(57)【要約】【課題】  コマンドピストン１およびノズルニードル２を回転させることで、コマンドピストン１およびノズルニードル２の一箇所集中の摺動不良をなくすことを課題とする。【解決手段】  燃料噴射ノズルのコマンドピストン１の摺動部５１の摺動面に、制御室側からクリアランス５２を経由してスプリング室側に溢流する燃料流によって、コマンドピストン１をこのコマンドピストン１の中心軸線周りに回転させる螺旋溝５３を設けている。また、燃料噴射ノズルのノズルニードル２の摺動部６１の摺動面に、燃料溜まり室側からクリアランス６２を経由してスプリング室側に溢流する燃料流によって、ノズルニードル２をこのノズルニードル２の中心軸線周りに回転させる螺旋溝６３を設けている。これにより、コマンドピストン１とロアボデー５との摺動部分、およびノズルニードル２とノズルボデー６との摺動部分の局部的な摩耗を低減することができる。【選択図】  図１
2007016741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）燃料通路に連通する軸方向孔が形成されたハウジングと、
（ｂ）前記軸方向孔の内部で摺動自在に支持されて、前記軸方向孔の内部を軸線方向に往復移動するピストンと
を備えた燃料噴射弁において、
前記ピストンは、前記軸方向孔の孔壁面に対して摺動可能な摺動面を有する軸方向部を設けると共に、前記軸方向部の摺動面に螺旋状の溝を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記溝は、前記軸方向孔の孔壁面と前記軸方向部の摺動面との間を流れる燃料流によって、前記ピストンをこのピストンの中心軸線周りに回転させる機能を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記軸方向孔の孔壁面と前記軸方向部の摺動面との間には、両者間の潤滑機能を備えた油膜を形成するためのクリアランスが形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射弁において、
前記軸方向部は、前記軸方向孔の内部を２つの第１、第２燃料室に区画する摺動区画部であって、
前記第１、第２燃料室は、前記クリアランスを介して連通していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の燃料噴射弁において、
前記溝は、前記クリアランスの内部を流れる燃料流によって、前記ピストンをこのピストンの中心軸線周りに回転させる機能を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項６】
（ａ）燃料通路に連通する軸方向孔が形成されたハウジングと、
（ｂ）前記軸方向孔の内部で摺動自在に支持されて、前記軸方向孔の内部を軸線方向に往復移動するニードルと
を備えた燃料噴射弁において、
前記ニードルは、前記軸方向孔の孔壁面に対して摺動可能な摺動面を有する軸方向部を設けると共に、前記軸方向部の摺動面に螺旋状の溝を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料噴射弁において、
前記溝は、前記軸方向孔の孔壁面と前記軸方向部の摺動面との間を流れる燃料流によって、前記ニードルをこのニードルの中心軸線周りに回転させる機能を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項６に記載の燃料噴射弁において、
前記軸方向孔の孔壁面と前記軸方向部の摺動面との間には、両者間の潤滑機能を備えた油膜を形成するためのクリアランスが形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料噴射弁において、
前記軸方向部は、前記軸方向孔の内部を２つの第１、第２燃料室に区画する摺動区画部であって、
前記第１、第２燃料室は、前記クリアランスを介して連通していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の燃料噴射弁において、
前記溝は、前記クリアランスの内部を流れる燃料流によって、前記ニードルをこのニードルの中心軸線周りに回転させる機能を備えた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、燃料噴射弁に関するもので、特にディーゼルエンジン等の内燃機関の気筒に燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴射弁に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、燃料噴射弁として、コモンレールに蓄圧した高圧燃料を内燃機関の各気筒の燃焼室内に噴射供給する内燃機関用燃料噴射弁（インジェクタ）が知られている。この種のインジェクタには、燃料噴射ノズルと電磁弁とが一体化された電磁式燃料噴射弁が一般的に用いられている。そして、燃料噴射ノズルは、内部にシリンダ孔（第１軸方向孔）が形成された円筒状のノズルホルダと、内部にノズル孔（第２軸方向孔）が形成された円筒状のノズルボデーと、第１軸方向孔の内部で摺動自在に支持される制御ピストンと、第２軸方向孔の内部で摺動自在に支持されるニードルとによって構成されている（例えば、特許文献１参照）。このインジェクタの一般的な取り付け方法を簡単に説明すると、先ず内燃機関のシリンダヘッドのインジェクタ取付孔内にインジェクタを差し込み、次に、クランプ等の固定治具を用いて、インジェクタの段差部をガスケット等のシール材を介して取付座面に押し付けながら、固定治具を締結ボルト等によって内燃機関のシリンダヘッドに締め付け固定することで、インジェクタを内燃機関のシリンダヘッドに気密的に組み付けるようにしている。
【０００３】
ここで、従来の技術としてのインジェクタの全体構造を図８に示す。このインジェクタのノズルホルダ１０１には、制御ピストン１０２が挿入されるシリンダ１０３、コモンレールから供給された高圧燃料を圧力制御室１０４およびノズルボデー１０５の内部に導く高圧燃料通路１１１〜１１３等が形成されている。また、ノズルボデー１０５には、ニードル１０６が挿入されており、高圧燃料通路１１３から供給された高圧燃料を燃料溜まり室１０７に導く高圧燃料通路１１４等が形成されている。そして、シリンダ１０３の中心軸線上には、第１軸方向孔が形成されている。この第１軸方向孔の図示上方側には、制御ピストン１０２の摺動部１２１が摺動する摺動孔１３１が形成されている。また、ノズルボデー１０５の中心軸線上には、第２軸方向孔が形成されている。この第２軸方向孔の図示上方側には、ニードル１０６の摺動部１２２が摺動する摺動孔１３２が形成されている。なお、第１軸方向孔は、制御ピストン１０２の摺動部１２１によって圧力制御室１０４とスプリング室１０９とに分離している。また、第２軸方向孔は、ニードル１０６の摺動部１２２によって燃料溜まり室１０７と外部（スプリング室１０９）とに分離している。  
【０００４】
そして、制御ピストン１０２の摺動部１２１の外周面が、シリンダ１０３の摺動孔１３１の孔壁面に摺接する摺動面を成し、また、ニードル１０６の摺動部１２２の外周面が、ノズルボデー１０５の摺動孔１３２の孔壁面に摺接する摺動面を成す。そして、制御ピストン１０２の摺動部１２１の摺動面とシリンダ１０３の摺動孔１３１の孔壁面との間には、制御ピストン１０２が摺動孔１３１の内部を摺動するのに必要な所定のクリアランスが設けられている。また、ニードル１０６の摺動部１２２の摺動面とノズルボデー１０５の摺動孔１３２の孔壁面との間には、ニードル１０６が摺動孔１３２の内部を摺動するのに必要な所定のクリアランスが設けられている。
