(57)【要約】【課題】従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管１と組み付け孔４との軸ずれを吸収することのできる燃料噴射弁１０を提供する。【解決手段】燃料噴射弁１０を燃料通路ユニット１１、コイルユニット３０、およびロアハウジング２０に分けて構成するとともに、燃料通路ユニット１１とロアハウジング２０との間に、従来の燃料噴射弁と調心リングとの接触支持構造を構成している。  これにより、ロアハウジング２０内で燃料通路ユニット１１が傾き可能となることにより、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管１と組み付け孔４との軸ずれを燃料噴射弁１０の内部にて吸収することができる。【選択図】図１
2010150976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給管（１）から供給される燃料を内燃機関内に噴射する燃料噴射弁において、
軸方向の一端に配されて前記燃料供給管（１）と接続される燃料入口（１６）から、前記軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔（２３）までの燃料通路を形成して、前記噴孔（２３）からの燃料の噴射を断続する弁部材（２４）と、前記弁部材（２４）を前記軸方向へ移動させるためのコア部材（３３、４０）とを収容した燃料通路ユニット（１１）と、
前記燃料通路ユニット（１１）の外周周りに配されて前記燃料通路ユニット（１１）内の前記コア部材（３３、４０）間に磁気吸引力を発生させるためのコイル（３２）と、前記コイル（３２）に給電するためのコネクタ部（３５）とを備えるコイルユニット（３０）と、
前記燃料通路ユニット（１１）および前記コイルユニット（３０）の外周周りに配されて前記コイル（３２）で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すハウジング（２０）とを備え、
前記燃料通路ユニット（１１）は、前記噴孔（２３）側の先端ほど外径が小さくなる形状に形成されるとともに、第１の外径部（１１１）と、前記第１の外径部（１１１）よりも外径の小さな第２の外径部（１１２）と、前記第１の外径部（１１１）と前記第２の外径部（１１２）との間に、軸上に中心を持つ半径（Ｒ１）の軸側球面形状（１１３）、もしくは軸側円錐台面部（１１４）が形成されており、
前記ハウジング（２０）は、前記燃料通路ユニット（１１）の前記軸側球面形状（１１３）、もしくは前記軸側円錐台面部（１１４）と接触して支持する孔側円錐台面部（２０１、２０４）が内周面に形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記コイルユニット（３０）は、前記燃料通路ユニット（１１）と前記ハウジング（２０）との間に保持され、前記燃料通路ユニット（１１）と前記コイルユニット（３０）との間、もしくは前記コイルユニット（３０）と前記ハウジング（２０）との間のいずれか／両方に隙が形成されてい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】
前記ハウジング（２０）の前記孔側円錐台面部（２０１、２０４）の前記軸方向他端部に、前記燃料通路ユニット（１１）と前記ハウジング（２０）との間で前記磁気回路を連絡させる磁性部材（１８）を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記ハウジング（２０）の前記軸方向の端面（２０３）と前記磁性部材（１８）の接触面（１８１）とを、軸上に中心を持つ同じ半径（Ｒ２）の球面同士にして接触させていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記軸側球面形状（１１３）の前記半径（Ｒ１）と、前記両球面（１８１、２０３）の前記半径（Ｒ２）とを、同じ中心点としていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記磁性部材（１８）の外径（Ｄ１）を、前記ハウジング（２０）の外径（Ｄ２）よりも大きくしていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記磁性部材（１８）は、前記燃料通路ユニット（１１）の前記第１の外径部（１１１）の所定位置に固定されていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか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、燃料供給管から供給される燃料を内燃機関内に噴射する燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に示される燃料噴射弁の組付け構造は、燃料噴射弁（２）の先端部の段差部（２４）を、燃料噴射弁（２）の軸上に中心を有する球面形状に構成するとともに、シリンダヘッド（３）の組み付け孔（４）の段差部（２８）には、組付け孔（４）の燃料噴射弁（２）の挿入側の内周面との間にクリアランスを設けて調心リング（１２）を配置している。
