JP2012132352A

JP2012132352A - インジェクタ

Info

Publication number: JP2012132352A
Application number: JP2010284497A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Sasa; 和也佐々; Yusaku Saito; 雄作齋藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-07-12

Abstract

【課題】インジェクタ１において、噴射圧の高圧化進展に伴い顕在化すると考えられる事態（摺動クリアランスの拡大によるリーク量増大等）を回避する。
【解決手段】ノズルニードル７を摺動自在に支持する筒状部材３７が、ノズルボディ８との間にノズル側環状高圧路４０を形成し、ノズル側環状高圧路４０が本体３の傾斜高圧路４７と連通する。筒状部材３７は、スプリング１１により軸方向後方に付勢されて本体３の軸方向先端に当接し、ノズル側低圧路４４を形成する。そして、ノズル側低圧路４４には摺動クリアランス３９を通じてノズル側環状高圧路４０から燃料が低圧化して流れ込む。このため、噴射圧の高圧化に伴う摺動クリアランスの拡大を回避できる。また、筒状部材３７がノズルニードル７の傾きに追従して傾くことを可能にすることで、摺動クリアランス３９を小さく設定することができ、摺動クリアランス３９からのリーク量を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに燃料を噴射供給するインジェクタに関する。

従来から、超高圧の噴射圧により燃料を噴射供給するインジェクタ１００は、図４に示すような構造を有することが公知である。
すなわち、インジェクタ１００は、高圧の燃料を噴射する噴射ノズル１０１と、燃料供給源から高圧の燃料を受け入れて噴射ノズル１０１の方に導く本体１０２と、噴射ノズル１０１を開弁させる電磁アクチュエータ１０３とを備え、噴射ノズル１０１を本体１０２の軸方向先端に締結するとともに、電磁アクチュエータ１０３を本体１０２の軸方向後端に締結することで構成されている。

また、噴射ノズル１０１は、軸方向に移動して噴孔１０４を開閉するノズルニードル１０５と、ノズルニードル１０５を軸方向に摺動自在に支持して収容するノズルボディ１０６とを有し、ノズルニードル１０５は、ノズルボディ１０６に支持されるとともにスプリング１０７により閉弁方向に付勢され、ノズルボディ１０６との間に略円環筒状のノズル室１０８を形成する。

ノズル室１０８には高圧の燃料が流れる高圧流路１０９が接続しており、燃料供給源から本体１０２に受け入れられた高圧の燃料は、高圧流路１０９を通じてノズル室１０８に導かれる。これにより、ノズル室１０８は高圧流路１０９の一部をなし、ノズル室１０８の燃料圧はノズルニードル１０５に対し開弁方向に作用する。

また、本体１０２の軸方向後端にはノズルニードル１０５の軸方向移動を操作するための制御室１１０が設けられ、制御室１１０にも高圧流路１０９が接続しており高圧の燃料が導かれる。そして、制御室１１０の燃料圧はコマンドピストン１１１を介してノズルニードル１０５に対し閉弁方向に作用する。また、制御室１１０は、電磁アクチュエータ１０３により低圧流路１１２に対して開閉され、低圧流路１１２に対して開放されると燃料圧を下げ、低圧流路１１２に対して閉鎖されると燃料圧を上げる。

ここで、低圧流路１１２とは、高圧流路１０９の燃料圧よりも低圧の燃料が流れる燃料流路である。そして、低圧流路１１２には、ノズル室１０８の燃料がノズルボディ１０６とノズルニードル１０５との摺動クリアランスを通じてリークしたり、制御室１１０の燃料が本体ボディ１１３とコマンドピストン１１１との摺動クリアランスを通じてリークしたりすることで低圧化して流入する。

以上の構成により、電磁アクチュエータ１０３が動作すると、制御室１１０の燃料圧が低下してノズルニードル１０５に対し軸方向に作用する合力が開弁方向に大きくなるので、ノズルニードル１０５が開弁方向に移動して噴孔１０４とノズル室１０８との間が開放され、燃料の噴射が開始する。また、電磁アクチュエータ１０３が動作を停止すると、制御室１１０の燃料圧が上昇してノズルニードル１０５に対し軸方向に作用する合力が閉弁方向に大きくなるので、ノズルニードル１０５が閉弁方向に移動して噴孔１０４とノズル室１０８との間が閉鎖され、燃料の噴射が停止する。

