(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）先端側に内燃機関に燃料を噴射する噴孔を有するノズルボデーと、
（ｂ）このノズルボデーの後端側に連結され、前記ノズルボデー側の端面で油路が開口した管状保持部材と、
（ｃ）後端部が前記ノズルボデーの後端面より突出した状態で、前記ノズルボデー内に摺動自在に収容され、燃料の供給圧力が開弁圧力に到達すると着座位置からリフトして前記噴孔を開くニードルと、
（ｄ）前記管状保持部材内に往復変位自在に収容され、前記ニードルの後端部に常に連結して前記ニードルと一緒に往復変位するプッシュロッドと、
（ｅ）前記ノズルボデーと前記管状保持部材との間に往復変位自在に配され、前記ニードルのリフト量がプレリフト量よりも大きい時に、前記ニードルの後端部に連結して前記ニードルと一緒に往復変位する可動部材と、
（ｆ）前記ニードルの後端部に設けられ、前記ニードルが着座した時に、前記可動部材との間にプレリフト量に相当する隙間が形成され、前記ニードルのリフト量がプレリフト量よりも大きい時に、前記可動部材に連結して前記可動部材と一緒に往復変位するピストン部と、
（ｇ）前記プッシュロッドを介して前記ピストン部に、着座位置側に前記ニードルを付勢する付勢力が働く第１付勢手段と、
（ｈ）前記可動部材を介して前記ピストン部に、着座位置側に前記ニードルを付勢する付勢力が働く第２付勢手段と、
（ｉ）前記ノズルボデーの後端面と前記ピストン部の先端面との間に形成され、内部に油が充填されたダンパ室と、
（ｊ）前記可動部材に設けられ、前記ニードルのリフト量がプレリフト量よりも大きい時に、前記油路と前記ダンパ室とを連通する連通路と、
（ｋ）前記管状保持部材の先端面に設けられ、前記ニードルのリフト量がフルリフト量の時に、前記可動部材の後端面が着座する第１座部と、
（ｌ）前記ノズルボデーの後端面に設けられ、前記ニードルのリフト量がプレリフト量以下の時に、前記可動部材の先端面が着座し、且つ前記連通路を閉じる第２座部と
を備えた燃料噴射ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
前記管状保持部材は、前記内燃機関のシリンダヘッドに軸方向の締付け力により固定されるフランジ部を有し、先端面と前記ノズルボデーの後端面との間に環状のチップパッキンを挟み込んだ状態で前記ノズルボデーを保持固定するノズルホルダを備えたことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
前記チップパッキンの先端側には、前記可動部材を摺動自在に収容する凹状の摺動孔が開口しており、前記チップパッキンの油路側端面と前記摺動孔との間には、連通孔が形成されており、
前記第１座部は、前記摺動孔の底部分に設けられ、
前記連通路は、前記可動部材の先端面と後端面とを連通する連通溝であり、この連通溝は、前記可動部材と前記チップパッキンとの間に形成されたことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項４】
請求項２に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
前記チップパッキンの内部には、前記可動部材を摺動自在に収容すると共に、前記ノズルホルダの油路よりも内径の大きい摺動孔が形成されており、
前記第１座部は、前記ノズルホルダの先端面に設けられ、
前記連通路は、前記可動部材の先端面と後端面とを連通する連通溝であり、この連通溝は、前記可動部材と前記チップパッキンとの間に形成されたことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディーゼルエンジンの各シリンダヘッドに取り付けられ、燃料を霧化させる燃料噴射ノズルに関するもので、特にニードルの動きを抑制する油圧ダンパを設け、そのダンパ効果を発生する部分をニードルおよびノズルボデーから分離した燃料噴射ノズルに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンの排気ガス規制が強化される傾向にある。そして、排気ガス規制強化に対応するために、ディーゼルエンジンの噴射系の高圧化が進んでいる。また、同時に、燃料噴射ノズルにおいて噴射後期の低圧での噴射を短くするように、ノズルボデーの噴孔からの噴射のシャープカット化が行われている。そして、シャープカットするためには、燃料噴射ノズルとしてはニードルがノズルボデーのシート部に着座する着座速度を速くすれは良い。
【０００３】
ところが、ニードルがノズルボデーのシート部に着座するということは、ニードルのテーパ部とノズルボデーのシート部とが衝突するということである。したがって、ニードルの着座速度を速くすればする程、ニードルの跳ね返り（バウンス）が大きくなる。これにより、騒音が発生すると共に、ニードルの着座に伴う圧力波による２次噴射が生じる。
