(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が噴射される噴孔（１３）、および、前記噴孔の周囲に形成された弁座（１４）を有するノズル（１０）と、
一端が前記ノズルに接続され、前記噴孔に連通するよう内側に形成され前記噴孔に燃料を導く燃料通路（１００）を有する筒状のハウジング（２０）と、
棒状のニードル本体（３１）、前記弁座に当接可能なよう前記ニードル本体の一端に形成されたシール部（３２）、前記ニードル本体の径方向外側に設けられた鍔部（３３）、および、前記鍔部の前記弁座側に形成されたニードル当接面（３４）を有し、前記燃料通路内を往復移動可能に設けられ、前記シール部が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（３０）と、
内側に前記ニードル本体が位置するよう筒状に形成され、前記燃料通路内の前記鍔部の前記弁座側において前記ニードル本体に対し相対移動可能に設けられており、前記鍔部側の面の内縁部に形成され前記ニードル当接面に当接可能な可動コア当接面（４００）、および、前記弁座側の面の内縁部に形成された被規制面（４０１）を有する可動コア（４０）と、
前記ハウジングの内側において前記可動コアに対し前記弁座とは反対側に設けられた固定コア（５０）と、
前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能な弁座側付勢部材（５３）と、
通電されると、前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（５４）と、
前記可動コアに対し前記弁座側に設けられ、前記可動コアを前記固定コア側に付勢可能な固定コア側付勢部材（５５）と、
前記可動コアの前記弁座側において前記ニードル本体に設けられており、前記固定コア側付勢部材の内側において前記可動コア側の面に形成され前記被規制面に当接可能な規制面（６００）を有し、前記被規制面が前記規制面に当接したとき、前記可動コアの前記弁座側への移動を規制可能な規制部（６０）と、
前記燃料通路内の前記可動コアの前記弁座側において前記ハウジングに設けられており、前記可動コア側の面に形成され前記可動コアの前記弁座側の面（４１１）に対向しつつ当接不能なダンパ面（７００）を有するダンパ部（７０）と、
を備える燃料噴射装置（１）。
【請求項２】
前記ダンパ部は、内側に前記固定コア側付勢部材が位置するよう環状に形成されている請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記シール部と前記弁座とが当接し、前記ニードル当接面と前記可動コア当接面とが当接した状態において、前記規制面と前記被規制面との間に形成される隙間の軸方向の長さをＬ１、前記ダンパ面と前記可動コアの前記弁座側の面との間に形成される隙間の軸方向の長さをＬ２とすると、
前記ニードル、前記可動コア、前記規制部および前記ダンパ部は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たすよう形成されている請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記ニードル、前記可動コア、前記規制部および前記ダンパ部は、１＜Ｌ２／Ｌ１＜２の関係を満たすよう形成されている請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記可動コアは、前記固定コア側の面（４１２）と前記弁座側の面（４１１）とを接続し前記燃料通路内の燃料が流通する通孔（４３）を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記ダンパ面は、前記可動コアの軸（Ａｘ３）方向に筒状に延び内縁端を通る仮想筒状面（ＶＴ１）の径方向外側に前記通孔が位置するよう環状に形成されている請求項５に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記規制面は、前記燃料通路の前記規制面に対し前記弁座側の部位における最小径（Ｄ１）より外径（Ｄ２）が小さくなるよう形成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記固定コア側付勢部材は、一端が前記可動コアに当接し、他端が前記ハウジングの内壁に当接した状態で設けられている請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記規制部は、環状に形成されたばね座部（６３）を有し、
前記固定コア側付勢部材は、一端が前記可動コアに当接し、他端が前記ばね座部に当接した状態で設けられている請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記ニードルおよび前記可動コアと前記弁座側付勢部材との間に設けられ、前記ニードル当接面と前記可動コア当接面との間に軸方向の隙間である軸方向隙間（ＣＬ１）を形成可能な隙間形成部材（８０）をさらに備える請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動コアの弁座側への移動を規制可能なストッパをニードルに設けた燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置では、可動コアの弁座側への移動をストッパで規制することにより、可動コアが弁座側に移動し過ぎること、すなわち、可動コアの過剰なアンダーシュートを抑制し、燃料噴射装置の応答性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１６７５９７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の燃料噴射装置では、ストッパの可動コア側の面に規制面が形成されている。可動コアがストッパの規制面に近づくよう移動するとき、可動コアと規制面との間に、互いが近付くのを妨げようとする力であるスクイズ力が生じる。これにより、可動コアとストッパとの間に所謂ダンパ効果が生じ、可動コアがストッパに衝突するときのエネルギーを低減することができる。したがって、閉弁時にニードルが弁座でバウンスすることによる二次開弁を抑制可能である。一方、可動コアがストッパの規制面から離れるよう移動するとき、可動コアと規制面との間に、互いが離れるのを妨げようとする力であるリンギング力が生じる。
【０００５】
特許文献１の燃料噴射装置では、ストッパが、可動コアの移動を規制する機能とダンパの機能とを兼ねているため、可動コアの移動を規制するのに最適な可動コアとストッパとの距離、および、ダンパの機能を効果的に生じさせるのに最適な可動コアとストッパとの距離を同時に細かく調整するのが難しい。
【０００６】
また、引用文献１の燃料噴射装置では、ストッパは、可動コア側の面に形成された規制面の面積が比較的大きくなるよう設定されている。そのため、可動コアとストッパとの間に生じるリンギング力が大きくなり過ぎるおそれがある。これにより、可動コアがストッパに張り付き、通常位置に戻るのに時間がかかるおそれがある。したがって、燃料噴射装置の応答性が低下するおそれがある。
【０００７】
なお、ストッパをニードルではなくハウジングの内壁に設ける場合、ハウジングおよびストッパの公差の積み上げにより、可動コアの移動を規制する機能とダンパの機能とに関する最適な可動コアとストッパとの距離を設定するのが難しい。
【０００８】
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、簡単な構成で可動コアの過剰なアンダーシュートおよび二次開弁を抑制しつつ、応答性の高い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】
【０００９】
本発明の燃料噴射装置は、ノズル（１０）とハウジング（２０）とニードル（３０）と可動コア（４０）と固定コア（５０）と弁座側付勢部材（５３）とコイル（５４）と固定コア側付勢部材（５５）と規制部（６０）とダンパ部（７０）とを備えている。
ノズルは、燃料が噴射される噴孔（１３）、および、噴孔の周囲に形成された弁座（１４）を有している。
ハウジングは、筒状に形成され、一端がノズルに接続され、噴孔に連通するよう内側に形成され噴孔に燃料を導く燃料通路（１００）を有している。
ニードルは、ニードル本体（３１）、シール部（３２）、鍔部（３３）およびニードル当接面（３４）を有している。
【００１０】
ニードル本体は、棒状に形成されている。シール部は、弁座に当接可能なようニードル本体の一端に形成されている。鍔部は、ニードル本体の径方向外側に設けられている。ニードル当接面は、鍔部の弁座側に形成されている。
ニードルは、燃料通路内を往復移動可能に設けられ、シール部が弁座から離間または弁座に当接すると噴孔を開閉する。
【００１１】
可動コアは、内側にニードル本体が位置するよう筒状に形成され、燃料通路内の鍔部の弁座側においてニードル本体に対し相対移動可能に設けられている。可動コアは、鍔部側の面の内縁部に形成されニードルのニードル当接面に当接可能な可動コア当接面（４００）、および、弁座側の面の内縁部に形成された被規制面（４０１）を有している。
固定コアは、ハウジングの内側において可動コアに対し弁座とは反対側に設けられている。
弁座側付勢部材は、ニードルおよび可動コアを弁座側に付勢可能である。
コイルは、通電されると、可動コアを固定コア側に吸引しニードルを弁座とは反対側に移動させることが可能である。
固定コア側付勢部材は、可動コアに対し弁座側に設けられ、可動コアを固定コア側に付勢可能である。
【００１２】
