JP6166927B2 - 直噴インジェクタユニットの組付方法及び組付装置 - Google Patents

Description

本発明は、直噴インジェクタユニットをシリンダヘッドに組み付ける直噴インジェクタユニットの組付方法及び組付装置に関する。

自動車などの車両に搭載される直噴式エンジンでは、シリンダヘッドに形成された複数のインジェクタ取付孔に直噴インジェクタユニットのインジェクタが圧入されて組み付けられ、燃焼室へ燃料が直接噴射される。直噴インジェクタユニットは、少なくとも気筒数と同数の複数のインジェクタと、該複数のインジェクタが固定されるフューエルパイプと、から構成されており、各インジェクタは、その燃料入口側端部が、フューエルパイプの周囲に形成された接続部に嵌め合わされて、フューエルパイプに接続される。このため、インジェクタとフューエルパイプとの嵌め合わせに起因して、各インジェクタの先端部の姿勢にばらつきが生じやすく、また、インジェクタ取付孔の製造誤差などにより、インジェクタをシリンダヘッドのインジェクタ取付孔に圧入する際、インジェクタの先端部がインジェクタ取付孔に接触して、インジェクタの先端部に取り付けられたシールリングが損傷してしまうおそれがある。

このような問題に対処するため、従来、インジェクタ挿入用のガイド工具を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、図９に示すように、シリンダヘッド１０１のねじ孔１０２に螺合させて設置したガイド工具１０３を、デリバリパイプ（フューエルパイプ）１０４の通孔１０５に挿通し、該ガイド工具１０３でガイドしながらインジェクタ１０６をシリンダヘッド１０１側へ移動させる。その際、インジェクタ１０６の先端部がインジェクタ孔に接近したとき、一旦、インジェクタユニット１０７の移動を止めて、ガイド工具１０３に取り付けられるストッパ部材１０８を利用してインジェクタのインジェクタ孔に対する姿勢を修正し、修正終了後、再びインジェクタユニット１０７の移動でインジェクタの先端部をインジェクタ孔へ導入しながら組み付けることで、作業者の負担を軽減しつつ、インジェクタユニット１０７の組付けを行なうようにした組付方法及びガイド工具が開示されている。

特開２０１０−１９１３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の組立方法によれば、事前に組付用のガイド工具１０３及びストッパ部材１０８の取り付けが必要であり、取付け工数や取外しの工数が増大して生産性が低下するという問題があった。また、作業者がインジェクタユニット１０７をガイド工具１０３へ挿入したり、ストッパ部材１０８を取り外したりする必要があり、作業者の負担が大きかった。また、作業者の治具取扱い技量の差による組付け精度のばらつきなど、製品品質を一定に維持し難い課題があった。

また、インジェクタの先端部に取り付けられたシールリングの損傷を防止するための方法として、インジェクタ取付孔７に油を注入することも考えられるが、工数がかかる上、作業場が汚れてしまうという課題があった。

