JP5310806B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

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ために圧力応動型の制御部材を備え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。このような制御部材は、他の部材との接触面において流体的な抵抗を受ける。

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

従来技術の構成では、制御部材と他の部材との接触面の面積が大きいと、流体的な抵抗力が大きくなり、応答性が低下するおそれがあった。また、燃料は温度に応じて粘度が変化する。このため、接触面に起因する流体的な抵抗は、温度に応じて変化する。この結果、接触面の面積が大きいと、流体的な抵抗力の変動が大きくなり、噴射特性に変動を与えるおそれがあった。

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、優れた応答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、圧力室に高圧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）を形成するハウジング部材（５０）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制御部材（１００）と、制御部材を軸方向に移動可能に収容するとともに、制御部材の外周面（１０２）と対向する大径内周面（８１）と、制御部材の外周面の外直径より小さい内直径をもつ小径内周面（８２）と、大径内周面と小径内周面との間に設けられ制御部材の端面（１０４）と対向する段差面（８３）とを有するシリンダ（８０）とを備え、制御部材の端面（１０４）および／またはシリンダの段差面（８３）に、端面と段差面との接触面を複数の島部分（ＣＳ）に分割する複数の溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５、１４０５）が形成されていることを特徴とする。

この構成によると、複数の溝によって接触面が複数の島部分に分割される。この結果、接触面の間からの燃料の排出と、接触面の間への燃料の流入が促進され、接触面における流体的な抵抗が抑制される。

請求項１に記載の発明は、複数の溝は、小径内周面（８２）より径方向外側の領域に少なくとも設けられていることを特徴とする。この構成によると、接触面となる可能性のある小径内周面（８２）より径方向外側の領域に溝が設けられる。この結果、溝によって接触面を減らし、接触面における流体的な抵抗が抑制される。

請求項１に記載の発明は、複数の溝は、外周面（１０２）と大径内周面（８１）との間の隙間と、圧力室（３４）とを連通する溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、外周面と大径内周面との間の隙間と、圧力室とが、溝によって連通される。この結果、溝によって流路を提供するとともに、接触面における流体的な抵抗が抑制される。

請求項１に記載の発明は、複数の溝は、端面（１０４）から見て弓形をなすように制御部材に形成され、外周面と端面とに開口する切欠部（１０５、１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、外周面と大径内周面との間の隙間と、圧力室とを連通する溝が、主として弓形の切欠部によって提供される。この結果、弓形の切欠部によって流路を提供するとともに、接触面における流体的な抵抗が抑制される。

請求項１に記載の発明は、複数の溝は、複数の切欠部（１０５、１４０５）を備えることを特徴とする。この構成によると、複数の切欠部によって、複数の島部分を形成することができる。
請求項１に記載の発明は、段差面（８３）と端面（１０４）とは、軸方向に関して、小径内周面（８２）より径方向外側であって、外周面（１０２）より径方向内側である環状の重複範囲において重複しており、環状の重複範囲のうち、１／２を超える範囲は複数の切欠部を含む複数の溝によって失われていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、複数の溝は、制御部材の直径に沿って平行に延在する２つの切欠部（１０５、１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、制御部材の直径に沿って延在する２つの切欠部によって、複数の島部分を形成することができる。

請求項３に記載の発明は、複数の溝は、制御部材の外周を囲むように配置された複数の切欠部（１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、複数の切欠部が制御部材の外周を囲むように配置される。よって、制御部材の外周を囲むように複数の島部分を配置することができる。

請求項４に記載の発明は、複数の溝は、４つの切欠部（１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、４つの切欠部によって少なくとも４つの島部分を形成することができる。

請求項５に記載の発明は、切欠部は、制御部材の外周面（１０２）と端面（１０４）との間の角部に形成された面取り部（１４０５）であることを特徴とする。この構成によると、面取り加工によって切欠部を形成することができる。

請求項６に記載の発明は、複数の溝は、さらに、切欠部より細い細溝（１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５）を含むことを特徴とする。この構成によると、弓形の切欠部を設けてもなお残る接触面が細溝によって分割される。この結果、弓形の切欠部を設けてもなお残る接触面における流体的な抵抗が抑制される。複数の切欠部が設けられる場合、細溝は、複数の切欠部の間に形成することができる。

