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。尚、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場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
(第一実施形態)
図1に示す燃料供給システム10には、本発明の第一実施形態による燃料噴射装置100が用いられている。燃料供給システム10は、内燃機関であるディーゼル機関20の燃焼室22に、燃料噴射装置100によって燃料を供給する。燃料供給システム10は、フィードポンプ12、高圧燃料ポンプ13、コモンレール14、機関制御装置17、及び燃料噴射装置100等から構成されている。
フィードポンプ12は、燃料タンク11内に収容された電動式のポンプである。フィードポンプ12は、燃料タンク11内に貯留されている軽油等の燃料に、燃料の蒸気圧よりも高いフィード圧を与える。フィードポンプ12は、燃料配管12aによって高圧燃料ポンプ13と接続されている。フィードポンプ12は、所定のフィード圧を与えた液相状態の燃料を高圧燃料ポンプ13に供給する。
高圧燃料ポンプ13は、ディーゼル機関20に取り付けられており、当該ディーゼル機関の出力軸によって駆動される。高圧燃料ポンプ13は、燃料配管13aによってコモンレール14と接続されている。高圧燃料ポンプ13は、フィードポンプ12によって供給された燃料をさらに昇圧し、コモンレール14に供給する高圧燃料をつくり出す。高圧燃料ポンプ13は、機関制御装置17と電気的に接続された電磁弁を有している。電磁弁の開閉が機関制御装置17によって制御されることにより、高圧燃料ポンプ13からコモンレール14に供給される燃料の圧力は、所定の圧力に調節される。
コモンレール14は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料からなる管状の部材である。コモンレール14には、ディーゼル機関の気筒数に応じた複数の分岐部14aが形成されている。各分岐部14aは、燃料配管14dによって、複数の燃料噴射装置100のうちのいずれかに接続されている。コモンレール14は、高圧燃料ポンプ13から供給される高圧燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま複数の燃料噴射装置100に分配する。
コモンレール14には、コモンレールセンサ14b及び圧力レギュレータ14cが設けられている。コモンレールセンサ14bは、機関制御装置17に電気的に接続されており、燃料の圧力及び温度を検出して当該機関制御装置17に出力する。圧力レギュレータ14cは、コモンレール14の他方の端部に取り付けられている。圧力レギュレータ14cは、コモンレール14内の燃料の圧力を一定に保持すると共に、余剰分の燃料を減圧して低圧側に排出する。圧力レギュレータ14cから排出された余剰燃料は、コモンレール14及び燃料タンク11間を接続している燃料配管14eを通じて、燃料タンク11に戻される。
機関制御装置17は、演算回路としてのプロセッサ、RAM、及び書き換え可能な不揮発性の記憶媒体を含むマイクロコンピュータ等によって構成されている。機関制御装置17は、コモンレールセンサ14bに加えて、ディーゼル機関20の回転速度を検出する回転速度センサ等、種々のセンサと電気的に接続されている。機関制御装置17は、これらの各センサからの情報に基づいて、高圧燃料ポンプ13の電磁弁及び各燃料噴射装置100の弁機構を制御するための制御信号を、高圧燃料ポンプ13及び各燃料噴射装置100に出力する。
燃料噴射装置100は、燃焼室22に直接的に燃料を噴射する。燃料噴射装置100は、ディーゼル機関20の燃焼室22を形成するヘッド部材21の挿入孔に挿入された状態で、当該ヘッド部材21に取り付けられている。燃料噴射装置100は、燃料配管14dから供給された高圧燃料を、噴孔44から燃焼室22に噴射する。燃料噴射装置100の噴射圧力は、160〜250メガパスカル(MPa)程度である。燃料噴射装置100は、噴孔44からの高圧燃料の噴射を制御する弁機構を備えている。弁機構は、機関制御装置17からの制御信号に基づいて作動する圧力制御弁35(図2等参照)と、噴孔44を開閉する主弁部50と、を含んでいる。燃料噴射装置100は、噴孔44を開閉するために、燃料配管14dから供給される高圧燃料の一部を使用する。こうした燃料は、低圧側である燃料配管14fに排出され、燃料配管14eを通じて燃料タンク11に戻される。
