(57)【要約】【課題】電磁弁の開閉弁動作により背圧室の圧力を制御するものにおいて、弁体作動特性が優れた安定性を有する燃料噴射装置を提供。【解決手段】噴孔１２４を開閉するノズルニードル１２５の反噴孔側端部に作用する圧力が増減する背圧室１３７と、弁座１６４に着座及び離座する弁体１５１、１５２と、弁体を移動可能に支持する支持部材１７０と、弁座と背圧室の間を連通するオリフィス１６６を有する弁座部材１６０とを具備し、オリフィスに連通可能な弁室１７１を形成する制御弁１５０と、ロアボデー１３０を有し、背圧室と制御弁とを前記ロアボデーの内部１８０に収容するハウジング１３０、１２１とを備え、支持部材にリーク排出孔部１７４、１７５が形成される燃料噴射装置において、ロアボデーに設けられ、各リーク排出孔部１７４、１７５からのリーク燃料を、それぞれ前記内部１８０の区分領域に沿って導く導入孔部１３５を有する排出通路を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔を開閉するノズルニードルの反噴孔側の端部に作用する燃料圧力が増減する背圧室と、
前記背圧室内の燃料圧力を調整する制御弁であって、弁座に着座及び離座する弁体と、前記弁体を弁座方向に移動可能に外側から支持する支持部材と、前記弁座、及び前記弁座と前記背圧室の間を連通するオリフィスとを有する弁座部材とを備え、前記支持部材と前記弁座部材が密着することで内部に、前記オリフィスに連通可能な弁室を形成する制御弁と、
ロアボデーを有し、前記背圧室と、前記制御弁の少なくとも前記弁体、前記支持部材、及び前記弁座部材とを、前記ロアボデーの内部に収容するハウジングと、
を備え、
前記支持部材に前記弁室に連通する複数のリーク排出孔部が形成される燃料噴射装置において、
前記ロアボデーに設けられ、前記リーク排出孔部からのリーク燃料を導く排出通路であって、各リーク排出孔部からのリーク燃料を、それぞれ前記内部の区分領域に沿って導く導入孔部を有する排出通路を備えていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記導入孔部は、前記内部に連通すると共に、前記弁座部材の外周部側に沿って環状を呈する環状孔を有し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】
前記導入孔部は、前記内部に連通すると共に、前記弁座部材の外周部側に沿って複数箇所に設けられる開口孔であって、前記リーク排出孔部と同数の開口孔を有し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４】
前記開口孔は、互いに前記ロアボデー内で連結されることなく、リーク燃料を前記ハウジング外へ排出することを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記導入孔部を流通するリーク燃料の流れは、前記ロアボデーの外周側で合流することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記導入孔部に流入するリーク燃料の流れは、前記環状孔内で合流することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記複数のリーク排出孔部は、前記支持部材において前記弁室から径方向外側に向けて開口していることを特徴する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記複数のリーク排出孔部は、
前記支持部材のうち、前記内部に臨んでいる外周側部分において前記弁体の軸方向に貫通する貫通孔部と、
前記支持部材のうち、前記弁室と前記貫通孔部を連通する連通路部と、
を有していることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記ハウジングは、棒状に呈すると共に、
当該棒状体を収容する収容部材を備え、
前記収容部材は、前記排出通路から排出されるリーク燃料を一時的に貯留するリーク燃料回収部を有していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料噴射装置は、燃料が噴射供給される気筒を有し、燃料の供給より駆動力を発生する内燃機関に用いられ、
前記収容部材は、前記気筒であることを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に関し、例えば内燃機関の気筒に高圧燃料を噴射供給する燃料噴射装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射装置は、例えばディーゼル機関用燃料噴射装置において、略棒状を呈し、エンジンの各気筒の燃料噴射弁収容穴に取付けられ、その気筒の燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が知られている（特許文献１等参照）。燃料噴射弁は、燃料噴射弁本体と、制御弁とを有しており、噴孔を開閉するノズルニードルの反噴孔側に設けた圧力制御室（以下、背圧室という）内の燃料圧力を制御弁で制御することによって、噴孔を開閉する時期を調整し、これにより噴射特性を制御するのである。
【０００３】
この種の背圧室からの作動油（燃料）の排出を断続する制御部としては、電磁弁が用いられ、電磁弁は弁本体及びボール部材（以下、単に弁体という）を有している。弁体は、ハウジングを構成する支持部材及び弁座部材のうち、弁座部材の弁座に着座及び離座し、かつ支持部材に弁座方向に移動可能に内側から支持されると共に、支持部材及び弁座部材同士の密着しており、密着する側の支持部材に弁室が形成されている。
【０００４】
このような燃料噴射装置の一種として特許文献１に開示の装置では、支持部材の弁室には、弁体の開弁時に弁室に排出されるリーク燃料を導出するリーク燃料通路が弁室の径方向外側に複数設けられると共に、支持部材及び弁座部材を収容する燃料噴射弁本体側のロアボデーには、リーク燃料を排出する排出通路が設けられることで、排出通路から燃料噴射弁外へリーク燃料を排出する。この技術によれば、上記リーク燃料通路を通じて弁室から排出されるリーク燃料は、弁体の反弁座側に設けた可動コア、及び当該可動コアを吸引する固定コアを収容する電磁弁収容室に集合されるので、弁体の開弁及び閉弁時に弁体を速やかに離座及び着座することが可能となるのである。
【特許文献１】特開２００６−１９４２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の従来技術では、支持部材には弁室及び電磁弁収容室間を連通する複数のリーク燃料通路を設けるので、電磁弁の開弁及び閉弁時において、弁体動作が速やかになり、弁体の作動特性が安定するはずである。しかしながら、本発明者が鋭意研究を行なった結果、弁体動作を速やかにしようとすると、弁体の作動特性が不安定になるとの知見が、得られたのである。以下、その理由を説明する。
【０００６】
特許文献１に開示の装置では、支持部材側に複数のリーク燃料通路が設けられていても、上記ロアボデー側の排出通路の開口孔部は一つであるため、弁室から径方向外側にリーク燃料通路を通じて流出する燃料流れが、不均一な流れとなって、２系統存在するのである。即ち、燃料流れの一つ（以下、第１の燃料流れという）は、弁体の反弁座側にある可動コア側に向かって流れ、例えば可動コアと支持部材の間の隙間に沿う流れである。また、燃料流れの他の一つ（以下、第２の燃料流れという）は、可動コア側に向かうことなく、支持部材の外周部側を経由する流れである。つまり、弁室から各リーク燃料通路を通じて流出する燃料流れは、２系統に分かれ、その先で一つの排出通路に流入する。言い換えると、電磁弁の開弁及び閉弁の度に、燃料流れが不安定になっているということになる。
【０００７】
