JP2019203406A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 分割噴射の制御性を向上可能な燃料噴射弁を提供する。【解決手段】 燃料噴射弁１は、噴孔及び弁座を有するハウジング２０、噴孔を開閉可能なニードル３０、ニードル３０とは別に移動可能に設けられる可動コア４０、可動コア４０の弁座側においてニードル３０と一体に移動可能に設けられ可動コア４０の弁座側の端面４１５に当接可能な規制部材４５、固定コア４８、通電により可動コア４０と固定コア４８との間に磁気吸引力を発生可能なコイル４９、ニードル３０を閉弁方向に付勢する第一スプリング２７、及び、可動コア４０を開弁方向に付勢する第二スプリング２８を備える。可動コア４０は、可動コア４０の弁座とは反対側と弁座側とを連通するコア燃料通路４１２を有する。規制部材４５は、コア燃料通路４１２を遮断可能である。【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、ハウジングに形成される噴孔を開閉しハウジング内の燃料を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、噴孔及び弁座を有する弁ハウジング、弁座に当接可能なニードル、可動コア、並びに、ニードルの径方向外側であって可動コアの弁座側に位置し可動コアに当接可能な当接部材を備える燃料噴射弁が記載されている。

特許６１３７０３０号公報

特許文献1に記載の燃料噴射弁では、閉弁時、ニードルが有する大径部と当接部材との間に比較的容量が小さいダンパ室が形成される。特許文献１に記載の燃料噴射弁では、閉弁時に形成されるダンパ室の燃料によってニードルから離れようとする可動コアの動きを緩和する。しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射弁では、ダンパ室と燃料通路とは連通しているため、ダンパ室の燃料は当該燃料通路を介して流出する。このため、ダンパ効果が比較的弱くなる。特に、燃料噴射弁が設けられるエンジンの一回の燃焼サイクルにおいて複数回に分けて燃料を噴射する分割噴射を行う場合、ダンパ効果が弱いと可動コアを迅速に停止できないため、高精度な分割噴射を行えないおそれがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、分割噴射の制御性を向上可能な燃料噴射弁を提供することにある。

本発明の燃料噴射弁は、ハウジング（２０，７０）、ニードル（３０，５０，８０）、可動コア（４０，９０）、当接部材（４５，５５，６０，６５，９５）、固定コア（４８）、コイル（４９）、第一付勢部材（２７）、及び、第二付勢部材（２８，２９）を備える。

ハウジングは、燃料を噴射可能な噴孔（２５０）、及び、噴孔の周囲に形成される弁座（２５１）を有する。

ニードルは、ハウジング内に移動可能に設けられ、弁座から離間すると噴孔を開き、弁座に当接すると噴孔を閉じる。

可動コアは、ニードルとは別にハウジング内に移動可能に設けられ、弁座から離れる方向に移動するときニードルに係合可能である。

当接部材は、可動コアの弁座側においてニードルと一体に移動可能に設けられ、可動コアの弁座側の端面（４１５，９２４）に当接可能である。

固定コアは、ハウジング内に固定される。

コイルは、通電により可動コアと固定コアとの間に可動コアを開弁方向に吸引する磁気吸引力を発生可能である。

第一付勢部材は、ニードルを閉弁方向に付勢する。第二付勢部材は、可動コアを開弁方向に付勢する。

本発明の燃料噴射弁では、ニードルまたは可動コアは、可動コアの弁座とは反対側と弁座側とを連通する燃料通路（４１２，５１，５２，８３０，８４０）を有する。また、当接部材は、燃料通路を遮断可能である。

本発明の燃料噴射弁では、閉弁時、可動コアが当接部材によって閉弁方向への移動が規制されると、ニードルまたは可動コアが有する燃料通路が当接部材によって遮断される。これにより、当接部材からみて噴孔側に位置する燃料は、燃料通路を介して当接部材からみて噴孔とは反対側に移動することができなくなるため、噴孔側の燃料によるダンパ効果が比較的強くなり、迅速に可動コアを停止することができる。したがって、本発明の燃料噴射弁は、比較的短期間において複数回の噴射を行う分割噴射において高精度に燃料の噴射を行うことができる。

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。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 第一実施形態による燃料噴射弁の断面図であって、閉弁直後の断面図である。 第二実施形態による燃料噴射弁の部分断面図である。 第三実施形態による燃料噴射弁の部分断面図である。 第四実施形態による燃料噴射弁の部分断面図である。 第五実施形態による燃料噴射弁の部分断面図である。 第五実施形態による燃料噴射弁の部分断面図であって、図８とは異なる状態の断面図である。

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。なお、複数の実施形態において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。

（第一実施形態）
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１，２，４には、ニードル３０が弁座２５１から離間する方向である開弁方向、及び、ニードル３０が弁座２５１に当接する方向である閉弁方向を図示する。図２は、閉弁状態のニードル３０と可動コア４０との位置関係を示す拡大断面図を示している。図４は、閉弁時、可動コア４０が「当接部材」としての規制部材４５に当接したときのニードル３０と可動コア４０との位置関係を示す拡大断面図を示している。

