(57)【要約】【課題】エンジンへの良好な搭載性を確保しつつ、パイロット噴射量の調整を容易に行える燃料噴射ノズルを提供する。【解決手段】ピストン８の軸方向をニードル３の軸方向と略直交させて配置している。これにより、ピストンの軸方向をニードルの軸方向と一致させて両者が直列に配置されている従来の燃料噴射ノズルの場合のように燃料噴射ノズルの全長を増大させること無くパイロット噴射機構を設けることができるので、燃料噴射ノズル１のエンジンへの搭載性を良好なものにできる。さらに、従来のパイロット噴射機構付き燃料噴射ノズルのようにノズルボディ２をノズルホルダ５から外さず、ピストンガイド７をノズルホルダ５から外してシム１１を交換することによりパイロット噴射量の調整が行えるので、パイロット噴射量の調整を容易に行える燃料噴射ノズルを実現することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する燃料噴射口を有するノズルボディと、
前記ノズルボディの内部で移動可能に保持され、燃料の供給圧力によって前記燃料噴射口を開閉可能に軸方向に移動するニードルと、
前記ノズルボディを支持するノズルホルダと、
前記ノズルホルダに設けられ前記ノズルボディへ燃料を供給する供給通路と、
前記ノズルホルダに設けられ前記ノズルボディと前記ニードルとの摺動部から流出するリーク燃料を排出するリーク通路とを備える燃料噴射ノズルにおいて、有底状のガイド孔を備え前記ガイド孔が前記供給通路に連通するピストンガイドと、
前記ガイド孔内に嵌挿され、前記供給通路内の燃料圧力上昇に伴い、前記ピストンガイドに対して前記供給通路と反対側へ押圧移動されるピストンと、
前記ピストンの前記供給通路とは反対側への移動量を前記ピストンと当接することにより制限するストッパと、
前記ピストンを前記供給通路側へ付勢するスプリングとを備え、
前記ピストンの軸方向は、前記ニードルの軸方向と略直交するように形成されることを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項２】
前記ピストンが前記ノズルホルダ側に当接中における前記供給通路内の燃料圧力が作用する前記ピストンの受圧面積は、前記ピストンが前記ノズルホルダ側から離れた状態における前記供給通路内の燃料圧力が作用する前記ピストンの受圧面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等に燃料を噴射する噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境汚染対策の一環としてディーゼルエンジンの排気中に含まれる有害物質、たとえばＮＯｘ、排気微粒子等の排出量規制が強化されている。
【０００３】
ディーゼルエンジンの排気中のＮＯｘ低減、アイドル時騒音低減に効果的な手段の１つにパイロット噴射がある。これは、エンジンの燃焼サイクル当り複数回燃料を噴射するものである。一般的には、初めに少量の燃料を噴射（すなわち、パイロット噴射）し、一旦噴射を停止した後、再度残りの燃料を噴射するものである。
【０００４】
ディーゼルエンジンにおいては、燃焼室内に噴射された燃料は、燃焼室内を進行しつつ蒸発して燃焼のための条件が整うまでの一定時間、すなわち着火遅れ期間が経過した後に大量の燃料が一気に燃焼する。このため、燃焼室平均最高温度が高くなりＮＯｘが多く生成されている。また、燃焼室内の圧力が急激に上昇する。これは、エンジンのトルク発生の点からは好ましいことであるが、アイドル時においては振動、騒音が大きくなるという不具合を引き起こしている。
【０００５】
パイロット噴射を行うと、最初に噴射される少量の燃料の燃焼により、上述の着火遅れ期間が短縮されて燃焼が緩慢になり、燃焼室平均最高温度が下がりＮＯｘの生成量が減少する。また、燃焼室内の最高圧力上昇率が低下するので、アイドル時の振動、騒音を緩和することができる。
【０００６】
ディーゼルエンジンにおいて、パイロット噴射を実施する手段としては、大きくは、燃料噴射ポンプにパイロット噴射機構を設けるもの（たとえば、特許文献１参照）と、燃料噴射ノズルにパイロット噴射機構を設けるもの（たとえば、特許文献２参照）とがある。
【０００７】
ここで、燃料噴射ノズルにパイロット噴射機構を設ける場合の構成および作動について簡単に説明する。
【０００８】
燃料噴射ノズルは、燃料噴射ポンプから供給される燃料の圧力が所定の開弁圧以上に達すると、ノズルボディに収容されてノズルボディの弁座に着座して噴孔を閉じているニードルが離座し、ノズルボディの端部に形成されている噴孔を開いて噴射が開始される。そして、燃料噴射ポンプから供給される燃料の圧力が所定の開弁圧以下になるとニードルが弁座に着座して噴孔が閉じられ噴射が終了する。
