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(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】
(24)【登録日】2023-05-15
(45)【発行日】2023-05-23
(54)【発明の名称】エンジン
(51)【国際特許分類】
F02M 55/00 20060101AFI20230516BHJP
F02M 55/02 20060101ALI20230516BHJP
【ＦＩ】
F02M55/00 B
F02M55/00 D
F02M55/02 350P
F02M55/02 350U
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2019240087
(22)【出願日】2019-12-31
(65)【公開番号】P2021110232
(43)【公開日】2021-08-02
【審査請求日】2021-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】100087653
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 正二
(72)【発明者】
【氏名】長井 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】山▲崎▼ 隆寛
(72)【発明者】
【氏名】秋朝 智也
(72)【発明者】
【氏名】植田 真人
(72)【発明者】
【氏名】小西 宏和
【審査官】二之湯 正俊
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－２２３１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５８－１６１１６６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１９９５３９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｍ ３９／００－７１／０４
Ｆ０２Ｍ ３７／００－３７／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、シリンダヘッドカバー(１７)内でシリンダヘッド(１６)に取り付けられた燃料インジェクタ(９)と、燃料インジェクタ(９)のオーバーフローパイプ(９ａ)と、シリンダヘッドカバー(１７)内のオーバーフローパイプ(９ａ)の出口が接続されるシリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)と、燃料放出孔(１６ａ)から燃料タンク(８)に至る燃料導出経路(１０)を備えた、エンジンにおいて、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容され、
オーバーフローパイプ(９ａ)でコモンレール燃料噴射式の複数の燃料インジェクタ(９)が直列に接続され、複数の燃料インジェクタ(９)からそれぞれオーバーフローした燃料が、合流して調圧弁(６)を介して燃料放出孔(１６ａ)から放出されるように構成され、
調圧弁(６)は、弁体(６ａ)と、弁体(６ａ)を閉弁方向に付勢する弁バネ(６ｂ)を備え、シリンダヘッド(１６)の肉壁を露出させた燃料放出孔(１６ａ)内に弁バネ(６ｂ)が露出状態で収容されている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、燃料インジェクタの燃料噴射精度を高く維持できるエンジンに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シリンダヘッドと、シリンダヘッドに組み付けられたシリンダヘッドカバーと、シリンダヘッドカバー内でシリンダヘッドに取り付けられた燃料インジェクタと、燃料インジェクタのオーバーフローパイプと、シリンダヘッドカバー内のオーバーフローパイプの出口が接続されるシリンダヘッドの燃料放出孔と、燃料放出孔から燃料タンクへの燃料導出経路を備えた、エンジンがある(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１１－２２３１６７号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
《問題点》 燃料インジェクタの燃料噴射精度が低下するおそれがある。
特許文献１のエンジンでは、オーバーフロー燃料の背圧が大きく変動すると、燃料インジェクタの燃料噴射精度が低下するおそれがある。
特許文献１のエンジンでは、オーバーフロー燃料の背圧が大きく変動すると、燃料インジェクタの燃料噴射精度が低下するおそれがある。
【0005】