【０００３】
そして、調心リング（１２）の内周面が、燃料噴射弁（２）の段差部（２４）の球面（１１）を支持するように、球面（１１）の受入れ側の内径が球面（１１）の内径より大きい円錐面形状に構成し、燃料噴射弁（２）の段差部（２４）の球面（１１）と調心リング（１２）の内周の円錐面との接触により燃料噴射弁（２）をシリンダヘッド（３）に支持して組付けるようにしたものである。
【０００４】
これにより、フューエルレール（１）とシリンダヘッド（３）の組み付け孔（４）との軸ずれは、燃料噴射弁（２）が傾くことで吸収でき、燃料シールを行うＯリング（５）、およびガスシールを行うシールリング（８）がかたよった圧縮になることを防ぐことができる。
【特許文献１】特許第４０３４７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に示された組付け構造では、軸ずれを吸収するために調心リング（１２）が必要となるうえ、シリンダヘッド（３）への燃料噴射弁（２）の組み付けを容易にするには、予め調心リング（１２）を燃料噴射弁（２）に嵌めて、抜け止めリングなどで脱落防止を図る必要が有り、コストアップの要因となっている。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管と組み付け孔との軸ずれを吸収することのできる燃料噴射弁を提供することにある。なお、背景技術および上記の発明が解決しようとする課題に記載の括弧内の符号は、上記特許文献中の符合と対応させたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、燃料供給管（１）から供給される燃料を内燃機関内に噴射する燃料噴射弁において、
軸方向の一端に配されて燃料供給管（１）と接続される燃料入口（１６）から、軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔（２３）までの燃料通路を形成して、噴孔（２３）からの燃料の噴射を断続する弁部材（２４）と、弁部材（２４）を軸方向へ移動させるためのコア部材（３３、４０）とを収容した燃料通路ユニット（１１）と、燃料通路ユニット（１１）の外周周りに配されて燃料通路ユニット（１１）内のコア部材（３３、４０）間に磁気吸引力を発生させるためのコイル（３２）と、コイル（３２）に給電するためのコネクタ部（３５）とを備えるコイルユニット（３０）と、燃料通路ユニット（１１）およびコイルユニット（３０）の外周周りに配されてコイル（３２）で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すハウジング（２０）とを備え、
燃料通路ユニット（１１）は、噴孔（２３）側の先端ほど外径が小さくなる形状に形成されるとともに、第１の外径部（１１１）と、第１の外径部（１１１）よりも外径の小さな第２の外径部（１１２）と第１の外径部（１１１）と第２の外径部（１１２）との間に、軸上に中心を持つ半径（Ｒ１）の軸側球面形状（１１３）、もしくは軸側円錐台面部（１１４）が形成されており、ハウジング（２０）は、燃料通路ユニット（１１）の軸側球面形状（１１３）、もしくは軸側円錐台面部（１１４）と接触して支持する孔側円錐台面部（２０１、２０４）が内周面に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、燃料噴射弁を燃料通路ユニット（１１）、コイルユニット（３０）、およびハウジング（２０）に分けて構成するとともに、燃料通路ユニット（１１）とハウジング（２０）との間に、従来の燃料噴射弁と調心リングとの接触支持構造を構成している。これにより、ハウジング（２０）内で燃料通路ユニット（１１）が傾き可能となることにより、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管と組み付け孔との軸ずれを燃料噴射弁の内部にて吸収することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射弁において、コイルユニット（３０）は、燃料通路ユニット（１１）とハウジング（２０）との間に保持され、燃料通路ユニット（１１）とコイルユニット（３０）との間、もしくはコイルユニット（３０）とハウジング（２０）との間のいずれか／両方に隙が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
