JP4167874B2 - クランプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取付部品を保持するクランプ装置に関する。更に詳しくは、二股に分かれた分岐製品、例えば、内燃機関に取り付けるインジェクタを取り付けるクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関する技術には、図６に示す内燃機関用のインジェクタが存在する。図６は、インジェクタ１００がシリンダヘッド１３１に取り付けられてクランプ１０５により固定された状態の側面図である。
このインジェクタ１００は、図示上部のデリバリパイプ１３０にＯリング１２０と、このＯリング１２０を取り付ける保持部品１２５とを介して嵌着されている。そして、インジェクタ１００の小フランジ１００Ｄがデリバリパイプ１３０の端部に接合して固着されている。
【０００３】
このインジェクタ１００の下部側は、シリンダヘッド１３１の取付孔に嵌着する本体１００Ｅが設けられている。又、この本体１００Ｅの上部には、フランジ部１００Ｂとクランプ１０５を取り付ける胴部１００Ｆとが形成されている。
更に又、このインジェクタ１００には、胴部１００Ｆの上部にソレノイドコイルに結線するための電気コネクタ用の分岐管１００Ａが設けられている。このように構成されたインジェクタ１００はフランジ部１００Ｂ及び胴部１００Ｆを設ける為に長くなるので問題となっている。
又、インジェクタ１００の下部先端にはプランジャ１００Ｃが設けられている。
【０００４】
インジェクタ１００をシリンダヘッド１３１に固定するクランプ１０５は、インジェクタ１００の両側に並列に２個取り付けられている。このクランプ１０５は、シリンダヘッド１３１のねじ孔に座金１０７を介してボルト１０６が螺合することにより締め付けられる。このクランプ１０５は、インジェクタ１００に対して横方向へ長くなるためにシリンダヘッド１３１の構造を変更しなければならない問題が存する。更に、ボルト１０６を介して取り付けるために流れ作業に於いて工数増加によるコスト高が生じている。
又、フランジ部１００Ｂは、インジェクタ１００のフランジ部１００Ｂの反対側に配置された銅ガスケット１２１を介して固定されると共に、この銅ガスケット１２１によりフランジ部１００Ｂの接合面がシールされる。この銅ガスケット１２１は、シリンダヘッド１３１内部からの熱に耐える金属ガスケットに構成されているために、ゴム状弾性能力がなくてシール能力に欠ける。
【０００５】
インジェクタ１００の下部には、板ばね状の支持板１２２が配置されている。この支持板１２２も耐熱性のために金属に構成されているので、シール能力に劣る欠点がある。
この支持板１２２は、インジェクタ１００を弾性的に支持してクランプ１０５からの圧力によりインジェクタ１００が破損するのを防止する。このために、銅ガスケット１２１のシール能力を発揮させるためには、インジェクタ１００とシリンダヘッド１３１の取付孔の寸法精度を向上させなければならない。この寸法加工精度は、加工コストを引き上げることになる。
【０００６】
このインジェクタ１００には、デリバリパイプ１３０から圧送されるデリバリ燃料圧力が矢印Ａで示すようにＯリング１２０を介して下方へ受けることになる。尚、このデリバリ燃料圧送圧力は５から２５MPaである。
一方、このインジェクタ１００は、シリンダヘッド１３１内のガス圧力を矢印Ｂ方向へ受ける。このガス圧力は、５から２０MPaである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして取り付けられたインジェクタ１００は、クランプ１０５により銅ガスケット１２１を介してシリンダヘッド１３１に固着される。この為に、クランプ１０５を取り付けるための場所を必要とし、シリンダヘッド１３１を設計変更しなければならない。叉、クランプ１０５はボルト１０６を介して取り付けるために工数を多くして流れ作業に於けるコストが増加する。
又、インジェクタ１００は、クランプ１０５で取り付けられるために、分岐管１００Ａの下部に胴部１００Ｆとフランジ部１００Ｂとを設けなければならないから長くなり、インジェクタ１００を大型にする。更に、インジェクタ１００を大型にすることは、デリバリパイプ１３０とシリンダヘッド１３１との距離が長くなるので、取付構造を複雑にする。
【０００８】
