專利名稱：燃料噴射噴嘴的固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在直噴式發(fā)動機(jī)中用來把燃料噴射噴嘴固定到缸蓋上的改進(jìn)噴嘴固定結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在多氣門直噴式發(fā)動機(jī)中，燃料噴射噴嘴典型地安裝在位于燃燒室中央部分上方的位置上，從而被進(jìn)氣門或者排氣門包圍。當(dāng)以這種方式來設(shè)置噴嘴時，由于受到布置的限制而難以設(shè)計噴嘴的固定結(jié)構(gòu)，而這些限制是由于需要避免與運(yùn)動氣門相干擾所產(chǎn)生的。
日本專利局在1998年所公開的Tokkai Hei10-82355公開了一種噴嘴的固定結(jié)構(gòu)。在這個現(xiàn)有技術(shù)中，噴嘴擠壓臂在缸蓋的上方設(shè)置在相對較高的位置上以防止與凸輪軸產(chǎn)生干擾。噴嘴擠壓臂的一端擠壓噴嘴，同時噴嘴擠壓臂的另一端借助嵌入到缸蓋中的輔助銷來支撐。

發(fā)明內(nèi)容
但是，當(dāng)輔助銷的長度由于噴嘴擠壓臂的位置較高而增大時，難以確保銷具有足夠大的支撐剛度。當(dāng)輔助銷的尺寸大小(或者直徑)被增大以確保足夠大的剛度時，在缸蓋上方需要較大的空間。
本發(fā)明的目的是提供一種具有極好剛度的噴嘴固定結(jié)構(gòu)。
為了實現(xiàn)上面目的，本發(fā)明提供一種噴嘴固定結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)固定燃料噴射噴嘴，該結(jié)構(gòu)用在具有缸體和缸蓋的發(fā)動機(jī)中。噴嘴固定結(jié)構(gòu)包括噴嘴擠壓臂，該擠壓臂把燃料噴射噴嘴固定到缸蓋上，該噴嘴設(shè)置在發(fā)動機(jī)的燃燒室上方。噴嘴擠壓臂具有通孔。噴嘴固定結(jié)構(gòu)還包括固定螺栓，該固定螺栓通過噴嘴擠壓臂中的通孔，并且緊固到缸蓋上以把噴嘴擠壓臂固定到缸蓋上方上。噴嘴固定結(jié)構(gòu)還包括缸蓋螺栓，該螺栓通過缸蓋并且緊固到缸體上以把缸蓋固定到缸體上，缸蓋螺栓的上端支撐著噴嘴擠壓臂并且構(gòu)成了噴嘴擠壓臂的旋轉(zhuǎn)部分。
噴嘴擠壓臂包括擠壓部分，該擠壓部分形成在通孔的一側(cè)上。當(dāng)固定螺栓緊固到缸蓋上時，擠壓部分使得負(fù)荷沿著燃料噴射噴嘴的軸向作用在燃料噴射噴嘴上。噴嘴擠壓臂還包括支撐部分，該支撐部分形成在通孔的另一側(cè)上。該支撐部分借助缸蓋螺栓的上端來支撐，并且該支撐部分與缸蓋螺栓的上端一起構(gòu)成了噴嘴擠壓臂的旋轉(zhuǎn)部分。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)及其它特征和優(yōu)點(diǎn)在說明書的剩余部分中提出并且示出在附圖中。


圖1是一個實施例的缸蓋的平面視圖。
圖2是該實施例的缸蓋的前剖視圖。
圖3是該實施例的缸蓋的側(cè)剖視圖。
圖4是該實施例的噴嘴擠壓臂的平面視圖。
圖5是噴嘴擠壓臂的前視圖。
圖6是噴嘴擠壓臂的側(cè)視圖。
圖7是用在這個實施例中的缸蓋螺栓的前視圖。
具體實施例方式
圖1-4示出了直噴式發(fā)動機(jī)的缸蓋結(jié)構(gòu)的主要部分，該主要部分包括頂置式凸輪；及四氣門機(jī)構(gòu)，本發(fā)明應(yīng)用到該四氣門機(jī)構(gòu)中。在圖2和3中，氣門機(jī)構(gòu)示出在橫剖視圖的前部中以使零件的位置關(guān)系清楚。
直噴式發(fā)動機(jī)包括缸蓋11；噴嘴安裝孔部分12(或者安裝孔)；燃料噴射噴嘴13；噴嘴擠壓臂14；固定螺栓15；凸輪軸16；進(jìn)氣門17；排氣門18；及缸蓋螺栓19和20。
