(57)【要約】【課題】燃圧センサを備えた燃料噴射弁において、高圧燃料に対する本体ボデー内部の耐圧性低下を抑制しつつ、燃圧センサの取付位置の自由度向上を図った燃料噴射弁を提供する。【解決手段】高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサの取付穴４０ｂを本体ボデー４０に形成し、本体ボデー４０の内部には、高圧ポート４４から供給された高圧燃料を噴孔へ向けて流通させる高圧通路４２、及び燃圧センサへ高圧燃料を導くセンサ通路４６が形成されている。そして、本体ボデー４０の下端面であるボデー端面４０Ｒに、高圧通路４２の流出口４２ｂ及びセンサ通路４６の導入口４６ｂを形成することで、少なくとも本体ボデー４０の内部ではセンサ通路４６及び高圧通路４２が連通しないよう、これら両通路４６，４２を互いに分離独立して形成したことを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料が供給される高圧ポートが設けられた本体ボデーと、
前記高圧ポートから供給された高圧燃料を噴射する噴孔が形成されたノズルボデーと、
前記本体ボデーに取り付けられ、高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
を備え、
前記本体ボデーの内部には、前記高圧ポートから供給された高圧燃料を前記噴孔へ向けて流通させる高圧通路、及び前記燃圧センサへ高圧燃料を導くセンサ通路が形成されており、
前記本体ボデーのうち前記ノズルボデーの側の端面であるボデー端面に、前記高圧通路の流出口及び前記センサ通路の導入口を形成することで、少なくとも前記本体ボデーの内部では前記センサ通路及び前記高圧通路が連通しないよう、これら両通路を互いに分離独立して形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記ボデー端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路の流出口及び前記センサ通路の導入口を連通させたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記ノズルボデーのうち前記本体ボデーの側の端面であるノズル端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記ノズルボデーの内部には、前記噴孔を開閉するニードルが収容されるとともに、前記ニードルに高圧燃料圧力を背圧として付与する背圧室が設けられており、
前記ノズルボデーのうち前記本体ボデーの側の端面であるノズル端面に隣接配置されたオリフィスプレートを備え、
前記オリフィスプレートには、前記背圧室へ高圧燃料を流入させる流入通路、前記流入通路に設けられた流入側オリフィス、前記背圧室から高圧燃料を流出させる流出通路、及び前記流出通路に設けられた流出側オリフィスが形成され、
前記オリフィスプレートのうち前記ノズルボデーの側の端面であるプレート下端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記ノズルボデーの内部には、前記噴孔を開閉するニードルが収容されるとともに、前記ニードルに高圧燃料圧力を背圧として付与する背圧室が設けられており、
前記ノズルボデーのうち前記本体ボデーの側の端面であるノズル端面と、前記ボデー端面との間に挟まれて配置されたオリフィスプレートを備え、
前記オリフィスプレートには、前記背圧室へ高圧燃料を流入させる流入通路、前記流入通路に設けられた流入側オリフィス、前記背圧室から高圧燃料を流出させる流出通路、及び前記流出通路に設けられた流出側オリフィスが形成され、
前記オリフィスプレートのうち前記本体ボデーの側の端面であるプレート上端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記高圧通路の流出口から流出した高圧燃料を環状に分布させる環状通路を備え、
前記環状通路の一部として形成された環状溝部を、前記溝部として用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に搭載され、燃焼に供する燃料を噴孔から噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力トルク及びエミッション状態を精度良く制御するには、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射開始時期及び噴射量等、その噴射状態を精度良く制御することが重要である。そこで従来より、噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出することで、実際の噴射状態を検出する技術が提案されている。例えば、噴射開始に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで実際の噴射開始時期を検出したり、噴射終了に伴い燃圧の上昇が停止した時期を検出することで実際の噴射終了時期を検出したりしている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このような燃圧の変動を検出するにあたり、コモンレール（蓄圧容器）に直接設置された燃圧センサ（レール圧センサ）では、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝されてしまうため、正確な燃圧変動を検出することができない。そこで特許文献１〜３記載の発明では、燃圧センサを燃料噴射弁に搭載することで、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝する前に、その燃圧変動を検出することを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４４７４９号公報
