WO2023068223A1

WO2023068223A1 - 燃料噴射弁の支持構造

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Publication number: WO2023068223A1
Application number: PCT/JP2022/038578
Authority: WO
Inventors: 直輝田中
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2023-04-27
Anticipated expiration: 2024-04-19
Also published as: JP7675354B2; CN117751236A; JPWO2023068223A1; US12305600B2; US20250084815A1

Abstract

弾性支持部材に特別な回り止め片を設けずとも，燃料噴射弁の，その弁ハウジングの軸線周りの回転を防ぐことを可能にした，構造簡単な燃料噴射弁の支持構造を提供する。この支持構造では、弾性支持部材（Ｓ）のベース板（１５）に弁ハウジング（１）を受け入れる切欠き（１９）が設けられ，この切欠き（１９）に係合して弁ハウジング（１）の軸線（Ａ）周りの燃料噴射弁（Ｉ）の回転を阻止する回り止め突起（２０）が，カプラ（１４）を一側方に突出させながら弁ハウジング（１）を被覆する合成樹脂成形部（６）に形成される。

Description

燃料噴射弁の支持構造

　本発明は，エンジンに使用される燃料噴射弁の支持構造に関し，特に，弁ハウジングの燃料ノズル筒部がエンジンの噴射弁装着孔に嵌装され，また該弁ハウジングの燃料導入筒部には，エンジンに支持される燃料分配管の燃料供給キャップが嵌装され，前記弁ハウジング及び燃料供給キャップ間に，前記弁ハウジングを前記噴射弁装着孔に向かって付勢する弾性支持部材が介装され，これにより，エンジンと燃料供給キャップとの間で燃料噴射弁を弾性的に挟持して，その軸方向移動を防ぐようにした，燃料噴射弁の支持構造の改良に関する。

　かゝる燃料噴射弁の支持構造は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。

特開２０１３－１７４２２７号公報

　かゝる燃料噴射弁の支持構造において，エンジンの運転中，その振動により燃料噴射弁が，その弁ハウジングの軸線周りに多少とも回転すると，燃料ノズル筒部から噴射される燃料の向きに変化を来たし，エンジンでの燃料の燃焼状態に悪影響を及ぼすことになる。そこで，上記特許文献１に記載される燃料噴射弁の支持構造では，前記弾性支持部材のベース板に，その両側端から燃料ノズル筒部側に屈曲して延びる一対の回り止め片を連設し，これら回り止め片を，弁ハウジングの両側面に形成される平坦面に当接させることにより，燃料噴射弁の上記回転を防いでいる。

　しかしながら，上記支持構造において，ベース板に一対の回り止め片を連設することは，弾性支持部材の形状を複雑にして，加工工程を増やすと共に素材の歩留まりを下げてしまい，支持構造のコストアップを招く欠点がある。

　本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，弾性支持部材に特別な回り止め片を設けずとも，弁ハウジングの軸線周りの燃料噴射弁の回転を防ぐことを可能にした，構造簡単な燃料噴射弁の支持構造を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために，本発明は，弁ハウジングの燃料ノズル筒部がエンジンの噴射弁装着孔に嵌装され，該弁ハウジングの燃料導入筒部には，エンジンに支持される燃料分配管の燃料供給キャップが嵌装され，前記弁ハウジング及び燃料供給キャップ間に，前記弁ハウジングを前記噴射弁装着孔に向かって付勢しながら，前記弁ハウジングの軸線周りの回転を不能として前記燃料供給キャップに連結される弾性支持部材が介装され，該弾性支持部材は，給電用のカプラを一側方に突出させながら前記弁ハウジングの外周面を被覆する合成樹脂成形部の，前記燃料供給キャップに対向するベース面に当接するベース板と，該ベース板の一端から延出して前記燃料供給キャップに弾発接触する弾性片とで構成される，燃料噴射弁の支持構造において，前記ベース板に前記弁ハウジングを受け入れる切欠きが設けられ，該切欠きに係合して前記弁ハウジングの軸線周りの燃料噴射弁の回転を阻止する回り止め突起が前記合成樹脂成形部に形成されることを第１の特徴とする。

