JP7481606B2 - 燃料噴射システム - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射システムに関する。

特許文献１には、コモンレールを備えた内燃機関が開示されている。特許文献１に記載されたコモンレールは、コモンレールの円筒体に一体的に形成された２つの取付部を介してヘッドカバー下部に固定されており、インジェクタに対して高圧の燃料を供給する。特許文献１に記載されたインジェクタは、シリンダヘッドに装着されており、コモンレールから供給される高圧の燃料をシリンダ内に向けて噴射する。特許文献１に記載された内燃機関では、コモンレールとインジェクタとは、燃料配管により互いに接続されている。

特許文献１に記載された内燃機関では、インジェクタは、シリンダヘッドの上部に装着されている。また、コモンレールおよび燃料配管は、シリンダヘッドから上方に離れた位置に設けられている。このように、シリンダヘッドの上部および上方には、比較的多くの空間が存在する。そのため、燃焼室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッドの上方に漏れやすいという問題がある。

特許第６４６８６８７号公報

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、燃焼室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッドの上方に漏れることを抑え、燃焼騒音を低減することできる燃料噴射システムを提供することを目的とする。

前記課題は、エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射システムであって、前記エンジンのシリンダヘッドに固定されるブラケットと、前記ブラケットに支持されるとともに固定され燃料ポンプから供給される前記燃料を蓄圧する燃料蓄圧装置と、前記シリンダヘッドに装着され前記燃料蓄圧装置から供給される前記燃料を前記燃焼室に噴射するインジェクタと、を備え、前記ブラケットは、前記燃焼室の上方を跨いで前記シリンダヘッドの上部に載置され、前記シリンダヘッドの上部に固定されたことを特徴とする本発明に係る燃料噴射システムにより解決される。

本発明に係る燃料噴射システムによれば、燃料ポンプから供給される燃料を蓄圧する燃料蓄圧装置は、エンジンのシリンダヘッドに固定されるブラケットに支持されるとともに固定される。また、燃料蓄圧装置から供給される燃料をエンジンの燃焼室に噴射するインジェクタは、シリンダヘッドに装着される。ここで、燃料蓄圧装置を支持するブラケットは、エンジンの燃焼室の上方を跨いでシリンダヘッドの上部に載置されており、シリンダヘッドの上部に固定されている。このように、ブラケットは、エンジンの燃焼室の上方を跨いだ状態でシリンダヘッドの上部に載置され固定されているため、エンジンの燃焼室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッドの上方に漏れることを抑えることができる。また、燃料蓄圧装置を支持するブラケットは、シリンダヘッドの上部に固定された重量物として機能し、シリンダヘッドに固定された部分において減衰効果を発揮する。そのため、ブラケットは、エンジンの燃焼室において発生する燃焼騒音を遮る機能すなわち遮音機能を有する。これにより、本発明に係る燃料噴射システムは、エンジンの燃焼室において発生する燃焼騒音を低減することができる。

本発明に係る燃料噴射システムにおいて、好ましくは、前記エンジンは、副室式エンジンであり、前記燃焼室は、前記シリンダヘッドに設けられた副室であることを特徴とする。

本発明に係る燃料噴射システムによれば、燃焼室は、副室式エンジンのシリンダヘッドに設けられた副室である。そのため、燃料蓄圧装置を支持するブラケットは、シリンダヘッドに設けられた副室の上方を跨いだ状態でシリンダヘッドの上部に載置され固定されている。そのため、ブラケットは、副室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッドの上方に漏れることを副室の直上において抑えることができる。また、燃料蓄圧装置を支持するブラケットは、シリンダヘッドの上部に固定された重量物として機能し、シリンダヘッドに固定された部分において減衰効果を発揮する。そのため、ブラケットは、副室において発生する燃焼騒音を遮る機能すなわち遮音機能を有する。これにより、本発明に係る燃料噴射システムは、副室式エンジンの副室において発生する燃焼騒音を効率的に低減することができる。

本発明に係る燃料噴射システムにおいて、好ましくは、前記シリンダヘッドは、前記ブラケットが載置される載置面を有し、前記載置面は、前記副室の上方を跨ぐ領域に設けられたことを特徴とする。

本発明に係る燃料噴射システムによれば、シリンダヘッドは、ブラケットが載置される載置面を有する。そのため、本発明に係る燃料噴射システムは、ブラケットがシリンダヘッドに組付けられ固定されるときにブラケットに歪みが生ずることを抑え、ブラケットをシリンダヘッドの上部に対して安定的に固定させることができる。また、本発明に係る燃料噴射システムは、シリンダヘッドの上部に対するブラケットの組付け性を向上させることができる。さらに、シリンダヘッドの載置面は、副室式エンジンのシリンダヘッドに設けられた副室の上方を跨ぐ領域に設けられている。そのため、ブラケットは、副室の上方を跨ぐ領域に設けられた載置面に副室の上方を跨いだ状態で安定的に載置され、シリンダヘッドの上部に安定的に固定される。これにより、ブラケットは、副室における燃焼によって生ずる振動がシリンダヘッドの上方に伝わることを抑えることができる。これにより、本発明に係る燃料噴射システムは、副室において発生する燃焼騒音および副室における燃焼によって生ずる振動を低減することができる。

本発明に係る燃料噴射システムにおいて、好ましくは、前記燃料蓄圧装置は、第１締結部材を用いて前記ブラケットに固定され、前記ブラケットは、第２締結部材を用いて前記シリンダヘッドに固定され、前記第１締結部材と噛み合う第１固定部と、前記第２締結部材が通る孔を有する第２固定部と、互いに隣り合う前記第１固定部と前記第２固定部とを接続し補強する補強部と、を有し梯子状または格子状に形成されてなることを特徴とする。

