(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、燃料噴射装置において、プランジャロッドの開弁時の変位量調整等に制約を受け難い燃料噴射装置を提供することにある。【解決手段】  燃料噴射装置は、弁体３０３が設けられたプランジャロッド１０２と、弁体３０３が当接する弁座３０１ａと、プランジャロッド１０２を閉弁方向に付勢する第１ばね部材４０５と、第１ばね部材４０５を収容する固定鉄心４０１と、プランジャロッド１０２を作動させる可動鉄心４０４と、プランジャロッド１０２の上流側の端面と対向するプランジャロッドストッパ４０１ｃと、を有する。プランジャロッドストッパ４０１ｃは、第１ばね部材４０５のプランジャロッド１０２の径方向外側に位置し、プランジャロッドストッパ４０１ｃとプランジャロッド１０２が接した状態で、可動鉄心４０４は固定鉄心４０１との間に空間（間隙）を有する。【選択図】図２
2020060154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体が先端に設けられたプランジャロッドと、
前記弁体が当接する弁座と、
前記プランジャロッドに対して前記弁座の側を下流とした時に、前記プランジャロッドの上流側に位置して、前記プランジャロッドを下流側に付勢する第１ばね部材と、
前記第１ばね部材を収容する固定鉄心と、
前記固定鉄心の下流側に位置し、磁界に応じて作動し、前記プランジャロッドを作動させる可動鉄心と、
前記プランジャロッドの上流側の端面と対向するプランジャロッドストッパと、
を有し、
前記プランジャロッドストッパは、前記第１ばね部材の径方向外側に位置し、
前記可動鉄心は、前記プランジャロッドストッパと前記プランジャロッドとが接した状態で、前記固定鉄心との間に間隙を有する燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記プランジャロッドストッパは、開閉弁方向において、前記固定鉄心の下流側端面よりも上流側に位置することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記プランジャロッドストッパは、開閉弁方向において、第１ばね部材とオーバーラップする位置にあることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射装置において、
前記弁体が閉弁状態にあるときは、前記プランジャロッドストッパは開閉弁方向において前記第１ばね部材の一端部と他端部との間に位置し、
前記弁体が開弁状態にあるときは、前記プランジャロッドストッパは開閉弁方向において前記第１ばね部材の一端部と同じ位置に位置することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料噴射装置において、
前記第１ばね部材の前記一端部は、下流側端部であることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記固定鉄心は内径の異なる２つの内周を有し、
前記プランジャロッドストッパは内径の異なる２つの内周の内径差により形成される段差面で構成されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記プランジャロッドストッパは、前記固定鉄心の内周に圧入された円筒部材の端面で構成され、
前記端面は、下流側端面であることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
先端に弁体が設けられたプランジャロッドと、
前記弁体が当接する弁座と、
前記プランジャロッドを閉弁方向に付勢する第１ばね部材と、
前記第１ばね部材を収容する貫通孔を有する固定鉄心と、
前記固定鉄心からの磁気吸引力を受けて前記プランジャロッドを作動させる可動鉄心と、
前記プランジャロッドの開弁方向の変位を規制するプランジャロッドストッパと、
を有し、
プランジャロッドストッパは、前記第１ばね部材に対して径方向外側に位置し、
