JPH10213051A - 燃料噴射ノズルのクランプ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射ノズル、ノズルクランプを小型化で
き、燃料噴射ノズルとシリンダヘッドとの熱膨張差の吸
収にも有利が燃料噴射ノズルのクランプ構造の提供。 【解決手段】 ノズルクランプ１を機関平面視で２つの
カムシャフト２ａ、２ｂの間の位置にカムシャフト２
ａ、２ｂに平行に、かつ機関縦断面視でシリンダヘッド
ウォータジャッケトアッパーデッキ３ａの上面３ｂ近傍
に配置し、燃料噴射ノズル５にアッパーデッキ上面３ｂ
近傍に座面５ａを形成し、ノズルクランプ１でざめん５
ａを押さえて締結ノズル６でノズルクランプ１をシリン
ダヘッド３に固定した燃料噴射ノズルのクランプ構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射ノズルを
ノズルクランプにより内燃機関シリンダヘッドに固定す
るクランプ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダブルオーバーヘッドカムシャフ
ト（ＤＯＨＣ）型エンジンの、ノズルクランプによる燃
料噴射ノズルのシリンダヘッドへのクランプ構造は、燃
料噴射ロズルの点検・交換時の着脱を容易にするため、
つぎの構造を採用している。 カム軸軸芯より上にノズルクランプを配置する構造
（たとえば、図６、図７に示す構造、または特開昭７−
１０３１０７号公報に開示の構造）。このタイプでは、
カム軸２２ａ、２２ｂと干渉させずにノズルクランプ２
１および燃料噴射ノズル２５を上方から着脱できるとい
る利点がある。 ロッカーシャフトにノズルクランプの一端部（支点
側）を嵌合させる構造（図８、図９に示す構造、この構
造は実開平６−１８６６０号公報に開示されているもの
に対応）。このタイプでは、ロッカーシャフト３２を取
り外さなくてもノズルクランプ３１をロッカーシャフト
３２に支持させたまま傾けて燃料噴射ノズル３５を着脱
できるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の、燃料
噴射ノズルの着脱を容易にするための燃料噴射ノズルの
クランプ構造にはつぎの問題がある。 カム軸軸芯より上のノズルクランプ配置の問題 ａ．カム軸軸芯より上にノズルクランプを配置するた
め、燃料噴射ノズル、シリンダヘッドの全高が高くな
る。 ｂ．クランプ位置が高いため、燃料噴射ノズルとシリン
ダヘッド間の熱膨張差の吸収に不利となる（とくに、ア
ルミ製シリンダヘッドの場合）。 ｃ．図６、図７のように直打式でかつノズルクランプが
カム軸をまたぐ構造の場合、上記ａ、ｂの問題が顕著に
なる他、ノズルクランプが大型化、重量アップとなると
いう問題も生じる。 ｄ．特開昭７−１０３１０７号公報のように１つのノズ
ルクランプで両側の燃料噴射弁を押える場合には、１つ
の燃料噴射ノズルを着脱するのにその両側にある２つの
ノズルクランプを着脱しなければならず、燃料噴射ノズ
ルの着脱の容易性が期待するほどには得られなくなる。 ロッカーシャフトに一端を嵌合させるタイプの問題 ｅ．実開平６−１８６６０号公報に開示されているよう
に、燃料噴射ノズルのノズルクランプによる押え位置が
ロッカーシャフト位置とほぼ同じ高さになって比較的高
い位置になるので、上記ａ、ｂと同じ問題が生じる。本
発明の目的は、燃料噴射ノズルの着脱を容易にするため
の燃料噴射ノズルのクランプ構造であって、（イ）燃料
噴射ノズル、ノズルクランプを小型化でき、（ロ）燃料
噴射ノズルとシリンダヘッドとの熱膨張差の吸収に有利
な、燃料噴射ノズルのクランプ構造を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） 燃料噴射ノズルをノズルクランプによってＤＯ
ＨＣ型筒内噴射式内燃機関のシリンダヘッドに固定する
構造であって、前記ノズルクランプを、機関平面視で２
本のカムシャフトの間にカムシャフトと平行に配置し、
機関縦断面視でカムシャフト軸芯とシリンダヘッドのウ
オータジャケットアッパーデッキ上面との間に配置した
燃料噴射ノズルのクランプ構造。 （２） １つの前記燃料噴射ノズルが１つの前記ノズル
クランプによって押さえられ、前記燃料噴射ノズルは前
記ウオータジャケットアッパーデッキ上面近傍に座面を
有し、前記ノズルクランプは前記鍔部上面に当たる一端
とウオータジャケットアッパーデッキ上面に当たる他端
とを有し、前記ノズルクランプは前記一端と前記他端と
の間の部分で締結ボルトによって前記ウオータジャケッ
トアッパーデッキに固定されている（１）記載の燃料噴
射ノズルのクランプ構造。 （３） シリンダヘッドのバルブリフタ支持壁に機関平
面視で２本のカムシャフトの間にカムシャフトと平行に
延び上下に貫通するくり抜き孔を形成し、該孔内に前記
ノズルクランプを配置した（１）記載の燃料噴射ノズル
のクランプ構造。

