JP5400965B2 - 燃料噴射弁用制振インシュレータ - Google Patents
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Description
このような構成によれば、押圧されることにより径方向に拡がるように変形しようとする弾性部材は、スリーブ部を外周方向に押す。一方、トレーランスリングは、燃料噴射弁のテーパ面がトレーランスリングに当接しつつトレーランスリングを押圧することによって、拡開する方向への力を受ける。すなわちトレーランスリングは、燃料噴射弁のテーパ面に対向する面と、スリーブ部との両方において、それぞれ外方向への力を受ける。このことから、たとえばトレーランスリングが、燃料噴射弁のテーパ面に対向する面のみにおいて外方向への力を受ける場合に比較して、トレーランスリングの歪みが発生することが抑制されるようになる。よって、トレーランスリングに当接する燃料噴射弁のテーパ面の位置を、維持することができるようになる。これにより、燃焼室に対する燃料噴射弁の燃料噴射位置が好適に維持されることから、最適な燃焼状態も維持されるようになる。
このような構成によれば、押圧されて外周方向に変形しようとする弾性部材の力が、分散されずにスリーブ部に伝達されやすくなる。よって、変形しようとする弾性部材が、スリーブ部をより強い力で外周方向に押すようになる。これにより、燃料噴射弁のテーパ面からレーランスリングが受ける力によって発生するおそれがあるトレーランスリングの歪みが、より抑制されるようになる。つまり、トレーランスリングに当接する燃料噴射弁のテーパ面の位置を、維持することができるようになる。
このような構成によれば、トレーランスリングの内周側スリーブ部と外周側スリーブ部の間に挟まれている弾性部材に、燃料噴射弁からの押圧によって生じる反力は、同トレーランスリングの方向へ作用する。これにより、肩部に対するトレーランスリングの位置は、トレーランスリングが燃料噴射弁によって押圧されても、維持されるようになる。このことから、燃焼室に対する燃料噴射弁の燃料噴射位置は、トレーランスリングによって好適に支持されて維持される。最適な燃焼状態も維持されるようになる。
このような構成によれば、燃料噴射弁からの押圧力により弾性部材に生じた内周方向や外周方向への反力は、内周側のスリーブ部及び外周側のスリーブ部の傾斜角に応じて、燃料噴射弁からの押圧力に抗する反力に変換される。この力は、肩部に対するトレーランスリングの位置を、維持させるように作用する。これによっても、トレーランスリングによって支持される燃料噴射弁の燃料噴射位置が、燃焼室に対して好適に維持される。最適な燃焼状態も維持されるようになる。
このような構成によれば、内周側側面から延設されるスリーブ部によっても、トレーランスリングの剛性が向上する。よってトレーランスリングが燃料噴射弁のテーパ面から受ける、トレーランスリングを拡開するように作用する力への、トレーランスリングの耐性の向上が図られるようになる。
このような構成によれば、シリンダヘッドの挿入孔に形成される肩部の大きさは、燃料噴射弁の軸心の偏心を、制振インシュレータの移動によって補償することができる必要最小の大きさに形成される。
このような構成によれば、燃料噴射弁にかかる押圧力は、燃料噴射弁のテーパ面と、燃料噴射弁のテーパ面に対向するトレーランスリングの部分の面とに、均等に分配されるようになる。よって、燃料噴射弁の軸心の偏心に対する、トレーランスリングによる補償動作が好適に行なわれるようになる。
図1〜図5は、本発明の第1実施形態に係る制振インシュレータを説明する。
図1は、本実施形態の制振インシュレータが適用された燃料噴射装置の概略構造を模式的に示す図である。図2は、制振インシュレータの構造を平面的に示す図である。図3は、制振インシュレータの構造を断面視にて示す図である。図4は、制振インシュレータの構造を端面視にて示す図である。図5(a)(b)は、制振インシュレータの偏心に対する補償動作の態様を説明するための説明図であって、(a)は軸心Cが偏心していない状態を示す図であり、(b)は軸心Cが偏心している状態を示す図である。
燃料噴射弁11のテーパ面24からの力Fがトレーランスリング33に印加されると、トレーランスリング33の稜線47には、テーパ面24の角度αに応じて、軸心平行線C1に沿う方向への力Faと軸心平行線C1に直交する方向への力Fbとが印加される。これにより、軸心平行線C1に沿う方向への力Faは、制振部材31を押圧するとともに、制振部材31とプレート32を介して肩部18に伝達される。このとき制振部材31は、力Faによって押圧されることによって高さが低くなることに伴って、横方向つまり径方向に膨らもうとする。つまり制振部材31の内周面は内周方向へ膨出し、外周面は外周側方向へ膨出しようとして、制振部材31からは内周側方向への力と、外周側方向への力とが生じる。このことから制振部材31の外周面に当接するスリーブ部35には、制振部材31から外周方向への押圧力が伝達される。つまり、トレーランスリング33の下部を成すスリーブ部35は、外方への力を受けるようになる。
