JP2009236104A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材を溶損させることなくノズル部の温度上昇を抑制しノズル部内にデポジットが付着するのを防止する。
【解決手段】ノズル部２の先端部に環状溝２ｂを形成し、この環状溝２ｂにポリテトラフ
ルオロエチレン等の耐熱性環状シール部材１２を装着し、この環状シール部材１２より更
に先端側に環状シール部材１２の先端面１２ｂを覆い、燃焼ガスからの環状シール部材１
２の曝露を防止する曝露保護部１３ａを有するステンレス等環状耐熱性保護部材１３を装着し、曝露保護部１３ａで環状シール部材１２の溶損を防止し環状シール部材１２により燃焼ガスのノズル部２外周部２ａ先端側への侵入を阻止する。環状耐熱性保護部材１３を凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄで構成する２分割構造とし、軸線直交方向分割面１３ｆを設けることにより、当該軸線直交方向分割面１３ｆで燃焼ガスの洩れを阻止しノズル部２の環状溝部２ｂへの装着を容易にする。
【選択図】 図２

Description

本発明は内燃機関に使用される燃料噴射弁に関するものである。

一般に燃料噴射弁は先端のノズル部が内燃機関の燃焼室と連通する取付け孔に沿って所
定の間隙を保って位置するように内燃機関に取付けられ、ノズル部が燃焼室の高温の燃焼
ガスに曝される。そのためノズル部は温度が上昇しノズル部の内部の燃料が残存している
とデポジットがノズル部の内部や噴孔に付着し燃料に噴射量は低下するという不具合が生
じる。

この不具合を解決するために下記特許文献１では、その図５に示されているようにノズ
ル部８の先端部に金属バネシール１４を装着し、エンジンヘッド１５の取付け孔の内周に
当接させ燃焼ガスの侵入を阻止し、ノズル部８の燃焼ガスに曝される面積（軸方向長さ）
を少なくしてノズル部８の先端部の温度を低下させデポジットの付着を抑止する手法が記
載されている。

しかしながら、下記特許文献１に記載されたデポジット付着抑制手法では、上記金属バ
ネシール１４は燃焼ガスに曝されるため高温となり熱変形し、燃焼ガスがノズル部８の上
部まで漏れる虞がある。その際、燃料噴射弁とエンジンヘッド１５との取付け位置を調整
する座金１６がリテーリングナット７のフランジ部に設置されているため、ノズル部８の
先端からの距離が長くなり、ノズル部８の側面部が燃焼ガスに曝され、ノズル部８の先端
の温度上昇を抑止できない。

また、下記特許文献２には、その図１、図７に示されているようにノズル部１２（燃料
噴射弁本体）の先端部に環状溝１６を形成し、この環状溝１６に２つのの金属製リング部
材１７Ａ、１７Ｂを装着して燃焼ガスの侵入を抑止するようにしている。

しかしながら、２つの金属製リング部材１７Ａ、１７Ｂは環状溝１６に収納させるため
にその内径はノズル部１２の外形より小さくしなければならず、ノズル部１２への装着の
ため金属製リング部材１７Ａ、１７Ｂには切り欠き（スリット）１７Ｃが設けられている
。

金属製リング部材１７Ａ、１７Ｂを環状溝１６に収納する際には切り欠き１７Ｃを互い
にずらしてシール性を保つようにしているが、高温高圧の燃焼ガスは一方の切り欠きから
他方の切り欠きを通り抜け、やはりノズル部の上部へ漏れ充分に燃焼ガスのシール性を確
保することは困難である。

また、燃焼ガスのシールを行う部材は、下記特許文献１では金属バネシール１４、下記特許文献２では金属製リング１７Ａ、１７Ｂで、いずれも金属製であり、燃料噴射弁を内燃機関の取付け孔に装着する際、この金属製のシール部材により取付け孔の内壁に傷がつき燃焼ガスのシール性が悪化することが懸念される。
特開平９−３１０６６０号公報 特開平９−１２６０８９号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ノズル部の先端部の外周部に内燃機関の取
付け孔の内周部に当接する環状耐熱性シール部材を装着し、当該環状耐熱シール部材の装
着位置より更に先端側前記シール部材の曝露面を覆う曝露部を有する環状耐熱性保護部材
を装着することにより、環状耐熱性シール部材の溶損を環状耐熱性保護部材で防止して環
状耐熱性シール部材により燃焼ガスの侵入を抑止でき、ひいてはノズル部の温度上昇を抑
制してノズル部内にデポジットが発生・付着するのを防止することにある。