請求項７に記載の発明は、複数の溝は、接触面を３つ以上の島部分に分割する３つ以上の溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５、１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、３つ以上の溝が接触面を３つ以上の島部分に分割する。この結果、接触面における流体的な抵抗が抑制される。

請求項８に記載の発明は、複数の溝は、制御部材に形成された溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、９０７、１４０５）を含むことを特徴とする。この構成によると、複数の溝の少なくとも一部が、制御部材に形成される。

請求項９に記載の発明は、複数の溝は、シリンダに形成された溝（５８４、６８４、１０８５）を含むことを特徴とする。この構成によると、複数の溝の少なくとも一部が、シリンダに形成される。

請求項１０に記載の発明は、外周面（１０２）は、大径内周面（８１）と対向する大径外周面（１０２ａ）と、大径外周面より段差面（８３）側に位置付けられ、端面（１０４）を囲む小径外周面（１０２ｂ）とを備えることを特徴とする。この構成によると、制御部材の外周面は、大径内周面と対向する大径外周面と、大径外周面より段差面側に位置付けられ、端面を囲む小径外周面とを備える。すなわち、制御部材は、大径部分と小径部分とを有する段付き円柱状に形成される。この構成では、小径外周面によって端面が囲まれることにより、端面の外径が縮小される。この結果、接触面の面積を小さくすることができる。

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。

本発明の第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部分拡大断面図である。 第１実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 第１実施形態の溝の形状を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第３実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第３実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第４実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第５実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第５実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第６実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第７実施形態（参考例）の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第７実施形態（参考例）の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第８実施形態（参考例）の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第８実施形態（参考例）の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第９実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第９実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第１０実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第１０実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第１１実施形態の溝の形状を示す部分断面図である。 本発明の第１２実施形態の溝の形状を示す部分断面図である。 本発明の第１３実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第１３実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。 本発明の第１４実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。 第１４実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。

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。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。

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。

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。

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、オリフィス部材５０の中心軸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より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より径方向外側には、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、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。

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、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は、第１実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図４は、第１実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。図中には、フローティングプレート１００を下から見た平面図が図示されている。図中において、破線は小径内周面８２の投影位置を示し、ハッチングされた範囲は、接触面を示す。

シリンダ８０は、筒状の部材である。シリンダ８０の内面は、大径内周面８１と、小径内周面８２と、段差面８３とを有する。大径内周面８１の内直径は、小径内周面８２の内直径より大きい。大径内周面８１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。大径内周面８１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。大径内周面８１は、フローティングプレート１００の外周面１０２と対向している。大径内周面８１と外周面１０２との間には、わずかな隙間が形成されている。大径内周面８１の軸方向の深さは、フローティングプレート１００の軸方向厚さよりやや大きい。このため、大径内周面８１が区画する円柱状の空間は、フローティングプレート１００が軸方向にわずかに移動することを許容する。小径内周面８２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。小径内周面８２は、フローティングプレート１００の外周面１０２の外直径より小さい内直径をもつ。小径内周面８２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、軸方向に沿って摺動可能に収容している。小径内周面８２は、シリンダ側の摺動面を提供する。小径内周面８２は、シリンダボアを形成している。段差面８３は、オリフィス部材５０と対向する環状の平面である。段差面８３は、フローティングプレート１００の端面１０４の径方向外側の縁部と対向する。段差面８３は、大径内周面８１と小径内周面８２との間に形成されている。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、小径内周面８２内に位置している。ピストン部９１は、小径内周面８２に対して摺動自在に支持されている。ピストン部９１は、圧力室３４を区画している。ピストン部９１は、圧力室３４内の燃料の圧力を受ける。ピストン部９１は、円筒状に形成されており、内部にプレートスプリング１１０の一部を収容するスプリング収容部を形成している。

フローティングプレート１００は、シリンダ８０の大径内周面８１の径方向内側に収容されている。フローティングプレート１００の外周面１０２と、シリンダ８０の大径内周面８１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は、オリフィス部材５０と対向する端面１０３と、段差面８３と対向する端面１０４とを有する。端面１０３は上面とも呼ばれる。端面１０４は、下面とも呼ばれる。

