(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料配管と燃料噴射弁との接続部において、高圧に対応したシール構造を有する内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。【解決手段】内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁を有し、前記燃料噴射弁と燃料配管１０１との間が弾性部材を用いて密封される構造を有する内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は前記燃料配管１０１の接続部を内包する挿入孔を有し、前記弾性部材は前記燃料噴射弁に内装または前記燃料配管１０１に外装されている構成とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁を有し、前記燃料噴射弁と燃料配管との間が弾性部材を用いて密封される構造を有する内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は前記燃料配管の接続部を内包する挿入孔を有し、前記弾性部材は前記燃料噴射弁に内装または前記燃料配管に外装されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、燃料噴射弁が板状の締結部材によって燃料配管と脱着可能に固定されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料噴射装置において、燃料噴射弁がクリップ状の締結部材によって燃料配管と脱着可能に固定されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の燃料噴射装置において、前記締結部材が燃料配管に当接する当接部を、燃料のシールを行うシール部分とは別個に設けると共に、前記当接部を前記締結部材よりも柔らかい部材で形成し、燃料噴射弁の軸心に対して曲げモーメントが生じた際に、前記当接部が塑性変形するように構成したことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料噴射装置において、前記当接部は前記締結部材よりも引張強度が弱いか、もしくは硬さが低い材料で構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の燃料噴射装置において、前記当接部を前記締結部材と接触する突起で構成したことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の燃料噴射装置において、前記締結部材及び前記締結部材によって前記燃料噴射弁を固定する前記燃料配管の固定部のいずれよりも降伏点の低い材料で作られた馬蹄形状の部材を前記締結部材と前記固定部との間に設け、前記馬蹄形状の部材によって前記当接部を構成したことを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関し、特に筒内燃料噴射式内燃機関等、高圧燃料が燃焼室に直接噴射供給される内燃機関に採用して好適な燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載用エンジン等の内燃機関においては、燃費の向上等を目的として燃焼室内に直接燃料を噴射供給する筒内燃料噴射式のものが実用化されている。こうした筒内燃料噴射式内燃機関では高圧状態にある燃焼室内へ向かって燃料噴射を行うため、燃料をポンプにより高圧に加圧して燃料配管に圧送し、その後に前記燃料配管に接続された燃料噴射弁から燃焼室内へ直接燃料を噴射供給するようにしている。
このような高圧燃料供給装置の燃料配管と燃料噴射弁との接続方式としては以下の方式が開示されている。
まず特開２００９−６２８５９号公報では、前記燃料配管と前記燃料噴射弁との接続部はＯリングのような弾性シール部材によりシールする構造が知られている。
また、特許第３３８５４１５号公報では、先細りに形成されたパイプ端部を高圧で面接触することにより高圧燃料パイプを接続し、高圧燃料パイプがステンレス鋼からなる内管とこれよりも軟質の鋼材からなる外管を一体化したもので構成され、高圧燃料系機器の燃料出入口の口縁に形成された末広がりの凹部に、前記外管のみを面接触させることで、軟質の材料が塑性変形して接続部を馴染ませ、燃料のシール性を向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６２８５９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６９２４３号広報
