JPH11311167A - 燃料インジェクタのトップストップアセンブリ - Google Patents
燃料インジェクタのトップストップアセンブリInfo
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- JPH11311167A JPH11311167A JP11087223A JP8722399A JPH11311167A JP H11311167 A JPH11311167 A JP H11311167A JP 11087223 A JP11087223 A JP 11087223A JP 8722399 A JP8722399 A JP 8722399A JP H11311167 A JPH11311167 A JP H11311167A
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- JP
- Japan
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- top stop
- injector
- clamp
- assembly
- fuel injector
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/48—Assembling; Disassembling; Replacing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/10—Diamond configuration of valves in cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料インジェクタのトップストップアセンブ
リを提供する。 【解決手段】 このトップストップアセンブリは、その
一方の端部に配置されたねじ切りされていないインジェ
クタ係合部分を有するトップストップハウジング本体を
含み、この部分はインジェクタバレルの外径部分と非螺
合で係合してボアの内方向の歪みを最小にする。トップ
ストップはトップストップハウジング本体に一体形成さ
れ、プランジャアセンブリの後退行程の外方向の所定限
度、即ちトップストップ位置を定める軸方向の所定長さ
を生成することが好ましい。トップストップ位置は、所
望のトップストップ位置に対応する軸方向の所定長さを
有するトップストップハウジングを選択することによっ
て設定され、従ってコストを低減し、複数部品からなる
トップストップアセンブリに関する弛みの問題を回避す
る。
リを提供する。 【解決手段】 このトップストップアセンブリは、その
一方の端部に配置されたねじ切りされていないインジェ
クタ係合部分を有するトップストップハウジング本体を
含み、この部分はインジェクタバレルの外径部分と非螺
合で係合してボアの内方向の歪みを最小にする。トップ
ストップはトップストップハウジング本体に一体形成さ
れ、プランジャアセンブリの後退行程の外方向の所定限
度、即ちトップストップ位置を定める軸方向の所定長さ
を生成することが好ましい。トップストップ位置は、所
望のトップストップ位置に対応する軸方向の所定長さを
有するトップストップハウジングを選択することによっ
て設定され、従ってコストを低減し、複数部品からなる
トップストップアセンブリに関する弛みの問題を回避す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概して、燃料インジ
ェクタのプランジャアセンブリの外方向の移動を抑止す
る機能を果たすと共に、クランプデバイスからのクラン
プ荷重を燃料インジェクタに伝達する荷重配分デバイス
に関する。
ェクタのプランジャアセンブリの外方向の移動を抑止す
る機能を果たすと共に、クランプデバイスからのクラン
プ荷重を燃料インジェクタに伝達する荷重配分デバイス
に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮点火機関にせよスパーク点火機関に
せよ、多くの内燃機関には、燃料を機関の燃焼室へ正確
かつ信頼性を有して送出する必要性を満たすために燃料
噴射システムが設けられている。このような正確さ及び
信頼性は、燃料効率の増大、出力パワーの最大化、及び
燃焼による望ましくない副産物の抑制といったこれらの
目標に取り組むためには必要である。
せよ、多くの内燃機関には、燃料を機関の燃焼室へ正確
かつ信頼性を有して送出する必要性を満たすために燃料
噴射システムが設けられている。このような正確さ及び
信頼性は、燃料効率の増大、出力パワーの最大化、及び
燃焼による望ましくない副産物の抑制といったこれらの
目標に取り組むためには必要である。
【０００３】燃料インジェクタは、機関の各サイクル毎
に必要な燃料の量を計測し、作動サイクル中の適正な瞬
間に燃料を燃焼室内に噴射するために必要な高い圧力を
発生させなければならない精密デバイスである。多くの
燃料インジェクタは、プッシュロッド及びロッカーアー
ムなど機関からの機械式のリンク機構を用いて供給燃料
を与圧し、所望の燃料スプレーパターンを得る。摩耗、
フレーキング (spalling)及び金属疲労を低減するため
に、機械式のリンク機構における係合面間に潤滑コーテ
ィングを保持することが望ましい。トップストップは部
品間のラッシ（隙間、lash)の形成を容易にし、部品間
の適切な潤滑が可能になる。機械式のリンク機構は、燃
料を係合する燃料インジェクタに形成されたボア内に配
置されるプランジャと相互作用する。液体燃料にはこの
ような機械的な与圧により、しばしば２０，０００ p.
s.i.を越える非常に高い燃料噴射圧力が発生する。
に必要な燃料の量を計測し、作動サイクル中の適正な瞬
間に燃料を燃焼室内に噴射するために必要な高い圧力を
発生させなければならない精密デバイスである。多くの
燃料インジェクタは、プッシュロッド及びロッカーアー
ムなど機関からの機械式のリンク機構を用いて供給燃料
を与圧し、所望の燃料スプレーパターンを得る。摩耗、
フレーキング (spalling)及び金属疲労を低減するため
に、機械式のリンク機構における係合面間に潤滑コーテ
ィングを保持することが望ましい。トップストップは部
品間のラッシ（隙間、lash)の形成を容易にし、部品間
の適切な潤滑が可能になる。機械式のリンク機構は、燃
料を係合する燃料インジェクタに形成されたボア内に配
置されるプランジャと相互作用する。液体燃料にはこの
ような機械的な与圧により、しばしば２０，０００ p.
s.i.を越える非常に高い燃料噴射圧力が発生する。
【０００４】これまで、内燃機関の設計者は、燃料イン
ジェクタをシリンダヘッド上に保持するために機械的な
クランプデバイスを一般的に用いてきた。１つのアプロ
ーチは、一方の端部にウィッシュボーン形状のフォーク
を有するクランプデバイスをシリンダヘッドに固定させ
るものである。このクランプデバイスはシリンダヘッド
にボルトで留められ、ウィッシュボーン形状の端部でフ
ォークは燃料インジェクタ本体の上面に２箇所で接触
し、これによって燃料インジェクタを定位置に保持す
る。第２のアプローチは、燃料インジェクタ本体の外周
に形成されるフランジと係合するクランププレートを利
用するものである。クランププレートは１本又は一対の
ボルトによって機関に固定され、これによってフランジ
をエンジンブロックに向けて引き寄せ、燃料インジェク
タを定位置に保持する。
ジェクタをシリンダヘッド上に保持するために機械的な
クランプデバイスを一般的に用いてきた。１つのアプロ
ーチは、一方の端部にウィッシュボーン形状のフォーク
を有するクランプデバイスをシリンダヘッドに固定させ
るものである。このクランプデバイスはシリンダヘッド
にボルトで留められ、ウィッシュボーン形状の端部でフ
ォークは燃料インジェクタ本体の上面に２箇所で接触
し、これによって燃料インジェクタを定位置に保持す
る。第２のアプローチは、燃料インジェクタ本体の外周
に形成されるフランジと係合するクランププレートを利
用するものである。クランププレートは１本又は一対の
ボルトによって機関に固定され、これによってフランジ
をエンジンブロックに向けて引き寄せ、燃料インジェク
タを定位置に保持する。
【０００５】燃料インジェクタを内燃機関に固定するこ
れらの２つのアプローチは、共通の限界を有する。共通
の限界とは、機械的なクランプデバイスが集中したクラ
ンプ力を燃料インジェクタ本体の一部に付与する、とい
うことである。集中したクランプ力によって燃料インジ
ェクタ本体に形成されたボアが歪み、これによりプラン
ジャにスカッフィング（融着摩耗、scuffing)が生じ、
最終的にはボア内のプランジャが固着してしまう。ユニ