端面１０４の径方向外側の外縁部には、部分的に切欠部１０５が形成されている。切欠部１０５は、外周面１０２と端面１０４とにまたがって開口する直線状の凹溝である。切欠部１０５は、フローティングプレート１００のひとつの直径から離れて位置し、かつその直径と平行な直線状の稜線を、端面１０４上に形成する。フローティングプレート１００には、複数の切欠部１０５が形成されている。フローティングプレート１００には、２つの切欠部１０５が互いに平行に形成されている。この結果、端面１０４は、ひとつの直径方向の反対側に位置する一対の円弧と、その直径と直交する直径方向の反対側に位置する一対の直線とで区画されている。ひとつの切欠部１０５は、端面１０４から見て弓形をなすようにフローティングプレート１００に形成されている。弓形は、円弧と、その円弧の両端を結ぶ弦とで囲まれた範囲である。２つの切欠部１０５は、円板状のフローティングプレート１００の外周面１０２と端面１０４との間の角部を切除して形成することができる。２つの切欠部１０５は、フローティングプレート１００に形成された溝とも見ることができる。よって、この実施形態では、端面１０４と段差面８３との接触面を複数の島部分ＣＳに分割する溝には、切欠部１０５が含まれている。２つの切欠部１０５は、フローティングプレート１００の直径に沿って平行に延在している。

切欠部１０５は、外周面１０２から径方向へ所定の幅をもち、端面１０４から軸方向へ所定深さをもつ。切欠部１０５の幅は、段差面８３の径方向の幅より大きい。切欠部１０５は、小径内周面８２より径方向内側に達しており、圧力室３４に連通する通路を形成している。このため、外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料は、切欠部１０５を通して圧力室３４に流入することができる。

図３および図４において、端面１０４には、複数の溝１０６が形成されている。複数の溝１０６は、２つの切欠部１０５、１０５の間にだけ位置している。複数の溝１０６は、放射状に配置されている。

溝１０６は、外周面１０２に直接に開口している。溝１０６は、端面１０４において、小径内周面８２より径方向内側に開口している。溝１０６は、外周面１０２と端面１０４とにまたがって開口している。ただし、溝１０６は、切欠部１０５より明らかに小さい。複数の溝１０６のそれぞれが提供する流路断面積は、ひとつの切欠部１０５が提供する流路断面積より明らかに小さい。流路断面積は、圧力室３４に流入する燃料の流れに垂直な断面積である。このため、外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料は、主として切欠部１０５を通して圧力室３４に流入する。外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料の一部だけが、複数の溝１０６を通して圧力室３４に流入することができる。

溝１０６の少なくとも一部は、端面１０４上における小径内周面８２より径方向外側に形成されている。段差面８３と端面１０４とは、軸方向に関して環状の範囲において重複している。図中において、小径内周面８２より径方向外側であって、外周面１０２より径方向内側の範囲が、環状の重複範囲である。この環状の重複範囲は、段差面８３と端面１０４との接触面となる可能性がある範囲である。フローティングプレート１００における環状の重複範囲のうち、径方向の反対側に位置する２つのおよそ１／４の範囲は２つの切欠部１０５によって失われている。すなわち、環状の重複範囲のうち、およそ１／４の範囲は、ひとつの切欠部１０５によって失われている。また、径方向の反対側に位置する他のひとつの１／４の範囲は、他のひとつの切欠部１０５によって失われている。

環状の重複範囲のうち、ひとつの残る１／４の範囲は、複数の溝１０６によって２つ以上の複数の島部分ＣＳに分割されている。また、環状の重複範囲のうち、他の残る１／４の範囲も、複数の溝１０６によって２つ以上の複数の島部分ＣＳに分割されている。これら複数の島部分ＣＳは、段差面８３と端面１０４との接触面である。複数の島部分ＣＳ、すなわち複数の接触面は、溝１０６と溝１０６との間、または溝１０６と切欠部１０５との間に形成されている。

