JP6380185B2 - 燃料噴射弁用クリップおよび燃料噴射弁ユニット - Google Patents
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Description
しかしながら特許文献1の支持クランプは、板材を用いることで歩留まりが悪く、また、形状も複雑なため、加工及び製造に係るコストが高くなるおそれがあった。この課題を解決すべく、非特許文献1には、線材で一体形成された支持クランプが開示されている。
非特許文献1の燃料噴射弁用クリップには、燃料供給管の被嵌合部に嵌合し燃料供給管と燃料噴射弁との相対回転を規制するための回転止め部が形成されている。この回転止め部は、ばね部に連続して一体に形成されており、ばね部を経由して当接部の一端に接続している。そのため、接続カップに当接する部位(被押圧部)が押圧されたとき、ばね部が弾性変形することで同時に回転止め部が変位し、燃料供給管の被嵌合部から外れるおそれがある。
当接部は、燃料噴射弁に形成された被当接面に当接する。被押圧部は、燃料供給管に形成された押圧面によってマイナスz方向に押圧される。ばね部は、当接部の一端と被押圧部との間に形成され、被押圧部が受けたマイナスz方向の荷重によって弾性変形しつつ、マイナスz方向の荷重を当接部に伝達する。
嵌合部材は、荷重伝達部材とは別体に形成され、当接部のばね部とは反対側に接続し、且つ、燃料供給管の被嵌合部に嵌合可能である。
(第1実施形態)
第1実施形態の燃料噴射弁用クリップについて図1〜図9を参照して説明する。最初に図7、図8を参照し、燃料噴射弁用クリップが適用される燃料噴射装置99の全体構成を説明する。
レール本体70及び接続管801は、特許請求の範囲に記載の「燃料供給管」を構成する。ブロック状のレール本体70は、図示しない高圧ポンプから供給された高圧燃料を、内燃機関(以下「エンジン」という。)90の気筒数に応じて複数の経路に分配する。図7、図8は、そのうち一経路分のみを示す。接続管801は、レール本体70の底面からエンジン90側に突出するように設けられており、「接続カップ」とも呼ばれる。
燃料噴射弁60は、外部の制御装置からコネクタ69に入力される信号に基づいて開閉し、レール本体70から接続管801を経由して供給される燃料を筒部66の先端に形成された噴孔68からエンジン90に噴射可能である。
クリップ101は、燃料噴射弁60に装着された状態で、接続管801の下端面である押圧面86と燃料噴射弁60の大径部63の上端面である被当接面64との間に挟持される。これにより、クリップ101は、燃料噴射弁60をレール本体70及び接続管801とエンジン90との間に保持する。
以下、クリップ101の形状を詳しく説明するにあたり、図7、図8に示す燃料噴射弁60の軸Jが位置及び方向の基準となる。そこで、クリップ101が装着される燃料噴射弁60の軸Jを「仮想軸線J」と定義し、現実に燃料噴射弁60が存在するか否かに関わらず、クリップ101の特定に用いるものとする。
まず、仮想軸線Jと平行な方向をz方向とする。そして、z方向における接続管801に向かう方向をプラスz方向、z方向における燃料噴射弁60の先端に向かう方向をマイナスz方向とする。すなわち、図7、図8における上方向がプラスz方向であり、下方向がマイナスz方向である。
よって、図7における左右方向がx方向となり、図8における右方向がプラスy方向、左方向がマイナスy方向となる。以下の図中では、プラス方向を「+」、マイナス方向を「−」と記す。
以下、プラスy方向から視たクリップ101を、クリップ101の「正面」、その反対側を「背面」と定義する。図1(a)は正面側から視た斜視図、図1(b)は背面側から視た斜視図である。また、図2(a)は背面図、図2(b)は側面図である。
図1、図2に示すように、荷重伝達部材11は、1本の線材を複数箇所で折り曲げることによって形成されている。線材は、ばね弾性を有するものであり、例えばステンレス等の金属が使用される。以下、折り曲げられた線材の各部に、機能に応じた名称を付けて説明する。クリップ101は、仮想軸線Jを通るyz平面を対称面としてx方向の両側に対称に形成されている。したがって、対称面を跨ぐ連結部18を除き、各部は一対、すなわち2つずつ形成されている。
