JP5810726B2 - 直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法 - Google Patents

Description

本発明は、直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法に関する。

従来より、自動車等の車両において、エンジンの燃焼室内に臨ませたインジェクタから直接燃料を噴射する直噴式エンジンが知られている。複数の気筒が列状に設けられた直列型の直噴式エンジンでは、フューエルレールにより複数の気筒に対応する複数のインジェクタへ高圧の燃料を供給している。このフューエルレールは、エンジンの気筒列方向に直線状に延び且つ燃料が供給されるレール部材と、このレール部材から夫々のインジェクタに燃料を分配する複数のカップ部と、フューエルレールをシリンダヘッドに固定するための複数のボス部とを備え、エンジンの燃料ポンプから圧送された燃料を複数の気筒に対応する夫々のインジェクタへ分配している。

ところで、インジェクタをエンジンに組付ける場合、フューエルレールに予めインジェクタを装着したフューエルレールアッシーを形成し、このフューエルレールアッシーを各気筒に対応した複数のボルトによりシリンダヘッドへ締結している。フューエルレールアッシーの各インジェクタは、基端側部分の環状基端部シール部材を介してカップ部に嵌挿された、所謂片持ち状態であるため、各インジェクタ先端部分の小径筒部の姿勢がばらつき、インジェクタ挿入孔に対して位置ずれを生じ、その結果、インジェクタの小径筒部がシリンダヘッドと干渉することがある。そこで、インジェクタの小径筒部をインジェクタ挿入孔へ圧入する前段階において、インジェクタの姿勢調整が行われている。

特許文献１のフューエルレールアッシーの組付方法は、シリンダヘッドに形成された締結受座と、この締結受座に形成されたねじ穴に着脱可能な棒状のガイド部材と、このガイド部材の途中部であってインジェクタの小径筒部の先端がインジェクタ挿入孔に接近した位置に対応した途中部に着脱可能なストッパ部材とを設け、フューエルレールアッシーのボス部のボス穴に挿通されたガイド部材を締結受座のねじ穴に取り付けた後、フューエルレールアッシーをガイド部材に沿ってシリンダヘッド方向へ移動し、フューエルレールアッシーの移動がストッパ部材により規制されたとき、インジェクタのインジェクタ挿入孔に対する姿勢を修正すると共にストッパ部材を取り外し、インジェクタの小径筒部をインジェクタ挿入孔へ圧入し、その後ボス部に対してボルトを締結するようにしている。

特開２０１０−１９１３２号公報

特許文献１のフューエルレールアッシーの組付方法では、シリンダヘッド方向への移動段階においてインジェクタが適正な姿勢に調整されても、その構造上、小径筒部がインジェクタ挿入孔へ圧入される圧入段階において、フューエルレールアッシーをシリンダヘッドに対して効果的に締結することができない虞がある。

第１に、フューエルレールに設けられた複数のボス部をボルトにより締結することでフューエルレールと複数のインジェクタとをともにシリンダヘッドに圧着させることは困難である。
第２に、インジェクタの軸心とインジェクタ挿入孔の軸心とを一致させることが困難である。即ち、カップ部の加工精度誤差とインジェクタ挿入孔の加工精度誤差とが複合的に累積されるため、これらのずれ量が累積された結果、カップ部に内嵌されたインジェクタの軸心とインジェクタ挿入孔の軸心との位置ずれが懸念される。

前記第１の課題については、フューエルレールの複数のカップ部と複数のインジェクタとの間に、燃焼圧反力に打ち勝つ付勢力を発揮させるばね部材を設けることにより、ボス部のボルト締結による着座状態のもとで、インジェクタの着座をばね部材の付勢力により行える。
また、前記第２の課題については、インジェクタとヘッド側着座部との間にテーパ面とこのテーパ面に線接触的に接触する環状接触部を形成可能な保持リングを設けることにより、インジェクタとインジェクタ挿入孔との軸心変化に対応可能である。この保持リングは、インジェクタの軸心がインジェクタ挿入孔の軸心に対して傾斜している場合、環状基端部シール部材のインジェクタ軸心直交方向の反力により、テーパ面と環状接触部との接触位置を調整可能である。つまり、インジェクタは、その軸心がインジェクタ挿入孔の軸心に対して傾斜してもヘッド側着座部の面内で保持リングを介して安定した着座状態が得られる。

