(57)【要約】【課題】燃料噴射弁に生じた振動のシリンダヘッドへの伝達を効果的に抑えることができる内燃機関の燃料噴射装置を提供する。【解決手段】燃料噴射弁１２は、本体部下面１６ａとシリンダヘッド４の外面４ａとが非接触状態となるようにして、シリンダヘッド４に取り付けられたデリバリパイプ１３に嵌め込まれた状態でデリバリパイプ１３及び本体部を１６を燃料噴射弁１２の長手方向から挟み込む保持部２３にて固定されいる。保持部２３は、嵌め込み部２０の下端に突き当たられた第１アーム部２６と段差部２８に突き当てられた第２アーム部とを有するクランプ部２５と一体に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの外面に形成された孔部に設けられた燃料噴射弁を備え、前記燃料噴射弁は、前記孔部内に位置する噴射部と、前記孔部の外側に位置してその孔径よりも大きく形成され、かつ前記孔部側に位置する本体部下面を持つ本体部と、を有する内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃料噴射弁は、前記本体部下面と前記シリンダヘッドの前記外面とが非接触状態となるようにして、前記シリンダヘッドに取り付けられたデリバリパイプに嵌め込まれた状態で前記デリバリパイプ及び前記本体部を前記燃料噴射弁の長手方向から挟み込む保持部にて固定されており、
前記保持部は、前記シリンダヘッドに近づく方向への前記デリバリパイプの移動を制限する第１制限部材と、前記シリンダヘッドから離れる方向への前記燃料噴射弁の移動を制限する第２制限部材とを有するクランプ部と一体に形成されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記保持部は板状材にて構成されており、前記板状材の一部が折り返されることにより前記燃料噴射弁の中心線と交差する方向に延びる第１アーム部及び第２アーム部がそれぞれ形成され、前記第１アーム部が前記第１制限部材として、前記第２アーム部が前記第２制限部材としてそれぞれ機能している、請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記デリバリパイプは前記燃料噴射弁が嵌め込まれる嵌め込み部を有するとともに、前記燃料噴射弁は前記嵌め込み部に嵌め込まれ、前記本体部よりも外径が小さい小径部を有しており、
前記クランプ部は、前記第１アーム部が前記小径部を挟むように二股に分かれかつ前記中心線を横切るように延びて前記嵌め込み部の下端に突き当てられており、かつ、前記第２アーム部が前記小径部を挟むように二股に分かれかつ前記中心線を横切るように延びて前記本体部と前記小径部とで形成された段差部に突き当てられている、請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記デリバリパイプは前記燃料噴射弁が嵌め込まれる嵌め込み部を有し、前記燃料噴射弁は前記嵌め込み部に嵌め込まれて前記本体部よりも外径が小さい小径部を有し、かつ前記板状材は前記本体部の両側に位置しており、
前記クランプ部は、前記第１アーム部として前記小径部の手前まで延びて前記嵌め込み部の下端に突き当てられ、前記小径部を挟んで互いに対向する一対の第１舌部が設けられており、かつ前記第２アーム部として前記小径部の手前まで延びて前記本体部と前記小径部とで形成された段差部に突き当てられ、前記小径部を挟んで互いに対向する一対の第２舌部が設けられている、請求項２に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドに設けられた燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射装置に
