JP4183390B2

JP4183390B2 - 燃料噴射弁の取付装置

Info

Publication number: JP4183390B2
Application number: JP2001016616A
Authority: JP
Inventors: 基之塩入
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JP2002221124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料噴射弁をシリンダヘッドに取り付けるための取付装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸気弁及び排気弁を各シリンダ毎にそれぞれ１弁ずつ具備する２弁式のエンジンにおいては、燃料噴射弁が、シリンダヘッドの上方に設けられる弁腕室の側方から斜め下方へ向けて、シリンダヘッドに挿入されていた。該燃料噴射弁は、ブロック部材等で構成される燃料噴射弁押えにより軸心方向へ押圧されて、シリンダヘッドに取付固定されていた。そして、燃料噴射弁押えは、その左右端部をボルトにより締結されてシリンダヘッドに取り付けられていた。また、エンジンを、吸気弁及び排気弁が各シリンダ毎にそれぞれ２弁ずつ具備される４弁式に構成する場合、燃料噴射弁は、吸排気弁の配置位置の略中央位置にて略垂直方向にシリンダヘッドへ挿入する必要があるため、弁腕室内部に配設されることとなる。この場合、弁腕室内部はスペース的に制約があるため、燃料噴射弁押えは、その一端を弁腕軸により支持するように構成して、省スペースで該燃料噴射弁押えを配設できるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く、２弁式に構成されたエンジンにおいては、燃料噴射弁を取付固定するための取付装置である燃料噴射弁押えは、左右方向（シリンダヘッドの長手方向）に長く形成され、その左右端部をボルトにより締結されていたが、近年エンジンの小型化・低コスト化が進むにつれて、燃料噴射弁押えの取り付けスペースに制約が出てきたため、該燃料噴射弁押えを省スペースで取り付けるとともに、低コストで形成することが必要となってきている。また、４弁式に構成されるエンジンにおいては、燃料噴射弁押えは弁腕軸により支持されることとなるが、該燃料噴射弁押えは回動自在に弁腕軸に取り付けられているため、該燃料噴射弁押え等を弁腕ケースに組み付けた状態で、該弁腕ケースをシリンダヘッドに取り付けようとすると、燃料噴射弁押えの組付姿勢がぶらぶらと動いて位置合わせが行いづらく、組付性が悪かった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、燃料噴射弁（６７）を上方から押さえて、シリンダヘッド（５１）に取付け固定する燃料噴射弁押え（６５）において、該燃料噴射弁押え（６５）は、その一端部を切り欠いて切り欠き部（６５ｂ）を形成し、該切り欠き部（６５ｂ）の両側に脚部（６５ｃ・６５ｃ）を形成し、略中央部には、該燃料噴射弁押え（６５）をシリンダヘッド（５１）に固定するための固定用孔（６５ｄ）を開孔し、他端部には該燃料噴射弁（６７）を押圧するための弁押え用孔（６５ａ）を形成し、該燃料噴射弁（６７）の上端部を、該弁押え用孔（６５ａ）に下方から挿入し、該固定用孔（６５ｄ）にボルト部材（３９）を挿通して、該シリンダヘッド（５１）に締結すると、前記脚部（６５ｃ・６５ｃ）を支点として、該燃料噴射弁押え（６５