(57)【要約】【課題】装置内部の燃料ベーパを装置外部へ排出し、ニードルの所望のリフト量を確保するとともに応答性を向上する燃料噴射装置を提供する。【解決手段】ノズルボディ２は、噴孔２１、弁座２２、燃料通路１００を有している。ニードル３は、弁座２２に着座することにより燃料通路１００を遮断可能である。ピストン８は、ノズルボディ２の内部を軸方向に往復移動可能に設けられている。圧力制御室２０１は、内部の燃料の圧力が高まるとニードル３をスプリング６１の付勢力に抗して開弁方向へ付勢する。加圧室２０２は、ピストン８によって内部の燃料が加圧される。連通路２０３は、圧力制御室２０１と加圧室２０２とを連通している。ピエゾ駆動体９はスプリング６２の付勢力に抗して加圧室２０２を昇圧する方向にピストン８を押圧する。ニードル３は、圧力制御室２０１と燃料通路１００とを連通するベーパ排出通路３３を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔、弁座、および前記噴孔に連絡する燃料通路を有するノズルボディと、
前記弁座に着座することにより前記燃料通路を遮断可能なニードルと、
前記ニードルを閉弁方向へ付勢する第１付勢部材と、
前記ノズルボディの内部を軸方向に往復移動可能なピストンと、
内部の燃料の圧力が高まると前記ニードルを前記第１付勢部材の付勢力に抗して開弁方向へ付勢する圧力制御室と、当該圧力制御室に連通する連通路と、当該連通路に連通し前記ピストンによって内部の燃料が加圧される加圧室と、を有する燃料圧力制御系統と、
前記加圧室の圧力が低下する方向に前記ピストンを付勢する第２付勢部材と、
前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記加圧室を昇圧する方向に前記ピストンを押圧する駆動部とを備え、
前記ニードルは、前記圧力制御室と前記燃料通路とを連通し前記燃料圧力制御系統に発生した燃料ベーパを逃がすベーパ排出通路を少なくとも一つ有することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記ベーパ排出通路の最小開口面積の総和は、前記連通路の最小開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記ベーパ排出通路は、通路の途中にオリフィスが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記ベーパ排出通路は、前記ニードルの内部に形成され前記ニードルが前記弁座から離座しているとき前記噴孔と連通する中空孔と前記圧力制御室とを連通する通路であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項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（以下、「内燃機関」をエンジンという。）に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関し、特に加圧した燃料によりニードルの離座および着座を制御する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンに設けられエンジンの燃焼室に燃料を噴射する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、装置の内部が燃料で満たされているとき、燃料の温度および圧力によっては、燃料中に所謂燃料ベーパが発生することがある。特に、エンジンが停止した直後など、燃料噴射装置内部の燃料はエンジンから伝わる熱により温度が上昇するとともに圧力が低下するため、燃料噴射装置内部に燃料ベーパが発生し易い。そのため、エンジン停止直後、燃料噴射装置内部に燃料ベーパが存在した状態となることがある。
【０００３】
特許文献１に開示された燃料噴射装置は、装置の内部に循環経路を有し、この循環経路に燃料流入通路および燃料戻し通路が連通している。これにより、循環経路で発生した燃料ベーパを燃料戻し通路を通じて燃料タンク側へ排出している。しかしながら、循環経路には燃料タンクと連通する燃料流入通路が接続しているため、燃料戻し通路を通じて排出されたベーパが燃料流入通路を経由して再び燃料噴射装置の内部に流入するおそれがある。
