(57)【要約】【課題】機関停止後にニードルの摺動部とノズルボディの摺動部との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】燃料噴射弁１０は、挿入孔３１が形成されるノズルボディ３０と、挿入孔３１に挿入されるニードル４０と、ニードル４０を挿入孔内で変位させるアクチュエータ５０とを備える。ニードル４０は、挿入孔３１の内周面との間で燃料が貯留される燃料貯留室４９を形成する貯留室形成部４１と貯留室形成部４１の上方に位置して挿入孔３１の内周面と摺接する摺動部４３とを有する。ノズルボディ３０の挿入孔３１は、ニードル４０の摺動部４３の外周面が摺接するボディ側摺動部３４を有する。アクチュエータ５０によるニードル４０の駆動が停止されている状態において、ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａとボディ側摺動部３４の上端３４ａとが軸方向において同一の位置にある。【選択図】図１
2014125954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入孔が形成されるノズルボディと、同挿入孔に挿入されることにより同挿入孔の内周面との間で燃料が貯留される燃料貯留室を形成する貯留室形成部と同貯留室形成部の上方に位置して前記挿入孔の内周面と摺接する摺動部とを有するニードルと、同ニードルを挿入孔内で軸方向に変位させるアクチュエータとを備え、同アクチュエータによって前記ニードルを前記ノズルボディの挿入孔内で変位させることにより前記燃料貯留室内の燃料を噴射する燃料噴射弁であって、
前記ノズルボディの挿入孔は、前記ニードルの摺動部の外周面が摺接するボディ側摺動部を有し、同ボディ側摺動部の上端は径方向外側に屈曲する角部をなしており、
前記アクチュエータによるニードルの駆動が停止されている状態において、前記ニードルの摺動部の上端と前記ボディ側摺動部の上端とが軸方向において同一の位置にある
ことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記ノズルボディは、前記ボディ側摺動部の上端に接続され、前記ボディ側摺動部に対して前記挿入孔の断面形状が拡径するように面取りが施されたテーパ部を有する
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】
前記ボディ側摺動部の上面及び前記ニードルの摺動部の上面の少なくとも一方には、凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
挿入孔が形成されるノズルボディと、同挿入孔に挿入されることにより同挿入孔の内周面との間で燃料が貯留される燃料貯留室を形成する貯留室形成部と同貯留室形成部の上方に位置して前記挿入孔の内周面と摺接する摺動部とを有するニードルと、同ニードルを挿入孔内で軸方向に変位させるアクチュエータとを備え、同アクチュエータによって前記ニードルを前記ノズルボディの挿入孔内で変位させることにより前記燃料貯留室内の燃料を噴射する燃料噴射弁であって、
前記ノズルボディの挿入孔は、前記ニードルの摺動部の外周面が摺接するボディ側摺動部を有し、
前記ボディ側摺動部の上面及び前記ニードルの摺動部の上面の少なくとも一方には、凹部が形成されている
ことを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されるように、内燃機関の燃料噴射弁は、先端に噴孔が設けられるノズルボディと、ノズルボディ内に配設されるニードルとを備えている。
図９に示すように、特許文献１に記載される燃料噴射弁１００のノズルボディ１０１にはその軸方向に延びる挿入孔１０２が形成されており、その挿入孔１０２にはニードル１１０が挿入されている。また、ノズルボディ１０１はその先端部に噴孔１０５が形成されるとともに、その側壁１０３には、挿入孔１０２内に高圧燃料を導入するための導入通路１０４が形成されている。ニードル１１０は、ノズルボディ１０１の噴孔１０５側に位置して挿入孔１０２の内周面との間に燃料を貯留する貯留室１０７を形成する貯留室形成部１１１と、貯留室形成部１１１の上方に位置してノズルボディ１０１の挿入孔１０２の内周面と摺接する摺動部１１２とを有している。ニードル１１０の摺動部１１２は、ノズルボディ１０１の挿入孔１０２における導入通路１０４との連通部１０６よりも上方に位置している。コモンレールの燃料が、導入通路１０４を通じて挿入孔１０２内に導入されると、燃料が燃料貯留室１０７に充填される。この状態において、アクチュエータによる駆動を通じてニードル１１０がノズルボディ１０１の先端から離間するように変位すると、噴孔１０５が開口して燃料貯留室１０７内の燃料が噴射される。
【０００３】
