特開 2025-1236 燃料噴射弁の取り付け構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025001236

(43)【公開日】2025-01-08

(54)【発明の名称】燃料噴射弁の取り付け構造

(51)【国際特許分類】

   F02M 61/14 20060101AFI20241225BHJP

   F02M 69/04 20060101ALI20241225BHJP

【ＦＩ】

F02M61/14 320K

F02M69/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023100716

(22)【出願日】2023-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】大嶋 智也

【テーマコード（参考）】

3G066

【Ｆターム（参考）】

3G066BA67

(57)【要約】

【課題】燃料噴射弁を挿入孔に組み付けるためのアダプタを小型化する。
【解決手段】燃料噴射弁２０は、シリンダヘッド１１に設けられる挿入孔４０に対してアダプタ３０を介して取り付けられる。アダプタ３０にあって燃料噴射弁２０の噴射孔側の先端領域が挿入される部位の外周面には雄ねじが形成されている。また、挿入孔４０にはアダプタ３０の雄ねじが螺号する雌ねじが形成されている。そして、それら雄ねじ及び雌ねじが螺号する部位はシール構造を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダヘッドまたはインテークマニホールドに設けられる挿入孔に対してアダプタを介して取り付けられる燃料噴射弁の取り付け構造であって、
前記アダプタにあって前記燃料噴射弁の噴射孔側の先端領域が挿入される部位の外周面には雄ねじが形成されており、
前記挿入孔には前記アダプタの前記雄ねじが螺号する雌ねじが形成されており、
前記雄ねじ及び前記雌ねじが螺号する部位はシール構造を有する
燃料噴射弁の取り付け構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料噴射弁の取り付け構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の内燃機関は、シリンダヘッドに形成された挿入孔に対してアダプタを介して燃料噴射弁を取り付けるようにしている。また、アダプタの外周面に設けたシール部材用の溝と、この溝に収容されるシール部材とで構成されるシール構造を採用することにより、挿入孔とアダプタとの間のシール性を確保している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－２６７３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

アダプタの外周面にシール部材用の溝を設ける場合には、当該溝を形成するために必要な肉厚の分だけアダプタが径方向に大型化してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する燃料噴射弁の取り付け構造は、シリンダヘッドまたはインテークマニホールドに設けられる挿入孔に対してアダプタを介して取り付けられる燃料噴射弁の取り付け構造である。前記アダプタにあって前記燃料噴射弁の噴射孔側の先端領域が挿入される部位の外周面には雄ねじが形成されており、前記挿入孔には前記アダプタの前記雄ねじが螺号する雌ねじが形成されており、前記雄ねじ及び前記雌ねじが螺号する部位はシール構造を有している。

【発明の効果】

【0006】

この燃料噴射弁の取り付け構造は、燃料噴射弁を挿入孔に組み付けるためのアダプタを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態にかかる燃料噴射弁の取り付け構造を示す断面図である。

【図2】図２は、図１に示すＡ部の拡大図である。

【図3】図３は、同実施形態の変更例にかかる燃料噴射弁の取り付け構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、燃料噴射弁の取り付け構造にかかる実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
＜燃料噴射弁の取り付け構造について＞
図１に示すように、内燃機関１０のシリンダヘッド１１には、吸気ポート１２が形成されている。また、シリンダヘッド１１には、吸気ポート１２に燃料を噴射する燃料噴射弁２０を当該シリンダヘッド１１に組み付けるための挿入孔４０が形成されている。

【0009】

挿入孔４０は、吸気ポート１２に開口している円柱状の挿入孔小径部４１と、この挿入孔小径部４１よりも内径が大きい円柱状の挿入孔大径部４２とを有している。挿入孔小径部４１の内周面には雌ねじが形成されている。図２に示すように、挿入孔小径部４１と挿入孔大径部４２とが繋がる部位は、挿入孔４０の径方向に広がる第１平面座４４になっている。

