(57)【要約】【課題】制御装置からの信号に応じた弁部の良好な開閉を実現する燃料噴射装置の提供。【解決手段】機関制御装置１７からの信号に応じて開閉する弁部２５によって圧力の高められた燃料を噴射する燃料噴射装置１００において、第一凹部６７を有し、信号に応じて往復移動するコントロールピストンロッド６０と、第二凹部７７を有し、往復移動することで弁部２５を開閉するノズルニードル７０と、コントロールピストンロッド６０を支持するノズルホルダ４０と、ノズルニードル７０を支持するノズルボディ５０と、第一凹部６７と連結される第一連結部８１および第二凹部７７と連結される第二連結部８６を有するカップリングジョイント８０と、を備え、第二凹部７７は球状の内壁面７７ｂを形成し、燃料中で球状の内壁面７７ｂと密着する球状密着面８７を形成する第二連結部８６は球状密着面８７側に撓み自在とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置からの信号に応じて開閉する弁部によって、圧力の高められた燃料を噴射する燃料噴射装置において、
第一接続部を有し、前記信号に応じて直線状に往復移動する第一移動体と、
第二接続部を有し、前記第一移動体と同一方向に往復移動することで前記弁部を開閉する第二移動体と、
前記第一移動体を往復移動自在に支持する第一支持体と、
前記第一支持体によって保持され、前記第二移動体を往復移動自在に支持する第二支持体と、
前記第一接続部と連結される第一連結部、および前記第二接続部と連結される第二連結部を有し、前記燃料中で前記第一移動体と前記第二移動体とを接続する中間部材と、を備え、
前記第一接続部および前記第二接続部の少なくとも一方である特定接続部は、球状表面を形成し、
前記特定接続部と連結される前記第一連結部および前記第二連結部の少なくとも一方である特定連結部は、撓み自在であって、前記燃料の圧力によって前記球状表面と密着する球状密着面を形成することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記特定連結部は、前記第一連結部又は前記第二連結部のいずれか一方であって、
前記特定連結部でない前記第一連結部又は前記第二連結部は、撓み自在であって、連結される前記第一接続部又は前記第二接続部の表面に燃料の圧力によって密着する密着面を形成することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記特定連結部でない前記第一連結部又は前記第二連結部は、連結される前記第一接続部又は前記第二接続部側に凸となる環状の突起部を形成することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記特定接続部は、前記第一接続部および前記第二接続部の双方であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記第一接続部は、前記第一移動体に凹状に設けられる第一凹部であり、
前記第二接続部は、前記第一凹部と相対して前記第二移動体に凹状に設けられる第二凹部であり、
前記中間部材は、前記第一凹部および前記第二凹部に収容されて、前記第一連結部を前記第一凹部と、前記第二連結部を前記第二凹部と連結することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記第一移動体および前記第二移動体の少なくとも一方は、前記第一凹部又は前記第二凹部と連通し、前記燃料の通路となる燃料通路部を有し、
前記中間部材は、前記燃料通路部を通過した前記燃料によって満たされる中空の中空部を内部に有することを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記燃料通路部は、前記第一凹部又は前記第二凹部への前記燃料の流入出を抑制する抑制孔部を形成することを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記特定連結部は、前記特定接続部に圧入されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記中間部材は、超弾性を示す金属材料よりなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
内燃機関の燃焼室に向けて挿入配置されて、前記燃焼室内に直接的に燃料を噴射することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置からの信号に応じて開閉する弁部によって、圧力の高められた燃料を噴射する燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、制御装置からの信号に応じて直線状に往復移動する第一移動体と、この第一移動体と同一方向に往復運動することで弁部を開閉する第二第二移動体と、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では、第一移動体は第一支持体によって往復移動自在に支持される。加えて、第一支持体に保持される第二支持体によって第二移動体は往復移動自在に支持される。そして、第一移動体および第二移動体は、燃料中で中間部材によって接続されて一体的に往復移動する。
【０００３】
このような構成の燃料噴射装置では、第一支持部材に往復自在に支持される第一移動体と、第二支持部材に往復自在に支持される第二移動体との間に、往復移動方向と直交する方向への偏心が生じ易い。この偏心を許容するため、特許文献１に開示の燃料噴射装置の備える中間部材は、第一移動体および第二移動体の往復移動方向と直交する方向へ変位するばね部を有する。この中間部材は、ばね部の変位によって第一移動体および第二移動体を相互の偏心を許容した状態で、往復移動方向に強固に接続し得るのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、特許文献１に開示の燃料噴射装置における第一移動体および第二移動体は、中間部材のばね力によって偏心を許容されるものの、このばね力によって当該中間部材から往復移動方向と直交する方向への荷重を受けることとなる。さらに、第一移動体による往復移動方向と第二移動体による往復移動方向との間には相対的な傾きが生じ易い。この傾きは、第一移動体および第二移動体に中間部材から作用する往復移動方向と直交する方向への荷重をさらに助長させてしまうのである。
【０００６】
このような往復移動方向と直交する方向への荷重の作用によって、第一移動体および第二移動体は、第一支持部材および第二支持部材に特定方向へ押さえつけられた状態で支持されることとなる。故に、第一支持部材および第二支持部材に対する第一移動体および第二移動体の一体で円滑な往復移動が妨げられて、制御装置からの信号に応じた弁部の開閉が困難になる問題を生じていたのである。
【０００７】
