(57)【要約】【課題】制御室の圧力の増減によりノズルニードルが駆動される燃料噴射弁において、制御室から排出された燃料の圧力脈動を抑制して、噴射量を高精度に制御可能にする。【解決手段】ハウジング４０の延長孔４０４をハウジング肩部端面４０５よりもバルブスプリング３７側まで延ばし、ハウジング４０内の最小径部であるハウジング部連結孔４０３の長さを短くすることにより、ハウジング部連結孔４０３での絞りの影響を小さくして、排出経路におけるハウジング部連結孔４０３の上流側での圧力脈動を小さくしている。これにより、圧力脈動の影響によるアーマチャ３４の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射弁軸方向一端側に配置され、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔（２１１）をノズルニードル（２２）により開閉するノズル（２）と、
高圧の燃料が導入される制御室（６）と、
前記制御室（６）の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁（３）とを備え、
前記電磁弁（３）の作動に伴い前記制御室（６）の圧力が増減して前記ノズルニードル（２２）が駆動される燃料噴射弁において、
前記電磁弁（３）は、
前記排出経路を構成するソレノイド部燃料通路（３９１）を有するとともに、通電時に電磁力を発生するソレノイド（３２、３３、３９）と、
前記ソレノイド（３２、３３、３９）に接続されたターミナル（４１２）を収容するコネクタハウジング（４１１）と、
前記ソレノイド（３２、３３、３９）の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置され、前記排出経路を構成する孔、および、噴射弁軸方向に対して垂直で且つ前記コネクタハウジング（４１１）が当接するハウジング肩部端面（４０５）を有するハウジング（４０）と、
前記排出経路中に配置され、前記ソレノイド（３２、３３、３９）の電磁力により吸引されるアーマチャ（３４）と、
前記アーマチャ（３４）と一体に移動して前記排出経路を開閉する弁体（３６）と、
前記弁体（３６）が前記排出経路を閉じる向きに前記アーマチャ（３４）および前記弁体（３６）を付勢するバルブスプリング（３７）とを備え、
前記ハウジング（４０）は、前記排出経路を構成する孔として、最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口し且つ前記バルブスプリング（３７）が配置される下孔（４０１）、前記下孔（４０１）の下流側に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口する上孔（４０２）、前記下孔（４０１）および前記上孔（４０２）よりも小径で前記下孔（４０１）の下流側に連続して形成されたハウジング部連結孔（４０３）、および、前記ハウジング部連結孔（４０３）よりも大径で前記上孔（４０２）と前記ハウジング部連結孔（４０３）とを連通させる延長孔（４０４）を有し、
さらに、前記ハウジング部連結孔（４０３）の上流側端部は前記ハウジング肩部端面（４０５）よりも前記バルブスプリング（３７）側に位置し、前記延長孔（４０４）は前記ハウジング肩部端面（４０５）よりも前記バルブスプリング（３７）側まで延びていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記延長孔（４０４）の内径は前記上孔（４０２）の内径と同一であ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】
噴射弁軸方向一端側に配置され、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔（２１１）をノズルニードル（２２）により開閉するノズル（２）と、
高圧の燃料が導入される制御室（６）と、
前記制御室（６）の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁（３）とを備え、
前記電磁弁（３）の作動に伴い前記制御室（６）の圧力が増減して前記ノズルニードル（２２）が駆動される燃料噴射弁において、
前記電磁弁（３）は、
前記排出経路を構成するソレノイド部燃料通路（３９１）を有するとともに、通電時に電磁力を発生するソレノイド（３２、３３、３９）と、
前記ソレノイド（３２、３３、３９）に接続されたターミナル（４１２）を収容するコネクタハウジング（４１１）と、
前記ソレノイド（３２、３３、３９）の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置され、前記排出経路を構成する孔、および、噴射弁軸方向に対して垂直で且つ前記コネクタハウジング（４１１）が当接するハウジング肩部端面（４０５）を有するハウジング（４０）と、
前記排出経路中に配置され、前記ソレノイド（３２、３３、３９）の電磁力により吸引されるアーマチャ（３４）と、
前記アーマチャ（３４）と一体に移動して前記排出経路を開閉する弁体（３６）と、
