(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に燃料通路が形成された筒状のハウジングと、
噴孔および弁座が形成された底部、および、当該底部の外縁端から筒状に延び前記ハウジングの一方の端部に接続する筒部を有する噴射ノズルと、
前記ハウジング内に往復移動可能に収容され、前記噴射ノズル側の端部に形成されるシール部、当該シール部から軸方向に所定の距離離れた位置に形成され前記筒部の内壁と摺動可能な摺動部、および、前記噴射ノズルとは反対側の端部から前記ハウジングの内壁に向かうよう延びて形成される鍔部を有し、前記シール部が前記弁座から離座または前記弁座に着座することで前記噴孔を開閉する棒状のニードルと、
内側に前記ニードルが挿通されるよう筒状に形成され、内壁の少なくとも一部が前記ニードルの外壁と摺動可能、外壁の少なくとも一部が前記ハウジングの内壁と摺動可能、かつ、軸方向の一方の端面が前記鍔部に当接可能なよう、前記ハウジングの内側に往復移動可能に設けられる可動コアと、
前記ハウジングの外側に設けられ、電力が供給されると磁力を生じるコイルと、
前記コイルおよび前記ハウジングの内側に設けられ、前記コイルに磁力が生じると前記可動コアを前記ニードルとともに開弁方向に吸引する固定コアと、
一端が前記ニードルの前記鍔部側の端部に当接するよう設けられ、前記ニードルを前記可動コアとともに閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、
一端が前記可動コアの前記鍔部とは反対側の端面に当接するよう設けられ、前記可動コアを前記ニードルとともに開弁方向に付勢する第２付勢部材と、を備え、
前記可動コアの内壁には、前記ニードルの外壁と摺動可能な内側摺動面が形成され、
前記可動コアの外壁には、前記ハウジングの内壁と摺動可能な外側摺動面が形成され、
前記摺動部の外壁と前記筒部の内壁との間のクリアランスをＣａ、前記ニードルの外壁と前記内側摺動面との間のクリアランスをＣｂ、前記外側摺動面と前記ハウジングの内壁との間のクリアランスをＣｃとすると、
前記ニードル、前記噴射ノズル、前記可動コアおよび前記ハウジングは、Ｃａ≦Ｃｂ＜Ｃｃの関係を満たすよう形成され、
前記シール部が前記弁座に着座し、かつ、前記可動コアが前記鍔部に当接した状態において、前記シール部から前記内側摺動面までの距離をＤａ、前記シール部から前記外側摺動面までの距離をＤｂ、前記シール部から前記第２付勢部材までの距離をＤｓとすると、
前記ニードル、前記噴射ノズル、前記可動コア、前記第２付勢部材および前記ハウジングは、Ｄｓ＜Ｄａ≦Ｄｂの関係を満たすよう設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記可動コアの内壁および前記ニードルの外壁それぞれの面粗度をＦｃａ、前記可動コアの外壁および前記ハウジングの内壁それぞれの面粗度をＦｃｈとすると、
前記ニードル、前記可動コアおよび前記ハウジングは、Ｆｃａ＜Ｆｃｈの関係を満たすよう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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ニードルの着座時の過度のバウンスを抑制するため、ニードルが挿通された可動コアの弁座側に付勢部材または弾性部材を設けた構成の燃料噴射弁が知られている。特許文献１の燃料噴射弁では、可動コアの弁座側には、可動コアを開弁方向に付勢する弾性部材が設けられている。可動コアの弁座とは反対側には、ニードルおよび可動コアを閉弁方向に付勢する付勢部材が設けられている。この燃料噴射弁では、ニードルの軸方向の２箇所（噴孔側端部近傍および軸方向の途中）に、ハウジングとの摺動面（ガイド面）が形成されている。また、ニードルの噴孔とは反対側の端部近傍には、可動コアとの摺動面が形成されている。つまり、ニードルには、計３箇所に他部材との摺動面が形成されている。
【０００３】
弾性部材および付勢部材と可動コアおよびニードルとの当接面に均一に荷重が作用しない場合、前記３箇所の摺動面に横荷重が作用する。これにより、ニードルとハウジングとの摺動抵抗が悪化する懸念がある。そのため、このような構成の燃料噴射弁の場合、可動コアを開弁方向に付勢する弾性部材、ならびに、ニードルおよび可動コアを閉弁方向に付勢する付勢部材を厳密な公差で設計する必要がある。また、磁気回路が発生する吸引力の方向は可動コアの軸方向のみではないため、可動コアには吸引時に横荷重が作用する。これにより、ニードルとハウジングとの摺動抵抗がさらに悪化するおそれがある。
