JP2006046221A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】
１回の燃料噴射期間中の噴射率を制御するための燃料噴射弁であって、噴射初期の間、燃料が他の噴射孔へリークしないよう摺動部分の長さをより多くとることを目的とする。
【解決手段】
大径円筒部とこの大径円筒部の先端より突出される円頂部を備える弁ボディ２０と、弁ボディ２０の内部に往復移動可能に収容され、大径円筒部に形成されている第１噴射孔３０を開閉する第１ノズルニードル７０と、第１ノズルニードル７０の内部に往復移動可能に収容され、円頂部に形成されている第２噴射孔４０を開閉する第２ノズルニードル８０と、第２ノズルニードル８０の側壁と円頂部の内壁とで形成される所定長さを有する摺動部１４０とを備え、摺動部１４０は、第２噴射孔４０を開閉する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。

ディーゼルエンジンの燃料噴射制御において、ＮＯｘまたは燃焼騒音の発生を低減させるために噴射率を制御し、燃料噴射弁の１回の燃料噴射を噴射初期の噴射量を少なく、噴射後期の噴射量を多くする。このような噴射特性をもつ燃料噴射弁として、例えば、特許文献１に記載されている燃料噴射弁が知られている。ここで噴射率は、単位時間当たりの噴射量を示す。

特許文献１に記載されている燃料噴射弁は、弁ボディの先端部に第１噴射孔および第２噴射孔と、１つのノズルニードルとを有している。第２噴射孔は、第１噴射孔よりも燃料下流に位置している。このノズルニードルの先端には、第１噴射孔を開閉するためのテーパ部と、第２噴射孔を開閉するための円柱部が形成されている。円柱部は、第１噴射孔と第２噴射孔との間に形成される嵌合部と摺動可能となっており、この円柱部と嵌合部とが摺動しているときは、燃料の第２噴射孔への流れが遮断される。

ノズルニードルが燃料噴射弁に導入される高圧燃料によって、リフトすると、まずテーパ部が弁ボディから離座し、第１噴射孔が開口され燃料が噴射される。このとき、第２噴射孔は円柱部と嵌合部とが摺動しているので、燃料が遮断され噴射されない（噴射初期）。さらに、ノズルニードルがリフトすると、円柱部が嵌合部から離れ、燃料が第２噴射孔を通って噴射される。このとき、第１噴射孔、および第２噴射孔の両噴射孔から燃料が噴射される（噴射後期）。このようにして、１回の燃料噴射期間中に噴射率を噴射初期と噴射後期とで変化させている。
特開昭５９−１４７８６４号公報

しかし、上記従来技術の燃料噴射弁において、噴射初期における第２噴射孔への燃料の遮断は、ノズルニードルの円柱部と弁ボディの嵌合部との摺動部分で行っている。この摺動部分には、微小の隙間が形成されている。摺動部分の軸方向長さが短いと、この隙間から燃料が第２噴射孔へリークするおそれがあり、最適な燃料噴射ができなくなる可能性がある。

これに対し、摺動部分の軸方向長さを長くすることにより、この部分から第２噴射孔への燃料のリークを防止することが考えられるが、噴射初期から噴射後期へ切り替えるタイミングを最適なものとするためには、摺動部分の軸方向長さが制限されてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、１回の燃料噴射期間中の噴射率を制御するための燃料噴射弁であって、噴射初期の間、燃料が他の噴射孔へリークしないよう摺動部分の長さをより多くとることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の燃料噴射弁は、弁ボディ内に導入された燃料の圧力により、ノズルニードルを往復移動させて弁ボディに形成されている噴射孔からの燃料の噴射を遮断、および噴射を許容する燃料噴射弁であって、大径円筒部とこの大径円筒部の先端より突出される円頂部を備える弁ボディと、弁ボディの内部に往復移動可能に収容され、大径円筒部に形成されている噴射孔としての第１噴射孔を開閉する第１ノズルニードルと、第１ノズルニードルの内部に往復移動可能に収容され、円頂部に形成されている第２噴射孔を開閉する第２ノズルニードルと、第２ノズルニードルの側壁と円頂部の内壁とで形成される所定長さを有する摺動部とを備え、摺動部は、第２噴射孔を開閉することを特徴とする。

