JP3922547B2 - 燃料供給装置及びその組立方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料分配管に組み付けられた燃料噴射装置（以下、インジェクタという）から内燃機関（以下、エンジンという）の各気筒に燃料を噴射する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの気筒に燃料を分配する燃料分配管の分配口にインジェクタの燃料流入口を挿入し、インジェクタから気筒に燃料を噴射する燃料供給装置が知られている。インジェクタは、エンジンと燃料分配管との間に挟み込まれて固定される。
【０００３】
エンジン及び燃料分配管にインジェクタを挿入する上記の組立構造では、エンジン及び燃料分配管にインジェクタを挿入している箇所に車両の衝突等に起因する大きな衝撃が加わると、燃料分配管からインジェクタが離脱するおそれがある。また、燃料分配管からインジェクタが離脱し易いので、エンジンへの組み付け前に燃料分配管にインジェクタを挿入した状態で搬送することが困難であるという問題がある。
【０００４】
そこで従来、図１０に示すようなクリップ部材１０４を用いて、インジェクタ１０２が燃料分配管１００から離脱することを防止する技術が公知である。具体的にクリップ部材１０４は、平行に向き合う側板１０５を備えている。各側板１０５の一端部側には嵌合孔１０６が設けられ、燃料分配管１００の分配口外周の円環状フランジ１０１に各嵌合孔１０６が嵌合され係止される。各側板１０５の他端部には、他方の側板１０５側に向かって突出する嵌合突部１０７が設けられ、インジェクタ１０２の外周に各嵌合突部１０７の突出端縁部が嵌合される。各嵌合突部１０７には、突出端縁部からさらに突出する係止部１０８が設けられ、インジェクタ１０２の被係止部１０３を各係止部１０８が係止する。これにより、燃料分配管１００からのインジェクタ１０２の離脱が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしクリップ部材１０４では、インジェクタ１０２の周方向で切り離された二つの係止部１０８で被係止部１０３を係止するため、被係止部１０３から各係止部１０８に力が掛かることで各係止部１０８が相互間隔を拡げるように変形する。その結果、各係止部１０８による被係止部１０３の係止状態が解除されてしまう。また、各側板１０５が力を受けて変形し各係止部１０８の相互間隔が拡大する場合にも、被係止部１０３の係止状態が解除されてしまう。そのような係止状態の解除は、燃料分配管１００からのインジェクタ１０２の離脱を生む。
【０００６】
さらにクリップ部材１０４では、各係止部１０８による被係止部１０３の係止によって図１１に矢印βで示す如き嵌合孔１０６周りの回転力が生じると、嵌合孔１０６の内周壁がフランジ１０１に押圧される。すると、図１１に示すように、フランジ１０１の外周縁部の円形に延びる角部１０１ａに嵌合孔１０６の内周壁を摺接させながらフランジ１０１を嵌合孔１０６から押し出す変形が側板１０５に生じる。その結果、側板１０５がフランジ１０１に係止されなくなり、インジェクタ１０２が燃料分配管１００から離脱する。
【０００７】
本発明の目的は、燃料分配管からのインジェクタの離脱を確実に防止する燃料供給装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、インジェクタを燃料分配管に容易に組み付けできる燃料供給装置及びその組立方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１及び２に記載の燃料供給装置によると、インジェクタは被係止部を有し、燃料分配管からのインジェクタの離脱を防止する離脱防止部材は、インジェクタの外周側を周方向に１周未満の長さで延伸する係止部を有する。そして、分配口からの燃料流入口の抜出方向にインジェクタが移動するとき離脱防止部材は、分配口に係止されると共に、係止部の延伸方向の中間部分により被係止部を燃料流入口が分配口から抜け出さない範囲内で係止する。