請求項１に係る発明では、内燃機関の燃焼室と連通する取付け孔に沿って、ノズル部が
前記取付け孔の内周部と所定の間隙を保持して位置するように前記内燃機関に装着される
燃料噴射弁であって、前記ノズル部の先端側の外周部に装着され前記取付け孔の内周部に
当接する環状シール部材と、前記環状耐熱シール部材の装着位置より更に先端側に装着さ
れ前記シール部材の先端側面を覆う曝露保護部を有する環状耐熱性保護部材とを備えたこ
とを特徴とする。

上記構成によれば、環状耐熱性シール部材の溶損を環状耐熱性保護部材の曝露保護部で
防止して環状耐熱性シール部材により燃焼ガスがノズル部の後端側へ侵入するのを抑止で
き、ひいてはノズル部の温度上昇を抑制してノズル部内にデポジットが発生・付着するの
を防止する。

請求項２に係る発明では、前記環状耐熱シール部材と前記環状耐熱性保護部材とを異なる材質で構成し、且つ前記環状耐熱性保護部材を前記環状耐熱シール部材より高融点部材としていることを特徴する。

上記構成によれば、環状シール部材１２を高温の燃焼ガスから溶損を防止できる。

請求項３に係る発明では、前記環状耐熱シール部材を前記内燃機関の取付け孔の部位の材質より低硬度にしていることを特徴とする。

上記構成によれば、燃料噴射弁を内燃機関の取付け孔の取付ける際、前記環状耐熱シール部材によって前記取付け孔の内壁に傷等が付くのを防止できる。

請求項４に係る発明によれば、前記環状耐熱性保護部材をステンレス材とし、前記環状耐熱シール部材をポリテトラフルオロエチレン材としていることを特徴とする。

上記構成によれば、ステンレス材の環状耐熱性保護部材で高温の燃焼ガスからの前記環状耐熱シール部材の溶損を確実に防止して前記環状耐熱シール部材の燃焼ガスのシール性能を確実に維持できる。

請求項５に係る発明では、前記環状シール部材及び環状耐熱性保護部材は前記ノズル部
の先端側の外周部に形成された環状溝部内に装着されており、前記環状シール部材及び環
状耐熱性保護部材において前記環状シール部材のみはその後端側が前記溝部の後端側段部
に当接しており、前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部の曝露面積Ａ１は前記環状シール
部材の曝露部の曝露面積Ａ２より大きく設定されていることを特徴とする。

上記構成によれば、燃焼ガスによる前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部の後端側への
圧力が前記環状シール部材の曝露部の後端部への圧力より大きくなるため、常に前記環状
耐熱性保護部材は前記環状シール部材と密着状態を呈し、燃焼ガスが前記環状耐熱性保護
部材と前記環状シール部材との間隙に侵入するのを防止できる。

請求項６に係る発明では、前記環状耐熱性保護部材には前後方向に延びる位置安定保持
部を設けていることを特徴とする。

上記構成によれば、当該位置安定保持部により、前記環状耐熱性保護部材を前記ノズル
部の外周部の環状溝部に装着した際、前記環状耐熱性保護部材を前記ノズル部に対してグ
ラグラすることなく安定した位置状態を保持できる。

請求項７に係る発明では、前記位置安定保持部を前記環状シール部材の内部に配置し
ていることを特徴とする。

上記構成によれば、前記環状耐熱性保護部材は金属製の前記ノズル部の外周部や前記内
燃機関の取付け孔の内周面に接触せず、前記環状シール部材が前記ノズル部の外周部と前
記内燃機関の取付け孔の内周面に当接するので、シール性を確実に行うことができる。

請求項８に係る発明では、前記耐熱性保護部材の曝露保護部先端側からの前記位置安定保持部の長さＬ１を前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部先端側からの前記環状シール部材の長さＬ２より短く設定していることを特徴とする。

上記構成によれば、燃焼ガスが環状溝部の燃焼ガス導入空間部に侵入した際、位置安定保持部の後端側は環状溝部の後端側段部に当接せず、曝露保護部が環状シール部材の先端面に密着して燃焼ガスの先端面への侵入を阻止し、環状シール部材の溶損を防止できる。

請求項９に係る発明では、前記環状耐熱性保護部材はその軸線を通る２つの軸線方向分割面と、当該２つの軸線方向分割面と接続し当該２つの軸線方向分割面と直交する２つの軸線直交方向分割面と、当該２つの軸線直交方向分割面と接続し前記２つの軸線方向分割面と平行する２つの軸線平行方向分割面とにより分割された２分割構造とし、前記２つの軸線直交方向分割面が前記２つの軸線方向分割面より突き出ている一方の分割された凸型分割片における曝露面積Ｓ１を前記２つの軸線直交方向分割面が前記２つの軸線方向分割面より窪んでいる他方の分割された凹型分割片における曝露面積Ｓ２より大きく設定されていることを特徴する。