また、特許文献１に記載される燃料噴射弁１００では、ノズルボディ１０１の挿入孔１０２が、ニードル１１０の摺動部１１２が摺接するボディ側摺動部１０８と、このボディ側摺動部１０８の上方に位置して同ボディ側摺動部１０８に対して拡径するように面取りされたテーパ部１０９とを有している。なお、図９では、便宜上、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間に空間が形成されているが、実際には、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間には、これらニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８とが摺接可能な程度の微小な隙間が形成されている。この燃料噴射弁１００では、ニードル１１０の摺動部１１２の外周面は、ノズルボディ１０１のボディ側摺動部１０８とテーパ部１０９と対面している。この燃料噴射弁１００は、ノズルボディ１０１の挿入孔１０２がテーパ部１０９を有しているため、燃料噴射弁１００を製造する際に、ニードル１１０をノズルボディ１０１の挿入孔１０２に円滑に挿入することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１７７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関の運転中には、燃料貯留室１０７に高圧燃料が供給されることにより、燃料貯留室１０７の圧力が高くなるため、燃料由来のデポジットがニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間の隙間を上方に向かって流れることがある。ここで、特許文献１の燃料噴射弁１００では、アクチュエータによるニードル１１０の駆動が停止された状況において、ニードル１１０の摺動部１１２の上寄りの部位がノズルボディ１０１のテーパ部１０９に対面した状態となる。このとき、ニードル１１０の摺動部１１２とノズルボディ１０１のテーパ部１０９との間の空間１１３は、その下方に位置するニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間の微小な隙間に比べて大きいため、同空間１１３にはデポジットが滞留しやすくなる。そのため、内燃機関が停止し、燃料貯留室１０７内の圧力が低下すると、その空間１１３に滞留するデポジットが摺動部１１２の外周面とテーパ部１０９の内周面の双方により案内されるかたちで再びニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８の間の隙間に入り込み、自重により流れ落ちる。
【０００６】
そして、機関停止後に燃料噴射弁１００の温度が低下すると、この隙間に流れ落ちたデポジットの粘度が上昇する。こうした状況で内燃機関が再始動されると、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間に存在する高粘度のデポジットによってそれらの摺動抵抗が大きくなるため、ニードル１１０が円滑に変位することができず、適切な量の燃料を噴射することができないといった事態が生じうる。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされてものであり、その目的は、機関停止後にニードルの摺動部とノズルボディの摺動部との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができる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】
【０００８】
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。
上記課題を解決するための燃料噴射弁は、挿入孔が形成されるノズルボディと、同挿入孔に挿入されることにより同挿入孔の内周面との間で燃料が貯留される燃料貯留室を形成する貯留室形成部と同貯留室形成部の上方に位置して前記挿入孔の内周面と摺接する摺動部とを有するニードルと、同ニードルを挿入孔内で軸方向に変位させるアクチュエータとを備え、同アクチュエータによって前記ニードルを前記ノズルボディの挿入孔内で変位させることにより前記燃料貯留室内の燃料を噴射するものであり、前記ノズルボディの挿入孔は、前記ニードルの摺動部の外周面が摺接するボディ側摺動部を有し、同ボディ側摺動部の上端は径方向外側に屈曲する角部をなしており、前記アクチュエータによるニードルの駆動が停止されている状態において、前記ニードルの摺動部の上端と前記ボディ側摺動部の上端とが軸方向において同一の位置にあることを要旨とする。
【０００９】
上記構成では、アクチュエータの停止時には、ニードルの摺動部の上端とボディ側摺動部の上端の軸方向における位置が同一になるため、ニードルの摺動部の上寄りの部位とノズルボディとの間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。したがって、機関停止後にニードルの摺動部とボディ側摺動部との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができる。
【００１０】
上記燃料噴射弁では、前記ノズルボディは、前記ボディ側摺動部の上端に接続され、前記ボディ側摺動部に対して前記挿入孔の断面形状が拡径するように面取りが施されたテーパ部を有することが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、燃料噴射弁を製造する際に、ニードルをノズルボディの挿入孔に円滑に挿入することができる。
