JP2010236368A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料噴射弁に供給される燃料圧を噴孔から噴射させることができるとともに、「噴射停止の応答性」を高める。
【解決手段】 燃料導入路１１の下側開口端は、ノズル摺動軸部８の外周面に開口する摺動部開口端１１ａを備え、この摺動部開口端１１ａはニードル１０が開弁側へ移動することでノズル摺動孔５によって塞がれる。噴射開始直後などニードル１０のリフト量が小さい範囲では、燃料導入路１１の下側開口端が大きく開かれた状態となり、燃料噴射弁に供給される高圧燃料を噴孔６から噴射できる。ニードル１０のリフト量が所定量に到達すると、燃料導入路１１の下側開口端が大きく絞られた状態となり、噴射中におけるノズル室３の圧力を下げて「噴射停止の応答性」を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高圧燃料が供給される圧力制御室の燃料圧力を制御して燃料噴射をコントロールする燃料噴射弁に関するものであり、特に「噴射停止の応答性（シャープカット）」を高める技術に関する。

（従来の技術）
従来より、コモンレール等に蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁からディーゼル機関に噴射する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。
この蓄圧式燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁は、コモンレールに蓄圧された高圧燃料が入口側燃料通路（通路途中に入口オリフィスを備える）を介して供給される圧力制御室と、この圧力制御室と低圧側とを連通させる出口側燃料通路（通路途中に出口オリフィスを備える）を開閉する電磁弁（電動弁の一例）とを備える。
そして、電磁弁が出口側燃料通路を開くことで圧力制御室の圧力を低下させて燃料噴射を実行させ、電磁弁が出口側燃料通路を閉じることで圧力制御室の圧力を上昇させて燃料の噴射停止を実行させるものである（例えば、特許文献１参照）。

上記を具体的に説明する。
燃料噴射弁は、ニードルとノズルボディからなる噴射ノズルを備えるものであり、ニードルとノズルボディの間に形成されるノズル室には、燃料導入路を介してコモンレールに蓄圧された高圧燃料が供給される。
また、燃料噴射弁は、圧力制御室の圧力をニードルに付与するピストンを備えるものであり、圧力制御室の圧力はピストンを介してニードルに与えられる。
さらに、燃料噴射弁は、ニードルに対して閉弁方向の力を付与するスプリングが設けられている。このスプリングは、例えばピストンに閉弁力を与えるものであり、スプリングの閉弁力がピストンを介してニードルに与えられる。

噴射開始時の作動は、電磁弁により出口側燃料通路を開いて圧力制御室の圧力を低下させる。すると、ノズル室の圧力が圧力制御室の圧力に対して相対的に上昇し、その圧力差がスプリングの付勢力に打ち勝つことでニードルが上昇して、燃料噴射が実行される。
噴射停止時の作動は、電磁弁により出口側燃料通路を閉じて圧力制御室の圧力を上昇させる。すると、圧力制御室の圧力がノズル室の圧力に対して相対的に上昇し、その圧力差が小さくなる。その結果、圧力差によるニードルのリフト力が低下し、スプリングの付勢力によりニードルが下降して、燃料噴射が停止される。

（課題技術）
燃料噴射弁には、噴射精度を高める目的で、「噴射停止の応答性」を高める要求が常にある。
「噴射停止の応答性」を高めるためには、噴射停止時（電磁弁のＯＦＦ時）に、ニードルに素早く大きな閉弁力を与える必要がある。
そこで、ノズル室に高圧燃料を供給する燃料導入路の途中にノズル絞り（オリフィス）を設ける技術が提案されている。このように、燃料導入路の途中にノズル絞りを設けることで、燃料噴射中にノズル室の圧力を低下させることができる。
その結果、噴射停止時に、圧力制御室の圧力をノズル室の圧力に対して相対的に素早く上昇させることができ、「噴射停止の応答性」を高めることができる。

