(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給レールに貫設された複数のボルト挿通孔に挿通するボルトをシリンダヘッドに一体に突設された複数のボスに螺着することによって燃料供給レールをシリンダヘッドに取り付け、該燃料供給レールから供給される燃料をインジェクから各気筒内に直接噴射する２サイクル多気筒エンジンの前記燃料供給レールの取付構造であって、
前記燃料供給レールの長さ方向両端部のボルト挿通孔に挿通する前記ボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの根元部に設けるとともに、
ボルトとボルト挿通孔との間に隙間を形成し、
前記燃料供給レールの長さ方向中間部のボルト挿通孔に挿通する前記ボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの表面部に設け、
該ボスの根元部分のクランク軸方向の剛性を燃料供給レールの両端部に位置する両端部のボスのそれよりも相対的に小さく設定した  ことを特徴とする２サイクル多気筒エンジンの燃料供給レール取付構造。
【請求項２】
前記燃料供給レールと前記シリンダヘッド側ボスとの間にスペーサを介設した
ことを特徴とする請求項１記載の２サイクル多気筒エンジンの燃料供給レール取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２サイクル多気筒エンジンの燃料供給レール取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インジェクタから気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式（直噴式）の多気筒エンジンにおいては、燃料ポンプからの燃料はシリンダヘッドに取り付けられた燃料供給レールを経て各インジェクタに分配される。
【０００３】
斯かる筒内噴射式の多気筒エンジンにあっては、燃料噴霧の微粒化や貫通力（吹き出す強さ）アップ等の要求から燃料の高圧化が進んできているが、一般的に燃料を高圧化しているエンジンでは、安全面から燃料供給レールにも高い強度を確保する必要があるため、該燃料供給レールとしては厚くて剛性の高いものが用いられる。
【０００４】
ところで、筒内噴射式の２サイクル多気筒エンジンの場合、４サイクル多気筒エンジンとは異なり、シリンダヘッドにバルブ類が存在しないため、燃料供給レールのシリンダヘッドへの取り付けは必然的にボス方式となる。具体的には、シリンダヘッドの外面に複数のボスを一体に突設し、燃料供給レールに貫設された複数のボルト挿通孔に挿通するボルトをシリンダヘッド側ボスに螺着することによって、燃料供給レールをシリンダヘッドに取り付ける構成が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
斯かる取付構造を有する筒内噴射式の２サイクル多気筒エンジンにおいては、燃料供給レールが取り付けられているシリンダヘッドは運転時には高温となって熱膨張する反面、燃料供給レールはその内部に比較的低温の燃料が流れるために余り熱膨張しない。このため、シリンダヘッドと燃料供給レール間に熱膨張差が生じ、この熱膨張差に起因して燃料供給レールの取付部であるシリンダヘッド側ボスに過大な応力が発生する可能性がある。
【０００６】
ここで、２サイクル多気筒エンジンにおける燃料供給レールの取付構造の従来例を図８に示す（特開２０００−１７９４３２参照）。
【０００７】
即ち、図８は従来の燃料供給レール取付構造を示す船外機用エンジンのシリンダヘッドの破断面図であり、上下方向（図の紙面垂直方向）に長いシリンダヘッド１２１の複数箇所にはボス１２１ａが一体に突設されており、燃料供給レール１２５は、これに貫設されたボルト挿通孔１３８に挿通するボルト１４２をシリンダヘッド側ボス１２１ａに螺着することによってシリンダヘッド１２１に取り付けられている。
【０００８】
