JP4248398B2 - シリンダヘッドにインジェクタを固定するための固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、シリンダヘッドにインジェクタを固定するための固定装置に関する。

図４には、従来技術による、シリンダヘッドにインジェクタを固定するための固定装置が示されている。この従来技術ではインジェクタ１は公知のように複数のインジェクタモジュール７，２，３から成っており、これらのインジェクタモジュール７，２，３はインジェクタの軸方向Ｍ−Ｍで相前後して配置されている。インジェクタの主構成部材はこの場合インジェクタ本体７、ストッパ円板２、噴射ノズル３及び、これらのインジェクタモジュール７，２，３を互いに緊締させるノズル緊締ナット４である。緊締ナット４は予め規定された軸方向力Ｆ_Ｖをもたらす。この軸方向力Ｆ_Ｖは次のように、すなわち個々のインジェクタモジュールの間の分割面におけるシール機能を満たすのみならず、インジェクタモジュールの内部における負荷及び変形が所定の値を上回らず、構成部材の損傷を回避できるように、設定されている。このように予負荷されたインジェクタ１は、シール円板５を介してシリンダヘッド６にシールされて配置されている。シールのために必要な力Ｆはこの場合直接的にインジェクタ本体７にもたらされる。この際にインジェクタ１の構成部材の損傷を回避するために、この固定力Ｆは制限されねばならない。しかしながらこれによって、シリンダヘッド６とインジェクタ１との間におけるシール作用も制限されてしまう。そしてこれにより、シリンダヘッド６とインジェクタ１との間に、不都合な非シール性及び漏れの生じることがある。

ゆえに本発明の課題は、シリンダヘッドにインジェクタを固定するための固定装置を改良して、単純な構造を有していて、簡単かつ安価に製造することができ、しかもシリンダヘッドとインジェクタとの間における改善されたシールを可能にする固定装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載のように構成された固定装置によって解決される。本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

すなわち、シリンダヘッドにインジェクタを固定するための本発明による固定装置では、インジェクタを固定するための固定力が、間接的又は直接的に予負荷エレメントにおいて作用するようにした。

このように構成することによって、固定力がインジェクタモジュールに直接作用することを、回避することができる。これによって、従来技術に比べて大きな固定力を得ることができ、従ってシリンダヘッドとインジェクタとの間におけるシールが改善される。固定力はもはや直接インジェクタモジュールに加えられることがないので、インジェクタモジュールの損傷をも確実に回避することができる。これによりさらに、インジェクタの予負荷エレメントへの力の導入によって、固定力をシールのために完全に使用することが可能になる。

本発明の特に有利な構成では、固定力が力導入の方向において、予負荷エレメントと１つのインジェクタモジュールとの間における第１の緊締コンタクトの後ろに位置するポジションで、予負荷エレメントにもたらされる。このように構成されていることによって、力は力導入の方向においてノズル緊締ナットに第１の緊締コンタクトの後ろで初めてもたらされるので、固定力は完全にインジェクタモジュールのそばを通過して導かれる。そしてこれによって特に、インジェクタの予負荷エレメントが完全には剛性でなく、ある程度の弾性を有しているという事実を、利用することができる。有利に選択された力導入のポジションによって、本発明によればこの弾性を利用することができるので、予負荷エレメントによって緊張させられるインジェクタモジュールに対して付加的な作用が生じることはない。

インジェクタモジュールのそばを通過するように固定力を簡単に導くことができるようにするために、本発明の別の有利な構成では、固定力が、スリーブ状の部材を介してもたらされるようにした。この場合スリーブ状の部材が、予負荷エレメントに形成されたカラーに係合作用すると、特に有利である。このように構成されていると、固定力はスリーブ状の部材と予負荷エレメントのカラーとを介して、シリンダヘッドに直接的に伝達される。さらに付言すれば、予負荷エレメントとシリンダヘッドとの間にシールを改善するためにさらにシール円板が配置されていてもよい。

