JP2005256759A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術では、ノズルボディ内に供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど高圧燃料の圧力によって摺動孔の内径が拡径方向に変形し、摺動クリアランスが大きくなり燃料のリーク量が増加してしまう。
【解決手段】 ニードル９の摺動軸部４１を摺動クリアランスを介して摺動自在に保持する摺動孔４６が形成された圧区画摺動部品３５は、ロアボディ３およびノズルボディ８とは別部品で設けられ、その外周面が高圧燃料の圧力を受けるように設けられており、高圧燃料の圧力が上昇すればするほど摺動孔４６が縮径方向に変形する力が発生する。このように、高圧燃料の圧力で摺動孔４６の内径を縮径方向に変形する力が発生するため、摺動クリアランスを小さくすることができ、燃料のリーク量を抑制できる。また、ノズルボディ８の形状も単純化でき、ノズルボディ８の加工性も向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）に高圧燃料を噴射する燃料噴射弁に関するものであり、特にニールドの上部あるいはピストンの下部の摺動軸部を摺動自在に支持して、ノズルボディ内の高圧とロアボディ内の低圧とを区画する技術に関する。
なお、本発明においては燃料を噴射する側（噴孔側）を燃料噴射弁の下側とするものである。

燃料噴射弁の一部品である噴射ノズルの一例を図６に示す。
噴射ノズルＪ１は、ノズルボディＪ２とニードルＪ３とからなり、燃料噴射装置の作動時には、コモンレール等の蓄圧装置から高圧燃料がノズルボディＪ２に形成されたノズル燃料孔Ｊ４よりノズル孔Ｊ５の内部に供給され、ノズルボディＪ２内は常時高圧燃料で満たされる。
燃料噴射弁は、ニードルＪ３の上部に連接されたピストンからの押し付け力を変化させることで、ニードルＪ３が高圧燃料から受ける上向きの力と、ピストンから受ける下向きの力のバランスを変化させて、ニードルＪ３を上下方向に変位させて燃料噴射を制御している。

なお、従来の噴射ノズルＪ１は、ニードルＪ３の上部に摺動軸部Ｊ６が形成されるとともに、ノズルボディＪ２の上部に摺動軸部Ｊ６を摺動クリアランス（微細クリアランス）を介して摺動自在に支持する摺動孔Ｊ７が形成され、摺動軸部Ｊ６と摺動孔Ｊ７の嵌まり合い長さによって、ニードルＪ３の傾斜を抑制するとともに、ノズルボディＪ２内の高圧と、ピストン側の低圧とを区画するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

近年、排出ガス規制強化に対応するため、ノズル孔Ｊ５の内部に供給される高圧燃料の圧力が飛躍的に上昇したことにより、次の問題が生じている。
（１）ノズル孔Ｊ５の内部に供給される高圧燃料の圧力が飛躍的に上昇したことにより、摺動軸部Ｊ６と摺動孔Ｊ７の摺動クリアランスから低圧側に漏れる燃料のリーク量（静リーク量）が増える。低圧側へ漏れるリーク量が増えると、実際に噴射される燃料に加えて、リーク分の燃料をノズル孔Ｊ５の内部に供給する必要があるため、蓄圧装置へ高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプ（サプライポンプ）に高い燃料供給能力が要求される。
（２）摺動軸部Ｊ６と摺動孔Ｊ７の摺動クリアランスから低圧側に燃料が漏れる際の圧力損失エネルギーが熱に変換されるため、摺動クリアランスから低圧側に漏れる燃料のリーク量が増えると、リーク温度が上昇し、耐熱限界の低い部品（例えばゴム、樹脂など）が劣化し易くなる。
（３）燃料噴射弁の各部品は高精度に加工されており、リーク量が増えてリーク温度が上昇することにより、熱によって燃料噴射弁の各部品が変形する懸念がある。

