(57)【要約】【課題】  そこで、本発明はクラックなどが発生して耐久性が低下する虞を抑制することを目的とする。【解決手段】本発明の燃料噴射弁は、シート部材と接触して燃料をシールする弁閉鎖体と、前記弁閉鎖体と溶接部を介して一体に構成されるロッドを備え、前記ロッドの外周部は円筒形状から形成されており、ロッド先端にかけ外径が縮小していく縮径部を備えており、前記弁閉鎖体と前記ロッドの縮径部が凹み形状に溶接され、溶接部の形状が前記弁閉鎖体と前記ロッドとを滑らかに結ぶ形状であることを特徴とする。【選択図】  図３
2018135865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート部材と接触して燃料をシールする弁閉鎖体と、
前記弁閉鎖体と溶接部を介して一体に構成されるロッドを備え、
前記ロッドの外周部は円筒形状から形成されており、ロッド先端にかけ外径が縮小していく縮径部を備えており、前記弁閉鎖体と前記ロッドの縮径部が凹み形状に溶接され、溶接部の形状が前記弁閉鎖体と前記ロッドとを滑らかに結ぶ形状である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、前記溶接部は内径側に凹む凹形のＲ形状であり、前記溶接部表面の幅ＷとＲの関係が２Ｒ≧Ｗであ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、前記弁閉鎖体は真円形状で形成される燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、前記ロッドの径は前記弁閉鎖体の径より細く構成していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項４において、前記ロッドの径は、前記弁閉鎖体の径に対して７０〜９５％であることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記縮径部は、前記ロッドの中心軸に対して左右対称となるように構成されており、前記ロッドの外周から内周側にかけ直線形状の傾斜部を有する燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記溶接部は、前記ロッド中心軸に対して左右対称となっており、外周側にかけ広がるように傾斜形状を有し、かつ、前記溶接部の前記傾斜形状から前記弁閉鎖体の外周部に引いた接線と、前記縮径部の直線形状とが鋭角をなすように構成された燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁について特に可動弁体の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２００８−５１４８５８号公報（特許文献１）には、弁スリーブの先端部に固定された弁座体と、弁ニードルを介して可動子に結合された球状の弁閉鎖体と、磁石コイルとを備えた燃料噴射弁が記載されている。磁石コイルに電流が供給されて可動子が磁気吸引力により磁石コイル側に引き付けられると、弁閉鎖体が弁座体から持ち上げられ、燃料が噴射開口から噴射される。一方、磁石コイルへの電流が遮断されると、弁閉鎖体が弁座体に押し付けられ、燃料噴射弁は閉鎖状態に保持される（段落００１５−００１９参照）。
【０００３】
特許文献１の燃料噴射弁では、弁ニードルの先端部に先端に向かって外径が漸減する縮径部が形成され、この縮径部の先端部を溶融することにより、弁ニードルに球状の弁閉鎖体が固定されている。なお、弁ニードルの中心軸線に平行で且つ弁ニードルの中心軸線を含む断面図（特許文献１の図２）で見ると、弁ニードルの先端部に形成された縮径部は、可動子側（基端側）の端部から先端側の端部に向かって直線状を成している。すなわち、縮径部は頂点側がカットされた円錐面の底面側の一部で構成される。そして円錐面の母線は直線である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５１４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献においては、ロッド先端とボール弁（弁閉鎖体）が当接しており、ロッド先端とボール弁との交差部にレーザが当てられて溶接される。この際、レーザ照射部となる交差部のロッド先端形状が平面形状になっていると、溶接の際のスパッタがボール弁に向かって飛散しやすく、ボール弁にスパッタが溶着してボール弁の真円度が悪くなるというおそれがあった。また、スパッタが燃料噴射弁の動作中に取れることがあると、これが弁閉鎖体と弁座体の閉鎖部に詰まるなどの問題が生じるおそれもある。
