JP2018172972A - Mounting structure for fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、燃料噴射弁の取付構造に関する。 The present disclosure relates to a fuel injection valve mounting structure.
燃料をシリンダ内に直接噴射する直噴式の燃料噴射弁は、ノズルが燃焼ガスに晒されるために高温になり易い。燃料噴射弁のノズルが高温になると、煤の堆積によるデポジットが生成されて墳孔が塞がれる(狭くなる)ことで燃料噴射量が少なくなる。これを防ぐため、例えば、燃料噴射弁を保持するホルダ内に冷却ジャケットが形成され、冷却水によって燃料噴射弁の先端部が冷却される構成や(例えば、特許文献1)、放熱用の複数の突起が設けられたハウジング拡大部が燃料噴射弁のハウジングに設けられて放熱構造をなす構成(例えば、特許文献2)、燃料噴射弁のボデー部材とシリンダヘッドとの間に、これらよりも高い熱伝導率を有する特殊な形状のガスシールが介装され、ガスシールが噴射ノズル部の先端面からシリンダヘッドへの放熱経路を形成する構成(例えば、特許文献3)等、様々な提案がなされている。 A direct injection type fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder is likely to become hot because the nozzle is exposed to combustion gas. When the temperature of the nozzle of the fuel injection valve becomes high, a deposit is generated due to accumulation of soot and the fistula is closed (narrowed), thereby reducing the fuel injection amount. In order to prevent this, for example, a cooling jacket is formed in a holder that holds the fuel injection valve, and the tip of the fuel injection valve is cooled by cooling water (for example, Patent Document 1), or a plurality of heat dissipation valves. A structure in which the housing enlarged portion provided with the protrusion is provided in the housing of the fuel injection valve to form a heat dissipation structure (for example, Patent Document 2), and heat higher than these between the body member of the fuel injection valve and the cylinder head Various proposals have been made such as a configuration in which a gas seal having a special shape having conductivity is interposed, and the gas seal forms a heat radiation path from the tip surface of the injection nozzle portion to the cylinder head (for example, Patent Document 3). Yes.
これらの他にも、燃料噴射弁のノズルを収容するシリンダヘッドの収容孔に、スリーブボディと上側カラーとからなる防熱スリーブが設けられ、スリーブボディが下端において折り返されて2層に形成され、内側の層が弾性的にノズルに密に接触し、外側の層及びそれよりも上側の中空円筒状の部分がシリンダヘッドの収容孔に弾性的に密に接触することで、良好な熱結合を得る構成が提案されている。 In addition to these, a heat-insulating sleeve comprising a sleeve body and an upper collar is provided in the accommodation hole of the cylinder head that accommodates the nozzle of the fuel injection valve, and the sleeve body is folded back at the lower end to be formed in two layers. The outer layer and the hollow cylindrical portion on the upper side are in close contact with the receiving hole of the cylinder head elastically and in close contact with the nozzle to obtain a good thermal coupling. A configuration is proposed.
しかしながら、特許文献1〜3の構成では、シリンダヘッドやホルダ、放熱部材の構造が複雑になるか、特殊な形状のガスシール部材等の特殊部材が必要になる。一方、特許文献4の構造では、防熱スリーブをノズルやシリンダヘッドの収容孔に弾性的に密に接触させるために精密な加工が必要になる。そのため、いずれの構成においても製造コストが増大する。 However, in the configurations of Patent Documents 1 to 3, the structure of the cylinder head, the holder, and the heat radiating member is complicated, or a special member such as a specially shaped gas seal member is required. On the other hand, in the structure of Patent Document 4, precise processing is required to bring the heat-insulating sleeve into elastic close contact with the nozzle or cylinder head accommodation hole. Therefore, the manufacturing cost increases in any configuration.
本発明は、このような背景に鑑み、ノズルが高温になることを抑制でき、且つ製造コストの増大を抑制できる燃料噴射弁の取付構造を提供することを課題とする。 In view of such a background, an object of the present invention is to provide a fuel injection valve mounting structure capable of suppressing the nozzle from becoming high temperature and suppressing an increase in manufacturing cost.
このような課題を解決するために、本発明のある実施形態に係る燃料噴射弁取付構造は、燃焼室(12、24)に連通する取付孔(26)が形成された内燃機関本体(4)と、前記取付孔に挿入された筒状部材(30、40、50、60、70、80、90)と、前記筒状部材に挿入され、燃料を前記燃焼室に向けて噴射するノズル(31C)を有する燃料噴射弁(30)とを備え、前記筒状部材は、複数の辺部(30A、40A、50A、60A、70A、80A、90A)と複数の角部(30B、40B、50B、60B、70B、80B、90B)とを有する多角形断面を有し、且つ前記燃焼室側の先端の断面輪郭形状を前記燃焼室と相反する側の基端の断面輪郭形状よりも小さく形成されており、前記基端側において前記角部を前記取付孔の内周面に弾発的に当接させ、前記先端側において前記辺部を前記ノズルの外周面に弾発的に当接させることを特徴とする。 In order to solve such a problem, a fuel injection valve mounting structure according to an embodiment of the present invention has an internal combustion engine body (4) in which a mounting hole (26) communicating with a combustion chamber (12, 24) is formed. A cylindrical member (30, 40, 50, 60, 70, 80, 90) inserted into the mounting hole, and a nozzle (31C) that is inserted into the cylindrical member and injects fuel toward the combustion chamber. ) Having a fuel injection valve (30) having a plurality of side portions (30A, 40A, 50A, 60A, 70A, 80A, 90A) and a plurality of corner portions (30B, 40B, 50B, 60B, 70B, 80B, 90B), and the cross-sectional contour shape of the tip on the combustion chamber side is smaller than the cross-sectional contour shape of the base end on the side opposite to the combustion chamber. And at the base end side, the corner portion is Resiliently brought into contact with the inner circumferential surface of the biasing bore, characterized thereby resiliently abutting the edge portion on the outer peripheral surface of the nozzle at the distal end side.