【０００９】
さらに、燃料噴射ポンプから圧送されてくる燃料をニードル部に供給する燃料通路を途中で分岐させ、パイロット噴射用プランジャを摺動自在に収容するプランジャ室に接続し、プランジャ室に配置されるリターンスプリングの付勢力によりプランジャを燃料通路側に向けて押圧している。ここで、リターンスプリングの付勢力は、ニードルの開弁圧よりやや高く設定されている。したがって、燃料噴射ポンプから供給される燃料の圧力が所定の開弁圧以上になると、ニードルが離座し噴射が開始（パイロット噴射開始）される。さらに燃料噴射ポンプから供給される燃料の圧力が上昇しリターンスプリングの付勢力を上回ると、上述のプランジャがプランジャ室内で移動しストッパに当接して停止する。これにより、燃料通路内の燃料圧力が一旦低下してニードルが着座して噴射が停止（パイロット噴射終了）する。さらに燃料噴射ポンプから供給される燃料の圧力が上昇すると、再び噴射が始まる。この場合、上述のプランジャは既にストッパに当接しているので、燃料噴射ポンプからの燃料圧送が終了するまで噴射が続く。
【００１０】
【特許文献１】
実開平２−１２０５９号公報
【００１１】
【特許文献２】
実開平３−９５０６９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料噴射ポンプにパイロット噴射機構を設けるものにおいては、エンジンの各気筒間におけるパイロット噴射量のばらつきを低減するために、各気筒に装着される燃料噴射ノズルの特性ばらつきを小さく抑える必要がある。
【００１３】
さらに、実際のパイロット噴射量の確認は、燃料噴射ポンプ、燃料噴射ノズルおよび両者を接続する配管をセットにして作動させて行う必要がある。したがって、燃料噴射ポンプの生産工程において、パイロット噴射量を確認することは非常に困難であり、したがって、各気筒間のパイロット噴射量のばらつきを抑えるように調整することは事実上できないという問題がある。
【００１４】
一方、燃料噴射ノズルにパイロット噴射機構を設けるものにおいては、プランジャの軸方向を、ニードルの軸方向と一致させているため、燃料噴射ノズルの全長が長くなり、エンジンへの搭載が困難になる可能性がある。
【００１５】
さらに、燃料噴射ノズルにパイロット噴射機構を設けるものにおいては、パイロット噴射機構がノズルホルダ内に組み込まれているため、燃料噴射ノズルの組み付け工程におけるパイロット噴射量の調整作業時には、毎回ノズルボディをノズルホルダから外さなければならず、作業工数が増大するという問題がある。また、燃料噴射ノズルがエンジンに取り付けられた状態においては、パイロット噴射量の調整は不可能である。
【００１６】
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、その目的は、エンジンへの良好な搭載性を確保しつつ、パイロット噴射量の調整を容易に行える燃料噴射ノズルを提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【００１８】
本発明の請求項１に記載の燃料噴射ノズルは、燃料を噴射する燃料噴射口を有するノズルボディと、ノズルボディの内部で移動可能に保持され、燃料の供給圧力によって燃料噴射口を開閉可能に軸方向に移動するニードルと、ノズルボディを支持するノズルホルダと、ノズルホルダに設けられノズルボディへ燃料を供給する供給通路と、ノズルホルダに設けられノズルボディとニードルとの摺動部から流出するリーク燃料を排出するリーク通路とを備える燃料噴射ノズルにおいて、有底状のガイド孔を備えガイド孔が供給通路に連通するピストンガイドと、ガイド孔内に嵌挿され、供給通路内の燃料圧力上昇に伴いピストンガイドに対して供給通路と反対側へ押圧移動されるピストンと、ピストンの供給通路とは反対側への移動量をピストンと当接することにより制限するストッパと、ピストンを供給通路側へ付勢するスプリングとを備え、ピストンの軸方向は、ニードルの軸方向と略直交するように形成される構成としている。
【００１９】
従来の、パイロット噴射機構を備えた燃料噴射ノズルにおいては、パイロット噴射機構のプランジャの軸方向をニードルの軸方向と一致させて配置している、すなわち、ニードルとプランジャを直列に配置している。このため、燃料噴射ノズルの全長、すなわちニードルの軸方向における長さが長くなり、エンジンへの搭載が困難になるという問題があった。
【００２０】
これに対して、本発明の請求項１に記載の燃料噴射ノズルでは、プランジャつまりピストンの軸方向をニードルの軸方向と略直交させて配置している。このため、燃料噴射ノズルの全長を増大させずにパイロット噴射機構を設けることができるので、燃料噴射ノズルのエンジンへの搭載性を良好なものにできる。