【特許文献２】特開２００９−５７９２６号公報
【特許文献３】特開２００９−５７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１〜３には、燃圧センサを燃料噴射弁に搭載することは開示されているものの、その搭載位置の詳細についてまでは開示されていない。そこで本発明者らは、図７に示すように燃圧センサ８０を搭載する構造について検討した。図７（ｂ）（ｃ）（ｄ）の各々は、（ａ）のｂ−ｂ断面図、ｃ−ｃ断面図、ｄ−ｄ断面図であり、図７（ｅ）は（ａ）のｅ矢視図である。また、図３では断面を示すハッチングを省略している。
【０００６】
図７の搭載構造では、高圧ポート４４から供給された高圧燃料を噴孔へ向けて流通させる高圧通路４２が内部に形成された本体ボデー４０ｘと、本体ボデー４０ｘに形成された取付穴４０ｂｘに挿入配置された燃圧センサ８０と、を備えて燃料噴射弁を構成する。燃圧センサ８０は、高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する起歪体８１と、起歪体８１の歪み量を検出することで燃圧を検出するセンサ素子８２と、を備えて構成されている。
【０００７】
図７の例では、前記高圧通路４２は、高圧ポート４４の供給口４４ａから本体ボデー４０の中心に向けて延びる第１高圧通路４２ａと、第１高圧通路４２ａの下流端部から本体ボデー４０ｘの下端面（ボデー端面４０Ｒｘ）に向けて延びる第２高圧通路４２ｂとから構成される。
【０００８】
そして、高圧燃料を燃圧センサ８０へ導入させるためのセンサ通路４６ｘを、本体ボデー４０ｘの内部において高圧通路４２から分岐させる。このセンサ通路４６ｘは、ステム８１が挿入される取付穴４０ｂｘの底面からドリル加工され、ステム８１の流入口８１ａと連通するよう形成された第１センサ通路４６ａｘと、第２高圧通路４２ｂの上流端部から分岐して第１センサ通路４６ａｘの端部にまで上下方向に延びる形状の第２センサ通路４６ｂｘとから構成される。これによれば、第２高圧通路４２ｂをボデー端面４０Ｒｘから上方に向けてドリル加工するにあたり、ドリル加工長を延長することで第２センサ通路４６ｂｘを加工できる。
【０００９】
しかしながら、センサ通路４６ｘを高圧通路４２から分岐させる上記構成では、センサ通路４６ｘの経路が高圧通路４２の位置によって制約を受けることとなり、ひいては燃圧センサ８０の取付位置の自由度が低下する。例えば、図７（ｂ）中の一点鎖線に示す位置に燃圧センサ８０（取付穴４０ｂｘ）を配置させたい場合には、取付穴４０ｂｘの底面と第２センサ通路４６ｂｘとを連通させる第１センサ通路４６ａｘの配置スペースを確保できず、図７（ｆ）中の符号４０ｄｘに示すように本体ボデー４０ｘを径方向に拡大させなければ、取付穴４０ｂ及び第１センサ通路４６ａｘのスペースを確保できない。換言すれば、第１センサ通路４６ａｘをドリル加工するにあたり、その加工スペース（図７（ｆ）中の矢印Ｙに示すドリル挿入スペース）を確保するために本体ボデー４０ｘの拡大を要する。
【００１０】
この問題を鑑み本発明者らは、図７（ａ）中の一点鎖線に示すように第２センサ通路４６０ｂｘを第２高圧通路４２ｂと異なる角度で分岐させる構成を検討した。これによれば、第２センサ通路４６０ｂｘの経路が第２高圧通路４２ｂの位置により制約されることを抑制でき、燃圧センサ８０（取付穴４０ｂｘ）の取付位置の自由度を向上できる。しかしその背反として、高圧通路４２から第２センサ通路４６０ｂｘを分岐させる分岐部分４０ｅｘの形状が、高圧燃料による応力が集中しやすい形状となるとともに、その応力集中箇所４０ｅｘ，４０ｆｘの数も増えるため、高圧燃料に対する本体ボデー４０ｘ内部の耐圧性が低下する。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃圧センサを備えた燃料噴射弁において、高圧燃料に対する本体ボデー内部の耐圧性低下を抑制しつつ、燃圧センサの取付位置の自由度向上を図った燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１３】
請求項１記載の発明は、高圧燃料が供給される高圧ポートが設けられた本体ボデーと、前記高圧ポートから供給された高圧燃料を噴射する噴孔が形成されたノズルボデーと、前記本体ボデーに取り付けられ、高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサと、を備え、前記本体ボデーの内部には、前記高圧ポートから供給された高圧燃料を前記噴孔へ向けて流通させる高圧通路、及び前記燃圧センサへ高圧燃料を導くセンサ通路が形成されている。そして、前記本体ボデーのうち前記ノズルボデーの側の端面であるボデー端面に、前記高圧通路の流出口及び前記センサ通路の導入口を形成することで、少なくとも前記本体ボデーの内部では前記センサ通路及び前記高圧通路が連通しないよう、これら両通路を互いに分離独立して形成したことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、センサ通路及び高圧通路を、本体ボデーの内部において互いに分離独立して形成するので、高圧通路からセンサ通路を分岐させる分岐部分を無くすことができる。よって、本体ボデー内部における応力集中箇所を減らすことができるので、高圧燃料に対する本体ボデー内部の耐圧性低下を抑制できる。
【００１５】