本発明の課題は、燃料インジェクタの燃料噴射精度を高く維持できるエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図１に例示するように、シリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、シリンダヘッドカバー(１７)内でシリンダヘッド(１６)に取り付けられた燃料インジェクタ(９)と、燃料インジェクタ(９)のオーバーフローパイプ(９ａ)と、シリンダヘッドカバー(１７)内のオーバーフローパイプ(９ａ)の出口が接続されるシリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)と、燃料放出孔(１６ａ)から燃料タンク(８)に至る燃料導出経路(１０)を備えた、エンジンにおいて、
図１に例示するように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容され、
オーバーフローパイプ(９ａ)でコモンレール燃料噴射式の複数の燃料インジェクタ(９)が直列に接続され、複数の燃料インジェクタ(９)からそれぞれオーバーフローした燃料が、合流して調圧弁(６)を介して燃料放出孔(１６ａ)から放出されるように構成され、
図２(Ｂ)に例示するように、調圧弁(６)は、弁体(６ａ)と、弁体(６ａ)を閉弁方向に付勢する弁バネ(６ｂ)を備え、シリンダヘッド(１６)の肉壁を露出させた燃料放出孔(１６ａ)内に弁バネ(６ｂ)が露出状態で収容されている、ことを特徴とするエンジン。
図１に例示するように、シリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、シリンダヘッドカバー(１７)内でシリンダヘッド(１６)に取り付けられた燃料インジェクタ(９)と、燃料インジェクタ(９)のオーバーフローパイプ(９ａ)と、シリンダヘッドカバー(１７)内のオーバーフローパイプ(９ａ)の出口が接続されるシリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)と、燃料放出孔(１６ａ)から燃料タンク(８)に至る燃料導出経路(１０)を備えた、エンジンにおいて、
図１に例示するように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容され、
オーバーフローパイプ(９ａ)でコモンレール燃料噴射式の複数の燃料インジェクタ(９)が直列に接続され、複数の燃料インジェクタ(９)からそれぞれオーバーフローした燃料が、合流して調圧弁(６)を介して燃料放出孔(１６ａ)から放出されるように構成され、
図２(Ｂ)に例示するように、調圧弁(６)は、弁体(６ａ)と、弁体(６ａ)を閉弁方向に付勢する弁バネ(６ｂ)を備え、シリンダヘッド(１６)の肉壁を露出させた燃料放出孔(１６ａ)内に弁バネ(６ｂ)が露出状態で収容されている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の効果】
【0007】
本願発明は、次の効果を奏する。
《効果》 燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
図１に例示するように、オーバーフロー燃料(９ｂ)の背圧が調圧弁(６)によって調圧されるため、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
《効果》 調圧弁(６)の追加が周辺部品の配置の邪魔にならない。
図１に例示するように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容されているため、調圧弁(６)の追加が周辺部品の配置の邪魔にならない。
《効果》 燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
図１に例示するように、オーバーフロー燃料(９ｂ)の背圧が調圧弁(６)によって調圧されるため、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
《効果》 調圧弁(６)の追加が周辺部品の配置の邪魔にならない。
図１に例示するように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容されているため、調圧弁(６)の追加が周辺部品の配置の邪魔にならない。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係るエンジンの平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
このエンジンの概要は、次の通りである。
図４に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(１５)と、シリンダブロック(１５)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、クランク軸(１)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、シリンダブロック(１５)の前側に配置された伝動カバー(３ａ)と、シリンダブロック(１５)の後部に配置されたフライホイール(２０)と、シリンダブロック(１５)の下部に組み付けられたオイルパン(２９)を備えている。