燃料噴射装置100は、図2に示すように、駆動部30、制御ボデー40、ノズルニードル60、及びフローティングプレート70を備えている。
駆動部30は、制御ボデー40内に収容されている。駆動部30は、制御弁フェース部材33と接続されている。制御弁フェース部材33は、後述する制御シート部46aと共に圧力制御弁35を形成している。駆動部30には、パルス状の制御信号が機関制御装置17から供給される。駆動部30は、制御信号に基づいて制御弁フェース部材33を変位させることにより、圧力制御弁35を開閉する。機関制御装置17からの電力供給が無い場合、駆動部30は、制御弁フェース部材33を制御シート部46aに着座させる。これにより、圧力制御弁35は閉弁状態となる。機関制御装置17からの電力供給が有る場合、駆動部30は、制御弁フェース部材33を制御シート部46aから離座させる。これにより、圧力制御弁35は開弁状態となる。
制御ボデー40は、図2及び図3に示すように、噴孔44、流入通路52、流出通路54、供給通路55、及び圧力制御室53を形成している。噴孔44は、燃焼室22(図1参照)へ挿入される制御ボデー40の挿入方向の先端部に形成されている。先端部は、円錐状又は半球状に形成されている。噴孔44は、制御ボデー40の内側から外側に向けて放射状に複数設けられている。噴孔44を通じて、高圧燃料が燃焼室22内に噴射される。噴孔44を通過することにより、高圧燃料は、微粒化及び拡散して空気と混合し易い状態となる。
流入通路52の一方の通路端は、後述する縦孔48aと接続されている。流入通路52の他方の通路端は、圧力制御室53に繋がっている。流入通路52は、燃料配管14d(図1参照)及び縦孔48aを通じて供給される高圧燃料を、圧力制御室53に流入させる。流出通路54の一方の通路端は、圧力制御弁35に繋がっている。流出通路54の他方の通路端は、圧力制御室53に繋がっている。流出通路54は、圧力制御弁35の開弁により、圧力制御室53内の燃料を燃料配管14f(図1参照)に流出させる。
供給通路55は、制御ボデー40の内部において流入通路52から分岐している。供給通路55は、制御ボデー40を形成する複数の部材に跨って、円筒穴状に形成されている。供給通路55は、燃料配管14d(図1参照)と噴孔44とを連通させている。供給通路55は、燃料配管14dを通じて供給される高圧燃料を、噴孔44に流通させる。
圧力制御室53は、制御ボデー40の内部においてノズルニードル60を挟んで噴孔44の反対側に位置している。圧力制御室53は、流入通路52からの高圧燃料の流入と、流出通路54を通じた燃料の流出とによって圧力を変動させる。こうした燃料の圧力を用いて、圧力制御室53は、ノズルニードル60の変位を制御する。
制御ボデー40は、ノズルボデー41、シリンダ56、オリフィスプレート46、ホルダ48、及びリテーニングナット49等によって構成されている。ノズルボデー41、オリフィスプレート46、及びホルダ48は、ヘッド部材21(図1参照)への挿入方向の先端部側から、この順序で並んでいる。
ノズルボデー41は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よって形成された有底円筒状の部材である。ノズルボデー41には、噴孔44と、供給通路55の一部とが形成されている。ノズルボデー41は、ノズルニードル収容室43及びシート部45を有している。
ノズルニードル収容室43は、ノズルボデー41の軸方向に沿って形成された円筒穴である。ノズルニードル収容室43は、供給通路55を形成している。ノズルニードル収容室43は、供給通路55を区画している通路壁42によって外周側を囲まれている。ノズルニードル収容室43は、ノズルニードル60を収容している。ノズルニードル収容室43は、ノズルボデー41のオリフィスプレート46側の端面に開口している。
シート部45は、供給通路55に臨むノズルボデー41の内周壁によって円錐状に形成されている。シート部45は、先端部の内側に位置しており、ノズルニードル60の先端と接触する。
シリンダ56は、金属材料によって円筒状に形成されている。シリンダ56は、通路壁42の内周側に、ノズルボデー41と同軸となるよう配置されている。シリンダ56は、オリフィスプレート46及びノズルニードル60と共に圧力制御室53を区画する円筒壁57を有している。円筒壁57は、径方向において通路壁42と向かい合っている。軸方向における円筒壁57の両端部のうち、一方の端部58bは、オリフィスプレート46に押し当てられている。他方の端部58aには、ノズルニードル60が挿入されている。円筒壁57は、ノズルニードル60に外嵌されることにより、ノズルニードル60を軸方向に沿って摺動可能に支持している。よって、シリンダ56の軸方向は、ノズルニードル60の変位方向に沿っている。