請求項１に記載の燃料噴射弁によれば、第１、第２ノズルニードルを備え、それらのノズルニードルは、個別に第１、第２噴射孔を開閉する。第２ノズルニードルの側壁と弁ボディに形成されている円頂部の内壁とで形成される所定長さを有する摺動部によって、第２噴射孔が開閉される。このため、従来技術の１つのノズルニードルをもつ燃料噴射弁とは違い、２つのノズルニードルをもち、それらを個別に動作させているので、摺動部の長さを多く取ることができる。結果として、第１噴射孔から燃料を噴射している噴射初期の段階で、第２噴射孔への燃料のリークを防止することができる。

請求項２に記載の燃料噴射弁は、第２ノズルニードルの端面と円頂部の内壁との間に形成される空間と、弁ボディの内壁と第１ノズルニードルの側壁との間に形成される燃料通路とを備え、第２噴射孔は、第２ノズルニードルのリフト量が所定リフト量に達したとき、摺動部によって閉塞されている状態から開口する状態に切り替えられる位置に形成され、第２ノズルニードルの内部には、空間と燃料通路とを連通可能なニードル通路が形成されていることを特徴とする。

これにより、摺動部によって閉塞されている第２噴射孔が第２ノズルニードルのリフトによって開口される以前に、第２ノズルニードルに形成した燃料通路とノズルニードルの端面と円頂部の内壁の間に形成される空間（以下、サック室という）とを連通するニードル通路を介して燃料通路の燃料を予めサック室に導入しておくことができる。従って、第２噴射孔が開口すると同時に燃料通路と同じ燃料圧力を有した燃料を噴射させることができる。

請求項３に記載の燃料噴射弁では、ニードル通路は、第２噴射孔の開時と同期して空間と燃料通路とが連通することを特徴とする。請求項３に記載の燃料噴射弁によれば、サック室に燃料通路内の燃料を導入するタイミングを第２噴射孔の開時と同期させているので、第２噴射孔が開口するまでの間、サック室に燃料が導入されることを確実に阻止できる。従って、サック室と第２噴射孔との間に形成される摺動部から第２噴射孔への燃料のリークを確実に防止することができる。

請求項４に記載の燃料噴射弁は、第１ノズルニードルと第２ノズルニードルとの間に、第１ノズルニードルと第２ノズルニードルが相対運動することにより着座、離座するシール部が形成されていることを特徴とする。

ノズルニードルを２つ有する場合において、ノズルニードル間を余分な燃料が通り精度よく噴射することができなくなるおそれがある。請求項５に記載の燃料噴射弁によれば、第１ノズルニードルと第２ノズルニードルとの間にノズルニードルが相対運動することにより着座、離座するシール部が形成されているので、この間を通る燃料が第１噴射孔や第２噴射孔にリークすることが確実に防止できる。

請求項５に記載の燃料噴射弁は、空間に軟質部材が設けられることを特徴とする。請求項５に記載の燃料噴射弁によって、第２噴射孔が開口するまでの間、サック室に燃料通路の燃料が導入されることを阻止できる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１から図４に基づいて説明する。図１は、燃料噴射弁１０の要部断面図である。図２は、第１噴射孔３０が開口するときの要部断面図である。図３は、第１噴射孔３０および第２噴射孔４０が開弁するときの要部断面図である。図１は、燃料噴射停止時を示す。

図１に示す燃料噴射弁１０は、図示しないエンジンのシリンダヘッドに挿入搭載され、エンジンの各気筒に燃料を直接噴射するように構成されている。図示しない燃料噴射ポンプから燃料配管を通って図示しないコモンレールに供給された高圧燃料は、コモンレール内で一定の高圧に蓄圧され、燃料配管を通って各気筒に配置された燃料噴射弁１０に導入される。導入された燃料のうち余剰燃料は図示しない燃料タンクへ戻される。

なお、図示しない燃料噴射ポンプは、エンジンの回転数、負荷、吸入燃料圧力、吸入空気量、冷却水の温度等に従って燃料吐出圧を調整するように設けられている。

燃料噴射弁１０の弁ボディ２０は、大径円筒部２１（以下、ボディ部と呼ぶ）と円頂部２２（以下、サック部と呼ぶ）から構成される。ボディ部２１は、底面にボディ端面２３を有する。ボディ部２１の内部には、コモンレールからの高圧の燃料が導入される燃料流入通路５０、余剰燃料を燃料タンクに戻すためのリターン通路６０、高圧燃料を溜めておく油溜室１１０、および第１噴射孔３０が形成されている。