これは、燃料通路ユニット（１１）、コイルユニット（３０）、およびハウジング（２０）の間に、あきらかな隙を設定しなくとも、剛体である燃料通路ユニット（１１）とハウジング（２０）との間でコイルユニット（３０）の樹脂製のスプールが撓むことなどにより燃料通路ユニット（１１）が傾き、軸ずれ吸収は可能である。しかし、この請求項２に記載の発明によれば、軸ずれ吸収で燃料通路ユニット（１１）が傾くことを想定して隙を設定しておくことにより、コイルユニット（３０）に応力を掛けることなく軸ずれ吸収が可能となる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、ハウジング（２０）の孔側円錐台面部（２０１、２０４）の軸方向他端部に、燃料通路ユニット（１１）とハウジング（２０）との間で磁気回路を連絡させる磁性部材（１８）を備えていることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、ハウジング（２０）内で燃料通路ユニット（１１）が傾いても磁気回路が途絶えることが無いため、作動に影響することなく確実な作動が保たれる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の燃料噴射弁において、ハウジング（２０）の軸方向の端面（２０３）と磁性部材（１８）の接触面（１８１）とを、軸上に中心を持つ同じ半径（Ｒ２）の球面同士にして接触させていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、ハウジング（２０）内で燃料通路ユニット（１１）が傾いても、球面（１８１、２０３）間でスライドして接触状態が保たれるため、磁気回路間に隙が生じることを防いで磁力低下を防ぐことができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の燃料噴射弁において、軸側球面形状（１１３）の半径（Ｒ１）と、両球面（１８１、２０３）の半径（Ｒ２）とを、同じ中心点としていることを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、ハウジング（２０）内で燃料通路ユニット（１１）が傾きを生じる中心点と、その傾きによってスライドする球面（１８１、２０３）部の中心点とを同じ中心点とすることにより、確実に球面（１８１、２０３）間での接触状態を保つことができる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５のいずれかに記載の燃料噴射弁において、磁性部材（１８）の外径（Ｄ１）を、ハウジング（２０）の外径（Ｄ２）よりも大きくしていることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、ハウジング（２０）内で燃料通路ユニット（１１）が傾いても、ハウジング（２０）の端面（２０３）と磁性部材（１８）の接触面（１８１）との接触面積が減ることなく一定に保つことができる。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明では、請求項３ないし６のいずれかに記載の燃料噴射弁において、磁性部材（１８）は、燃料通路ユニット（１１）の第１の外径部（１１１）の所定位置に固定されていることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、内部で傾いて軸ずれを吸収した状態の燃料噴射弁を、磁性部材（１８）の反スライド面をクランプ部材で押えることにより、安定した状態で保持固定することができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜３を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における燃料噴射弁１０Ａ（１０）の構造概要を示す正面断面図であり、図２は、図１の燃料噴射弁１０Ａの分解構造図である。また、図３は、図１の燃料噴射弁１０Ａがαだけ傾いて取り付けられた状態を示す正面断面図である。本実施形態の燃料噴射弁１０Ａは、図示しない内燃機関（例えば、ガソリンエンジン）のシリンダの燃焼室Ｎ内に、燃料を直接噴射する燃料噴射弁である。
