JP5321496B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、供給流路から供給される供給燃料の噴孔からの噴射を制御するために弁部を開閉し、当該制御に伴って供給燃料の一部を戻り流路に排出する燃料噴射装置に関する。

従来、圧力制御室を有する制御ボディと、圧力制御室内の燃料の圧力に応じて弁部を開閉する弁部材と、を備える燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置において制御ボディの圧力制御室には、供給流路を流通した燃料が流入する流入口および戻り流路に燃料を排出する流出口が開口している。また、圧力制御室内の燃料の圧力は、流出口と戻り流路との連通および遮断を切り替える圧力制御弁によって制御される。

このような形態の燃料噴射装置では、圧力制御室内の燃料圧力の変動に応じて弁部材が弁部を開閉するので、圧力制御弁による流出口と戻り流路との連通および遮断の切り替えに対して、圧力制御室内の燃料圧力の上昇および下降はすみやかに生じることが望ましい。

そこで特許文献１に開示の燃料噴射装置は、圧力制御室内に、当該圧力制御室内を往復変位可能な押圧部材をさらに備えている。この押圧部材は、圧力制御弁によって流出口と戻り流路とが連通されると、圧力制御室から流出口に向かう燃料の流れによって、当該流出口および流入口の開口する開口壁面側に向けて吸引されて、押圧面で当該開口壁面を押圧する。この押圧部材による開口壁面の押圧によって、流入口と圧力制御室とが遮断されることで、圧力制御室内への燃料の供給は中断する。圧力制御室内の燃料は、押圧面に開口する孔部によって流量を制限されつつ、当該孔部および流出口を経由して戻り流路へ排出される。以上により、圧力制御室内の燃料の圧力はすみやかに下降する。

特許第４０５４６２１号明細書

さて、本発明者らは、特許文献１に開示のような燃料噴射装置において、押圧面および開口壁面間による燃料の遮断をさらに確実なもとすべく、これら押圧面と開口壁面との接触面積を低減することで、接触した部分の面圧を高める構成について検討を行った。その結果、本発明者らは、開口壁面において流出口の周りを囲む流出周囲面部と、押圧面において孔部の開口の周りを囲む流出対向面部とのうち少なくとも一方を、押圧面および開口壁面のうち対応するものから離間する方向に窪ませる構成を想到した。

一方で、本発明者らは、圧力制御弁に対する押圧部材の応答性を向上させる構成についても検討を行った。その結果、本発明者らは、押圧部材の応答性を向上させるため、圧力制御室内の燃料から圧力を受ける受圧面積の拡大と、押圧部材の質量の低減とを試みた。具体的に本発明者らは、受圧面積を拡大するため、変位軸方向に沿って投影した押圧部材の投影面積を拡大するとともに、質量を低減するため、変位軸方向における押圧部材の長さを縮小した。

しかし、上述したような応答性の向上を図るための形状では、押圧部材の剛性が不足し易い。このような剛性の不足した押圧部材の場合、さらに流出周囲面部と流出対向面部とのうち少なくとも一方に流出凹部が形成されてしまうと、押圧面および開口壁面間による燃料の遮断ができなくなるおそれがある。詳しく説明すると、押圧部材の押圧面が開口壁面を押圧した状態下においては、流出凹部内からは、流出口を経由して戻り流路へ燃料が排出される。一方で、この流出凹部内への燃料の流入は、孔部によって制限される。故に、流出凹部内の燃料の圧力は、圧力制御室内の圧力と比較して低くなる。この流出凹部内と圧力制御室内との燃料圧力の差に起因して、押圧部材は、流出対向面部が流出周囲面部側に圧縮されて変形してしまう。変形した押圧部材は、押圧面の全体で開口壁面を押圧することができなくなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧力制御弁に対する高い応答性を獲得しつつ、流入口と圧力制御室および流出口との遮断を確実に行い得る押圧部材を備えた燃料噴射装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、供給流路から供給される供給燃料の噴孔からの噴射を制御する弁部を開閉し、当該制御に伴って供給燃料の一部を戻り流路に排出する燃料噴射装置であって、供給流路を流通した燃料が流入口から流入し、戻り流路へは流出口を経由して燃料を排出する圧力制御室、並びに圧力制御室に露出し流入口および流出口が開口する開口壁面を有する制御ボディと、流出口と戻り流路との連通および遮断を切り替え、圧力制御室内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁と、圧力制御室内の燃料の圧力に応じて、弁部を開閉する弁部材と、圧力制御室内に往復変位可能に配置され、往復変位する変位軸方向において開口壁面に対向する押圧面、並びに押圧面に開口する制限孔を有し、圧力制御弁によって流出口と戻り流路とが連通すると、押圧面によって流入口と圧力制御室及び流出口との連通を遮断するように開口壁面を押圧し、制限孔によって圧力制御室から流出口への燃料の流通量を制限する押圧部材と、を備え、開口壁面は、流出口の周りを囲む流出周囲面部を有し、押圧面は、制限孔の開口の周りを囲み流出周囲面部に変位軸方向に対向する流出対向面部を有し、流出周囲面部又は流出対向面部は、押圧面と開口壁面とのうち対応するものから離間する方向に窪むことで流出凹部を形成し、さらに流出周囲面部と流出対向面部とのうち一方には、当該一方から他方へ向かって流出凹部内に突出し、押圧部材が押圧面により開口壁面を押圧することによって、当該他方に当接する当接凸部が形成されることを特徴とする。

この発明によれば、開口壁面の有する流出口の周りを囲む流出周囲面部と、押圧面の有する制限孔の開口の周りを囲む流出対向面部とのうち一方には、他方に向かって流出凹部内に突出する当接凸部が形成されている。この当接凸部は、押圧部材が押圧面により開口壁面を押圧することによって、流出周囲面部および流出対向面部のうちの他方に流出凹部内において当接し、当該流出凹部内において流出対向面部を支持する。故に、流出凹部内と圧力制御室内との燃料圧力の差によって流出対向面部が流出周囲面部側に圧縮されるような押圧部材の変形を、当接凸部は、流出対向面部又は流出周囲面部への当接によって抑制できる。

以上のように、当接凸部の当接によって変形が抑制されるので、変位軸方向に小さくされ且つ変位軸方向に沿って投影した投影面積を大きくされて剛性の低下した押圧部材であっても、押圧面と開口壁面との接触部分に生じる面圧のばらつきは抑制され得る。したがって、押圧部材は、圧力制御弁に対する高い応答性を獲得しつつ、流入口と圧力制御室および流出口とを確実に遮断できる。

ここで、流出周囲面部又は流出対向面部の一方に、流出凹部および当接凸部がともに形成されていてもよく、流出周囲面部又は流出対向面部の一方に流出凹部が、他方に当接凸部が形成されていてもよい。

請求項２に記載の発明では、押圧部材の変位軸方向おける当接凸部の高さは、当該変位軸方向における流出凹部の深さに揃えられることを特徴とする。

この発明によれば、押圧部材の変位軸方向おいて、流出凹部の深さにその高さを揃えられた当接凸部は、押圧面が開口壁面に接触するとともに、流出周囲面部および流出対向面部のうちの他方に当接する。故に、流出対向面部が流出周囲面部側に圧縮されるような押圧部材の変形を、当接凸部は確実に抑制できる。以上により、押圧面と開口壁面との接触部分に生じる面圧のばらつきが抑制されるので、押圧部材は、開口壁面に押圧面を押圧することによる燃料の遮断を確実に行い得る。

また、請求項３に記載の発明では、押圧部材の変位軸方向おける当接凸部の高さは、当該変位軸方向における流出凹部の深さよりも小さく、当接凸部は、押圧部材の流出対向面部が流出周囲面部側に近づくよう圧縮されることで、流出周囲面部又は流出対向面部に当接することを特徴とする。

