(57)【要約】【課題】燃料噴射弁１の組立に際し、ボール弁５６が暫時弁体室５５に所定の姿勢で保持され、以って正常な組立と、組立後においても回動自在に高シール性を維持する。【解決手段】燃料噴射弁１の開閉弁機構５を構成する可動子５０とボール弁５６の組立てにおいて、シャフト部５３内に先端側の弁体室５５と後端側のばね座室５７とを連通する少なくとも１本以上の一直線状の微細孔によって形成される細管５８を設けた乾燥状態（ドライ）の可動子５０と、燃料油を表面に適量塗布したボール弁５６とを、まず、弁体室５５内に挿着して組み合わせる。そして、ボール弁５６に塗布された燃料油が細管５８の中に毛細管現象で吸い上げられる吸引の持続する暫時の間、ボール弁５６を弁体室５５内に所定の姿勢で保持し、次に、その保持の持続時間内で、可動子ホルダ５１に挿着して開閉弁機構５を組立てる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルとノズルニードルを備えた噴射弁本体と、
前記噴射弁本体からの燃料噴射を断続する電磁弁とからなり、
前記電磁弁は、吸引力を生じる電磁ソレノイドと、付勢力を生じる付勢手段と、および前記吸引力と前記付勢力とにより駆動される可動子とからなる開閉弁機構を備えており、
前記開閉弁機構は、前記可動子に設けた弁体の開閉により、前記ノズルニードルと連動する制御ピストンに作用する圧力制御室の背圧を制御して、
前記ノズルニードルを開閉して燃料を噴射供給する燃料噴射弁において、
前記可動子は、前記吸引力と前記付勢力が作用する吸着面を有する円盤状の平板部と往復摺動可能な円柱状の摺動シャフト部からなり、
前記摺動シャフト部先端には、半球状のボール弁を保持する弁体室が形成され、
前記弁体室と前記吸着面とを連通する細管を前記摺動シャフト部内部に設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記細管は、少なくとも１本以上の一直線状の微細孔によって形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記細管は、１本の九十九折状の微細孔によって形成され、前記細管の管長を前記摺動シャフト部の全長より長くしたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１または３に記載の燃料噴射弁において、
前記摺動シャフト部は２つ割り構造からなり、
互いの割り面に断面が凹面状の溝構造を形成し、
前記凹面状の溝構造を互いに対向して組合せ成形し、
前記細管を形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の燃料噴射弁において、
前記摺動シャフト部が焼結材料により製造され、
前記摺動シャフト部内部に断面が円形の細線状中子を所定の形状に配設して焼結成形し、
前記中子を除去することで、前記細管を形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の燃料供給源から燃料を受け入れエンジンに噴射供給する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来の技術〕
従来から、燃料噴射弁は、例えば、ディーゼルエンジンのような直噴型のエンジンに搭載され、コモンレール等の燃料供給源から高圧の燃料を受け入れ、エンジンの各気筒内に直接燃料を噴射供給するために用いられている。
【０００３】
ディーゼルエンジン用燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁の構造は、ニードルを摺動自在に収容するノズルボディと制御ピストンおよび圧力制御室を備える弁ボディとからなり、圧力制御室の背圧を開閉弁機構により制御して、制御ピストンの付勢力を操作してニードルを開閉する構造のものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示される燃料噴射弁は、ノズルボディの先端に噴孔と、ノズルボディの内部には軸方向に摺動自在に設けられ、噴孔を開閉するニードルと、ニードルを常に閉弁方向に付勢するスプリングが備えられている。また、コモンレール等の燃料供給源からの高圧燃料が高圧燃料通路を経由して供給されるノズル室を設けている。