【０００６】
更に、溶接後の溶接部がＶ型のくさび形状になっているため応力が集中しやすく、クラックなどが発生して耐久性が低下するおそれがある。そこで、本発明はクラックなどが発生して耐久性が低下する虞を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで本実施例の燃料噴射弁は、シート部材と接触して燃料をシールする弁閉鎖体と、前記弁閉鎖体と溶接部を介して一体に構成されるロッドを備え、前記ロッドの外周部は円筒形状から形成されており、ロッド先端にかけ外径が縮小していく縮径部を備えており、前記弁閉鎖体と前記ロッドの縮径部が凹み形状に溶接され、溶接部の形状が前記弁閉鎖体と前記ロッドとを滑らかに結ぶ形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記した本発明によれば、クラックなどが発生して耐久性が低下する虞を抑制することが可能となる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。  
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が実施される燃料噴射弁の一実施例に係る全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明に関わる燃料シール部となる弁座部材と弁閉鎖体及び、ロッドの断面図である。
【図３】本発明に関わる弁閉鎖体とロッドの溶接部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明に関わる弁閉鎖体とロッドとの溶接部の一実施例で、溶接前の状態を拡大して示す断面図である。
【図５】図４の断面図において、弁閉鎖体の溶融部の断面積とロッドの溶融部の断面積との関係を示す模式図である。
【図６】本発明における弁閉鎖体とロッドとの溶接部の状態を説明するための模式図である。
【図７】本発明との比較例における弁閉鎖体とロッドとの溶接部の状態を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】
【００１０】
以下、本発明に係る実施例を説明する。本発明の詳細な内容は以下において詳述するが、シート部材と接触して燃料をシールする弁閉鎖体と、弁閉鎖体と溶接部を介して一体に構成されるロッドを備え、ロッドの外周部は円筒形状から形成されており、ロッド先端にかけて外径が縮小していく縮径部を備えており、かつ、ロッド先端部には、ロッド先端から上流側に向かって凹む凹み部を備えている。そして、縮径部とボール弁との交差部となる溶接部に、レーザを照射し両部材を溶接することで、溶接後に溶接部をボールと縮径部で滑らかに結ぶことができる凹み型のＲ形状で構成する。
【００１１】
このようにロッド側の溶接部となるところを縮径部として、かつ、上記の交差点となる溶接部をＲ形状にすることにより、溶接の際のスパッタがこの縮径部とボール弁との間に形成される空間内から外部に飛散するのを抑制することができ、かつ、溶接部にかかる応力を分散することができ、耐久性を向上させることができる。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明が実施される燃料噴射弁の一実施例に係る全体構成を示す断面図である。  燃料噴射弁１００は、中心軸線１００ａ方向に貫通する貫通孔１１２が形成された固定コア１０７を有し、固定コア１０７の貫通孔１１２内にスプリング１１０Ａおよび調整子１１１が配設されている。
【００１３】