本発明に係る燃料噴射システムによれば、燃料蓄圧装置は、第１締結部材を用いてブラケットに固定される。ブラケットは、第２締結部材を用いてシリンダヘッドに固定される。また、ブラケットは、第１締結部材と噛み合う第１固定部と、第２締結部材が通る孔を有する第２固定部と、互いに隣り合う第１固定部と第２固定部とを接続し補強する補強部と、を有し梯子状または格子状に形成されている。これにより、本発明に係る燃料噴射システムは、梯子状または格子状に形成されたブラケットを用いて、燃料蓄圧装置の固定構造の補強を図りつつ、エンジンの燃焼室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッドの上方に漏れることを抑え、エンジンの燃焼室において発生する燃焼騒音を低減することができる。

本発明によれば、燃焼室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッドの上方に漏れることを抑え、燃焼騒音を低減することできる燃料噴射システムを提供することができる。

本発明に係る燃料噴射システムを備えたエンジンを表す斜視図である。 本実施形態に係る燃料噴射システムを備えたエンジンを表す分解図である。 本実施形態に係る燃料噴射システムを拡大して表した斜視図である。 本実施形態に係る燃料噴射システムを図３に表した矢印Ａ１１の方向に向かって眺めたときの平面図である。 本実施形態のブラケットを表す平面図である。 本実施形態に係る燃料噴射システムを斜め上方から眺めたときの斜視図である。 本実施形態のブラケットとシリンダヘッドとの間の配置関係を表す上面図である。 本実施形態のシリンダヘッドを表す上面図である。 本実施形態の燃料蓄圧装置を斜め下方から眺めたときの斜視図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、本発明に係る燃料噴射システムを備えたエンジンを表す斜視図である。
図２は、本実施形態に係る燃料噴射システムを備えたエンジンを表す分解図である。
図１および図２では、説明の便宜上、エンジンのシリンダヘッドの下方に設けられた部品（例えばシリンダブロックおよびクランクケース等）を省略している。また、図２では、説明の便宜上、燃料配管６１を省略している。

図１および図２に表したエンジン２は、例えば、産業用ディーゼルエンジンであり、建設機械、農業機械、芝刈り機のような産業用機械に搭載される。エンジン２は、直列の多気筒エンジンであり、図１および図２に表した例では直列の３気筒エンジンである。エンジン２は、例えば副室式（ＩＤＩ：Ｉｎｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）のディーゼルエンジンである。但し、本実施形態に係るエンジン２は、直列の３気筒エンジンに限定されるわけではない。また、本実施形態に係るエンジン２は、副室式のディーゼルエンジンに限定されるわけではない。

エンジン２は、シリンダヘッド２１と、ヘッドカバー２２と、吸気マニホルド２３と、燃料噴射システム３と、を備える。燃料噴射システム３は、シリンダヘッド２１の上部に設けられている。なお、本願明細書において、上下方向とは、エンジン２が建設機械、農業機械、芝刈り機のような産業用機械に搭載された状態において産業用機械の上下方向に相当するものとする。

本実施形態に係る燃料噴射システム３は、ブラケット５と、燃料蓄圧装置６と、インジェクタ７と、ハーネス８と、を備える。

ブラケット５は、複数の第２締結部材５９を用いてシリンダヘッド２１の上部に固定されている。本実施形態に係る燃料噴射システム３では、ブラケット５は、３つの第２締結部材５９を用いてシリンダヘッド２１に固定されている。具体的には、第２締結部材５９は、ブラケット５の第２固定部５２（図５参照）に形成された孔５２１（図５参照）を上方から下方に向かって通り、シリンダヘッド２１の上部に形成された雌ネジ２１３に噛み合う。これにより、ブラケット５は、複数の第２締結部材５９を用いてシリンダヘッド２１に締結される。ブラケット５の詳細については、後述する。

燃料蓄圧装置６は、いわゆるコモンレール式燃料噴射装置であり、燃料ポンプ（図示せず）により昇圧され燃料配管６１を通して供給された燃料をコモンレールにおいて蓄圧する。燃料蓄圧装置６は、複数の第１締結部材６２を用いてブラケット５に固定されている。本実施形態に係る燃料噴射システム３では、燃料蓄圧装置６は、３つの第１締結部材６２を用いてブラケット５に固定されている。具体的には、第１締結部材６２は、燃料蓄圧装置６に設けられた孔６３（図９参照）を上方から下方に向かって通り、ブラケット５の第１固定部５１に形成された雌ネジ５１１に噛み合う。これにより、燃料蓄圧装置６は、複数の第１締結部材６２を用いてブラケット５に締結される。図２に表したブラケット５では、３つの第１固定部５１のうち両端の２つの第１固定部５１において、凹部５１３が雌ネジ５１１の上部に形成されている。凹部５１３の詳細については、後述する。

インジェクタ７は、図２に表したように、燃料蓄圧装置６に直接的に接続されている。前述したように、図１および図２に表したエンジン２は、直列の３気筒エンジンである。そのため、本実施形態に係る燃料噴射システム３では、３つのインジェクタ７が燃料蓄圧装置６に直接的に接続され、配列方向Ａ１に沿って並んで配置されている。また、インジェクタ７は、シリンダヘッド２１に装着される。具体的には、図２に表したように、インジェクタ７の下部が、シリンダヘッド２１に形成された挿入孔２１２に挿入される。図２に表したエンジン２では、スリーブ２１１が挿入孔２１２に圧入されシリンダヘッド２１に固定されている。そのため、図２に表したエンジン２では、スリーブ２１１に設けられた孔が、挿入孔２１２の一部を形成する。スリーブ２１１は、挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入位置を決める。なお、スリーブ２１１は、必ずしも設けられていなくともよい。