　また，本発明は，第１の特徴に加えて，前記弾性片は，前記弁ハウジングを跨ぎながら先端部を前記ベース板の先端部に重ねる一対に形成され，前記回り止め突起は，前記一対の弾性片の先端部間にも係合することを第２の特徴とする。

　さらに，本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記回り止め突起は，前記弁ハウジング及び前記カプラ間に配置されることを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，弾性支持部材のベース板に弁ハウジングを受け入れる切欠きが設けられ，この切欠きに係合する回り止め突起が，弁ハウジングを被覆する合成樹脂成形部に形成されることで，弁ハウジングの軸線周りの燃料噴射弁の回転を防ぎ，燃料ノズル筒部からの噴射燃料の向きを常に安定させることができる。したがって，弾性支持部材には，その形状を複雑にする一対の回り止め片を連設する必要がなくなる。一方，前記回り止め突起は，弁ハウジングを被覆する合成樹脂成形部にカプラと共に一体成形が可能である。これらにより，各部材の加工数を増加させず，また素材の歩留まりを良くして，燃料噴射弁の支持構造のコストダウンを図ることができる。

　また，本発明の第２の特徴によれば，弾性支持部材の，弁ハウジングを跨ぐ一対の弾性片の先端部がベース板の先端部に重ねられ，これら一対の弾性片の先端部間にも回り止め突起が係合することで，弾性支持部材と回り止め突起との係合力が強化され，燃料噴射弁の回転を確実に防ぐことができる。

さらに，本発明の第３の特徴によれば，前記突起は，弁ハウジング及びカプラ間に配置されるので，弾性支持部材を，燃料噴射弁及び燃料供給管の間に挿入する際，カプラと反対側から挿入することにより，カプラに干渉されることなく，弾性支持部材を回り止め突起に容易に係合させることができ，組立性が良好である。

本発明の実施形態に係る多気筒エンジンにおける燃料噴射弁の支持構造を示す一部縦断正面図。図１の２－２線拡大断面図。図２の３－３線断面図。各図中の弾性支持部材の単体斜視図。

　本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

　先ず，図１及び図２において，多気筒エンジンＥのシリンダヘッドＥｈには，複数のシリンダの燃焼室Ｅｃに燃料を噴射し得る複数の燃料噴射弁Ｉと，これら燃料噴射弁Ｉに燃料を分配する燃料分配管Ｄとが取り付けられる。そして各燃料噴射弁Ｉを定位置に保持するため，弾性支持部材Ｓを備えた弾性支持構造が使用される。その構造を以下に詳述する。

各燃料噴射弁Ｉは，中心部に円筒状の弁ハウジング１を有している。この弁ハウジング１の前端部が燃料ノズル筒部２，後端部が燃料導入筒部４，中間部が電磁コイル部３となっており，電磁コイル部３に通電したとき，燃料ノズル筒部２内の弁を開いて，燃料導入筒部４が燃料分配管Ｄから導入した燃料を対応する燃焼室Ｅｃに噴射するようになっている。

　また前記電磁コイル部３は合成樹脂成形部６により被覆され，この合成樹脂成形部６の一側には，前記電磁コイル部３に給電するためのカプラ１４が一体に突設される。

　燃料ノズル筒部２の外周には，合成樹脂成形部６の前端面に密接する環状のシール兼クッション部材８が装着される。また，燃料導入筒部４の外周のシール溝４ａにはＯリング９が装着される。

　また，合成樹脂成形部６の，燃料導入筒部４側を向いた後端面は，平坦なベース面５とされる。

　一方，シリンダヘッドＥｈには，各燃焼室Ｅｃの天井面に内端を開口する噴射弁装着孔１０と，その外方開口端を囲繞する環状の凹部１１とが設けられ，噴射弁装着孔１０に燃料噴射弁Ｉの燃料ノズル筒部２が嵌装され，凹部１１にシール兼クッション部材８が収められる。

