JP4456282B2

JP4456282B2 - エンジンの弁腕ケース

Info

Publication number: JP4456282B2
Application number: JP2001016617A
Authority: JP
Inventors: 哲岩田; 彰彦本木
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JP2002221083A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッドの上方を覆うエンジンの弁腕ケースの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からエンジンには、シリンダヘッドの上方に配設される弁腕ケースにより弁腕室が構成されており、例えば吸気弁及び排気弁をそれぞれ２弁具備する４弁式のエンジンの場合、該弁腕室内に、弁腕や燃料噴射弁、及びプッシュロッドの上端部や吸排気弁の上端部等を収納していた。燃料噴射弁には、外部から弁腕ケースの側面を通じて弁腕室内に侵入する燃料配管が接続され、燃料噴射弁へ高圧燃料を供給している。燃料配管は、弁腕ケース内部に配置される内部配管と、弁腕ケース外部に配置される外部配管とで構成されていた。弁腕ケース側面には管継手が螺挿され、該内部配管及び外部配管は、それぞれ該管継手に接続されていた。また、各気筒毎に設けられる燃料噴射弁には、余剰燃料油を回収するための燃料戻し管が接続されており、該燃料戻し管は、弁腕ケースに螺挿される管継手を介して弁腕室外部へ導かれていた。また、弁腕室内に配設される弁腕軸、及び燃料噴射弁をシリンダヘッドに取付固定する取付部材は、それぞれシリンダヘッド上面に固設される支持部材により支持されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記燃料配管は、内部配管及び外部配管を、弁腕ケース側面に螺挿される管継手に接続して連結することで構成され、前記燃料戻し管は弁腕ケースに螺挿される管継手を介して弁腕室外部へ導かれていたので、該燃料配管及び燃料戻し管を構成するために、弁腕ケースに螺子溝加工を施すとともに、管継手が必要となるため、加工工数及び部品点数が増加する原因となっていた。また、前記弁腕軸及び燃料噴射弁の取付部材は、弁腕ケースとは別個に設けられシリンダヘッド上面に固設された支持部材によりそれぞれ支持されていたので、部品点数が増加することとなっていた。
【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、シリンダヘッド（１）の上方に配置され、弁腕（１４）及び燃料噴射弁（１７）を収納する弁腕ケース（２）において、該弁腕ケース（２）を、上部弁腕ケース（２ｂ）と、下部弁腕ケース（２ａ）とに分割して構成し、該下部弁腕ケース（２ａ）を、上部弁腕ケース（２ｂ）を介して、固定ナット（３２）によりシリンダヘッド（１）に取付け、該下部弁腕ケース（２ａ）の側面に、前記燃料噴射弁（１７）へ燃料油を供給する燃料配管（２１）を貫通させる挿通孔（２ｄ）を穿設し、該挿通孔（２ｄ）には、高圧シール部材（２２）を嵌装し、該高圧シール部材（２２）に燃料配管（２１）を貫通させ、該下部弁腕ケース（２ａ）の挿通孔（２ｄ）の部分に、該高圧シール部材（２２）を挿通した状態で、挿通孔（２ｄ）の内周と、高圧シール部材（２２）の外周との間に間隙を形成する為の切欠部（２ｆ）を形成したものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載のエンジンの弁腕ケースにおいて、前記燃料噴射弁（１７）からの余剰燃料を戻すための燃料戻し管（２３）を貫通させる燃料戻し口（２ｇ）を弁腕ケース（２）の側面に穿設し、該燃料戻し口（２ｇ）において、該燃料戻し管（２３）を外部戻し管（２４）と接続して貫通させ、該燃料戻し管（２３）は鋼管により構成し、該外部戻し管（２４）はゴムや樹脂等の弾性を有するホース状部材により構成し、該燃料戻し口（２ｇ）を貫通する燃料戻し管（２３）と、燃料戻し口（２ｇ）との間に外部戻し管（２４）を圧縮状態で介装して接続し、該外部戻し管（２４）はホース状部材であると共に、該燃料戻し管（２３）と燃料戻し口（２ｇ）との間隙をシールするシール部材として兼用させたものである。
【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は本発明の弁腕室を示す側面断面図、図２は同じく平面図、図３は弁腕の取付部を示す平面、図４は燃料噴射弁押えを示す斜視図である。
【０００９】
図５は高圧シール部材が嵌装される挿通孔の切欠部を示す側面図、図６は燃料戻し管の下部弁腕ケースの貫通部を示す側面断面図である。
【００１０】