規制部は、可動コアの弁座側においてニードル本体に設けられている。規制部は、規制面（６００）を有している。規制面は、固定コア側付勢部材の内側において規制部の可動コア側の面に形成され、可動コアの被規制面に当接可能である。規制部は、被規制面が規制面に当接したとき、可動コアの弁座側への移動を規制可能である。
本発明では、規制部により可動コアの弁座側への移動を規制することができる。これにより、可動コアの過剰なアンダーシュートを抑制し、燃料噴射装置の応答性を高めることができる。
【００１３】
ダンパ部は、燃料通路内の可動コアの弁座側においてハウジングに設けられている。ダンパ部は、ダンパ面（７００）を有している。ダンパ面は、ダンパ部の可動コア側の面に形成され、可動コアの弁座側の面に対向しつつ当接不能である。
【００１４】
本発明では、可動コアがダンパ部のダンパ面に近づくよう弁座側へ移動するとき、可動コアの弁座側の面とダンパ部のダンパ面との間に、互いが近付くのを妨げようとする力であるスクイズ力が生じる。これにより、可動コアとダンパ部との間に所謂ダンパ効果が生じ、可動コアが弁座側に移動して規制部に衝突するときのエネルギーを低減することができる。したがって、閉弁時にニードルが弁座でバウンスすることによる二次開弁を抑制可能である。
【００１５】
また、本発明では、規制部をニードルに設け、ダンパ部をハウジングに設けている。つまり、可動コアの移動を規制する機能とダンパの機能とを、それぞれ規制部とダンパ部とに分けて設定している。そのため、可動コアと規制面との距離、および、可動コアとダンパ面との距離を別々に調整できる。したがって、可動コアの移動を規制する機能とダンパの機能とに関する最適な可動コアと規制部との距離、および、可動コアとダンパ部との距離を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図２の状態とは異なる状態を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図３の状態とは異なる状態を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図４の状態とは異なる状態を示す図。
【図６】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図。
【図７】本発明の第３実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図。
【図８】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図。
【図９】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図８の状態とは異なる状態を示す図。
【図１０】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図９の状態とは異なる状態を示す図。
【図１１】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図１０の状態とは異なる状態を示す図。
【図１２】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図１１の状態とは異なる状態を示す図。
【図１３】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の可動コアおよびその近傍を示す断面図であって、図１２の状態とは異なる状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、形状等が多少異なっていても実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射装置、および、その一部を図１、２に示す。燃料噴射装置１は、例えば図示しない内燃機関としての直噴式ガソリンエンジンに用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。
【００１９】
燃料噴射装置１は、ノズル１０、ハウジング２０、ニードル３０、可動コア４０、固定コア５０、弁座側付勢部材としてのスプリング５３、コイル５４、固定コア側付勢部材としてのスプリング５５、規制部６０、ダンパ部７０、および、係止部９０等を備えている。
【００２０】
ノズル１０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により形成されている。ノズル１０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ノズル１０は、ノズル筒部１１、および、ノズル筒部１１の一端を塞ぐノズル底部１２を有している。ノズル底部１２には、ノズル筒部１１側の面とノズル筒部１１とは反対側の面とを接続する噴孔１３が複数形成されている。また、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面には、噴孔１３の周囲に環状の弁座１４が形成されている。
ハウジング２０は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３等を有している。
【００２１】
第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、いずれも略円筒状に形成されている。第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３の順に同軸（軸Ａｘ１）となるよう配置され、互いに接続している。第２筒部２２と第１筒部２１および第３筒部２３とは、例えば溶接により接続されている。
【００２２】
第１筒部２１および第３筒部２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部２１および第３筒部２３は、硬度が比較的低い。一方、第２筒部２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により形成されている。第２筒部２２は、磁気絞り部を形成している。
第１筒部２１の第２筒部２２とは反対側の端部の内側には、ノズル筒部１１のノズル底部１２とは反対側の端部が接続されている。第１筒部２１とノズル１０とは、例えば溶接により接続されている。
【００２３】
第３筒部２３の第２筒部２２とは反対側には、インレット部２４が設けられている。インレット部２４は、第３筒部２３と同様、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。インレット部２４は、一端が第３筒部２３の第２筒部２２とは反対側の端部の内側に接続するよう設けられている。インレット部２４と第３筒部２３とは、例えば溶接により接続されている。
【００２４】
ハウジング２０およびノズル筒部１１の内側には、燃料通路１００が形成されている。燃料通路１００は、噴孔１３に連通している。インレット部２４の第３筒部２３とは反対側には、図示しない配管が接続される。これにより、燃料通路１００には、燃料供給源からの燃料が配管を経由して流入する。燃料通路１００は、燃料を噴孔１３に導く。
インレット部２４の内側には、フィルタ２４１が設けられている。フィルタ２４１は、燃料通路１００に流入する燃料中の異物を捕集する。
【００２５】
ニードル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により形成されている。ニードル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。ニードル３０の硬度は、ノズル１０の硬度とほぼ同等に設定されている。
【００２６】
ニードル３０は、燃料通路１００内をハウジング２０の軸Ａｘ１方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。ニードル３０は、ニードル本体３１、シール部３２、鍔部３３、ニードル当接面３４等を有している。
ニードル本体３１は、棒状、より具体的には長い円柱状に形成されている。シール部３２は、ニードル本体３１の一端、すなわち、弁座１４側の端部に形成され、弁座１４に当接可能である。
【００２７】
鍔部３３は、環状に形成され、ニードル本体３１の他端、すなわち、弁座１４とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。本実施形態では、鍔部３３は、ニードル本体３１と一体に形成されている。図２では、ニードル本体３１と鍔部３３との境界を二点鎖線で示している。
ニードル当接面３４は、鍔部３３の弁座１４側に環状に形成されている。
【００２８】
図１に示すように、ニードル本体３１の一端の近傍には、大径部３１１が形成されている。ニードル本体３１の一端側の外径は、他端側の外径より小さい。大径部３１１は、外径がニードル本体３１の一端側の外径より大きく、ニードル本体３１の他端側の外径と同等である。大径部３１１は、外壁がノズル１０のノズル筒部１１の内壁と摺動するよう形成されている。これにより、ニードル３０は、弁座１４側の端部の軸方向の往復移動が案内される。大径部３１１には、外壁の周方向の複数箇所が面取りされるようにして面取り部３１２が形成されている。これにより、燃料は、面取り部３１２とノズル筒部１１の内壁との間を流通可能である。
【００２９】
ニードル本体３１の他端には、ニードル本体３１の軸Ａｘ２に沿って延びる軸方向穴部３１３が形成されている。すなわち、ニードル本体３１の他端は、中空筒状に形成されている。また、ニードル本体３１には、軸方向穴部３１３の弁座１４側の端部とニードル本体３１の外側とを接続するようニードル本体３１の径方向に延びる径方向穴部３１４が形成されている。これにより、燃料通路１００内の燃料は、軸方向穴部３１３および径方向穴部３１４を流通可能である。このように、ニードル本体３１は、弁座１４とは反対側の端面から軸Ａｘ２方向に延び径方向穴部３１４を経由してニードル本体３１の外側の空間に連通する軸方向穴部３１３を有している。
