JP2016125360A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 ニードルに作用する開弁方向の力を大きくし、可動コアの摩耗を低減可能な燃料噴射弁を提供する。【解決手段】 燃料噴射弁１の噴孔を開閉するニードル４０は、開弁時に可動コア５０と衝突する鍔部４３を有している。鍔部４３の径方向外側には閉弁時に可動コア５０と鍔部４３との間に隙間４３０を形成する隙間形成部材６０が設けられている。可動コア５０が開弁方向に加速しつつ移動し鍔部４３に衝突すると、ニードル４０には比較的大きな開弁力が作用する。また、隙間形成部材６０は、鍔部４３と固定コア３０とに摺動しており、ニードル４０の往復移動は、隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内される。ニードル４０が挿通される可動コア５０の往復移動は、ニードル４０及び隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内される。このとき、可動コア５０の外壁５０５とハウジング２０との間には隙間２００が形成されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関（以下、「エンジン」という）に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に関する。

従来、ハウジングが有する噴孔をニードルの往復移動によって開閉しハウジング内の燃料を外側に噴射する燃料噴射弁が知られている。例えば、特許文献１には、コイル、コイルの内側に設けられる固定コア、固定コアの噴孔側に設けられる可動コア、可動コアとは別体に設けられるニードル、可動コア及びニードルを閉弁方向に付勢するスプリングを備え、ニードルが弁座に当接しているときニードルが有するストッパと可動コアとの間に隙間が形成される燃料噴射弁が記載されている。

特許４６３７９３０号明細書

特許文献１に記載の燃料噴射弁では、コイルが形成する磁界によって可動コアが固定コアに吸引されると、可動コアは、ニードルのストッパと可動コアとの間の隙間を利用して加速しつつ開弁方向に移動した後、ニードルのストッパに衝突する。これにより、特許文献１に記載の燃料噴射弁では、ニードルに作用する開弁方向の力（以下、「開弁力」という）が比較的大きくなる。しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射弁では、可動コアは、外壁がハウジングの内壁に摺動し内壁がニードルの外壁に摺動しつつニードルのストッパに衝突するため、可動コアが当該隙間を利用して加速するとき、ハウジングの内壁との摺動、及び、ニードルの外壁との摺動による摩擦抵抗が可動コアに作用する。このため、開弁力を大きくすることが困難になるおそれがある。

また、特許文献１の燃料噴射弁では、可動コアの外壁がハウジングの内壁と摺動するため、可動コアの外壁が摺動により摩耗するおそれがある。可動コアが摩耗すると、可動コアの吸引特性が変化したり、可動コアの摩耗により発生する摩耗粉がニードルと弁座との間に噛み込まれたりするおそれがある。また、ニードルは、噴孔とは反対側の端部より噴孔側に位置するニードルの中間部と噴孔側の端部とがハウジングに摺動しているため、ニードルの往復移動が不安定になるおそれがある。

本発明の目的は、ニードルに作用する開弁方向の力を大きくし、可動コアの摩耗を低減可能な燃料噴射弁を提供することにある。

本発明は、燃料噴射弁であって、燃料が噴射される噴孔及び噴孔の周囲に形成される弁座を有するハウジングと、往復移動可能なようハウジングに収容され弁座から離間または弁座に当接すると噴孔を開閉するニードル部と、ニードル部の弁座に当接可能な端部とは反対側の端部の径方向外側に設けられる鍔部と、ハウジング内に固定される筒状の固定コアと、固定コアの噴孔側に設けられニードル部が挿通される挿通孔を有し外壁がハウジングの内壁との間に第一隙間を形成しつつ挿通孔の内壁がニードル部の外壁と摺動可能な可動コアと、電力が供給されると可動コアを固定コア側に吸引可能なコイルと、内壁が鍔部の外壁と摺動し外壁が固定コアの内壁と摺動可能なよう鍔部に径方向外側に設けられ鍔部と可動コアとの間に第二隙間を形成可能な隙間形成部材と、隙間形成部材を介して可動コアを閉弁方向に付勢可能かつ鍔部を介してニードル部を閉弁方向に付勢可能な第一付勢部材と、第一付勢部材の付勢力より小さい付勢力で可動コアを開弁方向に付勢する第二付勢部材と、を備える。
本発明の燃料噴射弁は、ニードル部と弁座とが当接し、かつ、第一付勢部材がニードル部及び隙間形成部材を閉弁方向に付勢しているとき、鍔部の噴孔側の端面と可動コアの噴孔とは反対側の端面との間に第二隙間が形成されることを特徴とする。

本発明の燃料噴射弁では、隙間形成部材は、鍔部と可動コアとの間に第二隙間を形成する。コイルに電力が供給され可動コアが固定コアに吸引されると、可動コアは、当該隙間を利用して開弁方向に加速しつつ移動し、鍔部に当接する。これにより、鍔部の径方向内側に設けられているニードル部に比較的大きな開弁力を作用させることができる。