ところが、ボルト１４２のボス１２１ａへの螺合部ｃ”はボス１２１ａの表面付近の浅い部分に位置していたため、燃料供給レール１２５とシリンダヘッド１２１の熱膨張差に起因する応力がボルト１４２の撓み変形によって吸収され得ず、過大な応力がボス１２１ａの根元部に作用するという問題があった。尚、燃料供給レール１２５とシリンダヘッド１２１の熱膨張差は燃料供給レール１２１の長さ方向両端部で最大となるため、この部分を取り付けるためのボス１２１ａの根元部に最も大きな応力が発生する。
【０００９】
又、燃料供給レールには高い燃料圧の反力やエンジン振動が作用するため、これらに伴う応力が燃料供給レールの取付部であるボス部に加わる。特に、２サイクルエンジンの高速域での燃料噴射可能時間（範囲）は４サイクルエンジンのそれよりも短いため、２サイクルエンジンには燃料圧の一層の高圧化が要求され、シリンダヘッド側ボスの根元部への応力集中が激しくなる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、燃料供給レールを取り付けるためのシリンダヘッド側ボスへの過大な応力の集中を防ぐことができる２サイクル多気筒エンジンの燃料供給レール取付構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、燃料供給レールに貫設された複数のボルト挿通孔に挿通するボルトをシリンダヘッドに一体に突設された複数のボスに螺着することによって燃料供給レールをシリンダヘッドに取り付け、該燃料供給レールから供給される燃料をインジェクから各気筒内に直接噴射する２サイクル多気筒エンジンの前記燃料供給レールの取付構造として、前記燃料供給レールの長さ方向両端部のボルト挿通孔に挿通する前記ボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの根元部に設けるとともに、ボルトとボルト挿通孔との間に隙間を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項１記載の発明は、さらに、前記燃料供給レールの長さ方向中間部のボルト挿通孔に挿通する前記ボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの表面部に設け、該ボスの根元部分のクランク軸方向の剛性を燃料供給レールの両端部に位置する両端部のボスのそれよりも相対的に小さく設定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記燃料供給レールと前記シリンダヘッド側ボスとの間にスペーサを介設したことを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項１記載の発明によれば、熱膨張差が最大となる燃料供給レールの少なくとも長さ方向両端部のボルト挿通孔に挿通するボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの根元部に設けるとともに、ボルトとボルト挿通孔との間に隙間を形成したため、シリンダヘッドと燃料供給レールとの熱膨張差に起因する応力はボルトの撓み変形によって吸収され、特別な部材を設けることなく簡単な加工のみで、燃料供給レールを取り付けるためのシリンダヘッド側ボスへの過大な応力の集中を防ぐことができる。
【００１５】
また、請求項１記載の発明によれば、燃料供給レールの長さ方向中間部の熱膨張差は両端部のそれよりも小さく、この部分のボスに作用する応力も比較的小さい。このため、燃料供給レールの長さ方向中間部のボルト挿通孔に挿通するボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの表面部に設ける従来の構成と同様の構成を採用しても、ボスに過大な応力が発生することはない。そして、燃料供給レールの長さ方向中間部に位置するボスの根元部分のクランク軸方向の剛性を燃料供給レールの両端部に位置するボスのそれよりも相対的に小さく設定したため、エンジン振動により燃料供給レール自体が振動したとしても、該燃料供給レールの長さ方向中間部に位置するボスに過大な応力が発生することがない。