JP4670748B2 - 燃料供給系装置 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンの燃料供給系装置に関する。

エンジンの燃焼状態を向上させるため、インジェクタへの燃料を高圧化するべく、コモンレール式の燃料供給システムがよく採用される（特許文献１）。燃料供給系においては、エンジンで駆動される高圧（燃料）ポンプと、高圧ポンプからの高圧燃料を蓄えるコモンレールと、コモンレールの高圧燃料を各気筒のインジェクタへ分配する燃料配管（高圧配管）と、が備えられる。

インジェクタは、シリンダヘッドにおいて、先端（ノズル部）が燃焼室に突き出る一方、基端（ノズルホルダの燃料導入部）側は、シリンダヘッドの上面を覆うロッカカバーの内部に突き出る、ように組み付けられる。コモンレールは、ロッカカバーの外部（高圧ポンプと同じく吸気系側）に配置され、ロッカカバーの内部において、各高圧配管がそれぞれ対応するインジェクタの燃料導入部（コネクタ）と接続されるのである。
特開２００５−０９０３８０号

このような燃料供給系装置においては、何かの原因により、燃料圧力が所定レベル以下になると、燃料の供給を直ちに停止することが考えられる。しかしながら、燃料配管とインジェクタとの接続部については、ロッカカバーの内部にあり、その部分からの燃料漏れにより、燃料の供給が停止されると、事後の修理が簡単に行かない。また、燃料の供給が停止されるまでの間、短時間であるが、漏れ燃料の飛散する可能性もあり、汚染を招きかねない。

この発明は、このような課題に対処するための有効な手段の提供を目的とする。

第１の発明は、エンジンへの燃料を噴射するインジェクタと、インジェクタへ高圧燃料を供給する燃料配管と、を備える燃料供給系装置において、前記インジェクタと燃料配管との接続部はシリンダヘッドの上面を覆うロッカカバーの外側に配置され、前記インジェクタと燃料配管との接続部をカバーするプロテクタを設け、前記プロテクタから垂れ落ちる燃料を受け入れる凹部を前記ロッカカバーの外側に配置したことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る燃料供給系装置において、前記凹部から溢れる燃料をエンジンの吸気系側へ導く手段を備えたことを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明に係る燃料供給系装置において、前記インジェクタと燃料配管との接続部はシリンダヘッドの上面を覆うロッカカバーの上面の外側に配置され、前記凹部は前記インジェクタをロッカカバーに支持するカラーに形成したことを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明に係る燃料供給系装置において、前記凹部から溢れる燃料をエンジンの吸気系側へ導く手段は、ロッカカバーの上面に形成される溝を備えて構成されることを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明〜第４の発明の何れか１つに係る燃料供給系装置において、前記プロテクタは、可撓性の筒体に形成され、その外周を開けるようにスリットを入れたことを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明〜第４の発明の何れか１つに係る燃料供給系装置において、前記プロテクタは、可撓性の円筒体に形成され、その外周を開けるようにスリットを入れる一方、このスリットがエンジンの吸気系側に面する取付状態に回り止めする手段を備えたことを特徴とする。

第７の発明は、第１の発明〜第６の発明の何れか１つに係る燃料供給系装置において、前記インジェクタと燃料配管との接続部は、インジェクタのコネクタに螺合する筒形ナットを備え、筒形ナットに挿入される燃料配管を筒形ナットの雌ねじ部の底に係止する先端部を介してインジェクタコネクタの先端に締め付けたことを特徴とする。

第１の発明においては、インジェクタと燃料配管との接続部から、燃料漏れが発生しても、プロテクタにより、高圧燃料の飛散が防止される。また、凹部に燃料が溜まり、散逸しないので、凹部の点検により、燃料漏れを簡単に発見しえる。

第２の発明においては、凹部を溢れる燃料がエンジンの吸気系側へ導かれ、それ以外の方向へ行かないため、高い信頼性が得られるのである。

第３の発明においては、燃料配管とインジェクタとの接続部が、ロッカカバーの上面の外側にあるので、これら接続部の点検修理が簡単かつ容易となり、燃料漏れも発見しやすい。

第４の発明においては、凹部を溢れる燃料が溝を通してエンジンの吸気系側へ導かれ、それ以外の方向へ行かないため、高い信頼性が得られるのである。

第５の発明においては、スリットを開いて拡げることにより、プロテクタを簡単かつ容易に取り付けられる。

第６の発明においては、プロテクタが回り止めされ、スリットの位置が変わらないため、漏れ燃料がスリットから噴き出ても、エンジンの吸気系側以外の方向へ高圧燃料が飛散するのを防止しえる。

第７の発明においては、筒形ナットにより、燃料配管とインジェクタとの間を容易かつ確実に接続することができる。この接続部をカバーするプロテクタを備えるため、高い信頼性が得られるのである。

