JP3955279B2 - Fuel injection valve fixing structure - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a fuel injection valve fixing structure applicable to a direct injection engine.
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。 In a structure for fixing a direct injection injector as a fuel injection valve in a direct injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber, an upper protrusion of the direct injection injector with the nozzle side immersed in the cylinder head is formed by a Y-shaped clamp member. Some are fixed so as to be pressed by a V-shaped engaging portion (for example, see Patent Document 1). In fixing using such a Y-shaped clamp member, the extended end of the handle extending from the V-shaped engaging portion is used as a pivot, and the intermediate portion of the handle is fixed to the cylinder head by a fixing bolt. (Or a member integrated with the cylinder head).
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。
In the above-mentioned
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、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)の分岐部から前記V字状係合部(7a)とは相反する方向に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、前記気筒列方向の一端から他端に向けて順に、隣り合う前記クランプ部材(7)の前記柄部(7b)同士が対向し、かつ互いに対向する前記柄部(7b)同士の一方が他方に干渉しない角度をもって前記気筒列方向の線に対して傾いているものとした。 In order to solve such a problem and realize a fuel injection valve fixing structure that is easy to assemble and has a good load balance, in the present invention, each combustion chamber (3) of a multi-cylinder engine is directly above. A fuel injection valve fixing structure for fixing each direct injection injector (2) disposed to a cylinder head (1) by a clamp member (7), and a fuel distribution pipe ( 13), and each of the direct injection injectors (2) is connected from the fuel distribution pipe (13) via the same number of fuel supply pipes (12) as the direct injection injectors (2), and the clamp member (7) is a V-shaped engagement portion (7a) that engages with the direct injection injector (2), and a V-shaped engagement portion (7a) from a branch portion of the V-shaped engagement portion (7a). ) And in the opposite direction to the cylinder With a handle portion fixed to de (1) and (7b), in order from one end to the other end of the cylinder row direction, the handle portion (7b) between the clamp member adjacent (7) the counter In addition, one of the handle portions (7b) facing each other is inclined with respect to the line in the cylinder row direction at an angle that does not interfere with the other .
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。 In particular, the handle portion (7b) of the clamp member (7) and the fuel supply pipe (12) are preferably arranged so as to extend to opposite sides.
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。 As described above, according to the present invention, since the handle portions of the clamp members are arranged so as to be alternately arranged adjacent to each other, the direct injection injector is pressed by the V-shaped engagement portion of the Y-shaped clamp member. When the extension end of the handle is brought into contact with the cylinder head and the fixing bolt inserted through the intermediate portion of the handle is fastened to the cylinder head to fix the direct injection injector, Since the fastening work locations for the respective fixing bolts are close, the workability when moving from one fastening site to the other fastening site is good, and the assembly workability of a plurality of direct injection injectors can be improved. Further, since the fastening portions of the fixing bolts are positioned on both sides of the cam journal portion located between the adjacent clamp members, the load due to the fastening force of each fixing bolt on both sides is balanced with respect to the cam journal portion.
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。 Further, in each clamp member, since there is no other handle on the side opposite to the side where the handle portions adjacent to each other are arranged, the fuel supply pipe can be freely laid out using the space. it can. Since the handle portion of the clamp member and the fuel supply pipe are extended to the opposite sides, the bending rate and the length of each fuel supply pipe can be made equal, so that the fuel can be evenly distributed. Become.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic top view showing a main part of a direct injection gasoline engine to which the present invention is applied. As shown in the figure, the engine is an in-line four cylinder, and each
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。
As shown in FIG. 2, the
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。
In this engine, the
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。
The
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。
The
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。
Further, a
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。
A two-chamfered
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。
As described above, the
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。
A
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。
Since the
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。
Each
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。
The
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。
In this way, the
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。
By doing so, it is possible to avoid interference between the
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。
Further, since the
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。
Further, the
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。
By bending each
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。
Further, in each cam journal portion disposed at both ends and between each cylinder in the cylinder row direction, the second
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。 Note that the present invention is also applicable to a marine engine whose crankshaft is directed in the vertical direction.
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。 The structure for fixing the fuel injection valve according to the present invention has good workability for fastening the fixing bolt, has a good load balance with respect to the cam journal part, and can evenly distribute the fuel, and is useful as a structure for fixing a direct injection injector or the like. .
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
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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、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字状係合部の分岐部から前記V字状係合部とは相反する方向に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、
前記気筒列方向の一端から他端に向けて順に、隣り合う前記クランプ部材の前記柄部同士が対向し、かつ互いに対向する前記柄部同士の一方が他方に干渉しない角度をもって前記気筒列方向の線に対して傾いていることを特徴とする燃料噴射弁の固定構造。 A fuel injection valve fixing structure in which each direct injection injector disposed directly above each combustion chamber of a multi-cylinder engine is fixed to a cylinder head by a clamp member,
A fuel distribution pipe is arranged so as to extend in the cylinder row direction,
Each direct injection injector is connected from the fuel distribution pipe through the same number of fuel supply pipes as the direct injection injectors,
The clamp member extends in a direction opposite to the V-shaped engagement portion from a branch portion of the V-shaped engagement portion, a V-shaped engagement portion that engages with the direct injection injector, and the V-shaped engagement portion And having a handle fixed to the cylinder head,
In order from one end to the other end in the cylinder row direction, the handle portions of the adjacent clamp members face each other, and one of the handle portions facing each other does not interfere with the other in the cylinder row direction. A fuel injection valve fixing structure which is inclined with respect to a line .
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