【０００４】
なお、ニードルのバウンスを低減させるようにした従来の技術として、特開昭５９−１９０４７２号公報（以下第１従来例と呼ぶ）に記載された技術がある。この第１従来例に記載された技術は、ニードルの後端部とノズルボデーの後端部との間にダンパ室を形成し、更にニードルの後端部の外周に、ニードルが噴孔を開く側にリフトしている時にダンパ室内の容積を拡大し、ニードルが噴孔を閉じる側に変位している時にダンパ室内の容積を縮小する階段状の絞り部を一体形成している。
【０００５】
しかるに、第１従来例に記載された技術のダンパ特性は、ニードルの外径とノズルボデーの内径との径差、およびニードルの絞り部とノズルボデーの内壁との重なり寸法で決められるが、重なり寸法は、ニードルのテーパ部およびノズルボデーのシート部（テーパ部）を基準にして絞り部までの軸方向寸法を測定しなければならなかった。したがって、重なり寸法を簡単に求めることができないので、ダンパ特性を正確に調整し難いという不具合があった。
【０００６】
また、燃料噴射ノズルは精密部品であるため、例えばシュナール特性等の弁性能を十分チェックしながら製作されている。ところが、第１従来例に記載された技術では、ニードルのテーパ部がフルリフトからノズルボデーのシート部に着座するまでの間、常にダンパ効果が発生するようになっているため、その弁性能のチェックが困難となり、製品品質がバラツクという不具合があった。
【０００７】
そこで、上記の第１従来例に記載された技術の不具合を解消する燃料噴射ノズルとして、特開平８−２４６９９６号公報（以下第２従来例と呼ぶ）に記載された技術がある。この第２従来例には、図１０に示したように、ノズルボデー１０１内に摺動自在に収容されたニードル１０２の後端部に形成された小径部１０３に、プッシュロッド１０４を介して第１コイルバネ（図示せず）が設けられており、ノズルボデー１０１の後端面との間にチップパッキン１０５を挟み込んだ状態でリテーニングナット１０６の締付け力によってノズルボデー１０１を固定するノズルホルダ１０７内に第２コイルバネ１０８が設けられている構成が記載されている。
【０００８】
そして、チップパッキン１０５の摺動孔１０９よりも内径が大きい凹所１１０とノズルボデー１０１の後端面との間には、ニードル１０２の動きを抑制するためのダンパ室１１１が形成されている。さらに、ニードル１０２の肩部分に設けられた環状のブッシュ１１２と第２コイルバネ１０８との間には、ニードル１０２のリフト量がプレリフト量以下の時にチップパッキン１０５の後端面に着座し、ニードル１０２のリフト量がプレリフト量よりも大きい時にニードル１０２と連動して往復変位するプレッシャピン１１３が設けられている。
【０００９】
そして、そのプレッシャピン１１３は、摺動孔１０９の内径よりも大きい外径の径大部１１４と、摺動孔１０９の内径よりも小さい外径の径小部１１５とを有している。そして、径小部１１５には、摺動孔１０９との間に所定の重なり寸法を持つ絞り部１１６と、ダンパ室１１１と油路１１７とを連通する環状溝１１８とが形成されている。そして、第２従来例では、内燃機関への燃料の噴射を終了するために、ニードル１０２がノズルボデー１０１のシート部に着座する側に変位する時、ニードル１０２のリフト量が絞り部１１６と摺動孔１０９との重なり寸法Ｌの場合には、ダンパ室１１１をプレッシャピン１１３によって閉塞することによるダンパ効果にてニードル１０２の着座時のバウンスを低減するようにしている。ここで、ＦＬはニードル１０２のフルリフト量を示す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、一般的に、燃料噴射ノズルを内燃機関のシリンダヘッドに取り付ける場合には、シリンダヘッドの段付の取付孔内に燃料噴射ノズルを挿入し、リテーニングナットの先端面をシール部材を介して取付孔の段差部に当接させた状態で、ノズルボデーの側方に突出した取付フランジをシリンダヘッドにボルト等の締結具によって締付け固定している。
【００１１】
ところが、第２従来例に記載された技術では、内燃機関のシリンダヘッドに締付け固定することにより、ノズルボデー１０１、チップパッキン１０５およびノズルホルダ１０７に軸方向（締結具の締付け方向）に歪が生じる可能性がある。このように歪が生じてチップパッキン１０５の軸方向寸法が短くなった場合には、ブッシュ１１２との間でプレリフト量ＰＬを規定しているプレッシャピン１１３の径大部１１４がチップパッキン１０５に着座している関係上、図１１のタイムチャートに一点鎖線で示したように、プレリフト量ＰＬが小さくなってしまうという問題が生じる。
【００１２】
