(57)【要約】【課題】比較的中小型の燃料噴射弁には勿論、大型の燃料噴射弁にも適用可能で、ノズルシート部近傍の温度を下げることにより炭化物の堆積及び剥離の発生を防止し、燃料噴射系の正常な燃料噴射制御を行いえるエンジン、特にガスエンジンを提供する。【解決手段】先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却材が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、燃料噴射の接断を制御するノズルと針弁とのシート部の、支持本体のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、支持本体に形成されたノズルの収納孔に嵌合するノズルの嵌合部の前記最下部面からの距離（Ｂ）よりも小さくして、シート部への入熱量を抑制したことを特徴とする。【選択図】図１
2009191672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて、内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、燃料噴射時期を制御するノズルと針弁とのシート部のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、前記支持本体に形成された前記ノズルの収納孔と該収納孔に嵌合するノズル嵌合部により形成された嵌合隙間の下端と前記最下部面との距離（Ｂ）よりも小さくして、前記シート部への入熱量を抑制したことを特徴とする燃料噴射弁装置。
【請求項２】
先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、前記支持本体の前記ノズルの収納孔の下部に、該収納孔の内径よりも縮径され前記ノズルの下端部分の一部を覆うように設けられたつば部を形成したことを特徴とする燃料噴射弁装置。
【請求項３】
燃料噴射時期を制御する前記ノズルと針弁とのシート部を備え、該シート部は前記つば部の中心よりも上方に位置したことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射弁装置。
【請求項４】
先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、前記ノズルの先端部を覆うノズル取付金物を備え、該ノズル取付金物は、前記ノズルの燃料噴射時期を制御するノズルと針弁とのシート部を覆って前記ノズル外周面とノズルの収納孔との間に介装された外筒部と、前記支持本体のノズル挿入室の最下部面と前記ノズルの上面肩部との間に圧入された水平肩部と、前記外筒部の下部に連結されノズルの先端部分の一部を覆う先端被服部とを、一体に構成されたことを特徴とする燃料噴射弁装置。
【請求項５】
燃料噴射時期を制御する前記ノズルと針弁とのシート部の前記支持本体のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、前記ノズル取付金物の内周隙間のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ｂ）よりも小さくしたことを特徴とする請求項４記載の燃料噴射弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンのパイロット噴射用ノズル等に使用され、先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、該燃料噴射弁の噴射ノズルの冷却効果を向上した燃料噴射弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用の燃料噴射弁においては、噴射ノズルの先端部のノズルシート部が、燃焼ガスにより高温となって燃料が炭化して、ノズルシート部にこの炭化物が堆積し易い。かかる炭化堆積物の部分的な剥離が発生すると、前記ノズルシート部のシール性が悪化し、燃料噴射が制御できなくなって、異常なガス燃焼やエンジン性能不良が発生する。
【０００３】
かかる燃料の炭化を防止する手段としては、冷却液を燃料噴射弁に送って冷却する手段が広く用いられている。かかる遮断の一つに特許文献１（特開２００７−２０５２９５号公報）の技術がある。
