特開 2024-98868 燃料噴射弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098868

(43)【公開日】2024-07-24

(54)【発明の名称】燃料噴射弁

(51)【国際特許分類】

   F02M 51/00 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

F02M51/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002646

(22)【出願日】2023-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】一星 宙生

(72)【発明者】

【氏名】田口 透

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 正浩

【テーマコード（参考）】

3G066

【Ｆターム（参考）】

3G066BA48

3G066BA51

3G066CC14

(57)【要約】

【課題】ノズルの耐圧性の低下を抑制しつつ噴射精度を向上可能な燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】インジェクタボデー４０は、ニードル３０に対し噴孔２３とは反対側に設けられ、圧力制御室３００と低圧室４００との間を開閉する開閉部７０を収容する。リテーニングナット５０は、インジェクタボデー４０に螺合することでノズルボデー２０とインジェクタボデー４０とが互いに近付く方向の軸力を発生させ、ナット筒部５１、および、ナット筒部５１の内周壁と外周壁とを接続しナット筒部５１の周方向に延びるようナット筒部５１に２つ形成されたスリット５２を有する。ノズルボデー２０は、ノズル筒部２１、および、２つのスリット５２のそれぞれに対応するようノズル筒部２１の外周壁から凹むノズル凹部２４を有する。ナット筒部５１の軸Ａｘ１を中心とするスリット５２の形成角度範囲であるスリット角をα（度）とすると、８４＜α＜１８０である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を噴射する噴孔（２３）、および、前記噴孔に連通するノズル室（２００）を有するノズルボデー（２０）と、
軸方向に往復移動可能に前記ノズル室に設けられ、前記噴孔を開閉可能なニードル（３０）と、
前記ニードルに対し前記噴孔とは反対側に設けられ、圧力制御室（３００）と低圧室（４００）との間を開閉する開閉部（７０）を収容するインジェクタボデー（４０）と、
前記インジェクタボデーに螺合することで前記ノズルボデーと前記インジェクタボデーとが互いに近付く方向の軸力を発生させるリテーニングナット（５０）と、を備え、
前記リテーニングナットは、ナット筒部（５１）、および、前記ナット筒部の内周壁と外周壁とを接続し前記ナット筒部の周方向に延びるよう前記ナット筒部に２つ形成されたスリット（５２）を有し、
前記ノズルボデーは、内側に前記ノズル室を形成するノズル筒部（２１）、および、２つの前記スリットのそれぞれに対応するよう前記ノズル筒部の外周壁から凹むノズル凹部（２４）を有し、
前記ナット筒部の軸（Ａｘ１）を中心とする前記スリットの形成角度範囲であるスリット角をα（度）とすると、８４＜α＜１８０である燃料噴射弁。

【請求項2】

８４＜α≦１５０であり、
２つの前記スリットは、前記ナット筒部の軸に対し垂直な１つの平面（Ｐ１）上に形成されている請求項１に記載の燃料噴射弁。

【請求項3】

１５０＜α＜１８０であり、
２つの前記スリットは、前記ナット筒部の軸に対し垂直で互いに平行な２つの平面（Ｐ１、Ｐ２）上に形成されている請求項１に記載の燃料噴射弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料噴射弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スス排出量低減を含む環境性能向上に向けて、完成車メーカが燃焼改善技術を開発中である。先進技術では、狙った燃焼を達成するため、エンジン側の技術向上とともに、燃料噴射の精度向上が要求される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１００６０３８６号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第１０２０２０２０８２７７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば特許文献１には、ピストンの壁面に凹部および突起を設けることにより、噴射された燃料および燃焼火炎がピストン壁面からピストン中心に戻る流れを促す技術が開示されている。これにより、ピストン壁面による燃料および燃焼火炎の冷却が抑制され、燃焼温度を十分高温に保つ効果が得られることで、スス排出量の低減を図ることができる。

【0005】

上記のようなピストン形状による燃焼改善に対しては、燃料噴射の精度向上が要求される。燃料噴射の精度向上には、噴孔が形成されたノズルのひねり角の精度向上（公差縮小）が有効である。そこで、例えば特許文献２の燃料噴射弁では、ノズルの根本周辺部またはノズルの先端周辺部を押さえながら、リテーニングナットを締結することにより、ひねり角のズレの抑制を図っている。これにより、噴孔角度の精度を向上し、燃料噴射の精度向上を図ることができる。

【0006】

しかしながら、特許文献２の燃料噴射弁では、ノズルの肉厚の薄い部分に、治具等で押さえるための凹部を設けている。そのため、ノズルの耐圧性の低下が懸念される。

【0007】

本発明の目的は、ノズルの耐圧性の低下を抑制しつつ噴射精度を向上可能な燃料噴射弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る燃料噴射弁は、ノズルボデー（２０）とニードル（３０）とインジェクタボデー（４０）とリテーニングナット（５０）とを備える。ノズルボデーは、燃料を噴射する噴孔（２３）、および、噴孔に連通するノズル室（２００）を有する。ニードルは、軸方向に往復移動可能にノズル室に設けられ、噴孔を開閉可能である。