また、第２従来例に記載された技術では、ニードル１０２が着座側に変位する時に、図１１のタイムチャートに実線で示したように、ニードル１０２のリフト量が絞り部１１６と摺動孔１０９との重なり寸法Ｌの間だけダンパ効果が得られ、ニードル１０２のリフト量がプレリフト量ＰＬの間はダンパ効果が得られない。すなわち、燃料噴射ノズル１００の開弁後に燃料の供給圧力が開弁圧力より低下した際に速やかに燃料を遮断することができない。このように、燃料の噴射切れが悪いと、燃料を噴射する噴射期間が長くなり、内燃機関の燃焼室内に燃焼に不要な燃料が増加することになるという問題が生じている。
【００１３】
【発明の目的】
本発明の目的は、仮にノズルボデーや管状保持部材に歪が生じても、ニードルのプレリフト量の変化を抑えることにより適正な噴射量の燃料を内燃機関に噴射することのできる燃料噴射ノズルを提供することにある。また、燃料の噴射を終了する際の噴射切れを良好にして噴射期間の延長を抑えることのできる燃料噴射ノズルを提供することにある。さらに、ニードルが着座する際に発生する騒音、振動および着座に伴う圧力波による２次噴射を低減することのできる燃料噴射ノズルを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、ニードルにはピストン部とプッシュロッドを介して第１付勢手段の付勢力が常に作用している。そして、燃料の供給圧力が開弁圧力に到達すると、ニードルが第１付勢手段の付勢力に抗してリフトすることにより噴孔が開かれて燃料の噴射が開始される。そして、ニードルのリフト量がプレリフト量に到達すると、ニードルの後端部のピストン部が可動部材に連結する。さらに、ニードルが第２付勢手段の付勢力に抗してリフトすると、ピストン部と可動部材とが一緒にリフトする。そして、可動部材の後端面が第１座部に着座すると、ニードルのリフト量がフルリフト量に到達することになる。
【００１５】
そして、燃料の供給圧力が開弁圧力よりも低下すると、第２付勢手段の付勢力によりニードルとピストン部と可動部材とが一緒に着座位置側に変位する。このとき、可動部材に設けられた連通路は油路とダンパ室とを連通しているので、ダンパ効果なく速やかにニードルが着座位置側に変位する。そして、ニードルのリフト量がプレリフト量まで変位すると、可動部材の先端面が第２座部に着座すると共に、連通路が遮断される。これにより、ニードルがプレリフト量から着座位置まで変位する間は、ダンパ室が油路と連通しないので、ダンパ室内のピストン部にダンパ効果が発生する。
【００１６】
したがって、ニードルおよびピストン部が着座位置側に変位する動きが抑制されることにより、ニードルが着座する際に発生する騒音、振動および着座に伴う圧力波による２次噴射を低減することができる。
また、ダンパ効果が発生するのは、ニードルがプレリフト量から着座位置まで変位する間のみであるため、燃料の噴射を終了する際の噴射切れが良くなり、噴射期間の延長が抑えられて、内燃機関内に燃焼に不要な燃料が噴射されることを抑えることができる。
【００１７】
さらに、仮にノズルボデーや管状保持部材に歪が生じてノズルボデーや管状保持部材が軸方向に縮んでも、ニードルのプレリフト量を規定する可動部材が、ノズルボデーの後端面に設けられた第２座部に着座するように設けられていることにより、プレリフト量の変化はノズルボデーのみの歪量の影響を受けるだけである。このため、ニードルのプレリフト量の変化を抑えることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、ノズルホルダのフランジ部を軸方向の締付け力によって内燃機関のシリンダヘッドに締付け固定することにより、仮にノズルボデー、チップパッキンおよびノズルホルダが軸方向に縮んでも、ニードルのプレリフト量を規定する可動部材が、ノズルボデーの後端面に設けられた第２座部に着座するように設けられていることにより、プレリフト量の変化はチップパッキンの歪量の影響を受けず、ノズルボデーのみの歪量の影響を受けるだけである。このため、ニードルのプレリフト量の変化を抑えることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、燃料の供給圧力が開弁圧力よりも大きくなると、ピストンと一緒に変位する可動部材がチップパッキンに形成された凹状の摺動孔内を摺動しながらリフトする。そして、可動部材の後端面が摺動孔の底部分に設けられた第１座部に着座すると、ニードルのリフト量がフルリフト量に到達することになる。
【００２０】
また、燃料の供給圧力が開弁圧力よりも低下する際には、すなわち、燃料の噴射を終了する際には、可動部材とチップパッキンとの間に形成された連通溝がチップパッキンの連通孔を介して油路とダンパ室とを連通しているので、ダンパ効果なく速やかにニードルが着座位置側に変位する。そして、ニードルのリフト量がプレリフト量まで変位すると、可動部材の先端面が第２座部に着座して連通溝が遮断される。したがって、ニードルがプレリフト量から着座位置まで変位する間は、ダンパ室と油路とが連通孔を介して連通しないので、ダンパ室内のピストン部にダンパ効果が発生し、ニードルがゆっくりと着座位置に戻る。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、燃料の供給圧力が開弁圧力よりも大きくなると、ピストンと一緒に変位する可動部材がチップパッキンに形成された摺動孔内を摺動しながらリフトする。そして、可動部材の後端面がノズルホルダの先端面に設けられた第１座部に着座すると、ニードルのリフト量がフルリフト量に到達することになる。