図４に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(１５)と、シリンダブロック(１５)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、クランク軸(１)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、シリンダブロック(１５)の前側に配置された伝動カバー(３ａ)と、シリンダブロック(１５)の後部に配置されたフライホイール(２０)と、シリンダブロック(１５)の下部に組み付けられたオイルパン(２９)を備えている。
【0011】
図５に示すように、伝動装置(３)は、調時伝動ギヤトレインで、クランクギヤ(３ｃ)と、クランクギヤ(３ｃ)と噛み合わされた第１アイドルギヤ(３ｄ)と、第１アイドルギヤ(３ｄ)にそれぞれ噛み合わされた動弁カムギヤ(３ｅ)、第２アイドルギヤ(３ｆ)、並びに第３アイドルギヤ(３ｇ)と、第２アイドルギヤ(３ｆ)に噛み合わされた燃料サプライポンプ入力ギヤ(３ｈ)と、第３アイドルギヤ(３ｇ)に噛み合わされたＰＴＯ入力ギヤ(３ｂ)を備えている。
ＰＴＯは、パワーテイクオフの略称で、動力取り出しを意味する。
図３に示すＰＴＯ駆動装置(５)には、油圧ポンプが用いられている。図４に示すように、ＰＴＯ駆動装置(５)は、ＰＴＯ軸ケース(４)を介して伝動カバー(３ａ)に接続されている。
ＰＴＯは、パワーテイクオフの略称で、動力取り出しを意味する。
図３に示すＰＴＯ駆動装置(５)には、油圧ポンプが用いられている。図４に示すように、ＰＴＯ駆動装置(５)は、ＰＴＯ軸ケース(４)を介して伝動カバー(３ａ)に接続されている。
【0012】
図５に示すエンジンオイルの循環経路(１８)は、次の通りである。
オイルパン(２９)内のエンジンオイルは、オイルポンプ(図示せず)の圧送力で、オイルギャラリ(図示せず)を介して伝動装置(３)の軸受等の摺動部に供給され、オイルパン(２９)に戻るが、オイルギャラリの途中でオイルクーラ(７)により冷却され、オイルフィルタ(２７)により浄化される。
オイルパン(２９)内のエンジンオイルは、オイルポンプ(図示せず)の圧送力で、オイルギャラリ(図示せず)を介して伝動装置(３)の軸受等の摺動部に供給され、オイルパン(２９)に戻るが、オイルギャラリの途中でオイルクーラ(７)により冷却され、オイルフィルタ(２７)により浄化される。
【0013】
このエンジンは、前後方向と直交する水平方向を左右横方向として、図４，５に示すように、シリンダヘッド(１６)の右側面に組み付けられた吸気マニホルド(２１)と、吸気マニホルド(２１)の吸気入口に組み付けられた吸気スロットル(２２)と、シリンダヘッドカバー(１７)の右側に架設されたコモンレール(２３)と、シリンダブロック(１５)の右側に配置された燃料サプライポンプ(２４)を備え、図６に示すように、シリンダヘッド(１６)の左側面に組み付けられた排気マニホルド(２５)と、排気マニホルド(２５)の排気出口に組み付けられた過給機(２６)を備えている。
【0014】
このエンジンの燃料供給装置は、図４，５に示す燃料サプライポンプ(２４)やコモンレール(２３)からなるコモンレール式燃料噴射装置である。
このエンジンの吸気装置は、エアクリーナ(図示せず)と、図６に示す過給機(２６)のエアコンプレッサ(２６ａ)と、図２，３に示す吸気スロットル(２２)と、吸気マニホルド(２１)を備えている。
このエンジンの排気装置は、図５，６に示す排気マニホルド(２５)と、過給機(２６)の排気タービン(２６ｂ)と、排気処理装置(２８)を備えている。排気処理装置(２８)は、排気処理ケース(２８ａ)内にＤＯＣ(図示せず)とＤＰＦ(図示せず)を収容している。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。
このエンジンの吸気装置は、エアクリーナ(図示せず)と、図６に示す過給機(２６)のエアコンプレッサ(２６ａ)と、図２，３に示す吸気スロットル(２２)と、吸気マニホルド(２１)を備えている。
このエンジンの排気装置は、図５，６に示す排気マニホルド(２５)と、過給機(２６)の排気タービン(２６ｂ)と、排気処理装置(２８)を備えている。排気処理装置(２８)は、排気処理ケース(２８ａ)内にＤＯＣ(図示せず)とＤＰＦ(図示せず)を収容している。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。
【0015】
図１に示すように、このエンジンは、シリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、シリンダヘッドカバー(１７)内でシリンダヘッド(１６)に取り付けられた燃料インジェクタ(９)と、燃料インジェクタ(９)のオーバーフローパイプ(９ａ)と、シリンダヘッドカバー(１７)内のオーバーフローパイプ(９ａ)の出口が接続されるシリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)と、燃料放出孔(１６ａ)から燃料タンク(８)に至る燃料導出経路(１０)を備えている。
