JP2017534020A - 燃料ランスの回り止め装置 - Google Patents

Abstract

本発明は燃料ランス（１００）の回り止め装置（１２０）に関し、燃料ランス（１００）は、シリンダのシリンダヘッド（１０４）を通じて入口開口部（１１６）から、燃料噴射器（１１０）を受容するために設けられた穴（１０８）まで延びたボア（１０２）内に配置されることが可能であり、ランス（１００）は、高圧燃料がランスの入口開口部（１０６）から、燃料噴射器（１１０）の入口開口部（１２６）と係合したランス（１００）の出口開口部（１２４）まで循環することを可能にすることに適しており、燃料ランス（１００）は、ボア（１０２）の入口開口部（１１６）内にねじ込まれることを目的とされたナット（１１２）、およびこのナット（１１２）と噴射器（１１０）との間で圧縮された管状部材（１１８）を含み、ランス（１００）は、ナット（１１２）が締め付けられた場合に、管状部材（１１８）の回転を防止することが可能な回り止め装置（１２０）も具備しており、回り止め装置（１２０）は、ナット（１１２）の回転御開始時点から変形する弾性要素であり、管状部材（１１８）とボア（１０２）の内壁との間を係止して、これにより管状部材（１１８）の回転を防止している。

Description

本発明は、高圧において燃料噴射器に供給する燃料ランス内で使用される回り止め装置に関する。

内燃エンジンにおいては、燃料ポンプは、専用の燃料噴射器を用いて高圧の燃料をエンジンの各シリンダに供給する。典型的に、燃料噴射器はシリンダヘッド内に設けられたボア内に嵌合されており、燃料ランスが、噴射器と燃料ポンプから続いた供給ダクトとの間の流体連通を提供するために使用される。

このタイプのアセンブリは特許文献１から公知であり、その図１に示されている。燃料ランス１０は管状部材２２を具備し、この管状部材は、噴射器１２のシート１６と協働するように設計された第１端部４６と、円錐台シート２４を画定するように形成された第２端部４８と、を備えている。固定ナット２６は部分的にボア２０の端部の内部にあり、固定ナット２６は、シート２４と協働するように設計された内側端部領域２８を具備している。

固定ナット２６は外側ネジ領域３０を具備している。ネジ３０は、ボア２０の端部４８に形成されたネジと協働するように設計されている。使用時には、固定ナット２６はボア２０の端部４８の内側に固定される。固定ナット２６の内側端部２８は、管状部材２２に対して圧縮力を負荷することにより、管状部材２２のシート２４と協働し、それは管状部材２２と噴射器１２のシート１６との間、およびナット２６と管状部材２２との間の両方にシールを形成するためである。

管状部材２２および固定ナット２６は、各々が軸方向に延び且つ一体となって流れ経路を形成した通路を具備している。燃料は、高圧燃料ホース３４から噴射器１２の供給通路１８へと燃料ランス１０を通じて流れることが可能であり、高圧燃料ホースは、標準の固定チューブ３６を用いて固定ナット２６に固定されている。図１に示されたように、固定ナット２６内において、ボアは軸方向に延び、スロット３８を備えたフィルタ要素を受容した大径領域を具備し、フィルタ要素は、噴射器１２に向かう燃料の流れからの不要な粒子をろ過するように設計されている。

ヘッド１４は、ボア２０と連通した通路４２を具備し、通路４２は、低圧燃料が噴射器１２からボア２０を通じて低圧燃料タンク（図示略）に向かって流れることを可能にしている。固定ナット２６はネジ領域３０内に近位凹部を具備し、この凹部は環状シール要素３２を位置決めして、固定ナット２６とボア２０を形成したヘッド１４の壁との間の流体に対するシールを形成するように設計されている。

欧州特許出願公開第０ ９７４ ７４９号明細書

高圧燃料供給デバイスに関して存在する問題は、燃料ランスと噴射ノズルとの間のシールが、ヘッド内の固定ネジの締め付けおよびネジの荷重の燃料ランスへの伝達を必要とすることである。この機構は部品の回転、および破片の様式の不要な粒子の発生も引き起こし、燃料の汚染および部品の摩耗を導き得る。