この構成によれば、筒状部材は、多角形断面を有するために弾性変形し易く、精密に加工されていなくても、基端側において角部を取付孔の内周面に弾発的に当接させ、先端側において辺部を燃料弁の外周面に弾発的に当接させることができる。そのため、製造コストの増大を抑制できる。 According to this configuration, since the cylindrical member has a polygonal cross section, it is easily elastically deformed, and even if it is not precisely processed, the corner portion is elastically formed on the inner peripheral surface of the mounting hole on the base end side. The side part can be elastically brought into contact with the outer peripheral surface of the fuel valve on the tip side. Therefore, an increase in manufacturing cost can be suppressed.
また、上記構成において、前記筒状部材(30、40、50、60、70、80、90)は、前記基端において前記ノズル(31C)の外周面に当接していないとよい。 Moreover, the said structure WHEREIN: The said cylindrical member (30, 40, 50, 60, 70, 80, 90) is good not to contact | abut on the outer peripheral surface of the said nozzle (31C) in the said base end.
この構成によれば、燃料噴射弁のノズルを容易に筒状部材に挿入することができる。 According to this configuration, the nozzle of the fuel injection valve can be easily inserted into the cylindrical member.
また、上記構成において、前記筒状部材(30)は、板金加工品であり、軸方向に沿って形成されたスリット(30C)を備えるとよい。 Moreover, the said structure WHEREIN: The said cylindrical member (30) is a sheet metal processed goods, It is good to provide the slit (30C) formed along the axial direction.
この構成によれば、筒状部材の加工が容易であり、製造コストを低減できる。 According to this configuration, the cylindrical member can be easily processed, and the manufacturing cost can be reduced.
また、上記構成において、前記筒状部材(50)の少なくとも前記基端は、前記取付孔(26)に挿入される前の状態において、前記辺部(50A)が内方に凸の湾曲形状をなす断面形状を有しているとよい。 In the above configuration, at least the base end of the cylindrical member (50) has a curved shape in which the side portion (50A) is inwardly convex before being inserted into the mounting hole (26). It is preferable to have a cross-sectional shape.
この構成によれば、ノズルを筒状部材内に挿入する際に、左右の角部から圧縮力を受ける辺部が径内方向に湾曲し易いため、小さな荷重で筒状部材を取付孔に挿入できる。 According to this configuration, when the nozzle is inserted into the cylindrical member, the side receiving the compressive force from the left and right corners is easily bent in the radially inward direction, so the cylindrical member is inserted into the mounting hole with a small load. it can.
また、上記構成において、前記筒状部材(60)の少なくとも前記先端は、前記取付孔(26)に挿入される前の状態において、前記辺部(60A)が外方に凸の湾曲形状をなす断面形状を有しているとよい。 Further, in the above configuration, at least the tip of the cylindrical member (60) has a curved shape with the side portion (60A) protruding outward in a state before being inserted into the mounting hole (26). It is good to have a cross-sectional shape.
この構成によれば、筒状部材の辺部と燃料噴射弁のノズルの外周面との接触面積を大きくすることができる。或いは、同じ接触面積を確保する際には、燃料噴射弁のノズルを筒状部材に圧入する際に要する荷重を小さくすることができる。 According to this structure, the contact area of the side part of a cylindrical member and the outer peripheral surface of the nozzle of a fuel injection valve can be enlarged. Or when ensuring the same contact area, the load required when press-fitting the nozzle of a fuel injection valve into a cylindrical member can be made small.
また、上記構成において、前記筒状部材(70)は、軸方向の中間部において閉断面形状を有し、且つ前記取付孔(26)に挿入される前の状態において、前記先端側から前記基端側に向けて断面が拡大するテーパ形状をなしており、前記筒状部材の前記基端側には、前記基端から軸方向に沿って前記辺部に形成された複数の基端側スリット(70D)が形成されているとよい。 Further, in the above configuration, the cylindrical member (70) has a closed cross-sectional shape at an intermediate portion in the axial direction, and the base member (70) from the distal end side in a state before being inserted into the mounting hole (26). A plurality of proximal slits formed in the side portion along the axial direction from the proximal end on the proximal end side of the cylindrical member, and having a tapered shape with a cross section expanding toward the end side (70D) may be formed.
この構成によれば、筒状部材の基端側の角部が径内方向に弾性変形し易くなる。そのため、小さな荷重で筒状部材を内燃機関本体の取付孔に圧入できる。 According to this configuration, the corner portion on the proximal end side of the cylindrical member is easily elastically deformed in the radially inward direction. Therefore, the cylindrical member can be press-fitted into the mounting hole of the internal combustion engine body with a small load.
