JP5353785B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する燃料噴射装置に関する。

従来、高圧燃料の通路および圧力制御室が内部に形成された弁本体と、弁本体の内部においてその軸方向に移動することで噴孔を開閉する弁部材とを備えた燃料噴射装置が知られている。この弁部材の移動は、圧力制御室内の燃料の圧力によって制御される。このような燃料噴射装置の一種として、例えば特許文献１には、圧力制御室内を弁本体の軸方向に変位可能であり、流入通路を開閉する制御部材を備えたものが開示されている。この制御部材は、流入通路を閉じることで、圧力制御室への高圧燃料の導入を停止できる。この制御部材の動作によって、圧力制御室内の圧力はすみやかに下降する。故に、圧力制御室内の燃料の圧力によって制御される弁部材は、噴孔をすみやかに開けることができる。

特開平６‐１０８９４８号公報

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、制御部材が開口壁面から離間するよう変位した後に、圧力制御室内の圧力回復をすみやかに生じさせるべく、制御部材によって押圧される開口壁面に流入凹部を形成する構成を相当した。この流入凹部は、圧力制御室に連通する流入通路の流入口が開口する開口壁面を制御部材とは反対側に窪ませることによって形成される。しかし、流入凹部の深さが均一である場合、圧力制御室内の圧力回復を早める作用が、充分に発揮されないことが判明した。以下、その詳細を説明する。

流入通路を閉じるために制御部材によって開口壁面が押圧された状態では、流入凹部に高圧燃料が導入される。流入凹部の深さが均一である場合、凹部の各位置で所定の量の高圧燃料が蓄積される。以上の状態から、流入通路を開けるために制御部材が開口壁面から離間するよう圧力制御室内を軸方向に変位すると、流入凹部内に蓄積されていた高圧燃料は、圧力制御室内に放出され始める。

流入凹部において流入口に近い位置では、流入口から導入される高圧燃料が新たに供給され易い。故に、流入凹部において流入口に近い位置からは、蓄積された高圧燃料とともに流入口から供給される高圧燃料が継続的に放出され続ける。一方、流入凹部において流入口から離れた位置には、流入口から導入される高圧燃料が新たに供給され難い。故に、蓄積された高圧燃料を放出し尽くすと、流入凹部において流入口から離れた位置からは、高圧燃料の放出は継続され難い。

以上により、制御部材の変位が開始された後、流入凹部から圧力制御室への高圧燃料の継続的な放出は、当該流入凹部の一部のみで行われることとなる。このように、流入凹部から圧力制御室に放出される燃料の流量ばらつきが生じることによって、圧力制御室内の圧力回復を早める作用が充分に発揮されていなかった。したがって、噴孔を閉じる弁部材の動作を早めることによる弁部材の応答性を高める効果も充分に得られていなかった。

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、閉弁時における弁部材の応答性を向上させ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、高圧燃料の通路が内部に形成され、高圧燃料を内燃機関（２０）の燃焼室（２２）内に噴射する噴孔（４４）が先端部に形成された弁本体（４０）と、弁本体（４０）の内部において弁本体（４０）の軸方向に移動し、噴孔（４４）を開閉する弁部材（６０）と、弁本体（４０）の内部において弁部材（６０）を挟んで噴孔（４４）と反対側に形成され、高圧燃料を導入して、弁部材（６０）の移動を燃料の圧力で制御する圧力制御室（５３）と、圧力制御室（５３）内に高圧燃料を導入する流入通路（５２）と、圧力制御室（５３）内の燃料を外部の低圧側に流出させる流出通路（５４）と、圧力制御室（５３）内を軸方向に変位可能であり、流入通路（５２）を開閉する制御部材（７０）と、を備えた燃料噴射装置（１００）において、圧力制御室（５３）に連通する流入通路（５２）の流入口（５２ａ）が開口し当該流入通路（５２）を閉じるために制御部材（７０）によって押圧される開口壁面（９０）は、制御部材（７０）とは反対側に窪むことにより流入凹部（９４）を形成し、流入凹部（９４）は、流入口（５２ａ）から離れた位置ほど深くなることを特徴とする。

この発明によれば、流入通路を閉じるために、流入口の開口する開口壁面が制御部材によって押圧された状態では、当該開口壁面を制御部材とは反対側に窪ませて形成した流入凹部に高圧燃料が導入される。この流入凹部は、流入口から離れた位置ほど深くなっている。故に、流入凹部において高圧燃料が蓄積可能な蓄積容量は、流入口に近い位置よりも、流入口から離れた位置ほど多くなる。以上の状態から、流入通路を開けるために制御部材が開口壁面から離間するよう圧力制御室内を軸方向に変位すると、流入凹部内に蓄積されていた高圧燃料は、圧力制御室内に放出され始める。

流入凹部において流入口に近い位置には、当該流入口から導入される高圧燃料が、新たに供給され易い。故に、流入凹部において流入口に近い位置では、高圧燃料の蓄積容量が少なくても、当該流入口から高圧燃料が新たに供給されるので、燃料の放出が継続される。一方、流入凹部において流入口から離れた位置には、流入口から導入される高圧燃料が新たに供給され難い。しかし、高圧燃料の蓄積容量が多いので、流入凹部において流入口から離れた位置からも、この蓄積されていた燃料の放出が継続される。

以上により、制御部材の変位が開始された後、流入凹部から圧力制御室への高圧燃料の継続的な放出が、当該流入凹部の全域に亘って行われ得る。このように、流入凹部から圧力制御室に放出される燃料の流量ばらつきを低減することによって、圧力制御室内の圧力回復はすみやかに生じ得る。したがって、噴孔を閉じる弁部材の動作が早められるので、弁部材の応答性を向上させた燃料噴射装置を実現することができる。

請求項２に記載の発明では、流入凹部（９４）の深さは、流入口（５２ａ）から離れるにしたがって漸増することを特徴とする。また、請求項３に記載の発明では、流入凹部（９４）は、流入口（５２ａ）から離れるにしたがって段階的に深くなることを特徴とする。これらの発明のように、流入口から離れるにしたがって深さの増加する流入凹部によって、流入口からの遠ざかるほど高圧燃料の蓄積容量が増加する。このように、流入口から導入される高圧燃料の供給され難い位置ほど、高圧燃料の蓄積容量を多くできることによって、流入凹部から放出される燃料の流量ばらつきは確実に低減される。以上により、圧力制御室内の圧力回復をさらにすみやかに生じさせられ得るので、いっそうの弁部材の応答性向上を果たすことができる。

