(57)【要約】【課題】サック室の残留燃料を低減しつつ、ニードルのリフト量が小さい場合でも燃料噴霧の貫徹力を強くすることが可能な燃料噴射装置を提供する。【解決手段】特定形状面１５は、外縁部が弁座１４の内縁部に接続しノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従い軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するよう環状に形成されている。サック室形成壁面１６は、外縁部が特定形状面１５の内縁部に接続し、ノズル筒部１１とは反対側へ凹むよう形成され、燃料通路１００に連通するサック室１６０を内側に形成し、噴孔１３の入口開口１３１が形成される。突出部３５は、少なくとも先端部がサック室１６０に位置するようシール部３２の内縁部からニードル本体３１の軸Ａｘ２方向に突出し、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、先端部が、軸Ａｘ２方向において入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に燃料通路（１００）を形成する筒状のノズル筒部（１１）、前記ノズル筒部の一端を塞ぐノズル底部（１２）、前記ノズル底部の前記ノズル筒部側の面に入口開口（１３１）が形成され前記ノズル底部の前記ノズル筒部とは反対側の面に出口開口（１３２）が形成される噴孔（１３）、および、前記ノズル底部の前記ノズル筒部側の面の前記噴孔の周囲に環状に形成される弁座（１４）を有するノズル部（１０）と、
棒状のニードル本体（３１）、および、前記弁座に当接可能なよう前記ニードル本体の一端に環状に形成されるシール部（３２）を有し、前記シール部が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（３０）と、を備え、
前記弁座は、前記ノズル筒部側から前記ノズル筒部とは反対側へ向かうに従い前記ノズル筒部の軸（Ａｘ４）に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成され、
前記ノズル部は、外縁部が前記弁座の内縁部に接続し前記ノズル筒部側から前記ノズル筒部とは反対側へ向かうに従い前記ノズル筒部の軸に近づいて内径が縮小するよう環状に形成される特定形状面（１５）、および、外縁部が前記特定形状面の内縁部に接続し前記ノズル筒部とは反対側へ凹むよう形成され前記燃料通路に連通するサック室（１６０）を内側に形成し前記入口開口が形成されるサック室形成壁面（１６）を前記ノズル底部の前記ノズル筒部側の面に有し、
前記ニードルは、少なくとも先端部が前記サック室に位置するよう前記シール部の内縁部から前記ニードル本体の軸（Ａｘ２）方向に突出するよう形成される突出部（３５）を有し、
前記突出部は、前記シール部が前記弁座に当接した状態のとき、先端部が、前記ニードル本体の軸方向において前記入口開口の少なくとも一部と重なるよう形成されていることを特徴とする燃料噴射装置（１）。
【請求項２】
前記突出部は、前記シール部が前記弁座から所定距離離れた状態のとき、前記ニードル本体の軸方向において、先端部が前記入口開口の少なくとも一部と重なるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記特定形状面は、テーパ状に形成され、内径が縮小する度合いである縮径率が前記弁座の縮径率より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記特定形状面は、内径が縮小する度合いである縮径率が、前記弁座側の部位よりも前記サック室形成壁面側の部位の方が小さく、前記ノズル筒部の軸を含む仮想平面（ＰＬ２）による断面において、輪郭が前記ノズル筒部の軸に向かって突出する曲線状となるよう形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記シール部は、外壁が前記ニードル本体の他端側から一端側へ向かうに従い前記ニードル本体の軸に近づいて外径が縮小するようテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記突出部は、外壁が、前記ニードル本体の軸を中心とする仮想円筒面（Ｔ１）に沿うよう形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記ニードルは、前記シール部と前記突出部との間に接続部（３６）を有し、
前記接続部は、外径が縮小する度合いである縮径率が、前記シール部側の部位よりも前記突出部側の部位の方が小さく、前記ニードル本体の軸を含む仮想平面（ＰＬ１）による断面において、輪郭が前記ニードル本体の軸に向かって凹む曲線状となるよう形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記噴孔は、前記突出部の外壁を通り前記ニードル本体の軸方向に筒状に延びる仮想筒状面（Ｔ２）の外側に前記入口開口が位置するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記噴孔は、中心軸（Ｃ１）が前記ノズル筒部の軸に対し傾斜する、または、捩れの関係となるよう形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記噴孔は、前記入口開口側から前記出口開口側に向かうに従い内壁が中心軸に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
前記ノズル筒部の前記ノズル底部とは反対側に接続され、前記ノズル筒部とともに内側に前記燃料通路を形成する筒状のハウジング（２０）と、
前記ニードルとともに前記ハウジング内を往復移動可能に設けられる可動コア（４０）と、
前記ハウジングの内側の前記可動コアに対し前記弁座とは反対側に設けられる固定コア（５０）と、
前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能な弁座側付勢部材（７１）と、
通電されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（７２）と、
をさらに備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
前記ニードルは、前記可動コアの前記固定コア側の面に当接可能な当接面（３４）を有し、
前記可動コアは、前記当接面に当接または前記当接面から離間可能なよう前記ニードルに対し相対移動可能に設けられ、
前記可動コアと前記弁座側付勢部材との間に設けられ、前記当接面と前記可動コアとの間に軸（Ａｘ２）方向の隙間である軸方向隙間（ＣＬ１）を形成可能な隙間形成部材（６０）をさらに備える請求項１１に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動コアをコイルで吸引しニードルをリフトさせる直動式のガソリンエンジン用燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置では、吸引ギャップが大きくなると吸引力が低下するため、ニードルのリフト量を大きくすることは難しい。一方、ディーゼルエンジン用の燃料噴射装置は、ニードルを油圧で駆動するため、ニードルのリフト量を大きくすることは容易である。しかしながら、ガソリン等、揮発性の高い燃料への適用は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３７７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年のエンジントレンドとして、ガソリン直噴エンジンでは、高過給化による一層のダウンサイジングが進行している。燃料噴射による混合気形成に関しては、高過給化による強気流、高密度の雰囲気場への噴射が必要になり、燃料の筒内への拡散性の確保や混合気への乱れ付与のために強い貫徹力の噴霧特性が必要とされている。
【０００５】