当接部17はz方向の位置が一定であり、y方向に直線的に延びている。したがって、当接部17を下にしてクリップ101を水平面上に置くと、仮想軸線Jの方向であるz方向は鉛直方向に一致し、x方向及びy方向は水平方向に一致する。以下の説明では、この姿勢をクリップ101の基本姿勢と考え、適宜、「プラスz方向」を「上方向」、「マイナスz方向」を「下方向」と記載する。
被押圧部15は、このように押圧面86に押圧されることから、荷重バランスを考慮すると、y方向において比較的仮想軸線Jに近い位置に設定されることが好ましい。
また、第1実施形態では、連結部18はz方向において当接部17と同じ高さで接続されており、当接部17と共に被当接面64に当接する。
嵌合部材201は、例えば樹脂材料で、荷重伝達部材11とは別体に形成される。嵌合部材201は、z方向に延びる板状を呈しており、プラスz方向の端部に、被嵌合部81に嵌合可能な嵌合端部211が形成されており、マイナスz方向の端部に、荷重伝達部材11の連結部18に接続する接続部25が形成されている。また、本体部22の背面側には、クリップ側係合部23及び導入部24が凹設されている。
嵌合端部211が被嵌合部81に嵌合することにより、接続管801とクリップ10との回転方向の位置決めがされる。また、クリップ101の当接部17に燃料噴射弁60が挟まれることにより、燃料噴射弁60は、クリップ101を介して、接続管801との相対回転が規制される。
或いは、二点鎖線で示すような規制部材19を荷重伝達部材11に取り付けた場合等、連結部18に接続された嵌合部材201は、x方向の移動が規制される。
導入部24は、クリップ側係合部23から接続部25側の端部にわたって形成されている。導入部24の溝幅は、クリップ側係合部23の奥側の溝幅C2と同等以上である。
図5に示すように、燃料噴射弁60の胴体部61の正面側には、レール状の突条である噴射弁側係合部62がz方向に延設されている。噴射弁側係合部62は、柱部621と、柱部621の幅P1よりも広い幅P2を有する鍔部622とから構成されている。
この構成により、嵌合部材201の導入部24を噴射弁側係合部62の上端付近に対向させた状態から下方にスライドさせ、クリップ側係合部23を噴射弁側係合部62に係合させることができる。したがって、嵌合部材201が燃料噴射弁60の胴体部61に組み付けられる。
「順次組み付け式」は、燃料噴射弁60に荷重伝達部材11を組み付けてから、嵌合部材201を荷重伝達部材11に接続する方式である。この方式では、製造過程でクリップ101が単体で流通することはない。
「外段取り式」は、嵌合部材201を荷重伝達部材11に接続してクリップ101を構成してから、クリップ101を燃料噴射弁60に組み付ける方式である。
第1実施形態のクリップ101の効果について説明する。クリップ101を構成する荷重伝達部材11は、1本の線材を複数箇所で折り曲げることによって形成されているため、板材をプレス加工して形成される特許文献1(特許第5126083号公報)の支持クランプに対し、加工コストを低減することができる。
さらに、第1実施形態のクリップ101は、非特許文献1(発明推進協会公開技報公技番号2014−500735号)の支持クランプ(クリップ)に対し、以下の効果(1)〜(5)を奏する。以下、効果を示す括弧内の番号は、出願時の特許請求の範囲に記載した請求項番号に対応する。
図14に示す第1比較例のクリップ40は、非特許文献1に開示された図の符号のみを変更したものである。なお、用語について、非特許文献1における「回転止め部」を「回り止め部」、「係止部」を「当接部」と置き換えて記載する。
第1比較例のクリップ40は、ばね部46の大きさ等が第1実施形態のクリップ101とかなり異なるため、第1実施形態とより比較しやすく変更した形態を、第2比較例として図15に示す。図中の各方向の定義は、第1実施形態に準ずる。
