(57)【要約】【課題】弁腕室内における燃料噴射ノズルの取り付け構造において、ノズル押さえプレートとノズルボディの接触面を凸起させることで、燃料噴射ノズルの安全かつ容易な取り付け構造を提供することを目的とするものである。【解決手段】燃料噴射ノズル３０をシリンダヘッド６に固定するエンジン１において、ノズル押さえプレート３９をノズルボディ３６上端を跨ぐように配置し、該ノズル押さえプレート３９で押さえつけることにより前記燃料噴射ノズル３０を固定する構造であって、ノズルボディ３６上端とノズル押さえプレート３９の一方又は両方の接触面を球面若しくは円筒面とする。また、好ましくは前記ノズルボディ３６上端とノズル押さえプレート３９の接触位置を燃料噴射ノズル３０の中心延長上に配置する。これにより、ノズルボディ３６上端の片方を歪めることなく燃料噴射ノズル３０を固定し、また、ロックナット４４の疲労破壊を防止できる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに燃料噴射ノズルを取り付け、押さえ部材により固定するディーゼルエンジンにおいて、ノズルボディ上端を跨がるようにノズル押さえプレートを配置し、該ノズル押さえプレートの両端を締付け具で締め付けることにより固定する構造であって、ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの一方又は両方の接触面を球面としたことを特徴とするディーゼルエンジンの弁腕室内構造。
【請求項２】
シリンダヘッドに燃料噴射ノズルを取り付け、押さえ部材により固定するディーゼルエンジンにおいて、ノズルボディ上端を跨がるようにノズル押さえプレートを配置し、該ノズル押さえプレートの両端を締付け具で締め付けることにより固定する構造であって、ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの一方又は両方の接触面を円筒面としたことを特徴とするディーゼルエンジンの弁腕室内構造。
【請求項３】
前記ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの接触位置を燃料噴射ノズルの中心延長上に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のディーゼルエンジンの弁腕室内構造。
【請求項４】
シリンダヘッドに弁腕を取り付け、該弁腕の一端にプッシュロッドの上端を連結固定するディーゼルエンジンにおいて、前記プッシュロッド上端にアジャスタボルトを配置して弁腕に固定し、吸気側と排気側のアジャスタボルト上端位置が低い側の弁腕の上下厚さを短くして、アジャスタボルトを固定するロックナットからの前記アジャスタボルトの突出長さを同一長さとなるように構成したことを特徴とするディーゼルエンジンの弁腕室内構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空冷ディーゼルエンジンの弁腕室内構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンの燃料噴射ノズルは、図４に表されるようにシリンダヘッドに取り付けられている。具体的には、燃料噴射ノズル３０は、シリンダヘッド６に形成された弁取り付け孔４０に鉛直より傾斜して上方から挿通されている。該弁取り付け孔４０近傍にプレート支持部４７が形成され、該プレート支持部４７に弁取り付け孔４０の軸心と平行に植え込みボルト４５を螺着している。燃料噴射ノズル３０を弁取り付け孔４０に挿入し、燃料噴射ノズル３０の頭部をノズル押さえプレート３９により押さえ、埋め込みボルト４５を嵌合し、ナット４４・４４を締め付けることにより、前記燃料噴射ノズル３０を上方から押さえつけて固定していた。
【０００３】
また、特許文献１に示すような燃料噴射ノズルの取り付け構造が提案されている。具体的には、燃料噴射ノズルに当接する押し付け部をヘッドカバーに一体に形成し、ヘッドカバーをシリンダヘッドに取り付けることによって、燃料噴射ノズルをシリンダヘッドに押し付け、固定するものである。この取り付け構造によると、ノズル押さえプレート支持部が不要となるため、取り付け構造の簡素化と、弁腕室内における燃料噴射ノズルの脱着の容易化を図ることができる。
【０００４】
【特許文献】
特開２００１−１４０７２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の取り付け構造においては、以下の問題があった。
即ち、ノズル押さえプレートは、植え込みボルトに螺着したナットで締め付けるが、左右片方ずつバランスをとりながらナットをそれぞれ締め付けるため、ノズル押さえプレートが傾いてしまう。そうすると、ノズル押さえプレートとノズルボディの接触平面がずれるため、ノズルボディ上端の片側を歪めるという問題があった。また、燃料噴射ノズルの取り付け過程において、燃料噴射ノズルが倒れるという問題や、噴射ノズルが倒れることによりシート面の圧接の偏りが生じるという問題があった。さらに、一方のボルトに過大な軸力が生じ、折損するおそれもあった。