【0009】

インジェクタボデーは、ニードルに対し噴孔とは反対側に設けられ、圧力制御室（３００）と低圧室（４００）との間を開閉する開閉部（７０）を収容する。リテーニングナットは、インジェクタボデーに螺合することでノズルボデーとインジェクタボデーとが互いに近付く方向の軸力を発生させる。リテーニングナットは、ナット筒部（５１）、および、ナット筒部の内周壁と外周壁とを接続しナット筒部の周方向に延びるようナット筒部に２つ形成されたスリット（５２）を有する。

【0010】

ノズルボデーは、内側にノズル室を形成するノズル筒部（２１）、および、２つのスリットのそれぞれに対応するようノズル筒部の外周壁から凹むノズル凹部（２４）を有する。ナット筒部の軸（Ａｘ１）を中心とするスリットの形成角度範囲であるスリット角をα（度）とすると、８４＜α＜１８０である。

【0011】

本発明では、インジェクタボデーに対するノズルボデーの相対角度、すなわち、噴孔角度を調整した後、スリットを経由してノズル凹部にピン等の治具を押し当て荷重を付加しながら、リテーニングナットをインジェクタボデーに螺合することにより、螺合時にノズルボデーのひねり角がズレるのを抑制できる。これにより、噴孔角度の精度を向上し、噴射精度を向上可能である。また、ノズル凹部は、所定の肉厚のノズル筒部の外周壁から凹むよう形成されている。そのため、噴射精度の向上のためにノズル凹部を形成する場合であっても、ノズルボデーの耐圧性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。

【図2】第１実施形態による燃料噴射弁の一部を示す断面図。

【図3】第１実施形態による燃料噴射弁のリテーニングナットを示す模式的断面図。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線断面図。

【図5】第１実施形態による燃料噴射弁のスリットを示す斜視図。

【図6】第１実施形態による燃料噴射弁の一部の製造工程における状態を示す模式的断面図。

【図7】図６を矢印ＶＩＩ方向から見た図。

【図8】第１実施形態による燃料噴射弁の一部の製造工程における状態を示す模式的断面図。

【図9】第１実施形態による燃料噴射弁の噴孔位置調整工程における状態を示す断面図。

【図10】第１実施形態による燃料噴射弁の流路プレート組付け工程における状態を示す断面図。

【図11】第１実施形態による燃料噴射弁の反転工程における状態を示す断面図。

【図12】第１実施形態による燃料噴射弁のボデー組付け工程における状態を示す断面図。

【図13】第１実施形態による燃料噴射弁のナット仮締付け工程における状態を示す断面図。

【図14】第１実施形態による燃料噴射弁のピン押圧工程、ナット本締付け工程における状態を示す断面図。

【図15】第１実施形態による燃料噴射弁のピン押圧解除工程、ノズル振れ・ひねり角検査工程における状態を示す断面図。

【図16】第１比較形態による燃料噴射弁のナット本締付け工程における状態を示す断面図。

【図17】第２比較形態による燃料噴射弁を示す断面図。

【図18】第２実施形態による燃料噴射弁のリテーニングナットを示す模式的断面図。

【図19】第３実施形態による燃料噴射弁の一部の製造工程における状態を示す模式的断面図。

【図20】第４実施形態による燃料噴射弁の一部の製造工程における状態を示す模式的断面図。

【図21】第５実施形態による燃料噴射弁のスリットを示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、複数の実施形態による燃料噴射弁を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において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。

【0014】

（第１実施形態）
第１実施形態の燃料噴射弁を図１に示す。燃料噴射弁１は、例えば図示しない車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジンに適用される。燃料噴射弁１は、各気筒に設けられ、蓄圧された燃料としての軽油を貯留するコモンレール（図示せず）に接続される。燃料噴射弁１は、コモンレールから供給された高圧の燃料を各気筒の燃焼室に噴射する。

【0015】

図１、２に示すように、燃料噴射弁１は、ノズルボデー２０、ニードル３０、インジェクタボデー４０、リテーニングナット５０、流路プレート６０等を備える。ノズルボデー２０は、燃料を噴射する噴孔２３、および、噴孔２３に連通するノズル室２００を有する。ニードル３０は、軸方向に往復移動可能にノズル室２００に設けられ、噴孔２３を開閉可能である。

【0016】

インジェクタボデー４０は、ニードル３０に対し噴孔２３とは反対側に設けられ、圧力制御室３００と低圧室４００との間を開閉する開閉部７０を収容する。リテーニングナット５０は、インジェクタボデー４０に螺合することでノズルボデー２０とインジェクタボデー４０とが互いに近付く方向の軸力を発生させる。リテーニングナット５０は、ナット筒部５１、および、ナット筒部５１の内周壁と外周壁とを接続しナット筒部５１の周方向に延びるようナット筒部５１に２つ形成されたスリット５２を有する。

【0017】

ノズルボデー２０は、内側にノズル室２００を形成するノズル筒部２１、および、２つのスリット５２のそれぞれに対応するようノズル筒部２１の外周壁から凹むノズル凹部２４を有する。ナット筒部５１の軸Ａｘ１を中心とするスリット５２の形成角度範囲であるスリット角をα（度）とすると、８４＜α＜１８０である。

