(57)【要約】【課題】燃料を燃料タンクに戻す戻り管の引き回し及び接続作業を容易にする。【解決手段】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は、燃料タンク１１に燃料供給管１２を介して接続されたコモンレール１３と、燃料をコモンレール１３に加圧供給する加圧ポンプ１７と、コモンレール１３から供給された加圧燃料を気筒内に噴射する複数の噴射ノズル１８とを備える。コモンレールがブラケット２１を介して取付けられ、一端が複数の噴射ノズルにそれぞれ接続された複数の第１戻り管２２の他端がブラケットにそれぞれ取付けられ、一端がブラケットに取付けられた単一のタンク戻り管２３の他端が燃料タンクに接続され、第１戻り管の他端をタンク戻り管の一端に連通させる内部通路２１ｃがブラケット２１に形成され、噴射ノズルから未噴射の燃料が第１戻り管と内部通路と単一のタンク戻り管を介して燃料タンクに戻るように構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク(11)に燃料供給管(12)を介して接続されたコモンレール(13)と、前記燃料供給管(12)に設けられ前記燃料タンク(11)に貯留された燃料を前記コモンレール(13)に加圧供給する加圧ポンプ(17)と、シリンダヘッドに気筒数に相応して取付けられ前記コモンレール(13)から供給された加圧燃料を気筒内に噴射する複数の噴射ノズル(18)とを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、
前記コモンレール(13)が前記シリンダヘッド又はシリンダブロックにブラケット(21)を介して取付けられ、
一端が前記複数の噴射ノズル(18)にそれぞれ接続された複数の第１戻り管(22)の他端が前記ブラケット(21)にそれぞれ取付けられ、
一端が前記ブラケット(21)に取付けられた単一のタンク戻り管(23)の他端が前記燃料タンク(11)に接続され、
前記複数の第１戻り管(22)の他端を前記タンク戻り管(23)の一端にそれぞれ連通させる内部通路(21c)が前記ブラケット(21)に形成され、
前記複数の噴射ノズル(19)から未噴射の燃料が前記複数の第１戻り管(22)と前記内部通路(21c)と前記単一のタンク戻り管(23)を介して前記燃料タンク(11)に戻るように構成された
ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
コモンレール(13)に所定の圧力を超える燃料を排出するプレッシャリミッタ(27)が設けられ、一端が前記プレッシャリミッタ(27)に接続された第２戻り管(28)の他端がブラケット(21)に取付けられ、内部通路(21c)が第２戻り管(28)の他端をタンク戻り管(23)の一端に連通させるようにブラケット(21)に形成され、前記プレッシャリミッタ(27)を介して前記コモンレール(13)から排出された燃料が前記第２戻り管(28)と前記内部通路(21c)とタンク戻り管(23)を介して燃料タンク(11)に戻るように構成された請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
加圧ポンプ(17)が所定の圧力を超える燃料を排出可能に構成され、一端が前記加圧ポンプ(17)に接続された第３戻り管(29)の他端がブラケット(21)に取付けられ、内部通路(21c)が前記第３戻り管(29)の他端をタンク戻り管(23)の一端に連通させるようにブラケット(21)に形成され、前記加圧ポンプ(17)から排出された燃料が前記第３戻り管(29)と前記内部通路(21c)とタンク戻り管(23)を介して燃料タンク(11)に戻るように構成された請求項１又は２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項４】
燃料供給管(12)を通過する燃料を濾過するフィルタ(16)が燃料タンク(11)と加圧ポンプ(17)の間の前記燃料供給管(12)に設けられ、前記フィルタ(16)に所定の圧力を超える燃料を排出するオーバフローバルブ(31)が設けられ、一端が前記オーバフローバルブ(31)に接続された第４戻り管(32)の他端がブラケット(21)に取付けられ、内部通路(21c)が前記第４戻り管(32)の他端をタンク戻り管(23)の一端に連通させるようにブラケット(21)に形成され、前記オーバフローバルブ(31)を介して前記フィルタ(16)から排出された燃料が前記第４戻り管(32)と前記内部通路(21c)とタンク戻り管(23)を介して前記燃料タンク(11)に戻るように構成された請求項１ないし３いずれか１項に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダヘッドに設けられた各噴射ノズルに供給される燃料を蓄圧保持するコモンレールを用いたディーゼルエンジンの燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、噴射ノズルに供給される燃料を蓄圧保持するコモンレールを用いたディーゼルエンジンの燃料噴射装置（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。