JP2001304075A - 内燃機関のインジェクタ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリューナット４によるインジェクタ１の
取付の作業性を向上させる。 【解決手段】 インジェクタは、中間部にスナップリン
グを有し、シリンダヘッド２に螺合するスクリューナッ
ト４によって固定される。スクリューナット４は、長手
方向に沿った分割面によって、一対のナット部材４１，
４２に２分割されて構成されており、それぞれの合わせ
面に、ノックピン９およびこれに嵌合する位置決め孔が
設けられている。スクリューナット４は、予め略円筒状
に形成されたワークの外周部にネジ部４ａを加工した後
に、分割加工したものであり、合わせ面の間には、切除
代を補償するためのスペーサ７が挿入されている。２つ
のナット部材４１，４２をインジェクタを挟むようにし
て組み合わせた後、シリンダヘッドにねじ込むことで、
簡単に組み立てられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、筒内直噴型ディ
ーゼル機関や筒内直噴型ガソリン機関等の内燃機関にお
けるインジェクタ取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】筒内直噴型ディーゼル機関や筒内直噴型
ガソリン機関においては、インジェクタがシリンダヘッ
ドに取り付けられる。このシリンダヘッドにおける従来
のインジェクタ取付構造としては、例えば特開平９−８
８７６１号公報にあるように、燃焼室に燃料を噴射する
インジェクタをフォークで挟み込み、このフォークをボ
ルトでシリンダヘッドに固定することにより、インジェ
クタに押付力を付勢する方法が一般的である。

【０００３】しかし、このようなフォークを用いた取付
構造においては、インジェクタが燃料を噴射する際に発
生する衝撃加振力が、フォークをばね、インジェクタを
マスとする共振により増幅され、燃料噴射騒音が悪化す
る場合がある。また、フォーク取付場所をシリンダヘッ
ドの中に確保する必要がある等、レイアウト面でも不利
な場合がある。

【０００４】そこで、例えば特開平９−２０９８７４号
公報にあるように、インジェクタをスクリューナットに
よりヘッドに固定する構造が提案されている。このよう
なスクリューナットによる取付構造では、上記の共振は
発生せず、また省スペースの面でも有利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平９−２０９
８７４号公報に記載のものでは、スクリューナットの内
周および外周に互いに逆回転方向となるネジ部をそれぞ
れ形成し、該スクリューナットを一方へ回転させると、
インジェクタがシリンダヘッドに向かって押し込まれて
いくような構成となっているが、このような取付構造に
おいては、スクリューナットをインジェクタに予めねじ
込んでおく必要があり、組み立てに時間を要するという
課題があった。

【０００６】また、インジェクタとスクリューナットと
をネジ締結させずに、例えば、インジェクタにスナップ
リング等による突起を設けるとともに、スクリューナッ
トの内周に上記突起に係合する段差を設けることによ
り、インジェクタに押付力を付与する構造も考えられる
が、このような構造においては、スクリューナットにイ
ンジェクタを噴口とは逆側の基端側から挿入しなければ
ならず、一般に基端側が太くなっているインジェクタに
あっては、スクリューナットの組付そのものが物理的に
困難になるという問題点がある。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、スクリューナット締付型のインジェ
クタ取付構造において、その組立性を改善することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
内燃機関の燃焼室内に燃料を供給するインジェクタと、
上記インジェクタの外周に該インジェクタと同軸状に装
着され、かつ内燃機関本体に螺合可能なネジ部が外周部
に形成されたスクリューナットと、このスクリューナッ
トと上記インジェクタとの軸方向の相対変位を拘束する
手段と、を備えてなる内燃機関のインジェクタ取付構造
において、上記スクリューナットを軸方向に沿って２分
割したことを特徴としている。

【０００９】また請求項２に係る発明は、外周面の一部
にネジ部を有し、かつ内燃機関の燃焼室内に燃料を供給
するインジェクタと、上記インジェクタのネジ部と螺合
可能なネジ部が内周部に形成されるとともに、内燃機関
本体に螺合可能なネジ部が外周部に形成され、かつそれ
ぞれのネジ部の回転方向が互いに逆向きであるスクリュ
ーナットと、を備えてなる内燃機関のインジェクタ取付
構造において、上記スクリューナットを軸方向に沿って
２分割したことを特徴としている。

