(57)【要約】【課題】組み付け作業性及び荷重バランスが取れる燃料噴射弁の固定構造を実現する。【解決手段】Ｙ字形クランプ部材７のＶ字状係合部により直噴インジェクタ２を押さえ付けると共に柄部の延出端部をシリンダヘッド１に当接させ、かつ柄部の中間部に挿通した固定ボルト９をシリンダヘッドに締結して直噴インジェクタを固定する。隣り合うクランプ部材の柄部同士が互い違いに向いて隣接するように配設する。隣り合うクランプ部材に対する各固定ボルトに対する締結作業箇所が近いため、一方の締結部位から他方の締結部位へ移る際の作業性が良く、複数の直噴インジェクタの組み付け作業性を向上することができる。また、隣り合うクランプ部材間に位置するカムジャーナル部の両側に固定ボルトの締結部が位置するため、両側の各固定ボルトの締結力による荷重がカムジャーナル部に対してバランスされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒エンジンの各燃焼室直上にそれぞれ配設された各直噴インジェクタをシリンダヘッドにクランプ部材により固定する燃料噴射弁の固定構造であって、
気筒列方向に延在するように燃料分配管が配設され、
前記各直噴インジェクタが、前記燃料分配管から前記直噴インジェクタと同数の燃料供給管を介して接続され、
前記クランプ部材が、Ｙ字状をなし、かつ前記直噴インジェクタに係合するＶ字状係合部と、前記Ｖ字状係合部から延出されかつ前記シリンダヘッドに固定される柄部とを有すると共に、
隣り合う前記クランプ部材の前記柄部同士が、互い違いに向いて隣接するように並べられていることを特徴とする燃料噴射弁の固定構造。
【請求項２】
前記クランプ部材の前記柄部と前記燃料供給管とが互いに相反する側に延出するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直噴エンジンに適用可能な燃料噴射弁の固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料を燃焼室に直接噴射する直噴エンジンにおける燃料噴射弁としての直噴インジェクタの固定に構造において、ノズル側をシリンダヘッドに没入させた状態の直噴インジェクタの上方突出部をＹ字形クランプ部材のＶ字状係合部により押さえ付けるようにして固定したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このようなＹ字形クランプ部材を用いた固定にあっては、Ｖ字状係合部から延出された柄部の延出端部をピボットとし、その柄部の中間部を固定ボルトによりシリンダヘッド（あるいはシリンダヘッドと一体化された部材）に固定している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１３０５１号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のものでは、Ｙ字形クランプ部材がカムシャフトと平行かつ全て同一方向に向いているため、Ｙ字形クランプ部材をシリンダヘッドに固定するべく柄部の中間部を押し付けるための固定ボルトの締結作業箇所が互いに離れている。そのため、１つの締結部位から次の締結部位に移るための移動距離が長くなるばかりでなく、燃料供給管がＹ字形クランプ部材の反対側から延出する場合にはその延出方向にクランプ部材が存在するため、固定ボルトに対する締結作業においてその燃料供給管が邪魔になる。そのため、固定ボルトの締結作業が煩雑化するため、Ｙ字形クランプ部材の組み付け作業性が悪いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決して、組み付け作業性が良いと共に荷重バランスが取れる燃料噴射弁の固定構造を実現するために、本発明に於いては、多気筒エンジンの各燃焼室（３）直上にそれぞれ配設された各直噴インジェクタ（２）をシリンダヘッド（１）にクランプ部材（７）により固定する燃料噴射弁の固定構造であって、気筒列方向に延在するように燃料分配管（１３）が配設され、前記各直噴インジェクタ（２）が、前記燃料分配管（１３）から前記直噴インジェクタ（２）と同数の燃料供給管（１２）を介して接続され、前記クランプ部材（７）が、Ｙ字状をなし、かつ前記直噴インジェクタ（２）に係合するＶ字状係合部（７ａ）と、前記Ｖ字状係合部（７ａ）から延出されかつ前記シリンダヘッド（１）に固定される柄部（７ｂ）とを有すると共に、隣り合う前記クランプ部材（７）の前記柄部（７ｂ）同士が、互い違いに向いて隣接するように並べられているものとした。
