JP4305339B2 - 内燃機関における燃料噴射装置の取付構造 - Google Patents

内燃機関における燃料噴射装置の取付構造 Download PDF

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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射装置を吸気マニホールドに取り付ける構造に関する。
従来の内燃機関における燃料噴射装置の取付構造として、特許文献１に開示されたものでは、上流側が上方に湾曲した吸気マニホールドがシリンダヘッドに取り付けられ、燃料噴射弁がシリンダヘッド接合面近傍の吸気マニホールド外壁上面に、頭部を吸気マニホールドの湾曲外側へ向かって傾斜させた状態で取り付けられている。
また、特許文献２に開示されたものでは、燃料噴射弁の軸と締結ボルトの軸との間に大きな角度を与えることで、吸気マニホールドと吸気ポートとを２部品に分割しなくともストレート工具によるボルト締めができるような構成とし、該燃料噴射装置の取付作業の能率化を図っている。
実開昭６４−０１１３１１ 特開平６−２６４８４４
しかしながら、特許文献１の取付構造では、コレクタ部を含む吸気マニホールド上流部分が障害となるため、吸気マニホールドの湾曲外側から内側に向かってストレート工具によるボルト締めができず、取付作業の能率を低下させていた。
また、特許文献２のような燃料噴射装置の取付構造としても、特許文献１のようにレイアウト上コンパクト化のため、コレクタ部を含む吸気マニホールド上流部分をシリンダヘッド側へ大きく寄せるように湾曲度を大きくした吸気マニホールドに対しては、湾曲の内側にストレート工具を差し入れてボルト締めすることが困難であり、燃料噴射装置取付作業の能率性向上には限界があった。
上記問題点解消のため、湾曲した吸気マニホールドを、上流部分と下流部分とで２部品に分割し、上流部分を取り外した状態で燃料噴射装置を取り付けるようにすれば、ストレート工具によるボルト締めが可能となるが、吸気マニホールドの部品点数および作業工程数が増大し、コスト高にもなってしまう。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、上流側が上方に大きく湾曲した一体型の吸気マニホールドに対しても、燃料噴射装置を容易かつ確実に取り付けられるような取付構造を提供することを目的とする。
このため本発明は、燃料供給管と該燃料供給管に接続されて各気筒の吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁とからなる燃料噴射装置を、上流側が上方に湾曲した形状の吸気マニホールドの下流部分外壁上面にボルトによって取り付ける内燃機関における燃料噴射装置の取付構造であって、前記吸気マニホールドのシリンダヘッド接合面には、前記燃料噴射弁の間に位置して、前記燃料供給管に連結した締結用ブラケットを接合するために内部に空洞をもつ取付部を形成し、前記締結用ブラケットは前記燃料供給管からシリンダヘッド接合面の長手方向で前記取付部に向けて下方に延び、前記取付部にはシリンダヘッドとの接合面に開口し、該接合面と略直交する方向に延びる長穴状のボルト操作口と、該ボルト操作口の奧部にボルト挿入孔が形成され、前記空洞はボルト挿入孔からボルト操作口に向けて内部が拡大して形成され、前記ボルト挿入孔及び前記締結用ブラケットを挿通する前記ボルトの頭部が前記取付部の裏側に位置し、かつ前記ボルトが螺合される雌ねじ部を前記吸気マニホールド外壁上面側に設け、前記ボルトにより締結用ブラケットを介して燃料供給管及び燃料噴射弁を吸気マニホールドに締結するように構成した。
以上の構成によって、上流側が大きく湾曲した一体型の吸気マニホールドに対しても、吸気マニホールドの湾曲外側から内側に向かってストレート工具によるボルト締めが可能となり、燃料噴射装置の取付作業が能率化される。
本発明における第一実施形態を図１に、図１におけるＡ−Ａ矢視の断面図を図２に示す。
シリンダヘッド側壁に接続された吸気マニホールド１は、各気筒の吸気ポートに連なるブランチ部の上流側が上方に湾曲し、上流のコレクタ部２に接続されている。