ところで、インジェクタ１００の噴射ノズル１０１では、噴射圧の高圧化進展に伴い次のような事態が課題視されるようになっている。
すなわち、噴射ノズル１０１では、構成部品の点数をノズルニードル１０５およびノズルボディ１０６の２点に抑えるため、ノズルニードル１０５を軸方向後方部１１４においてノズルボディ１０６により直接的に摺動自在に支持するとともに、ノズルニードル１０５の軸方向先方部１１５によりノズルボディ１０６との間にノズル室１０８を形成させている。

そして、本体１０２の高圧流路１０９からノズル室１０８に高圧の燃料の供給を可能にするため、ノズル室１０８の後方部１１６を袋状に設けて径方向に拡大するとともに、軸方向に対して傾斜する燃料流路１１７を直線的に設けて高圧流路１０９の一部とし、後方部１１６に接続させている（以下、後方部１１６を袋穴１１６と呼び、燃料流路１１７をサイド流路１１７と呼ぶ。）。

このため、袋穴１１６とサイド流路１１７との接続によって流路側に突出する突起１１８が生じており、突起１１８に応力集中が発生して耐圧性が低下する事態が想定され、このような事態は、噴射圧の高圧化進展とともに、より一層、課題視されるようになるものと考えられる。

また、ノズル室１０８の燃料は、軸方向後方部１１４とノズルボディ１０６との間に形成される摺動クリアランスを通って低圧流路１１２にリークするが、噴射圧が高圧化すると摺動クリアランスを通る燃料も高圧化するため、摺動クリアランスが押し広げられてしまう。この結果、ノズル室１０８から低圧流路１１２にリークする燃料が増加する事態が想定され、このような事態も、噴射圧の高圧化進展とともに、より一層、課題視されるようになるものと考えられる。

なお、特許文献１には、袋穴とサイド流路との接続によって生じる突起の頂角が鈍角になるように袋穴を設けて、突起に発生する応力集中を緩和する技術が開示されている。しかし、突起の頂角が鈍角になるように袋穴を設ける加工は、突起の頂角が鋭角になる場合に比べて煩雑であり、加工費が高くなってしまう。また、突起の頂角を鈍角にしても、応力集中を完全に回避することはできず、さらなる噴射圧の高圧化進展によって、再び、突起における応力集中が課題視されるようになるものと考えられる。

特開２００６−１９４１７３号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インジェクタの噴射ノズルにおいて、噴射圧の高圧化進展に伴い顕在化すると考えられる事態（袋穴とサイド流路との接続によって生じる突起の耐圧性低下、ノズルニードルの外周に形成される摺動クリアランスの拡大によるリーク量増大）を回避することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のインジェクタは、高圧の燃料を噴射する噴射ノズルと、燃料供給源から高圧の燃料を受け入れる本体とを備え、噴射ノズルを本体の軸方向先端に締結することで構成され、本体は、高圧の燃料が流れる高圧流路の一部、および高圧流路の燃料圧よりも低圧の燃料が流れる低圧流路の一部を有し、本体の高圧流路は本体の軸方向先端に開口している。

また、噴射ノズルは、噴孔を有するノズルボディと、ノズルボディに収容され、軸方向に移動して噴孔を開閉するノズルニードルと、ノズルボディとは別体の筒状に設けられ、ノズルニードルを内周側で軸方向に摺動自在に支持してノズルニードルとの間に摺動クリアランスを形成する筒状部材とを有する。

また、ノズルボディは、略円筒状に設けられて軸方向後端に開口するとともに噴孔に通じるシリンダを有し、ノズルニードルおよび筒状部材は、シリンダに収容されてノズルボディとの間に環状の燃料流路を形成する。そして、噴射ノズルは、環状の燃料流路が本体の高圧流路と連通するように本体の軸方向先端に締結され、環状の燃料流路は、本体の高圧流路と連通することで噴射ノズルの高圧流路の一部をなす。