）の他端部が下方に押圧され、該燃料噴射弁（６７）が燃料噴射弁押え（６５）により、略下方に押え付けられて、該燃料噴射弁（６７）をシリンダヘッド（５１）に取付け固定し、該燃料噴射弁押え（６５）は、前記切り欠き部（６５ｂ）によりシリンダヘッド（５１）をシリンダブロックへ取り付けるためのヘッドボルト（３８）を跨いで、該切り欠き部（６５ｂ）の両側の脚部（６５ｃ・６５ｃ）を支点としたものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射弁の取付装置において、該燃料噴射弁押え（６５）は、短手方向の両端部を屈曲して補強リブ（６５ｅ・６５ｅ）を形成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
図１は本発明の燃料噴射弁の取付装置を具備する４弁式に構成されたエンジンの弁腕室部分を示す側面断面図、図２は同じく平面図、図３は図１の弁腕室内における弁腕の取付部を示す平面図、図４は本発明の燃料噴射弁の取付装置を具備する２弁式に構成されたエンジンの弁腕室部分を示す平面図、図５は図４の弁腕室部分における燃料噴射弁押えを示す側面断面図、図６は同じく燃料噴射弁押えを示す斜視図、図７は２弁式に構成されたエンジンの弁腕室部分に設けられる燃料噴射弁押えの別参考例を示す側面断面図である。
【０００９】
まず、本発明の燃料噴射弁の取付装置である燃料噴射弁押えを具備する、エンジンの弁腕室部分の構成について説明する。まず、吸気弁及び排気弁が各シリンダ毎にそれぞれ２弁ずつ具備される４弁式に構成されたエンジンにおける、弁腕室部分の構成について説明する。
【００１０】
図１、図２に示すように、エンジンのシリンダヘッド１の上方には弁腕ケース２が配設され、弁腕室５が構成されている。弁腕ケース２は、例えば、上部弁腕ケース２ｂと下部弁腕ケース２ａとに分割して形成されている。
【００１１】
本実施例におけるエンジンは、例えば３気筒に構成されており、各気筒毎に２つの吸気弁１６ａ・１６ａ及び２つの排気弁１６ｂ・１６ｂが設けられる所謂４弁式のエンジンである。また、エンジンはＯＨＶ式に構成され、弁腕室５内には、前記吸気弁１６ａ・１６ａ及び２つの排気弁１６ｂ・１６ｂの上端部、プッシュロッド１３の上端部、弁腕１４、及び燃料噴射弁１７等が配設されている。弁腕１４は弁腕室５内に設けられる弁腕軸１１により揺動自在に支持されている。
【００１２】
弁腕１４は、吸気弁１６ａ・１６ａ毎、及び排気弁１６ｂ・１６ｂ毎に１つ設けられ、上下摺動するプッシュロッド１３により弁腕１４が揺動して、吸気弁１６ａ・１６ａ、及び排気弁１６ｂ・１６ｂを、それぞれ開閉するように構成されている。
【００１３】
平面視における、吸気弁１６ａ・１６ａ及び排気弁１６ｂ・１６ｂの配置位置の略中央には燃料噴射弁１７が配設されており、略垂直方向にシリンダヘッド１へ挿入されている。該燃料噴射弁１７は、燃料噴射弁押え１５により上方から押えられて、その上下方向の配設位置を固定されている。燃料噴射弁押え１５は、弁腕軸１１により回動自在に支持され、吸気弁１６ａ・１６ａ用の弁腕１４と排気弁１６ｂ・１６ｂ用の弁腕１４との間に配置されている。
【００１４】
燃料噴射弁１７には、外部から弁腕室５内に侵入する燃料配管２１が接続され、高圧燃料が供給されている。燃料配管２１は、弁腕室５内部に配設される内部配管２１ａと、弁腕室５外部に配設される外部配管２１ｂとで構成され、該内部配管２１ａと外部配管２１ｂとは、下部弁腕ケース２ａの側面部分で、高圧シール部材２２により接続されている。各気筒の燃料噴射弁１７は、燃料戻し管２３により互いに接続されており、余分な燃料油を該燃料戻し管２３を通じて、燃料戻し口２４から燃料タンク側へ戻すように構成している。
