JP2009057937A - エンジンの噴射ノズル取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドカバーの油密を確実に保持してオイル漏れを未然に防止できると共に、ヘッドカバーの取外作業及び他気筒の燃料噴射ノズルに関する脱着作業を要することなく、目的の気筒の燃料噴射ノズルを容易に脱着できる直接噴射式エンジンの噴射ノズル取付構造を提供する。
【解決手段】シリンダヘッド１にノズルブリッジ３２により燃料噴射ノズル３を固定し、燃料噴射ノズル３及びノズルブリッジ３２の固定ボルト３３を上方に露出可能な大きさのグロメット孔３４をヘッドカバー２８の傾斜部２８ａに貫設し、グロメット孔３４を介して燃料噴射ノズル３の上部のコネクタ３５及び回収管接続部３６と供給管接続部３７とを上方に突出させた状態で、グロメット孔３４をグロメット４２及びリテーナ５２により脱着可能に閉鎖した。
【選択図】図１

Description

本発明はエンジンの燃料噴射ノズルの取付構造に係り、詳しくはシリンダヘッド上に取り付けられた燃料噴射ノズルをヘッドカバーの取外無しで脱着可能とした取付構造に関するものである。

直接噴射式エンジンの燃料噴射ノズルは燃焼室内に直接燃料を噴射するようにシリンダヘッドに取り付けられ、その噴射ノズル取付構造としては種々のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該特許文献１では、シリンダヘッドを上下方向に貫通するように略直立姿勢で燃料噴射ノズルを配置し、その下端の噴孔部を燃焼室内に臨ませると共に、上部をシリンダヘッド上に突出させてヘッドカバー内に位置させている。

ところで、この種の燃料噴射ノズルは保守や交換のためにシリンダヘッドから脱着可能とする必要があり、上記特許文献１の噴射ノズル取付構造では詳細が開示されていないが、脱着作業を容易とするための種々の対策が講じられている（例えば、特許文献２参照）。当該特許文献２では、燃料噴射ノズルの一部をヘッドカバー外に配置することにより、ヘッドカバーの取外を行うことなく燃料噴射ノズルを脱着可能としている。

即ち、特許文献２の技術では、吸気及び排気カムシャフト間で気筒列設方向に延びるようにヘッドカバーにスリットを形成し、このスリットを介してシリンダヘッドの上面を上方に露出させている。スリット内でシリンダヘッドを貫通するように燃料噴射ノズルを配置すると共に、燃料噴射ノズルの後側にインジェクタホルダを配置している。燃料噴射ノズルの外周にインジェクタホルダの先端のアーム部を係合させ、インジェクタホルダを固定ボルトによりシリンダヘッド上に締結し、その締結力を燃料噴射ノズルに対して下方に作用させることにより、燃料噴射ノズルをシリンダヘッド上に固定している。燃料噴射ノズルの上部のコネクタには制御用のハーネスが接続され、コネクタの下部から前方に向けて分岐された燃料管接続部には燃料管路が接続されている。

燃料噴射ノズルの取外時には、まず、ハーネス及び燃料管路を燃料噴射ノズルから切り離した上で、固定ボルトの螺合を解除してインジェクタホルダを取外す。これにより燃料噴射ノズルはインジェクタホルダによる締結から開放されるため、その状態で燃料噴射ノズルを上方に引き抜いて取り外すことができる。また、燃料噴射ノズルの取付時には上記を逆の手順で行う。
実開平６−６９３６０号公報 特開２００５−１８０２２７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の噴射ノズル取付構造は以下の問題を抱えている。
まず、ヘッドカバーは通常のものと同じく、その周囲をシリンダヘッドに対して油密保持するだけでなく、スリットを設けたことによりスリット内周でも油密保持する必要が生じる。ところが、ヘッドカバーは周囲をボルトで固定されているだけのため、ヘッドカバーが有する歪み或いはボルト締結により発生する撓み等により、スリット内周では十分な油密保持が期待できず、ヘッドカバー内での動弁機構の作動に伴って飛散するオイルが外部に漏れる虞があった。

また、特許文献２の図８（同図では右側がエンジン前方に相当）から明らかなように、燃料管接続部に接続された燃料管路は前方斜め上方に延びているため、この燃料管路が前側の気筒のインジェクタホルダを固定する固定ボルトの上方に位置することになる。よって、ある気筒の燃料噴射ノズルを取り外すには、その燃料噴射弁から燃料管路を切り離すことは勿論、前側に位置する気筒の燃料噴射ノズルから燃料管路を切り離す必要も生じ、整備性が悪いという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヘッドカバーの油密を確実に保持してオイル漏れを未然に防止できると共に、ヘッドカバーの取外作業及び他気筒の燃料噴射ノズルに関する脱着作業を要することなく、目的の気筒の燃料噴射ノズルを容易に脱着することができるエンジンの噴射ノズル取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、吸排気弁を開閉駆動する動弁機構と共にシリンダヘッドに配設され、上部に設けられた燃料管接続部に燃料供給手段からの燃料管路が接続され、燃料管路を経て上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を筒内に噴射する燃料噴射ノズルと、一端に設けられた係合部を燃料噴射ノズルの一側に上方より係合させ、他端に設けられた支点部をシリンダヘッド上の一側に当接させ、係合部と支点部との間にシリンダヘッドに対して締結される締結部が設けられたノズル固定部材と、動弁機構及び燃料噴射ノズルを覆うようにシリンダヘッド上に配設され、燃料管接続部を含む燃料噴射ノズルの上部を外部に突出させるメンテナンス孔が形成され、メンテナンス孔が平面視において燃料噴射ノズルと共にノズル固定部材の締結部を外部に露出可能な大きさに設定されたヘッドカバーと、一側に貫設されたシール孔内に燃料噴射ノズルの上部が嵌め込まれると共に、周囲がメンテナンス孔の周囲に脱着可能に取り付けられメンテナンス孔を閉鎖して油密保持する蓋体とを備えたものである。

