特許 7350533 燃料噴射弁及び燃料噴射弁を備える内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-15

(45)【発行日】2023-09-26

(54)【発明の名称】燃料噴射弁及び燃料噴射弁を備える内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F02M 61/16 20060101AFI20230919BHJP

   F02M 61/14 20060101ALI20230919BHJP

【ＦＩ】

F02M61/16 V

F02M61/14 320A

F02M61/14 320P

F02M61/16 F

F02M61/16 K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019120985

(22)【出願日】2019-06-28

(65)【公開番号】P2021006708

(43)【公開日】2021-01-21

【審査請求日】2022-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】前田 薫

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１４６６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３０９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－６３０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３２８３２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３９／００－７１／０４

Ｆ０２Ｄ １３／００－２９／０６

Ｆ０２Ｄ ４１／００－４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（１０）のシリンダヘッド（２２）に形成された取付け穴（２６）に挿入され、該内燃機関（１０）の燃焼室（２１）に燃料を直接噴射するノズル部（３６）を備える燃料噴射弁（３０）において、
前記ノズル部（３６）は、
前記燃焼室（２１）に燃料を噴射する噴射孔（３１）が設けられる噴射部（３２）と、 前記取付け穴（２６）の内周と前記燃料噴射弁（３０）の外周の間にて燃焼ガスをシールするシール部（３５）と、
前記噴射部（３２）と前記シール部（３５）との間に形成された厚肉部（３４）と、
前記噴射部（３２）と前記シール部（３５）との間に前記厚肉部（３４）よりも肉厚が薄く形成された薄肉部（３３）と、
を備え、
前記燃料噴射弁（３０）が前記取付け穴（２６）に挿入された状態において、前記噴射部（３２）が前記取付け穴（２６）内に位置する
燃料噴射弁。

【請求項2】

前記噴射部（３２）は、前記薄肉部（３３）よりも肉厚が厚く形成されている
請求項１に記載の燃料噴射弁。

【請求項3】

前記噴射部（３２）の外径（ｒ１）は、前記シール部（３５）の外径（ｒ４）よりも小さく形成されている
請求項１または２に記載の燃料噴射弁。

【請求項4】

前記薄肉部（３３）は、前記噴射部（３２）に連続して形成されるとともに、該薄肉部（３３）の外径（ｒ２）は、前記噴射部（３２）の外径（ｒ１）よりも小さく形成されている
請求項３に記載の燃料噴射弁。

【請求項5】

前記厚肉部（３４）は、前記薄肉部（３３）に連続して形成されるとともに、該厚肉部（３４）の外径（ｒ３）は、前記薄肉部（３３）の外径（ｒ２）よりも大きく形成されている
請求項４に記載の燃料噴射弁。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁（３０）を備える内燃機関。

【請求項7】

前記内燃機関（１０）は、
前記燃焼室（２１）に火花放電する点火プラグ（４０）と、
前記燃焼室（２１）を吸気通路（２４）に対して開閉する吸気弁（５０）と、
前記燃焼室（２１）を排気通路（２５）に対して開閉する排気弁（６０）と、
を備え、
前記燃料噴射弁（３０）及び前記点火プラグ（４０）は、前記吸気弁（５０）と前記排気弁（６０）との間のシリンダヘッド（２２）に設けられている
請求項６に記載の燃料噴射弁（３０）を備える内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁、及び該燃料噴射弁を備える内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の燃料噴射弁として、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）のシリンダヘッドに形成されて燃焼室に連通する取り付け孔に挿入されることにより該シリンダヘッドに取り付けられ、燃焼室内に燃料を直接噴射するものがある。このような燃料噴射弁では、その先端部分の外周にフッ素樹脂製等のシールリングが設けられており、該先端部分が取り付け孔に圧入されることにより、シリンダの燃焼室からの燃焼ガスがシールリングによりシールされるように構成されているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１５０９７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の燃料噴射弁は、その先端部分が燃焼室に臨むようにシリンダヘッドに取り付けられるので、該先端部分が燃焼室内の燃焼ガスに晒されて高温となる。そのため、燃料噴射弁の先端部分の外周に設けられたシールリングが過剰に加熱されて温度が上昇することにより融解したり、劣化が早まったりする虞がある。一方、該シールリングが過剰に加熱されないように燃料噴射弁の先端部分が燃焼室外の取り付け孔内に配置されると、燃料噴射弁の先端部分が加熱されにくくなり、シールリングの温度上昇を低減することができるが、該先端部分に燃料が付着した場合にその燃料を蒸発させにくくなり、内燃機関でのＰＮ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｎｕｍｂｅｒ：ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）の粒子数）が増加する虞がある。