【0018】

以下、燃料噴射弁１の構成について、より詳細に説明する。

【0019】

図２に示すように、ノズルボデー２０は、ノズル筒部２１、ノズル底部２２、噴孔２３、ノズル凹部２４を有する。ノズル筒部２１は、例えば金属により形成されている。ノズル筒部２１は、ノズル小径部２１１、ノズル中径部２１２、ノズル大径部２１３を有している。ノズル小径部２１１は、略円筒状に形成されている。ノズル中径部２１２は、ノズル小径部２１１の一端に接続するようノズル小径部２１１と一体に略円筒状に形成されている。ノズル中径部２１２の外径は、ノズル小径部２１１の外径より大きい。ノズル中径部２１２の内径はノズル小径部２１１の内径と同じである。ノズル大径部２１３は、ノズル中径部２１２のノズル小径部２１１とは反対側の端部に接続するようノズル中径部２１２と一体に略円筒状に形成されている。ノズル大径部２１３の外径は、ノズル中径部２１２の外径より大きい。ノズル大径部２１３の内径は、ノズル中径部２１２の内径より大きい。ノズル中径部２１２の内周壁とノズル大径部２１３の内周壁とは、テーパ状の壁面により接続されている。

【0020】

ノズル底部２２は、ノズル筒部２１のノズル小径部２１１のノズル中径部２１２とは反対側の端部を塞ぐようノズル筒部２１と一体に形成されている。噴孔２３は、ノズル底部２２を貫くよう形成されている。噴孔２３は、例えば、ノズル底部２２の周方向に等間隔で５つ形成されている。ノズル底部２２の噴孔２３に対し上流側の内壁は、テーパ状に形成され、テーパ状の弁座２２０が形成されている。

【0021】

ノズル室２００は、ノズル筒部２１、ノズル底部２２の内側に形成され、噴孔２３に連通している。

【0022】

ニードル３０は、ニードル本体３１、鍔部３２を有している。ニードル本体３１は、例えば金属により棒状に形成されている。ニードル本体３１は、軸方向に往復移動可能にノズル室２００に設けられている。ニードル本体３１は、一端が弁座２２０に当接または弁座２２０から離間可能なようノズル室２００に設けられている。以下、適宜、ニードル本体３１が弁座２２０に当接する方向を「閉弁方向」といい、ニードル本体３１が弁座２２０から離間する方向を「開弁方向」という。

【0023】

鍔部３２は、例えば金属により環状に形成され、ニードル本体３１の噴孔２３とは反対側の端部から所定距離離れた位置に設けられている。ニードル本体３１の一端が弁座２２０に当接した状態において、鍔部３２は、ノズル大径部２１３のノズル中径部２１２側の端部の径方向内側に位置している。また、この状態において、ニードル本体３１の他端の端面は、ノズル大径部２１３のノズル中径部２１２とは反対側の端面から所定距離噴孔２３側に離れている。

【0024】

ノズル大径部２１３の径方向内側には、シリンダ３４、ニードルスプリング３３が設けられている。シリンダ３４は、例えば金属により略円筒状に形成されている。シリンダ３４は、ニードル本体３１の噴孔２３とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。

【0025】

シリンダ３４の内径は、ニードル本体３１の噴孔２３とは反対側の端部の外径よりやや大きい。シリンダ３４は、内周壁がニードル本体３１の噴孔２３とは反対側の端部の外周壁と摺動可能、かつ、ニードル本体３１に対し軸方向に相対移動可能に設けられている。シリンダ３４の外径は、ノズル大径部２１３の内径より小さい。シリンダ３４の外周壁とノズル大径部２１３の内周壁との間には、略円筒状の隙間が形成されている。

【0026】

ニードルスプリング３３は、例えばコイルスプリングであり、ニードル本体３１の径方向外側において鍔部３２とシリンダ３４との間に設けられている。ニードルスプリング３３の一端は鍔部３２に当接し、他端はシリンダ３４に当接している。ニードルスプリング３３は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、ニードルスプリング３３は、シリンダ３４をニードル本体３１に対し開弁方向に付勢している。

【0027】

流路プレート６０は、ノズルボデー２０の噴孔２３とは反対側に設けられている。流路プレート６０は、プレート本体６１、ノズル室流路６０１、イン流路６０２、アウト流路６０３を有している。プレート本体６１は、例えば金属により略円板状に形成されている。プレート本体６１は、噴孔２３側の端面が、ノズル大径部２１３のノズル中径部２１２とは反対側の端面に当接するよう設けられている。

【0028】

ノズル室流路６０１は、プレート本体６１の外縁部においてプレート本体６１の軸に対し傾斜し、プレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面と噴孔２３側の端面とを接続するよう形成されている。イン流路６０２は、プレート本体６１の軸に対し傾斜し、プレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面と噴孔２３側の端面の中央とを接続するよう形成されている。ここで、イン流路６０２の噴孔２３とは反対側の端部は、ノズル室流路６０１の噴孔２３とは反対側の端部に接続している。アウト流路６０３は、プレート本体６１の軸に対し傾斜し、プレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面の中央と噴孔２３側の端面の中央とを接続するよう形成されている。

【0029】

イン流路６０２の噴孔２３側の端部には、オリフィス６０４が形成されている。アウト流路６０３の噴孔２３とは反対側の端部には、オリフィス６０５が形成されている。

【0030】

ノズル大径部２１３とプレート本体６１との接続部の径方向外側には、ガイドリング８１が設けられている。ガイドリング８１は、例えば金属により略円筒状に形成されている。ガイドリング８１の内径は、ノズル大径部２１３の外径、および、プレート本体６１のノズル大径部２１３側の端部の外径よりやや大きい。これにより、ノズルボデー２０と流路プレート６０との径方向の位置ズレが抑制されている。

