(57)【要約】  インジェクタにおいて、筒状のホルダに収容されている弁体は、コアに対向するアマチュアを有している。アマチュアは、筒状のアマチュア摺動部と、アマチュア摺動部からコアに向けて突出している筒状のコア対向部と、コア対向部の内周部からコアに向けて突出しコアに接触可能な筒状の突起部とを有している。コア対向部の外径は、アマチュア摺動部の外径よりも小さくなっている。突起部の外径は、コア対向部の外径よりも小さくなっている。
2018216102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のコア、
シート面が形成され、前記コアよりも燃料の流れの下流側に配置されている弁座、
前記コアと前記シート面との間に変位可能に配置され、前記シート面に接触することにより燃料通路を閉じ、前記シート面から離れることにより燃料通路を開く弁体、
前記弁座及び前記弁体を収容する筒状のホルダ、
前記シート面に接触する方向へ前記弁体を付勢する弾性体、及び
前記弾性体の付勢力に逆らって、前記シート面から離れる方向へ前記弁体を変位させる電磁吸引力を発生するコイル
を備え、
前記弁体は、前記コアに対向するアマチュアを有し、
前記アマチュアは、筒状のアマチュア摺動部と、前記アマチュア摺動部から前記コアに向けて突出している筒状のコア対向部と、前記コア対向部の内周部から前記コアに向けて突出し前記コアに接触可能な筒状の突起部とを有し、
前記コア対向部の外径は、前記アマチュア摺動部の外径よりも小さくなっており、
前記突起部の外径は、前記コア対向部の外径よりも小さくなっているインジェクタ。
【請求項２】
前記アマチュア摺動部の外径は、前記弁体の軸線方向について一定であり、
前記アマチュア摺動部の前記弁座側の端面は、前記弁体の軸線に直交している請求項１に記載のインジェクタ。
【請求項３】
前記ホルダ内では、前記弁体の軸線が前記ホルダの軸線に対して傾くことが許容され、
前記アマチュア摺動部の外周面は、前記弁体の軸線が前記ホルダの軸線に対して傾くことにより前記ホルダの内周面に接触する請求項１又は請求項２に記載のインジェクタ。
【請求項４】
前記ホルダの一部は、薄肉部になっており、
薄肉部の肉厚は、ホルダの薄肉部以外の肉厚よりも小さくなっており、
前記突起部が前記コアに接触しているときの前記突起部の径方向外側には、前記薄肉部が位置し、
前記突起部が前記コアに接触しているときの前記アマチュア摺動部の径方向外側には、前記ホルダの前記薄肉部以外の部分が位置している請求項３に記載のインジェクタ。
【請求項５】
前記突起部が前記コアに接触しているときの前記弾性体の長さＬと、前記弁体の軸線が前記ホルダの軸線と一致しているときの前記アマチュア摺動部の外周面と前記ホルダの内周面との間の隙間の径方向の寸法δとの関係は、δ／Ｌ＝ｔａｎθとしたとき、θ≧０．１°となる関係である請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のインジェクタ。
【請求項６】
前記コア対向部の外周面には、前記アマチュア摺動部の外周面に繋がっている環状のテーパ面が含まれ、
前記テーパ面は、前記アマチュア摺動部の外周面から前記突起部側に向かって前記弁体の軸線に近づく方向へ前記弁体の軸線に対して傾斜している請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のインジェクタ。
【請求項７】
前記弁体の軸線方向についての前記アマチュア摺動部の寸法は、前記弁体の軸線方向についての前記コア対向部の寸法よりも大きい請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のインジェクタ。
【請求項８】
前記アマチュア摺動部の外周面は、前記アマチュア摺動部を覆う硬質クロムメッキで形成されている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば内燃機関へ燃料を供給するインジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、筒状のハウジング内に弁部材を往復移動可能に収容し、弁部材を弁座に接触させることにより噴孔を閉じ、弁部材を弁座から離すことにより噴孔を開くようにした燃料噴射装置が知られている。ハウジング内には、弁部材と一体に移動する可動コアが収容されている。また、ハウジングには、可動コアの上流側に配置された固定コアが固定されている。ハウジングの周囲には、可動コアを固定コアに吸引する電磁吸引力を発生するコイル部が設けられている。弁部材は、コイルへの通電が停止されているときに弁座に接触し、コイルへの通電が行われると弁座から離れる。【０００３】