【００１０】すなわち、請求項１あるいは請求項２の発
明においては、スクリューナットが、その軸方向に沿っ
て、つまり略半円筒形をなす２つの部材に、予め２分割
されており、インジェクタを両側から挟んで組み合わせ
ることで、インジェクタに組み付けられる。そして、こ
のスクリューナットを内燃機関本体にねじ込むことによ
って、インジェクタが内燃機関本体に固定される。スク
リューナットが内燃機関本体に螺合した状態では、２つ
の部材からなるスクリューナットは互いに組み合わせた
状態に拘束され、分離してしまうことはない。請求項１
の発明では、スクリューナットをねじ込むことによっ
て、該スクリューナットとともにインジェクタが押し込
まれていく。また請求項２の発明においては、スクリュ
ーナットの回転により該スクリューナットが内燃機関本
体にねじ込まれていくと同時に、スクリューナットに対
してインジェクタが直線的に移動し、内燃機関本体に押
し込まれていく。

【００１１】請求項１および請求項２の発明をさらに具
体化した請求項３の発明では、分割されたスクリューナ
ットの一方の部材の合わせ面にノックピンを設けるとと
もに、他方の部材の合わせ面に上記ノックピンと嵌合す
る位置決め孔を設けてある。

【００１２】従って、インジェクタを挟んでスクリュー
ナットを構成する２つの部材を組み合わせたときに、上
記ノックピンが上記位置決め孔に嵌合し、２つの部材が
正確に位置決めされる。そのため、内燃機関本体へのね
じ込みが容易となる。

【００１３】さらに請求項４の発明は、スクリューナッ
トの頂部に、２つの部材の合わせ面に沿った凹溝を設け
たことを特徴としている。この凹溝は、いずれか一方の
部材のみに形成されていてもよく、あるいは、双方の部
材に亘って形成されていてもよい。例えば、各部材の合
わせ面の端縁に面取を施すことによってＶ字形断面の凹
溝を構成することができる。両部材が組み合わせられた
状態で、上記の凹溝に、ドライバー等の工具を差し込む
ことによって、２つの部材に容易に分解することができ
る。特に、上記のようにＶ字形断面の凹溝とすれば、ド
ライバー等の工具を単に直線的に押し込むだけで２つの
部材が左右に分かれるようになる。

【００１４】また、請求項５の発明では、上記スクリュ
ーナットは、ネジ部が形成された後に分割加工されたも
のであり、２つの部材の合わせ面に、分割時の切除代を
補償するスペーサが挿入される。

【００１５】すなわち、真円形の円筒面にネジ部を形成
した後に分割加工すると、加工に伴う切除代によって、
互いに組み合わせたときに真円形とならない。しかし請
求項５のように、切除代に対応するスペーサを挿入すれ
ば、真円形を維持でき、内燃機関本体のネジ孔に確実か
つ円滑に螺合させることが可能である。従って、通常の
スクリューナットの製造と同様に、外周部あるいは外周
部と内周部の双方にネジ部を加工した後に、分割加工す
るという簡単な製造工程を採用することができる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、スクリューナ
ットのインジェクタヘの取付が非常に容易になり、組立
性ならびに設計自由度の大幅な向上が達成できる。

【００１７】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
に、組立性ならびに設計自由度の大幅な向上が達成でき
るとともに、部品点数の削減を図ることができる。

【００１８】請求項３の発明によれば、２つの部材から
なるスクリューナットを互いに正しい位置で確実に組み
合わせることができ、スクリューナットの内燃機関本体
ヘのねじ込み作業が容易かつ円滑なものとなる。

【００１９】さらに請求項４の発明によれば、一旦組み
合わせたスクリューナットを分解する際に、凹溝を利用
して容易に分割することができ、その作業性が向上す
る。

【００２０】また請求項５の発明によれば、２つの部材
からなるスクリューナットを、簡単な製造工程で製作す
ることが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
〜図３に基づいて説明する。

【００２２】図１は、直噴型ディーゼル機関に適用した
本発明に係るインジェクタ取付構造の全体的構成を示し
ている。インジェクタ１は、略円筒状をなすものであっ
て、先端に小径となったノズル部１ａを有し、かつ基部
に高圧配管１ｂが接続されている。このインジェクタ１
は、いわゆるコモンレール式燃料噴射装置を構成してお
り、図示せぬサプライポンプから同じく図示せぬコモン
レールを経て上記高圧配管１ｂに供給される燃料を、ノ
ズル１ａから燃焼室８内に噴射することにより供給する
ようになっている。

【００２３】上記インジェクタ１は、内燃機関本体とし
てのシリンダヘッド２に設けられた穴部に挿入されてお
り、インジェクタ１先端側の段部と穴部の底部との間
に、シールワッシャ３が介装されている。そして、上記
ノズル部１ａが上記穴部底部を貫通して、燃焼室８側へ
突出している。