【００２２】
また、燃料の供給圧力が開弁圧力よりも低下する際には、すなわち、燃料の噴射を終了する際には、可動部材とチップパッキンとの間に形成された連通溝が油路とダンパ室とを連通しているので、ダンパ効果なく速やかにニードルが着座位置側に変位する。そして、ニードルのリフト量がプレリフト量まで変位すると、可動部材の先端面が第２座部に着座して連通溝が遮断される。したがって、ニードルがプレリフト量から着座位置まで変位する間は、ダンパ室と油路とが連通しないので、ダンパ室内のピストン部にダンパ効果が発生し、ニードルがゆっくりと着座位置に戻る。
【００２３】
【発明の実施の形態】
〔第１実施例の構成〕
図１ないし図７は本発明の第１実施例を示したもので、図１および図２は燃料噴射ノズルの内燃機関への取付構造を示した図である。
【００２４】
本実施例の燃料噴射ノズル１は、自動車に搭載された直接噴射式ディーゼルエンジンのシリンダヘッド２にボルトやナット等の締結具３を用いて締付け固定されている。なお、シリンダヘッド２の各燃焼室４に対応した場所には、ディーゼルエンジンの外方側から燃料噴射ノズル１が差し込まれる段付穴形状の挿通穴５が形成されている。この挿通穴５は、入口穴の内径の方が出口穴の内径よりも大きい。そして、入口穴と出口穴との間には、燃料噴射ノズル１の挿入方向（軸方向）に対して直交する方向に平面を持つ段付壁６が設けられている。また、燃料噴射ノズル１と段付壁６との間には、燃焼室４と外部とを気密化するためのガスケット７が装着されている。
【００２５】
次に、本実施例の燃料噴射ノズル１を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図３は燃料噴射ノズルの全体構造を示した図で、図４はその主要部構造を示した図で、図５はその噴孔部構造を示した図で、図６はプレッシャスリーブを示した図である。
【００２６】
燃料噴射ノズル１は、図示しない燃料ポンプによって高圧に加圧されたディーゼル油（以下燃料と呼ぶ）をより良い着火、燃焼が得られるように各燃焼室４内に噴霧する内燃機関用燃料噴射ノズル（ホール型ノズル）である。そして、燃料噴射ノズル１は、ノズルボデー１１、ノズルホルダ１２、ニードル１５、プッシュロッド１６、第１コイルバネ１７、第２コイルバネ１８およびプレッシャスリーブ１９等から構成されている。なお、これらの燃料噴射ノズル１の各構成部品は、例えばＳＣＭ等のクロムモリブデン鋼、ＳＣＲ等のクロムや炭素鋼等の金属材料を切削または研磨することにより所定の形状に形成されている。
【００２７】
ノズルボデー１１は、略円管形状に形成されており、軸心部分に形成されたガイド孔２０内にニードル１５を摺動自在に保持している。このノズルボデー１１の先端側には、図５に示したように、サック部２１が形成されている。このサック部２１と燃焼室４との間には、サック部２１から燃焼室４内に燃料を噴射させるための１個または複数個の噴孔２２が穿設されている。
【００２８】
そして、噴孔２２よりも燃料の流れ方向の上流側には、ニードル１３が着座するテーパ形状のシート部（弁座）２３が形成されている。また、シート部２３よりも燃料の流れ方向の上流側には油溜り（ノズル室）２４が形成されており、その油溜り２４は燃料孔（燃料通路）２５に連通している。なお、噴孔２２からの燃料の噴射は、ニードル１３がシート部２３からリフトしてサック部２１と油溜り２４とが連通した際に成される。
【００２９】
ノズルホルダ１２は、略円管形状に形成されており、ディーゼルエンジンンヘ取り付けられてノズルボデー１１を保持し、燃料をノズルボデー１１の油溜り２４まで導く役目を果たすと共に、燃料噴射ノズル１の開弁圧力を設定する働きをする管状保持部材である。このノズルホルダ１２は、先端面とノズルボデー１１の後端面との間に環状のチップパッキン１３を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１４の締付け力によってノズルボデー１１の後端面と接合固定されている。
【００３０】
また、ノズルホルダ１２には、燃料ポンプによって高圧に加圧された燃料を、チップパッキン１３に形成された燃料孔（燃料通路）２６を介して油溜り２４に導く燃料孔（燃料通路）２７が形成されている。そして、ノズルホルダ１２の軸方向に対して略直交する方向には、燃料ポンプからの燃料を燃料孔２７内に導入するための噴射管（図示せず）が締付け固定される円管状の継手部２８が外方に突出するように一体成形されている。
【００３１】