【００１７】
なお、燃料噴射弁１０Ａは、このような直噴式のガソリンエンジンに限らず、ポート噴射式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用しても良い。直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射弁１０Ａを適用する場合、燃料噴射弁１０Ａは、図３に示すように、燃料噴射弁１０Ａに燃料を供給する燃料供給管１に、燃料をシールするＯリング５と、そのＯリング５を受けてはみ出しを防止するバックアップリング６とを介して装着される。
【００１８】
そして、この燃料噴射弁１０Ａの噴射側先端部をシリンダヘッド３に開設された取り付け孔４に挿入して、燃料噴射弁１０Ａをシリンダヘッド３に組み込む。この後、燃料噴射弁１０Ａのアッパーハウジング（本発明で言う磁性部材）１８Ａ（１８）とロアハウジング（本発明で言うハウジング）２０Ａ（２０）の上面を、図示しないクランプ部材で押えることにより、燃料噴射弁１０Ａをシリンダヘッド３の取り付け孔４内で下方向に押し付けて固定する構造となっている。
【００１９】
本実施形態の燃料噴射弁１０Ａは、図２に示すように、ロアハウジング２０Ａの中に、コイルユニット３０と燃料通路ユニット１１Ａ（１１）とを順次挿入して構成されている。燃料通路ユニット１１Ａは、軸方向の一端に配されて先の燃料供給管１と接続される燃料入口１６から、軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔２３までの燃料通路を形成している。以下、燃料噴射弁１０Ａで、噴孔２３が形成されている側を「先端側」、その反対側を「基端側」と言う。
【００２０】
燃料通路ユニット１１Ａのハウジングとしての筒部材１４は、噴孔２３側の先端ほど外径が小さくなる形状に形成されており、大きくは第１外径部（第１の外径部）１１１と、その第１外径部１１１よりも小径の第２外径部（第２の外径部）１１２とが形成されている。そして、本実施形態では、第１外径部１１１と第２外径部１１２との間に、軸上に中心を持つ半径Ｒ１の軸側球面形状１１３が形成されている。
【００２１】
筒部材１４は、概ね磁性材料で形成されており、その第１外径部１１１は、軸方向へ概ね筒状に形成されているが、その筒状の途中に非磁性筒部１３を形成している。この非磁性筒部１３は、その軸方向両側に配置されている磁性筒部同士での磁気的な短絡を防止するものである。これらの筒部材は、例えばレーザ溶接などにより一体に接続されている。なお、筒部材１４は、例えば一体に成形した後、熱加工などによって一部を磁性化または非磁性化しても良い。
【００２２】
筒部材１４の軸方向の基端側には、入口部材１５が形成されている。入口部材１５は、筒部材１４の内周側に圧入されている。入口部材１５には先の燃料入口１６が形成されており、図示しない燃料ポンプから燃料が供給される。燃料入口１６に供給された燃料は、燃料フィルタ１７を経由して筒部材１４の内部に流入する。なお、燃料フィルタ１７は、燃料に含まれる異物を除去するものである。
【００２３】
筒部材１４の先端内側には、ノズルボディ２１が設置されている。ノズルボディ２１は、筒状に形成され、圧入あるいは溶接などにより筒部材１４に固定されている。ノズルボディ２１は、先端に近づくにつれて内径が小さくなる内壁面に図示しない弁座を有している。ノズルボディ２１の先端部近くには、ノズルボディ２１を貫いて内壁面と外壁面とを連通する噴孔２３が形成されている。
【００２４】
そして、筒部材１４の内部には、噴孔２３からの燃料の噴射を断続するニードル（本発明で言う弁部材）２４、そのニードル２４を軸方向へ移動させるための固定コア（本発明で言うコア部材）３３、および可動コア（本発明で言うコア部材）４０などが配置されている。なお、燃料通路ユニット１１Ａの内部構造については、後述で説明する。
【００２５】
ニードル２４は、筒部材１４およびノズルボディ２１の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル２４は、ノズルボディ２１と概ね同軸上に配置されている。ニードル２４は、軸部２５と、その軸部２５の基端側の端部に頭部２６と、先端側に図示しないシール部とを有している。シール部は、ノズルボディ２１に形成されている弁座に着座可能である。ニードル２４は、筒部材１４およびノズルボディ２１との間に燃料が流れる燃料通路を形成している。