このとき被係止部から係止部の中間部分に力が加わっても、切れ目のない中間部分は被係止部の係止状態を維持できる。したがって、燃料分配管からのインジェクタの離脱を確実に防止することができる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の燃料供給装置によると、離脱防止部材の係止部は、インジェクタの径方向の移動を規制するようにインジェクタに嵌合する。これにより、インジェクタをその径方向で位置決め可能となり、インジェクタの組付安定性が向上する。
【００１０】
本発明の請求項１及び４に記載の燃料供給装置によると、離脱防止部材は、係止部の延伸方向の両端部からそれぞれ分配口側へ延伸しインジェクタを挟んで対向する二つの嵌合部を有する。二つの嵌合部はそれぞれ、分配口の外周に径方向両側から嵌合することで分配口に係止される。したがって、例えば二つの嵌合部間にインジェクタを挿入しインジェクタの外周側に係止部を配置した後、二つの嵌合部について相互間隔が拡大するように弾性変形させその変形による復元力を利用して分配口の外周に嵌合することで、インジェクタを燃料分配管に容易に組み付けできる。
さらに請求項１及び４に記載の燃料供給装置によると、二つの嵌合部が相互間隔を拡げるように変形しても、切れ目のない中間部分により被係止部の係止状態が維持されるので、インジェクタの離脱をより確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の燃料供給装置によると、分配口には、周方向の二箇所から径方向外側に突出し、それぞれ対応する嵌合部の孔に嵌合する二つの突出部が設けられる。各突出部の前記周方向の両端縁部は、突出方向の軸線に平行に延伸するように、もしくは突出先端部に向かうにつれ相互間隔を拡大するように形成される。これにより、離脱防止部材に嵌合部の孔周りの回転力が生じ、孔の内周壁が突出部に押圧されても、突出部を孔から押し出す嵌合部の変形を抑制できる。したがって、インジェクタの離脱をより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の燃料供給装置によると、燃料分配管からのインジェクタの離脱を防止する離脱防止部材は、分配口の外周側に周方向に並ぶ二つの嵌合部を有する。分配口には、周方向の二箇所から径方向外側に突出し、それぞれ対応する嵌合部の孔に嵌合して離脱防止部材を係止する二つの突出部が設けられる。各突出部の前記周方向の両端縁部は、突出方向の軸線に平行に延伸するように、もしくは突出先端部に向かうにつれ相互間隔を拡大するように形成される。これにより、離脱防止部材に嵌合部の孔周りの回転力が生じ、孔の内周壁が突出部に押圧されても、突出部を孔から押し出す嵌合部の変形を抑制できる。したがって、燃料分配管からのインジェクタの離脱を確実に防止することができる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の燃料供給装置の組立方法によると、離脱防止部材の二つの嵌合部間にインジェクタを挿入しインジェクタの外周側に離脱防止部材の係止部を配置する。さらに、離脱防止部材の二つの嵌合部を相互間隔が拡がるように弾性変形させ、その変形による復元力を利用して二つの嵌合部を分配口の外周に嵌合する。このような簡単な操作により、請求項１及び４に記載の燃料供給装置を組み立てることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例による燃料供給装置を図１及び図２に示す。燃料供給装置１０は、燃料分配管２０、インジェクタ３０及びクリップ部材５０を備えている。インジェクタ３０は燃料分配管２０に組み付けられ、離脱防止部材としてのクリップ部材５０は燃料分配管２０からのインジェクタ３０の離脱を防止する。
【００１５】