この種の燃料噴射装置では、図４に示すように、燃料タンク１に燃料供給管２を介して接続されたコモンレール３と、燃料供給管２に設けられ燃料タンク１１に貯留された燃料をコモンレール３に加圧供給する加圧ポンプ７と、燃料タンク１と加圧ポンプ７の間の燃料供給管２に設けられその燃料供給管２を通過する燃料を濾過するフィルタ６、シリンダヘッドに気筒数に相応して取付けられコモンレール３から供給された加圧燃料を気筒内に噴射する複数の噴射ノズル８とを備える。そして、コモンレール３からは複数の燃料噴射管９を介して複数の噴射ノズル８にそれぞれ接続される。
【０００３】
一方、このように高圧燃料を蓄圧保持するコモンレール３を用いたディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、蓄圧保持する燃料の所定以上の圧力上昇を防止する観点から、この燃料系に設けられた上記各機器から所定値以上の燃料を燃料タンク１に戻すことが行われている。この燃料を燃料タンク１に戻す従来の戻り管の接続を説明すると、図４に示すように、コモンレール３から燃料を戻す戻り管３ａをフィルタ６に図示しないコネクタを介して接続し、そのフィルタ６からの戻り管６ａを加圧ポンプ７に図示しないコネクタを介して接続し、その加圧ポンプ７に噴射ノズル８から戻る戻り管８ａを図示しないコネクタを介して更に接続し、その加圧ポンプ７からの戻り管７ａを燃料タンク１に接続している。そして、コモンレール３、フィルタ６、加圧ポンプ７及び噴射ノズル８から戻る余剰燃料を加圧ポンプ７に集約し、その加圧ポンプ７からの戻り管７ａを介して最終的に燃料タンク１に全ての余剰燃料を戻すようにしている。
【特許文献１】特開平９−３０３１８７号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、戻り管の連結を図示しないコネクタを用いて行うことから、部品点数を増加させる不具合があった。また、戻り管の連結をフィルタ６と加圧ポンプ７において行うため、その連結箇所が複数箇所にわたるとともに、燃料の戻り経路をエンジンの外側で干渉物を避けつつレイアウトする必要があるため、その引き回し及び接続作業も増加してしまい、燃料噴射装置の重量が増大しかつ製造コストを押上げる不具合があった。
本発明の目的は、燃料系各機器からの余剰燃料を燃料タンクに戻す戻り経路の引き回し及び接続作業が比較的容易なディーゼルエンジンの燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、燃料タンク１１に燃料供給管１２を介して接続されたコモンレール１３と、燃料供給管１２に設けられ燃料タンク１１に貯留された燃料をコモンレール１３に加圧供給する加圧ポンプ１７と、シリンダヘッドに気筒数に相応して取付けられコモンレール１３から供給された加圧燃料を気筒内に噴射する複数の噴射ノズル１８とを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射装置の改良である。
その特徴ある構成は、コモンレール１３がシリンダヘッド又はシリンダブロックにブラケット２１を介して取付けられ、一端が複数の噴射ノズル１８にそれぞれ接続された複数の第１戻り管２２の他端がブラケット２１にそれぞれ取付けられ、一端がブラケット２１に取付けられた単一のタンク戻り管２３の他端が燃料タンク１１に接続され、複数の第１戻り管２２の他端をタンク戻り管２３の一端にそれぞれ連通させる内部通路２１ｃがブラケット２１に形成され、複数の噴射ノズル１９から未噴射の燃料が複数の第１戻り管２２と内部通路２１ｃと単一のタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻るように構成されたところにある。