従って、ヘッドカバー内においてノズル固定部材により燃料噴射ノズルが固定され、燃料管接続部を含む燃料噴射ノズルの上部がメンテナンス孔からヘッドカバーの外部に突出した状態で、燃料噴射ノズルの燃料管接続部に燃料供給手段からの燃料管路が接続され、この燃料噴射ノズルの上部とメンテナンス孔の内周との間が蓋体により閉鎖されて油密保持される。

燃料噴射ノズルの取外は、まず、燃料管接続部から燃料管路を切り離した上で、蓋体の周囲をメンテナンス孔の周囲から取り外す。これによりメンテナンス孔を介して燃料噴射ノズルと共にノズル固定部材の締結部が外部に露出し、ノズル固定部材の締結部を解除して燃料噴射ノズルを取外できる。また、燃料噴射ノズルの取付は、上記と逆の手順で実行可能である。

このようにメンテナンス孔を介して燃料噴射ノズルの脱着を行うため、ヘッドカバーとしては周囲全体を所定間隔でボルトによりシリンダヘッド上に固定する一般的な構成を採用でき、シリンダヘッドとの間の油密を十分に保持可能である。
また、ヘッドカバー上に各気筒毎にメンテナンス孔及び蓋体が設けられているため、特定気筒の燃料噴射ノズルを脱着する場合、他気筒の燃料噴射ノズルの脱着作業、或いはそれに付随する燃料管路の切離作業等を要することがなく、目的の燃料噴射ノズルのみを容易に脱着可能となる。

請求項２の発明は、請求項１において、ノズル固定部材が、支点部を動弁機構のロッカアームを支持するロッカシャフト上に当接させた状態で、ヘッドカバー内の燃料噴射ノズルを中心とした一側方に配設され、ヘッドカバーが、一側方から他側方に向けて下方に傾斜する傾斜部を有し、傾斜部に上記メンテナンス孔が貫設され、燃料噴射ノズルが、燃料管接続部として、上部に設けられた第１燃料管接続部に加えて、燃料噴射ノズルから斜め上方且つ他側方に向けて分岐する第２燃料管接続部を備えたものである。

従って、支点部をロッカシャフト上に当接させるためにノズル固定部材は比較的高い位置に配設されているが、一側方に配設したノズル固定部材に対して燃料噴射ノズルの第２燃料管接続部を他側方に配設しているため、ノズル固定部材と干渉することなく第２燃料管接続部を低位置に配設可能となり、また、ヘッドカバーが他側方に向けて下るように傾斜するため、このヘッドカバーとの干渉を避けるために第２燃料管接続部の位置を高める必要もなく、ひいてはエンジンの高さを抑えることができ、車両への搭載性が向上する。

請求項３の発明は、請求項１において、ノズル固定部材が、ヘッドカバー内で燃料噴射ノズルを中心とした一側方に配設され、ヘッドカバーが、一側方から他側方に向けて下方に傾斜する傾斜部を有し、傾斜部に上記メンテナンス孔が貫設され、燃料噴射ノズルが、燃料管接続部として、上部に設けられた第１燃料管接続部に加えて、ヘッドカバー内において燃料噴射ノズルから斜め上方且つ他側方に向けて分岐してメンテナンス孔からヘッドカバーの外部に突出する第２燃料管接続部を備え、蓋体が、燃料噴射ノズルの第１燃料管接続部に対応する第１シール孔、及び第２燃料管接続部に対応する第２シール孔を備え、各シール孔内に対応する部位がそれぞれ嵌め込まれたものである。

従って、一側方に配設したノズル固定部材に対して燃料噴射ノズルの第２燃料管接続部を他側方に配設しているため、ノズル固定部材と干渉することなく第２燃料管接続部を低位置に配設可能となり、また、ヘッドカバーが他側方に向けて下るように傾斜するため、このヘッドカバーとの干渉を避けるために第２燃料管接続部の位置を高める必要もなく、しかも、ヘッドカバー内で燃料噴射ノズルから第２燃料管接続部を分岐させるため、この分岐箇所をヘッドカバーの外部に設定した場合に比較して第２燃料管接続部を一層低位置に配設でき、ひいてはエンジンの高さを抑えることができ、車両への搭載性が向上する。

請求項４の発明は、請求項１において、蓋体の少なくとも一部が弾性を有する材料によって形成されたものである。
従って、蓋体が弾性を有する材料からなることから、例えば蓋体のシール孔を拡張しながら燃料噴射ノズルの燃料管接続部を挿通させて蓋体を取り外しできる。また、これに代えて、蓋体の締結部の直上部分を捲るだけでも締結部が外部に露出するため、締結部を解除して燃料噴射ノズルを取外できる。