上記の問題を解決するために、摺動軸部Ｊ６と摺動孔Ｊ７の摺動クリアランスによる燃料のリーク量を低減する必要があるが、従来の構造では次の不具合がある。
（ａ）ノズル孔Ｊ５の内部に供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど高圧燃料の圧力によって摺動孔Ｊ７の内径が拡径方向に変形し、摺動軸部Ｊ６と摺動孔Ｊ７の摺動クリアランスが大きくなり、摺動クリアランスから低圧側への燃料のリーク量が増加してしまう。
（ｂ）ノズルボディＪ２を燃料噴射弁のロアボディに締結するリテーニングナットの締付け軸力によっても、摺動孔Ｊ７の内径が拡径方向に変形し、摺動軸部Ｊ６と摺動孔Ｊ７の摺動クリアランスが大きくなり、摺動クリアランスから低圧側への燃料のリーク量が増加してしまう。

なお、ノズル孔Ｊ５の内部に供給される高圧燃料の圧力の上昇およびリテーニングナットの締付け軸力による摺動孔Ｊ７の内径の拡径を抑える目的で、摺動孔Ｊ７の内径を小さくする技術が提案されている。即ち、摺動孔Ｊ７の周囲の肉厚を厚くして摺動孔Ｊ７の内径の変形量を抑制することでリーク量の低減を図ることが提案されている。
しかし、摺動孔Ｊ７を小径化すると、摺動孔Ｊ７からノズルボディＪ２内に挿入されるニードルＪ３自身も小径化する必要がある。摺動軸部Ｊ６より下のニードルＪ３の径は、燃料圧力を受ける面積に関わる寸法で、ニードルＪ３の上下方向の変位特性、即ち噴射特性に大きく影響を及ぼす寸法である。このため、摺動孔Ｊ７の内径は、噴射特性からの制約を受けるため、容易に小径化することができない。
特開平２−１１２６６６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴射特性に影響を与えることなく、ノズル孔の内部に供給される高圧燃料の圧力が上昇しても、またリテーニングナットの締付け軸力によりノズルボディが例え変形したとしても、ノズルボディ側からロアボディ側への燃料のリーク量を抑制あるいは制御できる燃料噴射弁を提供することにある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する燃料噴射弁は、摺動孔が形成される圧区画摺動部品が、ノズルボディおよびロアボディとは別部品によって設けられている。このため、リテーニングナットの締付け軸力等によりノズルボディが例え変形したとしても、圧区画摺動部品は影響を受けず、圧区画摺動部品の摺動孔の内径が拡径する不具合は発生しない。
即ち、リテーニングナットの締付け軸力等によりノズルボディが例え変形したとしても、摺動軸部と摺動孔の摺動クリアランスが大きくなる不具合は発生しない。

上述したように、ノズル孔の内部に供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど高圧燃料の圧力によって摺動孔の内径が拡径方向に変形する力が発生する。
しかし、圧区画摺動部品の高圧受圧面は、ノズル孔の内部の高圧燃料の圧力を受けるため、ノズル孔の内部に供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど、高圧受圧面の内側の摺動孔の内径を縮径方向に変形させる力が発生する。
このように、高圧燃料の圧力によって、摺動孔を拡径方向に変形させる力と、摺動孔を縮径方向に変形させる力とが同時に発生するため、摺動軸部と摺動孔の摺動クリアランスが大きくなる不具合は発生しない。これにより、ノズルボディ側からロアボディ側への燃料のリーク量を抑制できる。

また、圧区画摺動部品の材質（硬度）、圧区画摺動部品の厚み、高圧受圧面の軸方向長などを調整することにより、高圧燃料の圧力によって、摺動孔を縮径方向に変形する量を調整することができる。これによって、摺動軸部と摺動孔の摺動クリアランスを調整することが可能になり、ノズルボディ側からロアボディ側への燃料のリーク量を抑制および制御できる。