請求項４に記載の発明では、流入凹部（９４）は、開口壁面（９０）において環状に延伸し、流入口（５２ａ）は、流入凹部（９４）の底面部（９４ａ）に開口することを特徴とする。この発明によれば、開口壁面において環状に延伸する流入凹部には、底面部に開口する流入口から高圧燃料が導入される。制御部材が開口壁面から離間すると、この流入凹部からは環状に高圧燃料が放出される。この放出された高圧燃料は、制御部材を周方向の全域に亘って押すことができるので、当該制御部材を圧力制御室内で素早く変位させられる。加えて、環状の流入凹部の全体から高圧燃料は継続的に放出され続けるので、当該燃料に押された制御部材が傾く事態は生じ難い。このように、制御部材の変位を円滑に生じさせることで、圧力制御室内の圧力回復を早めることができる。故に、閉弁時における弁部材の応答性向上がさらに確実なものとなる。

請求項５に記載の発明では、流入口（２５２ａ）は、底面部（２９４ａ）に複数開口するように環状に配置され、流入凹部（２９４）は、当該流入凹部（２９４）の周方向において流入口（２５２ａ）同士の中間位置に向かうほど深くなることを特徴とする。この発明によれば、流入凹部の底面部に複数の流入口を環状に配置した形態では、流入凹部の周方向において流入口同士の中間位置が、高圧燃料の供給され難い箇所となる。故に、流入口の各々から、これら流入口同士の中間位置に向かうほど深くなる流入凹部とすることで、この流入口同士の中間位置は、当該流入凹部において最も深い箇所となり、高圧燃料の蓄積容量が多くなる。これにより、流入凹部から放出される燃料の流量ばらつきの低減を図り、圧力制御室の圧力回復をすみやかに生じさせることができる。したがって、流入口が複数配置された形態であっても、弁部材の応答性向上の効果は確実に獲得され得る。

尚、流入口同士の中間位置とは、流入凹部の周方向において一対の流入口から等しい位置のみを示すものではない。この中間位置は、一対の流入口に挟まれた流入凹部の領域内において、いずれか一方の流入口に他方の流入口よりも近接していてもよい。

請求項６に記載の発明では、複数の流入口（５２ａ）は、流入凹部（９４）の周方向において等間隔で開口することを特徴とする。この発明によれば、複数の流入口を開口壁面に開口する場合、これら流入口を開口壁面の中心まわりに等間隔に開口させることで、環状の流入凹部の各位置における高圧燃料の供給され難さの不均衡を是正できる。故に、流入凹部から放出される燃料の流量ばらつきを抑制する作用が、さらに確実なものとなる。したがって、閉弁時における弁部材の応答性は確実に向上し得る。

請求項７に記載の発明では、開口壁面（９０）において、流入凹部（９４）の内周側には、圧力制御室（５３）に連通する流出通路（５４）の流出口（５４ａ）が開口することを特徴とする。この発明のように、圧力制御室に連通する流出通路の流出口を流入凹部の内周側に形成することで、当該流入凹部は、開口壁面において流出口に妨げられることなく、径方向に拡大され得る。拡大された流入凹部には、より多くの高圧燃料が流入口から導入される。故に、制御部材が開口壁面からの離間した後、当該流入凹部から圧力制御室に放出される燃料の量を増加させられるので、当該圧力制御室内における圧力回復はさらにすみやかに生じる。したがって、閉弁時における弁部材の応答性はさらに向上し得る。

請求項８に記載の発明では、圧力制御室（５３）に連通する流出通路（３５４）の流出口（３５４ａ）は、円形の開口壁面（３９０）において偏心して位置する円形の開口であり、流入凹部（３９４）は、流出口（３５４ａ）の外縁に沿って延伸し、その延伸方向の両端部（３９４ｂ）から流入口（３５２ａ）の開口する中央部（３９４ｃ）に向かうにしたがい漸増する幅をもった溝であり、流入凹部（３９４）は、中央部（３９４ｃ）から両端部（３９４ｂ）に向かうほど深くなることを特徴とする。

この発明のように、円形の開口壁面において圧力制御室に連通する流出通路の流出口が偏心して位置する形態では、流入凹部は、円形である流出口の外縁形状に沿って延伸する。この流入凹部は、その延伸方向の両端部から流入口の開口する中央部に向かうにしたがい漸増する幅をもった溝となる。故に、流入凹部の両端部に充分な高圧燃料の蓄積容量を確保し難い。さらに、流入口が延伸方向の中央部に形成されると、当該中央部から離れた両端部への高圧燃料の供給は難しくなる。故に、上述した形状の流入凹部では、中央部近傍と両端部近傍との間の流量ばらつきが著しく拡大するおそれがある。

そこで、このような両端部から中央部に向かうにしたがい漸増する幅をもった溝である流入凹部は、流入口の開口する中央部から、流入口から離れて位置する両端部に向かうほど深くなることを向かうほど深く形成するのがよい。これにより、両端部に蓄積できる高圧燃料の蓄積容量を増加させられるので、当該両端部からの継続的な燃料の放出が可能になる。故に、流入凹部から圧力制御室への流量ばらつきを抑制する作用が顕著に発揮される。したがって、両端部に近づくほど幅の狭くなる溝状の流入凹部においても、流入口から離れた位置ほどその窪みを深くすることは、圧力制御室内の圧力回復を早め、閉弁時における弁部材の応答性向上に貢献し得る。

尚、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

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。 本発明の第一実施形態による燃料噴射装置の特徴部分をさらに拡大した図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図５の流入凹部について、流入口からの距離と深さとの相関を説明するための図である。 図３の変形例を示す図である。 図４の変形例を示す図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図９の流入凹部について、流入口からの距離と深さとの相関を説明するための図である。 図３の別の変形例を示す図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 図１２の流入凹部について、流入口からの距離と深さとの相関を説明するための図である。 図６のさらに別の変形例を示す図であって、その形態の流入凹部における、流入口からの距離と深さとの相関を説明するための図である。 図１０の変形例を示す図であって、その形態の流入凹部における、流入口からの距離と深さとの相関を説明するための図である。 図１３の変形例を示す図であって、その形態の流入凹部における、流入口からの距離と深さとの相関を説明するための図である。

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に供給する高圧燃料をつくり出す。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低圧側に排出する。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高圧燃料を噴孔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から供給される高圧燃料の噴孔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から供給された高圧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および図３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、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、オリフィスプレート４６、ホルダ４８、リテーニングナット４９を有する長手形状であって、高圧燃料の通路が内部に形成されている。これらノズルボディ４１、オリフィスプレート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）への軸方向の先端部側から、この順で並んでいる。また、高圧燃料をディーゼル機関２０の燃焼室２２（図１参照）内に噴射する噴孔４４が先端部に形成されている。