強い貫徹力の噴霧とするには、弁座から噴孔入口に至るまでの経路における燃料の流れ損失を低減することが有効である。例えば特許文献１に記載された燃料噴射装置では、弁座とサック室を形成する凹状の壁面との間を凸曲面状に形成し、弁座を通過した燃料が壁面から剥離することを抑制している。これにより、弁座から噴孔入口に至るまでの経路における燃料の流れ損失の低減を図っている。
また、特許文献１の燃料噴射装置では、ニードルは、閉弁時において、先端部がサック室に位置するよう形成されている。これにより、サック室の残留燃料を低減し、燃料の後ダレの抑制を図っている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の燃料噴射装置では、ニードルの先端部は円錐状に形成され、閉弁時においてニードルの先端部がサック室の入口付近に位置する構成のため、このときのサック室の実質的な容積は比較的大きい。そのため、サック室の残留燃料を低減する効果は小さいと考えられる。
【０００７】
また、特許文献１の燃料噴射装置では、噴孔は、中心軸がノズル部の筒部の軸に対し傾斜するよう形成されている。そして、閉弁時、ニードルの先端部はニードルの軸方向において噴孔入口と重ならないよう形成されているため、開弁時、弁座を通過した燃料は、サック室内で流れが乱れ、流れが乱れた状態で噴孔に流入する。つまり、特許文献１の燃料噴射装置は、燃料を積極的に整流して噴孔入口に導くような構成を備えていない。そのため、噴孔から噴射される燃料噴霧の貫徹力が弱くなるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サック室の残留燃料を低減しつつ、ニードルのリフト量が小さい場合でも燃料噴霧の貫徹力を強くすることが可能な燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の燃料噴射装置は、ノズル部とニードルとを備えている。
ノズル部は、ノズル筒部、ノズル底部、噴孔および弁座を有している。ノズル筒部は、筒状に形成され、内側に燃料通路を形成している。ノズル底部は、ノズル筒部の一端を塞いでいる。噴孔は、ノズル底部のノズル筒部側の面に入口開口が形成され、ノズル底部のノズル筒部とは反対側の面に出口開口が形成される。弁座は、ノズル底部のノズル筒部側の面の噴孔の周囲に環状に形成されている。
【００１０】
ニードルは、ニードル本体およびシール部を有している。ニードル本体は、棒状に形成されている。シール部は、弁座に当接可能なようニードル本体の一端に環状に形成されている。ニードルは、シール部が弁座から離間または弁座に当接すると噴孔を開閉する。
本発明では、弁座は、ノズル筒部側からノズル筒部とは反対側へ向かうに従いノズル筒部の軸に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成されている。
【００１１】
また、ノズル部は、特定形状面およびサック室形成壁面をノズル底部のノズル筒部側の面に有している。特定形状面は、外縁部が弁座の内縁部に接続しノズル筒部側からノズル筒部とは反対側へ向かうに従いノズル筒部の軸に近づいて内径が縮小するよう環状に形成されている。サック室形成壁面は、外縁部が特定形状面の内縁部に接続し、ノズル筒部とは反対側へ凹むよう形成され、燃料通路に連通するサック室を内側に形成し、噴孔の入口開口が形成される。
また、ニードルは、突出部を有している。突出部は、少なくとも先端部がサック室に位置するようシール部の内縁部からニードル本体の軸方向に突出するよう形成されている。
そして、突出部は、シール部が弁座に当接した状態のとき、先端部が、ニードル本体の軸方向において噴孔の入口開口の少なくとも一部と重なるよう形成されている。
【００１２】
本発明では、特定形状面が、弁座の内縁部に接続しノズル筒部側からノズル筒部とは反対側へ向かうに従いノズル筒部の軸に近づいて内径が縮小するよう形成されているため、開弁時、弁座を通過した燃料が特定形状面およびサック室形成壁面から剥離することを抑制できる。これにより、弁座から噴孔の入口開口に至るまでの経路における燃料の流れ損失を低減できる。そのため、噴孔から噴射される燃料噴霧の貫徹力を強くすることができる。
【００１３】
また、本発明では、突出部は、シール部が弁座に当接した状態のとき、先端部が、ニードル本体の軸方向において噴孔の入口開口の少なくとも一部と重なるよう形成されている。つまり、閉弁時において突出部の先端部がサック室の噴孔の入口開口付近に位置する構成のため、このときのサック室の実質的な容積を小さくすることができる。そのため、サック室の残留燃料を低減する効果を大きくすることができる。その結果、燃料の後ダレを抑制し、ＮＯｘやＰＭ等のエミッションを低減することができる。
【００１４】
また、本発明では、閉弁時、先端部が、ニードル本体の軸方向において噴孔の入口開口の少なくとも一部と重なるよう形成されているため、開弁時、弁座を通過した燃料は、突出部の外壁に沿って整流され、整流された状態で噴孔に流入する。つまり、本発明の燃料噴射装置は、燃料を積極的に整流して噴孔の入口開口に導く構成（シール部とそれに接続する突出部）を備えているといえる。そのため、噴孔から噴射される燃料噴霧の貫徹力をさらに強くすることができる。
したがって、本発明は、サック室の残留燃料を低減しつつ、ニードルのリフト量が小さい場合でも燃料噴霧の貫徹力を強くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の噴孔およびその近傍を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の噴孔およびその近傍を示す断面図であって、ニードルが弁座から離間した状態を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の噴孔およびその近傍を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射弁を図１に示す。燃料噴射装置１は、例えば図示しない内燃機関としての直噴式ガソリンエンジンに用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。
【００１７】
燃料噴射装置１は、ノズル部１０、ハウジング２０、ニードル３０、可動コア４０、固定コア５０、隙間形成部材６０、弁座側付勢部材としてのスプリング７１、コイル７２等を備える。
ノズル部１０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により形成されている。ノズル部１０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ノズル部１０は、ノズル筒部１１、および、ノズル筒部１１の一端を塞ぐノズル底部１２を有している。ノズル底部１２には、ノズル筒部１１側の面とノズル筒部１１とは反対側の面とを接続する噴孔１３が複数形成されている。本実施形態では、噴孔１３は、ノズル底部１２の周方向に等間隔で複数形成されている。また、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面には、噴孔１３の周囲に環状の弁座１４が形成されている。
【００１８】
ハウジング２０は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３、インレット部２４、フィルタ２５等を備えている。
第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、いずれも略円筒状に形成されている。第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３の順に同軸（軸Ａｘ１）となるよう配置され、互いに接続している。
【００１９】
第１筒部２１および第３筒部２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部２１および第３筒部２３は、硬度が比較的低い。一方、第２筒部２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により形成されている。第２筒部２２の硬度は、第１筒部２１および第３筒部２３の硬度よりも高い。
第１筒部２１の第２筒部２２とは反対側の端部の内側には、ノズル筒部１１のノズル底部１２とは反対側の端部が接合されている。第１筒部２１とノズル部１０とは、例えば溶接により接合されている。