前記弁体（３６）が前記排出経路を閉じる向きに前記アーマチャ（３４）および前記弁体（３６）を付勢するバルブスプリング（３７）とを備え、
前記ハウジング（４０）は、前記排出経路を構成する孔として、最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口し且つ前記バルブスプリング（３７）が配置される下孔（４０１）、前記下孔（４０１）の下流側に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口する上孔（４０２）、前記下孔（４０１）および前記上孔（４０２）よりも小径で前記上孔（４０２）の上流側に連続して形成されたハウジング部連結孔（４０３）、および、前記ハウジング部連結孔（４０３）よりも大径で前記下孔（４０１）と前記ハウジング部連結孔（４０３）とを連通させる延長孔（４０７）を有し、
さらに、前記ハウジング部連結孔（４０３）の下流側端部は前記ハウジング肩部端面（４０５）よりも噴射弁軸方向他端側に位置し、前記延長孔（４０７）は前記ハウジング肩部端面（４０５）よりも噴射弁軸方向他端側まで延びていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
前記延長孔（４０７）の内径は前記下孔（４０１）の内径と同一であることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記ハウジング部連結孔（４０３）の長さをＬ、前記ハウジング部連結孔（４０３）の直径をＤとしたとき、Ｌ／Ｄ≦４．５であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
噴射弁軸方向一端側に配置され、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔（２１１）をノズルニードル（２２）により開閉するノズル（２）と、
高圧の燃料が導入される制御室（６）と、
前記制御室（６）の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁（３）とを備え、
前記電磁弁（３）の作動に伴い前記制御室（６）の圧力が増減して前記ノズルニードル（２２）が駆動される燃料噴射弁において、
前記電磁弁（３）は、
通電時に電磁力を発生するソレノイド（３２、３３、３９）と、
前記ソレノイド（３２、３３、３９）の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置され、最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口する下孔（４０１）、前記下孔（４０１）の下流側に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口して前記排出経路を構成する上孔（４０２）、前記下孔（４０１）および前記上孔（４０２）よりも小径で前記下孔（４０１）と前記上孔（４０２）とを連通させて前記排出経路を構成するハウジング部連結孔（４０３）を有するハウジング（４０）と、
前記排出経路中に配置され、前記ソレノイド（３２、３３、３９）の電磁力により吸引されるアーマチャ（３４）と、
前記アーマチャ（３４）と一体に移動して前記排出経路を開閉する弁体（３６）と、
前記弁体（３６）が前記排出経路を閉じる向きに前記アーマチャ（３４）および前記弁体（３６）を付勢するバルブスプリング（３７）とを備え、
前記ソレノイド（３２、３３、３９）は、
通電時に磁界を形成するコイル（３２）と、
噴射弁軸方向に貫通するステータ孔（３３１）を有するとともに前記コイル（３２）により励磁されて電磁力を発生するステータ（３３）と、
有底円筒状に形成されて前記ステータ孔（３３１）および前記下孔（４０１）に配置されたストッパ（３９）とを備え、
前記ストッパ（３９）は、円筒部（３９２）内に形成され且つ前記バルブスプリング（３７）が配置されて前記排出経路を構成するソレノイド部燃料通路（３９１）、および、底部（３９３）に形成され且つ前記ハウジング部連結孔（４０３）よりも小径で前記ハウジング部連結孔（４０３）と前記ソレノイド部燃料通路（３９１）とを連通させて前記排出経路を構成するストッパ部連結孔（３９４）を有することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項７】
前記ストッパ部連結孔（３９４）の長さをＬ’、前記ストッパ部連結孔（３９４）の直径をＤ’としたとき、Ｌ’／Ｄ’≦４．５であることを特徴とする請求項６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、制御室の圧力の増減によりノズルニードルが駆動される燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射弁は、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔を開閉するノズルニードル、高圧の燃料が導入される制御室、制御室の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁等を備えている。