【０００６】
特に、前記クランプ部材（７）の前記柄部（７ｂ）と前記燃料供給管（１２）とが互いに相反する側に延出するように配設されていると良い。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明によれば、クランプ部材の柄部同士が互い違いに向いて隣接するように配設されることから、Ｙ字形クランプ部材のＶ字状係合部により直噴インジェクタを押さえ付けると共に柄部の延出端部をシリンダヘッドに当接させ、かつ柄部の中間部に挿通した固定ボルトをシリンダヘッドに締結して直噴インジェクタを固定するようにした場合に、隣り合うクランプ部材に対する各固定ボルトに対する締結作業箇所が近いため、一方の締結部位から他方の締結部位へ移る際の作業性が良く、複数の直噴インジェクタの組み付け作業性を向上することができる。また、隣り合うクランプ部材間に位置するカムジャーナル部の両側に固定ボルトの締結部が位置するため、両側の各固定ボルトの締結力による荷重がカムジャーナル部に対してバランスされる。
【０００８】
また、各クランプ部材において、互いに隣接する柄部が配設されている側とは相反する側には他の柄部が存在しないため、そのスペースを使って燃料供給管を自由にレイアウトすることができる。そして、クランプ部材の柄部と燃料供給管とが互いに相反する側に延出されることにより、各燃料供給管の屈曲率及び長さ等を等しくすることができるため、燃料の均等配分が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された直噴式ガソリンエンジンの要部を示す概略上面図である。図に示されるように、本エンジンは直列４気筒であり、シリンダヘッド１における各気筒ＣＬ１・ＣＬ２・ＣＬ３・ＣＬ４の各燃焼室の直上にそれぞれ各直噴インジェクタ２が配置されている。直噴インジェクタ２は、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁であり、例えば高圧で供給される燃料を電磁弁の開閉により噴射タイミングに合わせて燃料噴射を行うものであり、公知の直噴インジェクタと同様の構造であって良く、その構造の説明は省略する。なお、図示例では直噴式ガソリンエンジンであるが、直噴式ディーゼルエンジンにも適用可能である。
【００１０】
直噴インジェクタ２は、図２に示されるように、円柱状の胴部２ａと、胴部２ａの一端側（図における下側）に設けられた小径のノズル部２ｂと、胴部２ａの他端（図における上側）に設けられた燃料供給管接続部２ｃとを同軸かつ一体的に有するように形成されている。シリンダヘッド１における燃焼室３の直上には円筒状のインジェクタ保持部１ａが同軸的に突出するように形成されており、そのインジェクタ保持部１ａに直噴インジェクタ２の図における下半分が没入している。
【００１１】
本エンジンにあっては、シリンダヘッド１の上にロッカーシャフトホルダ４が組み付けられ、そのロッカーシャフトホルダ４の上にカムホルダ５が組み付けられており、ロッカーシャフトホルダ４及びカムホルダ５はシリンダヘッド１と一体である。カムホルダ５の上面となる天板部５ａにインジェクタ挿通孔５ｂが設けられており、そのインジェクタ挿通孔５ｂから直噴インジェクタ２の図における上部が外方に露出し、かつインジェクタ挿通孔５ｂに組み付けられた円環状シール部材６により直噴インジェクタ２の対応する部分がシールされている。
【００１２】
直噴インジェクタ２にあっては、上記状態ではインジェクタ保持部１ａに挿入されたままであるため固定状態になっていない。そのため、直噴インジェクタ２は図３に併せて示されるＹ字形クランプ部材７を用いて固定されている。
【００１３】
クランプ部材７は、例えば鉄系焼結材料製であり、図３に良く示されるようにＹ字形をなし、その２本のアームからなるＶ字状係合部７ａと、Ｖ字状係合部７ａの分岐部から相反する方向に直線的に延出された柄部７ｂとを有するように形成されている。柄部７ｂの延出方向端部であって、クランプ部材７の組み付け状態でシリンダヘッド１側に向く面には、球面を有するピボット７ｃが突設されている。なお、カムホルダ５には、組み付け状態でピボット７ｃを受ける位置にピボット支え８が固設されている。このピボット支え８は、カムホルダ５を特にアルミニウム製とした場合の座屈を防止するためのものであり、鋼製により形成されていると良い。
【００１４】