以上説明したように請求項１の発明のエンジンの噴射ノズル取付構造によれば、ヘッドカバーの油密を確実に保持してオイル漏れを未然に防止できると共に、ヘッドカバーの取外作業及び他気筒の燃料噴射ノズルに関する脱着作業を要することなく、目的の気筒の燃料噴射ノズルを容易に脱着することができる。
請求項２，３の発明のエンジンの噴射ノズル取付構造によれば、請求項１に加えて、第２燃料管接続部をより低位置に配設して、エンジン高を抑制して車両への搭載性を向上することができる。

請求項４の発明のエンジンの噴射ノズル取付構造によれば、請求項１に加えて、蓋体の一部を弾性を有する材料で形成することにより、蓋体のシール孔を拡張、または蓋体の一部を屈曲させて容易に燃料噴射ノズルを脱着することができる。

以下、本発明をＯＨＶ（オーバヘッドバルブ）式を用いた直接噴射ディーゼルエンジンの噴射ノズル取付構造に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の噴射ノズル取付構造が適用された直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルの箇所を示す断面図、図２は同じく吸気弁の箇所を示す断面図、図３は同じくロッカシャフトの箇所を示す図１のIII−III線断面図、図４は同じく吸排気のロッカアームと燃料噴射ノズルとの位置関係を示す平面図である。

エンジンのシリンダヘッド１上には、吸排気弁６，７を開閉駆動するための動弁機構２、筒内に燃料を噴射する燃料噴射ノズル３、燃料噴射ノズル３を脱着するためのメンテナンス開閉部４が設けられており、まず、動弁機構２の構成について説明する。
［動弁機構］
図１，２において紙面と直交する方向にシリンダヘッド１が延設され、シリンダヘッド１上に長手方向に沿って各気筒が列設されている。各図では＃１気筒を示しているが、他の気筒の構成も同様である。以下、説明の便宜上、図１，２において紙面と直交する手前側を前側、反対側を後側と称し、左右方向を左側及び右側と称する。

動弁機構２は、図２，４に示すように、バルブブリッジ５を介して一対ずつの吸気弁６及び排気弁７を開閉駆動する。吸気弁６は各気筒の前側に、排気弁７は各気筒の後側に配設され、これらの吸排気弁６，７は左右に並設されている。図２に示すように、各吸気弁６のステム８はシリンダヘッド１のバルブガイド９により上下方向に摺動可能に支持され、ステム８上部に係合したリテーナ１０とシリンダヘッド１の上面との間にはバルブスプリング１１が介装されている。バルブスプリング１１の付勢力により吸気弁６は常に上方に付勢され、これにより下部の傘部１２をシリンダヘッド１に設けられたバルブシート１３上に当接させて吸気ポート１４を閉鎖している。

両吸気弁６上にはバルブブリッジ５が架設され、バルブブリッジ５の左右両端の下面に凹設された係合部５ａが各吸気弁６のステム８に嵌め込まれている。右側の係合部５ａはバルブブリッジ５の上面まで貫通し、上方より係合部５ａ内に螺合したアジャストボルト１５によりバルブブリッジ５と右側の吸気弁６との間のクリアランスが調整可能となっている。両吸気弁６間においてバルブブリッジ５は下方に向けて延設されて前方視で略Ｔ字状をなしており、この延設箇所には下方に開口するようにガイド孔５ｂが形成されている。

ガイド孔５ｂにはガイドロッド１６が摺動可能に挿入され、ガイドロッド１６の下端はシリンダヘッド１上に固定支持されている。バルブブリッジ５はガイドロッド１６により案内されて上下動し、両吸気弁６により吸気ポート１４が閉鎖された図２に示す状態からバルブブリッジ５が下動すると、その左右両端により両吸気弁６がバルブスプリング１１に付勢力に抗して下方に押圧されて吸気ポート１４を開放する。

以上は吸気弁６を駆動するための動弁機構２の構成であるが、排気弁７に関しても全く同様に動弁機構２が構成されている。
一方、図１，３に示すように、シリンダヘッド１上の吸排気弁６，７の左側にはロッカシャフトベース２１が配設され、このロッカシャフトベース２１はシリンダヘッド１上のほぼ前後方向全体に亘って延設されている。ロッカシャフトベース２１の上面には前後方向全体に亘ってシャフト溝２１ａが形成され、シャフト溝２１ａは上方に開口する半円状断面をなしている。シャフト溝２１ａ内には略同一径のロッカシャフト２２が嵌め込まれ、ロッカシャフト２２上の長手方向の複数箇所には平坦なボルト座面２２ａが適宜形成されている。

図３に示すように、ある一部のボルト座面２２ａには、ロッカシャフト２２に貫設されたボルト孔２２ｂを介して上方よりロッカシャフトベース２１上のねじ孔２１ｂにボルト２３が螺合し、残りのボルト座面２２ａには、上方よりロッカシャフト２２及びロッカシャフトベース２１に貫設されたボルト孔２２ｂ，２１ｃを介してシリンダヘッド１上のねじ孔１ａにボルト２４が螺合している。これらのボルト２３，２４によりシリンダヘッド１に対してロッカシャフトベース２１及びロッカシャフト２２が締結されている。