【００２０】
インレット部２４は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。インレット部２４は、一端が第３筒部２３の第２筒部２２とは反対側の端部の内側に接合するよう設けられている。インレット部２４と第３筒部２３とは、例えば溶接により接合されている。
【００２１】
ハウジング２０およびノズル筒部１１の内側には、燃料通路１００が形成されている。燃料通路１００は、噴孔１３に接続している。インレット部２４の第３筒部２３とは反対側には、図示しない配管が接続される。これにより、燃料通路１００には、燃料供給源からの燃料が配管を経由して流入する。燃料通路１００は、燃料を噴孔１３に導く。
フィルタ２５は、インレット部２４の内側に設けられている。フィルタ２５は、燃料通路１００に流入する燃料中の異物を捕集する。
【００２２】
ニードル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により形成されている。ニードル３０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ニードル３０の硬度は、ノズル部１０の硬度とほぼ同等に設定されている。
ニードル３０は、燃料通路１００内をハウジング２０の軸Ａｘ１方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。ニードル３０は、ニードル本体３１、シール部３２、鍔部３３等を有している。
【００２３】
ニードル本体３１は、棒状、より具体的には長い円柱状に形成されている。シール部３２は、ニードル本体３１の一端、すなわち、弁座１４側の端部に環状に形成され、弁座１４に当接可能である。鍔部３３は、環状に形成され、ニードル本体３１の他端、すなわち、弁座１４とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。本実施形態では、鍔部３３は、ニードル本体３１と一体に形成されている。
【００２４】
ニードル本体３１の一端の近傍には、大径部３１１が形成されている。ニードル本体３１の一端側の外径は、他端側の外径より小さい。大径部３１１は、外径がニードル本体３１の一端側の外径より大きい。大径部３１１は、外壁がノズル部１０のノズル筒部１１の内壁と摺動するよう形成されている。これにより、ニードル３０は、弁座１４側の端部の軸Ａｘ１方向の往復移動が案内される。大径部３１１には、外壁の周方向の複数個所が面取りされるようにして面取り部３１２が形成されている。これにより、燃料は、面取り部３１２とノズル部１０のノズル筒部１１の内壁との間を流通可能である。
【００２５】
ニードル本体３１の他端には、ニードル本体３１の軸Ａｘ２に沿って延びる軸方向穴部３１３が形成されている。すなわち、ニードル本体３１の他端は、中空筒状に形成されている。また、ニードル本体３１には、軸方向穴部３１３の弁座１４側の端部とニードル本体３１の外側の空間とを接続するようニードル本体３１の径方向に延びる径方向穴部３１４が形成されている。これにより、燃料通路１００内の燃料は、軸方向穴部３１３および径方向穴部３１４を流通可能である。このように、ニードル本体３１は、弁座１４とは反対側の端面から軸Ａｘ２方向に延び径方向穴部３１４を経由してニードル本体３１の外側の空間に連通する軸方向穴部３１３を有している。
【００２６】
ニードル３０は、シール部３２が弁座１４から離間（離座）または弁座１４に当接（着座）することで噴孔１３を開閉する。以下、適宜、ニードル３０が弁座１４から離間する方向を開弁方向といい、ニードル３０が弁座１４に当接する方向を閉弁方向という。
ノズル部１０およびニードル３０の構成については、後に詳述する。
【００２７】
可動コア４０は、可動コア本体４１を有している。可動コア本体４１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円柱状に形成されている。可動コア本体４１は、磁気安定化処理が施されている。可動コア本体４１の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部２１および第３筒部２３の硬度と概ね同等である。
【００２８】
可動コア４０は、軸穴部４２、通孔４３、凹部４４等を有している。軸穴部４２は、可動コア本体４１の軸Ａｘ３に沿って延びるよう形成されている。本実施形態では、軸穴部４２の内壁に、例えばＮｉ−Ｐめっき等の硬質加工処理および摺動抵抗低減処理が施されている。通孔４３は、可動コア本体４１の弁座１４側の端面と弁座１４とは反対側の端面とを接続するよう形成されている。通孔４３は、円筒状の内壁を有している。本実施形態では、通孔４３は、可動コア本体４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。
凹部４４は、可動コア本体４１の弁座１４側の端面から弁座１４とは反対側へ円形に凹むよう可動コア本体４１の中央に形成されている。ここで、軸穴部４２は、凹部４４の底部に開口している。
【００２９】
可動コア４０は、軸穴部４２にニードル３０のニードル本体３１が挿通された状態でハウジング２０内に収容されている。可動コア４０の軸穴部４２の内径は、ニードル３０のニードル本体３１の外径と同等、または、ニードル本体３１の外径よりやや大きく設定されている。そのため、可動コア４０は、軸穴部４２の内壁がニードル３０のニードル本体３１の外壁に摺動しつつ、ニードル３０に対し相対移動可能である。また、可動コア４０は、ニードル３０と同様、燃料通路１００内をハウジング２０の軸Ａｘ１方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。通孔４３には、燃料通路１００内の燃料が流通可能である。
【００３０】
本実施形態では、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面に、例えば硬質クロムめっき等の硬質加工処理および耐摩耗処理が施されている。
なお、可動コア本体４１の外径は、ハウジング２０の第１筒部２１および第２筒部２２の内径より小さく設定されている。そのため、可動コア４０が燃料通路１００内を往復移動するとき、可動コア４０の外壁と第１筒部２１および第２筒部２２の内壁とは摺動しない。
【００３１】
ニードル３０の鍔部３３は、弁座１４側の面が可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面に当接可能である。つまり、ニードル３０は、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面に当接可能な当接面３４を有している。可動コア４０は、当接面３４に当接または当接面３４から離間可能なようニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。
【００３２】
固定コア５０は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。固定コア５０は、固定コア本体５１およびブッシュ５２を有している。固定コア本体５１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア本体５１は、磁気安定化処理が施されている。固定コア本体５１の硬度は比較的低く、可動コア本体４１の硬度と概ね同等である。固定コア本体５１は、ハウジング２０の内側に固定されるようにして設けられている。固定コア本体５１とハウジング２０の第３筒部２３とは溶接されている。
【００３３】
ブッシュ５２は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により略円筒状に形成されている。ブッシュ５２は、固定コア本体５１の弁座１４側の端部の内壁から径方向外側へ凹むよう形成された凹部５１１に設けられている。ここで、ブッシュ５２の内径と固定コア本体５１の内径とは概ね同等である。ブッシュ５２の弁座１４側の端面は、固定コア本体５１の弁座１４側の端面よりも弁座１４側に位置している。そのため、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面は、ブッシュ５２の弁座１４側の端面に当接可能である。
