(57)【要約】【課題】ユニット化されたインジェクタの組み付け性を向上する【解決手段】嵌合部１６ｂによるシールリング２１の圧縮変形が最大となり挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入荷重が最大となった状態から、更にインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３側に押し込んで、挿入孔１６内におけるインジェクタ８の挿入荷重が低下しきったときに、嵌合部１７ｂによるシールリング２１の圧縮変形が始まるような位置関係で、挿入孔１６における嵌合部１６ｂの始まり位置と挿入孔１７における嵌合部１７ｂの始まり位置とを設定する。これにより、各挿入孔１６，１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークの発生タイミングを異ならせることができ、インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際の挿入荷重を低減することができる。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性を向上することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シール部材が取り付けられた第１インジェクタと、第２シール部材が取り付けられた第２インジェクタと、該第１インジェクタおよび該第２インジェクタに燃料を分配可能な燃料分配管と、を互いにユニット化した状態で、前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタをシリンダヘッド側部材に形成した第１挿入孔および第２挿入孔に夫々挿入することにより、ユニット化したインジェクタを前記シリンダヘッド側部材に取り付けるインジェクタの取付構造であって、
前記第１挿入孔は、前記第１シール部材が嵌合する第１嵌合部が形成されてなり、
前記第２挿入孔は、前記第２シール部材が嵌合する第２嵌合部が形成されてなり、
前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となる時期と前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が最大となる時期とが一致しないよう前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に夫々挿入することにより、ユニット化された前記インジェクタを前記シリンダヘッド側部材に取り付けてなる
インジェクタの取付構造。
【請求項２】
前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった後から前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が開始するよう前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に夫々挿入してなる請求項１記載のインジェクタの取付構造。
【請求項３】
請求項２記載のインジェクタの取付構造であって、
前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった状態から、第１ストローク量だけ前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入したときに前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が開始されてなる
インジェクタの取付構造。
【請求項４】
前記第１ストローク量は、前記第１インジェクタの前記第１挿入孔への挿入荷重が最大となった状態から該挿入荷重が低減しきった状態となるまでの値に設定されてなる請求項３記載のインジェクタの取付構造。
【請求項５】
前記第１挿入孔における前記第１嵌合部の形成位置は、前記第２挿入孔における前記第２嵌合部の形成位置に比して深さ方向において浅い位置に形成されてなる請求項１ないし４いずれか記載のインジェクタの取付構造。
【請求項６】
前記シリンダヘッド側部材としてのシリンダヘッド本体は、気筒を構成する燃焼室が形成されてなり、
前記第１挿入孔および前記第２挿入孔は、前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタの夫々から前記燃焼室に前記燃料を噴射できるように該燃焼室に対して一対で配設されてなる
請求項１ないし５いずれか記載のインジェクタの取付構造。
【請求項７】
前記シリンダヘッド本体は、前記燃焼室が直列に複数個形成されてなり、
前記第１挿入孔と前記第２挿入孔との夫々は、前記燃焼室の列方向に対して直角な面であって該列方向に並んだ前記燃焼室の燃焼室列における中央を通る直角中央面に対して対称となるよう配設されてなる
請求項６記載のインジェクタの取付構造。
【請求項８】
前記シリンダヘッド側部材としてのシリンダヘッド本体は、気筒を構成する燃焼室が直列に複数個形成されてなり、
前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とは、夫々異なる前記燃焼室に対して配設されてなる
請求項１ないし５いずれか記載のインジェクタの取付構造。
【請求項９】
前記第１挿入孔と前記第２挿入孔との夫々は、前記燃焼室の列方向に対して直角な面であって該列方向に並んだ前記燃焼室の燃焼室列における中央を通る直角中央面に対して対称となるよう配設されてなる
請求項８記載のインジェクタの取付構造。
【請求項１０】
前記第１インジェクタにおける前記第１シール部材の取り付け位置は、前記第２インジェクタにおける前記第２シール部材の取り付け位置に比して、前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入する挿入方向において前側の位置に取り付けられてなる請求項１ないし４いずれか記載のインジェクタの取付構造。
【請求項１１】
第１シール部材が取り付けられた第１インジェクタを挿入可能な第１挿入孔と、第２シール部材が取り付けられた第２インジェクタを挿入可能な第２挿入孔と、を備えるシリンダヘッド側部材であって、
前記第１挿入孔は、前記第１シール部材が嵌合する第１嵌合部が形成されてなり、
前記第２挿入孔は、前記第２シール部材が嵌合する第２嵌合部が形成されてなり、
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となる時期と前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が最大となる時期とが一致しないような位置関係で前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とに夫々形成されてなる