【０００４】
ところで、ピストンにより燃料を加圧する加圧室、および加圧室に連通する圧力制御室からなる燃料圧力制御系統を備え、圧力制御室内の燃料の圧力を上昇させることによりニードルを弁座から離座する方向にリフトさせ、弁座に連通する噴孔から燃料を噴射する燃料噴射装置が公知である。このような燃料噴射装置では、燃料圧力制御系統に燃料ベーパが存在していると、ピストンにより加圧室内および圧力制御室内の燃料を加圧しようとしても燃料ベーパが圧縮されるため、圧力制御室内の燃料の圧力を所望の圧力まで高めることができないといった問題が生じる。圧力制御室内の燃料を所望の圧力まで高められない場合、圧力制御室内の燃料の圧力の作用によりリフトするニードルは、所望のリフト量を確保できないおそれがある。また、この場合、ニードルの応答性が悪化するおそれもある。
【特許文献１】実開昭６１−３７４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、装置内部の燃料ベーパを装置外部へ排出し、ニードルの所望のリフト量を確保するとともに応答性を向上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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、ノズルボディ、ニードル、第１付勢部材、ピストン、燃料圧力制御系統、第２付勢部材および駆動部を備えている。ノズルボディは、噴孔、弁座、および噴孔に連絡する燃料通路を有している。第１付勢部材はニードルを弁座に着座する方向へ付勢し、ニードルが弁座に着座することにより燃料通路を遮断可能である。ピストンは、ノズルボディの内部を軸方向に往復移動可能に設けられている。燃料圧力制御系統は、圧力制御室、連通路および加圧室を有している。圧力制御室は、内部の燃料の圧力が高まるとニードルを第１付勢部材の付勢力に抗して開弁方向へ付勢する。加圧室は、ピストンによって内部の燃料が加圧される。連通路は、圧力制御室と加圧室とを連通している。第２付勢部材は加圧室の圧力が低下する方向にピストンを付勢し、駆動部は第２付勢部材の付勢力に抗して加圧室を昇圧する方向にピストンを押圧する。
【０００７】
ニードルは、圧力制御室と燃料通路とを連通するベーパ排出通路を少なくとも一つ有している。そのため、燃料圧力制御系統に発生した燃料ベーパは、ベーパ排出通路を通じて燃料通路に流入する。燃料通路に流入した燃料ベーパは、ニードルが弁座から離座して燃料通路と噴孔とが連絡することにより噴孔に流入し、噴孔から噴射される燃料とともに装置の外部へ排出される。これにより、装置内部の燃料圧力制御系統に燃料ベーパが発生しても、この燃料ベーパを装置の外部へ排出することができる。その結果、燃料圧力制御系統から燃料ベーパを排除できるため、ピストンの押圧により加圧室内および圧力制御室内の燃料圧力を所望の圧力まで高めることができる。したがって、圧力制御室内の燃料圧力の作用によりリフトするニードルのリフト量を十分に確保しつつ、ニードルの応答性を向上することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、圧力制御室と燃料通路とを連通するベーパ排出通路の最小開口面積の総和は、圧力制御室と加圧室とを連通する連通路の最小開口面積よりも小さく設定されている。ピストンの押圧により加圧室内および圧力制御室内の燃料圧力が高まると、圧力制御室内の燃料がベーパ排出通路を通じて燃料通路へ流出し、これにより圧力制御室内の燃料圧力が低下する。本発明の場合、ベーパ排出通路の最小開口面積の総和が連通路の最小開口面積よりも小さく設定されているため、加圧室内および圧力制御室内の燃料圧力を昇圧したとき、圧力制御室内の急激な圧力低下を防ぐことができる。したがって、燃料圧力制御系統に発生した燃料ベーパをベーパ排出通路を通じて排出しつつ、圧力制御室内に所望の圧力を生じさせることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、ベーパ排出通路は、通路の途中にオリフィスが形成されている。そのため、加圧室内および圧力制御室内の燃料圧力を昇圧したときの圧力制御室内の急激な圧力低下をより効果的に防ぐことができる。