ット燃料インジェクタの早期故障は、燃料インジェクタ
本体が集中したクランプ荷重を受けることにしばしば起
因する。
れらの２つのアプローチは、共通の限界を有する。共通
の限界とは、機械的なクランプデバイスが集中したクラ
ンプ力を燃料インジェクタ本体の一部に付与する、とい
うことである。集中したクランプ力によって燃料インジ
ェクタ本体に形成されたボアが歪み、これによりプラン
ジャにスカッフィング（融着摩耗、scuffing)が生じ、
最終的にはボア内のプランジャが固着してしまう。ユニ
ット燃料インジェクタの早期故障は、燃料インジェクタ
本体が集中したクランプ荷重を受けることにしばしば起
因する。
【０００６】前述の問題を解決するか又は少なくとも最
小にしようとするために、設計者は異なるアプローチを
試みている。例えば、クランプデバイスによって生じる
静的なクランプ荷重を伝達させる種々の荷重配分デバイ
スが長年にわたって考えられている。例えば、エドワー
ズら (Edwards et al.)に発行された米国特許第５，５
６６，６５８号は、フォーククランプからインジェクタ
バレルに伝達されるクランプ荷重を低減するための燃料
インジェクタトップストップ及び荷重配分装置を開示し
ている。この荷重配分装置のハウジングは、フォークク
ランプの脚部をそれぞれ受け入れるための一対の開口を
含む。トップキャップが荷重配分装置のハウジングに螺
合によって取り付けられており、プランジャアセンブリ
の外方向の移動を制限するトップストップを形成してい
る。バレルは、プランジャアセンブリをガイドする機能
を果たす薄い壁状のタワー即ち円筒状の拡張部を含む。
また、この薄い壁状の拡張部によって、トップストップ
及び荷重配分装置のハウジングは例えば溝及びスナップ
リング構成を用いてバレルにしっかりと固定させること
ができる。荷重配分装置のハウジングは下部表面に形成
された環状リングを含み、このリングは、クランプ荷重
を燃料インジェクタ本体の中立軸の中心に向かって半径
方向内側に有益に伝達させ、これによって薄い壁状のバ
レル拡張部におけるプランジャボアの歪みが低減する。
しかし、この薄い壁状のバレル拡張部はクランプ荷重に
非常に鋭敏であり、性能及び信頼性の低下を招く許容で
きない度合いの歪みが未だに生じることが本発明の出願
人によって判断された。更に、歪みを最小にするために
はトップストップ及び荷重配分装置はバレルに対して正
確に配置されなければならず、これにより組立て工程が
複雑になり、コストが高くなる。また、バレルの薄い壁
状の部分は製造が難しいので製造コストが高価である。
同様に、トップストップ及び荷重配分装置のハウジング
における開口によって不要な製造時間及び費用が生じ
る。更に、荷重配分装置のハウジング上に螺合する別個
のトップストップ要素、即ちトップストップキャップ及
びロックナットを用いると、組立ての複雑さ及びコスト
が望まれないことに増加する。
小にしようとするために、設計者は異なるアプローチを
試みている。例えば、クランプデバイスによって生じる
静的なクランプ荷重を伝達させる種々の荷重配分デバイ
スが長年にわたって考えられている。例えば、エドワー
ズら (Edwards et al.)に発行された米国特許第５，５
６６，６５８号は、フォーククランプからインジェクタ
バレルに伝達されるクランプ荷重を低減するための燃料
インジェクタトップストップ及び荷重配分装置を開示し
ている。この荷重配分装置のハウジングは、フォークク
ランプの脚部をそれぞれ受け入れるための一対の開口を
含む。トップキャップが荷重配分装置のハウジングに螺
合によって取り付けられており、プランジャアセンブリ
の外方向の移動を制限するトップストップを形成してい
る。バレルは、プランジャアセンブリをガイドする機能
を果たす薄い壁状のタワー即ち円筒状の拡張部を含む。
また、この薄い壁状の拡張部によって、トップストップ
及び荷重配分装置のハウジングは例えば溝及びスナップ
リング構成を用いてバレルにしっかりと固定させること
ができる。荷重配分装置のハウジングは下部表面に形成
された環状リングを含み、このリングは、クランプ荷重
を燃料インジェクタ本体の中立軸の中心に向かって半径
方向内側に有益に伝達させ、これによって薄い壁状のバ
レル拡張部におけるプランジャボアの歪みが低減する。
しかし、この薄い壁状のバレル拡張部はクランプ荷重に
非常に鋭敏であり、性能及び信頼性の低下を招く許容で
きない度合いの歪みが未だに生じることが本発明の出願
人によって判断された。更に、歪みを最小にするために
はトップストップ及び荷重配分装置はバレルに対して正
確に配置されなければならず、これにより組立て工程が
複雑になり、コストが高くなる。また、バレルの薄い壁
状の部分は製造が難しいので製造コストが高価である。
同様に、トップストップ及び荷重配分装置のハウジング
における開口によって不要な製造時間及び費用が生じ
る。更に、荷重配分装置のハウジング上に螺合する別個
のトップストップ要素、即ちトップストップキャップ及
びロックナットを用いると、組立ての複雑さ及びコスト
が望まれないことに増加する。
【０００７】ガーラック(Gerlach)に発行された米国特
許第４，６０１，０８６号は燃料インジェクタに取り付
けられるトップストップアセンブリを開示している。こ
のアセンブリは、インジェクタバレルに形成された外面
のねじと係合するために内面にねじを有する環状カラー
と、バレルの内面のねじと係合するために外面にねじを
有するトップストップと、トップストップの外面のねじ
と螺合し、トップストップを環状カラー及びインジェク
タバレルに対して位置決めするロックナットを含む。し
かしながら、別個のトップストップ要素を使用するので
アセンブリの複雑さとコストが望ましくないことに増加
する。また、環状カラーとバレルとの間の螺合接続によ
って横荷重が生来必然的にバレルに生じ、ボアに歪みが
生じる場合がある。
許第４，６０１，０８６号は燃料インジェクタに取り付
けられるトップストップアセンブリを開示している。こ
のアセンブリは、インジェクタバレルに形成された外面
のねじと係合するために内面にねじを有する環状カラー
と、バレルの内面のねじと係合するために外面にねじを
有するトップストップと、トップストップの外面のねじ
と螺合し、トップストップを環状カラー及びインジェク
タバレルに対して位置決めするロックナットを含む。し
かしながら、別個のトップストップ要素を使用するので
アセンブリの複雑さとコストが望ましくないことに増加
する。また、環状カラーとバレルとの間の螺合接続によ
って横荷重が生来必然的にバレルに生じ、ボアに歪みが
生じる場合がある。
【０００８】従って、インジェクタのボアの歪みを最小
にすると共に、クランプ荷重をインジェクタバレルに効
果的に配分する、簡潔で安価なトップストップアセンブ
リが必要である。
にすると共に、クランプ荷重をインジェクタバレルに効
果的に配分する、簡潔で安価なトップストップアセンブ
リが必要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、従来技術の欠点を克服し、インジェクタのプランジ
ャアセンブリの外方向の移動を効果的に抑止すると共
に、インジェクタのボアの歪みを最小にすることができ
るトップストップアセンブリを提供することである。
は、従来技術の欠点を克服し、インジェクタのプランジ
ャアセンブリの外方向の移動を効果的に抑止すると共
に、インジェクタのボアの歪みを最小にすることができ
るトップストップアセンブリを提供することである。
【００１０】本発明の別の目的は、ボアの歪みを少なく
してクランプ荷重をユニット燃料インジェクタに効果的
に配分し、これによって高い圧力のシーリングを向上さ
せるためにクランプ荷重をより大きくすることを可能に
するトップストップアセンブリを提供することである。
してクランプ荷重をユニット燃料インジェクタに効果的
に配分し、これによって高い圧力のシーリングを向上さ
せるためにクランプ荷重をより大きくすることを可能に
するトップストップアセンブリを提供することである。
【００１１】本発明の更に別の目的は、インジェクタバ
レルに薄い壁状のタワー即ち拡張部を必要としないこと
によって製造コストを最小にするトップストップアセン
ブリを提供することである。
レルに薄い壁状のタワー即ち拡張部を必要としないこと
によって製造コストを最小にするトップストップアセン
ブリを提供することである。
【００１２】本発明の更なる目的は、別個のトップスト
ップキャップ及び別個のロックナットを用いないことに
よって製造コストを最小にし、ロックナットの弛みに関
連する性能上の問題を回避するトップストップアセンブ
リを提供することである。
ップキャップ及び別個のロックナットを用いないことに