かかる形状を有した吸気マニホールド１のシリンダヘッド接合面３近傍の外壁上面に、
燃料噴射装置が取り付けられる。該吸気マニホールド１の上流方向へ頭部を傾斜させた状態で燃料噴射弁４が、下端噴孔部をマニホールド壁を貫通させて取り付けられている。該燃料噴射弁４の頭部には燃料供給管５がクリップ６を介して接続されており、該燃料供給管５から該燃料噴射弁４に燃料が供給され、噴孔７から、シリンダヘッド内の吸気ポートに燃料が噴射される。
上記燃料供給管と燃料噴射弁とからなる燃料噴射装置の吸気マニホールドへの取付構造が以下のように形成されている。シリンダヘッド接合面３には、図１のように、隣り合う燃料噴射弁の間の位置（第１気筒と第２気筒の間、及び第３気筒と第４気筒の間）に燃料噴射装置の箱状の取り付け部８が外側上方に突出して２箇所設けられている。該取り付け部８は、シリンダヘッドとの接合面が開口されて空洞状のボルト操作口９が形成されており、その奥の先端部が貫通されてボルト挿入孔１０が設けられている。ここで、該ボルト挿入孔１０の軸は、図２のように燃料噴射弁の軸と平行に設けられる。
燃料供給管５の底面には、前記ボルト締結用の２箇所と対応する位置に、下方に延びる締結用ブラケット１１が固定される。該締結用ブラケット１１の燃料供給管５より下側には、前記吸気マニホールドの取り付け部８端面と接合し、ボルト挿入孔１０と重合するボルト挿入孔１２が形成され、該ボルト挿入孔１２の外側に、締結用ボルト１３と螺合するナット（雌ねじ部）１４が溶接等で固定されている。このように、締結用ブラケット１１に雌ねじ部を設けることで、従来のような吸気マニホールド外壁に雌ねじ部を設け、もしくは樹脂製コレクタへの金属製雌ねじ部の挿入を行う必要がなくなり、コスト削減が可能となる。
そして、燃料噴射装置を吸気マニホールドに取り付けるときには、予め、各燃料噴射弁４をクリップ６を介して燃料供給管５に接続してユニット化した後、各燃料噴射弁４の先端部を吸気マニホールドの噴射弁取付孔に挿入しつつ締結用ブラケット１１を吸気マニホールドの取り付け部８端面と接合させて位置決めする。
この状態で、ボルト操作口９を介してボルト挿入孔１０、１２に締結用ボルト１３を挿入し、ボルト操作口９からストレート工具を差し入れてボルト頭部１３ａに係合し、軸周り回転操作することにより、ボルト先端のねじ部１３ｂがナット１４にねじ込まれる。かかる２箇所のボルト締結操作により、締結用ブラケット１１を介して燃料供給管５及び燃料噴射弁４が吸気マニホールド１にしっかりと締結される。このようにして燃料噴射装置を取り付けた状態の吸気マニホールド１を、シリンダヘッドに接合させて締結する。
上記吸気マニホールドへの燃料噴射装置の取付構造とすれば、締結用ボルトの頭部を吸気マニホールドの外壁上面の裏側に設け、該ボルトが螺合される雌ねじ部を吸気マニホールド外壁上面側に設けたことにより、吸気マニホールドの湾曲の外側から内側に向けてボルトを締結操作すればよいので、上流側が大きく湾曲された一体型の吸気マニホールドに対しても該上流部分及びコレクタ部が障害となることなくストレート工具を用いて容易かつ確実に締結することができる。
また、ボルトの軸方向を、燃料噴射弁の軸方向と平行にしてあるので、燃料噴射弁は軸方向に締結され、無理な応力が発生することなく、かつ、均等なシール力が加えられてシール性も良好に確保できる。
次に、本発明の第二実施形態を、図３に基づいて説明する。
図３では、吸気マニホールドの第一実施形態と同様、隣り合う燃料噴射弁の間の２箇所に箱状の取り付け部１５を設けるが、該取り付け部１５の底壁にボルト操作口１６を開口し、該ボルト操作口１６上方の取り付け部１５上壁に、ボルト挿入孔１７を垂直な軸方向に形成する。あるいは、底壁をボルト操作用に開放した断面コ字型の取り付け部としてもよい。取り付け部１５上壁のボルト挿入孔１７より外側部分は、垂直に立ち上げられ、後述する締結用ブラケットガイド用のガイド壁１８に形成される。かかる取り付け部１５上壁の上方に締結用ブラケット１９が配設される。該締結用ブラケット１９は、水平な底壁にボルト２０と螺合する雌ねじ部２１が形成され、該外側（図示左側）端面が前記取り付け部１５のガイド壁１８に接合して上下方向にガイドされ、底壁の内側（図示右側）に燃料噴射弁２２の軸方向と直角な方向に傾斜して燃料供給管２３の上面と接合する傾斜壁２４を備える。