燃料分配管２０は、燃料を搬送する搬送路２１を形成する。燃料分配管２０は図示しないエンジンに固定され、そのエンジンの気筒に燃料を分配する分配口２２を有している。分配口２２は、燃料分配管２０の外壁から突出する概ね円筒状に形成され、内孔を搬送路２１に連通させている。図１（Ａ）及び図３に示すように分配口２２の突出側端部には、その外周を連続して延びる円環状のフランジ部２４が設けられている。フランジ部２４の外周縁部には、中心軸線Ｏを挟む周方向の二箇所から径方向外側に突出するように二つの突出部２６が設けられている。各突出部２６の前記周方向の両端縁部２６ａ，２６ｂは、突出方向の軸線Ｌに平行に延伸している。
【００１６】
インジェクタ３０は、燃料分配管２０の分配口２２から燃料が流入する燃料流入口３１を有している。燃料流入口３１は概ね円筒状に形成され、内孔がインジェクタ３０内の燃料通路に連通している。燃料流入口３１は分配口２２に同軸上に挿入され、中心軸線方向の両側に移動可能である。図１（Ａ）及び図２において矢印Ｘは、燃料流入口３１が分配口２２から抜け出す抜出方向を表している。燃料流入口３１が分配口２２に挿入された状態では、燃料流入口３１の内孔が分配口２２の内孔に連通し、燃料分配管２０内の燃料が分配口２２及び燃料流入口３１を通じて燃料通路に流入する。燃料流入口３１と分配口２２との間はシール部材としてのＯリング３９でシールされている。インジェクタ３０のノズル３３はエンジンの気筒に挿入され、図示しないシール部材でシールされる。
【００１７】
インジェクタ３０は電気駆動式であり、コネクタ３４からコイルに供給する電流を制御することでノズルニードルのリフトを制御し、燃料通路に流入した燃料をノズル３３からエンジンの気筒に噴射する。コネクタ３４は、インジェクタ３０の外周側に突出するように側壁３５に一体形成されている。図２に示すように、コネクタ３４の外壁面のうち抜出方向Ｘを向く平坦面３４ａは、インジェクタ３０の中心軸線Ｐに垂直に形成されている。
【００１８】
クリップ部材５０は金属又は樹脂で形成され、図４に示すように、係止部５２と二つの嵌合部５６とを有している。
図１（Ｂ）に示すように係止部５２は、インジェクタ３０の外周側を周方向に概ね１／２周の長さでＵ字状に延伸し、インジェクタ３０に嵌合している。係止部５２のうち延伸方向の中間部分５３は側壁３５に係合し、延伸方向の両端部分５４，５５はそれぞれ側壁３６，３７に係合する。係止部５２は、側壁３５，３６，３７への上記係合によりインジェクタ３０の径方向の移動を規制する。この移動規制により、インジェクタ３０の組付安定性が高められている。
【００１９】
係止部５２の両端部５４，５５は、互いに別の嵌合部５６に接続されている。後述するように嵌合部５６が分配口２２に係止された状態で係止部５２は、その内周縁部をインジェクタ３０の側壁３５，３６，３７に摺接させつつ抜出方向Ｘ及び逆方向へのインジェクタ３０の所定範囲内の移動を許容する。
【００２０】
係止部５２の中間部分５３は、二つの嵌合部５６間を連続して接続している。図２に示すように中間部分５３は、抜出方向Ｘとは逆方向を向く平坦面５３ａをコネクタ３４の平坦面３４ａに所定間隔ｄをあけて正対させている。平坦面５３ａと平坦面３４ａとの間隔ｄは、分配口２２に対し燃料流入口３１のＯリング３９が抜け出すことなく抜出方向Ｘに移動可能な距離と一致している。そのため、インジェクタ３０が抜出方向Ｘに移動しても、図５に示すように、燃料流入口３１のＯリング３９が分配口２２から抜け出さない範囲内で平坦面３４ａが平坦面５３ａに当接する。この当接によりコネクタ３４は、分配口２２に係止されたクリップ部材５０の係止部５２に係止される。このように本実施例ではコネクタ３４が被係止部を兼ねている。
【００２１】
図１（Ｂ）、図４及び図６に示すように二つの嵌合部５６は、対応する係止部５２の端部５４，５５から分配口２２側に向かって概ね平行に延伸し、インジェクタ３０の側壁３６，３７を挟んで互いに対向している。各嵌合部５６は対向方向の両側に弾性変形可能である。各嵌合部５６の分配口側端部に矩形窓状の孔５８が形成されている。図１（Ａ）、図２及び図６に示すように各嵌合部５６の孔５８には、分配口２２の対応する突出部２６が嵌通している。この嵌通により各嵌合部５６が分配口２２の外周に径方向の両側から係止されている。
