JP2005155453A - Sealing structure of fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気筒内直接噴射式内燃機関のシリンダヘッドに装着される燃料噴射弁のシール構造に関する。 The present invention relates to a seal structure for a fuel injection valve mounted on a cylinder head of an in-cylinder direct injection internal combustion engine.
従来、シリンダヘッドに装着した燃料噴射弁から気筒(燃焼室)内に直接燃料を噴射する気筒内直接噴射式内燃機関(単に直噴エンジンともいう)において、シリンダヘッド内を飛散するオイルがシリンダヘッドカバーと燃料噴射弁の間の隙間から外部へ漏れ出るのを防止するため、燃料噴射弁の上部にシール部材を装着することが知られている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a cylinder direct injection internal combustion engine (also referred to simply as a direct injection engine) in which fuel is directly injected into a cylinder (combustion chamber) from a fuel injection valve attached to the cylinder head, oil scattered in the cylinder head is covered with the cylinder head cover. In order to prevent leakage to the outside from the gap between the fuel injection valve and the fuel injection valve, it is known to install a seal member on the upper part of the fuel injection valve (see, for example, Patent Document 1).
このように燃料噴射弁の上部にシール部材を装着した場合、例えばエンジン動作による温度上昇に伴ってシール部材によって封鎖された空間内の圧力が上昇すると、それによってシール部材が外向きに押され燃料噴射弁から外れたり、不所望に変形したりする恐れがある。これを防止するべくシール部材の固定を強固なものとすると、シール部材の脱落は防止できるものの、組み付け作業に多大な工数が必要となったり、燃料噴射弁に応力がかかって耐久性を損なったりする恐れがある。別の対策として、圧力上昇を防ぐための空気逃し孔(呼吸孔)をシール部材に形成することが考えられるが、そうすると、雨等によりエンジンの上面に溜まった水やメンテナンス時に燃料供給管を脱着する際に落下する燃料が、呼吸孔を通じてエンジン内部に侵入し得るという問題が生じる。 In this way, when the seal member is mounted on the upper part of the fuel injection valve, for example, when the pressure in the space sealed by the seal member rises as the temperature rises due to engine operation, the seal member is pushed outward and the fuel There is a possibility that it may come off from the injection valve or be deformed undesirably. If the sealing member is firmly fixed to prevent this, the sealing member can be prevented from falling off, but a large number of man-hours are required for the assembly work, or stress is applied to the fuel injection valve and the durability is impaired. There is a fear. As another measure, it is conceivable to form an air escape hole (breathing hole) in the seal member to prevent pressure rise. However, if this happens, the water accumulated on the upper surface of the engine due to rain or the fuel supply pipe will be removed during maintenance. In this case, there is a problem that the fuel that falls can enter the engine through the breathing hole.
本発明は上記のような従来の問題を解決するためのものであり、その主たる課題は、外部からの水の侵入防止などのシール機能を保ちつつ、シール部材によって封鎖された空間内の圧力上昇を抑制しシール部材の変形や脱落を防止することが可能な気筒内直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁のシール構造を提供することである。 The present invention is for solving the conventional problems as described above, and the main problem is to increase the pressure in the space sealed by the seal member while maintaining a sealing function such as preventing water from entering from the outside. It is intended to provide a seal structure for a fuel injection valve of an in-cylinder direct injection internal combustion engine that can suppress the deformation and drop-off of the seal member.
本発明に基づくと、気筒内直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁のシール構造であって、シリンダヘッド(1)の外側から燃焼室(2)内へと開かれた貫通孔(7)内に設けられた燃料噴射弁(12)と、燃料噴射弁の上部に装着されたシール部材(17)とを有し、シール部材はその上面から外向きに突出する突出部(20)を備え、この突出部にシリンダヘッドの貫通孔と外気とを連通する呼吸孔(19)が形成され、呼吸孔の外側開口(19a)がシール部材の上面から離間した位置において横方向または横方向より下向きに向いていることを特徴とする燃料噴射弁のシール構造が提供される。 According to the present invention, there is provided a fuel injection valve seal structure for an in-cylinder direct injection internal combustion engine in a through hole (7) opened from the outside of the cylinder head (1) into the combustion chamber (2). A fuel injection valve (12) provided, and a seal member (17) mounted on the upper portion of the fuel injection valve, the seal member having a protrusion (20) protruding outward from the upper surface thereof, A breathing hole (19) for communicating the through hole of the cylinder head and the outside air is formed in the projecting portion, and the outer opening (19a) of the breathing hole is directed laterally or downward from the lateral direction at a position away from the upper surface of the seal member. A fuel injection valve sealing structure is provided.