さらに、筒状部材は、所定の付勢手段により軸方向後方に付勢されて本体の軸方向先端に液密的に当接し、本体の低圧流路には、摺動クリアランスを通じて噴射ノズルの高圧流路から燃料が低圧化して流れ込む。

これにより、従来のノズル室に相当する環状の燃料流路を後方部において袋穴としたり、ノズルボディにサイド流路を設けて袋穴に接続したりしなくても、環状の燃料流路と本体側の高圧流路との連通により、噴孔に通じる噴射ノズル側の燃料流路に高圧の燃料を供給することができる。このため、袋穴とサイド流路との接続によって生じる突起の耐圧性低下を考慮することなく、噴射圧を高圧化することができる。

また、摺動クリアランスは筒状部材の内周側でノズルニードルとの間に形成され、筒状部材の外周側には高圧の燃料が通る環状の燃料流路が形成される。このため、噴射圧の高圧化に伴い摺動クリアランスを通る燃料が高圧化しても、筒状部材には環状の燃料流路によって外周側からも高圧の燃料圧が作用するので、摺動クリアランスは拡大しなくなる。
以上により、噴射圧の高圧化進展に伴い顕在化すると考えられる事態（袋穴とサイド流路との接続によって生じる突起の耐圧性低下、およびノズルニードルの外周に形成される摺動クリアランスの拡大によるリーク量増大）を回避することができる。

また、本発明では、筒状部材の本体との接触面もしくは本体の筒状部材との接触面のいずれか一方、もしくは両方が曲面状に形成されることで、筒状部材と本体との軸方向の当接は、筒状部材が本体に対して傾斜移動可能となっている。すなわち、筒状部材が本体に対して軸方向に傾斜する方向へ相対移動可能となっている。
これによれば、ノズルニードルが傾いた場合に、筒状部材もノズルニードルの傾きに追従して傾くことが可能になる。

ところで、筒状部材と本体とが相対的に傾斜移動できないように当接している場合には、筒状部材はノズルボディに対しても傾斜移動が不可能となる。このため、ノズルニードルが傾いた際に筒状部材が追従せず、片当たり等を生じてノズルニードルと筒状部材との間の摺動性が悪くなる虞がある。そこで、摺動性の悪化を防ぐために、摺動クリアランスを大きくする手段が考えられるが、この手段を講じると、摺動クリアランスからのリーク量低減という課題を達成しにくくなる。

そこで、本発明では、ノズルニードルが傾いた場合に、筒状部材もノズルニードルの傾きに追従して傾くことを可能にすることで、ノズルニードルが傾いた場合にも筒状部材とノズルニードルとの径方向の相対位置関係が維持されるため、摺動クリアランスを大きくする必要はない。すなわち、摺動クリアランスを小さく設定することができるので、摺動クリアランスからのリーク量を低減することができる。

（ａ）はインジェクタの全体構成図であり、（ｂ）はインジェクタの要部構成図である（実施例）。（ａ）は実施例のインジェクタの要部拡大図であり、（ｂ）は比較例のインジェクタの要部拡大図である。（ａ）〜（ｃ）は、インジェクタの要部拡大図である（実施例２〜４）。（ａ）はインジェクタの全体構成図であり、（ｂ）はインジェクタの要部構成図である（従来例）。

第１実施形態のインジェクタは、高圧の燃料を噴射する噴射ノズルと、燃料供給源から高圧の燃料を受け入れる本体とを備え、噴射ノズルを本体の軸方向先端に締結することで構成され、本体は、高圧の燃料が流れる高圧流路の一部、および高圧流路の燃料圧よりも低圧の燃料が流れる低圧流路の一部を有し、本体の高圧流路は本体の軸方向先端に開口している。

また、本体の低圧流路は本体の軸方向先端に開口しており、筒状部材は、本体の軸方向先端に液密的に当接することで自身の内周側に低圧流路を形成し、噴射ノズルは、筒状部材の内周側の低圧流路が本体の低圧流路と連通するように本体の軸方向先端に締結されている。そして、摺動クリアランスを通じて筒状部材の内周側の低圧流路に流入した燃料は、本体の低圧流路に向かって流れる。