関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダヘッドに燃料噴射弁を設けると、その燃料噴射時に生じる振動がシリンダヘッドに伝達されることがある。シリンダヘッドへの振動の伝達を抑える対策として、シリンダヘッドに凹状の支持部を形成し、その支持部の底面にシール部材を介して燃料噴射弁の本体部を押し付け、押圧装置を用いて本体部とシリンダヘッドとの間の密着度合いを変化させる装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の装置では、押圧装置を用いて燃料噴射弁の本体部とシリンダヘッドとの密着度合を小さくしても、燃料噴射弁はシール部材を介してシリンダヘッドと接しているので、燃料噴射弁で生じた振動はシール部材を介してシリンダヘッドに伝達してしまうことが考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料噴射弁に生じた振動のシリンダヘッドへの伝達を効果的に抑えることができる内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料噴射装置は、シリンダヘッドの外面に形成された孔部に設けられた燃料噴射弁を備え、前記燃料噴射弁が、前記孔部内に位置する噴射部と、前記孔部の外側に位置してその孔径よりも大きく形成され、かつ前記孔部側に位置する本体部下面を持つ本体部と、を有する内燃機関の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁は、前記本体部下面と前記シリンダヘッドの前記外面とが非接触状態となるようにして、前記シリンダヘッドに取り付けられたデリバリパイプに嵌め込まれた状態で前記デリバリパイプ及び前記本体部を前記燃料噴射弁の長手方向から挟み込む保持部にて固定されており、前記保持部は、前記シリンダヘッドに近づく方向への前記デリバリパイプの移動を制限する第１制限部材と、前記シリンダヘッドから離れる方向への前記燃料噴射弁の移動を制限する第２制限部材とを有するクランプ部と一体に形成されているものである（請求項１）。
【０００７】
本発明の燃料噴射装置によれば、本体部の本体部下面とシリンダヘッドの外面とが非接触状態となるように燃料噴射弁が設けられているので、本体部がシリンダヘッドの外面から浮いた状態に維持される。これにより、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間の直接的な振動伝達経路を遮断することができるので、燃料噴射弁に生じた振動のシリンダヘッドへの伝達を効果的に抑えることができる。また、シリンダブロックの振動に基づいてノッキングの発生の有無を検出するノッキング検出手段が設けられた内燃機関に本発明を適用した場合には、燃料噴射弁の振動がシリンダヘッドを介してシリンダブロックに伝達されることにより生じるノッキング検出手段の誤作動を未然に防止することもできる。更に、燃料噴射弁をデリバリパイプに固定する保持部と、燃料噴射弁及びデリバリパイプの各移動を制限するクランプ部とが一体に形成されているので、燃料噴射弁及びデリバリパイプのそれぞれをより強固に拘束できる。従って、燃料噴射弁に生じた振動がシリンダヘッドへ伝達することを一層効果的に抑えることが可能になる。
【０００８】
保持部の構成に特別な制限はないが、例えば本発明の一態様において、前記保持部は板状材にて構成されており、前記板状材の一部が折り返されることにより前記燃料噴射弁の中心線と交差する方向に延びる第１アーム部及び第２アーム部がそれぞれ形成され、前記第１アーム部が前記第１制限部材として、前記第２アーム部が前記第２制限部材としてそれぞれ機能してもよい（請求項２）。保持部を構成する板状材を折り返すことにより各アーム部が形成されるため、プレス加工を利用できる。従って、溶接、切削、鋳造等の製作法で保持部と一体に各アーム部を形成する場合に比べて製造が容易になる。
【０００９】