本発明は上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その発明が解決しようとする技術的課題は、クランプ装置で取り付ける分岐製品の取付場所が構造上狭くとも簡単に取り付けられるようにして小型化すると共に、取付を容易にすることにある。
又、クランプ装置により、分岐製品の製作寸法に対する取付部の取付寸法との寸法誤差を吸収できるようにすると共に、寸法誤差を吸収することにより加工精度を低減して加工コストを安価にすることにある。
更に、取付部の振動等により取り付けられた分岐製品が破損しないように弾性的に保持すると共に、振動してもインジェクタが回動して不具合になるのを防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものであって、その技術的解決手段は以下のように構成されている。
【００１０】
請求項１に係わる本発明のクランプ装置は、内燃機関の燃焼室のヘッドカバとなるシリンダヘッド（２０）と燃焼室へ燃料を供給するデリバリパイプ（３０）との間に配置されて一端部（１Ｅ）がシリンダヘッド（２０）に連結すると共に他端部（１Ｄ）がデリバリパイプ（３０）に連結し、且つ分岐部（１０Ｂ）が形成されたインジェクタ（１０）を保持するクランプ装置（１）において、
前記インジェクタ（１０）は、シリンダヘッド（２０）に嵌着される本体（１０Ｃ）と、前記本体（１０Ｃ）上部に形成され、分岐部（１０Ｂ）を有する胴部（１０Ａ）と、前記胴部（１０Ａ）の上部に形成され、前記デリバリパイプ（３０）内周面に嵌合される燃料コネクタ（１０Ｅ）と、前記本体（１０Ｃ）下部先端に形成された噴射パイプ（１０Ｄ）と、を備え、
前記クランプ装置（１）は、前記インジェクタ（１０）の分岐部（１０Ｂ）を軸方向に通過可能な切欠部（１Ｃ１）を有する断面Ｃに形成され、全体が筒状体（１Ｂ）に形成され、
前記筒状体（１Ｂ）は、径方向に、前記切欠部（１Ｃ１）の切欠縁（１Ｃ、１Ｃ）側面から交互に形成されたスリット（１Ｓ）と、軸方向に、前記インジェクタ（１０）の本体（１０Ｃ）に密接する一端部（１Ｅ）と、前記デリバリパイプ（３０）の端部に圧接すると共に前記デリバリパイプ（３０）に形成された凹部と係止する凸状の係止部（１Ａ）が形成された他端部（１Ｄ）と、前記インジェクタ（１０）の胴部（１０Ａ）に嵌合する筒状の内周面（１Ｎ）と、を備え、
前記係止部（１Ａ）が前記デリバリパイプ（３０）と結合すると共に、前記切欠部（１Ｃ１）が前記インジェクタの分岐部（１０Ｂ）と係合することによってインジェクタ（１０）の回動を阻止することを特徴とするものである。
【００１１】
この請求項１に係わる本発明のクランプ装置では、切欠部が分岐部を軸方向へ横切ってクランプ装置が分岐製品の胴部に嵌合することができるので、クランプ装置は分岐部を有する胴部を利用して分岐製品を一方の装置部品に固定することができる。このために、分岐製品の長さを短形に構成できるので、取付場所の制約を受けずに取り付けることができる利点がある。
叉、一方の装置部品と他方の装置部品との間隔寸法が加工精度により変化してもクランプ装置は軸方向に弾性変形して分岐製品を固定するので、分岐製品の加工精度のばらつきに関係なく、分岐製品を固定することが可能になる。
更に、一方の装置部品に振動が発生しても、クランプ装置により分岐製品を一方の装置部品に弾性的に固定しているので、振動力により分岐製品が破損するのを防止する。そして、クランプ装置には切欠部が設けられているので分岐製品に装着するのが容易であり、一方の装置部品と他方の装置部品との間隔に取付が容易になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる好ましい実施の形態のクランプ装置を、その図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、実験データを基にした寸法関係が正確な設計図を基にしている。
【００１９】
図１は、本発明に係わる実施の形態のクランプ装置を取り付けたインジェクタの側面図である。叉、図２は、図１のクランプ装置のＡ−Ａ矢視を示す断面図である。
図１に於いて、１はクランプ装置である。図２に示すように、クランプ装置１は、円筒状に形成されている。そして、１側面に切欠縁１Ｃ、１Ｃが形成されており、その間が切欠部１Ｃ１になっている。この切欠縁１Ｃ、１Ｃ間は、インジェクタ１０の分岐部１０Ｂの直径の寸法と略同じ寸法に形成されて嵌り合う関係にある。つまり、この切欠縁１Ｃ、１Ｃ間の寸法は分岐部１０Ｂが挿入できればよい。
【００２０】