この発明のように、押圧部材の変位軸方向おいて、当接凸部の高さは流出凹部の深さよりも小さくてもよい。流出対向面部が流出周囲面部側に圧縮されるような押圧部材の変形によって、流出周囲面部および流出対向面部のうちの他方に当接する当接凸部であっても、当該押圧部材の変形を抑制する作用は発揮され得る。

ここで、流出凹部内に当接凸部を形成すると、制限孔を介して流出凹部に流入した燃料の流出口への流通が、当該当接凸部によって妨げられるおそれがある。そこで、請求項４に記載の発明では、押圧面における制限孔の開口は、押圧部材の変位軸方向において流出口と対向して位置させ、当接凸部は、流出口の外縁形状に沿った環状とする。この発明によれば、流出口と変位軸方向に対向する制限孔の開口は、当該流出口の外縁形状に沿った環状である当接凸部の内周側に位置する。故に、制限孔を流通した燃料は、流出凹部内において当接凸部の内周側に流入し、当該当接凸部に沿って流出口へ円滑に流れ得る。このように、圧力制御室内の燃料が制限孔および流出口を経由して、戻り流路に円滑に排出されることにより、当該圧力制御室内における燃料圧力は、すみやかに下降し得る。

また、当接凸部と、流出周囲面部又は流出対向面部との当接によれば、開口壁面と押圧面との接触面積は増加する。故に、流出凹部を形成することによって獲得されるはずの押圧面と開口壁面との接触部分に生じる面圧を高める作用が低下するおそれがある。そこで、請求項５に記載の発明では、環状の当接凸部に、当該当接凸部の径方向に沿った溝部を形成する。溝部の形成された当接凸部は、流出周囲面部又は流出対向面部と当接する面積が低減される。これにより、押圧面と開口壁面との接触部分に生じる面圧を高いまま維持できるので、押圧部材は燃料を確実に遮断し得る。

請求項６に記載の発明では、流出周囲面部と流出対向面部とのうち少なくとも一方は、複数の当接凸部を形成し、複数の当接凸部は、円盤状の押圧部材において、径方向の中心を通る変位軸まわりに、等間隔で位置することを特徴とする。
この発明によれば、円盤状の押圧部材において、当該押圧部材の径方向の中心を通る変位軸まわりに等間隔に位置する複数の当接凸部は、流出凹部内において流出対向面部を複数箇所で支持する。加えて、支持する箇所が変位軸まわりに等間隔に位置しているので、当接凸部と流出周囲面部又は流出対向面部との間に生じる力は、当該変位軸まわりにおいて分散される。故に、押圧面と開口壁面との接触部分に生じる面圧の変位軸まわりにおけるばらつきを抑制できる。以上により、押圧面と開口壁面との接触部分の面圧は、流出凹部のまわりにおいて全周に亘って高いまま維持され得る。したがって押圧部材は、さらに確実に燃料を遮断できる。

請求項７に記載の発明では、流出対向面部は、円盤状の押圧部材において、変位軸方向の端面により形成される押圧面の径方向の中央部に位置することを特徴とする。

この発明によれば、押圧面の径方向の中央部に位置する流出対向面部、および当該流出対向面部に変位軸方向において対向する流出周囲面部のうちの一方によって、流出凹部は形成される。このように、押圧面又は開口壁面において、径方向の中央部に位置する流出凹部は、当該径方向に拡大され易い。流出凹部の拡大が図られた場合、押圧面と開口壁面との接触面積を低減できる一方で、押圧部材に生じる変形が大きくなり易い。故に、当接凸部を、流出周囲面部又は流出対向面部に当接させることにより押圧部材の変形を抑制する作用は、押圧面又は開口壁面の径方向の中央部に流出凹部を位置させる形態の燃料噴射装置において、さらに有効に発揮されるのである。

請求項８に記載の発明では、流出凹部および当接凸部は、流出周囲面部によって形成されることを特徴とする。また、請求項９に記載の発明では、流出凹部および当接凸部は、流出対向面部によって形成されることを特徴とする。これらの発明のように、開口壁面部の流出周囲面部又は押圧面の流出対向面部が流出凹部および当接凸部をともに形成している場合、流出凹部の深さおよび当接凸部の高さは精度良く管理される。故に、流出凹部の深さおよび当接凸部の高さのばらつきに起因して、当接凸部と流出周囲面部又は流出対向面部との当接が、押圧面と開口壁面との接触を妨げる事態を未然に防ぎ得る。

請求項１０に記載の発明では、押圧部材は、変位軸方向の端面によって押圧面を形成する円盤状であって、当接凸部は、流出対向面部によって形成される流出凹部内において、当該流出凹部の内周側の壁面から、押圧部材の径方向に沿って延伸することを特徴とする。

押圧部材の流出対向面部を窪ませることにより流出凹部を形成した場合、当該流出凹部によって押圧部材の剛性は低下する。そこで、円盤状の押圧部材においては、押圧面から開口壁面に向かって突出する当接凸部を、流出凹部の内周側の壁面から押圧部材の径方向に沿って延伸させることにより、押圧部材の剛性低下が抑制されている。このように、当接凸部を押圧部材の剛性確保に利用することで、当該押圧部材に生じる変形はさらに抑制される。したがって、燃料の遮断を確実に行い得る押圧部材を獲得できる。

本発明の第一実施形態による燃料噴射装置を備える燃料供給システムの構成図である。 本発明の第一実施形態による燃料噴射装置の縦断面図である。 本発明の第一実施形態による燃料噴射装置の特徴部分の近傍を拡大した図である。 フローティングプレートの平面図であって、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 本発明の第二実施形態による燃料噴射装置の特徴部分を拡大した図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図４の別の変形例を示す図である。 図５の別の変形例を示す図である。 図６の他の変形例を示す図である。 図６の他の変形例を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による燃料噴射装置１００が用いられた燃料供給システム１０を、図１に示す。尚、本実施形態の燃料噴射装置１００は、内燃機関であるディーゼル機関２０の燃焼室２２内に向けて直接的に燃料を噴射する、所謂、直接噴射式燃料供給システムである。

燃料供給システム１０は、フィードポンプ１２、高圧燃料ポンプ１３、コモンレール１４、機関制御装置１７、および燃料噴射装置１００等から構成されている。

フィードポンプ１２は、電動式のポンプであって、燃料タンク１１内に収容されている。フィードポンプ１２は、燃料タンク１１内に貯留されている燃料に、この燃料の蒸気圧よりも高圧であるフィード圧を与える。このフィードポンプ１２は、高圧燃料ポンプ１３に燃料配管１２ａによって接続されており、所定のフィード圧を与えた液相状態の燃料をこの高圧燃料ポンプ１３に供給する。尚、燃料配管１２ａには、調圧弁（図示しない）が設けられており、当該調圧弁によって高圧燃料ポンプ１３に供給される燃料の圧力は所定値に保たれる。

高圧燃料ポンプ１３は、ディーゼル機関に取り付けられて、当該ディーゼル機関の出力軸からの動力によって駆動される。高圧燃料ポンプ１３は、コモンレール１４に燃料配管１３ａによって接続されており、フィードポンプ１２によって供給された燃料にさらに圧力を加えて、当該コモンレール１４に供給する。加えて、高圧燃料ポンプ１３は、機関制御装置１７と電気的に接続された電磁弁（図示しない）を有している。この電磁弁の機関制御装置１７による開閉の制御によって、高圧燃料ポンプ１３からコモンレール１４に供給される燃料の圧力は所定の圧力に制御される。

