(57)【要約】【課題】簡易な構成で、燃焼室に対する噴孔位置を応答遅れなく適切に調節することを課題とする。【解決手段】燃料噴射装置１は、シリンダヘッド３を構成する材料の熱膨張率と異なる熱膨張率を有する材料からなる高熱膨張率部材４を備えている。そして、熱膨張率の相違に起因する熱膨張量の差を利用して、インジェクタ２の相対的な移動を行う。この移動に伴ってインジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内への突出量を調節する。エンジンの冷間始動時であれば、高熱膨張率の材料によって構成されている部材はその雰囲気の温度に応じた長さに収縮しており、暖機後であれば、その雰囲気の温度に応じた長さに伸長し、何らの制御を行うことなく、インジェクタの先端部の突出量を適切に調節することができる。このため、アクチュエータや油圧ポンプを用いて位置を調節する場合と比較して、タイムロスを生じることがない。【選択図】図１
2009264331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に噴孔が形成されたインジェクタと、
高温時と比較して低温時に前記先端部の燃焼室内に対する突出量を大きく設定するように前記インジェクタをシリンダヘッドへ装着するインジェクタ装着手段と、
を、備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射装置において、
前記インジェクタ装着手段は、前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する材料からなる高熱膨張率部材を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１記載の燃料噴射装置において、
前記インジェクタ装着手段は、前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有する材料からなる低熱膨張率部材を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１記載の燃料噴射装置において、
前記インジェクタ装着手段は、前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する材料からなる高熱膨張率部材と、
当該高熱膨張率部材と前記インジェクタとの掛合手段と、
を備えたことを特徴とした燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項４記載の燃料噴射装置において、
前記掛合手段は、前記高熱膨張率部材に取り付けられると共に前記インジェクタに掛合される掛合部を備えたクランプ部材であることを特徴とした燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項４記載の燃料噴射装置において、
前記掛合手段は、前記高熱膨張率部材に取り付けられると共に複数の前記インジェクタにそれぞれ掛合される複数の掛合部を備えたクランプ部材であることを特徴とした燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の燃料噴射装置において、
前記高熱膨張率部材を前記インジェクタと並列させてシリンダヘッドに立設させ、
前記高熱膨張率部材に前記クランプ部材を取り付けると共に、
当該クランプ部材の前記掛合部を前記インジェクタに掛合させたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項４記載の燃料噴射装置において、
前記掛合手段は、前記インジェクタに設けられた鍔部であり、
前記高熱膨張率部材は、前記シリンダヘッドと前記鍔部との間に挟持されたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項１記載の燃料噴射装置において、
前記インジェクタ装着手段は、
前記シリンダブロックに装着されるクランプ部材と、
前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有する材料からなり、前記インジェクタの周囲に掛合配置されるとともに前記クランプ部材によって押圧される低熱膨張率部材と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項記載の燃料噴射装置において、