かかる技術においては、ガスエンジンの燃料噴射弁において、シリンダヘッド内を通した冷却水が流れる冷却水通路と、弁ホルダの先端部内に一端が燃料噴射弁よりも上流側のエンジン冷却水通路に連通する弁ホルダ冷却路と、燃料噴射弁よりも上流側のエンジン冷却水よりも低圧の冷却水循環路の低圧部を弁ホルダ冷却路の他端とを接続する接続路と、弁ホルダの先端部に設けられて噴孔からの液体燃料の噴射を許容しつつ燃料噴射弁のノズル先端部を覆う熱遮断キャップとを備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０５２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
比較的、中小型の燃料噴射弁においては、燃料噴射弁内及びその周囲の部材に冷却孔を設けることなく、燃料噴射弁を高温化するのを回避する必要がある。
然るに、特許文献１（特開２００７−２０５２９５号公報）の技術においては、燃料噴射弁のノズル周りを覆うノズルホルダに複数の冷却孔を設けているため、構造が複雑で噴射系の外径も大きくなり、中小型の燃料噴射弁には適用困難である。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、比較的中小型の燃料噴射弁には勿論、大型の燃料噴射弁にも適用可能で、ノズルシート部近傍の温度を下げることにより炭化物の堆積及び剥離の発生を防止し、燃料噴射系の正常な燃料噴射制御を行いえるエンジン、特にガスエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はかかる目的を達成するもので、先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて、内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、燃料噴射時期を制御するノズルと針弁とのシート部のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、前記支持本体に形成された前記ノズルの収納孔と該収納孔に嵌合するノズル嵌合部により形成された嵌合隙間の下端と前記最下部面との距離（Ｂ）よりも小さくして、前記シート部への入熱量を抑制したことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
また、本発明は、先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、前記支持本体の前記ノズルの収納孔の下部に、該収納孔の内径よりも縮径され前記ノズルの下端部分の一部を覆うように設けられたつば部を形成したことを特徴とする（請求項２）。
かかる発明において、好ましくは、燃料噴射時期を制御する前記ノズルと針弁とのシート部を備え、該シート部は前記つば部の中心よりも上方に位置する（請求項３）。
【０００９】
また、本発明は、先端部に燃料を噴射する噴孔を備えて内周に針弁が往復摺動可能に嵌合されたノズルと、該ノズルを支持するとともに該ノズルの要部を冷却する冷却液に接している支持本体とを備えた燃料噴射弁装置において、前記ノズルの先端部を覆うノズル取付金物を備え、該ノズル取付金物は、前記ノズルの燃料噴射時期を制御するノズルと針弁とのシート部を覆って前記ノズル外周面とノズルの収納孔との間に介装された外筒部と、前記支持本体のノズル挿入室の最下部面と前記ノズルの上面肩部との間に圧入された水平肩部と、前記外筒部の下部に連結されノズルの先端部分の一部を覆う先端被服部とを、一体に構成されたことを特徴とする（請求項４）。
かかる発明において、好ましくは、燃料噴射時期を制御する前記ノズルと針弁とのシート部の前記支持本体のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、前記ノズル取付金物の内周隙間のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ｂ）よりも小さくする（請求項５）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ノズルと、ノズルを支持するとともにノズルの要部を冷却する冷却液が収容された支持本体とを備えた燃料噴射弁であって、燃料噴射時期を制御するノズルと針弁とのシート部のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、支持本体に形成されノズルの収納孔に嵌合する嵌合隙間の下端と前記最下部面との距離（Ｂ）よりも小さくしたので（請求項１）、ノズルの入熱部を構成するノズル下端面、および支持本体のノズルの収納孔とこれに嵌合するノズル嵌合部との隙間からの熱が、前記ノズルと針弁とのシート部に入熱する。
