(57)【特許請求の範囲】
【請求項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）内に流入口（５２ａ）から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、
前記弁本体（４０）は、径方向において前記圧力制御室（５３）を区画する筒状内壁部（５６ａ）を有し、
前記筒状内壁部（５６ａ）には、前記圧力制御室（５３）において前記制御部材（７０）を挟んで前記流入通路（５２）側である流入空間（５３ａ）と、当該圧力制御室（５３）において前記制御部材（７０）を挟んで前記弁部材（６０）側である背圧空間（５３ｂ）とを連通する複数の連通溝（５７ａ）が設けられ、前記複数の連通溝（５７ａ）は、周方向に等間隔を開けて配置され、
前記圧力制御室（５３）のうち前記径方向の中央部よりも外側箇所に開口する前記流入口（５２ａ）に対して、前記制御部材（７０）の外周壁部（７４）が前記径方向の外側に位置することを特徴とする燃料噴射装置（１００）。
【請求項２】
前記筒状内壁部（５６ａ）には、前記制御部材（７０）の変位軸まわりの外周壁部（７４）に摺接する摺接壁面（５７ｂ）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置（１００）。
【請求項３】
前記筒状内壁部（４５６ａ）には、前記制御部材（７０）の変位軸まわりの外周壁部（７４）との間に、前記流入空間（５３ａ）と前記背圧空間（５３ｂ）とを連通する連通隙間（４７５）を形成する連通壁面（４５７ｃ）が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置（４００）。
【請求項４】
前記径方向における断面において、前記連通溝（２５７ａ）の底面（２５７ｄ）の形状が円弧状であ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（２００）。
【請求項５】
前記弁本体（３４０）は、前記制御部材（３７０）の前記背圧空間（５３ｂ）側の端面（３７７）と対向し、前記流入通路（５２）から離間する方向への変位によって前記端面（３７７）と接触することにより、当該制御部材（３７０）の変位を規制する規制部（３５８ａ）を有し、
前記規制部（３５８ａ）には、前記連通溝（３５７ａ）と連続することにより、当該連通溝（３５７ａ）と協働で前記流入空間（５３ａ）と前記背圧空間（５３ｂ）とを連通する補助連通溝（３５７ｇ）が設けられ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（３００）。
【請求項６】
前記規制部（３５８ａ）は、前記筒状内壁部（３５６ａ）の前記径方向の内側へ段つき状に形成されることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射装置（３００）。
【請求項７】
前記補助連通溝（３５７ｇ）は、前記流入空間（５３ａ）から前記背圧空間（５３ｂ）に向かう燃料の流れ方向において、下流側に向かうほど流路面積が拡大するよう形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の燃料噴射装置（３００）。
【請求項８】
前記規制部（３５８ａ）には、前記複数の連通溝（３５７ａ）にそれぞれ連続する前記複数の補助連通溝（３５７ｇ）が前記周方向に間隔を開けて配置され、
前記複数の連通溝（３５７ａ）および前記複数の補助連通溝（３５７ｇ）は、前記周方向に等間隔で配置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（３００）。
【請求項９】
前記径方向における断面において、前記連通溝（３５７ａ）の底面（３５７ｄ）の形状は円弧状であり、
前記径方向における断面において、前記補助連通溝（３５７ｇ）の形状は、前記底面（３５７ｄ）と同軸であり且つ当該底面（３５７ｄ）と同径である円弧状をなすことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（３００）。
【請求項１０】
前記補助連通溝（３５７ｇ）の円弧状の中心は、前記径方向において前記規制部（３５８ａ）よりも内周側に位置することを特徴とする請求項９に記載の燃料噴射装置（３００）。
【請求項１１】
前記複数の連通溝（６５７ａ）は、前記筒状内壁部（６５６ａ）にローレット目を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（６００）。
【請求項１２】
前記連通溝（５７ａ）は、前記軸方向に沿って延びることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（１００）。
【請求項１３】
前記連通溝（５５７ａ）は、前記筒状内壁部（５５６ａ）の中心軸まわりに螺旋状に延びることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（５００）。
【請求項１４】
前記弁本体（４０）には、前記先端部に設けられる前記噴孔（４４）に高圧燃料を供給する供給通路（４３ａ）が形成され、
前記弁本体（４０）は、前記供給通路（４３ａ）内に収容され、内周側で前記筒状内壁部（５６ａ）を形成し、前記供給通路（４３ａ）から前記圧力制御室（５３）を区画する筒状部材（５６）を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（１００）。
【請求項１５】
前記弁本体（８４０）は、前記噴孔（４４）が設けられる前記先端部を形成するノズル部材（８４１ａ，８４１ｂ）を有し、
前記ノズル部材（８４１ａ，８４１ｂ）は、前記筒状内壁部（８５６ａ）によって区画される前記圧力制御室（５３）、および当該圧力制御室（５３）の外周側に位置し前記噴孔（４４）に高圧燃料を供給する供給通路（８４３ａ）を形成することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置（８００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第１６５６４９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１の燃料噴射装置では、圧力制御室内の制御部材が、当該圧力制御室を区切ってしまう。故に、圧力制御室において制御部材を挟んで弁部材側の背圧空間内の圧力回復が制御部材に妨げられないようにするためには、圧力制御室において制御部材を挟んで流入通路側となる流入空間から、背圧空間への燃料流通のための流路が確保されなければならない。そのため、圧力制御室を区画する内壁部と、制御部材において当該内壁部と対向する外壁部との間に、燃料の流通可能な隙間が形成されなければならない。
【０００５】
しかし、燃料流通のための流路の流路面積を確保するために、圧力制御室を区画する内壁部と、制御部材の壁部との間の隙間を拡大すると、弁本体の軸方向に対する制御部材の傾きが生じるおそれがある。傾きを生じた制御部材は、圧力制御室内を円滑に変位し難くなり、圧力制御室に流入通路をすばやく開くことができなくなる。以上により、圧力制御室への燃料の導入が、制御部材によって妨げられるおそれが生じてしまう。
【０００６】
以上によれば、制御部材の傾きの発生が抑制されるよう、圧力制御室を区画する内壁部と制御部材の外壁部との隙間を小さくすると、背圧空間の圧力回復に要する時間が長くなってしまう。また、背圧空間の圧力回復を早めようとして、内壁部と制御部材との隙間を拡大しても、流入空間への高圧燃料の導入が妨げられることで、背圧空間の圧力回復は早まり難い。したがって、閉弁時における弁部材の応答性の向上を充分に果たすことが難しかった。
【０００７】
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。
【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、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）内に流入口（５２ａ）から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、弁本体（４０）は、径方向において圧力制御室（５３）を区画する筒状内壁部（５６ａ）を有し、筒状内壁部（５６ａ）には、圧力制御室（５３）において制御部材（７０）を挟んで流入通路（５２）側である流入空間（５３ａ）と、当該圧力制御室（５３）において制御部材（７０）を挟んで弁部材（６０）側である背圧空間（５３ｂ）とを連通する複数の連通溝（５７ａ）が設けられ、複数の連通溝（５７ａ）は、周方向に等間隔を開けて配置され、圧力制御室（５３）のうち径方向の中央部よりも外側箇所に開口する流入口（５２ａ）に対して、制御部材（７０）の外周壁部（７４）が径方向の外側に位置することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、筒状内壁部に設けられた連通溝によって、圧力制御室において制御部材を挟んで流入通路側の流入空間に導入された燃料は、当該圧力制御室において制御部材を挟んで弁部材側の背圧空間に流通する。このように、流入空間から背圧空間へ燃料を流通させるための流路面積が連通溝によって確保されるので、制御部材によって背圧空間内の圧力回復が妨げられ難くなる。一方、この連通溝による流路面積の確保によって、筒状内壁部と、制御部材において当該筒状内壁部と径方向に対向する壁部との間の隙間は低減され得る。この隙間の低減によれば、弁本体の軸方向に対して制御部材が傾く事態の発生を抑制できる。故に、制御部材は、圧力制御室内を円滑に変位できるようになり、圧力制御室に流入通路をすばやく開くことができる。以上により、圧力制御室への燃料の導入が、制御部材によって妨げられる事態も防がれ得る。以上によれば、制御部材が流入通路を開くと、燃料は、すみやかに圧力制御室の流入空間に導入され、さらに背圧空間に円滑に移動できる。したがって、弁部材の移動が開始されるまでの圧力回復に要する時間を短縮できるので、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できる。