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３０、可動コア４０、規制部材４５、固定コア４８、コイル４９、「第一付勢部材」としての第一スプリング２７、「第二付勢部材」としての第二スプリング２８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、いずれも略円筒状に形成され、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。

第一筒部材２１及び第三筒部材２３は、例えば、フェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第一筒部材２１及び第三筒部材２３は、硬度が比較的低い。

第二筒部材２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料から形成されている。第二筒部材２２の硬度は、第一筒部材２１及び第三筒部材２３の硬度よりも高い。

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、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、底部にハウジング２０の内部と外部とを連通する複数の噴孔２５０を有する。噴孔２５０のハウジング２０の内部側の開口である内側開口の縁には環状の弁座２５１が形成されている。

ニードル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成されている。ニードル３０は、所定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３０の硬度は、噴射ノズル２５の硬度とほぼ同等に設定されている。

ニードル３０は、ハウジング２０内に収容されている。ニードル３０は、軸部３１、シール部３２、及び、ニードル鍔部３３などから形成されている。軸部３１、シール部３２、及び、ニードル鍔部３３は、一体に形成される。

軸部３１は、棒状に形成されている。軸部３１のシール部３２近傍には、摺接部３１１が設けられている。摺接部３１１は、略円筒状に形成され、外壁の一部が面取りされている。摺接部３１１は、外壁面の面取りされていない部分が噴射ノズル２５の内壁面と摺接可能である。これにより、ニードル３０は、弁座２５１側の先端部での往復移動が案内される。

シール部３２は、軸部３１の弁座２５１側の端部に設けられている部位である。シール部３２は、弁座２５１に当接可能に形成されている。ニードル３０は、シール部３２が弁座２５１から離間または弁座２５１に当接することにより噴孔２５０を開閉し、ハウジング２０の内部と外部とを連通または遮断する。

ニードル鍔部３３は、軸部３１のシール部３２とは反対側に設けられている。ニードル鍔部３３は、外径が軸部３１の外径に比べ大きくなるよう形成されている。ニードル鍔部３３は、弁座２５１側の端面３３１が可動コア４０に当接可能に形成されている。ニードル鍔部３３は、図２，３に示すように、ニードル鍔部３３の弁座２５１とは反対側と弁座２５１側とを連通する複数の通孔３３０を有する。本実施形態では、複数の通孔３３０は、等間隔に４箇所形成されている。なお、図３は、構成を分かりやすくするため、図２をさらに拡大している。

ニードル３０は、摺接部３１１が噴射ノズル２５の内壁面により支持され、ニードル鍔部３３が可動コア４０を介して第一筒部材２１及び第二筒部材２２の内壁面により支持されている。これにより、ニードル３０は、ハウジング２０の内部を燃料噴射弁１の中心軸ＣＡ１に沿う方向の往復移動が案内される。

可動コア４０は、例えば、フェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。可動コア４０は、表面に、例えば、クロムめっきが施されている。可動コア４０は、磁気安定化処理が施されている。可動コア４０の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第一筒部材２１及び第三筒部材２３の硬度と概ね同等である。可動コア４０は、コア小内径部４１、及び、コア大内径部４２を有する。コア小内径部４１及びコア大内径部４２は、一体に形成されている。

コア小内径部４１は、略円環状に形成され、可動コア４０の固定コア４８側に設けられている部位である。コア小内径部４１は、「貫通孔」としてのコア第一貫通孔４１１、及び、「燃料通路」としてのコア燃料通路４１２を有する。コア小内径部４１の径方向外側の外壁面４１３は、第一筒部材２１及び第二筒部材２２のそれぞれの内壁面に摺動可能に形成されている。

コア第一貫通孔４１１は、中心軸ＣＡ１と略同じ中心軸を有するよう形成されている。コア第一貫通孔４１１には、軸部３１の一部が可動コア４０に対して往復移動可能に収容されている。コア第一貫通孔４１１を形成するコア小内径部４１の内壁面は、軸部３１の径方向外側の外壁面３１２に摺動するよう形成されている。

コア燃料通路４１２は、コア第一貫通孔４１１の径外方向に複数形成されている。本実施形態では、コア燃料通路４１２は、図３に示すように、四つ形成されている。四つのコア燃料通路４１２のそれぞれは、ニードル鍔部３３が有する四つの通孔３３０に連通するよう等間隔で形成されている。

コア大内径部４２は、略円環状に形成され、コア小内径部４１の弁座２５１側に設けられている部位である。コア大内径部４２は、コア第二貫通孔４２１を有する。コア第二貫通孔４２１は、中心軸ＣＡ１と略同じ中心軸を有するよう形成されている。コア第二貫通孔４２１は、内径がコア第一貫通孔４１１の内径に比べ大きくなるよう形成されている。コア第二貫通孔４２１には、軸部３１の一部が可動コア４０に対して往復移動可能に収容されている。コア第二貫通孔４２１は、コア第一貫通孔４１１及びコア燃料通路４１２に連通している。すなわち、コア燃料通路４１２の弁座２５１側の開口４１４は、コア第二貫通孔４２１を形成するコア小内径部４１の弁座２５１側の端面４１５に形成されている。コア大内径部４２の径方向外側の外壁面４２２は、第一筒部材２１及び第二筒部材２２のそれぞれの内壁面に摺動可能に形成されている。

