(57)【要約】【課題】少ない部品点数でインジェクタ自体に負担を掛けずに確実に固定することができる簡素な構造の直噴インジェクタの取付構造を供する。【解決手段】内燃機関のシリンダヘッド２に形成されたインジェクタ取付孔３０にインジェクタ５０が直接取り付けられる直噴インジェクタの取付構造であって、インジェクタ取付孔３０に挿入されたインジェクタ５０はそのインジェクタフランジ部５３がインジェクタ取付孔３０に形成された段部３６に当接され、シリンダヘッド２に固着されたカムホルダ１３に螺合される締付けリング６５によりシリンダヘッド２と同一線膨張係数の押圧パイプ６０が押圧され、同押圧パイプ６０の押圧によりインジェクタフランジ部５３がインジェクタ取付孔３０の段部３６に押圧されインジェクタ５０が固定される直噴インジェクタの取付構造。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドに形成されたインジェクタ取付孔にインジェクタが直接取り付けられる直噴インジェクタの取付構造であって、
前記インジェクタ取付孔に挿入されたインジェクタはそのインジェクタフランジ部がインジェクタ取付孔に形成された段部に当接され、
前記シリンダヘッドに固着されたカムホルダに螺合される締付けリングにより前記シリンダヘッドと同一線膨張係数の押圧パイプが押圧され、
同押圧パイプの押圧により前記インジェクタフランジ部が前記インジェクタ取付孔の段部に押圧され前記インジェクタが固定されることを特徴とする直噴インジェクタの取付構造。
【請求項２】
前記カムホルダと同カムホルダに嵌挿される前記押圧パイプとの互いに対応する位置に切欠きが形成され、
前記両切欠きにキーが介装されることを特徴とする請求項１記載の直噴インジェクタの取付構造。
【請求項３】
前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔における軸シール面を有するインジェクタノズル挿入孔の挿入開口部の全周に隆起部が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の直噴インジェクタの取付構造。
【請求項４】
前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔への前記インジェクタフランジ部の挿入余裕幅が、
前記インジェクタ取付孔における軸シール面を有するインジェクタノズル挿入孔の挿入開口へのインジェクタノズルの挿入余裕幅より狭いことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の直噴インジェクタの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに形成されたインジェクタ取付孔にインジェクタが直接取り付けられる直噴インジェクタの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直噴インジェクタの取付構造としてナットの螺合によりフランジを介して加圧スリーブを押圧し、同加圧スリーブがインジェクタの外周に嵌着された弾性リングを加圧してシリンダヘッドにインジェクタを固定した例がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２７０５３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
同特許文献１では、特別なフランジを介在させて２個のナットで螺合し締め付ける構造が開示されており、フランジやナットを螺合するスタッド（ねじピン）等を特に必要とし部品点数が多く構造が複雑であり、コスト高である。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、少ない部品点数でインジェクタ自体に負担を掛けずに確実に固定することができる簡素な構造の直噴インジェクタの取付構造を供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッドに形成されたインジェクタ取付孔にインジェクタが直接取り付けられる直噴インジェクタの取付構造であって、前記インジェクタ取付孔に挿入されたインジェクタはそのインジェクタフランジ部がインジェクタ取付孔に形成された段部に当接され、前記シリンダヘッドに固着されたカムホルダに螺合される締付けリングにより前記シリンダヘッドと同一線膨張係数の押圧パイプが押圧され、同押圧パイプの押圧により前記インジェクタフランジ部が前記インジェクタ取付孔の段部に押圧され前記インジェクタが固定される直噴インジェクタの取付構造とした。
【０００７】
カムホルダを利用し締付けリングの螺合により押圧パイプを介してインジェクタフランジ部がシリンダヘッドの段部との間で押圧されてインジェクタが固定される構造なので、少ない部品点数の簡素な構造であり、精巧なインジェクタ本体への負担がなくインジェクタは確実に固定される。