コモンレール１４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り、ディーゼル機関のバンクあたりの気筒数に応じた複数の分岐部１４ａが形成されている。これら複数の分岐部１４ａは、供給流路１４ｄを形成する燃料配管によって、それぞれ燃料噴射装置１００に接続されている。また、燃料噴射装置１００と高圧燃料ポンプ１３とは、戻り流路１４ｆを形成する燃料配管によって接続されている。以上の構成によりコモンレール１４は、高圧燃料ポンプ１３によって高圧な状態で供給された燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま複数の燃料噴射装置１００に供給流路１４ｄを介して分配する。加えて、コモンレール１４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１４ｂを、他方の端部に圧力レギュレータ１４ｃを有している。コモンレールセンサ１４ｂは、機関制御装置１７に電気的に接続されており、燃料の圧力および温度を検出して当該機関制御装置１７に出力する。圧力レギュレータ１４ｃは、コモンレール１４内の燃料の圧力を一定に保持するとともに、余剰分の燃料を減圧して排出する。この圧力レギュレータ１４ｃを通過した余剰分の燃料は、コモンレール１４と燃料タンク１１との間を接続する燃料配管１４ｅ内の流路を介して、当該燃料タンク１１へ戻される。

燃料噴射装置１００は、コモンレール１４の分岐部１４ａを通じて供給される圧力の高められた供給燃料を噴孔４４から噴射する装置である。具体的に、燃料噴射装置１００は、供給流路１４ｄを介して高圧燃料ポンプ１３から供給される供給燃料の噴孔４４からの噴射を、機関制御装置１７からの制御信号に応じて制御する弁部５０を備えている。加えて、この燃料噴射装置１００において、供給流路１４ｄから供給された供給燃料の一部であって、噴孔４４からの噴射されなかった余剰分の燃料は、燃料噴射装置１００と高圧燃料ポンプ１３との間を連通する戻り流路１４ｆに排出され、高圧燃料ポンプ１３へと戻される。この燃料噴射装置１００は、ディーゼル機関２０の燃焼室２２の一部であるヘッド部材２１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１００は、ディーゼル機関２０の燃焼室２２毎に複数配置され、当該燃焼室２２内に向け直接的に燃料を、具体的には１６０から２２０メガパスカル（ＭＰａ）程度の噴射圧力で噴射する。

機関制御装置１７は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。この機関制御装置１７は、上述したコモンレールセンサ１４ｂに加えて、ディーゼル機関２０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、種々のセンサと電気的に接続されている。機関制御装置１７は、これらの各センサからの情報に基づいて、高圧燃料ポンプ１３の電磁弁および各燃料噴射装置１００の弁部５０の開閉を制御するための電気信号を、高圧燃料ポンプ１３の電磁弁および各燃料噴射装置１００に出力する。

次に、燃料噴射装置１００の構成について、図２〜図４に基づいて説明する。

燃料噴射装置１００は、制御弁駆動部３０、制御ボディ４０、ノズルニードル６０、プレートスプリング７６、およびフローティングプレート７０を備えている。

制御弁駆動部３０は、制御ボディ４０内に収容されている。この制御弁駆動部３０は、ターミナル３２、ソレノイド３１、固定子３６、可動子３５、スプリング３４、およびバルブシート部材３３を有している。ターミナル３２は、導電性を備える金属材料によって形成され、延伸方向の両端部のうち、一方の端部を制御ボディ４０から外部に露出させているとともに、他方の端部をソレノイド３１と接続させている。ソレノイド３１は、螺旋状に巻設されており、ターミナル３２を介して機関制御装置１７からのパルス電流の供給を受ける。ソレノイド３１は、この電流の供給を受けることで、軸方向に沿って周回する磁界を発生させる。固定子３６は、磁性材料によって形成された円筒状の部材であって、ソレノイド３１によって発生された磁界内で帯磁する。可動子３５は、磁性材料によって形成される二段円柱状の部材であって、固定子３６の軸方向先端側に配置されている。可動子３５は、帯磁した固定子３６によって軸方向基端側に吸引される。スプリング３４は、金属製の線材を周回状に巻設したコイルスプリングであって、可動子３５を固定子３６から離間させる方向に付勢している。バルブシート部材３３は、制御ボディ４０の後述する制御弁座部４７ａとともに圧力制御弁８０を形成している。バルブシート部材３３は、可動子３５の軸方向において固定子３６とは反対側に設けられて、制御弁座部４７ａに着座する。ソレノイド３１による磁界の形成の無い場合、バルブシート部材３３は、スプリング３４の付勢力によって制御弁座部４７ａに着座している。ソレノイド３１によって磁界が形成された場合、バルブシート部材３３は、制御弁座部４７ａから離座する。

制御ボディ４０は、ノズルボディ４１、シリンダ５６、バルブボディ４６、ホルダ４８、リテーニングナット４９を有している。これらノズルボディ４１、バルブボディ４６、およびホルダ４８は、噴孔４４が形成されるヘッド部材２１（図１参照）への挿入方向先端側から、この順で並んでいる。この制御ボディ４０には、流入路５２、流出路５４、圧力制御室５３、および圧力制御室５３に露出する開口壁面９０が形成されている。流入路５２は、高圧燃料ポンプ１３およびコモンレール１４等と繋がる供給流路１４ｄ（図１参照）側に連通しており、当該流入路５２の流路端である流入口５２ａを開口壁面９０に開口させている。また、流出路５４は、高圧燃料ポンプ１３と繋がる戻り流路１４ｆ（図１参照）側に連通しており、当該流出路５４の流路端である流出口５４ａを開口壁面９０に開口させている。圧力制御室５３は、シリンダ５６等によって区画され、供給流路１４ｄ（図１参照）を通過した燃料が流入口５２ａから流入し、戻り流路１４ｆ（図１参照）に流出口５４ａを経由して燃料を排出する。

ノズルボディ４１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。このノズルボディ４１は、ノズルニードル収容部４３、弁座部４５、および噴孔４４を有している。ノズルニードル収容部４３は、ノズルボディ４１の軸方向に沿って形成され、ノズルニードル６０を収容する円筒穴である。このノズルニードル収容部４３には、高圧燃料ポンプ１３およびコモンレール１４（図１参照）から高圧な燃料が供給される。弁座部４５は、ノズルニードル収容部４３の底壁に形成されて、ノズルニードル６０の先端と接触する。噴孔４４は、弁座部４５を挟んでバルブボディ４６とは反対側に位置し、ノズルボディ４１の内側から外側に向けて放射状に複数形成されている。この噴孔４４を通過することで、高圧な燃料は、微粒化および拡散して空気と混合し易い状態となる。

シリンダ５６は、金属材料よりなり、バルブボディ４６およびノズルにニードル６０とともに圧力制御室５３を区画する円筒状の部材である。シリンダ５６は、ノズルニードル収容部４３内に、当該ノズルニードル収容部４３と同軸となるように配置されている。このシリンダ５６において、バルブボディ４６側となる軸方向の端面がバルブボディ４６に保持されている。このシリンダ５６の内壁面は、制御壁面部５７およびシリンダ摺動面部５９を形成している。制御壁面部５７は、シリンダ５６の軸方向においてバルブボディ４６側に位置し、開口壁面９０を囲っている。シリンダ摺動面部５９は、シリンダ５６の軸方向においてバルブボディ４６とは反対側に位置し、ノズルニードル６０をその軸方向に沿って摺動させる。また、シリンダ５６の内径は制御壁面部５７からシリンダ摺動面部５９に向かって縮径されている。

バルブボディ４６は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなり、ノズルボディ４１とホルダ４８との間で保持されている円柱状の部材である。このバルブボディ４６は、制御弁座部４７ａ、開口壁面９０、流出路５４、および流入路５２を形成している。制御弁座部４７ａは、バルブボディ４６の軸方向の両端面のうち、ホルダ４８側の端面に形成され、制御弁駆動部３０のバルブシート部材３３等とともに圧力制御弁８０を構成している。また、開口壁面９０は、バルブボディ４６のノズルボディ４１側の端面の径方向中央部に形成された平坦な面である。この開口壁面９０は、円筒状のシリンダ５６によって囲まれて円形をなしている。流出路５４は、この開口壁面９０の径方向中央部から、制御弁座部４７ａに向って延びている。この流出路５４は、バルブボディ４６の軸方向に対して傾斜している。流入路５２は、開口壁面９０において流出路５４の径方向外側から、制御弁座部４７ａを形成する端面に向って延びている。この流入路５２は、バルブボディ４６の軸方向に対して傾斜している。

