JP2012140930A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性に優れた構造によって安定した燃料噴射特性を実現する。
【解決手段】燃料噴射装置１０は、ノズルニードル９０の端部に圧力室３４を区画するシリンダ８０を備える。シリンダ８０内には、制御部材としてのフローティングプレート１００が配置されている。環状のガイド部材１２０は、オリフィス部材５０の円周面５７と、ノズルボディ４０の円周面４４とを基準面として、それらを整列させる。このため、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とが径方向に関して位置決めされる。ノズルボディ４０は、ノズルニードル９０を介してフローティングプレート１００の位置を規定している。従って、オリフィス部材５０に対してフローティングプレート１００を正規の位置に配置することができる。この結果、安定した燃料噴射特性が得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材に作用する燃料圧力を調節することにより弁部材の動きを制御する燃料噴射装置に関する。

特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材に燃料圧力を作用させる圧力室と、この圧力室の圧力を調節することによって弁部材を移動させる圧力調節機構とを備える燃料噴射装置が開示されている。これらの燃料噴射装置においては、圧力調節機構は、電磁弁の開閉によって生じる圧力変化に応答して移動する圧力応動型の制御部材を用いることが提案されている。この種の燃料噴射装置においては、期待された性能を発揮するために、複数の部材が正確に位置決めされることが重要であった。

欧州特許第１６５６４９８号明細書 特開平６−１０８９４８号公報 特許第４０５４６２１号公報

燃料供給装置における複数の部品を正規の位置に整列させるために、ピンを用いることが考えられる。図７は、アライメント用のピンを採用した比較例に係る燃料噴射装置Ｐ１０の断面図である。噴孔を開閉するニードルＰ１は、噴孔が形成されたノズルボディＰ２内に収容されている。ノズルボディＰ２は、リテーニングナットＰ４によってオリフィス部材Ｐ３に固定されている。ノズルボディＰ２内には、シリンダＰ５が配置されている。シリンダＰ５内には、ニードルＰ１の端部がピストンとして挿入されている。シリンダＰ５は、オリフィス部材Ｐ３に押し付けられている。シリンダＰ５内には、圧力室が区画形成されている。圧力室内には、制御部材としてのフローティングプレートＰ６が配置されている。フローティングプレートＰ６は、圧力室への燃料の流入と、圧力室からの燃料の流出とを制御する。

ノズルボディＰ２とオリフィス部材Ｐ３との間には、ピンＰ７１、Ｐ７２が設けられている。ピンＰ７１、Ｐ７２は、ノズルボディＰ２とオリフィス部材Ｐ３とを正規の位置において整列させる。ノズルボディＰ２には、ピンＰ７１を収容するための穴Ｐ８１と、ピンＰ７２を収容するための穴Ｐ８２とが形成されている。オリフィス部材Ｐ３には、ピンＰ７１を収容するための穴Ｐ９１と、ピンＰ７２を収容するための穴Ｐ９２とが形成されている。

ところが、ピンＰ７１、Ｐ７２を使用するアライメント構造は、大きい誤差を生じる複数の要因を有している。例えば、穴Ｐ８１、Ｐ８２、Ｐ９１、Ｐ９２の位置の誤差、穴Ｐ８１、Ｐ８２、Ｐ９１、Ｐ９２の大きさの誤差、ピンＰ７１、Ｐ７２の大きさの誤差などの要因が、ノズルボディＰ２とオリフィス部材Ｐ３との間にずれを生じさせる。

例えば、ノズルボディＰ２とオリフィス部材Ｐ３との間のずれは、ノズルボディＰ２の位置精度を低下させる。また、上記ずれは、燃料の通路の連通状態を変化させるおそれがある。このため、上記ずれに起因して、燃料噴射特性が変化するおそれがあった。また、複数の製品毎に、燃料噴射特性の差を生じるおそれがあった。このような問題点は、シリンダＰ５を備える燃料噴射装置においても、シリンダＰ５を備えない燃料噴射装置においても、生じる問題点であった。また、このような問題点は、圧力応動型の制御部材を備える燃料噴射装置においても、圧力応動型の制御部材を備えない燃料噴射装置においても、生じる問題点であった。

さらに、シリンダＰ５を採用する燃料噴射装置においては、ノズルボディＰ２とオリフィス部材Ｐ３との間のずれは、例えば、オリフィス部材Ｐ３とシリンダＰ５との径方向のずれを生じさせる。このずれに起因して、所期の燃料噴射特性が得られないことがあった。また、複数の製品毎に、燃料噴射特性の差を生じるおそれがあった。

さらに、フローティングプレートＰ６を採用する燃料噴射装置においては、ずれの影響が顕著に表れることがあった。図８は、比較例の燃料噴射装置Ｐ１０のずれた配置を示す拡大断面図である。図９は、比較例の燃料噴射装置Ｐ１０のずれた配置を示す平面図である。ノズルボディＰ２とオリフィス部材Ｐ３とがずれると、オリフィス部材Ｐ３の中心軸ＡＸＰ３と、シリンダＰ５の中心軸ＡＸＰ５とが正規の位置からずれる。この場合、オリフィス部材Ｐ３とフローティングプレートＰ６との接触部ＣＳは、図示されるように、偏りを生じる。しかも、この偏り量は一定ではない。このため、フローティングプレートＰ６に作用する圧力にも偏りが生じる。この結果、フローティングプレートＰ６が、期待された挙動を示さない。例えば、期待された燃料噴射特性を実現できない場合があった。また、フローティングプレートＰ６の挙動が不安定となるため、燃料噴射特性が不安定となるおそれがあった。また、複数の製品毎に、フローティングプレートＰ６が異なる挙動を示し、燃料噴射特性の差を生じるおそれがあった。

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、部品間の径方向に関する正確な位置決めが可能な燃料噴射装置を提供することである。

本発明の他の目的は、生産性に優れた構造によって部品間の径方向に関する正確な位置決めが可能な燃料噴射装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、安定した燃料噴射特性を発揮する燃料噴射装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、生産性に優れた構造によって安定した燃料噴射特性を発揮する燃料噴射装置を提供することである。

本発明の具体的な目的のひとつは、圧力室を区画するシリンダを備える燃料噴射装置の燃料噴射特性を改善することである。

本発明の具体的な目的のひとつは、シリンダ内に制御部材を備える燃料噴射装置の燃料噴射特性を改善することである。

本発明は上記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に記載の発明は、高圧燃料の通路が内部に形成され、高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する噴孔（１１）が先端部に形成された弁本体（４０）と、弁本体の内部において弁本体の軸方向に移動し、噴孔への高圧燃料の供給を断続する弁部材（９０）と、弁部材の端部に面して形成され、弁部材に作用する燃料の圧力を調節することにより弁部材の移動を制御する圧力室（３４）を区画するとともに、圧力室の燃料圧力を調節するための燃料が通過する制御通路（３１、３２、２３５）を形成するハウジング部材（５０、２５０ｂ）と、圧力室に配置され、ハウジング部材に接離することにより、少なくとも流入路と圧力室との連通を断続するとともに、弁本体によって径方向の位置が規定される制御部材（１００）と、弁本体（４０）の円周面（４４）に嵌め合わされるとともに、ハウジング部材（５０、２５０ｂ）の円周面（５７）に嵌め合わされ、弁本体とハウジング部材とを径方向に関して位置決めする環状の位置決め部材（１２０）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、環状の位置決め部材によって弁本体とハウジング部材とが径方向に関して正確に位置決めされる。このため、弁本体とハウジング部材との間の径方向の位置ずれに起因する噴射特性の不安定を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、弁本体、および／またはハウジング部材は、位置決め部材を軸方向に関して位置決めする段差面（５８）を有することを特徴とする。この構成によると、位置決め部材を軸方向に関して位置決めすることができる。

