JP3682791B2

JP3682791B2 - 蓄圧式燃料噴射装置

Info

Publication number: JP3682791B2
Application number: JP26881295A
Authority: JP
Inventors: 義明西島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2015-10-17
Also published as: JPH09112378A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、噴射するための燃料を高圧に蓄圧する蓄圧装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蓄圧容器内に蓄えた高圧燃料を複数のインジェクタから噴射するようにした内燃機関（以下、「エンジン」という。）の燃料噴射装置が知られている。これは、多気筒エンジンの複数の気筒に対応して設けられる複数のインジェクタに蓄圧容器内の高圧燃料を供給するものである。その構造としては、複数のインジェクタがそれぞれ燃料配管により蓄圧容器内の蓄圧室と接続されている。この蓄圧容器と燃料配管との接続部には、燃料の最大流量を規制するフローリミタや燃料の圧力を規制するプレッシャリミタ、通孔のみを持つコネクタあるいは直接燃料配管がねじ止めなどにより連結されているのが従来の技術である。
【０００３】
例えば図１５および図１６に示すように、蓄圧容器２０は、中実円筒状の本体２１の内部にその軸方向に延びる蓄圧室４が形成され、この蓄圧室４と本体２１の外壁とを連通する複数の通孔２３が形成されている。この通孔２３は、通路部２４、シート部２５およびねじ部２６からなっている。このねじ部２６にフローリミタ、プレッシャリミタ、燃料配管等の雄ねじ部がねじ結合される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の蓄圧容器は、フローリミタやプレッシャリミタ等を締結するためのねじ部２６が本体２１に一体構造として形成されている。またフローリミタやプレッシャリミタ等の部品をシート部２５に油密に着座するようにねじ部２６を形成する必要がある。
【０００５】
したがって、シート部２５とねじ部２６との芯合わせが必要となることから精度のよい加工を行うことが要求される。またねじ部に締め付ける部品のねじの仕様等の変更があると、本体２１を別の本体２１に変更しなければならない。
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、蓄圧容器に取り付ける締結部品を取り付けるための蓄圧容器の加工を容易に行えるようにした蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また本発明の他の目的は、蓄圧容器に締結する部品のねじ等の仕様の変更があった場合、蓄圧容器の本体を変更することなしに、簡単に部品を蓄圧容器にねじ結合可能な蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
また本発明のさらに他の目的は、ねじの変更仕様等があった場合に一部の部品を交換し蓄圧容器本体を変更することなしに低コストに製造可能な蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の蓄圧式燃料噴射装置によると、蓄圧容器にねじ部材の第１の脚部と第２の脚部とが跨ぐように、蓄圧容器にねじ部材を係止し、ねじ孔にねじ部材を締め付けることで、締結部品を蓄圧容器に液密に容易に締め付け固定することができる。これによると、ねじ孔と雄ねじ部のねじ結合不良やシール不良が発生した場合、蓄圧容器の本体を交換することなしに、ねじ部材を新たなねじ部材に交換することで、対応することができるので、部品コストが低減できる。またシール部と雄ねじ部との加工精度を緩和することができるので製造コストを低コストにできる。
【０００８】
請求項２記載の蓄圧式燃料噴射装置によると、蓄圧容器に液密に取り付ける流量調節部材、流体圧力調節部材、通孔のみを持つ部材または配管等の各種部品に適用することができる。
