JP5402713B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用の燃料噴射弁に関する。

従来、燃料配管から供給される燃料の圧力により内燃機関の支持面部に押付けられる状態下、噴孔から内燃機関への燃料噴射を弁部材の往復移動により断続する燃料噴射弁が、広く用いられている。例えば特許文献１の燃料噴射弁では、燃料配管からの供給燃料が径方向内周側へ流入する筒状の入口部材と、支持面部により軸方向に支持されると共に弁部材を径方向内周側に収容する筒状の収容部材とを、同軸上に嵌合して溶接している。

さて、特許文献１の燃料噴射弁では、入口部材のうち燃料配管とは反対側の軸方向端部を、収容部材のうち燃料配管側の軸方向端部に対して、径方向に溶接している。そのため、燃料配管からの供給燃料の圧力により支持面部側への押付軸力（以下、単に「押付軸力」ともいう）が作用する入口部材は、収容部材によって径方向に支持されているに過ぎず、それら部材が径方向に溶接されてなる溶接界面においては、疲労破壊を招くようなせん断応力の発生が懸念される。

これに対して特許文献２の燃料噴射弁は、収容部材から径方向へ突出させた突出部に対して、入口部材の端面部を軸方向に接触させた構造を、備えている。こうした特許文献２の構造を特許文献１の燃料噴射弁に適用した場合、支持面部が軸方向に支持する収容部材の突出部によって、押付軸力の作用する入口部材の軸方向支持も可能となる。したがって、その場合には、入口部材及び収容部材が径方向に溶接されてなる溶接界面において、せん断応力が発生し難くなるのである。

特開２００９−２４３４６６号公報 特開２００７−２１８２０５号公報

しかし、特許文献２の燃料噴射弁の構造では、同文献の図１からも明らかなように、入口部材の端面部と収容部材の突出部とが、それらの界面において軸方向に溶接されている。このように入口部材及び収容部材が軸方向に溶接されてなる溶接界面には、燃料圧力による押付軸力が入口部材を通じて継続的に作用するので、特許文献２の構造を特許文献１の燃料噴射弁に適用しても、当該溶接界面に疲労破壊が生じて耐久性の低下を招くおそれがあった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、耐久性の高い燃料噴射弁を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、燃料配管から供給される燃料の圧力により内燃機関の支持面部に押付けられる状態下、噴孔から内燃機関への燃料噴射を弁部材の往復移動により断続する燃料噴射弁であって、軸方向の燃料配管とは反対側に入口嵌合部を有し、燃料配管からの供給燃料の圧力により支持面部側へ向かって押付軸力が作用すると共に、当該供給燃料が径方向内周側へ流入する筒状の入口部材と、燃料配管側から同軸上に嵌合する入口嵌合部に対して溶接される収容嵌合部を有し、支持面部により軸方向に支持されると共に弁部材を径方向内周側に収容する筒状の収容部材と、を備えた燃料噴射弁において、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち一方における端面部は、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち他方よりも径方向へ突出する突出部に対して軸方向に接触し、端面部及び突出部の接触界面から軸方向に離間する箇所において、収容嵌合部及び入口嵌合部が径方向に溶接され、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち一方における端面部は、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち他方よりも径方向外周側へ突出する突出部に対して軸方向に接触し、端面部及び突出部の接触界面を径方向外周側から覆う樹脂部材を、さらに備え、突出部は、突出部の外周面部から径方向内周側へ凹む凹部に樹脂部材が入り込んでなるラビリンス構造を、樹脂部材と共に形成することを特徴としている。

このように、燃料配管からの供給燃料が径方向内周側へ流入する筒状の入口部材において軸方向の燃料配管とは反対側の入口嵌合部は、弁部材を径方向内周側に収容する筒状の収容部材の収容嵌合部に燃料配管側から同軸上に嵌合して、当該収容嵌合部と溶接される。ここで、収容嵌合部及び入口嵌合部の一方における端面部は、それら嵌合部の他方よりも径方向へ突出する突出部に軸方向に接触するので、内燃機関の支持面部が軸方向に支持する収容部材の端面部又は突出部により、入口部材の突出部又は端面部をも軸方向に支持し得る。しかも、そうした軸方向支持を可能とする端面部及び突出部の接触界面から軸方向に離間する箇所にて両嵌合部が径方向に溶接されてなる溶接界面には、燃料圧力による押付軸力の入口部材を通じた作用も、当該軸力に起因したせん断応力の発生も抑制され得る。したがって、両嵌合部の溶接界面が疲労破壊する事態を回避して、高い耐久性を獲得することが可能となるのである。
また、収容嵌合部及び入口嵌合部の一方の端面部は、それら嵌合部の他方よりも径方向外周側へ突出する突出部に軸方向接触するので、その接触界面の形成箇所は、燃料噴射弁において可及的に径方向外周側に位置することとなる。故に、接触界面をなす端面部及び突出部の面粗さに起因して、収容嵌合部が同軸上の入口嵌合部に対して相対的に傾いたとしても、その傾き角度を小さく抑えることができる。したがって、両嵌合部を径方向に溶接してなる溶接界面においては、せん断応力の発生による疲労破壊を回避して、高い耐久性を維持することが可能となるのである。
さらに、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち一方の端面部と他方の突出部との接触界面を径方向外周側から覆う樹脂部材は、当該突出部の外周面部から径方向内周側へ凹む凹部に入り込んで、当該突出部と共にラビリンス構造を形成する。ここで、上述したように径方向外周側へ突出する突出部に対して端面部が軸方向接触してなる接触界面は、それを径方向外周側から覆う樹脂部材が当該突出部の凹部となすラビリンス構造につき、樹脂部材の周囲空間との間に介在された形態となる。それと共に両嵌合部は、径方向外周側へ突出の突出部に端面部が軸方向接触する上述の構成によって、それら突出部及び端面部の接触界面よりも径方向内周側にて嵌合し溶接される形態となる。以上の形態により、樹脂部材の周囲空間からラビリンス構造へ水が浸入したとしても、当該水は、ラビリンス構造よりも下流側となる端面部及び突出部の接触界面には勿論、当該接触界面よりも内周側にて両嵌合部が溶接されてなる溶接界面までは、浸入を抑制され得る。したがって、浸水により溶接界面が腐食する事態を回避して、耐久性を高めることが可能となるのである。