そして、継手部２８に形成される燃料孔２７内には、燃料中に含まれる不純物、あるいは噴射管の脱着の際に混入した不純物をろ過し、燃料噴射ノズル１の損傷、特に噴孔部の損傷を防ぐためのバーフィルタ２９が挿入されている。また、継手部２８の突出方向に対して直交する方向には、複数個のフランジ部３０がノズルホルダ１２の外周より外方に突出するように一体成形されている。これらのフランジ部３０は、シリンダヘッド２にボルトやナット等の締結具３を用いて締付け固定するためのブラケットとして働く。
【００３２】
そして、ノズルホルダ１２の軸心部分は、ノズルボデー１１のガイド孔２０と同軸的に第１バネ室３１、第２バネ室３２およびリーク通路３３を形成している。第１バネ室３１は、第２バネ室３２よりもリーク通路３３側に設けられ、内部に第１コイルバネ１７を弾性変形可能に収容している。また、第２バネ室３２は、本発明の油路に相当する部分で、ノズルボデー１１側端が開口しており、内部に第２コイルバネ１８を弾性変形可能に収容している。なお、第２バネ室３２は、第１バネ室３１よりも内径が大きく、第１バネ室３１との段差部分にスペーサ３４を装着している。
【００３３】
リーク通路３３は、ノズルボデー１１とニードル１５とのクリアランスから第１バネ室３１および第２バネ室３２に溢流してきた燃料を低圧燃料ライン（例えば燃料タンクまたはオイルパン）へ戻すための油路である。このリーク通路３３の後端側には、低圧燃料ラインに連通する段付孔形状の油路３５を形成したホロースクリュー（栓）３６がねじ込まれている。
【００３４】
チップパッキン１３は、略円環板形状に形成されており、コの字型の断面を有している。このチップパッキン１３の円筒状部分内には、内部をプレッシャスリーブ１９が摺動自在に往復変位する大径の摺動孔３７が形成されている。この摺動孔３７は、第２バネ室３２よりも内径が大きく、凹形状となるようにチップパッキン１３の先端側に設けられている。
【００３５】
そして、チップパッキン１３の底部分には、第２バネ室３２と摺動孔３７とを連通する丸孔形状の連通孔３８が穿設されている。また、チップパッキン１３の円環状部分の軸心には、内部を後記するプレッシャピンが摺動自在に往復変位する小径の摺動孔３９が形成されている。連通孔３８および摺動孔３９は、並列して設けられ、各々チップパッキン１３の円環状部分の先端面と後端面とを連通するように軸方向に貫通している。ここで、チップパッキン１３の円環状部分（摺動孔３７の底部分）は、ニードル１５のフルリフト量ＦＬを規定する部分である。
【００３６】
リテーニングナット１４は、薄い略円筒形状に形成されている。このリテーニングナット１４の先端部には、工具が係合する六角部４０が形成されている。なお、その六角部４０の先端面は、ガスケット７を介してシリンダヘッド２の段付壁６に当接している。なお、ノズルホルダ１２、チップパッキン１３およびリテーニングナット１４から本発明の管状保持部材が構成される。
【００３７】
ニードル１５は、略丸棒状に形成されている。このニードル１５の先端部には、ノズルボデー１１のシート部２３に着座またはシート部２３から離座（リフト）するテーパ部（ニードルシート部）４１が形成されている。また、ニードル１５の後端部には、ノズルボデー１１のガイド孔２０を摺動する大径部分よりも外径が小さいジャーナル部（小径部）が一体成形されている。このジャーナル部の外周には、円環状のピストン（本発明のピストン部に相当する）４２が嵌め合わされている。なお、ピストン４２は、ジャーナル部に接合されてはいない。また、ピストン４２の先端面とノズルボデー１１の後端面との間には、ニードル１５の動きを抑制するダンパ効果を発生するためのダンパ室１０が形成されている。
【００３８】
プッシュロッド１６は、第２バネ室３２内に往復変位自在に収容され、略丸棒状に形成されており、先端部がニードル１５のジャーナル部およびピストン４２に常に連結されている。そして、プッシュロッド１６の後端部は、第１バネ室３１内に突出しており、その突出部分には、第１コイルバネ１７の一端部を係止するバネ座４３が設けられている。
【００３９】
第１コイルバネ１７は、本発明の第１付勢手段に相当する部品で、第１バネ室３１内に弾性変形可能に収容されたコイルスプリングである。この第１コイルバネ１７の一端部はプッシュロッド１６のバネ座４３に係止され、他端部は第１バネ室３１の内壁に装着されたアジャスティングシーム４４に係止されている。この第１コイルバネ１７は、プッシュロッド１６を介してニードル１５およびピストン４２を、着座する側に付勢している。なお、ニードル１５の開弁圧力は、アジャスティングシーム４４の厚さを変更することで第１コイルバネ１７の付勢荷重（付勢力）を変えて調整される。
【００４０】
第２コイルバネ１８は、本発明の第２付勢手段に相当する部品で、第２バネ室３２内に弾性変形可能に収容されたコイルスプリングである。この第２コイルバネ１８の一端部はプレッシャピン４５に係止され、他端部は第２バネ室３２の内壁に装着されたアジャスティングシーム４６に係止されている。この第２コイルバネ１８は、プレッシャピン４５およびプレッシャスリーブ１９を介してニードル１５およびピストン４２を、着座する側に付勢している。