【０００８】
インジェクタフランジ部を押圧する押圧パイプは、インジェクタを支持するシリンダヘッドと同じ線膨張係数を有するので、冷熱サイクルにおいても弛むことなくインジェクタを確実に固定することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の直噴インジェクタの取付構造において、前記カムホルダと同カムホルダに嵌挿される前記押圧パイプとの互いに対応する位置に切欠きが形成され、前記両切欠きにキーが介装されることを特徴とする。
【００１０】
カムホルダと押圧パイプの両切欠きにキーが介装されるので、締付けリングの螺合により押圧パイプが連れ回りするのが阻止され、押圧パイプがインジェクタをフランジ部を押圧しながら回動させるようなことが防止され精巧なインジェクタ本体に負担を掛けることがない。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の直噴インジェクタの取付構造において、前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔における軸シール面を有するインジェクタノズル挿入孔の挿入開口部の全周に隆起部が形成されたことを特徴とする。
【００１２】
インジェクタノズル挿入孔の挿入開口部の全周に形成された隆起部によりインジェクタノズル挿入孔への異物の侵入を阻止して、軸シール面を保護することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３記載の直噴インジェクタの取付構造において、前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔への前記インジェクタフランジ部の挿入余裕幅が、前記インジェクタ取付孔における軸シール面を有するインジェクタノズル挿入孔の挿入開口へのインジェクタノズルの挿入余裕幅より狭いことを特徴とする。
【００１４】
インジェクタをインジェクタ取付孔へ挿入する際に、挿入余裕幅の狭いインジェクタフランジ部によりガイドされてインジェクタ本体は挿入されるので、より挿入余裕幅の広いインジェクタノズル挿入孔の挿入開口に正確にインジェクタノズルを挿入することが容易にでき精巧なインジェクタを保護することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係る直列４気筒内燃機関１のシリンダヘッド２および動弁系の構造を示す断面図である。
【００１６】
シリンダヘッド２の下面には、図示されないシリンダブロックが結合され、シリンダブロックのピストンが摺動するシリンダボアの上方のシリンダヘッド２下面にはペントルーフ型の燃焼室３が形成されている。
シリンダヘッド２およびシリンダブロックはアルミ合金製である。
【００１７】
燃焼室３には各一対の吸気ポート４と排気ポート５が開口しており、各開口に開閉自在に吸気バルブ６と排気バルブ７が設けられ、各バルブ６，７はバルブスプリング８，９により閉弁方向に付勢されている。
【００１８】
シリンダヘッド２の上方はシリンダヘッドカバー１０で覆われて内部に動弁カム室１１が構成されており、動弁カム室１１に収納される動弁機構はロッカシャフトホルダ１２および一体型カムシャフトホルダ１３を備えており、ロッカシャフトホルダ１２と一体型カムシャフトホルダ１３はシリンダヘッド２の上面に重ね合わされて一体にボルト１４で固定される。
【００１９】
ロッカシャフトホルダ１２には、吸気ロッカシャフト１５および排気ロッカシャフト１６が固定され、ロッカシャフトホルダ１２と一体型カムシャフトホルダ１３の間に挟まれるようにして吸気カムシャフト１７と排気カムシャフト１８が回転自在に軸支されている。
【００２０】
ロッカシャフトホルダ１２は各気筒間と両端の５つ別体に配置されるが、一体型カムシャフトホルダ１３は、５つの各ロッカシャフトホルダ１２に対応して吸気カムシャフト１７と排気カムシャフト１８を軸支する５つの軸受部１３ａを連結部１３ｂが連結する一体型のカムシャフトホルダである。
【００２１】
このように５つのロッカシャフトホルダ１２と一体型カムシャフトホルダ１３に軸支された吸気カムシャフト１７と排気カムシャフト１８は、クランク軸により無端チェーンを介して駆動される。
【００２２】
吸気ロッカシャフト１５に吸気カムシャフト１７のカム１７ａに対応して吸気ロッカアーム１９が揺動自在に枢支され、その吸気ロッカアーム１９の切欠きに軸支されたローラ１９ａがカム１７ａに当接し、揺動端部に設けられたタペットねじ１９ｂは吸気バルブ６のバルブステム上端に当接する。
【００２３】
同様に排気ロッカシャフト１６に排気カムシャフト１８のカム１８ａに対応して排気ロッカアーム２０が揺動自在に枢支され、その排気ロッカアーム２０の切欠きに軸支されたローラ２０ａがカム１８ａに当接し、揺動端部に設けられたタペットねじ２０ｂは排気バルブ７のバルブステム上端に当接する。
【００２４】