ここで、図３（符号は、後述する実施例等と共通符号を付したものである）に、燃料導入路１１の途中にノズル絞りαを設ける具体例を示す。なお、この図３の噴射ノズル４は、ニードル１０に燃料導入路１１を形成するものであるが、周知の技術ではなく、後述する実施例との比較を容易にするための参考例である。

しかしながら、燃料導入路１１の途中にノズル絞りαを設けると、噴射開始直後からノズル室３に導かれる燃料がノズル絞りαにより絞られてしまい、燃料の噴射開始直後からノズル室３の圧力が低下してしまう。このため、噴孔６から噴射される実噴射圧は、燃料噴射弁に供給される燃料圧に対して低くなってしまう。
具体的には、コモンレールの燃料圧力を超高圧にしても、燃料導入路１１の途中に設けられたノズル絞りαによって実噴射圧が常に下がってしまい、超高圧に昇圧させた燃料を噴孔６から噴射できないという問題が生じる。

特開２００６−１４４７７４号公報

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、燃料噴射弁に供給される燃料圧を噴孔から噴射させることができるとともに、「噴射停止の応答性」を高めることのできる燃料噴射弁の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する燃料噴射弁は、ノズル室に高圧燃料を供給する燃料導入路が、ニードルのノズル摺動軸部に設けられる。
燃料導入路は、ニードルのノズル摺動軸部に設けられた一定径の長孔であり、燃料導入路の内部にはノズル絞りが設けられていないものである。
また、燃料導入路におけるノズル室側の開口は、少なくとも一部にノズル摺動軸部の外周面で開口する摺動部開口端を備えるものである。そして、ニードルが開弁側へ移動することにより、摺動部開口端がノズル摺動孔によって塞がれるものである。

このように設けられることにより、ニードルのリフト量が小さい範囲では、摺動部開口端がノズル摺動孔によって塞がれる閉塞率が小さい（燃料導入路とノズル室の連通度合が大きい）。これにより、噴孔が開かれた状態であっても燃料噴射弁に供給される燃料圧をノズル室に円滑に供給でき、燃料噴射弁に供給される燃料圧を噴孔から噴射させることができる。
ニードルのリフト量が大きくなると、摺動部開口端がノズル摺動孔によって塞がれる閉塞率が大きくなる（燃料導入路とノズル室の連通度合が小さくなる）。即ち、ニードルのリフトによって、燃料導入路とノズル室の連通部分にノズル絞りが形成される。これにより、噴射中にノズル室の圧力を下げることができる。その結果、噴射停止時に、圧力制御室の圧力をノズル室の圧力に対して相対的に素早く上昇させることができ、「噴射停止の応答性」を高めることができる。
このように、請求項１の手段を採用する燃料噴射弁は、燃料噴射弁に供給される燃料圧を噴孔から噴射させることと、「噴射停止の応答性」を高めることとを、両立させることができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する燃料噴射弁においてニードルに設けられる燃料導入路は、軸方向に対して傾斜した１本の直線孔によって設けられるものである。
このように、燃料導入路は一本の斜め孔で形成されるものであるため、燃料導入路の加工工程を少なくできる。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する燃料噴射弁のニードルは、圧力制御室の圧力を直接受けるピストンと一体に設けられる、あるいは結合手段（ジョイント等）によってピストンと一体化して設けられるものである。
そして、ピストンが挿通されるシリンダ孔の内部に高圧燃料が供給されて、シリンダ孔の内部に供給された高圧燃料が、燃料導入路を介してノズル室に導かれる構造を採用するものである。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用する燃料噴射弁は、シリンダ孔の内部に供給された高圧燃料が、シリンダ孔の内部に配置された摺動スリーブに形成された入口オリフィスを介して圧力制御室に導かれる構造を採用するものである。

燃料噴射弁の断面図である（実施例１）。 噴射ノズルの断面図である（実施例１）。 噴射ノズルの断面図である（参考例）。

図１、図２を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。なお、以下（実施例を含む）では、図１の図示上側を上、図示下側を下として説明するが、この上下は説明のための一例であって限定されるものではない。
燃料噴射弁は、高圧燃料が供給される圧力制御室１の燃料圧力を制御する電動弁２と、内部に高圧燃料が供給されるノズル室３を備える噴射ノズル４とを具備し、ノズル室３に対して圧力制御室１の圧力を変化させることで燃料の噴射と停止の切り替えが行なわれるものである。