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、制御装置からの信号に応じた弁部の良好な開閉を実現する燃料噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、制御装置からの信号に応じて開閉する弁部によって、圧力の高められた燃料を噴射する燃料噴射装置において、第一接続部を有し、信号に応じて直線状に往復移動する第一移動体と、第二接続部を有し、第一移動体と同一方向に往復移動することで弁部を開閉する第二移動体と、第一移動体を往復移動自在に支持する第一支持体と、第一支持体によって保持され第二移動体を往復移動自在に支持する第二支持体と、第一接続部と連結される第一連結部および第二接続部と連結される第二連結部を有し、燃料中で第一移動体と第二移動体とを接続する中間部材と、を備え、第一接続部および第二接続部の少なくとも一方である特定接続部は、球状表面を形成し、特定接続部と連結される第一連結部および第二連結部の少なくとも一方である特定連結部は、撓み自在であって、燃料の圧力によって球状表面と密着する球状密着面を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、第一支持体に往復移動自在に支持される第一移動体の直線状の往復移動方向と、当該第一支持体によって保持される第二支持体に往復移動自在に支持される第二移動体の往復移動方向との間には相対的な傾きが生じる。この傾きは、特定接続部の球面に沿って特定連結部の球状密着面の密着位置をずらすことによって許容される。故に、第一移動体および第二移動体は、この傾きに起因した、往復移動方向と直交する方向への荷重を受け難い。加えて、第一移動体と第二移動体との間に生じる往復移動方向と直交する方向への偏心は、特定接続部の球面に密着する球状密着面側に撓み自在な特定連結部を撓ませることによって許容される。これらによれば、第一移動体と第二移動体とは、相対的な傾きおよび偏心を許容された状態で、中間部材によって相対的に位置決めされる。
【００１０】
さらに、周囲の燃料からの圧力により撓み、特定接続部の球面に押し付けられて密着する球状密着面によって、特定連結部は特定接続部と確実に連結される。このように燃料の圧力を連結に用いる中間部材によれば、第一移動体および第二移動体の強固な接続と、往復移動方向と直交する方向への荷重の低減とがともに実現される。以上によれば、第一移動体および第二移動体は、第一支持体および第二支持体に対して、一体で円滑に往復移動し得るのである。したがって、制御装置からの信号に応じた弁部の良好な開閉を実現する燃料噴射装置の提供が実現されるのである。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、特定連結部は、第一連結部又は第二連結部のいずれか一方であって、特定連結部でない第一連結部又は第二連結部は、撓み自在であって、連結される第一接続部又は第二接続部の表面に燃料の圧力によって密着する密着面を形成することを特徴とする。この発明によれば、周囲の燃料からの圧力により撓み、第一接続部又は第二接続部の表面に押し付けられて密着する密着面によって、特定連結部でない第一連結部又は第二連結部は、第一接続部又は第二接続部と確実に連結される。このように燃料の圧力を連結に用いる中間部材によれば、中間部材から第一移動体および第二移動体に作用する往復移動方向と直交する方向への荷重は低減し得る。したがって、中間部材によって接続された第一移動体および第二移動体は、第一支持体および第二支持体に対して、一体で円滑に往復移動し得るのである。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、特定連結部でない第一連結部又は第二連結部は、連結される第一接続部又は第二接続部側に凸となる環状の突起部を形成することを特徴とする。この発明によれば、第一接続部又は第二接続部側に凸となる環状の突起部は、第一接続部又は第二接続部の表面と、第一連結部又は第二連結部の密着面との間への燃料の侵入を防止するシール作用を発揮し得る。故に、特定連結部でない第一連結部又は第二連結部は、燃料からの圧力によって第一接続部又は第二接続部の表面側に確実に押し付けられて、連結される。したがって、中間部材は、第一移動体および第二移動体に作用する往復移動方向と直交する方向への荷重を増加させることなく、第一移動体および第二移動体をさらに強固に接続し得るのである。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、特定接続部は、第一接続部および第二接続部の双方であることを特徴とする。この発明によれば、第一接続部と第一連結部との連結、および第二接続部と第二連結部との連結の双方で、第一移動体と第二移動体との間の相対的な傾きおよび偏心を許容することができる。故に、相対的な傾きおよび偏心の大きい場合であっても、中間部材は第一移動体と第二移動体とを確実に接続し得るのである。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、第一接続部は、第一移動体に凹状に設けられる第一凹部であり、第二接続部は、第一凹部と相対して第二移動体に凹状に設けられる第二凹部であり、中間部材は、第一凹部および第二凹部に収容されて、第一連結部を第一凹部と、第二連結部を第二凹部と連結することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、中間部材は、第一連結部を第一凹部と、第二連結部を第二凹部と連結することで、第一移動体と第二移動体とを接続し得る。加えて、第一移動体および第二移動体にそれぞれ相対する第一凹部および第二凹部を設け、中間部材を第一凹部および第二凹部に収容することによれば、当該中間部材の往復移動の際に燃料との間に生じる抵抗は低減される。故に、中間部材により接続された第一移動体および第二移動体は、さらに円滑に往復移動することができるのである。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、第一移動体および第二移動体の少なくとも一方は、第一凹部又は第二凹部と連通し、燃料の通路となる燃料通路部を有し、中間部材は、内部に燃料通路部を通過した燃料によって満たされる中空の中空部を有することを特徴とする。この発明によれば、第一移動体および第二移動体の少なくとも一方に燃料の通路となる燃料通路部を設けることによれば、第一凹部および第二凹部の少なくとも一方には、圧力が高められた燃料が供給される。この燃料通路部によって、中間部材は内部に有する中空の中空部を圧力の高められた燃料によって満たすことができる。故に、第一連結部および第二連結部は、燃料からの圧力によって第一接続部および第二接続部の球状表面、又は表面側に押し付けられて、確実に連結される。したがって、第一凹部および第二凹部に収容される中間部材であっても、確実に第一移動体と第二移動体との強固な接続を実現することができるのである。
【００１７】
ここで一般に燃料噴射装置においては、弁部から断続的に燃料が噴射されることにより、当該装置内の燃料の圧力は激しく変動する。そこで、請求項７に記載の発明では、燃料通路部は、第一凹部又は第二凹部への燃料の流入出を抑制する抑制孔部を形成することを特徴とする。燃料通路部に燃料の流入出を抑制する抑制孔部を形成することによれば、中間部材内部の中空部に満たされた燃料の圧力を安定化することができる。故に、第一連結部および第二連結部は、安定化された燃料の圧力によって第一接続部および第二接続部の球状表面又は表面側に押し付けられるので、第一接続部および第二接続部へさらに確実に連結されるのである。
【００１８】
請求項８に記載の発明では、特定連結部は、特定接続部に圧入されることを特徴とする。この発明によれば、特定連結部の特定接続部への圧入によって、特定連結部の球状密着面は特定接続部の球状表面に確実に密着し得る。このように燃料中で球状密着面と球状表面との間への燃料の侵入を防止できることによれば、特定連結部は、燃料からの圧力によって特定接続部の球状表面側に確実に押し付けられて、特定接続部と連結される。したがって、中間部材は、第一移動体および第二移動体に作用する往復移動方向と直交する方向への荷重を増加させることなく、第一移動体および第二移動体をさらに確実に接続し得るのである。
【００１９】
