JP3830896B2 - インジェクター用燃焼ガスシール及びこれを備えた密封構造 - Google Patents

Description

技術分野
この発明は、エンジンヘッドに対してインジェクターが取り付けられた状態において、燃焼ガスの漏れを防止するためのインジェクター用燃焼ガスシール及びこれを備えた密封構造に関する。
背景技術
従来、この種のインジェクター用燃焼ガスシールは、例えば、図１３及び図１４に示すものがある。
図１３は、エンジンヘッドにインジェクターを取り付けた様子を示す概略構成図である。図１４は従来技術に係るインジェクター用燃焼ガスシールのシール構造を説明する模式図である。
ここで、インジェクター５０を、エンジンヘッド６０に取り付けた場合には、インジェクター５０の取り付け部の周辺から、燃焼ガスを漏れないようにすることが必要である。
そこで、従来、図１３に示すように、インジェクター５０の取り付け部において、２箇所にワッシャ状のシール１００，２００を設けることによって、燃焼ガスの漏れを防止していた。
これらのシール１００，２００は、銅などの金属で構成される。そして、これらのシール１００，２００は、図１４に示すように、インジェクター５０をエンジンヘッド６０に取り付ける際に得られる締結力により、クランプ力Ｑによってシールを行っていた。
ここで、締結力は、例えば図１３に示すように、クランプ７０をねじ７１によりエンジンヘッド６０に締結することによって、クランプ７０がインジェクター５０を押し付けることで得られる。
しかし、上記のような従来技術の構成の場合には、シールを行うために、金属製のワッシャ状のシール１００，２００の他に、クランプ７０や延性金属（銅や真鍮等）製のスリーブ等の部材も必要とするため、部品点数が多くなってしまっていた。
また、上述のように、金属製のワッシャ状のシール１００，２００を、クランプ力を利用してシールさせていたため、クランプ７０，スリーブやシール１００，２００が金属どうしで接触することになる。従って、エンジン等による振動により、振動が助長され、また、金属接触の部分で大きな音を発生させるため、騒音の原因になっていた。
更に、振動や熱による負荷によって、クランプの締結力が低下してしまうことで、経時的にシール性が低下することもあった。
本発明の目的は、部品点数の減少を図りつつ、振動及び騒音の低減及びシール性の向上を図ったインジェクター用燃焼ガスシール及びこれを備えた密封構造を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するために本発明の密封構造にあっては、
エンジンヘッドに設けられる、インジェクターを取り付ける取付孔と、
前記インジェクターに設けられる環状の装着溝と、
該装着溝に装着されて、前記取付孔とインジェクターとの間の環状隙間をシールする樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールと、を備えた密封構造であって、
前記装着溝の溝底に、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設けることを特徴とする。
従って、樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールでシールするため、クランプ等は必要なく、振動を吸収し、騒音を発生することもない。また、装着溝に設けられた傾斜面により、インジェクター用燃焼ガスシールが加圧側から加圧されると、取付孔側に面圧が発生する。
前記傾斜面は、反加圧側に向かうにつれて拡径するテーパ面であるとよい。
また、前記傾斜面は、各々傾斜角度が異なる複数のテーパ面で構成されると共に、
反加圧側に向かうにつれて、順次テーパ面の拡径の度合いが大きくなるように、各テーパ面の傾斜角度が設定されていると好適である。
これにより、加圧側の拡径の度合いの小さなテーパ面で、面圧を確保させると共に、反加圧側の拡径の度合いの大きなテーパ面で、インジェクター用燃焼ガスシールのスライドの進行を低減させることができる。
更に、前記傾斜面は、反加圧側に向かうにつれて拡径の度合いが大きくなる曲面であってもよい。
これによっても、インジェクター用燃焼ガスシールのスライドの進行を低減させることができる。
前記装着溝は、溝底の深い第１溝部と該第１溝部よりも溝底の浅い第２溝部とを有する２段溝で構成され、かつ、該第１溝部と第２溝部との間に前記傾斜面が設けられると共に、
前記インジェクター用燃焼ガスシールは、初期状態では、前記第１溝部と傾斜面が設けられた部分に装着されるとよい。
これにより、加圧によってインジェクター用燃焼ガスシールが傾斜面を越えた場合でも、インジェクター用燃焼ガスシールは第２溝部をスライド可能なため、位置規制がなされることはなく、傾斜面による面圧の発生を維持できる。