このようなフューエルレールアッシーの組付けとしては、保持リングが装着されたインジェクタをばね部材を介してフューエルレールのカップ部へ嵌挿させてフューエルレールアッシーを形成し、このフューエルレールアッシーをシリンダヘッド方向へ押圧してインジェクタをインジェクタ挿入孔に圧入した後、レール部材の複数のボス部を複数の締結受座に締結固定する。実際の生産工程では、作業効率の観点から、複数のインジェクタを同時に圧入し、フューエルレールアッシーを各気筒に対応した複数のボルトにより同時締付可能な多軸ナットランナを用いてシリンダヘッドの締結受座に締結する。

前記圧入工程は、押圧装置によりレール部材を押圧することで容易に行うことができる。しかし、インジェクタとインジェクタ挿入孔との位置ずれにより、このインジェクタの軸心は、環状先端部シール部材によりインジェクタ挿入孔に規制されることから、インジェクタ挿入孔の軸心に対して傾斜を生じ、レール部材の圧入方向への変位がそのレール部材の長手方向において傾いていると、各ばね部材間で圧縮反力に違いが発生し、これに伴い、保持リングとヘッド側着座部との摩擦力が環状基端部シール部材のインジェクタ軸心直交方向の反力を超えると、保持リングのインジェクタ軸心直交方向への変位が調整不可になるため、このインジェクタの軸心位置が拘束される。圧入工程中において、所定のインジェクタの軸心位置が一方側へ傾いた状態で拘束されている場合、フューエルレールが圧入工程が完了するまでにシリンダヘッド方向へ強制的に移動されると、このインジェクタとカップ部との軸心誤差が増加し、このインジェクタ以外のインジェクタの軸心誤差よりも極端に悪化する虞がある。しかも、圧入工程後の締結工程において、各ボルトの締結タイミングがばらつく場合、インジェクタとカップ部との軸心誤差が一層増加する可能性がある。

締結工程の前段階で、レール部材の押圧力を一旦解除することも考えられるが、ばね部材の付勢力が一時的に解放されるにすぎず、再押圧工程や締結工程の再開により、再び同様のインジェクタの軸心誤差が発生する可能性もある。それ故、インジェクタとこれに対応するカップ部との位置ずれが大きな場合、環状基端部シール部材とカップ部との間の周面において面圧が低下する部分が生じ、特に、エンジン冷間時には、環状基端部シール部材の硬度が増すため、面圧が低い周面部分に燃料シール性の悪化を招く虞がある。

本発明の目的は、フューエルレールアッシーの組付け時、インジェクタの姿勢のずれに起因した燃料シール性の低下を防止可能な直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法を提供することである。

請求項１の直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法は、列状に設けられた複数の気筒と、気筒列方向に直線状に延びるレール部材と複数の気筒に対応する複数のインジェクタの基端側部分に環状基端部シール部材を介して夫々外嵌可能な複数のカップ部と複数のボス部とを有するフューエルレールとを備えた直噴式エンジンにおける前記複数のカップ部にインジェクタを夫々嵌挿したフューエルレールアッシーを形成し、このフューエルレールアッシーをシリンダヘッド方向へ移動して各インジェクタの先端側部分を環状先端部シール部材を介してシリンダヘッドの対応するインジェクタ挿入孔に圧入した後、前記複数のボス部をシリンダヘッドに締結固定する直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法において、前記インジェクタは、先端部に軸心方向先端側程縮径するテーパ面を備えた筒状本体部と、前記テーパ面に線接触的に接触する環状接触部を備え且つその接触位置を変えてインジェクタの軸心を調整可能な保持リングと、前記筒状本体部から先端側へ延びて前記環状先端部シール部材が装着される小径筒部とを備え、前記フューエルレールは、各カップ部に夫々対応させて前記インジェクタの軸心上に位置するように形成された複数の受圧部を備え、前記複数のインジェクタを燃焼圧反力に打ち勝つ付勢力を発揮させる複数のばね部材を介して前記複数のカップ部に嵌挿してフューエルレールアッシーを形成するアッシー形成工程と、前記ばね部材を圧縮変形可能な複数の押圧ばねを介して前記フューエルレールの前記複数の受圧部を夫々押圧可能な複数の押圧部を備えた押圧可動装置を用い、この押圧可動装置の各押圧部により前記フューエルレールの各受圧部を前記複数のばね部材が中間圧縮状態になるまでシリンダヘッド方向へ押圧して前記複数のインジェクタの先端側部分を前記対応するインジェクタ挿入孔に圧入する圧入工程と、前記圧入工程の押圧力を維持した状態で前記複数のボス部を同時にシリンダヘッドへ締結する締結工程と、を備えたことを特徴としている。