そして、電磁弁の閉弁時には高圧の燃料により制御室が高圧に維持され、制御室の圧力によりノズルニードルが閉弁向きに駆動されて噴孔が閉じられる。また、電磁弁の開弁時には、制御室の高圧の燃料が排出経路を介して外部の低圧部に逃がされ、これにより制御室の圧力が低下し、ノズルニードルが開弁向きに駆動されて噴孔が開かれるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、電磁弁は、ソレノイドの反ノズルニードル側に隣接して配置されたハウジングを備えている。このハウジングには、排出経路を構成する下孔と、この下孔の下流側に位置して排出経路を構成する上孔と、下孔および上孔よりも小径で下孔と上孔とを連通させて排出経路を構成する連結孔が形成されている。下孔には、アーマチャおよび弁体を付勢するスプリングが配置され、上孔には、制御室から排出された燃料を外部の低圧部（例えば燃料タンク）に導くためのリターンパイプが挿入される。さらに、アーマチャは排出経路中に配置されている。
【０００４】
因みに、下孔の底部はバルブスプリングのばね座として機能するものであるため、下孔の下流側に連続して形成される連結孔の内径は、バルブスプリング３７の外径よりも小さくする必要があり、一般的にはバルブスプリング３７の内径と略等しくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、環境改善の為に内燃機関の排気ガスの規制が年々強化されており、ディーゼルエンジンにおいては、噴射量制御の更なる高精度化を強く要求されている。
【０００７】
しかしながら、従来の燃料噴射弁は、リターンパイプが挿入される上孔の長さが短く設定されているため、下孔と上孔とを連通させる連結孔の長さが長くなり、連結孔の長さＬと直径Ｄの比Ｌ／Ｄの値が大きくなってしまう。このため、連結孔での絞りの影響が大きくなり、排出経路における連結孔の上流側では、制御室から排出された燃料の圧力脈動が大きくなってしまう。
【０００８】
このように、圧力脈動が大きくなると、電磁弁が閉弁する際に閉弁タイミングによってそのときのアーマチャの周囲の圧力が大きく異なってしまい、アーマチャの閉弁向きへの移動速度がばらついてしまうため、噴射量を高精度に制御することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、制御室の圧力の増減によりノズルニードルが駆動される燃料噴射弁において、噴射量を高精度に制御可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、噴射弁軸方向一端側に配置され、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔（２１１）をノズルニードル（２２）により開閉するノズル（２）と、高圧の燃料が導入される制御室（６）と、制御室（６）の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁（３）とを備え、電磁弁（３）の作動に伴い制御室（６）の圧力が増減してノズルニードル（２２）が駆動される燃料噴射弁において、電磁弁（３）は、排出経路を構成するソレノイド部燃料通路（３９１）を有するとともに、通電時に電磁力を発生するソレノイド（３２、３３、３９）と、ソレノイド（３２、３３、３９）に接続されたターミナル（４１２）を収容するコネクタハウジング（４１１）と、  ソレノイド（３２、３３、３９）の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置され、排出経路を構成する孔、および、噴射弁軸方向に対して垂直で且つコネクタハウジング（４１１）が当接するハウジング肩部端面（４０５）を有するハウジング（４０）と、排出経路中に配置され、ソレノイド（３２、３３、３９）の電磁力により吸引されるアーマチャ（３４）と、アーマチャ（３４）と一体に移動して排出経路を開閉する弁体（３６）と、弁体（３６）が排出経路を閉じる向きにアーマチャ（３４）および弁体（３６）を付勢するバルブスプリング（３７）とを備え、ハウジング（４０）は、排出経路を構成する孔として、最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口し且つバルブスプリング（３７）が配置される下孔（４０１）、下孔（４０１）の下流側に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口する上孔（４０２）、下孔（４０１）および上孔（４０２）よりも小径で下孔（４０１）の下流側に連続して形成されたハウジング部連結孔（４０３）、および、ハウジング部連結孔（４０３）よりも大径で上孔（４０２）とハウジング部連結孔（４０３）とを連通させる延長孔（４０４）を有し、さらに、ハウジング部連結孔（４０３）の上流側端部はハウジング肩部端面（４０５）よりもバルブスプリング（３７）側に位置し、延長孔（４０４）はハウジング肩部端面（４０５）よりもバルブスプリング（３７）側まで延びていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、ハウジング部連結孔（４０３）よりも大径で上孔（４０２）とハウジング部連結孔（４０３）とを連通させる延長孔（４０４）が、ハウジング肩部端面（４０５）よりもバルブスプリング（３７）側まで延びているため、ハウジング部連結孔（４０３）の長さが短くなってハウジング部連結孔（４０３）の長さＬと直径Ｄの比Ｌ／Ｄの値が小さくなる。