この態様においては、前記デリバリパイプは前記燃料噴射弁が嵌め込まれる嵌め込み部を有するとともに、前記燃料噴射弁は前記嵌め込み部に嵌め込まれ、前記本体部よりも外径が小さい小径部を有しており、前記クランプ部は、前記第１アーム部が前記小径部を挟むように二股に分かれかつ前記中心線を横切るように延びて前記嵌め込み部の下端に突き当てられており、かつ、前記第２アーム部が前記小径部を挟むように二股に分かれかつ前記中心線を横切るように延びて前記本体部と前記小径部とで形成された段差部に突き当てられていてもよい（請求項３）。この場合には、各アーム部が二股に分かれて燃料噴射弁の小径部を挟んでいるため燃料噴射弁を確実に拘束できる。
【００１０】
また、前記デリバリパイプは前記燃料噴射弁が嵌め込まれる嵌め込み部を有し、前記燃料噴射弁は前記嵌め込み部に嵌め込まれて前記本体部よりも外径が小さい小径部を有し、かつ前記板状材は前記本体部の両側に位置しており、前記クランプ部は、前記第１アーム部として前記小径部の手前まで延びて前記嵌め込み部の下端に突き当てられ、前記小径部を挟んで互いに対向する一対の第１舌部が設けられており、かつ前記第２アーム部として前記小径部の手前まで延びて前記本体部と前記小径部とで形成された段差部に突き当てられ、前記小径部を挟んで互いに対向する一対の第２舌部が設けられていてもよい（請求項４）。この場合には、各アーム部の長さが短くて済む、つまり小径部の手前まで延びる一対の短い舌部で拘束できるため、各アーム部の基部に生じるモーメントが小さくなる。従って、必要な強度を保ちながら板状材の板厚を薄くできるので使用材料の削減及び軽量化に貢献できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の燃料噴射装置によれば、本体部の本体部下面とシリンダヘッドの外面とが非接触状態となるように燃料噴射弁が設けられているので、本体部がシリンダヘッドの外面から浮いた状態に維持される。これにより、燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間の直接的な振動伝達経路を遮断することができるので、燃料噴射弁に生じた振動のシリンダヘッドへの伝達を効果的に抑えることができる。しかも、保持部とクランプ部とが一体に構成されることによりデリバリパイプ及び燃料噴射弁のそれぞれがより強固に拘束されるため、シリンダヘッドへの振動伝達を一層効果的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る燃料噴射装置が適用された内燃機関の要部を模式的に示しており、図２は図１のII-II線に沿った断面図を示している。内燃機関１は、車両に走行用動力源として搭載された直列４気筒型の火花点火式内燃機関として構成されている。内燃機関１は、４つの気筒２が形成されたシリンダブロック３と、それらの気筒２を塞ぐようにシリンダブロック３の上部に設けられたシリンダヘッド４と、燃料タンク５から燃料通路６を介して導かれた燃料を各気筒２内に噴射するための燃料噴射装置７Ａとを備えている。燃料通路６には燃料タンク５から燃料を汲み上げる燃料ポンプ１１が設けられている。シリンダブロック３にはその振動に基づいてノッキングの有無を検出するノックセンサ８が設けられている。図２に示すように、シリンダヘッド４には、その外面に形成された凹部９の底面から気筒２まで延びる孔部１０が形成されている。
【００１３】
燃料噴射装置７Ａは、気筒２毎に設けられた燃料噴射弁１２と、燃料通路６から導かれる燃料を各燃料噴射弁１２に導くデリバリパイプ１３と備えている。デリバリパイプ１３は固定部材１５を介してシリンダヘッド４に取り付けられている。燃料噴射弁１２の基本的な構造は周知のものと同様である。そのため、燃料噴射弁１２の内部構造等の説明は省略し、本発明に関連する部位のみ以下に説明する。
【００１４】
図２に示すように、燃料噴射弁１２は、シリンダヘッド４の外面４ａに形成された段付きの孔部１０の孔径（最大径）よりも大きく形成された本体部１６と、孔部１０に設けられた噴射部１７とを有している。噴射部１７の外周面にはシール部材１９が設けられている。これにより、気筒２内の気体が外部に漏れることを防ぐことができる。孔部１０の反対側には本体部１６よりも外径が小さい小径部１８が設けられており、その小径部１８は、デリバリパイプ１３の嵌め込み部２０に嵌め込まれている。これにより、燃料噴射弁１２の後端側から燃料が導かれるので、燃料噴射弁１２はいわゆるトップフィード型の燃料噴射弁として構成される。小径部１８の外周面にはＯリング２１が設けられていて、そのＯリング２１により小径部１８と嵌め込み部２０との間がシールされている。Ｏリング２１の抜け止めのため、小径部１８の先端には径方向外側に広がるフランジ部２２が設けられている。
