JP5136435B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給管と、その燃料供給管から供給される燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する燃料噴射弁とを接続した状態で保持するクランプとを備える燃料噴射装置に関するものである。

燃料噴射装置は、内燃機関（エンジン）の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁と、その燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給管と、燃料噴射弁と燃料供給管とを接続した状態で保持するクランプとから構成されている。このような燃料噴射装置の従来技術として、下記の特許文献１に開示されているインジェクタのクランプ装置などがある。

特開平９−１００７５８号公報

上記した特許文献１のクランプ装置では、燃料供給管と燃料噴射弁とを接続した状態で保持できるため、燃料供給管に内燃機関の複数の気筒に応じた複数の燃料噴射弁を予め接続保持させておくことで、その燃料供給管ごと複数の燃料噴射弁を同時に内燃機関の取り付け孔内に挿入組み付けすることができる。

しかしながら、燃料噴射弁を内燃機関の取り付け孔内に挿入組み付けした後は、別の押えクランプなどを用いて燃料噴射弁毎に中心軸方向に押圧してやらないと、燃焼室から燃料噴射弁に及ぼされる燃焼圧力に対して燃料噴射弁の位置を保持できず、各燃料噴射弁を内燃機関の各取り付け孔内に確実に固定することができないという問題点がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、燃料供給管と燃料噴射弁とを接続した状態で保持できるとともに、内燃機関に燃料噴射弁を挿入組み付けした後は、燃料噴射弁を取り付け孔内に確実に固定するための最適な支持力を作用させることのできる燃料噴射装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、内燃機関内に燃料を噴射する燃料噴射弁（２０）と、燃料噴射弁（２０）に燃料を供給する燃料供給管（１１）とを接続した状態で保持するクランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）とを備える燃料噴射装置において、
燃料噴射弁（２０）の中心軸を垂直方向にした場合、燃料噴射弁（２０）には、水平方向において所定幅をそれぞれ有した２面から構成される２面幅部（２５）と、２面幅部（２５）の左右水平方向の一端側に係止面（２６）と、２面幅部（２５）の上下に位置決め面（２７ａ、２７ｂ）とを有し、
クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）には、燃料噴射弁（２０）の２面幅部（２５）の両面に沿うよう主面部（３１）の左右部分から延出された２面挟持部（３２）と、２面挟持部（３２）の先端側に設けられて燃料噴射弁（２０）の係止面（２６）に係止する係止部（３３）と、燃料供給管（１１）と燃料噴射弁（２０）との間を拡げる力を生じるよう主面部（３１）の左右部分から延出されたばね部（３４）とを有し、
燃料供給管（１１）の外径部の水平方向で対向する２箇所には、クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）のばね部（３４）が水平方向から差し込まれるよう水平方向に平行に形成した溝部（１２）を有していることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、燃料供給管（１１）と燃料噴射弁（２０）とを接続した状態でクランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）を水平（横）方向から容易に組み付けることができ、組み付けた際、クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）の２面挟持部（３２）が、燃料噴射弁（２０）の位置決め面（２７ａ、２７ｂ）の間に嵌まりつつ２面幅部（２５）の両面に沿ってこれを挟持して軸周りの方向が決まるようになっている。

また、燃料供給管（１１）とクランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）とは、両側２箇所の溝部（１２）内に、それぞればね部（３４）が入ることにより、軸周りの方向が決まるようになっている。結果、燃料供給管（１１）に対する燃料噴射弁（２０）の軸周りの方向が、クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）を介して決まるようになっている。

さらに、所定挿入位置で燃料噴射弁（２０）の係止面（２６）にクランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）の係止部（３３）が係止して主面部（３１）との間で保持するようになっているため、クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）が所定位置からずれたり脱落したりすることがない。

