JP2005226582A - 燃料噴射ノズルの取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダヘッド等に設けられた取付孔にガスケットを介して取り付けられ、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造に関し、常温組付時における燃料噴射ノズルの組付容易性を確保すると同時に、暖機後においては、燃料噴射ノズル先端部の熱を、ガスケットを介してシリンダヘッド等に効率よく伝導させることで、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制する。
【解決手段】燃料噴射ノズル2を、熱膨張係数の異なる2枚のガスケット6,7を介して取付孔5に組付け、常温組付状態においては、2枚のガスケット6,7と、取付孔5あるいは先端部2cとの間には隙間が存在し、暖機後においては、熱膨張係数の小さいガスケット6の内周面6aが先端部2cの外周面2dと接触するとともに、熱膨張係数の大きいガスケット7の外周面7bが取付孔5の第1筒状孔5aに接触する。
【選択図】図2
【解決手段】燃料噴射ノズル2を、熱膨張係数の異なる2枚のガスケット6,7を介して取付孔5に組付け、常温組付状態においては、2枚のガスケット6,7と、取付孔5あるいは先端部2cとの間には隙間が存在し、暖機後においては、熱膨張係数の小さいガスケット6の内周面6aが先端部2cの外周面2dと接触するとともに、熱膨張係数の大きいガスケット7の外周面7bが取付孔5の第1筒状孔5aに接触する。
【選択図】図2
Description
本発明は、内燃機関における燃料噴射ノズルの取付構造に関する。
内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物(NOx)を効率的に浄化する技術として、内燃機関の排気系に選択還元型NOx触媒や吸蔵還元型NOx触媒等のリーンNOx触媒を配置する技術が提案されている。ここで、リーンNOx触媒は、還元剤の存在下で窒素酸化物(NOx)を還元及び浄化することが前提となるため、リーンNOx触媒を用いて窒素酸化物(NOx)を浄化する場合には、リーンNOx触媒へ還元剤を供給する還元剤供給機構を併設する必要がある。また、上記吸蔵還元型NOx触媒に燃料中の硫黄酸化物(SOx)が吸収されることによる、いわゆるSOx被毒が生じた場合においても、上記の還元剤供給機構から、排気中に還元剤を供給することにより、前記SOx再生処理を行う場合がある。
上記の他、内燃機関の排気に含まれる粒子状物質(PM)の大気への放散を防止するため、内燃機関の排気系にPMを捕集するパティキュレートフィルタ(以下、「フィルタ」という。)を設ける技術が知られている。かかるフィルタにおいては、捕集された粒子状物質の量が過剰になるとフィルタの目詰まりによって排気圧力が上昇し機関性能が低下する。これに対し、還元剤供給機構からフィルタまたはフィルタの上流に設けられた酸化触媒等に還元剤を供給することによりフィルタの温度を上昇させ、捕集した粒子状物質を酸化除去するPM再生処理を行う場合がある。
上記の還元剤供給機構としては、例えば、リーンNOx触媒やフィルタより上流の排気通路に取り付けられて所定の開弁圧以上の還元剤が印加されたときに開弁する還元剤噴射ノズルと、内燃機関の燃料ポンプから吐出された燃料の一部を還元剤噴射ノズルへ導く還元剤供給路と、還元剤供給路の途中に設けられて燃料ポンプから還元剤噴射ノズルへ供給される還元剤の量を調整する調量弁とを備え、内燃機関の燃料を還元剤としてリーンNOx触媒やフィルタへ供給する装置などが知られている。
この燃料噴射ノズルにおいては、燃料を噴射する噴口を備える先端部は、排気通路に露出されて高温の排気に直面しているため高温になり易い。そして、燃料噴射ノズルが高温の状態で長時間還元剤の噴射が休止された場合などには、燃料噴射ノズルの噴口や内部通路内の燃料が熱変性を起し、燃料噴射ノズルの詰まりが発生する場合があった。
また、内燃機関の燃焼室に燃焼用の燃料を供給する燃料噴射ノズルにおいても、高温の燃焼室において燃料を噴射した直後に内燃機関が停止した場合などは、同様に、燃料噴射ノズルの詰まりが生じる場合があった。
上記の燃料噴射ノズルの詰まりを抑制するために、燃料噴射ノズルを、シリンダヘッドに設けられた取付孔に装着した場合において、燃料噴射ノズルの近傍に冷却水通路を形成すると共に燃料噴射ノズルのガスケットをシリンダヘッドよりも高い熱伝導率の材質から形成する技術などが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、上記の従来技術においては、ガスケットと燃料噴射ノズルの先端部との間及び、ガスケットとシリンダヘッドの取付孔との間には、組付を容易にするための隙間が存在するため、燃料噴射ノズル先端部の熱が、ガスケットを介してシリンダヘッドに伝導され難く、冷却水通路から放散される際の冷却性能が不十分となる場合があった。結果として
、内燃機関の運転状態によっては、燃料噴射ノズルの詰まりが発生する可能性があった。
特開2002−161734号公報
特開平07−102950号公報
特開2000−240436号公報
特開2001−280125号公報
、内燃機関の運転状態によっては、燃料噴射ノズルの詰まりが発生する可能性があった。
本発明の目的は、内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、ガスケット部を介して取り付けられ、前記内燃機関の燃焼室または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造に関し、常温組付時における燃料噴射ノズルの良好な組付性を確保すると同時に、内燃機関の暖機後においては、燃料噴射ノズルの先端部からガスケット部を介してシリンダヘッドまたは排気通路に効率よく放熱することにより、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制できる技術を提供することである。
上記目的を達成するための本発明は、前記ガスケット部を、熱膨張係数の異なる材料からなる複数枚のガスケットにより構成し、常温組付状態においては、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットと前記取付孔との間及び、同全てのガスケットと燃料噴射ノズルの先端部との間の少なくとも一方には隙間が存在し、内燃機関の暖機後においては、前記ガスケット部を構成するガスケットのうち熱膨張係数の小さい材料からなるガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触するとともに、熱膨張係数の大きい材料からなるガスケットの外周面が取付孔の内周面と接触するようしたことを最大の特徴とする。
より詳しくは、内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、ガスケット部を介して取り付けられ、前記内燃機関の燃焼室または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造であって、
前記燃料噴射ノズルは、胴部と、該胴部に設けられるとともに燃料の噴口が備えられた先端部とを有し、
前記ガスケット部は、熱膨張係数の異なる材料から形成された複数枚のガスケットにより構成され、
前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの外周面は、前記取付孔の内周面と略同一の形状を有するとともに、該複数枚のガスケットの内周面は、前記先端部の外周面と略同一の形状を有する内孔を形成し、
前記燃料噴射ノズルは、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの内孔に前記先端部が挿入されるとともに、前記取付孔に嵌入されて取付けられ、
常温組付状態においては、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間および/または、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との間に隙間が存在し、
前記内燃機関の暖機後の状態においては、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットのうち熱膨張係数の小さい材料から形成された少なくとも1枚のガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触するとともに、熱膨張係数の大きい材料から形成された少なくとも1枚のガスケットの外周面が取付孔の内周面と接触することを特徴とする。
前記燃料噴射ノズルは、胴部と、該胴部に設けられるとともに燃料の噴口が備えられた先端部とを有し、
前記ガスケット部は、熱膨張係数の異なる材料から形成された複数枚のガスケットにより構成され、
前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの外周面は、前記取付孔の内周面と略同一の形状を有するとともに、該複数枚のガスケットの内周面は、前記先端部の外周面と略同一の形状を有する内孔を形成し、
前記燃料噴射ノズルは、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの内孔に前記先端部が挿入されるとともに、前記取付孔に嵌入されて取付けられ、