【００２１】
また、本発明の請求項１に記載の燃料噴射ノズルでは、ノズルボディをノズルホルダから外さずに、ピストンガイドをノズルホルダから外すことにより、パイロット噴射量の調整が行えるので、パイロット噴射量の調整を容易に行える燃料噴射ノズルを実現することができる。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の燃料噴射ノズルは、ピストンがノズルホルダ側に当接中における供給通路内の燃料圧力が作用するピストンの受圧面積は、ピストンがノズルホルダ側から離れた状態における供給通路内の燃料圧力が作用する前記ピストンの受圧面積よりも小さい構成としている。
【００２３】
すなわち、ピストンがノズルホルダ側に当接している時に、ピストンに作用する、つまりピストンがノズルホルダから離れる方向に向けて作用する供給通路内の燃料圧力による力の大きさは、ピストンがノズルホルダ側から離れた状態において、ピストンに作用する供給通路内の燃料圧力による力の大きさより小さくなっている。
【００２４】
言い換えると、パイロット噴射中において、ピストンがノズルホルダ側から離れた瞬間から、ピストンがノズルホルダから離れる方向に向けて作用する供給通路内の燃料圧力による力の大きさが増大することになる。
【００２５】
これにより、ピストンをストッパに当接するまで素早く確実に移動させることができるので、供給通路内の燃料圧力を一時的に低下させてパイロット噴射を確実に終了させることができる。したがって、同一燃料噴射ノズルにおけるパイロット噴射量の毎回ばらつきを低減することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルを図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の全体断面図である。
【００２８】
図２は、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の部分断面図であり、図１中におけるＩＩ部拡大図である。
【００２９】
本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１は、図示しないディーゼルエンジンの気筒毎に燃焼室に臨んで取り付けられ、図示しない燃料噴射ポンプから圧送された高圧の燃料を、燃焼室内に霧状に噴射するものである。
【００３０】
噴射ノズル１は、大きくは、図１に示すように、燃料を噴射する噴射口を有するノズルボディ２、ノズルボディ２内に移動可能に保持され噴射口を開閉するニードル３、ノズルボディ２を支持しニードル３を閉弁方向に付勢するプレッシャスプリング４を収容するノズルホルダ５、ノズルホルダ５に設けられノズルボディ２に燃料を供給する供給通路５１、同じくノズルホルダ５に設けられ供給通路５１に連通するピストンガイド７、ピストンガイド７内に移動可能に嵌挿されるピストン８、ピストン８を供給通路５１側へ付勢するスプリング９、ノズルボディ２をノズルホルダ５に固定するためのリテーニングナット６等から構成されている。
【００３１】
ノズルボディ２には、中央部に摺動孔２１が設けられるるとともに、摺動孔２１の下端側には燃料溜まり部２４が設けられている。ノズルボディ２の下端側には、燃料溜まり部２４に通じる噴射口である噴孔２３が形成されている。また、燃料溜まり部２４と噴孔との間には弁座部２２が形成されている。また、ノズルボディ２には、燃料溜まり部２４とノズルボディ２の噴孔と反対側の端面とを連通する燃料通路２５が形成されている。この燃料通路２５は、ノズルホルダ５の供給通路５１（後述する）と連通している。
【００３２】
ノズルボディ２の摺動孔２１には、ニードル３が摺動自在に嵌挿されている。ニードル３の先端部（図示下側）に形成されたシート部３１がノズルボディ２の弁座部２２に着座、離間することにより噴孔２３が閉塞、開放される。ニードル３は、ノズルホルダ５に装着されるプレッシャスプリング４により付勢されてノズルボディ２の弁座部２２に着座しており、噴孔２３は閉じられて燃料は噴射されない。一方、燃料溜まり部２４に供給される燃料の圧力が上昇すると、燃料圧力によりニードル３の受圧部３２に作用する図１の上向きの力が増大し、ニードル３は図１の上方に移動し噴孔２３が開き燃料が噴射される。この、ニードル３が移動し始めるときの燃料圧力が、燃料噴射ノズル１の開弁圧力Ｐ１である。
【００３３】