　また燃料分配管Ｄは，エンジンＥの複数のシリンダの配列方向に沿って配置され，その一端側から図示しない燃料ポンプより燃料が圧送されるようになっている。この燃料分配管Ｄの一側面には，前記複数の噴射弁装着孔１０に嵌装される複数の燃料噴射弁Ｉと同軸上に並ぶ複数の燃料供給キャップＤａが突設され，これら燃料供給キャップＤａは，それぞれ対応する燃料噴射弁Ｉの燃料導入筒部４の外周に嵌装される。その際，前記Ｏリング９は，燃料供給キャップＤａの内周面に密接する。各燃料供給キャップＤａの外側面には，弁ハウジング１の軸線Ａと平行する平坦なストッパ面７が形成される。各燃料供給キャップＤａの基部にはブラケットＤｂが固設されており，このブラケットＤｂはシリンダヘッドＥｈの上面に立設される支柱１２にボルト１３で固着される。

　図２～図４に示すように，前記弾性支持部材Ｓは，鋼板をプレス加工してなるもので，ベース板１５，弾性片１６及び位置決め片１８より構成される。

　ベース板１５は，前記ベース面５に重ねて設置されるもので，その中央部には，弁ハウジング１を受け入れ得るＵ字状の切欠き１９が設けられる。このベース板１５の，Ｕ字状の切欠き１９とは反対側の一端に，燃料供給キャップＤａの前端面に弾性的に弾発接触する一対の弾性片１６が一体に連結するように成形される。この両弾性片１６は，その間に燃料噴射弁Ｉの燃料導入筒部４を受け入れ得る間隔を開けて配置される。

　各弾性片１６は，ベース板１５の一端から上方へ横向きのＵ字状に屈曲した第１弾性部１６ａと，この第１弾性部１６ａから上方へ湾曲しつゝ他端に向かって延び，その先端部１６ｂａをベース板１５の上面に摺動可能に弾発接触する第２弾性部１６ｂとよりなっており，第２弾性部１６ｂの曲率半径Ｒ２は，第１弾性部１６ａの曲率半径Ｒ１より充分大きく設定される（図４参照）。

　そして，弾性片１６の自由状態では，第２弾性部１６ｂの頂点からベース板１５の下面までの距離Ｌ１（図４参照）が前記ベース面５から燃料供給キャップＤａの前端面までの距離Ｌ２（図２参照）より大きく設定される。したがって，ベース板１５及び弾性片１６をベース面５及び燃料供給キャップＤａ間に挿入すると，弾性片１６は，第１及び第２弾性部１６ａ，１６ｂを撓ませながら前記燃料供給キャップＤａの前端面に弾発接触することになる。第２弾性部１６ｂの先端部１６ｂａは，第１及び第２弾性部１６ａ，１６ｂの撓み時，ベース板１５の上面を摺動し得るもので，その摺動をスムーズにすべく，上方へ反り返った形状になっている。

　ベース板１５の一端には，一対の弾性片１６の間から上方へ垂直に起立する位置決め片１８が一体に連設され，この位置決め片１８は，燃料供給キャップＤａの前記ストッパ面７に当接可能となっている。

　また，前記合成樹脂成形部６には，弁ハウジング１とカプラ１４との間においてベース面５より突出する回り止め突起２０が一体に形成され，この回り止め突起２０は，弾性支持部材Ｓが，合成樹脂成形部６及び燃料供給キャップＤａ間の定位置に配置されたとき，ベース板１５の切欠き１９と，一対の弾性片１６の，ベース板１５に弾発接触する先端部１６ｂａ間とに係合するようになっている。

　次に，この実施形態の作用について説明する。

　燃料噴射弁ＩをエンジンＥに取り付けるに当たっては，先ず，燃料噴射弁Ｉの燃料導入筒部４に燃料分配管Ｄの燃料供給キャップＤａを嵌装する。次いで，ベース板１５のＵ字状の切欠き１９の開口部を先頭にして弾性支持部材Ｓを，カプラ１４とは反対側の燃料噴射弁Ｉの外側方から，燃料噴射弁Ｉのベース面５と燃料供給キャップＤａとの間に挿入して，ベース板１５の切欠き１９と一対の弾性片１６間との弁ハウジング１を受け入れながら，位置決め片１８を燃料供給キャップＤａのストッパ面７に突き当てる。

