(57)【要約】【課題】高精度な噴射量制御が可能な燃料噴射弁の提供。【解決手段】噴孔１７を開く開弁作動において通電により磁気吸引力を発生する一方、噴孔１７を閉じる閉弁作動において通電の停止により磁気吸引力を消失させるコイル６０と、可動コア３０を貫通の弁貫通部４２、並びに弁貫通部４２から突出して可動コア３０に固定コア２０側から当接可能な弁突部４４を有し、往復移動により噴孔１７を開閉して燃料の噴射を断続する弁部材４０と、可動コア３０を貫通して可動コア３０の固定コア２０側の端面３１ａから突出するストッパ貫通部５２を有し、コイル６０への通電の停止状態において、弁突部４４に対してストッパ貫通部５２を固定コア２０とは反対側から当接させることにより、当該弁突部４４と、係止した可動コア３０との間に隙間５６ａを形成する可動ストッパ５０と、を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関へ燃料を噴射する噴孔を有する弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに固定される固定コアと、
磁気吸引力の作用により前記固定コア側へ移動する可動コアと、
前記噴孔を開く開弁作動において通電により前記磁気吸引力を発生させる一方、前記噴孔を閉じる閉弁作動において通電の停止により前記磁気吸引力を消失させるコイルと、
前記可動コアを貫通する弁貫通部、並びに前記弁貫通部から突出して前記可動コアに前記固定コア側から当接可能な弁突部を有し、往復移動により前記噴孔を開閉して燃料の噴射を断続する弁部材と、
前記可動コアを貫通して前記可動コアの前記固定コア側の端面から突出するストッパ貫通部を有し、前記コイルへの通電の停止状態において、前記弁突部に対して前記ストッパ貫通部を前記固定コアとは反対側から当接させることにより、当該弁突部と、係止した前記可動コアとの間に隙間を形成する可動ストッパと、
を備えることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記可動コアは、前記ストッパ貫通部から突出して前記可動コアに前記固定コアとは反対側から当接可能なストッパ突部、を有す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】
前記弁ハウジングに対して前記弁部材を前記固定コアとは反対側へ付勢する第一復原力を発生する第一弾性部材と、
前記可動コアを前記固定コアとは反対側へ付勢し且つ前記可動ストッパを前記固定コア側へ付勢する第二復原力を発生する第二弾性部材と、
前記弁ハウジングに対して前記可動コアを前記固定コア側へ付勢する第三復原力を発生する第三弾性部材と、
を備え、
前記可動ストッパは、前記弁部材に対して前記固定コア及びその反対側へ相対移動可能に設けられることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記第二復原力は、前記閉弁作動において前記第三復原力よりも大きい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】
前記第二復原力と前記第三復原力との差分は、前記閉弁作動において設定値以下に抑えられ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】
前記弁ハウジングに対して前記弁部材を前記固定コアとは反対側へ付勢する第一復原力を発生する第一弾性部材と、
前記可動コアを前記固定コアとは反対側へ付勢し且つ前記可動ストッパを前記固定コア側へ付勢する第二復原力を発生する第二弾性部材と、
前記弁ハウジングに対して前記可動ストッパを前記固定コア側へ付勢する第三復原力を発生する第三弾性部材と、
を備え、
前記可動ストッパは、前記弁部材に対して前記固定コア及びその反対側へ相対移動可能に設けられることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記可動ストッパは、前記ストッパ貫通部を前記弁突部に離間可能に当接させた状態下、前記可動コア及び前記弁突部の間と前記可動コア及び前記ストッパ突部の間とのうち、前記燃料噴射弁の作動に応じた少なくとも一方に、隙間を形成することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記弁部材を前記固定コアとは反対側へ付勢する第一復原力を発生する第一弾性部材と、
前記可動コアを前記固定コアとは反対側へ付勢し且つ前記可動ストッパを前記固定コア側へ付勢する第二復原力を発生する第二弾性部材と、
を備え、
前記可動ストッパは、前記弁部材に対して前記固定コア及びその反対側へ一体移動可能に固定されることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記可動ストッパは、前記ストッパ貫通部を前記弁突部に当接させた状態下、前記可動コア及び前記弁突部の間と前記可動コア及び前記ストッパ突部の間とのうち、前記燃料噴射弁の作動に応じた少なくとも一方に、隙間を形成することを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記ストッパ貫通部は、筒状の前記可動コアの内周側において前記弁貫通部が挿入される筒状に、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】
前記可動コアは、前記弁突部と当接可能に前記固定コア側の端面を形成するコア本体部、前記コア本体部から前記固定コアとは反対側へ突出して前記ストッパ突部を内周側に収容するコア収容部、並びに前記コア収容部から内周側へ突出するコア突部を有し、
前記第二弾性部材は、前記コア収容部の内周側に収容されて前記ストッパ突部及び前記コア突部の間に介装されるコイルスプリングからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
前記可動コアは、前記弁突部と当接可能に前記固定コア側の端面を形成するコア本体部、前記コア本体部から前記固定コアとは反対側へ突出して前記ストッパ突部を内周側に収容するコア収容部を有し、
前記第二弾性部材は、前記コア収容部に外周部が固定されると共に前記ストッパ突部に内周部が係合する皿ばねからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項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、噴孔から内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定コア側へ可動コアを移動させるための磁気吸引力につき、弁ハウジングの噴孔を開く開弁作動ではコイルへの通電によって発生する一方、噴孔を閉じる閉弁作動では当該通電の停止によって消失させる燃料噴射弁が、知られている。
【０００３】
こうした燃料噴射弁の一種として特許文献１，２に開示のものでは、燃料噴射を断続するために往復移動によって噴孔を開閉する弁部材に、可動コアを貫通する弁貫通部から突出して可動コアに固定コア側から当接可能なフランジが、設けられている。この燃料噴射弁によると、噴孔を閉じた状態から開弁作動を開始して噴孔を開くときには、スプリングの復原力によって固定コアとは反対側へ付勢される弁部材のフランジに対し、磁気吸引力を受けた可動コアが固定コア側から当接する。その結果、可動コアが移動して固定コアに衝突するときには、弁部材は、スプリングの復原力に抗した移動を慣性力によって継続することで、可動コアに対して弁貫通部を相対移動させつつ可動コアからフランジを離間させることになる。故に、衝突反力によって可動コアが固定コアとは反対側へ跳ね返っても、その跳ね返り力がフランジに伝播され難い弁部材については、噴孔を誤って閉じることにより燃料噴射量のばらつきを招く事態を回避され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０８８４２号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００６０４６８３３Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、特許文献１に開示の燃料噴射弁では、コイルへの通電の停止状態において、弁部材のフランジと可動コアとが互いに当接する状態となる。そのため、噴孔を開く開弁作動では、停止状態の弁部材及び可動コアを共に移動させるための磁気吸引力につき、コイルへの通電によって当該開弁作動の開始時点から可動コアに与えなければならない。それ故に開弁作動の初期段階では、弁部材の移動速度が上がらないため、噴孔を開くのに必要な弁部材の移動時間が長くなり、燃料の最小噴射量を低減する上において不利となってしまう。
【０００６】
そこで、特許文献２に開示の燃料噴射弁では、コイルへの通電停止状態において、弁部材のフランジと可動コアとの間に隙間が形成される。これにより、開弁作動の開始時点においては、弁部材を伴わずに可動コアを移動させるだけの磁気吸引力を、コイルへの通電によって当該可動コアに与えれば、よいこととなる。その結果、フランジとの間の隙間分移動することによって加速された可動コアは、運動量に応じた衝撃力をフランジとの衝突によって当該フランジへと与えることができるので、噴孔を開くのに必要な距離分の弁部材移動が短時間にて実現可能となる。
【０００７】
しかし、特許文献２に開示の燃料噴射弁では、フランジが弁部材に圧入且つ溶接されることによって、当該フランジと可動コアとの間の隙間がサイズ管理されている。そのため、製造時におけるフランジの圧入状態や溶接状態に応じて、当該フランジと可動コアとの間では、隙間のサイズがばらつき易い。換言すれば、隙間のサイズを正確に管理することは、困難となっている。故に開弁作動において、隙間分の可動コアの移動によりフランジに与えられる衝撃力にも、ばらつきが生じてしまうため、弁部材の移動時間については、上述の如き短い時間の中でのばらつき率が増大し、その結果、燃料噴射量の制御精度が低下してしまうのである。
【０００８】
加えて、特許文献２に開示の燃料噴射弁では、弁貫通部から突出して可動コアに固定コア側から当接可能な第一のフランジに加え、当該弁貫通部から突出して可動コアに固定コアとは反対側から当接可能な第二のフランジが、弁部材に設けられている。それと共に、特許文献２に開示の燃料噴射弁は、弁部材を固定コアとは反対側へ付勢する第一のスプリングに加え、可動コア及び第二のフランジ間に介装されて可動コアを固定コアとは反対側へ付勢する第二のスプリングを、備えている。このような構成において、噴孔を開いた状態から閉弁作動を開始して噴孔を閉じるときには、第一のスプリングの復原力によって固定コアとは反対側へ付勢される弁部材が、第一のフランジを可動コアに対して固定コア側から当接させる。このとき、磁気吸引力は消失させられているので、第一のスプリングの復原力によって可動コアは、固定コアとは反対側へ弁部材と共に移動する。その結果、第二のスプリングの復原力によって固定コアと反対側へ付勢されると共に慣性力の作用する可動コアに対しては、噴孔を閉じることによって移動を停止する弁部材の第二のフランジが、当該反対側から当接することとなる。故に、可動コアと第二のフランジとの当接によって振動した弁部材が噴孔を誤って開くことで、想定外の二次噴射を招くおそれがあった。