【0005】

本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、内燃機関の燃料室に燃料を噴射する噴射部の温度低下を低減しつつ、燃料噴射弁と該燃料噴射弁が取り付けられる内燃機関のシリンダヘッドとの間をシールするシール部の温度上昇を低減することができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。また、そのような燃料噴射弁を備える内燃機関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】

【0006】

本発明に係る燃料噴射弁は、
内燃機関（１０）のシリンダヘッド（２２）に形成された取付け穴（２６）に挿入され、該内燃機関（１０）の燃焼室（２１）に燃料を直接噴射するノズル部（３６）を備える燃料噴射弁（３０）において、
前記ノズル部（３６）は、
前記内燃機関（１０）の燃焼室（２１）に燃料を噴射する噴射孔（３１）が設けられる噴射部（３２）と、
前記取付け穴（２６）の内周と前記燃料噴射弁（３０）の外周の間にて燃焼ガスをシールするシール部（３５）と、
前記噴射部（３２）と前記シール部（３５）との間に形成された厚肉部（３４）と、
前記噴射部（３２）と前記シール部（３５）との間に前記厚肉部（３４）よりも肉厚が薄く形成された薄肉部（３３）と、
を備える。

【0007】

本発明に係る燃料噴射弁によれば、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁において、噴射部とシール部との間に薄肉部と厚肉部とが設けられており、薄肉部は、厚肉部に比較して熱抵抗が大きく、噴射部側からシール部側への熱の移動の障壁となるので、噴射部の温度が上昇する場合でも、噴射部からシール部への熱の移動を低減し、シール部の温度上昇を低減することができる。また、薄肉部は、厚肉部に比較して熱抵抗が大きく、噴射部側からシール部側への熱の移動の障壁となるので、噴射部が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部に熱が留まり易くすることができ、噴射部の温度低下を低減することができる。

【0008】

本発明に係る内燃機関は、
内燃機関（１０）のシリンダヘッド（２２）に形成された取付け穴（２６）に挿入され、該内燃機関（１０）の燃焼室（２１）に燃料を直接噴射するノズル部（３６）を備える燃料噴射弁（３０）において、
前記ノズル部（３６）は、
前記内燃機関（１０）の燃焼室（２１）に燃料を噴射する噴射孔（３１）が設けられる噴射部（３２）と、
前記取付け穴（２６）の内周と前記燃料噴射弁（３０）の外周の間にて燃焼ガスをシールするシール部（３５）と、
前記噴射部（３２）と前記シール部（３５）との間に形成された厚肉部（３４）と、
前記噴射部（３２）と前記シール部（３５）との間に前記厚肉部（３４）よりも肉厚が薄く形成された薄肉部（３３）と、
を備える燃料噴射弁（３０）を備える。

【0009】

本発明に係る内燃機関によれば、内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁において、噴射部とシール部との間に薄肉部と厚肉部とが設けられており、薄肉部は、厚肉部に比較して熱抵抗が大きく、噴射部側からシール部側への熱の移動の障壁となるので、噴射部の温度が上昇する場合でも、噴射部からシール部への熱の移動を低減し、シール部の温度上昇を低減することができる。また、薄肉部は、厚肉部に比較して熱抵抗が大きく、噴射部側からシール部側への熱の移動の障壁となるので、噴射部が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部に熱が留まり易くすることができ、噴射部の温度低下を低減することができる。

【0010】

尚、本発明は、本発明の請求項に記載された発明特定事項のみを有するものであって良いし、本発明の請求項に記載された発明特定事項とともに該発明特定事項以外の構成を有するものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る燃料噴射弁を備える内燃機関について説明するための図である。

【図2】実施形態に係る燃料噴射弁の側面図である。

【図3】実施形態に係る燃料噴射弁の先端部分の側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る燃料噴射弁及び該燃料噴射弁を備える内燃機関の実施形態の例について図面を用いて説明する。尚、以下で説明する実施形態の構成、動作等は、一例であり、本発明は、そのような構成、動作等である場合に限定されない。また、以下では、同一の又は類似する説明を、適宜簡略化又は省略している。また、各図において、同一の又は類似する部材又は部分については、符号を付することを省略しているか、又は同一の符号を付している。また、細かい構造については、図示を適宜簡略化又は省略している。