噴射ノズル４は、内部に軸方向に沿うノズル摺動孔５を有するとともに、先端部に燃料噴射用の噴孔６を有するノズルボディ７と、ノズル摺動孔５によって軸方向に摺動自在に支持されるノズル摺動軸部８を有するとともに、先端部に噴孔６を開閉する弁部９を有するニードル１０とを備えるものであり、ノズル摺動孔５より噴孔６側のノズルボディ７とニードル１０との間に上述したノズル室３が設けられる。
ノズル室３に高圧燃料を供給する燃料導入路１１は、ノズル摺動軸部８に設けられる一定径の長孔であり、燃料導入路１１の内部にはノズル絞りαが設けられていないものである。
燃料導入路１１におけるノズル室３側の開口（下側の開口）は、少なくとも一部にノズル摺動軸部８の外周面で開口する摺動部開口端１１ａを備える。この摺動部開口端１１ａは、ニードル１０が開弁側へ移動することにより、ノズル摺動孔５によって塞がれて、実質的に燃料導入路１１を絞るものである。

次に、本発明をコモンレール（蓄圧）式燃料噴射装置の燃料噴射弁に適用した実施例１を、図１、図２を参照して説明する。なお、この実施例１において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
以下の実施例１では、まず燃料噴射弁の構成を説明し、その後で実施例１の特徴を説明する。

（燃料噴射弁の構成）
燃料噴射弁は、例えばディーゼルエンジン用のコモンレール式燃料噴射装置に用いられ、図示しないコモンレールから供給される高圧燃料（例えば、１６０Ｍｐａ以上の超高圧燃料）をエンジンの気筒内に噴射するものであり、高圧燃料が供給される圧力制御室１、この圧力制御室１の燃料圧力を制御する電磁弁２（電動弁の一例）、および高圧燃料が供給されるノズル室３を備え、このノズル室３に対する圧力制御室１の燃料圧力を電磁弁２によって制御することで、燃料の噴射と停止を行なうものである。

具体的に、燃料噴射弁は、ロアボディ２１（ノズルホルダ）の上側に電磁弁２を締結するとともに、ロアボディ２１の下側に噴射ノズル４を締結する構造を採用する。
ロアボディ２１の内部には、上下方向に延びるシリンダ孔２２、コモンレールから供給された高圧燃料をシリンダ孔２２の上下方向の略中間部に導く高圧燃料通路２３、および低圧側に連通する低圧燃料通路２４等が形成されている。

シリンダ孔２２の内部には、上下方向に延びて上下方向に摺動可能に支持されるピストン２５が挿入配置されている。
このピストン２５は、ニードル１０とジョイント２６（結合手段の一例）により一体化されるものである。そして、一体化されたピストン／ニードル（ピストン２５＋ニードル１０）は、ピストン２５の上部に設けられた１箇所の摺動支持構造と、ニードル１０に設けられた１箇所の摺動支持構造とにより、上下方向に摺動自在に支持されている。

ピストン２５の上部の摺動支持構造について説明する。なお、ニードル１０の摺動支持構造については後述する。
ピストン２５の上部は、シリンダ孔２２の上部に配置される摺動スリーブ２７の内周面によって摺動自在に支持される。
この摺動スリーブ２７は、ピストン２５の中間外周部に装着されたスプリング２８の付勢力により、シリンダ孔２２の上部に装着された弁座プレート２９の下面に常に当接した状態で配置されるものである。

摺動スリーブ２７は、シリンダ孔２２の内部に装着された円筒体であり、摺動スリーブ２７の下側内周面には、ピストン２５を摺動自在に支持するピストンガイド孔２７ａが形成されている。
なお、ピストン２５においてピストンガイド孔２７ａに摺接する部分には、ピストンガイド孔２７ａにより摺動支持されるピストン摺動部２５ａが設けられている。そして、ピストンガイド孔２７ａとピストン摺動部２５ａの摺動クリアランスは、シール機能を果たすように小さく設けられている。