なお、第１噴射孔３０は、ボディ端面２３に形成されている。サック部２２は、円頂状に形成されている。サック部２２の開口側は、ボディ端面２３に接続されている。サック部２２は、サック側壁部２４を有し、そこには、第２噴射孔４０が形成されている。

燃料噴射弁１０の弁ボディ２０の内部には、中空円筒状の第１ノズルニードル７０が往復移動可能な状態で収容されている。また、第１ノズルニードル７０の内部には、略円柱状の第２ノズルニードル８０が往復移動可能な状態で収容されている。

第１、第２ノズルニードル７０、８０の反噴射孔側端部とボディ部２１との間には、第１、第２ノズルニードル７０、８０の噴射時期を制御する圧力制御室９０が形成されている。第１ノズルニードル７０の側面と油溜室１１０付近のボディ部２１の内壁との間には、燃料流入通路５０からの高圧燃料を第１、第２噴射孔３０、４０に供給する燃料通路１００が形成されている。

圧力制御室９０には、燃料流入通路５０とリターン通路６０とが接続され、その接続部には入口絞り９１および出口絞り９２が形成されている。リターン通路６０途中には、出口絞り９２の下流と燃料タンクとの連通、遮断を切り替えて、圧力制御室９０内の燃料圧力を制御するための電磁弁１６０が設けられている。

これにより、燃料噴射弁１０の噴射時期および噴射量を調整することができる。なお、入口絞り９１、出口絞り９２の流路断面の面積比を調整することにより、電磁弁１６０を開閉制御した時の圧力制御室９０の燃料圧力の低下率もしくは上昇率を定めることができる。

図１に示すように、第１ノズルニードル７０には、噴射孔側の内壁に弁座部７１、噴射孔側のボディ端面２３に着座可能な第１シート部７２、高圧燃料の圧力を受ける第１受圧部７３が形成されている。第１ノズルニードル７０の反噴射孔側端部には、第１ノズルニードル７０を噴射孔側に付勢する第１スプリング７４が設けられている。

第１シート部７２は、ボディ端面２３に着座、離座することにより、第１噴射孔３０の開閉を制御することができる。第１噴射孔３０からは、燃料通路１００からの高圧の燃料が噴射される。

第２ノズルニードル８０には、噴射孔側から小径部８２、大径部８１が一体に形成されている。大径部８１の噴射孔側端部には、第２シート部８３と高圧燃料の圧力を受ける第２受圧部８４が形成されている。大径部８１の反噴射孔側端部には、第２ノズルニードル８０を噴射孔側に付勢する第２スプリング８５が設けられている。第２シート部８３は、弁座部７１に対向しており、弁座部７１に着座可能である。第２シート部８３が弁座部７１に着座することにより、圧力制御室９０内の高圧燃料が第１ノズルニードル７０と第２ノズルニードル８０との間を通って第１噴射孔３０に漏れることを防止することができる。第２ノズルニードル８０は、第１ノズルニードル７０の内壁を摺動しつつ往復移動可能に収容されている。この摺動部分で圧力制御室９０内の燃料のリークはある程度防止されるが、第２シート部８３と弁座部７１で形成されるシール部分を設けることにより、確実に燃料のリークが防止できる。

小径部８２には、サック側壁部２４に対して摺動可能なニードル側壁部８６、ニードル端面８７、およびニードル通路８８が形成されている。小径部８２は、サック部２２の空間に挿入されており、そのニードル端面８７とサック部２２の内壁とで形成される空間がサック室１２０として形成される。サック側壁部２４とニードル側壁部８６とで形成される所定長さを有した摺動部１４０が形成される。小径部８２の先端内部には、燃料通路１００とサック室１２０とを連通するニードル通路８８が形成されている。