さて、収容嵌合部が同軸上の入口嵌合部に対して相対的に傾いている場合、燃料圧力による押付軸力の作用によって、それら嵌合部を径方向に溶接してなる溶接界面にせん断応力が発生し、疲労破壊を招くことが懸念される。

そこで、請求項２に記載の発明によると、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち、径方向内周側の嵌合部は径方向外周側の嵌合部に圧入される。このような圧入によれば、押付軸力の作用や振動等によって、収容嵌合部が同軸上の入口嵌合部に対して相対的に傾くことを抑制し得る。したがって、両嵌合部を径方向に溶接してなる溶接界面においては、せん断応力の発生による疲労破壊を回避して、高い耐久性を維持することが可能となるのである。

また、請求項３に記載の発明によると、収容嵌合部及び入口嵌合部のうち端面部にて突出部と接触する一方は、当該端面部の径方向内周側において突出部を露出させる空隙部を、形成する。これによれば、収容嵌合部及び入口嵌合部の一方の端面部は、径方向内周側の空隙部により露出される突出部に軸方向接触するので、その接触界面の形成箇所は、燃料噴射弁において可及的に径方向外周側に位置することとなる。故に、接触界面をなす端面部及び突出部の面粗さに起因して、収容嵌合部が同軸上の入口嵌合部に対して相対的に傾いたとしても、その傾き角度を小さく抑えることができる。したがって、両嵌合部を径方向に溶接してなる溶接界面においては、せん断応力の発生による疲労破壊を回避して、高い耐久性を維持することが可能となるのである。

請求項４に記載の発明によると、収容嵌合部の端面部は、入口部材において入口嵌合部よりも径方向へ突出する突出部に対して軸方向に接触する。これによれば、内燃機関の支持面部が軸方向に支持する収容部材の収容嵌合部の端面部によって、入口嵌合部よりも径方向へ突出する入口部材の突出部をも軸方向に支持し得る。故に、両嵌合部が径方向に溶接されてなる溶接界面においては、燃料圧力による押付軸力に起因したせん断応力の発生が抑制されるので、当該溶接界面の疲労破壊を回避して耐久性を高めることが可能となる。またこのように、径方向へ突出して端面部と軸方向接触する突出部は、入口部材に形成されることになるので、弁部材を径方向内周側に収容する収容部材については、当該突出部の形成に起因する歪みを免れ得る。したがって、収容部材の内周側においては、弁部材の所望の駆動性を獲得することが可能となるのである。

請求項５に記載の発明は、弁部材を駆動する磁力を通電により発生する電磁コイルを、さらに備え、収容部材は、電磁コイルへの通電に応じて磁力を発生させるための磁気回路を形成する。このように、弁部材の駆動用磁力を電磁コイルへの通電に応じて発生させるための磁気回路を形成する収容部材については、収容嵌合部の端面部が軸方向接触する突出部が形成されないので、当該突出部の形成に起因する磁気回路の特性変化を免れ得る。したがって、弁部材の収容状態にて磁気回路を形成する収容部材の内周側においては、弁部材の所望の駆動性を獲得することが可能となるのである。

請求項６に記載の発明によると、入口嵌合部の端面部は、収容部材において収容嵌合部よりも径方向へ突出する突出部に対して軸方向に接触する。これによれば、内燃機関の支持面部が軸方向に支持する収容部材において収容嵌合部よりも径方向へ突出する突出部によって、入口部材の端面部をも軸方向に支持し得る。故に、両嵌合部が径方向に溶接されてなる溶接界面においては、燃料圧力による押付軸力に起因したせん断応力の発生が抑制されるので、当該溶接界面の疲労破壊を回避して耐久性を高めることが可能となる。

本発明の第一実施形態による燃料噴射弁を示す断面図である。 本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の特徴を説明するための模式図である。 本発明の第二実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第三実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第四実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第五実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第六実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第七実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第八実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第九実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大して示す断面図である。

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。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態による燃料噴射弁１０を示している。燃料噴射弁１０は内燃機関１と燃料配管２との間に取付けられ、燃料配管２から供給される燃料を内燃機関１のシリンダ室１ａへ噴射する。尚、本実施形態において燃料噴射弁１０は、ガソリン式内燃機関１のシリンダ室１ａへ燃料噴射するものであるが、例えばガソリン式内燃機関１のシリンダ室１ａと連通する吸気通路へ燃料噴射するものや、ディーゼル式内燃機関１のシリンダ室１ａへ燃料噴射するもの等であってもよい。

（構成）
まず、第一実施形態による燃料噴射弁１０の構成を、図１に基づき説明する。燃料噴射弁１０は、弁ハウジング１１、固定コア２０、可動コア３０、弁部材４０、弾性部材５０，５２、並びに駆動部６０を備えている。