さらに本発明によれば、センサ通路及び高圧通路を、本体ボデーの内部において互いに分離独立して形成するので、センサ通路の経路が高圧通路の位置により制約されることを抑制でき、燃圧センサの取付位置の自由度を向上できる。例えば、図３（ｂ）（ｆ）（ｈ）の各々の位置に燃圧センサ（取付穴４０ｂ）の位置を変更させたい場合であっても、センサ通路の位置を符号４６ｂに示す位置に移動させるだけで、燃圧センサを挿入配置させる取付穴４０ｂのスペースを、本体ボデー４０を径方向に拡大させることなく容易に確保できる。
【００１６】
以上により、本発明によれば、センサ通路及び高圧通路を本体ボデーの内部において互いに分離独立して形成するので、高圧燃料に対する本体ボデー内部の耐圧性低下を抑制しつつ、燃圧センサの取付位置の自由度向上を図ることができる。
【００１７】
ここで、高圧通路を含む高圧経路からセンサ通路を含むセンサ経路へ高圧燃料を導入させるために、両経路を連通させる連通路が必要となるが、例えば本体ボデー内部やノズルボデー内部に貫通穴を形成して連通路とする場合には、貫通穴の配置スペース確保が困難となる。
【００１８】
この点を鑑みた請求項２記載の発明では、前記ボデー端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路の流出口及び前記センサ通路の導入口を連通させたことを特徴とする。これによれば、上記連通路が溝部で構成されることとなるため、貫通穴を上記連通路として構成する場合に比べて、連通路（溝部）の配置スペースを容易に確保できる。
【００１９】
請求項３記載の発明では、前記ノズルボデーのうち前記本体ボデーの側の端面であるノズル端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させたことを特徴とする。これによれば、上記連通路が溝部で構成されることとなるため、貫通穴を上記連通路として構成する場合に比べて、連通路（溝部）の配置スペースを容易に確保できる。
【００２０】
請求項４記載の発明では、前記ノズルボデーのうち前記本体ボデーの側の端面であるノズル端面に隣接配置されたオリフィスプレートを備え、前記オリフィスプレートのうち前記ノズルボデーの側の端面であるプレート下端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させたことを特徴とする。これによれば、上記連通路が溝部で構成されることとなるため、貫通穴を上記連通路として構成する場合に比べて、連通路（溝部）の配置スペースを容易に確保できる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、前記ノズルボデーのうち前記本体ボデーの側の端面であるノズル端面と、前記ボデー端面との間に挟まれて配置されたオリフィスプレートを備え、前記オリフィスプレートのうち前記本体ボデーの側の端面であるプレート上端面に溝部を形成し、その溝部により、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させたことを特徴とする。これによれば、上記連通路が溝部で構成されることとなるため、貫通穴を上記連通路として構成する場合に比べて、連通路（溝部）の配置スペースを容易に確保できる。
【００２２】
請求項６記載の発明では、前記高圧通路の流出口から流出した高圧燃料を環状に分布させる環状通路を備え、前記環状通路の一部として形成された環状溝部を、前記溝部として用いることを特徴とする。
【００２３】
ここで、ニードルの外周面とノズルボデーの内周面との間にて、高圧燃料を噴孔へ向けて流通させる通路（ニードル外周通路）を形成するのが一般的な燃料噴射弁の構造であるが、このニードル外周通路はニードルの外周面を取り囲む環状の形状となるため、前記高圧通路を含む高圧経路のうちニードル外周通路の上流側部分には、高圧通路の流出口から流出した高圧燃料を環状に分布させる環状通路が必要となる。
【００２４】
この点に着目した上記発明では、このような環状通路の一部として形成された環状溝部を、前記高圧通路を含む高圧経路と前記センサ通路を含むセンサ経路とを連通させる前記溝部として用いるので、環状溝部とは別に溝部を形成することを不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射弁の全体断面図。
【図２】図１の拡大図。
【図３】（ａ）は図１中の本体ボデーのみを示す図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面、（ｄ）は（ａ）のｄ−ｄ断面、（ｅ）は（ａ）のｅ矢視を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態を示す、図２のＩＶ矢視図。
【図５】本発明の第３実施形態を示す、図２のＶ矢視図。
【図６】本発明の第４実施形態を示す、図２のＶＩ矢視図。
【図７】本発明者らが検討した燃料噴射弁であって、本発明とは別の本体ボデーの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる燃料噴射弁を、車両に搭載されたディーゼルエンジン（内燃機関）のコモンレール式燃料噴射システムに適用した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は燃料噴射弁１０の全体断面図、図２は図１の拡大図である。燃料噴射弁１０は、エンジンのシリンダヘッド（図示せず）に挿入搭載され、コモンレールから供給される燃料をエンジンの各気筒の燃焼室Ｅ１へ直接噴射するものである。
【００２８】
先ず、図１を用いて燃料噴射弁１０の全体構造を説明する。燃料噴射弁１０は、ノズルボデー２０、ニードル３０、本体ボデー４０、オリフィスプレート５０、及び電磁ユニット６０等より構成される。
【００２９】