【０００５】
そして、弁ボディの内部には、制御ピストンが摺動自在に収容され、制御ピストンの先端は、ニードルの反噴孔側の軸端部と当接している。また、制御ピストンの反ニードル側の軸端部は、圧力制御室に連通して圧力（背圧）を受け、高圧燃料の供給により、制御ピストンは閉弁方向の付勢力を生じている。
【０００６】
圧力制御室は、燃料の供給（加圧）により制御ピストンの閉弁方向の付勢力、および燃料の排出（減圧）により制御ピストンの開弁方向の付勢力を制御するもので、制御ピストンの他端側に配設している。そして、この圧力制御室の背圧は、電磁弁の開閉により駆動される開閉弁機構によって制御される。
【０００７】
図５は、従来例として、特許文献１に開示される燃料噴射弁の主要部である開閉弁機構の構造を示し、（ａ）は部分平面図であり、（ｂ）は部分断面図である。図５に示すように、開閉弁機構１００は、可動子１０１と、可動子１０１を摺動自在に保持する可動子ホルダ１０２と、および可動子１０１と当接するオリフィスプレート１０３を軸方向に組合せすることで構成される。
【０００８】
可動子１０１は図示しない電磁弁に吸引される吸着面を有し、放射状に複数の切欠きを有する平板部１０４と、平板部１０４と垂直に伸びるシャフト部１０５を備え、シャフト部１０５の先端部には円柱状、かつ円錐状に形成された弁体室１０６が設けられ、この弁体室１０６に略半球状のボール弁１０７が回動自在に挿着されている。
【０００９】
また、オリフィスプレート１０３は円周上の一部を切欠いた円盤状のプレートで、その一端面の軸中心に円錐状、かつ円柱状の圧力制御室１１０と、他端面の軸中心に出口オリフィス１１１が形成され、さらに、圧力制御室１１０と図示しない高圧燃料通路との連通を図るとともに通過する燃料の流量を絞るための入口オリフィス１１２が構成されている。
【００１０】
そして、図５に示すように、オリフィスプレート１０３の出口オリフィス１１１をシールするようにボール弁１０７および可動子１０１が押圧されて組付けられる。可動子１０１による押圧は、図示しない電磁弁のスプリングの付勢力による。そして、通電により電磁弁がＯＮすると、スプリングの付勢力に抗して可動子１０１の平板部１０４が吸引されて上方へリフトし、これにより、ボール弁１０７は開弁して圧力制御室１１０の背圧が低下するようになっている。
【００１１】
〔従来技術の不具合〕
実際の燃料噴射弁の製造において、上述した開閉弁機構を組立てるとき、ボール弁を、まず、乾燥した可動子のシャフト部の弁体室に挿着しておき、これをひっくり返して可動子ホルダに挿入すると、ボール弁が脱落して組付けを失敗することがある。このため、ボール弁に予め燃料油を適量塗布して後、可動子を倒立もしくは正立したままで油付ボール弁を挿着させて、燃料油の付着力によって弁体室に一時的に保持させ、保持する間に素早く（組付タクト（組付け所要時間間隔）が数秒以内にて）組付けている。
【００１２】
ボール弁は、シール面への良好な追従性を得るために略半球状に形成され、回動自在に弁体室内に保持される特徴ある構造を有している。しかし、ボール弁は略半球状であり、半球部の重心位置が球体の重心位置より半球側にずれることより、図５に示すように、半球状ボール弁は、付着力にて保持されながら、その平面シール部が下向きに、そして半球部が上向きに保持され続けることは重力下では難しい。重心の重力作用によりその付着力に抗して傾いたり、最悪は上下が反転する恐れがある。
【００１３】
半球状ボール弁が傾いたり、あるいは反転したままで組付けを進めると、出口オリフィスの上面に損傷を発生させたり、出口オリフィスのシールが不完全のまま圧力調整が行われて燃料噴射弁の燃料の噴射特性が確保されなくなる懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１９４２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料噴射弁の組立に際し、ボール弁が暫時弁体室に所定の姿勢で保持され、以って正常な組立と、組立後においても回動自在に高シール性を維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