シリンダヘッド側部材。
【請求項１２】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった後から前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が開始するような位置関係で前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とに夫々形成されてなる請求項１１記載のシリンダヘッド側部材。
【請求項１３】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった状態から、第１ストローク量だけ前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタが前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入されたときに前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が始まるような位置関係で前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とに夫々形成されてなる
請求項１２記載のシリンダヘッド側部材。
【請求項１４】
前記第１ストローク量は、前記第１インジェクタの前記第１挿入孔への挿入荷重が最大となった状態から該挿入荷重が低減しきった状態となるまでの値に設定されてなる請求項１３記載のインジェクタの取付構造。
【請求項１５】
前記第１挿入孔における前記第１嵌合部の形成位置は、前記第２挿入孔における前記第２嵌合部の形成位置に比して深さ方向において浅い位置に形成されてなる
請求項１１ないし１４いずれか記載のシリンダヘッド側部材。
【請求項１６】
前記第１嵌合部および前記第２嵌合部における前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタの挿入方向後側端部には前記挿入方向前側から後側に向かって径が漸次拡径するテーパー状部が形成されてなる
請求項１１ないし１５いずれか記載のシリンダヘッド側部材。
【請求項１７】
請求項１ないし１０いずれか記載のインジェクタの取付構造により前記シリンダヘッド側部材に取り付けられた前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタから噴射される燃料を用いて出力軸としてのクランク軸に動力を出力してなる内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクタの取付構造およびシリンダヘッド側部材並びにこれを備える内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインジェクタの取付構造としては、特許文献１に開示されているように、各気筒の各々に対して燃料を噴射するためのインジェクタと、このインジェクタに燃料を供給するためのフューエルチューブとをユニット化した状態で、インジェクタをシリンダヘッド本体に形成したインジェクタ装填孔に挿入することにより、ユニット化したインジェクタをシリンダヘッド本体に取り付けるものが提案されている。
このシリンダヘッド装置では、インジェクタのノズル部に取り付けたＯリングをインジェクタ装填孔に弾着することにより、インジェクタ装填孔から燃料が漏れ出るのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９０２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示されているインジェクタの取付構造では、Ｏリングがインジェクタ装填孔に挿入される際に圧縮変形を生じ、この圧縮時の荷重が、そのままインジェクタをインジェクタ装填孔に挿入するのに必要な挿入荷重となる。
ユニット化されたインジェクタでは、複数のインジェクタのＯリングがほぼ同じタイミングで圧縮変形されることになるから、インジェクタの挿入荷重が大きなものとなり、取り付け作業が困難なものとなるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のインジェクタの取付構造は、ユニット化されたインジェクタの組み付け性の向上を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明は、第１シール部材が取り付けられた第１インジェクタと、第２シール部材が取り付けられた第２インジェクタと、該第１インジェクタおよび該第２インジェクタに燃料を分配可能な燃料分配管と、を互いにユニット化した状態で、前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタをシリンダヘッド側部材に形成した第１挿入孔および第２挿入孔に夫々挿入することにより、ユニット化したインジェクタユニットを前記シリンダヘッド側部材に取付けるインジェクタの取付構造であって、
前記第１挿入孔は、前記第１シール部材が嵌合する第１嵌合部が形成されてなり、
前記第２挿入孔は、前記第２シール部材が嵌合する第２嵌合部が形成されてなり、
前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となる時期と前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が最大となる時期とが一致しないよう前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に夫々挿入することにより、ユニット化された前記インジェクタを前記シリンダヘッド側部材に取り付けてなる
ことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のインジェクタユニットの取付構造では、第１シール部材の第１嵌合部による圧縮変形が最大となる時期と第２シール部材の第２嵌合部による圧縮変形が最大となる時期とが一致しないようにするから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取付ける際の挿入荷重の低減を図ることができる。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性を向上することができる。
ここで、シリンダヘッド側部材には、シリンダヘッド本体を含むことはもちろんのこと、シリンダヘッド本体に取り付けるインテークマニホールドや、このインテークマニホールドをシリンダヘッド本体に取り付ける際に用いられるアダプタープレートなどが含まれる。
【０００７】