常温組付状態においては、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間および/または、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との間に隙間が存在し、
前記内燃機関の暖機後の状態においては、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットのうち熱膨張係数の小さい材料から形成された少なくとも1枚のガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触するとともに、熱膨張係数の大きい材料から形成された少なくとも1枚のガスケットの外周面が取付孔の内周面と接触することを特徴とする。
ここで、前記燃料噴射ノズルは、噴口が備えられた先端部が、ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの内孔に挿入されるとともに取付孔に嵌入され、固定されることを前提としている。この場合、複数枚のガスケットの内周面は、前記燃料噴射ノズルの先端部の外周面に規制され、外周面は、前記取付孔の内周面に規制されている。
また、前記取付孔への前記燃料噴射ノズルの組付容易性の問題から、常温組付状態にお
いては、前記複数枚のガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間及び、前記複数枚のガスケットの外周面と取付孔の内周面との間の少なくとも一方には隙間が存在していることが望ましい。この場合、内燃機関の暖機後においても、前記複数枚のガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間または、前記複数枚のガスケットの外周面と取付孔の内周面との間に隙間が存在している可能性がある。
いては、前記複数枚のガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間及び、前記複数枚のガスケットの外周面と取付孔の内周面との間の少なくとも一方には隙間が存在していることが望ましい。この場合、内燃機関の暖機後においても、前記複数枚のガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間または、前記複数枚のガスケットの外周面と取付孔の内周面との間に隙間が存在している可能性がある。
そうすると、内燃機関の暖機後において、高温の排気または混合気にさらされている前記燃料噴射ノズルの先端部の熱は、ガスケットを介してシリンダヘッド等に伝導され難くなる。従って、内燃機関の暖機後において、前記燃料噴射ノズルの詰まりを引き起こすおそれがある。
そこで、本発明では、常温組付状態においては、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットと前記燃料噴射ノズルの前記先端部との間及び、同ガスケットと前記取付孔との間の少なくとも一方には隙間があり、前記内燃機関の暖機後においては、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットのうち熱膨張係数の小さい材料からなる少なくとも1枚のガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触するとともに、熱膨張係数の大きい材料からなる少なくとも1枚のガスケットの外周面が前記取付孔の内周面に接触するようした。
すなわち、内燃機関の暖機に伴う燃料噴射ノズル付近の温度上昇により、燃料噴射ノズルの先端部、ガスケット部を構成する複数枚のガスケット、取付孔の内周面は夫々熱膨張を起す。この際、それぞれの部分の熱膨張係数の差を利用して、ガスケット部を構成する複数枚のガスケットのうち、熱膨張係数の小さい材料からなるガスケットの内周面を前記先端部の外周面と接触させるとともに、熱膨張係数の大きい材料からなるガスケットの外周面を取付孔の内周面に接触させる。
このことにより、常温組付状態においては、前記ガスケット部と、前記先端部および/または前記取付孔の内周面との間に隙間を設けることにより、前記燃料噴射ノズル及び、ガスケット部の前記取付孔への組付容易性を確保し、加えて、内燃機関の暖機後においては、前記ガスケット部と燃料噴射ノズルの先端部及び、前記ガスケット部と前記取付孔の内周面の両方を接触させることができ、燃料噴射ノズルの先端部の熱を、ガスケット部を介して効率よくシリンダヘッド等に伝導させることができる。結果として、燃料噴射ノズルの先端部が過剰に高温になることを抑制でき、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制することができる。
なお、前記燃料噴射ノズルがシリンダヘッドに設けられた取付孔に組付けられる場合、該取付孔の内周面における前記ガスケットとの接触部の近傍に、冷却水の通路であるウォータジャケットを配置することが望ましい。このことにより、さらに効率よく燃料噴射ノズルの先端部の熱を放散させることができ、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制することができる。
また、本発明においては、前記ガスケット部を構成するガスケットは、熱膨張係数の小さい材料からなる1枚以上の第1ガスケット及び、熱膨張係数の大きい材料からなる1枚以上の第2ガスケットからなり、
常温組付状態においては、前記第1ガスケット及び前記第2ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間および/または、前記第1ガスケット及び前記第2ガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との間に隙間が存在し、
前記内燃機関の暖機後の状態においては、前記第1ガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触し、前記第2ガスケットの外周面が前記取付孔の内周面に接触するよう設定するとよい。
常温組付状態においては、前記第1ガスケット及び前記第2ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間および/または、前記第1ガスケット及び前記第2ガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との間に隙間が存在し、
前記内燃機関の暖機後の状態においては、前記第1ガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触し、前記第2ガスケットの外周面が前記取付孔の内周面に接触するよう設定するとよい。
すなわち、ガスケット部を、熱膨張係数の小さい第1ガスケット及び、熱膨張係数の大きい第2ガスケットの2種類のガスケットによって構成する。この場合、第1ガスケット及び、第2ガスケットは1枚であっても、それ以上であってもよい。そして、内燃機関の暖機後の状態においては、前記第1ガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触し、前記第2ガスケットの外周面が前記取付孔の内周面に接触するよう設定する。
こうすれば、ガスケット部を構成するガスケットの材料選定を適宜行うことにより、暖機後のガスケット部と、先端部及び取付孔の内周面との接触をより確実にすることができる。具体的には、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数は前記第1ガスケットを形成する材料の熱膨張係数より大きく、前記第2ガスケットを形成する材料の熱膨張係数は前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数より大きくなるようにするのがよい。
このような条件を満たす材料の組み合わせの例としては、前記第1ガスケットを形成する材料として鉄系またはフェライト系のステンレス材料を、前記第2ガスケットを形成する材料として銅系材料を、前記先端部を形成する材料としてオーステナイト系ステンレス材料を、前記取付孔の内周面を形成する材料としてアルミ系材料を採用する組み合わせを挙げることができる。これらの材料を用いれば、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数と前記第1ガスケットを形成する材料の熱膨張係数との差をより明確にすることができ、且つ前記第2ガスケットを形成する材料の熱膨張係数と前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数との差をも、より明確にすることができる。結果として、前記内燃機関の暖機後におけるガスケット部と、先端部及び取付孔の内周面との接触をより確実にすることができる。
また、本発明においては、前記ガスケット部は、前記第1ガスケットと前記第2ガスケットとを交互に重ねた3枚以上のガスケットにより構成されるようにしてもよい。こうすることにより、前記ガスケット部と前記先端部との接触部を、前記先端部の広い範囲に分布させることができる。同様に、前記ガスケット部と前記取付孔との接触部を前記取付孔の広い範囲に分布させることができる。
