JP2008503690A

JP2008503690A - 燃料噴射器クロッキング機能

Info

Publication number: JP2008503690A
Application number: JP2007518068A
Authority: JP
Inventors: ズドロイク，マイクル，ジェイ
Original assignee: ミレニアム、インダストリズ、コーパレイシャン
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2008-02-07
Also published as: WO2006007113A3; US20050279328A1; US7128055B2; EP1759110A4; WO2006007113A2; EP1759110A2

Abstract

出口（２８）がある燃料レール（１４）を有する燃料送達システム（７）を提供する。出口（２３）および概ね管状の入口（２０）がある本体（１８）を有する燃料噴射器（１６）を提供する。燃料噴射器（１６）の管状入口（２０）は、燃料レール出口（２８）内へと概ね軸方向に摺動可能である。燃料噴射器出口は、概ね非円形の断面形状（２０）を有し、燃料レール出口（３０、３５、３７）によってねじれが抑えられる。

Description

本発明の分野は、火花点火式内燃機関の燃料レールと吸気マニホルドの間に電動式燃料噴射器を連結する燃料送達システム構成である。

自動車両には火花点火式の燃料噴射式内燃機関がよく使用される。燃料は、エンジンに組み付けられた（時には燃料マニホルドと呼ばれる）燃料レールの電動式燃料噴射器によって、そうしたエンジンの吸気システム内に噴射される。

燃料噴射器対象となるタイプは、燃料を車両エンジン内にその軸方向中心線に沿った方向以外の１つまたは複数の方向に噴射する。分割流式燃料噴射器は、対象の燃料噴射器の１つの例である。対象の燃料噴射器がエンジンに使用されるとき、燃料噴射器は、その１つまたは複数の方向が適切に方向付けされるように、その中心線まわりに特定の角度のまたは円周方向の配置を有さなければならない。不適切に方向付けされた燃料噴射器は、エンジン性能を落とし、かつ／または該当する自動車排出ガス規制（ｖｅｈｉｃｌｅｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）に準拠しなくなることがある。

燃料噴射器の適切な方向付けには、典型的には燃料噴射器の軸方向の適切な位置決めが必要である。これは典型的には燃料噴射器ノズルを位置決めすることによって実施される。燃料噴射器ノズルは、１つまたは複数の噴口を含む。燃料は、噴口から、ノズルがシールされるやりかたで挿入されるエンジン吸気システムのソケット・レセプタクル（ｓｏｃｋｅｔｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）に対して固定した幾何学的関係で、エンジン内に噴射される。燃料レールのそれぞれの出口カップ内に円周方向に適切に配置された、燃料噴射器を含む燃料レールが、噴射器を受けるソケット・レセプタクルを有するエンジンに組み付けられるとき、ソケット・レセプタクルと適切にシールされる関係でノズルを挿入することによって、燃料噴射器の適切な方向付けが完了されることができる。燃料レール出口カップに対する燃料噴射器の正しい円周方向配置の達成は、燃料噴射器を「クロックする（ｃｌｏｃｋｉｎｇ）」と呼ばれる。

燃料レールは、取付け機能である開口ブラケット（ａｐｅｒｔｕｒｅｄｂｒａｃｋｅｔ）を備えることができる。例えば、エンジンに燃料レールを固定するようにねじ付き締結具が開口ブラケットに連結される。燃料噴射器ノズルがソケット・レセプタクル内の適切な目標位置に固定された後、エンジンに燃料レールを固定するためにそうした締結具をさらにきつく締める必要があることは、望ましくない応力、歪みおよび／または移動を誘起することがある。例えば、燃料レール取付け締結具に十分にトルクが与えられる前に、燃料噴射ノズルがエンジン吸気マニホルド・ランナ（ｒｕｎｎｅｒ）内のそれぞれのソケット・レセプタクル内の適切な目標位置に固定された場合、燃料レールが、ある方向に歪む、および／または締結具が最終的に限度いっぱいの取付けトルクまできつく締められるときいくつかの構成要素部品の間である相対運動が起きることがある。一般的な製造方法および製造部品の寸法公差の点で、エンジンに燃料レールを組み付けるときのそうした歪みまたは構成要素部品の運動の可能性を、あらゆる状況において完全に防ぐことはできない。