【０００９】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、燃料噴射量を高精度に制御可能な燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、内燃機関へ燃料を噴射する噴孔を有する弁ハウジングと、弁ハウジングに固定される固定コアと、磁気吸引力の作用により固定コア側へ移動する可動コアと、噴孔を開く開弁作動において通電により磁気吸引力を発生する一方、噴孔を閉じる閉弁作動において通電の停止により磁気吸引力を消失させるコイルと、可動コアを貫通する弁貫通部、並びに弁貫通部から突出して可動コアに固定コア側から当接可能な弁突部を有し、往復移動により噴孔を開閉して燃料の噴射を断続する弁部材と、可動コアを貫通して可動コアの固定コア側の端面から突出するストッパ貫通部を有し、コイルへの通電の停止状態において、弁突部に対してストッパ貫通部を固定コアとは反対側から当接させることにより、当該弁突部と、係止した可動コアとの間に隙間を形成する可動ストッパと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成では、コイルへの通電の停止状態において、弁部材のうち可動コアを貫通する弁貫通部から突出の弁突部と、可動コアとの間には、隙間が形成される。これにより、噴孔を開く開弁作動の開始時点において可動コアは、弁突部との間の隙間分、弁部材を伴うことなく移動する。その結果、加速された可動コアが弁突部に衝突すると、当該衝突時点での運動量に応じた衝撃力が弁突部へと与えられるので、噴孔を開くのに必要な距離分の弁部材の移動時間について短縮可能となる。
【００１２】
ここで、コイルへの通電停止状態では可動コアを係止する可動ストッパにおいて、当該可動コアを貫通して可動コアの固定コア側端面から突出するストッパ貫通部は、弁突部に対して固定コアとは反対側から当接することで、可動コア及び弁突部間の隙間を形成する。このように、特定動作状態での二部材の当接により確保される隙間のサイズは、製造状態に起因するばらつきを抑えられ得るので、開弁作動において当該隙間分の可動コアの移動により弁突部に与えられる衝撃力には、ばらつきが生じ難くなる。これによれば、弁部材の移動時間について、上述の如き短い時間の中でのばらつき率を低減することができるので、燃料噴射量の制御精度を高めることが可能となるのである。
【００１３】
請求項２に記載の発明によると、可動コアは、ストッパ貫通部から突出して可動コアに固定コアとは反対側から当接可能なストッパ突部、を有する。これによれば、コイルへの通電停止状態において可動ストッパは、ストッパ貫通部から突出のストッパ突部を固定コアとは反対側から可動コアに、またストッパ貫通部を当該反対側から弁突部に当接させることで、係止した可動コアと弁突部との間に安定サイズの隙間を確実に確保し得る。したがって、隙間サイズのばらつきを抑えて、燃料噴射量の高い制御精度を実現することができるのである。
【００１４】
請求項３に記載の発明によると、弁ハウジングに対して弁部材を固定コアとは反対側へ付勢する第一復原力を発生する第一弾性部材と、可動コアを固定コアとは反対側へ付勢し且つ可動ストッパを固定コア側へ付勢する第二復原力を発生する第二弾性部材と、弁ハウジングに対して可動コアを固定コア側へ付勢する第三復原力を発生する第三弾性部材と、を備え、可動ストッパは、弁部材に対して固定コア及びその反対側へ相対移動可能に設けられる。
【００１５】
このような構成では、噴孔を開いた状態から閉弁作動を開始して噴孔を閉じるとき、第一弾性部材の第一復原力によって固定コアとは反対側へ付勢される弁部材は、可動コアを貫通する弁貫通部から突出の弁突部を、可動コアに対して固定コア側から当接させる。このとき、可動コアを固定コア側へ移動させるための磁気吸引力はコイルへの通電停止によって消失させられているので、弁突部を介して第一弾性部材の第一復原力を受ける可動コアは、固定コアとは反対側へ弁部材と共に移動する。その結果、噴孔を閉じることによって弁部材が移動を停止しても、第二弾性部材の第二復原力によって固定コアとは反対側へと付勢されると共に慣性力が作用する可動コアに対しては、可動ストッパのストッパ突部が当該反対側から当接することになる。
【００１６】
この後、第二弾性部材の第二復原力によって可動コア及び可動ストッパは、それぞれ固定コアに対する反対側及び固定コア側へと付勢されることで、可動コア及びストッパ突部の当接状態のまま慣性によって移動を継続する。このとき、停止した弁部材に対して固定コアとは反対側へ相対移動する可動ストッパのストッパ貫通部は、それより突出するストッパ突部が固定コア側の可動コアによって押圧されることで、弁突部から離間することになる。それと共に、可動コアに対して固定コアとは反対側への移動を継続させるように働く慣性力（荷重）は、可動コアを固定コア側へと付勢する第三弾性部材の第三復原力の作用によって減衰され得る。これらによれば、可動コアとストッパ突部とが当接することによって発生する振動は、弁突部には伝播され難くなるので、そうした振動によって弁部材が噴孔を誤って開いて想定外の二次噴射を招く事態を、回避することができる。
【００１７】
加えて、噴孔を閉じた状態から開弁作動を開始して噴孔を開くとき、コイルへの通電によって発生する磁気吸引力を受けることで可動コアは、まずは弁部材を伴わずに移動する。その結果、弁突部との間の隙間分移動した可動コアは、第一弾性部材の第一復原力を受けて固定コアとは反対側へ付勢されている弁部材の弁突部に対し、当該反対側から当接することになる。その結果、可動コアが弁突部を押圧しながら固定コア側へと移動して、固定コアに衝突すると、慣性力によって弁部材が第一復原力に抗した移動を継続することで、弁貫通部が可動コアに対して相対移動しつつ弁突部が可動コアから離間する。故に、衝突反力によって可動コアが固定コアとは反対側へ跳ね返ったとしても、その跳ね返り力が弁突部に伝播され難い弁部材については、噴孔を誤って閉じることで燃料噴射量のばらつきを招く事態を回避することができる。
【００１８】
以上説明したことから、請求項３に記載の発明によれば、開弁作動及び閉弁作動の双方において弁部材による噴孔の開閉を想定通り実現して、燃料噴射量を高精度に制御し得るのである。
【００１９】
請求項４に記載の発明によると、第二復原力は、閉弁作動において第三復原力よりも大きい。これによれば、可動コアは、固定コア側へ向かって作用する第三弾性部材の第三復原力よりも、固定コアとは反対側へ向かって作用する第二弾性部材の第二復原力が大きいので、閉弁作動時に弁部材が移動停止するのに伴って、当該反対側のストッパ突部に確実に当接する。故に、この当接後においては、固定コアとは反対側へ慣性移動を継続する可動コアによりストッパ突部を押圧して、弁突部からストッパ貫通部を離間させることで、弁部材への振動伝播の抑制が確固たるものとなる。したがって、閉弁作動における想定外の二次噴射を回避して、高精度な噴射量制御に貢献することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明によると、閉弁作動によって弁部材、可動コア及び可動ストッパが移動停止した状態の可動コアにおいては、第二弾性部材の第二復原力の作用が第三弾性部材の第三復原力の作用よりも大きくなる。これにより第二復原力の作用側へ、即ち固定コアとは反対側へ付勢される可動コアは、同復原力により固定コア側へと付勢される可動ストッパのストッパ突部に当該固定コア側から当接して、確実に係止され得るので、固定コアとの間の隙間が一定距離に保たれる。故に、閉弁作動後の開弁作動によって噴孔を開くときには、コイルの発生する磁気吸引力によって可動コアを固定コアとの衝突位置まで移動させる距離、ひいてはその移動時間を安定させ得るのである。したがって、開弁作動による燃料噴射量のばらつきを抑えて、高精度な噴射量制御に貢献することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によると、第二復原力と第三復原力との差分は、閉弁作動において設定値以下に抑えられる。これによれば、閉弁作動によって弁部材、可動コア及び可動ストッパが移動を停止した状態下、第二弾性部材の第二復原力は、設定値以下に抑えられた差分をもって第三弾性部材の第三復原力よりも大きくなる。故に、閉弁作動後の開弁作動によって噴孔を開くときには、コイルへの通電によって比較的小さな磁気吸引力を発生させただけでも、固定コア側への可動コアの移動を開始することができる。その結果、磁気吸引力の発生開始から可動コアによる弁部材の移動開始までの所要時間が短縮され得るので、開弁応答性を高めることが可能となる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によると、弁ハウジングに対して弁部材を固定コアとは反対側へ付勢する第一復原力を発生する第一弾性部材と、可動コアを固定コアとは反対側へ付勢し且つ可動ストッパを固定コア側へ付勢する第二復原力を発生する第二弾性部材と、弁ハウジングに対して可動ストッパを固定コア側へ付勢する第三復原力を発生する第三弾性部材と、を備え、可動ストッパは、弁部材に対して固定コア及びその反対側へ相対移動可能に設けられる。このような構成では、上述の如き請求項３に記載の発明に準ずる作動及び作用効果が実現され得るが、特に次に説明する点について請求項３に記載の発明とは異なっている。
【００２３】
ここで、請求項３に記載の発明と異なる点について説明すると、閉弁作動においてストッパ貫通部が弁突部から離間する際、ストッパ突部が固定コアとは反対側から当接する可動コアには、固定コア側へ可動ストッパを付勢する第三弾性部材の第三復原力が、当該ストッパ突部を介して作用する。故にこのとき、可動コアに対して固定コアとは反対側への移動を継続させるように働く慣性力（荷重）は、ストッパ突部を介した可動コアへの第三復原力の作用によって減衰され得る。したがって、請求項６に記載の発明においても、可動コアとストッパ突部とが当接することで発生する振動は、弁突部には伝播され難くなるので、そうした振動によって弁部材が噴孔を誤って開くことで想定外の二次噴射を招く事態を、回避することができる。
【００２４】
以上説明したことから、請求項６に記載の発明によれば、開弁作動及び閉弁作動の双方において弁部材による噴孔の開閉を想定通り実現して、燃料噴射量を高精度に制御し得るのである。
【００２５】
請求項７に記載の発明によると、可動ストッパは、ストッパ貫通部を弁突部に離間可能に当接させた状態下、可動コア及び弁突部の間と可動コア及びストッパ突部の間とのうち、燃料噴射弁の作動に応じた少なくとも一方に、隙間を形成する。これによれば、閉弁作動においてストッパ突部を可動コアに当接させた可動ストッパが、固定コアとは反対側への移動を慣性力によって継続するときには、可動コア及び弁突部の間だけでなく、互いに離間するストッパ貫通部及び弁突部の間にも隙間が形成される。そして、この後において可動コアは、固定コア側へ向かって作用する第三弾性部材の第三復原力により慣性力を減衰させられると、当該固定コア側へと跳ね返ることになる。その結果、第二弾性部材の第二復原力により固定コア側へと付勢されている可動ストッパは、ストッパ突部を固定コアとは反対側から可動コアに当接させたまま移動することで、ストッパ貫通部を当該反対側から弁突部に当接させる。このとき、固定コア側の弁突部との間に隙間が確保された状態となっている可動コアは、弁部材に振動を与えるような弁突部への当接を、当該隙間の存在によって抑制され得る。故に、固定コア側へ跳ね返った可動コアが弁突部と当接することで想定外の二次噴射を招く事態を回避して、高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００２６】
