JP2017048722A - 燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】 小型エンジンにおいて、ニードルの軸方向後端側への移動量に係わらず、高分散特性の燃料噴霧を実現することのできる燃料噴射ノズルを提供することにある。
【解決手段】 ニードル２の先端孔５内にガイドピン６の摺動部５１が摺動自在に保持されている。このガイドピン６の括れ部５２および当接部５３は、サック室１５内に突き出している。ガイドピン６の先端は、スプリング７の付勢力によって、常時、サック室１５の底面２４に突き当たり続けている。また、サック室１５内において常に同じ位置に括れ部５２が存在している。
これによって、サック室１５内において常に同じ位置に括れ部５２が存在することにより、括れ部５２により強い渦を形成し、ニードル２のリフト量が変化してもその強い渦を持続させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルに係わる。

従来より、ノズルボディおよびニードルを備え、ノズルボディの内壁に対しニードルを離着座させることで、燃料の噴射を開始したり停止したりする燃料噴射ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、シリンダ容積に対して表面積が小さい大型エンジンの場合には、燃料噴射ノズルの噴孔から噴射される燃料の噴霧特性として、強貫徹特性の燃料噴霧が求められている。このように燃料の噴霧貫徹力を強くすることにより、燃料噴霧がより遠くまで到達するので、燃焼室内の空気利用率が上がり、良好な燃焼状態が得られる。よって、エンジンの高出力化を図ることができる。

ところが、シリンダ容積に対して表面積が大きい小型エンジンの場合には、強貫徹特性の燃料噴霧によって燃焼室壁面に燃料噴霧が衝突すると、冷却損失が増加し燃費が悪化するという問題があった。
冷却損失を低減するには、燃料の噴霧貫徹力を弱くすることが必要である。これにより、燃料噴霧が燃焼室壁面に到達し難くなり、燃焼室壁面から冷却媒体への放熱量が少なくなる。よって、エンジンの冷却損失を低減できる。
したがって、小型エンジンにおいては、高分散特性の燃料噴霧を実現することが要望されている。
なお、特許文献１には、ニードルの軸方向後端側への移動量に係わらず、噴霧貫徹力を強くすることが開示されているが、上記の要望や課題について何ら示唆していない。

特開２０１５−０３４４８６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、小型エンジンにおいて、ニードルの軸方向後端側への移動量に係わらず、高分散特性の燃料噴霧を実現することのできる燃料噴射ノズルを提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、ニードルが軸方向後端側に移動しても、サック室の底面に先端部品が突き当たり続け、サック室内において常に同じ位置に括れ部が存在する。 これによって、ニードルがノズルボディの内壁から離座して開弁すると、サック室内に流入した燃料がニードルの壁面および先端部品の括れ部の壁面に沿って流れる。そして、括れ部の壁面から剥離した燃料は、サック室内で渦を形成する。
一方、サック室内に流入し、直接噴孔の入口に到達した燃料は、サック室内に形成された渦の一部を取り込み、螺旋状の流れを噴孔内に形成する。そして、噴孔内の螺旋状の流れの中で、複数の噴孔それぞれの噴孔軸に対して直交する成分は、噴孔の出口において噴流を広げる運動に変換される。このため、噴孔から噴射された燃料は、高分散特性の燃料噴霧となる。
したがって、小型エンジンにおいて、ニードルの軸方向後端側への移動量に係わらず、高分散特性の燃料噴霧を実現することができる。

燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態１）。 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態１）。 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態１）。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である（実施形態１）。 ニードルの低リフト時におけるサック室内の燃料流れの様子を模式的に示した説明図である（実施形態１）。 ニードルの高リフト時におけるサック室内の燃料流れの様子を模式的に示した説明図である（実施形態１）。 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態２）。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である（実施形態２）。 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態３）。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。