の燃料噴射弁によれば、ノズルとノズルニードルを備えた噴射弁本体と、噴射弁本体からの燃料噴射を断続する電磁弁とからなり、電磁弁は、吸引力を生じる電磁ソレノイドと、付勢力を生じる付勢手段と、および吸引力と付勢力とにより駆動される可動子とからなる開閉弁機構を備えており、開閉弁機構は、可動子に設けた弁体の開閉により、ノズルニードルと連動する制御ピストンに作用する圧力制御室の背圧を制御して、ノズルニードルを開閉して燃料を噴射供給する燃料噴射弁において、可動子は、吸引力と付勢力が作用する吸着面を有する円盤状の平板部と往復摺動可能な円柱状の摺動シャフト部からなり、摺動シャフト部先端には、半球状のボール弁を保持する弁体室が形成され、弁体室と吸着面とを連通する細管を摺動シャフト部内部に設けたことを特徴としている。
【００１７】
これにより、ボール弁に適量塗布した燃料油が、細管内を毛細管現象によって吸い上げられ、所定の高さまで燃料油が吸い上げられるまで燃料油が有する表面張力に係る吸引力が油付ボール弁に作用して、ボール弁を毛細管現象の持続時間まで保持し続けることができる。よって、ボール弁は傾いたり、また反転したりすることなく正常な姿勢で所定の組付タクト内で組付けられ、組立後においても回動自在に高シール性を維持することができる。
【００１８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の燃料噴射弁によれば、細管は、少なくとも１本以上の一直線状の微細孔によって形成されることを特徴としている。
【００１９】
これにより、通常のドリル加工あるいは放電加工などの簡単な孔開け加工によって細管が形成できる。また、細管長が長くできずに毛細管現象の持続時間が所定値に満たない場合であっても、さらに細い細管加工が簡単にできるため、毛細管現象の持続時間を増加させることが容易となる。また、複数本の微細孔を並列配置することによって、各微細孔の毛細管現象による吸い上げが加わって、毛細管現象の吸引力の増加を得ることができ、重いボール弁でも良好に保持することができる。
【００２０】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の燃料噴射弁によれば、細管は、１本の九十九折状の微細孔によって形成され、細管の管長を摺動シャフト部の全長より長くしたことを特徴としている。
これにより、仮に、摺動シャフト部の有限長に係る毛細管現象の持続時間が所定の組付タクト以下となる場合にあっても、実質の細管長が長くなることで毛細管現象の持続時間の向上が可能となる。また、所定の組付タクト以上の任意の持続時間の設定が簡単にできる。
【００２１】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の燃料噴射弁によれば、摺動シャフト部は２つ割り構造からなり、互いの割り面に断面が凹面状の溝構造を形成し、凹面状の溝構造を互いに対向して組合せ成形し、細管を形成したことを特徴としている。
これにより、細管の内径が非常に小さくなっても、また、２次元的に九十九折状のように折れ曲がりが複雑になっても、細管の形成が容易にできる。
【００２２】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の燃料噴射弁によれば、摺動シャフト部が焼結材料により製造され、摺動シャフト部内部に断面が円形の細線状中子を所定の形状に配設して焼結成形し、中子を除去することで、細管を形成したことを特徴としている。
【００２３】
これにより、摺動シャフト部を２つ割りにすることなく一体的に、内径が非常に小さい微細孔や、２次元のみならず３次元の十字状や九十九折り状もしくは螺旋状の微細孔の形成が容易にできるようになる。従って、実質の細管長や細管個数を増加することが容易になって毛細管現象の持続時間や吸引力の大幅な向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】燃料噴射弁の全体構成断面図である（実施例１）。
【図２】燃料噴射弁の要部を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図３】燃料噴射弁の要部を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は部分断面図である（実施例１の変形例）。
