(57)【要約】【課題】弁部材の応答速度を速くさせることができる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】噴孔２２と加圧可能な燃料を蓄積する圧力室８とを有する本体と、圧力室８の燃料を加圧する加圧手段６１、６２と、本体に往復移動可能に収容され、噴孔２２を開閉する弁体部４１、および圧力室８の燃料圧力を受圧する受圧部４２を有し、加圧手段６１、６２にて加圧された燃料が受圧部４２に作用すると、弁体部４１が噴孔２２を開放する開放方向に移動する弁部材４と、を備える燃料噴射弁１であって、圧力室８には、弁部材４の開放方向への移動を規制する規制手段４３、７３５が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔と加圧可能な燃料を蓄積する圧力室とを有する本体と、
前記圧力室の燃料を加圧する加圧手段と、
前記本体に往復移動可能に収容され、前記噴孔を開閉する弁体部、および前記圧力室の燃料圧力を受圧する受圧部を有し、前記加圧手段にて加圧された燃料が前記受圧部に作用すると、前記弁体部が前記噴孔を開放する開放方向に移動する弁部材と、を備える燃料噴射弁であって、
前記圧力室には、前記弁部材の前記開放方向への移動を規制する規制手段が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記規制手段は、前記圧力室の燃料に晒される前記弁部材の側壁から前記圧力室に向かって突出する突出部と、前記圧力室の燃料に晒される前記本体の内壁に形成され、前記弁部材が前記開放方向へ所定距離移動したとき前記突出部と当接する当接部とから構成されてい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】
前記加圧手段は、前記圧力室の容積を小さくする方向に移動させることで前記圧力室の燃料を加圧するピストンおよび、前記ピストンを前記方向に押し付ける駆動装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記ピストンは、前記圧力室に対して前記噴孔と反対側である反噴孔側に設けられ、
前記圧力室には、前記圧力室を、前記ピストンを有する反噴孔側圧力室と、前記受圧部を有する噴孔側圧力室とに２分割する隔壁が設けられ、
前記隔壁には、前記反噴孔側圧力室と前記噴孔側圧力室とを連通する連通路が形成され、
前記連通路の前記噴孔側圧力室側の開口部は、前記受圧部よりも前記噴孔側に開口してい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】
前記隔壁および前記連通路は、前記本体に設けられ、
前記隔壁の端部は、前記弁部材を往復移動可能に支持していることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記突出部および前記当接部は、前記噴孔側圧力室側の前記隔壁と前記受圧部との間に設けられ、
さらに、前記突出部は、前記当接部よりも前記噴孔側に設けられ、
前記突出部の先端部と、該先端部と向き合う前記噴孔側圧力室の内壁との間に絞りが形成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記本体には、外部より前記圧力室に燃料を供給する供給通路が形成されており、
前記圧力室には、前記ピストンが前記圧力室の燃料を加圧したとき、前記圧力室と前記供給通路との連通を遮断し、前記ピストンが前記圧力室の燃料の加圧を停止したとき、前記圧力室と前記供給通路との連通を許容するシート部材が設けられていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記圧力室には、前記シール部材を前記圧力室と前記供給通路との連通を遮断する方向に付勢する第１付勢部材が収容され、