【0031】

シリンダ３４は、噴孔２３とは反対側の端面が、プレート本体６１の噴孔２３側の端面に当接、または、プレート本体６１の噴孔２３側の端面から離間可能である。圧力制御室３００は、シリンダ３４の内周壁およびニードル本体３１の噴孔２３とは反対側の端面とプレート本体６１の噴孔２３側の端面との間に形成されている。

【0032】

ノズル室流路６０１の噴孔２３側の端部は、ノズル大径部２１３の内周壁とシリンダ３４の外周壁との間に開口している。これにより、ノズル室流路６０１は、ノズル室２００に連通している。イン流路６０２およびアウト流路６０３の噴孔２３側の端部は、シリンダ３４の径方向内側に開口している。これにより、イン流路６０２およびアウト流路６０３は、圧力制御室３００に連通している。

【0033】

インジェクタボデー４０は、流路プレート６０の噴孔２３とは反対側に設けられている。インジェクタボデー４０は、ボデー本体４１、ボデーねじ部４２、配管接続部４３、高圧燃料流路４０１を有している。ボデー本体４１は、例えば金属により筒状に形成されている。ボデー本体４１は、噴孔２３側の端面が、プレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面に当接するよう設けられている。ボデーねじ部４２は、ボデー本体４１の噴孔２３側の端部の外周壁に形成されている。

【0034】

高圧燃料流路４０１は、ボデー本体４１の内周壁と外周壁との間においてボデー本体４１の軸に略平行となるよう形成されている。高圧燃料流路４０１は、ボデー本体４１の噴孔２３側の端面のノズル室流路６０１およびイン流路６０２の開口部に対応する位置に開口している。これにより、高圧燃料流路４０１は、ノズル室流路６０１およびイン流路６０２に連通している。なお、プレート本体６１とボデー本体４１とは、図２において図示しないノックピン８２により、互いの相対位置のズレが規制されている。

【0035】

配管接続部４３は、ボデー本体４１の外周壁から径方向外側へ延びるようボデー本体４１と一体に形成されている。配管接続部４３の内側には、高圧燃料流路４０１に連通する流路が形成されている。配管接続部４３には、コモンレールから延びる燃料配管が接続される。これにより、コモンレールから供給された高圧の燃料は、配管接続部４３内の流路を経由して高圧燃料流路４０１に流れる。高圧燃料流路４０１に流れた燃料は、ノズル室流路６０１を経由してノズル室２００に流れ、イン流路６０２を経由して圧力制御室３００に流れる。その結果、ノズル室２００および圧力制御室３００が高圧の燃料で満たされる。

【0036】

開閉部７０は、ボデー本体４１の噴孔２３側の端部の内側に設けられている。開閉部７０は、駆動部７１、アーマチャバルブ７２を有している。アーマチャバルブ７２は、例えば磁性材料により形成され、ボデー本体４１の噴孔２３側の端部の内側において、ボデー本体４１の軸に略平行な方向に往復移動可能に設けられている。アーマチャバルブ７２は、噴孔２３側の端部が、プレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面のアウト流路６０３の開口部に当接可能、または、当該開口部から離間可能に設けられている。

【0037】

低圧室４００は、アーマチャバルブ７２の噴孔２３側の端部の径方向外側に形成されている。低圧室４００は、図示しない低圧燃料流路に連通している。アーマチャバルブ７２がプレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面のアウト流路６０３の開口部に当接しているとき、圧力制御室３００と低圧室４００とのアウト流路６０３を経由した連通は遮断されている。一方、アーマチャバルブ７２がプレート本体６１の噴孔２３とは反対側の端面のアウト流路６０３の開口部から離間しているとき、圧力制御室３００と低圧室４００とのアウト流路６０３を経由した連通は許容されている。このように、開閉部７０は、アーマチャバルブ７２をプレート本体６１に当接、または、プレート本体６１から離間させることで、圧力制御室３００と低圧室４００との間を開閉する。

【0038】

駆動部７１は、アーマチャバルブ７２に対し噴孔２３とは反対側に設けられ、通電により磁気吸引力を発生し、アーマチャバルブ７２を噴孔２３とは反対側へ吸引可能である。車両に設けられたＥＣＵ１００（図１参照）は、駆動部７１への通電を制御可能である。ＥＣＵ１００は、駆動部７１への通電を制御することにより、開閉部７０のアーマチャバルブ７２の作動を制御し、圧力制御室３００と低圧室４００との間の開閉を制御可能である。

【0039】

リテーニングナット５０は、ナット筒部５１、スリット５２、ナットねじ部５３を有している。ナット筒部５１は、例えば金属により形成されている。ナット筒部５１は、ナット小径部５１１、ナット中径部５１２、ナット大径部５１３を有している。ナット小径部５１１は、略円筒状に形成されている。ナット中径部５１２は、ナット小径部５１１の一端に接続するようナット小径部５１１と一体に略円筒状に形成されている。ナット中径部５１２の外径は、ナット小径部５１１の外径より大きい。ナット中径部５１２の内径は、ナット小径部５１１の内径より大きく、ナット小径部５１１の外径より小さい。ナット大径部５１３は、ナット中径部５１２のナット小径部５１１とは反対側の端部に接続するようナット中径部５１２と一体に略円筒状に形成されている。ナット大径部５１３の外径は、ナット中径部５１２の外径より大きい。ナット大径部５１３の内径は、ナット中径部５１２の内径より大きく、ナット中径部５１２の外径より小さい。