また、上記構成において、前記筒状部材(70)は、軸方向の中間部において閉断面形状を有し、且つ前記取付孔(26)に挿入される前の状態において、前記先端側から前記基端側に向けて断面が拡大するテーパ形状をなしており、前記筒状部材の前記先端側には、前記先端から軸方向に沿って前記角部に形成された複数の先端側スリット(70E)が形成されているとよい。 Further, in the above configuration, the cylindrical member (70) has a closed cross-sectional shape at an intermediate portion in the axial direction, and the base member (70) from the distal end side in a state before being inserted into the mounting hole (26). A tapered shape whose cross section expands toward the end side is formed, and a plurality of front end side slits (70E) formed in the corner portion along the axial direction from the front end are formed on the front end side of the cylindrical member. Is good to be formed.
この構成によれば、筒状部材の先端側の辺部が径外方向に弾性変形し易くなる。そのため、小さな荷重で燃料噴射弁のノズルを筒状部材に圧入できる。 According to this configuration, the side portion on the distal end side of the cylindrical member is easily elastically deformed in the radially outward direction. Therefore, the nozzle of the fuel injection valve can be pressed into the cylindrical member with a small load.
また、上記構成において、前記筒状部材(80、90)は、前記先端側に形成され、軸方向に所定の長さに亘って前記辺部が前記ノズル(31C)の外周面に弾発的に当接する第1ストレート形状部(80G、90G)を有するとよい。 Further, in the above configuration, the cylindrical members (80, 90) are formed on the tip side, and the side portions are elastically formed on the outer peripheral surface of the nozzle (31C) over a predetermined length in the axial direction. It is good to have the 1st straight shape part (80G, 90G) which contacts.
この構成によれば、筒状部材の先端側がノズルの外周面に当接する面積が大きくなり、ノズルの熱が効率的に筒状部材に伝達される。そのため、ノズルが高温になることを一層抑制できる。 According to this structure, the area where the front end side of the cylindrical member abuts on the outer peripheral surface of the nozzle is increased, and the heat of the nozzle is efficiently transmitted to the cylindrical member. Therefore, it can suppress further that a nozzle becomes high temperature.
また、上記構成において、前記筒状部材(90)は、前記基端側に形成され、軸方向に所定の長さに亘って前記角部が前記取付孔(26)の内周面に弾発的に当接する第2ストレート形状部(90H)を有するとよい。 In the above configuration, the cylindrical member (90) is formed on the base end side, and the corner portion is elastically formed on the inner peripheral surface of the mounting hole (26) over a predetermined length in the axial direction. It is good to have the 2nd straight shape part (90H) which touches.
この構成によれば、筒状部材の基端側が取付孔の内周面に当接する面積が大きくなり、ノズルから伝わった熱が筒状部材から効率的に内燃機関本体に伝達される。そのため、筒状部材及びノズルが高温になることを一層抑制できる。 According to this configuration, the area where the proximal end side of the cylindrical member abuts on the inner peripheral surface of the mounting hole is increased, and the heat transmitted from the nozzle is efficiently transmitted from the cylindrical member to the internal combustion engine body. Therefore, it can suppress further that a cylindrical member and a nozzle become high temperature.
このように本発明によれば、燃料噴射弁が高温になることを抑制でき、且つ製造コストの増大を抑制できる燃料噴射弁の取付構造を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a fuel injection valve mounting structure capable of suppressing the fuel injection valve from becoming high temperature and suppressing an increase in manufacturing cost.
