JPH0486371A - Air-fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel injection device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は内燃機関の燃焼室に空気と燃料の混合ガスを噴
射する空気燃料噴射装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an air-fuel injection device for injecting a mixed gas of air and fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
内燃機関の空気燃料噴射装置は、本体にソレノイドなど
から構成されたバルブ駆動部を内蔵し、この本体に空気
と燃料の混合ガスを噴射する噴射口を先端に有する軸部
を取り付けて構成されている。従来、この空気燃料噴射
装置の内燃機関に対する取り付は方は、シリンダヘッド
に設けた挿入孔に上記軸部を挿入すると共に、上記本体
をシリンダヘッド壁面に対し直付は固定するようにして
いた。An air-fuel injection device for an internal combustion engine has a valve drive unit made up of a solenoid built into the main body, and a shaft part with an injection port at the tip that injects a mixed gas of air and fuel is attached to the main body. There is. Conventionally, this air-fuel injection device was installed in an internal combustion engine by inserting the shaft into an insertion hole provided in the cylinder head, and by fixing the main body directly onto the cylinder head wall. .
しかし、ごの取り付は構造によると、シリンダヘッドの
振動が空気燃料噴射装置に直接伝達されるため、本体内
部のバルブ駆動部のソレノイドが断線したり、或いはバ
ルブ付勢用のスプリングが早期にへたったりするという
ことがあり、装置の耐久性が小さいという問題があった
。However, depending on the structure of the installation, the vibration of the cylinder head is directly transmitted to the air-fuel injection device, which may cause the solenoid in the valve drive part inside the main body to break, or the valve biasing spring to prematurely break. There was a problem that the durability of the device was low because it could become stale.
また、シリンダヘッドから振動を直接受けることによっ
て騒音を発生するという問題もあった。There is also the problem that noise is generated due to direct vibration from the cylinder head.
〔発明が解決しようとする課題］
本発明の目的は、」二連のような従来の問題を解消し、
装置の耐久性を向上すると共に、騒音の発生を低減する
ようにした空気燃料噴射装置を提供するごとにある。[Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to solve the conventional problems such as double series,
An object of the present invention is to provide an air-fuel injection device that improves the durability of the device and reduces noise generation.
上記目的を達成するための本発明は、バルブ駆動部を内
蔵する本体に噴射口を先端に有する軸部を設けて構成さ
れた空気燃料噴射装置を、シリンダヘッド壁面に対して
前記本体を弾性体を介して固定すると共に、前記軸部を
シリンダヘッドに設けた挿入孔に同心状の隙間を介在さ
せるように挿入して取り付け、かつ前記同心状の隙間に
弾性材製Ｏリングと金属製シールリングとを該金属製シ
ールリングが前記噴射口寄りに位置するように介挿させ
ると共に、該金属製シールリングと軸部との間に金属製
シールリングを径方向に移動可能にする隙間を設けたこ
とを特徴とするものである。To achieve the above object, the present invention provides an air-fuel injection device configured by providing a shaft portion having an injection port at the tip in a main body that includes a built-in valve driving portion. At the same time, the shaft portion is inserted and attached to an insertion hole provided in the cylinder head with a concentric gap interposed therebetween, and an O-ring made of an elastic material and a metal seal ring are installed in the concentric gap. are inserted so that the metal seal ring is located near the injection port, and a gap is provided between the metal seal ring and the shaft portion to allow the metal seal ring to move in the radial direction. It is characterized by this.
このように本体をシリンダヘッド壁面に弾性体を介して
固定し、かつ軸部をシリンダヘッドの挿入孔に同心状の
隙間を介して挿入するような取り付けによって、空気燃
料噴射装置をフロート状態に支持することができるよう
になるため、シリンダヘッドから空気燃料噴射装置への
振動伝達は低減される。また、軸部はシリンダヘッドの
挿入孔に対し同心状の隙間を設けるようにしているが、
その隙間に弾性材製０リングと金属製シールリングを介
在させているから、軸部とシリンダヘッド挿入孔の間の
シール性を確保することができ、しかもその金属製シー
ルリングを噴射口寄りに配置したことにより、このシー
ルリングにより燃焼ガスをほとんど受は止め、内側のＯ
リングの損傷を防くようにする。In this way, the air fuel injection device is supported in a floating state by fixing the main body to the cylinder head wall via an elastic body and inserting the shaft into the cylinder head insertion hole through a concentric gap. As a result, vibration transmission from the cylinder head to the air fuel injector is reduced. In addition, the shaft part is designed to have a concentric gap with respect to the insertion hole of the cylinder head.
