(57)【要約】【課題】  長期使用しても初期のシール性能を発揮し続けることが可能なシール構造を提供する。【解決手段】  燃料インジェクター１の外周に先端シール３が配置される環状溝２を、加圧側Ｅにおいて同等径の溝底を有する角溝部５と、反加圧側Ａにおいて角溝部５の溝底径から反加圧側Ａに向かうほど縮径するテーパ溝底を有するテーパ溝部６と、をつなげて設け、環状溝２に装着後の先端シール３は、テーパ溝部６から角溝部５側へテーパ溝部６のテーパ角に傾いたまま延出し、内周面が角溝部５側で溝底から浮き上がると共に、加圧側Ｅ端部の外周面がシリンダヘッドの取付孔４内周に接触する。【選択図】  図１
2005226517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周との間の環状隙間を燃料インジェクター用燃焼ガスシールでシールするシール構造であって、
燃料インジェクターの外周に前記燃焼ガスシールが配置される環状溝を、加圧側において同等径の溝底を有する角溝部と、反加圧側において前記角溝部の溝底径から反加圧側に向かうほど縮径するテーパ溝底を有するテーパ溝部と、をつなげて設け、
前記環状溝に装着後の前記燃焼ガスシールは、前記テーパ溝部から前記角溝部側へ前記テーパ溝部のテーパ角に傾いたまま延出し、内周面が前記角溝部側で溝底から浮き上がると共に、加圧側端部の外周面が前記シリンダヘッドの取付孔内周に接触することを特徴とするシール構造。
【請求項２】
燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周との間の環状隙間を燃料インジェクター用燃焼ガスシールでシールするシール構造であって、
燃料インジェクターの外周に前記燃焼ガスシールが配置される環状溝を形成し、
該環状溝の溝底の軸方向中央に、外径方向に突出した突起部を設けると共に、
前記環状溝の溝底の軸方向両端側に、前記環状溝の軸方向両端に向かうにつれて溝深さが浅くなるテーパ面をそれぞれ設けたことを特徴とするシール構造。
【請求項３】
前記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項２に記載のシール構造。
【請求項４】
燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周との間の環状隙間を燃料インジェクター用燃焼ガスシールでシールするシール構造であって、
燃料インジェクターの外周に前記燃焼ガスシールが配置される環状溝を形成し、
該環状溝に装着される前記燃焼ガスシールは、反加圧側端から加圧側へ内外径方向のそれぞれに分かれて延出する２つの枝部を有する断面二股形状の樹脂部材と、該樹脂部材の枝部間の間隙に配置されて両枝部を燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周にそれぞれ押圧する押圧部材と、からなることを特徴とするシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状隙間をシールするシール構造、特にエンジンのシリンダヘッドに対して燃料インジェクターを挿入固定した状態において燃料インジェクター外周とシリンダヘッドの取付孔内周との環状隙間を、燃料インジェクターの先端でシールするシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシール構造は、図１０に示すような直噴エンジンの内燃機関において、燃料インジェクターから直接燃焼室内のピストン上面へ燃料が噴射される際の燃料インジェクター周りのシールである。
【０００３】
詳しくは、図１１に示すように、燃料インジェクターと、燃料インジェクターを挿入固定したシリンダヘッドの取付孔と、の間に設けられた環状隙間を、燃料インジェクター用燃焼ガスシール（以下、先端シールと称す）を用いてシールするシール構造を示している。先端シールは、燃料インジェクターの先端の燃料噴射を行うノズル部の直後でシールを行うシールである。このような先端シールは、特許文献１，２に記載されたものが公知である。
【０００４】
図１１に示すように、燃料インジェクターは、先端のノズル部から燃料を噴射するもので、ノズル部をシリンダヘッド内の燃焼室に向けて、シリンダヘッドの取付孔に挿入固定している。これによって、燃料インジェクターの外周面と、シリンダヘッドの取付孔の内周面と、の間に環状隙間を形成している。
【０００５】
燃料インジェクターの延びる軸方向において、燃焼室側が加圧側Ｅであり、反対側が反加圧側Ａであり、加圧側Ｅから反加圧側Ａに向けて燃焼ガスの圧力Ｐが発生する。
【０００６】