これにより、前記先端部の全体の熱を前記ガスケット部を介して前記取付孔の広い範囲に伝導させることができ、より効率よく熱を放散させることができる。結果として、燃料噴射ノズルの先端部が過剰に高温になることをより確実に抑制でき、燃料噴射ノズルの詰まりをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、前記ガスケット部は、熱膨張係数が前記先端部を形成する材料の熱膨張係数より小さい材料からなる1枚の第1ガスケット及び、熱膨張係数が前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数より大きい材料からなる1枚の第2ガスケットにより構成され、
常温組付状態においては、前記第1ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間の隙間が略零であり、且つ前記第2ガスケットの外周面と取付孔の内周面との間の隙間が略零であるように設定してもよい。
常温組付状態においては、前記第1ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間の隙間が略零であり、且つ前記第2ガスケットの外周面と取付孔の内周面との間の隙間が略零であるように設定してもよい。
こうすることにより、前記内燃機関の暖機後における前記第1ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との接触及び、前記第2ガスケットの外周面と取付孔の内周面との接触をより確実なものとすることができ、より確実に熱を伝導することができる。結果として、燃料噴射ノズルの先端部が過剰に高温になることをより確実に抑制でき、燃料噴射ノズルの詰まりをより確実に抑制することができる。
また、本発明において、前記ガスケット部が1枚の前記第1ガスケットと、1枚の前記
第2ガスケットとから構成される場合には、前記第2ガスケットは、前記第1ガスケットよりも前記先端部の先端側に配置されるようにするのがよい。すなわち、少なくとも内燃機関の暖機後には、前記第1ガスケットの内周面は前記先端部の外周面と接触し、前記第2ガスケットの外周面は前記取付孔の内周面と接触する。従って、前記第2ガスケットが、前記第1ガスケットよりも前記先端部の先端側に配置されることにより、前記取付孔から前記燃料噴射ノズルを取り外す際の作業性を向上させることができる。
第2ガスケットとから構成される場合には、前記第2ガスケットは、前記第1ガスケットよりも前記先端部の先端側に配置されるようにするのがよい。すなわち、少なくとも内燃機関の暖機後には、前記第1ガスケットの内周面は前記先端部の外周面と接触し、前記第2ガスケットの外周面は前記取付孔の内周面と接触する。従って、前記第2ガスケットが、前記第1ガスケットよりも前記先端部の先端側に配置されることにより、前記取付孔から前記燃料噴射ノズルを取り外す際の作業性を向上させることができる。
また、これにより常温組付状態において、前記第1ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間の隙間が略零であり、且つ前記第2ガスケットの外周面と取付孔の内周面との間の隙間が略零であるように設定された場合には、常温組付状態においても、前記取付孔に前記燃料噴射ノズルを組み付ける際及び、前記取付孔から前記燃料噴射ノズルを取り外す際の作業性を向上させることができる。
また、本発明においては、前記ガスケット部は、熱膨張係数が同じ2枚のガスケットにより構成され、常温組付状態において、前記2枚のガスケットのうち一方のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面とが接触し、且つ前記2枚のガスケットのうち他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面とが接触するようにしてもよい。
こうすれば、少なくとも常温付近の温度状態において、2枚のガスケットのうち一方のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面との接触及び、他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面との接触をより確実にすることができ、効率よく、前記先端部の熱を、前記シリンダヘッド等に伝導させることができる。
ここにおいて、前記先端部、前記ガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料選定を適宜行えば、内燃機関の暖機後の状態においても、2枚のガスケットのうち一方のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面との接触及び、他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面との接触を維持させることができ、常温組付状態から暖機後の状態に到るまでの範囲で、より効率よく、前記先端部の熱を、前記シリンダヘッド等に伝導させることができる。
具体的には、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数は前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数より大きくし、前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数は前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数より小さくなるように設定するのが望ましい。そうすることにより、前記内燃機関の暖機後においても、2枚のガスケットのうち一方のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面との接触及び、他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面との接触をより確実にすることができ、より確実に熱を伝導することができる。結果として、より確実に燃料噴射ノズルの先端部が過剰に高温になることを抑制でき、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制することができる。
また、ここにおいて、前記先端部、前記ガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料選定を適宜行い、さらに、常温組付時における前記先端部と前記ガスケットとの接触におけるしめしろ及び、前記ガスケットと前記取付孔の内周面との接触におけるしめしろを適宜設定することによっても、内燃機関の暖機後の状態において、2枚のガスケットのうち一方のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面との接触及び、他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面との接触を維持させることができ、常温組付状態から暖機後の状態に到るまでの範囲で、より効率よく、前記先端部の熱を、前記シリンダヘッド等に伝導させることができる。
具体的には、例えば前記先端部を形成する材料の熱膨張係数より前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数が大きいときには、前記先端部と前記ガスケットとの間のしめしろ
は大きくするとよい。逆に、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数より前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数が小さいときには、前記先端部と前記ガスケットとの間のしめしろは小さくするとよい。
は大きくするとよい。逆に、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数より前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数が小さいときには、前記先端部と前記ガスケットとの間のしめしろは小さくするとよい。
一方、前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数より前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数が大きい時には前記ガスケットと前記取付孔の内周面との間のしめしろは大きくするとよい。逆に、前記ガスケットを形成する材料の熱膨張係数より前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数が小さい時には前記ガスケットと前記取付孔の内周面との間のしめしろは小さくするとよい。
このように、前記先端部、前記ガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料に合わせて、常温組付時における前記先端部と前記ガスケットとの接触におけるしめしろ及び、前記ガスケットと前記取付孔の内周面との接触におけるしめしろを適宜設定することにより、前記先端部、前記ガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料選定の自由度を大きくすることができる。
また、ここにおいても、前記取付孔の内周面と接触するガスケットが、前記先端部の外周面と接触するガスケットよりも、前記先端部の先端側に配置されるようにするのがよい。このことにより、前記取付孔から前記燃料噴射ノズルを取り外す際の作業性を向上させることができる。
