JP2008157035A

JP2008157035A - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2008157035A
Application number: JP2006343576A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Serizawa; 一史芹澤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-07-10
Also published as: DE102007000480A1

Abstract

【課題】クランプによって燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定する燃料噴射弁において、クランプを押し当てる位置のずれを抑えるように構成する。
【解決手段】燃料噴射弁１は、ロアボディ１０を備え、ロアボディ１０の上面１１ａにクランプ３を押し当てることによってエンジンヘッド２に固定される燃料噴射弁１であって、クランプ３を係止する凸形状または凹形状の位置決め部１２を上面１１ａに設ける。これにより、クランプ３によって燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定する燃料噴射弁１において、クランプ３を押し当てる位置のずれを抑えることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、クランプによってエンジンヘッドに固定される燃料噴射弁に関するものであり、ディーゼル用の燃料噴射弁に用いて好適である。

近年、自動車排気ガスの規制が強化され、ＮＯ_Ｘ（窒素酸化物）、ＰＭ（粒子状物質）、ＣＯ_２の低減が課題となっている。特に、ディーゼル用の燃料噴射弁に対して、非常に厳しい精度の燃料噴射量のバラツキ低減が求められている。

一方、燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定するために、一対のアーム部を備え、各アーム部に１個の突部が形成されているクランプを用いたものが開示されている（特許文献１を参照）。具体的に、クランプのボルト穴にボルトを通し、このボルトをエンジンヘッドに対して締め付ける。これによって突部を燃料噴射弁のロアボディの上面（ロアボディから外側へ延出するフランジの上面）に押し当て、燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定させる。

ここで、燃料噴射量のバラツキを抑えるため、燃料噴射弁に曲げ応力を作用させないようにする必要がある。これは、曲げ応力が燃料噴射弁に作用することによって燃料噴射弁内の摺動穴に歪が生じ、数マイクロメータ（μｍ）のクリアランスの摺動部材に摺動不良が生じて、これにより、燃料噴射量のバラツキが大きくなる恐れがあるからである。このため、固定する際に、ロアボディの上面において２個の突部を押し当てる位置を調整する必要がある。さらには、調整しつつ固定した後、押し当てる位置が、走行中の振動等によってこの調整した位置から経時的に若干ずれる恐れもある。

従って、固定する際における調整不具合によるロアボディの上面に対するずれや、固定後における経時的なロアボディの上面に対するずれによって、即ち、クランプを押し当てる位置が、曲げ応力を燃料噴射弁に作用させない位置からずれるという問題があった。

これに対して、ロアボディの上面において各突部を押し当てる位置が多少ずれても、燃料噴射弁に作用する応力を極力抑えることができるクランプを、本出願人が提案している（特許文献２を参照）。具体的に、燃料噴射弁の外周方向に沿って配列される複数の突部を、各アーム部にそれぞれ形成する。これによって、各アーム部上に一つの突部が形成されたクランプに比べて、押し当てる位置を増加することによって燃料噴射弁に作用する応力を極力抑えることを狙ったものである。
実開平６−１７７１号公報特開２００６−２７４９１６号公報

上述したように、特許文献２に記載されている固定装置では押し当てる位置が多少ずれても、燃料噴射弁に作用する応力を極力抑えることができる。しかし、固定する際における押し当てる位置のずれが所定値以上の場合や、固定後の経時的な押し当てる位置のずれが所定値以上の場合、燃料噴射弁に作用する応力を抑えることが困難となる。従って、押し当てる位置のずれを抑えないで燃料噴射弁に作用する応力を極力抑えようとするには、一定の限界がある。

これに対して、各アーム部に突部を形成しないで各アーム部とロアボディの上面とを平面で当接させることが考えられる。具体的に、一対のアーム部の間にロアボディを嵌合寸法で配置しつつ、一対のアーム部がロアボディと面で当接するように構成する。ボルト穴を中心とする回転方向へアーム部がロアボディによって拘束されているため、ロアボディの上面に対してこの回転方向へ各アーム部がずれることを抑えることができる。

しかし、ボルト穴を中心とする半径方向へアーム部がロアボディによって拘束されていないため、ロアボディの上面に対してこの半径方向へ各アーム部がずれることを抑えることができない。このため、燃料噴射弁においてクランプを押し当てる位置が、曲げ応力を燃料噴射弁に作用させない位置からずれる恐れがある。