前記インジェクタの移動範囲を規制するストッパが設けられたことを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの稼動状態に応じて噴孔が形成されたインジェクタの先端部の燃焼室内への突出量を調整する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射ノズル（インジェクタ）の噴孔位置を機関運転状態等に応じた位置に移動させる提案が種々なされている。このような提案として、例えば、特許文献１には、燃料噴射ノズルをノズル挿通孔にその軸線に沿って摺動移動自在とし、この燃料噴射ノズルをアクチュエータで移動させる構成が開示されている。また、特許文献２には、シリンダヘッドの底面からノズルの先端の噴口までの垂直距離を可変にするノズル位置調整機構が配設された構成が開示されている。このノズル位置調整機構は、プッシャを備えた複数のロッドと、このロッドを移動させるアクチュエータを備えた構成となっている。さらに、特許文献３には、シリンダヘッドに燃焼室方向にホルダが燃料噴射ノズルと共に移動できるようにノズルシンリンダを設け、運転時には、負荷センサ、回転センサ及び水センサ等からの検出信号等に基づくコントロールユニットの制御信号で電磁弁を最適位置に移動させて油圧ポンプによってホルダを移動させ、最良の燃焼を得る構成が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６―１０７９５号公報
【特許文献２】特開平８−２６０９８４号公報
【特許文献３】特開平９−２６４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に開示された構成は、いずれも噴孔が形成された燃料噴射ノズル先端の燃焼室内への突出状態を変化させることができるものであるが、いずれもアクチュエータ、油圧ポンプと組み合わせた電磁弁等の駆動手段を用いることによってその動作を実現している。このため、コスト高を招くおそれがあり、その構成によっては応答遅れを生じることが懸念される。また、特許文献２に開示された構成では、燃料噴射ノズルと共にホルダが移動する構成であるため、燃料噴射ノズルから噴射された燃料がホルダの底面に付着し、ＨＣ（炭化水素）排出量を増加させる等、良好な燃焼を妨げるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、簡易な構成で、燃焼室に対する噴孔位置を応答遅れなく適切に調節することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決する本発明の燃料噴射装置は、先端部に噴孔が形成されたインジェクタと、高温時と比較して低温時に前記先端部の燃焼室内に対する突出量を大きく設定するように前記インジェクタをシリンダヘッドへ装着するインジェクタ装着手段と、を、備えている（請求項１）。一般的に、噴孔が形成されたインジェクタの先端部と、燃焼室との位置関係は、以下の如く設定される。すなわち、エンジンの中負荷、高負荷時に、燃焼室を形成するキャビティ内の空気の流れと噴孔から噴射された燃料の噴霧の流れとができるだけスムーズに合流できるように、キャビティの外形における接線と噴霧の軸線とができるだけ直交するように設定される。その一方で、エンジンの低負荷時は、噴孔からの燃料の噴射量も少ないため、噴霧の流れをキャビティ内の空気の流れと一致させる必要性は低い。また、このように燃料の噴射量が少ない低負荷時、特に低温時では、シリンダヘッド下面への燃料の付着に起因するＨＣ排出量の増加が問題となる。そこで、高温時と比較して低温時にインジェクタの燃焼室内に対する突出量が大きくなるようにこの突出量を調節することができるインジェクタ装着手段を備えた構成とする。
【０００７】
インジェクタの先端部の燃焼室内に対する突出量を調整するために、前記インジェクタ装着手段は、前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する材料からなる高熱膨張率部材を備えることができる（請求項２）。また、前記インジェクタ装着手段は、前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有する材料からなる低熱膨張率部材を備えることができる（請求項３）。すなわち、シリンダヘッドを形成する材料と熱膨張率の差を有する部材を用いてインジェクタをシリンダヘッドへ装着し、その熱膨張率の差を利用して自動的に適切な突出量に調整する。
【０００８】