また、上記２系統の燃料流れにおいて、第１の燃料流れは第２の燃料流れに比べて排出通路に向かう燃料経路が迂回した経路になり易いため、第１の燃料流れが、排出通路に向かう第２の燃料流れに衝突するおそれがあったり、また第１の燃料流れによって可動コアと支持部材の隙間に、可動コア及び弁体が弁座方向に移動するのを妨げる流体抵力が生じたりするおそれがある。このような第１の燃料流れによる第２の燃料流れへの衝突や流体抵力の発生は、弁体の作動特性が不安定になるのを助長する要因となるのである。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、電磁弁の弁体の開弁及閉弁動作によって背圧室の燃料圧力を制御するものにおいて、弁体の作動特性が優れた安定性を有する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】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。
【００１０】
即ち、請求項１乃至１０に記載の発明では、噴孔を開閉するノズルニードルの反噴孔側の端部に作用する燃料圧力が増減する背圧室と、背圧室内の燃料圧力を調整する制御弁であって、弁座に着座及び離座する弁体と、弁体を弁座方向に移動可能に外側から支持する支持部材と、弁座、及び弁座と背圧室の間を連通するオリフィスを有する弁座部材とを備え、支持部材と弁座部材が密着することで内部に、オリフィスに連通可能な弁室を形成する制御弁と、ロアボデーを有し、背圧室と、制御弁の少なくとも弁体、支持部材、及び弁座部材とを、前記ロアボデーの内部に収容するハウジングと、を備え、支持部材に弁室に連通する複数のリーク排出孔部が形成される燃料噴射装置において、
ロアボデーに設けられ、リーク排出孔部からのリーク燃料を導く排出通路であって、各リーク排出孔部からのリーク燃料を、それぞれ前記内部の区分領域に沿って導く導入孔部を有する排出通路を備えていることを特徴とする。
【００１１】
かかる発明では、制御弁の支持部材に複数のリーク排出孔部が形成されると共に、制御弁の構成要素の一部である弁体、支持部材、及び弁座部材を内部に収容するロアボデーに、リーク排出孔部からのリーク燃料を導く排出通路を設けることになるのだが、このような支持部材側に設けた複数のリーク排出孔部に対して、ロアボデーに設けた排出通路が一つである場合には、体リーク排出孔部から流出するリーク燃料は、幾つも（例えば２系統）の不安定な燃料流れが生じながら、先にある一つの排出通路の開口部に向かって導かれるおそれがある。
【００１２】
しかしながら、上記構成に加えて、「排出通路は、各リーク排出孔部からのリーク燃料を、それぞれ前記内部の区分領域に沿って導く導入孔部を有する」という構成としたので、支持部材側にある複数のリーク排出孔部から流出するリーク燃料は、各リーク排出孔部に対応する内部の区分領域を経由し、それぞれ、先にある排出通路の導入孔部に導かれることになる。それにより、各リーク排出孔部からの燃料流れが、幾つもの系統からなる不安定な燃料流れになるのを回避することができる。
【００１３】
以上の請求項１に記載の発明によれば、弁体の開弁時においてオリフィスを通じて背圧室内から弁座側の弁室に流出するリーク燃料が、各リーク排出孔部、及び前記内部を通じて排出通路に導かれる際に、各リーク排出孔部から排出通路へ向かう燃料流れが安定化されるので、弁体の作動特性が優れた安定性を有する燃料噴射装置を得ることができるのである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明では、導入孔部は、前記内部に連通すると共に、弁座部材の外周部側に沿って環状を呈する環状孔を有していることを特徴とする。
【００１５】
かかる発明では、弁体、支持部材、及び弁座部材が収容されるロアボデーの内部において、弁座部材の外周部側に配置された環状孔の環状を呈する開口部が、前記弁座部材の外周部の周方向にわたって前記内部に連通することになる。それにより、各リーク排出孔部からの燃料流れは、上記環状孔の開口部における周方向複数箇所において、各リーク排出孔部からの燃料流れのそれぞれの経路長さを短縮可能な箇所に向かって流れ易くなるので、燃料流れが分散して前記内部の全域範囲内でいずれかの燃料流れ同士が集合するということはない。言い換えると、各リーク排出孔部からの燃料流れは、リーク排出孔部の周方向位置に対応する環状孔の開口部の周方向箇所に集中して流れ込むのである。それ故に、各リーク排出孔部からの燃料流れは、各リーク排出孔部、かつ上記周方向箇所に対応する内部の区分領域内を安定して流れる流れを常に得ることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明では、導入孔部は、前記内部に連通すると共に、弁座部材の外周部側に沿って複数箇所に設けられる開口孔であって、リーク排出孔部と同数の開口孔を有していることを特徴とする。
【００１７】
かかる発明では、導入孔部は、各リーク排出孔部に対応する内部の区分領域において、リーク排出孔部と同数の開口孔を、前記弁座部材の外周部側の、前記内部に連通するロアボデーの内壁に設けることになる。それ故に、支持部材側にある複数のリーク排出孔部から流出するリーク燃料は、各リーク排出孔部に対応する内部の区分領域を経由し、先にあるリーク排出孔部と同数の開口孔に導かれる流れを常に得ることができる。
【００１８】
しかも、支持部材及び弁座部材がロアボデーに組付けられた状態において、導入孔部と弁座部材の外周部の一部が重なり合う構成である場合であっても、重なり合う部位は開口孔に限定されるので、例えば導入孔部が、弁座部材の外周部側に配置された環状孔の環状を呈する開口部である場合に比べて、弁座部材とロアボデーとの密着面積の低下を抑制することができる。これにより、例えば、弁座部材という構成要素を内部に収容するロアボデーにおいて、上記構成要素等で形成される背圧室の油密を保証しつつ、ロアボデーの体格の小型化が図れる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明では、開口孔は、互いにロアボデー内で連結されることなく、リーク燃料をハウジング外へ排出することを特徴とする。
【００２０】
かかる発明では、燃料を噴孔から噴射するために、ハウジングにおいて少なくとも背圧室を内部に収容するロアボデーには背圧室に当該燃料を供給する燃料供給通路が形成されることになるのだが、上記内部に連通するようにロアボデーの内壁に開口して形成される複数の開口孔は、互いにロアボデー内で連結されることはない。言い換えると、ロアボデー内で開口孔による排出通路が、連結もしくは交差するなどという複雑な燃料経路構成になることが回避されることになる。したがって、上記燃料供給通路と排出通路とがロアボデー内に簡素な構成で形成されるのである。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明では、導入孔部を流通するリーク燃料の流れは、ロアボデーの外周側で合流することを特徴とする。
【００２２】
かかる発明では、上記開口孔による排出通路はリーク燃料をハウジング外へ排出することになるが、このような構成においては、複数の開口孔に対応する排出通路の導出部が複数形成され、導出部ごとにリーク燃料が下流側へ分流することが考えらえる。この場合、ハウジング外以降のリーク燃料の経路が複雑になるおそれがある。
【００２３】
これに対して請求項５に記載の発明では、導入孔部を流通するリーク燃料の流れを、ロアボデーの外周側で合流する構成とするので、ハウジング外以降のリーク燃料の経路を簡素化することができる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明では、導入孔部に流入するリーク燃料の流れは、環状孔内で合流することを特徴とする。
【００２５】
上記導入孔部が、弁座部材の外周部側に配置された環状孔の環状を呈する開口部である場合には、導入孔部に流入するリーク燃料の流れを、環状孔内で合流する構成とすることができるので、排出通路において導入孔部側の環状孔以降の下流側のリーク燃料の経路は、一つの通路で形成することができる。したがって、例えばロアボデー内に形成される排出通路の加工が容易にでき、ひいては生産性に優れた燃料噴射装置を得ることができる。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明では、複数のリーク排出孔部は、支持部材において弁室から径方向外側に向けて開口していることを特徴する。
【００２７】
