JP2001511867A - 燃料噴射弁を組付けるための組付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内燃機関の燃焼室内へ燃料を直接噴射するための複数の燃料噴射弁（７）及び１本の燃料分配導管（１）を内燃機関のシリンダヘッド（９）に組付けるための組付け装置に関する。当該組付け装置は、各燃料噴射弁（７）に夫々対応配設された燃料分配導管（１）のばね受け（４５）と、対応配設された燃料噴射弁（７）のばね受け（４６）との間に延びる夫々１つのばねエレメント（４４）を有している。更に当該組付け装置は、前記燃料分配導管（１）の組立用Ｕ形材受け部（５６，５９）から前記燃料噴射弁（７）の組立用Ｕ形材受け部（５２）に達するまで延びる、全ての燃料噴射弁（７）に共通の１つの組立用Ｕ形材（５０）を有している。前記ばねエレメント（４４）は、前記の燃料分配導管（１）と燃料噴射弁（７）とを相互に緊締して、前記の燃料分配導管（１）と燃料噴射弁（７）を、対応配設された前記組立用Ｕ形材受け部（５６，５９；５２）に摩擦接触した状態に保持し、かつ前記組立用Ｕ形材（５０）は、ばねエレメント（４４）の圧縮によって弛め・取外し可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料噴射弁を組付けるための組付け装置 背景技術 本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに燃料噴射弁及び燃料分配導管を組付け るための組付け装置並びに燃料噴射弁及び燃料分配導管を組付ける方法に関する 。 例えば特開平０８−３１２５０３号公報に基づいて、内燃機関シリンダヘッド に、内燃機関の各燃焼室用の燃料噴射弁を夫々１つ収容するための収容孔を設け 、各燃焼室へ燃料を直接噴射するために、対応した燃料噴射弁の噴出区分を夫々 前記収容孔内へ挿嵌できるようにすることは公知である。シリンダヘッドの収容 孔内へ挿嵌された燃料噴射弁は、緊締爪として形成された押さえ機構によって、 燃焼室内で生じる比較的高い燃焼圧に抗して押さえつけられる。各燃料噴射弁内 に設けられている燃料入口ポートを有する流入区分に燃料を供給するために、前 掲特開平０８−３１２５０３号公報では、燃料噴射弁を燃料フィードポンプと接 続する燃料分配導管が設けられている。該燃料分配導管は、各燃料噴射弁毎に１ つの燃料出口ポートを有している。必要なシール作用を得るために、夫々１つの パッキンエレメントがＯリングの形で設けられている 。 しかしながら公知の組付け方式の欠点は、燃料噴射弁を個別にシリンダヘッド に組付ける必要があり、多数の作業段階を伴って著しく高い組付け経費を必要と することである。しかも例えば封隙性に関する燃料噴射装置の前検査は不可能で ある。全自動式の製造は、多数の作業段階によって困難になる。 発明の利点 公知技術に対比して、請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する本発明の 組付け装置は、全ての燃料噴射弁を燃料分配導管と一緒に、全ての燃料噴射弁に 共通の組立用Ｕ形材に予備的に組付けることができるという利点を有している。 従って燃料分配導管と燃料噴射弁とから成る燃料噴射装置は、燃料噴射装置のメ ーカーにおいてすでに、完全なモジュールとして予備的に組立てられる。予備的 に組立てられたモジュールは次いで、内燃機関のメーカー工場において、多額の 組立経費をかけずに、例えば全自動式の製造装置によって内燃機関に迅速に組付 けることができる。この組付けのためには、内燃機関のシリンダヘッドに設けら れた収容孔内に燃料噴射弁を導入し、かつ燃料分配導管を、例えばねじ継手によ ってシリンダヘッドに結合すればよい。