よって、燃料供給管（１１）に対して燃料噴射弁（２０）を、所定の軸周りの角度と姿勢にて接続した状態で保持することができる。そして、内燃機関に燃料噴射弁（２０）を挿入組み付けした後は、クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）のばね部（３４）の反発力により、燃料噴射弁（２０）を取り付け孔内に確実に固定するための最適な支持力を作用させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射装置において、クランプ部材（３０Ｂ）のばね部（３４）間の主面部（３１）から、上方に係止突部（３５）を延出しているとともに、係止突部（３５）の先端側に係止形状（３５１）を形成し、係止形状（３５１）を燃料供給管（１１）に形成された段差部（Ｄ）の上面に係止させていることを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、燃料噴射弁（２０）およびクランプ部材（３０Ｂ）と、燃料供給管（１１）との係止力を高めて、よりしっかりした保持状態を得ることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の燃料噴射装置において、段差部（Ｄ）を、燃料供給管（１１）の下方部に張り出した大径部（Ｄ）として形成していることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、大径部（Ｄ）を設けることで簡単に段差部（Ｄ）を形成でき、燃料噴射弁（２０）およびクランプ部材（３０Ｂ）と、燃料供給管（１１）との係止力を高めることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施例における燃料噴射装置１を示す斜視図である。 図１中のII−II部分断面図である。 図１の燃料噴射装置１の組み合せ前の状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施例におけるクランプ部材３０Ａを示す斜視図である。 本発明の第２実施例におけるクランプ部材３０Ｂを示す斜視図である。

（第１実施例）

以下、本発明の第１実施例について、図１〜４に基づき詳細に説明する。まず、図１は、本発明の第１実施例における燃料噴射装置１を示す斜視図であり、図２は、図１中のII−II部分断面図である。本実施例の燃料噴射装置１は、燃料供給管、燃料噴射弁２０およびクランプ部材３０Ａを有している。

燃料供給管は、エンジン（内燃機関）の各シリンダに燃料を分配供給するためのものであり、シリンダ毎に設けられる燃料噴射弁２０と接続するための接続管（本発明で言う燃料供給管）１１を複数有している。接続管１１は、燃料噴射弁２０側の端部に径方向外側に大きくなった大径部（段差部）Ｄを有している。

図３は、図１の燃料噴射装置１の組み合せ前の状態を示す斜視図である。本実施例ではまず、接続管１１に燃料噴射弁２０を挿入接続し、その後に水平（横）方向からクランプ部材３０Ａを嵌め込んで接続管１１と燃料噴射弁２０との接続状態を保持する構造となっている。

燃料噴射弁２０は、図３に示すように、図示しないエンジンのシリンダの燃焼室内に、先端のノズル２３部分から燃料を直接噴射するものである。燃料噴射弁２０の燃料流入口２１は、接続管１１の内部に挿入されるとともに、接続管１１と燃料流入口２１との間は、シール部材としてのＯリング２２ａによってシールされる。

また、燃料噴射弁２０のノズル２３部分は、図示しないエンジンのシリンダ内に挿入され、シール部材としてのシールリング２２ｂによってシールされる。燃料噴射弁２０は電気駆動式であり、コネクタ２４から内部のコイルへ供給する駆動電流を制御することにより、内部のノズルニードルのリフトが制御され、燃料噴射が制御される。

さらに、本実施例の燃料噴射弁２０には、図３に示すように、クランプ部材３０Ａの軸周りの姿勢を決めるための所定幅の２面を持つ２面幅部２５と、その２面幅部２５の方向の一端側（図３では紙面左側）にクランプ部材３０Ａを係止させるための係止面２６と、２面幅部２５の上下にクランプ部材３０Ａの位置を保つための位置決め面２７ａ、２７ｂとが形成されている。

なお、上記中の左右、上下、および後に記す前後などの方向は、各図中に矢印で示す方向と対応するものである。図４は、本発明の第１実施例におけるクランプ部材３０Ａを示す斜視図である。本実施例のクランプ部材３０Ａは、図４に示すように、燃料噴射弁２０の２面幅部２５の両面に沿うように（図２参照）、主面部３１の左右から延出されて２面幅部２５を挟持する２面挟持部３２（第１腕部とする）を有している。

また、その２面挟持部３２の先端側の夫々には、燃料噴射弁２０の係止面２６に係止する係止部３３が設けられている。係止部３３は、図４の左右方向にて、互いに閉じる方向のバネ性を持ちながら開く方向への変形が可能であり、２面挟持部３２よりも向き合う各側板部の間隔が小さく、２面挟持部３２に挿入された燃料噴射弁２０が、第１腕部の開放側から径方向外側へ抜け落ちるのを防止している。具体的に本実施例での係止部３３は、係止面２６に対応する斜面となっている。