弁ハウジング１１は、収容部材１２、入口部材１３及びノズル部材１４等から構成されている。収容部材１２は円筒状に形成されており、内燃機関１のシリンダヘッド１ｂ側から燃料配管２側へと向かう軸方向において順に、第一磁性部１２ａ、非磁性部１２ｂ及び第二磁性部１２ｃを有している。磁性材からなる各磁性部１２ａ，１２ｃと、非磁性材からなる非磁性部１２ｂとは、例えばレーザ溶接等によって結合されている。かかる結合構造によって非磁性部１２ｂは、第一磁性部１２ａと第二磁性部１２ｃの間において磁束が短絡するのを防止している。

第二磁性部１２ｃにおいて非磁性部１２ｂとは反対側の軸方向端部には、円筒状の入口部材１３が固定されている。入口部材１３は、燃料ポンプ（図示しない）から燃料配管２を通じて供給される燃料が流入するように、燃料流入口１５を径方向の内周側に形成している。この燃料流入口１５への流入燃料を濾過するために本実施形態では、燃料流入口１５に燃料フィルタ１６が収容されている。

第一磁性部１２ａにおいて非磁性部１２ｂとは反対側の軸方向端部には、ノズル部材１４が固定されている。ノズル部材１４は有底円筒状に形成されており、燃料を流通させる燃料通路１７を収容部材１２と共同して形成している。ノズル部材１４は、収容部材１２のうち第一磁性部１２ａと共に、シリンダヘッド１ｂの取付孔１ｃに挿入されている。ノズル部材１４には、噴孔１８及び弁座１９が設けられている。燃料通路１７に連通する噴孔１８は、ノズル部材１４の中心軸線周りに等間隔をあけて複数設けられ、それぞれ円筒孔状に形成されている。弁座１９は、各噴孔１８よりも燃料上流側において燃料通路１７の周囲に形成されている。

固定コア２０は、磁性材によって円筒状に形成されており、収容部材１２のうち非磁性部１２ｂ及び第二磁性部１２ｃの内周面部に同軸上に固定されている。固定コア２０は、軸方向に貫通する貫通孔２１を、径方向の中央部において円筒孔状に形成している。貫通孔２１は、入口部材１３の燃料流入口１５と連通しており、当該流入口１５への流入燃料が流れ込む。貫通孔２１の径方向内周側には、第一弾性部材５０が弾性変形可能に収容されていると共に、当該弾性部材５０のセット荷重を調整するためのアジャスティングパイプ２２が圧入によって固定されている。

可動コア３０は、磁性材によって円筒状に形成されており、弁ハウジング１１の収容部材１２の径方向内周側に同軸上に収容されて一方の端面部３２を固定コア２０と対向させている。可動コア３０は、収容部材１２のうち非磁性部１２ｂによって軸方向両側に摺動案内される。これにより可動コア３０の端面部３２は、固定コア２０側への軸方向移動によって当該コア２０に当接可能となっている。

可動コア３０は、軸方向に貫通する軸方向孔３４を、径方向の中央部において円筒孔状に形成している。このような可動コア３０において軸方向孔３４は、固定コア２０側の端面部３２と、固定コア２０とは反対側の端面部３３とに、開口する形となっている。

弁部材４０は、非磁性材によって円形横断面のニードル状に形成されている。弁部材４０は、弁ハウジング１１の収容部材１２及びノズル部材１４の各々の径方向内周側に、同軸上に収容されている。弁部材４０は、ノズル部材１４の弁座１９と対向するシート部４１を、ノズル部材１４側の軸方向端部に有している。弁部材４０は、固定コア２０側への軸方向移動によってシート部４１を弁座１９から離座させることで、各噴孔１８を燃料通路１７に対して開放する。また一方、弁部材４０は、固定コア２０とは反対側への軸方向移動によってシート部４１を弁座１９に着座させることで、各噴孔１８を燃料通路１７に対して閉塞する。このように弁部材４０は、軸方向両側への往復移動によって各噴孔１８を開閉することにより、それら噴孔１８からシリンダ室１ａへの燃料噴射を断続可能となっている。

弁部材４０は、シート部４１から固定コア２０側へ向かって軸方向に延伸する円柱状の軸部４２を、当該部材４０の本体部として有している。軸部４２は可動コア３０の軸方向孔３４に同軸上に挿入されて、当該孔３４の内周面部に対し軸方向の両側に摺動可能となっている。

弁部材４０は、軸部４２から径方向外周側へ突出する円形鍔状の突部４４を、固定コア２０側の軸方向端部に有している。固定コア２０の貫通孔２１よりも小径に形成される突部４４は、当該孔２１に挿入されて第一弾性部材５０と接触している。また、可動コア３０の軸方向孔３４よりも大径に形成される突部４４は、当該コア３０の端面部３２に固定コア２０側から当接可能となっている。

弁部材４０は、軸部４２及び突部４４に跨って燃料孔４６を有している。燃料孔４６は、突部４４のうち第一弾性部材５０との接触面部と、軸部４２のうち軸方向孔３４から露出する外周面部とに開口している。かかる開口形態によって燃料孔４６は、突部４４の挿入される貫通孔２１と、燃料通路１７との間を連通している。したがって、燃料流入口１５から貫通孔２１へと流れ込んだ燃料は、燃料孔４６を経由して燃料通路１７まで届くこととなる。

第一弾性部材５０は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、固定コア２０の貫通孔２１の径方向内周側に同軸上に収容されている。第一弾性部材５０の一端部はアジャスティングパイプ２２に係止され、当該弾性部材５０の他端部は弁部材４０の突部４４に係止されている。かかる係止構造により第一弾性部材５０は、アジャスティングパイプ２２と弁部材４０との間で圧縮されて弾性変形することで、弁部材４０を固定コア２０とは反対側へ付勢する復原力を発生する。