ホルダ４８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って、軸方向に沿って形成される縦孔４８ａ，４８ｂ、およびソケット部４８ｃを有している。縦孔４８ａは、供給流路１４ｄ（図１参照）と流入路５２とを連通する燃料流路である。一方、縦孔４８ｂのバルブボディ４６側には制御弁駆動部３０が収容されている。加えて、縦孔４８ｂのバルブボディ４６とは反対側には、縦孔４８ｂの開口を閉塞するようソケット部４８ｃが形成されている。このソケット部４８ｃは、内部に制御弁駆動部３０のターミナル３２の一端が突出しており、機関制御装置１７と接続されたプラグ部（図示しない）と嵌合自在である。このソケット部４８ｃと図示しないプラグ部との接続によれば、機関制御装置１７から制御弁駆動部３０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４９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４９は、ノズルボディ４１の一部およびバルブボディ４６を収容しつつ、ホルダ４８のバルブボディ４６側に螺合されている。加えて、リテーニングナット４９は、内周壁部で段差部４９ａを形成している。この段差部４９ａは、リテーニングナット４９のホルダ４８への取り付けによって、ノズルボディ４１およびバルブボディ４６をホルダ４８側に押し付ける。これにより、リテーニングナット４９は、ノズルボディ４１およびバルブボディ４６を、ホルダ４８とともに挟持している。

ノズルニードル６０は、高速度工具鋼等の金属材料よって全体として円柱状に形成されて、シート部６５、受圧面６１、スプリング収容部６２、ニードル摺動面６３、および鍔部材６７を有している。シート部６５は、ノズルニードル６０の軸方向の両端部のうち、圧力制御室５３とは反対側となる端部に形成されて、制御ボディ４０の弁座部４５に着座する。このシート部６５は、ノズルニードル収容部４３内に供給される高圧な燃料の噴孔４４への連通および遮断を切り替える弁部５０を弁座部４５とともに構成している。受圧面６１は、ノズルニードル６０の軸方向の両端部のうち、シート部６５とは反対側となる、圧力制御室５３側の端部によって形成されている。この受圧面６１は、開口壁面９０および制御壁面部５７とともに圧力制御室５３を区画しており、当該圧力制御室５３内の燃料の圧力を受ける。スプリング収容部６２は、受圧面６１の径方向中央部にノズルニードル６０と同軸に形成される円筒穴である。このスプリング収容部６２は、プレートスプリング７６の一部を収容している。ニードル摺動面６３は、ノズルニードル６０の円柱状の外周壁のうち、制御壁面部５７よりも受圧面６１側に位置する部分である。このニードル摺動面６３は、シリンダ５６の内周壁によって形成されるシリンダ摺動面部５９に対して摺動自在に支持されている。鍔部材６７は、ノズルニードル６０の外周壁部に外嵌され、当該ノズルニードル６０に保持される環状の部材である。

このノズルニードル６０は、リターンスプリング６６によって弁部５０側に付勢されている。リターンスプリング６６は、金属製の線材を周回状に巻設したコイルスプリングである。リターンスプリング６６は、軸方向の一端を鍔部材６７の圧力制御室５３側の面に、他端をシリンダ５６の弁部側の端面に、それぞれ着座させている。以上の構成によるノズルニードル６０は、受圧面６１の受ける圧力制御室５３内の燃料の圧力に応じてシリンダ５６に対してシリンダ５６の軸方向に直線状に往復変位することで、シート部６５を弁座部４５に着座および離座させ、弁部５０を開閉する。

フローティングプレート７０は、金属材料よりなる円盤状の部材であって、外壁面により押圧面７３および外周壁面７２を形成している。このフローティングプレート７０は、圧力制御室５３内に往復変位可能に配置されており、往復変位する変位軸の方向がシリンダ５６の軸方向に沿っている。加えて、フローティングプレート７０は、シリンダ５６と同軸上に配置されている。このフローティングプレート７０の変位軸方向の両端面７３ａ，７７ａのうち、開口壁面９０と当該変位軸方向において対向する端面７３ａは、押圧面７３を形成している。押圧面７３は、フローティングプレート７０の往復変位によって開口壁面９０に当接する。この押圧面７３と変位軸方向において反対側となるフローティングプレート７０の端面７７ａは、圧力制御室５３内の燃料によって、開口壁面９０に向かう方向に力を受ける。加えてこの端面７７ａには、プレートスプリング７６の一端が着座している。以上の端面７３ａ，７７ａ間を連続させている外周壁面７２は、フローティングプレート７０の変位軸まわりに位置し、当該プレート７０の変位軸方向に沿っている。この外周壁面７２は、変位軸と直交する方向において制御壁面部５７と対向している。シリンダ５６に対してフローティングプレート７０が同軸に位置した状態では、外周壁面７２は、制御壁面部５７との間に燃料の流通可能な隙間を形成している。これら外周壁面７２および制御壁面部５７間の隙間を通して、フローティングプレート７０に対して開口壁面９０側となる圧力制御室５３の空間に流入した燃料は、当該プレート７０に対して受圧面６１側となる圧力制御室５３の空間に流通する。

また、フローティングプレート７０の押圧面７３の径方向の中央部からは、制限孔７１が当該フローティングプレート７０の変位軸方向に沿って延伸している。制限孔７１は、フローティングプレート７０の押圧面７３が開口壁面９０に当接した状態下で、圧力制御室５３と流出口５４ａとを連通する。この制限孔７１は、絞り部７１ａおよび連通凹部７１ｂを具備している。絞り部７１ａは、制限孔７１の流路面積を絞り、当該制限孔７１を流れる燃料の流量を調整する。この絞り部７１ａは、フローティングプレート７０の軸方向の両端面７３ａ，７７ａのうち、受圧面６１と対向する端面７７ａよりも、当該押圧面を形成する端面７３ａに近接している。絞り部７１ａによって、制限孔７１は圧力制御室５３から流出口５４ａへの燃料の流通量を制限する。具体的に、絞り部７１ａの流路面積は、流出路５４において最小となる流路面積よりも小さくされている。また、連通凹部７１ｂは制限孔７１の一対の開口のうち、端面７７ａの開口を拡大している。一方、変位軸方向において、押圧面７３押圧面７３と反対側となる端面７７ａは、プレートスプリング７６によって付勢されている。

ここで、フローティングプレート７０は、圧力制御弁８０によって流出口５４ａと戻り流路１４ｆとの連通及び遮断が切り替えられることに応答して、圧力制御室５３内を往復変位する。圧力制御弁８０に対するフローティングプレート７０の応答性を高めるためには、圧力制御室５３内の燃料から圧力を受ける受圧面積を拡大するとともに、押圧部材の質量をする必要がある。具体的には、変位軸方向に沿って投影したフローティングプレート７０の投影面積を拡大することにより、受圧面積は拡大する。また、変位軸方向におけるフローティングプレート７０の長さを縮小することで、質量は低減する。以上の理由により、第一実施形態のフローティングプレート７０は、変位軸方向の長さよりも、径方向の長さが大きくされている。

プレートスプリング７６は、金属製の線材を周回状に巻設したコイルスプリングである。プレートスプリング７６の軸方向の一端は、フローティングプレート７０の端面７７ａに着座している。またプレートスプリング７６の軸方向の他端は、ノズルニードル６０のスプリング収容部６２に収容されている。プレートスプリング７６は、フローティングプレート７０およびノズルニードル６０間に、これらと同軸且つ軸方向に縮められ状態で配置されている。

