JP2002310040A - 噴射ノズルの取付け構造 - Google Patents

噴射ノズルの取付け構造

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JP2002310040A
JP2002310040A JP2001117434A JP2001117434A JP2002310040A JP 2002310040 A JP2002310040 A JP 2002310040A JP 2001117434 A JP2001117434 A JP 2001117434A JP 2001117434 A JP2001117434 A JP 2001117434A JP 2002310040 A JP2002310040 A JP 2002310040A
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博 多田
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006Camshaft or pushrod housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/242Arrangement of spark plugs or injectors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型エンジンにおいても性能の悪化や整備性の
低下を招くことがないようにした噴射ノズルの取付け構
造を提供する。 【解決手段】シリンダヘッド2を覆うようにシリンダヘ
ッドカバー3を設け、このシリンダヘッドカバー3には
噴射ノズル1が挿通する噴射ノズル穴4と、この噴射ノ
ズル穴4に隣接した取付穴5とを形成する。ノズルクラ
ンプ6を取付穴5に固定し、ノズルクランプ6は一端7
で前記噴射ノズル1の上部を押圧し、他端8でシリンダ
ヘッドカバー3を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に使用す
る噴射ノズルの取付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に内燃機関、とりわけディーゼル機
関においては燃料噴射ポンプが不可欠である。この燃料
噴射ポンプの構造は種々のものがあるが、いずれの場合
もシリンダの頂部に設けた噴射ノズルから燃料を噴射す
る形態を採っている。
【0003】この噴射ノズルの取付け構造としては、例
えば実開平3−122265号公報に記載されているも
のがある。これは同公報中の図6に示すようにシリンダ
ヘッド20に設けた穴21に筒状の噴射ノズル22を挿
入し、噴射ノズル22の径小の先端がシリンダ内に露出
するようになっている。この噴射ノズル21の上部には
切り欠き部27が形成されている。
【0004】前記穴21の近傍にはネジ穴23が設けら
れており、このネジ穴23にシャフト24を螺合させて
ある。このようにして、シリンダヘッド20に固定した
前記シャフト24にノズルクランプ25が差し込まれる
ようになっている。
【0005】このノズルクランプ25は、シャフト24
が嵌合する穴が設けられているとともに腕26が延設さ
れており、この腕26の先端が前記切り欠き部27の上
面に当接するよう形成されている。
【0006】そして、シャフト24にナット28を螺入
してノズルクランプ25をシャフト24に取り付けるこ
とで噴射ノズル21が穴21内において固定されるよう
になっている。
【0007】また、他の取付け構造の例として図7に示
すものがある。これはシリンダヘッドを上部から見た様
子を示し、シリンダヘッド20のカムシャフト30、3
0に挟まれた位置に噴射ノズル22が挿入されている。
【0008】一方、シリンダヘッド20には中央にボル
ト穴を有するノズルクランプ31が取付けられるように
なっている。このノズルクランプ31はその一端が噴射
ノズル22を押さえるようになっているとともに、他端
はシリンダヘッド20上に固定されたシート32を押さ
えるようになっている。
【0009】このためノズルクランプ31をシリンダヘ
ッド20にボルト(33)締めすることで噴射ノズル2
2がシリンダヘッド20に押し付けられ、固定されるよ
うになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した噴射
ノズルの取付け方法では噴射ノズル22を直接シリンダ
ヘッド20に固定することに起因する種々の問題があ
る。
【0011】すなわち、シリンダヘッド20にはカムシ
ャフト30、30によって作動するバルブスプリング3
5やウォータージャケットの盲栓34が密集しており、
ここにさらにネジ穴23を設けることは困難である。
【0012】また仮に、ネジ穴23を設けることができ
たとしても、スペースに余裕のない小型の内燃機関にお
いては、このようなネジ穴23を設けたことによってバ
ルブ(シリンダ上部に設けられている吸排気バルブ)の
挟角を広げざるを得なくなる場合がある。このことはデ
ィーゼルエンジンにおいては燃焼室での無駄容積の増大
とスキッシュエリアの減少を招き、燃焼性能が悪化して
しまうという問題がある。
【0013】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めになされたもので、内燃機関の性能の悪化や、その整
備性の低下を招かない噴射ノズルの取付け構造を提供す
ることを技術的課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の技術的課
題を解決するために、内燃機関の燃料を噴射する噴射ノ
ズルをシリンダヘッド2に固定するための構造におい
て、以下のように構成されている。
【0015】すなわち、シリンダヘッドを覆うようにシ
リンダヘッドカバーを設け、このシリンダヘッドカバー
には噴射ノズルが挿通する噴射ノズル穴と、この噴射ノ
ズル穴に隣接した取付穴とを形成する。この取付穴にノ
ズルクランプを固定し、このノズルクランプはその一端
で前記噴射ノズルの上部を押圧する一方、その他端でシ
リンダヘッドカバーを押圧するように形成される。
【0016】前記ノズルクランプは、例えば板クランプ
のような形状とすることができ、締付けボルト等により
固定される。
【0017】シリンダヘッドカバーの材質としてはアル
ミニウムなどの金属はもちろん、耐熱性合成樹脂で形成
することも可能である。
【0018】また、シリンダヘッドカバーのノズルクラ
ンプの他端が当接する部分には応力がかかるため、この
部分を肉厚とすればシリンダヘッドカバーの耐久性の向
上を図ることができる。
【0019】なお、前記シリンダヘッドカバーにおい
て、ノズルクランプの他端が当接する部位にノズルクラ
ンプが嵌合する凹凸を形成することが可能である。この
ように凹凸によって両者を係合させることにより、組み
立て時においてノズルクランプが安定し、ボルト締めが
容易になる。
【0020】また、組み立て後はノズルクランプとシリ
ンダヘッドカバーが強い圧力を受けることとなるが、前
記凹凸によって位置ずれが防止できる。
【0021】ここではシリンダヘッドカバーにおいて、
ノズルクランプの他端が当接する部位が支点、ノズルク
ランプの一端と噴射ノズルの接点が作用点となり、シリ
ンダ圧は取付穴に締着されるボルトによって支持される
ようにしてある。このように、シリンダの圧力を複数の
部位で分散することにより、特定の点に応力が集中する
ことがなくなり、全体として良好な耐久性が得られる。
【0022】なお、前記ノズルクランプの一端の形状
を、噴射ノズルを挟持する二股に形成することができ
る。このような形状にすれば、噴射ノズルを囲むように
環状に形成したものに比較してノズルクランプを噴射ノ
ズルから簡単に外すことができ、メンテナンス時間の節
約が可能となる。
【0023】以上述べたように、本発明によれば噴射ノ
ズルの取付けにあたりシリンダヘッドには何ら加工を要
しないため、バルブ挟み角の自由な設計が可能となり、
燃焼効率の向上、有害物質発生の抑制などが実現でき
る。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の噴射ノズルの取付
け構造を図1から図5に示される実施形態について更に
詳細に説明する。
【0025】図1は要部の断面図を示し、シリンダヘッ
ド2には気筒の数だけ、噴射ノズルホール2aが形成さ
れており、この噴射ノズルホールに燃料の噴射ノズル1
が配列されている。
【0026】本実施形態ではダブルオーバーヘッドカム
シャフト方式の直列4気筒エンジンとなっている。シリ
ンダヘッド2にはこの上面を覆うようにアルミニウム合