この制御ボディ４０には、流入通路５２、流出通路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。流入通路５２は、一方の流路端が高圧燃料ポンプ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）に、他方の流路端が圧力制御室５３に、それぞれ連通している。この流入通路５２は、他方の流路端である流入口５２ａを開口壁面９０に開口させており、圧力制御室５３内に高圧燃料を導入する。また、流出通路５４は、一方の流路端が高圧燃料ポンプ１３と繋がる戻り流路１４ｆ（図１参照）に、他方の流路端が圧力制御室５３に、それぞれ連通している。この流出通路５４は、他方の流路端である流出口５４ａを開口壁面９０に開口させており、圧力制御室５３内の燃料を低圧側に流出させる。圧力制御室５３は、オリフィスプレート４６およびシリンダ５６等によって区画されている。この圧力制御室５３は、制御ボディ４０の内部においてノズルニードル６０を挟んで噴孔４４と反対側に形成され、高圧燃料を流入通路５２から導入し、流出通路５４を経由して排出する。

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を挟んでオリフィスプレート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、オリフィスプレート４６およびノズルニードル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、オリフィスプレート４６側となる軸方向の端面がオリフィスプレート４６に保持されている。

このシリンダ５６は、内壁面によって、制御壁面部５７、シリンダ摺動部５９、プレートストッパ部５８ａ、およびニードルストッパ部５８ｂを形成している。制御壁面部５７は、シリンダ５６の軸方向においてオリフィスプレート４６側に位置し、開口壁面９０を囲っている。シリンダ摺動部５９は、シリンダ５６の軸方向においてオリフィスプレート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。このシリンダ摺動部５９の内径は、制御壁面部５７の内径に対して縮径されている。プレートストッパ部５８ａは、シリンダ摺動部５９と制御壁面部５７との内径の差によって形成される段差部であって、フローティングプレート７０と当該プレート７０の変位軸方向において対向している。このプレートストッパ部５８ａは、ノズルニードル６０に近接する方向へのフローティングプレート７０の変位を規制する。ニードルストッパ部５８ｂは、変位軸方向において、シリンダ摺動部５９に対して制御壁面部５７とは反対側に形成されている。このニードルストッパ部５８ｂは、変位軸方向においてプレートストッパ部５８ａとは反対方向を向いており、フローティングプレート７０に近接する方向へのノズルニードル６０の変位を規制する。

オリフィスプレート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。このオリフィスプレート４６は、制御弁座部４７ａ、開口壁面９０、流出通路５４、および流入通路５２を形成している。制御弁座部４７ａは、オリフィスプレート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、オリフィスプレート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。流出通路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。この流出通路５４は、オリフィスプレート４６の軸方向に対して傾斜している。流入通路５２は、開口壁面９０において流出通路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。この流入通路５２は、オリフィスプレート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）と流入通路５２とを連通する燃料流路である。一方、縦孔４８ｂのオリフィスプレート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のオリフィスプレート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の一部およびオリフィスプレート４６を収容しつつ、ホルダ４８のオリフィスプレート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およびオリフィスプレート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およびオリフィスプレート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おり、制御ボディ４０の内部において当該制御ボディ４０の軸方向に沿って移動する。シート部６５、弁受圧面６１、ニードル摺動部６３、ニードル係止部６８、リターンスプリング６６、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を開閉するための弁部５０を弁座部４５とともに構成している。弁受圧面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。この弁受圧面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。これによりノズルニードル６０は、移動を圧力制御室５３内の燃料の圧力によって制御される。

ニードル摺動部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よりも弁受圧面６１側に位置する部分である。このニードル摺動部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。ニードル係止部６８は、ニードル摺動面６３よりも軸方向シート部６５側に形成されており、ノズルニードル６０の外径を拡大することによって形成される段差部である。このニードル係止部６８は、ノズルニードル６０の移動軸方向において、シリンダ５６のニードルストッパ部５８ｂと対向する面を形成する。ニードル係止部６８がニードルストッパ部５８ｂに係止されることによって、フローティングプレート７０に近接する方向へのノズルニードル６０の移動は規制される。

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、弁受圧面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移動することで、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、流入通路５２を閉じるために開口壁面９０を押圧する。このフローティングプレート７０は、押圧面７３、押圧受圧面７７、プレート係止部７８、外周壁面７４、制限孔７１を有している。フローティングプレート７０は、圧力制御室５３内において、制御ボディ４０のシリンダ５６の軸方向に沿って配置され、当該軸方向に往復変位可能である。フローティングプレート７０の往復変位する変位軸の方向は、ノズルニードル６０の変位軸の方向に沿っている。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は、押圧面７３を形成している。押圧面７３は、円形であって、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の端面は、変位軸方向において弁受圧面６１と対向する押圧受圧面７７を形成している。この押圧受圧面７７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。また、押圧受圧面７７の外縁には、シリンダ５６のプレートストッパ部５８ａと変位軸方向において対向するプレート係止部７８が形成されている。このプレート係止部７８は、プレートストッパ部５８ａに係止されることにより、ノズルニードル６０に近接する方向へのフローティングプレート７０の変位を規制する。

以上の両端面間を連続させている外周壁面７４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７４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７４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７４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に対して弁受圧面６１側となる圧力制御室５３の空間に流通する。尚、圧力制御室５３において、フローティングプレート７０を挟んで押圧面７３側となる空間を、開口空間５３ａとする。また、フローティングプレート７０を挟んで押圧面７３とは反対側の、押圧受圧面７７側となる空間を、背圧空間５３ｂとする。

制限孔７１は、フローティングプレート７０の押圧受圧面７７の径方向の中央部から、流出口５４ａに向かって延伸している。この制限孔７１の延伸方向は、当該フローティングプレート７０の変位軸方向に沿っている。制限孔７１は、流出口５４ａと対向している押圧面７３の径方向の中央部に、その一端を開口させている。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とを連通し、且つ圧力制御室５３から流出口５４ａへの燃料の流通量を制限する。

この制限孔７１は、絞り部７１ａおよび凹部７２を具備している。絞り部７１ａは、制限孔７１における最小の流路面積を規定し、当該制限孔７１を流れる燃料の流通量を定める。この絞り部７１ａの流路面積は、流出口５４ａの開口面積よりも小さくされている。また、絞り部７１ａは、フローティングプレート７０の軸方向の両端面のうち、押圧受圧面７７を形成するよりも、押圧面７３を形成する端面に近接している。凹部７２は、フローティングプレート７０と同軸上に位置する円筒穴であって、弁受圧面６１とは反対側に押圧受圧面７７から窪み、制限孔７１の流路面積を部分的に拡大している。凹部７２によって、押圧受圧面７７における制限孔７１の開口は拡大されている。

（特徴部分）
次に、燃料噴射装置１００の特徴部分について、図４〜図６に基づいてさらに詳細に説明する。

図４に示すように、オリフィスプレート４６は、流出凹部９７および流入凹部９４を有している。これら流出凹部９７および流入凹部９４は、開口壁面９０を、フローティングプレート７０の軸方向において対向する押圧面７３とは反対側に窪ませることによって形成されている。流出凹部９７は、円形の開口壁面９０において、流入凹部９４の内周側に位置し、当該開口壁面９０の中心と同心の円形である。この流出凹部９７の底面部９７ａには、流出口５４ａが円形に開口している。一方、流入凹部９４は、流出凹部９７の径方向外側に位置し、当該流出凹部９７の外縁に沿って円環状に延伸する溝である。この流入凹部９４は、開口壁面９０の中心と同心である。流入凹部９４の底面部９４ａには、流入口５２ａが円形に開口している。