本発明のインジェクタの取付構造において、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった後から前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が開始するよう前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に夫々挿入することにより、ユニット化された前記インジェクタを前記シリンダヘッド側部材に取り付けてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１シール部材の第１嵌合部による圧縮変形が最大となった後から第２シール部材の第２嵌合部による圧縮変形が開始するから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に組み付ける際に、第１シール部材の圧縮変形による最大圧縮荷重が発生した後から第２シール部材の圧縮変形を開始することができる。即ち、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際に要するインジェクタの挿入荷重のピークの発生タイミングを各インジェクタで異ならせることができる。
【０００８】
また、本発明のインジェクタの取付構造において、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった状態から、第１ストローク量だけ前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入したときに前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形を始めてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１インジェクタの第１挿入孔への挿入荷重が最大となった状態から挿入荷重が低減したときに第２シール部材の第２嵌合部による圧縮変形を始めるから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取付ける際の挿入荷重の低減をより効果的なものとすることができる。
こうした態様の本発明のインジェクタの取付構造において、前記第１ストロークは、前記第１インジェクタの前記第１挿入孔への挿入荷重が最大となった状態から該挿入荷重が低減しきった状態となるまでの値に設定されてなるものとすることもできる。
こうすれば、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重を最大限に低減することができる。
【０００９】
また、本発明のインジェクタの取付構造において、前記第１挿入孔における前記第１嵌合部の形成位置は、前記第２挿入孔における前記第２嵌合部の形成位置に比して深さ方向において浅い位置に形成されてなるものとすることができる。
こうすれば、第１嵌合部の形成位置を第２嵌合部の形成位置に比べて深さ方向において浅い位置に形成するだけだから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重のピークの発生タイミングを各インジェクタで異ならせる構造を簡易に確保することができる。
【００１０】
また、本発明のインジェクタの取付構造において、前記シリンダヘッド側部材としてのシリンダヘッド本体は、気筒を構成する燃焼室が形成されてなり、前記第１挿入孔および前記第２挿入孔は、前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタの夫々から前記燃焼室に前記燃料を噴射できるように該燃焼室に対して一対で配設されてなるものとすることもできる。
こうすれば、一つの燃焼室に二本のインジェクタから燃料を噴射する所謂ツインインジェクタ方式のようにインジェクタの本数が多い場合におけるインジェクタのシリンダヘッド側部材への取り付けの際の挿入荷重を低減することができる。この結果、ツインインジェクタ方式であってもユニット化されたインジェクタを容易に組み付けることができる。
【００１１】
このツインインジェクタ方式のインジェクタの取付構造において、前記シリンダヘッド本体は、前記燃焼室が直列に複数個形成されてなり、前記第１挿入孔と前記第２挿入孔との夫々は、前記燃焼室の列方向に対して直角な面であって該列方向に並んだ前記燃焼室の燃焼室列における中央を通る直角中央面に対して対称となるよう配設されてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１挿入孔と第２挿入孔との夫々が、燃焼室の列方向に対して直角な面であって燃焼室列の中央を通る直角中央面に対して対称に配設されるから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド部材側に取付ける際の挿入荷重を直角中央面に対して対称とすることができる。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性をより向上することができる。
【００１２】
また、本発明のインジェクタの取付構造において、前記シリンダヘッド側部材としてのシリンダヘッド本体は、気筒を構成する燃焼室が直列に複数個形成されてなり、前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とは、夫々異なる前記燃焼室に対して配設されてなるものとすることもできる。
こうすれば、燃焼室ごとにシール部材の圧縮変形開始時における圧縮荷重の発生タイミングを異ならせることができるから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド部材側に取り付ける際の挿入荷重の低減を図ることができる。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性を向上することができる。
【００１３】
この第１挿入孔と第２挿入孔とが夫々異なる燃焼室に配設されてなる場合のインジェクタの取付構造において、前記第１挿入孔と前記第２挿入孔との夫々は、前記燃焼室の列方向に対して直角な面であって該列方向に並んだ前記燃焼室の燃焼室列における中央を通る直角中央面に対して対称となるよう配設されてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１挿入孔と前記第２挿入孔との夫々が、燃焼室の列方向に対して直角な面であって燃焼室列の中央を通る直角中央面に対して対称に配設されるから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド部材側に取り付ける際の挿入荷重を直角中央面に対して対称とすることができる。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性をより向上することができる。
【００１４】