【０００５】
そして、摺動部１２１の摺動面には、周方向の調芯溝（均圧溝）１２３が設けられている。調芯溝１２３は、制御ピストン１０２の軸線方向に等間隔で複数箇所に設けられている。これらの調芯溝１２３は、圧力制御室１０４からスプリング室１０９へ溢流する燃料がクリアランスの内部に入り込み、摺動部１２１の摺動面と摺動孔１３１の孔壁面との間に油膜を形成することで、摺動孔１３１の内部で制御ピストン１０２を調芯（センタリング）する機能を有している。一方、摺動部１２２の摺動面には、周方向の調芯溝（均圧溝）１２４が設けられている。調芯溝１２４は、ニードル１０６の軸線方向に等間隔で複数箇所に設けられている。これらの調芯溝１２４は、燃料溜まり室１０７からスプリング室１０９へ溢流する燃料がクリアランスの内部に入り込み、摺動部１２２の摺動面と摺動孔１３２の孔壁面との間に油膜を形成することで、摺動孔１３２の内部でニードル１０６を調芯（センタリング）する機能を有している。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来のインジェクタを、内燃機関のシリンダヘッドに組み付ける際に、内燃機関のシリンダヘッドのインジェクタ取付孔の中心軸線方向に対して、インジェクタの中心軸線方向が傾いた状態で組み付けられると、インジェクタのハウジングに偏荷重が加わる可能性がある。このようにインジェクタのハウジング、特にシリンダ１０３またはノズルボデー１０５に偏荷重が加わると、第１、第２軸方向孔の孔壁面の周方向に対して軸線方向の一箇所に応力が集中する。特に、摺動孔１３１、１３２の孔壁面の周方向に対して軸線方向の一箇所に応力が集中すると、摺動孔１３１、１３２の孔壁面に対して制御ピストン１０２またはニードル１０６が摺動不良を起こし、それぞれの摺動部分が局部的に摩耗して、インジェクタとして所望の燃料噴射特性が得られなくなるという問題が懸念される。
【特許文献１】特開２００５−９４９２３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ピストンまたはニードルとハウジングとの摺動部分の局部的な摩耗を低減し、且つピストンまたはニードルの摺動不良をなくすことのできる燃料噴射弁を提供することにある。さらに、所望の燃料噴射特性を長期間安定して維持することのできる燃料噴射弁を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ピストンに、ハウジングの軸方向孔の孔壁面に対して摺動可能な摺動面を有する軸方向部を設けている。そして、ピストンの軸方向部の摺動面に螺旋状の溝を設けたことにより、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とピストンの軸方向部の摺動面との間に侵入する燃料流によって、ピストンがこのピストンの中心軸線周りに回転するようになる。これによって、ハウジングの軸方向孔に対してピストンの軸方向部が回転するため、ピストンの軸方向部の摺動面が、ハウジングの軸方向孔の孔壁面の周方向に対し同じ位置で摺動しなくなる。
この結果、仮にハウジングの軸方向孔の孔壁面の周方向に対して軸線方向の一箇所集中の応力が加わったとしても、ピストンとハウジングとの摺動部分の局部的な摩耗を低減することができ、ピストンの摺動不良をなくすことができる。したがって、燃料噴射弁としての所望の燃料噴射特性を長期間安定して維持することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、螺旋状の溝に、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とピストンの軸方向部の摺動面との間を流れる燃料流によって、ピストンをこのピストンの中心軸線周りに回転させる機能を持たせても良い。また、請求項３に記載の発明によれば、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とピストンの軸方向部の摺動面との間にクリアランスが形成されているので、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とピストンの軸方向部の摺動面との間に油膜が形成される。これにより、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とピストンの軸方向部の摺動面との間の潤滑性が向上する。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、ピストンの軸方向部が、ハウジングの軸方向孔の内部を２つの第１、第２燃料室に区画する摺動区画部として機能し、第１、第２燃料室が、クリアランスを介して連通している。これにより、第１燃料室または第２燃料室からクリアランスを経て第２燃料室または第１燃料室に燃料が流れる。また、請求項５に記載の発明によれば、螺旋状の溝に、クリアランスの内部を流れる燃料流によって、ピストンをこのピストンの中心軸線周りに回転させる機能を持たせても良い。
【００１１】
請求項６に記載の発明によれば、ニードルに、ハウジングの軸方向孔の孔壁面に対して摺動可能な摺動面を有する軸方向部を設けている。そして、ニードルの軸方向部の摺動面に螺旋状の溝を設けたことにより、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とニードルの軸方向部の摺動面との間に侵入する燃料流によって、ニードルがこのニードルの中心軸線周りに回転するようになる。これによって、ハウジングの軸方向孔に対してニードルの軸方向部が回転するため、ニードルの軸方向部の摺動面が、ハウジングの軸方向孔の孔壁面の周方向に対し同じ位置で摺動しなくなる。
この結果、仮にハウジングの軸方向孔の孔壁面の周方向に対して軸線方向の一箇所集中の応力が加わったとしても、ニードルとハウジングとの摺動部分の局部的な摩耗を低減することができ、ニードルの摺動不良をなくすことができる。したがって、ニードルの摩耗に伴う燃料噴射量の変化を抑制し、燃料噴射量の安定化および燃料噴射弁としての信頼性を向上させることができる。また、ニードルとハウジングとの摺動部分が局部的に摩耗することはなく、燃料噴射弁としての経時的な燃料噴射特性の変化を抑制することができる。これにより、燃料噴射弁として所望の燃料噴射特性を長期間安定して維持することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明によれば、螺旋状の溝に、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とニードルの軸方向部の摺動面との間を流れる燃料流によって、ニードルをこのニードルの中心軸線周りに回転させる機能を持たせても良い。また、請求項８に記載の発明によれば、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とニードルの軸方向部の摺動面との間にクリアランスが形成されているので、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とニードルの軸方向部の摺動面との間に油膜が形成される。これにより、ハウジングの軸方向孔の孔壁面とニードルの軸方向部の摺動面との間の潤滑性が向上する。
