特許 6773385 組付け構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6773385

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】組付け構造体

(51)【国際特許分類】

   F02M 61/16 20060101AFI20201012BHJP

   F02M 51/06 20060101ALI20201012BHJP

   F02M 61/14 20060101ALI20201012BHJP

   F02F 1/24 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   F02M61/16 Q

   F02M61/16 K

   F02M51/06 T

   F02M61/14 310Z

   F02M61/14 320Z

   F02M61/14 320A

   F02F1/24 J

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2017-19943(P2017-19943)

(22)【出願日】2017年2月6日

(65)【公開番号】特開2018-127911(P2018-127911A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100147

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 宏

(72)【発明者】

【氏名】中井 絢也

(72)【発明者】

【氏名】菖蒲池 健

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 連栄

【審査官】 菅野 京一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１５０９３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−２４１６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６７８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２８５０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０７９２６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−３２４３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２２８０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８１３６００（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７０６２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ６１／００

Ｂ２４Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周にＯリングを嵌め込んだ挿入体と、前記挿入体のうちの前記Ｏリングが嵌め込まれた部分が挿入される組付孔を有する組付対象と、を備える組付け構造体であって、
前記組付孔は、その内周面にクロスハッチング状のブラシ加工痕を有し、
前記Ｏリングは、前記組付孔の内周面と前記挿入体の外周面とで圧縮されている組付け構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、組付け構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

外周にＯリングを嵌め込んだ挿入体を組付対象の組付孔に組付けた組付け構造体として、例えばインジェクタをシリンダヘッドやインテークマニホールドの組付孔に組付けた内燃機関を挙げることができる。近年、内燃機関の組立時には、燃料供給管に複数のインジェクタを取り付けたインジェクタアセンブリを内燃機関に組付けることが行なわれている。この場合、インジェクタの数が多くなると、インジェクタアセンブリを組付ける際に非常に大きな押込み荷重が必要となるため、インジェクタアセンブリの組付け作業性が悪いと言う問題がある。

【0003】

上記問題を解決する技術として、例えば特許文献１には、隣接するインジェクタのＯリングの取付位置を変えるなどして、隣接するインジェクタの挿入のタイミングをずらす技術が開示されている。このような構成とすることで、インジェクタアセンブリを組付ける際の押込み荷重を約半分にできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１９１６３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の技術では、隣接するインジェクタの挿入のタイミングをずらすことでインジェクタアセンブリの組付け時の押込み荷重を低減しているため、押し込みを行う時間が長くなってしまう。特許文献１の技術では、個々の組付孔に対するインジェクタの挿入性が向上するわけではないため、組付けのために必要となるトータルの仕事量を大きく低減できず、組付け構造体の組付け作業性を改善できているとは言い難い。

【0006】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、組付孔への挿入体の挿入性を向上できる組付け構造体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る組付け構造体は、
外周にＯリングを嵌め込んだ挿入体と、前記挿入体のうちの前記Ｏリングが嵌め込まれた部分が挿入される組付孔を有する組付対象と、を備える組付け構造体であって、
前記組付孔は、その内周面にブラシ加工痕を有し、
前記Ｏリングは、前記組付孔の内周面と前記挿入体の外周面とで圧縮されている。

【発明の効果】

【0008】

上記組付け構造体は、作業性良く組付けることができる。組付孔の内周面にブラシ加工痕があることで、Ｏリングが嵌め込まれた挿入体を組付孔に押し込むための押込み荷重が低減されるからである。押込み荷重が低減するのは、組付孔の内周面にブラシ加工痕のような非常に細かい凹凸があることで、当該内周面に対するＯリングの滑りが良くなるからであると推察される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に示す内燃機関へのインジェクタアセンブリの組付け手順の概略説明図である。

【図2】実施形態１に示すインジェクタの組付け構造体の概略部分断面図である。

【図3】実施形態１に示す組付孔の形成方法の一例を示す概略説明図である。

【図4】（Ａ）は周回状のブラシ加工痕を有する組付孔の概略図、（Ｂ）はクロスハッチ状のブラシ加工痕を有する組付孔の概略図である。

【図5】ブラシ加工痕の有無と、インジェクタの押込み荷重との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態に係る組付け構造体を図面に基づいて説明する。

【0011】

＜実施形態１＞
本実施形態では、組付け構造体として内燃機関１を例にして説明する。内燃機関１では、インテークマニホールド２を組付対象とし、インテークマニホールド２に設けられる複数の組付孔５にインジェクタ３（挿入体）を挿入することで、インジェクタ３をインテークマニホールド２に組付ける。本例の内燃機関１では一気筒につき二本のインジェクタ３を組付けるデュアルインジェクタ方式を採用している。なお、組付対象は、シリンダヘッドであっても構わない。

