JPH09287538A - 燃料噴射弁及び燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】素子の変位を機械的に拡大する直動型は機構が
簡単ではあるが、素子と拡大機構との接触部の摩耗や素
子の熱膨張の影響を直接受け、弁の開閉が不安定になる
問題やガソリン液中に素子が存在するためガソリンに素
子が侵される問題がある。 【解決手段】伸縮部材４自体の伸縮を機械的に伝達する
直動型とし、第２の液体９中に可動部を設けたことによ
り、摩耗や熱変形の影響を受けず、また、伸縮部材４を
侵さない第２の液体９中で可動させ、伸縮部材４の信頼
性を向上した噴射弁１００としたことである。 【効果】直動型燃料噴射弁において、液体中に可動部材
を設けることにより、伸縮部材の摩耗や熱変形の影響を
受けず、長時間、広い運転条件下で運転可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関（エンジン）に使用される燃料噴射弁又はこれを用い
る燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、排気ガスをクリーン化するために
エンジン筒内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射装置の
必要性が要求されている。排気ガスをクリーン化するた
めには従来にも増して空気の量に対して燃料を少なくす
る、いわゆる超リーンバーンエンジンにする必要があ
る。このような希薄なガソリン混合気に着火するために
は、点火プラグの近傍だけが相対的に濃い混合気にする
必要があり、燃料噴射装置の応答性を従来に比べて飛躍
的に速くする必要がある。従来の電磁石によるものより
も高速で応答する燃料噴射装置として、従来より圧電素
子であるピエゾ素子や電歪素子、磁歪素子を用いて、素
子自身の伸縮作用によって燃料の噴射を行う燃料噴射弁
の発明が多くされている。

【０００３】例えば、特開平6−147052号の油介在によ
るものや特願平3−172571号の直動型と呼ばれるものが
開示されている。前者の液体介在型は素子の変位を液体
の作用、すなわちパスカルの原理を用いて拡大するので
構造が複雑になる問題や流路の抵抗、空気の混入によっ
て応答が遅れる等の問題がある。

【０００４】一方、素子の変位を機械的に拡大する直動
型は機構が簡単ではあるが、素子と拡大機構との接触部
の摩耗や、素子の熱膨張の影響を直接受け、弁の開閉が
不安定になる問題や、ガソリン液中に素子が存在するた
めガソリンに素子が侵される問題がある。

【０００５】これらの理由によって、圧電素子であるピ
エゾ素子や電歪素子、磁歪素子は優れた性能を持ちなが
ら商用化されていないという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁歪
素子または電歪素子、圧電素子等の自身が磁界または電
界の作用で変形する素子を用いたインジェクタにおい
て、自身の伸縮を機械的に伝達する直動型で、前記の摩
耗や熱変形の影響を受けず、また、ガソリンにより素子
が侵される問題を解決するインジェクタを提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の手段は、噴孔を開閉可能にスライドす
る弁体、電圧または磁界の電気的作用によってそれ自身
が伸縮し前記の機械的な伸縮作用が前記弁体に接触また
は係合する伸縮部材、前記伸縮部材に係合しそれ自身が
スライドする可動部材、前記可動部材の外周に狭隙を有
し前記狭隙に液体を保持する母体、前記可動部材に作用
力を及ぼす弾性部材を有し、伸縮部材の速度の速い伸縮
作用によって弁の開閉を行う燃料噴射弁としたことにあ
る。

【０００８】上記目的を達成するための本発明の第２の
手段は、噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧また
は磁界等の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前記の
機械的な伸縮作用が前記弁体に接触または係合する伸縮
部材、前記噴孔から噴射する第１の液体と第１の液体と
異なる第２の液体とを隔てる隔壁、前記伸縮部材に係合
しそれ自身がスライドする可動部材、前記可動部材の外
周に狭隙を有し、前記狭隙に第２の液体を保持する母
体、前記可動部材に作用力を及ぼす弾性部材を有し、伸
縮部材の速度の速い伸縮作用によって弁の開閉を行う燃
料噴射弁としたことにある。

【０００９】上記目的を達成するための本発明の第３の
手段は、噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧また
は磁界等の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前記の
機械的な伸縮作用が前記弁体に接触または係合する伸縮
部材、前記噴孔から噴射する液体と伸縮部材を隔てる前
記伸縮部材に従って同様に伸縮する保護体、前記伸縮部
材に係合しそれ自身がスライドする部材、前記伸縮部材
に係合しそれ自身がスライドする可動部材、前記可動部
材の外周に狭隙を有し前記狭隙に液体を保持する母体、
前記可動部材に作用力を及ぼす弾性部材を有し、伸縮部
材の速度の速い伸縮作用によって弁の開閉を行う燃料噴
射弁としたことにある。

【００１０】上記目的を達成するための本発明の第４の
手段は、噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧また
は磁界等の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前記の
機械的な伸縮作用が前記弁体に接触または係合する伸縮
部材、前記噴孔から噴射する液体と伸縮部材を隔てる前
記伸縮部材に従って同様に伸縮する保護体、前記伸縮部
材に係合しそれ自身がスライドする部材、前記噴孔から
噴射する第１の液体と第１の液体と異なる第２の液体と
を隔てる隔壁、前記第２の液体中に配設されたそれ自身
がスライドする可動部材、前記可動部材の外周に狭隙を
有し前記狭隙に第２の液体を保持する母体、前記可動部
材に作用力を及ぼす弾性部材を有し、伸縮部材の速度の
速い伸縮作用によって弁の開閉を行う燃料噴射弁とした
ことにある。

【００１１】上記目的を達成するための本発明の第５の
手段は、電圧または磁界等の電気的作用によってそれ自
身が伸縮し前記の機械的な伸縮作用が前記弁体に接触ま
たは係合する伸縮部材を用いた燃料噴射弁において、前
記可動部材自身のスライド方向に小さな穴を穿ったこと
を特徴とする燃料噴射弁としたことにある。

【００１２】上記目的を達成するための本発明の第６の
手段は、電圧または磁界等の電気的作用によってそれ自
身が伸縮し前記の機械的な伸縮作用が前記弁体に接触ま
たは係合する伸縮部材を用いた燃料噴射弁において、前
記噴孔上流に前記燃料に旋回を加えて、前記噴孔より燃
料を噴射させる燃料旋回素子を配設した燃料噴射弁とし
たことにある。