以下、図面を参照して、本発明を4バルブ、4ストロークのガソリンエンジン(以下、内燃機関1という)に適用した実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a 4-valve, 4-stroke gasoline engine (hereinafter referred to as an internal combustion engine 1) will be described in detail with reference to the drawings.
≪第1実施形態≫
図1〜図4を参照して、まず第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る副室式内燃機関の模式的断面図である。図1に示されるように、内燃機関1は、シリンダブロック2と、シリンダブロック2の上端面に締結されたシリンダヘッド3とを含むエンジン本体4を有する。シリンダブロック2には、シリンダブロック2の上端面に開口する断面円形のシリンダ5が形成されている。シリンダ5の軸線をシリンダ軸線Aとする。シリンダヘッド3の下端面においてシリンダ5の上端と対向する部分は、上方に向けて凹み、シリンダ5の上端をなす燃焼室壁面7を形成している。燃焼室壁面7は、いわゆるペントルーフ形に形成されている。
<< First Embodiment >>
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sub-chamber internal combustion engine according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 has an engine body 4 including a
シリンダ5には、ピストン11がシリンダ軸線Aに沿って往復動可能に受容されている。燃焼室壁面7と、ピストン11の冠面とは協働して主燃焼室12を形成する。ピストン11は、コンロッド(不図示)を介してクランクシャフト(不図示)に接続されている。クランクシャフトの延在方向(紙面を貫通する方向)をクランク軸線方向とする。
A
燃焼室壁面7には、2つの吸気ポート15と、2つの排気ポート16とが開口している。クランク軸線及びシリンダ軸線Aに直交する方向を吸排気方向とすると、燃焼室壁面7において、吸排気方向の一側である吸気側に2つの吸気ポート15が配置され、他側である排気側に2つの排気ポート16が配置されている。吸気ポート15及び排気ポート16の燃焼室壁面7側の開口端は、ポペットバルブである吸気バルブ17及び排気バルブ18によって開閉される。
Two
燃焼室壁面7の中央には、上方に向けて凹んだ受容孔20が凹設されている。受容孔20は、シリンダ軸線Aと同軸に形成された円孔として形成されている。受容孔20の底面は、円孔の上端面によって形成され、シリンダ軸線Aに直交する連続した平面に形成されている。
A receiving
受容孔20には隔壁部材23が受容されている。隔壁部材23は、軸線が上下に延びた断面円形の筒部と、筒部の下端を閉塞する下壁部とを有し、上方に向けて開口して副燃焼室24の一部を形成する凹所を形成しており、受容孔20と協働して副燃焼室24を形成する。
A
隔壁部材23の下壁部は、下方に向けて凸となる略半球形に形成され、燃焼室壁面7から下方に突出している。隔壁部材23の下壁部には、厚み方向に貫通し、主燃焼室12と副燃焼室24とを連通する複数の連通孔23Aが形成されている。主燃焼室12と副燃焼室24とは、複数の連通孔23Aのみによって互いに連通し、流体の流通が可能になっている。主燃焼室12と副燃焼室24とは、連通孔23Aを除く他の部分においては互いに隔てられ、流体の流通が遮断されている。
The lower wall portion of the
シリンダヘッド3には、受容孔20の底面の中央から上方に延びる接続通路25と、接続通路25に接続したインジェクタ取付孔26及び点火プラグ取付孔27とが形成されている。接続通路25は、下端において受容孔20と接続し、副燃焼室24の一部を形成する。インジェクタ取付孔26及び点火プラグ取付孔27は、上端においてシリンダヘッド3の上面に開口しており、下端において接続通路25の上端に接続している。インジェクタ取付孔26は、クランク軸線と直交する平面上に配置され、上方に向けて吸気側に傾斜している。シリンダ軸線Aに沿った方向から見てインジェクタ取付孔26は、隣り合う吸気ポート15の間に配置されている。点火プラグ取付孔27は、クランク軸線と直交する平面上に配置され、上方に向けて排気側に傾斜している。シリンダ軸線Aに沿った方向から見てインジェクタ取付孔26は、隣り合う排気ポート16の間に配置されている。
In the
インジェクタ取付孔26は、軸方向における副燃焼室24から遠い側の上端に最も大径に形成された円形断面の大径部26Aと、軸方向の中間部に大径部26Aよりも小さく形成され、円錐台形状部26Bを介して大径部26Aの下端に連続する円形断面の中径部26Cと、軸方向における副燃焼室24側の下端に最も小径に形成され、中径部26Cの下端に連続する円形断面の小径部26Dとを有している。大径部26A、中径部26C及び小径部26Dは、それぞれ一定断面寸法を有する円形孔であり、互いに同軸に配置されている。従って、中径部26Cの下端には上方を向く円環状片面26Eが形成されている。シリンダヘッド3の上面における大径部26Aの周辺部分は、インジェクタ取付孔26の軸線に直交する平面になっている。
The
インジェクタ取付孔26の中径部26Cには筒状部材30が挿入され、インジェクタ取付孔26及び筒状部材30には、液体燃料又は気体燃料を噴射する燃料噴射弁であるインジェクタ31が挿入されている。インジェクタ31は、本体部31Aと、本体部31Aの下端から突出する、本体部31Aよりも小径のノズル支持部31Bと、ノズル支持部31Bの下端から突出する、ノズル支持部31Bよりも小径のノズル31Cとを有している。ノズル支持部31B及びノズル31Cは、本体部31Aの下面に直交する向きに同軸に形成にされており、ノズル31Cは、燃料を噴射する噴孔を先端に備えている。本体部31Aの下面におけるノズル支持部31Bの周辺部分は、シリンダヘッド3の上面に当接する円環状の当接面となる。本体部31Aがシリンダヘッド3の上面に当接した取付状態において、ノズル31Cの先端は接続通路25に配置される。ノズル31Cの先端は、副燃焼室24の燃焼ガスに晒されるため高温になり易い。
A
インジェクタ31は、シリンダヘッド3の上面側からインジェクタ取付孔26に挿入されてシリンダヘッド3に取り付けられる。取付手順は、筒状部材30がインジェクタ取付孔26に挿入された後に、インジェクタ31が筒状部材30に挿入されてもよく、インジェクタ31が筒状部材30に挿入された後に、インジェクタ31と共に筒状部材30がインジェクタ取付孔26に挿入されてもよい。
The
ノズル支持部31Bはインジェクタ取付孔26の大径部26Aよりも若干小さく形成されおり、大径部26Aに配置される。ノズル支持部31Bの外周面には大径部26Aの内周面に当接する円環状のシール部材32が設けられている。ノズル31Cはインジェクタ取付孔26の小径部26Dよりも若干小さく形成されており、中径部26C及び小径部26Dに配置される。ノズル31Cの小径部26Dに配置される部分の外周面には小径部26Dの内周面に当接する2つのシール部材33が設けられている。これら3つのシール部材32、33によって副燃焼室24の気密性が確保される。