ここで、上述した圧力制御室１は、ピストン２５の上端、弁座プレート２９、摺動スリーブ２７で囲まれる空間により形成されるものであり、ピストン２５の上下移動に応じて容積が変化する。
摺動スリーブ２７には、高圧燃料通路２３からシリンダ孔２２内に供給された高圧燃料の一部を、圧力制御室１に導く手段（入口側燃料通路）が設けられている。
具体的に、摺動スリーブ２７の外周面は、シリンダ孔２２の内周面より少し小径に設けられており、シリンダ孔２２と摺動スリーブ２７の外周面との間には、高圧燃料通路２３からシリンダ孔２２の内部に供給された高圧燃料が導入されるように設けられている。

摺動スリーブ２７の上側には、内外を貫通した入口オリフィス３０が形成されている。この入口オリフィス３０は、摺動スリーブ２７の外周に供給された高圧燃料を絞って圧力制御室１に供給するものである。
なお、摺動スリーブ２７の上側内周面は、上述したピストンガイド孔２７ａより少し大径に設けられ、摺動スリーブ２７の上側に配置されるピストン２５の上端部の外周面と、摺動スリーブ２７との間に、圧力制御室１に通じる環状通路を形成している。

スプリング２８は、ピストン２５と摺動スリーブ２７との間に介在されて、ピストン２５を介してニードル１０に閉弁力（下方に向かう付勢力）を与えるバネ手段である。
具体的に、スプリング２８は、ピストン２５の中間外周部に装着された圧縮コイルバネである。ピストン２５には、下側が大径となる段差部が形成されており、その段差部にバネ座３１を装着している。そして、スプリング２８は、このバネ座３１と上述した摺動スリーブ２７との間に挟まれて圧縮された状態で支持される。これにより、スプリング２８の復元力によって、ピストン２５を介してニードル１０に下方に向かう閉弁力が付与される。

次に、電磁弁２を説明する。
電磁弁２は、弁座プレート２９に形成された出口側燃料通路を開閉するものであり、通電（ＯＮ）されると弁座プレート２９に形成された出口側燃料通路を開き、通電が停止（ＯＦＦ）されると出口側燃料通路を閉じるものである。
ここで、出口側燃料通路は、上述した圧力制御室１と低圧燃料通路２４とを連通させる通路であり、この出口側燃料通路を絞る出口オリフィス３２が形成されている。ここで、出口オリフィス３２の流路径（内径）は、入口オリフィス３０の流路径（内径）よりも大きく設定されている。なお、「出口オリフィス３２の流路径（内径）」≦「入口オリフィス３０の流路径（内径）」であっても良い。

電磁弁２は、ロアボディ２１の上部に弁座プレート２９を介して組付けられ、リテーニングナット３３によってロアボディ２１の上部に結合固着されるものであり、通電（ＯＮ）されると電磁力を発生するソレノイド３４と、このソレノイド３４の発生する電磁力によって上方（開弁方向）へ磁気吸引されるバルブ３５と、このバルブ３５を下方（閉弁方向）へ付勢するリターンスプリング３６とを備える。
具体的に、バルブ３５は、弁座プレート２９に形成された出口側燃料通路を開閉するボール弁３５ａを備える。そして、ソレノイド３４がＯＦＦの状態では、リターンスプリング３６の付勢力によってバルブ３５が下方に押し付けられ、ボール弁３５ａが弁座プレート２９の出口側燃料通路を塞ぐ。逆に、ソレノイド３４がＯＮの状態では、リターンスプリング３６の付勢力に抗してバルブ３５が上方に移動し、ボール弁３５ａがリフトして弁座プレート２９の出口側燃料通路を開く。

次に、噴射ノズル４を図２を参照して説明する。
噴射ノズル４は、先端に噴孔６を有するノズルボディ７と、このノズルボディ７の内部に摺動自在に挿入されるニードル１０とから構成され、リテーニングナット４０によりロアボディ２１の下部に締結されている。

