JP7476827B2 - 燃料噴射装置用制振インシュレータ - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に伝達される振動を抑制する燃料噴射装置用制振インシュレータに関する。
従来、例えば、燃焼室内に燃料が噴射されるタイプの内燃機関、いわゆる筒内噴射式の内燃機関のシリンダヘッドには、燃料噴射装置が備える燃料噴射弁の先端寄り部分がシリンダヘッドの挿入孔に挿通支持され、燃料噴射弁の基端寄り部分がデリバリパイプ（燃料噴射弁カップ）に挿通支持されることによって、燃料噴射弁がシリンダヘッドとデリバリパイプとの間に架設される。そして、通常、このような燃料噴射弁では、燃料の噴射を制御するために弁針を開閉弁する機構が設けられており、弁針の着座時に振動が発生し、その振動がシリンダヘッドに伝達するおそれがある。また、燃焼室側で生じる振動がシリンダヘッドを介して燃料噴射弁に伝達することにより、燃料噴射弁の開閉を精度よく制御できなくなるおそれもある。そこで、このような問題を抑制するために、燃料噴射弁とシリンダヘッドの挿入孔との間にこれらの振動を吸収、抑制する制振インシュレータが取付けられることがある。
このような制振インシュレータとして、例えば、特許文献１には、上述したような振動を抑制する燃料噴射弁用制振インシュレータであって、環状の制振部材と、制振部材の下部（図２の下側）と内周部（図２の左側）を包み込むような断面チャネル状に形成された環状のプレートと、制振部材の上部（図２の上側）に設けられた環状のトレーランスリングとを備える制振インシュレータが記載されている（図２等を参照）。この制振インシュレータでは、制振部材が、燃料噴射弁の振動を吸収、抑制するための部材であり、ゴムなどの弾性部材と、弾性部材に環状に埋め込まれたコイルスプリングと、コイルスプリングよりも外周側に配置されて同じく弾性部材に環状に埋め込まれたスリーブとを備えている。
特許文献１に記載された制振インシュレータにおいて、環状のトレーランスリングは、燃料噴射弁の外周側テーパ面に当接することによって、シリンダヘッドに対して燃料噴射弁を支持するものであり、ステンレス等の金属から形成されている。さらに、プレートのプレート内側端部は、トレーランスリングの底面から外周側に向かって斜めに延びる連結斜面としての連結部に当接するように、外周側に折り曲げられている。そして、プレートは、ステンレス等の金属から形成されており、プレート底部の下面は、シリンダヘッドの挿入孔の肩部に当接されている。
このような従来の制振インシュレータの構造では、燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に振動を伝達させる経路として、トレーランスリングやプレート等の金属製部材などの振動を伝達し易い部材のみから構成される経路が存在している。このため、燃料噴射装置の作動振動、例えば、燃料噴射装置の内部のニードルが燃料噴射弁を開閉させるために進退移動することで生じる振動が、金属製部材などの振動を伝達し易い部材のみから構成される経路を介して燃料噴射弁からシリンダヘッドに伝達されることにより、外部に騒音として放射されるおそれがある。
一方、自動車等の車両の電動化に伴い、ＮＶ（騒音及び振動）性能への要求水準が従来以上に高まっている。このため、上記のような騒音への対策が求められている。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料噴射装置の作動振動による騒音を抑制できる燃料噴射装置用制振インシュレータを提供することにある。
上記課題を解決すべく、本発明の燃料噴射装置用制振インシュレータは、燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に伝達される振動を抑制する燃料噴射装置用制振インシュレータであって、上記燃料噴射弁は、上記シリンダヘッドに設けられた挿入孔に挿通された状態で上記シリンダヘッドに装着され、上記挿入孔の入口部を環状に拡開形成することで肩部が設けられ、上記燃料噴射弁は、上記肩部に対向する外周側テーパ面が形成されるようにテーパ状に縮径する段差部を有し、上記制振インシュレータは、上記段差部及び上記肩部の間に介在することにより上記振動を抑制するように構成され、上記制振インシュレータは、上記肩部に対向する底面と、上記外周側テーパ面に対向する内周側テーパ面とを有する環状のトレーランスリングと、上記トレーランスリングの上記底面又は上記内周側テーパ面に設けられた制振樹脂層とを備え、上記制振樹脂層は、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含むことを特徴とする。
本発明の燃料噴射装置用制振インシュレータによれば、燃料噴射弁の作動振動による騒音を抑制できる。
上記燃料噴射装置用制振インシュレータにおいては、上記制振樹脂層が、上記トレーランスリングの上記底面に設けられたものでもよい。
上記燃料噴射装置用制振インシュレータにおいては、上記制振樹脂層の厚さが、１０μｍ以上であるものでもよい。
本発明によれば、燃料噴射弁の作動振動による騒音を抑制できる。
以下、本発明の燃料噴射装置用制振インシュレータに係る実施形態について説明する。なお、以下では、「燃料噴射装置用制振インシュレータ」を「制振インシュレータ」と略すことがある。
（第１実施形態）
最初に、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータについて説明する。図１は、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータが適用された燃料噴射装置を模式的に示す断面図である。図２Ａは、図１に示すＸ部の拡大図であり、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータを模式的に示す断面図である。
最初に、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータについて説明する。図１は、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータが適用された燃料噴射装置を模式的に示す断面図である。図２Ａは、図１に示すＸ部の拡大図であり、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータを模式的に示す断面図である。
図１に示すように、燃料噴射装置１０には燃料噴射弁１１が設けられており、燃料噴射弁１１の先端寄り部分がシリンダヘッド１２の挿入孔１５によって支持され、また燃料噴射弁１１の基端寄り部分がデリバリパイプ１３の燃料噴射弁カップ１４によって支持されるようにして、燃料噴射弁１１はシリンダヘッド１２とデリバリパイプ１３の間に架設されている。