したがって吸気カムシャフト１７と排気カムシャフト１８の回転により各カムがそれぞれ吸気ロッカアーム１９と排気ロッカアーム２０を揺動して所定のタイミングで吸気バルブ６と排気バルブ７を開閉弁駆動する、
【００２５】
そして動弁カム室１１の底面をなすシリンダヘッド２の上面でシリンダ軸線を囲むようにして上方に膨出したインジェクタ取付基部２ｂが形成され、同インジェクタ取付基部２ｂの内側が円柱状のインジェクタ取付孔３０となっている。
【００２６】
インジェクタ取付孔３０は、図５に図示するように底壁に燃焼室３に貫通する小径のインジェクタノズル挿入孔３１が形成され、インジェクタノズル挿入孔３１より上方に徐々に内径を拡大したテーパ内円部３２が形成され、テーパ内円部３２の上端に段部３６を経て拡径した中間内円部３３が形成され、この中間内円部３３の上方にさらに若干拡径した上部内円部３４が形成されている。
【００２７】
インジェクタノズル挿入孔３１の内面は軸シール面３１ａをなし、テーパ内円部３２への上部開口部は上方に径を徐々に拡大するテーパ面３１ｂをなして環状に隆起して隆起部３５を形成している。
この隆起部３５のテーパ面３１ｂの上端の挿入開口径をｄとする。
【００２８】
同挿入開口径ｄは、インジェクタノズル挿入孔３１のテーパ面３１ｂ以外の軸シール面３１ａの内径より若干大きい。
また中間内円部３３の径をＤとする。
【００２９】
以上のようなインジェクタ取付孔３０の上方は一体型カムシャフトホルダ１３の連結部１３ｂにあたり、同連結部１３ｂにインジェクタ取付孔３０と同軸のシリンダ軸を中心軸とする円孔４０が穿設されている。
【００３０】
図５に示すように同円孔４０は、インジェクタ取付孔３０の上部内円部３４の径より大きい径を有し、内周面の上半部には雌ねじ４０ａが刻設され、下部は拡径部４０ｂが形成されている。
そして同円孔４０の一部に軸方向に指向した溝である切欠き４１が形成されている。
【００３１】
シリンダヘッド２のインジェクタ取付基部２ｂにおけるインジェクタ取付孔３０の上部内円部３４にはスリーブ４５が圧入され、同スリーブ４５の上端部は、一体型カムシャフトホルダ１３の連結部１３ｂにおける円孔４０の下部拡径部４０ｂに嵌合された環状シール部材４６に嵌入されている。
【００３２】
このスリーブ４５内に収納されるインジェクタ５０は、先端に小径のインジェクタノズル５１が突出しており、インジェクタノズル５１の上端拡径部にソレノイドコイル等を収容する円筒状のハウジング５２が嵌着され、ハウジング５２に接続部材５４を介して燃料を供給する円筒管５５が連結されている。
【００３３】
ハウジング５２にはフランジ部５３が外周に突出しており、同フランジ部５３はインジェクタ５０の最大径をなしている。
なおソレノイドコイルから延出した電力線５６が円筒管５５に沿って延びている。
【００３４】
以上のようなインジェクタ５０は、インジェクタノズル５１を先にして一体型カムシャフトホルダ１３の連結部１３ｂの円孔４０を上方から貫通し、スリーブ４５内を通ってシリンダヘッド２のインジェクタ取付基部２ｂのインジェクタ取付孔３０に挿入され、先端のインジェクタノズル５１はインジェクタノズル挿入孔３１に嵌入して、ノズル先端を燃焼室３に臨ませる。
【００３５】
先端のインジェクタノズル５１の外径は、インジェクタノズル挿入孔３１の軸シール面３１ａの内径より僅かに小さく、インジェクタノズル５１の外周に周方向１周に亘って形成された環状溝に弾性部材であるシールリング５７が嵌合され、シールリング５７の環状溝からはみ出した部分がインジェクタノズル挿入孔３１の軸シール面３１ａに押圧されて軸シール構造を構成するようになっている。
【００３６】
図６を参照してインジェクタノズル挿入孔３１のテーパ面３１ｂにおける上端の挿入開口へインジェクタノズル５１を挿入する際に挿入余裕幅ｅ（テーパ面３１ｂ上端の挿入開口径ｄとインジェクタノズル５１の外径との差の半分）を有する。
【００３７】
一方でインジェクタ５０のハウジング５２に形成されたフランジ部５３がインジェクタノズル挿入孔３１の中間内円部３３に挿入され、フランジ部５３はインジェクタノズル挿入孔３１の段部３６にガスケット５８を介して支持される（図６参照）。
【００３８】
図６を参照して中間内円部３３へインジェクタ５０のフランジ部５３を挿入する際に挿入余裕幅Ｅ（中間内円部３３の内径Ｄとフランジ部５３の外径との差の半分）を有する。
【００３９】
中間内円部３３へのインジェクタ５０のフランジ部５３の挿入余裕幅Ｅは、インジェクタノズル挿入孔３１の挿入開口へのインジェクタノズル５１の挿入余裕幅ｅより図６に示すように狭い。
【００４０】
したがってインジェクタ５０をインジェクタ取付孔３０へ挿入する際に、挿入余裕幅の狭いインジェクタ５０のフランジ部５３が中間内円部３３にガイドされてインジェクタ本体は挿入されるので、より挿入余裕幅の広いインジェクタノズル挿入孔３１の挿入開口に正確にインジェクタノズル５１を挿入することが容易にでき、特に精巧なインジェクタノズル５１を損傷することなく組付け保護することができる。