かかる発明では、リーク排出孔部は、弁室から径方向外側に向けて開口するように、支持部材に形成されているため、少なくともリーク排出孔部からのリーク燃料は、支持部材の周方向に沿って複数箇所に分散して流出することになるので、燃料流れが分散して前記内部の全域範囲内でいずれかの燃料流れ同士が集合するおそれがある。
【００２８】
しかしながら、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置では、燃料流れが分散して前記内部の全域範囲内でいずれかの燃料流れ同士が集合するのを効果的に阻止することができるのである。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明では、複数のリーク排出孔部は、支持部材のうち、前記内部に臨んでいる外周側部分において弁体の軸方向に貫通する貫通孔部と、支持部材のうち、弁室と貫通孔部を連通する連通路部と、を有していることを特徴とする。
【００３０】
かかる発明では、上記弁室から径方向外側に向けて開口するリーク排出孔部として、弁体の軸方向に貫通する貫通孔部と、弁室と貫通孔部を連通する連通路部とで構成することで、比較的生産性に優れた燃料噴射装置を得ることができるのだが、連通路部から流出するリーク燃料が、貫通孔部の内周に衝突し、当該衝突したリーク燃料が貫通孔部において弁座部材側の軸端部側と、反弁座部材側の軸端部側とに向けて分流するおそれがある。
【００３１】
しかしながら、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置では、各リーク排出孔部からの燃料流れが、幾つもの系統からなる不安定な燃料流れになるのを効果的に回避することができるのである。
【００３２】
また、請求項９に記載の発明では、ハウジングは、棒状に呈すると共に、当該棒状体を収容する収容部材を備え、収容部材は、排出通路から排出されるリーク燃料を一時的に貯留するリーク燃料回収部を有していることを特徴とする。
【００３３】
かかる発明では、背圧室及び制御弁を収容するハウジング（以下、単に「燃料噴射弁」という）が棒状体に形成されると共に、当該燃料噴射弁を収容する収容部材を備えており、収容部材は、排出通路から排出されるリーク燃料を一時的に貯留するリーク燃料回収部を有するので、上記燃料噴射弁を収容部材に装着するという組付作業だけで、燃料噴射弁外以降の下流側のリーク燃料の経路の構成を簡素化することが可能である。
【００３４】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の燃料噴射装置は、燃料が噴射供給される気筒を有し、燃料の供給より駆動力を発生する内燃機関に用いられ、
収容部材は、気筒であることを特徴とする。
【００３５】
かかる発明のように、燃料噴射装置が内燃機関へ燃料を噴射供給する装置として用いられる場合には、燃料の爆発燃焼により内燃機関が加振されるため、内燃機関に搭載される、上記燃料噴射装置などの搭載装置は、比較的厳しい振動を受ける環境条件にあるので、そのような環境条件であったとしても、優れた耐久性を有することが要求される。
【００３６】
これに対して請求項１０に記載の発明では、上記燃料噴射弁を収容する収容部材として機能する構成要素を、内燃機関の気筒とするので、例えば燃料噴射弁の反気筒側の端部側に装着される外部配管端部と、各外部配管端部のリーク燃料を集合させる集合配管部とを有し、リーク燃料を燃料タンクに還流する回収配管を備える燃料噴射装置とするものと比較すると、少なくとも外部配管端部が不要となる。これにより、振動に係わる環境条件が比較的厳しい外部配管端部を設ける必要がなくなるので、優れた耐久性を有する燃料噴射装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００３８】
（第１実施形態）
図１〜図９は、本実施形態による燃料噴射弁１０を用いた燃料噴射装置１を示している。図２は本発明による主たる特徴構成である燃料噴射弁を適用した「内燃機関」としてのデーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）８における燃料噴射装置１の全体構成を示しており、また図３〜図９は燃料噴射弁１０の特徴的構成を示すと共に、図７はエンジン８の気筒８１への燃料噴射弁１０の搭載状態を示すものである。
【００３９】
図２に示すように、燃料噴射装置１は、エンジン８の各気筒（本実施例では、４気筒）８１に設けられた燃焼室に燃料を噴射供給するシステムであり、燃料タンク２、「低圧燃料供給ポンプ」としてのフィードポンプ３、「高圧燃料供給ポンプ」としての高圧ポンプ４、コモンレール５、および燃料噴射弁１０等の構成要素を備えていると共に、高圧ポンプ４及び燃料噴射弁１０を駆動制御することより、エンジン８の運転状態に応じて高圧燃料の吐出量及び噴射量を制御する制御装置としての制御回路９１を備えている。
【００４０】
また、当該燃料噴射装置１は、上記構成要素間において流通する燃料の状態で表すと、噴射圧相当に高圧化された燃料を供給する高圧燃料系（図２中の太い実線で示される燃料領域）１００と、燃料タンク２の燃料を汲み上げると共に、燃料を加圧もしくは蓄圧する構成要素４、５、７、１０において上記燃料の一部を、リーク燃料などの余剰燃料（以下、単に、リーク燃料という）として燃料タンク２へ還流する低圧燃料系（図２中の実線で示される燃料領域）２００とを組み合わせて構成されている。なお、図２において、図中の破線は制御回路９１等の指令信号などの信号等が出力または入力される電気的接続を示している。
【００４１】
（高圧燃料系）
高圧燃料系１００は、主要な構成要素として、高圧ポンプ４、コモンレール５、及び燃料噴射弁１０等を備えている。高圧ポンプ４は、コモンレール５へ高圧燃料を圧送する燃料ポンプであり、フィードポンプ３から吐出される低圧燃料を加圧室（図示せず）で更に圧縮することにより高圧化された燃料を形成するものである。
【００４２】
高圧ポンプ４で高圧化された燃料は、コモンレール５へ供給され蓄積される。高圧ポンプ５はエンジン８によって駆動され、高圧燃料の吐出量は噴射量に比べて多く、エンジンの始動により短時間にコモンレール５内を充填させる。
【００４３】
コモンレール５内の燃料圧力（以下、「コモンレール圧」という）が圧力センサ６で検知され、その信号は制御回路９１に送られる。上記高圧ポンプ４は、電気的に吐出量を制御する機構を更に有しており、当該機構として、燃料を高圧に加圧する上記加圧室内に燃料を導く燃料流路に、その燃料流路の開度度合を調整するための吸入調量弁（図示せず）が取り付けられている。当該吸入調量弁は、制御回路９１から出力されるポンプ駆動信号によって制御されることにより、上記加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整し、コモンレール５へ圧送する燃料の吐出量を変更するのである。制御回路９１は、このような高圧ポンプ４の吸入調量弁を制御することにより、コモンレール圧をエンジン８の運転状態（車両走行状態）に応じた圧力に制御できるのである。
【００４４】
また、コモンレール５には、コモンレール５内の高圧燃料の一部を逃がす減圧弁７が設けられており、当該減圧弁７は、上記吸入調量弁による吐出量調整とは別に、制御回路９１からの信号により駆動回路９２で駆動制御され、コモンレール圧を所定圧力に調節することが可能である。
【００４５】
コモンレール５内の高圧燃料は、エンジン８の各気筒８１に取り付けられた燃料噴射弁１０へ分配供給される。当該燃料噴射弁１０は、制御回路９１からの信号により駆動回路９２で駆動制御されることにより、燃料噴射特性を決定する開弁・閉弁時期が調整され、ひいてはエンジン８の運転状態に応じて最適な噴射量に調節された燃料噴射が行なえるのである。
【００４６】
なお、ここで、高圧ポンプ４の吐出側、コモンレール５、及び燃料噴射弁１０の高圧燃料導入側は、高圧燃料に耐える例えば金属等の硬質配管で構成の高圧配管部材からなる高圧通路２１で常時連通している。また、高圧ポンプ４はフィードポンプ４と別体に構成されるものであっても、高圧ポンプ４及びフィードポンプ３が一体的に組付けられて、例えば共通のポンプ駆動軸を介してエンジン８によって駆動される周知構造を有するいわゆるサプライポンプであってもよい。
