(57)【要約】【課題】耐圧性の低下を抑えつつデリバリパイプとの間で生じる軸ずれを許容することができる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】内燃機関の燃料噴射弁６Ａは、デリバリパイプ８に接続され、デリバリパイプ８から導かれる燃料を受け入れる燃料受入部１６と、燃料受入部１６と分離可能に設けられ、シリンダヘッド４に設けられた孔部１４に配置される本体部１７Ａと、を備え、燃料受入部１６と本体部１７Ａとが組み合わされる組合せ部２２は、燃料が導かれる燃料経路２６の周りが小径Ｏリング２５でシールされるとともに、外周が蛇腹部材２７で覆われているものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デリバリパイプに接続され、前記デリバリパイプから導かれる燃料を受け入れる燃料受入部と、前記燃料受入部と分離可能に設けられ、シリンダヘッドに設けられた孔部に配置される本体部と、を備え、
前記燃料受入部と前記本体部とが組み合わされる組合せ部は、燃料が導かれる燃料経路の周りがリング状のシール部材でシールされるとともに、外周が蛇腹部材で覆われていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項２】
前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方には、前記燃料受入部又は前記本体部と分離可能な中間部材が設けられ、
前記中間部材には、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方との接触部に球状接触面が設けられるとともに、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか他方との間に前記組み合わせ部が形成されており、
前記接触部は、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方に前記中間部材の前記球状接触面と接触可能に設けられた凹状接触面に突き合わされてシールされるとともに、外周が前記蛇腹部材で覆われている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドに設けられた孔部に配置される内燃機関の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射弁はデリバリパイプに接続されるが、この接続の際等に燃料噴射弁とデリバリパイプとの間で軸ずれが生じる場合がある。軸ずれは気筒内からのガス漏れや燃料漏れの原因となるため、軸ずれを完全に防止するには燃料噴射弁とデリバリパイプとを接続する際に高い精度が要求される。燃料漏れを防止しつつある程度の軸ずれを許容する燃料噴射弁として、デリバリパイプに接続される燃料受入部と、燃料を噴射するコアと、を備え、燃料受入部とコアとが蛇腹部材により接続され、蛇腹部材の外部に一端がコアに固定され、他端が燃料受入部に非固定とされるパイプが設けられた燃料噴射弁が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２１６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の燃料噴射弁では、燃料受入部とコア部とが蛇腹部材で接続されているため、この蛇腹部材に燃料圧力がかかってしまう。このため、燃料受入部の可動範囲を広げるためには蛇腹部材の肉厚を下げる必要があるが、この場合、蛇腹部材の剛性も低下してしまい耐圧性が低下してしまう。また、耐圧性を上げるためには蛇腹部材の肉厚を上げる必要があるが、この場合、燃料受入部の可動範囲が狭くなってしまう。このように、特許文献１の燃料噴射弁では、耐圧性の低下や可動範囲の縮小といった設計制約が多くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、耐圧性の低下を抑えつつデリバリパイプとの間で生じる軸ずれを許容することができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の燃料噴射弁は、デリバリパイプに接続され、前記デリバリパイプから導かれる燃料を受け入れる燃料受入部と、前記燃料受入部と分離可能に設けられ、シリンダヘッドに設けられた孔に配置される本体部と、を備え、前記燃料受入部と前記本体部とが組み合わされる組合せ部は、燃料が導かれる燃料経路の周りがリング状のシール部材でシールされるとともに、外周が蛇腹部材で覆われているものである（請求項１）。
【０００７】
