JP2002227726A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インジェクタ内の燃料のベーパ化を回避しつ
つ噴射燃料による奪熱で生じるアイシングを防止するこ
とである。 【解決手段】 シリンダヘッド６に形成された取り付け
穴６１にインジェクタ１１を保持せしめて、インジェク
タ１１の先端面に開口する噴孔２０１から燃料を噴射供
給する燃料供給装置において、噴孔２０１からの燃料を
案内する燃料案内流路４０１を設けるとともに燃料案内
流路４０１を包囲してシリンダヘッド６と当接する熱伝
導性部材４を配置することで、燃料案内流路４０１の出
口４０１１の近傍が燃料により冷却され過ぎないように
し、インジェクタ１１を断熱性の保持部材３を介して取
り付け穴６１に保持せしめることでシリンダヘッド６か
らの熱を受けてインジェクタ１１内の燃料がベーパ化し
ないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料供給
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関には燃料としてＬＰＧ等の液相
状態の液化燃料ガスを用いるものがある。かかる内燃機
関の燃料供給装置は、液化燃料ガスを一定の低温下で加
圧状態にして液化し、これを燃料タンク内に貯蔵してイ
ンジェクタに液相で供給する。

【０００３】インジェクタはシリンダヘッドや吸気管壁
等の内側を吸気が流通する隔壁に取り付け穴を形成して
取り付けられ、インジェクタ先端面に開口する隔壁の内
側に燃料が噴射供給される。燃料は噴射時に気化して多
量の気化潜熱を奪うから、その結果、インジェクタの噴
孔の近傍において吸気中の水分が氷結して（アイシン
グ）噴孔の周囲に付着し、噴孔を塞ぐ氷塊に成長するこ
とがある。これにより噴孔の実質的な開口面積が小さく
なってしまい、燃料流量が変化する。ひいては、氷塊に
成長した後、氷塊が急に脱離し、これを繰り返すこと
で、燃料の噴射量が増減して空燃比が変動するという問
題が生じる。

【０００４】特開平９−２６４２２８号公報には、アイ
シングを防止すべく、燃料タンクからインジェクタに燃
料を供給する供給配管と、インジェクタの余剰燃料を燃
料タンクに回収するリターン配管とで形成される燃料の
循環路の途中にヒータや内燃機関の冷却水の熱を使った
加熱部を設けて燃料を加熱し、アイシングの発生を防止
するようにしたものがある（第１従来例）。

【０００５】また、特開２０００−２３４５７８号公報
には、インジェクタの噴孔部の前方で吸気マニホールド
のインジェクタ取り付け口に、すり鉢状に立ち上がる氷
結防止部材を設けたものがある。この技術では、外気が
氷点下の時のエンジン停止後にインジェクタの噴孔部が
結露してアイシングが発生するのを回避すべく、低温の
吸気が噴孔部に達する前に氷結防止部材のすり鉢状の表
面において結露させている（第２従来例）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１従
来例では、液化燃料ガスを用いる内燃機関に適用する
と、燃料を加熱すると燃料がベーパー化しやすくなり、
噴射量の調量精度が低下するという問題がある。

【０００７】また、第２従来例のものは、吸気中の水分
を十分に結露させる必要から、氷結防止部材がすり鉢状
に開いて伝熱面積がなるべく広くとられており、液化燃
料ガスを用いる内燃機関に適用した場合に、噴孔を囲む
ように配置された氷結防止部材から噴射燃料への伝熱で
噴孔の周りの熱がどんどん奪われていく。このため、か
えってアイシングが生じやすくなる。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
ベーパ化を伴わずにアイシングを防止することのできる
内燃機関の燃料供給システムを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、吸気が内側を流れる隔壁にインジェクタの取り付け
穴を形成して該取り付け穴にインジェクタを保持せし
め、インジェクタの先端面に開口する噴孔から隔壁の内
側に前記吸気と混合気を形成する燃料を供給する内燃機
関の燃料供給装置において、インジェクタを断熱性材料
で構成された保持部材を介して前記取り付け穴に保持せ
しめ、インジェクタの噴孔から噴射された燃料を前記隔
壁の内側へ案内する燃料案内流路を設け、該燃料流路形
成位置に前記隔壁の内側に達する貫通孔が形成されて前
記燃料案内流路を包囲する隔壁の一部若しくは隔壁と当
接する熱伝導性部材を配置し、かつ、燃料案内流路の壁
面の面積を、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材
から燃料案内流路壁面への伝熱を規定する部位の伝熱面
積よりも小さく設定する。

【００１０】インジェクタの噴孔から噴射された燃料
は、氷結防止部材が吸気通路側に向かって開いた形状を
している前記第２従来例と異なり、燃料案内流路では受
熱する面積が燃料案内流路の流路壁の面積に制限されて
いるから、気化が抑制されて気液混合状態で燃料案内流
路を流通する。そして、燃料案内流路の出口に達すると
受熱面積が増大するので、急激に気化する。燃料案内流
路は、隔壁の一部若しくは隔壁と当接する熱伝導性部材
により包囲されており、これらを介して隔壁の一部若し
くは熱伝導性部材よりも外周の隔壁から伝熱する。ここ
で、燃料案内流路壁面において燃料に奪熱される面積
が、隔壁の一部若しくは熱伝導性部材から燃料案内流路
壁面への伝熱を規定する部位の伝熱面積よりも小さく制
限されているから、燃料案内流路の近傍では燃料による
奪熱よりも隔壁からの熱の供給の方が多くなる傾向を示
し、燃料案内流路の出口近傍では隔壁から熱が供給され
て温度の低下を抑制することができ、アイシングを防止
することができる。

【００１１】また、インジェクタは断熱性材料で構成さ
れた保持部材を介して前記取り付け穴に保持されている
ので隔壁からの伝熱を抑制することができ、インジェク
タ内の燃料のベーパ化を防止することができる。