複数の島部分ＣＳは、フローティングプレート１００の周方向に沿って互いに離れて分散して配置されている。複数の切欠部１０５が端面１０４上に点対称に配置され、さらに複数の溝１０６が端面１０４上に点対称に配置されているから、複数の島部分ＣＳは端面１０４上に点対称に分散している。これにより、フローティングプレート１００がシリンダ８０に当接した状態でのフローティングプレート１００の姿勢が安定する。

複数の溝１０６は、端面１０４と段差面８３とが接近するときに、複数の島部分ＣＳからの燃料の排出を促進する。また、複数の溝１０６は、端面１０４と段差面８３とが離れるときに、複数の島部分ＣＳへの燃料の流入を促進する。このため、複数の溝１０６により、段差面８３と端面１０４との接触面における流体的な抵抗が抑制される。

この実施形態では、フローティングプレート１００は、２つの切欠部１０５と複数の溝１０６とを含む複数の溝を備えている。これらの溝は、フローティングプレート１００と段差面８３との接触面の面積を減らす。また、これらの溝は、燃料の流路を形成する。切欠部１０５は、弓形溝とも呼ぶことができる。一方、溝１０６は、線形溝とも呼ぶことができる。切欠部１０５は、端面１０４において溝１０６より太く、外周面１０２において溝１０６より深い。そこで、切欠部１０５は太溝、または深溝とも呼ばれる。一方、溝１０６は、端面１０４において切欠部１０５より細く、外周面１０２において切欠部１０５より浅い。そこで、溝１０６は、細溝、または浅溝とも呼ばれる。この実施形態では、フローティングプレート１００だけに、端面１０４と段差面８３との接触面を複数の島部分ＣＳに分割する複数の溝１０５、１０６が形成されている。しかも、複数の溝１０５、１０６は、接触面を３つ以上の島部分に分割する３つ以上の溝１０５、１０６を含む。

図５は、第１実施形態の溝１０６の形状を示す部分断面図である。溝１０６は、端面１０４の頂面から凹んでいる。溝１０６は、断面矩形の溝である。

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に着座し、噴孔１１からの燃料噴射が停止される。

この実施形態によると、フローティングプレート１００がシリンダ８０に接触するとき、および／またはフローティングプレート１００がシリンダ８０から離れるときに、フローティングプレート１００に作用する燃料の抵抗を抑制することができる。このため、フローティングプレート１００の動きの応答性が高められる。また、接触面が小さいため、燃料の温度が変化しても、フローティングプレート１００の応答性の変動が小さい。このため、安定した燃料噴射特性が実現される。

（第２実施形態）
図６は、本発明を適用した第２実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。第１実施形態では、複数の溝１０６を放射状に配置した。これに代えて、複数の溝を互いに平行に配置してもよい。端面１０４には、複数の溝２０６が形成されている。複数の溝２０６は、互いに平行に配置されている。複数の溝２０６は、２つの切欠部１０５、１０５とも平行に配置されている。この実施形態でも、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第３実施形態）
図７は、本発明を適用した第３実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図８は、第３実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。第１実施形態では、端面１０４の直径にわたって延びる溝１０６を採用した。これに代えて、この実施形態では、複数の溝３０６を採用する。複数の溝３０６は、端面１０４上に放射状に延びている。ただし、複数の溝３０６は、端面１０４上における中央部にはない。複数の溝３０６は、端面１０４上における径方向外側領域にだけ設けられている。複数の溝３０６は、プレートスプリング１１０の外直径より径方向外側にだけ設けられている。複数の溝３０６は、小径内周面８２より径方向外側の領域に少なくとも設けられている。この実施形態でも、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、プレートスプリング１１０のための安定した座面を提供することができる。

（第４実施形態）
図９は、本発明を適用した第４実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。先の実施形態では、複数の溝３０６を放射状に配置した。これに代えて、複数の溝を互いに平行に配置してもよい。端面１０４には、複数の溝４０６が形成されている。この実施形態でも、先の実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第５実施形態）
図１０は、本発明を適用した第５実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図１１は、第５実施形態の燃料噴射装置１０のシリンダ８０を示す部分平面図である。図中には、シリンダ８０を上から見た平面図が図示されている。図中において、破線は切欠部１０５の投影位置を示し、ハッチングされた範囲は、接触面を示す。