前記インジェクタ装着手段が、前記のような高熱膨張率部材を備えている場合、この高熱膨張率部材とインジェクタとの掛合手段を備えた構成とすることができる（請求項４）。このような構成における、前記掛合手段は、前記高熱膨張率部材に取り付けられると共に前記インジェクタに掛合される掛合部を備えたクランプ部材とすることができる（請求項５）。高温となったとき、高熱膨張率部材が伸びることを利用してインジェクタをシリンダヘッドに対して引き上げて移動させ、噴孔が形成された先端部の突出量を減少させる構成である。
【０００９】
高熱膨張率部材は、一本のインジェクタに対して一つ備えた構成とすることができるが、一つの高熱膨張率部材で複数のインジェクタの移動を賄う構成とすることもできる。例えば、一つの高熱膨張率部材と一つのクランプ部材とを組み合わせ、この高熱膨張率部材を複数のインジェクタと掛合させる構成とすることができる。すなわち、前記掛合手段は、前記高熱膨張率部材に取り付けられると共に複数の前記インジェクタにそれぞれ掛合される複数の掛合部を備えたクランプ部材である構成とすることができる（請求項６）。
【００１０】
以上のようにクランプ部材を用いた構成とする場合、前記高熱膨張率部材を前記インジェクタと並列させてシリンダヘッドに立設させ、当該高熱膨張率部材に前記クランプ部材を取り付けると共に、当該クランプ部材の前記掛合部を前記インジェクタに掛合させた構成とすることができる（請求項７）。
【００１１】
また、高熱膨張率部材を用いた本発明の燃料噴射装置は、以下のような構成とすることもできる。すなわち、前記掛合手段は、前記インジェクタに設けられた鍔部であり、前記高熱膨張率部材は、前記シリンダヘッドと前記鍔部との間に挟持された構成とすることができる（請求項８）。このような構成とすることにより、コンパクトな構成とすることができ、よりスペース効率を向上させることができる。
【００１２】
このように高熱膨張率部材を用いた構成とする場合、前記掛合手段は、前記高熱膨張率部材の伸長に伴って前記突出量を減少させ、前記高熱膨張率部材の収縮に伴って前記突出量を増加させるものであればどのようなものであってもよい。
【００１３】
一方、低熱膨張率部材を用いる場合、以下のような構成とすることができる。すなわち、前記インジェクタ装着手段は、前記シリンダブロックに装着されるクランプ部材と、前記シリンダヘッドを形成する材料の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有する材料からなり、前記インジェクタの周囲に掛合配置されるとともに前記クランプ部材によって押圧される低熱膨張率部材と、を備えた構成とすることができる（請求項９）。高温となったときにシリンダブロックが膨張することを利用してインジェクタをシリンダヘッドに対して引き上げるように移動させ、先端部の突出量を減少させる構成である。
【００１４】
以上のような燃料噴射装置では、前記インジェクタの移動範囲を規制するストッパが設けられた構成とすることができる（請求項１０）。このような構成とすることにより、インジェクタの移動範囲を適切な範囲に納めることができる。
【００１５】
以上のように、本発明の燃料噴射装置は、シリンダヘッドを構成する材料の熱膨張率と異なる熱膨張率を有する材料を用い、この熱膨張率の相違に起因する熱膨張量の差を利用して、インジェクタの相対的な移動を行う。そして、この移動に伴ってインジェクタ先端部の燃焼室内への突出量を調節する。すなわち、エンジンの冷間始動時であれば、高熱膨張率の材料によって構成されている部材はその雰囲気の温度に応じた長さに収縮しており、暖機後であれば、その雰囲気の温度に応じた長さに伸長し、何らの制御を行うことなく、インジェクタの先端部の突出量を適切に調節することができる。このため、アクチュエータや油圧ポンプを用いて位置を調節する場合と比較して、タイムロスを生じることがない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の燃料噴射装置によれば、簡易な構成で、噴孔が形成されたインジェクタ先端部の燃焼室内への突出量をエンジンの状態に応じた適切な位置に調節することができる。また、その調節にタイムロスを生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は、本実施例の燃料噴射装置１の主要部を断面としてその概略を示した説明図である。また、図２は、燃料噴射装置１の主要な構成要素を分解した状態で示した説明図である。なお、本実施例を説明する各図に描かれた各構成要素の大きさの比率等は、実際のものとは異なり、誇張して描かれた部分が含まれている。
【００１９】