また、本発明の燃料噴射弁では、隙間形成部材は鍔部の外壁と固定コアの内壁とに摺動している。これにより、鍔部が径方向外側に設けられるニードル部は、隙間形成部材を介して固定コアに案内される。また、挿通孔を有する可動コアは、挿通孔に挿通されているニードル部の外壁に摺動しており、可動コアのハウジング内での往復移動はニードル部によって案内される。さらに、可動コアの外壁とハウジングの内壁との間には第一隙間が形成されている。これにより、可動コアのハウジング内での往復移動をハウジングによって案内する場合に比べ、可動コアに作用する摩擦抵抗が小さくなる。したがって、摩擦抵抗によって可動コアの開弁方向への移動速度が遅くなることを防止し、開弁力をさらに大きくすることができる。

また、本発明の燃料噴射弁では、可動コアの外壁とハウジングの内壁との間に第一隙間が形成されているため、可動コアの外壁の摩耗を低減することができる。これにより、可動コアの外壁の摩耗によって可動コアと固定コアとの間の吸引特性が変化したり、可動コアの外壁の摩耗によって発生する摩耗粉がニードルと弁座との間に噛み込まれたりすることを防止することができる。

また、本発明の燃料噴射弁では、ニードル部は、ニードル部の鍔部が設けられている側の端部が隙間形成部材を介して固定コアに往復移動が案内されている。これにより、ニードル部は、ハウジング内で安定して往復移動することができる。

本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の断面図である。 図１のＩＩ部拡大図である。 本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の作用を説明する断面図である。 本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の作用を説明する断面図であって、図３とは異なる作用を説明する断面図である。 本発明の第二実施形態による燃料噴射弁の断面図である。 本発明の第三実施形態による燃料噴射弁の断面図である。 本発明の第四実施形態による燃料噴射弁の断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による燃料噴射弁１を図１〜４に示す。なお、図１〜４には、ニードル４０が弁座２５０から離間する方向である開弁方向、及び、ニードル４０が弁座２５０に当接する方向である閉弁方向を図示する。

燃料噴射弁１は、例えば図示しない直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射装置に用いられ、燃料としてのガソリンを高圧でエンジンに噴射供給する。燃料噴射弁１は、ハウジング２０、ニードル４０、可動コア５０、固定コア３０、隙間形成部材６０、コイル３５、「第一付勢部材」としての第一スプリング３１、「第二付勢部材」としての第二スプリング３２などを備える。

ハウジング２０は、図１に示すように、第一筒部材２１、第二筒部材２２、第三筒部材２３及び噴射ノズル２５から構成されている。第一筒部材２１、第二筒部材２２及び第三筒部材２３は、いずれも円筒状に形成され、第一筒部材２１、第二筒部材２２、第三筒部材２３の順に同軸となるよう配置され、互いに接続している。

噴射ノズル２５は、第一筒部材２１の第二筒部材２２とは反対側の端部に設けられている。噴射ノズル２５は、例えばマルテンサイト系ステンレスなどの金属により有底筒状に形成されており、第一筒部材２１に溶接されている。噴射ノズル２５は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。

噴射ノズル２５は、ハウジング２０の中心軸ＣＡ０を対称軸として線対称に形成されている。噴射ノズル２５は、ハウジング２０の内側と外側とを連通する噴孔２６が複数有する。噴孔の内側開口の縁には、弁座２５０が形成されている。

ニードル４０は、例えばマルテンサイト系ステンレスなどの金属により形成されている。ニードル４０は、噴射ノズル２５の硬度と同程度の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。

ニードル４０は、ハウジング２０の内側に往復移動可能に収容されている。ニードル４０は、軸部４１、「ニードル部の弁座に当接可能な端部」としてのシール部４２、摺接部４４、鍔部４３などを有する。軸部４１、シール部４２、摺接部４４及び鍔部４３は、一体に形成される。軸部４１、シール部４２及び摺接部４４は、特許請求の範囲に記載の「ニードル部」に相当する。

軸部４１は、固定コア３０側の端部が筒状に形成されている棒状の部位である。軸部４１の固定コア３０側の端部は、噴射ノズル２５の内側に向かう燃料が流れる流路４００を有する。流路４００は、流路４００の噴孔２６側において軸部４１が有する孔４１１と連通している。すなわち、孔４１１は、流路４００と軸部４１の外側とを連通する。

シール部４２は、軸部４１の噴孔２６側の端部に弁座２５０に当接可能に設けられている。ニードル４０は、シール部４２が弁座２５０から離間または弁座２５０に当接すると噴孔２６を開閉し、ハウジング２０の内側と外側とを連通または遮断する。

軸部４１とシール部４２との間には摺接部４４が設けられている。摺接部４４は、円筒状に形成され、外壁４４１の一部が面取りされている。摺接部４４は、外壁４４１の面取りされていない部分が噴射ノズル２５の内壁と摺接可能である。これにより、ニードル４０は、噴孔２６側の端部の往復移動が案内される。

鍔部４３は、略円環状に形成され、軸部４１のシール部４２が設けられる側とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。鍔部４３の外径は軸部４１の外径より大きい。鍔部４３の噴孔２６とは反対側の外縁部４３３は、噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて外径が小さくなるよう形成されている。