本発明の好適実施例では、燃料噴射弁の上端部に燃料供給管(16)との接続のためのフランジ(14)が設けられており、シール部材の突出部はフランジの下方に配置される。燃料噴射弁の上端部がクランプ部材(13)により保持される場合、シール部材の突出部をクランプ部材の下方に配置してもよい。 In the preferred embodiment of the present invention, a flange (14) for connection to the fuel supply pipe (16) is provided at the upper end of the fuel injection valve, and the protruding portion of the seal member is disposed below the flange. . When the upper end portion of the fuel injection valve is held by the clamp member (13), the protruding portion of the seal member may be disposed below the clamp member.
上記シール構造では、シール部材に呼吸孔が設けられていることからエンジン動作に伴い温度が上昇しても内部圧力の上昇を抑制することができるのでシール部材が不所望に押し出されることがなく、また、呼吸孔の外側開口がシール部材の上面から離間した位置に設けられることから、雨等によりシール部材の上面(またはエンジン上面)に水が溜まっても呼吸孔を通じて水がエンジン内部に侵入するのを防止することができ、良好なシール性を発揮することができる。更に、呼吸孔が横方向または横方向より下向きに向いているため上方から落下してくる水滴等が呼吸孔に侵入するのを効果的に防止することができる。 In the above seal structure, since the breathing hole is provided in the seal member, even if the temperature rises as the engine operates, the increase in internal pressure can be suppressed, so the seal member is not pushed out undesirably, Further, since the outer opening of the breathing hole is provided at a position separated from the upper surface of the seal member, even if water accumulates on the upper surface of the seal member (or the upper surface of the engine) due to rain or the like, water enters the engine through the breathing hole. Can be prevented, and good sealing performance can be exhibited. Further, since the breathing hole is oriented in the lateral direction or downward from the lateral direction, it is possible to effectively prevent water drops falling from above from entering the breathing hole.
シール部材の突出部がフランジまたはクランプ部材の下方に配置されるようにすると、フランジまたはクランプ部材が呼吸孔内への水滴の侵入を防止するカバーとして働くので、より一層効果的にエンジン内部への水の侵入を防止することができる。 If the protrusion of the seal member is arranged below the flange or the clamp member, the flange or the clamp member serves as a cover for preventing water droplets from entering the breathing hole, so that the inside of the engine can be more effectively applied. Intrusion of water can be prevented.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明による気筒内直接噴射式内燃機関のシリンダヘッドに装着される燃料噴射弁の取付構造の一例を示す縦断面図である。シリンダヘッド1の外側から燃焼室2内に向けて、貫通孔7が開かれ、シリンダヘッド1の外側の、貫通孔7を囲撓する部分には環状突部8が一体に設けられている。環状突部8内には、筒状のスリーブ9が圧入され、その内孔が、貫通孔7の延長部分を画定している。シリンダヘッド1はアルミニウム合金からなり、その内部に、燃焼室2に向けて開かれた吸気ポート5及び排気ポート6が設けられ、それぞれ、公知の要領をもって、吸気弁3及び排気弁4により開閉されるようになっている。スリーブ9の上端は、シリンダヘッド1の上面を覆うシリンダヘッドカバー(またはカムケースカバー)11の開口に突入し、リップシール10によりシールされている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a fuel injection valve mounting structure mounted on a cylinder head of an in-cylinder direct injection internal combustion engine according to the present invention. A through
燃料噴射弁12は、スリーブ9の上端側から、貫通孔7内に挿入され、噴口を有するその先端が燃焼室2を臨むようになっている。スリーブ9を用いることによりシリンダヘッド1内において飛散するオイルが燃料噴射弁12に付着するのを防止することができる。燃料噴射弁12の基端(上端)側とスリーブ9の内周との間には、ゴム状のエラストマからなる環状のシール部材17が設けられ、燃料噴射弁12に至るリード線18がシール部材17を貫通している。また、シール部材17には、燃料噴射弁12と貫通孔7及びスリーブ9の内周との間の空室を外気と連通させる呼吸孔19が設けられている。呼吸孔19が設けられていることにより、エンジン動作に伴い温度が上昇しても、貫通孔7及びスリーブ9内の圧力が過度に上昇してシール部材17が外部へと押し出されることがない。
The
燃料噴射弁12の上端は外向フランジ(または接続フランジ)14をなし、その上面に、燃料供給管16に接続されたカバー部材15が螺着され、図示外のポンプから送られた燃料が燃料噴射弁12内に達するようになっている。燃料噴射弁12の外向フランジ14の直下には上向きの肩面21(図3参照)が画定され、二股のクランプ部材13が、外向フランジ14の下側の小径部の両側から、この肩面21に係合し、燃料噴射弁12を貫通孔7内に不動に固定している。
The upper end of the
図2は、図1に示した燃料噴射弁の取付構造の要部を示す部分拡大上面図であり、図3は本発明に基づく燃料噴射弁のシール構造をより詳細に示すべくクランプ部材13及びカバー部材15を省略した部分拡大縦断面図である。尚、図2では外向フランジ14はカバー部材15に隠れて図示されていないが、カバー部材15と概ね同じ外形を有する。図3によく示されているように、本発明によると、シール部材17に設けられた呼吸孔19は、シール部材17の上面から外向きに延出する突出部(呼吸管)20に設けられ、その外側開口19aは突出部20の上端部に位置している。即ち、呼吸孔19は、シール部材17の上面(またはシリンダヘッドカバー11の上面)から離間した位置にて外気と連通している。これにより雨等によってシール部材17の上面に水が溜まっても呼吸孔19の開口19aは水面の上に位置することができるので、呼吸孔19からエンジン内部に水が侵入するのを防止し良好なシール性を確保することができる。また図示されているように、本実施例では呼吸孔19は、突出部20の上部において横向きに曲がり、開口19aは横方向やや下向きに向いている。これにより、特に上方から落下してくる水滴等が呼吸孔19に侵入するのを効果的に防止することができる。
FIG. 2 is a partially enlarged top view showing the main part of the fuel injection valve mounting structure shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the