【００１１】
しかしながら、前記ノズルと針弁とのシート部の支持本体のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ａ）を、前記主たる入熱部である、支持本体に形成されノズルの収納孔に嵌合する嵌合隙間の下端と前記最下部面との距離（Ｂ）よりも小さくして、前記シート部の位置を前記ノズルの嵌合部よりも上方にずらし、前記シート部の位置を、入熱部であるノズルの収納孔から遠ざけたので、該シート部が低温になり、シート部（ノズルシート部）近傍の温度を下げることにより炭化物の堆積及び剥離の発生を防止でき、燃料噴射系の正常な燃料噴射制御を行い得る。
【００１２】
また、ノズルと針弁とのシート部の位置を調整するのみで、シート部の位置を入熱部であるノズルの収納孔から遠ざけることができて、シート部を低温化できるので、前記２部品以外の格別な部品交換は一切不要であり、また、比較的中小型の燃料噴射弁には勿論、大型の燃料噴射弁にも適用可能な燃料噴射弁が得られる。
【００１３】
また、本発明は、支持本体のノズルの収納孔の下部に、該収納孔の内径よりも縮径されノズルの下端部分の一部を覆うように設けられたつば部を形成し（請求項２）、また好ましくは、燃料噴射時期を制御するノズルと針弁とのシート部を備え、該シート部はつば部の中心よりも上方に位置するように構成したので（請求項３）、前記つば部がノズル収納孔の内径よりも縮径されノズルの下端部分の一部を覆うように設けられているため、ノズルの入熱部を構成するノズル下端面からの入熱を、該つば部の収納孔の内径よりも縮径部分によって遮断できる。
これにより、ノズル下端面からの熱伝導を抑制でき、従って前記シート部（ノズルシート部）近傍の温度を下げることができる。
【００１４】
また、ノズルと針弁とのシート部を、つば部の中心よりも上方に位置するように構成すれば、つば部の断熱作用と前記シート部を上方にずらすことによる相乗作用により、前記シート部近傍の温度をさらに下げることができる。
【００１５】
また、ノズルの先端部を覆うノズル取付金物を備え、該ノズル取付金物は、ノズルと針弁とのシート部の外周近傍を覆ってノズルの外周面とノズルの収納孔との間に介装された外筒部と、支持本体のノズル挿入室の最下部面とノズルの上面肩部との間に圧入された水平肩部と、外筒部の下部に連結されノズルの先端部分の一部を覆う先端被服部とを、一体に構成したので（請求項４）、
ノズルの外周面とノズルの収納孔との間に介装された外筒部とにより、ノズルの外径部分からの入熱を遮断し、前記外筒部の下部に連結されノズルの先端部分の一部を覆う先端被服部によりノズルの下端面からの入熱を抑制する。
従って、ノズルの外径部分からの入熱を遮断するとともに、且つノズル下端面からの熱伝導を抑制することができ、ノズルと針弁とのシート部の近傍の温度を下げることができる。
【００１６】
また、ノズルと針弁とのシート部の最下部面からの距離（Ａ）を、前記ノズル取付金物の内周隙間のノズル挿入室の最下部面からの距離（Ｂ）よりも小さくするように構成すれば、ノズル取付金物の断熱作用と前記シート部を上方にずらすことによる相乗作用により、前記シート部近傍の温度をさらに下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例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、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【実施例１】
【００１８】
図１（Ａ）は、本発明の第１実施例を示すガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁の要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＺ部拡大図である。
図１において、副室口金８内には副室１６が形成され、該副室口金８の中央部には燃料噴射弁１００が、該燃料噴射弁１００の燃料噴霧の到達部位にグロープラグ１５が設置されている。
前記燃料噴射弁１００は、先端部に燃料を噴射する噴孔４を備えて内周に針弁２が往復摺動可能に嵌合されたノズル１と、該ノズル１を図示しない噴射弁本体に支持するノズル支持リング１７、及び銅合金等からなるシート材５等から構成され、前記噴射弁本体にノズル支持リング１７を締め付けることにより、前記シート材５でノズル１を圧設している。