【００４７】
（低圧燃料系）
低圧燃料系２００は、主要な構成要素として、燃料タンク２、フィードポンプ３、燃料噴射弁１０、及びエンジン８において構造要素としての気筒８１等を備えている。
【００４８】
燃料タンク２内の燃料は、図示しない燃料濾過装置としての燃料フィルタを通してフィードポンプ３の吸入側より汲み上げられる。フィードポンプ３は、燃料フィルタで濾過された当該燃料を予備的に加圧することにより、フィードポンプ３の吐出側から予備加圧された低圧燃料（以下、「フィード燃料」という）を高圧ポンプ４へ供給する。
【００４９】
フィードポンプ３はその吐出側と吸入側との間に、フィード燃料の予備圧力（以下、「フィード圧」という）を調整する圧力調整装置（図示せず）を備えている。圧力調整装置は、フィードポンプ３の吐出側から高圧ポンプ４側へ吐出するフィード燃料の一部を、上記吸入側へ戻すことにより、フィード圧を所定の設定圧力に調整するのである。
【００５０】
ここで、上記高圧燃料系１００の構成要素でもある高圧ポンプ４、コモンレール５、及び燃料噴射弁１０においては、各構成要素に供給された燃料（フィード燃料または高圧燃料）の一部を、リーク燃料としてリーク燃料回収通路２６、２７、２８へ流出し、当該リーク燃料回収通路２６、２７、２８を通じて燃料タンク２へ戻す。
【００５１】
詳しくは高圧ポンプ４においては、フィードポンプ３から高圧ポンプ４へ充分な量のフィード燃料が供給されるため、その一部が第１リーク燃料回収通路２７を通して高圧ポンプ４のオーバーフロ燃料として燃料タンク２へ戻される。
【００５２】
また、コモンレール５には上記減圧弁７が設けられており、減圧弁７の開弁によりコモンレール５内の高圧燃料が、第２リーク燃料回収通路２８を通して開放されるのである。
【００５３】
さらにまた、燃料噴射弁１０においては、コモンレール５側から供給される高圧燃料の一部が、上記気筒８１の構造要素であるシリンダヘッドまたはブロックの上端部側に設けられた「リーク燃料回収部」としての低圧燃料通路（以下、エンジン側低圧燃料通路という）８３へ開放され、当該エンジン側低圧燃料通路８３を経由し、第３リーク燃料回収通路２６を通じて燃料タンク２へ戻されるのである。
【００５４】
上記第１〜第３のリーク燃料回収通路２６、２７、２８は、各構成要素４、５、１０、８間を気密に接続されるものであり、例えば金属等の硬質配管に必要に応じてゴムあるいは樹脂等の可撓性を有する配管部材を組み合わせて用いられている。
【００５５】
以上、燃料噴射装置１の基本構成を説明した。以下、燃料噴射装置１の主たる特徴構成である燃料噴射弁１０の基本構成について説明する。
【００５６】
（燃料噴射弁１０）
燃料噴射弁１０は、図１に示すように、燃料噴射ノズル（以下、単に「ノズル」という）１２０、「ハウジング」の一部としてのロアボデー１３０、制御ピストン１４０、「制御弁」としての電磁弁１５０を含んで構成されている。
【００５７】
ノズル１２０は、上端面から下端近傍までノズル孔１２２が形成され、下端部（底部）２３に噴孔１２４を有するノズルボデー１２１と、ノズル孔１２２の内部で摺動自在に支持されるノズルニードル１２５とから構成されている。このノズルニードル１２５は、ノズルニードル１２５の上部側の周囲に配設されたコイルスプリング１２６によって下方（閉弁方向）へ付勢されている。噴孔１２４へ供給される燃料は、ノズル孔１２２に設けた燃料溜まり部１２７及び燃料供給通路１２８を経由し、ノズル孔１２２及びノズルニードル１２５の間の隙間（以下、隙間通路）１２９を通じて供給される。また、噴射ノズル１２０は、「締結部材」としてのリテーニングナット１９０によりロアボデー１３０の下端部に締結されている。
【００５８】
ロアボデー１３０は、制御ピストン１４０を挿入するシリンダ孔１３１と、コモンレール５側の高圧通路２１から供給される高圧燃料が流通する高圧燃料通路１３２、１３３と、リーク燃料を低圧側へ導く低圧燃料通路１３４、１３５とを備えている。高圧燃料通路１３２、１３３は、ノズル１２０へ高圧燃料を導く第１高圧燃料通路１３２と、「弁座部材」としてのオリフィスプレート１６０へ高圧燃料を導く第２高圧燃料通路１３３とが形成されている。低圧燃料通路１３４、１３５は、シリンダ孔１３１の下部内でリークした燃料を低圧側へ導く第１低圧燃料通路１３４と、電磁弁１５０の内部でリークした燃料を低圧側へ排出する低圧通路３４とが形成されると共に、これらの低圧燃料通路１３４、１３５は径方向外側に向けて開口する導出通路１３６に常時連通している。
【００５９】
制御ピストン４は、ロアボデー１３０の略中心部に形成されたシリンダ孔１３１内に摺動可能に挿入され、その下端部がノズルニードル１２５に連接されている。制御ピストン１４０の上端部側は、シリンダ孔１３１との間に微細な摺動クリアランスを介して挿通されるものであり、上記摺動クリアランスによって、背圧室１３７内に蓄圧される燃料がシリンダ孔１３１の図中下方側の第１低圧燃料通路１３４へリークするのを抑制する。
【００６０】
オリフィスプレート１６０は、シリンダ孔１３１が上端に開口するロアボデー３の端面（以下、底面という）１３８ａ上に配置されるものであり、オリフィスプレート１６０のロアボデー３側の端部１６０ａ側には、上記背圧室１３７の一部としての弁口部１６１と、弁口部１６１及びロアボデー１３０側の第２高圧燃料通路１３３間を連通する高圧連通路１６２と、高圧連通路１６２の通路途中に配置されるオリフィス（以下、インオリフィスという）１６３を備えている。なお、背圧室１３７は、制御ピストン１４０の上端面と、オリフィスプレート１６０の弁口部１６１を含む端部１６０ａの端面と、シリンダ孔１３１の内周面とで囲まれる空間によって形成されるのである。
【００６１】
オリフィスプレート１６０は、ロアボデー３側の上端部に形成される「制御弁収容孔」としての有底孔１３８内に収容されて、上記底面１３８ａと端面同士が密着状態で固定されるものである。なお、後述する第２低圧燃料通路１３５も、底面１３８ａに開口するのだが、図１及び図４に示すように、当該第２低圧燃料通路１３５の開口部１３５ａは、オリフィスプレート１６０の端部１６０ａとは軸方向の間隔を置いて配置されるのである。
【００６２】
また、オリフィスプレート１６０は、「支持部材」としてのバルブボデー１７０側の端部１６０ｂには、弁座１６４と、弁座１６４及び弁口部１６１間を連通する連通路１６５と、連通路１６５の通路途中に配置されたオリフィス（以下、アウトオリフィス）１６６を備えている。アウトオリフィス１６６は請求範囲に記載のオリフィスに相当する。
【００６３】
このバルブボデー１７０側の端部１６０ｂは、バルブボデー１７０と端面同士が密着状態で固定されことにより、オリフィスプレート１６０とバルブボデー１７０の端面間に弁室１７１を形成するものである。言い換えると、オリフィスプレート１６０とバルブボデー１７０の内部に弁室１７１を設けている。
【００６４】
バルブボデー１７０は、「弁体」としての可動部材１５１、１５２を弁座方向に移動可能に外側から支持すると共に、上記オリフィスプレート１６０とで弁室１７１を形成するものである。可動部材１５１、１５２の弁座１６４側の端部(以下、シート部という)１５１ａは、弁座１７１に着座及び離座するものであり、着座及び離座することにより、アウトオリフィス１６６を通じて背圧室１３７から弁室１７１への燃料の流れを断続する。
【００６５】
前記弁室１７１は、オリフィスプレート１６０側の端部１７０ａにおいてオリフィスプレート１６０側に向かって拡径する拡径内壁部１７２と、オリフィスプレート１６０の弁座１６４を含む端部１６０ｂの端面と、可動部材１５１、１５２側の１５１ａとで囲まれる空間によって形成されるのである。
【００６６】
また、バルブボデー１７０は、可動部材１５１、１５２を移動可能に支持する支持孔１７３が、オリフィスプレート１６０の弁座１６４及び拡径内壁部１７２とほぼ同心的に形成されている。
【００６７】