この直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法では、圧入工程において、各ばね部材が略均等に圧縮反力を発生することができ、シリンダヘッドのインジェクタ挿入孔とレール部材のカップ部との位置度の誤差の範囲で、各ばね部材間でいずれかのばね部材の圧縮反力が突出するような事態を抑制でき、保持リングとヘッド側着座部との摩擦力を環状基端部シール部材のインジェクタ軸心直交方向の反力以下に押えることが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記締結工程は、前記複数のボス部を夫々締結する複数の締結部材に対応した複数の締結ヘッドを備えた締結装置を用い、前記複数の締結ヘッドの締付けトルクを全て第１トルク値になるまで締結し、更に、前記複数の締結ヘッドの締付けトルクを前記第１トルク値よりも大きな第２トルク値になるまで締結することを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記各受圧部は、前記各カップ部のインジェクタ収容部とレール部材との間に形成された中段部に形成されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、複数のインジェクタの姿勢に多少のバラツキがあっても保持リングとヘッド側着座部との摩擦力を環状基端部シール部材のインジェクタ軸心直交方向の反力以下に抑えることが可能となるため、保持リングの位置調整機能を確保することができ、筒状本体部に装着された環状基端部シール部材とカップ部との間の周方向の面圧低下を防止でき、インジェクタの姿勢のずれに起因した燃料シール性の低下を防止できる。

請求項２の発明によれば、フューエルレールアッシーを同期締結することができ、締結過程で特定のインジェクタに早期に保持リングの拘束が発生することを低減することができ、インジェクタの姿勢のずれを防止し、一層燃料シール性の低下を防止することができる。
請求項３の発明によれば、請求項１の効果を確実に達成することができる。

本発明の実施例１に係る直噴式エンジンのシリンダヘッドを示す部分縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 インジェクタの斜視図である。 フューエルレールの正面図である。 図４のV−V線断面図である。 フューエルレールアッシーの正面図である。 図６の要部斜視図である。 圧入工程を示す図である。 締結工程を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

以下、本発明の実施例１について図１〜図９に基づいて説明する。
図１に示すように、直噴式エンジン１は、４つの気筒がクランク軸（図示略）方向に列状に配置された直列４気筒エンジンである。エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３等を備えている。シリンダブロック２は、シリンダライナ４と、このシリンダライナ４内を摺動して上下方向に昇降可能なピストン５等を気筒毎に備えている。

シリンダヘッド３は、２つの吸気ポート（図示略）と、２つの排気ポート（図示略）と、それら吸排気ポートを開閉可能な吸排気弁（図示略）と、点火プラグ６と、インジェクタ２０等を気筒毎に備えている。上死点位置のピストン５の上面とペントルーフ形のシリンダヘッド３の下面とが協働して各気筒の燃焼室７を形成している。
エンジン１は、夫々の気筒の燃焼室７へ吸気を導入し、燃焼室８内の吸気に対してインジェクタ２０から高圧燃料を噴射した後、点火プラグ６の点火作動を行うことにより燃焼サイクルを行っている。

図１及び図２に示すように、シリンダヘッド３には、気筒毎にインジェクタ２０を圧入固定可能なインジェクタ挿入孔８が形成されている。インジェクタ挿入孔８は、燃焼室７からエンジン１の外部に亙って連通状且つ直線状に延び、燃焼室７に近い部分の径に比べて燃焼室７から外方へ離隔した部分の径が大きくなるように形成されている。インジェクタ挿入孔８の燃焼室７から離隔した外側端位置には、インジェクタ２０が着座可能なヘッド側着座部９が形成されている。