上記構成によれば、前記環状耐熱性保護部材が２分割構造にしているから、前記ノズル部の環状溝部への装着が容易であり、前記凸型分割片の曝露面積Ｓ１を前記凹型分割片の曝露面積Ｓ２より大きく設定しているので、前記凸型分割片に作用する燃焼ガス圧力は前記凹型分割片に作用する燃焼ガス圧力より常に大きい状態になり、従って前記凸型分割片の２つの軸線直交方向分割面が前記凹型分割片の２つの軸線直交方向分割面に常に密着した状態を維持し、前記両分割片の分割面から燃焼ガスが漏れることはない。

請求項１０に係る発明では、前記環状耐熱性保護部材は半径方向に延びる曝露保護部のみで構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、前記環状耐熱性保護部材は極めて簡単な形状であり、製作が容易で
安価であると共に前記環状シール部材は前記ノズル部の外周部と前記取付け孔の内周部に
当接するから、シールを確実に行うことができる。

請求項１１に係る発明では、前記環状耐熱性保護部材を前記環状シール部材と前記ノズル部の環状溝部の先端側段部により挟持していることを特徴とする。

上記構成によれば、前記環状耐熱性保護部材を前記ノズル部の環状溝部に取付ける際、当該環状耐熱性保護部材が傾くのを防止し、取付け性が向上する。

請求項１２に係る発明では、前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部の外径長さＤ１を前記内燃機関の取付け孔の内径Ｄ２より短く設定していることを特徴とする。

上記構成によれば、前記環状耐熱性保護部材が前記ノズル部の先端側に装着された状態
の燃料噴射弁を内燃機関の取付け孔にセットする際、前記環状耐熱性保護部材の曝露保護
部の先端が前記取付け孔の内周に接触せず、従って前記取付け孔の内周に傷を付けること
はなく、燃料噴射弁のセットがスムーズにできる。

請求項１３に係る発明では、前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部の外径長さＤ１を前記内燃機関の取付け孔の内径Ｄ２をほぼ同じ長さ（ただしＤ２＞Ｄ１）に設定していることを特徴とする。

上記構成によれば、前記耐熱性保護部材の曝露保護部で前記環状シール部材を全面覆い
且つ前記耐熱性保護部材と前記環状シール部材との前後方向の密着力を最も大きくできる
から、前記環状シール部材の溶損を確実に防止し、シール効果も確実に奏することができ
る。

以下図に基づき本発明の実施形態を説明する。図１、図２は第１実施形態を示すもので
、図１は燃料噴射弁１の要部を示す断面図、図２は図１のＸ部の拡大断面図である。なお
、明細書中「先端側」とは図１に示すように後述する内燃機関８の燃焼室１１側に位置す
る側であり、「後端側」とは「先端側」の反対側を言う。

燃料噴射弁１の先端側に位置するノズル部２の内部には図示しない電磁ソレノイド或は
ピエゾ素子等の駆動体及び制御バルブ機構によって軸方向に摺動されるニードル３が配設
されており、ニードル３の摺動によりノズル部２の内部空間４に供給された高圧燃料をノ
ズル部２の先端側の噴孔５、６から噴射・遮断を行う。

ノズル部２の後端側はリテーニングナット７により図示しないボデー部材と衝合して組
立てられて燃料噴射弁１をなしている。そして燃料噴射弁１は内燃機関８のヘッドにリテ
ーニングナット７のフランジ部においてガスケット９を介し、内燃機関８のヘッドの取付
け孔１０にノズル部２が沿うようして取付け孔１０と外部とを遮断して取付けられる。こ
の取付け孔１０は内燃機関８の燃焼室１１と連通しており、高温高圧の燃焼ガスが侵入す
る。本発明では後述する環状シール部材１２と環状耐熱性保護部材１３とにより燃焼ガス
のノズル部２の外周部２ａ後端側への侵入を抑止するようにしている。

次に図２により環状シール部材１２と環状耐熱性保護部材１３のノズル部２への装着構
造を説明する。ノズル部２の先端側の外周部２ａには環状溝部２ｂが形成されており、こ
の環状溝部２ｂ内に肉部の断面形状が矩形でポリテトラフルオロエチレン等の耐熱性の環
状シール部材１２と肉部の断面形状がＬ字状の例えばステンレス等の耐熱性弾性金属で弾
性部材の環状耐熱性保護部材１３が装着されており、環状耐熱性保護部材１３は環状シー
ル部材１２より先端側すなわち燃焼室１１側に位置するように配設されている。なお、環
状耐熱性保護部材１３には切欠き（スリット）（図示せず）が形成してあり、この切欠きを少し開いてノズル部２の環状溝部２ｂに装着できるようになっている。また、環状シール部材１２はシール機能を有するという観点からその材質は弾力性があり、環状の状態でその径を大きくして環状耐熱性保護部材１３の外側に装着できる。なお、この環状耐熱性保護部材１３の実施例については図６、７により後述する。