前記可動鉄心は、前記プランジャロッドが前記プランジャロッドストッパにより開弁方向の変位を規制された状態で、前記固定鉄心との間に間隙を有する燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられ、主に燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１２−１７２５９４号公報（特許文献１）に記載された燃料噴射装置が知られている。特許文献１の燃料噴射装置は、可動コアの弁座側の端面に環状の第２付勢手段が固定されている。コイルに通電されて可動コアが固定コアに磁気吸引されるとき、ニードル弁は第２付勢手段に係止されて可動コアと共に開弁方向に移動する。ニードル弁がストッパに当接した後、可動コアはさらに固定コア側へ移動する。このため、スプリングおよび第２付勢手段に可動コアを閉弁方向へ付勢する付勢力が蓄勢される。コイルへの通電が停止されると、スプリングおよび第２付勢手段の付勢力により、可動コアが閉弁方向に移動し、ニードル弁と衝突する。これにより、ニードル弁の閉弁速度を速くする（要約参照）。
【０００３】
さらに特許文献１の燃料噴射装置では、固定コアの中心に軸方向に通じる流路が設けられており（段落００２２参照）、ストッパはこの流路の内壁に圧入固定されている（段落００２４参照）。ストッパは可動コアの中心に設けられた孔に挿入され、ニードル弁の鍔部に当接して、ニードル弁の開弁方向の移動を制限する（段落００２４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７２５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の燃料噴射装置では、ストッパは固定コア（固定鉄心）の内周に圧入固定されている。このため、例えば固定鉄心の内周側へニードル弁（プランジャロッド）のフルリフト量を測定するための測定子を挿入してプランジャロッドのフルリフト量の調整を行うことができなかった。結果として特許文献１の燃料噴射装置は、プランジャロッドの開弁方向の移動を制限する位置（フルリフト量）の精密な調整に課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、燃料噴射装置において、プランジャロッドの開弁時の変位量調整等に制約を受け難い燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射装置は、プランジャロッドの開弁動作時にプランジャロッドの開弁方向の移動（変位）を規制するストッパ部の位置が、プランジャロッドを閉弁方向に付勢するばねの径方向外側に割り当てられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プランジャロッドの開弁時の変位量調整等に制約を受け難い燃料噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例に係る燃料噴射装置の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す断面図である。
【図２】本発明の第一実施例に係る燃料噴射装置の電磁駆動部を拡大して示す断面図であり、コイル４０２が非通電の状態を示す図である。
【図３】図２の非通電状態からコイル４０２が通電状態となって、可動子４０４が開弁方向に動いて可動子４０４の上端面４０４ｃが、プランジャロッド１０２の太径部１０２ａの下面１０２ｃと衝突した状態を示す断面図である。
【図４】図３の状態からさらに、可動子４０４が変位してプランジャキャップ４１０の上端面４１０ａａが固定鉄心４０１の内径４０１ａの底面４０１ｃ(プランジャロッドストッパ)に衝突した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る噴射指令パルスとプランジャロッド１０２の動作を説明した図である。
【図６】本発明との比較例における噴射指令パルスとプランジャロッド１０２の動作を説明した図である。
【図７】本発明の第二実施例に係る燃料噴射装置の電磁駆動部を拡大して示す断面図であり、コイル４０２が非通電の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施例について説明する。
【００１１】
［実施例１］
図１を用いて、本発明の第一実施例に係る燃料噴射装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る燃料噴射装置の構造を示す断面図であり、中心軸線１００ａに平行な切断面を示す断面図である。