【0010】

図１に示すように、燃料噴射弁２０は、略円柱状である。燃料噴射弁２０は、先端に噴孔が形成された噴射弁小径部２１を有している。噴射弁小径部２１の先端は吸気ポート１２内に突き出ている。噴射弁小径部２１にあって、吸気ポート１２内に突き出している端部とは反対側の端部には、噴射弁小径部２１よりも外径が大きい噴射弁大径部２２が接続されている。噴射弁小径部２１と噴射弁大径部２２とが繋がる部位は、燃料噴射弁２０の径方向に広がる第２平面座２４になっている。

【0011】

図１や図２に示すように、噴射弁小径部２１の先端領域における外周面には、シール部材であるガスケット５１を収容する溝５０が形成されている。
図１に示すように、燃料噴射弁２０は、円筒状のアダプタ３０を介して挿入孔４０に組み付けられている。

【0012】

アダプタ３０は、例えば金属で構成されている。なお、アダプタ３０は、金属以外の材料、例えば樹脂、又はセラミックなどで形成してもよい。アダプタ３０は、外周面に雄ねじが形成されたアダプタ小径部３１と、このアダプタ小径部３１の端部が繋がっており当該アダプタ小径部３１よりも外径が大きいアダプタ大径部３２とを有している。アダプタ小径部３１に形成された雄ねじは、挿入孔小径部４１の上記雌ねじに螺号するねじである。

【0013】

アダプタ小径部３１の雄ねじ及び挿入孔小径部４１の雌ねじが螺号する部位は、シール構造を有している。本実施形態では、そうしたシール構造として、アダプタ小径部３１の雄ねじ及び挿入孔小径部４１の雌ねじにシール剤が塗布されている。

【0014】

アダプタ大径部３２の外径は、挿入孔大径部４２の内径よりも小さい。また、アダプタ３０には、アダプタ小径部３１及びアダプタ大径部３２を貫通する貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３の中心軸とアダプタ３０の中心軸とは同軸である。貫通孔３３には、噴射弁小径部２１が挿入される。

【0015】

アダプタ３０に燃料噴射弁２０を組み付けた状態では、アダプタ大径部３２の末端が燃料噴射弁２０の上記第２平面座２４に当たっており、これによりアダプタ３０と燃料噴射弁２０との軸方向における位置関係が固定されている。なお、燃料噴射弁２０の末端は、燃料を分配する図示しないデリバリパイプに押し当てられており、これにより、燃料噴射弁２０の軸方向の位置が固定されている。

【0016】

アダプタ大径部３２の軸方向における長さＬ１は、吸気ポート１２内に突き出る噴射弁小径部２１の先端の突き出し量が適正な量となるように、当該突き出し量と噴射弁小径部２１の軸方向における長さとを考慮して設定されている。

【0017】

アダプタ小径部３１の軸方向における長さＬ２は、噴射弁小径部２１の上記溝５０がアダプタ小径部３１の内周面に対向する位置となるように設定されている。
図２に示すように、アダプタ小径部３１とアダプタ大径部３２とが繋がる部位は、アダプタ３０の径方向に広がる第３平面座３４になっている。挿入孔４０にアダプタ３０を組み付けた状態では、アダプタ３０の上記第３平面座３４が挿入孔４０の上記第１平面座４４に当たっている。これにより挿入孔４０に対するアダプタ３０の軸方向における位置が固定されている。

【0018】

貫通孔３３の内径Ｄ１は、噴射弁小径部２１の外径よりもやや大きく、かつガスケット５１の潰れ代が適正な量となるように設定されている。また、アダプタ小径部３１の外径Ｄ２、つまり雄ねじ径は、強度上必要な肉厚を確保した径に設定されている。

【0019】

＜作用及び効果について＞
本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）アダプタ３０にあって燃料噴射弁２０の噴射孔側の先端領域が挿入される部位の外周面、つまりアダプタ小径部３１の外周面には雄ねじが形成されている。また、挿入孔小径部４１にはアダプタ３０の上記雄ねじが螺号する雌ねじが形成されている。そして、それら雄ねじ及び雌ねじが螺号する部位は、シール剤の塗布によるシール構造を有している。従って、本実施形態では、アダプタ３０と挿入孔４０とのシール性が、シール構造を有したねじの螺号によって確保される。そのため、アダプタ３０は、シール部材用の溝を備える必要がなく、そうした溝を備えるシール構造を有したアダプタよりも小型化することができる。