燃料インジェクターの外周面には、先端シールを装着するための外周径が一回り小さい環状溝が設けられている。
【０００７】
従来のシール構造は、図１２（ａ）の燃料インジェクター１０１外周の断面矩形に凹む環状溝１０２に、図１２（ｂ）の断面矩形の先端シール１０３を装着した構成であった。
【０００８】
図１２（ｂ）の先端シール１０３は、破線で示すように外径がシリンダヘッドの取付孔１０４の径よりも大きく、内径が環状溝１０２の溝底径よりも小さいものである。このため、先端シール１０３は、図１２（ｃ）に示すように、環状溝１０２へ装着すると、径方向が圧縮状態となり、先端シール１０３の内外径が各々の対向面（環状溝１０２の溝底外周面及び取付孔１０４内周面）に対して面圧を生じてシールを行っていた。
【０００９】
また、従来の別のシール構造は、図１３（ａ）の燃料インジェクター２０１外周の断面矩形に凹むものであって、溝底の軸方向中央に突起部２０５を有する環状溝２０２に、図１３（ｂ）の断面矩形の先端シール２０３を装着した構成もあった。
【００１０】
先端シール２０３は、図１３（ｃ）に示すように、環状溝２０２へ装着すると、先端シール２０３の内径の軸方向中央が環状溝２０２の溝底の突起部２０５によって押され、先端シール２０３の外径（特に軸方向中央部分）がシリンダヘッドの取付孔２０４内周に対する面圧を生じてシールを行っていた。
【特許文献１】特開平１０−０７８１３５号公報
【特許文献２】特開平１１−０１３５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１２、図１３のシール構造に用いる先端シール１０３，２０３は、耐圧、耐熱を考慮してＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂からなる。
【００１２】
樹脂は性質上、ゴム材のような弾性回復力が無いので、樹脂製の先端シール１０３，２０３には長期使用の結果クリープが生じてしまう。図１２に示したシール構造で先端シール１０３にクリープが生じると、図１４（ａ）に示すように先端シール１０３は外径が大きく縮径してしまい、内径が少し拡径してしまう。また、図１３に示したシール構造で先端シール２０３にクリープが生じると、図１４（ｂ）に示すように先端シール２０３は環状溝２０２の溝底の突起部２０５に直接押される内径の軸方向中央が凹んで環状凹部Ｒを形成してしまう。
【００１３】
先端シールがクリープによって変形してしまうと、シールを行うための面圧が低下してしまい、長期使用後においてシール構造は初期のシール性能を維持できなくなる。
【００１４】
また、先端シールには、次のような特有の環境下で用いられている。
（１）高温（通常は１５０℃以下であるが、場合によっては瞬間的に４００℃〜５００℃になる可能性がある。）となる。
（２）耐薬品性（燃焼ガス成分、ガソリン）が必要である。
（３）圧力ＰがＭＡＸ１５ＭＰａ程度と高圧である。
（４）先端シールを装着するスペースが狭い。
【００１５】
よって、従来のゴム、ウレタン等の材質のパッキンでは、温度、耐薬品性の点において使用できないものであった。また、樹脂製シール部材とゴム製シール部材とを組み合わせた２部材によるシール構造では、ゴムを使用しているため、温度、耐薬品性の問題が生じ、更にこのシール構造では、２つのシール部材を重ねて使用するためにシール部材全体の径方向の厚みが厚くなってしまうが、先端シールを装着する箇所は非常に小さいため、この２つのシール部材をインジェクター先端の環状溝に装着するにはスペースの問題が生じてしまう。したがって、従来のパッキンでは対応できないものであった。故に、シール性を向上させるために、シール部材自身を工夫するには限りがある。そこで、本願では、インジェクター先端の環状溝の形状を工夫することで、シール性を向上させることを試みた。このように環状溝側を工夫することによって、特別な形状及び材質のシール部材を用いることは不要となる。
【００１６】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、長期使用しても初期のシール性能を発揮し続けることが可能なシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決する本発明のシール構造にあっては、
燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周との間の環状隙間を燃料インジェクター用燃焼ガスシールでシールするシール構造であって、
