(57)【要約】【課題】高信頼性の燃料噴射弁の提供。【解決手段】噴孔が軸方向の一端側に形成されるハウジングの筒部材１１内において、軸方向に貫通する挿通孔４１を有した可動コア３６が固定コア３５に全周当接可能である。軸方向に延伸し挿通孔４１に挿入される軸部２６および径外方向に突出し可動コア３６に接触するストッパ２７を有したニードル１４は、スプリング３９により噴孔側に押し付けられる。軸部２６の外周面と挿通孔４１の内周面との間に内周側隙間７０が形成され、可動コア３６の外周面を案内する筒部材１１の内周面と当該コア外周面との間に外周側隙間７２が形成される。ストッパ２７には、軸方向のうち噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜し可動コア３６に接触するストッパ傾斜面２７２が形成され、その接触部８２よりも外周側に、ストッパ傾斜面２７２と可動コア３６とを隔てる軸方向隙間８０が形成される。【選択図】図５
2010229997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する噴孔が軸方向の一端側に形成される筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に固定される固定コアと、
径方向中央部を軸方向に貫通する挿通孔を有し、前記ハウジング内において軸方向に往復移動可能に設けられ、燃料の噴射に際して反噴孔側の前記固定コアに磁気吸引されることにより当該固定コアに全周当接可能な筒状の可動コアと、
軸方向に延伸して前記挿通孔に挿入される軸状部と、前記軸状部から径外方向に鍔状に突出して前記可動コアに反噴孔側から接触するストッパ部とを有し、軸方向に往復移動することにより前記噴孔を開閉して前記噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
前記ハウジング内において前記弁部材を噴孔側に向かって押し付ける弾性部材とを備える燃料噴射弁において、
前記軸状部の外周面と前記挿通孔の内周面との間には、径方向隙間としての内周側隙間が形成され、
前記ハウジングにおいて軸方向に前記可動コアの外周面を案内する内周面と、当該可動コアの外周面との間には、径方向隙間としての外周側隙間が形成され、
前記ストッパ部には、軸方向のうち噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜して前記可動コアに接触するストッパ傾斜面が、前記軸状部の軸線周りに形成され、
前記ストッパ傾斜面と前記可動コアとの接触部よりも外周側には、前記ストッパ傾斜面と前記可動コアとを隔てる軸方向隙間が形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記軸状部の外周面には、径内方向に向かって凹み且つ前記軸状部と前記ストッパ傾斜面との境界から噴孔側に向かって軸方向に延伸する凹面部が、前記軸状部の軸線周りに形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記ストッパ傾斜面を前記可動コアに押し付ける前記弾性部材としての第一弾性部材と、
前記可動コアを前記ストッパ傾斜面に押し付ける第二弾性部材とを備え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。
【請求項４】
前記可動コアにおいて少なくとも反噴孔側端部の外周面には、軸方向にストレートに延伸する摺動面が形成され、
前記ハウジングの内周面には、軸方向にストレートに延伸して前記摺動面を摺動案内する案内面が形成され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。
【請求項５】
前記可動コアには、前記挿通孔の径方向に平坦に広がって前記ストッパ傾斜面と軸方向に対向する可動コア対向面が、前記挿通孔の軸線周りに形成され、
前記軸方向隙間は、前記ストッパ傾斜面と前記可動コア対向面との間に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記可動コアには、軸方向のうち反噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜して前記ストッパ傾斜面と軸方向に対向する可動コア対向面が、前記挿通孔の軸線周りに形成され、
前記軸方向隙間は、前記ストッパ傾斜面と前記可動コア対向面との間に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記可動コアには、前記挿通孔の内周面と前記可動コア対向面との間を径方向に接続し且つ軸方向のうち反噴孔側に向かうほど径外方向に傾斜する可動コア傾斜面が、前記挿通孔の軸線周りに形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記可動コア傾斜面は、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が当該噴孔側に向かうほど小さくなる曲面状に形成されることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記可動コア傾斜面は、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が軸方向に一定となるテーパ面状に形成されることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記ストッパ傾斜面は、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が軸方向に一定となるテーパ面状に形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記ストッパ傾斜面は、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が当該噴孔側に向かうほど大きくなる曲面状に形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
一端側に燃料を噴射する噴孔が形成された筒状のハウジングと、
前記ハウジング内の予め定められた位置に固定された固定コアと、
前記ハウジング内で、前記固定コアの噴孔側に設けられ、コイルに通電されることにより前記固定コアに磁気吸引される筒状の可動コアと、
前記ハウジング内に設けられ、前記可動コアの中心側孔部に挿設されて噴孔側に延びる軸状部と、前記軸状部の反噴孔側の端部において径外方向に鍔状に突設されて前記可動コアの反噴孔側の面と接触可能なストッパ部とを有し、軸方向に往復変位することにより前記噴孔を開閉して前記噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、
前記ハウジング内に設けられ、前記弁部材を噴孔側に向かって押し付ける弾性部材とを備える燃料噴射弁において、
前記ストッパ部の前記可動コア側の面には、前記軸状部の軸線周りに前記軸線に対して傾斜するストッパ傾斜面が形成され、
前記可動コアの前記ストッパ側の面には、前記ストッパ傾斜面に沿うように傾斜する可動コア傾斜面が形成されており、
前記ストッパ傾斜面、および前記可動コア傾斜面のうち、少なくとも一方側は、他方側に突出する曲面となっていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１３】
前記曲面は、球面であることを特徴とする請求項１２に記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
前記ストッパ傾斜面は、前記可動コア側に向けて、且つ前記軸線側に向けて傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
前記ストッパ傾斜面、および前記可動コア傾斜面のうち、前記ストッパ傾斜面が、前記可動コア傾斜面側に突出する曲面となっており、
前記可動コア傾斜面は、真直ぐな傾斜面となっていることを特徴とする請求項１４に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、下記特許文献１に開示された燃料噴射弁がある。この燃料噴射弁は、固定コアに対してハウジングの軸方向に摺動する可動コアと、この可動コアと連動してハウジングの軸方向に摺動することでハウジングの噴孔を開閉する弁部材としてのニードルとが、別部材から構成されている。
【０００３】
可動コアの中心部には、穴部が設けられている。この穴部は、固定コア側の大径部と、噴孔側の小径部とから形成されている。そして、大径部と小径部との間が段差部となっている。また、ニードルは、鍔状の頭部と、この頭部から噴孔側に延びる軸部とから形成されている。可動コアの小径部内径はニードルの軸部外径よりも大きく形成されており、ニードルの軸部は可動コアの小径部に移動可能に挿通されて、頭部は段差部に当接するようになっている。
【０００４】
そして、ニードルの頭部は、ニードル用スプリングによって、噴孔側に付勢されており、また、可動コアは可動コア用スプリングによって固定コア側に付勢されている。
【０００５】