前記インジェクター用燃焼ガスシールの断面形状が矩形であるとよい。
前記インジェクター用燃焼ガスシールの前記装着溝の溝底に対するシール面側に、前記装着溝の溝底に設けられた傾斜面に沿って、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設けることも好適である。
また、本発明のインジェクター用燃焼ガスシールにあっては、
エンジンヘッドの取付孔に取り付けられるインジェクターに設けられた装着溝に装着されて、前記取付孔とインジェクターとの間の環状隙間をシールする樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールであって、
前記取付孔の内周表面に密接する第１シール面と、
前記装着溝の溝底に密接する第２シール面とを備え、
前記第２シール面に、前記装着溝の溝底に備えられた反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面に当接する当接部を設けるとよい。
前記当接部に、前記装着溝の溝底に設けられた傾斜面に沿って、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設けると好適である。
発明を実施するための最良の形態
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
（第１の実施の形態）
図１〜図８を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシール及びこれを備えた密封構造について説明する。
図１および図２は本発明の第１の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、図２では図１の一部の拡大図を示している。また、図３は本発明の第１の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールを取り付ける相手構造（インジェクターとエンジンヘッドの構造）を示す模式的断面図である。図４は本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールの端面図である。
図５は本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールの評価試験装置の概略構成図である。図６は評価試験に用いたサンプルの説明図である。図７は評価試験の結果を示すグラフである。図８は比較例の不具合の説明図である。
本実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシール１は、エンジンヘッド４０に設けられた取付孔にインジェクター３０を取り付けた場合に、取付孔の周囲から燃焼ガスが漏れるのを防止するためのものである。
インジェクター用燃焼ガスシール１は、図１に示すように、インジェクター３０（の外周）とエンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１との間の環状隙間をシールするものである。そして、このインジェクター用燃焼ガスシール１は、インジェクター３０の先端部（の外周）に設けられた環状の装着溝３１に装着されて使用されるものである。
ここで、本実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシール１は、耐熱性の高い樹脂材で構成される。より具体的には、純ＰＴＦＥ又はＰＴＦＥと充填材からなる樹脂組成物、又は、弾性をもったエラストマー等の樹脂材料を用いることができる。
また、インジェクター用燃焼ガスシール１は、外径がエンジンヘッド４０の取付孔の内径よりも大きく、かつ、内径が装着溝３１の溝底３１ａの外径よりも小さなリング形状をしたものである。
従って、通常、燃焼ガスによる圧力に有無にかかわらず、インジェクター用燃焼ガスシール１は圧縮された状態で装着される。そして、インジェクター用燃焼ガスシール１の外径側及び内径側が、それぞれエンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１及びインジェクター３０の装着溝３１の溝底３１ａに密接され、シール性を発揮する。
すなわち、インジェクター用燃焼ガスシール１は、エンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１に密接する第１シール面１１と、溝底３１ａに密接する第２シール面１２と、を備える。
このように、本実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールは、樹脂材であるので、振動等が伝達されても、振動を吸収し、かつ、騒音を出すことはなく、防音効果を発揮する。
