特許 6824645 燃料噴射装置及びその制御弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6824645

(24)【登録日】2021年1月15日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】燃料噴射装置及びその制御弁

(51)【国際特許分類】

   F02M 61/04 20060101AFI20210121BHJP

   F02M 61/10 20060101ALI20210121BHJP

   F02M 47/00 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   F02M61/04 B

   F02M61/10 J

   F02M47/00 A

【請求項の数】9

【外国語出願】

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-128246(P2016-128246)

(22)【出願日】2016年6月29日

(65)【公開番号】特開2017-40254(P2017-40254A)

(43)【公開日】2017年2月23日

【審査請求日】2019年6月10日

(31)【優先権主張番号】201510387784.2

(32)【優先日】2015年7月3日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(72)【発明者】

【氏名】ヤンリン，チェン

【審査官】 二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０３０５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９１８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第０２９７３０９２（ＦＲ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３９／００−７１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料噴射装置に用いられる制御弁であって、弁座（１）、プランジャ（４）及び保持ブロック（５）を含み、
前記弁座（１）において、弁座面（３）及び縦方向に沿って前記弁座面（３）の中心を貫通する弁孔（２）が限定され、前記弁孔（２）及び前記弁座面（３）により、縦方向中心軸線（Ｚ）が限定され、そして前記弁孔（２）が前記燃料噴射装置の噴射弁と連通され、
前記プランジャ（４）は、前記縦方向中心軸線（Ｚ）に沿って閉弁位置と開弁位置との間を移動するように構成されており、閉弁位置において、前記プランジャ（４）は、前記弁座（１）と接触して協働し、前記弁孔（２）を閉め、開弁位置において、前記プランジャ（４）は前記弁座（１）を離れて、前記弁孔（２）を開け、
前記保持ブロック（５）は、前記プランジャ（４）を保持するための容槽を有し、
ここで、前記プランジャ（４）は、前記縦方向中心軸線（Ｚ）を回転中心とする回転体であり、前記プランジャ（４）が前記縦方向中心軸線（Ｚ）まわりに回動できるが、前記縦方向中心軸線（Ｚ）と垂直な如何なる横方向中心軸線（Ｘ、Ｙ）まわりにも回動できないように、前記縦方向中心軸線（Ｚ）を含む縦断面において非円形をなし、前記プランジャ（４）は楕円体であり、前記縦方向中心軸線（Ｚ）に沿う短半径及び前記縦方向中心軸線（Ｚ）と垂直な横方向中心軸線（Ｘ、Ｙ）方向に沿う長半径を有する制御弁。

【請求項2】

前記プランジャ（４）は、前記容槽に収容された第一部分と前記保持ブロック（５）から露出した第二部分とを含み、且つ、前記第一部分と前記容槽との形状合わせにより、前記プランジャ（４）が前記縦方向中心軸線（Ｚ）まわりに回動できる
請求項１に記載の制御弁。

【請求項3】

さらに、前記第一部分と前記容槽との形状合わせにより、前記プランジャ（４）が前記縦方向中心軸線（Ｚ）と垂直な如何なる横方向中心軸線（Ｘ、Ｙ）まわりにも回動できない
請求項２に記載の制御弁。

【請求項4】

前記第二部分と前記弁座面（３）との形状合わせにより、前記プランジャ（４）が前記縦方向中心軸線（Ｚ）と垂直な如何なる横方向中心軸線（Ｘ、Ｙ）まわりにも回動できない
請求項２または３に記載の制御弁。

【請求項5】

前記保持ブロック（５）により前記プランジャ（４）を動かして閉弁位置に移動させるように、前記保持ブロック（５）に推力を選択的に付勢するための付勢機構をさらに備える
請求項１〜４のいずれか１つに記載の制御弁。

【請求項6】

前記付勢機構を、その付勢方向と反対の方向に沿って元の位置に戻すためのリセット機構をさらに備える
請求項５に記載の制御弁。

【請求項7】

前記弁孔（２）を介して導入された噴射弁腔中の高圧燃料により、前記プランジャ（４）が閉弁位置から開弁位置に押される
請求項５または６に記載の制御弁。

【請求項8】

燃料噴射装置であって、
請求項１〜７のいずれか１つに記載の制御弁と、
前記制御弁と組合せられる噴射弁とを含み、
前記制御弁の開閉により、前記噴射弁の噴油動作が実現される燃料噴射装置。