この燃料噴射弁においては、固定コアのコイルに通電された時に、可動コアが磁気吸引されて固定コア側に移動し、更に可動コアと共にニードルも固定コア側に移動し、噴孔が開かれる。そして、可動コアが固定コアに衝突すると、可動コアは反固定コア側に跳ね返ることになるが、ニードルは可動コアとは別部材から形成されていることから、慣性力によって固定コア側への移動が可能となる。よって、可動コアの跳ね返りがあっても、ニードルによる噴孔からの燃料の噴射にかかる影響が低減されて、燃料の噴射量を高精度に制御できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７８２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術の燃料噴射弁では、可動コアとニードルの部品精度あるいは組付けバラつき等によって、可動コアの小径部軸心に対してニードルの軸部軸心が傾いても、小径部と軸部とのクリアランスを所定範囲に設定することで、固定コアと可動コアとの全面当たりを可能とすると共に、ニードルによる噴孔のシール性を確保することができるようになる。
【０００８】
しかしながら、図１５（ａ）に示すように、可動コア１（段差部）と、ニードル２の頭部２ａとが平面同士で接触するようになっているため、図１５（ｂ）に示すように、可動コア１に対するニードル２の傾きが発生すると、可動コア１とニードル２の頭部２ａとが片当たりとなり、噴孔開閉における摺動動作の繰り返しにおいて両者間で磨耗が発生するので、可動コア１の姿勢が変化して信頼性低下に繋がるという問題があった。
【０００９】
また、図１６に示すように、ニードル２の傾きに倣って可動コア１にも傾きが発生するような場合、可動コア１と固定コア３とが片当たりとなって、これら両者間で磨耗が発生するので、可動コア１と固定コア３との接触面積が変化して信頼性低下に繋がるという問題もあった。また、傾いた可動コア１とハウジング５との間の摩耗によっても、可動コア１の姿勢が変化して信頼性低下に繋がるという問題もあった。ここで、可動コア１がニードル２に倣って傾いた状態では、弾性部材４がニードル２を噴孔側に押し付ける力に起因して、可動コア１がニードル２の頭部２ａと平面同士で接触し且つハウジング５の内周面に押し付けられる。そのため、図１７に示すように、可動コア１を傾きのない正規姿勢へと戻す方向に回転力Ｆｒ（図１７の二点鎖線矢印を参照）が発生するが、可動コア１と頭部２ａとが平面同士で隙間なく接触しているため、可動コア１が当該力Ｆｒの方向には回転し得ない。その結果、可動コア１は正規姿勢に戻ることができず、噴孔を開くときには、磁気吸引側の固定コア３と片当たりしてしまうのである。
【００１０】
本発明は、以上説明した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性の高い燃料噴射弁を提供することにある。ここで、特に本発明は、弁部材の傾きが生じても、可動コアと固定コアとの片当たりを防止可能とする燃料噴射弁を提供する。また、本発明は、弁部材の傾きが生じても、弁部材と可動コアとの片当たりを防止可能とする燃料噴射弁を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１２】
即ち、請求項１に記載の発明では、燃料を噴射する噴孔が軸方向の一端側に形成される筒状のハウジングと、ハウジング内に固定される固定コアと、径方向中央部を軸方向に貫通する挿通孔を有し、ハウジング内において軸方向に往復移動可能に設けられ、燃料の噴射に際して反噴孔側の固定コアに磁気吸引されることにより当該固定コアに全周当接可能な筒状の可動コアと、軸方向に延伸して挿通孔に挿入される軸状部と、軸状部から径外方向に鍔状に突出して可動コアに反噴孔側から接触するストッパ部とを有し、軸方向に往復移動することにより噴孔を開閉して噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、ハウジング内において弁部材を噴孔側に向かって押し付ける弾性部材とを備える燃料噴射弁において、軸状部の外周面と挿通孔の内周面との間には、径方向隙間としての内周側隙間が形成され、ハウジングにおいて軸方向に可動コアの外周面を案内する内周面と、当該可動コアの外周面との間には、径方向隙間としての外周側隙間が形成され、ストッパ部には、軸方向のうち噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜して可動コアに接触するストッパ傾斜面が、軸状部の軸線周りに形成され、ストッパ傾斜面と可動コアとの接触部よりも外周側には、ストッパ傾斜面と可動コアとを隔てる軸方向隙間が形成されることを特徴としている。
【００１３】
この発明によると、弁部材の軸方向に延伸する軸状部の外周面と、可動コアの径方向中央部を軸方向に貫通して当該軸状部が挿入される挿通孔の内周面との間には、径方向隙間としての内周側隙間が形成される。それと共に、ハウジングにおいて軸方向に可動コアの外周面を案内する内周面と、当該可動コア外周面との間には、径方向隙間としての外周側隙間が形成される。このように可動コアを挟んで、弁部材の軸状部が挿入される内周側と、ハウジングに案内される外周側との双方に隙間が存在する構成においては、可動コアに対して弁部材が傾き易い。さらに、軸方向の一端側に噴孔を形成するハウジング内において、軸状部から径外方向に鍔状に突出するストッパ部が反噴孔側から可動コアに接触する弁部材を、弾性部材が噴孔側に向かって押し付ける構成においては、弁部材の傾きに倣って可動コアも傾き易い。
【００１４】
可動コアが弁部材に倣って傾いた状態では、弾性部材が弁部材を噴孔側に押し付ける力に起因して、軸状部の外周面が可動コアの挿通孔の内周面に押し付けられ、またそれと同じ側にて可動コアの外周面がハウジングの内周面に押し付けられる。その結果、傾いた可動コアに対して、反噴孔側の固定コアに全周当接可能な正規姿勢へと戻す方向の回転力が、作用することになる。ここでストッパ部には、軸方向のうち噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜して可動コアに接触するストッパ傾斜面が、軸状部の軸線周りに形成され、その接触部よりも外周側に、ストッパ傾斜面と可動コアとを隔てる軸方向隙間が形成される。これによれば、正規姿勢の方向に回転力を受ける可動コアは、内周面に軸状部が押し付けられ且つ外周面がハウジングに押し付けられる側において、ストッパ傾斜面との接触部を径内方向に移動させ且つストッパ傾斜面との間の軸方向隙間を減少させるように、回転する。このとき、噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜するストッパ傾斜面によれば、押し付けによる可動コア内周面と軸状部との当接点を弁部材に対して相対的に噴孔側へとずらしつつ、可動コアとの接触部を当該傾斜面に沿って容易に移動させることができる。以上により可動コアは、傾きのない正規姿勢へと自動的に戻されるので、噴孔を開くときには、当該可動コアを磁気吸引側の固定コアに全周当接させて、片当たりによる磨耗の発生を防止し得る。したがって、信頼性の高い燃料噴射弁の提供が可能である。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、軸状部の外周面には、径内方向に向かって凹み且つ軸状部とストッパ傾斜面との境界から噴孔側に向かって軸方向に延伸する凹面部が、軸状部の軸線周りに形成されることを特徴としている。これにより、可動コアが弁部材に倣って傾くことで軸状部の外周面が可動コアの挿通孔内周面に押し付けられた状態であっても、径内方向に向かって凹む凹面部と挿通孔内周面との間には、径方向隙間としての内周側隙間が確保され得る。ここで、軸状部とストッパ傾斜面との境界から噴孔側に向かって軸方向に延伸する凹面部と、挿通孔内周面との間に隙間が存在するので、軸状部の押し付け側において可動コアとストッパ傾斜面との接触部は、内周側隙間の確保された凹面部側へと確実に移動可能となる。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを確固たるものとして、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、ストッパ傾斜面を可動コアに押し付ける前記弾性部材としての第一弾性部材と、可動コアをストッパ傾斜面に押し付ける第二弾性部材とを備えることを特徴としている。このように、弁部材のストッパ傾斜面が可動コアに第一弾性部材によって押し付けられる構成においては、弁部材に倣った可動コアの傾きが懸念される。しかし、軸方向の噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜するストッパ傾斜面に対して可動コアが第二弾性部材によって押し付けられることによれば、正規姿勢に戻る方向の回転力を受ける可動コアとストッパ傾斜面との接触部は、容易に且つ素早く移動し得る。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを迅速に実現して、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、可動コアにおいて少なくとも反噴孔側端部の外周面には、軸方向にストレートに延伸する摺動面が形成され、ハウジングの内周面には、軸方向にストレートに延伸して当該摺動面を摺動案内する案内面が形成されることを特徴としている。