また、上記燃料噴射弁では、前記ボディ側摺動部の上面及び前記ニードルの摺動部の上面の少なくとも一方には、凹部が形成されていることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、ボディ側摺動部及びニードルの摺動部の上方に流れたデポジットを、これらの少なくとも一方に形成された凹部に滞留させることができる。したがって、デポジットがニードルの摺動部とボディ側摺動部との間の隙間に流れ落ちることを、より適切に抑制することができる。
【００１３】
上記課題を解決するための他の態様の燃料噴射弁では、挿入孔が形成されるノズルボディと、同挿入孔に挿入されることにより同挿入孔の内周面との間で燃料が貯留される燃料貯留室を形成する貯留室形成部と同貯留室形成部の上方に位置して前記挿入孔の内周面と摺接する摺動部とを有するニードルと、同ニードルを挿入孔内で軸方向に変位させるアクチュエータとを備え、同アクチュエータによって前記ニードルを前記ノズルボディの挿入孔内で変位させることにより前記燃料貯留室内の燃料を噴射するものであり、前記ノズルボディの挿入孔は、前記ニードルの摺動部の外周面が摺接するボディ側摺動部を有し、前記ボディ側摺動部の上面及び前記ニードルの摺動部の上面の少なくとも一方には、凹部が形成されていることを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、機関運転中にボディ側摺動部及びニードルの摺動部の上方に流れたデポジットを、これらの少なくとも一方に形成された凹部に滞留させることができる。したがって、機関停止後にニードルの摺動部とボディ側摺動部との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態にかかる燃料噴射弁を示す断面図であり、（ａ）は全体を示し、（ｂ）は（ａ）の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図。
【図２】液状物質の流下実験で用いた実験モデルを示す図であり、（ａ）はモデルＡを示し、（ｂ）はモデルＢを示す。
【図３】シリコンオイルを用いた流下実験における第１調軸溝から第２調軸溝までの到達時間を示すグラフ。
【図４】パラフィンワックスを用いた流下実験における摺動抵抗を示すグラフ。
【図５】デポジットを用いた流下実験における摺動抵抗を示すグラフ。
【図６】デポジットを用いた流下実験における噴射量低下率を示すグラフ。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態の変形例の燃料噴射弁の要部を示す断面図。
【図８】第２実施形態の燃料噴射弁の要部を示す断面図。
【図９】従来の燃料噴射弁におけるニードルとノズルボディを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、燃料噴射弁の第１実施形態を、図１を参照して詳細に説明する。本実施形態の燃料噴射弁１０は、ディーゼル機関の各気筒に対応するようにシリンダヘッドに取付けられ、コモンレールから供給される高圧の燃料を気筒内に噴射するものである。
【００１７】
図１に示すように、燃料噴射弁１０は、筒状のケーシング１１を備えている。ケーシング１１は、ボディ１２とノズルボディ３０とが、リテーニングナット２９に締め付けられることにより一体となっている。ボディ１２及びノズルボディ３０には、同軸の挿入孔１３，３１がそれぞれ形成されている。
【００１８】
ボディ１２の挿入孔１３にはコマンドピストン２５が配設されている。また、ノズルボディ３０の挿入孔３１には、ニードル４０が配設されている。なお、図１においては、コマンドピストン２５及びニードル４０は、側面視で示し、他の部材については断面視で示す。コマンドピストン２５の下端とニードル４０の上端とは接合されており、コマンドピストン２５とニードル４０とは挿入孔１３，３１内を一体となって上下に変位する。
【００１９】
ボディ１２の挿入孔１３内においてコマンドピストン２５の上方には圧力室１４が形成されている。コマンドピストン２５の上端には、圧力室１４内の圧力を受ける受圧部２６が形成されている。また、ボディ１２の挿入孔１３内の下寄りの部位は、ばね室１５が形成されている。ボディ１２の挿入孔１３においては、ばね室１５の上方に挿入孔１３の断面を縮径する絞り１７が設けられており、挿入孔１３は、この絞り１７によってばね室１５とその上方の空間とに区画されている。コマンドピストン２５は、ばね室１５に対応する部位がその上方の部位よりも縮径しており、この部位にコイル状の付勢ばね１６が挿通されている。また、コマンドピストン２５の下端部とニードルの上端部には、筒状の押圧部１８が嵌挿されて固定されている。付勢ばね１６は、絞り１７と押圧部１８とにより圧縮された状態となっており、押圧部１８を下方に押圧している。これにより、付勢ばね１６は、押圧部１８に固定されたコマンドピストン２５及びニードル４０を下方に付勢している。
【００２０】
ボディ１２の側壁には、供給通路１９が形成されている。この供給通路１９は、コモンレールに接続されている。燃料タンクに貯留された燃料は、低圧ポンプを介して高圧ポンプに供給され、高圧ポンプにおいて高圧に圧縮された後にコモンレールに供給される。したがって、供給通路１９には高圧の燃料が供給される。供給通路１９は、圧力室１４に連通する圧力室連通路２０と、後述する燃料貯留室４９に連通する貯留室連通路２１とに分岐している。
【００２１】