ノズルボディ７の内部には、上方に開口したノズル孔が穿設されている。このノズル孔は、上側に設けられた径の大きいノズル摺動孔５と、その下側に設けられたノズル摺動孔５よりやや小径の燃料通路孔４１とからなり、ノズルボディ７の上端の開口周縁部には面取りが施されている。なお、図２では、ノズル摺動孔５と燃料通路孔４１の間に燃料溜４２が形成される例を示す。
燃料通路孔４１は、ノズルボディ７の下端部まで穿設されたものである。また、燃料通路孔４１の下端部には、円錐状の弁座４３が形成されており、その弁座４３の下流側に１つまたは複数の噴孔６が穿設されている。

ノズルボディ７の下端には、下方に突出した頂部（円頂部、円錐頂部等）が形成されており、その頂部の内側には、サック室（サックボリューム）が形成されている。
噴孔６は、頂部の内外を貫通して設けられている。具体的に、噴孔６は、頂部の内壁面（サック室内）から外壁面（エンジンの気筒内に露出する面）まで斜めに貫通して形成されている。

ニードル１０は、上下方向に延びる略円柱の棒形状を呈するものであり、ノズル摺動孔５の内周面に摺動自在に支持されるノズル摺動軸部８と、このノズル摺動軸部８の下部に設けられた小径軸状のシャフト４４とを備える。そして、ノズル摺動軸部８とシャフト４４の段差によって受圧面４５が形成される。また、シャフト４４の下端には、燃料通路孔４１の下端部に形成された弁座４３に着座および離脱して噴孔６を開閉する円錐形状の弁部９が設けられている。

ここで、ニードル１０の上端とピストン２５の下端を結合するジョイント２６について説明する。
ジョイント２６は、ニードル１０の上端に形成されたニードル鍔部５１と、ピストン２５の下端に形成されたピストン鍔部５２とを上下に当接させ、当接させたニードル鍔部５１とピストン鍔部５２にカプラ５３を被せることでニードル１０の上端とピストン２５の下端を結合するものである。

受圧面４５は、ノズル摺動軸部８の下端からテーパ状に縮径して設けられ、燃料溜４２に面して配置される。
シャフト４４は、ノズル摺動軸部８より外径が小さく、燃料溜４２より下側の燃料通路孔４１に挿通され、燃料通路孔４１との間に燃料通路を形成する。

ノズル摺動軸部８は、ノズル摺動孔５に微小クリアランスを介して摺動自在に支持されるものであり、ノズル摺動軸部８とノズル摺動孔５の摺動クリアランスは、シール機能を果たすように小さく設けられている。
ここで、上述したノズル室３は、ノズル摺動軸部８の下側において、ノズルボディ７とニードル１０とで囲まれる空間により形成される。具体的にノズル室３は、燃料溜４２および燃料通路孔４１と、ニードル１０とで区画される内部空間によって形成される。

噴射ノズル４は、高圧燃料通路２３を介してロアボディ２１とピストン２５の間の燃料通路に供給された高圧燃料をノズル室３に供給する燃料導入路１１を備える。
この燃料導入路１１は、ノズル摺動軸部８に設けられて、ノズル摺動軸部８の上側に供給された高圧燃料をノズル室３に導く。具体的に、この実施例１の燃料導入路１１は、軸方向に対して傾斜した１本の直線孔によって設けられるものである。

ニードル１０の先端の弁部９は、テーパ角の異なる複数の円錐を組み合わせて構成された複数段の円錐であり、その境界部にシート線９ａが形成されている。シート線９ａより上側の広がり角度は、弁座４３の広がり角度より小さいものであり、シート線９ａより下側の広がり角度は、弁座４３の広がり角度より大きいものである。
弁部９が弁座４３に着座する際は、弁部９のシート線９ａが弁座４３に当接してノズル室３と噴孔６との連通を遮断し、弁部９が弁座４３から離座する際は、弁部９のシート線９ａが弁座４３から離れて、ノズル室３と噴孔６とが連通され、高圧燃料が噴孔６から噴射される。

