JP2017066910A - 回転規制部材及び、組み立て体。 - Google Patents

Abstract

【課題】直噴向けエンジンに燃料を供給する直噴燃料配管アセンブリのインジェクタ吊下げ構造において、インジェクタの回転方向規制部材を含めた燃料配管全体を低コストでより多くのバリエーションに適合させることを目的とする。【解決手段】燃料供給配管と、前記燃料供給配管から燃料が供給されるインジェクタカップと、前記インジェクタカップに吊り下がるインジェクタとともに、その噴射ノズルが内燃機関のエンジンの噴射ノズル装着孔に嵌挿される複数のインジェクタとを含む燃料配管アセンブリであって、前記インジェクタには、係止部を有する保持フランジが形成され、前記インジェクタの係止部の１つに係合し、当該インジェクタと前記エンジンの噴射ノズル装着孔との軸方向を規制する軸方向変位規制手段となる吊り下げ部材が形成され、前記インジェクタは回転規制部材により、インジェクタカップと接続され、インジェクタの向きが固定されることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料噴射装置に装着する回転規制部材及びその組み立て体に関する。

近年、燃費の向上や有害排出ガス成分の減少を図るべく、燃料室内に燃料を噴射するインジェクタを気筒ごとに設けた筒内噴射ガソリンエンジンの開発／改良が進められている。筒内噴射エンジンでは、インジェクタを直接エンジンに取り付ける方法が一般的であるが、その方法の場合は、エンジンが発生するノイズが大きい問題があり、それに対応するため、インジェクタをエンジンから浮かせてノイズを下げるアイデア（特許文献１）が出ている。そのアイデアに対して、燃料配管に金属部材でインジェクタを吊り下げる方法（特許文献２）が実現されており、ノイズを抑えたエンジンができている。さらに、その吊り下げる方法について、さらに改良がくわえられた形の機構が提案されている。（特許文献３）。

ＵＳ２００８／００５３４０９ ＵＳ７４０６９４６ ＵＳ８６４６４３４

現在、インジェクタをレールから吊り下げて保持し、インジェクタの回転方向の規制は、規制部材を用いて、燃料配管に作った溝とインジェクタの溝を合わせることでインジェクタの回転方向を決める機構となっている。しかし、この規制部材の形状により、エンジンのデザインによってはインジェクタの取りつけが困難な場合や、インジェクタの回転規制のためだけに燃料配管に溝加工を行う必要があること同時に、インジェクタにも回転止めの溝を作ることが必要になるため、コストアップの要因となっている。

本発明は、上記状況に鑑みなされたものであり、レイアウトの制約が厳しいエンジンであっても、接続可能な形状であり、インジェクタカップとインジェクタに溝加工を製作しないことにより、コストダウンが期待できるような、インジェクタの回転方向を規制する機構を提供することを目的とする。

請求項１には、インジェクタの回転を規制する回転規制部材であって、前記インジェクタに軸方向規制部材が取り付けられ、燃料供給通路に設けられたインジェクタカップに、前記軸方向規制部材が挿入される挿入孔が形成され、前記挿入孔に前記インジェクタ及び前記軸方向規制部材が、組み合わされて、軸方向規制が行われ、当該回転規制部材は、軸方向からみたとき、前記挿入孔の一部と同じ形状の突起部を有することを特徴とする回転規制部材が記載されている。

本実施例に記載の回転規制部材はレイアウトの制約が厳しいエンジンであっても、接続可能な形状である。また、インジェクタカップとインジェクタに溝加工を製作しないことにより、コストダウン可能な、インジェクタの回転方向を規制する機構を提供することができる。

第１実施形態に係る燃料配管アセンブリの要部斜視図 第１実施形態に係る燃料配管アセンブリの展開斜視図 インジェクタカップの底面斜視図 インジェクタカップの縦断面図 インジェクタの全体図 インジェクタの上流側拡大図 軸方向変位規制部材 本発明の回転規制部材 本発明の回転規制部材（異なる視点図） インジェクタの上流側断面図