【００１５】
燃料噴射弁１２は、本体部下面１６ａとシリンダヘッド４の外面４ａとが非接触状態となるようにしてデリバリパイプ１３に嵌め込まれた状態で保持部２３にてデリバリパイプ１３に対して固定されている。保持部２３は２枚の板状材Ｔを鈑金加工してこれらを組み合わせることにより構成されている。加工された板状材Ｔは本体部１６の両側に位置しており、保持部２３はデリバリパイプ１３及び本体部１６を燃料噴射弁１２の長手方向（図２の上下方向）から挟み込んでいる。保持部２３には燃料噴射弁１２及びデリバリパイプ１３のそれぞれを拘束するクランプ部２５が一体に形成されている。
【００１６】
図３は図２の矢印IIIの方向から見た状態を示している。図２及び図３から理解できるように、クランプ部２５は板状材Ｔの一部が所定形状に抜かれ、かつその一部が基部２６ａ、２７ａを中心として図２の矢印方向に折り返されることにより構成された２つのアーム部２６、２７を有している。第１アーム部２６は燃料噴射弁１２の中心線ＣＬと交差する方向（図示の形態では直交する方向）に延びている。図３から明らかなように、第１アーム部２６は小径部１８を挟むように二股に分かれていて、嵌め込み部２０の下端に突き当てられている。これにより、第１アーム部２６はシリンダヘッド４に近づく方向（図２、３の下方向）へのデリバリパイプ１３の移動を制限する。一方、第２アーム部２７も第１アーム部２６と同様に、中心線ＣＬと直交する方向に延びていて、図示しないが小径部１８を挟むように二股に分かれている（図３参照）。そして、第２アーム部２７は本体部１６と小径部１８とで形成された段差部２８に突き当てられており、これによりシリンダヘッド４から離れる方向（図２の上方向）への燃料噴射弁１２の移動を制限する。このことから、第１アーム部２６は本発明に係る第１制限部材として、第２アーム部２７は本発明に係る第２制限部材としてそれぞれ機能する。
【００１７】
本形態の燃料噴射装置７Ａによれば、本体部１６の本体部下面１６ａとシリンダヘッド４の外面４ａとが非接触状態となっているので、本体部１６がシリンダヘッド４から浮いた状態に維持される。これにより、燃料噴射弁１２とシリンダヘッド４との間の直接的な振動伝達経路を遮断することができるので、燃料噴射弁１２に生じた振動のシリンダヘッド４への伝達を効果的に抑えることができる。よって、燃料噴射弁１２からシリンダヘッド４を介してシリンダブロック３に伝達される振動も抑えられるので、燃料噴射弁１２の振動がシリンダブロック３に伝達されることにより生じるノックセンサ８の誤作動を未然に防止することができる。更に、燃料噴射弁１２をデリバリパイプ１３に固定する保持部２３と、燃料噴射弁１２及びデリバリパイプ１３の各移動を制限するクランプ部２５とが一体に形成されているので、燃料噴射弁１２及びデリバリパイプ１３のそれぞれをより強固に拘束できる。従って、燃料噴射弁１２に生じた振動がシリンダヘッドへ伝達することを一層効果的に抑えることが可能になる。また、各アーム部２６、２７が二股に分かれて燃料噴射弁１２の小径部１８を挟んでいるため燃料噴射弁１２を確実に拘束できる。
【００１８】
（第２の形態）
次に、図４及び図５を参照しながら本発明の第２の形態を説明する。図４は第２の形態に係る燃料噴射装置７Ｂの要部を示しており、図５は図４の矢印Vの方向から見た状態を示した図である。なお、第１の形態と共通する構成には同一の参照符号を図面に付して重複する説明を省略する。
【００１９】