以上の構成によって、プレートスプリング７６はフローティングプレート７０をノズルニードル６０に対して開口壁面９０側に付勢している。プレートスプリング７６の付勢によれば、フローティングプレート７０は、当該プレート７０の軸方向の端面７３ａ，７７ａ間における圧力差が小さい場合であっても、開口壁面９０側に付勢されて、当該開口壁面９０に押圧面７３押圧面７３を当接させている。

（特徴部分）
次に、燃料噴射装置１００の特徴部分であるフローティングプレート７０について、図３〜図５に基づいてさらに詳細に説明する。

フローティングプレート７０には、流入凹部９４、流出凹部９７および当接凸部９８がさらに形成されている。流入凹部９４および流出凹部９７は、押圧面７３と開口壁面９０との接触面積を低減するための構成である。このように押圧面７３と開口壁面９０との接触面積を低減することによれば、接触部分に生じる面圧は高くなる。故に、押圧面７３と開口壁面９０との接触部分によってなされる燃料の遮断が、確実なものとなり得る。

流入凹部９４は、押圧面７３の有する流入対向面部９４ａによって形成されている。この流入対向面部９４ａは、開口壁面９０において流入口５２ａの周りを囲む流入周囲面部９４ｂと、変位軸方向において対向している。流入凹部９４は、この流入対向面部９４ａを開口壁面９０から離間する方向に窪ませることによって形成されている。この流入凹部９４は、変位軸まわりに延びる円環状である。また、流入凹部９４は、押圧面７３と同心となるよう位置している。

流出凹部９７は、流出対向面部９７ａを開口壁面９０から離間する方向に窪ませることにより形成されている。この流出対向面部９７ａは、押圧面７３において、開口壁面９０の流出口５４ａを囲む流出周囲面部９７ｂと対向する部分であって、円盤状のフローティングプレート７０において、端面７３ａにより形成される押圧面７３の径方向の中央部に位置している。加えて流出対向面部９７ａは、流入凹部９４を形成する円環状の流入対向面部９４ａの内周側に位置している。このような流出対向面部９７ａによって形成される流出凹部９７は、円状の窪みであって、押圧面７３および流入凹部９４と同心に位置している。また、流出対向面部９７ａの径方向の中央部には、制限孔７１の開口７２ａが位置している。この制限孔７１の開口７２ａは、流出対向面部９７ａによって周りを囲まれており、且つ変位軸方向において開口壁面９０の流出口５４ａと対向している。

ここで、押圧面７３において、流入凹部９４と流出凹部９７とを連続させる円環状の面部であって、開口壁面９０に当接可能な領域を内周側環状面部９５ａとする。また、押圧面７３の外縁であって、流入凹部９４の外周を囲む環状の面部を、外周側環状面部９５ｂとする。

当接凸部９８は、流出対向面部９７ａによって形成されており、流出凹部９７内において、当該流出凹部９７の底面から変位軸方向に沿って流出周囲面部９７ｂに向かって突出している。この当接凸部９８の変位軸方向における高さは、当該変位軸方向における流出凹部９７の深さ揃えられている。故に、当接凸部９８の突出方向における先端面９８ｂは、押圧面７３において内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂと同一の平面上に位置する。これにより、フローティングプレート７０が内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂを開口壁面９０に当接させると、当接凸部９８も流出周囲面部９７ｂに当接する。加えて当接凸部９８は、流出口５４ａおよび当該流出口５４ａと対向する制限孔７１の開口７２ａの外縁形状に沿った円環状である。この円環状の当接凸部９８は、押圧面７３において、当該押圧面７３と同軸上に位置しており、フローティングプレート７０の変位軸に対して点対称な形状とされている。さらに、当接凸部９８には、当該当接凸部９８の径方向に沿った複数の溝部９８ａが形成されている。これら溝部９８ａは、当接凸部９８の中心軸まわりに、等間隔で四つ形成されており、当該当接凸部９８を周方向に分断している。

以上の構成による燃料噴射装置１００が、機関制御装置１７からの制御信号に応じて弁部５０を開閉させ燃料の噴射を行う動作について、図２〜図５に基づいて以下説明する。

機関制御装置１７のパルス電流に応じてソレノイド３１が発生する磁界は、圧力制御弁８０を開弁する。この圧力制御弁８０の作動によって、流出口５４ａと戻り流路１４ｆとが連通し、流出路５４および縦孔４８ｂを通じて圧力制御室５３から燃料が流出する。これにより、圧力制御室５３内において、まず流出口５４ａ付近の減圧が生じ、フローティングプレート７０は、開口壁面９０に向って吸引されるとともに、端面７７ａに圧力制御室５３内の燃料による圧力を受ける。加えて、フローティングプレート７０は、端面７７ａ側からプレートスプリング７６の付勢力を受けている。これら流出口５４ａ付近の減圧およびプレートスプリング７６の付勢力は、バルブボディ４６の開口壁面９０に接触していた押圧面７３を、当該開口壁面９０側に押圧する。このようにフローティングプレート７０の押圧面７３が開口壁面９０を押圧することによって、当該開口壁面９０と押圧面７３の内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂとの間における面圧が上昇する。これにより、開口壁面９０に開口する流入口５２ａと圧力制御室５３とが遮断される。流入口５２ａからの燃料の流入を遮断された圧力制御室５３では、制限孔７１および流出口を経由した戻り流路１４ｆへの燃料の排出によって、すみやかに圧力が下降する。

以上のようなフローティングプレート７０の押圧面７３が開口壁面９０を押圧した状態下においては、流出凹部９７内からは、流出口５４ａを経由して戻り流路１４ｆへ燃料が排出される。一方で、この流出凹部９７内への燃料の流入は、絞り部７１ａを有する制限孔７１によって制限される。故に、流出凹部９７内の燃料の圧力は、圧力制御室５３内の圧力と比較して低くなる。この流出凹部９７内と圧力制御室５３内との燃料圧力の差に起因して、フローティングプレート７０は、流出対向面部９７ａが流出周囲面部９７ｂ側に圧縮され、変形しようとする。しかし、このフローティングプレート７０の変形は、流出凹部９７内に設けられた当接凸部９８が流出周囲面部９７ｂに当接し、当該流出凹部９７内において流出対向面部９７ａを支持することによって抑制される。

圧力制御室５３内の圧力の下降により、ノズルニードル６０においては、圧力制御室５３内の燃料から受圧面６１が受ける力とリターンスプリング６６の付勢力との総和を、ノズルニードル収容部４３内の燃料から主にシート部６５等が受ける力が上回る。これにより、ノズルニードル６０は、圧力制御室５３側に押し上げられる。圧力制御室５３側へ変位するノズルニードル６０は、シート部６５を弁座部４５から離座させて、弁部５０を開弁状態とする。以上により、燃料噴射装置１００は、噴孔４４からの燃料の噴射を開始する。

機関制御装置１７のパルス電流に応じてソレノイド３１による磁界が消失すると、圧力制御弁８０は閉弁する。これにより、流出口５４ａと戻り流路１４ｆとが遮断され、流出路５４および縦孔４８ｂを通じた燃料の流出は停止する。これにより、流出凹部９７内の燃料圧力と圧力制御室５３内の燃料圧力との差は解消される。すると、フローティングプレート７０は、流入凹部９４内を満たしている高圧の燃料の圧力によって、プレートスプリング７６による付勢力に抗して、ノズルニードル６０側へと押し下げられる。そして、ノズルニードル６０は、シート部６５を弁座部４５に着座させることで弁部５０を閉弁状態とする。以上により、燃料噴射装置１００は、噴孔４４からの燃料の噴射を停止する。

