(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給するインジェクタを前記内燃機関にブラケットを介してボルトで固定するインジェクタの取付け構造において、
前記ブラケットは、板状部材によって形成されて前記インジェクタが貫通するインジェクタ貫通穴と前記ボルトが貫通するボルト貫通穴とを有する基部と、
前記基部の縁部から前記インジェクタ貫通穴と前記ボルト貫通穴とを挟んで前記内燃機関とは反対側に延出するとともに前記インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する壁部とを備え、
前記インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する前記壁部の内燃機関側を延出し、該延出端部に前記インジェクタに当接する当接部を備え、
前記ブラケットの底の部分を形成する前記基部は、インジェクタ貫通穴によって前記ボルトが貫通する両側の基部に分離され、前記壁部だけによって両側の基部が繋がるように形成され、さらに、前記インジェクタ貫通穴と前記ボルト貫通穴との間に位置する前記壁部には、前記インジェクタ貫通穴と連通する切欠き部が形成されることを特徴とするインジェクタの取付け構造。
【請求項２】
前記ボルト貫通穴は、前記インジェクタ貫通穴を挟むように２つ形成され、前記壁部は前記ボルト貫通穴およびインジェクタ貫通穴の各貫通穴の中心を結ぶ直線に並行となるように対向して形成されることを特徴とする請求項１記載のインジェクタの取付け構造。
【請求項３】
前記対向した壁部の両端は、両壁部間の距離が前記ボルト貫通穴周辺に形成されるワッシャ座面の直径より小さくなるように内側に屈曲することを特徴とする請求項２記載のインジェクタの取付け構造。
【請求項４】
前記壁部に形成される前記当接部の先端部分は一つの曲率半径の円弧形状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のインジェクタの取付け構造。
【請求項５】
前記インジェクタ貫通穴は略長円形状若しくは略長方形状に形成され、該長円形状若しくは長方形状の大きさがインジェクタ本体の上端部に設けられるコネクタ部が通過できる大きさを有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のインジェクタの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を供給するインジェクタを内燃機関にブラケットを介してボルトで固定するインジェクタの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジンでは、高圧燃料噴射ポンプからの燃料をコモンレール（蓄圧装置）に送り、コモンレーから各気筒に設けられたインジェクタを介して燃料噴射を行っていた。また、インジェクタをエンジン本体に取り付ける構造としては、シリンダヘッドカバーを貫通してシリンダの所定位置にインジェクタが取り付けられ、シリンダヘッドカバーの外側からクランプ部材等を介して固定される構造が採用されていた。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００９−１５０３１７号公報）には、図６に示すように、シリンダヘッド０１にはシリンダヘッドカバー０２が固定され、シリンダヘッドカバー０２の上面には挿通穴０３が気筒数に応じて設けられている。
各挿通穴０３にはインジェクタ０４が挿通され、インジェクタ０４は先端が図示しない燃焼室に臨む状態でシリンダヘッド０１に保持されている。インジェクタ０４の上部はサポート金具０５にそれぞれ保持され、サポート金具０５は２本のボルト０６を介して外側（上面側）からシリンダヘッド０１に取り付けられている。そして、シリンダヘッドカバー０２を貫通して２本のボルト０６がシリンダヘッド０１に螺合されることで、各インジェクタ０４は鉛直方向に延びた状態でシリンダヘッド０１に固定される。このような構造が特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５０３１７号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるインジェクタ０４の取り付け構造は、前述のようにインジェクタ０４の上部をサポート金具０５で保持し、サポート金具０５を２本のボルト０６によってシリンダヘッド０１に取り付けている構造である。
【０００６】
特許文献１のようなサポート金具は強度等を考慮して焼結または鋳造等によって製造されることが多く、サポート金具の重量増大を生じる問題を有している。また、サポート金具の形状変更を伴う設計変更への対応においてもコスト増大の問題を有している。さらに、シリンダヘッド周りには燃料配管や動弁機構等の他の部品が多く存在するため、軽量且つコンパクトに、さらにスペースを取らずインジェクタを保持できる十分な剛性を有するインジェクタの取り付け構造が必要とされている。
