(57)【要約】【課題】円筒形状のコモンレールを採用する燃料噴射装置において、燃料経路のシール性を向上させる。【解決手段】シリンダヘッド７０に、円筒形状のコモンレール１０が挿入されるレール挿入穴７０１、および燃料配管１５が挿入される配管挿入穴７０３を形成し、コモンレール１０をレール挿入穴７０１に挿入した後、配管挿入穴７０３の壁面に形成された雌ねじにナット７５を螺合させることにより、燃料配管１５をコモンレール１０に気密的に押し付けるとともに、コモンレール１０をレール挿入穴７０１の壁面に押し付ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を加圧して圧送するポンプ（３０）と、
内燃機関の筐体（７０）に形成された円筒形状のレール挿入穴（７０１）に挿入されるとともに、前記ポンプから供給される燃料を蓄える貯油室（１０１）が内部に形成された円筒形状のコモンレール（１０）と、
前記コモンレールから供給される燃料を前記内燃機関の燃焼室に噴射するインジェクタ（２０）と、
前記内燃機関の筐体に形成された第１配管挿入穴（７０２）に一端側が通され、前記ポンプから供給される燃料を前記コモンレールに導く第１配管（３５）と、
前記内燃機関の筐体に形成された第２配管挿入穴（７０３）に一端側が通され、前記コモンレールから供給される燃料を前記インジェクタに導く第２配管（１５）と、
前記第１配管挿入穴および前記第２配管挿入穴の壁面に形成された雌ねじに螺合されて、前記第１配管および前記第２配管の各端部を前記コモンレールに気密的に押し付けるとともに、前記コモンレールを前記レール挿入穴の壁面に押し付けるナット（７５）とを備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記内燃機関に対する前記コモンレールの取り付け位置および取り付け角度を決める位置決め手段（６５、１０７、７０５）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
燃料を加圧して圧送するポンプ（３０）と、
前記ポンプから供給される燃料を蓄える貯油室（１０１）が内部に形成された円筒形状のコモンレール（１０）と、
前記コモンレールから供給される燃料を内燃機関の燃焼室に噴射するインジェクタ（２０）と、
前記ポンプから供給される燃料を前記コモンレールに導く第１配管（３５）と、
前記コモンレールから供給される燃料を前記インジェクタに導く第２配管（１５）と、
前記第１配管の一端側が挿入される第１配管挿入穴（８０１）および前記第２配管の一端側が挿入される第２配管挿入穴（８０２）が形成されるとともに、前記コモンレールの外周面に当接するブラケット（８０）と、
前記ブラケットを前記内燃機関の筐体に接合するとともに、前記ブラケットを介して前記コモンレールを前記内燃機関の筐体に押し付けるボルト（８５）と、
前記第１配管挿入穴および前記第２配管挿入穴の壁面に形成された雌ねじに螺合されて、前記第１配管および前記第２配管の各端部を前記コモンレールに気密的に押し付けるナット（７５）とを備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
前記ブラケットに対する前記コモンレールの取り付け位置および取り付け角度を決める位置決め手段（６５、１０７、７０５、８０４）を備えることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料を蓄えるコモンレールを備える燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料噴射装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄える貯油室が内部に形成された円筒形状のコモンレールを、内燃機関のシリンダヘッドに形成された穴に挿入している。このような構成を採用すると、コモンレールの形状簡素化による信頼性向上、加工性向上、搭載性向上、およびコンパクト化を図ることができる。
【０００３】
また、特許文献１に記載された燃料噴射装置は、インジェクタに隣接してコモンレールを配置し、インジェクタの燃料流入通路とコモンレールの燃料流出通路とをシール部材を介在させて連通させている。インジェクタは、ブラケットとボルトによってシリンダヘッドの支持面に押し付けられて固定されており、同時に、ボルトの軸力によってシール部材が圧縮されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５３９１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の燃料噴射装置は、シール部材の軸線がボルトの軸力方向に対して斜めになっている。したがって、インジェクタとシール部材との当接面（すなわち、シール面）における押し付け力、およびコモンレールとシール部材との当接面（すなわち、シール面）における押し付け力は、シール部材の周方向の一部では著しく小さくなってしまい、シール不良が発生する虞があった。