【００２４】上記インジェクタ１の外周には、略円筒状
をなすスクリューナット４が同軸状に配置されている。
このスクリューナット４の外周部にはネジ部４ａが設け
られており、シリンダヘッド２の穴部の開口部内周に設
けられたネジ部２ａに螺合している。またスクリューナ
ット４内周部には段差４ｂが設けられており、インジェ
クタ１の中間部に固定されたスナップリング５と上記段
差４ｂが係合することで、上記スクリューナット４とイ
ンジェクタ１との軸方向の相対変位が拘束されるように
なっている。

【００２５】そのため、スクリューナット４の段差４ｂ
がスナップリング５に係合した状態からさらにスクリュ
ーナット４をシリンダヘッド２に対して締め込んでいく
ことにより、インジェクタ１に押付力が付与され、該イ
ンジェクタ１がシールワッシャ３を介して堅固に固定さ
れる。なお、６はインジェクタ１の筒部側面に圧入され
た位置決めボールであり、この位置決めボール６がシリ
ンダヘッド２の穴部内周に部分的に凹設されたボール逃
げ部２ｂと合致することにより、インジェクタ１の軸回
り方向の位置決めが行われる。

【００２６】上記スクリューナット４は、図２に示すよ
うに、長手方向に沿った分割面によって、一対のナット
部材４１，４２に２分割されて構成されている。つま
り、各ナット部材４１，４２が略半円筒形をなすよう
に、中心線を含む平面によって分割された構成となって
いる。そして、一方のナット部材４１の合わせ面、詳し
くはスクリューナット４の頭部に対応する部分に、一対
のノックピン９が打ち込まれており、他方のナット部材
４２側には、上記ノックピン９と嵌合する一対の位置決
め孔１０（図３参照）が設けられている。これらのノッ
クピン９および位置決め孔１０が互いに嵌合することに
よって、スクリューナット４が所定の円筒形状に一体化
される。ここで、上記ノックピン９は、スクリューナッ
ト４の軸方向に沿って細長くなった長円形状をなしてお
り、位置決め孔１０もこれに対応した長円形の断面を有
している。

【００２７】ここで、上記スクリューナット４は、予め
略円筒状に形成されたワークの外周部にまずネジ部４ａ
が加工され、その後に、２つの部材４１，４２に分割加
工されたものである。

【００２８】そして、２つのナット部材４１，４２の合
わせ面の間には、例えば薄い金属板からなるスペーサ７
が挿入されている。これは、ネジ部４ａ加工後にスクリ
ューナット４の分割加工を行ったときに発生する切除代
に相当する厚さを有しており、この切除代を補償し、ネ
ジ部４ａの真円度を確保する機能を有している。

【００２９】図３は、スクリューナット４を一体化した
ときのノックピン９付近の拡大断面図を示している。上
記スペーサ７は、合わせ面の形状に対応して一対の片に
分かれているが、それぞれに、上記ノックピン９が貫通
する取付孔７ａが形成されており、該取付孔７ａがノッ
クピン９と嵌合することによって、スペーサ７は合わせ
面に保持されている。ここで、上記取付孔７ａは、ノッ
クピン９に対応した長円形に開口されており、従って、
両者の嵌合によりノックピン９を中心としたスペーサ７
の揺動が規制されるようになっている。これにより、２
つの部材４１，４２をスペーサ７とともに組み合わせる
ときに、スペーサ７が動くことがなく、作業性が向上す
る。

【００３０】また、図２に示すように、スクリューナッ
ト４の頂部４ｃにおける合わせ面の端縁に、傾斜面から
なる面取り部４ｄが設けられている。この面取り部４ｄ
は、２つの部材４１，４２に対称に加工されており、ス
クリューナット４を一体化した状態では、一対の面取り
部４ｄによってＶ字型の凹溝が構成される（図３参
照）。この凹溝は、スクリューナット４の分解時に利用
されるもので、一旦組み立てたスクリューナット４を再
び分割したい場合には、ドライバー等の工具の先端をこ
のＶ字形の凹溝にあて、かつハンマーなどでドライバー
等を打ち込むことにより容易に分解できる。

【００３１】以上のような取付構造によれば、インジェ
クタ１にスナップリング５を装着した後でも、スクリュ
ーナット４のインジェクタ１ヘの装着ならびに分解が非
常に容易となり、組立分解性ならびに設計自由度が向上
する。