可動コア５０は、例えばフェライト系ステンレスなどの磁性材料により略筒状に形成されている。可動コア５０は、固定コア３０の噴孔２６側にハウジング２０に対して往復移動可能に設けられている。可動コア５０の外壁５０５と第一筒部材２１の内壁２１１及び第二筒部材２２の内壁２２１との間には「第一隙間」としての隙間２００が形成されている。

可動コア５０は、軸部４１が挿通される挿通孔５００を有している。挿通孔５００の内壁は、軸部４１の外壁４１２と摺動している。
挿通孔５００の固定コア３０側は、鍔部４３の噴孔２６側の「鍔部の噴孔側の端面」としての鍔部端面４３１及び固定コア３０の噴孔２６側の端面に対向する「可動コアの噴孔とは反対側の端面」としての可動コア当接面５０１を有する。可動コア当接面５０１には、耐摩耗性に優れた膜、例えば、硬質クロムめっき膜が施されている。可動コア５０は、可動コア５０の固定コア３０側と噴孔２６側とを連通する複数の連通路５０２を有する。複数の連通路５０２は、中心軸ＣＡ０上の点を中心とする仮想円の円周上に等間隔に位置する。

固定コア３０は、ハウジング２０の第三筒部材２３と溶接され、ハウジング２０の内側に固定されるよう設けられている。固定コア３０は、固定コア本体部３０１及び固定コア摺動部３０２を有している。

固定コア本体部３０１は、例えばフェライト系ステンレスなどの磁性材料から形成されている。固定コア本体部３０１は、磁気安定化処理が施され、後述するコイル３５が形成する磁界内に設けられている。

固定コア摺動部３０２は、固定コア本体部３０１の噴孔２６側の端部の内側に設けられている筒状部材である。固定コア摺動部３０２は、表面に例えばクロムめっきを施し、隙間形成部材６０や可動コア当接面５０１の硬度と同程度の硬度を有している。固定コア摺動部３０２は、図２に示すように、噴孔２６側の端面３０３が固定コア本体部３０１の噴孔２６側の端面３０４より噴孔２６側に位置している。これにより、可動コア５０が開弁方向に移動すると、可動コア５０の可動コア当接面５０１と固定コア摺動部３０２の端面３０３とが当接し、可動コア５０の開弁方向への移動が規制される。

隙間形成部材６０は、鍔部４３の径方向外側に設けられる環状の部材である。隙間形成部材６０の噴孔２６側の端面６００は、可動コア当接面５０１に当接している。また、隙間形成部材６０の噴孔２６とは反対側の端面６０９は、第一スプリング３１の一端が当接している。
隙間形成部材６０の外壁６０１は、固定コア摺動部３０２の内壁３０５に摺動する。隙間形成部材６０の内壁６０２は、鍔部４３の径方向外側の外壁４３４に摺動する。隙間形成部材６０の噴孔２６側の内縁部６０３は、噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて内径が小さくなるよう形成されている。また、隙間形成部材６０の噴孔２６側の外縁部６０４は、噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて外径が大きくなるよう形成されている。また、隙間形成部材６０の噴孔２６とは反対側の内縁部６０５は、噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて内径が大きくなるよう形成されている。また、隙間形成部材６０の噴孔２６とは反対側の外縁部６０６は、噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて外径が小さくなるよう形成されている。

隙間形成部材６０は、径方向外側の端部に「第一流路」としての連通路６０７を有する。連通路６０７は、隙間形成部材６０の噴孔２６とは反対側と噴孔２６側とを連通する。また、隙間形成部材６０は、噴孔２６側の端部に「第二流路」としての連通路６０８を有する。連通路６０８は、隙間形成部材６０の内側と外側とを連通する。

隙間形成部材６０の中心軸ＣＡ０方向の長さは、鍔部４３の中心軸ＣＡ０方向の長さより長い。これにより、燃料噴射弁１では、シール部４２と弁座２５０とが当接し、かつ、後述する第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、鍔部端面４３１と可動コア当接面５０１との間には「第二隙間」としての隙間４３０が形成される。

コイル３５は、筒状に形成され、主に第二筒部材２２及び第三筒部材２３の径方向外側を囲むよう設けられている。コイル３５は、電力が供給されると周囲に磁界を形成する。磁界が形成されると、固定コア３０、可動コア５０、第一筒部材２１、第三筒部材２３及びホルダ１７の内部に磁気回路が形成される。

第一スプリング３１は、一端が隙間形成部材６０に可動コア５０とは反対側の端部及び鍔部４３の可動コア５０とは反対側の端部に当接可能に設けられている。第一スプリング３１の他端は、固定コア３０の内側に圧入固定されているアジャスティングパイプ１１の噴孔２６側の端面１１１に当接している。第一スプリング３１は、隙間形成部材６０を弁座２５０の方向、すなわち、閉弁方向に付勢しつつ、ニードル４０を閉弁方向に付勢可能に設けられている。

