JP2010159734A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力制御弁の挙動を安定させることができる燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】バルブボデー４１には、燃料が流通する供給通路５４が形成される。供給通路５４は、アーマチャが開弁している場合には、開弁方向Ｚ１に位置するバルブボデー４１の面部に至ることなく、燃料通路３９とアウトオリフィス３７とを連通する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

従来、圧力制御室内の燃料圧力を圧力制御弁にて調整することで、弁部材に作用する閉弁方向の付勢力を制御し、弁部材の開閉動作を制御する燃料噴射弁が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の燃料噴射弁では、圧力制御弁を開弁動作させることによって、圧力制御室内の燃料を、圧力制御室出口側オリフィスを介して低圧側に排出させる。これによって圧力制御室内の燃料圧力を低下させ、弁部材に作用する閉弁方向の付勢力を低下させ、弁部材を開弁動作させている。

特開２００６−１９４２３７号公報

前述の従来の燃料噴射弁では、圧力制御室出口側オリフィスの燃料通路が圧力制御弁の上方に形成されるバルブ室へ連通している。これによってバルブ室を燃料で充填し、圧力制御弁の上部の周囲が燃料で充填される。このような構成によって、燃料が圧力制御弁の振動に対する抵抗となり、圧力制御弁の振動を抑制することができる。

しかしながら圧力制御弁の開弁時に、燃料通路を通って圧力制御弁の周囲に燃料が流れ込み、流れ込みによる燃料の運動エネルギーが圧力制御弁の上部（羽根部）に作用する。またこの他にも燃料通路を流れる燃料によって油圧脈動が圧力制御弁の上部（羽根部）に作用する。これらの作用によって、圧力制御弁の挙動が不安定となり、弁部材の開閉動作に微小な不安定挙動をもたらすという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、圧力制御弁の挙動を安定させ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。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、燃料が噴射される噴孔が形成される筒状のハウジングと、
ハウジング内に設けられ、ハウジングの軸方向に往復変位することによって噴孔を開閉して、噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
ハウジング内に圧力を高めた燃料を供給するための供給部と、
ハウジングの内部に形成され、供給部から供給される燃料を噴孔に導く高圧燃料通路と、
ハウジングの内部に形成され、高圧燃料通路を流れる燃料が供給される圧力制御室と、
圧力制御室に繋がる第１連通路と、
第１連通路の下流側に配置される収容室と、
収容室に流入した燃料を、ハウジング外へ排出するための排出通路と、
第１連通路を開閉することによって、圧力制御室内の燃料を収容室へ排出および排出の停止を制御する駆動手段と、を含み、
圧力制御室の圧力は、噴孔とは反対側に位置する弁部材の端部に、弁部材を閉弁する方向に作用し、
駆動手段は、
ハウジングの内周面部に固定される固定部と、
固定部に対して軸方向に変位し、第１連通路を開閉する圧力制御弁と、
圧力制御弁を、第１連通路を閉じる方向に押し付ける弾性部材と、
通電されることによって第１連通路を開くように圧力制御弁を吸引する磁力を発生するコイルと、を含み、
固定部には、軸方向に貫通するように貫通孔が形成され、
貫通孔には、圧力制御弁が軸方向に摺動するように配置され、
噴孔側とは反対側に位置する圧力制御弁の端部には、半径方向外方に突出し、固定部に対する噴孔側への圧力制御弁の変位を規制する羽根部が設けられ、
固定部の外周面部とハウジングの内周面部とは、接触しており、
固定部の内周面部と圧力制御弁の貫通孔に貫通している外周面部とは、接触しており、
固定部には、貫通孔から半径方向に延び、噴孔側とは反対側に位置する固定部の面部に至ることなく、排出通路に至る供給通路が形成され、
圧力制御弁が開弁している場合、第１連通路から排出された燃料は、供給通路を流下し、排出通路に至ることを特徴とする燃料噴射弁である。

請求項１に記載の発明に従えば、固定部の噴孔側には第１連通路が設けられ、固定部の反噴孔側には羽根部が配置される。固定部は、外周面部がハウジングの内周面部と接触しており、内周面部が圧力制御弁の外周面部と接触している。また固定部に形成される供給通路は、反噴孔側に位置する固定部の面部には至らないので、固定部によって噴孔側の空間と反噴孔側との空間とは隔離されている。したがって開弁時に圧力制御室から排出されて、第１連通路を流通する燃料は、固定部の反噴孔側に至ることはなく、供給通路を経て、排出通路からハウジング外へと排出される。換言すると、固定部は隔離壁として機能し、羽根部の周囲には、固定部の噴孔側を流通する燃料が流れ込むことがなく、また噴孔側を流通する燃料の油圧脈動が羽根部に作用することもない。したがって本発明では、燃料が羽根部に作用することによって圧力制御弁の挙動が不安定になることを防止することができる。これによって圧力制御弁を高精度に動作させることができる。

また羽根部が配置される空間は、燃料の通路とは隔離された空間であるので、このような空間に粘性を有する流体、たとえば油を充填しておくことによって、羽根部の周囲を流体で充填することができる。これによって流体が圧力制御弁の振動に対する抵抗となり、圧力制御弁の振動を抑制することができる。