シリンダヘッド１２の挿入孔１５は、シリンダヘッド１２の外面１２ｓから内面（図示せず）に向うにつれて孔径が順に細くなる多段状の孔として、シリンダヘッド１２の外面１２ｓから内面まで貫通するように設けられている。つまり、シリンダヘッド１２の外面１２ｓからの入口部分である入口部１７の孔径が最も大きく、内面に開口する先端孔部１６の孔径が最も小さくなっている。よって、挿入孔１５の孔径が変化する部分には、それぞれ孔径の差に基づく段差部が設けられている。ここで、それらの段差部のうち、入口部１７と入口部１７の下の孔径部１９との間の段差部を特に肩部１８と称する。肩部１８は、挿入孔１５の入口部１７を環状に拡開形成することで設けられる。挿入孔１５の先端孔部１６は、筒内噴射式の内燃機関の燃焼室に連通されている。燃料噴射弁１１は、挿入孔１５に挿通された状態でシリンダヘッド１２に装着され、燃料噴射弁１１の噴射ノズル２３は挿入孔１５の先端孔部１６に装着されている。先端孔部１６は噴射ノズル２３から噴出される高圧燃料を燃焼室に導入する。
デリバリパイプ１３は、デリバリパイプ１３にて噴射圧力に蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁１１に供給するものであって、燃料噴射弁１１の基端部が挿入装着される燃料噴射弁カップ１４を有する。燃料噴射弁１１と燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａとの間のシール性は、両者間に配置されるＯ－リング２９によって確保される。
燃料噴射弁１１は、デリバリパイプ１３から供給された高圧燃料を、シリンダヘッド１２に連通した燃焼室に所定のタイミングで噴射するものである。燃料噴射弁１１のハウジングは、多段円筒形状であり、中央から基端側に向かって順に細くなっている。具体的には、燃料噴射弁１１のハウジングは、中央が大径部２０であり、大径部２０から基端に向かって順に、大径部２０よりも小径の基端中継部２６と、基端中継部２６より小径の基端挿入部２７と、基端挿入部２７より小径の基端被シール部２８とを有している。基端中継部２６には、燃料噴射弁１１に内蔵されている電磁弁などへ駆動信号を伝達させるための配線が接続されるコネクタ２６Ｊが設けられている。基端被シール部２８は、Ｏ－リング２９の内側に挿入されている。
Ｏ－リング２９は、燃料に耐性を有するゴムなどの弾性部材から略円環状に形成されており、高圧燃料圧力への耐圧を有している。Ｏ－リング２９の内周は、基端被シール部２８の外周面に密着されるようになっている。Ｏ－リング２９の内周と基端被シール部２８の外周面との密着により、燃料噴射弁１１とＯ－リング２９との間での高圧燃料の燃料漏れを防止するシール性が発揮される。Ｏ－リング２９の外周は、デリバリパイプ１３の燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａに密着する大きさに形成されている。すなわち、燃料噴射弁１１の基端部がデリバリパイプ１３の燃料噴射弁カップ１４に挿入されると、Ｏ－リング２９の外周は、燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａに密着することで高圧燃料に対するシール性を発揮する。このようにＯ－リング２９が基端被シール部２８の外周面及び燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａのそれぞれにシール性を発揮することにより、燃料噴射弁１１及び燃料噴射弁カップ１４の間に高圧燃料に対するシール性が確保される。
なお、Ｏ－リング２９により、燃料噴射弁１１及び燃料噴射弁カップ１４の間に確保される高圧燃料に対するシール性は、例えば、燃料噴射弁１１の軸心Ｃが燃料噴射弁カップ１４の軸心に一致する場合等のように、基端被シール部２８の外周面及び燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａの間隔が全周にわたり均一となる場合には高く維持される。すなわち、基端被シール部２８の外周面及び燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａの間で全周にわたり、Ｏ－リング２９の厚みが均一となり、均一なシール性が確保される。一方、基端被シール部２８の外周面及び燃料噴射弁カップ１４の内周面１４ａの間隔が全周にわたり均一なものとはならない場合、Ｏ－リング２９の厚みは全周にわたり均一なものとはならない。すなわち、Ｏ－リング２９は、強く押圧され薄くなる部分では、大きな反力が生じ、高い密着力を発揮するものの、逆に、強く押圧されない部分では、反力が小さくなり、密着性が低下する。このように燃料噴射弁１１の軸心Ｃの位置と燃料噴射弁カップ１４の軸心の位置とがＯ－リング２９の中心付近でずれる場合には、燃料噴射弁１１と燃料噴射弁カップ１４との間のシール性が低下し、高圧燃料の燃料漏れが生じるおそれがある。
燃料噴射弁１１のハウジングは、中央から先端側に向かって順に細くなっており、大径部２０から先端に向かって順に、大径部２０よりも小径の中径部２１と、中径部２１より小径の小径部２２とを備えている。小径部２２の先端には燃料を噴射する噴射ノズル２３が設けられている。小径部２２の噴射ノズル２３よりも基端側には、挿入孔１５に連通する燃焼室の気密性を維持するために小径部２２及び先端孔部１６の内周面１６ａの間にシール性を確保する被シール部２５が設けられている。
燃料噴射弁１１のハウジングの大径部２０及び中径部２１の間には、大径部２０の外径と中径部２１の外径との差に基づく段差部２４が設けられている。段差部２４は、外周側テーパ面２４ｓを有するように燃料噴射弁１１の先端側に向かってテーパ状に縮径する形状を有している。外周側テーパ面２４ｓの形状は、燃料噴射弁１１の先端側に向かって絞られる形状となっている。燃料噴射弁１１の段差部２４の外周側テーパ面２４ｓは、シリンダヘッド１２の挿入孔１５の入口部１７に位置する環状の肩部１８に対向している。
実施形態１に係る制振インシュレータ３０は、図１及び図２Ａに示すように、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に伝達される振動を抑制する環状の制振インシュレータであって、段差部２４及び肩部１８の間に介在することによりその振動を制振するように構成されている。
制振インシュレータ３０の外径は、環状の肩部１８に載る大きさに設定され、制振インシュレータ３０の内径は、燃料噴射弁１１の中径部２１が制振インシュレータ３０との間に遊びのある状態で制振インシュレータ３０の内側に挿通されることを許容する大きさに設定されている。また、燃料噴射弁１１の中径部２１の先端側には、制振インシュレータ３０の内周よりも大きな外周を有するリング２１Ｒが設けられている。中径部２１が挿通された制振インシュレータ３０が中径部２１から離脱することは、リング２１Ｒにより防止される。
制振インシュレータ３０は、環状のトレーランスリング３３を備えている。トレーランスリング３３は、ステンレスから形成されている。また、トレーランスリング３３は、図２Ａに示すように、断面が直角三角形状であり、底面４０と、内周面４６と、外周面４１と、内周面４６の上端から外周面４１の上端まで斜め上方に延びる内周斜面４２とを有している。底面４０は、挿入孔１５の入口部１７の環状の肩部１８に対向している。内周斜面４２は、トレーランスリング３３の環の中心周りの凹形状を構成する内周側の面であり、図２Ａに示すトレーランスリング３３の断面のテーパ形状を構成している。
