(57)【要約】【課題】燃費や排気の改善を図ることができる燃料噴射ノズルを提供する。【解決手段】噴孔１２を備えるノズルボディ１０内に、中心軸線ＡＸに沿って往復動可能にニードル弁２０を収納して、前記噴孔１２から燃料を噴射する燃料噴射ノズル１Ａであって、前記噴孔の内側の開口１２ＨＬと対向して当該開口を閉じる前記ニードル弁２２の閉孔部を、当該ニードル弁２２の基材及び前記ノズルボディ１０の基材よりも硬度及び耐摩耗性において低い部材３０で形成されている。少々の製造誤差がある場合でも、充填部材３０自体が変形、或いは当たる部分を破損或いは磨耗させることで周辺に対応できる。よって、閉孔部は余分な空間を含まない平面状となるので、この燃料噴射ノズルは燃料の流れを効率良く制御でき、燃費及び排気の改善を図ることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔を備えるノズルボディ内に、中心軸線に沿って往復動可能にニードル弁を収納して、前記噴孔から燃料を噴射する燃料噴射ノズルであって、
前記噴孔の内側の開口と対向して当該開口を閉じる前記ニードル弁の閉孔部を、当該ニードル弁の基材及び前記ノズルボディの基材よりも硬度及び耐摩耗性において低い部材で形成してある、ことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項２】
前記噴孔は前記中心軸を中心として放射状に配置され、
前記ニードル弁は、前記噴孔よりも上流側のノズルボディ内壁面に当接する第１シート部と、前記噴孔よりも下流側のノズルボディ内壁面に当接する第２シート部とを備えると共に、前記第１シート部と前記第２シート部との間に形成した環状の凹部を備え、
前記閉孔部は、前記ノズルボディの基材及び前記ニードル弁の基材より硬度及び耐摩耗性において低い充填部材を前記凹部内に埋込むことにより形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項３】
前記閉孔部は、金属或いは樹脂材を液状として前記凹部へ流し込んだ後に冷却固化させることにより、又は金属或いは樹脂材により予め環形状部材を形成して当該環形状部材を前記凹部に嵌合させることにより、形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項４】
前記環状の凹部の軸側方向における最深部が、前記第２シート部より前記中心軸側に設定されている、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項５】
前記環状の凹部には、前記中心軸に向いて突出する突出部が更に付加されている、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項６】
前記環状の凹部には、当該凹部の途中の部分を互いに接続するようにした貫通孔が更に設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項７】
前記環状の凹部の縦断面形状が円弧形状に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項８】
前記凹部が形成されている前記ニードル弁の斜面に接する線を基準線として設定し、前記凹部の出口端における接線が前記基準線に対して成す角度が９０度以上となるように、前記凹部の縦断面形状が規定されている、ことを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の燃料噴射ノズル。
【請求項９】
前記ニードル弁がインナニードルとアウタニードルとを備える２重構造のニードル弁であって、
前記アウタニードルの外周に前記閉孔部が設けてある、ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で採用されている燃料噴射ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射ノズルとして、例えば特許文献１などで開示されている２重構造のニードル弁を配備されているものが従来から知られている。この種の燃料噴射ノズルでは、中心側のニードル弁（以下、インナニードルと称する）で開閉される第１の噴孔、外側のニードル弁（以下、アウタニードルと称する）で開閉される第２の噴孔のそれぞれがノズルボディ側に形成されている。そして、アウタニードル及びインナニードルそれぞれの高さ位置（リフト量）を適宜に調整することで、内燃機関の状態に応じて燃料を噴射させる。図を参照してより詳細に説明する。図８は、２重構造のニードル弁を備えた従来例の燃料噴射ノズル１００について示した図である。