燃料噴射が停止されている状態では、摺動部１４０によって第２噴射孔４０とサック室１２０との連通が遮断されている。小径部８２がサック部２２内を反噴射孔側にリフトされると、燃料通路１００からの高圧の燃料がニードル通路８８を介してサック室１２０に導入される。さらに、小径部８２がリフトされると、第２噴射孔４０が開口し、そこからサック室１２０に導入された高圧の燃料が噴射される。なお、ボディ端面２３、第１ノズルニードル７０、第２ノズルニードル８０で囲まれる空間にノズルニードル間室１３０が形成される。

電磁弁１６０は、制御弁１６１、ソレノイド１６２、第３スプリング１６３から構成されている。制御弁１６１には、その上部にソレノイド１６２と第３スプリング１６３とが備えられている。ソレノイド１６２に駆動電流が供給されていない場合、制御弁１６１は第３スプリング１６３の付勢力により図示しない弁座に着座し、リターン通路６０を遮断する。駆動電流が供給される場合、制御弁１６１はソレノイド１６２に発生する励磁吸引力により弁座より離座し、リターン通路６０を開放する。なお、制御弁１６１の駆動電流は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）によりエンジンの運転状態に応じて求められたタイミングでソレノイド１６２に供給される。

次に、本実施形態の燃料噴射弁１０の作動を図２、図３、および図４に基づいて説明する。図２は、第１噴射孔３０が開口したときの様子（以下、噴射初期という）を示し、図３は、第１噴射孔３０および第２噴射孔４０が開口したときの様子（以下、噴射後期という）を示す。図４（ａ）は、ソレノイド１６２を通電制御したときの制御弁１６１のリフト量の変化を示したものである。図４（ｂ）は、制御弁１６１を作動させたときの圧力制御室９０内の圧力状態を示したものである。図４（ｃ）は、ノズルニードル間室１３０の圧力状態を示したものである。図４（ｄ）は、第１ノズルニードル７０のリフト量の変化を示したものである。図４（ｅ）は、第２ノズルニードル８０のリフト量の変化を示したものである。図４（ｆ）は、燃料噴射弁１０より噴射される燃料の噴射率の変化を示したものである。

（噴射停止時）
第１ノズルニードル７０の先端部分に形成されている第１受圧部７３には、コモンレールからの高圧の燃料が作用している。この第１受圧部７３に作用する力は、第１ノズルニードル７０を反噴射孔側に押し上げようとする力（以下、開弁力という）である。噴射停止時では、第１ノズルニードル７０を噴射孔側に押し下げようとする圧力制御室９０の圧力が第１ノズルニードル７０に及ぼす力と第１スプリング７４の付勢力との力（以下、閉弁力という）の和が第１受圧部７３の開弁力よりも大きいので、第１ノズルニードル７０は噴射孔側に押し下げられ、第１シート部７２はボディ端面２３に着座する。

第２ノズルニードル８０は、圧力制御室９０の第２ノズルニードル８０への閉弁力と第２スプリング８５の閉弁力によって、噴射孔側に押し下げられ、第２シート部８３は弁座部７１に着座する。

なお、このとき、第１ノズルニードル７０と第２ノズルニードル８０との間から流れ込んでくる圧力制御室９０内の高圧の燃料は、第２シート部８３が弁座部７１に着座することによって、第１噴射孔３０へリークすることが確実に阻止される。燃料通路１００からの高圧の燃料は、第１シート部がボディ端面２３に着座することによって第１噴射孔３０へリークすることが阻止される。

（第１噴射孔開口時への作動）
第１噴射孔３０開口時の作動を図２および図４に基づいて説明する。図４（ａ）に示すように、制御弁１６１は、駆動電流がソレノイド１６２に供給されると、ソレノイド１６２の発生する励磁吸引力によってリフトされ、リターン通路６０を開放する。

リターン通路６０が開放されると、図４（ｂ）に示すように、圧力制御室９０内の燃料は、出口絞り９２、制御弁１６１を介して燃料タンクへ排出される。入口絞り９１の流路断面積は、出口絞り９２の流路断面積よりも小さいので、圧力制御室９０の圧力は低下する。

図４（ｂ）に示すように、圧力制御室９０の圧力が第１ノズルニードル７０の開弁圧力まで低下すると第１ノズルニードル７０の閉弁力が開弁力よりも減少するので、第１ノズルニードル７０は、反噴射孔側にリフトされる。このとき、第１シート部７２は、ボディ端面２３から離座し、第１噴射孔３０から高圧の燃料が噴射される。図４（ｄ）に示すように、第１ノズルニードル７０は、リフト量Ｌ１までリフトされ、これ以上リフトされないように図示しないストッパなどでリフトが停止される。