一方で、サーボモータ等を搭載した大型の組付装置によりインジェクタの挿入速度やシールリングに作用する荷重を管理することもできるが、装置の導入コストが高く製造コストが嵩むという課題があった。また、大型の組付装置により自動で行う場合、シールリングの損傷を検出するセンサが必要となる。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、組立工数を削減できるとともに、作業者の熟練度に関わらず、高精度に直噴インジェクタユニットをシリンダヘッドに組付けることができ、良好な品質を確保することができる直噴インジェクタユニットの組付方法及び組付装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
複数のインジェクタ（例えば、後述の実施形態におけるインジェクタ２Ａ〜２Ｄ）と、該複数のインジェクタがその軸線方向に直交する平面内で所定方向に並んで固定されたフューエルパイプ（例えば、後述の実施形態におけるフューエルパイプ４）と、を備える直噴インジェクタユニット（例えば、後述の実施形態における直噴インジェクタユニット１）を、組付装置（例えば、後述の実施形態における組付装置１０）を用いてシリンダヘッド（例えば、後述の実施形態におけるシリンダヘッド８）に組み付ける直噴インジェクタユニットの組付方法であって、
前記フューエルパイプには、穴部（例えば、後述の実施形態における穴部１７，１８）が形成されたフランジ部（例えば、後述の実施形態におけるフランジ部６）を上部に有する接続部（例えば、後述の実施形態におけるカップ部５）が所定の間隔で形成され、該接続部にクリップ部（例えば、後述の実施形態におけるクリップ部６０）が嵌合することで前記インジェクタが取り付けられており、
前記シリンダヘッドには、前記軸線方向に延びるように少なくとも２本のスタッドボルト（例えば、後述の実施形態におけるスタッドボルト８５）が予め取り付けられており、
前記組付装置は、前記シリンダヘッドを所定の姿勢で載置するヘッド載置台（例えば、後述の実施形態におけるヘッド載置台１１）と、
前記直噴インジェクタユニットを保持する保持部材と、
前記保持部材を少なくとも前記軸線方向に移動させる移動機構（例えば、後述の実施形態における移動ユニット１３）と、
前記スタッドボルトにナット（例えば、後述の実施形態におけるナット１９）を締め付ける締付装置と、を備え、
前記保持部材は、上面に前記直噴インジェクタユニットを保持するユニット保持台（例えば、後述の実施形態におけるユニット保持台１２Ａ）と、前記直噴インジェクタユニットを保持した状態で前記フランジ部の上方に位置する保持爪（例えば、後述の実施形態における保持爪２６，２７）と、を有し、
前記保持部材には、前記フランジ部を前記保持爪の下面に向かって近接させるように前記フューエルパイプと接触して前記フューエルパイプを押圧する押圧機構（例えば、後述の実施形態におけるボールプランジャ４０）が設けられており、
前記直噴インジェクタユニットを前記ユニット保持台に保持させる際に、前記押圧機構により前記フランジ部を前記保持爪の下面（例えば、後述の実施形態における下面２６ａ）に向かって近接させる工程と、
前記直噴インジェクタユニットを前記シリンダヘッドに組み付ける際に、前記穴部（例えば、後述の実施形態における穴部１８）に前記スタッドボルトを挿通させることで、前記直噴インジェクタユニットを位置決めする工程と、
前記スタッドボルトにナット（例えば、後述の実施形態におけるナット１９）を締め付けることで前記フランジ部に対し締付軸力を発生させ、それにより前記クリップ部に押付力を発生させて前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔に対する前記複数のインジェクタの位置を調整する工程と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記ナットを締め付ける際、締付トルクと回転数の少なくとも一つを制御することで、前記インジェクタの先端に作用する負荷を抑制することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項３に係る発明は、
複数のインジェクタ（例えば、後述の実施形態におけるインジェクタ２Ａ〜２Ｄ）と、該複数のインジェクタがその軸線方向に直交する平面内で所定方向に並んで固定されたフューエルパイプ（例えば、後述の実施形態におけるフューエルパイプ４）と、を備える直噴インジェクタユニット（例えば、後述の実施形態における直噴インジェクタユニット１）を、シリンダヘッド（例えば、後述の実施形態におけるシリンダヘッド８）に組み付ける直噴インジェクタユニットの組付装置（例えば、後述の実施形態における組付装置１０）であって、
前記フューエルパイプには、穴部（例えば、後述の実施形態における穴部１７，１８）が形成されたフランジ部（例えば、後述の実施形態におけるフランジ部６）を上部に有する接続部（例えば、後述の実施形態におけるカップ部５）が所定の間隔で形成され、該接続部にクリップ部（例えば、後述の実施形態におけるクリップ部６０）が嵌合することで前記インジェクタが取り付けられており、
前記シリンダヘッドには、前記軸線方向に延びるように少なくとも２本のスタッドボルト（例えば、後述の実施形態におけるスタッドボルト８５）が予め取り付けられており、
前記組付装置は、前記シリンダヘッドを所定の姿勢で載置するヘッド載置台（例えば、後述の実施形態におけるヘッド載置台１１）と、
前記直噴インジェクタユニットを保持する保持部材（例えば、後述の実施形態におけるユニット保持台１２及び保持爪２６，２７）と、
前記保持部材を少なくとも前記軸線方向に移動させる移動機構（例えば、後述の実施形態における移動ユニット１３）と、
前記スタッドボルトにナット（例えば、後述の実施形態におけるナット１９）を締め付ける締付装置と、を備え、
前記保持部材は、上面に前記直噴インジェクタユニットを保持するユニット保持台（例えば、後述の実施形態におけるユニット保持台１２Ａ）と、該ユニット保持台を保持した状態で前記フランジ部の上方に位置する保持爪（例えば、後述の実施形態における保持爪２６，２７）と、を有し、
前記保持部材には、前記フランジ部を前記保持爪の下面（例えば、後述の実施形態における下面２６ａ）に向かって近接させるように前記フューエルパイプと接触して前記フューエルパイプを押圧する押圧機構（例えば、後述の実施形態におけるボールプランジャ４０）が設けられており、
前記穴部に前記スタッドボルトを挿通させて前記直噴インジェクタユニットを位置決めした状態で、前記スタッドボルトに前記ナットを締め付けることで前記フランジ部に対し締付軸力を発生させ、それにより前記クリップ部に押付力を発生させて前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔に対する前記複数のインジェクタの位置を調整することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記ナットを締め付ける際、締付トルクと回転数の少なくとも一つを制御することで、前記複数のインジェクタの先端に作用する負荷を抑制する制御機構をさらに備えることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項３又は４の構成に加えて、
前記移動機構は、前記保持部材を前記軸線方向に直交する平面内で前記ヘッド載置台に対して近接、離間する方向にも移動させることができ、
前記保持部材の一部（例えば、後述の実施形態における保持爪２７）を座面として前記スタッドボルトに前記ナットを締め付けることを特徴とする。