燃料噴射装置１は、ディーゼルエンジン用である。燃料噴射装置１は、インジェクタ２、棒状の高熱膨張率部材４、ガイド部材５、クランプ部材６等を備えている。インジェクタ２の先端部２ａには、噴孔２ａ１が形成されている。このようなインジェクタ２は、シリンダヘッド３に形成された貫通孔８に装着されている。インジェクタ２とシリンダヘッド３との間には皿ばねガスケット１１が配置されている。インジェクタ２の先端部２ａは、シリンダヘッド３の下面３ａの下方に形成される燃焼室内に突出している。
【００２０】
高熱膨張率部材４は、鋳鉄製のシリンダヘッド３に対して、シリンダヘッド３よりも熱膨張率の高い高熱膨張率材であるアルミニウム合金材からなり、温度に応じて伸縮する。高熱膨張率部材４は、下端部４ａに螺糸が設けられており、インジェクタ２と並列させて立設されるように、シリンダヘッド３に形成された装着孔９に螺合されている。このとき、高熱膨張率部材４の側壁と、装着孔９の内壁との間には隙間が形成されている。ガイド部材５は、インジェクタ２及び高熱膨張率部材４と並列させて、シリンダヘッド３に形成されたガイド孔１０に摺動自在に装着されている。なお、ガイド孔１０は、ガイド部材５が下方に移動したときにガイド孔１０内の空気を圧縮してガイド部材５の動きが妨げられないように連通孔１０ａを通じて装着孔９へ連通されている。ガイド部材５には鍔部５ａが形成されており、この鍔部５ａとシリンダヘッド３の上面３ｂとの間には、皿ばね１２が配置されている。この皿ばね１２は、皿ばねガスケット１１と同等の反発力を発揮できるものが選定されている。
【００２１】
高熱膨張率部材４の頂部４ｂには、ボルト孔が形成されており、このボルト孔にボルト７を螺合させてクランプ部材６が取り付けられている。このとき、ボルト７を適切に螺合させ、高熱膨張率部材４とクランプ部材６とが垂直に接合されるように下面が面取りされた座金１３が用いられている。図３は、このクランプ部材６の平面図である。クランプ部材６は、インジェクタ２との掛合手段を構成する。クランプ部材６は、その一端側が、二股に形成され、そのそれぞれがインジェクタ２との掛合部６ａを形成している。掛合部６ａは、インジェクタ２の側壁に形成された２箇所の掛合凹部２ｂに掛合される。掛合部６ａの下面側は円弧状に成形されており、掛合部６ａとインジェクタ２との掛合部におけるモーメントの発生を抑制している。クランプ部材６の他端側は、下面が円弧状に成形された当接部６ｂが形成されている。当接部６ｂは、ガイド部材５の頂部に形成された凹部に回転支持されるように当接する。
【００２２】
以上のような高熱膨張率部材４、ガイド部材５、クランプ部材６等は、本発明におけるインジェクタ装着手段を構成している。このような高熱膨張率部材４を形成する材料は、シリンダヘッド３を形成する材料の熱膨張率よりも高い材料であれば良い。本実施例では前記のようにアルミニウム合金材が採用されているが、それ以上の高熱膨張率を有するものであれば採用することができる。以下、図４乃至図５を参照しつつ、燃料噴射装置１の動作について説明する。
【００２３】
まず、図４、図５を参照して、インジェクタ先端部に設けられた噴孔の位置の相違による燃料噴射の相違について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、エンジンが低負荷で燃焼噴射量の少ない状態を示したものである。図４（ａ）は、先端部２ａの突出量が少なく、噴孔２ａ１の位置が参照符号Ａで示された位置となった状態を示している。一方、図４（ｂ）は、先端部２ａの突出量が多く、噴孔２ａ１の位置が参照符号Ｂで示された位置となった状態を示している。各図中、参照番号１５はピストンを示し、参照番号１６は燃焼室を形成するキャビティを示している。
冷間時に図４（ａ）において参照符号Ａで示す位置から燃料の噴射を行い、噴霧がシリンダヘッド３の下面３ａに付着すると、ＨＣが発生する。そこで、冷間時には、図４（ｂ）において参照符号Ｂで示す位置から燃料の噴射を行えばシリンダヘッド３の下面３ａに燃料が付着することを抑制することができる。従って、燃料噴射装置１は、シリンダヘッド３も冷えた状態である冷間時に図４（ｂ）において参照符号Ｂで示した位置に噴孔２ａ１が位置するように先端部２ａの突出量を調節する。
【００２４】
図５（ａ）、（ｂ）は、エンジンが中負荷、高負荷で燃焼噴射量の多い状態を示したものである。図５（ａ）は、先端部２ａの突出量が少なく、噴孔２ａ１の位置が参照符号Ａで示された位置となった状態を示している。一方、図５（ｂ）は、先端部２ａの突出量が多く、噴孔２ａ１の位置が参照符号Ｂで示された位置となった状態を示している。各図中、参照番号１５はピストンを示し、参照番号１６は燃焼室を形成するキャビティを示している。