オリフィスプレート46は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よって円盤状に形成されている。オリフィスプレート46には、流入通路52及び流出通路54と、供給通路55の一部とが形成されている。オリフィスプレート46は、制御シート部46a及び当接壁面部47を有している。
制御シート部46aは、ホルダ48側を向くオリフィスプレート46の頂面に形成されている。制御シート部46aは、制御弁フェース部材33と共に圧力制御弁35を形成している。圧力制御弁35は、流出通路54と燃料配管14f(図1参照)との間の連通及び遮断を切り換える。
当接壁面部47は、ノズルニードル60側を向くオリフィスプレート46の底面に形成されている。当接壁面部47は、オリフィスプレート46の底面のうちで、シリンダ56によって囲まれた円形状の領域である。当接壁面部47は、シリンダ56と共に圧力制御室53を区画している。当接壁面部47には、圧力制御室53に高圧燃料を流入させる流入通路52の開口52aと、圧力制御室53から燃料を流出させる流出通路54の開口54aと、一対のシール面部47aが形成されている。開口52aは、開口54aと同心の円環状に形成されている。開口54aは、当接壁面部47の中央に円状に形成されている。シール面部47aは、開口52aの内周側及び外周側にそれぞれ設けられている。各シール面部47aは、開口54aと同心の円環状に形成されている。
ホルダ48は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる筒状の部材である。ホルダ48には、軸方向に沿う縦孔48a,48b、及びソケット部48cが形成されている。縦孔48aは、燃料配管14d(図1参照)と流入通路52及び供給通路55とを繋いでいる。縦孔48bは、駆動部30を収容している。ソケット部48cは、縦孔48bの開口を塞ぐように形成されている。ソケット部48cには、機関制御装置17と接続されたプラグ部が嵌合される。ソケット部48cに接続されたプラグ部を通じて、機関制御装置17から駆動部30にパルス状の制御信号が供給される。
リテーニングナット49は、金属材料よりなる二段円筒状の部材である。リテーニングナット49は、ノズルボデー41の一部とオリフィスプレート46とを収容しつつ、ホルダ48に螺合されている。リテーニングナット49は、段差部49aを有している。段差部49aは、径方向の段差を形成している。リテーニングナット49のホルダ48への取り付けにより、ノズルボデー41及びオリフィスプレート46は、互いに押し付けあって液密に接する。このようにしてリテーニングナット49は、ノズルボデー41及びオリフィスプレート46を、ホルダ48と共に挟持している。
ノズルニードル60は、高速度工具鋼等の金属材料によって全体として円柱状に形成されている。ノズルニードル60は、ノズルボデー41の内部において、当該ノズルボデー41の軸方向に沿って往復変位する。ノズルニードル60は、金属製の線材を螺旋状に巻設したリターンスプリング66により、シート部45に向けて付勢されている。ノズルニードル60は、フェース部65及び弁受圧面61を有している。
フェース部65は、ノズルニードル60の両端部のうちで、シート部45と対向する一方の端部に形成されている。フェース部65は、先端に向かうに従って外径の減少する円錐状に形成されている。フェース部65は、ノズルニードル60の変位により、シート部45に離着座する。フェース部65は、噴孔44を開閉する主弁部50をシート部45と共に形成している。
弁受圧面61は、ノズルニードル60の軸方向の両端部のうち、圧力制御室53側の端部によって形成されている。弁受圧面61は、オリフィスプレート46及びシリンダ56と共に圧力制御室53を区画している。弁受圧面61に受ける燃料圧力の変動により、ノズルニードル60は、フェース部65をシート部45へ離着座させる。
フローティングプレート70は、金属材料によって円盤状に形成されている。フローティングプレート70は、圧力制御室53内に配置されている。フローティングプレート70は、ノズルボデー41の軸方向に沿って往復変位する。フローティングプレート70は、流出通路54から流出しようとする圧力制御室53内の燃料の圧力により、頂面73を当接壁面部47に押し付けられる。こうして流出通路54に向けて吸引されたフローティングプレート70は、各シール面部47aに密着することにより、流入通路52の開口52aを閉じる。その結果、流入通路52から圧力制御室53への高圧燃料の流入、及び流入通路52から流出通路54への燃料の流通が共に妨げられる。