【００１９】
前記ノズル１は、図１（Ｂ）に示すように、該ノズル１の嵌合部１ｂと副室口金８のノズル収納孔７に僅かな隙間Ｙを存して嵌合されている。
そして前記副室口金8の外部は、該ノズル１の要部を冷却する冷却液に接している（１０１は冷却液室）。
【００２０】
本発明においては、前記燃料噴射の接断を制御する前記ノズル１と針弁２とのシート部３と、前記ノズル１の嵌合部１ｂと副室口金８のノズル収納孔７に僅かな隙間Ｙとの関係を、次のように設定している。
即ち、前記ノズル１と針弁２とのシート部３副室口金８の（ノズル挿入室）の最下部面９からの距離Ａを、前記副室口金８に形成された前記隙間Ｙ（ノズルの収納孔７に嵌合する前記ノズルの嵌合部１ｂとの隙間）の前記最下部面９からの距離Ｂよりも小さくして、前記シート部３を極力上方に配置している。
【００２１】
前記構成によれば、ノズル１と針弁２とのシート部３の、副室口金８の最下部面９からの距離Ａを、副室口金８に形成されノズルの収納孔７に嵌合するノズルの嵌合部１ｂとの隙間Ｙの最下部面９からの距離Ｂよりも小さく構成したことにより、ノズル１の入熱部を構成するノズル下端面１ａ、および、副室口金８の前記隙間Ｙからの熱が、前記ノズル１と針弁２とのシート部３に入熱する。
【００２２】
しかしながら、前記構成によれば、ノズル１と針弁２とのシート部３の副室口金８の水室６の最下部面９からの距離Ａを、前記主たる入熱部であるノズルの収納孔７に嵌合するノズルの嵌合部１bつまり隙間Ｙよりも小さくして（Ｂ）、前記シート部３の位置を前記ノズル１の嵌合部つまり隙間Ｙよりも上方にずらして形成しており、
前記シート部３の位置を、入熱部であるノズルの収納孔の隙間Ｙから遠ざけたので、該シート部３が低温になり、該シート部３（ノズルシート部）近傍の温度を下げることとなる。これにより、前記シート部３近傍の炭化物の堆積及び剥離の発生を防止でき、燃料噴射系の正常な燃料噴射制御を行い得る。
【００２３】
また、ノズル１と針弁２とのシート部３の位置を調整するのみで、シート部３の位置を入熱部であるノズルの収納孔の間隙Ｙから遠ざけることができて、シート部３を低温化できるので、前記２部品以外の格別な部品交換は一切不要であり、また、比較的中小型の燃料噴射弁１００には勿論、大型の燃料噴射弁１００にも適用可能な燃料噴射弁が得られる。
【実施例２】
【００２４】
図２は、本発明の第２実施例を示すガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁の要部断面図である。
図２において、この第２実施例においては、前記副室口金８のノズルの収納孔７の下部に、該収納孔７の内径よりも内径部１０ａ（内径Ｃ）に縮径され、前記ノズル１の下端部分の一部を覆うように設けられたつば部１０を形成し、該つば部１０にてノズル１の下端部分を覆っている。１ａはノズル下端面である。
そして、前記第１実施例と同様に、前記ノズル１と針弁２とのシート部３の、前記副室口金８の水室６の最下部面９からの距離Ａを、前記副室口金８に形成された隙間Ｙ（ノズルの収納孔７に嵌合する前記ノズルの嵌合部１ｂとの隙間）の前記最下部面９からの距離Ｂよりも小さくして、前記シート部３を極力上方に配置している。
その他の構成は、前記第１実施例（図１）と同様で、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００２５】
かかる第２実施例によれば、前記つば部１０が、ノズル収納孔７の内径よりも内径部１０ａ（内径Ｃ）に縮径され、ノズル１の下端面１０ｃの一部を覆うように設けられているため、ノズル１の入熱部を構成するノズル下端面１０からの入熱を、該つば部１０の収納孔７の、内径よりも縮径部分（内径Ｃ）によって遮断できる。
これにより、ノズル下端面１０ｃからの熱伝導を抑制でき、従って前記シート部３（ノズルシート部）近傍の温度を下げることができる。
また、ノズル１と針弁２とのシート部３を、前記つば部１０の中心よりも上方に位置するように構成すれば、つば部１０の断熱作用と前記シート部３を上方にずらすことによる相乗作用により、前記シート部３近傍の温度をさらに下げることができる。
【実施例３】
【００２６】
図３は、本発明の第３実施例を示すガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁の要部断面図である。
図３において、この第３実施例においては、ノズル１の外周に銅合金等の軟質合金からなるノズル取付金物１１を圧入している。