【0013】

本実施例に係る燃料噴射弁は、内燃機関（例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）において燃料を噴射する燃料噴射弁として適用することができる。また、本発明に係る燃料噴射弁を備える内燃機関は、ガソリンを燃料とする内燃機関であって、例えば、車両用や発電装置用等の内燃機関として適用することができる。本実施形態では、内燃機関として車両用のガソリン内燃機関を例に説明するが、本発明が特にこれに限定されるものではない。

【0014】

＜実施形態＞
［内燃機関について］
本実施形態に係る内燃機関１０の構成について、図１に基づいて説明する。

【0015】

図１に示すように、内燃機関１０は、燃焼室２１を形成する機関本体２０、燃焼室２１の内部に燃料を噴射する燃料噴射弁３０、燃焼室２１に火花放電する点火プラグ４０、燃焼室２１を吸気通路２４に対して開閉する吸気弁５０、燃焼室２１を排気通路２５に対して開閉する排気弁６０、燃焼室２１での燃料及び空気の混合気の燃焼に伴って直線運転するピストン７０、及び該ピストン７０の直線運転を回転運動に変換するコネクティングロッド８０及びクランクシャフト（図示略）、燃料が貯留される燃料タンク（図示略）から燃料噴射弁３０へ燃料を供給する燃料供給装置（図示略）等を有する。

【0016】

機関本体２０は、シリンダヘッド２２、シリンダブロック２３を備え、当該シリンダヘッド２２、シリンダブロック２３により燃焼室２１が形成される。シリンダヘッド２２には、該シリンダヘッド２２の外側から燃焼室２１に連通する第１の取付け穴２６及び第２の取付け穴２７が形成されている。また、第１の取付け穴２６には、シリンダヘッド２２の外面側に大径部２６ａが形成され、燃焼室側に該大径部２６ａに連続して形成されて該大径部２６ａよりも小径の小径部２６ｂが形成されている（図２参照）。第１の取付け穴２６に燃料噴射弁３０が挿入され、第２の取付け穴２７に点火プラグ４０が挿入される。

【0017】

燃料噴射弁３０は、燃料を噴射する噴射孔３１が設けられる噴射部３２が燃焼室２１に臨むように第１の取付け穴２６に挿入され、燃焼室２１に燃料を直接噴射する。また、後述するように、燃料噴射弁３０の先端部分の外周部には、シール部３５が設けられており、燃料噴射弁３０と第１の取付け穴２６との間隙を塞いで、燃焼室２１からの燃焼ガスをシールするように構成されている。

【0018】

第１の取付け穴２６及び第２の取付け穴２７は、シリンダヘッド２２において、吸気弁５０の取付け位置と排気弁６０の取付け位置との間に設けられており、燃料噴射弁３０及び点火プラグ４０は、吸気弁５０と排気弁６０との間のシリンダヘッド２２に設けられるようになっている。

【0019】

［燃料噴射弁について］
本実施形態に係る燃料噴射弁３０の構成について、図１～図３に基づいて説明する。

【0020】

図１及び図２に示すように、燃料噴射弁３０は、燃料供給装置から燃料が供給されるデリバリーパイプ（図示略）と接続される基端部３８と、燃焼室２１に燃料を噴射する噴射孔３１が形成された噴射部３２を先端に有するノズル部３６と、を備える。燃料噴射弁３０は、第１の取付け穴２６の大径部２６ａに基端部３８側が配置され、小径部２６ｂにノズル部３６側が配置されるように該第１の取付け穴２６に挿入される。

【0021】

図２に示すように、基端部３８の燃焼室２１側の端部には、燃料噴射弁３０の中心軸ＣＦから外周面に向けて突出する突出部３７が設けられている。突出部３７は、燃料噴射弁３０がシリンダヘッド２２に取り付けられたとき該シリンダヘッド２２に接触する接触面３７ａを有する。燃料噴射弁３０は、接触面３７ａにより接触するシリンダヘッド２２とデリバリーパイプにより挟持されることにより、シリンダヘッド２２及びデリバリーパイプに固定されるようになっている。