従来、可動コアが固定コアに衝突することにより発生する開弁時の作動音を低減するために、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間を調整するとともに、可動コアの固定コア側の端部に筒状の突出部を設けた燃料噴射装置が提案されている。このような従来の燃料噴射装置では、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間を流れる燃料の抵抗による流体ダンパ効果が大きくなる。これにより、開弁時の可動コアの速度が低下し、開弁時の作動音が低減する（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８２８９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されている従来の燃料噴射装置では、開弁動作が行われているときに、可動コアの上流側の空間に存在する燃料の大部分が、可動コアの内周側から外周側へ移動した後、可動コアの上流側の端面の外周部から、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間を通過して、可動コアの下流側へ流出する。特許文献１に示されている従来の燃料噴射装置では、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間が可動コアの上流側の端面で最も小さくなっているので、ハウジングの内周面と可動コアの外周面との隙間に燃料が流入するときに燃料の移動方向が急激に変化してしまい、製品ごとの寸法誤差等によって生じる燃料の流れの損失のばらつきが大きくなってしまう。これにより、燃料の噴射量の特性も製品ごとにばらつきが大きくなってしまう。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができるとともに、開弁時の作動音の低減化を図ることができるインジェクタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によるインジェクタは、筒状のコア、シート面が形成され、コアよりも燃料の流れの下流側に配置されている弁座、コアとシート面との間に変位可能に配置され、シート面に接触することにより燃料通路を閉じ、シート面から離れることにより燃料通路を開く弁体、弁座及び弁体を収容する筒状のホルダ、シート面に接触する方向へ弁体を付勢する弾性体、及び弾性体の付勢力に逆らって、シート面から離れる方向へ弁体を変位させる電磁吸引力を発生するコイルを備え、弁体は、コアに対向するアマチュアを有し、アマチュアは、筒状のアマチュア摺動部と、アマチュア摺動部からコアに向けて突出している筒状のコア対向部と、コア対向部の内周部からコアに向けて突出しコアに接触可能な筒状の突起部とを有し、コア対向部の外径は、アマチュア摺動部の外径よりも小さくなっており、突起部の外径は、コア対向部の外径よりも小さくなっている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明による燃料噴射弁によれば、突起部の径方向外側に第１の容積部を形成し、コア対向部の径方向外側に第２の容積部を形成することができ、開弁動作に伴って第１の容積部に存在する燃料が燃料の流れの下流側へ移動するときに、第２の容積部によって燃料の流れが拡がって燃料の乱れを抑制することができる。これにより、インジェクタの燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができる。また、開弁動作時にコアとコア対向部との間の空間から径方向外側の隙間へ移動する燃料の割合を大きくすることができるので、弁体の減速効果を大きくすることができ、開弁時の作動音の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１によるインジェクタを示す断面図である。
【図２】図１のインジェクタが閉弁状態であるときのアマチュアを示す拡大断面図である。
【図３】図２のインジェクタが開弁状態であるときのアマチュアを示す拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図３のアマチュアを通る磁束を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるインジェクタを示す断面図である。インジェクタ１は、駆動装置２と、駆動装置２により動作される弁装置３とを有している。弁装置３は、エンジンの吸気通路に臨んでいる。燃料は、駆動装置２内及び弁装置３内のそれぞれの燃料通路を通った後、弁装置３からエンジンの吸気通路へ噴射される。