図３において、前記ノズル１の先端部近傍を覆うノズル取付金物１１を備えている。
該ノズル取付金物１１は、前記ノズル１の嵌合部１ｂと内周孔７ｓとが微小隙間Ｙで嵌合し、外周８ｂがノズル１の挿入孔８ｓに固挿された外筒部１１ｂと、前記副室口金８の最下部面９と前記ノズル１の上面肩部１ｔとの間に圧入された水平肩部１１ａと、前記外筒部１１ｂの下部に連結されノズル１の先端部分１ｕの一部を覆う先端被服部１１ｃとを一体に連結して構成される。
【００２７】
そして、前記第１実施例と同様に、前記ノズル１と針弁２とのシート部３の、前記副室口金８の水室６の最下部面９からの距離Ａを、前記副室口金８に形成された隙間Ｙ（ノズルの収納孔７に嵌合する前記ノズルの嵌合部１ｂとの隙間）の前記最下部面９からの距離Ｂよりも小さくして、前記シート部３を極力上方に配置している。
その他の構成は、前記第１実施例（図１）と同様で、これと同一の部材は同一の符号とする。
【００２８】
かかる実施例によれば、ノズル１の先端部を覆うノズル取付金物１１を備え、該ノズル取付金物１１は、ノズル１と針弁２とのシート部３の外周近傍を覆ってノズル１の外周面１ｂとノズルの収納孔７ｓとの間に介装された外筒部１１ｂと、副室口金８の水室の最下部面９とノズル１の上面肩部１との間に圧入された水平肩部１１ａと、外筒部の下部に連結されノズルの先端部分の一部を覆う先端被服部１１とを、一体にして構成されたので、ノズル１の嵌合面１ｂとノズルの収納孔７ｓとの間に介装された外筒部１１ｂにより、ノズル１の外径部分からの入熱を遮断し、前記外筒部１１ｂの下部に連結されノズルの先端部分の一部を覆う先端被服部１１ｃにより、ノズル１の下端面１ｕからの入熱を抑制する。
従って、ノズル１の外径部分からの入熱を遮断するとともに、且つノズル１下端面１からの熱伝導を抑制することができ、ノズル１と針弁２とのシート部３の近傍の温度を下げることができる。
【００２９】
また、ノズル１と針弁２とのシート部３の最下部面９からの距離Ａを、前記ノズル取付金物１１の内周隙間Ｙの水室（ノズル挿入室）６の最下部面９からの距離Ｂよりも小さくするように構成すれば、ノズル取付金物１１の断熱作用と前記シート部３を上方にずらすことによる相乗作用により、前記シート部３近傍の温度をさらに下げることができる。
【００３０】
以上のように、本発明はガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁について説明したが、本発明は、比較的中小型の燃料噴射弁には勿論、大型の燃料噴射弁にも適用可能で、また、ディーゼルエンジン用燃料噴射弁についてもそのまま適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、比較的中小型の燃料噴射弁には勿論、大型の燃料噴射弁にも適用可能で、ノズルシート部近傍の温度を下げることにより炭化物の堆積及び剥離の発生を防止し、燃料噴射系の正常な燃料噴射制御を行いえるエンジン、特にガスエンジンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１実施例を示すガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁の要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＺ部拡大図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁の要部断面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すガスエンジンのパイロット噴射式燃料噴射弁の要部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      ノズル
１ａ    下端面
１ｂ    嵌合部
２      針弁
３      シート部
４      噴孔
５      シート材
６      水室
７      ノズル収納孔
８      副室口金
９      水密面
１０    つば部
１０ａ  内径部
１１    ノズル取付金物
１１ａ  水平肩部
１１ｂ  外筒部
１１ｃ  先端被服部
１５    グロープラグ
１００  燃料噴射弁
Ｙ      隙間
【図１】
2009191672.tif 000003
【図２】
2009191672.tif 000004
【図３】
2009191672.tif 000005