よって製造コストを最小にし、ロックナットの弛みに関
連する性能上の問題を回避するトップストップアセンブ
リを提供することである。
【００１３】本発明の更なる目的は、製造が簡潔で製造
コストが安価なトップストップアセンブリを提供するこ
とである。
コストが安価なトップストップアセンブリを提供するこ
とである。
【００１４】本発明の更に別の目的は、軸対称であるた
めに生来応力が小さくコストが低いトップストップハウ
ジングを含むトップストップアセンブリを提供すること
である。
めに生来応力が小さくコストが低いトップストップハウ
ジングを含むトップストップアセンブリを提供すること
である。
【００１５】本発明の更に別の目的は、インジェクタバ
レルとの螺合接続を用いないトップストップアセンブリ
を含む燃料インジェクタを提供することである。
レルとの螺合接続を用いないトップストップアセンブリ
を含む燃料インジェクタを提供することである。
【００１６】本発明の更なる目的は、トップストップ及
びインジェクタバレルの組立てに必要な労力を最小にす
るトップストップアセンブリを提供することである。
びインジェクタバレルの組立てに必要な労力を最小にす
るトップストップアセンブリを提供することである。
【００１７】本発明の更なる目的は、動作中にトップス
トップハウジング内の潤滑油が容易に排出されることを
可能にする簡潔で安価なトップストップアセンブリを提
供することである。
トップハウジング内の潤滑油が容易に排出されることを
可能にする簡潔で安価なトップストップアセンブリを提
供することである。
【００１８】本発明の別の目的は、バレルの内径側とは
反対のバレルの外径側に向けてクランプ荷重を伝達し、
ボアの内方向の歪み、即ちピンチング（pinching)を最
小にしてクランプ荷重を最大にすることによってインジ
ェクタのマウンティングボア中の燃料インジェクタを効
果的にシールすると共に、高いシリンダ圧力の用途に使
用することができる、ユニット燃料インジェクタ及びト
ップストップアセンブリを提供することである。
反対のバレルの外径側に向けてクランプ荷重を伝達し、
ボアの内方向の歪み、即ちピンチング（pinching)を最
小にしてクランプ荷重を最大にすることによってインジ
ェクタのマウンティングボア中の燃料インジェクタを効
果的にシールすると共に、高いシリンダ圧力の用途に使
用することができる、ユニット燃料インジェクタ及びト
ップストップアセンブリを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】これら及び他の目的は、
クランプからクランプ荷重を受け、プランジャアセンブ
リを含むユニット燃料インジェクタをシリンダヘッドに
固定するトップストップアセンブリを提供することによ
って達成される。このアセンブリは一体の単一部品から
なるトップストップハウジング本体を含み、これは、中
心ボアと、第１端部と、反対側の第２端部と、第１端部
及び第２端部の中間に形成されるクランプ受け部分と、
トップストップハウジング本体の第１端部に一体形成さ
れてプランジャアセンブリの軸方向移動を抑止するトッ
プストップを含む。この一体の単一部品からなるトップ
ストップハウジング本体は、第２端部に形成されてユニ
ット燃料インジェクタにしっかりと非螺合の係合をする
ねじ切りされていないインジェクタ係合部分を更に含
む。この一体の単一部品からなるトップストップハウジ
ング本体は、プランジャアセンブリの所定の行程を定め
る軸方向の所定長さを更に有する。この一体の単一部品
からなるトップストップハウジングは軸対称とすること
ができ、クランプ受け部分はクランプをガイドする円筒
形の外側環状面を含むことができる。排油通路がクラン
プ受け部分に形成され、クランプ受け部分を貫通して半
径方向に延在することができる。ねじ切りされていない
係合部分は、ユニット燃料インジェクタに当接する内側
環状ショルダと、環状ショルダの半径方向外側に配置さ
れる環状オーバーハングを含むことができる。ねじ切り
されていない係合部分は、トップストップアセンブリを
ユニット燃料インジェクタに固定するロールピンを受け
入れる開口（アパーチュア）を含むことができる。
クランプからクランプ荷重を受け、プランジャアセンブ
リを含むユニット燃料インジェクタをシリンダヘッドに
固定するトップストップアセンブリを提供することによ
って達成される。このアセンブリは一体の単一部品から
なるトップストップハウジング本体を含み、これは、中
心ボアと、第１端部と、反対側の第２端部と、第１端部
及び第２端部の中間に形成されるクランプ受け部分と、
トップストップハウジング本体の第１端部に一体形成さ
れてプランジャアセンブリの軸方向移動を抑止するトッ
プストップを含む。この一体の単一部品からなるトップ
ストップハウジング本体は、第２端部に形成されてユニ
ット燃料インジェクタにしっかりと非螺合の係合をする
ねじ切りされていないインジェクタ係合部分を更に含
む。この一体の単一部品からなるトップストップハウジ
ング本体は、プランジャアセンブリの所定の行程を定め
る軸方向の所定長さを更に有する。この一体の単一部品
からなるトップストップハウジングは軸対称とすること
ができ、クランプ受け部分はクランプをガイドする円筒
形の外側環状面を含むことができる。排油通路がクラン
プ受け部分に形成され、クランプ受け部分を貫通して半
径方向に延在することができる。ねじ切りされていない
係合部分は、ユニット燃料インジェクタに当接する内側
環状ショルダと、環状ショルダの半径方向外側に配置さ
れる環状オーバーハングを含むことができる。ねじ切り
されていない係合部分は、トップストップアセンブリを
ユニット燃料インジェクタに固定するロールピンを受け
入れる開口（アパーチュア）を含むことができる。
【００２０】また、本発明は、クランプによって付与さ
れるクランプ荷重によりエンジンシリンダヘッドに形成
されたマウンティングボア内にしっかりと取り付けるこ
とができるユニット燃料インジェクタに関する。このユ
ニット燃料インジェクタはインジェクタバレルを含み、
インジェクタバレルは、プランジャボアと、クランプさ
れる端部と、反対側の端部と、クランプされる端部と反
対側の端部との間に延在する外側表面を含む。このユニ
ット燃料インジェクタは、プランジャボア内に往復運動
可能に取り付けられたプランジャアセンブリとトップス
トップハウジング本体を更に含み、このハウジング本体
は、インジェクタバレルのクランプされる端部を受け入
れる中心ボアと、第１端部と、反対側の端部を含む。こ
のユニット燃料インジェクタは、トップストップハウジ
ング本体の第１端部に配置されてプランジャアセンブリ
の軸方向移動を抑止するトップストップと、トップスト
ップハウジング本体の第１端部と第２端部の中間に配置
され、クランプをガイドしてトップストップハウジング
本体と係合させるクランプ受け部分を更に含む。このユ
ニット燃料インジェクタはインジェクタ係合デバイスを
更に含み、インジェクタ係合デバイスはトップストップ
ハウジングの第２端部に配置され、インジェクタバレル
と係合してトップストップハウジング本体をインジェク
タバレルに固定し、クランプ荷重をインジェクタバレル
に伝達する。このユニット燃料インジェクタは、インジ
ェクタバレルに当接する内側環状ショルダと、インジェ
クタバレルの外側表面に沿い、かつインジェクタバレル
の反対側の端部に向かい軸方向に延在する環状オーバー
ハングを含む。クランプ受け部分、内側環状ショルダ及
び環状オーバーハングはトップストップハウジングに一
体形成されることが可能であり、クランプ受け手段はク
ランプとプランジャアセンブリとの間で半径方向に位置
決めをする円筒形の外側環状面を含むことができる。イ
ンジェクタ係合デバイスは、インジェクタバレルに形成
され、環状オーバーハングに隣接して配置された環状係
合溝と、環状係合溝内に配置されてハウジング本体をイ
ンジェクタバレルに固定する固定デバイスを更に含むこ
とができる。このインジェクタ係合デバイスは、環状オ
ーバーハングに形成された開口を更に含むことができ、
固定デバイスは開口及び環状係合溝の双方に配置される
ロールピンの形態をとることができる。バイアススプリ
ングがプランジャアセンブリを中心ボア内に付勢するた
めに設けられており、ここでスプリングはインジェクタ
バレルの遠位端部表面と当接して配置された１つの端部
を含む。この実施の形態において、トップストップはト
ップストップハウジングに一体形成されることが可能で
あり、一体形成されたトップストップハウジング本体、
トップストップ、クランプ受け部分及びインジェクタ係
合デバイスを含むアセンブリ全体の軸方向の所定長さ
は、プランジャアセンブリの後退行程の外方向の所定限
度を定める軸方向の所定長さを有することができる。重
要なことに、インジェクタ係合デバイスはトップストッ
プハウジングをインジェクタバレルに非螺合で固定す
る。インジェクタバレルは、バレルの外側表面に隣接し
たクランプされる端部に形成された外径横断面と、プラ
ンジャボアに隣接したクランプされる端部に形成された
内径横断面を含む。内側環状ショルダは外径横断面と当
接して配置され、内径横断面はインジェクタ係合デバイ
スと接触しない。
れるクランプ荷重によりエンジンシリンダヘッドに形成
されたマウンティングボア内にしっかりと取り付けるこ
とができるユニット燃料インジェクタに関する。このユ
ニット燃料インジェクタはインジェクタバレルを含み、
インジェクタバレルは、プランジャボアと、クランプさ
れる端部と、反対側の端部と、クランプされる端部と反
対側の端部との間に延在する外側表面を含む。このユニ
ット燃料インジェクタは、プランジャボア内に往復運動
可能に取り付けられたプランジャアセンブリとトップス
トップハウジング本体を更に含み、このハウジング本体
は、インジェクタバレルのクランプされる端部を受け入
れる中心ボアと、第１端部と、反対側の端部を含む。こ
のユニット燃料インジェクタは、トップストップハウジ
ング本体の第１端部に配置されてプランジャアセンブリ
の軸方向移動を抑止するトップストップと、トップスト
ップハウジング本体の第１端部と第２端部の中間に配置
され、クランプをガイドしてトップストップハウジング
本体と係合させるクランプ受け部分を更に含む。このユ
ニット燃料インジェクタはインジェクタ係合デバイスを
更に含み、インジェクタ係合デバイスはトップストップ
ハウジングの第２端部に配置され、インジェクタバレル
と係合してトップストップハウジング本体をインジェク
タバレルに固定し、クランプ荷重をインジェクタバレル
に伝達する。このユニット燃料インジェクタは、インジ
ェクタバレルに当接する内側環状ショルダと、インジェ
クタバレルの外側表面に沿い、かつインジェクタバレル
の反対側の端部に向かい軸方向に延在する環状オーバー
ハングを含む。クランプ受け部分、内側環状ショルダ及
び環状オーバーハングはトップストップハウジングに一
体形成されることが可能であり、クランプ受け手段はク
ランプとプランジャアセンブリとの間で半径方向に位置
決めをする円筒形の外側環状面を含むことができる。イ
ンジェクタ係合デバイスは、インジェクタバレルに形成
され、環状オーバーハングに隣接して配置された環状係
合溝と、環状係合溝内に配置されてハウジング本体をイ
ンジェクタバレルに固定する固定デバイスを更に含むこ
とができる。このインジェクタ係合デバイスは、環状オ
ーバーハングに形成された開口を更に含むことができ、
固定デバイスは開口及び環状係合溝の双方に配置される
ロールピンの形態をとることができる。バイアススプリ
ングがプランジャアセンブリを中心ボア内に付勢するた
めに設けられており、ここでスプリングはインジェクタ
バレルの遠位端部表面と当接して配置された１つの端部
を含む。この実施の形態において、トップストップはト
ップストップハウジングに一体形成されることが可能で
あり、一体形成されたトップストップハウジング本体、
トップストップ、クランプ受け部分及びインジェクタ係
合デバイスを含むアセンブリ全体の軸方向の所定長さ
は、プランジャアセンブリの後退行程の外方向の所定限
度を定める軸方向の所定長さを有することができる。重
要なことに、インジェクタ係合デバイスはトップストッ
プハウジングをインジェクタバレルに非螺合で固定す
る。インジェクタバレルは、バレルの外側表面に隣接し
たクランプされる端部に形成された外径横断面と、プラ
ンジャボアに隣接したクランプされる端部に形成された
内径横断面を含む。内側環状ショルダは外径横断面と当
接して配置され、内径横断面はインジェクタ係合デバイ
スと接触しない。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、参照番号１０
で全体として示される本発明のトップストップアセンブ
リが示されている。このアセンブリは、横荷重を最小に
すると共に、大きい静的なクランプ押え付け荷重がユニ
ット燃料インジェクタ１２の本体に伝達するように設計
されており、これによって燃料インジェクタのボアの内
方向の歪み、即ちピンチングを最小にすると共に、トッ
プストップとして効果的に機能してインジェクタプラン
ジャアセンブリの移動を制限する。ユニット燃料インジ
ェクタ１２は、内燃機関のシリンダヘッド１６に形成さ
れたマウンティングボア１４内に配置されている。クラ
ンプ１８が設けられており、これは、ユニット燃料イン
ジェクタ１２とマウンティングボア１４の内側端部を形
成する、シリンダヘッド１６の部分との間にシールを生
成するのに必要な十分なクランプ荷重によってユニット
燃料インジェクタ１２をマウンティングボア１４内に固
定する。このシールは、高シリンダ圧力下においてシリ
ンダガスが燃料インジェクタとシリンダヘッドとの間か
ら漏れるのを防ぐのには十分である。また、後述するよ
うに、トップストップアセンブリ１０は燃料インジェク
タプランジャアセンブリの外方向への移動を効果的に制
限し、これによってインジェクタ駆動トレイン構成要素
を効果的に潤滑するのに必要なラッシを提供する。従っ
て、トップストップアセンブリ１０はインジェクタプラ
ンジャアセンブリの止めとして機能する一方、ボアの内
方向の歪みを最小にするように軸方向の取り付け荷重を
燃料インジェクタ１２に効果的に伝達し、これによって
クランプ荷重を増大させ、シリンダ圧力のシーリングを
向上させることができる。
で全体として示される本発明のトップストップアセンブ
リが示されている。このアセンブリは、横荷重を最小に
すると共に、大きい静的なクランプ押え付け荷重がユニ
ット燃料インジェクタ１２の本体に伝達するように設計
されており、これによって燃料インジェクタのボアの内
方向の歪み、即ちピンチングを最小にすると共に、トッ
プストップとして効果的に機能してインジェクタプラン
ジャアセンブリの移動を制限する。ユニット燃料インジ
ェクタ１２は、内燃機関のシリンダヘッド１６に形成さ
れたマウンティングボア１４内に配置されている。クラ
ンプ１８が設けられており、これは、ユニット燃料イン
ジェクタ１２とマウンティングボア１４の内側端部を形
成する、シリンダヘッド１６の部分との間にシールを生
成するのに必要な十分なクランプ荷重によってユニット
燃料インジェクタ１２をマウンティングボア１４内に固
定する。このシールは、高シリンダ圧力下においてシリ
ンダガスが燃料インジェクタとシリンダヘッドとの間か
ら漏れるのを防ぐのには十分である。また、後述するよ
うに、トップストップアセンブリ１０は燃料インジェク
タプランジャアセンブリの外方向への移動を効果的に制
限し、これによってインジェクタ駆動トレイン構成要素
を効果的に潤滑するのに必要なラッシを提供する。従っ
て、トップストップアセンブリ１０はインジェクタプラ
ンジャアセンブリの止めとして機能する一方、ボアの内
方向の歪みを最小にするように軸方向の取り付け荷重を
燃料インジェクタ１２に効果的に伝達し、これによって
クランプ荷重を増大させ、シリンダ圧力のシーリングを
向上させることができる。
【００２２】図１に示されるように、固締具２０、即ち
ボルトはクランプ１８に形成された開口を介して延び、
シリンダヘッド１６に形成され内面がねじ切りされたボ
アと係合する。図２に示されるように、クランプ１８
は、互いから離間して形成された、トップストップアセ
ンブリ１０と係合する一対のフォーク２２ａ、２２ｂを
含む。固締具２０にかけられたトルクによって所定のク
ランプ荷重がフォーク２２ａ、２２ｂを介してトップス
トップアセンブリ１０に伝達され、これによってユニッ
ト燃料インジェクタ１２がマウンティングボア１４内に
保持される。図２及び図３を参照すると、トップストッ
プアセンブリは一体の単一部品からなるトップストップ
ハウジング２４を含み、これはトップストップハウジン
グ本体２６を含む。トップストップハウジング本体２６
は、軸方向に延びてハウジング本体２６を貫通する中心
ボア２８と、ハウジング本体２６の一方の端部に配置さ
れるトップストップ３０と、ハウジング本体２６の反対
側の端部に配置されるインジェクタ係合部分又はデバイ
ス３２と、トップストップ３０及びインジェクタ係合部
分３２の中間に配置されるクランプ受け部分３４を含
む。後で十分述べられるように、インジェクタ係合部分
３２はねじを使用せずにインジェクタバレル３８のクラ
ンプされる端部３６にしっかりと係合する。
ボルトはクランプ１８に形成された開口を介して延び、
シリンダヘッド１６に形成され内面がねじ切りされたボ
