JP4983094B2 - インジェクタの取付構造 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンの燃料を噴射するインジェクタの取付構造に関する。

インジェクタ（燃料噴射弁）の取付構造としては、特許文献１にあるようなものが知られている。その例を図５に基づいて説明すると、１０はエンジンの吸気マニホールドであり、シリンダヘッドとの接合面１１とこれに開口する吸気通路１２（分岐路）との角部を吸気通路１２の軸線と傾斜して交差する内外方向へ貫通する取付穴１３が設けられる。そして、インジェクタ１４は、先端側から取付穴１３に挿入して段差面１５に先端を係止した状態に固定され、先端のノズル部１６がシリンダヘッドの吸気通路（吸気ポート）に臨み、噴霧が吸気バルブの傘部を指向するように組み付けられるのである。
実公平０６−０３６２９６号

取付穴１３は、吸気通路に開口する小径部１７と、小径部１７と同軸上を延びて外部に開口する大径部１８と、小径部１７と大径部１８との境界に形成される軸線ｐと直交する段差面１５と、が備えられる。この場合、吸気バルブの傘部に対する噴霧の直撃率を高めるため、取付穴１３の段差面１５（インジェクタ１４の先端）を吸気通路へ近づける（大径部１６を深く形成する）と、吸気マニホールド１０の通路内面や接合面に図６のような糸バリの発生する可能性がある。糸バリは、通路内面から剥がれ落ち、吸気と一緒に吸入されると、燃焼室内面を傷つける恐れがある。そのため、糸バリの発生を回避しつつ、噴霧の直撃性を高めるための手段として、図５の一点鎖線にような裏ボス構造２０が考えられる。しかしながら、裏ボス構造２０は、吸気の流れに影響を及ぼし出力低下につながる、という不具合が懸念される。

この発明は、このような課題に着目してなされたものであり、裏ボス構造に拠らず、糸バリを生じさせることなく、噴霧の直撃率を有効に高められる手段の提供を目的とする。

この発明は、エンジンの吸気通路を構成する吸気マニホールドまたはシリンダヘッドに吸気通路の軸線と傾斜して交差する内外方向へ貫通する取付穴として、前記吸気通路に開口する小径部と、前記小径部と同軸上を延びて外部に開口する大径部と、前記小径部と前記大径部との境界に形成される段差面と、を備えてなり、インジェクタを先端側から前記取付穴に挿入して前記段差面に先端を係止した状態に固定するインジェクタの取付構造において、前記段差面を延長して得られる面は、前記大径部の外周を延長して得られる面の内側空間において前記吸気通路の内周面と交差していると共に、前記小径部の外周を延長して得られる面の外側空間において前記吸気通路の内周面と交差しており、前記取付穴を外部から軸線方向へ見て、前記大径部の外周と前記吸気通路の内面との交線と、前記交線の両端間を結ぶ直線と直交して各前記交線の両端を通る２つの直線と、前記小径部の外周を延長して得られる円周と前記２つの直線との交点間を結び、前記円周の一部をなす円弧と、に囲まれる領域を取付穴の軸線方向に沿って前記吸気通路へ連続して開口させる切り欠きを設けることを特徴とする。

この発明においては、取付穴に切り欠きを追加することにより、大径部の外周と吸気通路の内面との交線と、前記交線の両端間を結ぶ直線と直交して各前記交線の両端を通る２つの直線と、小径部の外周を延長して得られる円周と前記２つの直線との交点間を結び、前記円周の一部をなす円弧と、に囲まれる領域が抜き取れる形になり、段差面の一部が取付穴の軸線方向に沿って吸気通路へ連続して開口する。つまり、糸バリの発生する領域が無くなり、裏ボス構造に拠らず、糸バリを生じさせることなく、大径部を深く形成することが可能となり、インジェクタの先端を吸気バルブの傘部へ近づけられるため、噴霧の直撃率を有効に高めることができる。また、裏ボス構造に拠らないため、吸気の円滑な流れを損なうことなく、噴霧の直撃率を安価に高められる。

図に基づいて、この発明の実施形態を説明する。図１は、吸気マニホールドの下流部を構成するアダプタ１０ａを表すものであり、ブランチとの接合面３１と、シリンダヘッドとの接合面１１ａと、を備える。アダプタ１０ａにおいて、インジェクタ１４（燃料噴射弁）を配設するため、シリンダヘッドとの接合面１１ａと、これに開口する吸気通路１２ａ（分岐路）と、の角部を吸気通路１２ａの軸線と傾斜して交差する内外方向へ貫通する取付穴１３ａが形成される。