燃料インジェクターの外周に前記燃焼ガスシールが配置される環状溝を、加圧側において同等径の溝底を有する角溝部と、反加圧側において前記角溝部の溝底径から反加圧側に向かうほど縮径するテーパ溝底を有するテーパ溝部と、をつなげて設け、
前記環状溝に装着後の前記燃焼ガスシールは、前記テーパ溝部から前記角溝部側へ前記テーパ溝部のテーパ角に傾いたまま延出し、内周面が前記角溝部側で溝底から浮き上がる
と共に、加圧側端部の外周面が前記シリンダヘッドの取付孔内周に接触することを特徴とする。
【００１８】
この構成では、環状溝への装着状態で燃料インジェクター用燃焼ガスシールの加圧側端部の外周面が前記シリンダヘッドの取付孔内周に接触するので、初期シール性能を発揮できる。また、燃料インジェクター用燃焼ガスシールの角溝部側の内周面が溝底から浮き上がっており、クリープが生じても加圧側からの圧力で内周面がさらに外径方向へ押圧されることで、外周面がシリンダヘッドの取付孔内周に接触してシールを行うための面圧を常時発生することができ、長期使用しても初期シール性能を発揮し続けることができる。
【００１９】
燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周との間の環状隙間を燃料インジェクター用燃焼ガスシールでシールするシール構造であって、
燃料インジェクターの外周に前記燃焼ガスシールが配置される環状溝を形成し、
該環状溝の溝底の軸方向中央に、外径方向に突出した突起部を設けると共に、
前記環状溝の溝底の軸方向両端側に、前記環状溝の軸方向両端に向かうにつれて溝深さが浅くなるテーパ面をそれぞれ設けたことを特徴とする。
【００２０】
この構成では、突起部が押すことによる軸方向中央位置での押圧だけでなく、環状溝の軸方向両端側の２つのテーパ面に乗り上げたことによる軸方向両端側位置での押圧によって、燃料インジェクター用燃焼ガスシールにシリンダヘッドの取付孔に対する面圧が、軸方向中央及び軸方向両端で生じて、初期シール性能を発揮できる。また、燃料インジェクター用燃焼ガスシールが初めから環状溝の溝底の軸方向両端側のテーパ面に乗り上げているので、燃料インジェクター用燃焼ガスシールがクリープしても加圧によりテーパ面に乗り上げ、面圧が発生するため、シール性が良好であり、長期使用しても初期シール性能を発揮し続けることができる。
【００２１】
前記燃焼ガスシールの断面形状が矩形であることが好適である。
【００２２】
この構成では、燃料インジェクター用燃焼ガスシールの環状溝への装着状態で、燃料インジェクター用燃焼ガスシールの軸方向両端部がそれぞれ環状溝の溝底のテーパ面に乗り上げる乗り上げ量が増加し、乗り上げで生じた押圧によるシリンダヘッドの取付孔に対する面圧が大きく高まり、シール性能を向上することができる。
【００２３】
燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周との間の環状隙間を燃料インジェクター用燃焼ガスシールでシールするシール構造であって、
燃料インジェクターの外周に前記燃焼ガスシールが配置される環状溝を形成し、
該環状溝に装着される前記燃焼ガスシールは、反加圧側端から加圧側へ内外径方向のそれぞれに分かれて延出する２つの枝部を有する断面二股形状の樹脂部材と、該樹脂部材の枝部間の間隙に配置されて両枝部を燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周にそれぞれ押圧する押圧部材と、からなることを特徴とする。
【００２４】
この構成では、断面二股形状の樹脂部材の両枝部が押圧部材で燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周のそれぞれへ押圧されるので、両枝部から燃料インジェクターの外周とシリンダヘッドの取付孔内周のそれぞれに対する面圧が生じて初期シール性能を発揮できる。また、押圧部材は両枝部を押圧し続けるので、長期使用しても初期シール性能を発揮し続けることができる。
【００２５】
また、断面二股形状の樹脂部材の両枝部が反加圧側端から加圧側へ向けて二股に配置されることで、加圧を受けた場合にも圧力が両枝部間の間隙に加わり、樹脂部材を回りこむ漏れが生じずシール性能が維持できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のシール構造は、長期使用しても初期のシール性能を発揮し続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態に係るシール構造について説明する。図１は第１実施形態に係るシール構造を示す断面図である。図２（ａ）は第１実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。図２（ｂ）は第１実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシール（以下、先端シールと称す）を示す半断面図である。図２（ｃ）は第１実施形態に係るシール構造の環状溝に先端シールを配置した状態を示す半断面図である。図２（ｄ）は第１実施形態に係るシール構造が加圧側から圧力を受けた状態を示す半断面図である。
