JP2000345940A - エンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】燃料噴射ノズル１のノズル先端部７に防熱
キャップ２を装着し、ノズル先端面８と防熱キャップ２
との間に空気室９を形成し、ノズル先端面８の燃料噴射
口１０を防熱キャップ２の開口部５から露出させ、ノズ
ル先端面８に防熱キャップ２のシール部６を圧接させ
た、エンジンの燃料噴射装置において、ノズル先端面８
を、その先端方向に突出する球面状に形成した。 【効果】ノズル先端面８のうちのシール部６が圧接する
個所に、局部的な高温部となる角部が形成されないの
で、この個所の熱歪みが起こりにくい。このため、シー
ル部６の接当面積が適正に維持され、シール部６の封止
力を高く維持できる。これにより、燃焼ガスの空気室９
への侵入が抑制され、ノズル先端部７が熱損傷を起こし
にくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの燃料噴
射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの燃料噴射装置の従来技術とし
て、図４に示すものがある。この従来技術の構成は、次
の通りである。燃料噴射ノズル１０１と防熱キャップ１
０２とを備え、防熱キャップ１０２は、円筒形周壁１０
３と、この円筒形周壁１０３の先端縁から内向きに導出
されたフランジ形先端壁１０４と、このフランジ形先端
壁１０４の中央部に位置する開口部１０５と、この開口
部１０５の周縁に位置するシール部１０６とを備え、

【０００３】燃料噴射ノズル１０１のノズル先端部１０
７に防熱キャップ１０２を装着し、ノズル先端面１０８
と防熱キャップ１０２との間に空気室１０９を形成し、
ノズル先端面１０８の燃料噴射口１１０を防熱キャップ
１０２の開口部１０５から露出させ、ノズル先端面１０
８に防熱キャップ１０２のシール部１０６を圧接させ
た、エンジンの燃料噴射装置であって、

【０００４】ノズル先端面１０８を、その先端方向に突
出する錐台形に形成し、フランジ形先端壁１０４を平板
状に形成してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術には、
次の問題点がある。 シール部１０６の封止力が低下する。 ノズル先端面１０８を錐台形に形成してあるので、ノズ
ル先端面１０８のうちのシール部１０６が圧接する個所
に、角部１１１が形成される。また、フランジ形先端壁
１０４を平板状に形成してあるので、フランジ形先端壁
１０４と円筒形周壁１０３との境界にも角部１１２が形
成される。各角部１１１・１１２は、燃焼熱を受ける
と、局部的な高温部となり、熱歪みを起こしやすい。シ
ール部１０６が接当する角部１１１が熱歪みを起こす
と、シール部１０６の接当面積が減少する。また、防熱
キャップ１０２の角部１１２が熱歪みを起こすと、シー
ル部１０６の圧接力が低下する。このため、各角部１１
１・１１２の熱歪みにより、シール部１０６の封止力が
低下する。これにより、燃焼ガスが空気室１０９に侵入
し、ノズル先端部１０７が熱損傷を起こす。

【０００６】燃料噴射口１１０付近にカーボン１１３
が膠着する。 シール部１０６が接当する角部１１１が局部的な高温部
になるので、燃料噴射口１１０付近にカーボン１１３が
膠着する。このため、燃料噴射が不具合になる。

【０００７】空気室１０９の断熱性が低い。 フランジ形先端壁１０４を平板状に形成してあるので、
空気室１０９の容積が小さく、その断熱性が低い。この
ため、ノズル先端部１０７に燃焼熱が伝わりやすく、ノ
ズル先端部１０７が熱損傷を起こしやすい。

【０００８】本発明の課題は、上記問題点を解決できる
エンジンの燃料噴射装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）請求
項１の発明の構成は、次の通りである（図１参照）。燃
料噴射ノズル１と防熱キャップ２とを備え、防熱キャッ
プ２は、円筒形周壁３と、この円筒形周壁３の先端縁か
ら内向きに導出されたフランジ形先端壁４と、このフラ
ンジ形先端壁４の中央部に位置する開口部５と、この開
口部５の周縁に位置するシール部６とを備え、燃料噴射
ノズル１のノズル先端部７に防熱キャップ２を装着し、
ノズル先端面８と防熱キャップ２との間に空気室９を形
成し、ノズル先端面８の燃料噴射口１０を防熱キャップ
２の開口部５から露出させ、ノズル先端面８に防熱キャ
ップ２のシール部６を圧接させた、エンジンの燃料噴射
装置において、ノズル先端面８を、その先端方向に突出
する球面状に形成したことを特徴とする。