【００３０】
ニードル３０は、シール部３２が弁座１４から離間または弁座１４に当接することで噴孔１３を開閉する。以下、適宜、ニードル３０が弁座１４から離間する方向を開弁方向といい、ニードル３０が弁座１４に当接する方向を閉弁方向という。
【００３１】
可動コア４０は、可動コア本体４１、可動コア当接面４００、被規制面４０１等を有している。可動コア本体４１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。可動コア本体４１は、磁気安定化処理が施されている。可動コア本体４１の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部２１および第３筒部２３の硬度と概ね同等である。
【００３２】
可動コア４０は、軸穴部４２、通孔４３、凹部４４等を有している。軸穴部４２は、可動コア本体４１の軸Ａｘ３に沿って延びるよう形成されている。本実施形態では、軸穴部４２の内壁に、例えばＮｉ−Ｐめっき等の硬質加工処理および摺動抵抗低減処理が施されている。通孔４３は、可動コア本体４１の弁座１４側の端面４１１と、弁座１４とは反対側の端面４１２とを接続するよう形成されている。通孔４３は、円筒状の内壁を有している。本実施形態では、通孔４３は、例えば可動コア本体４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。
凹部４４は、可動コア本体４１の弁座１４側の端面４１１から弁座１４とは反対側へ円形に凹むよう可動コア本体４１の中央に形成されている。ここで、軸穴部４２は、凹部４４の底面に開口している。
【００３３】
可動コア４０は、軸穴部４２にニードル３０のニードル本体３１が挿通された状態でハウジング２０内に収容されている。可動コア４０の軸穴部４２の内径は、ニードル３０のニードル本体３１の外径と同等、または、ニードル本体３１の外径よりやや大きく設定されている。そのため、可動コア４０は、軸穴部４２の内壁がニードル３０のニードル本体３１の外壁に摺動しつつ、ニードル３０に対し相対移動可能である。また、可動コア４０は、ニードル３０と同様、燃料通路１００内をハウジング２０の軸Ａｘ１方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。つまり、可動コア４０は、燃料通路１００内の鍔部３３の弁座１４側においてニードル本体３１に対し相対移動可能に設けられている。通孔４３には、燃料通路１００内の燃料が流通可能である。そのため、燃料通路１００内における可動コア４０の軸方向の往復移動を円滑にすることができる。
【００３４】
可動コア当接面４００は、可動コア本体４１の端面４１２の内縁部、すなわち、可動コア４０の鍔部３３側の面の内縁部に環状に形成され、ニードル３０のニードル当接面３４に当接可能である。可動コア４０は、可動コア当接面４００がニードル当接面３４に当接またはニードル当接面３４から離間可能なようニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。
被規制面４０１は、可動コア４０の凹部４４の底面の内縁部、すなわち、可動コア４０の弁座１４側の面の内縁部に環状に形成されている。
本実施形態では、可動コア本体４１の端面４１２に、例えば硬質クロムめっき等の硬質加工処理および耐摩耗処理が施されている。
【００３５】
なお、可動コア本体４１の外径は、ハウジング２０の第１筒部２１および第２筒部２２の内径より小さく設定されている。そのため、可動コア４０が燃料通路１００内を往復移動するとき、可動コア４０の外壁と第１筒部２１および第２筒部２２の内壁とは摺動しない。
【００３６】
図１に示すように、固定コア５０は、ハウジング２０の内側において可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。固定コア５０は、固定コア本体５１およびブッシュ５２を有している。固定コア本体５１は、第３筒部２３と同様、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア本体５１は、磁気安定化処理が施されている。固定コア本体５１の硬度は比較的低く、可動コア本体４１の硬度と概ね同等である。
【００３７】
本実施形態では、固定コア本体５１は、第３筒部２３の内側に圧入されるようにして設けられている。固定コア本体５１は、例えば溶接により、第３筒部２３に対し相対移動不能なよう第３筒部２３に固定されている。
【００３８】
ブッシュ５２は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により略円筒状に形成されている。ブッシュ５２は、固定コア本体５１の弁座１４側の端部の内壁から径方向外側へ凹むよう形成された凹部５１１に設けられている。ブッシュ５２の弁座１４側の端面は、固定コア本体５１の弁座１４側の端面よりも弁座１４側に位置している。そのため、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の端面４１２は、ブッシュ５２の弁座１４側の端面に当接可能である。
ブッシュ５２は、弁座１４側の端部の内壁から径方向内側へ突出する筒状の内側突出部５２１を有している。内側突出部５２１の内壁は円筒面状に形成されている。
【００３９】
固定コア５０は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のニードル３０の鍔部３３が、ブッシュ５２の内側突出部５２１の内側に位置するよう設けられている。鍔部３３の外径は、内側突出部５２１の内径と同等、または、内側突出部５２１の内径よりやや小さく設定されている。そのため、鍔部３３は、外壁が内側突出部５２１の内壁に摺動しつつ、ブッシュ５２に対し相対移動可能である。このように、本実施形態では、ニードル３０は、鍔部３３側の端部の軸方向の往復移動がブッシュ５２により案内される。なお、内側突出部５２１の鍔部３３との摺動面の軸方向の長さは、鍔部３３の外壁の軸方向の長さより短い。
【００４０】
本実施形態では、ニードル３０は、弁座１４側の端部近傍がノズル１０のノズル筒部１１の内壁により往復移動可能に支持され、鍔部３３側の端部がブッシュ５２により往復移動可能に支持される。このように、ニードル３０は、ハウジング２０の軸Ａｘ１方向の２箇所の部位により、軸方向の往復移動が案内される。
固定コア本体５１の内側には、円筒状の係止部９０が圧入されている。
【００４１】
スプリング５３は、例えばコイルスプリングであり、ニードル３０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。スプリング５３の一端は、ニードル３０の弁座１４とは反対側の面に当接している。スプリング５３の他端は、係止部９０の弁座１４側の面に当接し、係止部９０に係止されている。スプリング５３は、ニードル３０を弁座１４側に付勢する。また、スプリング５３は、鍔部３３のニードル当接面３４が可動コア４０の可動コア当接面４００に当接しているとき、鍔部３３を介して可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。すなわち、スプリング５３は、ニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。スプリング５３の付勢力は、固定コア５０に対する係止部９０の位置により調整可能である。
図１に示すように、コイル５４は、略円筒状に形成され、ハウジング２０のうち特に第２筒部２２および第３筒部２３の径方向外側に設けられている。
【００４２】
コイル５４の径方向外側には、ヨーク２５が設けられている。ヨーク２５は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成され、磁気安定化処理が施されている。ヨーク２５は、コイル５４の径方向外側を覆うようにして設けられている。本実施形態では、ヨーク２５の弁座１４側の端部は、例えば溶接により第１筒部２１に接続されている。
【００４３】
コイル５４の弁座１４とは反対側には、環状部材２３１が設けられている。環状部材２３１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により環状に形成され、磁気安定化処理が施されている。環状部材２３１は、コイル５４の弁座１４とは反対側において、ヨーク２５の弁座１４とは反対側の端部の内壁と第３筒部２３の外壁とに接するようにして設けられている。コイル５４とヨーク２５と環状部材２３１との間には、樹脂が充填されることによりモールド部２６が形成されている。
【００４４】
コイル５４は、電力が供給されると、すなわち、通電されると磁力を生じる。コイル５４に磁力が生じると、第２筒部２２を避けるようにして、固定コア本体５１、可動コア本体４１、第１筒部２１、ヨーク２５、環状部材２３１および第３筒部２３に磁気回路が形成される。これにより、固定コア本体５１と可動コア本体４１との間に磁気吸引力が発生し、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引される。このとき、可動コア４０は、可動コア当接面４００がニードル３０のニードル当接面３４に当接した状態で開弁方向に移動する。これにより、ニードル３０が可動コア４０とともに開弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３が開放される。このように、コイル５４は、通電されると、可動コア４０を固定コア５０側に吸引し、ニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。