（燃料噴射弁の作動説明）
次に、燃料噴射弁の基本動作を説明する。なお、この動作説明は、燃料導入路１１の内部にノズル絞りαが設けられていないものである。
（１）燃料噴射弁の停止中は、電磁弁２の通電が停止されて、バルブ３５が弁座プレート２９に形成された出口側燃料通路を閉じる。これにより、ノズル室３とともに圧力制御室１の圧力が高圧に保たれる。その結果、スプリング２８の付勢力によりニードル１０が弁座４３に押し付けられ、ノズル室３と噴孔６が遮断された状態となり、噴孔６から燃料の噴射は行われない。具体的に、ニードル１０には、スプリング２８の付勢力に加えて、シート線９ａの内側の受圧面積差による閉弁力が生じている。

（２）ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）の噴射開始の指示（噴射指令ＯＮ）により、ＥＤＵ（ドライブユニット）から電磁弁２に駆動電流（パルスＯＮ）が与えられると、ソレノイド３４がバルブ３５を磁気吸引する。バルブ３５がリフトアップを開始すると、出口側燃料通路が開き、入口オリフィス３０で燃料の流入が抑制されて圧力制御室１の圧力が低下を開始する。
圧力制御室１の圧力が低下することで、ノズル室３の圧力が圧力制御室１の圧力に対して相対的に上昇し、その圧力差により生じるリフト力がスプリング２８の付勢力に打ち勝つことでニードル１０が上昇を開始する。ニードル１０が弁座４３から離座すると、ノズル室３と噴孔６とが連通し、ノズル室３に供給された高圧燃料が噴孔６から噴射する。

（３）ＥＣＵの噴射停止の指示（噴射指令ＯＦＦ）により、ＥＤＵから電磁弁２に与えられていた駆動電流が停止（パルスＯＦＦ）されると、ソレノイド３４がバルブ３５の磁気吸引を停止して、そのバルブ３５が下降を開始する。そして、電磁弁２のバルブ３５が出口側燃料通路を閉じると、圧力制御室１の圧力が上昇を開始する。
圧力制御室１の圧力が上昇することで、圧力制御室１の圧力がノズル室３の圧力に対して相対的に上昇し、その圧力差が小さくなる。そして、圧力差によるニードル１０のリフト力よりスプリング２８の付勢力が打ち勝つことでニードル１０が下降を開始する。そして、ニードル１０が弁座４３に着座すると、ノズル室３と噴孔６の連通が遮断されて、噴孔６からの燃料噴射が停止して、上記（１）の状態に戻る。

〔実施例１の背景技術〕
燃料噴射弁には、噴射精度を高める目的で、「噴射停止の応答性」を高める要求がある。
「噴射停止の応答性」を高めるためには、噴射停止時（電磁弁２のＯＦＦ時）に、ニードル１０に素早く大きな閉弁力を与える必要がある。
そこで、ノズル室３に高圧燃料を供給する燃料導入路１１の途中にノズル絞りα（オリフィス）を設ける技術が提案されている。具体的には、図３に示すように、ニードル１０に設けた燃料導入路１１の途中にノズル絞りαを設けることが考えられる。

しかしながら、燃料導入路１１の途中にノズル絞りαを設けると、噴射開始直後からノズル室３に導かれる燃料がノズル絞りαにより絞られてしまう。その結果、燃料の噴射開始直後からノズル室３の圧力が低下してしまい、噴孔６から噴射される実噴射圧は、燃料噴射弁に供給される燃料圧に対して低くなってしまう。
即ち、コモンレールの燃料圧力を超高圧にしても、燃料導入路１１の途中に設けられたノズル絞りαによって実噴射圧が常に下がってしまい、超高圧に昇圧させた燃料を噴孔６から噴射できなくなってしまう。