【００１２】
燃料噴射装置１００は、燃料を供給する燃料供給部２００と、燃料の流通を許したり遮断したりする弁部３００ａが先端部に設けられたノズル部３００と、弁部３００ａを駆動する電磁駆動部４００とで、構成される。本実施例では、ガソリンを燃料とする内燃機関用の電磁式燃料噴射装置を例にとり、説明する。なお、燃料供給部２００、弁部３００ａ、ノズル部３００及び電磁駆動部４００は、図１に記載した断面に対して該当する部分を指示しており、単一の部品を示す物ではない。
【００１３】
本実施例の燃料噴射装置１００では、図面の上端側に燃料供給部２００が、下端側にノズル部３００が構成され、燃料供給部２００とノズル部３００との間に電磁駆動部４００が構成されている。すなわち、中心軸線１００ａ方向に沿って、燃料供給部２００、電磁駆動部４００及びノズル部３００がこの順に配置されている。
【００１４】
燃料供給部２００は、ノズル部３００に対して反対側の端部が図示しない燃料配管に連結される。ノズル部３００は、燃料供給部２００に対して反対側の端部が、図示しない吸気管或いは内燃機関の燃焼室形成部材（シリンダブロック、シリンダヘッド等）に形成された取付穴（挿入孔）に挿入される。電磁式燃料噴射装置１００は燃料供給部２００を通じて燃料配管から燃料の供給を受け、ノズル部３００の先端部から吸気管或いは燃焼室内に燃料を噴射する。燃料噴射装置１００の内部には、燃料供給部２００の前記端部からノズル部３００の先端部まで、燃料がほぼ電磁式燃料噴射装置１００の中心軸線１００ａ方向に沿って流れるように、燃料通路１０１ａ〜１０１ｄが構成されている。
【００１５】
以下の説明においては、燃料噴射装置１００の中心軸線１００ａに沿う方向の両端部について、ノズル部３００に対して反対側に位置する燃料供給部２００の端部或いは端部側を基端部或いは基端側と呼び、燃料供給部２００に対して反対側に位置するノズル部３００の端部或いは端部側を先端部或いは先端側と呼ぶことにする。また、図１の上下方向を基準として、電磁式燃料噴射装置を構成する各部に「上」又は「下」を付けて説明する。これは、説明を分かり易くするために行うものであり、内燃機関に対する電磁式燃料噴射装置の実装形態をこの上下方向に限定するものではない。また以下の説明において、径方向は中心軸線１００ａと直交する方向である。
【００１６】
（構成の詳細説明）
以下、燃料供給部２００、電磁駆動部４００及びノズル部３００の構成について、詳細に説明する。
【００１７】
燃料供給部２００は、燃料パイプ２０１によって構成される。燃料パイプ２０１の一端部（上端部）には、燃料供給口２０１ａが設けられ、燃料パイプ２０１の内側には燃料通路１０１ａが中心軸線１００ａに沿う方向に貫通するように形成されている。燃料パイプ２０１の他端部（下端部）は固定鉄心４０１の一端部（上端部）に一体化されている。
【００１８】
燃料パイプ２０１の上端部の外周側には、Ｏリング２０２とバックアップリング２０３とが設けられている。
【００１９】
Ｏリング２０２は、燃料供給口２０１ａが燃料配管に取り付けられた際に、燃料漏れを防止するシールとして機能する。また、バックアップリング２０３はＯリング２０２をバックアップするためのものである。バックアップリング２０３は複数のリング状部材が積層されて構成される場合もある。燃料供給口２０１ａの内側には燃料に混入した異物を濾しとるフィルタ２０４が配設されている。
【００２０】
ノズル部３００は、ノズル体３００ｂを備え、ノズル体３００ｂの先端部（下端部）に弁部３００ａが構成されている。ノズル体３００ｂは中空の筒状体であり、弁部３００ａの上流側に燃料通路１０１ｄを構成している。なお、ノズル体３００ｂの先端部外周面には、内燃機関に搭載される際に気密を維持するチップシール１０３が設けられている。
【００２１】
弁部３００ａは、噴射孔形成部材３０１と、ガイド部材３０２と、プランジャロッド１０２の一端部（下端側先端部）に設けられた弁体３０３とを備えている。プランジャロッド１０２と弁体３０３とは一体化されている。
【００２２】