【００１３】上記目的を達成するための本発明の第７の
手段は、本発明の第１から第６の手段記載の燃料噴射弁
において、前記燃料噴射弁をもちいた筒内燃料噴射装置
としたことにある。

【００１４】上記目的を達成するための本発明の第８の
手段は、伸縮部材を用いた筒内燃料噴射装置において、
低電圧を高電圧に昇圧する回路、前記昇圧回路によって
昇圧された電圧を保持するコンデンサー、前記低電圧の
遮断を検知する回路、と前記検知する回路の指令によっ
て低電圧が遮断されたときに前記コンデンサーに保持さ
れた高電圧によって伸縮部材に高電圧を印加する駆動回
路を備えた燃料噴射装置としたことにある。

【００１５】上記のごとく、液体中に可動部を設けたこ
とにより、伸縮部材の摩耗や熱変形による低速度の伸縮
作用では前記の可動部材が伸縮部材の変位に応じて変位
する。伸縮部材の伸縮が高速度の場合には、可動部材は
伸縮部材が変位しても前記狭隙部に存在する液体の粘性
力によって前記可動部材が変位せず、伸縮部材の変位は
弁体にのみに伝達し、弁体の開閉を行う燃料噴射弁とし
たことにある。

【００１６】したがって、摩耗や熱変形の影響を受けず
に伸縮部材の速度の速い伸縮作用をそのまま利用できる
高速の燃料噴射弁を提供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき説
明する。

【００１８】図１は、本発明に係る第１案直動型燃料噴
射弁１００構成断面図である。本直動型燃料噴射弁１０
０は、噴孔２を開閉可能にスライドする弁１とロッド１
１の両者から構成され、その質量が３ｇ程度の弁部材１
０１、前記弁部材１０１を開くように１０〜３０Ｎの間
の力f１で押圧する第１弾性部材３、また、電圧または
磁界の電気制御信号によって、それ自身が伸縮する伸縮
部材４で、たとえば、ピエゾ素子等の圧電素子や電歪素
子、磁歪素子などがある。本実施例で用いたピエゾ素子
の長さは望ましくは３０ｍｍ〜１５０ｍｍの間で、本実
施例では、断面が５ｍｍ四方の正方形で長さが５０ｍｍ
の圧電素子であるピエゾ素子を用いている。

【００１９】前記伸縮部材４であるピエゾ素子に配線１
５により電圧を印加することで前記伸縮部材４の変位は
およそ４５μｍを得る。そして、前記噴孔２から噴射す
る第１の液体（ガソリン、軽油等の燃料）１０２とシリ
コンオイルなどの第１の液体１０２と異なる第２の液体
９とを隔てる、ダイアフラムからなる隔壁６、前記伸縮
部材４と連結され、それ自身がスライドする可動部材
５、前記可動部材５の外周とたとえば数μｍ〜数十μｍ
程度の狭隙をその内面に有する母体１０３、前記可動部
材５を該弁部材１０１が閉じる方向に４０〜１００Ｎの
間の力で押圧する第２弾性部材８、また、前記噴孔２を
持つバルブガイド７などから構成され、前記伸縮部材４
が前記弁部材１０１に隔壁６を介して接触することで前
記伸縮部材４の伸縮作用によって直接的に前記弁部材１
０１の開閉制御を行う直動型燃料噴射弁１００である。
なお、前記弁部材１０１のストロークは、前記伸縮部材
４変位量にて決定される。前記弁部材１０１のストロー
クを増やしたい場合には、伸縮部材４の長さを１５０ｍ
ｍまでのものを選択するか、伸縮部材４と弁部材１０１
との間に伸縮部材４の変位拡大機構を設ければよい。

【００２０】ここで、噴孔２より噴射される燃料１０２
は、前記バルブガイド７側面に設けられた燃料供給口１
０より、３〜１５ＭＰａの所定の値に設定された圧力に
て、バルブガイド７内部と隔壁６の噴孔２側面で形成さ
れた空間に供給される。バルブガイド７内には、燃料１
０２噴射の際に燃料１０２に旋回成分を与え噴霧を微粒
化するための燃料旋回素子１０４が、バルブガイド７噴
孔２側内壁面部に接して設けられている。また、弁１と
ロッド１１より構成される弁部材１０１および、弁部材
１０１を噴孔２より引き離そうとする１０〜３０Ｎの間
の力ｆ１を持つ第１弾性部材３が設けられている。

【００２１】ここで、バルブガイド７内に供給された燃
料１０２は、燃料旋回素子１０４まで達し、弁１とバル
ブガイド７とで形成されたシート部まで達する。その
後、弁部材１０１がスライドし、弁１とバルブガイド７
で構成されていたシート部が開閉し、燃料１０２が燃料
旋回素子１０４により旋回を加えられながら噴孔２より
噴射制御されることになる。

【００２２】また、母体１０３内部と隔壁６、固定部材
１２で形成された空間には、伸縮部材４、およびそれと
連結した可動部材５、さらにその可動部材５と固定部材
１２に圧縮されて配設され可動部材５に作用力をおよぼ
す第２弾性部材８が配設されている。上記母体１０３内
部等で形成された空間には、所定の粘性を持った第２の
液体９、たとえば、シリコンオイルや作動油などの燃料
１０２に比べ不活性で粘度の高い液体９が充填されてい
る。

【００２３】すなわち、液体９中に可動部材５を設けた
ことにより、伸縮部材４の摩耗や熱変形による低速度の
伸縮作用では前記の可動部材５が伸縮部材４の変位に応
じて変位可能にし、伸縮部材４の伸縮が高速度の場合に
は、可動部材５は伸縮部材４が変位しても可動部材５の
速度に比例する前記狭隙部に存在する液体９の粘性力に
よって前記可動部材５の動きを小さくすることによって
伸縮部材４の変位を弁部材１０１にのみに伝達して弁１
の開閉を行う。