これにより、ハウジング部連結孔（４０３）での絞りの影響が小さくなって、排出経路におけるハウジング部連結孔（４０３）の上流側での圧力脈動が小さくなるため、アーマチャ（３４）の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することが可能になる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射弁において、延長孔（４０４）の内径は上孔（４０２）の内径と同一であることを特徴とする。
【００１３】
これによると、延長孔（４０４）の内径と上孔（４０２）の内径とが異なる場合よりも加工が容易である。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、噴射弁軸方向一端側に配置され、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔（２１１）をノズルニードル（２２）により開閉するノズル（２）と、高圧の燃料が導入される制御室（６）と、制御室（６）の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁（３）とを備え、電磁弁（３）の作動に伴い制御室（６）の圧力が増減してノズルニードル（２２）が駆動される燃料噴射弁において、電磁弁（３）は、排出経路を構成するソレノイド部燃料通路（３９１）を有するとともに、通電時に電磁力を発生するソレノイド（３２、３３、３９）と、ソレノイド（３２、３３、３９）に接続されたターミナル（４１２）を収容するコネクタハウジング（４１１）と、ソレノイド（３２、３３、３９）の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置され、排出経路を構成する孔、および、噴射弁軸方向に対して垂直で且つコネクタハウジング（４１１）が当接するハウジング肩部端面（４０５）を有するハウジング（４０）と、排出経路中に配置され、ソレノイド（３２、３３、３９）の電磁力により吸引されるアーマチャ（３４）と、アーマチャ（３４）と一体に移動して排出経路を開閉する弁体（３６）と、弁体（３６）が排出経路を閉じる向きにアーマチャ（３４）および弁体（３６）を付勢するバルブスプリング（３７）とを備え、ハウジング（４０）は、排出経路を構成する孔として、最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口し且つバルブスプリング（３７）が配置される下孔（４０１）、下孔（４０１）の下流側に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口する上孔（４０２）、下孔（４０１）および上孔（４０２）よりも小径で上孔（４０２）の上流側に連続して形成されたハウジング部連結孔（４０３）、および、ハウジング部連結孔（４０３）よりも大径で下孔（４０１）とハウジング部連結孔（４０３）とを連通させる延長孔（４０７）を有し、さらに、ハウジング部連結孔（４０３）の下流側端部はハウジング肩部端面（４０５）よりも噴射弁軸方向他端側に位置し、延長孔（４０７）はハウジング肩部端面（４０５）よりも噴射弁軸方向他端側まで延びていることを特徴とする。
【００１５】
これによると、ハウジング部連結孔（４０３）よりも大径で下孔（４０１）とハウジング部連結孔（４０３）とを連通させる延長孔（４０７）が、ハウジング肩部端面（４０５）よりも噴射弁軸方向他端側まで延びているため、ハウジング部連結孔（４０３）の長さが短くなってハウジング部連結孔（４０３）の長さＬと直径Ｄの比Ｌ／Ｄの値が小さくなる。これにより、ハウジング部連結孔（４０３）での絞りの影響が小さくなって、排出経路におけるハウジング部連結孔（４０３）の上流側での圧力脈動が小さくなるため、アーマチャ（３４）の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することが可能になる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の燃料噴射弁において、延長孔（４０７）の内径は下孔（４０１）の内径と同一であることを特徴とする。
【００１７】
これによると、延長孔（４０７）の内径と上孔（４０２）の内径とが異なる場合よりも加工が容易である。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、ハウジング部連結孔（４０３）の長さをＬ、ハウジング部連結孔（４０３）の直径をＤとしたとき、Ｌ／Ｄ≦４．５であることを特徴とする。
【００１９】