請求項３に記載の発明は、位置決め部材の軸方向長さ（ＧＣ）は、段差面（５８）に隣接する円周面（５７）の軸方向長さ（ＲＬ）より長い（ＧＣ＞ＲＬ）ことを特徴とする。この構成によると、弁本体とハウジング部材とのいずれか一方と位置決め部材とを嵌め合わせた後に、位置決め部材が突出した状態となる。このため、弁本体とハウジング部材との他方と、位置決め部材の突出部分とを嵌め合わせる作業が容易になる。

請求項４に記載の発明は、ハウジング部材と弁部材との間に配置され、弁部材を閉弁方向へ付勢するリターンスプリング（９７）を備え、円周面（５７）の軸方向長さ（ＲＬ）と、位置決め部材の軸方向長さ（ＧＣ）とは、円周面から軸方向へ突出する位置決め部材の突出量（ＧＰ）がリターンスプリング（９７）の圧縮量（ＳＰ）より長く（ＧＰ＞ＳＰ）なるように設定されていることを特徴とする。この構成によると、リターンスプリングが自由長にあるときでも位置決め部材の突出部分に弁本体またはハウジング部材を嵌め合わせることができる。

請求項５に記載の発明は、位置決め部材の厚さ（ＧＷ）は、段差面（５８）の幅（ＲＷ）以下（ＧＷ≦ＲＷ）であることを特徴とする。この構成によると、位置決め部材を段差の範囲内に収容することができる。

請求項６に記載の発明は、位置決め部材は、弁本体（４０）および／またはハウジング部材（５０、２５０ｂ）を嵌め合い位置へ案内する傾斜面（１２２、１２３）を有することを特徴とする。この構成によると、傾斜面によって弁本体、および／またはハウジング部材を位置決め部材との嵌め合い位置へ案内することができる。このため、弁本体、および／またはハウジング部材を位置決め部材の内部へ挿入する作業が容易になる。

請求項７に記載の発明は、位置決め部材（１２０）は、弁本体（４０）の外周の円周面（４４）に嵌め合わされるとともに、ハウジング部材（５０，２５０ｂ）の外周の円周面（５７）に嵌め合わされており、さらに、弁本体とハウジング部材とにわたって配置され、位置決め部材（１２０）より径方向外側に位置し、弁本体とハウジング部材とを軸方向に固定する固定部材（７０）を備え、固定部材（７０）により位置決め部材を軸方向に関して保持することを特徴とする。この構成によると、弁本体とハウジング部材とを軸方向に関して固定する固定部材、例えばリテーナナットによって、位置決め部材を軸方向に関して保持することができる。

請求項８に記載の発明は、弁部材の端部に設けられたピストン部（９１）を収容するとともに、ハウジング部材（５０、２５０ｂ）に押し付けて配置され、ハウジング部材とともに圧力室（３４）を区画するシリンダ（８０）を備え、シリンダの径方向の位置が弁部材によって規定され、さらに弁部材の径方向の位置が弁本体によって規定されていることを特徴とする。この構成によると、ハウジング部材に押し付けられるシリンダの径方向の位置は、弁部材を介して弁本体によって規定される。弁本体とハウジング部材とが、位置決め部材によって正確に位置決めされるから、シリンダもハウジング部材に対して正確に位置決めされる。

請求項９に記載の発明は、制御通路は、圧力室に燃料を流入させる流入路（３１）、および圧力室から燃料を流出させる流出路（３２）を含み、さらに、圧力室に配置され、ハウジング部材に接離することにより、少なくとも流入路と圧力室との連通を断続するとともに、弁本体によって径方向の位置が規定される制御部材（１００）を備え、制御部材（１００）の径方向の位置がシリンダによって規定され、ハウジング部材と制御部材（１００）とが、流入路と圧力室との連通を断続するための平面シールを形成していることを特徴とする。この構成によると、制御部材の径方向の位置は、シリンダと弁部材とを介して弁本体によって規定される。すなわち、制御部材とハウジング部材とが径方向に関して正確に位置決めされる。さらに、ハウジング部材と制御部材との間には、制御部材の径方向の位置ずれを許容する平面シールが設けられている。このような構成においても、制御部材を正規の位置に位置決めできる。このため、平面シールのシール面の偏りを抑制することができる。この結果、ハウジング部材と制御部材との間の径方向の位置ずれに起因する噴射特性の不安定を抑制することができる。

請求項１０に記載の発明は、制御通路は、圧力室への燃料の流入、および圧力室からの燃料の流出に共通に利用される共通通路（２３５）を含むことを特徴とする。この構成によると、共通通路をもつ燃料噴射装置においても、弁本体とハウジング部材とを径方向に関して正確に位置決めすることができる。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明を適用した第１実施形態に係る燃料供給システムを示すブロック図である。 第１実施形態の燃料噴射装置を示す断面図である。 第１実施形態の燃料噴射装置を示す拡大断面図である。 第１実施形態の燃料噴射装置を示す拡大断面図である。 第１実施形態の燃料噴射装置の正規の配置を示す拡大断面図である。 第１実施形態の燃料噴射装置の正規の配置を示す平面図である。 比較例の燃料噴射装置の断面図である。 比較例の燃料噴射装置のずれた配置を示す拡大断面図である。 比較例の燃料噴射装置のずれた配置を示す平面図である。 本発明を適用した第２実施形態の燃料噴射装置を示す拡大断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士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、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る燃料供給システム１を示すブロック図である。燃料供給システム１には、第１実施形態に係る燃料噴射装置１０が用いられている。燃料供給システム１は、内燃機関２に燃料を供給する。内燃機関２は、多気筒のディーゼル機関である。内燃機関２のヘッド部材２ａは、燃焼室２ｂを区画している。燃料供給システム１は、直接噴射式燃料供給システムである。燃料噴射装置１０は、燃焼室２ｂ内に向けて直接的に燃料を噴射する。燃料供給システム１は、燃料タンク３、フィードポンプ４、高圧燃料ポンプ５、コモンレール６、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control
Unit）７、および燃料噴射装置１０を備える。

フィードポンプ４は、電動式のポンプである。フィードポンプ４は、燃料タンク３内に収容されている。フィードポンプ４は、高圧燃料ポンプ５に燃料配管８ａによって接続されている。フィードポンプ４は、燃料タンク３内の液相燃料に、所定のフィード圧を与え、高圧燃料ポンプ５に供給する。燃料配管８ａには、燃料の圧力を所定値に調節する調圧弁を設けることができる。

高圧燃料ポンプ５は、内燃機関２に取り付けられている。高圧燃料ポンプ５は、内燃機関２の出力軸によって駆動される。高圧燃料ポンプ５は、コモンレール６に燃料配管８ｂによって接続されている。高圧燃料ポンプ５は、フィードポンプ４によって供給された燃料にさらに圧力を加えて、コモンレール６に供給する。高圧燃料ポンプ５は、ＥＣＵ７と電気的に接続された電磁弁を有している。この電磁弁の開閉は、ＥＣＵ７によって制御される。ＥＣＵ７は、高圧燃料ポンプ５からコモンレール６に供給される燃料の圧力を所定の圧力に調節するように電磁弁を制御する。

コモンレール６は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料からなる管状の部材である。コモンレール６には、気筒数に応じた複数の分岐部６ａが形成されている。ひとつの分岐部６ａは、供給流路８ｃを形成する燃料配管によって、ひとつの燃料噴射装置１０に接続されている。燃料供給システム１は、複数の燃料噴射装置１０を備える。燃料噴射装置１０と高圧燃料ポンプ５とは、戻り流路８ｄを形成する燃料配管によって接続されている。コモンレール６は、高圧燃料ポンプ５から供給された高圧燃料を一時的に蓄える。コモンレール６は、高圧燃料を、複数の燃料噴射装置１０に供給流路８ｃを介して分配する。コモンレール６は、軸方向の両端部のうち、一方の端部にコモンレールセンサ６ｂを有する。コモンレール６は、他方の端部に圧力レギュレータ６ｃを有する。コモンレールセンサ６ｂは、ＥＣＵ７に電気的に接続されており、高圧燃料の圧力および温度を検出してＥＣＵ７に出力する。圧力レギュレータ６ｃは、高圧燃料の圧力を一定に調節するとともに、余剰分の燃料を減圧して排出する。圧力レギュレータ６ｃを通過した余剰分の燃料は、コモンレール６と燃料タンク３との間を接続する燃料配管８ｅ内の流路を介して、燃料タンク３へ戻される。