【００２４】ここで、本実施例の弁１の最大開弁時間
は、３.５mｓ程度でありその間は伸縮部材４は縮小して
いる。この開弁時間の間、第１の液体である燃料１０２
は、噴孔２より噴射し続ける。ここで、第２の弾性部材
８の力ｆ２は、可動部材５に作用する。この力ｆ２は、
弁１を噴孔２シート部に閉じる方向に働く。そのため開
弁時間３.５ｍｓの間に弁１が噴孔２側へ閉じる方向に
変位する。この許容できる変位量をたとえば５μｍと仮
定すると、その間の弁１の平均変位速度は、１.４３×
１０~³ｍ/ｓ程度となる。この弁１の平均変位速度は伸
縮部材４と連結されている可動部材５の平均変位速度と
同じである。

【００２５】次に本燃料噴射弁１００に用いた弾性部材
につき図１を用いて説明する。第１弾性部材３は、弁部
材１０１を噴孔２から引きはがす方向に力ｆ１を加わえ
る。すなわち、バルブガイド７噴孔２側内面に接してい
る燃料旋回素子１０４他端部と弁部材１０１の噴孔２よ
り遠い端部側の一部との間に圧縮されて配設されてい
る。したがって、噴孔２より遠い弁部材１０１端部から
隔壁６、伸縮部材１０３、可動部材５、第２弾性部材、
固定部材１２へと力ｆ１が伝達している。

【００２６】そして、第２弾性部材８は、弁部材１０１
に作用力をおよぼし噴孔２に押しつける方向に力ｆ２を
加える。すなわち、固定部材１２と可動部材５の間に圧
縮されて配設された第２弾性部材８は、可動部材５を噴
孔２側へ押す方向に力ｆ２が加わり、その力ｆ２が伸縮
部材４、隔壁６、弁部材１０１へと伝達し、バルブガイ
ド７と弁１で形成されたシート部に押圧する方向に働
く。

【００２７】つぎに、本実施例の一実施例である直動型
燃料噴射弁１００の力の釣り合いについて説明する。第
１弾性部材３による弁部材１０１を噴孔２から引きはが
す方向、すなわち図中Ｘ方向に働く力ｆ１は、弁部材１
０１の動作条件より３０Ｎ程度となる。また、燃料１０
２が噴射されていなく、燃料圧力１０ＭＰａ時には、燃
料圧力により１５Ｎ程度の力ｆ４が弁部材１０１を噴孔
２へ押しつける方向、すなわち定義した座標軸Ｘに対し
てマイナス方向に力が働く。さらに詳細に力の関係を考
察すると、燃料１０２が噴孔２より噴射する雰囲気最大
圧力は、およそ１２ＭＰａ程度である。その時、弁１と
噴孔２とで形成されたシート部には、２０Ｎ程度の力ｆ
３が弁部材１０１を噴孔２から引きはがす方向、すなわ
ち定義した座標軸Ｘに対してプラスの方向に力が働く。

【００２８】ここで、本実施例の直動型燃料噴射弁１０
０の各運転領域にて燃料噴射量制御するためには先述し
た各力の合力（ｆ１＋ｆ３−ｆ４）以上の力ｆ２が必要
である。この力ｆ２は、第２弾性部材により発生され、
弁１を閉じる方向（座標軸Ｘに対してマイナス方向）に
働く。本実施例では前述したごとくｆ１は３０Ｎ、ｆ３
は２０Ｎ、ｆ４は１５Ｎであるため、第２弾性部材８に
よる力ｆ２は３５Ｎ以上必要となり、余裕を見て５０Ｎ
とする。

【００２９】つぎに、図２に本直動型燃料噴射弁１００
の可動部材５第１案周辺の詳細図を示す。可動部材５
は、前述したごとく母体１０３と隔壁６、固定部材１２
とで形成された空間に配設されている。また、可動部材
５周辺には、液体９が充填されている。ここで、弁１が
開いているとき、先述したごとく可動部材５は、第２弾
性部材８の力ｆ２により図２中の反Ｘ方向にごくわずか
変位する。その値をδ０とすれば、可動部材５の変位δ
０により、可動部材５を挟んでその変位方向とは逆向き
のＸ方向の向き、つまり、図２中の左から右へ可動部材
５と母体１０３で形成された環状隙間ｈ内を可動部材５
が変位したぶんだけ、可動部材５の周辺に存在する第２
の液体９の流量がＱだけ移動する。なお、可動部材５の
Ｘ方向に対する垂直断面積をＳ、可動部材５の平均変位
速度をｖとすれば、先述した可動部材５の変位に対する
それを挟んだ第２の液体９の移動流量は、連続の式（数
１）で表せる。

【００３０】

【数１】

【００３１】本実施例では、Ｓは３.８×１０~⁴ｍ²、ｖ
は先述した弁１の平均変位速度１.４３×１０~³ｍ/ｓで
ある。

【００３２】また、図２に示すような構成の隙間を流れ
る場合、（数２）に示す環状隙間流れの式が成り立つ。

【００３３】

【数２】

【００３４】ここで、ρ、νは、第２の液体９の密度、
動粘度係数をあらわし、Ｐ１、Ｐ２は、可動部材５を挟
んだ母体１０３内左右の第２の液体９圧力を示す。第２
の液体９として所定のシリコンオイルを選べば、ρ、ν
は、それぞれ９７０ｋｇ/ｍ³、７×１０~⁶ｍ²/ｓ程度の
値が選択できる。

【００３５】また、可動部材５の速度ｖによる抵抗力Ｆ
ｃは、（数３）のように示される。

【００３６】

【数３】

【００３７】ここで、Ｓは可動部材５のＸ方向に対する
垂直断面積を表し、Ｐ１、Ｐ２は、可動部材５を挟んだ
母体１０３内左右の第２の液体９の圧力、Ｃは、減衰係
数、ｖは可動部材５の速度である。

【００３８】以上の（数１）から（数３）より（数４）
が得られ、これに各部の形状、寸法を与えてやれば、減
衰係数Ｃは６.５×１０⁴N・s/mとなり、ここで、連続の
式（数１）および環状隙間流れの式（数２）、抵抗力の
関係（数３）より、減衰係数と動粘性係数の関係式（数
４）を得る。

【００３９】

【数３】

【００４０】これにより、第２の流体９の密度、動粘性
係数や環状隙間ｈ等を用いることで所望の動粘性係数が
得られる。

【００４１】ここで、前記弁１の平均変位速度ｖは、
１.４３×１０~³ｍ/ｓの場合、可動部材４に作用する抵
抗力ｃ・ｖは、６.５×１０⁴（N・s/m）×１.４３×１
０~³（ｍ/ｓ）となり抵抗力ｃ・ｖは、９３Ｎとなる。
この値は、バネ力ｆ１、ｆ２に比べて充分高く、可動部
材５は前記の仮定の変位５μｍは動かず、ほとんど変位
しないことになる。

