JPH11320440A - 円筒シール及び封止リングを備えた円筒シール及び封止リングの組み付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｏリング等の封止リングを介して円筒孔に圧
入されるインジェクタ等の円筒シールにあって、同円筒
シールに対する封止リング等の装着を容易且つ的確なら
しめる。 【解決手段】 円筒シールであるインジェクタ５の圧入
部にあたる末端部５ａは、基本的には円筒形状の外形を
有する。詳しくは、その外径が徐々に小さくなる絞部５
Ａと、所定深さのリング溝部５Ｂと、リング溝部５Ｂの
溝壁を形成するとともに、末端方向に向かって徐々に先
細となる円錐台（テーパ）形状の端部５Ｃとを有して構
成されている。リング溝部５Ｂに装着されるゴム製Ｏリ
ング７やこのＯリング７を両側から係止するための樹脂
製バックアップリング８ａ、８ｂ、及び８ｃは、テーパ
形状の端部５Ｃから押し込まれて同リング溝部５Ｂに填
め込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインジェク
タ等のシール部に採用して好適な円筒シール、及びバッ
クアップリングやＯリング等の封止リングを備えた円筒
シール、及びそれら封止リングの組み付け方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６に、従来のインジェクタ方式を採用
するエンジンの燃料供給装置についてその一例を示す。
同図６に示すように、こうしたインジェクタ方式を採用
するエンジン１００において、その燃料供給装置１０１
は、燃料タンク１０２から汲み上げた燃料を一旦蓄えこ
れを高圧に保持するデリバリパイプ１０３と、このデリ
バリパイプ１０３内で高圧に保たれた燃料をエンジンの
吸気系或いは燃焼室１０４に噴射供給するインジェクタ
１０５とを備えて構成される。

【０００３】インジェクタ１０５とデリバリパイプ１０
３とは、インジェクタ１０５の末端部１０５ａがデリバ
リパイプ１０３の開口部１０６に差し込まれる態様で互
いに連結しており、デリバリパイプ１０３に蓄えられた
高圧燃料は、インジェクタ１０５内部の電磁弁（図示
略）の開度に応じ、インジェク１０５内部の油路（図示
略）を通じてエンジン１００の吸気系（或いは燃焼室）
１０４に直接噴射供給される。

【０００４】このような燃料供給装置１０１にあって
は、その構成上の事情から、インジェクタ１０５とデリ
バリパイプ１０３との連結部には内部の高圧燃料が漏洩
しないよう十分なシール性が要求される。このため、イ
ンジェクタ１０５とデリバリパイプ１０３との連結部に
あたるインジェクタ１０５の末端部１０５ａの外周に
は、封止リングであるＯリング及びこれを係止するため
のバックアップリング等が填め込まれるのが通常である
（例えば特開平９−１２６０８７参照）。

【０００５】図７には、上記のようにＯリング１０７及
びバックアップリング１０８ａ〜１０８ｃを有してなる
インジェクタ１０５の末端部１０５ａにおけるシール構
造の一例を模式的に示す。

【０００６】同図７に示すように、基本的には円筒形状
を有するインジェクタ１０５の末端部１０５ａは、その
外径が徐々に小さくなる絞部１０５Ａ、所定深さのリン
グ溝部１０５Ｂ、及びリング溝部１０５Ｂの溝壁を形成
する円筒形状の端部１０５Ｃよりなる。

【０００７】リング溝部１０５Ｂの外周には燃料封止用
のゴム製Ｏリング１０７が填め込まれている。また、こ
のＯリング１０７を両側から挟むように樹脂製バックア
ップリング１０８ａ〜１０８ｃが填め込まれ、Ｏリング
１０７を係止している。

【０００８】図８（ａ）〜（ｄ）には、上記のような構
成を有するインジェクタ１０５に対し、Ｏリング１０７
及びバックアップリング１０８ａ〜１０８ｃを装着する
手順を示す。

【０００９】すなわち、先ず図８（ａ）に示すように、
先端部がテーパ状に拡がった円筒形の挿入治具１０９に
バックアップリング１０８ａを通したものを、インジェ
クタ１０５の端部平面１１０に密着させる。そして、矢
指した方向に向かってバックアップリング１０８ａを押
し出し、インジェクタに填め込む。次に、これと同様の
態様で挿入治具１０９を用いて他のバックアップリング
１０８ｂ及び１０８ｃ（図８（ｂ）及び（ｄ））及びＯ
リング１０７（図８（ｃ））を次々に填め込んでいく。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なインジェクタ１０５にあっては、Ｏリング１０７及び
バックアップリング１０８ａ〜１０８ｃの填め込みに
は、上述したテーパの状挿入治具１０９を使用すること
となる。このため、Ｏリング１０７やバックアップリン
グ１０８ａ〜１０８ｃの装着にあたり、挿入治具１０９
からインジェクタ１０５にＯリング１０７を移す際に、
Ｏリング１０７を傷つけてしまう恐れがあるし、Ｏリン
グ１０７やバックアップリング１０８ａ〜１０８ｃを過
大に変形させてしまうこともあった。