【0022】

燃料噴射弁３０が第１の取付け穴２６に挿入されてシリンダヘッド２２に固定された状態において、ノズル部３６の先端の噴射部３２は、第１の取付け穴２６の燃焼室２１側の開口から燃焼室２１内に突出されずに燃焼室２１内に位置し、第１の取付け穴２６の開口Ａ部周辺の燃焼室２１の壁面と噴射部３２の先端が一致するように、燃料噴射弁３０がシリンダヘッド２２に固定される。

【0023】

ノズル部３６において、噴射孔３１が形成された噴射部３２と、基端部３８側の端部との間には、燃焼室２１からの燃焼ガスをシールするシール部３５が設けられている。シール部３５では、ノズル部３６の外周面に周方向に溝３５ａが形成さており（図３参照）、当該溝３５ａの内周面に、弾性を有する樹脂材料、例えばポリテトラフルオロエチレン、いわゆるテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂により形成されるにシール部材３５ｂが環状に配置される。燃料噴射弁３０が第１の取付け穴２６に挿入され、ノズル部３６が該第１の取付け穴２６の小径部２６ｂに圧入されることにより、シール部材３５ｂは、径方向に圧縮されて、ノズル部３６の溝３５ａの内周面及び第１の取付け穴２６の内周面に密着し、燃焼室２１からシリンダヘッド２２の外部側へ燃焼ガスが流出しないようにシールするようになっている。

【0024】

尚、本実施形態では、ノズル部３６の先端の噴射部３２が、第１の取付け穴２６の燃焼室２１側の開口部から該燃焼室２１内に突出されずに第１の取付け穴２６内に位置するように、燃料噴射弁３０がシリンダヘッド２２に固定される構成であるが、噴射部３２が、第１の取付け穴２６の燃焼室２１側の開口部から該燃焼室２１内に突出されて燃焼室２１内に位置するように、燃料噴射弁３０がシリンダヘッド２２に固定される構成でも良い。噴射部３２が第１の取付け穴２６内に位置するように燃料噴射弁３０が固定される構成では、ノズル部３６の先端が燃焼室２１内に位置する構成に比較して、噴射部３２が高温の燃焼ガスに晒されにくくすることができ、シール部３５が加熱されにくくすることができる。一方、ノズル部３６の先端の噴射部３２が燃焼室２１内に位置するように燃料噴射弁３０が固定される構成では、噴射部３２が第１の取付け穴２６内に位置する構成に比較して、噴射部３２がより高温の燃焼ガスに晒され易くすることができる。そして、燃焼ガスにより噴射部３２の温度を上昇させることにより、該噴射部３２に燃料が付着した場合に、付着した燃料を気化させて、内燃機関でのＰＮ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｎｕｍｂｅｒ：ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）の粒子数）を低減することができる。

【0025】

次いで、本実施形態に係る燃料噴射弁３０の熱障壁部について説明する。

【0026】

図２及び図３に示すように、燃料噴射弁３０では、ノズル部３６における噴射部３２とシール部３５との間に、該噴射部３２から該シール部３５への熱の移動の障壁となる熱障壁部として薄肉部３３と厚肉部３４とが設けられている。

【0027】

図３に示すように、薄肉部３３は、ノズル部３６において噴射部３２とシール部３５との間に、噴射部３２から連続して形成されている。該薄肉部３３の肉厚Ｌ２は、噴射部３２の側部の肉厚Ｌ１や厚肉部３４の肉厚Ｌ３よりも薄く形成されている。

【0028】

厚肉部３４は、ノズル部３６において噴射部３２とシール部３５との間に、薄肉部３３から連続して形成されている。該厚肉部３４の肉厚Ｌ３は、薄肉部３３の肉厚Ｌ２よりも厚く形成されている。また、厚肉部３４の薄肉部３３と反対側には、該厚肉部３４に連続してシール部３５が形成されている。尚、厚肉部３４は、薄肉部３３よりも肉厚が厚く形成されるとともに、噴射部３２の側部よりも肉厚が薄く形成される構成でも良いし、薄肉部３３よりも肉厚が厚く形成されるとともに、噴射部３２の側部よりも肉厚が厚く形成される構成でも良い。