この問題は、ディーゼル用の燃料噴射弁に限らないで、内燃機関用の燃料噴射弁に共通する問題である。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、クランプによって燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定する燃料噴射弁において、クランプを押し当てる位置のずれを抑えるように構成することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の燃料噴射弁は、ロアボディを備え、ロアボディの上面にクランプを押し当てることによってエンジンヘッドに固定される燃料噴射弁であって、クランプを係止する凸形状または凹形状の位置決め部を上面に設けたことを特徴とする。

この構成では、クランプを押し当てるロアボディの上面に、クランプを係止する凸形状または凹形状の位置決め部を設ける。このため、この位置決め部によってクランプが係止されるように容易に構成でき、これにより燃料噴射弁においてクランプを押し当てる位置のずれを抑えることができる。

請求項２に記載の燃料噴射弁は、位置決め部が、半球面状に形成された凸形状または凹形状を有することを特徴とする。この構成では、位置決め部が、半球面状に形成されるため、クランプを係止する状態へ容易に案内できるように構成できる。

請求項３に記載の燃料噴射弁は、位置決め部が、テーパ面状に形成された凸形状または凹形状を有することを特徴とする。この構成では、位置決め部が、テーパ面状に形成されるため、クランプを係止する状態へより容易に案内できるように構成できる。

請求項４に記載の燃料噴射弁は、位置決め部が、上面においてクランプを押し当てる位置に配置されていることを特徴とする。この構成では、上面においてクランプを係止する位置とクランプを押し当てる位置とを共通化するため、燃料噴射弁の設計を簡素化できる。

請求項５に記載の燃料噴射弁は、クランプが、互いに対向する一対のアーム部を有し、各アーム部を上面に押し当てることによって燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定するように構成され、各アーム部の押し当てによる合力の作用点が、燃料噴射弁の重心を通る燃料噴射弁の長手方向の重心軸上に配置され、且つ、合力が重心軸に沿って上面に作用するように位置決め部が配置されていることを特徴とする。これにより、燃料噴射弁に曲げ応力を作用させないように燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定できる。

請求項６に記載の燃料噴射弁は、上面が、ロアボディから外側へ延出するフランジの上面であることを特徴とする。この構成では、ロアボディから外側へ延出するフランジの上面にクランプを押し当てるため、燃料噴射弁の本体部と独立して、請求項１ないし請求項５に記載の燃料噴射弁を構成できる。

本発明の一実施形態による燃料噴射弁を、図面に基づいて説明する。

燃料噴射弁１は、図１に示すように、ロアボディ１０を備え、ロアボディ１０の上面、即ち、ロアボディ１０に設けられているフランジ１１の上面１１ａにクランプ３のアーム部３５を押し当てることによって、燃料噴射弁１がエンジンヘッド２に固定される。

図２において、燃料噴射弁１は、燃料を噴射する噴射孔が先端に形成されたノズルボディ１５と、ロアボディ１０と、ノズルボディ１５をロアボディ１０に固定するリテーニングナット１６とを備える。ロアボディ１０には摺動穴１４が形成され、摺動穴１４内において数マイクロメータ（μｍ）のクリアランスで摺動部１３が図２において上下方向へ摺動可能に構成される。摺動部１３を上下方向へ摺動させることによってノズルボディ１５の噴射孔から燃料を噴射させるように構成される。また、フランジ１１は、ロアボディ１０から外側（図２において左右方向）へ延出するように設けられる。

クランプ３は、図３に示すように、基部３１と、基部３１から延出する互いに対向する一対のアーム部３５と、基部３１に形成されたボルト穴３２と凸部３３と、各アーム部３５に形成された被位置決め部３６とを備える。被位置決め部３６は、テーパ面状に形成された凸形状を有し、具体的に円錐形状を有する。尚、被位置決め部３６は、図３（ｃ）に示すように、凸部３３と同様の高さの凸状部の上に形成される。

図１において、クランプ３のボルト穴３２にボルト３４を通し、このボルト３４をエンジンヘッド２に対して締め付けることによって、凸部３３を支点としてアーム部３５をフランジ１１の上面１１ａに押し当てる。この押し当てによって燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定させる。