噴射孔形成部材３０１には弁体３０３と接して燃料を封止する弁座３０１a、燃料を噴射する燃料噴射孔３０１ｂが構成される。噴射孔形成部材３０１は、ノズル体３００ｂの先端部に形成された凹部内周面３００ｂａに挿入されて固定されている。このとき、噴射孔形成部材３０１の先端面の外周とノズル体３００ｂの先端面内周とが溶接され、燃料がシールされる。
【００２３】
ガイド部３０２は噴射孔形成部材３０１の内周側にあり、プランジャロッド１０２の先端側（下端側）のガイド面を構成し、中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）におけるプランジャロッド１０２の移動を案内する。
【００２４】
電磁駆動部４００は、固定鉄心４０１と、コイル４０２と、ハウジング４０３と、可動鉄心４０４と、中間部材４１４と、プランジャキャップ４１０と、第１ばね部材４０５と、第３ばね部材４０６と、第２ばね部材４０７とを備える。固定鉄心４０１は固定コアと呼ばれる場合がある。可動鉄心４０４は可動コア、可動子又はアマーチャ呼ばれる場合がある。
【００２５】
固定鉄心４０１の外周面４０１ｂはノズル体３００ｂの大径部３００ｃの内周面３００ｃａと嵌合接合されており、固定鉄心４０１及びノズル体（筒状部材）３００ｂの大径部３００ｃの外周側にはコイル４０２が巻回されている。固定鉄心４０１は中心部に中心軸線１００ａに沿う方向に固定鉄心４０１を貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔により内周４０１ｄが形成されている。内周４０１ｄによって形成される貫通孔は、第１ばね部材４０５を収容する。
【００２６】
ハウジング４０３はコイル４０２の外周側を囲むように設けられ、電磁式燃料噴射装置１００の外周を構成している。またハウジング４０３は電磁駆動部４００のヨークを構成している。
【００２７】
ここで図２を参照して、電磁駆動部４００の構成を説明する。図２は、本発明の第一実施例に係る燃料噴射装置の電磁駆動部を拡大して示す断面図であり、コイル４０２が非通電の状態を示す図である。なお図２では、弁体３０３が閉弁した状態を示している。
【００２８】
固定鉄心４０１の下端面４０１ｇ側には、可動鉄心４０４が配置されている。可動鉄心４０４の上端面４０４ｃは、閉弁状態において、固定鉄心４０１の下端面４０１ｇと隙間ｇ３を有して対向している。また、可動鉄心４０４の外周面４０４ｂはノズル体３００ｂの大径部３００ｃの内周面３００ｃａと僅かな隙間を介して対向しており、可動鉄心４０４はノズル体３００ｂの大径部３００ｃの内側で中心軸線１００ａに沿う方向に移動可能に設けられている。
【００２９】
固定鉄心４０１、可動鉄心４０４、ハウジング４０３、ノズル体３００ｂの大径部３００ｃへ、磁束が周回するように磁路が形成される。固定鉄心４０１は、固定鉄心４０１の下端面４０１ｇと可動鉄心４０４の上端面４０４ｃとの間を流れる磁束により発生する磁気吸引力によって、可動鉄心４０４を固定鉄心４０１方向へ吸引する。
【００３０】
可動鉄心４０４の上端面４０４ｃには、中心軸線１００ａに沿う方向に下端面４０４ａ側まで貫通する燃料通路１０１ｃとして燃料通路孔４０４ｄが形成されている。また、可動鉄心４０４の上端面４０４ｃには、中心軸線１００ａに沿う方向に下端面４０４ａ側まで貫通する貫通孔４０４ｅが構成されている。貫通孔４０４ｅを挿通するようにプランジャロッド１０２が設けられている。プランジャロッド１０２には、プランジャキャップ４１０が嵌合（圧入）により固定されている。プランジャロッド１０２はプランジャキャップ４１０と可動鉄心４０４の上端面４０４ｃとの間に径方向外側に張り出した太径部（鍔部）１０２ａを有する。
【００３１】
中間部材４１４は、太径部１０２ａを収容すると共に隙間ｇ１を形成する段差（深さ）を構成する凹部を有する。中間部材４１４は筒状部材（または環状部材）で構成される。図２に示す閉弁状態では、中間部材４１４は内周側の面４１４ａがプランジャロッド太径部１０２ａの上面１０２ｂに当接し、外周側の下端面４１４ｂが可動鉄心４０４の上端面４０４ｃに当接している。プランジャロッド太径部１０２ａの下面１０２ｃと可動鉄心４０４の上端面４０４ｃの間には隙間ｇ１を有している。
【００３２】
プランジャキャップ４１０は上端部（第１ばね部材４０５側の端部）に径方向相外側に張り出した鍔部４１０ａを有し、鍔部４１０ａに上端面４１０ａａ，下端面４１０ａｂ及び外周面４１０ａｃが形成されている。