【００１３】
請求項９に記載の発明によれば、ニードルの軸方向部が、ハウジングの軸方向孔の内部を２つの第１、第２燃料室に区画する摺動区画部として機能し、第１、第２燃料室が、クリアランスを介して連通している。これにより、第１燃料室または第２燃料室からクリアランスを経て第２燃料室または第１燃料室に燃料が流れる。また、請求項１０に記載の発明によれば、螺旋状の溝に、クリアランスの内部を流れる燃料流によって、ニードルをこのニードルの中心軸線周りに回転させる機能を持たせても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、ピストンまたはニードルとハウジングとの摺動部分の局部的な摩耗を低減し、且つピストンまたはニードルの摺動不良をなくすという目的を、ピストンまたはニードルの軸方向部の摺動面に螺旋状の溝を設けることによって、常時それらに対して回転方向の力を発生させることにより、それらを回転させることで実現した。
【実施例１】
【００１５】
［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１（ａ）はコマンドピストンとロアボデーとの摺動部分を示した図で、図１（ｂ）はノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分を示した図で、図２はディーゼルエンジン用のインジェクタの全体構造を示した図で、図３はコマンドピストンとロアボデーとの摺動部分の周辺構造を示した図で、図４はノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分の周辺構造を示した図である。
【００１６】
本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両に搭載される多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）の各気筒（シリンダ）の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置（コモンレール式燃料噴射システム）であって、燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール（図示せず）と、電磁弁（図示せず）を経由して加圧室内に吸入した燃料を加圧して高圧化し、この高圧燃料をコモンレールに圧送供給するサプライポンプ（燃料供給ポンプ：図示せず）と、エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する複数のインジェクタ（燃料噴射弁、内燃機関用燃料噴射弁）と、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射圧力、燃料噴射量および燃料噴射時期等を電子制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。
【００１７】
ここで、本実施例のインジェクタとしては、コモンレールの内部に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒の燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの内燃機関用燃料噴射ノズル（インジェクタ本体、以下燃料噴射ノズルと略す）と、コマンドピストン１およびノズルニードル（弁体）２を開弁方向に駆動する電磁弁等のアクチュエータ（以下電磁弁と呼ぶ）とを一体化した電磁式燃料噴射弁（ディーゼルエンジン用のインジェクタ）が採用されている。
【００１８】
本実施例のインジェクタの電磁弁は、燃料噴射ノズルのロアボデーと電磁弁のバルブボデー３との間にチップパッキン（オリフィスプレート）４を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１０を燃料噴射ノズルの図示上端側に設けられた円筒部１１の外周に締め付けて結合することで、燃料噴射ノズルの図示上端側に一体的に組み付けられている。ここで、オリフィスプレート４には、通過する燃料の流量を調節するための入口側、出口側オリフィス１２、１３が形成されている。なお、本実施例では、リテーニングナット１０が、インジェクタのアッパーボデーを構成している。
【００１９】
電磁弁は、燃料噴射ノズルのロアボデーの円筒部１１の内周に締め付け固定されるバルブボデー３と、電磁弁の弁孔（オリフィスプレート４の出口側オリフィス１３）を開閉するボールバルブ１４と、このボールバルブ１４を開弁方向に駆動する電磁駆動部と、ボールバルブ１４を閉弁方向に付勢するコイルスプリング１５とによって構成されている。なお、電磁駆動部は、通電されると吸引起磁力を発生するソレノイドコイル１６、このソレノイドコイル１６への通電により磁化されるステータコア１７、およびアーマチャ室の内部に移動自在に収容されたアーマチャ１９等を有している。
【００２０】
バルブボデー３は、オリフィスプレート４の図示上端面に液密的に密着している。このバルブボデー３の内部には、燃料噴射ノズルの内部より溢流する余剰燃料を燃料タンク等の燃料系の低圧側に戻すための低圧燃料通路２１が形成されている。この低圧燃料通路２１は、オリフィスプレート４の出口側オリフィス１３よりも燃料流方向の下流側に連通する。そして、バルブボデー３の中心軸線上には、アーマチャ１９の軸状部を図示上下方向に摺動自在に保持する摺動孔２２が設けられている。ボールバルブ１４は、アーマチャ１９の軸状部の先端側に保持される球面体形状の弁体であって、オリフィスプレート４の出口側オリフィス１３の開口周縁部（弁座部）に対して着座、離脱することで、出口側オリフィス１３を閉塞、開放する。コイルスプリング１５は、アーマチャ１９を介してボールバルブ１４をオリフィスプレート４の弁座部に押し当てる方向（出口側オリフィス１３を閉じる方向）に付勢する弁体付勢手段である。
【００２１】
ソレノイドコイル１６は、通電されると周囲に磁束を発生してボールバルブ１４およびアーマチャ１９をオリフィスプレート４の弁座部より引き離す方向（開弁方向）に駆動するもので、ボビンの周囲に巻回されたコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線等を有している。これらの端末リード線は、電磁弁の図示上端側に設けられたコネクタ２３に保持された一対のターミナル２４に電気的に接続されている。
【００２２】
アーマチャ１９は、ソレノイドコイル１６およびステータコア１７と共に磁気回路を形成するもので、バルブボデー３の摺動孔２２に摺動自在に支持される軸状部、およびこの軸状部のステータコア側に設けられたフランジ部等を有している。そして、アーマチャ１９は、ソレノイドコイル１６が通電されると磁化されて、ステータコア１７の先端磁極面側に吸引される。これにより、ボールバルブ１４がオリフィスプレート４の弁座部より離脱して出口側オリフィス１３を開く。また、アーマチャ１９は、ソレノイドコイル１６への通電が停止されると、コイルスプリング１５の付勢力（スプリング力）によって閉弁方向に移動してボールバルブ１４をオリフィスプレート４の弁座部に押し当てる。これにより、ボールバルブ１４がオリフィスプレート４の弁座部に着座して出口側オリフィス１３を閉じる。