Since an elastic O-ring and a metal seal ring are interposed in the gap, it is possible to ensure sealing between the shaft and the cylinder head insertion hole, and the metal seal ring is placed closer to the injection port. Due to this arrangement, this seal ring blocks most of the combustion gas, and the inside O
Prevent damage to the ring.
さらに、このシールリングは軸部に対して径方向に移動
自在であるため、シール性を確保しながら上記フロート
支持を確実なものにする。Furthermore, since this seal ring is movable in the radial direction with respect to the shaft portion, the above-mentioned float support is ensured while ensuring sealing performance.
第１図に示す本発明の実施例において、１は空気燃料噴
射装置、２はこの空気燃料噴射装置が取り付けられた内
燃機関のシリンダヘッドである。In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, 1 is an air-fuel injection device, and 2 is a cylinder head of an internal combustion engine to which this air-fuel injection device is attached.
空気燃料噴射装置１は本体３と軸部４とを有する構成か
らなっている。この本体３と軸部４とは、図の実施例の
ように互いに独立の部品が組み合わされて構成されてい
てもよく、或いは一体の部品から構成されていていもよ
い。軸部４には、その軸心に圧縮空気通路７が軸方向に
延びるように設けられると共に、その周囲に燃料通路８
が配置され、かつその燃料通路８は下端の燃料供給孔９
を介して圧縮空気通路７に合流している。軸部４の先端
（下端）には噴射口１０が設けられ、この噴射口１０を
バルブ５が開閉するようになっている。バルブ５はバル
ブロッド６の先端に取り付けられ、そのバルブロッド６
は圧縮空気通路７内を貫通するようになっている。The air fuel injection device 1 has a main body 3 and a shaft portion 4. The main body 3 and the shaft portion 4 may be constructed by combining mutually independent parts as in the illustrated embodiment, or may be constructed from an integral part. The shaft portion 4 is provided with a compressed air passage 7 extending in the axial direction at its axial center, and a fuel passage 8 around it.
is arranged, and the fuel passage 8 is connected to the fuel supply hole 9 at the lower end.
It joins the compressed air passage 7 via. An injection port 10 is provided at the tip (lower end) of the shaft portion 4, and a valve 5 opens and closes the injection port 10. The valve 5 is attached to the tip of the valve rod 6, and the valve rod 6
passes through the compressed air passage 7.
一方、本体３には上記軸部４からのバルプロンドロが延
長し、その上端にバルブ駆動部１１が構成されている。On the other hand, the main body 3 extends from the shaft portion 4 with a valve drive portion 11 at its upper end.
バルブ駆動部１１は、バルブロッド６の上端にプレート
１２を固定し、このプレート１２をスプリング１３て上
方へ付勢すると共に、このプレート１２を下方へ吸引す
るソレノイド川４を設けて構成されている。このような
バルブ駆動部１１の構成により、噴射口１０はスプリン
グ１３に付勢されたバルブ５により常時閉口し、ソレノ
イド１４が励磁されることにより開口するようになって
いる。The valve drive unit 11 includes a plate 12 fixed to the upper end of the valve rod 6, a spring 13 that urges the plate 12 upward, and a solenoid 4 that sucks the plate 12 downward. . With such a configuration of the valve drive unit 11, the injection port 10 is always closed by the valve 5 biased by the spring 13, and opened by the solenoid 14 being energized.