請求項４記載の発明では、ベーパ排出通路は、ニードルの内部に形成されニードルが離座しているとき噴孔と連絡する中空孔と、圧力制御室とを連通している。ニードルの中空孔は燃料通路の一部を構成しているので、燃料圧力制御系統に発生した燃料ベーパをベーパ排出通路を通じて燃料通路へ排出することができる。これにより、装置内部の燃料圧力制御系統に燃料ベーパが発生しても、この燃料ベーパを装置の外部へ排出することができ、その結果、燃料圧力制御系統から燃料ベーパを排除できる。したがって、圧力制御室内の燃料圧力の作用によりリフトするニードルのリフト量を十分に確保しつつ、ニードルの応答性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態による燃料噴射装置を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を図１に示す。燃料噴射装置１は、例えばディーゼルエンジンの各気筒に取り付けられ、コモンレールに蓄圧状態で蓄えられた高圧の燃料を各気筒に噴射する。燃料噴射装置１は、ノズルボディ２、ニードル３、ニードル案内シリンダ４、蓋部材５、ピストン案内シリンダ７、ピストン８およびピエゾ駆動体９などを備えている。
【００１１】
ノズルボディ２は、筒状に形成され、一方の端部に噴孔２１が形成されている。噴孔２１は、ノズルボディ２の内壁と外壁とを連通している。噴孔２１の入口側には燃料溜り室１０１が形成されている。ノズルボディ２の内壁には、燃料溜り室１０１と噴孔２１の入口との間に弁座２２が形成されている。
ノズルボディ２の内部には、燃料通路１００が形成されている。燃料通路１００は、ノズルボディ２に形成された流入口２３を経由して図示しないコモンレールに連通している。そのため、燃料通路１００には、コモンレールの内部と概ね同一の圧力の燃料が供給される。なお、燃料溜り室１０１は、燃料通路１００の一部を構成している。
【００１２】
ノズルボディ２の内部には、ニードル３、ニードル案内シリンダ４、蓋部材５、ピストン案内シリンダ７、ピストン８およびピエゾ駆動体９などが設けられ、背圧室１０２、圧力制御室２０１、加圧室２０２などが形成されている。ニードル３は、ノズルボディ２の内部に往復移動可能に収容されている。ニードル３は弁座２２に着座可能なシール部３１を有している。シール部３１が弁座２２から離座すると、燃料通路１００と噴孔２１とは連絡し噴孔２１から燃料が噴射される。一方、シール部３１が弁座２２に着座すると、燃料通路１００は遮断され噴孔２１からの燃料の噴射が停止される。
【００１３】
ニードル案内シリンダ４は、略円筒状に形成され、一方の端部がノズルボディ２の噴孔２１側内壁に接し、他方の端部が蓋部材５により閉塞されている。蓋部材５は、略円盤状に形成され、ニードル案内シリンダ４側端面に凹部５１を有している。ニードル案内シリンダ４の内周壁には、ニードル３の外周壁が摺動可能に接している。これにより、ニードル３は、ニードル案内シリンダ４によって軸方向の往復移動が案内される。ニードル３が弁座２２に着座しているとき、ニードル３と蓋部材５との間には幅ｄの隙間が形成されている。ニードル３は、弁座２２に接する位置から蓋部材５に接する位置まで往復移動可能である。すなわち、ニードル３の最大リフト量は、ｄである。ニードル３の外壁とニードル案内シリンダ４の内周壁とノズルボディ２の内壁との間には、略円環状の圧力制御室２０１が形成されている。
【００１４】
ニードル３の反噴孔２１側端部と蓋部材５とニードル案内シリンダ４の内周壁との間には、背圧室１０２が形成されている。背圧室１０２には、蓋部材５に形成された通路５２を経由してコモンレールから供給された燃料が流入する。また、背圧室１０２には、第１付勢部材としてのスプリング６１が収容されている。スプリング６１は、一方の端部がニードル３に接し、他方の端部が凹部５１に接している。スプリング６１は、ニードル３を弁座２２方向すなわち閉弁方向へ付勢する。ニードル３には、背圧室１０２と燃料溜り室１０１とを連通する中空孔３２が形成されている。これにより、燃料溜り室１０１には、中空孔３２を経由して背圧室１０２から燃料が流入する。