【０００３】
燃料噴射ノズル１００は、ノズルボディ１１０内にニードル弁１２０を備えている。２重構造のニードル弁１２０はインナニードル１２１とアウタニードル１２２とにより形成されている。ノズルボディ１１０に形成した下流側の第１噴孔１１１はインナニードル１２１のリフト量に応じて開閉され、上流側の第２噴孔１１２はアウタニードル１２２のリフト量に応じて開閉される。例えば、内燃機関の始動時や軽負荷時などでは、アウタニードル１２２だけを少量上昇させて第２噴孔１１２を開いて燃料ＦＥを噴射させる。その一方で、内燃機関が中高負荷時にはアウタニードル１２２、インナニードル１２１の両方を十分に上昇させることで必要な燃料ＦＥを噴射させることもできる。このように２重構造のニードル弁を備える燃料噴射ノズルを用いると、内燃機関の状態に応じて適切な量の燃料噴射を行うことができる。
【特許文献１】特開平４−２３２３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記図８では、左側にアウタニードル１２２を上昇させて第２噴孔１１２だけを開いた場合を示している。そして、反対の右側にアウタニードル１２２及びインナニードル１２１を上昇させて第１噴孔１１１及び第２噴孔１１２を開いた場合を示している。
【０００５】
ここで、図８の左側で図示しているように、インナニードル１２１はノズルボディ１１０の内壁に一部を当接させることで、これより下流側に位置する噴孔１１１への燃料の流れを塞き止めている。なお、このようにノズルボディの内壁面に当接するニードル弁の一部分を「シート部」と称する。インナニードル１２１の場合は、噴孔１１１の上流側に１つのシート部を当接させて燃料の流れを止めるという比較的単純な構成となる。
【０００６】
上記に対して、アウタニードル１２２で第２噴孔１１２を閉じるための構造は複雑ものとなる。ここで、さらに図９を参照して説明する。図９は、図８でＣＲを付している噴孔１１２及びその内側開口１１２ＨＬ周辺を拡大して示している図である。
【０００７】
前述した第１噴孔１１１の場合には上流側からだけ燃料が流れ込む。これに対して、第２噴孔１１２の場合には上流側だけでなく、下流側からも燃料が流れ込む可能性がある。よって、アウタニードル１２２の場合は燃料の流れを止めるシート部を上下に設けることが必要となっている。よって、図９で示しているように、アウタニードル１２２の外周面には上流側から流れ込む燃料を止めるための第１シート部ＳＨ−１と、下流側から流れ込む燃料を止めるための第２シート部ＳＨ−２とが間隔を持って配置されている。そして、アウタニードル１２２で第２噴孔１１２への燃料を止める場合には、第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２との間の部分を噴孔１１２の内側の開口１１２ＨＬと対向させ閉じる（塞ぐ）状態を形成する。このように噴孔の内側の開口と対向して、この開口を閉じるように作用するニードル弁の部分を特に「閉孔部」と称して説明する。従来のアウタニードルにおける閉孔部は、上下２つのシート部の間に形成される環状の凹部ＶＬとして形成されていた。図９を参照して、この点をより詳細に説明する。
【０００８】
第２噴孔１１２への燃料の流れを止めるには、第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２とをノズルボディに当接させ、これらシート部の間の外壁面（すなわち、上記閉孔部）は開口１１２ＨＬと対向する平坦面に形成すればよいように思われる。理想的な外壁面１２２ＷＡは、図示のように、第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２とを直線的に結んだものとなる。
【０００９】
しかし、図９で示している第２噴孔１１２は、例えば直径が１ｍｍ或いはこれ未満の極めて微小なものである。このような微小な噴孔（管路）の開口を閉じるため、アウタニードル１２２の外壁面（閉孔部）を高い平滑性をもって形成することは極めて困難であり、高精度に加工しようとすると製造コストが高騰してしまう。その一方で、中間に位置する閉孔部が上下シート部よりも外側に突出しているなどの誤差が含むと、ニードル弁がノズルボディ内で浮き上がった状態になる。このような燃料噴射ノズルは、燃料の流れを制御できない不良品となってしまう。
