JP6536366B2

JP6536366B2 - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP6536366B2
Application number: JP2015221539A
Authority: JP
Inventors: 正西脇
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-11-11
Also published as: JP2017089520A

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置に関するものである。

従来の燃料噴射装置は、ポンプから吐出された高圧燃料を蓄えるコモンレールを備えている（例えば、特許文献１参照）。そして、コモンレールはボルト通し穴が形成されたフランジ部を有し、ボルトをボルト通し穴に挿入して内燃機関のシリンダブロックに螺合することにより、コモンレールを内燃機関に直接的に固定している。

特開２０１０−１５９７２５号公報

しかしながら、従来の燃料噴射装置は、コモンレールを内燃機関に直接固定するために、コモンレールにフランジ部を設ける必要があり、このフランジ部がコモンレールの大型化の一因になっている。

また、搭載される内燃機関毎に、フランジ部を設ける位置が異なるため、コモンレールの種類が多くなるという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、コモンレールの小型軽量化を図ることを第１の目的とする。また、コモンレールの共通化を図ることを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料噴射装置は、燃料を加圧して吐出するサプライポンプ（１）と、サプライポンプから吐出された高圧燃料を蓄える蓄圧室（２１）が内部に形成された筒状のコモンレール（２）と、コモンレールから供給される燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁（３）と、サプライポンプから吐出された高圧燃料をコモンレールに導く第１燃料配管（９１）と、コモンレール内の燃料を燃料噴射弁に導く第２燃料配管（９２）と、コモンレールが嵌合されてコモンレールを保持する保持部（７１）、および保持部から突出して内燃機関に形成された凹部（６１）に嵌合する凸部（７２）を有し、保持部と凸部とが弾性体よりなる保持部材（７）とを備える。そして、第１燃料配管がコモンレールの流入ポート（２３）に接続する方向と、第２燃料配管がコモンレールの流出ポート（２４）に接続する方向と、保持部から凸部が突出する方向とが揃っている。

これによると、燃料配管と保持部材とによってコモンレールを位置決め固定することができる。したがって、コモンレールのフランジ部を廃止して、コモンレールの小型軽量化およびコモンレールの共通化を図ることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、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ものである。

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の構成を模式的に示す斜視図である。第１実施形態に係る燃料噴射装置の正面図である。第１実施形態に係る燃料噴射装置の平面図である。図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の構成を模式的に示す斜視図である。第２実施形態に係る燃料噴射装置の正面図である。第２実施形態に係る燃料噴射装置の平面図である。図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。

図１〜図４に示すように、燃料噴射装置は、燃料を加圧して吐出するサプライポンプ１、高圧燃料を蓄えるコモンレール２、燃料を図示しない内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン）に噴射する燃料噴射弁３を、主要構成要素として備えている。

サプライポンプ１は、内燃機関に一体的に組み付けられ、内燃機関によって駆動される。そして、サプライポンプ１から吐出された高圧燃料は、第１燃料配管９１を介してコモンレール２に導かれ、蓄圧室２１に蓄えられる。

蓄圧室２１に蓄えられた高圧燃料は、第２燃料配管９２を介して燃料噴射弁３に導かれ、燃料噴射弁３から内燃機関の燃焼室内に噴射される。

コモンレール２は、金属よりなる。コモンレール２は、内部に蓄圧室２１が形成されている略円筒状のレール本体部２２、レール本体部２２の外周面から突出して第１燃料配管９１が接続される１つの流入ポート２３、レール本体部２２の外周面から突出して第２燃料配管９２が接続される複数の流出ポート２４、レール本体部２２の外周面に形成されて図示しないドレン配管が接続される１つのドレンポート２５を備えている。なお、レール本体部２２の長手方向（すなわち、図２、図３の紙面左右方向）を、以下、レール軸方向という。

蓄圧室２１は、レール本体部２２の軸方向に沿って延びており、貫通穴になっている。流入ポート２３、および流出ポート２４は、蓄圧室２１と連通している。ドレンポート２５は、ドレン配管を介して図示しない燃料タンクに接続されている。また、蓄圧室２１とドレンポート２５の間は、減圧弁４にて開閉されるようになっている。

レール本体部２２の軸方向一端側には、蓄圧室２１内の燃料圧力を検出して、電気信号を図示しないＥＣＵに出力する圧力センサ５が装着されている。レール本体部２２の軸方向他端側には、減圧弁４が装着されている。減圧弁４は、ＥＣＵからの駆動信号に基づいて作動し、蓄圧室２１内の燃料圧力が所定値以上になると蓄圧室２１とドレンポート２５とを連通させて蓄圧室２１内の燃料を燃料タンクに逃がすようになっている。圧力センサ５および減圧弁４は、蓄圧室２１の両端開口部を塞ぐプラグとしての機能も備えている。

コモンレール２と内燃機関のシリンダヘッド６との間には、保持部材７が複数個（本例では、２個）配置されている。保持部材７は、ゴム等の弾性体よりなる。具体的には、耐熱性、耐油性を考慮して、ニトリルゴムを用いている。

保持部材７は、レール本体部２２が嵌合されてコモンレール２を保持する保持部７１を備えている。この保持部７１は、レール軸方向に対して直交する断面の形状が、Ｕ字状ないしは円弧状になっている。保持部７１の内周部は、円弧状になっている。また、保持部７１の内周部の内径は、レール本体部２２の外径と略等しくなっている。