また、前記第1ガスケットなどの、前記先端部の外周面と接触するガスケットにおいては、その内周面に該内周面と前記先端部の外周面との接触面積を増加させるフランジ部が設けられ、前記第2ガスケットなどの、前記取付孔の内周面と接触するガスケットにおいては、その外周面に、該外周面と前記取付孔の内周面との接触面積を増加させるフランジ部が設けられるようにしてもよい。
これにより、前記先端部の全体の熱を前記ガスケット部を介して前記取付穴の内周面により効率よく伝導させることができる。結果として、燃料噴射ノズルの先端部が過剰に高温になることをより確実に抑制でき、燃料噴射ノズルの詰まりをより確実に抑制することができる。
また、本発明においては、内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、1枚のガスケットを介して取り付けられ、前記内燃機関の気筒または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造であって、
前記ガスケットは、常温組付状態において、前記取付孔の内周面及び、前記先端部の外周面の両方に接触するようにしてもよい。
前記ガスケットは、常温組付状態において、前記取付孔の内周面及び、前記先端部の外周面の両方に接触するようにしてもよい。
すなわち、常温組付状態において、1枚のガスケットを、前記先端部の外周面と前記取付孔の内周面の両方に接触するように圧入させる。こうすれば、少なくとも常温付近の温度状態において、前記1枚のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面との接触及び、他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面との接触をより確実にすることができ、より効率よく、前記先端部の熱を、前記シリンダヘッド等に伝導させることができる。
ここにおいて、前記先端部、前記ガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料選定を適宜行えば、内燃機関の暖機後の状態においても、前記1枚のガスケットの内周面と前記先端部の外周面との接触及び、前記1枚のガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との接触を維持させることができ、常温組付状態から暖機後の状態に到るまでの範囲で、より効率よく、前記先端部の熱を、前記シリンダヘッド等に伝導させることができる。
具体的には、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数は前記1枚のガスケットを形成する材料の熱膨張係数より大きくし、前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数は前記1枚のガスケットを形成する材料の熱膨張係数より小さくなるように設定するのが望ましい。そうすることにより、前記内燃機関の暖機後においても、前記1枚のガスケットの内周面と前記先端部の外周面との接触及び、前記1枚のガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との接触をより確実にすることができ、より確実に熱を伝導することができる。結果として、より確実に燃料噴射ノズルの先端部が過剰に高温になることを抑制でき、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制することができる
また、前記先端部、前記1枚のガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料に合わせて、常温組付時における前記先端部と前記1枚のガスケットとの接触におけるしめしろ及び、前記1枚のガスケットと前記取付孔の内周面との接触におけるしめしろを適宜設定すれば、前記先端部、前記1枚のガスケット、前記取付孔の内周面を形成する材料選定の自由度を大きくすることができる。
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
本発明にあっては、内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、ガスケット部を介して取り付けられ、前記内燃機関の気筒または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造に関し、常温組付時における燃料噴射ノズルの組付容易性を確保できると同時に、内燃機関の暖機後においては、燃料噴射ノズルの先端部からガスケット部を介してシリンダヘッドまたは排気通路に効率よく放熱することにより、燃料噴射ノズルの詰まりを抑制できる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
図1は、本実施例における内燃機関のシリンダヘッド1に取り付けられた燃料噴射ノズル2を、その周辺部の断面構造とともに概略的に示した一部断面図である。図1に示すように、内燃機関のシリンダヘッド1内には、排気系4の最上流部位をなす排気ポート4aが貫通形成されている。排気ポート4aの上流側開口端は図示しない燃焼室に接続され、下流側開口端は排気マニホールド4bの上流側開口端に接続されている。燃料噴射ノズル2は、シリンダヘッド1に形成された取付孔5に嵌入され、別途設けられた図示しない締め付け部材がシリンダヘッド1にねじ締めされることにより、後方から締め付けられて固定されている。
燃料噴射ノズル2は、円柱形状からなる胴部2bと、この胴部2bより小さな外径を有する円柱形状からなる先端部2cとが、同一軸に沿って連なった形状を有する。先端部2cには、その排気ポート側端面から側周面に向かって一部が切り取られた斜面が形成されており、この斜面上に燃料を噴射するための噴口2aが形成されている。また、燃料噴射ノズル2は、その先端部2cの周りに、環状の平板形状を有する第1ガスケット6及び第2ガスケット7を環装した状態で取付孔5に嵌入されている。
ここで、第1ガスケット6はフェライト系ステンレス材料で形成されており、第2ガスケット7は銅系材料で形成されている。一方、シリンダヘッド1は、アルミ合金で形成さ
れており、燃料噴射ノズル2の先端部2cは、オーステナイト系ステンレス材料で形成されている。すなわち、先端部2cを形成する材料の熱膨張係数は第1ガスケット6を形成する材料の熱膨張係数より大きく、第2ガスケット7を形成する材料の熱膨張係数は取付孔5の内周面を構成する材料の熱膨張係数より大きくなるように設定されている。
れており、燃料噴射ノズル2の先端部2cは、オーステナイト系ステンレス材料で形成されている。すなわち、先端部2cを形成する材料の熱膨張係数は第1ガスケット6を形成する材料の熱膨張係数より大きく、第2ガスケット7を形成する材料の熱膨張係数は取付孔5の内周面を構成する材料の熱膨張係数より大きくなるように設定されている。
また、取付孔5の内面形状は、シリンダヘッド1の図1における上面から排気ポート4aに向かって、相対的に大きな径を有する第1筒状孔5aと、小さな径を有する第2筒状孔5bがほぼ同一軸方向に連設されたかたちで形成される。そして、第1筒状孔5aの内径は、胴部2bの外径より若干大きく設定されており、第2筒状孔5bの内径は、先端部2cの外径より若干大きく設定されている。そして、燃料噴射ノズル2を第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を介して取付孔5に嵌入した状態において、先端部2cの噴口2aは排気ポート4aに直面する。
ここで、シリンダヘッド1内を循環する冷却水の通路の一部(以下、ウォータジャケットという)10が、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7の外縁と近接する位置に形成されている。内燃機関の運転時において、ウォータジャケット10内の冷却水は、放熱機能を有するラジエータ(図示略)との間を適宜循環し、シリンダヘッド1内で冷却水に与えられた熱をラジエータにおいて放散することにより、シリンダヘッド1を冷却する。
すなわち、排気ポート4aを流通する排気から燃料噴射ノズル2の先端部2cに与えられた熱は、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を介して第1筒状孔5a及びガスケット受け部5cに伝導され、ウォータジャケット10内の冷却水によって持ち去られる。
図2には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造の拡大図を示す。図2(a)は、常温組付状態における図、図2(b)は、内燃機関の暖機後における図である。ここで、本実施例においては、常温組付時における第1ガスケット6の内径及び第2ガスケット7の内径は、先端部2cの外径より若干大きく設定されており、一方、常温組付時における第1ガスケット6の外径及び、第2ガスケット7の外径は、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面より若干小さく設定されている。
すなわち、図2(a)に示すように、常温組付状態においては、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7の内周面6a、7aと、先端部2cの外周面2dとの間には隙間が確保されている。同様に、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7の外周面6b、7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面との間にも隙間が確保されている。従って、常温組付状態においては、取付孔5に、先ず第1ガスケット6及び第2ガスケット7を組付け、その後に燃料噴射ノズル2の先端部2cを、第1ガスケット6及び第2ガスケット7の内周面6a,7aで形成される内孔に挿入する方法によって、燃料噴射ノズル2を、取付孔5に組み付けることが容易に可能である。
