JP2019178621A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を向上する。【解決手段】エンジンは、インジェクタ１５と、インジェクタ１５の一端に連結される連結部１６ｃを有する燃料配管１６と、インジェクタ１５および燃料配管１６の連結部１６ｃを囲繞するカバー部材２０と、カバー部材２０に設けられ、カバー部材２０の内面から外面まで貫通する排油孔と、を備える。連結部１６ｃから燃料が漏洩しても排油孔から燃料が排出され、排油孔がない場合に比べて燃料の流出方向を制御できる。【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンに関する。

エンジンのインジェクタの一端には、燃料配管が連結される。燃料配管からインジェクタに供給された燃料は、インジェクタの他端側から噴射される。例えば、特許文献１に記載のように、インジェクタと燃料配管との連結箇所には、燃料の漏洩を防止するためのシールリングが設けられる。

特開２００８−０９５５３１号公報

上記のように、インジェクタと燃料配管との連結箇所にシールリングが設けられていても、インジェクタが燃料配管から外れてしまえば燃料が漏洩してしまう。そのため、燃料が漏洩したとしても、漏洩した燃料を適切に処理し、安全性を向上する技術の開発が希求される。

そこで、本発明は、安全性を向上することができるエンジンを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のエンジンは、インジェクタと、インジェクタの一端に連結される連結部を有する燃料配管と、インジェクタおよび燃料配管の連結部を囲繞するカバー部材と、カバー部材に設けられ、カバー部材の内面から外面まで貫通する排油孔と、を備える。

カバー部材の外面のうち、排油孔の下方に設けられ、排油孔から排出される燃料が流れる第１ガイド部を備えてもよい。

カバー部材の内面に設けられ、カバー部材の内部の燃料を排油孔に導く第２ガイド部を備えてもよい。

第２ガイド部は、溝、または、突起であってもよい。

本発明によれば、安全性を向上することができる。

本実施形態のエンジンの構成を示す概略図である。 インジェクタおよび燃料配管の斜視図である。 インジェクタのインテークマニホールドに対する取り付け方向を説明する図である。 燃料配管、および、インテークマニホールドのうち、インジェクタとの連結箇所を抽出してインジェクタと共に示した図である。 インジェクタへのカバー部材の取り付けを説明するための図である。 燃料配管、および、インテークマニホールドのうち、インジェクタとの連結箇所を抽出して、カバー部材が取り付けられたインジェクタと共に示した図である。 カプラー孔近傍の抽出図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態のエンジン１の構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジン１においては、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に設けられたシリンダヘッド３と、シリンダブロック２内で摺動可能にコネクティングロッド４に支持されたピストン５とが設けられる。そして、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、ピストン５の冠面とによって囲まれた空間が燃焼室６となる。

シリンダヘッド３には、吸気ポート７および排気ポート８が燃焼室６に連通するように設けられる。吸気ポート７と燃焼室６との間には、吸気弁９の先端が位置し、排気ポート８と燃焼室６との間には、排気弁１０の先端が位置している。吸気弁９は、他端にカム１１が当接されており、カム１１が回転することにより、吸気ポート７と燃焼室６と間を開閉する。排気弁１０は、他端にカム１２が当接されており、カム１２が回転することにより、排気ポート８と燃焼室６との間を開閉する。

シリンダヘッド３には、先端が燃焼室６内に位置するように点火プラグ１３が設けられる。点火プラグ１３は、所定のタイミングで点火され、燃焼室６内に流入した燃料を燃焼させる。また、吸気ポート７の上流側には、インテークマニホールドを含む吸気流路１４が連通される。インジェクタ１５は、吸気流路１４のインテークマニホールドに燃料を噴射する。

図２は、インジェクタ１５および燃料配管１６の斜視図である。図２に示すように、インジェクタ１５は先端部１５ａを有する。先端部１５ａから燃料が噴射される。インジェクタ１５のうち、先端部１５ａと反対側の基端部１５ｂは、燃料配管１６に連結される。