図４（ｅ）に示すように、第２ノズルニードル８０は、第２シート部８３と弁座部７１との着座状態を維持したまま、第１ノズルニードル７０と共に反噴射孔側にリフト量Ｌ１だけリフトされる。また、高圧の燃料は、図４（ｃ）に示すように第１噴射孔３０から噴射されるとともに、ノズルニードル間室１３０にも供給され、ノズルニードル間室１３０の圧力が上昇し始める。このとき、燃料通路１００内の高圧の燃料がニードル通路８８を介してサック室１２０に導入される。

なお、このとき、第２噴射孔４０は、ニードル側壁部８６とサック側壁部２４とで形成される所定長さを有する摺動部１４０によって閉塞状態にあるので、第２噴射孔４０から高圧の燃料のリークが防止される。第２ノズルニードル８０とサック側壁部２４は摺動自在に設けられているため、ニードル側壁部８６とサック側壁部２４との間には比較的微小な隙間が存在するが、この摺動部１４０は所定の長さを有しているので、この隙間からの燃料のリークは防止できる。

図４（ｆ）に示すように、噴射初期では、高圧の燃料は、第１噴射孔３０からしか噴射されないので、噴射率が低い状態にある。

（第１、第２噴射孔開口時への作動）
第１ノズルニードル７０がボディ端面２３から離座すると、燃料通路１００を介してノズルニードル間室１３０に高圧の燃料が入り込む。この高圧の燃料は、第２ノズルニードル８０の第２受圧部８４に作用することとなり、これが第２ノズルニードル８０の開弁力となる。一方、第２ノズルニードル８０の反噴射孔側にも、圧力制御室９０内の燃料圧力と第２スプリング８５の付勢力の和である閉弁力がかかっている。

図４（ｂ）および図４（ｅ）に示すように圧力制御室９０内の圧力が第２ノズルニードル８０の開弁圧力まで低下すると、第２シート部８３は、弁座部７１から離座し、第２ノズルニードル８０は、反噴射孔側にさらにリフト量Ｌ２だけリフトされる。なお、第２ノズルニードル８０の第１噴射孔３０の噴射開始からの総リフト量は、Ｌ１＋Ｌ２となる。

第２ノズルニードル８０が第１ノズルニードル７０のリフト量Ｌ１に加えリフト量Ｌ２だけリフトされると、ニードル端面８７が第２噴射孔４０を通過し、第２噴射孔４０が開口される。このとき、サック室１２０に導入された高圧の燃料が第２噴射孔４０からも噴射される。サック室１２０には、高圧の燃料がニードル通路８８を介して予め導入されているので、第２噴射孔４０が開口すると同時に適切な噴射圧の燃料が噴射される。噴射後期では、高圧の燃料は、第１噴射孔３０および第２噴射孔４０から噴射されるので、噴射率が高い状態にある。

また、第２ノズルニードル８０のリフト速度は、第２ノズルニードル８０の第２受圧部８４の面積と圧力制御室９０側の受圧面積との割合を変えることにより自由に設定することができる。

なお、サック室１２０に導入される燃料の導入タイミングは、ニードル通路８８の開口部の位置を調整することにより可能である。第２噴射孔４０が開口すると同時にニードル通路８８を介してサック室１２０に高圧の燃料を導入してもよい。この場合は、第２噴射孔４０から噴射される燃料の噴射圧が適切な噴射圧となるまでに微小の時間が必要となるが、第２噴射孔４０への燃料のリークを防止するという観点では、第２噴射孔４０からの噴射直前まで燃料がサック室１２０に導入されないので、第２噴射孔４０への燃料のリークが確実に防止できる。

（噴射停止時への作動）
運転状態に応じた所定時間が経過すると、ソレノイド１６２への駆動電流の供給が停止され、制御弁１６１はリターン通路６０を遮断する（図１の状態）。すると、出口絞り９２から下流への燃料の流出が遮断されるので、流出燃料の量よりも圧力制御室９０に燃料流入通路５０から入口絞り９１を介して導入される高圧の燃料の量の方が多くなる。図４（ｂ）に示すように圧力制御室９０内の圧力は増加し、閉弁圧力となると第１、第２ノズルニードル７０、８０は再び第１、第２噴射孔３０、４０を閉弁し、噴射が停止する。