次に、図2(b)に示すように、内燃機関の暖機後においては、第1ガスケット6の熱膨張係数よりも、先端部2cの熱膨張係数の方が大きいために、第1ガスケット6の内周面6aと、先端部2cの外周面2dとの間の隙間は無くなり、両者が接触した状態となっている。一方、シリンダヘッド1の熱膨張係数よりも、第2ガスケット7の熱膨張係数の方が大きいために、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面との間の隙間は無くなり、両者が接触した状態となっている。
これによれば、排気ポート4aを通過する高温の排気に直面することにより、温度が上昇した先端部2cの熱の少なくとも一部は、胴部2bを経由することなく直接第1ガスケット6に伝導される。また、第1ガスケット6から第2ガスケット7に伝導された熱は、第1筒状孔5aの底部であるガスケット受け部5cの他、第1筒状孔5aにおいて第2ガ
スケット7の外周面7bが接触している部分から、近傍に形成されたウォータジャケット10に伝導される。従って、先端部2cの熱を、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を介して、ウォータジャケット10により効率よく伝導させることができ、冷却水によってより効率よく冷却することができる。
スケット7の外周面7bが接触している部分から、近傍に形成されたウォータジャケット10に伝導される。従って、先端部2cの熱を、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を介して、ウォータジャケット10により効率よく伝導させることができ、冷却水によってより効率よく冷却することができる。
以上、説明したように、本実施例の構成をとることにより、常温組付状態において取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
なお、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造においては、上述のように内燃機関の暖機後は、第1ガスケット6の内周面6aと、先端部2cの外周面2dとが接触した状態となっており、同時に、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面とが接触した状態となっている。そして、取付孔5の第1筒状孔5aと接触する第2ガスケット7が、第1ガスケット6に対し、先端部2cのより先端側に配置されている。従って、内燃機関の暖機後において、取付孔5から燃料噴射ノズル2を取り外す必要が生じた場合にも、容易に取り外すことが可能である。
また、本実施例において、ガスケット部は、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7により構成されている。ここで、ガスケット部は2枚のガスケットより構成されることに限定されるものではない。例えば、図2における第1ガスケット6と第2ガスケット7との間に図示しない第3ガスケットが設けられるようにしてもよい。
この場合は、常温組付状態においては、第3ガスケットの内周面と、先端部2cの外周面2dとの間及び、第3ガスケットの外周面と、第1筒状孔5aの内周面との間には隙間が存在するようにし、内燃機関の暖機後においては、第3ガスケットの内周面と、先端部2cの外周面2dとが接触するか、または第3ガスケットの外周面と、第1筒状孔5aの内周面とが接触するようにしてもよい。
こうすれば、内燃機関の暖機後において、ガスケット部全体としての内周面と先端部2cまたは、ガスケット部全体としての外周面と第1筒状孔5aの内周面との接触面積を増加させることができる。結果として、先端部2cの熱をより効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりをより効率よく抑制することができる。
図3には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造の第2の態様を示す。図2に示した例との差異は、図3(a)に示す第1ガスケット6の内周面6aと、第2ガスケット7の内周面7aとが、常温組付状態においては、先端部2cの外周面2dに接触していることである。ここで、第1ガスケット6、第2ガスケット7、先端部2c、シリンダヘッド1を形成する材料は図2に示す態様における材料と同じである。
このようにすれば、取付孔5への燃料噴射ノズル2の組付時には、まず第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を、燃料噴射ノズル2の先端部2cに圧入し、その状態で取付孔5に嵌入する方法によって、容易に組付けることができる。一方、図3(b)に示すように、内燃機関の暖機後においては図2(b)と同様、第1ガスケット6の内周面6aと、先端部2cの外周面2dとが接触し、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面とが接触した状態となっている。
このような態様によっても、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その
組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
次に、図4には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造の第3の態様を示す。図2に示した例との差異は、図4(a)に示す第1ガスケット6の外周面6bと、第2ガスケット7の外周面7bは、常温組付状態においては、取付孔5の第1筒状孔5aに接触していることである。ここで、第1ガスケット6、第2ガスケット7、先端部2c、シリンダヘッド1を形成する材料は図2に示す態様における材料と同じである。
このようにすれば、取付孔5への燃料噴射ノズル2の組付時には、まず第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を、取付孔5の第1筒状孔5aの底部であるガスケット受け部5cまで圧入して固定し、その状態で燃料噴射ノズル2を取付孔5に嵌入する方法により、容易に組み付けることができる。一方、図4(b)に示すように、内燃機関の暖機後においては、図2(b)と同様、第1ガスケット6の内周面6aと、先端部2cの外周面2dとが接触し、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面とが接触した状態となっている。
このような態様によっても、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる
次に、図5には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造の第4の態様を示す。図2に示した例との差異は、常温組付状態において既に、図5(a)に示す第1ガスケット6の内周面6aと、先端部2cの外周面2dとの間の隙間が略零になっている。また、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面との隙間が略零になっている。ここにおいて、隙間が略零とは、両者の関係が中間ばめ状態となっており、完全なしまりばめの状態でもすきまばめの状態でもない状態をいう。また、第1ガスケット6、第2ガスケット7、先端部2c、シリンダヘッド1を形成する材料は図2に示す態様における材料と同じである。
このようにすれば、取付孔5への燃料噴射ノズル2の組付時には、まず第2ガスケット7を取付孔5に嵌入し、一方、第1ガスケット6を、先端部2cと嵌合させ、その状態で燃料噴射ノズル2を取付孔5に嵌入することにより組付ける。ここで、第2ガスケット7と取付孔5及び、先端部2と第1ガスケット6はそれぞれ中間ばめの関係にあるので、少しの力で無理なく組付け作業を行うことができる。
一方、図5(b)に示すように、内燃機関の暖機後においては、第1ガスケット6の熱膨張係数よりも、先端部2cの熱膨張係数の方が大きいために、第1ガスケット6の内周面6aと、先端部2cとはいわゆるしまりばめの関係になり、両者はより確実に接触する。そして、シリンダヘッド1の熱膨張係数よりも、第2ガスケット7の熱膨張係数の方が大きいために、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面との間もいわゆるしまりばめの関係になり、両者はより確実に接触する。
このような態様によっても、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる
また、この態様でも、取付孔5の第1筒状孔5aと接触する第2ガスケット7が、第1ガスケット6に対し、先端部2cのより先端側に配置されている。従って、常温組付状態及び内燃機関の暖機後の双方において、取付孔5から燃料噴射ノズル2を容易に取り外すことが可能である。