前記第１付勢部材は、前記隔壁の前記連通路に収容されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記圧力室には、前記ピストンを前記圧力室の容積が拡大する方向に付勢する第２付勢部材が収容されていることを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記駆動装置はピエゾアクチュエータであることを特徴とする請求項３から９のいずれか一項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、燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料消費性能の向上や排出ガス中の有害成分の低減という観点から、燃料噴射弁の噴射を精度良く制御することが求められている。噴射制御性を高める手段の一つとして、噴孔を開閉する弁部材を燃料圧力を利用して駆動させる燃料噴射弁が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この燃料噴射弁は、噴孔と加圧可能な燃料を蓄積する圧力室を有する本体に、噴孔を開閉する弁体部と圧力室の燃料圧力を受圧する受圧部を有する弁部材を往復移動可能に収容し、圧力室の燃料をピストンにて加圧することにより、その圧力を受圧部に作用させ、弁部材を噴孔が開放する方向に移動させ燃料噴射を制御している。
【特許文献１】国際公開第９６／３７６９８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記燃料噴射弁の圧力室には上記ピストンを付勢するスプリングなどが収容されているため、圧力室にはスプリングなどを収容するための容積が必要となる。容積が大きくなると圧力室をピストンにて加圧させても圧力室の加圧速度は鈍くなるので、弁部材の応答速度を速くするのには限界がある。
【０００５】
本発明は、弁部材の応答速度を速くさせることができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、噴孔と加圧可能な燃料を蓄積する圧力室とを有する本体と、圧力室の燃料を加圧する加圧手段と、本体に往復移動可能に収容され、噴孔を開閉する弁体部、および圧力室の燃料圧力を受圧する受圧部を有し、加圧手段にて加圧された燃料が受圧部に作用すると、弁体部が噴孔を開放する開放方向に移動する弁部材と、を備える燃料噴射弁であって、圧力室には、弁部材の開放方向への移動を規制する規制手段が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、圧力室には弁部材の開放方向への移動を規制する規制手段が設けられているので、圧力室の容積から規制手段分の容積を減少させることができる。これにより、圧力室の実質的な容積は減少するので、弁部材の応答速度を速くすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、規制手段は、圧力室の燃料に晒される弁部材の側壁から圧力室に向かって突出する突出部と、圧力室の燃料に晒される本体の内壁に形成され、弁部材が開放方向へ所定距離移動したとき突出部と当接する当接部とから構成されていることを特徴としている。この構成によれば、規制手段を簡単な構造とすることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、加圧手段は、圧力室の容積を小さくする方向に移動させることで圧力室の燃料を加圧するピストンであることを特徴としている。この構成によれば、圧力室の燃料を直接的に加圧することができるため、いち早く圧力室の燃料を加圧できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、ピストンは、圧力室に対して噴孔と反対側である反噴孔側に設けられ、圧力室には、圧力室を、ピストンを有する反噴孔側圧力室と、受圧部を有する噴孔側圧力室とに２分割する隔壁が設けられ、隔壁には、反噴孔側圧力室と噴孔側圧力室とを連通する連通路が形成され、連通路の噴孔側圧力室側の開口部は、受圧部よりも噴孔側に開口していることを特徴としている。
【００１１】
噴孔は燃料を供給する側に向いて形成されているため、圧力室よりも噴孔側には燃料噴射弁を構成する他の部材を設置する場所が少ない。請求項４に記載の構成によれば、ピストンは、圧力室に対して反噴孔側に設けられているので、ピストンを駆動する駆動装置を設置する場所を確保することができる。
【００１２】
また、圧力室は、隔壁により、ピストンを有する反噴孔側圧力室と、受圧部を有する噴孔側圧力室とに分割される。そして、その隔壁には、両圧力室を連通する連通路が形成されており、さらに、その連通路の噴孔側圧力室の開口部は、受圧部よりも噴孔側に開口している。
【００１３】