【００１０】
また、この発明によれば、複数の連通溝を、筒状内壁部の周方向に間隔を開けて配置することで、流入空間から背圧空間に燃料を流通させる流路の流路面積を容易に拡大させられる。故に、背圧空間に確実に多くの燃料を流通させ、背圧空間内の圧力回復を迅速に行い得る。以上により、閉弁時における応答性が確実に向上した燃料噴射装置を実現できる。
【００１１】
さらにこの発明によれば、複数の連通溝を筒状内壁部の周方向に等間隔で配置することにより、制御部材周囲の流れは均等になり得る。故に、制御部材の傾きは抑制される。このように複数の連通溝の配置によって背圧空間への燃料の流通量を増加させられることに加え、連通溝の等間隔の配置によって制御部材の姿勢が安定することにより、背圧空間は、ばらつきなく迅速に圧力回復する。以上により、弁部材の移動開始時期が早められ、且つそのばらつきが小さく抑えられる。したがって、閉弁時における弁部材の応答性が安定的に高い燃料噴射装置を実現できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、筒状内壁部（５６ａ）には、制御部材（７０）の変位軸まわりの外周壁部（７４）に摺接する摺接壁面（５７ｂ）が設けられることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、流入空間と背圧空間とを連通するための流路の流路面積が連通溝によって確保されることで、筒状内壁部に制御部材の変位軸まわりの外周壁部に摺接する摺接壁面を形成しても、背圧空間の圧力回復が制御部材により妨げられる事態は防がれ得る。そして、摺接壁面によって制御部材を摺動させることで、当該制御部材の傾きの発生は確実に抑制される。以上によれば、制御部材は、圧力制御室内を確実に変位できるようになり、流入空間への高圧燃料の導入を妨げ難くなる。したがって、確実に早められる背圧空間の圧力回復により、閉弁時における弁部材の応答性の向上は確実なものとなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、筒状内壁部（４５６ａ）には、制御部材（７０）の変位軸まわりの外周壁部（７４）との間に、流入空間（５３ａ）と背圧空間（５３ｂ）とを連通する連通隙間（４７５）を形成する連通壁面（４５７ｃ）が設けられることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、連通溝によって流路面積が確保されることで、連通隙間の流路面積は拡大されなくてもよい。故に、制御部材の傾きを抑制できるよう、連通隙間は小さくされていてもよい。このように流路面積の小さい連通隙間であっても、当該連通隙間の形成により、流入空間と背圧空間とを連通する流路の流路面積は拡大する。以上によって実現される背圧空間の迅速な圧力回復により、閉弁時における弁部材の応答性は向上する。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、径方向における断面において、連通溝（２５７ａ）の底面
（２５７ｄ）の形状が円弧状であることを特徴とする。
【００１７】
この発明のように、高圧燃料が流通する連通溝には、当該高圧燃料によって、高い圧力が作用する。この連通溝の底面の形状を円弧状とすることで、筒状内壁部において連通溝の底面に応力が集中し難くなる。以上により、連通溝が設けられることに起因した筒状内壁部の損傷は未然に防がれ得る。したがって、高い耐久性を確保したうえで、閉弁時における弁部材の応答性向上が図られた燃料噴射装置を実現することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、弁本体（３４０）は、制御部材（３７０）の背圧空間（５３ｂ）側の端面（３７７）と対向し、流入通路（５２）から離間する方向への変位によって端面（３７７）と接触することにより、当該制御部材（３７０）の変位を規制する規制部（３５８ａ）を有し、規制部（３５８ａ）には、連通溝（３５７ａ）と連続することにより、当該連通溝（３５７ａ）と協働で流入空間（５３ａ）と背圧空間（５３ｂ）とを連通する補助連通溝（３５７ｇ）が設けられることを特徴とする。
【００２３】
この発明のように、制御部材の背圧空間側の端面と接触することにより当該制御部材の変位を規制する規制部を弁本体に設けることにより、流入通路から離間する方向への制御部材の変位は制限される。このように規制部によって制御部材の変位量が制限されていることにより、弁部材を開弁させる際においては、制御部材は、すみやかに流入通路を閉じ、圧力制御室への高圧燃料の導入を停止させられる。しかし、制御部材の背圧空間側の端面と規制部とが接触していると、これら端面および規制部間において、流入空間から背圧空間への燃料の流通が妨げられるおそれがある。
【００２４】
そこでこの発明では、連通溝と連続することにより、当該連通溝と協働で流入空間と背圧空間とを連通する補助連通溝が規制部に設けられる。これにより、流入空間から背圧空間への燃料の流通が確保されるので、背圧空間内の圧力回復は、端面および規制部間の接触によって妨げられ難くなる。したがって、開弁時における弁部材の応答性と、閉弁時における弁部材の応答性とが共に向上された燃料噴射装置が実現される。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、規制部（３５８ａ）は、筒状内壁部（３５６ａ）に径方向内側へ段つき状に形成されることを特徴とする。この発明のように、制御部材の変位を規制するための規制部は、筒状内壁部に径方向内側へ段つき状に形成するのがよい。段つき状に形成される規制部は、簡素な構成であっても、制御部材の変位を確実に規制することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、補助連通溝（３５７ｇ）は、流入空間（５３ａ）から背圧空間（５３ｂ）に向かう燃料の流れ方向において、下流側に向かうほど流路面積が拡大するよう形成されることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、流入空間から背圧空間に向かう流れ方向において、下流側に向かうほど流路面積が拡大するよう形成されることにより、当該補助連通溝内を流通する燃料の圧力は、下流側に向かうほど低下する。これにより、連通溝および補助連通溝を流通する燃料は、下流側に吸い寄せられ、流入空間から背圧空間にさらに円滑に移動することができる。以上により、弁部材の移動が開始されるまでの圧力回復に要する時間を短縮できるので、閉弁時における弁部材の応答性は、さらに向上する。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、筒状内壁部（３５６ａ）には、複数の連通溝（３５７ａ）が当該筒状内壁部（３５６ａ）の周方向に間隔を開けて配置され、規制部（３５８ａ）には、複数の連通溝（３５７ａ）にそれぞれ連続する複数の補助連通溝（３５７ｇ）が周方向に間隔を開けて配置され、複数の連通溝（３５７ａ）および複数の補助連通溝（３５７ｇ）は、周方向に等間隔で配置されることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、複数の連通溝および複数の補助連通溝を、筒状内壁部の周方向に間隔を開けて配置することにより、流入空間から背圧空間に燃料を流通させる流路の流路面積は容易に拡大され得る。加えて、複数の連通溝および複数の補助連通溝を筒状内壁部の周方向に等間隔で配置することにより、燃料は、制御部材周囲を均等に流れ得る。故に、制御部材の傾きは抑制される。以上のように、燃料の流通量を増加させると共に制御部材の姿勢を安定化させることにより、背圧空間の圧力は、ばらつきなく迅速に回復できる。以上により、弁部材の移動開始時期が早められ、且つそのばらつきが小さく抑えられる。したがって、閉弁時における弁部材の応答性は、安定的に高くなる。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、径方向における断面において、連通溝（３５７ａ）の底面（３５７ｄ）の形状は円弧状であり、径方向における断面において、補助連通溝（３５７ｇ）の形状は、底面（３５７ｄ）と同軸であり且つ当該底面（３５７ｄ）と同径である円弧状をなすことを特徴とする。
【００３１】