【００１０】
そのために、図９で示すように、アウタニードル１２２の第１シート部ＳＨ−１及び第２シート部ＳＨ−２が、ノズルボディ１１０の内壁面（シート面）に確実に当接するように、第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２との間を凹部状とする構造が採用される。一般に噴孔はノズルボディの中心軸を中心に放射状に複数配置されているので、上記凹部は環状となる。よって、アウタニードル１２２の外周面に環状の凹部ＶＬ（円周溝）が形成され、この円周溝が閉孔部となっている。
【００１１】
ところが、上記のように第２噴孔１１２の内側開口を閉じるアウタニードル１２２の閉孔部が凹部ＶＬであると、次のような不都合を発生させる場合がある。前述したように第２噴孔１１２から燃料を噴射するのは内燃機関の始動時などであり少量の燃料を拡散噴霧したい場合である。しかし、第２噴孔１１２の開口１２ＨＬ前面に存在しているアウタニードル１２２の閉孔部が一定の容積を有する凹部ＶＬであるので、ここに燃料がいったん溜まる状態となる。このように燃料を留めてしまう空間（凹部ＶＬ）が燃料噴射ノズルの流路途中に存在すると、応答性が低下するので燃料噴射の制御が困難となる。その結果として、内燃機関の燃費や排気が悪化することが懸念される。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、ニードル弁側に設けた２個のシート部でノズルボディの噴孔へ流れる燃料を止める構造を備える場合でも、燃費や排気を悪化させることなくこれらの改善を図ることができる燃料噴射ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、噴孔を備えるノズルボディ内に、中心軸線に沿って往復動可能にニードル弁を収納して、前記噴孔から燃料を噴射する燃料噴射ノズルであって、前記噴孔の内側の開口と対向して当該開口を閉じる前記ニードル弁の閉孔部を、当該ニードル弁の基材及び前記ノズルボディの基材よりも硬度及び耐摩耗性において低い部材で形成してあることを特徴とする燃料噴射ノズルによって達成できる。
【００１４】
本発明によると、噴孔の内側開口と対向する閉孔部が、硬度及び耐磨耗性においてニードル弁の基材及びノズルボディの基材より低い部材（充填部材）で形成されているので、少々の製造誤差がある場合でも充填部材自体が変形、或いは当たる部分を破損或いは磨耗させることで周辺に対応できる。その結果、噴孔の開口と対向する閉孔部が余分な空間を含まない平面状となるので、この燃料噴射ノズルは燃料の流れを効率良く制御でき、シート不良の発生も予防できる。よって、本発明の燃料噴射ノズルによると内燃機関の状態に応じて応答性良く燃料噴射を制御できる。
【００１５】
そして、前記噴孔は前記中心軸を中心として放射状に配置され、前記ニードル弁は、前記噴孔よりも上流側のノズルボディ内壁面に当接する第１シート部と、前記噴孔よりも下流側のノズルボディ内壁面に当接する第２シート部とを備えると共に、前記第１シート部と前記第２シート部との間に形成した環状の凹部を備え、前記閉孔部は、前記ノズルボディの基材及び前記ニードル弁の基材より硬度及び耐摩耗性において低い充填部材を前記凹部内に埋込むことにより形成したものでもよい。
【００１６】
ノズルボディに設ける噴孔の高さ位置（中心軸方向での位置）を揃えて、放射状に配置する構造は一般的である。これに対し、ニードル弁に環状の凹部（円周溝）を形成し、この凹部内に充填部材を埋込むと噴孔の内側開口を閉じる閉孔部を簡単に実現できる。
【００１７】
前記閉孔部は、金属或いは樹脂材を液状として前記凹部へ流し込んだ後に冷却固化させることにより、又は金属或いは樹脂材により予め環形状部材を形成して当該環形状部材を前記凹部に嵌合させることにより製造できる。
【００１８】
また、前記環状の凹部の軸側方向における最深部が、前記第２シート部より前記中心軸側に設定されている構造とするのが好ましい。このようにすれば、凹部内に埋め込んだ充填部材が外力を受けたときに容易に脱落しない構造とすることができる。
【００１９】
