发动机缸盖结构的制作方法

1.本发明涉及工业用柴油发动机或机动车用发动机等具有燃料蓄压器的发动机的缸盖周围的结构，即发动机缸盖结构。


背景技术：

2.通常，使用燃料蓄压器(共轨系统等)的发动机，利用燃料压送泵对燃料蓄压器蓄积高压燃料，从燃料蓄压器向配置于汽缸的燃料喷射装置(喷射器)铺设耐高压的燃料配管。作为这种技术，已知有专利文献1或专利文献2所公开的发明。
3.可知所述现有技术中存在下述a～c所示的问题：a.设置耐高压的燃料配管，所以，燃料配管会产生压力损失；b.每个燃料喷射装置均需要燃料配管，所以，部件数量增多；c.燃料蓄压器和燃料喷射装置均需要支撑构件，部件数量增加。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平08-061133号公报
7.专利文献2：日本特开2015-169094号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的问题
9.为解决所述问题a～c，要考虑下面列举的技术课题(1)～(3)：(1)省略或尽量缩短耐高压的燃料配管；(2)简化或省略燃料蓄压器或者/以及燃料喷射装置的支撑架；(3)削减部件数量。
10.本发明的目的在于，通过进一步设计燃料蓄压器及其支撑结构等，来提供一种尽可能多地解决前述课题(1)～(3)的发动机缸盖结构。
11.用于解决问题的手段
12.本发明的发动机缸盖结构，其特征在于，
13.用于将燃料蓄压器安装于缸盖的支撑架配置在燃料喷射装置的旁侧或者位于相邻的所述燃料喷射装置之间，所述燃料蓄压器具有与所述燃料喷射装置接合的接合部，
14.所述支撑架具有：装载部，装载并安装所述燃料蓄压器；安装脚部，从所述装载部延伸设置，用于向所述缸盖进行安装；对齐脚部，从所述装载部延伸设置，用于相对于所述缸盖进行定位。
15.本发明的第二及其他方案参见权利要求书。
16.发明的效果
17.根据本发明，因为燃料蓄压器与燃料喷射装置直接接合，所以，不需要现有技术中所需的耐高压的燃料配管，能够削减部件数量并降低成本，且能够解决燃料配管发生压力损失的问题。
18.因为装载并支撑燃料蓄压器的支撑架能够以由对齐脚部定位的状态安装于缸盖，
所以，通过在组装有燃料蓄压器的状态下将支撑架安装于缸盖，能够使安装于缸盖的燃料喷射装置也与燃料蓄压器相接合。另外，通过在组装预先接合有燃料喷射装置的燃料蓄压器的状态下，将支撑架安装于缸盖，从而，能够将燃料喷射装置安装于缸盖的规定安装位置。
19.另外，通过直接接合燃料喷射装置和燃料蓄压器，使燃料喷射装置的位置固定，所以，能够省略用于支撑燃料喷射装置的专用的支撑构件。
20.其结果，通过进一步设计燃料蓄压器及其支撑结构等，提供一种尽可能多地解决前述课题(1)～(3)的发动机缸盖结构。
附图说明
21.图1是工业用柴油发动机的右视图。
22.图2是工业用柴油发动机的俯视图。
23.图3是工业用柴油发动机的后视图。
24.图4是表示共轨系统的支撑结构的关键部分的部分切口的后视图。
25.图5是表示共轨系统的支撑结构的关键部分的部分切口的右视图。
26.图6是表示共轨系统的支撑结构的关键部分的部分切口的从斜上方观察到的主视图。
27.图7是表示支撑架的图，图7的(a)是右视图，图7的(b)是主视图。
28.图8是表示支撑架的图，图8的(a)是俯视图，图8的(b)是沿图8的(a)中z箭头方向观察到的主视图。
29.图9是表示共轨系统的图，图9的(a)是右视面，图9的(b)是俯视图。