これによってばねエレメントは、組立用 Ｕ形材を弛め可能かつ取外しできる程度に圧縮もしくは緊縮される。前記の組立 用Ｕ形材は、燃料分配導管 と複数個の燃料噴射弁とから成る新たなモジュールの前組立時に、再使用可能で ある。 更なる利点は、すでに燃料噴射装置のメーカー工場において燃料噴射装置に、 特に燃料噴射弁と燃料分配導管との結合領域に、機能が完璧であるか、特に耐漏 洩性が申し分ないかどうか前検査を施すことができる点にある。この前検査によ り、内燃機関のメーカーには、完璧に働く燃料噴射装置しか供給せず、従って燃 料噴射装置の信頼性を全体として改善することが保証される。 前記の利点は、請求項８に記載した複数の燃料噴射弁及び１本の燃料分配導管 を内燃機関のシリンダヘッドに組付けるための本発明の方法についても相応に該 当する。 また従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した組付け装置及び 請求項８に記載した方法の有利な構成形態と改良を得ることが可能である。 燃料分配導管の燃料出口ポートと燃料噴射弁の燃料入口ポートとの間には夫々 １つの中間スリーブを配置し、燃料分配導管と燃料噴射弁とを封隙して規定の限 度範囲内でフレキシブルに連結できるようにするのが有利である。この構成に基 づいて、燃料入口ポートの位置と、燃料噴射弁を対応配設するためにシリンダヘ ッドに設けた収容孔の位置との僅かな偏差は、前記中間スリーブによって補償す ることが可能である。従っ て燃料分配導管の燃料出口ポート位置の製作トレランス及びシリンダヘッドにお ける収容孔位置の製作トレランスに課される要求は一層僅かになるので、製作費 を削減することが可能である。ばねエレメントはこの場合コイルばねとして中間 スリーブを囲繞することができるので、全体として著しくコンパクトな構造が生 じる。更に中間スリーブは、安全確保子によって燃料分配導管に位置固定されて いるのが特に有利である。この安全確保子に基づいて、ばねエレメントを装嵌す る前に、かつ燃料噴射弁と燃料分配導管と組立用Ｕ形材とを組合せる前にすでに 中間スリーブを燃料分配導管に予備的に組付けることが可能になる。これによっ て操作し易さ及び組立し易さが更に改善される。安全確保子は、係止継手を介し て燃料分配導管に、或いは択一的に燃料噴射弁に結合するのが簡便かつ効果的で ある。 図面 第１図は燃料分配導管、中間スリーブ及び、内燃機関のシリンダヘッドに組付 けられた燃料噴射弁の部分的断面図である。 第２図は組立用Ｕ形材に予備的に組付けた後の、第１図に示した燃料分配導管 、中間スリーブ及び燃料噴射弁の側面図である。 実施例の説明 次に図面に基づいて本発明の１実施例を詳説する。 第１図に部分的に断面して示した燃料分配導管１内には、１本の縦軸線３に沿 って延在する縦孔２が形成されている。縦孔２は、第１図から判るように燃料分 配導管１の端部で閉塞子４によって封止されており、該閉塞子は前記縦孔２内に 挿嵌され、殊にねじ山５によってねじ込まれている。燃料分配導管１を封止する ために閉塞子４は、殊にＯリングの形のパッキンエレメント６を有している。 更に第１図から判るように、部分的に断面して示したにすぎない燃料噴射弁７ は、殊に段付き孔として形成されたシリンダヘッド９の収容孔８内へ挿嵌されて いる。その場合、噴出区分１０が、内燃機関の燃焼室へ開口する収容孔８の終端 区分１１内へ侵入している。燃料噴射弁７の前記噴出区分１０には公知のように 、内燃機関の対応燃焼室内へ燃料を直接噴射するために少なくとも１つの噴出オ リフィスが形成されている。また燃料噴射弁７はカラー１２を有し、該カラーは 本実施例では支承リング１３を介して、収容孔８の拡径部１５の底面１４に載設 されている。 