なお、本実施形態では、ロッカシャフトベース２１が前後に２分割され、シャフト溝２１ａの形成時には、前後のロッカシャフトベース２１の上面を相互に合わせた状態でボーリングを行っている。但し、この構成に限ることはなく、ロッカシャフトベース２１を２分割せずに一体化してもよいし、各気筒個別に設けてもよい。
ロッカシャフト２２には各気筒の吸排気弁６，７と対応する前後位置にロッカアーム２５が揺動可能に嵌め込まれ、これらのロッカアーム２５との干渉を防止するためにロッカシャフトベース２１には適宜逃げ部２１ｄが形成されている。各ロッカアーム２５は左右方向に延設され、その右端の下面に形成された円弧状の押圧部２５ａがバルブブリッジ５の中央上面に形成された被押圧部５ｃ上に当接している。また、各ロッカアーム２５の左端にはアジャストボルト２６が螺合して下端をプッシュロッド２７の上端に当接させ、アジャストボルト２６によりロッカアーム２５とプッシュロッド２７との間のクリアランスが調整可能となっている。

プッシュロッド２７はシリンダヘッド１を貫通して下方の図示しないシリンダブロック側に延設され、シリンダブロックに設置されたカム軸の駆動によりプッシュロッド２７が上下動する。プッシュロッド２７の上動に伴ってロッカアーム２５が図２の時計回りに揺動すると、ロッカアーム２５の押圧部２５ａによりバルブブリッジ５が下方に押圧されるため、上記のようにバルブスプリング１１の付勢力に抗して吸気弁６或いは排気弁７が開弁され、一方、プッシュロッド２７の下動に伴ってロッカアーム２５が図２の反時計回りに揺動すると、ロッカアーム２５のバルブブリッジ５に対する押圧が解除されて、バルブスプリング１１の付勢力により吸気弁６或いは排気弁７が閉弁される。カム軸によるプッシュロッド２７の駆動はクランク軸の回転に同期して行われ、これにより吸排気弁６，７は対応する気筒の作動サイクルに同期したタイミングで開閉されて、筒内への吸気の導入及び筒内からの排ガスの排出が行われる。

以上のように動弁機構２は構成されており、この動弁機構２を隠蔽するようにシリンダヘッド１上には下方に開口する箱状をなすヘッドカバー２８が配設され、ヘッドカバー２８の周囲全体はパッキン２９を介してシリンダヘッド１上に当接し、所定間隔で図示しないボルトにより固定されている。これによりヘッドカバー２８内の油密が保持され、動弁機構２を潤滑するエンジンオイルの外部への漏れが防止されている。
［燃料噴射ノズル］
次に、燃料噴射ノズル３周辺の構成について説明する。

図１，４に示すように、燃料噴射ノズル３は各気筒の吸排気弁６，７の中央に直立姿勢で配置され、シリンダヘッド１を上下方向に貫通するように形成されたノズル孔１ｂ内に上方より挿入されている。図示はしないが、燃料噴射ノズル３の下端の噴孔はシリンダヘッド１下面から筒内に臨み、燃料噴射ノズル３の外周はＯリング３１や図示しないガスケットによりノズル孔１ｂに対して気密保持されている。

各気筒の燃料噴射ノズル３とロッカシャフト２２との間にはノズルブリッジ３２（ノズル固定部材）が配設され、このノズルブリッジ３２は左右方向に延設された形状をなしている。ノズルブリッジ３２の右端には、燃料噴射ノズル３の外周を挟み込むように平面視で二股状をなす係合部３２ａが形成され、係合部３２ａは燃料噴射ノズル３の外周の段差部３ａに対して上方より掛止めされている。ノズルブリッジ３２の左端下面には円弧状の支点部３２ｂが形成され、この支点部３２ｂはロッカシャフト２２に形成された平坦な支持座面２２ｃに上方より当接している。

ノズルブリッジ３２の左右方向の略中央にはボルト孔３２ｃが上下に貫設され、このボルト孔３２ｃには上方より固定ボルト３３（締結部）が挿入され、固定ボルト３３の先端はシリンダヘッド１上に形成されたねじ孔１ｃに螺合している。固定ボルト３３の締結力がノズルブリッジ３２に作用することにより、ロッカシャフト２２上の支持座面２２ｃを支点としてノズルブリッジ３２の係合部３２ａにより燃料噴射ノズル３が下方に押圧され、結果として燃料噴射ノズル３がノズル孔１ｂ内に離脱不能且つ回転不能に保持されている。

ここで、図１，２から明らかなようにヘッドカバー２８内において、左側のノズルブリッジ３２や上記動弁機構２のロッカアーム２５等は比較的高い位置に配設され、右側の吸排気弁６，７及びバルブブリッジ５等は比較的低い位置に配設されている。このようなヘッドカバー２８内の構成部品の配置を鑑みてヘッドカバー２８は、ノズルブリッジ３２及びロッカアーム２５と対応する左側部分が最も高く平坦に形成され、この平坦箇所より燃料噴射ノズル３を挟んで吸排気弁６，７及びバルブブリッジ５と対応する右側部分には、右方に向けて斜め下方に傾斜する傾斜部２８ａが形成されている。