第二スプリング３２は、一端が第一筒部材２１の内壁に当接するよう設けられている。第二スプリング３２の他端は、可動コア５０の噴孔２６側の端面５０３に当接している。第二スプリング３２は、可動コア５０を弁座２５０とは反対の方向、すなわち、開弁方向に付勢している。

本実施形態では、第二スプリング３２の付勢力は、第一スプリング３１の付勢力より小さくなるよう設定されている。これにより、コイル３５に電力が供給されていないとき、ニードル４０のシール部４２は、弁座２５０に当接した状態、すなわち、閉弁状態となる。

第三筒部材２３の第二筒部材２２側とは反対の端部には、筒状の燃料導入パイプ１２が圧入及び溶接されている。燃料導入パイプ１２の内側には、フィルタ１３が設けられている。フィルタ１３は、燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入した燃料に含まれる異物を捕集する。

燃料導入パイプ１２及び第三筒部材２３の径方向外側は、樹脂によりモールドされている。当該モールドされている部分はコネクタ１５を有する。コネクタ１５には、コイル３５へ電力を供給するための端子１６がインサート成形されている。また、コイル３５の径方向外側には、コイル３５を覆うよう筒状のホルダ１７が設けられている。

燃料導入パイプ１２の導入口１４からハウジング２０の内側に流入する燃料は、固定コア３０の内側、アジャスティングパイプ１１の内側、流路４００、孔４１１、第一筒部材２１と軸部４１との間を流れ、噴射ノズル２５の内側に導かれる。また、アジャスティングパイプ１１の内側を流れる燃料の一部は、連通路６０７、可動コア５０と固定コア３０との間、連通路５０２、第一筒部材２１と軸部４１との間を流れ、噴射ノズル２５の内部に導かれる。

次に、燃料噴射弁１の製造方法について、特に、隙間形成部材６０が関連する工程について説明する。
ハウジング２０の内側に設けられる可動コア５０の挿通孔５００に挿通されているニードル４０に隙間形成部材６０を組み付ける。具体的には、隙間形成部材６０を第三筒部材２３の燃料導入パイプ１２が設けられる側の開口からハウジング２０の内側に入れ、先にハウジング２０の内側に固定されている固定コア３０が有する固定コア摺動部３０２の内壁３０５に摺動させつつ鍔部４３の外壁４３４に摺動するよう隙間形成部材６０を組み付ける。
その後、第三筒部材２３の燃料導入パイプ１２が設けられる側の開口から第一スプリング３１及びアジャスティングパイプ１１をハウジング２０の内側に入れる。第一スプリング３１の一端をニードル４０及び隙間形成部材６０の噴孔２６と反対側の端面に当接させる。第一スプリング３１の他端をアジャスティングパイプ１１の端面１１１に当接させた後、固定コア３０に対するアジャスティングパイプ１１の位置を調整する。

次に、燃料噴射弁１の作用について、図２〜４に基づいて説明する。
コイル３５に電力が供給されていないとき、ニードル４０のシール部４２は、弁座２５０に当接している。このとき、ニードル４０、可動コア５０、及び、隙間形成部材６０は、図２に示す位置関係となっている。具体的には、固定コア３０と可動コア５０との間には磁気吸引力が発生していないため、固定コア３０と可動コア５０との間には隙間が形成されている。このとき、第一スプリング３１は、隙間形成部材６０だけでなくニードル４０にも当接しニードル４０を閉弁方向に付勢しており、隙間４３０が形成されている。隙間４３０には燃料通路１８を流れる燃料が満たされている。

コイル３５に電力が供給され固定コア３０と可動コア５０との間に磁気吸引力が発生すると、可動コア５０は、隙間４３０の中心軸ＣＡ０方向の長さに相当する距離を加速しつつ開弁方向に移動し、可動コア当接面５０１が鍔部端面４３１に衝突する（図３参照）。このとき、隙間４３０の燃料は、連通路６０８を通って固定コア３０と可動コア５０との間に速やかに流出する。また、第一スプリング３１は、隙間形成部材６０にのみ当接している。

さらに、可動コア５０は、固定コア３０と可動コア５０との間の磁気吸引力によって可動コア当接面５０１と鍔部端面４３１とが当接したまま開弁方向に移動する。これにより、シール部４２が弁座２５０から離間し、噴孔２６が開く。噴孔２６が開くと、噴射ノズル２５の内側に導かれている燃料が噴孔２６を通って外部に噴射される。開弁方向に移動する可動コア５０が図４に示すように固定コア摺動部３０２に当接すると、可動コア５０の開弁方向への移動が停止する。

コイル３５への電力の供給が停止すると、固定コア３０と可動コア５０との間に発生している磁気吸引力が消滅するため、隙間形成部材６０及び可動コア５０は、第一スプリング３１の付勢力と第二スプリング３２の付勢力との差によって閉弁方向に移動する。このとき、ニードル４０は、閉弁方向に作用する燃料の圧力によって図４に示す可動コア５０、隙間形成部材６０との相対的な位置関係を維持したまま閉弁方向に移動する。

