃料レール20の接続部28に接続し、エンジン1の穴部4に収容される。ワイヤーハーネス70は、電源16に接続する電源ハーネス17の端部が接続される第1コネクタ71、燃料噴射弁50の電気コネクタに接続される第2コネクタ75、および、第1コネクタ71と第2コネクタ75とを接続する導線76を有している。燃料噴射装置10は、上述の燃料レール20を用いている。したがって、燃料レール20と他部材との干渉を抑制することができる。
Further, the
また、本実施形態では、ワイヤーハーネス70は、第1コネクタ71が突出部24のレール本体21とは反対側に位置するよう設けられている。そのため、エンジン1の複数の穴部4の間に点火プラグ6等の他部材が設けられていても、燃料噴射装置10をエンジン1に取り付けるとき、あるいは、取り付けた後、他部材と第1コネクタ71とが干渉するのを抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、本実施形態では、燃料レール20の突出部24のレール本体21とは反対側に設けられるブラケット30をさらに備えている。そして、本実施形態では、ワイヤーハーネス70は、第1コネクタ71がブラケット30に取り付けられるようにして設けられている。これにより、エンジン1の運転時等、燃料レール20に対する第1コネクタ71の相対位置が変化するのを抑制することができる。そのため、第1コネクタ71と電源ハーネス17の端部との接続状態を良好に保つことができる。したがって、燃料噴射弁50の電磁駆動部54への通電を安定して行うことができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、第1コネクタ71がブラケット30に取り付けられることにより、エンジン1の運転時等、燃料噴射弁50の電気コネクタ55に接続された第2コネクタ75に対する第1コネクタ71の相対位置が変化するのを抑制することができる。そのため、第1コネクタ71と第2コネクタ75とを接続する導線76に繰り返し応力が生じるのを抑制することができる。したがって、導線76の断線等を抑制することができる。
Further, when the
また、本実施形態では、第1コネクタ71は、ブラケット30に嵌合可能な嵌合部72を有している。そのため、第1コネクタ71を嵌合によりブラケット30に取り付けることができる。したがって、第1コネクタ71のブラケット30への取り付け、および、ブラケット30からの取り外しを容易に行うことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、燃料噴射弁50は、電気コネクタ55が燃料レール20の延伸部25の軸Ax3に対しレール本体21側に位置するよう設けられている。そのため、レール本体21の軸Ax1と平行な方向に並ぶ複数の延伸部25の間に所定の大きさの空間を確保することができる。よって、複数の延伸部25の間に点火プラグ6等の他部材を容易に配置することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ワイヤーハーネス70は第1コネクタ71が突出部24のレール本体21とは反対側に位置するよう設けられ、かつ、燃料噴射弁50は電気コネクタ55が燃料レール20の延伸部25の軸Ax3に対しレール本体21側に位置するよう設けられている。そのため、第1コネクタ71と第2コネクタ75とは、延伸部25の軸上の点を挟んで対称な位置に配置されている。これにより、第1コネクタ71と第2コネクタ75とを接続する導線76は、ねじれるようにして変形し、延伸部25と当接または摺動可能な状態となっている。しかしながら、本実施形態では、ワイヤーハーネス70は、弾性を有する材料により形成され導線76を覆う保護チューブ77を有している。したがって、保護チューブ77により、延伸部25との当接または摺動等による損傷から導線76を保護することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1コネクタ71は、筒状に形成され、軸Ax4が延伸部25の軸Ax3に対し傾斜するよう設けられている。本実施形態では第1コネクタ71が燃料レール20の突出部24のレール本体21とは反対側に設けられる構成のため、第1コネクタ71の電源ハーネス17側の端部は、レール本体21側に傾いた状態となる。これにより、第1コネクタ71に接続する電源ハーネス17の取り回しを容易にすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、突出部24と一体に形成され、エンジン1に固定される固定部40をさらに備えている。そのため、燃料レール20がエンジン1に取り付けられた状態において、延伸部25のエンジン1に対する位置が安定する。これにより、接続部28と燃料噴射弁50との接続状態を良好に保つことができ、接続部28からの燃料漏れおよび燃料噴射弁50先端のエンジン1(シリンダヘッド3)との接触によるダメージを防止できる。
In the present embodiment, a fixing
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、ワイヤーハーネスは、第1コネクタが突出部のレール本体とは反対側以外の位置に位置するよう設けられていてもよい。
(Other embodiments)
In other embodiment of this invention, the wire harness may be provided so that a 1st connector may be located in positions other than the rail body of a protrusion part on the opposite side.