上記構成からなる空気燃料噴射装置１は、その軸部４を
シリンダヘッド２に設げられた挿入孔２５に挿入し、そ
の状態で本体３をシリンダヘッド２の壁面にプレート状
の耐熱ゴム製の弾性体１５を介してボルト１６により固
定されている。また、このボルト１６は、その頭部と本
体３に設けたフランジ３ｆとの間に別の環状の弾性体１
７とワッシャ１８を介在させるようにしている。The air fuel injection device 1 having the above configuration has its shaft portion 4 inserted into the insertion hole 25 provided in the cylinder head 2, and in that state, the main body 3 is attached to the wall surface of the cylinder head 2 using a plate-shaped heat-resistant rubber plate. It is fixed with a bolt 16 via an elastic body 15. Further, this bolt 16 has another annular elastic body 1 between its head and a flange 3f provided on the main body 3.
7 and a washer 18 are interposed therebetween.
本体３をシリンダヘッド２の壁面にボルト１６によって
固定する方法は、そのシリンダヘッド壁面との間に弾性
体を介在させる限り特に限定されるものではない。例え
ば、第４図のように、カラー１９付きの管状弾性体１７
”を介在させて固定するようにしてもよい。The method of fixing the main body 3 to the wall surface of the cylinder head 2 with the bolts 16 is not particularly limited as long as an elastic body is interposed between the main body 3 and the wall surface of the cylinder head 2. For example, as shown in FIG. 4, a tubular elastic body 17 with a collar 19
” may be interposed to fix it.
このように本体３がシリンダヘラ１゛２の壁面に固定さ
れるとき、軸部４とシリンダヘッド２の挿入孔２５との
間には十分な大きさの隙間、好ましくは１〜３ｍｍの隙
間を同心状に介在させることが必要である。このような
取り付けによって空気燃料噴射装置１がシリンダヘッド
２に対してフロート状態に支持されることになる。When the main body 3 is fixed to the wall surface of the cylinder spatula 1 and 2 in this way, a sufficient gap, preferably a gap of 1 to 3 mm, is provided concentrically between the shaft portion 4 and the insertion hole 25 of the cylinder head 2. It is necessary to intervene in a similar manner. With such attachment, the air-fuel injection device 1 is supported in a floating state relative to the cylinder head 2.
また、このようにフロート状態に支持することによって
、シリンダヘッド２の振動が空気燃料噴射装置１側に伝
達されるのを低減することができる。Further, by supporting the cylinder head 2 in a floating state in this manner, transmission of vibrations of the cylinder head 2 to the air-fuel injection device 1 side can be reduced.
上記軸部４と挿入孔２５との間の同心状の隙間には、１
個の弾性材製Ｏリング１７と２個の金属製シールリング
１８が挿入され、その隙間をシールするようにしている
。このとき金属製のシールリング１８は０リング１７よ
りも噴射口１０寄りに配置されており、この配置によっ
てシールリング１８が燃焼室２６の燃焼ガス圧をほとん
ど受は止め、０リング１７の破損を防止するようにして
いる。このような作用を行うシールリング１日は、シー
ル性を一層向上させるためには、図示のように２個又は
それ以上設けることが好ましい。しかし、内燃機関によ
っては１個であっても差し支えない。In the concentric gap between the shaft portion 4 and the insertion hole 25, there is a
O-rings 17 made of elastic material and two seal rings 18 made of metal are inserted to seal the gap between them. At this time, the metal seal ring 18 is placed closer to the injection port 10 than the O-ring 17, and this arrangement prevents the seal ring 18 from receiving most of the combustion gas pressure in the combustion chamber 26, thereby preventing damage to the O-ring 17. I'm trying to prevent it. In order to further improve the sealing performance, it is preferable to provide two or more seal rings as shown in the figure. However, depending on the internal combustion engine, one may be sufficient.