【００４２】次に図３から図８を用いて、本実施例直動
型燃料噴射弁１００の弁１動作につき説明する。図３
は、本実施例の直動型燃料噴射弁１００の駆動回路図を
示す図面である。図４は同左を示すタイミングチャート
図である。図５から図８は、本直動型燃料噴射弁１００
の主な動作を示した図である。

【００４３】図３のＶｂは、図示されていないバッテリ
ーの電源電圧を示し、通常＋６〜＋２４Ｖの範囲に設定
されることが多い。スイッチ２１７は、本駆動回路への
電源をＯＮ−ＯＦＦするもので、運転者のキー動作に連
動して開閉を行う。エンジン回転時は、スイッチ２１７
は、ＯＮ状態になり、エンジン停止時は、スイッチ２１
７は、ＯＦＦ状態に設定される。昇圧回路２１６はＤＣ
−ＤＣ変換器であり、前記バッテリーの低電圧Ｖｂを高
電圧Ｖｈ（およそ１００Ｖ）にまで昇圧するものであ
る。ダイオード２１５は、前記昇圧された電圧Ｖｈが、
昇圧回路側に流れないようにするものである。昇圧され
た電圧は、コンデンサ２０６にチャージされており、ス
イッチ２１７がＯＦＦになってもしばらくの間、コンデ
ンサから高電圧を供給することが出来る。比較器２１３
は、スイッチ２１７を通った電圧Ｖｂｓと、抵抗２１０
とツエナーダイオード２１４が作成する基準電圧Ｖｒｅ
ｆとの比較を行って、Ｖｂｓが基準電圧Ｖｒｅｆ未満の
ときは、論理０（Ｌｏｗ）、Ｖｂｓが基準電圧Ｖｒｅｆ
以上のときは、論理１（Ｈｉｇｈ）を出力する。ＮＡＮ
Ｄ回路２０５は、前記比較器２１３の出力と制御信号Ｓ
１との論理積を否定した論理を出力する。ＮＯＴ回路２
０４は、ＮＡＮＤ回路２０５の出力を否定するもので、
ＮＡＮＤ回路２０５との組み合わせで比較器２１３と制
御信号Ｓ１の論理積を出力する。抵抗２０９とツエナー
ダイオード２１２は、高電圧Ｖｈから低電圧を発生し、
この低電圧を破線で示すように比較器２１３、ＮＡＮＤ
回路２０５、ＮＯＴ回路２０４に電圧を供給する。

【００４４】抵抗２０８、２１１は、トランジスタ２０
３の負荷抵抗として動作を行い、トランジスタ２０３
は、ＮＡＮＤ回路２０５の出力がＨｉｇｈのときにＯＮ
になる。抵抗２０７は、トランジスタ２０１のエッミタ
用のエッミタ抵抗である。トランジスタ２０１のコレク
タには、トランジスタ２０２が直列に接続されている。
トランジスタ２０２のコレクタ、エッミタ間に伸縮部材
４が並列に接続されていて、さらにトランジスタ２０２
のエッミタはグランドに接続されている。伸縮部材４
は、電気的には容量性の負荷として考えられる。

【００４５】スイッチ２１７が閉状態でＶｂｓが規準電
圧以上であれば、比較器２１３の出力は論理１（Ｈｉｇ
ｈ）の状態になり、前記の複数のトランジスタは、制御
信号Ｓ１によってのみ制御される。

【００４６】Ｓ１が論理１（Ｌｏｗ）であれば、トラン
ジスタ２０３はＯＮ、トランジスタ２０１はＯＮ、トラ
ンジスタ２０２はＯＦＦとなり、伸縮部材４はトランジ
スタ２０１を通って高圧電圧Ｖｈにより充電され、伸縮
部材４に電荷が瞬時にチャージされて、電荷の増加にし
たがって伸縮部材４は伸びる。Ｓ１が論理１（Ｈｉｇ
ｈ）であれば、トランジスタ２０３はＯＦＦ、トランジ
スタ２０１はＯＦＦ、トランジスタ２０２はＯＮとな
り、伸縮部材４に蓄えられた電荷はトランジスタ２０２
を通って放電され、伸縮部材４の電荷は瞬時に減衰し、
電荷の減少と同時に伸縮部材４は自然長に縮む。

【００４７】次に図４から図８を用いて本ジスタ２０２
はＯＮとなり、伸縮部材４に蓄えられた電荷はトランジ
スタ２０２を通って放電され、瞬時に伸縮部材４は、伸
縮変位δだけ縮む。そして、伸縮部材４弁側変位Ｘ１
は、図６中のＸ方向に変位δ２する。それと同時に伸縮
部材４後端変位Ｘ２は、ごくわずか図６中のＸ方向逆向
きに伸縮部材４の変位と第２弾性部材の力ｆ２により変
位する。この時の弁変位Ｘ３は、Ｔ２初期時から徐々に
変化しＴ２間で、弁１が閉弁から開弁へと変化する。こ
の時の弁部材１０１の質量は、３gと軽く、弁部材１０
１を開弁させる方向に働いている第１弾性部材３の力f
１は、３０Ｎと大きいので非常に短時間で、およそ１０
０μsで動作可能である。

【００４８】そして、Ｔ３間では、先述同様に制御信号
Ｓ１は、弁１開信号となり、トランジスタ２０１はＯＦ
Ｆ、トランジスタ２０２はＯＮとなり、伸縮部材４伸縮
変位δは縮状態を保ち続けている。また、伸縮部材弁側
変位Ｘ１、伸縮部材後端変位Ｘ２は、第２弾性部材より
の力ｆ２の影響を受け、ごくわずかではあるが図７中の
Ｘ方向逆向きに変位し続ける。

【００４９】この時の弁部材１０１、伸縮部材４の動作
を図６、７を用いて説明する。図６、７に示すごとく、
制御信号Ｓ１を開信号とすることにより、伸縮部材４
は、もとの長さｌに瞬時に縮むことになる。したがっ
て、噴孔２側の伸縮部材４端部側と隔壁６との間に図６
に図示する隙間δ２が生じる。この時、噴孔２より遠い
伸縮部材４端部側は、可動部材５と連結されいる。