第二弾性部材５２は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、収容部材１２のうち第一磁性部１２ａの径方向内周側且つ弁部材４０のうち軸部４２の径方向外周側に同軸上に収容されている。第二弾性部材５２の一端部は第一磁性部１２ａに係止され、当該弾性部材５２の他端部は可動コア３０の軸方向孔３４に係止されている。かかる係止構造により第二弾性部材５２は、弁ハウジング１１と可動コア３０との間で圧縮されて弾性変形することで、可動コア３０を固定コア２０側へ付勢する復原力を第一弾性部材５０の復原力よりも小さく発生する。

駆動部６０は、電磁コイル６１、樹脂ボビン６２、コネクタ６４及びコイルハウジング６６等から構成されている。電磁コイル６１は、樹脂ボビン６２に金属線材を巻回してなる。電磁コイル６１は、収容部材１２のうち非磁性部１２ｂ及び第二磁性部１２ｃの径方向外周側に、同軸上に配置されている。コネクタ６４は、外部の制御回路（図示しない）と電磁コイル６１との間を電気接続するターミナル６４ａを有しており、当該制御回路によって電磁コイル６１への通電が制御されるようになっている。

コイルハウジング６６は、磁性材によって円筒状に形成されており、電磁コイル６１及び弁ハウジング１１の径方向外周側に配置されて当該コイル６１を覆っている。コイルハウジング６６は、内燃機関１の取付孔１ｃにおいて燃料配管２側へ拡径するように形成された段差面状の支持面部１ｄに対し押付けられることで、当該支持面部１ｄにより軸方向に支持されている。ここで収容部材１２のうち第一磁性部１２ａは、支持面部１ｄ側となる軸方向のノズル部材１４側へと向かって縮径し且つコイルハウジング６６が当該支持面部１ｄ側から係合する段差面状の縮径部１２４を、形成している。これにより収容部材１２は、コイルハウジング６６のうち径方向内周側へ突出する内周フランジ部６６ａを介して、支持面部１ｄにより軸方向支持された形となっている。またここで、弁ハウジング１１の入口部材１３には、燃料配管２から供給される燃料の圧力によって、支持面部１ｄ側へと向かう押付軸力Ｎが作用するようになっている。したがって、かかる押付軸力Ｎの作用により燃料噴射弁１０は、収容部材１２がコイルハウジング６６の内周フランジ部６６ａを介して支持面部１ｄに押付けられる状態下、各噴孔１８からの燃料噴射を断続するのである。

ここで、電磁コイル６１が通電によって励磁するときには、コイルハウジング６６、収容部材１２の第一磁性部１２ａ、可動コア３０、固定コア２０、並びに収容部材１２の第二磁性部１２ｃが共同して形成する磁気回路に、磁束が流れる。その結果、互いに対向する可動コア３０と固定コア２０との間に、可動コア３０を固定コア２０側へ吸引して駆動する「磁力」としての磁気吸引力が、発生する。また一方、通電の停止によって電磁コイル６１が消磁するときには、磁気回路に磁束が流れなくなるため、可動コア３０と固定コア２０との間において磁気吸引力が消失する。

このように構成された燃料噴射弁１０の開弁作動では、電磁コイル６１への通電が開始されるのに応じて、磁気吸引力が可動コア３０に作用する。この磁気吸引力の作用により可動コア３０は、第一弾性部材５０の復原力を受けて突部４４が固定コア２０側の端面部３２に当接している弁部材４０を、当該復原力に抗して押圧する。その結果、端面部３２が固定コア２０と衝突するまで可動コア３０は、弁部材４０と一体となって当該コア２０側へと移動するので、シート部４１が弁座１９から離座して各噴孔１８から燃料が噴射されることになる。

また、開弁作動後における燃料噴射弁１０の閉弁作動では、電磁コイル６１への通電が停止するのに応じて、可動コア３０に作用する磁気吸引力が消失する。この磁気吸引力の消失により、第二弾性部材５２よりも大きな復原力を第一弾性部材５０から受ける弁部材４０は、突部４４を端面部３２に当接させて可動コア３０を固定コア２０とは反対側へ押圧する。その結果、シート部４１が弁座１９に着座するので、弁部材４０の移動が停止すると共に、各噴孔１８からの燃料噴射も停止することになる。

（特徴）
次に、第一実施形態による燃料噴射弁１０の特徴について、詳しく説明する。図１，２に示すように、ステンレス鋼等の金属材からなる入口部材１３は、軸方向の燃料配管２とは反対側に、円筒状の入口嵌合部１３０を形成している。またこれに対応して、収容部材１２のうちステンレス鋼等の金属磁性材からなる第二磁性部１２ｃは、軸方向の燃料配管２側から入口嵌合部１３０が同軸上に嵌合するように、円筒状の収容嵌合部１２０を形成している。ここで、入口嵌合部１３０が収容嵌合部１２０よりも小径に形成される本実施形態では、収容嵌合部１２０の径方向内周側に入口嵌合部１３０が圧入状態にて嵌合している。尚、入口嵌合部１３０の圧入代については、それら嵌合部１２０，１３０の相対的な傾きを抑制可能な限りで適宜設定され得るが、例えば３０μｍ等に設定されることとなる。