【請求項9】

前記噴射弁は、噴射弁腔と、前記噴射弁腔中に配置される弁針とを含み、
前記制御弁のプランジャ（４）が開弁位置に位置する場合に、前記噴射弁腔中の高圧燃料の一部が前記制御弁の弁孔（２）を介して前記制御弁中に流入して、前記弁針の前後両側に圧力差が生じ、該圧力差により前記弁針の後ろへの移動が引き起こされて前記噴射弁が開き、噴油動作が実現される
請求項８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、燃料噴射装置中に用いられる制御弁、及びこの制御弁を含む燃料噴射装置に関し、特に、コモンレール式噴射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料噴射装置は、一般的に、制御弁及び噴射弁を含み、制御弁の開閉状態により、噴射弁の噴油動作を制御する。図１は制御弁の１つの局所構造を模式的に示し、該制御弁は、弁孔２及び弁座面３が形成される弁座１と、弁座面３と協働して弁孔２の開閉を実現する球状のプランジャ４と、プランジャ４の一部を収容し、プランジャ４を、弁孔２を閉める位置に押すことに用いられる保持ブロック５とを含む。弁孔２、プランジャ４、保持ブロック５は、制御弁の縦方向に延在する中心軸線Ｚに沿って配置される。保持ブロック５を介してプランジャ４を弁座面３に押し当てる際に、噴射弁中の燃料蓄圧が実現される。保持ブロック５からの推力が消えた後に、プランジャ４が弁座面３から離間し、噴射弁中の燃料の一部が弁孔２を通じて制御弁に流入されることによって、噴射弁中に圧力差が生じて噴射弁の噴油動作が実現される。
弁孔２が開く際に、プランジャ４は、弁孔２を通じて導入される噴射弁からの燃料の衝撃を受ける。そのため、長期間の使用により、図２に示すように、プランジャ４の弁孔２に面する部位には、浸蝕が発生してキャビテーション部位６が生じる恐れがある。プランジャ４は球状であるため、保持ブロック５に対して縦方向中心軸線Ｚまわり及び縦方向中心軸線Ｚに垂直な横方向軸線まわりにランダムにゆっくりと回動でき、図中の矢印に示すようになる。キャビテーション部位６が弁座面３に面する位置に回動する際、図３に示すように、プランジャ４は弁孔２を有効に密閉することができない。これにより噴射弁中で燃料蓄圧を実現することができなくなり、燃料噴射装置の故障を招く。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、燃料噴射装置を改良して、従来技術におけるプランジャ浸蝕による上記問題を軽減もしくは解消することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様によれば、燃料噴射装置に用いられる制御弁が提供される。この制御弁は、弁座、プランジャ及び保持ブロックを含み、前記弁座において、弁座面及び縦方向に沿って弁座面の中心を貫通する弁孔が限定され、前記弁孔及び弁座面により、縦方向中心軸線が限定され、そして前記弁孔が燃料噴射装置の噴射弁と連通され、前記プランジャは、前記縦方向中心軸線に沿って閉弁位置と開弁位置との間を移動するのに適するように構成されており、閉弁位置において、プランジャは、弁座と接触し協働して、弁孔を閉め、開弁位置において、プランジャは弁座を離れて、弁孔を開け、前記保持ブロックは、プランジャを保持するための容槽を含み、ここで、プランジャは、前記縦方向中心軸線を回転中心とする回転体であり、プランジャが前記縦方向中心軸線まわりには回動できるが、前記縦方向中心軸線と垂直な如何なる横方向中心軸線まわりにも回動できないように、前記縦方向中心軸線を含む縦断面において非円形をなす。