また、本発明のインジェクタの取付構造において、前記第１インジェクタにおける前記第１シール部材の取り付け位置は、前記第２インジェクタにおける前記第２シール部材の取り付け位置に比して、前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタを前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入する挿入方向において前側の位置に取り付けられてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１シール部材と第２シール部材との取り付け位置を異ならせるだけだから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重のピークの発生タイミングを各インジェクタで異ならせる構造を簡易に確保することができる。
【００１５】
また、本発明のシリンダヘッド側部材は、
第１シール部材が取り付けられた第１インジェクタを挿入可能な第１挿入孔と、第２シール部材が取り付けられた第２インジェクタを挿入可能な第２挿入孔と、を備えるシリンダヘッド側部材であって、
前記第１挿入孔は、前記第１シール部材が嵌合する第１嵌合部が形成されてなり、
前記第２挿入孔は、前記第２シール部材が嵌合する第２嵌合部が形成されてなり、
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となる時期と前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が最大となる時期とが一致しないような位置関係で前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とに夫々形成されてなる
ことを要旨とする。
【００１６】
本発明のシリンダヘッド側部材では、第１嵌合部と第２嵌合部とは、第１シール部材の第１嵌合部による圧縮変形が最大となる時期と第２シール部材の第２嵌合部による圧縮変形が最大となる時期とが一致しないような位置関係で第１挿入孔と第２挿入孔とに夫々形成するから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重を低減することができる。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性を向上することができる。
ここで、シリンダヘッド側部材には、シリンダヘッド本体を含むことはもちろんのこと、シリンダヘッド本体に取り付けるインテークマニホールドや、このインテークマニホールドをシリンダヘッド本体に取り付ける際に用いられるアダプタープレートなどが含まれる。
【００１７】
また、本発明のシリンダヘッド側部材において、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった後から前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が開始するような位置関係で前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とに夫々形成されてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１嵌合部と第２嵌合部とは、第１シール部材の第１嵌合部による圧縮変形が最大となった後から第２シール部材の第２嵌合部による圧縮変形が開始するような位置関係で第１挿入孔と第２挿入孔とに夫々形成するから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際に、第１シール部材の圧縮変形による最大圧縮荷重が発生した後から第２シール部材の圧縮変形を開始することができる。即ち、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際に要するインジェクタの挿入荷重のピークの発生タイミングを各インジェクタによって異ならせることができる。
【００１８】
また、本発明のシリンダヘッド側部材において、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とは、前記第１シール部材の前記第１嵌合部による圧縮変形が最大となった状態から、第１ストローク量だけ前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタが前記第１挿入孔および前記第２挿入孔に挿入されたときに前記第２シール部材の前記第２嵌合部による圧縮変形が始まるような位置関係で前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とに夫々形成されてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１インジェクタの第１挿入孔への挿入荷重が最大となった状態から挿入荷重が低減したときに第２シール部材の第２嵌合部による圧縮変形を始めるから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重の低減をより効果的なものとすることができる。
こうした態様の本発明のインジェクタの取付構造において、前記第１ストロークは、前記第１インジェクタの前記第１挿入孔への挿入荷重が最大となった状態から挿入荷重が低減しきった状態となるまでの値に設定されてなるものとすることもできる。
こうすれば、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重を最大限に低減することができる。
【００１９】
また、本発明のシリンダヘッド側部材において、前記第１挿入孔における前記第１嵌合部の形成位置は、前記第２挿入孔における前記第２嵌合部の形成位置に比して深さ方向において浅い位置に形成されてなるものとすることもできる。
こうすれば、第１嵌合部の形成位置を第２嵌合部の形成位置に比べて深さ方向において浅い位置に形成するだけだから、ユニット化されたインジェクタをシリンダヘッド側部材に取り付ける際の挿入荷重のピークの発生タイミングを各インジェクタで異ならせる構造を簡易に確保することができる。
【００２０】
また、本発明のシリンダヘッド側部材において、前記第１嵌合部および前記第２嵌合部における前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタの挿入方向後側端部には前記挿入方向前側から後側に向かって径が漸次拡径するテーパー状部が形成されてなるものとすることもできる。
こうすれば、シール部材の圧縮変形を徐々に生じさせることができるのでインジェクタの挿入がしやすくなる。
【００２１】