金製のシリンダヘッドカバー3が設けられている。な
お、シリンダヘッド2とシリンダヘッドカバー3との接
合面にはパッキン3aが挿入されている。このパッキン
3aは耐熱性ゴムで環状に形成されている。
【0027】ここでシリンダヘッドカバー3は、シリン
ダヘッド2に対して、シリンダヘッドカバー3の両端
に、これを貫通するように設けた取付ボルト14によっ
て取り付けされている。
【0028】噴射ノズル1は全体として筒状に形成され
ており、その下端には燃料噴射口(図示せず)が設けら
れている。
【0029】一方、図1から図5において、噴射ノズル
1の上端部1aは平坦状に形成されている。かつその上
端部1aの下方は径小部となり、さらに下方の噴射ノズ
ル1の側面との間に段部1bが形成されている。
【0030】噴射ノズル1には、コモンレール噴射を制
御するソレノイド(図示せず)が内装されている。
【0031】シリンダヘッドカバー3には噴射ノズル1
が挿通される噴射ノズル穴4が設けられているととも
に、この噴射ノズル穴4の周囲には楕円皿状の凹部3b
が形成されている。この凹部3bは噴射ノズル1に形成
されている突起物を逃げるためのものである。
【0032】上記のような構成により、噴射ノズル1は
噴射ノズル穴4を介してシリンダヘッド2に挿抜自在に
装着できるようになっている。
【0033】このシリンダヘッドカバー3にはさらに噴
射ノズル穴4に隣接した位置にボルト穴5が穿設されて
いる。この取付穴5はノズルクランプ6をシリンダヘッ
ドカバー3にボルト10で固定するためのものである。
なお、シリンダヘッドカバー3の取付穴5のある部分は
補強のため肉厚部5aが形成されている。
【0034】前記ノズルクランプ6は、ここでは全体と
して瓢箪を潰したような形状であり、その中央部にボル
ト挿通穴6aが設けられている。またノズルクランプ6
の一端7は二股に形成されており、この一端7の下面で
段部1bを押下できるようになっている。さらにノズル
クランプ6の他端8は先端が細くなっているとともに、
その下面には小さな凸部8aが形成されている。
【0035】前記ノズルクランプ6のボルト挿通穴6a
には、図1に示すようにボルト10が挿通され、取付穴
5にねじ込むことで噴射ノズル1が下方に押され、これ
を固定する。
【0036】このとき、ボルト10が螺合する取付穴5
の位置は、前述したシリンダヘッドカバー3の取付ボル
ト14に対して、ノズルクランプ6の配列方向において
取付ボルト14からできるだけ近い位置にあることが望
ましい。すなわち図4において、取付ボルト14を中心
としたとき、ノズルクランプ6の配列方向における所定
の幅Lの範囲において、ノズルクランプ6の取付穴5を
設けるようにする。
【0037】このようにすれば、シリンダヘッドカバー
3がノズルクランプ6からの作用力を受けても、取付ボ
ルト14と取付穴5の距離が近いので、シリンダヘッド
カバー3に取付ボルト14の固定力が十分に作用し、シ
リンダヘッドカバー3の変形が抑制される。
【0038】ところで図1に示すものでは、ノズルクラ
ンプ6を1本のボルトを貫通させることで固定するよう
にしているが、この例に限らず、例えば無頭ボルトをシ
リンダヘッドカバー3に埋め込んでおき、これにボルト
挿通穴6aを落とし込むようにしてもよい。この場合、
無頭ボルトのボルト挿通穴6aが挿通される部分には螺
子を形成せず、径大のシリンダ状にしておくのがよい。
ノズルクランプ6を無頭ボルトに取付けた後は図示しな
いナットで固定する。
【0039】なお、ノズルクランプ6の他端8がシリン
ダヘッドカバー3に当接する部分には、このシリンダヘ
ッドカバー3にシート部11が形成されている。このシ
ート部11には強い押圧力がかかるため肉厚とするか、
図示のように別ピースを挟持するようにして形成され、
シリンダヘッドカバー3の表面に突出するように形成さ
れている。
【0040】またシート部11には凹部11aが形成さ
れており、前記他端8に形成された凸部8aと係止して
凹凸部9が形成され、両者の位置ずれが起こらないよう
になっている。
【0041】以上のように構成することにより、シリン
ダヘッドカバー3においてノズルクランプ6の他端8が
シート部11に当接する凹凸部9が支点、ノズルクラン
プ6の一端7と噴射ノズル1の接点36が作用点とな
り、噴射ノズル1は強固に固定される。
