JP6449656B2 - Plug pipe mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、プラグパイプの取付構造に関するものである。 The present invention relates to a plug pipe mounting structure.
天然ガスを燃料とするガスエンジンを搭載した天然ガス自動車は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンを搭載した自動車よりも排気ガス中の有害物質(黒煙・NOx・SOx等)が大幅に少なく、発熱量当たりのCO2排出量も化石燃料の中で最も低いため、環境対策や温暖化対策として導入が進められているが、初期導入コストが高い等の理由から普及台数は伸び悩んでいるのが実情である。 Natural gas vehicles equipped with gas engines that use natural gas as fuel will generate significantly less harmful substances (black smoke, NOx, SOx, etc.) in the exhaust gas than vehicles equipped with diesel engines that use light oil as fuel, and generate heat. Since CO 2 emissions per unit are the lowest among fossil fuels, it is being introduced as an environmental measure and a measure against global warming. However, the number of popular vehicles has been sluggish due to high initial introduction costs. It is.
図6及び図7に示す如く、このように普及台数の少ない天然ガス自動車に関しては、普及台数の多いディーゼルエンジンのシリンダヘッド1を流用してコストを抑えるケースがあり、このようなケースでは、シリンダヘッド1の各気筒に対応する位置にインジェクタの替わりにプラグパイプ3を嵌挿し、該プラグパイプ3により点火プラグ4を配置するためのプラグホール5を画成し、前記プラグパイプ3の底部に貫通装着した点火プラグ4の先端部を燃焼室6に臨ませるようにしている。
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, there is a case where the natural gas automobile with a small number of popularizations uses a
即ち、ディーゼルエンジンのシリンダヘッド1を流用する場合には、初めから火花点火エンジンとして新造された場合の如きプラグホールがシリンダヘッド1に設けられていないため、プラグパイプ3を別途嵌挿してプラグホール5を画成するようにしており、このようにプラグパイプ3を嵌挿することにより、シリンダヘッド1内におけるウォータジャケット7の冷却水や、シリンダヘッド1上に飛散する動弁系からのオイルミスト等から点火プラグ4を隔絶して保護するようにしている。
That is, when the
ここで、プラグパイプ3の底部から張り出した点火プラグ4の先端部8には雄ネジが刻設されていて、シリンダヘッド1側に穿設されたネジ孔9に締め込むことで前記点火プラグ4が固定されるようになっており、その固定時に前記点火プラグ4の先端部8の突端にある中心電極10aと接地電極10bとがシリンダヘッド1の底面(燃焼室6の天井面)から下方へ露出した状態となるようにしてある。
Here, a male screw is engraved at the
この際、点火プラグ4の先端部8より外径の大きなプラグパイプ3の底部は、ネジ孔9周囲の支持部11に突き当たった状態で支持されるようになっているが、この支持部11と前記プラグパイプ3の底部との間には銅製のガスケット12が介装されており、前記プラグパイプ3の中途部外周に形成されているフランジ部13をシリンダヘッド1の上面に対しボルト14で締結して押し下げることにより前記ガスケット12を挟圧保持して高いシール性が確保されるようにしてある。
At this time, the bottom portion of the
ここで、点火プラグ4のネジ孔9への締め込みは、プラグパイプ3内に細長いソケットレンチを挿入して行うことができ、この締め込みにより前記プラグパイプ3に押し下げ力を作用させることもできるが、前記点火プラグ4にはメンテナンスでの脱着の可能性があるため、該点火プラグ4の脱着から独立してシール性が確保できるように前記フランジ部13を利用した押し下げ方式を採用する必要がある。
Here, the ignition plug 4 can be tightened into the
更に、前記プラグパイプ3のウォータジャケット7に接している下方部位よりも上側でシリンダヘッド1に対し内嵌している箇所は、該シリンダヘッド1側に配設されたOリング15,16により前記プラグパイプ3側と前記シリンダヘッド1側との隙間が塞がれて高いシール性が確保されるようにしてある。
Further, the portion of the
尚、この種のプラグパイプを介した点火プラグの取り付けに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1等がある。
Incidentally, as prior art document information relating to the attachment of the spark plug via this type of plug pipe, there is the following
しかしながら、斯かる従来構造においては、シリンダヘッド1の底面からヘッドカバー2の天井面まで到る一本もののプラグパイプ3が用いられているが、該プラグパイプ3が細長い長尺部品となって内穴を機械加工するのが難しい上、プラグパイプ3の中途部外周にフランジ部13を形成してシリンダヘッド1の上面に締結しなければならないため、プラグパイプ3の加工に手間がかかり且つその組み付け工数も多く必要となって作業性の悪化とコストの高騰を招いてしまっていた。
However, in such a conventional structure, a
また、図6に実線で示しているようなプラグパイプ3を組み付けてサブアッシー化したシリンダヘッド1をメンテナンス現場で取り扱うのに際し、前記シリンダヘッド1の上部から多数のプラグパイプ3が煙突状に高く突き出すことになるため、周辺の物と接触しないようにシリンダヘッド1を取り扱うのが大変で可搬性が悪いという問題もあった。
Further, when the
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、作業性の向上とコストの削減を実現し且つメンテナンス現場にてサブアッシー化したシリンダヘッドの取り扱いを容易化し得るプラグパイプの取付構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a plug pipe mounting structure that realizes improvement in workability and cost reduction and facilitates handling of a sub-assembled cylinder head at a maintenance site. For the purpose.