エンジンが中負荷、高負荷で燃料噴射量が多い場合、図５（ａ）において参照符号Ａで示す位置から燃料の噴射を行うと、噴霧は、キャビティ１６の形状が凸部１６ａから凹部１６ｂへと連続する位置１６ｃ付近に衝突する。これによりキャビティ１６の内部形状に沿った燃料の流れとし、燃料を燃焼室内の空気の流れに乗せて、良好な燃焼状態を創出することができる。これにより中負荷、高負荷時のスモークの発生を抑制することができる。一方、図５（ｂ）において参照符号Ｂで示す位置から燃料が噴射された場合、噴霧はキャビティ１６の凹部１６ｂ内へ衝突することとなり、燃料を燃焼室内の空気の流れに乗せることができず、良好な燃焼状態の実現が困難となる。従って、燃料噴射装置１は、エンジンの中負荷、高負荷時には、図５（ａ）において参照符号Ａで示した位置に噴孔２ａ１が位置するように先端部２ａの突出量を調節する。なお、冷間状態でエンジンの中負荷、高負荷状態であるときは、図５（ｂ）に示すような状態となることも想定されるが、一旦暖機が完了すれば、図５（ａ）に示す状態となってエンジンの中負荷、高負荷時の燃料噴射に適した噴孔２ａ１の位置に調節することができる。また、暖機完了後に低負荷状態となる場合も想定され、この場合、噴孔２ａ１の位置は、図４（ａ）に示す位置となり、この場合、噴霧がシリンダヘッド３の下面に付着することも想定される。しかしながら、暖機完了後は、冷間時の場合と比較して噴霧の付着によるＨＣの発生は小量となると考えられる。
【００２５】
図６は、燃料噴射装置１の状態を冷間時と暖機完了後とで比較して示した説明図である。図６（ａ）は、暖機完了後の状態を示し、図６（ｂ）は、冷間時の状態を示している。暖機完了後の高熱膨張率部材４は、冷間時の状態と比較して距離Ｓだけ伸長している。これは、暖機の進行に伴ってシリンダヘッド３の温度が上昇し、これにより、熱を受け、温度が上昇した高熱膨張率部材４が熱膨張をしたためである。このように高熱膨張率部材４が伸長すると、高熱膨張率部材４はクランプ部材６を距離Ｓ分だけ押し上げる。これに伴って、クランプ部材６は、インジェクタ２を上方へ引き上げる。これにより、インジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内に対する突出量がＳだけ減少する。すなわち、噴孔２ａ１の位置が図４（ａ）や図５（ａ）において参照符号Ａで示した位置に調節される。これにより、エンジンが中負荷、高負荷状態となったときの燃料の噴射状態を図５（ａ）で示すような状態とすることができる。この結果、スモークの発生を抑制することができる。なお、高熱膨張率部材４が伸長する際、ガイド部材５が皿ばね１２によって上方に押し上げられており、クランプ部材６の当接部６ｂを押し上げるので、クランプ部材６の水平状態が維持され、スムーズにインジェクタ２を移動させることができる。
【００２６】
一方、冷間時の高熱膨張率部材４は、暖機完了後と比較して距離Ｓ分だけ収縮する。これに伴って、ボルト７によって高熱膨張率部材４と結合されたクランプ部材６が下方へ引き込まれる。この結果、インジェクタ２が下方、すなわち、燃焼室側へ押し下げられる。これにより、インジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内に対する突出量がＳだけ増加する。すなわち、噴孔２ａ１の位置が図４（ｂ）や図５（ｂ）において参照符号Ｂで示した位置に調節される。これにより、エンジンが低負荷状態となったときの燃料の噴射状態を図４（ｂ）で示すような状態とすることができる。この結果、ＨＣの発生を抑制することができる。
【００２７】
なお、図６中、距離Ｓは、説明の都合上、誇張して描かれている。また、図６（ａ）では、皿ばねガスケット１１がインジェクタ２と離間し、皿ばね１２がガイド部材５の鍔部５ａと離間した状態に描かれているが、実際は、皿ばねガスケット１１とインジェクタ２との当接状態、皿ばね１２と鍔部５ａとの当接状態は維持されている。
【００２８】
燃料噴射装置１は、以上、説明したように高熱膨張率部材４の伸長に伴って突出量を減少させ、高熱膨張率部材４の収縮に伴って突出量を増加させることができる。すなわち、噴孔２ａ１が形成されたインジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内への突出量をエンジンの状態に応じた適切な位置に調節することができる。また、高熱膨張率部材が元来有する物性を利用して、インジェクタの移動を行っているので、冷間時にエンジンを始動させるときには、すでに噴孔２ａ１の位置は図４（ａ）において参照符号Ａを付して示した位置に調節されており、タイムロスがない。
【００２９】