【００４５】
可動コア４０は、磁気吸引力により固定コア５０側、すなわち、開弁方向に吸引されると、可動コア本体４１の固定コア５０側の端面４１２がブッシュ５２の弁座１４側の端面に衝突する。これにより、可動コア４０は、開弁方向への移動が規制される。
【００４６】
図１に示すように、インレット部２４および第３筒部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２７が形成されている。ここで、コネクタ２７は、モールド部２６と一体に形成されている。コネクタ２７には、コイル５４へ電力を供給するための端子２７１がインサート成形されている。
【００４７】
スプリング５５は、例えばコイルスプリングであり、可動コア４０に対し弁座１４側に設けられている。スプリング５５は、一端が可動コア４０の凹部４４の底面、すなわち、可動コア４０の弁座１４側の面に当接し、他端がハウジング２０の第１筒部２１の内壁に当接した状態で設けられている。スプリング５５は、可動コア４０を固定コア５０側に付勢可能である。スプリング５５の付勢力は、スプリング５３の付勢力よりも小さい。
【００４８】
図２に示すように、規制部６０は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。規制部６０は、内側にニードル本体３１が位置するよう、可動コア４０の弁座１４側においてニードル本体３１に対し相対移動不能に設けられている。本実施形態では、規制部６０は、内側にニードル本体３１が圧入され、径方向穴部３１４に対し弁座１４とは反対側において、締り嵌めの状態でニードル本体３１に設けられている。
規制部６０は、規制面６００を有している。
規制面６００は、規制部６０の可動コア４０側の面に形成され、可動コア４０の被規制面４０１に当接可能である。
【００４９】
可動コア４０は、ニードル３０の鍔部３３と規制部６０との間で軸方向に往復移動可能に設けられている。規制部６０は、可動コア４０の被規制面４０１が規制面６００に当接したとき、可動コア４０の弁座１４側への移動を規制可能である。
【００５０】
本実施形態では、可動コア４０が固定コア５０側に吸引されている状態でコイル５４への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、スプリング５３の付勢力により、弁座１４側へ付勢される。これにより、ニードル３０が閉弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４に当接し、閉弁する。その結果、噴孔１３が閉塞される。
【００５１】
シール部３２が弁座１４に当接した後、可動コア４０は、慣性によりニードル３０に対し弁座１４側に相対移動する。このとき、規制部６０は、可動コア４０に当接することで、可動コア４０の弁座１４側への過剰な移動、すなわち、可動コア４０の過剰なアンダーシュートを規制可能である。これにより、次の開弁時の応答性の低下を抑制可能である。
【００５２】
インレット部２４から流入した燃料は、固定コア５０、係止部９０、ニードル３０の軸方向穴部３１３、径方向穴部３１４、第１筒部２１とニードル３０との間、ノズル１０とニードル３０との間、すなわち、燃料通路１００を流通し、噴孔１３に導かれる。
【００５３】
図２に示すように、ダンパ部７０は、例えばステンレス等の金属により環状に形成されている。本実施形態では、ダンパ部７０は、例えば所定厚の板材を切削加工することにより形成されている。ダンパ部７０は、可動コア本体４１の弁座１４側の端面４１１に対向する第１筒部２１の内壁の段差面２１１に、一方の端面が当接するよう第１筒部２１の内側に設けられている。ここで、ダンパ部７０は、第１筒部２１に対し相対移動不能に設けられている。ダンパ部７０の径方向内側には、スプリング５５が位置している。
このように、ダンパ部７０は、内側にスプリング５５が位置するよう環状に形成され、燃料通路１００内の可動コア４０の弁座１４側においてハウジング２０に対し相対移動不能に設けられている。
ダンパ部７０は、ダンパ面７００を有している。ダンパ面７００は、ダンパ部７０の可動コア４０側の端面に環状に形成され、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１の外縁部に対向しつつ当接不能である。
【００５４】
可動コア４０がダンパ部７０のダンパ面７００に近づくよう弁座１４側へ移動するとき、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１の外縁部とダンパ部７０のダンパ面７００との間に、互いが近付くのを妨げようとする力であるスクイズ力が生じる。これにより、可動コア４０とダンパ部７０との間に所謂ダンパ効果が生じ、可動コア４０が弁座１４側に移動して規制部６０に衝突するときのエネルギーを低減することができる。
【００５５】
以下、燃料噴射装置１の構成について、より具体的に説明する。シール部３２と弁座１４とが当接し、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００とが当接した状態（図１、２に示す状態）において、規制面６００と被規制面４０１との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬ１、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１の外縁部との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬ２とすると、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たすよう形成されている。そのため、可動コア４０の位置にかかわらず、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１とは当接不能である。
【００５６】
また、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、１＜Ｌ２／Ｌ１＜２の関係を満たすよう形成されている。そのため、可動コア４０とダンパ部７０とを当接不能にしつつ、可動コア４０がダンパ部７０に近付くよう弁座１４側へ移動するとき、可動コア４０とダンパ部７０との間に適度なダンパ効果を生じさせることができる。
【００５７】
本実施形態では、ダンパ面７００は、可動コア４０の軸Ａｘ３方向に筒状に延びダンパ面７００の内縁端を通る仮想筒状面ＶＴ１の径方向内側に通孔４３の一部が位置するよう形成されている。これにより、可動コア４０が燃料通路１００内を軸方向に往復移動するとき、燃料は、通孔４３の内側とダンパ部７０の内側との間を容易に行き来できる。そのため、可動コア４０がダンパ部７０に近付くよう弁座１４側へ移動するときに可動コア４０とダンパ部７０との間に生じるダンパ効果を比較的小さくすることができる。
【００５８】
また、図２に示すように、規制部６０の規制面６００は、燃料通路１００の規制面６００に対し弁座１４側の部位における最小径Ｄ１より外径Ｄ２が小さくなるよう形成されている。ここで、規制面６００の外径Ｄ２は、ニードル当接面３４の外径と概ね同じである。本実施形態では、規制面６００の面積は比較的小さく、規制面６００と被規制面４０１との間に生じるスクイズ力およびリンギング力を比較的小さくすることができる。
【００５９】
次に、本実施形態の燃料噴射装置１の作動について、図１〜５に基づき説明する。
図１、２に示すように、コイル５４に通電されていないときは、ニードル３０のシール部３２は弁座１４に当接している。このとき、ニードル３０のニードル当接面３４と可動コア４０の可動コア当接面４００とは当接している。
【００６０】
図１、２に示す状態のときにコイル５４に通電すると、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引され、開弁方向に移動する。これにより、ニードル３０が可動コア４０とともに開弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。
【００６１】
可動コア４０が開弁方向にさらに移動すると、端面４１２がブッシュ５２の弁座１４側の端面に当接する（図３参照）。これにより、可動コア４０は、開弁方向への移動が規制される。このときの可動コア４０の開弁方向への移動の速度が高い場合、ニードル３０は、慣性で開弁方向にさらに移動する。これにより、規制部６０の規制面６００が可動コア４０の被規制面４０１に当接し、ニードル３０は、開弁方向への移動が規制される（図４参照）。なお、図３に示す状態から図４に示す状態になるとき、すなわち、規制部６０の規制面６００が可動コア４０の被規制面４０１に近付くようニードル３０が開弁方向に移動するとき、規制面６００と被規制面４０１との間にスクイズ力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのスクイズ力を小さくすることができる。
【００６２】
図４に示す状態になった場合、その後、ニードル３０は、スプリング５３の付勢力により閉弁方向に移動し、図３に示す状態になる。なお、図４に示す状態から図３に示す状態になるとき、規制面６００と被規制面４０１との間にリンギング力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのリンギング力を小さくすることができる。