【００１２】請求項２記載の発明では、請求項１の発明
の構成において、前記燃料案内流路の外周に、該燃料案
内流路に近接して低熱伝導性の部位を設ける。

【００１３】燃料案内流路に近接して低熱伝導性の部位
を設けることで、伝熱抑制により、流通燃料による奪熱
が抑制され、さらにアイシングを防止することができ
る。また、この奪熱の抑制により、隔壁から燃料案内流
路の近傍への過度な熱供給が不要となり、インジェクタ
内の燃料のベーパ化をさらに抑制することができる。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項２の発明
の構成において、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性
部材に貫通孔を形成し、該貫通孔に、前記燃料案内流路
の流路壁の最内周部を構成する筒状の部材を挿入して前
記低熱伝導性の部位とする。

【００１５】燃料に最も近い燃料案内流路の流路壁の最
内周部では、伝熱抑制により、流通燃料による奪熱が抑
制される。

【００１６】請求項４記載の発明では、請求項２の発明
の構成において、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部
の外周に環状間隙を形成して前記低熱伝導性の部位とす
る。

【００１７】環状間隙が伝熱障壁となるので、流通燃料
による奪熱部位が、燃料に最も近い燃料案内流路の流路
壁の最内周部に実質的に制限され、流通燃料による奪熱
部位の熱容量は比較的小さなものとなる。これにより流
通燃料による奪熱が抑制される。

【００１８】請求項５記載の発明では、請求項１または
２の発明の構成において、前記噴孔が開口するインジェ
クタの先端面と、前記貫通穴が開口する前記取り付け穴
の底面または前記熱伝導性部材の後端面の間にＯリング
を設けて前記噴孔から燃料案内流路へと流れる燃料がＯ
リングの外周に流出しないようにする。

【００１９】Ｏリングの外周がデッドボリュームとなら
ないので、噴孔から燃料案内流路へと流れる燃料の受熱
面積が少なくなって燃料による奪熱が抑制されるので、
さらに良好にアイシングを防止することができる。

【００２０】請求項６記載の発明では、請求項１の発明
の構成において、前記隔壁を前記取り付け穴が貫通する
構造とし、前記インジェクタの先端側で前記取り付け穴
を前記熱伝導性部材により塞ぎ、インジェクタ先端部と
一体的に結合されるとともに、噴孔との対向位置に内部
を前記燃料案内流路とした筒状部が突出してなる流路部
材を設け、前記熱伝導性部材と流路部材との間に間隙部
を形成する。

【００２１】流路部材がインジェクタと一体化している
ので、インジェクタの隔壁への取り付け状態によらず、
噴孔と燃料案内流路の相対位置が変化しない。これによ
り、噴射特性の経時変化や装置間ばらつきを防止するこ
とができる。

【００２２】請求項７記載の発明では、請求項１ないし
６の発明の構成において、前記燃料案内流路の出口が開
口する前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材の面
に、溝状の凹部を形成する。

【００２３】内燃機関の停止中に凝結した液滴状の水が
燃料案内流路の出口から中に侵入するのが回避され、低
温時に燃料案内流路が氷により閉塞して始動性が悪化す
るのを防止することができる。

【００２４】請求項８記載の発明では、請求項１ないし
７の発明の構成において、前記隔壁の一部または前記熱
伝導性部材を前記隔壁の内側に突出せしめる。

【００２５】吸気の流通速度は隔壁から離れるほど早く
なるから、燃料案内流路の出口から噴射された燃料が吸
気の下流に速やかに流れる。これにより燃料が燃料案内
流路の出口近傍に滞留することが回避され、燃料案内流
路の出口から噴射された燃料により前記出口近傍が奪熱
されるのをさらに抑制することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図２に本発明の
内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示す。燃料供給装
置は、４気筒内燃機関のもので、ＬＰＧタンク１２内に
貯留した液相の液化燃料ガスであるＬＰＧを燃料として
各気筒に１対１に対応して設けられた燃料噴射用のイン
ジェクタ１１に送出する送出管路１３を有し、各インジ
ェクタ１１には送出管路１３の下流端に位置するデリバ
リパイプ１３１からＬＰＧが分配供給される。デリバリ
パイプ１３１には、余剰ＬＰＧをＬＰＧタンク１２に回
収する回収管路１４が接続されている。

【００２７】送出管路１３には燃料ポンプ１５が設けら
れて、ＬＰＧが上記デリバリパイプ１３１に送出され
る。また、回収管路１４には、リリーフ弁１６が設けら
れて、そのリリーフ圧によりデリバリパイプ１３１内の
燃料圧力が規定される。

【００２８】図１はインジェクタ１１の取り付け状態を
示すもので、インジェクタ１１は、後述する燃料ガイド
４とともに各気筒の隔壁であるシリンダヘッド６に取り
付けられ、シリンダヘッド６を隔壁として形成される吸
気通路内に燃料を噴射する。各気筒とも図例の共通の構
成を有し、また、共通の前記デリバリパイプ１３１から
燃料が供給される。

【００２９】インジェクタ１１は、筒状のハウジング２
１の下端に先端部であるバルブボディ２２が結合し、イ
ンジェクタ先端面であるバルブボディ２２の下端面２２
１には、下端壁２２０を貫通する噴孔２０１が開口して
おり、噴孔２０１からはバルブボディ２２内に配設され
た図示しないバルブの作動により燃料が噴出する。ハウ
ジング２１内にはデリバリパイプ１３１からの燃料をバ
ルブボディ２２内に供給する図示しない供給路が形成さ
れており、ハウジング２１の上端部は燃料の入り口部２
１１となっている。燃料入り口部２１１はデリバリパイ
プ１３１の接続穴１３１１に嵌入され、燃料入り口部２
１１の側面と接続穴１３１１の内壁面との間がＯリング
２４により液密が保持されている。ハウジング２１内に
はまた、バルブ駆動用のソレノイド等が配設されてお
り、ハウジング２１の側面から外方へ突出するコネクタ
部２１２から入力する通電制御信号によりソレノイドを
作動せしめて燃料の噴射と停止とを切り換える。