【0012】

≪インジェクタ≫
本例では、図１に示すように、三気筒に対応する六本のインジェクタ３を燃料供給管４０に取り付けたインジェクタアセンブリ４の状態でインテークマニホールド２に組付ける（図１は組付け前の状態）。各インジェクタ３の外周には、周方向に延びる周回溝３ｇ（図２参照）が形成されており、その周回溝３ｇにＯリング３ｒが嵌め込まれている。インジェクタ３自体の構成は特に限定されず、例えばソレノイドインジェクタでも良いし、ピエゾインジェクタでも良い。

【0013】

≪組付孔≫
インテークマニホールド２には、各インジェクタ３に対応する六つの組付孔５が形成されている。組付孔５は、図２に示すように、インジェクタ３のうちのＯリング３ｒが嵌め込まれた部分が挿入される孔であって、本例では、その開口側から順に、逃がし部５０、太径部５１、テーパー部５２、および細径部５３を備える。逃がし部５０は、インジェクタ３を挿入し易いように開口に向って径が拡がっている部分である。太径部５１は、Ｏリング３ｒが接触する部分であって、組付孔５にインジェクタ３を挿入したとき、太径部５１の内周面とインジェクタ３の外周面との間でＯリング３ｒが圧縮される。細径部５３は、インジェクタ３の先端が嵌め込まれる部分であって、その内径は太径部５１の内径よりも小さい。テーパー部５２は、組付孔５の奥側に行くほど内径が小さくなる部分であって、インジェクタ３の先端を細径部５３に案内する役目を持つ。

【0014】

上記組付孔５の内周面、特にＯリング３ｒが接触する太径部５１の内周面には、ブラシ加工痕６が形成されている。もちろん、組付孔５の太径部５１以外の部分にもブラシ加工痕６があっても構わない。当該内周面にブラシ加工痕６があることで、組付孔５へのインジェクタ３の挿入性を向上できる、即ちインジェクタアセンブリ４の挿入時の押込み荷重を低減できる。

【0015】

≪組付孔の形成方法≫
上述したブラシ加工痕６を有する組付孔５の形成方法は、次のように行うことができる。
外周にＯリングを嵌め込んだ挿入体を挿入する組付孔の形成方法であって、
鋳造によって形成された組付対象に設けられる前記組付孔を設計寸法に加工する孔仕上げ工程と、
前記孔仕上げ工程の後に、前記組付孔に回転ブラシを挿入し、前記組付孔の内径寸法を変化させることなく、組付孔の内周面にブラシ加工痕を形成するブラシ加工工程と、を備える組付孔の形成方法。

【0016】

具体的な組付孔５の形成方法を図３，４に基づいて説明する。まず、鋳造によって、組付対象であるインテークマニホールド２（図１参照）を作製する。鋳造時の組付孔５にはバリが多く、またその組付孔５の寸法は、設計寸法よりも若干小さくなっている。そこで、孔仕上げ工程として、組付孔５を設計寸法に加工する。加工にはリーマを利用することができる。加工面である組付孔５の内周面には、リーマによる加工痕が散見される程度で、鏡面状に仕上がっている。

【0017】

次に、図３に示すように、仕上げ加工後の組付孔５にブラシ７を挿入して、組付孔５の内周面を磨く。ブラシ７は、例えば砥粒入りナイロンなどを利用することができる。また、ブラシ７の外径は、ブラシ加工痕６を形成したい部分の内径よりも１ｍｍ〜４ｍｍ大きくすることが好ましい。

【0018】

ブラシ加工の方法としては、例えば、回転するブラシ７を組付孔５に挿入し、所定時間の間、ブラシ７を軸方向に動かすことなくブラシ７で組付孔５の内周面を磨き、図４（Ａ）に示すような周方向に延びるブラシ加工痕６を組付孔５の内周面に形成することが挙げられる。ブラシ７の回転数は２００〜４００ｒｐｍ、ブラシ７の保持時間（組付孔５を磨く時間）は３〜１０秒とすることが挙げられる。

【0019】

別のブラシ加工の方法として、回転するブラシ７を組付孔５に挿入し、ブラシ７を軸方向に往復させながら、ブラシ７で組付孔５の内周面を磨き、図４（Ｂ）に示すようなクロスハッチ状のブラシ加工痕６を組付孔５の内周面に形成することが挙げられる。ブラシ７の回転数は２００〜４００ｒｐｍ、ブラシ７の軸方向の移動速度は、３５００〜４０００ｍｍ／分、ブラシ７の往復回数は１０〜２０回とすることが挙げられる。

【0020】

ブラシ加工痕６は、目視で確認できる細かい傷跡であって、リーマによる孔仕上げ加工とは明らかに異なる見た目を有する。ここで、図４（Ｂ）に示すクロスハッチ状のブラシ加工痕６では、右上がりの擦過痕と右下がりの擦過痕とのなす角のうち、周方向側のなす角は、２５°〜４０°とすることが好ましい。