このように、Ｌ／Ｄ≦４．５とすることにより、ハウジング部連結孔（４０３）での絞りの影響が小さくなって、排出経路におけるハウジング部連結孔（４０３）の上流側での圧力脈動が従来よりも大幅に小さくなるため、アーマチャ（３４）の閉弁向きへの移動速度のばらつきが確実に抑制され、噴射量を高精度に制御することが可能になる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、噴射弁軸方向一端側に配置され、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔（２１１）をノズルニードル（２２）により開閉するノズル（２）と、高圧の燃料が導入される制御室（６）と、制御室（６）の燃料を外部の低圧部に逃がす排出経路を開閉する電磁弁（３）とを備え、電磁弁（３）の作動に伴い制御室（６）の圧力が増減してノズルニードル（２２）が駆動される燃料噴射弁において、電磁弁（３）は、通電時に電磁力を発生するソレノイド（３２、３３、３９）と、ソレノイド（３２、３３、３９）の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置され、最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口する下孔（４０１）、下孔（４０１）の下流側に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口して排出経路を構成する上孔（４０２）、下孔（４０１）および上孔（４０２）よりも小径で下孔（４０１）と上孔（４０２）とを連通させて排出経路を構成するハウジング部連結孔（４０３）を有するハウジング（４０）と、排出経路中に配置され、ソレノイド（３２、３３、３９）の電磁力により吸引されるアーマチャ（３４）と、アーマチャ（３４）と一体に移動して排出経路を開閉する弁体（３６）と、弁体（３６）が排出経路を閉じる向きにアーマチャ（３４）および弁体（３６）を付勢するバルブスプリング（３７）とを備え、ソレノイド（３２、３３、３９）は、通電時に磁界を形成するコイル（３２）と、噴射弁軸方向に貫通するステータ孔（３３１）を有するとともにコイル（３２）により励磁されて電磁力を発生するステータ（３３）と、有底円筒状に形成されてステータ孔（３３１）および下孔（４０１）に配置されたストッパ（３９）とを備え、ストッパ（３９）は、円筒部（３９２）内に形成され且つバルブスプリング（３７）が配置されて排出経路を構成するソレノイド部燃料通路（３９１）、および、底部（３９３）に形成され且つハウジング部連結孔（４０３）よりも小径でハウジング部連結孔（４０３）とソレノイド部燃料通路（３９１）とを連通させて排出経路を構成するストッパ部連結孔（３９４）を有することを特徴とする。
【００２１】
これによると、有底円筒状のストッパ（３９）の底部（３９３）にストッパ部連結孔（３９４）を形成するため、ストッパ部連結孔（３９４）の長さを短くしてストッパ部連結孔（３９４）の長さＬと直径Ｄの比Ｌ／Ｄの値を小さくすることができる。これにより、ストッパ部連結孔（３９４）での絞りの影響が小さくなって、排出経路におけるストッパ部連結孔（３９４）の上流側での圧力脈動が小さくなるため、アーマチャ（３４）の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することが可能になる。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の燃料噴射弁において、ストッパ部連結孔（３９４）の長さをＬ’、ストッパ部連結孔（３９４）の直径をＤ’としたとき、Ｌ’／Ｄ’≦４．５であることを特徴とする。
【００２３】
このように、Ｌ’／Ｄ’≦４．５とすることにより、ストッパ部連結孔（３９４）での絞りの影響が小さくなって、排出経路におけるストッパ部連結孔（３９４）の上流側での圧力脈動が従来よりも大幅に小さくなるため、アーマチャ（３４）の閉弁向きへの移動速度のばらつきが確実に抑制され、噴射量を高精度に制御することが可能になる。
【００２４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の燃料噴射弁における要部の構成を示す断面図である。
【図３】図１の燃料噴射弁におけるハウジング部連結孔４０３のＬ／Ｄと圧力脈動幅との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射弁における要部の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射弁における要部の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、同一符号を付してある。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁の全体構成を示す断面図、図２は図１の燃料噴射弁における要部の構成を示す断面図である。なお、図１、図２中の矢印は、燃料噴射弁が内燃機関に搭載された状態での天地方向を示している。
【００２８】
燃料噴射弁は、内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン、図示せず）のシリンダヘッドに装着され、コモンレール（図示せず）内に蓄えられた高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射するものである。