尚、こうした請求項７に記載の発明では、請求項３に記載の構成を採用して第二及び第三復原力を請求項４に記載の如く設定した場合、閉弁作動によって弁部材、可動コア及び可動ストッパが移動停止した状態下、第二復原力が第三復原力よりも大きくなる。これにより可動コアについては、上述の如くストッパ突部に確実に係止され得るので、固定コアとの間の隙間だけでなく、固定コア側の弁突部との間の隙間を確保することも、確固たるものとなる。故に、閉弁作動後の開弁作動においては、コイルの発生する磁気吸引力によって固定コア側への移動を開始する可動コアは、まずはストッパ突部との間の隙間を拡大しながら、弁突部と当接するまでは弁部材を伴わずに移動後、弁部材と共に移動して固定コアに衝突する。こうした移動形態によれば、弁部材を伴わない可動コアの移動によって生じる運動量を、その後の弁部材の移動に利用して、開弁作動における弁部材の移動時間を短縮し得る。それと共に請求項７に記載の発明では、請求項３に記載の構成を採用して第二及び第三復原力を請求項４に記載の如く設定することにより、可動コアを固定コアとの衝突位置まで移動させる時間について、安定させ得る。これらのことから、所定量の燃料を短時間で噴射する場合にあっても、その噴射量のばらつきを抑えて高精度な噴射量制御に貢献することができる。
【００２７】
また一方、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の構成を採用した場合、閉弁作動により弁部材、可動コア及び可動ストッパが移動停止した状態下、可動ストッパが受ける第二及び第三復原力によりストッパ突部は、固定コア側へ向かって付勢される。したがって、第二復原力により固定コアと反対側へ付勢される可動コアは、かくの如く固定コア側へと付勢されるストッパ突部に当該固定コア側から当接して、確実に係止され得る。これにより可動コアについては、固定コアとの間の隙間だけでなく、固定コア側の弁突部との間の隙間を確保することも、確固たるものとなる。故に、閉弁作動後の開弁作動においては、コイルの発生する磁気吸引力によって固定コア側への移動を開始する可動コアは、まずはストッパ突部との間の隙間を拡大しながら、弁突部と当接するまで弁部材を伴うことなく移動後、弁部材と共に移動して固定コアに衝突する。こうした移動形態によれば、弁部材を伴わない可動コアの移動によって生じる運動量を、その後の弁部材の移動に利用して、開弁作動における弁部材の移動時間を短縮し得る。それと共に請求項７に記載の発明では、移動停止状態において可動コアが上述の如くストッパ突部に確実に係止され得る請求項６に記載の構成を採用することにより、可動コアを固定コアとの衝突位置まで移動させる時間について安定させ得る。これらのことから、所定量の燃料を短時間で噴射する場合にあっても、その噴射量のばらつきを抑えて高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００２８】
請求項８に記載の発明によると、弁部材を固定コアとは反対側へ付勢する第一復原力を発生する第一弾性部材と、可動コアを固定コアとは反対側へ付勢し且つ可動ストッパを固定コア側へ付勢する第二復原力を発生する第二弾性部材と、を備え、可動ストッパは、弁部材に対して固定コア及びその反対側へ一体移動可能に固定される。
【００２９】
このような構成では、噴孔を開いた状態から閉弁作動を開始して噴孔を閉じるとき、第一弾性部材の第一復原力によって固定コアとは反対側へ付勢される弁部材は、可動コアを貫通する弁貫通部から突出の弁突部を、可動コアに対して固定コア側から当接させる。このとき、可動コアを固定コア側へ移動させるための磁気吸引力はコイルへの通電停止によって消失させられているので、弁突部を介して第一弾性部材の第一復原力を受ける可動コアは、一体となっている弁部材及び可動ストッパと共に、固定コアとは反対側へ移動する。その結果、噴孔を閉じることによって弁部材及び可動ストッパが移動を停止しても、第二弾性部材の第二復原力によって固定コアとは反対側へ付勢されると共に慣性力が作用する可動コアに対しては、可動ストッパのストッパ突部が当該反対側から当接する。したがって、可動コアも、ストッパ突部により係止された状態にて、移動を停止することとなる。
【００３０】
こうして噴孔を閉じた状態から開弁作動を開始して噴孔を開くときには、コイルへの通電によって発生する磁気吸引力を受けることで可動コアが、まずは弁部材を伴わずに移動する。その結果、弁突部との間の隙間分移動した可動コアは、第一弾性部材の第一復原力を受けて固定コアとは反対側へ付勢されている弁部材の弁突部に対し、当該反対側から当接することになる。その結果、可動コアが弁突部を押圧しながら固定コア側へと移動して、固定コアに衝突すると、慣性力によって弁部材が第一復原力に抗した移動を継続することで、弁貫通部が可動コアに対して相対移動しつつ弁突部が可動コアから離間する。故に、衝突反力によって可動コアが固定コアとは反対側へ跳ね返ったとしても、その跳ね返り力が弁突部に伝播され難い弁部材については、噴孔を誤って閉じることにより燃料噴射量のばらつきを招く事態を回避することができる。
【００３１】
以上説明したことから、請求項８に記載の発明によれば、特に開弁作動において弁部材による噴孔の開放を想定通り実現して、燃料噴射量を高精度に制御することが可能となるのである。
【００３２】
請求項９に記載の発明によると、可動ストッパは、ストッパ貫通部を弁突部に当接させた状態下、可動コア及び弁突部の間と可動コア及びストッパ突部の間とのうち、燃料噴射弁の作動に応じた少なくとも一方に、隙間を形成する。これによれば、閉弁作動において弁部材及び可動ストッパが移動停止することでストッパ突部に当接した可動コアは、固定コア側へ跳ね返ったとしても、当該固定コア側の弁突部には、確保される隙間の存在によって当接し難い。故に、可動コアが弁突部に当接して振動を与えることにより想定外の二次噴射を招くような事態を回避して、高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００３３】
また、請求項９に記載の発明では、閉弁作動による弁部材、可動コア及び可動ストッパの移動停止状態下、第二復原力により固定コアとは反対側へ付勢される可動コアは、同復原力により固定コア側へ付勢されるストッパ突部に当該固定コア側から当接し、確実に係止され得る。これにより可動コアについては、固定コアとの間の隙間だけでなく、固定コア側の弁突部との間の隙間を確保することも、確固たるものとなる。故に、閉弁作動後の開弁作動においては、コイルの発生する磁気吸引力によって固定コア側への移動を開始する可動コアは、まずはストッパ突部との間の隙間を拡大しながら、弁突部と当接するまで弁部材を伴うことなく移動後、弁部材と共に移動して固定コアに衝突する。こうした移動形態によれば、弁部材を伴わない可動コアの移動によって生じる運動量を、その後の弁部材の移動に利用して、開弁作動における弁部材の移動時間を短縮し得る。それと共に請求項９に記載の発明では、移動停止状態において可動コアが上述の如くストッパ突部に確実に係止され得るので、可動コアを固定コアとの衝突位置まで移動させる時間について安定させ得る。これらのことから、所定量の燃料を短時間で噴射する場合にあっても、その噴射量のばらつきを抑えて高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００３４】
請求項１０に記載の発明によると、ストッパ貫通部は、筒状の可動コアの内周側において弁貫通部が挿入される筒状に、形成される。これによれば、筒状の可動コアを貫通し且つ当該可動コアの内周側にて弁貫通部が挿入される筒状のストッパ貫通部は、径方向の可及的に狭い範囲にて弁突部と当接可能となる。故に、かかるストッパ貫通部の外周側において可動コアが当接することになる弁突部については、径方向のサイズを縮小することができるので、当該弁突部の外周側においては、可動コアと固定コアとの対向面積を大きく確保することができる。したがって、開弁作動によって噴孔を開くときには、それらコアの対向面積に依存した大きさの磁気吸引力を発生させることで、その発生開始から可動コアによる弁部材の移動開始までの所要時間が短縮され得るので、開弁応答性を高めることが可能となる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明によると、可動コアは、弁突部と当接可能に固定コア側の端面を形成するコア本体部、コア本体部から固定コアとは反対側へ突出してストッパ突部を内周側に収容するコア収容部、並びにコア収容部から内周側へ突出するコア突部を有し、第二弾性部材は、コア収容部の内周側に収容されてストッパ突部及びコア突部の間に介装されるコイルスプリングからなる。このような構成によれば、可動ストッパのストッパ突部と可動コアのコア突部との間に介装されるコイルスプリングは、それらストッパ突部及びコア突部をそれぞれ固定コア側及びその反対側へと付勢する第二弾性部材として、確実に機能し得る。故に、開弁作動によって噴孔を開くときには、第二弾性部材の第二復原力を利用して可動コアをストッパ突部に当接させた状態から、即ち可動コアと弁突部との間に安定サイズの隙間を確保した状態から、弁部材を伴わない当該可動コアの移動を開始可能となる。したがって、弁部材の移動時間を短く且つばらつき難くして、燃料噴射量の制御精度を高めることができるのである。
【００３６】
請求項１２に記載の発明によると、可動コアは、弁突部と当接可能に固定コア側の端面を形成するコア本体部、コア本体部から固定コアとは反対側へ突出してストッパ突部を内周側に収容するコア収容部を有し、第二弾性部材は、コア収容部に外周部が固定されると共にストッパ突部に内周部が係合する皿ばねからなる。このような構成によれば、可動ストッパのストッパ突部に内周部が係合且つ可動コアのコア収容部に外周部が固定される簡素構造の皿ばねは、それらストッパ突部及びコア収容部をそれぞれ固定コア側及びその反対側へと付勢する第二弾性部材として、確実に機能し得る。故に、開弁作動によって噴孔を開くときには、第二弾性部材の第二復原力を利用して可動コアをストッパ突部に当接させた状態から、即ち可動コアと弁突部との間に安定サイズの隙間を確保した状態から、弁部材を伴わない当該可動コアの移動を開始可能となる。したがって、弁部材の移動時間を短く且つばらつき難くして、燃料噴射量の制御精度を高めることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の図１とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の図１，３とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁における復原力調整について説明するための模式図である。
【図６】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の製造方法について説明するための模式図である。
【図７】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の開弁作動について説明するための模式図である。
【図８】本発明の第一実施形態による燃料噴射弁の閉弁作動について説明するための模式図である。
【図９】本発明の第二実施形態による燃料噴射弁の概略構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態による燃料噴射弁における復原力調整について説明するための模式図である。