【００２９】
環状溝２は、図２（ａ）に示すように、加圧側Ｅにおいて同等径の溝底を有する角溝部５と、反加圧側Ａにおいて角溝部５の溝底径から反加圧側Ａに向かうほど縮径するテーパ溝底を有するテーパ溝部６と、をつなげて設けられている。
【００３０】
言い換えると、環状溝２は、加圧側Ｅに溝深さが等しい角溝部５と、反加圧側Ａに反加圧側Ａに向かうほど角溝部５の溝深さから溝深さが深くなるテーパ溝部６と、からなり、両溝部５，６は、角溝部５の反加圧側Ａに、テーパ溝部６の加圧側Ｅが接続され、両溝部５，６は、連続している。
【００３１】
角溝部５は、軸方向の溝幅において溝深さが常に一定の環状の溝部分である。
【００３２】
テーパ溝部６は、軸方向の溝幅について、溝深さが、加圧側Ｅは角溝部５と等しいが反加圧側Ａに向かうほど深くなっている環状の溝部分である。テーパ溝部６の溝底は、一定の角度で深くなっており（縮径されており）テーパ状のテーパ溝底である。このテーパ溝底のテーパ角θは、軸方向線をθ＝０°の基準として、０°よりも大きく、７０°以内に設定される。
【００３３】
本実施形態の先端シール３は、図２（ｂ）に示すように、断面矩形で、円筒状のカットされていないエンドレスタイプのシールリングである。また、その材質は、耐薬品性、耐圧性及び耐熱性の高いＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂からなる。
【００３４】
図２（ｂ）の破線で示した燃料インジェクター１及びシリンダヘッドの取付孔４と対比して示すように、先端シール３の軸方向長さＨは、環状溝２の軸方向幅よりもやや短いものである。また、先端シール３の外径が環状溝２の角溝部５の溝底径と略同等で、内径が環状溝２のテーパ溝部６のテーパ溝底の最も深い部分の径φＢと略同等であり、厚みＴは環状溝２の角溝部５の溝底とシリンダヘッドの取付孔４との間の距離よりも薄い。
【００３５】
以上の構成において、燃料インジェクター１の環状溝２に先端シール３を装着することで、図２（ｃ）のように、先端シール３がテーパ溝部６のテーパ角のまま角溝部５側へも延出して配置される。
【００３６】
このとき、先端シール３は、反加圧側Ａ端部をテーパ溝部６の反加圧側溝壁面６１に当接させて、環状溝２全体からみると反加圧側Ａに寄せて配置された状態となる。このよう
に、先端シール３が、環状溝２の反加圧側Ａに寄せられていても、加圧側Ｅ端部は軸方向長さＤだけ角溝部５側へテーパ角θの傾きのまま延出し、角溝部５側で先端シール３の内周面が溝底から浮き上がっている。
【００３７】
また、図２（ｃ）の状態での先端シール３の加圧側Ｅ端部の最大外径φＤｓは、図２（ａ）のシリンダヘッドの取付孔４内周径φＡと比べると、φＤｓ＞φＡとなっている。
【００３８】
そして、先端シール３を装着した燃料インジェクター１をシリンダヘッドの取付孔４に挿入固定することで、図１や図２（ｄ）に示すシール構造が成立する。
【００３９】
本実施形態の図１に示すシール構造では、先端シール３は、テーパ溝部６から角溝部５側へテーパ溝部６のテーパ角θの傾きのまま延出し、内周面が角溝部５側で溝底から浮き上がると共に、加圧側Ｅ端部の外周面がシリンダヘッドの取付孔４内周に接触する状態となる。
【００４０】
このため、先端シール３は、環状溝２への配置時にφＤｓ＞φＡを満たすことから、シール構造としては加圧側Ｅ端部の外周面がシリンダヘッドの取付孔４内周に接触し、シリンダヘッドの取付孔４に対する面圧が、加圧側Ｅ端部で生じて初期シール性能を発揮できる。
【００４１】
また、先端シール３の角溝部５側の内周面が溝底から浮き上がっており、クリープが生じても、図２（ｄ）に示すように加圧側Ｅからの圧力で内周面がさらに外径方向へ押圧されることで、加圧側Ｅ端部の外周面がシリンダヘッドの取付孔４内周に接触してシールを行うための面圧を常時発生することができ、長期使用しても初期シール性能を発揮し続けることができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、図２（ｂ）に示す断面矩形の先端シール３を用いた。しかし、本発明のシール構造では、図１のシール構造時の状態を満たすシールであれば、先端シール３の形状は限定されるものではない。例えば図３（ａ）のようにテーパ角を持って径が両端で異なる形状や、図３（ｂ）のように内周面がテーパ角を持ち、外周面が等しい径の断面台形の形状等でも本発明のシール構造に適用できる。