環状耐熱性保護部材１３はその断面形状はＬ字形であるが半径方向の部分は環状シール
部材１２の先端側面１２ｂを覆い燃焼ガスに曝されるのを保護する曝露保護部１３ａを呈しており、曝露保護部１３ａと接続し環状溝部２ｂに沿って前後（軸）方向に延びる部分は位置安定保持部１３ｂをなしている。そして曝露保護部１３ａの外径長さＤ１は取付け孔１０の内径Ｄ２より少し短く設定してある。すなわち曝露保護部１３ａの外径は取付け孔１０
の内径に接していない。

環状シール部材１２は環状耐熱性保護部材１３の位置安定保持部１３ｂの外周に配設し
てあり、その後端側は環状溝部２ｂの後端側段部２ｅに当接しており、後端側への移動を
拘束されており、その先端側面１２ｂは環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａに当
接し大部分が曝露保護部１３ａに覆われている。

環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａ先端側からの位置安定保持部１３ｂの長さ
Ｌ１は環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａ先端側からの環状シール部材１２の長
さＬ２より短く設定されており、位置安定保持部１３ｂの後端側は環状溝部２ｂの後端側
段部２ｅに当接しない。すなわち環状シール部材１２のみが環状溝部２ｂの後端側段部２
ｅに当接するように設定されている。

また、環状溝部２ｂの先端側の段部２ｃは半径方向において切欠いて燃焼ガス導入空間
部２ｄが設けてあり、この燃焼ガス導入空間部２ｄ内に燃焼ガスが導入するようになって
いる。なお、段部２ｃは環状溝部２ｂにおいて全周に亘って環状に設けてあるが、全周の
一部例えば４ヶ所に部分的に設けてもよく、この場合曝露保護部１３ａの面積をより大き
くすることができる。

また、環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａ部分の環状曝露面積Ａ１は環状シー
ル部材１２の曝露部１２ａの環状曝露面積Ａ２より随分大きく設定してある。燃焼ガス圧
が面積の大きい曝露保護部１３ａに作用して環状耐熱性保護部材１３を後端側へ押圧し、
環状シール部材１２と常に密着するように働くと共に、曝露保護部１３ａが環状シール部
材１２の先端側の大部分を覆い燃焼ガスによる溶損を防止している。なお、環状シール部
材１２の曝露部１２ａの環状曝露面積Ａ２は環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａ
部分の環状曝露面積Ａ１よりかなり小さいので環状シール部材１２は耐熱性を有している
から溶損に耐えられる。

環状シール部材１２の曝露部１２ａの環状曝露面積Ａ２が環状耐熱性保護部材１３の曝
露保護部１３ａ部分の環状曝露面積Ａ１より大きく設定されている場合は、環状シール部
材１２を後端側へ押圧する力が環状耐熱性保護部材１３を押圧する力より勝り、両者間に
僅かな隙間が生じ燃焼ガスが隙間に侵入すると共に、環状シール部材１２の曝露部１２ａ
の環状曝露面積Ａ２が大きいため、環状シール部材１２は溶損の虞が生じる。

次に上記環状耐熱性保護部材１３の実施例を図６、７により説明する。図６、７に示すように曝露保護部１３ａと位置安定保持部１３ｂとを有する環状耐熱性保護部材１３は２分割構造を呈している。２分割構造は凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄで構成される。

凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄは、それぞれ環状耐熱性保護部材１３をその軸線（中心線）Ｘを通る２つの軸線方向分割面１３ｅと、この２つの軸線方向分割面１３ｅと接続しこの２つの軸線方向分割面１３ｅと直交する（円周方向 に延びる）２つの軸線直交方向分割面１３ｆと、この２つの軸線直交方向分割面１３ｆと接続し２つの軸線方向分割面１３ｅと平行する２つの軸線平行方向分割面１３ｇとにより分割されて形成されている。

凸型分割片１３ｃは図６、７に示す（右側の片）ように、２つの軸線直交方向分割面１３ｆが２つの軸線方向分割面１３ｅより円周方向に突き出て２つの軸線平行方向分割面１３ｇに接続した凸型形状をなし、凹型分割片１３ｄは図６、７に示す（左側の片）ように、２つの軸線直交方向分割面１３ｆが２つの軸凸型分割片１３ｃ線方向分割面１３ｅより円周方向に窪んで（凹んで）２つの軸線平行方向分割面１３ｇに接続した凸型形状をなしている。

そして、凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄは２つの軸線方向分割面１３ｅ、軸線直交方向分割面１３ｆ、軸線平行方向分割面１３ｇを合わせることにより一体となり環状耐熱性保護部材１３を形成する。