さらに、摺動孔はノズルボディとは別部品の圧区画摺動部品に設けられるものであり、ノズルボディにニードルを組み込んだ後に、圧区画摺動部品を組み込むことが可能なものであるため、摺動孔の径は、ニードルの高圧燃料を受圧する径になんら制約を与えない。即ち、摺動孔の径に関係なく、ニードルの高圧燃料を受圧する径を自由に設定することができ、噴射特性に影響を与えない。
また、従来の技術では、ノズルボディに設けられた摺動孔からニードルを挿入して組付ける必要があったため、ニードルの摺動軸部の外径寸法をニードルの中で一番大きくする必要があったが、請求項１の手段を採用する燃料噴射弁では、摺動軸部の外径寸法を従来より小径にすることができる。摺動軸部の外径寸法を従来より小径にすることにより、摺動軸部と摺動孔の間の摺動クリアランスの通路面積を小さくすることができ、これによってリーク量を減らせるとともに、摺動面積が小さくなるため摺動が容易になり、ニードルの応答性を高めることも可能になる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する燃料噴射弁は、ノズル孔の上側が下側より大径に設けられたものである。
上述したように、摺動孔はノズルボディとは別部品の圧区画摺動部品に設けられるものであるため、ノズル孔の上側は摺動孔の内径の制約を受けず、ノズル孔の上側の内径を大径にすることができる。
そして、ノズル孔の上側の内径を大径にすることにより、ノズル孔の下端面の弁シートの加工が容易になるとともに、弁シートの加工精度を高めることができる。

一方、ノズル孔の上側を大径に設けたことにより、ロアボディから供給される高圧燃料を、大径部からニードルの周囲に供給することができる。これによって、ノズル孔の中間部に設けた燃料溜まりに高圧燃料を供給するためのノズル燃料孔を形成しなくて済み、生産性を高めることができる。
また、従来では、ノズル燃料孔とノズル孔の交差付近の肉厚が薄くなるため、その交差付近の機械的な強度が低くなる不具合があった。しかし、ノズル燃料孔を廃止できるため、強度の弱い部分を噴射ノズルから除くことができる。
さらに、従来では、ノズル燃料孔から供給される高圧燃料を受ける燃料溜まりをノズル孔の中間部分に設けていたが、この燃料溜まりは電蝕などの加工技術によって形成するものであり生産性が悪い。しかし、燃料溜まりを廃止できるため、燃料溜まりの加工が不要になり、生産性を高めることができる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する燃料噴射弁は、ノズル孔の内部におけるニードルの外周にニードルを下方へ付勢するコイルスプリングが装着されるものであり、圧区画摺動部品は、コイルスプリングのバネ力を受け止めるとともに、ロアボディの下端面に当接する大径部と、この大径部より段差を介して小径な小径部とからなるものである。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用する燃料噴射弁は、圧区画摺動部品の小径部が、コイルスプリングの内側に配置されるものである。即ち、圧区画摺動部品の全て（大径部と小径部）の外周面が、ノズル孔の内部で高圧燃料の圧力を受ける高圧受圧面となるものである。

［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用する燃料噴射弁は、圧区画摺動部品の小径部が、シリンダ孔の内部に配置されるものである。即ち、圧区画摺動部品のうちの大径部の外周面のみが、ノズル孔の内部で高圧燃料の圧力を受ける高圧受圧面となるものである。

［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用する燃料噴射弁は、圧力制御室の圧力を電磁弁によって制御するとともに、圧力制御室の圧力変化をピストンを介してニードルに伝える２ウェイタイプの燃料噴射弁であり、圧力制御室の圧力変化によってピストンの下向きの力を変化させることで、ニードルが高圧燃料から受ける上向きの力と、ピストンから受ける下向きの力のバランスを変化させて、ニードルを上下方向に変位させて燃料噴射を制御するものである。

最良の形態の燃料噴射弁は、中心部に穿設されたシリンダ孔の下部が低圧状態とされるロアボディと、シリンダ孔の内部で摺動自在に支持されるピストンと、ロアボディの下端面に組付けられ、高圧燃料が供給されるノズル孔が中心部に穿設されたノズルボディと、ノズル孔の内部で摺動自在に支持されるニードルと、シリンダ孔の下部とノズル孔の上部とを区画する圧区画摺動部品とを具備する。
この圧区画摺動部品は、ニードルの上部あるいはピストンの下部の摺動軸部を全周に亘り摺動クリアランスを介して摺動自在に支持する摺動孔を有するとともに、この摺動孔の外周部においてノズル孔の内部の高圧燃料の圧力を受ける高圧受圧面を有し、ロアボディおよびノズルボディとは別部品に設けられてシリンダ孔の低圧とノズル孔の高圧とを区画するものである。