また、筒状部材の本体との接触面もしくは本体の筒状部材との接触面のいずれか一方、もしくは両方が曲面状に形成されることで、筒状部材と本体との軸方向の当接は、筒状部材が本体に対して軸方向に傾斜する方向へ相対移動可能となっている。

〔実施例１の構成〕
実施例１のインジェクタ１の構成を、図１を用いて説明する。
インジェクタ１は、１００ＭＰａを超える超高圧の噴射圧により燃料を噴射供給することができるものであり、例えば、ディーゼルエンジン（図示せず）の気筒内に燃料を直接的に噴射供給する。

インジェクタ１は、高圧の燃料を噴射する噴射ノズル２と、コモンレール等の燃料供給源から高圧の燃料を受け入れて噴射ノズル２の方に導く本体３と、噴射ノズル２を開弁させる電磁アクチュエータ４とを備え、噴射ノズル２を本体３の軸方向先端に締結するとともに、電磁アクチュエータ４を本体３の軸方向後端に締結することで構成されている。

噴射ノズル２は、軸方向に移動して噴孔６を開閉するノズルニードル７と、ノズルニードル７を軸方向に移動自在に収容するノズルボディ８とを有する。ここで、ノズルボディ８は、略円筒状に設けられて軸方向後端に開口するシリンダ９を有し、ノズルニードル７は、シム１０を介してスプリング１１により閉弁方向に付勢されるようにシリンダ９に収容され、ノズルボディ８との間に略円環筒状のノズル室１２を形成する。

そして、ノズル室１２には、本体３の高圧流路１３から高圧の燃料が導かれて、ノズル室１２は高圧流路１３の一部をなし、ノズル室１２の燃料圧はノズルニードル７に対し開弁方向に作用する。
ここで、高圧流路１３とは、高圧の燃料が流れる燃料流路であり、燃料供給源から受け入れた高圧の燃料が各種のクリアランス等を通過することなく低圧化していない状態で流動する流路である。

また、シリンダ９の先端には、ノズルニードル７の先端に設けられたシート部１５が離着するシート面１６が設けられており、噴孔６はシート面１６よりもさらに先端側でシリンダ９に開口している。このため、シート部１５がシート面１６に離着することで噴孔６とノズル室１２との間が開閉され、噴孔６を通じての燃料噴射が開始したり停止したりする。

本体３は、ノズルニードル７の軸方向移動を操作するための制御室１８を軸方向後端に形成し、制御室１８の燃料圧をノズルニードル７に伝達するコマンドピストン１９を有する。そして、制御室１８の燃料圧は、コマンドピストン１９を介してノズルニードル７に対し閉弁方向に作用する。

また、本体ボディ２０には、燃料供給源から受け入れた高圧の燃料を噴射ノズル２の方に導くように高圧流路１３が設けられている。なお、本体ボディ２０は、主要部たる本体主要部２０ａと、リテーニングナット２１により本体主要部２０ａとノズルボディ８との間に液密に固定されるチップパッキン２０ｂとに分けて設けられている。
また、高圧流路１３は、制御室１８にも分岐して接続しており、制御室１８には高圧の燃料が導かれる。

また、制御室１８は、電磁アクチュエータ４の弁体２２により、電磁アクチュエータ４に形成された低圧流路２３に対して開閉されるように設けられている。
ここで、低圧流路２３とは、高圧流路１３の燃料圧よりも低圧の燃料が流れる燃料流路であり、高圧流路１３を流動していた燃料が各種のクリアランス等を通過することにより低圧化した状態で流動する流路である。

例えば、制御室１８の先端側は、本体ボディ２０がコマンドピストン１９の後端部を摺動自在に支持することで封鎖されており、制御室１８の高圧の燃料は、本体ボディ２０とコマンドピストン１９との摺動クリアランス２４を通じて低圧流路２３にリークしている。なお、本体３に設けられる主な低圧流路２３は、本体ボディ２０の主要部たる本体主要部２０ａとコマンドピストン１９との間に形成される環状の本体側環状低圧路２７、本体側環状低圧路２７に平行するように本体主要部２０ａを軸方向に貫通する本体側貫通低圧路２８である。