【００１１】
駆動装置２は、二段円筒形状の金属製のハウジング４と、ハウジング４の内側に配置されている金属製の筒状のコア５と、コア５を囲んだ状態でハウジング４の内側に配置されているコイル６と、コイル６が巻かれている樹脂製のボビン７と、ハウジング４の外周部の一部に溶接で固定され、コア５の周囲でボビン７を覆っている金属製のキャップ８と、コイル６を外部と電気的に接続するためのターミナル９とを有している。ハウジング４、コア５、コイル６、ボビン７、キャップ８及びターミナル９は、樹脂製の成形体１０によって一体になっている。また、ハウジング４、コア５、コイル６、ボビン７及びキャップ８は、インジェクタ１の軸線Ｐと同軸に配置されている。
【００１２】
燃料の流れについてのコア５の上流側端部には、図示しない燃料管が接続されている。コア５と燃料管との隙間は、Ｏリング２７によってシールされている。また、コア５の内側の空間には、フィルタ２８が設けられている。インジェクタ１内の燃料通路には、燃料が燃料管から約３００ｋＰａの圧力で供給される。また、インジェクタ１内の燃料通路には、フィルタ２８を通過した燃料が充填される。
【００１３】
キャップ８には、切欠き部が設けられている。ターミナル９は、キャップ８の切欠き部を通ってコイル６に接続されている。コイル６への通電がターミナル９を通して行われると、コイル６から電磁力が発生する。
【００１４】
弁装置３は、弁座内空間部１１が設けられている弁座１２と、弁座１２よりも燃料の流れの下流側に配置されている噴孔プレート１３と、軸線Ｐに沿った方向へ弁座１２に対して変位可能な弁体１４と、弁座１２、噴孔プレート１３及び弁体１４を収容する金属製の筒状のホルダ１５と、弁体１４よりも燃料の流れの上流側に配置され、コア５に固定されている筒状の固定ロッド１６と、弁体１４と固定ロッド１６との間に配置されている弾性体であるスプリング１７とを有している。
【００１５】
ホルダ１５は、ハウジング４に固定されている。弁座１２は、ホルダ１５の内周面に固定されている。噴孔プレート１３は、弁座１２に固定されている。弁座１２、噴孔プレート１３、弁体１４、ホルダ１５、固定ロッド１６及びスプリング１７は、インジェクタ１の軸線Ｐと同軸に配置されている。
【００１６】
弁座１２は、コア５よりも燃料の流れの下流側に配置されている。弁座１２には、弁座内空間部１１から噴孔プレート１３側へ貫通する貫通孔１２ａが燃料通路として設けられている。貫通孔１２ａは、軸線Ｐと同軸に設けられている。弁座内空間部１１の内面は、弁体１４が変位される方向に沿った円筒状の案内面１８と、案内面１８から貫通孔１２ａに向かって軸線Ｐに近づく方向へ連続的に傾斜する円錐状のシート面１９とを有している。即ち、弁座１２の内周部には、軸線Ｐに沿った案内面１８と、軸線Ｐに対して傾斜するシート面１９とが設けられている。
【００１７】
弁体１４は、コア５とシート面１９との間に変位可能に配置されている。また、弁体１４は、ホルダ１５内に配置された可動鉄心である筒状のアマチュア２１と、弁座内空間部１１に挿入されている球状のボール２２と、アマチュア２１とボール２２とを互いに連結する筒状の連結部材２３とを有している。弁体１４は、ボール２２が案内面１８に案内されながら、弁座１２に対して変位される。
【００１８】
弁座内空間部１１では、ボール２２が回転可能になっている。これにより、ホルダ１５内では、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾くことが許容されている。また、弁座内空間部１１の内面とボール２２との間には、燃料通路が形成されている。
【００１９】
アマチュア２１は、インジェクタ１の軸線Ｐに沿った方向についてコア５に対向している。弁座１２に対して弁体１４が変位すると、ボール２２がシート面１９に接触したりシート面１９から離れたりする。ボール２２は、コア５から離れる方向へのアマチュア２１の変位によりシート面１９に接触し、コア５に近づく方向へのアマチュア２１の変位によりシート面１９から離れる。弁体１４は、シート面１９に接触することにより燃料通路を閉じてインジェクタ１を閉弁状態とし、シート面１９から離れることにより燃料通路を開いてインジェクタ１を開弁状態とする。インジェクタ１が閉弁状態になるとアマチュア２１がコア５から離れ、インジェクタ１が開弁状態になるとアマチュア２１がコア５に接触する。燃料は、弁座内空間部１１の内面とボール２２との間に生じた燃料通路を、案内面１８、シート面１９の順に流れた後、貫通孔１２ａを通って噴孔プレート１３へ出る。