また、凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄは上記のように形成されているので、凸型分割片１３ｃにおける曝露保護部１３ａの凸型分割片曝露面積Ｓ１は、凹型分割片１３ｄにおける曝露保護部１３ａの凹型分割片曝露面積Ｓ２より大きくなる（Ｓ１＞Ｓ２）。ここで凸型分割片曝露面積Ｓ１と凹型分割片曝露面積Ｓ２は直接燃焼ガスに曝露される部分の面積であり、図７の網掛け模様で示すようにノズル部２の環状溝部２ｂの先端側段部２ｃに当接する部分の面積を除いた部分の面積である。すなわち、曝露保護部１３ａの環状曝露面積Ａ１＝凸型分割片曝露面積Ｓ１＋凹型分割片曝露面積Ｓ２である。さらに環状シール部材１２の曝露部１２ａの環状曝露面積Ａ２は上記凹型分割片曝露面積Ｓ２より小さく設定されている。すなわち、環状曝露面積Ａ２＜凹型分割片曝露面積Ｓ２＜凸型分割片曝露面積Ｓ１である。

本発明になる燃料噴射弁１の内燃機関８への装着手順としては、ノズル部２の先端側に
形成された環状溝部２ｂの外側から凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄをセットし２つの軸線方向分割面１３ｅ、軸線直交方向分割面１３ｆ、軸線平行方向分割面１３ｇを合わせて環状耐熱性保護部材１３を構成して環状耐熱性保護部材１３を装着し、次に環状耐熱性保護部材１３の外側に環状シール部材１２を嵌め、環状耐熱性保護部材１３と環状シール部材１２が装着された燃料噴射弁１を内燃機関８の取付け孔１０内にノズル部２から挿入し燃料噴射弁１を内燃機関８に装着する。装着された状態においては、ノズル部２の溝部２ｂと耐熱性保護部材１３と環状シール部材１２と取付け孔１０の内周部１０ａは半径方向において互いに当接密着する。これにより燃焼ガスがノズル部２の外周部２ａ後端側へ侵入するのを防止できる。

以上本発明第１実施形態では、内燃機関８の燃焼室１１と連通する取付け孔１０に沿っ
て、ノズル部２が取付け孔１０の内周部１０ａと所定の間隙を保持して位置するように内
燃機関８に装着される燃料噴射弁１であって、ノズル部２の先端側の外周部２ａに装着さ
れ取付け孔１０の内周部１０ａに当接する環状シール部材１２と、環状シール部材１２の
装着位置より更に先端側に装着されシール部材１２の先端側面１２ａを覆う曝露保護部１
３ａを有する環状耐熱性保護部材１３とを備えているから、環状耐熱性シール部材１２の
溶損を環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａで防止して環状耐熱性シール部材１２
により燃焼ガスがノズル部２の後端側へ侵入するのを抑止でき、ひいてはノズル部２の温
度上昇を抑制してノズル部内にデポジットが発生・付着するのを防止する。

また、環状シール部材１２及び環状耐熱性保護部材１３はノズル部２の先端側の外周部
２ａに形成された環状溝部２ｂ内に装着されており、環状シール部材１２及び環状耐熱性
保護部材１３において環状シール部材１２のみはその後端側が溝部２ｂの後端側段部２ｅ
に当接しており、環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの環状曝露面積Ａ１は環状
シール部材１２の曝露部１２ａの曝露面積Ａ２より大きく設定しているから、燃焼ガスに
よる環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの後端側への圧力が環状シール部材１２
の曝露部１２ａの後端部への圧力より大きくなるため、常に環状耐熱性保護部材１３は環
状シール部材１２と密着状態を呈し、燃焼ガスが環状耐熱性保護部材１３と環状シール部
材１２との間隙に侵入するのを防止できる。

また、環状耐熱性保護部材１３には前後方向に延びる位置安定保持部１３ｂを設けてい
るから、当該位置安定保持部１３ｂにより、環状耐熱性保護部材１３をノズル部２の外周
部２ａの環状溝部２ｂに装着した際、環状耐熱性保護部材１３をノズル部２に対してグラ
グラすることなく安定した位置状態を保持できる。

また、環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの外径長さＤ１は内燃機関８の取付
け孔１０の内径Ｄ２より短く設定しているから、環状耐熱性保護部材１３がノズル部２の
先端側に装着された状態の燃料噴射弁１を内燃機関８の取付け孔１０にセットする際、環
状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの先端が取付け孔１０の内周１０ａに接触せず
、従ってこの取付け孔１０の内周１０ａに傷を付けることはなく、燃料噴射弁１のセットがスムーズにできる。