【００３２】次に、本発明の第２実施例を、図４および
図５に基づいて説明する。

【００３３】図４は、この第２実施例のインジェクタ取
付構造の全体的構成を示すもので、基本構成は第１実施
例と同様である。ただし、第１実施例ではインジェクタ
１側のスナップリング５とスクリューナット４の段差４
ｂとを係合させているのに対し、この第２実施例では、
インジェクタ１の外周面の一部にネジ部１ｃが形成され
ており、かつスクリューナット４内周部に、このネジ部
１ｃに螺合するネジ部４ｆが設けられている。ここで、
このインジェクタ１とスクリューナット４との間のネジ
部１ｃ，４ｆの回転方向は、スクリューナット４外周部
のネジ部４ａの回転方向に対し逆向きとなっている。従
って、スクリューナット４を一方へ回転させてシリンダ
ヘッド２に対し締め込んでいくと、同時に、インジェク
タ１がスクリューナット４に対し直線的に移動し、シー
ルワッシャ３を介してシリンダヘッド２の穴部底部に押
し付けられ、堅固に固定される。

【００３４】図５は、スクリューナット４のみを示す斜
視図であって、基本的構成は第１実施例のスクリューナ
ット４と同様であるが、前述したように、内周部にネジ
部４ｆが形成されている。このスクリューナット４は、
やはり、予め略円筒状に形成されたワークの外周部およ
び内周部にネジ部４ａ，４ｆが加工され、その後に、２
つの部材４１，４２に分割加工されたものであって、両
者の合わせ面には、スペーサ７が挿入されている。

【００３５】ここで、本実施例では、ノックピン９が単
純な円筒形の頭部を有する構成となっており、これに対
応して、他方のナット部材４２の位置決め孔１０および
スペーサ７の取付孔７ａが円形のものとなっている。そ
して、ノックピン９を中心としたスペーサ７の回転を規
制するために、本実施例では、２つのナット部材４１，
４２の合わせ面が単純な平坦面ではなく、スクリューナ
ット４先端側の箇所で、一方のナット部材４１に凸部４
ｇが、他方のナット部材４２に凹部４ｈが、それぞれ生
じるように、クランク形の分割面となっている。スペー
サ７は、この分割面に沿うように、同様のクランク形に
予め折り曲げられている。従って、このクランク形の部
分の係合によって、ノックピン９を中心としたスペーサ
７の回転が規制される。

【００３６】この第２実施例においても、２つのナット
部材４１，４２をインジェクタ１のネジ部１ｃを挟むよ
うにして組み合わせることにより、スクリューナット４
をインジェクタ１のネジ部１ｂに容易に組み付けること
ができ、また、その分解も第１実施例と同様に非常に容
易となる。従って、組立分解性ならびに設計自由度が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すインジェクタ取付構
造全体の断面図。

【図２】スクリューナットの分解斜視図。

【図３】スクリューナットの合わせ面部分の拡大断面
図。

【図４】本発明の第２実施例を示すインジェクタ取付構
造全体の断面図。

【図５】この第２実施例のスクリューナットの分解斜視
図。

【符号の説明】

１…インジェクタ ２…シリンダヘッド（内燃機関本体） ４…スクリューナット ４ａ…ネジ部 ４ｄ…面取り部 ４ｆ…ネジ部 ５…スナップリング ７…スペーサ ９…ノックピン １０…位置決め孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室内に燃料を供給するイ
   ンジェクタと、上記インジェクタの外周に該インジェク
   タと同軸状に装着され、かつ内燃機関本体に螺合可能な
   ネジ部が外周部に形成されたスクリューナットと、この
   スクリューナットと上記インジェクタとの軸方向の相対
   変位を拘束する手段と、を備えてなる内燃機関のインジ
   ェクタ取付構造において、上記スクリューナットを軸方
   向に沿って２分割したことを特徴とする内燃機関のイン
   ジェクタ取付構造。
2. 【請求項２】 外周面の一部にネジ部を有し、かつ内燃
   機関の燃焼室内に燃料を供給するインジェクタと、上記
   インジェクタのネジ部と螺合可能なネジ部が内周部に形
   成されるとともに、内燃機関本体に螺合可能なネジ部が
   外周部に形成され、かつそれぞれのネジ部の回転方向が
   互いに逆向きであるスクリューナットと、を備えてなる
   内燃機関のインジェクタ取付構造において、上記スクリ
   ューナットを軸方向に沿って２分割したことを特徴とす
   る内燃機関のインジェクタ取付構造。
3. 【請求項３】 分割されたスクリューナットの一方の部
   材の合わせ面にノックピンを設けるとともに、他方の部
   材の合わせ面に上記ノックピンと嵌合する位置決め孔を
   設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃
   機関のインジェクタ取付構造。
4. 【請求項４】 スクリューナットの頂部に、２つの部材
   の合わせ面に沿った凹溝を設けたことを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のインジェクタ取
   付構造。
5. 【請求項５】 上記スクリューナットは、ネジ部が形成
   された後に分割加工されたものであり、２つの部材の合
   わせ面に、分割時の切除代を補償するスペーサが挿入さ
   れることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   内燃機関のインジェクタ取付構造。