この発明では、筒状内壁部５６ａの軸方向と直交する横断面であって、径方向における断面において、連通溝の底面および補助連通溝の形状が、互いに同軸であり且つ同径の円弧状である。故に、これら連通溝および補助連通溝を弁本体に切削によって形成する場合には、連通溝および補助連通溝を形成するための切削工程は、同一の切削工具を用いて、まとめて実施され得る。このように、連通溝および補助連通溝をあわせて形成できる形状とすることにより、コストを抑制しつつ、連通溝および補助連通溝を共に有する弁本体が供給され得る。したがって、開弁時における弁部材の応答性と、閉弁時における弁部材の応答性とが共に向上された燃料噴射装置の提供が、より安価にて実現される。
【００３２】
請求項１０に記載の発明では、補助連通溝（３５７ｇ）の円弧状の中心は、径方向において規制部（３５８ａ）よりも内周側に位置することを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、補助連通溝の円弧状の中心が径方向において規制部よりも内周側に位置することにより、流入空間から背圧空間に向かう流れ方向において、下流側に向かうほど補助連通溝の流路面積は、拡大する。これにより、流入空間から背圧空間に燃料がさらに円滑に移動することができるようになるので、閉弁時における弁部材の応答性は、さらに向上する。
【００３４】
請求項１１に記載の発明では、複数の連通溝（６５７ａ）は、筒状内壁部（６５６ａ）にローレット目を形成することを特徴とする。
【００３５】
この発明のように、複数の微小な連通溝とすることで、ローレット目が形成されてもよい。このようなローレット目であっても、流入空間から背圧空間に燃料を流すことができる。尚、ローレット目としては、例えば、ＪＩＳＢ ０９５１に規定されているような、複数の溝が軸方向に沿って延伸する平目、又は各溝同士が交差し縞状を呈する綾目等が好適である。
【００３６】
請求項１２に記載の発明では、連通溝（５７ａ）は、軸方向に沿って延びることを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、弁本体の軸方向に沿って延びる連通溝の形状により、当該連通溝を流通する高圧燃料に生じる抵抗は低減される。故に、流入空間から背圧空間への燃料流通はさらに円滑になる。以上により、背圧空間の圧力回復をさらにすみやかに生じされられるので、閉弁時における弁部材の応答性向上はさらに確実なものとなる。
【００３８】
また、連通溝の形状は、軸方向に沿って延びる形状に限定されるものではなく、請求項１３に記載の発明のように、筒状内壁部（５５６ａ）の中心軸まわりに螺旋状に延びる形状の連通溝（５５７ａ）であってもよい。
【００３９】
請求項１４に記載の発明では、弁本体（４０）には、先端部に設けられる噴孔（４４）に高圧燃料を供給する供給通路（４３ａ）が形成され、弁本体（４０）は、供給通路（４３ａ）内に収容され、内周側で筒状内壁部（５６ａ）を形成し、供給通路（４３ａ）から圧力制御室（５３）を区画する筒状部材（５６）を有することを特徴とする。
【００４０】
また、請求項１５に記載の発明では、弁本体（８４０）は、噴孔（４４）が設けられる先端部を形成するノズル部材（８４１ａ，８４１ｂ）を有し、ノズル部材（８４１ａ，８４１ｂ）は、筒状内壁部（８５６ａ）によって区画される圧力制御室（５３）、および当該圧力制御室（５３）の外周側に位置し噴孔（４４）に高圧燃料を供給する供給通路（８４３ａ）を形成することを特徴とする。
【００４１】
圧力制御室は、請求項１４のように供給通路内に収容された筒状部材によって、噴孔に高圧燃料を供給するための供給通路から区画されていてもよく、請求項１５のように供給通路から分けられるかたちで、ノズル部材によって区画されていてもよい。
【００４２】
以上のように、燃料噴射装置の形態によって、圧力制御室を区画する部材が異なり得る。しかし、圧力制御室を区画する部材にかかわらず、当該圧力制御室を区画している筒状内壁部に連通溝を形成し、背圧空間に燃料を流入させることで、当該背圧空間の圧力回復は早められる。したがって、燃料噴射装置の形態にかかわらず、連通溝を形成することで、閉弁時における弁部材の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【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】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。
【図４】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５】本発明の特徴部分である連通溝の形状を示す図であって、図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４の変形例を示す図である。
【図７】図５の変形例を示す図であって、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態による燃料噴射装置の特徴部分の拡大図であって、シリンダ内にフローティングプレートが収容された状態における図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態の特徴部分である連通溝及び補助連通溝の形状を示す図であって、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図７の変形例を示す図である。
【図１１】図７の別の変形例を示す図である。
【図１２】第六実施形態の連通溝を説明するための図であって、図６のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１２の変形例を示す図である。
【図１４】図３のさらに別の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
次に、燃料噴射装置１００の構成について、図２又は図３に基づいて説明する。
【００５３】
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、スプリング７６、およびフローティングプレート７０を備えている。
【００５４】
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。
【００５５】
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、燃焼室２２に挿入される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が制御ボディ４０の先端部に形成されている。
【００５６】
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。
【００５７】
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。そしてこのノズルニードル収容部４３は、シリンダ５６とともに噴孔４４に高圧燃料を供給する供給通路４３ａを形成している。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とは反対側である当該ノズルボディ４１の先端部に設けられ、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。
【００５８】
シリンダ５６は、金属材料よりなり、圧力制御室５３の径方向を区画している。また、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収容および配置されており、供給通路４３ａから圧力制御室５３を区画している。
【００５９】
このシリンダ５６は、筒状の内壁部５６ａを有している。この内壁部５６ａには、制御壁部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が設けられている。制御壁部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、制御壁部５７の内径に対して縮径されている。
【００６０】
プレートストッパ部５８ａは、内壁部５６ａの径方向内側へ段つき状に形成されており、シリンダ摺動部５９と制御壁部５７との内径の差によって形成される段差部である。プレートストッパ部５８ａは、フローティングプレート７０とシリンダ５６の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、流入通路５２から離間する方向への変位によってフローティングプレート７０と接触することにより、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。ニードルストッパ部５８ｂは、シリンダ５６の軸方向において、シリンダ摺動部５９に対して制御壁部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、シリンダ５６の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の移動を規制する。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。ノズルニードル６０は、シート部６５、弁受圧部６１、スプリング収容部６２、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。