また、特許文献１で提案されている燃料噴射ノズルの取り付け構造においても、図３に示す構造では、締付け初期と締付け終了時では押付け具の当接位置がずれるため、締付け力に偏りが生じるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明においては、燃料噴射ノズルの取り付け構造に関して、前記従来の課題を解決するもので、燃料噴射ノズルの安全かつ容易な取り付け構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、シリンダヘッドに燃料噴射ノズルを取り付け、押さえ部材により固定するディーゼルエンジンにおいて、ノズルボディ上端を跨がるようにノズル押さえプレートを配置し、該ノズル押さえプレートの両端を締付け具で締め付けることにより固定する構造であって、ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの一方又は両方の接触面を球面としたものである。
【０００８】
また、請求項２においては、シリンダヘッドに燃料噴射ノズルを取り付け、押さえ部材により固定するディーゼルエンジンにおいて、ノズルボディ上端を跨がるようにノズル押さえプレートを配置し、該ノズル押さえプレートの両端を締付け具で締め付けることにより固定する構造であって、ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの一方又は両方の接触面を円筒面としたものである。
【０００９】
また、請求項３においては、請求項１・２において、前記ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの接触位置を燃料噴射ノズルの中心延長上に配置したものである。
【００１０】
更に、請求項４においては、シリンダヘッドに弁腕を取り付け、該弁腕の一端にプッシュロッドの上端を連結固定するディーゼルエンジンにおいて、前記プッシュロッド上端にアジャスタボルトを配置して弁腕に固定し、吸気側と排気側のアジャスタボルト上端位置が低い側の弁腕の上下厚さを短くして、アジャスタボルトを固定するロックナットからの前記アジャスタボルトの突出長さを同一長さとなるように構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、添付図面に従って説明する。
図１は本発明に係る空冷ディーゼルエンジンの正面断面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ側断面図、図３は同じく図１におけるＹ−Ｙ側断面図である。また、図４は従来の燃料噴射ノズルの取り付け構造を示す側面一部断面図、図５は本発明に係る燃料噴射ノズルの取り付け構造の一実施例を示す側面一部断面図、図６は本発明に係る燃料噴射ノズルの取り付け構造の別実施例を示す側面一部断面図である。更に、図７は従来のプッシュロッドの取り付け構造を示す側面一部断面図、図８は本発明に係るプッシュロッドの取り付け構造の一実施例を示す側面一部断面図である。
【００１２】
まず、図１乃至図３より、本発明に係るエンジンの全体構成から説明する。
エンジン１は、本体の上部をシリンダブロック２、下部をクランクケース５としている。シリンダブロック２は、中央に上下方向にシリンダ２ａを形成し、ピストン４を収納している。クランクケース５には、クランク軸３が前後方向に軸支されている（図２左側を前方とする）。該ピストン４とクランク軸３の間はコンロッド１７により連結している。シリンダブロック２の上部はシリンダヘッド６に覆われ、また、該シリンダヘッド６の上部はボンネット７に覆われる。該ボンネット７は弁腕室６５を構成し、該ボンネット７の一端（左側）にマフラー８が配置され、他端（右側）に燃料タンク９が配置されている。
【００１３】
前記シリンダブロック２下部のクランクケース５内の右側にはガバナ１１が配置され、その上部には燃料噴射ポンプ１２が配置されている。該燃料噴射ポンプ１２は、カム軸１３の前後中央上に設けたポンプ駆動カム１４が燃料噴射ポンプ１２のプランジャ１９を押し引きすることで燃料タンク９からの燃料を吸入し、燃料噴射ノズル３０に所定のタイミングで所定量の燃料を供給するようにしている。この燃料供給量は、コントロールレバーを回動してプランジャ１９のストロークを変更することによって、調節するようにしている。また、クランク軸３上に設けた歯車５０を介してカム軸１３上に設けたカムギア５１に動力が伝わり、該カムギア５１に噛合したガバナギア５３に動力が伝わる。前記ガバナ１１は、該ガバナギア５３により作動し、コントロールレバーと連結連動するガバナ軸１５に設けたガバナレバー１６により調節する。