これらのノズルボデー２０及び本体ボデー４０の一部は、内燃機関のシリンダヘッドＥ２に形成されたボデー挿入孔Ｅ３に挿入配置されている。本体ボデー４０にはクランプＫの一端と係合する係合部４０ａ（押付面）が形成されており、クランプＫの他端をシリンダヘッドＥ２にボルトで締め付けることにより、クランプＫの一端が係合部４０ａをボデー挿入孔Ｅ３に向けて押し付けることとなる。これにより、燃料噴射弁はボデー挿入孔Ｅ３内に押し付けられた状態で固定される。
【００３０】
ノズルボデー２０は、オリフィスプレート５０を介して本体ボデー４０の図示下側（噴孔側）に、リテーニングナット１１により固定されている。ノズルボデー２０には、ニードル３０を摺動自在に収容するガイド孔２１（ニードル収容室）と、ニードル３０のリフトアップ時に燃料を噴射する噴孔２２等が形成されている。以下、ノズルボデー２０に対して噴孔２２の側（図１の下側）を「下側」、噴孔２２の反対側（図１の上側）を「上側」と呼ぶ。
【００３１】
ガイド孔２１は、ノズルボデー２０の上端面からノズルボデー２０の先端部に向かって穿設され、ガイド孔２１内周面とニードル３０外周面との隙間により、噴孔２２へ高圧燃料を導く高圧通路２３が形成されている。また、ガイド孔２１の途中には、ノズルボデー２０の内径が拡大する燃料溜室２４が形成されている。高圧通路２３（ガイド孔２１）は、上流端がノズルボデー２０の上端面に開口して、オリフィスプレート５０に形成される高圧通路５１に接続されている。
【００３２】
ノズルボデー２０内周面のうち高圧通路２３の先端部分には円錐状の着座面２２１（図２参照）が形成され、ニードル３０の先端部には前記着座面２２１に着座するシート面３３１（図２参照）が形成されている。このシート面３３１が着座面２２１に着座することにより、噴孔２２へ通じる高圧通路２３をニードル３０が閉塞遮断することとなる。
【００３３】
ガイド孔２１には円筒形状のシリンダ２５が配置されており、シリンダ２５の下端面とニードル３０の上端面との間には、ニードル３０を閉弁方向（図１の下方向）に押圧するスプリング２６が配置されている。シリンダ２５の内周面には、ニードルの上端面に高圧燃料圧力を背圧として付与させる背圧室２７が形成されている。この背圧によりニードル３０は閉弁方向（図１の下方向）に付勢される。また、燃料溜室２４の高圧燃料の圧力は、ニードル３０を開弁方向（図１の上方向）に付勢する。
【００３４】
略円柱形状である本体ボデー４０の外周面には、図示しない高圧配管と接続される高圧ポート４４（高圧配管接続部）、及び図示しない低圧配管と接続される低圧ポート４５（低圧配管接続部）が形成されている。そして、コモンレールから高圧配管を通じて高圧ポート４４に供給される燃料は、円筒状本体ボデー４０の外周面側から供給される。
【００３５】
本体ボデー４０の内部には、高圧ポート４４に導入された高圧燃料を、オリフィスプレート５０の高圧通路５１を介してノズルボデー２０の高圧通路２３へ導く高圧通路４２、電磁ユニット６０を挿入配置するための収容孔４３、後述するセンサ通路４６及びリード線挿入孔４７等が形成されている。これら高圧通路４２及び収容孔４３は、燃料噴射弁１０の軸方向（図１の上下方向）に延びる形状である。本明細書で言う「軸方向」とは、燃料噴射弁１０の長手方向のことであり、シリンダヘッドに挿入搭載される燃料噴射弁１０の挿入方向のことでもある。
【００３６】
本実施形態では、本体ボデー４０の軸方向に対して垂直な方向（図１の左右方向）に電磁ユニット６０と高圧通路４２とが並ぶようレイアウトされている。
【００３７】
図２に示す様に、オリフィスプレート５０には、高圧通路５１から背圧室２７へ高圧燃料を流入させる流入通路５２と、背圧室２７から低圧側へ流出させる流出通路５３とが形成されている。また、流入通路５２には流入側オリフィス５２ａが形成され、流出通路５３には流出側オリフィス５３ａが形成されている。
【００３８】
電磁ユニット６０は、電磁コイル６２を有するステータ６３と、このステータ６３に対向して可動するアーマチャ６４と、アーマチャ６４と一体に可動して流出側オリフィス５３ａを開閉するボール弁６５（制御弁）等を備えて構成されている。
【００３９】
本体ボデー４０の上部には、樹脂製のコネクタハウジング７０（図１参照）が取り付けられ、このコネクタハウジング７０に設けられた駆動用コネクタ端子７２（図１参照）と電磁コイル６２とがリード線７３により電気的に接続されている。
【００４０】
ちなみに、リード線７３は、保持部材７３ａ（図１参照）に保持された状態で、本体ボデー４０に形成されたリード線挿入孔４７に挿入配置されている。保持部材７３ａは、リード線７３の被覆が磨耗するのを抑制するために、金属よりも硬度が低い材料（例えばナイロン等の樹脂）よりなる。また、保持部材７３ａは、リード線７３よりも剛性が高くなるように形状や厚さ等が設定されている。
【００４１】
電磁コイル６２へ通電すると、アーマチャ６４はステータ６３へ吸引されて可動する。また、ステータ６３の中心部分に収容されたスプリング６６は、ボール弁６５を閉弁する方向（図２の下方向）へアーマチャ６４に弾性力を付勢する。
【００４２】
オリフィスプレート５０の下端面には円環形状の環状溝部５６が形成されており、この環状溝部５６を通じて、オリフィスプレート５０の高圧通路５１とノズルボデー２０の高圧通路２３とが連通する。高圧通路５１の下流端部には、環状溝部５６と接続するよう流路断面積を拡大した拡室５１ａが形成されている。
【００４３】
ノズルボデー２０に形成された高圧通路２３の途中には、上流側から順に、シリンダ２５外周面とノズルボデー２０の内周面との間に形成された円環状の溝部２５ａ、スプリング２６を収容するスプリング収容部２３ａ、ニードル３０の側面に形成された面取り部３０ａ、燃料溜室２４等が存在する。
【００４４】