【００６３】
図３、４に示す状態のときにコイル５４への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、可動コア当接面４００とニードル当接面３４とが当接した状態で、スプリング５３の付勢力により閉弁方向に移動する。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し、閉弁する（図２参照）。その後、可動コア４０は、慣性で閉弁方向にさらに移動する。これにより、可動コア４０の被規制面４０１が規制部６０の規制面６００に当接し、可動コア４０は、閉弁方向の移動が規制される（図５参照）。なお、図２に示す状態から図５に示す状態になるとき、すなわち、可動コア４０の被規制面４０１が規制部６０の規制面６００に近付くよう可動コア４０が閉弁方向に移動するとき、規制面６００と被規制面４０１との間にリンギング力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのリンギング力を小さくすることができる。また、ダンパ面７００の面積が規制面６００の面積より大きいため、このとき、すなわち、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１がダンパ面７００に近付くよう可動コア４０が閉弁方向に移動するとき、可動コア４０とダンパ面７００との間に生じるスクイズ力およびダンパ効果を大きくすることができる。
【００６４】
図５に示す状態になった後、可動コア４０は、スプリング５５の付勢力により、開弁方向に移動する。これにより、可動コア４０の可動コア当接面４００がニードル当接面３４に当接し、可動コア４０が通常位置に戻る（図２参照）。なお、図５に示す状態から図２に示す状態になるとき、規制面６００と被規制面４０１との間にリンギング力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのリンギング力を小さくすることができる。また、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１とは当接不能なため、可動コア４０がダンパ面７００に張り付くのを防ぐことができる。これにより、可動コア４０が通常位置に戻る時間を短縮することができる。
【００６５】
以上説明したように、（１）本実施形態は、ノズル１０とハウジング２０とニードル３０と可動コア４０と固定コア５０とスプリング５３とコイル５４とスプリング５５と規制部６０とダンパ部７０とを備えている。
ノズル１０は、燃料が噴射される噴孔１３、および、噴孔１３の周囲に形成された弁座１４を有している。
ハウジング２０は、筒状に形成され、一端がノズル１０に接続され、噴孔１３に連通するよう内側に形成され噴孔１３に燃料を導く燃料通路１００を有している。
ニードル３０は、ニードル本体３１、シール部３２、鍔部３３およびニードル当接面３４を有している。
【００６６】
ニードル本体３１は、棒状に形成されている。シール部３２は、弁座１４に当接可能なようニードル本体３１の一端に形成されている。鍔部３３は、ニードル本体３１の径方向外側に設けられている。ニードル当接面３４は、鍔部３３の弁座１４側に形成されている。
ニードル３０は、燃料通路１００内を往復移動可能に設けられ、シール部３２が弁座１４から離間または弁座１４に当接すると噴孔１３を開閉する。
【００６７】
可動コア４０は、内側にニードル本体３１が位置するよう筒状に形成され、燃料通路１００内の鍔部３３の弁座１４側においてニードル本体３１に対し相対移動可能に設けられている。可動コア４０は、鍔部３３側の面の内縁部に形成されニードル３０のニードル当接面３４に当接可能な可動コア当接面４００、および、弁座１４側の面の内縁部に形成された被規制面４０１を有している。
固定コア５０は、ハウジング２０の内側において可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。
スプリング５３は、ニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。
コイル５４は、通電されると、可動コア４０を固定コア５０側に吸引しニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。
スプリング５５は、可動コア４０に対し弁座１４側に設けられ、可動コア４０を固定コア５０側に付勢可能である。
【００６８】
規制部６０は、可動コア４０の弁座１４側においてニードル本体３１に設けられている。規制部６０は、可動コア４０側の面に形成され可動コア４０の被規制面４０１に当接可能な規制面６００を有している。規制部６０は、被規制面４０１が規制面６００に当接したとき、可動コア４０の弁座１４側への移動を規制可能である。
本実施形態では、規制部６０により可動コア４０の弁座１４側への移動を規制することができる。これにより、可動コア４０の過剰なアンダーシュートを抑制し、燃料噴射装置１の応答性を高めることができる。
【００６９】
ダンパ部７０は、燃料通路１００内の可動コア４０の弁座１４側においてハウジング２０に設けられている。ダンパ部７０は、ダンパ面７００を有している。ダンパ面７００は、ダンパ部７０の可動コア４０側の面に形成され、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１に対向しつつ当接不能である。
【００７０】
本実施形態では、可動コア４０がダンパ部７０のダンパ面７００に近づくよう弁座１４側へ移動するとき、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１の外縁部とダンパ部７０のダンパ面７００との間に、互いが近付くのを妨げようとする力であるスクイズ力が生じる。これにより、可動コア４０とダンパ部７０との間に所謂ダンパ効果が生じ、可動コア４０が弁座１４側に移動して規制部６０に衝突するときのエネルギーを低減することができる。したがって、閉弁時にニードル３０が弁座１４でバウンスすることによる二次開弁を抑制可能である。
【００７１】
また、本実施形態では、規制部６０をニードル３０に設け、ダンパ部７０をハウジング２０に設けている。つまり、可動コア４０の移動を規制する機能とダンパの機能とを、それぞれ規制部６０とダンパ部７０とに分けて設定している。そのため、可動コア４０と規制面６００との距離、および、可動コア４０とダンパ面７００との距離を別々に調整できる。したがって、可動コア４０の移動を規制する機能とダンパの機能とに関する最適な可動コア４０と規制部６０との距離、および、可動コア４０とダンパ部７０との距離を容易に設定することができる。
【００７２】
また、（２）本実施形態では、ダンパ部７０は、内側にスプリング５５が位置するよう環状に形成されている。ところで、可動コア４０が規制部６０の規制面６００から離れるよう移動するとき、可動コア４０の被規制面４０１と規制部６０の規制面６００との間に、互いが離れるのを妨げようとする力であるリンギング力が生じる。本実施形態では、規制部６０の規制面６００は、スプリング５５の内側に位置している。すなわち、規制面６００は、スプリング５５の外側に位置するダンパ部７０のダンパ面７００の内側に位置している。そのため、規制面６００の面積を、ダンパ面７００の面積より小さい、比較的小さな面積にすることができる。これにより、可動コア４０の被規制面４０１と規制部６０の規制面６００との間に生じるリンギング力を小さくすることができる。これにより、可動コア４０が規制部６０の規制面６００に張り付くのを抑制することができる。したがって、可動コア４０が通常位置に戻る時間を短縮し、燃料噴射装置１の応答性を高めることができる。なお、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１とダンパ部７０のダンパ面７００とは当接不能のため、可動コア４０がダンパ面７００から離れるよう移動するときに可動コア４０とダンパ面７００との間に生じるリンギング力は小さい。
【００７３】
また、（３）本実施形態では、シール部３２と弁座１４とが当接し、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００とが当接した状態（図１、２に示す状態）において、規制面６００と被規制面４０１との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬ１、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬ２とすると、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たすよう形成されている。そのため、可動コア４０の位置にかかわらず、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１とは当接不能である。これにより、可動コア４０がダンパ面７００に張り付くのを防ぐことができる。
【００７４】
また、（４）本実施形態では、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、１＜Ｌ２／Ｌ１＜２の関係を満たすよう形成されている。そのため、可動コア４０とダンパ部７０とを当接不能にしつつ、可動コア４０がダンパ部７０に近付くよう弁座１４側へ移動するとき、可動コア４０とダンパ部７０との間に適度なダンパ効果を生じさせることができる。
【００７５】