また、ボディ１２の側壁及び上寄りの部位には、リターン通路２２が形成されている。リターン通路２２は、上記ばね室１５等の挿入孔１３の下寄りの部位と連通されている。また、リターン通路２２は、後述するアクチュエータ５０の駆動により圧力室１４と連通する。
【００２２】
ボディ１２の上寄りの部位には、コマンドピストン２５及びニードル４０を駆動するアクチュエータ５０が設けられている。アクチュエータ５０は、バルブアーマチャ５１とコイルばね５２と電磁ソレノイド５３を備えている。バルブアーマチャ５１は、断面視が「Ｔ」字状であり、磁性体からなる。また、コイルばね５２は、バルブアーマチャ５１を下方に付勢している。電磁ソレノイド５３が消磁状態であるときには、コイルばね５２によりバルブアーマチャ５１が下方に付勢されて図１に示す状態となり、圧力室１４とその上方のリターン通路２２との連通が遮断される。一方、電磁ソレノイド５３は、励磁状態となるとバルブアーマチャ５１を、電磁力によってコイルばね５２の付勢力に抗して上方に変位させる。これにより、圧力室１４とその上方のリターン通路２２とが連通される。
【００２３】
ノズルボディ３０は有底筒状である。ノズルボディ３０の先端には、挿入孔３１と外部とを連通する噴孔３７が形成されている。ノズルボディ３０の挿入孔３１は、先端側（下側）から順に、貯留部３２、燃料溜部３３、ボディ側摺動部３４、及びテーパ部３５とを有している。ノズルボディ３０の側壁には、高圧燃料を挿入孔３１内に導入するための導入通路３６が形成されており、導入通路３６の下流端は燃料溜部３３に接続されている。また、導入通路３６の上流端は、ボディ１２の貯留室連通路２１に連通している。
【００２４】
ニードル４０は、先端側（下側）から順に、貯留室形成部４１、受圧部４２、摺動部４３、及び軸部４８を備えている。
貯留室形成部４１は、ノズルボディ３０の挿入孔３１の貯留部３２に位置し、貯留部３２の周面との間に環状の燃料貯留室４９を形成する。また、受圧部４２は、挿入孔３１の燃料溜部３３に位置している。受圧部４２は、貯留室形成部４１に対して漸次拡径するテーパ状の面を有しており、この面が燃料溜部３３内の高圧燃料の圧力を受ける受圧面となる。
【００２５】
ニードル４０の摺動部４３は、挿入孔３１のボディ側摺動部３４に位置している。ニードル４０が上下方向に変位する際に、ニードル４０の摺動部４３は、ボディ側摺動部３４と摺接する。なお、図１では、便宜上、ニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間にある程度の空間が存在するように示しているが、実際には、ニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間には、これらニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４とが摺接可能な程度の微小な隙間が形成されている。アクチュエータ５０によるコマンドピストン２５及びニードル４０の駆動が停止されている状態において、ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａとボディ側摺動部３４の上端３４ａとは、これらの軸方向において同一の位置にある。また、ニードル４０の摺動部４３には、第１〜第３の調軸溝４５〜４７が等間隔に形成されている。各調軸溝４５〜４７は、摺動部４３の全周に亘って形成されている。これら各調軸溝４５〜４７は、ニードル４０がノズルボディ３０の挿入孔３１内において偏心することを抑制すべく、ニードル４０を調心するためのものである。
【００２６】
ニードル４０の軸部４８は、摺動部４３の上面の中央部から上方に延びている。軸部４８は、ノズルボディ３０の挿入孔３１におけるテーパ部３５に対応する位置にある。
次に、燃料噴射弁１０の作用について説明する。
【００２７】
供給通路１９を通じて、コモンレール内の燃料が供給されると、図１の矢印Ａに示すように、高圧の燃料は、貯留室連通路２１及び導入通路３６を通じて燃料溜部３３及び燃料貯留室４９に導入される。また、供給通路１９を通じて供給された燃料の一部は、図１の矢印Ｂに示すように、圧力室連通路２０を通じて圧力室１４に供給される。ここで、アクチュエータ５０の電磁ソレノイド５３が消磁状態であるときには、バルブアーマチャ５１がコイルばね５２により下方に付勢されて圧力室１４とリターン通路２２との連通が遮断される。そのため、圧力室１４の高圧燃料がコマンドピストン２５の受圧部２６に作用する力と、同ピストン２５に巻きつけられた付勢ばね１６の付勢力との合力が、ニードル４０の受圧部４２に作用する力よりも大きくなる。したがって、コマンドピストン２５及びニードル４０が下方に付勢されて、ニードル４０がノズルボディ３０の噴孔３７を閉塞した状態となる。
【００２８】
一方、ディーゼル機関の制御部の制御により、アクチュエータ５０の電磁ソレノイド５３が励磁されると、バルブアーマチャ５１は、電磁力によってコイルばね５２の付勢力に抗して上方に変位する。これにより、圧力室１４がその上方の空間を通じてリターン通路２２と連通し、矢印Ｃに示すように、圧力室１４の高圧燃料がリターン通路２２を通じて燃料タンクに回収される。これにより、コマンドピストン２５の受圧部２６に作用する圧力が低下するため、付勢ばね１６の付勢力に抗してニードル４０の受圧部４２に作用する燃料の圧力によりコマンドピストン２５とニードル４０とが上方に変位し、噴孔３７が開弁して燃料貯留室４９内の燃料が噴射される。なお、噴射しきれなかった燃料は、リターン通路２２を通じて燃料タンクに回収される。また、燃料貯留室４９からニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との上方（ばね室１５等）に漏れた燃料も、矢印Ｄに示すようにリターン通路２２を通じて燃料タンクに回収される。