先行する実施形態では、フローティングプレート１００だけに複数の溝を形成した。これに代えて、この実施形態では、シリンダ８０の段差面８３にも、複数の溝５８４を形成する。複数の溝５８４は、段差面８３の頂面から凹んでいる。複数の溝５８４は、段差面８３に放射状に配置されている。複数の溝５８４は、段差面８３の周方向に沿って均等に分散して設けられている。

フローティングプレート１００には、接触面を分割する溝のひとつとしての切欠部１０５が形成されている。よって、この実施形態では、フローティングプレート１００およびシリンダ８０に、端面１０４と段差面８３との接触面を複数の島部分ＣＳに分割する複数の溝１０５、５８４が形成されている。

溝５８４は、段差面８３上における外周面１０２より径方向外側に開口している。また、溝５８４は、小径内周面８２にも開口している。従って、外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料の一部が、複数の溝５８４を通して圧力室３４に流入することができる。この実施形態でも、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、プレートスプリング１１０のための安定した座面を提供することができる。

（第６実施形態）
図１２は、本発明を適用した第６実施形態の燃料噴射装置１０のシリンダ８０を示す部分平面図である。先の実施形態では、複数の溝５８４を放射状に配置した。これに代えて、複数の溝を互いに平行に配置してもよい。段差面８３には、複数の溝６８４が形成されている。この実施形態でも、先の実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第７実施形態（参考例））
図１３は、本発明の第７実施形態（参考例）の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図１４は、第７実施形態（参考例）の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。先行する複数の実施形態では、切欠部１０５を設けていた。これに代えて、この実施形態（参考例）では、切欠部１０５を備えないフローティングプレート１００を採用する。この実施形態（参考例）は、図７、図８に図示された第３実施形態の変形例である。端面１０４には、その全周にわたって複数の溝３０６が形成されている。複数の溝３０６は、端面１０４の周方向に沿って均等に分散して設けられている。外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料は、複数の溝３０６だけを通して圧力室３４に流入することができる。

（第８実施形態（参考例））
図１５は、本発明の第８実施形態（参考例）の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図１６は、第８実施形態の燃料噴射装置１０のシリンダ８０を示す部分平面図である。この実施形態（参考例）では、切欠部１０５を備えないフローティングプレート１００を採用する。この実施形態（参考例）は、図１０、図１１に図示された第５実施形態の変形例である。

この実施形態（参考例）では、シリンダ８０だけに、端面１０４と段差面８３との接触面を複数の島部分ＣＳに分割する複数の溝５８４が形成されている。外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料は、複数の溝５８４だけを通して圧力室３４に流入することができる。

（第９実施形態）
図１７は、本発明を適用した第９実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図１８は、第９実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。先行する複数の実施形態では、外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間と、圧力室３４とを連通する複数の溝を採用した。これに代えて、この実施形態では、溝９０７が採用される。端面１０４の径方向外側の縁部には、２つの円弧状の溝９０７が形成されている。溝９０７は、段差面８３と端面１０４との環状の重複範囲を径方向に分割している。環状の重複範囲のうち、およそ１／４の範囲はひとつの切欠部１０５によって失われている。また、環状の重複範囲のうち、およそ１／４の範囲は、他のひとつの切欠部１０５によって失われている。環状の重複範囲のうち、残る１／４の範囲は、溝９０７によって複数の島状部分ＣＳに分割されている。また、環状の重複範囲のうち、残る１／４の範囲も、溝９０７によって複数の島部分ＣＳに分割されている。これら複数の島部分ＣＳは、段差面８３と端面１０４との接触面である。複数の島部分ＣＳ、すなわち複数の接触面は、溝９０７と外周面１０２との間、および溝９０７と小径内周面８２との間に形成されている。

島部分ＣＳの径方向の幅は、重複範囲の径方向の幅より小さい。島部分ＣＳの径方向の幅は、段差面８３の径方向の幅の１／３以下である。

この実施形態によると、フローティングプレート１００がシリンダ８０に接触するとき、および／またはフローティングプレート１００がシリンダ８０から離れるときに、フローティングプレート１００に作用する燃料の抵抗を抑制することができる。このため、フローティングプレート１００の動きの応答性が高められる。また、接触面が小さいため、燃料の温度が変化しても、フローティングプレート１００の応答性の変動が小さい。このため、安定した燃料噴射特性が実現される。