【００３４】
固定コア５０は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のニードル３０の鍔部３３が、ブッシュ５２の内側に位置するよう設けられている。固定コア本体５１の内側には、円筒状のアジャスティングパイプ５１が圧入されている。
隙間形成部材６０は、例えば非磁性材料により形成されている。隙間形成部材６０の硬度は、ニードル３０およびブッシュ５２の硬度とほぼ同等に設定されている。
【００３５】
隙間形成部材６０は、ニードル３０および可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２を有している。板部６１は、略円板状に形成されている。板部６１は、一方の端面がニードル３０、すなわち、ニードル本体３１の弁座１４とは反対側の端面、および、鍔部３３の弁座１４とは反対側の端面に当接可能なようニードル３０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。
【００３６】
延伸部６２は、板部６１の一方の端面の外縁部から弁座１４側へ円筒状に延びるよう板部６１と一体に形成されている。すなわち、隙間形成部材６０は、本実施形態では、有底円筒状に形成されている。隙間形成部材６０は、延伸部６２の内側にニードル３０の鍔部３３が位置するよう設けられている。また、延伸部６２は、板部６１とは反対側の端部が可動コア本体４１の固定コア５０側の端面に当接可能である。
【００３７】
本実施形態では、延伸部６２は、軸方向の長さが鍔部３３の軸方向の長さより長くなるよう形成されている。そのため、隙間形成部材６０は、板部６１がニードル３０に当接し、延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、鍔部３３と可動コア４０との間に軸Ａｘ２方向の隙間である軸方向隙間ＣＬ１を形成可能である。
【００３８】
ここで、延伸部６２の内径は、鍔部３３の外径と同等、または、鍔部３３の外径よりやや大きく設定されている。そのため、隙間形成部材６０は、延伸部６２の内壁、すなわち、鍔部３３の外壁に対向する壁面が鍔部３３の外壁と摺動可能で、ニードル３０に対し相対移動可能である。
【００３９】
また、板部６１および延伸部６２の外径は、固定コア５０の内径と同等、または、固定コア５０の内径よりやや小さく設定されている。そのため、隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２の外壁、すなわち、固定コア５０のブッシュ５２の内壁に対向する壁面がブッシュ５２の内壁と摺動可能である。
【００４０】
本実施形態では、ニードル３０は、弁座１４側の端部がノズル部１０のノズル筒部１１の内壁により往復移動可能に支持され、固定コア５０側の端部が隙間形成部材６０および固定コア５０により往復移動可能に支持される。このように、ニードル３０は、ハウジング２０の軸Ａｘ１方向の２箇所の部位により、軸方向の往復移動が案内される。
【００４１】
なお、本実施形態では、延伸部６２が筒状に形成されているため、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０と延伸部６２の内壁とニードル本体３１の外壁との間に環状の空間である環状空間Ｓ１が形成される。
【００４２】
隙間形成部材６０は、孔部６１１をさらに有している。孔部６１１は、板部６１の一方の端面と他方の端面とを接続し、ニードル３０の軸方向穴部３１３に連通可能である。これにより、燃料通路１００内の隙間形成部材６０の弁座１４とは反対側の燃料は、孔部６１１、ニードル３０の軸方向穴部３１３、径方向穴部３１４を経由して可動コア４０の弁座１４側に流通可能である。孔部６１１は、内径がブッシュ５２の内径および軸方向穴部３１３の内径より小さく形成されている。そのため、ニードル３０が隙間形成部材６０とともに弁座１４とは反対側に移動するとき、すなわち、ニードル３０が開弁方向に移動するとき、隙間形成部材６０の弁座１４とは反対側の燃料は、孔部６１１で絞られて軸方向穴部３１３に流れる。これにより、ニードル３０の開弁方向の移動速度が過度に高くなることを抑制できる。
【００４３】
スプリング７１は、例えばコイルスプリングであり、隙間形成部材６０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。スプリング７１の一端は、隙間形成部材６０の板部６１の延伸部６２とは反対側の端面に当接している。スプリング７１の他端は、アジャスティングパイプ５１に当接している。スプリング７１は、隙間形成部材６０を弁座１４側に付勢する。スプリング７１は、隙間形成部材６０の板部６１がニードル３０に当接しているとき、隙間形成部材６０を介してニードル３０を弁座１４側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。また、スプリング７１は、隙間形成部材６０の延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、隙間形成部材６０を介して可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。すなわち、スプリング７１は、隙間形成部材６０を介してニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。スプリング７１の付勢力は、固定コア５０に対するアジャスティングパイプ５１の位置により調整される。
【００４４】
コイル７２は、略円筒状に形成され、ハウジング２０のうち特に第２筒部２２および第３筒部２３の径方向外側を囲むようにして設けられている。コイル７２は、電力が供給（通電）されると磁力を生じる。コイル７２に磁力が生じると、固定コア本体５１、可動コア本体４１、第１筒部２１および第３筒部２３に磁気回路が形成される。これにより、固定コア本体５１と可動コア本体４１との間に磁気吸引力が発生し、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引される。このとき、可動コア４０は、軸方向隙間ＣＬ１を加速しつつ開弁方向に移動し、ニードル３０の鍔部３３の当接面３４に衝突する。これにより、ニードル３０が開弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３が開放される。このように、コイル７２は、通電されると、可動コア４０を固定コア５０側に吸引し鍔部３３に当接させ、ニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。
【００４５】
上述のように、本実施形態では、閉弁状態において、隙間形成部材６０が鍔部３３と可動コア４０との間に軸方向隙間ＣＬ１を形成するため、コイル７２への通電時、可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させて鍔部３３に衝突させることができる。これにより、燃料通路１００内の圧力が比較的高い場合でも、コイル７２へ供給する電力を増大させることなく、開弁させることができる。よって、低消費電力で高圧の燃料を噴射することができる。
【００４６】
なお、可動コア４０は、磁気吸引力により固定コア５０側（開弁方向）に吸引されると、可動コア本体４１の固定コア５０側の端面がブッシュ５２の弁座１４側の端面に衝突する。これにより、可動コア４０は、開弁方向への移動が規制される。
【００４７】
図１に示すように、インレット部２４および第３筒部２３の径方向外側は、樹脂によりモールドされている。当該モールド部分にコネクタ２７が形成されている。コネクタ２７には、コイル７２へ電力を供給するための端子２７１がインサート成形されている。また、コイル７２の径方向外側には、コイル７２を覆うようにして筒状のホルダ２６が設けられている。
本実施形態では、燃料噴射装置１は、ばね座部９１、規制部９２、筒部９３、および、固定コア側付勢部材としてのスプリング７３をさらに備えている。