一方、シリンダヘッド１から上方に延びる燃料噴射ノズル３との干渉を回避するために、上記ヘッドカバー２８には各気筒の燃料噴射ノズル３と対応するようにグロメット孔３４（メンテナンス孔）が形成されている。図５はヘッドカバー２８のグロメット孔３４を示す図１のＡ矢視図である。グロメット孔３４は図５に示す形状をなし、その周囲には所定幅で平坦なシール面３４ａがヘッドカバー２８上に一体形成されている。

グロメット孔３４は、平面視において上記ノズルブリッジ３２の固定ボルト３３及び燃料噴射ノズル３を外部上方に露出可能な大きさに設定されており、これにより固定ボルト３３や燃料噴射ノズル３をグロメット孔３４を介して上方に引き抜き可能となっている。燃料噴射ノズル３の上部にはコネクタ３５及び回収管接続部３６（第１燃料管接続部）が設けられ、これらのコネクタ３５及び回収管接続部３６はヘッドカバー２８内からグロメット孔３４を介して外部に突出している。ヘッドカバー２８内において燃料噴射ノズル３の上記段差部３ａの近傍には右方斜め上方に向けて供給管接続部３７（第２燃料管接続部）が分岐して設けられ、供給管接続部３７はグロメット孔３４を介してヘッドカバー２８の外部に突出している。

供給管接続部３７には供給管路３８（燃料管路）の一端が接続され、この供給管路３８の他端は図示しないコモンレール（燃料供給手段）に接続されている。詳細は説明しないが、コモンレールには加圧ポンプにより所定圧に加圧された燃料が貯留され、この加圧燃料が供給管路３８を経て燃料噴射ノズル３に常時供給されている。コネクタ３５には図示しないハーネスの一端が接続され、ハーネスの他端は燃料噴射ノズル３を制御するためのＥＣＵ（エンジン制御ユニット）に接続されている。回収管接続部３６には図示しない回収管路の一端が接続され、回収管路の他端は車両の燃料タンクに接続されている。燃料噴射ノズル３はＥＣＵにより駆動制御され、対応する気筒の圧縮上死点近傍で燃料噴射ノズル３が開弁されて筒内に燃料が噴射され、燃料噴射ノズル３から噴射されなかった余剰燃料は回収管路を経て燃料タンクに回収される。
［メンテナンス開閉部］
次に、燃料噴射ノズル３を脱着するためのメンテナンス開閉部４について説明する。

図６はグロメットを示す図、図７はリテーナを示す図であり、図５と同じく図１のＡ矢視に相当する。上記グロメット孔３４のシール面３４ａ上には略等間隔の４箇所に円形状の位置決めボス４１が突設され、各位置決めボス４１にはねじ孔４１ａが形成されている。グロメット孔３４上には、これを閉塞するように屈曲及び拡張可能な弾性材料であるゴム製のシート状をなすグロメット４２（蓋体）が配設され、このグロメット４２はグロメット孔３４のシール面３４ａの外形と略同一形状をなしている。グロメット４２にはシール面３４ａ上の位置決めボス４１と対応するように位置決め孔４２ａが貫設され、これらの位置決め孔４２ａを位置決めボス４１に嵌め込んだ状態でグロメット４２はグロメット孔３４を閉塞し、且つその周囲をシール面３４ａ上に密着させている。

ここで、図１に示すように、上記燃料噴射ノズル３の本体に対してコネクタ３５及び回収管接続部３６の部分はナット４３により連結されており、ナット４３の上側には、燃料噴射ノズル３の周囲全体を取り巻くように凹溝４４が形成されている。また、基本的に供給管接続部３７は、先端側に形成されたねじ部４５に対して供給管路３８の先端のユニオンナット４６を螺合させて連結されるが、ねじ部４５の基端側にはユニオンナット４６の締結時に工具を掛けるためのナット部４７が一体形成されており、ナット部４７とねじ部４５との間にはねじ部４５の加工の際の逃げ溝４８が形成されている。本実施形態では、ナット部４７の逃げ溝４８側の略半分が環状シール面４９として円筒状に切削加工され、結果として供給管接続部３７には、基端側よりナット部４７、環状シール面４９、逃げ溝４８、ねじ部４５の順に形成されている。

一方、グロメット４２の中央には第１のシール孔５０が貫設され、この第１のシール孔５０の右側にはより小径の第２のシール孔５１が貫設されている。第１のシール孔５０の内周はＯリングに近似する断面形状をなして、燃料噴射ノズル３の凹溝４４内に弾性をもって嵌合し、これにより当該箇所の燃料噴射ノズル３とグロメット４２との間の油密が保持されている。また、第２シール孔５１の内周はＯリングに近似する断面形状をなして環状シール面４９の外周に弾性をもって当接し、Ｏリング部分から鍔状に突出形成されたリップ部５１ａの先端が逃げ溝４８内に係合している。逃げ溝４８内へのリップ部５１ａの係合により、第２シール孔５１の内周のＯリング部分は環状シール面４９上から供給管接続部３７の先端側に脱落するのが防止され、これにより当該箇所の燃料噴射ノズル３とグロメットとの間の油密が保持されている。

グロメット４２上には金属板で製作されたリテーナ５２が配設され、リテーナ５２はグロメット４２の外形と略同一形状をなしている。リテーナ５２にはシール面３４ａ上のねじ孔４１ａと対応するようにボルト孔５２ａが貫設され、各ボルト孔５２ａを介してボルト５３がシール面３４ａ上のねじ孔４１ａに螺合している。リテーナ５２はシール面３４ａ上の位置決めボス４１の上面に当接しながらシール面３４ａとの間でグロメット４２を挟持し、これによりシール面３４ａとグロメット４２との間の油密が保持されている。