【００１０】（請求項２の発明）請求項２の発明の構成
は、次の通りである（図１参照）。請求項１の発明にお
いて、フランジ形先端壁４の断面形状を、シール部６よ
りも先方に突出する円弧状に形成したことを特徴とす
る。

【００１１】（請求項３の発明）請求項３の発明の構成
は、次の通りである（図３参照）。請求項１の発明にお
いて、ノズル先端面８をその先端方向に突出する球面状
に形成したことに代えて、ノズル先端面８を、その先端
方向に突出する錐台形に形成し、フランジ形先端壁４の
断面形状を、シール部６よりも先方に突出する円弧状に
形成したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の作用及び効果】（請求項１の発明）請求項１の
発明は、次の作用効果を奏する（図１参照）。 シール部６の封止力を高く維持できる。 ノズル先端面８を球面状に形成したので、次の利点があ
る。ノズル先端面８のうちのシール部６が圧接する個所
に、局部的な高温部となる角部が形成されないので、こ
の個所の熱歪みが起こりにくい。このため、シール部６
の接当面積が適正に維持され、シール部６の封止力を高
く維持できる。これにより、燃焼ガスの空気室９への侵
入が抑制され、ノズル先端部７が熱損傷を起こしにく
い。

【００１３】燃焼噴射口１０付近でのカーボンの膠着
が起こりにくい。 ノズル先端面８を球面状に形成したので、次の利点があ
る。ノズル先端面８に、局部的な高温部となる角部が形
成されないので、燃料噴射口１０付近でのカーボンの膠
着が起こりにくい。このため、適正な燃料噴射を維持で
きる。

【００１４】（請求項２の発明）請求項２の発明は、請
求項１の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する
（図１参照）。 空気室９の断熱性が高い。 ノズル先端面８を球面状に形成し、フランジ形先端壁４
の断面形状をシール部６よりも先方に突出する円弧状に
形成したので、次の利点がある。空気室９の容積が大き
く、その断熱性が高い。このため、ノズル先端部７が熱
損傷を起こしにくい。

【００１５】シール部６の封止力を高く維持できる。 フランジ形先端壁４の断面形状を円弧状としたので、次
の利点がある。フランジ形先端壁４と円筒形周壁３との
境界に、局部的な高温部となる角部が形成されにくいの
で、この境界部分に熱歪みが起こりにくい。このため、
シール部６の圧接力が高く維持され、シール部６の封止
力を高く維持できる。これにより、燃焼ガスの空気室９
への侵入が抑制され、ノズル先端部７が熱損傷を起こし
にくい。

【００１６】（請求項３の発明）請求項３の発明は、次
の作用効果を奏する（図３参照）。 シール部６の封止力を高く維持できる。 フランジ形先端壁４の断面形状を円弧状としたので、次
の利点がある。フランジ形先端壁４と円筒形周壁３との
境界に、局部的な高温部となる角部が形成されにくいの
で、この境界部分に熱歪みが起こりにくい。このため、
シール部６の圧接力が高く維持され、シール部６の封止
力を高く維持できる。これにより、燃焼ガスの空気室９
への侵入が抑制され、ノズル先端部７が熱損傷を起こし
にくい。

【００１７】空気室９の断熱性が高い。 ノズル先端面８を錐台形に形成するとともに、フランジ
形先端壁４の断面形状をシール部６よりも先方に突出す
る円弧状に形成したので、次の利点がある。空気室９の
容積が大きく、その断熱性が高い。このため、ノズル先
端部７が熱損傷を起こしにくい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１及び図２は、本発明の第１実施形態
を説明する図である。この第１実施形態では、副室式デ
ィーゼルエンジンが用いられている。

【００１９】このエンジンの構成の概要は、次の通りで
ある（図２参照）。このエンジンは、シリンダ１４と、
ピストン１５と、シリンダヘッド１６と、燃焼室１７
と、燃料噴射装置とを備えている。燃焼室１７は、主燃
焼室１８と副燃焼室１９とを備えている。主燃焼室１８
はシリンダ１４内に形成され、副燃焼室１９はシリンダ
ヘッド１６内に形成されている。副燃焼室１９は、うず
室であり、シリンダヘッド１６の空洞部２０に噴口口金
２１を圧入して構成されている。主燃焼室１８と副燃焼
室１９とは、噴口２２で連通されている。