また、燃料供給管１１と接続したときに、後述する溝部１２内に水平方向から差し込まれるよう（図１参照）、主面部３１の左右上方から延出されたJ字状のばね部（第２腕部とする）３４を有している。このばね力は、燃料噴射弁２０と接続管１１とを遠ざける方向に働き、エンジンの燃焼室から燃料噴射弁２０を押し上げる様に働く燃焼圧力に対抗して、燃料噴射弁２０の位置を保持できる。そして、２面挟持部３２およびばね部３４の間に、燃料噴射弁２０が挿入される。

接続管１１の大径部Ｄにおいて、その外径部の水平方向で対向する２箇所には、クランプ部材３０Ａのばね部３４が水平方向から差し込まれるよう水平方向に平行に形成した溝部１２を形成している。

次に、クランプ部材３０Ａの製造方法について説明する。主面部３１および主面部３１から延出される第１、第２腕部３２、３４は、ステンレスなどの金属板材から一体で形成されており、まず、図示しない板部材に形成される（板部材形成工程）。この板部材は、例えば板材をプレスにより打ち抜くことにより成形される。

次に、その板部材の第１、第２腕部３２、３４を、図４の矢印Ｆで示すように、主面部３１の前面側へ折り曲げる（折り曲げ工程）。このように、板部材の一方の面側から力を加え、主面部３１を挟んで第１、第２腕部３２、３４が対向するように板部材の他方の面側へ折り曲げられることにより、図４に示すような概ねコの字型のクランプ部材３０Ａが完成する。

このとき、主面部３１の力が加えられる面とは反対側の面に、例えば成形治具を配置することにより、図４に示すような所定の形状のクランプ部材３０Ａが成形される。以上のように、クランプ部材３０Ａは、板部材の打ち抜きおよび一方向からの折り曲げという簡単な工程で成形され、加工工数が低減される。

次に、本実施例の特徴と、その効果について述べる。燃料噴射弁２０の中心軸を垂直方向にした場合、燃料噴射弁２０には、水平方向において所定幅をそれぞれ有した２面から構成される２面幅部２５と、２面幅部２５の左右水平方向の一端側に係止面２６と、２面幅部２５の上下に位置決め面２７ａ、２７ｂとを形成している。

また、クランプ部材３０Ａには、燃料噴射弁２０の２面幅部２５の両面に沿うよう主面部３１の左右部分から延出された２面挟持部３２と、その２面挟持部３２の先端側に設けられて燃料噴射弁２０の係止面２６に係止する係止部３３と、接続管１１と燃料噴射弁２０との間を拡げる力を生じるよう主面部３１の左右部分から延出されたばね部３４とを形成している。

さらに、接続管１１の外径部の水平方向で対向する２箇所には、クランプ部材３０Ａのばね部３４が水平方向から差し込まれるよう水平方向に平行に形成した溝部１２を形成している。

これによれば、接続管１１と燃料噴射弁２０とを接続した状態でクランプ部材３０Ａを水平（横）方向から容易に組み付けることができ、組み付けた際、クランプ部材３０Ａの２面挟持部３２が、燃料噴射弁２０の位置決め面２７ａ、２７ｂの間に嵌まりつつ２面幅部２５の両面に沿ってこれを挟持して軸周りの方向が決まるようになっている。

また、接続管１１とクランプ部材３０Ａとは、両側２箇所の溝部１２内に、それぞればね部３４が入ることにより、軸周りの方向が決まるようになっている。結果、接続管１１に対する燃料噴射弁２０の軸周りの方向が、クランプ部材３０Ａを介して決まるようになっている。

さらに、所定挿入位置で燃料噴射弁２０の係止面２６にクランプ部材３０Ａの係止部３３が係止して主面部３１との間で保持するようになっているため、クランプ部材３０Ａが所定位置からずれたり脱落したりすることがない。