すなわち、トレーランスリング33が燃料噴射弁11のテーパ面24から受ける力Fのうち、軸心平行線C1に直交する方向への力Fbは、トレーランスリング33の上部を外周方向へ開かせるように作用する一方、本実施形態では、軸心平行線C1に沿う方向への力Faは、制振部材31を介してトレーランスリング33の下部を外周方向へ押圧する。これにより、トレーランスリング33の上部を開こうとする力Fbのうちの少なくとも一部は、制振部材31がスリーブ部35を横方向に押圧する力により相殺される。これにより、トレーランスリング33の上部の拡開が抑制されるようになる。つまりトレーランスリング33には、上部を拡開方向に押し広げようとする力Fbによるモーメントに対向するように、トレーランスリング33の下部であるスリーブ部35に制振部材31から作用する力による逆方向のモーメントが作用するようになる。よって、力Fbがトレーランスリング33を一方的に歪ませてしまうようなことは、抑制される。
(1)トレーランスリング33に一体形成され且つトレーランスリング33から延設されたスリーブ部によって、トレーランスリング33自身の剛性が高められる。よって、トレーランスリング33が燃料噴射弁11のテーパ面24から受ける、トレーランスリング33を拡開するように作用する力Fbに対して、トレーランスリング33の耐性の向上が図られるようになる。これによりトレーランスリング33の歪みの発生が抑制されるようになり、トレーランスリング33に当接する燃料噴射弁11のテーパ面24の位置も維持されるようになる。すなわち、燃料噴射弁11の燃料噴射位置が好適に維持されて、燃焼状態も適正に維持されるようになる。
図6は、本発明の第2実施形態に係る制振インシュレータ30の構造を示す端面図である。なお、本実施形態は、制振インシュレータ30の構造が上記第1実施形態と相違し、その他の構造については同様であるので、主に上記第1実施形態との相違点について説明し、説明の便宜上、第1実施形態と同様の部材には同一の番号を付してその説明を割愛する。
図7は、本発明の第3実施形態に係る制振インシュレータ30の構造を示す端面図である。なお、本実施形態は、制振インシュレータ30の構造が上記第1実施形態と相違し、その他の構造については同様であるので、主に上記第1実施形態との相違点について説明し、説明の便宜上、第1実施形態と同様の部材には同一の番号を付してその説明を割愛する。
トレーランスリング33は、リング底面40の内周寄り部分からプレート32の方向に延設された円環形状の内側スリーブ部35Bと、リング底面40の外周寄り部分からプレート32の方向に延設された円環形状の外側スリーブ部35Cとを備えている。内側スリーブ部35Bの内周面は、プレート内壁部38に沿って軸心平行線C1に平行に、プレート32の方向に延出される。一方、内側スリーブ部35Bの外周面は、軸心平行線C1に対して傾斜しており、内側スリーブ部35Bの断面は、先細りのいわゆる楔形状に形成されている。つまり内側スリーブ部35Bの厚みは、リング底面40側が厚く、プレート32側が薄く形成されている。
図8は、本発明の第4実施形態に係る制振インシュレータ30の構造を示す端面図である。なお、本実施形態は、制振インシュレータ30の構造が上記第1実施形態と相違し、その他の構造については同様であるので、主に上記第1実施形態との相違点について説明し、説明の便宜上、第1実施形態と同様の部材には同一の番号を付してその説明を割愛する。
トレーランスリング33のスリーブ部35Dは、リング底面40の内周部分(内周斜面42の内周寄り部分)から、制振部材31の内周面に沿って、プレート32の方向に延設する円環形状である。リング底面40からのスリーブ部35Dの高さは、H12である。つまり、スリーブ部35Dの先端部は、プレート底部37との間に、軸心平行線C1に沿う方向に隙間(=H11−H12)が確保されるように形成されている。
図9は、本発明の第5実施形態に係る制振インシュレータ30の構造を示す端面図である。なお、本実施形態は、制振インシュレータ30の構造が上記第1実施形態と相違し、その他の構造については同様であるので、主に上記第1実施形態との相違点について説明し、説明の便宜上、第1実施形態と同様の部材には同一の番号を付してその説明を割愛する。
トレーランスリング33のスリーブ部41Aは、リング外周面41から、トレーランスリング33の径方向外側に延設された円環形状である。スリーブ部41Aの下面41Bは、リング底面40に連続する面になっている。スリーブ部41Aの下面41Bは、外周方向へ突出し、入口部17を越えている。プレート32が肩部18上において径方向(横方向)の360度いずれの方向に摺動しても、スリーブ部41Aの外周面がシリンダヘッド12の外面12A上に存在するように、スリーブ部41Aの径方向寸法は設定されている。このことから、スリーブ部41Aの下面41Bと、シリンダヘッド12の外面12Aとの間には、隙間(=H11−H12)が確保される。
・上記各実施形態では、外側テーパ面46の角度β2は、軸心平行線C1に対して90度未満の角度である場合について例示した。しかしこれに限らず、外側テーパ面の角度は、軸心平行線C1に対して90度の角度であってもよい。例えば、図10に示すように、外側テーパ面46Aの角度を軸心平行線C1に対して90度の角度β12として、外側テーパ面46Aと内側テーパ面45とによって稜線47Aを形成するようにしてもよい。この場合、外側テーパ面の形成が容易になり、このような制振インシュレータの構成の自由度が向上されるようになる。