【０００６】
また、共通のボルトによって、インジェクタをシリンダヘッドの支持面に押し付けるとともに、シール部材を圧縮するようになっており、この場合、構成部品の寸法誤差等の影響により、押し付け力や圧縮力をともに精度よく管理することは困難である。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、円筒形状のコモンレールを採用する燃料噴射装置において、燃料経路のシール性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料を加圧して圧送するポンプ（３０）と、内燃機関の筐体（７０）に形成された円筒形状のレール挿入穴（７０１）に挿入されるとともに、ポンプから供給される燃料を蓄える貯油室（１０１）が内部に形成された円筒形状のコモンレール（１０）と、コモンレールから供給される燃料を内燃機関の燃焼室に噴射するインジェクタ（２０）と、内燃機関の筐体に形成された第１配管挿入穴（７０２）に一端側が通され、ポンプから供給される燃料をコモンレールに導く第１配管（３５）と、内燃機関の筐体に形成された第２配管挿入穴（７０３）に一端側が通され、コモンレールから供給される燃料をインジェクタに導く第２配管（１５）と、第１配管挿入穴および第２配管挿入穴の壁面に形成された雌ねじに螺合されて、第１配管および第２配管の各端部をコモンレールに気密的に押し付けるとともに、コモンレールをレール挿入穴の壁面に押し付けるナット（７５）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、配管とコモンレールとの当接面（すなわち、シール面）における押し付け力を略均一にすることができるため、シール性を向上させることができる。
【００１０】
また、コモンレールは内燃機関の筐体に押し付けられるため、コモンレールの振動が低減される。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、燃料を加圧して圧送するポンプ（３０）と、ポンプから供給される燃料を蓄える貯油室（１０１）が内部に形成された円筒形状のコモンレール（１０）と、コモンレールから供給される燃料を内燃機関の燃焼室に噴射するインジェクタ（２０）と、ポンプから供給される燃料をコモンレールに導く第１配管（３５）と、コモンレールから供給される燃料をインジェクタに導く第２配管（１５）と、第１配管の一端側が挿入される第１配管挿入穴（８０１）および第２配管の一端側が挿入される第２配管挿入穴（８０２）が形成されるとともに、コモンレールの外周面に当接するブラケット（８０）と、ブラケットを内燃機関の筐体に接合するとともに、ブラケットを介してコモンレールを内燃機関の筐体に押し付けるボルト（８５）と、第１配管挿入穴および第２配管挿入穴の壁面に形成された雌ねじに螺合されて、第１配管および第２配管の各端部をコモンレールに気密的に押し付けるナット（７５）とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これによると、求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄圧器を備える燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料噴射装置が内燃機関に搭載された状態を示す要部の正面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２のコモンレールの平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置が内燃機関に搭載された状態を示す要部の正面断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】図６のブラケットおよびボルトの平面図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例を示す要部の側面断面図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例を示す要部の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。
【００１７】