保持クリップによって燃料噴射器を燃料レール出口カップ内に機械的に保持することが知られている。クリップは、任意のかなりの運動に抗してその２つを円周方向および軸方向に拘束する。そうした性能を組み込んだ燃料レールは、燃料レールをエンジンから取り外しその後再度取り付けることが必要となった場合、保守容易性を向上させることができる。

自動車排出ガス規制が厳しさを増し、また２つの吸気口がある４バルブ・シリンダ・ヘッドを使用することにより、燃料噴射器を適切にクロックすることを確実にすることが以前より重要になっている。したがって、組立てまたは整備作業の間に不注意にねじられたとき、燃料噴射器を適切にクロックする必要が以前より大きい。多くの従来の燃料送達システム構成は、不適切にトルクが与えられるとき不意に開けられてしまうＣ字形クランプで、燃料噴射器をカップに保持する。
要約

クロッキング機能および燃料レール出口カップに対する燃料噴射器の軸方向保持が分離されることができる、燃料噴射器を車両エンジンの燃料レールと燃料吸気マニホルドの間に連結する燃料送達システム構成を提供することが望まれる。

本発明は、燃料レール（ｆｕｅｌｒａｉｌ）に対して燃料噴射器をクロックする代替の装置および方法を提供する。さらに、本発明によって、クロッキング機能（ｃｌｏｃｋｉｎｇｆｅａｔｕｒｅ）が燃料レールに対する燃料噴射器の軸方向保持から分離されることが可能になる。

本発明の他の特徴は、図面および説明を検討すればより明らかになるであろう。

図１には、加圧燃料を火花点火式内燃機関の吸気マニホルド１０に送達する、本発明の燃料送達システム構成７の好ましい実施形態が示されている。燃料レール１４および吸気マニホルド１０は、多気筒Ｖ型エンジン用に構成される。燃料レール１４は、複数の上部供給電動式燃料噴射器１６に流体連通される。各シリンダ（図示せず）は、独自の開口吸気マニホルド・ランナを有する。

さらに図２、４を参照すると、各燃料噴射器１６は、軸方向端部に管状の燃料入口２０を有する本体１８を含む。燃料入口２０の自由端には、加圧燃料がそこを通って燃料噴射器に入ることができる燃料入口開口２２が設けられる。（たいていの例において、燃料は液状である。）燃料噴射器１６の軸方向反対側の端部は、燃料が燃料噴射器本体１８から外にそこから噴射される１つまたは複数の噴口を含むノズル２３を備える。燃料噴射器１６の下方端部は、シール・リング２１によって空気マニホルド・ランナ（ａｉｒｍａｎｉｆｏｒｌｄ）・ランナの入口１９内にシールされる。図示のように、燃料噴射器１６は、方向を持つタイプの燃料噴射器である。

燃料レール１４は、図示のように円形であるが、矩形であってもよい。燃料レール１４は、出口開口２８を有する。開口２８は、カップ３２の首部分すなわち入口部分３０にシール可能に連結される。カップ首部分３０の内側は、燃料噴射器入口２０を摺動可能に受ける。カップ３２は、燃料噴射器１６の本体１８を受ける出口開口がある拡大部分３４を有する。カップ３２は、開口２８とあいまって燃料レール１４のための出口をもたらす。

図７に移ると、カップ３２の首部分３０は、概ね非円形断面の六角形を有する。図８、９に示されるように、他の非円形断面の形状を用いることもできる。図８の実施形態において、カップ３２の首部３５は、矩形である。図９の実施形態において、首部分３７は、それを輪状のＤ字形構造にする平らな部分３９を有する。さらに他の実施形態において、断面形状は、図１１に示されるもののような、１つのクロッキング位置だけを保証する不等辺の多角形であってよい。

噴射器入口２０は、典型的には管状構造であり、噴射器の本体１８内まで上方に延びてコア（ｃｏｒｅ）を形成する。入口２０は、噴射器１６の強い方の構造のうちの１つである。下方部分または端部において、端部が入口を形成する管状部材は、典型的には、電気コイル４４によって囲繞されるまたはまわりを一周される。コイル４４は、噴射器の電気コネクタ４６に取り付けられるケーブル（図示せず）を介してエンジン制御装置から電力供給を受ける。噴射器入口２０は、軸方向に摺動可能に挿入可能であり、首部分３０の内部開口に密に整列される外周部を有する。したがって、噴射器入口２０の断面形状は、首部分３０のそれに整合する形状である。入口２０は、カップ３２の首部分３０に自由に挿入されることができるが、ねじりが抑えられその角度方向が定められる。燃料噴射器角度方向の設定は、当業界では「燃料噴射器をクロックする」と呼ばれている。