このように、径方向外周側の収容嵌合部１２０と径方向内周側の入口嵌合部１３０とが嵌合してなる弁ハウジング１１においては、それら嵌合部１２０，１３０同士が径方向に溶接されて同軸状態を保っている。本実施形態において嵌合部１２０，１３０の溶接は、例えばＹＡＧレーザ等のレーザ光を収容嵌合部１２０の外周側から径方向に照射して、その光エネルギーにより収容嵌合部１２０及び入口嵌合部１３０を順次溶融させ、その後の冷却固化工程を経ることで、実現され得る。

さらに、本実施形態において入口部材１３には、入口嵌合部１３０の燃料配管２側の軸方向端部１３１よりも径方向外周側へ突出するように、円環平板状（円形鍔状）の突出部１３２が形成されている。またこれに対応して、収容部材１２のうち第二磁性部１２ｃが形成する収容嵌合部１２０の燃料配管２側の軸方向端部１２１には、突出部１３２に対して支持面部１ｄ側から軸方向に接触するように、円環平面状の端面部１２２が形成されている。

以上の構成により収容嵌合部１２０と入口嵌合部１３０とは、端面部１２２と突出部１３２の側面部１３４との接触界面７０から軸方向の支持面部１ｄ側へ離間した箇所に、上記径方向溶接による溶接界面７１を形成している。そしてさらに本実施形態では、コネクタ６４と同一の樹脂材にて形成されて電磁コイル６１とコイルハウジング６６との間に介装される樹脂部材６８によって、突出部１３２と接触界面７０と収容嵌合部１２０とが径方向の外周側から覆われている。したがって、樹脂部材６８と突出部１３２との界面７３及び接触界面７０の両界面よりも内周側に位置する溶接界面７１は、樹脂部材６８の周囲空間７２との間にそれら両界面７３，７０が介在された形態となっているので、当該空間７２からの浸水は達し難い。

ここまでの第一実施形態によると、支持面部１ｄが軸方向支持する収容部材１２において収容嵌合部１２０の端面部１２２は、入口部材１３において入口嵌合部１３０よりも径方向へ突出する突出部１３２に軸方向接触するので、当該入口部材１３を軸方向支持し得る。しかも、そうした軸方向支持を可能にする端面部１２２及び突出部１３２の接触界面７０から軸方向に離間する箇所で、両嵌合部１２０，１３０が径方向に溶接されてなる溶接界面７１においては、押付軸力Ｎの作用も当該軸力起因のせん断応力の発生も抑制され得る。したがって、溶接界面７１の疲労破壊を回避して、高い耐久性を獲得することが可能となるのである。

さらに第一実施形態によると、収容嵌合部１２０の径方向内周側に入口嵌合部１３０が圧入されているので、それら嵌合部１２０，１３０は、押付軸力Ｎの作用や振動等によっては相対的に傾き難くなる。それと共に第一実施形態によると、収容嵌合部１２０の端面部１２２は、入口嵌合部１３０よりも径方向外周側へ突出する突出部１３２に軸方向接触することで、その接触界面７０の形成箇所は、燃料噴射弁１０において可及的に径方向外周側に位置している。故に図３の如く、接触界面７０をなす各面部１２２，１３４の面粗さに起因して、嵌合部１２０，１３０が相対的に傾いたとしても、その傾き中心から接触界面７０までの傾き半径Ｒが可及的に大きくなることにより、傾き角度θが小さくなるのである。これらのことから、嵌合部１２０，１３０間の溶接界面７１においては、それら嵌合部１２０，１３０の傾きによるせん断応力の発生が抑制され得るので、高い耐久性を維持することが可能である。

またさらに第一実施形態によると、径方向へ突出して端面部１２２と軸方向接触する突出部１３２は、弁部材４０を収容し且つその駆動のための磁気回路を形成する収容部材１２にではなく、入口部材１３に形成されている。これによれば、突出部１３２の形成による収容部材１２の歪みや磁気回路の特性変化を回避して、弁部材４０の所望の駆動性を獲得することも可能となるのである。

（第二実施形態）
図４に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態では、入口部材１３において径方向外周側へ突出する突出部１３２に、その外周面部１３５から径方向内側へ凹む凹部１３６が円環溝状に形成されている。そして、この凹部１３６に対して、突出部１３２の外周面部１３５を覆う樹脂部材６８が周方向の全域にて入り込むことにより、ラビリンス構造８０が形成されている。即ち、本実施形態では、端面部１２２により軸方向支持される突出部１３２として、径方向外周側へと突出させて厚肉化した部分を、ラビリンス構造８０をなす凹部１３６の形成に兼用しているのである。

このような第二実施形態によると、突出部１３２と端面部１２２との接触界面７０は、それを径方向外周側から覆う樹脂部材６８が当該突出部１３２の凹部１３６と共に形成するラビリンス構造８０を、樹脂部材６８の周囲空間７２との間に介在され得る。故に、樹脂部材６８の周囲空間７２からラビリンス構造８０へ水が浸入したとしても、当該水は、ラビリンス構造８０よりも下流側となる接触界面７０には勿論、当該界面７０よりも径方向内周側の溶接界面７１までは、浸入を抑制され得る。したがって、浸水により溶接界面７１が腐食する事態を回避して、耐久性を高めることが可能となるのである。

（第三実施形態）
図５に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。第三実施形態では、収容部材１２において端面部１２２を有する収容嵌合部１２０は、当該端面部１２２の径方向内周側に円筒状の空隙部７４を形成している。これにより空隙部７４は、端面部１２２が入口部材１３の突出部１３２と接触してなる接触界面７０の径方向内周側のうち周方向の全域で、突出部１３２の側面部１３４を露出させる形となっている。