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、前記プランジャは、前記容槽に収容された第一部分と保持ブロックから露出した第二部分とを含み、且つ、第一部分と容槽との形状合わせにより、プランジャが前記縦方向中心軸線まわりに回動できるようになる。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、さらに、前記第一部分と容槽との形状合わせにより、プランジャが前記縦方向中心軸線と垂直な如何なる横方向中心軸線まわりにも回動できないようになる。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、前記第二部分と弁座面との形状合わせにより、プランジャが前記縦方向中心軸線と垂直な如何なる横方向中心軸線まわりにも回動できないようになる。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、前記プランジャは楕円体であり、前記縦方向中心軸線に沿う短半径及び前記縦方向中心軸線と垂直な横方向中心軸線方向に沿う長半径を有する。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、前記制御弁は、保持ブロックを介してプランジャを閉弁位置に移動させるように、保持ブロックに推力を選択的に付勢するための付勢機構をさらに備える。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、前記制御弁は、付勢機構を、その付勢方向と反対の方向に沿って元の位置に戻すためのリセット機構をさらに備える。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、弁孔を介して導入された噴射弁腔中の高圧燃料により、プランジャが閉弁位置から開弁位置に押される。
本発明の別の態様によれば、燃料噴射装置、特にコモンレール式噴射装置が提供される。前記のような制御弁と、前記制御弁と組み合わされる噴射弁とを含み、ここで、制御弁の開閉により、噴射弁の噴油動作が実現される。
本発明の１つの実行可能な実施形態によれば、前記噴射弁は、噴射弁腔と、噴射弁腔中に配置される弁針とを含み、制御弁のプランジャが開弁位置に位置する場合に、噴射弁腔中の高圧燃料の一部が制御弁の弁孔を介して制御弁中に流入して、弁針の前後両側に圧力差が生じ、該圧力差により弁針の後ろへの移動が引き起こされて噴射弁が開き、噴油動作が実現される。
本発明によれば、縦方向中心軸線を回転中心とする回転体形式のプランジャ（非球状）を用いることによって、プランジャが縦方向中心軸線まわりに回動できるようになり、且つ、プランジャと保持ブロックとの間の協働及び／又はプランジャと弁座面との間の協働により、プランジャが如何なる横方向中心軸線まわりにも回動できなくなるため、プランジャに浸蝕が生じても、常に、閉弁状態にある制御弁の弁孔密閉を有効に確保することができ、制御弁の機能を確実に長期間維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】従来の燃料噴射装置中に用いられる制御弁の模式的な部分断面図である。