フローティングプレート70には、連通孔71が形成されている。連通孔71は、フローティングプレート70の径方向の中心に設けられている。連通孔71は、軸方向に沿ってフローティングプレート70を貫通している。フローティングプレート70は、流入通路52の開口52aを閉じた状態下においても、所定の流量の燃料を、連通孔71を通じて圧力制御室53から流出通路54へと流出させることができる。
次に、シリンダ56に設けられたガイド部80及び流路形成部59の詳細を、図3及び図4に基づいて説明する。ガイド部80は、円筒壁57によって形成されている。ガイド部80は、シリンダ56の周方向に互いに間隔を開けつつ、複数(三つ)設けられている。各ガイド部80は、周方向に等間隔で配置されている。ガイド部80は、円筒壁57の端部58aを外周側へ突出させることによって形成されている。ガイド部80は、突出方向の先端81を通路壁42に接触させている。シリンダ56の軸方向に垂直な横断面において、ガイド部80の先端81は、通路壁42よりも大きい曲率に形成されている。ガイド部80の先端81は、シリンダ56の軸方向に沿って所定の厚さを有している。こうした形状により、ガイド部80の先端81は、軸方向に所定の長さで通路壁42に線接触している。ガイド部80は、通路壁42への接触により、ノズルボデー41に対してシリンダ56の相対位置を規定している。
流路形成部59は、シリンダ56の周方向において隣り合う二つのガイド部80の間にそれぞれ形成されている。流路形成部59においては、円筒壁57の円筒形状が維持されている。複数(三つ)の流路形成部59は、各ガイド部80よりも通路壁42から離れて位置している。各流路形成部59は、対向する通路壁42との間に、燃料を流通させる流通隙間55aをそれぞれ形成している。
ここまで説明した図2及び図3に示す燃料噴射装置100では、圧力制御弁35の開弁により、流出通路54が燃料配管14f(図1参照)と連通状態となる。すると、圧力制御室53から流出する燃料によって流出通路54に吸引されたフローティングプレート70が、シール面部47aと密着して流入通路52の開口52aを閉じる。これにより、圧力制御室53への高圧燃料の導入が妨げられる一方で、連通孔71を通じた燃料の流出は継続される。その結果、圧力制御室53内の燃料圧力の下降がすみやかに生じ、ノズルニードル60は、圧力制御室53側に素早く移動して、噴孔44を開状態とする。
そして、圧力制御弁35の閉弁により、流出通路54と燃料配管14f(図1参照)とが遮断状態とされると、流入通路52内の燃料は、開口52aに臨むフローティングプレート70の頂面73を押して、シール面部47aと頂面73との間に入り込もうとする。すると、燃料によってシール面部47aと頂面73とのリンキングが解かれることで、フローティングプレート70は、当接壁面部47から離れる方向へ移動する。その結果、開口52aから流入する高圧燃料によって圧力制御室53の圧力が回復するため、ノズルニードル60は、シート部45側に移動して、噴孔44を閉状態とする。
以上の燃料噴射装置100において、フローティングプレート70は、頂面73の中心を当接壁面部47の中心に一致させた状態で、オリフィスプレート46に接触できるとは限らない。頂面73及び当接壁面部47との間には、不可避的に位置ずれ(軸ずれ)が生じ得る。こうした軸ずれが拡大してしまうと、頂面73及びシール面部47aの間におけるリンクキングが不均等になってしまう。加えて、フローティングプレート70を押し下げる燃料圧力の総和による力も、フローティングプレート70の中心から偏心した位置に作用してしまう。これらの要因により、圧力制御弁35の閉弁後にシール面部47a及び頂面73間のリンキングが解かれて、オリフィスプレート46からフローティングプレート70が離間する挙動は、不安定となり得る。その結果、圧力制御室53の圧力回復の態様が安定せず、ひいては圧力制御弁35の作動に対するノズルボデー41の応答性がばらついてしまう。