【００２９】
ところで、図９に示すように、従来の燃料噴射弁１００は、アクチュエータによる駆動の停止時に、ニードル１１０の摺動部１１２の上寄りの部位がノズルボディ１０１のテーパ部１０９に対面した状態となり、デポジットがこの部位に形成される空間１１３に滞留しやすい構造となっている。そのため、ディーゼル機関が停止し、燃料貯留室１０７内の圧力が低下すると、その空間１１３に滞留するデポジットが摺動部１１２の外周面とテーパ部１０９の内周面の双方により案内されるかたちで再びニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８の間の隙間に入り込み、自重により流れ落ちる。そのため、内燃機関が再始動されると、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間に存在するデポジットによってそれらの摺動抵抗が大きくなるため、ニードル１１０が円滑に変位することができず、適切な量の燃料を噴射することができないといった事態が生じうる。
【００３０】
そこで、本実施形態の燃料噴射弁１０は、アクチュエータ５０によるニードル４０の駆動が停止されている状態、すなわち電磁ソレノイド５３の消磁状態においては、ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａとボディ側摺動部３４の上端３４ａとが、これらの軸方向において、同一の位置としている。すなわち、本実施形態の燃料噴射弁１０は、アクチュエータ５０の停止時に、ニードル４０の摺動部４３の上寄りの部位とノズルボディ３０との間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。そのため、機関停止後にニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制するようにしている。
【００３１】
以下に、ニードルの摺動部の上端とボディ側摺動部の上端とを軸方向の同一の位置とした場合と、ニードルの摺動部の上寄りの部位がボディのテーパ部と対面している従来の燃料噴射弁とにおいて、液状物質の流下度合を比較した実験（以下、「流下実験」又は単に「実験」という）の結果について説明する。
【００３２】
図２に実験で用いた燃料噴射弁の実験モデルを示す。実験では、便宜上、図９に示す従来の燃料噴射弁１００のニードル１１０とノズルボディ１０１と同様の形状のニードル及びノズルボディを用いた。したがって、実験モデルのニードルとノズルボディについては、従来の燃料噴射弁１００と同じ符号を用いて説明する。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、モデルＡは、ニードル１１０の摺動部１１２の上端１１２ａとノズルボディ１０１のボディ側摺動部１０８の上端１０８ａを軸方向において同じ位置とし、モデルＢは、従来の燃料噴射弁１００と同様に、ニードル１１０の摺動部１１２の上寄りの部位がノズルボディ１０１のテーパ部１０９と対面するようにした。なお、モデルＡは、従来の燃料噴射弁１００と同じ形状のニードル１１０とノズルボディ１０１を用いた上で、ニードル１１０の摺動部１１２の上端１１２ａとノズルボディ１０１のボディ側摺動部１０８の上端１０８ａとを同じ位置としている。そのため、モデルＡでは、ニードル１１０の摺動部１１２の下端１１２ｂがボディ側摺動部１０８の下端１０８ｂよりも下方に位置しており、この点は、実際の燃料噴射弁（第１実施形態の燃料噴射弁１０や燃料噴射弁１００）とは異なってはいる。しかしながら、この点は、本実験の結果には影響を及ぼすものではないため、図２（ａ）に示す態様のモデルＡを用いた。
【００３４】
図２に示すように、流下実験は、ニードル１１０の摺動部１１２の上方から液状物質Ｌを同量滴下した場合の状態を比較することにより行った。
まず、図３を参照して、液状物質としてシリコンオイルを用いた流下実験およびその結果について説明する。シリコンオイルは、常温（２５℃）で液体である。この実験では、常温において、モデルＡ及びモデルＢの各ニードル１１０の摺動部１１２の上方からシリコンオイルを同量滴下し、オイルが第１調軸溝１１４から第２調軸溝１１５に到達するまでの時間を計測した。図２示すように、モデルＡ及びモデルＢの双方において、第１調軸溝１１４及び第２調軸溝１１５はボディ側摺動部１０８に対面しているため、ニードル１１０の摺動部１１２における第１調軸溝１１４から第２調軸溝１１５までの部位と、ボディ側摺動部１０８との間の隙間の大きさが、モデルＡ及びモデルＢとにおいて差異がない。そこで、この実験では、シリコンオイルが第１調軸溝１１４から第２調軸溝１１５に到達する時間を比較することで、同程度の微小な隙間における液状物質の流下しやすさを比較した。
【００３５】