さらに、流入凹部９４は、開口壁面９０の平面方向に沿って流入口５２ａから離れた位置ほど深くなっている。以下、流入凹部９４における、流入口５２ａからの距離に対する流入凹部９４の深さの変化について説明する。尚、図６は、図５に示すような流入凹部９４の周方向に規定したプロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って、当該流入凹部９４を切断した場合における、流入口５２ａからの距離と深さとの相関を示すものである。

流入凹部９４の底面部９４ａにおいて、流入口５２ａに最も近い位置をａ１およびｅ１とする。これら位置ａ１および位置ｅ１は、流入凹部９４の周方向において流入口５２ａを挟んで対向している。上述したプロファイル走査線ＰＳＬ１は、位置ａ１から始まり、流入凹部９４を反時計まわりに周回し、位置ｅ１に到達している。これら位置ａ１から位置ｅ１までをほぼ９０度間隔で区切る点を、位置ｂ１、ｃ１、ｄ１とする。流入凹部９４の深さは、当該流入凹部９４において流入口５２ａに近い位置ａ１で最も浅くされている。そして、この位置ａ１における流入凹部９４の深さをｆ１（図４参照）とする。

プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って、位置ｂ１を通過し、位置ａ１と流出口５４ａを挟んで対向する位置ｃ１に至るまで、流入凹部９４の深さは、流入口５２ａから離れるにしたがって漸増する。流入口５２ａから最も離れた位置ｃ１では、流入凹部９４の深さが最も深くなる。この位置ｃ１における流入凹部９４の深さをｇ１（図４参照）とする。この位置ｃ１から、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って、位置ｄ１を通過し、位置ｅ１に至るまで、流入凹部９４の深さは、流入口５２ａに近づくにしたがって漸減する。この位置ｅ１における流入凹部９４の深さは、位置ａ１と同様にｆ１となっている。尚、流入凹部９４において最も深い位置ｃ１における深さｇ１は、最も浅い位置ａ１，ｅ１における深さｆ１の、例えば２倍程度とされるのが望ましい。ただし、流入凹部９４における最も深い部分と最も浅い部分との深さの比は、何ら限定されるものではない。

以上のような流入凹部９４の底面部９４ａの形状によって、流入凹部９４において高圧燃料が蓄積可能な蓄積容量は、流入口５２ａに近い位置ａ１、ｅ１よりも、流入口５２ａから離れた位置ｃ１が多くなる。

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。

圧力制御弁８０が流出口５４ａと戻り流路１４ｆ（図１参照）とを遮断した状態では、フローティングプレート７０は、プレート係止部７８をプレートストッパ部５８ａに着座させている。この状態から、圧力制御弁８０の作動によって流出口５４ａと戻り流路１４ｆとが連通すると、流出通路５４を経由して圧力制御室５３から燃料が流出する。これにより生じる流出口５４ａ付近の減圧によって、フローティングプレート７０は、開口壁面９０に向かって吸引され、プレート係止部７８をプレートストッパ部５８ａから離間させる方向に変位する。この変位によって開口壁面９０に押圧面７３を当接させたフローティングプレート７０は、当該押圧面７３で開口壁面９０を押圧することによって、当該開口壁面９０に開口する流入口５２ａを閉じる。

流入通路５２を閉じるために、流入口５２ａの開口する開口壁面９０がフローティングプレート７０によって押圧された状態では、流入凹部９４は、開口壁面９０に当接している押圧面７３とともに、円環状の空間を形成する。このとき流入凹部９４内には、流入口５２ａから高圧燃料ポンプ１３（図１参照）によって加圧された高圧燃料が流入口５２ａを通じて導入される。上述したように流入凹部９４は、流入口５２ａから遠い位置ほど、高圧燃料の蓄積容量が大きくされている。故に、流入口５２ａから離れた位置ｃ１には、流入口５２ａに近い位置ａ１，ｅ１よりも多くの高圧燃料が蓄積される。

一方、圧力制御室５３内の燃料は、制限孔７１および流出凹部９７内を経由して、流出口５４ａから排出される。この燃料の排出が継続されると、当該圧力制御室５３内の燃料圧力は所定の圧力まで下降する。圧力制御室５３内の圧力がこの所定の圧力をさらに下回ると、ノズルニードル６０は、圧力制御室５３側に押し上げられ、シート部６５を弁座部４５から離座させ、弁部５０を開弁させる。その後、ノズルニードル６０の圧力制御室５３側への移動は、ニードル係止部６８のニードルストッパ部５８ｂへの当接によって規制される。この当接によって、弁部５０の開度は最大となる。

圧力制御弁８０の閉弁により、流出口５４ａと戻り流路１４ｆ（図１参照）とが遮断されると、フローティングプレート７０は、流入口５２ａから導入されている高圧燃料の圧力によって弁受圧面６１側へと押され、変位を開始する。このように流入通路５２を開けるためにフローティングプレート７０が開口壁面９０から離間するよう圧力制御室５３内を軸方向に変位すると、流入凹部９４内に蓄積されていた高圧燃料は、圧力制御室５３内に放出され始める。

このとき、流入凹部９４において流入口５２ａに近い位置ａ１、ｅ１には、当該流入口５２ａから導入される高圧燃料が、新たに供給され易い。故に、流入凹部９４において流入口５２ａに近い位置ａ１、ｅ１の近傍では、高圧燃料の蓄積容量が少なくても、当該流入口５２ａから高圧燃料が新たに供給されるので、燃料の放出が継続される。一方、流入凹部９４において流入口５２ａから離れた位置ｃ１には、流入口５２ａから導入される高圧燃料が新たに供給され難い。しかし、高圧燃料の蓄積容量が多いので、流入凹部９４において流入口５２ａから離れた位置からも、この蓄積されていた燃料の放出が継続される。以上により、フローティングプレート７０の変位が開始された後、流入凹部９４から圧力制御室５３への高圧燃料の継続的な放出が、円環状の流入凹部９４の全域に亘って行われ得る。また、円環状の流入凹部９４から円環状に高圧燃料が放出されるので、放出された高圧燃料は、フローティングプレート７０を周方向の全域に亘って押し、圧力制御室５３内で素早く変位させる。

そして、流入凹部９４の全域から圧力制御室５３の開口空間５３ａに放出された燃料は、制限孔７１と、外周壁面７４および制御壁面部５７間の隙間とを流通し、背圧空間５３ｂに到達する。背圧空間５３ｂの圧力回復によって、ノズルニードル６０は弁部５０側に押し下げられる。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、噴孔４４を閉じるため弁部５０を閉弁状態とする。