固定コア１０７の上端部には燃料供給口１１２ａが設けられ、燃料供給口１１２ａに図示しない燃料配管（デリバリパイプ）が連結される。燃料配管には燃料を加圧して供給するための図示しない高圧ポンプが接続され、高圧ポンプにより加圧された燃料が燃料供給口１１２ａを通じて燃料噴射弁１００に供給される。貫通孔１１２は固定コア１０７の中心部に燃料通路を構成し、加圧燃料は貫通孔１１２を通じて燃料噴射装置１００の先端部に設けられた燃料噴射孔１０２ａに供給される。
【００１４】
燃料噴射弁１００においては、燃料配管が連結される燃料供給口１１２ａ側の端部を基端（基端部）とし、基端側に対して反対側の端部、すなわち燃料噴射孔１０２ａが設けられる側の端部を先端（先端部）とする。基端（基端部）は先端（先端部）に対して燃料の流れ方向において上流側にあり、先端（先端部）は基端（基端部）に対して燃料の流れ方向において下流側にある。燃料噴射弁１００を構成する部品において、中心軸線１００ａに沿う方向における両端部を指定する場合、燃料噴射弁１００における「基端」と「先端」とを用いて、燃料噴射弁１００の基端側にある端部を「基端側端部」、燃料噴射弁１００の先端側にある端部を「先端側端部」として指定する。
【００１５】
固定コア１０７の燃料供給口１１２ａ側とは反対側の端部（先端側端部）には、中心軸線１００ａ方向に中空部１０４ａが形成されたノズル（バルブボディ）１０４が接続されている。すなわちノズル１０４は、中心軸線１００ａ方向に延設された中空の筒状体で構成され、先端側端部に弁座１０２ｂ（図２参照）および燃料噴射孔１０２ａを有する弁座部材１０２が取り付けられている。ここで、弁座１０２ｂ又は弁座部材１０２はシート部材と呼ぶ場合もある。
【００１６】
ノズル１０４は基端側端部の側に拡径部１０４Ａが設けられ、拡径部（大径部）１０４Ａから先端部の側に向かって段差部１０４Ｂが設けられている。段差部１０４Ｂからは、弁座部材１０２が設けられる先端部に向かって、直径が一定の円筒形状部１０４Ｃが設けられている。円筒形状部１０４Ｃの直径は拡径部１０４Ａの直径よりも小さく、拡径部（大径部）１０４Ａに対して小径部１０４Ｃを構成する。
【００１７】
弁座部材１０２はノズル１０４の先端側端部の内周に溶接により固定される。固定弁１０２には弁座１０２ｂが形成されると共に、燃料流れの方向において弁座１０２ｂの下流側に燃料噴射孔１０２ａが形成されている。
【００１８】
ノズル１０４の内側の、固定コア１０７の先端部の側の端面と固定弁１０２の基端側端面との間の空間（中空部１０４ａ）に、弁体１０１および可動コア１０６で構成される可動子１０１、１０６が収容されている。弁体１０１はノズル１０４の内側で弁座１０２ｂに対して接離可能に設けられている。
【００１９】
弁体１０１は、ロッド１０１ｄと弁閉鎖体１０１ｂとを有する。弁閉鎖体１０１ｂは、ロッド１０１ｄの先端側端部に固定されている。
【００２０】
弁体１０１の基端側端部に設けられた拡径部１０１ａの基端側端面は、スプリング（第１スプリング）１１０Ａの着座面を構成する。スプリング１１０Ａの弁体１０１側とは反対側の端部（基端側端部）は調整子１１１に当接している。調整子１１１は固定コア１０７に固定されている。これにより、スプリング１１０Ａは弁体１０１を閉弁方向に付勢する付勢部材として機能する。また調整子１１１は貫通孔１１２内で中心軸線１００ａに沿う方向の位置が調整されることにより、弁体１０１の付勢力が調整される。
【００２１】
弁体１０１は、基端側の部位が可動コア１０６を介してノズル１０４の内周面に支持され、先端側の部位がノズル１０４の先端側の中空部１０４ｂに固定された、図示しないガイド部材に支持されている。これにより弁体１０１は、開閉弁方向の動きを、２つのガイド部によって案内される。なお、２つのガイド部の構成は、上述した構成に限らず、他の構成であってもよい。
【００２２】
ノズル１０４の基端側の中空部１０４ａには可動コア１０６が設けられている。可動コア１０６の中央部には、中心軸線１００ａに沿う方向に貫通する貫通孔１０６ａが形成されており、弁体１０１が貫通孔１０６ａに挿通され、弁体１０１と可動コア１０６とが中心軸線１００ａに沿う方向に相対運動可能な状態で組み付けられている。