【００４３】
（参考例１）
先端シールが従来技術の図１４で示したようにクリープによって変形してしまうと、シールを行うための面圧が低下してしまい、長期使用後においてシール構造は初期のシール性能を維持できなくなる。
【００４４】
このような先端シールのクリープによるシール性能の低下を防止するために、図４に示すようなシール構造を採用する場合もあった。
【００４５】
図４に示すシール構造では、図４（ａ）の環状溝３０２の溝底における反加圧側Ａの部分に反加圧側Ａに向かうにつれて溝深さが浅くなる（外周径が大きくなる）テーパ面３０６が形成してある。非装着時において図４（ｂ）に示すように断面矩形の先端シール３０３は、図４（ｃ）の環状溝３０２への装着状態で加圧側Ｅからの圧力Ｐによって環状溝３０２の反加圧側Ａに押される。圧力Ｐによって反加圧側Ａへ移動する燃料インジェクター用燃焼ガスシールは、テーパ面３０６へ乗り上げ、乗り上げた反力でシリンダヘッドの取付孔３０４内周に対して反加圧側Ａに行く程高まる面圧を生じる（いわゆるセルフシール機能）。
【００４６】
しかし、図４に示すシール構造は、加圧側Ｅからの圧力Ｐが低い場合には、先端シール
３０３のテーパ面３０６側への押しが弱いため、テーパ面３０６への乗り上げが少なく、乗り上げることによる反力も小さくなり、面圧を生じさせ難いことからシール性能が不安定であった。
【００４７】
（第２実施形態）
上記参考例１の不具合を解消することを目的とするのが本実施形態である。図５を参照して、本発明の第２実施形態に係るシール構造について説明する。図５（ａ）は第２実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。図５（ｂ）は第２実施形態に係るシール構造の先端シールを示す半断面図である。図５（ｃ）は第２実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。
【００４８】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４９】
環状溝２は、溝底の軸方向中央に、外径方向に突出した環状突起（突起部）７を有している。環状突起７は、加圧側斜面７ａと反加圧側斜面７ｂとで形成された断面三角形状の突起である。本実施形態では、環状突起７の斜面７ａ，７ｂの傾斜角度は対称に等しくなっている。
【００５０】
なお、環状突起７の加圧側斜面７ａと反加圧側斜面７ｂとは軸方向線から立ち上がる傾斜角度が異なっていてもよい。斜面７ａ，７ｂの傾斜角度は、軸方向線を０°に基準として、０°よりも大きく、９０°以下となる範囲で適宜選択できる。５°〜６０°の範囲であると好適である。
【００５１】
一方、環状溝２の溝底における環状突起７に隣接した加圧側Ｅに、加圧側Ｅに向かうにつれて溝深さが浅くなる（外周径が大きくなる）テーパ面８を設けている。他方、環状溝２の溝底における環状突起７の反加圧側Ａに、反加圧側Ａに向かうにつれて溝深さが浅くなる（外周径が大きくなる）テーパ面９を設けている。本実施形態では、両テーパ面８，９の傾斜角度は対称に等しくなっている。
【００５２】
なお、加圧側Ｅのテーパ面８と反加圧側Ａのテーパ面９とは立ち上がる傾斜角度が異なっていてもよい。テーパ面８，９の傾斜角度は、０°よりも大きく、９０°未満となる範囲で適宜選択できる。５°〜６０°の範囲であると好適である。
【００５３】
以上のように、環状溝２の溝底は、環状突起７の斜面７ａ，７ｂ及びテーパ面８，９からなり軸方向断面Ｗ字形状である。
【００５４】
一方、図５（ｂ）に示すように、本実施形態の先端シール３は、断面矩形で、円筒状のカットされていないエンドレスタイプのシールリングである。
【００５５】
図５（ｂ）に破線で示した燃料インジェクター１及びシリンダヘッドの取付孔４と対比して示すように、先端シール３の軸方向長さは、環状溝２の軸方向幅よりもやや短いものである。また、先端シール３の外径がシリンダヘッドの取付孔４の径よりも大きく、内径が環状溝２の溝底の最も深い部分の径よりも小さいものである。
【００５６】
以上の構成において、燃料インジェクター１の環状溝２に先端シール３を装着し、装着状態で燃料インジェクター１をシリンダヘッドの取付孔４に挿入固定することで、図５（ｃ）のシール構造が成立する。
【００５７】
本実施形態の図５（ｃ）に示すシール構造では、先端シール３の加圧側Ｅ端部及び反加