【0021】

≪効果≫
ブラシ加工痕６を有する組付孔５とすることで、各組付孔５に対するインジェクタ３の挿入性を向上させることができる。そのため、図１に示すように、インテークマニホールド２の各組付孔５にインジェクタアセンブリ４の各インジェクタ３を位置合わせして、インジェクタ３を押し込む際の押込み荷重を大幅に低減することができる。その結果、インジェクタアセンブリ４の組付け作業性が大幅に改善される。

【0022】

また、ブラシ加工痕６を有する組付孔５へのインジェクタ３の挿入には、オイルなどの潤滑剤を使用する必要がない。そのため、内燃機関１の組立において、潤滑剤の塗布工程を一つ省略できる。また、インジェクタ３の挿入に潤滑剤を使用しないことで、環境負荷要因を一つ減らすことができる。

【0023】

＜試験例１＞
ブラシ加工の有無によって、各組付孔５へのインジェクタ３の挿入性の変化を調べた。

【0024】

≪試料Ｎｏ．１≫
リーマによる仕上げ加工を施した六つの組付孔５を備えるインテークマニホールド２を用意し（図１参照）、ブラシ加工を施すことなく、各組付孔５に個別にインジェクタ３を押し込むことで、各組付孔５へのインジェクタ３の押込み荷重を調べた。組付孔５の太径部５１（図２）の内径は１４．００ｍｍ、組付けの際には潤滑剤を使用しなかった。押込み荷重の測定結果を図５に示す。図５の横軸は試料番号、縦軸は押込み荷重であって、図中の丸印は６つの押込み荷重の平均値、縦棒はバラツキの範囲を示している。

【0025】

≪試料Ｎｏ．２≫
仕上げ加工後の組付孔５にブラシ加工を施して、図４（Ａ）に示すようなブラシ加工痕６を形成した上で、試料Ｎｏ．１と同様に、潤滑剤未使用での各組付孔５へのインジェクタ３の押込み荷重を調べた。組付孔５の数は６つ、組付孔５の太径部５１（図２）の内径は１４．００ｍｍであった。また、ブラシ７（図３）の外径は１６．００ｍｍであり、ブラシ７の回転数は３００ｒｐｍ、ブラシ加工の時間は５秒とした。押込み荷重の測定結果を図５に示す。

【0026】

≪試料Ｎｏ．３≫
仕上げ加工後の組付孔５にブラシ加工を施して、図４（Ｂ）に示すようなクロスハッチ状のブラシ加工痕６を形成した上で、試料Ｎｏ．１と同様に、潤滑剤未使用での各組付孔５へのインジェクタ３の押込み荷重を調べた。組付孔５の数は６つ、組付孔５の太径部５１（図２）の内径は１４．００ｍｍであった。ブラシ７（図３）の外径は１６．００ｍｍであり、ブラシ７の回転数は３００ｒｐｍ、ブラシ７の往復動の速度は３５４８ｍｍ／分、往復回数は２０回とした。図４（Ｂ）の右上がりの擦過痕と右下がりの擦過痕とのなす角のうち、周方向側のなす角は３０°であった。押込み荷重の測定結果を図５に示す。

【0027】

≪試験結果≫
図５に示す試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２，３との比較により、仕上げ加工後に組付孔５にブラシ加工を施すことで、インジェクタ３の押込み荷重を約３割程度低減できることが分かった。また、試料Ｎｏ．２と試料Ｎｏ．３との比較により、組付孔５にクロスハッチ状のブラシ加工痕６を形成する方が、インジェクタ３の押込み荷重を低減できることが分かった。

【0028】

＜付記＞
本発明の組付け構造体は、以下に示すように、複数の挿入体を備える挿入体アセンブリを前提とする組付け構造体であっても良い。
外周にＯリングを嵌め込んだ挿入体を複数備える挿入体アセンブリと、各前記挿入体の前記Ｏリングが嵌め込まれた部分が挿入される組付孔を複数備える組付対象と、を備える組付け構造体であって、
各前記組付孔は、その内周面にブラシ加工痕を有し、
各前記挿入体の前記Ｏリングは、前記組付孔の内周面と前記挿入体の外周面とで圧縮されている組付け構造体。
ここで、『挿入体』を『インジェクタ』、『挿入体アセンブリ』を『インジェクタアセンブリ』、『組付対象』を『インテークマニホールドまたはシリンダヘッド』、『組付け構造体』を『内燃機関』と読み替えても構わない。

【符号の説明】

【0029】

１ 内燃機関（組付け構造体）
２ インテークマニホールド（組付対象）
３ インジェクタ（挿入体） ３ｇ 周回溝 ３ｒ Ｏリング
４ インジェクタアセンブリ ４０ 燃料供給管
５ 組付孔 ５０ 逃がし部 ５１ 太径部 ５２ テーパー部 ５３ 細径部
６ ブラシ加工痕
７ ブラシ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】