（第１０実施形態）
図１９は、本発明を適用した第１０実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図２０は、第１０実施形態の燃料噴射装置１０のシリンダを示す部分平面図である。先の実施形態では、フローティングプレート１００に溝９０７を形成した。これに代えて、この実施形態では、溝１０８５が採用される。段差面８３には、環状の溝１０８５が形成されている。溝１０８５は、段差面８３と端面１０４との環状の重複範囲を径方向に分割している。この実施形態でも、複数の島部分ＣＳが形成される。この実施形態でも、先の実施形態と同様の作用効果が得られる。

（第１１実施形態）
図２１は、上記実施形態の変形例に係る溝の形状を示す部分断面図である。上述の複数の実施形態の溝１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５は、図示されるような台形断面をもつ溝１２００によって形成することができる。

（第１２実施形態）
図２２は、上記実施形態の変形例に係る溝の形状を示す部分断面図である。上述の複数の実施形態の溝１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５は、図示されるような円弧断面または半円断面をもつ溝１３００によって形成することができる。

（第１３実施形態）
図２３は、本発明を適用した第１３実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図２４は、第１３実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。この実施形態は、図１から図５に図示された第１実施形態の変形例である。端面１０４には、複数の溝１０６を形成することなく、２つの切欠部１０５だけが形成されている。よって、フローティングプレート１００に形成された溝は、切欠部１０５だけである。

複数の切欠部１０５は、段差面８３と端面１０４との環状の重複範囲を周方向に分割することによって、２つの互いに離れた島部分ＣＳを形成している。この実施形態でも、切欠部１０５によって接触面の面積を減らすことができる。また、フローティングプレート１００がシリンダ８０の段差面８３に着座しているときに、切欠部１０５によって燃料の流路を形成することができる。この実施形態によると、フローティングプレート１００の動きの応答性が高められる。また、安定した燃料噴射特性が実現される。

（第１４実施形態）
図２５は、本発明を適用した第１４実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図２６は、第１４実施形態の燃料噴射装置１０のフローティングプレート１００を示す部分平面図である。

先の実施形態では、少なくともひとつの切欠部１０５をフローティングプレート１００に形成した。さらに、先の実施形態では、複数の切欠部１０５をフローティングプレート１００に形成した。先の実施形態では、複数の切欠部１０５として、端面１０４を挟むように配置された２つの切欠部１０５を例示した。これに代えて、３つ以上の複数の切欠部を配置してもよい。この実施形態では、フローティングプレート１００は、フローティングプレート１００を囲むように、詳細には端面１０４を囲むように配置された４つの切欠部１４０５を備える。

この実施形態では、フローティングプレート１００は、大径部分と小径部分とを有する段付き円柱状に形成されている。外周面１０２は、大径外周面１０２ａと、大径外周面１０２ａより径が小さい小径外周面１０２ｂとを提供している。これら大径外周面１０２ａと小径外周面１０２ｂとの間に環状の段差面が形成されている。大径外周面１０２ａは、大径内周面８１と対向し、大径内周面８１上を摺動することができる。小径外周面１０２ｂの直径は、小径内周面８２より大きい。小径外周面１０２ｂは、大径外周面１０２ａより段差面８３側に位置付けられている。小径外周面１０２ｂは、端面１０４を囲んでいる。小径外周面１０２ｂは、端面１０４の外径を縮小することに貢献する。小径外周面１０２ｂは、段差面８３と端面１０４との環状の重複範囲の径方向外側の縁の外径を小さくすることに貢献する。

フローティングプレート１００には、複数の切欠部１４０５が形成されている。複数の切欠部１４０５は、フローティングプレート１００の四方を囲むように配置された４つの切欠部１４０５を含む。フローティングプレート１００には、互いに平行な２つの切欠部１４０５を一組として、複数組の切欠部１４０５が形成されている。ひとつの組に属する２つの切欠部１４０５は、フローティングプレート１００の直径に沿って平行に延在している。ひとつの組の切欠部１４０５と、他のひとつの組の切欠部１４０５とは、互いに交差する方向に、例えば直交する方向に沿って延在している。周方向に隣接する２つの切欠部１４０５は、互いに交差する方向に、例えば直交する方向に延びている。複数の切欠部１４０５は、フローティングプレート１００の周方向に沿って等間隔に分散して配置されている。周方向に隣接する２つの切欠部１４０５は、それらの周方向の間に小径外周面１０２ｂを部分的に残すように配置されている。