圧側Ａ端部が両テーパ面８，９に乗り上げ、かつ、軸方向中央が環状突起７によって外径方向へ押された状態となる。
【００５８】
特に、先端シール３の環状溝２への装着状態で、先端シール３の軸方向両端部は角部分がつぶされるために、それぞれの環状溝２の溝底のテーパ面８，９に乗り上げる乗り上げ量が増加し、乗り上げで生じた押圧によるシリンダヘッドの取付孔４に対する面圧が大きく高まっている。
【００５９】
このため、先端シール３は、装着時に、環状突起７の軸方向中央位置での押圧だけでなく、環状溝２の加圧側Ｅ及び反加圧側Ａの両テーパ面８，９に乗り上げたことによる軸方向両端側の押圧によって、シリンダヘッドの取付孔４に対する面圧が、加圧側Ｅ端部、軸方向中央、反加圧側Ａ端部の３つに別れて生じて初期シール性能を発揮できる。また、先端シール３が初めから環状溝２の加圧側Ｅ及び反加圧側Ａの両テーパ面８，９に乗り上げているので、先端シール３がクリープしても加圧によりテーパ面８，９に乗り上げ、面圧が発生するため、シール性が良好であり、長期使用しても初期シール性能を発揮し続けることができる。
【００６０】
（第３実施形態）
次に第２実施形態と同様に上記参考例１の不具合を解消することを目的とする第３実施形態を説明する。図６（ａ）は第３実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。図６（ｂ）は第３実施形態に係るシール構造の先端シールを示す半断面図である。図６（ｃ）は第３実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。第３実施形態では、第２実施形態から燃料インジェクター１の環状溝２の断面形状を変更したシール構造である。
【００６１】
本実施形態でも、第２実施形態と同様に、環状溝２の溝底の軸方向中央に、外径方向に突出した環状突起（突起部）７を有している。環状突起７は、第２実施形態と異なり、頂上に軸方向に延びる環状平面である面部７ｃを有する断面矩形の突起である。
【００６２】
一方、環状溝２の溝底における環状突起７の加圧側Ｅに、加圧側Ｅに向かうにつれて溝深さが浅くなるテーパ面８を設けている。他方、環状溝２の溝底における環状突起７の反加圧側Ａに、反加圧側Ａに向かうにつれて溝深さが浅くなるテーパ面９を設けている。本実施形態でも、両テーパ面８，９の傾斜角度は対称に等しくなっている。
【００６３】
ここで、環状溝２の溝底において、環状突起７とテーパ面８，９との間には、それぞれ軸方向面部１０，１１が設けられている。軸方向面部１０，１１は、軸方向に延びる環状平面である。
【００６４】
以上のように、環状突起７の頂上の面部７ｃや、環状突起７とテーパ面８，９とをつなぐ軸方向面部１０，１１を設けていても、第２実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６５】
（第４実施形態）
次に第２実施形態と同様に上記参考例１の不具合を解消することを目的とする第４実施形態を説明する。図７（ａ）は第４実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。図７（ｂ）は第４実施形態に係るシール構造の先端シールを示す半断面図である。図７（ｃ）は第４実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。第４実施形態では、第３実施形態と同様に第２実施形態から燃料インジェクター１の環状溝２の断面形状を変更したシール構造である。
【００６６】
本実施形態でも、第２実施形態と同様に、環状溝２の溝底の軸方向中央に、外径方向に突出した環状突起（突起部）７を有している。環状突起７は、第２実施形態と異なり斜面７ａ，７ｂの傾斜角度が最大の直角（９０°）に立ち上がっており、頂上に軸方向に延びる環状平面である面部７ｃを有する断面矩形の突起である。
【００６７】
一方、環状溝２の溝底における環状突起７の加圧側Ｅに、加圧側Ｅに向かうにつれて溝深さが浅くなるテーパ面８を設けている。他方、環状溝２の溝底における環状突起７の反加圧側Ａに、反加圧側Ａに向かうにつれて溝深さが浅くなるテーパ面９を設けている。本実施形態でも、両テーパ面８，９の傾斜角度は対称に等しくなっている。
【００６８】
ここで、環状溝２の溝底において、環状突起７とテーパ面８，９との間には、それぞれ軸方向面部１０，１１が設けられている。軸方向面部１０，１１は、軸方向に延びる環状平面である。
【００６９】
以上のように、環状突起７の頂上の面部７ｃや、環状突起７とテーパ面８，９とをつなぐ軸方向面部１０，１１を設けていても、第２実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７０】