内周斜面４２は、内周面４６の上端から外周側に向かって斜め上方に延びる連結斜面としての連結部４３と、連結部４３から一段高くなってさらに外周側に向かって斜め上方に延びる内周側テーパ面４５とを有している。連結部４３の内周縁は内周面４６を介して底面４０の内周縁と連続している。内周側テーパ面４５の形状は、燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓに対向するように燃料噴射弁１１の基端側に向かって広がる形状となっている。
内周側テーパ面４５は、連結部４３から一段高くなって外周側に向かって斜め上方に延びる内側テーパ面４５ａと、内側テーパ面４５ａからより低い角度でさらに外周側に向かって斜め上方に延びる外側テーパ面４５ｂとを含んでおり、燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓに対向する当接部４４を構成している。
内周側テーパ面４５の内側テーパ面４５ａ及び外側テーパ面４５ｂの境界である稜線４７は、図２Ａでは、当接部４４から外周側テーパ面２４ｓ側に突出する部位の頂点として示されている。つまり、稜線４７は内側テーパ面４５ａの外周縁が外側テーパ面４５ｂの内周縁に当接する位置であり、内側テーパ面４５ａ及び外側テーパ面４５ｂは２段の内周側テーパ面４５を構成している。ここで、テーパ面の角度をトレーランスリングの軸心Ｃの平行線Ｃ１に対する傾斜角とする場合、内側テーパ面４５ａの角度は燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓの角度よりも小さく設定され、外側テーパ面４５ｂの角度は燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓの角度よりも大きく設定されている。このため、稜線４７は、図２Ａでは、燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓに点接触する頂点として示されている。つまり、内周側テーパ面４５は、稜線４７での線接触により外周側テーパ面２４ｓと当接している。
制振インシュレータ３０は、図１及び図２Ａに示すように、トレーランスリング３３の底面４０に設けられた制振樹脂層３１ａをさらに備えている。これにより、制振インシュレータ３０は、制振樹脂層３１ａのみでシリンダヘッド１２の挿入孔１５の肩部１８に当接している。そして、制振樹脂層３１ａは、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含んでいる。一方、制振インシュレータ３０は、トレーランスリング３３の内周側テーパ面４５で燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓに当接している。以上により、制振インシュレータ３０は、シリンダヘッド１２に対して燃料噴射弁１１を支持している。
従って、第１実施形態に係る制振インシュレータ３０の構造では、燃料噴射弁１１及びシリンダヘッド１２の間に振動を伝達させる経路に振動の伝達を効果的に遮断可能な制振樹脂層３１ａが存在することになる。これにより、例えば、ニードルが燃料噴射弁を開閉させるために進退移動することで生じる振動のような燃料噴射装置の作動振動が、燃料噴射弁からシリンダヘッドに伝達し、車両の外部や車室内に騒音として放射されることを抑制できる。さらに、その作動振動が燃料噴射弁からシリンダヘッドに伝達し、ノッキング等に代表される異常燃焼を検出するセンサーの誤検出の原因となることも抑制できる。
また、トレーランスリング３３の内周側テーパ面４５が、外周側テーパ面２４ｓ側に突出する稜線が間に存在する内側テーパ面４５ａ及び外側テーパ面４５ｂの２段で構成され、稜線４７での線接触により外周側テーパ面２４ｓと当接している。このため、燃料噴射弁１１の軸心Ｃが傾斜しようとするときに、燃料噴射弁１１がトレーランスリング３３の内周側テーパ面４５の稜線４７上を摺動することが可能となる。これにより、制振インシュレータ３０から燃料噴射弁１１に対する反力が燃料噴射弁１１の傾斜に伴い働くことを抑制できる。この結果、このような反力が原因となってＯ－リング２９による燃料噴射弁１１と燃料噴射弁カップ１４との間のシール性が低下するといった問題が生じることを回避できる。
さらに、第１実施形態に係る制振インシュレータ３０は、後述する第２及び第３実施形態に係る制振インシュレータ３０とは異なり、制振樹脂層が、トレーランスリング３３の底面４０のみに設けられている。このため、第２及び第３実施形態と比較して、製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できる。
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係る制振インシュレータについて、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータと異なる点のみを説明する。図２Ｂは、第２実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータを模式的に示す断面図であり、図２Ａに対応する図である。
続いて、第２実施形態に係る制振インシュレータについて、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータと異なる点のみを説明する。図２Ｂは、第２実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータを模式的に示す断面図であり、図２Ａに対応する図である。
第２実施形態に係る制振インシュレータ３０は、トレーランスリング３３の底面４０に設けられた制振樹脂層３１ａの代わりに、トレーランスリング３３の内周側テーパ面４５に設けられた制振樹脂層３１ｂを備えている。これにより、制振インシュレータ３０は、制振樹脂層３１ｂのみで燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓに当接している。そして、制振樹脂層３１ｂは、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含んでいる。一方、制振インシュレータ３０は、トレーランスリング３３の底面４０でシリンダヘッド１２の挿入孔１５の肩部１８に当接している。以上により、制振インシュレータ３０は、シリンダヘッド１２に対して燃料噴射弁１１を支持している。