【００１５】
ピストン案内シリンダ７は、略円筒状に形成されている。ピストン案内シリンダ７の一方の端部は、蓋部材５により閉塞されている。ピストン案内シリンダ７の他方の端部には、ピストン８が挿入されている。ピストン８は、略円柱状に形成され、一方の端部に径外方向へ環状に延びる鍔部８１を有している。ピストン案内シリンダ７の内周壁には、ピストン８の外周壁が摺動可能に接している。これにより、ピストン８は、ピストン案内シリンダ７によって軸方向の往復移動が案内される。ピストン８と蓋部材５とピストン案内シリンダ７の内周壁との間には、加圧室２０２が形成されている。
【００１６】
ピストン案内シリンダ７の外周側には、第２付勢部材としてのスプリング６２が設けられている。スプリング６２は、一方の端部がピストン案内シリンダ７に接し、他方の端部がピストン８の鍔部８１に接している。スプリング６２は、ピストン８を反蓋部材５方向、すなわち加圧室２０２の容積が増大する方向へ付勢している。スプリング６２の付勢力によって、ピストン８が加圧室２０２の容積が増大する方向へ移動すると、加圧室２０２の圧力は低下する。
【００１７】
駆動部としてのピエゾ駆動体９は、ピストン８の反蓋部材５側に設けられている。ピエゾ駆動体９は、略円柱状に形成され、一方の端部がピストン８に接し、他方の端部がノズルボディ２の反噴孔２１側内壁に固定されている。ピエゾ駆動体９の外周壁とノズルボディ２の内周壁との間には、燃料室１０４が形成されている。燃料室１０４には、流入口２３を経由してコモンレールから燃料が流入する。
【００１８】
ピエゾ駆動体９は、ピエゾスタック９１および押圧部９２を有している。ピエゾスタック９１は、充電または放電されることにより伸縮する容量性のピエゾ素子が複数積層されることによって構成されている。ピエゾスタック９１は、図示しないＥＣＵの指令によって電気的なエネルギーが充電されることにより軸方向に伸長する。一方、ピエゾスタック９１から電気的なエネルギーが放電されることにより、ピエゾスタック９１は軸方向に収縮する。押圧部９２は、ピエゾスタック９１のピストン８側に設けられており、ピストン８に接している。ピエゾスタック９１が伸長したとき、押圧部９２は、スプリング６２の付勢力に抗してピストン８を蓋部材５方向、すなわち加圧室２０２の容積が減少する方向へ押圧する。押圧部９２の押圧により、ピストン８が加圧室２０２の容積が減少する方向へ移動すると、加圧室２０２の圧力は上昇する。
【００１９】
ピストン８には、燃料室１０４と加圧室２０２とを連通する通路８２が形成されている。通路８２の途中には、逆止弁８３が設けられている。逆止弁８３は、通路８２において燃料室１０４から加圧室２０２へ向かう燃料の流通を許容し、加圧室２０２から燃料室１０４へ向かう燃料の流通を規制する。これにより、スプリング６２の付勢力によってピストン８が反蓋部材５方向へ移動するとき、燃料が燃料室１０４から通路８２を経由して加圧室２０２に流入する。一方、ピエゾ駆動体９の押圧によってピストン８が蓋部材５方向へ移動するとき、加圧室２０２から燃料室１０４への燃料の流出が規制され、加圧室２０２の圧力が上昇する。
【００２０】
蓋部材５およびニードル案内シリンダ４には、加圧室２０２と圧力制御室２０１とを連通する連通路２０３が形成されている。これにより、加圧室２０２内部の燃料は圧力制御室２０１に流入し、圧力制御室２０１内部の燃料圧力は加圧室２０２内部の燃料圧力と概ね同一となる。そのため、加圧室２０２内部の燃料が加圧されると、これにともなって圧力制御室２０１内部の燃料圧力が上昇する。
【００２１】
ニードル３には、圧力制御室２０１と中空孔３２とを連通するベーパ排出通路３３が形成されている。ベーパ排出通路３３の最小開口面積は、連通路２０３の最小開口面積よりも小さく設定されている。