この内燃機関の燃料噴射弁によれば、燃料受入部と本体部とに分かれているので、燃料噴射弁を接続する際にデリバリパイプとシリンダヘッドの孔部との間で軸ずれが生じても、この軸ずれに対応して燃料受入部と本体部との間で軸線にずれを生じさせて組合せ部で軸ずれを吸収することができる。また、組合せ部はシール部材でシールされているので、耐圧性が維持される。そして、軸ずれが生じても燃圧により燃料受入部が本体部に押しつけられるので、シール部材により燃料受入部と本体部とのシールが確保され、軸ずれによる悪影響、例えば、筒内ガス漏れ、燃料漏れ等が防止される。このため、耐圧性の低下を抑えつつデリバリパイプとの間で生じる軸ずれを許容することができる。さらに、組合せ部の外周が蛇腹部材によって覆われているので、軸ずれによる悪影響を防止する効果が高められるとともに燃料受入部と本体部との集合体を保持することができる。
【０００８】
本発明の内燃機関の燃料噴射弁の一態様において、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方には、前記燃料受入部又は前記本体部と分離可能な中間部材が設けられ、前記中間部材には、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方と接触する接触部が形成され、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか他方との間に前記組み合わせ部が形成されており、前記接触部は、前記中間部材に設けられ、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方と接触する球状接触面と、前記燃料受入部又は前記本体部のいずれか一方に前記中間部材の前記球状接触面と接触可能に設けられ、前記球状接触面に突き合わされてシールされる凹状接触面と、を備えるとともに、外周が前記蛇腹部材で覆われていてもよい（請求項２）。
【０００９】
この場合、中間部材は、燃料受入部又は本体部の凹状接触面と球状接触面で球面接触しているので、デリバリパイプとシリンダヘッドとの間に生じた軸線が傾斜する方向の軸ずれに応じで中間部材を傾斜させて軸ずれを吸収することができる。このため、デリバリパイプとシリンダヘッドとの間で生じる軸線が傾斜する方向の軸ずれを許容することができる。これにより、組合せ部だけでなく接触部でも軸ずれを吸収することができるので、燃料受入部と本体部との間の可動範囲を大きくすることができる。さらに、組合せ部及び接触部の外周が蛇腹部材で覆われているので、軸ずれによる悪影響を防止する効果を高めることができるとともに燃料受入部と本体部との集合体を保持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように、本発明によれば、燃料受入部と本体部とに分かれているので、軸ずれに対応して燃料受入部と本体部との間で軸線にずれを生じさせて組合せ部で軸ずれを吸収することができる。また、組合せ部は燃料経路の周りがシール部材によりシールされ、外周が蛇腹部材で覆われているので、耐圧性が維持される。このため、耐圧性の低下を抑えつつデリバリパイプとの間で生じる軸ずれを許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一形態に係る燃料噴射弁が適用された内燃機関の要部を模式的に示した図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】本発明の第１の形態に係る燃料噴射弁に軸ずれが生じた状態を模式的に示した図。
【図４】本発明の第２の形態に係る燃料噴射弁の要部を示した図。
【図５】本発明の第２の形態に係る燃料噴射弁に軸ずれが生じた状態を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る燃料噴射弁が適用された内燃機関の要部を模式的に示した図である。内燃機関１は、車両の走行用動力源として搭載された直列４気筒型の火花点火式内燃機関として構成されている。内燃機関１は、４つの気筒２が形成されたシリンダブロック３と、それらの気筒２を塞ぐようにシリンダブロック３の上部に設けられたシリンダヘッド４と、燃料を各気筒２内に噴射する燃料噴射弁６Ａと、燃料通路７から導かれる燃料を各燃料噴射弁６Ａに導くデリバリパイプ８と、を備えている。燃料通路７には燃料タンク９から燃料を汲み上げる燃料ポンプ１０が設けられている。デリバリパイプ８は固定部材１１を介してシリンダヘッド４に取り付けられている。