従って、第２実施形態に係る制振インシュレータ３０の構造では、燃料噴射弁１１及びシリンダヘッド１２の間に振動を伝達させる経路に振動の伝達を効果的に遮断可能な制振樹脂層３１ｂが存在することになる。これにより、第１実施形態と同様に、燃料噴射装置の作動振動が、燃料噴射弁からシリンダヘッドに伝達し、車両の外部等に騒音として放射されることを抑制できる。一方、第１実施形態と異なり、トレーランスリング３３の内周側テーパ面４５が、稜線４７での線接触により燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓと当接していないため、制振インシュレータ３０から燃料噴射弁１１に対する反力が燃料噴射弁１１の傾斜に伴い働くことを十分に抑制できない。
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータについて、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータと異なる点のみを説明する。図２Ｃは、第３実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータを模式的に示す断面図であり、図２Ａに対応する図である。
続いて、第３実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータについて、第１実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータと異なる点のみを説明する。図２Ｃは、第３実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータを模式的に示す断面図であり、図２Ａに対応する図である。
第３実施形態に係る制振インシュレータ３０は、トレーランスリング３３の底面４０に設けられた制振樹脂層３１ａに加えて、トレーランスリング３３の内周側テーパ面４５に設けられた制振樹脂層３１ｂを備えている。これにより、制振インシュレータ３０は、制振樹脂層３１ａのみでシリンダヘッド１２の挿入孔１５の肩部１８に当接している。そして、制振樹脂層３１ａは、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含んでいる。さらに、制振インシュレータ３０は、制振樹脂層３１ｂのみで燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓに当接している。そして、制振樹脂層３１ｂは、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含んでいる。以上により、制振インシュレータ３０は、シリンダヘッド１２に対して燃料噴射弁１１を支持している。
従って、第３実施形態に係る制振インシュレータ３０の構造では、燃料噴射弁１１及びシリンダヘッド１２の間に振動を伝達させる経路に振動の伝達を効果的に遮断可能な制振樹脂層３１ａ及び制振樹脂層３１ｂが存在することになる。これにより、第１実施形態よりも効果的に、燃料噴射装置の作動振動が、燃料噴射弁からシリンダヘッドに伝達し、車両の外部等に騒音として放射されることを抑制できる。一方、第１実施形態と異なり、トレーランスリング３３の内周側テーパ面４５が、稜線４７での線接触により燃料噴射弁１１の外周側テーパ面２４ｓと当接していないため、制振インシュレータ３０から燃料噴射弁１１に対する反力が燃料噴射弁１１の傾斜に伴い働くことを十分に抑制できない。
以下では、実施形態に係る燃料噴射装置用制振インシュレータの各構成の詳細について、説明する。
１．トレーランスリング
トレーランスリングは、上記肩部に対向する底面と、上記外周側テーパ面に対向する内周側テーパ面とを有する環状のものである。トレーランスリングの材料は、例えば、硬いステンレス材であるＳＵＳ３０４等のステンレスなどの金属が挙げられる。トレーランスリングの材料として、燃料噴射弁の外周側テーパ面と同等の硬度を有する金属でもよい。
トレーランスリングは、上記肩部に対向する底面と、上記外周側テーパ面に対向する内周側テーパ面とを有する環状のものである。トレーランスリングの材料は、例えば、硬いステンレス材であるＳＵＳ３０４等のステンレスなどの金属が挙げられる。トレーランスリングの材料として、燃料噴射弁の外周側テーパ面と同等の硬度を有する金属でもよい。
２．制振樹脂層
制振樹脂層は、上記トレーランスリングの上記底面又は上記内周側テーパ面に設けられたものである。上記制振樹脂層は、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含んでいる。
制振樹脂層は、上記トレーランスリングの上記底面又は上記内周側テーパ面に設けられたものである。上記制振樹脂層は、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含んでいる。
制振樹脂層としては、上記トレーランスリングの上記底面に設けられたものが好ましい。第１実施形態のように、トレーランスリングの内周側テーパ面が線接触により燃料噴射弁の外周側テーパ面と当接できるため、制振インシュレータから燃料噴射弁に対する反力が燃料噴射弁の傾斜に伴い働くことを抑制できるからである。さらに、製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できる。
制振樹脂層の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上が好ましく、中でも２０μｍ以上が好ましく、特に５０μｍ以上が好ましい。振動の伝達の遮断作用が十分に得られるようになるからである。制振樹脂層の厚さは、例えば、４００μｍ以下が好ましく、中でも２００μｍ以下が好ましく、特に１００μｍ以下が好ましい。振動の遮断作用の向上が飽和するからであり、コーティングによる層の形成が容易になるからである。
耐熱性樹脂は、特に限定されずに、１００℃以上の熱変形温度を有するものであれば特に限定されないが、１５０℃以上の熱変形温度を有するものが好ましい。耐熱性樹脂の例としては、特に限定されずに、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂等を挙げることができる。被膜を形成する際の作業性と摩擦による発熱に対する耐熱性の観点からポリアミドイミド樹脂がさらに好ましい。これらの耐熱性樹脂は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
制振フィラーは、振動エネルギーを熱エネルギーに変換するものである。制振フィラーとしては、特に限定されないが、低弾性率で変形し易い材料と、内部でエネルギー散逸が起こり易い材料とに大別できる。低弾性率で変形し易い材料とは、より具体的には、固体であるが、顕著に弾性的な特性と粘性的な特性の両方を合わせ持った材料のことである。弾性的な特性と粘性的な特性は全ての材料が合わせ持つ特性であるが、低弾性率で変形し易い材料は、顕著にこれらの特性の両方を合わせ持っている。このため、低弾性率で変形し易い材料を制振樹脂層に含有させることにより、常温域での制振樹脂層自体のゴム弾性を増加できる。これにより、制振樹脂層により効果的に外部から入力される振動を吸収し熱エネルギーに変換することで、振動の伝達を効果的に遮断できると考えられる。一方、内部でエネルギー散逸が起こり易い材料は、振動を材料内に存在する空気層で乱反射させて熱エネルギーへ変換させることにより、振動を減衰させる効果を有している。このため、内部でエネルギー散逸が起こり易い材料を制振樹脂層に含有させると、制振樹脂層により振動の伝達を効果的に遮断できると考えられる。