ハーネス８は、カプラなどと呼ばれる接続部８１においてインジェクタ７に接続され、インジェクタ７に対して電力を供給する。例えば、インジェクタ７は、エンジン回転数に関する検出信号やアクセル開度に関する検出信号などに基づいて電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）により制御された電力であってハーネス８を介して供給された電力によりニードル弁を開き、燃料蓄圧装置６から供給された燃料をエンジン２の燃焼室２１５（図７および図８参照）に噴射する。例えば、図７および図８に表した燃焼室２１５は、シリンダヘッド２１に設けられた副室（すなわち副燃焼室）である。但し、本実施形態のインジェクタ７が燃料を噴射する燃焼室は、副室だけに限定されるわけではない。このように、ハーネス８は、インジェクタ７を駆動するためのハーネス、すなわちインジェクタ駆動用のハーネスである。

ハーネス８は、保持部材８２に保持され、保持部材８２を介してブラケット５に固定されている。具体的には、図１および図２に表したように、保持部材８２は、ハーネス８を保持し、保持部材８２の突起部８２１がブラケット５の第３固定部５３に形成された孔５３１に挿入されることにより、ブラケット５に装着されている。これにより、ハーネス８は、保持部材８２を介してブラケット５に固定される。保持部材８２としては、例えば、ハーネス８の外周に取り付けられてハーネス８を保持する結束バンドなどが挙げられる。但し、ハーネス８は、結束バンドだけに限定されるわけではない。

図３は、本実施形態に係る燃料噴射システムを拡大して表した斜視図である。
図４は、本実施形態に係る燃料噴射システムを図３に表した矢印Ａ１１の方向に向かって眺めたときの平面図である。
図５は、本実施形態のブラケットを表す平面図である。

まず、図５を参照して、本実施形態のブラケットの詳細を説明する。
図５に表したように、本実施形態のブラケット５は、梯子状または格子状に形成されている。具体的には、ブラケット５は、第１固定部５１と、第２固定部５２と、第３固定部５３と、第１補強部５４１と、第２補強部５４２と、第３補強部５４３と、を有する。

第１固定部５１は、第１締結部材６２の雄ネジと噛み合う雌ネジ５１１を有する。図５に表したように、本実施形態のブラケット５は、３つの第１固定部５１を有する。３つの第１固定部５１は、３つのインジェクタ７の配列方向Ａ１に沿って互いに並んで配置されている。図５に表したように、３つの第１固定部５１のうち両端の２つの第１固定部５１において、凹部５１３が雌ネジ５１１の上部に形成されている。凹部５１３は、本発明の「案内部材」の一部を構成し、インジェクタ７の挿入方向および第１締結部材６２の進行方向と平行な内周面を有する。言い換えれば、凹部５１３の軸は、インジェクタ７の挿入方向および第１締結部材６２の進行方向と平行である。

なお、凹部５１３は、３つの第１固定部５１のうち両端の２つの第１固定部５１に形成されることに限定されるわけではなく、凸部６４（図３参照）に対応して形成されていればよい。例えば、凹部５１３は、３つの第１固定部５１の全てにおいて、雌ネジ５１１の上部に形成されていてもよい。また、凹部５１３は、水平方向における案内精度および位置決め精度を一層向上するために、３つの第１固定部５１のうち少なくとも２つの第１固定部５１に形成されることが望ましい。例えば、凹部５１３は、３つの第１固定部５１のうち中央の第１固定部５１と両端いずれかの第１固定部５１とにおいて、雌ネジ５１１の上部に形成されていてもよい。また、凹部５１３は、凸部６４に対応して形成されていればよく、必ずしも雌ネジ５１１の上部に形成されていなくともよく、雌ネジ５１１の軸に対して同軸上に形成されていなくともよい。

第２固定部５２は、第２締結部材５９の例えば雄ネジが通過可能な孔５２１を有する。図５に表したように、本実施形態のブラケット５は、３つの第２固定部５２を有する。３つの第２固定部５２は、３つのインジェクタ７の配列方向Ａ１に沿って互いに並んで配置されているとともに、３つのインジェクタ７の配列方向Ａ１に交差する方向において３つの第１固定部５１から離れて配置されている。

第３固定部５３は、保持部材８２の突起部８２１を挿入可能な孔５３１を有する。図５に表したように、本実施形態のブラケット５は、３つの第３固定部５３を有する。３つの第３固定部５３は、３つのインジェクタ７の配列方向Ａ１に沿って互いに並んで配置されているとともに、３つのインジェクタ７の配列方向Ａ１に交差する方向において３つの第１固定部５１から離れて配置されている。また、第３固定部５３は、第２固定部５２の近傍に設けられている。

第１補強部５４１は、互いに隣り合う第１固定部５１と第２固定部５２とを接続し、ブラケット５を補強している。第２補強部５４２は、互いに隣り合う第１固定部５１同士を接続し、ブラケット５を補強している。第３補強部５４３は、互いに隣り合う第２固定部５２同士を接続し、ブラケット５を補強している。
本実施形態のブラケット５は、以上説明した構造を有し、梯子状または格子状に形成されている。