30.图10的(a)是共轨系统的主视图，图10的(b)是为了表示喷射器相对于缸盖的倾斜角度而沿图2的z-z线切割后的关键部分的剖面图。
31.图11是表示共轨系统与支撑架的安装面和支撑架的喷射器接合面彼此在同一平面上的示意图。
具体实施方式
32.下面，就农用拖拉机或建造设备上装载的工业用柴油发动机(以下，略称为“发动机”)的情况，参照附图对本发明的发动机缸盖结构的实施方式进行说明。此外，将发动机中冷却扇所在一侧定义为前，将飞轮所在一侧定义为后，将排气歧管所在一侧(排气侧)定义为左，将进气歧管所在一侧(进气侧)定义为右。
33.图1～图3示出了直列三缸的共轨式工业用柴油发动机。在该发动机e中，缸盖12组装在缸体11上，缸盖罩13组装在缸盖12上。传动箱14和油盘15分别组装在缸体11的前方和下方。
34.传动带16、发动机冷却扇17等配置于发动机e的前部，飞轮18、飞轮壳用托架19等配置于发动机e的后部。交流发电机20、排气歧管21、电池启动器22等配置于发动机e的左部，进气歧管23、油过滤器24、燃料供给泵25等配置于发动机e的右部。共轨系统(燃料蓄压器的一个例子)1、水通26等配置于发动机e的上部。
35.接着，对缸盖12及缸盖罩13周边的结构，即发动机缸盖结构进行说明。如图1～图3
及图4～图6所示，前后朝向姿势的共轨系统1铺设于缸盖12的上方且缸盖罩13的右侧。并且，共轨系统1直接与安装在缸盖12上的三个喷射器(燃料喷射装置的一个例子)2相接合，通过两个支撑架3安装于缸盖12。
36.如图1～图3及图4～图6所示，三个喷射器2、2、2沿着汽缸直列方向即前后方向排列，并具有以越向右后方行进(越向右方行进且越向后方行进)越高的方式朝向倾斜的上下方向的喷射轴心p，在从缸盖12的上表面即缸盖上表面12a立起的状态下，以插入状态装载于缸盖12。
37.如图10的(b)、图11所示，各个喷射轴心p之间相互平行，轴心被设定为以与缸盖上表面12a的相对于垂直方向的角度θ倾斜。角度θ设定为10～30度(10
°
≤θ≤30
°
)，优选设定为20度。喷射器2被设置成向设置于燃烧室(省略图示)的副室8喷射高压燃料的状态。另外，如图5及图10的(b)所示，在缸盖12上通过压入设置有环形套筒7，该环形套筒7用于确定喷射器2相对于缸盖12的安装高度位置。
38.如图1～图6、图9、图10所示，共轨系统1具有：轨体1a，呈在汽缸直列方向(前后方向)上长的管状；与喷射器2接合的三处接合部1b，形成于轨体1a；两处被支撑部1c，配置在接合部1b、1b之间。供给部1d和溢流出口部1e分别形成于轨体1a的前端和后端部，所述供给部1d连接有与燃料供给泵25相连接的供给配管27。可以在轨体1a的长度方向的中央部上形成用于通过螺接等来安装压力传感器(省略图示)的凸起部(省略图示)，也可以在轨体1a的后端设置调压阀(省略图示)。共轨系统1通过前后排列的两个支撑架3、3安装于缸盖上表面12a。
39.如图4～图8所示，支撑架3具有装载部3c、安装脚部3a和对齐脚部3b并形成为向下的
“コ”
字形构件(金属构件)，所述装载部3c装载并安装共轨系统1的被支撑部1c，所述安装脚部3a从装载部3c延伸设置，用于向缸盖12进行安装，所述对齐脚部3b从装载部3c延伸设置，用于相对于缸盖12进行定位。此外，支撑架3的形状可以是
“コ”
字形之外的形状，如“口”字形或大致“π”字形等。