規制部材４５は、軸部３１の径方向外側の外壁面３１２に固定されている略円環状の部材である。規制部材４５は、外径がコア第二貫通孔４２１の内径に比べ小さくなるよう形成されている。規制部材４５は、コア小内径部４１の端面４１５に当接可能である。規制部材４５が固定される位置の詳細は、後述する。

固定コア４８は、ハウジング２０内に設けられている。固定コア４８は、固定コア本体部４８１、及び、固定コア当接部４８２を有する。固定コア本体部４８１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア本体部４８１は、磁気安定化処理が施されている。固定コア本体部４８１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に固定されている。

固定コア当接部４８２は、固定コア本体部４８１の径方向内側であって、弁座２５１側に設けられている略筒状の部材である。固定コア当接部４８２は、弁座２５１側に可動コア４０と当接可能な端面４８３を有する。固定コア当接部４８２は、可動コア４０のストッパとしての機能を確保するために表面に例えばクロムめっきを施し、必要な硬度を確保している。

コイル４９は、略円筒状に形成され、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４９は、電力が供給されると磁力を生じる。コイル４９に磁力が生じるとき、固定コア４８、可動コア４０、第一筒部材２１、第三筒部材２３、及び、ホルダ１７に磁気回路が形成される。

第一スプリング２７は、一端がニードル鍔部３３の弁座２５１とは反対側の端面３３２に当接している。第一スプリング２７の他端は、固定コア４８の内側に圧入固定されたアジャスティングパイプ１１に当接している。第一スプリング２７は、ニードル３０を可動コア４０とともに弁座２５１の方向、すなわち、閉弁方向に付勢している。

第二スプリング２８は、一端がコア大内径部４２の弁座２５１側の端面４２３に当接している。第二スプリング２８の他端は、ハウジング２０の第一筒部材２１の内側に形成された環状の段差面２１１に当接している。第二スプリング２８は、可動コア４０をニードル３０とともに弁座２５１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、第一スプリング２７の付勢力は、第二スプリング２８の付勢力に比べ大きく設定されている。これにより、燃料噴射弁１は、コイル４９に電力が供給されていないとき、シール部３２が弁座２５１に着座した状態、すなわち、閉弁状態となる。

第三筒部材２３の第二筒部材２２とは反対側の端部には、略円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。当該モールド部分にはコネクタ１５が形成されている。コネクタ１５には、コイル４９に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４９の径方向外側には、コイル４９を覆うよう筒状のホルダ１７が設けられている。

導入口１４からハウジング２０の内部に流入する燃料は、固定コア４８の内部、アジャスティングパイプ１１の内部、ニードル鍔部３３の通孔３３０、コア小内径部４１のコア燃料通路４１２、コア第二貫通孔４２１、及び、第一筒部材２１と軸部３１との間の隙間を流れ、噴射ノズル２５の内部に導かれる。

ここで、規制部材４５が軸部３１に対して固定される位置について図２に基づいて説明する。燃料噴射弁１が閉弁しているとき、規制部材４５の弁座２５１とは反対側の端面４５１とニードル鍔部３３の弁座２５１側の端面３３１との間の距離を距離Ｌ１１とする。また、コア小内径部４１の弁座２５１側の端面４１５とコア小内径部４１の弁座２５１とは反対側の端面４１６との間の距離を距離Ｌ１２とすると、距離Ｌ１１は、距離Ｌ１２に比べ長い。

次に、本実施形態による燃料噴射弁１の作用について説明する。コイル４９に電力が供給されていないとき、第一スプリング２７と第二スプリング２８との付勢力の差、及び、第一筒部材２１の内部の燃料の圧力と外部の圧力との差によってシール部３２は弁座２５１に当接している。これにより、噴孔２５０は閉じられるため、燃料は外部に噴射されない。このとき、ニードル鍔部３３の端面３３１は、可動コア４０の端面４１６に当接している。

コイル４９に電力が供給されるとコイル４９の周囲に磁気回路が形成される。形成された磁気回路によって固定コア４８と可動コア４０との間に磁気吸引力が発生する。可動コア４０は、磁気吸引力によってニードル３０と一体となって開弁方向に移動する。これにより、シール部３２が弁座２５１から離間し、第一筒部材２１の内部の燃料が噴孔２５０から外部に噴射される。

所定量の燃料を噴射した後、コイル４９への電力の供給が停止すると、固定コア４８と可動コア４０との間の磁気吸引力が消滅する。磁気吸引力が消滅すると、ニードル３０と可動コア４０とは、第一スプリング２７と第二スプリング２８との付勢力の差によって閉弁方向に移動する。ニードル３０が弁座２５１に着座するとき、可動コア４０は慣性力によって閉弁方向にさらに移動する。可動コア４０が慣性力によって閉弁方向にさらに移動すると、図４に示すように、規制部材４５の端面４５１とコア小内径部４１の端面４１５とは当接する。これにより、可動コア４０の閉弁方向への移動が規制されるとともに、コア燃料通路４１２の開口４１４は、規制部材４５によって遮断される。