ニードル案内シリンダ４、蓋部材５、ピストン案内シリンダ７およびピストン８の外周壁とノズルボディ２の内周壁との間には、外周流路１０３が形成されている。燃料室１０４、外周流路１０３、通路５２、背圧室１０２、中空孔３２および燃料溜り室１０１は、互いに接続し燃料通路１００を構成している。
上述した圧力制御室２０１、連通路２０３および加圧室２０２は、特許請求の範囲における「燃料圧力制御系統」を構成している。
【００２２】
次に、ニードル３について詳細に説明する。
図２に示すように、ニードル３は、ノズルボディ２内部の噴孔２１側に設けられている。ニードル３は、小径部３４、中径部３５および大径筒部３６を有している。小径部３４は、中径部３５の噴孔２１側に設けられている。大径筒部３６は、中径部３５の反噴孔２１側に設けられている。小径部３４は、略円柱状に形成され、噴孔２１側の端部にシール部３１が形成されている。中径部３５は、略円柱状に形成され、径が小径部３４の径よりも大きく設定されている。大径筒部３６は、底部３６１を有する有底筒状に形成され、底部３６１側が中径部３５に接続している。大径筒部３６の外径は、中径部３５の径よりも大きく設定されている。大径筒部３６の外周壁は、ニードル案内シリンダ４の内周壁に摺動可能に設けられている。また、中径部３５の外周壁は、ノズルボディ２の内周壁に摺動可能に設けられている。これにより、ニードル３は、軸方向の往復移動が案内される。
【００２３】
大径筒部３６の反中径部３５側には、背圧室１０２が形成されている。大径筒部３６の内周側には、背圧室１０２に収容されたスプリング６１の端部が挿入され、この端部は底部３６１に接している。スプリング６１は、底部３６１に接してニードル３を弁座２２側に付勢している。ニードル３は、シール部３１が弁座２２に接することにより弁座２２に着座可能である。
【００２４】
底部３６１および中径部３５には、背圧室１０２と燃料溜り室１０１とを連通する中空孔３２が形成されている。中空孔３２は、燃料溜り室１０１に開口する通路３２１を有している。中径部３５には、圧力制御室２０１と中空孔３２とを連通するベーパ排出通路３３が複数形成されている。ベーパ排出通路３３の最小開口面積の総和は、加圧室２０２と圧力制御室２０１とを連通する連通路２０３の最小開口面積よりも小さく設定されている。
【００２５】
次に、燃料噴射装置１の作動について図１を用いて説明する。
ピエゾスタック９１が充電されていないとき、ピエゾスタック９１は収縮している。燃料通路１００、加圧室２０２、圧力制御室２０１および連通路２０３が燃料で満たされた状態でピエゾスタック９１が収縮しているとき、加圧室２０２、圧力制御室２０１および連通路２０３の圧力は、燃料通路１００の圧力と同一である。このとき、ニードル３は、スプリング６１の付勢力により弁座２２に着座している。そのため、燃料溜り室１０１と噴孔２１との連絡は遮断されており、噴孔２１からの燃料の噴射は停止されている。
【００２６】
ピエゾスタック９１の充電が開始されると、ピエゾスタック９１は軸方向に伸長する。これにより、押圧部９２は、スプリング６２の付勢力に抗してピストン８を蓋部材５方向、すなわち加圧室２０２の容積が減少する方向へ押圧する。その結果、加圧室２０２内部の燃料が加圧される。加圧室２０２内部の燃料が加圧されると、連通路２０３を経由して加圧室２０２に連通する圧力制御室２０１内部の燃料の圧力が上昇する。圧力制御室２０１の圧力は、圧力制御室２０１を形成するニードル３、ノズルボディ２およびニードル案内シリンダ４の各壁面に作用する。そのため、圧力制御室２０１内部の燃料の圧力が上昇すると、ニードル３は、スプリング６１の付勢力に抗して軸方向反弁座２２側へリフトし、弁座２２から離座する。これにより、背圧室１０２内の燃料は、中空孔３２を経由して燃料溜り室１０１に流入する。そして、ニードル３が弁座２２から離座することにより燃料溜り室１０１と噴孔２１とは連絡し、噴孔２１から燃料が噴射される。
【００２７】
このとき、圧力制御室２０１の圧力は中空孔３２の圧力に比べて高いため、ベーパ排出通路３３を経由して圧力制御室２０１から中空孔３２に燃料が流入する。そのため、圧力制御室２０１、連通路２０３および加圧室２０２から構成される燃料圧力制御系統に燃料ベーパが発生していた場合、燃料ベーパは、ベーパ排出通路３３を経由して中空孔３２に流入し、燃料溜り室１０１を経由して噴孔２１から噴射される燃料とともにノズルボディ２の外部に排出される。