【００１１】このようなＯリング１０７の損傷や、Ｏリ
ング１０７及びバックアップリング１０８ａ〜１０８ｃ
の過大な変形は、インジェクタ１０５及びデリバリパイ
プ１０３間のシール性を保証する上で好ましくない。

【００１２】なお、インジェクタに限らず、封止リング
を用いた的確なシールが望まれる円筒シールにあって
は、こうした実情も概ね共通したものとなっている。本
発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、それ自体が封止リング等の装着を容
易且つ的確ならしめる構造を有する円筒シール、及び同
構造に基づいて封止リング等が安定且つ確実に装着され
た封止リングを備えた円筒シール、及び該円筒シールに
対して封止リング等を組み付ける方法である封止リング
の組み付け方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、円筒孔に封止リングを介
して圧入される円筒シールであって、 前記封止リング
の挿入端から同リングが装着されるリング溝にかけて該
リング溝の径未満から同リング溝の溝壁まで少なくとも
一部に傾斜面を有して拡径される端部形状を有してなる
ことを要旨とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、リング溝に装着さ
れた封止リングを介して円筒孔に圧入される封止リング
を備えた円筒シールであって、前記封止リングの挿入端
から前記リング溝にかけて前記封止リングの内径未満か
ら前記リング溝の溝壁まで少なくとも一部に傾斜面を有
して拡径される端部形状を有してなることを要旨とす
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の封
止リングを備えた円筒シールにおいて、前記リング溝の
溝壁の外径をＤ１、前記封止リングの内径をｄ、前記封
止リングの挿入端の外径をＤ２とするとき、それら径が Ｄ１＞ｄ＞Ｄ２ なる関係にあることを要旨とする。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の封止リングを備えた円筒シールにおいて、前記リ
ング溝には前記封止リングを係止するバックアップリン
グが併せ装着されてなることを要旨とする。

【００１７】請求項５記載の発明は、円筒孔に封止リン
グを介して圧入される円筒シールに前記封止リングを組
み付ける方法であって、前記円筒シールに、前記封止リ
ングの挿入端から同リングが装着されるリング溝にかけ
て該リング溝の径未満から同リング溝の溝壁まで少なく
とも一部に傾斜面を有して拡径される端面を設け、前記
封止リングを該端面に沿って押し込むことで前記リング
溝に装着することを要旨とする。

【００１８】請求項１〜５に記載した発明の構成によれ
ば、挿入治具等に頼ることなく容易且つ確実に封止リン
グを円筒シールに装着することができるようになるとと
もに、装着時における封止リングの損傷や過大な変形も
好適に防止・抑制され、品質や製造歩留まりの向上も図
られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係る円筒シールを車載用
ガソリンエンジンのインジェクタに適用した一実施の形
態について図１、図２及び図３を参照して説明する。

【００２０】なお、本実施形態に係る車載用ガソリンエ
ンジン（以下、エンジンという）１及びその燃料供給装
置は、図６において説明したエンジン１００及びその燃
料供給装置１０１と概略的には同一の構成を有してなる
ため、インジェクタ以外の構成部材に関しては、図６に
示したエンジン１００及び燃料供給装置１０１と同一の
ものであるとしてその詳細な説明は割愛する。インジェ
クタについての詳細については以下に説明する。

【００２１】図１は、本実施形態におけるインジェクタ
５の形状を模式的に示すものである。インジェクタ５
は、デリバリパイプ１０３内と連通する内部通路６ｂ
と、電子制御装置（図示略）からのデューティ信号に応
じて開閉される電磁弁（図示略）を備えている。そし
て、高圧に保持された燃料をデリバリパイプ３から内部
通路６ｂに導入するとともに、適宜電磁弁を開いてその
先端からエンジン１００の吸気系、或いは燃焼室１０４
へ燃料の噴射供給を行う。

【００２２】すなわち、デリバリパイプ１０３との連結
部となるインジェクタ５の末端部５ａの外周面は絶えず
高圧燃料に晒されることとなるため、この部位には高い
シール性が要求される。

【００２３】さて、本実施形態において、インジェクタ
５の末端部５ａは、基本的には円筒形状の外形を有す
る。詳しくは、その外径が徐々に小さくなる絞部５Ａ
と、所定深さのリング溝部５Ｂと、リング溝部５Ｂの溝
壁を形成するとともに、末端方向に向かって徐々に先細
となる円錐台（テーパ）形状の端部５Ｃとを有して構成
されている。また、リング溝部５Ｂの外周には燃料封止
用のリングであるゴム製Ｏリング７が填め込まれてお
り、このＯリング７を両側から挟むように樹脂製バック
アップリング８ａ、８ｂ、及び８ｃが填め込まれ、Ｏリ
ング７を係止している。