請求項９に記載の発明では、中間部材は、超弾性を示す金属材料よりなることを特徴とする。この発明によれば、超弾性を示す金属材料は、一般に、弾性変形の許容幅が大きく、高強度である。故に、強度を維持したまま、さらにばね定数の低い特定連結部を中間部材に形成し得る。以上によれば、偏心を許容するための特定連結部の撓みに起因して、第一移動体および第二移動体に中間部材から作用する僅かな荷重は、さらに低減されることとなる。したがって、超弾性を示す金属材料よりなる中間部材によって接続された第一移動体および第二移動体は、第一支持体および第二支持体に対して、さらに円滑に往復移動し得るのである。
【００２０】
請求項１０に記載の発明では、内燃機関の燃焼室に向けて挿入配置されて、燃焼室内に直接的に燃料を噴射することを特徴とする。上述したように、燃料の圧力を連結に用いる中間部材の作用によれば、第一移動体および第二移動体を、往復移動方向と直交する方向への荷重の低減を図りつつ、確実に接続することができる。したがって、高圧な燃焼室内に直接的に燃料を噴射するため、非常に高圧な燃料の供給を受ける、内燃機関の燃焼室に向けて挿入配置される燃料噴射装置として、請求項１０の発明は特に好適なのである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】図２の接続構造を拡大して示す断面図である。
【図４】図３の接続構造の別の変形例を示す断面図である。
【図５】図３の規制構造のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図６】図３の規制構造のさらに別の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（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を用いた燃料供給システム１０を図１に示す。なお、本実施形態の燃料供給システム１０は、内燃機関（具体的には、ディーゼル機関）の気筒内に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。このディーゼル機関においては、主成分としてジメチルエーテル（ＤＭＥ）を含む燃料を代替燃料として用いている。このＤＭＥ燃料は、純粋あるいは種々の純度に調整されたジメチルエーテル成分のみであってもよく、ジメチルエーテルを主成分とし他のディーゼル燃料を含んでいてもよく、低粘度で気化し易い燃料成分である。
【００２４】
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、燃料噴射装置１００、および背圧制御弁１５等から構成されている。
【００２５】
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、高圧燃料ポンプ１３に供給される燃料の圧力を所定値に保っている。
【００２６】
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最適に制御される。
【００２７】
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。この分岐部１４ａは、それぞれ燃料噴射装置１００に接続されている。こ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に分配する。加えて、コモンレール１４は、それぞれの端部にコモンレールセンサ１４ｂおよび圧力レギュレータ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との間に連通する燃料配管１４ｄを介して、当該燃料タンク１１に戻される。
【００２８】
燃料噴射装置１００は、機関制御装置１７からの電気信号に応じて開閉する弁部２５によって、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燃料を噴射する装置である。特に本実施形態における燃料噴射装置１００は、ディーゼル機関の燃焼室内に向けられて、当該ディーゼル機関のヘッド部に挿入されている。燃料噴射装置１００は、燃焼室毎に複数配置され、当該燃焼室内に直接的に燃料を、具体的には１６００から２２００メガパスカル（ＭＰａ）程度の噴射圧力で噴射する。
【００２９】
背圧制御弁１５は、各燃料噴射装置１００と燃料配管１４ｄとを連通させる燃料配管１５ａに設けられている。燃料配管１５ａは、各燃料噴射装置１００から排出された燃料を、燃料タンク１１へ戻す燃料経路を形成している。背圧制御弁１５は、燃料に液相状態を維持させるため、各燃料噴射装置１００の燃料の排出側に具体的には３ＭＰａ程度の背圧を印加している。
【００３０】
機関制御装置１７は、マイクロコンピュータからなり、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、加給圧を検出する加給圧センサ、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２５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。
【００３１】
次に、図２に基づいて燃料噴射装置１００の詳細な構成について説明する。
【００３２】
燃料噴射装置１００は、電磁アクチュエータ部３０、ノズルホルダ４０、ノズルボディ５０、コントロールピストンロッド６０、ノズルニードル７０、およびカップリングジョイント８０を備えている。尚、便宜的に、電磁アクチュエータ部３０側（図２の上方）を燃料噴射装置１００の基端側、ノズルボディ側（図２の下方）を燃料噴射装置１００の先端側とする。
【００３３】
電磁アクチュエータ部３０は、嵌合部３５、シール３６、ソケット部３７、および電磁弁３０ａ等から構成されている。嵌合部３５は、円筒状に形成されており、ノズルホルダ４０の基端側の端部に嵌合されて、電磁アクチュエータ部３０を当該ノズルホルダ４０に保持している。シール３６は、この嵌合部３５に設けられて、電磁アクチュエータ部３０とノズルホルダ４０との間からの燃料の漏れを防止している。ソケット部３７には、機関制御装置１７と電気的に接続されたプラグ部（図示しない）が挿入される。ソケット部３７を介して電磁アクチュエータ部３０は、機関制御装置１７から出力された電気信号、具体的にはパルス電流の供給を受ける。
【００３４】
電磁弁３０ａは、ソレノイド３１、ソレノイドバルブ３３、スプリング３２、ストッパ３４を有している。ソレノイド３１は、金属材料よりなる線材を周回状に巻いてなる円筒状のコイルである。このソレノイド３１は、ソケット部３７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て、主にソレノイド３１の軸方向の電磁力を発生させる。ソレノイドバルブ３３は、磁性材料によって形成されており、ソレノイド３１によって発生される電磁力により、当該ソレノイド３１側に吸引されて変位する。このソレノイドバルブ３３のソレノイド３１とは逆側の先端には、ボール３３ａが取り付けられている。スプリング３２は、弾性材料よりなる線材を螺旋状に巻いてなるコイルスプリングであって、ソレノイド３１の内周側に当該ソレノイド３１と同心状に配置されている。スプリング３２は、軸方向に変位自在であって、ソレノイドバルブ３３をボール３３ａ側に付勢している。ストッパ３４は、ソレノイド３１の内周側かつスプリング３２の外周側に配置されている円筒状の部材である。このストッパ３４は、ソレノイドバルブ３３と接触し、当該ソレノイドバルブ３３のソレノイド３１側への変位を規制する。以上の構成によれば、電磁アクチュエータ部３０は、機関制御装置１７からのパルス電流によってソレノイドバルブ３３先端のボール３３ａの位置を直線状に往復変位させる。
【００３５】