【図2】図１中の制御弁のプランジャの浸蝕及び回動を説明するための模式図である。

【図3】図１中の制御弁のプランジャの浸蝕による問題を説明するための模式図である。

【図4】本発明の１つの実行可能な実施形態による燃料噴射装置の模式的な断面図である。

【図5】図４中の燃料噴射装置の制御弁のプランジャの各方向の図である。

【図6】図４中の燃料噴射装置の制御弁のプランジャの各方向の図である。

【図7】図４中の燃料噴射装置の制御弁のプランジャの各方向の図である。

【図8】本発明のプランジャの回動機能を説明するための模式図である。

【図9】本発明のプランジャの浸蝕を説明するための模式図である。

【図10】本発明のプランジャの他の実行可能な構造を説明するための模式図である。

【図11】本発明のプランジャの他の実行可能な構造を説明するための模式図である。

【図12】本発明のプランジャの他の実行可能な構造を説明するための模式図である。

【図13】本発明のプランジャの他の実行可能な構造を説明するための模式図である。

【図14】本発明のプランジャの他の実行可能な構造を説明するための模式図である。

【図15】本発明のプランジャの他の実行可能な構造を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下、図面を参照しながら本発明の実行可能な実施形態を説明する。
図４には、本発明の１つの実行可能な実施形態による、エンジンに燃料を噴射するための燃料噴射装置、特にディーゼルコモンレール式噴射システムにおける噴射装置が部分的に示されている。該燃料噴射装置は、組み立てられた制御弁及び噴射弁を含み、例えば、それらは、共用の噴射装置ケース８（詳細図示せず）中に組み立てられることができる。本発明の改良は、制御弁に関するため、図４では制御弁に関連する部分のみを示している。噴射弁は、制御弁の前側（図１における下側）に組み合わされ、エンジンの方向へ向けられている。制御弁は、開弁状態と閉弁状態との間で切り替えることができる。制御弁の開閉状態により、噴射弁の噴油動作が制御される。
該制御弁は、縦方向に延在する中心軸線Ｚを含み、且つ、その中に、縦方向に延在する弁孔２及び弁座面３と内周面７により限定される弁座内腔が形成される弁座１を含む。弁孔２の中心軸線は、縦方向中心軸線Ｚと重なり、且つ、弁孔２は、前端（図１における下端）が噴射弁の噴射弁腔の中に通じ、後端（図１における上端）が弁座内腔に開設される。噴射弁腔中に供給された高圧燃料は、弁孔２を介して流入弁座内腔中に流入されることができ、噴射弁腔の部分圧力逃しが実現される。弁座面３は、弁孔２と内周面７との間に位置する。弁座面３と内周面７は、いずれも円錐面であるが、弁座面３はテーパーが内周面７より大きい。
制御弁は、楕円が中心軸線Ｚ回りに回転して形成される楕円体式のプランジャ４をさらに含み、プランジャ４は、弁座内腔中に位置し、座面３に面して、弁座面３と協働して弁孔２の開閉を実現する。弁座面３のテーパーは、プランジャ４のセンタリングを容易にする。該プランジャ４を構成する楕円体は、縦方向中心軸線Ｚに沿う短半径、及び縦方向中心軸線Ｚと垂直な横方向中心軸線Ｘ、Ｙ方向に沿う長半径（この２つの長半径が等しい）を有することで、縦方向中心軸線Ｚに垂直に作られた正面図（図５）及び側面図（図６）において、同一の楕円形をなし、縦方向中心軸線Ｚに沿って作られた平面図（図７）において、円形をなす。
制御弁は、保持ブロック５をさらに含み、この保持ブロック５は、軸方向に沿ってプランジャ４の後ろに位置し、且つ、プランジャ４の第一部分（略後半部）を収容するように、プランジャ４の第一部分の外形に対応する容槽が形成され、プランジャ４の第二部分（略前半部）が露出し弁座面３及び弁孔２に面する。プランジャ４のこの２つの部分は、一体に形成されてもよいし、単独に製作して組み立てられてもよい。
制御弁は、弁座１の後ろに配置される中間リング９及び中間リング９の後ろに配置されるガイド筒１０をさらに含む。該ガイド筒１０は、軸方向に延在する円筒部１０ａ及び円筒部１０ａの前端径方向から外に延在するフランジ１０ｂを含み、該フランジ１０ｂ中には、軸方向に貫通する複数の貫通孔１０ｃが形成される。