このような第三実施形態によると、径方向外周側へ突出する突出部１３２に端面部１２２を接触させていることと相俟って、接触界面７０の形成箇所は、燃料噴射弁１０において可及的に径方向外周側に位置することとなる。故に、接触界面７０をなす各面部１２２，１３４の面粗さに起因して嵌合部１２０，１３０が相対的に傾いたとしても、その傾き角度は小さくなるのである。したがって、嵌合部１２０，１３０間の溶接界面７１においては、それら嵌合部１２０，１３０の相対的な傾きによるせん断応力の発生が抑制され得るので、高い耐久性を維持することが可能となる。

（第四実施形態）
図６に示すように、本発明の第四実施形態は第二実施形態の変形例である。第四実施形態では、入口部材１３の入口嵌合部１３０が収容部材１２の収容嵌合部１２０よりも大径の円筒状に形成されており、入口嵌合部１３０の径方向内周側に収容嵌合部１２０が圧入状態にて嵌合している。そして、このように径方向内周側の収容嵌合部１２０と径方向外周側の入口嵌合部１３０とが嵌合してなる弁ハウジング１１においては、それら嵌合部１２０，１３０同士が径方向に溶接されて同軸状態を保っているのである。尚、収容嵌合部１２０の圧入代については、第一実施形態における入口嵌合部１３０の圧入代の場合と同様に、設定され得る。また、嵌合部１２０，１３０の溶接は、レーザ光を入口嵌合部１３０の外周側から径方向に照射する以外は第一実施形態と同様にして、実現され得る。

さらに、第四実施形態において入口部材１３には、入口嵌合部１３０の燃料配管２側の軸方向端部１３１よりも、突出部１３２とは反対側となる径方向内周側へと突出するように、円筒状の突出部１１３２が形成されている。そして、この突出部１１３２に対して、支持面部１ｄにより軸方向支持される収容部材１２のうち収容嵌合部１２０の端面部１２２が軸方向に接触することで、入口部材１３も軸方向支持されている。

以上の構成により収容嵌合部１２０と入口嵌合部１３０とは、端面部１２２と突出部１１３２の側面部１１３４との接触界面１０７０から軸方向の支持面部１ｄ側へ離間した箇所に、それら嵌合部１２０，１３０の径方向溶接による溶接界面１０７１を形成しているのである。故に、上述の軸方向支持を可能にする端面部１２２及び突出部１１３２の接触界面１０７０から軸方向に離間した溶接界面１０７１においては、押付軸力Ｎの作用も当該軸力起因のせん断応力の発生も抑制され得る。したがって、第四実施形態においても、溶接界面１０７１の疲労破壊を回避して、高い耐久性を獲得することが可能となるのである。

さらに第四実施形態によると、入口嵌合部１３０の径方向内周側に収容嵌合部１２０が圧入されるので、それら嵌合部１３０，１２０は、押付軸力Ｎの作用や振動等によっては相対的に傾き難い。またさらに第四実施形態によると、径方向へ突出して端面部１２２と軸方向接触する突出部１１３２も、突出部１３２と同様、弁部材４０を収容し且つ磁気回路を形成する収容部材１２にではなく、入口部材１３に形成されている。これらのことから、嵌合部１３０，１２０の傾きによる界面１０７１でのせん断応力の発生を抑制して高い耐久性を維持すると共に、突出部１１３２，１３２の形成による収容部材１２の歪みや磁気回路の特性変化を回避して弁部材４０の所望の駆動性を獲得可能である。

尚、第四実施形態の樹脂部材６８は、外周面部１３５に凹部１３６が開口する突出部１３２と、入口嵌合部１３０とを、径方向の外周側から覆っている。これにより第四実施形態では、樹脂部材６８が凹部１３６に入り込んでなるラビリンス構造８０よりも内周側であって、長手筒状の入口嵌合部１３０と樹脂部材６８との界面７５よりも内周側に、溶接界面１０７１が位置している。したがって、溶接界面１０７１は、ラビリンス構造８０及び界面７５が樹脂部材６８の周囲空間７２との間に介在された形となっているので、当該空間７２からの浸水につき懸念される経路距離が延長されて耐久性の向上が図られているのである。

（第五実施形態）
図７に示すように、本発明の第五実施形態は第四実施形態の変形例である。第五実施形態では、収容部材１２において端面部１２２を有する収容嵌合部１２０は、当該端面部１２２の径方向内周側に空隙部１０７４を形成している。これにより空隙部１０７４は、端面部１２２が入口部材１３の突出部１１３２と接触してなる接触界面１０７０の径方向内周側のうち周方向の全域で、突出部１１３２の側面部１１３４を露出させる形となっている。

このような第五実施形態によると、接触界面１０７０の形成箇所を、燃料噴射弁１０において可及的に径方向外周側に設定し得る。故に、接触界面１０７０をなす各面部１２２，１１３４の面粗さに起因して嵌合部１２０，１３０が相対的に傾いたとしても、その傾き角度は、小さく抑えられることとなる。したがって、嵌合部１２０，１３０間の溶接界面１０７１においては、それら嵌合部１２０，１３０の相対的な傾きによるせん断応力の発生を抑制して、高い耐久性を維持することが可能となるのである。