なお、図７に示すように、高熱膨張率部材４の上端部に鍔４ｃを設け、これに掛合するようなストッパ１９を装着することもできる。このような構成とすることにより、インジェクタの移動範囲を適切な範囲に納めることができる。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明の実施例２について、図８を参照しつつ説明する。実施例２の燃料噴射装置２１が実施例１の燃料噴射装置１と異なる点は、以下の如くである。すなわち、実施例１の燃料噴射装置１では、１本の高熱膨張率部材４に、１本のガイド部材５、クランプ部材６を組み合わせて一のインジェクタ装着手段を構成している。この一のインジェクタ装着手段は、１本のインジェクタ２毎に準備されている。これに対し、実施例２の燃料噴射装置２１では、２本のインジェクタ２に対し、一のインジェクタ装着手段が用いられている。すなわち、１本の高熱膨張率部材４と、１本のクランプ部材２２が用いられ、ガイド部材５は廃止されている。クランプ部材２２は、二つの掛合部２２ａが形成されており、２本のインジェクタ２と同時に掛合されている。
【００３１】
このような構成としても、高熱膨張率部材４の伸長に伴って突出量を減少させ、高熱膨張率部材４の収縮に伴って突出量を増加させることができる。すなわち、噴孔２ａ１が形成されたインジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内への突出量をエンジンの状態に応じた適切な位置に調節することができる。また、このように、高熱膨張率部材４に取り付けられ、複数のインジェクタ２にそれぞれ掛合される複数の掛合部２２ａを備えたクランプ部材２２を用いることにより、シリンダヘッド３２への搭載スペース上、有利となる。
【００３２】
なお、他の構成要素は実施例１の場合と同様であるので、共通する構成要素については図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００３３】
次に、本発明の実施例３について図９を参照しつつ説明する。実施例３の燃料噴射装置３０は、筒状の高熱膨張率部材３１を備えている。インジェクタ２には鍔部２ｃが形成されており、高熱膨張率部材３１は、鍔部２ｃとシリンダヘッド３との間に挟持されるようにシリンダヘッド３に設けられた装着穴３２内に収容されている。シリンダヘッド３と高熱膨張率部材３１との間にはガスケット３３が装着されている。また、鍔部２ｃの上側には皿ばね３４が配置され、それらの上側から蓋部材３５がボルト３６によって装着されている。鍔部２ｃは、高熱膨張部材３１と掛合することにより高熱膨張率部材４が熱膨張することにより上側に押し上げられる。また、高熱膨張率部材４が収縮したときは皿ばね３４により下方へ押し付けられる。
【００３４】
このような構成としても、高熱膨張率部材４の伸長に伴って突出量を減少させ、高熱膨張率部材４の収縮に伴って突出量を増加させることができる。すなわち、噴孔２ａ１が形成されたインジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内への突出量をエンジンの状態に応じた適切な位置に調節することができる。また、実施例１のようにクランプ部材６を用いることなく高熱膨張率部材４の熱膨張をインジェクタ２の移動に変換することができるので、非常にコンパクトな構成とすることができる。
【００３５】
なお、他の構成要素は実施例１の場合と同様であるので、共通する構成要素については図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
【実施例４】
【００３６】
次に、本発明の実施例４について、図１０を参照しつつ説明する。実施例１乃至３では、いずれも高熱膨張率部材を備えた構成となっていたが、この実施例４の燃料噴射装置４０では、低熱膨張率部材４１を備えた構成となっている。この低熱膨張率部材４１は、図１０に示すようにインジェクタ２の周囲に掛合配置される筒状体として構成されている。インジェクタ２には、その先端側に鍔部２ｄが形成されており、低熱膨張率部材４１は、この鍔部２ｄ上に配置され、インジェクタ２と掛合されている。低熱膨張率部材４１は、シリンダヘッド３を構成する材料、例えば、アルミニウム合金材と比較して非常に熱膨張率の低い材料を採用することができる。本実施例では、シリンダヘッド３の材料をアルミニウム合金材とし、低熱膨張率部材４１の材料としてインバー材を採用している。
【００３７】