［実施形態１の構成］
図１ないし図６は、本発明を適用した実施形態１を示したものである。

本実施形態の燃料噴射弁は、自動車等の車両走行用のエンジンの各気筒毎に対応して搭載されている。
ここで、エンジンは、直噴ディーゼルエンジンが採用されている。
燃料噴射弁は、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射ノズル１を備えている。この燃料噴射ノズル１は、軸方向に往復移動可能なニードル２と、このニードル２を往復移動可能に嵌合支持する有底円筒形状のノズルボディ３とを備えている。

本実施形態の燃料噴射ノズル１は、特にシリンダ容積に対して表面積が大きい小型エンジンに有効である。この燃料噴射ノズル１は、ニードル２の先端面で開口した先端孔５と、この先端孔５の内周面に摺動自在に保持された先端部品（以下、ガイドピンと呼ぶ）６と、このガイドピン６を軸方向先端側に付勢するコイルバネ（以下スプリングと呼ぶ）７とを備えている。
なお、先端孔５、ガイドピン６およびスプリング７の詳細は、後述する。

ニードル２は、軸方向後端側にノズルボディ３の摺動孔に往復摺動可能に支持される摺動部を有している。なお、ニードル２の摺動部およびノズルボディ３の摺動孔の図示は省略している。
ニードル２は、ノズルボディ３の内壁に着座可能な円環形状のシート部９を備えている。このニードル２は、シート部９よりも軸方向後端側に円柱形状の本体部１１を備えている。また、ニードル２は、シート部９よりも軸方向先端側に円錐台形状の縮径部１２を備えている。
また、ニードル２には、リターンスプリングの付勢力が作用している。
なお、リターンスプリングの図示は省略している。

ノズルボディ３の軸方向先端側には、有底円筒形状のサック部１３が設けられている。このサック部１３には、複数の噴孔１４およびサック室１５が設けられている。
また、ノズルボディ３の内壁には、シート面１６が設けられている。また、ニードル２とノズルボディ３との間には、サプライポンプまたはコモンレール等の高圧発生部から高圧燃料が導入される燃料流路１７が設けられている。

複数の噴孔１４は、円周方向に等間隔で形成されている。これらの噴孔１４は、サック部１３の内外を連通している。噴孔１４は、例えば６〜１０個設けられている。
複数の噴孔１４は、サック部１３の内壁で噴孔入口２１が開口している。これらの噴孔１４は、各噴孔出口２２からエンジンの気筒内に燃料を噴射する。また、各噴孔１４は、噴孔入口２１から噴孔出口２２に向かって流路面積が変化しないストレート噴孔である。また、各噴孔１４は、ノズルボディ３の軸（以下ノズル軸と呼ぶ）Ｙに対して垂直な半径方向に対して図示下向きに所定の角度分だけ傾斜している。

サック室１５は、燃料流路１７の下流側に位置している。このサック室１５は、燃料流路１７にて環状に流れる燃料を集合させて一時的に貯留した後、各噴孔１４に均等に分配供給する分配室である。
また、サック室１５は、サック部１３の内壁として、ノズル軸Ｙを中心とする円筒形状の周壁面２３、およびノズル軸Ｙ上のサック中心を中心とする球面形状の底面２４を有している。
サック室１５は、シート面１６の下流端に形成される円環形状の稜線２５に入口側開口が設けられている。
また、サック室１５の入口径は、図２に示したように、φｄｓである。

シート面１６は、下流側に向かう程、内径が徐々に減少する円錐形状を呈する。このシート面１６には、ニードル２のシート部９が離着座する。
燃料流路１７は、ニードル２の外周面とノズルボディ３の内周面との間に形成されている。この燃料流路１７は、ノズルボディ３の燃料溜まり室と噴孔１４とを連通する。
また、ノズルボディ３には、ニードル２を開弁駆動するアクチュエータが接続されている。アクチュエータとしては、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータが採用されている。
なお、アクチュエータの図示は省略している。

ニードル２は、シート面１６に離着座して燃料流路１７を開閉する。
シート部９は、本体部１１と縮径部１２との間に形成されている。
本体部１１は、ノズルボディ３との間に燃料流路１７を形成する外周面を有している。また、本体部１１の軸方向先端側の外周面には、軸方向先端側に向かう程、外径が徐々に減少する円錐面３１が形成されている。
縮径部１２の外周面には、軸方向先端側に向かう程、外径が徐々に減少する円錐面３２、３３が形成されている。