（ａ）第一実施形態による燃料噴射弁１では、燃料噴射弁１が閉弁するとき、ニードル３０が弁座２５１に着座した後、慣性力によって閉弁方向に移動する可動コア４０と規制部材４５とが当接し、コア燃料通路４１２の開口４１４が遮断される。これにより、可動コア４０の弁座２５１側に位置する燃料は、コア燃料通路４１２を介して可動コア４０の弁座２５１とは反対側に移動することができなくなるため、可動コア４０の弁座２５１側の燃料によるダンパ効果が比較的強くなる。比較的強くなったダンパ効果が可動コア４０に作用し、迅速に可動コア４０を停止する。したがって、第一実施形態は、比較的短期間において複数回の噴射を行う分割噴射において、高精度に燃料の噴射を行うことができる。

（ｂ）燃料噴射弁１では、可動コア４０の径方向外側の外壁面４１３，４２２は、第一筒部材２１及び第二筒部材２２のそれぞれの内壁面に摺動可能に形成されている。これにより、燃料噴射弁１の閉弁時、可動コア４０の外壁面４１３，４２２と第一筒部材２１及び第二筒部材２２の内壁面との間の隙間を通って可動コア４０の弁座２５１側の燃料が固定コア４８側に流れ込みにくくなる。したがって、第一実施形態は、可動コア４０の弁座２５１側の燃料によるダンパ効果をさらに強くすることができる。

（第二実施形態）
次に、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、ニードルの形状及び規制部材の形状が第一実施形態と異なる。

第二実施形態による燃料噴射弁２は、ハウジング２０、ニードル５０、可動コア４０、「当接部材」としての規制部材５５、固定コア４８、コイル４９、第一スプリング２７、及び、第二スプリング２８を備える。本実施形態では、可動コア４０は、コア燃料通路４１２を有していない。

ニードル５０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成され、ハウジング２０内に収容されている。ニードル５０は、軸部３１、シール部３２、及び、ニードル鍔部３３などから形成されている。ニードル５０は、「燃料通路」として第一通路５１、及び、「燃料通路」としての第二通路５２を有する。

第一通路５１は、図５に示すように、ニードル鍔部３３及び軸部３１のニードル鍔部３３側の端部に、燃料噴射弁２の中心軸ＣＡ２に沿うよう形成されている。第一通路５１は、ニードル鍔部３３の端面３３２に形成されている開口３３３を介して固定コア４８の内側に連通している。

第二通路５２は、図５に示すように、軸部３１のニードル鍔部３３側の端部に、中心軸ＣＡ２に対して略垂直となるよう形成されている。第二通路５２は、第一通路５１に連通している。第二通路５２は、軸部３１の外壁面３１２に形成されている燃料口３１３に連通している。

規制部材５５は、略有底筒状に形成されている部材であって、固定部５５１、及び、環状部５５２を有する。固定部５５１は、軸部３１の外壁面３１２に固定されている略円板状の部位である。環状部５５２は、固定部５５１の弁座２５１とは反対側の端面に設けられ、開弁方向に延びるよう形成されている。環状部５５２の弁座２５１とは反対側の端面５５３は、コア小内径部４１の端面４１５に当接可能である。

規制部材５５には、環状部５５２の内側に弁座２５１とは反対側に開口５５４を有する空間５５０が形成されている。空間５５０には燃料口３１３が位置している。空間５５０は、燃料口３１３を介して第二通路５２に連通している。

ここで、規制部材５５が軸部３１に対して固定される位置について説明する。燃料噴射弁２が閉弁しているとき、規制部材５５の端面５５３とニードル鍔部３３の端面３３１との間の距離を距離Ｌ２１とすると、距離Ｌ２１は、距離Ｌ１２に比べ長い。

第二実施形態による燃料噴射弁２では、燃料噴射弁２が閉弁するとき、ニードル５０が弁座２５１に着座した後、慣性力によって閉弁方向に移動する可動コア４０と規制部材５５とが当接し、第二通路５２は遮断される。これにより、可動コア４０の弁座２５１側に位置する燃料は、第二通路５２を介して可動コア４０の弁座２５１とは反対側に移動することができなくなるため、可動コア４０の弁座２５１側の燃料によるダンパ効果が比較的強くなる。したがって、第二実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

また、第二実施形態による燃料噴射弁２は、燃料の主な流路をニードル５０に有している。これにより、第二実施形態は、第一実施形態に比べ比較的簡易な構成とすることができる。

また、燃料噴射弁２では、第二通路５２に連通する燃料口３１３は規制部材５５が有する空間５５０に位置している。空間５５０の開口５５４は、開弁方向に向かうよう形成されている。これにより、可動コア４０の弁座２５１側に位置する燃料は、空間５５０及び第二通路５２に流れ込みにくくなるため、可動コア４０の弁座２５１側の燃料によるダンパ効果がさらに強くなる。したがって、第二実施形態は、さらに迅速に可動コア４０を停止することができる。

（第三実施形態）
次に、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、規制部材の形状が第二実施形態と異なる。