【００２３】
本実施例の燃料噴射ノズルは、エンジンの各気筒毎に対応してシリンダヘッドに搭載されており、中心軸線方向に延ばされたコマンドピストン１、およびこのコマンドピストン１と当接するように配設されたノズルニードル２を、コイルスプリング（リターンバネ）２５およびロッドプレッシャ（バネ座）２６と共に収容するハウジングを備えている。本実施例の燃料噴射ノズルのハウジングは、円筒状のインジェクタボデー（インジェクタのロアボデー：以下ロアボデーと呼ぶ）５と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料噴射を行うノズル噴孔部を有する円筒状のノズルボデー６とを備え、リテーニングナット２７をロアボデー５の図示下端側の外周に締め付けて結合することで、ロアボデー５とノズルボデー６とが一体化されている。
【００２４】
本実施例のコマンドピストン１は、例えば炭素鋼等の金属材料によって丸棒形状に形成されている。このコマンドピストン１は、ロアボデー５の中心軸線上に設置されており、ノズルニードル２と同一軸線上に配設されている。そして、コマンドピストン１は、ノズルニードル２に連動して中心軸線方向（図示上下方向）に往復移動する。また、本実施例のノズルニードル２は、例えば炭素鋼等の金属材料によって丸棒形状に形成されている。このノズルニードル２は、ノズルボデー６の中心軸線上に設置されており、コマンドピストン１と同一軸線上に配設されている。そして、ノズルニードル２は、ノズルボデー６の先端側に設けられるテーパ状のシート面（弁座部）に着座、離脱して、ノズル噴孔部を閉塞、開放する。なお、コマンドピストン１およびノズルニードル２の詳細は、後述する。  
【００２５】
ロアボデー５は、例えば炭素鋼等の金属材料によって円筒形状に形成されている。このロアボデー５は、内部にコマンドピストン１が挿入される円筒形状のシリンダ３１、コモンレールから供給された高圧燃料を、ノズルボデー６の内部（燃料溜まり室３２）およびロアボデー５の内部（圧力制御室３３）に導入するための高圧燃料通路３４〜３６、並びに余剰燃料を燃料系の低圧側に排出するための燃料回収通路（図示せず）が設けられている。この燃料回収通路内に流入した余剰燃料は、電磁弁側の低圧燃料通路２１、アウトレットポート（流出ポート）３７、アウトレットパイプ３９およびリターン燃料配管（図示せず）を経て燃料系の低圧側である燃料タンク（図示せず）に戻される。ここで、圧力制御室３３よりも燃料流方向の上流側は、オリフィスプレート４の入口側オリフィス１２を介して高圧燃料通路３５に連通し、また、圧力制御室３３よりも燃料流方向の下流側は、オリフィスプレート４の出口側オリフィス１３を介して電磁弁側の低圧燃料通路２１に連通している。この圧力制御室３３は、内部に導入される燃料の油圧力が、ノズルニードル２の閉弁方向に作用する第２圧力室（背圧制御室、第１燃料室）として機能する。
【００２６】
また、ロアボデー５の図示上端面、つまりオリフィスプレート４の密着面に液密的に密着する密着面（ロアボデー５の密着面）には、オリフィスプレート４を貫通するように設けられたピン孔と連通し、オリフィスプレート４とロアボデー５との組み付けの際の位置決めおよび相対回転を防止するノックピン４０が嵌まり込むピン孔が形成されている。また、ロアボデー５のシリンダ３１の中心軸線上には、ロアボデー５の密着面よりノズルボデー側へと真っ直ぐに延びる軸方向孔（第１軸方向孔、シリンダ孔）４１が設けられている。ロアボデー５の軸方向孔４１の図示上端側には、単純な丸穴形状の摺動孔（第１摺動孔）４２が形成されている。また、ロアボデー５の軸方向孔４１の図示下方側には、軸方向孔４１の中間部分よりも孔径が大きい単純な丸穴形状のスプリング室（第２燃料室）４３が形成されている。そのスプリング室４３の内部には、コイルスプリング２５およびロッドプレッシャ２６が収容されている。
【００２７】
ノズルボデー６は、例えば炭素鋼等の金属材料によって円筒形状に形成されている。そして、ノズルボデー６の中心軸線方向の先端側（図示下端側）には、図４に示したように、内部に円錐形状空間を形成する逆円錐形状のシート面（弁座部）が設けられている。このシート面には、図４に示したように、燃料噴射を行うノズル噴孔部（複数の噴射孔）４４が設けられている。つまり、ノズル噴孔部４４は、ノズルボデー６の弁座部近傍に設けられている。そして、ノズルボデー６の中心軸線上には、ロアボデー５の密着面に液密的に密着する密着面（ノズルボデー６の密着面）よりノズル噴孔部側へと真っ直ぐに延びる軸方向孔（第２軸方向孔、ノズル孔）４５が設けられている。ノズルボデー６の軸方向孔４５の図示上端側には、単純な丸穴形状の摺動孔（第２摺動孔）４６が形成されている。  
【００２８】
また、ノズルボデー６の軸方向孔４５の中間部分には、軸方向孔４５および摺動孔４６よりも孔径が拡げられた燃料溜まり室３２が設けられている。この燃料溜まり室３２は、ロアボデー５から内部に導入される燃料の油圧力が、ノズルニードル２の開弁方向に作用する第１圧力室（油溜まり室、第１燃料室）として機能する。また、ノズルボデー６の内部には、ノズルボデー６の密着面から燃料溜まり室３２へ斜めに延びる高圧燃料通路４９が形成されている。また、ノズルボデー６の図示上端面、つまりノズルボデー６の密着面には、ロアボデー５の密着面に設けられたピン孔と連通し、ロアボデー５とノズルボデー６との組み付けの際の位置決めおよび相対回転を防止するノックピン５０が嵌まり込むピン孔が形成されている。
【００２９】
次に、本実施例のコマンドピストンの構成を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。本実施例のコマンドピストン１の軸線方向の図示上端部（制御室側端部）には、コマンドピストン１のうちで最も外径の大きい円柱形状の摺動部（第１軸方向部、第１摺動部）５１が設けられている。なお、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面（コマンドピストン１の第１軸方向部の外周面）は、ロアボデー５の軸方向孔４１の図示上端側に設けられる摺動孔４２の孔壁面（ロアボデー５のシリンダ３１の内周面）に対して摺動可能となっている。
【００３０】
また、ロアボデー５の摺動孔４２の孔壁面とコマンドピストン１の摺動部５１の摺動面との間には、コマンドピストン１の摺動部５１が、ロアボデー５の摺動孔４２の内部を摺動するのに必要な所定のクリアランス（第１クリアランス、第１摺動隙間）５２が設けられている。なお、燃料系の高圧側となる圧力制御室３３の内部に導入された高圧燃料は、クリアランス５２を経由して、燃料系の低圧側となるスプリング室側に溢流する。このため、クリアランス５２には、ロアボデー５の摺動孔４２の孔壁面とコマンドピストン１の摺動部５１の摺動面との間の潤滑機能を備えた油膜が形成される。なお、この油膜は、ロアボデー５の摺動孔４２の内部でコマンドピストン１を調芯（センタリング）する機能も備えている。
【００３１】