【０００５】上記（１）の本発明の燃料噴射ノズルのク
ランプ構造では、ノズルクランプを平面視で２本のカム
シャフトの間にカムシャフトと平行に配置するので、カ
ムシャフトと干渉することなく上方からノズルクランプ
をカムシャフト軸芯より低位置に挿入し、固定すること
ができ、挿入、着脱、取外しが容易である。また、直打
式、スイングアーム式の何れにおいても、燃料噴射ノズ
ル位置からカムシャフトと平行に延びる位置にはカムシ
ャフトもロッカーシャフトもないので、ノズルクランプ
の配置においてそれらのシャフトと干渉することがな
く、したがってカムシャフトの上方に位置させてカムシ
ャフトをまたがらせる必要もなく、シャフトとの干渉と
無関係にノズルクランプを小型化させることができる。
さらに、ノズルクランプを機関縦断面視でカムシャフト
軸芯とシリンダヘッドのウオータジャケットアッパーデ
ッキ上面との間に配置したので、燃料噴射ノズルの押え
位置をカムシャフトより上にもってくる必要がなく、燃
料噴射ノズルの高さを低くすることが許され、燃料噴射
ノズルの小型化を可能にする。また、燃料噴射ノズルの
押え位置を低位にしたため、燃料噴射ノズルのシリンダ
ヘッドへの支持位置から燃料噴射ノズル押え位置まで
の、燃料噴射ノズルとシリンダヘッドとの熱膨張差が小
になり、したがって燃料噴射ノズルにかかる熱膨張差に
よる軸方向荷重も小さくなる。上記（２）の本発明の燃
料噴射ノズルのクランプ構造では、１つのノズルクラン
プで１つの燃料噴射ノズルを押さえるので、燃料噴射ノ
ズルを着脱するのにその両側のノズルクランプを着脱す
る必要がなく、特開平７−１０３１０７号公報のタイプ
に比べて、燃料噴射ノズルの着脱が容易であり、手間が
少なくなる。上記（３）の本発明の燃料噴射ノズルのク
ランプ構造では、たとえば直打式動弁系の場合、カムシ
ャフト間の位置でシリンダヘッドのウオータジャケット
アッパーデッキ上面のすぐ上方の位置にはバルブリフタ
支持壁があるが、そこに孔を設けることによって、ノズ
ルクランプを配置することができ、上記構造をとること
ができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の第１実施例
（直打式動弁系をもつ内燃機関）の燃料噴射ノズルのク
ランプ構造を示し、図４、図５は本発明の第２実施例
（スイングアーム式動弁系をもつ内燃機関）の燃料噴射
ノズルのクランプ構造を示す。両実施例に共通する構成
部分には、両実施例にわたって同じ符号を付してある。

【０００７】まず、本発明の第１、第２実施例に共通な
部分を、たとえば図１〜図３を参照して、説明する。図
１〜図３に示すように、本発明実施例の燃料噴射ノズル
のクランプ構造は、燃料噴射ノズル５をノズルクランプ
１によってＤＯＨＣ型筒内噴射式内燃機関のシリンダヘ
ッド３に固定する構造である。この燃料噴射ノズルのク
ランプ構造では、ノズルクランプ１は、機関平面視で２
本のカムシャフト２ａ、２ｂの間にカムシャフト２ａ、
２ｂと平行に配置されており、機関縦断面視でカムシャ
フト２ａ、２ｂの軸芯２ｃ、２ｄとシリンダヘッド３の
ウオータジャケット４のアッパーデッキ３ａの上面３ｂ
との間に配置されている。