【図１１】図９の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第二実施形態による燃料噴射弁の開弁作動について説明するための模式図である。
【図１３】本発明の第二実施形態による燃料噴射弁の閉弁作動について説明するための模式図である。
【図１４】本発明の第三実施形態による燃料噴射弁の概略構成を示し、特に当該燃料噴射弁の開弁作動について説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第三実施形態による燃料噴射弁における復原力調整について説明するための模式図である。
【図１６】本発明の第三実施形態による燃料噴射弁の閉弁作動について説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第四実施形態による燃料噴射弁の概略構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の第四実施形態による燃料噴射弁の製造方法について説明するための模式図である。
【図１９】本発明の第四実施形態による燃料噴射弁における復原力調整について説明するための模式図である。
【図２０】本発明の第四実施形態による燃料噴射弁の開弁作動について説明するための模式図である。
【図２１】本発明の第四実施形態による燃料噴射弁の閉弁作動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】
【００３８】
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場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００３９】
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態による燃料噴射弁１０を示している。燃料噴射弁１０は、内燃機関としてのガソリンエンジンに設置され、当該ガソリンエンジンの燃焼室（図示しない）へ燃料を噴射する。尚、かかる適用形態以外にも、例えば燃料噴射弁１０は、ガソリンエンジンの燃焼室に連通する吸気通路へ燃料を噴射するものであってもよいし、内燃機関としてのディーゼルエンジンの燃焼室へ燃料を噴射するものであってもよい。
【００４０】
（構成）
以下、燃料噴射弁１０の構成について詳細に説明する。燃料噴射弁１０は、弁ハウジング１２、固定コア２０、可動コア３０、弁部材４０、可動ストッパ５０、コイル６０、並びに弾性部材７０，７２，７４を備えている。
【００４１】
弁ハウジング１２は、全体として円筒状に形成されており、軸方向の一端部側から他端部側へ向かって順に第一磁性部１３、非磁性部１４及び第二磁性部１５を有している。磁性からなる各磁性部１３，１５と、非磁性材からなる非磁性部１４とは、レーザ溶接等によって結合されている。かかる結合形態によって非磁性部１４は、第一磁性部１３及び第二磁性部１５の間で磁束が短絡することを防止する。
【００４２】
第一磁性部１３は、非磁性部１４とは反対側となる燃焼室側へ向かって一段階縮径しており、その縮径側の小径部１３ａによって有底円筒状のノズル部１６を形成している。ノズル部１６は、径方向中央部を軸方向に貫通するようにして噴孔１７が設けられた底壁部に、当該噴孔１７の外周側を囲む弁座１８を有している。第二磁性部１５は、非磁性部１４とは反対側の軸方向端部に燃料入口１９を形成している。燃料入口１９には、燃料ポンプ（図示しない）から燃料が供給されるようになっている。
【００４３】
固定コア２０は、磁性材によって円筒状に形成されており、弁ハウジング１２のうち非磁性部１４及び第二磁性部１５の内周壁に同軸上に固定されている。固定コア２０には、その径方向中央部を軸方向に貫通する収容孔２１が設けられている。収容孔２１の内周側には、第一弾性部材７０が弾性変形可能に収容されていると共に、当該第一弾性部材７０のセット荷重を調整するためのアジャスティングパイプ２２が圧入によって固定されている。
【００４４】
可動コア３０は、全体として円筒状に形成されており、弁ハウジング１２の内周側に同軸上に収容されて固定コア２０よりもノズル部１６側（噴孔１７側）に位置している。可動コア３０は、弁ハウジング１２のうち第一磁性部１３の大径部１３ｂ及び非磁性部１４の各内周壁によって案内されることで、軸方向両側への正確な往復移動が可能となっている。このような可動コア３０は、固定コア２０側への軸方向移動によってノズル部１６側から、当該固定コア２０に当接する。
【００４５】
具体的に可動コア３０は、その軸方向において固定コア２０と対向する円筒状（厚肉円盤状）のコア本体部３１を、磁性材によって形成している。コア本体部３１には、その径方向中央部を軸方向に貫通するコア貫通孔３２が設けられている。ここで、コア本体部３１においてコア貫通孔３２の内径は、可動コア３０と軸方向に対向する固定コア２０に設けられた収容孔２１の内径よりも、小さく設定されている。また、コア本体部３１の外径は、弁ハウジング１２のうち第一磁性部１３の大径部１３ｂ及び非磁性部１４の各内径よりも、僅かに小さく設定されている。かかる設定によってコア本体部３１は、弁ハウジング１２による摺動案内が可能になっていると共に、固定コア２０に対する軸方向端面３１ａの対向並びに当接が可能となっている。
【００４６】
さらに可動コア３０は、コア本体部３１から固定コア２０とは反対側へ同軸上に突出するコア収容部３３を、円筒状に形成している。コア収容部３３の内周側には、第二弾性部材７２が弾性変形可能に収容されていると共に、後に詳述する可動ストッパ５０のストッパ突部５４が相対移動可能に収容されている。ここで、コア収容部３３の内径が貫通孔３２の内径よりも大きく設定されることで、コア本体部３１のうち固定コア２０とは反対側の軸方向端面３１ｂが当該収容部３３の内周側にてストッパ突部５４と当接可能となっている。また、コア収容部３３の外径がコア本体部３１の外径よりも小さく設定されることで、径方向において第一磁性部１３の大径部１３ｂ及びコア収容部３３の間には、第三弾性部材７４が弾性変形可能に収容されている。尚、本実施形態においてコア収容部３３は、磁性材によってコア本体部３１と一体に形成されているが、例えばコア本体部３１と別体に形成したコア収容部３３が当該本体部３１に溶接等によって接合されていてもよい。
【００４７】
またさらに可動コア３０は、コア収容部３３においてコア本体部３１とは反対側の軸方向端部から内周側へ突出するコア突部３４を、他部３１，３３と同軸の円形鍔状に形成している。ここでコア突部３４の内径は、コア貫通孔３２の内径よりも大きく設定されている。尚、本実施形態において非磁性材からなるコア突部３４は、それと別体に形成されたコア収容部３３に溶接等によって接合されているが、例えば磁性材からなるコア収容部３３の軸方向端部を図２の如く内周側へ折り曲げることによって、形成されていてもよい。
【００４８】
図１に示すように弁部材４０は、全体として円形横断面のニードル状に非磁性材によって形成されており、弁ハウジング１２の内周側に同軸上に収容されている。弁部材４０は、軸方向両側への往復移動によって噴孔１７を開閉することで、当該噴孔１７から燃焼室への燃料噴射を断続する。
【００４９】
具体的に弁部材４０は、ノズル部１６側へ向かって漸次縮径する円錐状のシート部４１を、当該ノズル部１６側の軸方向端部に有している。シート部４１は、図１の如く円錐状の尖端を噴孔１７へ挿入させて円錐状の周面を弁座１８に着座させる閉弁作動により、噴孔１７を閉じて燃料噴射を遮断する。また一方、シート部４１は、図３の如く円錐状の尖端を噴孔１７から抜出させて円錐状の周面を弁座１８から離座させる開弁作動により、噴孔１７を開いて燃料噴射を許容する。
【００５０】
さらに、図１に示すように弁部材４０は、シート部４１から固定コア２０側へ向かって軸方向にストレートに延伸する円柱状の弁貫通部４２を、当該弁部材４０の本体部として有している。ここで、可動コア３０の内径のうち最小となるコア貫通孔３２の内径よりも、弁貫通部４２の外径が小さく設定されることで、当該弁貫通部４２は、可動コア３０の各部３１，３３，３４の径方向中央部を相対移動可能な状態で軸方向に貫通している。また、第一磁性部１３において小径部１３ａからなるノズル部１６の内径よりも、弁貫通部４２の外径が小さく設定されることで、それら要素１６，４２間に燃料通路４８が形成されている。このように形成された燃料通路４８は、図３の如くシート部４１が弁座１８から離座する開弁作動によって噴孔１７と連通する一方、図１の如くシート部４１が弁座１８に着座する閉弁作動によって噴孔１７との連通を遮断されることとなる。
【００５１】
またさらに弁部材４０は、弁貫通部４２から外周側へ突出する円形鍔状の弁突部４４を、固定コア２０側の軸方向端部に有している。ここで、弁突部４４の外径が貫通孔３２の内径よりも大きく設定されることで、弁貫通部４２と境界をなす弁突部４４の軸方向端面４４ａは、コア本体部３１が形成する軸方向端面３１ａに固定コア２０側から当接可能となっている。また、弁突部４４の外径が収容孔２１の内径よりも僅かに小さくされることで、弁突部４４が収容孔２１に摺動自在に挿入されている。かかる挿入構造によって本実施形態では、固定コア２０のうち収容孔２１の内周壁によって弁突部４４が案内されることで、弁部材４０の軸方向両側への正確な往復移動が可能となっている。
【００５２】
加えて弁部材４０には、弁突部４４及び弁貫通部４２に跨って燃料孔４６が設けられている。燃料孔４６は、弁突部４４においてコア本体部３１とは反対側の軸方向端面４４ｂに開口することで、当該突部４４の挿入された収容孔２１及びアジャスティングパイプ２２の内周側を通じて、燃料入口１９に常時連通している。それと共に燃料孔４６は、弁貫通部４２の周面に開口することで、コア収容部３３及びコア突部３４の内周側を通じて、ノズル部１６及び弁貫通部４２間の燃料通路４８に常時連通している。したがって、本実施形態において燃料入口１９への供給燃料は、収容孔２１、燃料孔４６、コア収容部３３及びコア突部３４の内周側を順次経由して、噴孔１７と連通可能な燃料通路４８まで届くようになっている。
【００５３】
可動ストッパ５０は、全体として円筒状に非磁性材によって形成されており、弁ハウジング１２の内周側に同軸上に収容されている。径方向の可動コア３０及び弁部材４０間において可動ストッパ５０は、軸方向両側への往復移動可能に介装されている。
【００５４】
具体的に可動ストッパ５０は、その軸方向にストレートに延伸する円筒状に、ストッパ貫通部５２を形成している。ここで、ストッパ貫通部５２の外径がコア貫通孔３２の内径よりも僅かに小さく設定されることで、ストッパ貫通部５２は、コア貫通孔３２に相対摺動自在に挿入されてコア本体部３１の径方向中央部を軸方向に貫通している。また、ストッパ貫通部５２の内径が弁貫通部４２の外径よりも僅かに大きく設定されることで、ストッパ貫通部５２には、コア本体部３１の内周側において弁貫通部４２が相対摺動自在に挿入されている。これらの挿入構造によって本実施形態では、コア貫通孔３２の内周壁及び弁貫通部４２の外周壁に沿ってストッパ貫通部５２が案内されることで、可動ストッパ５０の軸方向両側への正確な往復移動が可能となっている。そして、このようなストッパ貫通部５２は、コア貫通孔３２よりも大径に形成された弁突部４４側への軸方向移動によって、固定コア２０とは反対側から当該突部４４の軸方向端面４４ａに当接する。