図１〜図３に示すように、各気筒に対応する４つのインジェクタ２０は、気筒列方向に延びるフューエルレール３０を介してエンジン１の燃料ポンプ（図示略）に接続されている。インジェクタ２０は、筒状本体部２１と、この筒状本体部２１よりも小径に形成された小径筒部２２と、保持リング２３等を備えている。
図２及び図３に示すように、筒状本体部２１は、基端側部分に全周に亙って装着され且つ所定の弾性特性を備えた環状基端部シール部材２４（例えば、Ｏリング）と、先端部の周囲に設けられ軸心方向先端側程縮径するテーパ面２１ａと、燃料の導入開口２１ｂと、電磁コイル部（図示略）と、この電磁コイル部に電力を供給する端子を保護する合成樹脂製コネクタ２６等を備えている。

図２，図３及び図７に示すように、小径筒部２２は、筒状本体部２１の先端から軸心方向先端側へ延びるように形成され、その先端が燃焼室７内へ臨んでいる。小径筒部２２は、弁部材（図示略）と、この弁部材を閉弁側へ付勢するスプリング（図示略）と、先端に設けられた燃料を噴射するための噴口２２ａ等を備えている。
この小径筒部２２の先端側部分には、フッ素樹脂により形成された環状先端部シール部材２５（例えば、テフロン（登録商標）シール）が全周に亙って装着されている。
以上により、コネクタ２６の端子に電力が供給されたとき、弁部材がスプリングの付勢力に抗して開弁し、フューエルレール３０内に充填されている高圧（例えば、２０ＭＰａ程度）の燃料が噴口２２ａから燃焼室７内へ噴射される。

図２に示すように、保持リング２３は、筒状本体部２１側へ膨出する断面略部分円弧状に形成され、テーパ面２１ａに対して環状に線接触する環状接触部２３ａと、平坦面よりなるリング側着座部２３ｂとを備えている。この保持リング２３は、インジェクタ２０の装着時、インジェクタ２０の軸心をインジェクタ挿入孔８の軸心に対して所定の範囲で傾きが生じてもテーパ面２１ａと環状接触部２３ａとの相対位置が変わることにより、インジェクタ２０を後述のばね部材１１の付勢力を介してシリンダヘッド３のヘッド側着座部９に安定して押圧するようになっている。そのために、ヘッド側着座部９の座面は保持リング２３の径より径方向に余裕を持った広さに設定されている。

これにより、筒状本体部２１に対して上記ばね部材１１の付勢力による燃焼室７方向へ荷重が作用しないときは、環状接触部２３ａとテーパ面２１ａとが離隔或いは筒状本体部２１が位置決めされていない状態（保持リング２３に対して筒状本体部２１が移動可能な状態）で接触している。筒状本体部２１に対して上記ばね部材１１の付勢力による燃焼室７方向へ荷重が作用したときは、リング側着座部２３ｂがヘッド側着座部９と面接触するため、インジェクタ挿入孔８の軸心直交方向に向かう摩擦力により保持リング２３がシリンダヘッド３に対して位置決めされる。これに伴い、環状接触部２３ａとテーパ面２１ａとが環状に線接触するため、筒状本体部２１が保持リング２３を介してインジェクタ挿入孔８に位置調整される。

図４及び図５に示すように、フューエルレール３０は、レール部材３１と、夫々の気筒に対応した４つのカップ部３２と、これらカップ部３２と一体的に形成された４つのボス部３３等を備えている。レール部材３１は、気筒列方向に直線状に延び燃料ポンプから燃料が供給可能に形成されている。このレール部材３１は、ステンレススチール系材料による管状のパイプ部材で形成され、内部に長手方向へ延びる通路３４と、この通路３４の一端部に設けられた導入口３５と、レール部材３１の長手方向と直交方向で且つ各インジェクタ２０に対応した位置に開口する４つの開口部３６を備えている。

各カップ部３２は、先端部周面に形成された切欠き部３２ａと、中段部に形成された受圧部３２ｂと、有底筒状のインジェクタ収容部３７と、インジェクタ収容部３７とレール部材３１との間に形成された通路部３８とを備えている。切欠き部３２ａと受圧部３２ｂとはレール部材３１の正面視（図４参照）にてインジェクタ２０の軸心と略同軸状に形成され、受圧部３２ｂは平面視（図５参照）にてインジェクタ２０の中心位置の略直上位置になるように形成されている。
インジェクタ収容部３７は、筒状本体部２１の基端側部分に環状基端部シール部材２４を介して外嵌可能に形成されている。それ故、カップ部３２にインジェクタ２０が嵌挿されたとき、インジェクタ収容部３７の内周面と環状基端部シール部材２４の外周面との間にこの嵌合力に応じた面圧が発生し、インジェクタ収容部３７と筒状本体部２１の基端部側部分との間に高圧の燃料が密閉充填されている。