【特許文献３】特許第３３８５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１９は燃料配管と燃料噴射弁との接続部をＯリングによりシールする一般的な構造（例えば、特開２００９−６２８５９号公報）の一例である。この接続部において、燃料噴射弁にはシールリングであるＯリング１０３とバックアップリング１０４が装着されており、同燃料噴射弁はこれらシールリングを介して燃料配管１０１に嵌入されている。
このため同接続部においては、同燃料噴射弁と燃料配管１０１との接続端面が燃料配管１０１内の燃料圧力Ｐの受圧面Ａ１となり、この受圧面Ａ１には上記燃料圧力Ｐによる力が、該燃料噴射弁が該燃料配管から抜ける方向に働くことになる。
燃料圧力が燃料配管１０１から供給されると、Ｏリング１０３は、燃料噴射弁の燃料配管１０１内部の燃料圧力によって、バックアップリング１０４を介して燃料噴射弁の継ぎ手部分に設けられた固定リング１０５に押し付けられる。この結果、燃料噴射弁は燃料配管１０１の下方に押し出される方向の力を受けることになる。この力は、固定クリップ１０２及び押さえ板１０６によって、固定リング１０５と燃料配管１０１の継ぎ手部分に設けられた固定突起１２３との間で受け止められ、燃料噴射弁が押し出されることを防止している。
その結果、締結部材である固定クリップ１０２及び押さえ板１０６や燃料噴射弁及び燃料配管の継ぎ手部分である固定リング１０５及び固定突起１２３燃料圧力に対応したに荷重が掛かる。このため、締結部材や燃料噴射弁及び燃料配管の継ぎ手部分は、燃料圧力による力に対し十分強固な構造とする必要があり、高コスト化を招く恐れがあった。
また、今後の排気ガス規制及び、今後急速に普及する過給機付小型排気量内燃機関に対応するため、多段噴射、高微粒化、高出力が要求され、燃料圧力はさらに高圧化する傾向にある。
このため、燃料配管、燃料噴射弁及び締結部材への負荷を低減する必要がある。その対策として、この燃料圧力による力を小さくすることが必要となり、燃料通路の燃料配管と燃料噴射弁との接合部のシール径を縮小し受圧面Ａ１の面積を小さくすることが有効となる。
しかし、Ｏリング線径の縮小にはＯリングの必要圧縮量を確保するため燃料噴射弁と燃料配管との位置精度に制約がある。そのため、シール径を縮小するためには、Ｏリング外径とともにＯリング内径を縮小する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁を有し、前記燃料噴射弁と燃料配管との間が弾性部材を用いて密封される構造を有する内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は前記燃料配管の接続部を内包する挿入孔を有し、前記弾性部材は前記燃料噴射弁に内装または前記燃料配管に外装されている構成とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるとＯリングを燃料噴射弁の内側に配置したため、Ｏリングの内径を縮小することが可能となり、Ｏリングの受圧面積を縮小でき、締結部材、燃料噴射弁及び燃料配管にかかる力を減少する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一の実施例に係る燃料噴射装置の全体を示す断面図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射装置の部品構成を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る燃料噴射装置の組み立て状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【図５ａ】本発明に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍において発生する力，モーメント、及び変形を示す断面図である。
【図５ｂ】本発明に係る燃料配管と微小突起において発生する力，モーメント、及び変形前の拡大断面図である。
【図５ｃ】本発明に係る燃料配管と微小突起において発生する力，モーメント、及び変形後の拡大断面図である。