燃料噴射装置１０は、噴孔１１から燃焼室２ｂ内へ高圧燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁である。燃料噴射装置１０は、噴孔１１からの高圧燃料の噴射を、ＥＣＵ７からの制御信号に応じて制御する弁機構を備えている。弁機構は、高圧燃料の噴射を断続する主弁１２と、制御弁１３とを含む。燃料噴射装置１０は、弁機構を駆動し、制御するために供給流路８ｃから供給された高圧燃料の一部を使用する。弁機構を駆動し、制御するために使用された燃料は、燃料噴射装置１０と高圧燃料ポンプ５との間を連通する戻り流路８ｄに排出され、高圧燃料ポンプ５へ戻される。燃料噴射装置１０は、内燃機関２のヘッド部材２ａの挿入孔に挿入されて、取り付けられている。燃料噴射装置１０は、１６０から２２０メガパスカル（ＭＰａ）程度の高圧燃料を噴射する。

ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。ＥＣＵ７は、複数のセンサと電気的に接続されている。複数のセンサには、上述したコモンレールセンサ６ｂ、内燃機関２の回転速度を検出する回転速度センサ、スロットル開度を検出するスロットルセンサ、吸入吸気量を検出するエアフローセンサ、過給圧を検出する過給圧センサ、冷却水温を検出する水温センサ、および潤滑油の油温を検出する油温センサ等を含むことができる。ＥＣＵ７は、センサからの情報に基づいて、高圧燃料ポンプ５の電磁弁および燃料噴射装置１０の弁機構の開閉を制御するための電気信号を、高圧燃料ポンプ５の電磁弁および燃料噴射装置１０に出力する。

図２は、第１実施形態の燃料噴射装置１０を示す断面図である。図３は、第１実施形態の燃料噴射装置１０を示す拡大断面図である。上述の断面図には、通路配置をわかり易く示すために、異なる箇所の断面が図示されている。燃料噴射装置１０は、電磁式の駆動部２０、ボディ３０、ノズルニードル９０、およびフローティングプレート１００を備える。

図２において、駆動部２０は、ボディ３０内に収容されている。駆動部２０は、パイロット式の電磁弁である。駆動部２０は、制御弁１３を構成する。駆動部２０は、ソレノイド２１、固定子２２、可動子２３、スプリング２４、バルブシート部材２５、およびターミナル２６を有している。ターミナル２６は、通電部材である。ターミナル２６の一方の端部は、ボディ３０から外部に露出している。ターミナル２６の他方の端部は、ソレノイド２１と接続されている。ソレノイド２１は、ターミナル２６を介してＥＣＵ７からのパルス電流の供給を受ける。ソレノイド２１は、通電されると磁界を発生させる。固定子２２は、磁性材料によって形成された円筒状の部材である。固定子２２は、ソレノイド２１によって発生された磁束を案内する。可動子２３は、磁性材料によって形成された二段円柱状の部材である。可動子２３は、固定子２２の軸方向先端側に配置されている。可動子２３は、ソレノイド２１が励磁されると、固定子２２に向けて吸引される。スプリング２４は、コイルスプリングである。スプリング２４は、可動子２３を固定子２２から離間させる方向に付勢している。バルブシート部材２５は、ボディ３０の制御弁座部５２とともに圧力制御弁２７を形成している。バルブシート部材２５は、可動子２３の軸方向の端部に設けられている。バルブシート部材２５は、制御弁座部５２に着座し、流体の流通を阻止することができる。ソレノイド２１が励磁されないとき、バルブシート部材２５は、スプリング２４の付勢力によって制御弁座部５２に着座している。ソレノイド２１が励磁されると、バルブシート部材２５は、制御弁座部５２から離座する。

ボディ３０は、ノズルボディ４０、オリフィス部材５０、ホルダ６０、リテーニングナット７０、およびシリンダ８０を有している。ノズルボディ４０、オリフィス部材５０、およびホルダ６０は、噴孔１１が設けられた先端側から、この順序で並んでいる。ボディ３０は、流入路３１、流出路３２、主供給路３３、および圧力室３４を区画形成している。ボディ３０は、オリフィス部材５０の下面によって、圧力室３４に露出する当接面５１を提供する。流入路３１の一端は、供給流路８ｃに連通している。流入路３１の他端は、当接面５１に開口する流入口３１ａに連通している。流出路３２の一端は、圧力制御弁２７を介して戻り流路８ｄに連通している。流出路３２の他端は、当接面５１に開口する流出口３２ａに連通している。圧力室３４は、シリンダ８０と、オリフィス部材５０と、ノズルニードル９０とによって区画されている。圧力室３４には、供給流路８ｃを通過した高圧燃料が流入口３１ａから流入することができる。圧力室３４内の燃料は、流出口３２ａを経由して戻り流路８ｄに流出することができる。流入路３１と流出路３２とは、圧力室３４の燃料圧力を調節するための燃料が通過する制御通路を提供する。

ノズルボディ４０は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる有底円筒状の部材である。ノズルボディ４０は、ノズルニードル収容部４１、弁座部４２、および噴孔１１を有している。ノズルニードル収容部４１は、ノズルボディ４０の軸方向に沿って形成され、ノズルニードル９０を収容する円筒穴である。ノズルニードル収容部４１内には、高圧燃料が供給される。弁座部４２は、ノズルニードル収容部４１の底壁に形成されている。弁座部４２は、ノズルニードル９０の先端と接触するように形成されている。弁座部４２は、高圧燃料の流通を断続する主弁の固定側弁座を提供する。噴孔１１は、弁座部４２より下流側に位置している。噴孔１１は、ノズルボディ４０の内側から外側に向けて放射状に複数形成されている。噴孔１１を通過することで、高圧燃料は、微粒化され、および拡散して空気と混合し易い状態となる。ノズルボディ４０は、ノズル部材、または弁本体とも呼ばれる。ノズルボディ４０は、高圧燃料の通路が内部に形成され、高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する噴孔１１が先端部に形成された部材である。

シリンダ８０は、金属材料よりなる円筒状の部材である。シリンダ８０は、オリフィス部材５０およびノズルニードル９０とともに圧力室３４を区画する。シリンダ８０は、ノズルニードル収容部４１内に、ノズルニードル収容部４１と同軸となるように配置されている。シリンダ８０の一方の端面は、オリフィス部材５０側に配置されている。シリンダ８０の一方の端面は、オリフィス部材５０の当接面５１に押し付けられている。この結果、シリンダ８０は、オリフィス部材５０に固定され、保持されている。シリンダ８０は、オリフィス部材５０に対して移動可能であるが、圧力室３４を区画する部材として、オリフィス部材５０に属する部材として見ることができる。一方で、シリンダ８０は、その径方向の位置がノズルニードル９０を介してノズルボディ４０によって規定されるから、ノズルボディ４０に属する部材としても見ることができる。

図３において、オリフィス部材５０は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる円柱状の部材である。オリフィス部材５０は、ノズルボディ４０とホルダ６０との間に配置され、保持されている。オリフィス部材５０は、当接面５１、制御弁座部５２、流入路３１、流出路３２、および主供給路３３を形成している。当接面５１は、オリフィス部材５０のノズルボディ４０側の端面の径方向中央部に形成されている。当接面５１は、シリンダ８０によって囲まれて円形をなしている。制御弁座部５２は、オリフィス部材５０の軸方向の両端面のうち、ホルダ６０側の端面に形成されている。制御弁座部５２は、バルブシート部材２５とともに圧力制御弁２７を構成している。流入路３１は、オリフィス部材５０の中心軸に対して傾斜している。流出路３２は、当接面５１の径方向中央部から、制御弁座部５２に向って延びている。流出路３２は、オリフィス部材５０の中心軸に対して傾斜している。主供給路３３は、供給流路８ｃとノズルニードル収容部４１とを連通している。