【０００７】
そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、インジェクタを内燃機関に支持するブラケットを軽量且つコンパクトにすると共に、ブラケットの強度を確保してインジェクタの安定的な取り付けを可能にするインジェクタの取付け構造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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明のインジェクタの取付け構造は、内燃機関に燃料を供給するインジェクタを前記内燃機関にブラケットを介してボルトで固定するインジェクタの取付け構造において、前記ブラケットは、板状部材によって形成されて前記インジェクタが貫通するインジェクタ貫通穴と前記ボルトが貫通するボルト貫通穴とを有する基部と、前記基部の縁部から前記インジェクタ貫通穴と前記ボルト貫通穴とを挟んで前記内燃機関とは反対側に延出するとともに前記インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する壁部とを備え、前記インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する前記壁部の内燃機関側を延出し、該延出端部に前記インジェクタに当接する当接部を備え、前記ブラケットの底の部分を形成する前記基部は、インジェクタ貫通穴によって前記ボルトが貫通する両側の基部に分離され、前記壁部だけによって両側の基部が繋がるように形成され、さらに、前記インジェクタ貫通穴と前記ボルト貫通穴との間に位置する前記壁部には、前記インジェクタ貫通穴と連通する切欠き部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、インジェクタが貫通するインジェクタ貫通穴と固定用のボルトが貫通するボルト貫通穴とを有する基部の縁部から内燃機関とは反対側に延出する壁部を形成している。すなわち内燃機関とは反対側方向に開口する断面略コ字状の形状を有している。そして、この壁部によって、次の３つの機能が発揮される。（１）インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する。（２）壁部の下端部にインジェクタを押える当接部を形成する。（３）ブラケット全体の剛性を向上する補強効果を有する。
これら３つの機能を併せ持つことで、重量およびコスト的に有利なブラケットを構成できる。焼結または鋳造等によって製造したブラケットであっても重量およびコスト的に有利なブラケットを構成できる。さらに、板金製にすることにより、加工は具体的にはプレス加工によって形成できるため、製造が簡単にでき、製造コストや製造工数の点においても有利となる。
【００１０】
また、本発明は、前記インジェクタ貫通穴と前記ボルト貫通穴との間に位置する前記壁部には、前記インジェクタ貫通穴と連通する切欠き部が形成される。
すなわち、インジェクタ貫通穴とボルト貫通穴との間に位置する壁部の部分に、切欠き部が形成される。この切欠き部のため、金属加工（プレス加工）での製造の場合には基部に対して、基部の縁部を立てて壁部を形成する曲げ加工を簡単に行うことができる。
また、ボルト貫通穴に固定ボルトを貫通して締め込む際に、過剰な締め込みによって生じる過剰応力を、この切欠き部分で吸収して、ブラケット全体の変形を防止して、インジェクタに対する押し付け力の偏りをなくすことができる。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、前記ボルト貫通穴は、前記インジェクタ貫通穴を挟むように２つ形成され、前記壁部は前記ボルト貫通穴およびインジェクタ貫通穴の各貫通穴の中心を結ぶ直線に並行となるように対向して形成するとよい。
このように、壁部がボルト貫通穴およびインジェクタ貫通穴の各貫通穴の中心を結ぶ直線に並行となるように対向して両側に形成されるので、壁部によってボルト締め付けによって生じる応力に対してブラケット全体の剛性を確保する補強部材の作用が得られる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、前記対向した壁部の両端は、両壁部間の距離が前記ボルト貫通穴周辺に形成されるワッシャ座面の直径より小さくするとよい。
すなわち、ブラケットの両端の幅が小さくなるように形成されるので、他の部品との干渉やシリンダベッド周りの配管との干渉を回避し易くなるため、レイアウト上において有効である。
また、ボルト貫通穴の両側の壁部がボルト頭に係合する工具（ソケットレンチ）の案内として機能させることが可能なため、ボルト取り付け、取り外し作業の効率が向上する。
【００１３】
また、本発明において好ましくは、前記壁部に形成される前記当接部の先端部分は一つの曲率半径の円弧形状に形成されるとよい。