【００２８】
その後、ピエゾスタック９１の放電が開始されると、ピエゾスタック９１は軸方向に収縮する。これにより、ピストン８を押圧していた押圧部９２は反ピストン８方向へ移動する。このとき、ピストン８は、スプリング６２の付勢力によりピエゾ駆動体９方向、すなわち加圧室２０２の容積が増大する方向に移動する。その結果、加圧室２０２内部の燃料の圧力が低下するとともに、通路８２を経由して燃料室１０４から加圧室２０２に燃料が流入する。加圧室２０２内部の燃料の圧力が低下すると、加圧室２０２に連通する圧力制御室２０１内部の燃料の圧力も低下する。このとき、ニードル３は、スプリング６１の付勢力によって弁座２２方向へ移動し、弁座２２に着座する。これにより、噴孔２１に連絡する燃料通路１００は遮断され、噴孔２１からの燃料の噴射は終了する。
【００２９】
以上説明したように、第１実施形態による燃料噴射装置１では、ニードル３は、圧力制御室２０１と中空孔３２とを連通するベーパ排出通路３３を有している。そのため、燃料圧力制御系統に発生した燃料ベーパは、ベーパ排出通路３３を通じて燃料通路１００の一部を構成する中空孔３２に流入する。中空孔３２に流入した燃料ベーパは、ニードル３が弁座２２から離座して燃料通路１００と噴孔２１とが連絡することにより、噴孔２１から噴射される燃料とともに燃料噴射装置１の外部へ排出される。これにより、燃料噴射装置１内部の燃料圧力制御系統に燃料ベーパが発生しても、この燃料ベーパを燃料噴射装置１の外部へ排出することができる。その結果、燃料圧力制御系統から燃料ベーパを排除できるため、ピストン８の押圧により加圧室２０２内および圧力制御室２０１内の燃料圧力を所望の圧力まで高めることができる。したがって、圧力制御室２０１内の燃料圧力の作用によりリフトするニードル３のリフト量を十分に確保しつつ、ニードル３の応答性を向上することができる。
【００３０】
燃料噴射装置１の作動時、ピストン８の押圧により加圧室２０２内および圧力制御室２０１内の燃料の圧力が高まると、圧力制御室２０１内の燃料がベーパ排出通路３３を通じて中空孔３２へ流出し、これにより圧力制御室２０１内の燃料の圧力が低下する。本発明の第１実施形態による燃料噴射装置１では、圧力制御室２０１と中空孔３２とを連通する複数のベーパ排出通路３３の最小開口面積の総和は、圧力制御室２０１と加圧室２０２とを連通する連通路２０３の最小開口面積よりも小さく設定されている。そのため、加圧室２０２内および圧力制御室２０１内の燃料の圧力を昇圧したとき、圧力制御室２０１内の急激な圧力低下を防ぐことができる。したがって、燃料圧力制御系統に発生した燃料ベーパをベーパ排出通路３３を通じて排出しつつ、圧力制御室２０１内に所望の圧力を生じさせることができる。
【００３１】
（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ニードルおよびニードル近傍を図３に示す。なお、第１実施形態と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２実施形態では、圧力制御室２０１とニードル３の中空孔３２とを連通するベーパ排出通路３３の途中にオリフィス３７が形成されている。そのため、第１実施形態に比べて、圧力制御室２０１から中空孔３２へ流出する燃料の流量を制限することができる。これにより、燃料噴射装置の作動時、圧力制御室２０１内の燃料の圧力を昇圧したときの圧力制御室２０１内の急激な圧力低下をより効果的に防ぐことができる。