また、本発明の内燃機関は、上述した何れかの態様のインジェクタの取付構造により前記シリンダヘッド側部材に取り付けられた前記第１インジェクタおよび前記第２インジェクタから噴射される燃料を用いて出力軸としてのクランク軸に動力を出力してなることを要旨とする。
【００２２】
本発明の内燃機関では、上述した各態様の何れかの本発明のインジェクタの取付構造を用いてインジェクタを取り付けるから、本発明のインジェクタの取付構造が奏する効果と同様の効果、例えば、ユニット化されたインジェクタの組み付け性を向上する効果などを奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】インジェクタユニットを取り付けたエンジン１の構成図である。
【図２】エンジン１の要部縦断面拡大構成図である。
【図３】シリンダヘッド３を吸気通路側から視た側面要部拡大図である。
【図４】シリンダヘッドの平面拡大構成図である。
【図５】シリンダヘッドに形成されたインジェクタを取り付ける挿入孔の拡大断面構成図である。
【図６】インジェクタが挿入孔に挿入される際の挿入荷重線図である。
【図７】インジェクタ８が挿入孔１６，１７に挿入され始める状態図である。
【図８】インジェクタ８が挿入孔１６，１７に挿入される際のシールリング２１の状態変化を示し、インジェクタのシールリングが圧縮され始めた状態図である。
【図９】インジェクタ８が挿入孔１６，１７に挿入される際のシールリング２１の状態変化を示し、インジェクタが挿入孔内に挿入された後の状態図である。
【図１０】インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際に生ずる挿入力の変化を示す説明図である。
【図１１】変形例のシリンダヘッドの平面拡大構成図である。
【図１２】変形例のシリンダヘッドの平面拡大構成図である。
【図１３】インジェクタユニットの取付構造を３気筒直列エンジンに適用した場合におけるシリンダヘッドの平面拡大構成図である。
【図１４】変形例のシリンダヘッドの平面拡大構成図である。
【図１５】変形例の３気筒直列エンジン用のシリンダヘッドの平面拡大構成図である。
【図１６】変形例のインジェクタ６０８，６０９の外観を示す構成図である。
【図１７】変形例のインジェクタユニットの取付構造におけるシリンダヘッド６０３の平面拡大構成図である。
【図１８】シリンダヘッド６０３に形成されたインジェクタを取り付ける挿入孔の拡大断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態としてのインジェクタユニットの取付構造を用いたエンジン１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン１の縦断面拡大構成図であり、図３は、シリンダヘッド３を吸気通路側から視た側面要部拡大図であり、図４は、シリンダヘッドの平面拡大構成図であり、図５は、シリンダヘッドに形成されたインジェクタを取り付ける挿入孔の拡大断面構成図である。
【００２５】
エンジン１は、図１に示すように、シリンダブロック２と、シリンダブロック２上に設けられたシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３上に取り付けられたシリンダヘッドカバー４と、シリンダヘッド３に取り付けられたインジェクタユニット３０とを備える。
【００２６】
シリンダヘッド３は、図２，図３および図４に示すように、燃焼室１２と、カムシャフト１５ａ，１５ｂが収容された動弁機構室２０と、吸気ポート６ａを介して燃焼室１２と連通接続された吸気通路６と、排気ポート１３ａを介して燃焼室１２と連通接続された排気通路１３と、インジェクタユニット３０を取付固定するためのボルト１９が締め込まれるボルト孔１８と、インジェクタユニット３０のうち後述するインジェクタ８が挿入される挿入孔１６，１７とが形成されている。
シリンダヘッド３は、実施例では、第１気筒１４ａ，第２気筒１４ｂ，第３気筒１４ｃ，第４気筒１４ｄが直列（図４における左右方向）に配置された直列４気筒エンジン用として構成されており、燃焼室１２は、各気筒１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ同様直列に４つ配置されている。
【００２７】
挿入孔１６，１７は、図２，図３および図４に示すように、各吸気通路６に一対で形成されており、吸気通路６の上側外部（図２，図３および図４中上側）から吸気通路６内部に向かって吸気通路６に対して所定の角度をもって貫通形成されている。即ち、シリンダヘッド３は、所謂ツインインジェクタ方式用として構成されている。
挿入孔１６，１７は、図５に示すように、シリンダヘッド３の外部側から内部側に向かって径が漸次縮径する（後述するインジェクタ８の挿入方向で言うと挿入方前側から後側に向かって径が漸次拡径する）テーパー状部１６ａ，１７ａと、このテーパー状部１６ａ，１８ａに連続する嵌合部１６ｂ，１７ｂと、この嵌合部１６ｂ，１７ｂに連続する挿通部１６ｃ，１７ｃとから形成されており、シリンダヘッド３の外部側から内部側に向かってテーパー状部１６ａ，１７ａ、嵌合部１６ｂ，１７ｂ、挿通部１６ｃ，１７ｃの順に形成されている。
【００２８】
挿入孔１６におけるテーパー状部１６ａの深さＸの値Ａは、挿入孔１７におけるテーパー状部１７ａの深さＸの値Ｂよりも小さく形成されている。即ち、挿入孔１６における嵌合部１６ｂの始まり位置が、挿入孔１７における嵌合部１７ｂの始まり位置よりも深さ方向において浅い位置に形成されている。ここで、値Ａと値Ｂとは、嵌合部１６ｂによる後述するシールリング２１の圧縮変形が最大となった状態、即ち、挿入孔１６内にインジェクタ８を挿入するのに要する挿入荷重が最大となった状態から、更にインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３側に押し込んで、挿入孔１６内におけるインジェクタ８の挿入荷重が低下しきったときに、嵌合部１７ｂによる後述するシールリング２１の圧縮変形が始まるような関係となるように設定される。
【００２９】
値Ｂの設定は、実施例では、１本のインジェクタ８を挿入孔１６に挿入したときの挿入荷重の変化を示す挿入荷重線図を予め実験などにより求めておき、求めた挿入荷重線図によりインジェクタ８の挿入荷重が発生してから挿入荷重がピーク値Ｆを経て後述するシールリング２１の摩擦力程度に低下するまでのストローク量ΔＳを測定しておき、測定したストローク量ΔＳを値Ａに加算することにより設定するものとした。挿入荷重線図の一例を図６に示す。
【００３０】
なお、挿入孔１６，１７は、図４に示すように、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された４つの燃焼室１２からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面Ｐに対して対称となるようにシリンダヘッド３に配設されている。即ち、挿入孔１６，１７は、第１気筒１４ａおよび第２気筒１４ｂでは図４の左側から挿入孔１６，挿入孔１７の順に形成され、第３気筒１４ｃおよび第４気筒１４ｄでは図４の左側から挿入孔１７，挿入孔１６の順に形成されている。
