(57)【要約】【課題】循環用コネクタを燃料噴射部から容易に取り外すことができる循環用コネクタの接続構造を提供する。【解決手段】燃料噴射部を備えた内燃機関における、燃料噴射部から燃料を燃料タンクに還流させるための燃料循環システムに備えられ、燃料噴射部に対して循環用コネクタを接合するための循環用コネクタの接続構造であって、燃料噴射部は、循環用コネクタが連結される連結部を備えるとともに、当該連結部は第１の溝部を有し、循環用コネクタは、連結部の端面と対向する対向部と、第２の溝部と、を備え、対向部と連結部の端面との間に弾性部材を介在させ、当該弾性部材を押圧保持した状態で、第１の溝部及び第２の溝部をクリップ部材で係止することにより、循環用コネクタを固定することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射部を備えた内燃機関における、前記燃料噴射部から燃料を燃料タンクに還流させるための燃料循環システムに備えられ、前記燃料噴射部に対して循環用コネクタを接合するための循環用コネクタの接続構造であって、
前記燃料噴射部は、前記循環用コネクタが連結される連結部を備えるとともに、当該連結部は第１の溝部を有し、
前記循環用コネクタは、前記連結部の端面と対向する対向部と、第２の溝部と、を備え、
前記対向部と前記連結部の端面との間に弾性部材を介在させ、当該弾性部材を押圧保持した状態で、前記第１の溝部及び第２の溝部をクリップ部材で係止することにより、前記循環用コネクタを固定することを特徴とする請求項１に記載の循環用コネクタの接続構造。
【請求項２】
前記弾性部材が、弾性ゴム、ワッシャ、板バネのいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の循環用コネクタの接続構造。
【請求項３】
前記第２の溝部の断面形状における前記対向部側の壁面を、前記第２の溝部の底部にかけて当該第２の溝部の幅が大きくなるような傾斜状又は円弧状とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の循環用コネクタの接続構造。
【請求項４】
前記弾性部材の厚さを０．１〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の循環用コネクタの接続構造。
【請求項５】
燃料噴射部を備えた内燃機関における、前記燃料噴射部から燃料を燃料タンクに還流させるための燃料循環システムであって、
前記燃料噴射部に対して循環用コネクタを接合するための循環用コネクタの接続構造を備え、
前記燃料噴射部は、前記循環用コネクタが連結される連結部を備えるとともに、当該連結部は第１の溝部を有し、
前記循環用コネクタは、前記連結部の端面と対向する対向部と、第２の溝部と、を備え、
前記対向部と前記連結部の端面との間に弾性部材を介在させ、当該弾性部材を押圧保持した状態で、前記第１の溝部及び第２の溝部をクリップ部材で係止することにより、前記循環用コネクタを固定することを特徴とする燃料循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環用コネクタの接続構造及び燃料循環システムに関し、特に、燃料噴射部から循環用コネクタを容易に取り外すことができる循環用コネクタの接続構造及びそのような循環用コネクタの接続構造を備えた燃料循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のコモンレールシステムに用いられる燃料噴射弁は、コモンレールから圧送されてくる高圧の燃料を燃料噴射弁内に導入した後、弁体によって先端部の噴射孔を開閉させることにより、内燃機関に対して燃料を噴射している。
ここで、圧送されてくる高圧の燃料は、一旦、燃料噴射弁における圧力制御室に流入させた後、その一部を放出することにより弁体を制御して噴射孔を開放し噴射されるが、このとき放出された余剰の燃料や潤滑油として使用された燃料については、燃料循環用ホースを介して、燃料タンクに還流されるように構成されている。
【０００３】
このような燃料循環システムにおいては、燃料噴射弁と燃料循環用ホースとを、燃料噴射弁に接合して固定される循環用コネクタを介して接続することにより、燃料を還流させる通路が形成されている。この循環用コネクタと燃料噴射弁又は燃料循環用ホースとの接続が不充分な場合には、内燃機関の振動等によってそれらが外れてしまい、燃料が漏れてしまうおそれがある。このような燃料漏れはエンジン火災の原因にもなるために、それらの接続信頼性を確保する必要がある。