また、（５）本実施形態では、可動コア４０は、固定コア５０側の端面４１２と弁座１４側の端面４１１とを接続し燃料通路１００内の燃料が流通する通孔４３を有している。そのため、可動コア４０は、燃料通路１００内で軸方向に円滑に往復移動することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、ダンパ面７００は、可動コア４０の軸Ａｘ３方向に筒状に延びダンパ面７００の内縁端を通る仮想筒状面ＶＴ１の径方向内側に通孔４３の一部が位置するよう形成されている。そのため、可動コア４０が燃料通路１００内を軸方向に往復移動するとき、燃料は、通孔４３の内側とダンパ部７０の内側との間を容易に行き来できる。この場合、可動コア４０がダンパ部７０に近付くよう弁座１４側へ移動するときに可動コア４０とダンパ部７０との間に生じるダンパ効果を比較的小さくすることができる。このように、ダンパ面７００と通孔４３との関係を調整することにより、可動コア４０とダンパ部７０との間に生じるダンパ効果の大きさを調整することができる。
【００７７】
また、（７）本実施形態では、規制部６０の規制面６００は、燃料通路１００の規制面６００に対し弁座１４側の部位における最小径Ｄ１より外径Ｄ２が小さくなるよう形成されている。ここで、規制面６００の外径Ｄ２は、ニードル当接面３４の外径と概ね同じである。本実施形態では、規制面６００の面積は比較的小さく、規制面６００と被規制面４０１との間に生じるスクイズ力およびリンギング力を比較的小さくすることができる。そのため、規制部６０には、特に可動コア４０の移動を規制する機能を設定し、ダンパ部７０には、特にダンパの機能を設定することができる。
【００７８】
また、（８）本実施形態では、スプリング５５は、一端が可動コア４０に当接し、他端がハウジング２０の内壁に当接した状態で設けられている。そのため、スプリング５５の他端は、ニードル３０がハウジング２０内で往復移動しても、ハウジング２０に対し相対移動しない。また、閉弁時、ニードル３０のシール部３２が弁座１４に衝突したときにニードル３０に振動が生じても、当該振動がスプリング５５の他端に伝達することはない。したがって、スプリング５５の付勢力を安定にすることができる。
【００７９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の一部を図６に示す。第２実施形態は、ダンパ部７０の構成等が第１実施形態と異なる。
【００８０】
第２実施形態では、ダンパ面７００は、仮想筒状面ＶＴ１の径方向外側に通孔４３が位置するよう形成されている。すなわち、本実施形態では、ダンパ部７０は、内径が第１実施形態と比べ小さく設定されており、ダンパ面７００が通孔４３の弁座１４側の開口に対向するよう形成されている。これにより、可動コア４０が燃料通路１００内を軸方向に往復移動するとき、燃料は、通孔４３の内側とダンパ部７０の内側との間を行き来するのは困難である。また、本実施形態では、ダンパ面７００の面積が、第１実施形態と比べ、大きい。そのため、可動コア４０がダンパ部７０に近付くよう弁座１４側へ移動するときに可動コア４０とダンパ部７０との間に生じるダンパ効果を比較的大きくすることができる。
【００８１】
以上説明したように、（６）本実施形態では、ダンパ面７００は、仮想筒状面ＶＴ１の径方向外側に通孔４３が位置するよう形成されている。そのため、可動コア４０がダンパ部７０に近付くよう弁座１４側へ移動するときに可動コア４０とダンパ部７０との間に生じるダンパ効果を比較的大きくすることができる。このように、ダンパ面７００と通孔４３との関係を調整することにより、可動コア４０とダンパ部７０との間に生じるダンパ効果の大きさを調整することができる。
【００８２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射装置の一部を図７に示す。第３実施形態は、ダンパ部７０の構成等が第１実施形態と異なる。
第３実施形態では、ダンパ部７０は、例えば環状の薄板材をプレス加工することにより形成されている。そのため、燃料噴射装置を軽量化するとともに、製造コストを低減することができる。
【００８３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の一部を図８に示す。第４実施形態は、規制部６０の構成等が第１実施形態と異なる。
図８に示すように、第４実施形態では、規制部６０は、固定部６１、筒部６２、ばね座部６３を有している。
規制部６０は、第１実施形態と同様、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。
【００８４】
固定部６１は、筒状に形成されている。固定部６１は、内側にニードル本体３１が位置するよう、可動コア４０の弁座１４側においてニードル本体３１に対し相対移動不能に設けられている。本実施形態では、固定部６１は、内側にニードル本体３１が圧入され、径方向穴部３１４に対し弁座１４とは反対側において、締り嵌めの状態でニードル本体３１に設けられている。
【００８５】
筒部６２は、固定部６１の外縁部から弁座１４側へ筒状に延びるよう固定部６１と一体に形成されている。これにより、筒部６２の内壁とニードル本体３１の外壁との間には、筒状の空間である筒状空間Ｔｓ１が形成されている。ここで、径方向穴部３１４は、筒状空間Ｔｓ１に接続している。よって、軸方向穴部３１３内の燃料は、径方向穴部３１４、筒状空間Ｔｓ１を経由して規制部６０に対し弁座１４側に流れることができる。
ばね座部６３は、筒部６２の弁座１４側の端部から径方向外側へ拡がるよう環状に形成されている。ばね座部６３は、筒部６２と一体に形成されている。
このように、固定部６１、筒部６２、および、ばね座部６３は、同一の材料により一体に形成されている。なお、図８では、固定部６１と筒部６２とばね座部６３との境界を二点鎖線で示している。
【００８６】
本実施形態では、スプリング５５は、一端が可動コア４０の凹部４４の底面、すなわち、可動コア４０の弁座１４側の面に当接し、他端がばね座部６３に当接した状態で設けられている。第１実施形態と同様、スプリング５５は、可動コア４０を固定コア５０側に付勢可能である。スプリング５５の付勢力は、スプリング５３の付勢力よりも小さい。
本実施形態では、規制面６００は、固定部６１の可動コア４０側の面に形成され、可動コア４０の被規制面４０１に当接可能である。
【００８７】
可動コア４０は、ニードル３０の鍔部３３と規制部６０の固定部６１との間で軸方向に往復移動可能に設けられている。規制部６０は、可動コア４０の被規制面４０１が規制面６００に当接したとき、可動コア４０の弁座１４側への移動を規制可能である。
本実施形態では、燃料噴射装置は、隙間形成部材８０をさらに備えている。
隙間形成部材８０は、例えば非磁性材料により形成されている。隙間形成部材８０の硬度は、ニードル３０およびブッシュ５２の硬度とほぼ同等に設定されている。
【００８８】
隙間形成部材８０は、ニードル３０および可動コア４０に対し弁座１４とは反対側において、ニードル３０および可動コア４０とスプリング５３との間に設けられている。図８に示すように、隙間形成部材８０は、板部８１および延伸部８２を有している。板部８１は、略円板状に形成されている。板部８１は、一方の端面がニードル３０の弁座１４とは反対側の端面に当接可能なようニードル３０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。板部８１の他方の端面には、スプリング５３の弁座１４側の端部が当接している。これにより、スプリング５３は、板部８１を介してニードル３０を閉弁方向に付勢可能である。
【００８９】
延伸部８２は、板部８１の一方の端面の外縁部から弁座１４側へ円筒状に延びるよう板部８１と一体に形成されている。すなわち、隙間形成部材８０は、本実施形態では、有底円筒状に形成されている。隙間形成部材８０は、延伸部８２の内側にニードル３０の鍔部３３が位置するよう設けられている。また、延伸部８２は、板部８１とは反対側の端部が可動コア本体４１の固定コア５０側の端面４１２に当接可能である。
【００９０】
本実施形態では、延伸部８２は、軸方向の長さが鍔部３３の軸方向の長さより長くなるよう形成されている。そのため、隙間形成部材８０は、板部８１がニードル３０に当接し、延伸部８２が可動コア４０に当接しているとき、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００との間に、軸Ａｘ２方向の隙間である軸方向隙間ＣＬ１を形成可能である。
【００９１】
ここで、延伸部８２の内径は、鍔部３３の外径と同等、または、鍔部３３の外径よりやや大きく設定されている。そのため、隙間形成部材８０は、延伸部８２の内壁、すなわち、鍔部３３の外壁に対向する壁面が鍔部３３の外壁と摺動可能で、ニードル３０に対し相対移動可能である。
【００９２】
また、板部８１および延伸部８２の外径は、ブッシュ５２の内側突出部５２１の内径と同等、または、内側突出部５２１の内径よりやや小さく設定されている。そのため、隙間形成部材８０は、外壁が内側突出部５２１の内壁に摺動しつつ、ブッシュ５２に対し相対移動可能である。このように、本実施形態では、ニードル３０は、鍔部３３側の端部の軸方向の往復移動が、隙間形成部材８０を介しブッシュ５２により案内される。なお、内側突出部５２１の隙間形成部材８０との摺動面の軸方向の長さは、隙間形成部材８０の外壁の軸方向の長さより短い。
【００９３】
隙間形成部材８０は、孔部６１１をさらに有している。孔部６１１は、板部８１の一方の端面と他方の端面とを接続し、ニードル３０の軸方向穴部３１３に連通可能である。これにより、燃料通路１００内の隙間形成部材８０の弁座１４とは反対側の燃料は、孔部６１１、ニードル３０の軸方向穴部３１３、径方向穴部３１４、筒状空間Ｔｓ１を経由して可動コア４０の弁座１４側に流通可能である。
【００９４】