また、柄部７ｂの中間部であって、Ｖ字状係合部７ａの分岐部に近接した位置には、固定ボルト９を挿通するためのボルト挿通孔７ｄが設けられている。なお、ボルト挿通孔７ｄにおける固定ボルト９の頭部と当接する部分には球面座７ｅが形成されている。なお、ロッカーシャフトホルダ４には、固定ボルト９に対応するねじ孔４ａが設けられている。
【００１５】
直噴インジェクタ２の胴部２ａと燃料供給管接続部２ｃとの間の首部には二面取り部２ｄが設けられている。クランプ部材７のＶ字状係合部７ａの互いに対峙する両内向面７ｆ同士がその二面取り部２ｄに整合する平行面となるように形成されている。その両内向面７ｆを二面取り部２ｄに嵌合し、直噴インジェクタ２における胴部２ａの首との間の肩部にＶ字状係合部７ａの図２における下面を当接して、クランプ部材７を直噴インジェクタ２に係合させることができる。
【００１６】
上記係合状態にすると共に、上記したようにピボット７ｃをピボット支え８に置き、固定ボルト９をボルト挿通孔７ｄに挿通してねじ孔４ａにねじ込むことにより、直噴インジェクタ７の軸線回り回動が規制され、かつ固定ねじ９の締結力に応じて直噴インジェクタ７が没入方向へ押し付けられて、直噴インジェクタ７が固定される。
【００１７】
また、直噴インジェクタ２の燃料供給管接続部２ｃの上面には配管プラグ１１がねじ止めされている。配管プラグ１１には燃料供給管１２の一端が結合され、燃料供給管１２の他端は燃料分配管１３に結合されている。本図示例にあっては直列４気筒エンジンであり、各気筒ＣＬ１〜ＣＬ４にそれぞれ直噴インジェクタ２が配設されている。なお、燃料分配管１３は、各直噴インジェクタ２の並び方向（気筒列方向）長さよりも少し短い長さに形成されている。各４本の直噴インジェクタ２を組み付け状態と同様に配置し、その並び方向（気筒列方向）に延在するように燃料分配管１３を配置し、各直噴インジェクタ２に一体化された配管プラグ１１と燃料分配管１３とを各燃料供給管１２を介して接続して、これら各部材が図４に示されるようにサブアッセンブリ化されるようになっている。
【００１８】
燃料供給管１２が金属製であることにより燃料分配管１３及び各直噴インジェクタ２が剛性をもって互いに保持されるため、上記サブアッセンブリ状態で直噴インジェクタ２の組み付け作業を行うことができる。また、サブアッセンブリ状態で寸法公差設定を行うことができる。例えば燃料分配管１３を基準として燃料供給管１２に対する直噴インジェクタ２位置の寸法公差を設定することにより、エンジンへの組み付け作業時に各直噴インジェクタ２の位置合わせを行うことなく組み付けることができ、組み付け作業が容易になる。また、サブアッセンブリとしておくことにより、燃料供給管の結合部の圧力検査も部品供給側で実施可能なため、組立側での工数をさらに削減できる。また、同時に、気筒別配管部の耐久強度の保証も確実に行える。
【００１９】
各直噴インジェクタ２を図４の矢印Ａに示されるようにカムホルダ５（シリンダヘッド１）の各インジェクタ挿通孔５ｂに挿入し、全挿入状態でクランプ部材７を上記したように直噴インジェクタ２に係合させた状態で所定位置に配置し、固定ボルト９でクランプ部材７を介して直噴インジェクタ２を固定する。このようして、図２に示されるようにエンジンに直噴インジェクタ２が組み付けられる。なお、燃料分配管１３はカムホルダ５の天板部５ａにねじ止めにより固定される。
【００２０】
上記各直噴インジェクタ２を固定する各クランプ部材７は、上記した形状の同一のものを用いて良く、図１に示されるように互いに隣り合うもの同士の各柄部７ｂが互い違いに向いて隣接するように並べられている。図示例では、１番及び２番気筒ＣＬ１・ＣＬ２に対応する各クランプ部材７同士と、３番及び４番気筒ＣＬ３・ＣＬ４に対応する各クランプ部材７同士とが、それぞれ互いの柄部７ｂ同士を対向させかつ互い違いになるようにされている。その互い違いの状態は、気筒列方向の線すなわちカムシャフト１４ａ（１４ｂ）に平行な基準線Ｌ１に対して、例えば図５に示されるように、１番及び３番気筒ＣＬ１・ＣＬ３の各クランプ部材７(1)・７(3)の柄部７ｂが基準線Ｌ１に対してある角度θ１をもって傾いて延在し、２番及び４番気筒ＣＬ２・ＣＬ４の各クランプ部材７(2)・７(4)の柄部７ｂが基準線Ｌ１に対して反対側にある角度θ２をもって傾いて延在するようにされている。
【００２１】
このようにして隣り合う柄部７ｂ同士が基準線Ｌ１を挟んで相反する側に傾いて延在することにより、隣り合うクランプ部材７の各柄部７ｂ同士が互い違いに向いて隣接するように並べることができる。なお、各角度θ１・θ２にあっては任意であり、隣り合う柄部７ｂ同士が干渉しない角度であれば良い。