【００４１】
プレッシャピン４５は、チップパッキン１３の摺動孔３７内を摺動自在に往復変位可能な小径部分と、この小径部分よりも外径が大きく、第２バネ室３２内を往復変位可能な大径部分（バネ座）とからなる。なお、ニードル１５をプレリフト量以上にリフトさせる設定圧力は、アジャスティングシーム４６の厚さを変更することで第２コイルバネ１８の付勢荷重（付勢力）を変えて調整される。
【００４２】
プレッシャスリーブ１９は、本発明の可動部材に相当する部品で、コの字型の断面を有する略円環板形状に形成されており、チップパッキン１３の摺動孔３７内を摺動自在に往復変位する部品である。このプレッシャスリーブ１９の円筒状部分内には、内部をニードル１５の後端部に設けられたピストン４２が摺動自在に往復変位する凹形状の摺動孔４７が形成されている。この摺動孔４７は、凹形状となるようにプレッシャスリーブ１９の先端側に設けられている。そして、プレッシャスリーブ１９の外周面には、図６に示したように、摺動孔３７の内部とダンパ室１０とを連通する連通溝４８が形成されている。この連通溝４８は、円環板の外周面を平坦面となるように切削することにより形成されている。なお、連通溝４８は、本実施例では対称的な位置に２箇所形成されている。また、プレッシャスリーブ１９の軸心部分には、プッシュロッド１６が摺動自在に往復変位する小径の摺動孔４９が形成されている。
【００４３】
ここで、プレッシャスリーブ１９は、ピストン４２と共にニードル１５のプレリフト量ＰＬを規定する部品である。また、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬ以下から着座位置までの間は、プレッシャスリーブ１９の先端面がノズルボデー１１の後端面であるボデー側座部（第２座部）８に着座することにより前述の連通溝４８が遮断される。そして、前述の連通溝４８は、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬより大きく、フルリフト量ＦＬまでの間は、プレッシャスリーブ１９の後端面がチップパッキン１３の円環状部分（摺動孔３７の底部分）であるホルダ側座部（第１座部）９に着座しても前述の連通溝４８は開放状態に維持される。なお、ボデー側座部８はニードル１５のプレリフト量ＰＬを規定するプレリフト座部である。また、ホルダ側座部９はニードル１５のフルリフト量ＦＬを規定するフルリフト座部である。
【００４４】
〔第１実施例の作用〕
次に、本実施例の燃料噴射ノズル１の作用を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、図７は噴射期間中のニードルのリフト量の変化を示したタイムチャートである。
【００４５】
燃料ポンプにより高圧に加圧された燃料は、ノズルホルダ１２の燃料孔２７、チップパッキン１３の燃料孔２６およびノズルボデー１１の燃料孔２５を経て油溜り２４内に供給される。ここで、ノズルボデー１１の油溜り２４内の燃料の供給圧力が、第１コイルバネ１７の付勢荷重（開弁圧力）よりも低下している場合には、第１コイルバネ１７の付勢力によりプッシュロッド１６を介してニードル１５がノズルボデー１１のシート部２３に着座する側に押し付けられる（図７のａ点）。すなわち、ニードル１５のリフト量はゼロとなる。
【００４６】
したがって、ニードル１５のテーパ部４１は、シート部２３に着座することによって、油溜り２４とサック部２１との連通が遮断されるので、ノズルボデー１１の噴孔２２からの燃料の噴射は成されない。また、このとき、プレッシャスリーブ１９はノズルボデー１１のボデー側座部８に当接しているので、プレッシャスリーブ１９の摺動孔４７の底部分とピストン４２との間に、プレリフト量ＰＬに相当する隙間が形成されている。
【００４７】
そして、油溜り２４内の燃料の供給圧力が、第１コイルバネ１７の付勢荷重（開弁圧力）に到達すると、第１コイルバネ１７の付勢荷重に抗してニードル１５がシート部２３から上昇（リフト）し始める（図７のｂ点）。これにより、ニードル１５のテーパ部４１は、シート部２３から離座することによって、油溜り２４とサック部２１とが連通するので、噴孔２２からディーゼルエンジンの燃焼室４内への燃料の噴射が開始される。このとき、燃料は噴孔２２を通過する際に霧状に霧化されて噴射される。
【００４８】
そして、油溜り２４内の燃料の供給圧力が上昇するにつれてニードル１５がリフトしていき、ニードル１５の後端部に設けられたピストン４２が、プレッシャスリーブ１９の摺動孔４７の底部分に当接することにより、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬに到達する（図７のｃ点）。このとき、ニードル１５には、第１コイルバネ１７の付勢荷重に加えて、プレッシャスリーブ１９およびプレッシャピン４５を介して第２コイルバネ１８の付勢荷重も加わることになる。
