JP3647673B2 - 筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用エンジンに使用する筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の装置として、特開平９−１１２３８２号及び特開平９−１１２６９７号公報に記載のものがある。以上の公報に示されたものは、燃焼ガスのシールに、コルゲートワッシャを用いているが、この方式は、金属のワッシャに硬度の低い物質のコーティングを施してシール性を持たせている。また、コルゲートワッシャを押さえるための面（特開平９−１１２３８２号，特開平９−１１２６９７号公報でスリーブの名称）を構成する必要があるため、燃料噴射弁の外径が大きくなる。また、ばねの特性を利用してシールを実現しているため、ワッシャ寸法公差、コーティング膜厚管理、取付公差（ワッシャ押え代）管理などが難しく、コスト高となるという問題点がある。
【０００３】
また、別の従来例として、特開平９−１２６０８９号公報に示すものがあり、この特開平９−１２６０８９号公報では、燃料噴射弁先端の断熱およびシールに金属リングを使用しているが、この金属リングは装着するためにカットが入っており、この部分から燃焼ガスが侵入するおそれがあり、また、装着側（シリンダヘッド）の穴の内径に傷を付けながら装着することになって、燃料噴射弁交換時に燃料噴射弁がうまく挿入できず、また、内周面に傷が入り、ここから燃焼ガスが侵入するという問題がある。
【０００４】
さらにまた、別の従来例として、燃焼ガスのシールに、テフロンのシールリングを用いたものがあるが、シールリングの燃料噴射弁への装着性に難があるとともに、シールリングの交換も困難である。また、テフロンは弾性に欠けるので、シール性も十分ではなく、シリンダヘッドと燃料噴射弁が軸ずれを起こした場合に、シールリングの締め代が不均一となるが、このとき、弾性に劣るテフロンではシールが難しい。
また、一般的にシールに用いるゴムのＯリングでは、シール性は優れているが、耐熱性に問題があるため、直接燃焼ガスをシールするには適さないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、本発明では、燃焼ガスのシールに、最も一般的なシール部品であるゴム製のＯリングを用いることができるようにすることによって、シール性の向上と、大幅なコスト低減を達成し得たものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、燃焼ガスのシール部材としてゴム製のＯリングを用いるとともに、このＯリング装着部よりもインジェクタ先端側に断熱用の金属リングを配置し、かつ弁先端部が装着されるシリンダヘッドの挿入孔内周面に段部を設けて、Ｏリング装着部の内径よりも金属リング装着部（当接部）の内径を小に設定したものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、金属リング装着後の金属リング内径は、シリンダヘッド内周のＯリング装着部内径よりも小に設定したものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、金属リングは薄板円盤状に形成されており、筒内噴射用燃料噴射弁先端部に上記金属リングの内径部を嵌め込む溝を設けたものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、薄板円盤状の金属リングは、シリンダヘッド挿入孔へ組込後も円錐形状に変形可能に構成されたものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、金属リングとして、外径に突起を有する円筒状のものを用いたものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、円筒状金属リングの筒内噴射用燃料噴射弁先端部装着面に凹溝を形成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による筒内噴射用燃料噴射弁を示す断面図、図２は図１の筒内噴射用燃料噴射弁のシール部分の拡大断面図である。
図１，図２において、１は筒内噴射用燃料噴射弁、２はこの筒内噴射用燃料噴射弁１の先端部１ａが挿入される挿入孔２ａを有するシリンダヘッドであり、筒内噴射用燃料噴射弁１はフォーク３によりシリンダヘッド２に固定され、シリンダ内に燃料を噴射する。
また、筒内噴射用燃料噴射弁１は上部でデリバリパイプ４と結合しており、ここから燃料が供給される。５は筒内噴射用燃料噴射弁１の先端部１ａの外周に設けたＯリング溝６にはめ込まれたゴム製のＯリングであり、このＯリングにより燃焼ガスの確実なシール性を得ている。
【００１３】
ところで、このＯリングのみでは高温の燃焼ガスに弱いので、Ｏリング５が高温の燃焼ガスに直接さらされないように、このＯリングの上流側には、断熱用の金属リング７を配置している。この金属リング７は筒内噴射用燃料噴射弁先端外周に設けられた溝８にはめ込むようになされている。９はシリンダヘッド２の挿入孔内周の、上記溝８の対向部位に設けられた段部であり、シリンダヘッド挿入孔２ａにおける上記金属リング装着部の内径Ｄ1は、上記Ｏリング装着部の内径Ｄ2よりも小に設定されており、かつ金属リング内径は、金属リング装着用溝８の下側部分の外径より若干小さく形成されていて、金属リング装着時は、最初圧入しながら金属リングを装着すると、金属リングは溝部分に装着した時点で抜けなくなり、これにより容易にシリンダヘッドに着脱できるようになる。