【００２３】
可動コア１０６の基端側端面は固定コア１０７の先端側端面と対向し、可動コア１０６の先端側端面には第２スプリング１１０Ｂの基端側端部が当接している。第２スプリング１１０Ｂの先端側端部は、ノズル１０４の段付き部１０４Ｄに当接している。これにより第２スプリング１１０Ｂは可動コア１０６を開弁方向（燃料噴射弁１００の基端側）に向けて付勢する。
【００２４】
第２スプリング１１０Ｂにより開弁方向に付勢された可動コア１０６は、弁体１０１の拡径部１０１ａに係合し、弁体１０１に対する相対運動が規制されている。第１スプリング１１０Ａによる閉弁方向の付勢力は第２スプリング１１０Ｂによる開弁方向の付勢力よりも大きい。このため、コイル１０８に通電していない閉弁状態においては、弁体１０１は第１スプリング１１０Ａの付勢力と第２スプリング１１０Ｂの付勢力との差分の付勢力によって閉弁方向に付勢されている。
【００２５】
その結果、弁体１０１はノズル１０４の先端に設けられた固定弁１０２の弁座１０２ｂと当接し、高圧ポンプから供給された燃料の流れを遮断している。
【００２６】
本実施例では、弁体１０１と可動コア１０６とが中心軸線１００ａに沿う方向に相対運動可能に構成されているが、弁体１０１と可動コア１０６とは固定されていてもよい。なお、弁体１０１と可動コア１０６とが固定されている場合は、第２スプリング１１０Ｂは不要である。
【００２７】
ノズル１０４の基端側端部の外周には、コイル１０８が巻回されている。コイル１０８の外周はハウジング１０３で覆われている。コイル１０８は固定コア１０７の外周部に配置されており、ハウジング１０３、ノズル１０４および可動コア１０６の部分に、トロイダル状の磁気通路が形成されている。
【００２８】
ハウジング１０３の基端側端部から燃料噴射弁１００の基端部近傍までは、樹脂１０９で被覆されている。樹脂１０９は、コネクタ１１４を形成する。コネクタ１１４の内側（プラグ挿入部）には、コイル１０８に電気的に接続された端子１１３が露出する。端子１１３には、図示しないコントローラからの配線が接続されたプラグ（図示せず）が接続される。これにより、図示しないコントローラ（エンジンコントロールユニット）により、端子１１３を通じてコイル１０８に通電が行われる。
【００２９】
ここで、弁体１０１の開閉弁動作について説明しておく。コイル１０８が通電されていない閉弁状態においては、弁体１０１は第１スプリング１１０Ａの付勢力と第２スプリング１１０Ｂの付勢力との差分の付勢力により付勢され、これにより、弁体１０１の拡径部１０１ａの先端側端面が可動コア１０６の基端側端面を閉弁方向に付勢する。したがって、可動コア１０６の基端側端面と固定コア１０７の先端側端面との間には設定リフト量の隙間が形成される。
【００３０】
コイル１０８が通電されると、ハウジング１０３、ノズル１０４および可動コア１０６により形成される磁気通路に磁束が発生し、この磁束によって可動コア１０６と固定コア１０７との間に磁気吸引力が発生する。可動コア１０６は固定コア１０７により吸引されることで開弁方向へ移動し、固定コア１０７の先端側端面に衝突する。
【００３１】
その結果、弁体１０１が固定弁１０２の弁座１０２ｂから離れて弁体１０１と弁座１０２ｂとの間の燃料通路が開かれた状態（開弁状態）となり、固定コア１０７の貫通孔１１２から供給された燃料を燃料噴射孔１０２ａから燃焼室内へ噴射する。なお、燃料噴射弁１００は、燃焼室内に直接燃料を噴射するものに限らず、吸気管内に燃料を噴射するものであってもよい。
【００３２】
コイル１０８への通電が断たれると磁気通路の磁束が消滅し、磁気吸引力も消滅する。この状態では弁体１０１を閉弁方向に押すスプリング１１０Ａのばね力が弁体１０１に作用する。その結果、弁体１０１は固定弁１０２の弁座１０２ｂに接触する閉弁位置に押し戻される。これにより、弁体１０１と弁座１０２ｂとの間の燃料通路は閉じられた状態（閉弁状態）となる。
【００３３】