図３に示すように、第１調軸溝１１４から第２調軸溝１１５までの到達時間は、モデルＡが、モデルＢよりも長い時間を要した。この実験では、モデルＡは、従来の燃料噴射弁１００に相当するモデルＢよりも、シリコンオイルが第１調軸溝１１４から第２調軸溝１１５まで到達するのに時間を要し、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との隙間を液状物質が流下しにくいという結果が得られた。
【００３６】
次に、パラフィンワックスを液状物質として用いた実験について説明する。パラフィンワックスの融点は７０℃であるため、この実験はパラフィンワックスが液状となる８０℃で行った。８０℃において、モデルＡ及びモデルＢのニードル１１０の摺動部１１２の上方からパラフィンワックスを同量滴下した後に１５分間放置し、パラフィンワックスが到達する部位を比較した。その結果、モデルＡでは、パラフィンワックスが第２調軸溝１１５に到達し、モデルＢでは、パラフィンワックスがニードル１１０の摺動部１１２の下端１１２ｂ（ボディ側摺動部１０８の下端１０８ｂ）に到達した。この実験においても、モデルＡは、従来の燃料噴射弁１００に相当するモデルＢよりも、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間に液状物質が流下しにくいという結果が得られた。
【００３７】
図４は、このパラフィンワックスを用いた実験後に各モデルＡ，Ｂを常温（２５℃）まで温度低下させ、ロードセルを用いてニードル１１０とノズルボディ１０１との摺動抵抗を測定したものである。すなわち、モデルＡについては、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間の隙間において、その上端から第２調軸溝１１５に対応する部位にパラフィンワックスが滞留している状態で常温におけるニードル１１０とノズルボディ１０１との摺動抵抗を測定した。一方、モデルＢについては、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間の隙間において、その上端から下端にパラフィンワックスが滞留している状態で常温におけるニードル１１０とノズルボディ１０１との摺動抵抗を測定した。その結果、図４に示すように、モデルＡはモデルＢよりも摺動抵抗が低いという結果が得られた。
【００３８】
次に、図５及び図６を参照して、デポジットを液状物質として用いた実験について説明する。この実験では、軽油を劣化させたデポジットを用い、上記のパラフィンワックスを用いた実験と同様の条件で実験を行った。すなわち、８０℃において、モデルＡ及びモデルＢのニードル１１０の摺動部１１２の上方からデポジットを同量滴下した後に１５分間放置し、その後、各モデルＡ，Ｂを常温まで温度低下させて摺動抵抗を測定した。その結果、図５に示すように、モデルＢよりも摺動抵抗が低いという結果が得られた。
【００３９】
図６は、図５に示す摺動抵抗の値を用いて、シミューレーションにより燃料噴射量の低下率を算出した結果である。この図５に示すように、モデルＡの燃料噴射率の低下率は、モデルＢの燃料噴射率の低下率よりも低く、モデルＡは、モデルＢに対して燃料噴射率を向上させることができた。すなわち、モデルＡは、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができるため、図５に示すように、ニードル１１０の摺動部１１２とボディ側摺動部１０８との摺動抵抗を低く抑えることができる。その結果、モデルＡにおいては、ニードル１１０がノズルボディ１０１に対して上下に変位しやすくなるため、燃料噴射率をさほど低下させることがない。
【００４０】
第１実施形態では、上記実験におけるモデルＡと同様に、ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａが、ボディ側摺動部３４の上端３４ａと、軸方向における同一の位置にある。したがって、上記実験において示されるように、機関運転中にニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との上方に流れたデポジットが、機関停止後にニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間の微小な隙間に流れ落ちることを抑制することができる。
【００４１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態の燃料噴射弁１０では、ノズルボディ３０の挿入孔３１が、ニードル４０の摺動部４３の外周面が摺接するボディ側摺動部３４を有し、同ボディ側摺動部３４の上端３４ａは径方向外側に屈曲する角部をなしている。そして、アクチュエータ５０によるニードル４０の駆動が停止されている状態において、ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａとボディ側摺動部３４の上端３４ａとが軸方向において同一の位置にある。
【００４２】
これにより、アクチュエータ５０の停止時に、ニードル４０の摺動部４３の上寄りの部位とノズルボディ３０との間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。したがって、機関停止後にニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができる。
【００４３】