【００３３】
プランジャキャップ鍔部４１０ａの外周面４１０ａｃは、弁体３０３の開閉動作時に、固定鉄心４０１の内径（内周）４０１ａに対して摺動可能に構成されている。この場合、燃料通路を確保するために、外周面４１０ａｃには周方向に間隔を空けて複数の切欠きが設けられる。また、プランジャキャップ鍔部４１０ａの上端面４１０ａａは、固定鉄心４０１の内周４０１ａの底面４０１ｃとの間に、隙間ｇ２を有している。底面（プランジャロッドストッパ）４０１ｃは内周４０１ａと内周４０１ｄとの段差面（内径差）により構成される面である。
【００３４】
本実施例において、底面４０１ｃはプランジャロッド１０２の開弁方向への移動（変位）を規制する規制部、すなわちストッパを構成する。このストッパ４０１ｃはプランジャロッド１０２のストッパであることから、プランジャロッドストッパ呼ぶ場合もある。
【００３５】
ばね力調整部材１０６は、固定鉄心４０１の内周４０１ｄに嵌合により固定されている。第１ばね部材４０５の上端部はばね力調整部材１０６の下端面１０６ａに当接し、第１ばね部材４０５の下端部はプランジャキャップ鍔部４１０ａの上端面４１０ａａに当接している。第１ばね部材４０５は、プランジャキャップ４１０を介し、プランジャロッド１０２を下方（弁座３０１ａ側）に付勢している。ばね力調整部材１０６は、中央部に中心軸線１００ａに沿う方向にばね力調整部材１０６を貫通する空間が形成されており、この空間は燃料通路１０１ｂを構成する。
【００３６】
第３ばね部材４０６は、上端部がプランジャキャップ鍔部４１０ａの下端面（下方ばね受け部）４１０ａｂと当接し、下端部が中間部材４１４の上面４１４ｃに当接し、中間部材４１４を閉弁方向に付勢している。
【００３７】
第２ばね４０７は、上端部が可動鉄心４０４の下面４０４ａに当接し、下端部がノズル体３００ｂの段差部（ばね座）３００ｄと当接し、可動鉄心４０４を開弁方向（上方）に付勢している。すなわち、本実施例の電磁弁（燃料噴射装置１００）は、弁体３０３を閉弁方向に向かって付勢する第１ばね部材４０５と、予備ストローク隙間（ｇ１）を大きくする方向に中間部材４１４を付勢する第３ばね部材４０６と、可動鉄心４０４を開弁方向に付勢する第２ばね部材４０７と、を備える。各ばねのばね力は、第１ばね部材４０５のばね力＞第３ばね部材４０６のばね力＞第２ばね部材４０７となるように設定されている。これにより、閉弁状態において予備ストローク隙間（ｇ１）が形成される。
【００３８】
コイル４０２はボビンに巻かれた状態で固定鉄心４０１及びノズル体大径部３００ｃの外周側に組み付けられ、その周囲には樹脂材がモールドされている。このモールドに使用される樹脂材により、コイル４０２から引き出されたターミナル１０４を有するコネクタ１０５が燃料噴射装置１００の樹脂部と一体的に成形されている。
【００３９】
（動作説明）
次に本実施例における燃料噴射装置１００の動作及び本実施例の特徴について説明する。
【００４０】
（閉弁状態の定義、隙間の説明）
コイル４０２に通電されていない閉弁状態では、プランジャロッド１０２を閉弁方向に付勢する第１ばね部材４０５の付勢力から第２のばね部材４０７の付勢力を引いた力により、プランジャロッド１０２が弁座３０１ａに当接して閉弁している。この状態を閉弁静止状態という。このとき、図２に示すように、可動鉄心４０４は中間部材４１４の外周側段差部４１４ｂと当接し、閉弁位置に配置されている。
【００４１】
本実施例の燃料噴射装置１００の閉弁状態において、開弁動作に関わる、可動部品に関係する隙間は下記のように構成されている。
【００４２】
プランジャキャップ鍔部４１０ａは、上端面４１０ａａと固定鉄心４０１の内周４０１ａの底面４０１ｃとの間に、中心軸線１００ａに沿う方向の隙間ｇ２を有する。このとき、固定鉄心４０１の内周４０１ａの底面４０１ｃは、第１ばね部材４０５に対して径方向外側に位置する。すなわち、中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）において、底面（プランジャロッドストッパ）４０１ｃは第１ばね部材４０５とオーバーラップする位置にある。この場合、底面（プランジャロッドストッパ）４０１ｃは開閉弁方向において固定鉄心の下側端面（下流側端面）よりも上側（上流側）に位置する。
【００４３】