【００１５】
弁腕室５内におけるシリンダヘッド１の上面には、複数の弁腕軸支持部材７が固設されており、弁腕軸１１は、該弁腕軸支持部材７及び下部弁腕ケース２ａの側面により支持されている。弁腕軸支持部材７には、上方からボルト部材３１が螺挿されており、該ボルト部材３１の上部は弁腕軸支持部材７の上方に突出している。弁腕軸支持部材７は、例えば、各気筒間毎に配置されている。前記上部弁腕ケース２ｂにおける、弁腕軸支持部材７の配設位置に対応する箇所には固定用孔２ｃが形成され、該固定用孔２ｃには上部弁腕ケース２ｂの上方から固定用ナット３２が挿入されている。該固定用ナット３２は前記ボルト部材３１の上部に螺嵌されている。
【００１６】
そして、ボルト部材３１に螺挿される固定用ナット３２を締め付けることで、固定用孔２ｃの周縁部に係止する該固定用ナット３２のつば部３２ａが、上部弁腕ケース２ｂを下方に押圧し、これにより、該上部弁腕ケース２ｂ及び上部弁腕ケース２ｂの下方に配置される下部弁腕ケース２ａがシリンダヘッド１に取付固定されている。即ち、弁腕軸支持部材７に螺挿されるボルト部材３１に固定用ナット３２を締結することで、該固定用ナット３２により下方押圧される上部弁腕ケース２ｂを介して、下部弁腕ケース２ａがシリンダヘッド１に取付固定されている。
【００１７】
従って、固定用ナット３２をボルト部材３１から抜脱して、上部弁腕ケース２ｂを取り外すことで、図２に示す状態の如く、上部弁腕ケース２ｂ及び下部弁腕ケース２ａにより覆われて構成される弁腕室５の上部を開放して、弁腕室５内における吸排気弁１６ａ・１６ｂ部分のクリアランス調整やメンテナンス等を行うことができる。尚、シリンダヘッド１と下部弁腕ケース２ａとの間にはガスケット５５を介装して、両者の接合面をシールしている。
【００１８】
次に、弁腕１４の弁腕軸１１への取付構造について説明する。図４に示す弁腕１４・１４の取付部においては、吸気弁１６ａ・１６ａを開閉する弁腕１４及び排気弁１６ｂ・１６ｂを開閉する弁腕１４は、各気筒毎に配置される弁腕軸支持部材７・７の間に配設されており、該吸気弁１６ａ・１６ａ用の弁腕１４と排気弁１６ｂ・１６ｂ用の弁腕１４との間には、燃料噴射弁押え１５が配設されている。また、弁腕軸支持部材７と各弁腕１４との間には、弁腕軸１１に嵌装されるウェーブワッシャ等の付勢部材３５が介装されており、該付勢部材３５により弁腕１４が燃料噴射弁押え１５側へ付勢され、該燃料噴射弁押え１５に当接している。
【００１９】
即ち、弁腕軸支持部材７・７間の寸法ｄｘを、吸気弁１６ａ・１６ａ用の弁腕１４、排気弁１６ｂ・１６ｂ用の弁腕１４、及び燃料噴射弁押え１５の各幅寸法を加えた値よりも、若干大きく余裕を持たせて構成して、弁腕１４や燃料噴射弁押え１５の組付性を向上させている。そして、弁腕軸支持部材７と弁腕１４との間隙に、付勢部材３５をスペーサー的に介装して、該間隙を埋めるように構成している。また、弁腕軸１１に組み付けられた吸気弁１６ａ・１６ａ用の弁腕１４と排気弁１６ｂ・１６ｂ用の弁腕１４との間の間隔は、吸気弁１６ａと排気弁１６ｂとの間の寸法ｄａに合わせて構成されている。
【００２０】