本発明の弁腕ケース及び該弁腕ケースにより構成される弁腕室について説明する。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、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、該燃料噴射弁１７は、燃料噴射弁押え１５により上方から押さえられて、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】
弁腕軸１１は、下部弁腕ケース２ａの側面に形成される弁腕軸支持部２ｅにより、その両端部を支持されるとともに、弁腕室５内におけるシリンダヘッド１の上面に固設される弁腕軸支持部材７により、その途中部を支持されている。そして、下部弁腕ケース２ａをシリンダヘッド１に組み付ける際には、弁腕１４、燃料噴射弁押え１４、及び弁腕軸支持部材７が嵌装された弁腕軸１１を、前もって弁腕軸支持部２ｅにより支持して該下部弁腕ケース２ａに組み付けたアッセンブリ状態で、シリンダヘッド１に組み付けるようにしている。
【００１５】
このように、下部弁腕ケース２ａの側面に弁腕軸支持部２ｅを形成することで、該下部弁腕ケース２ａを、弁腕１４、燃料噴射弁押え１４、及び弁腕軸支持部材７が嵌装される弁腕軸１１を組み付けたアッセンブリ状態でシリンダヘッド１に組み付けることができることとなり、組立工程の削減及び組立性の向上を図ることができる。加えて、シリンダヘッド１に固設される弁腕軸支持部材７の数を減らすことができ、部品点数の減少を図ることもできる。
【００１６】
図３には、弁腕１４・１４の弁腕軸１１への取付部を示しており、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の間に配設されている。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、燃料噴射弁押さえ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が燃料噴射弁押さえ１５側へ付勢され、該燃料噴射弁押さえ１５に当接している。
【００１７】
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の幅寸法、排気弁１６ｂ・１６ｂ用の弁腕１４の幅寸法、及び燃料噴射弁押さえ１５の幅寸法ｄｐ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や燃料噴射弁押さえ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との間隙を埋めて弁腕１４のブレを抑えるために、付勢部材３５をスペーサー的に介装している。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。
【００１８】
このように、燃料噴射弁押え１５は、該燃料噴射弁押え１５の支持部材としても作用する弁腕軸１１を介して、下部弁腕ケース２ａに支持されているので、別個に燃料噴射弁押え１５の支持部材を弁腕室５内に設ける必要がなく、部品点数の削減及び燃料噴射弁押え１５の配置スペースの減少を図ることができる。また、弁腕軸１１にて支持するように構成した燃料噴射弁押え１５は、図４に示すように、薄板状部材の両端部を屈曲して支持部１５ａを形成するとともに、平面部１５ｂに燃料噴射弁１７を押圧する弁押え用孔１５ｃ、及び燃料噴射弁押え１５を固定するための固定用孔１５ｄを、形成しただけの簡単な構成とすることができるので、板金部材により形成することが可能であり、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
弁腕室５内に配置される燃料噴射弁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、弁腕室５外部に配設される外部配管２１ｂ、及び該内部配管２１ａと外部配管２１ｂとを接続する高圧シール部材２２により構成されている。下部弁腕ケース２ａの側面には挿通孔２ｄが形成され、該挿通孔２ｄを燃料配管２１が貫通している。該挿通孔２ｄの部分には、前記高圧シール部材２２が位置して、該挿通孔２ｄに抜脱自在に嵌装されている。
【００２０】
このように、下部弁腕ケース２ａの側面に、燃料配管２１が貫通する挿通孔２ｄを形成することで、該下部弁腕ケース２ａの側面部分に外部配管２１ｂと内部配管２１ａとを接続するための管継手を螺装する必要がなく、下部弁腕ケース２ａに組み付けを行う部品点数を削減することができる。また、下部弁腕ケース２ａに螺子加工を行う必要がないので、該下部弁腕ケース２ａが簡単な形状となり加工工数を削減することができる。さらに、燃料配管２１は、外部配管２１ｂと内部配管２１ａとを高圧シール部材２２によりシール接続して構成しており、該燃料配管２１単独でシールされているので、燃料漏れに対する信頼性を向上させることができる。
【００２１】