ところで、上記のように樹脂材で構成されたインジェクター用燃焼ガスシールを用いることによって、クランプ等が不必要となるため部品点数が減り、組立性が良くなりコストの削減を図ることができる。また、金属接触をなくすことができるため騒音低減を図ることができる。
しかし、装着溝の断面形状を矩形とした場合には、熱の影響やクリープ変形によって、経時的にシール性が低減することが分かった。
この点について図８を参照して説明する。
図示のように、インジェクター用燃焼ガスシール３００は、断面形状が矩形である。そして、インジェクター用燃焼ガスシール３００は、インジェクター５００に設けられた断面形状が矩形の装着溝５０１に装着されて使用される。そして、インジェクター用燃焼ガスシール３００はインジェクター５００とエンジンヘッド６００に設けられた取付孔との間の環状隙間をシールする構成である。
この場合、初期の状態では、つぶし代が残留しているため、安定したシール性能を発揮する（図８（ａ）に示す状態）。
しかし、高熱環境化で長時間使用されることによって、経時的にエンジンヘッド６００とインジェクター用燃焼ガスシール３００との熱膨張差によって、クリープ変形が発生し、つぶし代がゼロとなる（図８（ｂ）に示す状態）。
このように、つぶし代がゼロとなった状態で、環境温度が低い状態（例えば−４０℃）になると、インジェクター用燃焼ガスシール３００の収縮によって隙間が発生し、ガスリークが発生してしまうことになる（図８（ｃ）に示す状態）。
以上のことから、装着溝の断面形状を矩形とすると、長期間にわたり安定したシール性能を維持することが困難であることが分かった。
そこで、本実施の形態では、インジェクター３０の装着溝３１の溝底３１ａに、加圧側となるエンジンボア側（Ｅ）から反加圧側となる大気側（Ａ）に向かうにつれて、エンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１との間隔が狭まる傾斜面としてのテーパ面３１ｂを設けた。
そして、インジェクター用燃焼ガスシール１には、装着溝３１の溝底３１ａに設けられたテーパ面３１ｂに当接する当接部１２ａを設けた。
ここで、インジェクター用燃焼ガスシール１の断面形状は矩形で良い。また、当接部１２ａを、装着溝３１の溝底３１ａに設けられたテーパ面３１ｂに沿って、同じく、大気側（Ａ）に向かうにつれて、エンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１との間隔が狭まるテーパ形状としても良い。
これにより、図２に示すように、インジェクター用燃焼ガスシール１が、エンジンボア側（Ｅ）から圧力Ｐ０を受けると、当接部１２ａがテーパ面３１ｂから反力Ｐ１を受ける。これにより、その分力によって、第１シール面１１の取付孔の内周表面４１に対する面圧Ｐ２が発生する。
また、経時的にクリープ変形を起こしても、エンジンボア側（Ｅ）から圧力Ｐ０が加わることによって、インジェクター用燃焼ガスシール１は、その当接部１２ａが溝底３１ａに設けられたテーパ面３１ｂに沿うようにスライドする。従って、第１シール面１１が常に取付孔の内周表面４１に十分な面圧を持った状態で密接することになる。
このように、本実施の形態では、シール性能が向上し、かつ、長期にわたって安定したシール性が発揮する。
次に、特に図３及び図４を参照して、各構成の形状寸法等について説明する。
まず、インジェクター３０に設ける装着溝３１の断面形状について図３を参照して説明する。
図示のように、溝底３１ａに設けるテーパ面３１ｂのテーパ角度（断面形状において、エンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１に平行な面から、この内周表面４１に向かう傾き角度）αは、０〜９０°、好ましくは５〜６０°、更に好ましくは５〜４５°とする。
テーパが設けられる側の側面の高さａは０ｍｍ以上、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとする。
テーパを設ける部分の長さｂは、溝底全体の長さｃに対して（ｂ÷ｃ）、９０％以下、好ましくは、２０〜５０％とする。
次に、インジェクター用燃焼ガスシール１の断面形状について図４を参照して説明する。
図示のように、インジェクター用燃焼ガスシール１に設ける当接部１２ａをテーパ形状とする場合のテーパ角度βは、溝底３１ａに設けるテーパ面３１ｂのテーパ角度α以下、つまり、β≦αが成り立つように設定される。なお、β＝０°、すなわち、テーパを設けずに、断面を矩形とするほうが好ましい。
また、テーパを設ける部分の長さｄは、溝底３１ａに設けるテーパ面３１ｂにおけるテーパを設ける部分の長さｂ以下、つまり、ｄ≦ｂが成り立つように設定される。ただし、上記のように、ｄ＝０ｍｍ、すなわち、テーパを設けずに、断面を矩形するほうが好ましい。