ノズルホルダ５には、燃料噴射ポンプから圧送された燃料の供給を受ける接続部５３が設けられている。また、ノズルホルダ５には、接続部５３に供給された燃料をノズルボディ２の燃料通路２５を介して燃料溜まり部２４へ送るための供給通路５１が設けられている。また、ノズルホルダ５には、内部にプレッシャスプリング４を収容する円筒状のスプリング室５２が設けられている。スプリング室５２のノズルボディ２側端部はノズルボディ２の摺動孔２１に連通しており、摺動孔２１とニードル３との隙間から流出するリーク燃料が流入する。スプリング室５２のノズルボディ２の反対側端部には、リーク燃料をノズルホルダ５外へ排出する（詳しくは、車両の燃料タンクへ戻す）ためのリーク通路５５が開口している。リーク通路５５は接続部５４に連通しており、リーク燃料は、接続部２３からノズルホルダ５外部へ排出される。
【００３４】
以上説明した部分は、通常の燃料噴射ノズル、つまりパイロット噴射機構を持たない燃料噴射ノズルとほぼ同一の構成となっている。
【００３５】
次に、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の特徴部分である、パイロット噴射機構の構成について、図１および図２に基づき説明する。
【００３６】
ノズルホルダ５には、図２に示すように、有底状のガイド孔７１を備えるピストンガイド７が、ガイド孔７１を供給通路５１に連通させつつシート部材１０を介して固定されている。すなわち、ピストンガイド７は、ピストンガイド７の外周部に形成された雄ねじ部７２とノズルホルダ５側に形成された雌ねじ部５６とを螺合させて、ノズルホルダ５に固定されるとともに、螺合部の外方にＯ−リング１２を設けてノズルホルダ５内の気密を維持している。
【００３７】
シート部材１０は、略円盤状に形成され、その中央部には、供給通路５１とガイド孔７１とを連通するように貫通孔１０ａが設けられている。貫通孔１０ａのガイド孔７１側端部には、後述するピストン８が当接してガイド孔７１と供給通路５１との連通を遮断する弁座部１０ｂが形成されている。
【００３８】
ガイド孔７１は、図２に示すように、互いに同軸上に形成された大径部７１ａと小径部７１ｂとから構成され、大径部７１ａが供給通路５１側に配置されている。大径部７１ａ内には、図１に示すように、ピストン８が摺動自在に嵌挿されている。また、ガイド孔７１の大径部７１ａと小径部７１ｂの境界の段部にはストッパ７１ｃが形成されている。ピストン８がストッパ７１ｃに当接することにより、ピストン８が供給通路５１から遠ざかる方向への移動が規制される。すなわち、図２中に示すＬが、ピストン８のストロークである。
【００３９】
ピストン８は、略円筒状に形成され、ピストン８の供給通路５１側には、上述したシート部材１０の弁座部１０ａに着座してガイド孔７１と供給通路５１との連通を遮断する弁部８１が一体的に設けられている。
【００４０】
なお、本実施例においては、弁部８１は球状に形成されているので、ピストン８がシート部材１０に当接した場合、すなわち、ピストン８の弁部８１とシート部材１０の弁座部１０ａとが密着した場合、両者により形成されるシール部Ａは円形となる。このシール部Ａの直径Ｄ１は、ピストン８の外径Ｄ２より小さく設定されている。これにより、ピストン８がシート部材１０に当接した時に供給通路５１内の燃料圧力が作用する受圧面積Ｓ１（π×Ｄ１２／４）は、ピストン８がシート部材１０から離れているときに供給通路５１内の燃料圧力が作用する受圧面積Ｓ２（π×Ｄ２２／４）よりも小さくなっている。
【００４１】
言い換えると、供給通路５１内の燃料圧力によってピストン８に対して図２の左向きに作用する力の大きさは、ピストン８がシート部材１０に当接している時よりも、ピストン８がシート部材１０から離れているときの方が大きくなる。したがって、ピストン８が一旦シート部材１０から離れるや否や、ピストン８にシート部材１０から離れる方向に作用する力が増大して、ピストン８は、確実に図２の左側に移動する。
【００４２】
ガイド孔７１の小径部７１ｂ内には、ピストン８を供給通路５１側へ（図２の右方へ）付勢するスプリング９が装着されている。図２に示すように、スプリング９の一端はピストン８に当接し、他端は、後述するシム１１を介してピストンガイド７に当接している。これにより、ピストン８は、所定の力でシート部材１０に押圧密着されている。
【００４３】
燃料噴射ポンプ（図示せず）から高圧燃料が燃料噴射ノズル１へ圧送されると、供給通路５１内の燃料圧力が上昇し、ピストン８に作用する力、すなわちピストン８を図２の左方向に押す力が増大する。この燃料圧力による力がスプリング９の押圧力に打ち勝つと、ピストン８は、図２の左側へ移動を開始する。このときの燃料圧力が、ピストン８の開弁圧力Ｐ２である。
【００４４】
また、ガイド孔７１の小径部７１ｂ内には、ピストン８と反対側端部、つまりガイド孔７１の底部には、シム１１が設置されている。シム１１は、ガイド孔７１とスプリング９との間に介在し、シム１１の厚さｔを変えることにより、スプリング９の取り付け長さ、つまりセット力を変えて、ピストン８がシート部材１０に当接する押圧力、言い換えると、ピストン８の開弁圧力Ｐ２を調整することができる。