【００６５】
弁受圧部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。この弁受圧部６１は、開口壁面９０および制御壁部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。スプリング収容部６２は、弁受圧部６１の径方向中央部にノズルニードル６０と同軸に形成される円筒穴である。このスプリング収容部６２は、スプリング７６の一部を収容している。
【００６６】
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、制御壁部５７よりも弁受圧部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、ニードル摺動部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。
【００６７】
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、弁受圧部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。
【００６８】
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、外周壁部７４、および制限孔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の軸方向に沿っている。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部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。
【００６９】
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。
【００７０】
これら押圧面７３および押圧受圧面７７の間を連続させているフローティングプレート７０の変位軸まわりの外周壁部７４は、シリンダ５６の径方向において制御壁部５７と対向している。尚、圧力制御室５３において、フローティングプレート７０を挟んで流入通路５２側となる空間を、流入空間５３ａとする。また、圧力制御室５３において、フローティングプレート７０を挟んでノズルニードル６０側となる空間を、背圧空間５３ｂとする。
【００７１】
制限孔７１は、フローティングプレート７０において押圧受圧面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とを連通する。
【００７２】
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制限している。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、弁受圧部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。一方、変位軸方向において、押圧受圧面７７は、スプリング７６によって付勢されている。
【００７３】
スプリング７６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。スプリング７６の軸方向の一端は、フローティングプレート７０の押圧受圧面７７に着座している。またスプリング７６の軸方向の他端は、ノズルニードル６０のスプリング収容部６２に収容されている。スプリング７６は、フローティングプレート７０およびノズルニードル６０間に、これらと同軸且つ軸方向に縮められた状態で配置されている。
【００７４】
以上の構成によって、スプリング７６はフローティングプレート７０をノズルニードル６０に対して開口壁面９０側に付勢している。スプリング７６の付勢によれば、フローティングプレート７０は、流入空間５３ａ内と背圧空間５３ｂ内との圧力差が小さい場合であっても、開口壁面９０側に付勢されて、当該開口壁面９０に押圧面７３を当接させることができる。
【００７５】
（特徴部分）
次に、燃料噴射装置１００の特徴部分について、図４および図５に基づいて詳細に説明する。
【００７６】
シリンダ５６の内壁部５６ａには、連通溝５７ａおよび摺接壁面５７ｂが設けられている。連通溝５７ａは、シリンダ５６の軸方向において開口壁面９０側の端部からプレートストッパ部５８ａまで、シリンダ５６の軸方向に沿って延びており、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通している。この内壁部５６ａには、複数の連通溝５７ａが周方向に間隔を開けて配置されている。具体的に第一実施形態では、シリンダ５６の周方向において、三つの連通溝５７ａが、互いに等間隔で配置されている。一つの連通溝５７ａは、シリンダ５６の周方向に沿った円弧状であり、約９０度の中心角を有している。
【００７７】
この連通溝５７ａは、シリンダ５６の周方向に沿った底面５７ｄと、シリンダ５６の径方向に沿った側面５７ｅとによって形成されている。シリンダ５６の径方向における断面において、これら底面５７ｄと側面５７ｅとを連続させている角部５７ｆは、円弧状に形成されている。このように、角部５７ｆを円弧状に形成することで、連通溝５７ａを流通する高圧燃料によって内壁部５６ａに作用する応力が、当該角部５７ｆに集中しないようにされている。
【００７８】
摺接壁面５７ｂは、シリンダ５６の周方向において、隣接する連通溝５７ａの間に位置している。この摺接壁面５７ｂは、フローティングプレート７０の変位軸まわりの外周壁部７４に摺接する。連通溝５７ａが周方向において等間隔で設けられていることから、摺接壁面５７ｂも、シリンダ５６の周方向に等間隔で三つ設けられている。以上により、摺接壁面５７ｂは、周方向において互いに約１２０度離れた位置で外周壁部７４に接触し、フローティングプレート７０を径方向内側に向けて支持する。
【００７９】
尚、摺接壁面５７ｂと外周壁部７４との間でも、ごく僅かな漏れ程度の燃料の流通がある。しかし、設計上、摺接壁面５７ｂと外周壁部７４との間を通過して背圧空間５３ｂに到達する燃料分を含まず、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの必要な燃料流量を得るための流路面積の総和が規定される。即ち、三つの連通溝５７ａおよび径方向溝７７ａと制限孔７１とを流通させることで、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの必要な燃料流量が確保されるよう、これら連通溝５７ａ、径方向溝７７ａ、および制限孔７１の流路面積は規定される。加えて、これら三つの連通溝５７ａと制限孔７１の流路面積の総和は、流入口５２ａの開口面積よりも大きくされている。
【００８０】
加えて、フローティングプレート７０のプレート係止部７８には、複数の径方向溝７７ａが形成されている。各径方向溝７７ａは、フローティングプレート７０の周方向において、互いに間隔を開けて位置している。径方向溝７７ａは、フローティングプレート７０の径方向に沿って延伸している。径方向溝７７ａは、プレート係止部７８およびプレートストッパ部５８ａ間に、燃料の流通が可能な流路を形成する。
【００８１】
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を開閉させ燃料を噴射する動作について、図２〜図５に基づいて以下説明する。
【００８２】
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、流入通路５２を閉じる方向へのスプリング７６の付勢力によって、フローティングプレート７０は、押圧面７３を開口壁面９０に当接させている。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を経由した圧力制御室５３内の燃料の排出が開始される。これにより生じる流出口５４ａ近傍の減圧によって、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、押圧面７３で開口壁面９０を押圧することによって、流入口５２ａを閉じる。
【００８３】
圧力制御室５３の背圧空間５３ｂ内の燃料は、制限孔７１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内の燃料圧力は下降する。圧力制御室５３内の圧力が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（以下、ノズルニードル６０が移動を開始する圧力を『所定の圧力』という）。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。
【００８４】
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、流入通路５２から導入される高圧燃料の圧力によってノズルニードル６０側へと押される。このノズルニードル６０側に向かって作用する流入通路５２内の高圧燃料による力が、開口壁面９０側に向かって作用するスプリング７６の付勢力を上回ると、フローティングプレート７０は変位を開始する。開口壁面９０からのフローティングプレート７０の離間により、流入通路５２と圧力制御室５３とが連通する。これにより、流入空間５３ａへの高圧燃料の導入が開始される。尚、フローティングプレート７０のノズルニードル６０側への変位は、プレート係止部７８のプレートストッパ部５８ａへの当接によって規制される。