円錐面３１は、下流側に向かってシート面１６との隙間が徐々に小さくなる傾斜角度に設定されている。
円錐面３２、３３は、下流側に向かってシート面１６との隙間が徐々に大きくなる傾斜角度に設定されている。
円錐面３１〜３３は、シート部９がシート面１６に着座する際に、シート面１６との干渉を防止するための逃がし面である。
円錐面３２は、円錐面３１よりも傾斜角度が急であり、円錐面３３よりも傾斜角度が緩やかである。
円錐面３１〜３３は、互いに異なる傾斜角度を有している。
また、ニードル２の縮径部１２の逃がし部径は、図２に示したように、φｄｎである。 また、ニードル２の縮径部１２の逃がし角θは、９０°よりも大きい。例えばθ＝１５０°〜１６０°である。なお、逃がし角θとは、ニードル２の先端の円錐面３３の傾斜角度のことである。

燃料噴射ノズル１は、シート部９がシート面１６に着座した場合、燃料流路１７が遮断される。これにより、複数の噴孔１４から燃焼室内への燃料噴射は成されない。
また、燃料噴射ノズル１は、シート部９がシート面１６からリフトした場合、燃料流路１７が開放される。これにより、燃料流路１７からサック室１５へ燃料が導入される。このため、複数の噴孔１４から燃焼室内へ燃料が噴射される。
また、燃料噴射ノズル１は、燃料の噴射期間全域で、全閉位置からフルリフト位置までニードル２のリフト量が変化する。

［実施形態１の特徴］
ここで、ニードル２が軸方向後端側に移動する側を上側、ニードル２が軸方向先端側に移動する側を下側と呼ぶ場合がある。
ニードル２の先端には、軸方向後端側に窪む先端孔５が形成されている。この先端孔５は、ガイドピン６の軸方向後端側が摺動する摺動孔である。また、先端孔５の内部には、スプリング７を軸方向に圧縮した状態で収容する収容室４１が形成されている。
収容室４１内には、ガイドピン６を軸方向先端側に付勢するスプリング７が収容されている。このスプリング７は、先端孔５の底面とガイドピン６との間にセットされている。

先端孔５内には、ガイドピン６の軸方向後端側が往復摺動可能に保持されている。
ガイドピン６は、ノズルボディ３とは別体部品で設けられている。このガイドピン６は、円柱形状を呈し、軸方向に垂直な断面形状が円形状である。また、ガイドピン６は、円柱形状の金属材に切削加工を施すことで、所定の形状に形成されている。これにより、ガイドピン６を、ノズルボディ３と別体部品で形成することで、複雑形状の切削加工を容易にしている。

ニードル２の内壁には、ニードル２の軸方向の移動時におけるサック室１５と収容室４１の間の燃料流動を確保するために、サック室１５と収容室４１とを連通する複数の燃料通路４２が形成されている。これにより、収容室４１内に燃料が容易に出入りするようになり、収容室４１内の燃圧とサック室１５内の燃圧とは同等に保たれる。また、ガイドピン６に対するニードル２の軸方向後端側への移動がスムーズとなる。

ガイドピン６は、先端孔５の内周面に摺接する摺動部５１、この摺動部５１の軸方向先端側に設けられる括れ部５２、およびこの括れ部５２の軸方向先端側に設けられる当接部５３を有している。
摺動部５１の摺動長αは、図１に示したように、ニードル２のフルリフト量よりも大きくなっている。つまり摺動部５１がニードル２の先端から抜けることを防止している。
また、摺動部５１の軸方向後端側には、スプリング７の内径をガイドする円柱状の軸部５５が設けられている。