【００２２】
次に、インジェクタ３０を燃料分配管２０に組み付けて燃料供給装置１０を組み立てる方法について説明する。
（１）図７（Ａ）に白抜き矢印で示す如くコネクタ３４の反燃料流入口側からクリップ部材５０の二つの嵌合部５６間にインジェクタ３０を挿入し、クリップ部材５０の係止部５２を両端部５４，５５側からインジェクタ３０の側壁３５，３６，３７に嵌合する。これにより、インジェクタ３０の外周側に係止部５２が位置決めされて配置される。
【００２３】
（２）クリップ部材５０の各嵌合部５６を相互間隔が拡大するように弾性変形させつつ、図７（Ｂ）に白抜き矢印で示すように燃料流入口３１を分配口２２の所定位置まで挿入する。
（３）弾性変形させたクリップ部材５０の各嵌合部５６を弾性力に基づく復元力により元の形状に戻しつつ、各嵌合部５６の孔５８を分配口２２の各突出部２６に嵌合する。これにより、図１（Ａ）に示す如く各嵌合部５６が分配口２２の外周に係止される。
【００２４】
本実施例では、上記（１）〜（３）の操作によりインジェクタ３０を比較的容易に燃料分配管２０に組み付けできる。したがって、燃料供給装置１０の組立効率が向上し、燃料供給装置１０のコストダウンを図ることができる。
尚、燃料流入口３１の分配口２２への挿入については、上記（２）で嵌合部５６の弾性変形操作と共に実施する代わりに、上記（１）の操作に先立って実施するようにしてもよい。
【００２５】
上述のようにして組み立てられた燃料供給装置１０では、インジェクタ３０が車両衝突等に起因する力を受け抜出方向Ｘに移動しても、クリップ部材５０の係止部５２はその中間部分５３でコネクタ３４を係止するので、燃料流入口３１のＯリング３９が分配口２２から抜け出さない。しかも、係止によりコネクタ３４から中間部分５３に力が加わる場合でも、また各嵌合部５６に相互間隔を拡げる力が加わる場合でも、両嵌合部５６間を切れ目なく延びる中間部分５３によりコネクタ３４の係止状態を維持することができる。したがって、燃料分配管２０からのインジェクタ３０の離脱をクリップ部材５０のインジェクタ係止側において確実に防止できる。
【００２６】
さらに燃料供給装置１０では、係止部５２によるインジェクタ３０の係止によって図５に矢印αで示すような孔５８周りの回転力がクリップ部材５０に生じると、孔５８の内周壁がそれに嵌合する突出部２６に押圧される。しかし燃料供給装置１０では、突出部２６の両端縁部２６ａ，２６ｂが突出方向の軸線Ｌに平行に延伸しているので、突出部２６を孔５８から押し出す嵌合部５６の変形は生じない。したがって、燃料分配管２０からのインジェクタ３０の離脱をクリップ部材５０の分配口２２による係止側において確実に防止することができる。
【００２７】
加えて燃料供給装置１０では、クリップ部材５０の係止部５２によるインジェクタ３０の係止について、インジェクタ３０に既設のコネクタ３４を利用して実現している。したがって、係止部５２に係止される被係止部を新たに設ける場合に比べ製造コストを低減できる。
【００２８】
以上説明した上記実施例では、離脱防止部材たるクリップ部材５０の係止部５２がインジェクタ３０の径方向移動を規制するようにインジェクタ３０の外周に嵌合する構成を採用していた。これに対し、インジェクタ３０の外周側を係止部５２がインジェクタ３０と充分な間隔を空けて延伸する構成を採用してもよい。
【００２９】
また上記実施例では、インジェクタ３０のコネクタ３４が被係止部を兼ねていたが、図８に変形例を示すようにインジェクタ３０の外周側に突出する被係止部３８をコネクタ３４とは別に設けてもよいし、あるいはインジェクタ３０の内側に凹む被係止部を設けてもよい。尚、いずれの場合にも、離脱防止部材の係止部とインジェクタの被係止部との係止構造として、上記実施例のような平坦面（３４ａ，５３ａ）同士を当接させる構造や、平坦面と湾曲面とを当接させる構造、湾曲面同士を当接させる構造等を採用できる。