低弾性率で変形し易い材料の例としては、熱可塑性エラストマー、ウレタン系化合物、ポリエチレン系化合物、エステル共重合体、ゴム系材料などが挙げられる。熱可塑性エラストマーは、一般的に、常温では、ゴムの特性を有し、高温では、熱可塑性プラスチックと同等の性能を有している。熱可塑性エラストマーの例としては、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの例は、例えば、特開２０１６－１１３６１４号公報、特開２０１７－１９７７３３号公報等に挙げられている。ウレタン系化合物の例としては、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの例は、例えば、特開平８－１８３９４５号公報等に挙げられている。ポリエチレン系化合物の例としては、エチレンの単独重合体、エチレンとα－オレフィレン単量体との共重合体等が挙げられる。これらの例は、例えば、特表２００９－５３２５７０号公報等に挙げられている。エステル共重合体の例としては、アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。これらの例は、例えば、特許第３２０９４９９号公報等に挙げられている。ゴム系材料の例としては、ブチルゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。これらの例は、例えば、特開２００９－２３６１７２号公報等に挙げられている。
内部でエネルギー散逸が起こり易い材料の例としては、マイクロカプセル系材料、低密度材料などが挙げられる。マイクロカプセル系材料の例としては、熱可塑性高分子からなるシェルの内部に所定の温度域になると膨張する気化物質を内包する熱膨張性マイクロカプセル等が挙げられる。これらの例は、特開２０１３－１８８５５号公報等に挙げられている。低密度材料の例としては、例えば、材料内部に空気層を含有する材料全般であり、具体的には、例えば、発泡材料、多孔質体、不織布、層状化合物等が挙げられる。これらの例は、例えば、特開平３－２２１１７３号公報、特許第４２０３５８９号公報等に挙げられている。以上に挙げた制振フィラーは、１種のみを単独で使用しても良く、２種以上を併用してもよい。
制振樹脂層は、耐熱性樹脂及び制振フィラーに加えて、固体潤滑剤や硬質粒子等の任意の成分を含んでもよい。制振樹脂層に、耐摩耗性、耐焼付き性、低摩擦特性等の特性を付与できるからである。固体潤滑剤としては、特に限定されずに、例えば、ポリテトラフルオロチエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、グラファイト（黒鉛）等が挙げられる。これらの固体潤滑剤は、１種のみを単独で使用しても良く、２種以上を併用してもよい。硬質粒子としては、特に限定されずに、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ等が挙げられる。これらの硬質粒子は、１種のみを単独で使用しても良く、２種以上を併用してもよい。
制振樹脂層における耐熱性樹脂及び制振フィラーの合計体積に対する制振フィラーの体積比は、特に限定されないが、例えば、２０体積％以上８０体積％以下が好ましく、中でも４０体積％以上６０体積％以下の範囲内が好ましい。これらの範囲の下限以上であることにより、より効率的に、フィラーによって、振動エネルギーを熱エネルギーに変換できるからである。また、これらの範囲の上限以下であることにより、樹脂コーティングとしての耐久性（例えば耐摩耗性や密着力など）を担保できるからである。なお、制振樹脂層における耐熱性樹脂及び制振フィラー以外の任意の成分の体積比は、特に限定されず、種類に応じて選択することができる。また、制振樹脂層は、特に限定されず、燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に伝達される所望の周波数の振動を減衰させるものであればよいが、例えば、周波数２ｋＨｚの振動を減衰させるものが好ましい。燃料噴射弁の作動振動による騒音を特に効果的に抑制できるからである。なお、制振樹脂層を所望の周波数の振動を減衰させるものに調整するためには、例えば、制振樹脂層における制振フィラーや耐熱性樹脂等の各成分の種類や含有量、制振樹脂層の厚さなどを調整すればよい。
制振樹脂層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、下記の方法等が挙げられる。
まず、所定量の耐熱性樹脂を有機溶剤に溶解させることで溶解液を調製する。次に、所定量の制振フィラーを溶解液に加え、必要に応じてさらに任意の成分を加え、混錬することで塗工材を調製する。次に、塗工材をトレーランスリングの底面又は内周側テーパ面に塗工する。次に、トレーランスリングに塗工された塗工材を加熱し、乾燥、硬化させる。これにより、制振樹脂層を形成する。
まず、所定量の耐熱性樹脂を有機溶剤に溶解させることで溶解液を調製する。次に、所定量の制振フィラーを溶解液に加え、必要に応じてさらに任意の成分を加え、混錬することで塗工材を調製する。次に、塗工材をトレーランスリングの底面又は内周側テーパ面に塗工する。次に、トレーランスリングに塗工された塗工材を加熱し、乾燥、硬化させる。これにより、制振樹脂層を形成する。
上記の方法に用いる有機溶剤は、特に限定されずに耐熱性樹脂の種類に応じて選択される。有機溶剤としては、例えば、耐熱性樹脂としてポリアミドイミド樹脂を用いる場合には、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ－エチルピロリドン（ＮＥＰ）、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）等が挙げられる。また、エポキシ樹脂を用いる場合には、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等が挙げられる。
塗工材を調製するための混錬の方法は、例えば、ニーダーを使用し、１時間混錬を行う方法等が挙げられる。塗工材のトレーランスリングへの塗工方法は、特に限定されず、一般的な塗工方法を用いることができるが、スプレーコーティング、スクリーン印刷、ディッピング等が挙げられる。塗工材を乾燥、硬化させるための加熱条件は、特に限定されずに、例えば、１００℃以上３７０℃以下の温度で３０分以上３時間以下の時間加熱する条件等が挙げられる。
３．燃料噴射装置用制振インシュレータ