図２は、図１の燃料噴射弁のノズルの先端部を拡大して示す断面図である。ノズル１０４の先端側端部の内周に弁座部材１０２が溶接により固定されている。弁座部材１０２の内側には円錐面状に形成された弁座１０２ｂが設けられ、弁座１０２ｂの下流側に弁座部材１０２を貫通して外部に通じる複数の燃料噴射孔１０２ａが形成されている。
【００３４】
弁閉鎖体１０１ｂは球状を成す部材である。弁閉鎖体１０１ｂとしては、例えば精密ベアリング球であるボール弁を用いることができる。ボール弁１０１ｂは弁座部材１０２の弁座１０２ｂと接触して燃料をシールする。精密ベアリング球は真球度が高い。従って、弁閉鎖体１０１ｂと弁座１０２ｂとが接するシール部１０１ｍの油密性能を向上することができる。
【００３５】
弁閉鎖体１０１ｂはロッド１０１ｄの先端側端部に溶接部１０５により接合されている。  
図３は、本発明が実施される燃料噴射弁の、弁閉鎖体とロッドとの溶接部の一実施例に係る外観図である。図４は、本発明に係る、弁閉鎖体とロッドとの溶接部の一実施例について、溶接部における溶接前の状態を拡大して示す断面図である。
【００３６】
本実施例では、弁体１０１及びロッド１０１ｄの中心軸線は燃料噴射弁１００の中心軸線１００ａに一致している。従って、弁体１０１及びロッド１０１ｄの中心軸線と燃料噴射弁１００の中心軸線とを特に区別することなく、中心軸線１００ａとして説明する。
【００３７】
ロッド１０１ｄは、外周面が円筒形状を成す円筒部と、円筒部の先端側に形成された縮径部１０１ｅとを有する。縮径部１０１ｅには、弁閉鎖体１０１ｂが溶接により接合される接合部１０５を構成する。
【００３８】
縮径部１０１ｅは、円筒部の先端側端部からロッド１０１ｄの先端側端部に向かって外径が小さくなるように形成されており、頂点側がカットされた円錐面（円錐形状面）、すなわち円錐台の側面（以下、円錐面という）で構成される。縮径部１０１ｅは、中心軸線１００ａに平行で且つ中心軸線１００ａを含む断面（図４）で見ると、基端側から先端側の端部に向かって直線形状を成している。すなわち、縮径部１０１ｅの直線形状部は円錐面１０１ｅの母線Ｓ１によって構成される。
【００３９】
円錐面１０１ｅの母線Ｓ１は、弁閉鎖体１０１ｂの表面（球面）と点Ｐ１で交わる。中心軸線１００ａに平行で且つ中心軸線１００ａを含む断面上において、母線Ｓ１が弁閉鎖体１０１ｂと交わる交点Ｐ１で、弁閉鎖体１０１ｂに接する接線Ｓ２を仮想する。接線Ｓ２は交点Ｐ１で弁閉鎖体１０１ｂに接する接平面を表す。
【００４０】
本実施例では、母線Ｓ１と接線Ｓ２との間の角度が９０度よりも小さい鋭角を成すように構成する。なお、二点鎖線で示す直線状の線分Ｓ３は、弁閉鎖体１０１ｂの中心Ｘと交点Ｐ１とを結ぶ線分である。
【００４１】
特に本実施例では、図４に示すように、ロッド１０１ｄの先端側端部１０１ｇが交点Ｐ１で弁閉鎖体１０１ｂの表面に当接する。溶接後の状態を示す図３では、溶接前のロッド１０１ｄの先端側端部１０１ｇの形状を破線１０１ｈで、溶接前の弁閉鎖体１０１ｂの表面の形状を破線１０１ｃで、溶接前の縮径部１０１ｅの形状を破線１０１ｆで示している。
【００４２】
本実施例では、中心軸線１００ａに平行で且つ中心軸線１００ａを含む断面で見た場合に、ロッド１０１ｄの円筒状の外周面部によって構成される直線部と、円錐面１０１ｅによって構成される直線形状部（母線）とが接続される構成である。交点Ｐ１の位置は、円錐面１０１ｅによって構成される直線形状部を延長することにより、知ることができる。
【００４３】
また、ロッド１０１ｄの先端（先端面）には基端側に向かって凹む凹み部１０１ｊが形成されている。凹み部１０１ｊはロッド１０１ｄの先端側に向かうに連れて外周側に広がる傾斜面（内周面）１０１ｋを有する。内周面１０１ｋは円錐台の側面によって構成される。従って、中心軸線１００ａに平行で且つ中心軸線１００ａを含む断面上で見た場合に、凹み部１０１ｊの内周面１０１ｋは直線形状を成すように形成されている。そして、凹み部１０１ｊの内周面１０１ｋと直線形状部１０１ｅの直線Ｓ１とが鈍角θ２で交わるように構成される。さらに、ロッド１０１ｄと弁閉鎖体（ボール弁）１０１ｂとを固定する溶接部１０５（図３参照）の溶融部はロッド１０１ｄの外周側から凹み部１０１ｊに届くように設けられる。