以下、図面を参照して、本発明を適用した筒内噴射エンジン向けの燃料配管アセンブリの回転止め機構の実施形態を図１〜図１０を参照しながら説明する。

図１に第１実施形態に係る燃料配管アセンブリの要部斜視図を示し、図２には第１実施形態に係る燃料配管アセンブリの展開斜視図を示す。また、本実施例における回転規制部材６を図５、異なる視点から見た図を図６に示す。

本実施例における回転規制部材６は、インジェクタ４の回転を規制する回転規制部材６であって、インジェクタ４に軸方向規制部材５が取り付けられ、コモンレール２に設けられたインジェクタカップ３に、軸方向規制部材５が挿入される挿入孔１４が形成され、挿入孔１４に前記インジェクタ４及び軸方向規制部材５が、組み合わされて、軸方向規制が行われ、当該回転規制部材６は、軸方向からみたとき、挿入孔１４の一部と同じ形状の突起部１６を有することを特徴とする。本実施例で説明する回転規制部材６の解体図を図２に示す。インジェクタ４は、インジェクタカップ３に吊り下げられる形で配置される。

また、２に示すように、燃料は、コモンレール２を通じて、インジェクタカップ３を通じ、インジェクタカップ３に接続された、インジェクタ４に流通され、図示はしないが、インジェクタ４先端に備えられた噴射孔から燃料の燃焼室に対して燃料を噴射し、燃焼させる。本実施例では、インジェクタ４とインジェクタカップの回転を防止するための回転規制部材６に関して詳細に解説する。

図５に記載のように、回転規制部材６は、軸方向（インジェクタカップ上部）からみたとき、インジェクタカップ３の挿入孔１４の一部と同じ形状の突起部１６を有することにより、径方向への回転を規制することができる。従来の回転規制部材は、インジェクタカップ３自体に溝を設ける必要があり、高コスト化するといった問題があったが、もともとインジェクタカップ３に備えられた形状と勘合する突起部１６を設けることにより、もともとの形状を生かすことができるため、新たな溝を設ける必要がなくなる。そのため、加工コストの低減が可能となる。

前記したように、本実施例における回転規制部材６は、インジェクタカップ３の内部で前記インジェクタ４の回転を規制することを特徴とする。特許文献１に記載の回転規制部材６の場合、インジェクタカップ３に追加工で溝を設ける必要があるなどといった問題が生じる。また、インジェクタカップ３に追加工で設けた切欠に、回転規制部材６を組み込ませることで、強固に固定することが可能となるが、一度装着すると着脱が不可能であるほど強固に固定されていた。しかし、溝加工をしないことや、インジェクタカップ３内部にもともと備えられている面を回転規制面として使用することによって、回転規制部材６の場合は着脱が可能な程度の固定に留められる。このことにより、実際にインジェクタ４の交換を行う際などに、インジェクタカップ３からインジェクタ４を脱着する作業を簡易化することができる。加えて、従来品においてはインジェクタカップ３に溝を設け、回転規制部材６を食い込ませることにより、回転規制部材６がインジェクタ４そのものから出っ張ってしまうため、実際にインジェクタカップ及びインジェクタをコモンレール２に取り付ける際に、取り付けることができない種類もあるといった問題が生じていた。しかし、インジェクタカップ３内部で回転規制できるため、様々な種類のコモンレール２及びインジェクタカップ３装着可能となる。

また、本実施例における回転規制部材６は、前記インジェクタカップ３の外周より内側で前記インジェクタ４の回転を規制することを特徴とする。

エンジン内は様々な部品が密接に配置されており、回転規制部材が外にはみ出すことにより、エンジン内におけるインジェクタ４の占める面積が大きくなってしまうため、エンジン内のクリアランス問題が生じていた。しかし、本実施例に記載の回転規制部材６を用いることにより、インジェクタカップ３内部で回転の規制が可能となったため、エンジン内のクリアランスの問題が解消される。