リテーナ５２の中央にはグロメット４２の第１シール孔５０及び第２シール孔５１を取り囲むように透孔５２ｂが貫設され、この透孔５２ｂを介して燃料噴射ノズル３のコネクタ３５及び回収管接続部３６と供給管接続部３７とがヘッドカバー２８の外部に突出している。透孔５２ｂの大きさは、コネクタ３５及び回収管接続部３６と供給管接続部３７とを挿通可能に設定されている。結果として透孔５２ｂの部分を除いてグロメット４２の外側にはリテーナ５２が位置し、このリテーナ５２によりグロメット４２の油密保持作用が確実なものとなると共に、エンジンの運転時のヘッドカバー２８内の圧力上昇によるグロメット４２の外方への膨張が抑制される。

次に、以上のように構成されたディーゼルエンジンの噴射ノズル取付構造において燃料噴射ノズル３を脱着する手順について説明する。
燃料噴射ノズル３の取外時には、まず、コネクタ３５からハーネスを切り離すと共に、回収管接続部３６から回収管路を切り離し、供給管接続部３７から供給管路３８を切り離す。次いでグロメット４２及びリテーナ５２を固定しているボルト５３を取り外し、グロメット４２上からリテーナ５２を取り外す。リテーナ５２の透孔５２ｂは燃料噴射ノズル３のコネクタ３５及び回収管接続部３６と供給管接続部３７とを挿通可能な大きさのため、このときには燃料噴射ノズル３を固定したままリテーナ５２のみが取り外される。

次いで、ヘッドカバー２８のシール面３４ａ上からグロメット４２を取り外す。この時点でグロメット４２の周囲はボルト５３による締結を解除されているが、グロメット５２の第１シール孔５０は凹溝４４に嵌合し、第２シール孔５１は環状シール面４９及び逃げ溝４８に嵌合したままである。しかし、ゴム製のグロメット４２のシール孔５０，５１は容易に屈曲・拡張可能なため、第１シール孔５０を拡張して燃料噴射ノズル３のコネクタ３５及び回収管接続部３６を挿通させ、同じく第２シール孔５１を拡張して供給管接続部３７を挿通させることでグロメット４２が容易に取り外しされる。

これによりグロメット孔３４を介して燃料噴射ノズル３全体、及び固定ボルト３３を含めたノズルブリッジ３２が上方に露出する。例えばソケットレンチ等により固定ボルト３３の螺合を解除して上方に引き抜き可能となり、固定ボルト３３と共にノズルブリッジ３２もヘッドカバー２８内から外部に取り出すことができる。これにより、ノズルブリッジ３２による燃料噴射ノズル３の段差部３ａに対する掛止が解除され、例えば回収管接続部３６を把持して燃料噴射ノズル３をノズル孔１ｂから上方に引き抜けば、取外作業が完了する。

また、燃料噴射ノズル３の取付は上記と逆の手順で行う。即ち、まず、燃料噴射ノズル３をグロメット孔３４を介してヘッドカバー２８内に配置してシリンダヘッド１のノズル孔１ｂ内に挿入する。次いで、ノズルブリッジ３２をヘッドカバー２８内の正規位置に配置（左端の支点部３２ｂをロッカシャフト２２の支持座面２２ｃ上に配置、右端の二股状の係合部３２ａを燃料噴射ノズル３の段差部３ａ上に配置）し、固定ボルト３３によりシリンダヘッド１上に固定する。

次いで、グロメット４２の第１シール孔５０を拡張しながら燃料噴射ノズル３のコネクタ３５及び回収管接続部３６を挿通させると共に、第２シール孔５１を拡張しながら供給管接続部３７を挿通させ、グロメット５２をシール面３４ａ上の正規位置に配置する。さらにコネクタ３５及び回収管接続部３６と供給管接続部３７とを透孔５２ｂに挿通させながらリテーナ５２をグロメット４２上に配置してボルト５３により固定した上で、燃料噴射ノズル３のコネクタ３５にハーネスを接続し、回収管接続部３６に回収管路を接続し、供給管接続部３７に供給管路３８を接続すれば、取付作業が完了する。

なお、固定ボルト３３の螺合を解除するには、上記のように燃料噴射ノズル３からグロメット４２を完全に取り外すことは必須ではない。例えばグロメット４２の固定ボルト３３の直上部分のみを捲るだけでも固定ボルト３３が外部に露出するため、この状態で固定ボルト３３の螺合を解除して、燃料噴射ノズル３と一体でグロメット４２を取り外してもよい。

以上のように本実施形態のディーゼルエンジンの噴射ノズル取付構造によれば、燃料噴射ノズル３及びノズルブリッジ３２の固定ボルト３３の直上に位置するようにヘッドカバー２８にグロメット孔３４を形成し、このグロメット孔３４にグロメット４２及びリテーナ５２を脱着可能に取り付けている。
従って、ヘッドカバー２８の取外無しで燃料噴射ノズル３を脱着可能とした上で、ヘッドカバー２８の周囲全体をパッキン２９を介してボルトによりシリンダヘッド１上に固定する一般的な構成を採用でき、これによりシリンダヘッド１との間の油密を十分に保持できる。よって、例えば燃料噴射ノズルの脱着のためにヘッドカバーにスリットを設けた特許文献２の技術のような、スリット内でのオイル漏れの不具合を未然に防止することができる。