図１に示すように、燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄えられるコモンレール１０を備え、このコモンレール１０には燃料配管１５を介して複数のインジェクタ２０が接続されている。インジェクタ２０は、制御装置（以下、ＥＣＵという）２５に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、コモンレール１０から供給される高圧燃料を内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン）の各燃焼室に噴射する。なお、燃料配管１５は、本発明の第２配管に相当する。
【００１８】
コモンレール１０に蓄えられる高圧燃料は、サプライポンプ３０から燃料配管３５を介して供給される。サプライポンプ３０は、燃料を加圧してコモンレール１０に吐出する高圧ポンプ３０１、燃料タンク４０からフィルタ４５を介して吸入した燃料を高圧ポンプ３０１へ供給するフィードポンプ３０２、および、このフィードポンプ３０２から高圧ポンプ３０１へ供給される燃料の流量を調整する調量弁３０３を備えている。高圧ポンプ３０１は、燃料の吸入量が調量弁３０３にて調整されることにより燃料の吐出量が調整される形式のポンプである。また、高圧ポンプ３０１およびフィードポンプ３０２は、内燃機関によって駆動される。なお、燃料配管３５は、本発明の第１配管に相当する。
【００１９】
ＥＣＵ２５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ＥＣＵ２５には、各種センサＳから、コモンレール１０内の燃料圧力（所謂コモンレール圧）に関する信号、エンジン回転数、アクセル開度等の種々の情報が随時入力される。
【００２０】
そして、ＥＣＵ２５は、内燃機関や車両の運転状態に応じた最適の噴射時期、噴射量（噴射期間）を算出して、各インジェクタ２０の開弁時期および開弁期間を制御する。また、ＥＣＵ２５は、サプライポンプ３０の目標吐出量を算出して調量弁３０３に制御信号を出力し、サプライポンプ３０の吐出量を制御することにより、コモンレール１０内の燃料圧力を制御する。
【００２１】
図２〜図５に示すように、コモンレール１０は、金属よりなり、その内部には、サプライポンプ３０から供給される高圧燃料を蓄える貯油室１０１が形成されている。この貯油室１０１は、コモンレール１０の軸方向（以下、レール軸方向という）に延びる円柱状の空間である。コモンレール１０の外周面は旋削加工され、したがって、コモンレール１０は円筒形状をなしている。
【００２２】
また、コモンレール１０には、コモンレール１０の径方向（以下、レール径方向という）に延びて貯油室１０１と燃料配管３５とを連通させる入口側連通孔１０２、および、この入口側連通孔１０２の一端側に位置し、燃料配管３５の端部が当接するテーパ状の入口側シール座面１０３が形成されている。
【００２３】
さらに、コモンレール１０には、レール径方向に延びて貯油室１０１と燃料配管１５とを連通させる出口側連通孔１０４、および、この出口側連通孔１０４の一端側に位置し、燃料配管１５の端部が当接するテーパ状の出口側シール座面１０５が形成されている。
【００２４】
また、コモンレール１０には、レール軸方向の端部近傍に、接続パイプ５５および戻し配管６０を介して燃料タンク４０（図１参照）に接続される逃がし孔１０６が形成されている。
【００２５】
入口側連通孔１０２は、出口側連通孔１０４および逃がし孔１０６に対して、コモンレール１０の周方向（以下、レール周方向という）に９０°ずらして配置されている。
【００２６】
コモンレール１０の外周面には、平行キー６５が嵌合するキー溝１０７が形成されている。
【００２７】
コモンレール１０には、コモンレール１０内の燃料圧力を検出してＥＣＵ２５（図１参照）に出力する圧力センサ５０と、コモンレール１０内の燃料圧力が所定値以上になると貯油室１０１と逃がし孔１０６とを連通させて（すなわち開弁して）貯油室１０１内の燃料を燃料タンク４０に逃がす逃がし弁５５とが装着されている。
【００２８】
圧力センサ５０は、貯油室１０１におけるレール軸方向の一端側を塞ぐようにしてコモンレール１０に螺合され、逃がし弁５５は、貯油室１０１におけるレール軸方向の他端側を塞ぐようにしてコモンレール１０に螺合されている。
【００２９】
内燃機関のシリンダヘッド７０には、円筒形状の空間であるレール挿入穴７０１が形成され、このレール挿入穴７０１にコモンレール１０が挿入されている。なお、シリンダヘッド７０は、本発明の内燃機関の筐体に相当する。
【００３０】
また、シリンダヘッド７０には、燃料配管３５の一端側が挿入される第１配管挿入穴７０２、燃料配管１５の一端側が挿入される第２配管挿入穴７０３、接続パイプ５５の一端側が挿入されるパイプ挿入穴７０４、および、平行キー６５が嵌合するキー溝７０５が形成されている。
【００３１】
平行キー６５を各キー溝１０７、７０５に嵌合させることにより、シリンダヘッド７０に対するコモンレール１０のレール軸方向取り付け位置（すなわち、図２の紙面左右方向の位置）およびレール周方向取り付け角度が決められている。