【００３０】インジェクタ１１および燃料ガイド４をシ
リンダヘッド６に取り付けるための取り付け穴６１はシ
リンダヘッド６を貫通する段付きのもので、吸気通路側
が小径となっている。

【００３１】インジェクタ１１は、バルブボディ２２の
外周に環状でゴム製の断熱性保持部材であるインシュレ
ータ３が取り付けられ、インシュレータ３を介して取り
付け穴６１の大径部に保持されている。インシュレータ
３はインジェクタ１１のバルブボディ２２の側面から突
出する環状の段部２１３にて位置決めされている。

【００３２】燃料ガイド４は熱伝導性のアミニウム材を
略断面ハット状の肉厚円形に成形したもので、取り付け
穴６１をバルブボディ２２の先端側で塞いでいる。そし
て、上端のフランジ部４１が、取り付け穴６１の段面と
前記インシュレータ３の下端面の間に挟持されている。
燃料ポンプ１５の作動によりデリバリパイプ１３１内の
燃料圧力が上昇すると、その燃料圧力によりインジェク
タ１１が下方に押圧され、燃料ガイド４がインジェクタ
１１とともにシリンダヘッド６に対して強く固定される
ことになる。なお、燃料ガイド４の側面には環状溝が形
成されてこれにＯリング５が嵌め込まれており、燃料ガ
イド４とシリンダヘッド６の間をシールし、気密を保持
する。

【００３３】燃料ガイド４にはインジェクタ１１の噴孔
２０１位置に貫通孔が形成されて、噴孔２０１から燃焼
室へと燃料を案内する燃料案内流路４０１としてある。
燃料は燃料ガイド４の下端面４２に開口する燃料案内流
路４０１の出口４０１１から噴射される。

【００３４】また、燃料ガイド４の上端面にはインジェ
クタバルブボディ２２の下端面２２１よりもやや大径の
浅い凹部が形成してあり、その段差は、前記のごとくイ
ンジェクタ１１がシリンダヘッド６に強く固定された場
合にも、凹部の段底面４３とインジェクタバルブボディ
下端面２２１の間に間隙が確保される高さに設定され
る。

【００３５】本燃料供給装置の作動を説明する。燃料ポ
ンプ１５の作動で、燃料がインジェクタ１１にリリーフ
弁１６で規定される所定の燃料圧力で供給される。そし
てインジェクタ１１を開弁すると、燃料が噴孔２０１か
ら燃料案内流路４０１を通って吸気通路内に噴射され
る。

【００３６】このとき、アイシングが考えられるのは、
吸気通路の空気に晒される燃料ガイド４の下端面４２に
開口する燃料案内流路出口４０１１の近傍である。

【００３７】燃料案内流路出口４０１１の近傍では、燃
料案内流路４０１を流通する−１０°Ｃから−４０°Ｃ
の燃料により奪熱されるが、燃料ガイド４は、熱伝導の
よいアルミニウム材からなり、そのフランジ部４１の下
端面４１１が前記のごとく取り付け穴段面６１１に密着
して、燃料ガイド４とシリンダヘッド６とが一体化して
いることで、互いに密着する両面４１１，６１１におい
て良好に熱が受け渡され、燃料案内流路出口４０１１と
燃料ガイドフランジ部４１とが対極に位置していても燃
料ガイド４内部で温度勾配が生じにくく、比較的高温の
シリンダヘッド６から燃料案内流路出口４０１１の近傍
へ良好に伝熱する。なお、密着する両面４１１，６１１
は、燃料案内流路出口４０１１の近傍を含む燃料案内流
路４０１の壁面への熱伝達を規定し、密着する両面４１
１，６１１の面積の大きさに応じた熱を供給することが
できることになる。

【００３８】ここで、シリンダヘッド６から熱を受け取
る燃料ガイドフランジ部下端面４１１が取り付け穴段面
６１１と接触する面積を、燃料が燃料ガイド４から奪熱
する面積である、燃料ガイド４の凹部段底面４３を含む
燃料案内流路４０１の流路内壁面の面積よりも十分に大
きく設定しておくことで、上記両面４１１，６１１で受
け渡されて燃料案内流路４０１の流路内壁面に供給され
る熱の方が燃料案内流路４０１の流路内壁面で燃料に奪
熱される熱よりも多くなる傾向を示し、燃料案内流路出
口４０１１の近傍が冷却されすぎず、アイシングを防止
することができる。また、前記燃料案内流路４０１の流
路内壁の面積を規定する燃料案内流路４０１の径は小さ
い方が燃料による奪熱面積が小さくなって望ましいが、
燃料の流通を考慮して設定する必要がある。すなわち、
燃料は一部が気化して燃料案内流路４０１において気液
混合状態となっているので、体積が膨張している。した
がって、この体積膨張に起因して燃料の流通抵抗が大き
くならないように、燃料案内流路４０１の径を確保する
のがよい。インジェクタ１１の開弁時間で規定される燃
料の噴射量等に影響するおそれがあるからである。発明
者らの調査によればφ１〜φ３程度が望ましい。

【００３９】なお、燃料ガイド４では、シリンダヘッド
６から燃料案内流路出口４０１１の近傍が冷却され過ぎ
ないようにする熱輸送がなされるが、インジェクタ１１
はインシュレータ３を介してシリンダヘッド６に固定さ
れ、インシュレータ３は熱伝導率の低いゴム製であるか
ら、インジェクタ１１自体はシリンダヘッド６からの伝
熱は僅かに抑えられる。これにより、インジェクタ１１
自体にシリンダヘッド６の有する熱が多量に伝達せず、
インジェクタ１１内、特にバルブボディ２２内の燃料が
ベーパ化するのを防止することができる。