【０００９】
請求項３記載の蓄圧式燃料噴射装置によると、内燃機関の各気筒に設けられるインジェクタに供給する燃料の圧力を蓄圧する蓄圧室を備えた蓄圧式燃料噴射装置に適用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧容器にフローリミタをねじ止め固定する実施例を図１〜図５に示す。
【００１１】
図１および図２はフローリミタの蓄圧容器への取り付け状態を示し、図３は蓄圧容器を示し、図４と図５はねじ部材を示す。
まず図３に示すように、蓄圧容器２０の本体２１は基本外形が円筒状であり、内部にその軸方向に延びる蓄圧室４が形成されている。この実施例では５個の通孔３１と、この通孔３１と９０度異なる方向に設けられる３個の通孔３２とが蓄圧室４と本体２１の外壁とを連通している。シート部３４は、図１に示すように、フローリミタ３７のシート部が着座するように円錐状に形成されている。
【００１２】
図４および図５に示すように、ねじ部材４１は、断面がＵ字形状をしており、第１脚部４２と第２脚部４３が連結部４４により連結された形状になっている。これらは一体に形成されている。第１の脚部４２にフローリミタねじ固定用の雌ねじ部４５が形成されている。また第２の脚部４３の内壁は蓄圧容器２０の本体２１に当接する係止部４６となる。図４は、２点鎖線に示す本体２１と、この本体２１にフローリミタを取り付ける場合のねじ部材４１との位置関係を示している。
【００１３】
図１および図２に示すように、蓄圧容器２０の本体２１の平坦部３５にねじ部材４１が跨ぐように取り付けられ、図４に示すように、第１の脚部４２の雌ねじ部４５にフローリミタ３７がねじ回しして、フローリミタ側シート部が本体２１側のシート部３４に液密に当接し、ねじ止め固定されている。また図１において３個のフローリミタ３７−１と３個のフローリミタ３７−２が９０度ずれた方向に設けられているのは、エンジンへの配管取り回し上スペースを有効に利用するためである。
【００１４】
次に、蓄圧容器２０の本体２１にねじ部材４１を介してフローリミタ３７をねじ締め付け固定する手順について説明する。
まず図４に示すように、本体２１にねじ部材４１をまたぐように配置し、フローリミタ３７を雌ねじ部４５に挿入し、ねじを締め付け固定する。すると、フローリミタ３７の図示しない円錐状のシート部が図３に示す円錐状のシート部３４に当接し、フローリミタ３７をさらにねじ回しして締め付ける。このとき、ねじ部材４１の第１の脚部４２と第２の脚部４３が本体２１の平坦部３５に嵌合するため位置合わせがし易い。またねじ回しをするとき、図４に示す第２の脚部４３の係止部４６が本体２１の平坦面３５に当接し、第１の脚部４２の雌ねじ部４５にフローリミタ３７のねじ部がねじ回しして締め付けられるため、締め付けが容易に行える。
【００１５】
また、フローリミタ３７のねじ部の仕様が異なる場合には、ねじ部材４１を交換し、そのフローリミタ３７のねじ部に対応する雌ねじ部をもつ新たなねじ部材４１に交換するだけで、蓄圧容器２０の本体２１を交換することなしに、フローリミタ３７を蓄圧容器２０にねじ締め付け固定することができる。またねじ部材４１の雌ねじ部４５に不良があるときは、新たなねじ部材４１に交換するだけで本体２１を交換することは必要ない。
【００１６】
さらには、蓄圧容器２０の本体２１とねじ部材４１とを別体品として加工することができるため、加工コストが低減できる。
次に、この蓄圧式燃料噴射装置のシステム例を図６に示す。
（応用例）
本発明の蓄圧式燃料噴射システムのフローリミタは、インジェクタ３とこのインジェクタ３に供給する燃料の圧力を保持する蓄圧容器２０との間を結ぶ燃料配管の途中に設けられている。
【００１７】
図６において、ディーゼル機関（以下「エンジン」という）１には複数の気筒に対応して個々にインジェクタ２が配設され、インジェクタ２から各気筒への燃料の噴射は、噴射制御用電磁弁３のオンオフにより制御される。各気筒のインジェクタ２は各気筒共通の高圧蓄圧容器２０の蓄圧室４に接続されており、噴射制御用電磁弁３が開弁している期間、蓄圧室４の燃料がインジェクタ２からエンジン１の各気筒に噴射される。蓄圧室４には燃料噴射圧に相当する高い所定圧が連続的に蓄圧される必要があるため、供給配管５及び吐出弁１６を経て高圧供給ポンプ７が接続される。この高圧供給ポンプ７は、燃料タンク８から公知の低圧供給ポンプ９を経て吸入された燃料を高圧に加圧し、蓄圧容器２０の蓄圧室４内の燃料を高圧に制御維持する。