ばね座部９１と規制部９２とは、筒部９３により互いに接続されている。ばね座部９１、規制部９２および筒部９３は、例えばステンレス等の金属により一体に形成されている。
【００４８】
ばね座部９１は、環状に形成され、可動コア４０に対し弁座１４側においてニードル本体３１の径方向外側に位置している。
規制部９２は、筒状に形成され、可動コア４０とばね座部９１との間においてニードル本体３１の径方向外側に位置している。規制部９２は、内壁がニードル本体３１の外壁に嵌合し、ニードル本体３１に固定されている。
【００４９】
筒部９３は、筒状に形成され、一端がばね座部９１に接続し、他端が規制部９２に接続している。これにより、ばね座部９１は、可動コア４０に対し弁座１４側においてニードル本体３１の径方向外側に固定されている。
【００５０】
スプリング７３は、例えばコイルスプリングであり、一端がばね座部９１に当接し、他端が可動コア４０の凹部４４の底部に当接するよう設けられている。スプリング７３は、可動コア４０を固定コア５０側に付勢可能である。スプリング７３の付勢力は、スプリング７１の付勢力よりも小さい。
【００５１】
スプリング７１が隙間形成部材６０を弁座１４側に付勢することで、隙間形成部材６０の板部６１とニードル３０とが当接し、ニードル３０は、シール部３２が弁座１４に押し付けられる。このとき、スプリング７３が可動コア４０を固定コア５０側に付勢することで、隙間形成部材６０の延伸部６２と可動コア４０とが当接する。この状態で、ニードル３０の鍔部３３の当接面３４と可動コア４０との間に軸方向隙間ＣＬ１が形成され、可動コア４０の凹部４４の底部と規制部９２との間に隙間ＣＬ２が形成される。
【００５２】
可動コア４０は、ニードル３０の鍔部３３と規制部９２との間で軸方向に往復移動可能に設けられている。つまり、可動コア４０は、当接面３４に当接または当接面３４から離間可能なようニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。可動コア４０の凹部４４の底部は、規制部９２の可動コア４０側の端部に当接可能である。規制部９２は、可動コア４０に当接することで、ニードル３０に対する可動コア４０の弁座１４側への相対移動を規制可能である。
【００５３】
また、本実施形態では、筒部９３およびばね座部９１とニードル本体３１との間には、筒状の空間である筒状空間Ｓ２が形成されている。ここで、ニードル３０の径方向穴部３１４は、筒状空間Ｓ２に連通している。よって、軸方向穴部３１３内の燃料は、径方向穴部３１４および筒状空間Ｓ２を経由して、ばね座部９１に対し弁座１４側に流れることができる。
【００５４】
本実施形態では、可動コア４０が固定コア５０側に吸引されている状態でコイル７２への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、隙間形成部材６０を介したスプリング７１の付勢力により、弁座１４側へ付勢される。これにより、ニードル３０が閉弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４に当接し、閉弁する。その結果、噴孔１３が閉塞される。
【００５５】
シール部３２が弁座１４に当接した後、可動コア４０は、慣性によりニードル３０に対し弁座１４側に相対移動する。このとき、規制部９２は、可動コア４０に当接することで、可動コア４０の弁座１４側への過度の移動を規制可能である。これにより、次の開弁時の応答性の低下を抑制可能である。また、スプリング７３の付勢力により、可動コア４０が規制部９２に当接するときの衝撃を小さくでき、ニードル３０が弁座１４でバウンスすることによる二次開弁を抑制することができる。さらに、規制部９２が可動コア４０の弁座１４側への移動を規制することにより、スプリング７３の過度の圧縮を抑制でき、過度に圧縮されたスプリング７３の復原力により可動コア４０が開弁方向に付勢され再び鍔部３３に衝突することによる二次開弁を抑制することができる。
【００５６】
本実施形態では、隙間形成部材６０は、通路部６２１をさらに有している。通路部６２１は、延伸部６２の可動コア４０側の端部から板部６１側に凹むよう溝状に形成され、延伸部６２の内壁と外壁とを接続している。これにより、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１内の燃料は、通路部６２１を経由して延伸部６２の外側へ流出可能である。また、延伸部６２の外側の燃料は、通路部６２１を経由して延伸部６２の内側、すなわち、環状空間Ｓ１に流入可能である。よって、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１に燃料が存在することにより生じるダンパ効果を抑制し、鍔部３３の当接面３４に可動コア４０が衝突するときの可動コア４０の運動エネルギーの低下を抑制できる。
【００５７】
インレット部２４から流入した燃料は、固定コア５０、アジャスティングパイプ５１、隙間形成部材６０の孔部６１１、ニードル３０の軸方向穴部３１３、径方向穴部３１４、筒状空間Ｓ２、第１筒部２１とニードル３０との間、ノズル部１０とニードル３０との間、すなわち、燃料通路１００を流通し、噴孔１３に導かれる。なお、燃料噴射装置１の作動時、可動コア４０の周囲は燃料で満たされた状態となる。また、燃料噴射装置１の作動時、可動コア４０の通孔４３を燃料が流通する。そのため、可動コア４０は、ハウジング２０の内側で軸方向に円滑に往復移動可能である。
【００５８】
次に、本実施形態のノズル部１０およびニードル３０の構成について、図２に基づき詳細に説明する。
弁座１４は、ノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成されている。
ノズル部１０は、特定形状面１５およびサック室形成壁面１６をさらに有している。
特定形状面１５は、外縁部が弁座１４の内縁部に接続し、ノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するよう環状に形成されている。
【００５９】
サック室形成壁面１６は、外縁部が特定形状面１５の内縁部に接続し、ノズル筒部１１とは反対側へ凹むよう形成され、燃料通路１００に連通するサック室１６０を内側に形成するよう、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面に形成されている。本実施形態では、サック室形成壁面１６は、凹球面状に形成されている。
【００６０】
本実施形態では、噴孔１３の入口である入口開口１３１は、サック室形成壁面１６に形成されている。また、噴孔１３の出口である出口開口１３２は、ノズル底部１２のノズル筒部１１とは反対側の面に形成されている。
【００６１】
ニードル３０は、突出部３５をさらに有している。突出部３５は、少なくとも先端部がサック室１６０に位置するようシール部３２の内縁部からニードル本体３１の軸Ａｘ２方向に突出するよう形成されている。本実施形態では、突出部３５は、略円柱状に形成されている。
【００６２】
突出部３５は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、先端部が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されている（図２参照）。すなわち、突出部３５は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、先端部のうち少なくとも一部が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向における入口開口１３１の上端位置Ｐ１に対し下端位置Ｐ２側に位置するよう形成されている。
【００６３】
また、本実施形態では、突出部３５は、開弁時等、シール部３２が弁座１４から所定距離離れた状態のとき、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において、先端部が入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されている（図３参照）。
【００６４】