また、回転規制部材６の突起部１６は、当該突起部１６と同じ形状の前記挿入孔１４の一部と勘合することで、前記インジェクタ４の回転を規制することを特徴とする。前記したように本実施例における回転規制部材６は、突起部１６を有しており、突起部１６はインジェクタカップ３の挿入孔１４の一部と勘合するように設計される。もともと挿入孔１４が持っていた構造に突起部１６の形を変えることで利用可能であるため、汎用性が高い。また、突起部の構造に関しては、後で詳述する。

回転規制部材６は、突起部１６と繋がって構成され、かつ、弾性を有する弾性部１７、１８を備え、弾性部１７，１８は、弾性部１７，１８が前記インジェクタ４の軸方向に動いた場合に、これに対応して突起部１６を同じ方向に動かすように構成されたことを特徴とする。前述したように、従来のインジェクタカップに回転規制部材を接続したインジェクタの取り外しは非常に困難であり、実際にインジェクタ４の交換が必要となった場合の作業が困難であるといった問題があった。そこで、本実施例で説明する回転規制部材６は、前記した突起部１６の下部に、弾性を持つ弾性部１７，１８を備える。この構成により、弾性部１７，１８を指などで下方向に押すことで突起部１６が、それまで勘合していた挿入孔１４の一部と外れることにより簡単に着脱することができるようになる。押す力は、指で押すことのできる力で足りる程度である。また、エンジンが振動する際にも弾性部１７，１８が衝撃を緩衝することができるといった効果が期待できる。

また、弾性部１７，１８は、突起部１６が挿入孔１４の一部と勘合された状態において、前記インジェクタカップ３の下面と接触する接触部１７と、前記インジェクタカップ３の下面との間に空間が形成される非接触部１８とを有して形成されることを特徴とする。前記したように、突起部１６に続いて、弾性部１７，１８が備えられる。弾性部１７，１８は、前記したように、インジェクタカップ３の下面に接触する接触部１７と、接触せず接触部の一段下に構成される非接触部１８を備える。接触部の直上には、突起部１６が設けられる。先程述べたように、弾性部の特に非接触部１８を下方向に押し下げることにより、続けて構成されている接触部１７及び突起部１６を押し下げることができる。そのことにより、もともと突起部１６が勘合していたインジェクタカップ３の挿入孔１４の一部と外れることで、インジェクタカップ３とインジェクタ４を取り外すことが可能となる。

また、突起部１６は、複数の平面で構成され、前記複数の平面の外周面は、前記挿入孔１４の前記一部に対応するような角度を持つように配置されることを特徴とする。図６に示すように、突起部１６は、複数の平面で構成される。この構成により、突起部１６の複数の平面は、その平面の数に応じた複数個の角部を持つこととなる。図３に示すように、この角部がインジェクタカップ３に備えられた挿入孔１４の一部にも備えられているため、インジェクタ４が回転しようとする際に、それぞれがそれぞれの係止部となる。その結果、回転規制部材６の突起部１６のみがインジェクタカップ３内部に接しているだけであっても、径方向の規制が可能となる。

インジェクタ４のハウジングの上部２２に接する底面２３を備え、当該底面２３は接触部よりも、下流側に存在するよう構成されたことを特徴とする。回転規制部材６は、インジェクタカップ３とインジェクタ４の３点を固定する役割を持つ。回転規制部材６をインジェクタ４と固定する必要がある。そのため、インジェクタ４のハウジング上部２２にもともと存在する平面と、接するような底面２３を持つよう、回転規制部材６を設計する。また、本底面２３は、前記した接触部の下流側に存在するよう構成する。この構成により、回転規制部材６を介して、インジェクタカップ３とインジェクタ４の固定をすることが可能となる。