また、前記環状の凹部には、前記中心軸に向いて突出する突出部が更に付加されている構造とするのが好ましい。突出部は円周方向に沿って連続的或いは不連続に配置してもよい。少なくともお突出部を備えることで凹部内に埋込んだ充填部材を脱落し難くできる。そして、円周方向で不連続に突出させると回転ストッパ構造となる。表面処理などの後処理を施すときに充填部材が凹部で位置ずれする事態の発生を予防できる。
【００２０】
また、前記環状の凹部には、当該凹部の途中の部分を互いに接続するようにした貫通孔が更に設けられている構造とするのが好ましい。このようにすれば、凹部内に埋め込んだ充填部材が外力を受けたときに容易に移動しない構造とすることができる。
【００２１】
また、前記環状の凹部の縦断面形状が円弧形状に形成に形成されていてもよい。このような形状とした凹部内に充填部材を埋込むと上下シート部の間以外で燃料中に露出させない構成となる。
【００２２】
また、前記凹部が形成されている前記ニードル弁の斜面に接する線を基準線として設定し、前記凹部の出口端における接線が前記基準線に対して成す角度が９０度以上となるように、前記凹部の縦断面形状が規定されていることが望ましい。このような形状条件を満たすように設定されている凹部に埋め込んだ充填部材は、凹部面から剥離し難くできる。
【００２３】
そして、前記ニードル弁がインナニードルとアウタニードルとを備える２重構造のニードル弁であって、前記アウタニードルの外周に前記閉孔部が設けてある燃料噴射ノズルとしてもよい。アウタニードルで閉じる噴孔には上下の両方から燃料が流入するが、上記のように硬度及び耐摩耗性において低い部材で形成した閉孔部で開口を閉じる構造とすることで燃料の流入制御を確実に行える。よって、このような燃料噴射ノズルを備える内燃機関は燃費及び排気の改善を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、ニードル弁側に設けた２個のシート部でノズルボディの噴孔へ流れる燃料を止める構造を備える場合でも、燃費や排気を悪化させることなくこれらの改善を図ることができる燃料噴射ノズルを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る燃料噴射ノズルについて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、実施例１に係る燃料噴射ノズル１Ａについて示している図である。この図１では燃料噴射ノズル１Ａの全体の縦断面図を示すと共に、その一部を拡大して示してある。この燃料噴射ノズル１Ａは、一般的な２重ニードル弁を備える燃料噴射ノズルと基本構造が同様であるが、図を参照して簡単に説明する。
【００２７】
燃料噴射ノズル１Ａは、内部に空間を有している円筒形状のノズルボディ１０と、このノズルボディ１０内に収納されて中心軸ＡＸ方向へ往復動可能に配置されているニードル弁２０とを含んで構成されている。ノズルボディ１０の内側の面（以下、内壁面１３とする）は大略形状において、上側が円筒形状の内壁面１３Ａで、下側が円錐形状の内壁面１３Ｂとなっている。この円錐形状部分に２種類の噴孔１１、１２が形成されている。それぞれの噴孔１１、１２は、同じ高さ位置（中心軸ＡＸ方向で同じ位置）において、中心軸ＡＸを中心として放射状に配置されている。第１の噴孔１１は、第２の噴孔１２より下流側（先端側）に設けられている。
【００２８】
一方、内部に配置されるニードル弁２０は、インナニードル２１とアウタニードル２２とで形成される２重構造のニードル弁である。ノズルボディ１０の下流側に形成した第１噴孔１１はインナニードル２１のリフト量に応じて開閉され、上流側の第２噴孔１２はアウタニードル２２のリフト量に応じて開閉される。なお、燃料噴射ノズル１Ａは、図示しないニードル弁移動機構を備えており、インナニードル２１とアウタニードル２２を独立に中心軸ＡＸ方向へ移動させてリフト量を変更できる。
【００２９】
図１の左下側にはＣＲ内の構成を拡大して示してある。この図を参照して、この燃料噴射ノズル１Ａが備えている特徴的な構成について説明する。第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２との間に、環状の凹部（円周溝）ＶＬが形成されている。この凹部ＶＬは、噴孔１２を閉じるときに第２噴孔１２の内側の開口１２ＨＬと対向する位置にくる。ここまでの構造は前述した従来構造と同様である。しかし、本実施例の場合には、凹部ＶＬに充填部材３０が埋め込まれている。ここで例示している凹部ＶＬの縦断面形状（中心軸ＡＸと平行な面に現れる断面形状）は略三角形であり、この凹部ＶＬ内にハッチングを付して示した充填部材３０が埋め込まれている。すなわち、この燃料噴射ノズル１Ａでは、アウタニードル２２に設ける閉孔部が凹部ＶＬに埋め込んだ充填部材３０によって形成されている。