（第５実施形態）
次に第２〜第４実施形態と同様に上記参考例１の不具合を解消することを目的とする第５実施形態を説明する。図８（ａ）は第５実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。図８（ｂ）は第５実施形態に係るシール構造の先端シールを示す半断面図である。図８（ｃ）は第５実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。第５実施形態では、第２〜第４実施形態とは異なり、先端シール３の形状に特徴を持たせたシール構造である。
【００７１】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７２】
環状溝２は、図８（ａ）に示すように燃料インジェクター１外周において断面矩形に凹んだものである。なお、環状溝２の断面形状は、以下に記載する先端シール３が配置できるものであれば、本実施形態の断面矩形の形状に限られるものではない。
【００７３】
一方、図８（ｂ）に示すように、本実施形態の先端シール３は、断面二股形状の二股シール（樹脂部材）１３と、押拡板バネ（押圧部材）１４と、からなるシール材である。
【００７４】
二股シール１３は、耐薬品性、耐圧性及び耐熱性の高いＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂からなり、反加圧側Ａ端から加圧側Ｅへ内外径方向のそれぞれに分かれて延出する２つの枝部１３ａ，１３ｂを有する。この両枝部１３ａ，１３ｂは反加圧側Ａ端部で結合されている。
【００７５】
押拡板バネ１４は、耐薬品性、耐圧性及び耐熱性を考慮した金属等からなり、二股シール１３の枝部１３ａ，１３ｂ間の間隙に、二股シール１３の内側形状に合わせてに配置されて内外径方向に押圧反発する二股形状のバネ材である。すなわち、押拡板バネ１４は、シリンダヘッドの取付孔４内周側の枝部１３ａに対する押拡片１４ａと、燃料インジェクター１の外周側（環状溝２の溝底１２側）の枝部１３ｂに対する押拡片１４ｂと、を有し、両押拡片１４ａ，１４ｂ間を押し広げようとする。
【００７６】
そして、先端シール３は、二股シール１３と押拡板バネ１４が組み合わされることで、２つの枝部１３ａ，１３ｂが内外径へそれぞれ押し広げられ、図８（ｂ）に破線で示した
燃料インジェクター１及びシリンダヘッドの取付孔４と対比して示すように、シリンダヘッドの取付孔４内周側の枝部１３ａの外径をシリンダヘッドの取付孔４の径よりも大きくし、燃料インジェクター１の外周側の枝部１３ｂの内径を環状溝２の溝底１２の径よりも小さくする。
【００７７】
以上の構成において、燃料インジェクター１の環状溝２に先端シール３を装着し、装着状態で燃料インジェクター１をシリンダヘッドの取付孔４に挿入固定することで、図８（ｃ）のシール構造が成立する。
【００７８】
本実施形態の図８（ｃ）に示すシール構造では、押拡板バネ１４の両枝部１３ａ，１３ｂを押し広げる作用によって先端シール３の二股シール１３の枝部１３ａがシリンダヘッドの取付孔４内周に押され、かつ、枝部１３ｂが環状溝２の溝底１２に押された状態となる。
【００７９】
このため、二股シール１３の各枝部１３ａ，１３ｂが押拡板バネ１４でシリンダヘッドの取付孔４内周と環状溝２の溝底１２とのそれぞれへ押圧されるので、枝部１３ａ，１３ｂからシリンダヘッドの取付孔４内周及び環状溝２の溝底１２とのそれぞれに対する面圧が生じて初期シール性能を発揮できる。また、押拡板バネ１４は二股シール１３の両枝部１３ａ，１３ｂを押圧し続けるので、長期使用しても初期シール性能を発揮し続けることができる。
【００８０】
また、二股シール１３の両枝部１３ａ，１３ｂが反加圧側Ａ端から加圧側Ｅへ向けて二股に枝部１３ａ，１３ｂ間を広げながら配置されることで、先端シール３が加圧を受けた場合にも圧力が二股シール１３の枝部１３ａ，１３ｂ間の間隙に加わり、枝部１３ａ，１３ｂが寄り一層面圧を発揮できるようになるので、二股シール１３を回りこむ漏れが生じずシール性能が維持できる。
【００８１】