このように、インジェクター３０に設ける装着溝３１及びインジェクター用燃焼ガスシール１の断面形状及び寸法を設定することによって、上述したように、シール性能を向上させ、かつ、長期にわたって安定したシール性を発揮させることが可能となる。
次に、インジェクター用燃焼ガスシール１の充填率について説明する。本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシール１においては、装着部に対する充填率が１００％以下となるように設定している。
すなわち、図３に示すように、インジェクター３０に設ける装着溝３１とエンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１によって形成される環状隙間部分の断面の断面積をＡ１，図４に示すようにインジェクター用燃焼ガスシール１の断面積（装着前の圧縮等がされていない状態の断面積）をＡ２とした場合に、
Ａ２÷Ａ１≦１が成立するように設定している。
次に、図５〜図７を参照して、本実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールに関して評価を行った結果を説明する。
評価試験については、図５に示すように、恒温槽２０１中に治具２０２を設置する。そして、治具中に設けたインジェクター用燃焼ガスシールのシール部に対して、ボンベ２０３からＮ_２ガスを送り込む。そして、水槽２０４中に設けた容器２０５に、リークしたＮ_２ガスを溜めて、この量を測ることでリーク量を測定した。
治具２０２は、インジェクターに相当する供給軸３０１と、エンジンヘッドに相当する供給ハウジング３０２と、これらの隙間の漏れを防止するＯリング２０２ａと、から構成される。
そして、供給軸３０１に設けた装着溝にインジェクター用燃焼ガスシールを装着し、供給軸３０１と供給ハウジング３０２との環状隙間をシールさせる。そして、このシール部にＮ_２ガスを送り込むようにした。
より具体的には、まず、インジェクター用燃焼ガスシールを装着した後に、１５０℃の環境下の下で、５０時間無圧で放置させる。これにより、クリープ変形を促進させた後に、Ｎ_２ガスを加圧することによって、−４０℃でリーク量を測定した。
ここで、本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールについて評価を行うために、図６（ａ）に示すように、テーパ面を有する装着溝が形成された供給軸３０１ａを用い、かつ、図６（ｄ）に示すように、テーパ面を備えていない断面矩形状のインジェクター用燃焼ガスシール１ｂを用いて評価を行った。
各部の寸法は図示の通りである。
また、同じく本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールについて評価を行うために、図６（ａ）に示すように、テーパ面を有する装着溝が形成された供給軸３０１ａを用い、かつ、図６（ｂ）に示すように、テーパ面を有するインジェクター用燃焼ガスシール１ａを用いて評価を行った。各部の寸法は図示の通りである。
更に、比較のために、図６（ｃ）に示すように、テーパ面を備えていない断面矩形状の装着溝が形成された供給軸３０１ｂを用い、かつ、図６（ｄ）に示すように、テーパ面を備えていない断面矩形状のインジェクター用燃焼ガスシール１ｂを用いて評価を行った。各部の寸法は図示の通りである。
なお、これらのいずれについても、供給ハウジング３０２の材質はアルミニウム（ＡＬ）とし、供給軸３０１の材質はステンレス（ＳＵＳ）とし、インジェクター用燃焼ガスシールの材質は充填材入りＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とした。
以上のような評価試験の結果、供給するＮ_２ガスの圧力とガスリーク量の関係は、図７に示すグラフのようになった。
図から明らかなように、本発明の実施の形態のように装着溝にテーパ面を設けたものは、設けていない場合と比較して、ガスリーク量が少なくシール性能に優れることが分かった。
また、インジェクター用燃焼ガスシールについては、テーパを設けずに断面が矩形状の場合の方が優れていることが分かった。
（第２の実施の形態）
図９には、第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では装着溝の底に設ける傾斜面を１つのテーパ面で構成する場合を示したが、本実施の形態においては、この傾斜面を複数のテーパ面で構成する場合を示す。
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図９は本発明の第２の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図である。