また、本発明の他の実施形態では、燃料レールはブラケットを備えていなくてもよい。この場合、ワイヤーハーネスの第1コネクタは固定されていなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第1コネクタは、ブラケットに嵌合可能な嵌合部を有していなくてもよい。
In another embodiment of the present invention, the fuel rail may not include a bracket. In this case, the first connector of the wire harness may not be fixed.
Moreover, in other embodiment of this invention, the 1st connector does not need to have the fitting part which can be fitted to a bracket.
また、本発明の他の実施形態では、燃料噴射弁は、電気コネクタが延伸部の軸に対しレール本体とは反対側に位置するよう設けられていてもよい。また、燃料噴射弁は、電気コネクタが延伸部の軸に対し、レール本体側またはレール本体とは反対側以外の位置に位置するよう設けられていてもよい。また、ワイヤーハーネスは、弾性を有する材料により形成された保護チューブを有していなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第1コネクタは、軸が延伸部の軸に対し平行となるよう設けられていてもよい。
Moreover, in other embodiment of this invention, the fuel injection valve may be provided so that an electrical connector may be located in the opposite side to a rail main body with respect to the axis | shaft of an extending | stretching part. The fuel injection valve may be provided so that the electrical connector is located at a position other than the rail body side or the opposite side of the rail body with respect to the axis of the extending portion. Moreover, the wire harness does not need to have the protective tube formed with the material which has elasticity.
Moreover, in other embodiment of this invention, the 1st connector may be provided so that an axis | shaft may become parallel with respect to the axis | shaft of an extending | stretching part.
また、本発明の他の実施形態では、内燃機関に固定される固定部は、延伸部と一体に形成されていてもよい。もしくは、固定部は、突出部および延伸部の両方と一体に形成されていてもよい。また、固定部は、燃料レールを構成する部位のどの箇所に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、燃料レールに圧力検出部が設けられていなくてもよい。また、燃料噴射弁はクリップを有していなくてもよい。
In another embodiment of the present invention, the fixed portion fixed to the internal combustion engine may be formed integrally with the extending portion. Or the fixing | fixed part may be integrally formed with both the protrusion part and the extending | stretching part. Moreover, the fixing | fixed part may be formed in any location of the site | part which comprises a fuel rail.
Moreover, in other embodiment of this invention, the pressure detection part does not need to be provided in the fuel rail. The fuel injection valve may not have a clip.
また、本発明の他の実施形態では、延伸部は、軸が直線状となる厳密な円筒状に限らず、軸が湾曲あるいは屈曲するような筒状に形成されていてもよい。すなわち、燃料噴射弁が収容される内燃機関の穴部の形状に合わせ、延伸部の形状を変更してもよい。 Further, in another embodiment of the present invention, the extending portion is not limited to a strict cylindrical shape in which the shaft is linear, but may be formed in a cylindrical shape in which the shaft is curved or bent. That is, the shape of the extending portion may be changed in accordance with the shape of the hole of the internal combustion engine in which the fuel injection valve is accommodated.
また、本発明の他の実施形態では、燃料レールは、突出部、延伸部および接続部を、4つに限らず、2つ、3つ、または、5つ以上備えることとしてもよい。すなわち、取り付け対象の内燃機関の燃焼室の数または燃料噴射弁の数に合わせ、突出部、延伸部および接続部の数を増減してもよい。 In another embodiment of the present invention, the fuel rail may include two, three, five, or more, without being limited to four protrusions, extending portions, and connection portions. That is, the number of projecting portions, extending portions, and connecting portions may be increased or decreased in accordance with the number of combustion chambers or the number of fuel injection valves of the internal combustion engine to be attached.
本発明の燃料レールおよび燃料噴射装置は、センター噴射式の内燃機関に限らず、サイド噴射式の内燃機関に取り付けることとしてもよい。
また、本発明の燃料レールおよび燃料噴射装置は、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンに適用することもできる。
このように、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形態で実施可能である。
The fuel rail and the fuel injection device of the present invention are not limited to the center injection type internal combustion engine, and may be attached to a side injection type internal combustion engine.