【００５０】ここで、可動部材５は、可動部材５と母体
１０３内周面とで、図２に示すわずかな環状隙間ｈが形
成され、その隙間に適度な粘度の流体９が充填されてい
るために可動部材５と流体９、母体１０３内周面とで抵
抗が生じ、Ｘ方向逆向きに瞬時にごくわずか変位した後
（図４中、伸縮部材４後端変位Ｘ２のＴ２部分）、可動
部材５は、Ｘ方向逆向きに徐々に微少変位する（図４
中、伸縮部材４後端変位Ｘ２のＴ３部分）。したがっ
て、伸縮部材４の応答性の速い縮み変化による変位は、
噴孔２側の伸縮部材４端部側がほとんどとなる。

【００５１】ここで、制御信号は、開信号の状態のまま
であるから、伸縮部材４は、縮んだ状態を維持してい
る。このとき、図７に図示するごとく弁部材１０１は、
噴孔２より遠い弁部材１０１端部側と第１弾性部材３他
端と接触しており、第１弾性部材３は、弁部材１０１の
弁１を噴孔２側より引きはがす方向（図７中Ｘ方向）に
常に力ｆ１が加えられている。その力ｆ１により、前述
した図６中の隔壁６と伸縮部材４との間に形成された隙
間δ２が減少し、やがて、隔壁６が伸縮部材４他端へ接
触し、隔壁６の移動が終了する。同時に弁部材１０１と
一体の弁１は、噴孔２と弁１とで形成される燃料シート
面より離れ、弁１と噴孔２側シート部との所定距離δ３
が形成される。ここで、初めて、弁１の開弁とともに所
定圧力が加えられている燃料１０２は、燃料旋回素子１
０４を介して、噴孔２より燃料噴射弁１００外へ噴射さ
れることになる。

【００５２】ここで、本型燃料噴射弁１００の弁部材１
０１の開弁時間は、弁部材１０１の質量３ｇ、弁部材１
０１の移動距離（ストローク）４５μｍ、第１弾性部材
３の弁部材にかかる力（ｆ１）３０Ｎ、燃料１０２圧力
１０ＭＰａより、１００μｓ程度となる。このように本
発明によれば従来の電磁式の燃料噴射装置に比べて５０
％以下の時間で燃料を噴射し始めることができる。

【００５３】次に図４中タイミングチャートＴ４時で
は、制御信号Ｓ１が急峻に弁１閉信号となり、伸縮部材
４伸縮変位δが伸びる。そして、伸縮部材４弁側変位Ｘ
１は、Ｘ方向逆向きに変位する。それと同時に伸縮部材
４後端変位Ｘ２は、ごくわずかＸ方向に第２弾性部材の
力ｆ２に伸縮部材４の伸びる力が打ち勝ち変位する。こ
の時の弁変位Ｘ３は、Ｔ４の間で、弁１が開弁から閉弁
へと変化する。また、トランジスタ２０１、２０２はＯ
Ｎ、ＯＦＦの状態となっている。

【００５４】この時の弁部材１０１、伸縮部材４の動作
を図８を用いて説明する。図８に示すごとく、制御信号
を閉信号することにより、圧電素子である伸縮部材４
は、励起され、図８中に示すごとく所定の長さδ４だけ
伸びる。ここで、可動部材５と母体１０３内周面で形成
される狭隙と粘性流体により噴孔２より遠い伸縮部材４
端部側と接続された可動部材５は、Ｘ方向にごくわずな
変位（図４中、伸縮部材４後端変位Ｘ２のＴ４部分）だ
けである。また、噴孔２側伸縮部材４端部側が伸び（図
４中、伸縮部材４弁側変位Ｘ１のＴ４部分）、隔壁６に
その変位が伝達され弁部材１０１に変位δ４が伝わり弁
部１とバルブガイド７に設けられた噴孔２にシートされ
ることになる（図４中、弁変位Ｘ３のＴ４部分）。これ
により、図７中まで噴孔２より燃料噴射弁１００外へ噴
射されていた燃料１０２の噴射は停止することになる。

【００５５】また、ここで、本型燃料噴射弁１００の弁
部材１０１の閉弁時間は、先述したごとく弁部材１０１
の質量、ストローク、弁部材１０１にかかる力（ｆ２ー
ｆ１）等により、１００μｓ程度となる。先述した弁部
材１０１の開弁時同様に本発明によれば、従来の電磁式
燃料噴射装置に比べて、５０％以下の時間で燃料の噴射
を終了させることができる。

【００５６】以上、図４から図８までの動作の繰り返し
により燃料噴射弁１００外への燃料の噴射制御が行われ
る。

【００５７】次に図９を用いて、本燃料噴射弁１００内
の圧電素子である伸縮部材４の熱膨張に対する動作につ
き説明する。一般に圧電素子等の伸縮部材４は、かなり
の高温下での運転が課せられるので数１０分運転するこ
とにより温度が上昇する。したがって、伸縮部材４は、
それらの熱により熱膨張し熱変形を生じる。

【００５８】ここで、本実施例の燃料噴射弁１００で
は、図９中に示すごとく伸縮部材４に固定された可動部
材５の外周に狭隙が形成されており、その狭隙には所定
粘性を持つ流体９が充填されている。所定時間に変位す
る伸縮部材４の熱膨張によるそれ自身の変位は、ゆっく
りと伸縮部材４から可動部材５に伝達する。よって、可
動部財５に働く粘性にょる抵抗力は、非常に小さく、可
動部材５が噴孔２より遠い可動部材５他端側へ変位δ５
する。

【００５９】より具体的には、たとえば伸縮部材４が熱
変形する時間を１分、すなわち６０ｓ、伸縮部材４の変
形量を４５μｍとすれば、伸縮部材４の熱変形速度ｖ
は、７.５×１０~⁷ｍ/ｓとなり、前記の減衰係数Ｃと乗
算して得られた伸縮部材４の変位による可動部材５変位
時に働く粘性による抵抗力Ｃ・ｖは、６.５×１０⁴Ｎ・
ｓ/ｍ・７.５×１０~⁷ｍ/ｓより４.９×１０~²Ｎとな
り、バネ力ｆ１、ｆ２に比べて充分小さく、可動部材５
の変位はバネ力ｆ１、ｆ２に支配されていることにな
る。すなわち、ゆっくりした伸縮部材４の熱膨張変位に
ついては、前記の減衰係数Ｃが作用しないので可動部材
５の移動により吸収することが可能となる。