また、本実施形態では、特定形状面１５は、テーパ状に形成され、内径が縮小する度合いである縮径率が弁座１４の縮径率より小さい。本実施形態では、弁座１４に沿って延びノズル筒部１１の軸Ａｘ４に交わる仮想直線Ｌ１と軸Ａｘ４との成す角θ１は、例えば６０度程度に設定されている。また、特定形状面１５に沿って延び軸Ａｘ４に交わる仮想直線Ｌ２と軸Ａｘ４との成す角θ２は、例えば３０度程度に設定されている。すなわち、特定形状面１５に沿う仮想直線Ｌ１と軸Ａｘ４との成す角θ２は、弁座１４に沿う仮想直線Ｌ１と軸Ａｘ４との成す角θ１より小さい。
【００６５】
また、本実施形態では、シール部３２は、外壁がニードル本体３１の他端側から一端側へ向かうに従いニードル本体３１の軸Ａｘ２に近づいて外径が縮小するようテーパ状に形成されている。より具体的には、シール部３２は、第１シール部３２１と第２シール部３２２とからなる。第１シール部３２１は、外縁部がニードル本体３１の外壁に接続し、外径が縮小する度合いである縮径率が弁座１４の縮径率より小さい。第２シール部３２２は、外縁部が第１シール部３２１の内縁部に接続し、縮径率が弁座１４の縮径率より大きい。よって、第１シール部３２１の外壁に沿って延びニードル本体３１の軸Ａｘ２に交わる仮想直線Ｌ３と軸Ａｘ２との成す角θ３は、弁座１４に沿う仮想直線Ｌ１と軸Ａｘ４との成す角θ１より小さい。また、第２シール部３２２の外壁に沿って延びニードル本体３１の軸Ａｘ２に交わる仮想直線Ｌ４と軸Ａｘ２との成す角θ４は、θ１より大きい。この構成により、第１シール部３２１と第２シール部３２２との間には環状の角部３２３が形成されている。本実施形態では、シール部３２の角部３２３が弁座１４に当接可能である。
【００６６】
また、本実施形態では、突出部３５は、外壁が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２を中心とする仮想円筒面Ｔ１に沿うよう形成されている（図２参照）。
また、本実施形態では、ニードル３０は、シール部３２と突出部３５との間に接続部３６を有している。
【００６７】
接続部３６は、外径が縮小する度合いである縮径率が、シール部３２側の部位よりも突出部３５側の部位の方が小さく、ニードル本体３１の軸Ａｘ２を含む仮想平面ＰＬ１による断面において、輪郭がニードル本体３１の軸Ａｘ２に向かって凹む曲線状となるよう形成されている。すなわち、シール部３２の外壁と突出部３５の外壁とは、接続部３６の外壁により滑らかに接続されている。なお、シール部３２は、仮想直線Ｌ３、Ｌ４が接続部３６を通るよう形成されている（図２、３参照）。また、弁座１４は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、仮想直線Ｌ２が接続部３６を通るよう形成されている（図２参照）。また、弁座１４は、シール部３２が弁座１４から所定距離離れた状態のとき、仮想直線Ｌ２が接続部３６または突出部３５を通るよう形成されている（図３参照）。
また、本実施形態では、噴孔１３は、突出部３５の外壁を通りニードル本体３１の軸Ａｘ２方向に筒状に延びる仮想筒状面Ｔ２の外側に入口開口１３１が位置するよう形成されている（図２参照）。
【００６８】
また、本実施形態では、噴孔１３は、中心軸Ｃ１がノズル筒部１１の軸Ａｘ４に対し傾斜するよう形成されている（図２参照）。なお、噴孔１３は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、中心軸Ｃ１が接続部３６を通るよう形成されている（図２参照）。また、噴孔１３は、シール部３２が弁座１４から所定距離離れた状態のとき、中心軸Ｃ１が突出部３５を通るよう形成されている（図３参照）。
また、本実施形態では、噴孔１３は、入口開口１３１側から出口開口１３２側に向かうに従い内壁が中心軸Ｃ１に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成されている。
【００６９】
次に、本実施形態の燃料噴射装置１の作動について、図１〜３に基づき説明する。
図１、２に示すように、コイル７２に通電されていないときは、ニードル３０のシール部３２は弁座１４に当接しており、隙間形成部材６０の板部６１はニードル３０に当接し、延伸部６２は可動コア４０に当接している。このとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０との間には、軸方向隙間ＣＬ１が形成されている。
【００７０】
図１、２に示す状態のときにコイル７２に通電すると、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引され、隙間形成部材６０を押し上げながら軸方向隙間ＣＬ１で加速しつつ固定コア５０側に移動する。そして、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０は、鍔部３３の当接面３４に衝突する。これにより、シール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３からの燃料の噴射が開始される。なお、このとき、軸方向隙間ＣＬ１は０になる。
【００７１】
可動コア４０は、固定コア５０側にさらに移動すると、ブッシュ５２に当接する。これにより、可動コア４０は開弁方向の移動が規制される。このとき、ニードル３０は、慣性で開弁方向にさらに移動し、隙間形成部材６０の板部６１に当接する。このとき、弁座１４とシール部３２との関係は、図３に示すとおりである。
【００７２】
ここで、コイル７２への通電が停止すると、可動コア４０およびニードル３０は、隙間形成部材６０を介したスプリング７１の付勢力により閉弁方向に移動する。ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し閉弁すると、可動コア４０は、慣性で閉弁方向にさらに移動し、規制部９２に当接する。これにより、可動コア４０は、閉弁方向の移動が規制される。なお、このとき、可動コア４０は、隙間形成部材６０の延伸部６２から離間している。その後、可動コア４０は、スプリング７３の付勢力により開弁方向に移動し、隙間形成部材６０の延伸部６２に当接する（図１参照）。
【００７３】
以上説明したように、（１）本実施形態の燃料噴射装置１は、ノズル部１０とニードル３０とを備えている。
ノズル部１０は、ノズル筒部１１、ノズル底部１２、噴孔１３および弁座１４を有している。ノズル筒部１１は、筒状に形成され、内側に燃料通路１００を形成している。ノズル底部１２は、ノズル筒部１１の一端を塞いでいる。噴孔１３は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面に入口開口１３１が形成され、ノズル底部１２のノズル筒部１１とは反対側の面に出口開口１３２が形成される。弁座１４は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面の噴孔１３の周囲に環状に形成されている。
【００７４】
ニードル３０は、ニードル本体３１およびシール部３２を有している。ニードル本体３１は、棒状に形成されている。シール部３２は、弁座１４に当接可能なようニードル本体３１の一端に環状に形成されている。ニードル３０は、シール部３２が弁座１４から離間または弁座１４に当接すると噴孔１３を開閉する。
本実施形態では、弁座１４は、ノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成されている。
【００７５】
また、ノズル部１０は、特定形状面１５およびサック室形成壁面１６をノズル底部１２のノズル筒部１１側の面に有している。特定形状面１５は、外縁部が弁座１４の内縁部に接続しノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するよう環状に形成されている。サック室形成壁面１６は、外縁部が特定形状面１５の内縁部に接続し、ノズル筒部１１とは反対側へ凹むよう形成され、燃料通路１００に連通するサック室１６０を内側に形成し、噴孔１３の入口開口１３１が形成される。
【００７６】
また、ニードル３０は、突出部３５を有している。突出部３５は、少なくとも先端部がサック室１６０に位置するようシール部３２の内縁部からニードル本体３１の軸Ａｘ２方向に突出するよう形成されている。