ここで、噴孔２２からの燃料噴射に伴い、ノズルボデー２０及び本体ボデー４０内部の高圧燃料の圧力は変動する。この圧力変動を検出する燃圧センサ８０が、本体ボデー４０に取り付けられている（図１参照）。燃圧センサ８０により検出された圧力変動波形中において、噴孔２２からの噴射開始に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで、実際の噴射開始時期を検出することができる。また、噴射終了に伴い燃圧が上昇を開始した時期を検出することで、実際の噴射終了時期を検出することができる。また、これらの噴射開始時期及び噴射終了時期に加え、噴射に伴い生じた燃圧下降量の最大値を検出することで、噴射量を検出することができる。
【００４５】
図１の説明に戻り、燃圧センサ８０は、後に詳述するセンサ通路４６内の高圧燃料の圧力を受けて弾性変形するステム８１（起歪体）と、ステム８１にて生じた歪の大きさを電気信号に変換して圧力検出値として出力する歪ゲージ８２（センサ素子）と、を備えて構成されている。
【００４６】
ステム８１は、高圧燃料を内部に導入する流入口８１ａが一端に形成された円筒形状の円筒部８１ｂと、円筒部８１ｂの他端を閉塞する円板形状のダイヤフラム部８１ｃとを備えて構成されている。流入口８１ａから円筒部８１ｂ内に流入した高圧燃料の圧力を、円筒部８１ｂの内面及びダイヤフラム部８１ｃで受け、これによりステム８１全体が弾性変形することとなる。
【００４７】
ステム８１は金属製であり、その金属材料には、超高圧を受けることから高強度、高硬度であること、及び、熱膨張による変形が少なく歪ゲージ８２への影響が少ない（つまり低熱膨張係数である）こと、が求められ、具体的には、Ｆｅ，Ｎｉ，ＣｏまたはＦｅ，Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ，Ｎｂ，Ａｌ又はＴｉ，Ｎｂが加えられた材料を選定し、プレス、切削や冷間鍛造等により形成できる。また、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ等が加えられた材料を選定してもよい。
【００４８】
略円柱状に形成された本体ボデー４０の円周側面には、ステム８１の円筒部８１ｂが挿入される取付穴４０ｂが形成されている。そして、取付穴４０ｂの内周面に形成された雌螺子部に、ステム８１の円筒部８１ｂの外周面に形成された雄螺子部８１ｄを螺子締結することで、燃圧センサ８０は本体ボデー４０に取り付けられる。
【００４９】
円筒部８１ｂのうち流入口８１ａ周りに位置する円筒端面にはセンサ側シール面８１ｅが形成され、取付穴４０ｂの底面にはボデー側シール面４０ｃが形成されている。両シール面８１ｅ，４０ｃは、ステム８１の軸方向（図１の左右方向）に対して垂直に拡がる向きの面であり、流入口８１ａ周りに円環状に延びる形状である。
【００５０】
そして、センサ側シール面８１ｅをボデー側シール面４０ｃに押し付けて密着させることで、本体ボデー４０とステム８１との間をメタルタッチシールするよう構成されている。両シール面８１ｅ，４０ｃを押し付ける力（軸力）は、本体ボデー４０へのステム８１の螺子締結により生じている。つまり、本体ボデー４０へのステム８１の取り付けと軸力発生とを同時に行う。
【００５１】
歪ゲージ８２は、ダイヤフラム部８１ｃに取り付けられている。したがって、円筒部８１ｂ内に流入した高圧燃料の圧力によりステム８１が拡大するよう弾性変形した時、ダイヤフラム部８１ｃに生じた歪の大きさ（弾性変形量）を歪ゲージ８２が検出することとなる。
【００５２】
ステム８１には、金属製の保持部材８３が取り付けられており、この保持部材８３には、ＩＣ等により構成される電子部品８４が保持されている。この電子部品８４は、ワイヤボンドにより歪ゲージ８２と電気接続されており、歪ゲージ８２から出力される検出信号を増幅する増幅回路や、検出信号に重畳するノイズを除去するフィルタリング回路、歪ゲージ８２に電圧印加する回路等を構成する。
【００５３】
なお、電圧印加回路から電圧印加された歪ゲージ８２は、ダイヤフラム部８１ｃにて生じた歪の大きさに応じて抵抗値が変化するブリッジ回路を構成している。これにより、ダイヤフラム部８１ｃの歪に応じてブリッジ回路の出力電圧が変化し、当該出力電圧が高圧燃料の圧力検出値として電子部品８４の増幅回路に出力される。増幅回路は、歪ゲージ８２（ブリッジ回路）から出力される圧力検出値を増幅し、増幅した信号をセンサ端子８５から出力する。
【００５４】
保持部材８３は、電子部品８４と接続される複数のセンサ端子８５を保持しており、これらのセンサ端子８５は、燃圧センサ８０の検出信号を出力する端子、電源を供給する端子、接地用端子等として機能するものである。保持部材８３の内部には、電子部品８４に加え歪ゲージ８２が収容されている。これにより、金属製の保持部材８３が外部ノイズを遮断して、歪ゲージ８２及び電子部品８４を保護する。
【００５５】
先述したコネクタハウジング７０には、駆動用コネクタ端子７２とともにセンサ用コネクタ端子７１が保持されている。センサ用コネクタ端子７１とセンサ端子８５とは、後述する電極８６ａ，８６ｂ，８６ｃを介してレーザ溶接等により電気接続される。コネクタハウジング７０及びコネクタ端子７１，７２により構成されるコネクタには、図示しないエンジンＥＣＵ等の外部機器と接続する外部ハーネスのコネクタが接続される。これにより、外部ハーネスを介して、電子部品８４から出力される圧力検出信号がエンジンＥＣＵに入力される。
【００５６】
ここで、ステム８１を回転させてステム８１を本体ボデー４０へ螺子締結するにあたり、この螺子締結が完了した時点において、ステム８１の回転位置は特定の位置に定まらない。このことは、複数のセンサ端子８５も、ステム８１の螺子締結完了時点においてその回転位置が不特定となることを意味する。