更に、クランプ装置１は、軸方向の両端部が、デリバリパイプ３０の端部に圧接している他端部１Ｄと、インジェクタ１０の本体１０Ｃの段部（取付部）に密接している一端部１Ｅとに形成されている。該他端部１Ｄにはデリバリパイプ３０に設けられた凹部に係止する凸状の係止部１Ａが形成されている。そして、クランプ装置１は係止部１Ａによりデリバリパイプ３０と結合して回動不能にされている。
叉、クランプ装置１の切欠部１Ｃ１はインジェクタ１０の分岐部１０Ｂと係合するのでインジェクタ１０はクランプ装置１により回動が阻止される。
【００２１】
このクランプ装置１は、図２に示すように断面がＣに形成され、全体が筒状体１Ｂに形成されている。図３及び図４は本発明に係わる実施の形態を示すクランプ装置１である。
図３は、このクランプ装置１の側面図である。又、図４は図３の平面図である。
図３に示すように、金属製の環状をなす筒状体１Ｂには径方向から交互にスリット１Ｓが形成されてばね力を付与している。又、筒状体１Ｂには内周面１Ｎが設けられており、この内径寸法により筒状体１Ｂに設計された弾性力が付与されるようにする。更に又、筒状体１Ｂの両端は一端部１Ｅと他端部１Ｄに形成されていると共に、他端部１Ｄに係止部１Ａが形成されている。そして側面には軸方向へ貫通する切欠縁１Ｃ，１Ｃが形成されている。
このクランプ装置１は、ステンレス鋼、ばね鋼、超弾性合金等の材料から製作されている。
【００２２】
クランプ装置１により固着されるインジェクタ１０には、シリンダヘッド２０の孔にＯリング２０Ｐを介して嵌着する本体１０Ｃが設けられている。この本体１０Ｃ内にはソレノイド・コイル等が内蔵されている。叉、本体１０Ｃの先端にはニードルバルブ等が内蔵された噴射パイプ１０Ｄが設けられている。更に、本体１０Ｃの上部には胴部１０Ａが形成されていると共に、胴部１０Ａから二股に分れた分岐部１０Ｂが形成されている。この分岐部１０Ｂの内部には、ソレノイド・コイルに結線する電気コネクタが設けられている。
更に、胴部１０Ａの上部には、デリバリパイプ３０に嵌合する燃料コネクタ１０Ｅが設けられている。この燃料コネクタ１０ＥはＯリング３５を介してデリバリパイプ３０の内周面に嵌合している。
【００２３】
シリンダヘッド２０は、一方の装置部品に相当し、内燃機関の燃焼室のヘッドカバとなる。叉、デリバリパイプ３０は、他方の装置部品に相当し、シリンダヘッド２０に取り付けられて燃焼室へ燃料を供給するパイプである。
このデリバリパイプ３０とシリンダヘッド２０との間隔は構造的に小さくしなければならない技術的課題が存する。叉、内燃機関のコスト低減からインジェクタの加工精度を下げてコストの低減が求められている。
【００２４】
このように構成されたインジェクタ１０は、本体１０Ｃがシリンダヘッド２０に嵌着すると共に、燃料コネクタ１０Ｅがデリバリパイプ３０に嵌合して連結する。このとき、インジェクタ１０の噴射パイプ１０Ｄは、Ｏリング２０Ｐによりシリンダヘッド２０との嵌合間がシールされる。更に、燃料コネクタ１０Ｅの嵌合間はＯリング３５によりシールされている。このとき、インジェクタ１０に於けるシリンダヘッド２０とデリバリパイプ３０との間隔の製作上の誤差は、燃料コネクタ１０Ｅがデリバリパイプ３０に嵌合してシールされながら上下へ移動することにより吸収される。
【００２５】
このクランプ装置１の一端部１Ｅは、インジェクタ１０の段部（取付部）に圧接されると共に、他端部１Ｄは、デリバリパイプ３０の端面に圧接する。そして、シリンダヘッド２０とデリバリパイプ３０との間隔の製作上の誤差は、クランプ装置１が弾性力を有するように構成されているから、その寸法差はクランプ装置１が弾性変形して両方のシリンダヘッド２０とデリバリパイプ３０とを圧接する。
更に、クランプ装置１の他端部１Ｄに設けられた係止部１Ａは、デリバリパイプ３０の端部に設けられた凹部に係合して連結し、両部品は一体に結合する。叉、クランプ装置１は、インジェクタ１０の胴部１０Ａに嵌合すると共に、切欠縁１Ｃ、１Ｃが分岐部１０Ｂに当接して回動不能に固定する。
【００２６】
クランプ装置１は分岐部１０Ｂを設けた胴部１０Ａを介して固定するためにクランプ装置１を取り付ける部分が不用になる。、特に、クランプ装置１を取り付ける為の部分を必要としないからインジェクタ１０の長さを短形に構成できる。その結果、インジェクタ１０を小型にすると共に、クランプ装置１の装着を容易にする。しかも、インジェクタ１０の加工寸法誤差があっても、弾性を有するクランプ装置１により簡単に吸収することが可能になる。