また、金属製シールリング１８と軸部４との間には径方
向に隙間２０が設けられている。このように隙間２０を
設けることにより、シールリング１８が軸部４に対して
径方向に微小の相対移動をすることができ、挿入孔２５
の軸心とのずれを調整したり、シリンダヘッド２からの
振動を吸収したりすることができる。また、この金属製
シールリング１８は焼結金属から構成されていることが
好ましく、かつ第２図に示すようにリングの一部に切れ
目を設け、その切れ目によってリング外径を拡縮でるよ
うにしていることが好ましい。Further, a gap 20 is provided in the radial direction between the metal seal ring 18 and the shaft portion 4. By providing the gap 20 in this manner, the seal ring 18 can make a minute relative movement in the radial direction with respect to the shaft portion 4, and the insertion hole 25
It is possible to adjust the deviation from the axis of the cylinder head 2 and absorb vibrations from the cylinder head 2. The metal seal ring 18 is preferably made of sintered metal, and as shown in FIG. 2, a cut is provided in a part of the ring so that the outer diameter of the ring can be expanded or contracted. Preferably.
金属製シールリング１８を設ける位置は、前述したよう
に０リング１７よりも噴射口１０寄りにする必要がある
が、さらに好ましくは、第１図の実施例のように燃料通
路８と圧縮空気通路７との接続点、すなわち燃料供給孔
９の位置よりも噴射口１０側に位置させることが望まし
い。このような配置によって燃料通路８の燃料温度の上
昇を抑制し、燃料の計量精度を向上することができる。The metal seal ring 18 needs to be provided closer to the injection port 10 than the O-ring 17 as described above, but it is more preferable that the metal seal ring 18 is provided closer to the fuel passage 8 and the compressed air passage as in the embodiment shown in FIG. It is desirable to locate the fuel injection port 10 closer to the injection port 10 than the connection point with the fuel supply hole 7, that is, the position of the fuel supply hole 9. With this arrangement, it is possible to suppress a rise in fuel temperature in the fuel passage 8 and improve fuel metering accuracy.
すなわち、シリンダヘッド２の熱が金属製シールリング
１８を介して燃料通路８に作用することを防ぐことによ
って燃料が気泡を発生しにくくなり、その結果として燃
料の計量精度が向上するからである。That is, by preventing the heat of the cylinder head 2 from acting on the fuel passage 8 via the metal seal ring 18, the fuel becomes less likely to generate bubbles, and as a result, the accuracy of fuel metering improves.
勿論、本発明においては、第５図のように、シールリン
グ１８を燃料通路８に対応する位置に設けることを除外
するものではない。この第５図の実施例では、燃料通路
８の燃料供給孔９による圧縮空気通路７に対する接続点
が噴射口１０の極く近い位置に形成されている。Of course, the present invention does not exclude providing the seal ring 18 at a position corresponding to the fuel passage 8, as shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 5, the connection point of the fuel passage 8 to the compressed air passage 7 through the fuel supply hole 9 is formed at a position very close to the injection port 10.
軸部４の形状としては全体を同一径に形成するもののほ
か、多段に形成するようにすることもできる。好ましく
は、第３図に示すように、軸部根元の半径ａを最も小さ
くし、シールリング１８を装着した位置の半径すがそれ
に次ぎ、０リング１７を装着した位置の半径Ｃを最も大
きくするような形状（ａ＜ｂ＜ｃ）にするのがよい。こ
のように軸部先端のシールリング装着位置の半径すを０
リング装着位置の半径Ｃよりも小さくする（ｂ＜ｃ）こ
とにより、ゴムなどの弾性材製０リング１７を軸部４に
組付けるときの破断を防ぐことができる。また、シリン
ダヘッド２の挿入孔２５の半径ｄと軸部根元の半径ａと
の差は１〜３１程度にすることが望ましい。The shape of the shaft portion 4 may be such that the entire shaft portion has the same diameter, or may be formed in multiple stages. Preferably, as shown in FIG. 3, the radius a at the base of the shaft is the smallest, the radius at the position where the seal ring 18 is installed is the second largest, and the radius C at the position where the O-ring 17 is installed is the largest. It is preferable that the shape is as follows (a<b<c). In this way, set the radius of the seal ring installation position at the tip of the shaft to 0.
By making the radius smaller than the radius C of the ring mounting position (b<c), it is possible to prevent the O-ring 17 made of an elastic material such as rubber from breaking when it is assembled to the shaft portion 4. Further, it is desirable that the difference between the radius d of the insertion hole 25 of the cylinder head 2 and the radius a of the shaft root is about 1 to 31.