【００２６】
燃料噴射弁１０Ａは、ニードル２４を駆動する駆動部の一部として、コイルユニット３０を有している。コイルユニット３０は、スプール３１に巻き線を巻いたコイル３２と、このコイル３２に給電するためのコネクタ部３５から成っている。スプール３１は、樹脂で筒状に形成され、外周側にコイル３２が巻かれている。コイル３２は、コネクタ部３５の端子３６に接続されている。そしてコイルユニット３０のコイル部は、燃料通路ユニット１１Ａの外周周りに配置され、さらにコイルユニット３０のコイル部の外周周りにはロアハウジング２０Ａが配置されている。
【００２７】
ロアハウジング２０Ａは、磁性材で形成された筒状部材で、筒状部２０２がコイル３２で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すようになっている。また、ロアハウジング２０Ａの先端側内周面には、すり鉢状の斜面となった孔側円錐台面部２０１が形成されている。この孔側円錐台面部２０１と燃料通路ユニット１１Ａの軸側球面形状１１３と接触してこれを支持することにより、本発明の課題である燃料供給管１と取り付け孔４との軸ずれを吸収する構造と成っている。
【００２８】
つまり、燃料噴射弁１０Ａの噴射側先端部が挿入されるシリンダヘッド３の取り付け孔４は、図１に示すように、その内径が燃料噴射弁１０Ａの挿入側で大きくなっている。大きく分けると、燃料噴射弁１０Ａの挿入側で燃料噴射弁１０Ａのロアハウジング２０Ａの外径部と対向する大径の第１内径部３ａと、これに続いて燃料噴射弁１０Ａの第２外径部１１２と対向する小径の第２内径部３ｂとで構成されて燃焼室Ｎ内に連通している。
【００２９】
このため、少なくとも第１内径部３ａと第２内径部３ｂとの間には、燃料噴射弁１０Ａのロアハウジング２０Ａと対向する孔側段差部３ｃを有している。そして、燃料噴射弁１０Ａの噴射側先端部が、シリンダヘッド３の取り付け孔４内に挿入できるよう、ロアハウジング２０Ａと第１内径部３ａ、第２外径部１１２と第２内径部３ｂの間には、それぞれわずかなクリアランスが設けられている。
【００３０】
図１に示すように、燃料噴射弁１０Ａの第２外径部１１２には、テフロン（登録商標、ポリテトラフルオロエチレン）製などのシールリング７が巻かれており、燃料噴射弁１０Ａの第２外径部１１２が取り付け孔４の第２内径部３ｂに圧入されてシールリング７が径方向に圧縮されることにより、シリンダの燃焼室Ｎからの燃焼ガスをシールするようになっている。そして、燃料噴射弁１０Ａと取り付け孔４との径方向の位置決めは、このシールリング７にて成されている。
【００３１】
本実施形態における燃料噴射弁１０Ａと取り付け孔４との軸方向の位置決めは、取り付け孔４内の孔側段差部３ｃ上に配置されて調心リングの役割を成すロアハウジング２０Ａと、燃料通路ユニット１１Ａの軸側球面形状１１３が接触することで成されている（図３参照）。なお、ロアハウジング２０Ａの外周面と、取り付け孔４の第１内径部３ａの内周面との間には、適度なクリアランスＳ１があり、ロアハウジング２０Ａは適度に径方向に移動することができるようになっている（図３参照）。
【００３２】
また、本実施形態の特徴として、ロアハウジング２０Ａの基端側端部に、燃料通路ユニット１１Ａとロアハウジング２０Ａとの間で磁気回路を連絡させるアッパーハウジング１８Ａを備えている。このアッパーハウジング１８Ａは、磁性材で形成されたリング部材である。
【００３３】
アッパーハウジング１８Ａは、燃料通路ユニット１１Ａの第１外径部１１１の所定位置に、圧入などで固定されている（図２参照）。また、ロアハウジング２０Ａの内周面と、アッパーハウジング１８Ａの外周面との間には、適度なクリアランスＳ２があり、ロアハウジング２０Ａの内側でアッパーハウジング１８Ａが適度に径方向に移動することができるようになっている（図１参照）。
【００３４】
次に、コイルユニット３０のコイル部に対応する燃料通路ユニット１１Ａの内部には、筒部材１４を挟んで固定コア３３および可動コア４０が配置されている。固定コア３３は、例えば鉄などの磁性材料で筒状に形成され、筒部材１４の内周側に、例えば圧入などにより固定されている。
【００３５】
可動コア４０は、筒部材１４の内周側に、軸方向へ往復移動可能に設置されている。可動コア４０は、例えば鉄などの磁性材料で筒状に形成され、固定コア３３側の端部でニードル２４の頭部２６を介して第一弾性部材であるスプリング３７と接している。スプリング３７は、一方の端部がニードル２４の頭部２６に接しており、他方の端部がアジャスティングパイプ３８と接している。