　この突き当てによれば，弾性支持部材Ｓは，燃料供給キャップＤａに対して回転不能となる。

　また，上記突き当てと同時に，弾性支持部材Ｓのベース板１５の切欠き１９と一対の弾性片１６間とに合成樹脂成形部６の回り止め突起２０が係合することになり，これにより燃料噴射弁Ｉは，燃料供給キャップＤａに対して，弁ハウジング１の軸線Ａ周りの回転が阻止される。

　その後，上記燃料噴射弁Ｉの燃料ノズル筒部２をシリンダヘッドＥｈの噴射弁装着孔１０に挿入し，合成樹脂成形部６の前端面に密接したシール兼クッション部材８を凹部１１に収める。そして，弾性支持部材Ｓに圧縮荷重を加えながら，ブラケットＤｂをシリンダヘッドＥｈの支柱１２にボルト１３で固着する。

　このとき，一対の弾性片１６は，第１及び第２弾性部１６ａ，１６ｂを撓ませながら第２弾性部１６ｂの頂点により，弁ハウジング１の軸線Ａを含む平面上で燃料供給キャップＤａの前端面を弾発的に押圧し，その押圧反力が，ベース板１５をベース面５に対して押圧するので，燃料噴射弁Ｉは，シリンダヘッドＥｈと燃料供給キャップＤａとの間で弾性支持部材Ｓ及びシール兼クッション部材８を介して弾性的に挟持されることになる。しかも，弾性片１６の燃料供給キャップＤａに対する押圧反力を燃料噴射弁Ｉに対して，その中心軸線Ａに沿って作用させることになるので，燃料噴射弁Ｉを傾かせることなく，その支持を安定させることができる。

　かくして，エンジンＥに装着された燃料噴射弁Ｉは，弾性支持部材Ｓを介して，燃料供給キャップＤａに対して，弁ハウジング１の軸線Ａ周りの回転を阻止されることで，燃料ノズル筒部２からの噴射燃料の向きを常に安定させることができる。

　ところで，弾性支持部材Ｓに対する燃料噴射弁Ｉの，弁ハウジング１の軸線Ａ周りの回転止めは，前述のように，合成樹脂成形部６の回り止め突起２０を，弾性支持部材Ｓの，元来備えているベース板１５の切欠き１９と一対の弾性片１６間とに係合させることで達成されるので，弾性支持部材Ｓには，従来のような特別の回り止め片を備える必要がなく，弾性支持部材Ｓの形状を単純化することができる。また回り止め突起２０は，弁ハウジング１を電磁コイル部３を包むように弁ハウジング１を被覆する合成樹脂成形部６にカプラ１４と共に一体成形されるので，各部材の加工数を増加させず，また素材の歩留まりを良くして，燃料噴射弁Ｉの支持構造のコストダウンを図ることができる。

　尚，本発明では，回り止め突起２０にベース板１５の切欠き１９のみを係合させるように，例えば，回り止め突起２０の高さをベース板１５の厚みと同等に設定したり，一対の弾性片１６の先端部１６ｂａを回り止め突起２０の手前で終わらせてもよいが，前述のように，ベース板１５及び弾性片１６の両者を回り止め突起２０に係合させれば，弾性支持部材Ｓと回り止め突起２０との係合力が強化され，燃料噴射弁Ｉの回転を確実に防ぐことができる。

　また，前記回り止め突起２０は，弁ハウジング１及びカプラ１４間に配置されるので，弾性支持部材Ｓを，燃料噴射弁Ｉ及び燃料供給キャップＤａ間に挿入する際，カプラ１４と反対側から挿入することにより，カプラ１４に干渉されることなく，弾性支持部材Ｓを回り止め突起２０に容易に係合させることができ，組立性が良好である。