燃料噴射装置７Ｂは、燃料噴射弁１２をデリバリパイプ１３に固定する保持部３３と、燃料噴射弁１２及びデリバリパイプ１３のそれぞれを拘束するクランプ部３５とを備えている。保持部３３とクランプ部３５とは第１の形態と同様に一体に形成されており、保持部３３は２枚の板状材Ｔを鈑金加工してこれらを組み合わせることにより構成されている。加工された板状材Ｔは本体部１６の両側に位置しており、保持部３３はデリバリパイプ１３及び本体部１６を燃料噴射弁１２の長手方向から挟み込んでいる。
【００２０】
クランプ部３５は、燃料噴射弁１２の中心線ＣＬと直交する方向に延びる第１アーム部３６及び第２アーム部３６をそれぞれ備えている。第１アーム部３６は小径部１８を挟んで互いに対向する一対の第１舌部４１にて構成されている。各第１舌部４１は板状材Ｔの一部が所定形状に抜かれてその一部が基部４１ａを中心として図５の矢印方向に折り返されることにより構成されている。各第１舌部４１は小径部１８の手前まで延びていて嵌め込み部２０の下端２０ａに突き当てられている。一方、第２アーム部３７は小径部１８を挟んで互いに対向する一対の第２舌部４２にて構成されている。各第２舌部４２は、第１アーム部３６の場合と同様に、板状材Ｔの一部が所定形状に抜かれその一部が基部４２ａを中心として図５の矢印方向に折り返されることにより構成されている。各第２舌部４２は小径部１８の手前まで延びていて本体部１６と小径部１８とで形成された段差部２８に突き当てられている。以上の構成により、第１アーム部３６は、一対の第１舌部４１によってシリンダヘッド４に近づく方向へのデリバリパイプ１３の移動を制限する。一方、第２アーム部３７も第１アーム部３６と同様に、一対の第２舌部４２によってシリンダヘッド４から離れる方向への燃料噴射弁１２の移動を制限する。このことから、第１アーム部３６は本発明に係る第１制限部材として、第２アーム部３７は本発明に係る第２制限部材としてそれぞれ機能する。
【００２１】
本形態の燃料噴射装置７Ｂによれば、本体部１６の本体部下面１６ａとシリンダヘッド４の外面４ａとが非接触状態で、かつ保持部３３と、クランプ部３５とが一体に形成されているので、第１の形態と同様の効果を奏する。更に、各アーム部３６、３７の長さが短くて済む、つまり小径部１８の手前まで延びる一対の短い舌部４１、４２で拘束できるため、各基部４１ａ、４２ｂに生じるモーメントが小さくなる。従って、必要な強度を保ちながら板状材Ｔの板厚を薄くできるので使用材料の削減及び軽量化に貢献できる。
【００２２】
本発明は、上記各形態に限定されず本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施してよい。保持部とクランプ部が一体に形成されている限りにおいて、これらが例えば鋳造や切削加工等によって一体化された形態で本発明を実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一形態に係る燃料噴射装置が適用された内燃機関の要部を模式的に示した図。
【図２】図１のII-II線に沿った断面図。
【図３】図２の矢印IIIの方向から見た状態を示した図。
【図４】第２の形態に係る燃料噴射装置の要部を示した図。
【図５】図４の矢印Vの方向から見た状態を示した図。
【符号の説明】
【００２４】
１  内燃機関
２  気筒
４  シリンダヘッド
４ａ  シリンダヘッドの外面
７Ａ、７Ｂ  燃料噴射装置
１０  孔部
１２  燃料噴射弁
１３  デリバリパイプ
１６  本体部
１６ａ  本体部下面
１７  噴射部
１８  小径部
２０  嵌め込み部
２０ａ  嵌め込み部の下端
２３  保持部
２５  クランプ部
２６  第１アーム部（第１制限部材）
２７  第２アーム部（第２制限部材）
２８  段差部
３３  保持部
３５  クランプ部
４１  一対の第１舌部（第１アーム部、第１制限部材）
４２  一対の第２舌部（第２アーム部、第２制限部材）
ＣＬ  燃料噴射弁の中心線
Ｔ  板状材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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