【００３１】
インジェクタユニット３０は、図１および図２に示すように、燃料を噴射する８本のインジェクタ８と、この８本のインジェクタ８のそれぞれに取り付けられたシールリング２１と、８本のインジェクタ８に燃料を分配供給するための燃料分配管９とから構成されており、ボルト１９によりシリンダヘッド３に取付固定される。
【００３２】
インジェクタ８は、図２，図５および図７に示すように、燃料が噴射される先端噴射部８ａを有するノズル部８ｂと、シールリング２１を取り付けるためのリング溝８ｄが形成された嵌合部８ｃと、燃料分配管９に挿入される図示しない根元部とから構成されており、８本とも同形状に形成されている。燃料分配管９には、図示しない燃料ポンプから送給される燃料が流れる燃料配管（図示せず）を接続するための接続部１０が一体に形成されている。
【００３３】
次に、実施例のインジェクタの取付構造におけるインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際の様子について説明する。
図７，図８および図９は、インジェクタ８が挿入孔１６，１７に挿入される際のシールリング２１の状態変化を示す状態図であり、図１０は、インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際に生ずる挿入力の変化を示す説明図である。
８本のインジェクタ８を挿入孔１６，１７に挿入した状態でインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３側に向けて押し込むと、図７に示すように、挿入孔１６，１７に挿入された８本のインジェクタ８のうち挿入孔１６に挿入された４本のインジェクタ８のシールリング２１がテーパー状部１６ａに当接する。さらにインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３側に向けて押し込むと、図８に示すように、挿入孔１６に挿入された４本のインジェクタ８のシールリング２１が圧縮変形を開始し始め、挿入力が増加する（図１０におけるストローク量Ｓが値Ｓ１までの区間）。ここで、シールリング２１は、テーパー状部１６ａにより徐々に圧縮変形するから、挿入力の増加も比較的滑らかなものとなり、インジェクタ８の挿入がしやすいものとなる。
【００３４】
そして、ストローク量Ｓが値Ｓ1に達したときに、挿入孔１６内におけるシールリング２１の圧縮変形は最大となり、挿入孔１６における挿入力がピーク値Ｆ1’となる。このとき、挿入孔１６内におけるシールリング２１は、その大半が嵌合部１６ｂとほぼ同じ径にまで変形している（図８）。一方、挿入孔１７に挿入された４本のインジェクタ８のシールリング２１は、まだテーパー状部１７ａに当接しておらず、圧縮変形も発生していない。ストローク量Ｓが値Ｓ１の状態から、さらにインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３側に向けて押し込むと、挿入孔１６内におけるシールリング２１の変形は、その大半が嵌合部１６ｂとほぼ同じ径まで変形したシールリング２１の残りの部分を嵌合部１６ｂとほぼ同じ径にまで変形させるだけとなるので、その挿入力は低減する（図１０におけるストローク量Ｓが値Ｓ１から値Ｓ２までの区間）。そして、ストローク量Ｓの値がＳ２に達した後は、図９に示すように、嵌合部１６ｂとほぼ同じ径まで圧縮変形されたシールリング２１を嵌合部１６ｂ内で移動させるだけとなるので、その挿入力は、ほぼシールリング２１の摩擦力まで低減する（図１０におけるストローク量Ｓが値Ｓ２の時点）。このとき、挿入孔１７に挿入された４本のインジェクタ８のシールリング２１がテーパー状部１７ａに当接して、圧縮変形を開始し始め、ストローク量Ｓが値Ｓ３となるまで挿入力は増加する。ここで、シールリング２１は、テーパー状部１７ａにより徐々に圧縮変形するから、挿入力の増加も比較的滑らかなものとなり、インジェクタ８の挿入がしやすいものとなる。
【００３５】
そして、ストローク量Ｓが値Ｓ３となったときに、挿入孔１７内におけるシールリング２１の圧縮変形は最大となり、挿入孔１７における挿入力がピーク値Ｆ２に達する。このとき、挿入孔１７内におけるシールリング２１の変形は、その大半が嵌合部１７ｂとほぼ同じ径まで変形したシールリング２１の残りの部分を嵌合部１７ｂとほぼ同じ径にまで変形させるだけとなるので、その挿入力は低減する（図１０におけるストローク量Ｓが値Ｓ３から値Ｓ４までの区間）。そして、ストローク量Ｓの値がＳ３に達した後は、嵌合部１７ｂとほぼ同じ径まで圧縮変形されたシールリング２１を嵌合部１７ｂ内で移動させるだけとなるので、その挿入力は、ほぼシールリング２１の摩擦力まで低減する（図１０におけるストローク量Ｓが値Ｓ４の時点）。こうして、インジェクタユニット３０のシリンダヘッド３への取り付けが終了する。
なお、図１０における破線は、挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入荷重のピークと、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入荷重のピークとの発生タイミングが同時に発生した場合のインジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際の挿入荷重を示す。
【００３６】
以上説明した実施例のインジェクタユニット３０の取付構造によれば、挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入力のピークａと、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークｂとの発生タイミングを異ならせるから、インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際の挿入荷重を低減することができる。また、挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入荷重が最大となってからシールリング２１の摩擦力程度まで低減したときに、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入荷重が発生するようにするから、インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際の挿入荷重の低減をより効果的なものとすることができる。さらに、挿入孔１６における嵌合部１６ｂの始まり位置を、挿入孔１７における嵌合部１７ｂの始まり位置よりも深さ方向において浅い位置に形成するだけだから、挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入力のピークａと、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークｂとの発生タイミングを異ならせる構造を簡易に確保することができる。