【００３２】
より詳細には、平行キー６５を各キー溝１０７、７０５に嵌合させることにより、入口側連通孔１０２と第１配管挿入穴７０２が同軸になり、出口側連通孔１０４と第２配管挿入穴７０３が同軸になり、さらに、逃がし孔１０６とパイプ挿入穴７０４が同軸になるように、シリンダヘッド７０に対してコモンレール１０が位置決めされている。なお、平行キー６５、および、キー溝１０７、７０５は、本発明の位置決め手段を構成している。
【００３３】
シリンダヘッド７０における第１配管挿入穴７０２を形成する壁面（以下、第１配管挿入穴７０２の壁面という）、シリンダヘッド７０における第２配管挿入穴７０３を形成する壁面（以下、第２配管挿入穴７０３の壁面という）、および、シリンダヘッド７０におけるパイプ挿入穴７０４を形成する壁面（以下、パイプ挿入穴７０４の壁面という）には、雌ねじが形成されている。
【００３４】
そして、第１配管挿入穴７０２の壁面および第２配管挿入穴７０３の壁面に形成された雌ねじにナット７５が螺合され、パイプ挿入穴７０４の壁面に形成された雌ねじに接続パイプ５５が螺合されている。
【００３５】
燃料配管１５、３５の端部はテーパになっており、ナット７５が螺合されることにより、燃料配管３５の端部が入口側シール座面１０３に気密的に押し付けられ、燃料配管１５の端部が出口側シール座面１０５に気密的に押し付けられている。
【００３６】
ここで、前述したように、入口側連通孔１０２と第１配管挿入穴７０２が同軸になり、出口側連通孔１０４と第２配管挿入穴７０３が同軸になるように、シリンダヘッド７０に対してコモンレール１０が位置決めされている。このため、燃料配管３５と入口側シール座面１０３との当接面（すなわち、シール面）の軸線、および、燃料配管１５と出口側シール座面１０５との当接面（すなわち、シール面）の軸線は、ナット７５の軸力方向と一致する。したがって、それらのシール面における押し付け力は略均一になる。
【００３７】
また、ナット７５が螺合されることにより、シリンダヘッド７０におけるレール挿入穴７０１を形成する壁面（以下、レール挿入穴７０１の壁面という）にコモンレール１０が押し付けられている。これにより、コモンレール１０の振動が抑制される。
【００３８】
本実施形態によると、燃料配管１５、３５とコモンレール１０との当接面（すなわち、シール面）における押し付け力を略均一にすることができるため、シール性を向上させることができる。
【００３９】
また、コモンレール１０はレール挿入穴７０１の壁面に押し付けられるため、コモンレール１０の振動が低減される。
【００４０】
なお、本実施形態においては、平行キー６５およびキー溝１０７、７０５にて、シリンダヘッド７０に対するコモンレール１０の位置決めを行うようにしたが、ノックピンと穴、或いは突出し形状とそれが嵌合する溝にて、シリンダヘッド７０に対するコモンレール１０の位置決めを行うようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態においては、コモンレール１０が挿入されるレール挿入穴７０１をシリンダヘッド７０に形成したが、レール挿入穴７０１は、内燃機関のシリンダブロック、或いは内燃機関のヘッドカバーに形成してもよい。
【００４２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４３】
図６〜図９に示すように、シリンダヘッド７０には、コモンレール１０が当接するレール当接面７０６が形成されている。このレール当接面７０６は、直交する２つの平面にて構成されている。
【００４４】
コモンレール１０は、断面Ｌ字状のブラケット８０およびボルト８５により、シリンダヘッド７０に固定されている。より詳細には、レール当接面７０６とブラケット８０との間にコモンレール１０を挟持した状態で、ボルト８５をシリンダヘッド７０に螺合させてブラケット８０をシリンダヘッド７０に接合することにより、ボルト８５はブラケット８０を介してコモンレール１０をール当接面７０６に押し付けている。このように、コモンレール１０がレール当接面７０６に押し付けられることにより、コモンレール１０の振動が抑制される。
【００４５】
ブラケット８０には、燃料配管３５の一端側が挿入される第１配管挿入穴８０１、燃料配管１５の一端側が挿入される第２配管挿入穴８０２、接続パイプ５５の一端側が挿入されるパイプ挿入穴８０３、および、平行キー６５が嵌合するキー溝８０４が形成されている。
【００４６】
平行キー６５を各キー溝１０７、７０５、８０４に嵌合させることにより、シリンダヘッド７０に対するコモンレール１０のレール軸方向取り付け位置（すなわち、図６の紙面左右方向の位置）が決められるとともに、ブラケット８０に対するコモンレール１０のレール軸方向取り付け位置（すなわち、図６の紙面左右方向の位置）およびレール周方向取り付け角度が決められている。