図2において点線Aで示すように、シール部材17の呼吸孔19(または突出部20)はクランプ部材13の二股の間において外向フランジ14の下方に配置され、外向フランジ14が呼吸孔19への水滴等の侵入を防止するカバーとして働くようになっている。これにより、エンジン内部への水等の侵入をより一層効果的に防止することができる。クランプ部材13の下方に十分なスペースがある場合には、図2において点線Bで示すように、呼吸孔19をクランプ部材13の下方に設け、同様の効果を奏することも可能である。
As shown by a dotted line A in FIG. 2, the breathing hole 19 (or the protrusion 20) of the
以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、これらの実施例はあくまでも例示であって本発明は実施例によって限定されるものではない。当業者であれば特許請求の範囲によって定められる本発明の技術的思想を逸脱することなく様々な変形若しくは変更が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施例では呼吸孔19の開口19aは概ね横方向に向いているが、より下向きにすることもできる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on the Example, these Examples are an illustration to the last and this invention is not limited by an Example. It goes without saying that those skilled in the art can make various modifications or changes without departing from the technical idea of the present invention defined by the claims. For example, in the above-described embodiment, the opening 19a of the
本発明に係る気筒内直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁のシール構造は、外部からの水の侵入防止などのシール機能を保ちつつ、シール部材で閉鎖された空間内の圧力上昇を抑制しシール部材の脱落や変形を防止するのに有用である。 The fuel injection valve sealing structure of a direct injection type internal combustion engine according to the present invention suppresses a pressure increase in a space closed by a sealing member while maintaining a sealing function such as preventing water from entering from the outside. This is useful for preventing the members from falling off or deforming.
1 シリンダヘッド
2 燃焼室
7 貫通孔
9 スリーブ
12 燃料噴射弁
13 クランプ部材
14 外向フランジ
16 燃料供給管
17 シール部材
18 リード線
19 呼吸孔
19a 呼吸孔の開口
20 突出部(呼吸管)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
シリンダヘッドの外側から燃焼室内へと開かれた貫通孔内に設けられた燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の上部に装着されたシール部材とを有し、
前記シール部材はその上面から外向きに突出する突出部を備え、該突出部に前記シリンダヘッドの前記貫通孔と外気とを連通する呼吸孔が形成され、前記呼吸孔の外側開口が前記シール部材の上面から離間した位置において横方向または横方向より下向きに向いていることを特徴とする燃料噴射弁のシール構造。 A seal structure for a fuel injection valve of an in-cylinder direct injection internal combustion engine,
A fuel injection valve provided in a through hole opened from the outside of the cylinder head into the combustion chamber;
A seal member mounted on the upper part of the fuel injection valve;
The seal member includes a projecting portion projecting outward from an upper surface thereof, and a breathing hole is formed in the projecting portion to communicate the through hole of the cylinder head with outside air, and the outer opening of the breathing hole is the seal member. A fuel injection valve sealing structure characterized by being directed laterally or downward from the lateral direction at a position spaced from the upper surface of the fuel injection valve.
前記シール部材の前記突出部が前記フランジの下方に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁のシール構造。 A flange for connection with a fuel supply pipe is provided at the upper end of the fuel injection valve,
2. The fuel injection valve seal structure according to claim 1, wherein the protruding portion of the seal member is disposed below the flange. 3.
前記シール部材の前記突出部が前記クランプ部材の下方に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁のシール構造。 The upper end of the fuel injection valve is held by a clamp member;
2. The fuel injection valve seal structure according to claim 1, wherein the protruding portion of the seal member is disposed below the clamp member.
前記シール部材は前記燃料噴射弁の前記上部の外周と前記スリーブの内周との間に装着されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の燃料噴射弁のシール構造。 A cylindrical sleeve is press-fitted into the through hole of the cylinder head, and the fuel injection valve is inserted into the through hole from the upper end side of the sleeve,
4. The fuel injection valve seal according to claim 1, wherein the seal member is mounted between an outer periphery of the upper portion of the fuel injection valve and an inner periphery of the sleeve. 5. Construction.
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