本実施形態の第２噴射孔４０への燃料の遮断を目的とする摺動部１４０の長さは、第２ノズルニードル８０がリフトされ始めてから第２噴射孔４０が開口するまでのリフト量Ｌ１＋Ｌ２と等しい。本実施形態の燃料噴射弁では、第１、第２ノズルニードル７０、８０の受圧面積を調整することにより、夫々の作動タイミングおよびリフト速度を個別に定めることができる。従来技術のシングルノズルニードルタイプの燃料噴射弁では、噴射特性を適切なものとするため、摺動部の長さに制約があったが、本実施形態では、ノズルニードルをツインタイプのものとし、ノズルニードルの作動タイミングおよびリフト速度を個別に定めることができるので摺動部１４０の長さを確保することができる。

例えば、第２ノズルニードル８０のリフト速度を速くすれば、第１噴射孔３０が開口してから第２噴射孔４０が開口するまでの時間を最適な噴射特性となる時間としながら、第２ノズルニードル８０のリフト量Ｌ２の長さを多く取ることが可能である。第２ノズルニードル８０は、第１ノズルニードル７０内に移動可能に収容されているため、体格が第１ノズルニードル７０よりも小さいので、リフト速度も容易に速くできる。

次に、本実施形態の燃料噴射弁１０の作用効果を説明すると、
（１）燃料噴射弁１０に単独にリフト制御可能な第１、第２ノズルニードル７０、８０を備え、第２ノズルニードル８０のニードル側壁部８６にサック室１２０のサック側壁部２４と摺動する所定の長さを備えた摺動部１４０を設けているので、摺動部１４０の長さを多く取ることができ、第２噴射孔４０に燃料がリークすることが防止できる。

（２）この摺動部１４０が第２ノズルニードル８０のニードル側壁部８６とサック側壁部２４とで形成されているので、第２ノズルニードル８０のリフト速度を容易に速くすることが可能となり、摺動部１４０の長さをより多く取ることができる。

（３）弁ボディ２０の端部であるサック部２２にサック室１２０が設けられ、そのサック室１２０には、第２ノズルニードル８０の小径部８２に形成したニードル通路８８を介して高圧の燃料が第２噴射孔４０の開口前に導入されるようになっているので、第２噴射孔４０が開口すると同時に所定の噴射圧を有した燃料を噴射することができる。

（４）第２噴射孔４０が開口する時期と同期してサック室１２０に高圧の燃料が導入されるようにニードル通路８８を形成すると、第２噴射孔４０が開口される直前まで高圧の燃料をサック室１２０に導入させないので、サック室１２０と第２噴射孔４０との間に形成される摺動部１４０からの燃料のリークを確実に防止することができる。

（５）燃料噴射弁１０の第１、第２ノズルニードル７０、８０の間に圧力制御室９０と第１噴射孔３０との連通を遮断する弁座部７１と第２シート部８３とが形成されているので、この間を通る燃料が第１噴射孔３０や第２噴射孔４０にリークすることが確実に防止される。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態を図５に基づいて説明する。図５は、他の実施形態の燃料噴射弁１０の要部断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は同一符号を付す。

弁ボディ２０のサック部２２に形成されるサック室１２０の底部に軟質部材１７０が設けられている。この軟質部材１７０は、超弾性の性質を有する特殊な金属である。超弾性金属材料とは、ある程度の負荷を加え、ひずみを与えた後でも、除荷するだけで元の形に戻る性質を持った金属材料である。

噴射停止時、第１、第２ノズルニードル７０、８０は、図５に示すように、第１噴射孔３０、第２噴射孔４０を遮断している。このとき、サック室１２０内の軟質部材１７０は、第２ノズルニードル８０のニードル端面８７によって圧縮変形されている。燃料通路１００とサック室１２０とを結ぶニードル通路８８は、軟質部材１７０によって遮断されている。