この問題を解決するために、本発明は燃料ランスのための回り止め装置から成り、それはヘッド内側における燃料ランスの回転を防止し、およびそれにより必要な荷重をより良好に伝達するためである。

本発明の目的は、簡素且つ容易な組み立ての解決策を提案することにより、前述の問題を解決することである。

この目的のために、本発明は燃料ランスの回り止め装置を提案している。ランスはボア内に配置されることが可能であり、ボアは入口オリフィスから燃料噴射器を受容するために設けられたピットへと、シリンダヘッドを通じて延びている。ランスは、高圧燃料がランスの流入口から、燃料噴射器の流入口と協働するランスの流出口へと循環することを可能にするように設計されている。燃料ランスは、ボア内の入口オリフィス内にねじ込まれるように設計されたナットと、このナットと噴射器との間で圧縮された管状部材と、を具備している。ランスは、ナットがねじ込まれた場合に、管状部材の回転を防止することが可能な回り止め装置を追加的に具備している。

回り止め装置は、ナットの回転が開始すると直ちに変形される弾性部材であり、これにより管状部材とボアの内壁との間を塞ぎ、したがって管状部材の回転を防止する。それに加えて、弾性要素はランスとボアとの間に配置されることが可能である。第１実施形態によれば、弾性要素は、管状部材の周りに円筒らせん状に巻き付けられたねじりバネである。それに加えて、ねじりバネは一端にラグを具備しており、このラグは、ボアの入口の近位ボアに設けられた溝内に固定されている。第２実施形態は、弾性要素が管状部材の周りに円筒らせん状に巻き付けられた二重ねじりバネであることを特徴としている。二重ねじりバネは、２つのラグを各端部に個々に具備し、それらの２つのラグはボアの溝内に固定されている。燃料ランスは、異なった実施形態において記載されたような回り止め装置も具備している。それに加えて、内燃エンジンは、異なった実施形態においてこれまでに記載されたような燃料ランスによって燃料供給されている。

本発明の他の特徴、目的、および利点は、以下の詳細な記載を読むことにより、および非限定的な例により提供された添付図を参照することにより明らかになるだろう。

既知の燃料ランスの断面を示した図である。 本発明による燃料噴射器ランスアセンブリの断面を示した図である。 本発明によるねじりバネを備えた回り止め装置の断面を示した図である。 本発明による二重ばねを備えた回り止め装置の断面を示した図である。 管状部材および固定ナットの断面を示した図である。 図５に示された軸ＶＩにおける断面を示した図である。

図２に示されたように、燃料ランス１００は、シリンダヘッドとしても知られたエンジン上部１０４に穿孔された長いボア１０２に沿って配置されている。燃料ランス１００は入口オリフィス１１６から、燃料噴射器１１０を受容するために設けられたピット１０８へと延びている。

燃料ランス１００は、長いボア１０２内に配置された管状部材１１８と、この管状部材１１８と協働する固定ナット１１２と、管状部材に嵌合された回り止め装置１２０と、を具備している。

管状部材１１８は、ヘッド１０４の入口オリフィス１１６から、ピット１０８内へと開口したヘッド１０４の出口オリフィス１２２まで、長いボア１０２に沿って延びている。管状部材１１８は、流入口１０６および流出口１２４を具備している。図５に示されたように、流入口１０６は、切り取られた上部である雄側球形状を伴った端部１４２を備えている。流出口１２４は、雄側球形状を伴った面を備えている。流出口１２４は、雌型円錐形状を伴った面を備えた、噴射器１１０の流入口１２６と協働する。管状部材１１８は、円筒形状を有する。管状部材１１８は、回り止め装置１２０を受容するために、ヘッド１０４の入口オリフィス１１６内に近位チャネル１２８を具備している。