【００１３】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。シリンダヘッド４には、その外面４ａから気筒２まで延びる孔部１４が形成されている。孔部１４は、孔径が２段階に変化する段付き状に形成されている。燃料噴射弁６Ａは、大径Ｏリング１５を介してデリバリパイプ８に接続され、デリバリパイプ８から導かれる燃料を受け入れる燃料受入部１６と、燃料受入部１６を介して燃料が導かれ、シリンダヘッド４の孔部１４に配置される本体部１７Ａと、を備えている。本体部１７Ａには、シリンダヘッド４の外面４ａに形成された孔部１４の孔径（最大径）よりも大きく形成され、孔部１４の外側に配置される中間部１８と、孔部１４に配置され、燃料を噴射する噴射部１９とが含まれている。噴射部１９の外周面にはシール部材２０が設けられている。これにより、気筒２内のガスが外部に漏れることを防ぐことができる。中間部１８の中間部下面１８ａとシリンダヘッド４の外面４ａとの間にはインシュレータ２１が設けられている。
【００１４】
燃料噴射弁６Ａには、デリバリパイプ８から導かれた燃料を噴射部１９まで導く燃料経路２６が軸線ＡＸ上に設けられている。燃料受入部１６と本体部１７Ａとは分離可能に構成されており、燃料受入部１６の底面１６ｂと中間部１８の上面１８ｂとが突き合わされて接触する組合せ部２２で組み合わされている。このため、燃料受入部１６と本体部１７Ａとは、接触している底面１６ｂ又は上面１８ｂに沿って移動して、互いの軸線をずらすことが可能である。組合せ部２２は、燃料経路２６の周りがシール部材としての小径Ｏリング２５によりシールされている。図２では、燃料受入部１６の軸線と本体部１７Ａの軸線とが一致しており、燃料受入部１６の燃料経路２６ａと本体部１７Ａの燃料経路２６ｂとがともに燃料噴弁６の軸線Ａｘ上に位置している状態を示している。このため、図２では、燃料噴射弁６Ａは、その軸線Ａｘをデリバリパイプ８の軸線と一致させるようにデリバリパイプ８に接続され、かつ、シリンダヘッド４の孔部１４に孔部１４の軸線と一致させるように配置されている。
【００１５】
図２の一点鎖線矢印３０はデリバリパイプ８内の燃圧により発生する下方向の力を示しており、二点鎖線矢印３１は噴射部１９内の燃圧により発生する上方向の力を示している。また、図２のＤ１は、下方向の燃圧の作用を受ける径を、Ｄ２は、上方向の燃圧の作用を受ける径を、それぞれ示している。これらの力により組合せ部２２には実線矢印３２で示すような燃料受入部１６を本体部１７Ａに押しつける力が発生する。これにより、燃料受入部１６と本体部１７Ａとの間がしっかりとシールされ、燃料経路２６からの燃料漏れが防止される。また、組合せ部２２は、その外周が伸縮自在の蛇腹部材２７で覆われている。これにより、燃料受入部１６と本体部１７Ａとがより確実にシールされるとともに、燃料受入部１６と本体部１７Ａとの集合体が保持されている。
【００１６】
図３は、デリバリパイプ８の軸線Ａｘ１とシリンダヘッド４の孔部１４の軸線Ａｘ２との間でずれが発生している状態の燃料噴射弁６Ａを模式的に示した図である。デリバリパイプ８に燃料受入部１６がその軸線を一致させるように接続され、孔部１４に本体部１７Ａの噴射部１９がその軸線を一致させるように配置されているので、燃料受入部１６はデリバリパイプ８に、本体部１７はシリンダヘッド４にそれぞれ追従し、燃料受入部１６の軸線Ａｘ１と本体部１７Ａの軸線Ａｘ２との間にもずれが生じている。なお、燃料受入部１６の燃料経路２６ａと本体部１７Ａの燃料経路２６ｂとは接続されており、燃料経路２６は維持されているので、この状態でも燃料噴射弁６Ａは燃料を噴射することができる。
【００１７】
この形態によれば、燃料噴射弁６Ａが燃料受入部１６と本体部１７Ａとに分かれているので、燃料噴射弁６Ａが配置されるシリンダヘッド４の孔部１４とデリバリパイプ８との間で軸ずれが生じても、この軸ずれに対応して燃料受入部１６と本体部１７Ａとの間で軸線にずれを生じさせて組合せ部２２で軸ずれを吸収することができる。これにより、軸ずれが生じても本体部１７Ａの軸線Ａｘ２の位置を維持することができるので、噴霧の方向等への影響を抑制することができる。また、組合せ部２２は、燃料経路２６の周りが小径Ｏリングでシールされ、外周が蛇腹部材２７で覆われているので、耐圧性を維持することができる。さらに、軸ずれが生じても燃圧により燃料受入部１６が本体部１７Ａに押しつけられるので、小径Ｏリング２５により燃料受入部１６と本体部１７Ａとのシールが確保され、軸ずれによる悪影響、例えば、筒内ガス漏れ、燃料漏れ等を防止することができる。また、蛇腹部材２７によって軸ずれによる悪影響を防止する効果が高められるとともに燃料受入部１６と本体部１７Ａとの集合体を保持する効果が得られる。このため、燃料受入部１６の燃料経路２６ａと本体部１７Ａの燃料経路２６ｂとの接続が維持される限りにおいて、耐圧性の低下を抑制しつつデリバリパイプ８との間で生じる軸ずれを許容することができる。