【0029】

ノズル部３６において噴射部３２とシール部３５との間に、薄肉部３３及び厚肉部３４を設ける構成では、薄肉部３３の軸ＣＦ方向の断面積が厚肉部３４の軸ＣＦ方向の断面積に比較して小さいことにより、薄肉部３３の熱抵抗が厚肉部３４の熱抵抗に比較して大きく、噴射部３２側からシール部３５側への熱の移動の障壁となるので、噴射部３２の温度が上昇する場合に、噴射部３２からシール部３５への熱の移動を低減し、シール部３５の温度上昇を低減することができる。また、薄肉部３３は、厚肉部３４に比較して熱抵抗が大きく、噴射部３２側からシール部３５側への熱の移動の障壁となるので、噴射部３２が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部３２に熱が留まり易くすることができ、噴射部３２の温度低下を低減することができる。これにより、噴射部３２の温度が上昇し易くなるので、該噴射部３２に燃料が付着した場合に、付着した燃料を気化させ易くすることができる。

【0030】

また、噴射部３２は、薄肉部３３よりも肉厚が厚く形成されている。これにより、噴射部３２は、熱容量が大きくなるので、噴射部３２が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部３２に熱が留まり易くすることができ、噴射部３２の温度低下を低減することができる。

【0031】

ノズル部３６において噴射部３２の外径ｒ１は、シール部３５の外径ｒ４よりも小さく形成されており、噴射部３２の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に所定間隔の間隙が生じるようになっている。噴射部３２の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に間隙が生じる構成とすることで、当該間隙の空間ｓ１に燃焼室２１から燃焼ガスを流入させて、噴射部３２を外周側から燃焼ガスにより加熱することができ、燃焼ガスにより噴射部３２の温度を上昇させることにより、該噴射部３２に燃料が付着した場合に、付着した燃料を気化させることができる。

【0032】

薄肉部３３の外径ｒ２は、噴射部３２の外径ｒ１及び厚肉部３４の外径ｒ３よりも小さく形成されており、薄肉部３３の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に所定間隔の間隙が生じるようになっている。薄肉部３３の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に間隙を生じさせる構成とすることで、当該間隙の空間ｓ２に燃焼室２１から燃焼ガスを流入させて、噴射部３２を薄肉部３３側から燃焼ガスにより加熱することができ、燃焼ガスにより噴射部３２の温度を上昇させることにより、該噴射部３２に燃料が付着した場合に、付着した燃料を気化させることができる。

【0033】

厚肉部３４の外径ｒ３は、シール部３５の外径ｒ４よりも小さく形成されており、厚肉部３４の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に所定間隔の間隙が生じるようになっている。また、該厚肉部３４の外径ｒ３は、薄肉部３３の外径ｒ２よりも大きく形成されており、厚肉部３４の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に生じる間隙の空間ｓ３が、薄肉部３３と第１の取付け穴２６との間に生じる空間ｓ２よりも小さくなるようになっている。厚肉部３４の外周面と第１の取付け穴２６の内周面との間に生じる間隙の空間ｓ３が、薄肉部３３と第１の取付け穴２６との間に生じる空間ｓ２よりも小さくなる構成とすることで、当該間隙の空間ｓ３に燃焼室２１から流入する燃焼ガス量を空間ｓ３に流入する燃焼ガス量より低減するとともに、厚肉部３４に連続して形成されているシール部３５のシール部材３５ｂと燃焼ガスが接触する面積を低減することができ、シール部３５の温度上昇を低減することができる。

【0034】

［作用効果について］
本実施形態に係る燃料噴射弁３０は、内燃機関１０のシリンダヘッド２２に形成された取付け穴２６に挿入され、該内燃機関１０の燃焼室２１に燃料を直接噴射するノズル部３６を備える燃料噴射弁３０において、ノズル部３６は、内燃機関１０の燃焼室２１に燃料を噴射する噴射孔３１が設けられる噴射部３２と、取付け穴２６の内周と燃料噴射弁３０の外周の間にて燃焼ガスをシールするシール部３５と、噴射部３２とシール部３５との間に形成された厚肉部３４と、噴射部３２とシール部３５との間に厚肉部３４よりも肉厚が薄く形成された薄肉部３３と、を備える構成である。このような構成によれば、燃焼室２１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３０において、噴射部３２とシール部３５との間に薄肉部３３と厚肉部３４とが設けられており、薄肉部３３は、厚肉部３４に比較して熱抵抗が大きく、噴射部３２側からシール部３５側への熱の移動の障壁となるので、噴射部３２の温度が上昇する場合に、噴射部３２からシール部３５への熱の移動を低減し、シール部３５の温度上昇を低減することができる。また、薄肉部３３は、厚肉部３４に比較して熱抵抗が大きく、噴射部３２側からシール部３５側への熱の移動の障壁となるので、噴射部３２が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部３２に熱が留まり易くすることができ、噴射部３２の温度低下を低減することができる。