【００２９】
図１に示すように、燃料噴射弁は、ホルダボディ１の噴射弁軸方向一端側にノズル２が配置され、ホルダボディ１の噴射弁軸方向他端側に電磁弁３が配置されている。ホルダボディ１とノズル２は第１リテーニングナット５１で締結され、ホルダボディ１と電磁弁３は第２リテーニングナット５２で締結されている。
【００３０】
ホルダボディ１には、制御室６（詳細後述）の圧力を受けてノズルニードル２を閉弁向きに付勢する円柱状のコマンドピストン７が摺動自在に挿入されている。ホルダボディ１には、コモンレールから供給される高圧燃料が流通する高圧燃料通路１１が形成されており、コモンレールから供給される高圧燃料がこの高圧燃料通路１１を介して制御室６に導かれる。また、ホルダボディ１には、リーク燃料等が流通する低圧燃料通路１２が形成されている。
【００３１】
ノズル２は、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔２１１が形成されたノズルボディ２１と、ノズルボディ２１に摺動自在に保持されて噴孔２１１を開閉するノズルニードル２２と、ノズルニードル２２を閉弁向きに付勢するノズルスプリング２３を備えている。このノズルスプリング２３はホルダボディ１内に配置されており、ノズルスプリング２３が配置された空間は低圧燃料通路１２に接続されている。
【００３２】
コモンレールから供給される高圧燃料は、ホルダボディ１の高圧燃料通路１１、およびノズルボディ２１に形成された高圧燃料通路２１２を介して、噴孔２１１側まで導かれる。この高圧燃料の圧力がノズルニードル２２に作用し、これにより、ノズルニードル２２が開弁向きに付勢される。
【００３３】
図２に示すように、ホルダボディ１には、コマンドピストン７が挿入されるピストンガイド孔１３が形成されている。そして、ピストンガイド孔１３の上部空間が制御室６となっており、制御室６の圧力がコマンドピストン７に作用するようになっている。
【００３４】
電磁弁３は、制御室６の燃料を排出させる排出孔３１１が形成された制御室プレート３１、通電時に磁界を形成するコイル３２、コイル３２により励磁されて電磁力を発生するステータ３３、その電磁力により吸引されるアーマチャ３４、このアーマチャ３４を摺動自在に保持するガイドプレート３５、アーマチャ３４に接合されて排出孔３１１を開閉する弁体３６、アーマチャ３４を付勢するバルブスプリング３７、バルブスプリング３７のセット荷重を調整するリング状のシム３８、アーマチャ３４が電磁力により吸引された際のアーマチャ３４の移動範囲を制限する磁性体製のストッパ３９、ステータ３３の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置されたハウジング４０、相手コネクタと接続されてコイル３２に電力を供給するコネクタ部４１を備えている。また、コイル３２およびステータ３３と、ガイドプレート３５との間には、アーマチャ収容空間４２が形成されている。なお、コイル３２、ステータ３３、およびストッパ３９は、ソレノイドを構成している。
【００３５】
円板状の制御室プレート３１は、ピストンガイド孔１３を塞ぐようにしてホルダボディ１の上部に配置されており、ホルダボディ１と協働して制御室６を区画形成している。この制御室プレート３１には、高圧燃料通路１１からの高圧燃料を制御室６に導く高圧導入通路３１２と、前述した排出孔３１１が形成されている。
【００３６】
アーマチャ３４は、コイル３２およびステータ３３の下端面に対向するようにしてアーマチャ収容空間４２内に配置されて、磁気回路を構成する円板状の羽根部３４１と、この羽根部３４１の径方向中心部から制御室プレート３１側に向かって延びる円柱状の軸部３４２とを備えている。
【００３７】
弁体３６は、軸部３４２の先端部（すなわち下端部）に接合されてアーマチャ３４と一体化されている。そして、弁体３６は制御室プレート３１と接離して排出孔３１１を開閉するようになっている。
【００３８】
円板状のガイドプレート３５の径方向中心部には、軸部３４２が摺動自在に挿入される軸部ガイド穴３５１が形成されている。ガイドプレート３５における軸部ガイド穴３５１の下端部には、排出孔３１１から排出された燃料が流入する弁室３５２が形成されている。ガイドプレート３５の径方向中心部からずれた位置には、アーマチャ収容空間４２と低圧燃料通路１２とを連通させる低圧連通孔３５３が形成されている。また、弁室３５２と低圧連通孔３５３は、ガイドプレート３５に形成された副低圧連通孔３５４を介して連通している。
【００３９】
ハウジング４０は、非磁性体（例えばステンレス）よりなり、ステータ３３の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置されている。
【００４０】