次に、図6には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造の第5の態様を示す。図2に示した態様との差異は、第1ガスケット6には、内周面6aの面積を増加させる第1フランジ部6cが設けられ、第2ガスケット7には、外周面7bの面積を増加させる第2フランジ部7cが設けられている点である。ここで、第1ガスケット6、第2ガスケット7、先端部2c、シリンダヘッド1を形成する材料は図2に示す態様における材料と同じである。
このような態様によれば、図6(b)に示すように内燃機関の暖機後においては、先端部2cの外周面2dと第1ガスケット6の内周面6aとの間の接触面積を大きくすることができ、先端部2cの熱をさらに効率よく第1ガスケット6に伝導することができる。同様に、第2ガスケット7の外周面7bと、取付孔5の第1筒状孔5aとの間の接触面積を大きくすることができ、第2ガスケット7から取付孔5の第1筒状孔5aへ、さらに効率よく熱を伝導させることができる。結果として、先端部2cの熱をさらに効率よく第1ガスケット6及び、第2ガスケット7を介して取付孔5の第1筒状孔5aに伝導することができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる
次に、図7には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造の第6の態様を示す。図2に示した態様においては、第1ガスケット6及び、第2ガスケット7の2枚のガスケットを介して、取付孔5に燃料噴射ノズル2が組付けられていたが、本態様においては、第1ガスケット6、第2ガスケット7、2番目の第1ガスケット8、2番目の第2ガスケット9の4枚のガスケットを介して、取付孔5に燃料噴射ノズル2が組付けられている。
ここにおいて、第1ガスケット6及び2番目の第1ガスケット8は双方ともフェライト系ステンレスの同一材料で形成されており、第2ガスケット7及び2番目の第2ガスケット9は銅系の同一材料で形成されている。一方、シリンダヘッド1は、アルミ合金から形成されており、燃料噴射ノズル2の先端部2cは、オーステナイト系ステンレス材料から形成されている。すなわち、先端部2cを形成する材料の熱膨張係数は第1ガスケット6及び2番目の第1ガスケット8を形成する材料の熱膨張係数より大きく、第2ガスケット7及び2番目の第2ガスケット9を形成する材料の熱膨張係数は第1筒状孔5aの内周面を構成する材料の熱膨張係数より大きくなるように設定されている。
そして、図7(a)に示すように、常温組付状態においては、第1ガスケット6、第2ガスケット7、2番目の第1ガスケット8、2番目の第2ガスケット9のそれぞれの内周面6a、7a、8a、9aと、先端部2cの外周面2dとの間には隙間が確保されている。同様に、第1ガスケット6、第2ガスケット7、2番目の第1ガスケット8、2番目の第2ガスケット9のそれぞれの外周面6b、7b、8b、9bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面との間にも隙間が確保されている。
そして、図7(b)に示すように、内燃機関の暖機後においては、第1ガスケット6及び2番目の第1ガスケット8の熱膨張係数よりも、先端部2cの熱膨張係数の方が大きいために、第1ガスケット6の内周面6a及び、2番目の第1ガスケット8の内周面8aと、先端部2cの外周面2dとの間の隙間は無くなり、接触した状態となっている。一方、シリンダヘッド1の熱膨張係数よりも、第2ガスケット7及び、2番目の第2ガスケット9の熱膨張係数の方が大きいために、内燃機関の暖機後においては、第2ガスケット7の
外周面7b及び、2番目の第2ガスケット9の外周面9bと、第1筒状孔5aの内周面との間の隙間は無くなり、接触した状態となっている。
外周面7b及び、2番目の第2ガスケット9の外周面9bと、第1筒状孔5aの内周面との間の隙間は無くなり、接触した状態となっている。
従って、排気ポート4aを通過する高温の排気によって温度が上昇した先端部2cの熱は、第1ガスケット6、第2ガスケット7、2番目の第1ガスケット8、2番目の第2ガスケット9を介して、第1筒状孔5aにより効率よく伝導され、ウォータジャケット10中を流れる冷却水によって持ち去られる。
また、この態様によれば、先端部2cに接触する第1ガスケットと、第1筒状孔5bに接触する第2ガスケットが交互に配置されるため、先端部2cの熱を伝導する第1ガスケット6及び、2番目の第1ガスケット8が、先端部2cの長さ方向の広い範囲に渡って分布する。従って、先端部2cの熱を、先端部2cの長さ方向の全体から偏ることなく伝導させることができる。結果として、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりをより効率よく抑制することができる。
次に実施例2について説明する。本実施例においては、先端部2cの熱を、第1筒状孔5aに伝導させるための複数のガスケットを形成する材料を1種類とした場合の例について説明する。図8には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造を示す。
ここで、第1ガスケット16及び2番目の第1ガスケット17は双方ともフェライト系ステンレス材料で形成されている。一方、シリンダヘッド1は、アルミ合金から形成されており、燃料噴射ノズル2の先端部2cは、オーステナイト系ステンレス材料から形成されている。すなわち、先端部2cを形成する材料の熱膨張係数は第1ガスケット16及び2番目の第1ガスケット17を形成する材料の熱膨張係数より大きく、第1ガスケット16及び2番目の第1ガスケット17を形成する材料の熱膨張係数は第1筒状孔5aの内周面を形成する材料の熱膨張係数より小さくなるように設定されている。
常温組付状態においては、図8(a)に示す第1ガスケット16の内周面16aと、先端部2cの外周面2dとの間の隙間が略零になっている。また、2番目の第1ガスケット17の外周面17bの径は、常温組付状態において、第1筒状孔5aの内周面の径より大きくなっている。すなわち、常温組付状態において、2番目の第1ガスケット17と、第1筒状孔5aとは、いわゆるしまりばめの関係で嵌入されている。
このような構成においては、取付孔5への燃料噴射ノズル2の組付時には、まず2番目の第1ガスケット17を第1筒状孔5aに圧入し、一方、燃料噴射ノズル2の先端部2cを第1ガスケット16に嵌入し、その状態で燃料噴射ノズル2を取付孔5に嵌入することにより、容易に組付け作業を行うことができる。
一方、図8(b)に示すような内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱膨張係数が第1ガスケット16の熱膨張係数よりも大きいため、第1ガスケット16の内周面16aと、先端部2cの外周面2dとの間はいわゆるしまりばめになっており、両者はより確実に接触することになる。一方、第1筒状孔5aの熱膨張係数は、2番目の第1ガスケット17の熱膨張係数よりも大きいので、2番目の第1ガスケット17の外周面17bと、第1筒状孔5aの内周面との間には隙間ができる方向の変化が生じる。しかし、常温組付状態において、2番目の第1ガスケット17と、第1筒状孔5aとは、いわゆるしまりばめの関係で嵌入されているので、内燃機関の暖機後においても、両者の間には隙間が生じず、確実な接触を維持したままとなっている。
本実施例によれば、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易
性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
また、本実施例においては、第1ガスケット16と、2番目の第1ガスケット17の材料を同一の材料を用いているので、材料選定における自由度が増すと同時に、量産効果により部品単価を下げることができる。結果として、トータルコストの削減を行うことができる。
なお、本実施例における別の態様として、先端部2c、第1ガスケット16、2番目の第1ガスケット17、シリンダヘッド1を形成する材料の熱膨張係数について例えば、先端部2cを形成する材料の熱膨張係数は第1ガスケット16及び2番目の第1ガスケット17を形成する材料の熱膨張係数より大きく、第1ガスケット16及び2番目の第1ガスケット17を形成する材料の熱膨張係数は第1筒状孔5aの内周面を形成する材料の熱膨張係数より大きくなるように設定してもよい。
そのように設定すれば、常温組付時において、先端部2cの外周面2dと第1ガスケット16の内周面16aとの間に隙間が存在し、また、2番目の第1ガスケット17の外周面17bと、第1筒状孔5aの内周面との間にも隙間が存在するようにした上で、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの外周面2dと第1ガスケット16の内周面16aとは接触し、且つ2番目の第1ガスケット17の外周面17bと、第1筒状孔5aの内周面とも接触するようにもできる。
このような態様によっても、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
次に実施例3について説明する。本実施例においては、先端部2cの熱を、第1筒状孔5aに伝導させるためのガスケットを1枚とした場合の例について説明する。図9には、本実施例における燃料噴射ノズル2の取付構造を示す。
ここで、燃料噴射ノズル2は、取付孔5に、1枚のガスケット26を介して組付けられている。ここで、ガスケット26は、銅系の材料で形成されている。一方、シリンダヘッド1は、アルミ合金で形成されており、燃料噴射ノズル2の先端部2cは、オーステナイト系ステンレス材料から形成されている。すなわち、先端部2cを形成する材料の熱膨張係数はガスケット26を形成する材料の熱膨張係数より小さく、ガスケット26を形成する材料の熱膨張係数は取付孔5の内周面を構成する材料の熱膨張係数より大きくなるように設定されている。