請求項１及び請求項３の発明によれば、作業者は、直噴インジェクタユニットを組付装置にセットし、シリンダヘッドに設けられていたスタッドボルトにナットを締め付け・取り外しするだけでよく、組立工数を削減できるとともに、インジェクタ取付孔の製造誤差、インジェクタ先端部の姿勢のばらつき、作業者の熟練度に関わらず、高精度で直噴インジェクタユニットをシリンダヘッドに組付けることができる。
また、インジェクタを圧入するに際しナットを回転させることのできる締付装置があれば十分であり、大掛かりな押圧装置や各インジェクタを押圧するクランプを不要とし、作業者の負担を軽減しつつ安価に組み付けを行うことができる。
さらに、押圧機構によりフューエルパイプの保持部材に対する位置決めを正確に行えるため、シリンダヘッドに対する直噴インジェクタユニットの組付精度を向上させることができる。

請求項２及び請求項４の発明によれば、作業者の熟練度に関わらず、ナット締付トルクを簡単に管理するだけで、インジェクタの先端部に取り付けられたシールリングの損傷を抑制することができる。

請求項５の発明によれば、ナットの締め付け・取り外しに際し、ナットがフランジ部に直接接触することを回避することができる。

（ａ）は本発明の直噴インジェクタユニットの組付方法が適用される一実施形態の組付装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＢ部の拡大断面図である。 図１に示す組付装置の正面図である。 シリンダヘッドを載置した図１に示す組付装置の部分斜視図である。 直噴インジェクタユニットのナット締め付け前の部分斜視図である。 直噴インジェクタユニットのナット締め付け時の部分斜視図である。 直噴インジェクタユニットのナット締め付け時の部分断面図である。 変形例に係るユニット保持台に搭載された直噴インジェクタユニットの斜視図である。 図７のユニット保持台に設けられたプランジャの作用を説明する断面図である。 従来の直噴インジェクタユニット組付装置の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る直噴インジェクタユニットの組付方法及び組付装置について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態においてシリンダヘッドに組み付けられる直噴インジェクタユニット１は、図１〜図３に示すように、複数（本実施形態では４個）のインジェクタ２Ａ〜２Ｄと、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄがその軸線方向に直交する平面内で所定方向に並んで固定されたフューエルパイプ４と、を備える。複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄの燃料入口側端部３は、直線状に延びるフューエルパイプ４の周囲に所定の間隔で形成されたカップ部５に嵌合している。各カップ部５には、その上部に略三角形状のフランジ部６が設けられている。フランジ部６には、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄの軸線から略等距離の位置に２つの穴部１７，１７が形成されている。また、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄには、カップ部５の下部に、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄをシリンダヘッド８に押し付けるための板状スプリングであるクリップ部６０（図６参照）が設けられている。クリップ部６０により各インジェクタ２Ａ〜２Ｄはカップ部５に緩く嵌合することで、シリンダヘッド８への組付け時に製造誤差等を吸収できるように構成されている。