なお、図３に示すように、この薄板の金属リング７は、(ａ)から(ｂ)へ円錐状に変形可能であり、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの組付時の軸方向寸法バラツキを、金属リングのたわみ代により吸収できる。
【００１４】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２を示す図であり、(ａ)はエンジン取付け前、(ｂ)はエンジン取付け後の状態を示している。
上記実施の形態１では、薄板円盤状の金属リング７を用いた場合について説明したが、本実施形態では、金属リングとして、外周に突起１０ａを有する円筒状の金属リング１０を用いたものである。なお、１１はこの円筒状金属リング１０の装着面に設けられた凹溝を示している。
以上のようなものにおいては、図４(ａ)から(ｂ)に組込むに際し、金属リング１０の突起１０ａをシリンダヘッド壁で押圧することで、該金属リングの中央部が凹溝１１側へ変形し、金属リングによる高い断熱効果が得られる。
また、凹溝１１側へ金属リングが変形することで、燃料噴射弁取りはずし時に金属リングがシリンダヘッド側に残ることなく燃料噴射弁と一緒に取りはずしできる。
さらに、図４(ｃ)のように、金属リング下側の径を１ｂのように大きくして、燃料噴射弁取りはずし時に金属リングが抜け落ちるのを防いでもよい。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、一般的なシール部品であるゴム製のＯリングを用い、これと金属リングとを併用し、かつシリンダヘッドに段部を設けてＯリング装着部の内径より金属リング装着部の内径を小に設定したので、高温の燃焼ガスによるＯリングの破損を防止した形で確実なシール性が保持され、しかもシリンダヘッドへの着脱が容易であり、弁先端外径の小型化が図れるなど、信頼性が高く、かつ低コストのシール機構が得られる効果がある。
【００１６】
請求項２に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、金属リング外周をシリンダヘッド内周面に擦らずに燃料噴射弁を脱着できるので、シリンダヘッド内周面に傷をつけることなく交換が容易になし得る。
【００１７】
請求項３に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、溝に金属リングの内径が係合することで、該金属リングが確固に位置決め固定される。
【００１８】
請求項４に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、薄板の金属リングが、組付け時に円錐状に弾性変形することにより、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの軸方向寸法バラツキを、そのたわみ代により吸収できる。
【００１９】
請求項５及び請求項６に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、円筒状の金属リングが弁先端部とシリンダヘッド間に確固に保持され、金属リングによる高い断熱効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構を示す断面図である。
【図２】 図１のうちの弁シール機構部の詳細を示す拡大断面図である。
【図３】 金属リング単体の組付前の状態(ａ)と組付後の状態(ｂ)を示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構を示すもので、(ａ)はエンジン取付け前、(ｂ)はエンジン取付け後の状態を示しており、(ｃ)はその変形例である。
【符号の説明】
１ 筒内噴射用燃料噴射弁、１ａ 弁先端部、２ シリンダヘッド、２ａ 挿入孔、５ Ｏリング、７，１０ 金属リング、８ 溝、９ 段部、１０ａ 突起、１１ 凹溝。
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用エンジンに使用する筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の装置として、特開平９−１１２３８２号及び特開平９−１１２６９７号公報に記載のものがある。以上の公報に示されたものは、燃焼ガスのシールに、コルゲートワッシャを用いているが、この方式は、金属のワッシャに硬度の低い物質のコーティングを施してシール性を持たせている。また、コルゲートワッシャを押さえるための面（特開平９−１１２３８２号，特開平９−１１２６９７号公報でスリーブの名称）を構成する必要があるため、燃料噴射弁の外径が大きくなる。また、ばねの特性を利用してシールを実現しているため、ワッシャ寸法公差、コーティング膜厚管理、取付公差（ワッシャ押え代）管理などが難しく、コスト高となるという問題点がある。
【０００３】
また、別の従来例として、特開平９−１２６０８９号公報に示すものがあり、この特開平９−１２６０８９号公報では、燃料噴射弁先端の断熱およびシールに金属リングを使用しているが、この金属リングは装着するためにカットが入っており、この部分から燃焼ガスが侵入するおそれがあり、また、装着側（シリンダヘッド）の穴の内径に傷を付けながら装着することになって、燃料噴射弁交換時に燃料噴射弁がうまく挿入できず、また、内周面に傷が入り、ここから燃焼ガスが侵入するという問題がある。
【０００４】
さらにまた、別の従来例として、燃焼ガスのシールに、テフロンのシールリングを用いたものがあるが、シールリングの燃料噴射弁への装着性に難があるとともに、シールリングの交換も困難である。また、テフロンは弾性に欠けるので、シール性も十分ではなく、シリンダヘッドと燃料噴射弁が軸ずれを起こした場合に、シールリングの締め代が不均一となるが、このとき、弾性に劣るテフロンではシールが難しい。