【００４０】このように、本燃料供給装置によれば、ア
イシングの防止と燃料のベーパ化の防止とを両立するこ
とができ、燃料の調量精度の向上を図ることができる。

【００４１】（第２実施形態）図３に本発明の燃料供給
装置を示す。第１実施形態において、燃料ガイドの構造
を変えたもので、第１実施形態と実質的に同じ作動をす
る部分には同じ番号を付し、第１実施形態との相違点を
中心に説明する。

【００４２】第１実施形態では燃料ガイドの径はシリン
ダヘッド６の取り付け穴６１の小径部の径よりもやや小
さくしているが、燃料ガイド４Ａは、取り付け穴６１の
小径部の径と略同径であり、組付け時には、取り付け穴
６１の大径部側から小径部に打ち込むことで、シリンダ
ヘッド６に取り付けられる。

【００４３】本実施形態では、燃料ガイド４Ａの側面４
４と取り付け穴６１の側面６１２とが密着するので、シ
リンダヘッド６と燃料ガイド４Ａの間の伝熱面積が増大
するとともに、気密保持用のＯリング（図１参照）を不
要とすることができる。

【００４４】（第３実施形態）図４に本発明の燃料供給
装置を示す。第２実施形態において、燃料案内流路が形
成される部分の構造を変えたもので、第２実施形態と実
質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実
施形態との相違点を中心に説明する。

【００４５】燃料ガイド４Ｂは、基本的に第２実施形態
の燃料ガイドと同じ構造のもので、インジェクタ１１の
噴孔２０１位置に形成される貫通孔４０２が孔径を前記
各実施形態よりもやや大きくとってあり、ここに流路部
材であるインナーパイプ７１が挿入してある。インナー
パイプ７１は内径がφ１程度で外径が貫通孔４０２より
もやや小径の筒状部材で、アウターパイプ４２よりも低
熱伝導材料が望ましい。インナーパイプ７１の中は燃料
案内流路４０１としてあり、インナーパイプ７１が燃料
案内流路４０１の流路壁の最内周部分となっている。イ
ンナーパイプ７１の上端部にはフランジ部７１１が設け
てあり、該フランジ部７１１が燃料ガイド４Ｂの凹部底
面４３に形成された凹部４３１に嵌着されて、インナー
パイプ７１が燃料ガイド４Ｂと一体化している。このと
き、インナーパイプ７１の外周面と燃料ガイド４Ｂの貫
通孔４０２の側面との間に環状の間隙部４０３が形成さ
れる。

【００４６】本実施形態では、燃料案内流路出口４０１
１の近傍である燃料ガイド４Ｂの貫通孔４０２の下端開
口部近傍にシリンダヘッド６からの熱が供給されてアイ
シングを防止するのに加えてつぎの効果を奏する。すな
わち、燃料案内流路４０１がインナーパイプ７１内に形
成されているので、燃料案内流路４０１を流通する燃料
はインナーパイプ７１と接触する。ここで、インナーパ
イプ７１の熱伝導率を低くしているので、燃料案内流路
４０１を流通する燃料による奪熱がさらに抑制され、ア
イシングをさらに良好に防止することができる。また、
燃料による奪熱を抑制することで、シリンダヘッド６か
ら燃料ガイド４Ｂへ過度に熱を供給する必要がなくな
り、燃料のベーパ化をさらに好適に抑制することができ
る。

【００４７】また、本実施形態では、燃料ガイド４Ｂの
貫通孔４０２の側面とインナーパイプ７１の側面との間
に環状間隙部４０３を有している。環状間隙部４０３は
空気の層であり、燃料ガイド４Ｂの他の部位よりも低熱
伝導性の部位となっている。すなわち、その内周側と外
周側との間で伝熱を抑制する伝熱障壁となる。これによ
り、燃料案内流路４０１の流通燃料により奪熱される部
位が、実質的に、燃料案内流路４０１の流路壁の最内周
部分であるインナーパイプ７１に制限され、奪熱部位の
熱容量がインナーパイプ７１に制限された比較的小さな
ものになる。流通燃料による奪熱量が抑制される。これ
により、アイシングをさらに良好に防止することがで
き、燃料のベーパ化を防止することができる。

【００４８】本実施形態の特徴部分は第１実施形態の構
成において適用することもできる。

【００４９】（第４実施形態）図５に本発明の燃料供給
装置を示す。第２実施形態において、燃料ガイドの構造
を変えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をす
る部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を
中心に説明する。

【００５０】燃料ガイド４Ｃは第２実施形態の燃料ガイ
ドに、その下端面４２側で燃料案内流路出口４０１１の
近傍に、これと同軸に環状の深溝を形成したもので、該
深溝により形成される環状間隙部４０３Ａが、第３実施
形態の環状間隙部４０３と同様に、その内周側と外周側
との間で伝熱を抑制する伝熱障壁となる。これにより、
燃料案内流路４０１の流通燃料により奪熱される部位
が、実質的に、燃料案内流路４０１の流路壁の最内周部
分である、環状間隙部４０３Ａよりも内周の筒状部分４
２１に制限される。前記奪熱部位の熱容量が、筒状部分
４２１に限定された比較的小さなものとなる。これによ
り、流通燃料による奪熱量が抑制される。また、燃料ガ
イド４Ｃの環状間隙部４０３Ａよりも外周部分では良好
にシリンダヘッド６からの熱が伝達するから、燃料案内
流路出口４０１１近傍が冷却されすぎるのが回避され
る。これにより、アイシングをさらに良好に防止するこ
とができ、燃料のベーパ化を防止することができる。