【００３２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射装置のニードルおよびニードル近傍を図４に示す。なお、第１実施形態と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３実施形態では、ニードル３の大径筒部３６に、圧力制御室２０１と背圧室１０２とを連通するベーパ排出通路３８が形成されている。これにより、燃料噴射装置の作動時、圧力制御室２０１内の燃料の圧力を昇圧したとき、圧力制御室２０１内の燃料は、ベーパ排出通路３８を経由して背圧室１０２に流入する。そのため、燃料圧力制御系統に燃料ベーパが発生していた場合、燃料ベーパは、ベーパ排出通路３８を経由して背圧室１０２に流入する。背圧室１０２に流入した燃料ベーパは、中空孔３２および燃料溜り室１０１を経由して噴孔２１から噴射される燃料とともにノズルボディ２の外部に排出される。
【００３３】
このように、第３実施形態では、燃料噴射装置内部の燃料圧力制御系統に燃料ベーパが発生しても、ベーパ排出通路３８、中空孔３２および燃料溜り室１０１を経由して燃料ベーパを燃料噴射装置の外部に排出することができる。したがって、第１実施形態と同様、圧力制御室２０１内の燃料圧力の作用によりリフトするニードル３のリフト量を十分に確保しつつ、ニードル３の応答性を向上することができる。
【００３４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料噴射装置のニードルおよびニードル近傍を図５に示す。なお、第３実施形態と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４実施形態では、圧力制御室２０１と背圧室１０２とを連通するベーパ排出通路３８の途中にオリフィス３９が形成されている。そのため、第３実施形態に比べて、圧力制御室２０１から背圧室１０２へ流出する燃料の流量を制限することができる。これにより、燃料噴射装置の作動時、圧力制御室２０１内の燃料の圧力を昇圧したときの圧力制御室２０１内の急激な圧力低下をより効果的に防ぐことができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
本発明のその他の実施形態では、ベーパ排出通路は、複数でなく一つのみ形成されていてもよい。
上述の複数の実施形態では、燃料噴射装置をコモンレール式のディーゼルエンジンに適用した例について説明した。本発明のその他の実施形態では、他の形式のディーゼルエンジンまたはガソリンエンジンに適用してもよい。
また、上述の複数の実施形態では、駆動部としてピエゾスタックを用いた例について説明した。本発明のその他の実施形態では、供給される電力に応じて変位量が変化するその他の電歪素子、磁歪素子あるいはリニアソレノイドなどを適用してもよい。
【００３６】
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実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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ニードルおよびニードル近傍を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置のニードルおよびニードル近傍を示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態による燃料噴射装置のニードルおよびニードル近傍を示す断面図。
【図５】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置のニードルおよびニードル近傍を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１：燃料噴射装置、２：ノズルボディ、３：ニードル、８：ピストン、９：ピエゾ駆動体（駆動部）、２１：噴孔、２２：弁座、３３、３８：ベーパ排出通路、６１：スプリング（第１付勢部材）、６２：スプリング（第２付勢部材）、１００：燃料通路、２０１：圧力制御室（燃料圧力制御系統）、２０２：加圧室（燃料圧力制御系統）、２０３：連通路（燃料圧力制御系統）
【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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