【図６】本発明の第二の実施例に係る燃料噴射装置の部品構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【図８】本発明の第三の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【図９】本発明の第一の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図であって、突起を押さえ板の側につけた例を示す図である。
【図１０】押さえ板９０１を固定リング９０３の側から見た図である。
【図１１】本発明の第四の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【図１２】本発明の第四の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図であって、押さえ板の固定リング１１０４との当接部をテーパー形状とした例を示す図である。
【図１３】本発明の第五の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【図１４】本発明の第五の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図であって、燃料噴射弁のコアのＯリングシール面を球面形状とした例を示す図である。
【図１５】押さえ板１１０１を固定リング１１０４の側から見た斜視図である。
【図１６】本発明の第一の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図であって、Ｏリング及びバックアップリングの脱落を抑止する突起を燃料噴射弁のコアの側につけた例を示す図である。
【図１７】本発明の第一の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図であって、Ｏリング及びバックアップリングの脱落を抑止する部材を燃料噴射弁のコアの側につけた例を示す図である。
【図１８】本発明の第六の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【図１９】従来技術の実施例に係る燃料噴射弁と燃料配管接続部近傍における拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明に関する燃料噴射弁の実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、この実施例により、この発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の第一の実施例に係る燃料噴射装置の断面図である。図２は、燃料配管１０１と固定クリップ１０２と押さえ板１０６及び燃料噴射弁を分解した状態を示す斜視図であり、図３はこれらを組み付けた状態の斜視図である。また、図４は、燃料噴射弁と燃料配管１０１の接続部分を拡大した断面図である。
【００１０】
図１には高圧燃料配管本体と燃料噴射弁とを接続する燃料配管１０１とその接続に用いる固定クリップ１０２及び押さえ板１０６，燃料シールに用いるＯリング１０３およびそのバックアップリング１０４、Ｏリング１０３およびそのバックアップリング１０４を燃料配管に保持するための抜け止め突起１２２が図示されている。
【００１１】
燃料圧力が燃料配管１０１を介して印加されると、Ｏリング１０３は、燃料噴射弁の燃料配管１０１との接続部の燃料圧力によって、バックアップリング１０４を介して燃料噴射配管１０１の継ぎ手部分に設けられた固定リング１０５に押し付けられる。この結果、燃料噴射弁は燃料配管１０１の下方（矢印ａ）に押し出される方向の力を受けることになる。この力は、固定クリップ１０２及び押さえ板１０６によって、固定リング１０５との間で受け止められ、燃料噴射弁が押し出されることを防止している。
【００１２】
このような構造を採ることにより、Ｏリング１０３が燃料噴射弁の内側に取り付けられているため、燃料噴射弁のスプリング１０７等の内包部品の外径によらずＯリング１０３の内径を縮小することが可能となり、この結果Ｏリング外径の縮小により受圧面積を縮小し、固定クリップ１０２及び押さえ板１０６からなる締結部材及び燃料噴射弁と燃料配管とにおける締結部材当接部の強度を緩和することができる。
【００１３】