複数の切欠部１４０５は、段差面８３と端面１０４との環状の重複範囲を周方向に分割することによって、互いに離れた複数の島部分ＣＳを形成している。複数の島部分ＣＳは、フローティングプレート１００の周方向に沿って分散して配置されている。複数の島部分ＣＳは、フローティングプレート１００の周方向に沿って互いに等間隔だけ離れて配置されている。島部分ＣＳは、円弧状に延在している。島部分ＣＳの径方向外側の縁は、小径外周面１０２ｂによって規定されている。島部分ＣＳの径方向内側の縁は、小径内周面８２によって規定されている。島部分ＣＳの周方向の両縁は、切欠部１４０５によって規定されている。

切欠部１４０５は、フローティングプレート１００の小径部分の角部にのみ形成されている。切欠部１４０５は、大径外周面１０２ａに到達することなく、小径外周面１０２ｂにのみ到達するように形成されている。切欠部１４０５は、フローティングプレート１００の中心軸に対して傾斜して広がる傾斜平面を提供する。切欠部１４０５は、小径外周面１０２ｂと端面１０４との間の角部に形成された面取り部によって提供されている。よって、切欠部１４０５は、溝部であるとともに、面取り部とも呼ばれる。切欠部１４０５は、角部を斜めに切削する面取り加工によって形成される。４つの切欠部１４０５は、フローティングプレート１００の小径部分の先端の断面形状を、部分的に台形に形成する。切欠部１４０５は、小径外周面１０２ｂ上に円弧状の境界線を形成するとともに、端面１０４上に直線状の境界線を形成する。

図示されるように、ひとつの切欠部１４０５は、小径外周面１０２ｂ上の曲線と、端面１０４上の直線とで区画されている。ひとつの切欠部１４０５は、端面１０４側から軸方向に見て、弓型の形状を有する。ひとつの切欠部１４０５は、フローティングプレート１００のひとつの直径から離れて、この直径と平行に延在している。切欠部１４０５の長手方向（弦の方向）の両端は小径外周面１０２ｂ上に位置している。この結果、端面１０４は、４つの切欠部１４０５によって提供される４つの弦と、小径外周面１０２ｂによって提供される４つの曲線とを交互に配置して、それらによって囲まれている。

切欠部１４０５の径方向の幅は、切欠部１４０５が小径内周面８２より径方向内側にまで到達するように設定されている。切欠部１４０５の径方向幅は、切欠部１４０５に平行なフローティングプレート１００の外周面の接線からの幅である。切欠部１４０５の径方向幅は、先行する実施形態の切欠部１０５の径方向幅より浅い。外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間と圧力室３４とを連通するための流路は、４つの切欠部１４０５に分散して配置される。この結果、必要な流路断面積を確保しながら、複数の島部分ＣＳがフローティングプレート１００の周方向に沿って分散して配置される。

この実施形態では、段付き円柱状のフローティングプレート１００を採用したから、接触面の外径を減らすことができ、その結果接触面の面積を減らすことができる。しかも、複数の切欠部１４０５によって接触面の面積を減らすことができる。また、フローティングプレート１００がシリンダ８０の段差面８３に着座しているときに、切欠部１４０５によって燃料の流路を形成することができる。また、切欠部１４０５は、面取り部によって提供されるから、流体の容積の過剰な増加を抑制することができる。さらに、複数の切欠部１４０５を周方向に関して等間隔に分散して配置し、複数の島部分ＣＳを周方向に関して等間隔に分散して形成したから、フローティングプレート１００を安定的に着座させることができる。また、複数の島部分ＣＳは、円弧状に形成されているから、過剰な摩耗を生じることがない。

