JP4546404B2 - エンジンの燃料噴射弁取付け構造 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの一部を構成するエンジン構成部材に、外方側に臨む環状段部を中間部に有する取付け孔が設けられ、前記取付け孔に挿入される燃料噴射弁が、前記環状段部と、エンジン構成部材に取付けられる支持部材との間に挟持されるエンジンの燃料噴射弁取付け構造に関する。
シリンダヘッドに設けられた取付け孔に、該取付け孔の中間部に設けられる環状段部と、シリンダヘッドに取付けられる支持部材との間に、燃料噴射弁であるエアーインジェクタが挟持されるようにした4サイクル直噴エンジンが、たとえば特許文献1によって知られている。
特開2004−116447号公報
ところが、上記特許文献1で開示されたものでは、エアーインジェクタがシリンダヘッドおよびヘッドカバー間に直接挟持される構成となっており、噴射時にエアーインジェクタで生じる振動がエンジン本体から外部に放射され易い。この放射音に対しては、車両に搭載されるエンジンでは遮音カバー等による音対策が必要となる。特に自動二輪車では、そのような遮音カバーが外観に直接影響するものであり、しかもエンジン自体の冷却性能に影響が及ぶので、その対応が必要となり、構造の複雑化およびコストの増大を招くことになる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、燃料噴射弁の振動に起因する作動音を効果的に低減し得るようにしたエンジンの燃料噴射弁取付け構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、エンジンの一部を構成するエンジン構成部材に、外方側に臨む環状段部を中間部に有する取付け孔が設けられ、前記取付け孔に挿入される燃料噴射弁が、前記環状段部と、エンジン構成部材に取付けられる支持部材との間に挟持されるエンジンの燃料噴射弁取付け構造において、前記環状段部および前記燃料噴射弁間に制振性を有する第1のダンパ手段が介装されると共に、前記支持部材および前記燃料噴射弁間に制振性を有する第2のダンパ手段が介装され、その第2のダンパ手段が、前記取付け孔の外方側から前記燃料噴射弁に当接するとともに前記取付け孔の軸線に沿う方向の摺動を可能として前記支持部材に支承されるダンパホルダと、該ダンパホルダに保持されて該ダンパホルダおよび前記支持部材間に介装されるダンパ部材とを備え、前記取付け孔の軸線に沿う方向での前記ダンパホルダの前記支持部材に対する摺動をガイドする摺動部材が前記支持部材に装着されることを特徴とする。
また請求項2記載の発明は、エンジンの一部を構成するエンジン構成部材に、外方側に臨む環状段部を中間部に有する取付け孔が設けられ、前記取付け孔に挿入される燃料噴射弁が、前記環状段部と、エンジン構成部材に取付けられる支持部材との間に挟持されるエンジンの燃料噴射弁取付け構造において、前記環状段部および前記燃料噴射弁間には制振性を有する第1のダンパ手段が介装されると共に、前記支持部材および前記燃料噴射弁間には制振性を有する第2のダンパ手段が介装され、前記燃料噴射弁が、前記エンジン構成部材に対して固定位置に在る弁保持部材内に形成される加圧空気室に後端を連通させるようにして前記弁保持部材に摺動可能に嵌合されるエアーインジェクタであることを特徴とする。
また請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明の構成に加えて、第1のダンパ手段が、制振特性を異ならせた2種類のダンパ部材を重合して構成されることを特徴とする。
また請求項4記載の発明は、請求項記載の発明の構成に加えて、第2のダンパ手段が備えるダンパ部材の少なくとも一部がゴムから成り、当該ゴムよりも弾発力が低く設定されたウエイブワッシャを第1のダンパ手段が備えることを特徴とする。
さらに請求項記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記エンジン構成部材がシリンダヘッドであることを特徴とする。