本発明は、シリンダヘッドの各気筒に対応する位置に嵌挿され且つその嵌挿により点火プラグを配置するためのプラグホールを画成するようにしたプラグパイプの取付構造であって、前記プラグパイプを前記シリンダヘッド上面より下方の外嵌保持可能な位置で上段プラグパイプと下段プラグパイプとに分割し且つその分割箇所を挟んだ上下位置でシール手段により前記プラグパイプ側と前記シリンダヘッド側との隙間を塞ぎ、前記下段プラグパイプの底部を下支えする前記シリンダヘッド側の支持部に燃焼室に連通する第一のネジ孔を穿設すると共に、この第一のネジ孔に対し前記下段プラグパイプの底部中央に突設したネジ部を締め込んで螺着し且つその螺着時に前記ネジ部周囲の下段プラグパイプ底部と前記第一のネジ孔周囲の支持部との間でガスケットを挟圧保持し、前記ネジ部の軸心部分に穿設した第二のネジ孔に前記点火プラグの先端部を締め込んで螺着し且つその螺着時に該点火プラグの先端部の突端にある中心電極と接地電極とを前記燃焼室側へ露出せしめ、しかも、前記下段プラグパイプの上端面における周方向複数箇所に切欠部を形成し、該各切欠部と嵌合可能な突起部を備えて前記下段プラグパイプの上端面に突き合わせ得る専用工具により第一のネジ孔に前記下段プラグパイプのネジ部を締め込み得るように構成したことを特徴とするものである。 The present invention relates to a plug pipe mounting structure that is inserted into a position corresponding to each cylinder of a cylinder head and that defines a plug hole for arranging a spark plug by the insertion. Is divided into an upper plug pipe and a lower plug pipe at a position where the external fitting can be held below the upper surface of the cylinder head, and the plug pipe side and the cylinder head side are separated by a sealing means at an upper and lower position sandwiching the divided portion. A first screw hole communicating with the combustion chamber is formed in the support portion on the cylinder head side that closes the gap and supports the bottom portion of the lower plug pipe, and the lower plug pipe is connected to the first screw hole. A screw part projecting from the center of the bottom part is tightened and screwed, and at the time of the screwing, a lower plug pipe bottom part around the screw part and a support part around the first screw hole A gasket is sandwiched and held between them, and the tip of the spark plug is tightened and screwed into a second screw hole formed in the axial center portion of the screw portion. The center electrode and the ground electrode at the protruding end of the portion are exposed to the combustion chamber side, and further , notch portions are formed at a plurality of circumferential positions on the upper end surface of the lower plug pipe and can be fitted to the notch portions. It is characterized in that the screw portion of the lower plug pipe can be tightened into the first screw hole by a dedicated tool that has a protrusion and can be brought into contact with the upper end surface of the lower plug pipe .