【００８５】
そして、流入通路５２から流入空間５３ａに導入された燃料は、シリンダ５６の内壁部５６ａに設けられた三つの連通溝５７ａおよび径方向溝７７ａと、制限孔７１とを通じて、背圧空間５３ｂに流通する。この背圧空間５３ｂ内の圧力が回復することによって、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に着座させて、噴孔４４を閉じる。
【００８６】
弁部５０が閉弁状態となった後も、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの燃料の流通は継続される。故に、圧力制御室５３において、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂと圧力差は漸減する。すると、フローティングプレート７０をノズルニードル６０側に押していた力よりもスプリング７６の付勢力が強くなるので、当該フローティングプレート７０は、プレートストッパ部５８ａからプレート係止部７８を離間させ、開口壁面９０側へ向けて再び変位を開始する。そして、フローティングプレート７０は、スプリング７６の付勢力によって開口壁面９０に押圧面７３を当接させた状態に戻る。
【００８７】
ここまで説明した第一実施形態では、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへ燃料を流通させるための流路の流路面積が連通溝５７ａによって確保される。故に、フローティングプレート７０によって背圧空間５３ｂ内の圧力回復が妨げられ難くなる。
【００８８】
一方、この連通溝５７ａによる流路面積の確保によって、内壁部５６ａと、フローティングプレート７０の外周壁部７４との間の隙間は低減できる。この隙間の低減によれば、シリンダ５６の軸方向に対してフローティングプレート７０の変位軸が傾く事態の発生を抑制できる。故に、フローティングプレート７０は、圧力制御室５３内を円滑に変位できる。これにより、フローティングプレート７０は、圧力制御室５３に流入通路５２をすばやく開くことができる。以上により、圧力制御室５３への燃料の導入が、フローティングプレート７０によって妨げられる事態も防がれ得る。
【００８９】
以上によれば、フローティングプレート７０が流入通路５２を開くと、燃料は、すみやかに流入空間５３ａに導入され、さらに背圧空間５３ｂに円滑に移動できる。故に、ノズルニードル６０の移動が開始されるまでの圧力回復に要する時間を短縮できる。したがって、燃料噴射装置１００は、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性が向上する。
【００９０】
加えて第一実施形態では、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通するための流路の流路面積は連通溝５７ａによって確保される。故に、シリンダ５６の内壁部５６ａに、フローティングプレート７０の外周壁部７４に摺接する摺接壁面５７ｂを形成しても、背圧空間５３ｂの圧力回復がフローティングプレート７０により妨げられる事態は、未然に防がれ得る。そして、摺接壁面５７ｂによってフローティングプレート７０を摺動させることで、当該フローティングプレート７０の傾きの発生は確実に抑制される。以上によれば、フローティングプレート７０は、圧力制御室５３内を確実に変位できるようになり、流入空間５３ａへの高圧燃料の導入を妨げ難くなる。したがって、確実に早められる背圧空間５３ｂの圧力回復により、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性の向上は確実なものとなる。
【００９１】
また第一実施形態では、高圧燃料が流通する連通溝５７ａには、当該高圧燃料によって、高い圧力が作用する。連通溝５７ａの径方向における断面において、当該連通溝５７ａの底面５７ｄと側面５７ｅとの間の角部５７ｆを円弧状とすることで、この角部５７ｆに応力が集中し難くなる。加えて、連通溝５７ａを周方向に円弧状に延伸させた形状とすることで、上述した流路面積を確保しつつ、当該連通溝５７ａは浅く形成され得る。故に、シリンダ５６の径方向における壁厚を確保することが容易となり、ひいてはシリンダ５６の強度低下が抑制される。以上により、連通溝５７ａが設けられることに起因したシリンダ５６の損傷は未然に防がれ得る。したがって、高い耐久性を確保したうえで、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性向上が図られた燃料噴射装置１００を実現することができる。
【００９２】
さらに第一実施形態では、三つの連通溝５７ａを設けることで、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂに燃料を流通させる流路の流路面積を容易に拡大させられる。故に、背圧空間５３ｂに確実に多くの燃料を流通させ、当該背圧空間５３ｂ内の圧力回復を迅速に行い得る。加えて、これら三つの連通溝５７ａがシリンダ５６の周方向に等間隔で配置されているので、背圧空間５３ｂには、三つの箇所から燃料が流入する。故に、フローティングプレート７０周囲の燃料流れが均等となり得る。
【００９３】
このように、三つの連通溝５７ａの配置によって背圧空間５３ｂへの燃料の流通量を増加させられることに加え、連通溝５７ａの等間隔の配置による均等な燃料流れの実現によって、フローティングプレート７０の傾きは抑制される。以上により、背圧空間５３ｂは、迅速にばらつきなく圧力回復できる。故に、ノズルニードル６０の移動開始時期が早められ、且つその変動は小さく抑えられる。したがって、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性が安定的に高い燃料噴射装置１００を実現できる。
【００９４】
また加えて第一実施形態では、シリンダ５６の軸方向に沿って延びる連通溝５７ａの形状により、当該連通溝５７ａを流通する高圧燃料に生じる抵抗は低減される。故に、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの燃料流通はさらに円滑になる。以上により、背圧空間の圧力回復をさらにすみやかに生じされられるので、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性向上はさらに確実なものとなる。
【００９５】
さらに加えて第一実施形態では、制御ボディ４０のシリンダ５６に段つき状のプレートストッパ部５８ａを設けることにより、簡素な構成でありながら、流入通路５２から離間する方向へのフローティングプレート７０の変位は確実に制限される。これにより、ノズルニードル６０を開弁させる際においては、フローティングプレート７０は、すみやかに流入通路５２を閉じ、圧力制御室５３への高圧燃料の導入を停止させられる。しかし、プレート係止部７８およびプレートストッパ部５８ａ間において、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの燃料の流通が妨げられるおそれがある。そこで、プレート係止部７８に径方向溝７７ａを設けることにより、プレート係止部７８及びプレートストッパ部５８ａが互いに接触している場合でも、燃料の流通は可能になる。故に、背圧空間５３ｂの圧力回復を早める連通溝５７ａの機能は、プレート係止部７８及びプレートストッパ部５８ａの接触によって妨げられることなく、確実に発揮され得る。したがって、開弁時におけるノズルニードル６０の応答性と、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性とが共に向上された燃料噴射装置１００が実現される。
【００９６】
尚、第一実施形態において、ディーゼル機関２０が請求項に記載の「内燃機関」に、制御ボディ４０が請求項に記載の「弁本体」に、ノズルボディ４１が請求項に記載の「ノズル部材」に、シリンダ５６が請求項に記載の「筒状部材」に、内壁部５６ａが請求項に記載の「筒状内壁部」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。
【００９７】
（第二実施形態）
図６および図７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。第二実施形態の燃料噴射装置２００は、第一実施形態のシリンダ５６（図３参照）に相当する、シリンダ２５６を備えている。加えて、燃料噴射装置２００では、第一実施形態におけるスプリング７６（図３参照）に相当する構成は省略されている。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。
【００９８】
シリンダ２５６の内壁部２５６ａには、連通溝２５７ａおよび摺接壁面２５７ｂが設けられている。これら連通溝２５７ａおよび摺接壁面２５７ｂは、第一実施形態のシリンダ５６に設けられた連通溝５７ａおよび摺接壁面５７ｂ（図４参照）に相当する。
【００９９】