ノズルホルダ４０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る。このノズルホルダ４０には、軸方向の両端部に設けられたねじ部４０ａ，４０ｂによって、基端側に電磁アクチュエータ部３０が、先端側にノズルボディ５０が、それぞれ取り付けられている。ノズルホルダ４０は、コントロールピストンロッド収容孔４３、スプリングリテーナ４９およびリターンスプリング６９、燃料供給側ソケット部４１、燃料排出側ソケット部４４、ならびにこれらを連通させる燃料供給経路４２および燃料排出経路４５を有している。燃料供給側ソケット部４１は、外面部に設けられているねじ部４１ａによって、コモンレール１４の分岐部１４ａと連通するプラグ部（図示しない）と接続さている。この燃料供給側ソケット部４１を介して、ノズルホルダ４０には高圧の燃料が供給される。コントロールピストンロッド収容孔４３は、ノズルホルダ４０を軸方向に貫通する孔部であって、コントロールピストンロッド６０を収容している。加えて、コントロールピストンロッド収容孔４３の内周壁の一部は、コントロールピストンロッド６０を軸方向に往復移動自在に支持するコントロールピストンロッド支持部４３ａを形成している。スプリングリテーナ４９は、円筒状の部材であって、コントロールピストンロッド収容孔４３内に、当該収容孔４３と同心状に配置されている。また、リターンスプリング６９は、弾性材料よりなる線材を螺旋状に巻いてなるコイルスプリングであって、スプリングリテーナ４９の先端側にコントロールピストンロッド収容孔４３と同心状に配置されている。スプリングリテーナ４９の先端側の端面は、このリターンスプリング６９の一端を着座させるリターンスプリング着座面４９ａを形成している。燃料排出側ソケット部４４は、内面部に設けられているねじ部４４ａによって、燃料配管１５ａと連通するプラグ部（図示しない）と接続さている。この燃料排出側ソケット部４４を介して、ノズルホルダ４０から燃料が排出される。燃料供給経路４２は、高圧の燃料が流れる燃料経路であって、ノズルホルダ４０内で分岐しており、分岐から基端側に形成されている第一チャンバ側供給経路４２ａと、先端側に軸方向に沿って形成されている第二チャンバ側供給経路４２ｂとを具備している。第一チャンバ側供給経路４２ａは、後述する第一燃料チャンバ２１に高圧の燃料を供給する燃料経路である。第二チャンバ側供給経路４２ｂは、コントロールピストンロッド収容孔４３に高圧の燃料を供給する燃料経路である。燃料排出経路４５は、コントロールピストンロッド収容孔４３と燃料排出側ソケット部４４とを連通する燃料経路である。この燃料排出経路４５は、ノズルホルダ４０内に、このノズルホルダ４０の軸方向に沿って形成されている。但し、第一実施形態における燃料排出経路４５は、当該経路の途中に設置されている球状のボール４５ａによって遮断されている。このボール４５ａによる燃料排出経路４５の遮断によれば、コントロールピストンロッド収容孔４３内の燃料の圧力が高められる。
【００３６】
加えて、ノズルホルダ４０と電磁アクチュエータ部３０との間には、第一チャンバ形成部材４６および第一チャンバ固定部材４７が設けられている。第一チャンバ形成部材４６は、ノズルホルダ４０の基端側の端面と接触して配置される円筒状の部材である。この第一チャンバ形成部材４６の内周面は、先端側から順に、燃料チャンバ壁面４６ａ、内径の絞られたオリフィス４６ｂ、およびソレノイドバルブ３３のボール３３ａを着座させるボール着座面４６ｃを形成している。また、第一チャンバ固定部材４７は、第一チャンバ形成部材４６の電磁アクチュエータ部３０側端面と接触して配置される円筒状の部材である。この第一チャンバ固定部材４７は、軸方向に貫通し、ソレノイドバルブ３３を収容するソレノイドバルブ収容孔４７ａと、このソレノイドバルブ収容孔４７ａと当該固定部材４７の外周面とを連通する燃料排出経路４７ｂと、を形成している。
【００３７】
さらに、ノズルホルダ４０とノズルボディ５０との間には、円筒状の収容孔形成部材４８が設けられている。収容孔形成部材４８は、軸方向に貫通し、主にカップリングジョイント８０を収容するジョイント収容孔４８ａと、高圧の燃料をノズルボディ５０側に供給するための連通経路４８ｂを形成している。
【００３８】
ノズルボディ５０は、ノズル部材５１およびノズル保持部材５６等によって構成されている。ノズル部材５１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って、ノズルニードル収容孔５２、第二燃料チャンバ２３、第二チャンバ側供給経路５４、およびサック部５３、を有している。ノズルニードル収容孔５２は、ノズル部材５１の軸方向に形成されて、ノズルニードル７０を収容する凹部であって、ノズルホルダ４０のコントロールピストンロッド収容孔４３と同心となるよう形成されている。加えて、ノズルニードル収容孔５２の内周壁面の一部は、ノズルニードル７０を軸方向に往復移動自在に支持するノズルニードル支持部５２ａを形成している。このノズルニードル支持部５２ａの先端側には、ノズルニードル収容孔５２の内径を部分的に拡大することによって第二燃料チャンバ２３が形成されている。第二燃料チャンバ２３は、第二チャンバ側供給経路５４によって、収容孔形成部材４８の連通経路４８ｂと連通されており、高圧の燃料が供給される。サック部５３は、ノズル部材５１の先端に設けられる半球状の突起部を具備する部位である。サック部５３は、内面にノズルニードル７０先端を着座させるノズルニードル着座面５３ａを形成している。加えて、サック部５３は、ノズルニードル着座面５３ａから外面側に向けて放射状に形成された複数の微小な噴孔５３ｂを具備している。また、ノズル保持部材５６は、金属材料からなる円筒状の部材であって、内部にノズル部材５１を収容している。ノズル保持部材５６は、ノズルホルダ４０のねじ部４０ｂに締結されるねじ部５８ｂを具備し、当該ノズルホルダ４０の外面に嵌合する嵌合部５８を有している。このノズル保持部材５６の取り付けによれば、ノズルボディ５０はノズルホルダ４０に保持される。
【００３９】
コントロールピストンロッド６０は、高速度工具鋼等の金属材料よりなる円柱状の部材であって、第一チャンバ側受圧面６１、摺動面６２、ノズルニードル側端部６３を有している。第一チャンバ側受圧面６１は、コントロールピストンロッド６０の基端側の端面であって、第一チャンバ形成部材４６の燃料チャンバ壁面４６ａと相対している。摺動面６２は、ノズルホルダ４０のコントロールピストンロッド支持部４３ａを滑り、軸方向に往復移動する。この摺動面６２のコントロールピストンロッド支持部４３ａに対する滑りによってコントロールピストンロッド６０は、ノズルホルダ４０に対して、軸方向に往復移動自在に支持されている。ノズルニードル側端部６３は、コントロールピストンロッド６０の先端側の端部であって、部分的に拡大された外径を備えている。このノズルニードル側端部６３による外径の段差は、リターンスプリング６９を着座させるリターンスプリング着座面６３ａを形成している。
【００４０】
ノズルニードル７０は、高速度工具鋼等の金属材料よりなる円柱状の部材であって、ニードル先端部７１、摺動面７２、第二チャンバ受圧部７３、コントロールピストンロッド側端部７４を有している。ニードル先端部７１は、円錐状に形成されており、ノズルボディ５０のノズルニードル着座面５３ａに押し当てられて、複数の噴孔５３ｂへの燃料の流れを遮断するシート部７１ａを具備している。摺動面７２は、ノズルボディ５０のノズルニードル支持部５２ａを滑り、軸方向に往復移動する。この摺動面７２のノズルニードル支持部５２ａに対する滑りによれば、ノズルニードル７０は、ノズルボディ５０に対して、当該ノズルニードル７０の軸方向であって、コントロールピストンロッド６０と同一方向に往復移動自在に支持されている。第二チャンバ受圧部７３は、先端側に向けて外径が漸減するよう形成された円錐面であって、第二燃料チャンバ２３内に収容されて、当該チャンバ２３に貯留される燃料から圧力を受ける。この形状によって第二チャンバ受圧部７３は、第二燃料チャンバ２３内の燃料によって基端側に付勢される。コントロールピストンロッド側端部７４は、コントロールピストンロッド６０のノズルニードル側端部６３と相対する端部であって、部分的に拡大された外径を備えている。