上述したように、本発明の空気燃料噴射装置は、本体を
シリンダヘッド壁面に弾性体を介して固定すると共に、
軸部をシリンダヘッドの挿入孔に同心状の隙間を介在さ
せて挿入し、所謂フロート状態の支持にして取り付けた
ので、シリンダヘッドの振動が空気燃料噴射装置側に伝
達されるのを低減し、それによって装置の耐久性向上及
び騒音の発生を低減することができる。As described above, the air fuel injection device of the present invention fixes the main body to the cylinder head wall surface via an elastic body, and
The shaft portion is inserted into the insertion hole of the cylinder head with a concentric gap interposed therebetween, and is mounted in a so-called floating state of support, which reduces the transmission of cylinder head vibrations to the air-fuel injection device. This improves the durability of the device and reduces noise generation.
４゜
また、軸部とシリンダヘッド挿入孔との間の隙間に、弾
性材製Ｏリングと金属製シールリングとを該金属製シー
ルリングを噴射口寄りに位置させて介挿したので確実な
シール性を確保することができる。4゜In addition, an elastic O-ring and a metal seal ring are inserted into the gap between the shaft and the cylinder head insertion hole, with the metal seal ring positioned closer to the injection port to ensure a reliable seal. It is possible to ensure sex.
第１図は本発明の実施例からなる空気燃料噴射装置の縦
断面図、第２図は第１図の■−■矢視断面図、第３図は
同装置における軸部部分を例示する拡大幅断面図、第４
図は他の実施例による本体固定部分の縦断面図、第５図
は他の実施例の軸部部分の縦断面図である。
１・・・空気燃料噴射装置、２・・・シリンダヘッド、
３・・・（空気燃料噴射装置の）本体、４・・・（空気
燃料噴射装置の）軸部、５・・・バルブ、６・・・ハル
ブロンド、７・・・圧縮空気通路、８・・・燃料通路、
９・・・燃料供給孔、１０・・・噴射口、１７・・・０
リング、１８・・・シールリング、２５・・・（シリン
ダヘッドの）挿入孔、１５，１７．１７’ ・・・弾性
体。
冊
第
図
第
図Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of an air fuel injection device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the arrow ■-■ in Fig. 1, and Fig. 3 is an enlarged view illustrating the shaft portion of the same device. Width sectional view, 4th
The figure is a longitudinal sectional view of a main body fixing portion according to another embodiment, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a shaft portion of another embodiment. 1... Air fuel injection device, 2... Cylinder head,
3... Main body (of the air fuel injection device), 4... Shaft portion (of the air fuel injection device), 5... Valve, 6... Hull blonde, 7... Compressed air passage, 8...・Fuel passage,
9...Fuel supply hole, 10...Injection port, 17...0
Ring, 18... Seal ring, 25... (cylinder head) insertion hole, 15, 17.17'... Elastic body. Book chart chart
Claims (1)
部を設けて構成された空気燃料噴射装置を、シリンダヘ
ッド壁面に対して前記本体を弾性体を介して固定すると
共に、前記軸部をシリンダヘッドに設けた挿入孔に同心
状の隙間を介在させるように挿入して取り付け、かつ前
記同心状の隙間に弾性材製Ｏリングと金属製シールリン
グとを該金属製シールリングが前記噴射口寄りに位置す
るように介挿させると共に、該金属製シールリングと軸
部との間に金属製シールリングを径方向に移動可能にす
る隙間を設けた内燃機関の空気燃料噴射装置。An air fuel injection device is configured by providing a shaft portion having an injection port at the tip in a main body containing a valve driving portion, and the main body is fixed to a cylinder head wall surface via an elastic body, and the shaft portion is fixed to the cylinder head wall surface. An O-ring made of an elastic material and a metal seal ring are inserted into an insertion hole provided in a cylinder head with a concentric gap interposed therebetween, and an O-ring made of an elastic material and a metal seal ring are inserted into the injection hole. An air-fuel injection device for an internal combustion engine, in which a gap is provided between the metal seal ring and the shaft portion so that the metal seal ring can be moved in the radial direction.
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