かかる取付構造において、締結用ブラケット１９を、外側端面をガイド壁１８に接合させ、傾斜壁２４を燃料供給管２３の上面と接合させて取り付け部１５上方に載せておく。この状態で、前記ボルト操作口１６を介してボルト挿入孔１７に締結用ボルト２０を挿入し、ボルト操作口１６からストレート工具を差し入れてボルト頭部に係合し、軸周り回転操作することにより、ボルト上端のねじ部が締結用ブラケット１９の雌ねじ部２１にねじ込まれる。これにより、締結用ブラケット１９は、底壁の外側端面をガイド壁１８にガイドされながら下方に引き付けられ、このとき傾斜壁２４が燃料供給管２３上面を押し下げる力により、燃料噴射弁２２の軸方向と平行な方向に押付ける分力が作用し、燃料供給管２３と共に燃料噴射弁２２が同方向に締結される。
以上より、前記第一実施形態と同様の効果が得られ、また、ボルト操作口１６およびボルト挿入孔１７が吸気マニホールドをシリンダヘッドに取り付けた状態で露出しているので、メンテナンス時に、吸気マニホールドをシリンダヘッドから取り外すことなく燃料噴射装置を取り外すことが可能となる。
また、第一実施形態同様に、締結用ブラケットを燃料供給管の上面に溶接等で固定して一体にすれば取り付け作業をよりスムーズに行える。この場合、締結時のボルトのずれを許容できるように、取り付け部のボルト挿入孔の径を大きめにすればよい。
第一実施形態における燃料噴射装置を取り付けた構造図 図1におけるＡ−Ａ矢視の断面図 第二実施形態における燃料噴射装置を取り付けた構造の断面図
符号の説明
１…吸気マニホールド
２…コレクタ
３…シリンダヘッド接合面
４…燃料噴射弁
５…燃料供給管
６…クリップ
７…噴孔
８…取り付け部
９…ボルト操作口
１０…ボルト挿入孔
１１…締結用ブラケット
１２…ボルト挿入孔
１３…ボルト
１３ａ…ボルト頭部
１３ｂ…ボルトのねじ部
１４…ナット（雌ねじ部）
１５…取り付け部
１６…ボルト操作口
１７…ボルト挿入孔
１８…ガイド壁
１９…締結用ブラケット
２０…ボルト
２１…雌ねじ部
２２…燃料噴射弁
２３…燃料供給管
２４…傾斜壁

Claims (4)

  1. 燃料供給管と該燃料供給管に接続されて各気筒の吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁とからなる燃料噴射装置を、上流側が上方に湾曲した形状の吸気マニホールドの下流部分外壁上面にボルトによって取り付ける内燃機関における燃料噴射装置の取付構造であって、
    前記吸気マニホールドのシリンダヘッド接合面には、前記燃料噴射弁の間に位置して、前記燃料供給管に連結した締結用ブラケットを接合するために内部に空洞をもつ取付部を形成し、
    前記締結用ブラケットは前記燃料供給管からシリンダヘッド接合面の長手方向で前記取付部に向けて下方に延び、
    前記取付部にはシリンダヘッドとの接合面に開口し、該接合面と略直交する方向に延びる長穴状のボルト操作口と、該ボルト操作口の奧部にボルト挿入孔が形成され、
    前記空洞はボルト挿入孔からボルト操作口に向けて内部が拡大して形成され、
    前記ボルト挿入孔及び前記締結用ブラケットを挿通する前記ボルトの頭部が前記取付部の裏側に位置し、
    かつ前記ボルトが螺合される雌ねじ部を前記吸気マニホールド外壁上面側に設け、
    前記ボルトにより締結用ブラケットを介して燃料供給管及び燃料噴射弁を吸気マニホールドに締結することを特徴とする燃料噴射装置の取付構造。
  2. 前記雌ねじ部を燃料噴射装置に一体形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置の取付構造。
  3. ボルトの軸を燃料噴射弁の軸と平行に配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置の取付構造。
  4. 燃料噴射装置は、隣り合う燃料噴射弁の間の位置において、ボルトにより取り付けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料噴射装置の取付構造。
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