【００２４】図２（ａ）〜（ｄ）には、インジェク５に
装着されるＯリング７及びバックアップリング８ａ〜８
ｃの正面図及び側面図をそれぞれ示す。特に同図２
（ａ）〜（ｃ）に示すように、各々のバックアップリン
グ８ａ〜８ｃにはバイアスカットＢＣが施されており、
リング内周から外周に向かう一時的な押力に対し、ある
程度の弾力性をもって、拡大及び収縮復元が可能となっ
ている。また、図２（ｄ）に示すＯリングは上述のよう
にゴム製であり、それ自身が所定の弾性を有している。
このため、同Ｏリング７も、リング内周に向かう一時的
な押力に対し、拡大及び収縮復元が可能となっている。

【００２５】そして、図１及び図２に示すように、端部
５Ｃの最大外経をＤ１、同端部５Ｃの最小外径をＤ２、
またＯリングの内径をｄとするとき、それら各径は以下
の不等式（１）に示す関係にある。 Ｄ１＞ｄ＞Ｄ２ …（１） このように構成されたインジェクタ５の末端部５ａへの
Ｏリング７及びバックアップリング８ａ〜８ｃの組み付
けにあたっては、図３に示すように、バックアップリン
グ８ａ、８ｂ、Ｏリング７及びバックアップリング８ｃ
の順で、インジェクタ５の末端部５ａにおける端部５Ｃ
のテーパ形状に沿って順次填め込んで行く。

【００２６】以上のように構成されたインジェクタ５、
及びＯリング７やバックアップリング８ａ〜８ｃを備え
たインジェクタ５、及びそれらリングの組み付け方法の
作用について、以下に説明する。

【００２７】図８において説明したように、従来、Ｏリ
ング１０７及び各バックアップリング１０８のインジェ
クタ１０５の末端部１０５ａへの組み付けは、先端がテ
ーパ形状に拡がった円柱状の治具１０９にＯリング１０
７やバックアップリング１０８を一旦通し、これら環状
部材の内径をテーパ形状に沿って押し拡げ、インジェク
タ１０５に挿入していた。

【００２８】このため、Ｏリング１０７及びバックアッ
プリング１０８のインジェクタ１０５への組み付けに際
しては、それらリング１０７，１０８を一旦挿入治具１
０９に装着し、テーパ形状の挿入治具先端をインジェク
タ１０５の端部平面１１０とずれなく密着させなければ
ならない等の手間を要していた。

【００２９】また、インジェクタ１０５及び挿入治具１
０９の密着部分に微小なずれや溝ができてしまうこと
は、インジェクタ１０５と挿入治具１０９が別部材であ
る限り避け難く、このずれや溝により、Ｏリング１０７
が傷つけられてしまうことも少なくなかった。さらに、
同様の理由から、バックアップリング１０８の内径を必
要以上に変形拡大してしまうこともある。このようなＯ
リング１０７の損傷やバックアップリング１０８の過大
な変形は、燃料供給装置としての品質保証や同装置或い
はインジェクタの製造に係る歩留まりの面からみて好ま
しくないことは明らかである。なお、こうした従来のも
のにおいて、治具１０９を用いずにＯリング１０７等を
インジェクタ１０５に組み付ける方法もあるにはある
が、本質的にこうした実情にかわりはない。

【００３０】この点、本実施形態におけるインジェク
５、及びＯリング７やバックアップリング８を備えたイ
ンジェクタ５、及びそれらそれらリングの組み付け方法
によれば、その末端部の端部形状をテーパ状に成形して
おくことにより、Ｏリング７及びバックアップリング８
の組み付けが容易且つ迅速に行えるようになるばかりで
なく、その組み付けに際してのこれらリングの変形も最
小限で済むこととなる。また、挿入治具の使用に起因す
るＯリングの損傷等も回避されるようになる。

【００３１】すなわち、デリバリパイプとの連結部分に
おいて高いシール性を確保することのできるインジェク
タを容易且つ迅速に量産できるようになるとともに、そ
の製造に係る歩留まりも向上することとなる。

【００３２】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・Ｏリング７及びバックアップリング８ａ〜８ｃのイン
ジェクタ５への組み付けが容易且つ効率良く行えるよう
になる。

【００３３】・組み付けの際、Ｏリング７を傷つけるこ
とがなく、燃料供給装置としての品質が保証されるとと
もに、製造工程の歩留まりが向上する。 ・組み付けの際、バックアップリング８ａ〜８ｃを必要
以上に変形させることもなく、これによってもその品質
が保証されるとともに、製造工程の歩留まりが向上す
る。