前述の如く、弁腕１４・１４、燃料噴射弁１５、及び付勢部材３５が同一の弁輪軸１１上に配設され、付勢部材３５により弁腕１４が燃料噴射弁押え１５側へ付勢されているため、燃料噴射弁押え１５は両側から弁腕１４により押圧され、即ち燃料噴射弁押え１５は付勢部材３５により間接的に付勢されることとなって、該弁腕１４と燃料噴射押え１５との当接面の摩擦力により、その回動を規制される。これにより、弁腕軸１１に組み付けられた状態の燃料噴射押え１５は、下部弁腕ケース２ａをシリンダヘッド１へ組み付ける際に、その姿勢を一定に保つことができ、位置合わせが容易となって、組付性を向上させることができる。
【００２１】
次に、吸気弁及び排気弁が各シリンダ毎にそれぞれ１弁ずつ具備される２弁式に構成されたエンジンにおける、弁腕室部分の構成について説明する。
【００２２】
図４、図５に示すように、２弁式のエンジンにおいては、シリンダヘッド５１の上面に弁腕ケース５２が配設され、該弁腕ケース５２内に弁腕室が構成されている。各気筒毎に設けられる燃料噴射弁６７は、弁腕ケース５２の外部に配置され、弁腕ケース５２により覆われていない部分のシリンダヘッド５１上面から該シリンダヘッド５１内に挿入されている。
【００２３】
燃料噴射弁６７は、燃料噴射弁押え６５により上方から押えられて、その上下方向の配設位置を規制され、これによりシリンダヘッド５１に取付固定されている。図６に示すように、燃料噴射弁押え６５は、その一端部を切り欠いて切り欠き部６５ｂが形成され、該切り欠き部６５ｂの両側に脚部６５ｃ・６５ｃが形成されている。また、燃料噴射弁押え６５の略中央部には、該燃料噴射弁押え６５をシリンダヘッド５１に固定するための固定用孔６５ｄが形成され、他端部には燃料噴射弁６７を押圧するための弁押え用孔６５ａが形成されている。
【００２４】
そして、燃料噴射弁６７の上端部を、燃料噴射弁押え６５の弁押え用孔６５ａに下方から挿入し、固定用孔６５ｄに略上方から挿入したボルト部材３９をシリンダヘッド５１に締結すると、該シリンダヘッド５１上面に当接する脚部６５ｃ・６５ｃを支点として燃料噴射弁押え６５の他端部が下方に押圧される。これにより、弁押え用孔６５ａの周縁部と燃料噴射弁６７の係合部６７ａとが係合し、該燃料噴射弁６７が燃料噴射弁押え６５によって略下方に押え付けられて、燃料噴射弁６７がシリンダヘッド５１に取付固定されることとなる。
【００２５】
この場合、燃料噴射弁押え６５の一端部の下方には、シリンダヘッド５１をシリンダブロックに取り付けるためのヘッドボルト３８が位置することとなるが、該ヘッドボルト３８は燃料噴射弁押え６５の切り欠き部６５ｂの部分に位置するため、該ヘッドボルト３８と燃料噴射弁押え６５とが干渉することはない。即ち、燃料噴射弁押え６５に切り欠き部６５ｂを形成することで、該燃料噴射弁押え６５がヘッドボルト３８を跨いだ状態でシリンダヘッド５１に取付固定されることとなり、該ヘッドボルト３８と燃料噴射弁押え６５とが干渉することを防止している。
【００２６】
該燃料噴射弁押え６５は、薄板状部材に弁押え用孔６５ａ、切り欠き部６５ｂ、及び固定用孔６５ｄを形成し、脚部６５ｃ・６５ｃの部分を屈曲させ、短手方向（図４における左右方向）両端部を屈曲して補強リブ６５ｅ・６５ｅを形成するだけの簡単な構成となっているので、板金により低コストで形成することができる。また、燃料噴射弁押え６５は、その略中央部を１本のボルト部材３９により締結してシリンダヘッド５１に取付固定し、下方に位置するヘッドボルト３８を跨いで脚部６５ｃ・６５ｃがシリンダヘッド５１上面に直接当接する構成としているので、該燃料噴射弁押え６５の取り付けスペースを省スペース化することが可能となるとともに、燃料噴射弁押え６５の支持部材を別個に設ける必要がなくコスト低減を図ることができる。