燃料噴射噴嘴13被插入到安裝孔部分12中，因此位于頂端上的噴嘴部分13a面對燃燒室。燃料噴射噴嘴13具有中心軸線或者縱向軸線。大直徑噴嘴體部分13b連接到直徑較小的噴嘴部分13a上。環(huán)繞位于小直徑噴嘴部分13a和大直徑噴嘴體部分13b之間的連接部分而設(shè)置的臺肩部分13c接觸臺階部分12a，該臺階部分12a形成在噴嘴安裝孔部分12上的位置上。因此，把燃料噴射噴嘴13定位在它的軸向上。如下面將描述的那樣，噴嘴安裝孔部分12的臺階部分12a承受著這樣的軸向負(fù)荷該軸向負(fù)荷從栓接的噴嘴擠壓臂14而作用在燃料噴射噴嘴13上。緊靠噴嘴擠壓臂14的擠壓部分14A的第二臺肩部分13d設(shè)置在噴嘴體部分13b的上部上。
如圖4-7所示，噴嘴擠壓臂14在基本上是中心的部分中具有通孔14a。固定螺栓15沿著垂直于噴嘴擠壓臂14的縱向軸線的方向穿過通孔14a。噴嘴擠壓臂14在通孔14a的一側(cè)上具有擠壓部分14A，并且在通孔14a的另一側(cè)上具有支撐部分14B，該支撐部分14B接觸噴嘴擠壓臂14的樞軸。因此，噴嘴擠壓臂14起著所謂的第三類杠桿。固定螺栓15設(shè)置在缸蓋11的燃料噴射噴嘴13的旁邊，以相對于缸蓋11地固定噴嘴擠壓臂14。相應(yīng)地，固定螺栓15通過噴嘴擠壓臂14而連接到缸蓋11上。
噴嘴擠壓臂14的擠壓部分14A形成在叉形或者U形，因此，當(dāng)它借助固定螺栓15來栓接時，從燃料噴射噴嘴13的中心軸線的兩側(cè)把均勻軸向負(fù)荷施加到燃料噴射噴嘴13上。如圖5所示，擠壓部分14A的前表面形成為向上凸起的彎曲部分。其結(jié)果是，噴嘴擠壓臂14設(shè)置成當(dāng)栓接到缸蓋11上時通過凸輪軸15，因此可以避免與凸輪軸16相干擾。緊靠噴嘴臺肩部分13d的、位于擠壓部分14A底部處的鄰接表面14b也形成有彎曲表面。在這種情況下，在栓接噴嘴擠壓臂14時允許噴嘴擠壓臂14繞著附圖中的X-X線進(jìn)行一定程度的旋轉(zhuǎn)。
錐形沉孔部分14c形成在通孔14a的上端部中，因此具有彎曲表面的襯墊22可以設(shè)置到噴嘴擠壓臂14和固定螺栓15之間。此外，與缸蓋螺栓20一起構(gòu)成噴嘴擠壓臂14的樞軸的錐形或者圓錐形凹入部分14d形成在臂支撐部分14B的下表面上。
缸蓋螺栓19、20穿過孔11a以把缸蓋11固定到缸體的上承(deck)部分上，在附圖中沒有示出。通孔11a沿著垂直方向形成在缸蓋11的需要位置上。通孔11a和缸蓋螺栓19、20基本上平行于燃料噴射噴嘴13的軸向地進(jìn)行延伸。缸蓋螺栓19、20設(shè)置在燃料噴射噴嘴13的旁邊。一個缸蓋螺栓19可以是典型的六角螺栓。其它缸蓋螺栓20是帶法蘭的螺栓，這種螺栓具有法蘭部分20a和工具接合部分20b，該接合部分20b接合形成在位于軸部分上的位置上的緊固工具，如圖7所示。
借助機(jī)加工或者把缸蓋螺栓20的上端切割成彎曲形狀(或者球形)使凸起部分20c在缸蓋螺栓20的上端部與缸蓋螺栓20形成一體。凸起部分20c安裝到凹入部分14d中，該凹入部分形成在噴嘴擠壓臂14的支撐部分14B上。參照圖2，凸起部分20c用作噴嘴擠壓臂14的樞軸，并且與凹入部分14d一起構(gòu)成了噴嘴擠壓臂14的旋轉(zhuǎn)部分21。最好首先設(shè)置法蘭部分20a在缸蓋螺栓20上的軸向位置、或者換句話說從法蘭部分20a到凸起部分20c的長度Lp。當(dāng)缸蓋螺栓20固定到缸體上時，法蘭部分20a把缸蓋螺栓20從缸蓋11中的伸出高度限制到一個預(yù)定量。其結(jié)果是，當(dāng)缸蓋螺栓20通過襯墊25把缸蓋11栓接到缸體上并且固定螺栓15把噴嘴擠壓臂14栓接到缸蓋11上時，使旋轉(zhuǎn)部分21的高度基本上等于擠壓部分14A或者噴嘴臺肩部分13d，如圖2所示。構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部分21的缸蓋螺栓20不局限于附圖中所示出的帶法蘭的螺栓，并且可以是共用的雙頭螺栓，該雙頭螺栓與螺母相結(jié)合以把缸蓋11固定到缸體上。
當(dāng)缸蓋11和缸體接合起來時，根據(jù)缸體中的螺栓孔來設(shè)置缸蓋螺栓19、20。缸蓋11借助定位環(huán)或者定位銷來定位，而該定位銷或者定位環(huán)設(shè)置在缸體和缸蓋11的接觸表面之間，以與這兩者相接合。然后，連接噴嘴擠壓臂14，因此噴嘴擠壓臂14的支撐部分14B中的凹入部分14d緊靠缸蓋螺栓20的上端部上的凸起部分20c，并且噴嘴擠壓臂14的擠壓部分14A的鄰接表面14b緊靠燃料噴射噴嘴13的臺肩部分13d。然后，使用襯墊22和固定螺栓15把噴嘴擠壓臂14栓接到缸蓋11上。其結(jié)果是，當(dāng)從上面看去(圖1)時，噴嘴擠壓臂14可以精確地垂直于軸向，并且噴嘴擠壓臂14在水平情況下可以被精確地定位，因此在從前面看去時，旋轉(zhuǎn)部分21和擠壓部分鄰接表面14b沿著軸向處于基本上相等的高度上。