【０００４】
そこで、燃料噴射弁から循環用コネクタが外れないようにするために、循環用コネクタを燃料噴射弁に固定する際に、バネ力の大きなブラケットを用いる一方で、循環用コネクタを燃料噴射弁に押し込むときの挿入荷重を小さくしたエレメント結合装置が提案されている。
より具体的には、図８に示すように、ポート部材４２１の周壁に一対の保持開口４４３を形成し、ここにＵ字形のクリップ部材４４４の一対の脚部４４６を貫通させておき、コネクタ部材４３１をポート部材４２１内に押し込んだときに脚部４４６が一旦押し広げられ、脚部４４６における突部が保持溝４４１に係入することによって所要のエレメント結合が達成されるように構成されたエレメント結合装置４０４において、突部の各曲面をなす円弧の中心同士を結んだ線が保持溝４４１の円周面４４１Ａの径の中心から所定長さだけずれるようにしてクリップ部材４４１をポート部材４２１に取り付けたエレメント結合装置４０４である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２９１８４号公報  （図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたエレメント結合装置は、循環用コネクタを燃料噴射弁に挿入することについては容易にできるものの、メンテナンス等を行う際に、循環用コネクタを燃料噴射弁から迅速に取り外すことができない場合があった。
すなわち、循環用コネクタは燃料噴射弁の開口部に押し込まれており、引き抜くにはある程度の力が必要である。また、取り外す際には、クリップ部材を押し広げている間に迅速に引き抜く必要がある。さらに、循環用コネクタ自体の大きさが小さいことや、循環用コネクタには燃料循環用ホースが接続されていることからコネクタを回転させたりすることができないため、力を加えにくいという問題もある。したがって、循環用コネクタを取り外す際の作業性が悪くなるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、燃料噴射弁に対する循環用コネクタの接続構造において、燃料噴射弁の連結部と循環用コネクタの対向部との間に弾性部材を介在させることにより、上述した問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、弾性部材の反発力を利用して、燃料噴射部からの循環用コネクタの取り外しを容易にした循環用コネクタの接続構造及びそのような循環用コネクタの接続構造を備えた燃料循環システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、燃料噴射部を備えた内燃機関における、燃料噴射部から燃料を燃料タンクに還流させるための燃料循環システムに備えられ、燃料噴射部に対して循環用コネクタを接合するための循環用コネクタの接続構造であって、燃料噴射部は、循環用コネクタが連結される連結部を備えるとともに、当該連結部は第１の溝部を有し、循環用コネクタは、連結部の端面と対向する対向部と、第２の溝部と、を備え、対向部と連結部の端面との間に弾性部材を介在させ、当該弾性部材を押圧保持した状態で、第１の溝部及び第２の溝部をクリップ部材で係止することにより、循環用コネクタを固定することを特徴とする循環用コネクタの接続構造が提供され、上述した問題を解決することができる。
【０００８】
また、本発明の循環用コネクタの接続構造を構成するにあたり、弾性部材が、弾性ゴム、ワッシャ、板バネのいずれか一つであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の循環用コネクタの接続構造を構成するにあたり、第２の溝部の断面形状における対向部側の壁面を、第２の溝部の底部にかけて当該第２の溝部の幅が大きくなるような傾斜状又は円弧状とすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の循環用コネクタの接続構造を構成するにあたり、弾性部材の厚さを０．１〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、燃料噴射部を備えた内燃機関における、燃料噴射部から燃料を燃料タンクに還流させるための燃料循環システムであって、燃料噴射部に対して循環用コネクタを接合するための循環用コネクタの接続構造を備え、燃料噴射部は、循環用コネクタが連結される連結部を備えるとともに、当該連結部は第１の溝部を有し、循環用コネクタは、連結部の端面と対向する対向部と、第２の溝部と、を備え、対向部と連結部の端面との間に弾性部材を介在させ、当該弾性部材を押圧保持した状態で、第１の溝部及び第２の溝部をクリップ部材で係止することにより、循環用コネクタを固定することを特徴とする燃料循環システムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の循環用コネクタの接続構造及び燃料循環システムによれば、燃料噴射部の連結部と循環用コネクタの対向部との間に弾性部材を介在させることにより、連結部内に圧入されている循環用コネクタの取り外しを容易にすることができるようになった。したがって、燃料循環システムのメンテナンス等の作業効率を向上させることができる。