本発明が適用された燃料噴射弁の一例を図１〜図３を参照して説明する。
（燃料噴射弁１の説明）
燃料噴射弁１の全体構成を図３を参照して説明する。
燃料噴射弁１は、例えばディーゼルエンジン用の蓄圧式燃料噴射装置に用いられるものであり、図示しない蓄圧装置から供給される高圧燃料をエンジン燃焼室に噴射するものである。
この燃料噴射弁１は、図３に示すように、噴射ノズル２、ロアボディ３、ピストン４、オリフィスプレート５、電磁弁６等より構成される。

噴射ノズル２は、上端面から下端近傍までノズル孔７が穿設され、先端部に噴孔８ａを有するノズルボディ８と、ノズル孔７の内部で摺動自在に支持されるニードル９とから構成される。このニードル９は、ニードル９の上部の周囲に配設されたコイルスプリング１１によって下方（閉弁方向）へ付勢されている。また、噴射ノズル２は、リテーニングナット１２によりロアボディ３の下部に締結されている。なお、噴射ノズル２の詳細は後述する。

ロアボディ３には、ピストン４を挿入するシリンダ孔１３、蓄圧装置から供給された高圧燃料を噴射ノズル２へ導く高圧通路１４とオリフィスプレート５へ導く高圧通路１５、および電磁弁６の内部でリークした燃料を低圧側へ排出する低圧通路１６とシリンダ孔１３の下部内でリークした燃料を電磁弁６の低圧側へ導く低圧通路１７等が形成されている。
ピストン４は、ロアボディ３の中心部に穿設されたシリンダ孔１３に摺動自在に挿入され、その下端がニードル９に連接されている。ピストン４の上側は、シリンダ孔１３との間に微細な摺動クリアランスを介して挿通されるものであり、後述する圧力制御室１８に蓄圧された燃料が、ピストン４とシリンダ孔１３の摺動クリアランスから、シリンダ孔１３の下側の低圧側へリークするのを抑制するように設けられている。

オリフィスプレート５は、シリンダ孔１３の上端に開口するロアボディ３の端面上に配置されるものであり、ピストン４の上端面、オリフィスプレート５の下面、シリンダ孔１３で囲まれる空間によって圧力制御室１８が形成される。圧力制御室１８は、オリフィスプレート５に形成された流入通路の入口オリフィス２１を介して高圧燃料が供給されるとともに、オリフィスプレート５に形成された排出通路の出口オリフィス２２を介して低圧側に連通するものである。

（電磁弁６の説明）
電磁弁６は、出口オリフィス２２（排出通路）を開閉するものであり、ボール弁２３が下端に装着された可動バルブ（アーマチャ）２４、この可動バルブ２４を上下方向へ摺動自在に保持するとともにオリフィスプレート５をロアボディ３の上部に組付けるバルブボディ２５、可動バルブ２４を下方（閉弁方向）へ付勢するスプリング２６、および可動バルブ２４を上方（開弁方向）へ駆動するソレノイド２７等を内蔵するものであり、ロアボディ３の上部に組付けられ、アッパーボディ２８によってロアボディ３の上部に結合固着されている。

ソレノイド２７は、通電により起磁力を発生するコイル３１と、コイル３１の発生する起磁力によって可動バルブ２４を吸引する固定子コア３２と、可動バルブ２４を吸引した際に可動バルブ２４に当接して、可動バルブ２４のリフト上限を設定するストッパ３３とを備える。なお、固定子コア３２とストッパ３３によってステータが構成されるものであり、固定子コア３２とストッパ３３は一体に設けられるものであっても良い。
可動バルブ２４は、固定子コア３２に磁気吸引される円盤部と、バルブボディ２５によって軸方向へ摺動自在に支持されるシャフトとを一体化したものである。

（燃料噴射弁１の作動説明）
蓄圧装置から燃料噴射弁１に供給される高圧燃料は、噴射ノズル２のノズル孔７と圧力制御室１８とに導入される。
コイル３１がOFF の場合は、スプリング２６の付勢力によって可動バルブ２４が下方に押し付けられ、ボール弁２３が出口オリフィス２２を塞ぐようにオリフィスプレート５の上面に着座する状態にあり、圧力制御室１８の圧力が高圧に保たれる。圧力制御室１８の高圧圧力は、ピストン４を介してニードル９に作用し、コイルスプリング１１とともにニードル９を下方（閉弁方向）へ強く付勢する。