【００６０】次に図３と図１０を用いて、本発明に係る
直動型燃料噴射弁の電源ＯＦＦ時の動作につき説明す
る。

【００６１】図１０は、横軸を時間軸とするタイミング
チャートを示している。スイッチ２１７が閉状態でＶｂ
ｓが規準電圧以上であれば、比較器２１３の出力は論理
１（Ｈｉｇｈ）の状態になり、前記の複数のトランジス
タ２０１と２０２は、制御信号Ｓ１によってのみ制御さ
れる。

【００６２】実線で示すスイッチ２１７後のバッテリー
電圧Ｖｂｓが急峻に、あるいは徐々に波線で示す基準値
Ｖｒｅｆより小さくなると、比較器２１３は、Ｖｂｓが
基準電圧Ｖｒｅｆ未満であるので論理０（Ｌｏｗ）に変
化する。したがってＮＡＮＤ回路２０５は、Ｈｉｇｈを
出力しトランジスタ２０３はＯＮ、トランジスタ２０１
はＯＮ、トランジスタ２０２はＯＦＦとなり、伸縮部材
４はトランジスタ２０１を通って高圧電圧Ｖｈにより充
電され、伸縮部材４に電荷が瞬時にチャージされて、伸
縮部材４は伸びた状態を維持する。

【００６３】昇圧された電圧は、コンデンサ２０６にチ
ャージされており、スイッチ２１７がＯＦＦになっても
しばらくの間、コンデンサ２０６から高電圧を供給する
ことが出来るが、このコンデンサ２０６にチャージされ
た電圧は徐々に減衰し、これに応じて伸縮部材４の変位
も小さくなる。コンデンサ２０６の電気的容量が十分大
きく、チャージされた電圧減衰が遅いために、この伸縮
部材４の変位の速度vは十分小さくなる。

【００６４】これによって前に述べたように可動部材５
の粘性力の力C・vは各弾性部材３、８の弾性力ｆ１やｆ
２に比べて小さく、したがって弁１の変位は、各弾性部
材３、８の弾性力によって支配されることになる。弾性
力全体として弁を閉じる方向に作用しているので、弁は
電源遮断時も常に噴孔に押圧されたままの状態を保持で
きて、噴孔からの燃料漏れを発生しない。

【００６５】以上述べたように伸縮部材を用いた筒内燃
料噴射装置において、低電圧を高電圧に昇圧する回路、
前記昇圧回路によって昇圧された電圧を保持するコンデ
ンサー、前記低電圧の遮断を検知する回路、と前記検知
する回路の指令によって低電圧が遮断されたときに前記
コンデンサーに保持された高電圧によって伸縮部材４に
高電圧を印加する駆動回路を備えたので電圧遮断時にも
不必要な燃料１０２をエンジン筒内に漏らすことを発生
しない。

【００６６】以上、本実施例の直動型燃料噴射弁１００
を用いることにより、熱膨張による伸縮部材４の変位を
吸収できる構造が実現でき燃料噴射弁１００運転時に伸
縮部材４への無理な力の伝達が抑えられるとともに伸縮
部材４が第１の液体（たとえばガソリン、軽油）１０２
中に存在させる必要がなく、液体１０２により侵され
ず、長時間、広い温度範囲で使用可能である。また、本
実施例の直動型燃料噴射弁１００を用いることにより、
電磁式燃料噴射弁に比べ、弁１の高速応答が可能となる
とともに燃料噴射弁自体の燃料調量範囲が拡大できるこ
とにより、高性能の燃料噴射弁を提供できる。さらに、
構造が簡単であるため、安価で生産性の優れた燃料噴射
弁１００が提供できる。

【００６７】したがって、本発明の直動型燃料噴射弁１
００を用いることによりエンジンの燃焼状態の改善が図
れるために高応答なエンジンが提供でき、さらに、高燃
費で排気ガス中の有害物質の排出を押さえられる高性能
なエンジンを提供できる。

【００６８】次に図１１を用いて、本発明の一実施例に
つき説明する。図１１は、本発明に係る第２案直動型燃
料噴射弁１５０の構成を示す断面図である。上記本発明
第１案直動型燃料噴射弁１００との違いは、シリコンオ
イルなどの液体９を用いず、伸縮部材４、可動部材５、
第２弾性部材８などを燃料供給口１０より供給される燃
料１０２中に存在することにある。したがって、直動型
燃料噴射弁１００に配設されている隔壁６は、使用して
いない。これにより、直動型燃料噴射弁１５０の構造の
簡略化と組み立て性の向上が図られる。なお、伸縮部材
４が燃料１０２中に配設されているためにそれが燃料１
０２に侵される可能性は残る。しかし、その他の効果
は、上記記載の直動型燃料噴射弁１００と同様の効果が
得られる。また、各弾性部材３、８および燃料圧力、燃
料１０２噴射雰囲気圧力等による力の釣り合いは、上記
直動型燃料噴射弁１００とほぼ同様である。

【００６９】次に図１２を用いて、本発明の一実施例に
つき説明する。図１２は、本発明に係る第３案直動型燃
料噴射弁１６０の構成を示す断面図である。基本的構
造、動作は、上記記載の直動型燃料噴射弁１００とほぼ
同様である。直動型燃料噴射弁１００との違いは、前記
噴孔２より噴射する燃料１０２と前記伸縮部材４を隔て
る前記伸縮部材４と同様に伸縮する保護体１０５を備え
ていることにある。また、保護体１０５と伸縮部材４の
端部である図中反Ｘ方向側は、部材１０６が接続されて
いる。もう一方の保護体１０５と伸縮部材４端部である
図中Ｘ方向側は、可動部材５と接続されている。

【００７０】この部材１０６、保護体１０５、可動部材
５で形成された空間に伸縮部材４が配設されることによ
り、燃料１０２が伸縮部材４に接することがないために
燃料１０２により伸縮部材４が侵されることがない。本
実施例である直動型燃料噴射弁１６０は、上記記載の直
動型燃料噴射弁１００と同様の効果が得られる。また、
各弾性部材３、８および燃料圧力、燃料１０２噴射雰囲
気圧力等によるの力の釣り合いは、上記直動型燃料噴射
弁１００とほぼ同様である。