【００２２】
このようにすることにより、クランプ部材７の柄部７ｂと対向する柄部７ｂとの干渉を避けることができ、最適なレバー比によってピボット７ｃと球面座７ｅとの最適な位置関係を設定することができる。したがって、固定ボルト９の締結力を過大にすることなく直噴インジェクタ２に対する十分な押し付け力を確保することができる。また、隣り合うクランプ部材７の締結部（固定ボルト９に対する作業箇所）が近く、かつ燃料供給管１２から逃げた位置で締結作業を行うことができるため、作業性が良い。
【００２３】
また、直噴インジェクタ２は、クランプ部材７により固定ボルト９の軸力をピボット７ｃと直噴インジェクタ２の肩面とに分配する形で固定されるため、シリンダヘッド１の座面のガスケットに荷重が作用して燃焼ガスをシールすることができる。このとき、クランプ部材７と固定ボルト９、クランプ部材７とピボット７ｃとの接触面が上記したように球面形状となっているため、クランプ部材は傾斜することができ、各部品の寸法誤差や取付誤差にかかわらず直噴インジェクタ２の押し付け荷重を安定して得ることができる。
【００２４】
また、燃料供給管１２とクランプ部材７とが互いに相反する側に向けて延出するように配設されている。各燃料供給管１２のレイアウトにあっては、図示例では、１番及び４番気筒ＣＬ１・ＣＬ４に対応する各燃料供給管１２は燃料分配管１３の両端に向かって迂回するように曲げられ、２番及び３番気筒ＣＬ２・ＣＬ３に対応する各燃料供給管１２は燃料分配管１３の中央部に対して一旦遠ざかってから曲げられて接続されている。
【００２５】
このように各燃料供給管１２を曲成することにより、各クランプ部材７の固定ボルト９の配置部と干渉しない範囲に各燃料供給管１２を配設することができるため、各燃料供給管１２の取り回しが良いと共に、各クランプ部材７の組み付け作業及び各固定ボルト９の締結作業を燃料供給管１２と干渉することなく行うことができ、それらの作業性が良い。また、各燃料供給管１２を長さ及び曲がりを同一にして形成することができるため、部品の共通化を実現できる。これにより、燃料の均等配分の実現において、燃料供給管１２のばらつきの影響を受けることがなく、燃料の均等配分が容易になる。
【００２６】
また、気筒列方向に両端及び各気筒間に配設されている各カムジャーナル部において、１番及び２番気筒ＣＬ１・ＣＬ２間に位置する２番カムジャーナル部１５と、３番及び４番気筒ＣＬ３・ＣＬ４間に位置する４番カムジャーナル部１６とに対して、それぞれの各クランプ部材７の固定ボルト９が気筒列方向に各カムジャーナル部１５・１６を挟むように配置される。これにより、カムジャーナル部１５（１６）の両側にそれぞれ固定ボルト９及びピボット７ｃが配置されるため、両側の各固定ボルト９の締結力による荷重がカムジャーナル部１５（１６）の中心線ＣＪに対してバランスされて作用し、従来例で述べたような偏荷重によるカムジャーナル部１５（１６）の倒れを防止することができる。したがって、カムジャーナル部１５（１６）の軸受信頼性を確保することができる。
【００２７】
なお、本発明は、クランク軸を鉛直方向に向ける船舶エンジンにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかる燃料噴射弁の固定構造は、固定ボルトの締結作業性が良く、カムジャーナル部に対する荷重バランスが良く、燃料の均等配分が可能であり、直噴インジェクタの固定構造等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用された直噴式ガソリンエンジンの要部を示す概略上面図である。
【図２】直噴インジェクタの固定構造を示す要部破断側断面図である。
【図３】Ｙ字形クランプ部材を示す斜視図である。
【図４】直噴インジェクタのサブアッセンブリ状態を示す側面図である。
【図５】Ｙ字形クランプ部材の配置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  シリンダヘッド
２  直噴インジェクタ
７  クランプ部材
７ａ  Ｖ字状係合部
７ｂ  柄部
１２  燃料供給管
１３  燃料分配管
【図１】
2005155451.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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