ニードル４０がさらに閉弁方向に移動しシール部４２と弁座２５０が当接すると、ニードル４０の閉弁方向への移動が停止し噴孔２６が閉じられる。隙間形成部材６０及び可動コア５０は、シール部４２と弁座２５０が当接した後も閉弁方向に移動し、第一スプリング３１の付勢力によって図２に示す状態に戻る。

第一実施形態による燃料噴射弁１は、シール部４２が弁座２５０に当接し、かつ、第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、鍔部端面４３１と可動コア当接面５０１との間に隙間４３０を有している。燃料噴射弁１では、可動コア５０は、コイル３５に電力が供給されると隙間４３０の中心軸ＣＡ０方向の長さに相当する距離を加速した後、ニードル４０に衝突する。これにより、燃料噴射弁１では、ニードル４０に比較的大きな開弁力を作用させることができる。

また、ニードル４０の鍔部４３を有する側の端部の往復移動は、隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内されている。また、可動コア５０は、挿通孔５００に挿通されているニードル４０の外壁４１２に摺動しており、可動コア５０の往復移動はニードル４０によって案内されている。これにより、可動コア５０の外壁５０５と第一筒部材２１の内壁２１１及び第二筒部材２２の内壁２２１との間には隙間２００を有しているように、可動コア５０の往復移動を案内するために可動コア５０をハウジング２０の内壁に摺動させることが不要となり、可動コアの外壁とハウジングの内壁とが摺動する場合に比べ、可動コア５０に作用する摩擦抵抗を小さくすることができる。したがって、ハウジング２０との摩擦によって可動コア５０の開弁方向への移動速度が遅くなることを防止し、ニードル４０に作用する可動コア５０の開弁力を大きくすることができる。

また、可動コア５０において摩擦抵抗が小さくなるため、可動コア５０の摩耗を低減することができる。これにより、可動コア５０の摩耗によって変形する可動コア５０と固定コア３０との吸引特性の変化を防止するととともに、可動コア５０の摩耗によって発生する摩耗粉がニードル４０と弁座２５０との間に噛み込まれたりすることを防止することができる。

特許文献１に記載の燃料噴射弁では、ニードルの往復移動は、噴孔とは反対側の端部より噴孔側に位置するニードルの中間部と噴孔側の端部とがハウジングに摺動することによって案内されている。また、ニードルの噴孔とは反対側の端部は、可動コアを介して案内されている。可動コアは、外壁がハウジングの内壁と摺動しているため、摩耗するおそれがある。可動コアが摩耗すると、ニードルの噴孔とは反対側の端部の往復移動が不安定になり、所望の燃料噴射ができないおそれがある。
第一実施形態による燃料噴射弁１では、ニードル４０は、噴孔２６側の端部に位置する摺接部４４が第一筒部材２１に摺動している。また、鍔部４３が設けられる側の端部の往復移動は、隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内されている。したがって、ニードル４０の二つの端部は、ハウジング２０または固定コア３０によって往復移動が案内されるため、ニードル４０の往復移動を安定させることができる。

隙間形成部材６０は、噴孔２６側の外縁部６０４が噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて外径が大きくなるよう形成されている。これにより、燃料噴射弁１を製造するとき、隙間形成部材６０を固定コア摺動部３０２の内壁３０５に容易に摺動させることができる。

隙間形成部材６０は、噴孔２６側の内縁部６０３が噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて内径が小さくなるよう形成されている。また、鍔部４３は、噴孔２６とは反対側の外縁部４３３が噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて外径が小さくなるよう形成されている。これにより、燃料噴射弁１を製造するとき、鍔部４３に隙間形成部材６０を容易に摺動させることができる。

また、隙間形成部材６０は、噴孔２６側の内縁部６０３及び外縁部６０４、並びに、噴孔２６とは反対側の内縁部６０５及び外縁部６０６が噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて内径または外径が変化するよう形成されている。これにより、隙間形成部材６０をハウジング２０の内側に入れるとき、隙間形成部材６０の方向を確認しなくても隙間形成部材６０を容易に固定コア摺動部３０２の内壁３０５および鍔部４３の外壁４３４に摺動させることができる。したがって、燃料噴射弁１の製造工数を低減することができる。

また、燃料噴射弁１を製造するとき、隙間形成部材６０は、外壁６０１が固定コア摺動部３０２の内壁３０５に摺動した後に内壁６０２が鍔部４３の外壁４３４に摺動するようニードル４０に組み付けられる。これにより、隙間形成部材６０を組み付ける前のニードル４０が中心軸ＣＡ０に対して傾いていても隙間形成部材６０の二箇所の摺動する部位が順番に摺動していくため、隙間形成部材６０を容易に組み付けることができる。

隙間形成部材６０が有する連通路６０７は、隙間形成部材６０の噴孔２６とは反対側と隙間形成部材６０の噴孔２６側とを連通する。これにより、導入口１４側の燃料と固定コア３０と可動コア５０との間の燃料とが確実に行き来するようになり、隙間形成部材６０が中心軸ＣＡ０方向に移動するときの燃料による粘性抵抗を低減することができる。したがって、当該連通路を有しない場合に比べ、噴孔２６の開閉における応答性を向上することができる。

