KR20030088854A

KR20030088854A - 연료분사장치

Info

Publication number: KR20030088854A
Application number: KR10-2003-0020815A
Authority: KR
Inventors: 스즈키미키히코; 곤도데쓰지
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2003-11-20
Also published as: US6863053B2; US20030213472A1; FR2839752A1; FR2839752B1; DE10309585A1; JP2003328900A

Abstract

연료분사밸브, 스토퍼부재 및 연료분배관을 능률좋게 조립할 수 있는 연료분사장치를 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

연료분사밸브(2)와, 스토퍼부재(3)와, 연료분배관(1)과는 미리 소정의 위치관계로 결합되고, 그때에 바람직하게는 연료분사밸브(2)와 스토퍼부재(3) 및 연료분사밸브(2), 연료분배관(1)과는 소정의 위치관계로 위치결성된 상태로 결합되고, 수지제 홀더부재(5)와 금속판제 홀더부재(6) 등에 의해 지지고정된다.

이 결과, 연료분사밸브(2)와 스토퍼부재(3)와, 연료분배관(1)과는 하나의 부품으로서 취급이 가능해진다.

Description

연료분사장치{FUEL INJECTION APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 연료분사장치에 관해, 상세하게는 휘발유엔진 등의 내연기관의 연소실내에 연료를 분사공급하는 연료분사밸브를 구비한 연료분사장치에 관한 것이다.

예를들면, 일본국 특개평 11-351095호 공보에 개시된 바와 같이, 내연기관은 다수의 실린더헤드를 소유하고, 각 실린더헤드의 각각에 연료분사밸브가 스토퍼부재에 의해 고정된 상태에서 장착되어 있고, 또 각 연료밸브에는 하나의 연료분배관으로부터 당해 분배관의 분기부를 통해서 연료가 공급되는 구조를 갖는다. 도 14는 이러한 부재간의 접속상황을 설명하는 분해사시도로, 1은 연료분배관, 11(1점 쇄선으로 둘러쌓인 개소)은 연료분배관(1)의 분기부, 2는 연료분사밸브, 3은 스토퍼부재, 4는 내연기관, 41은 내연기관(4)의 실린더헤드이다. 또, 도 14에서의 각 화살표는 어느 것이나 연료분사장치의 조립시의 각 부재의 조립을 위한 이동방향을 표시한다. 후기하는 도 1 이하에서도 같다.

스토퍼부재(3)는 볼트삽통공(31) 및 연료분사밸브(2)를 파지하는 파지부(32)를 소유하고, 볼트(412)가 볼트삽통공(31)을 삽통하고, 또 실린더헤드(41)에 설치된 나사구멍(411)에 나착됨으로써 실린더헤드(41)에 고정되어 있다. 연료분사밸브 (2)는 각 실린더헤드(41)에 고정된 스토퍼부재(3)의 파지부(32)에 의해 그 동체부가 잡히고, 또 당해분사밸브(2)의 선단부가 실린더헤드(41)의 연료분사밸브 장치공(413)에 장착됨으로써 실린더헤드(41)에 고정되어 있다. 또, 연료분배관(1)은 그 분기부(11)가 각 연료분사밸브(2)의 타단과 접속되어 있다. 그리고, 연료는 연료분배관(1)에서 분기부(11)를 경유해서 각 연료분사밸브(2)에 공급되고, 각 연료분사밸브(2)의 선단에 설치된 분사공으로부터 내연기관(4)의 연소실내에 분사된다.

그런데, 연료분사장치의 공장에서의 조립작업에서는 종래로부터 연료분배관 (1), 연료분사밸브(2) 및 스토퍼부재(3)는 서로 별개의 부품상태로 상기 공장에 공급되어 왔고, 이들 개별의 부품은 상기 공장내에서 반제품의 내연기관에 조립되어 있었다. 이 경우, 필요한 축조정이나, 부품간의 위치결정이 양호하게 달성되는 것이 요구되나, 근래에 내연기관의 소형화나 한층더 고성능화 등에 따른 조립스페이스상의 제약때문에, 스토퍼부재(3)를 외부에서 소정 장소에 삽입설치가 곤란해지는 문제, 연료분사밸브(2)의 연료분무형상이 내연기관(4)의 연료성능상의 요구로부터 축대칭이 되어 있지 않은 경우나, 내연기관(4)의 주변형상의 제약에 의해 특정한 방향에서만 연료분사밸브(2)에 전기접속커넥터(도시않음)를 접속할 수 없는 문제, 연료분사밸브(2)를 내연기관(4)과 연료분배관(1)에 대해 특정한 각도로 고정할 필요성의 문제 등의 여러문제가 있으므로 종래의 현장에서의 개별조립방법은 실시가 곤란하다.