図示のように、本実施の形態では、インジェクター３０の先端部（の外周）に設ける環状の装着溝３３の溝底３３ａに、加圧側となるエンジンボア側から反加圧側となる大気側に向かうにつれて、エンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１との間隔が狭まる傾斜面として、第１テーパ面３３ｂと第２テーパ面３３ｃを隣接して設ける構成とした。
そして、第１テーパ面３３ｂと第２テーパ面３３ｃの傾斜角度に関しては、反加圧側の第２テーパ面３３ｃの方が、反加圧側に向かうにつれて拡径する拡径の度合いが大きくなるように設定した。
すなわち、図９において、通常の溝底部分に対する傾斜角度が、第１テーパ面３３ｂ側の角度γ＜第２テーパ面３３ｃ側の角度δの関係を満たすようにした。
以上の構成により、上記第１の実施の形態の場合と同様に、経時的にクリープ変形等が進むにつれて、エンジンボア側から圧力が加わることによって、インジェクター用燃焼ガスシール１は反加圧側へとスライドする。そして、この場合に、第１テーパ面３３ｂから受ける反力によって、取付孔の内周表面４１に対する面圧が発生して、シール性を維持することが可能となる。
そして、本実施の形態の場合には、上記の通り、各々傾斜角度の異なる第１テーパ面３３ｂと第２テーパ面３３ｃを備えており、また、第２テーパ面３３ｃの方が拡径の度合いが大きい。従って、エンジンボア側から圧力Ｐを受けた場合において、インジェクター用燃焼ガスシール１の端部が第１テーパ面３３ｂをスライドする場合のスライド量Ｘ１と、インジェクター用燃焼ガスシール１の端部が第２テーパ面３３ｃをスライドする場合のスライド量Ｘ２は、Ｘ１＞Ｘ２の関係となることは明らかである。
これにより、インジェクター用燃焼ガスシール１は、経時的に反加圧側にスライドしていくが、その端部が第２テーパ面３３ｃに至ると、スライド量が低減されることになる。これにより、上記第１の実施の形態の場合に比べてインジェクター用燃焼ガスシール１のスライド可能な期間を延ばすことが可能となる。
従って、インジェクター用燃焼ガスシール１がスライド可能な間は、取付孔の内周表面４１に対する面圧を維持できることから安定したシール性を維持することができるため、上記第１の実施の形態の場合と比べて寿命性に優れる。
ここで、溝深さが小さいほど、取付孔の内周表面４１に対する面圧が大きくなり、かつ、インジェクター用燃焼ガスシール１のスライド量が大きくなる。逆に、溝深さが大きいほど、取付孔の内周表面４１に対する面圧が小さくなり、かつ、インジェクター用燃焼ガスシール１のスライド量が小さくなる関係にある。
従って、スライド量が小さくかつ、面圧が大きいほうが望ましいが、溝深さのみでこれらを両立させるのは困難である。これに対して、本実施の形態によれば、インジェクター用燃焼ガスシール１が、第１テーパ面３３ｂによって面圧を維持でき、第２テーパ面３３ｃに至ることでスライド量を低減させることができる。
なお、これまでの説明では、２種類のテーパ面で傾斜面を構成する場合を示したが、勿論、２種類に限ることなく、更に複数のテーパ面で傾斜面を構成することもできる。この場合には、反加圧側に向かうにつれて、順次テーパ面の拡径の度合いが大きくなるように、各テーパ面の傾斜角度を設定すれば良いことは言うまでもない。
（第３の実施の形態）
図１０には、第３の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では装着溝の底に設ける傾斜面をテーパ面で構成する場合を示したが、本実施の形態においては、この傾斜面を緩やかな曲面で構成する場合を示す。
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図１０は本発明の第３の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図である。
図示のように、本実施の形態では、インジェクター３０の先端部（の外周）に設ける環状の装着溝３４の溝底３４ａに、加圧側となるエンジンボア側から反加圧側となる大気側に向かうにつれて、エンジンヘッド４０の取付孔の内周表面４１との間隔が狭まる傾斜面として、緩やかな曲面３４ｂを設ける構成とした。
これは、上記第２の実施の形態のように複数のテーパ面を設ける構成において、テーパ面を無限個連続して設ける構成にしたものと言える。
このように構成することで、インジェクター用燃焼ガスシール１が経時的に反加圧側にスライドするにつれてスライド量は徐々に低減することになり、上記第２の実施の形態の場合と同様の効果を得ることが可能となる。
（第４の実施の形態）
図１２には、第４の実施の形態が示されている。本実施の形態においては、装着溝を２段溝で構成した。