【００５７】
そこで、センサ端子８５の各々に接続されてステム８１とともに回転する電極８６ａ，８６ｂは、ステム８１の回転中心周りに円環状に延びる形状に形成されている。円環状電極８６ａ，８６ｂは、ステム８１の螺子締結が完了した後に、複数のコネクタ端子７１の各々と電気接続される。これにより、回転位置が不特定となるセンサ端子８５ｂと、本体ボデー４０の所定位置に配置されたコネクタ端子７１とを、容易に電気接続できる。なお、円環状電極８６ａ，８６ｂの中心に位置する電極８６ｃは、ステム８１の回転中心に位置するため、ステム８１の回転位置に拘わらず回転位置は特定される。
【００５８】
次に、燃料噴射弁１０の作動を説明する。
【００５９】
電磁コイル６２への通電が停止されている場合には、ボール弁６５が流出側オリフィス５３ａを閉弁しているので、ニードル３０を閉弁方向へ付勢する力（背圧室２７の燃圧による力＋スプリング２６の付勢力）がニードル３０を開弁方向へ押し上げる力（燃料溜室２４の燃圧によるリフト力）より大きくなる。その結果、ニードル３０のシート面３３１が着座面２２１に着座して、高圧通路２３と噴孔２２との間を遮断することにより、燃料は噴射されない。
【００６０】
電磁コイル６２に通電されている場合には、磁化されたステータ６３にアーマチャ６４が吸引され、スプリング６６の付勢力に抗してステータ６３側へアーマチャ６４が移動することにより、ボール弁６５が背圧室２７の燃圧を受けて流出側オリフィス５３ａを開弁する。そのため、背圧室２７の高圧燃料が流出側オリフィス５３ａを通じて低圧側に開放される。
【００６１】
背圧室２７に対する流出側オリフィス５３ａからの流出量は流入側オリフィス５２ａからの流入量より多くなるよう両オリフィス５３ａ，５２ａは設定されているので、上述の如くボール弁６５が開弁作動すると背圧室２７の燃圧が低下する。その結果、ニードル３０を閉弁方向に付勢する力より、ニードル３０を開弁方向へ押し上げる力（燃料溜室２４の燃圧によるリフト力）の方が上回った時点でニードル３０がリフト作動する。すると、コモンレールより燃料噴射弁１０に供給された高圧燃料は、本体ボデーの高圧通路４２、オリフィスプレート５０の高圧通路５１、ノズルボデー２０の高圧通路２３を通じて噴孔２２より噴射される。
【００６２】
次に、本体ボデー４０の単体構造について、図３を用いて説明する。
【００６３】
図３（ａ）は、図１と同じ断面を現した本体ボデー４０の断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のｄ−ｄ断面図、（ｅ）は（ａ）のｅ矢視図である。また、図３では断面を示すハッチングを省略している。
【００６４】
本体ボデー４０の内部には、先述した高圧通路４２、センサ通路４６、リード線挿入孔４７及び低圧通路４５ｂが形成されている。なお、低圧通路４５ｂは流出側オリフィス５３ａから排出された低圧燃料を、低圧ポート４５の排出口４５ａまで導くための通路であり、本体ボデー４０の内部における低圧通路４５ｂの経路の詳細については図示を省略する。
【００６５】
高圧通路４２は、それぞれ別々にドリル加工して形成された第１高圧通路４２ａ及び第２高圧通路４２ｂを有して構成されている。第１高圧通路４２ａは、高圧ポート４４の供給口４４ａから本体ボデー４０の中心に向けて延びる形状である。第２高圧通路４２ｂは、第１高圧通路４２ａの下流端部から、本体ボデー４０の下端面（ボデー端面４０Ｒ）に形成された流出口４２ｃに至るまでの高圧経路を形成する通路であり、本体ボデー４０の軸方向に延びる形状である。
【００６６】
センサ通路４６は、高圧燃料をステム８１の流入口８１ａへ導くための通路であり、それぞれ別々にドリル加工して形成された第１センサ通路４６ａ及び第２センサ通路４６ｂを有して構成されている。第１センサ通路４６ａは、ステム８１が挿入される取付穴４０ｂの底面から、本体ボデー４０の軸方向に対して垂直に延びる形状であり、ステム８１の流入口８１ａと連通するよう配置されている。第２センサ通路４６ｂは、第１センサ通路４６ａの端部から、ボデー端面４０Ｒに形成された導入口４６ｃに至るまでの高圧経路を形成する通路であり、本体ボデー４０の軸方向に延びる形状である。
【００６７】
収容孔４３及びリード線挿入孔４７は連通しており、リード線７３をリード線挿入孔４７から本体ボデー４０の外部に取り出すための取出口４７ａが、本体ボデーの側面に形成される。また、電磁ユニット６０を収容孔４３へ挿入させる挿入口４３ａがボデー端面４０Ｒに形成される。
【００６８】
要するに、ボデー端面４０Ｒには、高圧通路４２の流出口４２ｃ、センサ通路４６の導入口４６ｃ及び収容孔４３の挿入口４３ａが形成されている（図３（ｅ）参照）。
【００６９】
そして、流出口４２ｃから上方に延びる第２高圧通路４２ｂと、導入口４６ｃから上方に延びる第２センサ通路４６ｂと、挿入口４３ａから上方に延びる収容孔４３及びリード線挿入孔４７の一部とは、平行に並べて配置されている（図３（ｄ）参照）。これらの第２高圧通路４２ｂ、第２センサ通路４６ｂ、収容孔４３及びリード線挿入孔４７は、ボデー端面４０Ｒから上方に向けて各々ドリル加工することにより形成される。つまり、少なくとも本体ボデー４０の内部ではセンサ通路４６及び高圧通路４２が連通しないよう、これら両通路４６，４２を互いに分離独立して形成している。
【００７０】
第２高圧通路４２ｂの上端及びリード線挿入孔４７の上端は、第２センサ通路４６ｂの上端よりも下方に位置する。よって、本体ボデー４０の上端部分の断面（ｃ−ｃ断面）には第２センサ通路４６ｂのみが形成されている（図３（ｃ）参照）。
【００７１】