ここまで説明した第一実施形態では、フローティングプレート７０の変位が開始された後、高圧燃料の継続的な放出が流入凹部９４の全体に亘って行われるので、流入凹部９４から圧力制御室５３に放出される燃料の流量ばらつきは低減される。これにより、短い時間で多量の燃料を圧力制御室５３内に供給できるので、当該圧力制御室５３内の圧力回復はすみやかに生じ得る。故に、噴孔４４を閉じるノズルニードル６０の動作が早められる。したがって、ノズルニードル６０の応答性を向上させた燃料噴射装置１００を実現することができる。

加えて第一実施形態では、流入凹部９４の深さは、流入口５２ａから離れるにしたがって漸増しているので（図６参照）、流入口５２ａからの遠ざかるほど高圧燃料の蓄積容量が増加する。このように、流入口５２ａから導入される高圧燃料の供給され難い位置ｃ１ほど、高圧燃料の蓄積容量を多くできるので、流入凹部９４から放出される燃料の流量ばらつきは確実に低減される。以上により、圧力制御室内の圧力回復をさらにすみやかに生じさせられ得るので、いっそうのノズルニードル６０の応答性向上を果たすことができる。

また第一実施形態では、円環状の流入凹部９４の全域から放出され燃料によって、フローティングプレート７０はその周方向の全域に亘って押されるので、圧力制御室５３内を素早く変位できる。加えて、流入凹部９４が円環状であることにより、放出された燃料に押されたフローティングプレート７０が傾く事態は生じ難い。このように、フローティングプレート７０の移動を円滑に生じさせることで、圧力制御室５３内の圧力回復を早めることができる。故に、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性向上がさらに確実なものとなる。

さらに第一実施形態では、流出口５４ａを流入凹部９４の内周側であって、開口壁面９０の径方向の中央部に形成することで、当該流入凹部９４は、開口壁面９０において流出口５４ａに妨げられることなく、径方向に拡大され得る。拡大された流入凹部９４には、より多くの高圧燃料が流入口５２ａから導入される。故に、フローティングプレート７０が開口壁面９０からの離間した後、当該流入凹部９４から圧力制御室５３に放出される燃料の量を増加させられるので、当該圧力制御室５３内における圧力回復はさらにすみやかに生じる。したがって、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性はさらに向上し得る。

尚、第一実施形態において、制御ボディ４０が請求項に記載の「弁本体」に、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「制御部材」に、それぞれ相当する。

（第二実施形態）
図７〜図１０に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。この第二実施形態による燃料噴射装置２００では、第一オリフィスプレート２４６および第二オリフィスプレート２４７が第一実施形態のオリフィスプレート４６に相当する構成となっている。また、第二実施形態の燃料噴射装置２００は、フローティングプレート２７０を第一オリフィスプレート２４６側に向かって付勢するプレートスプリング２７６を備えている。以下、第二実施形態による燃料噴射装置２００の構成を詳細に説明する。

第一オリフィスプレート２４６および第二オリフィスプレート２４７は、ともにクロム・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。これら第一オリフィスプレート２４６および第二オリフィスプレート２４７には、流出通路２５４および流入通路２５２が形成されている。第一オリフィスプレート２４６において、流出通路２５４は、開口壁面２９０の中心から、当該第一オリフィスプレート２４６の軸方向に沿って第二オリフィスプレート２４７側の端面まで延伸している。流入通路２５２は、流出通路２５４と同様に、第一オリフィスプレート２４６の軸方向に沿って当該プレート２４６を軸方向に貫通している。流入通路２５２は、流出通路２５４の径方向外側に位置し、当該流出通路２５４の周方向に等間隔で四つ形成されている。

加えて、第一オリフィスプレート２４６は、流出凹部２９７および流入凹部２９４を有している。流出凹部２９７は、円形の開口壁面２９０において、流入凹部２９４の内周側に位置し、当該開口壁面２９０の中心と同心の円形である。この流出凹部２９７の底面部２９７ａには、流出口２５４ａが円形に開口している。一方、流入凹部２９４は、流出凹部２９７の径方向外側に位置し、当該流出凹部２９７の外縁に沿って円環状に延伸する溝である。また、流入凹部２９４は、開口壁面２９０の中心と同心である。この流入凹部２９４の底面部２９４ａには、円形の流入口２５２ａが、当該流入凹部２９４の周方向に等間隔で四つ開口している。

さらに、流入凹部２９４は、隣接する流入口２５２ａの各々から、それら流入口２５２ａの間に向かうほど深くなっている。以下、流入凹部２９４における、流入口２５２ａからの距離に対する深さの変化について説明する。尚、図１０は、図９に示すような流入凹部２９４の周方向に規定したプロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、当該流入凹部２９４を切断した場合における、流入口２５２ａからの距離と深さとの相関を示すものである。

四つの流入口２５２ａのうち、隣接する一対の流入口２５２ａの各々に最も近い位置をａ２およびｃ２とする。上述したプロファイル走査線ＰＳＬ２は、位置ａ２から始まり、流入凹部２９４を反時計まわりに周回し、位置ｃ２に到達している。流入凹部２９４の周方向において、これら位置ａ２と位置ｃ２との中間となる位置をｂ２とする。流入凹部２９４の深さは、当該流入凹部２９４において各流入口２５２ａに近い位置ａ２およびｃ２で最も浅くされている。そして、この位置ａ２およびｃ２における流入凹部２９４の深さをｆ２（図１０参照）とする。

プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、位置ｂ２に至るまで、流入凹部２９４の深さは、流入口２５２ａから離れるにしたがって漸増する。即ち、流入凹部２９４の周方向において隣接する流入口２５２ａ同士の当該周方向中間位置ｂ２に向かうほど、流入凹部２９４は深くなっていく。このように、隣接する流入口２５２ａの各々から、それら流入口２５２ａの間に向うほど深くなることで、流入凹部２９４の深さは、中間である位置ｂ２で最も深くなる。この位置ｂ２における流入凹部２９４の深さをｇ２（図１０参照）とする。この位置ｂ２から、プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、位置ｃ２に至るまで、流入凹部２９４の深さは漸減する。尚、第二実施形態では、流入口２５２ａ同士の中間位置として、一対の流入口２５２ａから等しい距離にある位置ｂ２について、その深さを説明した。しかし、流入凹部の最も深くなる流入口２５２ａ同士の中間位置は、一対の流入口２５２ａの間において、いずれか一方の流入口２５２ａに他方の流入口２５２ａよりも近接していてもよい。

第二実施形態では、以上のような流入凹部２９４の深さの変化が、全ての隣接する流入口２５２ａの間の領域に形成されている。このような流入凹部２９４の底面部２９４ａの形状によって、流入凹部２９４において高圧燃料が蓄積可能な蓄積容量は、流入口に近い位置ａ２、ｃ２よりも、流入口２５２ａから離れた中間の位置ｂ２の方が多くなる。