而して、このようにすれば、プラグパイプを上段プラグパイプと下段プラグパイプとに分割したことで部品としての長さ寸法が小さくなるので、上段プラグパイプと下段プラグパイプの内穴を機械加工するのが容易となり、しかも、プラグパイプ自体のネジ部を第一のネジ孔に締め込むことで押し下げ力を作用させてガスケットを挟圧保持することが可能となるので、プラグパイプの中途部外周にフランジ部を形成する必要がなくなって、その締結のための工数も省くことが可能となり、従来よりも作業性の向上とコストの削減が図られることになる。 Thus, by dividing the plug pipe into the upper plug pipe and the lower plug pipe, the length dimension as a part is reduced, so that the inner holes of the upper plug pipe and the lower plug pipe are machined. In addition, it is possible to hold down and hold the gasket by applying a pressing force by tightening the screw part of the plug pipe itself into the first screw hole. It is no longer necessary to form a flange portion, and it is possible to reduce the number of man-hours for fastening, thereby improving workability and reducing costs as compared with the prior art.
また、分割した上段プラグパイプについては、シール手段により絞られる嵌挿径を適切に設定した上で打ち込みにより圧入して固定すれば良いので、メンテナンス現場にてシリンダヘッドをサブアッシー化するにあたっては、下段プラグパイプだけを先行して組み付けておき、シリンダヘッドの上部から多数の上段プラグパイプが煙突状に高く突き出させないようにしてメンテナンス作業を行い、メンテナンス作業後に上段プラグパイプを後付けすれば良く、シリンダヘッドをメンテナンス作業中に周辺の物と接触しないように取り扱うのが容易となって可搬性の大幅な向上を図ることが可能となる。 In addition, for the divided upper stage plug pipe, it is only necessary to set the fitting insertion diameter narrowed by the sealing means and then press-fit by fixing it, so when substituting the cylinder head at the maintenance site, Only the lower plug pipe is assembled in advance, and maintenance work is performed so that a large number of upper plug pipes do not protrude in a chimney shape from the top of the cylinder head. After the maintenance work, the upper plug pipe can be retrofitted. It becomes easy to handle the head so that it does not come into contact with surrounding objects during maintenance work, and the portability can be greatly improved.
更に、本発明においては、下段プラグパイプの上端面における周方向複数箇所に切欠部を形成し、該各切欠部と嵌合可能な突起部を備えて前記下段プラグパイプの上端面に突き合わせ得る専用工具により第一のネジ孔に前記下段プラグパイプのネジ部を締め込み得るように構成しているので、専用工具の突起部を下段プラグパイプの上端面の切欠部に嵌合させ、前記専用工具により前記下段プラグパイプのネジ部を第一のネジ孔に簡便に締め込むことが可能となる。 Furthermore, in the present invention, a notch is formed at a plurality of locations in the circumferential direction on the upper end surface of the lower plug pipe, and a protrusion that can be fitted to each notch is provided to be able to abut against the upper end surface of the lower plug pipe. Since the screw portion of the lower plug pipe can be tightened into the first screw hole by a tool, the protrusion of the dedicated tool is fitted into the notch portion of the upper end surface of the lower plug pipe, and the dedicated tool Thus, the screw portion of the lower plug pipe can be easily tightened into the first screw hole.
また、本発明においては、第一のネジ孔と第二のネジ孔とが互いに逆向きの雌ネジを刻設されていることが好ましく、このようにすれば、点火プラグの交換時に該点火プラグが固着して外し難い場合でも下段プラグパイプが点火プラグと共回りして緩んでしまう事態が回避される。 Further, in the present invention, it is preferable that the first screw hole and the second screw hole are engraved with female threads opposite to each other. In this way, the spark plug is replaced when the spark plug is replaced. Even when the sticking is difficult to remove, the situation where the lower plug pipe rotates together with the spark plug and becomes loose is avoided.
更に、本発明においては、下段プラグパイプを金属製として上段プラグパイプを樹脂製とすることが可能であり、熱負荷の高い下段プラグパイプに対し上段プラグパイプの熱負荷は少ないため、該上段プラグパイプを樹脂製として製造行程の容易化を図ることが可能となる。 Furthermore, in the present invention, the lower plug pipe can be made of metal and the upper plug pipe can be made of resin, and the upper plug pipe has a lower thermal load than the lower plug pipe having a high heat load. It is possible to facilitate the manufacturing process by using a pipe made of resin.