アと係合する。図２に示されるように、クランプ１８
は、互いから離間して形成された、トップストップアセ
ンブリ１０と係合する一対のフォーク２２ａ、２２ｂを
含む。固締具２０にかけられたトルクによって所定のク
ランプ荷重がフォーク２２ａ、２２ｂを介してトップス
トップアセンブリ１０に伝達され、これによってユニッ
ト燃料インジェクタ１２がマウンティングボア１４内に
保持される。図２及び図３を参照すると、トップストッ
プアセンブリは一体の単一部品からなるトップストップ
ハウジング２４を含み、これはトップストップハウジン
グ本体２６を含む。トップストップハウジング本体２６
は、軸方向に延びてハウジング本体２６を貫通する中心
ボア２８と、ハウジング本体２６の一方の端部に配置さ
れるトップストップ３０と、ハウジング本体２６の反対
側の端部に配置されるインジェクタ係合部分又はデバイ
ス３２と、トップストップ３０及びインジェクタ係合部
分３２の中間に配置されるクランプ受け部分３４を含
む。後で十分述べられるように、インジェクタ係合部分
３２はねじを使用せずにインジェクタバレル３８のクラ
ンプされる端部３６にしっかりと係合する。
【００２３】インジェクタバレル３８は、プランジャア
センブリ４２を受け入れるプランジャボア４０を含む。
プランジャアセンブリ４２はプランジャボア４０内に往
復運動可能に取り付けられ、噴射行程及び後退行程を通
じて移動する。プランジャアセンブリ４２はバイアスス
プリング４４によって外方向に付勢され、インジェクタ
駆動トレイン（図示せず）と係合する。軸継ぎ手４６が
プランジャアセンブリ４２の外側端部に接続されて、ス
プリングシート付け外側フランジ４８を含み、これに対
しバイアススプリング４４はプランジャ４２を外方向に
付勢するように作用する。ユニット燃料インジェクタ１
２は、プランジャアセンブリの外方向の移動を制限する
ストップ機構を必要とするプランジャアセンブリを有す
るどのような燃料インジェクタでもよく、例えば米国特
許第５，４４１，０２７号、第５，２９９，７３８号、
及び本願と共に出願中の "Pinned Injector Assembly"
というタイトルの米国特許出願（これらは全て本発明の
出願人に譲渡されており、これらの開示内容は全て本明
細書中に援用される）に開示されるような機械作動プラ
ンジャアセンブリを有するあらゆるオープンノズル又は
クローズノズル燃料インジェクタでもよい。もちろん、
これらのインジェクタのインジェクタバレルは本発明の
トップストップアセンブリを受け入れるために本発明に
従って設計は変更される必要がある。
センブリ４２を受け入れるプランジャボア４０を含む。
プランジャアセンブリ４２はプランジャボア４０内に往
復運動可能に取り付けられ、噴射行程及び後退行程を通
じて移動する。プランジャアセンブリ４２はバイアスス
プリング４４によって外方向に付勢され、インジェクタ
駆動トレイン（図示せず）と係合する。軸継ぎ手４６が
プランジャアセンブリ４２の外側端部に接続されて、ス
プリングシート付け外側フランジ４８を含み、これに対
しバイアススプリング４４はプランジャ４２を外方向に
付勢するように作用する。ユニット燃料インジェクタ１
２は、プランジャアセンブリの外方向の移動を制限する
ストップ機構を必要とするプランジャアセンブリを有す
るどのような燃料インジェクタでもよく、例えば米国特
許第５，４４１，０２７号、第５，２９９，７３８号、
及び本願と共に出願中の "Pinned Injector Assembly"
というタイトルの米国特許出願（これらは全て本発明の
出願人に譲渡されており、これらの開示内容は全て本明
細書中に援用される）に開示されるような機械作動プラ
ンジャアセンブリを有するあらゆるオープンノズル又は
クローズノズル燃料インジェクタでもよい。もちろん、
これらのインジェクタのインジェクタバレルは本発明の
トップストップアセンブリを受け入れるために本発明に
従って設計は変更される必要がある。
【００２４】図２及び図３に示されるように、トップス
トップ３０はハウジング本体２６に一体形成されてお
り、内側環状ランド（平坦面）５０を含む。プランジャ
アセンブリ４２の後退行程の際、環状ランド５０は、フ
ランジ４８と接触して位置することにより軸継ぎ手４
６、従ってはプランジャアセンブリ４２の外方向への移
動を止める。このようにして、トップストップ３０はイ
ンジェクタ駆動トレイン（図示せず）内の部品間のラシ
ュを促進し、部品間に適切な潤滑ができるように機能す
る。クランプ受け部分３４はハウジング本体２６の２つ
の端部の中間に配置されており、クランプ１８のフォー
ク２２ａ、２２ｂをガイドするようにサイズ決めされ配
置された円筒形の外側環状面５２を含む。従って、クラ
ンプ受け部分３４には、円筒形の外側表面５２がフォー
ク２２ａ、２２ｂとプランジャアセンブリ４２との間に
半径方向に配置されるように大きな隙間は全くない。１
つ又はそれより多くの小さな排油通路５４がクランプ受
け部分３４に形成されており、これによって中心ボア２
８内の潤滑油が外方向に流れて機関のオーバーヘッドに
流れることができる。このようにして、排油通路５４は
新しい潤滑油をハウジング本体２６の内部に積極的に流
す一方で、プランジャアセンブリ４２とインジェクタバ
レル３８との間の間隙を介して燃料系中へ漏れる潤滑油
の量を低減する。潤滑油をトップストップハウジングか
ら排出するのを助けるための、更なる排油通路をインジ
ェクタバレル３８に見出せる。また、クランプ受け部分
３４はフォーク２２ａ、２２ｂと当接する環状クランプ
ランド５６を含む。従って、クランプ荷重はフォーク２
２ａ、２２ｂによって環状クランプランド５６を介して
ハウジング本体２６内に伝達される。
トップ３０はハウジング本体２６に一体形成されてお
り、内側環状ランド（平坦面）５０を含む。プランジャ
アセンブリ４２の後退行程の際、環状ランド５０は、フ
ランジ４８と接触して位置することにより軸継ぎ手４
６、従ってはプランジャアセンブリ４２の外方向への移
動を止める。このようにして、トップストップ３０はイ
ンジェクタ駆動トレイン（図示せず）内の部品間のラシ
ュを促進し、部品間に適切な潤滑ができるように機能す
る。クランプ受け部分３４はハウジング本体２６の２つ
の端部の中間に配置されており、クランプ１８のフォー
ク２２ａ、２２ｂをガイドするようにサイズ決めされ配
置された円筒形の外側環状面５２を含む。従って、クラ
ンプ受け部分３４には、円筒形の外側表面５２がフォー
ク２２ａ、２２ｂとプランジャアセンブリ４２との間に
半径方向に配置されるように大きな隙間は全くない。１
つ又はそれより多くの小さな排油通路５４がクランプ受
け部分３４に形成されており、これによって中心ボア２
８内の潤滑油が外方向に流れて機関のオーバーヘッドに
流れることができる。このようにして、排油通路５４は
新しい潤滑油をハウジング本体２６の内部に積極的に流
す一方で、プランジャアセンブリ４２とインジェクタバ
レル３８との間の間隙を介して燃料系中へ漏れる潤滑油
の量を低減する。潤滑油をトップストップハウジングか
ら排出するのを助けるための、更なる排油通路をインジ
ェクタバレル３８に見出せる。また、クランプ受け部分
３４はフォーク２２ａ、２２ｂと当接する環状クランプ
ランド５６を含む。従って、クランプ荷重はフォーク２
２ａ、２２ｂによって環状クランプランド５６を介して
ハウジング本体２６内に伝達される。
【００２５】インジェクタ係合部分３２は、中心ボア２
８内にハウジング本体２６のトップストップ３０と反対
側の端部に配置された内側環状ショルダ５８を含む。ま
た、インジェクタ係合部分３２は環状オーバーハング６
０を含み、これは環状ショルダ５８からインジェクタバ
レル３８の外側表面に沿って軸方向に延びている。環状
ショルダ５８はインジェクタバレル３８に形成された遠
位端部表面６２に当接する。重要なことに、環状ショル
ダ５８は具体的には、遠位端部表面６２の内径横断端部
又は表面とは反対の、遠位端部表面６２の外径横断端部
又は表面６４に接触する。遠位端部表面６２は単一の横
断面に配置され、プランジャボア４０から単一の横断面
を介してインジェクタバレル３８の外側表面まで延びる
ことが好ましい。このような設計は、中心ボア２８内に
延びる壁の薄い内径拡張部即ちタワー部分を回避してお
り、従ってこのような薄い壁状のタワーに関連するボア
の内方向の歪みの問題を回避する。トップストップハウ
ジング２４がインジェクタバレル３８に取り付けられ、
クランプ荷重が環状クランプランド５６に加えられる
と、クランプ荷重は内側環状ショルダ５８と外径表面６
４とが接触していることによりインジェクタバレル３８
の外径でインジェクタバレル３８に伝達される。クラン
プ荷重をインジェクタバレル３８の外側部分に付与し、