【００２７】
燃料噴射弁押え６５は、図４、図７に示す燃料噴射弁押え７５のように構成することもできる。燃料噴射弁押え７５は、一端部に下方へ突出する突出部７５ｃが形成され、略中央部に該燃料噴射弁押え７５をシリンダヘッド５１に固定するための固定用孔７５ｄが形成され、他端部には燃料噴射弁６７を押圧するための弁押え用孔７５ａが形成されており、さらに、短手方向（図４における左右方向）両端部を屈曲して補強リブ７５ｅ・７５ｅが形成されている。燃料噴射弁押え７５の突出部７５ｃは、ヘッドボルト３８の頭部上面に当接している。
【００２８】
そして、燃料噴射弁６７の上端部を、燃料噴射弁押え７５の固定用孔７５ｄに下方から挿入し、弁押え用孔７５ａに略上方から挿入したボルト部材３９をシリンダヘッド５１に締結すると、ヘッドボルト３８の頭部上面に当接する突出部７５ｃを支点として燃料噴射弁押え７５の他端部が下方に押圧される。これにより、固定用孔７５ｄの周縁部と燃料噴射弁６７の係合部６７ａとが係合し、該燃料噴射弁６７が燃料噴射弁押え７５によって略下方に押え付けられて、燃料噴射弁６７がシリンダヘッド５１に取付固定されることとなる。
【００２９】
この場合、燃料噴射弁押え７５の一端部は、突出部７５ｃがヘッドボルト３８の頭部上面に当接して支持されるように構成しているので、該燃料噴射弁押え７５の支持部をシリンダヘッド５１の上面に確保する必要がなく、燃料噴射弁押え７５をさらに省スペースで配置することができるとともに、燃料噴射弁押え７５の支持部材を別個に設ける必要がなくコスト低減を図ることができる。
【００３０】
また、燃料噴射弁押え７５の突出部７５ｃが当接するヘッドボルト３８の頭部上面には、突出部７５ｃと形状を合わせた凹陥部３８ａが形成されており、該突出部７５ｃが凹陥部３８ａに嵌合した状態で、燃料噴射弁押え７５が取付固定されている。これにより、燃料噴射弁押え７５のシリンダヘッド５１に対する当接支持部がずれたりすることがなく、該燃料噴射弁押え７５を安定してシリンダヘッド５１に取付固定することができ、確実に燃料噴射弁６７を取り付けることが可能となる。
【００３１】
また、燃料噴射弁押え７５は、薄板状部材に弁押え用孔７５ａ、突出部７５ｃ、固定用孔７５ｄ、及び補強リブ７５ｅ・７５ｅを形成するだけの簡単な構成となっているので、板金により低コストで形成することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１記載の如く、燃料噴射弁（６７）を上方から押さえて、シリンダヘッド（５１）に取付け固定する燃料噴射弁押え（６５）において、該燃料噴射弁押え（６５）は、その一端部を切り欠いて切り欠き部（６５ｂ）を形成し、該切り欠き部（６５ｂ）の両側に脚部（６５ｃ・６５ｃ）を形成し、略中央部には、該燃料噴射弁押え（６５）をシリンダヘッド（５１）に固定するための固定用孔（６５ｄ）を開孔し、他端部には該燃料噴射弁（６７）を押圧するための弁押え用孔（６５ａ）を形成し、該燃料噴射弁（６７）の上端部を、該弁押え用孔（６５ａ）に下方から挿入し、該固定用孔（６５ｄ）にボルト部材（３９）を挿通して、該シリンダヘッド（５１）に締結すると、前記脚部（６５ｃ・６５ｃ）を支点として、該燃料噴射弁押え（６５）の他端部が下方に押圧され、該燃料噴射弁（６７）が燃料噴射弁押え（６５）により、略下方に押え付けられて、該燃料噴射弁（６７）をシリンダヘッド（５１）に取付け固定し、該燃料噴射弁押え（６５）は、前記切り欠き部（６５ｂ）によりシリンダヘッド（５１）をシリンダブロックへ取り付けるためのヘッドボルト（３８）を跨いで、該切り欠き部（６５ｂ）の両側の脚部（６５ｃ・６５ｃ）を支点としたので、該燃料噴射弁押え（６５）は、ヘッドボルト（３８）と取付装置とを干渉させることなく、該燃料噴射弁押え（６５）をシリンダヘッドに直接当接させて取付固定することができ、取付装置の取り付けスペースを省スペース化しながら確実に取り付けることが可能となるとともに、取付装置の支持部材を別個に設ける必要がなくコスト低減を図ることができる。
また、該燃料噴射弁押え（６５）は、例えば、薄板状部材に弁押え用孔、ヘッドボルトを跨ぐための切り欠き部、及び固定用孔を形成する等の簡単な加工で形成されるので、板金により低コストで形成することができる。
【００３３】
請求項２記載の如く、請求項１記載の燃料噴射弁の取付装置において、該燃料噴射弁押え（６５）は、短手方向の両端部を屈曲して補強リブ（６５ｅ・６５ｅ）を形成したので、両端部を屈曲して補強リブ（６５ｅ・６５ｅ）を形成するだけの簡単な構成となっているので、板金により低コストで形成することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弁腕室を示す側面断面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】弁腕の取付部を示す平面図である。
【図４】本発明の燃料噴射弁の取付装置を具備する２弁式に構成されたエンジンの弁腕室部分を示す平面図である。
【図５】図４の弁腕室部分における燃料噴射弁押えを示す側面断面図である。
【図６】同じく燃料噴射弁押えを示す斜視図である。
【図７】２弁式に構成されたエンジンの弁腕室部分に設けられる燃料噴射弁押えの別参考例を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１シリンダヘッド
２弁腕ケース
５弁腕室
７弁腕軸支持部材
１１弁腕軸
１４弁腕
１５燃料噴射弁押え
１６ａ吸気弁
１６ｂ排気弁
１７燃料噴射弁
３５付勢部材

Claims

燃料噴射弁（６７）を上方から押さえて、シリンダヘッド（５１）に取付け固定する燃料噴射弁押え（６５）において、該燃料噴射弁押え（６５）は、その一端部を切り欠いて切り欠き部（６５ｂ）を形成し、該切り欠き部（６５ｂ）の両側に脚部（６５ｃ・６５ｃ）を形成し、略中央部には、該燃料噴射弁押え（６５）をシリンダヘッド（５１）に固定するための固定用孔（６５ｄ）を開孔し、他端部には該燃料噴射弁（６７）を押圧するための弁押え用孔（６５ａ）を形成し、該燃料噴射弁（６７）の上端部を、該弁押え用孔（６５ａ）に下方から挿入し、該固定用孔（６５ｄ）にボルト部材（３９）を挿通して、該シリンダヘッド（５１）に締結すると、前記脚部（６５ｃ・６５ｃ）を支点として、該燃料噴射弁押え（６５）の他端部が下方に押圧され、該燃料噴射弁（６７）が燃料噴射弁押え（６５）により、略下方に押え付けられて、該燃料噴射弁（６７）をシリンダヘッド（５１）に取付け固定し、該燃料噴射弁押え（６５）は、前記切り欠き部（６５ｂ）によりシリンダヘッド（５１）をシリンダブロックへ取り付けるためのヘッドボルト（３８）を跨いで、該切り欠き部（６５ｂ）の両側の脚部（６５ｃ・６５ｃ）を支点としたことを特徴とする燃料噴射弁の取付装置。
請求項１記載の燃料噴射弁の取付装置において、該燃料噴射弁押え（６５）は、短手方向の両端部を屈曲して補強リブ（６５ｅ・６５ｅ）を形成したことを特徴とする燃料噴射量の制御機構。