また請求項２に記載の発明では、燃料が噴射される噴孔が形成される筒状のハウジングと、
ハウジング内に設けられ、ハウジングの軸方向に往復変位することによって噴孔を開閉して、噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
ハウジング内に圧力を高めた燃料を供給するための供給部と、
ハウジングの内部に形成され、供給部から供給される燃料を噴孔に導く高圧燃料通路と、
ハウジングの内部に形成され、高圧燃料通路を流れる燃料が供給される圧力制御室と、
圧力制御室に繋がる第１連通路と、
第１連通路の下流側に配置される収容室と、
収容室に流入した燃料を、ハウジング外へ排出するための排出通路と、
第１連通路を開閉することによって、圧力制御室内の燃料を収容室へ排出および排出の停止を制御する駆動手段と、を含み、
圧力制御室の圧力は、噴孔とは反対側に位置する弁部材の端部に、弁部材を閉弁する方向に作用し、
駆動手段は、
ハウジングの内周面部に固定される固定部と、
固定部に対して軸方向に変位し、第１連通路を開閉する圧力制御弁と、
圧力制御弁を、第１連通路を閉じる方向に押し付ける弾性部材と、
通電されることによって第１連通路を開くように圧力制御弁を吸引する磁力を発生するコイルと、を含み、
固定部には、軸方向に貫通するように貫通孔が形成され、
貫通孔には、圧力制御弁が軸方向に摺動するように配置され、
噴孔側とは反対側に位置する圧力制御弁の端部には、半径方向外方に突出し、固定部に対する噴孔側への圧力制御弁の変位を規制する羽根部が設けられ、
固定部の外周面部とハウジングの内周面部とは、接触しており、
固定部の内周面部と圧力制御弁の貫通孔に貫通している外周面部とは、接触しており、
固定部には、貫通孔から半径方向に延び、排出通路に至る供給通路と、供給通路と羽根部が配置される配置空間とを連通する第２連通路とが形成され、
第２連通路の通路断面積は、供給通路の通路断面積よりも小さいことを特徴とする燃料噴射弁である。

請求項２に記載の発明に従えば、固定部には、供給通路と、供給通路と羽根部が配置される配置空間とを連通する第２連通路が形成される。配置空間には供給通路を流通する燃料が第２連通路を介して流れ込むが、第２連通路の通路断面積が供給通路の通路断面積よりも小さいので、流れ込む流量は供給通路を流通する燃料よりも少ない。したがって配置空間には微量の燃料が流れ込むだけなので、前述のように羽根部に燃料の流れ込みに起因する外力がほとんど作用しないので、燃料の流れ込みによる問題が生じない。

また配置空間を燃料で常に満たすことができるので、羽根部の周囲の燃料が欠乏することなく、燃料で常に充填することができる。これによって燃料が圧力制御弁の振動に対する抵抗となり、圧力制御弁の振動を抑制することができる。

さらに請求項３に記載の発明では、配置空間側に位置する第２連通路の開口部は、羽根部に対向する位置を除く残余の位置に形成されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、第２連通路の開口部は、羽根部に対向しない位置に形成されるので、配置空間に燃料が流れ込むときに、その流れ込みに起因する外力が羽根部に作用することをできるだけ小さくすることができる。したがって、仮に流れ込み量が多量となった場合であっても、羽根部に作用する外力は小さいので、燃料の流れ込みによる問題が生じることを確実に防ぎ、かつ配置空間を燃料で常に満たすことができる。

第１実施形態の燃料噴射弁１０の全体構成を示す断面図である。 燃料噴射弁１０の要部を拡大した断面図である。 バルブボデー４１を示す断面図である。 バルブボデー４１を示す平面図である。 第２実施形態の燃料噴射弁１０Ａの要部を拡大した断面図の一例である。 第２実施形態の燃料噴射弁１０Ａの要部を拡大した断面図の他の例である。 第３実施形態の燃料噴射弁１０Ｂの要部を拡大した断面図である。 第３実施形態のバルブボデー４１を示す断面図である。 第３実施形態のバルブボデー４１を示す平面図である。 第４実施形態のバルブボデー４１Ｃを示す断面図である。 第５実施形態の燃料噴射弁１０Ｄの要部を拡大した断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。図１は、第１実施形態の燃料噴射弁１０の全体構成を示す断面図である。図２は、燃料噴射弁１０の要部を拡大した断面図である。燃料噴射弁１０は、たとえばディーゼルエンジン用コモンレール式燃料噴射装置に用いられるものである。燃料噴射弁１０は、エンジンのエンジンヘッド（図示せず）に搭載され、高圧燃料を蓄積するコモンレール（図示せず）から供給される高圧燃料をエンジンの各気筒内に直接噴射するように構成されている。燃料噴射弁１０は、ノズル部１１、ノズルホルダ部１２、および圧力制御部１３を備える。

ノズル部１１は、リテーニングナット１４によってノズルホルダ部１２と結合されている。ノズル部１１は、ノズルボデー１５およびニードル１６を備える。ノズルボデー１５には、内部に軸方向Ｚに延びる棒状の凹部であって、ニードル１６が収容されるニードル収容孔１７が形成されている。ニードル収容孔１７の先端部には、ニードル収容孔１７の内壁とノズルボデー１５の外壁とを連通する噴孔１８が形成されている。ニードル収容孔１７の噴孔１８の上流側にはニードル１６が着座する弁座１９が形成されている。