このように、軸方向にストレートに延伸する摺動面が少なくとも反噴孔側端部の外周面に形成される可動コアは、正規姿勢に戻る方向の回転力によって回転する際に、ハウジング内周面の案内面から、当該案内面に押し付けられた摺動面に対して案内作用を受ける。ここで、摺動面と同様に案内面も軸方向にストレートに延伸していることから、回転力を受ける可動コアは、摺動面が案内面に倣うまで、即ちそれら面の軸方向が一致する正規姿勢となるまで回転することになる。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを確固たるものとして、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、可動コアには、挿通孔の径方向に平坦に広がってストッパ傾斜面と軸方向に対向する可動コア対向面が、挿通孔の軸線周りに形成され、軸方向隙間は、ストッパ傾斜面と当該可動コア対向面との間に形成されることを特徴としている。これにより、軸方向のうち噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜するストッパ傾斜面と、挿通孔の径方向に平坦に広がって当該傾斜面と対向する可動コア対向面との間には、軸方向隙間が全周に亘って確実に形成され得る。故に、正規姿勢へと戻る方向に回転力を受ける可動コアは、内周面に軸状部が押し付けられ且つ外周面がハウジングに押し付けられる側において軸方向隙間を減少させるような回転を、ストッパ傾斜面によっては妨げられない。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを確固たるものとして、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、可動コアには、軸方向のうち反噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜してストッパ傾斜面と軸方向に対向する可動コア対向面が、挿通孔の軸線周りに形成され、軸方向隙間は、ストッパ傾斜面と当該可動コア対向面との間に形成されることを特徴としている。これにより、軸方向のうち噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜するストッパ傾斜面と、軸方向のうち反噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜して当該傾斜面と対向する可動コア対向面との間には、軸方向隙間が全周に亘って確実に形成され得る。故に、正規姿勢へと戻る方向に回転力を受ける可動コアは、内周面に軸状部が押し付けられ且つ外周面がハウジングに押し付けられる側において軸方向隙間を減少させるような回転を、ストッパ傾斜面によっては妨げられない。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを確固たるものとして、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、可動コアには、挿通孔の内周面と可動コア対向面との間を径方向に接続し且つ軸方向のうち反噴孔側に向かうほど径外方向に傾斜する可動コア傾斜面が、挿通孔の軸線周りに形成されることを特徴としている。このように、可動コアにおいて挿通孔内周面と可動コア対向面との間を径方向接続し且つ軸方向のうち反噴孔側に向かうほど径外方向に傾斜する可動コア傾斜面の径内方向には、軸状部外周面との間において、径方向隙間としての内周側隙間が確保され得る。故に、可動コアが弁部材に倣って傾くことで軸状部の外周面が挿通孔内周面に押し付けられた状態であっても、その押し付け側において可動コアとストッパ傾斜面との接触部は、内周側隙間の確保された径内方向へと確実に移動可能となる。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを確固たるものとして、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、可動コア傾斜面は、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が当該噴孔側に向かうほど小さくなる曲面状に形成される。このように、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径する縮径率が当該噴孔側に向かうほど小さくなる曲面状の可動コア傾斜面は、当該噴孔側に向かうほど径内方向に傾斜するストッパ傾斜面と接触可能となる。これにより、可動コア傾斜面とストッパ傾斜面とで形成される接触部については、正規姿勢に戻る方向の回転力を受けて可動コアが回転する際の移動容易性が向上したものとなる。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを確固たるものとして、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００２２】
請求項９に記載の発明では、可動コア傾斜面は、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が軸方向に一定となるテーパ面状に形成される。このように、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径する縮径率が当該軸方向に一定となるテーパ面状の可動コア傾斜面については、形成容易な簡素な形状にも拘らず、軸状部外周面との間における内周側隙間の確保機能を発揮し得る。したがって、可動コアの正規姿勢への戻しを比較的安価な構成により実現しつつも、燃料噴射弁としての信頼性を高めることができるのである。
【００２３】
以上においてストッパ傾斜面については、請求項１０に記載の発明のように、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が軸方向に一定となるテーパ面状に形成してもよいし、あるいは請求項１１に記載の発明のように、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮径し且つその縮径率が当該噴孔側に向かうほど大きくなる曲面状に形成してもよい。
【００２４】
尚、上述した請求項８〜１１に記載の発明において「縮径率」とは、軸方向のうち噴孔側に向かうほど縮小する径につき、単位軸方向距離当たりの径変化量を意味している。
【００２５】
請求項１２に記載の発明では、一端側に燃料を噴射する噴孔が形成された筒状のハウジングと、ハウジング内の予め定められた位置に固定された固定コアと、ハウジング内で、固定コアの噴孔側に設けられ、コイルに通電されることにより固定コアに磁気吸引される筒状の可動コアと、ハウジング内に設けられ、可動コアの中心側孔部に挿設されて噴孔側に延びる軸状部と、軸状部の反噴孔側の端部において径外方向に鍔状に突設されて可動コアの反噴孔側の面と接触可能なストッパ部とを有し、軸方向に往復変位することにより噴孔を開閉して噴孔からの燃料の噴射を断続する弁部材と、ハウジング内に設けられ、弁部材を噴孔側に向かって押し付ける弾性部材とを備える燃料噴射弁において、ストッパ部の可動コア側の面には、軸状部の軸線周りに軸線に対して傾斜するストッパ傾斜面が形成され、可動コアのストッパ側の面には、ストッパ傾斜面に沿うように傾斜する可動コア傾斜面が形成されており、ストッパ傾斜面、および可動コア傾斜面のうち、少なくとも一方側は、他方側に突出する曲面となっていることを特徴としている。
【００２６】
これにより、可動コアに対して弁部材が傾いた場合であっても、可動コアとストッパ部との接触部位が相対的にずれて、ストッパ傾斜面と可動コア傾斜面との全周当たりを維持することができるので、従来技術のように片当たりによる磨耗の発生を防止できる。したがって、信頼性の高い燃料噴射弁の提供が可能である。
【００２７】
請求項１３に記載の発明では、曲面は、球面であることを特徴としている。これにより、ストッパ傾斜面と可動コア傾斜面との接触状態を常に同一に維持できるので、軸線方向に対する弁部材の変位を抑えることができる。
【００２８】
請求項１４に記載の発明では、ストッパ傾斜面は、可動コア側に向けて、且つ軸線側に向けて傾斜するように形成されたことを特徴としている。これにより、弁部材および可動コアにおける各傾斜面の製造が容易となる。
【００２９】