【００５５】
さらに可動ストッパ５０は、ストッパ貫通部５２において弁突部４４とは反対側の軸方向端部から外周側へ突出するストッパ突部５４を、当該貫通部５２と同軸の円形鍔状に形成している。ここでストッパ突部５４の外径は、コア貫通孔３２の内径よりも大きく且つコア収容部３３の内径よりも小さく設定されている。かかる設定によってストッパ突部５４は、ストッパ貫通部５２と境界をなすストッパ突部５４の軸方向端面５４ａを、コア本体部３１の軸方向端面３１ｂに固定コア２０とは反対側から当接可能となっている。尚、本実施形態においてストッパ突部５４は、非磁性材によってストッパ貫通部５２と一体に形成されているが、例えばストッパ貫通部５２と別体に形成したストッパ突部５４が当該貫通部５２に溶接等によって接合されていてもよい。
【００５６】
加えて可動ストッパ５０は、図１，３の如くストッパ貫通部５２を弁突部４４に離間可能に当接させた状態下、コア本体部３１及び弁突部４４間とコア本体部３１及びストッパ突部５４間とのうち燃料噴射弁１０の作動に応じた少なくとも一方に、隙間５６を形成する。故に、図４の如くストッパ突部５４が可動コア３０に当接しつつストッパ貫通部５２が弁突部４４から離間して隙間５８を形成するときは、コア本体部３１及びストッパ突部５４間の隙間５６は消失する一方、コア本体部３１及び弁突部４４間の隙間５６は拡大する。尚、以下においては、図１，４の如くコア本体部３１及び弁突部４４間に形成される隙間５６を特に、弁突部側隙間５６ａというものとし、図３の如くコア本体部３１及びストッパ突部５４の間に形成される隙間５６を特に、ストッパ突部側隙間５６ｂというものとする。
【００５７】
図１に示すコイル６０は、ボビン（図示しない）に巻回されて磁性ヨーク６２に覆われてなる。コイル６０は、弁ハウジング１２のうち固定コア２０の外周側となる非磁性部１４及び第二磁性部１５の外周壁に、同軸上に固定されている。コイル６０は外部の制御回路（図示しない）と電気接続されて、当該制御回路によって通電制御されるようになっている。ここで、通電によってコイル６０が励磁するときには、磁性ヨーク６２、第一磁性部１３、可動コア３０のコア本体部３１、固定コア２０及び第二磁性部１５が共同して形成する磁気回路に、磁束が流れる。その結果、互いに対向するコア本体部３１及び固定コア２０の間には、可動コア３０を固定コア２０側へ吸引して移動させる磁気吸引力が発生する。また一方、通電の停止によってコイル６０が消磁するときには、上記磁気回路に磁束が流れなくなるため、コア本体部３１及び固定コア２０の間において磁気吸引力が消失する。
【００５８】
第一弾性部材７０は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、収容孔２１の内周側に同軸上に収容されている。第一弾性部材７０の一端部はアジャスティングパイプ２２に係止され、当該弾性部材７０の他端部は弁突部４４に係止されている。かかる係止構造によって第一弾性部材７０は、アジャスティングパイプ２２が固定される固定コア２０と、弁突部４４を有する弁部材４０との間に介装されているので、それら要素２０，４０間にて圧縮されて弾性変形する。したがって、第一弾性部材７０が弾性変形によって発生する第一復原力Ｆ１（図５参照）は、弁ハウジング１２に対して弁部材４０を固定コア２０とは反対側へ付勢する付勢力となる。
【００５９】
第二弾性部材７２は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、コア収容部３３の内周側に同軸上に収容されている。第二弾性部材７２の一端部はコア突部３４に係止され、第二弾性部材７２の他端部は、コア突部３４よりも固定コア２０側のストッパ突部５４に係止されている。かかる係止構造によって第二弾性部材７２は、コア突部３４を有する可動コア３０と、ストッパ突部５４を有する可動ストッパ５０との間に介装されているので、それら要素３０，５０間にて圧縮されて弾性変形する。したがって、第二弾性部材７２が弾性変形によって発生する第二復原力Ｆ２（図５参照）は、可動コア３０を固定コア２０とは反対側へ付勢すると同時に、可動ストッパ５０を固定コア２０側へ付勢する付勢力となる。
【００６０】
第三弾性部材７４は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、第一磁性部１３の大径部１３ｂの内周側且つ及びコア収容部３３の外周側に同軸上に収容されている。第三弾性部材７４の一端部は、第一磁性部１３において小径部１３ａ及び大径部１３ｂ間を接続する段差部１３ｃに係止され、第三弾性部材７４の他端部は、段差部１３ｃよりも固定コア２０側のコア本体部３１に係止されている。かかる係止構造によって第三弾性部材７４は、段差部１３ｃを有する弁ハウジング１２と、コア本体部３１を有する可動コア３０との間に介装されているので、それら要素１２，３０間にて圧縮されて弾性変形する。したがって、第三弾性部材７４が弾性変形によって発生する第三復原力Ｆ３（図５参照）は、弁ハウジング１２に対して可動コア３０を固定コア２０側へ付勢する付勢力となる。
【００６１】
（復原力調整）
以上の構成の燃料噴射弁１０について図１は、閉弁作動により可動要素３０，４０，５０がいずれも移動停止して噴孔１７が閉じている状態（以下、単に「閉弁状態」という）を、示している。この閉弁状態では、シート部４１が弁座１８に着座すると共に、ストッパ貫通部５２及びストッパ突部５４がそれぞれ弁突部４４及びコア本体部３１に当接して隙間５６のうち弁突部側隙間５６ａのみが形成されるように、各弾性部材７０，７２，７４の復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の関係が調整されている。
【００６２】
そこで以下では、閉弁状態における各弾性部材７０，７２，７４の復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の調整について、図５に基づき説明する。尚、図５において、符号Ｆｖｓは、弁部材４０及び可動ストッパ５０の間にて作用する力を示し、符号Ｆｃｓは、可動コア３０及び可動ストッパ５０の間にて作用する力を示し、符号Ｆｖｈは、弁部材４０及び弁ハウジング１２の間にて作用する力を示している。
【００６３】
図５から明らかなように、弁部材４０における力の釣り合い関係は下記（式１）で表され、可動ストッパ５０における力の釣り合い関係は下記（式２）で表され、可動コア３０における力の釣り合い関係は下記（式３）で表される。
＋Ｆ１−Ｆｖｓ−Ｆｖｈ＝０  ・・・（式１）
−Ｆ２＋Ｆｖｓ＋Ｆｃｓ＝０  ・・・（式２）
−Ｆ３＋Ｆ２−Ｆｃｓ＝０  ・・・（式３）
【００６４】
これらの（式１），（式２），（式３）を整理して、各力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈについて解くと、それぞれ下記の（式４），（式５），（式６）が得られる。
Ｆｖｓ＝Ｆ３  ・・・（式４）
Ｆｃｓ＝Ｆ２−Ｆ３  ・・・（式５）
Ｆｖｈ＝Ｆ１−Ｆ３  ・・・（式６）
【００６５】
そして、燃料噴射弁１０の閉弁状態においては、各力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈの大きさが０よりも大きくなる必要があるので、（式４）の右辺＞０、（式５）の右辺＞０、並びに（式６）の右辺＞０という関係が、それぞれ成立する。したがって、下記の（式７），（式８），（式９）が得られることとなる。
Ｆ３＞０  ・・・（式７）
Ｆ２＞Ｆ３  ・・・（式８）
Ｆ１＞Ｆ３  ・・・（式９）
【００６６】
ここで（式７），（式８），（式９）について、特に本実施形態では、可動要素３０，４０，５０が完全停止した閉弁状態を含む閉弁作動にて常に成立するよう、復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の調整が行なわれる。さらに本実施形態では、第二復原力Ｆ２が第三復原力Ｆ３よりも大きいことを示す（式８）に関連して、下記の（式１０）が成立するように、即ち復原力Ｆ２，Ｆ３の差分が設定値δＦ以下に抑えられるように、調整が行なわれるのである。尚、設定値δＦについては、後に詳述する原理によって所望の開弁応答性が得られるように、予め設定される値である。
Ｆ２−Ｆ３≦δＦ  ・・・（式１０）
【００６７】
（製造方法）
以下、燃料噴射弁１０の製造方法について詳細に説明する。
【００６８】
まず、図６（ａ）に示すように、コア突部３４をコア収容部３３に接合していない可動コア３０に対して、可動ストッパ５０及び第二弾性部材７２を組み付ける。これにより、ストッパ貫通部５２をコア本体部３１の貫通孔３２内に挿入すると共に、ストッパ突部５４及び第二弾性部材７２をコア収容部３３内に収容させた後、図６（ｂ）に示すように、コア突部３４をコア収容部３３に接合して第二弾性部材７２のセット荷重を調整する。
【００６９】
コア突部３４の接合によってストッパ突部５４をコア本体部３１に当接させてなる要素３０，５０，７２の一体化物を、図６（ｃ）に示すように弁ハウジング１２（本実施形態では、小口の燃料入口１９を離脱させてあるもの）内へ、第三弾性部材７４と共に挿入する。これにより、第三弾性部材７４を要素３０，５０，７２の一体物及び弁ハウジング１２の間に介装させた後、図６（ｄ）に示すように、弁部材４０の弁貫通部４２をストッパ貫通部５２内と、コア収容部３３及びコア突部３４内とへ順次挿入する。このとき、特に本実施形態では、弁突部４４にストッパ貫通部５２が当接する状態とする。
【００７０】
そして、図６（ｅ）に示すように、固定コア２０を弁ハウジング１２内へ圧入して固定し、さらに当該固定コア２０の収容孔２１内へ第一弾性部材７０及びアジャスティングパイプ２２を挿入して、第一及び第三弾性部材７０，７４のセット荷重を決める。このとき、特に本実施形態では、弁突部４４及びコア本体部３１の間に弁突部側隙間５６ａが適切に確保された状態とする。以上の後、弁ハウジング１２の外周壁にコイル６０を固定すること等によって、燃料噴射弁１０が完成するのである。
【００７１】
（作動）
以下、燃料噴射弁１０の作動について詳細に説明する。
【００７２】
（開弁作動）
最初に、燃料噴射弁１０の開弁作動を説明する。図７（ａ）に示す閉弁状態においてコイル６０への通電を開始すると、磁気吸引力がコア本体部３１に作用することで、可動コア３０が第二弾性部材７２の第二復原力Ｆ２に抗した固定コア２０側への移動を開始する。ここで直前の通電停止状態（即ち、図７（ａ）の閉弁状態）においては、ストッパ貫通部５２がコア本体部３１の固定コア２０側の端面３１ａから突出して当接している弁突部４４と、ストッパ突部５４に係止されているコア本体部３１との間に、弁突部側隙間５６ａが確保される。故に、通電開始時点において可動コア３０は、まず、弁突部側隙間５６ａ分、弁部材４０を伴うことなく固定コア２０側へ移動することとなる。
【００７３】
この後、コイル６０への通電によって固定コア２０側への移動を継続する可動コア３０は、図７（ｂ）に示すように、第一弾性部材７０から固定コア２０とは反対側へ向かって第一復原力Ｆ１を受ける弁突部４４に対し、当該反対側からコア本体部３１を当接させる。すると、可動コア３０は、第一復原力Ｆ１に抗して弁突部４４をコア本体部３１によって押圧しながら、弁部材４０と共に固定コア２０側へと移動する。その結果、シート部４１が弁座１８から離座して（図７（ｃ）のノズル部１６付近を参照）、開いた噴孔１７から燃料通路４８内の燃料が噴射されることとなる。尚、このときには、第二弾性部材７２の第二復原力Ｆ２によって可動ストッパ５０がストッパ貫通部５２を弁突部４４に当接させつつ、弁部材４０と共に移動することで、ストッパ突部側隙間５６ｂがストッパ突部５４及びコア本体部３１間に最大サイズに形成される。