【図４】燃料噴射弁の要部を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は部分断面図である（実施例２）。
【図５】燃料噴射弁の要部を示し、（ａ）は部分平面図であり、（ｂ）は部分断面図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例１とともに説明する。
【実施例１】
【００２６】
〔実施例１の構成〕
図１から図３は本発明の実施例１を示したもので、図１は燃料噴射弁の全体構成断面図であり、図２は図１に示す燃料噴射弁の要部を示す拡大断面図である。また、図３は他の燃料噴射弁の要部を示す拡大断面図である。
【００２７】
燃料噴射弁１は噴射弁本体２と、噴射弁本体２の後端に装着した電磁弁３と、先端側に締結した燃料の噴射ノズル４とからなる。電磁弁３は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）から送出される制御信号により制御される。なお、以下の説明では、燃料噴射弁の噴射ノズル側を一端側または先端側、電磁弁側を他端側または後端側という。
【００２８】
噴射弁本体２は、軸心に貫通したシリンダ２１が設けられるとともに、シリンダ２１に並行して高圧燃料通路２２、および低圧燃料通路２３が設けられ、高圧燃料通路２２に高圧燃料を供給する筒状のインレット部２６と、低圧燃料通路２３に連通して低圧燃料を外部に排出するアウトレット部２７とを備えた棒状の弁ボディ２０と、弁ボディ２０のシリンダ２１の内部に収容され、後記するニードル４３の閉弁方向に付勢力を伝達する制御ピストン１７と、制御ピストン１７の背圧の大きさを制御する圧力制御室６１等からなる。
【００２９】
弁ボディ２０の後端側には、円筒状の電磁弁設置室１０が設けられ、電磁弁設置室１０には電磁弁３が装着されてリテーニングナット２４により締結されている。
電磁弁３は、電磁弁設置室１０の後端側に設置された電磁ソレノイド３０、および電磁弁設置室１０の先端側に設置された開閉弁機構５からなる。
【００３０】
電磁ソレノイド３０は、強磁性材製で後端が鍔状の円筒の外周に、複合磁性材を積層した磁気コアを配し、磁気コアの外周を強磁性材製外筒で包囲し、磁気コア内に電磁コイル３１を配設した構造を有する。電磁ソレノイド３０の先端面は、後述する可動子５０を吸引する吸引面となっており、鍔状の円筒の先端部は、可動子５０が当接するストッパ面となっている。
【００３１】
開閉弁機構５は、電磁弁設置室１０の先端側の可動子室１５内に配置され、可動子５０と可動子５０を保持する可動子ホルダ５１とを有する。そして、可動子室１５の先端側はやや径小のプレート室１６が構成され、略円盤状のオリフィスプレート６０が収容されている。
【００３２】
可動子５０は、平板部５２およびシャフト部５３を有し、平板部５２は、図示しない放射状に複数（本実施例では３個）の切欠きを有し、その上面が略平面であり、電磁ソレノイド３０の先端面に吸着される吸着面となっており、可動子室１５内に配設されている。シャフト部５３は円柱状を呈し、可動子ホルダ５１の中心穴に摺動自在に嵌め込まれている。可動子ホルダ５１は、電磁弁設置室１０の内周に螺合され、締結軸力を生じ、オリフィスプレート６０をプレート室１６の端面に接合させている。
【００３３】
そして、可動子５０は、電磁ソレノイド３０の軸心内に配されたばね３２で先端方向（閉弁方向）に付勢され、電磁コイル３１で生じた磁力により後端方向（開弁方向）に吸引されて先後端方向（図中上下）に移動（リフト）する。
【００３４】
シャフト部５３の先端面の中心には、円筒部および円錐部からなる弁体室５５が設けられ、弁体室５５には窒化珪素製のボール弁５６が収容されている。ボール弁５６は上面が球状であるが、下面はオリフィスプレート６０の上面の出口オリフィス６２を塞ぐシール平面状となっている。
【００３５】
オリフィスプレート６０は、その外周端面の一部に切欠きを有する略円盤状であり、その先端面には、その中心に円錐形状の凹所が形成され、圧力制御室６１を形成し、この中心の後端側に出口オリフィス６２が設けられている。