また、ヘッドカバー２８上に各気筒毎にグロメット孔３４を形成し、グロメット孔３４に配設したグロメット４２及びリテーナ５２を各気筒個別に脱着可能なため、結果として特定の燃料噴射ノズル３の保守や交換を目的として脱着する場合には、ヘッドカバー２８を取り外す必要がないことは勿論、他気筒の燃料噴射ノズル３の脱着作業、或いはそれに付随する他気筒のコネクタ、回収管路及び供給管路の切離作業等は一切必要としない。よって、保守や交換を要する目的の気筒の燃料噴射ノズル３のみをシリンダヘッド１上から容易に脱着でき、その整備性を大幅に向上することができる。

一方、この種の動弁機構２を備えたエンジンでは、定期的にバルブクリアランスを点検する必要があるが、本実施形態ではヘッドカバー２８の取外無しでグロメット孔３４を介してバルブクリアランスの点検作業を実施可能であり、その手順の概略を述べる。
本実施形態の動弁機構２では、ロッカアーム２５の押圧部２５ａとバルブブリッジ５の被押圧部５ｃとの間でバルブクリアランスが点検される。図５では吸排気のロッカアーム２５とバルブブリッジ５が示されていないが、これらの部材２５，５は燃料噴射ノズル３の前後両側に位置するため、グロメット孔３４を介して視認可能であると共に、バルブクリアランスの測定位置までシックネスゲージを挿入可能である。従って、ヘッドカバー２８を取り外すことなく、上記燃料噴射ノズル３の脱着時と同様の手順によりグロメット４２及びリテーナ５２を取り外した上で、グロメット孔３４を介してシックネスゲージにより動弁機構２のバルブクリアランスを測定できる。

なお、バルブクリアランスの点検の結果、調整を要する場合にはヘッドカバー２８を取り外して、ロッカアーム２５のアジャストボルト２６、或いはバルブブリッジ５のアジャストボルト１５によりバルブクリアランスを調整することになる。しかし、バルブクリアランスが狂って調整を要することはほとんどなく大半は点検のみで済むため、本実施形態のようにヘッドカバー２８の取外無しでバルブクリアランスを点検可能なことは、エンジンの整備性を向上するための大きな要因となる。

また、本実施形態のディーゼルエンジンの噴射ノズル取付構造では、ノズルブリッジ３２の支点部３２ｂを支持するために動弁機構のロッカシャフト２２を利用しており、これにより部品点数の削減を達成しているが、反面、ロッカシャフト２２の高さに応じてノズルブリッジ３２が比較的高い位置に制約され、燃料噴射ノズル３から分岐する供給管接続部３７との干渉の懸念があることから、場合によってはノズルブリッジ３２との干渉防止のために供給管接続部３７の位置を高める必要が生じ、エンジン高を増大させる要因になり得る。また、このようなロッカシャフト２２を利用したノズルブリッジ３２の支持構造を採用しない場合でも、可能な限りエンジン高を抑制して車両への搭載性を向上させることは従来から要望されている。

そこで、本実施形態では、上記したようにノズルブリッジ３２を左方に配設し、反対側の右方に向けて燃料噴射ノズル３から斜め上方に供給管接続部３７を分岐させると共に、ヘッドカバー２８に右方斜め下方に傾斜する傾斜部２８ａを形成してグロメット孔３４を設け、このグロメット孔３４に配設したグロメット４２に第１及び第２シール孔５０，５１を形成した上で、燃料噴射ノズル３の供給管接続部３７の分岐箇所をヘッドカバー２８内に位置させて第１及び第２シール孔５０，５１を介してコネクタ３５及び回収管接続部３６と供給管接続部３７とを外部に突出させている。

以上のノズルブリッジ３２と供給管接続部３７との配置により、相互の干渉を防止して供給管接続部３７を低位置に配設可能となり、また、傾斜部２８ａの形成によりヘッドカバー２８との干渉を避けるために供給管接続部３７の位置を高める必要もなくなり、しかも、ヘッドカバー２８内で燃料噴射ノズル３から供給管接続部３７を分岐させるため、この分岐箇所をヘッドカバー２８の外部に設定した場合に比較して供給管接続部３７を一層低位置に配設できる。また、コネクタ３５及び回収管接続部３６に関しても、図１から明らかなようにヘッドカバー２８の傾斜部２８ａ上に位置していることから、ヘッドカバー２８に傾斜部２８ａがない場合に比較して低位置に配設できる。

コネクタ３５に接続されたハーネス、回収管接続部３６に接続された回収管路、供給管接続部３７に接続された供給管路３８は上方或いは斜め上方に迫り出して架設されることから、上方への迫り出しを最小限に抑制することがエンジン高の抑制のために肝要であるが、このようにコネクタ３５、回収管接続部３６及び供給管接続部３７を低位置に配設することにより、ハーネス、回収管路、供給管路３８の上方への張り出しを抑制でき、ひいてはエンジン高を抑制して車両への搭載性を向上させることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ＯＨＶ式の動弁機構２を備えたディーゼルエンジンに適用したが、対象となるエンジン形式はこれに限定されるものではなく、直接噴射式ガソリンエンジンは勿論、ＯＨＣ（オーバヘッドカムシャフト）式、或いはＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカムシャフト）式の動弁機構を備えたエンジンに適用してもよい。