　さらに，各弾性片１６は，ベース板１５の一端部に連結する，曲率半径Ｒ１が小さい第１弾性部１６ａと，この第１弾性部１６ａから延出してベース板１５の他端部上面に先端部１６ｂａを摺動可能に当接させる，曲率半径Ｒ２が大きい第２弾性部１６ｂとで構成されるので，第２弾性部１６ｂは，その先端部１６ｂａと第１弾性部１６ａを介してベース板１５に両持ち支持させることになり，したがって，第１弾性部１６ａに塑性変形を来たすことがあっても（一般に曲率半径を小さくして曲げられた部分は塑性変形を生じ易い。），第２弾性部１６ｂの弾性力によって，各弾性片１６の燃料供給キャップＤａに対する付勢機能を維持することができる。しかも，第２弾性部１６ｂの曲率半径Ｒ２を，第１弾性部１６ａの曲率半径Ｒ１より大とすることにより，各弾性片１６の高さを極力低く抑えて，ベース面５及び燃料供給キャップＤａ間の狭いスペースへの弾性支持部材Ｓの装着を容易に行うことができる。

　以上，本発明の実施形態について説明したが，本発明はそれに限定されることなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，本発明は，燃料噴射弁Ｉをエンジンの吸気系に取り付ける構造にも適用可能である。

Ａ・・・・・弁ハウジングの軸線
Ｄ・・・・・燃料分配管
Ｄａ・・・・燃料供給キャップ
Ｅ・・・・・エンジン
Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁
Ｓ・・・・・弾性支持部材
２・・・・・燃料ノズル筒部
３・・・・・電磁コイル部
４・・・・・燃料導入筒部
５・・・・・ベース面
６・・・・・合成樹脂成形部
７・・・・・ストッパ面
１０・・・・噴射弁装着孔
１４・・・・カプラ
１５・・・・ベース板
１６・・・・弾性片
１６ｂａ・・弾性片の先端部
１８・・・・位置決め片
１９・・・・切欠き
２０・・・・回り止め突起

Claims

　弁ハウジング（１）の燃料ノズル筒部（２）がエンジン（Ｅ）の噴射弁装着孔（１０）に嵌装され，該弁ハウジング（１）の燃料導入筒部（４）には，エンジン（Ｅ）に支持される燃料分配管（Ｄ）の燃料供給キャップ（Ｄａ）が嵌装され，前記弁ハウジング（１）及び燃料供給キャップ（Ｄａ）間に，前記弁ハウジング（１）を前記噴射弁装着孔（１０）に向かって付勢しながら，前記弁ハウジング（１）の軸線（Ａ）周りの回転を不能として前記燃料供給キャップ（Ｄａ）に連結される弾性支持部材（Ｓ）が介装され，該弾性支持部材（Ｓ）は，給電用のカプラ（１４）を一側方に突出させながら前記弁ハウジング（１）の外周面を被覆する合成樹脂成形部（６）の，前記燃料供給キャップ（Ｄａ）に対向するベース面（５）に当接するベース板（１５）と，該ベース板（１５）の一端から延出して前記燃料供給キャップ（Ｄａ）に弾発接触する弾性片（１６）とで構成される，燃料噴射弁の支持構造において，
　前記ベース板（１５）に前記弁ハウジング（１）を受け入れる切欠き（１９）が設けられ，該切欠き（１９）に係合して前記弁ハウジング（１）の軸線（Ａ）周りの燃料噴射弁（Ｉ）の回転を阻止する回り止め突起（２０）が前記合成樹脂成形部（６）に形成されることを特徴とする，燃料噴射弁の支持構造。
　請求項１に記載の燃料噴射弁の支持構造において，
　前記弾性片（１６）は，前記弁ハウジング（１）を跨ぎながら先端部（１６ｂａ）を前記ベース板（１５）の先端部に重ねる一対に形成され，前記回り止め突起（２０）は，前記一対の弾性片（１６）の先端部間にも係合することを特徴とする，燃料噴射弁の支持構造。
　請求項１又は２に記載の燃料噴射弁の支持構造において，
　前記回り止め突起（２０）は，前記弁ハウジング（１）及び前記カプラ（１４）間に配置されることを特徴とする，燃料噴射弁の支持構造。