図２及び図５に示すように、通路部３８は、通路３４とインジェクタ収容部３７とを連結し、通路３４からインジェクタ収容部３７へ燃料を供給可能に形成されている。通路部３８は、レール部材３１と直交して延びるように形成され、直線状の分配通路３９と、湾曲状に形成された接合部４０と、分配通路３９よりも小径に形成された連通路４１とを備えている。接合部４０の湾曲面はレール部材３１の外周面とろう付け接合され、分配通路３９と開口部３６とが連通状に形成されている。以上により、レール部材３１に圧送された燃料は、各気筒に対応した開口部３６から夫々の分配通路３９に分配された後、夫々の連通路４１を介して各気筒に対応したインジェクタ２０へ供給される。

図４及び図７に示すように、各ボス部３３は、夫々の気筒に対応した通路部３８の途中部からレール部材３１と平行方向へ延びるように一体的に形成されている。ボス部３３の軸心は、インジェクタ収容部３７の軸心と略平行状且つレール部材３１の軸心と略直交状に設けられている。ボス部３３は、平坦状の上下面３３ａ，３３ｂと、上下面３３ａ，３３ｂを貫通するボス穴３３ｃとを備えている。
ボス部３３をボルト１０を用いてシリンダヘッド３の締結受座３ａに締結することにより、ボス部下面３３ｂが締結受座３ａの上面に密着固定され、ボルト１０の締結力がレール部材３１および後述のばね部材１１を介してインジェクタ２０へ伝達されている。

図６及び図７に示すように、各インジェクタ２０は、フューエルレールアッシー５０の状態でシリンダヘッド３に組付けられている。フューエルレールアッシー５０は、フューエルレール３０の４つのカップ部３２に対して夫々ばね部材１１を間に介して各インジェクタ２０が嵌挿されて形成されている。それ故、シリンダヘッド３への組付け前では、インジェクタ２０はフューエルレール３０、より詳しくはカップ部３２に対して片持ち状態で支持されている。

図７に示すように、ばね部材１１は、インジェクタ２０が燃焼圧の反力に打ち勝つ付勢力を発揮するように形成されている。ばね部材１１は、単一のばね鋼により形成され、インジェクタ２０に係合可能な左右１対の係合部１１ａと、カップ部３２の下端部に当接して弾性変形可能な１対の変形部１１ｂと、切欠き部３２ａに係止可能な係止部１１ｃとを備えている。１対の係合部１１ａは、平面視略Ｕ字状に形成され、図２の筒状本体部２１の基端側部分の１対の平坦な側面（面削ぎ）２１ｂを係合部１１ａの内面間で規制し且つ挟み込むことによりインジェクタ２０に対して係合している。

１対の変形部１１ｂは、夫々１対の係合部１１ａと略平行状になるように屈曲形成されている。この変形部１１ｂは、小径筒部２２をインジェクタ挿入孔８へ圧入するときの押圧力が変形部１１ｂに対して圧縮方向に作用したとき、中間圧縮状態、より詳しくは初期圧縮状態（例えば、２ｍｍ程度の圧縮状態）に変形すると共に所定の弾性力（例えば、２００Ｎ）を発揮し、また、ボス部３３へのボルト締結が完了する場合には上記圧縮状態よりはるかに大きく変形し大きな弾性力（例えば、６００Ｎ）を発揮するばね特性を有している。係止部１１ｃは、１対の変形部１１ｂの中間位置から係合部１１ａと変形部１１ｂが夫々延びる方向と直交する方向へ延設されている。この係止部１１ｃが切欠き部３２ａに嵌め込み状に係止されることにより、インジェクタ２０をカップ部３２に対して向きないしは位相を特定の関係になるように設定している。このことにより、インジェクタ２０から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧パターンを好適なものとし得る。