燃料配管１６は管状の燃料レール１６ａを有する。燃料レール１６ａには、締結部１６ｂが溶接される。締結部１６ｂは、例えば、屈曲された板部材である。締結部１６ｂには、不図示の貫通孔が形成される。締結部１６ｂは、貫通孔に挿通されたボルトによってインテークマニホールドに締結される。

燃料レール１６ａには、２つの連結部１６ｃが設けられる。連結部１６ｃは管状である。連結部１６ｃの一端は、燃料レール１６ａに接続され、連結部１６ｃの内部が燃料レール１６ａの内部に連通する。連結部１６ｃの他端は、開口しており、それぞれ、インジェクタ１５の基端部１５ｂが挿通されて連結される。

ここでは、燃料配管１６に２つのインジェクタ１５が連結される場合について説明したが、燃料配管１６に連結されるインジェクタ１５の数は、１つでも３つ以上であってもよい。

インジェクタ１５のうち、基端部１５ｂ側の一端は開口している。燃料配管１６に供給された燃料は、インジェクタ１５の一端の開口からインジェクタ１５の内部に流入する。インジェクタ１５の内部には、不図示のプランジャが設けられる。インジェクタ１５は、プランジャが移動することにより、先端部１５ａ側の他端から、インテークマニホールド１７の内部に燃料を噴射する。燃料は吸気と共に吸気ポート７を通って燃焼室６に導かれて燃焼する。

図３は、インジェクタ１５のインテークマニホールド１７に対する取り付け方向を説明する図である。図３中、上方向が鉛直上方、下方向が鉛直下方である。図３中、インテークマニホールド１７を二点鎖線で示す。インテークマニホールド１７は、上記の吸気流路１４の一部を形成する。インテークマニホールド１７の端部１７ａは、シリンダヘッド３の吸気ポート７に連結される。

インジェクタ１５の先端部１５ａは、インテークマニホールド１７の内部に挿通される。先端部１５ａは、インテークマニホールド１７の内部で、端部１７ａ側（吸気ポート７側）に向けられる。

図４は、燃料配管１６、および、インテークマニホールド１７のうち、インジェクタ１５との連結箇所を抽出してインジェクタ１５と共に示した図である。図４では、燃料配管１６の連結部１６ｃの一部と、インテークマニホールド１７を断面図で示す。

図４（ａ）に示すように、燃料配管１６の連結部１６ｃと、インジェクタ１５の基端部１５ｂ側の外周面１５ｃとの間には、シールリングＳａが設けられる。インジェクタ１５の基端部１５ｂ側の外周面１５ｃには、シール溝１５ｄが形成される。シールリングＳａは、例えば、シール溝１５ｄに取り付けられる。

また、インテークマニホールド１７には、取付孔１７ｂが形成される。取付孔１７ｂは、インテークマニホールド１７の内周面から外周面１７ｃまで貫通する。取付孔１７ｂのうち、外周面１７ｃ側の開口には、大内径部１７ｄが形成される。大内径部１７ｄは、取付孔１７ｂのうち、内周面側の部位よりも内径が大きい。

インジェクタ１５の先端部１５ａ側の外周面１５ｃと、大内径部１７ｄとの間には、シールリングＳｂが設けられる。シールリングＳｂは、例えば、大内径部１７ｄの内周面に取り付けられる。

例えば、インテークマニホールド１７の内部の圧力が、バックファイヤなどの影響により高圧となると、シールリングＳｂが取付孔１７ｂから押し出されてしまうことがある。シールリングＳｂが移動した分、図４（ｂ）に白抜き矢印で示すように、インジェクタ１５が取付孔１７ｂに深くまで挿通される。その結果、シールリングＳａが燃料配管１６の連結部１６ｃから外れてしまう。そのため、燃料配管１６内の燃料が、連結部１６ｃとインジェクタ１５の基端部１５ｂ側の外周面１５ｃとの隙間を通って漏洩してしまう。

図５は、インジェクタ１５へのカバー部材２０の取り付けを説明するための図である。図５（ｂ）に示すように、カバー部材２０は、例えば、樹脂製である。カバー部材２０は、大凡菅状の本体部２１を有する。本体部２１は、インジェクタ１５および燃料配管１６の連結部１６ｃを囲繞する。