ここで、図9(a)に示すように、常温組付状態においてはガスケット26の内周面26aは、先端部2cの外周面2dの径より小さくなっている。すなわち、常温組付状態において、先端部2cと、ガスケット26とは、いわゆるしまりばめの関係で嵌入された状況となっている。図9(a)には、先端部2cに嵌入されなかったとした場合のガスケット26の内周面26a´を破線で示す。また、ガスケット26の外周面26bと、取付孔5の第1筒状孔5aの内周面との間の隙間は略零になっている。
このようにすれば、取付孔5への燃料噴射ノズル2の組付時には、まず燃料噴射ノズル2の先端部2cをガスケット26の内孔に圧入し、その状態で燃料噴射ノズル2を取付孔
5に嵌入することにより、容易に組付け作業を行うことができる。
5に嵌入することにより、容易に組付け作業を行うことができる。
一方、図9(b)に示すように、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱膨張係数がガスケット26の熱膨張係数よりも小さいため、先端部2cの外周面2dと、ガスケット26の内周面26aとの間には隙間ができる方向の変化が生じる。しかし、常温組付状態において、先端部2cとガスケット26とは、いわゆるしまりばめの関係で嵌入されているので、内燃機関の暖機後においても、両者の間には隙間が生じず、確実な接触を維持したままとなっている。
一方、第1筒状孔5aの熱膨張係数は、ガスケット26の熱膨張係数よりも小さいので、ガスケット26の外周面26bと、第1筒状孔5aの内周面との間は、内燃機関の暖機後においてはいわゆるしまりばめになっており、両者はより確実に接触することになる。図9(b)には、内燃機関の暖機後において、先端部2cがなかったとした場合のガスケット26の内周面26a´及び、第1筒状孔5aがなかったとした場合のガスケット26の外周面26b´を破線で示す。
本実施例によれば、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。
また、本実施例においては、1枚のガスケット26を介して燃料噴射ノズル2が取付孔5に組み付けられている。従って、部品点数を減少させることができ、コストの削減を行うことができる。
ここで、本実施例におけるガスケット26として、図10に示すような複合材を用いるような態様にしてもよい。すなわち、ガスケット26の内周面26aにおける熱伝導係数と、ガスケット26の外周面26bにおける熱伝導係数が異なるようにする。そして、内周面26aにおける熱伝導係数は、先端部2cの熱伝導係数より小さく、外周面26bにおける熱伝導係数は、第1筒状孔5aよりも大きくなるように設定する。
また、図10においては、常温組付状態においては、先端部2cとガスケット26の内周面26aとの間には、隙間があり、ガスケット26の外周面26bと、第1筒状孔5aの内周面との間にも隙間がある状態としている。この場合、図10(b)に示すような内燃機関の暖機後においては、ガスケット26の内周面26a付近の熱膨張係数は、先端部2cの熱膨張係数よりも小さいので、先端部2cの外周面2dとガスケット26の内周面26aとは接触する。一方、ガスケット26の外周面26b付近の熱膨張係数は、第1筒状孔5aの内周面の熱膨張係数よりも大きいので、ガスケット26の外周面26bと、第1筒状孔5aとも接触している。
このような態様によっても、取付孔5に燃料噴射ノズル2を組み付ける場合には、その組付容易性を向上させることができ、さらに、内燃機関の暖機後においては、先端部2cの熱を効率よく放散させることができ、燃料噴射ノズル2の噴口2aや、図示しない内部通路の詰まりを抑制することができる。なお、図10に示したガスケット26は、内周面26a側と外周面26b側において熱膨張係数の異なる2種類の材質を接合させることによって形成されているが、これを例えば、2種類の材料によってガスケット26を成型加工することで形成してもよいし、ガスケット26の内周面26aから外周面26bにかけて連続的に熱膨張係数が大きくなるように形成してもよい。
なお、上記の実施例においては、燃料噴射ノズル2が、シリンダヘッド1に設けられた
取付孔5に取り付けられた場合について説明をしたが、燃料噴射ノズル2が、排気マニホールド4b等に設けられた取付孔5に取り付けられる場合について、本発明を適用してもよいことはもちろんである。
取付孔5に取り付けられた場合について説明をしたが、燃料噴射ノズル2が、排気マニホールド4b等に設けられた取付孔5に取り付けられる場合について、本発明を適用してもよいことはもちろんである。
1・・・シリンダヘッド
2・・・燃料噴射ノズル
2a・・・噴口
2b・・・胴部
2c・・・先端部
2d・・・先端部の外周面
4・・・排気系
4a・・・排気ポート
4b・・・排気マニホールド
5・・・取付孔
5a・・・第1筒状孔
5b・・・第2筒状孔
5c・・・ガスケット受け部
6、16・・・第1ガスケット
6a、16a・・・第1ガスケットの内周面
6b、16b・・・第1ガスケットの外周面
6c・・・第1フランジ部
7・・・第2ガスケット
7a・・・第2ガスケットの内周面
7b・・・第2ガスケットの外周面
7c・・・第2フランジ部
8、17・・・2番目の第1ガスケット
8a、17a・・・2番目の第1ガスケットの内周面
8b、17b・・・2番目の第1ガスケットの外周面
9・・・2番目の第2ガスケット
9a・・・2番目の第2ガスケットの内周面
9b・・・2番目の第2ガスケットの外周面
26・・・ガスケット
26a・・・ガスケットの内周面
26a´・・・先端部がないとした場合のガスケットの内周面
26b・・・ガスケットの外周面
26b´・・・第1筒状孔がないとした場合のガスケットの外周面
2・・・燃料噴射ノズル
2a・・・噴口
2b・・・胴部
2c・・・先端部
2d・・・先端部の外周面
4・・・排気系
4a・・・排気ポート
4b・・・排気マニホールド
5・・・取付孔
5a・・・第1筒状孔
5b・・・第2筒状孔
5c・・・ガスケット受け部
6、16・・・第1ガスケット
6a、16a・・・第1ガスケットの内周面
6b、16b・・・第1ガスケットの外周面
6c・・・第1フランジ部
7・・・第2ガスケット
7a・・・第2ガスケットの内周面
7b・・・第2ガスケットの外周面
7c・・・第2フランジ部
8、17・・・2番目の第1ガスケット
8a、17a・・・2番目の第1ガスケットの内周面
8b、17b・・・2番目の第1ガスケットの外周面
9・・・2番目の第2ガスケット
9a・・・2番目の第2ガスケットの内周面
9b・・・2番目の第2ガスケットの外周面
26・・・ガスケット
26a・・・ガスケットの内周面
26a´・・・先端部がないとした場合のガスケットの内周面
26b・・・ガスケットの外周面
26b´・・・第1筒状孔がないとした場合のガスケットの外周面
Claims (13)
- 内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、ガスケット部を介して取り付けられ、前記内燃機関の燃焼室または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造であって、
前記燃料噴射ノズルは、胴部と、該胴部に設けられるとともに燃料の噴口が備えられた先端部とを有し、
前記ガスケット部は、熱膨張係数の異なる材料から形成された複数枚のガスケットにより構成され、
前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの外周面は、前記取付孔の内周面と略同一の形状を有するとともに、該複数枚のガスケットの内周面は、前記先端部の外周面と略同一の形状を有する内孔を形成し、
前記燃料噴射ノズルは、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの内孔に前記先端部が挿入されるとともに、前記取付孔に嵌入されて取付けられ、
常温組付状態においては、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間および/または、前記ガスケット部を構成する全てのガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との間に隙間が存在し、
前記内燃機関の暖機後の状態においては、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットのうち熱膨張係数の小さい材料から形成された少なくとも1枚のガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触するとともに、熱膨張係数の大きい材料から形成された少なくとも1枚のガスケットの外周面が取付孔の内周面と接触することを特徴とする燃料噴射ノズルの取付構造。 - 前記ガスケット部は、熱膨張係数の小さい材料から形成された1枚以上の第1ガスケット及び、熱膨張係数の大きい材料から形成された1枚以上の第2ガスケットから構成され、
常温組付状態においては、前記第1及び第2ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間および/または、前記第1及び第2ガスケットの外周面と前記取付孔の内周面との間に隙間が存在し、