【0040】

ナットねじ部５３は、インジェクタボデー４０のボデーねじ部４２に螺合可能なよう、ナット大径部５１３のナット中径部５１２とは反対側の端部の内周壁に形成されている。リテーニングナット５０は、ナット小径部５１１のナット大径部５１３側の環状の端面が、ノズル大径部２１３のノズル小径部２１１側の環状の端面に当接し、ナットねじ部５３がボデーねじ部４２に螺合するようにして設けられている。これにより、ノズルボデー２０とインジェクタボデー４０とが互いに近付く方向の軸力が発生している。そのため、流路プレート６０は、ノズルボデー２０とインジェクタボデー４０との間に挟まれ、ノズル大径部２１３のプレート本体６１側の端面とプレート本体６１のノズル大径部２１３側の端面との間、および、プレート本体６１のボデー本体４１側の端面とボデー本体４１のプレート本体６１側の端面との間に、所定の圧力が作用した状態となっている。

【0041】

図２～４に示すように、スリット５２は、ナット筒部５１のナット中径部５１２の内周壁と外周壁とを接続し、ナット中径部５１２の周方向に延びるようナット中径部５１２に２つ形成されている。ここで、便宜上、２つのスリット５２のうち一方をスリット５２１とし、他方をスリット５２２とする。

【0042】

＜２＞図４に示すように、ナット筒部５１の軸Ａｘ１を中心とするスリット５２の形成角度であるスリット角をα（度）とすると、８４＜α≦１５０である。また、図３に示すように、２つのスリット５２は、ナット筒部５１の軸Ａｘ１に対し垂直な１つの平面Ｐ１上に形成されている。

【0043】

図３、５に示すように、ナット筒部５１の径方向から見ると、スリット５２は、４つの角部が丸みを帯びた長方形となるよう形成されている。つまり、スリット５２の長手方向（ナット中径部５１２の周方向）の両端部の角部は、丸みを帯びている。

【0044】

図２に示すように、ノズル凹部２４は、２つのスリット５２のそれぞれに対応するようノズル大径部２１３の外周壁から凹むよう形成されている。ここで、便宜上、２つのノズル凹部２４のうち一方をノズル凹部２４１とし、他方をノズル凹部２４２とする。

【0045】

ノズル凹部２４１は、スリット５２１に対応するよう形成されている。ノズル凹部２４２は、スリット５２２に対応するよう形成されている。スリット５２１、スリット５２２、ノズル凹部２４１、ノズル凹部２４２は、ナット筒部５１の軸Ａｘ１方向において略同じ位置に形成されている。

【0046】

図７に示すように、ノズル凹部２４１、ノズル凹部２４２は、ナット筒部５１の軸Ａｘ１を挟むようにしてノズル筒部２１の周方向に等間隔で形成されている。なお、ノズル凹部２４１、ノズル凹部２４２の底面は、ナット筒部５１の軸Ａｘ１に対し平行な平面状に形成されている。

【0047】

次に、燃料噴射弁１の作動について説明する。

【0048】

コモンレールからの高圧燃料は、高圧燃料流路４０１、ノズル室流路６０１を経由してノズル室２００に供給される（図２参照）。ノズル室２００の燃料圧力は、ニードル３０に対し開弁方向の力を加える。ニードルスプリング３３は、ニードル３０に対し閉弁方向の荷重を加える。

【0049】

高圧燃料流路４０１の燃料の一部は、イン流路６０２のオリフィス６０４を通って圧力制御室３００に供給される。図２に示すように、駆動部７１への通電がオフの状態では、圧力制御室３００は高圧燃料で満たされている。ニードル３０は、ニードルスプリング３３の荷重と圧力制御室３００の燃料圧力とから、閉弁方向の力を受ける。

【0050】

駆動部７１への通電がオンになると、アーマチャバルブ７２は、駆動部７１の磁気吸引力により開弁方向に移動し、圧力制御室３００と低圧室４００とのアウト流路６０３を経由した連通が許容される。これにより、圧力制御室３００の燃料は、アウト流路６０３のオリフィス６０５を通って低圧室４００に流れ、低圧燃料流路に排出される。その結果、圧力制御室３００の燃料圧力が低下する。

【0051】

圧力制御室３００の燃料圧力が低下すると、ニードル３０がニードルスプリング３３の荷重と圧力制御室３００の燃料圧力とから閉弁方向に受ける力よりも、ニードル３０がノズル室２００の燃料圧力から開弁方向に受ける力の方が大きくなる。そのため、ニードル３０が開弁方向に移動し、弁座２２０から離間する。これにより、ノズル室２００の燃料が噴孔２３から噴射される。

【0052】

駆動部７１への通電がオフになると、アーマチャバルブ７２が閉弁方向に移動し、流路プレート６０に当接し、圧力制御室３００と低圧室４００とのアウト流路６０３を経由した連通が遮断される。そのため、圧力制御室３００の燃料圧力は、イン流路６０２から供給される燃料により上昇する。これにより、ニードル３０がノズル室２００の燃料圧力から開弁方向に受ける力よりも、ニードル３０がニードルスプリング３３の荷重と圧力制御室３００の燃料圧力とから閉弁方向に受ける力の方が大きくなる。そのため、ニードル３０が閉弁方向に移動し、弁座２２０に当接する。これにより、ノズル室２００の燃料の噴孔２３からの噴射が停止する。