請求項１５に記載の発明では、ストッパ傾斜面、および可動コア傾斜面のうち、ストッパ傾斜面が、可動コア傾斜面側に突出する曲面となっており、可動コア傾斜面は、真直ぐな傾斜面となっていることを特徴としている。これにより、弁部材の傾斜面における曲面の製造が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態におけるインジェクタの全体構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるインジェクタの要部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態においてニードルが傾斜した状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるインジェクタの要部構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるインジェクタの特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態におけるインジェクタの作動を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるインジェクタの作動を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態におけるインジェクタの作動を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態におけるインジェクタの特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態におけるインジェクタの特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態におけるインジェクタの特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態におけるインジェクタの特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態におけるインジェクタの特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態におけるインジェクタの変形例について、その特徴部分を説明するための拡大断面図である。
【図１５】（ａ）は従来技術における可動コアとニードルとを示す概略断面図（ニードル傾き無し）であり、（ｂ）は従来技術における可動コアとニードルとを示す概略断面図である（ニードル傾き有り）。
【図１６】従来技術における可動コアとニードルとを示す概略断面図である。
【図１７】従来技術の問題について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
（第１実施形態）
以下、本発明を適用した第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は第１実施形態における燃料噴射弁としてのインジェクタ１０の全体構造を示す断面図、図２はインジェクタ１０の要部構造を示す断面図、図３はニードル１４が傾斜した状態を示す概略断面図である。
【００３３】
図１に示すインジェクタ１０は、燃料噴射弁であって、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。直噴式のガソリンエンジンにインジェクタ１０を適用する場合、インジェクタ１０はエンジンヘッド（図示せず）に搭載される。
【００３４】
インジェクタ１０は、予め定める軸方向Ｚ（開閉方向）に延びる筒部材１１、筒部材１１の軸方向Ｚ一端部に設けられる入口部材１２、筒部材１１の軸方向Ｚ他端部に設けられるノズルホルダ１３、インジェクタ１０内部を軸方向Ｚへ往復移動可能に収容されるニードル１４、およびニードル１４を駆動する駆動部１５を有している。
【００３５】
以下、インジェクタ１０の方向として、筒部材１１が延びる方向を軸方向Ｚ（図１における上下方向）と称し、軸方向Ｚの一方を開弁方向Ｚ１（図１における上方、反噴孔側）と称し、軸方向Ｚの他方を閉弁方向Ｚ２（図１における下方、噴孔側）と称する。
【００３６】
筒部材１１は、内径が軸方向Ｚへ向けて概ね同一となる筒状に形成されている。筒部材１１は、磁性を有する磁性部１６および磁性を有しない非磁性部１７を備えている。磁性部１６は、非磁性部１７よりも開弁方向Ｚ１側に位置している。したがって筒部材１１の閉弁方向Ｚ２側となる端部は、非磁性部１７となっている。非磁性部１７は、磁性部１６と後述するノズルホルダ１３との磁気的な短絡を防止するものである。磁性部１６および非磁性部１７は、例えばレーザ溶接などにより一体に接続されている。また筒部材１１は、例えば一体に成形した後、熱加工などにより一部を磁性化又は非磁性化してもよい。また、非磁性部（１７）は、磁性部（１６）に対して板厚を薄くした磁気の絞りを設けた形状としてもよい。
【００３７】
入口部材１２は、筒部材１１の開弁方向Ｚ１側の端部に設けられている。入口部材１２は、筒状を成しており、筒部材１１の内周側に圧入されている。入口部材１２は、軸方向Ｚに貫通する燃料入口１８を有している。燃料入口１８には、燃料ポンプ（図示せず）から燃料が供給されるようになっている。そして、燃料入口１８には、燃料フィルタ１９が設けられている。燃料フィルタ１９は、燃料に含まれる異物を除去する。したがって燃料入口１８に供給された燃料は、燃料フィルタ１９を経由して筒部材１１の内周側に流入する。
【００３８】
ノズルホルダ１３は、筒状に形成されており、筒部材１１の閉弁方向Ｚ２側の端部に設けられている。ノズルホルダ１３は、磁性を有している。したがって筒部材１１の非磁性部１７は、軸方向Ｚに関して、磁性部１６と磁性を有するノズルホルダ１３との間に位置している。
【００３９】
ノズルホルダ１３は、内径が互いに異なる大径部２０、中径部２１、小径部２２および取付部２３を有しており、各径部２０〜２３はそれぞれの中心軸が略同軸となるように配置されている。３つの径部２０〜２２のうち、大径部２０は、最も内径が大きく、次に中径部２１の内径が大きく、小径部２２は最も内径が小さくなっている。また３つの径部２０〜２２の位置関係は、大径部２０が開弁方向Ｚ１側の端部に位置し、以下、閉弁方向Ｚ２側に向けて中径部２１、小径部２２が配置されている。大径部２０の内径は、筒部材１１の内径と略等しく、筒部材１１と略同軸となるように配置されている。取付部２３は、小径部２２の閉弁方向Ｚ２側の端部に設けられている。したがってノズルホルダ１３の閉弁方向Ｚ２側の端部は、取付部２３となっている。取付部２３には、ノズルボディ２４が設けられている。
【００４０】
ノズルボディ２４は、筒状に形成され、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ１３の取付部２３に固定されている。ノズルボディ２４の内壁面は、閉弁方向Ｚ２に向かうにつれて内径が小さくなるように傾斜し、いわゆる尖鋭状に形成されている。このようなノズルボディ２４の先端部には、ノズルボディ２４を軸方向Ｚに貫いて内壁面と外壁面とを連通する噴孔２５が形成されている。また噴孔２５の周囲の内壁面は、弁座２９として機能するようになっている。
【００４１】
ここで、上記の筒部材１１、入口部材１２、ノズルホルダ１３、およびノズルボディ２４からなる構成が、一端側に噴孔２５が形成され他端側に燃料導入口である燃料入口１８が形成された筒状のハウジングに相当する。
【００４２】
ニードル１４は、軸方向Ｚへ延びる細長の弁部材であって、筒部材１１、ノズルホルダ１３およびノズルボディ２４の内周側に軸方向Ｚへ往復移動可能に収容されている。ニードル１４は、軸方向Ｚへ往復変位することによって噴孔２５を開閉して、噴孔２５からの燃料の噴射を断続するようになっている。ニードル１４は、ノズルボディ２４と概ね同軸上に配置されている。ニードル１４は、軸部２６（軸状部に相当）、ストッパ２７（ストッパ部に相当）およびシール部２８を有している。
【００４３】
軸部２６は、断面円形状を成す細長の部材であり、ニードル１４の本体部を成している。ストッパ２７は、軸部２６の開弁方向Ｚ１側の端部に径外方向に全周に亘って鍔状に（フランジ状に）突出するように設けられている。また、シール部２８は、軸部２６の閉弁方向Ｚ２側の端部にノズルボディ２４の座部２９に沿うように面取りされて形成されている。シール部２８は、弁座２９に着座可能となっている。
【００４４】
また、ニードル１４には、ノズルホルダ１３の小径部２２とニードル１４との間に形成される燃料通路３２、および噴孔２５へ向かって供給される燃料の供給通路に相当する流入孔３０および連通孔３１が形成されている。
【００４５】
具体的には、流入孔３０は、供給通路の上流側通路を形成するものであり、ニードル１４のストッパ２７の開弁方向Ｚ１側端面から軸部２６の途中部位まで穴あけ加工によって形成されている。つまり、流入孔３０は、開弁方向Ｚ１側で開口し、閉弁方向Ｚ２側で閉塞されている。
【００４６】
また、連通孔３１は、供給通路の下流側通路を形成するものであり、流入孔３０の閉塞側となる途中部位において、流入孔３０に対して交差する方向（本例では直交する方向）に壁部を貫通する円形の孔として形成されている。連通孔３１は、流入孔３０の周方向に複数設けられており、本例では連通孔３１は軸対称位置に２つ設けられている。ニードル１４には、図１に図示した連通孔３１と、この連通孔３１に対して紙面表側に配設されて、図１では図示を省略した連通孔（図示した連通孔３１と同一形状の連通孔）とが形成されている。
【００４７】
図１から明らかなように、断面円形状の連通孔３１の直径（例えば１．４ｍｍ）は断面円形状の流入孔３０の直径（例えば１．６ｍｍ）より小さいものの、連通孔３１を複数設けることにより、流入孔３０断面積よりも連通孔３１の総断面積の方が大きくなっている。すなわち、供給通路は下流側通路の断面積が上流側通路の断面積よりも大きくなっている。
【００４８】
そして、ニードル１４のストッパ２７には、可動コア３６側に突出する球面部２７１が形成されている。この球面部２７１は本実施形態における要部となっており、詳細については後述する。
【００４９】