そして、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面には、摺動部５１の軸線方向に沿って複数回巻き付くように凹状の螺旋溝（螺旋状の溝、第１螺旋溝）５３が形成されている。この螺旋溝５３は、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面に連続的に螺旋状に形成されており、制御室側からクリアランス５２を経由してスプリング室側に溢流する燃料流によって、コマンドピストン１をこのコマンドピストン１の中心軸線周りに回転させる機能を備えている。また、螺旋溝５３は、制御室側端部がクリアランス５２を介して圧力制御室３３に連通し、スプリング室側端部がクリアランス５２を介してスプリング室４３に連通している。なお、螺旋溝５３のスプリング室側端部は、スプリング室４３に直接連通していても良い。
【００３２】
また、本実施例のコマンドピストン１の摺動部５１の図示上端面からは、摺動部５１よりも外径が小さい円柱形状のピストン頭部５４が、軸線方向の図示上方側に突出している。そのピストン頭部５４の周りには、円環状の段差部５５が設けられている。この段差部５５は、ノズルニードル２のフルリフト時に、圧力制御室３３内の燃料圧力を受ける第２燃料受圧部となる。また、コマンドピストン１の図示下方側には、コマンドピストン１の中間部分よりも外径が小さい単純な円柱形状の小径部５６が設けられている。
【００３３】
次に、本実施例のノズルニードルの構成を図１、図２および図４に基づいて簡単に説明する。本実施例のノズルニードル２の軸線方向の図示上端部には、ノズルニードル２のうちで最も外径の大きい円柱形状の摺動部（第２軸方向部、第２摺動部）６１が設けられている。なお、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面（ノズルニードル２の第２軸方向部の外周面）は、ノズルボデー６の軸方向孔４５の図示上端側に設けられる摺動孔４６の孔壁面（ノズルボデー６の内周面）に対して摺動可能となっている。
【００３４】
また、ノズルボデー６の摺動孔４６の孔壁面とノズルニードル２の摺動部６１の摺動面との間には、ノズルニードル２の摺動部６１が、ノズルボデー６の摺動孔４６の内部を摺動するのに必要な所定のクリアランス（第２クリアランス、第２摺動隙間）６２が設けられている。なお、燃料系の高圧側となる燃料溜まり室３２の内部に導入された高圧燃料は、クリアランス６２を経由して、燃料系の低圧側となるスプリング室側に溢流する。このため、クリアランス６２には、ノズルボデー６の摺動孔４６の孔壁面とノズルニードル２の摺動部６１の摺動面との間の潤滑機能を備えた油膜が形成される。なお、この油膜は、ノズルボデー６の摺動孔４６の内部でノズルニードル２を調芯（センタリング）する機能も備えている。
【００３５】
そして、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面には、摺動部６１の軸線方向に沿って複数回巻き付くように凹状の螺旋溝（螺旋状の溝、第２螺旋溝）６３が形成されている。この螺旋溝６３は、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面に連続的に螺旋状に形成されており、燃料溜まり室側からクリアランス６２を経由してスプリング室側に溢流する燃料流によって、ノズルニードル２をこのノズルニードル２の中心軸線周りに回転させる機能を備えている。また、螺旋溝６３は、燃料溜まり室側端部がクリアランス６２を介して燃料溜まり室３２に連通し、スプリング室側端部がクリアランス６２を介してスプリング室４３に連通している。なお、螺旋溝６３のスプリング室側端部は、スプリング室４３に直接連通していても良い。
【００３６】
また、本実施例のノズルニードル２の摺動部６１の図示上端面からは、摺動部６１よりも外径が小さい単純な円柱形状のニードル頭部６４が、軸線方向の図示上方側に突出している。そのニードル頭部６４の先端面（図示上端面）には、コマンドピストン１の小径部５６の図示下端面（第１当接面）と当接する円形状の第２当接面が設けられている。そのニードル頭部６４の周りには、円環状の段差部（肩部）６５が設けられている。そして、ニードル頭部６４は、ノズルボデー６の摺動孔４６の開口端側からロアボデー５のスプリング室４３の内部に嵌入している。
【００３７】
また、ノズルニードル２は、摺動部６１とこの摺動部６１よりも外径が小さい単純な円柱形状の中間部分との間に小径部６６を有している。そして、ノズルニードル２は、摺動部６１と小径部６６との間に円環状の段差部６７を設けている。この段差部６７は、ノズルニードル２のリフト開始時に、燃料溜まり室３２内の燃料圧力を受ける第１燃料受圧部となる。そして、ノズルニードル２は、中間部分とノズルボデー６の軸方向孔４５との間に所定のクリアランスを保って往復移動自在に収容されている。このクリアランスは、燃料溜まり室３２からノズル噴孔部側へと真っ直ぐに延びる燃料通路６９として利用される。
【００３８】
また、ノズルニードル２の中間部分よりも図示下方側、つまりノズルニードル２の軸線方向の図示下端側には、概略２段または概略３段の円錐形状面が設けられている。なお、円錐形状面は、ノズルニードル２の燃料流方向の下流側の先端部（噴孔部側端部）に設けられている。そして、それらの円錐形状面間に設けられる円環状の稜線（エッジ）には、ノズルボデー６の弁座部に液密的に接触（着座）するシート部が設けられている。
【００３９】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムの作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００４０】
コモンレールから供給される高圧燃料は、高圧燃料通路３４を経て高圧燃料通路３５の内部に流入する。この高圧燃料通路３５の内部に流入した高圧燃料は、オリフィスプレート４の入口側オリフィス１２を経て、圧力制御室３３の内部に流入する。一方、高圧燃料通路３４の燃料流方向の下流端に到達した高圧燃料は、高圧燃料通路３６、４９を経て、燃料溜まり室３２の内部に流入する。これによって、ノズルニードル２は、燃料溜まり室３２内の燃料圧力によって押し上げる方向（開弁方向）の力を受けると共に、圧力制御室３３内の燃料圧力によって押し下げる方向（閉弁方向）の力を受けることになる。
【００４１】
ここで、ＥＣＵにより電磁弁のソレノイドコイル１６への通電が成されず、電磁弁のボールバルブ１４がオリフィスプレート４の出口側オリフィス１３を塞いでいる場合には、燃料溜まり室３２の内部および圧力制御室３３の内部が高圧燃料で満たされている。したがって、ノズルニードル２の段差部６７にて燃料溜まり室３２内の燃料圧力を受ける受圧面積よりも、コマンドピストン１の段差部５５にて圧力制御室３３内の燃料圧力を受ける受圧面積の方が大きく、しかもコイルスプリング２５によってノズルニードル２に対して、ノズルニードル２を閉弁方向（噴射孔を閉じる側）に付勢する付勢力（バネ荷重）が加わっている。
【００４２】