第三実施形態による燃料噴射弁３は、ハウジング２０、ニードル５０、可動コア４０、「当接部材」としての規制部材６０、固定コア４８、コイル４９、第一スプリング２７、及び、第二スプリング２８を備える。本実施形態では、可動コア４０は、第二実施形態と同様にコア燃料通路４１２を有していない。

規制部材６０は、略有底筒状に形成されている部材であって、固定部５５１、環状部５５２、及び、突部６１を有する。

突部６１は、環状部５５２の弁座２５１とは反対側の端面５５３に設けられている。突部６１は、端面５５３から開弁方向に向かうよう燃料噴射弁３の中心軸ＣＡ３に沿って突出するよう形成されている。突部６１の弁座２５１とは反対側の端面６１１は、コア小内径部４１の端面４１５に当接可能である。

ここで、規制部材６０が軸部３１に対して固定される位置について説明する。燃料噴射弁３が閉弁しているとき、規制部材６０の端面６１１とニードル鍔部３３の端面３３１との間の距離を距離Ｌ３１とすると、距離Ｌ３１は、距離Ｌ１２に比べ長い。

第三実施形態による燃料噴射弁３では、燃料噴射弁３が閉弁するとき、ニードル５０が弁座２５１に着座した後、慣性力によって閉弁方向に移動する可動コア４０と規制部材６０とが当接し、第二通路５２は遮断される。これにより、第三実施形態は、第二実施形態と同じ効果を奏する。

また、第三実施形態による燃料噴射弁３では、突部６１の端面６１１の面積が、第二実施形態における環状部５５２の端面５５３に比べ小さいため、可動コア４０と規制部材６０とが当接しているときのリンキン力を低減することができる。これにより、第三実施形態は、閉弁後の次の開弁時において、可動コア４０をスムーズに開弁方向に移動することができる。

（第四実施形態）
次に、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、規制部材の形状が第二実施形態と異なる。

第四実施形態による燃料噴射弁４は、ハウジング２０、ニードル５０、可動コア４０、第一規制部材３５、「当接部材」としての第二規制部材６５、固定コア４８、コイル４９、第一スプリング２７、及び、「第二付勢部材」としての第二スプリング２９を備える。本実施形態では、可動コア４０は、第二実施形態と同様にコア燃料通路４１２を有していない。

第一規制部材３５は、固定コア当接部４８２の内側に設けられている略カップ状の部材である。第一規制部材３５は、底部３５１及び環状部３５２を有する。

底部３５１は、ニードル鍔部３３の開弁方向に位置している略円板状の部位である。底部３５１は、ニードル鍔部３３の端面３３２に当接可能に形成されている。底部３５１は、ニードル５０が有する第一通路５１に連通する通孔３５３を有する。底部３５１の弁座２５１と反対側の端面には、第一スプリング２７の一端が当接している。

環状部３５２は、底部３５１の径方向外側の端部に設けられている部位である。環状部３５２は、底部３５１から開弁方向に向かうよう形成されている。環状部３５２は、ニードル鍔部３３の径方向外側の外壁面及び固定コア当接部４８２の径方向内側の内壁面に摺動可能に設けられている。環状部３５２は、燃料噴射弁４の中心軸ＣＡ４に沿う方向の長さが、ニードル鍔部３３の中心軸ＣＡ４に沿う方向の長さに比べ長くなるよう形成されている。これにより、図７に示すように、底部３５１とニードル鍔部３３とが当接しているとき、環状部３５２の弁座２５１側の端面３５４とコア小内径部４１の端面４１６とが当接する一方、ニードル鍔部３３の端面３３１とコア小内径部４１の端面４１６とは離間した状態となる。

第二規制部材６５は、略有底筒状に形成されている部材であって、固定部６５１、及び、環状部６５２を有する。固定部６５１は、軸部３１の外壁面３１２に固定されている略円板状の部位である。環状部６５２は、固定部６５１の弁座２５１とは反対側の端面に設けられ、開弁方向に延びるよう形成されている。環状部６５２は、外径が第二実施形態の環状部５５２の外径に比べ小さくなるよう形成されている。環状部６５２の弁座２５１とは反対側の端面６５３は、コア小内径部４１の端面４１５に当接可能である。

第二規制部材６５には、環状部６５２の内側に弁座２５１とは反対側に開口６５４を有する空間６５０が形成されている。空間６５０には燃料口３１３が位置している。空間６５０は、燃料口３１３を介して第二通路５２に連通している。

ここで、第二規制部材６５が軸部３１に対して固定される位置について説明する。燃料噴射弁４が閉弁しているとき、第二規制部材６５の端面６５３とニードル鍔部３３の端面３３１との間の距離を距離Ｌ４１とすると、距離Ｌ４１は、距離Ｌ１２に比べ長い。

第二スプリング２９は、環状部６５２の径外方向に位置するよう設けられている。第二スプリング２９は、一端が固定部６５１の弁座２５１とは反対側の端面に当接している。第二スプリング２９は、他端がコア小内径部４１の端面４１５に当接している。第二スプリング２９は、可動コア４０と第二規制部材６５とを離間する付勢力を発生する。本実施形態では、第二スプリング２９の付勢力は、第一スプリング２７の付勢力に比べ小さく設定されている。これにより、燃料噴射弁４、コイル４９に電力が供給されていないとき、シール部３２が弁座２５１に着座した状態、すなわち、閉弁状態となる。