なお実施例のダンパカバー46が請求項2記載の発明の支持部材に対応し、実施例の制振ワッシャ49およびウエイブワッシャ50が請求項3記載の発明のダンパ部材に対応する。
発明によれば、燃料噴射弁は、エンジン構成部材及び支持部材間で第1および第2のダンパ手段によってフローティング支持されることなり、燃料噴射弁で生じる振動がエンジン構成部材から外部に放射されてしまうのを第1および第2のダンパ手段で抑制することができ、燃料噴射弁の振動に起因する作動音を効果的に低減することが可能となる。
また特に請求項1記載の発明によれば、取付け孔の軸線に沿う方向でのダンパホルダの摺動を摺動部材によって円滑化し、ダンパ部材による振動吸収性能を高めて、作動音をより一層効果的に低減することができる。
また特に請求項2記載の発明によれば、エアーインジェクタの噴射作動に伴う加圧空気室の圧力変動に対して、組付け性の向上を図りつつ、騒音を低減することができる。
また特に請求項3記載の発明によれば、制振特性を異ならせた2種類のダンパ部材を重合して第1のダンパ手段を構成することで、より効果的に作動音を低減することができる。
また特に請求項4記載の発明によれば、第2のダンパ手段の一部を構成するゴムの厚みを調整することでウエイブワッシャのセット荷重を調整することができ、燃料噴射弁が取付け孔の環状段部側に戻る際の戻り振動をウエイブワッシャの収縮によって吸収することで、エンジン構成部材への振動伝達をより効果的に吸収することができる
また特に請求項記載の発明によれば、シリンダヘッドから燃料噴射弁側に伝達される熱を重合した2種類のダンパ部材によって効果的に遮断し、燃料噴射弁の温度上昇を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
図1〜図3は本発明の一実施例を示すものであり、図1はエンジンの側面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図2の3矢示部拡大図である。
先ず図1において、このエンジンEはたとえば自動二輪車に搭載される直噴式の4サイクルエンジンであり、それぞれ単気筒として構成される前部バンクRFおよび後部バンクRRを有してV型に構成される。
前部バンクRFおよび後部バンクRRは、共通のクランクケース11に略V字形をなすように結合されるシリンダブロック12F,12Rと、それらのシリンダブロック12F,12Rの上部に結合されるシリンダヘッド13F,13Rと、両シリンダヘッド13F,13Rの上部に結合されるヘッドカバー14F,14Rとで構成される。
前記両バンクRF,RR間には吸気装置15が配設されており、該吸気装置15は、両バンクRF,RRにおけるシリンダヘッド13F,13Rの内側面に接続される吸気管16F,16Rと、エアクリーナ17と、吸気管16F,16Rを流通する吸気量を制御するために前記エアクリーナ17および両吸気管16F,16R間に設けられるスロットルボディ18とで構成される。
図2を併せて参照して、前部バンクRFにおいてシリンダブロック12Fおよびシリンダヘッド13F間には、シリンダブロック12Fに摺動自在に嵌合されたピストン20の頂部を臨ませる燃焼室21が形成されており、前記吸気管16Fから燃焼室21への空気の流入を制御する吸気弁22(図1参照)と、前記燃焼室21からの排ガスの排出を制御する排気弁23(図1参照)とがシリンダヘッド13Fに開閉作動可能に配設される。
吸気弁22および排気弁23は動弁装置24により開閉駆動されるものであり、この動弁装置24は、吸気側および排気側カム25,26を有してシリンダブロック12Fで回転自在に支承されるカムシャフト27と、前記吸気側カム25に従動して揺動する吸気側第1ロッカアーム28と、前記排気側カム26に従動して揺動する排気側第1ロッカアーム29と、吸気弁22に連動、連結される吸気側第2ロッカアーム30と、排気弁23に連動、連結される排気側第2ロッカアーム31と、吸気側第1ロッカアーム28の揺動運動を吸気側第2ロッカアーム30に伝達するようにして吸気側第1および第2ロッカアーム28,30間に設けられる吸気側駆動ロッド32と、排気側第1ロッカアーム29の揺動運動を排気側第2ロッカアーム31に伝達するようにして排気側第1および第2ロッカアーム29,31間に設けられる排気側駆動ロッド33とを備える。