続いて、図３および図４を参照して、ブラケット５と燃料蓄圧装置６との組付けについて説明する。
図１および図２に関して前述したように、本実施形態のインジェクタ７は、燃料蓄圧装置６に直接的に接続されている。図３および図４に表したように、燃料蓄圧装置６が第１締結部材６２を用いてブラケット５に締結される際には、インジェクタ７は、例えばインジェクタ７に装着されたＯリング（図示せず）などにより燃料蓄圧装置６の挿入孔６６（図９参照）に予め保持されている。

図４に表したように、板バネなどの付勢部材７２がインジェクタ７に取り付けられている。インジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着されている状態（図１および図２参照）では、付勢部材７２は、燃料蓄圧装置６およびシリンダヘッド２１に付勢力を与えている。図４に表したように、インジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される前の状態であって、インジェクタ７が燃料蓄圧装置６の挿入孔６６に保持された状態では、インジェクタ７は、燃料蓄圧装置６から僅かに浮いた状態になっている。すなわち、燃料蓄圧装置６に対するインジェクタ７の位置は、決まっていない。また、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置も、決まっていない。その後、燃料蓄圧装置６が第１締結部材６２を用いてブラケット５に締結されると、付勢部材７２が燃料蓄圧装置６およびシリンダヘッド２１に付勢力を与えながら、インジェクタ７が燃料蓄圧装置６とシリンダヘッド２１との間に挟設される。このとき、燃料蓄圧装置６およびシリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まる。

ここで、インジェクタ７が燃料蓄圧装置６に保持された状態であるとともに、インジェクタ７の位置が決まっていない状態において、燃料蓄圧装置６が第１締結部材６２を用いてブラケット５に締結されると、燃料蓄圧装置６に直接的に接続されたインジェクタ７に例えば曲げ荷重などが加わるおそれがある。インジェクタ７に例えば曲げ荷重などが加わると、インジェクタ７に歪みが生ずるおそれがある。インジェクタ７に歪みが生ずると、インジェクタ７の姿勢が、設計された姿勢からずれて、燃料噴射量に影響を及ぼすおそれがある。インジェクタ７の燃料噴射量は、エンジン２の性能や排ガス性能に影響を及ぼす。そのため、インジェクタ７は、設計された姿勢を保った状態で組付けられることが望ましい。

これに対して、本実施形態に係る燃料噴射システム３では、図３および図４に表したように、燃料蓄圧装置６が、凸部６４を有する。凸部６４は、前述した凹部５１３と同様に、本発明の「案内部材」の一部を構成する。すなわち、本発明の「案内部材」は、凸部６４と凹部５１３とを有する。凸部６４は、凹部５１３に対応して形成され、凹部５１３に嵌まる。言い換えれば、凹部５１３は、凸部６４に対応して形成され、凸部６４に嵌められる。

凸部６４は、燃料蓄圧装置６に設けられていてもよく、ブラケット５に設けられていてもよい。つまり、凸部６４は、燃料蓄圧装置６およびブラケット５のいずれか一方に設けられている。凹部５１３は、燃料蓄圧装置６に設けられていてもよく、ブラケット５に設けられていてもよい。つまり、凹部５１３は、燃料蓄圧装置６およびブラケット５のいずれか他方に設けられている。図３および図４に表した例では、凸部６４が燃料蓄圧装置６に設けられ、凹部５１３がブラケット５に設けられている。

例えば、凸部６４は、凹部５１３に嵌まるパイプピンである。図３および図４に表した例では、凸部６４としてのパイプピンは、第１締結部材６２の例えば雄ネジが通過可能な内径を有する中空の棒状に形成されている。凸部６４の一端側の外周面が燃料蓄圧装置６の孔６３（図９参照）に圧入され固定されており、凸部６４の他端側の外周面がブラケット５に形成された凹部５１３に嵌まる。なお、前述したように、ブラケット５が凸部６４を有していてもよい。この場合には、凸部６４の一端側の外周面がブラケット５の凹部５１３に圧入され固定されており、凸部６４の他端部の外周面が燃料蓄圧装置６の孔６３（すなわち凹部）に嵌まる。以下の説明では、燃料蓄圧装置６が凸部６４を有し、ブラケット５が凹部５１３を有している場合を例に挙げる。

なお、凸部６４は、パイプピンであることに限定されるわけではない。凸部６４は、凹部５１３に嵌まる形状を有していればよく、中実の棒状部材であってもよい。例えば、凸部６４は、スリーブでもよく、カラーでもよい。凸部６４の縦断面形状は、特には限定されない。

図３に表したように、本実施形態に係る燃料噴射システム３では、複数の凸部６４が設けられている。具体的には、図３に表したように、２つの凸部６４が、燃料蓄圧装置６の３つの孔６３のうち両端の２つの孔６３に固定されている。そして、２つの凸部６４のそれぞれは、ブラケット５に形成された２つ凹部５１３のそれぞれに嵌まる。

なお、凹部５１３に関して前述した場合と同様に、凸部６４は、燃料蓄圧装置６の３つの孔６３のうち両端の２つの孔６３に固定されることに限定されるわけではなく、凹部５１３に対応して設けられていればよい。例えば、凸部６４は、燃料蓄圧装置６の３つの孔６３の全てに固定されていてもよい。また、凸部６４は、水平方向における案内精度および位置決め精度を一層向上するために、燃料蓄圧装置６の３つの孔６３のうち少なくとも２つの孔６３に固定されることが望ましい。例えば、凸部６４は、燃料蓄圧装置６の３つの孔６３のうち中央の孔６３と両端いずれかの孔６３とに固定されていてもよい。