【００５１】本実施形態の特徴部分は第１実施形態の構
成において適用することもできる。

【００５２】（第５実施形態）図６に本発明の燃料供給
装置を示す。第２実施形態において、燃料ガイドの構造
を変えたもので、第２実施形態と実質的に同じ作動をす
る部分には同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を
中心に説明する。

【００５３】燃料ガイド４Ｄは第２実施形態の燃料ガイ
ドをやや長くして、下側略半部がシリンダヘッド６の内
側の面６２から突出せしめてある。

【００５４】シリンダヘッド６の内側の面６２から離れ
るほど吸気の流速が相対的に速いから、燃料ガイド４Ｄ
を前記内側の面６２から突出せしめることで、燃料案内
流路出口４０１１から噴射された燃料が吸気流に乗って
速やかにその下流に流れ、燃料案内流路出口４０１１か
ら離れる。これにより、噴射された燃料が拡散して燃料
案内流路出口４０１１近傍部に達し該近傍部から奪熱す
ることが抑制される。また、燃料ガイド４Ｄが突出部分
でシリンダ内の吸気流から良好に受熱する。これによ
り、アイシングをさらに良好に防止することができる。

【００５５】本実施形態の特徴部分は第１、第３、第４
実施形態の構成において適用することもできる。

【００５６】（第６実施形態）図７に本発明の燃料供給
装置を示す。第２実施形態において、燃料ガイドの構造
を変えるとともに新たな部材を追加したもので、第２実
施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付
し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。

【００５７】燃料ガイド４Ｅは第２実施形態の燃料ガイ
ドと基本的に同じ構造で、上端面に形成された凹部底面
４３に、燃料案内流路４０１の入口４０１２を囲み環状
の溝４５が形成され、これにＯリング５２が装着されて
いる。Ｏリング５２は燃料ガイド凹部底面４３およびイ
ンジェクタ下端面２２１の間に挟持されてこれらの面４
３，２２１と弾接しており、両面４３，２２１と密着す
る環状の密着部が燃料案内流路出口４０１１および噴孔
２０１の周囲に形成される。これにより、噴孔２０１か
ら噴出した燃料は、Ｏリング５２よりも外周側に流れる
ことなく燃料案内流路入口４０１２に流入する。したが
って、Ｏリング５２よりも外周側で燃料ガイド４Ｅの凹
部底面４３が燃料と接しないので、この部分で燃料ガイ
ド４Ｅが燃料から奪熱されることはない。したがって、
燃料ガイド４Ｅの温度低下が回避されて、アイシングを
さらに良好に防止することができる。

【００５８】本実施形態の特徴部分は第１、第３、第
４、第５実施形態の構成において適用することもでき
る。

【００５９】（第７実施形態）図８（Ａ）、図８（Ｂ）
に本発明の燃料供給装置を示す。第２実施形態において
燃料ガイドの構造を変えたもので、第２実施形態と実質
的に同じ作動をする部分には同じ番号を付し、第２実施
形態との相違点を中心に説明する。

【００６０】燃料ガイド４Ｆは第２実施形態の燃料ガイ
ドと基本的に同じ構造で、その下端面４２に、燃料案内
流路出口４０１１を通り下端面４２の周縁に達する十字
の浅い溝４６を形成したもので、溝４６の幅は略燃料案
内流路出口４０１１と同じである。

【００６１】この溝４６が、燃料ガイド下端面４２で凝
結した水を捕捉するので、燃料ガイド下端面４２におけ
る水の自由な移動が規制され、燃料案内流路出口４０１
１から燃料案内流路４０１の中に水が侵入するのを抑制
することができる。これにより、燃料案内流路４０１に
侵入した水が内燃機関の停止中に凍結して燃料案内流路
出口４０１１を閉塞してしまうのが回避され、低温時に
おける始動性の悪化を防止することができる。

【００６２】本実施形態の特徴部分は第１、第３、第
４、第５、第６実施形態の構成において適用することも
できる。

【００６３】（第８実施形態）図９に本発明の燃料供給
装置を示す。第１実施形態において燃料ガイドを用いな
いで実質的に同等の作用を得るようにしたもので、第１
実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を
付し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【００６４】インジェクタ１１を取り付ける取り付け穴
６１Ａは、前記各実施形態の取り付け穴から小径部を省
略して大径部のみとしたものと実質的に同じもので、取
り付け穴６１の底面６３にはインジェクタの先端面２２
１よりもやや大径の凹部が形成されている。また、シリ
ンダヘッド６Ａには取り付け穴６１Ａの下方に前記凹部
の段底面６３１に開口する貫通穴が形成され、燃料案内
流路４０１としてある。

【００６５】インジェクタ１１は前記各実施形態と同様
にインシュレータ３を介して取り付け穴６１Ａに保持さ
れ、図示しないデリバリパイプ内の燃料圧力によりイン
ジェクタ１１の環状段部２１３で位置決めされたインシ
ュレータ３を挟んで取り付け穴底面６３の環状段上面６
３２に押しつけられ、シリンダヘッド６Ａに固定され
る。このときインジェクタ先端面２２１と取り付け穴凹
部段底面６３１の間にギャップが確保されるように、取
り付け穴底面６３に形成する凹部の段差が設定される。

【００６６】シリンダヘッド６Ａは通常、熱伝導性のよ
い鋳鉄等を成形したものであるから、シリンダヘッド６
Ａの一部６ａが燃料案内流路４０１を囲むことで、実質
的に第２実施形態の構成と同じ効果を得ることができ
る。燃料ガイドを必要としないので、部品数が少なくな
る。なお、燃料ガイドを用いる前記各実施形態の構成で
は燃料ガイドの材料の選択により熱伝導性を制御するこ
とができ、燃料案内流路をシリンダヘッドとは別の部品
に形成するので、製造が容易であり、適宜、要求される
仕様により、いずれの構成を採るかを決めればよい。