また後述するように螺合接続を回避することにより、本
発明のトップストップハウジング２４は、シリンダ圧力
がより高い用途に必要となるクランプ力をより大きくで
きる一方でバレルのボアの内方向の歪みを最小にする。
８内にハウジング本体２６のトップストップ３０と反対
側の端部に配置された内側環状ショルダ５８を含む。ま
た、インジェクタ係合部分３２は環状オーバーハング６
０を含み、これは環状ショルダ５８からインジェクタバ
レル３８の外側表面に沿って軸方向に延びている。環状
ショルダ５８はインジェクタバレル３８に形成された遠
位端部表面６２に当接する。重要なことに、環状ショル
ダ５８は具体的には、遠位端部表面６２の内径横断端部
又は表面とは反対の、遠位端部表面６２の外径横断端部
又は表面６４に接触する。遠位端部表面６２は単一の横
断面に配置され、プランジャボア４０から単一の横断面
を介してインジェクタバレル３８の外側表面まで延びる
ことが好ましい。このような設計は、中心ボア２８内に
延びる壁の薄い内径拡張部即ちタワー部分を回避してお
り、従ってこのような薄い壁状のタワーに関連するボア
の内方向の歪みの問題を回避する。トップストップハウ
ジング２４がインジェクタバレル３８に取り付けられ、
クランプ荷重が環状クランプランド５６に加えられる
と、クランプ荷重は内側環状ショルダ５８と外径表面６
４とが接触していることによりインジェクタバレル３８
の外径でインジェクタバレル３８に伝達される。クラン
プ荷重をインジェクタバレル３８の外側部分に付与し、
また後述するように螺合接続を回避することにより、本
発明のトップストップハウジング２４は、シリンダ圧力
がより高い用途に必要となるクランプ力をより大きくで
きる一方でバレルのボアの内方向の歪みを最小にする。
【００２６】図３及び図４に示されるように、インジェ
クタバレル３８は環状係合溝６６を含み、これはクラン
プされる端部３６でインジェクタバレル３８の外側表面
に形成されている。開口６８が環状オーバーハング６０
に形成されており、この開口６８はトップストップハウ
ジング２４をインジェクタバレル３８に固定する固定デ
バイス７０、即ちロールピンを受け入れる。ピン７０
は、特にインジェクタを取り外す際の適切な強度を確保
して設計されたコイル状のロールピンであることが好ま
しい。開口６８は環状オーバーハング６０を貫通して環
状係合溝６６と接して延び、ロールピン７０を開口６８
を介して環状係合溝６６内に挿入することによってトッ
プストップハウジング２４とインジェクタバレル３８と
の間に比較的弛いがしっかりとした非螺合接続を生成す
ることができる。図４を参照すると、重要なことに、ピ
ン開口６８は開口６８の一方の端部からその殆どの部分
に沿って延在するすべりばめ部分（slip fit portion)
７２と、反対側の端部に形成された圧入部分（press fi
t portion)７４を含む。すべりばめ部分７２は、ピン７
０がすべりばめ部分７２を介して容易に挿入されること
ができるように、その直径がピン７０の直径即ち幅より
もわずかに大きく形成されている。一方、圧入部分７４
は、ピン７０の一方の端部と圧入部分７４との間に締り
ばめ即ち圧入が生じるように、その直径がピン７０の直
径よりもわずかに小さく形成されている。本発明のねじ
切りされていないインジェクタ係合部分又はデバイス３
２の別の重要な点は、環状溝６６、開口６８及びピン７
０の相対的なサイジング（sizing)である。従来の燃料
インジェクタ本体の設計では、トップストップアセンブ
リは螺合接続を介してインジェクタバレルに接続されて
おり、この螺合接続は横荷重をバレルにかけるため、中
心ボアを内方向に歪ませ、プランジャにスカッフィング
が生じていた。本発明のねじ切りされていないインジェ
クタ係合部分又はデバイス３２は、螺合接続を避け、バ
レル３８の外径に係合させるだけでなく、環状溝６６及
び開口６８をサイジングしてピン７０の直径よりも大き
な周縁範囲を有するキャビティ７６を形成することによ
って、横方向のアセンブリ荷重がバレル３８にかかるこ
とを回避する。従って、この接続における横方向のアセ
ンブリ荷重は、ピン７０との圧接を避けるには十分大き
な周縁範囲を有するキャビティ７６をサイジングするこ
とによって完全に避けられる。インジェクタ係合部分３
２は、ねじを使用せずにトップストップハウジング２４
をインジェクタバレル３８に効果的に接続し、これによ
って螺合接続に関連している横荷重を取り除く。結果的
に、ねじ切りされていない係合部分３２には、組立ての
際に比較的弛く完全に非螺合の接続が生じる一方で、軸
方向のクランプ荷重をハウジングに伝達することによっ
てクランプ１８がしっかりと固定された接続を生じるこ
とを可能にする。この設計は、ボアの内方向の歪みを大
幅に小さくすることによって、プランジャのスカッフィ
ング及びインジェクタの故障の可能性を低減する。本発
明のねじ切りされていないインジェクタ係合部分又はデ
バイス３２は、１つ以上のピンと開口の組み合わせ、又
は横荷重がバレル３８に付与するのを回避しながらトッ
プストップハウジング本体２６及びバレル３８を取り付
けることができるあらゆる他の接続を用いることができ
ることを理解すべきである。
クタバレル３８は環状係合溝６６を含み、これはクラン
プされる端部３６でインジェクタバレル３８の外側表面
に形成されている。開口６８が環状オーバーハング６０
に形成されており、この開口６８はトップストップハウ
ジング２４をインジェクタバレル３８に固定する固定デ
バイス７０、即ちロールピンを受け入れる。ピン７０
は、特にインジェクタを取り外す際の適切な強度を確保
して設計されたコイル状のロールピンであることが好ま
しい。開口６８は環状オーバーハング６０を貫通して環
状係合溝６６と接して延び、ロールピン７０を開口６８
を介して環状係合溝６６内に挿入することによってトッ
プストップハウジング２４とインジェクタバレル３８と
の間に比較的弛いがしっかりとした非螺合接続を生成す
ることができる。図４を参照すると、重要なことに、ピ
ン開口６８は開口６８の一方の端部からその殆どの部分
に沿って延在するすべりばめ部分（slip fit portion)
７２と、反対側の端部に形成された圧入部分（press fi
t portion)７４を含む。すべりばめ部分７２は、ピン７
０がすべりばめ部分７２を介して容易に挿入されること
ができるように、その直径がピン７０の直径即ち幅より
もわずかに大きく形成されている。一方、圧入部分７４
は、ピン７０の一方の端部と圧入部分７４との間に締り
ばめ即ち圧入が生じるように、その直径がピン７０の直
径よりもわずかに小さく形成されている。本発明のねじ
切りされていないインジェクタ係合部分又はデバイス３
２の別の重要な点は、環状溝６６、開口６８及びピン７
０の相対的なサイジング（sizing)である。従来の燃料
インジェクタ本体の設計では、トップストップアセンブ
リは螺合接続を介してインジェクタバレルに接続されて
おり、この螺合接続は横荷重をバレルにかけるため、中
心ボアを内方向に歪ませ、プランジャにスカッフィング
が生じていた。本発明のねじ切りされていないインジェ
クタ係合部分又はデバイス３２は、螺合接続を避け、バ
レル３８の外径に係合させるだけでなく、環状溝６６及
び開口６８をサイジングしてピン７０の直径よりも大き
な周縁範囲を有するキャビティ７６を形成することによ
って、横方向のアセンブリ荷重がバレル３８にかかるこ
とを回避する。従って、この接続における横方向のアセ
ンブリ荷重は、ピン７０との圧接を避けるには十分大き
な周縁範囲を有するキャビティ７６をサイジングするこ
とによって完全に避けられる。インジェクタ係合部分３
２は、ねじを使用せずにトップストップハウジング２４
をインジェクタバレル３８に効果的に接続し、これによ
って螺合接続に関連している横荷重を取り除く。結果的
に、ねじ切りされていない係合部分３２には、組立ての
際に比較的弛く完全に非螺合の接続が生じる一方で、軸
方向のクランプ荷重をハウジングに伝達することによっ
てクランプ１８がしっかりと固定された接続を生じるこ
とを可能にする。この設計は、ボアの内方向の歪みを大
幅に小さくすることによって、プランジャのスカッフィ
ング及びインジェクタの故障の可能性を低減する。本発
明のねじ切りされていないインジェクタ係合部分又はデ
バイス３２は、１つ以上のピンと開口の組み合わせ、又
は横荷重がバレル３８に付与するのを回避しながらトッ
プストップハウジング本体２６及びバレル３８を取り付
けることができるあらゆる他の接続を用いることができ
ることを理解すべきである。
【００２７】重要なことに、ハウジング本体２６はその
長手軸を中心として対称に形成され、即ち軸対称であ