本実施形態では、延伸部８２が筒状に形成されているため、延伸部８２と可動コア４０とが当接しているとき、ニードル３０のニードル当接面３４と可動コア４０の可動コア当接面４００と延伸部８２の内壁との間に、環状の空間である環状空間Ｋｓ１が形成される。
本実施形態では、隙間形成部材８０は、環状空間接続通路８２１をさらに有している。
【００９５】
環状空間接続通路８２１は、延伸部８２の可動コア４０側の端部から板部８１側に凹むよう溝状に形成され、延伸部８２の内壁と外壁とを接続している。つまり、環状空間接続通路８２１は、環状空間Ｋｓ１と延伸部８２の径方向外側の空間とを接続する。これにより、延伸部８２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｋｓ１内の燃料は、環状空間接続通路８２１を経由して延伸部８２の径方向外側へ流出可能である。また、延伸部８２の径方向外側の燃料は、環状空間接続通路８２１を経由して延伸部８２の内側、すなわち、環状空間Ｋｓ１に流入可能である。
【００９６】
上述のように、本実施形態では、閉弁状態において、隙間形成部材８０が鍔部３３と可動コア４０との間に軸方向隙間ＣＬ１を形成するため、コイル５４への通電時、可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させて鍔部３３に衝突させることができる。これにより、燃料通路１００内の燃料の圧力が比較的高い場合でも、コイル５４へ供給する電力を増大させることなく、開弁させることができる。
【００９７】
スプリング５３が隙間形成部材８０を弁座１４側に付勢することで、隙間形成部材８０の板部８１とニードル３０とが当接し、ニードル３０は、シール部３２が弁座１４に押し付けられる。このとき、スプリング５５が可動コア４０を固定コア５０側に付勢することで、隙間形成部材８０の延伸部８２と可動コア４０とが互いに押し付けられるようにして当接する。この状態で、ニードル３０の鍔部３３のニードル当接面３４と可動コア４０の可動コア当接面４００との間に軸方向隙間ＣＬ１が形成される。
【００９８】
本実施形態では、可動コア４０が固定コア５０側に吸引されている状態でコイル５４への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、隙間形成部材８０を介したスプリング５３の付勢力により、弁座１４側へ付勢される。これにより、ニードル３０が閉弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４に当接し、閉弁する。その結果、噴孔１３が閉塞される。
【００９９】
シール部３２が弁座１４に当接した後、可動コア４０は、慣性によりニードル３０に対し弁座１４側に相対移動する。このとき、規制部６０の固定部６１は、可動コア４０に当接することで、可動コア４０の弁座１４側への過度の移動を規制可能である。これにより、次の開弁時の応答性の低下を抑制可能である。
【０１００】
また、本実施形態では、隙間形成部材８０の環状空間接続通路８２１は、延伸部８２の内壁と外壁とを接続している。これにより、延伸部８２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｋｓ１内の燃料は、環状空間接続通路８２１を経由して延伸部８２の外側へ流出可能である。また、延伸部８２の外側の燃料は、環状空間接続通路８２１を経由して延伸部８２の内側、すなわち、環状空間Ｋｓ１に流入可能である。よって、延伸部８２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｋｓ１に燃料が存在することにより生じるダンパ効果を抑制し、鍔部３３のニードル当接面３４に可動コア４０が衝突するときの可動コア４０の運動エネルギーの低下を抑制できる。
【０１０１】
次に、本実施形態の燃料噴射装置の作動について、図８〜１３に基づき説明する。
図８に示すように、コイル５４に通電されていないときは、ニードル３０のシール部３２は弁座１４に当接している。このとき、隙間形成部材８０の板部８１とニードル３０とは当接し、隙間形成部材８０の延伸部８２と可動コア４０とは当接している。また、ニードル３０のニードル当接面３４と可動コア４０の可動コア当接面４００とは当接しておらず、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００との間に軸方向隙間ＣＬ１が形成されている。また、規制部６０の規制面６００と可動コア４０の被規制面４０１とは当接していない。
【０１０２】
このとき、すなわち、シール部３２と弁座１４とが当接し、隙間形成部材８０の板部８１とニードル３０とが当接し、隙間形成部材８０の延伸部８２と可動コア４０とが当接した状態（図８に示す状態）において、規制面６００と被規制面４０１との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬｃ１、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１の外縁部との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬｃ２とすると、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、Ｌｃ１＜Ｌｃ２の関係を満たすよう形成されている。また、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、１＜Ｌｃ２／Ｌｃ１＜２の関係を満たすよう形成されている。
【０１０３】
図８に示す状態のときにコイル５４に通電すると、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引され、開弁方向に移動する。これにより、可動コア４０は、軸方向隙間ＣＬ１で加速し、鍔部３３に衝突する（図９参照）。これにより、ニードル３０が開弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。
【０１０４】
このとき、すなわち、シール部３２と弁座１４とが当接し、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００とが当接した状態（図９に示す状態）において、規制面６００と被規制面４０１との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬ１、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１の外縁部との間に形成される隙間の軸Ａｘ１方向の長さをＬ２とすると、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たすよう形成されている。また、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、１＜Ｌ２／Ｌ１＜２の関係を満たすよう形成されている。
【０１０５】
可動コア４０は、鍔部３３に衝突した後、固定コア５０側にさらに移動すると、ブッシュ５２に当接する（図１０参照）。これにより、可動コア４０は開弁方向への移動が規制される。このときの可動コア４０の開弁方向への移動の速度が高い場合、ニードル３０は、慣性で開弁方向にさらに移動する。これにより、規制部６０の規制面６００が可動コア４０の被規制面４０１に当接し、ニードル３０は、開弁方向への移動が規制される（図１１参照）。なお、図１０に示す状態から図１１に示す状態になるとき、すなわち、規制部６０の規制面６００が可動コア４０の被規制面４０１に近付くようニードル３０が開弁方向に移動するとき、規制面６００と被規制面４０１との間にスクイズ力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのスクイズ力を小さくすることができる。
図１１に示す状態になるときのニードル３０の開弁方向への移動の速度が高い場合、隙間形成部材８０は、板部８１がニードル３０から離れるようにして開弁方向へさらに移動する（図１２参照）。
【０１０６】
図１２に示す状態になった場合、その後、隙間形成部材８０は、スプリング５３の付勢力により閉弁方向に移動し、図１１に示す状態になる。その後、隙間形成部材８０およびニードル３０は、スプリング５３の付勢力により閉弁方向に移動し、図１０に示す状態になる。なお、図１１に示す状態から図１０に示す状態になるとき、規制面６００と被規制面４０１との間にリンギング力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのリンギング力を小さくすることができる。
【０１０７】
図１０、１１、１２に示す状態のときにコイル５４への通電を停止すると、隙間形成部材８０および可動コア４０は、スプリング５３の付勢力により閉弁方向に移動する。また、ニードル３０は、隙間形成部材８０の板部８１が当接した状態で、スプリング５３の付勢力により閉弁方向に移動する。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し、閉弁する（図８参照）。その後、可動コア４０は、慣性で閉弁方向にさらに移動する。これにより、可動コア４０の被規制面４０１が規制部６０の規制面６００に当接し、可動コア４０は、閉弁方向の移動が規制される（図１３参照）。このとき、可動コア４０と隙間形成部材８０の延伸部８２とは離間している。なお、図８に示す状態から図１３に示す状態になるとき、すなわち、可動コア４０の被規制面４０１が規制部６０の規制面６００に近付くよう可動コア４０が閉弁方向に移動するとき、規制面６００と被規制面４０１との間にリンギング力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのリンギング力を小さくすることができる。また、ダンパ面７００の面積が規制面６００の面積より大きいため、このとき、すなわち、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１がダンパ面７００に近付くよう可動コア４０が閉弁方向に移動するとき、可動コア４０とダンパ面７００との間に生じるスクイズ力およびダンパ効果を大きくすることができる。