2つの当接部17の間に燃料噴射弁60の胴体部61を挟むことにより、燃料噴射弁60に対するクリップ101の位置が安定する。この効果は、2つの当接部17の間隔Wcを燃料噴射弁の幅Wiと同程度に設定することで、より顕著となる。
(6)燃料噴射弁60の胴体部61には、クリップ101の嵌合部材201が位置する側の外面に、嵌合部材201のクリップ側係合部23が係合可能な噴射弁側係合部62が形成されている。クリップ側係合部23が噴射弁側係合部62に係合することにより、燃料噴射弁60に対するクリップ101の回転方向の位置を安定させることができる。
また、嵌合端部211が接続管801の被嵌合部81に嵌合することにより、クリップ101を介して、燃料噴射弁60を接続管801に対して回転方向に位置決めすることができる。
第2実施形態の燃料噴射弁用クリップについて図10を参照して説明する。第2実施形態のクリップ102は、第1実施形態と同じ荷重伝達部材11と、第1実施形態とは形状の異なる嵌合部材202とから構成されている。
また、実際の製品の製造時において、第1実施形態の嵌合部材201と第2実施形態の嵌合部材202とを同じラインで並行生産する場合等には、嵌合部材201と嵌合部材202とを異色の樹脂材料で成形すれば、一見して識別が容易となる。
第3、第4実施形態の燃料噴射弁用クリップについて図11を参照して説明する。
図11(a)に示す第3実施形態のクリップ103では、樹脂モールド体である嵌合部材30が荷重伝達部材11の連結部18と共にモールド成形されている。この構成では、モールド成形後のクリップ103は、外観上、一体品のようにも見える。しかし、嵌合部材30は、元々は荷重伝達部材11と別体であるため、本発明が規定する「荷重伝達部材とは別体に形成される嵌合部材」に含まれるものと解釈する。
端部の巻き付け強さ等により、嵌合部材35の接続部36は、荷重伝達部材11と緊密に接続される場合もあり、弛緩する場合もあり得る。したがって、嵌合部材35は、荷重伝達部材11に対する移動が規制される場合もあり、許容される場合もある。
第3、第4実施形態のクリップ103、104は、第1実施形態の効果(1)〜(4)、(6)を奏する。
(ア)第1実施形態に対する「嵌合部材と荷重伝達部材との接続構成に係る変形例」を図12に示す。
図12(a)は、第1実施形態の図8におけるXIIa部において荷重伝達部材11を断面で示した図に相当する。嵌合部材201は、荷重伝達部材11の連結部18に対し、プラスz方向から挿着される。この構成では、連結部18の被当接面64側にスペースを確保する必要がないため、連結部18を当接部17と同一平面上に設け、被当接面64に当接させることができる。また、燃料噴射弁60へのクリップ組み付け方式は、上述の通り、順次組み付け式、外段取り式のいずれも可能である。
図12(b)に示す変形例では、嵌合部材203は、荷重伝達部材11の連結部18に対し、プラスy方向から挿着される。この構成では、連結部18の被当接面64側に嵌合部材203の端部が入るスペースを確保する必要がある。したがって、図示のように被当接面64が一平面の場合には、荷重伝達部材12の連結部18を当接部17に対し、被当接面64から離れる方向に曲げて形成することとなる。或いは、被当接面64側に、嵌合部材203の端部を収容可能な逃がし部を形成してもよい。また、燃料噴射弁60へのクリップ組み付け方式は、順次組み付け式、外段取り式のいずれも可能である。
これにより、プラスy方向から嵌合部材207を噴射弁側係合部627に押圧すると、嵌合部材207は開口幅が広がるように弾性変形し、スナップフィットによる係合が可能である。また、係合状態から嵌合部材207をプラスy方向に引っ張ると、噴射弁側係合部627から外すことができる。
また、あり溝の内側面の角度や角部の丸めの設定により、図13(a)の例と同様に、スナップフィットによる着脱が可能となるようにしてもよい。