【0042】このようにすれば、内燃機関の燃焼に伴う
シリンダ圧は取付穴5に締着されたボルトとノズルクラ
ンプ6の他端8との2カ所で負担することになるため圧
力を分散することができる。
【0043】また、噴射ノズル1の取付けにあたって、
従来必要だったシリンダヘッドへの穿孔が不要となり、
何らの加工も要しない。
【0044】したがって、バルブ挟み角について本来的
な設計が可能であり、性能低下が避けられる。
【0045】さらに、シリンダヘッドカバー3は複数の
ボルトでシリンダヘッド2に取付けられているが、これ
ら取付け用ボルトを外すだけでノズルクランプ6が噴射
ノズル1から離れ、噴射ノズル1が取り外せる状態とな
る。
【0046】このため噴射ノズル1のメンテナンスが極
めて容易になるとともに、盲栓やバルブスプリングの保
守点検も容易となる。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、シリンダヘッドカバー
に噴射ノズル穴に隣接した取付穴を形成し、このボルト
穴にノズルクランプを固定し、その一端で前記噴射ノズ
ルの上部を押圧する一方、その他端でシリンダヘッドカ
バーを押圧するようにしたので、シリンダヘッドに噴射
ノズル穴の周囲に取付穴などを設ける必要がない。
【0048】このため、内燃機関の設計の自由度が広が
り、バルブの挟み角など規制されることなく。
【0049】したがって、特に小型の内燃機関において
は性能の悪化や整備性の低下を招くことがない。
【0050】なお、前記ノズルクランプの一端の形状
を、噴射ノズルを挟持する二股に形成すればノズルクラ
ンプを噴射ノズルから簡単に外すことができ、メンテナ
ンス時間を大幅に節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である噴射ノズルの取付け
構造を示す一部断面とした断面図
【図2】本発明の一実施形態である噴射ノズルの取付け
構造を示す一部断面とした斜視図
【図3】本発明の一実施形態である噴射ノズルの取付け
構造の要部を示す一部断面とした斜視図
【図4】本発明の一実施形態である噴射ノズルの取付け
構造を示す斜視図
【図5】本発明の一実施形態である噴射ノズルの取付け
構造を示す斜視図
【図6】従来の噴射ノズルの取付け構造を示す断面図
【図7】従来の噴射ノズルの他の取付け構造を示す平面
【符号の説明】
1 噴射ノズル 2 シリンダヘッド 3 シリンダヘッドカバー 4 噴射ノズル穴 5 取付穴 6 ノズルクランプ 7 ノズルクランプの一端 8 ノズルクランプの他端 9 凹凸 10 ボルト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の燃料を噴射する噴射ノズルを
    シリンダヘッドに固定するための構造において、 シリンダヘッドを覆うようにシリンダヘッドカバーを設
    け、このシリンダヘッドカバーには噴射ノズルが挿通す
    る噴射ノズル穴と、この噴射ノズル穴に隣接した取付穴
    を形成して、この取付穴にノズルクランプを固定し、こ
    のノズルクランプはその一端で前記噴射ノズルの上部を
    押圧する一方、その他端でシリンダヘッドカバーを押圧
    することを特徴とする噴射ノズルの取付け構造。
  2. 【請求項2】 前記シリンダヘッドカバーのシリンダヘ
    ッドに対する固定箇所とノズルクランプの取付ボルトの
    位置とは、互いに最短距離に位置するように設けられる
    ことを特徴とする請求項1に記載の噴射ノズルの取付け
    構造。
  3. 【請求項3】 前記シリンダヘッドカバーにおいてノズ
    ルクランプの他端が当接する部位にノズルクランプが嵌
    合する凹凸を形成したことを特徴とする請求項1または
    2に記載の噴射ノズルの取付け構造。
  4. 【請求項4】 前記ノズルクランプの一端の形状を、噴
    射ノズルを挟持する二股に形成したことを特徴とする請
    求項1から3のいずれかに記載の噴射ノズルの取付け構
    造。
JP2001117434A 2001-04-16 2001-04-16 噴射ノズルの取付け構造 Withdrawn JP2002310040A (ja)

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