そのため第一実施形態では、ノズルボデー41に対するシリンダ56の相対位置を、ガイド部80が規定している。これにより、ノズルボデー41に対するシリンダ56の位置のずれが低減され得る。故に、ノズルボデー41と接しているオリフィスプレート46と、シリンダ56内に配置されているフローティングプレート70との位置のずれも、低減され得る。以上によれば、フローティングプレート70は、頂面73が当接壁面部47に対して実質的に軸ずれしていない正しい位置にて、オリフィスプレート46に押し付けられ得る。こうしてフローティングプレート70とオリフィスプレート46との間の軸ずれが低減されることにより、シール面部47aは、フローティングプレート70の頂面73と均等に密着し得る。その結果、オリフィスプレート46から離れる際のフローティングプレート70の挙動が安定するため、ノズルニードル60の応答性のばらつきは、抑制される。
ここで、ノズルボデー41及びオリフィスプレート46間の軸ずれと、シリンダ56及びフローティングプレート70間の軸ずれも、オリフィスプレート46及びフローティングプレート70の間の軸ずれの要因となり得る。しかし、ノズルボデー41は、オリフィスプレート46に対して精度良く組付けられている。また、シリンダ56及びフローティングプレート70間の径方向の隙間は、通路壁42及びガイド部80を除く円筒壁57間の隙間よりも、非常に小さい。よって、オリフィスプレート46及びフローティングプレート70間の軸ずれは、ノズルボデー41に対するシリンダ56の軸ずれが主要な要因となる。故に、ノズルボデー41に対してシリンダ56を正しい相対位置に維持する第一実施形態の構成は、フローティングプレート70及びオリフィスプレート46の軸ずれを効果的に低減させることができる。
加えて第一実施形態では、シリンダ56によってガイド部80が形成されているため、ノズルボデー41の通路壁42は、単純な円筒面状となっている。ノズルボデー41の内周側に位置する通路壁42を複雑な形状に形成する加工は、非常に困難である。故に、通路壁42ではなく、円筒壁57によってガイド部80を形成する構成は、量産される燃料噴射装置100に好適なのである。
また第一実施形態ではシリンダ56がノズルニードル60を支持している。こうした構成では、ノズルニードル60が供給通路55内にて傾いた場合に、シリンダ56も、ノズルボデー41に対して傾き、オリフィスプレート46に対して軸ずれし得る。しかし、ノズルニードル60を支持している端部58aがガイド部80を形成していれば、このガイド部80は、ノズルニードル60の傾き発生を確実に防ぎ得る。その結果、シリンダ56は、ノズルニードル60諸共、ガイド部80によって正しい位置に固定され続ける。よって、フローティングプレート70及びオリフィスプレート46の間の軸ずれは、効果的に低減される。
さらに第一実施形態では、流路形成部59と通路壁42との間に設けられた流通隙間55aを通じて、燃料は、噴孔44へ流通し得る。故に、ガイド部80が供給通路55内に設けられていても、噴孔44に供給される燃料の流量は、確保可能となる。
加えて第一実施形態では、複数のガイド部80が形成されているため、シリンダ56は、当接壁面部47に沿ったあらゆる方向への軸ずれを規制され得る。故に、シリンダ56内に位置するフローティングプレート70は、オリフィスプレート46と実質的に同軸となる位置にて当接壁面部47に当接し、開口52aを塞ぐ動作を行うことができる。
また第一実施形態のシリンダ56は、ガイド部80を複数箇所にて通路壁42に接触させている。故に、各ガイド部80と通路壁42との間の摩擦力により、シリンダ56は、ノズルボデー41に対する相対回転を抑制される。そのため、シリンダ56がノズルボデー41に対して不必要に相対回転することで、互いの接触部分が摩耗してしまう事態は、防がれ得る。
尚、第一実施形態において、ディーゼル機関20が特許請求の範囲に記載の「内燃機関」に相当し、ノズルボデー41が特許請求の範囲に記載の「弁本体」に相当し、オリフィスプレート46が特許請求の範囲に記載の「オリフィス部材」に相当する。また、開口52aが特許請求の範囲に記載の「流入口」に相当し、供給通路55が特許請求の範囲に記載の「燃料通路」に相当し、流通隙間55aが特許請求の範囲に記載の「間隙」に相当する。さらに、シリンダ56が特許請求の範囲に記載の「区画部材」に相当し、円筒壁57が特許請求の範囲に記載の「対向壁」に相当する。そして、ノズルニードル60が特許請求の範囲に記載の「弁部材」に相当し、フローティングプレート70が特許請求の範囲に記載の「押圧部材」に相当する。
(第二実施形態)
図5及び図6に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の制御ボデー240において、シリンダ256の外径は、通路壁42の内径と実質同一か僅かに小さい値とされている。シリンダ256の円筒壁257には、内周側に窪む三つの凹部256aが設けられている。各凹部256aは、シリンダ256の軸方向に沿って延伸している。シリンダ256には、第二実施形態のガイド部280及び流路形成部259が形成されている。