オリフィス部材５０は、フローティングプレート１００に対向する面に、流入凹部５３と、流出凹部５４と、二重環状の当接面５１を形成している。流入凹部５３は、オリフィス部材５０の中心軸ＡＸ５０と同心状の環状の溝状に形成されている。流入凹部５３は、当接面５１の頂面から窪んでいる。流入凹部５３には、流入口３１ａが開口している。流出凹部５４は、中心軸ＡＸ５０と同心状の円形の溝状に形成されている。流出凹部５４は、オリフィス部材５０の径方向中央部に設けられている。流出凹部５４は、当接面５１の頂面から円形に窪んでいる。流入凹部５３は、流出凹部５４の径方向外側に位置する。流入凹部５３と流出凹部５４との間には、当接面５１の内環が位置している。流入凹部５３と流出凹部５４とは、当接面５１の内環によって提供される平面シールによって仕切られる。平面シールは、当接面５１の頂面とフローティングプレート１００とが接触するとき、流入凹部５３と流出凹部５４とを完全に仕切る。流入凹部５３の径方向外側には、当接面５１の外環が位置している。流入凹部５３とノズルニードル収容部４１とは、当接面５１の外環によって提供される平面シールによって仕切られる。平面シールは、当接面５１の頂面とフローティングプレート１００とが接触するとき、流入凹部５３とノズルニードル収容部４１とを完全に仕切る。

オリフィス部材５０は、ノズルボディ４０に対向する端面に、主供給路３３より径方向外側に位置するシール面５５を備える。ノズルボディ４０は、オリフィス部材５０に対向する端面に、ノズルニードル収容部４１より径方向外側に位置するシール面４３を備える。これらシール面４３、５５は、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０との間において高圧燃料をシールするシール部を提供している。

オリフィス部材５０は、ハウジング部材、またはオリフィスプレートとも呼ばれる。オリフィス部材５０は、ノズルニードル９０の端部に面して形成され、ノズルニードル９０に作用する燃料の圧力を調節することによりノズルニードル９０の移動を制御する圧力室３４を区画する。さらに、オリフィス部材５０は、圧力室３４に高圧燃料を流入させる流入路３１および圧力室３４から燃料を流出させる流出路３２を形成する。

ホルダ６０は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる筒状の部材である。ホルダ６０は、軸方向に沿って形成される縦孔６１、６２、およびソケット部６３を有する。縦孔６１は、供給流路８ｃと流入路３１とを連通する燃料流路である。縦孔６２のオリフィス部材５０側には駆動部２０が収容されている。縦孔６２のオリフィス部材５０とは反対側には、縦孔６２の開口を閉塞するようソケット部６３が形成されている。ソケット部６３は、内部に駆動部２０のターミナル２６の一端が突出している。ソケット部６３は、ＥＣＵ７と接続されたプラグと嵌合可能なコネクタである。ソケット部６３とプラグとの接続により、ＥＣＵ７から駆動部２０へのパルス電流の供給が可能となる。

リテーニングナット７０は、金属材料よりなる二段円筒状の部材である。リテーニングナット７０は、ノズルボディ４０の一部と、オリフィス部材５０と、ホルダ６０の一部を収容している。リテーニングナット７０は、ホルダ６０のオリフィス部材５０に近い端部に螺合されている。リテーニングナット７０は、内周壁部に段差部７１を形成している。段差部７１は、ノズルボディ４０の移動を規制する。リテーニングナット７０がホルダ６０へ取り付けられると、ノズルボディ４０およびオリフィス部材５０が、ホルダ６０側に押し付けられる。ホルダ６０と、リテーニングナット７０とは、ノズルボディ４０およびオリフィス部材５０を軸方向に挟持し、固定している。ホルダ６０と、リテーニングナット７０とは、ノズルボディ４０およびオリフィス部材５０を軸方向に固定する固定部材である。

ノズルニードル９０は、高速度工具鋼等の金属材料よって形成された全体として円柱状の部材である。ノズルニードル９０は、ピストン部９１、摺動部９２、およびシート部９３を有する。ピストン部９１は、ノズルニードル９０の円柱状の外周壁のうち、シリンダ８０内に位置する部分である。ピストン部９１は、シリンダ８０内において、シリンダ８０の内面に対して摺動自在に支持されている。摺動部９２は、ノズルニードル９０の外周面に等間隔に形成されている。摺動部９２は、ノズルボディ４０の内面に接触している。摺動部９２は、ノズルニードル９０を、ノズルボディ４０内において軸方向に移動可能に案内する。シート部９３は、ノズルニードル９０の軸方向の両端部のうち、圧力室３４とは反対側となる端部に形成されている。シート部９３は、弁座部４２に着座可能である。シート部９３と弁座部４２は、ノズルニードル収容部４１内に供給された高圧燃料の噴孔１１への流れを断続する主弁１２を構成している。ノズルニードル９０の段差部には、環状の鍔部材９６が装着されている。ノズルニードル９０は、弁部材とも呼ばれる。ノズルニードル９０は、ノズルボディ４０の内部においてノズルボディ４０の軸方向に移動し、噴孔１１への高圧燃料の供給を断続する。

シリンダ８０とノズルニードル９０との間には、リターンスプリング９７が圧縮状態で配置されている。シリンダ８０は、オリフィス部材５０に接触しているから、リターンスプリング９７は、オリフィス部材５０とノズルニードル９０との間に配置されているといえる。ノズルニードル９０は、リターンスプリング９７によって閉弁方向へ付勢されている。リターンスプリング９７は、コイルスプリングである。リターンスプリング９７の軸方向の一端は、鍔部材９６に当接し、他端はシリンダ８０の端面に当接している。ノズルニードル９０は、ピストン部９１に作用する燃料の圧力と、ノズルニードル収容部４１内に供給された高圧燃料との圧力差に応答して、シリンダ８０の軸方向に沿って直線的に往復変位する。ノズルニードル９０は、シート部９３を弁座部４２に着座、または離座させることにより、主弁１２を開閉する。

シリンダ８０内には、フローティングプレート１００が収容されている。フローティングプレート１００は、圧力室３４への燃料の流入と流出とを制御する制御部材である。フローティングプレート１００は、駆動部２０、および圧力制御弁２７とともに制御弁１３を構成する。フローティングプレート１００は、金属材料よりなる円板状の部材である。フローティングプレート１００は、圧力室３４内に移動可能に配置されている。フローティングプレート１００の中心軸は、シリンダ８０の中心軸に沿って配置されている。フローティングプレート１００は、シリンダ８０と同軸上に配置されている。フローティングプレート１００は、主としてその軸方向に往復変位可能に配置されている。フローティングプレート１００の両端面のうち、当接面５１と対向する一方の端面は、当接面５１に当接可能である。フローティングプレート１００の外周面と、シリンダ８０との間には、燃料の流通を可能とする十分な大きさの隙間が形成されている。フローティングプレート１００の中央部には、連通孔１０１がフローティングプレート１００を軸方向に貫通して形成されている。連通孔１０１は、圧力室３４と流出路３２とを連通する。連通孔１０１は、絞り部でもある。連通孔１０１は、連通孔１０１を流れる燃料の流量を制限する。

フローティングプレート１００が当接面５１から離れているとき、流入口３１ａから流入した燃料は、フローティングプレート１００とシリンダ８０との間を通過して圧力室３４に流入する。フローティングプレート１００が当接面５１に着座しているとき、圧力室３４内の燃料は、連通孔１０１を経由して、流出口３２ａから流出することができる。フローティングプレート１００が当接面５１に着座しているとき、流入口３１ａと圧力室３４との間の連通は遮断される。フローティングプレート１００と、オリフィス部材５０とは、圧力室３４への高圧燃料の導入と、圧力室３４からの燃料の排出とを切替える流路切替え弁を提供している。