図４に表したように、凸部６４は、燃料蓄圧装置６の締結面６３１（図９参照）から突出した状態で燃料蓄圧装置６の孔６３に固定されている。ここで、インジェクタ７がシリンダヘッド２１の挿入孔２１２に挿入されシリンダヘッド２１に装着される際、凸部６４は、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まる前に、ブラケット５の凹部５１３に嵌まり始める。本実施形態に係る燃料噴射システム３では、インジェクタ７がシリンダヘッド２１の挿入孔２１２に挿入され、インジェクタ７の位置決め面７１がシリンダヘッド２１の位置決め面２１４に接触することで、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まる。

具体的には、図４に表したように、インジェクタ７がシリンダヘッド２１の挿入孔２１２に挿入される際、凸部６４の先端部６４１とブラケット５の締結面５１２（すなわちブラケット５の凹部５１３の入口面）との間の距離Ｄ１は、インジェクタ７の位置決め面７１とシリンダヘッド２１の位置決め面２１４（すなわちシリンダヘッド２１の挿入孔２１２の入口面）との間の距離Ｄ２よりも短い。そのため、インジェクタ７がシリンダヘッド２１の挿入孔２１２に挿入されると、インジェクタ７の位置決め面７１がシリンダヘッド２１の位置決め面２１４に接触する前に、凸部６４がブラケット５の凹部５１３に嵌まり始める。これにより、凸部６４および凹部５１３は、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まる前に、インジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内し始めることができる。

また、前述したように、凹部５１３は、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行な内周面を有する。言い換えれば、凹部５１３の軸は、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行である。そのため、凸部６４が凹部５１３に嵌まる方向は、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行である。そのため、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される方向は、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行である。

これにより、燃料蓄圧装置６は、凸部６４および凹部５１３によりインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内しつつ、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行に進行しブラケット５に組付けられ固定される。このようにして、凸部６４および凹部５１３を有する案内部材は、凸部６４が凹部５１３に嵌まることにより、インジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置により確実に案内することができる。つまり、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられる際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、凸部６４および凹部５１３を有する案内部材は、挿入ガイドとして利用される。

以上説明したように、本実施形態に係る燃料噴射システム３によれば、燃料ポンプから供給される燃料を蓄圧する燃料蓄圧装置６は、エンジン２のシリンダヘッド２１に固定されるブラケット５に支持されるとともに固定される。また、燃料蓄圧装置６から供給される燃料をエンジン２の燃焼室２１５（図７および図８参照）に噴射するインジェクタ７は、燃料蓄圧装置６に直接的に接続されるとともにシリンダヘッド２１に装着される。ここで、燃料蓄圧装置６およびブラケット５の少なくともいずれか（本実施形態では燃料蓄圧装置６およびブラケット５の両方）は、インジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内する案内部材（凸部６４および凹部５１３）を有する。そのため、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される際に、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まっていない状態であっても、燃料蓄圧装置６は、凸部６４および凹部５１３によりインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内しつつブラケット５に組付けられ固定される。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、燃料蓄圧装置６に接続されたインジェクタ７に曲げ荷重などが加わることを抑えることができ、インジェクタ７に歪みが生ずることを抑えることができる。

また、燃料蓄圧装置６が凸部６４および凹部５１３によりインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内しつつブラケット５に組付けられ固定されるため、専用治具および特殊工具が不要である。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、ブラケット５に対する燃料蓄圧装置６の組付け工程およびシリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の組付け工程において工程数が増加することを抑えることができる。また、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、市場におけるアフターメンテナンスの際に専用治具および特殊工具を不要とすることができる。

また、凸部６４および凹部５１３を有する案内部材は、凸部６４が凹部５１３に嵌まることにより、インジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置により確実に案内することができる。つまり、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられる際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、凸部６４および凹部５１３を有する案内部材は、挿入ガイドとして利用される。そのため、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される際に、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まっていない状態であっても、燃料蓄圧装置６は、凸部６４および凹部５１３によりインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置により確実に案内することができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、燃料蓄圧装置６に接続されたインジェクタ７に曲げ荷重などが加わることをより一層抑えることができ、インジェクタ７に歪みが生ずることをより一層抑えることができる。

また、凸部６４が凹部５１３に嵌まる方向は、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行である。そのため、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される方向は、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行である。そのため、燃料蓄圧装置６は、凸部６４および凹部５１３によりインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内しつつ、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入方向と平行に進行しブラケット５に組付けられ固定される。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、燃料蓄圧装置６に接続されたインジェクタ７に曲げ荷重などが加わることをより一層抑えることができ、インジェクタ７に歪みが生ずることをより一層抑えることができる。

また、案内部材は、複数の凸部６４と、複数の凹部５１３と、を有する。複数の凸部６４のそれぞれは、複数の凹部５１３のそれぞれに嵌まる。そのため、複数の凸部６４および複数の凹部５１３は、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられる際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、複数の位置において挿入ガイドとして利用される。そのため、燃料蓄圧装置６は、複数の凸部６４および複数の凹部５１３により複数の位置でインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内しつつブラケット５に組付けられ固定される。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、専用治具および特殊工具を用いることなく、燃料蓄圧装置６に接続されたインジェクタ７に曲げ荷重などが加わることをより一層抑えることができ、インジェクタ７に歪みが生ずることをより一層抑えることができる。

また、インジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、凸部６４および凹部５１３は、シリンダヘッド２１に対するインジェクタ７の位置が決まる前にインジェクタ７をシリンダヘッド２１の装着位置に案内し始めることができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、燃料蓄圧装置６がブラケット５に組付けられ固定される際、およびインジェクタ７がシリンダヘッド２１に装着される際、燃料蓄圧装置６に接続されたインジェクタ７に曲げ荷重などが加わることをより一層抑えることができ、インジェクタ７に歪みが生ずることをより一層抑えることができる。