【0053】

次に、製造工程における燃料噴射弁１の状態等について説明する。製造工程のうちリテーニングナット５０の組付け工程における燃料噴射弁１の状態を図６～８に示す。

【0054】

図６、７に示すように、リテーニングナット５０の組付け工程において、リテーニングナット５０をインジェクタボデー４０に螺合し、ナット筒部５１の軸Ａｘ１方向におけるスリット５２とノズル凹部２４との位置を合わせる。その後、例えば棒状の治具としてのピン９１を２つのスリット５２のそれぞれに挿通させ、ピン９１の先端部をノズル凹部２４に押し当てる。その後、２つのピン９１に対しノズル筒部２１の径方向外側から中心に向かって所定の荷重を付加する。

【0055】

その後、ノズルボデー２０とインジェクタボデー４０との間に所定の軸力が発生するよう、インジェクタボデー４０に対しリテーニングナット５０を相対回転させて螺合、すなわち、締付ける。

【0056】

本実施形態では、２つのピン９１の間でインジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対回転が規制されているため、インジェクタボデー４０に対しリテーニングナット５０を締付ける際、「リテーニングナット５０とインジェクタボデー４０との間の摩擦力によりインジェクタボデー４０に対しノズルボデー２０が相対回転すること」を抑制できる。これにより、リテーニングナット５０の締付け時におけるインジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対角度のズレを抑制できる。

【0057】

図８に示すように、ノズル凹部２４の底面は平面状に形成され、ピン９１の端面も平面状に形成されている。そのため、ピン９１に対し荷重を付加すると、ピン９１の端面全体からノズル凹部２４の底面に対し荷重が作用する。そのため、この状態でノズルボデー２０に回転力が作用しても、ノズルボデー２０の回転は規制される。

【0058】

次に、燃料噴射弁１の製造工程における各部の組付け工程等について説明する。

【0059】

（噴孔位置調整工程）
作業者または製造装置は、ニードル３０、ニードルスプリング３３、シリンダ３４を組付けたアッシー状態のノズルボデー２０を筒状の治具９２に挿入する（図９参照）。治具９２は、例えば軸が鉛直方向に沿うように設置されている。治具９２の内径は、ノズル中径部２１２の外径よりやや大きい。そのため、ノズル大径部２１３の噴孔２３側の端面は、治具９２の鉛直方向上側の端面の内縁部に当接する。作業者または製造装置は、この状態で、治具９２に対しノズルボデー２０を相対回転させ、噴孔２３の位置を調整する。

【0060】

（流路プレート組付け工程）
その後、作業者または製造装置は、筒状の治具９３をノズル大径部２１３の径方向外側に配置する（図１０（Ａ）参照）。治具９３の内径は、ノズル大径部２１３の外径よりやや大きい。治具９３の一方の端面の内縁部は、治具９２の鉛直方向上側の端面の外縁部に当接する。その後、作業者または製造装置は、ガイドリング８１をノズル大径部２１３のノズル中径部２１２とは反対側の端部の外周壁に嵌合させる。

【0061】

その後、作業者または製造装置は、流路プレート６０をノズルボデー２０の噴孔２３とは反対側の端面に配置する。ここで、流路プレート６０は、プレート本体６１の一方の端部の外周壁がガイドリング８１の内周壁に嵌合および摺動することで、アッシー状態のノズルボデー２０への組付けが案内される（図１０（Ｂ）参照）。

【0062】

（反転工程）
その後、作業者または製造装置は、ガイドリング８１によって互いに組付けられた状態のノズルボデー２０と流路プレート６０とを治具９２、治具９３から抜き出し、流路プレート６０が鉛直方向下側を向き、ノズルボデー２０が鉛直方向上側を向くよう反転させる（図１１（Ａ）、（Ｂ）参照）。

【0063】

（ボデー組付け工程）
その後、作業者または製造装置は、反転工程で反転したノズルボデー２０と流路プレート６０とを、インジェクタボデー４０に組付ける（図１２参照）。ここで、インジェクタボデー４０には、開閉部７０、および、ノックピン８２が設けられている。作業者または製造装置は、流路プレート６０の所定の位置に形成された穴部にノックピン８２が嵌合するよう、ノズルボデー２０および流路プレート６０をインジェクタボデー４０に組付ける。なお、この時点で、インジェクタボデー４０の周方向の位置は、所定の基準位置に固定されている。

【0064】

（ナット仮締付け工程）
その後、作業者または製造装置は、ノズルボデー２０の流路プレート６０に対する相対回転位置を保持した状態で、スリット５２がノズル凹部２４の位置に来るまで、リテーニングナット５０をインジェクタボデー４０に仮締付けする（図１３（Ａ）～（Ｃ）参照）。

【0065】

＜トルク管理＞
この工程において、作業者または製造装置は、トルク管理として、各部品同士が密着する分の軸力を付与しつつ、その過程での異常検出（例えば噛み込み、座面状態、ねじ部異常等）を行う。