この請求項１に記載されたディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、噴射ノズル１８からの戻り管２２をブラケット２１に取付け、ブラケット２１に形成された内部通路２１ｃを介してタンク戻り管２３に連結するので、従来戻り管を接続するために用いていたコネクタを必要としない。この結果、部品点数は従来より低減してその取付工数及び管理負担をなくして低コスト化を図ることができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、コモンレール１３に所定の圧力を超える燃料を排出するプレッシャリミッタ２７が設けられ、一端がプレッシャリミッタ２７に接続された第２戻り管２８の他端がブラケット２１に取付けられ、内部通路２１ｃが第２戻り管２８の他端をタンク戻り管２３の一端に連通させるようにブラケット２１に形成され、プレッシャリミッタ２７を介してコモンレール１３から排出された燃料が第２戻り管２８と内部通路２１ｃとタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻るように構成されたところにある。
この請求項２に記載されたディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、コモンレール１３から排出された燃料を戻す第２戻り管２８をブラケット２１に取付け、それを噴射ノズル１８からの戻り管２２とともにタンク戻り管２３に連結するので、戻り管２２，２８の接続箇所をこのブラケット２１に集約することができる。この結果、戻り管２２，２８の引き回し及びその接続作業が比較的容易になり、その取付工数が低下して更なる低コスト化を図ることができる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、加圧ポンプ１７が所定の圧力を超える燃料を排出可能に構成され、一端が加圧ポンプ１７に接続された第３戻り管２９の他端がブラケット２１に取付けられ、内部通路２１ｃが第３戻り管２９の他端をタンク戻り管２３の一端に連通させるようにブラケット２１に形成され、加圧ポンプ１７から排出された燃料が第３戻り管２９と内部通路２１ｃとタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻るように構成されたところにある。
この請求項３に記載されたディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、加圧ポンプ１７から排出された燃料を戻す第３戻り管２９をブラケット２１に取付け、それを噴射ノズル１８からの戻り管２２とともにタンク戻り管２３に連結するので、戻り管２２，２９の接続箇所をこのブラケット２１に集約することができる。この結果、戻り管２２，２９の引き回し及びその接続作業が比較的容易になり、その取付工数が低下して更なる低コスト化を図ることができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、燃料供給管１２を通過する燃料を濾過するフィルタ１６が燃料タンク１１と加圧ポンプ１７の間の燃料供給管１２に設けられ、フィルタ１６に所定の圧力を超える燃料を排出するオーバフローバルブ３１が設けられ、一端がオーバフローバルブ３１に接続された第４戻り管３２の他端がブラケット２１に取付けられ、内部通路２１ｃが第４戻り管３２の他端をタンク戻り管２３の一端に連通させるようにブラケット２１に形成され、オーバフローバルブ３１を介してフィルタ１６から排出された燃料が第４戻り管３２と内部通路２１ｃとタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻るように構成されたところにある。
この請求項４に記載されたディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、フィルタ１６から排出された燃料を戻す第４戻り管３２をブラケット２１に取付け、それを噴射ノズル１８からの戻り管２２とともにタンク戻り管２３に連結するので、戻り管２２，３２の接続箇所をこのブラケット２１に集約することができる。この結果、戻り管２２，３２の引き回し及びその接続作業が比較的容易になり、その取付工数が低下して更なる低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、一端が複数の噴射ノズルにそれぞれ接続された複数の第１戻り管の他端をコモンレールを取付けるブラケットに取付け、一端がブラケットに取付けられた単一のタンク戻り管の他端が燃料タンクに接続し、複数の第１戻り管の他端をタンク戻り管の一端にそれぞれ連通させる内部通路をブラケットに形成し、複数の噴射ノズルから未噴射の燃料が複数の第１戻り管と内部通路と単一のタンク戻り管を介して燃料タンクに戻るように構成したので、従来戻り管を接続するために用いていたコネクタを必要としない。この結果、部品点数は従来より低減してその取付工数及び管理負担をなくして低コスト化を図ることができる。