【００３４】なお、本実施形態では、インジェクタの末
端部の端部形状を、図１に示したようにテーパ状に成形
しておくとしたが、封止リングの挿入端から同リングが
装着されるリング溝にかけて少なくとも一部に傾斜面を
有して拡径される形状であればよく、他に例えば図４に
示すインジェクタ５０のように、その末端部５０ａに半
球形状の端部５０Ｃを有するものや、図５に示すインジ
ェクタ５００のように、その末端部５００ａに部分的に
テーパ面を有する端部５００Ｃを有するものであって
も、本実施形態とほぼ同様の効果を得ることはできる。

【００３５】また、本実施形態では、インジェクタ方式
のエンジンに本発明を適用したが、このエンジンは、デ
リバリパイプから高圧燃料をインジェクに直接導入する
ガソリンエンジンであっても、コモンレールに蓄えた高
圧燃料をインジェクタに導入するディーゼルエンジンで
あってもよい。

【００３６】また、インジェクタは電磁開閉弁を内蔵す
るものに限られず、外部から一旦高圧燃料を導入する必
要のあるインジェクタであって、該導入部に高いシール
性が要求される如何なるインジェクタであっても本発明
を適用することはできる。

【００３７】さらに、インジェクタ以外であっても、Ｏ
リング等の封止リングを用いた的確なシールが望まれる
円筒シールであれば、同様に本発明を適用することがで
きる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１〜５に記載した発明の構成によ
れば、挿入治具等に頼ることなく容易且つ確実に封止リ
ングを円筒シールに装着することができるようになると
ともに、装着時における封止リングの損傷や過大な変形
も好適に防止・抑制され、品質や製造歩留まりの向上も
図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係るインジェクタの概略構成
を示す平面図。

【図２】Ｏリング及びバックアップリングを示す平面
図。

【図３】インジェクに対するＯリング及びバックアップ
リングの組み付け態様を示す平面図。

【図４】他の実施形態に係るインジェクタの概略構成を
示す平面図。

【図５】他の実施形態に係るインジェクタの概略構成を
示す平面図。

【図６】インジェクタ方式のエンジンの燃料供給装置を
示す概略構成図。

【図７】従来のインジェクタの概略構成を示す平面図。

【図８】従来のインジェクタに対するＯリング及びバッ
クアップリングの組み付け手順を示す平面図。

【符号の説明】

５…インジェクタ、５ａ…末端部、５Ａ…絞部、５Ｂ…
リング溝部、５Ｃ…端部、６ｂ…内部通路、７…Ｏリン
グ、８ａ，８ｂ，８ｃ…バックアップリング、９…、１
０…、１００…エンジン（吸気系）、１０１…燃料供給
装置、１０２…燃料タンク、１０３…デリバリパイプ、
１０４…吸気系（或いは燃焼室）、１０５…インジェク
タ、１０５ａ…末端部、１０５Ａ…絞部、１０５Ｂ…リ
ング溝部、１０５Ｃ…端部、１０６…開口部、１０７…
Ｏリング、１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ…バックアッ
プリング、１０９…挿入治具、１１０…端部平面。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒孔に封止リングを介して圧入される円
   筒シールであって、 前記封止リングの挿入端から同リングが装着されるリン
   グ溝にかけて該リング溝の径未満から同リング溝の溝壁
   まで少なくとも一部に傾斜面を有して拡径される端部形
   状を有してなることを特徴とする円筒シール。
2. 【請求項２】リング溝に装着された封止リングを介して
   円筒孔に圧入される封止リングを備えた円筒シールであ
   って、 前記封止リングの挿入端から前記リング溝にかけて前記
   封止リングの内径未満から前記リング溝の溝壁まで少な
   くとも一部に傾斜面を有して拡径される端部形状を有し
   てなることを特徴とする封止リングを備えた円筒シー
   ル。
3. 【請求項３】前記リング溝の溝壁の外径をＤ１、前記封
   止リングの内径をｄ、前記封止リングの挿入端の外径を
   Ｄ２とするとき、それら径が Ｄ１＞ｄ＞Ｄ２ なる関係にある請求項２記載の封止リングを備えた円筒
   シール。
4. 【請求項４】前記リング溝には前記封止リングを係止す
   るバックアップリングが併せ装着されてなる請求項２ま
   たは３記載の封止リングを備えた円筒シール。
5. 【請求項５】円筒孔に封止リングを介して圧入される円
   筒シールに前記封止リングを組み付ける方法であって、 前記円筒シールに、前記封止リングの挿入端から同リン
   グが装着されるリング溝にかけて該リング溝の径未満か
   ら同リング溝の溝壁まで少なくとも一部に傾斜面を有し
   て拡径される端面を設け、前記封止リングを該端面に沿
   って押し込むことで前記リング溝に装着することを特徴
   とする封止リングの組み付け方法。