すなわち、ノズルニードル２には、コマンドピストン１を介して伝達される圧力制御室３３内の燃料圧力による押し下げる方向（閉弁方向）の力（Ｆ１）と、コイルスプリング２５の付勢力（バネ荷重）による押し下げる方向（閉弁方向）の力（Ｆ２）と、燃料溜まり室３２内の燃料圧力による押し上げる方向（開弁方向）の力（Ｆ３）とが働いており、Ｆ１＋Ｆ２＞Ｆ３が成立している。このため、ＥＣＵにより電磁弁のソレノイドコイル１６への通電が成されず、電磁弁のボールバルブ１４が閉弁している場合には、全体として図２にて図示下向きの力が勝ることになる。その結果、電磁弁の閉弁時には、ノズルニードル２のシート部がノズルボデー６の弁座部に押さえ付けられて、ノズルニードル２のシート部がノズルボデー６のノズル噴孔部４４を塞いでいる。したがって、当該インジェクタは、ノズルニードル２が閉弁した閉弁状態となり、エンジンの気筒の燃焼室内には燃料の噴射が成されない。
【００４３】
一方、ＥＣＵにより電磁弁が開弁駆動されると、つまりＥＣＵにより電磁弁のソレノイドコイル１６への通電が成されて、アーマチャ１９がオリフィスプレート４の弁座部より引き離されると、電磁弁のボールバルブ１４がオリフィスプレート４の出口側オリフィス１３から離れ、電磁弁のボールバルブ１４が開弁する。そして、電磁弁のボールバルブ１４が開弁すると、コモンレールから導入されて圧力制御室３３内に充満していた高圧燃料が、オリフィスプレート４の出口側オリフィス１３を経て、電磁弁側の低圧燃料通路２１の内部に流出する。
【００４４】
このため、圧力制御室３３内の燃料圧力が急激に低下し、圧力バランスが崩れて、Ｆ１＋Ｆ２＜Ｆ３となる。このように、Ｆ１＋Ｆ２＜Ｆ３が成立すると、燃料溜まり室３２内の燃料圧力による押し上げる方向（開弁方向）の力によってノズルニードル２およびコマンドピストン１が上昇し（リフトを開始し）、ノズルニードル２のシート部がノズルボデー６の弁座部から離れる（離間する）。その結果、ノズルニードル２が開弁した開弁状態となり、燃料溜まり室３２内の高圧燃料が、燃料通路６９を経てノズル噴孔部４４から噴射される。したがって、当該インジェクタは、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射が開始される。
【００４５】
その後、ＥＣＵにより電磁弁のソレノイドコイル１６への通電が停止されて、コイルスプリング１５の付勢力によりアーマチャ１９が閉弁方向に移動すると、ボールバルブ１４がオリフィスプレート４の出口側オリフィス１３を塞ぎ、電磁弁のボールバルブ１４が閉弁する。そして、電磁弁のボールバルブ１４が閉弁すると、圧力制御室３３内の燃料圧力が急激に上昇し、Ｆ１＋Ｆ２＞Ｆ３が成立するため、ノズルニードル２が閉弁方向に移動する。その結果、当該インジェクタは、ノズルニードル２のシート部がノズルボデー６のノズル噴孔部４４を塞ぎ、ノズルニードル２が閉弁した閉弁状態に戻ることになる。よって、燃料噴射が終了する。
【００４６】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のインジェクタは、燃料噴射ノズルと電磁弁との間にオリフィスプレート４を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１０を燃料噴射ノズルの図示上端側に設けられた円筒部１１の外周に締め付け固定することによって、電磁弁のバルブボデー３の密着面と燃料噴射ノズルのロアボデー５の密着面とが液密的に密着して一体化されている。そして、燃料噴射ノズルは、内部に軸方向孔４１が形成された円筒状のロアボデー５と、内部に軸方向孔４５が形成された円筒状のノズルボデー６と、ロアボデー５の軸方向孔４１の図示上端側に設けられる摺動孔４２の内部で摺動自在に支持される摺動部５１を有するコマンドピストン１と、ノズルボデー６の軸方向孔４５の図示上端側に設けられる摺動孔４６の内部で摺動自在に支持される摺動部６１を有するノズルニードル２とによって構成されている。
【００４７】
ここで、本実施例のインジェクタにおいては、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面に、制御室側からクリアランス５２を経由してスプリング室側に溢流する燃料流によって、コマンドピストン１をこのコマンドピストン１の中心軸線周りに回転させる螺旋溝５３を設けている。すなわち、螺旋溝５３は、コマンドピストン１の中心軸線方向に沿って螺旋状のスパイラル形状に形成されているので、燃料が螺旋溝５３の内部を流れる際に、常時コマンドピストン１に対して回転方向の力が発生し、コマンドピストン１がこのコマンドピストン１の中心軸線周りに回転する。これによって、ロアボデー５の摺動孔４２に対してコマンドピストン１の摺動部５１が回転するため、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面が、ロアボデー５の摺動孔４２の孔壁面の周方向に対し同じ位置で摺動しなくなる。
【００４８】
この結果、仮にインジェクタを、シリンダヘッドに組み付ける際に、シリンダヘッドのインジェクタ取付孔の中心軸線方向に対して、インジェクタの中心軸線方向が傾いた状態で組み付けられて、燃料噴射ノズルのハウジングに偏荷重が加わって、ロアボデー５の摺動孔４２の孔壁面の周方向に対して軸線方向の一箇所集中の応力が加わったとしても、コマンドピストン１とロアボデー５との摺動部分の局部的な摩耗を低減することができ、コマンドピストン１の摺動不良をなくすことができる。したがって、コマンドピストン１とロアボデー５との摺動部分が局部的に摩耗することはなく、インジェクタとしての経時的な燃料噴射特性の変化を抑制することができる。これにより、インジェクタとしての所望の燃料噴射特性を長期間安定して維持することができる。
【００４９】
また、本実施例のインジェクタにおいては、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面に、燃料溜まり室側からクリアランス６２を経由してスプリング室側に溢流する燃料流によって、ノズルニードル２をこのノズルニードル２の中心軸線周りに回転させる螺旋溝６３を設けている。すなわち、螺旋溝６３は、ノズルニードル２の中心軸線方向に沿って螺旋状のスパイラル形状に形成されているので、燃料が螺旋溝６３の内部を流れる際に、常時ノズルニードル２に対して回転方向の力が発生し、ノズルニードル２がこのノズルニードル２の中心軸線周りに回転する。これによって、ノズルボデー６の摺動孔４６に対してノズルニードル２の摺動部６１が回転するため、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面が、ノズルボデー６の摺動孔４６の孔壁面の周方向に対し同じ位置で摺動しなくなる。
【００５０】
この結果、仮にインジェクタを、シリンダヘッドに組み付ける際に、シリンダヘッドのインジェクタ取付孔の中心軸線方向に対して、インジェクタの中心軸線方向が傾いた状態で組み付けられて、燃料噴射ノズルのハウジングに偏荷重が加わって、ノズルボデー６の摺動孔４６の孔壁面の周方向に対して軸線方向の一箇所集中の応力が加わったとしても、ノズルニードル２とノズルボデー６との摺動部分の局部的な摩耗を低減することができ、ノズルニードル２の摺動不良をなくすことができる。したがって、ノズルニードル２の摺動部６１の摩耗に伴う燃料噴射量の変化を抑制し、燃料噴射量の安定化およびインジェクタとしての信頼性を向上させることができる。また、ノズルニードル２とノズルボデー６との摺動部分が局部的に摩耗することはなく、インジェクタとしての経時的な燃料噴射特性の変化を抑制することができる。これにより、インジェクタとして所望の燃料噴射特性を長期間安定して維持することができる。
【実施例２】
【００５１】