さらに、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄには、シリンダヘッド８に挿入した際に、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄをシリンダヘッド８側の着座面にフローティングさせるための座金であるトレランスリング６１がはめ込まれている。トレランスリング６１は、図１（ｂ）に示すように、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄのテーパ状の外周面６２と当接する曲面６１ａを有し、また、インジェクタ２Ａ〜２Ｄに対して径方向にスライドが許容されている。そして、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄがシリンダヘッド８に挿入されると、トレランスリング６１は、シリンダヘッド８の着座面と当接し、シリンダヘッド８に対して各インジェクタ２Ａ〜２Ｄが傾いて挿入された際の偏荷重を吸収する。

さらに、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄには、先端部にシールリング９が取り付けられており、シリンダヘッド８への組み付けによりインジェクタ取付孔７に接触して、シリンダヘッド８と各インジェクタ２Ａ〜２Ｄとの隙間を封止する。

このような直噴インジェクタユニット１は、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄがシリンダヘッド８のインジェクタ取付孔７にそれぞれ圧入されてシリンダヘッド８に組み付けられる。本実施形態では、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄは、該インジェクタ２Ａ〜２Ｄの軸線方向を上下方向に（以下、「Ｚ方向」と称す）向けた状態で、フューエルパイプ４に取り付けられている。また、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄは、図２の左から順に第１〜第４インジェクタ２Ａ〜２Ｄとも称する。

直噴インジェクタユニットの組付装置１０は、シリンダヘッド８を所定の姿勢で載置するヘッド載置台１１と、直噴インジェクタユニット１を保持するユニット保持台１２と、このユニット保持台１２に保持された直噴インジェクタユニット１を移動させる移動ユニット１３と、ナットを締め付ける締付装置（不図示）と、を有する。

ヘッド載置台１１は、複数のインジェクタ取付孔７が水平面内での基準方向（以下、「Ｘ方向」と称す）に並ぶと共に、各インジェクタ取付孔７をＺ方向に向けた姿勢で、シリンダヘッド８を載置するように構成されている。シリンダヘッド８には、複数のインジェクタ取付孔７のうちの第１インジェクタ２Ａと第３インジェクタ２Ｃを挿入するインジェクタ取付孔７近傍に、スタッドボルト８５（合わせて２本）が予め取り付けられている。なお、このスタッドボルト８５は、インジェクタ２Ａ〜２Ｄを組み付けるために取り付けられるものではなく、インジェクタ２Ａ〜２Ｄの組み付け後においても取り外すものではない。従って、直噴インジェクタユニット１をシリンダヘッド８に組み付ける作業者は、スタッドボルト８５の取り外しを行う必要がない。

移動ユニット１３は、基台２１に対してユニット保持台１２をＺ方向及びＺ方向とＸ方向に直交する方向であるＹ方向（以下、シリンダヘッド８に近づく方向をＹ方向前方、シリンダヘッド８から離れる方向をＹ方向後方とする。）に移動させる、不図示のリニアガイドと駆動装置とを備える。

これにより、ユニット保持台１２をＺ方向下方に移動させることで、ユニット保持台１２に保持された複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄをシリンダヘッド８のインジェクタ取付孔７に配置することができる。また、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄがシリンダヘッド８のインジェクタ取付孔７に挿入された後、ユニット保持台１２をＹ方向後方に移動させ、さらにＺ方向上方に移動させることで、ユニット保持台１２を直噴インジェクタユニット１から離して初期位置に戻すことができる。

ユニット保持台１２には、シリンダヘッド８とＹ方向に対向する先端面からさらにシリンダヘッド８側（Ｙ方向前方）に突出する２本の保持爪２６，２６が４組、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄに対応する位置に形成されている。本実施形態では、ユニット保持台１２及び保持爪２６により直噴インジェクタユニット１を保持する保持部材を構成している。