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、燃料供給レールとシリンダヘッド側ボスとの間にスペーサを介設したため、このスペーサの厚さ分だけボスの突出高さを低く抑えることができ、ボルトに曲げ荷重が作用したときにスペーサとボスとの間に相対変位が許容され、ボスに曲げ荷重が掛かりにくく、該ボスに大きな応力が発生しない。そして、スペーサを断熱性の高い樹脂材等で構成すれば、シリンダヘッドから燃料供給レールへの熱の伝播を遮断することができ、燃料供給レールを流れる燃料への熱的影響を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に関連技術及び本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜関連技術１＞
関連技術１は２サイクル多気筒エンジンの燃料供給レール取付構造を船外機用エンジンに対して適用したものであるが、先ず、船外機の全体構成を図１に基づいて説明する。
【００１９】
図１は船外機１の側面図であり、該船外機１は、クランプブラケット２によって船体１００後部の船尾板１００ａに取り付けられており、クランプブラケット２には推進ユニット３を弾性支持するスイベルブラケット４がチルト軸５によって上下に回動自在に枢着されている。
【００２０】
上記推進ユニット３は、カウリング６とアッパーケース７及びロアーケース８とで構成されるハウジングを有しており、カウリング６内には２サイクル多気筒エンジン１０が収納されている。
【００２１】
上記エンジン１０には、後述のようにクランク軸１９（図２及び図３参照）が配されており、このクランク軸１９には、アッパーケース７内を縦方向に縦断するドライブ軸１１の上端が連結されている。そして、ドライブ軸１１の下端は、ロアケース８内に収納された前後進切換機構１２に連結されており、前後進切換機構１２からはプロペラ軸１３が水平後方に延びており、このプロペラ軸１３のロアケース８外へ突出する後端部にはプロペラ１４が取り付けられている。
【００２２】
而して、エンジン１０が駆動されると、そのクランク軸１９の回転はドライブ軸１１へと伝達され、ドライブ軸１１の回転は前後進切換機構１２によって方向を直角に切り換えられてプロペラ軸１３に伝達され、該プロペラ軸１３に取り付けられたプロペラ１４が回転することによって推進ユニット３に所要の推進力が発生し、この推進力によって船体１００が所定の速度で航走せしめられる。
【００２３】
次に、前記２サイクル多気筒エンジン１０の構成の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２は船外機のエンジン部分の平断面図、図３はエンジンの一方のバンクの平断面図である。
【００２４】
２サイクル多気筒エンジン１０は、筒内噴射式（直噴式）のＶ型６気筒エンジンであって、Ｖ型を成す各バンクには３つの気筒がそれぞれ縦方向（図２及び図３の紙面垂直方向）に配されている。そして、図３に示すように、各バンクのシリンダボディ１５には、各気筒毎にシリンダ１６が設けられており、各シリンダ１６には水平方向に摺動するピストン１７がそれぞれ嵌挿され、各ピストン１７はコンロッド１８を介してクランク軸１９に連結されている。尚、クランク軸１９はクランク室２０内に縦方向（図２及び図３の紙面垂直方向）に長く配されており、各ピストン１７のシリンダ１６内での往復直線運動はコンロッド１８によってクランク軸１９の回転運動に変換される。
【００２５】
又、図３に示すように、各バンクのシリンダボディ１５の端部に被着されたシリンダヘッド２１には、各気筒毎に燃焼室２２がそれぞれ形成されており、シリンダヘッド２１には、その端部が燃焼室２２に臨むインジェクタ２３と点火プラグ２４が各気筒毎にそれぞれ取り付けられるとともに、各インジェクタ２３に燃料を分配するための燃料供給レール２５が本発明構造によって取り付けられている。
【００２６】
ところで、図２に示すように、前記クランク軸１９の上端部にはフライホイール２６が固定されており、更にその上部には駆動プーリ２７が取り付けられている。そして、エンジン１０の上部に配されたポンプ駆動ユニット２８の回転軸２９には従動プーリ３０が取り付けられており、該従動プーリ３０と前記駆動プーリ２７には無端状の駆動ベルト３１が巻装されている。