以下、燃料噴射弁１０を示す方向として、ニードル収容孔１７が延びる方向を軸方向Ｚ（図１における上下方向）と称し、軸方向Ｚの一方を開弁方向Ｚ１または上方Ｚ１（図１における上方）と称し、軸方向Ｚの他方を閉弁方向Ｚ２または下方Ｚ２（図１における下方）と称することがある。

ノズルボデー１５には、ニードル収容孔１７の側壁に接続するノズルボデー用通路２０が形成されている。ノズルボデー用通路２０は、高圧燃料通路として機能し、ニードル収容孔１７に高圧燃料を供給する。

ニードル１６は、軸方向Ｚに延びる棒状に形成され、ニードル収容孔１７に収容される。ニードル１６がニードル収容孔１７に収容されると、ニードル１６の外壁およびニードル収容孔１７の内壁によって囲まれる燃料溜り室２１が形成される。燃料溜り室２１は、ノズルボデー用通路２０および噴孔１８に連通している。ニードル１６は、受圧部２２を有している。燃料溜り室２１に燃料が供給されると、その燃料圧力が受圧部２２に作用する。すると、ニードル１６には、ニードル１６を開弁方向Ｚ１に押し上げる力が働く。

ニードル１６は弁部材であり、ニードル１６が弁座１９に着座すると、燃料溜り室２１と噴孔１８との連通が遮断される。このため、燃料溜り室２１に高圧燃料が供給されていても噴孔１８から燃料は噴射されない。ニードル１６が弁座１９から離れると燃料溜り室２１と噴孔１８とが連通するので、噴孔１８から燃料が噴射される。

ノズルホルダ部１２は、ノズル部１１を一方の端部で支持するとともに、圧力制御部１３を他方の端部で支持する。ノズルホルダ部１２は、ロアボデー２３、コマンドピストン２４、コイルスプリング２５、およびオリフィスプレート２６を備える。

ロアボデー２３は、軸方向Ｚに延びる棒状に形成され、下方Ｚ２の端部にノズルボデー１５を支持している。換言すると、ロアボデー２３は、筒状のハウジングとして機能する。ロアボデー２３は、コモンレール（図示せず）から延びる燃料パイプ（図示せず）が接続される高圧開口部２７を有している。したがって高圧開口部２７は、ロアボデー２３内に高圧燃料を供給するための供給部として機能する。高圧開口部２７には、フィルタ部材２８が取り付けられ、燃料噴射弁１０内部に異物が侵入するのを抑制している。ロアボデー２３は、ノズルボデー用通路２０に接続するロアボデー用通路２９が形成されている。ロアボデー用通路２９は、高圧燃料通路として機能し、高圧開口部２７に流入した高圧燃料をノズルボデー用通路２０に供給する。

ロアボデー２３の上方Ｚ１の端部には、下方Ｚ２に向かって凹んだ凹部３３が形成されている。ロアボデー２３には、ロアボデー用通路２９から分岐する分岐通路３４が形成されている。分岐通路３４は、凹部３３の底部に開口している。またロアボデー２３には、軸方向Ｚに延びるピストン収容孔３５が形成されている。凹部３３側に位置するピストン収容孔３５の端部は、凹部３３の底部に開口する。またノズル部１１側に位置するピストン収容孔３５の端部は、ノズル部１１側の端面に開口している。ピストン収容孔３５は、ニードル収容孔１７と連通している。ピストン収容孔３５には、軸方向Ｚに延びる棒状に形成されたコマンドピストン２４が往復移動可能に収容されている。

ノズル部１１側に位置するピストン収容孔３５の端部には、コイルスプリング２５が設けられている。コイルスプリング２５は上端がピストン収容孔３５の内壁に支持され、下端がニードル１６の上端面に支持されている。コイルスプリング２５は、ニードル１６を閉弁方向Ｚ２に付勢する。

ロアボデー２３には、ピストン収容孔３５とコマンドピストン２４との間に形成される隙間と凹部３３とを連通するリーク通路５５が形成されている。またロアボデー２３には、圧力制御部１３の内部でリークした燃料を低圧側へ排出する低圧通路３０が形成されている。低圧通路３０は、凹部３３と低圧開口部３２に接続される配管（図示せず）とを連通し、流下した燃料が例えば燃料タンク等の低圧側に排出される。

オリフィスプレート２６は、略円盤状に形成され、凹部３３の底部にピストン収容孔３５を覆うようにして設けられている。凹部３３の底部側に位置するオリフィスプレート２６の端面には、ピストン収容孔３５と連通する圧力制御室３６が形成されている。また、オリフィスプレート２６には、アウトオリフィス３７とインオリフィス３８とが形成される。アウトオリフィス３７は、第１連通路であって、凹部３３とは反対側（図１の上方Ｚ１側）に位置するオリフィスプレート２６の端面と圧力制御室３６とを連通する。インオリフィス３８は、分岐通路３４と圧力制御室３６とを連通する。アウトオリフィス３７の通路断面積は、インオリフィス３８の通路断面積よりも大きい。

圧力制御室３６には、分岐通路３４を通じて、高圧燃料が供給される。コマンドピストン２４の上端面には、圧力制御室３６に供給された高圧燃料の圧力が作用する。これにより、コマンドピストン２４には、ニードル１６を下方Ｚ２に、つまりニードル１６を閉弁方向Ｚ２に押し下げる力が働く。