【００１４】
また、図３に示すように前記ポンプ駆動カム１４の両側には、吸気カム２１と排気カム２２が設けられ、該吸気カム２１と排気カム２２にそれぞれ吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４の下端がそれぞれ当接されている。さらに、該吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４を収納する吸気プッシュロッド室６０と排気プッシュロッド室６１が、シリンダブロック２及びシリンダヘッド６、ボンネット７の略垂直方向に形成されている。
【００１５】
前記吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４の上端は、後述するように吸気弁腕２５と排気弁腕２６の一側に螺装したアジャスタボルト３３・３３の下端にそれぞれ当接されている。また、該吸気弁腕２５と排気弁腕２６の他側の下端には吸気弁２７と排気弁２８の上端がそれぞれ当接されており、該吸気弁腕２５と排気弁腕２６の中途部がシリンダヘッド６上に設けた支持部材３１に回転自在に支持されている。該支持部材３１は、外側から吸気弁腕２５と排気弁腕２６をそれぞれ片持ち支持するように、燃料噴射ノズル３０の側方に配置されている。
【００１６】
次に、図５に示した前記弁腕室６５内における燃料噴射ノズル３０の取り付け構造について説明する。
前記燃料噴射ポンプ１２により圧送された燃料は、燃料供給パイプ４８、ノズルボディ３６に形成した油路５６を介して、燃料噴射ノズル３０下部の油だめ５７に送られる。そして、該油だめ５７内の圧力がニードル弁４６の円錐部に作用し、この力がノズルスプリング５５の力に打ち勝つとニードル弁４６を押し上げ、噴口を開き、燃料の噴射が行われる。
【００１７】
ここで、該燃料噴射ノズル３０は、シリンダヘッド６に形成された弁取り付け孔４０に鉛直より傾斜して上方から挿入されている。該弁取り付け孔４０周囲に設けられたプレート支持部４７には、燃料噴射ノズル３０の軸心と平行に、植え込みボルト４５・４５が燃料噴射ノズル３０の両側に螺着されている。そして、ノズル押さえプレート３９がノズルボディ３６の上方を跨ぐように、その両側に開口したネジ孔を植え込みボルト４５・４５上部に挿入して、ナット４４・４４により締め付けるようにして、締付け具を構成している。
【００１８】
ノズル押さえプレート３９は平面視矩形状のプレートで構成され、長手方向中央部の下面３９ａは凸球面に構成されている。なお、ノズルボディ上面は軸心方向に対して直角の平面とし、中央部の下面３９ａの下端（球の中心）は燃料噴射ノズル３０の軸心延長上に位置するように構成している。
【００１９】
このように構成することによって、ノズルボディ上部３６ａの上方より前記ノズル押さえプレート３９を植え込みボルト４５・４５に嵌め込んで、ナット４４・４４を、片方ずつバランスをとりながら少しずつ回動して締め付けると、ノズル押さえプレートの中央下面部３９ａはノズルボディ上部３６ａに対して点接触となり、ノズル押さえプレート３９が多少傾いた状態で燃料噴射ノズル３０を押し込んでも、燃料噴射ノズル３０の軸心上方が押される。従って、弁取り付け孔４０の軸心と燃料噴射ノズル３０の軸心が略一致した状態で挿入されて倒れることがなく、弁取り付け孔４０と燃料噴射ノズル３０の間に介装されるシールの当接圧に偏りが生じることもないのである。
【００２０】
また、燃料噴射ノズル３０の組立または取り付け時に、倒れが生じないようにする他の実施例として、ノズル押さえプレート３９の中央下面部３９ａは円筒状に構成することもできる。この円筒形状に下方へ突出した中央下面部３９ａの軸心は両側の植え込みボルト４５・４５の中心間を結ぶ線と直角方向で、かつ、植え込みボルト４５・４５の間の中央（等距離）に位置するように構成する。
このように構成することで、ノズル押さえプレート３９の中央下面部３９ａはノズルボディ上部３６ａに対して線で接触することとなり、前記同様にナット４４・４４を片方ずつ締め付けても、燃料噴射ノズル３０の軸心上方が押されるので、弁取り付け孔４０の軸心と燃料噴射ノズル３０の軸心が略一致した状態で挿入されて、倒れることがなく、シールの当接圧に偏りが生じることもないのである。なお、接触面を円筒面とすれば、接触面は線で押し込むため、該接触面を球面とした構造と比べて力が伝えやすくなる。
【００２１】
また、燃料噴射ノズル３０組立または取り付け時に、倒れが生じないようにする他の実施例として、図６に示すように、ノズル押さえプレート３９の下面は平板状とし、ノズルボディ上部３６ａを凸球面または円筒状に構成することもできる。または、ノズル押さえプレート３９の下面とノズルボディ上部３６ａの両方を凸球面または円筒状に構成することもできる。