【0066】

（ピン押圧工程）
その後、作業者または製造装置は、ピン９１を２つのスリット５２のそれぞれに挿通させ、ピン９１の先端部をノズル凹部２４に押し当て、２つのピン９１に対しノズル筒部２１の径方向外側から中心に向かって所定の荷重を付加する（図１４（Ａ）～（Ｃ）参照）。

【0067】

（ナット本締付け工程）
その後、作業者または製造装置は、ノズルボデー２０とインジェクタボデー４０との間に所定の軸力が発生するよう、インジェクタボデー４０に対しリテーニングナット５０を相対回転させて螺合、すなわち、締付ける（図１４（Ａ）～（Ｃ）参照）。

【0068】

＜角度管理＞
この工程において、作業者または製造装置は、角度管理として、高圧燃料に対して部品間の面圧シール機能を確保するために、規定の軸力を付与する。本実施形態では、「ピン押圧工程」において２つのピン９１の間でインジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対回転が規制されているため、その後の「ナット本締付け工程」の「角度管理」において、部品間の摩擦の状態、部品の歪から生じるノズルボデー２０のひねり角のズレを抑制できる。

【0069】

（ピン押圧解除工程）
その後、作業者または製造装置は、ピン９１によるノズル凹部２４の押圧を解除し、ピン９１を２つのスリット５２のそれぞれから引き抜く（図１５（Ａ）参照）。

【0070】

（ノズル振れ・ひねり角検査工程）
その後、作業者または製造装置は、インジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の「同軸度」、「ノズルひねり角（θ）」等について出来栄えを検査する（図１５（Ｂ）参照）。

【0071】

次に、第１比較形態の燃料噴射弁について説明する。

【0072】

図１６に示すように、第１比較形態は、リテーニングナット５０がスリット５２を有しておらず、ノズルボデー２０がノズル凹部２４を有していない点で第１実施形態と異なる。

【0073】

第１比較形態の製造工程は、「噴孔位置調整工程」から「ナット仮締付け工程」までは、第１実施形態と同様である。第１比較形態の製造工程では、「ナット仮締付け工程」の後、「ピン押圧工程」を行うことなく、「ナット本締付け工程」を行う（図１６（Ａ）参照）。

【0074】

第１比較形態の「ナット本締付け工程」では、インジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対回転が規制されていないため、「角度管理」において、部品間の摩擦の状態、部品の歪から生じるノズルボデー２０のひねり角のズレが生じるおそれがある。

【0075】

そのため、第１比較形態では、インジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の「同軸度」、「ノズルひねり角（θ）」等にズレが生じ（図１６（Ｂ）参照）、燃料噴射の高精度化に対応できないおそれがある。

【0076】

一方、本実施形態では、「ピン押圧工程」において２つのピン９１の間でインジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対回転が規制されているため、その後の「ナット本締付け工程」の「角度管理」において、部品間の摩擦の状態、部品の歪から生じるノズルボデー２０のひねり角のズレを抑制でき、燃料噴射の高精度化に対応できる。

【0077】

次に、第２比較形態の燃料噴射弁について説明する。

【0078】

図１７に示すように、第２比較形態の燃料噴射弁には、ノックピン８３が設けられている。ノックピン８３は、流路プレート６０を貫く穴部６５を通り、両端部が、ノズルボデー２０の流路プレート６０側の端面に形成された穴部２５、および、インジェクタボデー４０の流路プレート６０側の端面に形成された穴部４５に嵌合するよう設けられている。これにより、「ナット本締付け工程」の「角度管理」における、部品間の摩擦の状態、部品の歪から生じるノズルボデー２０のひねり角のズレの発生を抑制可能である。また、燃料噴射弁の製造後、使用状態における各部品の相対回転位置のズレを抑制できる。

【0079】

しかしながら、第２比較形態では、流路プレート６０に穴部６５、ノズルボデー２０に穴部２５、インジェクタボデー４０に穴部４５が形成されているため、流路プレート６０とノズルボデー２０およびインジェクタボデー４０との間のシール限界圧を所定値以上に確保できず、燃料の高圧化に対応できないおそれがある。

【0080】

一方、本実施形態では、流路プレート６０のノズルボデー２０側の端面、および、ノズルボデー２０の流路プレート６０側の端面には穴部が形成されていないため、流路プレート６０とノズルボデー２０との間のシール限界圧を所定値以上に確保でき、燃料の高圧化に対応できる。

【0081】

以上説明したように、＜１＞本実施形態では、リテーニングナット５０は、ナット筒部５１、および、ナット筒部５１の内周壁と外周壁とを接続しナット筒部５１の周方向に延びるようナット筒部５１に２つ形成されたスリット５２を有する。

【0082】

ノズルボデー２０は、ノズル筒部２１、および、２つのスリット５２のそれぞれに対応するようノズル筒部２１の外周壁から凹むノズル凹部２４を有する。ナット筒部５１の軸Ａｘ１を中心とするスリット５２の形成角度範囲であるスリット角をα（度）とすると、８４＜α＜１８０である。