また、所定箇所に弾性部材を介在させることにより、第１の溝部及び第２の溝部とクリップ部材とが押し付けられ、循環用コネクタのがたつきを少なくすることができる。
さらに、循環用コネクタの取り外しを容易にしたことから、燃料漏れを防止するためのＯリング等の密閉度をより高めて、燃料漏れを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる循環用コネクタの接続構造及び燃料循環システムの実施の形態について詳細に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１４】
本発明にかかる実施の形態は、燃料噴射部を備えた内燃機関における、燃料噴射部から燃料を燃料タンクに還流させるための燃料循環システムに備えられ、燃料噴射部に対して循環用コネクタ（以下、単にコネクタと称する場合がある）を接合するための循環用コネクタの接続構造及び循環用コネクタの接続構造を用いた燃料循環システムである。
かかる循環用コネクタの接続構造において、燃料噴射部は、循環用コネクタが連結される連結部を備えるとともに、当該連結部は第１の溝部を有し、循環用コネクタは、連結部の端面と対向する対向部と、第２の溝部と、を備え、対向部と連結部の端面との間に弾性部材を介在させ、当該弾性部材を押圧保持した状態で、第１の溝部及び第２の溝部をクリップ部材で係止することにより、循環用コネクタを固定することを特徴とする。
【００１５】
１．内燃機関
内燃機関としては、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが典型的であるが、燃料の噴射タイミングや噴射量、圧力等を精密に制御するためのコモンレールシステムを備えるとともに、より高圧の燃料が必要とされるディーゼルエンジンを対象とすることが適している。
【００１６】
２．燃料循環システム
図１に、本実施形態にかかる循環用コネクタの接続構造を用いた内燃機関の燃料循環システムの一例を示す。
この図１に例示されるように、燃料循環システム８０は、燃料タンク８２と、かかる燃料タンク８２の燃料を供給するためのフィードポンプ（低圧ポンプ）８４と、燃料供給用ポンプ（高圧ポンプ）８３と、かかる燃料供給用ポンプ８３から圧送された燃料を蓄圧するための蓄圧器としてのコモンレール８６と、コモンレール８６から圧送されてくる燃料を内燃機関の気筒内に噴射する複数の燃料噴射部（インジェクタ）１１と、を含んで構成されている。
【００１７】
フィードポンプ８４は、燃料タンク８２内の燃料（軽油）を燃料供給用ポンプ８３に圧送する部位であり、フィードポンプ８４と、燃料供給用ポンプ８３との間にはフィルター８５が介在していることが好ましい。そして、このフィードポンプ８４は、一例ではあるが、ギヤポンプ構造を有し、カムの端部に取付け、ギヤの駆動を介して、カム軸と直結又は適当なギヤ比を介して駆動されている。
【００１８】
また、フィードポンプ８４から、フィルター８５を介して圧送された燃料は、噴射量調整を行う比例制御弁９０をさらに経由して、燃料供給用ポンプ８３に供給される。
さらに、フィードポンプ８４から供給された燃料は、比例制御弁９０及び燃料供給用ポンプ８３に対して圧送される他、かかる比例制御弁９０と並列的に設けられたオーバーフローバルブ（ＯＦＶ）９１を介して、燃料タンク８２に還流されるように構成されている。そして、一部の燃料は、オーバーフローバルブ９１に取付けられたオリフィス（図示せず）を介して、燃料供給用ポンプ８３のカム室（図示せず）に圧送され、カム室の燃料潤滑油として使用される。
【００１９】
また、コモンレール８６は、燃料供給用ポンプから供給される燃料を一旦蓄え、高圧状態にした上で、各インジェクタ１１に対して、噴射タイミングを調整しつつ均一な圧力で圧送する部位である。かかるコモンレール８６の構成は特に制限されるものではなく、公知のものであれば使用することができる。