【００４１】
カップリングジョイント８０は、コントロールピストンロッド６０のノズルニードル側端部６３と連結される第一連結部８１と、ノズルニードル７０のコントロールピストンロッド側端部７４と連結される第二連結部８６を有している。これら第一連結部８１および第二連結部８６の連結によって、カップリングジョイント８０は燃料中でコントロールピストンロッド６０とノズルニードル７０とを接続している。
【００４２】
以上ように構成された燃料噴射装置１００は、ソレノイドバルブ３３先端のボール３３ａ、燃料チャンバ壁面４６ａ、および第一チャンバ側受圧面６１等によって形成される第一燃料チャンバ２１と、シート部７１ａおよびノズルニードル着座面５３ａによって形成される弁部２５と、を備えている。この燃料噴射装置１００は、主に第一燃料チャンバ２１に貯留されている燃料の圧力を変化させることによって、弁部２５の開閉を行う。以下に、燃料噴射装置１００が機関制御装置１７からのパルス信号に応じて、弁部２５から圧力の高められた燃料を噴射する作動について詳細に説明する。
【００４３】
カップリングジョイント８０によって接続されたコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０は、燃料噴射装置１００に貯留されている燃料によって圧力を受けている。具体的には、コントロールピストンロッド６０は、第一燃料チャンバ２１に貯留されている燃料の圧力により先端側に付勢される。加えてコントロールピストンロッド６０は、リターンスプリング６９のバネ力によっても先端側に付勢されている。また、ノズルニードル７０は、第二燃料チャンバ２３に貯留されている燃料と、弁部２５周辺の燃料とによって、基端側に付勢されている。
【００４４】
第一燃料チャンバ２１内の燃料の圧力がコモンレール１４内の圧力に近い場合、カップリングジョイント８０によって接続されたコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０に作用する付勢力の総和の方向は、先端側に向くよう設定されている。故に、弁部２５は閉弁状態となる。しかし、第一燃料チャンバ２１内の圧力が低下すると、付勢力の総和の方向は基端側に向くこととなる。故に、カップリングジョイント８０によって接続されたコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０は基端側に押し上げられて、弁部２５を開弁状態にする。
【００４５】
電磁アクチュエータ部３０は、機関制御装置１７から電流を印加されることにより、ソレノイドバルブ３３を基端側に変位させ、ボール３３ａをボール着座面４６ｃから離間させる。すると、第一燃料チャンバ２１内に貯留されていた燃料は、オリフィス４６ｂに流量を制限されつつ、燃料排出経路４７ｂを介して排出される。この第一燃料チャンバ２１内の圧力の低下によれば、コントロールピストンロッド６０は、基端側に変位し、ニードル先端部７１のシート部７１ａをノズルニードル着座面５３ａから離間させる。これにより、開弁状態となった燃料噴射装置１００は、噴孔５３ｂから燃料を噴射する。
【００４６】
対して、機関制御装置１７からの電流の印加を停止された電磁アクチュエータ部３０は、ソレノイドバルブ３３を先端側に変位させ、ボール３３ａをボール着座面４６ｃに着座させる。すると、第一燃料チャンバ２１内に貯留されていた燃料の排出が停止されて、第一燃料チャンバ２１内の燃料の圧力は上昇する。これにより、第一燃料チャンバ２１内の圧力が回復し、コントロールピストンロッド６０は、先端側に変位し、ニードル先端部７１のシート部７１ａをノズルニードル着座面５３ａに着座させる。これにより閉弁状態となった燃料噴射装置１００は噴孔５３ｂからの燃料の噴射を停止する。
【００４７】
（特徴部分）
以下、第一実施形態の特徴部分である、カップリングジョイント８０によるコントロールピストンロッド６０とノズルニードル７０との接続構造について、図３に基づいて詳細に説明する。
【００４８】
コントロールピストンロッド６０は、ノズルニードル側端部６３のノズルニードル７０と向かい合う面に、軸方向基端側を深さ方向として凹状に設けられる第一凹部６７をさらに有している。第一凹部６７は、コントロールピストンロッド６０の中心軸と同心状の円筒孔であり、側壁面６７ａには径方向外側を深さ方向とする複数の環状の溝部６７ｂを具備している。
【００４９】
ノズルニードル７０は、コントロールピストンロッド側端部７４のコントロールピストンロッド６０と向かい合う面に、第一凹部６７と相対して、軸方向先端側を深さ方向として凹状に設けられる第二凹部７７をさらに有している。第二凹部７７は、ノズルニードル７０の軸上の一点を中心とする球状の内壁面７７ｂを形成している。また、第二凹部７７の開口部７７ａの内径は、第一凹部６７の内径と同一に形成されている。
【００５０】
さらにノズルニードル７０は、第二凹部７７の内壁面７７ｂの底部と当該ノズルニードル７０の側面とを連通し、燃料の通路となる燃料通路部７８をさらに有している。この燃料通路部７８には、第一凹部６７および第二凹部７７によって形成される空間内の燃料の圧力変動を平滑化するため、第二凹部７７への燃料の流入出を抑制する抑制孔部７８ａが形成されている。抑制孔部７８ａの内径は、第二凹部７７の内径と比較して小さく形成されている。故に、この抑制孔部７８ａを単位時間あたりに通過する燃料の流入出量は、第一凹部６７および第二凹部７７によって形成される空間の容積に対して充分に小さいものとなる。
【００５１】
カップリングジョイント８０は、超弾性を示すβ型チタン合金、より具体的には、登録商標名「ゴムメタル」（登録番号：第４４５８７５１号、商標権者：株式会社豊田中央研究所）によって形成されることが好適な部材である。カップリングジョイント８０は、円柱状の第一連結部８１の軸方向に球状の第二連結部８６を組み合わせた形状を呈している。加えてカップリングジョイント８０の内部には、燃料噴射装置１００の実使用時において、ノズルニードル７０の燃料通路部７８を通過した燃料によって満たされる中空の中空部８８が形成されている。この中空部８８は、第二連結部８６側に開口している。このカップリングジョイント８０は、第一連結部８１を第一凹部６７に、第二連結部８６を第二凹部７７に、それぞれ圧入させ状態で、第一凹部６７および第二凹部７７によって形成される空間に収容されている。
【００５２】
第一連結部８１には、第一凹部６７の側壁面６７ａに密着してシール作用を発揮し得る密着面８３と、この密着面８３から径方向外側の第一凹部６７に向って凸となる環状の突起部８２と、が形成されている。この突起部８２は、複数形成されており、第一凹部６７の環状の溝部６７ｂと嵌合している。この撓み自在である第一連結部８１は、中空部８８内の燃料からの圧力で側壁面６７ａに押し付けられて当該側壁面６７ａに密着する密着面８３によって、第一凹部６７に連結される。また、第二連結部８６には、第二凹部７７の球状の内壁面７７ｂに密着してシール作用を発揮し得る球状密着面８７が形成されている。この撓み自在な第二連結部８６は、中空部８８内の燃料からの圧力で球状の内壁面７７ｂに押し付けられて当該内壁面７７ｂに密着する球状密着面８７によって、第二凹部７７に連結される。