これによれば、ピストンにて加圧された加圧燃料は、反噴孔側圧力室、連通路を介して噴孔側圧力室に達する。連通路の開口部は、受圧部よりも噴孔側に開口しているため、噴孔側圧力室に達した加圧燃料は、噴孔側から受圧部に作用する。弁部材の上記開放方向と、受圧部に作用する加圧燃料の作用方向とをほぼ同じ方向とすることができるため、弁部材の応答速度を速くすることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、隔壁および連通路は、本体に設けられ、隔壁の端部は、弁部材を往復移動可能に支持していることを特徴としている。この構成によれば、圧力室を分割する隔壁によって弁部材を往復移動可能に支持しているので、弁部材の往復運動を安定させることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、突出部および当接部は、噴孔側圧力室側の隔壁と受圧部との間に設けられ、さらに、突出部は、当接部よりも噴孔側に設けられ、突出部の先端部と、該先端部と向き合う噴孔側圧力室の内壁との間に絞りが形成されていることを特徴としている。この構成によれば、ピストンにて加圧された加圧燃料が突出部と当接部との間に流入して、弁部材の開放方向への移動を妨げることを抑制することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、本体には、外部より圧力室に燃料を供給する供給通路が形成されており、圧力室には、ピストンが圧力室の燃料を加圧したとき、圧力室と供給通路との連通を遮断し、ピストンが圧力室の燃料の加圧を停止したとき、圧力室と供給通路との連通を許容するシート部材が設けられていることを特徴としている。
【００１７】
この構成よれば、圧力室には、ピストンが圧力室の燃料を加圧したとき、圧力室と供給通路との連通を遮断し、ピストンによる加圧が停止したとき、圧力室と供給通路との連通を許容するシート部材が設けられているので、圧力室への燃料補給が容易となる。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、圧力室には、シール部材を圧力室と供給通路との連通を遮断する方向に付勢する第１付勢部材が収容され、第１付勢部材は、隔壁の連通路に収容されていることを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、圧力室に、シール部材を圧力室と供給通路との連通を遮断する方向に付勢する第１付勢部材が収容されているため、不用意にシール部材が移動して圧力室の燃料が供給通路に逆流しないようにすることができる。また、その第１付勢部材は、隔壁の連通路に収容されているため、隔壁に第１付勢部材を収容する収容孔などを設ける必要がなくなるため、圧力室の容積の拡大を抑制することができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明によれば、圧力室には、ピストンを圧力室の容積が拡大する方向に付勢する第２付勢部材が収容されていることを特徴としている。この構成によれば、ピストンの加圧動作を停止するだけで、ピストンを元の位置に自動的に復帰させることができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明によれば、駆動装置はピエゾアクチュエータであることを特徴としている。この構成によれば、ピストンの応答速度を速くすることができ、弁部材の応答速度を速くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の一実施形態による燃料噴射弁を図１に示す。燃料噴射弁１は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。直噴式のガソリンエンジンに適用する場合、燃料噴射弁１はシリンダヘッドに搭載される。なお、燃料噴射弁１は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、吸気通路を流れる吸気に燃料を噴射するポート噴射式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用してもよい。
【００２３】
図１に示すように、燃料噴射弁１は、端部に噴孔２２を有するノズルボデー２および、端部に燃料入口３１を有し、ノズルボデー２を保持するホルダ３から構成され、外観が棒状となっている。ノズルボデー２に形成される雌ネジ部２４にホルダ３に形成される雄ネジ部３２を螺合させることにより両者は結合されている。
【００２４】