燃料噴射弁７は流入区分１６では、燃料噴射弁７の内部に設けた燃料導管１８ 用の燃料入口ポート１７を有している。各燃料噴射弁７に対応して、燃料分配導 管１には燃料出口ポート１９が配設されている。燃料分配導管１の燃料出口ポー ト１９は、接続管片２０によって包囲されている。第１図に示した実施例では、 燃料分配導管１の燃料出口ポート１９と、各燃料噴射弁７の燃料入口ポート１７ との間に夫々１つの中間スリーブ２１が位置している。しかしながら本発明の思 想の範囲内では択一的に、燃料噴射弁７の流入区分１６を、燃料分配導管１の接 続管片２０内に直接導入して、燃料噴射弁７の燃料入口ポート１７を燃料分配導 管１の燃料出口ポート１９に直接接続することも可能である。 しかし第１図に示した実施例では、各燃料噴射弁７毎に夫々１つの中間スリー ブ２１が設けられており、該中間スリーブは或る所定の限度範囲内において、燃 料分配導管１の燃料出口ポート１９と燃料噴射弁７の燃料入口ポート１７とのフ レキシブルな接続を可能にする。このフレキシブルな接続によって、シリンダヘ ッド９に形成された収容孔８の位置を基準とする、燃料分配導管１に形成された 燃料出口ポート１９の、製作トレランス及び組付けトレランスに起因した位置偏 差を補償することが可能になるので、組付け易さが改善される一方、燃料出口ポ ート１９及び収容孔８の位置決めに就いての製作トレランスに対して課される要 求が一層僅かになる。前記接続管片２０は、図示の実施例では、中間スリーブ２ １の流入区分２２を受け皿状に包囲するように形成されている。封止のために、 １つの溝に嵌入された殊にＯリングの形のパッキンエレメント２４が設けられて いる。流入区分２２の下流 側で中間スリーブ２１は拡径部２５を有しており、該拡径部は燃料噴射弁７の流 入区分１６をやはり受け皿状に包囲している。該流入区分でも封止のために、溝 ２７に嵌入された殊にＯリングの形のパッキンエレメント２６が設けられている 。 中間スリーブ２１の予備組付けのために図示の実施例では、接続管片２０及び 中間スリーブ２１の流入側領域を３つの側で囲む安全確保子２８が設けられてい る。該安全確保子２８は、燃料分配導管１から離反した方の端部２９で、中間ス リーブ２１の溝３０内に嵌入されている。接続管片２０は、殊に有利には相互に 向き合った２つの側に、夫々１つの係止突起３１を有しており、該係止突起は安 全確保子２８の切欠３２内に嵌入して係止可能である。このようにして、燃料噴 射弁７及び、追って説明する本発明の組付け装置を組付ける前に、中間スリーブ ２１を燃料分配導管１に予備的に組付けることが可能である。 燃料出口ポート１９は、連絡通路３３を介して燃料分配導管１の縦孔２に連通 している。燃料分配導管１の縦軸線３に沿って複数の、例えば４個の燃料噴射弁 ７が互いにずらして配置されており、かつ夫々１つの中間スリーブ２１と、各燃 料噴射弁７に対応配設された１つの燃料出口ポート１９並びに夫々１つの連絡通 路３３を介して燃料分配導管１の縦孔２に接続されている。燃料分配導管１はそ の場合、燃料をすべての燃 料噴射弁７に供給するために使用される。 燃料分配導管１は殊に有利にはねじ継手によってシリンダヘッド８に締結され る。図示の実施例では燃料分配導管１は、第１図の断面平面に対してずらして配 置された保持管片４０を備え、該保持管片は、第２図から良く判るように１つの 縦孔４１を有している。図示の実施例では前記縦孔４１をねじが貫通しており、 第１図では該ねじのねじヘッド４２だけが図示されている。前記ねじによって保 持台座４３とのねじ締結が形成され、該保持台座はシリンダヘッド９と一体に形 成されているか、或いは溶接によって該シリンダヘッドと固着結合されている。 各燃料噴射弁７毎にこのようなねじ締結機構を設けるのが有利である。 