【００３０】
さらに上記実施例のクリップ部材５０では、分配口２２の突出部２６に嵌合する嵌合部５６が周方向に二つ並んで互いに対向していたが、嵌合部５６が分配口２２の外周側で周方向に三つ以上並ぶ構成を採用してもよい。
またさらに上記実施例では、クリップ部材５０の嵌合部５６に嵌合する突出部２６の周方向の両端縁部２６ａ，２６ｂが突出方向の軸線Ｌに平行に延伸する形状に形成されていた。これに対し、図９に変形例を示すように、突出部２６の周方向の両端縁部２６ａ，２６ｂを突出先端部に向かうにつれ相互間隔が拡大する形状に形成してもよい。
【００３１】
さらに上記実施例のクリップ部材５０は、嵌合部５６が突出部２６に嵌合することで分配口２２に係止されていたが、離脱防止部材の分配口への係止構造としては、分配口からの燃料流入口の抜出方向へインジェクタが移動するときに所定の位置で被係止部を係止可能であれば、公知の構造を採用できる。
さらにまた、上記実施例で説明したクリップ部材５０のインジェクタ係止側構造及び分配口２２による係止側構造について、いずれか一方を採用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料供給装置を示す図であって、（Ａ）は一部切り欠き側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ₁−Ｂ₁線断面図に相当する模式図である。
【図２】図１に示す燃料供給装置の要部の拡大図である。
【図３】本発明の一実施例による燃料分配管を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図である。
【図４】本発明の一実施例によるクリップ部材を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例によるクリップ部材の作用を説明するための図であって、図２に対応する拡大図である。
【図６】本発明の一実施例によるクリップ部材を燃料分配管の分配口に嵌合した状態を示す模式図である。
【図７】図１に示す燃料供給装置の組立方法を説明するための模式図である。
【図８】本発明の一実施例による燃料供給装置の変形例を示す図であって、図１（Ａ）に対応する一部切り欠き側面図である。
【図９】本発明の一実施例による燃料供給装置の別の変形例を示す図であって、図３（Ｂ）に対応する底面図である。
【図１０】従来の燃料供給装置を示す図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すクリップ部材の平面図である。
【図１１】従来のクリップ部材の作用を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０ 燃料供給装置
２０ 燃料分配管
２２ 分配口
２６ 突出部
２６ａ，２６ｂ 端縁部（周方向の端縁部）
３０ インジェクタ（燃料噴射装置）
３１ 燃料流入口
３４ コネクタ（被係止部）
３８ 被係止部
５０ クリップ部材（離脱防止部材）
５２ 係止部
５３ 中間部分
５４，５５ 端部（延伸方向の端部）
５６ 嵌合部
５８ 孔
Ｌ 突出方向の軸線
Ｘ 抜出方向

Claims (6)

1. 内燃機関の気筒に燃料を分配する分配口を有する燃料分配管と、
   前記分配口に燃料流入口を挿入して組み付けられ、前記分配口及び前記燃料流入口を通じて流入した燃料を前記気筒に噴射する燃料噴射装置と、
   前記燃料分配管からの前記燃料噴射装置の離脱を防止する離脱防止部材と、
   を備え、
   前記燃料噴射装置は被係止部を有し、
   前記離脱防止部材は、前記燃料噴射装置の外周側を周方向に１周未満の長さで延伸する係止部と、前記係止部の延伸方向の両端部からそれぞれ前記分配口側へ延伸し前記燃料噴射装置を挟んで対向する二つの嵌合部と、を有するＵ字状に形成され、