オリフィスプレート２６の外径は、凹部３３の内径よりも小さいため、オリフィスプレート２６の外壁と凹部３３の内壁との間に排出通路として機能する燃料通路３９が形成される。この燃料通路３９は、リーク通路５５と連通している。

次に、圧力制御部１３に関して説明する。圧力制御部１３は、アウトオリフィス３７を開閉することによって、圧力制御室３６内の高圧燃料を燃料通路３９へ排出および排出の停止を制御する駆動手段として機能する。圧力制御部１３は、ノズルホルダ部１２の上方Ｚ１に組付けられ、アッパーボデー４０によってロアボデー２３の上部に結合されて固着されている。圧力制御部１３は、バルブボデー４１、アーマチャ４２およびソレノイド４３を備える。バルブボデー４１は、固定部であって、ロアボデー２３の内周面部に固定される。したがってバルブボデー４１の外周面部は、ロアボデー２３の内周面部と接触している。このように接触している部分は、バルブボデー４１の外周面部とロアボデー２３の内周面部との間を燃料が流通しない部分である。本実施の形態では、接触している部分は、バルブボデー４１の周方向全域にわたっており、バルブボデー４１の外周面部とロアボデー２３の内周面部との間を燃料が流通することはない。

さらに具体的には、本実施の形態では、バルブボデー４１の外周面部には雄ねじが形成され、ロアボデー２３の内周面部には雌ねじが形成され、これらが螺合することによって、バルブボデー４１がロアボデー２３に固定される。これによってバルブボデー４１とロアボデー２３とは、密着している。

バルブボデー４１は、略円柱状に形成され、オリフィスプレート２６のアウトオリフィス３７側に設けられている。バルブボデー４１の下面部と、オリフィスプレート２６の上面部とは、密着している。バルブボデー４１は、ロアボデー２３に固定する際に、下方Ｚ２へ螺進させることによって、バルブボデー４１の下面部とオリフィスプレート２６の上面部とが密着する。バルブボデー４１の下面部には、収容室４４が形成されている。収容室４４の上方Ｚ１には、軸方向Ｚに延びる縦孔４５が形成されている。縦孔４５は、軸方向Ｚに延びてバルブボデー４１を貫通するように形成される。

アーマチャ４２は、圧力制御弁であって、バルブボデー４１に対して変位し、アウトオリフィス３７を開閉する。アーマチャ４２は、略円盤状の円盤部４６と円柱部４７とから構成されている。円盤部４６は、羽根部であって、開弁方向Ｚ１側に位置するアーマチャ４２の端部に設けられる。したがって円盤部４６は、オリフィスプレート２６とは反対側のバルブボデー４１の端面に対向するように配置されている。円盤部４６は、半径方向外方に突出し、バルブボデー４１に対する閉弁方向Ｚ２へのアーマチャ４２の変位を規制する。円盤部４６の上面は平面であり、ソレノイド４３の下面に吸着される吸着面となっている。円柱部４７は、縦孔４５に往復移動可能に支持されている。円柱部４７は、縦孔４５の内周面部に摺動しながら、軸方向Ｚに沿って往復変位可能に設けられる。摺動とは、接触しながら変位することである。このように縦孔４５は、貫通孔であって、アーマチャ４２の円柱部４７が貫通するように配置され、バルブボデー４１の内周面部と円柱部４７の縦孔４５に貫通している外周面部とは、摺動可能な状態で接触している。

円柱部４７の下端面の中心には円筒部および円錐部からなる弁体室４８が設けられ、弁体室４８にはボール弁４９が収容されている。ボール弁４９は上面が球状であるが、下面は、オリフィスプレート２６の上面のアウトオリフィス３７を塞ぐシール平面状となっている。ボール弁４９は、アーマチャ４２が往復移動することにより、アウトオリフィス３７を開閉する。

ボール弁４９によってアウトオリフィス３７が開弁されることにより、圧力制御室３６内に流入した高圧燃料が低圧側である弁体室４８に排出され、弁体室４８からさらに収容室４４に排出され、圧力制御室３６内の燃料圧力を低下させることができる。

ソレノイド４３は、ロアボデー２３の上部に組み付けられ、アッパーボデー４０によってロアボデー２３の上部に結合されて固着されている。ソレノイド４３は、ステータ５０、コイル５１、およびコイルスプリング５２を備える。ステータ５０は、略円柱状に形成され、バルブボデー４１に対してオリフィスプレート２６とは反対側に設けられている。

またコイルスプリング５２は、アーマチャ４２の円盤部４６を、アウトオリフィス３７を閉じる方向に押し付ける弾性部材である。コイル５１は、通電されることによってアウトオリフィス３７を開くようにアーマチャ４２を吸引する磁力を発生する。

ステータ５０とバルブボデー４１との間には、アーマチャ４２の円盤部４６を収容するとともに円盤部４６が往復運動可能なバルブ室５３が形成されている。したがってバルブ室５３は、円盤部４６が配置される配置空間である。バルブ室５３には、組付時に予め粘性を有する流体が充填されており、本実施の形態では油が充填されている。