固定力がインジェクタモジュールに対して作用することを確実に回避するために、本発明の別の構成では、カラーが、予負荷エレメントの下端部領域に配置されている。このように構成されていると、予負荷エレメントの全長によって準備された予負荷エレメントの弾性を利用することができ、これによってインジェクタの他の構成部材への力導入を回避することができる。

本発明の別の有利な構成では、予負荷エレメントとスリーブ状の部材との間に、リング状のエレメントが配置されている。予負荷エレメントに導入される固定力の半径方向成分を可能な限り小さく保つために、本発明の有利な構成では、リング状のエレメントが、真円形又は楕円形の横断面を有している。リング状のエレメントは例えば押圧リング又はスリットを備えたリングとして形成されている。

本発明の別の有利な構成では、リング状のエレメントがナットとして形成されていて、該ナットが、予負荷エレメントにおける雄ねじ山に螺合されている。このように構成されていると、ナットを介して予負荷エレメントに固定力を導入することができる。スリーブ状の部材を使用する場合に、ナットの使用は、予負荷エレメントにおけるカラーの形成に対して次のような利点、すなわちスリーブ状の部材をインジェクタの組立て後に差し嵌めることができるという利点を有している。カラーを使用した場合には、スリーブ状の部材は既にインジェクタの最終組立て前に差し嵌めることが必要である。それというのは、インジェクタの最終組立て後には、スリーブ状の部材をカラーとは反対の側から差し嵌めることが不可能だからである。なぜならば、インジェクタのそちら側には通常、例えば電気的な接続部や燃料管路のための張出し部材が配置されているからである。従ってナットの使用には、組立てに関しても利点がある。この場合ナットを固定するための雄ねじ山は、有利には、予負荷エレメントの次のようなポジション、つまり力の導入方向において予負荷エレメントとインジェクタモジュールとの第１の緊締コンタクトの後ろに位置するポジションに配置されている。雄ねじ山が、予負荷エレメントの下端部領域に配置されていると、特に有利である。

インジェクタ及び固定装置の単純な構造を可能にするために、本発明の有利な構成では、予負荷エレメントがノズル緊締ナットとして形成されていて、第１の緊締コンタクトがねじ山によって形成され、かつ第２の緊締コンタクトがノズル緊締ナットにおける段部によって準備されている。

固定力が、シリンダヘッドに固定された少なくとも１つの爪状部材によってもたらされると有利である。爪状部材はこの場合例えばシリンダヘッドにねじ結合やかしめ又はその他の任意の結合形式で固定されていてよい。

本発明のようにインジェクタの予負荷エレメントを介して固定力を導入することによって、インジェクタとシリンダヘッドとの間におけるシールのために、従来技術におけるよりも大きな軸方向力を得ることができる。この場合特に有利には、予負荷エレメントへの固定力の導入が第１の緊締コンタクトの後ろで行われ、このようにすると、インジェクタの構成部材への力導入を完全に回避することができる。しかもこの場合予負荷エレメントのある程度の弾性を利用することができる。第１の緊締コンタクトが付加的にさらにねじ山から形成されていると、利用可能な弾性をさらに高めることができる。それというのは、ねじ山は予負荷エレメントの剛性的な特性をさらに減じるからである。このことは、固定力を導入するためにナットが予負荷エレメントに設けられている場合にも、同様に言える。

以下においては図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明による固定装置の第１実施例を示す断面図であり、
図２は、本発明による固定装置の第２実施例を示す断面図であり、
図３は、本発明による固定装置の第３実施例を示す断面図であり、
図４は、従来技術による固定装置を示す断面図である。

図１には、シリンダヘッド６にインジェクタ１を固定するための固定装置の第１実施例が示されている。

インジェクタ１は、軸方向において相前後して配置された複数のインジェクタモジュール７，２，３から成っている。正確に言うならば、インジェクタモジュールはインジェクタ本体７として、ストッパ円板２として及び噴射ノズル３として形成されている。インジェクタモジュール７，２，３は、公知の形式で、ノズル緊締ナット４を用いて互いに対して緊締されており、この場合ノズル緊締ナット４には第１の緊締コンタクト１３と第２の緊締コンタクト１４とがインジェクタモジュールに対して形成されている。第１の緊締コンタクト１３はこの場合ねじ山として形成されていて、第２の緊締コンタクト１４は、ノズル緊締ナット４に段部として形成されている。