さらに本実施例の構成によれば、上端面４１０ａａが平面で構成されている場合、弁体３０３が閉弁状態にあるときは、底面（プランジャロッドストッパ）４０１ｃは中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）において第１ばね部材４０５の一端部（下端部）４０５ａと他端部（上端部）４０５ｂとの間に位置することになる。この場合、燃料の流れる方向において、第１ばね部材４０５の一端部は下流側端部であり、他端部は上流側端部である。また弁体３０３が開弁状態にあるときは、底面（プランジャロッドストッパ）４０１ｃは中心軸線１００ａに沿う方向（開閉弁方向）において第１ばね部材４０５の一端部（下端部）と同じ位置に位置することになる。
【００４４】
プランジャロッドストッパ４０１ｃが上述したように配置されることにより、構造が単純化され、信頼性が向上する。また、プランジャロッドストッパ４０１ｃがコンパクトに構成されるため、他の部品との干渉が少ない。
【００４５】
可動鉄心４０４の上端面４０４ｃとプランジャロッド太径部１０２ａの下面１０２ｃとの間には、隙間ｇ１が構成される。可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ｇとの間には、隙間ｇ３が構成される。ｇ１、ｇ２及びｇ３の関係は、ｇ３＞ｇ２＞ｇ１となるように構成されている。
【００４６】
（通電後の動作及び効果）
コイル４０２への通電後、固定鉄心４０１、コイル４０２及びハウジング４０３によって構成された電磁石により起磁力が発生する。この起磁力により、コイル４０２を囲むように構成された固定鉄心４０１、ハウジング４０３、ノズル体３００ｂの太径部３００ｃ、及び可動鉄心４０４によって構成される磁路を周回する磁束が流れる。このとき、可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ｇとの間に磁気吸引力が作用し、可動鉄心４０４及び中間部材４１４は図２の状態から固定鉄心４０１に向けて変位する。
【００４７】
その後、可動鉄心４０４は、プランジャロッド太径部１０２ａ下面１０２ｃに当接するまでｇ１だけ変位して、図３の状態となる。
【００４８】
ここから、図３及び図５を参照しながら説明する。図３は、図２の非通電状態からコイル４０２が通電状態となって、可動子４０４が開弁方向に動いて可動子４０４の上端面４０４ｃが、プランジャロッド１０２の太径部１０２ａの下面１０２ｃと衝突した状態を示す断面図である。図５は、本発明の実施例に係る噴射指令パルスとプランジャロッド１０２の動作を説明した図である。なお、図５（ａ）は噴射指令パルスのＯＮ−ＯＦＦ状態を示している。図５（ｂ）はプランジャロッド１０２の閉弁状態であるアンカー４０４の初期位置を変位０として、プランジャロッド１０２の変位を示している。
【００４９】
図３の状態は図５（ａ）のｔ１における状態であり、図２の状態から図３の状態への変化はｔ０からｔ１の間に起こる。
【００５０】
図２では、プランジャキャップ鍔部４１０ａの上端面４１０ａａと固定鉄心４０１の内径４０１ａの底面４０１ｃとの間には隙間ｇ２が設けられていたが、図３ではこれらの隙間はｇ２’（ｇ２’＝ｇ２−ｇ１）にまで減少する。また図２では、可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ｇとの間には隙間ｇ３が設けられていたが、図３ではこれらの隙間はｇ３’（ｇ３’＝ｇ３−ｇ１）にまで減少する。図２の状態から図３の状態への変化する間、プランジャロッド１０２は動かない。
【００５１】
ｔ１のタイミング（図３の状態）において可動鉄心４０４がプランジャロッド１０２の太径部下面１０２ｃに当接すると、プランジャロッド１０２は可動鉄心４０４から開弁方向に衝撃力を受ける。その後、プランジャロッド１０２は可動鉄心４０４から開弁方向の力を受けて引き上げられ、弁体３０３が弁座３０１ａから離れる。これにより弁座３０１ａに隙間が構成され、燃料通路が開く。プランジャロッド１０２は衝撃力を受け開弁動作を開始するため、プランジャロッド１０２の変位の立ち上がりが、図５（ｂ）の３Ａに示すように、急峻になる。このとき、可動鉄心４０４及び中間部材４１４はプランジャロッド１０２と一体で同じ動作をしている。
【００５２】