ガイド部280は、円筒壁257のうちで凹部256aの形成されていない領域によって形成されている。ガイド部280は、シリンダ256の周方向に互いに等しい間隔を開けて、複数(三つ)設けられている。シリンダ256の横断面において、ガイド部280は、通路壁42と実質的に同一の曲率を有している。ガイド部280は、フローティングプレート70の外周側から、リターンスプリング66を載置させている端部258aまで、シリンダ256及びノズルボデー41の軸方向に沿って延伸している。こうした形状により、ガイド部280は、通路壁42に面接触している。ガイド部280は、第一実施形態と同様に、通路壁42への接触により、ノズルボデー41に対してシリンダ256の相対位置を規定している。
流路形成部259は、円筒壁257のうちで凹部256aを形成している領域によって形成されている。凹部256aの底壁部分は、通路壁42から離れる方向に湾曲している。流路形成部259は、シリンダ256の横断面において、内周側に凹む円弧状に形成されている。こうした形状により、各流路形成部259は、各ガイド部280よりも通路壁42から離れて位置している。各流路形成部259は、対向する通路壁42との間に、燃料を流通させる流通隙間255aをそれぞれ形成している。
以上の第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果が発揮されて、フローティングプレート70とオリフィスプレート46との間の軸ずれは、低減される。その結果、ノズルニードル60の応答性のばらつきが抑制される。
加えて第二実施形態のガイド部280は、シリンダ256の軸方向に沿って延伸している。故に、シリンダ256は、ガイド部280によって姿勢の傾きを規制される。故に、ノズルニードル60がシリンダ256と共に傾こうとしても、シリンダ256は、軸方向をノズルボデー41の軸方向に沿わせた姿勢を維持する。そのため、フローティングプレート70及びオリフィスプレート46の間の軸ずれは、効果的に低減される。
さらに第二実施形態では、通路壁42に面接触するガイド部280が通路壁42との間に生じさせる摩擦力により、シリンダ256は、ノズルボデー41対する相対回転を抑制される。以上によれば、シリンダ256及びノズルボデー41において、相互の接触部分が摩耗してしまう事態は、防がれ得る。尚、第二実施形態においては、流通隙間255aが特許請求の範囲に記載の「間隙」に相当し、シリンダ256が特許請求の範囲に記載の「区画部材」に相当し、円筒壁257が特許請求の範囲に記載の「対向壁」に相当する。
(第三実施形態)
図7及び図8に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態による制御ボデー340において、シリンダ356は、円筒孔を有する正六角柱状に形成されている。シリンダ356の筒壁357には、第三実施形態のガイド部380及び流路形成部359が形成されている。一方で、ノズルボデー341には、流路拡張部342aが形成されている。
ガイド部380は、シリンダ356の各側面同士が接している六つの出隅381によって形成されている。ガイド部380は、シリンダ356の軸方向に沿って延伸している。ガイド部380は、軸方向に沿って延伸する各辺を、通路壁342に線接触させている。ガイド部380は、第一実施形態と同様に、通路壁342への接触により、ノズルボデー341に対してシリンダ356の相対位置を規定している。
流路形成部359は、シリンダ356の六つの側面によって形成されている。各流路形成部359は、対向する通路壁342との間に、燃料を流通させる流通隙間355aをそれぞれ形成している。流路形成部359は、シリンダ356の径方向において、流路拡張部342aと対向している。
流路拡張部342aは、通路壁342を外周側に凹ませることで形成された溝部である。流路拡張部342aは、流路形成部359から離れる方向に窪む形状により、当該流路形成部359と共に流通隙間355aを形成している。流路拡張部342aの形成により、流通隙間355aは拡張されている。流路拡張部342aは、シリンダ356の周方向に互いに等しい間隔を開けて、複数(三つ)形成されている。流路拡張部342aは、軸方向において流路形成部359を跨ぐように延伸している。周方向における流路拡張部342aの溝幅は、隣接する二つの出隅381の間隔よりも狭くされている。こうした流路拡張部342aの形状及び配置により、シリンダ356が回転した場合でも、隣接する二つのガイド部380のうちの一方は、通路壁342のうちで流路拡張部342aの形成されていない領域に接触し続けることができる。