前記カムシャフト27の両端部はシリンダブロック12Fで回転自在に支承されており、前記ピストン20にコネクティングロッド34を介して連接されるとともに前記クランクケース11で回転自在に支承されるクランクシャフト(図示せず)からの回転動力が、前記カムシャフト27に相対回転不能に装着された被動スプロケット35、前記クランクシャフトに固定される駆動スプロケット、ならびに前記被動スプロケット35および駆動スプロケットに巻き掛けられる無端状のカムチェーン36により、1/2に減速されて前記カムシャフト27に伝達される。
ところで前記燃焼室21には、ピストン20の作動軸線と平行な軸線を有して吸気弁22および排気弁23間でシリンダヘッド13Fに配設されるインジェクタ40により燃料が直接噴射されるものであり、燃焼室21内に噴射された燃料を着火するための点火プラグ41が、先端を燃焼室21に突入させるようにしてシリンダヘッド13Fに取付けられる。
前記インジェクタ40には、前方側にシリンダブロック12Fの前部側壁に取付けられる空気圧コンプレッサ42からの圧縮空気が供給されるものであり、この空気圧コンプレッサ42は、前記クランクシャフトから伝達される動力で駆動される。
インジェクタ40は、燃料を噴射するようにしてヘッドカバー14Fに取付けられるフュエルインジェクタ43と、圧縮空気とともに燃料を燃焼室21に直接噴射するようにしてエンジン構成部材であるシリンダヘッド13Fに取付けられるエアーインジェクタ44とが同軸に連接されて成るものであり、エアーインジェクタ44は、燃焼室21に突入するノズル44aを一端部に有するとともに、大径部44bを軸方向中間部に有する。
シリンダヘッド13Fには、一端を燃焼室21に開口せしめる小径孔部45aと、小径孔部45aよりも大径に形成されるとともに小径孔部45aの他端との間に外方に臨む環状段部45cを形成して小径孔部45aの他端に一端が同軸に連なる大径孔部45bとから成る取付け孔45が、ピストン20の作動軸線と平行に設けられ、エアーインジェクタ44は、その一端側のノズル44aを小径孔部45aに気密に嵌合するようにして、外方側すなわちヘッドカバー14F側から取付け孔45に挿入され、エアーインジェクタ44がその軸方向中間部に備える大径部44bは取付け孔45の大径孔部45b内に配置される。
前記エアーインジェクタ44は、前記環状段部45cと、シリンダヘッド13Fに取付けられる支持部材であるダンパカバー46との間に挟持されるものであり、環状段部45cおよびエアーインジェクタ44間には制振性を有する第1のダンパ手段47が介装され、前記ダンパカバー46および前記エアーインジェクタ44間には制振性を有する第2のダンパ手段48が介装される。
図3を併せて参照して、第1のダンパ手段47は、制振特性を異ならせた2種類のダンパ部材を重合して構成されるものであり、この実施例では、制振鋼板または制振合金等から成るとともに複数枚たとえば4枚重ねた制振ワッシャ49…と、ウエイブワッシャ50とが重合されて成り、環状段部45cと、エアーインジェクタ44の大径部44bの下端との間に介装される。
ダンパカバー46は、取付け孔45と同軸である中心孔51を中央部に有してリング状に形成される。一方、取付け孔45の周囲の周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば4箇所でシリンダヘッド13Fには、ボス52…,53が突設されており、ボス53に位置決めピン54で位置決めされた前記ダンパカバー46は、ボス52…にボルト55…で締結される。
第2のダンパ手段48は、前記取付け孔45の外方側から前記エアーインジェクタ44に当接するとともに前記取付け孔45の軸線に沿う方向の摺動を可能として前記ダンパカバー46に支承されるダンパホルダ56と、該ダンパホルダ56に保持されて該ダンパホルダ56および前記ダンパカバー46間に介装されるダンパ部材57とを備え、前記取付け孔45の軸線に沿う方向での前記ダンパホルダ56の前記ダンパカバー46に対する摺動をガイドする摺動部材としてのカラー58が前記ダンパカバー56に装着される。