【００３０】
上記充填部材３０は、ノズルボディ１０の基材及びアウタニードル２２の基材より、硬度及び耐摩耗性において低い部材を用いて形成されている。充填部材３０は、例えば金属性の材料であってもよいし、樹脂性の材料であってもよい。これらの材料は製造の容易性に配慮して、より低融点であるものを選択して採用するのが望ましい。
【００３１】
溶融状態（液状）とした金属材料等を環状の凹部ＶＬを埋めるように流し込んで冷却固化させることにより充填部材３０で閉孔部を形成する。例えば、ノズルボディ１０の内壁面１３Ｂと同形状の金型を準備する。そして、アウタニードル２２をその金型内にセットして、金型に設けた注入口を介して凹部ＶＬ内に液状の部材を流し込み、固化させて取り出す。このようにすれば、図１の左下に示している閉孔部を充填部材３０で形成した構造体を製造できる。
【００３２】
充填部材３０により形成されている閉孔部は、周辺の部材（ノズルボディ１０及びアウタニードル２２の基材）よりも硬度及び耐磨耗性が低い。よって、ノズルボディ１０内でアウタニードル２２を移動させたときに、仮に閉孔部（すなわち充填部材３０）の一部に突出する部分が存在しても衝突により自らが変形するので平坦化できる。このような構造を採用すると少々の製造誤差を含む場合でも、充填部材３０自身が変形すること及び磨耗することで周辺に対応する（適合する）形状になることができる。これにより第１シート部ＳＨ−１及び第２シート部ＳＨ−２がノズルボディ１０の内壁面に確実に当接する。そして、充填部材３０は、第２噴孔１２の開口１２ＨＬを閉じるのに適した、ノズルボディ１０の内壁面１３Ｂと対向する平面となる。
【００３３】
以上で説明した燃料噴射ノズル１Ａは、アウタニードル２２でノズルボディ１０の第２噴孔１２を閉じるときに、上下の第１シート部ＳＨ−１及び第２シート部ＳＨ−２を内壁面に確実に当接でき、これらの間で開口１１２ＨＬと対向する閉孔部は平面となる。よって、開口１１２ＨＬの前面で燃料が滞留することがなく、噴孔１２を閉じることができる。よって、この燃料噴射ノズル１Ａは内燃機関の状態に応じて応答性良く燃料噴射を制御できるようになるので、内燃機関の燃費の向上及び排気エミッションを改善できる。
【００３４】
（製造例）
図２は、燃料噴射ノズル１Ａのアウタニードル２２に設ける閉孔部の製造例を模式的に示した図である。上記充填部材３０と同様の金属或いは樹脂の材料を用いて予め環形状部材３５を別に準備しておく。この環形状部材３５を、アウタニードル２２の環状の凹部ＶＬに嵌合すること空間を埋めて閉孔部を形成する。なお、環形状部材３５を凹部ＶＬに嵌込む具体的な手法しては、例えば熱膨張差を利用するものがある。環形状部材３５側の熱膨張係数を大きく設定して、環状の凹部ＶＬに嵌合する。
【実施例２】
【００３５】
以下、更に図面を参照して他の実施例を説明する。ただし、燃料噴射ノズルとしての基本構造は上記実施例１の燃料噴射ノズル１Ａと同様であり、ノズルボディ１０の第２噴孔１２を閉じるアウタニードル２２側の構造変更に係るものである。そこで、以下の実施例の説明では上述した実施例１と異なる部分を中心に説明する。
【００３６】
図３は、実施例２に係る燃料噴射ノズル１Ｂの第２噴孔１２を閉じる部分の構成を拡大して示している図である。図３では実施例１の燃料噴射ノズル１Ａと同じ部位に同一の符号を付すことで、重複する説明を省略する。
【００３７】
燃料噴射ノズル１Ｂは、アウタニードル２２に形成される凹部の縦断面形状が、実施例１の場合とは異なっている。具体的には凹部の断面形状が円弧形状となっている。なお、円弧形状とは、図示のように円弧を一部に含む形状である。そして、特に、この凹部の断面形状は下端側位置（第２シート部ＳＨ−２側の端部位置）ＰＬより、上側に中心軸ＡＸ側へ突出する部分が存在するように設計されている。換言すると、中心軸ＡＸ方向とは垂直な方向（以下、軸側方向と称する）における凹部の最深部ＤＰが下端側位置ＰＬよりも中心軸ＡＸ側にあるように設定されている。この例では、最深部ＤＰが下端側位置ＰＬより長さＬＥだけ中心軸ＡＸ側に寄っている。
【００３８】