【００４４】
溶接部１０５は、内周面１０１ｋを構成する傾斜面と縮径部１０１ｅを構成する傾斜面とにより、ロッド１０１ｄの先端に向かって、すなわち、弁閉鎖体１０１ｂに向かって肉厚が薄くなる。これにより、溶接部１０５に加える熱量（入熱量）を少なくして、弁閉鎖体１０１ｂをロッド１０１ｄに接合することができ、スパッタ等の発生を抑制することができる。
【００４５】
本実施例では、弁閉鎖体１０１ｂとロッド１０１ｄとをレーザ溶接で接合する。レーザ溶接では、レーザビーム２００（図６参照）を、交点Ｐ１を狙って照射する。以上の通り本実施例の燃料噴射弁１００は、シート部材（弁座１０２ｂ又は弁座部材１０２）と接触して燃料をシールする弁閉鎖体１０１ｂと、弁閉鎖体１０１ｂと溶接部１０５を介して一体に構成されるロッド１０１ｄを備えている。そして、ロッド１０１ｄの外周部は円筒形状から形成されており、ロッド先端にかけ外径が縮小していく縮径部１０１ｅを備えており、弁閉鎖体１０１ｂとロッド１０１ｄの縮径部１０１ｅが凹み形状に溶接され、溶接部１０５の形状が弁閉鎖体１０１ｂとロッド１０１ｄとを滑らかに結ぶ形状であるこの場合、弁閉鎖体１０１ｂ及びロッド１０１ｄが溶融する範囲は、中心軸線１００ａに沿う方向において、レーザビーム２００の照射位置である交点Ｐ１から両側にほぼ等しい距離の範囲２００ｂ、２００ｃである。弁閉鎖体１０１ｂ及びロッド１０１ｄが溶融した範囲では、弁閉鎖体１０１ｂを構成する金属とロッド１０１ｄを構成する金属との合金が形成される。弁閉鎖体１０１ｂとロッド１０１ｄとが同じ金属の場合は、入熱により溶融した両方の金属が一体となって冷えて固まる。
【００４６】
加えて、本実地例では図３に示すレーザ溶接後の溶接部１０５の形状が溶融時の表面張力と濡れ性の関係からＲ形状となる。このとき図３に示すように溶接部１０５は内径側に凹む凹形のＲ形状で形成される。更に、溶接幅ＷとＲとの関係は２Ｒ≧Ｗとなることから、応力集中が発生し難い形状とすることができる。よって、燃料噴射弁作動時の金属疲労によるクラックなどの発生を抑制することができるため、燃料噴射弁１００の耐久性を向上させることができる。また同時に、溶接部１０５が滑らかなＲ形状となるため燃料噴射弁１００の作動時に燃料の流れがスムーズになり、溶接部１０５周辺にキャビテージョンが発生するのを抑制することができる。
【００４７】
また弁閉鎖体１０１ｂは真円形状で形成されることが望ましい。また、ロッド１０１ｄの径は弁閉鎖体１０１ｂの径より細く構成していることが望ましい。さらに図３に示すように縮径部１０１ｅはロッド１０１ｄの中心軸に対して左右対称となるように構成されており、ロッド１０１ｄの外周から内周側にかけ直線形状の傾斜部を有するように構成されることが望ましい。
【００４８】
溶接部１０５は、ロッド中心軸に対して左右対称となっており、外周側にかけ広がるように傾斜形状を有し、かつ、溶接部１０５の傾斜形状から弁閉鎖体１０１ｂの外周部に引いた接線Ｓ２と、縮径部１０１ｅの直線形状Ｓ１とが鋭角θをなすように構成された。
【００４９】
また１０１ｂと１０１ｄの外径は１０１ｂの方が大きく、後述する図６の説明で分かるようにスパッタの飛散方向・Ｒ形状をできるだけ大きくするためにも、１０１ｄの外径はやや小さい方が良く、望ましくは１０１ｂの外径の７０〜９５％が良い。
【００５０】
図５は、図４の断面図において、弁閉鎖体の溶融部の断面積とロッドの溶融部の断面積との関係を示す模式図である。
【００５１】
例えば特許文献１の溶接方法では、弁ニードルの先端側端面の位置よりも少し基端側の位置にレーザビームを照射して溶接をしていると考えられる。
【００５２】
一方本実施例の場合は、ロッド１０１ｄと弁閉鎖体１０１ｂとの境界を狙ってレーザビームを照射する。この場合、図５に示す断面上において、弁閉鎖体１０１ｂが溶融して凝固した面積ＳＦｂは、ロッド１０１ｄが溶融して凝固した面積ＳＦａよりも大きくなる。また、面積ＳＦｂに相当する部分の体積は、面積ＳＦａに相当する部分の体積よりも大きい。  
図６は、本発明における弁閉鎖体とロッドとの溶接部の状態を説明するための模式図である。図７は、本発明との比較例における弁閉鎖体とロッドとの溶接部の状態を説明するための模式図である。