本体部２１は、図５（ａ）に示すように、第１本体部２１ａと第２本体部２１ｂで構成される。本体部２１は、第１本体部２１ａ、第２本体部２１ｂが組み合わせられて形成される。すなわち、本体部２１は、第１本体部２１ａ、第２本体部２１ｂに２分割できる。

インジェクタ１５には、カプラー部１５ｅが設けられる。カプラー部１５ｅは、インジェクタ１５の外周面１５ｃから突出する。カプラー部１５ｅの内部には、コネクトピン１５ｆが収容される。コネクトピン１５ｆを介して外部電源から供給された電力によって、上記のプランジャが移動する。

本体部２１には、カプラー孔２１ｃが形成される。カプラー孔２１ｃは、本体部２１の内周面２１ｄ（内面）から外周面２１ｅ（外面）まで貫通する。図５（ａ）に示すように、第１本体部２１ａと第２本体部２１ｂが分離した状態では、カプラー孔２１ｃが分割されて互いに逆向きの対向溝２１ｆとなる。すなわち、カプラー孔２１ｃは、第１本体部２１ａと第２本体部２１ｂの境界に形成される。そのため、図５（ｂ）に示すように、カプラー部１５ｅを挟んで、第１本体部２１ａ、第２本体部２１ｂをインジェクタ１５に組み付け可能となる。

本体部２１の外周面２１ｅには、第１ガイド部２１ｇが設けられる。図５では、インジェクタ１５を、図５中、上下方向に平行な向きとなるように示すが、上記の図３に示すように、インジェクタ１５は、鉛直方向に対して傾斜している。第１ガイド部２１ｇは、カプラー孔２１ｃよりも鉛直下方に位置する。

第１ガイド部２１ｇは、第２本体部２１ｂと一体成型される。ただし、第１ガイド部２１ｇは、第１本体部２１ａと一体成型されてもよいし、別体に成型されたものが本体部２１に取り付けられてもよい。

第１ガイド部２１ｇは、所謂樋であり、例えば、長手方向に垂直な断面形状が大凡Ｕ字型である。すなわち、第１ガイド部２１ｇは、鉛直下方に窪んだ溝を有する。第１ガイド部２１ｇは、鉛直上方が開口した流路を形成する。

本体部２１の内周面２１ｄには、第２ガイド部２１ｈが設けられる。第２ガイド部２１ｈは、例えば、内周面２１ｄから突出する突起で構成される。第２ガイド部２１ｈは、内周面２１ｄに沿って、インジェクタ１５の基端部１５ｂ側から先端部１５ａ側に向かってらせん状に延在する。

本体部２１の外周面２１ｅには、取付溝２１ｋが形成される。取付溝２１ｋは、カプラー孔２１ｃよりも、本体部２１の一端部２１ｍ側（インジェクタ１５の先端部１５ａ側）に位置する。取付溝２１ｋは、外周面２１ｅの全周に亘って延在する。第１本体部２１ａと第２本体部２１ｂが組み合わせられた後、取付リング２２に本体部２１の一端部２１ｍが挿通される。そして、取付リング２２は、取付溝２１ｋに嵌め込まれる。取付リング２２によって、第１本体部２１ａと第２本体部２１ｂが一体化する。

取付溝２１ｋによって、取付リング２２の脱落が抑制される。ここでは、取付溝２１ｋが設けられる場合について説明したが、外周面２１ｅには、取付溝２１ｋの代わりに、例えば、本体部２１の他端部２１ｎ側に向かって斜めに突出する環状の突起が形成されてもよい。

図６は、燃料配管１６、および、インテークマニホールド１７のうち、インジェクタ１５との連結箇所を抽出して、カバー部材２０が取り付けられたインジェクタ１５と共に示した図である。図６では、燃料配管１６の連結部１６ｃの一部、インテークマニホールド１７、および、カバー部材２０を断面図で示す。図６では、第１ガイド部２１ｇ、第２ガイド部２１ｈの図示を省略する。