次に、駆動部１５について、図２を加えて説明する。駆動部１５は、ニードル１４を軸方向Ｚに沿って駆動するものであって、スプール３３、コイル３４、コネクタ３７、固定コア３５、磁性プレート５０、上部磁性プレート５１、可動コア３６、第１スプリング３９、第２スプリング４６、ノズルホルダ１３、および筒部材１１を有している。
【００５０】
スプール３３は、筒部材１１の外周側に設置されている。スプール３３は、樹脂製で筒状に形成された部材であり、その外周側にコイル３４が巻かれている。コイル３４は、通電されることによって固定コア３５に可動コア３６を吸引する磁力を発生させるようになっている。コイル３４は、コネクタ３７の端子部３８に電気的に接続されている。端子部３８は、コネクタ３７に装着される外部電気回路（図示せず）と電気的に接続され、外部電気回路によってコイル３４への通電状態が制御されるようになっている。
【００５１】
固定コア３５は、筒部材１１を挟んでコイル３４の内周側であって、予め定める設置位置に固定されている。固定コア３５は、例えば鉄などの磁性材料により筒状に形成され、筒部材１１の内周側に例えば圧入などにより固定されている。
【００５２】
磁性プレート５０は、磁性材料から形成され、コイル３４の外周側を覆うように設けられている。また、上部磁性プレート５１は、磁性材料から構成され、コイル３４の開弁方向Ｚ１側（反噴孔側）を覆うように設けられている。固定コア３５の開弁方向Ｚ１側の内周部には、筒状のアジャスティングパイプ４０が圧入により固定されている。
【００５３】
可動コア３６は、筒部材１１の内周側、およびノズルホルダ１３の大径部２０の内周側に軸方向Ｚへ往復移動可能に設置されている。可動コア３６は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。可動コア３６の径方向の中央部には、軸方向Ｚへ貫通する挿通孔（中心側孔部に相当）４１が形成されている。挿通孔４１の内径は、ニードル１４の軸部２６の外径よりもやや大きく形成されている。
【００５４】
また、可動コア３６の径方向外側の外周面部４３は、筒部材１１の内周面部４４と接触している。本実施の形態では、筒部材１１の内周面部４４と接触する可動コア３６の外周面部４３は凸部４３として形成されている。凸部４３は、可動コア３６の開弁方向Ｚ１側の端部に設けられている。また凸部４３が筒部材１１と接触する部分は、非磁性部１７から成る部位と対応している。したがって可動コア３６の凸部４３は、非磁性部１７の内周面部４４と接触した状態で軸方向Ｚに変位するので、可動コア３６と非磁性部１７とは摺動する。これにより、可動コア３６は、常に摺動抵抗（摩擦力）が生じた状態で、非磁性部１７によって軸方向Ｚの移動が案内される。
【００５５】
そして、可動コア３６の開弁方向Ｚ１側となる端面部４５（以下、上端面部４５）には、閉弁方向Ｚ２側に凹むテーパ部３６１が形成されている。このテーパ部３６１は本実施形態における要部となっており、詳細については後述する。
【００５６】
上記の可動コア３６の挿通孔４１にニードル１４の軸部２６が挿入されており、ニードル１４は、挿通孔４１の内周側を軸方向Ｚへ移動可能となっている。ニードル１４の軸部２６の外周面部４２は、可動コア３６の挿通孔４１と接触する。したがってニードル１４は、可動コア３６と接触した状態で軸方向Ｚに変位するので、ニードル１４と可動コア３６とは摺動する。これにより、ニードル１４は、可動コア３６との接触によって常に摺動抵抗（摩擦力）が生じた状態で、可動コア３６によって軸方向Ｚの移動が案内される。
【００５７】
第１スプリング３９は、固定コア３５内に配設された弾性部材である。第１スプリング３９は、一方の端部がニードル１４のストッパ２７に接しており、他方の端部がアジャスティングパイプ４０と接している。第１スプリング３９は、軸方向Ｚへ伸長する力を有している。そのため、可動コア３６およびニードル１４は、第１スプリング３９により弁座２９に着座する閉弁方向Ｚ２へ押し付けられる。第１スプリング３９の荷重は、アジャスティングパイプ４０の圧入量を調整することにより調整される。コイル３４に通電していないとき、可動コア３６およびニードル１４は、閉弁方向Ｚ２へ押し付けられ、シール部２８は弁座２９に着座する。
【００５８】
ここで、ニードル１４のストッパ２７の外径は、挿通孔４１の内径よりも大きく形成されており、ストッパ２７は、可動コア３６の上端面部４５（テーパ部３６１）と接する。よって、ストッパ２７は、開弁方向Ｚ１への可動コア３６の変位を規制する。つまり、ストッパ２７と可動コア３６の上端面部４５（テーパ部３６１）とが接することにより、可動コア３６とニードル１４との間におけるニードル１４の閉弁方向Ｚ２側（弁座２９側）への移動、および可動コア３６の固定コア３５側への相対的な移動は制限されるようになっている。これにより、ストッパ２７は、可動コア３６とニードル１４との過剰な相対移動を制限する。また、ストッパ２７の外径は、固定コア３５の内径よりも小さく形成されており、筒状の固定コア３５の内方側にて軸方向Ｚに沿って往復変位するようになっている。
【００５９】
第２スプリング４６は、ノズルホルダ１３の大径部２０および中径部２１に配設された弾性部材である。第２スプリング４６は、軸方向Ｚへ伸長する力を有している。第２スプリング４６は、開弁方向Ｚ１側の端部が可動コア３６の閉弁方向Ｚ２側の端部４８（以下、下端面部４８）と接し、閉弁方向Ｚ２側の端部が中径部２１と小径部２２との接続部分となる段差面部４７と接している。中径部２１の内径は、第２スプリング４６の外径よりもやや大きくなるように設定されている。このような中径部２１によって、第２スプリング４６の傾きおよび曲がりが低減されるようになっている。したがって、第２スプリング４６の押し付け力を精密に維持することができる。
【００６０】
上記の第２スプリング４６によって、可動コア３６は、応力を付勢され固定コア３５側（開弁方向Ｚ１）へ押し付けられている。可動コア３６には、第１スプリング３９からニードル１４を経由して閉弁方向Ｚ２への閉弁力ｆ１が加わり、第２スプリング４６から開弁方向Ｚ１への開弁力ｆ２が加わるようになっている。図２では、理解を容易にするため、実際に閉弁力ｆ１および開弁力ｆ２が作用する部位には図示せず、閉弁力ｆ１および開弁力ｆ２が作用する方向のみを示している。
【００６１】
第１スプリング３９の押し付け力である閉弁力ｆ１は、第２スプリング４６の押し付け力である開弁力ｆ２よりも大きく設定される。そのため、コイル３４への通電が停止されている閉弁状態では、第１スプリング３９に接するニードル１４は、ストッパ２７に接する可動コア３６と共に第２スプリング４６の開弁力ｆ２に抗して閉弁方向Ｚ２（噴孔２５側）へ移動している。その結果、コイル３４への通電が停止されている閉弁状態では、ニードル１４のシール部２８は弁座２９に着座している。
【００６２】
ニードル１４の複数の連通孔３１の下流端は、いずれも、軸方向Ｚにおける可動コア３６の下端面部４８と、ノズルホルダ１３の段差面部４７との間となる部位に開口している。つまり、ニードル１４の連通孔３１は、弁開閉のための軸方向Ｚの往復変位に伴うニードル１４の変位位置に係わらず、下流端の開口位置が、可動コア３６の下端面部４８とノズルホルダ１３の段差面部４７との間となるように形成されている。
【００６３】
また、上記連通孔３１の下流端は、燃料通路３２と連通している。よって、燃料フィルタ１９を経由して固定コア３５の内周側を流下した燃料は、ニードル１４に形成される流入孔３０に流入し、更に流入孔３０の下端部に形成される連通孔３１から、ニードル１４の外方に導かれる。その後、燃料は、燃料通路３２を流下し、噴孔２５側へ流入する。
【００６４】
本実施形態では、図２に示すように、ニードル１４のストッパ２７に球面部２７１を設け、可動コア３６の上端面部４５にテーパ部３６１を設けるようにしている。
【００６５】
球面部２７１とテーパ部３６１の形成の考え方は、ストッパ２７と可動コア３６とが軸部２６の軸線に対して同一方向に傾く傾斜面同士の接触となるようにして、更に両傾斜面のうち、少なくとも一方を他方側に突出する曲面とするものである。
【００６６】
具体的には、ストッパ２７の可動コア３６側の面は、可動コア３６側に向けて、且つ軸部２６の軸線側に向けて傾斜する傾斜面（ストッパ傾斜面に相当）としてまず想定されている。つまり、ストッパ２７の可動コア３６側の面は、ストッパ２７の外周から軸部２６側に向けて傾斜して、可動コア側に突出する円錐状の傾斜面として想定されている。そして、その傾斜面が可動コア３６側に突出する曲面として形成されている。ここでは、この曲面は球面としており、この球面が球面部２７１として形成されているのである。
【００６７】
また、可動コア３６の上端面部４５には、上記の球面部２７１の基と成る想定傾斜面に沿うように、傾斜面（可動コア傾斜面に相当）が形成されている。つまり、上端面部４５には、閉弁方向Ｚ２側（反ストッパ側）に凹むすり鉢状の傾斜面が形成されており、この傾斜面がテーパ部３６１となっているのである。ここではテーパ部３６１には球面部２７１のような曲面を持たせておらず、真直ぐな傾斜面となっている。
【００６８】
次に、上記の構成によりインジェクタ１０の作動について説明する。
【００６９】