内燃機関の状態に応じた燃料噴射をするためニードル弁２０のアウタニードル２２は急速に上下動される。この動作で、アウタニードル２２の閉孔部を形成する充填部材３０は、ノズルボディ１０の内壁面１３Ｂに当接し、また離れるという動作が繰り返されるので凹部ＶＬ内から脱落し易い。しかし、上記のように実施例２の燃料噴射ノズル１Ｂでは、アウタニードル２２の外周に形成する凹部の断面形状は、下端側位置ＰＬよりも右側（中心軸ＡＸ側）に存在する最深部ＤＰが設定されている。このような凹部（空間）内に充填された充填部材３０は容易に脱落しない。よって、耐久性を向上させた燃料噴射ノズルとして提供できる。
【００３９】
なお、この図３と実施例１に係る図１とで、凹部ＶＬの縦断面形状を比較すると、実施例１の場合は略三角形状となっている。そして、図１で示している三角形状の頂点ＳＵは下端より僅かに右側（中心軸ＡＸ側）であるが、この頂点ＳＵを右側へとずらすことで同様に脱落防止する構造とすることができる。また、凹部の縦断面形状は図３で示すように円弧状とするのが好ましい。断面が円弧状であると凹部内に充填した充填部材３０に外力が加わって変形する場合、応力を均一に分散できるので充填部材３０がずれ難く、脱落し難い構造となる。これにより、充填部材が脱落して凹部内面が露出するような事態の発生を抑制できる。
【００４０】
（変形例１）
図４は、上記実施例２の燃料噴射ノズル１Ｂの変形例について示している図である。この変形例では、凹部ＶＬの断面形状が更に右側へ突き出す突出部ＰＲを付加したものとなっている。よって、図４における凹部の最深部ＤＰは下端側位置ＰＬより長さＬＬＥの位置となり、更に中心軸ＡＸ側へ近付いている。このように突出部ＰＲが付加されている凹部ＶＬ内に埋め込まれた充填部材３０は安定するので更に確実に脱落防止を図ることができる。
【００４１】
（変形例２）
また、（Ｂ）は凹部ＶＬの一部を示している平面図である。なお、（Ｂ）におけるＸ−Ｘ矢視図が（Ａ）と対応する。
【００４２】
この変形例の場合も、凹部ＶＬに右側へ突き出す突出部を付加した構造が採用されている。ただし、この変形例の場合には（Ｂ）で示すように、アウタニードル２２の周方向ＣＣに沿って突出部ＰＰＲが不連続に現れるように凹部が形成されている。よって、この凹部ＶＬ内に充填された充填部材３０は、周方向ＣＣに沿った外力を受けてもずれを発生させ難くなっている。
【００４３】
前述したようにアウタニードル２２の外周に形成した凹部ＶＬに充填部材３０を埋込むことにより、噴孔１２の開口１２ＨＬを閉じる閉孔部が形成される。充填部材３０は周辺部材より硬度及び耐摩耗性で劣るので加工時に少々の誤差があっても、自らが変形すること或いは破損することで不要な当たり部分を除去できる。しかし、凹部ＶＬ内に充填部材３０を埋め込んだ後に、アウタニードル２２の表面に施す後処理（バリ除去、面粗度向上などの平面化処理）を行えば、閉孔部の予め平坦にしてからノズルボディ内にセットできる。これにより、アウタニードルの組み付け直後から噴孔１２を精度良く閉じることができる。
【００４４】
ところが、アウタニードルに後処理を施すと、充填部材３０を周方向へずらすような（スライドさせるような）外力が加わる場合がある。外力を受けた充填部材３０がずれてしまうと凹部ＶＬの内壁と剥離してずれてしまい、後処理を確実に実行できなくなる場合がある。これに対して、この変形例で示す凹部形状のように周方向ＣＣで突出部ＰＰＲが不連続に配置されていると、この突出部ＰＰＲがストッパとなるので埋め込まれた充填部材３０は周方向位置へずれることがない。よって、この変形例で示す凹部を有するアウタニードルは、充填部材３０のずれを発生させることなく表面の後処理加工を行って閉孔部を平面化できる。
【実施例３】
【００４５】
さらに図面を参照して、燃料噴射ノズルに係る第３の実施例について説明する。上記で説明した実施例１、２は、内部に配置するニードル弁２０が２重構造である燃料噴射ノズルの場合について説明している。アウタニードル２２で閉じる噴孔１２には燃料が上下流両方から流れ込む可能性があるために、以上で説明したような構造が必要であった。そして、一般に、ニードル弁が単体である場合にはノズルボディに形成した噴孔の上流側にシート部を当接することで燃料を止める構造が採用されている。
【００４６】