Further, the fuel rail and the fuel injection device of the present invention can be applied not only to a gasoline engine but also to a diesel engine.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
1 ・・・・・エンジン(内燃機関)
2 ・・・・・燃焼室
4 ・・・・・穴部
11 ・・・・燃料供給源
20 ・・・・燃料レール
21 ・・・・レール本体
23 ・・・・流入口
24 ・・・・突出部
25 ・・・・延伸部
28 ・・・・接続部
50 ・・・・燃料噴射弁
Ax1 ・・・レール本体の軸
Ax2 ・・・突出部の軸
1 ・ ・ ・ ・ ・ Engine (internal combustion engine)
2 ...
Claims (14)
前記燃料供給源からの燃料が流入する流入口を有する筒状のレール本体と、
前記レール本体の軸方向に所定の間隔をおいて複数形成される突出部と、
前記突出部から前記レール本体の軸に対し略垂直な方向へ延びるよう形成され、前記内燃機関の外部と前記燃焼室とを接続する穴部に挿入される延伸部と、
前記延伸部の前記突出部とは反対側に形成され、前記穴部に収容される前記燃料噴射弁の一端が接続される接続部と、
前記突出部に設けられ、前記燃料噴射弁に対し電力を供給するワイヤーハーネスを取り付け可能なブラケットと、
を備えることを特徴とする燃料レール。 A fuel rail attached to the internal combustion engine together with a plurality of fuel injection valves for injecting and supplying fuel to a combustion chamber of the internal combustion engine, and distributing fuel from a fuel supply source to the fuel injection valves;
A cylindrical rail body having an inlet into which fuel from the fuel supply flows;
A plurality of protrusions formed at predetermined intervals in the axial direction of the rail body;
An extending portion that is formed so as to extend in a direction substantially perpendicular to the axis of the rail body from the protruding portion, and is inserted into a hole portion that connects the outside of the internal combustion engine and the combustion chamber;
A connecting portion that is formed on the opposite side of the projecting portion of the extending portion and to which one end of the fuel injection valve accommodated in the hole portion is connected;
A bracket provided on the projecting portion and capable of attaching a wire harness for supplying electric power to the fuel injection valve;
A fuel rail comprising:
噴孔が形成されたハウジング、当該ハウジング内で往復移動することにより前記噴孔を開閉可能な弁部材、当該弁部材を駆動する電磁駆動部、および、当該電磁駆動部に接続される電気コネクタを有し、前記ハウジングの前記噴孔とは反対側の端部が前記接続部に接続し、前記穴部に収容される前記燃料噴射弁と、
電源に接続する電源ハーネスの端部が接続される第1コネクタ、前記電気コネクタに接続される第2コネクタ、および、前記第1コネクタと前記第2コネクタとを接続する導線を有するワイヤーハーネスと、
を備えることを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel rail according to any one of claims 1 to 4,
A housing in which an injection hole is formed, a valve member capable of opening and closing the injection hole by reciprocating in the housing, an electromagnetic drive unit that drives the valve member, and an electrical connector connected to the electromagnetic drive unit An end of the housing opposite to the injection hole is connected to the connection portion, and the fuel injection valve is accommodated in the hole portion;
A first connector to which an end portion of a power harness connected to a power source is connected; a second connector connected to the electrical connector; and a wire harness having a conductive wire connecting the first connector and the second connector;
A fuel injection device comprising:
前記ハウジングの前記接続部側の端部に設けられ、前記固定部が前記内燃機関に固定された状態において前記ハウジングと前記接続部とにより圧縮されることによって、前記ハウジングを前記内燃機関側へ付勢し、前記接続部を前記延伸部の軸方向の前記内燃機関とは反対側へ付勢するクリップを有していることを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection valve is
The housing is attached to the internal combustion engine side by being compressed by the housing and the connection portion in a state in which the fixing portion is fixed to the internal combustion engine. The fuel injection device according to claim 6, further comprising a clip that urges the connecting portion toward a side opposite to the internal combustion engine in the axial direction of the extending portion.
前記クリップの有する回り止め部(61)が前記接続部の溝(27)に入り込んでいることを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射装置。 The connecting part has a groove (27);
The fuel injection device according to claim 7, wherein the rotation preventing portion (61) of the clip is inserted into the groove (27) of the connecting portion.
前記ワイヤーハーネスは、弾性を有する材料により形成され前記導線を覆う保護チューブを有することを特徴とする請求項5〜11のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection valve is provided such that the electrical connector is positioned on the rail body side with respect to the axis of the extending portion,
The fuel injection device according to any one of claims 5 to 11, wherein the wire harness includes a protective tube that is formed of an elastic material and covers the conductive wire.
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