【００２０】
噴孔プレート１３には、噴孔プレート１３を貫通する複数の燃料噴射孔２６が設けられている。弁座１２の貫通孔１２ａから噴孔プレート１３へ出た燃料は、複数の燃料噴射孔２６からエンジンの吸気通路へ噴射される。
【００２１】
スプリング１７は、固定ロッド１６と連結部材２３との間に縮められた状態で弾性復元力を発生している。これにより、スプリング１７は、ボール２２がシート面１９に接触する方向へ弁体１４を付勢している。
【００２２】
コイル６は、コイル６への通電により、アマチュア２１をコア５に吸引する電磁吸引力を発生する。コイル６の電磁吸引力が発生すると、弁体１４は、スプリング１７の付勢力に逆らって、シート面１９から離れる方向へ変位される。
【００２３】
図２は、図１のインジェクタ１が閉弁状態であるときのアマチュア２１を示す拡大断面図である。また、図３は、図２のインジェクタ１が開弁状態であるときのアマチュア２１を示す拡大断面図である。アマチュア２１には、連結部材２３をアマチュア２１に接合する筒状の接合部材２９が固定されている。この例では、接合部材２９及びアマチュア２１が一体の単一材で構成されている。
【００２４】
アマチュア２１は、筒状のアマチュア摺動部３１と、アマチュア摺動部３１からコア５に向けて突出している筒状のコア対向部３２と、コア対向部３２の内周部からコア５に向けて突出している筒状の突起部３３とを有している。
【００２５】
突起部３３の外周面とホルダ１５の内周面との間には、空間である第１の容積部Ａが燃料通路として存在している。コア対向部３２の外周面とホルダ１５の内周面との間には、空間である第２の容積部Ｂが燃料通路として存在している。アマチュア摺動部３１の外周面とホルダ１５の内周面との間には、隙間Ｃが燃料通路として存在している。従って、アマチュア２１、ホルダ１５及びコア５によって囲まれる空間では、第１の容積部Ａ、第２の容積部Ｂ及び隙間Ｃが順に燃料の流れの上流側から下流側へ連続している。
【００２６】
アマチュア摺動部３１の弁座１２側の端面は、アマチュア２１全体の弁座１２側の端面になっている。アマチュア摺動部３１の弁座１２側の端面は、弁体１４の軸線に直交している。
【００２７】
アマチュア摺動部３１の外径は、弁体１４の軸線方向について一定になっている。従って、アマチュア摺動部３１の外周面の形状は、弁体１４の軸線を中心とする円筒状になっている。また、アマチュア摺動部３１の外径は、アマチュア２１において最大外径になっている。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面は、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾くことによりホルダ１５の内周面の一部に接触する。
【００２８】
この例では、アマチュア摺動部３１の外周面は、電磁ステンレス製のアマチュア摺動部３１を覆う硬質クロムメッキで形成されている。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触することによって生じるアマチュア摺動部３１の摩耗が抑制される。
【００２９】
コア対向部３２のコア５側の端面は、インジェクタ１の軸線Ｐに沿った方向についてコア５に対向している。また、コア対向部３２のコア５側の端面は、弁体１４の軸線に直交している。弁体１４の軸線方向についてのコア対向部３２の寸法Ｌｂは、弁体１４の軸線方向についてのアマチュア摺動部３１の寸法Ｌｃよりも小さくなっている。これにより、インジェクタ１の軸線Ｐに沿った方向についての第２の容積部Ｂの寸法は、インジェクタ１の軸線Ｐに沿った方向についての隙間Ｃの寸法よりも小さくなっている。
【００３０】
コア対向部３２の外径は、アマチュア摺動部３１の外径よりも小さくなっている。これにより、コア対向部３２の外周面とホルダ１５の内周面との間の距離は、アマチュア摺動部３１の外周面とホルダ１５の内周面との間の距離よりも大きくなっている。即ち、第２の容積部Ｂの径方向の寸法は、隙間Ｃの径方向の寸法よりも大きくなっている。
【００３１】
コア対向部３２の外周面は、アマチュア摺動部３１の外周面に繋がっている環状のテーパ面３２ａと、コア対向部３２のコア５側の端面とテーパ面３２ａとの間に形成されている筒状面３２ｂとを有している。
【００３２】
テーパ面３２ａは、アマチュア摺動部３１の外周面から突起部３３側に向かって弁体１４の軸線に近づく方向へ弁体１４の軸線に対して傾斜している。筒状面３２ｂの形状は、弁体１４の軸線を中心とする円筒状になっている。
