JP4092197B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野：
本発明は、燃料を内燃機関内へ噴射する、特に燃料を内燃機関の単数又は複数の燃焼室内へ直接噴射する燃料噴射装置に関する。
【０００２】
特に本発明は、独立請求項に記載した形式の燃料噴射装置を出発点とする。
【０００３】
背景技術：
前記形式の燃料噴射装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７ ２５ ０７６号明細書に基づいて公知になっている。公知の燃料噴射装置は、燃料噴射弁と燃料分配導管の対応接続管片との間を封隙接続するためにリング状のパッキン支持体を有し、各パッキン支持体は、該パッキン支持体を燃料噴射弁の流入区分の端面に対して封隙するための第１パッキンエレメント及び、前記パッキン支持体を燃料分配導管の接続管片に対して封隙するための第２パッキンエレメントと協働する。前記流入区分の燃料入口ポート内へ装嵌可能なブシュは、リング状のパッキン支持体を貫通するので、該パッキン支持体は、ブシュの上流側カラーと燃料噴射弁の流入区分との間で、半径方向に可動に係止されている。
【０００４】
前記刊行物に記載の配置構成の欠点は、ブシュを通して、僅かなトレランスで製作されねばならない付加的な構成部分が必要になることである。パッキン支持体の半径方向可動性は、該パッキン支持体が或る程度の軸方向遊びを有しかつブシュによって流入区分に圧着されない場合に限り保証されているので、前記ブシュは組立時に正確に特定された深さで燃料入口ポート内へ装嵌されねばならない。このためには、正確に製作されたブシュ円筒面と、適当な嵌合度をもって燃料入口ポートとして製作された孔が、ブシュの固定座着を得るために必要であり、これによってパッキン支持体にとって必要な遊びを調整することが可能になる。
【０００５】
特開平０８−３１２５０３号公報に基づいて、収蔵孔内へ装嵌可能な、流入区分を有する燃料噴射弁を、前記流入区分のＯリングによって燃料分配導管の接続管片に対して封隙することはすでに公知である。その場合Ｏリングは、接続管片の内壁に当接して封隙する。
【０００６】
燃料噴射弁用の収蔵孔並びに燃料分配導管の接続管片の製作誤差に基づいて、燃料噴射弁の流入区分と、燃料分配導管の接続管片との間に位置偏差及び角度偏差が生じる。燃料噴射弁の流入区分と燃料分配導管接続管片との間に配置されたＯリングは、前記の位置偏差及び角度偏差を、不充分な微々たる度合でしか補償しない。位置偏差及び角度偏差が実地で発生すると、特開平０８−３１２５０３号公報に基づいて公知の燃料噴射装置の場合、位置偏差及び角度偏差を充分に補償しないパッキンでは、燃料が流出する危険がある。
【０００７】
発明の開示：
独立請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する本発明の燃料噴射装置は、前述の従来技術に対比して、封隙のために使用されるＯリングが、位置偏差及び角度偏差を純然たる弾性変形によって補償する必要がないという利点を有している。Ｏリングは片面変形されることはない。殊に本発明の燃料噴射装置が従来技術に対比して得られる利点は、精密に製作すべきブシュという付加的な構成部品が省かれることである。その上に本発明の燃料噴射弁は、嵌合を期して精密製作された流入孔を有する必要がない。これによって、これらの部品を製作する手間が減少し、それに相応して製作コストも低廉になる。
【０００８】
独立請求項に記載した燃料噴射装置の有利な構成及び改善は、従属請求項に記載した構成手段によって可能である。
【０００９】
第１パッキンエレメントは、パッキン支持体の半径方向に整合された下流側の端面に設けた第１リング溝内で案内されており、かつ燃料噴射弁の流入区分の端面に沿って半径方向に滑動可能であるのが特に有利である。
【００１０】
また第１パッキンエレメントは、燃料噴射弁の流入区分の端面に設けた第１リング溝内で案内されており、かつパッキン支持体の半径方向に整合された下流側の端面に沿って半径方向に滑動可能であるのが特に有利である。これによってパッキンエレメントの形状は単純になる。燃料噴射弁の流入区分の端面に設けられる付加的なリング溝は、より低廉に製作される。それというのは、いずれにしても燃料噴射弁の構成部品では、旋削による正確な加工が必要だからである。
【００１１】
パッキン支持体よりも大きな外径を有する１つの下位支持リング及び／又は上位支持リングが、第２パッキンエレメントの下流側で第２リング溝内において案内されかつ半径方向で運動自在に設けられているのが有利である。これによってＯリングの過剰変形及び、これに起因した燃料噴射装置の漏れを防止することが可能になる。
【００１２】
