JP4291273B2 - 支持エレメント - 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、内燃機関のシリンダヘッドに挿入された燃料噴射弁を、燃料分配導管から間隔をおいて配置するための支持エレメントに関する。

吸気管に固定するための燃料噴射弁用の固定装置は、ドイツ連邦共和国特許第２９２６４９０号明細書に基づいて公知であり、この公知の固定装置では、燃料噴射弁は燃料分配導管もしくは差込みニップルに固定エレメントによって軸方向で固定されており、この固定エレメントはＵ字形の固定クランプとして形成されていて、この固定クランプは、半径方向においてばね弾性的な２つの脚を備えている。固定クランプはこの場合組み立てられた状態において、差込みニップルの対応する貫通孔に貫通係合して、燃料噴射弁の接続管片にリング溝として形成された切欠きに係止可能である。貫通孔と固定クランプとの間及びリング溝と固定クランプとの間における軸方向遊びは、シール部材に応力もしくは変形を生ぜしめることなく燃料噴射弁を正確に固定するために、小さく保たれることが望ましい。

ドイツ連邦共和国特許第２９２６４９０号明細書に基づいて公知の固定装置における欠点としては、特に、燃料噴射弁に対する種々異なった保持部材の緊張作用が挙げられる。燃料噴射弁において生じる力の伝達経路によって、変形が生じたり、ひいては弁ニードルの行程が変化したり、酷い場合には弁ニードルが引っ掛かったり、さらには、一般的に薄壁でかつ複数箇所において互いに溶接されているハウジング部材に押圧負荷や曲げ負荷が生じたりする。さらに、例えば支持カラーによる各固定処置によって、燃料噴射弁の半径方向における寸法が増大し、ひいては取付け時における所要スペースが増大することになる。

発明の利点
請求項１の特徴部に記載のように構成された燃料噴射弁用の本発明による支持エレメントには、公知のものに比べて次のような利点がある。すなわち本発明による支持エレメントでは、燃料分配導管が本発明による支持エレメントを介して半径方向力なしに燃料噴射弁に支持され、ひいては燃料噴射弁及び燃料分配導管の接続部における緊張もしくは応力や歪み、されにはそれに起因する損傷がなくなる。支持エレメントは、燃料噴射弁に燃料分配導管の保持力を伝達するため、並びに誤差やずれを補償するフレキシブルな固定を可能にするために役立つ。

請求項１に記載の本発明による支持エレメントの別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

特に、支持エレメントが簡単な形式で金属薄板から打抜きによって製造できると有利である。深絞りと打抜きとを用いた製造も可能である。

本発明による支持エレメントでは、シリンダヘッドの端面に燃料噴射弁を固定するためのねじ又はクランプを省くことができ、有利である。

打抜きによって形成された切欠きは、簡単に製造できるのみならず、燃料噴射弁における支持エレメントの確実な固定及び燃料分配導管の簡単な支持のために役立つ。

半径方向内側に向かって下がる傾斜した面を備えた傾斜した部材や、シリンダヘッドによるガイド形式や、又は後ろから相互に係合する突出部によるガイド形式のような種々異なった有利な案内形態もまた同様に、支持エレメントの半径方向力を支持するために役立つ。

この場合、支持エレメントの縁部が、半径方向内側に向かって支持エレメントの軸方向長さに沿って、接触していると、特に有利であり、このようになっていると、支持エレメントは全長で燃料噴射弁に接触し、支持エレメントが屈曲するおそれを回避することができる。

種々異なった舌状片の形状は有利には次のように形成することができる。程度の差こそあれ強い弾塑性的な変形（elastische und plastische Verformung）が、燃料分配導管と燃料噴射弁との間における、取付け状態に応じて最適化された支持を可能にする。

図面
次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

図１Ａは、本発明による支持エレメントと組合せ可能な燃料噴射弁の１実施例を、一部を断面して組み立て前の状態で示す図であり、
図１Ｂは、図１Ａに示された燃料噴射弁を、一部を断面して組立て後の状態で示す図であり、
図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示された本発明の１実施例による支持エレメントを示す平面図であり、
図２Ａは、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第１の有利な実施形態を示す図であり、
図２Ｂは、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第２の有利な実施形態を示す図であり、
図２Ｃは、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第３の有利な実施形態を示す図であり、
図２Ｄは、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第４の有利な実施形態を示す図であり、
図３Ａは、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第５の有利な実施形態を一方の方向から見て示す図であり、
図３Ｂは、図３Ａに示された支持エレメントの第５の有利な実施形態を、別の方向から見て示す図であり、
図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに示された支持エレメントの第５の有利な実施形態を、さらに別の方向から見て示す図であり、
図４は、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第６の有利な実施形態を示す図であり、
図５Ａは、半径方向力なしに構成された支持エレメントの第７の有利な実施形態を一方の方向から見て示す図であり、
図５Ｂは、図５Ａに示された支持エレメントの第７の有利な実施形態を、別の方向から見て示す図であり、
図５Ｃは、図５Ａ及び図５Ｂに示された支持エレメントの第７の有利な実施形態を、さらに別の方向から見て示す図である。