The
筒状部材30は、インジェクタ取付孔26の中径部26Cから大径部26Aにかけて配置されている。或いは、筒状部材30は、インジェクタ取付孔26の中径部26Cから円錐台形状部26Bにかけて配置されてもよい。筒状部材30の下端は、インジェクタ取付孔26の円環状片面26Eに当接し、或いは対向している。筒状部材30の上端は、インジェクタ取付孔26の大径部26Aに配置されたノズル支持部31Bの下面に当接し、或いは対向している。即ち、ノズル支持部31Bの軸方向長さと筒状部材30の軸方向長さとの和は、インジェクタ取付孔26の上端から円環状片面26Eまでの軸方向長さ以下とされている。
The
点火プラグ取付孔27には、スパークプラグである点火プラグ34が挿入されている。点火プラグ34は、軸状に延びる本体部34Aと、本体部34Aの先端中央に設けられた中心電極34Bと、本体部34Aの先端周縁から突出した接地電極34Cとを有する。本体部34Aの外周面には、雄ねじが形成されており、点火プラグ取付孔27の下部に形成された雌ねじに螺合している。中心電極34Bと接地電極34Cの先端部との間は、発火部となり、点火時に中心電極34Bに電圧が印加されることによって火花が発生する。取付状態において、中心電極34B及び接地電極34Cは接続通路25に配置される。点火プラグ取付孔27にはシリンダヘッド3の上面に向く環状肩面が形成され、点火プラグ34には副燃焼室24に向き、点火プラグ取付孔27の環状肩面に対向する環状肩面が形成されている。両環状肩面間にはシール部材35が配置されており、これにより副燃焼室24の気密性が確保されている。
A
シリンダヘッド3には、冷却水が流通するヘッド側ウォータジャケット36が形成されている。ヘッド側ウォータジャケット36は、主に燃焼室壁面7及び排気ポート16の周囲に形成されており、副燃焼室24の上方及び吸気側に配置されたインジェクタ取付孔26の周辺にも形成されている。ヘッド側ウォータジャケット36は、シリンダヘッド3の下端面に開口したヘッド側冷却水入口36Aと、シリンダヘッド3のクランク軸線方向における一側の端面に開口したヘッド側冷却水出口(不図示)とを有する。
The
シリンダブロック2のシリンダ5の周囲には、ブロック側ウォータジャケット37が形成されている。ブロック側ウォータジャケット37は、シリンダブロック2の側面に開口しブロック側冷却水入口(不図示)と、シリンダブロック2の上端面に開口したブロック側冷却水出口37Aとを有する。
A block-
ヘッド側冷却水入口36Aとブロック側冷却水出口37Aとは互いに接続され、ブロック側冷却水入口とヘッド側冷却水出口とはウォータポンプを備えた冷却水通路に接続されている。冷却水は、ウォータポンプによって、ブロック側ウォータジャケット37、ヘッド側ウォータジャケット36を順に通過して循環する。
The head side cooling
図2は、図1に示される筒状部材30の、インジェクタ取付孔26への取付前状態を示す斜視図である。図2に示されるように、筒状部材30は、熱伝導率の高い材料からなる鋼板を正多角形断面(図示例では、正六角形断面)の筒状に曲げ加工してなる板金加工品であり、断面における多角形の各辺によって平坦壁状に形成された複数(図示例では6つ)の辺部30Aと、断面における多角形の各頂点によって稜線状に形成された複数(図示例では6つ)の角部30Bとを有している。鋼板の周方向の両端部間にはギャップが形成されている。言い換えれば、筒状部材30は、軸方向に沿って縦断するように形成された1本のスリット30Cを備えた開断面形状とされている。スリット30Cは、辺部30Aの幅(辺の長さ)よりも小さな幅を有し、1つの辺部30Aの幅方向の中央に配置されている。これにより、角部30B及び辺部30Aの数は、減少せずに6つに保たれている。筒状部材30は、主燃焼室12及び副燃焼室24側に配置される先端(図2の下端)の断面輪郭形状がシリンダヘッド3の上面側に配置される基端(図2の上端)の断面輪郭形状よりも小さく、先端側から基端側に向けて断面が拡大するテーパ形状(六角錐台形)とされている。
FIG. 2 is a perspective view showing a state before the
図3は、図1中のIII−III線に沿って示す、取付状態における筒状部材30の基端側の断面図である。筒状部材30の基端側は、インジェクタ取付孔26への挿入前の状態において、インジェクタ取付孔26の中径部26Cよりも大きな外接円を形成する外輪郭及び、インジェクタ31のノズル31Cよりも大きな内接円を形成する内輪郭を有している。従って、図3に示されるように、筒状部材30の基端側はインジェクタ取付孔26に挿入されると外輪郭の最大断面寸法が縮小するように弾性変形し、6つの角部30Bがインジェクタ取付孔26の中径部26Cの内周面に弾発的に当接する。筒状部材30の基端側の弾性変形は、スリット30Cを減幅させる、筒状部材30の周方向の全体に亘る曲げ変形によって主に行われ、角部30Bの曲率半径を大きくする角部30Bの曲げ変形によっても行われる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the proximal side of the
インジェクタ取付孔26の中径部26Cの内径は、インジェクタ取付孔26への挿入によって縮小した筒状部材30の辺部30Aに接する内接円がノズル31Cよりも大きくなるように設定されている。言い換えれば、インジェクタ取付孔26に挿入された状態において、筒状部材30の基端側は、ノズル31Cよりも大きな内接円を形成する内輪郭を有しており、ノズル31Cの外周面に当接していない。これにより、インジェクタ取付孔26に先に挿入された筒状部材30に上方からノズル31Cを挿入する際に、ノズル31Cが筒状部材30の上端面に引っ掛かって挿入できなくなることがない。
The inner diameter of the
図4は、図1中のIV−IV線に沿って示す、取付状態における筒状部材30の先端側の断面図である。筒状部材30の先端側は、インジェクタ31のノズル31Cが挿入される前の状態において、インジェクタ取付孔26の中径部26Cよりも小さな外接円を形成する外輪郭及び、インジェクタ31のノズル31Cよりも小さな内接円を形成する内輪郭を有している。従って、図4に示されるように、筒状部材30の先端側はインジェクタ31のノズル31Cが挿入されると内輪郭の最小断面寸法が拡大するように弾性変形し、6つの辺部30Aがノズル31Cの外周面に弾発的に当接する。筒状部材30の先端側の弾性変形は、スリット30Cを拡幅させる、筒状部材30の周方向の全体に亘る曲げ変形によって主に行われ、辺部30Aの幅方向中央を径外方向に膨らませる各辺部30Aの曲げ変形によっても行われる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the distal end side of the