當(dāng)固定螺栓15被緊固時，噴嘴擠壓臂14通過用作樞軸的旋轉(zhuǎn)部分21把夾緊力(即軸向負(fù)荷)從擠壓部分14A施加到燃料噴射噴嘴臺肩部分13d上。這種軸向負(fù)荷所導(dǎo)致的結(jié)果是，燃料噴射噴嘴13牢牢地固定在擠壓部分14A和缸蓋11的安裝孔的臺階部分12a之間。
在這個實施例中，支撐噴嘴擠壓臂14的旋轉(zhuǎn)部分21設(shè)置在缸蓋螺栓20的上端部上，該上端部通過缸蓋11并且與缸體相接合。到達(dá)缸體的缸蓋螺栓20具有較大的剛性。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的固定結(jié)構(gòu)(在這種結(jié)構(gòu)中，支撐輔助銷被嵌入到缸蓋11的頂部中)相比，這個實施例的燃料噴射噴嘴的固定結(jié)構(gòu)可以確保足夠大的剛性。
燃料噴射噴嘴13的固定結(jié)構(gòu)形成了剛性較大的支撐結(jié)構(gòu)，借助這種結(jié)構(gòu)，噴嘴擠壓臂14可以精確地設(shè)置在缸蓋11上，并且形成噴嘴擠壓臂14的樞軸(旋轉(zhuǎn)部分21)的缸蓋螺栓20不易屈服以傾斜、變形或者扭曲。此外，當(dāng)噴嘴擠壓臂14借助固定螺栓15來固定時，允許繞著旋轉(zhuǎn)部分21進(jìn)行一定程度的旋轉(zhuǎn)，因此，即使當(dāng)旋轉(zhuǎn)部分21和擠壓部分14A的相應(yīng)高度稍稍不同時，但由這種差異所產(chǎn)生的偏置負(fù)荷可以得到避免。其結(jié)果是，沿橫向或者彎曲方向上的偏置負(fù)荷不會作用在燃料噴射噴嘴13上，因此燃料噴射噴嘴13借助只沿著精確軸向進(jìn)行作用的負(fù)荷來固定。相應(yīng)地，可以消除這樣的危險損壞由偏置負(fù)荷作用所產(chǎn)生的、燃料噴射噴嘴13的工作性能。
只要具有足夠的空間來把缸蓋螺栓20設(shè)置在燃料噴射噴嘴13的一側(cè)上，那么就可以采用這個實施例的噴嘴固定結(jié)構(gòu)。因此，噴嘴固定結(jié)構(gòu)對缸蓋的結(jié)構(gòu)和布置幾乎沒有影響，并且不需要大量地改變先前存在的缸蓋。
日本專利申請P2003-409172(于2003年12月8日提交)的全部內(nèi)容在這里引入以作參考。
盡管在上面參照本發(fā)明的一些實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于上述實施例。根據(jù)上面教導(dǎo)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對上述實施例可以進(jìn)行一些改進(jìn)和改變。本發(fā)明的范圍參照下面權(quán)利要求來進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種噴嘴固定結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)固定燃料噴射噴嘴，該結(jié)構(gòu)用在具有缸體和缸蓋(11)的發(fā)動機(jī)中，該噴嘴固定結(jié)構(gòu)包括噴嘴擠壓臂(14)，該擠壓臂把燃料噴射噴嘴(13)固定到缸蓋(11)上，該噴嘴(13)設(shè)置在發(fā)動機(jī)的燃燒室上方，噴嘴擠壓臂(14)具有通孔(14a)；固定螺栓(15)，該固定螺栓通過噴嘴擠壓臂(14)中的通孔(14a)，并且緊固到缸蓋(11)上以把噴嘴擠壓臂(14)固定到缸蓋(11)的上方上；及缸蓋螺栓(20)，該螺栓通過缸蓋(11)并且緊固到缸體上以把缸蓋(11)固定到缸體上，缸蓋螺栓(20)的上端支撐著噴嘴擠壓臂(14)并且構(gòu)成了噴嘴擠壓臂(14)的旋轉(zhuǎn)部分(21)；其特征在于，噴嘴擠壓臂(14)包括擠壓部分(14A)，該擠壓部分形成在通孔(14a)的一側(cè)上，當(dāng)固定螺栓(15)緊固到缸蓋(11)上時，擠壓部分(14A)使得負(fù)荷沿著燃料噴射噴嘴(13)的軸向作用在燃料噴射噴嘴(13)上；及支撐部分(14B)，該支撐部分形成在通孔(14a)的另一側(cè)上，該支撐部分(14B)借助缸蓋螺栓(20)的上端(20c)來支撐，并且該支撐部分(14B)與缸蓋螺栓(20)的上端(20c)一起構(gòu)成了噴嘴擠壓臂(14)的旋轉(zhuǎn)部分(21)。