インジェクタモジュールの緊締は、単にねじ山１３へのノズル緊締ナット４の螺合によって行われる。これによって緊締のための軸方向力Ｆ_Ｖが生ぜしめられ、この軸方向力Ｆ_Ｖは次のように、すなわちこの場合、個々のインジェクタモジュールの分割面の間におけるシール機能が満たされ、しかも個々のインジェクタモジュールにおいて変形や過剰な負荷が生じないように、設定されている。

シリンダヘッド６にインジェクタ１を固定するための固定装置は主としてスリーブ８から成っており、このスリーブ８は、ノズル緊締ナット４に形成されたカラー９に接触している。このカラー９はノズル緊締ナット４の下端部領域において外側に形成されている。本発明によれば今や固定力Ｆがスリーブ８に対してもたらされ、その結果スリーブ８、カラー９及び、ノズル緊締ナット４とシリンダヘッド６との間に配置されたシール円板５を介して、シリンダヘッド６に力が導入される。これによって、力導入の方向（図１において下方に向かった矢印Ｆの方向）における固定力Ｆを、力導入の方向で見て第１の緊締コンタクト１３の後ろに位置するポジションにおいて、もたらすことができる。

ノズル緊締ナット４は完全に剛性の部材ではなく、たとえ僅かでもある程度の弾性を有しているので、緊締コンタクト１３の後ろにおける力の導入によって、固定力Ｆが個々のインジェクタモジュール７，２，３に対してネガティブな作用を有することは無くなる。これによって固定力Ｆを、固定力がインジェクタモジュールを介して作用する従来技術（図４参照）に比べて、大きく選択することが可能になる。従ってより大きな固定力Ｆの使用が可能になることによって、インジェクタ１とシリンダヘッド６との間のシール円板５における改善されたシール作用が可能になる。この場合弾性は、第１の緊締コンタクト１３としてねじ山を使用することによって、さらに増大させられる。本発明によれば固定力Ｆはインジェクタモジュールの傍らを通るように導入される。

図２には、本発明の第２実施例による固定装置が示されている。図２において、第１実施例におけると同じ部材もしくは同じ機能を有する部材は、同一符号で示されている。

図２に示されているように、第１実施例と異なり、スリーブ８とノズル緊締ナット４との間には、スリットを設けられた押圧リング（Praegering）１１が配置されている。これによって固定力Ｆは、スリーブ８及び押圧リング１１を介して、ノズル緊締ナット４のカラー９に、次いでインジェクタ１とシリンダヘッド６との間におけるシール領域に伝達される。

押圧リング１１の使用によって、軸方向力Ｆ_Ａと半径方向力Ｆ_Ｒとから成る合力Ｆ_Ｇがノズル緊締ナット４に導入される。この場合半径方向の力成分である半径方向力Ｆ_Ｒを可能な限り小さく保つために、図２の拡大図Ｘで示されているように、スリーブ８と押圧リング１１との間におけるコンタクト領域は、スリーブ８が押圧リング１１の外輪郭に相当するように形成されている。しかも可能な限り小さな半径方向力成分を得るために、押圧リング１１の横断面は有利には真円形又は楕円形である。さらに付言すれば、スリーブ８と押圧リング１１との間における結合領域は傾斜部として形成されていてもよい。第１実施例におけるように、ノズル緊締ナット４の下端部領域１０において固定力Ｆを導入する本発明による配置形式によって、より大きな固定力を使用することができ、ひいてはシリンダヘッド６におけるインジェクタ１の改善されたシール作用を得ることができる。