ここで、コモンレール８６内の圧力を調整すべく、例えば、コモンレール８６内の圧力を低下させる場合には、一部の燃料が、燃料循環用ホース９４を介して燃料タンク８２に還流される。
【００２０】
また、コモンレール８６には、複数のインジェクタ１１が接続されている。そして、コモンレール８６で高圧に蓄圧された燃料が各インジェクタ１１に圧送され、インジェクタ１１内の圧力制御室（図示せず）に流入する。この圧力制御室に流入した高圧燃料によって、弁体が、噴射孔１３を閉じる方向に付勢されており、圧力制御室内の高圧燃料の一部を放出することにより弁体の付勢力を弱めて、噴射孔１３から内燃機関の気筒内に燃料を噴射することができる。これによって、エンジンの回転数の変動に噴射圧が影響されることなく、回転数に見合った噴射圧で、インジェクタ１１を介して内燃機関に燃料噴射することができる。
このとき、噴射孔１３を開放するために、圧力制御室から放出された燃料の一部は、インジェクタ１１に接続されたコネクタ３０及びコネクタ３０に接続された燃料循環用ホース９３を介して、燃料タンク８２に還流される。
【００２１】
３．循環用コネクタの接続構造
次に、図２を参照して、本発明の循環用コネクタ及びその接続構造について説明する。
本実施形態の循環用コネクタの接続構造に用いられる燃料噴射部としては、例えば、図２に示すようなインジェクタ１１を用いることができる。このインジェクタは、圧力制御室１５と、弁体１９と、燃料通路１７と、噴射孔１３とを含み、コモンレール等から圧送され、圧力制御室１５に流入してきた高圧の燃料によって弁体１９が噴射孔１３を閉じる方向に付勢される。そして、燃料を噴射する際には、圧力制御室１５内の燃料の一部を放出することにより、弁体１９の付勢力を弱めて、噴射孔１３を開放することにより、内燃機関の燃焼室内に噴射させることができる。
【００２２】
また、図２に示すインジェクタ１１は、噴射孔１３とは反対側の端部位置に、コネクタ３０が接合される円筒状の連結部２１を備えている。また、コネクタ３０は、インジェクタ１１の連結部２１の端面２１ａと対向する対向部３３ａを有する頭部３３と、インジェクタ１１の連結部２１に挿入される挿入部３１と、を備えている。そして、インジェクタ１１の連結部２１とコネクタ３０の挿入部３１が同軸的に連結され、噴射時に噴射孔１３を開放するために放出された一部の燃料や潤滑油として使用された燃料が、コネクタ３０を介して燃料循環用ホース９３に流入し、燃料タンクに還流される。
より具体的には、インジェクタ１１の連結部２１は第１の溝部２３を有し、コネクタ３０の挿入部３１は第２の溝部３２を有し、コネクタ３０の挿入部３１をインジェクタ１１の連結部２１に挿入するとともに、第１の溝部２３及び第２の溝部３２の双方を、同時にクリップ部材２７によって押さえ込むことにより、容易に外れないようにして固定されている。
また、コネクタ３０における、インジェクタ１１の連結部２１内に挿入される挿入部３１にはＯリング３７を備え、インジェクタ１１の連結部２１の内周面と挿入部３１との間をシールすることにより、燃料が外部に漏れることを防止している。
【００２３】
ここで、本発明の循環用コネクタの接続構造は、図３に示すように、コネクタ３０における対向部３３ａと、インジェクタ１１における連結部２１の端面２１ａとの間に弾性部材４２を介在させ、当該弾性部材４２を押圧保持した状態で、第１の溝部２３及び第２の溝部３２をクリップ部材２７で係止することにより、コネクタ３０が固定されていることを特徴とする。すなわち、弾性部材４２を押圧保持した状態でコネクタ３０を固定しておくことにより、コネクタ３０を取り外す際に、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、クリップ部材２７を広げた場合において、コネクタ３０の第２の溝部（図示せず）がクリップ部材２７から開放され、弾性部材４２の弾性力によってコネクタ３０が上方に押し上げられるため、取り外しが容易になる。したがって、引き抜く際に必要とされる力を低減させることができるため、メンテナンス等の作業時における作業効率を向上させることができる。
なお、図４（ａ）は、循環用コネクタの接続構造を上方から見た図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の循環用コネクタの接続構造を矢印方向から見た側面図である。
【００２４】
また、インジェクタからのコネクタの取り外しを容易にできることから、逆に、コネクタをインジェクタの連結部に押し込んだ際の圧着力を高くすることができるために、Ｏリング等による密閉力を向上させて、燃料漏れを有効に防止することができる。