括れ部５２は、摺動部５１よりも径方向内側に向かって括れている。この括れ部５２は、ニードル２が軸方向後端側に移動しても、サック室１５内において常に同じ位置に存在する。
ここで、図５に示したように、括れ部５２の軸方向長さをＬ、噴孔入口２１の孔径における、軸方向に沿った軸方向成分をφＤｙとしたとき、Ｌ＞φＤｙの関係を満たしている。

ガイドピン６は、括れ部５２の中で軸方向に垂直な断面積が最小となる最小径部５６を有している。この最小径部５６は、図５に示したように、摺動部５１の摺動径φｄｏよりも細くなっている。
また、ガイドピン６は、当接部５３の中で軸方向に垂直な断面積が最大となる最大径部５７を有している。この最大径部５７は、噴孔入口２１の下端よりも下側の底面２４に接触している。

ガイドピン６は、括れ部５２の上端から当接部５３の最大径部５７までの凹曲面が、サック室１５内において噴孔１４に向かう燃料流れに渦を発生させる渦形成ガイド５９となっており、括れ部５２の内部に最小径部５６を内包している。また、括れ部５２は、噴孔入口２１の開口断面を複数の噴孔１４それぞれの噴孔軸方向に投影した際に形成される噴孔入口２１の投影形状を内包する。
当接部５３は、ガイドピン６の先端に設けられている。この当接部５３の接触面形状は、サック室１５の底面２４の底面形状に対応した半球面形状である。
当接部５３は、スプリング７の付勢力によってサック室１５の底面２４に常に突き当てられている。この当接部５３は、括れ部５２の軸方向の両端よりもさらに拡径している。また、当接部５３の壁面は、括れ部５２の凹曲面に滑らかに繋がる凹曲面となっている。また、括れ部５２の凹曲面の曲率と当接部５３の凹曲面の曲率とは異なっている。また、当接部５３の凹曲面の曲率を連続的に変更しても良い。なお、凹曲面の曲率を拡大する程、サック室１５内に強い縦渦を形成できる。

ニードル２の縮径部１２には、シート面１６との干渉を防ぐための逃がし部があり、逃がし部径ｄｎは、サック室１５の入口径ｄｓよりも大きく、逃がし角は、９０°よりも大きい。
これにより、燃料噴射の初期からニードル２のシート部９を通過した燃料の流れは、サック室１５の入口にてニードル２の円錐面３２から剥離し、サック室１５の壁面に沿って噴孔１４に到達する。また、シート部９を通過した流れの一部は、括れ部５２の壁面に沿って流れ、括れ部５２の壁面から剥離して渦を形成する。

ここで、シート部９がシート面１６に着座している閉弁状態からニードル２が軸方向後端側に移動する動作をリフトと呼ぶ。また、サック室１５内に形成される渦を、サック内渦と呼ぶ場合がある。また、縮径部１２の円錐面３２、３３を、ニードル表面と呼ぶ場合がある。
次に、ニードル２のリフト量が低リフト時におけるサック室１５内の燃料流れの様子を図５に基づいて説明する。
低リフト時には、燃料流路１７からサック室１５内に流れ込む燃料の流速が高リフト時よりも速くなる。燃料流路１７からサック室１５内に流れ込んだ大部分の燃料は、サック室１５の入口でニードル表面から剥離し、サック室１５の周壁面２３に沿ってサック室１５の軸方向先端側へ流れる。この際、サック室１５内に流れ込む燃料の流速が高いため、ニードル表面から剥離して噴孔１４に流入する際の抵抗が大きく、高リフト時に比べて、サック室１５の周壁面２３に沿って流れる燃料の割合は、小さくなる。

一方、燃料流路１７からサック室１５内に流れ込んだ燃料の一部は、ガイドピン６の渦形成ガイド５９、特に括れ部５２の壁面に沿った流れを形成する。このとき、括れ部５２は、サック室１５内において常に同じ位置に存在している。
そして、燃料は、括れ部５２よりも下流側の当接部５３の凹曲面から剥離して、曲がりの小さい縦方向の渦を形成する。
ここで、従来形状の燃料噴射ノズルでも、このようなサック内渦は形成される。しかし、本実施形態の燃料噴射ノズル１では、渦形成ガイド５９が存在することにより、従来形状の燃料噴射ノズルと比べてより強い渦が形成される。
また、高リフト状態に比べてサック室１５内への流入速度が大きく、サック室１５の周壁面２３に沿った流れの割合が小さいため、より強い渦が形成される。
サック室１５内に形成された渦の一部は、サック室１５の周壁面２３に沿った流れに取り込まれながら噴孔入口２１から噴孔１４内に流れ込む。