さらにまた、バルブボデー１７０は、弁室１７１から径方向外側に向けて開口する複数（本実施例では、図４に示すように３個）のリーク燃料排出孔部１７４、１７５が設けられている。リーク燃料排出孔部１７４、１７５は、貫通孔部１７４と、連通路部１７５とを有しており、貫通孔部１７４は、バルブボデー１７０の外周部において有底孔１３８及びオリフィスプレート１６０の周壁に塞がれることのない外周側部分に、支持孔１７３の軸方向に沿うように両端部１７０ｂ間を貫通するものである。また、連通路部１７５は、貫通孔部１７４と弁室１７１を連通するものである。貫通孔部１７４と、連通路部１７５とは、それぞれ、軸方向、概ね径方向に貫通する孔形状で構成されているので、貫通孔部１７４及び連通路部１７５の孔加工が容易であり、リーク燃料排出孔部を形成する構成として優れた生産性を実現できる。
【００６８】
なお、上記リーク燃料排出孔部は、上記構成に限らず、屈曲形状を呈する孔部で形成されるものであってもよい。図４においては、後述の平板部材１７７を省略して図示している。
【００６９】
さらにまた、バルブボデー１７０は、その外周壁において有底孔１３８とねじ締結する締結構造要素を、有底孔１３８側のロアボデー１３０の内周壁と共に有している。即ち、バルブボデー１７０の外周壁に雄ねじが形成され、ロアボデー１３０の内周壁に雌ねじが形成されている。
【００７０】
上記締結構造要素によってバルブボデー１７０、オリフィスプレート１６０、及び底面１３８ａを有するロアボデー１３０の構成要素は、ねじ締結により発生する軸力よって、各構成要素間の対向面同士が密着状態となることで、背圧室１３７及び弁室における対向面間からの燃料漏れを防止する。
【００７１】
バルブボデー１７０のソレノイド１５５側の端部１７０ｂには、円環状の段差部１７６が形成されており、この段差部１７６の内周側には、円環状の平板部材１７７が設けられているのである。平板部材１７７は、内側から可動部材１５１、１５２支持すると共に、可動部材１５１、１５２のうちの可動コア１５２の下端面に対して均一な所定の軸方向隙間空間を保証するものである。このようなバルブボデー１７０では、上記端部１７０ｂの端面を例え平面に形成したとしても、上記締結構造要素によるねじ締結の軸力に伴なう反作用によって、端部１７０ｂの端面が比較的僅かな曲面部分を有する平面状となる可能性があるのである。それ故に、常に平坦面を保証可能な平板部材１７７を、別部材として設けているのである。
【００７２】
平板部材１７７の外周部の外径は、段差部１７６の内周の内径より小さく、かつ上記貫通孔部１７４の上端側の開口部の少なくとも一部を開放する程度に形成されている。これにより、例えば万が一燃料中に気泡が混入する場合があったとしても、燃料と空気の密度差により、気泡をリーク燃料の流れから分離することができる。
【００７３】
可動部材１５１、１５２は、弁部材１５１と、弁部材１５１と協働する可動コア１５２を備えており、弁部材１５１と可動コア１５２は一体的に形成されている。
【００７４】
弁部材１５１は、上記シート部１５１ａを構成するボール弁１５３と、ボール弁１５３を内壁で保持すると共に支持孔小径軸部１５４とで構成されている。ボール弁１５３は、略球状に形成され、弁座１６４に着座及び離座する接触面形状として平坦面を有する。なお、ボール弁１５３は、球体であってもよい。さらに上記シート部は、これらの構成に限らず、ボール弁を有しない上記小径軸部の端面を、中実の平坦面とするという構成であってもよい。
【００７５】
可動コア１５２は、通電による磁力によって駆動するソレノイド１５５の構成要素の一つであり、ソレノイド１５５は、可動コア１５２以外の構成要素として、通電により磁力を発生するコイル１５６と、可動コア１５２の端面に対向する端面（以下、磁極面という）を有し、コイル１５６を内部に収容すると共にコイル１５６で発生する磁力により可動コア１５２を吸引する固定コア１５７と、可動コア１５２を弁座１６４側に付勢する付勢部材１５８とを有するものである。
【００７６】
固定コア１５７は、略円筒状を呈しており、上記付勢部材１５８を軸中心に設け、かつコイル１５６を内周側環状コア部及び外周側環状コア部間に挟み込むと共に、付勢部材１５８、コイル１５６、及び両環状コア部をほぼ同心的に配置している。上記可動コア１５２は、こうした構成の固定コア１５７の両環状コア部の磁極面に対応して、円環状の磁極面を有する平板状部を有するものである。
【００７７】
なお、上記可動部材１５１、１５２として、弁部材１５１と可動コア１５２を一体的に形成するものとしたが、これに限らず、弁部材１５１と可動コア１５２を別体とする構成要素とし、これら構成要素１５１、１５２が連動する機構を有するものであってよい。
【００７８】
また、上記電磁弁１５０には、コイル１５６の端末リード線には電気的に接続されたターミナルが設けられていると共に、固定コア１５７、コイル１５６及びターミナル、付勢部材１５８を気密に収容する弁ハウジング１５９を備えているのである。弁ハウジング１５９は、金属等の構造部材で構成され、必要に応じて樹脂等の絶縁性を有する部材を組み合わせて形成されている。
【００７９】
なお、ここで、オリフィスプレート１６０、バルブボデー１７０、及び可動部材１５１、１５２は請求範囲に記載の制御弁に相当する。本実施例は、制御弁の一種として、更にコイル１５６、固定コア１５７、及び付勢部材１５８という構成を有する電磁弁に制御弁を適用した例である。
【００８０】
以上、燃料噴射弁１０の基本構成について説明した。以下、燃料噴射弁１０の特徴的構成について説明する。
【００８１】
（特徴的構成）
図１に示すように、本実施形態では、ロアボデー１３０内において、第２高圧燃料通路１３３と、第２低圧燃料通路１３５とが、制御ピストン１４０の軸中心に対して径方向外側にオフセットされて略軸方向に延びるように形成されると共に、第２高圧燃料通路１３３及び第２低圧燃料通路１３５の各開口部１３３ａ、１３５ａが底面１３８ａに開口する。
【００８２】
また、図４〜図６に示すように、第２低圧燃料通路１３５は、上記第２高圧燃料通路１３３が１個であるのに対し、３個形成されており、しかも、バルブボデー１７０のリーク燃料排出孔部１７４、１７５の個数と同数に設定されている。
【００８３】
第２低圧燃料通路１３５及び開口部１３５ａは、所定の内径で形成された通路孔で形成されている。
【００８４】
ここで、ロアボデー１３０の有底孔１３８内にオリフィスプレート１６０、バルブボデー１７０、及び可動部材１５１、１５２等の制御弁構成要素を配置することで形成される内部空間１８０を、以下、単に「電磁弁収容室」という。
【００８５】
第２低圧燃料通路１３５と、リーク燃料排出孔部１７４、１７５とは、電磁弁収容室１８０の周方向範囲において、ほぼ同一の周方向部位に配置されている。言い換えると、第２低圧燃料通路１３５、及びリーク燃料排出孔部１７４、１７５は、電磁弁収容室１８０の周方向の複数（本実施例では３つ）の区分領域に配置されているのである。
【００８６】
さらに、本実施形態では、上記３つの第２低圧燃料通路１３５は、図６、図８、及び図９に示すように、ロアボデー１３０内において互いに交差することなく、軸方向に延びるように形成されている。
【００８７】
しかも、第２低圧燃料通路１３５の下端部は、第１低圧燃料通路１３４内から径方向外側に貫通する導出通路１３６に接続しており、第１低圧燃料通路１３４を流通するリーク燃料は、導出通路１３６の開口部１３６ａから燃料噴射弁外へ排出されるのである。
【００８８】
上記燃料噴射弁１０は、図１及び図７に示すように、気筒８１の燃料噴射弁収容孔８２に挿入固定されており、燃料噴射弁収容孔８２の先端側の開口部８２ａにノズル１２０を露出させ、ノズル１２０の噴孔１２４の出口が燃焼室８１ａ内に向けられている。
【００８９】
燃料噴射弁１０の気筒８１への固定方法としては、燃料噴射弁１０を燃料噴射弁収容孔８２内の軸方向に押し当てる軸力を作用させるクランプ８４を用いている。クランプ８４はアーム状に形成されており、クランプ８４の両端部を、燃料噴射弁１０のロアボデー１３０の肩部１３０ａ、気筒８１の構成部材８１ｂ等に押し当て、クランプ８４を、ボルト等の締結部材８５により気筒８１の締結固定することにより、燃料噴射弁１０を気筒８１に固定するのである。
【００９０】
また、上記燃料噴射弁収容孔８２内の軸方向途中には、エンジン側低圧燃料通路８３が接続しており、エンジン側低圧燃料通路８３を軸方向に挟むロアボデー１３０の外周と、燃料噴射弁収容孔８２の内周とがＯリングなどのシール部材８６によって気密にシールされている。これにより、導出通路１３６から排出されたリーク燃料は、エンジン側低圧燃料通路８３に一時的に溜められると共に、第３リーク燃料回収通路２６を通じて燃料タンク２へ確実に還流される。