一方、噴射ノズル２のノズル孔７に供給された高圧燃料は、ニードル９の受圧面に作用してニードル９を上方（開弁方向）へ押し上げる上向きの力が働く。しかし、ボール弁２３が出口オリフィス２２を塞ぐ状態の時は、ニードル９を下方へ押し下げる下向きの力が上回っているため、ニードル９はリフトすることなく噴孔８ａを閉じるので燃料は噴射されない。

コイル３１がONされると、スプリング２６の付勢力に抗して可動バルブ２４が上方に移動して、ボール弁２３がオリフィスプレート５の上面から上方へリフトし、出口オリフィス２２が開かれ、出口オリフィス２２が低圧通路１６と連通する。これにより、圧力制御室１８の燃料が出口オリフィス２２を通って低圧通路１６より排出され、圧力制御室１８の圧力が低下する。
圧力制御室１８の圧力が所定の開弁圧力まで低下すると、ニードル９を上方へ押し上げる力が上回わり、ニードル９がリフトして噴孔８ａが開かれ、燃料の噴射が開始される。

コイル３１がOFF されると、スプリング２６の付勢力によって可動バルブ２４が下方に押し付けられ、ボール弁２３が出口オリフィス２２を塞ぐようにオリフィスプレート５の上面に着座する。ボール弁２３が出口オリフィス２２を閉じることによって、再び圧力制御室１８の燃料圧力が上昇する。
そして、圧力制御室１８の圧力が所定の閉弁圧力まで上昇すると、ニードル９を下方へ押し下げる力が上回わり、ニードル９が押し下げられて噴孔８ａが閉じられ、噴射が終了する。

（実施例１の特徴）
燃料噴射弁１は、図１に示されるように、シリンダ孔１３の下部が低圧通路１７を介して低圧状態となるロアボディ３と、シリンダ孔１３の内部で摺動自在に支持されるピストン４と、ロアボディ３の下端面にリテーニングナット１２（符号、図３参照）によって組付けられ、高圧通路１４を介して高圧燃料が供給されるノズル孔７が中心部に穿設されたノズルボディ８と、ノズル孔７の内部で摺動自在に支持されるニードル９とを備える。
また、燃料噴射弁１は、ロアボディ３およびノズルボディ８とは別部品に設けられてシリンダ孔１３の下部（低圧）と、ノズル孔７の上部（高圧）とを区画して、ニードル９の上部を摺動自在に支持する圧区画摺動部品３５を備える。

次に、この実施例１における噴射ノズル２の細部を説明する。
ノズルボディ８のノズル孔７の上側の内径は、ノズル孔７の下側の内径より大径に設けられている。上側の大径孔３６は、コイルスプリング１１を収容するとともに、高圧通路１４から高圧燃料の供給を受けて高圧燃料をニードル９の周囲に供給する部分であり、下側の小径孔３７は一定の内径で下端付近まで穿設されている。
ノズル孔７の下端部には、円錐状の弁シート３８が形成されており、その弁シート３８の下流側には複数の噴孔８ａが穿設されている。この噴孔８ａは、弁シート３８の下流側上面に入口が開口して、ノズルボディ８の下端部を形成する円錐壁を貫通し、出口が円錐壁の外周面に開口している。

ニードル９は、上方より下方へ向けて摺動軸部４１、フランジ４２、面取摺動部４３、シャフト部４４を有し、その下端には、略円錐形状の弁部４５が形成されている。なお、この実施例１に示すニードル９の形状は一例を示すものであり、他の形状に設けられるものであっても良い。
摺動軸部４１は、圧区画摺動部品３５の摺動孔４６の内部において、摺動孔４６に微細な摺動クリアランスを介して摺動自在に支持されるものである。
フランジ４２は、コイルスプリング１１の荷重を受け止めるバネ受部である。