燃料噴射装置用制振インシュレータは、燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に伝達される振動を抑制する燃料噴射装置用制振インシュレータであって、上記燃料噴射弁は、上記シリンダヘッドに設けられた挿入孔に挿通された状態で上記シリンダヘッドに装着され、上記挿入孔の入口部を環状に拡開形成することで肩部が設けられ、上記燃料噴射弁は、上記肩部に対向する外周側テーパ面が形成されるようにテーパ状に縮径する段差部を有し、上記制振インシュレータは、上記段差部及び上記肩部の間に介在することにより上記振動を抑制するように構成されている。
燃料噴射装置用制振インシュレータは、燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に伝達される振動を抑制する燃料噴射装置用制振インシュレータであって、上記燃料噴射弁は、上記シリンダヘッドに設けられた挿入孔に挿通された状態で上記シリンダヘッドに装着され、上記挿入孔の入口部を環状に拡開形成することで肩部が設けられ、上記燃料噴射弁は、上記肩部に対向する外周側テーパ面が形成されるようにテーパ状に縮径する段差部を有し、上記制振インシュレータは、上記段差部及び上記肩部の間に介在することにより上記振動を抑制するように構成されている。
燃料噴射装置用制振インシュレータが適用される内燃機関は、特に限定されないが、例えば、筒内噴射式の内燃機関であり、ガソリン機関でも、ディーゼル機関でもよい。
以下、実施例及び比較例を挙げて、実施形態に係る制振インシュレータをさらに具体的に説明する。
［実施例１］
最初に、制振インシュレータの制振樹脂層に形成に用いる塗工材を調製した。具体的には、まず、ポリアミドイミド樹脂を耐熱性樹脂として準備し、Ｎ－エチル－２－ピロリドン（ＮＥＰ）（有機溶剤）に所定量溶解させることで溶解液を調製した。次に、熱可塑性エラストマーを制振フィラーとして準備し、溶解液に所定量加え、ニーダーを使用し、１時間混錬した。これにより、制振樹脂層における耐熱性樹脂及び制振フィラーの合計体積に対する制振フィラーの体積比が５０体積％となるように、塗工材を調製した。
最初に、制振インシュレータの制振樹脂層に形成に用いる塗工材を調製した。具体的には、まず、ポリアミドイミド樹脂を耐熱性樹脂として準備し、Ｎ－エチル－２－ピロリドン（ＮＥＰ）（有機溶剤）に所定量溶解させることで溶解液を調製した。次に、熱可塑性エラストマーを制振フィラーとして準備し、溶解液に所定量加え、ニーダーを使用し、１時間混錬した。これにより、制振樹脂層における耐熱性樹脂及び制振フィラーの合計体積に対する制振フィラーの体積比が５０体積％となるように、塗工材を調製した。
続いて、ブロック形状の基材の表面に制振樹脂層が形成されたテストピースを作製した。具体的には、まず、ＳＵＳ４４０Ｃからなるブロック形状の基材を準備し、基材の表面に塗工材をスプレーコーティングにより所定量塗工した。次に、基材に塗工された塗工材を１８０℃で９０分間加熱することにより、有機溶剤を揮発させ、塗工材を乾燥、硬化させた。これにより、基材の表面に厚さが１μｍの制振樹脂層を形成することでテストピースを作製した。
［実施例２］
厚さが５μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
厚さが５μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例３］
厚さが１０μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
厚さが１０μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例４］
厚さが２０μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
厚さが２０μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例５］
厚さが５０μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
厚さが５０μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例６］
厚さが１００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
厚さが１００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例７］
最初に、厚さが２００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
最初に、厚さが２００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
続いて、トレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
具体的には、まず、ＳＵＳ４４０Ｃからなる環状のトレーランスリングを準備した。トレーランスリングは、シリンダヘッドの挿入孔の肩部に対向する底面と、燃料噴射弁の外周側テーパ面に対向する内周側テーパ面とを有している。次に、トレーランスリングの底面に実施例１と同様の塗工材をスプレーコーティングにより所定量塗工した。次に、トレーランスリングに塗工された塗工材を１８０℃で９０分間加熱することにより、有機溶剤を揮発させ、塗工材を乾燥、硬化させた。これにより、トレーランスリングの底面に厚さが２００μｍの制振樹脂層を形成することで制振インシュレータを作製した。
次に、シリンダヘッド、燃料噴射弁、及びデリバリパイプを準備した。シリンダヘッドには、挿入孔が設けられ、挿入孔の入口部を環状に拡開形成することで肩部が設けられている。燃料噴射弁のハウジングは、多段円筒形状であり、シリンダヘッドの挿入孔の肩部に対向する外周側テーパ面が形成されるようにテーパ状に縮径する段差部を有している。次に、シリンダヘッドに制振インシュレータ及び燃料噴射弁を取り付け、さらにデリバリパイプを取り付けた後に、ボルトで締結した。この際には、制振インシュレータが、制振樹脂層のみでシリンダヘッドの挿入孔の肩部に当接し、トレーランスリングの内周側テーパ面で燃料噴射弁の外周側テーパ面に当接するように、制振インシュレータを肩部及び段差部の間に介在させた。これにより、実装制振インシュレータを作製した。
続いて、トレーランスリングの内周側テーパ面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。具体的には、まず、制振樹脂層の形成箇所をトレーランスリングの内周側テーパ面とした点を除いて、上記のようにトレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製した時と同様に、制振インシュレータを作製した。次に、制振インシュレータが、トレーランスリングの底面でシリンダヘッドの挿入孔の肩部に当接し、制振樹脂層のみで燃料噴射弁の外周側テーパ面に当接するように、制振インシュレータを肩部及び段差部の間に介在させた点を除いて、上記のようにトレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを燃料噴射装置に実装した時と同様に、制振インシュレータを燃料噴射装置に実装した。これにより、実装制振インシュレータを作製した。