そして、摺動クリアランス２４を通じて、本体側環状低圧路２７にリークした燃料は、本体主要部２０ａの先端で流れの方向を反転させて本体側貫通低圧路２８に流入する。そして、本体側貫通低圧路２８の燃料は、電磁アクチュエータ４の低圧流路２３に流入し、電磁アクチュエータ４の後端からインジェクタ１の外部に導かれて燃料タンクに戻る。

このため、制御室１８が低圧流路２３に対して開放されると制御室１８の燃料圧が低下し、制御室１８が低圧流路２３に対して閉鎖されると制御室１８の燃料圧が上昇する。
なお、高圧流路１３から制御室１８に向かう入側の流路にはオリフィス２９が設けられ、制御室１８から低圧流路２３に向かう出側の流路にはオリフィス３０が設けられており、オリフィス２９、３０は、弁体２２の開閉動作により制御室１８の燃料圧が確実に低下または上昇するように設けられている。

電磁アクチュエータ４は、ソレノイドコイル３２への通電により磁気回路を形成するアーマチャ３３およびステータ３４を有し、アーマチャ３３と一体化された摺動軸部の軸方向先端に弁体２２を保持する。また、アーマチャ３３は、スプリング３５によりステータ３４から離間する方向に付勢されている。

これにより、ソレノイドコイル３２への通電が開始すると、アーマチャ３３がステータ３４の方に吸引されて移動するとともに弁体２２が軸方向後方に移動し、制御室１８が低圧流路２３に対して開放される。また、ソレノイドコイル３２への通電が停止すると、アーマチャ３３がステータ３４から離間する方向に移動するとともに弁体２２が軸方向先方に移動し、制御室１８が低圧流路２３に対して閉鎖される。

以上の構成により、ソレノイドコイル３２への通電開始により電磁アクチュエータ４が動作すると、制御室１８の燃料圧が低下してノズルニードル７に対し軸方向に作用する合力が開弁方向に大きくなるので、ノズルニードル７が開弁方向に移動して噴孔６とノズル室１２との間が開放され、燃料の噴射が開始する。

また、ソレノイドコイル３２への通電停止により電磁アクチュエータ４が動作を停止すると、制御室１８の燃料圧が上昇してノズルニードル７に対し軸方向に作用する合力が閉弁方向に大きくなるので、ノズルニードル７が閉弁方向に移動して噴孔６とノズル室１２との間が閉鎖され、燃料の噴射が停止する。

〔実施例１の特徴〕
実施例１のインジェクタ１の特徴を、図１を用いて説明する。
まず、噴射ノズル２は、ノズルボディ８とは別体に設けられる筒状部材３７を有する。
筒状部材３７は、ノズルニードル７の後端部３８を軸方向に摺動自在に支持してノズルニードル７との間に摺動クリアランス３９を形成するものであり、ノズルニードル７とともにシリンダ９に収容されてノズルボディ８との間に環状の燃料流路４０を形成する。

また、本体３の高圧流路１３は、本体３の軸方向先端に開口しており、環状の燃料流路４０は、本体３と噴射ノズル２との締結により、本体３の高圧流路１３と連通することで高圧流路１３の一部をなす（以下、環状の燃料流路４０を、ノズル側環状高圧路４０と呼ぶ。）。そして、ノズル側環状高圧路４０に、スプリング１１が収容されている。

また、筒状部材３７の先端部４２は、後方部４３よりも外周径が拡径されており、シム１０とともにスプリング１１を軸方向に支持するスプリング座として機能する。これにより、筒状部材３７は、スプリング１１により軸方向後方に付勢されて本体３の軸方向先端（チップパッキン２０ｂの軸方向先端）に液密的に当接することで、自身の内周側を高圧流路１３に対して液密的に区画する（なお、この筒状部材３７と本体３との当接態様については後に詳述する）。そして、筒状部材３７の内周側に形成される空間は、本体３と噴射ノズル２との締結により、本体３の低圧流路２３と連通することで低圧流路２３の一部をなす（以下、筒状部材３７の内周側の低圧流路２３をノズル側低圧路４４と呼ぶ）。