先ず、開弁時の動作に関して説明する。コイル３４への通電が停止されているとき、固定コア３５と可動コア３６との間には磁気吸引力は発生しない。したがって、ニードル１４は、第１スプリング３９の押し付け力である閉弁力ｆ１によって閉弁方向Ｚ２に押圧されている。このとき、ニードル１４のストッパ２７は、可動コア３６の上端面部４５に接している。そのため、可動コア３６は、第１スプリング３９の閉弁力ｆ１と第２スプリング４６の押し付け力である開弁力ｆ２との差によってニードル１４と共に開弁状態のときよりも閉弁方向Ｚ２へ移動して、可動コア３６は固定コア３５と離れている。このようにニードル１４が開弁状態のときよりも閉弁方向Ｚ２へ移動することにより、ニードル１４のシール部２８は弁座２９に着座している。したがって、燃料は噴孔２５から噴射されない。
【００７０】
上記のような閉弁状態からコイル３４に通電すると、コイル３４に発生した磁界により磁性プレート５０、上部磁性プレート５１、磁性部１６、固定コア３５、可動コア３６、およびノズルホルダ１３には磁束が流れ、磁気回路が形成される。これにより、固定コア３５と可動コア３６との間には磁気吸引力が発生する。固定コア３５と可動コア３６との間に発生する磁気吸引力と第２スプリング４６の開弁力ｆ２との和が第１スプリング３９の閉弁力ｆ１よりも大きくなると、可動コア３６は開弁方向Ｚ１への移動を開始する。このとき、可動コア３６の上端面部４５にストッパ２７が接していることからニードル１４は、可動コア３６と共に開弁方向Ｚ１へ移動する。その結果、ニードル１４のシール部２８は、弁座２９から離れる。
【００７１】
燃料入口１８からインジェクタ１０の内部へ流入した燃料は、前述したように燃料フィルタ１９、入口部材１２の内周側、アジャスティングパイプ４０の内周側、固定コア３５の内周側、流入孔３０、連通孔３１、中径部２１の内周側を順次経由して、燃料通路３２に流入する。燃料通路３２に流入した燃料は、弁座２９から離れたニードル１４とノズルボディ２４との間を経由して噴孔２５へ流入する。これにより、噴孔２５から燃料が噴射される。
【００７２】
このように、可動コア３６には、磁気吸引力だけでなく第２スプリング４６の開弁力ｆ２も加わっている。そのため、コイル３４へ通電すると、発生した磁気吸引力により可動コア３６およびニードル１４は迅速に開弁方向Ｚ１へ移動する。したがって、コイル３４の通電に対するニードル１４の作動応答性を高めることができる。また、可動コア３６およびニードル１４を駆動するために必要な電磁吸引力は低減される。したがって、コイル３４など駆動部１５の小型化を図ることができる。
【００７３】
上述したように、閉弁状態から磁気吸引力が作用すると、可動コア３６およびニードル１４は、可動コア３６の上端面部４５とストッパ２７とが接することによって一体となって開弁方向Ｚ１へ移動する。可動コア３６は、可動コア３６の上端面部４５が固定コア３５の下端面部４９と衝突するまで開弁方向Ｚ１へ移動する。可動コア３６が固定コア３５に衝突すると、可動コア３６とニードル１４とは軸方向Ｚへ相対移動可能であるので、ニードル１４は開弁方向Ｚ１への慣性力によって、ストッパ２７が可動コア３６の上端面部４５から離間して、更に開弁方向Ｚ１への移動を継続する。このようにストッパ２７が離間しても、ストッパ２７は第１スプリング３９と接触している状態が維持されるので、なんら他の部材にストッパ２７が衝突することはない。したがってニードル１４がバウンドすることなく、噴孔２５からの不規則な燃料の噴射は低減される。
【００７４】
また、ニードル１４は開弁方向Ｚ１への慣性力によって開弁方向Ｚ１への移動を継続して、可動コア３６とストッパ２７とが離れると、ニードル１４には可動コア３６を経由した第２スプリング４６の開弁力ｆ２が加わらない。そのため、ニードル１４には、第１スプリング３９の押し付け閉弁力ｆ１のみが加わる。すなわち可動コア３６とニードル１４とが離れると、ニードル１４に対し閉弁方向Ｚ２へ加わる力が大きくなる。したがって、ニードル１４の開弁方向Ｚ１への過剰な移動が制限され、いわゆるオーバーシュートは低減される。
【００７５】
同様に、ニードル１４が開弁方向Ｚ１への慣性力によって開弁方向Ｚ１への移動を継続して、可動コア３６とニードル１４とが離れると、可動コア３６には第２スプリング４６の開弁力ｆ２および磁気吸引力が加わり、第１スプリング３９の閉弁力ｆ１が加わらない。すなわち可動コア３６とストッパ２７とが離れると、可動コア３６に対し開弁方向Ｚ１へ加わる力が大きくなる。したがって、可動コア３６が固定コア３５に衝突すると、その衝撃により可動コア３６は閉弁方向Ｚ２へ跳ね返ることなく、少なくともコイル３４が通電されている期間は固定コア３５に接触した状態が維持される。
【００７６】
可動コア３６が固定コア３５に衝突する時の衝撃力は、衝撃力に寄与する重量が低減されるため（可動コア３６分の重量のみとなるため）小さくなる。このように衝撃力が小さいために、可動コア３６は極めて跳ね返り難い。
【００７７】
更に、ニードル１４がオーバーシュートして、ニードル１４に加わる力が第１スプリング３９の閉弁力ｆ１のみとなると、ニードル１４は開弁方向Ｚ１への移動速度が減少し、停止してオーバーシュート量が最大となった後、閉弁力ｆ１によって閉弁方向Ｚ２へ移動を開始する。一方、可動コア３６は、磁気吸引力および第２スプリング４６の開弁力ｆ２によって固定コア３５に接触した状態であるので、ニードル１４が閉弁方向Ｚ２へ移動するとき、固定コア３５と接触している可動コア３６によって閉弁方向Ｚ２への移動が規制される。その結果、ニードル１４には再び磁気吸引力および第２スプリング４６の開弁力ｆ２が加わるので、ニードル１４は開弁状態を維持することができる。このように、可動コア３６とニードル１４とは相対的に移動可能であるため、ニードル１４のバウンドにともなう噴孔２５からの不規則な燃料の噴射は低減される。したがって、コイル３４への通電時間が短期間でも、噴孔２５から噴射される燃料の噴射量を精密に制御することができる。
【００７８】
次に閉弁時の動作に関して説明する。開弁状態からコイル３４への通電を停止すると、固定コア３５と可動コア３６との間の磁気吸引力は消滅する。これにより、ニードル１４は、第１スプリング３９の閉弁力ｆ１によって可動コア３６と共に閉弁方向Ｚ２へ移動を開始する。したがってニードル１４のシール部２８は再び弁座２９に着座し、燃料通路３２と噴孔２５との間の燃料の流れは遮断され、燃料の噴射は終了する。
【００７９】
コイル３４への通電を停止したとき、可動コア３６およびニードル１４は、第１スプリング３９の閉弁力ｆ１によって第２スプリング４６の開弁力ｆ２に抗して閉弁方向Ｚ２へ移動する。ニードル１４のシール部２８が弁座２９に着座すると、ニードル１４は衝突の衝撃によって開弁方向Ｚ１へ跳ね返ろうとする。ここで、可動コア３６とニードル１４とは相対移動可能であるため、ニードル１４のシール部２８が弁座２９に着座しても、可動コア３６は閉弁方向Ｚ２へ向かう慣性力によって、そのまま閉弁方向Ｚ２への移動を継続し、可動コア３６とニードル１４とは離れる。
【００８０】
そのため、ニードル１４には第１スプリング３９の閉弁力ｆ１のみが加わり、可動コア３６には第２スプリング４６の開弁力ｆ２のみが加わる。したがって可動コア３６とニードル１４とが離れることによって、ニードル１４に作用する合力が閉弁力ｆ１のみになり、ニードル１４の開弁方向Ｚ１への跳ね返りが防止される。これにより、コイル３４への通電を停止すると、噴孔２５からの燃料の噴射は迅速に停止される。したがって、不規則な燃料の噴射が低減され、噴孔２５から噴射される燃料の噴射量を精密に制御することができる。
【００８１】
ニードル１４が弁座２９に衝突する時の衝撃力は、衝撃力に寄与する重量が低減されるため（ニードル１４分の重量のみとなるため）小さくなる。このように衝撃力が小さいために、ニードル１４は極めて跳ね返り難い。
【００８２】
また、ニードル１４が着座すると、ニードル１４に対して相対変位可能な可動コア３６は、閉弁方向Ｚ２への慣性力によって、可動コア３６を開弁方向Ｚ１に付勢する第２スプリング４６の開弁力ｆ２に打ち勝ち、更に閉弁方向Ｚ２に過剰に変位、いわゆるアンダーシュートする。
【００８３】
可動コア３６がアンダーシュートして、可動コア３６に加わる力が第２スプリング４６の開弁力ｆ２のみとなると、可動コア３６は閉弁方向Ｚ２への移動速度が減少し、停止してアンダーシュート量が最大となった後、開弁力ｆ２によって開弁方向Ｚ１へ移動を開始する。一方、ニードル１４は、第１スプリング３９の閉弁力ｆ１によってシール部２８が弁座２９に着座した状態である。したがって、開弁力ｆ２によって開弁方向Ｚ１へ移動する可動コア３６は、ニードル１４のストッパ２７により移動が規制されて停止し、次の開弁動作が開始可能な閉弁状態となる。
【００８４】
本実施形態では、ニードル１４のストッパ２７に球面部２７１を設け、また可動コア３６の上端面部４５にテーパ部３６１を設けるようにしている。よって、上記のようなニードル１４および可動コア３６の軸方向Ｚの摺動動作において、図３に示すように、可動コア３６に対するニードル１４の傾きが発生しても、可動コア３６とストッパ２７との接触部位が相対的にずれて、球面部２７１とテーパ部３６１との全周当たりを維持することができるので、従来技術のように片当たりによる磨耗の発生を防止できる。
【００８５】
また、ストッパ２７の想定傾斜面に与える曲面を球面（球面部２７１）としているので、球面部２７１とテーパ部３６１との接触状態を常に同一に維持でき、軸線方向に対するニードル１４の変位を抑えることができる。
【００８６】