【００４９】
そして、油溜り２４内の燃料の供給圧力が更に上昇して、油溜り２４内の燃料の供給圧力が第１、第２コイルバネ１７、１８の付勢荷重よりも大きくなると、ニードル１５、ピストン４２、プレッシャスリーブ１９およびプレッシャピン４５が一緒にリフトを開始する（図７のｄ点）。その後に、油溜り２４内の燃料の供給圧力が上昇するにつれてニードル１５、ピストン４２、プレッシャスリーブ１９およびプレッシャピン４５が一緒にリフトしていき、プレッシャスリーブ１９がチップパッキン１３のホルダ側座部９に着座することにより、ニードル１５のリフト量がフルリフト量ＦＬに到達する（図７のｅ点）。
【００５０】
そして、油溜り２４内への燃料の供給が遮断されて、油溜り２４内の燃料の供給圧力が第１、第２コイルバネ１７、１８の付勢荷重よりも小さくなると、ニードル１５、ピストン４２、プレッシャスリーブ１９およびプレッシャピン４５が、噴孔２２を閉じる側に下降（変位）し始める（図７のｆ点）。このとき、ノズルボデー１１とピストン４２との間に形成されるダンパ室１０は、プレッシャスリーブ１９の連通溝４８、チップパッキン１３の摺動孔３７、連通孔３８を介して第２バネ室３２と連通している。これにより、ダンパ室１０内に充填されている燃料は、ピストン４２の下降に伴って第２バネ室３２に流動可能となっているため、ダンパ室１０の内部圧力の上昇はない。したがって、ニードル１５およびピストン４２にはダンパ効果は作用せず、ニードル１５が素早く噴孔２２を閉じる側に下降する。
【００５１】
そして、プレッシャスリーブ１９の下端面がノズルボデー１１のボデー側座部８に着座する。すなわち、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬまで降下すると、プレッシャスリーブ１９の連通溝４８が閉じられてダンパ室１０と第２バネ室３２との連通状態が遮断されると共に、プレッシャスリーブ１９およびプレッシャピン４５とニードル１５およびピストン４２との連動状態が解除される（図７のｇ点）。
【００５２】
その後は、第１コイルバネ１７のみの付勢力によりニードル１５およびピストン４２が降下するが、ダンパ室１０から第２バネ室３２へ燃料が流動しなくなるので、ピストン４２が降下すればする程、ダンパ室１０の内部圧力が上昇していく。このため、ダンパ効果が現れ、ニードル１５およびピストン４２の降下速度（着座速度）が遅くなる（図７の破線参照）。その後に、ニードル１５のテーパ部４１がノズルボデー１１のシート部２３にゆっくりと着座して燃料噴射が終了する（図７のｈ点）。このとき、図７に実線で示したようなバウンスが発生しないので、２次噴射等は発生しない。
【００５３】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、本実施例の燃料噴射ノズル１は、ニードル１５がシート部２３に着座する寸前、すなわち、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬから着座位置までの間のニードル１５の動きを抑制するダンパ効果を発揮することにより、ニードル１５の着座時のバウンスを低減できる。したがって、ニードル１５がシート部２３に衝突することを抑制できるので、ニードル１５の着座時に発生する騒音や振動を抑制することができ、且つニードル１５の急激な着座に伴う圧力波による２次噴射を低減することができる。
【００５４】
上述のように、本実施例の燃料噴射ノズル１は、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬから着座位置までの間のニードル１５の動きを抑制するダンパ効果が現れるので、燃料の供給圧力が第１コイルバネ１７の付勢荷重（開弁圧力）よりも低下した時に速やかに燃料を遮断することができる。したがって、噴孔２２からの噴射をシャープカットすることができるので、燃料を噴射する噴射期間を短縮でき、燃焼室４内に燃焼に不要な燃料の噴射を減らすことができる。このため、燃焼室４内に未燃焼燃料が残り難くなり、排気ガス中のスモーク（排気煙）の濃度が減少し、且つディーゼルエンジンの出力の低下を抑えることができる。
【００５５】
ここで、本実施例の燃料噴射ノズル１は、シリンダヘッド２にボルトやナット等の締結具３を用いて締付け固定することにより、ノズルボデー１１、チップパッキン１３およびノズルホルダ１２に軸方向（締結具の締付け方向）に歪が生じる可能性がある。このように歪が生じてチップパッキン１３の軸方向寸法が短くなった場合でも、ニードル１５の着座時にはプレリフト量ＰＬを規定しているプレッシャスリーブ１９がノズルボデー１１の後端面に設けられたボデー側座部８に着座している。これにより、ノズルボデー１１の歪の影響は受けるが、チップパッキン１３の歪の影響は受けないので、プレッシャスリーブ１９とピストン４２との間の隙間により設定されるプレリフト量ＰＬの縮小化を抑えることができる。したがって、プレリフト量ＰＬが極端に小さくならないので、ニードル１５のフルリフト量ＦＬが極端に小さくならず、燃焼室４内にほぼ適正な噴射量の燃料を噴射でき、希望するエンジン回転速度を得ることができる。