図２において、固定ナット１１２は、ヘッド１０４の入口オリフィス１１６の管状部材１１８の近位流入口１０６に締結されている。ナット１１２は、部分的に入口オリフィス１１６の外部に接している。図５に示されたように、固定ナット１１２はシール１３０を受容するために凹部を具備している。シール１３０は、固定ナット１１２と、長いボア１０２を画定したヘッド１０４の面と、の間で燃料に対してシールを形成するように設計されている。シール１３０は、噴射器１１０と接触したランス１００の流出口１２４に対して遠位側にある。図５に示されたように、固定ナット１１２は外面１３８にネジ領域を具備し、このネジ領域は、ヘッド１０４の入口オリフィス１１６に形成されたネジと協働するように設計されている。その内部では、ナット１１２は、管状部材１１８の先端コーンの形状の端部１１５および雌型コーンの形状の端部１４０を備えたボアを具備している。長いボア１０２の内部に向かって配向された固定ナット１１２の内側端部１４０は、管状部材１１８の流入口１０６と協働する。内側端部１４０のコーンは、端部１４２に対して軸方向に圧縮されている。

回り止め装置１２０は、固定ナット１１２の回転が始まると即座に変形する弾性要素である。弾性要素は、ランス１００とボア１０２との間に配置されている。回り止め装置１２０は、流入口１０６から近い距離だけ離れた位置において、管状部材１１８内のチャネル１２８の周りに嵌合されている。回り止め装置１２０は、シリンダのヘッド１０４のボア１０２内に設けられた溝１３２と接触している。

図３に示された第１実施形態において、回り止め装置１２０はねじりバネであり、管状部材１１８の周りに円筒らせん状に巻き付けられている。バネ１２０は、管状部材１１８の外側面に設けられたチャネル１２８およびボア１０２内に設けられた溝１３２の両方と接触している。ねじりバネ１２０は、一端にラグ１３４を具備している。図６に示されたように、ラグ１３４はボア１０２の溝１３２内に固定されており、このことは、ラグが溝内に挿入され、主軸Ａの周りの溝内の回転に影響を与えていることを意味している。バネ１２０は２つの位置、すなわち、第１にバネ１２０が静止している場合の解放位置、および第２に締付ねじりトルクが負荷された場合の拘束位置、を有する。ねじりバネ１２０の巻き付け方向は右向きであり、すなわち、らせんが右に向かう方向である。以下の情報は、第１実施形態を図示するための例として提供されている。燃料ランスの長さは、ほぼ１００ｍｍである。固定ナットの長さはほぼ５５ｍｍであり、その直径はほぼ２２ｍｍである。ボア１０２の直径は、ほぼ１２ｍｍである。バネはほぼ１２ｍｍの長さを有し、巻き数は５である。バネ１２０の右巻きは、燃料ランス１００のねじ込みのために使用されている。

図４に示された第２実施形態によれば、回り止め装置１２０は管状要素１１８に巻き付けられた二重ばねである。円筒らせん状に巻き付けられたねじりバネ１２０には、バネ１２０の２つの端部に個々に配置された２つのラグ１３４、１３６が設けられている。第１ラグ１３４はボア１０２の溝１３２内に固定され、第２ラグ１３６は、第１ラグ１３４に対して遠位の、ボア１０２の溝１３２内に固定されている。２つのラグ１３４、１３６は固定されており、このことは、それらが溝内に挿入され、主軸Ａの周りに回転可能であることを意味している。バネ１２０は２つの位置を、すなわち、第１にバネ１２０が静止している場合の解放位置、および第２に締付または緩みねじりトルクが負荷された場合の拘束位置、を有する。バネ１２０は、２つの反対向きの巻を有する。２つの巻きは同一の巻き数であるか、または異なった巻き数である。それに類似して、２つの巻きの角度剛性は、同一であるかまたは異なっている。バネ１２０の２つの巻きの一方の巻き方向は、燃料ランス１００のねじ込みに関して右方向であり、他方の巻き方向は、燃料ランス１００の緩みに関して左方向である。以下の情報は、第２実施形態を図示するための例として提供されている。燃料ランスの長さは、ほぼ１００ｍｍである。固定ナットの長さはほぼ５５ｍｍであり、その直径はほぼ２２ｍｍである。ボア１０２の直径は、ほぼ１２ｍｍである。二重バネ１２０の長さはほぼ２３ｍｍであり、総巻き数は１０である。すなわち、バネ１２０の巻き付けの一方の方向に５巻き、および巻き付けの他方の方向に５巻きである。二重バネ１２０の右巻きの巻き付けは、燃料ランス１００のねじ込みのために使用され、左巻きの巻き付けは、燃料ランス１００の緩みのために使用される。燃料ランス１００のねじ込みが、反時計回りに選択された場合、ネジピッチは左方向となる。したがって、二重ねじりバネ１２０は、燃料ランス１００のねじ込みに関しての二重バネ１２０の左巻きの第１巻き方向、および燃料ランス１００の緩みに関しての二重バネ１２０の右巻きの第２巻き方向を有する。