본 발명은 근래 이 업계의 현황으로 보아, 연료분사밸브, 스토퍼부재 및 연료분배관을 능률좋게 조립할 수 있는 연료분사장치를 제공하는 것을 과제로 하는것이다.

본 발명에 관한 연료분사장치는 내연기관의 실린더헤드에 장착되어 상기 내연기관의 연소실내에 연료를 분사하는 연료분사밸브, 상기 연료분사밸브를 상기 실린더헤드에 고정하는 스토퍼부재 및 분기부를 갖는 동시에, 상기 분기부를 통해서 상기 연료분사밸브에 연료를 공급하는 연료분배관을 구비한 연료분사장치로, 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료배관을 소정의 결합상태로 일체화하는 홀더부재를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료분배관이 상기 홀더부재에 의해 일체화된 상태에서 상기 분기부와, 상기 연료분사밸브와의 상태위치를 특정하는 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료분배관이 상기 홀더부재에 의해 일체화된 상태에서 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와의 상대위치를 특정하는 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 실시의 형태 1의 조립전의 관계부재의 배치상태의 사시도.

도 2는 실시의 형태 1의 조립전의 관계부재의 다른 각도에서 본 배치상태의 사시도.

도 3은 상기 관계부재를 조립한 조립물의 내연기관에의 장착전의 사시도.

도 4는 실시의 형태 1에서 사용된 수지제 홀더부재의 사시도.

도 5는 도 3의 조립물을 내연기관에 장착한 상태의 사시도.

도 6은 실시의 형태 2의 조립전의 관계부재의 배치상태의 사시도.

도 7은 도 6에서 사용되고 있는 스토퍼부재의 사시도.

도 8은 도 6의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도.

도 9는 실시의 형태 3에서 사용된 금속판제 홀더부재의 사시도.

도 10은 실시의 형태 4의 조립전의 관계부재의 배치상태의 사시도.

도 11은 상기 관계부재를 조립해서 얻은 조립물을 내연기관에 장착한 상태의 일부사시도.

도 12는 도 11의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 단면도.

도 13은 도 11의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도.

도 14는 종래의 이 종류의 관계부재의 조립전의 배치상태를 표시하는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연료분배관 11 : 분기부 2 : 연료분사밸브

3 : 스토퍼부재 31 : 볼트삽통공 32 : 파지부

4 : 내연기관 41 : 실린더헤드 411 : 나사공

412 : 볼트 413 : 연료분사밸브 장착공

5 : 수지제 홀더부재 6 : 금속판제 홀더부재

(발명의 실시의 형태)

다음의 실시의 형태 1에서는 상기 도 14에서의 부위와 같은 부위에 대해서는 같은 부호를 부치고, 또 실시의 형태 1에 후속하는 제실시의 형태에서는 선행하는 실시의 형태에서의 부위와 같은 부위에 대해서는 같은 부호를 부쳐서 설명을 생략할 때가 있다.

실시의 형태 1.

도 1 ~ 도 5는 본 발명의 연료분사장치에서의 실시의 형태 1을 설명하는 것으로, 도 1은 실시의 형태 1의 조립전의 관계부재의 배치를 표시하는 사시도. 도 2는 동 조립전의 관계부재의 도 1과 다른 각도에서 본 배치를 표시하는 사시도, 도 3은 상기 관계부재를 조립해서 얻은 조립물의 내연기관에 장착하기 전의 사시도, 도 4는 상기 홀더부재의 한 예로서의 수지제 홀더부재의 사시도, 도 5는 상기 조립물을 내연기관에 장착한 상태의 사시도이다.