【００４５】
また、ピストンガイド７は、図１に示すように、ノズルホルダ５のリーク通路５５の途中を遮断するように配置されている。このため、ピストンガイド７の外周のリーク通路５５に対応する位置に小径部７３を設け、この小径部７３外周とノズルホルダ５との隙間をリーク燃料が流れるようにしている。
【００４６】
また、ピストンガイド７には、ガイド孔７１の小径部７１ｂとピストンガイド７外周面とを連通するリーク孔７４が設けられるとともに、ピストンガイド７外周に、このリーク孔７４と小径部７３を連通する溝（図示せず）を設けている。これにより、ガイド孔７１の小径部７１ｂ内空間はノズルホルダ５のリーク通路５５に連通している。
【００４７】
次に、以上説明した本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の作動、特に、パイロット噴射時の各部の挙動について説明する。
【００４８】
燃料噴射ポンプ（図示せず）から高圧燃料が燃料噴射ノズル１へ圧送されると、供給通路５１内の燃料圧力が上昇し、燃料噴射ノズル１の開弁圧力Ｐ１に達すると、ニードル３が図１の上方へ移動し、噴孔２３から燃料が噴射される。すなわち、パイロット噴射が開始される。
【００４９】
本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１において、ピストン８の開弁圧力Ｐ２は、燃料噴射ノズル１の開弁圧力Ｐ１よりも極わずかだけ高く設定されている。このため、燃料噴射ノズル１が噴射を開始した時点において、ピストン８は停止して、すなわちピストン８がシート部材１０に当接している。
【００５０】
供給通路５１内の燃料圧力が、さらに極わずか上昇してピストン８の開弁圧力Ｐ２に達すると、ピストン８がシート部材１０から離れる。すると、ピストン８における燃料圧力の受圧面積がＳ１からＳ２に増加、つまりピストン８がシート部材１０から離れる方向に作用する力が増大するので、ピストンは急速に図２の左方へ移動しストッパ７１ｃに当接して停止する。これにより、ノズルホルダ５の供給通路５１の容積が増加して、供給通路５１内の燃料圧力が燃料噴射ノズル１の開弁圧力以下に急激に低下し、ニードル３が着座して、燃料噴射が停止される。すなわち、パイロット噴射が終了する。
【００５１】
このとき、ガイド孔７１の小径部７１ｂ内の燃料は、ピストン８に押されてリーク孔７４を経てリーク通路５５に速やかに排出されるので、ピストン８の移動が小径部７１ｂ内の燃料により妨げられることはない。
【００５２】
燃料噴射ポンプ（図示せず）による高圧燃料の圧送が継続され、供給通路５１内燃料圧力が再び上昇し、燃料噴射ノズル１の開弁圧力Ｐ１に達すると、再び燃料が噴射される。すなわち、主噴射が開始される。
【００５３】
このとき、ピストン８はストッパ７１ｃに当接したまま動かないので、供給通路５１内の燃料圧力は燃料噴射ポンプからの燃料圧送のみに依存し、噴射が継続される。
【００５４】
やがて、燃料噴射ポンプからの燃料圧送が停止すると供給通路５１内燃料圧力が降下して燃料噴射が終了する。すなわち、主噴射が終了する。
【００５５】
さらに、供給通路５１内燃料圧力が低下して燃料圧力によりピストン８に作用する力が低下すると、スプリング９がピストン８に及ぼす力がそれに打ち勝ってピストン８は図２の右方に移動し、ピストン８の弁部８１がシート部材１０の弁座部１０ｂに着座して、次回の噴射に備える。このときの燃料圧力が、ピストンの閉弁圧力Ｐ３である。ここで、Ｐ２：Ｐ３は、Ｓ１：Ｓ２とほぼ等しい関係にある。
【００５６】
以上説明した、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１においては、パイロット噴射機構のピストン８の軸方向をニードル３の軸方向と略直交させて配置している。これにより、ピストンの軸方向をニードルの軸方向と一致させて両者が直列に配置されている従来のパイロット噴射機構付き燃料噴射ノズルのように燃料噴射ノズルの全長を増大させること無くパイロット噴射機構を設けることができるので、燃料噴射ノズル１のエンジンへの搭載性を良好なものにできる。
【００５７】
また、従来のパイロット噴射機構付き燃料噴射ノズルのようにノズルボディ２をノズルホルダ５から外さず、ピストンガイド７をノズルホルダ５から外してシム１１を交換することによりパイロット噴射量の調整が行えるので、パイロット噴射量の調整を容易に行える燃料噴射ノズルを実現することができる。