第１実施形態において、ナット１１２のねじ込みの際に、ねじりバネ１２０は主軸Ａの周りをねじ込み方向に、ラグ１３４とヘッド１０４内のボア１０２の溝１３２との間の接触が生じるまで回転する。バネ１２０は、ナット１１２の回転の際に管状要素１１８の周りに締め付けられ、一方で管状要素１１８の回転が阻止されるまで圧縮される。ねじ込みが止められると、バネ１２０は管状要素１１８上で締め付けられたままとなり、ラグ１３４は溝１３２と接触したままとなる。

第２実施形態において、ナット１１２がねじ込まれた場合、二重ねじりバネ１２０は、ラグ１３４とヘッド１０４内のボア１０２の溝１３２との間に接触が生じるまで、主軸Ａの周りに回転を開始する。バネ１２０は、ナット１１２の回転の際に、一回転の巻き付けと共に管状要素１１８の周りに締め付けられ、その一方で圧縮されて、バネ１２０は管状要素１１８の回転を阻止する。ねじ込みが停止した場合、バネ１２０は管状要素１１８上で締め付けられたままとなり、ラグ１３４は溝１３２と接触したままとなる。固定ナット１１２が緩められた場合、ねじりバネ１２０は、右巻きの巻き付けに関して、管状部材１１８の周りから緩められ、それに対して左巻きの巻き付けは、ラグ１３６とヘッド１０４内のボア１０２の溝１３２との間の接触を利用して、管状部材１１８の回転が阻止されるまで、管状部材１１８上に徐々に締め付けられる。したがって、ナット１１２は管状部材１１８を回転することなく緩められることが可能であり、不要な粒子の発生が、緩める際に回避もされる。

燃料ランス１００を組み立てるために、弾性要素１２０は、管状要素１１８のチャネル１２８まで端部１０６を介して管状要素１１８の周りに載置されることにより嵌合され、チャネルは固定ナット１１２を受容する端部１０６に対して近位にある。弾性要素１２０は管状要素１１８上に締め付けられて嵌合される。次に、燃料ランス１００はヘッド１０４のボア１０２内に嵌合され、出口オリフィス１２２内に開放された端部１２４は、雌側コーンとされた噴射器１１０の流入口１２６と協働する。ナット１１２の燃料ランス１００への取り付けの際に、ナット１１２はボア１０２のネジ領域１３８にねじ込まれる。ナット１１２の内側端部１４０は、管状要素１１８の流入口１０６の端部１４２と接触する。固定ナット１１２がボア１０２内へとねじ込まれた場合、燃料ランス１００は、回り止め装置１２０が、ナット１１２がねじ込まれた場合の管状要素１１８の回転を防止するまで、主軸Ａの周りに回転を始める。次に、弾性要素１２０は管状要素１１８上に締め付けられ、その回転を阻止する。次に、固定ナット１１２は入口オリフィス１１５を介して燃料を受容するが、それは図示されていない。