燃料噴射弁１のロアボディ１０は、図４に示すように、フランジ１１と、フランジ１１の上面１１ａに形成された位置決め部１２とを備える。位置決め部１２は、被位置決め部３６を挿入できるように被位置決め部３６と同様のテーパ面状に形成された凹形状を有し、具体的に被位置決め部３６と同様の円錐状に形成された凹形状を有する。

各アーム部３５を、フランジ１１の上面１１ａに、図５（ａ）に示すように押し当て、図５（ｂ）に示すように被位置決め部３６を位置決め部１２に挿入することによって、フランジ１１の上面１１ａに対してアーム部３５を位置決めする。即ち、フランジ１１の上面１１ａにおいて位置決めする位置で、各アーム部３５を図５に示すように押し当てる。

これにより、各アーム部３５が位置決め部１２によって係止され、このため、フランジ１１の上面１１ａにおいて各アーム部３５を押し当てる位置のずれを、位置決め部１２と被位置決め部３６とによる位置決めによって抑えることができる。即ち、燃料噴射弁１においてクランプ３を押し当てる位置のずれを抑えることができる。また、位置決め部１２と被位置決め部３６とによる位置決めを、挿入という簡易な構成で実現できる。また、位置決め部１２と被位置決め部３６がテーパ状であるため、これらを位置決め状態へ容易に案内することができる。即ち、位置決め部１２と被位置決め部３６との位置決め作業が容易になる。

また、位置決め部１２と被位置決め部３６を、互いに嵌合寸法とすることが望ましく、これにより、クランプ３を燃料噴射弁１に押し当てる位置のずれを、より高精度で抑えることができる。また、フランジ１１の上面１１ａにおいて各アーム部３５を押し当てる位置を、位置決め部１２と被位置決め部とが位置決めする位置とするため、即ち、位置決めする位置と押し当てる位置とを共通化するため、燃料噴射弁１の設計を簡素化できる。尚、図４と図５を見易くするため燃料噴射弁１とロアボディ１０とを簡素化して示している。

次に、フランジ１１の上面１１ａにおいて各アーム部３５を押し当てる位置について、即ち、位置決め部１２と被位置決め部とが位置決めする位置について図６と図７に基づいて説明する。

図６において、各アーム部３５をフランジ１１の上面１１ａに押し当てる位置Ｐ１，Ｐ２に作用する力Ｆ１，Ｆ２の合力Ｆ３の作用点Ｐ３が、燃料噴射弁１の重心ＧＰを通る燃料噴射弁１の長手方向（図６において矢印が示す上下方向）の重心軸ＧＬ上に配置され、且つ、合力Ｆ３が重心軸ＧＬに沿ってフランジ１１の上面１１ａに作用するように、位置決め部１２が配置される。これにより、燃料噴射弁１に曲げ応力を作用させないようにクランプ３が燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定できる。即ち、位置決め部１２と被位置決め部３６とによる位置決めによって、燃料噴射弁１においてクランプ３を押し当てる位置のずれを抑えて、燃料噴射弁１に曲げ応力を作用させないように燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定できる。

また、位置決め部１２と被位置決め部３６とによる位置決めによって、燃料噴射弁１においてクランプ３を押し当てる位置の経時的なずれを抑えることができる。このため、燃料噴射弁１に曲げ応力を作用させないで燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定できる状態を、経時的に維持できる。

上述したように、燃料噴射弁１に摺動穴１４が形成され、摺動穴１４内において数μｍのクリアランスで摺動部１３が図５において上下方向へ摺動可能に構成されている。これに対して、位置決め部１２と被位置決め部３６とによる位置決めによって、経時的を含めて、燃料噴射弁１に曲げ応力を作用させないように燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定できる。このため、摺動穴１４に歪が生じることを経時的を含めて抑えることができる。これにより、摺動穴１４内において摺動部１３に摺動不良が生じることを、経時的を含めて抑えることができ、この結果、燃料噴射量のバラツキを、経時的を含めて抑えることができる。

尚、図示しない他の装置との組み付け上の関係から、押し当てる位置Ｐ１，Ｐ２は、図７に示すように、重心ＧＰを通る燃料噴射弁１の対称軸ＳＬ上に配置される。しかしながら、曲げ応力を作用させないように燃料噴射弁１をエンジンヘッド２に固定するためには、合力Ｆ３の作用点Ｐ３が、重心軸ＧＬ上に配置され、合力Ｆ３が重心軸ＧＬに沿って荷重受け部３１に作用するように構成すれば足りる。