このように構成することで、前記同様に、ノズル押さえプレート３９の長手方向中央下面とノズルボディ上部は点または線で接触することとなり、ナット４４・４４を片方ずつ締め付けても、燃料噴射ノズル３０の略軸心上方が押されるので、弁取り付け孔４０の軸心と燃料噴射ノズル３０の軸心が略一致した状態で挿入されて、倒れることがなく、シールの当接圧に偏りが生じることもないのである。
【００２２】
以上のように、該ノズルボディ上部３６ａとノズル押さえプレート下面部３９ａの一方又は両方を球面又は円筒面に構成することで、両者の接触部分は点または線となり、前記ナット４４・４４による締め付けの際に前記ノズル押さえプレート３９が傾いても、下方へ傾いた側のノズルボディ上端部が押し付けられて歪むことがなく燃料噴射ノズル３０を取り付けることができるのである。
更に、前記ノズルボディ３６とノズル押さえプレート３９の接触面を燃料噴射ノズル３０の中心延長上に配置すると、ノズル押さえプレート３９が燃料噴射ノズル３０の略中心を押し込むことになる。そうすると、押し込みの際に加重が偏らないため、燃料噴射ノズル３０が傾いて取り付けられることもない。
【００２３】
また、図２と図３と図７に示すように、前記ピストン４の上方には前記吸気弁２７と排気弁２８が配置されている。該吸気弁２７（排気弁２８）の弁頭２７ａ（２８ａ）は、シリンダヘッド下面のバブルシートに着座されており、シリンダブロック２に形成したシリンダ２ａとシリンダヘッド６に形成した吸気ポート６ａ（排気ポート６ｂ）の間に配置されている。該排気ポート６ｂは排気マニホールド７２を介してマフラー８と連通されている。弁棒２７ｂ（２８ｂ）は、シリンダブロック６を上方に貫通してボンネット７内の弁腕室６５に突出し、該弁腕室６５においてバネ３２を外嵌している。該弁棒２７ｂ（２８ｂ）は、吸気弁２７（排気弁２８）が上方に摺動するように付勢し、該吸気弁２７（排気弁２８）を閉じるようにしている。
【００２４】
ここで、図７と図８に示した前記弁腕室６５内におけるプッシュロッドの取り付け構造について説明する。
まず、弁腕室６５内において、弁腕軸３４が、前記シリンダヘッド６上部に回転不可能かつ軸方向移動不能となるように横架されている。該弁腕軸３４には前記吸気弁腕２５と排気弁腕２６の長手方向中央部が回転自在に支持されている。該吸気弁腕２５と排気弁腕２６の一端部には上下方向にアジャスタボルト３３が貫通螺装され、アジャスタボルト３３上部にロックナット３５を螺装して該アジャスタボルト３３を位置調整した後に固定可能に構成している。該アジャスタボルト３３・３３下端は前記吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４の上端にそれぞれ位置ずれしないように当接されている。
【００２５】
また、前記吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４は、図３に示すように、シリンダヘッド６に上下方向に形成した吸気プッシュロッド挿通孔６０ａと排気プッシュロッド挿通孔６１ａを通ってクランクケース５内へ延設されている。吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４他端はタペット等を介してカム軸１３上の吸気カム２１と排気カム２２の外周にそれぞれ当接するように配設されている。この吸気カム２１と排気カム２２は前後に位置をずらせて配置しているため、吸気弁腕２５と排気弁腕２６間の距離の中心と吸気カム２１と排気カム２２間の距離の中心は一致せず、本実施例においては、吸気カム２１側が遠く離れ、吸気プッシュロッド２３は排気プッシュロッド２４よりも傾いて配設されている。
【００２６】
従って、吸気弁腕２５と排気弁腕２６の一端を、同一物で構成した吸気弁２７と排気弁２８が閉じた位置で、その上端に当接させた位置で位置決めして、吸気弁腕２５と排気弁腕２６の他端に設けたアジャスタボルト３３・３３の下端を、吸気プッシュロッド２３と排気プッシュロッド２４の上端に当接させた位置でセットした場合、図７に示すように、吸気側のアジャスタボルト３３上端部のロックナット３５上面から突出する長さＬ２は、排気側の突出長さＬ１よりも短くなる（Ｌ１＞Ｌ２）。このような構成では、組立作業者にとって、一方が長く突出していると組立ミスが起こっていると勘違いし易く、一方を長くすることが認識されていた場合でも、吸気側と排気側の突出長さを間違うとバルブタイミングの調整ミスが起き、ガタや振動の原因となることがあった。
【００２７】