【０００４】
特許文献２〜４に記載の燃料噴射弁では、上述の特許文献１の燃料噴射弁と同様、可動コアの弁座側に付勢部材または弾性部材が設けられ、可動コアの弁座とは反対側に付勢部材が設けられている。また、ニードルには軸方向の３箇所にハウジングまたは可動コアとの摺動面が形成されている。そのため、特許文献２〜４に記載の燃料噴射弁においても上記と同様の理由によりニードルに横荷重が作用し、摺動抵抗が悪化するおそれがある。摺動抵抗が悪化すると、燃料噴射弁から必要な噴射量以上または以下の燃料が噴射され、結果的にエミッションの悪化や排ガス規制の遵守不可能といった事態を招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５０２５７３号公報
【特許文献２】特表２００３−５１２５５７号公報
【特許文献３】特開２００７−２１８２０４号公報
【特許文献４】実開平６−４３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ニードルの着座時のバウンスを抑えつつ摺動抵抗を低減し、燃料の噴射量を高精度に制御可能な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】
請求項１に記載の発明は、ハウジングと噴射ノズルとニードルと可動コアとコイルと固定コアと第１付勢部材と第２付勢部材とを備える。ハウジングは筒状に形成され、内側に燃料通路が形成されている。噴射ノズルは、底部および筒部を有する。底部には、噴孔および弁座が形成されている。筒部は、底部の外縁端から筒状に延びハウジングの一方の端部に接続するよう設けられる。ニードルは、棒状に形成され、ハウジング内に往復移動可能に収容される。ニードルは、シール部、摺動部および鍔部を有する。シール部は、ニードルの噴射ノズル側の端部に形成される。摺動部は、ニードルのシール部から軸方向に所定の距離離れた位置に形成され、噴射ノズルの筒部の内壁と摺動可能である。鍔部は、ニードルの噴射ノズルとは反対側の端部からハウジングの内壁に向かうよう延びて形成される。ニードルは、シール部が噴射ノズルの弁座から離座または弁座に着座することで噴孔を開閉する。可動コアは、内側にニードルが挿通されるよう筒状に形成される。可動コアは、内壁の少なくとも一部がニードルの外壁と摺動可能、外壁の少なくとも一部がハウジングの内壁と摺動可能、かつ、軸方向の一方の端面がニードルの鍔部に当接可能なよう、ハウジングの内側に往復移動可能に設けられる。コイルは、ハウジングの外側に設けられ、電力が供給されると磁力を生じる。固定コアは、コイルおよびハウジングの内側に設けられ、コイルに磁力が生じると可動コアをニードルとともに開弁方向に吸引する。第１付勢部材は、一端がニードルの鍔部側の端部に当接するよう設けられ、ニードルを可動コアとともに閉弁方向に付勢する。第２付勢部材は、一端が可動コアの鍔部とは反対側の端面に当接するよう設けられ、可動コアをニードルとともに開弁方向に付勢する。この構成により、ニードルの着座時の過度のバウンスが抑制される。
【０００８】
本発明では、ニードルがハウジング内を往復移動するとき、ニードルと他部材（ハウジングおよび可動コア）とが摺動する箇所は、ニードルの軸方向において２箇所（摺動部、および、可動コアとの摺動箇所）のみである。そのため、ニードルと他部材との摺動箇所に横荷重が作用しても、ニードルと他部材との摺動箇所が３箇所以上形成されるような構成の従来の燃料噴射弁に比べ、ニードルに作用する摺動抵抗の総計を低減することができる。これにより、第１付勢部材および第２付勢部材の公差を厳密に設計する必要がなくなる。また、ニードルの摺動抵抗が低減することにより、燃料噴射弁から噴射する燃料の噴射量を高精度に制御することができる。その結果、燃料の噴射供給対象である内燃機関から排出されるエミッションを効果的に抑制することができる。
なお、本発明では、ニードルは、両端部（摺動部側端部および可動コア側端部）が摺動可能に支持される構成のため、ハウジング内を往復移動するとき、軸ぶれが抑制される。そのため、ニードルのシール部は、着座位置が安定する。
【０００９】
また、請求項１に記載の発明では、可動コアの内壁には、ニードルの外壁と摺動可能な内側摺動面が形成されている。また、可動コアの外壁には、ハウジングの内壁と摺動可能な外側摺動面が形成されている。ニードルの摺動部の外壁と噴射ノズルの筒部の内壁との間のクリアランスをＣａ、ニードルの外壁と可動コアの内側摺動面との間のクリアランスをＣｂ、可動コアの外側摺動面とハウジングの内壁との間のクリアランスをＣｃとすると、ニードル、噴射ノズル、可動コアおよびハウジングは、Ｃａ≦Ｃｂ＜Ｃｃの関係を満たすよう形成されている。