ここまで説明した第二実施形態でも、フローティングプレート２７０の変位が開始された後、高圧燃料の継続的な放出が流入凹部２９４の全域に亘って行われるので、流入凹部２９４から圧力制御室５３に放出される燃料の流量ばらつきは低減される。これにより、短い時間で多量の燃料を圧力制御室５３内に供給できるので、当該圧力制御室５３内の圧力回復はすみやかに生じ得る。故に、噴孔４４（図２参照）を閉じるノズルニードル６０の動作が早められる。したがって、ノズルニードル６０の応答性を向上させた燃料噴射装置２００を実現することができる。

加えて、流入凹部２９４の底面部２９４ａに複数の流入口２５２ａを開口させた第二実施形態では、隣接する流入口２５２ａの中間となる位置ｂ２が、高圧燃料の供給され難い箇所となる。故に、隣接する流入口２５２ａの各々から、それら流入口２５２ａの間に向かうほど深くなる流入凹部２９４とすることで、この中間となる位置ｂ２の高圧燃料の蓄積容量を多くできる。これにより、流入凹部２９４から放出される燃料の流量ばらつきの低減を図り、圧力制御室５３内の圧力回復をすみやかに生じさせることができる。したがって、流入口２５２ａが複数開口する形態であっても、ノズルニードル６０の応答性向上の効果は確実に獲得され得る。

また第二実施形態のように、複数の流入口２５２ａを開口壁面２９０に開口する場合、これら流入口２５２ａを開口壁面２９０の中心まわりに等間隔に開口させることで、環状の流入凹部２９４の各位置における高圧燃料の供給され難さの不均衡を是正できる。故に、流入凹部２９４から放出される燃料の流量ばらつきを抑制する作用が、さらに確実なものとなる。したがって、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は確実に向上し得る。

尚、第二実施形態では、フローティングプレート２７０が請求項に記載の「制御部材」に相当する。

（第三実施形態）
図１１〜図１３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。この第三実施形態による燃料噴射装置３００は、第一実施形態のオリフィスプレート４６に相当するオリフィスプレート３４６を備えている。以下、第三実施形態による燃料噴射装置３００の構成を詳細に説明する。

オリフィスプレート３４６には、流出通路３５４および流入通路３５２が形成されている。流出通路３５４は、開口壁面３９０の径方向中央部から偏心した位置から、制御弁座部４７ａに向って延びている。この流出通路３５４は、オリフィスプレート３４６の軸方向に対して傾斜している。流入通路３５２は、開口壁面３９０において流出通路３５４と隣接して形成されており、オリフィスプレート３４６の軸方向に対して、流出通路３５４とは異なる方向に傾斜している。

さらに、オリフィスプレート３４６は、流出凹部３９７および流入凹部３９４を有している。これら流出凹部３９７および流入凹部３９４は、開口壁面３９０を、フローティングプレート７０の軸方向において対向する押圧面３７３とは反対側に窪ませることによって形成されている。流出凹部３９７は、円形の開口壁面３９０において、当該開口壁面３９０の中心から偏心して位置する円形の窪みである。この流出凹部３９７の底面部３９７ａには、流出口３５４ａが円形に開口している。この流出口３５４ａは、開口壁面３９０の中心から偏心して形成された開口であり、流出凹部３９７の径方向中央部に位置している。一方、流入凹部３９４は、流出凹部３９７および流出口３５４ａの外縁に沿って延伸している。この流入凹部３９４は、その延伸方向の両端部３９４ｂから流入口３５２ａの開口する中央部３９４ｃに向かうにしたがい漸増する幅をもった溝である。

さらに、流入凹部３９４は、延伸方向に沿って流入口５２ａから離れた位置ほど深くなっている。以下、流入凹部３９４における、流入口３５２ａからの距離に対する流入凹部３９４の深さの変化について説明する。尚、図１３は、図１２に示すような流入凹部３９４の延伸方向に倣って規定したプロファイル走査線ＰＳＬ３に沿って、当該流入凹部３９４を切断した場合における、流入口３５２ａからの距離と深さとの相関を示すものである。

流入凹部３９４の底面部３９４ａにおいて、流入口３５２ａに最も近い位置をａ３とする。上述したプロファイル走査線ＰＳＬ３は、位置ａ３から始まり、流入凹部３９４を反時計まわりに周回し、両端部３９４ｂのうち一方である位置ｃ２に到達している。流入凹部３９４の延伸方向において、これら位置ａ２と位置ｃ２との中間となる位置をｂ３とする。流入凹部３９４の深さは、当該流入凹部３９４において各流入口３５２ａに近い位置ａ３で最も浅くされている。そして、この位置ａ３における流入凹部３９４の深さをｆ３とする。

プロファイル走査線ＰＳＬ３に沿って、位置ｂ３を通過し、位置ｃ３に至るまで、流入凹部３９４の深さは、流入口３５２ａから離れるにしたがって漸増する。流入口３５２ａから最も離れた位置ｃ３では、流入凹部３９４の深さが最も深くなる。この位置ｃ３における流入凹部３９４の深さをｇ３とする。

以上のような流入凹部３９４の底面部３９４ａの形状によって、流入口３５２ａから離れた位置ｃ３の近傍に高圧燃料を蓄積する蓄積容量を確保することができる。

ここまで説明した第三実施形態のように、中央部３９４ｃから両端部３９４ｂに向かうにしたがい幅の漸増する流入凹部３９４であっても、中央部３９４ｃから両端部３９４ｂに向かうほど深くなる流入凹部３９４とするのがよい。これにより、両端部３９４ｂに蓄積できる高圧燃料の蓄積容量を増加させられるので、当該両端部３９４ｂからの継続的な燃料の放出が可能になる。故に、流入凹部から圧力制御室５３への流量ばらつきを抑制する作用が顕著に発揮される。したがって、両端部３９４ｂに近づくほど幅の狭くなる溝状の流入凹部３９４においても、流入口３５２ａから離れた位置ほどその窪みを深くすることは、圧力制御室５３内の圧力回復を早め、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性向上に貢献し得る。

（第四〜第七実施形態）
図１４（ａ）〜（ｄ）に示す本発明の第四〜第七実施形態は、それぞれ第一実施形態のさらに別の変形例である。第一実施形態では、流入凹部９４の深さは、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って流入口５２ａから離れるにしたがって漸増していた。しかし、流入凹部において流入口５２ａからの距離と深さとの相関は、第一実施形態で規定したようなものに限定されず、以下、図１４および図５に基づいて説明する第四〜第七実施形態のようなものであってもよい。