2.如權(quán)利要求1所述的噴嘴固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，缸蓋螺栓(20)的長度使得旋轉(zhuǎn)部分(21)具有與噴嘴擠壓臂(14)的擠壓部分(14A)基本相等的高度。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的噴嘴固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部分(21)包括錐形凹入部分(14d)，它形成在噴嘴擠壓臂(14)的支撐部分(14B)的下表面上；及凸形部分(20c)，它具有彎曲表面，該凸形部分設(shè)置在缸蓋螺栓(20)的上端上，以安裝在凹入部分(14d)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的噴嘴固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，凸形部分(20c)包括彎曲表面，該彎曲表面借助機(jī)加工缸蓋螺栓(20)的上端(20c)來形成。
5.如權(quán)利要求1所述的噴嘴固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有彎曲表面的襯墊(22)設(shè)置到噴嘴擠壓臂(14)和固定螺栓(15)之間，錐形沉孔部分(14c)繞著通孔(14a)來形成，因此襯墊(22)安裝于其中。
6.如權(quán)利要求1所述的噴嘴固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，缸蓋螺栓(20)包括法蘭部分(20a)，當(dāng)缸蓋螺栓(20)固定到缸體上時，該法蘭部分把缸蓋螺栓(20)從缸蓋(11)的伸出高度限制到一個預(yù)定量上。
7.如權(quán)利要求1所述的噴嘴固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，缸蓋(11)包括包圍著燃料噴射噴嘴的若干進(jìn)氣門(17)和排氣門(18)，并且在其上具有驅(qū)動進(jìn)氣門(17)的凸輪軸(16)和驅(qū)動排氣門(18)的凸輪軸(16)，噴嘴擠壓臂(14)相對于缸蓋(11)是固定的，從而通過凸輪軸(16)。
全文摘要
一種噴嘴固定結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)固定燃料噴射噴嘴，該結(jié)構(gòu)用在具有缸體和缸蓋(11)的發(fā)動機(jī)中。該噴嘴固定結(jié)構(gòu)包括噴嘴擠壓臂(14)，它具有通孔(14a)，該擠壓臂固定燃料噴射噴嘴(13)；固定螺栓(15)，該固定螺栓通過噴嘴擠壓臂(14)中的通孔(14a)，并且緊固到缸蓋(11)上；及缸蓋螺栓(20)，該螺栓通過缸蓋(11)并且緊固到缸體上。噴嘴擠壓臂(14)包括擠壓部分(14A)，該擠壓部分形成在通孔(14a)的一側(cè)上，并且使得負(fù)荷作用在燃料噴射噴嘴(13)上；及支撐部分(14B)，該支撐部分形成在通孔(14a)的另一側(cè)上，并且與缸蓋螺栓(20)的上端(20c)一起構(gòu)成了噴嘴擠壓臂(14)的旋轉(zhuǎn)部分(21)。
文檔編號F02M61/14GK1626790SQ20041010020
公開日2005年6月15日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者中村彰秀 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社