また、コモンレールから排出された燃料を戻す第２戻り管や、加圧ポンプから排出された燃料を戻す第３戻り管や、フィルタから排出された燃料を戻す第４戻り管をブラケットに取付け、それらを噴射ノズルからの戻り管とともにタンク戻り管に連結するように内部通路をブラケットに形成すれば、戻り管の接続箇所をこのブラケットに集約することができる。この結果、戻り管の引き回し及びその接続作業が比較的容易になり、その取付工数が低下して更なる低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置１０は、燃料タンク１１に燃料供給管１２を介して接続されたコモンレール１３を備える。燃料供給管１２には、燃料タンク１１に貯留された燃料を吸い上げるフィードポンプ１４と、フィードポンプ１４により組み上げられて燃料供給管１２を通過する燃料を濾過するフィルタ１６と、フィルタ１６により濾過された燃料をコモンレール１３に加圧供給する加圧ポンプ１７とがこの順序で設けられる。一方、図示しないシリンダヘッドには、コモンレール１３から供給された加圧燃料を気筒内に噴射する複数の噴射ノズル１８がその気筒数に相応して取付けられる。コモンレール１３と複数の噴射ノズル１８の接続は複数の噴射ノズル１８の数に相当する複数の燃料噴射管１９を介して行われる。そして加圧ポンプ１７により燃料供給管１２を介して送出された燃料はコモンレール１３に蓄圧保持され、その後燃料噴射管１９を介して各噴射ノズル１９にそれぞれ供給され、噴射ノズル１９はコモンレール１３から供給された加圧燃料を図示しないコントローラからの指示により気筒内に噴射するように構成される。
【００１１】
コモンレール１３は図示しないシリンダヘッド又はシリンダブロックにブラケット２１を介して取付けられる。図２に詳しく示すように、ブラケット２１には、このブラケット２１を図示しないシリンダヘッド又はシリンダブロックに取付けるための第１取付孔２１ａと、このブラケット２１にコモンレール１３を取付けるための第２取付孔２１ｂが形成される。また、このブラケット２１には、内部通路２１ｃにより連結された複数の雌ねじ穴２１ｄが形成される。図１に戻って、ブラケット２１と複数の噴射ノズル１９の間には複数の第１戻り管２２が設けられる（図１では１つのみ示す）。この第１戻り管２２は噴射ノズル１９から気筒内に噴射されずにリークした未噴射の燃料を燃料タンク１１に戻すためのものであり、第１戻り管２２は噴射ノズル１９の数に相応して設けられる。そして、複数の第１戻り管２２の一端が複数の噴射ノズル１９にそれぞれ接続され、複数の第１戻り管２２の他端はブラケット２１にそれぞれ取付けられる。
【００１２】
一方、ブラケット２１と燃料タンク１１の間には単一のタンク戻り管２３が設けられる。具体的にタンク戻り管２３の一端がブラケット２１に取付けられ、その他端が燃料タンク１１に接続される。第１戻り管２２の他端及びタンク戻り管２３の一端のブラケット２１への取付けはいわゆるジョイントボルト２４を介して行われる。図３に詳しく示すように、ジョイントボルト２４はねじ部の中心軸に中央穴２４ａが形成され、その中央穴２４ａに直交してその中央穴２４ａを貫通する横孔２４ｂがそのねじ部に形成される。第１戻り管２２の他端及びタンク戻り管２３の一端にはそれぞれ中空のリング部材２６が設けられ、そのリング部材２６の内周は横孔２４ｂに連通するように開放される。従って、このジョイントボルト２４のねじ部をリング部材２６に挿通させてブラケット２１の雌ねじ穴２１ｄに螺合させると、第１戻り管２２及びタンク戻り管２３の内部空間は中空のリング部材２６からジョイントボルト２４のねじ部に形成された横孔２４ｂに連通し、その横孔２４ｂから中央穴２４ａに更に連通して最終的にブラケット２１に形成された雌ねじ穴２１ｄにまで達するように構成される。
【００１３】
また、ブラケット２１には、複数の第１戻り管２２の他端をタンク戻り管２３の一端にそれぞれ連通させる内部通路２１ｃが形成される。この実施の形態における内部通路２１ｃは、第１戻り管２２の他端が取付けれられる複数の雌ねじ穴２１ｄを貫通するように形成された孔であって、この内部通路２１ｃの端部にタンク戻り管２３の一端が取付けられる雌ねじ穴２１ｄが連続して形成される。そして、複数の噴射ノズル１８から未噴射の燃料が複数の第１戻り管２２を介して内部通路２１ｃに達し、その内部通路２１ｃから更に単一のタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻るように構成される(図１)。