【００６７】（第９実施形態）図１０に本発明の燃料供
給装置を示す。前記各実施形態と実質的に同じ作動をす
る部分には同じ番号を付し、第１実施形態との相違点を
中心に説明する。インジェクタ１１Ａは、ハウジング２
１の下端にバルブ２５が配設されたバルブボディ２２Ａ
が結合してなり、バルブボディ２２Ａの下端面には噴孔
２０１が貫通する噴孔板２３が取り付けられている。

【００６８】インジェクタ１１Ａの先端側にはインナー
アダプタ７２とアウターアダプタ４Ｇとが設けてある。
インナーアダプタ７２、アウターアダプタ４Ｇは例えば
アルミニウム材からなる。インナーアダプタ７２はイン
ジェクタ先端部であるバルブボディ２２Ａに嵌着されて
これを覆う蓋部７２１と、その下端面より突出する筒状
部７２２とからなる。蓋部７２１はバルブボディ２２Ａ
に圧入して結合し、蓋部７２１とバルブボディ２２Ａの
密着部は液密が保持されている。筒状部７２２は両端開
口のもので、インナーアダプタ７２がバルブボディ２２
Ａに嵌着されたとき、インジェクタ先端面である噴孔板
２３の下端面２３１に開口する噴孔２０１直下に位置
し、筒状部７２２内は噴孔２０１と連通して、噴孔２０
１から噴射された燃料を吸気通路へと案内する燃料案内
流路４０１となる。

【００６９】アウターアダプタ４Ｇは、前記各実施形態
の燃料ガイドと同様に、取り付け穴６１の下側小径半部
よりもやや小径の円形部材で、アウターアダプタ４Ｇの
上端面にはインナーアダプタ７２よりもやや大径の穴４
７が形成されており、アウターアダプタ４Ｇに対しイン
ジェクタ側端部であるその上端部４ａにてインナーアダ
プタ７２が挿入されている。実質的にインジェクタ１１
Ａとは接触しない。また、アウターアダプタ４Ｇにはイ
ンナーアダプタ筒状部７２２が挿通する貫通孔４０２Ａ
が形成してある。貫通孔４０２Ａはインナーアダプタ筒
状部７２２よりもやや大径で、インナーアダプタ筒状部
７２２の側面と貫通孔４０２Ａの壁面の間には環状の僅
かな間隙部４０３Ｂが形成されている。また、インナー
アダプタ蓋部７２１の下端面とアウターアダプタ４Ｇの
穴４７の底面４７１の間に隙間が確保されている。

【００７０】アウターアダプタ４Ｇはまた、上端部にフ
ランジ部４１を有しており、フランジ部４１の下側の環
状の面４１１は取り付け穴６１の段面６１１と当接して
いる。インシュレータ３はインナーアダプタフランジ部
７２１１とアウターアダプタフランジ部４１との間に挟
持されるとともに、外周面が取り付け穴６１の側面と密
着している。

【００７１】そして、図示しないデリバリパイプからイ
ンジェクタ１１Ａ内に供給される燃料の圧力により、ア
ウターアダプタフランジ部４１は取り付け穴６１１の段
面に密着し、シリンダヘッド６からアウターアダプタ４
Ｇに良好に熱伝達する。

【００７２】アウターアダプタの４Ｇの外径を取り付け
穴６１の下側小径半部よりもやや小径としているので、
実質的に、シリンダヘッド６から熱を受け取るアウター
アダプタ４Ｇの伝熱部位がフランジ部４１に制限され
る。アウターアダプタフランジ部４１と取り付け穴段面
６１１との間の接触面積によりシリンダヘッド６からの
伝熱量を調整し、インナーアダプタ７２に伝熱する量を
抑制している。

【００７３】また、本実施形態ではアウターアダプタ４
Ｇがインナーアダプタ７２と非接触であり、またインジ
ェクタ１１Ａとの間には断熱性部材であるインシュレー
タ３が介設されている。したがって、シリンダヘッド６
からインナーアダプタ７２への伝熱はインナーアダプタ
筒状部７２２の外周からのみなされることになる。

【００７４】本実施形態ではアウターアダプタ４Ｇが燃
料案内流路４０１を囲み、シリンダヘッド６からアウタ
ーアダプタ４Ｇに伝達される熱により、燃料案内流路出
口４０１１の近傍である貫通穴４０２Ａの周縁部が冷却
され過ぎるのを抑制することができる。また、インナー
アダプタ筒状部７２２とアウターアダプタ４Ｇとの間に
は僅かな環状間隙部が形成されて、燃料案内流路４０１
を流通する燃料による奪熱部位が、燃料案内流路４０１
の流路壁の最内周部分であるインナーアダプタ筒状部７
２２に制限され、流通燃料による奪熱量が抑制される。
これにより、アイシングを良好に防止することができ、
燃料のベーパ化を防止することができる。

【００７５】また、インナーアダプタ７２とアウターア
ダプタ４Ｇが一体なので、噴孔２０１と燃料案内流路４
０１の位置関係が一定している。例えば前記第１実施形
態等の構造では、燃料案内流路４０１のうち、燃料ガイ
ド４とバルブボディ２２の間が、第６実施形態で指摘し
たようにデッドボリュームとなっており、燃料案内流路
壁面から燃料への伝熱の増大を招く。ここで燃料ガイド
４とバルブボディ２２の間を狭くすればデッドボリュー
ムを減らせるが、そうすると、インシュレータ３が経年
変化で上下方向に縮むと（へたると）バルブボディ２２
が燃料ガイド４に接触して燃料ガイド４からバルブボデ
ィ２２への熱伝達量が急激に増大し、バルブボディ２２
内の燃料がベーパ化してしまう。このように、デッドボ
リュームの削減と、燃料ガイド４とバルブボディ４との
間の接触回避とはトレードオフの関係になっている。