直噴インジェクタユニット１を保持部材に位置決めすると、第１インジェクタ２Ａの上方に位置するフランジ部６に形成された２つの穴部１７，１７のうち、一方（図中、左側）の穴部１７の真下にシリンダヘッド８に予め取り付けられた一方のスタッドボルト８５が位置し、第３インジェクタ２Ｃの上方に位置するフランジ部６に形成された２つの穴部１７，１７のうち、他方（図中、右側）の穴部１７の真下にシリンダヘッド８に予め取り付けられた他方のスタッドボルト８５が位置する（図３参照）。なお、図中、符号１８は、スタッドボルト８５が挿入される穴部１７を示している。

複数の保持爪２６のうち、この２つの穴部１８，１８に対応する保持爪２６，２６（図中、この保持爪を符号２７で示す。）は、他の保持爪２６よりもＸ方向幅が広く後述するナット１９の径寸法より大きく形成されている。また、穴部１８，１８に対応する位置に切り欠き２８（図４参照）が形成されている。この２つの保持爪２７，２７は、インジェクタ２Ａ、２Ｃを保持する機能と、ナット締め付け時の座面としての機能とを有する。

移動ユニット１３によりユニット保持台１２を下降させることで、２本のスタッドボルト８５，８５の上方に位置していた穴部１８，１８にスタッドボルト８５，８５が挿入される。これにより、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄがシリンダヘッド８に対し位置決めされる。複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄがシリンダヘッド８に位置決めされたとき、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄの先端部に取り付けられたシールリング９は、図６に示すように、インジェクタ取付孔７の内壁面に接触した状態となり、シリンダヘッド８と各インジェクタ２Ａ〜２Ｄとを封止する。

この状態で、２本のスタッドボルト８５，８５に締付装置を用いてナット１９を締め付けることで、保持爪２７，２７を介してフランジ部６に対し締付軸力が発生する。フランジ部６に対する締付軸力は、クリップ部６０に押付力を発生させる。これによりシリンダヘッド８のインジェクタ取付孔７に対するインジェクタ２Ａ〜２Ｄの位置の最終的な微調整が行われる。

仮にシールリング９が損傷した際には、インジェクタ２Ａ〜２Ｄが正しく着座しないため、シールリング９の損傷を目視で判断することができる。また、使用者が締付装置を手動で操作するため、シールリング９の損傷を感覚的に認識することができる。

ナット１９を締め付ける締付装置は、締付トルクと回転数の少なくとも一つを制御する制御機構を備えることが好ましい。ナット１９を締め付ける締付トルクを管理することで、シールリング９が損傷する荷重を検出することができる。従って、シールリング９に該荷重が作用するのを回避する締付トルクを設定することで、確実に品質保証を行うことができる。また、ナット１９を締め付ける回転数を制御することで、インジェクタ２Ａ〜２Ｄの挿入速度も管理することができる。従って、ガイド工具１０３を用いて作業者が組み付を行っていた従来の組付方法に比べて、品質レベルが格段に向上する。

次に、組付装置１０を用いた直噴インジェクタユニット１の組付方法について説明する。
先ず、シリンダヘッド８をヘッド載置台１１に搭載するとともに、初期位置に位置するユニット保持台１２に直噴インジェクタユニット１をセットする。各インジェクタ２Ａ〜２Ｄがそれぞれ対応する保持爪２６，２６に保持されるように配置し、フューエルパイプ４をＹ方向後方側に押し付けることでフランジ部６近傍がユニット保持台１２の先端面に当接し、ユニット保持台１２上に複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄが取り付けられたフューエルパイプ４が所定の位置に位置決めされる。