また、環状耐熱性保護部材１３を環状シール部材１２より高融点金属材料にしているから、環状シール部材１２を高温の燃焼ガスから溶損を防止できる。

また、環状シール部材１２の材質を内燃機関８の取付け孔１０の部位の材質より低硬度にしているから、燃料噴射弁１を取付け孔１０に取付ける際、この環状シール部材１２により取付け孔１０の内壁に傷を付けることはない。

また、耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａ先端側からの位置安定保持部１３ｂの長さＬ１は環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａ先端側からの環状シール部材１２の長さＬ２より短く設定されているから、燃焼ガスが環状溝部２ｂの燃焼ガス導入空間部２ｄに侵入した際、位置安定保持部１３ｂの後端側は環状溝部２ｂの後端側段部２ｅに当接せず、曝露保護部１３ａが環状シール部材１２の先端面１２ｂに密着して燃焼ガスの先端面１２ｂへの侵入を阻止し、環状シール部材１２の溶損を防止できる。

また、耐熱性保護部材１３を凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄとか構成される２分割構造にしているから、ノズル部２の環状溝部２ｂへのセット装着が極めて容易にできる。この場合、耐熱性保護部材１３を凸型分割片１３ｃと凹型分割片１３ｄとの２分割構造にしても、凸型分割片１３ｃにおける凸型分割片曝露面積Ｓ１を凹型分割片１３ｄにおける凹型分割片曝露面積Ｓ２より大きいので、図８に示すように、燃焼ガスが凸型分割片曝露面積Ｓ１に作用する凸型分割片押圧力Ｆ１は凹型分割片曝露面積Ｓ２に作用する凹型分割片押圧力Ｆ２より大きくなる（Ｆ１＞Ｆ２）ので、凸型分割片１３ｃの２つの軸線直交方向分割面１３ｆが凹型分割片１３ｄの２つの軸線直交方向分割面１３ｆに常に密着し、この２つの軸線直交方向分割面１３ｆで燃焼ガスが取付け孔１０の内部（後端側）への洩れを阻止できる。なお、図８においては耐熱性保護部材１３の２分割構造の記載を明確にする観点からノズル部２の内部構造を省略している。ノズル部２の内部構造は図１に記載した構造と同じである。

なお、環状シール部材１２の曝露部１２ａの曝露面積Ａ２すなわち内燃機関８の取付け
孔１０の内径Ｄ２と環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの外径長さＤ１との差Ｄ
２−Ｄ１は環状シール部材１２の溶損防止の観点からできるだけ小さくすることが望まし
い。

次に図３、図４、図５により第２、３、４実施形態を説明する。第２、３、４実施形態
ではそれぞれの特徴点・相違点のみを説明する。なお、図３、図４、図５はいずれも図１
のＸ部に相当する部分を示す。

図３に示す第２実施形態では、環状耐熱性保護部材１３の肉部の断面形状を逆Ｔ字状に
し、環状シール部材１２を内径の異なる小径環状シール部材１２ｃと大径環状シール１２
ｄに分割したシール構造の例である。

環状耐熱性保護部材１３の前後方向に延びる位置安定保持部１３ｂは環状シール部材１
２の内部すなわち小径環状シール部材１２ｃと大径環状シール１２ｄとの間に挟持されて
配設されている。そして小径環状シール部材１２ｃと大径環状シール１２ｄの後端側は溝
部２ｂの後端側段部２ｅに当接し、先端側面１２ｂは環状耐熱性保護部材１３の曝露保護
部１３ａに当接し覆われている。その他の寸法、面積関係についても図２で説明した内容
と同様である。なお、図３に示す第２実施形態における環状耐熱性保護部材１３を上記第１実施形態で説明した２分割構造にしてもよい。

図３に示す第２実施形態の発明では、上記第１実施形態における共通効果に加えて環状
耐熱性保護部材１３の位置安定保持部１３ｂが環状シール部材１２の内部に配置するよう
にしているから、環状シール部材１２がノズル部２の外周部２ａと内燃機関８の取付け孔
１０の内周面１０ａに当接するので、シール性を確実に行うことができる。環状耐熱性保
護部材１３が金属製であっても内燃機関８の取付け孔１０の内周面１０ａに当接しないの
で装着時内周面１０ａを損傷することはない。

図４に示す第３実施形態では、環状耐熱性保護部材１３を半径方向に延びた曝露保護部
１３ａのみで構成（位置安定保持部１３ｂを無くす）し、環状シール部材１２をノズル部
２の溝部２ｂと取付け孔１０の内周面１０ａの両面に当接させた例である。そして、図示するように環状耐熱性保護部材１３の内径側部位を環状シール部材１２とノズル部２の環状溝部２ｂの先端側段部２ｃとにより挟持している。その他の寸法、面積関係についても図２で説明した内容と同様である。