流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する連通溝２５７ａは、シリンダ２５６の軸方向開口壁面９０側の端部からプレートストッパ部２５８ａまで、当該シリンダ２５６の軸方向に沿って延びている。第二実施形態では、四つの連通溝２５７ａが、シリンダ２５６の周方向に等間隔で配置されている。一つの連通溝２５７ａは、径方向における横断面が半円状の溝である。このように軸方向と直交する横断面における連通溝２５７ａの底面２５７ｄの形状を円弧状とすることで、連通溝２５７ａを流通する高圧燃料によって内壁部２５６ａに作用する応力は、当該底面２５７ｄの近傍に集中し難くなる。
【０１００】
フローティングプレート７０の外周壁部７４に摺接する摺接壁面２５７ｂは、シリンダ２５６の周方向において、隣接する連通溝２５７ａの間に位置している。この摺接壁面２５７ｂは、外周壁部７４に接触し、フローティングプレート７０を径方向内側に向けて支持する。尚、この摺接壁面２５７ｂと外周壁部７４との間にも、第一実施形態と同様に、ごく僅かな漏れ程度の燃料の流通がある。
【０１０１】
以上の構成による燃料噴射装置２００が、弁部５０を開閉させ燃料の噴射を行う動作について、図５および図６に基づいて、図２を参照しつつ以下説明する。
【０１０２】
圧力制御弁８０の作動によって流出口５４ａと戻り流路１４ｆ（図１参照）とが連通する前では、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２５８ａ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（図１参照）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に向って吸引され、押圧面７３で開口壁面９０を押圧することによって、流入口５２ａを閉じる。そして、第一実施形態と同様に、圧力制御室５３内の圧力が所定の圧力をさらに下回ると、ノズルニードル６０は弁部５０を開弁させる。
【０１０３】
変位によって開口壁面９０に当接したフローティングプレート７０は、開口壁面９０を押圧することによって、流入口５２ａを閉じる。流入口５２ａからの燃料の流入を遮断された圧力制御室５３内では、制限孔７１を通過した燃料の流出によって、すみやかな圧力の下降が生じる。この圧力制御室５３内の圧力の下降によって、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から離座させて、弁部５０を開弁状態とする。
【０１０４】
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、流入通路５２から導入される高圧燃料の圧力によってノズルニードル６０側へと押され、変位を開始する。開口壁面９０からのフローティングプレート７０の離間により、圧力制御室５３に流入通路５２が開かれる。これにより、流入空間５３ａへの高圧燃料の導入が開始される。
【０１０５】
そして、流入通路５２から流入空間５３ａに導入された燃料は、シリンダ２５６の内壁部２５６ａに設けられた四つの連通溝２５７ａおよび制限孔７１によって、背圧空間５３ｂに流通する。この背圧空間５３ｂ内の圧力が回復することによって、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に着座させて、噴孔４４を閉じる。この第二実施形態では、第一実施形態と異なり、フローティングプレート７０は、圧力制御弁８０によって流出口５４ａと戻り流路１４ｆ（図１参照）とが連通するまで、開口壁面９０から離間し続ける。
【０１０６】
ここまで説明した第二実施形態でも、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへ燃料を流通させるための流路の流路面積が連通溝２５７ａによって確保される。故に、フローティングプレート７０によって背圧空間５３ｂ内の圧力回復が妨げられ難くなる。
【０１０７】
加えて、摺接壁面２５７ｂがフローティングプレート７０の外周壁部７４に摺接することによって、フローティングプレート７０の変位軸はシリンダ２５６の軸方向に対して傾き難くなる。故に、フローティングプレート７０は、圧力制御室５３内を円滑に変位できるので、圧力制御室５３に流入通路５２をすばやく開き得る。以上により、圧力制御室５３への燃料の導入が、フローティングプレート７０によって妨げられる事態も防がれ得る。
【０１０８】
以上によれば、燃料は、すみやかに流入空間５３ａに導入され、さらに背圧空間５３ｂに円滑に移動できるようになる。故に、ノズルニードル６０の移動が開始されるまでの圧力回復に要する時間を短縮できる。したがって、燃料噴射装置２００は、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性が向上する。
【０１０９】
加えて第二実施形態では、高い燃料圧力の作用する連通溝２５７ａの底面２５７ｄの形状を円弧状とすることにより、当該底面２５７ｄの近傍における応力の集中は生じ難くなる。以上により、連通溝２５７ａを有することに起因したシリンダ２５６の損傷は未然に防がれ得る。加えて、応力を分散できることにより、シリンダ２５６の径方向における連通溝２５７ａの深さを大きくできる。これにより、流路面積を確保したうえで、当該連通溝２５７ａの周方向における幅を縮小できる。故に、周方向において隣接する連通溝２５７ａの間に設けられる摺接壁面２５７ｂの幅を、当該周方向において拡大できる。これにより、摺接壁面２５７ｂと接触する外周壁部７４の表面面積が増加するフローティングプレート７０は、さらに確実に傾き難くなる。以上によれば、高い耐久性を確保したうえで、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性向上が図られた燃料噴射装置２００を実現することができる。
【０１１０】
尚、第二実施形態において、シリンダ２５６が請求項に記載の「筒状部材」に、内壁部２５６ａが請求項に記載の「筒状内壁部」に、それぞれ相当する。
【０１１１】
（第三実施形態）
図８および図９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。第三実施形態による燃料噴射装置３００の制御ボディ３４０は、第一実施形態のシリンダ５６（図３参照）に相当する、シリンダ３５６を有している。加えて、燃料噴射装置３００は、第一実施形態のフローティングプレート７０に相当する、フローティングプレート３７０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、図８および図９に基づいて詳細に説明する。
【０１１２】
シリンダ３５６の内壁部３５６ａには、連通溝３５７ａ、摺接壁面３５７ｂ、プレートストッパ部３５８ａ、及び補助連通溝３５７ｇが設けられている。連通溝３５７ａは、第二実施形態における連通溝２５７ａ（図６参照）と同様に、シリンダ３５６の軸方向に沿って延びており、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通している。連通溝３５７ａは、内壁部３５６ａに二つ形成されている。これら連通溝３５７ａは、シリンダ３５６の周方向に１８０度の間隔を開けて配置されている。シリンダ３５６の軸方向と直交する径方向の横断面において、連通溝３５７ａの底面３５７ｄの形状は、円弧状をなしている。摺接壁面３５７ｂは、隣接する連通溝３５７ａの間に位置しており、フローティングプレート３７０の外周壁部３７４に摺接する。
【０１１３】
プレートストッパ部３５８ａは、内壁部３５６ａの径方向内側へ段つき状に形成されており、フローティングプレート３７０の背圧空間５３ｂ側の端面である押圧受圧面３７７と対向している。プレートストッパ部３５８ａは、流入通路５２から離間する方向への変位によってフローティングプレート３７０の押圧受圧面３７７と接触することにより、当該フローティングプレート３７０の変位を規制する。プレートストッパ部３５８ａには、二つの補助連通溝３５７ｇが設けられている。
【０１１４】
二つの補助連通溝３５７ｇは、二つの連通溝３５７ａにそれぞれに連続している。これにより各連通溝３５７ａは、各連通溝３５７ａと協働で流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する。各補助連通溝３５７ｇは、シリンダ３５６の周方向において、１８０度の間隔を開けて配置されている。シリンダ３５６の軸方向と直交する横断面において、補助連通溝３５７ｇの形状は、円弧状をなしている。補助連通溝３５７ｇと連通溝３５７ａの底面３５７ｄとは、互いに同軸であり且つ同径である。補助連通溝３５７ｇの円弧状の中心Ｃは、シリンダ３５６の径方向において、プレートストッパ部３５８ａよりも内周側に位置している。これにより、補助連通溝３５７ｇは、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂに向かう燃料の流れ方向において、下流側に向かうほど流路面積が拡大する。
【０１１５】
以上のように、プレートストッパ部３５８ａに補助連通溝３５７ｇが設けられることにより、フローティングプレート３７０及びプレートストッパ部３５８ａが互いに接触している場合でも、流入空間５３ａ及び背圧空間５３ｂ間の燃料の流通は可能になる。故に、第一実施形態の径方向溝７７ａ（図３参照）に相当する構成は、フローティングプレート３７０の押圧受圧面３７７から省略されている。
【０１１６】