また、図１、図５に示すように、高圧シール部材２２が嵌装される挿通孔２ｄの外部側端の周縁部には、切欠部２ｆを形成している。弁腕室５内のメンテナンス等を行う際には、高圧シール部材２２を挿通孔２ｄから取り外すことがあるが、挿通孔２ｄに高圧シール部材２２を嵌装した状態では、挿通孔２ｄの外部側端と高圧シール部材２２とが密着した状態となっているため、そのままでは該高圧シール部材２２を取り外す作業が行いにくく作業性が悪くなる。従って、本下部弁腕ケース２ａにおいては、挿通孔２ｄの外部側端の周縁部に切欠部２ｆを形成し、高圧シール部材２２を取り外すときに、該切欠部２ｆへ工具を差し込んでこじる等して、高圧シール部材２２を挿通孔２ｄから若干抜き出すといったような前作業を行うことができるようにして、作業性の向上を図っている。
【００２２】
また、前記軸支持部材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。
【００２３】
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。
【００２４】
また、図２に示すように、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を通じて燃料タンク側へ戻すように構成している。図６に示すように、該燃料戻し管２３は、下部弁腕ケース２ａの側面に形成される燃料戻し口２ｇを通じて弁腕室５外部へ案内されている。
【００２５】
燃料戻し口２ｇにおいて、燃料戻し管２３は外部戻し管２４と接続されており、該外部戻し管２４を介して燃料戻し口２ｇを貫通している。燃料戻し管２３は鋼管等により構成され、外部戻し管２４はゴムや樹脂等の弾性を有するホース状部材により構成されている。即ち、燃料戻し口２ｇを貫通する燃料戻し管２３と該燃料戻し口２ｇとの間に外部戻し管２４が圧縮状態で介装されて、該外部戻し管２４と燃料戻し管２３とが接続されるとともに、該燃料戻し管２３と燃料戻し口２ｇとの間隙をシールしている。
【００２６】
このように、燃料戻し管２３と燃料戻し口２ｇ部分にて接続される外部戻し管２４は、燃料戻し管２３からの余剰燃料油を弁腕室５外部へ案内するホース部材であるとともに、燃料戻し管２３と燃料戻し口２ｇとの間隙をシールするシール部材としても機能している。そして、燃料戻し管２３及び外部戻し管２４といった余剰燃料油を戻すための配管は、燃料戻し口２ｇを通じて下部弁腕ケース２ａの側面を貫通することとなっている。尚、燃料戻し口２ｇ部分における燃料戻し管２３の外周には環状突起２３ａ・２３ａを、外部戻し管２４との接続の抜け止めとして形成している。
【００２７】
このように、燃料噴射弁１７からの余剰燃料を戻すための燃料戻し管２３及び外部戻し管２４を、シール部材としても機能する外部戻し管２４を介して、下部弁腕ケース２ａの側面を貫通させることで、燃料戻し管２３からの余剰燃料油を外部へ導くために、該下部弁腕ケース２ａの側面部分に管継手を螺装する必要がなく、下部弁腕ケース２ａに組み付けを行う部品点数を削減することができる。また、下部弁腕ケース２ａに螺子加工を行う必要がないので、該下部弁腕ケース２ａが簡単な形状となり加工工数を削減することができる。さらに、燃料戻し管２３と接続される外部戻し管２４は、シール部材も兼ねているので、該燃料戻し管２３と外部戻し管２４との接続部からの燃料漏れに対する信頼性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、前記弁腕ケースに弁腕軸を支持する弁腕軸支持部を形成したので、該弁腕ケースを、弁腕、燃料噴射弁押え、及び弁腕軸支持部材等の構成部材が嵌装される弁腕軸を組み付けたアッセンブリ状態でシリンダヘッドに組み付けることができることとなり、組立工程の削減及び組立性の向上を図ることができる。加えて、シリンダヘッドに固設される弁腕軸支持部材の数を減らすことができ、部品点数の減少を図ることもできる。
【００２９】
さらに、前記弁腕ケースに、燃料噴射弁のシリンダヘッドへの取付部材を支持するための支持部を形成したので、別個に燃料噴射弁押えの支持部材を弁腕室内に設ける必要がなく、部品点数の削減及び燃料噴射弁押えの配置スペースの減少を図ることができる。また、弁腕軸にて支持するように構成した燃料噴射弁押えは、簡単な構成とすることができるので、板金部材により形成することが可能であり、低コスト化を図ることができる。
【００３０】
【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、シリンダヘッド（１）の上方に配置され、弁腕（１４）及び燃料噴射弁（１７）を収納する弁腕ケース（２）において、該弁腕ケース（２）を、上部弁腕ケース（２ｂ）と、下部弁腕ケース（２ａ）とに分割して構成し、該下部弁腕ケース（２ａ）を、上部弁腕ケース（２ｂ）を介して、固定ナット（３２）によりシリンダヘッド（１）に取付け、該下部弁腕ケース（２ａ）の側面に、前記燃料噴射弁（１７）へ燃料油を供給する燃料配管（２１）を貫通させる挿通孔（２ｄ）を穿設したので、弁腕ケースの側面部分等に弁腕室外部の燃料配管と弁腕室内部の燃料配管とを接続するための管継手を螺装する必要がなく、弁腕ケースに組み付けを行う部品点数を削減することができる。