【００１８】
このシステムを制御する電子制御ユニットＥＣＵ４０には、例えばエンジン回転数センサ１２および負荷センサ１３より、回転数と負荷の情報が入力され、これらの信号より判断されるエンジン運転状態に応じて決定される最適の噴射時期、噴射量（噴射期間）となるように、ＥＣＵ４０は各噴射制御用電磁弁３に制御信号を出力する。これと同時に、ＥＣＵ４０は回転数と負荷等に応じて噴射圧力が最適値となるように高圧供給ポンプ７に制御信号を出力する。蓄圧室４には蓄圧容器圧を検出する圧力センサ１４が配設されており、圧力センサ１４の信号が予め回転数や負荷に応じて設定した最適値となるように高圧供給ポンプ７の吐出量を制御する。そして、蓄圧容器２０には、フローリミタ３７が取り付けられる。
【００１９】
フローリミタ３７は図示しないがボディの内部に圧縮コイルスプリング、スライダ、ボール、ピストン、プレート等が収容されている。ボールが弁部材として機能し、蓄圧容器２０からインジェクタ２側に大流量が流れようとしたとき、ボール弁の閉塞により燃料の流れを遮断する。またインジェクタ２側の開から閉への切り替わり時に発生する水撃波がインジェクタ２側から蓄圧容器２０に伝搬するのを抑制する作用ももっている。噴射制御用電磁弁３が開弁している期間、蓄圧室４の高圧燃料をフローリミタ３７を通してインジェクタ２からエンジン１の対応する気筒に噴射する。
【００２０】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図７、８、９、１０に示す。
第２実施例は、蓄圧容器２０の本体２１にエンジンの気筒側に連結する６個のフローリミタ３７をねじ止め固定し、また高圧供給ポンプ７から蓄圧容器２０の内部に高圧燃料を供給する配管コネクタ４９を取り付けた状態を示している。図７に示す状態において、１個のフローリミタ３７と１個のねじ部材４１との間のねじ締結が不良である場合、そのねじ部材４１を新たなねじ部材に交換し、フローリミタ３７をねじ締め付けすることで、締結不良を解消することができる。つまり、ねじ部材４１を交換するだけで、蓄圧容器２０を交換することなしに、締結不良を解消することができる。
【００２１】
フローリミタ３７にコネクタ５１を取り付ける工程を図９および図１０に基づいて説明する。図９に示すように、フローリミタ３７のシート部５７にパイプ５２のシート部５８を当接しフローリミタ３７の雄ねじ部５５にコネクタ５１の雌ねじ部５６を嵌合ねじ回しする。すると、パイプ５２の肩部５３がコネクタ５１の当接部５４に当接し、それよりさらに締め付けると、シート部５７とシート部５８とが液密にシールされ、フローリミタ３７にコネクタ５１が締め付け固定される。締め付け固定した状態が図１０に示す通りである。パイプ５２はインジェクタ側に接続されている。
【００２２】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図１１に示す。
図１１に示す第３実施例は、蓄圧容器２０の本体２１にねじ部材４１を介してフローリミタなしでパイプ５２をねじ固定する例である。ねじ部材４１の雌ねじ部４５からパイプ５２のシート部５８を挿入し、シート部５８と本体２１側のシート部３４とを当接し、雌ねじ部４５にコネクタ６１の雄ねじ部６２をねじ回しする。すると、やがて肩部５３にコネクタ６１の当接部６３が当接しさらにねじを締め付けると、シート部３４とシート部５８との当接が液密になされ、ねじ締め付け固定される。
【００２３】
ねじ締め付け固定した状態が図１２に示す状態である。この例ではフローリミタなしで蓄圧容器２０にパイプ５２を取り付けた例である。
さらに、蓄圧容器の通孔２３にねじ部材を介してねじ締め付け固定する部材としては、フローリミタ、プレッシャリミタ、配管、その他の流体部品等がある。
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図１３に示す。