そして、突出部３５は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、先端部が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において噴孔１３の入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されている。
【００７７】
本実施形態では、特定形状面１５が、弁座１４の内縁部に接続しノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するよう形成されているため、開弁時、弁座１４を通過した燃料が特定形状面１５およびサック室形成壁面１６から剥離することを抑制できる（図３参照）。これにより、弁座１４から噴孔１３の入口開口１３１に至るまでの経路における燃料の流れ損失を低減できる。そのため、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力を強くすることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、突出部３５は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、先端部が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において噴孔１３の入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されている。つまり、閉弁時において突出部３５の先端部がサック室１６０の噴孔１３の入口開口１３１付近に位置する構成のため（図２参照）、このときのサック室１６０の実質的な容積を小さくすることができる。そのため、サック室１６０の残留燃料を低減する効果を大きくすることができる。その結果、燃料の後ダレを抑制し、ＮＯｘやＰＭ等のエミッションを低減することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、閉弁時、先端部が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において噴孔１３の入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されているため、開弁時、弁座１４を通過した燃料は、突出部３５の外壁に沿って整流され、整流された状態で噴孔１３に流入する。つまり、本実施形態の燃料噴射装置１は、燃料を積極的に整流して噴孔１３の入口開口１３１に導く構成（シール部３２とそれに接続する突出部３５）を備えているといえる。そのため、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をさらに強くすることができる。
したがって、本実施形態は、サック室１６０の残留燃料を低減しつつ、ニードル３０のリフト量が小さい場合でも燃料噴霧の貫徹力を強くすることができる。
【００８０】
また、（２）本実施形態では、突出部３５は、シール部３２が弁座１４から所定距離離れた状態のとき、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において、先端部が入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されている（図３参照）。そのため、開弁時、弁座１４を通過した燃料は、多くが突出部３５の外壁に沿って整流され、整流された状態で噴孔１３に流入する。これにより、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をさらに強くすることができる。
【００８１】
また、（３）本実施形態では、特定形状面１５は、テーパ状に形成され、内径が縮小する度合いである縮径率が弁座１４の縮径率より小さい。つまり、特定形状面１５は、球面状のサック室形成壁面１６と弁座１４との角部をテーパ状に面取りすることにより形成されている。
【００８２】
また、（５）本実施形態では、シール部３２は、外壁がニードル本体３１の他端側から一端側へ向かうに従いニードル本体３１の軸Ａｘ２に近づいて外径が縮小するようテーパ状に形成されている。具体的には、シール部３２は、外壁がテーパ状の第１シール部３２１および第２シール部３２２を有している。
また、（６）本実施形態では、突出部３５は、外壁が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２を中心とする仮想円筒面Ｔ１に沿うよう形成されている。そのため、サック室１６０の実質的な容積を効果的に低減できる。
【００８３】
また、（７）本実施形態では、ニードル３０は、シール部３２と突出部３５との間に接続部３６を有している。接続部３６は、外径が縮小する度合いである縮径率が、シール部３２側の部位よりも突出部３５側の部位の方が小さく、ニードル本体３１の軸Ａｘ２を含む仮想平面ＰＬ１による断面において、輪郭がニードル本体３１の軸Ａｘ２に向かって凹む曲線状となるよう形成されている。そのため、開弁時、弁座１４を通過した燃料は、シール部３２（第２シール部３２２）、接続部３６および突出部３５の外壁に沿って滑らかに流れ、整流された状態で噴孔１３に流入する（図３参照）。これにより、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をより一層強くすることができる。
【００８４】
また、（８）本実施形態では、噴孔１３は、突出部３５の外壁を通りニードル本体３１の軸Ａｘ２方向に筒状に延びる仮想筒状面Ｔ２の外側に入口開口１３１が位置するよう形成されている。そのため、開弁時、弁座１４を通過した燃料は、シール部３２（第２シール部３２２）および接続部３６の外壁に沿って流れ、突出部３５の外壁により、突出部３５とは反対側に位置する入口開口１３１に導かれる（図３参照）。これにより、噴孔１３に流入する燃料のエネルギーの低下を抑制でき、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をより一層強くすることができる。
【００８５】
また、（９）本実施形態では、噴孔１３は、中心軸Ｃ１がノズル筒部１１の軸Ａｘ４に対し傾斜するよう形成されている。そのため、噴孔１３から噴射される燃料の噴霧方向は、軸Ａｘ４から径方向外側に向かう方向となる。
【００８６】
また、（１０）本実施形態では、噴孔１３は、入口開口１３１側から出口開口１３２側に向かうに従い内壁が中心軸Ｃ１に近づいて内径が縮小するようテーパ状に形成されている。そのため、サック室１６０から噴孔１３へ燃料が流れ込む際の流れの剥離を抑制でき、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をより一層強くすることができる。
また、（１１）本実施形態は、ハウジング２０と可動コア４０と固定コア５０とスプリング７１とコイル７２とをさらに備えている。
【００８７】
ハウジング２０は、筒状に形成され、ノズル筒部１１のノズル底部１２とは反対側に接続され、ノズル筒部１１とともに内側に燃料通路１００を形成する。可動コア４０は、ニードル３０とともにハウジング２０内を往復移動可能に設けられる。固定コア５０は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。スプリング７１は、ニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。コイル７２は、通電されると可動コア４０を固定コア５０側に吸引しニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。
【００８８】
このように、本実施形態の燃料噴射装置１は、直動式の燃料噴射装置である。上述のように、本実施形態は、ニードル３０のリフト量が小さい場合でも燃料噴霧の貫徹力を強くすることができる。そのため、本実施形態は、一般にニードル３０のリフト量が小さい直動式の燃料噴射装置に好適である。
【００８９】