図１４（ａ）および図５に示す第四実施形態では、流入凹部４９４は、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って、位置ａ１と位置ｂ１との中間から、位置ｄ１と位置ｅ１との中間までの領域に亘って、最も深くなっている。加えて、流入凹部４９４には、位置ｂ１および位置ｄ１に、補強部が形成されている。この補強部は、流入凹部４９４の径方向に沿って、当該流入凹部４９４の内周側の壁面と外周側の壁面とを繋いでいる。これら補強部は、開口壁面９０の剛性を高め、フローティングプレート７０（図４参照）の押圧力に起因した変形を抑制する。このような補強部が形成されているため、流入凹部４９４の深さは、位置ｂ１および位置ｄ１で一旦浅くなっている。このように、部分的に流入凹部４９４を浅くする補強が形成されていても、全体として、流入口５２ａから離れるにしたがって深くなる流入凹部４９４であれば、流入凹部４９４から放出される燃料の流量ばらつきの不均衡を是正できる。したがって、第四実施形態による流入凹部４９４は、閉弁時におけるノズルニードル６０（図４参照）の応答性向上に貢献し得る。

図１４（ｂ）および図５に示す第五実施形態では、流入凹部５９４の深さは、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って位置ａ１から位置ｂ１までの範囲で、最も浅い深さｆ１で一定となっている。そして、位置ｂ１と位置ｃ１との間に形成された段差によって、流入凹部５９４の深さは、位置ｃ１近傍で最も深くなっている。また、位置ｃ１と位置ｄ１との間に形成された段差によって、流入凹部５９４の深さは、最も浅い深さｆ１に戻されている。そして、位置ｄ１と位置ｅ１との間では、流入凹部９４の深さは、最も浅い深さｆ１で一定となっている。

また、図１４（ｃ）および図５に示す第六実施形態では、流入凹部６９４は、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って位置ａ１から離れるにしたがって、段階的に深くなる。プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って位置ａ１から位置ｂ１までの間に形成された段差によって、位置ｂ１近傍では、流入凹部６９４は、ｆ１とｇ１の中間の深さとなっている。加えて、位置ｂ１と位置ｃ１との間にも段差が形成されており、流入凹部６９４は位置ｃ１の近傍で最も深くなっている。そして、位置ｃ１と位置ｄ１との間、および位置ｄ１と位置ｅ１との間にそれぞれ形成された段差によって、位置ｃ１から位置ｅ１に近づくにつれて、流入凹部６９４は段階的に浅くなる。

以上の第五および第六実施形態のように、流入凹部は、流入口５２ａから離れるにしたがって段階的に深くなっていてもよい。このような形状の流入凹部であっても、流入口５２ａから導入される高圧燃料の供給され難い位置における高圧燃料の蓄積容量を多くすることができる。故に、流入凹部から放出される燃料の流量ばらつきは確実に低減される。したがって、ノズルニードル６０（図４参照）の応答性向上が果たされ得る。

図１４（ｄ）および図５に示す第七実施形態では、流入凹部７９４の深さは、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って位置ａ１から位置ｃ１までの範囲で、流入口５２ａからの距離に比例して、深さｆ１から深さｇ１まで変化している。また、位置ｃ１から位置ｅ１までの範囲では、プロファイル走査線ＰＳＬ１に沿って、流入口５２ａからの距離に比例して、深さｇ１から深さｆ１まで変化している。これらのように、流入凹部７９４の深さは、流入口５２ａからの距離に比例して規定されていてもよい。

（第八〜第十実施形態）
図１５（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の第八〜第十実施形態は、それぞれ第二実施形態の変形例である。第二実施形態では、流入凹部２９４の深さは、プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、隣接する一対の流入口２５２ａのうちの一方から離れるにしたがって漸増し、当該一対の流入口２５２ａの中間で最も深くなっていた。しかし、流入凹部において流入口２５２ａからの距離と深さとの相関は、第二実施形態で規定したようなものに限定されず、以下、図１５および図９に基づいて説明する第八〜第十実施形態のようなものであってもよい。

図１５（ａ）および図９に示す第八実施形態では、流入凹部８９４は、位置ｂ２の近傍に一対の段差を有している。プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、位置ａ２と位置ｂ２との中間に形成された段差によって、流入凹部８９４の深さは、最も浅い深さｆ２から、最も深い深さｇ２に変化している。また、位置ｂ２と位置ｃ２との中間に形成された段差によって、流入凹部８９４の深さは、最も深い深さｇ２から、最も浅い深さｆ２に変化している。

また、図１５（ｂ）および図９に示す第九実施形態では、プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、位置ａ２と位置ｂ２との間に、二つの段差が形成されている。これらの段差によって、位置ａ２から位置ｂ２に至るまでに、流入凹部９９４の深さは、最も浅い深さｆ２から、最も深い深さｇ２に段階的に変化している。同様に、位置ｂ２と位置ｃ２との間にも、二つの段差が形成されている。これらによって、位置ｂ２から位置ｃ２に至るまでに、流入凹部９９４の深さは、最も深い深さｇ２から、最も深い深さｆ２に段階的に変化している。

以上のように、流入凹部の深さが段差によって変化する形態であっても、流入口２５２ａから導入される高圧燃料の供給され難い位置における高圧燃料の蓄積容量を多くすることができる。故に、流入凹部から放出される燃料の流量ばらつきは確実に低減される。したがって、ノズルニードル６０（図８参照）の応答性向上が果たされ得る。

図１５（ｃ）および図９に示す第十実施形態では、流入凹部１０９４の深さは、プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って位置ａ２から位置ｂ２までの範囲で、特定の流入口２５２ａからの距離に比例して、深さｆ２から深さｇ２まで変化している。また、位置ｂ２から位置ｃ２までの範囲では、プロファイル走査線ＰＳＬ２に沿って、当該流入口２５２ａからの距離に比例して、深さｇ２から深さｆ２まで変化している。これらのように、複数の流入口２５２ａが開口壁面２９０に開口する形態であっても、流入凹部１０９４の深さは、流入口２５２ａからの距離に比例して規定されてよい。

（第十一、第十二実施形態）
図１６（ａ）および（ｂ）に示す本発明の第十一および第十二実施形態は、それぞれ第三実施形態の変形例である。第三実施形態では、流入凹部３９４の深さは、プロファイル走査線ＰＳＬ３に沿って、流入口３５２ａの開口する中央部３９４ｃから両端部３９４ｂのうちいずれかにむかうにしたがって漸増していた。しかし、流入凹部において流入口３５２ａからの距離と深さとの相関は、第三実施形態で規定したようなものに限定されず、以下、図１６および図１２に基づいて説明する第十一および第十二実施形態のようなものであってもよい。

図１６（ａ）および図１２に示す第十一実施形態では、位置ａ３と位置ｂ３との間に形成された段差によって、流入凹部１１９４の深さは、最も浅い深さｆ３から、最も深い深さｇ３に変化している。このように、流入凹部１１９４の底面部１１９７ａに段差を形成する形態であっても、流入口３５２ａから離れた位置ｃ３の近傍に高圧燃料を蓄積する蓄積容量を確保することができる。