【００５８】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１においては、ピストン８の開弁圧力Ｐ２を変えることにより、パイロット噴射期間を変えてパイロット噴射量を必要に応じて変えることができる。ピストン８の開弁圧力Ｐ２は、スプリング９のセット力を変えることにより、容易に変更することができる。スプリング９のセット力の変更は、シム１１の厚さｔを変える、あるいは仕様の異なるスプリング９に交換する等の方法により行うことができる。本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１は、ピストンガイド７はノズルホルダ５に対して容易に着脱できるの構造でありスプリング９の交換作業、シム１１の交換作業は、いずれも容易に実施することができる。さらに、燃料噴射ノズル１がエンジンに搭載された状態においても、スプリング９の交換作業、シム１１の交換作業は、必要とあれば実施可能である。
【００５９】
さらに、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の副次的な効果として、噴射と噴射の間における供給通路５１および燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズル１を接続する配管（図示せず）内の燃料圧力、いわゆる残圧を容易に調整できることがある。
【００６０】
本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１においては、主噴射終了後、ピストン８が閉弁、つまりピストン８の弁部８１がシート部材１０の弁座部１０ｂに着座した時点における供給通路５１内の燃料圧力が残圧として次回の噴射まで維持される。
【００６１】
この残圧は、ピストン８の閉弁圧力Ｐ３、すなわち、ピストン８がシート部材１０に当接した時に供給通路５１内の燃料圧力が作用する受圧面積Ｓ１とピストン８がシート部材１０から離れているときに供給通路５１内の燃料圧力が作用する受圧面積Ｓ２との比を変えることにより任意に設定できる。さらには、ピストン８とガイド孔７１の大径部７１ａとの隙間の大きさによっても変わる。すなわち、隙間が大きいと、ピストン８が閉弁するまでの時間が短くなり残圧が高くなる。一方、隙間が小さいと、ピストンが閉弁するまでの時間が長くなり残圧が低くなる。
【００６２】
ディーゼルエンジンの排気浄化のための噴射圧力の高圧化は、二次噴射等の異常噴射や燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズルを接続する配管内のキャビテーションエロージョンの発生を誘起する傾向にあるが、残圧を適切な値に維持することにより、これらの不具合を防止できる。
【００６３】
従来は、燃料噴射ポンプのデリバリバルブに等圧弁（ＣＰＶ、ＣｏｓｔａｎｔＰｒｅｓｓｕｒｅ  Ｖａｌｖｅ）を採用して残圧を適切な値に維持することが行われている。
【００６４】
しかしながら、等圧弁は構造が複雑で調整工数が大きく、コスト増大を招いていた。
【００６５】
これに対して、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１においては、パイロット噴射を実施するための構成部品、すなわちピストン８、ピストンガイド７、スプリング９等の部品の仕様を適宜選定することにより、残圧を自由に設定できるので、燃料噴射ポンプに装着されている等圧弁を廃止して、エンジンの燃料噴射システムのコストを低減することができる。
【００６６】
図３には、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の変形例の部分拡大断面図を示す。
【００６７】
この変形例では、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１に対して、シート部材１０を廃止している。このため、ピストンガイド７は、図３に示すように、ノズルホルダ５に当接して固定されるとともに、ピストン８の弁部８１は、ノズルホルダ５の供給通路５１の開口部に着座する。これにより、部品点数を低減できる。
【００６８】
図４には、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の他の変形例における部分拡大断面図を示す。
【００６９】
他の変形例では、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１に対して、ピストン８の形状を変更している。すなわち、図４に示すように、ピストン８に設けられていた弁部８１を廃止して、ピストン８の端面全面をシート部材１０に当接させている。これにより、ピストン８の加工工数を低減できる。
【００７０】
図５には、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の他の変形例における部分拡大断面図を示す。