【００９１】
また、上記第２低圧燃料通路１３５は、図６、図８、及び図９に示すように、ロアボデー１３０において他の燃料通路構成要素である高圧燃料通路１３２、１３２やシリンダ孔１３１とは所定の間隔を置いて配置されているのである。
【００９２】
また、上記第２低圧燃料通路１３５の開口部１３５ａは、オリフィスプレート１６０の外周部側と径方向領域において一部オーバラオップすると共に、オリフィスプレート１６０とは軸方向に間隔を置いて配置されている。これにより、ロアボデー１３０の径方向の体格を抑えつつ、電磁弁収容室１８０に常に連通する開口部１３５ａが得られるのである。
【００９３】
なお、ここで、第２低圧燃料通路１３５及び導出通路１３６は請求範囲に記載の排出通路に相当する。また、第２低圧燃料通路１３５は請求範囲に記載の導入孔部に相当し、第２低圧燃料通路１３５の開口部１３５ａは、リーク燃料排出孔部１７４、１７５の個数と同数の開口孔に相当する。気筒８１は請求範囲に記載の収容部材に相当する。
【００９４】
また、ロアボデー１３０、リテーニングナット１９０、及びノズル１２０の少なくともノズルボデー１２１は請求範囲に記載のハウジングに相当する。バルブボデー１７０は請求範囲に記載の支持部材に相当する。オリフィスプレート１６０は請求範囲に記載の弁部材に相当する。電磁弁１５０は請求範囲に記載の制御弁に相当する。可動部材１５１、１５２は請求範囲に記載の弁体に相当する。電磁弁収容室１８０は請求範囲に記載の内部に相当する。
【００９５】
以上の構成を有する燃料噴射装置１は、以下の特徴的作動及び作用を得られるのである。
【００９６】
（特徴的作動及び作用）
エンジン８のクランク軸等から駆動力を得て、ポンプ駆動軸が回転駆動されると、ポンプ駆動軸の回転に伴ってフィードポンプ３が回転駆動されることにより、燃料タンク２内の燃料が、汲み上げられ、燃料フィルタで濾過された燃料がフィードポンプ３の吸入側へ吸入される。フィードポンプ３で予備加圧されると共に、圧力調整装置により所定のフィード圧に調整されたフィード燃料が、フィードポンプ４２の吐出側から、高圧ポンプ４に向けて吐出される。高圧ポンプ４ではポンプ駆動軸の回転駆動により、フィード燃料を更に高圧に加圧し、コモンレール圧相当に燃料を昇圧させて、当該高圧燃料をコモンレール５へ圧送する。
【００９７】
高圧ポンプ４より圧送供給されコモンレール５内に溜められた高圧燃料は、各気筒８１に搭載される燃料噴射弁１０に向けて高圧通路２１を通じて供給される。
【００９８】
ここで、上記高圧ポンプ４へ供給のフィード燃料の一部、コモンレール５へ供給の高圧燃料の一部は、それぞれ「オーバーフロ燃料」、減圧弁７によるコモンレール圧を低下させるのに際し開放された「開放燃料」というリーク燃料として、第１リーク燃料回収通路２７、第２リーク燃料回収通路２８を通じて燃料タンク２へ戻される。
【００９９】
次に燃料噴射弁１０の作動を以下説明する。コイル１５６への非通電（電力供給停止）時においては、可動部材１５１、１５２のシート部１５１ａが付勢部材１５８の付勢力によりオリフィスプレート１６０の弁座１６４に押し付けられ、これによってシート部１５１ａが弁座１６４に着座し、背圧室１３７から弁室１７１へのリーク燃料の流れが遮断さる。また、コモンレール５より供給される高圧燃料は、第２高圧燃料通路１３３を通じて背圧室１３７へ供給されるが、第１高圧燃料通路１３２を通じてノズル１２０内の燃料溜まり部１２７に蓄えられ、隙間通路１２９を経由し、噴孔１２４側へ供給される。しかしながら、背圧室１３７はコモンレール５内部の燃料圧力と同一の圧力に維持されている。これにより、背圧室１３７に蓄えられている燃料の圧力により制御ピストン１４０を介してノズルニードル１２５を噴孔閉塞方向へ付勢する力（以下、第１の力）と、コイルスプリング１２６がノズルニードル１２５を噴孔閉塞方向へ付勢する力（以下、第２の力）との和は、燃料溜まり部１２７及びノズルニードルのシート部近傍の燃料の圧力によりノズルニードル１２５が噴孔開放方向へ受ける力（以下、第３の力）よりも大きくなっている。そのため、噴孔１２４は閉塞され、噴孔１２４から燃料は噴射されない。
【０１００】
コイル１５６へ通電（電力供給）が開始される（以下、燃料噴射弁１０の開時という）と、コイル１５６に電磁力が発生し、固定コア１５７と可動コア１５２の両磁極面間に発生する磁気吸引力により、可動コア１５２つまり可動部材１５１、１５２が固定コア１５７方向に吸引される。磁気吸引力が付勢部材１５８の付勢力より大きくなると、可動部材１５１、１５２が固定コア１５７方向へ移動する。そのため、可動部材１５１、１５２のうちの弁部材１５１のシート部１５１ａに作用する背圧室１３７内の燃料圧力により図１０中上方へ移動し、オリフィスプレート１６０の弁座１６４から離座する。上記シート部１５１ａが弁座１６４から離座すると、背圧室１３７と弁室１７１が連通される。背圧室１３７及び弁室１７１間の途中にあるアウトオリフィス１６６を、高圧の燃料が通過するによって減圧され、減圧された燃料がリーク燃料として弁室１７１へ流入する。
【０１０１】
高圧の燃料が弁室１７１へ流入すると、背圧室１３７内の燃料圧力が低下し、ノズルニードル１２５を噴孔閉塞方向へ付勢する第１の力が減少する。こうした第１及び第２の噴孔閉塞方向へ付勢する力の和よりも、ノズルニードル１２５が噴孔開放方向へ受ける第３の力が大きくなると、ノズルニードル１２５は上方へリフトする。ノズルニードル１２５がリフトすると、噴孔１２４が開放され、噴孔１２４から燃料が噴射される。
【０１０２】
燃料の噴射が終了、即ち制御回路９１によって決定されたエンジン８の運転状態に応じて最適な噴射量に相当する電磁弁１５０の開弁期間が終了する（以下、燃料噴射弁１０の閉時という）と、コイル１５６への通電が停止される。この通電停止によって、コイル１５６の電磁力が消失し、固定コア１５７及び可動コア１５２間に作用する磁気吸引力が生じなくなるため、可動部材１５１、１５２は付勢部材１５８の付勢力より図中下方へ移動する。そして、可動部材１５１、１５２のシート部１５１ａが弁座１６４に着座し、背圧室１３７から弁室１７１へのリーク燃料の流通を遮断する。弁室１７１へのリーク燃料の流通が遮断されると、背圧室１３７内の燃料圧力が増大し、上記第１の力が増加する。そうした第１及び第２の噴孔閉塞方向へ付勢する力の和が、ノズルニードル１２５が噴孔開放方向へ受ける第３の力よりも大きくなると、ノズルニードル１２５は下方へ移動する。そして、噴孔１２４が閉塞されると、噴孔１２４から燃料の噴射が終了する。
【０１０３】
なお、図１０は電磁弁１５０の作動を説明するものであり、図中の矢印は電磁弁収容室１８０内のリーク燃料の流れを示している。また、比較例の図１３においても、図中の矢印は電磁弁収容室９１８０内のリーク燃料の流れを示している。
【０１０４】
さて、図１３に示す従来技術を適用する比較例の燃料噴射弁９１０では、電磁弁収容室９１８０内に形成され、かつ当該電磁弁収容室９１８０に開口する開口部９１３５ａを有する第２低圧燃料通路９１３５は１個という構成であるため、バルブボデー１７０のリーク燃料排出孔部１７４、１７５の個数と同数に設定されていないのである。そのため、上記燃料噴射弁１０の開時から燃料噴射弁１０の閉時までの期間において、背圧室１３７から弁室１７１へ流入するリーク燃料は、弁室１７１から径方向外側に向かって各リーク燃料排出孔部１７４、１７５を通じて電磁弁収容室９１８０に流出するのだが、当該リーク燃料の流れは、電磁弁収容室９１８０内で不均一な流れとなり、以下の２系統の流れが存在する。
【０１０５】
即ち、リーク燃料流れの一つ（以下、第１のリーク燃料流れという）としては、可動部材１５１、１５２のうちの可動コア１５２側に向かう流れであって、貫通孔部１７４を通じて図中上方に流れると共に、可動コア１５２とバルブボデー１７０の上端部（詳しくは平板部材１７７）との間の隙間空間に沿う流れである。また、リーク燃料流れの他の一つ（以下、第２のリーク燃料流れという）は、上記可動コア１５２側に向かうことなく、バルブボデー１７０の外周部側を経由する流れ、即ち例えば図中の貫通孔部１７４の下方に向かって流れ込む流れである。