燃料噴射装置４０は、低熱膨張率部材４１を押圧するクランプ部材４２を備えている。クランプ部材４２は、ボルト７により、シリンダヘッド３に装着されている。クランプ部材４２は、実施例１のクランプ部材６と同様に、その一端側が、二股に形成され、そのそれぞれが低熱膨張率部材４１とインジェクタ２との掛合部４２ａを形成している。掛合部４２ａは、筒状の低熱膨張率部材４１の上部に掛合される。掛合部４２ａの下面側は円弧状に成形されており、掛合部４２ａと低熱膨張率部材４１との掛合部におけるモーメントの発生を抑制している。クランプ部材４１の他端側は、下面が円弧状に成形された当接部４１ｂが形成されている。当接部４１ｂは、ガイド部材５の頂部に形成された凹部に回転支持されるように当接する。なお、ガイド部材５は、実施例１の場合と同様にシリンダヘッド３に形成されたガイド孔１０に装着されている。ガイド孔１０は、ガイド部材５が下方に移動したときにガイド孔１０内の空気を圧縮してガイド部材５の動きが妨げられないように外部開放となっている。
【００３８】
インジェクタ２に形成された鍔部２ｄとシリンダヘッド３との間には皿ばねガスケット１１が配置されている。インジェクタ２の先端部２ａは、シリンダヘッド３の下面３ａの下方に形成される燃焼室内に突出している。
【００３９】
以上のように構成される燃料噴射装置４１の動作につき、説明する。低熱膨張率部材４１は、冷間時であっても暖機進行後であってもほぼその寸法に相違は診られない。これに対し、アルミニウム合金材からなるシリンダヘッド３は、温度変化に応じて寸法が変化する。すなわち、冷間時の状態から温度が上昇すると熱膨張によりその寸法は大きくなる。これを踏まえて、まず、冷間時の状態でインジェクタ２の先端部２ａに形成された噴孔２ａ１の位置が図４（ｂ）や図５（ｂ）において参照符号Ａで示した位置に調節しておく。この状態からシリンダヘッド３が熱膨張し、下面３ａが燃焼室側へ膨張すると、噴孔２ａ１の突出量は相対的に減少する。また、シリンダヘッド３は、上方へも膨張し、クランプ部材４２を押し上げる。これにより、クランプ部材４２による低熱膨張率部材４１の押圧力が弱まる。クランプ部材４２による押圧力が弱まった低熱膨張率部材４１及びこの低熱膨張率部材４１と掛合したインジェクタ２は、皿ばねガスケット１１の弾性により上方へ押し上げられる。このような現象によっても噴孔２ａ１の突出量は相対的に減少する。これにより、エンジンが中負荷、高負荷状態となったときの燃料の噴射状態を図５（ａ）で示すような状態とすることができる。この結果、スモークの発生を抑制することができる。
【００４０】
このような構成として、低熱膨張率部材４１とシリンダヘッド３との熱膨張率の差を利用することによって噴孔２ａ１が形成されたインジェクタ２の先端部２ａの燃焼室内への突出量をエンジンの状態に応じた適切な位置に調節することができる。
【００４１】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１の燃料噴射装置の主要部を断面としてその概略を示した説明図である。
【図２】実施例１の燃料噴射装置の主要な構成要素を分解した状態で示した説明図である。
【図３】クランプ部材の平面図である。
【図４】エンジンが低負荷で燃焼噴射量の少ない状態を示したもので、図４（ａ）は、インジェクタの先端部の突出量が少ない状態、図４（ｂ）は、インジェクタの先端部の突出量が多い状態を示している。
【図５】エンジンが中負荷、高負荷で燃焼噴射量の多い状態を示したもので、図５（ａ）は、インジェクタの先端部の突出量が少ない状態、図５（ｂ）は、インジェクタの先端部の突出量が多い状態を示している。
【図６】燃料噴射装置の状態を冷間時と暖機完了後とで比較して示した説明図であり、図６（ａ）は、暖機完了後の状態を示した図であり、図６（ｂ）は、冷間時の状態を示した図である。
【図７】ストッパを装着した燃料噴射装置の例を示す説明図である。
【図８】実施例２の燃料噴射装置の主要部を断面としてその概略を示した説明図である。
【図９】実施例３の燃料噴射装置の主要部を断面としてその概略を示した説明図である。
【図１０】実施例４の燃料噴射装置の主要部を断面としてその概略を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１、２１、３０、４０  燃料噴射装置
２  インジェクタ
２ａ  インジェクタ先端部
２ａ１  噴孔
２ｃ、２ｄ  鍔部
３  シリンダヘッド
３ａ  シリンダヘッド下面
４、３１  高熱膨張率部材
５  ガイド部材
６、２２、４２  クランプ部材
１９  ストッパ
４１  低熱膨張率部材
【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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