【００３６】
スプリング３７は、軸方向へ伸長する力を有しているため、可動コア４０およびニードル２４は、スプリング３７により弁座に着座する方向へ押し付けられる。アジャスティングパイプ３８は、固定コア３３の内周側に圧入されている。これにより、スプリング３７の荷重は、アジャスティングパイプ３８の圧入量を調整することにより調整される。コイル３２に通電していないとき、可動コア４０およびニードル２４は、弁座方向へ押し付けられ、ニードル２４のシール部は弁座に着座する。
【００３７】
可動コア４０は、径方向の中央部に軸方向へ貫く孔部を有しており、この孔部の内径がニードル２４の軸部２５の外径よりもやや大きく形成されていて、ニードル２４が挿入されている。このため、ニードル２４は、孔部の内周側を軸方向へ移動可能である。本実施形態の場合、ニードル２４は、可動コア４０の孔部の内壁と摺れ動く。これにより、ニードル２４は、可動コア４０によって軸方向の移動が案内される。
【００３８】
ニードル２４の頭部２６の外径は、孔部の内径よりも大きい。このため、ニードル２４の頭部２６は、可動コア４０の基端側面に乗っている。これにより、可動コア４０とニードル２４との間におけるニードル２４の弁座側への移動および可動コア４０の固定コア３３側への相対的な移動は制限される。このように、ニードル２４の頭部２６は、可動コア４０とニードル２４との過剰な相対移動を制限するストッパを構成している。
【００３９】
可動コア４０は、径方向中程に複数の燃料通路４４を形成している。これにより、固定コア３３の内周側を通過した燃料は、可動コア４０に形成される燃料通路４４を経由して噴孔２３側へ流入する。可動コア４０と筒部材１４とが接することにより、可動コア４０は軸方向の移動が規制される。また、可動コア４０は、固定コア３３とは反対側の端部が第二弾性部材としてのスプリング４５と接している。
【００４０】
スプリング４５は、一方の端部が可動コア４０と接し、他方の端部が筒部材１４と接している。筒部材１４には、入口部材１５とは反対側、すなわち噴孔２３側にスプリング４５が入る凹み部を有している。この凹み部内にスプリング４５の端部が入ることにより、筒部材１４の内周側におけるスプリング４５の傾きおよび曲がりが防止される。
【００４１】
スプリング４５に、例えば傾きや曲がりなどが生じると、押し付け力の精度が低下する。本実施形態のようにスプリング４５を筒部材１４の凹み部に挿入することにより、スプリング４５の姿勢は一定に保持される。また、スプリング４５の姿勢を保持するために、別部材を設置する必要はない。従って、部品点数の増加および加工工数の増加を招くことなく、スプリング４５による押し付け力を精度良く維持することができる。
【００４２】
スプリング４５は、軸方向へ伸長する力を有している。そのため、可動コア４０は、固定コア３３側へ押し付けられている。可動コア４０には、スプリング３７からニードル２４を経由して弁座側へ力が加わり、スプリング４５から固定コア３３側へ力が加わる。スプリング３７の押し付け力は、スプリング４５の押し付け力よりも大きい。
【００４３】
このため、コイル３２への通電が停止されているとき、スプリング３７に接するニードル２４は、頭部２６に接する可動コア４０とともにスプリング４５の押し付け力に抗して噴孔２３側へ移動している。その結果、コイル３２への通電が停止されているとき、ニードル２４のシール部は弁座に着座している。
【００４４】
次に、上記の構成により燃料噴射弁１０Ａの作動について説明する。コイル３２への通電が停止されているとき、固定コア３３と可動コア４０との間には磁気吸引力は発生しない。このため、上述のようにニードル２４は、スプリング３７の押し付け力によって先端側へ移動する。
【００４５】
これにより、可動コア４０は固定コア３３と離れている。つまり、可動コア４０は、スプリング３７の押し付け力によってニードル２４とともに固定コア３３とは反対側へ移動している。ニードル２４が固定コア３３とは反対側へ移動することにより、ニードル２４のシール部は弁座に着座している。従って、燃料は噴孔２３から噴射されない。
【００４６】
コイル３２に通電されると、コイル３２に発生した磁界によりロアハウジング２０Ａの筒状部２０２、筒部材１４の先端側磁性部、可動コア４０、固定コア３３、および筒部材１４の基端側磁性部にと磁束が流れ、磁気回路が形成される。これにより、固定コア３３と可動コア４０との間には磁気吸引力が発生する。
【００４７】