ダンパホルダ56は、エアーインジェクタ44が備える大径部44bの上端に下端部を当接させるとともに上部をダンパカバー46の中心孔51に挿通させる円筒部56aと、該円筒部56aの下部から半径方向外方に張り出す鍔部56bとを一体に有して、たとえば制振鋼により形成される。また前記ダンパ部材57は、ダンパホルダ46の円筒部46aを囲繞するリング状のゴム59がたとえば鉄製であるリング状のワッシャ60,61間に焼き付けられて成るものであり、第1のダンパ手段47が備えるウエイブワッシャ50の弾発力は前記ゴム59の弾発力よりも低く設定される。
前記カラー58は、たとえばフッ素樹脂から成るものであり、ダンパカバー46の中心孔51に挿入されてダンパホルダ56の円筒部56aおよびダンパカバー46間に介装される円筒部58aと、該円筒部58aの下端から半径方向外方に張り出してダンパカバー46の下面に当接する鍔部58bとを一体に有するものであり、前記ダンパ部材57は、ダンパホルダ56の鍔部56bと、前記カラー58のうちダンパカバー46に当接した鍔部58bとの間に挟まれる。
前記エアーインジェクタ44の他端部は、シリンダヘッド13Fに対して固定位置に在る弁保持部材であるインジェクタホルダ64に気密にかつ摺動可能に嵌合される。このインジェクタホルダ64には、前記取付け孔45と同軸の保持孔65が設けられており、該保持孔65は、エアーインジェクタ44の他端部を気密にかつ摺動可能に嵌合せしめる小径孔部65aと、該小径孔部65aよりも大径である中径孔部65bと、中径孔部65bよりも大径である大径孔部65cとが下方から順に同軸に連設されて成るものであり、小径孔部65aおよび中径孔部65b間にはテーパ状の段部65dが形成され、中径孔部65bおよび大径孔部65c間には外方に臨む環状段部65eが形成される。
インジェクタホルダ64の下部には、ダンパカバー46に上方から当接する複数の支持脚部64a…が一体に設けられており、インジェクタホルダ64の上部には、ガスケット66を介してシリンダヘッド14Fが当接する。すなわちインジェクタホルダ64は、シリンダヘッド13Fに取付けられたダンパカバー46とヘッドカバー14Fとの間に挟持されることになる。
フュエルインジェクタ43は、前記保持孔65に挿入されるものであり、先端部をエアーインジェクタ44の他端内に挿入するようにして保持孔65の小径孔部65aに気密に嵌合されるノズル部43aを一端に有するとともに、保持孔65の環状段部65eに当接する鍔部43bを他端寄りに有する。しかもフュエルインジェクタ43を上方から覆うカバー67が複数のボルト68…によってヘッドカバー14Fに締結されており、このカバー67がガスケット69を介して前記フュエルインジェクタ43の鍔部43bに上方から当接する。したがってフュエルインジェクタ43は、シリンダヘッド13Fに対して固定位置に在るインジェクタホルダ64の環状段部65eと、ヘッドカバー14Fに締結されるカバー67とで挟持されることになる。
ところで、インジェクタホルダ64およびフュエルインジェクタ43間には、フュエルインジェクタ43内に通じる環状の燃料室70が形成されており、保持孔65における小径孔部65aの内周に弾発接触するようにしてノズル部43aの外周に装着される環状のシール部材71と、保持孔65における中径孔部65bの内周に弾発接触するようにしてフュエルインジェクタ43の外周に装着される環状のシール部材72とで、前記燃料室70の軸方向両側がシールされる。
しかもインジェクタホルダ64には、前記燃料室70に通じる燃料供給通路73が設けられており、図示しない燃料供給源から燃料を導くホースが継手74を介して燃料供給通路73に接続される。
またフュエルインジェクタ43の先端部およびエアーインジェクタ44の後端部との間で、インジェクタホルダ65内には、エアーインジェクタ44の他端すなわち後端を連通させる加圧空気室75が形成されており、この加圧空気室75の軸方向両側は、フュエルインジェクタ43のノズル部43aに装着された前記シール部材71と、エアーインジェクタ44の他端寄り外周に装着されるとともに保持孔65における小径孔部65aの内周に弾発接触する環状のシール部材76とでシールされる。