単純な実施形態では止めリングは流入区分に溶接されるか、或いは流入区分の溝内に保持されるのが有利である。止めリングを１つの溝内で案内する場合には、製作手間が著しく簡単になる。それというのは、何れにしても僅かなトレランスをもって行われるところの、燃料噴射弁部品の製作時には、ただこのリング溝の位置にだけ留意すればよいからである。
【００１３】
発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１４】
図１には本発明の１実施例が抜粋的な断面図で示されている。つまり燃料噴射弁１と燃料分配導管２との間の接続領域だけが図示されているにすぎない。但し此処では燃料分配導管２は接続管片３の領域のみが示されている。
【００１５】
燃料噴射弁１は、案内区分５を備えた流入区分４を有し、前記案内区分５は、燃料噴射弁１の流入区分４と一体に成形されている。流入区分４の端面６は、案内区分５への移行部に成形されている。燃料噴射弁１の中心軸線７に沿って案内区分５と流入区分４は、燃料用の流入孔８によって貫通されている。パッキン支持体９は案内区分５によって貫通され、かつ、流入区分４の流入側端面６と、案内区分５の流入側端部に配置されていて半径方向外向きに張出す止めリング１０との間に係止される。前記止めリング１０は、前記流入側端面６に対して（明確にするために図面に書込んだ）軸方向間隔ａをとって、燃料噴射弁１の案内区分５上に配置されているのが有利であり、こうしてパッキン支持体９は遊びｂをもって軸方向に僅かに可動である。従ってパッキン支持体９は、案内区分５の止めリング１０と燃料噴射弁１の流入区分４との間に緊締されることはなく、むしろ（やはり明確にするために書込んだ）半径方向のシフト領域ｃの範囲内において半径方向に可動である。
【００１６】
パッキン支持体９はその下流側端部に、燃料噴射弁１の流入区分４の端面６に対面した半径方向の端面１１を有している。パッキン支持体９の端面１１には、円環状の第１リング溝１２が形成されており、該リング溝は、Ｏリングとして形成されたパッキンリングの形の第１パッキンエレメント１３を収蔵かつ案内するために使用される。第１パッキンエレメント１３は軸方向封止手段として使用され、かつ燃料噴射弁１の流入区分４に対してパッキン支持体９を封止する。その場合第１パッキンエレメント１３は、燃料噴射弁１の流入区分４の端面１１上を滑動可能である。
【００１７】
更にまた前記パッキン支持体９は、接続管片３の管壁１４に対面した周壁面１５に第２リング溝１６を有している。この第２リング溝１６は、Ｏリングとして形成されたパッキンリングの形の第２パッキンエレメント１７を収蔵かつ案内するために使用される。第２パッキンエレメント１７は半径方向封止作用を働き、かつ半径方向接続管片３に対してパッキン支持体９を封止する。第２パッキンエレメント１７はその場合、接続管片３内を滑動可能である。
【００１８】
有利な実施形態では止めリング１０は、燃料噴射弁１の流入区分４の案内区分５のリング溝１８内に装嵌されている。止めリング１０は、開口リングとして形成した場合には、これを適当な工具によって拡開して案内区分５に被せ嵌めることによって、容易に取付けることができる。止めリング１０の固有張力によって該止めリングはリング溝１８内に保持される。従ってパッキン支持体９が運転状態において燃料圧で負荷される場合、パッキン支持体９の外径部に至るまで該パッキン支持体の全上流側端面は燃料圧の作用面として供用される。これに対してパッキン支持体９はその下流側端部ではいずれにしても第１パッキンエレメント１３に至るまで燃料圧に曝されている。それというのは半径方向外位域が封止されているからである。従ってパッキン支持体９は燃料圧による効果的な軸方向力成分でもって負荷され、該軸方向力成分はパッキン支持体９を燃料噴射弁１の方に向かって押圧する。従って第１パッキンエレメント１３は、燃料噴射弁１の流入区分４の端面６に圧着されるので、優れた封止作用が生じる。
【００１９】
リング状のパッキン支持体９は、燃料噴射弁１の流入区分４の位置と接続管片３の位置との間の半径方向補償並びに軸方向補償を可能にするのが有利である。特に構成部分は、低廉かつ正確に製作できるように構成されるのが有利である。燃料噴射弁１の流入区分４は、燃料噴射弁１の全ての部分と同様に、正確に製作されかつ旋削によって加工することができる。突切られたリング溝１８を有する案内区分５の成形は、ほとんど無視できる程度の超過支出にすぎない。特に正確に厳守すべき点は、ただ１つのサイズ、つまりリング溝１８と端面６との間の軸方向間隔ａにすぎない。これによって、付加的な構成部分及び、嵌合するように製作すべき孔に対する経費は著しく削減される。
【００２０】
図２には本発明の燃料噴射装置の別の有利な実施形態が、抜粋的な断面図で示されている。図１と同様に、燃料噴射弁１９と燃料分配導管２０との間の接続領域が図示されており、しかも燃料分配導管の接続管片２１だけが示されている。燃料噴射弁１９は流入区分２２を有し、該流入区分には案内区分２３が一体成形されている。