   前記係止部の延伸方向の中間部分は、前記分配口からの前記燃料流入口の抜出方向において前記被係止部に対し前記分配口と反対側に位置し、
   前記二つの嵌合部はそれぞれ、前記分配口の外周に径方向両側から嵌合することで前記分配口に係止され、かつ、互いに対向する方向の両側に弾性変形可能であり、
   前記抜出方向に前記燃料噴射装置が移動して前記被係止部が前記係止部の中間部分に係止されることにより、前記中間部分に前記被係止部から前記抜出方向に荷重が付与されるとき、前記離脱防止部材は、前記係止部が前記抜出方向に凸となる向きに変形することにともない前記二つの嵌合部が互いに近づくように変形することを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記被係止部は、前記燃料噴射装置の外周側に突出するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記係止部は、前記燃料噴射装置の径方向の移動を規制するように前記燃料噴射装置に嵌合することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給装置。
4. 前記分配口には、周方向の二箇所から径方向外側に突出し、それぞれ対応する前記嵌合部の孔に嵌合する二つの突出部が設けられ、
   前記突出部の前記周方向の両端縁部は、突出方向の軸線に平行に延伸するように、もしくは突出先端部に向かうにつれ相互間隔を拡大するように形成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の燃料供給装置。
5. 内燃機関の気筒に燃料を分配する分配口を有する燃料分配管と、
   前記分配口に燃料流入口を挿入して組み付けられ、前記分配口及び前記燃料流入口を通じて流入した燃料を前記気筒に噴射する燃料噴射装置と、
   前記燃料分配管からの前記燃料噴射装置の離脱を防止する離脱防止部材と、
   を備え、
   前記離脱防止部材は、前記分配口の外周側に周方向に並ぶ二つの嵌合部を有し、
   前記分配口には、周方向の二箇所から径方向外側に突出し、それぞれ対応する前記嵌合部の孔に嵌合して前記離脱防止部材を係止する二つの突出部が設けられ、
   前記突出部の前記周方向の両端縁部は、突出方向の軸線に平行に延伸するように、もしくは突出先端部に向かうにつれ相互間隔を拡大するように形成され、
   前記燃料噴射装置は被係止部を有し、
   前記離脱防止部材は、前記燃料噴射装置の外周側を周方向に１周未満の長さで延伸する係止部と、前記係止部の延伸方向の両端部からそれぞれ前記分配口側へ延伸し前記燃料噴射装置を挟んで対向する前記二つの嵌合部と、を有するＵ字状に形成され、
   前記係止部の延伸方向の中間部分は、前記分配口からの前記燃料流入口の抜出方向において前記被係止部に対し前記分配口と反対側に位置し、
   前記二つの嵌合部はそれぞれ、前記分配口の外周に径方向両側から嵌合することで前記分配口に係止され、かつ、互いに対向する方向の両側に弾性変形可能であり、
   前記抜出方向に前記燃料噴射装置が移動して前記被係止部が前記係止部の中間部分に係止されることにより、前記中間部分に前記被係止部から前記抜出方向に荷重が付与されるとき、前記離脱防止部材は、前記係止部が前記抜出方向に凸となる向きに変形することにともない前記二つの嵌合部が互いに近づくように変形することを特徴とする燃料供給装置。
6. 請求項４又は５に記載の燃料供給装置の組立方法であって、
   前記二つの嵌合部間に前記燃料噴射装置を挿入し前記燃料噴射装置の外周側に前記係止部を配置する工程と、
   前記二つの嵌合部を相互間隔が拡がるように弾性変形させ、その変形による復元力を利用して前記二つの嵌合部を前記分配口の外周に嵌合する工程と、
   を含むことを特徴とする燃料供給装置の組立方法。

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