これによって、各噴孔１４内を通過する燃料は、複数の噴孔１４それぞれの噴孔軸に平行な速度成分と、各噴孔断面内で回転する２つの渦状流れを合成した、螺旋状の速度ベクトルを持つ流れを形成する。このうち、各噴孔断面内で回転する２つの渦状流れは、サック室１５内に形成された渦がサック室１５の周壁面２３に沿った流れに取り込まれることに由来する。この際、サック室１５内に形成される渦が強いため、各噴孔断面内で回転する２つの渦状流れは、従来形状の燃料噴射ノズルに比べて強くなる。
また、各噴孔１４内の螺旋状流れの噴孔軸に対して直交する成分は、噴孔出口２２において噴流を広げる運動に変換される。
したがって、各噴孔１４内を通過する燃料は、噴孔出口２２において従来形状の燃料噴射ノズルにより形成される噴流に比べて噴射方向に対して直交する速度成分を多く有する噴流となり、各噴孔１４から燃焼室内へ噴霧角が大きく、高分散特性の燃料噴霧が噴射される。

次に、ニードル２のリフト量が高リフト時におけるサック室１５内の燃料流れの様子を図６に基づいて説明する。
高リフト時には、燃料流路１７からサック室１５内に流れ込む燃料の流速が低リフト時よりも遅くなる。このとき括れ部５２は、サック室１５内において常に同じ位置に存在している。このため、燃料は、サック室１５の入口でニードル表面から剥離し、サック室１５の周壁面２３に沿った流れと、燃料流路１７からの燃料がニードル２の円錐面３２の下端で剥離し、ガイドピン６の渦形成ガイド５９に沿った流れとに分岐する。この際、分岐する流れの割合は、低リフト状態に比べて周壁面２３に沿った流れの方が大きくなる。

ガイドピン６の渦形成ガイド５９、特に括れ部５２の壁面に沿って流れる燃料は、括れ部５２よりも下流側の当接部５３の凹曲面から剥離して、曲がりの小さい縦方向の渦を形成する。従来形状の燃料噴射ノズルでは、高リフト状態では渦形成に寄与する壁面ガイドがサック底面しか存在しなくなるため、サック内渦は非常に弱くなる。一方、本実施形態の燃料噴射ノズル１は、渦形成ガイド５９がサック室１５内に存在するため、高リフト状態でもサック室１５内に渦流れが形成され易い。
一方、サック室１５の入口でニードル表面から剥離した大部分の燃料は、サック室１５の周壁面２３に沿ってサック室１５の軸方向先端側へ流れる。そして、燃料は、低リフト時と同様に、サック室１５内に形成された渦の一部を取り込みながら、噴孔入口２１から噴孔１４内に流れ込む。
これによって、各噴孔１４内を通過する燃料は、螺旋状の速度ベクトルを持つ流れを形成する。この螺旋状の流れは、高リフト状態でも依然サック内渦が存在するため、従来形状の燃料噴射ノズルに対して噴孔断面内で回転する２つの渦状流れ成分が大きくなる。
したがって、各噴孔１４内を通過して噴出する燃料の噴射方向に対して直交する速度成分が多くなることにより、各噴孔１４から燃焼室内へ噴霧角が大きく、高分散特性の燃料噴霧が噴射される。