【００３６】
インレット部２６の内部には、高圧燃料流入路１１が設けられ、高圧燃料通路２２、２８に分岐して連通する。高圧燃料通路２８は、オリフィスプレート６０に設けられた入口オリフィス６３と連通し、圧力制御室６１の回復圧力を制御している。また、高圧燃料通路２２はノズルボディ４０に設けられた傾斜する高圧燃料流路４１を経由してノズル室４２と連通し、噴射のための高圧燃料を供給するとともに、供給された高圧燃料がニードル４３の受圧面に作用し、開弁方向に付勢力を発生させている。
【００３７】
また、アウトレット部２７の内部には、低圧燃料流出路１２が設けられ、低圧燃料通路２９と連通し、低圧燃料通路２９は可動子室１５と連通し、さらに、可動子室１５はプレート室１６を経由して低圧燃料通路２３と連通している。従って、アウトレット部２７からは、圧力制御室６１に設けられた出口オリフィス６２から流出路１３を経由して流出する制御用燃料と、低圧燃料通路２３を経由して流れるニードル４３の摺動部からリークして噴射されなかった余剰燃料とをまとめて外部に排出する。
【００３８】
制御ピストン１７は、２段長柱状に形成され、シリンダ２１内を摺動可能とするクリアランスシール型の摺動部１８と、径小の摺動部を有しないプレッシャピン部１９からなり、プレッシャピン部１９の先端は、常に、ニードル４３の後端と当接している。また、制御ピストン１７の後端は円錐台形状等を有して圧力制御室６１に臨み、圧力制御室６１に供給される高圧燃料の圧力を受けてニードル４３の閉弁方向の付勢力を発生させている。
【００３９】
また、弁ボディ２０の先端側に、シリンダ２１の内径より径大のばね室４４が設けられ、ばね４５が２つのばね受座４６との間に介装され、常にニードル４３を先端方向（閉弁方向）に付勢している。
【００４０】
噴射ノズル４は大径部のノズルボディ４０および小径部のノズル４７を有する二段筒型形状であり、ノズルボディ４０の中心に、ニードル４３を収容するニードル穴４８が形成されている。ニードル４３は２段長柱状に形成され、径大部は摺動自在となるクリアランスシール型のニードル摺動部３８と、径小部は高圧燃料の通路となるニードル燃料通路部３９を構成する。また、ニードル燃料通路部３９の上流側のニードル穴４８側の中間位置には径大の大容積を有するノズル室４２が、傾斜する高圧燃料流路４１と交差して設けられている。
【００４１】
また、ニードル燃料通路部３９の下流側のニードル穴４８の先端には、テーパ構造のノズル先端室が構成され、高圧燃料を噴霧する１個もしくは複数個の適切な数の噴孔４９が設けられている。そして、このノズルボディ４０が弁ボディ２０の先端にリテーニングナット２５によって締結されて、燃料噴射弁１を構成する。
【００４２】
ここで、本実施例では、本発明になる弁体室５５と後述するばね座室５７とを連通する細管５８を設けた可動子５０に半球状のボール弁５６を保持して組立てたことを特徴としている。以下に、この構成を図２を参照して詳しく説明する。
【００４３】
図２に示すように、本発明になる可動子５０は、平板部５２とシャフト部５３とからなる。平板部５２は、図示しない放射状に複数（本実施例では３個）の切欠きを有し、その上面が略平坦であり、電磁ソレノイド３０の吸引面に吸着される吸着面を備え、吸着面の中心に所定の深さの電磁弁３のばね３２を係止するばね座室５７が形成される。シャフト部５３は、平板部５２と軸直角に伸びる外周に摺動部を有する往復摺動自在の円柱形部材である。シャフト部５３は、平板部５２と一体成形されてもよく、また、別体構造を圧入嵌合して成形してもよい。
【００４４】
また、シャフト部５３の先端部の中心には、円筒部および円錐部からなる弁体室５５が設けられ、弁体室５５は、その中に組付けられる半球状のボール弁５６の直径より僅かに大きく形成され、ボール弁５６の直径方向の回動を許容するようになっている。また、円筒部に接続する円錐部からなる弁体室５５の底部は円錐状の座面を形成し、半球状のボール弁５６の球面と求心的な安定した当接と、かつ、回動自在な当接とができるようになっている。そして、半球状のボール弁５６の平面シール部は、ボール弁５６が円錐状の座面に当接するとき、所定の高さだけ弁体室５５より突き出すように構成されている。