そして、ノズル側低圧路４４には、筒状部材３７とノズルニードル７との摺動クリアランス３９を通じてノズル側環状高圧路４０から燃料が低圧化して流れ込んでいる。
また、ノズル側低圧路４４では、コマンドピストン１９の先端がノズルニードル７の後端に当接しており、この当接によって、制御室１８の燃料圧による付勢力が、ノズルニードル７に伝達されている。

また、インジェクタ１では、本体３の高圧流路１３とノズル側環状高圧路４０との連通を確保しやすくするため、次のような構成が採用されている。
まず、筒状部材３７の後方部４３は先端部４２よりも外周径が小径に設けられ、後方部４３とノズルボディ８との間に形成されるノズル側環状高圧路４０は、先端部４２とノズルボディ８との間に形成されるノズル側環状高圧路４０よりも断面積が大きくなっている。

また、チップパッキン２０ｂでは、高圧流路１３が軸方向先方に向かって内周側に傾斜して貫通するように設けられている（以下、チップパッキン２０ｂの高圧流路１３を傾斜高圧路４７と呼ぶ。）。

また、チップパッキン２０ｂでは、低圧流路２３が中央部を軸方向に貫通するように設けられている（以下、チップパッキン２０ｂの中央部で軸方向に設けられた低圧流路２３を先端中央低圧路４７ａと呼ぶ。）。そして、本体３と噴射ノズル２との締結により先端中央低圧路４７ａとノズル側低圧路４４とが連通することで、ノズル側低圧路４４は低圧流路２３の一部をなす。

また、チップパッキン２０ｂは、コマンドピストン１９の先端部を先端中央低圧路４７ａに受け入れて摺動自在に支持するように設けられており、コマンドピストン１９は、自身の先端部と後端部とにおいて摺動自在に支持されている。そして、コマンドピストン１９の先端部では、主に先端中央低圧路４７ａにおける燃料の通過を確保してノズル側低圧路４４と本体側貫通低圧路２８との間で燃料を自在に流動させるため、外周面が面取りされて軸方向に平行な平坦面４８が設けられている。なお、コマンドピストン１９の先端は、先端中央低圧路４７ａから先端側に突出してノズル側低圧路４４に入り込み、ノズルニードル７の後端に当接している。

このため、摺動クリアランス３９を介してリークした燃料は、ノズル側低圧路４４を通過した後、先端中央低圧路４７ａを通って本体側貫通低圧路２８に流入する。
なお、チップパッキン２０ｂの軸方向後端には、本体側環状低圧路２７と本体側貫通低圧路２８との連通を可能とするために窪み４９が設けられており、窪み４９も低圧流路２３をなす。また、先端中央低圧路４７ａは窪み４９に開口しており、先端中央低圧路４７ａに流入した燃料は窪み４９を通って本体側貫通低圧路２８に流入する。

さらに、シリンダ９は、軸方向の中央部および先端部が後端部よりも縮径するように設けられており、ノズルニードル７は、縮径したシリンダ９の中央部においてノズルボディ８により摺動自在に支持されている。また、ノズルニードル７は、ノズルボディ８に摺接する自身の中央部５１よりも先端側の先端部５２によりノズル室１２を形成する。そして、中央部５１では、ノズル側環状高圧路４０とノズル室１２との連通を確保するため、外周面が面取りされて軸方向に平行な平坦面５３が設けられている。

〔筒状部材３７と本体３との当接態様〕
本実施例では、筒状部材３７と本体３（チップパッキン２０ｂ）との軸方向の当接は、筒状部材３７が本体３に対して軸方向に傾斜する方向へ相対移動可能となっている。
すなわち、筒状部材３７のチップパッキン２０ｂに当接する接触面を筒状部材接触面５７とし、チップパッキン２０ｂの筒状部材３７に当接する接触面を本体接触面５８とすると、筒状部材接触面５７及び本体接触面５８とは共に球面状を呈し、筒状部材３７とチップパッキン２０ｂとは線接触によって当接している。