【0083】

本実施形態では、インジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対角度、すなわち、噴孔角度を調整した後、スリット５２を経由してノズル凹部２４にピン９１等の治具を押し当て荷重を付加しながら、リテーニングナット５０をインジェクタボデー４０に螺合することにより、螺合時にノズルボデー２０のひねり角がズレるのを抑制できる。これにより、噴孔角度の精度を向上し、噴射精度を向上可能である。また、ノズル凹部２４は、所定の肉厚のノズル筒部２１の外周壁から凹むよう形成されている。そのため、噴射精度の向上のためにノズル凹部２４を形成する場合であっても、ノズルボデー２０の耐圧性の低下を抑制することができる。

【0084】

また、＜２＞本実施形態では、８４＜α≦１５０であり、２つのスリット５２は、ナット筒部５１の軸Ａｘ１に対し垂直な１つの平面Ｐ１上に形成されている。

【0085】

本実施形態では、スリット角αが比較的小さいため、２つのスリット５２を同一平面上に形成しても、２つのスリット５２間におけるナット筒部５１の強度を確保できる。また、ノズル筒部２１の軸方向における２つのノズル凹部２４の位置を同じにできるため、組付け工程時、ノズル凹部２４にピン９１を押し当て、荷重をかけても、ノズル筒部２１にモーメントが生じるのを抑制できる。

【0086】

（第２実施形態）
第２実施形態の燃料噴射弁の一部を図１８に示す。第２実施形態は、リテーニングナット５０の構成等が第１実施形態と異なる。

【0087】

＜３＞本実施形態では、１５０＜α＜１８０であり、２つのスリット５２は、ナット筒部５１の軸Ａｘ１に対し垂直で互いに平行な２つの平面（Ｐ１、Ｐ２）上に形成されている。

【0088】

ノズル凹部２４は、２つのスリット５２のそれぞれに対応するようノズル大径部２１３の外周壁から凹むよう形成されている。

【0089】

本実施形態では、スリット角αが比較的大きいため、２つのスリット５２を、互いに平行な２つの平面（Ｐ１、Ｐ２）上に形成することで、２つのスリット５２間におけるナット筒部５１の強度を確保できる。

【0090】

（第３実施形態）
第３実施形態の燃料噴射弁の一部を図１９に示す。第３実施形態は、ノズルボデー２０の構成等が第１実施形態と異なる。

【0091】

本実施形態では、ノズル凹部２４は、ノズル大径部２１３の外周壁から凹みつつ、ノズル大径部２１３の一方の端部から他方の端部まで直線状に延びるよう形成されている。ノズル筒部２１の軸に対し垂直な面による断面におけるノズル凹部２４の形状は、略矩形状となるよう形成されている（図１９参照）。すなわち、ノズル凹部２４は、ノズル大径部２１３の一方の端部から他方の端部まで平面状に延びる底面と、底面の周方向の両端部から略垂直に延びる平面状の側面とを有している。

【0092】

本実施形態では、ピン９１に対し荷重を付加すると、ピン９１の端面全体からノズル凹部２４の底面に対し荷重が作用する。また、ノズルボデー２０に回転力が作用した場合、ノズル凹部２４の側面がピン９１の外周壁に当接する。そのため、「ナット本締付け工程」の「角度管理」において、インジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対回転を効果的に規制できる。

【0093】

（第４実施形態）
第４実施形態の燃料噴射弁の一部を図２０に示す。第４実施形態は、ノズルボデー２０の構成等が第１実施形態と異なる。

【0094】

本実施形態では、ノズル凹部２４は、ノズル大径部２１３の外周壁から凹みつつ、ノズル大径部２１３の一方の端部から他方の端部まで直線状に延びるよう形成されている。ノズル筒部２１の軸に対し垂直な面による断面におけるノズル凹部２４の形状は、略三角形状となるよう形成されている（図２０参照）。すなわち、ノズル凹部２４は、ノズル大径部２１３の一方の端部から他方の端部まで平面状に延び、間に所定の角度をなす２つの側面を有している。

【0095】

本実施形態では、ノズル筒部２１の軸に対し垂直な面による断面におけるピン９１の先端部の形状は、ノズル凹部２４の形状に対応し、略三角形状となるよう形成されている（図２０参照）。本実施形態では、ピン９１に対し荷重を付加すると、ピン９１の先端部からノズル凹部２４の２つの側面に対し荷重が作用する。そのため、「ナット本締付け工程」の「角度管理」において、インジェクタボデー４０に対するノズルボデー２０の相対回転を効果的に規制できる。

【0096】

（第５実施形態）
第５実施形態の燃料噴射弁の一部を図２１に示す。第５実施形態は、リテーニングナット５０の構成等が第１実施形態と異なる。

【0097】

本実施形態では、ナット筒部５１の径方向から見ると、スリット５２は、長穴状すなわち角丸長方形となるよう形成されている。つまり、スリット５２の長手方向（ナット中径部５１２の周方向）の両端部は、丸みを帯びている。そのため、スリット５２の加工を容易にできる。

【0098】

（他の実施形態）
他の実施形態では、流路プレート６０は、インジェクタボデー４０の噴孔２３側の端部と一体に形成されていてもよい。

【0099】

このように、本開示は、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形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0100】

１ 燃料噴射弁、２０ ノズルボデー、２１ ノズル筒部、２３ 噴孔、２４ ノズル凹部、３０ ニードル、４０ インジェクタボデー、５０ リテーニングナット、５１ ナット筒部、５２ スリット、７０ 開閉部、２００ ノズル室、３００ 圧力制御室、４００ 低圧室

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】