実施例の記載
図１Ａ〜図１Ｃには、燃料噴射弁１と燃料分配導管２とその間に取り付けられる本発明のように構成された支持エレメント３とが、これらの部材の組立ての前後における状態で、部分的に断面して示されている。

燃料噴射弁１は直接噴射式の燃料噴射弁１の形で構成されており、この燃料噴射弁１は、特に混合気圧縮型火花点火式の内燃機関（図示せず）の燃焼室に燃料を直接噴射するために、シリンダヘッドの弁受容部に挿入可能である。弁受容部は、同様に吸気管（図示せず）の受容管片に設けられていてもよい。燃料噴射弁１は供給側の端部４に、燃料分配導管２の受容管片のための差込み結合部を有しており、この差込み結合部はシール部材５によって燃料分配導管２と燃料噴射弁１の供給管片６との間においてシールされている。燃料噴射弁１は、燃料噴射弁１を操作するために電気的な接触接続のための電気的な接続部を有している。

燃料噴射弁１と燃料分配導管２とを半径方向力なしに互いに間隔をおいて位置させるために、本発明によれば支持エレメント３が設けられている。この支持エレメント３はクランプ８から成っており、このクランプ８は一方の側では燃料噴射弁１の肩部９に支持され、かつ他方の側では燃料分配導管２の肩部１０に支持されている。クランプ８は燃料噴射弁１の電気的な接続部７の領域にスリットを備えて形成されており、これによって組立てを容易にすることができる。

図１Ｃから分かるように、本発明のように構成された支持エレメント３の第１実施例は円形の横断面を有している。択一的な形状は図３Ｃ及び図４に示されている。

２つの舌状片１１がクランプ８と結合されており、燃料分配導管２を燃料噴射弁１に対してばね弾性的に緊張もしくは変形させるために働く。クランプ８の詳細については、図３Ａ〜図３Ｃ及び図４並びに図５Ａ〜図５Ｃに示され、かつ以下において記載される。

図２Ａ〜図２Ｄには、図１Ａ及び図１Ｂに示された燃料噴射系の、燃料噴射弁１の接続管片６及び燃料分配導管２の領域が部分的に断面して示されている。

図２Ａ〜図２Ｄには、丸く形成された支持エレメント３のための支持エレメント３と燃料噴射弁１との間における半径方向力を支持する種々異なった可能性が示されている。

図２Ａに示された最も単純な第１実施例では、支持エレメント３は、例えばシリンダヘッドであるガイドエレメント１２によって次のように、すなわち、燃料分配導管２によって加えられる圧力による支持エレメント３の半径方向における変位が不可能であるように、案内されている。

これに似た可能性としては、図２Ｂに示されているような形状結合（Formschluss）の形式が挙げられる。この実施例では支持エレメント３は、少なくとも部分的に環状の溝１３を有しており、この溝１３は、燃料噴射弁１の肩部９に形成された突出部１４と一緒に互いに係合することによって同様に、支持エレメント３の舌状片１１が半径方向において移動できないように、働く。

燃料噴射弁１の肩部９及び／又は支持エレメント３の舌状片１１の傾斜部もまた、燃料噴射弁１の肩部９における半径方向力のない支持を提供する。図２Ｃの実施例では単に肩部９だけが角度αで傾けられており、これに対して図２Ｄの実施例では、燃料噴射弁１の肩部９と支持エレメント３の舌状片１１とが有利には等しい大きさの角度αで傾けられている。このように構成されていても、軸方向力の作用下で舌状片１１の変位を阻止することができる。図２Ｃに示された実施例は、簡単に製造できるという利点を有しており、この場合支持エレメント３は変えられずにそのまま使用することができる。

図３Ａ〜図３Ｃ及び図４には、図１及び図２に示された本発明による支持エレメント３の実施例が、取り付けられていない状態で示されている。すべての図面において同一部材には同一符号が付けられている。

図３Ａには本発明による支持エレメント３の側面図が示され、図３Ｂには正面図が示され、図３Ｃには上から見た平面図が示され、図４には、図３Ｃに示された実施例とは択一的な変化実施例が、同じく上から見た平面図で示されている。

図３Ａに示された本発明のように構成された支持エレメント３は、クランプ８と舌状片１１とを備えている。舌状片１１はその形状及びクランプ８への装着に基づいて次のように構成されている。すなわちこの場合舌状片１１は、軸方向における負荷の作用下で塑弾性的に変形（plastisch-elastisch verformen）することができ、これによって軸方向力を燃料噴射弁１に導入する。図１Ｂに示されているように、クランプ１１は燃料噴射弁１の肩部９に接触している。

図３Ｂには、支持エレメント３のスリットを備えた側が示されている。スリット１５の領域には、支持エレメント３の組み立てられた状態において、燃料噴射弁１の電気的な接続部７が位置する。