【００２１】
流入区分２２の端面２４が、案内区分２３への移行部に成形されている。燃料噴射弁１９の中心軸線２５に沿って案内区分２３と流入区分２２は、燃料用の流入孔２６によって貫通される。パッキン支持体２７が案内区分２３によって貫通され、流入区分２２の流入側の端面２４と、案内区分２３の流入側端部に配置されていて半径方向に張出している止めリング２８との間に係止される。止めリング２８は、例示した実施形態では、円環状の溶接シーム２９によって案内区分２３に接合される。
【００２２】
パッキン支持体２７は、図１に相当する止めリング２８の配置によって、案内区分２３の止めリング２８と燃料噴射弁１９の流入区分２２との間に緊締されてはいず、半径方向で可動である。パッキン支持体２７はその下流側端部に、燃料噴射弁１９の流入区分２２の端面２４に対面した半径方向の端面３０を有している。
【００２３】
流入区分２２の端面２４には、円環状の第１リング溝３１が形成されており、該リング溝は、Ｏリングの形の第１パッキンエレメント３２を収容して案内するために使用される。第１パッキンエレメント３２は、燃料噴射弁１９の流入区分２２に対して滑動可能にパッキン支持体２７を封止する。
【００２４】
更にパッキン支持体２７は、接続管片２１の管壁３３に対面している周壁面３４に第２リング溝３５を有している。第２リング溝３５内で、Ｏリングの形の第２パッキンエレメント３６が案内される。この第２パッキンエレメント３６は接続管片２１に対してパッキン支持体２７を半径方向でかつ滑動可能に封止する。
【００２５】
本実施形態の利点は特に、第１リング溝３１が燃料噴射弁１９の端面２４に位置することによって、パッキン支持体２７が一層単純化されていることである。第１リング溝３１は燃料噴射弁１９に一層簡単かつ低廉に製作することができる。第１パッキンエレメント３２がパッキン支持体２７の端面３０内にではなく、燃料噴射弁１９の流入区分２２の端面２４内に位置していることによって、機能態様は決して害われることない。
【００２６】
図３は、本発明の燃料噴射装置の別の実施形態の、図１に示した鎖線囲み部分ＩＩＩに相当する詳細図である。本実施形態が、図１の燃料噴射装置と相異している点は、この詳細部分だけにすぎない。従って等しい構成要素には同一符号を付した。
【００２７】
パッキン支持体９は断面図で示され、かつ第１パッキンエレメント１３を収蔵した第１リング溝１２を有している。第２リング溝１６内では第２パッキンエレメント１７が案内されている。有利な実施形態では、Ｏリングとして形成された第２パッキンエレメント１７の下流側に、支持リング３７が配置されている。支持リング３７の内径は、該支持リングが第２リング溝１６の基底にまでは達していず、従って半径方向に可動になるように設計されている。
【００２８】
この構成によってパッキン支持体９の外径は、一層小さく設計され、かつ第２パッキンエレメント１７は、許容不能に変形することなしに、比較的大きな傾斜角度で傾動することができる。
【００２９】
第２リング溝１６内の第２パッキンエレメント１７の上流側で、パッキン支持体９よりも大きな外径を有する１つの上部支持リングが案内されかつ半径方向に運動自在に設けられているのが有利である。パッキン支持体９はその上流側端部の半径方向円周に、円錐形の斜め面取り部３８を有しているのが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 燃料噴射弁と燃料分配導管との間の接続領域を抜粋的に図示した本発明の１実施例の断面図である。
【図２】 燃料噴射弁と燃料分配導管との間の接続領域を抜粋的に図示した本発明の別の実施例の断面図である。
【図３】 本発明の燃料噴射装置の別の実施形態の、図１に示した鎖線囲み部分ＩＩＩに相当する詳細断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料噴射弁、 ２ 燃料分配導管、 ３ 接続管片、 ４ 流入区分、 ５ 案内区分、 ６ 端面、 ７ 中心軸線、 ８ 流入孔、 ９ パッキン支持体、 １０ 止めリング、 １１ 端面、 １２ 第１リング溝、 １３ 第１パッキンエレメント、 １４ 管壁、 １５ 周壁面、 １６ 第２リング溝、 １７ 第２パッキンエレメント、 １８ リング溝、 １９ 燃料噴射弁、 ２０ 燃料分配導管、 ２１ 接続管片、 ２２ 流入区分、 ２３ 案内区分、 ２４ 端面、 ２５ 中心軸線、 ２６ 流入孔、 ２７ パッキン支持体、 ２８ 止めリング、 ２９ 溶接シーム、 ３０ 半径方向の端面、 ３１ 第１リング溝、 ３２ 第１パッキンエレメント、 ３３ 管壁、 ３４ 周壁面、 ３５ 第２リング溝、 ３６ 第２パッキンエレメント、 ３７ 下位支持リング、 ３８ 円錐形の斜め面取り部、 ａ 軸方向間隔、 ｂ 遊び又はギャップ、 ｃ シフト領域