【００１０】
また、ニードルのシール部が噴射ノズルの弁座に着座し、かつ、可動コアがニードルの鍔部に当接した状態において、シール部から可動コアの内側摺動面までの距離をＤａ、シール部から可動コアの外側摺動面までの距離をＤｂ、シール部から第２付勢部材までの距離をＤｓとすると、ニードル、噴射ノズル、可動コア、第２付勢部材およびハウジングは、Ｄｓ＜Ｄａ≦Ｄｂの関係を満たすよう設けられている。
【００１１】
この構成において、ニードルの倒れ量（ハウジングに対するニードルの傾きの程度）は、ＣａとＣｂ＋Ｃｃ、および、ＤａとＤｂにより規定される。また、ニードルの倒れ、磁気回路の吸引力、第１付勢部材および第２付勢部材の付勢力により生じる横荷重のほとんどは可動コアの外側摺動面に作用し、可動コアの内側摺動面に作用する横荷重はわずかなものとなる。また、横荷重の作用点を、シール部から遠い位置である可動コア近傍に配置することにより、ニードルに作用する横荷重をさらに低減することができる。ここで、Ｃａ≦Ｃｂ＜Ｃｃ、および、Ｄｓ＜Ｄａ≦Ｄｂの関係を満たした上で、各値を適宜設定することにより、ニードルの倒れに伴う噴孔からの燃料漏れを抑えつつ、ニードルの摺動抵抗を低減することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、可動コアの内壁およびニードルの外壁それぞれの面粗度をＦｃａ、可動コアの外壁およびハウジングの内壁それぞれの面粗度をＦｃｈとすると、ニードル、可動コアおよびハウジングは、Ｆｃａ＜Ｆｃｈの関係を満たすよう形成されている。そのため、ニードルと可動コアとの摺動抵抗は、可動コアとハウジングとの摺動抵抗に比べ小さなものとなる。また、可動コアがハウジングと摺動しながら移動するとき、可動コアには、面粗度Ｆｃｈの壁面（可動コアの外壁およびハウジングの内壁）に横荷重が作用しつつ摺動することによって、所定の摺動抵抗が働く。これにより、可動コアの必要以上のアンダーシュートを防ぎ、燃料の噴射に際し必要となる応答性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態による燃料噴射弁の要部を示す部分断面図。
【図３】（Ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は図２のＣ−Ｃ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による燃料噴射弁を図１に示す。燃料噴射弁１０は、図示しない内燃機関の燃料噴射装置に用いられ、燃料を内燃機関に噴射供給する。
【００１５】
燃料噴射弁１０は、ハウジング２０、噴射ノズル３０、ニードル４０、可動コア５０、コイル６０、固定コア７０、第１付勢部材としてのスプリング８０、および、第２付勢部材としてのスプリング９０等を備えている。
図１に示すように、ハウジング２０は、第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３から構成されている。第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３は、いずれも略円筒状に形成され、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３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。
【００１６】
第１筒部材２１および第３筒部材２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部材２１および第３筒部材２３は、硬度が比較的低い。一方、第２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により形成されている。第２筒部材２２の硬度は、第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度よりも高い。
【００１７】
噴射ノズル３０は、ハウジング２０の第１筒部材２１の第２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。噴射ノズル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。
【００１８】