【００４７】
より詳細には、平行キー６５を各キー溝１０７、７０５、８０４に嵌合させることにより、入口側連通孔１０２と第１配管挿入穴８０１が同軸になり、出口側連通孔１０４と第２配管挿入穴８０２が同軸になり、さらに、逃がし孔１０６とパイプ挿入穴８０３が同軸になるように、ブラケット８０に対してコモンレール１０が位置決めされている。なお、平行キー６５、および、キー溝１０７、７０５、８０４は、本発明の位置決め手段を構成している。
【００４８】
ブラケット８０における第１配管挿入穴８０１を形成する壁面（以下、第１配管挿入穴８０１の壁面という）、ブラケット８０における第２配管挿入穴８０２を形成する壁面（以下、第２配管挿入穴８０２の壁面という）、および、ブラケット８０におけるパイプ挿入穴８０３を形成する壁面（以下、パイプ挿入穴８０３の壁面という）には、雌ねじが形成されている。
【００４９】
そして、第１配管挿入穴８０１の壁面および第２配管挿入穴８０２の壁面に形成された雌ねじにナット７５が螺合され、パイプ挿入穴８０３の壁面に形成された雌ねじに接続パイプ５５が螺合されている。
【００５０】
ナット７５が螺合されることにより、燃料配管３５の端部が入口側シール座面１０３に気密的に押し付けられ、燃料配管１５の端部が出口側シール座面１０５に気密的に押し付けられている。
【００５１】
ここで、前述したように、入口側連通孔１０２と第１配管挿入穴８０１が同軸になり、出口側連通孔１０４と第２配管挿入穴８０２が同軸になるように、ブラケット８０に対してコモンレール１０が位置決めされている。このため、燃料配管３５と入口側シール座面１０３との当接面（すなわち、シール面）の軸線、および、燃料配管１５と出口側シール座面１０５との当接面（すなわち、シール面）の軸線は、ナット７５の軸力方向と一致する。したがって、それらのシール面における押し付け力は略均一になる。
【００５２】
本実施形態によると、燃料配管１５、３５とコモンレール１０との当接面（すなわち、シール面）における押し付け力を略均一にすることができるため、シール性を向上させることができる。
【００５３】
また、コモンレール１０はレール当接面７０６に押し付けられるため、コモンレール１０の振動が低減される。
【００５４】
なお、図１０に示す第２実施形態の第１変形例のように、シリンダヘッド７０に突起部７０７を設けてその頂部にレール当接面７０６を形成してもよい。
【００５５】
また、第２実施形態においては、レール当接面７０６を直交する２つの平面にて構成したが、図１１に示す第２実施形態の第２変形例のように、直交する２つの平面およびその２つの平面を繋ぐ円弧状の面にて、レール当接面７０６を構成してもよい。
【００５６】
また、本実施形態においては、平行キー６５およびキー溝１０７、７０５、８０４にて、ブラケット８０に対するコモンレール１０の位置決めを行うようにしたが、ノックピンと穴、或いは突出し形状とそれが嵌合する溝にて、ブラケット８０に対するコモンレール１０の位置決めを行うようにしてもよい。
【００５７】
また、本実施形態においては、コモンレール１０が当接するレール当接面７０６をシリンダヘッド７０に形成したが、レール当接面７０６は、内燃機関のシリンダブロック、或いは内燃機関のヘッドカバーに形成してもよい。
【００５８】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００５９】
また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
【００６０】
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００６１】
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【００６２】
また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１０    コモンレール
１５    燃料配管（第２配管）
２０    インジェクタ
３０    ポンプ（サプライポンプ）
３５    燃料配管（第１配管）
６５    平行キー（位置決め手段）
７０    シリンダヘッド（内燃機関の筐体）
７５    ナット
１０１  貯油室
１０７  キー溝（位置決め手段）
７０１  レール挿入穴
７０２  第１配管挿入穴
７０３  第２配管挿入穴
７０５  キー溝（位置決め手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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