燃料噴射弁１には、噴孔２２を開閉制御する弁部材としてのニードル４と、そのニードル４の動作を制御する動作制御部とが収容されている。動作制御部は、図示しないＥＣＵなどの制御装置からの制御信号により制御される。
【００２５】
ノズルボデー２は、略円筒状に形成され、先端部には噴孔２２が形成されている。ノズルボデー２の内部には、噴孔２２と連通する縦孔２１が形成されている。その縦孔２１には、微小隙間５４を介してニードル４が軸方向に往復移動可能に支持されている。図１に示すように、縦孔２１がニードル４を支持している箇所よりも反噴孔側には段差部２３が形成されている。
【００２６】
ニードル４は、略棒状に形成され、噴孔側の端部には、縦孔２１に収容させたとき、噴孔２２を開閉制御する弁体部４１が形成されている。反噴孔側の端部には、受圧部４２が形成されている。この受圧部４２は、噴孔側に向かう面を有しており、この受圧部４２に圧力を作用させることによりニードル４を反噴孔側に移動させることができる。受圧部４２の外周側には径方向に突出する突出部４３が形成されている。
【００２７】
ニードル４をノズルボデー２の縦孔２１に収容した状態では、ニードル４の側壁と縦孔２１の内壁との間に燃料溜り室５５が形成される。この燃料溜り室５５には、ホルダ３に形成された燃料入口３１からの燃料が供給されるようになっている。
【００２８】
ニードル４を噴孔２２に向かう方向である閉塞方向に移動させ、弁体部４１が縦孔２１に着座すると、燃料溜り室５５と噴孔２２との連通が遮断されるので、噴孔２２からは燃料が噴射されない。ニードル４を上記閉塞方向と反対の方向である開放方向に移動させ、弁体部４１が縦孔２１から離座すると、燃料溜り室５５と噴孔２２とが連通するので、噴孔２２から燃料が噴射される。
【００２９】
ニードル４には、反噴孔側の端部からニードル４の中間部にかけて燃料通路４４が形成される。この燃料通路４４の端部には、燃料溜り室５５と連通させるための第３連通路４５が形成されている。そして、燃料通路４４は、ニードル４を上記閉塞方向に付勢する第３スプリング５３の一端部を支持している。
【００３０】
ニードル４の反噴孔側には、上記動作制御部が設けられる。動作制御部は、ピエゾアクチュエータ９、第１ピストン６１、第２ピストン６２、ピストンライナ７、およびシート部材７４を有しており、それぞれの部材が組み合わされることで、ニードル４の受圧部４２を取り囲む圧力室８が形成される。
【００３１】
図１に示すように、ノズルボデー２の段差部２３には、ピストンライナ７とシート部材７４が設けられている。シート部材７４は、円環状に形成された、圧力室８の噴孔側の面（下側の面）を区画する部材であり、ニードル４の受圧部４２と段差部２３との間に配置されている。シート部材７４の下側端面には、シート部７４１が形成されており、段差部２３と当接する。シート部７４１が段差部２３に当接することにより、上記微小隙間５４から圧力室８に燃料が流入しないようにすることができる。また、シート部材７４の内壁は、ニードル４に支持されており、シート部材７４が軸方向に往復移動可能となっている。
【００３２】
シート部材７４の外周側には、ピストンライナ７が設けられている。ピストンライナ７は、円筒部７１、円筒部７１の段差部２３側の外周壁に形成されるフランジ部７２、および円筒部７１の段差部２３側の内壁から中心軸に向かって延びる隔壁７３を有している。
【００３３】
フランジ部７２は、ノズルボデー２の段差部２３とホルダ３の端部との間に挟まれる。このため、ピストンライナ７は、ノズルボデー２およびホルダ３に対して強固に固定される。隔壁７３よりも反噴孔側の円筒部７１の内壁には、圧力室８の反噴孔側の面（上側の面）を区画する第２ピストン６２を軸方向に往復移動可能に支持する摺動部７１１が形成されている。
【００３４】
円筒部７１の内壁から中心軸に向かって延びるように形成された隔壁７３は、噴孔側に向かって内径が拡大するように階段状に形成されている。反噴孔側を向いた面が上端面７３０となる。上端面７３０は、摺動部７１１に第２ピストン６２を設置したとき第２ピストン６２の下端面と互いに向き合う。噴孔側を向いた面は３つあり、最も噴孔側に第１下端面７３１が形成されている。第１下端面７３１は、段差部２３に接している。第１下端面７３１の内周側には、第２下端面７３２が形成されている。第２下端面７３２の内周側には、第３下端面７３３が形成されている。
【００３５】