噴射ノズル３０は、略有底筒状に形成され、底部３１および筒部３２を有する。底部３１は、筒部３２の一方の端部を塞いでいる。底部３１には、内壁と外壁とを接続する噴孔３１１が形成されている。また、底部３１の内壁には、噴孔３１１を囲むようにして環状の弁座３１２が形成されている。筒部３２は、外壁が第１筒部材２１の内壁に嵌合するようにして第１筒部材２１に接続している。筒部３２と第１筒部材２１との嵌合箇所は溶接されている。
【００１９】
ニードル４０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により棒状に形成されている。ニードル４０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４０の硬度は、噴射ノズル３０の硬度とほぼ同等に設定されている。
【００２０】
ニードル４０は、ハウジング２０内に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル４０の噴射ノズル３０側の端部には、弁座３１２に当接可能なシール部４１が形成されている。また、ニードル４０には、シール部４１から軸方向に所定の距離離れた位置に摺動部４２が形成されている。摺動部４２は、略円柱状に形成され、外壁４２１の一部が面取りされている。摺動部４２は、外壁４２１の面取りされていない部分が、噴射ノズル３０の筒部３２の内壁３２１と摺動可能である。これにより、ニードル４０は、噴孔３１１側先端部の往復移動が案内される。摺動部４２と筒部３２との関係については、後に詳述する。
【００２１】
さらに、ニードル４０は、噴射ノズル３０とは反対側の端部からハウジング２０の内壁２４に向かうよう延びて形成される鍔部４３を有している。本実施形態では、鍔部４３は略円環状に形成されている。ニードル４０は、シール部４１が弁座３１２から離間（離座）または弁座３１２に当接（着座）することで噴孔３１１を開閉する。以下、適宜、ニードル４０が弁座３１２から離間する方向を開弁方向といい、ニードル４０が弁座３１２に当接する方向を閉弁方向という。なお、ニードル４０の鍔部４３側は、中空筒状に形成され、内壁４５と外壁４６を接続する孔４４が形成されている。
【００２２】
可動コア５０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により略円筒状に形成されている。可動コア５０は、磁気安定化処理が施されている。可動コア５０の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度と概ね同等である。
【００２３】
可動コア５０は、内側にニードル４０が挿通されるようにして、ハウジング２０の内側に設けられる。可動コア５０は、内壁５１の一部がニードル４０の外壁４６と摺動可能であり、外壁５２の一部がハウジング２０の内壁２４と摺動可能である。これにより、可動コア５０は、ニードル４０およびハウジング２０と摺動しながらハウジング２０の内側で往復移動可能である。
【００２４】
また、このとき、ニードル４０は、可動コア５０と摺動しながらハウジング２０の内側で往復移動可能である。これにより、ニードル４０は、噴孔３１１とは反対側端部の往復移動が案内される。このように、ニードル４０は、軸方向の２箇所（噴射ノズル３０の筒部３２との摺動箇所（摺動部４２）、および、可動コア５０との摺動箇所）を支持され、ハウジング２０の内側を往復移動する。可動コア５０とニードル４０およびハウジング２０との関係については、後に詳述する。
【００２５】
また、可動コア５０には、軸方向の一方の端面５３と他方の端面５４とを接続する孔５５が形成されている。本実施形態では、孔５５は、可動コア５０の周方向に４つ形成されている。孔５５が形成されていることにより、可動コア５０がハウジング２０内で往復移動するとき、可動コア５０の端面５３側の圧力と端面５４側の圧力とが同等になるため、可動コア５０の往復移動を円滑なものとすることができる。
また、可動コア５０は、端面５３がニードル４０の鍔部４３の噴射ノズル３０側の端面に当接可能である。
【００２６】
コイル６０は、略円筒状に形成され、ハウジング２０の特に第２筒部材２２および第３筒部材２３の径方向外側を囲むようにして設けられる。コイル６０は、電力が供給されると磁力を生じる。
【００２７】
固定コア７０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により略円筒状に形成されている。固定コア７０は、磁気安定化処理が施されている。固定コア７０の硬度は比較的低く、可動コア５０の硬度と概ね同等である。固定コア７０は、コイル６０およびハウジング２０の内側に設けられている。固定コア７０とハウジング２０の第３筒部材２３とは溶接されている。