図５は本発明の実施例２を示したもので、図５（ａ）はコマンドピストンとロアボデーとの摺動部分を示した図で、図５（ｂ）はノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分を示した図である。
本実施例の螺旋溝５３、６３は、実施例１の螺旋溝５３、６３の巻回方向に対して逆向きの巻回方向に形成されている。
【実施例３】
【００５２】
図６および図７は本発明の実施例３を示したもので、図６はディーゼルエンジン用のインジェクタの全体構造を示した図で、図７はノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分の周辺構造を示した図である。
【００５３】
本実施例のインジェクタには、コモンレールの内部に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒の燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの燃料噴射ノズルと、ノズルニードル（弁体）２を開弁方向に駆動するピエゾスタック等のアクチュエータとが設けられている。このインジェクタは、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されており、ノズルニードル２をコイルスプリング２５と共に収容するノズルボデー６と、ピエゾスタック等のアクチュエータを収容するハウジングとを備えている。このハウジングは、アクチュエータボデー７、パッキン８およびバルブボデー９を備えている。これらは、ノズルボデー６の図示上端面にリテーニングナット２７の締結軸力を利用して結合されている。
【００５４】
アクチュエータボデー７には、アクチュエータの主要部（特に可動部品）が挿入されるシリンダ３１、コモンレールから供給された高圧燃料をノズルボデー側に導入するための高圧燃料通路３４、３６、余剰燃料を回収する燃料回収通路（リーク通路）、およびこの燃料回収通路内に回収された余剰燃料を燃料系の低圧側である燃料タンクに戻すためのアウトレットポート（流出ポート）３７等が形成されている。また、パッキン８およびバルブボデー９には、アクチュエータボデー７の高圧燃料通路３６とノズルボデー６の高圧燃料通路４９とを連通する燃料中継路４７、４８が形成されている。
【００５５】
ここで、本実施例のアクチュエータとしては、例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料（圧電振動子）を多数積層してなるピエゾスタック７２を主要部として備え、各層間に介装される電極を通電することによって積層方向（図示上下方向）に伸縮し、変位を発生する圧電式アクチュエータが採用されている。この圧電式アクチュエータは、金属管７１内に収容されたピエゾスタック７２と、このピエゾスタック７２の伸縮変位に伴い往復移動するロッド７３、大径ピストン７４および小径ピストン７５とによって構成されている。ピエゾスタック７２、ロッド７３、大径ピストン７４および小径ピストン７５は、アクチュエータボデー７の中心軸線に対して偏心した状態でアクチュエータボデー７の内部に配設されている。
【００５６】
ロッド７３の周囲には、コイルスプリング７６と共にピエゾスタック７２に圧縮方向（収縮方向）の予荷重を与えるベローズ７７が配設されている。大径ピストン７４の小径部の周囲には、コイルスプリング７６が配設されている。小径ピストン７５の周囲には、コイルスプリング７８が配設されている。また、小径ピストン７５の軸線方向の先端側に設けられた小径部は、パッキン８を貫通している。また、本実施例のバルブボデー９の図示下端面、つまりノズルボデー６の密着面に液密的に密着する密着面（バルブボデー９の密着面）には、ノズルボデー６の密着面に設けられたピン孔と連通し、ノズルボデー６とバルブボデー９との組み付けの際の位置決めおよび相対回転を防止するノックピン９０が嵌まり込むピン孔が形成されている。
【００５７】
また、バルブボデー９の中心軸線より偏心した軸線上には、切替バルブ（ピストン）７９が挿入される円筒状のシリンダ（ハウジング）９１が形成されている。このシリンダ９１の内部には、軸方向孔が設けられている。また、シリンダ９１の軸方向孔の中間部分には、切替バルブ７９が摺動可能な摺動孔９２が形成されている。また、シリンダ９１の軸方向孔の図示下方側には、軸方向孔の中間部分よりも孔径が大きいスプリング室９３が形成されている。そのスプリング室９３の内部には、コイルスプリング９４が収容されている。ここで、切替バルブ７９は、小径ピストン７５の小径部の図示下端面（第１当接面）に当接する第２当接面を有し、小径ピストン７５の変位に伴って軸線方向に往復移動する。なお、切替バルブ７９は、シリンダ９１の摺動孔９２の孔壁面に対して摺動可能な摺動面を有する摺動部（軸方向部）９５を有している。このため、切替バルブ７９の摺動部９５の摺動面に円環状の調芯溝９６の代わりに螺旋溝（螺旋状の溝）を設けても良い。
【００５８】
また、本実施例のノズルボデー６の内部には、高圧燃料通路４９に連通する燃料溜まり室（第１燃料室）３２、および図示しない入口側オリフィスを介して燃料中継路４７、４８に連通する圧力制御室（第２燃料室）３３が形成されている。ここで、圧力制御室３３は、バルブボデー９の図示下端面とノズルニードル２のニードル頭部６４とノズルボデー６の軸方向孔４５の開口端側とで囲まれた空間である。また、圧力制御室３３は、図示しない出口側オリフィスを介してバルブボデー９の軸方向孔の図示上方側に設けられた弁室に連通している。また、バルブボデー９の弁室の燃料流方向の下流側は、燃料回収通路、流出ポート３７を介して燃料タンク等の燃料系の低圧側に連通している。
【００５９】
ここで、ピエゾスタック７２の伸縮動作（例えば収縮変位）により切替バルブ７９が図示上方側に移動している場合には、コモンレールから圧力制御室３３の内部に入口側オリフィスを介して高圧燃料が導入される。このとき、圧力制御室３３の内部に導入された燃料の油圧力は、ノズルニードル２の閉弁方向に作用する。また、ピエゾスタック７２の伸縮動作（例えば伸長変位）により切替バルブ７９が図示下方側に移動している場合には、圧力制御室３３の内部の燃料が出口側オリフィスを経て燃料タンク側に溢流される。これにより、ノズルボデー６の内部、つまり圧力制御室３３内の油圧力と燃料溜まり室３２内の油圧力との圧力バランスが崩れ、ノズルニードル２のシート部がノズルボデー６の弁座部から離れ、ノズル噴孔部４４から燃料が噴射される。
【００６０】
本実施例のノズルニードル２は、摺動部６１と小径部６６との間に円環状の段差部６７を設けている。この段差部６７は、ノズルニードル２のリフト開始時に、燃料溜まり室３２内の油圧力を受ける第１燃料受圧部となる。そして、ノズルニードル２は、このノズルニードル２の中間部分とノズルボデー６の軸方向孔４５との間に所定のクリアランスを保って往復移動自在に収容されている。また、ノズルニードル２のニードル頭部６４の周りには、円環状の段差部６５が設けられている。この段差部６５は、ノズルニードル２のフルリフト時に、圧力制御室３３内の油圧力を受ける第２燃料受圧部となる。
【００６１】