ここで、燃料噴射弁は燃焼ガスシール部材１１９が設けられた先端部がエンジンヘッドに設けられた取り付け孔に挿入され、この先端部は燃焼ガスシール部材１１９の部分において矢印１２１方向の位置がエンジンヘッドに固定される。このため、エンジンヘッドの取り付け孔と燃料配管１０１の間に偏芯があった場合には、例えば矢印１２１に示すような方向の力をエンジンヘッドから受け、燃料噴射弁は曲げモーメントを受けることとなる。
【００１４】
燃料噴射弁を固定する固定クリップ１０２及び押さえ板１０６は、燃料圧力によって燃料噴射弁が押される力を受けても破損しないために、強度の高い材料が用いられる。このため、燃料圧力が働いた条件下では、燃料噴射弁は燃料圧力によって押さえ板１０６に押し付けられ、固定クリップ１０２を介して燃料配管１０１に剛に締結された状態となる。
【００１５】
燃料噴射弁は、開閉をする部材はアジャスタピン１２０及びスプリング１０７よりも下流側に設けられている。燃料噴射弁は、弁体１１３が開閉することによって燃料噴射の開始および停止を行う装置である。弁体１１３は上流側ロッドガイド１１２及び下流側に設けられた弁体ガイド１１５によってガイドされながら摺動する。また、これらガイド部材はノズルホルダ１１４に固定されている。
【００１６】
弁体１１３を開弁するための駆動力は、コイル１０８への通電によってアンカー１１１とコア１１０との間に生じる磁気吸引力により、アンカー１１１と弁体１１３の接触部１２４を介して伝達される。また弁体１１３を閉弁するための駆動力は、アジャスタ１２０によって圧縮方向に付勢されたスプリング１０７による力である。このため、コイル１０８への通電を中止すると、スプリング１０７による付勢力によって弁体１１３は閉弁方向に移動し、オリフィスプレート１１６に設けられた弁座と当接して閉弁する。
【００１７】
燃料噴射弁が上述のような構造となっているため、ノズルホルダ１１４，ハウジング１０９，コア１１０などのアジャスタピン１２０より下流側の部分が変形すると、ロッドガイド１１２や弁体ガイド１１５の位置にずれを生じ、弁体１１３の動作がずれを生じる前の動作と異なってしまう可能性がある。
【００１８】
そこで、図４を用いて説明する。本発明に係る第一の実施例では、固定リング１０５と押さえ板１０６が当接する部位に、微小な突起４０１を設ける。
【００１９】
また、固定リング１０５を形成する部材は、フェライト系のステンレス鋼やオーステナイト系ステンレス鋼など、固定クリップ１０２や押さえ板１０６よりも柔らかい（すなわち降伏点が低い）部材を用いると良い。このような構成にすることで、後述する効果を得て燃料噴射弁の変形を防止する。また、固定リング１０５は押さえ板１０６や固定クリップ１０２よりも柔らかい部材で作られることが望ましいので、固定リング１０５部の燃料噴射弁上下流方向の厚さは、押さえ板１０６の肉厚や固定クリップ１０２の肉厚よりも厚いことが望ましい。このような厚さの関係にすることによって、固定クリップ１０２，押さえ板１０６，固定リング１０５のいずれの破壊も防ぐことが出来る。
【００２０】
図４では、押さえ板１０６と固定リング１０５が当接する面の固定リング１０５側に、微小突起４０１を設けている。微小突起４０１は、固定リング１０５に当接する押さえ板１０６よりも降伏点が低いため、大きい力を受けると、押さえ板１０６よりも先に塑性変形する。
【００２１】
図５ａは、微小突起４０１が押さえ板１０６との当接面において塑性変形している様子と、それぞれの部材が受ける力の関係を示した図である。なお、図５ａでは燃料噴射弁が傾いて取り付けられている様子を描いてあるが、傾きの大きさは実際のものよりも大きくして描いてある。燃料噴射弁は、燃料圧力によって矢印５０１で示される力を受ける。一方矢印５０２で示される力が固定リング１０５，押さえ板１０６，固定クリップ１０２によって受け止められることによって、燃料噴射弁が燃料配管１０１に固定される。この結果、固定リング１０５に設けられた微小突起４０１部は、押さえ板１０６によって矢印５０２に示される力を、燃料圧力により受ける。
【００２２】
ここで、図１で示したように燃料噴射弁の先端部近傍では、燃料配管１０１とエンジンヘッドとの固定部となる燃焼ガスシール部材１１９が挿入されるエンジンヘッドの孔に偏芯がある場合には、矢印１２１で示すような強制変位によって生じる力を燃料噴射弁は受ける。このため、燃料噴射弁には図５ａの矢印５０３で示すような曲げモーメントを生じる。この結果、微小突起４０１部は、燃料圧力による力（矢印５０２）と、矢印５０３が示す曲げモーメントを受ける力の合力を受けるようになる。