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
上述した第１の実施の形態では、図１１に示すように、装着溝３１の溝底３１ａの反加圧側（大気側（Ａ））に、単にテーパ面３１ｂを設ける構成であるため、大気側（Ａ）には側壁面３１ｃが存在する。
従って、各種寸法形状，圧力条件その他環境条件等によっては、インジェクター用燃焼ガスシール１が経時的に大気側（Ａ）に移動し、図１１に示すように、その端面が側壁面３１ｃに当接してしまう場合がある。
このようにインジェクター用燃焼ガスシール１が側壁面３１ｃに当接すると、それ以上インジェクター用燃焼ガスシール１はスライドされないため、取付孔の内周表面４１に対する面圧が発生しなくなってしまい、シール性が低下してしまう。
そこで、本実施の形態では、インジェクター用燃焼ガスシール１のスライド規制をなくす構成とした。
図１２は本発明の第４の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図である。
図示のように、本実施の形態では、インジェクター３０の先端部（の外周）に設ける環状の装着溝３２を、溝底の深い第１溝部３２ａと、これよりも溝底の浅い第２溝部３２ｂとを有する２段溝で構成した。また、これら第１溝部３２ａと第２溝部３２ｂとを傾斜面としてのテーパ面３２ｃで連結させるようにした。
そして、インジェクター用燃焼ガスシール１は、初期状態においては、上記第１の実施の形態と同様に、第１溝部３２ａとテーパ面３２ｃが設けられた位置に装着するようにした。
以上のような構成により、経時的なクリープ変形によって、インジェクター用燃焼ガスシール１が大気側（Ａ）にスライドして、大気側の先端がテーパ面３２ｃを越えた場合でも、上記第１の実施の形態の場合と比べて、第２溝部３２ｂを設けている分だけ、更にスライドできるため、取付孔の内周表面４１に対する面圧を維持することができる。
従って、面圧の低下を防止することができ、更に、シール寿命を向上させることが可能となる。
なお、第１溝部３２ａと第２溝部３２ｂとの間を連結させる傾斜面としては、図１２に示すような一つのテーパ面３２ｃに限らず、上記第２の実施の形態のように複数のテーパ面で構成してもよいし、上記第３の実施の形態のように曲面で構成しても良い。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明は、部品点数の減少を図りつつ、振動及び騒音の低減及びシール性の向上を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、
図２は本発明の第１の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、
図３は本発明の第１の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールを取り付ける相手構造を示す模式的断面図であり、
図４は本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールの端面図であり、
図５は本発明の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシールの評価試験装置の概略構成図であり、
図６は評価試験に用いたサンプルの説明図であり、
図７は評価試験の結果を示すグラフであり、
図８は比較例の不具合の説明図であり、
図９は本発明の第２の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、
図１０は本発明の第３の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、
図１１は本発明の第１の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、
図１２は本発明の第４の実施の形態に係る密封構造を示す模式的断面図であり、
図１３はエンジンヘッドにインジェクターを取り付けた様子を示す概略構成図であり、
図１４は従来技術に係るインジェクター用燃焼ガスシールのシール構造を説明する模式図である。

Claims (9)

1. エンジンヘッドに設けられる、インジェクターを取り付ける取付孔と、
   前記インジェクターに設けられる環状の装着溝と、
   該装着溝に装着されて、前記取付孔と前記装着溝の溝底との間の環状隙間をシールすると共に、前記装着溝の溝底をスライド可能な樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールと、を備えた密封構造であって、