隙間形成部材６０が有する連通路６０８は、隙間４３０と連通可能に形成されている。隙間形成部材６０に対するニードル４０の移動によって隙間４３０の体積が変化するとき、連通路６０８を介して隙間４３０から隙間形成部材６０の外側に燃料が流出または隙間形成部材６０の外側から隙間４３０に流入する。これにより、ニードル４０が中心軸ＣＡ０方向に移動するときの燃料による粘性抵抗を低減することができる。したがって、当該連通路を有しない場合に比べ、燃料の粘性抵抗によって可動コア５０の開弁方向への移動速度が遅くなることを防止し、ニードル４０に作用する可動コア５０の開弁力をさらに大きくすることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による燃料噴射弁を図５に基づいて説明する。第二実施形態は、付勢力伝達部材を備える点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図５には、ニードル４０が弁座２５０から離間する方向である開弁方向、及び、ニードル４０が弁座２５０に当接する方向である閉弁方向を図示する。

第二実施形態による燃料噴射弁２の要部断面図を図５に示す。燃料噴射弁２は、付勢力伝達部材６５などを備える。

付勢力伝達部材６５は、第一スプリング３１と隙間形成部材６０との間に設けられる略円環状の部材である。付勢力伝達部材６５の内壁６５１は、後述する突出部４５の外壁４５１との間に隙間を形成している。また、付勢力伝達部材６５の外壁６５２は、固定コア摺動部３０２の内壁３０５と隙間を形成している。付勢力伝達部材６５は、隙間形成部材６０の端面６０９に当接しつつ、鍔部４３の噴孔２６とは反対側の端面４３２と当接可能に設けられている。付勢力伝達部材６５は、シール部４２と弁座２５０とが当接しかつ第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、隙間形成部材６０の端面６０９及び鍔部４３の噴孔２６とは反対側の端面４３２に当接する。

ニードル４０は、軸部４１、シール部４２、摺接部４４、鍔部４３、突出部４５などを有する。軸部４１、シール部４２、摺接部４４、鍔部４３及び突出部４５は、一体に形成される。
突出部４５は、軸部４１の噴孔２６とは反対側の端部から噴孔２６とは反対の方向に突出するよう設けられている。突出部４５は、流路４００と連通する連通路４５０を有している。突出部４５の噴孔２６とは反対側の外縁部４５２は、噴孔２６側から噴孔２６とは反対側に向かうにつれて外径が小さくなるよう形成されている。

第二実施形態による燃料噴射弁２は、シール部４２と弁座２５０とが当接しかつ第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、鍔部端面４３１と可動コア当接面５０１との間に隙間４３０を有している。これにより、ニードル４０に比較的大きな開弁力を作用させることができる。
また、ニードル４０の鍔部４３を有する側の端部は、隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内されている。また、可動コア５０は、ニードル４０によって案内されている。これにより、ハウジング２０との摩擦によって可動コア５０の開弁方向への移動速度が遅くなることを防止することができる。したがって、第二実施形態は、第一実施形態の効果を奏する。

また、燃料噴射弁２では、第一スプリング３１が当接する付勢力伝達部材６５は、隙間形成部材６０を開弁方向に付勢しつつ、ニードル４０を閉弁方向に付勢可能なよう設けられている。これにより、第一スプリング３１の付勢力を隙間形成部材６０及びニードル４０に安定して伝達し、燃料噴射弁２における噴孔２６の開閉を安定して行うことができる。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態による燃料噴射弁を図６に基づいて説明する。第三実施形態は、付勢力伝達部材の形状が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図６には、ニードル４０が弁座２５０から離間する方向である開弁方向、及び、ニードル４０が弁座２５０に当接する方向である閉弁方向を図示する。

第三実施形態による燃料噴射弁３の要部断面図を図６に示す。燃料噴射弁３は、付勢力伝達部材７５などを備える。

付勢力伝達部材７５は、第一スプリング３１と隙間形成部材６０との間に設けられる部材である。付勢力伝達部材７５は、円環部７５１と「内側摺動部」としての円筒部７５２とから形成される。

円環部７５１は、第一スプリング３１と隙間形成部材６０との間に位置する。円環部７５１は、隙間形成部材６０の端面６０９に当接しつつ、鍔部４３の噴孔２６とは反対側の端面４３２と当接可能に設けられている。シール部４２と弁座２５０とが当接しかつ第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、円環部７５１は、隙間形成部材６０の端面６０９及び鍔部４３の噴孔２６とは反対側の端面４３２に当接している。

円筒部７５２は、円環部７５１の径方向内側の端部から開弁方向に延びるよう設けられている筒状の部位である。円筒部７５２の内壁７５３は、突出部４５の外壁４５１に摺動するよう設けられている。