【0016】
このエンジンは、図１に示すように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容されている。
上記構成によれば、図１に示すように、オーバーフロー燃料(９ｂ)の背圧が調圧弁(６)によって調圧されるため、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
また、図１に示すように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容されているため、調圧弁(６)の追加が周辺部品の配置の邪魔にならない。
そして、オーバーフローパイプ(９ａ)でコモンレール燃料噴射式の複数の燃料インジェクタ(９)が直列に接続され、複数の燃料インジェクタ(９)からそれぞれオーバーフローした燃料が、合流して調圧弁(６)を介して燃料放出孔(１６ａ)から放出されるように構成されている。
上記構成によれば、図１に示すように、オーバーフロー燃料(９ｂ)の背圧が調圧弁(６)によって調圧されるため、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
また、図１に示すように、シリンダヘッド(１６)の燃料放出孔(１６ａ)内に調圧弁(６)が収容されているため、調圧弁(６)の追加が周辺部品の配置の邪魔にならない。
そして、オーバーフローパイプ(９ａ)でコモンレール燃料噴射式の複数の燃料インジェクタ(９)が直列に接続され、複数の燃料インジェクタ(９)からそれぞれオーバーフローした燃料が、合流して調圧弁(６)を介して燃料放出孔(１６ａ)から放出されるように構成されている。
【0017】
図２(Ｂ)に示すように、調圧弁(６)は、弁体(６ａ)と、弁体(６ａ)を閉弁方向に付勢する弁バネ(６ｂ)を備えている。
上記構成によれば、弁バネ(６ｂ)の調圧設定により弁体(６ａ)の安定した開弁圧が得られ、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
弁体(６ａ)は鋼球で、弁バネ(６ｂ)の閉弁力で弁座(６ｃ)に着座する。
このエンジンでは、シリンダヘッド(１６)の肉壁を露出させた燃料放出孔(１６ａ)内に弁バネ(６ｂ)が露出状態で収容されている。
上記構成によれば、弁バネ(６ｂ)の調圧設定により弁体(６ａ)の安定した開弁圧が得られ、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を高く維持できる。
弁体(６ａ)は鋼球で、弁バネ(６ｂ)の閉弁力で弁座(６ｃ)に着座する。
このエンジンでは、シリンダヘッド(１６)の肉壁を露出させた燃料放出孔(１６ａ)内に弁バネ(６ｂ)が露出状態で収容されている。
【0018】
図１に示すように、燃料インジェクタ(９)は、コモンレール燃料噴射式である。
上記構成によれば、図１に示すように、コモンレール噴射式の燃料導出経路(１０)には、燃料インジェクタ(９)からのオーバーフロー燃料(９ｂ)を燃料サプライポンプ(２４)やコモンレール(２３)からのオーバーフロー燃料(２４ｂ)と合流させ、この合流した合流燃料(１０ａ)を燃料タンク(８)に戻すオープン経路と、この合流燃料を、再度、燃料サプライポンプ(２４)のポンプ入口(２４ａ)に戻すクローズド経路があるが、いずれの経路の場合でも、オーバーフロー燃料(９ｂ)の背圧が調圧弁(６)によって調圧されるため、燃料導出経路(１０)の仕様に拘わらず、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を同程度に高く維持できる。
なお、図１中の符号(８ａ)は燃料(軽油)、(２４ｃ)は供給燃料、(９ｃ)は加圧燃料である。
上記構成によれば、図１に示すように、コモンレール噴射式の燃料導出経路(１０)には、燃料インジェクタ(９)からのオーバーフロー燃料(９ｂ)を燃料サプライポンプ(２４)やコモンレール(２３)からのオーバーフロー燃料(２４ｂ)と合流させ、この合流した合流燃料(１０ａ)を燃料タンク(８)に戻すオープン経路と、この合流燃料を、再度、燃料サプライポンプ(２４)のポンプ入口(２４ａ)に戻すクローズド経路があるが、いずれの経路の場合でも、オーバーフロー燃料(９ｂ)の背圧が調圧弁(６)によって調圧されるため、燃料導出経路(１０)の仕様に拘わらず、燃料インジェクタ(９)の燃料噴射精度を同程度に高く維持できる。
なお、図１中の符号(８ａ)は燃料(軽油)、(２４ｃ)は供給燃料、(９ｃ)は加圧燃料である。
【符号の説明】
【0019】
(６)…調圧弁、(６ａ)…弁体、(６ｂ)…弁バネ、(８)…燃料タンク、(９)…燃料インジェクタ、(９ａ)…オーバーフローパイプ、(１０)…オーバーフロー導出経路、(１６)…シリンダヘッド、 (１６ａ)…燃料放出孔、(１７)…シリンダヘッドカバー。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】