【００４５】
従って、ボール弁５６を弁体室５５に装着する組付けは、互いに乾燥状態（ドライ：燃料油等を表面に塗布していない状態）では、組付けは容易であるが脱落（落下）も容易となり用をなさない。よって、この場合、ボール弁５６の表面に燃料油等を僅かに塗布して、燃料油等の有する付着力を利用して、脱落せずに暫くの間は弁体室５５に保持させるが、燃料油等の塗布量の多少によってこの保持時間の長短がばらつき、所定の組付タクト以上の保持時間が保証されない恐れがある。
【００４６】
また、十分な塗布量による保持時間の確保が図れても、保持時間内で、ボール弁５６が半球状であるゆえに、その重心の重力作用による回転にてボール弁５６の傾きや反転が生じてしまい良好な組付けができない恐れがあることは既に述べた通りである。
【００４７】
そのため、本実施例では、毛細管現象を利用して燃料油等の液体の表面張力による吸引力と吸引の持続時間の延長を図るため、弁体室５５とばね座室５７とを連通する細管５８をシャフト部５３の内部に配設している。
【００４８】
細管５８は、本実施例では、直径が略１ｍｍ以下で、管長が１０〜１５ｍｍの一直線状の微細孔である。毛細管現象による細管５８の液体の上昇高さは、その液体の表面張力に比例し、細管５８の直径に反比例する関係にあり、細管５８が細ければ細いほど液体の上昇高さが高く、表面張力による吸引の持続時間が長くなるものである。
【００４９】
また、細管５８を形成する微細孔は、一端側は弁体室５５と連通し、他端側においても途中で閉塞することなくばね座室５７と連通する所謂貫通孔であり、しかも、その孔内は乾燥空気によって満たされた（燃料油等によって浸されていない）ドライ状態であることが必要である。このために、通常のドリル孔開け加工や放電加工の採用で容易に微細孔加工は可能となるが、現状では０．１ｍｍ程度が限界であり、これ以下の微細孔の加工は別の加工法の採用が必要となる。
【００５０】
しかし、本実施例に適用するディーゼルエンジン用の燃料油の場合、その燃料油の固有の表面張力に対しては、直径が０．１ｍｍの細管５８では約１２０ｍｍの上昇高さを得ることが可能と計算される。約１２０ｍｍの上昇高さは、本実施例で適用される可動子５０のシャフト部５３の有効長（１０〜１５ｍｍ）の約１０倍であり、毛細管現象は細管５８の全管長まで進行したのち、まだ吸引能力が有りながら途中で停止することとなる。
【００５１】
従って、この場合は、加工する微細孔の直径を大きく（太く）して、例えば、直径を約１０倍の１ｍｍとすることで、約１２ｍｍの上昇高さとなすことが可能となる。そして、全管長と略等価の約１２ｍｍの上昇高さを有する毛細管現象の持続時間が、ボール弁５６の所定の組付タクトより十分長ければ、ボール弁５６は、重心位置の回転による傾きや反転が生じることなく所定の姿勢に保持されて良好な組付けを実行することができる。
【００５２】
また、全管長と略等価の約１２ｍｍの上昇高さを有する毛細管現象の持続時間が、ボール弁５６の所定の組付タクトより短ければ、可動子５０のシャフト部５３が有限長さであることより、毛細管現象が持続するように細管５８を細く長く、例えば、九十九折り状や螺旋状の微細孔によって形成すればよい。これらは実施例２にて詳細に説明する。
【００５３】
また、さらに、毛細管現象の持続時間が、ボール弁５６の所定の組付タクトより十分長いが、ボール弁５６が所定の姿勢で吸引され続けられないほどに重量が重い場合、つまり、ボール弁５６を保持する吸引力が不足する場合には、図３に示すように、一直線状の微細孔を複数本並列に配置して弁体室５５とばね座室５７とを連通すればよい。複数の微細孔の並列配置の形態は、図３（ｃ）に示すように、複数の微細孔が一列に並んで配列する並列配置でも、図３（ｂ）に示すように、一列に並んで配列する並列配置が十字状にクロスして配列する並列配置でも機械的孔開け加工が可能ならばどちらであってもよい。
【００５４】
これにより、各微細孔の一本毎の毛細管現象の表面張力による吸引力が、それぞれ弁体室５５に作用して、弁体室５５には、それぞれの吸引力の総和が作用することとなって、持続時間は変わることなく、重いボール弁５６であっても確実に保持できる。従って、所定の組付タクト内では、所定の姿勢に保持されて良好な組付けが実行できる。