【００２７】
ここで、上記ポンプ駆動ユニット２８には高圧燃料ポンプ３２を含んで構成されており、この高圧燃料ポンプ３２は燃料給排ユニット３３を有している。
【００２８】
他方、エンジン１０の各バンクのシリンダヘッド２１には、燃料供給レール２５が本発明に係る取付構造によって取り付けられており、各燃料供給レール２５には前記インジェクタ２３が接続されるとともに、前記燃料給排ユニット３３から延びるフレキシブル配管３４が接続されている。
【００２９】
而して、エンジン１０が駆動されると、そのクランク軸１９の回転は駆動プーリ２７と駆動ベルト３１及び従動プーリ３０を経てポンプ駆動ユニット２８の回転軸２９に伝達され、この回転軸２９の回転によって前記高圧燃料ポンプ３２が駆動されて燃料が所定圧（５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 ）に加圧される。そして、加圧された高圧燃料は、燃料給排ユニット３３からフレキシブル配管３４を経て左右の各バンクの燃料供給レール２５に送られ、各燃料供給レール２５からインジェクタ２３に供給され、各インジェクタ２３において適当なタイミングで各気筒の燃焼室２２内に直接噴射されて燃焼に供される。
【００３０】
尚、図２において、３５はスタータモータ、３６はベルトテンショナ、３７はサイレンサである。
【００３１】
次に、前記各燃料供給レール２５のシリンダヘッド２１への取付構造を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４はシリンダヘッドの正面図、図５は図４のＡ−Ａ線破断面図である。
【００３２】
図４に示すように、上下方向に長いシリンダヘッド２１の外面の内バンク側には４つのボス２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが上下方向に適当な間隔で一体に突設されており、これらのボス２１ａ〜２１ｄに前記燃料供給レール２５が取り付けられている。
【００３３】
ここで、燃料供給レール２５の最下端のボス２１ｄへの取付構造を図５に示すが、燃料供給レール２５のボス２１ａ〜２１ｄに対応する箇所には計４つのボルト挿通孔３８が貫設されており、各ボス２１ａ〜２１ｄには、根元部まで達する鋳抜き下穴３９が形成され、この鋳抜き下穴３９の上部（表面付近）には円孔４０が形成され、その下方には長さａの雌ねじ部４１が形成されている。
【００３４】
而して、燃料供給レール２５の下端部は、これに形成された前記ボルト挿通孔３８に挿通するボルト４２の長さｂの雄ねじ部４２ａをボス２１ｄに形成された雌ねじ部４１にねじ込むことによって取り付けられ、他の３箇所も同様の構造によってボスにそれぞれ取り付けられる。ここで、各ボルト４２の先端部には長さｂに亘って雄ねじ部４２ａが形成されているが、各ボス２１ａ〜２１ｄにはその根元部付近に雌ねじ部４１が形成されているため、ボルト４２のシリンダヘッド側ボス２１ａ〜２１ｄへの螺合部ｃが該ボス２１ａ〜２１ｄの根元部に位置することとなる。
【００３５】
従って、ボルト４２と燃料供給レール２５のボルト挿通孔３８及びボス２１ａ〜２１ｄの円孔４０との間には所定の隙間が形成されており、図示しないが、この隙間には、組立時に位置決め用として用いられるカラーが挿入されている。
【００３６】
上述の構造によってシリンダヘッド２１に取り付けられた燃料供給レール２５には、図４に示すように、各気筒毎に設けられた前記インジェクタ２３の端部が差し込まれて固定されている。尚、図４において、４３は各気筒毎に形成されたプラグ孔であり、各プラグ孔４３には前記点火プラグ２４が螺着される。
【００３７】
ところで、関連技術１に係る２サイクル多気筒エンジン１０においては、燃料供給レール２５が取り付けられているシリンダヘッド２１は運転時には高温となって熱膨張する反面、燃料供給レール２５はその内部に比較的低温の燃料が流れるために余り熱膨張しない。このため、シリンダヘッド２１と燃料供給レール２５間に熱膨張差が生じ、この熱膨張差に起因して燃料供給レール２５の取付部であるシリンダヘッド側ボス２１ａ〜２１ｄに過大な応力が発生する可能性がある。