（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、溝１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５は、三角断面をもつ溝によって形成してもよい。また、フローティングプレート１００の端面１０４と、シリンダ８０の段差面８３との両方に複数の小溝を設けてもよい。また、複数の溝１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４は、縦横に交差するように設けられてもよい。

また、切欠部１０５は、フローティングプレート１００の軸方向に沿って広がる面と、軸方向と直交する面とによって溝状に形成した。これに代えて、切欠部１０５は、切欠部１４０５のように面取り部によって形成されてもよい。

また、第１４実施形態に説明した段付き円柱状のフローティングプレート１００を先行する実施形態に適用し、小径部分に切欠部１０５を形成してもよい。

１ 燃料供給システム、１０ 燃料噴射装置、１１ 噴孔、２０ 駆動部、２７ 圧力制御弁、３０ ボディ、３４ 圧力室、４０ ノズルボディ（弁本体）、５０ オリフィス部材（ハウジング部材）、６０ ホルダ、７０ リテーニングナット、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）、１０２ 外周面、１０２ａ 大径外周面、１０２ｂ 小径外周面、１１０ プレートスプリング、１０５ 切欠部（溝）、１０６ 溝、２０６ 溝、３０６ 溝、４０６ 溝、５８４ 溝、６８４ 溝、９０７ 溝、１０８５
溝、１４０５ 切欠部（溝）。

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、前記圧力室に前記高圧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）を形成するハウジング部材（５０）と、
   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制御部材（１００）と、
   前記制御部材を軸方向に移動可能に収容するとともに、前記制御部材の外周面（１０２）と対向する大径内周面（８１）と、前記制御部材の外周面の外直径より小さい内直径をもつ小径内周面（８２）と、前記大径内周面と前記小径内周面との間に設けられ前記制御部材の端面（１０４）と対向する段差面（８３）とを有するシリンダ（８０）とを備え、
   前記制御部材の前記端面（１０４）および／または前記シリンダの前記段差面（８３）に、前記端面と前記段差面との接触面を複数の島部分（ＣＳ）に分割する複数の溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５、１４０５）が形成されており、
   複数の前記溝は、前記小径内周面（８２）より径方向外側の領域に少なくとも設けられており、
   複数の前記溝は、前記外周面（１０２）と前記大径内周面（８１）との間の隙間と、前記圧力室（３４）とを連通する溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、１４０５）を含み、
   複数の前記溝は、前記端面（１０４）から見て弓形をなすように前記制御部材に形成され、前記外周面と前記端面とに開口する切欠部（１０５、１４０５）を含み、
   複数の前記溝は、複数の前記切欠部（１０５、１４０５）を備え、
   前記段差面（８３）と前記端面（１０４）とは、軸方向に関して、前記小径内周面（８２）より径方向外側であって、前記外周面（１０２）より径方向内側である環状の重複範囲において重複しており、前記環状の重複範囲のうち、１／２を超える範囲は複数の前記切欠部を含む複数の前記溝によって失われていることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 複数の前記溝は、前記制御部材の直径に沿って平行に延在する２つの前記切欠部（１０５、１４０５）を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 複数の前記溝は、前記制御部材の外周を囲むように配置された複数の前記切欠部（１４０５）を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. 複数の前記溝は、４つの前記切欠部（１４０５）を含むことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 前記切欠部は、前記制御部材の前記外周面（１０２）と前記端面（１０４）との間の角部に形成された面取り部（１４０５）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射装置。
6. 複数の前記溝は、さらに、前記切欠部より細い細溝（１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５）を含む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. 複数の前記溝は、前記接触面を３つ以上の島部分に分割する３つ以上の溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、５８４、６８４、９０７、１０８５、１４０５）を含む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. 複数の前記溝は、前記制御部材に形成された溝（１０５、１０６、２０６、３０６、４０６、９０７、１４０５）を含む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. 複数の前記溝は、前記シリンダに形成された溝（５８４、６８４、１０８５）を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料噴射装置。
10. 前記外周面（１０２）は、前記大径内周面（８１）と対向する大径外周面（１０２ａ）と、前記大径外周面より前記段差面（８３）側に位置付けられ、前記端面（１０４）を囲む小径外周面（１０２ｂ）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料噴射装置。

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