〔実施例１の特徴技術〕
そこで、この実施例１の燃料噴射弁は、上記に示す不具合を解決するために、以下に示す技術を採用している。
ノズル室３に高圧燃料を導くための燃料導入路１１は、上述したように、ノズル摺動軸部８に設けられるものであり、軸方向に対して傾斜した１本の直線孔によって設けられている。
具体的に、燃料導入路１１は、ノズル摺動軸部８の上側に供給された高圧燃料（高圧燃料通路２３を介してロアボディ２１とピストン２５の間の燃料通路に供給された高圧燃料）を円滑にノズル室３に導くもので、噴孔６が開かれた状態であってもノズル摺動軸部８の上側に供給された高圧燃料をノズル室３に遅滞無く素早く充填できる一定径の長孔よりなる。

燃料導入路１１におけるノズル室３側の開口部（下側の開口端）は、図２に示すように、ノズル摺動軸部８の外周面に開口する摺動部開口端１１ａと、受圧面４５に開口する受圧部開口端１１ｂとからなる。なお、この図２では、燃料導入路１１におけるノズル室３側の開口の大部分が摺動部開口端１１ａとして設けられ、僅かな部分が受圧部開口端１１ｂとして設けられている（摺動部開口端１１ａの開口割合＞受圧部開口端１１ｂの開口割合）。
摺動部開口端１１ａは、ニードル１０が開弁側へ移動してノズル摺動孔５と軸方向に重なることでノズル摺動孔５によって塞がれるものであり、受圧部開口端１１ｂはニードル１０が開弁側へ移動しても常に開口するものである。

具体的に、この実施例１では、ニードル１０が弁座４３に着座する閉弁状態の時にも、図２（ｂ）に示すように、摺動部開口端１１ａの略半分がノズル摺動孔５により閉塞されるものである。しかるに、摺動部開口端１１ａの略半分がノズル摺動孔５により閉塞される状態であっても、ノズル摺動孔５により塞がれていない摺動部開口端１１ａと、受圧部開口端１１ｂとにより、ノズル摺動軸部８の上側に供給された高圧燃料をノズル室３に遅滞無く素早く充填することのできる開口面積が確保されている。

一方、ニードル１０のリフト量が所定量に到達すると（例えば、最大リフト時など）、図２（ａ）に示すように、全ての摺動部開口端１１ａがノズル摺動孔５により閉塞されて、受圧部開口端１１ｂのみがノズル室３内に開口する。即ち、ニードル１０がリフトアップすることにより、燃料導入路１１の下側の開口端が大きく絞られて、燃料導入路１１の下端にノズル絞りαが形成される。

実施例１の燃料噴射弁は、上記に示す構造を採用することにより、ニードル１０のリフト量が小さい範囲では、図２（ｂ）に示すように、摺動部開口端１１ａがノズル摺動孔５によって塞がれる閉塞率が小さい（即ち、開口割合が大きい）。これにより、噴孔６が開かれた状態であっても燃料噴射弁に供給される高圧燃料をノズル室３に遅滞無く円滑に供給することができる。
即ち、ニードル１０のリフト量が小さい範囲では、超高圧に昇圧させたコモンレール圧の燃料を噴孔６から噴射させることができる。

ニードル１０のリフト量が大きくなるに従って、摺動部開口端１１ａがノズル摺動孔５によって塞がれる閉塞率が大きくなり、図２（ａ）に示すように、ニードル１０のリフト量が所定量に到達すると、燃料導入路１１とノズル室３との連通面積が受圧部開口端１１ｂのみとなる。即ち、燃料導入路１１の下側の開口端が大きく絞られて、燃料導入路１１の下端にノズル絞りαが形成される。これにより、噴射中におけるノズル室３の圧力を下げることができる。その結果、噴射停止時（電磁弁２のＯＦＦ時）に、圧力制御室１の圧力をノズル室３の圧力に対して相対的に素早く上昇させることができ、「噴射停止の応答性」を高めることができる。
即ち、実施例１の燃料噴射弁は、燃料噴射弁に供給される燃料圧を噴孔６から噴射させることと、「噴射停止の応答性」を高めることとを、両立させることができる。