続いて、移動ユニット１３によりユニット保持台１２を下降させることで、シリンダヘッド８に予め取り付けられた２本のスタッドボルト８５がフランジ部６に形成された２つの穴部１８，１８に挿通し、シリンダヘッド８に対し直噴インジェクタユニット１が位置決めされる。このとき、各インジェクタ２Ａ〜２Ｄの先端部に取り付けられたシールリング９は、インジェクタ取付孔７の内壁面に接触した状態となり、シリンダヘッド８と各インジェクタ２Ａ〜２Ｄとを封止する。最後に、２本のスタッドボルト８５，８５に締付装置によりナット１９，１９を締め付ける。スタッドボルト８５，８５にナット１９，１９を締め付けることで、保持爪２７を介してフランジ部６に対し締付軸力を発生させ、それによりクリップ部６０に押付力を発生させる。これにより、シリンダヘッド８のインジェクタ取付孔７に対するインジェクタ２Ａ〜２Ｄの位置の最終的な微調整が行われる。

インジェクタ２Ａ〜２Ｄを圧入した後は、締付装置を用いてナット１９，１９をスタッドボルト８５，８５から外し、移動ユニット１３によりユニット保持台１２をＹ方向後方に移動させた後、上昇させることで、初期位置に戻す。

以上説明したように、本実施形態によれば、作業者は、直噴インジェクタユニット１を組付装置１０にセットし、シリンダヘッド８に設けられていたスタッドボルト８５にナット１９を締め付けるだけで、保持爪２７を介してフランジ部６に対し締付軸力を発生させ、それによりクリップ部６０に押付力を発生させてインジェクタ取付孔７に対するインジェクタ２Ａ〜２Ｄの位置を調整することができる。従って、組立工数を削減できるとともに、インジェクタ取付孔７の製造誤差、インジェクタ先端部の姿勢のばらつき、作業者の熟練度に関わらず、高精度で直噴インジェクタユニット１をシリンダヘッド８に組付けることができる。

また、インジェクタ２Ａ〜２Ｄを圧入するに際しナット１９を回転させることのできる締付装置があれば十分であり、大掛かりな押圧装置や各インジェクタを押圧するクランプを不要とし、作業者の負担を軽減しつつ安価に組み付けを行うことができる。

また、作業者の熟練度に関わらず、締付トルクを管理するだけで、インジェクタ２Ａ〜２Ｄの先端部に取り付けられたシールリング９の損傷を抑制することができる。仮に、適切な締付トルクが分からない場合に、過大な荷重がシールリング９に作用しシールリング９が損傷した場合も、シールリング９の損傷を目視で又は感覚的に認識することができ、センサを不要とすることができる。

また、保持爪２７を、インジェクタ２Ａ、２Ｃを保持する機能と、ナット締め付け時の座面としての機能を持たせることにより、ナット１９がフランジ部６に直接接触することを回避することができる。

続いて、本発明の変形例の直噴インジェクタユニットの組付装置について図７及び図８を参照して説明する。なお、変形例の直噴インジェクタユニットの組付装置は、ユニット保持台の構成が上記実施形態と異なる以外は同一又は同等の構成を有するので、同一又は同等の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

本変形例のユニット保持台１２Ａでは、第２インジェクタ２Ｂの２つの穴部１７，１７のうち、一方（図中、左側）の穴部１７に対応する保持爪２６のＸ方向幅が広く、隣り合う第１インジェクタ２Ａの２つの穴部１７，１７の他方（図中、右側）の穴部１７近傍まで延びている。同様に、第３インジェクタ２Ｃの２つの穴部１７，１７のうち、他方（図中、右側）の穴部１８に対応する保持爪２７のＸ方向幅が広く、隣り合う第４インジェクタ２Ｄの２つの穴部１７，１７の一方（図中、左側）の穴部１７近傍まで延びている。

このＸ方向幅が広く形成された２つの保持爪２６，２７とユニット保持台１２との境界部近傍には、その上面１２ａにボールプランジャ４０が設けられており、不図示の弾性体に付勢されたボール４１が上面１２ａから露出している。２つのボールプランジャ４０は、第１インジェクタ２Ａと第２インジェクタ２Ｂとの中間部、及び、第３インジェクタ２Ｃと第４インジェクタ２Ｄとの中間部に配置されることが好ましい。