【００２４】
図１３に示す第４実施例では、ねじ部材４１と蓄圧容器２０との位置合わせをねじ孔４５の方向から９０度ずれた連結部４４の係止部６５で位置合わせした例である。この第４実施例では、ねじ部材４１と蓄圧容器２０の本体２１は係止部６５で位置合わせされる。なお、係止部６５の角度位置はねじ孔４５に対し第１脚部４２、第２脚部４３の構成を阻害しない範囲において任意である。
【００２５】
（第５実施例）
本発明の第５実施例を図１４に示す。
図１４に示す第５実施例では、蓄圧容器２０の本体２１をねじ部材４１の斜面４７、４８で位置合わせした例である。本体２１に形成される平坦面２７、２８がねじ部材４１の斜面４７、４８に当接することで、本体２１とねじ部材４１の位置合わせが行われる。この状態で図示しないフローリミタ、パイプ等をねじ部４５から挿入しねじ締め固定することができる。
【００２６】
この第５実施例では、ねじ締め固定するとき、平坦面２７、２８と斜面４７、４８が当接することによりねじ締め付け力が発生する。
以上説明した実施例では、蓄圧容器とインジェクタ側とを結ぶ配管の例について説明したが、第１の蓄圧容器と第２の蓄圧容器とを結ぶ配管に本発明を適用することもできる。また蓄圧容器と高圧ポンプ側との接続配管に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示すII方向矢視図である。
【図３】本発明の第１実施例の蓄圧容器の本体を示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施例のねじ部材を示す側面図である。
【図５】図４に示すV-V 線断面図である。
【図６】本発明の第１実施例を適用した蓄圧式燃料噴射システムを示す構成図である。
【図７】本発明の第２実施例の取り付け状態を示す平面図である。
【図８】図７に示すVIII方向矢視図である。
【図９】第２実施例のコネクタの取り付け手順を示す図である。
【図１０】第２実施例の取り付け状態を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施例によるコネクタとねじ部材を示す断面図である。
【図１２】第３実施例の取り付け状態を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示す断面図である。
【図１５】従来例の蓄圧容器を示す断面図である。
【図１６】図１５に示す XVI部分の拡大図である。
【符号の説明】
１エンジン（内燃機関）
２インジェクタ
３噴射制御用電磁弁
４蓄圧室
５供給配管
７高圧供給ポンプ
１０フローリミタ（締結部品）
２０蓄圧容器
２１本体
２３通孔
２４通路部
２５シート部
２６ねじ部
３１、３２通孔
３３通路部
３４シート部
３５平坦部
３７フローリミタ（締結部品）
４１ねじ部材
４２第１の脚部
４３第２の脚部
４４連結部
４５雌ねじ部（ねじ孔）
４６係止部
４９配管コネクタ

Claims

蓄圧室と、この蓄圧室と外壁とを連通する通孔と、この通孔の途中に形成されるシート部とを有する蓄圧容器と、
この蓄圧容器を両側に挟む第１の脚部と第２の脚部とを有し、第１の脚部にねじ孔を有するねじ部材と、
前記シート部に当接可能な当接部と、前記ねじ孔にねじ結合可能な雄ねじ部とを有する締結部品とを備え、
前記ねじ部材のねじ孔に前記締結部品の雄ねじ部をねじ結合し締め付けることにより前記シート部に前記当接部を液密に締め付け固定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
前記締結部品は、流量調節部材、流体圧力調節部材、通孔のみを持つ部材、または配管のいずれか一種であることを特徴とする請求項１記載の蓄圧式燃料噴射装置。
内燃機関の各気筒に設けられるインジェクタに供給する燃料の圧力を蓄圧する蓄圧室を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、請求項１または２の構成を有することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。