【０１０６】
このような弁室１７１から各リーク燃料排出孔部１７４、１７５を通じて電磁弁収容室９１８０に流出する燃料流れは、２系統に分かれ、その先で一つの第２低圧燃料通路９１３５の開口部９１３５ａに向かって流入する。それ故に、上記燃料噴射弁９１０の開及び閉に対応する電磁弁１５０の開弁及び閉弁の度に、弁室１３７から電磁弁収容室９１８０内を経由して第２低圧燃料通路９１３５へ向かうリーク燃料の流れが、不安定になるのである。
【０１０７】
また、図１３の比較例による装置９１０では、上記２系統のリーク燃料流れにおいて、第１のリーク燃料流れは、第２のリーク燃料流れに比べて第２低圧燃料通路９１３５に向かう燃料経路が迂回した経路になり易いため、第１のリーク燃料流れが第２のリーク燃料流れに衝突するおそれがある。また、第１のリーク燃料流れは、場合によっては上述の如く可動コア１５２と上記バルブボデー１７０側の平板部材１７７との隙間空間内を流通することになる。そのような第１の燃料流れが上記隙間空間内を流通することにより、可動コア１５２つまり可動部材１５１、１５２のシート部１５１ａが弁座方向に移動するのを妨げる流体抵力が生じるおそれがあるのである。こうした第１のリーク燃料流れによる第２のリーク燃料流れへの衝突や流体抵力の発生は、弁体としての可動部材１５１、１５２の作動特性が不安定になるのを助長する要因となる。
【０１０８】
これに対して本実施形態では、弁室１７１から各リーク燃料排出孔部１７４、１７５を通じて電磁弁収容室１８０に流出する燃料流れは、第２低圧燃料通路１３５の開口部１３５ａへ向かうことになるが、当該第２低圧燃料通路１３５は複数個（３個）形成されており、しかも、バルブボデー１７０のリーク燃料排出孔部１７４、１７５の個数と同数に設定されているのである。言い換えると、リーク燃料排出孔部１７４、１７５の個数と同数に設定された開口部１３５ａを有する第２低圧燃料通路１３５は、近接するリーク燃料排出孔部１７４、１７５及び第２低圧燃料通路１３５の組において、各組が、電磁弁収容室１８０内を周方向に３つの区分領域のいずれかに配置されることになる。
【０１０９】
それ故に、図１０に示すように、各リーク排出孔部１７４、１７５から電磁弁収容室１８０内に流出するリーク燃料は、各リーク排出孔部１７４、１７５に対応する上記区分領域を経由し、先にあるリーク排出孔部１７４、１７５と同数の開口部１３５ａに導かれる安定した流れを、常に得ることができる。言い換えると、第１のリーク燃料流れが発生することを防止し、上記比較例による２系統の流れに対し１系統の流れを形成することができる。これにより、各リーク排出孔部１７４、１７５から開口部１３５ａへ向かう燃料流れが安定化されるので、電磁弁１５０の可動部材１５１、１５２の作動特性が優れた安定性を有する燃料噴射装置１が実現できる。
【０１１０】
更に、上記組による第２低圧燃料通路１３５とリーク燃料排出孔部１７４、１７５は、電磁弁収容室１８０の周方向範囲において、ほぼ同一の周方向部位に配置されると共に、第２低圧燃料通路１３５側の開口部１３５ａと、リーク燃料排出孔部１７４、１７５側の貫通孔部１７４の下端側の開口部が、略軸方向に対向して配置されていることが好ましい。
【０１１１】
これによると、開口部１３５ａが、オリフィスプレート１６０の外周部側と径方向領域において一部重なり合うような配置に構成されている場合であっても、各リーク排出孔部１７４、１７５からのリーク燃料は、各リーク排出孔部１７４、１７５に対向して配置される開口部１３５ａに導かれる安定した流れを、常に得ることができる。
【０１１２】
また、オリフィスプレート１６０はロアボデー１３０の底面１３８ａとの密着面積を稼ぐことにより、密着面間を通じて背圧室１３７から燃料が漏れるのを防止している。燃料噴射弁１０の径方向の体格の小型化をする場合において、上記開口部１３５ａをオリフィスプレート１６０の外周部側と径方向領域において一部重なり合う構成とすることが考えられる。
【０１１３】
これに対して本実施形態では、密着面積を低下させる要因が、電磁弁収容室１８０に常に連通する必要がある開口部１３５ａの開口面積に限定されるので、密着面積の低下を効果的に抑制することができる。これにより、オリフィスプレート１６０及びロアボデー１３０間で形成される背圧室１３７において、背圧室１３７内の油密が比較的高圧な状態に対しても保証しつつ、ロアボデー１３０の径方向体格の小型化つまり燃料噴射弁１０の径方向の体格の小型化を図ることができるのである。
【０１１４】
また、以上説明した本実施形態では、リーク燃料の排出通路として、第２低圧燃料通路１３５及びこれに対応する導出通路１３６は、各組同士が互いにロアボデー１３０内で交差や連結することなく、リーク燃料を燃料噴射弁１０外へ排出する構成としている。これにより、上記リーク燃料の排出通路が、連結もしくは交差するなどという複雑な燃料経路構成になることが回避されることになる。それによって、燃料噴射弁１０内に形成される高圧燃料を流通する高圧燃料通路１３２、１３３と、リーク燃料という低圧燃料を流通する上記排出通路とをロアボデー１３０内で簡素な構成で実現できるのである。
【０１１５】
また、以上説明した本実施形態では、リーク燃料を燃料噴射弁１０外へ排出する方法として、燃料噴射弁１０を挿入固定する燃料噴射収容孔８２を形成する内壁に、燃料噴射収容孔８２の内周に開口するエンジン側燃料通路８３を設ける構成としたので、以下の特有な作用が実現できる。
【０１１６】
まず、リーク燃料を燃料噴射弁１０外へ排出するという構成とする場合において、複数の導出通路１３６の開口部１３６ａごとに下流側に分流することが考えらえる。この場合、上記燃料噴射弁外以降のリーク燃料の経路が複雑になるおそれがある。
【０１１７】
これに対して本実施形態では、上記排出通路において導出通路１３６の開口部１３６ａから流出するリーク燃料の流れを、上記エンジン側燃料通路８３によってロアボデー１３０の外周側で合流する構成とする。故に、上記燃料噴射弁外以降のリーク燃料の経路を簡素化することができる。
【０１１８】
さらに、上記エンジン側燃料通路８３と燃料噴射収容孔８２とは常時連通するものであるから、上記エンジン側燃料通路８３はその容積が比較的小さいものであっても、上記排出通路から排出されるリーク燃料を一時的に貯留する機能を実現できるのである。さらに、このようなエンジン側燃料通路８３及び燃料噴射収容孔８２という構成要素は、燃料噴射弁１０を燃料噴射収容孔８２に装着するという組付作業だけで、燃料噴射弁外以降の下流側のリーク燃料の経路の構成を簡素化することが可能となる。
【０１１９】
なお、上記エンジン側燃料通路８３及び燃料噴射収容孔８２という構成要素において、燃料噴射弁１０を収容するという収容部材要素を、気筒８１に形成される燃料噴射収容孔８２としたが、これに限らず、気筒８１とは別部材の収容部材要素で構成してもよい。
【０１２０】
さらにまた、燃料噴射装置１がエンジン８へ燃料を噴射供給する装置として用いられる場合には、燃料の爆発燃焼によりエンジン８が加振されるため、エンジン８に搭載される、上記燃料噴射弁１０などの搭載装置は、比較的厳しい振動を受ける環境条件にあるので、そのような環境条件であったとしても、優れた耐久性を有することが要求される。
【０１２１】
これに対して本実施形態では、上記収容部材要素を、気筒８１としている。それ故に、例えば燃料噴射弁の反気筒側の端部側に装着される外部配管端部と、各外部配管端部のリーク燃料を集合させる集合配管部とを有し、リーク燃料を燃料タンクに還流する回収配管を備える燃料噴射装置とするものと比較すると、少なくとも外部配管端部が不要となる。これにより、振動に係わる環境条件が比較的厳しい外部配管端部を設ける必要がなくなるので、優れた耐久性を有する燃料噴射装置１を実現することができる。
【０１２２】
また、以上説明した本実施形態では、複数のリーク燃料排出孔部１７４、１７５をバルブボデー１７０内に形成するために弁室１７１から径方向外側に向けて開口する構成としている。このような構成では、リーク排出孔部１７４、１７５からのリーク燃料は、バルブボデー１７０の周方向に沿って複数箇所に分散して流出することになるので、リーク燃料流れが分散し、電磁弁収容室１８０の全域範囲内でいずれかの燃料流れ同士が集合するおそれがある。しかしながら、本実施形態による上記構成を有する燃料噴射弁１０では、燃料流れが分散して電磁弁収容室１８０内でいずれかの燃料流れ同士が集合するのを効果的に阻止することができるのである。