なお、上記第５実施形態では、押圧部材として押拡板バネ１４を用いたが、図９に示すように、コイルスプリング１５を押圧部材として用いてもよく、二股シール１３の枝部１３ａ，１３ｂ間を押し広げる作用がある部材であればこれらに限られない。また、押圧部材としては、加圧を受けた場合に圧力が二股シール１３の枝部１３ａ，１３ｂ間の間隙に加わり、枝部１３ａ，１３ｂがより一層面圧を発揮できるように、枝部１３ａ，１３ｂ間を完全に塞がない形状であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１実施形態に係るシール構造を示す断面図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は第１実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は第１実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを環状溝に配置した状態を示す半断面図である。（ｄ）は第１実施形態に係るシール構造の圧力作用時を示す半断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は第１実施形態に係る他の例のシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。
【図４】（ａ）は参考例１のシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は参考例１のシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は参考例１のシール構造を示す半断面図である。
【図５】（ａ）は第２実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は第２実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は第２実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。
【図６】（ａ）は第３実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は第３実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は第３実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。
【図７】（ａ）は第４実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は第４実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は第４実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。
【図８】（ａ）は第５実施形態に係るシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は第５実施形態に係るシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は第５実施形態に係るシール構造を示す半断面図である。
【図９】第５実施形態に係る他の例のシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。
【図１０】シール構造が用いられる直噴エンジン概要を示す図である。
【図１１】シール構造が用いられる燃料インジェクターを示す図である。
【図１２】（ａ）は従来技術のシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は従来技術のシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は従来技術のシール構造を示す半断面図である。
【図１３】（ａ）は従来技術のシール構造の環状溝形状を示す半断面図である。（ｂ）は従来技術のシール構造の燃料インジェクター用燃焼ガスシールを示す半断面図である。（ｃ）は従来技術のシール構造を示す半断面図である。
【図１４】従来技術の燃料インジェクター用燃焼ガスシールにクリープが生じた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  燃料インジェクター
２  環状溝
３  燃料インジェクター用燃焼ガスシール（先端シール）
４  取付孔
５  角溝部
６  テーパ溝部
７  環状突起
７ａ  加圧側斜面
７ｂ  反加圧側斜面
７ｃ  面部
８，９  テーパ面
１０，１１  軸方向面部
１２  溝底
１３  二股シール
１３ａ，１３ｂ  枝部
１４  押拡板バネ
１４ａ，１４ｂ  押拡片
１５  コイルスプリング
６１  反加圧側溝壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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