【００２３】
ここで、微小突起４０１は押さえ板１０６よりも降伏点が低い材質で作られているため、押さえ板１０６が降伏する前に微小突起４０１が塑性変形する。このような塑性変形は、燃料噴射弁に生じた曲げモーメントによって生じる力と、燃料圧力による力との合力が大きい部分で、変形量も大きくなる。この結果、強制変位によって生じる曲げモーメントにより、燃料噴射弁自体は傾いて取り付けられる。このようにして、偏芯によって入力された強制変位量は燃料噴射弁の傾きによって吸収されることとなる。この結果、燃料噴射弁に生じる曲げモーメントは減少する。ここで、微小突起４０１は、突起底面と上面との間がテーパー形状で形成されていると良い。これは、図５ｂ、図５ｃに示すように微小突起が塑性変形する過程で接触面積が増え、徐々にモーメントを支える力を増すことができるためである。言いかえれば燃料噴射弁にかかる力を燃料配管へ分散することができる。
【００２４】
また、微小突起４０１のように曲げモーメントの緩和を変形によって吸収させる部位が、燃料配管１０１にあることで、強制変位が入力される点からの距離Ｌ（図１に図示）を大きくとることができ、矢印１２１で示される強制変位を受ける点における変位量を、僅かな微小突起４０１の変形量で緩和することができるようになる。また、燃料配管１０１に変形する部位を有することにより、機能部品である燃料噴射弁に影響を与えずに、強制変位に伴う曲げモーメントの緩和を行うことができる。
【００２５】
したがって、燃料噴射弁は、図１に示すような矢印１２１で示される方向に強制変位を受けたとしても、微小突起４０１が局所的に塑性変形して曲げモーメントを緩和し、燃料噴射弁の変形を防止することが出来る。したがって、燃料配管１０１とエンジンヘッドに設けられた燃料噴射弁の取り付け孔とが相互に偏芯していたとしても、燃料噴射弁の機能を損ねることなく取り付けが可能となる。また、押さえ板１０６及び固定クリップ１０２の降伏点が、微小突起４０１部の降伏点よりも大きくなるように材料を選定することによって、押さえ板１０６と固定クリップ１０２の強度を高めることができ、より高い燃料圧力に対しても強度を保たせることができる。また、変形する部位を微小突起４０１に限定することにより、固定リング１０５の肉厚を十分に確保して、固定リング１０５が破損することがないように設計することができる。
【００２６】
このようにして、燃料配管１０１に燃料噴射弁を固定した場合においても、押さえ板１０６や固定クリップ１０２の強度を十分に保たせながら、燃料配管１０１とエンジンヘッドの燃料噴射弁取り付け孔との偏芯によって燃料噴射弁の機能を損ねることがなくなる。また、塑性変形可能な微小突起４０１部が、燃料のシール部分とは別の部位に設けられていることにより、微小突起４０１部に生じる塑性変形が燃料のシール性（漏洩防止性）に影響を与えることがない。また、燃料通過部の肉厚を減少させる必要が無いため、比較的高い燃料圧力が要求される筒内直接噴射エンジンに適用することもできる。このようにして、燃料配管とエンジンヘッド側の燃料噴射弁の取り付け孔との偏芯が、材料の変形，破損等によって燃料漏れを引き起こす可能性も低減させることができる。
【００２７】
なお、上記のような効果は、図９に示したように押さえ板９０１の側に微小突起９０２を設けても得ることが出来る。押さえ板９０１に微小突起９０２を設けた場合においても、軟質な材料で作られた固定リング９０３の側が塑性変形し、微小突起を固定リング１０４に設けた図１の場合と同様の作用・効果を得ることが出来る。
【００２８】
また、いずれの場合も、微小突起を必ずしも周方向に連続して設ける必要は無い。例えば図１０は押さえ板９０１を固定リング９０３の側から見た例であり、押さえ板の側に突起を設けた例であって、周方向に不連続に微小突起９０２を設けている。このようにすることで、微小突起を十分微小な幅にし難い場合においても面圧を十分に上げることが出来るため、軟質な材料の側を塑性変形させて、燃料配管とエンジンヘッド側の燃料噴射弁の取り付け孔の偏芯によって発生する強制変位を吸収し、曲げモーメントを減ずることが出来る。
【００２９】
以上の実施例では、バックアップリング１０４及びＯリング１０３は、燃料配管１０１を燃料噴射弁のコア１１０に挿入する前に燃料配管１０１を外包する形で取り付けられ、抜け止め突起１２２がこれらの脱落を抑止し配管１０１に保持している構造を示したが、バックアップリング１０４及びＯリング１０３を燃料噴射弁のコア１１０内部に内包し保持する構造としても良い。