また、上記実施形態では、エンジン高を抑制する対策として、ノズルブリッジ３２の反対側で燃料噴射ノズル３から供給管接続部３７を分岐させ、且つヘッドカバー２８に右方斜め下方に傾斜する傾斜部２８ａを設けてグロメット孔３４を形成し、さらに燃料噴射ノズル３に対する供給管接続部３７の分岐箇所をヘッドカバー２８内に位置させたが、これらの要件を全て備える必要は必ずしもなく、一部或いは全ての要件を省略して構成してもよい。

また、上記実施形態では、動弁機構２のロッカシャフト２２を利用してノズルブリッジ３２の支点部３２ｂを支持したが、この要件も必ずしも必要なものではなく、例えばシリンダヘッド１上にブラケットを設けてノズルブリッジ３２の支点部３２ｂを支持するようにしてもよい。

実施形態の噴射ノズル取付構造が適用されたエンジンの燃料噴射ノズルの箇所を示す断面図である。 同じく吸気弁の箇所を示す断面図である。 同じくロッカシャフトの箇所を示す図１のIII−III線断面図である。 同じく吸排気のロッカアームと燃料噴射ノズルとの位置関係を示す平面図である。 ヘッドカバーのグロメット孔を示す図１のＡ矢視図である。 グロメットを示す図１のＡ矢視図である。 リテーナを示す図１のＡ矢視図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ 動弁機構
３ 燃料噴射ノズル
６ 吸気弁
７ 排気弁
２２ ロッカシャフト
２５ ロッカアーム
２８ ヘッドカバー
２８ａ 傾斜部
３２ ノズルブリッジ（ノズル固定部材）
３２ａ 係合部
３２ｂ 支点部
３３ 固定ボルト（締結部）
３４ グロメット孔（メンテナンス孔）
３６ 回収管接続部（第１燃料管接続部）
３７ 供給管接続部（第２燃料管接続部）
３８ 供給管路（燃料管路）
４２ グロメット（蓋体）
５０ 第１シール孔
５１ 第２シール孔

Claims (4)

1. 吸排気弁を開閉駆動する動弁機構と共にシリンダヘッドに配設され、上部に設けられた燃料管接続部に燃料供給手段からの燃料管路が接続され、該燃料管路を経て上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を筒内に噴射する燃料噴射ノズルと、
   一端に設けられた係合部を上記燃料噴射ノズルの一側に上方より係合させ、他端に設けられた支点部を上記シリンダヘッド上の一側に当接させ、上記係合部と支点部との間に上記シリンダヘッドに対して締結される締結部が設けられたノズル固定部材と、
   上記動弁機構及び上記燃料噴射ノズルを覆うように上記シリンダヘッド上に配設され、上記燃料管接続部を含む上記燃料噴射ノズルの上部を外部に突出させるメンテナンス孔が形成され、該メンテナンス孔が平面視において上記燃料噴射ノズルと共に上記ノズル固定部材の締結部を外部に露出可能な大きさに設定されたヘッドカバーと、
   一側に貫設されたシール孔内に上記燃料噴射ノズルの上部が嵌め込まれると共に、周囲が上記メンテナンス孔の周囲に脱着可能に取り付けられ該メンテナンス孔を閉鎖して油密保持する蓋体と
   を備えたことを特徴とするエンジンの噴射ノズル取付構造。
2. 上記ノズル固定部材は、上記支点部を上記動弁機構のロッカアームを支持するロッカシャフト上に当接させた状態で、上記ヘッドカバー内の上記燃料噴射ノズルを中心とした一側方に配設され、
   上記ヘッドカバーは、上記一側方から他側方に向けて下方に傾斜する傾斜部を有し、該傾斜部に上記メンテナンス孔が貫設され、
   上記燃料噴射ノズルは、上記燃料管接続部として、上部に設けられた第１燃料管接続部に加えて、上記燃料噴射ノズルから斜め上方且つ上記他側方に向けて分岐出する第２燃料管接続部を備えたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの噴射ノズル取付構造。
3. 上記ノズル固定部材は、上記ヘッドカバー内で上記燃料噴射ノズルを中心とした一側方に配設され、
   上記ヘッドカバーは、上記一側方から他側方に向けて下方に傾斜する傾斜部を有し、該傾斜部に上記メンテナンス孔が貫設され、
   上記燃料噴射ノズルは、上記燃料管接続部として、上部に設けられた第１燃料管接続部に加えて、上記ヘッドカバー内において上記燃料噴射ノズルから斜め上方且つ上記他側方に向けて分岐して上記メンテナンス孔からヘッドカバーの外部に突出する第２燃料管接続部を備え、
   上記蓋体は、上記燃料噴射ノズルの第１燃料管接続部に対応する第１シール孔、及び第２燃料管接続部に対応する第２シール孔を備え、各シール孔内に対応する部位がそれぞれ嵌め込まれたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの噴射ノズル取付構造。
4. 上記蓋体は、少なくとも一部が弾性を有する材料によって形成されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの噴射ノズル取付構造。

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