【００２５】
さらに、コネクタとインジェクタの間に弾性部材を介在させ、押圧保持することにより、図５に示すように、コネクタ３０が接合された状態において、弾性部材４２によってコネクタ３０を上方に押し上げる弾性力が働くために、コネクタ３０の第２の溝部３２とインジェクタ１１の第１の溝部２３とが、それぞれクリップ部材２７に対して押し付けられる。その結果、コネクタ３０が、クリップ部材２７と弾性部材４２とによって固定され、がたつきをなくすことができる。したがって、コネクタやインジェクタの連結部、さらに、燃料漏れを防止するためのＯリング等の磨耗や損傷を有効に防止することができる。
【００２６】
また、コネクタ３０の対向部３３ａとインジェクタ１１の連結部２１の端面２１ａとの間に介在させる弾性部材の例としては、図６に示すような弾性ゴム４２ａ、ワッシャ４２ｂ、板バネ４２ｃを使用することができる。このような弾性部材であれば、厚さを比較的薄くすることができるため、循環用コネクタの接続構造が大型化することがなくなるため、好適な態様である。
【００２７】
また、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、コネクタ３０の第２の溝部３２の断面形状における挿入部３１の挿入方向に位置する壁面を、第２の溝部３２の底部３２ｃにかけて第２の溝部３２の幅が大きくなるような傾斜状の壁面３２ａ又は円弧状の壁面３２ｂとすることも好ましい。
この理由は、クリップ部材２７が第２の溝部３２に引っ掛かりやすくすることにより、弾性部材の弾性力によりコネクタを押し出す方向に力が加わっていても、クリップ部材を外さない限りは、コネクタが抜けないようにすることができるためである。
【００２８】
また、コネクタとインジェクタとの間に介在させる弾性部材の厚さを０．１〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、弾性部材の厚さが０．１ｍｍ未満となると、弾性力を確保することができない場合があるためである。一方、弾性部材の厚さが１．０ｍｍを超えると、コネクタの接続部分の大きさ（高さ）が大きくなってしまう場合があるためである。
したがって、コネクタとインジェクタとの間に介在させる弾性部材の厚さを０．１〜０．８ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．１〜０．６ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２９】
以上説明したように、循環用コネクタとインジェクタとの間に弾性部材を介在させるとともに、当該弾性部材を押圧保持させた状態でクリップ部材で係止することにより、弾性部材の弾性力を利用して、循環用コネクタの取り外しを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用可能な燃料循環システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の循環用コネクタの接続構造を説明するために供する図である。
【図３】本発明の循環用コネクタの接続構造の構成例を示す図である。
【図４】循環用コネクタを取り外す際の作用を説明するために供する図である。
【図５】循環用コネクタのがたつきが低減される状態を説明するために供する図である。
【図６】本発明の循環用コネクタの接続構造に使用可能な弾性部材の例を示す図である。
【図７】循環用コネクタの溝部の壁面の一部を傾斜状とした状態を示す図である。
【図８】従来の循環用コネクタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１：インジェクタ、１３：噴射孔、１５：圧力制御室、１７：燃料通路、１９：弁体、２１：連結部、２１ａ：端面、２３：第１の溝部、２７：クリップ部材、３０：循環用コネクタ、３１：挿入部、３２：第２の溝部、３２ａ：傾斜状の壁面、３２ｂ：円弧状の壁面、３３：頭部、３３ａ：対向部、３７：Ｏリング、４２：弾性部材、８０：燃料循環システム、８２：燃料タンク、８３：燃料供給用ポンプ、８４：フィードポンプ、８６：コモンレール、８８：増圧装置、９３・９４：燃料循環用ホース
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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