（第六実施形態）
図８に示すように、本発明の第六実施形態は第四実施形態の変形例である。第六実施形態において入口部材１３には、突出部１１３２が設けられておらず、その代わりに収容部材１２において、突出部１２８が設けられている。この突出部１２８は、収容部材１２の第二磁性部１２ｃが形成する収容嵌合部１２０のうち支持面部１ｄ側の軸方向端部１２７よりも、径方向外周側へ円筒状に突出している。またこれに対応して、入口部材１３の入口嵌合部１３０において支持面部１ｄ側の軸方向端部１３７には、突出部１２８に対して燃料配管２側から軸方向に接触するように、円環平面状の端面部１３８が形成されている。即ち、支持面部１ｄにより軸方向支持される収容部材１２のうち突出部１２８に入口嵌合部１３０の端面部１３８が軸方向に接触することで、入口部材１３も軸方向支持されている。

以上の構成により入口嵌合部１３０と収容嵌合部１２０とは、端面部１３８と突出部１２８の側面部１２９との接触界面７６から軸方向の燃料配管２側へ離間した箇所に、径方向溶接による溶接界面１０７１を形成している。故に、上述の軸方向支持を可能にする端面部１３８と突出部１２８との接触界面７６に対して軸方向に離間した溶接界面１０７１においては、押付軸力Ｎの作用も当該軸力起因のせん断応力の発生も抑制され得る。したがって、第五実施形態においても、溶接界面１０７１の疲労破壊を回避して高い耐久性を獲得することが可能となるのである。

さらに第六実施形態によると、入口嵌合部１３０の端面部１３８は、収容嵌合部１２０よりも径方向外周側へ突出する突出部１２８に軸方向接触することで、その接触界面７６の形成箇所は、燃料噴射弁１０において可及的に径方向外周側に位置している。故に、接触界面７６をなす各面部１３８，１２９の面粗さに起因して、嵌合部１３０，１２０が相対的に傾いたとしても、その傾き角度は小さくなるのである。それと共に第六実施形態によっても、入口嵌合部１３０の径方向内周側に収容嵌合部１２０が圧入されているので、それら嵌合部１３０，１２０は、押付軸力Ｎの作用や振動等によっては相対的に傾き難い。これらのことから、嵌合部１３０，１２０間の溶接界面１０７１においては、それら嵌合部１３０，１２０の傾きによるせん断応力の発生が抑制され得るので、高い耐久性を維持することが可能となるのである。

尚、第六実施形態の樹脂部材６８は、第四実施形態と同様に突出部１３２及び入口嵌合部１３０を径方向外周側から覆っていることに加え、接触界面７６と突出部１２８とについても径方向外周側から覆っている。これにより第六実施形態では、樹脂部材６８が凹部１３６に入り込んでなるラビリンス構造８０よりも内周側であって、長手筒状の入口嵌合部１３０と樹脂部材６８との界面７５並びに接触界面７６の両界面よりも内周側に、溶接界面１０７１が位置している。したがって、溶接界面１０７１は、ラビリンス構造８０及び界面７５，７６が樹脂部材６８の周囲空間７２との間に介在された形となっているので、当該空間７２からの浸水につき懸念される経路距離が延長されて耐久性の向上が図られているのである。

（第七実施形態）
図９に示すように、本発明の第七実施形態は第六実施形態の変形例である。第七実施形態の収容部材１２において径方向外周側へ突出する突出部１２８には、その外周面部１２５から径方向内側へ凹む円環溝状の凹部１２６が、軸方向に複数形成されている。そして、これらの凹部１２６に対して、突出部１２８の外周面部１２５を覆う樹脂部材６８が周方向の全域にて入り込むことにより、ラビリンス構造８２が形成されている。即ち、本実施形態では、端面部１３８を軸方向支持する突出部１２８として、径方向外周側へと突出させて厚肉化した部分を、ラビリンス構造８２をなす凹部１２６の形成に兼用しているのである。

このような第七実施形態において溶接界面１０７１は、接触界面７６を径方向外周側から覆う樹脂部材６８が突出部１２８の各凹部１２６と共に形成するラビリンス構造８２に対し、内周側に位置することとなる。これによれば、浸水による溶接界面１０７１の腐食回避作用を確実なものとして、耐久性を高めることが可能となるのである。

（第八実施形態）
図１０に示すように、本発明の第八実施形態は第六実施形態の変形例である。第八実施形態では、入口部材１３において端面部１３８を有する入口嵌合部１３０は、当該端面部１３８の径方向内周側に空隙部７８を形成している。これにより空隙部７８は、端面部１３８が収容部材１２の突出部１２８と接触してなる接触界面７６の径方向内周側のうち周方向の全域で、突出部１２８の側面部１２９を露出させる形となっている。

このような第八実施形態によると、接触界面７６の形成箇所を、燃料噴射弁１０において可及的に径方向外周側に設定し得る。故に、接触界面７６をなす各面部１３８，１２９の面粗さに起因して嵌合部１２０，１３０が相対的に傾いたとしても、その傾き角度は、小さく抑えられることとなる。したがって、嵌合部１２０，１３０間の溶接界面１０７１においては、それら嵌合部１２０，１３０の相対的な傾きによるせん断応力の発生を抑制して、高い耐久性を維持することが可能となるのである。

（第九実施形態）
図１１に示すように、本発明の第九実施形態は第二実施形態の変形例である。第九実施形態において入口部材１３には、突出部１３２が設けられておらず、その代わりに収容部材１２には、突出部１１２８が設けられている。この突出部１１２８は、収容部材１２の第二磁性部１２ｃが形成する収容嵌合部１２０のうち支持面部１ｄ側の軸方向端部１２７よりも、径方向内周側へ円筒状に突出している。またこれに対応して、入口部材１３の入口嵌合部１３０において支持面部１ｄ側の軸方向端部１３７には、突出部１２８に対して燃料配管２側から軸方向接触するように、円環平面状の端面部１１３８が形成されている。即ち、支持面部１ｄにより軸方向支持される収容部材１２のうち突出部１１２８に入口嵌合部１３０の端面部１１３８が軸方向に接触することで、入口部材１３も軸方向支持されている。