【００５６】
〔第２実施例〕
図８および図９は本発明の第２実施例を示したもので、図８は燃料噴射ノズルの内燃機関への取付構造を示した図で、図９は燃料噴射ノズルの主要部構造を示した図である。
【００５７】
本実施例では、チップパッキン１３の摺動孔３７を、チップパッキン１３の先端面と後端面とを貫通し、ノズルボデー１１の第２バネ室３２よりも内径の大きい丸孔形状の貫通孔としている。そして、本実施例では、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬ以下から着座位置までの間は、プレッシャスリーブ１９の先端面がノズルボデー１１のボデー側座部８に着座することにより連通溝４８が遮断されてダンパ効果が現れるようになっている。また、ニードル１５のリフト量がプレリフト量ＰＬより大きく、フルリフト量ＦＬまでの間は、プレッシャスリーブ１９の後端面がノズルホルダ１２の先端面であるホルダ側座部９に着座するようになっている。
【００５８】
〔変形例〕
本実施例では、本発明を多孔形のホール型ノズルに適用したが、本発明を単孔形のホール型ノズルに適用しても良い。また、本発明を、ピントル型ノズルやスロットル型ノズルに適用しても良い。本実施例では、自動車に搭載された直接噴射式ディーゼルエンジンのシリンダヘッド２にフランジ部３０による方式を用いて締付け固定したが、内燃機関のシリンダヘッドにシリンダスクリューによる方式またはリテーニングナット１４による方式を用いて締付け固定しても良い。
【００５９】
本実施例では、ニードル１５、プッシュロッド１６およびピストン４２を別部品で構成したが、１個の部品（棒状連動部材）で構成しても良い。また、ピストン４２をニードル１５またはプッシュロッド１６に接合しても良い。さらに、本実施例では、ノズルホルダ１２、チップパッキン１３およびリテーニングナット１４を別部品で構成したが、１個の部品（管状保持部材）で構成しても良い。
【００６０】
本実施例では、第１付勢手段として第１コイルバネ（第１コイルスプリング）１７を利用したが、第１付勢手段として板バネ、クッションゴムやスポンジ等の弾性体を利用しても良い。また、本実施例では、第２付勢手段として第２コイルバネ（第２コイルスプリング）１８を利用したが、第２付勢手段として板バネ、クッションゴムやスポンジ等の弾性体を利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射ノズルの内燃機関への取付構造を示した概略図である（第１実施例）。
【図２】図１の主要部構造を示した概略図である（第１実施例）。
【図３】燃料噴射ノズルの全体構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図４】図３の燃料噴射ノズルの主要部構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図５】図３の燃料噴射ノズルの噴孔部構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図６】図３の燃料噴射ノズルのスリーブを示した斜視図である（第１実施例）。
【図７】噴射期間中のニードルのリフト量の変化を示したタイムチャートである（第１実施例）。
【図８】燃料噴射ノズルの内燃機関への取付構造を示した概略図である（第２実施例）。
【図９】燃料噴射ノズルの主要構造を示した断面図である（第２実施例）。
【図１０】燃料噴射ノズルの主要構造を示した断面図である（第２従来例）。
【図１１】噴射期間中のニードルのリフト量の変化を示したタイムチャートである（第２従来例）。
【符号の説明】
１  燃料噴射ノズル
２  シリンダヘッド
３  締結具
４  燃焼室
５  挿通穴
６  段付壁
８  ボデー側座部（第２座部）
９  ホルダ側座部（第１座部）
１０  ダンパ室
１１  ノズルボデー
１２  ノズルホルダ（管状保持部材）
１３  チップパッキン
１４  リテーニングナット
１５  ニードル
１６  プッシュロッド
１７  第１コイルバネ（第１付勢手段）
１８  第２コイルバネ（第２付勢手段）
１９  プレッシャスリーブ（可動部材）
２２  噴孔
２３  シート部
３０  フランジ部
３２  第２バネ室（油路）
３７  摺動孔
３８  連通孔
４２  ピストン（ピストン部）
４８  連通溝（連通路）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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