フローティングプレート１００は、圧力制御弁２７によって制御される圧力に応じて移動する圧力応動型の制御部材である。フローティングプレート１００は、圧力室３４に配置され、オリフィス部材５０に接離することにより、少なくとも流入路３１と圧力室３４との連通を断続する。さらに、フローティングプレート１００は、ノズルボディ４０によって径方向の位置が規定される部材である。オリフィス部材５０とフローティングプレート１００とは、流入路３１と圧力室３４との連通を断続するための平面シールを形成している。

プレートスプリング１１０は、コイルスプリングである。プレートスプリング１１０の軸方向の一端は、フローティングプレート１００の端面に着座している。プレートスプリング１１０の軸方向の他端は、ノズルニードル９０の受圧面９４に着座している。プレートスプリング１１０は、フローティングプレート１００とノズルニードル９０との間に、軸方向に縮められ状態で配置されている。プレートスプリング１１０はフローティングプレート１００を当接面５１に向けて付勢している。

図３において、ボディ３０は、シリンダ８０の内面によって、圧力室３４に露出する内壁面８１を提供する。内壁面８１は、大径部８２、および小径部８３を形成している。大径部８２は、シリンダ８０の軸方向においてオリフィス部材５０側に位置する。大径部８２の内部に、流入口３１ａおよび流出口３２ａが位置付けられている。小径部８３は、シリンダ８０の軸方向においてオリフィス部材５０とは反対側に位置する。小径部８３は、ノズルニードル９０の端部を、軸方向に沿って摺動可能に収容している。小径部８３は、シリンダ側の摺動面を提供する。小径部８３は、シリンダボアを形成している。また、シリンダ８０の内径は大径部８２から小径部８３に向かって縮径されている。

シリンダ８０は、ノズルニードル９０の端部に設けられたピストン部９１を収容する。シリンダ８０は、オリフィス部材５０に押し付けて配置されることによってオリフィス部材５０とともに圧力室３４を区画する。

ピストン部９１は、小径部８３内に位置している。ピストン部９１は、小径部８３に対して摺動自在に支持されている。ピストン部９１は、受圧面９４、およびスプリング収容部９５を形成する。受圧面９４は、ノズルニードル９０の軸方向の両端部のうち、シート部９３とは反対側となる、圧力室３４側の端部によって形成されている。受圧面９４は、圧力室３４を区画している。受圧面９４は、圧力室３４内の燃料の圧力を受ける。スプリング収容部９５は、受圧面９４の径方向中央部にノズルニードル９０と同軸に形成される円筒穴である。スプリング収容部９５は、プレートスプリング１１０の一部を収容している。

フローティングプレート１００は、シリンダ８０の大径部８２内に収容されている。フローティングプレート１００の外周面と、シリンダ８０の大径部８２との間には、燃料の流通を可能とする十分な大きさの隙間が形成されている。

燃料供給システム１は、燃料噴射装置１０に高圧燃料を供給する。燃料噴射装置１０は、ＥＣＵ７からの信号に応答して燃料を噴射する。

ＥＣＵ７からの信号がないとき、圧力制御弁２７は閉弁している。高圧燃料は、ノズルニードル収容部４１内に供給される。一方、流入口３１ａから流入凹部５３に供給された高圧燃料は、フローティングプレート１００を当接面５１からリフトさせるように作用する。このとき、流出凹部５４内の圧力は連通孔１０１によって圧力室３４内の圧力と等しい。このため、流入凹部５３内の高圧燃料は、フローティングプレート１００を押し下げ、圧力室３４に流入する。圧力室３４の圧力が上昇すると、フローティングプレート１００は、当接面５１に着座する。ノズルニードル収容部４１内の圧力と、圧力室３４内の圧力との差は小さいから、ノズルニードル９０は、弁座部４２に着座し、噴孔１１からの燃料噴射を停止させている。

ＥＣＵ７からの信号によってソレノイド２１が励磁されると、圧力制御弁２７が開弁する。圧力制御弁２７が開弁すると、圧力室３４内の燃料が連通孔１０１を通して流出する。これにより、圧力室３４内の燃料圧力が低下する。このとき流出凹部５４内の圧力が低いため、フローティングプレート１００は当接面５１に着座したままである。圧力室３４内の圧力が低下すると、ノズルニードル収容部４１内に供給された高圧燃料は、リターンスプリング９７に抗してノズルニードル９０を圧力室３４側に高速で押し上げる。この結果、ノズルニードル９０は、弁座部４２から離座し、噴孔１１からの燃料噴射が開始される。

ＥＣＵ７からの信号によってソレノイド２１の励磁が停止されると、圧力制御弁２７が閉弁する。これにより、流出凹部５４内の圧力は連通孔１０１によって圧力室３４内の圧力と等しくなる。この結果、流入口３１ａから流入凹部５３に供給される高圧燃料は、フローティングプレート１００をわずかに押し下げ、圧力室３４に流入する。圧力室３４の圧力が上昇すると、フローティングプレート１００は、当接面５１に着座する。圧力室３４の圧力が上昇すると、ノズルニードル９０は、弁座部４２に・BR>・タし、噴孔１１からの燃料噴射が停止される。

図３において、オリフィス部材５０とフローティングプレート１００とを正確に正規の位置に位置決めするための構成を説明する。フローティングプレート１００は、シリンダ８０の大径部８２によって案内されている。よって、フローティングプレート１００の径方向の位置は、大径部８２によって規定されている。また、シリンダ８０の径方向の位置は、ノズルニードル９０のピストン部９１によって規定されている。さらに、ノズルニードル９０の径方向の位置は、ノズルボディ４０によって規定されている。このため、オリフィス部材５０に対するフローティングプレート１００の径方向の位置を正確に規定するためには、オリフィス部材５０とノズルボディ４０とを正確に位置決めする必要がある。

オリフィス部材５０は、大円周面５６と小円周面５７とを有する。大円周面５６は、ホルダ６０側に位置している。小円周面５７は、ノズルボディ４０側に位置している。小円周面５７は、大円周面５６より小さい外直径を有する。大円周面５６と小円周面５７との間には、径方向の幅ＲＷの段差部が形成されている。段差部は、環状の段差面５８を有する。小円周面５７は、燃料噴射装置１０の軸方向に沿って延びる円柱の外面である。小円周面５７は、オリフィス部材５０の中心軸と同軸に形成された円柱の外面である。オリフィス部材５０とフローティングプレート１００との接触面の形状を規定する流入凹部５３および流出凹部５４も、オリフィス部材５０の中心軸と同軸に形成されている。小円周面５７は、シール面５５より径方向外側に位置している。小円周面５７は、第１の円周面５７とも呼ばれる。

ノズルボディ４０のオリフィス部材５０と隣接する端部には、円周面４４が設けられている。円周面４４は、燃料噴射装置１０の軸方向に沿って延びる円柱の外面である。円周面４４は、ノズルボディ４０の中心軸と同軸に形成された円柱の外面である。フローティングプレート１００の径方向位置を間接的に規定するノズルニードル収容部４１もオリフィス部材５０の中心軸と同軸に形成されている。円周面４４は、第２の円周面４４とも呼ばれる。第２の円周面４４の外直径は、第１の円周面５７の外直径と等しい。

第１の円周面５７の径方向外側と、第２の円周面４４の径方向外側とには、環状のガイド部材１２０が設けられている。ガイド部材１２０の内直径は、第１の円周面５７の外直径よりわずかに大きく、かつ第２の円周面４４の外直径よりわずかに大きい。第１の円周面５７は、ガイド部材１２０の内面にほぼ全周にわたって接触している。第２の円周面４４は、ガイド部材１２０の内面にほぼ全周にわたって接触している。ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０の第２の円周面４４に嵌め合わされるとともに、オリフィス部材５０の第１の円周面５７に嵌め合わされている。ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とを径方向に関して位置決めする位置決め部材である。

ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０の外周の円周面４４に嵌め合わされるとともに、オリフィス部材５０の外周の円周面５７に嵌め合わされている。ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０を径方向に関して位置決めするために設けられた唯一の位置決め部材である。

ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０との相対的な回転を許容する。ノズルボディ４０とオリフィス部材５０との間に区画され、互いに異なる圧力の燃料が導入される複数の部分は、燃料噴射装置１０の中心軸から同心状に互いに離れて配置されている。具体的には、流路３１、３２、３３は、オリフィス部材５０の端面において、燃料噴射装置１０の中心軸から径方向に互いに異なる距離だけ離れて開口している。また、流入凹部５３、流出凹部５４、圧力室３４、およびニードルノズル収容室４１は、燃料噴射装置１０の中心軸と同心状に配置されている。この結果、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とが相対的に回転しても、燃料噴射装置１０の機能が維持される。

さらに、固定部材であるリテーニングナット７０は、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とにわたって配置され、しかも、ガイド部材１２０より径方向外側に位置している。ガイド部材１２０は、リテーニングナット７０により、軸方向に関して保持されている。

図４は、第１実施形態の燃料噴射装置１０におけるガイド部材１２０を示す拡大断面図である。ガイド部材１２０は、金属製の円筒状の部材である。ガイド部材１２０は、両端にろうと状の内径拡大部を有する。ガイド部材１２０は、内円周面１２１と、傾斜面１２２と、傾斜面１２３とを有する。内円周面１２１は、第１の円周面５７および第２の円周面４４と接触し、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とを位置決めするための円筒の内面である。内円周面１２１の長さＧＨは、ガイド部材１２０の有効長さＧＨである。リテーニングナット７０内にガイド部材１２０が収容され、かつリテーニングナット７０が正規の位置に螺合された状態において、長さＧＨの範囲内に第１の円周面５７と第２の円周面４４との両方が位置する。ガイド部材１２０の径方向の厚さＧＷは、オリフィス部材５０の段差面５８の幅ＲＷより小さい（ＧＷ＜ＲＷ）。厚さＧＷは、幅ＲＷ以下（ＧＷ≦ＲＷ）に設定することができる。

傾斜面１２２は、ガイド部材１２０の厚さを端ほど薄くするように内円周面１２１に対して傾斜している。傾斜面１２２は、内円周面１２１から一方の端部に向けて徐々に広がるろうと状の内径拡大部を提供する。傾斜面１２２は、ガイド部材１２０とオリフィス部材５０とを連結するときに、第１の円周面５７を内円周面１２１に向けて案内する。この結果、傾斜面１２２は、オリフィス部材５０をガイド部材１２０との嵌め合い位置へ案内する。

傾斜面１２３は、ガイド部材１２０の厚さを端ほど薄くするように内円周面１２１に対して傾斜している。傾斜面１２３は、内円周面１２１から他方の端部に向けて徐々に広がるろうと状の内径拡大部を提供する。傾斜面１２３は、ガイド部材１２０とノズルボディ４０とを連結するときに、第２の円周面４４を内円周面１２１に向けて案内する。この結果、傾斜面１２３は、ノズルボディ４０をガイド部材１２０との嵌め合い位置へ案内する。

燃料噴射装置１０は、以下に述べる製造工程を含む製造方法によって製造される。まず、準備工程において、ノズルボディ４０、オリフィス部材５０、およびガイド部材１２０を含む部品が図示の形状に形成される。次に、オリフィス部材５０に、ガイド部材１２０が装着される。このとき、傾斜面１２２によって第１の円周面５７が内円周面１２１に向けて案内される。ガイド部材１２０は、段差面５８に当接するように装着される。段差面５８は、ガイド部材１２０のストッパとして機能する。段差面５８は、ガイド部材１２０を軸方向に関して位置決めする。ガイド部材１２０の軸方向の長さＧＣは、段差面５８に隣接する第１の円周面５７の軸方向の長さＲＬより長い（ＧＣ＞ＲＬ）。これにより、ガイド部材１２０がオリフィス部材５０に装着された状態では、ガイド部材１２０の内円周面１２１は、オリフィス部材５０から突出する。ガイド部材１２０の突出長さＧＰには、内円周面１２１の長さと、傾斜面１２３の長さとが含まれている。これらのうち、円党内周面１２１の有効長さＧＥにおいてガイド部材１２０は有効にノズルボディ４０を位置決めできる。

一方、ノズルボディ４０内に、ノズルニードル９０、鍔部材９６、リターンスプリング９７、シリンダ８０、プレートスプリング１１０、およびフローティングプレート１００を装着する。このとき、リターンスプリング９７と、プレートスプリング１１０とは、自由長である。このため、ノズルボディ４０の端面から、シリンダ８０とフローティングプレート１００とが突出している。

次に、リターンスプリング９７を含む複数の部品が装着されたノズルボディ４０が、オリフィス部材５０に仮組立てされる。この仮組立て工程において、第２の円周面４４が、傾斜面１２３からガイド部材１２０内に挿入される。このとき、第２の円周面４４は、フローティングプレート１００をオリフィス部材５０に当接させた状態で、プレートスプリング１１０を徐々に圧縮しながら、ガイド部材１２０内に挿入される。第２の円周面４４は、シリンダ８０がオリフィス部材５０に当接するまで、ガイド部材１２０内に挿入される。

プレートスプリング１１０はリターンスプリング９７より圧縮されやすい。このため、ノズルボディ４０をガイド部材１２０内に仮組立てする工程において、プレートスプリング１１０は容易に圧縮されるが、リターンスプリング９７はほとんど圧縮されない。プレートスプリング１１０は、ノズルボディ４０とノズルニードル９０との重さで圧縮できる。リターンスプリング９７に荷重がないとき、リターンスプリング９７の長さは、自由長ＳＦである。図示される正規の装着状態では、リターンスプリング９７の長さは、圧縮長さＳＣである。自由長ＳＦと圧縮長さＳＣとの差が、リターンスプリング９７の圧縮量ＳＰである。ノズルボディ４０が、オリフィス部材５０に仮組立てされた状態では、シリンダ８０は、ノズルボディ４０の端面から圧縮量ＳＰだけ突出している。よって、仮組立て状態では、第１の円周面５７と、第２の円周面４４とは、軸方向に圧縮量ＳＰだけ離れている。

ガイド部材１２０の突出長さＧＰは、仮組立て状態においても、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とを内円周面１２１内に配置し、それらを径方向に関して位置決めするように設定されている。突出長さＧＰは、シリンダ８０だけがオリフィス部材５０に当接した状態で、第２の円周面４４が内円周面１２１内に到達するように設定されている。具体的には、第１の円周面５７の軸方向長さＲＬと、ガイド部材１２０の軸方向長さＧＣとは、第１の円周面５７から軸方向へ突出するガイド部材１２０の突出長さＧＰがリターンスプリング９７の圧縮量ＳＰより長く（ＧＰ＞ＳＰ）なるように設定されている。より詳細には、有効長さＧＥが、リターンスプリング９７の圧縮量ＳＰより長く（ＧＥ＞ＳＰ）設定されている。これにより、リターンスプリング９７が圧縮される前の仮組み立て状態においてオリフィス部材５０とノズルボディ４０とを正規の位置に位置決めすることができる。

次に、リテーニングナット７０が締め付けられる。リテーニングナット７０が締め付けられる過程において、リターンスプリング９７が徐々に圧縮される。やがて、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とが直接に当接すると、リテーニングナット７０の締め付け工程が終了する。ガイド部材１２０は、軸方向に関してオリフィス部材５０とリテーニングナット７０との間に配置され、保持される。より詳細には、ガイド部材１２０は、軸方向に関して段差面５８とリテーニングナット７０の内部段差面との間に保持される。

この実施形態では、燃料噴射装置１０の製造方法に上記のような製造工程を含むから、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０との径方向位置を正確に位置決めしながら、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とを組み立てることができる。

図５は、第１実施形態の燃料噴射装置１０の正規の配置を示す拡大断面図である。図６は、第１実施形態の燃料噴射装置１０の正規の配置を示す平面図である。この実施形態では、ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０の円周面４４と、オリフィス部材５０の円周面５７とを基準面として、それらを整列させる。円周面は、部品の中心軸に対して高い精度をもって形成することができる。ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０の中心軸と、オリフィス部材５０の中心軸とを正確に一致させる。したがって、ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とが高い精度をもって位置決めされる。