また、ストッパ２７に球面部２７１を設け、可動コア３６にテーパ部３６１を設けるようにしているので、ニードル１４における球面部２７１の製造、および可動コア３６におけるテーパ部３６１の製造を容易にすることができる。
【００８７】
（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、ニードル１４のストッパ２７に球面部２７１を設け、可動コア３６の上端面部４５にテーパ部３６１を設けるようにしたが、ストッパ２７に真直ぐな傾斜面を残し、可動コア３６の傾斜面（テーパ部３６１）に曲面（球面等）を形成するようにしてもよい。また、第１実施形態に対して、可動コア３６の傾斜面（テーパ部３６１）にも曲面（球面等）を形成して、ニードル１４、可動コア３６の両者に曲面を備える傾斜面を形成するようにしてもよい。
【００８８】
さらに、ストッパ２７、可動コア３６に設ける傾斜面として、可動コア３６に、上端面部４５からストッパ２７側に突出する円錐状の傾斜面を形成して、ストッパ２７に開弁方向Ｚ１側に凹むすり鉢状の傾斜面を形成するようにしてもよい。各傾斜面に対する曲面の与え方は、上記のように、ストッパ２７側に設ける、可動コア３６側に設ける、ストッパ２７と可動コア３６の両者に設ける、というようにいずれかの対応とすればよい。またさらに、傾斜面に与える曲面は、球面に限らず、任意の曲率を持つ曲面としてもよい。
【００８９】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態におけるインジェクタ１０を示す断面図である。第１実施形態と同様に第２実施形態では、ニードル１４において軸方向に延伸する軸部２６の外周面部４２は、可動コア３６の径方向中央部を軸方向に貫通する挿通孔４１の内周面部４１０によって摺動案内される。ここで外周面部４２は、ニードル１４において軸方向にストレートに延伸して径変化を生じない円筒面を形成し、また内周面部４１０は、可動コア３６において軸方向にストレートに延伸して径変化を生じない円筒面を形成している。これにより外周面部４２と内周面部４１０との間には、図４に強調して模式的に示すように、可動コア３６に対する内周側隙間７０が摺動隙間として径方向に形成されている。
【００９０】
但し、第２実施形態の軸部２６の外周面部４２は、ニードル１４において径内方向に向かって凹み且つ軸部２６とストッパ２７（詳細には、後述のストッパ傾斜面２７２）との境界２６２（図５を参照）から閉弁方向Ｚ２（噴孔側）に向かって軸方向に延伸する凹面部４２０を、軸部２６の軸線２６０周りに形成している。これにより第２実施形態では、凹面部４２０を含んだ軸部２６の外周面部４２と、挿通孔４１の内周面部４１０との間に内周側隙間７０が形成されているのである。尚、軸部２６の凹面部４２０に対応して第２実施形態では、径外方向に向かって凹み且つ開弁方向Ｚ１側端部（反噴孔側端部）から閉弁方向Ｚ２に向かって軸方向に延伸する浅底の凹面部４１１が挿通孔４１の内周面部４１０に設けられているが、設けないようにしてもよい。
【００９１】
また、第１実施形態と同様に第２実施形態では、可動コア３６において開弁方向Ｚ１側端部（反噴孔側端部）の外周面部をなす凸部４３（摺動面に相当）は、筒部材１１をなす非磁性部１７の内周面部４４（案内面に相当）によって摺動案内される。ここで凸部４３は、可動コア３６において軸方向にストレートに延伸して径変化を生じない円筒面を、開弁方向Ｚ１側の最先端の面取り部分を除いて形成し、また内周面部４４は、筒部材１１において軸方向にストレートに延伸して径変化を生じない円筒面を形成している。これにより凸部４３と内周面部４４との間には、図４に強調して模式的に示すように、可動コア３６に対する外周側隙間７２が摺動隙間として径方向に形成されている。
【００９２】
さらに、第１実施形態と同様に第２実施形態では、図４，５に示すストッパ２７の可動コア３６側の面において、外周側から軸部２６側に向けて傾斜して可動コア３６側に突出する円錐状のストッパ傾斜面２７２が形成されている。ここでストッパ傾斜面２７２は、具体的には、軸方向のうち閉弁方向Ｚ２（噴孔側）に向かうほど径内方向に傾斜するように、軸部２６の軸線２６０周りに形成されている。但し、第２実施形態のストッパ傾斜面２７２は、第１実施形態の如き球面形の曲面状ではなく、真直ぐな形成容易の傾斜面状、即ち軸方向のうち閉弁方向Ｚ２に向かうほど縮径し且つその縮径率が軸方向に一定となるテーパ面状に形成されているのである。
【００９３】
またさらに、第１実施形態と同様に第２実施形態では、可動コア３６の開弁方向Ｚ１（反噴孔側）の端面部４５において、閉弁方向Ｚ２（噴孔側）へ凹むすり鉢状の可動コア傾斜面３６２が形成されている。ここで可動コア傾斜面３６２は、具体的には、軸方向のうち開弁方向Ｚ１に向かうほど径外方向に傾斜するように、挿通孔４１の軸線４１２周りに形成されている。但し、第２実施形態の可動コア傾斜面３６２は、第１実施形態の如き真直ぐな傾斜面状ではなく、球面形の曲面状、即ち軸方向のうち閉弁方向Ｚ２に向かうほど縮径し且つその縮径率が当該方向Ｚ２に向かうほど小さくなるＲ断面の曲面状に形成されている。これにより第２実施形態の可動コア３６は、曲面状の可動コア傾斜面３６２をテーパ面状のストッパ傾斜面２７２に接触させて、当該可動コア傾斜面３６２と軸部２６の凹面部４２０との間にも内周側隙間７０を形成可能となっている。
【００９４】
加えて、図２，４からも明らかなように第２実施形態では第１実施形態と同様、可動コア３６の端面部４５における可動コア傾斜面３６２（第１実施形態では、可動コア傾斜面としてのテーパ部３６１）の外周側に、ストッパ傾斜面２７２（第１実施形態では、ストッパ傾斜面としての球面部２７１）と軸方向に対向する可動コア対向面３６３が形成されている。ここで可動コア対向面３６３は、具体的には、挿通孔４１の径方向に平坦に広がるようにして挿通孔４１の軸線４１２周りに形成され、挿通孔４１の内周面部４１０との間を可動コア傾斜面３６２を介して当該径方向に接続されている。これにより第２実施形態では、可動コア傾斜面３６２とストッパ傾斜面２７２との接触部８２（図５を参照）よりも外周側において、可動コア対向面３６３とストッパ傾斜面２７２とを軸方向に隔てる隙間８０が、その全周に亘って確実に形成可能となっている。
【００９５】
尚、第１実施形態と同様に第２実施形態では、図４の如く筒部材１１の内周面部４４の軸線１１０に対して挿通孔４１の軸線４１２が傾いていない正規姿勢の可動コア３６において、可動コア対向面３６３が開弁方向Ｚ１側（反噴孔側）の固定コア３５の下端面部４９と軸方向に正対する。したがって、燃料の噴射に際して可動コア３６が固定コア３５に磁気吸引されるときには、可動コア対向面３６３がストッパ傾斜面２７２との間に軸方向隙間８０を確保しつつ、固定コア３５の下端面部４９に全周にて当接可能となっている。
【００９６】
以上説明した構成の第２実施形態では、可動コア３６を挟んで、ニードル１４の軸部２６が挿入される内周側と、筒部材１１に案内される外周側とにそれぞれ径方向の隙間７０，７２が存在しているので、図６に示すようにニードル１４が筒部材１１および可動コア３６に対して傾き易い。さらに第２実施形態では、ニードル１４において軸部２６から径外方向に突出するストッパ２７のストッパ傾斜面２７２が第１スプリング３９の閉弁力（押し付け力）ｆ１によって可動コア３６に押し付けられているので、図６のニードル１４の傾きに倣って当該コア３６も傾き易い。
【００９７】
可動コア３６がニードル１４に倣って傾いた状態では、第１スプリング３９の力ｆ１に起因して、ニードル１４の軸部２６の外周面部４２が凹面部４２０よりも閉弁方向Ｚ２側において、可動コア３６の挿通孔４１の内周面部４１０に押し付けられる。また、それと同じ側（図６において、白抜矢印にて示すように、挿通孔４１の軸線４１２に対する右側）では、第１スプリング３９の力ｆ１に起因して、可動コア３６の外周面をなす凸部４３が筒部材１１の非磁性部１７の内周面部４４に押し付けられる。その結果、傾いた可動コア３６を正規姿勢に戻す方向の回転力Ｆｒが、図７の二点鎖線矢印の如く発生する。ここで回転力Ｆｒは、可動コア３６の内周面部４１０に軸部２６の外周面部４２が押し付けられ且つ当該コア３６の凸部４３が筒部材１１の内周面部４４に押し付けられる側（図６，７において、挿通孔４１の軸線４１２に対する右側であり、以下では、単に「軸部２６および凸部４３の押し付け側」という）において、内周面部４１０と外周面部４２との当接点８４を中心に、可動コア３６を回転させる力となる。
【００９８】
図７に示すように、正規姿勢の方向に回転力Ｆｒを受ける可動コア３６は、軸部２６および凸部４３の押し付け側において、ストッパ傾斜面２７２との接触部８２を径内方向に移動させ且つストッパ傾斜面２７２との間の軸方向隙間８０を減少させるように、回転する。このとき、閉弁方向Ｚ２に向かうほど径内方向に傾斜して第２スプリング４６の開弁力ｆ２（押し付け力）により可動コア傾斜面３６２が押し付けられているストッパ傾斜面２７２によれば、当接点８４を方向Ｚ２にずらしつつ接触部８２を当該面２７２に沿って容易に且つ素早く移動させ得る。ここで特に第２実施形態では、軸部２６および凸部４３の押し付け側にあっても、可動コア４０の各面３６２，４１０と軸部２６の凹面部４２０との間には内周側隙間７０が確保され得ているので、接触部８２の径内方向への移動が確実となる。また特に第２実施形態では、押し付けによって当接する凸部４３と内周面部４４とが共に軸方向にストレートな円筒面状であるので、図８に示す如く可動コア３６は、凸部４３が内周面部４４に倣うまで、即ち筒部材１１と軸方向が一致する（但し、軸線４１２は軸線１１０に対して僅かに偏心する状態）まで回転することとなる。