【０１０８】
図１３に示す状態になった後、可動コア４０は、スプリング５５の付勢力により、開弁方向に移動する。これにより、可動コア４０が隙間形成部材８０の延伸部８２に当接し、可動コア４０が通常位置に戻る（図８参照）。なお、図１３に示す状態から図８に示す状態になるとき、規制面６００と被規制面４０１との間にリンギング力が生じるものの、規制面６００の面積が小さいため、このときのリンギング力を小さくすることができる。また、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１とは当接不能なため、可動コア４０がダンパ面７００に張り付くのを防ぐことができる。これにより、可動コア４０が通常位置に戻る時間を短縮することができる。
【０１０９】
以上説明したように、（９）本実施形態では、規制部６０は、環状に形成されたばね座部６３を有している。スプリング５５は、一端が可動コア４０に当接し、他端がばね座部６３に当接した状態で設けられている。これにより、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびスプリング５５をユニット化することができるとともに、スプリング５５の他端がハウジング２０の内壁に当接する構成と比べ、スプリング５５の付勢力を容易に一定にすることができる。
【０１１０】
また、（１０）本実施形態は、隙間形成部材８０をさらに備えている。隙間形成部材８０は、ニードル３０および可動コア４０とスプリング５３との間に設けられ、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００との間に軸方向の隙間である軸方向隙間ＣＬ１を形成可能である。そのため、コイル５４への通電時、可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させて鍔部３３に衝突させることができる。これにより、燃料通路１００内の燃料の圧力が比較的高い場合でも、コイル５４へ供給する電力を増大させることなく、開弁させることができる。
【０１１１】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、シール部３２と弁座１４とが当接し、ニードル当接面３４と可動コア当接面４００とが当接した状態において、規制面６００と被規制面４０１との間に形成される隙間の軸方向の長さをＬ１、ダンパ面７００と可動コア４０の弁座１４側の端面４１１との間に形成される隙間の軸方向の長さをＬ２とすると、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０が、１＜Ｌ２／Ｌ１＜２の関係を満たすよう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、ニードル３０、可動コア４０、規制部６０およびダンパ部７０は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たし、Ｌ２がダンパ面７００と可動コア４０の端面４１１との間にスクイズ力を生じさせる程度の長さであれば、２≦Ｌ２／Ｌ１の関係を満たすよう形成されていてもよい。
【０１１２】
また、上述の実施形態では、通孔４３が、可動コア４０の周方向に等間隔で４つ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、通孔４３は、可動コア４０の周方向に不等間隔で形成されていてもよいし、いくつ形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、通孔４３は、すべてが仮想筒状面ＶＴ１の内側に位置するよう形成されていてもよい。
【０１１３】
また、本発明の他の実施形態では、可動コア４０には通孔４３が形成されていなくてもよい。この場合、通電初期の可動コア４０の移動速度は低減するものの、可動コア４０の過剰な移動速度を抑制することができ、フルリフト時のニードルのオーバーシュート抑制やフルリフト時の可動コア４０のバウンス抑制、ニードル閉弁時のバウンス抑制に有利な構成となる。
また、本発明の他の実施形態では、規制面６００は、外径が、燃料通路１００の規制面６００に対し弁座１４側の部位における最小径Ｄ１以上となるよう形成されていてもよい。
【０１１４】
また、上述の複数の実施形態は、構成上の阻害要因がない限り、どのように組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせ、ダンパ部７０は第２実施形態のものとしつつ、第４実施形態の隙間形成部材８０、規制部６０およびスプリング５５を備える、といった具合である。
【０１１５】
また、上述の実施形態では、ニードル３０の鍔部３３が環状に形成される例を示した。これに対し、本願の他の実施形態では、鍔部３３は、可動コア４０の可動コア当接面４００に当接可能なニードル当接面３４が形成されているのであれば、環状に限らず、どのような形状に形成されていてもよい。
【０１１６】
また、上述の実施形態では、規制部６０が筒状に形成される例を示した。これに対し、本願の他の実施形態では、規制部６０は、可動コア４０の被規制面４０１に当接可能な規制面６００が形成されているのであれば、筒状に限らず、どのような形状に形成されていてもよい。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、ダンパ部７０が環状に形成される例を示した。これに対し、本願の他の実施形態では、ダンパ部７０は、可動コア４０の弁座１４側の端面４１１に対向しつつ当接不能なダンパ面７００が形成されているのであれば、環状に限らず、どのような形状に形成されていてもよい。また、ダンパ部７０は、スプリング５５の内側に位置するよう設けられていてもよい。また、ダンパ部７０は、ハウジング２０の第１筒部２１と一体に形成されていてもよい。
【０１１８】
また、上述の第４実施形態では、軸方向隙間ＣＬ１の軸方向の長さが、ニードル３０の最大リフト量より小さい例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、軸方向隙間ＣＬ１の軸方向の長さは、ニードル３０の最大リフト量以上であってもよい。この場合、可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で十分に加速させてニードル３０に衝突させることができる。そのため、温度特性による変化等の要因による燃料噴射量のばらつきを抑制することができる。
また、本発明の他の実施形態では、固定コア５０はブッシュ５２を有していなくてもよい。また、可動コア４０は、外壁がハウジング２０の内壁と摺動する構成としてもよい。この場合、ニードル３０の弁座１４とは反対側の端部は、可動コア４０を介してハウジング２０の内壁により往復移動可能に支持される。
【０１１９】
また、上述の実施形態では、第２筒部２２が、第１筒部２１および第３筒部２３とは別部材により形成され、互いに溶接により接続される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第２筒部２２は、例えば第１筒部２１または第３筒部２３と同一の材料により、第１筒部２１または第３筒部２３と一体に形成されることとしてもよい。この場合、例えば、第２筒部２２の軸方向の少なくとも一部の肉厚を小さくすることにより磁気絞り部を形成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジング２０は、例えば鉄、アルミ等、ステンレス以外の金属により形成されていてもよい。
【０１２０】
また、上述の実施形態では、ノズル１０とハウジング２０の第１筒部２１とが別部材により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、ノズル１０とハウジング２０の第１筒部２１とは、同一の材料により一体に形成されることとしてもよい。また、第３筒部２３と固定コア本体５１とは、同一の材料により一体に形成されていてもよい。
本発明は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、例えばポート噴射式のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等に適用してもよい。
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】
【０１２１】
１  燃料噴射装置、１０  ノズル、１３  噴孔、１４  弁座、２０  ハウジング、１００  燃料通路、３０  ニードル、３１  ニードル本体、３２  シール部、３３  鍔部、３４  ニードル当接面、４０  可動コア、４００  可動コア当接面、４０１  被規制面、５０  固定コア、５３  スプリング（弁座側付勢部材）、５４  コイル、５５  スプリング（固定コア側付勢部材）、６０  規制部、６００  規制面、７０  ダンパ部、７００  ダンパ面
【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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