上記した本発明のプラグパイプの取付構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the plug pipe mounting structure of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、プラグパイプを上段プラグパイプと下段プラグパイプとに分割したことで部品としての長さ寸法を小さくして内穴の機械加工を容易なものとし、しかも、プラグパイプ自体のネジ部を第一のネジ孔に締め込むことでガスケットを挟圧保持し得るようにしてフランジ部の形成を不要とし、その締結のための工数も省くことができるので、従来よりも作業性の向上とコストの削減を図ることができ、しかも、メンテナンス現場にてシリンダヘッドをサブアッシー化するにあたり下段プラグパイプだけを先行して組み付け、シリンダヘッドの上部から多数の上段プラグパイプが煙突状に高く突き出させないようにしてメンテナンス作業を行うことができるので、シリンダヘッドをメンテナンス作業中に周辺の物と接触しないように取り扱うのが容易となって可搬性の大幅な向上を図ることができる。
(I) According to the invention described in
(II)本発明の請求項1に記載の発明によれば、専用工具の突起部を下段プラグパイプの上端面の切欠部に嵌合させ、前記専用工具により前記下段プラグパイプのネジ部を第一のネジ孔に簡便に締め込むことができるので、プラグパイプを上段プラグパイプと下段プラグパイプとに分割しても組み付け作業を容易に行うことができる。
(II) According to the invention described in
(III)本発明の請求項2に記載の発明によれば、点火プラグの交換時に該点火プラグが固着して外し難い場合でも下段プラグパイプが点火プラグと共回りして緩んでしまう事態を回避することができ、点火プラグの交換作業を容易に行うことができる。
(III) According to the invention described in
(IV)本発明の請求項3に記載の発明によれば、上段プラグパイプを樹脂製として製造行程の容易化を図ることができ、更なる作業性の向上とコストの削減を実現することができる。
(IV) According to the invention described in
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図6及び図7と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 1 to 3 show an example of an embodiment for carrying out the present invention, and portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 6 and 7 represent the same items.
図1〜図3に示す如く、本形態例においては、シリンダヘッド1の各気筒に対応する位置に嵌挿され且つその嵌挿により点火プラグ4を配置するためのプラグホール5を画成するようにしたプラグパイプ17の取付構造に関し、前記プラグパイプ17を前記シリンダヘッド1上面より下方の外嵌保持可能な位置で上段プラグパイプ17Aと下段プラグパイプ17Bとに分割し且つその分割箇所を挟んだ上下位置でOリング15,16(シール手段:上側のOリング15は液状シール等に置き換えても良い)により前記プラグパイプ17側と前記シリンダヘッド1側との隙間を塞ぐようにしている。ここで、熱負荷の高い下段プラグパイプ17Bに対し上段プラグパイプ17Aの熱負荷は少ないため、下段プラグパイプ17Bを金属製として上段プラグパイプ17Aを樹脂製とすることが可能である。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the present embodiment, a
また、前記下段プラグパイプ17Bの底部を下支えする前記シリンダヘッド1側の支持部11に、燃焼室6に連通するネジ孔18(第一のネジ孔)を穿設すると共に、このネジ孔18に対し、前記下段プラグパイプ17Bの底部中央に突設したネジ部19を締め込んで螺着し、その螺着時に前記ネジ部19周囲の下段プラグパイプ17B底部と前記ネジ孔18周囲の支持部11との間でガスケット12を挟圧保持するようにしている。
Further, a screw hole 18 (first screw hole) communicating with the
ここで、下段プラグパイプ17Bの上端面における周方向複数箇所には、切欠部20を形成し、該各切欠部20と嵌合可能な突起部21を備えて前記下段プラグパイプ17Bの上端面に突き合わせ得る専用工具22によりネジ孔18に前記下段プラグパイプ17Bのネジ部19を締め込み得るようにしてある(図3参照)。
Here,
更に、前記ネジ部19の軸心部分に穿設したネジ孔23(第二のネジ孔)に前記点火プラグ4の先端部8を締め込んで螺着し、その螺着時に該点火プラグ4の先端部8の突端にある中心電極10aと接地電極10bとを前記燃焼室6側へ露出せしめるようにもしている。
Further, the
この際、前記ネジ孔18と前記ネジ孔23とは、互いに逆向きの雌ネジを刻設されており、点火プラグ4の交換時に該点火プラグ4が固着して外し難い場合でも下段プラグパイプ17Bが点火プラグ4と共回りして緩んでしまう事態を回避し得るようにしてある。
At this time, the