次に、エンジン１へのフューエルレールアッシー５０の組付け手順について図６，８，９に基づき説明する。フューエルレールアッシー５０の組付け手順は、アッシー形成工程と、圧入工程と、締結工程とから構成されている。

図６に示すように、アッシー形成工程では、４つのインジェクタ２０を４つのばね部材１１を介して４つのカップ部３２のインジェクタ収容部３７に嵌挿してフューエルレールアッシー５０を形成している。このとき、ばね部材１１の係止部１１ｃは、切欠き部３２ａに係止されているため、インジェクタ２０の軸心がカップ部３２の軸心と略同軸上に配置されている。

図８に示すように、圧入工程では、フューエルレールアッシー５０を４つのばね部材１１が中間（初期）圧縮状態になるまでシリンダヘッド３方向へ移動して４つのインジェクタ２０の環状先端部シール部材２５を夫々対応するインジェクタ挿入孔８に圧入している。
この圧入工程では、１対のガイド工具１２と、フューエルレールアッシー５０を燃焼室７の方向へ押圧可能な押圧可動装置１３とを使用している。

ガイド工具１２は、ボス部３３のボス穴３３ｃに挿通可能な丸棒状に形成され、その一端部には、締結受座３ａのねじ部にねじ込み可能なおねじ部１２ａが形成されている。
押圧可動装置１３は、４つの押圧部材１４と、これら４つの押圧部材１４を気筒配列方向に列状配置した状態で移動可能な移動部材１５等を備えている。
各押圧部材１４は、移動部材１５上において、対応する受圧部３２ｂを燃焼室７方向へ押圧可能な押圧部１４ａと、この押圧部１４ａを弾性支持可能な圧縮スプリング１４ｂ（押圧ばね）等を備えている。
圧縮スプリング１４ｂは、ばね部材１１と同等の弾性力（例えば、２００Ｎ）を発生可能なばね特性を備えている。

第１，４気筒に対応する締結受座３ａのねじ部に１対のガイド工具１２を夫々ねじ込み固定する。１対のガイド工具１２を第１，４気筒に対応するボス穴３３ｃに挿通し、中間に位置する第２，３気筒に対応するボス穴３３ｃとこれらに対応した締結受座３ａとをボルト１０によりトルクを伴わない状態で仮締めする。次に、１対のガイド工具１２を第１，４気筒に対応する締結受座３ａのねじ部から取り外し、第１，４気筒に対応するボス穴３３ｃとこれらに対応した締結受座３ａとをボルト１０により上記と同様に仮締めする。尚、夫々のボルト１０の仮締めの前に、各インジェクタ挿入孔８に対して小径筒部２２が位置ずれを生じている場合、各インジェクタ２０の姿勢調整を行っている。これにより、フューエルレールアッシー５０のシリンダヘッド３に対する事前の概略位置決めがなされる。

次に、移動部材１５を移動して、全ての押圧部１４ａを夫々に対応する受圧部３２ｂの上部に当接させ、全てのインジェクタ２０をカップ部３２，ばね部材１１を介して燃焼室７方向へ同時に押圧している。各受圧部３２ｂの押圧時、押圧可動装置１３は、各インジェクタ２０の環状先端部シール部材２５を夫々のインジェクタ挿入孔８へ圧入可能な所定荷重（例えば、８００Ｎ）により移動部材１５を駆動制御している。このとき、夫々のばね部材１１は最大圧縮状態に対して余裕のある中間（初期）圧縮状態であり、シリンダヘッド３における各インジェクタ挿入孔８の位置度と、フューエルレール３０における各カップ部３２（インジェクタ収容部３７）の位置度との誤差によりインジェクタ挿入孔８の軸心（軸線）に対してインジェクタ２０の軸心（軸線）が傾斜するなど、各受圧部３２ｂがほぼ均等な押圧荷重を受け、特定のばね部材に大きな圧縮反力が発生することがなく、保持リング２３のリング側着座部２３ｂとシリンダヘッド３のヘッド側着座部９とのインジェクタ２０の軸線直交方向の摩擦力が環状基端部シール部材２４の弾性反発力を超えることがなく、インジェクタ２０がインジェクタ挿入孔８に対して傾いた状態で、インジェクタ２０を保持リング２３の柔軟な追従のもとで安定してシリンダヘッド３に押圧することができる。
これにより、各インジェクタ２０の保持リング２３が夫々に対応するヘッド側着座部９に着座し、各インジェクタ２０の環状先端部シール部材２５が夫々に対応するインジェクタ挿入孔８の適正位置まで圧入されている。