【００９９】
以上の原理により可動コア３６は、ニードル１４に倣って傾いたとしても、当該傾きのない正規姿勢まで自動的に戻されるので、噴孔２５を開くときには、可動コア３６を磁気吸引側の固定コア３５に全周当接させて、片当たりによる磨耗の発生を防止し得るのである。したがって、信頼性の高いインジェクタ１０の提供が可能である。
【０１００】
（第３〜７実施形態）
図９〜１３は、第３〜第７実施形態におけるインジェクタ１０の要部構造を示す断面図である。
【０１０１】
図９に示すように、第２実施形態の変形例としての第３実施形態では、ストッパ２７の可動コア３６側の面に設けられるストッパ傾斜面１２７２につき、真直ぐな傾斜面状ではなく、第１実施形態に準じた球面形の曲面状としている。具体的に、軸方向のうち閉弁方向Ｚ２（噴孔側）に向かうほど径内方向に傾斜するストッパ傾斜面１２７２は、当該方向Ｚ２に向かうほど縮径する縮径率が当該方向Ｚ２に向かうほど大きくなるＲ断面の曲面として、軸部２６の軸線２６０周りに形成されている。これにより可動コア３６は、曲面状の可動コア傾斜面３６２を曲面状のストッパ傾斜面１２７２に接触させて、その接触部８２よりも外周側にて軸方向隙間８０を傾斜面１２７２との間に形成可能となっている。
【０１０２】
図１０に示すように、第２実施形態の変形例としての第４実施形態では、可動コア３６の端面部４５に設けられる可動コア傾斜面１３６２につき、球面形の曲面状ではなく、第１実施形態に準じた真直ぐな形成容易の傾斜面状としている。具体的には、軸方向のうち開弁方向Ｚ１（反噴孔側）に向かうほど径外方向に傾斜する可動コア傾斜面１３６２は、軸方向のうち閉弁方向Ｚ２（噴孔側）に向かうほど縮径する縮径率が軸方向に一定のテーパ面として、挿通孔４１の軸線４１２周りに形成されている。ここで、挿通孔４１の軸線４１２に対する可動コア傾斜面１３６２の傾斜角度θは、軸部２６の軸線２６０に対するストッパ傾斜面２７２の傾斜角度φよりも小さく設定されている。以上の構成により可動コア３６は、テーパ面状の可動コア傾斜面１３６２と平坦面状の可動コア対向面３６３との境界角部１３６４をテーパ面状のストッパ傾斜面２７２に接触させ、その角部１３６４のなす接触部８２よりも外周側において、軸方向隙間８０を傾斜面２７２との間に形成可能となっている。
【０１０３】
図１１に示すように第５実施形態では、第３実施形態のストッパ傾斜面１２７２と、第４実施形態の可動コア傾斜面１３６２とを組み合わせている。これにより可動コア３６は、テーパ面状の可動コア傾斜面１３６２と平坦面状の可動コア対向面３６３との境界角部１３６４を曲面状のストッパ傾斜面１２７２に接触させて、その接触部８２よりも外周側にて軸方向隙間８０を傾斜面１２７２との間に形成可能となっている。
【０１０４】
図１２に示すように、第４実施形態の変形例としての第６実施形態では、可動コア３６の端面部４５に設けられる可動コア対向面１３６３につき、径方向に広がる平坦面状ではなく、真直ぐな傾斜面状としている。具体的には、軸方向のうち開弁方向Ｚ１（反噴孔側）に向かうほど径内方向に傾斜する可動コア対向面１３６３は、当該方向Ｚ１に向かうほど縮径する縮径率が軸方向に一定のテーパ面として、挿通孔４１の軸線４１２周りに形成されている。これにより可動コア３６は、テーパ面状の可動コア傾斜面１３６２とテーパ面状の可動コア対向面１３６３との境界角部１３６４をテーパ面状のストッパ傾斜面２７２に接触させて、その接触部８２よりも外周側にて軸方向隙間８０を傾斜面２７２との間に形成可能となっている。
【０１０５】
図１３に示すように第７実施形態では、第３実施形態のストッパ傾斜面１２７２と、第４実施形態の可動コア傾斜面１３６２と、第６実施形態の可動コア対向面１３６３とを組み合わせている。これにより可動コア３６は、テーパ面状の可動コア傾斜面１３６２とテーパ面状の可動コア対向面１３６３との境界角部１３６４を曲面状のストッパ傾斜面１２７２に接触させて、その接触部８２よりも外周側にて軸方向隙間８０を傾斜面１２７２との間に形成可能となっている。
【０１０６】
以上説明した第３〜第７実施形態のいずれによっても、軸部２６および凸部４３の押し付け側において接触部８２を径内方向に移動させ且つ軸方向隙間８０を減少させるように、可動コア３６を自動的に回転させて、その姿勢を正規姿勢に戻すことができる。したがって、噴孔２５を開くときには、可動コア３６を磁気吸引側の固定コア３５に全周当接させて、片当たりによる磨耗の発生を防止し得るので、信頼性の高いインジェクタ１０の提供が可能となるのである。
【０１０７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい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何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【０１０８】
例えば上記第２〜第７実施形態では、凹面部４２０を軸部２６の外周面部４２に設けないようにしてもよい。また、上記第２〜第７実施形態では、凸部４３を可動コア３６の開弁方向Ｚ１側端部（反噴孔側端部）だけでなく、当該端部より閉弁方向Ｚ２側にも、設けるようにしてもよい。
【０１０９】
さらに上記第４〜第７実施形態では、図１４に変形例（図１４は、第４実施形態の変形例）を示すように可動コア傾斜面１３６２を設けないで、挿通孔４１の内周面部４１０を可動コア対向面３６３，１３６３に直接接続させてもよい。またさらに、上記第６および第７実施形態では、第２実施形態の曲面状の可動コア傾斜面３６２を採用してもよいし、可動コア対向面１３６３を形成容易なテーパ面状とする代わりに、開弁方向Ｚ１に向かうほど縮径する縮径率が軸方向に変化する曲面状としてもよい。
【０１１０】
加えて上記第１〜第７実施形態では、インジェクタ１０が可動コア３６を固定コア３５側（開弁方向Ｚ１）へ付勢する第２スプリング４６を備えていたが、第２スプリング４６を備えない燃料噴射弁であっても、本発明を適用して有効である。また加えて上記第１〜第７実施形態では、筒部材１１、入口部材１２、ノズルホルダ１３、およびノズルボディ２４からなる筒状のハウジング内に固定コア３５が固定され、ハウジング内の噴孔２５と固定コア３５との間に可動コア３６が収容されるものとしたが、ハウジングの構成は上記４部材からなるものに限定されず、例えば、３部材以下あるいは５部材以上とするものであってもよい。
【０１１１】
さらに加えて、ハウジング内への固定コア３５の固定形態も上記第１実施形態で説明した形態に限定されるものではなく、例えば、固定コア３５をハウジングの一部を成す入口部材１２や筒部材１１の磁性部１６と一体とした構成としてもかまわない。またさらに加えて上記第１〜第７実施形態では、インジェクタ１０は、直噴式のガソリンエンジンに適用されるものとしていたが、直噴式のガソリンエンジンに限るものではなく、ポート噴射式のガソリンエンジン、又はディーゼルエンジンなどに適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  インジェクタ（燃料噴射弁）、１１  筒部材（ハウジングの一部）、１２  入口部材（ハウジングの一部）、１３  ノズルホルダ（ハウジングの一部）、１４  ニードル（弁部材）、２４  ノズルボディ（ハウジングの一部）、２５  噴孔、２６  軸部（軸状部）、２７  ストッパ（ストッパ部）、３４  コイル、３５  固定コア、３６  可動コア、３９  第１スプリング（弾性部材・第１弾性部材）、４１  挿通孔（中心側孔部）、４２  外周面部、４３  外周面部・凸部（摺動面）、４４  内周面部（案内面）、４５  端面部・上端面部、４６  スプリング（第２弾性部材）、７０  内周側隙間、７２  外周側隙間、８０  軸方向隙間、８２  接触部、８４  当接点、１１０，２６０，４１２  軸線、２６２  境界、２７１  球面部（ストッパ傾斜面）、２７２，１２７２  ストッパ傾斜面、３６１  テーパ部（可動コア傾斜面）、３６２，１３６２  可動コア傾斜面、３６３，１３６３  可動コア対向面、４１０  内周面部、４２０  凹面部、１３６４  境界角部
【図１】
2010229997.tif 000003
【図２】
2010229997.tif 000004
【図３】
2010229997.tif 000005
【図４】
2010229997.tif 000006
【図５】
2010229997.tif 000007
【図６】
2010229997.tif 000008
【図７】
2010229997.tif 000009
【図８】
2010229997.tif 000010
【図９】
2010229997.tif 000011
【図１０】
2010229997.tif 000012
【図１１】
2010229997.tif 000013
【図１２】
2010229997.tif 000014
【図１３】
2010229997.tif 000015
【図１４】
2010229997.tif 000016
【図１５】
2010229997.tif 000017
【図１６】
2010229997.tif 000018
【図１７】
2010229997.tif 000019