ハウジング４０の径方向中心部には、噴射弁軸方向に貫通して排出燃料を流通させる孔が形成されている。その孔は、具体的には、噴射弁軸方向一端側（すなわち、ハウジング４０内において上流側）に位置するとともに最上流部が噴射弁軸方向一端側に開口する下孔４０１、噴射弁軸方向他端側（すなわち、ハウジング４０内において下流側）に位置するとともに最下流部が噴射弁軸方向他端側に開口する上孔４０２、下孔４０１および上孔４０２よりも小径で下孔４０１の下流側に連続して形成されたハウジング部連結孔４０３、および、ハウジング部連結孔４０３よりも大径で上孔４０２とハウジング部連結孔４０３とを連通させる延長孔４０４とからなる。
【００４１】
なお、本実施形態では、加工を容易にするために延長孔４０４の内径を上孔４０２の内径と同一にしているためその境界部は明確ではないが、リターンパイプ８を挿入・固定するために必要な範囲（すなわち、リターンパイプ８の挿入深さ＋α）が上孔４０２に相当する。
【００４２】
ハウジング４０は、段付き円筒状であり、ハウジング４０の外周面には、噴射弁軸方向に対して垂直で且つコネクタハウジング４１１が当接するハウジング肩部端面４０５が形成されている。
【００４３】
コネクタ部４１は、コネクタハウジング４１１とターミナル４１２とを備えている。コネクタハウジング４１１は、樹脂にてハウジング４０に一体的にモールド成形され、相手コネクタが嵌合される嵌合部４１３を備えている。ターミナル４１２は、一端が嵌合部４１３に突出し、他端がコイル３２に接続されている。
【００４４】
ステータ３３の径方向中心部には、噴射弁軸方向に貫通するステータ孔３３１が形成されており、このステータ孔３３１およびハウジング４０の下孔４０１に、円筒状のストッパ３９が挿入されている。
【００４５】
ストッパ３９の径方向中心部には、噴射弁軸方向に貫通するソレノイド部燃料通路３９１が形成されており、このソレノイド部燃料通路３９１の一端はアーマチャ収容空間４２に連通し、ソレノイド部燃料通路３９１の他端はハウジング４０のハウジング部連結孔４０３に連通している。ソレノイド部燃料通路３９１には、バルブスプリング３７およびシム３８が挿入されており、シム３８は、ハウジング４０の下孔４０１の底部４０６（すなわち、下孔４０１の最下流部）に当接している。
【００４６】
ストッパ３９の一端は、ステータ３３から僅かに突出しており、アーマチャ３４が電磁力により吸引された際にアーマチャ３４がストッパ３９の一端に当接することにより、アーマチャ３４が電磁力により吸引された際のアーマチャ３４の移動範囲が制限されるようになっている。ストッパ３９の他端は、ハウジング４０の下孔４０１の底部４０６に当接している。
【００４７】
ハウジング４０のハウジング部連結孔４０３の上流側端部は、ハウジング肩部端面４０５よりもバルブスプリング３７側（すなわち、ハウジング肩部端面４０５よりも噴射弁軸方向一端側）に位置している。そして、ハウジング４０の延長孔４０４を、ハウジング肩部端面４０５よりもバルブスプリング３７側まで延ばしており、これによりハウジング部連結孔４０３の長さを短くしている。ここで、ハウジング部連結孔４０３の長さをＬ、ハウジング部連結孔４０３の直径をＤとしたとき、本実施形態では、Ｌ／Ｄ≒０．４となっている。
【００４８】
なお、弁室３５２、副低圧連通孔３５４、低圧連通孔３５３、アーマチャ収容空間４２、ソレノイド部燃料通路３９１、下孔４０１、上孔４０２、ハウジング部連結孔４０３、および延長孔４０４は、排出経路を構成している。
【００４９】
次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。コイル３２に駆動電流が供給されると、アーマチャ３４および弁体３６がステータ３３に吸引されて排出孔３１１が開かれ、制御室６の燃料は、排出孔３１１、弁室３５２、副低圧連通孔３５４、低圧連通孔３５３、アーマチャ収容空間４２、ソレノイド部燃料通路３９１、ハウジング部連結孔４０３、延長孔４０４、上孔４０２、およびリターンパイプ８を介して、燃料タンクへ戻される。
【００５０】
これにより、制御室６の圧力が低下し、コマンドピストン７を介してノズルニードル２２を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、ノズルニードル２２に直接作用する高圧燃料の圧力によってノズルニードル２２が開弁向きに駆動されて噴孔２１１が開かれ、噴孔２１１から内燃機関の気筒内に燃料が噴射される。
【００５１】
その後、コイル３２への駆動電流の供給が停止されると、ステータ３３の吸引力が消滅するため、アーマチャ３４および弁体３６がバルブスプリング３７の付勢力により駆動されて排出孔３１１が閉じられる。
【００５２】
これにより、高圧導入通路３１２を介して供給される高圧燃料により制御室６の圧力が上昇し、コマンドピストン７を介してノズルニードル２２を閉弁向きに付勢する力が大きくなるため、ノズルニードル２２が閉弁向きに駆動されて噴孔２１１が閉じられ、燃料噴射が終了する。
【００５３】
前述したように、ハウジング部連結孔４０３での絞りの影響により、排出経路におけるハウジング部連結孔４０３の上流側で圧力脈動が発生する。そして、その圧力脈動が大きい場合は、圧力脈動の影響によりアーマチャ３４の閉弁向きへの移動速度がばらついてしまうため、噴射量を高精度に制御することができなかった。
【００５４】