ユニット保持台１２に直噴インジェクタユニット１を保持させるためには、先ず、ユニット保持台１２に向かって直噴インジェクタユニット１をＹ方向前方から後方に向かって移動させる。この際、Ｚ方向において、保持爪２６，２７が直噴インジェクタユニット１のフューエルパイプ４とフランジ部６との間に位置するように、且つ、Ｘ方向において、対応する保持爪２６，２７間又は保持爪２６，２６に第１〜第４インジェクタ２Ａ〜２Ｄがそれぞれ位置するようにして、直噴インジェクタユニット１を移動させる。

フューエルパイプ４が２つのボール４１に当接し、ボール４１に作用するＺ方向の力が不図示の弾性体の不勢力に勝ると、ボール４１が押し下げられる。フューエルパイプ４がボール４１を乗り越えて、フューエルパイプ４とフランジ部６との接続部が保持爪２６，２７間又は保持爪２６，２６間のユニット保持台１２の先端面に当接すると、図８に示すように、ボール４１がフューエルパイプ４に当接し、フューエルパイプ４が位置決めされる。このとき、ボール４１とフューエルパイプ４とが点接触して、ボール４１がフューエルパイプ４の中心に向かってフューエルパイプ４を押圧する。

このボール４１による押圧力Ｆは、フューエルパイプ４をＹ方向後方に押圧するＹ方向押圧力Ｆｙと、フューエルパイプ４をＺ方向上方に押圧するＺ方向押圧力Ｆｚに分解することができる。フューエルパイプ４はＹ方向押圧力ＦｙによりＹ方向後方に押圧される。また、フューエルパイプ４はＺ方向押圧力ＦｚによりＺ方向上方に押圧され、フランジ部６を保持爪２６の下面２６ａに向かって近接させる。これにより、フランジ部６と保持爪２６の下面２６ａとの間に隙間が空くのが抑制される。なお、Ｘ方向については、保持爪２６，２７又は保持爪２６，２６により位置決めされる。

従って、直噴インジェクタユニット１はＸ，Ｙ，Ｚ方向全てにおいて位置決めされることとなり、これにより、フューエルパイプ４に対しフランジ部６がロウ付けされた場合であっても、重心バランスの悪い直噴インジェクタユニット１の保持部材に対する位置決めを正確に行えるため、シリンダヘッド８に対する直噴インジェクタユニット１の組付精度を向上させることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態の直噴インジェクタユニットでは、４つのインジェクタが設けられているが、インジェクタの数はこれに限定されず、エンジンの気筒数に対応して設けられる。

また、本実施形態では、インジェクタ取付孔７を上下方向に向けた姿勢で、シリンダヘッド８を配置しているが、これに限定されず、インジェクタ取付孔７が斜めに指向した姿勢で、シリンダヘッド８が配置されてもよい。この場合、ユニット保持台１２や移動ユニット１３も、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄを該インジェクタ取付孔７の指向方向と平行に保持して、複数のインジェクタ２Ａ〜２Ｄを該インジェクタ取付孔７に該指向方向に沿って挿入するように構成すればよい。

さらに、インジェクタ２Ａ〜２Ｄの構成は、本実施形態のものに限定されるものでなく、例えば、トレランスリング６１を有しない構成であってもよい。

また、必ずしも保持爪２７を台座として使用する必要はない。この場合、移動ユニット１３は、基台２１に対してユニット保持台１２をＺ方向にのみ移動させることができればよい。

１ 直噴インジェクタユニット
２Ａ〜２Ｄ インジェクタ
４ フューエルパイプ
５ カップ部（接続部）
６ フランジ部
７ インジェクタ取付孔
８ シリンダヘッド
１０ 直噴インジェクタユニットの組付装置
１１ ヘッド載置台
１２ ユニット保持台（保持部材）
１３ 移動ユニット
１７、１８ 穴部
１９ ナット
２６、２７ 保持爪（保持部材）
６０ クリップ部
８５ スタッドボルト

Claims (5)