図９に示すように、締結工程は押圧可動装置１３による押圧状態のまま行われる。締結工程では、押圧可動装置１３により４つのばね部材１１を中間（初期）圧縮状態として４つのボス部３３をシリンダヘッド３へ同時に締結している。
この締結工程では、４つのボス部３３を夫々締結する４つのボルト１０に対応した４つの締結ヘッド１７と、これらの締結ヘッド１７を気筒配列方向になるように列状に配置した状態で移動可能な移動部材１８とを備えた多軸ナットランナによる締結装置１６を使用している。なお、図９では締結装置１６を概略的なものとして示している。

押圧可動装置１３によりフューエルレールアッシー５０に対して各環状先端部シール部材２５を圧入可能な所定荷重が作用している状態、所謂夫々のばね部材１１が中間（初期）圧縮状態に変形している状態を維持しながら、移動部材１８を移動して、全てのボルト１０を締結ヘッド１７により同期締結している。

４つの締結ヘッド１７が夫々のボルト１０に当接した段階で、全ての締結ヘッド１７が回転駆動され、全ての締結ヘッド１７の締付けトルクが第１トルク値（例えば、３Ｎｍ）になるまで駆動制御が継続され、全てのボルト締結部位で順次第１トルク値に達していく。全ての締結ヘッド１７の締付けトルクが第１トルク値に到達したとき、目標トルクが第１トルク値から第２トルク値（例えば、７Ｎｍ）に変更され、全ての締結ヘッド１７の締付けトルクが第２トルク値になるまで駆動制御が継続される。その後、全ての締結ヘッド１７の締付けトルクが最終トルク値（例えば、２２〜２６Ｎｍ）になるまで駆動制御を継続し、全ての最終トルク値への到達により締結作業を完了させる。

締結工程では、各ボルト１０の同期締結に伴い、いずれかのボルト１０が他のボルトに先駆けて一気に締結を完了させることがなく、各ボルト１０は段階的に締付けが進み、各ばね部材１１の圧縮反力が大きくずれることがない。これにより、圧入工程で各インジェクタ２０の保持リング２３が夫々に対応するヘッド側着座部９に着座した状態を保って、さらに均等に各ボルトの締付けが完了する。
全てのボルト１０の締結が完了した後、押圧可動装置１３と締結装置１６とをフューエルレールアッシー５０から退避させ、フューエルレールアッシー５０の組付けを終了する。

次に、実施例に係るフューエルレールアッシー５０の組付方法の作用・効果について説明する。
このフューエルレールアッシー５０の組付方法は、圧入工程において、ばね部材１１を圧縮変形可能な複数の圧縮スプリング１４ｂを介してフューエルレール３０をその長手方向の複数個所で押圧可能な押圧可動装置１３を用い、この押圧可動装置１３によりフューエルレール３０をシリンダヘッド３方向へ押圧するため、各ばね部材１１間の大きな圧縮反力のずれが抑制され、各ばね部材１１が略均等に圧縮反力を発生することから、保持リング２３とヘッド側着座部９との摩擦力を環状基端部シール部材２４のインジェクタ軸心直交方向の反力以下に押えることができる。このことから、保持リング２３の位置調整機能を確保することができ、筒状本体部２１に装着された環状基端部シール部材２４とカップ部３２との間の周方向の面圧低下を防止でき、インジェクタ２０の姿勢のずれに起因した燃料シール性の低下を防止できる。

締結工程は、複数のボス部３３を夫々締結する複数のボルト１０に対応した複数の締結ヘッド１７を備えた締結装置１８を用い、複数の締結ヘッド１７の締付けトルクを全て第１トルク値になるまで締結し、更に、複数の締結ヘッド１７の締付けトルクを第１トルク値よりも大きな第２トルク値になるまで締結するため、フューエルレール３０をその長手方向の傾きなく安定的に平行な姿勢で移動させて締結することができ、各ばね部材１１間の大きな圧縮反力のずれが抑制され、各インジェクタ２０と各インジェクタ収容部３７との位置ずれを防止し、一層燃料シール性の低下を防止することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、直列４気筒エンジンの例を説明したが、少なくともフューエルレールアッシーをエンジンに組付けるタイプの直噴式エンジンであれば良く、直列６４気筒エンジンやＶ型６気筒エンジン等様々な多気筒エンジンに適用可能である。