制御弁は、フランジ１０ｂの後ろに配置される組立スリーブ１１をさらに含み、この組立スリーブ１１は、ねじ山による噛み合わせ或いは他の手段により噴射装置ケース８中に固定される。組立スリーブ１１と円筒部１０ａとの間に円環形空間が形成される。他に、弁座１の前端は、噴射装置ケース８中における相応の段差に押されて当接される。このように、弁座１、中間リング９、ガイド筒１０は、組立スリーブ１１により軸方向に沿って締め付けられる。
制御弁は、アーマチュアコア１２をさらに含み、このアーマチュアコア１２の主体は、軸方向に延在する円柱形であり、且つ主体の前端に近い部分に、径方向に突出する環状凸縁１２ａが形成される又は組み立てられる。アーマチュアコア１２の主体は、軸方向に摺動可能な方式で円筒部１０ａの内孔を通り、環状凸縁１２ａは、フランジ１０ｂの前に位置し、且つ中間リング９の内部空間中にほぼ位置する。貫通孔１０ｃにより、中間リング９の内部空間と、組立スリーブ１１と円筒部１０ａとの間の円環形空間とが連通され、中間リング９の内部空間がさらに弁座内腔と連通される。
アーマチュアコア１２の主体の前端は、保持ブロック５の後端に貼り合わされる。アーマチュアコア１２の主体の後端（図示せず）は、円筒部１０ａの後端から伸びる。圧縮バネ１３は、組立スリーブ１１と円筒部１０ａとの間の円環形空間中に設置され、且つ前端がフランジ１０ｂの後端面に押されて当接され、後端が図示しない素子や構造によって、アーマチュアコア１２の主体の後端に、軸方向における後ろへの推力を付勢する。
制御弁は、通電時にアーマチュアコア１２において軸方向における前への推力を誘導するための図示しない電磁コイルをさらに含む。アーマチュアコア１２が図４に示す前進位置に位置するように、電磁コイルに生じる前への推力が圧縮バネ１３に生じる後ろへの推力及び弁孔２中の燃料圧力に打ち勝つことで、保持ブロック５を介して、プランジャ４が弁座面３に押圧されて、弁孔２が密閉され、閉弁状態が実現される。この位置において、環状凸縁１２ａの後端面とフランジ１０ｂの前端面との間は短い軸方向距離だけ離れている。明瞭に示すために、該軸方向距離は図の中で誇張されているが、実際には、該軸方向距離は非常に小さい。電磁コイルの電源が切断されると、電磁コイルに生じる前への推力が消え、環状凸縁１２ａの後端面がフランジ１０ｂの前端面と接触するまで、アーマチュアコア１２が圧縮バネ１３の後ろへの推力及び弁孔２中の燃料圧力の作用により、軸方向に沿って後ろに移動する。プランジャ４も弁孔２中の燃料圧力作用により、アーマチュアコア１２とともに軸方向に沿って後ろに移動することで、弁座面３から離れて開弁孔２が開き、開弁状態に達する。
上記で説明した制御弁の各構成素子はほぼ縦方向中心軸線Ｚをその中心軸線とする。
噴射弁は、その噴射弁腔中に配置される弁針（図示せず）を有し、該弁針の軸方向移動により噴射弁の開閉を制御して、燃料の噴射を実現する。制御弁中の電磁コイルが起動して制御弁が図４に示す閉弁状態にある場合に、噴射弁腔中に供給された燃料（例えば、コモンレールから）が蓄圧状態にあり、噴射弁腔中の各部分がいずれも高圧に達するまで、噴射弁中の弁針により噴射弁が閉められる。その後、制御弁中の電磁コイルの電源が切断されて、制御弁が開弁状態に達し、これにより、噴射弁腔中の燃料の一部が弁孔２を介して制御弁に流入し、弁針後部の燃料圧力が低下して、弁針の前後両側に圧力差が生じ、該圧力差により、弁針が後ろに移動して噴射弁を開けることが実現され、噴油動作が実現される。弁孔２を介して制御弁に流入した燃料は、弁座内腔、中間リング９の内部空間、貫通孔１０ｃ、組立スリーブ１１と円筒部１０ａとの間の円環形空間を順に流れ、そして燃料タンクに戻る。その後、制御弁中の電磁コイルが再び起動して、制御弁が再び閉弁状態に達し、噴射弁中において蓄圧状態に切り替わり、弁針前後両側の圧力が同一になり、この時、弁針は、そのリセット素子の作用により、噴射弁を閉める。その後、次の噴油動作を行うことができる。
上記で説明した例において、電磁コイル及びアーマチュアコア１２により、保持ブロック５に作用する前への推力が生じる。これは、プランジャ４が弁座面２に押されて当接され、弁孔２が密閉されるように、他の形式の付勢機構を用いて、保持ブロック５に前への推力を付勢してもよい、と理解できる
また、上記で説明した例において、圧縮バネ１３により、アーマチュアコア１２をリセットさせて保持ブロック５に付勢した前への推力が解除される。これは、プランジャ４を弁座面３から離れさせて弁孔２が開くように、他の形式のリセット機構を用いて、付勢機構をその元の位置に強制的に後退させてもよい、と理解できる。