第三実施形態による燃料噴射弁３は、シール部４２と弁座２５０とが当接しかつ第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、鍔部端面４３１と可動コア当接面５０１との間に隙間４３０を有している。これにより、ニードル４０に比較的大きな開弁力を作用させることができる。
また、ニードル４０の鍔部４３を有する側の端部は、隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内されている。また、可動コア５０は、ニードル４０によって案内されている。これにより、ハウジング２０との摩擦によって可動コア５０の開弁方向への移動速度が遅くなることを防止することができる。
また、付勢力伝達部材７５は、第一スプリング３１の付勢力を隙間形成部材６０及びニードル４０に安定して伝達することができる。したがって、第三実施形態は、第二実施形態の効果を奏する。

また、燃料噴射弁３では、円筒部７５２が突出部４５に摺動している。これにより、付勢力伝達部材７５の位置が安定し、第一スプリング３１の付勢力を隙間形成部材６０及びニードル４０に安定して伝達することができる。したがって、燃料噴射弁３における噴孔２６の開閉をさらに安定して行うことができる。

（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態による燃料噴射弁を図７に基づいて説明する。第四実施形態は、ニードル及び付勢力伝達部材の形状が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図７には、ニードル４０が弁座２５０から離間する方向である開弁方向、及び、ニードル４０が弁座２５０に当接する方向である閉弁方向を図示する。

第四実施形態による燃料噴射弁４の要部断面図を図７に示す。燃料噴射弁４は、燃料噴射弁４は、付勢力伝達部材８５などを備える。

付勢力伝達部材８５は、第一スプリング３１と隙間形成部材６０との間に設けられる部材である。付勢力伝達部材８５は、円環部８５１と「外側摺動部」としての円筒部８５２とから形成される。

円環部８５１は、第一スプリング３１と隙間形成部材６０との間に位置する。円環部８５１は、隙間形成部材６０の端面６０９に当接しつつ、鍔部４３の噴孔２６とは反対側の端面４３２と当接可能に設けられている。シール部４２と弁座２５０とが当接しかつ第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、円環部８５１は、隙間形成部材６０の端面６０９及び鍔部４３の噴孔２６とは反対側の端面４３２に当接している。

円筒部８５２は、円環部８５１の径方向外側の端部から閉弁方向に延びるよう設けられている筒状の部位である。円筒部８５２の外壁８５３は、固定コア摺動部３０２の内壁３０５に摺動するよう設けられている。

ニードル４０は、軸部４１、シール部４２、摺接部４４、鍔部４３、突出部４５、ばね座部４６などから形成されている。
ばね座部４６は、摺接部４４と鍔部４３との間であって軸部４１の径方向外側に設けられる略環状の部位である。ばね座部４６は、軸部４１と一体となって往復移動可能に軸部４１に固定されている。ばね座部４６は、「第二付勢部材」としての第二スプリング３３の一端を支持する。第二スプリング３３の他端は、可動コア５０の端面５０３に当接している。第二スプリング３３は、第二実施形態と比較して連通路５０２を有していない可動コア５０を弁座２５０とは反対の方向に付勢している。
本実施形態では、第二スプリング３３の付勢力は、第一スプリング３１の付勢力より小さくなるよう設定されている。これにより、コイル３５に電力が供給されていないとき、ニードル４０のシール部４２は、弁座２５０に当接した状態、すなわち、閉弁状態となる。

第四実施形態による燃料噴射弁４は、シール部４２と弁座２５０とが当接しかつ第一スプリング３１がニードル４０及び隙間形成部材６０を閉弁方向に付勢しているとき、鍔部端面４３１と可動コア当接面５０１との間に隙間４３０を有している。これにより、ニードル４０に比較的大きな開弁力を作用させることができる。
また、ニードル４０の鍔部４３を有する側の端部は、隙間形成部材６０を介して固定コア３０に案内されている。また、可動コア５０は、ニードル４０によって案内されている。これにより、ハウジング２０との摩擦によって可動コア５０の開弁方向への移動速度が遅くなることを防止することができる。
また、付勢力伝達部材８５は、第一スプリング３１の付勢力を隙間形成部材６０及びニードル４０に安定して伝達することができる。したがって、第四実施形態は、第二実施形態の効果を奏する。

また、燃料噴射弁４では、円筒部８５２が固定コア摺動部３０２に摺動している。これにより、付勢力伝達部材８５の位置が安定し、第一スプリング３１の付勢力を隙間形成部材６０及びニードル４０に安定して伝達することができる。したがって、燃料噴射弁４における噴孔２６の開閉をさらに安定して行うことができる。

（その他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、隙間形成部の噴孔側の内縁部及び外縁部、並びに、噴孔とは反対側の内縁部及び外縁部は、噴孔側から噴孔とは反対側に向かうにつれて内径または外径が変化する、いわゆる、テーパ状に形成されているとした。しかしながら、これらのうちの少なくとも一つがテーパ状に形成されていてもよいし、これらが全てテーパ状に形成されていなくてもよい。