（変形例）
尚、位置決め部１２を、図８（ａ）に示すように、円錐状に形成された凸形状とすることができる。この場合、被位置決め部３６を位置決め部１２と同様の円錐状に形成された凹形状とする。これにより、上述の効果を得ることができる。

また、位置決め部１２を、図８（ｂ）に示すように、半球面状に形成された凹形状とすることができる。この場合、被位置決め部３６を位置決め部１２と同様の半球面状に形成された凸形状とする。これにより、上述の効果を得ることができる。

また、位置決め部１２を、図７（ｃ）に示すように、半球面状に形成された凸形状とすることができる。この場合、被位置決め部３６を位置決め部１２と同様の半球面状に形成された凹形状とする。これにより、上述の効果を得ることができる。

また、位置決め部１２と被位置決め部３６とによる位置決めが可能な限り、上述の例に限らない。

以上、本発明による燃料噴射弁１は、ロアボディ１０を備え、ロアボディ１０の上面１１ａにクランプ３を押し当てることによってエンジンヘッド２に固定される燃料噴射弁１であって、クランプ３を係止する凸形状または凹形状の位置決め部１２を上面１１ａに設ける。これにより、クランプによって燃料噴射弁をエンジンヘッドに固定する燃料噴射弁において、クランプを押し当てる位置のずれを抑えることができる。

尚、上述した例に限らないで、これらの組み合わせや、他の種々の変形例が考えられる。

図１は、本発明の一実施形態による燃料噴射弁１がエンジンヘッド２に固定されている状態の正面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３（ａ）は、クランプ３の平面図であり、図３（ｂ）は、クランプ３の裏面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）中のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線断面図である。図４（ａ）は、ロアボディ１０の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。図５（ａ）は、図１中のＶＡ矢視図であり、図５（ｂ）は、図２中のＶＢ部の拡大断面図である。図６は、押し当てる位置Ｐ１，Ｐ２と、合力Ｆ３の作用点Ｐ３と、燃料噴射弁１の重心ＧＰと、重心軸ＧＬの位置関係を説明するための断面図である。図７は、押し当てる位置Ｐ１，Ｐ２と、重心ＧＰと、対称軸ＳＬの位置関係を説明するための平面図である。図８（ａ）は、図４（ｂ）の第１変形例を示すロアボディ１０の部分断面図であり、図８（ｂ）は、図４（ｂ）の第２変形例を示すロアボディ１０の部分断面図であり、図８（ｃ）は、図４（ｂ）の第３変形例を示すロアボディ１０の部分断面図である。

符号の説明

１燃料噴射弁、１０ロアボディ、１１フランジ、１１ａ上面
１２位置決め部、１３摺動部、１４摺動穴、１５ノズルボディ
１６リテーニングナット、２エンジンヘッド、３クランプ、３１基部
３２ボルト穴、３３凸部、３４ボルト、３５アーム部、３６被位置決め部
Ｐ１、Ｐ２押圧する位置、Ｐ３合力Ｆ３の作用点、ＧＰ燃料噴射弁１の重心
ＧＬ重心軸、ＳＬ対称軸

Claims

ロアボディを備え、該ロアボディの上面にクランプを押し当てることによってエンジンヘッドに固定される燃料噴射弁であって、
前記クランプを係止する凸形状または凹形状の位置決め部を前記上面に設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
前記位置決め部は、半球面状に形成された凸形状または凹形状を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記位置決め部は、テーパ面状に形成された凸形状または凹形状を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記位置決め部は、前記上面において前記クランプを押し当てる位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
前記クランプは、互いに対向する一対のアーム部を有し、
前記各アーム部を前記上面に押し当てることによって燃料噴射弁を前記エンジンヘッドに固定するように構成され、
前記各アーム部の押し当てによる合力の作用点が、燃料噴射弁の重心を通る燃料噴射弁の長手方向の重心軸上に配置され、且つ、該合力が該重心軸に沿って前記上面に作用するように前記位置決め部が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射弁。
前記上面は、前記ロアボディから外側へ延出するフランジの上面であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。