なお、アーマチュアコア１２と保持ブロック５との間にはオイル膜があり、且つ保持ブロック５が常に弁孔２からの燃料圧力（直接に、又はプランジャ４から保持ブロック５に伝達される）を受けるため、アーマチュアコア１２の移動時に、保持ブロック５は常にアーマチュアコア１２との貼り付きを保持する。その両者間の正確な位置決めを確保するために、両者間の界面に、形状の合う位置決め構造を設置することもできる。
図８に示すように、本発明のプランジャ４は、縦方向中心軸線Ｚ回りに回転して形成される楕円体であり、且つ保持ブロック５には、プランジャ４の形状に合う、その第一部分を収容するための容槽が設置されるので、プランジャ４は、図の矢印に示すように、保持ブロック５及び弁座１に対して縦方向中心軸線Ｚ回りにゆっくりと回動する能力を有するが、その２本の横方向中心軸線Ｘ、Ｙ回りには回動できない。
制御弁が閉弁状態から開弁状態に変化する際に、プランジャ４が軸方向に沿って後ろへ弁座面３を離れることに伴って、弁孔２を介して噴射弁から導入された高圧燃料は噴流の形式でプランジャ４に衝突することになる。該噴流は主に噴流中の気体形態の燃料であり、長期間の使用により、プランジャ４の弁孔２に面する部分が浸蝕してキャビテーション部位６の発生が引き起こされる（図９参照）。しかしながら、プランジャ４がその横方向中心軸線Ｘ、Ｙ回りに回動することができないため、プランジャ４が縦方向中心軸線Ｚ回りに回動しても、該キャビテーション部位６は常に弁孔２に面し、弁座面３に面する位置に達することはできない。このように、たとえプランジャ４にキャビテーション部位６が生じても、弁孔２の密閉不良を引き起こすことはない。また、縦方向中心軸線Ｚ回りの楕円体式のプランジャ４のような、縦方向中心軸線Ｚ回りにしか回動できない能力により、それと弁座面３との間の接触部位は円形を保持するので、制御弁の閉弁状態における密閉を有効に確保でき、制御弁の機能が低下しない。
上記で説明したプランジャ４の例において、楕円体式のプランジャ４と保持ブロック５との間の協働により、プランジャ４のその横方向中心軸線回りに回動する能力が除去される。これは、プランジャ４が、同様な機能を実現するように、他の回転体形式を用いてもよい、と理解できる。
例えば、図１０に示す実行可能な実施形態において、プランジャ４は、保持ブロック５の中に嵌め込まれた半楕円体式の第一部分と保持ブロック５から露出した半円球体形式の第二部分とが組み合わされてなり、この２つの部分は、いずれも縦方向中心軸線Ｚを回転中心とする。半楕円体式の第一部分と保持ブロック５における合致する容槽との間の協働により、プランジャ４は、縦方向中心軸線Ｚまわりに回動する能力を有するが、横方向中心軸線まわりに回動する能力は有しない。
図１１に示す実行可能な実施形態において、プランジャ４は、保持ブロック５の中に嵌め込まれた円錐台形式の第一部分と保持ブロック５から露出した半球体形式の第二部分とが組み合わされてなり、この２つの部分は、いずれも縦方向中心軸線Ｚを回転中心とする。円錐台形式の第一部分と保持ブロック５における合致する容槽との間の協働により、プランジャ４は、縦方向中心軸線Ｚまわりに回動する能力を有するが、横方向中心軸線まわりに回動する能力は有しない。
図１２に示す実行可能な実施形態において、プランジャ４は、保持ブロック５の中に嵌め込まれた円柱体形式の第一部分と保持ブロック５から露出した半円球体形式の第二部分とが組み合わされてなり、この２つの部分は、いずれも縦方向中心軸線Ｚを回転中心とする。円柱体形式の第一部分と保持ブロック５における合致する容槽との間の協働により、プランジャ４は、縦方向中心軸線Ｚまわりに回動する能力を有するが、横方向中心軸線まわりに回動する能力は有しない。
上記機能を有する第一部分の他の形状（組み合わせた形状も含む）も考えられる。