また、図３（ｅ）に示すようにボデー端面４０Ｒには、高圧通路４２の流出口４２ｃとセンサ通路４６の導入口４６ｃとを連通させる溝部４０ｍが形成されている。従って、高圧通路４２内の高圧燃料は、この溝部４０ｍを通じてセンサ通路４６の導入口４６ｃに流入することとなる。
【００７２】
なお、高圧通路４２の流出口４２ｃは、オリフィスプレート５０に形成された高圧通路５１と連通するのに対し、センサ通路４６の導入口４６ｃ及び溝部４０ｍは、オリフィスプレート５０の上端面（プレート上端面５０Ｓ）により閉塞されている。
【００７３】
以上により、本実施形態によれば、少なくとも本体ボデー４０の内部ではセンサ通路４６及び高圧通路４２が連通しないよう、これら両通路４６，４２を互いに分離独立して形成するので、高圧通路４２からセンサ通路４６を分岐させる分岐部分を無くすことができる。よって、本体ボデー４０内部における応力集中箇所を減らすことができるので、高圧燃料に対する本体ボデー４０内部の耐圧性低下を抑制できる。
【００７４】
さらに本実施形態によれば、センサ通路４６及び高圧通路４２を本体ボデー４０の内部において分離独立して形成するので、センサ通路４６の経路が高圧通路４２の位置により制約されることを抑制でき、ステム８１の取付位置（取付穴４０ｂの向き）の自由度を向上できる。
【００７５】
例えば、図３（ｆ）に示す向きに取付穴４０ｂを配置させたい場合であっても、ボデー端面４０Ｒにおける導入口４６ｃの位置を図３（ｇ）に示す如く変更して、第２センサ通路４６ｂのドリル加工位置を変更すればよい。また、図３（ｈ）に示す向きに取付穴４０ｂを配置させたい場合であっても、第２センサ通路４６ｂのドリル加工位置を変更するとともに、取付穴４０ｂへのステム８１の挿入方向（図３（ｈ）の左右方向）に対して第１センサ通路４６ａの向きを傾ければよい。以上により、本体ボデー４０を径方向に拡大させることなく取付穴４０ｂのスペースを容易に確保できる。なお、図３（ｈ）中の符号Ｙに示す矢印は、第１センサ通路４６ａをドリル加工するにあたり、取付穴４０ｂへドリルを挿入する向きを示しており、取付穴４０ｂの開口からドリルを挿入できるように第１センサ通路４６ａはレイアウトされている。
【００７６】
また、本実施形態によれば、ボデー端面４０Ｒに溝部４０ｍを形成し、その溝部４０ｍにより、高圧通路４２の流出口４２ｃ及びセンサ通路４６の導入口４６ｃを連通させるので、例えばオリフィスプレート５０に貫通穴を形成してその貫通穴により高圧通路４２とセンサ通路４６とを連通させる場合に比べて、連通路（溝部４０ｍ）の配置スペースを容易に確保できる。
【００７７】
また、本実施形態によればステム８１を本体ボデー４０と別体に形成するので、以下の効果が発揮される。
【００７８】
すなわち、熱膨張収縮により生じる本体ボデー４０の内部応力がステム８１に伝播される際に、その伝搬ロスを大きくできる。つまり、ステム８１を本体ボデー４０とは別体に構成することで、本体ボデー４０の歪によるステム８１への影響が小さくなる。よって、本体ボデー４０とは別体に構成されたステム８１にセンサ素子８２を取り付けた本実施形態によれば、センサ素子８２を本体ボデー４０に直接取り付けた場合に比べて、本体ボデー４０に生じる歪の影響をセンサ素子８２が受けることを抑制できる。したがって、燃圧センサ８０による燃圧検出の精度を向上できる。
【００７９】
また、ステム８１の材質を、本体ボデーに比べて熱膨張係数が小さい材質にするので、ステム８１自体が熱膨張収縮して歪みが生じてしまうことを抑制できる。また、本体ボデー４０全体を熱膨張係数が小さい材質にする場合に比べて、ステム８１のみを熱膨張係数が小さい材質にすればよいので、材料コストの低減を図ることができる。
【００８０】
また、センサ素子８２が取り付けられた状態のステム８１を本体ボデー４０に取り付ける前の時点で、センサ素子８２の出力値に異常がないかを検査できるので、その検査の作業性を向上できる。
【００８１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、高圧通路４２とセンサ通路４６とを連通させる連通路を、ボデー端面４０Ｒに形成した溝部４０ｍで構成している。これに対し、図４（図２のＩＶ矢視図）に示す本実施形態では、ボデー端面４０Ｒの溝部４０ｍを廃止して、オリフィスプレート５０の上端面（プレート上端面５０Ｓ）に形成した溝部５０ｍにより上記連通路を構成している。本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が発揮される。
【００８２】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、高圧通路４２とセンサ通路４６とを連通させる連通路を、ボデー端面４０Ｒに形成した溝部４０ｍで構成している。これに対し図５（図２のＶ矢視図）に示す本実施形態では、ボデー端面４０Ｒの溝部４０ｍを廃止して、オリフィスプレート５０の下端面（プレート下端面５０Ｒ）に形成した環状溝部５６により、以下に説明する第３センサ通路４６０（センサ経路）と高圧通路５１とを連通させる連通路を構成している。
【００８３】
この場合、第１センサ通路４６ａ及び第２センサ通路４６ｂからなるセンサ通路４６と、第３センサ通路４６０とにより、高圧通路４２，５１からなる高圧経路から高圧燃料をステム８１へ導入することとなる。そして、第３センサ通路４６０は、オリフィスプレート５０を貫通する形状である。第３センサ通路４６０の上端開口部は第２高圧通路４２ｂの流出口４２ｃと連通し、第３センサ通路４６０の下端開口部４６０ａは環状溝部５６と連通する。
【００８４】
この環状溝部５６は、先述したように、オリフィスプレート５０の高圧通路５１とノズルボデー２０の高圧通路２３とを連通させるためのものである。そして、ノズルボデー２０の高圧通路２３は、ニードル３０の外周面を取り囲む円環形状であり、この高圧通路２３の形状に合わせて環状溝部５６も円環形状に形成されている。