【００２０】燃料噴射装置の構成は、次の通りである
（図１参照）。燃料噴射装置は、燃料噴射ノズル１と防
熱キャップ２とを備えている。燃料噴射ノズル１は、ホ
ルダ２３とノズル先端部７とを備えている。ホルダ２３
は、円柱形で、その外周面にオネジ２４を備えている。
ノズル先端部７は、ホルダ２３よりも小径の円柱状で、
ノズル先端部７とホルダ２３の段差部分には、ホルダ２
３の肩部２５が形成されている。ノズル先端部７は、燃
料溜め２６と燃料噴射口１０とニードルバルブ２７とを
備えている。燃料溜め２６は、ノズル先端部７内の先端
中央部に配置されている。燃料噴射口１０は、ノズル先
端面８の中央部に設けられている。ノズル先端面８は、
その先端方向に突出する球面状に形成されている。ニー
ドルバルブ２７は、燃料溜め２６と燃料噴射口１０を貫
通し、燃料噴射口１０を開閉する。

【００２１】防熱キャップ２の構成は、次の通りであ
る。防熱キャップ２は、円筒形周壁３とフランジ形先端
壁４と開口部５とシール部６と抜け止めフランジ２８と
を備えている。フランジ形先端壁４は、円筒形周壁３の
先端縁から内向きに導出され、その断面形状がシール部
６よりも先方に突出する円弧状に形成されている。開口
部５は、フランジ形先端壁４の中央部に配置されてい
る。シール部６は、開口部５の周縁に配置されている。
抜け止めフランジ２８は、内筒形周壁３の基端縁から外
向きに導出されている。

【００２２】防熱キャップ２の装着構造は、次の通りで
ある。防熱キャップ２は、ノズル先端部７に装着されて
いる。防熱キャップ２の円筒形周壁３は、ノズル先端部
７の外周面に密着状に外嵌されている。ノズル先端面８
と防熱キャップ２との間には、空気室９が形成されてい
る。ノズル先端面８の燃料噴射口１０は防熱キャップ２
の開口部５から露出している。ノズル先端面８には防熱
キャップ２のシール部６が圧接されている。

【００２３】ノズル組付孔２９の構成は、次の通りであ
る。ノズル組付孔２９は、シリンダヘッド１６に形成さ
れている。ノズル組付孔２９は、シリンダヘッド１６の
外面から副燃焼室１９の内面にわたり、シリンダヘッド
１６を貫通している。ノズル組付孔２９は、ホルダ挿通
孔３０と先端挿通孔３１とフランジ嵌入溝３２とを備え
ている。ホルダ挿通孔３０は、シリンダヘッド１６の外
面から副燃焼室１９の近傍にかけて形成され、その内周
面にメネジ３３を備えている。先端挿通孔３１は、ホル
ダ挿通孔３０の先端から副燃焼室１９の内面にかけて形
成されている。先端挿通孔３１は、ホルダ挿通孔３０よ
りも小径に形成され、ホルダ挿通孔３０と先端挿通孔３
１の段差部分には、円環状の受け止め座３４が形成され
ている。フランジ嵌入溝３２は、受け止め座３４の内周
縁に沿って形成されている。

【００２４】燃料噴射ノズル１の組付構造は、次の通り
である。ホルダ２３は、ホルダ挿通孔３０に嵌入され、
オネジ２４とメネジ３３とのネジ嵌合による締結力でシ
リンダヘッド１６に固定されている。防熱キャップ２の
円筒形周壁３は、先端挿通孔３１の周面に密着状に内嵌
されている。防熱キャップ２の抜け止めフランジ２８
は、ノズル組付孔２９内のフランジ嵌入溝３２に内嵌さ
れている。抜け止めフランジ２８と受け止め座３４の双
方にわたり、円環状のガスケット３５が載置され、この
ガスケット３５にホルダ２３の肩部２５が接当してい
る。これにより、防熱キャップ２が先端挿通孔３１内に
固定されるとともに、燃料噴射ノズル１が位置決めされ
る。