ところが、２重構造でない一般的な単体構造のニードル弁に関して、燃料を先端に向けてバイパスする連通路を設けたものがある。このように燃料をバイパスさせる連通路を設けると、ニードル弁の上流側と下流側との燃料圧力差を縮小できる。この構造を採用すると、ニードル弁の移動時に発生させるパワーを軽減できるというメリットがある。ところが、このような構造を備えたニードル弁を採用する燃料噴射ノズルは、２構造ニードル弁のアウタニードルを採用した場合と同様に、噴孔へ上下両方から燃料が流れ込む可能性が生じる。すなわち、単体構造のニードル弁でも、噴孔の上下に当接するように２つのシート部を設けることが必要となる。図を参照して、２つのシート部を備える単体構造のニードル弁に係る実施例３を説明する。
【００４７】
図６は、実施例３に係る燃料噴射ノズル１Ｃについて示している図である。この燃料噴射ノズル１Ｃは、燃料をバイパスさせる連通路６０を備えたニードル弁５０を備えている。図６（ａ）は燃料噴射ノズル１Ｃの概略構成図、（ｂ）はニードル弁５０に設けた凹部及び貫通孔の様子を示した図、（ｃ）はニードル弁５０に設けた連通路６０を示した側面図である。なお、図６（ｃ）におけるＡ−Ａ矢視図が図６（ｂ）と対応し、図６（ｂ）におけるＢ−Ｂ矢視図が図６（ａ）と対応している。
【００４８】
この燃料噴射ノズル１Ｃには、噴孔４１を有するノズルボディ４０内に単体のニードル弁５０が収納されている。（ｃ）で示しているように、ニードル弁５０の先端側の内部には燃料をバイパスする連通路６０が形成されている。この連通路６０は半径方向に延在する横通路６１と中心軸に沿って延在する縦通路６２とにより形成されている。この連通路６０により上流側の燃料をバイパスさせて先端側へと供給できる。その一方で、ニードル弁５０は単体構造であるがノズルボディ４０の噴孔４１に対して上下流側から当接する第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２とを設けることが必要となる。
【００４９】
よって、前述した実施例１、２の場合と同様に、第１シート部ＳＨ−１と第２シート部ＳＨ−２との間に環状の凹部５１を形成し、この凹部内に充填部材を埋込んで噴孔４１の開口４１ＨＬと対向する閉孔部を形成すればよい。なお、図６においては環状の凹部を参照符号５１で示している。そして、作図上の都合（見易いものとするため）に充填部材を埋め込んだ状態の図示は省略している。
【００５０】
また、実施例３の場合には、（ｂ）で示すように環状となる凹部５１の途中部分を互いに接続するように３個の貫通孔５５Ａ〜５５Ｃが更に設けてある。なお、このような構造は、例えば次のようなステップで形成することができる。まず、ニードル弁５０の外周に環状の凹部５１に相当する円周溝（環状の溝部）を形成する。次に、この円周溝の途中位置を接続するように管路を穿つことで、貫通孔を形成すればよい。このように形成した基本の凹部５１及び３個の貫通孔５５Ａ〜５５Ｃに前述実施例の場合と同様に充填部材を埋め込み閉孔部を形成する。本実施例３の場合には、構造内に埋め込まれる充填部材が内部に強固に位置決めされる。よって、後処理を施す場合、及び実際に駆動した場合のいずれでも、充填部材の脱落や位置ずれの問題がない。
【００５１】
なお、図６は連通路を備えた単体構造のニードル弁５０に適用した場合について図示するものであるが、ここで示した構造は前述した実施例１、２の２重構造ニードル弁のアウタニードル２２に適用することもできる。これとは逆に、先に説明した実施例１、２は、２重構造ニードル弁のアウタニードルに適用した場合を例示しているが、ニードル弁が単体構造である場合に適用してもよい。
【実施例４】
【００５２】
図面を参照して、燃料噴射ノズルに係る第４の実施例について説明する。この実施例４は、ニードル弁の外周に形成する凹部の好ましい形状を提案するものである。図７は、実施例４に係る燃料噴射ノズル１Ｄについて示している図である。図７（Ａ）は、燃料噴射ノズル１Ｄのニードル弁に設けた上下のシート部ＳＨ−１、ＳＨ−２の間に形成するのが好ましい凹部形状の一例をしている図である。
【００５３】
このニードル弁７０に形成されている凹部７１は、縦断面形状が次の条件を満たすように形成されている。凹部７１が形成されているニードル弁７０の斜面に接する線を基準線ＢＬとして設定する。そして、前記凹部の出口端における接線が前記基準線ＢＬに対して成す角度が９０度以上となるように凹部７１の縦断面形状が規定してある。
【００５４】