ソレノイド１６２に駆動電流が供給され、制御弁１６１がリフトされ、圧力制御室９０内の圧力が第１ノズルニードル７０の開弁圧力まで低下すると、第１、第２ノズルニードル７０、８０が共にリフトされ、第１噴射孔３０から高圧の燃料が噴射される。このときでも、ニードル通路８８は、軟質部材１７０によって遮断された状態が維持される。第２ノズルニードル８０がリフトされた分だけ軟質部材１７０に対する負荷が除去されるが、軟質部材１７０はいまだ圧縮された状態にあり、軟質部材１７０がもつ反発力によってニードル通路８８を遮断する。

さらに圧力制御室９０内の圧力が第２ノズルニードル８０の開弁圧力まで低下すると、第２ノズルニードル８０のみがリフトされる。第２ノズルニードル８０が第２噴射孔４０を開口するところまでリフトされると、軟質部材１７０は元の形に戻り、ここで初めてサック室１２０と燃料通路１００とが連通し、高圧の燃料がニードル通路８８を介してサック室１２０に導入される。その後、第２噴射孔４０から高圧の燃料が噴射される。

次に、他の実施形態での作用効果を説明すると、
（１）軟質部材１７０がサック室１２０に設けられ、第２ノズルニードル８０の作動に応じて、燃料通路１００とニードル通路８８との連通、遮断を制御しているので、第１噴射孔が開口してから第２噴射孔が開口するまでの間、サック室１２０に高圧の燃料が導入させないので、サック室１２０と第２噴射孔４０との間に形成される摺動部１４０からの燃料のリークを確実に防止することができる。

第１実施形態の燃料噴射弁の要部断面図である。 図１の燃料噴射弁の第１噴射孔が開口するときの要部断面図である。 図１の燃料噴射弁の第１噴射孔および第２噴射孔が開口するときの要部断面図である。 第１実施形態の圧力制御室９０の圧力の変化に伴う噴射率の増減を示す特性図である。 他の実施形態の燃料噴射弁１０の要部断面図である。

符号の説明

１０ 燃料噴射弁
２０ 弁ボディ
２１ ボディ部（大径円筒部）
２２ サック部（円頂部）
２３ ボディ端面
２４ サック側壁部
３０ 第１噴射孔
４０ 第２噴射孔
７０ 第１ノズルニードル
７１ 弁座部
７２ 第１シート部
８０ 第２ノズルニードル
８３ 第２シート部
８６ ニードル側壁部
８８ ニードル通路
９０ 圧力制御室
１００ 燃料通路
１２０ サック室
１４０ 摺動部
１６１ 制御弁
１７０ 軟質部材

Claims (5)

1. 弁ボディ内に導入された燃料の圧力により、ノズルニードルを往復移動させて前記弁ボディに形成されている噴射孔からの燃料の噴射を遮断、および噴射を許容する燃料噴射弁であって、
   大径円筒部とこの大径円筒部の先端より突出される円頂部を備える前記弁ボディと、
   前記弁ボディの内部に往復移動可能に収容され、前記大径円筒部に形成されている前記噴射孔としての第１噴射孔を開閉する第１ノズルニードルと、
   前記第１ノズルニードルの内部に往復移動可能に収容され、前記円頂部に形成されている第２噴射孔を開閉する第２ノズルニードルと、
   前記第２ノズルニードルの側壁と前記円頂部の内壁とで形成される所定長さを有する摺動部とを備え、
   前記摺動部は、前記第２噴射孔を開閉することを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記第２ノズルニードルの端面と前記円頂部の内壁との間に形成される空間と、
   前記弁ボディの内壁と前記第１ノズルニードルの側壁との間に形成される燃料通路とを備え、
   前記第２噴射孔は、前記第２ノズルニードルのリフト量が前記所定リフト量に達したとき、前記摺動部によって閉塞されている状態から開口する状態に切り替えられる位置に形成され、
   前記第２ノズルニードルの内部には、前記空間と前記燃料通路とを連通可能なニードル通路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記ニードル通路は、前記第２噴射孔の開時と同期して前記空間と前記燃料通路とが連通することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記第１ノズルニードルと前記第２ノズルニードルとの間には、前記第１ノズルニードルと前記第２ノズルニードルが相対運動することにより着座、離座するシール部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
5. 前記空間に軟質部材が設けられることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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