   前記装着溝の溝底に、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設け、前記インジェクター用燃焼ガスシールは、加圧側端面で燃料ガスを受け、該燃焼ガスの圧力によって該傾斜面から反力を受けて、その分力により前記取付孔の内周面に対する面圧を発生させることを特徴とする密封構造。
2. 前記傾斜面は、反加圧側に向かうにつれて拡径するテーパ面であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の密封構造。
3. エンジンヘッドに設けられる、インジェクターを取り付ける取付孔と、
   前記インジェクターに設けられる環状の装着溝と、
   該装着溝に装着されて、前記取付孔と前記装着溝の溝底との間の環状隙間をシールすると共に、前記装着溝の溝底をスライド可能な樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールと、を備えた密封構造であって、
   前記装着溝の溝底に、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設け、前記インジェクター用燃焼ガスシールは、加圧側の圧力によって該傾斜面から反力を受けて、その分力により前記取付孔の内周面に対する面圧を発生させ、
   前記傾斜面は、各々傾斜角度が異なる複数のテーパ面で構成されると共に、
   反加圧側に向かうにつれて、順次テーパ面の拡径の度合いが大きくなるように、各テーパ面の傾斜角度が設定されていることを特徴とする密封構造。
4. エンジンヘッドに設けられる、インジェクターを取り付ける取付孔と、
   前記インジェクターに設けられる環状の装着溝と、
   該装着溝に装着されて、前記取付孔と前記装着溝の溝底との間の環状隙間をシールすると共に、前記装着溝の溝底をスライド可能な樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールと、を備えた密封構造であって、
   前記装着溝の溝底に、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設け、前記インジェクター用燃焼ガスシールは、加圧側の圧力によって該傾斜面から反力を受けて、その分力により前記取付孔の内周面に対する面圧を発生させ、
   前記傾斜面は、反加圧側に向かうにつれて拡径の度合いが大きくなる曲面であることを特徴とする密封構造。
5. 前記装着溝は、溝底の深い第１溝部と該第１溝部よりも溝底の浅い第２溝部とを有する２段溝で構成され、かつ、該第１溝部と第２溝部との間に前記傾斜面が設けられると共に、
   前記インジェクター用燃焼ガスシールは、初期状態では、前記第１溝部と傾斜面が設けられた部分に装着されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一つに記載の密封構造。
6. 前記インジェクター用燃焼ガスシールの断面形状が矩形であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一つに記載の密封構造。
7. 前記インジェクター用燃焼ガスシールの前記装着溝の溝底に対するシール面側に、前記装着溝の溝底に設けられた傾斜面に沿って、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設けることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一つに記載の密封構造。
8. エンジンヘッドの取付孔に取り付けられるインジェクターに設けられた装着溝に装着されて、前記取付孔と前記装着溝の溝底との間の環状隙間をシールすると共に、前記装着溝の溝底をスライド可能な樹脂製のインジェクター用燃焼ガスシールであって、
   前記取付孔の内周表面に密接する第１シール面と、
   前記装着溝の溝底に密接する第２シール面とを備え、
   前記第２シール面に、前記装着溝の溝底に備えられた反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面に当接する当接部を設けると共に、前記インジェクター用燃焼ガスシールの加圧側端面で燃焼ガスを受け、該燃焼ガスの圧力を受けると該当接部が前記傾斜面から反力を受けて、その分力により前記取付孔の内周面に対する面圧を発生させることを特徴とするインジェクター用燃焼ガスシール。
9. 前記当接部に、前記装着溝の溝底に設けられた傾斜面に沿って、反加圧側に向かうにつれて前記取付孔の内周表面との間隔が狭まる傾斜面を設けることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のインジェクター用燃焼ガスシール。

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