図７（Ａ）を参照して具体的に説明する。図７で例示する凹部７１は縦断面形状が概略扇形状である。凹部７１を形成する片側の壁面７２が基準線ＢＬと成す角度αは９０度より大きい。また、反対側の壁面７３が基準線ＢＬと成す角度βも９０度より大きくなっている。このような角度条件を満たすように凹部７１を形成し、この凹部７１内に前述した実施例の場合と同様に充填部材を埋め込んで閉孔部を形成すると、ニードル弁７０を駆動してノズルボディへの当接の動作（着座と離座）を繰返しても充填部材が剥離し難い構造となる。
【００５５】
好ましい凹部の形状について図７（Ｂ）を参照して更に説明する。（Ａ）では凹部の縦断面形状が扇形状であったが、ここでは円弧形状とした場合を例に説明する。図７（Ｂ）では凹部７５の形状として、大きな円弧とした場合の７５Ａと小さな円弧とした場合の７５Ｂとを示してある。
【００５６】
大きな円弧７５Ａの出口端における接線７５ＡＴは基準線ＢＬから９０度の範囲内にあるので、好ましくない形状となる。凹部形状７５Ａ内に充填部材を埋め込んでおくと、例えば図示しないノズルボディ内壁面から図示のような外力ＰＷを受けたときに凹部内で充填部材が剥離し易くなる。
【００５７】
これに対して、小さな円弧７５Ｂの出口端における接線７５ＢＴは基準線ＢＬから９０度以上となり好ましい形状となる。凹部形状７５Ｂ内に充填部材を埋め込んでおくと図示のような外力ＰＷを受けても凹部内で充填部材が剥離するのを抑制できる。よって、燃料噴射ノズルを長期に安定駆動できる。なお、この図７で説明した実施例４に係る凹部形状は、前述した実施例のニードル弁に適用できるものである。
【００５８】
このように噴孔が一定高さに配置されていれば、ニードルの外周に設ける凹部を円周溝状とし、この内部に充填部材を埋め込んで閉孔部を効率良く製造できる。しかし、ノズルボディに設ける噴孔の配置形態はこれに限るものではない。例えばノズルボディ先端の所定領域に、噴孔を均等に点在させてもよい。この場合、ニードルの外周面には噴孔に対応させて独立した凹み穴を点在配置することになる。そして、この穴内に前述と同様に充填部材を埋め込んで閉孔部を形成すればよい。このように閉孔部を設ける構造も本発明の範疇に属するものである。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１に係る燃料噴射ノズル１Ａについて示している図である。
【図２】実施例１の燃料噴射ノズル１Ａのアウタニードルに設ける閉孔部の製造例を模式的に示した図である。
【図３】実施例２に係る燃料噴射ノズル１Ｂの第２噴孔を閉じる部分の構成を拡大して示している図である。
【図４】実施例２の燃料噴射ノズル１Ｂの変形例について示している図である。
【図５】実施例２に係る燃料噴射ノズル１Ｂの他の変形例について示している図である。
【図６】実施例３に係る燃料噴射ノズル１Ｃについて示している図である。
【図７】実施例４に係る燃料噴射ノズル１Ｄについて示している図である。
【図８】２重構造のニードル弁を備えた従来例の燃料噴射ノズルについて示した図である。
【図９】図８でＣＲを付している部分を拡大して示している図である。
【符号の説明】
【００６１】
１（１Ａ〜１Ｄ）              燃料噴射ノズル
１０                          ノズルボディ
１１                          噴孔
１２                          噴孔
１２ＨＬ                      噴孔の内側の開口
１３（１３Ａ、１３Ｂ）        内壁面
２０                          ニードル弁
２１                          インナニードル
２２                          アウタニードル
３０                          充填部材
ＶＬ                          凹部
ＳＨ−１                      第１シート部
ＳＨ−２                      第２シート部
ＡＸ                          中心軸
ＦＥ                          燃料
【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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