【0035】

本実施形態に係る燃料噴射弁３０は、噴射部３２と、シール部３５と、噴射部３２とシール部３５との間に形成された厚肉部３４と、噴射部３２とシール部３５との間に厚肉部３４よりも肉厚が薄く形成された薄肉部３３と、を備える構成であり、噴射部３２は、薄肉部３３よりも肉厚が厚く形成されている構成である。このような構成によれば、噴射部３２は、薄肉部３３よりも肉厚が厚いことにより熱容量が大きくなるので、噴射部３２が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部３２に熱が留まり易くすることができ、噴射部３２の温度低下を低減することができる。

【0036】

本実施形態に係る燃料噴射弁３０は、噴射部３２とシール部３５とを備え、噴射部３２の外径ｒ１は、シール部３５の外径ｒ４よりも小さく形成されている構成である。このような構成によれば、噴射部３２の外径ｒ１は、シール部３５の外径ｒ４よりも小さく形成されているので、ノズル部３６がシリンダヘッド２２の取付け穴２６に挿入される場合に噴射部３２の外周と取付け穴２６の内周との間に空間ｓ１を形成させることができ、該空間ｓ１に燃焼ガスを流入させて、外周側から噴射部３２を燃焼ガスにより加熱することができる。

【0037】

本実施形態に係る燃料噴射弁３０は、噴射部３２とシール部３５とを備え、薄肉部３３は、噴射部３２に連続して形成されるとともに、該薄肉部３３の外径ｒ２は、噴射部３２の外径ｒ１よりも小さく形成されている構成である。このような構成によれば、薄肉部３３は、噴射部３２に連続して形成されるとともに、該薄肉部３３の外径ｒ２は、噴射部３２の外径ｒ１よりも小さく形成されているので、ノズル部３６がシリンダヘッド２２の取付け穴２６に挿入される場合に、噴射部３２、薄肉部３３の各外周と取付け穴２６の内周との間に空間ｓ２を形成させることができ、該空間ｓ２に燃焼ガスを流入させて、薄肉部３３側から噴射部３２を燃焼ガスにより加熱することができる。

【0038】

本実施形態に係る燃料噴射弁３０は、噴射部３２とシール部３５とを備え、厚肉部３４は、薄肉部３３に連続して形成されるとともに、該厚肉部３４の外径ｒ３は、薄肉部３３の外径ｒ２よりも大きく形成されている構成である。このような構成によれば、厚肉部３４は、薄肉部３３に連続して形成されるとともに、該厚肉部３４の外径ｒ３は、薄肉部３３の外径ｒ２よりも大きく形成されているので、ノズル部３６がシリンダヘッド２２の取付け穴２６に挿入される場合に、厚肉部３４の外周と取付け穴２６の内周との間に生じる空間ｓ３を、薄肉部３３の外周と取付け穴２６の内周との間に生じる空間ｓ２に比較して小さくして、薄肉部３３の外周の空間ｓ３に流入した燃焼ガスとシール部３５が接触する面積を低減することができ、シール部３５の温度上昇を低減することができる。

【0039】

本実施形態に係る内燃機関１０は、内燃機関１０のシリンダヘッド２２に形成された取付け穴２６に挿入され、該内燃機関１０の燃焼室２１に燃料を直接噴射するノズル部３６を備える燃料噴射弁３０において、ノズル部３６は、内燃機関１０の燃焼室２１に燃料を噴射する噴射孔３１が設けられる噴射部３２と、取付け穴２６の内周と燃料噴射弁３０の外周の間にて燃焼ガスをシールするシール部３５と、噴射部３２とシール部３５との間に形成された厚肉部３４と、噴射部３２とシール部３５との間に厚肉部３４よりも肉厚が薄く形成された薄肉部３３と、を備える燃料噴射弁３０を備える構成である。このような構成によれば、内燃機関１０の燃焼室２１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３０において、噴射部３２とシール部３５との間に薄肉部３３と厚肉部３４とが設けられており、薄肉部３３は、厚肉部３４に比較して熱抵抗が大きく、噴射部３２側からシール部３５側への熱の移動の障壁となるので、噴射部３２の温度が上昇する場合に、噴射部３２からシール部３５への熱の移動を低減し、シール部３５の温度上昇を低減することができる。また、薄肉部３３は、厚肉部３４に比較して熱抵抗が大きく、噴射部３２側からシール部３５側への熱の移動の障壁となるので、噴射部３２が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部３２に熱が留まり易くすることができ、噴射部３２の温度低下を低減することができる。