次に、本実施形態による燃料噴射弁４の作用について説明する。コイル４９に電力が供給されるとコイル４９の周囲に形成される磁気回路によって固定コア４８と可動コア４０との間に磁気吸引力が発生する。可動コア４０は、ニードル鍔部３３の端面３３１からコア小内径部４１の端面４１６までの距離を磁気吸引力によって開弁方向に移動した後、ニードル鍔部３３と当接する。可動コア４０がニードル鍔部３３に当接するとニードル３０は、可動コア４０とともに開弁方向に移動する。これにより、シール部３２が弁座２５１から離間し、第一筒部材２１の内部の燃料が噴孔２５０から外部に噴射される。

所定量の燃料を噴射した後、コイル４９への電力の供給が停止すると固定コア４８と可動コア４０との間の磁気吸引力が消滅するため、ニードル３０と可動コア４０とは第一スプリング２７と第二スプリング２９との付勢力の差によって閉弁方向に移動する。ニードル３０が弁座２５１に着座した後、慣性力によって閉弁方向にさらに移動しようとする可動コア４０は、第二規制部材６５の端面６５３に当接する。これにより、第二通路５２は遮断される。

第四実施形態による燃料噴射弁４では、燃料噴射弁４が閉弁するとき、慣性力によって閉弁方向にさらに移動しようとする可動コア４０が第二規制部材６５の端面６５３に当接すると、第二通路５２は遮断される。これにより、可動コア４０の弁座２５１側に位置する燃料は、第二通路５２を介して可動コア４０の弁座２５１とは反対側に移動することができなくなるため、可動コア４０の弁座２５１側の燃料によるダンパ効果が比較的強くなる。したがって、第四実施形態は、第二実施形態と同じ効果を奏する。

また、第四実施形態による燃料噴射弁４では、開弁時、可動コア４０は、ニードル鍔部３３の端面３３１からコア小内径部４１の端面４１６までの距離を磁気吸引力によって開弁方向に移動した後、ニードル鍔部３３と当接する。これにより、ニードル３０にはある程度加速した状態の可動コア４０が当接するため、燃料噴射弁４が開弁するときニードル３０の開弁方向に作用する力が第二実施形態に比べ大きくなる。したがって、第四実施形態は、迅速にニードル３０を開弁方向に移動することができる。

（第五実施形態）
次に、第五実施形態による燃料噴射弁を図８、９に基づいて説明する。第五実施形態は、ハウジングの形状、可動コアの形状、ニードルの形状及び規制部材の形状が第一実施形態と異なる。

第五実施形態による燃料噴射弁５は、ハウジング７０、ニードル８０、可動コア９０、「当接部材」としての規制部材９５、固定コア４８、コイル４９、第一スプリング２７、及び、第二スプリング２８を備える。

ハウジング７０は、第一筒部材７１、第二筒部材７２、第三筒部材７３、非磁性部材７４、「ハウジングの径内方向に突出するよう形成されている部位」としてのガイド部材７５、及び、噴射ノズル２５から構成されている。第一筒部材７１、第二筒部材７２、第三筒部材７３、非磁性部材７４、及び、ガイド部材７５は、いずれも略円筒状に形成されている。第一筒部材７１、第二筒部材７２、第三筒部材７３の順に同軸となるよう配置され、互いに接続している。

第一筒部材７１、第二筒部材７２、及び、第三筒部材７３は、例えば、フェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第一筒部材２１の第二筒部材２２とは反対側の端部には、噴射ノズル２５が設けられている。第三筒部材７３の径方向内側には、コイル４９が設けられている。

非磁性部材７４は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料から形成されている。非磁性部材７４は、径方向内側が突出するよう形成されている第二筒部材７２の内壁面のうち開弁方向に向かうよう形成されている内壁面７２１に設けられている。

ガイド部材７５は、第一筒部材７１の径方向内側の内壁面７１１及び第二筒部材７２の径方向内側に向かうよう形成されている内壁面７２２に設けられている。ガイド部材７５は、ハウジング７０の径内方向に突出するよう形成されている。ガイド部材７５は、摺動部７５１及び支持部７５２を有する。

摺動部７５１は、ガイド部材７５の径方向内側に位置する。摺動部７５１は、後述する可動コア９０の外壁に摺動可能に形成されている。摺動部７５１は、硬度が比較的高い材料から形成されている。摺動部７５１の「ハウジングの内壁面」としての内壁面７５３は、可動コア９０に摺動可能に形成されている。

支持部７５２は、ガイド部材７５の径方向外側に位置する。支持部７５２は、摺動部７５１と第一筒部材７１及び第二筒部材７２との間に設けられ、摺動部７５１を支持する。支持部７５２は、磁性が比較的弱い材料から形成されている。

ニードル８０は、ハウジング７０内に収容されている。ニードル８０は、軸部３１、シール部３２、ニードル第一筒部８３、及び、ニードル第二筒部８４を有する。軸部３１、シール部３２、ニードル第一筒部８３、及び、ニードル第二筒部８４は、一体となって移動可能に形成されている。