保持部材７は、保持部７１の外周面から突出する円柱状の凸部７２を備えている。この凸部７２の外周面には、環状の鍔部７３が形成されている。そして、凸部７２は、シリンダヘッド６に形成された円柱状空間である穴６１に嵌合される。また、鍔部７３は、シリンダヘッド６における穴６１の外周側に形成された環状の溝部６２に係合される。なお、穴６１は、本発明の凹部に相当する
次に、コモンレール２等の組み付け手順について説明する。まず、保持部材７の凸部７２をシリンダヘッド６の穴６１に嵌合させて、保持部材７をシリンダヘッド６に固定する。また、鍔部７３を溝部６２に係合させて、保持部材７がシリンダヘッド６から抜けることを防止する。

続いて、圧力センサ５および減圧弁４を組み付けたコモンレール２を、保持部材７に組み付ける。具体的には、保持部７１にレール本体部２２を嵌合させる。

続いて、第１燃料配管９１の端部に設けられた袋ナットをサプライポンプ１およびコモンレール２に螺合させて、第１燃料配管９１にてサプライポンプ１とコモンレール２とを接続する。

続いて、第２燃料配管９２の端部に設けられた袋ナットを燃料噴射弁３およびコモンレール２に螺合させて、第２燃料配管９２にて燃料噴射弁３とコモンレール２とを接続する。

ここで、第１燃料配管９１にてサプライポンプ１とコモンレール２とを接続した状態のとき、コモンレール２および保持部材７をシリンダヘッド６に押し付けられる力が発生するように、第１燃料配管９１の曲げ形状や寸法等が設定されている。また、第２燃料配管９２にて燃料噴射弁３とコモンレール２とを接続した状態のとき、コモンレール２および保持部材７をシリンダヘッド６に押し付けられる力が発生するように、第２燃料配管９２の曲げ形状や寸法等が設定されている。

このようにして、コモンレール２は、第１燃料配管９１および第２燃料配管９２と保持部材７とによって位置決め固定される。なお、第１燃料配管９１や第２燃料配管９２の形状や寸法のばらつきによるアライメントのずれは、弾性体よりなる保持部材７にて吸収される。

本実施形態によると、第１燃料配管９１および第２燃料配管９２と保持部材７とによってコモンレール２を位置決め固定することができるため、コモンレール２のフランジ部を廃止して、コモンレール２の小型軽量化およびコモンレール２の共通化を図ることができる。

また、保持部材７は、弾性体よりなるため、コモンレール２の振動を抑制することができるとともに、組み付け時のアライメントのずれを吸収することができる。

また、保持部材７の凸部７２をシリンダヘッド６の穴６１に嵌合させるため、内燃機関に対する保持部材７の位置決めを、容易且つ正確に行うことができる。

また、鍔部７３を溝部６２に係合させるため、保持部材７がシリンダヘッド６から抜けることを防止することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について、図５〜図８を用いて説明する。本実施形態では、保持部材７とシリンダヘッド６との接合構造が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

図５〜図８に示すように、保持部材７は、第１実施形態における凸部７２および鍔部７３が廃止され、保持部７１のみにて構成されている。

シリンダヘッド６には、シリンダヘッド６の外表面から突出するレール保持部６３が複数個（本例では、２個）形成されている。このレール保持部６３は、レール軸方向に対して直交する断面の形状が、Ｕ字状ないしは円弧状になっている。

レール保持部６３の内周部には、保持部材７が嵌合される円弧状の溝部６４が形成されている。また、溝部６４の内周部の内径は、レール本体部２２の外径と略等しくなっている。なお、溝部６４は、本発明の凹部に相当する
次に、コモンレール２等の組み付け手順について説明する。まず、保持部材７をシリンダヘッド６のレール保持部６３に嵌合させて、保持部材７をシリンダヘッド６に固定する。

続いて、圧力センサ５および減圧弁４を組み付けたコモンレール２を、保持部材７に組み付ける。具体的には、保持部材７にレール本体部２２を嵌合させる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、保持部材７をシリンダヘッド６に固定したが、保持部材７は、内燃機関のシリンダブロック或いはヘッドカバーに固定してもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１サプライポンプ
２コモンレール
３燃料噴射弁
７保持部材
２１蓄圧室
６１穴
６４溝部
９１第１燃料配管
９２第２燃料配管

Claims

燃料を加圧して吐出するサプライポンプ（１）と、
前記サプライポンプから吐出された高圧燃料を蓄える蓄圧室（２１）が内部に形成された筒状のコモンレール（２）と、
前記コモンレールから供給される燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁（３）と、
前記サプライポンプから吐出された高圧燃料を前記コモンレールに導く第１燃料配管（９１）と、
前記コモンレール内の燃料を前記燃料噴射弁に導く第２燃料配管（９２）と、
前記コモンレールが嵌合されて前記コモンレールを保持する保持部（７１）、および前記保持部から突出して前記内燃機関に形成された凹部（６１）に嵌合する凸部（７２）を有し、前記保持部と前記凸部とが弾性体よりなる保持部材（７）とを備え、
前記第１燃料配管が前記コモンレールの流入ポート（２３）に接続する方向と、前記第２燃料配管が前記コモンレールの流出ポート（２４）に接続する方向と、前記保持部から前記凸部が突出する方向とが揃っている燃料噴射装置。