以上の構成により入口嵌合部１３０と収容嵌合部１２０とは、端面部１１３８と突出部１１２８の側面部１１２９との接触界面１０７６から軸方向の燃料配管２側へ離間した箇所に、径方向溶接による溶接界面７１を形成している。故に、上述の軸方向支持を可能にする端面部１１３８及び突出部１１２８の接触界面１０７６に対して軸方向に離間した溶接界面７１においては、押付軸力Ｎの作用も当該軸力起因のせん断応力の発生も抑制され得る。したがって、第九実施形態においても、溶接界面７１の疲労破壊を回避して高い耐久性を獲得することが可能となるのである。

さらに第九実施形態によっても、収容嵌合部１２０の径方向内周側に入口嵌合部１３０が圧入されているので、それら嵌合部１２０，１３０は、押付軸力Ｎの作用や振動等によっては相対的に傾き難い。したがって、嵌合部１２０，１３０間の溶接界面７１においては、それら嵌合部１２０，１３０の傾きによるせん断応力の発生が抑制され得るので、高い耐久性を維持することが可能となるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

具体的には、第一〜第八実施形態において嵌合部１２０，１３０については、径方向内周側の嵌合部を径方向外側の嵌合部に圧入しないで、それら嵌合部間に嵌合クリアランスを形成するように変更してもよい。また、第三〜第八実施形態においては、凹部１３６へ樹脂部材６８を入り込ませてなるラビリンス構造８０，８２を形成しないように変更してもよく、逆に第九実施形態においては、収容嵌合部１２０の端面部１２２から離間させた突出部１３２の凹部１３６によりラビリンス構造８０を形成してもよい。さらにまた、第七実施形態においては、第八実施形態の空隙部７８を入口嵌合部１３０に形成してもよく、同様に第九実施形態においては、第五実施形態の空隙部１０７４に準ずる空隙部を収容嵌合部１２０側に代えて、入口嵌合部１３０側に形成してもよい。

１ 内燃機関、１ｄ 支持面部、２ 燃料配管、１０ 燃料噴射弁、１１ 弁ハウジング、１２ 収容部材、１２ａ 第一磁性部、１２ｂ 非磁性部、１２ｃ 第二磁性部、１３ 入口部材、１５ 燃料流入口、１８ 噴孔、２０ 固定コア、３０ 可動コア、４０ 弁部材、５０ 第一弾性部材、５２ 第二弾性部材、６０ 駆動部、６１ 電磁コイル、６４ コネクタ、６８ 樹脂部材、７０，７６，１０７０，１０７６ 接触界面、７１，１０７１ 溶接界面、７２ 周囲空間、７４，７８，１０７４ 空隙部、８０，８２ ラビリンス構造、１２０ 収容嵌合部、１２１，１２７，１３１，１３７ 軸方向端部、１２２，１３８，１１３８ 端面部、１２４ 縮径部、１２５，１３５ 外周面部、１２６，１３６ 凹部、１２８，１３２，１１２８，１１３２ 突出部、１２９，１３４，１１２９，１１３４ 側面部、１３０ 入口嵌合部、Ｎ 押付軸力

Claims (6)

1. 燃料配管から供給される燃料の圧力により内燃機関の支持面部に押付けられる状態下、噴孔から前記内燃機関への燃料噴射を弁部材の往復移動により断続する燃料噴射弁であって、
   軸方向の前記燃料配管とは反対側に入口嵌合部を有し、前記燃料配管からの供給燃料の圧力により前記支持面部側へ向かって押付軸力が作用すると共に、当該供給燃料が径方向内周側へ流入する筒状の入口部材と、
   前記燃料配管側から同軸上に嵌合する前記入口嵌合部に対して溶接される収容嵌合部を有し、前記支持面部により軸方向に支持されると共に前記弁部材を径方向内周側に収容する筒状の収容部材と、
   を備えた燃料噴射弁において、
   前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部のうち一方における端面部は、前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部のうち他方よりも径方向へ突出する突出部に対して軸方向に接触し、前記端面部及び前記突出部の接触界面から軸方向に離間する箇所において、前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部が径方向に溶接され、
   前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部のうち一方における前記端面部は、前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部のうち他方よりも径方向外周側へ突出する前記突出部に対して軸方向に接触し、
   前記端面部及び前記突出部の前記接触界面を径方向外周側から覆う樹脂部材を、さらに備え、
   前記突出部は、前記突出部の外周面部から径方向内周側へ凹む凹部に前記樹脂部材が入り込んでなるラビリンス構造を、前記樹脂部材と共に形成することを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部のうち、径方向内周側の嵌合部は径方向外周側の嵌合部に圧入されることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記収容嵌合部及び前記入口嵌合部のうち前記端面部にて前記突出部と接触する一方は、当該端面部の径方向内周側において前記突出部を露出させる空隙部を、形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記収容嵌合部の前記端面部は、前記入口部材において前記入口嵌合部よりも径方向へ突出する前記突出部に対して軸方向に接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
5. 前記弁部材を駆動する磁力を通電により発生する電磁コイルを、さらに備え、
   前記収容部材は、前記電磁コイルへの通電に応じて前記磁力を発生させるための磁気回路を形成することを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射弁。
6. 前記入口嵌合部の前記端面部は、前記収容部材において前記収容嵌合部よりも径方向へ突出する前記突出部に対して、軸方向に接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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