【００７４】
こうして、コイル６０への通電に応じた可動コア３０の移動が継続されると、図７（ｃ）に示すように、コア本体部３１が固定コア２０と衝突することになる。すると、図７（ｄ）に示すように弁部材４０は、慣性力によって移動を継続することで、第二復原力Ｆ２によってストッパ貫通部５２が追従する弁貫通部４２をコア本体部３１に対して相対移動させつつ、弁突部４４をコア本体部３１から離間させる。故に、衝突反力によって可動コア３０が固定コア２０とは反対側へ跳ね返ったとしても、その跳ね返り力が弁突部４４には伝播され難い弁部材４０については、噴孔１７を誤って閉じることで燃料噴射量のばらつきを招く事態を、回避され得る。したがって、高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００７５】
また、このように第一実施形態では、弁部材４０を伴わずに可動コア３０を移動させた後、それら可動要素４０，３０を一体的に移動させるので、先の可動コア３０の移動で生じた運動量を後の弁部材４０の移動に利用して、弁部材４０の移動時間を短縮し得る。さらに第一実施形態では、図７（ａ）の閉弁状態において上記（式８）が成立していることにより、可動コア３０については、第二弾性部材７２の第二復原力Ｆ２及び第三弾性部材７４の第三復原力Ｆ３のうち、前者の作用方向へ付勢されることとなる。即ち、固定コア２０とは反対側へ向かって付勢される可動コア３０は、第二復原力Ｆ２により固定コア２０側へ向かって付勢されるストッパ突部５４に当該固定コア２０側から当接して、確実に係止され得る。その結果、コア本体部３１及び弁突部４４間の弁突部側隙間５６ａは、製造状態に起因するばらつきの抑えられた安定サイズに確保されるので、弁部材４０の移動時間については、上述の如き短い時間の中でのばらつき率を低減されて、安定することとなる。また、コア本体部３１がストッパ突部５４に確実に係止されることで、コア３０，２０間の対向距離を一定に保つコア本体部３１は、開弁作動の開始から固定コア２０に衝突するまでの移動時間が安定する。これらのことから、例えば噴射燃料の微粒化を図るべく所定量の燃料を短時間で噴射するような場合にあっても、その噴射量のばらつきを抑えて高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００７６】
加えて第一実施形態では、図７（ａ）に示す閉弁状態において上記（式１０）も成立していることから、コイル６０によって比較的小さな磁気吸引力を発生させただけでも、第二復原力Ｆ２に抗した可動コア３０の固定コア２０側への移動を開始することができる。これによれば、開弁作動の開始から弁部材４０の移動開始までの所要時間をも短縮し得るので、開弁応答性を高めることが可能である。
【００７７】
しかも、第一実施形態においてストッパ貫通部５２は、円筒状のコア本体部３１を貫通し且つ当該本体部３１の内周側において弁貫通部４２が挿入される円筒状であるので、径方向の可及的に狭い範囲にて弁突部４４と当接可能となっている。故に、図７（ｂ）の如くストッパ貫通部５２の外周側にてコア本体部３１が当接する弁突部４４につき、外径サイズを縮小して、その外周側におけるコア２０，３０の対向面積、ひいては当該対向面積に応じた磁気吸引力を増大させることができる。これによっても、開弁作動の開始から弁部材４０の移動開始までの所要時間を短縮して、開弁応答性を高めることが可能となる。
【００７８】
（閉弁作動）
続いて、燃料噴射弁１０の閉弁作動を説明する。図８（ａ）に示すように、先の開弁作動によって各可動要素３０，４０，５０が噴孔１７からの燃料噴射状態で移動停止した後に、コイル６０への通電を停止させると、コア本体部３１に作用する磁気吸引力が消失する。このとき弁部材４０は、コア本体部３１及びストッパ貫通部５２に弁突部４４を固定コア２０側から当接させている。故に可動コア３０は、第一弾性部材７０から固定コア２０とは反対側へ第一復原力Ｆ１を受ける弁突部４４によりコア本体部３１を押圧されつつ、固定コア２０と反対側への移動を第三弾性部材７４の第三復原力Ｆ３に抗して他の可動要素４０，５０と共に開始する。
【００７９】
その結果、シート部４１が弁座１８に着座すると（図８（ｂ）のノズル部１６付近を参照）、弁部材４０の移動が停止すると共に、噴孔１７が閉じて燃料噴射も停止する。このとき、コア本体部３１及びストッパ突部５４の間にストッパ突部側隙間５６ｂをあけている可動コア３０には、固定コア２０側向きの第三復原力Ｆ３よりも大きく且つその反対側向きとなる第二弾性部材７２の第二復原力Ｆ２が、慣性力と共に作用する。故に可動コア３０は、図８（ｂ）に示すように各貫通部４２，５２に対しては相対移動しつつ、固定コア２０とは反対側への移動を継続する。すると、図８（ｂ），（ｃ）に示すように可動コア３０は、コア本体部３１を弁突部４４からは離間させ、さらにはストッパ突部５４に当接させることで、コア本体部３１及び弁突部４４間に弁突部側隙間５６ａを形成する。
【００８０】
この後、第二弾性部材７２が突部３４，５４間に介装される可動コア３０及び可動ストッパ５０は、当該弾性部材７２の第二復原力Ｆ２によってそれぞれ相反側へと付勢されることでコア本体部３１とストッパ突部５４とを当接させたまま、慣性によって移動を継続する。ここで、図８（ｃ）の時点でコア本体部３１の端面３１ａから突出して弁突部４４に当接していたストッパ貫通部５２は、図８（ｄ）の如くストッパ突部５４が固定コア２０側のコア本体部３１に押圧されることで、弁貫通部４２に対し相対移動して弁突部４４から離間する。それと共に、可動コア３０に対して固定コア２０とは反対側への移動を継続させるように働く慣性力（荷重）は、第三弾性部材７４から固定コア２０側へと向かって当該可動コア３０に働く第三復原力Ｆ３によって、減衰され得る。これらによれば、コア本体部３１とストッパ突部５４とが当接することによって発生する振動は、弁突部４４には伝播され難くなるので、そうした振動によって弁部材４０が噴孔１７を誤って開いて想定外の二次噴射を招く事態は、回避され得る。したがって、高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【００８１】
また、こうして可動コア３０及び可動ストッパ５０が慣性移動することによれば、図８（ｄ）に示すように、コア本体部３１及び弁突部４４間の弁突部側隙間５６ａだけでなく、互いに離間したストッパ貫通部５２及び弁突部４４間の隙間５８も、形成される。そして、この後において可動コア３０は、第三弾性部材７４から固定コア２０側へ向かって作用する第三復原力Ｆ３によって慣性力を減衰させられると、当該コア２０側へと跳ね返る。その結果、第二弾性部材７２の第二復原力Ｆ２により固定コア２０側へ付勢されている可動ストッパ５０は、当該固定コア２０側へと移動した後、図８（ｅ）に示すようにストッパ貫通部５２を弁突部４４に当接させる。このとき、固定コア２０側の弁突部４４との間に弁突部側隙間５６ａが形成されるコア本体部３１は、図８（ｅ）の如くストッパ突部５４から離間するように移動を継続したとしても、弁部材４０に振動を与えるような弁突部４４への当接を当該隙間５６ａの存在によって抑制され得る。故に、固定コア２０側へ跳ね返った可動コア３０と弁部材４０との当接に起因する想定外の二次噴射を回避して、高精度な噴射量制御に貢献することもできるのである。
【００８２】
以上の後、第一実施形態では、図８（ｆ）に示すように可動要素３０，４０，５０のいずれもが移動停止して噴孔１７を閉じた閉弁状態（即ち、図７（ａ）と同一状態）にて、コイル６０への通電に応じた次の開弁作動が待たれることになるのである。
【００８３】
（第二実施形態）
図９に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態の燃料噴射弁２１０では、第一実施形態にて説明のコア突部３４は設けられていない可動コア２３０が採用され、それに応じた変形が第一実施形態に対して加えられている。
【００８４】
具体的には、全体として円筒状を呈する可動コア２３０において、固定コア２０とは反対側へコア本体部３１から突出しているコア収容部２３３の外径は、コア本体部３１の外径と実質同一径に設定されている。また、かかるコア収容部２３３において固定コア２０とは反対側の軸方向端面２３３ａには、第二弾性部材２７２が固定されている。
【００８５】
ここで、金属製の皿ばねからなる第二実施形態の第二弾性部材２７２については、その一端部を形成する外周部２７２ａが、磁性材からなるコア収容部２３３の端面２３３ａに溶接等によって同軸上に固定されている。それと共に、第二弾性部材２７２において他端部を形成する内周部２７２ｂは、端面２３３ａよりも固定コア２０側へと凹んだコア収容部２３３の内周側にストッパ突部５４と共に収容され、当該突部５４のうち固定コアとは反対側の軸方向端面２５４ｂに係合している。こうした構成によって第二弾性部材２７２は、コア収容部２３３の端面２３３ａとストッパ突部５４の端面２５４ｂとの軸方向距離が縮小することで、圧縮されて弾性変形する。したがって、第二弾性部材２７２が弾性変形によって発生する第二復原力Ｆ２（図１０参照）は、可動コア２３０を固定コア２０とは反対側へ付勢すると同時に、可動ストッパ５０を固定コア２０側へ付勢する付勢力となる。
【００８６】
さらに、第二実施形態の第三弾性部材２７４としては、第一実施形態と同様な金属製の圧縮コイルスプリングが採用されているが、コア収容部２３３の端面２３３ａと弁ハウジング１２のうち第一磁性部１３の段差部１３ｃとの間に、同軸上に収容されている。かかる第三弾性部材２７４については、段差部１３ｃによる係止側とは反対側の端部が、第二弾性部材２７２の外周部２７２ａを介してコア収容部２３３の端面２３３ａに係止されている。かかる係止構造によって第三弾性部材２７４は、段差部１３ｃを有する弁ハウジング１２と、コア収容部２３３を有する可動コア２３０との間に介装されているので、それら要素１２，２３０間にて圧縮されて弾性変形する。したがって、第三弾性部材２７４が弾性変形によって発生する第三復原力Ｆ３（図１０参照）は、弁ハウジング１２に対して可動コア２３０を固定コア２０側へ付勢する付勢力となる。
【００８７】
このような燃料噴射弁２１０においても、第一実施形態に準じて図１０の如き力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈ（但し、力Ｆｃｓは、可動要素２３０，５０間にて作用する力）を想定することで、閉弁状態における各弾性部材７０，２７２，２７４の復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が、第一実施形態で説明の（式７）〜（式１０）に従って調整される。尚、図１１に変形例を示すように、第三弾性部材２７４のうち段差部１３ｃによる係止側とは反対側の端部をコア収容部２３３の端面２３３ａに直接に係止させてもよく、その場合にも各復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、（式７）〜（式１０）に従って調整可能である。
【００８８】
（開弁作動）