Claims (11)
- 燃料噴射弁に生じる振動を制振する燃料噴射弁用制振インシュレータであって、
前記燃料噴射弁は、シリンダヘッドに設けられる挿入孔に挿通する状態で前記シリンダヘッドに装着され、前記挿入孔の入口部分には肩部が環状に拡開形成され、前記燃料噴射弁は、前記肩部に対向するテーパ面を有するようにテーパ状に拡径した段差部を備え、前記制振インシュレータは前記段差部と前記肩部との間に介在され、
前記制振インシュレータは、前記テーパ面に当接する円環形状のトレーランスリングと、前記燃料噴射弁に生じる振動を制振すべく前記トレーランスリングの底面に対応する円環形状に形成され前記トレーランスリングと前記肩部との間に配置される弾性部材とを備え、
前記トレーランスリングには、前記テーパ面に対向しない前記トレーランスリングの面から延設されかつ、前記トレーランスリングと同心の円環形状からなるスリーブ部が一体に形成され、
前記スリーブ部は、前記トレーランスリングの底面から前記肩部の方向へ前記弾性部材に沿って延設され、該スリーブ部の延設方向端部と前記肩部との間の間隔が、前記スリーブ部の延設方向に変形される前記弾性部材が弾性変形を維持できる長さに形成されている
ことを特徴とする燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記弾性部材の内部には、前記弾性部材の円環形状に対応して螺旋状に配列されたコイルスプリングが埋め込まれており、
前記スリーブ部の前記延設方向の長さは、前記コイルスプリングの各螺旋径よりも短く形成されている
請求項1記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記スリーブ部は、前記弾性部材の外周側に設けられている
請求項1または2記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記弾性部材に対向する前記スリーブ部の面は、前記コイルスプリングの各螺旋の外形に沿う形状に形成されている
請求項3記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記スリーブ部は、前記弾性部材の内周側及び外周側にそれぞれ設けられている
請求項1または2記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記内周側のスリーブ部と、前記外周側のスリーブ部との間の間隔は、前記トレーランスリングの底面から前記肩部に近づくにつれて広くなる
請求項5記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記スリーブ部は、前記弾性部材の内周側に設けられている
請求項1または2記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 燃料噴射弁に生じる振動を制振する燃料噴射弁用制振インシュレータであって、
前記燃料噴射弁は、シリンダヘッドに設けられる挿入孔に挿通する状態で前記シリンダヘッドに装着され、前記挿入孔の入口部分には肩部が環状に拡開形成され、前記燃料噴射弁は、前記肩部に対向するテーパ面を有するようにテーパ状に拡径した段差部を備え、前記制振インシュレータは前記段差部と前記肩部との間に介在され、
前記制振インシュレータは、前記テーパ面に当接する円環形状のトレーランスリングと、前記燃料噴射弁に生じる振動を制振すべく前記トレーランスリングの底面に対応する円環形状に形成され前記トレーランスリングと前記肩部との間に配置される弾性部材とを備え、
前記トレーランスリングには、前記テーパ面に対向しない前記トレーランスリングの面から延設されかつ、前記トレーランスリングと同心の円環形状からなるスリーブ部が一体に形成され、
前記スリーブ部は、前記挿入孔が開口される前記シリンダヘッドの表面に対向する位置まで延出され、前記弾性部材によって、前記スリーブ部と前記シリンダヘッドの表面との間には、前記弾性部材が変形されても当該弾性部材の弾性変形が維持される間隔が設けられている
ことを特徴とする燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記制振インシュレータは更に、前記弾性部材と前記肩部の間に介在される円環状部分を備える金属製プレートを有し、
前記金属製プレートは、前記トレーランスリングの内周側から、前記トレーランスリングと前記弾性部材を一体に挟持する態様で形成されている
請求項1〜8何れか一項記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記金属製プレートの外周縁は、前記弾性部材に向かって切り上がる返りが生じる形状に成形されている
請求項9記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。 - 前記トレーランスリングは、前記燃料噴射弁のハウジングと同等の硬度を有する金属製の材料からなる
請求項1〜10何れか一項記載の燃料噴射弁用制振インシュレータ。
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