【００３０】
図１６に示すように、燃料噴射弁のコア１１０の内周面の、バックアップリング当接部より上方にバックアップリング１０４及びＯリング１０３の脱落を抑止する抜け止め突起１６０１を設けている。
なお、抜け止め突起１６０１を必ずしも周方向に連続して設ける必要は無い。また、なお、抜け止め突起１６０１を着脱可能な別部材としても良い。
図１７は燃料噴射弁のコア１１０の内周面の、バックアップリング当接部より上方に溝を設け、バックアップリング１０４及びＯリング１０３の脱落を抑止する着脱可能な抜け止め部材１７０１を設けている。抜け止め部材１７０１はたとえばＣリングなどを使用するとよい。
【００３１】
上述のように本実施例によれば、燃料噴射弁の機能を損ねることなく、燃料噴射弁の動作に伴う音がエンジンヘッドに伝播することを防止する固定方法である燃料配管に燃料噴射弁を固定する方式を採ることができる。また、この際に著しく高精度に作られた燃料配管などを要しないで済み、コストの大幅な増加などを抑止することが出来る。
【実施例２】
【００３２】
図６は、本発明に係る実施形態において、塑性変形可能な部位を着脱可能にした例を示す斜視図である。押さえ板１０６と燃料噴射弁の間に、降伏点が押さえ板１０６よりも小さい略馬蹄形状のプレート部材６０１を挿入した例である。図７は、プレート状部材６０１が挿入された状態における、燃料配管１０１と燃料噴射弁の取り付け位置近傍の断面図であり、コネクタ２０１（図６に図示）の側から眺めた図である。 
プレート状部材６０１は、第一の実施例における突起部４０１と同等の作用発揮するため、第二の実施例においても第一の実施例と同様の効果を得ることが出来る。これに加えて、プレート部材６０１は、略馬蹄形状をしていることにより、燃料噴射弁を燃料配管へ組み付ける工程での挿入を可能にすることができる。 
塑性変形が可能な部材を、燃料噴射弁とは別部材とすることにより、燃料噴射弁本体の塑性変形を防止することが出来る。この結果、例えば燃料噴射弁や配管の取り外し作業が生じた場合においても、燃料噴射弁本体が変形することがないため、プレート部材６０１のみを交換すればよい。このような使用方法を採る場合、プレート部材６０１の降伏点は、押さえ板１０６に用いられる材料よりも小さいだけでなく、固定リング１０５を構成している材料よりも小さいことが望ましい。このような降伏点の大小関係にしておくことにより、燃料噴射弁，押さえ板１０６の双方が破損することなく、所期の効果を得ることが出来る。
【実施例３】
【００３３】
図８は、本発明に係る第三の実施例を示す断面図であり、燃料配管１０１と燃料噴射弁の取り付け部近傍を拡大した図である。第三の実施形態では、押さえ板８０１が固定リング８０４と当接する側の角に角Ｒ８０２を設け、また固定リング８０４が押さえ板８０１と当接する部位に隅Ｒ８０３を設けている。角Ｒ８０２は隅Ｒ８０３よりも小さくなるように設けられている。このように、燃料噴射弁側の固定リング８０４に隅Ｒを設け、燃料配管１０１との固定に用いる部材である押さえ板８０１の側に角Ｒを設けることで、当接する部位は線接触の状態と成る。線接触した場合においても、当接部での応力は大きくなり、軟質な材料で作られる固定リング８０４側は塑性変形する。また、角Ｒ８０２が隅Ｒ８０３よりも小さく設定されていることにより、燃料配管１０１とエンジンヘッド側の取り付け孔に偏芯があった場合においても、第一の実施例に示した微小突起と同様に、燃料噴射弁自体を傾けて曲げモーメントを吸収するという効果を発揮させることが出来る。
【実施例４】
【００３４】
図１１は、本発明に係る第四の実施例を示す断面図であり、燃料配管１０１と燃料噴射弁の取り付け部近傍を拡大した図である。本実施形態では、固定リング１１０４が押さえ板１１０１と当接する面１１０３は外周に行くに従い燃料噴射弁に向かって下にカーブした球面形状となっており、面１１０３の中心１１０５は、燃料配管１０１の中心軸１１０６と固定リング１１０４のバックアップリング１０４受け部平面１１０７との交点に配置されている。
【００３５】
燃料圧力によって燃料噴射弁は下方に押し付けられ、その力は固定クリップを介して押さえ板１１０１を下方に押し付ける。このとき燃料配管１０１とエンジンヘッド側の取り付け孔に偏芯があった場合、押さえ板１１０１は面１１０３に沿って変形することなしに旋回して傾斜することができ、この結果、燃料配管１０１とエンジンヘッド側の取り付け孔に偏芯があった場合においても、第一の実施例に示した微小突起と同様に、燃料噴射弁自体を傾けて曲げモーメントを吸収するという効果を発揮させることが出来る。