続いて、トレーランスリングの底面及び内周側テーパ面の両面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。具体的には、まず、制振樹脂層の形成箇所をトレーランスリングの底面及び内周側テーパ面の両面とした点を除いて、上記のようにトレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製した時と同様に、制振インシュレータを作製した。次に、制振インシュレータが、底面側の制振樹脂層のみでシリンダヘッドの挿入孔の肩部に当接し、内周側の制振樹脂層のみで燃料噴射弁の外周側テーパ面に当接するように、制振インシュレータを肩部及び段差部の間に介在させた点を除いて、上記のようにトレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを燃料噴射装置に実装した時と同様に、制振インシュレータを燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
［実施例８］
最初に、ウレタン樹脂を制振フィラーとして準備し、溶解液に所定量加えた点を除いて、実施例１と同様に塗工材を調製した。
最初に、ウレタン樹脂を制振フィラーとして準備し、溶解液に所定量加えた点を除いて、実施例１と同様に塗工材を調製した。
続いて、本実施例で調製した塗工材を用い、厚さが１００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例９］
最初に、厚さが２００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例８と同様にテストピースを作製した。
最初に、厚さが２００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例８と同様にテストピースを作製した。
続いて、実施例８と同様の塗工材を用いた点を除いて、実施例７と同様に、トレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
続いて、実施例８と同様の塗工材を用いた点を除いて、実施例７と同様に、トレーランスリングの内周側テーパ面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
続いて、実施例８と同様の塗工材を用いた点を除いて、実施例７と同様に、トレーランスリングの底面及び内周側テーパ面の両面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
［実施例１０］
最初に、マイクロカプセルを制振フィラーとして準備し、溶解液に所定量加えた点を除いて、実施例１と同様に塗工材を調製した。
最初に、マイクロカプセルを制振フィラーとして準備し、溶解液に所定量加えた点を除いて、実施例１と同様に塗工材を調製した。
続いて、本実施例で調製した塗工材を用い、厚さが１００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１と同様にテストピースを作製した。
［実施例１１］
最初に、厚さが２００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１０と同様にテストピースを作製した。
最初に、厚さが２００μｍとなるように制振樹脂層を形成した点を除いて、実施例１０と同様にテストピースを作製した。
続いて、実施例１０と同様の塗工材を用いた点を除いて、実施例７と同様に、トレーランスリングの底面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
続いて、実施例１０と同様の塗工材を用いた点を除いて、実施例７と同様に、トレーランスリングの内周側テーパ面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
続いて、実施例１０と同様の塗工材を用いた点を除いて、実施例７と同様に、トレーランスリングの底面及び内周側テーパ面の両面に制振樹脂層が形成された制振インシュレータを作製し、燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
［比較例１］
最初に、実施例１と同様のブロック形状の基材を準備し、制振樹脂層を形成せずにそのままテストピースとした。
最初に、実施例１と同様のブロック形状の基材を準備し、制振樹脂層を形成せずにそのままテストピースとした。
続いて、実施例７と同様の環状のトレーランスリングを準備し、制振樹脂層を形成せずにそのまま制振インシュレータとした。次に、実施例７と同様のシリンダヘッド、燃料噴射弁、及びデリバリパイプを準備した。次に、シリンダヘッドに制振インシュレータ及び燃料噴射弁を取り付け、さらにデリバリパイプを取り付けた後に、ボルトで締結した。この際には、制振インシュレータが、トレーランスリングの底面でシリンダヘッドの挿入孔の肩部に当接し、トレーランスリングの内周側テーパ面で燃料噴射弁の外周側テーパ面に当接するように、制振インシュレータを肩部及び段差部の間に介在させた。これにより、制振インシュレータを燃料噴射装置に実装することにより、実装制振インシュレータを作製した。
〔落球試験でのＮＶ性能への制振樹脂層の厚さの影響の評価〕
実施例１～１１及び比較例１で得られたテストピースについて、落球試験を行い、ＮＶ性能への制振樹脂層の厚さの影響を評価した。図３は、落球試験機を模式的に示す断面図である。
実施例１～１１及び比較例１で得られたテストピースについて、落球試験を行い、ＮＶ性能への制振樹脂層の厚さの影響を評価した。図３は、落球試験機を模式的に示す断面図である。
落球試験では、図３に示すように、テストピースを落球試験機の土台の上部に設置された加速度ピックアップ上の鋼板上に設置した。設置の際には、実施例１～１１のテストピースについては、制振樹脂層が鋼板に当接するようにした。これは、落球試験の目的が、部品と部品の隙間に配置した制振樹脂層に衝撃が付与された際、騒音がどの程度抑制されるかを測定することにあるからである。落球試験機では、テストピースの直上にφ６．３ｍｍのＳＵＪ２製鋼球が電磁石で保持される。落球試験では、鋼球の落球前の高さ（テストピース上面からの距離）を５００ｍｍとした上で、落球試験機の磁力をオフにすることで鋼球を落下させることにより、テストピースに衝突させた。そして、衝突時に生じた音を、テストピース直上に設置したマイクロホンで集音し、周波数２０Ｈｚ～１０ｋＨｚ帯域でのオーバーオール値の音圧レベルを計測した。計測結果を下記の表１に示す。図４は、実施例１～１１及び比較例１のテストピースにおける制振樹脂層の厚さに対する鋼球衝突時に生じた音の音圧レベルを示すグラフである。