【０１２３】
また、以上説明した本実施形態では、リーク燃料排出孔部１７４、１７５を、バルブボデー１７０の両端部１７０ａ、１７０ｂ間を貫通する貫通孔部１７４と、弁室１７１と貫通孔部１７４とを略径方向に連通する連通路部１７５とで構成している。このような構成では、連通路部１７５から流出するリーク燃料が、貫通孔部１７４の内周に衝突し、衝突したリーク燃料が貫通孔部１７４において弁座部材１６０側の軸端部側と、反弁座部材１６０側の軸端部側とに向けて分流するおそれがある。しかしながら、本実施形態では、各リーク排出孔部１７４、１７５からのリーク燃料流れが、幾つもの系統からなる不安定な燃料流れになるのが効果的に回避されるのである。
【０１２４】
（第２実施形態）
第２実施形態を図１１に示す。第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態では、ロアボデー１３０の底面１３８ａに開口し、電磁弁収容室１８０に常時連通する第２低圧燃料通路２１３５の開口部を、円弧状に周方向に延びる環状孔部２１３５ｂとした一例を示すものである。
【０１２５】
図１１に示すように、第２低圧燃料通路２１３５と第２高圧燃料通路１３３は、シリンダ孔１３１の軸中心に対して外周側にほぼ同じオフセット量で配置されているが、環状孔部２１３５ｂは円弧状に形成されているので、第２低圧燃料通路２１３５と第２高圧燃料通路１３３は、底面１３８ａ上においても間隔を置いて配置されているのである。
【０１２６】
こうした構成の第２低圧燃料通路２１３５では、バルブボデー１７０の外周部の周方向にわたって電磁弁収容室１８０に連通することになる。
【０１２７】
一方、各リーク排出孔部１７４、１７５からの燃料流れは、上記円弧状の環状孔部２１３５ａにおける周方向複数箇所において、各リーク排出孔部１７４、１７５からの燃料流れのそれぞれの経路長さを短縮可能な箇所に向かって流れ易い。
【０１２８】
こうした構成の第２低圧燃料通路２１３５とリーク排出孔部１７４、１７５の組み合わせでは、燃料流れが分散して電磁弁収容室１８０内でいずれかの燃料流れ同士が集合するということはない。言い換えると、各リーク排出孔部１７４、１７５からの燃料流れは、リーク排出孔部１７４、１７５の周方向位置に対応する環状孔部２１３５ａの周方向箇所に集中して流れ込むのである。それ故に、各リーク排出孔部１７４、１７５からの燃料流れは、各リーク排出孔部１７４、１７５、かつ上記周方向箇所に対応する電磁弁収容室１８０の区分領域内を安定して流れる流れが、常に得られる。
【０１２９】
以上の構成によっても、第１実施形態とほぼ同様な効果を得ることができるのである。
【０１３０】
さらに本実施形態では、リーク排出孔部１７４、１７５から第２低圧燃料通路２１３５へ流入するリーク燃料は、環状孔部２１３５ａ内で合流するので、図１１示すように、排出通路２１３５、３１６において環状孔部２１３５ａ以降の下流側の燃料経路は、一つの通路だけあればよいのである。したがって、例えばロアボデー１３０内に形成される排出通路２１３５、３１６の加工が容易にでき、ひいては生産性に優れた燃料噴射装弁１０を実現することができる。
【０１３１】
（第３実施形態）
第３実施形態を図１２に示す。第３実施形態は第１実施形態の変形例である。第３実施形態では、ロアボデー１３０の底面１３８ａに開口し、電磁弁収容室１８０に常時連通する第２低圧燃料通路３１３５の開口部を、環状を呈する環状孔部３１３５ｂとした一例を示すものである。
【０１３２】
図１２に示すように、第２低圧燃料通路３１３５と第２高圧燃料通路１３３は、シリンダ孔１３１の軸中心に対して外周側にオフセットされて配置され、かつ互いの通路３１３５、１３３が間隔を置く程の異なるオフセット量で設置されている。
【０１３３】
さらに、環状孔部３１３５ｂは、リーク排出孔部１７４、１７５側の貫通孔部１７４に対して軸方向に対向して配置されると共に、貫通孔部１７４の下端部側の開口と環状孔部３１３５ｂの開口が径方向領域で少なくとも重なり合うように設置されていることが好ましい。それにより、各リーク排出孔部１７４、１７５から環状孔部３１３５ｂへ向かう燃料流れが更に安定化されることになる。
【０１３４】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料噴射装置に係わる燃料噴射弁を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の燃料噴射装置の全体構成を示す構成図である。
【図３】図１中の燃料噴射弁を上方からみた平面図である。
【図４】図３中のIV−IV線断面図である。
【図５】図１中のV−V線断面図である。
【図６】図１中のVI−VI線断面図である。
【図７】図２中の燃料噴射弁及び内燃機関の搭載状態を示す部分断面図である。
【図８】図７中のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図７中のIX−IX線断面図である。
【図１０】第１実施形態の燃料噴射装置による制御弁周りのリーク燃料の流れを説明する模式図である。
【図１１】第２実施形態の燃料噴射装置に係わる燃料噴射弁の特徴的部分を示す断面図である。
【図１２】第３実施形態の燃料噴射装置に係わる燃料噴射弁の特徴的部分を示す断面図である。
【図１３】比較例の燃料噴射弁を示す図であって、図１３（ａ）は制御弁周りのリーク燃料の流れを説明する模式図、図１３（ｂ）はリーク燃料の流れに係わる経路構成を説明する図１３（ａ）中のXIIIB−XIIIＢ線断面図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  燃料噴射装置
１００  高圧燃料系
２００  低圧燃料系
２  燃料タンク
２１  高圧通路
２６、２７、２８  リーク燃料回収通路
４  高圧ポンプ（高圧燃料供給ポンプ）
５  コモンレール
８  エンジン（内燃機関）
８１  気筒
８２  燃料噴射弁収容孔
８３  エンジン側低圧燃料通路（リーク燃料回収部）
１０  燃料噴射弁
１２０  ノズル（燃料噴射ノズル）
１２１  ノズルボデー（ハウジング）
１２４  噴孔
１２５  ノズルニードル
１２６  コイルスプリング
１２７  燃料溜まり部
１２８  燃料供給通路
１２９  隙間通路
１３０  ロアボデー（ハウジング）
１３１  シリンダ孔
１３２、１３３  高圧燃料通路
１３３ａ  開口部
１３４、１３５  低圧燃料通路
１３５ａ  開口部
１３６  導出通路
１３６ａ  開口部
１３７  背圧室
１３８  有底孔
１３８ａ  底面
１４０  制御ピストン
１５０  電磁弁（制御弁）
１５１  弁部材（可動部材）
１５１ａ  シート部
１５２  可動コア
１５３  ボール弁
１５４  小径軸部
１５５  ソレノイド
１５６  コイル
１５７  固定コア
１５８  付勢部材
１５９  弁ハウジング
１６０  オリフィスプレート（弁座部材）
１６１  弁口部
１６２  高圧連通路
１６３  インオリフィス
１６４  弁座
１６５  連通路
１６６  アウトオリフィス（オリフィス）
１７０  バルブボデー（支持部材）
１７１  弁室
１７２  拡径内壁部
１７３  支持孔
１７４  貫通孔部（リーク燃料排出孔部）
１７５  連通路部（リーク燃料排出孔部）
１７６  段差部
１７７  平板部材
１８０  電磁弁収容室（内部空間）
１９０  リテーニングナット（締結部材）
９１  制御回路
９２  駆動回路
【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】
2009209907.tif 000011
【図１０】
2009209907.tif 000012
【図１１】
2009209907.tif 000013
【図１２】
2009209907.tif 000014
【図１３】
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