また、機関停止後に、ニードル４０の摺動部４３の外周面によってデポジットが案内されてニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間の隙間に入り込むこともないため、ニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部３４との間に流れ落ちることを抑制することができる。
【００４４】
（２）本実施形態の燃料噴射弁１０では、ノズルボディ３０は、ボディ側摺動部３４の上端３４ａに接続され、ボディ側摺動部３４に対して挿入孔３１の断面形状が拡径するように面取りが施されたテーパ部３５を有している。これにより、燃料噴射弁１０を製造する際に、ニードル４０をノズルボディ３０の挿入孔３１内に円滑に挿入することができる。
【００４５】
（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態の変形例について、図７（ａ）を参照して説明する。なお、本変形例及び他の変形例並びに第２実施形態においては、各部材の形状が第１実施形態と同じ場合には、同じ符号を用いて説明する。また、特に説明しない構成及び作用については、第１実施形態と同様の構成である。なお、図７及び図８の各図には、アクチュエータ５０の電磁ソレノイド５３が消磁状態であって、ニードルの駆動が停止されている状態を示している。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、変形例１の燃料噴射弁６０は、ニードル４０及びノズルボディ３０が、第１実施形態の燃料噴射弁１０のニードル４０とノズルボディ３０と同じ形状である。そして、燃料噴射弁６０は、ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａと、ノズルボディ３０のボディ側摺動部３４の上端３４ａとが同じ位置にある。
【００４７】
また、付勢ばね１６によって押圧される押圧部６１の下寄りの部位が、徐々に縮径するテーパ面６２を有しており、ノズルボディ３０の挿入孔３１におけるテーパ部３５と対面している。また、押圧部６１の下面がニードル４０の摺動部４３の上面に当接している。
【００４８】
本変形例の燃料噴射弁６０においても、ニードル４０の摺動部４３の上寄りの部位とノズルボディ３０との間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。また、ノズルボディ３０は、テーパ部３５を有している。したがって、第１実施形態の（１）及び（２）と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
（第１実施形態の変形例２）
図７（ｂ）に示すように、変形例２の燃料噴射弁６５は、ノズルボディ３０が、第１実施形態の燃料噴射弁１０のノズルボディ３０と同じ形状である。また、ニードル６６の摺動部６７の上端６７ａには、同摺動部６７に対して徐々に拡径するテーパ部６８が接続されている。ニードル６６の摺動部６７の上端は、ノズルボディ３０のボディ側摺動部３４の上端３４ａと同じ位置にあり、ニードル６６のテーパ部６８は、ノズルボディ３０のテーパ部３５と対面している。また、ニードル４０のテーパ部６８の上面に押圧部１８の下面が当接している。
【００５０】
本変形例の燃料噴射弁６５においても、ニードル６６の摺動部６７の上寄りの部位とノズルボディ３０との間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。また、ノズルボディ３０は、テーパ部３５を有している。したがって、第１実施形態の（１）及び（２）と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
（第１実施形態の変形例３）
図７（ｃ）に示すように、変形例３の燃料噴射弁７０は、ニードル４０が、第１実施形態の燃料噴射弁１０のニードル４０と同じ形状である。また、ノズルボディ７１の挿入孔７２は、ボディ側摺動部７３の上端７３ａから外側に向かって垂直に屈曲して拡径した拡径部７４を有している。ニードル４０の摺動部４３の上端４３ａと、ボディ側摺動部７３の上端７３ａとは同じ位置にある。
【００５２】
なお、押圧部はニードル４０の摺動部４３の上面に当接するように配設されてもよいし、同摺動部４３の上面から離間して配設されていてもよい。
本変形例の燃料噴射弁７０においても、ニードル４０の摺動部４３の上寄りの部位とノズルボディ３０との間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。したがって、第１実施形態の（１）と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
（第１実施形態の変形例４）
図７（ｄ）に示すように、変形例４の燃料噴射弁７５は、ニードル４０が、第１実施形態の燃料噴射弁１０のニードル４０と同じ形状である。また、ノズルボディ７６の挿入孔７７は、ボディ側摺動部７８の上端７８ａから外側に屈曲して拡径する拡径部７９を有している。また、ボディ側摺動部７８の上端７８ａの角部は鋭角となっており、ボディ側摺動部７８の上面は、径方向の内側から外側に向かって下方に傾斜することで、外周端７８が内周側よりも凹んでいる。すなわち、ボディ側摺動部７８の上面の外周端７８ｂは、ボディ側摺動部７８の上面に形成される凹部を構成している。