この発明を図の実施形態に基づいて説明する。

図１は、エンジン（ディーゼルエンジン）の燃料供給系を例示する概要構成図である。１１はインジェクタであり、シリンダヘッド１０において、先端（ノズル部）が燃焼室に突き出る一方、基端（ノズルホルダの燃料導入部）側は、シリンダヘッド１０の上面を覆うロッカカバー１２の内部から、さらにその外部（ロッカカバー１２の上面外方）に突き出る、ように組み付けられる。１３はシリンダヘッド１０の片側に配置される吸気マニホールドであり、１４はその反対側に配置される排気マニホールドである。

燃料供給系は、エンジンで駆動される高圧（燃料）ポンプ１５と、高圧ポンプ１５からの高圧燃料を蓄えるコモンレール１６と、コモンレール１６の高圧燃料を各気筒のインジェクタ１１へ分配する燃料配管１７（高圧配管）と、を備える。１８は高圧ポンプ１５とコモンレール１６との間を接続する燃料配管（高圧配管）であり、図示のように、高圧ポンプ１５，コモンレール１６，燃料配管１８および１７は、エンジンの吸気系（吸気マニホールド）側に配置される。

各高圧配管１７は、コモンレール１６からそれぞれ対応するインジェクタ１１の燃料導入部１９（インジェクタコネクタ）と接続される（図２、参照）。インジェクタ１１は、運転状態に基づいて、所定時期に所定量の燃料を燃焼室へ噴射するように制御される。この制御系においては、燃料圧力を監視する検出センサ（図示せず）が備えられ、何らかの原因により、燃料圧力が低下すると、燃料の供給を停止するようになっている。

図３は、燃料配管１７とインジェクタコネクタ１９との接続構造を例示するものであり、筒形ナット２０が用いられる。筒形ナット２０は、先端側がインジェクタコネクタ１９の雄ネジ部１９ａに螺合する雌ねじ部２０ａに形成され、雌ねじ部２０ｃの底を後端に開口する貫通穴２０ｂが設けられる。燃料配管１７は、貫通穴２０ｂに挿入され、その先端が雌ねじ部２０ａの底に係止するアウトレット１７ａ（出口部）に形成される。インジェクタコネクタ１９は、燃料配管１７のアウトレット１７ａに対応するインレット１９ｂ（入口部）が形成され、インレット１９ｂの外周が雄ネジ部１９ａになっている。筒形ナット２０をインジェクタコネクタ１９に螺合すると、燃料配管１７のアウトレット１７ａがインジェクタコネクタ１９のインレット１９ｂに入り込み、同軸上に継ぐ管路２１を密封するように締め付けられる。

筒形ナット２０が緩むと、燃料配管１７とインジェクタ１１との接続部から、燃料漏れの発生する可能性がある。その対策手段として、燃料配管１７とインジェクタコネクタ１９との接続部をカバーするプロテクタ２２が備えられる。プロテクタ２２は筒体に形成され、図２，図３の場合、筒形ナット２０の外周からインジェクタコネクタ１９の外周へ掛けてカバーするようになっている。筒体２２は、組付性を確保するため、可撓性を持つ材質（ビニルまたはゴムまたはプラスチックなど）から作られ、筒体２２の筒壁の１箇所を軸方向へ裁断するスリット２３が設定される（図４、参照）。図２，図３において、２０ｃは筒形ナット２０の六角頭部である。

この場合、筒形ナット２０が緩み、燃料漏れが発生しても、プロテクタ２２により、高圧燃料の飛散が防止されるのである。燃料漏れは、燃料圧力から監視され、燃料圧力が所定レベル以下になると、燃料の供給は停止されるが、プロテクタ２２が無い場合、漏れ燃料が飛散してしまう。プロテクタ２２により、高圧燃料の飛散が防止され、漏れ燃料は、プロテクタ２２の内面を伝って下方へ垂れ落ちる（図２の点線矢印、参照）。

プロテクタ２２から垂れ落ちる燃料を受け入れる凹部３０ａ（燃料溜め）が配置される。凹部３０ａ（図１、参照）は、インジェクタ１１をロッカカバー１２に支持するカラー３０の上面に形成される。２４はカラー２３とロッカカバー１２との隙間を封止するオイルシールであり、ロッカカバー１２の上面において、凹部３０ａから溢れる燃料を吸気系側へ導く手段（溝２５）が設定される。ロッカカバー１２は、排気系側の上面１２ａが堰状に高く形成され、高圧燃料が飛散しても、排気系側へ向かうのを阻止するようになっている。