第３実施形態の発明によれば、上記第１〜２実施形態における共通効果に加えて環状耐
熱性保護部材１３の構造が簡単であり製作が容易で安価である。また、環状シール部材１２によるシール効果を確実に行うことができる。また、環状耐熱性保護部材１３を環状シール部材１２とノズル部２の環状溝部２ｂの先端側段部２ｃにより挟持しているから、環状耐熱性保護部材１３をノズル部２の環状溝部２ｂに取付ける際、環状耐熱性保護部材１３が傾くのを防止し、取付け性が向上する。

図５に示す第４実施形態では、環状耐熱性保護部材１３を半径方向に延びた曝露保護部
１３ａのみで構成（位置安定保持部１３ｂを無くす）し、曝露保護部１３ａの外径Ｄ１を
取付け孔１０の内径Ｄ２とほぼ同寸法（ただしＤ２＞Ｄ１）に設定した例である。すなわ
ち環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａが環状シール部材１２の先端面１２をほぼ
全面覆っている例（曝露部１２ａを無くした例）である。そして、図示するように環状耐
熱性保護部材１３の内径側部位を環状シール部材１２とノズル部２の環状溝部２ｂの先端
側段部２ｃとにより挟持している。その他の寸法、面積関係についても図２、図４で説明した内容と同様である。

第４実施形態の発明によれば、上記第１〜３実施形態における共通効果に加えて耐熱性
保護部材１３の曝露保護部１３ａで環状シール部材１２を全面覆い且つ耐熱性保護部材１
３と環状シール部材１２との前後方向の密着力は最も大きくなるから、環状シール部材１
２の溶損を確実に防止し、シール効果も確実に奏することができる。また、第４実施形態では、耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの外径Ｄ１と取付け孔１０の内径Ｄ２との差は小さいが、耐熱性保護部材１３の取付け時、この僅かな隙間による耐熱性保護部材１３の傾きも環状シール部材１２とノズル部２の環状溝部２ｂの先端側段部２ｃにより挟持で確実に防止できる。

なお、上記第１〜３実施形態においては、耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの外
径Ｄ１を取付け孔１０の内径Ｄ２より小さくし、環状シール部材１２の先端側面１２ｂに
僅かな曝露部１２ａ領域が存在するケースであったが、上記第４実施形態の例と同様に曝
露保護部１３ａの外径Ｄ１を取付け孔１０の内径Ｄ２とほぼ同寸法（ただしＤ２＞Ｄ１）
に設定してもよい。

また、上記実施形態では耐熱性保護部材１３は耐熱性弾性部材のステンレスの例であっ
たが、耐熱性を有するセラミック製であってもよい。この場合、セラミック製は弾性に欠
けるのでノズル部２をその環状溝部２ｂの先端側段部２ｃあるいは後端側段部２ｅで横切
断し、環状溝部２ｂに装着した後接続し、ノズル部２の先端側にセラミック製の耐熱性保
護部材１３を装着するようにすればよい。

本発明燃料噴射弁の第１実施形態を示す要部断面図である。 図１のＸ部の拡大断面図である。 本発明燃料噴射弁の第２実施形態を示し図１のＸ部相当部位の拡大断面図である。 本発明燃料噴射弁の第３実施形態を示し図１のＸ部相当部位の拡大断面図である。 本発明燃料噴射弁の第４実施形態を示し図１のＸ部相当部位の拡大断面図である。 本発明燃料噴射弁の第１実施形態における環状耐熱性保護部材１３の実施例で分割構造を示す断面図である。 図６に示す分割構造の環状耐熱性保護部材１３の分解上方斜視図である。 図６に示す分割構造の環状耐熱性保護部材１３のノズル部２への装着状態を示すと共に作用説明に供する断面図である。