【００２８】
コイル６０に磁力が生じると、固定コア７０、可動コア５０、第１筒部材２１および第３筒部材２３に磁気回路が形成される。これにより、可動コア５０は、固定コア７０に吸引される。このとき、可動コア５０の端面５３はニードル４０の鍔部４３に当接するため、ニードル４０は、可動コア５０とともに固定コア７０側、すなわち開弁方向へ移動する。これにより、シール部４１が弁座３１２から離間し、噴孔３１１が開放される。また、可動コア５０は、端面５３が固定コア７０に当接することにより、開弁方向への移動が規制される。
【００２９】
スプリング８０は、一端がニードル４０の鍔部４３側の端部に当接するよう設けられている。スプリング８０の他端は、固定コア７０の内側に圧入固定されたアジャスティングパイプ１１の一端に当接している。スプリング８０は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、スプリング８０は、ニードル４０を可動コア５０とともに閉弁方向に付勢している。
【００３０】
スプリング９０は、一端が可動コア５０の端面５４に形成された溝部５４１の底面に当接するよう設けられている。スプリング９０の他端は、ハウジング２０の第１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。スプリング９０は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、スプリング９０は、可動コア５０をニードル４０とともに開弁方向に付勢している。
本実施形態では、スプリング８０の付勢力は、スプリング９０の付勢力よりも大きく設定されている。そのため、コイル６０に電力が供給されていない状態では、ニードル４０のシール部４１は、弁座３１２に当接した状態、すなわち閉弁状態となる。
【００３１】
第３筒部材２３の第２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が圧入および溶接されている。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から流入した燃料の中の異物を捕集する。
【００３２】
燃料導入パイプ１２および第３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コネクタ１５が形成されている。コネクタ１５には、コイル６０へ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６０の径方向外側には、コイル６０を覆うようにして筒状のホルダ１７が設けられている。
【００３３】
燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入した燃料は、固定コア７０、アジャスティングパイプ１１およびニードル４０の内側、孔４４、第１筒部材２１とニードル４０との間、噴射ノズル３０とニードル４０との間を流通し、噴孔３１１に導かれる。つまり、ハウジング２０の内側には、燃料が流通する燃料通路１８が形成されている。
【００３４】
次に、ニードル４０の摺動部４２と噴射ノズル３０の筒部３２との関係、および、可動コア５０とニードル４０およびハウジング２０との関係について、図２および３を用いて詳細に説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、図２に示す燃料噴射弁１０の各部位の断面を示すものであるが、図が煩雑になるのを避けるため、断面を示すハッチを省略している。また、図３（Ａ）ではニードル４０および噴射ノズル３０のみを示し、図３（Ｂ）では第１筒部材２１（ハウジング２０）、ニードル４０および可動コア５０のみを示し、図３（Ｃ）では第２筒部材２２（ハウジング２０）、ニードル４０および可動コア５０のみを示している。
【００３５】
図２に示すように、可動コア５０の内壁５１には、端面５４から軸方向の途中にかけて、ニードル４０の外壁４６と摺動可能な略円筒面状の内側摺動面５１１が形成されている。つまり、可動コア５０の内壁５１のうち内側摺動面５１１以外の部分は、内側摺動面５１１よりも内径が大きく、ニードル４０の外壁４６との間に所定の隙間を形成している。また、可動コア５０の外壁５２には、端面５３から軸方向の途中にかけて、ハウジング２０の内壁２４と摺動可能な略円筒面状の外側摺動面５２１が形成されている。つまり、可動コア５０の外壁５２のうち外側摺動面５２１以外の部分は、外側摺動面５２１よりも外径が小さく、ハウジング２０の内壁２４との間に所定の隙間を形成している。