次に、バルブボデー４１の構成に関してさらに説明する。図３は、バルブボデー４１を示す断面図である。図４は、バルブボデー４１を示す平面図である。バルブボデー４１には、図３および図４に示すように、縦孔４５とは別に燃料が流通する供給通路５４が形成される。供給通路５４は、縦孔４５から半径方向に延び、下方Ｚ２側に位置するバルブボデー４１の面部に至ることなく、低圧通路３０に至るように形成される。換言すると、供給通路５４は、アーマチャ４２が開弁している場合には、アウトオリフィス３７から排出された燃料が開弁方向Ｚ１に位置するバルブボデー４１の面部に至ることなく、低圧通路３０とアウトオリフィス３７とを連通する。したがってバルブボデー４１には、縦孔４５を除くと、下面部から上面部に至る通路は形成されていない。

供給通路５４は、本実施の形態では閉弁方向Ｚ２に位置するバルブボデー４１の面部に設けられる。換言すると、供給通路５４は、バルブボデー４１の下面部に設けられる溝によって実現される。供給通路５４は、開弁方向Ｚ１に見て、縦孔４５から半径方向に沿って外周面部まで延びる。このように供給通路５４は、バルブボデー４１に形成された溝と、オリフィスプレート２６の上面部とに囲まれた通路となる。

次に、燃料噴射弁１０の作動を図１および図２に基づいて説明する。燃料噴射ポンプ（図示せず）にて加圧された高圧燃料は、高圧開口部２７に接続される配管（図示せず）を通じてロアボデー用通路２９に供給される。ロアボデー用通路２９に供給された高圧燃料は、ノズルボデー用通路２０を通って燃料溜り室２１に流入するとともに、分岐通路３４およびインオリフィス３８を通って圧力制御室３６に流入する。

コイル５１に通電されていない状態では、コイルスプリング５２の付勢力により、アーマチャ４２はアウトオリフィス３７を閉弁する。この状態では、圧力制御室３６に流入した高圧燃料は、低圧側に排出されること無く、圧力制御室３６に蓄積される。

ニードル１６には、燃料溜り室２１内の高圧燃料の燃料圧力が作用することにより開弁方向Ｚ１の力が働くが、圧力制御室３６内の高圧燃料の燃料圧力が作用することによるコマンドピストン２４がニードル１６を閉弁方向Ｚ２に押し付ける力とコイルスプリング２５がニードル１６を閉弁方向Ｚ２に押し付ける力との合計の方が大きいので、ニードル１６は、閉弁状態を維持する。このため、燃料溜り室２１と噴孔１８との連通が遮断され、燃料は噴射されない。

このような閉弁状態において、制御装置（図示せず）からコイル５１が通電されると、ステータ５０とアーマチャ４２との間に磁気吸引力が働き、ステータ５０にアーマチャ４２が吸引される。これによってボール弁４９がアウトオリフィス３７を開弁する。すると、圧力制御室３６内の高圧燃料がアウトオリフィス３７から排出される。アウトオリフィス３７は、インオリフィス３８よりも通路径が大きいので、圧力制御室３６内の燃料圧力は低下する。アウトオリフィス３７の通路断面積は、インオリフィス３８の通路断面積よりも大きい。

圧力制御室３６から排出された燃料は、弁体室４８を経由して、収容室４４に流入する。そして、収容室４４に流入した燃料は、供給通路５４を流下後、低圧通路３０を通って低圧開口部３２に接続される配管を通じて、例えば燃料タンク等の低圧側に排出される。

圧力制御室３６内の燃料圧力が低下すると、コマンドピストン２４に働くニードル１６を閉弁方向Ｚ２に押し付ける力が弱まる。これにより、ニードル１６を開弁方向Ｚ１に押し上げる力が大きくなり、ニードル１６が開弁方向Ｚ１に移動する。その結果、燃料溜り室２１と噴孔１８とが連通し、燃料が噴孔１８から噴射される。このようにニードル１６を軸方向Ｚに往復変位させることによって噴孔１８を開閉して、噴孔１８からの燃料の噴射を断続する。

以上、説明したように本実施の形態の燃料噴射弁１０は、バルブボデー４１の噴孔１８側（図１の下方Ｚ２側）には供給通路５４が設けられ、バルブボデー４１の反対側（図１の上方Ｚ１側）には円盤部４６が配置される。バルブボデー４１は、外周面部がロアボデー２３の内周面部と接触しており、内周面部がアーマチャ４２の外周面部と接触している。またバルブボデー４１には、縦孔４５以外は軸方向Ｚに延びる通路は形成されていないので、バルブボデー４１によって噴孔１８側の空間と反対側との空間であるバルブ室５３とは隔離されている。したがって開弁時に圧力制御室３６から排出されて、供給通路５４を流通する燃料は、バルブボデー４１の反対側に至ることはなく、供給通路５４を経て、低圧通路３０からロアボデー２３外へと排出される。換言すると、バルブボデー４１は隔離壁として機能し、円盤部４６の周囲には、噴孔１８側を流通する燃料が流れ込むことがなく、また噴孔１８側を流通する燃料の油圧脈動が円盤部４６に作用することもない。したがって本実施の形態では、燃料が円盤部４６に作用してアーマチャ４２の挙動が不安定になることを防止することができる。これによってアーマチャ４２を高精度に動作させることができる。

また円盤部４６が配置されるバルブ室５３は、燃料の通路とは隔離された空間であるので、このようなバルブ室５３に粘性を有する流体として本実施の形態では油を充填している。これによって円盤部４６の周囲を油で充填することができる。したがって充填される油がアーマチャ４２の振動に対する抵抗となり、アーマチャ４２の振動を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図５および図６を用いて説明する。図５は、第２実施形態の燃料噴射弁１０Ａの要部を拡大した断面図の一例である。図６は、第２実施形態の燃料噴射弁１０Ａの要部を拡大した断面図の他の例である。本実施の形態では、図５および図６に示すように、バルブボデー４１に形成される供給通路５４Ａの構成が、前述の第１実施形態と異なる。