符号の説明

１ 燃料噴射弁
２ ノズル部
２ａ ノズル部２の外周部
２ｂ ノズル部２の環状溝部
２ｃ 溝部２ｂの先端側段部
２ｄ 溝部２ｂの燃焼ガス導入空間部
２ｅ 溝部２ｂの後端側段部
４ ニードル
５、６ 噴孔
７ リテーニングナット
８ 内燃機関
１０ 取付け孔
１０ａ 取付け孔１０の内周部
１１ 燃焼室
１２ 環状シール部材
１２ａ 環状シール部材１２の曝露部
１２ｂ 環状シール部材１２の先端面
１３ 環状耐熱性保護部材
１３ａ 環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部
１３ｂ 環状耐熱性保護部材１３の位置安定保持部
１３ｃ 環状耐熱性保護部材１３を構成する凸型分割片
１３ｄ 環状耐熱性保護部材１３を構成する凹型分割片
１３ｅ 軸線方向分割面１３ｅ
１３ｆ 軸線直交方向分割面１３ｆ
１３ｇ 軸線平行方向分割面１３ｇ
Ａ１ 環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの環状曝露面積
Ａ２ 環状シール部材１２の曝露部１２ａの環状曝露面積
ＤＩ 環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａの外径
Ｄ２ 取付け孔１０の内周部１０ａの内径
Ｆ１ 凸型分割片１３ｃの曝露面積Ｓ１に作用する燃焼ガス圧力
Ｆ２ 凹型分割片１３ｄの曝露面積Ｓ２に作用する燃焼ガス圧力
Ｌ１ 環状耐熱性保護部材１３の前後方向の長さ
Ｌ２ 環状シール部材１２における環状耐熱性保護部材１３の曝露保護部１３ａからの
長さ
Ｓ１ 凸型分割片１３ｃにおける曝露面積
Ｓ２ 凹型分割片１３ｄにおける曝露面積
Ｙ 環状耐熱性保護部材１３の軸線

Claims (13)

1. 内燃機関の燃焼室と連通する取付け孔に沿って、ノズル部が前記取付け孔の内周部と所
   定の間隙を保持して位置するように前記内燃機関に装着される燃料噴射弁であって、
   前記ノズル部の先端側の外周部に装着され前記取付け孔の内周部に当接する環状シール
   部材と、
   前記環状耐熱シール部材の装着位置より更に先端側に装着され前記シール部材の先端側面
   を覆う曝露部を有する環状耐熱性保護部材とを備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記環状耐熱シール部材と前記環状耐熱性保護部材とは異なる材質で構成され、且つ前記環状耐熱性保護部材は前記環状耐熱シール部材より高融点部材であることを特徴する請求項１記載の燃料噴射弁。
3. 前記環状耐熱シール部材は前記内燃機関の取付け孔の部位の材質より低硬度であることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料噴射弁。
4. 前記環状耐熱性保護部材はステンレス材であり、前記環状耐熱シール部材はポリテトラフルオロエチレン材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の燃料噴射弁。
5. 前記環状シール部材及び環状耐熱性保護部材は前記ノズル部の先端側の外周部に形成さ
   れた環状溝部内に装着されており、前記環状シール部材及び環状耐熱性保護部材において
   前記環状シール部材のみはその後端側が前記溝部の後端側段部に当接しており、前記環状
   耐熱性保護部材の曝露保護部の曝露面積Ａ１は前記環状シール部材の曝露部の曝露面積Ａ
   ２より大きく設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の燃料噴射弁
6. 前記環状耐熱性保護部材は半径方向に延びる曝露保護部と前後方向に延びる位置安定保
   持部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の燃料噴射弁。
7. 前記位置安定保持部は前記環状シール部材の内部に配置されていることを特徴とする請
   求項６記載の燃料噴射弁。
8. 前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部先端側からの前記位置安定保持部の長さＬ１は前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部先端側からの前記環状シール部材の長さＬ２より短く設定されていることを特徴とする請求項６又は７記載の燃料噴射弁。
9. 前記環状耐熱性保護部材はその軸線を通る２つの軸線方向分割面と、当該２つの軸線方向分割面と接続し当該２つの軸線方向分割面と直交する２つの軸線直交方向分割面と、当該２つの軸線直交方向分割面と接続し前記２つの軸線方向分割面と平行する２つの軸線平行方向分割面とにより分割された２分割構造とし、前記２つの軸線直交方向分割面が前記２つの軸線方向分割面より突き出ている一方の分割された凸型分割片における曝露面積Ｓ１を前記２つの軸線直交方向分割面が前記２つの軸線方向分割面より窪んでいる他方の分割された凹型分割片における曝露面積Ｓ２より大きく設定されていることを特徴する請求項１〜８のいずれか一つに記載の燃料噴射弁。
10. 前記環状耐熱性保護部材は半径方向に延びる曝露保護部のみで構成されていることを特
    徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の燃料噴射弁。
11. 前記環状耐熱性保護部材は前記環状シール部材と前記ノズル部の環状溝部の先端側段部により挟持されていることを特徴とする請求項１０記載の燃料噴射弁。
12. 前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部の外径長さＤ１は前記内燃の取付け孔の内径Ｄ２より短く設定されていることを特徴とする請求請１〜１１のいずれか一つに記載の燃料噴射弁。
13. 前記環状耐熱性保護部材の曝露保護部の外径長さＤ１は前記内燃機関の取付け孔の内径Ｄ２とほぼ同じ長さ（ただしＤ２＞Ｄ１）に設定されていることを特徴とする請求請１〜１２のいずれか一つに記載の燃料噴射弁。

Images