【００５５】
〔実施例１の作用〕
本実施例の可動子５０に細管５８を形成してなる開閉弁機構５を適用した燃料噴射弁１は、ニードル４３が、圧力制御室６１の制御圧による閉弁方向の付勢力、およびばね４５のばね荷重による先端方向（閉弁方向）への付勢力と、噴射ノズル４内のノズル室４２の燃料圧によりニードル４３に加わる後端方向（開弁方向）への付勢力とのバランスで先後端方向に移動（図中上下）し、噴孔４９を開閉する。
【００５６】
つまり、電磁ソレノイド３０へ通電されると、可動子５０は電磁力により吸引されて後端方向に移動し、そして、可動子５０に連動してボール弁５６は上位に変位し、出口オリフィス６２が開放されて低圧燃料の流出路１３に連通するため、圧力制御室６１内の背圧は低圧となり、ニードル４３のノズル室４２に作用する付勢力とのバランスが崩れ、ニードル４３は制御ピストン１７と共に後端方向へ移動し、噴孔４９を開放するとともに、ノズル室４２からの高圧燃料が噴孔４９から噴霧する。このとき、出口オリフィス６２のオリフィス径より径小の入口オリフィス６３は高圧燃料を供給させながら圧力制御室６１の圧力回復を開始し、この圧力回復パターンが燃料噴射の噴射率プロフィールを決めることとなる。
【００５７】
そして、電磁ソレノイド３０の通電がオフされると、可動子５０がばね３２の付勢力で先端方向に移動し、ボール弁５６が出口オリフィス６２を塞ぎ、入口オリフィス６３から高圧燃料圧が圧力制御室６１に作用し、制御ピストン１７は付勢力によって先端方向に移動し、これとともにニードル４３は噴孔４９を塞いで、燃料の噴射は終了する。そして、噴射に使用されなかった余剰の燃料は低圧燃料通路２３を経由して、出口オリフィス６２から流出する制御用燃料と共に低圧燃料通路２９を経由してアウトレット部２７から排出される。
【００５８】
〔実施例１の効果〕
本実施例では、燃料噴射弁１の開閉弁機構５を構成する可動子５０とボール弁５６の組立てにおいて、シャフト部５３内に先端側の弁体室５５と後端側のばね座室５７とを連通する少なくとも１本以上の一直線状の微細孔によって形成される細管５８を設けた乾燥状態（ドライ）の可動子５０と、燃料油を表面に適量塗布したボール弁５６とを、まず、弁体室５５内に挿着して組み合わせる。そして、ボール弁５６に塗布された燃料油が細管５８の中に毛細管現象で吸い上げられる吸引の持続する暫時の間、ボール弁５６を弁体室５５内に所定の姿勢で保持し、次に、その保持の持続時間内で、可動子ホルダ５１に挿着して組立てられる開閉弁機構５を採用している。
【００５９】
これにより、ボール弁５６に適量塗布した燃料油が、細管５８内を毛細管現象によって吸い上げられ、燃料油の表面張力に係る吸引力がボール弁５６に作用して、ボール弁５６を毛細管現象の持続時間まで保持し続けることができる。よって、ボール弁５６は傾いたり、また反転したりすることなく正常な姿勢で所定の組付タクト内で組立てられ、組立て後においても回動自在に高シール性を維持することができる。
【００６０】
また、細管５８は、少なくとも１本以上の一直線状の微細孔によって形成されている。これにより、通常のドリル加工あるいは放電加工などの簡単な孔開け加工によって細管５８が形成できる。また、複数本を並列に配置することで、燃料油の表面張力に係る吸引力の増加を得ることができ、重いボール弁５６でも良好に保持することができる。
【実施例２】
【００６１】
〔実施例２の構成〕
本発明の実施例２を図４に示す。図４は、実施例２における燃料噴射弁の要部を示す拡大断面図である。実施例１と実質的に同一構成部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６２】
実施例１の燃料噴射弁１では、燃料噴射弁１の開閉弁機構５を構成する可動子５０とボール弁５６の組立てにおいて、シャフト部５３内に先端側の弁体室５５と後端側のばね座室５７とを連通する少なくとも１本以上の一直線状の微細孔によって形成される細管５８を設けた乾燥状態（ドライ）の可動子５０と、燃料油を表面に適量塗布したボール弁５６とを、まず、弁体室５５内に挿着して組み合わせる。そして、ボール弁５６に塗布された燃料油が細管５８の中に毛細管現象で吸い上げられる吸引の持続する暫時の間、ボール弁５６を弁体室５５内に所定の姿勢で保持し、次に、その保持の持続時間内で、可動子ホルダ５１に挿着して組立てられる開閉弁機構５を採用している。