このような構成により、燃料配管１７とインジェクタ１１との接続部から、燃料漏れが発生しても、プロテクタ２２により、高圧燃料の飛散が防止される。漏れ燃料は、凹部３０ａに溜められ、溢れると、吸気系側へ安全に導かれ、吸気系側以外の方向へ行かないため、高い信頼性が得られる。燃料配管１７とインジェクタ１１との接続部は、ロッカカバー１２の内部でなく、ロッカカバー１２の上面外方にあるので、これら接続部の点検や修理が簡単かつ容易に行えるようになる。漏れ燃料は、凹部３０ａに溜まるため、凹部３０ａの点検により、燃料漏れを発見しやすい。

プロテクタ２２は、可撓性の筒体にスリット２３を備えるため、スリット２３を開いて筒体２２を拡げると、燃料配管１７とインジェクタ１１との接続部へ簡単かつ容易に組み付けることができる。その反面、スリット２３は、高圧燃料が漏れると、燃料により押し開かれ、高圧燃料を飛散させる可能性が考えられる。このため、筒体２２は、スリット２３が吸気系側へ向く取付状態に設定する。これにより、漏れ燃料がスリット２３から噴き出ても、エンジンの吸気系側以外の方向へ高圧燃料が飛散するのを防止できるのである。

図４のプロテクタ２２は、円筒体に形成され、筒形ナット２０の六角頭部２０ｃに掛からないため、スリット２３の位置が変わる可能性がある。そのため、図５〜図８のプロテクタ３２においては、スリット２３が吸気系側へ向く取付状態に円筒体を回り止めする手段３３が備えられる。回り止め手段３３は、インジェクタ１１の基端の一部外形を抱えるように当接する抑え部３３ａが円筒体３２のスリット２３と反対側に突設される。抑え部３３ａの当接面にインジェクタ１１の基端外形の小径部に係合する突起３３ｂが設けられ、円筒体３２が筒形ナット２０の円周方向へ変位するのを抑えるばかりでなく、筒形ナット２０の軸方向へ変位するのも規制しえるようになっている。

これにより、円筒体３２は、スリット２３が吸気系側へ向く取付状態に保持されるため、スリット２３から漏れ燃料が噴き出ても、エンジンの吸気系側以外の方向へ高圧燃料が飛散するのを確実に防止できるのである。プロテクタ３２の回り止め手段３３としては、円筒体３２に筒形ナット２０の六角頭部２０ｃが嵌合可能な角形凹部を持つ底部を一体に形成することも考えられる。

燃料供給系の概要構成図である。 燃料配管とインジェクタとの接続部を示す説明図である。 同じく接続構造を説明する断面図である。。 プロテクタの斜視図である。 別のプロテクタを示す斜視図である。 図５と反対側からの斜視図である。 同じくプロテクタの取付状態図である。 図７と反対側からの斜視図である。

符号の説明

１０ シリンダヘッド
１１ インジェクタ
１２ ロッカカバー
１５ 高圧（燃料）ポンプ
１６ コモンレール
１７，１８ 高圧配管（燃料配管）
１９ インジェクタコネクタ
２０ 筒形ナット
２２，３２ プロテクタ
２３ スリット
２５ 溝
３０ インジェクタカラー
３０ａ 凹部
３３ 回り止め手段

Claims (7)

1. エンジンへの燃料を噴射するインジェクタと、インジェクタへ高圧燃料を供給する燃料配管と、を備える燃料供給系装置において、前記インジェクタと燃料配管との接続部はシリンダヘッドの上面を覆うロッカカバーの外側に配置され、前記インジェクタと燃料配管との接続部をカバーするプロテクタを設け、前記プロテクタから垂れ落ちる燃料を受け入れる凹部を前記ロッカカバーの外側に配置したことを特徴とする燃料供給系装置。
2. 前記凹部から溢れる燃料をエンジンの吸気系側へ導く手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給系装置。
3. 前記インジェクタと燃料配管との接続部はシリンダヘッドの上面を覆うロッカカバーの上面の外側に配置され、前記凹部は前記インジェクタをロッカカバーに支持するカラーに形成したことを特徴とする請求項２に記載の燃料供給系装置。
4. 前記凹部から溢れる燃料をエンジンの吸気系側へ導く手段は、ロッカカバーの上面に形成される溝を備えて構成されることを特徴とする請求項３に記載の燃料供給系装置。
5. 前記プロテクタは、可撓性の筒体に形成され、その外周を開けるようにスリットを入れたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の燃料供給系装置。
6. 前記プロテクタは、可撓性の円筒体に形成され、その外周を開けるようにスリットを入れる一方、このスリットがエンジンの吸気系側に面する取付状態に回り止めする手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の燃料供給系装置。
7. 前記インジェクタと燃料配管との接続部は、インジェクタのコネクタに螺合する筒形ナットを備え、筒形ナットに挿入される燃料配管を筒形ナットの雌ねじ部の底に係止する先端部を介してインジェクタコネクタの先端に締め付けたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の燃料供給系装置。