40.在装载部3c上形成有通孔3e和小孔3d，所述通孔3e呈上下方向，用于通过支撑螺栓6从下方螺接该上表面3c上装载的被支撑部1c，所述小孔3d用于嵌入用以定位或止转的销28。在安装脚部3a上形成有插通孔3a，所述插通孔3a用于从上方将安装脚部3a螺栓固定于缸盖上表面12a。在对齐脚部3b上形成有定位孔3b，用于嵌入确定支撑架3与缸盖12的相对位置的定位销(定位构件的一个例子)4。在装载部3c的后端部形成通孔3a的开口部所在的水平面状的座面3f。
41.在缸盖12的上部以在缸盖上表面12a开口的状态形成有螺母部30，并形成有外嵌于定位销4的第二定位孔12n，所述螺母部30用于螺接穿过安装脚部3a的螺栓29。通过定位销4将对齐脚部3b相对于缸盖12定位，在此状态下，用螺栓29将安装脚部3a螺接于缸盖上表面12a，从而，对各支撑架3进行螺栓固定。
42.如图5、图8的(a)、图8的(b)所示，安装面5与接合面1b位于同一平面，所述安装面5由共轨系统1与装载部3c之间的安装面，即，被支撑部1c的底面1c或装载部3c的上表面3c形成，所述接合面1b由与具有该安装面5(底面1c、上表面3c)的支撑架3相邻的喷射器2与共轨系统1之间的接合面，即，接合部1b的下表面形成。
43.具体而言，如图9和图11所示，从前往后数第一位的第一接合面1b1与从前往后数
第一位的第一底面1c1位于同一平面s，从前往后数第二位的第二接合面1b2与从前往后数第二位的第二底面1c2位于同一平面t。不存在与从前往后数第三位(最末)的第三接合面1b3位于同一平面u的底面1c。此外，该四个表面即第一接合面1b1、第一底面1c1、第二接合面1b2、第二底面1c2以及从前往后数第三位(最末)的第三接合面1b3，这五个面互相平行。
44.如图5、图10、图11所示，在被支撑部1c上形成有用于紧固支撑螺栓6的螺母部1n以及用于嵌入销28的向上孔1f。另外，在接合部1b上形成有用于嵌合喷射器2的上部的安装孔1g。
45.也就是说，分别在装载部3c的后侧(一端侧的一个例子)设置安装脚部3a，在装载部3c的前侧(另一端侧的一个例子)设置对齐脚部3b，支撑架3被设置为在从与汽缸直列方向交叉的方向(从右侧略后朝向左侧略前的方向)观察时开口向下的
“コ”
字形的构件。
46.在使用支撑架3、3将共轨系统1安装于缸盖12的组装状态下，插入并安装于缸盖12的三个喷射器2与共轨系统1直接接合(连接)，并且，能够防止喷射器2向上方脱落。此外，图1～图3、图5中示出的31是为使窜漏气体返回而将缸盖罩13的顶部与进气歧管23连接的窜漏气体返回管。
47.如图8～图11所示，支撑架3的对齐脚部3b的轴心(定位孔3b的轴心)y被设定为与喷射轴心p的角度(与缸盖上表面12a的相对于垂直方向的角度)θ相平行的角度。也就是说，定位孔3b和向上孔1f具有与接合面1b正交的轴心y。并且，接合部1b的轴心(安装孔1g的轴心)与喷射轴心p相同，螺母部1n和通孔3e的轴心q，以及定位孔3b和向上孔1f的轴心y均被设定为与喷射轴心p相平行。此外，安装脚部3a(通孔3a、螺栓29)的轴心(省略图示)的方向相对于缸盖上表面12a的垂直方向。
48.因为第一接合面1b1与第一底面1c1能够由一个加工动作形成，第二接合面1b2与第二底面1c2能够由一个加工动作形成，第三接合面1b3能够由一个加工动作形成，合计通过三个加工动作即可完成，所以，具有下述优点：与两个底面1c和三个接合面1b位于互不相同的平面而合计需要五个加工动作的情形相比，以少量加工动作数即可完成。另外，设定两个底面1c与三个接合面1b倾斜角度相同，这一设定因有利于加工精确度的提高和加工成本的降低而优选。此外，若替代“互相位于同一平面”而构成为“相互平行的面”，则能够取得下述优点：与互相不平行的情形相比，加工器具的角度设定由一个动作即可完成。