図4の例では、インジェクタ取付孔26の中径部26Cの内径は、ノズル31Cの挿入によって拡大した筒状部材30の角部30Bの外接円よりも大きく設定されており、角部30Bが中径部26Cの内周面に接していない。他の例では、インジェクタ取付孔26の中径部26Cの内径が、ノズル31Cの挿入によって拡大した筒状部材30の角部30Bの外接円よりも小さく設定され、角部30Bが中径部26Cの内周面に接してもよい。
In the example of FIG. 4, the inner diameter of the
インジェクタ31は、以上のようにしてシリンダヘッド3に取り付けられている。以下、このように構成されたインジェクタ31の取付構造の作用効果を説明する。
The
図1に示されるように、インジェクタ31のノズル31Cの先端は、副燃焼室24の燃焼ガスに晒されるため高温になり易い。一方、シリンダヘッド3は、ヘッド側ウォータジャケット36によって冷却され、ノズル31Cの温度よりも低い一定の温度に保たれる。ここで、筒状部材30が、先端側においてノズル31Cの外周面に当接し、基端側においてインジェクタ取付孔26の内周面に当接しているため、ノズル31Cの熱は筒状部材30を介してシリンダヘッド3に伝達し、ノズル31Cの過熱が防止される。即ち、筒状部材30はノズル31Cの熱は放出する放熱部材として機能する。
As shown in FIG. 1, the tip of the
そして筒状部材30は、図2に示されるように、複数の辺部30Aと複数の角部30Bとを有する多角形断面を有するために弾性変形し易く、その先端の断面輪郭形状がその基端の断面輪郭形状よりも小さくされている。そのため、筒状部材30は精密に加工されていなくても、図3に示される基端側において角部30Bをインジェクタ取付孔26の内周面に弾発的に当接させ、図4に示される先端側において辺部30Aをノズル31Cの外周面に弾発的に当接させ、放熱部材として機能し得る。従って、放熱性のよいインジェクタ取付構造の製造コスト増大が抑制される。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示されるように、筒状部材30は、基端においてノズル31Cの外周面に当接していないため、先にインジェクタ取付孔26に挿入された筒状部材30にインジェクタ31のノズル31Cを容易に挿入することができる。
Further, as shown in FIG. 3, since the
本実施形態においては、図2に示されるように、筒状部材30は、軸方向に沿って形成されたスリット30Cを備える板金加工品であるため、加工が容易であり、低コストで製造可能である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
≪第2実施形態≫
次に、図5を参照して第2実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号或いは1の位が共通の対応する符号を付し、重複する説明は省略する。以下の実施形態においても同様とする。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol or the corresponding code | symbol in which 1 place is common is attached | subjected to the element which is the same as that of the said embodiment, or the overlapping description is abbreviate | omitted. The same applies to the following embodiments.
図5は、第2実施形態に係る筒状部材40の取付前状態を示す斜視図である。本実施形態では、筒状部材40の構成や製造方法が第1実施形態と異なっている。具体的には、筒状部材40は、円形や六角形等の断面の鋼管を拡管加工やスウェージング加工によってテーパ形状の正多角形断面(図示例では、正六角形断面)に加工してなる筒金であり、スリット30C(図2)を備えない閉断面形状とされている。
FIG. 5 is a perspective view showing a state before attachment of the
筒状部材40の基端側はインジェクタ取付孔26に挿入されると外輪郭の最大断面寸法が縮小するように弾性変形し、6つの角部40Bがインジェクタ取付孔26の中径部26Cの内周面に弾発的に当接する。筒状部材40の基端側の弾性変形は、角部40Bの曲率半径を大きくする角部40Bの曲げ変形によって主に行われる。また、筒状部材40の基端側の弾性変形は、辺部40Aの幅方向中央を径内方向に膨らませる各辺部40Aの曲げ変形を伴うこともある。
When the proximal end side of the
筒状部材40の先端側はインジェクタ31のノズル31Cが挿入されると内輪郭の最小断面寸法が拡大するように弾性変形し、6つの辺部40Aがノズル31Cの外周面に弾発的に当接する。筒状部材40の先端側の弾性変形は、辺部40Aの幅方向中央を径外方向に膨らませる各辺部40Aの曲げ変形によって行われる。
When the
筒状部材40は、第1実施形態のようなスリット30Cを備えないことにより、インジェクタ取付孔26への挿入のためにより大きな荷重を要する一方、第1実施形態よりも大きな接触面積をもって基端側の角部40Bをインジェクタ取付孔26の内周面に接触させる。また、筒状部材40は、第1実施形態のようなスリット30Cを備えないことにより、インジェクタ31のノズル31Cの挿入のためにより大きな荷重を要する一方、第1実施形態よりも大きな接触面積をもって先端側の辺部40Aをノズル31Cの外周面に接触させる。従って、インジェクタ31の放熱性が向上する。
Since the
≪第3実施形態≫
次に、図6を参照して第3実施形態について説明する。図6は、第3実施形態に係る筒状部材50の、図4の要部に相当する基端側の拡大断面図である。本実施形態では、筒状部材50の基端側は、インジェクタ取付孔26に挿入される前の状態において、想像線で示されるように各辺部50Aの幅方向中央が内方に凸の湾曲形状をなす、正六角形に比べて星形に近い形状とされている。
«Third embodiment»
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the
図6に示されるように、筒状部材50の基端側はインジェクタ取付孔26に挿入されると外輪郭の最大断面寸法が縮小するように弾性変形する。筒状部材50の基端側の弾性変形は、角部50Bの曲率半径を大きくする角部50Bの曲げ変形と、辺部50Aの幅方向中央を径内方向に膨らませる各辺部50Aの曲げ変形とにより行われる。インジェクタ取付孔26に挿入される前の状態において、辺部50Aが内方に凸の湾曲形状をなす断面形状であることから、ノズル31Cを筒状部材50内に挿入する際に、左右の角部50Bから圧縮力を受ける辺部50Aが径内方向に湾曲し易く、小さな荷重で筒状部材50をインジェクタ取付孔26に挿入することができる。