よって、接続管１１に対して燃料噴射弁２０を、所定の軸周りの角度と姿勢にて接続した状態で保持することができる。そして、内燃機関に燃料噴射弁２０を挿入組み付けした後は、クランプ部材３０Ａのばね部３４の反発力により、エンジンの燃焼室から燃料噴射弁２０を押し上げる様に働く燃焼圧力に対抗して、燃料噴射弁２０の位置を保持できる。つまり、燃料噴射弁２０を取り付け孔内に確実に固定するための最適な支持力を作用させることができ、燃料噴射弁２０に安定したクランプ荷重を掛けることができる。
（第２実施例）

次に、本発明の第２実施例について説明する。図５は、本発明の第２実施例におけるクランプ部材３０Ｂを示す斜視図である。なお、接続管１１および燃料噴射弁２０は、上述した第１実施例と同じため、図示を省略する。また、本実施例においては、上述した第１実施例と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

本実施例は、クランプ部材３０Ｂのばね部３４間の主面部３１から、上方に係止突部３５を延出しているとともに、その係止突部３５の先端側に係止面（本発明で言う係止形状）３５１を形成し、係止面３５１を接続管１１に形成された段差部（大径部）Ｄの上面に係止させるようにしている。

これによれば、燃料噴射弁２０およびクランプ部材３０Ｂと、接続管１１との係止力を高めて、よりしっかりした保持状態を得ることができる。また、段差部Ｄを、接続管１１の下方部に張り出した大径部Ｄとして形成するようにしている。これによれば、大径部Ｄを設けることで簡単に段差部Ｄを形成でき、燃料噴射弁２０およびクランプ部材３０Ｂと、接続管１１との係止力を高めることができる。
（その他の実施例）

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の各実施例では、クランプ部材３０Ａ、３０Ｂの主面部３１を平面に形成しているが、燃料噴射弁２０の外形に沿った円周面に形成しても良い。

１…燃料噴射装置
１１…接続管（燃料供給管）
１２…溝部
２０…燃料噴射弁
２５…２面幅部
２６…係止面
２７ａ、２７ｂ…位置決め面
３０Ａ、３０Ｂ…クランプ部材
３１…主面部
３２…２面挟持部
３３…係止部
３４…ばね部
３５…係止突部
３５１…係止面（係止形状）
Ｄ…段差部、大径部

Claims (3)

1. 内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁（２０）と、前記燃料噴射弁（２０）に燃料を供給する燃料供給管（１１）とを接続した状態で保持するクランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）とを備える燃料噴射装置において、
   前記燃料噴射弁（２０）の中心軸を垂直方向にした場合、前記燃料噴射弁（２０）には、水平方向において所定幅をそれぞれ有した２面から構成される２面幅部（２５）と、前記２面幅部（２５）の左右水平方向の一端側に係止面（２６）と、前記２面幅部（２５）の上下に位置決め面（２７ａ、２７ｂ）とを有し、
   前記クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）には、前記燃料噴射弁（２０）の前記２面幅部（２５）の両面に沿うよう主面部（３１）の左右部分から延出された２面挟持部（３２）と、前記２面挟持部（３２）の先端側に設けられて前記燃料噴射弁（２０）の前記係止面（２６）に係止する係止部（３３）と、前記燃料供給管（１１）と前記燃料噴射弁（２０）との間に働く上下方向の力を吸収するよう前記主面部（３１）の左右部分から延出されたばね部（３４）とを有し、
   前記燃料供給管（１１）の外径部の水平方向で対向する２箇所には、前記クランプ部材（３０Ａ、３０Ｂ）の前記ばね部（３４）が水平方向から差し込まれるよう水平方向に平行に形成した溝部（１２）を有していることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記クランプ部材（３０Ｂ）の前記ばね部（３４）間の前記主面部（３１）から、上方に係止突部（３５）を延出しているとともに、前記係止突部（３５）の先端側に係止形状（３５１）を形成し、前記係止形状（３５１）を前記燃料供給管（１１）に形成された段差部（Ｄ）の上面に係止させていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記段差部（Ｄ）を、前記燃料供給管（１１）の下方部に張り出した大径部（Ｄ）として形成していることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。

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