ニードル第一筒部８３は、軸部３１のシール部３２が設けられる側とは反対側の端部に設けられている。ニードル第一筒部８３は、筒状に形成され、軸部３１側の内部には軸部３１が圧入されている。ニードル第一筒部８３は、図８に示すように、径方向外側の壁体に複数の通孔を有する。複数の通孔のうち通孔８３１は、後述する可動コア９０が有する連通路９００に連通している。複数の通孔のうち「燃料口」としての通孔８３２は、後述する規制部材９５が有する空間９５０に連通している。通孔８３１，８３２は、ニードル第一筒部８３が有する「燃料通路」として内部空間８３０に連通している。

ニードル第二筒部８４は、ニードル第一筒部８３の軸部３１が設けられる側とは反対側の端部に設けられている。ニードル第二筒部８４は、外径がニードル第一筒部８３の内径と略同じ大きさとなるよう形成され、ニードル第一筒部８３側の端部がニードル第一筒部８３の内側に圧入されている。ニードル第二筒部８４は、ニードル第一筒部８３の通孔８３１に連通する通孔８４１を有する。通孔８４１は、ニードル第二筒部８４が有する「燃料通路」として内部空間８４０に連通している。内部空間８４０は、内部空間８３０に連通している。ニードル第二筒部８４の弁座２５１とは反対側の端面８４２には、第一スプリング２７の一端が当接している。

可動コア９０は、第一可動コア９１及び第二可動コア９２を有する。第一可動コア９１及び第二可動コア９２は、一体となって移動可能に形成されている。可動コア９０は、ニードル８０とは別にハウジング７０内を往復移動可能に設けられている。可動コア９０は、開弁方向に移動するときニードル第一筒部８３が有する段差面８３４に係合可能に形成されている。

第一可動コア９１は、第二筒部材７２及び非磁性部材７４の径内方向に設けられている。第一可動コア９１は、燃料噴射弁５の中心軸ＣＡ５に対して略垂直な方向に形成されている連通路９００を有する。第一可動コア９１は、固定コア４８の端面４８３に対向する端面９１１、及び、第二筒部材７２の内壁面のうち閉弁方向に向かうよう形成されている内壁面７２３に対向する端面９１２を有する。端面９１１と端面９１２とは、燃料噴射弁５の中心軸ＣＡ５に沿う方向において離れた位置に形成されている。これにより、燃料噴射弁５内に磁気回路が形成されるとき、磁気回路が磁気的に短絡することを防止することが可能である。

第二可動コア９２は、第一可動コア９１の弁座２５１側の端面９１３に設けられている。第二可動コア９２は、固定部９２１、及び、環状部９２２を有する。固定部９２１は、第一可動コア９１の端面９１３に設けられる。環状部９２２は、外径が第一可動コア９１の外径に比べ小さくなるよう形成されている。環状部９２２は、固定部９２１の径方向外側の端部から閉弁方向に突出している。環状部９２２の弁座２５１側の端面９２３には、第二スプリング２８の一端が当接している。

規制部材９５は、略有底筒状に形成されている部材であって、固定部９５１、及び、環状部９５２を有する。固定部９５１は、ニードル第一筒部８３の外壁面８３３に固定されている略円板状の部位である。環状部９５２は、固定部９５１の弁座２５１とは反対側の端面に開弁方向に延びるよう形成されている。環状部９５２の弁座２５１とは反対側の端面９５３は、第二可動コア９２が有する固定部９２１の弁座２５１側の端面９２４に当接可能である。

規制部材９５には、環状部９５２の内側に弁座２５１とは反対側に開口９５４を有する空間９５０が形成されている。空間９５０にはニードル第一筒部８３の通孔８３２が位置している。空間９５０は、通孔８３２を介して内部空間８３０に連通している。

次に、本実施形態による燃料噴射弁５の作用について説明する。コイル４９に電力が供給されていないとき、第一スプリング２７と第二スプリング２８との付勢力の差、及び、第一筒部材７１の内部の燃料の圧力と外部の圧力との差によってシール部３２は弁座２５１に当接している。これにより、噴孔２５０は閉じられるため、燃料は外部に噴射されない。

コイル４９に電力が供給されるとコイル４９の周囲に磁気回路が形成される。磁気回路は、図９の点線ＭＬ５で示すように、固定コア４８、第三筒部材７３、第二筒部材７２、及び、第一可動コア９１を通る。本実施形態では、固定コア４８の弁座２５１側の端面４８３と第一可動コア９１の端面９１１との間、及び、第二筒部材７２の内壁面７２３と第一可動コア９１の端面９１２との間を通るよう磁気回路が形成される。形成された磁気回路によって固定コア４８と可動コア９０との間に磁気吸引力が発生すると、可動コア９０は、ニードル８０と一体となって開弁方向に移動する。これにより、シール部３２が弁座２５１から離間し、第一筒部材７１の内部の燃料が噴孔２５０から外部に噴射される。