また、一般的にシールに用いるゴムのＯリングでは、シール性は優れているが、耐熱性に問題があるため、直接燃焼ガスをシールするには適さないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、本発明では、燃焼ガスのシールに、最も一般的なシール部品であるゴム製のＯリングを用いることができるようにすることによって、シール性の向上と、大幅なコスト低減を達成し得たものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、燃焼ガスのシール部材としてゴム製のＯリングを用いるとともに、このＯリング装着部よりもインジェクタ先端側に断熱用の金属リングを配置し、かつ弁先端部が装着されるシリンダヘッドの挿入孔内周面に段部を設けて、Ｏリング装着部の内径よりも金属リング装着部（当接部）の内径を小に設定したものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、金属リング装着後の金属リング内径は、シリンダヘッド内周のＯリング装着部内径よりも小に設定したものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、金属リングは薄板円盤状に形成されており、筒内噴射用燃料噴射弁先端部に上記金属リングの内径部を嵌め込む溝を設けたものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、薄板円盤状の金属リングは、シリンダヘッド挿入孔へ組込後も円錐形状に変形可能に構成されたものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、金属リングとして、外径に突起を有する円筒状のものを用いたものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構は、円筒状金属リングの筒内噴射用燃料噴射弁先端部装着面に凹溝を形成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による筒内噴射用燃料噴射弁を示す断面図、図２は図１の筒内噴射用燃料噴射弁のシール部分の拡大断面図である。
図１，図２において、１は筒内噴射用燃料噴射弁、２はこの筒内噴射用燃料噴射弁１の先端部１ａが挿入される挿入孔２ａを有するシリンダヘッドであり、筒内噴射用燃料噴射弁１はフォーク３によりシリンダヘッド２に固定され、シリンダ内に燃料を噴射する。
また、筒内噴射用燃料噴射弁１は上部でデリバリパイプ４と結合しており、ここから燃料が供給される。５は筒内噴射用燃料噴射弁１の先端部１ａの外周に設けたＯリング溝６にはめ込まれたゴム製のＯリングであり、このＯリングにより燃焼ガスの確実なシール性を得ている。
【００１３】
ところで、このＯリングのみでは高温の燃焼ガスに弱いので、Ｏリング５が高温の燃焼ガスに直接さらされないように、このＯリングの上流側には、断熱用の金属リング７を配置している。この金属リング７は筒内噴射用燃料噴射弁先端外周に設けられた溝８にはめ込むようになされている。９はシリンダヘッド２の挿入孔内周の、上記溝８の対向部位に設けられた段部であり、シリンダヘッド挿入孔２ａにおける上記金属リング装着部の内径Ｄ1は、上記Ｏリング装着部の内径Ｄ2よりも小に設定されており、かつ金属リング内径は、金属リング装着用溝８の下側部分の外径より若干小さく形成されていて、金属リング装着時は、最初圧入しながら金属リングを装着すると、金属リングは溝部分に装着した時点で抜けなくなり、これにより容易にシリンダヘッドに着脱できるようになる。
なお、図３に示すように、この薄板の金属リング７は、(ａ)から(ｂ)へ円錐状に変形可能であり、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの組付時の軸方向寸法バラツキを、金属リングのたわみ代により吸収できる。
【００１４】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２を示す図であり、(ａ)はエンジン取付け前、(ｂ)はエンジン取付け後の状態を示している。
上記実施の形態１では、薄板円盤状の金属リング７を用いた場合について説明したが、本実施形態では、金属リングとして、外周に突起１０ａを有する円筒状の金属リング１０を用いたものである。なお、１１はこの円筒状金属リング１０の装着面に設けられた凹溝を示している。
以上のようなものにおいては、図４(ａ)から(ｂ)に組込むに際し、金属リング１０の突起１０ａをシリンダヘッド壁で押圧することで、該金属リングの中央部が凹溝１１側へ変形し、金属リングによる高い断熱効果が得られる。
また、凹溝１１側へ金属リングが変形することで、燃料噴射弁取りはずし時に金属リングがシリンダヘッド側に残ることなく燃料噴射弁と一緒に取りはずしできる。
さらに、図４(ｃ)のように、金属リング下側の径を１ｂのように大きくして、燃料噴射弁取りはずし時に金属リングが抜け落ちるのを防いでもよい。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、一般的なシール部品であるゴム製のＯリングを用い、これと金属リングとを併用し、かつシリンダヘッドに段部を設けてＯリング装着部の内径より金属リング装着部の内径を小に設定したので、高温の燃焼ガスによるＯリングの破損を防止した形で確実なシール性が保持され、しかもシリンダヘッドへの着脱が容易であり、弁先端外径の小型化が図れるなど、信頼性が高く、かつ低コストのシール機構が得られる効果がある。