上端面７３０と第３下端面７３３との間には、ニードル４の受圧部４２よりも反噴孔側の部位を軸方向に往復移動可能に支持する支持部７３４が形成されている。これにより、ニードル４を反噴孔側の端部でも支持できるので、ニードル４の往復移動を安定させることができる。第３下端面７３３は、ニードル４が開放方向へ所定距離移動したときに、ニードル４の突出部４３が当接し、ニードル４の開放方向への移動距離を規制する当接部７３５でもある。この当接部７３５および突出部４３は、請求項に記載の規制手段に相当する。第２下端面７３２は、シート部材７４の上端面と向き合っている。また、図１に示すように、ニードル４の受圧部４２は、ニードル４を燃料噴射弁１に組み付けたとき、第３下端面７３３と、第２下端面７３２との間に配置される。
【００３６】
さらに、隔壁７３には、上端面７３０と第２下端面７３２とを連通する請求項に記載の連通路としての第２連通路７３６と、上端面７３０と第１下端面７３１とを連通する収容孔７３８とが形成されている。第２連通路７３６には、一方が第２ピストン６２の下端面に支持され、他方がシート部材７４の上端面に支持される第１付勢部材としての第１スプリング５１が収容されている。第２下端面７３２は、上述したようにニードル４の受圧部４２よりも噴孔側にあるため、第２連通路７３６の噴孔側の開口部７３７は、ニードル４の受圧部４２よりも噴孔側に開口している。収容孔７３８には、一方が第２ピストン６２の下端面に支持され、他方が段差部２３に支持される第２付勢部材としての第２スプリング５２が収容されている。
【００３７】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面を示している。図２に示すように、第２連通路７３６は、所定の内径を有する円形の通路であり、ニードル４の中心軸を中心とする仮想円上に沿って４つ形成されている。第２連通路７３６に収容される第１スプリング５１は、コイルスプリングであって第２ピストン６２とシート部材７４との間に配置されることにより、シート部材７４のシート部７４１を常時、段差部２３に押し付けている。
【００３８】
第２連通路７３６の外周側に形成される収容孔７３８は、ニードル４の中心軸を中心とする仮想円上に沿って４つの円弧状の孔が形成されている。各収容孔７３８の間には、ブリッジ部７３９が形成されており、隔壁７３の収容孔７３８よりも外側の部位と収容孔７３８よりも内側の部位とを接続している。
【００３９】
収容孔７３８に収容される第２スプリング５２は、円弧状に形成された金属板の側壁に複数のスリット状の切欠きを形成することにより、金属板の平面方向の弾性力を高めたものである。
【００４０】
図１に示すように、第２ピストン６２は、略円環状に形成されており、外形はピストンライナ７の摺動部７１１の形状とほぼ同じとなっている。第２ピストン６２は、軸方向に往復移動可能に摺動部７１１に支持されている。また、第２ピストン６２の内壁は、ニードル４の反噴孔側の端部の側壁を軸方向に往復移動可能に支持している。
【００４１】
図１に示すように、ノズルボデー２の段差部２３の反噴孔側に、上述したようにシート部材７４、ピストンライナ７、および第２ピストン６２を組み付けると、シート部材７４の上端面、ピストンライナ７の第２下端面７３２、ピストンライナ７の第３下端面７３３、ピストンライナ７の上端面７３０、第２ピストン６２の下端面、およびニードル４の側壁で区画される圧力室８が形成される。
【００４２】
さらに、この圧力室８は、隔壁７３によって２つに分割される。１つは、ピストンライナ７の上端面７３０、第２ピストン６２の下端面、およびニードル４の側壁にて区画される反噴孔側圧力室８１であり、もう１つは、シート部材７４の上端面、ピストンライナ７の第２下端面７３２、ピストンライナ７の第３下端面７３３、ニードル４の側壁にて区画される噴孔側圧力室８２である。隔壁７３に形成される第２連通路７３６は、反噴孔側圧力室８１と噴孔側圧力室８２とを連通する通路となる。
【００４３】
両圧力室８１、８２には、燃料入口３１から流入する燃料で満たされている。ニードル４の受圧部４２および突出部４３は、噴孔側圧力室８２に収容されている。また、突出部４３の先端部とピストンライナ７の側壁との間に絞り８３が形成されている。
【００４４】
第２ピストン６２の上端面には、略円盤状の第１ピストン６１が設けられる。第１ピストン６１は、第１ピストン６１の反噴孔側に設けられる駆動装置としてのピエゾアクチュエータ９の駆動力を第２ピストン６２に伝達する部材である。第１ピストン６１には、軸方向両端面を貫通する第１連通路６１１が形成されている。また、第２ピストン６２の下端面は、ニードル４を閉塞方向に付勢する第３スプリング５３を支持している。第１、第２ピストン６１、６２を噴孔側に移動させることにより、圧力室８の容積は減少され、圧力室８の燃料が加圧される。これら第１、第２ピストン６１、６２が請求項に記載される加圧手段に相当する。