【００５３】
以上説明した第一実施形態によれば、コントロールピストンロッド６０の軸方向と、ノズルニードル７０の軸方向との間に生じる相対的な傾きは、第二凹部７７の球状の内壁面７７ｂに沿って第二連結部８６の球状密着面８７の密着位置をずらすことによって許容される。加えて、コントロールピストンロッド６０の軸方向とノズルニードル７０の軸方向との間に生じる偏心は、第二連結部８６を球状密着面８７側に撓ませることによって許容される。これらによれば、コントロールピストンロッド６０とノズルニードル７０とは、相対的な傾きおよび偏心を許容された状態で、カップリングジョイント８０によって相対的に位置決めされる。そして位置決めされた状態で、燃料からの圧力で球状の内壁面７７ｂに押し付けられる球状密着面８７によって、第二連結部８６は第二凹部７７と確実に連結されるのである。
【００５４】
このように燃料の圧力を連結に用いるカップリングジョイント８０によれば、コントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０の強固な接続と、往復移動方向と直交する方向への荷重の低減とがともに実現される。以上によれば、コントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０は、コントロールピストンロッド支持部４３ａおよびノズルニードル支持部５２ａに押し付けられることなく、ノズルホルダ４０およびノズルボディ５０に対して一体で円滑に往復移動し得るのである。したがって、機関制御装置１７からの信号応じた弁部２５の良好な開閉を実現する燃料噴射装置１００の提供が実現されるのである。
【００５５】
加えて第一実施形態では、第一連結部８１は、第二連結部８６と同様に燃料からの圧力で側壁面６７ａに押し付けられて、第一凹部６７と確実に連結される。このように第一凹部６７と第一連結部８１との間の連結にも燃料の圧力を用いることで、カップリングジョイント８０からコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０に作用する往復移動方向と直交する方向への荷重は低減し得る。したがって、コントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０は、ノズルホルダ４０およびノズルボディ５０に対して一体で円滑に往復移動し得るのである。
【００５６】
また第一実施形態では、環状の突起部８２は、第一凹部６７の側壁面６７ａと第一連結部８１の密着面８３との間への燃料の侵入を防止するシール作用を発揮し得る。故に、第二連結部は、燃料からの圧力によって側壁面６７ａ側に確実に押し付けられて、第一凹部６７に連結される。したがって、カップリングジョイント８０は、コントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０に作用する往復移動方向と直交する方向への荷重を増加させることなく、これらをさらに強固に接続し得るのである。
【００５７】
さらに第一実施形態では、カップリングジョイント８０は、第一凹部６７および第二凹部７７によって形成される空間に収容されている。このようにカップリングジョイント８０を収容することによれば、往復移動の際にカップリングジョイント８０と燃料との間に生じる抵抗を低減することができる。故に、カップリングジョイント８０によって接続されたコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０は、さらに円滑に往復移動することができるのである。
【００５８】
また加えて第一実施形態では、ノズルニードル７０に燃料の通路となる燃料通路部７８を設けることによれば、第一凹部６７および第二凹部７７によって形成される空間には、圧力が高められた燃料が確実に供給される。この燃料通路部７８によって、カップリングジョイント８０は高圧の燃料によって内部の中空部８８を満たすことができる。故に、第一連結部８１および第二連結部８６は、燃料からの圧力によって側壁面６７ａおよび球状の内壁面７７ｂにそれぞれ押し付けられて、確実に連結されることとなる。さらに、燃料通路部７８に燃料の流入出を抑制する抑制孔部７８ａを形成することによれば、弁部２５から断続的に燃料が噴射されることに起因する燃料噴射装置１００内の燃料圧力の変動にかかわらず、中空部８８に満たされた燃料の圧力を安定化することができるのである。したがって、第一凹部６７および第二凹部７７に収容されるカップリングジョイント８０であっても、確実にコントロールピストンロッド６０とノズルニードル７０との強固な接続を実現することができるのである。
【００５９】
さらに加えて第一実施形態では、第一連結部８１を第一凹部６７に圧入しているので、密着面８３は側壁面６７ａに確実に密着し得る。同様に、第二連結部８６を第二凹部７７に圧入しているので、球状密着面８７は球状の内壁面７７ｂに確実に密着し得る。以上のように、燃料中で各密着面８３，８７と各壁面６７ａ，７７ｂとの間への燃料の侵入を防止できることによれば、第一連結部８１および第二連結部８６は、燃料からの圧力によって各壁面６７ａ，７７ｂ側に確実に押し付けられて、第一凹部６７および第二凹部７７と連結される。したがって、カップリングジョイント８０は、コントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０をさらに確実に接続し得るのである。
【００６０】
またさらに第一実施形態では、カップリングジョイント８０は、弾性変形の許容幅が大きく高強度なゴムメタルよりなるので、強度を維持したまま、ばね定数の低い第二連結部８６を形成し得る。以上によれば、コントロールピストンロッド６０とノズルニードル７０との偏心を許容するための第二連結部８６の撓みに起因するコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０に作用する僅かな荷重が、さらに低減されることとなる。したがって、ゴムメタルよりなるカップリングジョイント８０によって接続されたコントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０は、ノズルホルダ４０およびノズルボディ５０に対してさらに円滑に往復移動し得るのである。
【００６１】
そして、以上説明したように第一実施形態の、燃料の圧力を連結に用いるカップリングジョイント８０は、コントロールピストンロッド６０およびノズルニードル７０を、往復移動方向と直交する方向への荷重の低減を図りつつ、確実に接続することができる。したがって、第一実施形態は、高圧の燃焼室内に直接的に燃料を噴射するため、非常に高圧な燃料の供給を受ける、ディーゼル機関の燃焼室に向けて挿入配置される燃料噴射装置１００に特に好適なのである。
【００６２】
尚、第一実施形態では、機関制御装置１７が請求項に記載の「制御装置」に、コントロールピストンロッド６０が請求項に記載の「第一移動体」に、第一凹部６７が請求項に記載の「第一接続部」に、ノズルニードル７０が請求項に記載の「第二移動体」に、第二凹部７７が請求項に記載の「第一接続部」および「特定接続部」に、ノズルホルダ４０が請求項に記載の「第一支持体」に、ノズルボディが請求項に記載の「第二支持体」に、カップリングジョイント８０が請求項に記載の「中間部材」に、第二連結部８６が請求項に記載の「特定連結部」に、内壁面７７ｂが請求項に記載の「球状表面」に、それぞれ相当する。
【００６３】
（第二実施形態）
図４に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。以下に第二実施形態におけるコントロールピストンロッド２６０、ノズルニードル２７０、およびカップリングジョイント２８０の構成について説明する。