面取摺動部４３は、外径寸法がノズル孔７の小径孔３７の内径より僅かに小径でノズル孔７の内面に摺動自在に支持される部分であり、外周面には大径孔３６に供給された高圧燃料を小径孔３７の下方へ導く面取り部が複数形成されている。
シャフト部４４は、小径孔３７の内径より外径が小さく、面取り部を介して供給された高圧燃料を弁シート３８側へ導くように設けられている。

弁部４５は、上側円錐部と下側円錐部とから構成され、その境界部に弁シート３８に当接するシート線４５ａが形成される。そして、弁部４５が弁シート３８に着座する状態では、弁部４５のシート線４５ａが弁シート３８に当接してノズル孔７と噴孔８ａとの連通を遮断するものであり、弁部４５が弁シート３８から離座する状態では、弁部４５のシート線４５ａが弁シート３８から離れて、ノズル孔７と噴孔８ａとが連通され、高圧燃料が噴孔８ａから噴射される。

圧区画摺動部品３５は、略パイプ形状を呈するものであり、鋼材等の金属材料、セラミック等、圧力による変形が微細な硬質材料によって形成される。
圧区画摺動部品３５の内周面は、ニードル９の上部に設けられた摺動軸部４１を全周に亘り微細な摺動クリアランスを介して摺動自在に支持する摺動孔４６である。
圧区画摺動部品３５の外径形状は、図２に示すように、コイルスプリング１１の圧縮荷重を受けとめるとともに、ロアボディ３の下端面に当接する大径部４７と、この大径部４７より段差を介して外周が小径の小径部４８とからなる。大径部４７の外径は、大径孔３６の内径より小さくなっており、大径部４７と大径孔３６の隙間に高圧通路１４が連通されて、ノズル孔７の内部に高圧燃料が供給されるようになっている。また、小径部４８は、コイルスプリング１１の内側に配置される。

圧区画摺動部品３５は、ノズル孔７の内部に供給される高圧燃料の圧力（高圧）と、シリンダ孔１３の下部の低圧との圧差を利用して、ロアボディ３の下端面に押し付けられて、圧区画摺動部品３５とロアボディ３との当接面をシールするものであり、このシール部分の面圧を高めるとともに、低圧側の受圧面積の拡大のために、摺動孔４６の上縁に全周に亘る面取り４９が形成されている（図２参照）。

この実施例１の圧区画摺動部品３５は、図１に示されるように、外周の全てがノズル孔７の内部に配置されるものであり、圧区画摺動部品３５の外周面の全てが高圧燃料の圧力を受ける高圧受圧面となっている。このため、ノズル孔７の内部に供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど高圧燃料の圧力によって摺動孔４６の広い範囲に縮径方向の変形力が発生する。

（実施例１の効果）
上述したように、実施例１の燃料噴射弁１は、摺動孔４６が形成される圧区画摺動部品３５が、ノズルボディ８およびロアボディ３とは別部品によって設けられている。このため、リテーニングナット１２の締付け軸力等によりノズルボディ８が例え変形したとしても、圧区画摺動部品３５はノズルボディ８の変形の影響を受けないため、圧区画摺動部品３５の摺動孔４６の内径が拡径する不具合は発生しない。
即ち、リテーニングナット１２の締付け軸力等によりノズルボディ８が例え変形したとしても、摺動軸部４１と摺動孔４６の摺動クリアランスが大きくなる不具合は発生しない。

ノズル孔７は、蓄圧装置から高圧燃料の供給を受け、供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど、摺動孔４６の内側に加わる燃料圧力（摺動孔４６と摺動軸部４１の間を通るリーク燃料の圧力）が上昇して、摺動孔４６の内径が拡径方向に変形する力が発生する。
しかし、圧区画摺動部品３５の高圧受圧面（この実施例１では圧区画摺動部品３５の全外周）は、ノズル孔７の内部の高圧燃料の圧力を受けるため、ノズル孔７の内部に供給される高圧燃料の圧力が上昇すればするほど、高圧受圧面の内側の摺動孔４６の内径を縮径方向に変形させる力が発生する。