【００７１】次に図１３を用いて、本発明の一実施例に
つき説明する。図１３は、本発明に係る第４案直動型燃
料噴射弁１７０の構成を示す断面図である。基本構造、
動作は、上記記載の直動型燃料噴射弁１００とほぼ同様
である。直動型燃料噴射弁１００との違いは、前記噴孔
２から噴射される燃料１０２と伸縮部材４を隔てる前記
伸縮部材４と同様に伸縮する保護体１０５を備えている
ことにある。また、保護体１０５と伸縮部材４の両端部
は、部材１０６、１０７が接続されている。この部材１
０６、１０７と保護体１０５にて形成された空間に伸縮
部材４が配設されることにより、燃料１０２が伸縮部材
４に接することがないために燃料１０２により伸縮部材
４が侵されることがない。

【００７２】また、部材１０７端部は、隔壁６と接して
いる。隔壁６と母体１０３内周面および固定部材１２に
より形成された空間には、可動部材５が配設されてお
り、可動部材５のＸ方向側端部と固定部材１２端部の間
には、圧縮された第２弾性部材８が配設されている。ま
た、母体１０３内周面等で構成された前記空間には、燃
料１０２と異なった液体９が充填されている。

【００７３】本実施例である直動型燃料噴射弁１７０
は、上記記載の直動型燃料噴射弁１００と同様の効果が
得られる。また、各弾性部材３、８および燃料圧力、燃
料１０２噴射雰囲気圧力等によるの力の釣り合いは、上
記直動型燃料噴射弁１００とほぼ同様である。

【００７４】次に図１４を用いて、本発明の一実施例の
可動部材５につき説明する。図１４は、本発明に係る本
直動型燃料噴射弁の可動部材１３第２案周辺詳細図であ
る。前記可動部材５との違いは、可動部材１３のスライ
ド方向に沿って、前記可動部材１３に小さな穴１４をい
くつか穿ったことに有る。これにより、上記第１案可動
部材５に比べ、環状隙間ｈの精度を高める必要がなく、
生産性のある可動部材１３を提供できることになる。

【００７５】つぎに、本発明の直動型燃料噴射弁を用い
たエンジン装置につき説明する。

【００７６】図１５は、本発明に係る本直動型燃料噴射
弁１００を用いた筒内燃料噴射エンジン装置概略構成図
である。吸気管３０７を通過する吸入空気は、エアフロ
ーセンサ３０９、スロットルバルブ３１０にて計測、制
御された後、吸気弁３０４の開閉に伴い燃焼室３１３内
に供給される。エアフローセンサ３０９にて、計測され
た吸入空気量信号は制御ユニット３０３へ送られる。

【００７７】燃料は、燃料タンク３０２内に蓄えられて
おり、燃料ポンプ３０１により燃料噴射弁１００に加圧
供給される。ここで、前記制御ユニット３０３よりの噴
射弁駆動信号により燃料噴射弁１００の弁１の開閉制御
を行うことにより、燃焼室３１３に燃料を供給してい
る。この燃料噴射弁１００の駆動信号は、制御ユニット
３０３へ送られてくるエンジンの回転数、吸入空気量、
空燃比等の信号により制御される。また、燃焼室３１３
内の吸入空気と燃料の混合気に点火プラグ３０６より発
生させられる火花により混合気は燃焼する。

【００７８】燃焼後のガスは排気弁３０５の開閉により
排気管３０８内を通過し排気される。なお排気管３０８
内には、Ｏ₂センサ３１１、三元触媒３１２が配設され
ており、Ｏ₂センサ３１１は、空燃比制御の信号を制御
ユニット３０３へ送り、また、三元触媒３１２は、排気
ガス中の有害物質を吸着している。

【００７９】上述の各実施例において、本実施例の直動
型燃料噴射弁１００、１５０、１６０、１７０を用いる
ことにより、熱膨張による伸縮部材４の変位を吸収でき
る構造が実現でき燃料噴射弁１００、１５０、１６０、
１７０運転時に伸縮部材４への無理な力の伝達が抑えら
れるとともに伸縮部材４が第１の液体（たとえばガソリ
ン，軽油）１０２中に存在させる必要がなく、液体１０
２により侵されず、長時間、広い温度範囲で使用可能で
ある。また、本実施例の直動型燃料噴射弁１００、１５
０、１６０、１７０を用いることにより、電磁式燃料噴
射弁に比べ、弁１の高速応答が可能となるとともに燃料
噴射弁自体の燃料調量範囲が拡大できることにより、高
性能の燃料噴射弁を提供できる。さらに、構造が簡単で
あるため、安価で生産性の優れた燃料噴射弁１００が提
供できる。したがって、本発明の直動型燃料噴射弁１０
０、１５０、１６０、１７０を用いることによりエンジ
ンの燃焼状態の改善が図れるために高応答なエンジンが
提供でき、さらに、高燃費で排気ガス中の有害物質の排
出を押さえられる高性能なエンジンを提供できる等の効
果がある。

【００８０】上記各実施例に示した本発明に係る燃料噴
射弁又は燃料噴射装置は、自動車のほか船舶、農耕用機
械等の内燃機関（エンジン）に用いることも可能であろ
う。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、熱膨張による伸縮部材
の変位を吸収できる構造が実現でき、燃料噴射弁運転時
に伸縮部材への無理な力の伝達が抑えられるとともに伸
縮部材を燃料中に存在させる必要がなく、液体により侵
されないため、長時間、広い温度範囲での使用が可能な
直動型燃料噴射弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１案直動型燃料噴射弁の構成断
面図である。