図６に示すように、カバー部材２０の本体部２１のうち、カプラー孔２１ｃの内周面は、カプラー部１５ｅに対して、インジェクタ１５の中心軸方向に対向する。また、本体部２１のうち、燃料配管１６側の一端部２１ｍは、燃料配管１６の連結部１６ｃに対して、インジェクタ１５の中心軸方向に対向する。そのため、本体部２１は、インジェクタ１５の中心軸方向に対して位置決めされる。

本体部２１の一端部２１ｍ側には開口部２１ｐが形成される。開口部２１ｐは、燃料配管１６の連結部１６ｃの外周面に径方向に当接することで閉塞される。本体部２１の他端部２１ｎ側には開口部２１ｑが形成される。開口部２１ｑは、インテークマニホールド１７の外周面１７ｃに、インジェクタ１５の中心軸方向に当接することで閉塞される。

そのため、本体部２１の内部は、大凡、カプラー孔２１ｃのみで外部と連通している。上記のように、燃料配管１６内の燃料が、連結部１６ｃとインジェクタ１５の基端部１５ｂ側の外周面１５ｃとの隙間を通って漏洩した場合、燃料は、カバー部材２０と、インジェクタ１５との間を通って、カプラー孔２１ｃから外部に排出される。

このように、カプラー孔２１ｃは、燃料を排出する排油孔として機能する。カプラー孔２１ｃを、燃料が流出しても安全性を損ないにくい方向に開口させておくことで、エンジン１の安全性が向上する。ここでは、排油孔がカプラー孔２１ｃである場合について説明したが、カプラー孔２１ｃとは別に排油孔が形成されてもよい。

また、図５（ｂ）に示すように、第１ガイド部２１ｇを設けることで、カプラー孔２１ｃから排出された燃料が、流下する方向をより安全な方向に導くことが可能となる。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、第２ガイド部２１ｈを設けることで、カバー部材２０の内部で燃料の流れが乱れ難く、カプラー孔２１ｃに導かれ易い。

図７は、カプラー孔２１ｃ近傍の抽出図である。図７では、カプラー部１５ｅの図示を省略する。図７に示すように、第２ガイド部２１ｈは、カプラー孔２１ｃの鉛直上方の近傍に位置する。第２ガイド部２１ｈによって、所謂ラビリンス構造となっているため、燃料が勢いよくカプラー孔２１ｃから排出され難い。その結果、流れが抑えられた燃料は、カプラー孔２１ｃから所期の方向に向かって（例えば、第１ガイド部２１ｇに向かって）、流出し易い。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、第１ガイド部２１ｇが設けられる場合について説明したが、第１ガイド部２１ｇは必須の構成ではない。

また、上述した実施形態では、第２ガイド部２１ｈが設けられる場合について説明したが、第２ガイド部２１ｈは必須の構成ではない。また、第２ガイド部２１ｈは、突起に限らず、例えば、溝で構成されてもよい。

また、上述した実施形態では、カバー部材２０の本体部２１が大凡管状である場合について説明したが、本体部２１は、中空の角柱形状であってもよいし、他の形状であってもよい。

本発明は、エンジンに利用することができる。

１ エンジン
１５ インジェクタ
１６ 燃料配管
１６ｃ 連結部
２０ カバー部材
２１ｃ カプラー孔（排油孔）
２１ｄ 内周面（内面）
２１ｅ 外周面（外面）
２１ｇ 第１ガイド部
２１ｈ 第２ガイド部

Claims (4)

1. インジェクタと、
   前記インジェクタの一端に連結される連結部を有する燃料配管と、
   前記インジェクタおよび前記燃料配管の連結部を囲繞するカバー部材と、
   前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材の内面から外面まで貫通する排油孔と、
   を備えるエンジン。
2. 前記カバー部材の外面のうち、前記排油孔の下方に設けられ、前記排油孔から排出される燃料が流れる第１ガイド部
   を備える請求項１に記載のエンジン。
3. 前記カバー部材の内面に設けられ、前記カバー部材の内部の燃料を前記排油孔に導く第２ガイド部
   を備える請求項１または２に記載のエンジン。
4. 前記第２ガイド部は、溝、または、突起である請求項３に記載のエンジン。

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