49.参照图4～图6，在缸盖12上组装共轨系统1的作业如下所述。首先，使用支撑螺栓6和销28来组装共轨系统1和两个支撑架3、3。接着，将与各接合部1b的安装孔1g对应的喷射器2嵌入assy装配(预组装)有该两个支撑架3、3的共轨系统1，并且，在通过定位销4定位各支撑架3和缸盖12的状态下，用两个螺栓29、29将各支撑架3、3紧固于缸盖上表面12a，从而，完成共轨系统1的组装。
50.在将共轨系统1组装于缸盖12的状态下，将共轨系统1与各喷射器2接合(连接)，并且，保持喷射器2的安装状态防止其从缸盖12上方脱落。分别通过销28定位共轨系统1与各支撑架3，并通过定位销4定位各支撑架3和缸盖12，用螺栓29、29将支撑架3、3安装于缸盖12，从而，能够毫无困难地接合(连接)三个接合部1b与三个喷射器2。
51.此外，能够采用如下组装作业顺序：事先在共轨系统1上组装两个支撑架3和三个喷射器2，通过两个支撑架3将assy装配有两个支撑架3和三个喷射器2的共轨系统1组装于缸盖12。
52.本发明的实施方式的发动机缸盖结构，能够获得下述1～8所示的作用效果：
53.1.因为直接接合(连接)共轨系统1与喷射器2，所以，与用配管连接该二者的情形相比，能够减少压力损失，并以此改善燃料消耗，还能够降低成本。并且，从能够废除用于喷射器2的托架这一点来看，能够降低成本并提高部件的可靠性；
54.2.具有下述优点：因为用支撑架3将共轨1安装在缸头12上，所以，能够将此二者的振动频率设置得相同，能够降低成本并提高耐久性及可靠性；
55.3.因为在共轨系统1自身上设置有溢流出口部1e(溢流功能)，所以，相较于在每个喷射器上均设置溢流管的方式，能够使组装及拆卸简单化，并有利于降低成本；
56.4.因为从装载部3c的下方对用于固定共轨系统1与支撑架3的螺栓进行紧固，所以，支撑架3无需位于高于共轨系统1的位置，能够实现高度方面的紧凑化；
57.5.具有下述优点：因为支撑架3形成为安装脚部3a与对齐脚部3b从装载部3c的各端向下方延伸的向下的
“コ”
字形，所以，能够避免邻近部件与支撑螺栓6之间的干扰，即便在组装于缸盖12的状态下，也能够实现支撑螺栓6的装卸，维修性优异。只要能够实现支撑螺栓6的装卸或转动操作，支撑架3的形状可以是
“コ”
字形之外的形状(例如“口”字形、横向凹陷的
“コ”
或“口”字形)；
58.6.因为共轨系统1相对于支撑架3的安装面5(底面1c)与共轨系统1相对于喷射器2的接合面1b位于同一平面s、t，所以，能够降低加工成本并缩短加工时间；
59.7.因为设置对支撑架3和缸盖12进行定位的定位销4，使得能够将共轨系统1和喷射器2assy装配(预组装)后组装于缸盖12，所以，能够实现组装的容易化及成本的降低；
60.8.因为设置有用于确定喷射器2相对于缸盖12的安装高度的套筒7，所以，能够提高喷射器2与共轨系统1之间的接合部(连接部)的精确度，有利于提高耐久性。另外，若将套筒7压入缸盖12，则能够防止套筒的转动，从而优选。
61.〔其他实施方式〕
62.例如，在直列二缸柴油发动机中，可以是在各喷射器的外侧均配置支撑架地设置共轨系统的结构，该情况下，形成“支撑架3配置在燃料喷射装置2的旁侧”这样的结构。
63.附图标记说明
64.1燃料蓄压器(共轨系统)
65.1b接合面
66.2燃料喷射装置(喷射器)
67.3支撑架
68.3a安装脚部
69.3b对齐脚部
70.3c装载部
71.3a通孔
72.3b定位孔
73.3e通孔
74.4定位构件
75.5安装面
76.12缸盖
77.y轴心