り、適切に動作させるためにハウジング本体２６を特定
の回転位置に正確に配置する必要がない。従って、本明
細書中により十分に後述するように、トップストップハ
ウジング本体２６はあらゆる回転位置でインジェクタバ
レル３８に取り付けられ、次に、トップストップを効果
的に動作させるためにトップストップ３０を自動的に位
置決めされて、ハウジング本体２６の回転位置に関係な
くクランプ１８によって係合される。また、環状溝６６
はバレル３８の外周全体に延在するため、ピン７０はト
ップストップハウジング本体２６とバレル３８との間の
相対的な回転位置に関係なく環状溝６６と係合する。ま
た、軸対称の設計は元来ハウジングにおける応力を低減
する。
長手軸を中心として対称に形成され、即ち軸対称であ
り、適切に動作させるためにハウジング本体２６を特定
の回転位置に正確に配置する必要がない。従って、本明
細書中により十分に後述するように、トップストップハ
ウジング本体２６はあらゆる回転位置でインジェクタバ
レル３８に取り付けられ、次に、トップストップを効果
的に動作させるためにトップストップ３０を自動的に位
置決めされて、ハウジング本体２６の回転位置に関係な
くクランプ１８によって係合される。また、環状溝６６
はバレル３８の外周全体に延在するため、ピン７０はト
ップストップハウジング本体２６とバレル３８との間の
相対的な回転位置に関係なく環状溝６６と係合する。ま
た、軸対称の設計は元来ハウジングにおける応力を低減
する。
【００２８】一体の単一部品からなるトップストップハ
ウジング２４は、図３に示される軸方向の所定長さＬを
有して設計されており、これは環状ランド５０を所定の
停止位置に配置することによって、プランジャアセンブ
リ４２の後退行程に外方向の所定限度を定める。軸方向
の所定長さＬは、内側環状ショルダ５８と環状ランド５
０間のハウジング２４の長さである。後退行程の「トッ
プストップ」即ち外方向の所定限度は、適切な潤滑のた
めに部品間で潤滑油を保つのに必要な所望のラシュがイ
ンジェクタ駆動トレイン（図示せず）の構成要素間に生
じるように、所望のトップストップ位置、即ちプランジ
ャアセンブリ４２の後退行程の外方向の所定限度を定め
る軸方向の所定長さＬを有するトップストップハウジン
グを選択することによって設定される。一体の単一部品
である各トップストップハウジング２４に関連したこの
予め設定されるトップストップの特徴は、トップストッ
プ３０及びインジェクタ係合部分３２をハウジング本体
２６と一体形成して一体の単一部品からなるトップスト
ップハウジング２４を生成することによって得られる。
このようにして、本発明のトップストップハウジングは
別個のトップストップ構成要素、例えばトップストップ
キャップ及びロックナットを備えるための不要なコスト
を回避する一方で、螺合接続によって接続される別個の
構成要素の弛みに関する問題を回避する。
ウジング２４は、図３に示される軸方向の所定長さＬを
有して設計されており、これは環状ランド５０を所定の
停止位置に配置することによって、プランジャアセンブ
リ４２の後退行程に外方向の所定限度を定める。軸方向
の所定長さＬは、内側環状ショルダ５８と環状ランド５
０間のハウジング２４の長さである。後退行程の「トッ
プストップ」即ち外方向の所定限度は、適切な潤滑のた
めに部品間で潤滑油を保つのに必要な所望のラシュがイ
ンジェクタ駆動トレイン（図示せず）の構成要素間に生
じるように、所望のトップストップ位置、即ちプランジ
ャアセンブリ４２の後退行程の外方向の所定限度を定め
る軸方向の所定長さＬを有するトップストップハウジン
グを選択することによって設定される。一体の単一部品
である各トップストップハウジング２４に関連したこの
予め設定されるトップストップの特徴は、トップストッ
プ３０及びインジェクタ係合部分３２をハウジング本体
２６と一体形成して一体の単一部品からなるトップスト
ップハウジング２４を生成することによって得られる。
このようにして、本発明のトップストップハウジングは
別個のトップストップ構成要素、例えばトップストップ
キャップ及びロックナットを備えるための不要なコスト
を回避する一方で、螺合接続によって接続される別個の
構成要素の弛みに関する問題を回避する。
【００２９】本発明のトップストップアセンブリは、正
確で安価、かつ効果的なトップストップ機能及び荷重配
分が不可欠であるあらゆる車両又は産業装置のあらゆる
内燃機関に、往復運動可能に取り付けられるプランジャ
アセンブリを有するあらゆる燃料インジェクタ、即ち機
械作動ユニット燃料インジェクタに使用することができ
る。
確で安価、かつ効果的なトップストップ機能及び荷重配
分が不可欠であるあらゆる車両又は産業装置のあらゆる
内燃機関に、往復運動可能に取り付けられるプランジャ
アセンブリを有するあらゆる燃料インジェクタ、即ち機
械作動ユニット燃料インジェクタに使用することができ
る。
【図１】クランプによって内燃機関のエンジンシリンダ
ヘッドに固定されたユニット燃料インジェクタに取り付
けられた、本発明のトップストップアセンブリの平面図
である。
ヘッドに固定されたユニット燃料インジェクタに取り付
けられた、本発明のトップストップアセンブリの平面図
である。
【図２】クランプによって係合され、ユニット燃料イン
ジェクタバレルに接続された図１のトップストップアセ
ンブリの斜視図である。
ジェクタバレルに接続された図１のトップストップアセ
ンブリの斜視図である。
【図３】図２のトップストップアセンブリ、クランプ及
び燃料インジェクタバレルの側面断面斜視図である。
び燃料インジェクタバレルの側面断面斜視図である。
【図４】図３の平面４−４に沿って切り取られたユニッ
トインジェクタの断面図である。
トインジェクタの断面図である。
１０ トップストップアセンブリ １２ ユニット燃料インジェクタ １４ マウンティングボア １６ シリンダヘッド １８ クランプ ２２ フォーク ２４ トップストップハウジング ２６ トップストップハウジング本体 ２８ 中心ボア ３０ トップストップ ３２ インジェクタ係合部分（デバイス） ３４ クランプ受け部分 ３６ クランプされる端部 ４０ プランジャボア ４２ プランジャアセンブリ ４４ バイアススプリング ４６ 軸継ぎ手 ５０ ランド ５２ 外側環状面 ５４ 排油通路 ５６ クランプランド ５８ 内側環状ショルダ ６０ 環状オーバーハング ６２ 遠位端部表面 ６４ 外径横断端部又は表面 ６６ 環状係合溝 ６８ 開口 ７０ ロールピン（固定デバイス）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルース イー． バーニー アメリカ合衆国 47201 インディアナ州 コロンバス レンウッド プレイス 4822 (72)発明者 ダニエル ケイ． ヒッキー アメリカ合衆国 46143 インディアナ州 グリーンウッド イーグル クレスト ドライブ 1262
Claims (20)
- 【請求項１】 クランプからクランプ荷重を受け、プラ
ンジャアセンブリを含むユニット燃料インジェクタをシ
リンダヘッドに固定するトップストップアセンブリであ
って、 一体の単一部品からなるトップストップハウジング本体
を含み、前記トップストップハウジング本体は、中心ボ
アと、第１端部と、反対側の第２端部と、前記第１端部
及び第２端部の中間に形成されたクランプ受け部分と、
前記本体の前記第１端部に一体形成されて前記プランジ
ャアセンブリの軸方向移動を抑止するトップストップ
と、前記第２端部に形成されて前記ユニット燃料インジ
ェクタにしっかりと非螺合の係合をするねじ切りされて
いないインジェクタ係合部分を含む、 トップストップアセンブリ。 - 【請求項２】 前記一体の単一部品からなるトップスト
ップハウジング本体が、前記プランジャアセンブリの後
退行程の外方向の所定限度を定める軸方向の所定長さを
有する、請求項１に記載のトップストップアセンブリ。 - 【請求項３】 前記一体の単一部品からなるトップスト
ップハウジング本体が軸対称であり、前記クランプ受け
部分が前記クランプをガイドする円筒形の外側環状面を
含む、請求項１に記載のトップストップアセンブリ。 - 【請求項４】 前記クランプ受け部分を貫通して半径方
向に延在する排油通路を更に含む、請求項３に記載のト
ップストップアセンブリ。 - 【請求項５】 前記ねじ切りされていないインジェクタ
係合部分が、前記ユニット燃料インジェクタに当接する
内側環状ショルダと、前記環状ショルダより半径方向外
側に配置される環状オーバーハングを含む、請求項４に
記載のトップストップアセンブリ。 - 【請求項６】 前記ねじ切りされていないインジェクタ
係合部分が、前記トップストップアセンブリを前記ユニ