図３Ｃ及び図４には、支持エレメント３のための２つの実施例が共に、流出方向で見た形で示されている。支持エレメント３が燃料分配導管２による軸方向力の導入によって半径方向に移動し、これによってシリンダヘッドにおける燃料噴射弁１の緊張あるいは変形もしくは燃料噴射弁１の屈曲、ひいては例えば燃料噴射弁１の弁ニードルの引っ掛かりによる機能障害もしくは故障を引き起こすことを、阻止するために、支持エレメント３は円形ではなく、ほぼ方形又は正方形の横断面形状で形成されており、この場合、スリット１５の両側におけるクランプ８の端部を形成する付加的な縁部１６は、燃料噴射弁１に向かって半径方向内側に向かって曲げられている。これによって縁部１６はその全軸方向長さで燃料噴射弁１に接触していて、これにより支持エレメント３が滑ることを阻止する。

図４に示された変化実施例には、高いクランプ作用と共に簡単に製造できるという利点があり、これに対して図３Ｃに示された実施例は、縁部が曲がって開くことを効果的に阻止している。

図５Ａ〜図５Ｃに示された本発明の別の実施例による支持エレメント３は、クランプ８に結合されているリング状の舌状片１１を有している。リング状の舌状片１１に設けられた切欠き１７は、舌状片１１の高い弾性度を得るため、ひいては軸方向の緊張もしくは変形に対する大きな許容範囲を得るために役立つ。縁部１６が図３Ｃ又は図４におけるように構成されていてもよい。

部材相互のばね弾性的な緊張もしくは変形によって、燃料分配導管２による軸方向力のみならず、製作誤差や、内燃機関の運転時における加熱による長さ変化も補償することができる。

本発明は図示の実施例に制限されるものではなく、自己着火式内燃機関の燃焼室に噴射する形式の燃料噴射弁のためにも使用することができる。

本発明による支持エレメントと組合せ可能な燃料噴射弁の１実施例を、一部を断面して組み立て前の状態で示す図である。 図１Ａに示された燃料噴射弁を、一部を断面して組立て後の状態で示す図である。 図１Ａ及び図１Ｂに示された本発明の１実施例による支持エレメントを示す平面図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第１の有利な実施形態を示す図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第２の有利な実施形態を示す図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第３の有利な実施形態を示す図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第４の有利な実施形態を示す図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第５の有利な実施形態を一方の方向から見て示す図である。 図３Ａに示された支持エレメントの第５の有利な実施形態を、別の方向から見て示す図である。 図３Ａに示された支持エレメントの第５の有利な実施形態を、さらに別の方向から見て示す図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第６の有利な実施形態を示す図である。 半径方向力なしに構成された支持エレメントの第７の有利な実施形態を一方の方向から見て示す図である。 図５Ａに示された支持エレメントの第７の有利な実施形態を、別の方向から見て示す図である。 図５Ａに示された支持エレメントの第７の有利な実施形態を、さらに別の方向から見て示す図である。

Claims (12)

1. 内燃機関のシリンダヘッドの弁受容部における燃料噴射弁（１）と燃料分配導管（２）における燃料噴射弁（１）とを相互に支持するための支持エレメントであって、支持エレメント（３）が次のように、すなわち燃料噴射弁（１）に作用する力が単に軸方向にだけ作用しかつ半径方向の成分を有しないように、成形されており、支持エレメント（３）がクランプ（８）と該クランプ（８）に形成された舌状片（１１）とを有しており、該舌状片（１１）が環状の溝（１３）を有していることを特徴とする支持エレメント。
2. クランプ（８）が燃料分配導管（２）の肩部（１０）に支持されている、請求項１記載の支持エレメント。
3. 舌状片（１１）が燃料噴射弁（１）の肩部（９）に支持されている、請求項１記載の支持エレメント。
4. クランプ（８）が、燃料噴射弁（１）の電気的な供給路の領域にスリット（１５）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の支持エレメント。
5. クランプ（８）がばね鋼から打抜きによって製造されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の支持エレメント。
6. クランプ（８）が、半径方向内側に向かって曲げられていて燃料噴射弁（１）に接触している縁部（１６）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の支持エレメント。
7. 支持エレメント（３）が方形又は正方形の横断面形状を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の支持エレメント。
8. 燃料噴射弁（１）が支持エレメント（３）によって燃料分配導管（２）に対して緊締されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の支持エレメント。
9. 支持エレメント（３）が内燃機関のシリンダヘッド（１２）によって案内されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の支持エレメント。
10. 溝（１３）が、燃料噴射弁（１）の肩部（９）に形成された突出部（１４）に後ろから係合している、請求項１記載の支持エレメント。
11. 燃料噴射弁（１）に形成された肩部（９）が、角度（α）を成して半径方向内側に向かって傾けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の支持エレメント。
12. 支持エレメント（３）の舌状片（１１）の接触面が、肩部とほぼ等しい大きさの角度（α）を成して傾けられている、請求項１１記載の支持エレメント。

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