バルブボデー４１には、縦孔４５とは別に燃料が流通する供給通路５４Ａが形成される。供給通路５４Ａは、アーマチャ４２が開弁している場合には、アウトオリフィス３７から排出された燃料が開弁方向Ｚ１に位置するバルブボデー４１の面部に至ることなく、燃料通路３９とアウトオリフィス３７とを連通する。

供給通路５４Ａは、図５および図６に示すように、上流側端部が収容室４４に開口し、下流側端部がバルブボデー４１の下面部に開口する。また供給通路５４Ａの下流側端部は、オリフィスプレート２６の外壁と凹部３３の内壁との間の空間に開口する。この空間は、燃料通路３９を構成するので、開弁時には、供給通路５４Ａは、燃料通路３９と連通する。このように供給通路５４Ａは、前述の第１実施形態のように溝でなく、バルブボデー４１に形成される孔によって実現される。このような供給通路５４Ａのうち、図５に示す供給通路５４Ａは、収容室４４とバルブボデー４１の下面部とを連通するために、屈曲した形状である。また図６に示す供給通路５４Ａは、バルブボデー４１の下面部に至る通路部分が、軸方向Ｚに沿って延びる形状である。図６に示す供給通路５４Ａは、バルブボデー４１の下面部に至る通路部分が、軸方向Ｚに沿って延びるので、形成が容易である。このような供給通路５４Ａは、バルブボデー４１にドリルなどで形成される孔を交差させることによって、実現することができる。

これによって開弁時に圧力制御室３６から排出された燃料は、弁体室４８を経由して、収容室４４に流入する。そして、収容室４４に流入した燃料は、供給通路５４Ａを流下後、燃料通路３９を介して、低圧通路３０を通って低圧開口部３２に接続される配管を通じて、例えば燃料タンク等の低圧側に排出される。

このように本実施の形態のような供給通路５４Ａであっても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図７〜図９を用いて説明する。図７は、第３実施形態の燃料噴射弁１０Ｂの要部を拡大した断面図である。図８は、第３実施形態のバルブボデー４１を示す断面図である。図９は、第３実施形態のバルブボデー４１を示す平面図である。本実施の形態では、図７に示すように、バルブボデー４１に形成される供給通路５４Ｂの構成が、前述の第１実施形態と異なる。

バルブボデー４１には、供給通路５４Ｂとは別にスリット溝６０が形成される。供給通路５４Ｂは、図７および図８に示すように、上流側端部が収容室４４に開口し、前述の第２実施形態と同様に、下流側端部がバルブボデー４１の下面部に開口する。供給通路５４Ｂの下流側端部は、バルブボデー４１の側面側端部に設けられる。また供給通路５４Ｂのうち、バルブボデー４１の下面部に至る通路部分６１（以下、「第１側部通路６１」ということがある）が、軸方向Ｚに沿って延びる形状である。したがって図９に示すように、バルブボデー４１の側面部の一部を面取りしてスリット溝６０を形成することによって、バルブボデー４１の側面部とロアボデー２３の内周面部とによって形成される空間が、供給通路５４Ｂの一部となる。換言すると、バルブボデー４１の外周面部には、ロアボデー２３の内周面部と接触しない部分が形成され、これらが供給通路５４Ｂの一部となる。

また側部通路の上流部分には、軸方向Ｚに延びるスリット溝６０によって、バルブボデー４１の上面部と連通する通路６２（以下、「第２側部通路６２」ということがある）が形成される。換言すると、スリット溝６０を形成することによって、供給通路５４Ｂの一部を構成する第１側部通路６１と、供給通路５４Ｂを構成しない第２側部通路６２とが形成される。第２側部通路６２の下流側端部は、バルブボデー４１の上面部に開口する。したがってスリット溝６０によって、バルブ室５３と燃料通路３９とが連通する。このようなスリット溝６０は、バルブボデー４１の側面部に、周方向に間隔をあけて複数形成され、図９に示すように、本実施の形態では３つ形成される。

このような第２側部通路６２の下流側端部は、円盤部４６を除く残余の部位に対向する位置に設けられる。本実施の形態では、第２側部通路６２の下流側端部は、バルブボデー４１の側面側端部に設けられるので、図７に示すように、円盤部４６と対向する位置を除く残余の位置である。換言すると、第２側部通路６２の下流側端部の位置は、軸方向Ｚに見て円盤部４６とは重複しない位置である。

これによって開弁時に圧力制御室３６から排出された燃料は、弁体室４８を経由して、収容室４４に流入する。そして、収容室４４に流入した燃料は、供給通路５４Ｂを流下後、燃料通路３９を介して、低圧通路３０を通って低圧開口部３２に接続される配管を通じて、例えば燃料タンク等の低圧側に排出される。また収容室４４に流入した燃料は、供給通路５４Ｂを流下後、第２側部通路６２を介してバルブ室５３に流れ込み、バルブ室５３が燃料で満たされる。