次に、図３を参照しながら本発明の第３実施例による固定装置を説明する。図３においても、第１及び第２実施例におけると同じ部材もしくは同じ機能を有する部材は、同一符号で示されている。

図３に示されているように、第３実施例ではカラーの変わりにノズル緊締ナット４の外側にナット１２が設けられており、このナット１２は、ノズル緊締ナット４の下端部領域１０における雄ねじ山１５に螺合されている。この場合ナット１２は第１及び第２実施例におけるカラー９の働きを引き受けている。従って固定力Ｆは、スリーブ８及びナット１２を介して、ノズル緊締ナット４の下部領域からシール面に伝達される。前記両実施例と比較してこの第３実施例には、特に組立て技術的な利点がある。すなわち第３実施例では、スリーブ８を既にインジェクタ１の組立て中に差し嵌める必要はなく、インジェクタ１の組立て後に差し嵌めることが可能である。この場合にはインジェクタ１の組立て後に、ナット１２がノズル緊締ナット４における雄ねじ山１５に螺合される。

さらに付言すれば、固定力Ｆは、上述のすべての実施例において例えば、シリンダヘッド６に固定された爪状部材（Pratze）を用いて生ぜしめられる。

ナット１２は例えば溝付ナットとして形成されていることができ、このようなナットは、その接触面に切欠きを有しているので、ナットは特殊工具を用いて螺合可能である。これによって、通常のナットの使用時には不可能であった極めて大きな半径方向力を加えることが可能になる。

以上述べたように、本発明は、シリンダヘッド６にインジェクタ１を固定するために固定装置に関するものであり、この場合インジェクタ１は、軸方向において連続している複数のインジェクタモジュール７，２，３を有しており、これらのインジェクタモジュール７，２，３は予負荷エレメント４を用いて互いに緊締されている。インジェクタ１を固定するための固定力Ｆは、予負荷エレメント４において作用し、これによって不都合な力の影響がインジェクタモジュールに対して作用することを阻止することができる。

本発明の図示の実施例に制限されるものではなく、本発明の枠内において種々様々な変化実施例が可能である。

本発明による固定装置の第１実施例を示す断面図である。 本発明による固定装置の第２実施例を示す断面図である。 本発明による固定装置の第３実施例を示す断面図である。 従来技術による固定装置を示す断面図である。

Claims (6)

1. シリンダヘッド（６）にインジェクタ（１）を固定するための固定装置であって、インジェクタ（１）が、軸方向（Ｍ−Ｍ）において互いに連続する複数のインジェクタモジュール（７，２，３）を有しており、これらのインジェクタモジュール（７，２，３）が予負荷エレメント（４）を用いて互いに緊締されている形式のものにおいて、スリーブ状の部材（８）を介してもたらされる、インジェクタ（１）を固定するための固定力（Ｆ）が、間接的又は直接的に予負荷エレメント（４）において作用するようになっており、予負荷エレメント（４）とスリーブ状の部材（８）との間に、リング状のエレメント（１１，１２）が配置されており、該リング状のエレメント（１１）が、真円形又は楕円形の横断面を有していることを特徴とする、シリンダヘッドにインジェクタを固定するための固定装置。
2. 固定力（Ｆ）が力導入の方向において、予負荷エレメント（４）と１つのインジェクタモジュール（７）との間における第１の緊締コンタクト（１３）の後ろに位置するポジションで、予負荷エレメント（４）にもたらされる、請求項１記載の固定装置。
3. スリーブ状の部材（８）が、予負荷エレメント（４）に形成されたカラー（９）に係合作用する、請求項１又は２記載の固定装置。
4. カラー（９）が、予負荷エレメント（４）の下端部領域（１０）に配置されている、請求項３記載の固定装置。
5. 予負荷エレメント（４）がノズル緊締ナットとして形成されていて、第１の緊締コンタクト（１３）がねじ山によって形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の固定装置。
6. 固定力（Ｆ）が、シリンダヘッド（６）に固定された少なくとも１つの爪状部材によってもたらされる、請求項１から５までのいずれか１項記載の固定装置。

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