また、弁腕ケースに螺子加工を行う必要がないので、該弁腕ケースが簡単な形状となり加工工数を削減することができる。
さらに、燃料配管は、外部の燃料配管と内部の燃料配管とを高圧シール部材によりシール接続して構成することで、該燃料配管単独でその接続部をシールするように構成することができるので、燃料漏れに対する信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、前記下部弁腕ケース（２ａ）の燃料配管（２１）の貫通部である挿通孔（２ｄ）には、高圧シール部材（２２）を嵌装して、該高圧シール部材（２２）に燃料配管（２１）を貫通させ、該下部弁腕ケース（２ａ）の挿通孔（２ｄ）の部分に、該高圧シール部材（２２）を挿通した状態で、挿通孔（２ｄ）の内周と、高圧シール部材（２２）の外周との間に間隙を形成する為の切欠部（２ｆ）を形成したので、該シール部材を取り外すときに、該切欠部へ工具を差し込んでこじる等して、燃料配管貫通部に嵌装されるシール部材を、該燃料配管貫通部から若干抜き出すといったような前作業を行うことができるようにして、作業性の向上を図ることができる。
【００３２】
請求項２記載の如く、請求項１記載のエンジンの弁腕ケースにおいて、前記燃料噴射弁（１７）からの余剰燃料を戻すための燃料戻し管（２３）を貫通させる燃料戻し口（２ｇ）を弁腕ケース（２）の側面に穿設し、該燃料戻し口（２ｇ）において、該燃料戻し管（２３）を外部戻し管（２４）と接続して貫通させ、該燃料戻し管（２３）は鋼管により構成し、該外部戻し管（２４）はゴムや樹脂等の弾性を有するホース状部材により構成し、該燃料戻し口（２ｇ）を貫通する燃料戻し管（２３）と、燃料戻し口（２ｇ）との間に外部戻し管（２４）を圧縮状態で介装して接続し、該外部戻し管（２４）はホース状部材であると共に、該燃料戻し管（２３）と燃料戻し口（２ｇ）との間隙をシールするシール部材として兼用させたので、燃料戻し管からの余剰燃料油を外部へ導くために、該弁腕ケースの側面部分に管継手を螺装する必要がなく、弁腕ケースに組み付けを行う部品点数を削減することができる。
また、弁腕ケースに螺子加工を行う必要がないので、該弁腕ケースが簡単な形状となり加工工数を削減することができる。
さらに、燃料戻し管をシール部材を介して弁腕ケースに貫通させることで、該燃料戻し管の接続部からの燃料漏れに対する信頼性を向上させることができる。
【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】燃料噴射弁押えを示す斜視図である。
【図５】高圧シール部材が嵌装される挿通孔の切欠部を示す側面図である。
【図６】燃料戻し管の下部弁腕ケースの貫通部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
２ａ下部弁腕ケース
２ｄ挿通孔
２ｅ弁腕軸支持部
２ｆ切欠部
５弁腕室
７弁腕軸支持部材
１１弁腕軸
１４弁腕
１５燃料噴射弁押さえ
１７燃料噴射弁
２２高圧シール部材
２３燃料戻し管
２４外部戻し管

Claims

シリンダヘッド（１）の上方に配置され、弁腕（１４）及び燃料噴射弁（１７）を収納する弁腕ケース（２）において、該弁腕ケース（２）を、上部弁腕ケース（２ｂ）と、下部弁腕ケース（２ａ）とに分割して構成し、該下部弁腕ケース（２ａ）を、上部弁腕ケース（２ｂ）を介して、固定ナット（３２）によりシリンダヘッド（１）に取付け、該下部弁腕ケース（２ａ）の側面に、前記燃料噴射弁（１７）へ燃料油を供給する燃料配管（２１）を貫通させる挿通孔（２ｄ）を穿設し、該挿通孔（２ｄ）には、高圧シール部材（２２）を嵌装し、該高圧シール部材（２２）に燃料配管（２１）を貫通させ、該下部弁腕ケース（２ａ）の挿通孔（２ｄ）の部分に、該高圧シール部材（２２）を挿通した状態で、挿通孔（２ｄ）の内周と、高圧シール部材（２２）の外周との間に間隙を形成する為の切欠部（２ｆ）を形成したことを特徴とするエンジンの弁腕ケース。
請求項１記載のエンジンの弁腕ケースにおいて、前記燃料噴射弁（１７）からの余剰燃料を戻すための燃料戻し管（２３）を貫通させる燃料戻し口（２ｇ）を弁腕ケース（２）の側面に穿設し、該燃料戻し口（２ｇ）において、該燃料戻し管（２３）を外部戻し管（２４）と接続して貫通させ、該燃料戻し管（２３）は鋼管により構成し、該外部戻し管（２４）はゴムや樹脂等の弾性を有するホース状部材により構成し、該燃料戻し口（２ｇ）を貫通する燃料戻し管（２３）と、燃料戻し口（２ｇ）との間に外部戻し管（２４）を圧縮状態で介装して接続し、該外部戻し管（２４）はホース状部材であると共に、該燃料戻し管（２３）と燃料戻し口（２ｇ）との間隙をシールするシール部材として兼用させたことを特徴とするエンジンの弁腕ケース。