【００５４】
本変形例の燃料噴射弁７０においても、ニードル４０の摺動部４３の上寄りの部位とノズルボディ３０との間にデポジットが滞留する空間が形成されることがない。したがって、第１実施形態の（１）と同様の効果と、以下の（３）の効果を奏することができる。
【００５５】
（３）変形例４の燃料噴射弁では、ノズルボディ７６のボディ側摺動部７８上面には、凹部（外周端７８ｂ）が形成されている。これにより、ノズルボディ７６のボディ側摺動部７８及びニードル４０の摺動部４３の間を通って上方に流れたデポジットを、ボディ側摺動部７８の上面の外周端７８ｂに滞留させることができる。したがって、デポジットがニードル４０の摺動部４３とボディ側摺動部７８との間の隙間に流れ落ちることを、より適切に抑制することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
図８に示すように、第２実施形態の燃料噴射弁８０は、ノズルボディ３０が第１実施形態のノズルボディ３０と同じ形状である。また、ニードル８１は、摺動部８２の上寄りの部位がノズルボディ３０のテーパ部３５と対面している。また、ニードル８１の摺動部８２の上面に、環状の凹部８３が形成されている。
【００５７】
ニードル８１の摺動部８２の上寄りの部位がノズルボディ３０のテーパ部３５と対面しているため、ニードル８１の摺動部８２の上寄りの部位とノズルボディ３０との間に空間が形成される。しかしながら、本実施形態では、機関運転中にボディ側摺動部３４及びニードル８１の摺動部８２の上方に流れたデポジットを、ニードル８１の上面の凹部８３に滞留させることができる。そのため、ニードル８１の摺動部８２の上寄りの部位とノズルボディ３０との間の空間にデポジットが滞留したとしても、その滞留量を低減することができる。これにより、以下の（４）の作用効果を奏することができる。
【００５８】
（４）本実施形態の燃料噴射弁８０は、ニードル８１の摺動部８２の上面に凹部８３が形成されている。これにより、機関運転中にボディ側摺動部３４及びニードル８１の摺動部８２の上方に流れたデポジットをニードル８１の摺動部８２の上面に凹部８３に滞留させることができる。したがって、機関停止後にニードル８１の摺動部８２とボディ側摺動部３４との間の隙間にデポジットが流れ落ちることを抑制することができる。
【００５９】
（その他の実施形態）
なお、燃料噴射弁は、上記例示した態様に限られるものではなく、以下に示すように適宜変更することができる。
【００６０】
・第１実施形態の変形例４では、ボディ側摺動部の上面に凹部を形成しているが、ニードルの摺動部の上面に凹部を形成してもよい。また、第２実施形態では、ニードルの摺動部の上面に凹部を形成したが、ノズルボディのボディ側摺動部の上面に凹部を形成してもよい。また、ニードルの摺動部の上面及びボディ側摺動部の上面の両方に凹部を形成してもよい。また、ニードルの摺動部の上面及びボディ側摺動部の上面の少なくとも一方に形成される凹部の形状は特に限定されない。
【００６１】
・第２実施形態では、ノズルボディのボディ側摺動部の上端にテーパ部が接続されていたが、テーパ部は形成されていなくてもよく、第１実施形態の変形例３，４に示すような拡径部が形成されていてもよく、ノズルボディの形状を適宜変更することもできる。
【００６２】
・上記各実施形態では、ニードルの摺動部に調軸溝を形成したが、調軸溝が形成されていなくてもよい。また、ノズルボディの挿入孔のテーパ部の傾斜角度を適宜変更してもよい。すなわち、燃料噴射弁は、ニードルの摺動部の上端とノズルボディのボディ側摺動部の上端が軸方向において同じ位置にあるといった構成、及びニードルの摺動部及びボディ側摺動部の上面の少なくとも一方に凹部が形成されるといった構成の少なくとも何れかを有していればよく、その他の具体的な形状や駆動態様等を適宜変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０，６０，６５，７０，７５，８０，１００…燃料噴射弁、１１…ケーシング、１２…ボディ、１３，３１，７２，７７，１０２…挿入孔、１４…圧力室、１５…ばね室、１６…付勢ばね、１７…絞り、１８，６１…押圧部、１９…供給通路、２０…圧力室連通路、２１…貯留室連通路、２２…リターン通路、２５…コマンドピストン、２５…ピストン、２６…受圧部、２９…リテーニングナット、３０，７１，７６，１０１…ノズルボディ、３２…貯留部、３３…燃料溜部、３４，７３，７８，１０８…ボディ側摺動部、３４ａ，４３ａ，６７ａ，７３ａ，７８ａ，１０８ａ，１１２ａ…上端、３５，６８，１０９…テーパ部、３６，１０４…導入通路、３７，１０５…噴孔、４０，６６，８１，１１０…ニードル、４１，１１１…貯留室形成部、４２…受圧部、４３，６７，８２，１１２…摺動部、４５〜４７，１１４，１１５：調軸溝、４８…軸部、４９，１０７…燃料貯留室、５０…アクチュエータ、５１…バルブアーマチャ、５２…コイルばね、５３…電磁ソレノイド、６２…テーパ面、７４，７９…拡径部、７８ｂ…外周端、８３…凹部，１０３…側壁、１０６…連通部、１１３…空間。
【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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