ノズルボディ４０とオリフィス部材５０とが正規の配置に位置付けられると、オリフィス部材５０の中心軸ＡＸ５０と、シリンダ８０の中心軸ＡＸ８０とが一致する。この結果、オリフィス部材５０に対するフローティングプレート１００の位置も高い精度をもって正規の位置に位置決めされる。具体的には、当接面５１上におけるフローティングプレート１００の位置が正規の位置となる。オリフィス部材５０とフローティングプレート１００との接触部ＣＳは、図示されるように同心円となる。接触部ＣＳは、オリフィス部材５０とフローティングプレート１００との間の平面シールを示している。このため、フローティングプレート１００には、その周方向に沿って均等に燃料の流れ、および燃料の圧力が作用する。この結果、フローティングプレート１００の動作が安定する。また、燃料噴射特性が安定する。しかも、生産性に優れた構成により高い精度を実現できる。

（第２実施形態）
図１０は、本発明を適用した第２実施形態の燃料噴射装置２１０を示す拡大断面図である。先行する実施形態と同じ、または対応する構成には同じ符号を付す。それらの構成の詳細は、先行する実施形態における説明を参照することができる。燃料噴射装置２１０は、燃料噴射装置１０に代えて、燃料供給システム１に適用することができる。

燃料噴射装置２１０は、オリフィス部材５０に代えて、２つのオリフィス部材２５０ａ、２５０ｂを採用している。オリフィス部材２５０ａとオリフィス部材２５０ｂとは、円柱状または円板状に形成されており、積層して配置されている。オリフィス部材２５０ａ、２５０ｂは、複数の燃料通路を区画形成する。オリフィス部材２５０ａ、２５０ｂには、縦穴６１とノズルニードル収容部４１とを連通する主供給路３３ａ、３３ｂが形成されている。

燃料噴射装置２１０は、フローティングプレート１００を持たない。燃料噴射装置２１０は、制御弁２１３を備える。制御弁２１３は、フローティングプレート１００に代えて、駆動部２２０によって直接的に操作される圧力制御弁２２７を備える。駆動部２２０は、ピエゾ素子をアクチュエータとして使用している。駆動部２２０は、ピストン２２３によってロッド２２３ａを図中上下方向へ移動させる。圧力制御弁２２７は、圧力室３４の圧力を高圧状態と低圧状態とに切換えることにより、ノズルニードル９０を駆動する。圧力制御弁２２７は、オリフィス部材２５０ａ、２５０ｂの間に収容されている。オリフィス部材２５０ａは、圧力制御弁２２７を収容する円柱状の凹部２３８を備える。凹部２３８は、凹部２３８内を燃料噴射装置２１０の軸方向に移動可能な弁体２２８と、弁体２２８を軸方向の一方へ向けて押すスプリング２２９とを収容する。弁体２２８は、圧力室３４を高圧状態にするための第１位置と、圧力室３４を低圧状態にするための第２位置とに移動可能である。

オリフィス部材２５０ｂには、圧力制御弁２２７と圧力室３４とを連通する共通通路２３５が形成されている。共通通路２３５は、凹部２３８と圧力室３４とをいつでも連通している。共通通路２３５は、圧力室３４への燃料の流入、および圧力室３４からの燃料の流出に共通に利用される制御通路である。共通通路２３５は、流量を制限するための絞り部２３５ａを有する。

オリフィス部材２５０ａには、圧力制御弁２２７と戻り流路８ｄとを連通する低圧通路２３６が形成されている。低圧通路２３６は、凹部２３８に開口している。低圧通路２３６は、流出路とも呼ぶことができる。凹部２３８内における低圧通路２３６の開口部の周囲には、弁体２２８が着座可能な弁座２５０ｃが形成されている。弁体２２８と弁座２５０ｃとは、凹部２３８と低圧通路２３６との連通を断続するための弁を構成する。弁体２２８は、第１位置にあるときに弁座２５０ｃに着座することにより凹部２３８と低圧通路２３６との連通を遮断する。弁体２２８は、第２位置にあるときに弁座２５０ｃから離れることにより凹部２３８と低圧通路２３６との連通を許容する。

オリフィス部材２５０ｂには、ノズルニードル収容部４１と圧力制御弁２２７とを連通する流入路２３７が形成されている。流入路２３７は、凹部２３８に開口している。凹部２３８内における流入路２３７の開口部の周囲には、弁体２２８が着座可能な弁座２５０ｄが形成されている。弁体２２８と弁座２５０ｄとは、凹部２３８と流入路２３７との連通を断続するための弁を構成する。弁体２２８は、第１位置にあるときに弁座２５０ｄから離れることにより凹部２３８と流入路２３７との連通を許容する。弁体２２８は、第２位置にあるときに弁座２５０ｄに着座することにより凹部２３８と流入路２３７との連通を遮断する。

弁体２２８は、駆動部２２０によって直接的に操作される。ロッド２２３ａは、ピストン２２３と弁体２２８との間に設けられている。ピストン２２３は、スプリング２２４によって図中下方向、すなわち弁体２２８を第２位置へ向けて押す方向へ押されている。一方、弁体２２８は、スプリング２２９によって図中上方向、すなわち弁体２２８を第１位置へ向けて押す方向へ押されている。これらのスプリング２２４、２２９は、燃料噴射装置２１０に高圧燃料が供給されているときに、弁体２２８が第１位置に位置付けられるように設定されている。

この実施形態でも、燃料噴射装置２１０は、ガイド部材１２０を採用している。ガイド部材１２０は、オリフィス部材２５０ｂの外周の円周面５７に嵌め合わされている。また、ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０の外周の円周面４４に嵌め合わされている。

ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂを径方向に関して位置決めするために設けられた唯一の位置決め部材である。ガイド部材１２０は、ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂとの相対的な回転を許容する。ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂとの間に区画され、互いに異なる圧力の燃料が導入される複数の部分は、燃料噴射装置２１０の中心軸から同心状に互いに離れて配置されている。具体的には、流路３３ｂ、２３５は、オリフィス部材２５０ｂの端面において、燃料噴射装置２１０の中心軸から径方向に互いに異なる距離だけ離れて開口している。また、圧力室３４、およびニードルノズル収容室４１は、燃料噴射装置２１０の中心軸と同心状に配置されている。この結果、ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂとが相対的に回転しても、燃料噴射装置２１０の機能が維持される。

オリフィス部材２５０ａとオリフィス部材２５０ｂとの間、およびオリフィス部材２５０ａとホルダ６０との間には、図示されない位置決め部材、例えばピン、が設けられ、それらの部材によって径方向ならびに回転方向の位置決めが実施されている。

ノズルニードル９０の端部に設けられたピストン部９１は、シリンダ８０に収容されている。このシリンダ８０は、オリフィス部材２５０ｂに押し付けて配置され、オリフィス部材２５０ｂとともに圧力室３４を区画する。シリンダ８０の径方向の位置は、ノズルニードル９０によって規定されている。さらに、ノズルニードル９０の径方向の位置は、ノズルボディ４０によって規定されている。この構成によると、シリンダ８０の径方向の位置は、ノズルニードル９０を介してノズルボディ４０によって規定される。ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂとが、ガイド部材１２０によって正確に位置決めされるから、シリンダ８０もオリフィス部材２５０ｂに対して正確に位置決めされる。

この実施形態では、駆動部２２０が活性化されると、ピストン２２３が図中下方向へ移動する。これにより、弁体２２８は第１位置から第２位置へ移動する。この結果、圧力室３４から低圧通路２３６へ燃料が流出するから、ノズルニードル９０は図中上方向へ移動して、燃料が噴射される。駆動部２２０が非活性化されると、ピストン２２３が図中上方向へ移動する。これにより、弁体２２８は第２位置から第１位置へ移動する。この結果、流入路２３７から圧力室３４へ燃料が導入されるから、ノズルニードル９０は図中下方向へ移動して、燃料の噴射が遮断される。