As shown in FIG. 6, when the proximal end side of the
≪第4実施形態≫
次に、図7を参照して第4実施形態について説明する。図6は、第3実施形態に係る筒状部材60の、図3の要部に相当する先端側の拡大断面図である。本実施形態では、筒状部材60の先端側は、インジェクタ31のノズル31Cが挿入される前の状態において、想像線で示されるように各辺部60Aの幅方向中央が径外方向に膨らんだ、正六角形に比べて丸まった形状とされている。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the
図6に示されるように、筒状部材60の先端側はインジェクタ31のノズル31Cが挿入されると内輪郭の最小断面寸法が拡大するように弾性変形する。各辺部60Aの幅方向中央が径外方向に膨らんでいることから、本実施形態の筒状部材60は、大きな接触面積をもって先端側の辺部60Aをノズル31Cの外周面に接触させることができる上、ノズル31Cの挿入に要する荷重を小さくすることができる。
As shown in FIG. 6, when the
≪第5実施形態≫
次に、図8〜図10を参照して第5実施形態について説明する。図8は、第5実施形態に係る筒状部材70の取付前状態を示す斜視図である。図8に示されるように、本実施形態の筒状部材70は、基端から軸方向に沿って基端側の各辺部70Aに切欠状に形成された複数(図示例では6つ)の基端側スリット70Dと、先端から軸方向に沿って先端側の各角部70Bに切欠状に形成された複数(図示例では6つ)の先端側スリット70Eとを備えている。基端側スリット70Dは、辺部70Aの幅(辺の長さ)よりも小さな幅を有し、各辺部70Aの幅方向の中央に配置されている。先端側スリット70Eは、湾曲する角部70Bの幅よりも小さな幅を有し、各角部70Bの幅方向の中心に配置されている。先端側スリット70Eの軸方向長さは、基端側スリット70Dの軸方向長さよりも短い。
«Fifth embodiment»
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view showing a state before attachment of the
基端側スリット70D及び先端側スリット70Eの合計軸方向長さは筒状部材70の軸方向長さよりも短く、筒状部材70の軸方向の中間部は、閉断面形状とされている。即ち、筒状部材70は、テーパ形状の正多角形断面(図示例では、正六角形断面)に加工してなる筒金である。他の実施形態では、筒状部材70は、鋼板を正多角形断面の筒状に曲げ加工してなる板金加工品であり、軸方向に沿って縦断するように形成された1本のスリット30C(図2)を備える開断面形状であってもよい。
The total axial length of the proximal end side slit 70D and the distal end side slit 70E is shorter than the axial length of the
図9は、図8に示される筒状部材70の、図3に対応する基端側の断面図である。図9に示されるように、筒状部材70の基端側はインジェクタ取付孔26に挿入されると外輪郭の最大断面寸法が縮小するように弾性変形し、6つの角部70Bがインジェクタ取付孔26の中径部26Cの内周面に弾発的に当接する。筒状部材70の基端側の弾性変形は、各基端側スリット70Dを減幅させる、筒状部材70の軸方向における曲げ変形によって主に行われる。
9 is a cross-sectional view of the
図10は、図8に示される筒状部材70の、図4に対応する先端側の断面図である。図10に示されるように、筒状部材70の先端側はインジェクタ31のノズル31Cが挿入されると内輪郭の最小断面寸法が拡大するように弾性変形し、6つの辺部70Aがノズル31Cの外周面に弾発的に当接する。筒状部材70の先端側の弾性変形は、先端側スリット70Eを拡幅させる、筒状部材70の軸方向における曲げ変形によって主に行われる。
10 is a cross-sectional view of the
このように構成された筒状部材70では、基端側の角部70Bが径内方向に弾性変形し易くなるため、小さな荷重で筒状部材70をインジェクタ取付孔26に圧入できる上、先端側の辺部70Aが径外方向に弾性変形し易くなるため、小さな荷重でインジェクタ31のノズル31Cを筒状部材70に圧入できる。
In the
≪第6実施形態≫
次に、図11を参照して第6実施形態について説明する。図11は、第6実施形態に係る筒状部材80の取付前状態を示す概略側面図である。本実施形態では、筒状部材80が、先端側から基端側に向けて断面が拡大するテーパ形状部80Fと、先端側に形成され、軸方向に所定の長さに亘って辺部80Aがノズル31Cの外周面に弾発的に当接する第1ストレート形状部80Gを有している。これより、筒状部材80の先端側がノズル31Cの外周面に当接する面積が大きくなり、ノズル31Cの熱が効率的に筒状部材80に伝達される。そのため、ノズル31Cが高温になることを一層抑制できる。
<< Sixth Embodiment >>
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic side view showing a state before attachment of the
≪第7実施形態≫
次に、図12を参照して第7実施形態について説明する。図12は、第7実施形態に係る筒状部材90の取付前状態を示す概略側面図である。本実施形態では、筒状部材90が、先端側から基端側に向けて断面が拡大するテーパ形状部90Fと、先端側に形成され、軸方向に所定の長さに亘って辺部90Aがノズル31Cの外周面に弾発的に当接する第1ストレート形状部90Gと、基端側に形成され、軸方向に所定の長さに亘って角部90Bがインジェクタ取付孔26の内周面に弾発的に当接する第2ストレート形状部90Hとを有している。これより、筒状部材90の先端側がノズル31Cの外周面に当接する面積が大きくなり、ノズル31Cの熱が効率的に筒状部材90に伝達される。また、筒状部材90の基端側がインジェクタ取付孔26の内周面に当接する面積が大きくなり、ノズル31Cから伝わった熱が筒状部材90から効率的にシリンダヘッド3に伝達される。そのため、筒状部材90及びノズル31Cが高温になることを一層抑制できる。
<< Seventh Embodiment >>
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic side view showing a state before attachment of the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として副燃焼室式の内燃機関1への取付構造として本発明の説明を行ったが、直噴式のインジェクタ31を用いるものであれば、内燃機関1が副燃焼室24を備えていなくてもよい。また、上記実施形態は、適宜組み合わせてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度、素材、製造方法など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。
Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described as an example of a structure for mounting to the internal combustion engine 1 of the sub-combustion chamber type. However, if the direct-
1 内燃機関
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
4 エンジン本体(内燃機関本体)
12 主燃焼室
24 副燃焼室
26 インジェクタ取付孔
30、40、50、60、70、80、90 筒状部材
30A、40A、50A、60A、70A、80A、90A 辺部
30B、40B、50B、60B、70B、80B、90B 角部
30C スリット
31 インジェクタ(燃料噴射弁)
31C ノズル
70D 基端側スリット
70E 先端側スリット
80G、90G 第1ストレート形状部
90H 第2ストレート形状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12
Claims (9)
前記取付孔に挿入された筒状部材と、
前記筒状部材に挿入され、燃料を前記燃焼室に向けて噴射するノズルを有する燃料噴射弁とを備え、
前記筒状部材は、複数の辺部と複数の角部とを有する多角形断面を有し、且つ前記燃焼室側の先端の断面輪郭形状を前記燃焼室と相反する側の基端の断面輪郭形状よりも小さく形成されており、前記基端側において前記角部を前記取付孔の内周面に弾発的に当接させ、前記先端側において前記辺部を前記ノズルの外周面に弾発的に当接させることを特徴とする燃料噴射弁の取付構造。 An internal combustion engine body formed with a mounting hole communicating with the combustion chamber;
A cylindrical member inserted into the mounting hole;
A fuel injection valve inserted into the tubular member and having a nozzle for injecting fuel toward the combustion chamber;
The cylindrical member has a polygonal cross-section having a plurality of side portions and a plurality of corner portions, and a cross-sectional contour of a base end on a side opposite to the combustion chamber in a cross-sectional contour shape of a tip on the combustion chamber side. The corner is elastically brought into contact with the inner peripheral surface of the mounting hole on the base end side, and the side portion is elastically contacted with the outer peripheral surface of the nozzle on the distal end side. The fuel injection valve mounting structure is characterized in that they are brought into contact with each other.
前記筒状部材の前記基端側には、前記基端から軸方向に沿って前記辺部に形成された複数の基端側スリットが形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の燃料噴射弁の取付構造。 The cylindrical member has a closed cross-sectional shape in an axial intermediate portion, and a tapered shape whose cross-section expands from the distal end side toward the proximal end side in a state before being inserted into the mounting hole. And
The base end side of the cylindrical member is formed with a plurality of base end side slits formed in the side portion along the axial direction from the base end. The fuel injection valve mounting structure according to any one of claims 5 to 6.
前記筒状部材の前記先端側には、前記先端から軸方向に沿って前記角部に形成された複数の先端側スリットが形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の燃料噴射弁の取付構造。 The cylindrical member has a closed cross-sectional shape in an axial intermediate portion, and a tapered shape whose cross-section expands from the distal end side toward the proximal end side in a state before being inserted into the mounting hole. And
The front end side of the cylindrical member is formed with a plurality of front end side slits formed at the corners along the axial direction from the front end. A fuel injection valve mounting structure according to claim 1.
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