さらに図４〜６を参照すると、シール面部分４８は、シール・リング５０によってカップ３２内にシールされる。燃料噴射器は首部分５４を有する。首部分を切断した断面図は、図４に最も良く示されている。首部分５４は、概ね円周方向のスロット５６を有する。スロット５６は、コネクタ４６の概ね横になるように向けられる。これは、エンジンの組立ての間またはその整備の間、燃料レール１４に対して燃料噴射器１６を保持する典型的なやり方である。燃料レール１４に対して燃料噴射器１６を軸方向に保持するためにここにはクリップ６０が設けられる。クリップ６０は、２本のアーム６４を連結する交差部分６２を有する。

アーム６４それぞれは、耳部６８を有する。耳部６８は、噴射器本体の区画７２に係合する区画７０を有する。耳部６８は、噴射器の平らな部分７６に係合する当接区画７４を有する。クリップ耳部は、２つのポイント７８を有する。ポイント７８は、クリップ６０が噴射器上に矢印８０の方向（コネクタ４６の方向）から取り付けられるのを確実にする出入口をもたらす。アーム６４は、２つの長手方向スロット８２（図６）を有する。スロット８２は、カップの外方に延びるフランジ８６（図２）を受け、それによって軸方向保持のためクリップがカップ３２に相互に噛み合うように係合される。

本発明には、従来技術に優るいくつかの利点がある。１つの利点は、燃料噴射器１６を燃料レール１４の出口に挿入することによって実行されるクロッキング機能によって、燃料レール１４に対する燃料噴射器１６の角度保持が、クリップ６０の任意の機能とは無関係にされることである。したがって、クリップ６０が誤った取付けの間摩耗もしくは変形される場合、または不注意に押し付けられる場合、クリップ６０の機能がクロッキング機能に影響を及ぼすことがない。燃料噴射器１６に対するクリップ６０によるクロッキング機能は、クロッキング機能を高める。望むなら、クリップ６０によるカップ３２に対する燃料噴射器の軸方向保持に影響を及ぼすことなく、噴射器上の平らな部分７６をなくすことができる。

実用上の見地から、噴射器が適切な位置になければ燃料レールに取り付けられないことを平らな部分７６が保証する必要がないような位置に、クロッキング機能によって燃料噴射器が取り付けられる。クロッキング機能により、組立て作業者が、中心位置対少なくとも約６０°中心から外れる中心から外れた位置を識別することができるようになる。適切な取付けをさらに保証するように、矢印８０の方向以外のクリップ６０の噴射器１６への係合を可能にしないように平らな部分７６が加えられることができる。

燃料レール１４に対する燃料噴射器１６の軸方向保持に他のクリップを利用することができることが当業者には明らかであろう。図３には、はるかに長い直径の燃料レール１１４の部分的な代替実施形態が示されている。マニホルド型カップ１１６は、燃料レール１１４からの入口をもたらす内径減少部分１１８を有するかたちで、燃料レールに一体に取り付けられることができる。本実施形態における本発明の残りのものは、上記で述べたものと同様である。

本発明の燃料送達システム構成は、噴射器をカップおよび／または燃料レールに軸方向に連結する他のタイプのクリップを用いることができることが当業者には明らかであろう。特許請求の範囲によって包含されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に様々な変更を加えることができることも当業者には明らかであろう。

燃料を燃料噴射器を介して車両エンジンの吸気マニホルドに送達する、燃料レールに概ね平行な方向に沿った本発明の好ましい一実施形態の側面図である。図１に示される図から全体的に約９０°に動かされた図である。本発明の好ましい代替実施形態の燃料レールおよび関連の噴射器カップの正面図である。図１、２に示される燃料噴射器の首部分に沿った断面図である。図１、２に示される燃料噴射器カップに対する燃料噴射器の軸方向保持に使用されるクリップの平面図である。図５に示されるクリップの側面図である。図２の線７−７に沿った図である。本発明の好ましい代替実施形態を示す、図７と同様の断面図である。本発明の好ましい代替実施形態を示す、図７と同様の断面図である。本発明の好ましい代替実施形態を示す、図７と同様の断面図である。