【０００８】２本のカムシャフト２ａ、２ｂのうち一方
２ａが排気バルブ７ａ（図１ではバルブのステム部のみ
を示す）を開閉駆動するカムシャフトであり、他方２ｂ
が吸気バルブ７ｂ（図１ではバルブのステム部のみを示
す）を開閉駆動するカムシャフトである。８ａ、８ｂは
バルブリフタであり、それぞれ、バルブ７ａ、７ｂのス
テムの上端に連結されており、バルブスプリング９ａ、
９ｂで持ち上げられてカム面に接触されており、カムノ
ーズで押し下げられる。シリンダヘッド３とシリンダヘ
ッドカバー１０との境界はカムシャフト軸芯２ｃ、２ｄ
と同じ高さにある。

【０００９】内燃機関の各気筒は４バルブを有し、２つ
が吸気バルブで残りの２つが排気バルブである。４つの
バルブで囲まれた領域の中心（気筒の中心かその近く）
に、燃料噴射ノズル５が位置している。燃料噴射ノズル
５の座面５ａは、ウオータジャケットアッパーデッキ３
ａの上面３ｂ近傍（面３ｂの若干上方）に位置する。燃
料噴射ノズル５は、その下端近傍の段付部５ｃで、シリ
ンダヘッド３に形成した燃料噴射ノズル装着孔の下端近
傍の段付部に座着する。燃料噴射ノズル５の下端は段付
部５ｃより下方に延びて下端で内燃機関の気筒内に臨ん
でおり、気筒内に直接燃料を噴射する。筒内噴射式の内
燃機関は、ディーゼルエンジンであってもよいし、筒内
噴射式のガソリンエンジンであってもよい。

【００１０】各燃料噴射ノズル５に対して、１つづつの
ノズルクランプ１が設けられる。ノズルクランプ１は、
座面５ａに当たる一端１ａとウオータジャケットアッパ
ーデッキ上面３ｂに当たる他端１ｂとを有する。ノズル
クランプ１は一端１ａと他端１ｂとの間の部分１ｃで締
結ボルト６によってウオータジャケットアッパーデッキ
３ａに固定されている。ウオータジャケットアッパーデ
ッキ３ａのうち締結ボルト６がねじこまれるねじ穴が形
成される部分はボス部３ｃとなってウオータジャケット
４内に張り出しており、ねじ穴がウオータジャケット４
に開口しないようにされている。ノズルクランプ１の一
端１ａは二股になっていて、燃料噴射ノズル５を両側に
て押さえる。ノズルクランプ１の平面視形状（図１にお
けるノズルクランプ１の形状）は、カムシャフトと直交
方向の外径寸法が、一端１ａの二股部で最も大きく、他
端１ｂで最も小さく、中間部１ｃではカムシャフトのカ
ムノーズに干渉しない寸法となっている。

【００１１】つぎに、上記第１、第２実施例に共通な部
分の作用を説明する。図１に示すように、平面視にて、
燃料噴射ノズル５およびノズルクランプ１がカムシャフ
ト２ａ、２ｂと上下方向に干渉しない配置および形状と
なっているので、カムシャフト組付後に、燃料噴射ノズ
ル５およびノズルクランプ１を上方から、２本のカムシ
ャフト２ａ、２ｂの間を通してシリンダヘッド３に装着
し締結ボルト６によって固定することができ、かつ点検
時、交換時にはカムシャフト２ａ、２ｂを分解すること
なく、締結ボルト６を外して燃料噴射ノズル５およびノ
ズルクランプ１をシリンダヘッド３から取り外すことが
できる。したがって、燃料噴射ノズル５の点検、交換が
極めて容易である。また、各燃料噴射ノズル５に対して
各ノズルクランプ１を設けたため、１つの燃料噴射ノズ
ル５を着脱するのに１つのノズルクランプ１を着脱すれ
ばよく、１つの燃料噴射ノズル５を着脱するのに２つの
ノズルクランプ１を着脱しなければならない場合に比べ
て着脱は容易である。