Claims (11)

1. 少なくとも１つの燃料噴射弁（１，１９）及び燃料分配導管（２，２０）を備えた、燃料を内燃機関内へ噴射するための燃料噴射装置であって、前記燃料噴射弁が流入区分（４，２２）を有し、かつ前記燃料分配導管が各燃料噴射弁（１，１９）のために燃料噴射弁（１，１９）の前記流入区分（４，２２）に接続可能な接続管片（３，２１）を有し、しかも各燃料噴射弁（１，１９）の前記流入区分（４，２２）を、前記燃料分配導管（２，２０）の対応した接続管片（３，２１）に封隙接続するためにそれぞれ１つのリング状のパッキン支持体（９，２７）が設けられており、該パッキン支持体が、燃料噴射弁（１，１９）の流入区分（４，２２）の端面（６，２４）に対して前記パッキン支持体（９，２７）を封止するために第１パッキンエレメント（１３，３２）と協働し、かつ、燃料分配導管（１，１９）の接続管片（３，２１）に対して前記パッキン支持体（９，２７）を封止するために第２パッキンエレメント（１７，３６）と協働する形式のものにおいて、
   流入区分（４，２２）の案内区分（５，２３）がパッキン支持体（９，２７）を貫通しており、かつ該パッキン支持体（９，２７）の上流側で流入区分（４，２２）には１つの止めリング（１０，２８）が設けられており、しかもパッキン支持体（９，２７）が、前記止めリング（１０，２８）と前記流入区分（４，２２）の端面（６，２４）との間で半径方向に可動に係止されていて、案内区分（５，２３）が直接に燃料噴射弁（１）の流入区分（４，２２）から延びていて、パッキン支持体（９，２７）を、円筒状の延長部として貫通しており、止めリング（１０，２８）が、円筒状の延長部として延びる案内区分（５，２３）に直接に取り付けられていることを特徴とする、燃料噴射装置。
2. 第１パッキンエレメント（１３）が、パッキン支持体（９）の半径方向に整合された下流側の端面（１１）に設けた第１リング溝（１２）内で案内されており、かつ燃料噴射弁（１）の流入区分（４）の端面（６）に沿って半径方向に滑動可能である、請求項１記載の燃料噴射装置。
3. 第１パッキンエレメント（３２）が、燃料噴射弁（１９）の流入区分（２２）の端面（２４）に設けた第１リング溝（３１）内で案内されており、かつパッキン支持体（２７）の半径方向に整合された下流側の端面（３０）に沿って半径方向に滑動可能である、請求項１記載の燃料噴射装置。
4. 止めリング（１０，２８）の配置と第１パッキンエレメント（１３，３２）の弾性とに基づいて、加圧燃料による負荷中にあっても、流入区分（４，２２）の端面（６，２４）とパッキン支持体（９，２７）の端面（１１，３０）との間にギャップ（ｂ）が残存している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
5. 第２パッキンエレメント（１７，３６）が、パッキン支持体（９，２７）の軸方向に整合された周壁面（１５，３４）の第２リング溝（１６，３５）内で案内されており、かつ燃料分配導管（２，２０）の接続管片（３，２１）の管壁（１４，３３）に沿って軸方向に滑動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
6. パッキン支持体（９）よりも大きな外径を有する１つの下位支持リング（３７）が、第２パッキンエレメント（１７）の下流側で第２リング溝（１６）内において案内されかつ半径方向で運動自在に設けられている、請求項５記載の燃料噴射装置。
7. パッキン支持体（９）よりも大きな外径を有する１つの上位支持リングが、第２パッキンエレメント（１７）の上流側で第２リング溝（１６）内において案内されかつ半径方向で運動自在に設けられている、請求項５又は６記載の燃料噴射装置。
8. パッキン支持体（９）がその上流側円周端部に円錐形の斜め面取り部（３８）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
9. 止めリング（２８）が流入区分（２２）に溶接されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
10. 止めリング（１０）が流入区分（４）の溝（１８）内に保持されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
11. パッキンエレメント（１３，１７，３２，３６）が円環状のリングパッキンとして形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。

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