このように、高圧燃料の圧力によって、摺動孔４６を拡径方向に変形させる力と、摺動孔４６を縮径方向に変形させる力とが互いに相殺しあうため、摺動軸部４１と摺動孔４６の摺動クリアランスが大きくなる不具合を抑えることができるとともに、摺動クリアランスを小さくすることもできる。即ち、圧区画摺動部品３５の材質（硬度）、圧区画摺動部品３５の厚みや形状、高圧受圧面の軸方向長などを調整することにより、高圧燃料の圧力によって、摺動孔４６を縮径方向に変形する量を調整することができる。これによって、ノズル孔７の内部に供給される高圧燃料の圧力に対する摺動軸部４１と摺動孔４６の摺動クリアランスを調整することが可能になり、ノズルボディ８側からロアボディ３側への燃料のリーク量を抑制および制御できる。

摺動孔４６は、ノズルボディ８とは別部品の圧区画摺動部品３５に設けられるものであり、ノズルボディ８にニードル９を組み込んだ後に、圧区画摺動部品３５を組み付けることが可能なものであるため、摺動孔４６の径は、ニードル９の高圧燃料を受圧する径になんら制約を与えない。即ち、摺動孔４６の径に関係なく、ニードル９の高圧燃料を受圧する径を自由に設定することができ、噴射特性に影響を与えない。
また、摺動孔４６の径は、ニードル９の高圧燃料を受圧する径になんら制約を与えないため、摺動軸部４１の外径寸法を従来より小径にすることが可能になる。摺動軸部４１の外径寸法を従来より小径にすることにより、摺動軸部４１と摺動孔４６の間の摺動クリアランスの通路面積を小さくすることができ、これによってもリーク量を減らせることができる。さらに、摺動軸部４１と摺動孔４６の摺動面積が小さくなるため、ニードル９の摺動が容易になり、ニードル９の応答性を高めることも可能になる。

摺動孔４６は、ノズルボディ８とは別部品の圧区画摺動部品３５に設けられるものであるため、ノズル孔７の上側は摺動孔４６の内径の制約を受けず、ノズル孔７の上側の内径を大径にすることができる。
そして、ノズル孔７の上側の内径を大径に設けたことにより、ノズル孔７の下端面の弁シート３８を加工する工具の挿入が容易となり、弁シート３８の加工が容易になるとともに、弁シート３８の加工精度を高めることができる。

ノズル孔７の上側を大径に設けたことにより、ロアボディ３の高圧通路１４から供給される高圧燃料を、大径部４７からニードル９の周囲に供給することができる。これによって、従来の技術の燃料溜まりＪ８（符号、図６参照）に高圧燃料を供給するためのノズル燃料孔Ｊ４（符号、図６参照）を形成しなくて済み、生産性を高めることができる。
また、従来の技術では電蝕などの加工技術によって燃料溜まりＪ８（符号、図６参照）をノズル孔７の中間部分に設けていたが、この燃料溜まりＪ８（符号、図６参照）を廃止できるため、生産性を高めることができる。
さらに、従来では、ノズル燃料孔Ｊ４（符号、図６参照）とノズル孔７の交差付近の肉厚が薄くなるため、その交差付近の機械的な強度が低くなる不具合があった。しかし、ノズル燃料孔Ｊ４（符号、図６参照）を廃止できるため、強度の弱い部分を噴射ノズル２から除くことができ、燃料噴射弁１の信頼性を高めることができる。
即ち、ノズルボディ８を単純な形状で安価に製造することができるとともに、弁シート３８の加工性と加工精度を高め、燃料噴射弁１の信頼性を高めることができる。

実施例２を図４、図５を参照して説明する。なお、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、圧区画摺動部品３５の大径部４７と小径部４８をともにノズル孔７の内部、即ち高圧燃料の圧力が加わる部分に配置する例を示した。これに対し、この実施例２は、大径部４７をノズル孔７の内部で高圧燃料の圧力が加わる部分に配置し、小径部４８をシリンダ孔１３の内部に配置したものである。
即ち、この実施例２は、圧区画摺動部品３５を、外周側から高圧燃料の圧力を受ける大径部４７と、高圧燃料の圧力を受けない小径部４８とに区分したものであり、大径部４７の外周面が高圧受圧面となる。