さらに、圧力制御弁８０の閉弁した状態が継続されると、圧力制御室５３において、フローティングプレート７０を挟んで開口壁面９０側と受圧面６１側との圧力差は、次第に解消される。これは、フローティングプレート７０の開口壁面９０側に流入した燃料が、外周壁面７２および制御壁面部５７間の隙間又は制限孔７１を流通して、当該プレート７０の受圧面６１側に到達するためである。この圧力差の解消により、フローティングプレート７０は、プレートスプリング７６の付勢力によって、開口壁面９０に向かって変位し、再び開口壁面９０に当接する。

以上説明した第一実施形態では、当接凸部９８の当接によって変形が抑制されるので、変位軸方向に小さく且つ径方向に大きくされた形状の剛性の低下したフローティングプレート７０であっても、押圧面７３と開口壁面９０との接触部分に生じる面圧のばらつきが抑制され得る。したがって、フローティングプレート７０は、圧力制御弁８０に対する高い応答性を獲得しつつ、流入口５２ａと圧力制御室５３および流出口５４ａとを確実に遮断できる。

加えて第一実施形態では、流出凹部９７の深さにその高さを揃えられた当接凸部９８は、先端面９８ｂを、押圧面７３の内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂと同一の平面上に位置させることができる。そのため、これら内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂが開口壁面９０に当接すると同時に、当接凸部９８の先端面９８ｂも開口壁面９０に当接し得る。故に、当接凸部９８は、フローティングプレート７０の変形を確実に抑制でき、押圧面７３と開口壁面９０との接触部分に生じる面圧のばらつきを抑制できる。したがって、フローティングプレート７０は、押圧面７３による開口壁面９０の押圧によって、燃料の遮断を確実に行うことができる。

加えて、フローティングプレート７０の流出対向面部９７ａが流出凹部９７および当接凸部９８をともに形成しているので、流出凹部９７の深さおよび当接凸部９８の高さは、精度良く管理され、確実に揃えられ得る。また、第一実施形態のように、押圧面７３において内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂと、当接凸部９８の先端面９８ｂとを同一平面上に位置させる加工は、比較的容易である。具体的には、平滑な押圧面７３を例えば切削加工等によって形成した後、当接凸部９８となる部分を避けて流出対向面部９７ａを切削により窪ませて、流出凹部９７を形成すればよい。以上のような形態とすることで、流出凹部９７の深さおよび当接凸部９８の高さのばらつきに起因して、当接凸部９８と開口壁面９０との当接が、内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂと開口壁面９０との接触を妨げる事態を未然に防ぎ得る。

また第一実施形態では、円環状に形成された当接凸部９８が変位軸方向に対向する流出口５４ａと制限孔７１の開口７２ａとを囲んでいる。故に、当接凸部９８によって、制限孔７１から流出口５４ａへ向かう燃料の流通は妨げられ難い。具体的に、円環状の当接凸部９８の内周側に位置する開口７２ａから流入した燃料は、当該当接凸部９８の内周側の壁面に沿って円滑に流出口５４ａに流れ得る。圧力制御室５３内の燃料が制限孔７１および流出口５４ａを経由して戻り流路１４ｆに円滑に排出されることにより、当該圧力制御室５３内の燃料圧力は、すみやかに下降する。故に、圧力制御弁８０に対するノズルニードル６０の応答性は、高いまま維持され得る。

さらに第一実施形態では、円環状の当接凸部９８に形成された複数の溝部９８ａは、開口壁面９０と当接する当接凸部９８の面積を低減する。故に、当接凸部９８を設けたことに起因した押圧面７３と開口壁面９０との接触面積の増加を抑制できるので、押圧面７３と開口壁面９０との接触部分に生じる面圧は高いまま維持される。以上によれば、流出凹部９７を形成することによって獲得される押圧面７３と開口壁面９０との接触部分の面圧を高める作用は確実に発揮され得る。したがって、フローティングプレート７０は、押圧面７３および開口壁面９０間で燃料を確実に遮断できる。

また加えて第一実施形態は、溝部９８ａによって複数に分断された当接凸部９８のそれぞれが、フローティングプレート７０の径方向の中心を通る変位軸にまわりに等間隔に位置する形態となっている。この形態により、分断された当接凸部９８は、流出凹部９７内において流出対向面部９７ａを複数箇所で支持する。加えて、支持する箇所が変位軸まわりに等間隔に位置しているので、当接凸部９８と流出周囲面部９７ｂとの間に生じる力は、当該変位軸まわりにおいて分散される。故に、当接凸部９８は、フローティングプレート７０の変位軸まわりにおける押圧面７３および開口壁面９０間の面圧のばらつきを抑制できる。以上により、円環状に形成された内周側環状面部９５ａおよび外周側環状面部９５ｂは、開口壁面９０との間において全周に亘って高い面圧を生じさせられる。したがって、フローティングプレート７０は、燃焼の遮断をさらに確実に行い得る。

さらに加えて第一実施形態では、流出凹部９７は、フローティングプレート７０の端面７３ａに形成される押圧面７３において、その径方向の中央部に位置している。このような配置では、限られた押圧面７３内においても、流出凹部９７の拡大を図り易い。流出凹部９７を拡大された場合、押圧面７３と開口壁面９０との接触面積を低減できる一方で、フローティングプレート７０に生じる変形は大きくなり易い。故に、当接凸部９８を開口壁面９０に当接させることによりフローティングプレート７０の変形を抑制する作用は、押圧面７３の径方向の中央部に流出凹部９７を位置させる形態の燃料噴射装置において、有効に発揮される。

尚、第一実施形態において、ノズルニードル６０が請求項に記載の「弁部材」に、フローティングプレート７０が請求項に記載の「押圧部材」に、それぞれ相当する。

（第二実施形態）
図６および図７に示す本発明の第二実施形態による燃料噴射装置２００は、第一実施形態による燃料噴射装置１００の変形例である。以下に第二実施形態におけるフローティングプレート２７０およびバルブボディ２４６について説明する。

第二実施形態のフローティングプレート２７０において、押圧面２７３を形成する変位軸方向の端面２７３ａは、平坦面である。この押圧面２７３には、第一実施形態によるフローティングプレート７０の流入凹部９４、流出凹部９７、および当接凸部９８に相当する構成は形成されていない。

バルブボディ２４６は、第一実施形態におけるバルブボディ４６に相当する。このバルブボディ２４６の円形の開口壁面２９０には、第一実施形態の流出凹部９７、流入凹部９４、および当接凸部９８に相当する、流出凹部２９７、流入凹部２９４、当接凸部２９８が形成されている。また、これら流出凹部２９７および流入凹部２９４の底部には、流出口２５４ａおよび流入口２５２ａが開口している。

流出凹部２９７は、開口壁面２９０において流出口２５４ａの周りを囲む流出周囲面部２９７ｂがフローティングプレート２７０の押圧面２７３から離間する方向に窪むことにより形成されている。流出周囲面部２９７ｂは、開口壁面２９０の径方向中央部に位置する円形であって、その中心に流出口２５４ａを開口させている。一方、流入凹部２９４は、開口壁面２９０において流入口２５２ａの周りを囲む流入周囲面部２９４ｂがフローティングプレート２７０の押圧面２７３から離間する方向に窪むことにより形成されている。この流入周囲面部２９４ｂは、開口壁面２９０において流出周囲面部２９７ｂの外周側に位置する円環状である。

以上の開口壁面２９０において、流入凹部２９４と流出凹部２９７とを連続させる円環状の面部であって、押圧面２７３に当接可能な領域を内周側環状面部２９５ａとする。また、開口壁面２９０の外縁であって、流入凹部２９４の外周を囲む円環状の面部を、外周側環状面部２９５ｂとする。