【００４５】
駆動装置としてのピエゾアクチュエータ９は、ホルダ３の内部に形成されている空間に収容されている。その空間には、燃料入口３１から流入した燃料が充満している。ピエゾアクチュエータ９は、ＰＺＴなどの圧電セラミック層と電極層とを交互に積層したものである。図示しない駆動回路によって圧電セラミック層に電荷を溜めたり、電荷を放出したりする。これにより、ピエゾアクチュエータ９は積層方向（上下方向）に伸縮する。ピエゾアクチュエータ９は、充電されると伸長し、放電されると収縮する。ピエゾアクチュエータ９の下端部は、第１ピストン６１に当接しているので、このピエゾアクチュエータ９の伸縮動作が第１ピストン６１に伝達される。
【００４６】
次に、燃料噴射弁１の作動を図３および図４に基づいて説明する。図３は、図１の燃料噴射弁の燃料噴射時の状態を示し、図４は、燃料噴射停止時の状態を示している。なお、図３、４中に図示されている実線矢印は、部材の移動方向を示し、破線矢印は、燃料の流れを示している。
【００４７】
図３に示すように、ピエゾアクチュエータ９が充電され、ピエゾアクチュエータ９が伸長すると、第１ピストン６１が噴孔側に移動するとともに第２ピストン６２も噴孔側に移動する。第２ピストン６２が噴孔側に移動するため、第１スプリング５１および第２スプリング５２は、圧縮される。
【００４８】
第２ピストン６２が噴孔側に移動すると、反噴孔側圧力室８１の容積が減少するため、この圧力室８１に満たされている燃料が加圧され加圧燃料となる。その加圧燃料は、隔壁７３の第２連通路７３６を通って噴孔側圧力室８２に達する。第２連通路７３６の噴孔側の開口部７３７は、ニードル４の受圧部４２よりも噴孔側にあるため、加圧燃料は噴孔側から反噴孔側に向かって流れ、受圧部４２に達する。
【００４９】
受圧部４２がその加圧燃料の圧力が作用すると、ニードル４は開放方向（反噴孔側）に移動し、弁体部４１が縦孔２１から離座し、噴孔２２から燃料溜り室５５の燃料が噴射される。
【００５０】
図４に示すように、ピエゾアクチュエータ９が放電され、ピエゾアクチュエータ９が収縮すると、第１、第２ピストン６１、６２は、圧縮された第１、第２スプリング５１、５２の反発力によって、自動的に反噴孔側に移動し、元の位置に復帰する。
【００５１】
第１、第２ピストン６１、６２が反噴孔側に移動すると、反噴孔側圧力室８１、噴孔側圧力室８２の容積は大きくなるため、両圧力室８１、８２の圧力は低下する。両圧力室８１、８２の圧力が燃料入口３１から流入した燃料の圧力よりも低下し、シート部材７４の下端面に作用する圧力が第１スプリング５１の付勢力よりも上回ると、シート部材７４は、反噴孔側に移動する。すると、シート部７４１が段差部２３から離れ、燃料溜り室５５の燃料が、請求項に記載の供給通路としての微小隙間５４を介して両圧力室８１、８２に流入する。
【００５２】
このシート部材７４によれば、第１、第２ピストン６１、６２の動作によって変化する圧力室８と燃料溜り室５５との圧力差によって自動的に動作するので、容易に圧力室８への燃料補給を行うことができる。
【００５３】
両圧力室８１、８２の圧力が低下するため、ニードル４は第３スプリング５３の付勢力により、閉塞方向（噴孔側）に移動し、弁体部４１が縦孔２１に着座し、噴孔２２からの燃料噴射が停止する。
【００５４】
本実施形態では、圧力室８に規制手段である当接部７３５と突出部４３とを設けているので、圧力室８の実質的な容積が減少する。圧力室８の容積を減少させることができるため、燃料圧力によってニードル４を駆動する形式の燃料噴射弁１であっても、ニードル４の応答速度を速くすることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、圧力室８の容積を減少させる手段としてニードル４の開放方向への移動量を規制する手段を収容させているため、ニードル４の最大リフト量を物理的に規定することができ、燃料噴射を安定させることができる。また、その規制手段は、ニードル４に設けられた突出部４３と隔壁７３に設けられた当接部７３５という簡単な構造から構成されている。
【００５６】