【００１６】
請求項２に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、金属リング外周をシリンダヘッド内周面に擦らずに燃料噴射弁を脱着できるので、シリンダヘッド内周面に傷をつけることなく交換が容易になし得る。
【００１７】
請求項３に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、溝に金属リングの内径が係合することで、該金属リングが確固に位置決め固定される。
【００１８】
請求項４に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、薄板の金属リングが、組付け時に円錐状に弾性変形することにより、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの軸方向寸法バラツキを、そのたわみ代により吸収できる。
【００１９】
請求項５及び請求項６に係る筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構によれば、円筒状の金属リングが弁先端部とシリンダヘッド間に確固に保持され、金属リングによる高い断熱効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構を示す断面図である。
【図２】 図１のうちの弁シール機構部の詳細を示す拡大断面図である。
【図３】 金属リング単体の組付前の状態(ａ)と組付後の状態(ｂ)を示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構を示すもので、(ａ)はエンジン取付け前、(ｂ)はエンジン取付け後の状態を示しており、(ｃ)はその変形例である。
【符号の説明】
１ 筒内噴射用燃料噴射弁、１ａ 弁先端部、２ シリンダヘッド、２ａ 挿入孔、５ Ｏリング、７，１０ 金属リング、８ 溝、９ 段部、１０ａ 突起、１１ 凹溝。
Claims (6)
- 筒内噴射用燃料噴射弁の先端部をシリンダヘッドの挿入孔に挿入して固定するものにおける筒内噴射用燃料噴射弁の先端部とシリンダヘッド間のシール機構において、燃焼ガスのシール部材としてゴム製のＯリングを用いるとともに、このＯリング装着部よりもインジェクタ先端側に断熱用の金属リングを配置し、かつ上記弁先端部が装着されるシリンダヘッドの挿入孔内周面の上記金属リング装着個所に段部を設けて、上記Ｏリング装着部の内径よりも上記金属リング装着部（当接部）の内径を小に設定したことを特徴とする筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構。
- 金属リング装着後の金属リング外径は、シリンダヘッド内周のＯリング装着部内径よりも小に設定してあることを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構。
- 金属リングは薄板円盤状に形成されており、筒内噴射用燃料噴射弁先端部に上記金属リングの内径部を嵌め込む溝を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構。
- 薄板金属リングは、シリンダヘッド挿入孔へ組込後も円錐形状に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構。
- 金属リングは外径に突起を有する円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構。
- 円筒状金属リングの筒内噴射用燃料噴射弁先端部装着面に凹溝が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構。
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|---|---|---|---|
| JP12157399A JP3647673B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12157399A JP3647673B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000310332A JP2000310332A (ja) | 2000-11-07 |
| JP3647673B2 true JP3647673B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=14814589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12157399A Expired - Fee Related JP3647673B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 筒内噴射用燃料噴射弁のシール機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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1999
- 1999-04-28 JP JP12157399A patent/JP3647673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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