このように設けると、高圧燃料の圧力を受ける大径部４７の内側の摺動孔４６だけに縮径方向の力が発生し、小径部４８の内側の摺動孔４６にはリーク燃料（摺動孔４６と摺動軸部４１の間を通る燃料）の圧力により若干拡径方向の力が発生する。
そして、摺動孔４６が縮径する大径部４７と、拡径する小径部４８の軸方向長を調整することで、ノズル孔７の内部に供給される高圧燃料の圧力に対するリーク量を調整することができる。

［変形例］
上記の実施例では、圧区画摺動部品３５を大径部４７と小径部４８に分けた例を示したが、例えば大径部４７だけで圧区画摺動部品３５を構成するなど、他の形状に設けても良い。
上記の実施例では、圧区画摺動部品３５とニードル９の間で摺動クリアランスを設けて、高圧側と低圧側を区画する例を示したが、圧区画摺動部品３５とピストン４の間に摺動クリアランスを設けて、高圧側と低圧側を区画するように設けても良い。
上記の実施例では、ニードル９の周囲にコイルスプリング１１を配置した例を示したが、ピストン４の周囲にコイルスプリング１１を配置しても良い。

噴射ノズルの断面図である（実施例１）。 圧区画摺動部品の断面図である（実施例１）。 燃料噴射弁の断面図である（実施例１）。 噴射ノズルの断面図である（実施例２）。 圧区画摺動部品の断面図である（実施例２）。 噴射ノズルの断面図である（従来例）。

符号の説明

１ 燃料噴射弁
３ ロアボディ
４ ピストン
６ 電磁弁
７ ノズル孔
８ ノズルボディ
９ ニードル
１１ コイルスプリング
１３ シリンダ孔
１８ 圧力制御室
２１ 入口オリフィス（流入通路）
２２ 出口オリフィス（排出通路）
３５ 圧区画摺動部品
３６ 大径孔（ノズル孔の上側）
３７ 小径孔（ノズル孔の下側）
４１ 摺動軸部
４６ 摺動孔
４７ 大径部
４８ 小径部

Claims (6)

1. （ａ）中心部に穿設されたシリンダ孔の下部が低圧状態とされるロアボディと、
   （ｂ）前記シリンダ孔の内部で摺動自在に支持されるピストンと、
   （ｃ）前記ロアボディの下端面に組付けられ、高圧燃料が供給されるノズル孔が中心部に穿設されたノズルボディと、
   （ｄ）前記ノズル孔の内部で摺動自在に支持されるニードルと、
   （ｅ）前記ニードルの上部あるいは前記ピストンの下部の摺動軸部を全周に亘り摺動クリアランスを介して摺動自在に支持する摺動孔を有するとともに、この摺動孔の外周部において前記ノズル孔の内部の高圧燃料の圧力を受ける高圧受圧面を有し、前記ロアボディおよび前記ノズルボディとは別部品に設けられて前記シリンダ孔の下部と前記ノズル孔の上部とを区画する圧区画摺動部品と、
   を具備する燃料噴射弁。
2. 請求項１に記載の燃料噴射弁において、
   前記ノズル孔の上側は、下側より大径に設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁において、
   前記ノズル孔の内部における前記ニードルの外周には、当該ニードルを下方へ付勢するコイルスプリングが装着され、
   前記圧区画摺動部品は、前記コイルスプリングのバネ力を受け止めるとともに、前記ロアボディの下端面に当接する大径部と、この大径部より段差を介して外周が小径の小径部とからなることを特徴とする燃料噴射弁。
4. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   前記小径部は前記コイルスプリングの内側に配置されることを特徴とする燃料噴射弁。
5. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   前記小径部は前記シリンダ孔の内部に配置されることを特徴とする燃料噴射弁。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の燃料噴射弁において、
   前記シリンダ孔の上部には、流入通路を介して高圧燃料が供給される圧力制御室が形成され、
   前記ピストンは、前記圧力制御室の圧力を前記ニードルに伝える構成であり、
   前記圧力制御室は低圧側に連通する排出通路を備え、
   この排出通路は電磁弁によって開閉されることを特徴とする燃料噴射弁。
   

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