而して、このような構造を採用すれば、プラグパイプ17を上段プラグパイプ17Aと下段プラグパイプ17Bとに分割したことで部品としての長さ寸法が小さくなるので、上段プラグパイプ17Aと下段プラグパイプ17Bの内穴を機械加工するのが容易となり、しかも、プラグパイプ17自体のネジ部をネジ孔18に締め込むことで押し下げ力を作用させてガスケット12を挟圧保持することが可能となるので、プラグパイプ17の中途部外周にフランジ部13(図7参照)を形成する必要がなくなって、その締結のための工数も省くことが可能となり、従来よりも作業性の向上とコストの削減が図られることになる。
Thus, if such a structure is adopted, the length of the
また、分割した上段プラグパイプ17Aについては、Oリング15により絞られる嵌挿径を適切に設定した上で打ち込みにより圧入して固定すれば良いので、メンテナンス現場にてシリンダヘッド1をサブアッシー化するにあたっては、下段プラグパイプ17Bだけを先行して組み付けておき、シリンダヘッド1の上部から多数の上段プラグパイプ17Aが煙突状に高く突き出させないようにしてメンテナンス作業を行い、メンテナンス作業後に上段プラグパイプ17Aを後付けすれば良く、シリンダヘッド1をメンテナンス作業中に周辺の物と接触しないように取り扱うのが容易となって可搬性の大幅な向上を図ることが可能となる。
In addition, the divided upper
従って、上記形態例によれば、プラグパイプ17を上段プラグパイプ17Aと下段プラグパイプ17Bとに分割したことで部品としての長さ寸法を小さくして内穴の機械加工を容易なものとし、しかも、プラグパイプ17自体のネジ部をネジ孔18に締め込むことでガスケット12を挟圧保持し得るようにしてフランジ部13(図7参照)の形成を不要とし、その締結のための工数も省くことができるので、従来よりも作業性の向上とコストの削減を図ることができ、しかも、メンテナンス現場にてシリンダヘッド1をサブアッシー化するにあたり下段プラグパイプ17Bだけを先行して組み付け、シリンダヘッド1の上部から多数の上段プラグパイプ17Aが煙突状に高く突き出させないようにしてメンテナンス作業を行うことができるので、シリンダヘッド1をメンテナンス作業中に周辺の物と接触しないように取り扱うのが容易となって可搬性の大幅な向上を図ることができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the
また、専用工具22の突起部21を下段プラグパイプ17Bの上端面の切欠部20に嵌合させ、前記専用工具22により前記下段プラグパイプ17Bのネジ部19をネジ孔18に簡便に締め込むことができるので、プラグパイプ17を上段プラグパイプ17Aと下段プラグパイプ17Bとに分割しても組み付け作業を容易に行うことができる。
Further, the protruding
更に、点火プラグ4の交換時に該点火プラグ4が固着して外し難い場合でも下段プラグパイプ17Bが点火プラグ4と共回りして緩んでしまう事態を回避することができ、点火プラグ4の交換作業を容易に行うことができると共に、上段プラグパイプ17Aを樹脂製として製造行程の容易化を図ることもでき、更なる作業性の向上とコストの削減を実現することができる。
Further, even when the spark plug 4 is fixed and difficult to remove at the time of replacement of the spark plug 4, it is possible to avoid the situation where the
図4は本発明の別の形態例を示すもので、上段プラグパイプ17Aの中途部外周に、該上段プラグパイプ17Aの正常な嵌挿時にシリンダヘッド1の上面に当接する位置決め用の鍔部24を形成したものであり、このようにした場合には、上段プラグパイプ17Aが下段プラグパイプ17Bの上端面に到達する深さまで正常に嵌挿されたか否かを外側から確認することができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. A
また、図5は本発明の更に別の形態例を示すもので、上段プラグパイプ17Aの下端部を肉厚にして該下端部側にOリング15を設けたものであり、このようにした場合には、上段プラグパイプ17AをOリング15ごと一緒に抜き差しすることができて、該Oリング15の交換作業を簡便に行うことができる。
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, in which the lower end portion of the upper
尚、本発明のプラグパイプの取付構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the plug pipe mounting structure of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 シリンダヘッド
4 点火プラグ
5 プラグホール
6 燃焼室
8 先端部
11 支持部
12 ガスケット
15 Oリング(シール手段)
16 Oリング(シール手段)
17 プラグパイプ
17A 上段プラグパイプ
17B 下段プラグパイプ
18 ネジ孔(第一のネジ孔)
19 ネジ部
20 切欠部
21 突起部
22 専用工具
23 ネジ孔(第二のネジ孔)
DESCRIPTION OF
16 O-ring (sealing means)
17
19
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