【図２】本発明に係る本直動型燃料噴射弁の可動部材第
１案周辺詳細図である。

【図３】本発明に係る直動型燃料噴射弁の駆動回路図を
示す図である。

【図４】本発明に係る直動型燃料噴射弁のタイミングチ
ャートを示す図である。

【図５】本発明に係る直動型燃料噴射弁動作１を示した
図である。

【図６】本発明に係る直動型燃料噴射弁動作２を示した
図である。

【図７】本発明に係る直動型燃料噴射弁動作３を示した
図である。

【図８】本発明に係る直動型燃料噴射弁動作４を示した
図である。

【図９】本発明に係る直動型燃料噴射弁の伸縮部材熱膨
張対策機構説明図である。

【図１０】本発明に係る直動型燃料噴射弁の電源ＯＦＦ
時の動作説明図である。

【図１１】本発明に係る第２案直動型燃料噴射弁の構成
を示す断面図である。

【図１２】本発明に係る第３案直動型燃料噴射弁の構成
を示す断面図である。

【図１３】本発明に係る第４案直動型燃料噴射弁の構成
を示す断面図である。

【図１４】本発明に係る本直動型燃料噴射弁の可動部材
第２案周辺詳細図である。

【図１５】本発明に係る本直動型燃料噴射弁を用いた筒
内燃料噴射装置構成図である。

【符号の説明】

１…弁、２…噴孔、３…第１弾性部材、４…伸縮部材、
５…可動部材、６…隔壁、７…バルブガイド、８…第２
弾性部材、９…液体、１０…燃料供給口、１１…ロッ
ド、１２…固定部材、 １３…可動部材、１４…穴、１
００…直動型燃料噴射弁、１０１…弁部材、１０２…燃
料、１０３…母体、１０４…燃料旋回素子、１０５…保
護体、１０６…部材、１０７…部材、１５０…直動型燃
料噴射弁、１６０…直動型燃料噴射弁、１７０…直動型
燃料噴射弁、２０１…トランジスタ、２０２…トランジ
スタ、２０３…トランジスタ、２０４…ＮＯＴ回路、２
０５…ＮＡＮＤ回路、２０６…コンデンサ、２０７…抵
抗、２０８…抵抗、２０９…抵抗、２１０…抵抗、２１
１…抵抗、２１２…ツエナーダイオード、２１３…比較
器、２１４…ツエナーダイオード、２１５…ダイオー
ド、２１６…昇圧回路、２１７…スイッチ、３０１…燃
料ポンプ、３０２…燃料タンク、３０３…制御ユニッ
ト、３０４…吸気弁、３０５…排気弁、３０６…点火プ
ラグ、３０７…吸気管、３０８…排気管、３０９…エア
フローセンサ、３１０…スロットルバルブ、３１１…Ｏ
２センサ、３１２…三元触媒、３１３…燃焼室、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥名 健二 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 平工 賢二 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 田辺 好之 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 濱田 泰久 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧
   または磁界の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前記
   の機械的な伸縮作用が前記弁体に接触または係合する伸
   縮部材、前記伸縮部材に係合しそれ自身がスライドする
   可動部材、前記可動部材の外周に狭隙を有し前記狭隙に
   液体を保持する母体、前記可動部材に作用力を及ぼす弾
   性部材を有し、伸縮部材の伸縮作用によって弁の開閉を
   行う燃料噴射弁。
2. 【請求項２】噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧
   または磁界等の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前
   記の機械的な伸縮作用が前記弁体に接触または係合する
   伸縮部材、前記噴孔から噴射する第１の液体と第１の液
   体と粘性の異なる第２の液体とを隔てる隔壁、前記伸縮
   部材に係合しそれ自身がスライドする可動部材、前記可
   動部材の外周に狭隙を有し、前記狭隙に第２の液体を保
   持する母体、前記可動部材に作用力を及ぼす弾性部材を
   有し、伸縮部材の伸縮作用によって弁の開閉を行う燃料
   噴射弁。
3. 【請求項３】噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧
   または磁界等の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前
   記の機械的な伸縮作用を前記弁体に接触または係合する
   ことで伝達する伸縮部材、前記噴孔から噴射する液体と
   伸縮部材を隔てる保護体、前記伸縮部材に係合しそれ自
   身がスライドする可動部材、前記可動部材の外周に狭隙
   を有し前記狭隙に液体を保持する母体、前記可動部材に
   作用力を及ぼす弾性部材を有し、伸縮部材の伸縮作用に
   よって弁の開閉を行う燃料噴射弁。
4. 【請求項４】噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧
   または磁界等の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前
   記の機械的な伸縮作用を前記弁体に接触または係合する
   ことで伝達する伸縮部材、前記噴孔から噴射する液体と
   伸縮部材を隔てる保護体、前記伸縮部材に係合しそれ自
   身がスライドする部材、前記噴孔から噴射する第１の液
   体と第１の液体と粘性の異なる第２の液体とを隔てる隔
   壁、前記第２の液体中に配設されたそれ自身がスライド
   する可動部材、前記可動部材の外周と自身の内面に狭隙
   を有し前記狭隙に第２の液体を有する母体、前記可動部
   材に作用力を及ぼす弾性部材を有し、伸縮部材の伸縮作
   用によって弁の開閉を行う燃料噴射弁。
5. 【請求項５】請求項１から４記載の燃料噴射弁におい
   て、前記可動部材のスライド方向に前記可動部材自身に
   小さな穴を穿ったことを特徴とする燃料噴射弁。
6. 【請求項６】噴孔を開閉可能にスライドする弁体、電圧
   または磁界の電気的作用によってそれ自身が伸縮し前記
   の機械的な伸縮作用が前記弁体に接触または係合する伸
   縮部材、前記伸縮部材に係合しそれ自身がスライドする
   可動部材、前記弁体をスライド可能に支持する母体、前
   記弁体に作用力を及ぼす弾性部材を有し、伸縮部材の伸
   縮作用によって弁の開閉を行いながら前記噴孔上流に前
   記燃料に旋回を加えて、前記噴孔より燃料を噴射させる
   燃料旋回素子を配設したことを特徴とする燃料噴射弁。
7. 【請求項７】請求項１から６記載の燃料噴射弁におい
   て、前記燃料噴射弁をもちいた燃料噴射装置。
8. 【請求項８】伸縮部材を用いた筒内燃料噴射装置におい
   て、低電圧を高電圧に昇圧する回路、前記昇圧回路によ
   って昇圧された電圧を保持するコンデンサー、前記低電
   圧の遮断を検知する回路、と前記検知する回路の指令に
   よって低電圧が遮断されたときに前記コンデンサーに保
   持された高電圧を伸縮部材に印加する駆動回路を備えた
   ことを特徴とする燃料噴射装置。