［実施形態１の効果］
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズル１においては、ニードル２の先端孔５内にガイドピン６を摺動自在に保持している。そして、当接部５３は、スプリング７の付勢力によって、常時、サック室１５の底面２４に突き当たり続けている。括れ部５２は、常時、サック室１５内において同じ位置に存在している。
これにより、ガイドピン６の括れ部５２がニードル２のリフト量に係わらず、常に同じ位置にあることで、渦が安定して形成される。また、従来形状に比べてニードル２のリフト中のサック空間の容積増加分が小さいため、小さな空間で強い渦が形成される。

ここで、括れ部５２の壁面に沿って流れる渦の流れ、つまり渦の中心から最も外側に形成される流れは、噴孔入口２１に到達する間に括れ部５２の壁面から剥離する。このような渦の流れを強い渦と呼ぶ。
これによって、サック室１５内において常に同じ位置に括れ部５２が存在することにより、括れ部５２により強い渦を形成し、ニードル２のリフト量が変化してもその強い渦を持続させることができる。
したがって、小型エンジンにおいて、ニードル２の軸方向後端側への移動量に係わらず、高分散特性の燃料噴霧を実現することができる。

また、ニードル２の円錐面３３とガイドピン６の摺動面とは、滑らかに連続的に継続している。これにより、サック室１５の入口から安定して燃料の流れが供給され、ニードル２の円錐面３３やガイドピン６の摺動面から急激に剥離するポイントがないため、燃料噴射ノズル１の１噴射毎の燃料噴霧ばらつきを抑制できる。また、各噴孔１４毎の燃料噴霧ばらつきも抑制できる。

ガイドピン６の摺動部５１の摺動長αは、ニードル２のフルリフト量よりも大きい。これにより、燃料の噴射期間中、ニードル２の先端は常にガイドピン６の摺動面にある。よって、サック室１５の入口から安定して燃料の流れが供給され、ニードル２の円錐面３３やガイドピン６の摺動部５１の摺動面から急激に剥離するポイントがないため、燃料噴射ノズル１の１噴射毎の燃料噴霧ばらつきを抑制できる。また、各噴孔１４毎の燃料噴霧ばらつきも抑制できる。

［実施形態２の構成］
図７および図８は、本発明を適用した実施形態２を示したものである。ここで、実施形態１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態の摺動部５１の外周には、ニードル２の軸方向の移動時におけるサック室１５と収容室４１の間の燃料流動を確保するために、サック室１５と収容室４１とを連通する複数の燃料通路４３が形成されている。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズル１においては、実施形態１と同様な効果を奏する。

［実施形態３の構成］
図９は、本発明を適用した実施形態３を示したものである。ここで、実施形態１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施形態のガイドピン６は、当接部５３の軸方向先端側に結合部５４を有している。結合部５４は、ガイドピン６の先端に設けられている。
また、サック部１３には、サック室１５の底面２４で開口し、軸方向先端側に窪む嵌合孔６３が形成されている。
嵌合孔６３内には、結合部５４が圧入嵌合されている。これにより、ガイドピン６がサック室１５の底面２４に固定される。
なお、ノズルボディ３に対するガイドピン６の接続作業は、ガイドピン６の切削加工後に行われる。また、スプリング７は不要となる。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズル１においては、実施形態１及び２と同様な効果を奏する。

［変形例］
本実施形態では、本発明を、サプライポンプまたはコモンレールから導入された高圧燃料をエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射ノズル１に適用した例を説明したが、本発明を、列型燃料ポンプや分配型燃料ポンプ等の燃料噴射ポンプから燃料溜まり室の内部に燃料が圧送され、燃料溜まり室の燃料圧がリターンスプリングの付勢力よりも上回るとニードルが開弁して、直接噴射式のエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射ノズルに適用しても良い。