以上、説明したように本実施の形態では、バルブ室５３を燃料で常に満たすことができるので、円盤部４６の周囲の燃料が欠乏することなく、燃料で常に充填することができる。これによって燃料がアーマチャ４２の振動に対する抵抗となり、アーマチャ４２の振動を抑制することができる。したがって前述の第１実施形態とは異なり、本実施の形態では長期間使用によるバルブ室５３に封入される流体の劣化を抑制できる。また組付時のバルブ室５３への流体を封入作業自体も割愛できる。

また第２側部通路６２の開口部は、円盤部４６に対向しない位置に形成されるので、バルブ室５３に燃料が流れ込むときに、その流れ込みに起因する外力が円盤部４６に作用することをできるだけ小さくすることができる。したがって、仮に流れ込み量が多量となった場合であっても、円盤部４６に作用する外力は小さいので、燃料の流れ込みによる問題が生じることを確実に防ぎ、かつバルブ室５３を燃料で常に満たすことができる。したがって供給される燃料がアーマチャ４２の振動に対する抵抗となり、アーマチャ４２の振動を抑制することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図１０を用いて説明する。図１０は、第４実施形態のバルブボデー４１Ｃを示す断面図である。本実施の形態では、図１０に示すように、前述の第２実施形態にて図６で示した他の例の実施形態と、前述の第３実施形態とを組み合わせた点に特徴を有する。

供給通路５４Ｃは、前述の第３実施形態と同様に、上流側端部が収容室４４に開口し、下流側端部がバルブボデー４１Ｃの下面部に開口する。供給通路５４Ｃは、バルブボデー４１Ｃの下面部に至る通路部分が、軸方向Ｚに沿って延びる形状である。またバルブボデー４１Ｃには、前述の第３実施形態と同様に、スリット溝６０が形成される。スリット溝６０によって、バルブ室５３と燃料通路３９とが連通する。したがって前述の第３実施形態とは異なり、スリット溝６０は供給通路５４Ｃを構成することなく、バルブ室５３と燃料通路３９とを連通する通路として機能する。

これによって開弁時に圧力制御室３６から排出された燃料は、弁体室４８を経由して、収容室４４に流入する。そして、収容室４４に流入した燃料は、供給通路５４Ｃを流下後、燃料通路３９を介して、低圧通路３０を通って低圧開口部３２に接続される配管を通じて、例えば燃料タンク等の低圧側に排出される。また燃料通路３９を流下する燃料は、スリット溝６０を介して、バルブ室５３に流れ込み、バルブ室５３が燃料で満たされる。

以上、説明したように本実施の形態では、前述の第３実施形態と同様にスリット溝６０によって、バルブ室５３に連通する通路の下流側の開口部は、円盤部４６に対向しない位置に形成されるので、バルブ室５３に燃料が流れ込むときに、その流れ込みに起因する外力が円盤部４６に作用することをできるだけ小さくすることができる。したがって、前述の第３実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。

また燃料通路３９に流下後の燃料を、スリット溝６０を介してバルブ室５３に供給するので、バルブ室５３に燃料が流れ込むときに、その流れ込みに起因する外力を小さくすることができる。これによって円盤部４６に作用する外力をさらに小さくすることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に関して、図１１を用いて説明する。図１１は、第５実施形態の燃料噴射弁１０Ｄの要部を拡大した断面図である。本実施の形態では、図１１に示すように、前述の第１実施形態と前述の第２実施形態とを組み合わせた点に特徴を有する。

供給通路５４は、前述の第１実施形態と同様に、バルブボデー４１の下面部に設けられる。またバルブボデー４１には、供給通路５４とバルブ室５３と連通する連通小孔７０（第２連通路）が形成される。連通小孔７０は、図１１に示すように、軸方向Ｚに沿って延びる。連通小孔７０の下流側端部は、円盤部４６に対向する位置に開口する。連通小孔７０の通路断面積は、供給通路５４の通路断面積よりも小さい。

このように本実施の形態では、バルブ室５３には供給通路５４を流通する燃料が連通小孔７０を介して流れ込むが、連通小孔７０の通路断面積が供給通路５４の通路断面積よりも小さいので、流れ込む流量は供給通路５４を流通する燃料よりも少ない。したがってバルブ室５３には微量の燃料が流れ込むだけなので、円盤部４６に燃料の流れ込みに起因する外力がほとんど作用しないので、燃料の流れ込みによる問題が生じない。

またバルブ室５３を燃料で常に満たすことができるので、円盤部４６の周囲の燃料が欠乏することなく、燃料で常に充填することができる。これによって燃料がアーマチャ４２の振動に対する抵抗となり、アーマチャ４２の振動を抑制することができる。

また連通小孔７０は軸方向Ｚに延び、供給通路５４は半径方向に延びるので、連通小孔７０と供給通路５４とは、互いに直交する。したがって供給通路５４を流下する燃料は、連通小孔７０に流れ込みにくいので、円盤部４６に燃料の流れ込みに起因する外力をより小さくすることができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第２実施形態では、バルブボデー４１にスリット溝６０が形成されるが、このような構成に限るものではなく、バルブボデー４１が係合するロアボデー２３の内周面部にスリット溝６０として機能する溝を設けてもよい。このような構成であっても、バルブボデー４１にスリット溝６０を形成した場合と同様の効果を得ることができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ…燃料噴射弁
１５…ノズルボデー（ハウジング）
１６…ニードル（弁部材）
１８…噴孔
２０…ノズルボデー用通路（高圧燃料通路）
２３…ロアボデー（ハウジング）
２７…高圧開口部（供給部）
２９…ロアボデー用通路（高圧燃料通路）
３３…凹部（収容室）
３４…分岐通路（高圧燃料通路）
３６…圧力制御室
３７…アウトオリフィス（第１連通路）
３９…燃料通路（排出通路）
４１…バルブボデー（固定部）
４２…アーマチャ（圧力制御弁）
４５…縦孔（貫通孔）
４６…円盤部（羽根部）
５１…コイル
５２…コイルスプリング（弾性部材）
５３…バルブ室（配置空間）
５４，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…供給通路
６０…スリット溝（第２連通路）
７０…連通小孔（第２連通路）