このように、当接部の先端部分を平面形状でなく単一の円弧形状にするので、ブラケットの両側のボルトの締め付け力に偏りがあり、ブラケットが傾いてしまう場合であっても、当接部が当接受部から浮き上がることなくインジェクタへの当接が確保される。従って、ブラケットの当接部によるインジェクタの押し付け固定が安定する。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、前記インジェクタ貫通穴は略長円形状若しくは略長方形状に形成され、該長円形状若しくは長方形状の大きさがインジェクタ本体の上端部に設けられるコネクタ部が通過できる大きさを有しているとよい。
このように、インジェクタ本体の上端部には、制御装置から送られるインジェクタの作動信号を入力するためのコネクタ部が設けられているため、インジェクタの上端部分は、他の部分よりも径方向に張り出している。このため、ブラケットを装着する際には、単に円形状の穴ではなく、長円形状若しくは長方形状の穴として前記コネクタ部を通過させてから、その後ブラケットをインジェクタの中心軸回りに回転して、当接部をインジェクタに形成された当接受部に位置させて当接させる。
従って、インジェクタへの組み付け時においてブラケットを簡単に装着でき、かつ大きな円形状のインジェクタ貫通穴を形成することなくブラケットの大きさを極力小さく形成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブラケットは、板状部材によって形成されて前記インジェクタが貫通するインジェクタ貫通穴と前記ボルトが貫通するボルト貫通穴とを有する基部と、前記基部の縁部から前記インジェクタ貫通穴と前記ボルト貫通穴とを挟んで前記内燃機関とは反対側に延出するとともに前記インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する壁部とを備え、前記インジェクタ貫通穴の縁部の一部を形成する前記壁部の内燃機関側を延出し、該延出端部に前記インジェクタに当接する当接部を備えたので、インジェクタを内燃機関に支持するブラケットを軽量且つコンパクトにすると共に、ブラケットの強度を確保してインジェクタの安定的な取り付けが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示す要部断面の全体構成図である。
【図２】図１のＡ方向視を示す要部断面の全体構成図である。
【図３】ブラケットの正面図である。
【図４】ブラケットの平面図を示し、図３のＢ方向視図である。
【図５】ブラケットの側面図であり、図３のＣ方向視図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００１８】
図１は、本発明によるインジェクタの取付け構造を示し、自動車に搭載されるコモンレールタイプのディーゼルエンジンにおける燃料供給システムのインジェクタ１に適用した場合を示す。
図１において、シリンダヘッド３にはシリンダヘッドカバー５がボルト７によって固定され、シリンダヘッドカバー５の上面には、インジェクタ１の挿通穴９が気筒数に応じて設けられている。各挿通穴９にはインジェクタ１が挿通され、インジェクタ１の先端に形成された燃料噴射孔１１が燃焼室１３に臨む状態でシリンダヘッド３に形成されたインジェクタ取付穴１５に挿着されて保持されている。
【００１９】
インジェクタ１の上部には、インジェクタ１をシリンダヘッド３に押圧して固定するサポート金具としてのブラケット１７がそれぞれの気筒に対応したインジェクタ１に保持され、ブラケット１７は２本のボルト１９を介して外側（上面側）からシリンダヘッド３に取り付けられている。すなわち、シリンダヘッドカバー５を貫通して２本のボルト１９がシリンダヘッド３に螺合されることで、各インジェクタ１は鉛直方向に延びた状態でシリンダヘッド３に固定される。
【００２０】
また、２本のボルト１９をシリンダヘッド３に螺合して、ブラケット１７により、インジェクタ１を下方向に押し付ける際に、インジェクタ下面２１とシリンダヘッド座面２３との間に介在されたガスシールガスケット２５を押し付け、燃焼室１３内の燃焼圧および燃焼ガスをシールしている。
【００２１】
インジェクタ１の構造について詳細は図示しないが、概要について説明する。このインジェクタ１はディーゼルエンジンの燃焼室１３への燃料噴射装置を構成するものであり、インジェクタ１は、針弁の上方に燃圧室が設けられ、下方に燃焼噴射室が設けられ、インジェクタの電磁弁が閉じられた状態では、針弁が燃圧室の圧力によってシートに押し付けられ、燃料を噴射しない。
そして、各インジェクタ１の上端部に設けられたコネクタ部２７（図２参照）に接続されたコンローラからの信号ケーブルを介して、コントローラからの制御指令を受信して電磁弁が開くと、燃圧室が開放されて燃圧室内の圧力が低下する。そして燃料噴射室の圧力によって針弁が上方へ移動して噴射孔が開かれ燃料が噴射される。