或いは、連結部が設けられず、当接部、ばね部、被押圧部等が仮想軸線Jに対しx方向の片側のみに形成されてもよい。その場合、嵌合部材は、当接部のばね部とは反対側の一端に接続される。当接部、ばね部、被押圧部等が片側のみに形成された形態であっても、所定の強度を有していれば、燃料噴射弁60を保持することは可能である。
他の部位についても同様に、必ずしも連続的に形成されていなくても協働して一つの機能を果たす場合は、「1つの部」を構成すると考えてよい。
11・・・荷重伝達部材、
15・・・被押圧部、
16・・・ばね部、
17・・・当接部、
201、202・・・嵌合部材、
60・・・燃料噴射弁、 64・・・被当接面、 68・・・噴孔、
70・・・燃料レール本体(燃料供給管)、
801、802・・・接続管(燃料供給管)、
81、82・・・被嵌合部、 86・・・押圧面、
90・・・内燃機関、 99・・・燃料噴射装置。
Claims (6)
- 燃料供給管(70、801、802)と、前記燃料供給管に接続され前記燃料供給管から供給される燃料を先端の噴孔(68)から内燃機関(90)に噴射可能な燃料噴射弁(60)と、を備える燃料噴射装置(99)において、前記燃料供給管に形成された被嵌合部(81、82)に嵌合しつつ前記燃料噴射弁の外周の少なくとも一部に装着され、前記燃料噴射弁を前記燃料供給管と前記内燃機関との間に保持する燃料噴射弁用クリップであって、
前記燃料噴射弁の軸を仮想軸線(J)とし、前記仮想軸線と平行な方向をz方向、前記z方向における前記燃料供給管に向かう方向をプラスz方向、前記z方向における前記燃料噴射弁の先端に向かう方向をマイナスz方向とすると、
1本の線材から形成され、前記燃料噴射弁に形成された被当接面(64)に当接する少なくとも1つの当接部(17)、前記燃料供給管に形成された押圧面(86)によって前記マイナスz方向に押圧される少なくとも1つの被押圧部(15)、及び、前記当接部の一端と前記被押圧部との間に形成され、前記被押圧部が受けた前記マイナスz方向の荷重によって弾性変形しつつ、前記マイナスz方向の荷重を前記当接部に伝達する少なくとも1つのばね部(16)を有し、前記燃料供給管からの荷重を前記燃料噴射弁に伝達可能な荷重伝達部材(11)と、
前記荷重伝達部材とは別体に形成され、前記当接部の前記ばね部とは反対側に接続し、且つ、前記燃料供給管の前記被嵌合部に嵌合可能な嵌合部材(201、202)と、
を備えることを特徴とする燃料噴射弁用クリップ。 - 前記荷重伝達部材の前記当接部は、前記仮想軸線を挟んで一方側及び他方側にそれぞれ1つ、計2つ形成されており、
前記荷重伝達部材は、前記当接部の前記ばね部とは反対側で、2つの前記当接部の間を連結する連結部(18)をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁用クリップ。 - 前記嵌合部材は、前記荷重伝達部材に対し所定範囲内での移動が許容されるように前記荷重伝達部材に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射弁用クリップ。
- 前記嵌合部材は、前記荷重伝達部材に対する移動が規制されるように前記荷重伝達部材に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射弁用クリップ。
- 前記嵌合部材は、前記荷重伝達部材に対し着脱自在に接続されることを特徴とする請求項3または4に記載の燃料噴射弁用クリップ。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の燃料噴射弁用クリップと、前記燃料噴射弁用クリップが装着された前記燃料噴射弁と、を含む燃料噴射弁ユニットであって、
前記燃料噴射弁には、前記燃料噴射弁用クリップの前記嵌合部材が位置する側の外面に、前記嵌合部材に形成されたクリップ側係合部(23)が係合可能な噴射弁側係合部(62)が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁ユニット。
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