【００７１】
他の変形例では、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１に対して、ピストン８の開弁圧調整方法を変更している。すなわち、図５に示すように、シム１１を廃止して、替わりに、ピストンガイド７に押しねじ１３およびロックナット１４を装着している。
【００７２】
押しねじ１３を回転させてスプリング９の取り付け長さを変えて、ピストン８の開弁圧を調整し、所望の開弁圧が得られたらロックナット１４を締め付けて、ピストン８の開弁圧調整が終了する。これにより、厚さの異なる複数種類にシム１１が不要になるとともに、ピストン８の開弁圧調整作業が容易に実施できる。特に、燃料噴射ノズル１がエンジンに取り付けられた状態においても容易に実施できる。
【００７３】
図６には、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の他の変形例における部分拡大断面図を示す。
【００７４】
他の変形例では、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１に対して、ピストン８の開弁圧設定方法を変更している。すなわち、図６に示すように、シム１１を廃止し、ピストンガイド７のガイド孔７１の小径部７１ｂをピストンガイド７の端面に貫通させ、所定のピストン８の開弁圧が得られる位置までプラグ１５を小径部７１ｂに圧入している。この場合、厚さの異なる複数種類にシム１１を不要として、燃料噴射ノズル１のコストを低減できる。
【００７５】
図７には、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１の他の変形例における部分拡大断面図を示す。
【００７６】
他の変形例では、本発明の一実施形態による燃料噴射ノズル１に対して、ピストン８の開弁圧調整用のシム１１を装着する位置を変更している。すなわち、シム１１の装着位置を、図７に示すように、スプリング９とピストンガイド７との間からスプリング９とピストン８との間に変更している。
【００７７】
以上説明した、本発明の一実施形態、その変形例および他の変形例においては、燃料噴射ノズル１のノズル形式を、いわゆるホールノズルとしているが、他の形式のノズル、たとえばスロットルノズル、あるいはピントルノズルとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの全体断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの変形例の部分断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの他の変形例の部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの他の変形例の部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの他の変形例の部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による燃料噴射ノズルの他の変形例の部分断面図である。
【符号の説明】
１    燃料噴射ノズル
２    ノズルボディ
２１    摺動孔
２２    弁座部
２３    噴孔（噴射口）
２４    燃料溜まり部
２５    燃料通路
３    ニードル
３１    シート部
３２    受圧部
４    プレッシャスプリング
５    ノズルホルダ
５１    供給通路
５２    スプリング室
５３    接続部
５４    接続部
５５    リーク通路
５６    雌ねじ部
６    リテーニングナット
７    ピストンガイド
７１    ガイド孔
７１ａ    大径部
７１ｂ    小径部
７１ｃ    ストッパ
７２    雄ねじ部
７３    リーク孔
８    ピストン
８１    弁部
９    スプリング
１０    シート部材
１０ａ    貫通孔
１０ｂ    弁座部
１１    シム
１２    Ｏ−リング
１３    押しねじ
１４    ロックナット
Ａ    シール部
Ｄ１    直径寸法
Ｄ２    直径寸法
Ｌ    ストローク
Ｐ１    開弁圧力
Ｐ２    開弁圧力
Ｐ３    閉弁圧力
Ｓ１    受圧面積
Ｓ２    受圧面積
ｔ    厚さ寸法
【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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