【００３８】
然るに、関連技術１では、燃料供給レール２５をシリンダヘッド２１に取り付けるためのボルト４２のシリンダヘッド側ボス２１ａ〜２１ｄへの螺合部ｃを該ボス２１ａ〜２１ｄの根元部に設けるとともに、該ボルト４２と燃料供給レール２５のボルト挿通孔３８及びボス２１ａ〜２１ｄの円孔４０との間に隙間を形成したため、シリンダヘッド２１と燃料供給レール２５との熱膨張差に起因する応力はボルト４２の撓み変形によって吸収され、特別な部材を設けることなく簡単な加工のみで、燃料供給レール２５を取り付けるためのシリンダヘッド側ボス２１ａ〜２１ｄへの過大な応力の集中を防ぐことができる。
【００３９】
尚、燃料供給レール２５の長さ方向中間部の熱膨張差は両端部のそれよりも小さく、上下端のボス２１ａ，２１ｄを除く中間の２つのボス２１ｂ，２１ｃに作用する応力も比較的小さい。このため、燃料供給レール２５の上下端のボス２１ａ，２１ｄへの取付構造に関連技術１に係る構造を採用し、他の２つのボス２１ｂ，２１ｃへの取付構造には従来の構造を採用しても良い。
【００４０】
ところで、以上は一方のバンクの燃料供給レール２５の取付構造についてのみ説明したが、他方の燃料供給レール２５の取付構造も同様であるため、これについての図示及び説明は省略する。
【００４１】
＜関連技術２＞
次に、関連技術２を図６に基づいて説明する。尚、図６は関連技術１に係る燃料供給レール取付構造を示す図５と同様の図であり、本図においては図５に示したものと同一要素には同一符号を付している。
【００４２】
関連技術２では、燃料供給レール２５の上下端のシリンダヘッド側ボス２１ａ，２１ｄへの取付構造として図示のような構造を採用している。
【００４３】
即ち、シリンダヘッド２１の上下端のボス２１ａ，２１ｄは高さが低く抑え、該ボス２１ａ，２１ｄと燃料供給レール２５との間にスペーサ４４を介設している。尚、スペーサ４４の上面には回り止め用のピン４５が立設されており、このピン４５は燃料供給レール２５の下面に係合している。
【００４４】
而して、他の構成は前記関連技術１と同様であって、燃料供給レール２５をシリンダヘッド２１に取り付けるためのボルト４２のシリンダヘッド側ボス２１ａ〜２１ｄへの螺合部ｃを該ボス２１ａ〜２１ｄの根元部に設けるとともに、該ボルト４２と燃料供給レール２５のボルト挿通孔３８とスペーサ４４の円孔４６及びボス２１の円孔４０との間に隙間を形成したため、シリンダヘッド２１と燃料供給レール２５との熱膨張差に起因する応力はボルト４２の撓み変形によって吸収され、特別な部材を設けることなく簡単な加工のみで、燃料供給レール２５を取り付けるためのシリンダヘッド側ボス２１ａ〜２１ｄへの過大な応力の集中を防ぐことができる。
【００４５】
又、燃料供給レール２５とシリンダヘッド側ボス２１ａ，２１ｄとの間にスペーサ４４を介設したため、このスペーサ４４の厚さ分だけボス２１ａ，２１ｄの突出高さを低く抑えることができ、ボルト４２に曲げ荷重が作用したときにスペーサ４４とボス２１ａ，２１ｄとの間に相対変位が許容され、ボス２１ａ，２１ｄに曲げ荷重が掛かりにくく、該ボス２１ａ，２１ｄに大きな応力が発生しない。
【００４６】
更に、スペーサ４４を断熱性の高い樹脂材等で構成すれば、シリンダヘッド２１から燃料供給レール２５への熱の伝播を遮断することができ、燃料供給レール２５を流れる燃料への熱的影響を防ぐことができる。
【００４７】
＜実施の形態＞
次に、本発明の実施の形態を図７に基づいて説明する。尚、図７は関連技術１に係る燃料供給レール取付構造を示す図４のＢ−Ｂ線破断面図であり、本図においても図５に示したものと同一要素には同一符号を付している。
【００４８】
本実施の形態は、燃料供給レール２５の長さ方向中間部（上下端を除く）のボルト挿通孔３８に挿通するボルト４２のシリンダヘッド側ボス２１ｂ，２１ｃ（図４参照）への螺合部ｃ’を該ボス２１ｂ，２１ｃの表面部に設けるとともに、該ボス２１ｂ，２１ｃの根元部分のクランク軸方向（図７の紙面垂直方向）の剛性を燃料供給レール２５の両端部に位置するボス２１ａ，２１ｄ（図４参照）のそれよりも相対的に小さく設定したことを特徴とする。
【００４９】