【００７６】本実施形態では、燃料案内流路４０１が形
成されるインナーアダプタ７２がインジェクタ１１Ａと
一体化しているので、デッドボリュームが変化すること
はない。一方、アウターアダプタ４Ｇの穴４７の深さは
インナーアダプタ７２との接触マージンを規定するが、
デッドボリュームの大きさとは無関係なので、インシュ
レータ３のへたりを考慮して相当程度深くすることがで
きる。これにより、燃料案内流路壁面から燃料への伝熱
の抑制と、噴孔２０１形成面と燃料ガイド（本実施形態
ではアウターアダプタ）との間の接触の回避とを両立す
ることができる。

【００７７】また、前記挿入量およびインナーアダプタ
筒状部７２２の長さ等は、インナーアダプタ筒状部７２
２の下端面がインシュレータ３がへたった場合でもアウ
ターアダプタ４Ｇの下端面から下方に突出しないように
設定され、組付け時には、インナーアダプタ筒状部７２
２の下端面はアウターアダプタ４Ｇの下端面よりも貫通
穴４０２Ａの奥側に後退した位置にある。インナーアダ
プタ筒状部７２２がアウターアダプタ４Ｇの下端面から
突出すると、突出部においてアイシングが生じるおそれ
があるからである。

【００７８】また、噴孔２０１と燃料案内流路４０１の
位置関係が一定しているから、組付け時にインジェクタ
１１Ａとアウターアダプタ４Ｇとが位置ずれしていて
も、噴射特性が一定する。

【００７９】また、インシュレータ３のへたりに対して
余裕があるので、インシュレータ３の材料選択が増える
とともに、インシュレータ３の交換時期についても長く
とることができる。

【００８０】（第１０実施形態）図１１に本発明の燃料
供給装置を示す。液化燃料ガスを燃料に用いる内燃機関
では、インジェクタ内の燃料のベーパ化を防止するため
燃料の熱容量に着目し、燃料供給装置を、インジェクタ
の略全体がデリバリパイプ内に位置するサイドフィード
の構成とし、循環燃料によりインジェクタを冷却するよ
うにしたものがある。本実施形態は、本発明をかかるサ
イドフィードの燃料供給装置に適用したものである。前
記各実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番
号を付し、前記各実施形態との相違点を中心に説明す
る。

【００８１】デリバリパイプ１３１Ａには、気筒配置方
向に伸びるパイプ本体１３１１を横切りシリンダヘッド
６側に突出する両端開口の筒状の取り付け部１３１２が
各気筒に対応して１つずつ設けてあり、これにインジェ
クタ１１Ｂが挿入してある。インジェクタ１１Ｂは、取
り付け部１３１２との間をシールするＯリング５３１，
５３２を介して取り付け部１３１２に保持され、取り付
け部１３１２の両端開口部を塞いでいる。インジェクタ
１１Ｂ内には、パイプ本体１３１１内を流通する燃料が
図示しない供給口から供給されるようになっている。

【００８２】Ｏリング５３１，５３２を介してインジェ
クタ１１Ｂと結合する前記取り付け部１３１２は実質的
にインジェクタ１１Ｂの一部をなし、その外周に設けら
れたインシュレータ３を介してシリンダヘッド６を貫通
する取り付け穴６１に保持されている。

【００８３】インジェクタ１１Ｂの先端側にはアウター
アダプタ４Ｈとインナーアダプタ７３とが設けてある。
アウターアダプタ４Ｈは例えばアルミニウム材からな
り、インナーアダプタ７３はアウターアダプタ４Ｈより
も熱伝導率の低い合成樹脂製である。インナーアダプタ
７３は下端部が細くなった段付きの棒状体で、インジェ
クタ先端部であるバルブボディ２２Ａの下端面に形成さ
れた凹部２２２に嵌入してある。インナーアダプタ７３
の内部には中心を通る燃料案内流路４０１が形成され、
凹部２２２の段底面に開口する噴孔２０１からの燃料を
案内するようになっている。本実施形態でも燃料案内流
路４０１が形成されるインナーアダプタ７３がインジェ
クタ１１Ｂと一体的に設けられているので、インシュレ
ータ３のへたり等でアウターアダプタ４Ｈとインナーア
ダプタ７３との相対位置が変化しても、燃料案内流路４
０１は形状および噴孔２０１との相対位置が一定してい
る。

【００８４】アウターアダプタ４Ｈは基本的な全体形状
が第１実施形態の燃料ガイドと同じもので、上端のフラ
ンジ部４１がインシュレータ３の下端面と取り付け穴６
１の段面６１１との間に挟持ざれている。インシュレー
タ３の上端面はデリバリパイプ取り付け部１３１２の段
面と当接しており、デリバリパイプ１３１Ａによる押し
付け荷重により、インシュレータ３を介してアウターア
ダプタフランジ部４１が取り付け穴段面６１１に押し付
けられ、アウターアダプタ４Ｈとシリンダヘッド６との
間で良好に伝熱する。

【００８５】アウターアダプタ４Ｈにはインナーアダプ
タ７３の小径下端部７３１が挿通する貫通孔４０２Ｂが
形成されて、アウターアダプタ４Ｈが燃料案内流路４０
１を囲んでいる。また、貫通孔４０２Ｂはインナーアダ
プタ小径下端部７３１よりもやや大径で、インナーアダ
プタ小径下端部７３１の側面と貫通孔４０２Ｂの壁面の
間には僅かな間隙部４０３Ｃが形成されている。