固定コア３３と可動コア４０との間に発生する磁気吸引力とスプリング４５の力との和がスプリング３７の力よりも大きくなると、可動コア４０は固定コア３３方向へ移動する。このとき、可動コア４０の基端側面に頭部２６を乗せているニードル２４は、可動コア４０とともに固定コア３３側へ移動する。その結果、ニードル２４のシール部は、弁座から離座する。
【００４８】
燃料入口１６から燃料噴射弁１０Ａの内部へ流入した燃料は、燃料フィルタ１７、入口部材１５の内周側、アジャスティングパイプ３８の内周側、可動コア４０に形成される燃料通路４４、筒部材１４の内周側、およびノズルボディ２１の内周側を経由して弁座に流入する。これらの燃料通路に流入した燃料は、弁座から離座したニードル２４とノズルボディ２１との間を経由して噴孔２３へ流入する。これにより、噴孔２３から燃料が噴射される。
【００４９】
このように、可動コア４０には、磁気吸引力だけでなくスプリング４５の力も加わっている。このため、コイル３２への通電すると、発生した磁気吸引力により可動コア４０およびニードル２４は迅速に固定コア３３側へ移動する。従って、コイル３２の通電に対するニードル２４の作動応答性を高めることができる。また、可動コア４０およびニードル２４を駆動するために必要な電磁吸引力は低減される。従って、コイル３２など駆動部の小型化を図ることができる。
【００５０】
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、軸方向の一端に配されて燃料供給管１と接続される燃料入口１６から、軸方向の他端に配されて燃料を噴射する噴孔２３までの燃料通路を形成する燃料通路ユニット１１Ａと、その燃料通路ユニット１１Ａの外周周りに配されて燃料通路ユニット１１Ａ内のコア部材３３、４０間に磁気吸引力を発生させるためのコイルユニット３０と、燃料通路ユニット１１Ａおよびコイルユニット３０の外周周りに配されてコイル３２で発生した磁界によって磁束が流れる磁気回路の一部を成すロアハウジング２０Ａとを備えている。
【００５１】
そして、燃料通路ユニット１１Ａは、第１外径部１１１と、第１外径部１１１よりも小径で噴孔２３側の第２外径部１１２と、第１外径部１１１と第２外径部１１２との間に、軸上に中心を持つ半径Ｒ１の軸側球面形状１１３が形成されている。また、ロアハウジング２０Ａには、燃料通路ユニット１１Ａの軸側球面形状１１３と接触して支持する孔側円錐台面部２０１が内周面に形成されている。
【００５２】
これによれば、燃料噴射弁１０Ａを燃料通路ユニット１１Ａ、コイルユニット３０、およびロアハウジング２０Ａに分けて構成するとともに、燃料通路ユニット１１Ａとロアハウジング２０Ａとの間に、従来の燃料噴射弁と調心リングとの接触支持構造を構成している。これにより、ロアハウジング２０Ａ内で燃料通路ユニット１１Ａが傾き可能となることにより、従来のような別体の調心リングを用いることなく、燃料供給管１と取り付けけ孔４との軸ずれを燃料噴射弁１０Ａの内部にて吸収することができる。
【００５３】
また、コイルユニット３０は、燃料通路ユニット１１Ａとロアハウジング２０Ａとの間に保持され、燃料通路ユニット１１Ａとコイルユニット３０との間、もしくはコイルユニット３０とロアハウジング２０Ａとの間のいずれか／両方に隙が形成されている。
【００５４】
これは、燃料通路ユニット１１Ａ、コイルユニット３０、およびロアハウジング２０Ａの間に、あきらかな隙を設定しなくとも、剛体である燃料通路ユニット１１Ａとロアハウジング２０Ａとの間でコイルユニット３０の樹脂製のスプールが撓むことなどにより燃料通路ユニット１１Ａが傾き、軸ずれ吸収は可能である。しかし、これによれば、軸ずれ吸収で燃料通路ユニット１１Ａが傾くことを想定して隙を設定しておくことにより、コイルユニット３０に応力を掛けることなく軸ずれ吸収が可能となる。
【００５５】
また、ロアハウジング２０Ａの孔側円錐台面部２０１の軸方向他端部に、燃料通路ユニット１１Ａとロアハウジング２０Ａとの間で磁気回路を連絡させるアッパーハウジング１８Ａを備えている。これによれば、ロアハウジング２０Ａ内で燃料通路ユニット１１Ａが傾いても磁気回路が途絶えることが無いため、作動に影響することなく確実な作動が保たれる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態における燃料噴射弁１０Ｂ（１０）の構造概要を示す正面断面図であり、図５は、図４の燃料噴射弁１０Ｂの分解構造図である。また、図６は、図４の燃料噴射弁１０Ｂがαだけ傾いて取り付けられた状態を示す正面断面図である。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