そして、インジェクタ１は、コントローラからの制御指令を受けて電磁弁を閉じると、燃圧室の圧力が回復して針弁が下方に移動して、針弁がシートに着座して燃料噴射が終了する。このように、コントローラからの信号で電磁弁が開閉作動して噴射開始および終了が制御されるようになっている。
【００２２】
図２に示すように燃料は、燃料管２９によって、図示しないコモンレールからの高圧燃料、若しくは高圧燃料噴射ポンプからの高圧燃料が供給されるようになっている。燃料管２９は燃料入口部３１にフレアナット３３を介して接続される。なお、戻し燃料は燃料戻し部３５から図示しない戻し管によって燃料タンクに戻されるようになっている。
【００２３】
燃料入口部３１が形成されるインジェクタの本体部分には、後述するブラケット１７の壁部３７に形成された当接部５５が当接する当接受け部である棚部４１ａが形成され、同様に、燃料入口部３１とはインジェクタ１の中心とは反対側にも棚部４１ｂが形成されている。
【００２４】
次に、ブラケット１７について図１および図３〜５を参照して説明する。
【００２５】
ブラケット１７は、板状部材によって形成され、耐熱、強靭性に優れる例えばクロム鋼材を用いて製造され、プレス加工によって折り曲げ加工されて本発明の断面形状に加工される。  
【００２６】
図３はブラケット１７の正面図を示し、図４はブラケット１７の平面図を示し、図５はブラケット１７の側面図を示す。
ブラケット１７の形状は、大きく分けて基部４３と、該基部４３の縁部から立ち上がるように曲げ形成された壁部４５とによって構成されている。
図４に示すように、ブラケット１７は、中央にインジェクタ１が貫通する軸方向に長い略長方形状若しくは略長円形状のインジェクタ貫通穴４７が形成され、そのインジェクタ貫通穴４７の長手方向の両側に、ボルト１９を貫通するボルト貫通穴４９、４９が２つ形成される。すなわち、ボルト貫通穴４９は、インジェクタ貫通穴４７を挟むように２つ形成され、壁部４５、４５はボルト貫通穴４９およびインジェクタ貫通穴４７の各貫通穴の中心を結ぶ直線に並行となるように対向して形成される。
【００２７】
従って、このように、壁部４５、４５がボルト貫通穴４９およびインジェクタ貫通穴４７の各貫通穴の中心を結ぶ直線に並行となるように対向して両側に形成されるので、壁部４５によってボルト締め付けによって生じる応力に対してブラケット１７全体の剛性を確保する補強部材としての機能を有する。
なお、インジェクタ貫通穴４７とボルト貫通穴４９、４９とを有するブラケット１７の底の部分によって基部４３を形成している。
【００２８】
また、ボルト貫通穴４９のワッシャ座面５１は、円錐状に絞られた形状をしており、該ワッシャ座面５１とボルト１９との間には球面ワッシャ５３が介在されている。この円錐状のワッシャ座面５１および球面ワッシャ５３によって、ブラケット１７に傾きが生じた場合でも、ボルト１９の軸力のバラツキを極力なくすようになっている。
【００２９】
また、インジェクタ貫通穴４７の縁部の一部を形成する壁部４５の内燃機関側を延出し、該延出端部にインジェクタ１に当接する当接部５５を形成している。さらに、その当接部５５の先端部分は一つの曲率半径Ｒ１の円弧形状で形成されている。
このように、当接部の先端部分を平面状でなく単一の円弧形状にすることによって、ブラケット１７の両側のボルト１９、１９の締め付け力に偏りがあり、ブラケット１７が傾いてしまう場合でも、当接部５５が当接受部の棚部４１ａ、４１ｂから浮き上がることなくインジェクタ１への当接が確実になされる。従って、ブラケット１７の当接部５５によるインジェクタ１の押し付け力の作用が安定する。
【００３０】
なお、当接部５５の高さＨは、それぞれの壁部４５、４５において、同一の高さに形成され、当接部５５が当接する棚部４１ａ、４１ｂもインジェクタ１の全長に対して同一位置にそれぞれ形成されている。このため、ブラケット１７を反転させなくても装着できる。ブラケット１７の形状は長手方向軸およびそれに直角方向軸に対して対称な形状に形成されている。
【００３１】
また、図４に示すように、対向した壁部４５、４５の両端は、両壁部間の距離Ｗがボルト貫通穴４９周辺に形成されるワッシャ座面５１の直径Ｄより小さくなるように内側に屈曲して形成される。
すなわち、ブラケット１７の両端の幅が小さくなるように形成されるので、シリンダヘッドの部品との干渉やシリンダベッド周りの配管との干渉を回避し易く、レイアウト上有効である。
また、ボルト貫通穴４９の両側の壁部４５、４５がボルト頭に係合する工具（ソケットレンチ）の案内として機能させることができるため、つまり、ソケットをボルト頭に対して垂直状態に保持するのに役立つため、ボルト取り付け、取り外し作業の効率が向上する。
【００３２】
また、ブラケット１７の両端の幅が小さくなるように傾斜形成されるので、壁部４５による補強作用が、ブラケット１７の長手方向軸回りの曲げおよび、長手方向軸に直角方向軸回りの曲げに対しても作用するため、ブラケット１７の両端の幅が小さくならず全長にわたって直線状に伸びる壁部の場合と比べて、ブラケット１７の剛性を一層向上でき、ブラケット１７を一層、軽量且つコンパクト化できる。