Claims (3)

1. 燃料が噴射される噴孔が形成される筒状のハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジングの軸方向に往復変位することによって前記噴孔を開閉して、前記噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
   前記ハウジング内に圧力を高めた燃料を供給するための供給部と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記供給部から供給される前記燃料を前記噴孔に導く高圧燃料通路と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記高圧燃料通路を流れる前記燃料が供給される圧力制御室と、
   前記圧力制御室に繋がる第１連通路と、
   前記第１連通路の下流側に配置される収容室と、
   前記収容室に流入した燃料を、前記ハウジング外へ排出するための排出通路と、
   前記第１連通路を開閉することによって、前記圧力制御室内の燃料を前記収容室へ排出および前記排出の停止を制御する駆動手段と、を含み、
   前記圧力制御室の圧力は、前記噴孔とは反対側に位置する前記弁部材の端部に、前記弁部材を閉弁する方向に作用し、
   前記駆動手段は、
   前記ハウジングの内周面部に固定される固定部と、
   前記固定部に対して前記軸方向に変位し、前記第１連通路を開閉する圧力制御弁と、
   前記圧力制御弁を、前記第１連通路を閉じる方向に押し付ける弾性部材と、
   通電されることによって前記第１連通路を開くように前記圧力制御弁を吸引する磁力を発生するコイルと、を含み、
   前記固定部には、前記軸方向に貫通するように貫通孔が形成され、
   前記貫通孔には、前記圧力制御弁が前記軸方向に摺動するように配置され、
   前記噴孔側とは反対側に位置する前記圧力制御弁の端部には、半径方向外方に突出し、前記固定部に対する前記噴孔側への前記圧力制御弁の変位を規制する羽根部が設けられ、
   前記固定部の外周面部と前記ハウジングの内周面部とは、接触しており、
   前記固定部の内周面部と前記圧力制御弁の前記貫通孔に貫通している外周面部とは、接触しており、
   前記固定部には、前記貫通孔から半径方向に延び、前記噴孔側とは反対側に位置する前記固定部の面部に至ることなく、前記排出通路に至る供給通路が形成され、
   前記圧力制御弁が開弁している場合、前記第１連通路から排出された燃料は、前記供給通路を流下し、前記排出通路に至ることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 燃料が噴射される噴孔が形成される筒状のハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジングの軸方向に往復変位することによって前記噴孔を開閉して、前記噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
   前記ハウジング内に圧力を高めた燃料を供給するための供給部と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記供給部から供給される前記燃料を前記噴孔に導く高圧燃料通路と、
   前記ハウジングの内部に形成され、前記高圧燃料通路を流れる前記燃料が供給される圧力制御室と、
   前記圧力制御室に繋がる第１連通路と、
   前記第１連通路の下流側に配置される収容室と、
   前記収容室に流入した燃料を、前記ハウジング外へ排出するための排出通路と、
   前記第１連通路を開閉することによって、前記圧力制御室内の燃料を前記収容室へ排出および前記排出の停止を制御する駆動手段と、を含み、
   前記圧力制御室の圧力は、前記噴孔とは反対側に位置する前記弁部材の端部に、前記弁部材を閉弁する方向に作用し、
   前記駆動手段は、
   前記ハウジングの内周面部に固定される固定部と、
   前記固定部に対して前記軸方向に変位し、前記第１連通路を開閉する圧力制御弁と、
   前記圧力制御弁を、前記第１連通路を閉じる方向に押し付ける弾性部材と、
   通電されることによって前記第１連通路を開くように前記圧力制御弁を吸引する磁力を発生するコイルと、を含み、
   前記固定部には、前記軸方向に貫通するように貫通孔が形成され、
   前記貫通孔には、前記圧力制御弁が前記軸方向に摺動するように配置され、
   前記噴孔側とは反対側に位置する前記圧力制御弁の端部には、半径方向外方に突出し、前記固定部に対する前記噴孔側への前記圧力制御弁の変位を規制する羽根部が設けられ、
   前記固定部の外周面部と前記ハウジングの内周面部とは、接触しており、
   前記固定部の内周面部と前記圧力制御弁の前記貫通孔に貫通している外周面部とは、接触しており、
   前記固定部には、前記貫通孔から半径方向に延び、前記排出通路に至る供給通路と、前記供給通路と前記羽根部が配置される配置空間とを連通する第２連通路とが形成され、
   前記第２連通路の通路断面積は、前記供給通路の通路断面積よりも小さいことを特徴とする燃料噴射弁。
3. 前記配置空間側に位置する前記第２連通路の開口部は、前記羽根部に対向する位置を除く残余の位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。

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