도 1 ~ 도 5에서, 5는 수지제 홀더부재로 수지제 홀더부재(5)는 장척이고 폭이 넓은 판재로 구성된 부위(51), 단척이고 폭이 작은 판재로 구성된 부위(52), 중척이고 중폭의 판재로 구성된 부위(53), 돌기상의 부위(54), 돌기상의 부위(55), 중척이고 중폭의 판재로 구성된 부위(56) 및 돌기상의 부위(57)로 일체적으로 구성되어 있고, 또 부위(54)와 부위(57)에는 각각 패인곳(541),(571)이 설치되어 있다.

도 1 및 도 2에 표시하는 다수의 연료분사밸브(2)(도면에서는 3기), 연료분배관(1) 및 스토퍼부재(3) 조립에서는 각 연료분사밸브(2)와 연료분배관(1)의 각 분기부(11)와는 특정한 상대위치관계가 되도록 접속되고, 계속해 연료분사밸브(2)의 동체부에 스토퍼부재(3)의 파지부(32)가 끼워지고, 연료분사밸브(2)와 스토퍼부재 (3)가 특정의 상대위치관계로 접속된 상태로 초래된다.

계속해 수지제 홀더부재(5)를 적용해서, 연료분사밸브(2)가 수지제 홀더부재 (5)의 부위(54), 부위(55) 및 부위(56)에 의해 당해 홀더부재(5)에 지지고정된다.

이때, 연료분사밸브(2)의 외벽에 존재하는 위치결정부재(도시않음)가 홈(541)내로 끼워져서 연료분사밸브(2)와 수지제 홀더부재(5)가 위치결정되도록 하는 것이 바람직하다. 또, 연료분사밸브(2)의 상기 위치결정부재는 특별히 설치해도 되고, 또는 연료분사밸브(2)의 외벽에 통상존재하는 적당한 돌기물이라도 된다. 그 경우에는 홈(541)은 당해 돌기물이 존재하는 위치에 미리 설치해 두면 된다.

스토퍼부재(3)는 부위(56)와 부위(57)에 의해 당해 홀더부재(5)에 지지고정되고, 이때에 스토퍼부재(3)의 파지부(32)의 외면이 부위(57)의 홈(571)내에 끼워져 수지제 홀더부재(5)와 위치결정된다. 연료분사밸브(2)와 분기부(11)와는 양자의 접속개소의 외면형상을 따르도록 수지제 홀더부재(5)의 부위(51 ~ 53)를 변형시켜 양자의 상기한 상대위치관계를 유지한 상태로 고정된다. 이렇게 해서 도 3에 표시한 조립물이 얻어진다.

도 3에 표시하는 조립물은 연료분배관(1), 연료분사밸브(2) 및 스토퍼부재 (3)의 사이에서의 특정한 상대위치관계를 유지한 상태에서 수지제 홀더부재(5)에 의해 지지고정되어 있으므로, 이를 내연기관(4)의 위에 놓고(도 1, 도 2 참조), 연료분사밸브(2)의 선단부를 실부재를 통해서 실린더헤드(41)의 연료분사밸브 장착공 (413)에 장착하고, 한편 볼트(412)는 스토퍼부재(3)의 볼트삽통공(31)에 삽통해서 실린더헤드(41)에 설치된 나사공(411)에 돌려 고정시킴으로써 도 5에 표시한대로 내연기관(4)에 부착할 수가 있다.

실시의 형태 2.

도 6 ~ 도 8은 본 발명의 연료분사장치에서의 실시의 형태 2를 설명하는 것으로, 도 6은 실시의 형태 2의 조립전에서의 관계부재의 배치를 표시하는 사시도, 도 7은 도 6에서 사용되고 있는 스토퍼부재(3)의 사시도, 도 8은 도 6의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도이다. 또, 연료분사밸브(2)는 통상 여러기가 사용되고, 도 6에서 1기만을 대표적으로 표시하고, 또 도 8에서는 연료분사밸브(2)는 그 원형의 동체부의 외주만을 표시하고, 그 내부의 상세구조는 생략하고 있다. 도 6에서 111은 분기부 (11)에 설치된 위치결정용 돌기이고, 58은 수지제 홀더부재(5)에 설치된 위치결정용의 구멍이다. 도 7 및 도 8에서 C는 연료분사밸브(2)의 중심축, 321 및 322는 스토퍼부재(3)의 파지부(32)의 선단, θ는 상기 중심축 C와 당해 양선단(321), (322)을 연결하는 각도이다. 실시의 형태 2에서 사용되는 분기부 (11)와 수지제 홀더부재(5)와는 각각 돌기(111) 및 구멍(58)이 설치되어 있는 점에서 실시의 형태 1에서 사용된 것과는 다르고, 기타의 구성은 같다.