【００３７】
また、実施例のインジェクタユニット３０の取付構造によれば、挿入孔１６，１７は、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された４つの燃焼室１２からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面Ｐに対して対称となるようにシリンダヘッド３に配設するから、インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際の挿入荷重を直角中央面Pに対して対称とすることができる。即ち、インジェクタユニット３０をシリンダヘッド３に取り付ける際に、インジェクタユニット３０が気筒列方向に対して傾いたりすることがない。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性をより向上することができる。
【００３８】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６，１７は、第１気筒１４ａおよび第２気筒１４ｂでは図４の左側から挿入孔１６，挿入孔１７の順に形成し、第３気筒１４ｃおよび第４気筒１４ｄでは図４の左側から挿入孔１７，挿入孔１６の順に形成するものとしたが、挿入孔１６，１７は、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された４つの燃焼室１２からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面Ｐに対して対称であれば、如何なる配置であっても構わない。
【００３９】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６，１７は、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された４つの燃焼室１２からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面Ｐに対して対称となるようにシリンダヘッド３に配設するものとしたが、図１１の変形例のインジェクタユニットの取付構造におけるシリンダヘッド１０３に例示するように、挿入孔１１６，１１７は、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された４つの燃焼室１１２からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面Ｐに対して非対称、例えば、第１気筒１１４ａ，第２気筒１１４ｂ，第３気筒１１４ｃおよび第４気筒１１４ｄのそれぞれにおいて、図１１の左側から挿入孔１１６，挿入孔１１７の順に配設するものとしても差し支えない。
【００４０】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６と挿入孔１７とは、同じ数だけシリンダヘッド３に配設するものしたが、図１２の変形例のインジェクタユニットの取付構造におけるシリンダヘッド２０３に例示するように、挿入孔２１６と挿入孔２１７との数は異なっていても差し支えない。
この場合でも、挿入孔２１６，２１７を直角中央面Ｐに対して対称となるように、例えば、挿入孔２１６，２１７は、第１気筒２１４ａでは図１２の左側から挿入孔２１６，挿入孔２１７の順に形成され、第２気筒２１４ｂおよび第３気筒２１４ｃでは全て挿入孔２１７で形成し、第４気筒２１４ｄでは図１２の左側から挿入孔２１７，挿入孔２１６の順に形成することにより、インジェクタユニットをシリンダヘッド２０３に取り付ける際に、インジェクタユニットが気筒列方向に対して傾いたりすることがない。この結果、ユニット化されたインジェクタの組み付け性をより向上することができる。
【００４１】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、４気筒直列エンジンに適用するものとしたが、気筒数はこれに限らず如何なる数であっても構わない。
図１３は、インジェクタユニットの取付構造を３気筒直列エンジンに適用した場合におけるシリンダヘッド３０３を上面から見た平面図である。
シリンダヘッド３０３は、図示するように、第１気筒３１４ａ，第２気筒３１４ｂ，第３気筒３１４ｃが直列（図１３における左右方向）に配置された直列３気筒エンジン用として構成されており、燃焼室３１２は、各気筒３１４ａ，３１４ｂ，３１４ｃ同様直列に３つ配置されている。シリンダヘッド３０３には、インジェクタが挿入される挿入孔３１６，３１７が各吸気通路３０６に一対で形成されており、図示するように、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された３つの燃焼室３１２からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面Ｐに対して対称となるようにシリンダヘッド３０３に配設されている。即ち、挿入孔３１６，３１７は、第１気筒３１４ａでは図１３の左側から挿入孔３１６，挿入孔３１７の順に形成され、第２気筒３１４ｂでは同じ挿入孔３１７，３１７が形成され、第３気筒３１４ｃでは図１３の左側から挿入孔３１７，挿入孔３１６の順に形成されている。
この場合でも、挿入孔３１６におけるインジェクタの挿入力のピークと、挿入孔３１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークとの発生タイミングが異なるから、インジェクタユニットをシリンダヘッド３０３に取り付ける際の挿入荷重を低減することができる。
【００４２】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６，１７を各吸気通路６に一対で形成した所謂ツインインジェクタ方式のエンジン１に適用するものとしたが、挿入孔が吸気通路に１つずつ形成される通常のエンジンに適用するものとしても構わない。
図１４は、インジェクタが各吸気通路に１つずつ配置される通常の４気筒直列エンジン用のシリンダヘッド４０３を上面から見た平面図であり、図１５は、インジェクタが各吸気通路に１つずつ配置される通常の３気筒直列エンジン用のシリンダヘッド５０３を上面から見た平面図である。