第２実施形態において、燃料ランスが分解される場合、二重ねじりバネ１２０は、左方向の巻き付け方向である第２巻き付けを用いて管状部材１１８の回転を阻止している。緩めるステップにおいて、二重ねじりバネ１２０は、管状部材１１８から緩められる右巻きに配向された第１巻き付けと、管状部材１１８上に締め付けられる左巻きに配向された第２巻き付けと、を備え、二重ばねは、ラグ１３６が溝１３２に当接して、管状部材１１８の回転を阻止するまで管状部位材１１８上に締め付けられる。

１０、１００ ・・・燃料ランス
１２、１１０ ・・・噴射器
１４、１０４ ・・・ヘッド
１８ ・・・供給通路
２０、１０２ ・・・ボア
２２、１１８ ・・・管状部材
２６、１１２ ・・・固定ナット
３２ ・・・環状シール要素
３４ ・・・高圧燃料ホース
３８ ・・・スロット
１０６ ・・・流入口
１０８ ・・・ピット
１１６ ・・・入口オリフィス
１２０ ・・・回り止め装置
１２４ ・・・流出口
１２６ ・・・流入口
１２８ ・・・近位チャネル
１３０ ・・・シール
１３２ ・・・溝
１３４、１３６ ・・・ラグ
１４２ ・・・端部

Claims (8)

1. 燃料ランス（１００）の回り止め装置（１２０）であって、
   前記ランス（１００）は、シリンダヘッド（１０４）を通じて延びたボア（１０２）内に配置可能とされ、前記ボアは、入口オリフィス（１１６）から、燃料噴射器（１１０）を受容するために設けられたピット（１０８）へ、と延びており、前記ランス（１００）は、高圧の燃料が前記ランスの流入口（１０６）から、前記燃料噴射器（１１０）の流入口（１２６）と協働する前記ランス（１００）の流出口（１２４）へ、と循環することが可能であるように設計されており、
   前記燃料ランス（１００）は、前記ボア（１０２）の入口オリフィス（１１６）内へとねじ込まれるように設計されたナット（１１２）と、該ナット（１１２）と前記噴射器（１１０）との間で圧縮された管状部材（１１８）と、を具備し、
   前記ランス（１００）は、前記ナット（１１２）がねじ込まれた場合に、前記管状部材（１１８）の回転を防止することが可能な前記回り止め装置（１２０）を追加的に具備しており、
   前記回り止め装置（１２０）は弾性要素であり、前記ナット（１１２）が回転を開始すると直ちに、前記管状部材（１１８）と前記ボア（１０２）の内壁との間を塞いで、これにより前記管状部材（１１８）の回転を防止するように変形されることを特徴とする回り止め装置（１２０）。
2. 前記弾性要素は、前記ランス（１００）と前記ボア（１０２）との間に配置されることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の回り止め装置（１２０）。
3. 前記弾性要素はねじりバネ（１２０）であり、前記管状部材の周りに円筒らせん状に巻き付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の回り止め装置（１２０）。
4. 前記ねじりバネ（１２０）は一端にラグ（１３４）を具備し、該ラグ（１３４）は、前記ボア（１０２）の入口オリフィス（１１６）内の近位ボア（１０２）に設けられた溝（１３２）内に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の回り止め装置（１２０）。
5. 前記弾性要素は二重ねじりバネ（１２０）であり、前記管状部材（１１８）の周りに円筒らせん状に巻き付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の回り止め装置（１２０）。
6. 前記二重ねじりバネ（１２０）は、２つのラグ（１３４、１３６）の各々を各端部に具備し、前記２つのラグ（１３４、１３６）は、前記ボア（１０２）の溝（１３２）内に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の回り止め装置（１２０）。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の回り止め装置（１２０）を具備した燃料ランス（１００）。
8. 請求項７に記載の燃料ランスにより燃料供給される噴射器（１１０）を具備した内燃機関。

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