この実施形態によると、ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂとが、ガイド部材１２０によって正確に位置決めされる。したがって、部品間の径方向に関する正確な位置決めが可能である。また、ひとつのガイド部材１２０が採用されるから、生産性に優れている。さらに、ノズルボディ４０とオリフィス部材２５０ｂとのずれに起因する燃料噴射特定の不安定を抑制することができる。さらに、シリンダ８０がオリフィス部材２５０ｂに対して正確に位置決めされるから、シリンダ８０とオリフィス部材２５０ｂとのずれに起因する燃料噴射特定の不安定を抑制することができる。

（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。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、ガイド部材１２０の内直径を、第１の円周面５７の外直径以下に設定してもよい。この場合、第１の円周面５７はガイド部材１２０内に圧入される。また、ガイド部材１２０の内直径を、第２の円周面４４の外直径以下に設定してもよい。この場合、第２の円周面４４はガイド部材１２０内に圧入される。

また、ノズルボディ４０にも、オリフィス部材５０と同様の段差部を形成し、小径部分によって円周面４４を提供してもよい。また、オリフィス部材５０に代えて、ノズルボディ４０だけに段差部を形成し、小径部分によって円周面４４を提供してもよい。この場合、ガイド部材１２０の軸方向の位置決めがノズルボディ４０によって提供される。

また、第１の円周面５７と第２の円周面４４とを、異なる外直径に形成し、ガイド部材１２０の内面を、それら円周面５７、４４に対応する大内径部と小内径部とをもつ段付き面としてもよい。また、第１の円周面５７および第２の円周面４４は、回転方向に関する位置決めを提供するためのキー溝などを有していてもよい。

さらに、第１の円周面５７および第２の円周面４４は、わずかな傾斜をもつ部分円錐面としてもよい。例えば、オリフィス部材５０に設けられた円周面５７を、端部に向けて徐々に外直径が小さくなる部分円錐面によって形成してもよい。本発明における円周面は、部分円錐面を包含する概念である。

また、上記実施形態では、ガイド部材１２０の両端に傾斜面１２２、１２３を設けた。これに代えて、いずれか一方の端部にだけ傾斜面１２２または傾斜面１２３を有するガイド部材を採用してもよい。

また、上記実施形態では、ノズルボディ４０に設けた円周面４４は、外円周面である。これに代えて、ノズルボディ４０の端部に筒部を形成し、その筒部の内側に内円周面を設けてもよい。この変形例においては、ガイド部材は、内円周面の内側に配置され、内円周面に嵌め合わされる。また、上記実施形態では、オリフィス部材５０に設けた円周面５７は、外円周面である。これに代えて、オリフィス部材５０の端部に筒部を形成し、その筒部の内側に内円周面を設けてもよい。この変形例においては、ガイド部材は、内円周面の内側に配置され、内円周面に嵌め合わされる。

１ 燃料供給システム、１０ 燃料噴射装置、１１ 噴孔、１２ 主弁、１３ 制御弁、２０ 駆動部、２７ 圧力制御弁、３０ ボディ、３１ 流入路（制御通路）、３２ 流出路（制御通路）、３４ 圧力室、４０ ノズルボディ（弁本体）、４３ シール面、４４ 第２の円周面、５０ オリフィス部材（ハウジング部材）、５５ シール面、５６ 大円周面、５７ 第１の円周面、５８ 段差面、６０ ホルダ、７０ リテーニングナット（固定部材）、８０ シリンダ、９０ ノズルニードル（弁部材）、９７ リターンスプリング、１００ フローティングプレート（制御部材）、１１０ プレートスプリング、１２０ ガイド部材（位置決め部材）、２１３ 制御弁、２２７ 圧力制御弁、２２３ ピストン、２２３ａ ロッド、２２４ スプリング、２２８ 弁体、２２９ スプリング、２５０ａ オリフィス部材（ハウジング部材）、２５０ｂ オリフィス部材、２５０ｃ 弁座、２５０ｄ 弁座、２３５ 共通通路（制御通路）、２３６ 低圧通路、２３７ 流入路、２３８ 凹部。

Claims (10)

1. 高圧燃料の通路が内部に形成され、前記高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する噴孔（１１）が先端部に形成された弁本体（４０）と、
   前記弁本体の内部において前記弁本体の軸方向に移動し、前記噴孔への前記高圧燃料の供給を断続する弁部材（９０）と、
   前記弁部材の端部に面して形成され、前記弁部材に作用する燃料の圧力を調節することにより前記弁部材の移動を制御する圧力室（３４）を区画するとともに、前記圧力室の燃料圧力を調節するための燃料が通過する制御通路（３１、３２、２３５）を形成するハウジング部材（５０、２５０ｂ）と、
   前記弁本体（４０）の円周面（４４）に嵌め合わされるとともに、前記ハウジング部材（５０、２５０ｂ）の円周面（５７）に嵌め合わされ、前記弁本体と前記ハウジング部材とを径方向に関して位置決めする環状の位置決め部材（１２０）とを備えることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記弁本体、および／または前記ハウジング部材は、前記位置決め部材を軸方向に関して位置決めする段差面（５８）を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記位置決め部材の軸方向長さ（ＧＣ）は、前記段差面（５８）に隣接する前記円周面（５７）の軸方向長さ（ＲＬ）より長い（ＧＣ＞ＲＬ）ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記ハウジング部材と前記弁部材との間に配置され、前記弁部材を閉弁方向へ付勢するリターンスプリング（９７）を備え、
   前記円周面（５７）の軸方向長さ（ＲＬ）と、前記位置決め部材の軸方向長さ（ＧＣ）とは、前記円周面から軸方向へ突出する前記位置決め部材の突出量（ＧＰ）が前記リターンスプリング（９７）の圧縮量（ＳＰ）より長く（ＧＰ＞ＳＰ）なるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 前記位置決め部材の厚さ（ＧＷ）は、前記段差面（５８）の幅（ＲＷ）以下（ＧＷ≦ＲＷ）であることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射装置。
6. 前記位置決め部材は、前記弁本体（４０）および／または前記ハウジング部材（５０、５０ｂ）を嵌め合い位置へ案内する傾斜面（１２２、１２３）を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料噴射装置。
7. 前記位置決め部材（１２０）は、前記弁本体（４０）の外周の円周面（４４）に嵌め合わされるとともに、前記ハウジング部材（５０、２５０ｂ）の外周の円周面（５７）に嵌め合わされており、
   さらに、
   前記弁本体と前記ハウジング部材とにわたって配置され、前記位置決め部材（１２０）より径方向外側に位置し、前記弁本体と前記ハウジング部材とを軸方向に固定する固定部材（７０）を備え、
   前記固定部材（７０）により前記位置決め部材を軸方向に関して保持することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料噴射装置。
8. 前記弁部材の端部に設けられたピストン部（９１）を収容するとともに、前記ハウジング部材（５０、２５０ｂ）に押し付けて配置され、前記ハウジング部材とともに前記圧力室（３４）を区画するシリンダ（８０）を備え、
   前記シリンダの径方向の位置が前記弁部材によって規定され、さらに
   前記弁部材の径方向の位置が前記弁本体によって規定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料噴射装置。
9. 前記制御通路は、前記圧力室に燃料を流入させる流入路（３１）、および前記圧力室から燃料を流出させる流出路（３２）を含み、
   さらに、
   前記圧力室に配置され、前記ハウジング部材に接離することにより、少なくとも前記流入路と前記圧力室との連通を断続するとともに、前記弁本体によって径方向の位置が規定される制御部材（１００）を備え、
   前記制御部材（１００）の径方向の位置が前記シリンダによって規定され、
   前記ハウジング部材と前記制御部材（１００）とが、前記流入路と前記圧力室との連通を断続するための平面シールを形成していることを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射装置。
10. 前記制御通路は、前記圧力室への燃料の流入、および前記圧力室からの燃料の流出に共通に利用される共通通路（２３５）を含むことを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射装置。

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