２〕前記実施例においては、ばね部材と同等の弾性力を発生可能な複数の圧縮スプリング備えた押圧可動装置の例を説明したが、押圧バランスを考慮する上で、左右２つ、またはばね部材と同等以上の弾性力を発生可能な複数の圧縮スプリングを介してフューエルレールを押圧可能な押圧可動装置を用いることも可能である。

３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明は、直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法において、フューエルレールにばね部材を介してインジェクタを嵌挿したフューエルレールアッシーを形成し、ばね部材を中間圧縮状態としてフューエルレールアッシーのボス部をシリンダヘッドへ同時に締結することで、フューエルレールアッシーの組付け時、インジェクタの姿勢のずれに起因した燃料シール性の低下を防止することができる。

１ エンジン
３ シリンダヘッド
８ インジェクタ挿入孔
１０ ボルト
１１ ばね部材
１３ 押圧可動装置
１４ａ 圧縮スプリング
１６ 締結装置
１７ 締結ヘッド
２０ インジェクタ
２１ 筒状本体部
２１ａ テーパ面
２２ 小径筒部
２３ 保持リング
２３ａ 環状接触部
２４ 環状基端部シール部材
２５ 環状先端部シール部材
３０ フューエルレール
３１ レール部材
３２ カップ部
３３ ボス部
５０ フューエルレールアッシー

Claims (3)

1. 列状に設けられた複数の気筒と、気筒列方向に直線状に延びるレール部材と複数の気筒に対応する複数のインジェクタの基端側部分に環状基端部シール部材を介して夫々外嵌可能な複数のカップ部と複数のボス部とを有するフューエルレールとを備えた直噴式エンジンにおける前記複数のカップ部にインジェクタを夫々嵌挿したフューエルレールアッシーを形成し、このフューエルレールアッシーをシリンダヘッド方向へ移動して各インジェクタの先端側部分を環状先端部シール部材を介してシリンダヘッドの対応するインジェクタ挿入孔に圧入した後、前記複数のボス部をシリンダヘッドに締結固定する直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法において、
   前記インジェクタは、先端部に軸心方向先端側程縮径するテーパ面を備えた筒状本体部と、前記テーパ面に線接触的に接触する環状接触部を備え且つその接触位置を変えてインジェクタの軸心を調整可能な保持リングと、前記筒状本体部から先端側へ延びて前記環状先端部シール部材が装着される小径筒部とを備え、
   前記フューエルレールは、各カップ部に夫々対応させて前記インジェクタの軸心上に位置するように形成された複数の受圧部を備え、
   前記複数のインジェクタを燃焼圧反力に打ち勝つ付勢力を発揮させる複数のばね部材を介して前記複数のカップ部に嵌挿してフューエルレールアッシーを形成するアッシー形成工程と、
   前記ばね部材を圧縮変形可能な複数の押圧ばねを介して前記フューエルレールの前記複数の受圧部を夫々押圧可能な複数の押圧部を備えた押圧可動装置を用い、この押圧可動装置の各押圧部により前記フューエルレールの各受圧部を前記複数のばね部材が中間圧縮状態になるまでシリンダヘッド方向へ押圧して前記複数のインジェクタの先端側部分を前記対応するインジェクタ挿入孔に圧入する圧入工程と、
   前記圧入工程の押圧力を維持した状態で前記複数のボス部を同時にシリンダヘッドへ締結する締結工程と、
   を備えたことを特徴とする直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法。
2. 前記締結工程は、前記複数のボス部を夫々締結する複数の締結部材に対応した複数の締結ヘッドを備えた締結装置を用い、前記複数の締結ヘッドの締付けトルクを全て第１トルク値になるまで締結し、更に、前記複数の締結ヘッドの締付けトルクを前記第１トルク値よりも大きな第２トルク値になるまで締結することを特徴とする請求項１に記載の直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法。
3. 前記各受圧部は、前記各カップ部のインジェクタ収容部とレール部材との間に形成された中段部に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の直噴式エンジン用フューエルレールアッシーの組付方法。