연료분배관(1)의 분기부(11), 연료분사밸브(2), 스토퍼부재(3) 및 수지제 홀더부재(5)는 상기 실시의 형태 1의 경우와 같이 서로 특정한 상대위치관계가 되도록 접속되나, 그때에 분기점(11)의 돌기(111)가 수지제 홀더부재(5)의 구멍(58)에 감합된다. 이 감합에 의해 분기부(11)와 연료분사밸브(2)와의 위치결정이 실시의 형태 1의 경우보다 한층 확실해진다. 또, 상기 각도 θ가 180°보다 크면 연료분사밸브(2)의 동체부는 그 반주를 넘어서 스토퍼부재(3)의 파지부(32)에 의해 파지되므로, 연료분사밸브(2)는 스토퍼부재(3)에서 경방향으로 빠지기 힘들게 되어 스토퍼부재(3)에 의한 파지가 일층확실진다.

실시의 형태 3.

도 9는 본 발명의 연료분사장치에서의 실시의 형태 3을 설명하는 것이고, 실시의 형태 3에서 사용되고, 상기 홀더부재의 다른 예로서의 금속판제 홀더부재(6)의 사시도이다.

금속판제 홀더부재(6)는 배판(61), 배판(61)상부에서 좌우양측으로 뻗는 장척띠모양의 판재로 구성된 부위(62) 및 부위(63), 배판(61)의 중간부에 설치된 반용기상태의 부위(64), 배판(61)의 하부에 설치된 중척의 띠상의 판재로 구성된 부위(65) 및 돌기상의 부위(66)에서, 또 일체적으로 구성되어 있고, 또 배판(61)에는 구멍(611)이, 부위(66)에는 홈(661)이 각각 설치되어 있다.

부위(62) 및 부위(63)는 상기 수지제 홀더부재(5)의 부위(51 ~ 53)와 같이 연료분사밸브(2)와 분기부(11)를 결합하고, 부위(64)는 상기 수지제 홀더부재(5)의 부위(54 ~ 56)와 같이 연료분사밸브(2)를 고정하고, 부위(65) 및 부위(66)는 상기 수지제 홀더부재(5)의 부위(56) 및 부위(57)와 같이 연료분사밸브(2)와 스토퍼부재 (3)를 고정한다. 또, 구멍(611)은 상기 실시의 형태 2에서의 수지제 홀더부재(5)의 구멍(58)과 같이 분기부에 설치된 돌기를 끼워서 분기부와 연료분사밸브를 위치결정하고, 부위(66)의 홈(661)은 상기 실시의 형태 1에서의 수지제 홀더부재(5)의 홈 (571)과 같이 스토퍼부재(3)를 위치결정하는 기능을 한다.

실시의 형태 4.

도 10 ~ 도 13은 본 발명의 연료분사장치에서의 실시의 형태 4를 설명하는것으로, 도 10은 실시의 형태 4의 조립전의 관계부재의 배치를 표시하는 사시도, 도 11은 상기 관계부재를 조립해서 얻은 조립물을 내연기관에 장착한 상태의 일부사시도, 도 12는 도 11의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도, 도 13은 도 11의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이다. 도 10 ~ 도 13에서 42는 내연기관(4)의 흡기포트, 43은 흡기포트의 측벽, 5는 상기 실시의 형태 2에서 사용된 수지제 홀더부재(5)와 같은 구조의 것이다.

연료분사밸브(2)는 내연기관(4)의 흡기포트(42)의 측벽(43)에 근접하는 위치에 배치되어 있고, 또 수지제 홀더부재(5)는 도시한대로 측벽(43)과 연료분사밸브 (2)와의 사이에 위치되어 있다. 이 결과, 내연기관(4)의 장기에 걸친 실용에 따른 수지제 홀더부재(5)의 화학적 열화에 의해 탄성보존력의 저하나 변형이 있어도 연료분사밸브(2) 등으로부터의 탈락이 방지된다.