さらに、インジェクタ７が燃料蓄圧装置６に直接的に接続されているため、燃料の圧力損失が生ずることを抑え、例えば燃料配管やインジェクタ固定用ブラケットなどの部品点数を削減することができる。ここで、インジェクタ７が直接的に接続された燃料蓄圧装置６を支持するブラケット５は、第１締結部材６２と噛み合う第１固定部５１と、第２締結部材５９が通る孔５２１を有する第２固定部５２と、互いに隣り合う第１固定部５１と第２固定部５２とを接続し補強する第１補強部５４１と、を有し梯子状または格子状に形成されている。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、梯子状または格子状に形成されたブラケット５を用いて、燃料蓄圧装置６およびインジェクタ７の固定構造を補強することができる。梯子状または格子状に形成されたブラケット５により、燃料蓄圧装置６およびインジェクタ７の固定構造の強度が向上するため、燃料噴射システム３に生ずる振動を低減することができる。また、燃料噴射システム３に生ずる振動を低減できるため、燃料噴射システム３に生ずる騒音を低減することができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、燃料の圧力損失が生ずることを抑え、部品点数を削減することができるとともに、振動および騒音を低減することができる。

また、ブラケット５は、互いに隣り合う第１固定部５１と第２固定部５２とを接続し補強する第１補強部５４１と、互いに隣り合う第１固定部５１同士を接続し補強する第２補強部５４２と、互いに隣り合う第２固定部５２同士を接続し補強する第３補強部５４３と、を有し、梯子状または格子状に形成されている。そのため、燃料蓄圧装置６およびインジェクタ７の固定構造の強度がさらに向上する。そのため、燃料噴射システム３に生ずる振動をより一層低減することができる。また、燃料噴射システム３に生ずる振動をより一層低減できるため、燃料噴射システム３に生ずる騒音をより一層低減することができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、燃料の圧力損失が生ずることを抑え、部品点数を削減することができるとともに、振動および騒音をより一層低減することができる。

また、第１締結部材６２は、上方から燃料蓄圧装置６に形成された孔６３を通りブラケット５の第１固定部５１に噛み合う。第２締結部材５９は、上方からブラケット５の第２固定部５２に形成された孔５２１を通りシリンダヘッド２１に噛み合う。そのため、作業者は、ブラケット５をシリンダヘッド２１に組付け固定する作業を行う際、第２締結部材５９を上方から孔５２１を通してシリンダヘッド２１に噛み合わせ、ブラケット５をシリンダヘッド２１に容易に締結させることができる。また、作業者は、インジェクタ７が直接的に接続された燃料蓄圧装置６をブラケット５に組付け固定する作業を行う際、第１締結部材６２を上方から燃料蓄圧装置６の孔６３を通してブラケット５の第１固定部５１に噛み合わせ、インジェクタ７が直接的に接続された燃料蓄圧装置６をブラケット５に容易に締結させることができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、組立性の容易化を図り、作業性の向上を図ることができる。

また、インジェクタ７が挿入される挿入孔２１２に対するインジェクタ７の挿入位置を決めるスリーブ２１１が、シリンダヘッド２１の挿入孔２１２に圧入されている。そのため、スリーブ２１１は、インジェクタ７の位置をより正確に決めることができるとともに、スリーブ２１１自身が挿入孔２１２において回転することを抑えることができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、インジェクタ７の耐久性および信頼性の向上を図ることができる。

図６は、本実施形態に係る燃料噴射システムを斜め上方から眺めたときの斜視図である。
図１および図２に関して前述したように、ハーネス８は、カプラなどと呼ばれる接続部８１においてインジェクタ７に接続されるとともに、保持部材８２を介してブラケット５に固定されている。図６に表したように、ハーネス８は、接続部８１に隣接する位置でブラケット５の第３固定部５３に固定されている。具体的には、ハーネス８は、複数のインジェクタ７の配列方向Ａ１に沿って延在し、互いに隣り合う複数のインジェクタ７同士の間の位置でブラケット５の第３固定部５３に固定されている。

ここで、インジェクタ駆動用のハーネスが例えばヘッドカバー２２（図１参照）や燃料配管６１などに固定されると、シリンダヘッド２１や燃料配管６１などの振動がハーネスに伝わり、ハーネスの振動が増幅するおそれがある。ハーネスの振動が増幅すると、ハーネスの耐久性が低下したり、騒音が増幅したりするおそれがある。また、インジェクタ駆動用のハーネスが例えばハーネス固定用のステーなどに固定されると、部品点数が増える。

これに対して、本実施形態に係る燃料噴射システム３によれば、ハーネス８（すなわちインジェクタ駆動用のハーネス）は、インジェクタ７に接続されており、ブラケット５に固定されている。図１および図２に関して前述したように、ブラケット５は、シリンダヘッド２１に固定されている。また、燃料蓄圧装置６は、シリンダヘッド２１に固定されたブラケット５に固定され、インジェクタ７と直接的に接続されている。そのため、ハーネス８がインジェクタ７に接続された部分と、ハーネス８がブラケットに固定された部分と、は互いにブラケット５と燃料蓄圧装置６とインジェクタ７とを介して同一振動系になる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、インジェクタ駆動用のハーネス８の振動を抑えることができる。また、ハーネス８の振動が抑えられるため、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、ハーネス８の接続部８１における断線や劣化を抑えるとともにハーネス８の耐久性が低下することを抑え、騒音が増幅することを抑えることができる。さらに、ハーネス８は、ハーネス固定用の特別な部品ではなく、燃料蓄圧装置６を支持するブラケット５に固定される。そのため、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、部品点数が増えることを抑えつつインジェクタ駆動用のハーネス８の振動を抑えることができる。