1. 複数のインジェクタと、該複数のインジェクタがその軸線方向に直交する平面内で所定方向に並んで固定されたフューエルパイプと、を備える直噴インジェクタユニットを、組付装置を用いてシリンダヘッドに組み付ける直噴インジェクタユニットの組付方法であって、
   前記フューエルパイプには、穴部が形成されたフランジ部を上部に有する接続部が所定の間隔で形成され、該接続部にクリップ部が嵌合することで前記インジェクタが取り付けられており、
   前記シリンダヘッドには、前記軸線方向に延びるように少なくとも２本のスタッドボルトが予め取り付けられており、
   前記組付装置は、前記シリンダヘッドを所定の姿勢で載置するヘッド載置台と、
   前記直噴インジェクタユニットを保持する保持部材と、
   前記保持部材を少なくとも前記軸線方向に移動させる移動機構と、
   前記スタッドボルトにナットを締め付ける締付装置と、を備え、
   前記保持部材は、上面に前記直噴インジェクタユニットを保持するユニット保持台と、前記直噴インジェクタユニットを保持した状態で前記フランジ部の上方に位置する保持爪と、を有し、
   前記保持部材には、前記フランジ部を前記保持爪の下面に向かって近接させるように前記フューエルパイプと接触して前記フューエルパイプを押圧する押圧機構が設けられており、
   前記直噴インジェクタユニットを前記ユニット保持台に保持させる際に、前記押圧機構により前記フランジ部を前記保持爪の下面に向かって近接させる工程と、
   前記直噴インジェクタユニットを前記シリンダヘッドに組み付ける際に、前記穴部に前記スタッドボルトを挿通させることで、前記直噴インジェクタユニットを位置決めする工程と、
   前記スタッドボルトにナットを締め付けることで前記フランジ部に対し締付軸力を発生させ、それにより前記クリップ部に押付力を発生させて前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔に対する前記複数のインジェクタの位置を調整する工程と、を備えることを特徴とする直噴インジェクタユニットの組付方法。
2. 前記ナットを締め付ける際、締付トルクと回転数の少なくとも一つを制御することで、前記インジェクタの先端に作用する負荷を抑制することを特徴とする請求項１に記載の直噴インジェクタユニットの組付方法。
3. 複数のインジェクタと、該複数のインジェクタがその軸線方向に直交する平面内で所定方向に並んで固定されたフューエルパイプと、を備える直噴インジェクタユニットを、シリンダヘッドに組み付ける直噴インジェクタユニットの組付装置であって、
   前記フューエルパイプには、穴部が形成されたフランジ部を上部に有する接続部が所定の間隔で形成され、該接続部にクリップ部が嵌合することで前記インジェクタが取り付けられており、
   前記シリンダヘッドには、前記軸線方向に延びるように少なくとも２本のスタッドボルトが予め取り付けられており、
   前記組付装置は、前記シリンダヘッドを所定の姿勢で載置するヘッド載置台と、
   前記直噴インジェクタユニットを保持する保持部材と、
   前記保持部材を少なくとも前記軸線方向に移動させる移動機構と、
   前記スタッドボルトにナットを締め付ける締付装置と、を備え、
   前記保持部材は、上面に前記直噴インジェクタユニットを保持するユニット保持台と、前記直噴インジェクタユニットを保持した状態で前記フランジ部の上方に位置する保持爪と、を有し、
   前記保持部材には、前記フランジ部を前記保持爪の下面に向かって近接させるように前記フューエルパイプと接触して前記フューエルパイプを押圧する押圧機構が設けられており、
   前記穴部に前記スタッドボルトを挿通させて前記直噴インジェクタユニットを位置決めした状態で、前記スタッドボルトに前記ナットを締め付けることで前記フランジ部に対し締付軸力を発生させ、それにより前記クリップ部に押付力を発生させて前記シリンダヘッドのインジェクタ取付孔に対する前記複数のインジェクタの位置を調整することを特徴とする直噴インジェクタユニットの組付装置。
4. 前記ナットを締め付ける際、締付トルクと回転数の少なくとも一つを制御することで、前記複数のインジェクタの先端に作用する負荷を抑制する制御機構をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の直噴インジェクタユニットの組付装置。
5. 前記移動機構は、前記保持部材を前記軸線方向に直交する平面内で前記ヘッド載置台に対して近接、離間する方向にも移動させることができ、
   前記保持部材の一部を座面として前記スタッドボルトに前記ナットを締め付けることを特徴とする請求項３又は４に記載の直噴インジェクタユニットの組付装置。

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