【００１８】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態について図４及び図５を参照して説明する。以下では、第１の形態と共通する構成には図４及び５に同一符号を付して説明を省略する。図４は、本発明の第２の形態に係る燃料噴射弁６Ｂの要部を示している。図４に示すように、第２の形態では、本体部１７Ｂには、本体部１７Ｂと分離可能な中間部材４０が設けられ、燃料受入部１６と本体部１７Ｂとの間に中間部材４０が介在している。中間部材４０の一方には本体部１７Ｂと接触する接触部４１が形成され、他方には燃料受入部１６との組合せ部２２が形成されている。
【００１９】
中間部材４０には、球状に形成され、本体部１７Ｂと接触する球状接触面４０ａが設けられている。また、本体部１７Ｂには、中間部材４０の球状接触面４０ａと接触可能に形成された凹状接触面としてのテーパ面１７Ｂａが設けられている。本体部１７Ｂのテーパ面１７Ｂａは、中間部材４０に向かって開口幅が徐々に拡大するように構成されている。この本体部１７Ｂのテーパ面１７Ｂａと中間部材４０の球状接触面４０ａとが球面接触し、接触部４１が形成されている。接触部４１は、中間部材４０の球状接触面４０ａが本体部１７Ｂのテーパ面１７Ｂａに突き合わされてシールされている。また、組合せ部２２及び接触部４１の外周は蛇腹部材２７で覆われている。図４では、デリバリパイプ８の軸線Ａｘ１と、シリンダヘッド４の孔部１４の軸線Ａｘ２と、中間部材４０に設けられた燃料経路２６ｃの軸線とがすべて一致している状態を示している。
【００２０】
一方、図５は、第２の形態に係る燃料噴射弁６Ｂに軸ずれが生じた状態を示している。図５に示すように、燃料受入部１６がデリバリパイプ８に、本体部１７Ｂがシリンダヘッド４に、それぞれ追従し、軸ずれが生じているが、この軸ずれに対応して中間部材４０の組合せ部２２及び接触部４１の軸線にずれが生じているため、燃料経路２６は確保されている。また、接触部４１には、軸線が傾斜する方向のずれが生じているが、中間部材４０と本体部１７Ｂとが球面接触しているため、中間部材４０に多少の傾斜が生じても接触範囲が変化しないので接触部４１のシール性も確保されている。
【００２１】
この形態によれば、デリバリパイプ８とシリンダヘッド４との間で軸線が傾斜する方向の軸ずれが生じても中間部材４０は接触部４１で球面接触しているので、発生した軸ずれに応じて中間部材４０が傾斜して燃料受入部１６及び本体部１７Ｂとのシールと、燃料経路２６とが確保される。このため、燃料経路２６ａ、２６ｂ、２６ｃの接続が維持される限りにおいて、デリバリパイプ８とシリンダヘッド４との間で生じる軸線が傾斜する方向の軸ずれを許容することができる。即ち、軸ずれが発生しても、その軸ずれに応じて中間部材４０に形成された組合せ部２２で底面１６ｂ又は上面１８ｂに沿う方向の軸ずれを吸収し、接触部４１で軸線が傾斜する方向の軸ずれを吸収することができるので、燃料受入部１６と本体部１７との間の可動範囲を大きくすることができる。こにより、軸ずれの許容範囲を大きくすることができる。さらに、組合せ部２２及び接触部４１の外周、つまり、中間部材４０の外周が蛇腹部材２７で覆われているので、燃料受入部１６と本体部１７との間のシール性が高められ、軸ずれによる悪影響を防止する効果を高めることができるとともに、燃料受入部１６と本体部１７Ｂとの集合体を保持することができる。
【００２２】
但し、本発明は上述の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上述の第２の形態では、中間部材が本体部に設けられ、中間部材と本体部との間に接触部が形成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、中間部材が燃料受入部に設けられ、中間部材と燃料受入部との間に接触部が形成されていてもよい。つまり、中間部材の燃料受入部と接触する側に球状接触面が設けられ、燃料受入部に球状接触面と接触可能に形成された凹状接触面が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１  内燃機関
２  気筒
４  シリンダヘッド
６Ａ、６Ｂ  燃料噴射弁
８  デリバリパイプ
１４  孔部
１６  燃料受入部
１７Ａ、１７Ｂ  本体部
１７Ｂａ  テーパ面（凹状接触面）
１８  中間部
１９  噴射部
２２  組合せ部
２５  小径Ｏリング（シール部材）
２６  燃料経路
２７  蛇腹部材
４０  中間部材
４０ａ  球状接触面
４１  接触部
ＡＸ  軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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