【００８６】かかる構成によっても、シリンダヘッド６
からの伝熱作用により、燃料案内流路出口４０１１に近
接する、アウターアダプタ４Ｈの貫通孔４０２Ｂの周縁
部が冷却されすぎず、また、燃料案内流路４０１の流路
壁の最内周部であるインナーアダプタ下端部７３１を金
属等に比して低熱伝導性の合成樹脂で構成するととも
に、インナーアダプタ下端部７３１とアウターアダプタ
４Ｈの間に前記間隙部４０３Ｃを設けることで、燃料に
よる奪熱を抑制することができる。これにより、アイシ
ングを良好に防止することができる。

【００８７】なお、インナーアダプタ７３１はアウター
アダプタ４Ｈと接触しないので、アウターアダプタ４Ｈ
と同種金属等の材料でも略同等の伝熱抑制効果を得るこ
とができる。

【００８８】また、気筒数や燃料性状等、装置の構成は
上記実施形態に記載のものに限定されるものではなく、
本発明の趣旨に反しない限り任意である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図２】上記内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示す
図である。

【図３】本発明の第２の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図４】本発明の第３の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図５】本発明の第４の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図６】本発明の第５の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図７】本発明の第６の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図８】（Ａ）は本発明の第７の内燃機関の燃料供給装
置を構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付
け状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ
矢視図である。

【図９】本発明の第８の内燃機関の燃料供給装置を構成
するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態を
示す断面図である。

【図１０】本発明の第９の内燃機関の燃料供給装置を構
成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状態
を示す断面図である。

【図１１】本発明の第１０の内燃機関の燃料供給装置を
構成するインジェクタのシリンダヘッドへの取り付け状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，１１Ａ，１１Ｂ インジェクタ １２ ＬＰＧタンク １３ 送出管路 １３１，１３１Ａ デリバリパイプ １３１２ 取り付け部 １４ 回収管路 １５ ポンプ部 １６ リリーフ弁 ２０１ 噴孔 ２１ ハウジング ２２，２２Ａ バルブボディ ２２１ バルブボディ下端面（インジェクタ先端面） ２３ 噴孔板 ２３１ 噴孔板下端面（インジェクタ先端面） ３ インシュレータ（保持部材） ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ 燃料ガイド
（熱伝導性部材） ４Ｇ，４Ｈ アウターアダプタ（熱伝導性部材） ４ａ 上端部（インジェクタ側端部） ４１ フランジ部 ４１１ 下端面 ４３ 燃料ガイド凹段底面（熱伝導性部材後端面） ４０１ 燃料案内流路 ４０２，４０２Ａ，４０２Ｂ 貫通孔 ４０３，４０３Ａ，４０３Ｂ，４０３Ｃ 環状間隙部 ４５ Ｏリング ４６ 溝 ６，６Ａ シリンダヘッド（隔壁） ６ａ 一部 ６１ 取り付け穴 ６１１ 段面 ７１ インナーパイプ（流路部材） ７２ インナーアダプタ（流路部材） ７２１ 蓋部 ７２２ 筒状部 ７３ インナーアダプタ（流路部材） ７３１ 下端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ａ (72)発明者 山田 潤 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 金原 賢治 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 林 憲示 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 若林 正晴 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河合 利浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 佐藤 亨 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 岡田 隆 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 大村 房治 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気が内側を流れる隔壁にインジェクタ
   の取り付け穴を形成して該取り付け穴にインジェクタを
   保持せしめ、インジェクタの先端面に開口する噴孔から
   隔壁の内側に前記吸気と混合気を形成する燃料を供給す
   る内燃機関の燃料供給装置において、 インジェクタを断熱性材料で構成された保持部材を介し
   て前記取り付け穴に保持せしめ、 インジェクタの噴孔から噴射された燃料を前記隔壁の内
   側へ案内する燃料案内流路を設け、 該燃料案内流路形成位置に前記隔壁の内側に達する貫通
   孔が形成されて前記燃料案内流路を包囲する隔壁の一部
   若しくは隔壁と当接する熱伝導性部材を配置し、 かつ、燃料案内流路の壁面の面積を、前記隔壁の一部若
   しくは前記熱伝導性部材から燃料案内流路壁面への伝熱
   を規定する部位の伝熱面積よりも小さく設定したことを
   特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置
   において、前記燃料案内流路の外周に、該燃料案内流路
   に近接して低熱伝導性の部位を設けた内燃機関の燃料供
   給装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置
   において、前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材に
   貫通孔を形成し、 該貫通孔に、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部を構
   成する筒状の部材を挿入して前記低熱伝導性の部位とし
   た内燃機関の燃料供給装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置
   において、前記燃料案内流路の流路壁の最内周部の外周
   に環状間隙を形成して前記低熱伝導性の部位とした内燃
   機関の燃料供給装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２いずれか記載の内燃機
   関の燃料供給装置において、前記噴孔が開口するインジ
   ェクタの先端面と、前記貫通穴が開口する前記取り付け
   穴の底面または前記熱伝導性部材の後端面の間にＯリン
   グを設けて前記噴孔から燃料案内流路へと流れる燃料が
   Ｏリングの外周に流出しないようにした内燃機関の燃料
   供給装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置
   において、前記隔壁を前記取り付け穴が貫通する構造と
   し、 前記インジェクタの先端側で前記取り付け穴を前記熱伝
   導性部材により塞ぎ、 インジェクタ先端部と一体的に結合されるとともに、噴
   孔との対向位置に内部を前記燃料案内流路とした筒状部
   が突出してなる流路部材を設け、 前記熱伝導性部材と流路部材との間に間隙部を形成した
   内燃機関の燃料供給装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６いずれか記載の内燃機
   関の燃料供給装置において、前記燃料案内流路の出口が
   開口する前記隔壁の一部若しくは前記熱伝導性部材の面
   に、溝状の凹部を形成した内燃機関の燃料供給装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７いずれか記載の内燃機
   関の燃料供給装置において、前記隔壁の一部または前記
   熱伝導性部材を前記隔壁の内側に突出せしめた内燃機関
   の燃料供給装置。