【００６４】
コントロールピストンロッド２６０の第一凹部２６７には、当該コントロールピストンロッド２６０の軸上の一点を中心とする球状の内壁面２６７ｂが形成されている。また、この第一凹部２６７の開口部２６７ａの内径は、第二凹部７７の開口部７７ａの内径と同一に形成されている。
【００６５】
カップリングジョイント２８０は、球状の第一連結部２８１と第二連結部８６とを、円柱状の中間部２８５で結合した形状を呈している。加えて、中空部２８８は、カップリングジョイント２８０を貫通するよう形成されている。また、第一連結部２８１には、第一凹部２６７の球状の内壁面２６７ｂに密着する球状密着面２８３が形成されている。第一連結部２８１は、球状密着面２８３側に撓み自在であって、中空部２８８内の燃料からの圧力によって球状の内壁面２６７ｂに押し付けられて、第一凹部２６７に連結される。
【００６６】
以上説明した第二実施形態によれば、コントロールピストンロッド２６０の軸方向と、ノズルニードル７０の軸方向との間に生じる相対的な傾きは、第一凹部２６７の球状の内壁面２６７ｂに沿って第一連結部２８１の球状密着面２８３の密着位置をずらすことにより、さらに許容される。加えて、コントロールピストンロッド２６０の軸方向とノズルニードル２７０の軸方向との間に生じる偏心は、第一連結部２８１を球状密着面２８３側に撓ませることによってさらに許容される。以上によれば、第二凹部７７と第二連結部８６との連結に加えてと、第一凹部２６７と第一連結部２８１との連結でも、コントロールピストンロッド２６０およびノズルニードル２７０の相対的な傾きおよび偏心を許容することができる。故に、相対的な傾きおよび偏心の大きい場合であっても、カップリングジョイント２８０はコントロールピストンロッド２６０とノズルニードル２７０とを確実に接続し得るのである。
【００６７】
尚、第二実施形態では、第一凹部２６７および第二凹部７７の双方が請求項に記載の「特定接続部」に、第一連結部および第二連結部の双方が請求項に記載の「特定連結部」に、内壁面２６７ｂが請求項に記載の「球状表面」に、それぞれ相当する。
【００６８】
（第三実施形態）
図５に示すように、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コントロールピストンロッド３６０、ノズルニードル３７０、およびカップリングジョイント３８０の構成について説明する。
【００６９】
コントロールピストンロッド３６０は、ノズルニードル側端部３６３のノズルニードル３７０と向かい合う面に、軸方向先端側を高さ方向として凸状に設けられる第一凸部３６７を有している。第一凸部３６７は、コントロールピストンロッド３６０の中心軸と同心状の円筒部であり、側壁面３６７ａに径方向外側を高さ方向とする複数の環状の突起部３６７ｂを具備している。
【００７０】
ノズルニードル３７０は、コントロールピストンロッド側端部３７４に、第一凸部３６７と相対する球状の第二凸部３７７をさらに有している。第二凸部３７７は、ノズルニードル３７０の軸上の一点を中心とする球状の外壁面３７７ｂを形成している。
【００７１】
カップリングジョイント３８０は、円筒状に形成されて、第一凸部３６７に外嵌される第一連結部３８１、および第二凸部３７７に外嵌される第二連結部３８６を具備している。第一連結部３８１には、第一凸部３６７の側壁面３６７ａに密着してシール作用を発揮し得る密着面３８３と、この密着面３８３から径方向外側に凹となる環状の溝部３８２と、が形成されている。この溝部３８２は、複数形成されており、第一凸部３６７の環状の突起部３６７ｂと嵌合している。この撓み自在な第一連結部３８１は、周囲の燃料からの圧力で側壁面３６７ａに押し付けられて当該側壁面３６７ａに密着する密着面８３によって、第一凸部３６７に連結される。また、第二連結部３８６には、第二凸部３７７の球状の外壁面３７７ｂに密着してシール作用を発揮し得る球状密着面３８７が形成されている。この撓み自在な第二連結部３８６は、周囲の燃料からの圧力で球状の外壁面３７７ｂに押し付けられて当該外壁面３７７ｂに密着する球状密着面３８７によって、第二凸部３７７に連結される。
【００７２】
以上説明した第三実施形態によれば、第一凸部３６７および第二凸部３７７に外嵌される各連結部３８１，３８６であっても、周囲の燃料からの圧力を利用した確実な連結が実現し得る。故にカップリングジョイント３８０は、相対的な傾きおよび偏心を許容しつつ、コントロールピストンロッド３６０およびノズルニードル３７０を強固に接続することができるのである。
【００７３】
尚、第三実施形態では、第二凸部３７７が請求項に記載の「特定接続部」に、第二連結部３８６が請求項に記載の「特定連結部」に、それぞれ相当する。
【００７４】
（第四実施形態）
図６に示すように、本発明の第四実施形態は第一実施形態のさらに別の変形例である。以下に第四実施形態におけるコントロールピストンロッド４６０、ノズルニードル４７０、およびカップリングジョイント４８０の構成について説明する。
【００７５】
コントロールピストンロッド４６０に設けられた第一凹部４６７には、コントロールピストンロッド４６０の軸上の一点を中心とする球状の内壁面４６７ｂが形成されている。加えてコントロールピストンロッド４６０のノズルニードル側端部４６３には、第一凹部４６７の内壁面４６７ｂと当該コントロールピストンロッド４６０の側面とを連通し、燃料の通路となる燃料通路部４６８が設けられている。この燃料通路部４６８は、第一実施形態における燃料通路部７８に相当するものであって、第一凹部４６７内の燃料の圧力変動を平滑化する作用を発揮する。
【００７６】
ノズルニードル４７０は、コントロールピストンロッド側端部４７３のコントロールピストンロッド４６０と向かい合う面に、軸方向基端側を高さ方向として凸状に設けられる第二凸部４７７を有している。第二凸部４７７は、ノズルニードル４７０の中心軸と同心状の円筒部であり、側壁面４７７ａには径方向内側を深さ方向とする複数の環状の溝部４７７ｂを具備している。
【００７７】
カップリングジョイント４８０は、円筒状に形成されて、第一凹部４６７に内嵌される第一連結部４８１、および第二凸部４７７に外嵌される第二連結部４８６を具備している。
第一連結部４８１には、第一凹部４６７の球状の内壁面４６７ｂに密着してシール作用を発揮し得る球状密着面４８３が形成されている。また第一連結部４８１内の円筒穴は、コントロールピストンロッド４６０の燃料通路部４６８を通過した燃料によって満たされる中空の中空部４８８となっている。このような構成の第一連結部４８１は、中空部４８８内の燃料からの圧力で球状の内壁面４６７ｂに押し付けられて当該内壁面４６７ｂに密着する球状密着面４８３によって、第一凹部４６７に連結される。
【００７８】
また、第二連結部４８６には、第二凸部４７７の側壁面４７７ａに密着してシール作用を発揮し得る密着面４８７と、この密着面４８７から径方向内側に凸となる環状の突起部４８２と、が形成されている。この突起部４８２は、複数形成されており、第二凸部４７７の環状の溝部４７７ｂと嵌合している。この第二連結部４８６は、周囲の燃料からの圧力で側壁面４７７ａに押し付けられて当該側壁面４７７ａに密着する密着面４８７によって、第二凸部４７７に連結される。
【００７９】
以上説明した第四実施形態によれば、第一凹部４６７に内嵌される第一連結部４８１、および第二凸部４７７に外嵌される第二連結部４８６の組み合わせた場合であっても、燃料からの圧力を利用した確実な連結が実現し得る。故にカップリングジョイント４８０は、相対的な傾きおよび偏心を許容しつつ、コントロールピストンロッド４６０およびノズルニードル４７０を強固に接続することができるのである。