【００３３】
さらに、ブラケット１７の壁部４５には、インジェクタ貫通穴４７とボルト貫通穴４９との間に位置する部分に、インジェクタ貫通穴４７と連通する切欠き部５７が形成されている。この切欠き部５７は、図３に示すようにＲ２の曲率半径を有して切欠かれており、応力の集中を避けるようになっている。
この切欠き部５７によって、金属加工（プレス加工）による折り曲げの際に基部４３に対して、基部４３の縁部を立ち上げて壁部４５を形成する加工を簡単に行うことができる。
また、ボルト貫通穴４９にボルト１９を貫通して締め込む際に、過剰な締め込みによって生じる過剰応力を、この切欠き部５７で吸収して、ブラケット１７全体の変形を防止して、インジェクタ１に対する押し付け力の偏りをなくすことができる。
【００３４】
さらに、前述したインジェクタ貫通穴４７は略長円形状若しくは略長方形状に形成されているが、この大きさは、インジェクタ１の上端部に設けられるコネクタ部２７が、図４の鎖線で示したように通過できる大きさを有しており、これによって、インジェクタ１へのブラケット１７の組み付け時において、ブラケットを簡単に装着でき、かつ大きな円形状のインジェクタ貫通穴４７を形成することなくブラケット１７の大きさを極力小さく形成できる。
【００３５】
次に前記ブラケットの組み付け手順について説明する。
まず、インジェクタ１の先端に形成された燃料噴射孔１１が燃焼室１３に臨む状態でシリンダヘッド３に形成されたインジェクタ取付穴１５に挿着する。そして、ブラケット１７をインジェクタ１の上方から挿入する。その際に、インジェクタ貫通穴４７にインジェクタ１のコネクタ部２７を通過できる向きにして挿入する（図４参照）。その後、ブラケット１７の向きを略９０°回転して、壁部４５に形成された当接部５５をインジェクタ側に形成された棚部４１ａ、４１ｂに当てる。
【００３６】
その後、ボルト１９、１９をボルト貫通穴４９、４９にそれぞれ挿入して、ボルト１９を締め付けて、ブラケット１７の当接部５５およびインジェクタ１の棚部４１ａ、４１ｂを介して、インジェクタ１を下方向に押し付けるとともに、インジェクタ下面２１とシリンダヘッド座面２３との間に介在されたガスシールガスケット２５を押し付け、燃焼室１３内の燃焼圧および燃焼ガスをシールする。
その後、インジェクタ１の燃料入口部３１、および燃料戻し部３５に燃料管２９および図示しない戻し管を接続する。以上のような組み付け手順を全ての気筒に対するインジェクタに対して行う。
【００３７】
上述したインジェクタ１の取付け構造によると、インジェクタ１が貫通するインジェクタ貫通穴４７と固定用のボルトが貫通するボルト貫通穴４９とを有する基部４３の縁部から内燃機関とは反対側に延出する壁部４５を形成している。すなわち内燃機関とは反対側方向に開口する断面略コ字状の形状を有している。そして、この壁部４５によって、次の３つの機能が発揮される。（１）インジェクタ貫通穴４７の縁部の一部を形成する。（２）このインジェクタ貫通穴４７の縁部の一部を形成する壁部４５の下端部に、インジェクタ１を押える当接部５５を形成する。（３）ブラケット１７全体の剛性を向上する補強効果を有する。
【００３８】
これら３つの機能を併せ持つことで、重量およびコスト的に有利なブラケットを構成できる。なお、上記実施形態ではブラケットを板金のプレス加工により製造しているが、焼結または鋳造等によって製造したブラケットであっても重量およびコスト的に有利なブラケットを構成できる。さらに、ブラケットを板金製にすることにより、加工は具体的にはプレス加工によって形成できるため、製造が簡単にでき、製造コストや製造工数の点においても有利となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、インジェクタを内燃機関に支持するブラケットを軽量且つコンパクトにすると共に、ブラケットの強度を確保してインジェクタの安定的な取り付けが可能になるので、インジェクタの取付け構造への利用に適している。
【符号の説明】
【００４０】
１    インジェクタ
３    シリンダヘッド
５    シリンダヘッドカバー
１１  燃料噴射孔
１３  燃焼室
１７    ブラケット
１９、７      ボルト
２１  インジェクタ下面
２３  シリンダヘッド座面
２５  ガスシールガスケット
４１ａ、４１ｂ  棚部
４３  基部
４５  壁部
４７  インジェクタ貫通穴
４９  ボルト貫通穴
５１  ワッシャ座面
５３  球面ワッシャ
５５  当接部
５７  切欠き部
【図１】
0005387503.tif 000002
【図２】
0005387503.tif 000003
【図３】
0005387503.tif 000004
【図４】
0005387503.tif 000005
【図５】
0005387503.tif 000006
【図６】
0005387503.tif 000007