이상 본 발명은 실시의 형태 1 ~ 4에 의해 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시의 형태에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 과제 및 해결수단의 정신에 따라 여러가지 변형형태도 포함한다. 예를들면, 상기 홀더부재는 상기 도 4 ~ 도 9에 표시한 구조의 것에 한하지 않고, 또 수지나 금속판 이외의 가요성 재료로 구성되어 있어도 된다. 요는 연료분배관과 연료분사밸브와 스토퍼부재를 각 소정의 위치관계에 지지고정해서 이들을 하나의 부품으로서 내연기관의 제조상에서 취급할 수 있도록 기능을 할 수 있는 것이면 된다.

본 발명에 의한 연료분사장치의 부가적 특징을 정리해서 기재한다.

또, 홀더부재는 내연기관의 흡기포트의 측벽과, 상기 측벽에 근접한 위치에배치된 연료분사밸브와의 사이에 위치하면, 내연기관의 장기에 걸친 실용에 따른 홀더부재의 화학적 열화에 의해 탄선보존력의 저하나 변형이 있어도 홀더부재의 연료분사밸브 등으로부터의 탈락이 방지된다.

또, 홀더부재는 수지 또는 금속판 등의 가요성재료로 구성되어 있으면, 연료분배관, 연료분사밸브 및 스토퍼부재의 홀딩작업이 용이하고, 또 확실해진다.

또, 스토퍼부재는 연료분사밸브의 동체부를 그 반을 넘어 파지하는 파지부를 가지면, 연료분사밸브는 스토퍼부재로부터 경방향으로 이탈되기 힘들게 되어 스토퍼부재에 의한 파지가 한층 확실해진다.

본 발명의 연료분사장치는 내연기관의 실린더헤드에 장착되어, 상기 내연기관의 연소실내에 연료를 분사하는 연료분사밸브를 상기 실린더헤드에 고정하는 스토퍼부재 및 분기부를 갖는 동시에, 상기 분기부를 통해서 상기 연료분사밸브에 연료를 공급하는 연료분배관을 구비한 연료분사장치로 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료분배관을 소정의 결합상태에서 일체화하는 홀더부재를 구비한 것을 특징으로 하는 것으로, 연료분배관, 연료분사밸브 및 스토퍼부재는 특정한 상대위치관계를 유지한 상태로 홀더부재에 의해 지지고정되고, 이렇게 해서 얻어지는 일체화물은 내연기관에의 부착작업에서는 하나의 부품으로서 취급이 가능해져 상기한 부착작업의 능률이 크게 향상하는 효과가 있다.

또, 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료분배관이 상기 홀더부재에 의해 일체화된 상태에서 상기 분기부와, 상기 연료분사밸브와의 상대위치를 특정하는 위치결정수단을 소유하고, 또는 상기 연료분사밸브와 상기 스토퍼부재와의 상대위치를 특정하는 위치결정수단을 갖게 되면, 상기한 내연기관에의 부착작업시 불필요하게 되어 부착작업의 능률이 한층 향상되는 효과가 있다.

Claims

내연기관의 실린더헤드에 장착되어서 상기 내연기관의 연소실내에 연료를 분사하는 연료분사밸브, 상기 연료분사밸브를 상기 실린더헤드에 고정하는 스토퍼부재 및 분기부를 갖는 동시에, 상기 분기부를 통해서 상기 연료분사밸브에 연료를 공급하는 연료분배관을 구비한 연료분사장치로서, 상기 연료분사밸브와 상기 스토퍼부재와 상기 연료분배관을 소정의 결합상태에서 일체화하는 홀더부재를 구비한 것을 특징으로 하는 연료분사장치.
제1항에 있어서, 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료분배관이 상기 홀더부재에 의해 일체화된 상태에서 상기 분기부와, 상기 연료분사밸브와의 상대위치를 특정하는 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 연료분사장치.
제1항에 있어서, 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와, 상기 연료분배관이 상기 홀더부재에 의해 일체화된 상태에서 상기 연료분사밸브와, 상기 스토퍼부재와의 상대위치를 특정하는 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 연료분사장치.