そこで、図８に示すように、前記アジャスタボルト３３を取り付ける部分の吸気弁腕２５の上下厚さＬ４を排気弁腕２６の取り付け部の上下厚さＬ３よりも（Ｌ１−Ｌ２）の長さだけ短くすることで、吸気側と排気側のロックナット３５から突出するアジャスタボルト３３上端部が突出長さ（Ｌ１）が同一となる。この短くする手段として、アジャスタボルト３３を取り付ける部分の吸気弁腕２５の上面を削る。または、製造時に短くする。このようにして、吸気弁腕２５と排気弁腕２６からのアジャスタボルト上端の突出長さを同一とすることで、バルブタイミングの調節を視覚的に判断容易となるため、ロックナットの調整ミス等を防止することができる。但し、アジャスタボルト３３上端部の突出長さが長い弁腕側において、該弁腕の上下厚さを長くしたり、ロックナット３５の上下厚さを変更したり、アジャスタボルト３３の長さを吸気側と排気側で変更することで、アジャスタボルト３３上端部の突出長さを同一とすることもできるものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
即ち、請求項１のように、シリンダヘッドに燃料噴射ノズルを取り付け、押さえ部材により固定するディーゼルエンジンにおいて、ノズルボディ上端を跨がるようにノズル押さえプレートを配置し、該ノズル押さえプレートの両端を締付け具で締め付けることにより固定する構造であって、ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの一方又は両方の接触面を球面としたので、ノズル押さえプレートを左右片方ずつ締め付けるときに、ノズル押さえプレートが傾いてもノズルボディ上端の片方が歪むことがない。また、締め付け時に中央部を押し付けるので、燃料噴射ポンプの倒れを防止し、倒れによるシールの偏りもなくなる。
【００２９】
また、請求項２のように、シリンダヘッドに燃料噴射ノズルを取り付け、押さえ部材により固定するディーゼルエンジンにおいて、ノズルボディ上端を跨がるようにノズル押さえプレートを配置し、該ノズル押さえプレートの両端を締付け具で締め付けることにより固定する構造であって、ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの一方又は両方の接触面を円筒面としたので、ノズル押さえプレートを左右片方ずつ締め付けるときに、ノズル押さえプレートが傾いてもノズルボディ上端の片方が歪むことがない。また、締め付け時に中央部を押し付けるので、燃料噴射ポンプが倒れることを防止し、倒れによるシールの偏りもなくなる。更に、線で接触して押し込むので、植え込みボルトと垂直な方向への倒れを防止することができ、球面に比べて力を伝えやすくなる。
【００３０】
また、請求項３に示すように、請求項１・２において、前記ノズルボディ上端とノズル押さえプレートの接触位置を燃料噴射ノズルの中心延長上に配置したので、ノズルの略中心を押し込んで固定することができ、ノズルは傾き難くなる。また、左右片方ずつ締め付けても中心を押し、加重の偏りを防止でき、ボルトの疲労破壊を防止できる。
【００３１】
そして、請求項４に示すように、シリンダヘッドに弁腕を取り付け、該弁腕の一端にプッシュロッドの上端を連結固定するディーゼルエンジンにおいて、前記プッシュロッド上端にアジャスタボルトを配置して弁腕に固定し、吸気側と排気側のアジャスタボルト上端位置が低い側の弁腕の上下厚さを短くして、アジャスタボルトを固定するロックナットからの前記アジャスタボルトの突出長さを同一長さとなるように構成したので、バルブタイミングが調節されているかを視覚的に容易に判断できる。また、前記ロックナットの調整ミスを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空冷ディーゼルエンジンの正面断面図。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ側断面図。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ側断面図。
【図４】従来の燃料噴射ノズルの取り付け構造を示す側面一部断面図。
【図５】本発明に係る燃料噴射ノズルの取り付け構造の一実施例を示す側面一部断面図。
【図６】本発明に係る燃料噴射ノズルの取り付け構造の別実施例を示す側面一部断面図。
【図７】従来のプッシュロッドの取り付け構造を示す側面一部断面図。
【図８】本発明に係るプッシュロッドの取り付け構造の一実施例を示す側面一部断面図。
【符号の説明】
１  エンジン
６  シリンダヘッド
２３  吸気プッシュロッド
２４  排気プッシュロッド
２５  吸気弁腕
２６  排気弁腕
３０  燃料噴射ノズル
３３  アジャスタボルト
３６  ノズルボディ
３９  ノズル押さえプレート
６５  弁腕室
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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