前記内燃機関の暖機後の状態においては、前記第1ガスケットの内周面が前記先端部の外周面と接触し、前記第2ガスケットの外周面が前記取付孔の内周面と接触することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。 - 前記先端部を形成する材料の熱膨張係数は前記第1ガスケットを形成する材料の熱膨張係数より大きく、前記第2ガスケットを形成する材料の熱膨張係数は前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数より大きくなるように設定されたことを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。
- 前記第1ガスケットを形成する材料は鉄系またはフェライト系のステンレス材料であり、
前記第2ガスケットを形成する材料は銅系材料であり、
前記先端部を形成する材料はオーステナイト系ステンレス材料であり、
前記取付孔の内周面を形成する材料はアルミ系材料であることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。 - 前記ガスケット部は、前記第1ガスケットと前記第2ガスケットとを交互に重ねた3枚以上のガスケットにより構成されたことを特徴とする請求項2または3に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。
- 内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、ガスケット部
を介して取り付けられ、前記内燃機関の燃焼室または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造であって、
前記燃料噴射ノズルは、胴部と、該胴部に設けられるとともに燃料の噴口が備えられた先端部とを有し、
前記ガスケット部は、前記先端部を形成する材料の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料から形成された1枚の第1ガスケット及び、前記取付孔の内周面を形成する材料の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料から形成された1枚の第2ガスケットにより構成され、
前記第1及び第2ガスケットの外周面は、前記取付孔の内周面と略同一の形状を有するとともに、前記第1及び第2ガスケットの内周面は、前記先端部の外周面と略同一の形状を有する内孔を形成し、
前記燃料噴射ノズルは、前記第1及び第2ガスケットの内孔に前記先端部が挿入されるとともに、前記取付孔に嵌入されて取付けられ、
常温組付状態において、前記第1ガスケットの内周面と前記先端部の外周面との間の隙間が略零であり、且つ前記第2ガスケットの外周面と取付孔の内周面との間の隙間が略零であることを特徴とする燃料噴射ノズルの取付構造。 - 前記ガスケット部は、1枚の第1ガスケット及び、1枚の第2ガスケットにより構成され、
前記第2ガスケットは前記第1ガスケットよりも前記先端部における先端側に配置されることを特徴とする請求項2または3に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。 - 前記第1ガスケットは前記第2ガスケットよりも前記先端部における先端側に配置されることを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。
- 内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、ガスケット部を介して取り付けられ、前記内燃機関の燃焼室または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造であって、
前記燃料噴射ノズルは、胴部と、該胴部に設けられるとともに燃料の噴口が備えられた先端部とを有し、
前記ガスケット部は、熱膨張係数が同じ2枚のガスケットにより構成され、
前記ガスケット部を構成する2枚のガスケットの外周面は、前記取付孔の内周面と略同一の形状を有するとともに、該2枚のガスケットの内周面は、前記先端部の外周面と略同一の形状を有する内孔を形成し、
前記燃料噴射ノズルは、前記ガスケット部を構成する複数枚のガスケットの内孔に前記先端部が挿入されるとともに、前記取付孔に嵌入されて取付けられ、
常温組付状態においては、前記2枚のガスケットのうち一方のガスケットにおける内周面と前記先端部の外周面とが接触し、且つ前記2枚のガスケットのうち他方のガスケットにおける外周面と前記取付孔の内周面とが接触することを特徴とする燃料噴射ノズルの取付構造。 - 前記ガスケットのうち、外周面が前記取付孔の内周面と接触するガスケットが、内周面が前記先端部の外周面と接触するガスケットよりも、前記先端部の先端側に配置されることを特徴とする請求項9に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。
- 前記第1ガスケットの内周面には、該内周面と前記先端部の外周面との接触面積を増加させる第1フランジ部が設けられ、且つ第2ガスケットの外周面には、該外周面と前記取付孔の内周面との接触面積を増加させる第2フランジ部が設けられたことを特徴とする請求項2または6に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。
- 前記先端部の外周面と接触する前記ガスケットの内周面には、該内周面と前記先端部との接触面積を増加させる内周側フランジ部が設けられ、且つ前記取付孔の内周面と接触する前記ガスケットの外周面には、該外周面と前記取付孔の内周面との接触面積を増加させる外周側フランジ部が設けられたことを特徴とする請求項9に記載の燃料噴射ノズルの取付構造。
- 内燃機関におけるシリンダヘッドまたは排気通路に設けられた取付孔に、1枚のガスケットを介して取り付けられ、前記内燃機関の燃焼室または排気系に燃料を供給する燃料噴射ノズルの取付構造であって、
前記燃料噴射ノズルは、胴部と、該胴部に設けられるとともに燃料の噴口が備えられた先端部とを有し、
前記ガスケットの外周面は、前記取付孔の内周面と略同一の形状を有するとともに、その内周面は、前記先端部の外周面と略同一の形状を有する内孔を形成し、
前記燃料噴射ノズルは、前記先端部が前記ガスケットの内孔に挿入されるとともに、前記取付孔に嵌入されて取付けられ、
常温組付状態において、前記ガスケットの内周面と前記先端部の外周面とが接触し、且つ前記ガスケットの外周面と前記取付孔の内周面とが接触することを特徴とする燃料噴射ノズルの取付構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004037238A JP2005226582A (ja) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | 燃料噴射ノズルの取付構造 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004037238A JP2005226582A (ja) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | 燃料噴射ノズルの取付構造 |
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JP2005226582A true JP2005226582A (ja) | 2005-08-25 |
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JP2004037238A Withdrawn JP2005226582A (ja) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | 燃料噴射ノズルの取付構造 |
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JP (1) | JP2005226582A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008050964A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Toyota Industries Corp | 排気ガス浄化装置 |
JP2014005739A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Nippon Soken Inc | 排気浄化装置 |
-
2004
- 2004-02-13 JP JP2004037238A patent/JP2005226582A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008050964A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Toyota Industries Corp | 排気ガス浄化装置 |
JP4687608B2 (ja) * | 2006-08-23 | 2011-05-25 | 株式会社豊田自動織機 | 排気ガス浄化装置 |
JP2014005739A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Nippon Soken Inc | 排気浄化装置 |
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