ねじを緊締することによって、燃料分配導管１は中問スリーブ２１を介して燃 料噴射弁７と摩擦接続されるので、燃料噴射弁７はシリンダヘッド９の収容孔８ 内へ押し込まれる。内燃機関の運転中、燃料噴射弁７は、内燃機関の対応配設さ れた燃焼室の燃焼圧に抗して、保持台座４３と保持管片４０と燃料分配導管１と 中間スリーブ２１とによって形成される前記摩擦接続によって押さえつけられる 。シリンダヘッド９に燃料噴射弁７を組付ける慣習的な組付け方式において使用 されるような、付加的な緊締爪は必要とされない。 燃料分配導管１に沿って複数の保持管片４０と保持台座４３を設けておくのが 有利である。特に各燃料噴 射弁７に対応して１つの保持台座４３と１つの保持管片４０を配設することが可 能である。 更に第１図から判るようにコイルばねの形のばねエレメント４４が設けられて おり、該ばねエレメントは、なお詳細に説明する本発明の組付け装置の構成部分 である。このようなばねエレメント４４は、各燃料噴射弁７毎に設けられている 。該ばねエレメント４４は、燃料分配導管１のばね受け４５と、該ばね受け４５ に向き合った燃料噴射弁７のばね受け４６との間に延びている。両ばね受け４５ ，４６は図示の実施例では円環形保持部として形成されており、該円環形保持部 は、燃料分配導管１の接続管片２０もしくは燃料噴射弁７の燃料導管１８を皿状 に囲んでいる。両ばね受け４５，４６は、ばねエレメント４４の軸方向及び半径 方向位置決めのために役立つ。ばねエレメント４４は、燃料噴射弁７の流入区分 １６を中間スリーブ２１内へ挿嵌する前に、該中間スリーブ２１に嵌装される。 従ってばねエレメント４４は図示の実施例では中間スリーブ２１を囲繞している ので、格別コンパクトな実施形態が得られる。燃料噴射弁７の流入区分１６を燃 料分配導管１の接続管片２０内に直接挿嵌する実施形態の場合には、ばねエレメ ント４４をより短く構成するか、或いは接続管片２０を相応に長くする必要があ る。 ばねエレメント４４によって発生するばね力を効果 的に支持するために、燃料噴射弁７は円錐形区分４７を有しており、該円錐形区 分は、ばね受け４６の確実な支持作用を保証する。 次に本発明の組付け装置の機能態様を第２図に基づいて説明する。第２図には 、第１図に示した実施例が側面図で示されている。しかしながら第１図とは異な って、燃料分配導管１及び燃料噴射弁７の最終的な組付け状態は図示されておら ず、燃料噴射弁７と中間スリーブ２１を燃料分配導管１に予備的に組付けた前組 付け状態が図示されている。この前組付けのために、全ての燃料噴射弁７に共通 な１つの組立用Ｕ形材５０が設けられている。図示の実施例では組立用Ｕ形材５ ０はＵ形の成形横断面を有している。該組立用Ｕ形材５０は、均等な横断面を有 する成形体として、燃料分配導管１の全体にわたって延びることができる。しか し例えば、組立用Ｕ形材をリブ構造に形成し、かつ各燃料噴射弁７に対応して１ つの収容腕を配置することも可能である。また別の多種多様の実施形態も考えら れる。 図示の実施例でＵ形に形成された組立用Ｕ形材５０の第１脚片５１は燃料噴射 弁７を収容するために使用される。該燃料噴射弁７はこのために図示の実施例で は、２本の一体成形されたピンから成る組立用Ｕ形材受け部５２を有している。 しかし又、例えばリップ、皿形の凸設部、カラーなどの形の、別様に成形された 組立用Ｕ形材受け部５２も考えられる。組立用Ｕ形材受け部５２は、組立用Ｕ形 材５０の第１脚片５１の内面５３にぴったり接触し、かつばねエレメント４４に よって接触状態に保持或いは圧着される。組立用Ｕ形材５０の第１脚片５１は燃 料噴射弁７の領域でフォーク状に拡げられて燃料噴射弁７を両側から把持してお り、しかも燃料噴射弁７の、第２図では隠れた側にも組立用Ｕ形材受け部５２が 一体成形されている。 