【００１２】また、直打式、スイングアーム式の何れに
おいても、燃料噴射ノズル５位置からカムシャフト２
ａ、２ｂと平行に延びる位置にはカムシャフトもロッカ
ーシャフトもないので、ノズルクランプ１がそれらのシ
ャフトと干渉することがなく、したがって図６、図７の
ようにノズルクランプをカムシャフトの上方に位置させ
てカムシャフトをまたがらせる必要もなく、シャフトと
の干渉と無関係にノズルクランプ１を小型化することが
できる。

【００１３】さらに、ノズルクランプ１を機関縦断面視
でカムシャフト軸芯２ｃ、２ｄとシリンダヘッド３のウ
オータジャケットアッパーデッキ上面３ｂとの間に配置
したので、燃料噴射ノズルの押えから燃料噴射ノズルの
押え位置をカムシャフト軸芯２ｃ、２ｄより上にもって
くる必要がない。その結果、燃料噴射ノズルの押え位置
を低い位置に設定することが許され、燃料噴射ノズルの
高さを低くすることができ、燃料噴射ノズル５を高さ方
向に小型化できる。

【００１４】また、燃料噴射ノズル５の押え位置（座面
５ａの位置）を低位にしたため、燃料噴射ノズル５のシ
リンダヘッド３への支持位置である燃料噴射ノズル段付
部５ｃから燃料噴射ノズル押え位置（座面５ａの位置）
までの、燃料噴射ノズル５と（アルミ製）シリンダヘッ
ド３との熱膨張差が小になり、燃料噴射ノズル５にかか
る熱膨張差による軸方向荷重も小さくなる。また、燃料
噴射ノズル５の剛性確保上も有利である。

【００１５】つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を
説明する。本発明の第１実施例は、カムシャフトがロッ
カーアームを介さずに直接バルブリフタと接触してバル
ブを開閉する直打式動弁系に適用された場合であり、図
１〜図３に示されている。直打式動弁系の場合、カムシ
ャフト間でウオータジャケットアッパーデッキ直上の位
置にはシリンダヘッドのバルブリフタ支持壁３ｄが存在
する。したがって、シリンダヘッド３のバルブリフタ支
持壁３ｄに機関平面視で２本のカムシャフト２ａ、２ｂ
の間にカムシャフトと平行に延び上下に貫通するくり抜
き孔３ｅを形成し、この孔３ｅ内にノズルクランプ１を
配置するようにする。本発明の第１実施例の作用につい
ては、ノズルクランプ１を低位に配置することができ、
動弁系の高さおよびエンジン全高を縮小することができ
る。

【００１６】本発明の第２実施例は、カムシャフトがロ
ッカーアームを介してバルブを開閉するスイングアーム
式動弁系に適用された場合であり、図４、図５に示され
ている。スイングアーム式動弁系の場合、カムシャフト
２ａ、２ｂの直下にロッカーアーム１２ａ、１２ｂが揺
動可能に支持されている。ロッカーアーム１２ａ、１２
ｂはカムシャフト２ａ、２ｂと直交する方向に延びてい
る。ノズルクランプ１は、平面視（図５）で、カムシャ
フト２ａ、２ｂの間に、カムシャフト２ａ、２ｂと平行
に配置されている。ノズルクランプ１は、平面視（図
５）で、カムシャフト２ａ、２ｂのカムノーズに干渉し
ない位置に配置される。本発明の第２実施例の作用につ
いては、ノズルクランプ１をカムシャフト２ａ、２ｂと
平行に配置することによって、ノズルクランプ１とカム
シャフト２ａ、２ｂとが干渉しない構造をとることがで
きる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の燃料噴射ノズルのクランプ構
造によれば、ノズルクランプを平面視で２本のカムシャ
フトの間にカムシャフトと平行に配置したので、カムシ
ャフトと干渉することなく上方からノズルクランプをカ
ムシャフト軸芯より低位置に挿入し、固定することがで
き、挿入、着脱、取外しが容易となる。また、ノズルク
ランプを機関縦断面視でカムシャフト軸芯とシリンダヘ
ッドのウオータジャケットアッパーデッキ上面との間に
配置したので、燃料噴射ノズルの押え位置をカムシャフ
トより上にもってくる必要がなく、燃料噴射ノズルの高
さを低くすることが許され、燃料噴射ノズルを小型化で
きる。また、燃料噴射ノズルのシリンダヘッドへの支持
位置から燃料噴射ノズル押え位置までの、燃料噴射ノズ
ルとシリンダヘッドとの熱膨張差を小にでき、燃料噴射
ノズルにかかる熱膨張差による軸方向荷重も小さくする
ことができる。請求項２の燃料噴射ノズルのクランプ構
造では、１つのノズルクランプで１つの燃料噴射ノズル
を押さえるので、燃料噴射ノズルを着脱するのにその両
側のノズルクランプを着脱する必要がなく、燃料噴射ノ
ズルの着脱が容易であり、手間が少なくなる。請求項３
の燃料噴射ノズルのクランプ構造では、カムシャフト間
の位置でシリンダヘッドのウオータジャケットアッパー
デッキ上面のすぐ上方の位置にはバルブリフタ支持壁が
あっても、そこに孔を設けることによって、ノズルクラ
ンプを配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の燃料噴射ノズルのクラン
プ構造の平面図である。