【００２５】燃料噴射装置の機能は、次の通りである。
燃料噴射ノズル１のニードルバルブ２７を開閉すると、
燃料噴射口１０から副燃焼室１９内に燃料が断続的に噴
射される。副燃焼室１９で発生した燃焼熱は、防熱キャ
ップ２と空気室９で遮られるため、ノズル先端部７には
伝わりにくい。このため、ノズル先端部７が熱損傷を起
こしにくい。また、ノズル先端面８が球面状に形成され
ているので、ノズル先端面８のうちのシール部６が圧接
する個所に、局部的な高温部となる角部が形成されず、
この個所の熱歪みが起こりにくい。このため、シール部
６の接当面積が適性に維持され、シール部６の封止力を
高く維持できる。また、ノズル先端面８に局部的な高温
部となる角部が形成されないので、燃料噴射口１０付
近、特に燃料溜め２６の内部にカーボンの膠着が起こり
にくい。

【００２６】また、ノズル先端面８を球面状とし、フラ
ンジ形先端壁４の断面形状を、シール部６よりも先方に
突出した円弧状としたので、空気室９の容積が大きくな
り、その断熱性が高い。また、フランジ形先端壁４と円
筒形周壁３との境界に、局部的な高温部となる角部が形
成されないので、この境界部分に熱歪みが起こりにく
い。このため、シール部６の圧接力が高く維持され、シ
ール部６の封止力を高く維持できる。

【００２７】第２実施形態の構成は、次の通りである
（図３参照）。第２実施形態では、第１実施形態におい
て、ノズル先端面８が、その先端方向に突出する球面状
に形成されているのに対し、ノズル先端面８が、その先
端方向に突出する錐台形に形成されている点が異なり、
他の構成及び機能は、第１実施形態と同一である。ノズ
ル先端面３の形状は、局部的な高温部となる角部を周面
から無くすため、円錐台形状とするのが望ましい。図３
中、第１実施形態と同一の要素には、同一の符号を付し
ておく。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態で用いられる燃料噴射装
置とその組付構造を説明する図である。

【図２】本発明の第１実施形態で用いられる燃料噴射装
置とその周辺構造を説明する図である。

【図３】本発明の第２実施形態で用いられる燃料噴射装
置とその組付構造を説明する図である。

【図４】従来技術で用いられる燃料噴射装置とその組付
構造を説明する図である。

【符号の説明】

１…燃料噴射ノズル、２…防熱キャップ、３…筒状周
壁、４フランジ形先端壁、５…開口部、６…シール部、
７…ノズル先端部、８…ノズル先端面、９…空気室、１
０…燃料噴射口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 節男 大阪府堺市築港新町３丁８番 株式会社ク ボタ堺臨海工場内 (72)発明者 萬羽 俊一 大阪府堺市築港新町３丁８番 株式会社ク ボタ堺臨海工場内 (72)発明者 内藤 慶太 大阪府堺市築港新町３丁８番 株式会社ク ボタ堺臨海工場内 (72)発明者 藤原 祐彦 大阪府堺市築港新町３丁８番 株式会社ク ボタ堺臨海工場内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AD14 BA31 BA32 BA41 CC03 CC37 CD10 CD24

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射ノズル(１)と防熱キャップ(２)
   とを備え、 防熱キャップ(２)は、円筒形周壁(３)と、この円筒形周
   壁(３)の先端縁から内向きに導出されたフランジ形先端
   壁(４)と、このフランジ形先端壁(４)の中央部に位置す
   る開口部(５)と、この開口部(５)の周縁に位置するシー
   ル部(６)とを備え、 燃料噴射ノズル(１)のノズル先端部(７)に防熱キャップ
   (２)を装着し、ノズル先端面(８)と防熱キャップ(２)と
   の間に空気室(９)を形成し、ノズル先端面(８)の燃料噴
   射口(１０)を防熱キャップ(２)の開口部(５)から露出さ
   せ、ノズル先端面(８)に防熱キャップ(２)のシール部
   (６)を圧接させた、エンジンの燃料噴射装置において、 ノズル先端面(８)を、その先端方向に突出する球面状に
   形成した、ことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したエンジンの燃料噴射
   装置において、 フランジ形先端壁(４)の断面形状を、シール部(６)より
   も先方に突出する円弧状に形成した、ことを特徴とする
   エンジンの燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載したエンジンの燃料噴射
   装置において、 ノズル先端面(８)を、その先端方向に突出する球面状に
   形成した、ことに代えて、 ノズル先端面(８)を、その先端方向に突出する錐台形に
   形成し、 フランジ形先端壁(４)の断面形状を、シール部(６)より
   も先方に突出する円弧状に形成した、ことを特徴とする
   エンジンの燃料噴射装置。