当接凸部２９８は、流出周囲面部２９７ｂによって形成されており、流出凹部２９７内において、当該流出凹部２９７の底面から変位軸方向に沿い、流出対向面部２９７ａに向かって突出している。この当接凸部２９８の変位軸方向における高さは、当該変位軸方向における流出凹部２９７の深さよりも僅かに小さくされている。故に、当接凸部２９８の突出方向における先端面２９８ｂは、開口壁面２９０において内周側環状面部２９５ａおよび外周側環状面部２９５ｂが位置する平面よりも、流出凹部２９７の底面寄りに位置している。以上の構成により、フローティングプレート２７０の押圧面２７３が内周側環状面部２９５ａおよび外周側環状面部２９５ｂに当接し、圧力制御室５３内と流出凹部２９７内と圧力差で僅かに変形することで、当該押圧面２７３は当接凸部２９８に当接する。

加えて当接凸部２９８は、流出口２５４ａおよび当該流出口２５４ａと対向する制限孔２７１の開口２７２ａの外縁形状に沿った円環状である。この当接凸部２９８には、当該当接凸部２９８の径方向に沿った溝部２９８ａが形成されている。この溝部２９８ａは、流出凹部２９４内において、当接凸部２９８の内周側と外周側とを連通し、当該当接凸部２９８の外周側に位置する燃料が、流出口２５４ａを経由して排出されなくなる事態を防ぐ。

以上説明した第二実施形態では、押圧面２７３の当接凸部２９８への当接によって変形が抑制される。故に、変位軸方向に小さく且つ径方向に大きくされた形状のフローティングプレート２７０であっても、押圧面２７３と開口壁面２９０との接触部分に生じる面圧のばらつきは抑制され得る。したがって、フローティングプレート２７０は、圧力制御弁８０（図２参照）に対する高い応答性を獲得しつつ、流入口２５２ａと圧力制御室５３および流出口２５４ａとを確実に遮断できる。

加えて、第二実施形態のように、フローティングプレート２７０の変位軸方向おいて、当接凸部２９８の高さは流出凹部２９７の深さよりも小さくてもよい。この形態では、フローティングプレート２７０の押圧面２７３が内周側環状面部２９５ａおよび外周側環状面部２９５ｂに接触した時点では、当接凸部２９８の先端面２９８ｂと当該押圧面２７３とは離間している。押圧面２７３は、圧力制御室５３内と流出凹部２９７内とに生じる圧力差で、流出対向面部２９７ａが流出周囲面部２９７ｂ側に圧縮され僅かに変形することにより、当接凸部２９８に当接する。故に、押圧面２７３と内周側環状面部２９５ａおよび外周側環状面部２９５ｂとの接触部分に生じる面圧は、押圧面２７３と当接凸部２９８の先端面２９８ｂとの接触部分に生じる面圧よりも高くし得る。以上によれば、フローティングプレート２７０の変形を抑制するため、当接凸部２９８を押圧面２７３に当接させる構成としたことに起因して、押圧面２７３と各環状面部２９５ａ，２９５ｂとの接触部分に生じる面圧が不十分となる事態を未然に防ぎ得る。したがって、フローティングプレート２７０による燃料の遮断は、さらに確実なものとなる。

また、第二実施形態のように、当接凸部２９８の高さを流出凹部２９７の深さよりも小さくすることで、当接凸部２９８と押圧面２７３との当接が、内周側環状面部２９５ａおよび外周側環状面部２９５ｂと押圧面２７３との接触を妨げる事態を未然に防ぎ得る。さらに、第二実施形態では、開口壁面２９０の流出周囲面部２９７ｂによって、流出凹部２９７および当接凸部２９８がともに形成させている。故に、流出凹部２９７の深さおよび当接凸部２９８の高さは、精度良く管理され得る。したがって、各環状面部２９５ａ，２９５ｂと押圧面２７３との接触が妨げる事態は確実に防がれ得る。

さらに、第二実施形態では、フローティングプレート２７０に、流入凹部９４および流出凹部９７を設けていないので、当該フローティングプレート２７０の剛性は、高いまま維持され得る。このように、剛性を高いまま維持されたフローティングプレート２７０は、内周側環状面部２９５ａおよび外周側環状面部２９５ｂに押圧面２７３で均等に押圧し、流入口２５２ａと圧力制御室５３および流出口２５４ａとを遮断し得る。

尚、第二実施形態において、フローティングプレート２７０が請求項に記載の「押圧部材」に相当する。

（第三実施形態）
図８および図９に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。以下に第三実施形態におけるフローティングプレート３７０について説明する。

第三実施形態によるフローティングプレート３７０では、当接凸部３９８は、流出対向面部３９７ａによって四つ形成されている。これら当接凸部３９８は、流出凹部３９７内において、当該流出凹部３９７の底面から変位軸方向に沿って開口壁面９０に向かって突出している。各当接凸部３９８は、流出口５４ａおよび当該流出口５４ａと対向する制限孔３７１の開口３７２ａの外縁に沿って、等間隔で配置されている。各当接凸部３９８は、円盤状のフローティングプレート３７０の径方向に沿って、流出凹部３９７の内周側の壁面３９７ｃから、当該押圧面３７３の径方向の中心に向かって延伸している。また、これら各当接凸部３９８の突出方向の先端面３９８ｂは、内周側環状面部３９５ａと同一平面上に位置し、且つ当該内周側環状面部３９５ａと連続している。

ここまで説明した第三実施形態でも、各当接凸部３９８の開口壁面９０への当接によって、フローティングプレート３７０は変形を抑制される。故に、変位軸方向に小さく且つ径方向に大きくされた形状のフローティングプレート３７０であっても、押圧面３７３と開口壁面９０との接触部分に生じる面圧のばらつきは抑制され得る。したがって、フローティングプレート３７０は、圧力制御弁８０（図２参照）に対する高い応答性を獲得しつつ、流入口５２ａと圧力制御室５３および流出口５４ａとを確実に遮断できる。

また、フローティングプレート３７０の流出対向面部３９７ａを窪ませることにより流出凹部３９７を形成した場合、当該流出凹部３９７によってフローティングプレート３７０の剛性が低下するおそれがある。そこで第三実施形態によるフローティングプレート３７０においては、各当接凸部３９８を流出凹部３９７の内周側の壁面３９７ｃから延伸させることにより、フローティングプレート３７０を補強するリブとしてのはたらきを当該当接凸部３９８に与えている。このようにリブのはたらきを与えられた当接凸部３９８を径方向に延伸させ且つ周方向に等間隔で配置することによれば、フローティングプレート３７０の剛性は高いまま維持され得る。以上により、フローティングプレート３７０に生じる変形はさらに抑制される。したがって、フローティングプレート３７０は、燃料の遮断をさらに確実に行うことができる。

尚、第三実施形態において、フローティングプレート３７０が請求項に記載の「押圧部材」に相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

上記第一および第三実施形態では、フローティングプレートに流出凹部および当接凸部をともに形成したものについて説明した。また、上記第二実施形態では、バルブボディに流出凹部および当接凸部をともに形成したものについて説明した。しかし、流出凹部および当接凸部は、フローティングプレート又はバルブボディのいずれか一方にともに形成されていなくてもよい。図１０に示すように、バルブボディ４４６の開口壁面４９０を窪ませることで流出凹部４９７を形成し、フローティングプレート４７０押圧面４７３から突出させた当接凸部４９８を、当該流出凹部４９７内で開口壁面４９０に当接させる形態であってもよい。又は、図１１に示すように、フローティングプレート５７０の押圧面５７３を窪ませることで流出凹部５９７を形成し、バルブボディ５４６の開口壁面５９０から突出させた当接凸部５９８を、当該流出凹部５９７内で押圧面５７３に当接させる形態であってもよい。このように、流出周囲面部又は流出対向面部の一方に、流出凹部および当接凸部がともに形成されていてもよく、流出周囲面部又は流出対向面部の一方に流出凹部が、他方に当接凸部が形成されていてもよい。