【００１４】
図１に戻って、コモンレール１３には、所定の圧力、この実施の形態では１４０ＭＰａを超えるとコモンレール１３内に蓄圧された燃料を排出するプレッシャリミッタ２７が設けられ、プレッシャリミッタ２７とブラケット２１の間には第２戻り管２８が設けられる。この第２戻り管２８はコモンレール１３内の圧力が異常に上昇することにより排出された燃料を燃料タンク１１に戻すためのものであり、第２戻り管２８の一端がプレッシャリミッタ２７に接続され、第２戻り管２８の他端がブラケット２１に取付けられる。
【００１５】
また、加圧ポンプ１７は所定の圧力、この実施の形態では２５５ｋＰａを超える燃料を外部に排出可能に構成され、この加圧ポンプ１７とブラケット２１の間には第３戻り管２９が設けられる。この第３戻り管２９は、加圧ポンプ１７から排出された燃料を燃料タンク１１に戻すためのものであり、第３戻り管２９の一端が加圧ポンプ１７に接続され、第３戻り管２９の他端がブラケット２１に取付けられる。
更に、フィルタ１６には所定の圧力、この実施の形態では３１９ｋＰａを超える燃料を外部に排出するオーバフローバルブ３１が設けられ、このオーバフローバルブ３１とブラケット２１の間には第４戻り管３２が設けられる。この第４戻り管３２は、フィルタ１６から排出された燃料を燃料タンク１１に戻すためのものであり、第４戻り管３２の一端がオーバフローバルブ３１に接続され、第４戻り管３２の他端がブラケット２１に取付けられる。
【００１６】
第２、第３及び第４戻り管２８，２９，３２の他端は前述したジョイントボルト２４を介してブラケット２１にそれぞれ取付けられ、内部通路２１ｃは第１、第２、第３及び第４戻り管２２，２８，２９，３２の他端をタンク戻り管２３の一端にそれぞれ連通させるようにブラケット２１に形成される。そして、プレッシャリミッタ２７を介してコモンレール１３から排出された燃料は、第２戻り管２８と内部通路２１ｃとタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻り、加圧ポンプ１７から排出された燃料は第３戻り管２９と内部通路２１ｃとタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻り、オーバフローバルブ３１を介してフィルタ１６から排出された燃料は第４戻り管３２と内部通路２１ｃとタンク戻り管２３を介して燃料タンク１１に戻るように構成される。
【００１７】
このように構成された燃料噴射装置では、噴射ノズル１８からの戻り管２２の他端をブラケット２１に取付け、ブラケット２１に形成された内部通路２１ｃを介して戻り管２２の他端をタンク戻り管２３に連結するので、従来戻り管を接続するために用いていたコネクタを必要としない。この結果、部品点数は従来より低減してその取付工数及び管理負担をなくして低コスト化を図ることができる。
また、コモンレール１３から排出された燃料を戻す第２戻り管２８の他端と、加圧ポンプ１７から排出された燃料を戻す第３戻り管２９の他端と、フィルタ１６から排出された燃料を戻す第４戻り管３２の他端をブラケット２１にそれぞれ取付け、第２戻り管２８の他端と第３戻り管２９の他端と第４戻り管３２の他端をタンク戻り管２３の一端に連通させるように内部通路２１ｃをブラケット２１に形成するので、それぞれの戻り管２２，２８，２９，３２の接続箇所をこのブラケット２１に集約することができる。この結果、戻り管２２，２８，２９，３２の引き回し及びその接続作業が比較的容易になり、その取付工数が低下して更なる低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射装置の構成を示す図である。
【図２】そのコモンレールを取付けるブラケットの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】従来のディーゼルエンジンの燃料噴射装置を示す図１に対応する構成図である。
【符号の説明】
【００１９】
１１  燃料タンク
１２  燃料供給管
１３  コモンレール
１６  フィルタ
１７  加圧ポンプ
１８  噴射ノズル
２１  ブラケット
２１ｃ  内部通路
２２  第１戻り管
２３  タンク戻り管
２７  プレッシャリミッタ
２８  第２戻り管
２９  第３戻り管
３１  オーバフローバルブ
３２  第４戻り管
【図１】
2007138825.tif 000003
【図２】
2007138825.tif 000004
【図３】
2007138825.tif 000005
【図４】
2007138825.tif 000006