以下、燃料噴射弁２１０の作動のうち開弁作動について、詳細に説明する。図１２（ａ）に示す閉弁状態においてコイル６０への通電を開始すると、磁気吸引力がコア本体部３１に作用することで、可動コア２３０が第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２に抗した固定コア２０側への移動を開始する。ここで直前の通電停止状態（即ち、図１２（ａ）の閉弁状態）においては、第一実施形態と同様にストッパ貫通部５２が、ストッパ突部５４に係止されたコア本体部３１の固定コア２０側の端面３１ａから突出して、弁突部４４と当接している。かかる当接によって弁突部４４とコア本体部３１との間には、弁突部側隙間５６ａが確保されているので、通電開始時点において可動コア２３０は、まず、当該隙間５６ａ分、弁部材４０を伴うことなく固定コア２０側へと移動する。
【００８９】
この後、コイル６０への通電によって固定コア２０側への移動を継続する可動コア２３０は、図１２（ｂ）に示すように、第一弾性部材７０の第一復原力Ｆ１を受ける弁突部４４に対し、固定コア２０とは反対側からコア本体部３１を当接させる。すると、可動コア２３０は、コア本体部３１によって弁突部４４を第一復原力Ｆ１に抗して押圧しながら、弁部材４０と共に固定コア２０側へ移動するので、シート部４１が弁座１８から離座して噴孔１７から燃料が噴射される。尚、このときには、第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２によって可動ストッパ５０がストッパ貫通部５２を弁突部４４に当接させつつ、弁部材４０と共に移動する。その結果、第二弾性部材２７２をなす皿ばねが弾性変形した状態で、ストッパ突部側隙間５６ｂがストッパ突部５４及びコア本体部３１間に最大サイズに形成されることとなる。
【００９０】
こうして可動コア２３０の移動が継続されると、図１２（ｃ）の如くコア本体部３１が固定コア２０と衝突し、さらに図１２（ｄ）の如く弁部材４０が慣性移動を継続する。その結果、ストッパ貫通部５２の追従する弁貫通部４２がコア本体部３１に対して相対移動し、弁突部４４がコア本体部３１から離間する。故に、可動コア２３０が固定コア２０から衝突反力を受けて跳ね返ったとしても、その跳ね返り力が弁突部４４には伝播され難くなっている弁部材４０につき、噴孔１７を誤って閉じることで燃料噴射量のばらつきを招く事態は回避され得る。
【００９１】
また、このように第二実施形態では、第一実施形態と同様に可動コア２３０が弁部材４０を伴わない移動により加速されて弁突部４４と衝突するので、当該衝突時点での運動量に応じた衝撃力を弁突部４４へ与えて、弁部材４０を素早く移動させることができる。故に、噴孔１７を開くのに必要な距離分の弁部材４０の移動時間を、短縮し得る。さらに第二実施形態においても、図１２（ａ）の閉弁状態にて（式８）が成立するので、可動コア２３０に対する復原力Ｆ２，Ｆ３のうち前者の作用が支配的となって、コア本体部３１がストッパ突部５４に確実に係止され得る。その結果、安定したサイズの隙間５６ａが確保されて弁部材４０の移動時間が安定すると共に、コア２３０，２０間の隙間が一定距離に保たれて可動コア２３０の移動時間が安定することとなる。これらのことから、例えば燃料を短時間で噴射して、その最小噴射量を低減することにより噴射燃料の微粒化を図るような場合にあっても、当該最小噴射量のばらつきを抑えて高精度な噴射量制御に貢献することができる。
【００９２】
加えて第二実施形態では、図１２（ａ）の閉弁状態にて（式１０）が成立するので、第一実施形態と同様の原理により、開弁作動の開始から弁部材４０の移動開始までの所要時間を短縮して開弁応答性を高め得る。それと共に第二実施形態では、第一実施形態と同様に、ストッパ貫通部５２が径方向の可及的に狭い範囲で弁突部４４に当接可能となっているので、それによっても、開弁作動の開始から弁部材４０の移動開始までの所要時間を短縮して開弁応答性を高め得るのである。
【００９３】
（閉弁作動）
次に、燃料噴射弁２１０の作動のうち閉弁作動について、詳細に説明する。図１３（ａ）に示すように、先の開弁作動によって各可動要素２３０，４０，５０が移動停止した後、コイル６０への通電が停止すると、固定コア２０側から弁突部４４が要素３１，５２に当接する状態で、コア本体部３１に作用の磁気吸引力が消失する。すると、可動コア２３０は、第一弾性部材７０の第一復原力Ｆ１を受ける弁突部４４によって固定コア２０とは反対側へ押圧されつつ、第三弾性部材２７４の第三復原力Ｆ３に抗した当該反対側への移動を他の可動要素４０，５０と共に開始する。
【００９４】
その結果、シート部４１が弁座１８に着座して弁部材４０の移動及び燃料噴射が停止するが、このとき、ストッパ突部５４との間に隙間５６ｂをあけている可動コア２３０には、反対向きの第三復原力Ｆ３よりも大きい第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２が慣性力と共に作用する。これにより可動コア２３０は、図１３（ｂ）に示すように、各貫通部４２，５２に対しては相対移動しつつ、固定コア２０とは反対側への移動を継続する。すると、図１３（ｂ），（ｃ）に示すように可動コア２３０は、コア本体部３１を弁突部４４からは離間させ、さらにはコア本体部３１をストッパ突部５４に当接させることで、弁突部４４との間に弁突部側隙間５６ａを形成することとなる。
【００９５】
この後、可動コア２３０及び可動ストッパ５０は、第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２によってそれぞれ相反側へ付勢されることでコア本体部３１及びストッパ突部５４を当接させたまま、慣性移動を継続してアンダーシュートする。このとき、ストッパ突部５４が図１３（ｄ）の如くコア本体部３１によって押圧されるため、コア本体部３１の端面３１ａからの突出によって弁突部４４との当接状態（図１３（ｃ）を参照）にあったストッパ貫通部５２は、弁貫通部４２に対する相対移動によって弁突部４４から離間することになる。それと共に、固定コア２０とは反対側への移動を可動コア２３０に継続させる慣性力（荷重）は、第三弾性部材２７４から当該可動コア２３０に働く第三復原力Ｆ３によって減衰され得る。これらによれば、コア本体部３１とストッパ突部５４との当接による振動が弁突部４４へ伝播するのに起因して、弁部材４０が噴孔１７を誤って開くことによる想定外の二次噴射を回避し得るので、噴射量の高精度制御が可能となる。
【００９６】
また、こうした可動要素２３０，５０の慣性移動によれば、図１３（ｄ）の如く要素３１，４４間の隙間５６ａ及び要素５２，４４間の隙間５８が形成された後、第三復原力Ｆ３の作用によって、慣性力の減衰した可動コア２３０が固定コア２０側へと跳ね返る。その結果、第三復原力Ｆ３よりも大きな第二復原力Ｆ２を受ける可動ストッパ５０は、固定コア２０側へと移動し、図１３（ｅ）の如くストッパ貫通部５２を弁突部４４に当接させる。しかし、跳ね返った可動コア２３０においてコア本体部３１は、第一実施形態と同様、弁部材４０に振動を与えるような弁突部４４との当接を隙間５６ａの存在によって抑制され得るので、当該当接に起因する想定外の二次噴射を回避して噴射量の高精度制御に貢献することができるのである。
【００９７】
以上の後、第二実施形態においても、図１３（ｆ）に示すように可動要素２３０，４０，５０のいずれもが移動停止して噴孔１７を閉じた閉弁状態（即ち、図１２（ａ）と同一状態）にて、コイル６０への通電に応じた次の開弁作動が待たれることとなる。
【００９８】
（第三実施形態）
図１４に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。第三実施形態の燃料噴射弁３１０において金属製の圧縮コイルスプリングからなる第三弾性部材３７４は、段差部１３ｃによる係止側とは反対側の端部を、ストッパ突部５４のうち固定コア２０とは反対側の軸方向端面２５４ｂによって係止されている。かかる係止構造の第三弾性部材３７４は、段差部１３ｃを有する弁ハウジング１２と、ストッパ突部５４を有する可動ストッパ５０との間に介装されているので、それら要素１２，５０間にて圧縮されて弾性変形する。したがって、第三弾性部材３７４が弾性変形によって発生する第三復原力Ｆ３（図１５参照）は、弁ハウジング１２に対して可動ストッパ５０を固定コア２０側へ付勢する付勢力となる。
【００９９】
このような燃料噴射弁３１０において、第二実施形態に準じて図１５の如き力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈを想定すると、閉弁状態における各弾性部材７０，２７２，３７４の復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、次のように調整される。
【０１００】
図１５から明らかなように、弁部材４０における力の釣り合い関係は下記（式１１）で表され、可動ストッパ５０における力の釣り合い関係は下記（式１２）で表され、可動コア２３０における力の釣り合い関係は下記（式１３）で表される。
＋Ｆ１−Ｆｖｓ−Ｆｖｈ＝０  ・・・（式１１）
−Ｆ２−Ｆ３＋Ｆｖｓ＋Ｆｃｓ＝０  ・・・（式１２）
Ｆ２−Ｆｃｓ＝０  ・・・（式１３）
【０１０１】
これらの（式１１），（式１２），（式１３）を整理して、各力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈについて解くと、それぞれ下記の（式１４），（式１５），（式１６）が得られる。
Ｆｖｓ＝Ｆ３  ・・・（式１４）
Ｆｃｓ＝Ｆ２  ・・・（式１５）
Ｆｖｈ＝Ｆ１−Ｆ３  ・・・（式１６）
【０１０２】
そして、燃料噴射弁３１０の閉弁状態においては、各力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈの大きさが０よりも大きくなる必要があるので、（式１４）の右辺＞０、（式１５）の右辺＞０、並びに（式１６）の右辺＞０という関係が、それぞれ成立する。したがって、下記の（式１７），（式１８），（式１９）が得られることとなるが、特に第三実施形態では、それら各式について、可動要素２３０，４０，５０が完全停止した閉弁状態を含む閉弁作動にて常に成立するよう、復原力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の調整が行われる。このような第三実施形態によれば、（式８）に従って復原力Ｆ２，Ｆ３の関係を規定する第二実施形態に比べて、復原力Ｆ２，Ｆ３の調整自由度が高くなっている。
Ｆ３＞０  ・・・（式１７）
Ｆ２＞０  ・・・（式１８）
Ｆ１＞Ｆ３  ・・・（式１９）
【０１０３】
こうした燃料噴射弁３１０の作動については、一部を除き、第二実施形態に準じて実現されるので、以下では、第二実施形態と異なる作動を中心に説明する。
【０１０４】
図１４に示す如き通電開始直前の閉弁状態においては、第二及び第三弾性部材２７２，３７４の復原力Ｆ２，Ｆ３により、ストッパ突部５４が固定コア２０側へ向かって付勢される。したがって、第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２によって固定コア２０とは反対側へ向かって付勢される可動コア２３０は、閉弁状態において固定コア２０側へ向かって付勢されるストッパ突部５４に当該固定コア２０側から当接して、確実に係止され得る。その結果、通電開始後の開弁作動では、安定したサイズの隙間５６ａが確保されて弁部材４０の移動時間が安定すると共に、コア２３０，２０間の隙間が一定距離に保たれて可動コア２３０の移動時間も安定する。しかも、第三実施形態の開弁作動では、第二実施形態と同様の原理によって可動コア２３０が弁部材４０を伴うことなく移動した後、弁部材４０と共に移動して固定コア２０と衝突するので、弁部材４０の移動時間が短縮され得る。これらのことから、第三実施形態においても例えば最小噴射量のばらつきを抑えて、高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【０１０５】