ハウジングの上部２２に接する前記底面２３と、前記突起部１６を有する前記接触部は、径方向に続く円筒部を介して繋がることを特徴とする。図２の（ｂ）及び図７に示す通り、底面２３は、ハウジングの上部２２に備えられた平面と接触するように配置されるよう構成される。詳しくは、しかし、底面２３がハウジング上部の平面２２と接触しても径方向の回転は規制できない。そこで、回転規制部材６には、底面２３と接触部１７をつなぐような形で円筒部が備えられる。インジェクタ４には、インジェクタ４のハウジング上部２２に続く樹脂部には、平面部１０と円筒部２８を設ける。また、回転規制部材６にも同じように平面部と円筒部を設ける。こうすることで、インジェクタ４のハウジング上部２２に設けられた底面だけでなく、平面部１９と円筒部２０が同じ形をとることにより、インジェクタ４とインジェクタカップ３は固定される。

回転規制部材６に備えられた前記突起部１６は、前記インジェクタ４が挿入孔１４に挿入された後に、回転して勘合するよう、形成されることを特徴とする。前記した、回転規制部材６の装着方法について説明する。はじめに、図２の（ｂ）に示すように、インジェクタ４に軸方向規制部材５を装着する。詳しくは図８に示すように、インジェクタ本体に平面部１０と曲面部９を有する溝１０と、その上部７及び下部にそれぞれ係止部を設ける。また、軸方向規制部材６は図９に示すような構造を持つ。軸方向規制部材６の高さは、インジェクタ本体に設けられた溝１０の高さに等しく、溝にはめ込まれる部分は、インジェクタ４に形成された平面部９、曲面部１０に対応するような面が設けられている。インジェクタ４に設けられた溝１０にはめ込むように、軸方向規制部材６を装着する。インジェクタ４は、図３に示すインジェクタカップ３の内面に設けられた挿入孔１４に挿入される。図４に示すように、挿入孔１４は三角形状を取っている。軸方向規制部材５もまた、図９に示すように三角形状をとっている。軸方向規制部材５がなす三角形の頂点が挿入孔５の三角形の辺の部分に位置するように、約６０度回転させることで、インジェクタカップ３の係止部に吊り下げることが可能となる。この構成により、インジェクタ４の軸方向への変位を規制することができる。ただし、この構成だけでは径方向への変位は規制できない。そのため、回転規制部材６を装着する必要がある。前記したとおり、回転規制部材６に備えられた非接触部１８を指などで押し下げながら、インジェクタ４のハウジング上部２２に、回転規制部材６の底面２３が、接触するよう装着する。その後、非接触部１８から指を離すと、突起部１６がインジェクタカップ３の一部に備えられた、複数の平面に勘合するように配置される。結果的に、図１に示すように、インジェクタ４とインジェクタカップ３の間に配置される。これにより、回転規制部材６はインジェクタ４とインジェクタカップ３の間に装着され、回転規制を行うことができる。

突起部１６のみが、前記インジェクタカップ３の内側と接触することを特徴とする。この構成により、前述したように、突起部１６に連続して構成される非接触部１８を下方向に押すだけで、着脱可能となるという効果を奏す。非接触部を下方向に押す力は、指で軽く押す程度でも足りる。また、図４に示すように、インジェクタカップ３の内側のみと接触するため、他の部分に出っ張ることなく、クリアランス問題も解決するという効果を示す。

回転規制部材６は、インジェクタ４のハウジング上部２２に装着され、インジェクタカップ３に挿入され、回転することで前記突起部１６と挿入孔１４が勘合することを特徴とする。上記したように、インジェクタ４はインジェクタカップ３に挿入され、インジェクタカップ３に備えられた挿入孔の一部と回転規制部材６の突起部１６が勘合することより、径方向の回転規制を行う。また、非接触部１８により、突起部１６の縦方向の変位が可能であるため、インジェクタ４及びインジェクタカップ３からの回転規制部材６の取り外しが容易であるという効果を奏する。