【００３６】
図３（Ａ）に示すように、ニードル４０の摺動部４２の外壁４２１の面取りされていない部分と噴射ノズル３０の筒部３２の内壁３２１との間には、クリアランスＣａが形成されている。また、図３（Ｂ）に示すように、ニードル４０の外壁４６と可動コア５０の内側摺動面５１１との間には、クリアランスＣｂが形成されている。さらに、図３（Ｃ）に示すように、可動コア５０の外側摺動面５２１とハウジング２０の内壁２４との間には、クリアランスＣｃが形成されている。ここで、ニードル４０、噴射ノズル３０、可動コア５０およびハウジング２０は、
Ｃａ≦Ｃｂ＜Ｃｃ  ・・・式１
の関係を満たすよう形成されている。
【００３７】
図２に示すように、ニードル４０のシール部４１が弁座３１２に着座（当接）し、かつ、可動コア５０の端面５３が鍔部４３に当接した状態において、シール部４１から可動コア５０の内側摺動面５１１までの距離をＤａ、シール部４１から可動コア５０の外側摺動面５２１までの距離をＤｂ、シール部４１からスプリング９０までの距離をＤｓとすると、ニードル４０、噴射ノズル３０、可動コア５０、スプリング９０およびハウジング２０は、
Ｄｓ＜Ｄａ≦Ｄｂ  ・・・式２
の関係を満たすよう設けられている。
【００３８】
また、本実施形態では、可動コア５０の内壁５１およびニードル４０の外壁４６それぞれの面粗度をＦｃａ、可動コア５０の外壁５２およびハウジング２０の内壁２４それぞれの面粗度をＦｃｈとすると、ニードル４０、可動コア５０およびハウジング２０は、
Ｆｃａ＜Ｆｃｈ  ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。
【００３９】
次に、燃料噴射弁１０の作動について説明する。
コイル６０に通電されると、可動コア５０は固定コア７０に吸引される。これにより、ニードル４０は、可動コア５０と一体に固定コア７０側へ移動し、シール部４１が弁座３１２から離間する。これにより、噴孔３１１は開放された状態（開弁状態）となる。燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入した燃料は、燃料通路１８を流通し、噴孔３１１から噴射される。
【００４０】
一方、コイル６０への通電がオフされると、ニードル４０が弁座３１２に当接し、閉弁する。よって、燃料噴射が遮断される。本実施形態では、可動コア５０の噴射ノズル３０側にスプリング９０を設けることにより、ニードル４０の着座時の過度のバウンスを抑制可能である。また、本実施形態では、ニードル４０は、両端部（摺動部４２側端部および可動コア５０側端部）が摺動可能に支持される構成のため、ハウジング２０内を往復移動するとき、軸ぶれが抑制される。そのため、ニードル４０のシール部４１は、着座位置が安定する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、ニードル４０がハウジング２０内を往復移動するとき、ニードル４０と他部材（ハウジング２０および可動コア５０）とが摺動する箇所は、ニードル４０の軸方向において２箇所（摺動部４２、および、可動コア５０との摺動箇所）のみである。そのため、ニードル４０と他部材との摺動箇所に横荷重が作用しても、ニードルと他部材との摺動箇所が３箇所以上形成されるような構成の従来の燃料噴射弁に比べ、ニードル４０に作用する摺動抵抗の総計を低減することができる。これにより、スプリング８０およびスプリング９０の公差を厳密に設計する必要がなくなる。また、ニードル４０の摺動抵抗が低減することにより、燃料噴射弁１０から噴射する燃料の噴射量を高精度に制御することができる。その結果、燃料の噴射供給対象である内燃機関から排出されるエミッションを効果的に抑制することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、可動コア５０の内壁５１には、ニードル４０の外壁４６と摺動可能な内側摺動面５１１が形成されている。また、可動コア５０の外壁５２には、ハウジング２０の内壁２４と摺動可能な外側摺動面５２１が形成されている。ニードル４０の摺動部４２の外壁４２１と噴射ノズル３０の筒部３２の内壁３２１との間のクリアランスをＣａ、ニードル４０の外壁４６と可動コア５０の内側摺動面５１１との間のクリアランスをＣｂ、可動コア５０の外側摺動面５２１とハウジング２０の内壁２４との間のクリアランスをＣｃとすると、ニードル４０、噴射ノズル３０、可動コア５０およびハウジング２０は、Ｃａ≦Ｃｂ＜Ｃｃの関係を満たすよう形成されている。