（イ）上述の実施形態では、隙間形成部材は、「第一流路」及び「第二流路」を有するとした。しかしながら、隙間形成部材は、これらの流路を有していなくてもよい。

（ウ）上述の実施形態では、軸部と鍔部とは一体に形成されるとした。しかしながら、別部材であってもよい。

（エ）第一〜三実施形態では、可動コアは連通路を有するとした。しかしながら、第四実施形態のように連通路を有していなくてもよい。

（オ）第一〜三実施形態では、第二スプリングは、噴孔側の一端が第一筒部材の内壁に当接するよう設けられているとした。しかしながら、第四実施形態のように、摺接部と鍔部との間であって軸部の径方向外側に設けられる規制部に当接するようにしてもよい。

以上、本発明はこのような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。

１、２、３、４・・・燃料噴射弁、
２０ ・・・ハウジング、
２００ ・・・隙間（第一隙間）、
２６ ・・・噴孔、
３０ ・・・固定コア、
３５ ・・・コイル、
４１ ・・・軸部（ニードル部）、
４２ ・・・シール部（ニードル部の弁座に当接可能な端部）、
４３ ・・・鍔部、
４３０ ・・・隙間（第二隙間）、
４３１ ・・・鍔部端面（鍔部の噴孔側の端面）、
４４ ・・・摺接部（ニードル部）、
５０ ・・・可動コア、
５００ ・・・挿通孔、
５０１ ・・・可動コア当接面（可動コアの噴孔とは反対側の端面）、
６０ ・・・隙間形成部材、
６５、７５、８５・・・付勢力伝達部材。

Claims (9)

1. 燃料が噴射される噴孔（２６）、及び、前記噴孔の周囲に形成される弁座（２５０）を有するハウジング（２０）と、
   往復移動可能なよう前記ハウジングに収容され、前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル部（４１、４２、４４）と、
   前記ニードル部の前記弁座に当接可能な端部（４２）とは反対側の端部の径方向外側に設けられる鍔部（４３）と、
   前記ハウジング内に固定される筒状の固定コア（３０）と、
   前記固定コアの前記噴孔側に設けられ、前記ニードル部が挿通される挿通孔（５００）を有し、外壁（５０５）が前記ハウジングの内壁（２１１、２２１）との間に第一隙間（２００）を形成しつつ前記挿通孔の内壁が前記ニードル部の外壁（４１２）と摺動可能な可動コア（５０）と、
   電力が供給されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引可能なコイル（３５）と、
   内壁が前記鍔部の外壁（４３４）と摺動し外壁が前記固定コアの内壁（３０５）と摺動可能なよう前記鍔部に径方向外側に設けられ、前記鍔部と前記可動コアとの間に第二隙間（４３０）を形成可能な隙間形成部材（６３）と、
   前記隙間形成部材を介して前記可動コアを閉弁方向に付勢可能、かつ、前記鍔部を介して前記ニードル部を閉弁方向に付勢可能な第一付勢部材（３１）と、
   前記第一付勢部材の付勢力より小さい付勢力で前記可動コアを開弁方向に付勢する第二付勢部材（３２、３３）と、
   を備え、
   前記ニードル部と前記弁座とが当接し、かつ、前記第一付勢部材が前記ニードル部及び前記隙間形成部材を閉弁方向に付勢しているとき、前記鍔部の前記噴孔側の端面（４３１）と前記可動コアの前記噴孔とは反対側の端面（５０１）との間に前記第二隙間が形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記隙間形成部材と前記第一付勢部材との間に設けられ、前記第一付勢部材の付勢力を前記隙間形成部材および前記鍔部に伝達可能な付勢力伝達部材（６５、７５、８５）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記付勢力伝達部材は、前記固定コアの内壁（３０５）に摺動する外側摺動部（８５２）を有することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記ニードル部の前記噴孔とは反対側の端部から前記噴孔とは反対の方向に突出する突出部（４５）をさらに備え、
   前記付勢力伝達部材は、前記突出部の外壁（４５１）に摺動する内側摺動部（７５２）を有することを特徴とする請求項２または３に記載の燃料噴射弁。
5. 前記隙間形成部材は、前記噴孔側の端部の内縁部（６０３）及び前記噴孔とは反対側の端部の外縁部（６０６）の前記ハウジングの中心軸（ＣＡ０）に垂直な方向の大きさが前記中心軸に沿って前記噴孔側から前記噴孔とは反対側に向かうにつれて小さくするよう形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
6. 前記隙間形成部材は、前記噴孔側の端部の外縁部（６０４）及び前記噴孔とは反対側の端部の内縁部（６０５）の前記ハウジングの中心軸（ＣＡ０）に垂直な方向の大きさが前記中心軸に沿って前記噴孔側から前記噴孔とは反対側に向かうにつれて大きくするよう形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
7. 前記隙間形成部材は、前記噴孔とは反対側と前記噴孔側とを連通する第一流路（６０７）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
8. 前記隙間形成部材は、内側と外側とを連通する第二流路（６０８）を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
9. 前記ニードル部の前記弁座に当接可能な端部と前記鍔部との間であって前記ニードル部の径方向外側に設けられ、前記ニードル部と一体に往復移動可能なばね座部（４６）を備え、
   前記第二付勢部材は、一端が前記可動コアに当接し、他端が前記ばね座部に当接するよう設けられることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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