また、ハーネス８がインジェクタ７に接続された接続部８１に隣接する位置でブラケット５に固定されている。そのため、ハーネス８がブラケット５に固定された部分は、ハーネス８とインジェクタ７との接続部８１の近くの位置でハーネス８を支持することができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、インジェクタ駆動用のハーネス８の振動をより一層抑えることができる。

また、ハーネス８は、複数のインジェクタ７の配列方向Ａ１に沿って延在し、互いに隣り合う複数のインジェクタ７同士の間の位置でブラケット５に固定されている。そのため、ハーネス８がブラケット５に固定された部分は、複数のインジェクタ７の配列方向Ａ１に沿って延在したハーネス８のうち、ハーネス８とインジェクタ７との接続部８１の近くの位置でハーネス８を支持することができる。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、インジェクタ駆動用のハーネス８の振動をより一層抑えることができる。

また、ハーネス８を保持する保持部材８２は、ブラケット５に装着されてハーネス８をブラケット５に固定させる。そのため、ハーネス８は、より確実にブラケット５に固定されるとともに、簡易的な構造によりブラケット５に固定される。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、部品点数が増えることを抑えつつハーネス８を保持部材８２によりブラケット５により確実に固定させ、ハーネス８の振動を抑えることができる。

図７は、本実施形態のブラケットとシリンダヘッドとの間の配置関係を表す上面図である。
図８は、本実施形態のシリンダヘッドを表す上面図である。

図１および図２に関して前述したように、ブラケット５は、第２締結部材５９を用いてシリンダヘッド２１の上部に固定されている。このとき、図７に表したように、ブラケット５は、シリンダヘッド２１に設けられた燃焼室２１５の上方を跨いでシリンダヘッド２１の上部に載置されている。図７に表した例では、ブラケット５の第２固定部５２および第３補強部５４３が、シリンダヘッド２１に設けられた燃焼室２１５の上方を跨いでいる。但し、ブラケット５のうち燃焼室２１５を跨ぐ部位は、第２固定部５２および第３補強部５４３に限定されるわけではない。

図８に表したように、シリンダヘッド２１は、載置面２１６を有する。ブラケット５は、シリンダヘッド２１の載置面２１６に載置され、シリンダヘッド２１に固定されている。図８に表したように、載置面２１６は、シリンダヘッド２１に設けられた燃焼室２１５の上方を跨ぐ領域に設けられている。例えば、図７および図８に表した燃焼室２１５は、シリンダヘッド２１の内部に形成された副室（すなわち副燃焼室）である。

ここで、図１～図６に関して前述したように、インジェクタ７は、シリンダヘッド２１の上部に装着されている。また、燃料蓄圧装置６および燃料配管６１は、シリンダヘッド２１から上方に離れた位置に設けられている。そのため、ブラケット５が存在しない場合には、シリンダヘッド２１の上部および上方に、比較的多くの空間が存在することになる。そうすると、燃焼室２１５において発生する燃焼騒音がシリンダヘッド２１の上方に漏れやすくなる場合がある。

これに対して、本実施形態に係る燃料噴射システム３によれば、燃料蓄圧装置６を支持するブラケット５は、エンジン２の燃焼室２１５の上方を跨いでシリンダヘッド２１の上部に載置されており、シリンダヘッド２１の上部に固定されている。このように、ブラケット５は、エンジン２の燃焼室２１５の上方を跨いだ状態でシリンダヘッド２１の上部に載置され固定されているため、エンジン２の燃焼室２１５において発生する燃焼騒音がシリンダヘッド２１の上方に漏れることを抑えることができる。また、燃料蓄圧装置６を支持するブラケット５は、シリンダヘッド２１の上部に固定された重量物として機能し、シリンダヘッド２１に固定された部分において減衰効果を発揮する。そのため、ブラケット５は、エンジン２の燃焼室２１５において発生する燃焼騒音を遮る機能すなわち遮音機能を有する。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、エンジン２の燃焼室２１５において発生する燃焼騒音を低減することができる。

また、燃焼室２１５がシリンダヘッド２１の内部に形成された副室である場合には、ブラケット５は、副室において発生する燃焼騒音がシリンダヘッド２１の上方に漏れることを副室の直上において抑えることができる。また、燃料蓄圧装置６を支持するブラケット５は、シリンダヘッド２１の上部に固定された重量物として機能し、シリンダヘッド２１に固定された部分において減衰効果を発揮する。そのため、ブラケット５は、副室において発生する燃焼騒音を遮る機能すなわち遮音機能を有する。これにより、燃焼室２１５がシリンダヘッド２１の内部に形成された副室である場合において、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、副室式エンジンの副室において発生する燃焼騒音を効率的に低減することができる。