【００４３】
また、ニードル４０のシール部４１が噴射ノズル３０の弁座３１２に着座し、かつ、可動コア５０がニードル４０の鍔部４３に当接した状態において、シール部４１から可動コア５０の内側摺動面５１１までの距離をＤａ、シール部４１から可動コア５０の外側摺動面５２１までの距離をＤｂ、シール部４１からスプリング９０までの距離をＤｓとすると、ニードル４０、噴射ノズル３０、可動コア５０、スプリング９０およびハウジング２０は、Ｄｓ＜Ｄａ≦Ｄｂの関係を満たすよう設けられている。
【００４４】
この構成において、ニードル４０の倒れ量（ハウジング２０に対するニードル４０の傾きの程度）は、ＣａとＣｂ＋Ｃｃ、および、ＤａとＤｂにより規定される。また、ニードル４０の倒れ、磁気回路の吸引力、スプリング８０およびスプリング９０の付勢力により生じる横荷重のほとんどは可動コア５０の外側摺動面５２１に作用し、可動コア５０の内側摺動面５１１に作用する横荷重はわずかなものとなる。また、横荷重の作用点を、シール部４１から遠い位置である可動コア５０近傍に配置することにより、ニードル４０に作用する横荷重をさらに低減することができる。ここで、Ｃａ≦Ｃｂ＜Ｃｃ、および、Ｄｓ＜Ｄａ≦Ｄｂの関係を満たした上で、各値を適宜設定することにより、ニードル４０の倒れに伴う噴孔３１１からの燃料漏れを抑えつつ、ニードル４０の摺動抵抗を低減することが可能となる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、可動コア５０の内壁５１およびニードル４０の外壁４６それぞれの面粗度をＦｃａ、可動コア５０の外壁５２およびハウジング２０の内壁２４それぞれの面粗度をＦｃｈとすると、ニードル４０、可動コア５０およびハウジング２０は、Ｆｃａ＜Ｆｃｈの関係を満たすよう形成されている。そのため、ニードル４０と可動コア５０との摺動抵抗は、可動コア５０とハウジング２０との摺動抵抗に比べ小さなものとなる。また、可動コア５０がハウジング２０と摺動しながら移動するとき、可動コア５０には、面粗度Ｆｃｈの壁面（可動コア５０の外壁５２およびハウジング２０の内壁２４）に横荷重が作用しつつ摺動することによって、所定の摺動抵抗が働く。これにより、可動コア５０の必要以上のアンダーシュートを防ぎ、燃料の噴射に際し必要となる応答性を確保することができる。
【００４６】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、ニードル、噴射ノズル、可動コア、第２付勢部材およびハウジングが、「上記式１および上記式２の関係」ならびに「上記式３の関係」の両方を満たすよう形成され、設けられる構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ニードル、噴射ノズル、可動コア、第２付勢部材およびハウジングは、「上記式１および上記式２の関係」または「上記式３の関係」の一方を満たすよう形成され、設けられる構成としてもよい。また、本発明の他の実施形態では、ニードル、噴射ノズル、可動コア、第２付勢部材およびハウジングは、「上記式１および上記式２の関係」ならびに「上記式３の関係」のいずれをも満たすことなく形成され、設けられる構成としてもよい。
【００４７】
上述の実施形態では、ハウジングと噴射ノズルとが別体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ハウジングと噴射ノズルとを一体に形成することとしてもよい。
このように、本発明は、上記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。
【符号の説明】
【００４８】
１０    ・・・燃料噴射弁
１８    ・・・燃料通路
２０    ・・・ハウジング
２１    ・・・第１筒部材（ハウジング）
２２    ・・・第２筒部材（ハウジング）
２３    ・・・第３筒部材（ハウジング）
３０    ・・・噴射ノズル
３１    ・・・底部
３１１  ・・・噴孔
３１２  ・・・弁座
３２    ・・・筒部
４０    ・・・ニードル
４１    ・・・シール部
４２    ・・・摺動部
４３    ・・・鍔部
５０    ・・・可動コア
６０    ・・・コイル
７０    ・・・固定コア
８０    ・・・スプリング（第１付勢部材）
９０    ・・・スプリング（第２付勢部材）
【図１】
0005516140.tif 000002
【図２】
0005516140.tif 000003
【図３】
0005516140.tif 000004