そこで、本実施形態では、延長孔４０４をハウジング肩部端面４０５よりもバルブスプリング３７側まで延ばしてハウジング部連結孔４０３の長さＬを短くすることにより、ハウジング部連結孔４０３での絞りの影響を小さくして、排出経路におけるハウジング部連結孔４０３の上流側での圧力脈動を小さくしている。
【００５５】
図３は、ハウジング部連結孔４０３の長さＬと直径Ｄの比Ｌ／Ｄと、排出経路におけるハウジング部連結孔４０３の上流側（より詳細には、アーマチャ収容空間４２近傍）での圧力脈動幅との関係を、実験により求めた結果を示す図である。なお、図３に示す圧力脈動幅は、(排出燃料の圧力脈動のピーク圧)−(排出燃料の圧力の平均圧)である。また、制御室６に供給される高圧燃料の圧力を２００ＭＰａとし、ハウジング部連結孔４０３の直径Ｄをφ２．３ｍｍに固定して、実験を行った。
【００５６】
図３に示す結果によれば、ハウジング部連結孔４０３のＬ／Ｄを小さくすることにより、排出経路におけるハウジング部連結孔４０３の上流側での圧力脈動幅を小さくできることが明白であり、特に、Ｌ／Ｄ≦４．５とすることにより、圧力脈動幅を大幅に小さくできることが確認された。
【００５７】
したがって、本実施形態によれば、アーマチャ３４の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射弁における要部の構成を示す断面図である。
【００５９】
なお、本実施形態は、ハウジング４０の具体的構成が第１実施形態と異なり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００６０】
図４に示すように、本実施形態のハウジング４０は、延長孔４０４（図２参照）が廃止され、下孔４０１とハウジング部連結孔４０３とを連通させる延長孔４０７が形成されている。この排出経路を構成する延長孔４０７は、ハウジング部連結孔４０３よりも大径であり、本実施形態では、加工を容易にするために延長孔４０７の内径を下孔４０１の内径と同一にしている。
【００６１】
また、ハウジング部連結孔４０３の下流側端部は、ハウジング肩部端面４０５よりも噴射弁軸方向他端側に位置している。これに伴い、延長孔４０７の下流側端部をハウジング肩部端面４０５よりも噴射弁軸方向他端側まで延ばして、ハウジング部連結孔４０３の長さを短くし、ハウジング部連結孔４０３のＬ／Ｄを４．５以下にしている。
【００６２】
本実施形態では、延長孔４０７をハウジング肩部端面４０５よりも噴射弁軸方向他端側まで延ばしてハウジング部連結孔４０３の長さを短くすることにより、ハウジング部連結孔４０３での絞りの影響を小さくして、排出経路におけるハウジング部連結孔４０３の上流側での圧力脈動を小さくしているため、アーマチャ３４の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射弁における要部の構成を示す断面図である。
【００６４】
なお、本実施形態は、ストッパ３９およびハウジング４０の具体的構成が第１実施形態と異なり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００６５】
図５に示すように、本実施形態のストッパ３９は、円筒部３９２と底部３９３とを有する有底円筒状に形成されており、ステータ孔３３１およびハウジング４０の下孔４０１に挿入されて、その底部３９３が下孔４０１の底部４０６に当接している。ソレノイド部燃料通路３９１にバルブスプリング３７およびシム３８が挿入されており、バルブスプリング３７は、ストッパ３９の底部３９３に当接している。
【００６６】
ストッパ３９の底部３９３には、ハウジング部連結孔４０３よりも小径で、ハウジング部連結孔４０３とソレノイド部燃料通路３９１とを連通させて排出経路を構成するストッパ部連結孔３９４が形成されている。ストッパ部連結孔３９４の長さをＬ’、ストッパ部連結孔３９４の直径をＤ’としたとき、本実施形態では、Ｌ’／Ｄ’≦４．５としている。
【００６７】
本実施形態では、ストッパ部連結孔３９４のＬ’／Ｄ’を小さくすることにより、ストッパ部連結孔３９４での絞りの影響を小さくして、排出経路におけるストッパ部連結孔３９４の上流側での圧力脈動を小さくしているため、アーマチャ３４の閉弁向きへの移動速度のばらつきが抑制され、噴射量を高精度に制御することができる。
【符号の説明】
【００６８】
２      ノズル
３      電磁弁
６      制御室
２２    ノズルニードル
３２    コイル（ソレノイド）
３３    ステータ（ソレノイド）
３４    アーマチャ
３６    弁体
３７    バルブスプリング
３９    ストッパ（ソレノイド）
４０    ハウジング
２１１  噴孔
３９１  ソレノイド部燃料通路
４０１  下孔
４０２  上孔
４０３  ハウジング部連結孔
４０４  延長孔
４０５  ハウジング肩部端面
４１１  コネクタハウジング
４１２  ターミナル
【図１】
2011089489.tif 000003
【図２】
2011089489.tif 000004
【図３】
2011089489.tif 000005
【図４】
2011089489.tif 000006
【図５】
2011089489.tif 000007