Claims

出口を有する燃料送達のための燃料レールと、
出口および概ね管状であり前記燃料レール出口内へと概ね軸方向に摺動することができる入口を有する本体を有する燃料噴射器とを備え、前記燃料噴射器出口が概ね非円形の断面形状を有し、前記燃料噴射器のねじれが前記燃料レール出口によって抑えられる、
燃料送達システム構成。
前記燃料レール出口が、前記燃料レールの出口開口に連結される入口首部を有するカップによって形成され、前記カップ入口が、前記燃料噴射器入口を摺動可能に受ける内側開口を有する、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
前記カップが、前記燃料噴射器本体の一部を受ける出口を有する、請求項２に記載の燃料送達システム構成。
前記燃料噴射器入口が前記燃料噴射器本体のコアの一部であり、前記コアがコイルによって囲繞される、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
前記燃料レールに対して前記燃料噴射器を軸方向に保持するクリップをさらに含む、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
前記噴射器本体が非円形断面区画を有し、前記クリップが前記非円形断面区画において前記噴射器本体を保持し、前記クリップが前記燃料レールとの保持係合を有する、請求項５に記載の燃料送達システム構成。
前記クリップが、前記燃料噴出器が所定位置にクロックされない場合、前記燃料噴射器本体に連結されることができない、請求項６に記載の燃料送達システム構成。
前記カップに対して前記燃料噴射器を軸方向に保持するクリップをさらに含む、請求項２に記載の燃料送達システム構成。
前記噴射器本体が、非円形断面区画を有し、前記クリップが前記非円形断面区画において前記噴射器本体を保持し、前記クリップが前記カップとの保持係合を有する、請求項８に記載の燃料送達システム構成。
前記クリップが、前記燃料噴射器が所定位置にクロックされない場合、前記燃料噴射器本体に連結されることができない、請求項９に記載の燃料送達システム構成。
前記燃料噴射器入口が、六角形の断面形状を有する、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
前記燃料噴射器の前記入口の断面形状が、輪状のＤ字形構造を有する、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
前記燃料噴射器本体入口が、概ね矩形の断面形状を有する、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
前記燃料噴射器本体入口が、全体的に不等辺の断面形状を有する、請求項１に記載の燃料送達システム構成。
カップによって形成される出口を有する、燃料を火花点火式内燃機関の複数のシリンダに送達する燃料レールであって、前記カップが前記燃料レールの開口に連結される首部分を有し、前記首部分が拡大部分に連結される、燃料レールと、
出口および概ね管状のコア入口を有する本体を有する電動式燃料噴射器であって、前記管状入口が前記燃料レール出口カップ首部分内へと概ね軸方向に摺動することができ、前記燃料噴射器入口の断面形状が概ね非円形であり前記燃料レール・カップの前記首部分によってねじれが抑えられる、電動式燃料噴射器と、
前記燃料噴射器本体の非円形断面部分との係止係合を有するクリップであって、前記燃料噴射器クリップが、前記燃料レールに対して前記燃料噴射器本体を軸方向に保持するように前記カップとの軸方向保持係合を有する、クリップと
を備える、燃料送達システム構成。
加圧燃料レールに前記燃料を分与する出口をもたらし、
入口および出口を含む本体を有する燃料噴射器を前記機関と前記燃料レールの前記出口との間にもたらし、
前記燃料噴射器本体入口を前記燃料レール出口に摺動可能に挿入することによって前記燃料噴射器をある角度位置に摺動可能に挿入しかつクロックし、前記燃料噴射器入口と前記燃料レール出口の連結によって前記燃料レールのねじれを抑えること
を含む、加圧燃料を火花点火式内燃機関の吸気口に送達する方法。
前記燃料噴射器を前記燃料レールの一部との保持係合を有するクリップに係合することによって、前記燃料噴射器を軸方向に保持することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
前記燃料噴射器と前記クリップとの係合が、前記燃料噴射器本体が前記燃料レールに対して正しい方向でクロックされるときだけ可能にされる、請求項１７に記載の方法。