【図２】図１の構造の、締結ボルト軸芯を含みカムシャ
フトと直交する面に沿って見た断面図である。

【図３】図１の構造の、締結ボルト軸芯を含みカムシャ
フトと平行な面に沿って見た断面図である。

【図４】本発明の第２実施例の燃料噴射ノズルのクラン
プ構造の断面図である。

【図５】本発明の第２実施例の燃料噴射ノズルのクラン
プ構造の平面図である。

【図６】従来の直打式動弁系をもつ内燃機関の燃料噴射
ノズルのクランプ構造の平面図である。

【図７】図６の構造の、締結ボルト軸芯を含みカムシャ
フトと直交する面に沿って見た断面図である。

【図８】従来のスイングアーム式動弁系をもつ内燃機関
の燃料噴射ノズルのクランプ構造の断面図である。

【図９】図８の構造の平面図である。

【符号の説明】 １ ノズルクランプ １ａ ノズルクランプの一端 １ｂ ノズルクランプの他端 ２ａ、２ｂ カムシャフト ２ｃ、２ｄ カムシャフト軸芯 ３ シリンダヘッド ３ａ ウォータジャケットアッパーデッキ ３ｂ ウォータジャケットアッパーデッキ上面 ３ｄ バルブリフタ支持壁 ４ ウォータジャケット ５ 燃料噴射ノズル ５ａ 座面 ５ｂ 鍔部 ６ 締結ボルト ７ａ、７ｂ バルブ ８ａ、８ｂ バルブリフタ １２ａ、１２ｂ ロッカーアーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射ノズルをノズルクランプによっ
   てダブルオーバーヘッドカムシャフト型筒内噴射式内燃
   機関のシリンダヘッドに固定する構造であって、前記ノ
   ズルクランプを、機関平面視で２本のカムシャフトの間
   にカムシャフトと平行に配置し、機関縦断面視でカムシ
   ャフト軸芯とシリンダヘッドのウオータジャケットアッ
   パーデッキ上面との間に配置した燃料噴射ノズルのクラ
   ンプ構造。
2. 【請求項２】 １つの前記燃料噴射ノズルが１つの前記
   ノズルクランプによって押さえられ、前記燃料噴射ノズ
   ルは前記ウオータジャケットアッパーデッキ上面近傍に
   座面を有し、前記ノズルクランプは前記鍔部上面に当た
   る一端とウオータジャケットアッパーデッキ上面に当た
   る他端とを有し、前記ノズルクランプは前記一端と前記
   他端との間の部分で締結ボルトによって前記ウオータジ
   ャケットアッパーデッキに固定されている請求項１記載
   の燃料噴射ノズルのクランプ構造。
3. 【請求項３】 シリンダヘッドのバルブリフタ支持壁に
   機関平面視で２本のカムシャフトの間にカムシャフトと
   平行に延び上下に貫通するくり抜き孔を形成し、該孔内
   に前記ノズルクランプを配置した請求項１記載の燃料噴
   射ノズルのクランプ構造。