４気筒直列エンジン用のシリンダヘッド４０３では、図１４に示すように、挿入孔４１６，４１７が各吸気通路４０６にそれぞれ別々に形成されており、直角中央面Ｐに対して対称となるようにシリンダヘッド４０３に配設されている。即ち、第１気筒４１４ａおよび第４気筒４１４ｄには挿入孔４１６が形成されており、第２気筒４１４ｂおよび第３気筒４１４ｃには挿入孔４１７が形成されている。
また、３気筒直列エンジン用のシリンダヘッド５０３でも、図１５に示すように、挿入孔５１６，５１７が各吸気通路５０６にそれぞれ別々に形成されており、直角中央面Ｐに対して対称となるようにシリンダヘッド５０３に配設されている。即ち、第１気筒５１４ａおよび第３気筒５１４ｃには挿入孔５１６が形成されており、第２気筒５１４ｂには挿入孔５１７が形成されている。なお、挿入孔５１６と挿入孔５１７の配置は、上述した順序と逆であっても構わない。
【００４３】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６における嵌合部１６ｂの始まり位置を挿入孔１７における嵌合部１７ｂの始まり位置よりも深さ方向において浅い位置に形成することにより、挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入力のピークａと、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークｂとの発生タイミングを異ならせるものとしたが、挿入孔１６における嵌合部１６ｂの始まり位置と挿入孔１７における嵌合部１７ｂの始まり位置とは同じ（挿入孔１６と挿入孔１７とは全く同じ形状の孔）とし、インジェクタ８におけるシールリング２１を取り付けるためのリング溝８ｄの形成位置を変えることにより、挿入孔１６におけるインジェクタの挿入力のピークａと、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークｂとの発生タイミングを異ならせるものとしも構わない。
【００４４】
図１６は、変形例のインジェクタ６０８，６０９の外観を示す構成図である。
インジェクタ６０８におけるリング溝６０８ｄの形成位置Ｙ，Ｚの値を、インジェクタ６０９におけるリング溝６０９ｄの形成位置Ｙ，Ｚの値よりも大きく形成する。ここで、リング溝６０８ｄの形成位置Ｙ，Ｚの値とインジェクタ６０９におけるリング溝６０９ｄの形成位置Ｙ，Ｚの値とは、インジェクタ６０８のシールリング２１の圧縮変形が最大となった状態、即ち、挿入孔内にインジェクタ６０８を挿入するのに要する挿入力が最大となった状態から、更にインジェクタユニットをシリンダヘッド側に押し込んで、挿入孔内におけるインジェクタ６０８の挿入力が低下しきったときに、インジェクタ６０９のシールリング２１の圧縮変形が始まるような関係となるように設定される。
なお、インジェクタ６０８，６０９は、気筒列方向に直角な面であって気筒列方向に配列された４つの燃焼室からなる燃焼室列の中央を通る直角中央面に対して対称となるようにシリンダヘッドに取り付けられる。即ち、第１気筒および第２気筒では第１気筒側からインジェクタ６０８，インジェクタ６０９の順となるように燃料分配管に取り付けられ、第３気筒および第４気筒では第３気筒側からインジェクタ６０９，インジェクタ６０８の順となるように燃料分配管に取り付けられる。
こうしたインジェクタユニットの取付構造でも、挿入孔におけるインジェクタ６０８の挿入力のピークと、挿入孔におけるインジェクタ６０９の挿入力のピークとの発生タイミングを異ならせることができるから、インジェクタユニットをシリンダヘッドに取り付ける際の挿入荷重を低減することができる。
【００４５】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６における嵌合部１６ｂの始まり位置を挿入孔１７における嵌合部１７ｂの始まり位置よりも深さ方向において浅い位置に形成することにより、挿入孔１６におけるインジェクタ８の挿入力のピークａと、挿入孔１７におけるインジェクタ８の挿入力のピークｂとの発生タイミングを異ならせるものとしたが、各挿入孔の開始位置を異ならせることにより、各挿入孔におけるインジェクタの挿入力のピークの発生タイミングを異ならせるものしても構わない。
図１７は、変形例のインジェクタユニットの取付構造におけるシリンダヘッド６０３を上面から見た平面図であり、図１８は、シリンダヘッド６０３に形成されたインジェクタを取り付ける挿入孔の拡大断面構成図である。
【００４６】
シリンダヘッド６０３では、図１７および図１８に示すように、挿入孔６１６を形成する形成面６０３ａと挿入孔６１７を形成する形成面６０３ｂとの高さが異なる。即ち、形成面６０３ａの高さが形成面６０３ｂの高さよりも値Ｘ’だけ高くなっている。
このように、形成面６０３ａ，６０３ｂの高さ位置を異ならせるだけでも、挿入孔６１６におけるインジェクタ６０８の挿入力のピークと、挿入孔６１７におけるインジェクタ６０８の挿入力のピークとの発生タイミングを異ならせることができるから、インジェクタユニットをシリンダヘッド６０３に取り付ける際の挿入荷重を低減することができる。
【００４７】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、深さの異なる２つの挿入孔１６，１７で８つの挿入孔を形成するものとしたが、８つの挿入孔全てで深さを異ならしめるものとしても構わない。
【００４８】
実施例のインジェクタユニット３０の取付構造では、挿入孔１６と挿入孔１７とは、シリンダヘッド３に形成するものとしたが、シリンダヘッド３の吸気通路に接続される図示しないインテークマニホールドに形成するものとしたり、或いは、シリンダヘッド３とインテークマニホールドとの間に取付固定される図示しないアダプタープレートに形成するものとしても構わない。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１  エンジン
３，１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３  シリンダヘッド
６，３０６，４０６，５０６  吸気通路
８，６０８，６０９  インジェクタ
８ｂ，６０８ｂ，６０９ｂ  ノズル部
８ｃ，６０８ｃ，６０９ｃ  嵌合部
８ｄ，６０８ｄ，６０９ｄ  リング溝
９  燃料分配管
１２，１１２，２１２，３１２，４１２，５１２，６１２  燃焼室
１６，１７，１１６，１１７，２１６，２１７，３１６，３１７，４１６，４１７，５１６，５１７，６１６，６１７，  挿入孔
１６ａ，１７ａ  テーパー状部
１６ｂ，１７ｂ  嵌合部
２１  シールリング（シール部材）
３０  インジェクタユニット
【図１】
2010236400.tif 000003
【図２】
2010236400.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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