具体的には、筒状部材接触面５７は、筒状部材３７の軸方向後端面が軸方向後端側に突出する球面状に形成されることにより構成されている。
また、本体接触面５８は、チップパッキン２０ｂの軸方向先端面の貫通穴６１の開口縁が軸方向先端側に凹む凹状の球面に形成されることで構成されている。なお、貫通穴６１は、上述の先端中央低圧路４７ａを形成するチップパッキン２０ｂの中央部に貫通する穴である。
そして、筒状部材接触面５７の球面の曲率半径は、本体接触面５８の球面の曲率半径よりも小さく形成されている。

〔実施例１の効果〕
実施例１のインジェクタ１によれば、噴射ノズル２は、ノズルニードル７を軸方向に摺動自在に支持してノズルニードル７との間に摺動クリアランス３９を形成する筒状部材３７を有する。また、ノズルニードル７および筒状部材３７は、シリンダ９に収容されてノズルボディ８との間にノズル側環状高圧路４０を形成し、ノズル側環状高圧路４０は、本体３の傾斜高圧路４７と連通する。

さらに、筒状部材３７は、スプリング１１により軸方向後方に付勢されて本体３の軸方向先端に当接することで、自身の内周側にノズル側低圧路４４を形成するとともにノズル側低圧路４４とノズル側環状高圧路４０とを液密的に区画する。そして、ノズル側低圧路４４には、摺動クリアランス３９を通じてノズル側環状高圧路４０から燃料が低圧化して流れ込む。

これにより、噴射ノズル２において高圧流路１３を設けるため、袋穴を形成したり、ノズルボディ８にサイド流路を設けて袋穴に接続したりしなくても、ノズル側環状高圧路４０と傾斜高圧路４７との連通により、噴射ノズル２内に高圧の燃料を供給することができる。このため、袋穴とサイド流路との接続によって生じる突起の耐圧性低下を考慮することなく、噴射圧を高圧化することができる。

また、噴射圧の高圧化に伴い摺動クリアランス３９を通る燃料が高圧化しても、筒状部材３７には外周側から高圧の燃料圧が作用するので、摺動クリアランス３９は拡大しなくなる。
以上により、噴射圧の高圧化進展に伴い顕在化すると考えられる事態（袋穴とサイド流路との接続によって生じる突起の耐圧性低下、およびノズルニードル７の外周に形成される摺動クリアランス３９の拡大）を回避することができる。

また、本実施例では、筒状部材３７とチップパッキン２０ｂとの軸方向の当接は、筒状部材３７が本体３に対して軸方向に傾斜する方向へ相対移動可能となっている。
これによれば、ノズルニードル７が傾いた場合に、筒状部材３７もノズルニードル７の傾きに追従して傾くことが可能になる。

図２（ｂ）の比較例に示すように、筒状部材３７と本体３とが相対的に傾斜移動できないように当接している場合（例えば、筒状部材３７と本体３が軸方向において面接触している場合）には、筒状部材３７はノズルボディ８に対しても傾斜移動が不可能となる。
このため、ノズルニードル７が傾いた際に、ノズルニードル７の後端部３８が筒状部材３７の先端部と後端部の２点で接触して、ノズルニードル７と筒状部材３７との間の摺動性が悪くなる虞がある。

そこで、比較例の場合には、摺動性の悪化を防ぐために、摺動クリアランスを大きくする手段が考えられるが、この手段を講じると、摺動クリアランスからのリーク量低減という課題を達成しにくくなる。

これに対して、本実施例では、ノズルニードル７が傾いた場合に、筒状部材３７もノズルニードル７の傾きに追従して傾くことを可能にすることで、ノズルニードル７が傾いた場合にも筒状部材３７とノズルニードル７との径方向の相対位置関係が維持されるため、摺動クリアランス３９を大きくする必要はない。すなわち、摺動クリアランス３９を小さく設定することができるので、摺動クリアランス３９からのリーク量を低減することができる。

〔実施例２〕
実施例２のインジェクタ１の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図３（ａ）を用いて説明する。
本実施例では、筒状部材３７の後端面が軸方向に垂直な平面となっており、この平面が筒状部材接触面５７となっている。
そして、本体３は、チップパッキン２０ｂの貫通穴６１の周囲にリング状の凸部６３を有しており、凸部６３の先端面が凸曲面を呈して、本体接触面５８をなしている。