前記インジェクタホルダ65には、加圧空気室75に通じる加圧空気通路77が設けられる。一方、シリンダヘッド13Fには、図2で示すように、前記空気圧コンプレッサ42から吐出された圧縮空気が導入されるレギュレータ79がボルト80…で取付けられており、このレギュレータ79で調圧された圧縮空気を導く空気供給管78の一端がレギュレータ79に気密に接続され、該空気供給管78の他端が前記加圧空気通路77に気密に通じるようにしてインジェクタホルダ65に接続される。
後部バンクBRでの燃料供給構造は、空気圧コンプレッサ42を前部バンクBFと共用することを除けば、前部バンクBF側の燃料供給構造と同様であり、詳細な説明は省略する。
次にこの実施例の作用について説明すると、シリンダヘッド13F,13Rには、外方側に臨む環状段部45cを中間部に有する取付け孔45が設けられており、取付け孔45に挿入されるエアーインジェクタ44が、環状段部45cと、シリンダヘッド13F,13Rに取付けられるダンパカバー46との間に挟持されるのであるが、環状段部45cおよびエアーインジェクタ44間に制振性を有する第1のダンパ手段47が介装され、前記ダンパカバー46および前記エアーインジェクタ44間に制振性を有する第2のダンパ手段48が介装されている。
したがってエアーインジェクタ44は、シリンダヘッド13F,13Rおよびダンパカバー46間で第1および第2のダンパ手段47,48によってフローティング支持されることなり、エアーインジェクタ44で生じる振動がシリンダヘッド13F,13Rから外部に放射されてしまうのを第1および第2のダンパ手段47,48で抑制することができ、エアーインジェクタ44の振動に起因する作動音を効果的に低減することが可能となる。
また第1のダンパ手段47が、制振特性を異ならせた2種類のダンパ部材49,50を重合して構成されるものであり、この実施例では、制振鋼板または制振合金等から成るとともに4枚重ねた制振ワッシャ49…と、ウエイブワッシャ50とが重合されて成るので、第1のダンパ手段47による作動音低減効果を高めることができる。より効果的に作動音を低減することができる。しかもシリンダヘッド13F,13Rからエアーインジェクタ44側に伝達される熱を重合した制振ワッシャ49…およびウエイブワッシャ50で効果的に遮断し、エアーインジェクタ44の温度上昇を抑制することができる。
また第2のダンパ手段48が、取付け孔45の外方側から前記エアーインジェクタ44に当接するとともに前記取付け孔45の軸線に沿う方向の摺動を可能として前記ダンパカバー46に支承されるダンパホルダ56と、該ダンパホルダ56に保持されて該ダンパホルダ56および前記ダンパカバー46間に介装されるダンパ部材57とを備え、前記取付け孔45の軸線に沿う方向での前記ダンパホルダ56の前記ダンパカバー46に対する摺動をガイドするカラー58が前記ダンパカバー46に装着されるので、取付け孔45の軸線に沿う方向でのダンパホルダ56の摺動をカラー58によって円滑化し、ダンパ部材57による振動吸収性能を高めて、作動音をより一層効果的に低減することができる。
しかも第2のダンパ手段48が備えるダンパ部材57の少なくとも一部がゴム59から成るものであり、第1のダンパ手段47が備えるウエイブワッシャ50の弾発力は前記ゴム59の弾発力よりも低く設定されるので、前記ゴム59の厚みを調整することでウエイブワッシャ50のセット荷重を調整することができ、エアーインジェクタ44が取付け孔45の環状段部45c側に戻る際の戻り振動をウエイブワッシャ50の収縮によって吸収することで、シリンダヘッド13F,13Rへの振動伝達をより効果的に吸収することができる。
さらにエアーインジェクタ44は、シリンダヘッド13F,13Rに対して固定位置に在るインジェクタホルダ65内に形成される加圧空気室75に後端を連通させるようにして前記インジェクタホルダ65に摺動可能に嵌合されるものであり、エアーインジェクタ44の噴射作動に伴う加圧空気室75の圧力変動に対して、組付け性の向上を図りつつ、騒音を低減することができる。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