【００５３】
本実施例では、交点Ｐ１（図３、４参照）を狙って、中心軸線１００ａに垂直な方向から、レーザビーム２００を照射する。この場合、溶融池２０１は矢印Ａ１で示す方向に拡がろうとし、中心軸線１００ａに沿う方向への拡がりは抑制される。その代りに、溶融池２０１及びキーホール２０２は溶接部の表面から中心軸線１００ａに向かって深く形成される。すなわち本実施例では、円錐面１０１ｅと弁閉鎖体１０１ｂの球状面とで形成される凹部１０３（谷形状部）の底にレーザビーム２００を照射することで、深い溶融池２０１を形成することができる。
【００５４】
このため本実施例では、レーザビーム２００のパワーを小さくして溶接部への入熱量を少なくしても深い溶融池２０１及びキーホール２０２を形成することができる。そして、溶接部に加える熱量（入熱量）を少なくすることで、溶接時に発生するスパッタ等の量を抑制することができる。また本実施例では、キーホール２０２が深い位置にできるため、スパッタ等の発生を抑制することができる。
【００５５】
さらに、本実施例ではスパッタ等の発生を抑制することができるため、スパッタ等を除去する作業工程にかかる時間を短縮することができ、燃料噴射弁１００の生産効率を向上することができる。また、スパッタ等を除去するための設備を安価にすることができると共に、設備の小型化を図ることができる。
【００５６】
また、発生したスパッタ等の飛散方向は矢印Ａ２で示す方向になる。本実施例では、スパッタ等は円錐面１０１ｅと弁閉鎖体１０１ｂの球状面とで形成される凹部１０３の底で発生されるため、中心軸線１００ａに沿う方向に飛散し難い。このため、スパッタ等を除去する作業工程にかかる時間を短縮することができ、燃料噴射弁１００の生産効率を向上することができる。
【００５７】
次に接合部の残留応力状態について説明する。
【００５８】
溶接部の残留応力は図示するように、溶接部の中心部が残留引張応力となり、その周りは残留圧縮応力となって釣り合っている。燃料噴射弁１００が作動して閉弁するときには弁閉鎖体１０１が固定弁１０２に衝突し、溶接部１０５には圧縮応力が加わる。圧縮応力が溶接部１０５に加わると残留引張応力が緩和されることから、溶接部１０５の残留引張応力が少なくなり、溶接部１０５の破損応力に対する余裕度が向上する。よって燃料噴射弁１００の耐久性を向上させることができる。
【００５９】
一方、図７に示す比較例では、溶融池２０１及びキーホール２０２は、矢印Ａ３で示すように中心軸線１００ａに沿う方向に拡がり易い。このため、深い溶融池２０１を形成するためには、レーザビーム２００のパワーを大きくする必要があり、スパッタ等の発生も増加する。
【００６０】
また、スパッタ等は、矢印Ａ４で示すように、中心軸線１００ａに沿う方向に大きな速度成分を有して飛散するため、中心軸線１００ａに沿う方向に飛散し易い。
【００６１】
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、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】
【００６２】
１００…燃料噴射弁、  １０１…弁体、  １０１ｂ…弁閉鎖体、  １０１ｃ…溶接前の弁閉鎖体１０１ｂの表面の形状、  １０１ｄ…弁体１０１のロッド、  １０１ｅ…ロッド１０１ｄの縮径部（円錐面）、  １０１ｆ…溶接前の縮径部１０１ｅの形状、  １０１ｇ…ロッド１０１ｄの先端側端部、  １０１ｈ…溶接前のロッド１０１ｄの先端側端部１０１ｇの形状、  １０２…弁座部材、  １０５…ロッド１０１ｄと弁閉鎖体１０１ｂとを固定する溶接部、  １０５ａ…円錐面１０１ｅと弁閉鎖体１０１ｂの球状面とで形成される凹部、Ｐ１…弁閉鎖体１０１ｂと円錐面１０１ｅの母線Ｓ１との交点、  Ｘ…弁閉鎖体１０１ｂの中心。
【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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