【0040】

本実施形態に係る内燃機関１０は、該内燃機関１０の燃焼室２１に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３０と、燃焼室２１に火花放電する点火プラグ４０と、該燃焼室２１を吸気通路２４に対して開閉する吸気弁５０と、燃焼室２１を排気通路２５に対して開閉する排気弁６０と、を備え、燃料噴射弁３０及び点火プラグ４０は、吸気弁５０と排気弁６０との間のシリンダヘッド２２に設けられている構成である。

【0041】

例えば、燃焼ガスにより燃料噴射弁３０の噴射部３２の温度を上昇させ易くするために該噴射部３２を燃焼室２１内に配置する場合には、該噴射部３２を取付け穴２６の小径部２６ｂ内に配置する場合に比較して深い大径部２６ａを設ける必要がある。しかし、内燃機関１０において、燃料噴射弁３０及び点火プラグ４０が吸気弁５０と排気弁６０との間のシリンダヘッド２２に配置される構成においては、取付け穴２６の大径部２６ａを深くすると、シリンダヘッド２２において、燃料噴射弁３０の取付け穴２６と点火プラグ４０の取付け穴２７との間隔が狭くなることにより肉厚が薄くなる部分が生じて、シリンダヘッド２２の機械的強度が低下する虞がある。

【0042】

これに対して、本実施形態の燃料噴射弁３０では、噴射部３２とシール部３５との間に厚肉部３４よりも肉厚が薄く形成された薄肉部３３と、を備えており、噴射部３２が燃焼ガスにより加熱される場合に該噴射部３２に熱が留まり易くすることができ、噴射部３２の温度を上昇させ易くすることができるので、取付け穴２６の大径部２６ａを浅くして、シリンダヘッド２２おける取付け穴２６と取付け穴２７との間隔を比較的厚くすることができる。

【0043】

尚、本実施形態では、噴射部３２とシール部３５との間に薄肉部３３及び厚肉部３４が設けられる構成であって、噴射部３２から連続して薄肉部３３が形成されるとともに、該薄肉部３３から連続して厚肉部３４が形成される構成であるが、噴射部から連続して厚肉が形成されるとともに、該厚肉部から連続して薄肉部が形成される構成でも良い。このような構成でも、本実施形態と同様の効果を奏する。

【0044】

また、本実施形態では、噴射部３２とシール部３５との間に薄肉部３３及び厚肉部３４が設けられる構成であるが、噴射部とシール部との間に、噴射部よりも薄い肉厚を有する薄肉部のみが設けられる構成でも良い。このような構成でも、本実施形態と同様の効果を奏する。

【0045】

また、本実施形態では、薄肉部３３の肉厚Ｌ２は、噴射部３２の側部の肉厚Ｌ１や厚肉部３４の肉厚Ｌ３よりも薄く形成される構成であるが、薄肉部は、厚肉部よりも肉厚が薄く形成されるとともに噴射部の側部よりも肉厚が厚く形成される構成でも良い。このような構成でも、本実施形態と同様の効果を奏する。

【0046】

また、本実施形態では、燃料噴射弁３０のノズル部３６において、薄肉部３３の外径ｒ２は、噴射部３２の外径ｒ１及び厚肉部３４の外径ｒ３よりも小さく形成され、厚肉部３４の外径ｒ３は、シール部３５の外径ｒ４よりも小さく形成される構成であるが、噴射部、薄肉部、厚肉部がそれぞれ同じ外径となるように形成される構成でも良い。このような構成でも、噴射部とシール部との間に厚肉部と該厚肉部よりも肉厚が薄い薄肉部が形成される構成とすることで、本実施形態と同様の効果を奏する。

【0047】

以上、本発明の実施形態の例を説明してきたが、本発明はこの実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0048】

１０ 内燃機関
２１ 燃焼室
２２ シリンダヘッド
２６ 第１の取付け穴
２７ 第２の取付け穴
３０ 燃料噴射弁
３１ 噴射孔
３２ 噴射部
３３ 薄肉部
３４ 厚肉部
３５ シール部
３６ ノズル部

【図1】

【図2】

【図3】