【００３６】
また、面１１０３は球面形状であるため燃料噴射弁が傾斜した後も中心位置が移動しない。このため、面１１０７の最外径部は中心１１０５を中心とする円状の軌跡１１０８で示すように、燃料噴射弁のコア１１０の内周面に接触することがない。
【００３７】
また、押さえ板１１０１が固定リング１１０４と当接する面１１０２も同様に、外周に行くに従い燃料噴射弁に向かって下にカーブした球面形状となっており、面１１０２は面１１０３と同じ径であり、その中心が面１１０３の中心１１０５と一致するように配置されている。このように配置することで、押さえ板１１０１は固定リング１１０４の面１１０３に面で支持される。燃料圧力により燃料噴射弁から受ける荷重を面で受けることで、点接触や線接触の場合に比べて面１１０２や面１１０３に掛かる応力を低減できる。
【００３８】
このような構造をとることで、面１１０７の径は燃料噴射弁の傾斜確度を制限することなく大きくとることができる。
固定リング１１０４の外周面１１０９は燃料噴射弁の先端側に近づくほど外径の広いテーパー形状を有している。このテーパー形状は燃料噴射弁が傾斜した場合でも面１１０９が燃料噴射弁のコア１１０の内周面に接触しないための逃げとなる。
【００３９】
このような形状を有することによって、燃料圧力によりＯリング１０３が脱落することなく、燃料噴射弁の傾斜可能な角度を確保できる。
なお、面１１０２、面１１０３のいずれかもしくは両方に表面処理を行ってもよい。燃料圧力の上昇によって燃料噴射弁に掛かる荷重が増加しても面１１０２と面１１０３の強度を向上できる。また、表面処理により潤滑性を改善し、面１１０２と面１１０３に燃料圧力に荷重が掛かっても燃料噴射弁の傾斜をよりスムーズに行う。すなわち、表面処理により面１１０２と面１１０３との間の摩擦力を低減し、摩擦による摩耗を防ぐ。表面処理にはＣｒめっき、Ｎｉめっき、窒化などが挙げられる。
【００４０】
また、図１２に示すように押さえ板１１０１ｂが固定リング１１０４と当接する面１１０２ｂを燃料噴射弁の先端側に近づくほど外径の広いテーパー形状としてもよい。このとき、面１１０２ｂ上からの法線１２０３の一部が中心１１０５と一致するように配置する。幾何学的に球面１１０３とテーパー面１１０２ｂとの接触部からの法線は、球面１１０３の中心１１０５を通る。そのため、押さえ板１１０１ｂのテーパー面１１０２ｂの角ではなく面内で固定リング１１０４の面１１０３を支持する。
【００４１】
ただし、この場合は面１２０２と面１１０３との接触部は円線状となり、接触部面積が小さくなる。そのため、固定リング１１０４および押さえ板１２０１には十分高い強度を持った例えばステンレス等の部材を使用する。
また、本実施例のいずれの場合も、押さえ板に設けられた球面またはテーパー面は必ずしも周方向に連続して設ける必要は無い。例えば図１５は押さえ板１１０１を固定リング１１０４の側から見た例であって、周方向に不連続に球面１１０２を設けている。
【実施例５】
【００４２】
図１３は、本発明に係る第五の実施例を示す断面図であり、燃料配管１０１と燃料噴射弁の取り付け部近傍を拡大した図である。本実施形態では、固定リング１３０４が押さえ板１３０１と当接する面１３０３は外周に行くに従い燃料噴射弁に向かって下にカーブした球面形状となっており、面１３０３の中心１３０５は、燃料配管１０１の中心軸１３０６とＯリング１０３上下方向の中央平面１３０７との交点に配置されている。このとき面１３０７は、燃料配管１０１が燃料噴射弁のコア１０１に挿入され、燃料圧力が印加されることによってＯリング１０３が圧縮変形した状態でのＯリング１０３上下方向の中央であることが望ましい。
【００４３】
また、押さえ板１３０１が固定リング１３０４と当接する面１３０２も同様に、外周に行くに従い燃料噴射弁に向かって下にカーブした球面形状となっており、面１３０２は面１３０３と同じ径であり、その中心が面１３０３の中心１３０５と一致するように配置されている。
【００４４】
このような構造を採ることにより、燃料配管１０１とエンジンヘッド側の取り付け孔に偏芯があった場合においても、第一の実施例に示した微小突起と同様に、燃料噴射弁自体を傾けて曲げモーメントを吸収するという効果を発揮させることが出来る。
【００４５】