回転規制部材の底面２３は、前記インジェクタ４のハウジング上部２２に接するように装着され、前記回転規制部材６が装着された前記インジェクタ４は、前記インジェクタカップ３に挿入され、前記回転規制部材６に供えられた前記突起部１６が、前記挿入孔１４の内周面に接触しながら、前記挿入孔１４の一部まで回転されることで、前記挿入孔１４の一部と勘合することを特徴とする。前述したとおり、インジェクタカップ３とインジェクタ４を組み立てて、軸方向の回転規制を行った後に、回転規制部材６を装着する方法もあるが、その他にも方法があるので説明する。まず、インジェクタ４に軸方向規制部材５を装着する。その後、ハウジング上部２２にある平面２２に、回転規制部材６の底面２３が接触するように回転規制部材６を装着する。軸方向規制部材５と回転規制部材６を装着したインジェクタ４を、回転規制部材６の非接触部１８を指などで下方向に押しながらインジェクタカップ３に装着し、回転規制部材の突起部１６が挿入孔１４の一部に勘合する位置まで回転させたのち、非接触部１８から指などを離す。その結果、インジェクタ４とインジェクタ４内部に回転規制部材６を装着することができる。また、脱着する際も、回転規制部材６の非接触部１８を押しながら取り外すことで簡単に脱着することができる。

前記軸方向変位規制部材５が装着された前記インジェクタ４を、前記インジェクタカップ３に挿入し、回転することで前記インジェクタ４の軸方向の動きが規制され、前記回転規制部材６は前記インジェクタ４に装着され、前記突起部１６を前記挿入孔１４に勘合させることで回転を規制することを特徴とする。前述したとおり、軸方向規制部材５はインジェクタ４に装着されて、図４に示すように、挿入孔１４は三角形状を取っている。軸方向規制部材５もまた、図７に示すように三角形状をとっている。軸方向規制部材５がなす三角形の頂点が挿入孔１４の三角形の辺の部分に位置するように、約６０度回転させることで、インジェクタカップ３の係止部に吊り下げることが可能となる。ただし、これだけでは軸方向への移動が規制されるだけである。そこで、本実施例で説明しているように回転規制部材６を用いる。回転規制部材６の突起部１６とインジェクタカップ３にもともと設計される挿入孔１４の一部が勘合することにより、径方向の回転も規制することできる。このようにインジェクタカップ３とインジェクタ４は、軸方向規制部材５と回転規制部材６が組み合わせられることにより、固定される。

以上説明した通り、本発明に係る回転規制部材６によれば、インジェクタ４とインジェクタカップ３を、回転規制部材６を用いて固定し、その構造に合わせたコモンレールに接続することもできる。加えて、クリアランスやインジェクタカップ内周で固定されることからどのようなコモンレール及びインジェクタカップに対しても適用することができるようになる。

従来のように吊り下げ式のインジェクタの回転規制のために、インジェクタカップ自体に溝を作る必要がなくなり、コストダウン、及び作業の簡略化を図ることも可能である。

従来の回転規制部材を用いた場合と、インジェクタカップに回転規制部材を食い込ませるための溝と、インジェクタ本体にも回転規制部材を組み込ませるための溝を形成する必要があった。しかし、この２つの溝は、本実施例に記載の回転規制部材を用いることにより、形成の必要がなくなり、コストダウンが期待できる。

まとめると、インジェクタカップやインジェクタのそもそもの構造を生かした形であるため、特別なデザインの変更が必要ない。加えて、取り付け及び取り外しの簡易化も可能となるというメリットを得ることができた。

以上で実施例の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形して、実施することができる。例えば、上記実施形態は直噴エンジン用の燃料配管アセンブリに本発明を適用したものであるが、ポート噴射エンジン用の燃料配管アセンブリに適用してもよいし、ディーゼルエンジン用の燃料噴射アセンブリ等に適用してもよい。また、軸方向規制部材５に形成する係止部やインジェクタにつけられる軸方向変位規制手段および周方向変位規制手段についても、上記実施形態での例示に限るものではない。