ここまで説明した第三実施形態では、連通溝３５７ａと協働で流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する補助連通溝３５７ｇがプレートストッパ部３５８ａに設けられることにより、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの燃料の流通は、確保される。故に、背圧空間５３ｂ内の圧力回復は、押圧受圧面３７７およびプレートストッパ部３５８ａ間の接触によって妨げられ難くなる。したがって、開弁時におけるノズルニードル６０の応答性と、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性とが共に向上された燃料噴射装置３００が実現される。
【０１１７】
加えて第三実施形態では、下流側に向かうほど流路面積が拡大するよう形成された補助連通溝３５７ｇの形状によって、補助連通溝３５７ｇ内を流通する燃料の圧力は、下流側に向かうほど低下する。これにより、連通溝３５７ａおよび補助連通溝３５７ｇを流通する燃料は、下流側に吸い寄せられ、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂにさらに円滑に移動することができる。以上により、圧力回復に要する時間を短縮できるので、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は、さらに向上する。
【０１１８】
また第三実施形態では、複数の連通溝３５７ａおよび複数の補助連通溝３５７ｇが設けられているので、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂに燃料を流通させる流路の流路面積の拡大は容易になる。加えて、複数の連通溝３５７ａおよび複数の補助連通溝３５７ｇをシリンダ３５６の周方向に等間隔で配置することにより、燃料は、フローティングプレート３７０の周囲を均等に流れ得る。故に、フローティングプレート３７０の傾きは抑制される。以上のように、燃料の流通量を増加させると共にフローティングプレート３７０の姿勢を安定化させることにより、背圧空間５３ｂの圧力は、ばらつきなく迅速に回復できる。以上により、ノズルニードル６０の移動開始時期が早められ、且つそのばらつきは小さく抑えられる。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、安定的に高くなる。
【０１１９】
さらに第三実施形態では、フローティングプレート３７０から、連通のための径方向溝が省略できるので、当該フローティングプレート３７０の製造コストは低減される。加えて、シリンダ３５６の横断面において、連通溝３５７ａの底面３５７ｄ及び補助連通溝３５７ｇが、互いに同軸且つ同径の円弧によって形成されている。故に、連通溝３５７ａおよび補助連通溝３５７ｇをシリンダ３５６形成するための切削工程は、同一の切削工具を用いて、まとめて実施され得る。このように、連通溝３５７ａおよび補助連通溝３５７ｇをあわせて形成できる形状とすることにより、シリンダ３５６の製造コストは低減される。以上により、開弁時における弁部材の応答性と、閉弁時における弁部材の応答性とが共に向上された燃料噴射装置３００の提供が、より安価にて実現される。
【０１２０】
尚、第三実施形態において、制御ボディ３４０が請求項に記載の「弁本体」に、シリンダ３５６が請求項に記載の「筒状部材」に、内壁部３５６ａが請求項に記載の「筒状内壁部」に、フローティングプレート３７０が請求項に記載の「制御部材」に、それぞれ相当する。
【０１２１】
（第四実施形態）
図１０に示す本発明の第四実施形態は、第二実施形態の変形例である。第四実施形態の燃料噴射装置４００は、第二実施形態のシリンダ２５６に相当する、シリンダ４５６を備えている。以下、第四実施形態による燃料噴射装置４００の構成を、図１０に基づいて、図６を参照しつつ詳細に説明する。
【０１２２】
シリンダ４５６の内壁部４５６ａには、連通壁面４５７ｃと、第二実施形態の連通溝２５７ａと実質的に同一である四つの連通溝４５７ａとが設けられている。この連通壁面４５７ｃは、シリンダ４５６の周方向において隣接する連通溝４５７ａの間に配置されており、フローティングプレート７０の外周壁部７４との間に、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する連通隙間４７５を形成している。
【０１２３】
ここまで説明した第三実施形態でも、連通溝４５７ａによって流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する流路の流路面積が確保される。故に、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は向上する。
【０１２４】
加えて、連通溝４５７ａによって流路面積が確保されることにより、連通隙間４７５によって形成される流路面積は拡大されなくてもよい。故に、フローティングプレート７０の傾きを抑制できるよう、この連通隙間４７５の深さを小さくできる。一方で、このように流路面積の小さい連通隙間４７５であっても、当該連通隙間４７５の形成により、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する流路の流路面積は拡大する。これにより、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂに流入する燃料の流量は増加する。以上によって実現される背圧空間５３ｂの迅速な圧力回復によれば、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は、さらに向上する。
【０１２５】
尚、第四実施形態において、シリンダ４５６が請求項に記載の「筒状部材」に、内壁部４５６ａが請求項に記載の「筒状内壁部」に、それぞれ相当する。
【０１２６】
（第五実施形態）
図１１に示す本発明の第五実施形態は、第二実施形態の別の変形例である。第五実施形態の燃料噴射装置５００は、第二実施形態のシリンダ２５６に相当する、シリンダ５５６を備えている。以下、第五実施形態による燃料噴射装置５００の構成を、図１１に基づいて、図６を参照しつつ詳細に説明する。
【０１２７】
シリンダ５５６の内壁部５５６ａには、第二実施形態の連通溝２５７ａおよび摺接壁面２５７ｂに相当する、連通溝５５７ａおよび摺接壁面５５７ｂが設けられている。第五実施形態において、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する連通溝５５７ａは、シリンダ５５６の周方向において等間隔で四つ配置されている。各連通溝５５７ａは、シリンダ５５６の中心軸まわりに螺旋状に延びている。摺接壁面５５７ｂは、螺旋状の連通溝５５７ａの間に設けられ、フローティングプレート７０の外周壁部７４に摺接する。
【０１２８】
以上説明した第五実施形態のように、連通溝５５７ａは、螺旋状であっても、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通できるので、当該背圧空間５３ｂの圧力回復を早めることができる。したがって、シリンダ５５６の内壁部５５６ａに形成される連通溝５５７ａが螺旋状であっても、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は向上し得る。
【０１２９】
尚、第五実施形態において、シリンダ５５６が請求項に記載の「筒状部材」に、内壁部５５６ａが請求項に記載の「筒状内壁部」に、それぞれ相当する。
【０１３０】
（第六、第七実施形態）
図１２および図１３に示す第六および第七実施形態は、それぞれ第二実施形態のさらに別の変形例である。これら第六および第七実施形態による燃料噴射装置６００，７００は、第二実施形態のシリンダ２５６（図６参照）に相当する、シリンダ６５６およびシリンダ７５６を備えている。これら各シリンダ６５６，７５６の内壁部６５６ａ，７５６ａには、流入空間５３ａと背圧空間５３ｂとを連通する連通溝６５７ａ，７５７ａとして、ローレット目が形成されている。このようなローレット目として、例えばＪＩＳＢ ０９５１に規定されているものが好適である。
【０１３１】
具体的には、図１２に示すように、第六実施形態の連通溝６５７ａによるローレット目は、シリンダ６５６の軸方向に沿って延びる微小な溝を、当該シリンダ６５６の周方向に等間隔で配置することで形成されている。このローレット目は、上述したＪＩＳＢ ０９５１に規定されている平目に相当する。流入空間５３ａに導入された燃料は、ローレット目を流通し、フローティングプレート７０を変位軸方向に跨いで、背圧空間５３ｂに到達する。
【０１３２】
また、図１３に示すように、第七実施形態の連通溝７５７ａによるローレット目は、シリンダ７５６の中心軸まわりに螺旋状に延びる微小な溝を、当該シリンダ７５６の周方向に等間隔で配置することで形成されている。各溝の螺旋の旋回方向を異なるものとすることにより、複数の微小な溝は交差して縞状を呈する。このローレット目は、上述したＪＩＳＢ ０９５１に規定されている綾目に相当する。流入空間５３ａに導入された燃料は、このローレット目を流通し、フローティングプレート７０を変位軸方向に跨いで、背圧空間５３ｂに到達する。
【０１３３】