ここから、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、図３の状態からさらに、可動子４０４が変位してプランジャキャップ４１０の上端面４１０ａが固定鉄心４０１の内径４０１ａの底面４０１ｃ(プランジャロッドストッパ)に衝突した状態を示す断面図である。
【００５３】
プランジャロッド１０２は、図３の状態からｇ２だけ開弁方向に変位すると、ｔ２のタイミングで、プランジャキャップ鍔部４１０ａの上端面４１０ａａが、固定鉄心４０１の内周４０１ａの底面４０１ｃと当接する。プランジャキャップ鍔部４１０ａが底面４０１ｃと当接した後、プランジャロッド１０２は底面４０１ｃで跳ね返り、下方へ変位（図５（ｂ）の３Ｂ）する。その後、固定鉄心４０１と可動鉄心４０４との間に働く磁気吸引力により、プランジャロッド１０２は再度上方へ変位（図５（ｂ）の３Ｃ）する。ｔ３のタイミングにおいてプランジャロッド１０２は閉弁時の状態からｇ２だけ変位した状態（３Ｄ）で静止する（開弁静止状態）。このとき図３では、可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ｇとの間には隙間ｇ３’が設けられていたが、図４ではこの隙間はｇ３’’（ｇ３’’＝ｇ３’−ｇ２）にまで減少する。
【００５４】
ここで、図５と図６を比較して、本実施例の特徴について説明する。図６は、本発明との比較例における噴射指令パルスとプランジャロッド１０２の動作を説明した図である。なお、図６（ａ）は噴射指令パルスのＯＮ−ＯＦＦ状態を示している。図６（ｂ）はプランジャロッド１０２の閉弁状態であるアンカー４０４の初期位置を変位０として、プランジャロッド１０２の変位を示している。
【００５５】
図６（ｂ）はプランジャロッド１０２がｇ２だけ変位した場合にプランジャロッド１０２が衝突するストッパ部を設定していない場合のプランジャロッド１０２の動作を示している。この場合、ｔ２のタイミングで可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ｇとが当接し、可動鉄心４０４は開弁方向への移動が妨げられる。このときの可動鉄心４０４の変位量はｇ３である。
【００５６】
一方、プランジャロッド１０２はｔ２のタイミングで可動鉄心４０４から離れ、開弁方向の変位を継続し、ピークを伴う放物運動（図５（ｂ）の３Ｂ’）を行う。この放物運動において、プランジャロッド１０２が第１ばね部材４０５の付勢力により押し戻される際、プランジャロッド１０２は変位ｇ３の位置で可動鉄心４０４に衝突し、可動鉄心４０４と共に閉弁方向に変位する。その後、固定鉄心４０１と可動鉄心４０４との間に働く磁気吸引力により、プランジャロッド１０２は再度上方へ変位（図５（ｂ）の３Ｃ）する。プランジャロッド１０２と可動鉄心４０４とは上述した動作を繰り返した後、ｔ３’のタイミングにおいて可動鉄心４０４の上端面４０４ｃと固定鉄心４０１の下端面４０１ｇとが当接した位置（ｇ３の変位）で静止する（３Ｄ’：開弁静止状態）。
【００５７】
図５（ｂ）及び図６（ｂ）において、ｔ３及びｔ３’はプランジャロッド１０２がｇ２及びｇ３の変位に安定するまでの時間を示すが、ｔ３及びｔ３’はｔ３＜ｔ３’の関係である。本実施例では、プランジャロッド１０２がｇ２だけ変位した場合にプランジャロッド１０２が衝突するストッパ部（底面４０１ｃ）を備えることにより、開弁動作においてプランジャロッド１０２がｇ２だけ変位した後の変位量が低減される。これにより、開弁静止状態（開弁安定状態）になるまでの時間が短縮され、燃料噴射量の安定化が図られる。
【００５８】
タイミングｔ４において、コイル４０２への通電が遮断（図５（ａ）のＰ２）されると、磁気吸引力が消失しはじめ、プランジャロッド１０２及び可動鉄心４０４は第１ばね部材４０５による閉弁方向の付勢力により閉弁動作を行う。ｔ５のタイミングにてプランジャロッド１０２の変位がｇ１になった後は、プランジャロッド１０２は弁体３０３が弁座３０１ａに当接する位置に戻り、閉弁を完了する。
【００５９】
なお、図５（ｂ）と図６（ｂ）に示すプランジャロッド１０２のｔ０からｔ２までの動作とｔ３（ｔ３’）からｔ５までの動作とは同様である。
【００６０】