これにより、筒状部材３７とチップパッキン２０ｂとは線接触によって当接する。
すなわち、筒状部材３７とチップパッキン２０ｂとの軸方向の当接は、筒状部材３７が本体３に対して軸方向に傾斜する方向へ相対移動可能となっている。
従って、本実施例でも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

〔実施例３〕
実施例３のインジェクタ１の構成を、実施例２とは異なる点を中心に、図３（ｂ）を用いて説明する。
本実施例では、筒状部材３７の後端部が軸方向後端側へ向うにつれて径小に形成されており、筒状部材接触面５７は円錐面となっている。

これによっても、筒状部材３７とチップパッキン２０ｂとは線接触によって当接する。
すなわち、筒状部材３７とチップパッキン２０ｂとの軸方向の当接は、筒状部材３７が本体３に対して軸方向に傾斜する方向へ相対移動可能となっている。
従って、本実施例でも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

〔実施例４〕
実施例４のインジェクタ１の構成を、実施例４とは異なる点を中心に、図３（ｃ）を用いて説明する。
本実施例では、筒状部材３７の後端面にリング状の溝６５が形成されており、溝６５の底面が曲面状を呈して、筒状部材接触面５７をなしている。
そして、本体３は、チップパッキン２０ｂの先端面の溝６５の位置に対応した位置にリング状の凸部６６を有しており、凸部６６の先端面が曲面状を呈して、本体接触面５８をなしている。

１インジェクタ
２噴射ノズル
３本体
６噴孔
７ノズルニードル
８ノズルボディ
９シリンダ
１１スプリング（付勢手段）
１３高圧流路
２３低圧流路
３７筒状部材
３９第１の摺動クリアランス（摺動クリアランス）
４０ノズル側環状高圧路（環状の燃料流路、噴射ノズルの高圧流路）
４４ノズル側低圧路（筒状部材の内周側の低圧流路）
４７ａ先端中央低圧路（本体の低圧流路）
５７筒状部材接触面（筒状部材の本体との接触面）
５８本体接触面（本体の筒状部材との接触面）

Claims

高圧の燃料を噴射する噴射ノズルと、燃料供給源から高圧の燃料を受け入れる本体とを備え、前記噴射ノズルを前記本体の軸方向先端に締結することで構成されるインジェクタにおいて、
前記本体は、高圧の燃料が流れる高圧流路の一部、および高圧流路の燃料圧よりも低圧の燃料が流れる低圧流路の一部を有し、前記本体の高圧流路は前記本体の軸方向先端に開口しており、
前記噴射ノズルは、
噴孔を有するノズルボディと、
このノズルボディに収容され、軸方向に移動して前記噴孔を開閉するノズルニードルと、
前記ノズルボディとは別体の筒状に設けられ、前記ノズルニードルを内周側で軸方向に摺動自在に支持して前記ノズルニードルとの間に摺動クリアランスを形成する筒状部材とを有し、
前記ノズルボディは、略円筒状に設けられて軸方向後端に開口するとともに前記噴孔に通じるシリンダを有し、
前記ノズルニードルおよび前記筒状部材は、前記シリンダに収容されて前記ノズルボディとの間に環状の燃料流路を形成し、
前記噴射ノズルは、前記環状の燃料流路が前記本体の高圧流路と連通するように前記本体の軸方向先端に締結され、前記環状の燃料流路は、前記本体の高圧流路と連通することで前記噴射ノズルの高圧流路の一部をなし、
前記筒状部材は、所定の付勢手段により軸方向後方に付勢されて前記本体の軸方向先端に液密的に当接するとともに、前記筒状部材の前記本体との接触面もしくは前記本体の前記筒状部材との接触面のいずれか一方、もしくは両方が曲面状に形成されることで、前記本体に対して傾斜移動可能に当接しており、
前記本体の低圧流路には、前記摺動クリアランスを通じて前記噴射ノズルの高圧流路から燃料が低圧化して流れ込むことを特徴とするインジェクタ。