下記の表１及び図４に示すように、制振樹脂層の膜厚の増加に伴い、音圧レベルが低減していることから、ＮＶ性能は制振樹脂層の膜厚の増加に伴い向上すると考えられる。比較例１の基材のみからなるテストピース、及び制振樹脂層の組成が同一の実施例１～７のテストピースを比較すると、制振樹脂層の厚さが１０μｍより薄いテストピースでは、基材のみからなるテストピースに対する音圧レベルの低減効果は認められるものの、大幅な低減効果は認められない。一方、制振樹脂層の厚さが１０μｍ以上のテストピースでは、基材のみからなるテストピースに対し、５ｄＢ以上の音圧レベルの低減効果が認められる。従って、制振樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以上が好ましく、中でも２０μｍ以上、特に５０μｍ以上が好ましいと考えられる。さらに、下記の表１及び図４に示すように、制振樹脂層の制振フィラーの種類を変更したとしても、同様の傾向が認められる。
〔実装制振インシュレータのＮＶ性能の評価〕
実施例７、９、及び１１並びに比較例１で得られた実装制振インシュレータのＮＶ性能を評価した。なお、実施例７、９、及び１１で得られた実装制振インシュレータのＮＶ性能の評価では、制振樹脂層の形成箇所が内周側テーパ面、底面、及び両面である３種の実装制振インシュレータそれぞれについて、ＮＶ性能を評価した。
実施例７、９、及び１１並びに比較例１で得られた実装制振インシュレータのＮＶ性能を評価した。なお、実施例７、９、及び１１で得られた実装制振インシュレータのＮＶ性能の評価では、制振樹脂層の形成箇所が内周側テーパ面、底面、及び両面である３種の実装制振インシュレータそれぞれについて、ＮＶ性能を評価した。
具体的には、燃料噴射装置の燃料噴射弁を波形発生器に接続し、燃料噴射装置のシリンダヘッドに加速度ピックアップを取り付けた。その上で、波形発生器から燃料噴射弁に対し一定のデューティー比で周波数１０Ｈｚのパルス波を入力することで、燃料噴射弁の内部のニードルを振動させた。そして、加速度ピックアップにより、シリンダヘッドに伝達される周波数２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ帯域の振動のオーバーオール値の加速度レベルを計測した。計測結果を下記の表１に示す。図５は、実施例７、９、及び１１で得られた制振樹脂層の形成箇所が異なる３種の実装制振インシュレータにおけるシリンダヘッドに伝達される振動の加速度レベルを示すグラフである。なお、図５のグラフでは、比較例１で得られた実装制振インシュレータおけるシリンダヘッドに伝達される振動の加速度レベルを破線で示した。
下記の表１及び図５に示すように、実施例７、９、及び１１で得られた制振樹脂層の形成箇所が異なる３種の実装制振インシュレータでは、比較例１で得られた実装制振インシュレータと比較すると、制振樹脂層の形成箇所にかかわらず、加速度レベルの大幅な低減効果が認められる。制振樹脂層をトレーランスリングの底面若しくは内周側テーパ面又はそれらの両面に形成する場合には、燃料噴射弁で生じる振動のシリンダヘッドへの伝達が制振樹脂層で遮断され、加速度レベルが低減すると考えられる。
以上、本発明の燃料噴射装置用制振インシュレータに係る実施形態について詳述したが、本発明は、上記の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された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
１０ 燃料噴射装置
１１ 燃料噴射弁
１２ シリンダヘッド
１３ デリバリパイプ
１４ 燃料噴射弁カップ
１５ 挿入孔
１６ 先端孔部
１７ 入口部
１８ 肩部
１９ 孔径部
２０ 大径部
２１ 中径部
２２ 小径部
２３ 噴射ノズル
２４ 段差部
２４ｓ 外周側テーパ面
２５ 被シール部
２６ 基端中継部
２６Ｊ コネクタ
２７ 基端挿入部
２８ 基端被シール部
２９ Ｏ－リング
３０ 制振インシュレータ
３１ａ 制振樹脂層
３１ｂ 制振樹脂層
３３ トレーランスリング
４０ 底面
４１ 外周面
４２ 内周斜面
４３ 連結部
４４ 当接部
４５ 内周側テーパ面
４５ａ 内側テーパ面
４５ｂ 外側テーパ面
４６ 内周面
４７ 稜線
１１ 燃料噴射弁
１２ シリンダヘッド
１３ デリバリパイプ
１４ 燃料噴射弁カップ
１５ 挿入孔
１６ 先端孔部
１７ 入口部
１８ 肩部
１９ 孔径部
２０ 大径部
２１ 中径部
２２ 小径部
２３ 噴射ノズル
２４ 段差部
２４ｓ 外周側テーパ面
２５ 被シール部
２６ 基端中継部
２６Ｊ コネクタ
２７ 基端挿入部
２８ 基端被シール部
２９ Ｏ－リング
３０ 制振インシュレータ
３１ａ 制振樹脂層
３１ｂ 制振樹脂層
３３ トレーランスリング
４０ 底面
４１ 外周面
４２ 内周斜面
４３ 連結部
４４ 当接部
４５ 内周側テーパ面
４５ａ 内側テーパ面
４５ｂ 外側テーパ面
４６ 内周面
４７ 稜線
Claims (3)
- 燃料噴射弁及びシリンダヘッドの間に伝達される振動を抑制する燃料噴射装置用制振インシュレータであって、
前記燃料噴射弁は、前記シリンダヘッドに設けられた挿入孔に挿通された状態で前記シリンダヘッドに装着され、前記シリンダヘッドの前記挿入孔の入口部を環状に拡開形成することで肩部が設けられ、前記燃料噴射弁は、前記シリンダヘッドの前記挿入孔の前記肩部に対向する外周側テーパ面が形成されるようにテーパ状に縮径する段差部を有し、前記制振インシュレータは、前記段差部及び前記肩部の間に介在することにより前記振動を抑制するように構成され、
前記制振インシュレータは、前記シリンダヘッドの前記挿入孔の前記肩部に対向する底面と、前記燃料噴射弁の前記外周側テーパ面に対向する内周側テーパ面とを有する環状のトレーランスリングと、前記トレーランスリングの前記底面又は前記内周側テーパ面に設けられた制振樹脂層とを備え、
前記制振樹脂層が前記トレーランスリングの前記底面に設けられ、かつ前記制振インシュレータにおいて、前記制振樹脂層のみが前記シリンダヘッドの前記挿入孔の前記肩部に当接するか、又は前記制振樹脂層が前記トレーランスリングの前記内周側テーパ面に設けられ、かつ前記制振インシュレータにおいて、前記制振樹脂層のみが前記燃料噴射弁の前記外周側テーパ面に当接し、
前記制振樹脂層は、耐熱性樹脂と、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する制振フィラーとを含むことを特徴とする燃料噴射装置用制振インシュレータ。 - 前記制振樹脂層が前記トレーランスリングの前記底面に設けられ、かつ前記制振インシュレータにおいて、前記制振樹脂層のみが前記シリンダヘッドの前記挿入孔の前記肩部に当接することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置用制振インシュレータ。
- 前記制振樹脂層の厚さは、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置用制振インシュレータ。
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