本実施形態では、第１、第２ピストン６１、６２にて直接、圧力室８の燃料を加圧しているため、いち早く圧力室８の燃料を加圧することができ、ニードル４の応答速度を速くすることができる。
【００５７】
噴孔２２は燃料を供給する側に向いて形成されているため、圧力室８よりも噴孔側には燃料噴射弁１を構成する他の部材を設置する場所が少ない。本実施形態では、圧力室８を加圧する第１、第２ピストン６１、６２を圧力室８に対して反噴孔側に設けているので、それを駆動するピエゾアクチュエータ９を設置する場所を確保することができる。
【００５８】
このように第１、第２ピストン６１、６２を設置すると、圧力室８を加圧するときの圧力室８の加圧燃料の流れの方向（反噴孔側から噴孔側に向かう流れ）と、ニードル４の開放方向とが正反対となる。本実施形態では、圧力室８を隔壁７３によって２分割して、第１、第２ピストン６１、６２を収容する反噴孔側圧力室８１と、受圧部４２を収容する噴孔側圧力室８２とに２分割し、隔壁７３に両圧力室８１、８２を連通する第２連通路７３６を形成している。さらに、第２連通路７３６の反噴孔側圧力室８１に形成される開口部７３７は、受圧部４２よりも噴孔側に形成されている。
【００５９】
これにより、第１、第２ピストン６１、６２にて加圧した加圧燃料の流れを噴孔側から反噴孔側へ流れるようにすることが可能となる。その結果、ニードル４の応答速度を速くすることができる。
【００６０】
また、突出部４３の先端部と、それと向き合うピストンライナ７の側壁（噴孔側圧力室８２の内壁）との間に絞り８３が形成されているので、圧力室８を加圧する際、加圧燃料が突出部４３と当接部７３５との間に入り込みにくくなる。これにより、ニードル４の開放方向への移動を妨げることを抑制することができ、ニードル４の応答速度を速くすることができる。
【００６１】
本実施形態では、シート部材７４は、常に第１スプリング５１によって段差部２３に押し付けられているため、燃料噴射弁１が搭載されている車両の振動によって不用意に移動して圧力室８の燃料が微小隙間５４に逆流しないようにすることができる。また、この第１スプリング５１は、隔壁７３の第２連通路７３６に収容されているため、第１スプリング５１を収容するための孔などを個別に設ける必要がなくなり、圧力室８の容積の拡大を抑制することができる。
【００６２】
本実施形態では、第１、第２ピストン６１、６２を駆動する手段として電磁駆動のアクチュエータと比べると応答速度の速いピエゾアクチュエータ９を用いているので、ニードル４の応答速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態による燃料噴射弁の縦断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による燃料噴射弁の燃料噴射時の要部断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による燃料噴射弁の燃料噴射停止時の要部断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１        燃料噴射弁
２        ノズルボデー
２２      噴孔
２３      段差部
３        ホルダ
３１      燃料入口
４        ニードル（弁部材）
４１      弁体部
４２      受圧部
４３      突出部（規制手段）
５１      第１スプリング（第１付勢部材）
５２      第２スプリング（第２付勢部材）
５３      第３スプリング
５４      微小隙間（供給通路）
５５      燃料溜り室
６１      第１ピストン
６２      第２ピストン
７        ピストンライナ
７３      隔壁
７３０    上端面
７３１    第１下端面
７３２    第２下端面
７３３    第３下端面
７３４    支持部
７３５    当接部（規制手段）
７３６    第２連通路
７３７    開口部
７３８    収容孔
７３９    ブリッジ部
７４      シート部材
８        圧力室
８１      反噴孔側圧力室
８２      噴孔側圧力室
８３      絞り
９        ピエゾアクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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