【００６３】
本実施例では、実施例１において、燃料油が毛細管現象で吸い上げられる吸引の持続時間が所定の組付タクトより短くなる恐れがある場合に、細管５８の管長を長くして燃料油が毛細管現象で吸い上げられる吸引の持続時間を大幅に延ばすことを特徴とするものである。
【００６４】
細管５８は、図４に示すように、１本の微細孔を軸方向の長手方向に折り曲げて所謂九十九折り状に形成され、その全管長を大幅に長くしたものである。全管長は長手方向の折り曲げ回数を増やすことでより長くなるものの、折り曲げ回数が増えることで製作に困難さが伴うため、所定の折り曲げ回数の九十九折り状の細管５８が選択される。
【００６５】
本実施例での細管５８は、２次元的に配置された九十九折り状であり、２次元的な配置故に以下に説明する加工により簡単に形成できる。シャフト部５３は中心を軸対称とする円柱状であり、その略中心軸を通る断面で長手方向に２分割されて、２つの半割りシャフト部５３Ａ、５３Ｂが構成される。そして、２つの半割りシャフト部５３Ａ、５３Ｂの割り面には、それぞれ断面が所定の半径を有する半円状の溝形状が、長手方向に所定の回数折り曲げて九十九折り状に形成される。
【００６６】
そして、半円状の溝形状が設けられた割り面を互いに対向して組合わせ、機械的締結もしくは熱的接合によって、２次元的に配置される細管５８を内部に収容する円柱状のシャフト部５３を形成するものである。なお、溝形状はその断面が半円状であることに限るものではなく、三角状もしくは凹面状であってもよい。
【００６７】
また、九十九折り状の細管５８は２次元配置に限ることなく、３次元配置にすることにより、細管５８の全管長をさらに長くすることも可能である。図４（ｃ）に示すように、細管５８はシャフト部５３の軸方向に螺旋状に延びる微細孔によって形成することもできる。螺旋状に延びる微細孔は３次元配置故に、所定の形状のシャフト部５３の内部領域を最も効果的に利用可能な構造パターンであり、細管５８の全管長が最も大きく取れるものである。
【００６８】
しかし、３次元構造故に、２次元構造に比べ製造は格段に難しい。しかし、本実施例で採用するのは、シャフト部５３を焼結材料により製造し、シャフト部５３の内部に焼結成形により細管５８を形成する加工法である。シャフト部５３の焼結成形は、シャフト部５３が焼結材料により製造され、シャフト部５３の内部に断面が所定の直径を有する円形の細線状の中子を、例えば、螺旋状もしくは九十九折り状に所定の形状に配設して一体的に加圧、焼結して成形し、焼結後、細線状の中子を機械的に除去する、もしくは焼損することで、所定の細管５８を形成するものである。
【００６９】
〔実施例２の効果〕
本実施例では、燃料油が毛細管現象で吸い上げられる吸引の持続時間が所定の組付タクトより短くなる恐れがある場合であっても、細管５８の実質長さを長くすることで、毛細管現象の持続時間の大幅な向上が可能となる。また、シャフト部５３の内部に２次元および３次元配置の細管５８であっても簡単に加工することが可能となる。
【００７０】
〔変形例〕
半球状のボール弁を可動子とともに組付けてなる開閉弁機構を有する他の制御弁においても、本発明は採用でき、同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１        燃料噴射弁
２        噴射弁本体
３        電磁弁
４        噴射ノズル（ノズル）
５        開閉弁機構
１７      制御ピストン
３０      電磁ソレノイド
３２      ばね（付勢手段）
４３      ニードル（ノズルニードル）
５０      可動子
５２      平板部
５３      シャフト部（摺動シャフト部）
５５      弁体室
５６      ボール弁（弁体）
５８      細管
６１      圧力制御室
【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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