所定量の燃料を噴射した後、コイル４９への電力の供給が停止すると、固定コア４８と可動コア９０との間の磁気吸引力が消滅する。磁気吸引力が消滅すると、ニードル８０と可動コア９０とは、第一スプリング２７と第二スプリング２８との付勢力の差によって閉弁方向に移動する。ニードル８０が弁座２５１に着座するとき、可動コア９０は慣性力によって閉弁方向にさらに移動し、図８に示すように、規制部材９５の端面９５３と第二可動コア９２の端面９２３とは当接する。これにより、ニードル第一筒部８３の内部空間８３０は遮断される。

第五実施形態による燃料噴射弁５では、燃料噴射弁５が閉弁するとき、慣性力によって閉弁方向にさらに移動しようとする可動コア９０が規制部材９５の端面９５３に当接すると、ニードル第一筒部８３の内部空間８３０は遮断される。これにより、可動コア９０の弁座２５１側に位置する燃料は、内部空間８３０を介して可動コア９０の弁座２５１とは反対側に移動することができなくなる。したがって、第五実施形態は、第一実施形態の効果（ａ）と同じ効果を奏する。

第五実施形態による燃料噴射弁５では、摺動部７５１は、第二可動コア９２の環状部９２２の外壁に摺動可能に形成されている。環状部９２２は、外径が第一可動コア９１の外径に比べ小さくなるよう形成されている。これにより、摺動部７５１と環状部９２２とが摺動する面積は、第一実施形態に比べ小さくなるため、摺動部７５１と環状部９２２との間を通って流れる燃料の量は比較的少なくなる。したがって、第五実施形態は、閉弁時、ニードル第一筒部８３の内部空間８３０が遮断されると、可動コア９０の弁座２５１側に位置する燃料は、可動コア４０の弁座２５１とは反対側にさらに流れ込みにくくなるため、可動コア４０の弁座２５１側の燃料によるダンパ効果をさらに強くすることができる。

（他の実施形態）
第一実施形態では、可動コアに形成されるコア燃料通路は、四つであるとした。しかしながら、コア燃料通路の数はこれに限定されない。ひとつであってもよい。

第二〜五実施形態では、「当接部材」は、弁座とは反対側に開口する「空間」を有するとした。しかしながら、「空間」が有する開口の方向はこれに限定されない。「空間」が弁座側に開口していてもよい。

上述の実施形では、可動コアは、径方向外側の外壁面がハウジングの内壁面と摺動可能であるとした。しかしながら、可動コアの径方向外側の外壁面とハウジングの内壁面との間の隙間はあってもよいが、当該隙間の間隔は狭い方が望ましい。

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。

１，２，３，４，５・・・燃料噴射弁
２０、７０・・・ハウジング
３０，５０，８０・・・ニードル
４０，９０・・・可動コア
４５，５５，６０，９５・・・規制部材（当接部材）
６５・・・第二規制部材（当接部材）
４１２・・・コア燃料通路（燃料通路）
５１・・・第一通路（燃料通路）
５２・・・第二通路（燃料通路）
８３０，８４０・・・内部空間（燃料通路）

Claims (5)

1. 燃料を噴射可能な噴孔（２５０）、及び、前記噴孔の周囲に形成される弁座（２５１）を有するハウジング（２０，７０）と、
   前記ハウジング内に移動可能に設けられ、前記弁座から離間すると前記噴孔を開き、前記弁座に当接すると前記噴孔を閉じるニードル（３０，５０，８０）と、
   前記ニードルとは別に前記ハウジング内に移動可能に設けられ、前記弁座から離れる方向に移動するとき前記ニードルに係合可能な可動コア（４０，９０）と、
   前記可動コアの前記弁座側において前記ニードルと一体に移動可能に設けられ、前記可動コアの前記弁座側の端面（４１５，９２４）に当接可能な当接部材（４５，５５，６０，６５，９５）と、
   前記ハウジング内に固定される固定コア（４８）と、
   通電により前記可動コアと前記固定コアとの間に前記可動コアを開弁方向に吸引する磁気吸引力を発生可能なコイル（４９）と、
   前記ニードルを閉弁方向に付勢する第一付勢部材（２７）と、
   前記可動コアを開弁方向に付勢する第二付勢部材（２８，２９）と、
   を備え、
   前記ニードルまたは前記可動コアは、前記可動コアの前記弁座とは反対側と前記弁座側とを連通する燃料通路（４１２，５１，５２，８３０，８４０）を有し、
   前記当接部材は、前記燃料通路を遮断可能である燃料噴射弁。
2. 前記燃料通路は、前記可動コアにおいて前記ニードルが挿通されている貫通孔（４１１）の径外方向に形成されている請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記燃料通路は、前記ニードルの内部を通るよう形成され、前記ニードルの径方向外側の外壁面（３１２，８３３）に形成される燃料口（３１３，８３２）に連通し、
   前記当接部材は、前記弁座とは反対側に開口（５５４，６５４，９５４）を有し前記燃料口が位置する空間（５５０，６５０，９５０）を有する請求項１に記載の燃料噴射弁。
4. 前記可動コアは、径方向外側の外壁面（４１３，４２２）が前記ハウジングの内壁面と摺動可能である請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
5. 前記可動コアと摺動可能な前記ハウジングの内壁面（７５３）は、前記ハウジングの径内方向に突出するよう形成されている部位（７５）を有する請求項４に記載の燃料噴射弁。

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