また、シリンダヘッド２１は、ブラケット５が載置される載置面２１６を有する。そのため、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、ブラケット５がシリンダヘッド２１に組付けられ固定されるときにブラケット５に歪みが生ずることを抑え、ブラケット５をシリンダヘッド２１の上部に対して安定的に固定させることができる。また、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、シリンダヘッド２１の上部に対するブラケット５の組付け性を向上させることができる。さらに、燃焼室２１５がシリンダヘッド２１の内部に形成された副室である場合には、シリンダヘッド２１の載置面２１６は、副室式エンジンのシリンダヘッド２１に設けられた副室の上方を跨ぐ領域に設けられている。そのため、ブラケット５は、副室の上方を跨ぐ領域に設けられた載置面２１６に副室の上方を跨いだ状態で安定的に載置され、シリンダヘッド２１の上部に安定的に固定される。これにより、ブラケット５は、副室における燃焼によって生ずる振動がシリンダヘッド２１の上方に伝わることを抑えることができる。これにより、燃焼室２１５がシリンダヘッド２１の内部に形成された副室である場合において、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、副室において発生する燃焼騒音および副室における燃焼によって生ずる振動を低減することができる。

図９は、本実施形態の燃料蓄圧装置を斜め下方から眺めたときの斜視図である。
なお、図９では、説明の便宜上、孔６３に圧入され固定された凸部６４を省略している。

図３および図４に関して前述したように、凸部６４（図９では図示せず）が、燃料蓄圧装置６の孔６３に圧入され固定されている。孔６３の周囲には、締結面６３１が設けられている。締結面６３１は、燃料蓄圧装置６が第１締結部材６２を用いてブラケット５に締結される際に、ブラケット５の締結面５１２（図４参照）に接触する面である。

また、インジェクタ７（図９では図示せず）が、燃料蓄圧装置６の挿入孔６６に挿入され、燃料蓄圧装置６に直接的に接続されている。インジェクタ７の端部は、例えばインジェクタ７に装着されたＯリングなどにより挿入孔６６に液密に挿入され保持されている。これにより、インジェクタ７は、燃料蓄圧装置６の挿入孔６６を通して供給された燃料を燃焼室２１５に噴射する。挿入孔６６の周囲には、位置決め面６６１が設けられている。位置決め面６６１は、インジェクタ７に装着された付勢部材７２に接触し、インジェクタ７の位置を決める面である。

図９に表したように、孔６３の周囲に形成された締結面６３１は、挿入孔６６の周囲に形成された位置決め面６６１と同一面である。これにより、本実施形態に係る燃料噴射システム３は、組立性の容易化を図り、作業性の向上を図ることができるとともに、インジェクタ７が直接的に接続された燃料蓄圧装置６をブラケット５に安定的に固定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。

２：エンジン、 ３：燃料噴射システム、 ５：ブラケット、 ６：燃料蓄圧装置、 ７：インジェクタ、 ８：ハーネス、 ２１：シリンダヘッド、 ２２：ヘッドカバー、 ２３：吸気マニホルド、 ５１：第１固定部、 ５２：第２固定部、 ５３：第３固定部、 ５９：第２締結部材、 ６１：燃料配管、 ６２：第１締結部材、 ６３：孔、 ６４：凸部、 ６６：挿入孔、 ７１：位置決め面、 ７２：付勢部材、 ８１：接続部、 ８２：保持部材、 ２１１：スリーブ、 ２１２：挿入孔、 ２１３：雌ネジ、 ２１４：位置決め面、 ２１５：燃焼室、 ２１６：載置面、 ５１１：雌ネジ、 ５１２：締結面、 ５１３：凹部、 ５２１：孔、 ５３１：孔、 ５４１：第１補強部、 ５４２：第２補強部、 ５４３：第３補強部、 ６３１：締結面、 ６４１：先端部、 ６６１：位置決め面、 ８２１：突起部、 Ａ１：配列方向、 Ｄ１、Ｄ２：距離

Claims (4)

1. 副室式エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射システムであって、
   前記副室式エンジンのシリンダヘッドに固定されるブラケットと、
   前記ブラケットに支持されるとともに固定され燃料ポンプから供給される前記燃料を蓄圧する燃料蓄圧装置と、
   前記シリンダヘッドに装着され前記燃料蓄圧装置から供給される前記燃料を前記燃焼室に噴射するインジェクタと、
   を備え、
   前記ブラケットは、前記燃焼室の上方を跨いで前記シリンダヘッドの上部に載置され、前記シリンダヘッドの上部に固定され、
   前記燃焼室は、前記シリンダヘッドに設けられた副室であることを特徴とする燃料噴射システム。
2. 前記シリンダヘッドは、前記ブラケットが載置される載置面を有し、
   前記載置面は、前記副室の上方を跨ぐ領域に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射システム。
3. 前記燃料蓄圧装置は、第１締結部材を用いて前記ブラケットに固定され、
   前記ブラケットは、第２締結部材を用いて前記シリンダヘッドに固定され、前記第１締結部材と噛み合う第１固定部と、前記第２締結部材が通る孔を有する第２固定部と、互いに隣り合う前記第１固定部と前記第２固定部とを接続し補強する補強部と、を有し梯子状または格子状に形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
4. エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射システムであって、
   前記エンジンのシリンダヘッドに固定されるブラケットと、
   前記ブラケットに支持されるとともに第１締結部材を用いて前記ブラケットに固定され燃料ポンプから供給される前記燃料を蓄圧する燃料蓄圧装置と、
   前記シリンダヘッドに装着され前記燃料蓄圧装置から供給される前記燃料を前記燃焼室に噴射するインジェクタと、
   を備え、
   前記ブラケットは、前記燃焼室の上方を跨いで前記シリンダヘッドの上部に載置され、第２締結部材を用いて前記シリンダヘッドの上部に固定され、前記第１締結部材と噛み合う第１固定部と、前記第２締結部材が通る孔を有する第２固定部と、互いに隣り合う前記第１固定部と前記第２固定部とを接続し補強する補強部と、を有し梯子状または格子状に形成されてなることを特徴とする燃料噴射システム。

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