【００８０】
尚、第四実施形態では、第一凹部４６７が請求項に記載の「特定接続部」に、第一連結部４８１が請求項に記載の「特定連結部」に、それぞれ相当する。
【００８１】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記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。
【００８２】
上記実施形態において、種々の形状の第一連結部および第二連結部を有するカップリングジョイントを示した。しかし、第一連結部および第二連結部の組み合わせは、上記実施形態の組み合わせに限定するものではなく、適宜選択されてよい。さらに「特定連結部」は、「特定接続部」の球状表面と密着する球状密着面を形成していれば、その形状を限定されない。
【００８３】
上記第一実施形態において、第一連結部８１に複数の突起部８２を設けて、第一凹部６７に設けられた複数の溝部６７ｂと嵌合させることで、密着面８３と側壁面６７ａとの間のシール性の向上が図られていた。しかし、突起部８２は複数でなくてもよく、また設けられなくてもよい。又は、第一凹部６７に複数の突起部を、第一連結部８１に複数の溝部をそれぞれ設け、突起部と溝部とを嵌合させてもよい。
【００８４】
上記第一実施形態および第二実施形態において、カップリングジョイント８０，２８０の中空部８８，２８８に燃料を供給する燃料通路部７８は、ノズルニードル７０に設けられていた。しかし、燃料通路部はコントロールピストンロッド６０，２６０に設けられていてもよく、又はノズルニードルおよびコントロールピストンロッドの双方に設けられていてもよい。さらに、燃料通路部には、内径を小さく形成することにより、燃料の流入出を抑制する抑制孔部が形成されていた。しかし、抑制孔部は、燃料の流入出を抑制する作用を有してれば、内径を小さくすることで形成されていなくてもよく、燃料通路部７８内に抵抗となる部位を設けることにより形成されていてもよい。さらには、抑制孔部を具備しない燃料通路部７８であってもよい。
【００８５】
上記実施形態において、第一連結部および第二連結部は、第一接続部および第二接続部にそれぞれ圧入されていた。しかし、各密着面と各壁面との燃料中での密着を実現し得るのであれば、第一連結部および第二連結部は、いずれか一方のみが圧入されていてもよく、又はともに圧入されていなくてもよい。
【００８６】
上記実施形態において、機関制御装置１７からのパルス信号によって作動するソレノイドにより、第一燃料チャンバ内の燃料圧力を制御することで、コントロールピストンロッドを往復移動させていた。しかし、第一燃料チャンバ内の燃料圧力の制御は、ソレノイドに限らず、例えば機関制御装置１７からのパルス信号によって作動するピエゾ素子等を用いて行われてもよい。
【００８７】
上記実施形態において、カップリングジョイント８０は、ゴムメタルによって形成されていたが、カップリングジョイント８０の材料を限定するものではない。カップリングジョイント８０を形成する材料は、第一接続部および第二接続部と密着してシール作用を発揮し得るとともに、撓み自在な材料であれば、適宜選択されてよい。加えて、ノズルホルダ４０、ノズルボディ５０、コントロールピストンロッド６０、およびノズルニードル７０について具体的な材料を例示したが、これらの材料を限定するものではない。
【００８８】
上記実施形態において、一般的な燃料噴射装置において既存の燃料排出経路４５をボール４５ａによって遮断することにより、コンロトールピストンロッド収容孔４３内の圧力を高めて、カップリングジョイント８０の接続作用が効果的に発揮されるよう構成されていた。しかし、ボール４５ａは燃料排出経路４５に設けられなくてもよい。又は燃料排出経路４５が形成されないノズルホルダ４０であってもよい。
【００８９】
上記実施形態において、ＤＭＥを含む燃料を燃焼室に直接的に噴射するディーゼル機関に用いられる燃料噴射装置を例に説明した。しかし、燃料噴射装置は、ディーゼル機関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てもよく、燃焼室に限らず吸気ポートに燃料を噴射してもよい。加えて、燃料噴射装置によって噴射される燃料は、ＤＭＥを含まない軽油、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に用いられる燃料噴射装置であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
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，１４ｄ，１５ａ  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、１５  背圧制御弁、１７  機関制御装置、２１  第一燃料チャンバ、２３  第二燃料チャンバ、２５  弁部、３０  電磁アクチュエータ、３０  電磁アクチュエータ部、３０ａ  電磁弁、３１  ソレノイド、３２  スプリング、３３  ソレノイドバルブ、３３ａ  ボール、３４  ストッパ、３５、５８  嵌合部、３６  シール、３７  ソケット部、４０  ノズルホルダ、４１  燃料供給側ソケット部、４２  燃料供給経路、４２ａ  第一チャンバ側供給経路、４２ｂ第二チャンバ側供給経路、４３  コントロールピストンロッド収容孔、４３ａ  コントロールピストンロッド支持部、４４  燃料排出側ソケット部、４５、４７ｂ  燃料排出経路、４５ａ  ボール、４６  第一チャンバ形成部材、４６ａ  燃料チャンバ壁面、４６ｂ  オリフィス、４６ｃ  ボール着座面、４７  第一チャンバ固定部材、４７ａ  ソレノイドバルブ収容孔、４８  収容孔形成部材、４８ａ  ジョイント収容孔、４８ｂ  連通経路、４９  スプリングリテーナ、４９ａリターンスプリング着座面、５０  ノズルボディ、５１  ノズル部材、５２  ノズルニードル収容孔、５２ａ  ノズルニードル支持部、５３  サック部、５３ａ  ノズルニードル着座面、５３ｂ  噴孔、５４  第二チャンバ側供給経路、５６  ノズル保持部材、５８  嵌合部、６０，２６０，３６０，４６０  コントロールピストンロッド、６１  第一チャンバ側受圧面、６２  摺動面、６３，３６３，４６３  ノズルニードル側端部、６３ａ  リターンスプリング着座面、６７，２６７，４６８  第一凹部（第一接続部）、３６７  第一凸部（第一接続部）、６７ａ，３６７ａ，４７７ａ  側壁面、６７ｂ，３８２，４７７ｂ  溝部、６９  リターンスプリング、７０，２７０，３７０，４７０  ノズルニードル、７１  ニードル先端部、７１ａ  シート部、７２  摺動面、７３  第二チャンバ受圧部、７４，３７４，４７３  コントロールピストンロッド側端部、７７ａ、２６７ａ  開口部、７７  第二凹部（第二接続部）、３７７，４７７  第二凸部（第二接続部）、７７ｂ、２６７ｂ，４６７ｂ  内壁面、３７７ｂ，４７７ａ  外壁面、７８，４６８  燃料通路部、  ７８ａ  抑制孔部、８０，２８０，３８０，４８０  カップリングジョイント、８１，２８１，３８１、４８１  第一連結部、８２，３６７ｂ，４８２  突起部、８３，３８３、４８７  密着面、２８５  中間部、８６，３８６，４８６  第二連結部、８７，２８３，３８７，４８３  球状密着面、８８，２８８，４８８  中空部、１００  燃料噴射装置
【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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