本実施例の燃料噴射装置は、弁体３０３が先端に設けられたプランジャロッド１０２と、弁体３０３が当接する弁座３０１ａと、プランジャロッド１０２に対して弁座側を下流とした時に、プランジャロッド１０２の上流側に位置して、プランジャロッド１０２を下流側に付勢する第１ばね部材４０５と、第１ばね部材４０５を収容する固定鉄心４０１と、固定鉄心４０１の下流側に位置し、磁界に応じて作動し、プランジャロッド１０２を作動させる可動鉄心４０４と、プランジャロッド１０２の上流側の端面と対向するプランジャロッドストッパ４０１ｃを有し、プランジャロッドストッパ４０１ｃは、第１ばね部材４０５のプランジャロッド１０２の径方向外側に位置し、プランジャロッドストッパ４０１ｃとプランジャロッド１０２が接した状態で、可動鉄心４０４は固定鉄心４０１との間に空間（間隙）を有する。
【００６１】
［実施例２］
図７を用いて、本発明に係る第二実施例について説明する。図７は、本発明の第二実施例に係る燃料噴射装置の電磁駆動部を拡大して示す断面図であり、コイル４０２が非通電の状態を示す図である。すなわち図７は、図２の状態と同様な状態を示す図である。
【００６２】
第一実施例と同様な構成については、第一実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。図中、第１実施例と付与される数字が同じ部品については構成作用効果に差異はないため説明を省略する。
【００６３】
以下、第一実施例と異なる構成について説明する。以下で説明する以外の構成は第一実施例と同様であり、第一実施例で説明した作用効果は本実施例でも得られる。
【００６４】
本実施例では、ストッパ部材４１２が固定鉄心４０１の内周４０１ａに嵌合（圧入）により固定されている。ストッパ部材４１２は円筒部材で構成される。すなわち、プランジャロッドストッパは、固定鉄心４０１の内周４０１ｄに圧入された円筒部材４１２の下流側端面４１２ａで構成される。また、ばね力調整部材１０６は、ストッパ部材４１２の内周４１２ｂに嵌合（圧入）により固定されている。
【００６５】
本実施例では、ストッパ部材４１２の下端面４１２ａが第一実施例のストッパ４０１ｃの機能を実現する。このため、ストッパ部材４１２の下端面４１２ａは第一実施例のストッパ４０１ｃと同様に構成される。すなわち、ストッパ部材４１２の下端面４１２ａはストッパ４０１ｃと同様な位置に構成され、ストッパ４０１ｃと同様な作用効果を奏する。
【００６６】
本実施例では、隙間ｇ２は、ストッパ部材４１２の嵌合位置によって調整することが可能である。また、第一実施例の場合、底面４０１ｃと円周４０１ａとの角部に、プランジャキャップ鍔部４１０ａとの干渉を避けるための逃げを加工する必要がある。本実施例ではこのような逃げ加工は不要である。またストッパ部材４１２の材料は、磁気特性にこだわることなく、例えば、プランジャキャップ鍔部４１０ａの衝突に対する耐久性に配慮して選択することができる。
【００６７】
上述した各実施例によれば、第１ばね部材４０５の径方向内側に中心軸線１００ａに沿う方向の空間が確保され、プランジャロッド１０２の変位量（フルリフト量）を測定するための測定子を固定鉄心４０１の内側に挿入することが可能になる。これにより、実施例は、測定子を用いたプランジャロッドのフルリフト量（変位量）の精密な調整を可能にし、フルリフト量（変位量）の調整等に制約を受け難い燃料噴射装置を提供することができる。さらに開弁時の弁動作の個体間のばらつきを低減でき、各個体における噴射量の安定化を促進することができる。
【００６８】
本実施例は、測定子を固定鉄心４０１の内側に挿入してプランジャロッド１０２の変位量（フルリフト量）を測定することを目的とするものではなく、このような測定の可能性を残すことにある。
【００６９】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００…燃料噴射装置、１０２…プランジャロッド、３０１ａ…弁座、３０３…弁体、４０１…固定鉄心、４０１ｃ…プランジャロッドストッパ、４０４…可動鉄心、４０５…第１ばね部材、４１２ａ…プランジャロッドストッパ、ｇ３’’…間隙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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