ここで、ボス２１ｂ，２１ｃの根元部分のクランク軸方向の剛性を燃料供給レール２５の両端部に位置するボス２１ａ，２１ｄのそれよりも相対的に小さくする具体的な方法として、本実施の形態では、中間部のボス２１ｂ，２１ｃの根元部に切欠き４７を形成してその部分の幅寸法を縮小する構成を採用している。
【００５０】
尚、本実施の形態では、燃料供給レール２５の上下端部のシリンダヘッド側ボス２１ａ，２１ｄへの取付構造には前記関連技術１と同様の構造（図５参照）が採用されている。
【００５１】
ところで、本実施の形態に係る２サイクル多気筒エンジンにおいては、前述のように燃料供給レール２５の長さ方向中間部の熱膨張差は両端部のそれよりも小さく、この部分のボス２１ｂ，２１ｃに作用する応力も比較的小さい。このため、本実施の形態のように、燃料供給レール２５の長さ方向中間部のボルト挿通孔３８に挿通するボルト４２のシリンダヘッド側ボス２１ｂ，２１ｃへの螺合部ｃ’を該ボス２１ｂ，２１ｃの表面部に設ける従来と同様の構成を採用しても、ボス２１ｂ，２１ｃに過大な応力が発生することはない。
【００５２】
又、燃料供給レール２５の上下端部のシリンダヘッド側ボス２１ａ，２１ｄへの取付構造には前記関連技術１と同様の構造（図５参照）が採用されているため、燃料供給レール２５とシリンダヘッド２１の熱膨張差に起因して過大な応力がボス２１ａ，２１ｄに発生することがない。
【００５３】
そして更に、本実施の形態では、燃料供給レール２５の長さ方向中間部に位置するボス２１ｂ，２１ｃの根元部分のクランク軸方向の剛性を燃料供給レール２５の両端部に位置するボス２１ａ，２１ｂのそれよりも相対的に小さく設定したため、エンジン振動により燃料供給レール２５自体が振動したとしても、該燃料供給レール２５の長さ方向中間部に位置するボス２１ｂ，２１ｃに過大な応力が発生することがない。
【００５４】
尚、以上の実施の形態では本発明を特に船外機用の２サイクル多気筒エンジンに適用した形態について述べたが、本発明は自動車用、その他任意の２サイクル多気筒エンジンの燃料供給レール取付構造に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、燃料供給レールに貫設された複数のボルト挿通孔に挿通するボルトをシリンダヘッドに一体に突設された複数のボスに螺着することによって燃料供給レールをシリンダヘッドに取り付け、該燃料供給レールから供給される燃料をインジェクから各気筒内に直接噴射する２サイクル多気筒エンジンの前記燃料供給レールの取付構造として、前記燃料供給レールの少なくとも長さ方向両端部のボルト挿通孔に挿通する前記ボルトのシリンダヘッド側ボスへの螺合部を該ボスの根元部に設けるとともに、ボルトとボルト挿通孔との間に隙間を形成したため、燃料供給レールを取り付けるためのシリンダヘッド側ボスへの過大な応力の集中を防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】船外機の側面図である。
【図２】船外機のエンジン部分の平断面図である。
【図３】船外機用エンジンの一方のバンクの平断面図である。
【図４】船外機用エンジンのシリンダヘッドの正面図である。
【図５】関連技術１に係る燃料供給レール取付構造を示す図（図４のＡ−Ａ線破断面図）である。
【図６】関連技術２に係る燃料供給レール取付構造を示す図（図５と同様の図）である。
【図７】本発明の実施の形態に係る燃料供給レール取付構造を示す図（図４のＢ−Ｂ線破断面図）である。
【図８】従来の燃料供給レール取付構造を示す破断図である。
【図１】
0003881275.tif 000002
【図２】
0003881275.tif 000003
【図３】
0003881275.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003881275.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003881275.tif 000008
【図８】
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