【００４１】
インジェクタノズル挿入孔３１にインジェクタノズル５１が完全に挿入されると、シールリング５７と軸シール面３１ａによりインジェクタノズル挿入孔３１は確実にシールされる。
【００４２】
この軸シール面３１ａの挿入開口は環状に隆起して隆起部３５が形成されているので、インジェクタノズル挿入孔３１への異物の侵入が阻止され、軸シール面３１ａを保護することができる。
【００４３】
以上のようにしてインジェクタ取付孔３０にインジェクタ５０を挿入した後、インジェクタ取付孔３０の中間内円部３３の内径Ｄより外径が僅かに小さい押圧パイプ６０を、インジェクタ５０を囲うようにして一体型カムシャフトホルダ１３の連結部１３ｂの円孔４０からスリーブ４５内に挿入する。
【００４４】
押圧パイプ６０の先端（下端）は、インジェクタ５０のフランジ部５３に当接し、上端は、一体型カムシャフトホルダ１３の連結部１３ｂの円孔４０内の略中間高さ位置に至る。
該押圧パイプ６０はシリンダヘッド２と同じアルミ合金製である。
【００４５】
該押圧パイプ６０は、上端部の一部に切欠き６１が形成されており、同切欠き６１は一体型カムシャフトホルダ１３の円孔４０の前記切欠き４１に対向し、両切欠き４１，６１にキープレート６２が嵌入されて押圧パイプ６０の回動が規制される。
【００４６】
そして一体型カムシャフトホルダ１３の円孔４０の内周面の上半部に刻設された雌ねじ４０ａに、外周面に雄ねじが形成された環状の締付リング６５を螺合する。
締付リング６５が円孔４０に螺入されると、締付リング６５の下面が押圧パイプ６０の上端面に当接して押圧パイプ６０が押圧される。
【００４７】
押圧パイプ６０は、キープレート６２により回動を規制され締付リング６５の螺合に連れ回りすることなく押圧されて押圧パイプ６０の下端がインジェクタ５０のフランジ部５３を押圧する。
【００４８】
インジェクタ５０のフランジ部５３は、シリンダヘッド２のインジェクタ取付孔３０の段部３６にガスケット５８を介して支持されているので、上方から押圧パイプ６０により押圧されて挟まれるようにしてフランジ部５３が挟持されてインジェクタ５０は確固として固定される。
【００４９】
インジェクタ５０は精巧に構成されているので、その取付けに際して余計な応力が加わることは極力避けなければならないが、本実施の形態のインジェクタ取付構造においては、インジェクタ５０におけるハウジング５２のフランジ部５３を押圧パイプ６０が回動することなく押圧して固定するのでインジェクタ５０の内部およびインジェクタノズル５１に負担を掛けることがない。
【００５０】
押圧パイプ６０を押圧する締付リング６５は、一体型カムシャフトホルダ１３を利用して、その連結部１３ｂの円孔４０に螺合し、締付リング６５は雄ねじを有して円孔４０に螺入するので、スタッドボルトのような支持棒を必要としない。
【００５１】
以上のように特別な部材を必要せず、部品点数が少なく簡単な取付構造とすることができ、コストの低減を図ることができる。
【００５２】
またインジェクタ５０のフランジ部５３を押圧する押圧パイプ６０は、インジェクタ５０を支持するシリンダヘッド２と同じアルミ合金製であり、同一線膨張係数を有するので、冷熱サイクルにおいても弛むことなくインジェクタ５０を確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関のシリンダヘッドおよび動弁系の構造を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図５】シリンダヘッドのインジェクタ取付孔と一体型カムシャフトホルダの円孔の構造を示す断面図である。
【図６】図１の要部拡大図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…シリンダヘッド、３…燃焼室、４…吸気ポート、５…排気ポート、６…吸気バルブ、７…排気バルブ、８…バルブスプリング、１０…シリンダヘッドカバー、１１…動弁カム室、
１２…ロッカシャフトホルダ、１３…一体型カムシャフトホルダ、１４…ボルト、１５…吸気ロッカシャフト、１６…排気ロッカシャフト、１７…吸気カムシャフト、１８…排気カムシャフト、１９…吸気ロッカアーム、２０…排気ロッカアーム、
３０…インジェクタ取付孔、３１…インジェクタノズル挿入孔、３２…テーパ内円部、３３…中間内円部、３４…上部内円部、３５…隆起部、３６…段部、４０…円孔、４１…切欠き、４５…スリーブ、４６…環状シール部材、
５０…インジェクタ、５１…インジェクタノズル、５２…ハウジング、５３…フランジ部、５４…接続部材、５５…円筒管、５６…電力線、５７…シールリング、５８…ガスケット、
６０…押圧パイプ、６１…切欠き、６２…キープレート、６５…締付リング。
【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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