このクランプ装置１の取付状態は、誤差を図５に示すような弾性変形範囲内の荷重特性にして解消する。つまり、クランプ装置１の長さは、図５に示す範囲において、取付長さＬ１になるように圧縮して取り付ける。そして、シリンダヘッド２０とデリバリパイプ３０との寸法間隔が製作誤差により変化してもクランプ装置１の長さが図５のＬ２とＬ３内でインジェクタ１０を固定するようにすると確実に固定されると共に、弾性圧着が可能になる。しかも、シリンダヘッド２０の振動等に対してもクランプ装置１の弾性力により固定し、インジェクタ１０が振動により破損するのも防止する。
【００３２】
以上のクランプ装置１に於いて、切欠縁１Ｃは筒状体１Ｂの軸方向へ直線の貫通状態に形成したが、筒状体１Ｂの側面にＵ形状に形成しても良い。例えば、一端部１Ｅ側から切欠縁１ＣをＵ形状に形成すると良い。このようにして他端部１Ｄとデリバリパイプ３０の端面を接合し、結合力を強固にすると共に、この接合面をシールすることもできる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係わるクランプ装置１によれば、筒状体１Ｂは径方向からスリットが形成されることによってばね力が付与されており、その内周面１Ｎはインジェクタ１０の胴部１０Ａに嵌合されると共に、その他端部１Ｄに設けた係止部１Ａがデリバリパイプ３０と係合されることによって、クランプ装置自体の回動が阻止される。また、クランプ装置の切欠縁１Ｃ、１Ｃはインジェクタ１０の胴部１０Ａに形成されている分岐部１０Ｂと係合されるので、インジェクタの回動が阻止される。
更に、クランプ装置１はインジェクタ１０への装着を容易にする。しかも、インジェクタ１０の取付にかかわる寸法の加工誤差は、弾性を有するクランプ装置により簡単に吸収することが可能になる。この為に、クランプ装置及びインジェクタの製作コストを低減できる効果を奏する。
しかも、シリンダヘッド２０の振動等に対してもクランプ装置の弾性力により対応し、インジェクタが振動により破損するのも効果的に防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施の形態に係わるクランプ装置をインジェクタに取り付けた側面図である。
【図２】 図１のクランプ装置Ａ−Ａ矢視を示す断面図である。
【図３】 本発明の第２実施の形態に係わるクランプ装置の側面図である。
【図４】 図３のクランプ装置の平面図である。
【図５】 本発明に係わるクランプ装置の荷重ー長さの許容範囲を示す特性のグラフである。
【図６】 従来のクランプ装置を取り付けたインジェクタの側面図である。
【符号の説明】
１ クランプ装置
１Ａ 係止部
１Ｂ 筒状体
１Ｃ 切欠縁
１Ｃ１ 切欠部
１Ｄ 他端部
１Ｅ 一端部
１Ｆ 環状溝
１Ｎ 内周面
１０ 分岐製品（インジェクタ）
１０Ａ 胴部
１０Ｂ 分岐部
１０Ｃ 本体
１０Ｄ 噴射パイプ
１０Ｅ 燃料コネクタ
２０ 一方の装置部品（シリンダヘッド）
２０Ｐ Ｏリング
３０ 他方の装置部品（デリバリパイプ）

Claims (1)

1. 内燃機関の燃焼室のヘッドカバとなるシリンダヘッドと燃焼室へ燃料を供給するデリバリパイプとの間に配置されて一端部がシリンダヘッドに連結すると共に他端部がデリバリパイプに連結し、且つ分岐部が形成されたインジェクタを保持するクランプ装置において、
   前記インジェクタは、
   シリンダヘッドに嵌着される本体と、
   前記本体上部に形成され、分岐部を有する胴部と、
   前記胴部の上部に形成され、前記デリバリパイプ内周面に嵌合される燃料コネクタと、
   前記本体下部先端に形成された噴射パイプと、
   を備え、
   前記クランプ装置は、前記インジェクタの分岐部を軸方向に通過可能な切欠部を有する断面Ｃに形成され、全体が筒状体に形成され、
   前記筒状体は、
   径方向に、前記切欠部の切欠縁側面から交互に形成されたスリットと、
   軸方向に、前記インジェクタの本体に密接する一端部と、
   前記デリバリパイプの端部に圧接すると共に前記デリバリパイプに形成された凹部と係止する凸状の係止部が形成された他端部と、
   前記インジェクタの胴部に嵌合する筒状の内周面と、
   を備え、
   前記係止部が前記デリバリパイプと結合すると共に、前記切欠部が前記インジェクタの分岐部と係合することによってインジェクタの回動を阻止することを特徴とするクランプ装置。

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