取付穴１３ａは、吸気通路に開口する小径部１７ａと、小径部１７ａと同軸上を延びて外部に開口する大径部１８ａと、小径部１７ａと大径部１８ａとの境界に形成される軸線ｐと直交する段差面１５ａと、が備えられる（図３、参照）。図４は、図３中のＳ矢視図であり、図３，図４において、段差面の一部（図４の斜線部）を取付穴の軸線ｐに沿って吸気通路１２ａへ開口させる形に抜き取る切り欠き３５が設けられる。取付穴１３ａの小径部１７ａは、シリンダヘッドとの接合面１１ａとこれに開口する吸気通路１２ａ（分岐路）との角部にかけて開口するので、段差面１５ａの一部を斜線部分と同じくシリンダヘッドの接合面１１ａへ開口させる形に切り欠き３５が設けられる。
図４において、段差面１５ａの一部（件の切り欠き３５を形成する）は、切り欠き３５により、大径部１８ａの円周上と吸気通路１２ａの内面との交点Ａ１，Ａ２間を結ぶ円弧Ｅ１と、これら交点Ａ１，Ａ２間を結ぶ直線Ｃと直交して各交点Ａ１，Ａ２を通る２つの直線Ｂ１，Ｂ２と、小径部１７ａの円周上と２つの直線Ｂ１，Ｂ２との交点Ｄ１，Ｄ２間を結ぶ円弧Ｅ２と、に囲まれる領域が抜き取られるのである。

アダプタ１０ａは鋳造部品であり、取付穴１３ａについても、件の切り欠き３５を含めて、アダプタ１０ａと一体に中子鋳造される。図２において、（ａ）は、アダプタ１０ａの一部について、シリンダヘッドとの接合面１１ａ側を直視する外観を表示するものである。（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ断面を表示するものであり、（ｃ）は、（ａ）中のＢ−Ｂ断面を表示するものである。この場合、（ａ）の外観と（ｃ）のＢ−Ｂ断面との両方に取付穴１３ａの切り欠き３５を含む小径部１７ａの開口が表れる。

取付穴１３ａの小径部１７ａは、シリンダヘッドとの接合面１１ａとこれに開口する吸気通路１２ａ（分岐路）との角部にかけて開口され、（ａ）の外観と（ｃ）のＢ−Ｂ断面との両方において、楕円を長軸上で半裁したような形状に表れる。取付穴１３ａの切り欠き３５は、（ａ）の外観と（ｃ）のＢ−Ｂ断面との両方に表れる小径部１７ａを短軸方向へ局部的に拡径する形に表れる。図５の取付穴１３に件の切り欠き３５を追加することを想定すると、図６において、大径部１８の円周上と吸気通路１２の内面との交点Ｆ１，Ｆ２間を結ぶ直線Ｇと、同じく交点Ｆ１，Ｆ２間を結ぶ円弧Ｈ（大径部１８の円周）と、から三日月状に囲われる領域（欠損部２２）の、円弧Ｈが図４の円弧Ｅ１上に対応する場合、切り欠き３５により、三日月状に囲われる領域（欠損部２２）およびこれと小径部１７との間（糸バリの発生する領域）が抜き取れることになる。

図３において、インジェクタ１４は、先端側から取付穴１３ａに挿入して段差面１５ａに先端を係止した状態に固定され、先端のノズル部１６がシリンダヘッドの吸気通路（吸気ポート）に臨み、噴霧が吸気バルブの傘部を指向するように組み付けられるのである。アダプタ１０ａの接合面１１ａに対応するシリンダヘッドの接合面においては、アダプタ１０ａ側の吸気通路１２ａおよび切り欠き３５を含む取付穴１３ａに対応する形に吸気ポート（吸気通路）が開口される。

このように切り欠き３５を取付穴１３ａに追加することにより、大径部１８ａの円周上と吸気通路１２ａの内面との交点Ａ１，Ａ２間を結ぶ円弧Ｅ１と、これら交点Ａ１，Ａ２間を結ぶ直線Ｃと直交して各交点Ａ１，Ａ２を通る２つの直線Ｂ１，Ｂ２と、小径部１７ａの円周上と２つの直線Ｂ１，Ｂ２との交点Ｄ１，Ｄ２間を結ぶ円弧Ｅ２と、に囲まれる領域（図４の斜線部の段差面）が吸気通路１２ａへ連続して開口する。つまり、三日月状の欠損部２２（図６、参照）と小径部１７との間が切り欠きにより繋がる形となり、糸バリの発生領域が無くなるため、裏ボス構造に拠らず、糸バリを生じさせることなく、大径部１８ａを深く形成することが可能となり、インジェクタ１４の先端が吸気バルブの傘部へ近づけられるため、噴霧の直撃率を高めることができる（図３、参照）。また、裏ボス構造に拠らないため、吸気の円滑な流れを損なうことなく、噴霧の直撃率を安価に高められる。

取付穴１３ａの切り欠き３５が無い場合（図５、参照）、大径部１８の深さは、裏ボス構造に拠らなければ、糸バリを発生させない程度の浅さに制限される。つまり、図５において、糸バリを発生させないためには、インジェクタ１４は、段差面１５により、点線の位置に規制され、取付穴１３ａの切り欠き３５が有る場合（図３、参照）に較べると、インジェクタ１４の先端が距離ｄだけ後退させられる。言い換えれば、この実施形態においては、取付穴１３ａの切り欠き３５により、糸バリを生じさせることなく、インジェクタ１４の先端が吸気バルブの傘部へ近づけられるため、噴霧の直撃率を有効に高められるのである。