前記第１脚片５１に向き合って位置している、組立用Ｕ形材５０の第２脚片５ ４は、燃料噴射弁７から離反した方の燃料分配導管１の側の厚肉成形部５５に組 立用Ｕ形材５０を当接させるために使用される。その場合、燃料分配導管１の組 立用Ｕ形材受け部として、厚肉成形部５５の表面５６が使用される。従って組立 用Ｕ形材５０は、燃料分配導管１の厚肉成形部５５の、組立用Ｕ形材受け部とし て役立つ表面５６から、燃料噴射弁７の組立用Ｕ形材受け部５２まで延びている 。燃料分配導管１、中間スリーブ２１及び燃料噴射弁７はばねエレメント４４に よって、組立用Ｕ形材５０の第１脚片５１と第２脚片５４との間で緊締されてい る。 前組付けは次のようにして行なわれる：すなわち先ず中間スリーブ２１を燃料 分配導管１の接続管片２０内へ嵌装し、かつ安全確保子２８によって係止突起３ １に位置固定する。次にばねエレメント４４を中間ス リーブ２１に被せ嵌める。次いで燃料噴射弁７を中間スリーブ２１内に挿嵌する 。最後に組立用Ｕ形材５０を組付け、これによって該組立用Ｕ形材５０内のばね エレメント４４がやや圧縮されるので、本実施例ではピン状に形成された組立用 Ｕ形材受け部５２を、組立用Ｕ形材５０の第１脚片５１の凸設部５７を介してガ イドすることが可能である。第２脚片５４も同じく凸設部５８を有し、該凸設部 は、厚肉成形部５５の表面に形成された凹設部５９へ嵌合する。このようにして 燃料分配導管１及び燃料噴射弁７は組立用Ｕ形材５０に確実に位置固定されてい る。 燃料噴射装置の、このように前組付けされたモジュールには、次いで前検査が 施される。この前検査は特に、封止すべき全ての移行部における耐漏洩性の検査 に関わる。更にまた機能検査を行なうこともできる。このために燃料噴射弁７の 差込みコネクタ６０には、燃料噴射弁７を電気的に作動するためのケーブルを有 するソケットが差込まれている。燃料噴射弁７の電気的作動によって、燃料噴射 弁７全体が正しく作業しているか否かを検査することが可能である。 本発明の顕著な利点は、燃料分配導管１と燃料噴射弁７から成るモジュールを 、燃料噴射装置のメーカー工場で完全に前組付けを行なって、完璧なモジュール として内燃機関のメーカーに供給できることである。内燃機関のメーカーで必要 とされる最終組付け段階は 、シリンダヘッド９の収容孔８への燃料噴射弁７の導入段階と、燃料分配導管１ とシリンダヘッドとの間をねじ締結する段階に局限される。このねじ締結のため にねじが、燃料分配導管１の縦孔４１内へ挿入され、かつ保持台座４３内に設け た雌ねじ山に螺入される。これによって燃料分配導管１と中間スリーブ２１と燃 料噴射弁７は摩擦接続式に接触させられ、ひいては燃料噴射弁７はシリンダヘッ ド９の収容孔８内へ押込まれる。その際にばねエレメント４４は圧縮され、もし くは更に緊縮されるので、燃料噴射弁７の組立用Ｕ形材受け部５２と、燃料分配 導管１の組立用Ｕ形材受け部として役立つ厚肉成形部５５の表面５６との間の間 隔が短縮される。従って燃料噴射装置の最終組付け状態では組立用Ｕ形材５０を 弛めて取外すことが可能である。組立用Ｕ形材５０は、次いで新たな燃料噴射装 置の前組付けのために供用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関の燃焼室内へ燃料を直接噴射するための複数の燃料噴射弁（７） 及び１本の燃料分配導管（１）を内燃機関のシリンダヘッド（９）に組付けるた めの組付け装置において、 各燃料噴射弁（７）に夫々対応配設された燃料分配導管（１）のばね受け（４ ５）と、対応配設された燃料噴射弁（７）のばね受け（４６）との間に延びる夫 々１つのばねエレメント（４４）及び、前記燃料分配導管（１）の組立用Ｕ形材 