また、燃料導入路１１を一定径の長孔で設けるだけで済み、燃料導入路１１の内部にノズル絞りαを形成する必要がない。これにより、燃料噴射弁の製造コストを抑えることができる。

上記の実施例では、ピストン２５とニードル１０とをジョイント２６で連結して一体化する例を示したが、ピストン２５とニードル１０とを１つの部材（ピストン／ニードル）で設けても良い。
上記の実施例では、ソレノイド３４による作動によって出口側燃料通路の開閉を行なう電磁弁２を例に示したが、ピエゾアクチュエータなど他の電動アクチュエータにより出口側燃料通路の開閉を行なう他の電動弁を用いても良い。
上記の実施例では、ディーゼルエンジン用の燃料噴射弁に本発明を適用する例を示したが、ガソリンエンジン用の燃料噴射弁など、他のエンジン形式に用いられる燃料噴射弁に本発明を適用しても良い。

１ 圧力制御室
２ 電磁弁（電動弁）
３ ノズル室
４ 噴射ノズル
５ ノズル摺動孔
６ 噴孔
７ ノズルボディ
８ ノズル摺動軸部
９ 弁部
１０ ニードル
１１ 燃料導入路
１１ａ 摺動部開口端
１１ｂ 受圧部開口端
２２ シリンダ孔
２５ ピストン
２６ ジョイント（結合手段）
２７ 摺動スリーブ
３０ 入口オリフィス

Claims (4)

1. 高圧燃料が供給される圧力制御室（１）の燃料圧力を制御する電動弁（２）と、
   内部に高圧燃料が供給されるノズル室（３）を備える噴射ノズル（４）とを具備し、
   前記ノズル室（３）に対して前記圧力制御室（１）の圧力を変化させることで燃料の噴射と停止の切り替えが行なわれる燃料噴射弁において、
   前記噴射ノズル（４）は、内部に軸方向に沿うノズル摺動孔（５）を有するとともに、先端部に燃料噴射用の噴孔（６）を有するノズルボディ（７）と、
   前記ノズル摺動孔（５）によって軸方向に摺動自在に支持されるノズル摺動軸部（８）を有するとともに、先端部に前記噴孔（６）を開閉する弁部（９）を有するニードル（１０）とを備え、
   前記ノズル摺動孔（５）より前記噴孔（６）側の前記ノズルボディ（７）と前記ニードル（１０）との間に前記ノズル室（３）が設けられるものであり、
   前記ノズル室（３）に高圧燃料を供給する燃料導入路（１１）は、前記ノズル摺動軸部（８）に設けられる一定径の長孔であり、
   前記燃料導入路（１１）における前記ノズル室（３）側の開口は、少なくとも一部に前記ノズル摺動軸部（８）の外周面で開口する摺動部開口端（１１ａ）を備え、
   前記ニードル（１０）が開弁側へ移動することにより、前記摺動部開口端（１１ａ）が前記ノズル摺動孔（５）によって塞がれることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 請求項１に記載の燃料噴射弁において、
   前記燃料導入路（１１）は、軸方向に対して傾斜した１本の直線孔によって設けられることを特徴とする燃料噴射弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁において、
   前記ニードル（１０）は、前記圧力制御室（１）の圧力を直接受けるピストン（２５）と一体に設けられる、あるいは結合手段（２６）によって前記ピストン（２５）と一体化して設けられるとともに、
   前記ピストン（２５）が挿通されるシリンダ孔（２２）の内部に高圧燃料が供給されるものであり、
   前記シリンダ孔（２２）の内部に供給された高圧燃料は、前記燃料導入路（１１）を介して前記ノズル室（３）へ導かれることを特徴とする燃料噴射弁。
4. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   前記シリンダ孔（２２）の内部に供給された高圧燃料は、前記シリンダ孔（２２）の内部に配置された摺動スリーブ（２７）に形成された入口オリフィス（３０）を介して前記圧力制御室（１）に導かれることを特徴とする燃料噴射弁。

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