本実施形態では、本発明を、燃料噴射時に、全閉位置からフルリフト位置までニードル２がリフトするタイプの燃料噴射ノズル１に適用した例を説明したが、本発明を、エンジンの要求噴射量が所定値よりも小さい小噴射量の場合、全閉位置から低リフト位置までニードル２がリフトし、また、エンジンの要求噴射量が所定値よりも大きい大噴射量の場合、全閉位置から高リフト位置までニードル２がリフトするリフト量可変型の燃料噴射ノズルに適用しても良い。あるいは、燃料の噴射期間中に最大リフト量が変化するリフト量可変型の燃料噴射ノズルに適用しても良い。
なお、全閉位置からフルリフト位置までニードル２がリフトするタイプの燃料噴射ノズル１の場合でも、アクチュエータへの通電時間が短い場合には、全閉位置からフルリフト位置まで軸方向後端側に移動しても低リフト位置までしかニードル２がリフトしない場合も有り得る。

また、燃料噴射ノズル１のニードル２を開弁駆動するアクチュエータとして、ニードルの直上に設けられる制御室内の燃料圧を調整し、ニードル２の開閉動作を制御するピエゾアクチュエータを採用しても良い。また、制御室内の燃料圧を調整し、ニードル２の開閉動作を制御するソレノイドバルブを採用しても良い。
また、燃料噴射ノズル１のニードル２を開弁駆動するアクチュエータとして、ニードル２を、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータの駆動力によって直接開弁駆動し、リターンスプリングの付勢力によって閉弁するように構成しても良い。
本実施形態では、直接噴射式のエンジンとして、直噴ディーゼルエンジンを採用しているが、直接噴射式のエンジンとして、直噴ガソリンエンジンを採用しても良い。
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

１ 燃料噴射ノズル
２ ニードル
３ ノズルボディ
５ 先端孔
６ ガイドピン（先端部品）
７ スプリング（バネ）
１３ サック部
１４ 噴孔
１５ サック室

Claims (5)

1. 噴孔（１４）、およびこの噴孔の入口（２１）が開口したサック室（１５）を先端に有する筒状のノズルボディ（３）と、
   このノズルボディ内に軸方向に移動可能に収容されるニードル（２）と
   を備え、
   前記ノズルボディの内壁（１６）に対し前記ニードルが離着座して軸方向に移動することで、燃料の噴射を開始したり、停止したりする燃料噴射ノズル（１）において、
   前記ニードルの先端（１２）に設けられて、軸方向後端側に窪む孔（５）と、
   この孔の内周面に摺動自在に保持されて、前記サック室に突き出る先端部品（６）と
   を備え、
   前記先端部品は、前記孔の内周面に摺接する摺動部（５１）、およびこの摺動部の軸方向先端側に設けられて、前記摺動部よりも径方向内側に向かって括れる括れ部（５２）を有し、
   前記ニードルが軸方向に移動しても、前記先端部品は、前記サック室の底面（２４）に突き当たり続け、前記括れ部は、前記サック室内において常に同じ位置に存在していることを特徴とする燃料噴射ノズル。
2. 請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
   前記孔内に収容されて、前記先端部品を軸方向先端側に付勢するバネ（７）と
   を備え、
   前記先端部品は、軸方向先端側が前記サック室内に突き出して配置され、且つ軸方向後端側が前記孔に摺動自在に保持されており、
   前記先端部品の先端（５３）は、前記バネの付勢力によって前記サック室の底面に突き当てられていることを特徴とする燃料噴射ノズル。
3. 請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
   前記先端部品は、軸方向先端側が前記サック室内に突き出して配置され、且つ軸方向後端側が前記孔に摺動自在に保持されており、
   前記先端部品の先端（５４）は、前記サック室の底面に固定されていることを特徴とする燃料噴射ノズル。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射ノズルにおいて、
   前記括れ部の軸方向長さをＬ、
   前記噴孔の入口の孔径における、軸方向に沿った軸方向成分をφＤｙとしたとき、
   Ｌ＞φＤｙの関係を満たすことを特徴とする燃料噴射ノズル。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射ノズルにおいて、
   前記先端部品は、前記括れ部の中で軸方向に垂直な断面積が最小となる最小径部（５６）を有し、
   前記最小径部を含む前記括れ部は、前記噴孔の入口の開口断面を前記複数の噴孔それぞれの噴孔軸方向に投影した際に形成される前記噴孔の入口の投影形状を内包することを特徴とする燃料噴射ノズル。

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