また、閉弁作動では、第二実施形態と同様な原理でストッパ貫通部５２が図１６の如く弁突部４４から離間する際、第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２によってコア本体部３１と当接しているストッパ突部５４に、第三弾性部材３７４の第三復原力Ｆ３が作用する。その結果、可動コア２３０は、ストッパ突部５４を介して第三復原力Ｆ３を固定コア２０側へ向かって受けることになるので、固定コア２０とは反対側への移動を継続させる慣性力（荷重）につき、減衰され得る。したがって、第三実施形態においても、弁部材４０が噴孔１７を誤って開くことによる想定外の二次噴射を回避し得るので、噴射量の高精度制御が可能となるのである。
【０１０６】
（第四実施形態）
図１７に示すように、本発明の第四実施形態は第二実施形態の変形例である。第四実施形態の燃料噴射弁４１０では、第二実施形態にて説明の第三弾性部材２７４が設けられず、可動ストッパ４５０のストッパ貫通部４５２が弁部材４０の弁貫通部４２に固定されている。ここで特に、非磁性材製の可動ストッパ４５０については、ストッパ貫通部４５２のうち軸方向中間部４５２ａから外周側へストッパ突部５４が突出し、同貫通部４５２のうち弁突部４４とは反対側の軸方向端部４５２ｂが溶接等によって非磁性材製の弁貫通部４２に固定されている。尚、燃料噴射弁４１０の製造時には、図１８の如く弁貫通部４２の挿入されたストッパ貫通部４５２を弁突部４４に押し当てた状態で、それら貫通部４２，４５２を溶接等により接合することで、弁突部４４及びコア本体部３１間に隙間５６ａが適切に確保され得る。
【０１０７】
ここで、図１９からも明らかなように燃料噴射弁３１０では、第二実施形態で想定した力Ｆｖｓ，Ｆｃｓ，Ｆｖｈのうち力Ｆｖｓは、弁部材４０への可動ストッパ４５０の固定によって０となり、また第二実施形態では発生した第三復原力Ｆ３も、第三弾性部材２７４がないので０となる。これらのことから第四実施形態では、単に次の（式２０），（式２１）が成立していればよく、各弾性部材７０，２７２の復原力Ｆ１，Ｆ２の調整自由度が高くなっている。
Ｆｃｓ＝Ｆ２＞０  ・・・（式２０）
Ｆｖｈ＝Ｆ１＞０  ・・・（式２１）
【０１０８】
（開弁作動）
以下、燃料噴射弁４１０の作動のうち開弁作動について、詳細に説明する。図２０（ａ）に示す閉弁状態においてコイル６０への通電を開始すると、磁気吸引力をコア本体部３１に受ける可動コア２３０は、第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２に抗した固定コア２０側への移動を開始する。ここで直前の通電停止状態（即ち、図２０（ａ）の閉弁状態）においては、第二実施形態と同様にストッパ貫通部５２が、ストッパ突部５４に係止されたコア本体部３１の端面３１ａから突出して弁突部４４に当接している。故に、通電開始時点において可動コア２３０は、まず、弁突部側隙間５６ａ分、弁部材４０を伴わずに移動することになる。
【０１０９】
この後、コイル６０への通電によって移動を継続する可動コア２３０は、図２０（ｂ）に示すように、コア本体部３１を固定コア２０とは反対側から弁突部４４に当接させて、当該弁突部４４を第一弾性部材７０の第一復原力Ｆ１に抗して押圧する。これにより、弁部材４０及び可動ストッパ４５０の一体品が可動コア２３０と共に固定コア２０側へ移動するので、シート部４１が弁座１８から離座して噴孔１７から燃料が噴射される。尚、このときには、上記一体品においてストッパ貫通部４５２が当接する弁突部４４にコア本体部３１も当接することで、第二弾性部材２７２をなす皿ばねの弾性変形状態にて、ストッパ突部側隙間５６ｂがストッパ突部５４及びコア本体部３１間に最大サイズで形成される。
【０１１０】
こうして可動コア２３０の移動が継続されると、図２０（ｃ）の如くコア本体部３１が固定コア２０と衝突し、さらに図２０（ｄ）の如く弁部材４０が慣性移動を継続する。その結果、ストッパ貫通部４５２の固定された弁貫通部４２がコア本体部３１に対しては相対移動することで、弁突部４４が当該コア本体部３１から離間する。故に、第二実施形態と同様に、固定コア２０から衝突反力を受けた可動コア２３０の跳ね返り力が弁突部４４には伝播され難い弁部材４０につき、噴孔１７を誤って閉じることによる燃料噴射量のばらつきを回避し得る。
【０１１１】
また、このように第四実施形態では、第二実施形態と同様に可動コア２３０が弁部材４０を伴わない移動により加速されて弁突部４４と衝突するので、当該衝突時点での運動量に応じた衝撃力を弁突部４４へ与えて、弁部材４０を素早く移動させることができる。故に、噴孔１７を開くのに必要な距離分の弁部材４０の移動時間を、短縮し得る。さらに第四実施形態では、図２０（ａ）の閉弁状態において第二復原力Ｆ２により固定コア２０とは反対側へ付勢される可動コア２３０は、同復原力Ｆ２により固定コア２０側へと付勢されるストッパ突部５４に当該固定コア２０側から当接して、確実に係止され得る。その結果、安定したサイズの隙間５６ａが確保されて弁部材４０の移動時間が安定すると共に、コア２３０，２０間の隙間が一定距離に保たれて可動コア２３０の移動時間が安定することとなる。これらのことから、例えば燃料を短時間で噴射して、その最小噴射量を低減することにより噴射燃料の微粒化を図るような場合にあっても、当該最小噴射量のばらつきを抑えて高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【０１１２】
尚、第二実施形態と同様に第四実施形態では、第一実施形態で説明の原理により、可動ストッパ４５０のストッパ貫通部４５２が径方向の可及的に狭い範囲にて、弁部材４０の弁突部４４と当接可能になっている。したがって、開弁作動の開始から弁部材４０の移動開始までの所要時間を短縮して、開弁応答性を高めることもできる。
【０１１３】
（閉弁作動）
次に、燃料噴射弁４１０の作動のうち閉弁作動について、詳細に説明する。図２１（ａ）に示すように、先の開弁作動によって各可動要素２３０，４０，４５０が移動停止した後、コイル６０への通電が停止すると、固定コア２０側から弁突部４４が要素３１，４５２に当接する状態で、コア本体部３１に作用の磁気吸引力が消失する。すると、可動コア２３０は、第一弾性部材７０の第一復原力Ｆ１を受ける弁突部４４により固定コア２０とは反対側へ押圧されることで、当該反対側への移動を弁部材４０と可動ストッパ４５０との一体品と共に開始する。
【０１１４】
その結果、シート部４１が弁座１８に着座して弁部材４０の移動及び燃料噴射が停止するが、このとき、ストッパ突部５４との間に隙間５６ｂをあけている可動コア２３０には、慣性力と共に第二弾性部材２７２の第二復原力Ｆ２が作用する。これにより可動コア２３０は、図２１（ｂ）に示すように、各貫通部４５２，４２に対しては相対移動しつつ、固定コア２０とは反対側への移動を継続する。すると、図２１（ｂ），（ｃ）に示すように可動コア２３０は、コア本体部３１を弁突部４４から離間させ、さらにはコア本体部３１をストッパ突部５４に当接させることにより、弁突部４４との間に弁突部側隙間５６ａを形成した状態で停止する。故に、ストッパ突部５４との当接によりコア本体部３１が固定コア２０側へ跳ね返ったとしても、当該コア本体部３１が弁突部４４に当接して振動を与えるようなことは、それら要素３１，４４間に隙間５６ａが存在することによって、抑制され得る。したがって、固定コア２０側へ跳ね返った可動コア２３０と弁部材４０との当接に起因する想定外の二次噴射を回避して、高精度な噴射量制御に貢献することができるのである。
【０１１５】
以上により第四実施形態でも、図２１（ｃ）の如く可動要素２３０，４０，４５０のいずれもが移動停止して噴孔１７を閉じた閉弁状態（即ち、図２０（ａ）と同一状態）にて、コイル６０への通電に応じた次の開弁作動が待たれることとなる。
【０１１６】
（他の実施形態）
ここまで本発明の複数の実施形態について説明してきたが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【０１１７】
具体的には、第一〜第四実施形態の可動ストッパ５０，４５０については、各部５２，５４の機能を発揮可能な形状であれば、全体として円筒状の部材である必要はなく、例えばＬ字状の部材を可動ストッパ５０，４５０として、可動コア３０，２３０及び弁部材４０の周方向に一つ又は複数配置してもよい。また、第一〜第三実施形態においてＬ字状の可動ストッパ５０を採用する場合には、可動コア３０，２３０と弁部材４０との間に介装される必要はなく、可動コア３０，２３０において弁貫通部４２が直接的に嵌合するコア貫通孔３２から径方向外側に離間した箇所にて、当該ストッパ５０のストッパ貫通部５２を貫通させてもよい。
【０１１８】
さらに、第一実施形態では、可動コア３０を付勢する第三弾性部材２７４に代えて、第三実施形態に準じて可動ストッパ５０を付勢する第三弾性部材３７４を、採用してもよい。またさらに、第一実施形態では、弁部材４０に対して相対移動可能に設けられる可動ストッパ５０を採用する代わりに、第四実施形態に準じ、弁部材４０に対して一体移動可能に固定される可動ストッパ４５０を採用且つ第三弾性部材７４を省くようにしてもよい。加えて、第一〜第三実施形態では、コア本体部３１がストッパ突部５４に当接した状態において、コア本体部３１及び弁突部４４間の隙間５６（５６ａ）が形成されないようにしてもよい。この場合、第一復原力Ｆ１の調整等によって、ストッパ貫通部５２及び弁突部４４間の隙間５８のみで、固定コア２０側へ跳ね返った可動コア３０，２３０と弁部材４０との当接を抑制することが望ましい。
【符号の説明】
【０１１９】
１０，２１０，３１０，４１０  燃料噴射弁、１２  弁ハウジング、１３  第一磁性部、１３ａ  小径部、１３ｂ  大径部、１３ｃ  段差部、１４  非磁性部、１５  第二磁性部、１６  ノズル部、１７  噴孔、１８  弁座、１９  燃料入口、２０  固定コア、２１  収容孔、２２  アジャスティングパイプ、３０，２３０  可動コア、３１  コア本体部、３１ａ，３１ｂ  軸方向端面、３２  コア貫通孔、３３，２３３  コア収容部、３４  コア突部、４０  弁部材、４１  シート部、４２  弁貫通部、４４  弁突部、４４ａ，４４ｂ  軸方向端面、４６  燃料孔、４８  燃料通路、５０，４５０  可動ストッパ、５２，４５２  ストッパ貫通部、５４  ストッパ突部、５４ａ  軸方向端面、５６，５８  隙間、５６ａ  弁突部側隙間、５６ｂ  ストッパ突部側隙間、６０  コイル、６２  磁性ヨーク、７０  第一弾性部材、７２，２７２  第二弾性部材、７４，２７４，３７４  第三弾性部材、２３３ａ，２５４ｂ  軸方向端面、２７２ａ  外周部、２７２ｂ  内周部、４５２ａ  軸方向中間部、４５２ｂ  軸方向端部、Ｆ１  第一復原力、Ｆ２  第二復原力、Ｆ３  第三復原力、δＦ  設定値
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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