そして、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面は、実施例１、２と同様に、ノズルボデー６の軸方向孔４５の図示上端側に設けられる摺動孔４６の孔壁面に対して摺動可能となっている。また、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面には、摺動部６１の軸線方向に沿って複数回巻き付くように凹状の螺旋溝（螺旋状の溝）６３が形成されている。この螺旋溝６３は、ノズルニードル２の摺動部６１の摺動面に連続的に螺旋状に形成されており、燃料溜まり室側からクリアランス６２を経由して制御室側に溢流する燃料流によって、ノズルニードル２をこのノズルニードル２の中心軸線周りに回転させる機能を備えている。また、螺旋溝６３は、燃料溜まり室側端部がクリアランス６２を介して燃料溜まり室３２に連通し、制御室側端部がクリアランス６２を介して圧力制御室３３に連通している。
【００６２】
［変形例］
本実施例では、本発明の燃料噴射弁を、コモンレールの内部に蓄圧した高圧燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に使用されるインジェクタ（例えば電磁式燃料噴射弁）に適用した例を説明したが、本発明の燃料噴射弁を、列型燃料噴射ポンプや分配型燃料噴射ポンプ等の燃料噴射ポンプから燃料溜まり室の内部に燃料が直接圧送され、燃料溜まり室内の燃料圧力がバネの付勢力（バネ荷重）よりも大きくなるとニードルが開弁して、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置に使用される燃料噴射ノズルに適用しても良い。また、燃料噴射ノズルと電磁弁等のアクチュエータとが別体の燃料噴射弁を採用しても良い。また、内燃機関の気筒または吸気ポートまたは吸気バルブに燃料を噴射供給するガソリンエンジン用のフューエルインジェクタを燃料噴射弁として用いても良い。また、燃料噴射ノズル単体を燃料噴射弁として用いても良い。
【００６３】
本実施例では、燃料噴射ノズルのハウジングを、ロアボデー５とノズルボデー６との２部品によって構成しているが、燃料噴射ノズルのハウジングを、１個の部品によって構成しても良い。また、燃料噴射弁のハウジングを、中心軸線上にシリンダ孔が形成されたシリンダと、このシリンダの軸線方向の一端面に結合されて、中心軸線上にノズル孔が形成されたノズルボデーとによって構成しても良い。この場合には、ニードルが、ノズル孔の内部で摺動自在に支持されるノズルニードルとなり、また、ピストンが、シリンダ孔の内部で摺動自在に支持されるコマンドピストンとなる。
【００６４】
本実施例では、ニードルを、１本のノズルニードル２によって構成しているが、ニードルを、ノズルボデー（ハウジング）の軸方向孔の内部で摺動自在に支持される円筒状のアウタニードルと、このアウタニードルの軸方向孔の内部で摺動自在に支持される円柱状のインナニードルとによって構成しても良い。この場合には、アウタニードルの摺動部（軸方向部）がノズルボデーの摺動孔（軸方向孔）の孔壁面に対して摺動可能となり、インナニードルの摺動部（軸方向部）がアウタニードルの摺動孔（軸方向孔）の孔壁面に対して摺動可能となる。このため、アウタニードルの摺動部の摺動面またはインナニードルの摺動部の摺動面に、螺旋溝を設けることが望ましい。したがって、アウタニードルは、本発明のハウジングを構成する。
【００６５】
本実施例では、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面、およびノズルニードル２の摺動部６１の摺動面に、それぞれ螺旋溝５３、６３を設けているが、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面、あるいはノズルニードル２の摺動部６１の摺動面のいずれか一方の摺動部の摺動面に、螺旋溝を設けても良い。また、コマンドピストン１の摺動部５１の摺動面、およびノズルニードル２の摺動部６１の摺動面に、それぞれ螺旋溝５３、６３を設けている場合でも、螺旋溝５３、６３の巻回方向が互いに逆向きであっても良い。また、螺旋溝５３、６３が非連続であっても良い。また、螺旋溝５３、６３が二重螺旋状であっても良い。
【００６６】
本実施例のコマンドピストン１の摺動部（軸方向部）５１の螺旋溝５３の溝深さ、溝幅、傾斜角度、巻回間隔を、コマンドピストン１の摺動部５１の外径（ピストン径）または軸方向寸法に合わせて自由に設定しても良い。また、本実施例のノズルニードル２の摺動部（軸方向部）６１の螺旋溝６３の溝深さ、溝幅、傾斜角度、巻回間隔を、ノズルニードル２の摺動部６１の外径（ピストン径）または軸方向寸法に合わせて自由に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（ａ）はコマンドピストンとロアボデーとの摺動部分を示した断面図で、（ｂ）はノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分を示した断面図である（実施例１）。
【図２】インジェクタの全体構造を示した断面図である（実施例１）。
【図３】コマンドピストンとロアボデーとの摺動部分の周辺構造を示した断面図である（実施例１）。
【図４】ノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分の周辺構造を示した断面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）はコマンドピストンとロアボデーとの摺動部分を示した断面図で、（ｂ）はノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分を示した断面図である（実施例２）。
【図６】インジェクタの全体構造を示した断面図である（実施例３）。
【図７】ノズルニードルとノズルボデーとの摺動部分の周辺構造を示した断面図である（実施例３）。
【図８】インジェクタの全体構造を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００６８】
１  コマンドピストン
２  ノズルニードル
３  バルブボデー
４  オリフィスプレート
５  ロアボデー（ハウジング）
６  ノズルボデー（ハウジング）
７  アクチュエータボデー
８  パッキン
９  バルブボデー（ハウジング）
３１  ロアボデーのシリンダ
３２  ノズルボデーの燃料溜まり室（第１燃料室）
３３  ロアボデーの圧力制御室（第１燃料室、第２燃料室）
４１  ロアボデーの軸方向孔（第１軸方向孔）
４２  ロアボデーの摺動孔（第１摺動孔）
４３  ロアボデーのスプリング室（第２燃料室）
４４  ノズルボデーのノズル噴孔部
４５  ノズルボデーの軸方向孔（第２軸方向孔）
４６  ノズルボデーの摺動孔（第２摺動孔）
５１  コマンドピストンの摺動部（第１軸方向部、第１摺動部、摺動区画部）
５２  クリアランス（第１摺動隙間、第１クリアランス）
５３  コマンドピストンの螺旋溝（螺旋状の溝、第１螺旋溝）
６１  ノズルニードルの摺動部（第２軸方向部、第２摺動部、摺動区画部）
６２  クリアランス（第２摺動隙間、第２クリアランス）
６３  ノズルニードルの螺旋溝（螺旋状の溝、第２螺旋溝）
【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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