エンジンの側面図である。 図1の2−2線断面図である。 図2の3矢示部拡大図である。
44・・・燃料噴射弁であるエアーインジェクタ
13F,13R・・・エンジン構成部材であるシリンダヘッド
45・・・取付け孔
45c・・環状段部
46・・・支持部材であるダンパカバー
47・・・第1のダンパ手段
48・・・第2のダンパ手段
49・・・ダンパ部材である制振ワッシャ
50・・・ダンパ部材であるウエイブワッシャ
56・・・ダンパホルダ
57・・・ダンパ部材
58・・・摺動部材であるカラー
59・・・ゴム
64・・・弁保持部材であるインジェクタホルダ
75・・・加圧空気室
E・・・・エンジン

Claims (5)

  1. エンジン(E)の一部を構成するエンジン構成部材(13F,13R)に、外方側に臨む環状段部(45c)を中間部に有する取付け孔(45)が設けられ、前記取付け孔(45)に挿入される燃料噴射弁(44)が、前記環状段部(45c)と、エンジン構成部材(13F,13R)に取付けられる支持部材(46)との間に挟持されるエンジンの燃料噴射弁取付け構造において、
    前記環状段部(45c)および前記燃料噴射弁(44)間に制振性を有する第1のダンパ手段(47)が介装されると共に、前記支持部材(46)および前記燃料噴射弁(44)間に制振性を有する第2のダンパ手段(48)が介装され
    その第2のダンパ手段(48)が、前記取付け孔(45)の外方側から前記燃料噴射弁(44)に当接するとともに前記取付け孔(45)の軸線に沿う方向の摺動を可能として前記支持部材(46)に支承されるダンパホルダ(56)と、該ダンパホルダ(56)に保持されて該ダンパホルダ(56)および前記支持部材(46)間に介装されるダンパ部材(57)とを備え、
    前記取付け孔(45)の軸線に沿う方向での前記ダンパホルダ(56)の前記支持部材(46)に対する摺動をガイドする摺動部材(58)が前記支持部材(46)に装着されることを特徴とする、エンジンの燃料噴射弁取付け構造。
  2. エンジン(E)の一部を構成するエンジン構成部材(13F,13R)に、外方側に臨む環状段部(45c)を中間部に有する取付け孔(45)が設けられ、前記取付け孔(45)に挿入される燃料噴射弁(44)が、前記環状段部(45c)と、エンジン構成部材(13F,13R)に取付けられる支持部材(46)との間に挟持されるエンジンの燃料噴射弁取付け構造において、
    前記環状段部(45c)および前記燃料噴射弁(44)間には制振性を有する第1のダンパ手段(47)が介装されると共に、前記支持部材(46)および前記燃料噴射弁(44)間には制振性を有する第2のダンパ手段(48)が介装され、
    前記燃料噴射弁(44)が、前記エンジン構成部材(13F,13R)に対して固定位置に在る弁保持部材(64)内に形成される加圧空気室(75)に後端を連通させるようにして前記弁保持部材(64)に摺動可能に嵌合されるエアーインジェクタであることを特徴とする、エンジンの燃料噴射弁取付け構造。
  3. 第1のダンパ手段(47)が、制振特性を異ならせた2種類のダンパ部材(49,50)を重合して構成されることを特徴とする請求項1又は2記載のエンジンの燃料噴射弁取付け構造。
  4. 第2のダンパ手段(48)が備えるダンパ部材(57)の少なくとも一部がゴム(59)から成り、当該ゴム(59)よりも弾発力が低く設定されたウエイブワッシャ(50)を第1のダンパ手段(47)が備えることを特徴とする請求項記載のエンジンの燃料噴射弁取付け構造。
  5. 前記エンジン構成部材(13F,13R)がシリンダヘッドであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエンジンの燃料噴射弁取付け構造。
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