上記第一，第二実施形態では、当接凸部は、円環状に形成されていた。また、上記第三実施形態では、当接凸部は、径方向に延伸するリブ状であった。しかし、当接凸部の形状、形成される数、および配置等は、これらに限定されない。フローティングプレートの変形を抑制する効果が発揮できれば、当接凸部の形態は、適宜決められてよい。また、上記第一，第二実施形態のような溝部の有無も、当接凸部の形態に応じて適宜判断されてよい。

上記実施形態では、押圧面又は開口壁面の径方向の中央部に円形の流出凹部を配置し、当該流出凹部の外周を囲むように円環状の流入凹部を配置した形態を例に説明した。しかし、流出凹部および流入凹部の形態は、これらに限定されるものではない。

上記実施形態においては、圧力制御室５３内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁８０を開閉する駆動部として、ソレノイド３１の電磁力で可動子３５を駆動する機構を用いていた。しかし、機関制御装置１７からの制御信号に応じて可動し、圧力制御弁８０を開閉できる駆動部であれば、ソレノイドを用いた形態以外の、例えばピエゾ素子を用いる形態であってもよい。

以上、燃料を燃焼室２２に直接的に噴射するディーゼル機関２０に用いられる燃料噴射装置に、本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、ディーゼル機関２０に限らず、オットーサイクル機関等の内燃機関に用いられる燃料噴射装置に適用されてもよい。加えて、燃料噴射装置によって噴射される燃料は、軽油に限らず、ガソリン、および液化石油ガス等であってもよい。さらには、外燃機関等の燃料を燃焼させる機関の燃焼室に向けて燃料を噴射する燃料噴射装置に本発明を適用してもよい。

１０ 燃料供給システム、１１ 燃料タンク、１２ フィードポンプ、１２ａ，１３ａ，１４ｅ 燃料配管、１３ 高圧燃料ポンプ、１４ コモンレール、１４ａ 分岐部、１４ｂ コモンレールセンサ、１４ｃ 圧力レギュレータ、１４ｄ 供給流路、１４ｆ 戻り流路、１７ 機関制御装置、２０ ディーゼル機関、２１ ヘッド部材、２２ 燃焼室、３０ 制御弁駆動部、３１ ソレノイド、３２ ターミナル、３３ バルブシート部材、３４ スプリング、３５ 可動子、３６ 固定子、４０ 制御ボディ、４１ ノズルボディ、４３ ノズルニードル収容部、４４ 噴孔、４５ 弁座部、４６，２４６，４４６，５４６ バルブボディ、４７ａ 制御弁座部、４８ ホルダ、４８ａ，４８ｂ 縦孔、４８ｃ ソケット部、４９ リテーニングナット、４９ａ 段差部、５０ 弁部、５２，２５２ａ 流入路、５２ａ 流入口、５３ 圧力制御室、５４ 流出路、５４ａ，２５４ａ 流出口、５６ シリンダ、５７ 制御壁面部、５９ シリンダ摺動面部、６０ ノズルニードル（弁部材）、６１ 受圧面、６２ スプリング収容部、６３ ニードル摺動面、６５ シート部、６６ リターンスプリング、６７ 鍔部材、７０，２７０，３７０，４７０，５７０ フローティングプレート（押圧部材）、７１，２７１，３７１ 連通孔、７１ａ 絞り部、７１ｂ 連通凹部、７２ 外周壁面部、７２ａ，２７２ａ，３７２ａ 開口、７３，２７３，３７３，４７３，５７３ 押圧面、７３ａ，７７ａ，２７３ａ 端面、７６ プレートスプリング、８０ 圧力制御弁、９０，２９０，４９０，５９０ 開口壁面、９４ 流入凹部、９４ａ 流入対向面部、９４ｂ，２９４ｂ 流入周囲面部、９５ａ，２９５ａ，３９５ａ 内周側環状面部、９５ｂ，２９５ｂ 外周側環状面部、９７，２９７，３９７，４９７，５９７ 流出凹部、９７ａ，３９７ａ 流出対向面部、９７ｂ，２９７ｂ 流出周囲面部、３９７ｃ 壁面、９８，２９８，３９８，４９８，５９８ 当接凸部、９８ａ，２９８ａ 溝部、９８ｂ，２９８ｂ，３９８ｂ 先端面、１００，２００ 燃料噴射装置

Claims (10)

1. 供給流路から供給される供給燃料の噴孔からの噴射を制御する弁部を開閉し、当該制御に伴って供給燃料の一部を戻り流路に排出する燃料噴射装置であって、
   前記供給流路を流通した燃料が流入口から流入し、前記戻り流路へは流出口を経由して燃料を排出する圧力制御室、並びに前記圧力制御室に露出し前記流入口および前記流出口が開口する開口壁面を有する制御ボディと、
   前記流出口と前記戻り流路との連通および遮断を切り替え、前記圧力制御室内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁と、
   前記圧力制御室内の燃料の圧力に応じて、前記弁部を開閉する弁部材と、
   前記圧力制御室内に往復変位可能に配置され、往復変位する変位軸方向において前記開口壁面に対向する押圧面、並びに前記押圧面に開口する制限孔を有し、前記圧力制御弁によって前記流出口と前記戻り流路とが連通すると、前記押圧面によって前記流入口と前記圧力制御室及び前記流出口との連通を遮断するように前記開口壁面を押圧し、前記制限孔によって前記圧力制御室から前記流出口への燃料の流通量を制限する押圧部材と、を備え、
   前記開口壁面は、前記流出口の周りを囲む流出周囲面部を有し、前記押圧面は、前記制限孔の開口の周りを囲み前記流出周囲面部に前記変位軸方向に対向する流出対向面部を有し、前記流出周囲面部又は前記流出対向面部は、前記押圧面と前記開口壁面とのうち対応するものから離間する方向に窪むことで流出凹部を形成し、
   さらに前記流出周囲面部と前記流出対向面部とのうち一方には、当該一方から他方へ向かって前記流出凹部内に突出し、前記押圧部材が前記押圧面により前記開口壁面を押圧することによって、当該他方に当接する当接凸部が形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記押圧部材の前記変位軸方向おける前記当接凸部の高さは、当該変位軸方向における前記流出凹部の深さに揃えられることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記押圧部材の前記変位軸方向おける前記当接凸部の高さは、当該変位軸方向における前記流出凹部の深さよりも小さく、
   前記当接凸部は、前記押圧部材の前記流出対向面部が前記流出周囲面部側に近づくよう圧縮されることで、前記流出周囲面部又は前記流出対向面部に当接することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
4. 前記押圧面における前記制限孔の開口は、前記変位軸方向において前記流出口と対向して位置し、
   前記当接凸部は、前記流出口の外縁形状に沿った環状であることを特徴とする請求項１〜３に記載の燃料噴射装置。
5. 前記環状の当接凸部には、当該当接凸部の径方向に沿った溝部が形成されることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射装置。
6. 前記流出周囲面部と前記流出対向面部とのうち少なくとも一方は、複数の前記当接凸部を形成し、
   前記複数の当接凸部は、円盤状の前記押圧部材において、径方向の中心を通る前記変位軸まわりに、等間隔で位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
7. 前記流出対向面部は、円盤状の前記押圧部材において、前記変位軸方向の端面により形成される前記押圧面の径方向の中央部に位置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
8. 前記流出凹部および前記当接凸部は、前記流出周囲面部によって形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
9. 前記流出凹部および前記当接凸部は、前記流出対向面部によって形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
10. 前記押圧部材は、変位軸方向の端面によって前記押圧面を形成する円盤状であって、
    前記当接凸部は、前記流出対向面部によって形成される前記流出凹部内において、当該流出凹部の内周側の壁面から、前記押圧部材の径方向に沿って延伸することを特徴とする請求項９に記載の燃料噴射装置。

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