以上説明した第六および第七実施形態のように、連通溝６５７ａ，７５７ａとしてローレット目が形成される形態でもよい。このようなローレット目であっても、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂに燃料を流すことができるので、当該背圧空間５３ｂの圧力回復は早められる。したがって、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は向上し得る。
【０１３４】
（第八実施形態）
図１４に示す本発明の第八実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第八実施形態の燃料噴射装置８００では、第一実施形態で圧力制御室５３の径方向を区画していたシリンダ５６（図３参照）に相当する構成が省略されている。加えて、第一実施形態のノズルボディ４１（図３参照）に相当する構成として、第一ノズルボディ８４１ａおよび第二ノズルボディ８４１ｂを有している。以下、第八実施形態による燃料噴射装置８００の構成を、図１４に基づいて詳細に説明する。
【０１３５】
第一ノズルボディ８４１ａおよび第二ノズルボディ８４１ｂは、制御ボディ８４０の先端側から、この順で配置されている。第一ノズルボディ８４１ａの先端部には、噴孔４４
（図２参照）が設けられている。また、第二ノズルボディ８４１ｂには、圧力制御室５３が設けられている。
【０１３６】
これら第一ノズルボディ８４１ａおよび第二ノズルボディ８４１ｂには、第一実施形態のノズルニードル収容部４３および供給通路４３ａ（図３参照）に相当する、ノズルニードル収容部８４３および供給通路８４３ａが形成されている。
【０１３７】
ノズルニードル収容部８４３は、第一ノズルボディ８４１ａおよび第二ノズルボディ８４１ｂの径方向の中央部に位置し、これら要素８４１ａ，８４１ｂに亘って形成されている。このノズルニードル収容部８４３において、第二ノズルボディ８４１ｂ側の内壁部８５６ａには、制御壁部８５７、シリンダ摺動部８５９、プレートストッパ部８５８ａ、およびニードルストッパ部８５８ｂが設けられている。これら制御壁部８５７、シリンダ摺動部８５９、プレートストッパ部８５８ａ、およびニードルストッパ部８５８ｂは、第一実施形態においてシリンダ５６の内壁部５６ａに設けられていた各要素５７，５９，５８ａ，５８ｂ（図３参照）と実質的に同一である。この第二ノズルボディ８４１ｂの制御壁部８５７、ノズルニードル６０の弁受圧部６１、および開口壁面９０によって、第八実施形態の圧力制御室５３は区画されている。
【０１３８】
供給通路８４３ａは、圧力制御室５３の外周側に位置し、第一ノズルボディ８４１ａおよび第二ノズルボディ８４１ｂに亘って形成されている。この供給通路８４３ａは、制御ボディ８４０の軸方向に沿って延伸しており、軸方向の先端側でノズルニードル収容部８４３と繋がっている。これにより、供給通路８４３ａは、ノズルニードル収容部８４３内に高圧燃料を供給する。
【０１３９】
以上説明した第八実施形態の制御ボディ８４０には、ノズルニードル６０の移動を制御する圧力制御室５３と、噴孔４４（図２参照）に高圧燃料を供給するための供給通路８４３ａとが形成されている。第一実施形態では、ノズルニードル収容部４３内に収容されたシリンダ５６によって、圧力制御室５３は、当該供給通路４３ａから区画されていた（図３参照）。一方、第八実施形態では、圧力制御室５３の外周側に供給通路８４３ａを位置させることで、当該供給通路８４３ａから分けられるかたちで、圧力制御室５３は第二ノズルボディ８４１ｂによって区画されている。
【０１４０】
以上のように、燃料噴射装置の形態によって、圧力制御室５３を区画する部材が異なり得る。しかし、圧力制御室５３を区画する部材にかかわらず、当該圧力制御室５３を区画している内壁部８５６ａに連通溝８５７ａを形成し、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂに燃料を流入させることで、当該背圧空間５３ｂの圧力回復は早められる。したがって、燃料噴射装置の形態にかかわらず、連通溝８５７ａを形成することで、閉弁時におけるノズルニードル６０の応答性は向上し得る。
【０１４１】
尚、第八実施形態において、制御ボディ８４０が請求項に記載の「弁本体」に、第一ノズルボディ８４１ａおよび第二ノズルボディ８４１ｂが請求項に記載の「ノズル部材」に、内壁部８５６ａが請求項に記載の「筒状内壁部」に、それぞれ相当する。
【０１４２】
（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。
【０１４３】
上記実施形態では、シリンダの周方向において等間隔で配置された二つから四つの連通溝が、シリンダの内壁部に設けられたものを主に説明した。しかし、連通溝の数、配置、および形状は、これらの形態に限定されない。例えば、シリンダの内壁部に連通溝が一つだけ設けられた形態の燃料噴射装置であってもよい。
【０１４４】
上記実施形態では、シリンダの内壁部に複数配置された連通溝の間には、摺接壁面又は連通壁面のうちいずれか一方が設けられていた。しかし、シリンダの内壁部には、摺接壁面および連通壁面がともに設けられていてもよい。これらをともに設けることで、フローティングプレートの傾きを抑えつつ、流入空間５３ａから背圧空間５３ｂへの燃料の流通量は確実に確保され得る。
【０１４５】
上記第三実施形態では、補助連通溝３５７ｇは、下流側に向かうほど流路面積が広がるように形成されていた。しかし、補助連通溝の形状は、上記第三実施形態のものに限定されない。例えば、補助連通溝は、径方向に沿って延びる形状であって、流路面積が一定になるように形成されていてもよい。さらに、補助連通溝の数及び配置も、上述した形態に限定されない。
【０１４６】
上記実施形態では、圧力制御室５３は、燃料噴射装置の軸方向において、ソケット部４８ｃが設けられる基端側よりも、噴孔４４が設けられる先端側に近接する位置に形成されていた。しかし、従来から一般に広く普及している燃料噴射装置では、ノズルニードルの移動を制御するための圧力制御室５３に相当する構成は、先端側よりも基端側に近接する位置に形成されている。本発明は、このような従来から普及している形態の燃料噴射装置に適用されてよい。さらに詳しく説明すると、上記第一〜第七実施形態では、制御ボディを構成する複数の部材のうち、主にシリンダによって圧力制御室５３は区画されていた。また第八実施形態では、圧力制御室５３は、主に第二ノズルボディ８４１ｂによって区画されていた。しかし、圧力制御室５３は、制御ボディを構成する部材のうち、シリンダおよびノズルボディ以外のもの、例えば、上記実施形態のホルダ４８に相当する部材によって形成されていてもよい。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【符号の説明】
【０１４９】
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（内燃機関）、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、４０，３４０，８４０  制御ボディ（弁本体）、４１  ノズルボディ（ノズル部材）、８４１ａ  第一ノズルボディ（ノズル部材）、８４１ｂ  第二ノズルボディ（ノズル部材）、４３，８４３  ノズルニードル収容部、４３ａ，８４３ａ  供給通路、４４  噴孔、４５  弁座部、４６  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  流入通路、５２ａ  流入口、５３  圧力制御室、５３ａ  流入空間、５３ｂ  背圧空間、５４  流出通路、５４ａ  流出口、５６，２５６，３５６，４５６，５５６，６５６，７５６  シリンダ（筒状部材）、５６ａ，２５６ａ，３５６ａ，４５６ａ，５５６ａ，６５６ａ，７５６ａ，８５６ａ  内壁部（筒状内壁部）、５７，８５７  制御壁部、５７ａ，２５７ａ，３５７ａ，４５７ａ，５５７ａ，６５７ａ  連通溝、５７ｂ，２５７ｂ，３５７ｂ，５５７ｂ，７５７ｂ  摺接壁面、４５７ｃ  連通壁面、５７ｄ，３５７ｄ  底面、５７ｅ  側面、５７ｆ  角部、３５７ｇ  補助連通溝、５８ａ，３５８ａ，８５８ａ  プレートストッパ部（規制部）、５８ｂ，８５８ｂ  ニードルストッパ部、５９，８５９  シリンダ摺動部、６０  ノズルニードル、６１  弁受圧部、６２  スプリング収容部、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、７０，３７０  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  押圧面、７４，３７４  外周壁部、４７５  連通隙間、７６  スプリング、７７，３７７  押圧受圧面、７７ａ  径方向溝、７８  プレート係止部、８０  圧力制御弁、９０  開口壁面、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００  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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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