【0020】

（２）シール部材用の溝を備えるアダプタの場合、アダプタと挿入孔との間の隙間であってそうした溝に収容されるシール部材の手前まで燃焼ガスや凝縮水などが侵入する可能性があり、アダプタなどの腐食などが懸念される。この点、本実施形態のアダプタ３０は、そうした溝を備えておらず、シール構造を有したねじの螺号によってシール性が確保されている。従って、アダプタ３０などの腐食を抑えることができる。

【0021】

（３）アダプタ小径部３１の雄ねじ及び挿入孔小径部４１の雌ねじは、挿入孔４０においてできる限り吸気ポート１２に開口する部位の近くに形成されている。従って、挿入孔４０において吸気ポート１２に開口する部位から遠い位置にそれら各ねじを形成する場合と比較して、アダプタ３０と挿入孔４０との間の隙間であって燃焼ガスや凝縮水などが侵入する経路は短くなる。そのため、これによってアダプタ３０などの腐食を抑えることができる。

【0022】

（４）燃料噴射弁２０は、アダプタ３０を介して挿入孔４０に組み付けられる。そのため、アダプタ３０を変更することにより、形状の異なる様々な燃料噴射弁を挿入孔４０に組み付けることができる。例えば、液体燃料を噴射する燃料噴射弁を備えている内燃機関に対して、気体燃料を噴射する燃料噴射弁を組み付けることも可能になる。また、古いタイプの燃料噴射弁を、外形形状が異なる最新型の燃料噴射弁に交換することも可能になる。

【0023】

（５）アダプタに設けた溝とその溝に収容するガスケットにて、アダプタと挿入孔とのシール性を確保する場合において、アダプタを種々用意する場合には、そうしたガスケットも種々用意する必要がある。この点、本実施形態では、アダプタ３０と挿入孔４０とのシール性が、シール構造を有したねじの螺号によって確保される。そのため、アダプタ３０を種々用意する場合において、ガスケットを種々用意する必要もない。

【0024】

＜変更例について＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0025】

・図３に示す取り付け構造を採用してもよい。すなわち、内燃機関に使用される燃料がハイオクガソリンや天然ガスなどの腐食が起きにくい燃料である場合には、図３に示すように、アダプタ小径部３１の雄ねじ及び挿入孔小径部４１の雌ねじを省略して、挿入孔小径部４１にアダプタ小径部３１を緩挿させる。そして、アダプタ３０と挿入孔４０との間におけるシール性を確保するために、アダプタ３０の上記第３平面座３４と挿入孔４０の上記第１平面座４４とが当たる部位にガスケット等を有したシール構造Ｓ１を設けてもよい。

【0026】

また、燃料噴射弁２０が上記溝５０及びガスケット５１を有していない場合において、内燃機関に使用される燃料が上述した腐食の起きにくい燃料である場合には、図３に示すような変更例を採用することができる。すなわち、アダプタ３０と燃料噴射弁２０との間におけるシール性を確保するために、アダプタ大径部３２の末端と燃料噴射弁２０の上記第２平面座２４とが当たる部位にガスケット等を有したシール構造Ｓ２を設けてもよい。

【0027】

・挿入孔４０をインテークマニホールドに設けてもよい。
・挿入孔小径部４１を、内燃機関のシリンダヘッドに設けられた燃焼室の壁面に開口するように設けてもよい。この場合において挿入孔４０に組み付けられる燃料噴射弁は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁になる。

【0028】

・アダプタ小径部３１の雄ねじ及び挿入孔小径部４１の雌ねじが螺号する部位のシール構造として、他の構造を採用してもよい。例えば雄ねじ及び雌ねじをテーパねじで形成してもよい。

【符号の説明】

【0029】

１０…内燃機関
１１…シリンダヘッド
１２…吸気ポート
２０…燃料噴射弁
２１…噴射弁小径部
２２…噴射弁大径部
２４…第２平面座
３０…アダプタ
３１…アダプタ小径部
３２…アダプタ大径部
３３…貫通孔
３４…第３平面座
４０…挿入孔
４１…挿入孔小径部
４２…挿入孔大径部
４４…第１平面座
５０…溝
５１…ガスケット

【図1】

【図2】

【図3】