１ 燃料配管アセンブリ
２ 燃料配管
３ インジェクタカップ
４ インジェクタ
５ 軸方向規制部材
６ 回転規制部材
７ ４のフランジ部の係止部
８ ４のフランジ部
９ ４の回転止め溝の円郷部
１０ ４の回転止め溝の平面部
１１ ３の係止部
１２ ５の底面部
１３ ４のコネクタ側面部
１４ ３の挿入孔形状
１５ ３の外径面
１６ ６の突起部
１７ ６のばね部
１８ ６の上下移動押さえ面
１９ ４の１３に接する６の回転止め規制面
２０ ４の円筒部２８に接する６の円筒面
２１ ４のハウジング
２２ ４のハウジングの上面部
２３ ６の底面部
２４ ６の外径面
２５ ４の７に接する５の上面部
２６ ４の円筒面９に接する５の円筒面
２７ ４の平面部１０に接する５の平面
２８ ４のハウジング上部の円筒部
２９ ４の内部部品のアダプタ
３０ ４の外側の樹脂部

Claims (12)

1. インジェクタの回転を規制する回転規制部材であって、
   前記インジェクタに軸方向規制部材が取り付けられ、
   燃料供給通路に設けられたインジェクタカップに、前記軸方向規制部材が挿入される挿入孔が形成され、
   前記挿入孔に前記インジェクタ及び前記軸方向規制部材が、組み合わされて、軸方向規制が行われ、
   当該回転規制部材は、軸方向からみたとき、前記挿入孔の一部と同じ形状の突起部を有することを特徴とする回転規制部材。
2. 請求項１に記載の回転規制部材において、
   前記インジェクタカップの内部で前記インジェクタの回転を規制することを特徴とする回転規制部材。
3. 請求項２に記載の回転規制部材において、
   前記突起部と繋がって構成され、かつ、弾性を有する弾性部を備え、
   前記弾性部は、当該弾性部が前記インジェクタの軸方向に動いた場合に、これに対応して前記突起部を同じ方向に動かすように構成されたことを特徴とする回転規制部材。
4. 請求項３に記載の回転規制部材において、
   前記弾性部は、前記突起部が前記挿入孔の一部と勘合された状態において、前記インジェクタカップの下面と接触する接触部と、前記インジェクタカップの下面との間に空間が形成される非接触部とを有して形成されることを特徴とする回転規制部材。
5. 請求項４に記載の回転規制部材において、
   前記突起部は、複数の平面で構成され、
   前記複数の平面の外周面は、前記挿入孔の前記一部に対応するような角度を持つように配置されることを特徴とする回転規制部材。
6. 請求項５に記載の前記回転規制部材において、
   前記インジェクタのハウジングの上部に接する底面を備え、当該底面は前記接触部よりも、下流側に存在するよう構成されたことを特徴とする回転規制部材。
7. 請求項６に記載の前記回転規制部材において、
   前記ハウジングの上部に接する前記底面と、前記突起部を有する前記接触部は、
   径方向に続く円筒部を介して繋がることを特徴とする回転規制部材。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の前記回転規制部材において、
   前記突起部は、前記インジェクタが挿入孔に挿入された後に、回転して勘合するよう、形成されることを特徴とする回転規制部材。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の回転規制部材において、
   前記回転規制部材は、前記インジェクタのハウジング上部に装着され、前記インジェクタカップに挿入され、回転することで前記突起部と挿入孔が勘合することを特徴とする回転規制部材。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の回転規制部材において、
    前記底面は、前記インジェクタのハウジング上部に接するように装着され、
    前記回転規制部材が装着された前記インジェクタは、前記インジェクタカップに挿入され、
    前記回転規制部材に供えられた前記突起部が、前記挿入孔の内周面に接触しながら、前記挿入孔の一部まで回転されることで、前記挿入孔の一部と勘合することを特徴とする回転規制部材。
11. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の回転規制部材を備えたインジェクタ。
12. 請求項１１に記載のインジェクタと、前記インジェクタカップとを備えた組み立て体。

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