ット燃料インジェクタに固定するロールピンを受け入れ
る開口を含む、請求項５に記載のトップストップアセン
ブリ。 - 【請求項７】 クランプからクランプ荷重を受け、プラ
ンジャアセンブリを含むユニット燃料インジェクタをシ
リンダヘッドに固定するトップストップアセンブリであ
って、 中心ボア、第１端部及び反対側の第２端部を含む軸対称
のハウジング本体を含み、 前記ハウジング本体の前記第１端部に配置されて前記プ
ランジャアセンブリの軸方向移動を抑止するトップスト
ップを含み、 前記ハウジング本体の前記第１端部及び第２端部の中間
に配置された円筒状のクランプ受け部分を含み、前記ク
ランプ受け部分は前記クランプと前記プランジャアセン
ブリとの間に延在する外側環状面を含み、 前記第２端部に形成され、前記ユニット燃料インジェク
タと非螺合の係合をして前記ハウジング本体を前記ユニ
ット燃料インジェクタに固定するねじ切りされていない
インジェクタ係合手段を含む、 トップストップアセンブリ。 - 【請求項８】 前記トップストップが前記軸対称のハウ
ジング本体に一体形成されている、請求項７に記載のト
ップストップアセンブリ。 - 【請求項９】 前記軸対称のハウジング本体及び前記一
体形成されたトップストップは軸方向の所定長さを有
し、前記軸方向の所定長さは前記プランジャアセンブリ
の後退行程の所定の外方向の所定限度を定める、請求項
８に記載のトップストップアセンブリ。 - 【請求項１０】 前記クランプ受け部分を貫通して半径
方向に延在する排油通路を更に含む、請求項８に記載の
トップストップアセンブリ。 - 【請求項１１】 前記ねじ切りされていないインジェク
タ係合手段が、前記ユニット燃料インジェクタに当接す
る内側環状ショルダと、前記環状ショルダより半径方向
外側に配置される環状オーバーハングを含む、請求項７
に記載のトップストップアセンブリ。 - 【請求項１２】 前記ねじ切りされていないインジェク
タ係合部分が、前記トップストップアセンブリを前記ユ
ニット燃料インジェクタに固定するロールピンを受け入
れる開口を含む、請求項８に記載のトップストップアセ
ンブリ。 - 【請求項１３】 クランプによって付与されるクランプ
荷重により、エンジンシリンダヘッドに形成されたマウ
ンティングボア内にしっかりと取り付けられることがで
きるユニット燃料インジェクタであって、 プランジャボア、クランプされる端部、反対側の端部、
及び前記クランプされる端部と前記反対側の端部との間
に延在する外側表面を含むインジェクタバレルを含み、 前記プランジャボア内に往復運動可能に取り付けられた
プランジャアセンブリを含み、 前記インジェクタバレルの前記クランプされる端部を受
け入れる中心ボア、第１端部及び反対側の第２端部を含
むトップストップハウジング本体を含み、 前記トップストップハウジング本体の前記第１端部に配
置されて前記プランジャアセンブリの軸方向移動を抑止
するトップストップを含み、 前記ハウジング本体の前記第１端部及び前記第２端部の
中間に配置され、前記クランプをガイドして前記トップ
ストップハウジング本体と係合させるクランプ受け手段
を含み、 前記トップストップハウジング本体の前記第２端部に配
置され、前記インジェクタバレルと係合して前記トップ
ストップハウジング本体を前記インジェクタバレルに固
定し、前記クランプ荷重を前記インジェクタバレルに伝
達するインジェクタ係合手段を含み、前記インジェクタ
係合手段は、前記インジェクタバレルに当接する内側環
状ショルダと、前記インジェクタバレルの外側表面に沿
い、かつインジェクタバレルの反対側の端部に向かい軸
方向に延在する環状オーバーハングを含む、 ユニット燃料インジェクタ。 - 【請求項１４】 前記クランプ受け手段、前記内側環状
ショルダ及び前記環状オーバーハングが前記トップスト
ップハウジング本体に一体形成されており、前記クラン
プ受け手段は前記クランプと前記プランジャアセンブリ
との間で半径方向の位置決めをする円筒形の外側環状面
を含む、請求項１３に記載のユニット燃料インジェク
タ。 - 【請求項１５】 前記インジェクタバレルの前記クラン
プされる端部は遠位端部表面を含み、前記内側環状ショ
ルダは前記遠位端部表面と係合する、請求項１３に記載
のユニット燃料インジェクタ。 - 【請求項１６】 前記インジェクタ係合手段は、前記イ
ンジェクタバレルに形成され、前記環状オーバーハング
に隣接して配置された環状係合溝を更に含み、前記イン
ジェクタ係合手段は、前記環状係合溝内に配置されて前
記ハウジング本体を前記インジェクタバレルに固定する
固定デバイスを更に含む、請求項１３に記載のユニット
燃料インジェクタ。 - 【請求項１７】 前記インジェクタ係合手段は前記環状
オーバーハングに形成された開口を更に含み、前記固定
デバイスは前記開口及び前記環状係合溝内に配置される
ロールピンを含む、請求項１６に記載のユニット燃料イ
ンジェクタ。 - 【請求項１８】 前記プランジャアセンブリを前記中心
ボア内に付勢するバイアススプリングを更に含み、前記
バイアススプリングは前記遠位端部表面に当接して配置
された１つの端部を含む、請求項１５に記載のユニット
燃料インジェクタ。 - 【請求項１９】 前記トップストップは前記トップスト
ップハウジング本体に一体形成されており、前記一体形
成されたトップストップハウジング本体、前記トップス
トップ、前記クランプ受け部分及び前記インジェクタ係
合手段は軸方向の所定長さを有し、前記軸方向の所定長
さは前記プランジャアセンブリの後退行程の外方向の所
定限度を定める、請求項１３に記載のユニット燃料イン
ジェクタ。 - 【請求項２０】 前記インジェクタ係合手段は前記トッ
プストップハウジング本体を前記インジェクタバレルに
非螺合で固定し、前記インジェクタバレルは、前記イン
ジェクタバレルの前記外側表面に隣接した前記クランプ
される端部に形成された外径端部表面と、前記プランジ
ャボアに隣接した前記クランプされる端部に形成された
内径端部表面を含み、前記内側環状ショルダは前記外径
端部表面に当接して配置され、前記内径端部表面は前記
内側環状ショルダと接触しない、請求項１３に記載のユ
ニット燃料インジェクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US049379 | 1998-03-27 | ||
| US09/049,379 US5934254A (en) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Top stop assembly for a fuel injector |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11311167A true JPH11311167A (ja) | 1999-11-09 |
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ID=21959507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11087223A Expired - Fee Related JP3140432B2 (ja) | 1998-03-27 | 1999-03-29 | 燃料インジェクタのトップストップアセンブリ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3140432B2 (ja) |
| DE (1) | DE19913680B4 (ja) |
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| US6382187B1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-05-07 | Siemens Automotive Corporation | Clip for attachment of fuel supply assembly |
| US6640784B1 (en) * | 2002-10-09 | 2003-11-04 | Robert Bosch Corporation | Spark ignition direct injection system |
| US7347189B2 (en) * | 2003-02-19 | 2008-03-25 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Fuel injector clamp with retaining sleeve |
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