インジェクタ１４の取付穴１３ａについては、吸気マニホールドを構成するアダプタ１０ａでなく、シリンダヘッド側に配置することも考えられる。その場合、図示しないが、吸気ポート（吸気通路）の軸線と傾斜して交差する内外方向へ貫通する取付穴として、吸気ポートに開口する小径部と、小径部と同軸上を延びて外部に開口する大径部と、小径部と大径部との境界に形成される軸線と直交する段差面と、が備えられる。

インジェクタ１４は、先端側から取付穴に挿入して段差面に先端を係止した状態に固定され、先端のノズル部がシリンダヘッドの吸気通路（吸気ポート）に臨み、噴霧が吸気バルブの傘部を指向するように組み付けられるのであり、取付穴を外部から軸線方向へ見て、大径部の円周上と吸気通路の内面との交点間を結ぶ円弧と、これら交点間を結ぶ直線と直交して各交点を通る２つの直線と、小径部の円周上と２つの直線との交点間を結ぶ円弧と、に囲まれる領域を取付穴の軸線方向に沿って吸気通路へ連続して開口させる形に切り欠きが設けられる。

このような実施形態においても、図６において、三日月状に囲われる領域（欠損部２２）の円弧Ｈが図４の円弧Ｅ１上に対応する場合、三日月状の欠損部２２と小径部１５との間が切り欠きにより繋がる形となり、糸バリの発生領域が無くなるため、裏ボス構造に拠らず、糸バリを生じさせることなく、大径部を深く形成することが可能となり、インジェクタ１４の先端が吸気バルブの傘部へ近づけられるため、噴霧の直撃率を有効に高めることができる。また、裏ボス構造に拠らないため、吸気の円滑な流れを損なうことなく、流れ噴霧の直撃率を安価に高められる。

図示の場合、件の切り欠き３５は、取付穴１３ａと一体に中子鋳造されるが、機械加工に拠って形成することもできる。例えば、図６の欠損部２２と小径部１７との間において、切り欠きは、取付穴１０を外部から軸線方向へ見て、大径部１８の円周上と吸気通路１２の内面との交点Ｆ１，Ｆ２間を結ぶ直線Ｇと、直線Ｇと直交して各交点Ｆ１．Ｆ２を通る２つの直線Ｋ１，Ｋ２と、小径部１７の円周上と２つの直線Ｋ１，Ｋ２との交点Ｍ１，Ｍ２間を結ぶ円弧Ｎと、から囲われる領域が取付穴１０の軸線方向に沿って吸気通路１２へ連続して開口させる形に加工されるのである

この発明の実施形態を表すアダプタの斜視図である。 同じくアダプタの一部を表す構成説明図である。 同じく取付穴の構成を説明するアダプタの一部断面図である。 同じく図３中のＳ矢視図である。 従来技術の説明図である。 同じく糸バリの発生に係る説明図である。

符号の説明

１０ａ アダプタ（吸気マニホールド）
１１ａ シリンダヘッドとの接合面
１２ａ 吸気通路
１３ａ 取付穴
１４ インジェクタ（燃料噴射弁）
１５ａ 段差面
１６ インジェクタのノズル部
１７ａ 小径部
１８ａ 大径部
３５ 切り欠き

Claims (3)

1. エンジンの吸気通路を構成する吸気マニホールドまたはシリンダヘッドに吸気通路の軸線と傾斜して交差する内外方向へ貫通する取付穴として、前記吸気通路に開口する小径部と、前記小径部と同軸上を延びて外部に開口する大径部と、前記小径部と前記大径部との境界に形成される段差面と、を備えてなり、インジェクタを先端側から前記取付穴に挿入して前記段差面に先端を係止した状態に固定するインジェクタの取付構造において、前記段差面を延長して得られる面は、前記大径部の外周を延長して得られる面の内側空間において前記吸気通路の内周面と交差していると共に、前記小径部の外周を延長して得られる面の外側空間において前記吸気通路の内周面と交差しており、前記取付穴を外部から軸線方向へ見て、前記大径部の外周と前記吸気通路の内面との交線と、前記交線の両端間を結ぶ直線と直交して各前記交線の両端を通る２つの直線と、前記小径部の外周を延長して得られる円周と前記２つの直線との交点間を結び、前記円周の一部をなす円弧と、に囲まれる領域を取付穴の軸線方向に沿って前記吸気通路へ連続して開口させる切り欠きを設けることを特徴とするインジェクタの取付構造。
2. 前記取付穴は、前記切り欠きを含め、前記吸気マニホールドまたは前記シリンダヘッドと一体に中子鋳造されることを特徴とする請求項１に係るインジェクタの取付構造。
3. 前記取付穴は、前記吸気マニホールドの前記吸気通路とその下流端が開口する接合面との角部に配置されることを特徴とする請求項１に係るインジェクタの取付構造。