また、（１２）本実施形態では、ニードル３０は、可動コア４０の固定コア５０側の面に当接可能な当接面３４を有している。可動コア４０は、当接面３４に当接または当接面３４から離間可能なようニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。そして、本実施形態は、可動コア４０とスプリング７１との間に設けられ、当接面３４と可動コア４０との間に軸Ａｘ２方向の隙間である軸方向隙間ＣＬ１を形成可能な隙間形成部材６０をさらに備えている。そのため、コイル７２で可動コア４０を固定コア５０側に吸引したとき、軸方向隙間ＣＬ１で可動コア４０を加速させて当接面３４（鍔部３３）に衝突させることができる。これにより、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０を当接面３４に衝突させることができるため、燃料通路１００内の燃圧が高くても、ニードル３０を開弁させることができる。よって、高圧の燃料を噴射可能である。したがって、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をより一層強くすることができる。
【００９０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の一部を図４に示す。第２実施形態は、特定形状面１５の形状が第１実施形態と異なる。
【００９１】
第２実施形態では、特定形状面１５は、内径が縮小する度合いである縮径率が、弁座１４側の部位よりもサック室形成壁面１６側の部位の方が小さく、ノズル筒部１１の軸Ａｘ４を含む仮想平面ＰＬ２による断面において、輪郭がノズル筒部１１の軸Ａｘ４に向かって突出する曲線状となるよう形成されている。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９２】
以上説明したように、（４）本実施形態では、特定形状面１５は、内径が縮小する度合いである縮径率が、弁座１４側の部位よりもサック室形成壁面１６側の部位の方が小さく、ノズル筒部１１の軸Ａｘ４を含む仮想平面ＰＬ２による断面において、輪郭がノズル筒部１１の軸Ａｘ４に向かって突出する曲線状となるよう形成されている。そのため、特定形状面１５と弁座１４との間、および、特定形状面１５とサック室形成壁面１６との間には角部が形成されておらず、特定形状面１５と弁座１４、および、特定形状面１５とサック室形成壁面１６とは、滑らかに接続されている。これにより、第１実施形態と比べ、開弁時、弁座１４を通過した燃料が特定形状面１５およびサック室形成壁面１６から剥離することをより一層抑制できる。したがって、弁座１４から噴孔１３の入口開口１３１に至るまでの経路における燃料の流れ損失をより一層低減できる。そのため、噴孔１３から噴射される燃料噴霧の貫徹力をより一層強くすることができる。
【００９３】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、突出部３５が、シール部３２が弁座１４から所定距離離れた状態のとき、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において、先端部が入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成される例を示した（図３参照）。これに対し、本発明の他の実施形態では、突出部３５は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のとき、先端部が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において入口開口１３１の少なくとも一部と重なるよう形成されていれば、シール部３２が弁座１４から所定距離離れた状態のとき、ニードル本体３１の軸Ａｘ２方向において、先端部が入口開口１３１の少なくとも一部と重なっていなくてもよい。
【００９４】
また、本発明の他の実施形態では、特定形状面１５は、ノズル筒部１１側からノズル筒部１１とは反対側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ４に近づいて内径が縮小するよう形成されるのであれば、内径が縮小する度合いである縮径率が、弁座１４側の部位よりもサック室形成壁面１６側の部位の方が大きく、ノズル筒部１１の軸Ａｘ４を含む仮想平面ＰＬ２による断面において、輪郭がノズル筒部１１の軸Ａｘ４とは反対側に向かって凹む曲線状となるよう形成されていてもよい。
【００９５】
また、上述の実施形態では、シール部３２が、異なる角度のテーパ状の第１シール部３２１および第２シール部３２２からなる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、シール部３２は、第１シール部３２１または第２シール部３２２のいずれか一方からなることとしてもよい。また、シール部３２は、外径が縮小する度合いである縮径率が、ニードル本体３１側の部位よりも突出部３５側の部位の方が大きく、ニードル本体３１の軸Ａｘ２を含む仮想平面ＰＬ１による断面において、輪郭がニードル本体３１の軸Ａｘ２とは反対側に向かって突出する曲線状となるよう形成されていてもよい。また、シール部３２は、球面状に形成されていてもよい。
【００９６】
また、本発明の他の実施形態では、突出部３５は、外壁が、ニードル本体３１の軸Ａｘ２を中心とする仮想円筒面Ｔ１に沿うよう形成されていなくてもよい。すなわち、突出部３５は、外壁が例えば仮想楕円筒面、仮想多角筒面、仮想円錐面等に沿うよう、どのように形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ニードル３０は、接続部３６を有しない構成としてもよい。すなわち、シール部３２の外壁と突出部３５の外壁とが直接接続されることとしてもよい。
【００９７】
また、上述の実施形態では、噴孔１３が、突出部３５の外壁を通りニードル本体３１の軸Ａｘ２方向に筒状に延びる仮想筒状面Ｔ２の外側に入口開口１３１が位置するよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、噴孔１３は、仮想筒状面Ｔ２の内側に入口開口１３１の少なくとも一部が位置するよう形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、噴孔１３は、中心軸Ｃ１がノズル筒部１１の軸Ａｘ４に対し捩れの関係となるよう形成されていてもよい。
【００９８】
また、本発明の他の実施形態では、噴孔１３は、入口開口１３１側から出口開口１３２側に向かうに従い内壁が中心軸Ｃ１から離れて内径が拡大するようテーパ状に形成されていてもよい。また、本発明の他の実施形態では、噴孔１３は、入口開口１３１側から出口開口１３２側にかけて内径が一定となるようストレート形状に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、燃料噴射装置は、隙間形成部材６０を備えないこととしてもよい。また、可動コア４０はニードル３０と一体に形成されていてもよい。
【００９９】
本発明は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、例えばポート噴射式のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等に適用してもよい。なお、油圧駆動式のディーゼルエンジン用燃料噴射装置に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  燃料噴射装置、１０  ノズル部、１１  ノズル筒部、１２  ノズル底部、１３  噴孔、１４  弁座、１５  特定形状面、１６  サック室形成壁面、３０  ニードル、３１  ニードル本体、３２  シール部、３５  突出部、１００  燃料通路、１６０  サック室、Ａｘ２  ニードル本体の軸、Ａｘ４  ノズル筒部の軸
【図１】
2017031925.tif 000003
【図２】
2017031925.tif 000004
【図３】
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【図４】
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