【００５７】
本実施形態では、ロアハウジング２０Ｂ（２０）の基端側の端面２０３と、アッパーハウジング１８Ｂ（１８）の接触面１８１とを、軸上に中心を持つ同じ半径Ｒ２の球面同士にして接触させている。これによれば、ロアハウジング２０Ｂ内で燃料通路ユニット１１Ｂが傾いても、球面１８１、２０３間でスライドして接触状態が保たれるため、磁気回路間に隙が生じることを防いで磁力低下を防ぐことができる。
【００５８】
また、燃料通路ユニット１１Ｂの軸側球面形状１１３の半径Ｒ１と、両球面１８１、２０３の半径Ｒ２とを、同じ中心点としている。これによれば、ロアハウジング２０Ｂ内で燃料通路ユニット１１Ｂが傾きを生じる中心点と、その傾きによってスライドする球面１８１、２０３部の中心点とを同じ中心点とすることにより、確実に球面１８１、２０３間での接触状態を保つことができる。
【００５９】
また、アッパーハウジング１８Ｂの外径Ｄ１を、ロアハウジング２０Ｂの外径Ｄ２よりも大きくしている。これによれば、ロアハウジング２０Ｂ内で燃料通路ユニット１１Ｂが傾いても、ロアハウジング２０Ｂの端面２０３とアッパーハウジング１８Ｂの接触面１８１との接触面積が減ることなく一定に保つことができる（図６参照）。
【００６０】
また、アッパーハウジング１８Ｂは、燃料通路ユニット１１Ｂの第１外径部１１１の所定位置に固定されている。これによれば、内部で傾いて軸ずれを吸収した状態の燃料噴射弁１０Ｂを、アッパーハウジング１８Ｂの反スライド面をクランプ部材で押えることにより、安定した状態で保持固定することができる（図６参照）。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、本発明の第３実施形態における燃料噴射弁１０Ｃ（１０）の構造概要を示す拡大部分断面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態の燃料通路ユニット１１Ｃ（１１）は、第１外径部１１１と、第１外径部１１１よりも小径で噴孔２３側の第２外径部１１２と、第１外径部１１１と第２外径部１１２との間に、軸側円錐台面部１１４が形成されている。
【００６２】
また、ロアハウジング２０Ｃ（２０）には、燃料通路ユニット１１Ｃの軸側円錐台面部１１４と接触して支持する曲面に形成された孔側円錐台面部２０４が内周面に形成されている。本実施形態のように、燃料通路ユニット１１Ｃ側の接触部をテーパ面とし、ロアハウジング２０Ｃ側の接触部を曲面としても、もしくは曲面と球面とが接触するものであっても、第１実施形態と同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態における燃料噴射弁１０Ａの構造概要を示す正面断面図である。
【図２】図１の燃料噴射弁１０Ａの分解構造図である。
【図３】図１の燃料噴射弁１０Ａが傾いて取り付けられた状態を示す正面断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態における燃料噴射弁１０Ｂの構造概要を示す正面断面図である。
【図５】図４の燃料噴射弁１０Ｂの分解構造図である。
【図６】図４の燃料噴射弁１０Ｂが傾いて取り付けられた状態を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態における燃料噴射弁１０Ｃの構造概要を示す拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…燃料供給管
１０…燃料噴射弁
１１…燃料通路ユニット
１６…燃料入口
１８…アッパーハウジング（磁性部材）
２０…ロアハウジング（ハウジング）
２３…噴孔
２４…ニードル（弁部材）
３０…コイルユニット
３２…コイル
３３…固定コア（コア部材）
３５…コネクタ部
４０…可動コア（コア部材）
１１１…第１外径部（第１の外径部）
１１２…第２外径部（第２の外径部）
１１３…軸側球面形状
１１４…軸側円錐台面部
１８１…接触面、球面
２０１…孔側円錐台面部
２０４…孔側円錐台面部
２０３…端面、球面
Ｄ１…アッパーハウジング（磁性部材）の外径
Ｄ２…ロアハウジング（ハウジング）の外径
Ｎ…燃焼室
Ｒ１…軸側球面形状の半径
Ｒ２…球面１８１、２０３の半径
【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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