以上の第三実施形態でも、第一実施形態と同様の効果が発揮されて、フローティングプレート70とオリフィスプレート46との間の軸ずれは、低減される。その結果、ノズルニードル60の応答性のばらつきが抑制される。
加えて第三実施形態では、ノズルボデー341に形成された流路拡張部342aによって流通隙間355aの横断面積が拡大されている。故に、噴孔44(図2参照)には、十分な燃料が供給可能となる。加えて第三実施形態では、隣接する二つのガイド部380のうちの一方が通路壁342との接触状態を維持し続けるため、ガイド部380が流路拡張部342aに落ちる事態は、生じない。したがって、流路拡張部342aが形成されていても、シリンダ356の相対位置を規定するガイド部380の機能は、確実に発揮される。尚、第三実施形態においては、ノズルボデー341が特許請求の範囲に記載の「弁本体」に相当し、流通隙間355aが特許請求の範囲に記載の「間隙」に相当する。また、シリンダ356が特許請求の範囲に記載の「区画部材」に相当し、筒壁357が特許請求の範囲に記載の「対向壁」に相当する。
(第四実施形態)
図9及び図10に示す本発明の第四実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第四実施形態のシリンダ456には、円筒壁457によって形成された三つのガイド部480と、三つの流路形成部59とが交互に設けられている。ガイド部480は、円筒壁457を外周側へ突出させることによって形成されている。ガイド部480は、シリンダ456の軸方向に沿って延伸している。第一実施形態と同様に、シリンダ456の横断面において、ガイド部480の頂部481は、通路壁42よりも大きい曲率に形成されている。ガイド部480は、軸方向に沿ってオリフィスプレート46から遠ざかるに従い、通路壁42から離れるよう内周側に傾斜した形状に形成されている。こうした形状により、ガイド部480は、突出方向の頂部481のうちで、オリフィスプレート46側の端部458bに近い一部の範囲のみを、通路壁42に線接触させている。ガイド部480は、通路壁42への接触により、ノズルボデー41に対してシリンダ456の相対位置を規定している。
以上の第四施形態でも、第一実施形態と同様の効果が発揮されて、フローティングプレート70とオリフィスプレート46との間の軸ずれは、低減される。その結果、ノズルニードル60の応答性のばらつきが抑制される。加えて第四実施形態のシリンダ456は、内周側に傾斜するガイド部480の形状により、ノズルニードル収容室43への挿入方向先端側ほど、細くなっている。以上の構成であれば、シリンダ456は、ノズルニードル収容室43の開口に容易に挿入され得る。したがって、ガイド部480をシリンダ456に設けても、シリンダ456をノズルボデー41内に配置する工程の作業性は、確保され得る。尚、第四実施形態においては、シリンダ456が特許請求の範囲に記載の「区画部材」に相当し、円筒壁457が特許請求の範囲に記載の「対向壁」に相当する。
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
上記実施形態におけるガイド部は、全てシリンダに形成されていた。しかし、ノズルボデーの通路壁によってガイド部を形成することが可能である。加えて、シリンダの円筒壁及びノズルボデーの通路壁の両方にガイド部が形成されていてもよい。さらに、円筒壁と通路壁との間に配置された部材であって、シリンダ及びノズルボデーとは異なる部材が、ガイド部を形成可能である。また、上記実施形態のガイド部は、シリンダと一体で形成されていた。しかし、シリンダに組付けられた部品によってガイド部は形成可能である。
さらに、ガイド部の個数、形状、及び配置等は、適宜変更可能である。また、複数のガイド部の形状は、相互に異なっていてもよい。加えて、複数のガイド部のうちで隣接する二つの間隔は、不等間隔とすることができる。同様に、流路形成部の個数、形状、及び配置等も、適宜変更可能である。
以上、ディーゼル機関に用いられる燃料噴射装置に、本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、ディーゼル機関に限らず、オットーサイクル機関等の内燃機関に用いられる燃料噴射装置に適用されてもよい。加えて、燃料噴射装置によって噴射される燃料は、軽油に限らず、ジメチルエーテル、液化石油ガス、ガソリン等であってもよい。