また、図１６（ｂ）および図１２に示す第十二実施形態では、プロファイル走査線ＰＳＬ３に沿って、位置ａ３の近傍から位置ｃ３にかけて、流入凹部１２９４の底面部１２９７ａは、傾斜している。加えて、位置ａ３の近傍から位置ｂ３の近傍までの傾斜は、位置ｂ３から位置ｃ３までの傾斜に比べて、大きくされている。このように、流入口３５２ａからの距離と深さとが比例関係にある形態の流入凹部１２９４において、その底面部１２９７ａは、位置ｃ３の深さを最も深くすることができれば、途中で傾斜の角度を変更されていてもよい。流入口３５２ａから離れた位置ｃ３における深さが最も深くなる流入凹部１２９４であれば、当該位置ｃ３の近傍に高圧燃料を蓄積する蓄積容量を確保することができる。

以上説明した第十一および第十二実施形態のように、両端部３９４ｂに蓄積できる高圧燃料の蓄積容量を増加させられる形態では、当該両端部３９４ｂからの継続的な燃料の放出が可能になる。故に、流入凹部から圧力制御室５３への流量ばらつきを抑制する作用が顕著に発揮される。したがって、両端部３９４ｂに近づくほど幅の狭くなる溝状の流入凹部３９４においても、流入口３５２ａから離れた位置ほどその窪みを深くすることは、圧力制御室５３内の圧力回復を早め、閉弁時におけるノズルニードル６０（図１１参照）の応答性向上に貢献し得る。

（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。

上記実施形態では、流入凹部の形状が円環状又は三日月形状である燃料噴射装置に、本発明を適用した例を説明した。しかし、流入凹部の形状は、上記実施形態にて説明した形状に限定されることはない。また、上記第一および第三実施形態等では、流入口は、流入凹部の底面部に一つだけ開口していた。また、上記第二実施形態等では、流入口は、流入口部の底面部に、等間隔で四つ形成されていた。このように、開口壁面において流入口の開口する数は限定されない。加えて、流入口は、流入凹部の底面部に限らず、当該流入凹部の内周側又は外周側の周壁面部に、その開口が及んでいてもよい。

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（弁本体）、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、４６，３４６ オリフィスプレート、２４６ 第一オリフィスプレート、２４７ 第二オリフィスプレート、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、５２，２５２，３５２ 流入通路、５２ａ，２５２ａ，３５２ａ 流入口、５３ 圧力制御室、５３ａ 開口空間、５３ｂ 背圧空間、５４，２５４，３５４ 流出通路、５４ａ，２５４ａ，３５４ａ 流出口、５６ シリンダ、５７ 制御壁面部、５８ａ プレートストッパ部、５８ｂ ニードルストッパ部、５９ シリンダ摺動部、６０ ノズルニードル（弁部材）、６１ 弁受圧面、６３ ニードル摺動部、６５ シート部、６６ リターンスプリング、６７ 鍔部材、６８ ニードル係止部、７０，２７０ フローティングプレート（制御部材）、７１ 制限孔、７１ａ 絞り部、７２ 凹部、７３，３７３ 押圧面、７４ 外周壁面、２７６ プレートスプリング、７７ 押圧受圧面、７８ プレート係止部、８０ 圧力制御弁、９０，２９０，３９０ 開口壁面、９４，２９４，３９４，４９４，５９４，６９４，７９４，８９４，９９４，１０９４，１１９４，１２９４ 流入凹部、９４ａ，２９４ａ，３９４ａ，１１９４ａ，１２９４ａ 底面部、３９４ｂ 端部、３９４ｃ 中央部、９７，２９７，３９７ 流出凹部、９７ａ，２９７ａ，３９７ａ 底面部、１００，２００，３００ 燃料噴射装置

Claims (8)

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（２０）の燃焼室（２２）内に噴射する噴孔（４４）が先端部に形成された弁本体（４０）と、
   前記弁本体（４０）の内部において前記弁本体（４０）の軸方向に移動し、前記噴孔（４４）を開閉する弁部材（６０）と、
   前記弁本体（４０）の内部において前記弁部材（６０）を挟んで前記噴孔（４４）と反対側に形成され、前記高圧燃料を導入して、前記弁部材（６０）の前記移動を燃料の圧力で制御する圧力制御室（５３）と、
   前記圧力制御室（５３）内に前記高圧燃料を導入する流入通路（５２）と、
   前記圧力制御室（５３）内の燃料を外部の低圧側に流出させる流出通路（５４）と、
   前記圧力制御室（５３）内を前記軸方向に変位可能であり、前記流入通路（５２）を開閉する制御部材（７０）と、を備えた燃料噴射装置（１００）において、
   前記圧力制御室（５３）に連通する前記流入通路（５２）の流入口（５２ａ）が開口し当該流入通路（５２）を閉じるために前記制御部材（７０）によって押圧される開口壁面（９０）は、前記制御部材（７０）とは反対側に窪むことにより流入凹部（９４）を形成し、
   前記流入凹部（９４）は、前記流入口（５２ａ）から離れた位置ほど深くなることを特徴とする燃料噴射装置（１００）。
2. 前記流入凹部（９４）の深さは、前記流入口（５２ａ）から離れるにしたがって漸増することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置（１００）。
3. 前記流入凹部（５９４）は、前記流入口（５２ａ）から離れるにしたがって段階的に深くなることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置（５００）
4. 前記流入凹部（９４）は、前記開口壁面（９０）において環状に延伸し、
   前記流入口（５２ａ）は、前記流入凹部（９４）の底面部（９４ａ）に開口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（１００）。
5. 前記流入口（２５２ａ）は、前記底面部（２９４ａ）に複数開口するように環状に配置され、
   前記流入凹部（２９４）は、当該流入凹部（２９４）の周方向において前記流入口（２５２ａ）同士の中間位置に向かうほど深くなることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射装置（２００）。
6. 複数の前記流入口（２５２ａ）は、前記流入凹部（２９４）の周方向において等間隔で開口することを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射装置（２００）。
7. 前記開口壁面（９０）において、前記流入凹部（９４）の内周側には、前記圧力制御室（５３）に連通する前記流出通路（５４）の流出口（５４ａ）が開口することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（１００）。
8. 前記圧力制御室（５３）に連通する前記流出通路（３５４）の流出口（３５４ａ）は、円形の前記開口壁面（３９０）において偏心して位置する円形の開口であり、
   前記流入凹部（３９４）は、前記流出口（３５４ａ）の外縁に沿って延伸し、その延伸方向の両端部（３９４ｂ）から前記流入口（３５２ａ）の開口する中央部（３９４ｃ）に向かうにしたがい漸増する幅をもった溝であり、
   前記流入凹部（３９４）は、前記中央部（３９４ｃ）から前記両端部（３９４ｂ）に向かうほど深くな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（３００）。

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