【００８５】
ところで、高圧通路４２内の燃圧を計測してみると、噴射に伴い噴孔２２で生じる燃圧変動の他に、各種外乱が計測値に重畳していることが分かった。上記外乱の具体例としては、噴孔２２で生じた燃圧変動が供給口４４ａの上流側部位で反射して高圧通路４２まで反射してくる反射波や、燃料が脈動しながら供給口４４ａへ供給されることによる燃圧脈動等が挙げられる。そして、このように外乱が重畳すると、燃圧センサ８０の検出値に基づき噴孔２２で生じた燃圧変動を検出するにあたり、その検出精度の悪化が懸念される。
【００８６】
この懸念に対し、本実施形態によれば、円環形状に形成された環状溝部５６から高圧燃料をセンサ通路４６へ導入させるので、以下の理由により外乱の重畳を抑制することができる。すなわち、環状溝部５６は円環形状に形成されているので、環状溝部５６の通路断面積は高圧通路４２，５１の通路断面積よりも大きい。よって、高圧通路４２，５１から環状溝部５６へ流入した高圧燃料は環状溝部５６で溜められることとなるので、環状溝部５６内にて上記外乱が緩衝される。よって、外乱が緩衝された状態の高圧燃料をセンサ通路４６に取り込んでステム８１の流入口８１ａへ導入させるので、燃圧センサ８０の検出値に上記外乱が重畳することを抑制できる。
【００８７】
以上により、円環形状に形成された環状溝部５６から高圧燃料をセンサ通路４６へ導入させる本実施形態によれば、図７に示すように本体ボデー４０ｘの内部で高圧通路４２からセンサ通路４６ｘを分岐させる場合に比べて、燃圧センサ８０の検出値に外乱が重畳することを抑制でき、噴孔２２で生じた燃圧変動を高精度で検出できる。
【００８８】
さらに本実施形態によれば、高圧通路４２の流出口４２ｃから流出して高圧通路５１を流通した高圧燃料を、高圧通路２３及び環状溝部５６から構成される環状通路にて環状に分布される。その環状通路の一部として形成され、オリフィスプレート５０の高圧通路５１とノズルボデー２０の高圧通路２３とを連通させるために設けられた環状溝部５６を、高圧通路５１（高圧経路）と第３センサ通路４６ｄ（センサ経路）とを連通させる溝部（連通路）として用いるので、環状溝部５６とは別に溝部を形成することを不要にでき、高圧経路とセンサ経路を連通させる構成を簡素にできる。
【００８９】
（第４実施形態）
上記第３実施形態では、第３センサ通路４６０（センサ経路）と高圧通路５１（高圧経路）とを連通させる連通路を、プレート下端面５０Ｒに形成した環状溝部５６により構成している。これに対し図６（図２のＶＩ矢視図）に示す本実施形態では、プレート下端面５０Ｒの環状溝部５６を廃止して、ノズルボデー２０の上端面（ノズル端面２０Ｓ）に形成した環状溝部２３ｂにより、第３センサ通路４６０（センサ経路）と高圧通路５１（高圧経路）とを連通させる連通路を構成している。本実施形態によっても、上記第３実施形態と同様の効果が発揮される。
【００９０】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００９１】
・上記第１実施形態ではステム８１を本体ボデー４０と別体に構成しているが、一体に構成してもよい。この場合、ダイヤフラム部８１ｃとして機能させるよう本体ボデー４０に薄肉部を形成し、その薄肉部にセンサ素子８２を取り付けるよう構成すればよい。
【００９２】
・上記第１実施形態では、ニードル３０を開閉作動させる電動アクチュエータとして、ステータ及びアーマチャにより構成された電磁ユニット６０を採用しているが、ピエゾ素子を多数積層してなる積層体（ピエゾスタック）により構成されたピエゾアクチュエータを採用してもよい。
【００９３】
・上記各実施形態では、本体ボデー４０の外周部分に取付穴４０ｂを設け、本体ボデー４０の外周面側からステム８１を取付穴４０ｂへ挿入配置するよう構成された燃料噴射弁に本発明を適用させているが、本体ボデー４０の上端部分に取付穴４０ｂを設け、本体ボデー４０の上端側からステム８１を取付穴４０ｂへ挿入配置するよう構成された燃料噴射弁に本発明を適用させてもよい。
【００９４】
・上記各実施形態では、本体ボデー４０の外周部分に高圧ポート４４を設け、本体ボデー４０の外周面側から高圧燃料が供給されるよう構成された燃料噴射弁に本発明を適用させているが、本体ボデー４０の上端部分に高圧ポート４４を設け、本体ボデー４０の反噴孔側から高圧燃料が供給されるよう構成された、いわゆるペンシル型の燃料噴射弁に本発明を適用させてもよい。
【００９５】
・上記各実施形態では、第２センサ通路４６ｂを本体ボデー４０の軸方向と平行に延びるよう形成しているが、前記軸方向に対して傾斜するよう形成してもよい。同様にして、第２高圧通路４２ｂを前記軸方向に対して傾斜するよう形成してもよい。
【００９６】
・上記各実施形態では、ディーゼルエンジンのインジェクタに本発明を適用しているが、ガソリンエンジン、特に、燃焼室に燃料を直接噴射する直噴式のガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０…燃料噴射弁、２０…ノズルボデー、２２…噴孔、２３…高圧通路（環状通路）、２３ｂ…ノズル端面に形成された環状溝部、４０…本体ボデー、４０ｍ…ボデー端面に形成された溝部、４０Ｒ…ボデー端面、４２…高圧通路、４２ｃ…流出口、４４…高圧ポート、４６…センサ通路、４６ｃ…導入口、５０ｍ…プレート上端面に形成された溝部、５６…プレート下端面に形成された環状溝部、８０…燃圧センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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