受け部（５６，５９）から前記燃料噴射弁（７）の組立用Ｕ形材受け部（５２） に達するまで延びる、全ての燃料噴射弁（７）に共通の１つの組立用Ｕ形材（５ ０）が設けられており、前記ばねエレメント（４４）が、前記の燃料分配導管（ １）と燃料噴射弁（７）とを相互に緊締して、前記の燃料分配導管（１）と燃料 噴射弁（７）が、対応配設された前記組立用Ｕ形材受け部（５６，５９；５２） に摩擦接触した状態に保持されており、かつ前記組立用Ｕ形材（５０）が、前記 ばねエレメント（４４）の圧縮によって弛め・取外し可能であることを特徴とす る、燃料噴射弁を組付けるための組付け装置。 ２．燃料分配導管（１）と燃料噴射弁（７）との間に夫々１つの中間スリーブ （２１）が配置されており、該中間スリーブが、対応配設された燃料噴射弁（７ ）の燃料入口ポート（１７）と、燃料分配導管（１）の対応した燃料出口ポート （１９）とを封隙して規定の限度範囲内でフレキシブルに連結可能である、請求 項１記載の組付け装置。 ３．ばねエレメント（４４）が、中間スリーブ（２１）を囲繞するコイルばね である、請求項２記載の組付け装置。 ４．中間スリーブ（２１）が、安全確保子（２８）によって燃料分配導管（１ ）に位置固定されている、請求項２又は３記載の組付け装置。 ５．安全確保子（２８）が係止継手（３１，３２；２９，３０）を介して燃料 分配導管（１）及び／又は燃料噴射弁（７）に結合されている、請求項４記載の 組付け装置。 ６．ばね受け（４５，４６）が、燃料噴射弁（７）及び燃料分配導管（１）に 配置された円環形保持部であり、しかも燃料噴射弁（７）の円環形保持部と燃料 分配導管（１）の円環形保持部が、組付け状態で向き合って位置している、請求 項１から５までのいずれか１項記載の組付け装置。 ７．燃料分配導管（１）がねじ継手（４１，４２）によってシリンダヘッド（ ９）と結合可能であり、しかもばねエレメント（４４）が、前記ねじ継手（４１ ，４２）の緊締によって圧縮される、請求項１から６までのいずれか１項記載の 組付け装置。 ８．内燃機関の燃焼室内へ燃料を直接噴射するための複数の燃料噴射弁（７） 及び１本の燃料分配導管（１）を内燃機関のシリンダヘッド（９）に組付けるた めの方法において、次の方法段階、すなわち： ａ）各燃料噴射弁（７）に対応配設された燃料分配導管（１）のばね受け（４５ ）と、対応した燃料噴射弁（７）のばね受け（４６）との間に夫々ばねエレメン ト（４４）を挿嵌する方法段階と、 ｂ）全ての燃料噴射弁（７）に共通に配置されていて燃料分配導管（１）の組立 用Ｕ形材受け部（５６，５９）から燃料噴射弁（７）の組立用Ｕ形材受け部（５ ２）に達するまで延びる１つの組立用Ｕ形材（５０）に、前記燃料噴射弁（７） を予備的に組付ける方法段階と、 ｃ）燃料噴射弁（７）に対応配設されたシリンダヘッド（９）の収容孔（８）内 へ前記燃料噴射弁（７）の噴出区分（１０）を導入する方法段階と、 ｄ）前記燃料分配導管（１）をシリンダヘッド（９）と結合してばねエレメント （４４）を圧縮する方法段階と、 ｅ）前記組立用Ｕ形材（５０）を取外す方法段階 から成ることを特徴とする、燃料噴射弁を組付けるための方法。 ９．組立用Ｕ形材（５０）に燃料噴射弁（７）を予備的に組付ける際に、燃料 分配導管（１）の燃料出口 ポート（１９）と燃料噴射弁（７）の燃料入口ポート（１７）との間に中間スリ ーブ（２１）を挿嵌し、該中間スリーブを介して、対応した燃料入口ポート（１ ７）と前記燃料分配導管（１）の燃料出口ポート（１９）とを封隙作用をもって かつ規定の限度範囲内でフレキシブルに連結する、請求項８記載の方法。 １０．燃料分配導管（１）をねじ締結によってシリンダヘッド（９）と結合し 、このねじ締結に基づいて、組立用Ｕ形材（５０）を弛め可能かつ取り外し可能 にばねエレメント（４４）を圧縮する、請求項８又は９記載の方法。