また、面１３０３は球面形状であるため燃料噴射弁が傾斜した後も中心位置が移動しない。このため、Ｏリング１０３の圧縮代の偏りが縮小でき、燃料シールの信頼性を向上させることが出来る。
【００４６】
さらに、図１４に示すように、Ｏリング１０３と燃料噴射弁のコア１１０とのシール面を球面形状としても良い。本実施形態では、Ｏリング１０３とコア１１０とのシール面１４０８が球面形状となっており、面１４０８の中心は中心１３０５と一致するように配置されている。また、バックアップリング１４０９の面１４０８と当接する面１４１０も同様に、外周に行くに従い燃料噴射弁に向かって下にカーブした球面形状となっており、面１４１０は面１４０８と同じ径であり、その中心が中心１３０５と一致するように配置されている。
【００４７】
このような構造をとることで、面１４０８は燃料噴射弁が傾斜した後も中心位置が移動しない。このため、Ｏリング１０３の圧縮代は全周均一となり、燃料シールの信頼性を向上させることが出来る。
【００４８】
また、燃料噴射弁のコア１０１の燃料配管１０１挿入口内面において、シール面１４０８より燃料配管１０１側の面１４１１は燃料噴射弁の先端側に近づくほど外径の狭いテーパー形状を有している。このテーパー形状は、面１４０８と面１４１１との境界部１４１２より外径の大きいＯリング１０３やバックアップリング１４０９、またはこれらを組み付けた燃料配管１０１を燃料噴射弁のコア１１０に挿入することを容易にするのに加え、燃料噴射弁が傾斜した場合でも燃料配管１０１が燃料噴射弁のコア１１０の内周面に接触しないための逃げとなる。なお、図１４では燃料配管１０１を燃料噴射弁のコア１１０に挿入する前にＯリング１０３およびバックアップリング１４０９はコア１１０に内包される構造を示している。このような構造の場合、境界部１４１２がＯリング１０３およびバックアップリング１４０９のコア１１０からの脱落を抑止する機能も有することから、Ｏリング１０３およびバックアップリング１４０９の脱落を抑止するための突起または部材を別個に設ける必要はない。
【００４９】
このような形状を有することによって、燃料配管１０１とエンジンヘッド側の取り付け孔に偏芯があった場合においても、Ｏリング１０３の圧縮代が偏ることなく、燃料噴射弁の傾斜可能な角度を確保できる。
【実施例６】
【００５０】
図１８は、本発明の第六の実施例に係る燃料噴射装置の燃料噴射弁と燃料配管１０１の接続部分を拡大した断面図である。
【００５１】
燃料配管１０１と燃料噴射弁とをその接合部で締結しない構造、例えば、燃料噴射弁を燃料配管とエンジンヘッドとで挟み込んで固定する構造においては、このような構造を採ることにより、燃料圧力により燃料噴射弁がエンジンヘッド側に押さえつけられる力及び、燃料配管をエンジンヘッドとは逆側に押さえつける力を緩和することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０１・・・燃料配管
１０２・・・固定クリップ
１０３・・・Ｏリング
１０４・・・バックアップリング
１０５・・・固定リング
１０６・・・押さえ板
１０７・・・スプリング
１０８・・・コイル
１０９・・・ハウジング
１１０・・・コア
１１１・・・アンカー
１１２・・・上流側ロッドガイド
１１３・・・弁体
１１４・・・ノズルホルダ
１１５・・・弁体ガイド
１１６・・・オリフィスプレート
１１７・・・フィルタ
１１８・・・プラスチックモールド
１１９・・・燃焼ガスシール部材
１２０・・・アジャスタピン
１２１・・・矢印
１２２・・・抜け止め突起
１２３・・・固定突起
２０１・・・コネクタ
４０１・・・微小突起
５０１・・・矢印
５０２・・・矢印
５０３・・・矢印
６０１・・・プレート部材
８０１・・・プレート部材
８０２・・・角Ｒ
８０３・・・隅Ｒ
８０４・・・固定リング
９０１・・・プレート部材
９０２・・・微小突起
９０３・・・固定リング
１１０１・・プレート部材
１１０２・・面
１１０３・・面
１１０４・・固定リング
１１０５・・中心
１１０６・・中心軸
１１０７・・平面
１１０８・・軌跡
１６０１・・抜け止め突起
１７０１・・抜け止め部材
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
2014055537.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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