前記説明した、プランジャ４と保持ブロック５との間の協働（プランジャ４と保持ブロック５との間の協働状態が常に維持されるため、静的協働と称してもよい。）により、プランジャ４の横方向中心軸線まわりに回動する能力を除去する方案の代わりに、プランジャ４と弁座面３との間の協働（プランジャ４と弁座面３との間の協働は制御弁が閉じている時にのみ発生するため、動的協働と称してもよい。）により、プランジャ４の横方向中心軸線まわりに回動する能力を除去することもできる。例えば、図１３に示す実行可能な実施形態において、プランジャ４の保持ブロック５の中に嵌め込まれる第一部分は、半円球体形式であり、保持ブロック５から露出した第二部分の主体は略円柱体であるが、前端周縁（円柱面と平坦な前端面との間の遷移部）に円錐面部４ａが形成され、そのテーパーは弁座面３のテーパーと等しく、弁座面３と接触して密封される部位が構成される。制御弁が閉じている時に、保持ブロック５は、電磁コイルのアーマチュアコア１２における感応した、軸方向に沿った前への推力をプランジャ４に伝達して、プランジャ４を強制的に弁座面３に押圧し、円錐面部４ａと弁座面３との間の協働により、プランジャ４が自動的にセンタリングする。このようにすることで、プランジャ４の、発生する可能性のある横方向中心軸線まわりの如何なる微量な回動も除去されるため、プランジャ４の弁孔２に面する部位は横方向に沿ってずれることがない。
図１４に示す実行可能な実施形態において、プランジャ４の保持ブロック５の中に嵌め込まれた第一部分は半円球体形式であり、保持ブロック５から露出した第二部分は略円錐体の形式である。また、弁座面３の、プランジャ４の第二部分に対応する部位のテーパーはプランジャ４の第二部分のテーパーと等しくなるように変更される。このように、プランジャ４の第二部分と弁座面３の対応する部位との間の動的協働により、プランジャ４の自動的なセンタリングが実現されることで、プランジャ４の、発生する可能性のある横方向中心軸線まわりの如何なる微量な回動も除去される。
上記機能を有する第二部分の他の形状（組み合わせた形状も含む）も考えられ、これによって、プランジャ４と弁座面３との間の動的協働によりプランジャ４の横方向中心軸線まわりの回動を防止する種々の方案が設計される。この場合にも、プランジャ４の縦方向中心軸線Ｚまわりに回動する能力は、依然として、プランジャ４の第一部分と保持ブロック５における合致する容槽との間の協働により実現される。
また、プランジャ４の横方向中心軸線まわりの回動を回避するように、プランジャ４と保持ブロック５との間の静的協働の方案と、プランジャ４と弁座面３との間の動的協働の方案とを組み合わせることができると想定できる。例えば、図１５に示す実行可能な実施形態において、プランジャ４の保持ブロック５の中に嵌め込まれた第一部分は円錐台形式（図１１中のものに類似する）であり、保持ブロック５から露出した第二部分の主体は略円柱体であるが、前端周縁に円錐面部４ａ（図１３中のものに類似する）が形成される。このようにすることで、プランジャ４の第一部分と保持ブロック５との間の静的協働により、プランジャ４の横方向中心軸線まわりに回動する能力を除去することができ、プランジャ４の第二部分と弁座面３との間の協働により、プランジャ４に自動センタリング機能が付与され、それが横方向中心軸線まわりに回動することをさらに防止することができる。他の、協働を組み合わせた方案も想定される。
以上のことから分かるように、縦方向中心軸線Ｚを回転中心とする回転体形式のプランジャ４を用いることで、プランジャ４に縦方向中心軸線まわりに回動する能力（これは制御弁の組立及び操作に柔軟性を与える）を有させるが、前記縦方向中心軸線Ｚを含む縦断面において、プランジャ４は非円形をなし、そして、プランジャ４と保持ブロック５との間の協働（静的協働）及び／又はプランジャ４と弁座面３との間の協働（動的協働）により、プランジャ４が横方向中心軸線まわりに回動することが防止される。このようにすることで、プランジャ４の弁孔２に面する部位は、横方向に沿ってずれなくなるので、弁座面３に面する位置に偏移することがない。たとえプランジャ４の弁孔２に面する部位が浸蝕しても、プランジャ４は常に、閉弁状態にある制御弁の弁孔の密閉を有効に確保することができ、制御弁の機能を確実に長期間維持することができる。これにより、制御弁乃至は燃料噴射装置全体の寿命を延長できる。
ここでは、具体的な実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明の範囲は示された詳細な内容に限られるものではなく、本発明の基本原理から逸脱しない範囲で、これらの詳細な内容に対して種々の変更を行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】