【００３３】
突起部３３は、コア５の下流側の端面に接触可能になっている。インジェクタ１が開弁状態になっているときには、図３に示すように、コア対向部３２がコア５から離れたまま、突起部３３がコア５に接触する。また、インジェクタ１が閉弁状態になっているときには、図２に示すように、突起部３３がギャップｇを介してコア５から離れる。
【００３４】
突起部３３の外径は、コア対向部３２の外径よりも小さくなっている。これにより、コア対向部３２の外周面とホルダ１５の内周面との間の距離は、アマチュア摺動部３１の外周面とホルダ１５の内周面との間の距離よりも大きくなっている。即ち、第１の容積部Ａの径方向の寸法は、第２の容積部Ｂの径方向の寸法よりも大きくなっている。
【００３５】
ホルダ１５の一部は、薄肉部１５ａになっている。薄肉部１５ａの肉厚は、ホルダ１５の薄肉部１５ａ以外の肉厚よりも薄くなっている。突起部３３がコア５に接触しているときの突起部３３の径方向外側には、薄肉部１５ａが位置している。突起部３３がコア５に接触しているときのアマチュア摺動部３１の径方向外側には、ホルダ１５の薄肉部１５ａ以外の部分、即ち薄肉部１５ａよりも肉厚が厚いホルダ１５の厚肉部が位置している。この例では、突起部３３がコア５に接触しているときの突起部３３の径方向外側に位置するホルダ１５の部分が全周にわたって薄肉部１５ａになっている。
【００３６】
連結部材２３の端部は、接合部材２９の内周面に挿入されている。接合部材２９の外径は、突起部３３の外径よりも小さくなっている。これにより、接合部材２９の外周面とホルダ１５の内周面との間の距離は、突起部３３の外周面とホルダ１５の内周面との間の距離よりも大きくなっている。
【００３７】
図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線と一致している状態では、図４に示すように、隙間Ｃの断面形状が環状になり、隙間Ｃの径方向の寸法がアマチュア２１の全周にわたって一定の値δになる。これに対して、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾いてアマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触している状態では、図５に示すように、隙間Ｃの断面形状が三日月形状になり、隙間Ｃの径方向の寸法の最大値がδの２倍で隙間Ｃの径方向の寸法の最小値がゼロになる。
【００３８】
弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線と一致しているときの環状の隙間Ｃの寸法が製品ごとに同じ値δであれば、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触しているときの三日月形状の隙間Ｃの寸法も製品ごとに同じになる。また、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線と一致しているときの環状の隙間Ｃの環状の断面形状が製品ごとに同じであれば、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触しているときの隙間Ｃの三日月形状の断面形状も製品ごとに同じになる。従って、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触することにより、製品ごとの隙間Ｃの寸法及び断面形状のばらつきの発生が抑制され、隙間Ｃを流れる燃料の流速分布のばらつきも抑制される。
【００３９】
一方、製品ごとにアマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触する場合があったり接触しない場合があったりすると、隙間Ｃの断面形状のばらつきが製品ごとに大きくなってしまう。
【００４０】
図６は、図３のアマチュア２１を通る磁束を示す拡大断面図である。コイル６により誘起された磁束は、コイル６の周囲に生じるメインの磁路Ｑを主に還流する。メインの磁路Ｑは、ハウジング４から、ホルダ１５、アマチュア摺動部３１、コア対向部３２及び突起部３３を順次通ってコア５に達している。ホルダ１５に薄肉部１５ａが存在していることから、ホルダ１５とコア５との間を直接通る磁束数が薄肉部１５ａによって少なくなり、メインの磁路Ｑを通る磁束数が多くなる。
【００４１】
これにより、ホルダ１５からアマチュア摺動部３１を通る磁束数が多くなり、ホルダ１５の内周面とアマチュア摺動部３１の外周面との間に径方向の強い電磁吸引力が作用する。本実施の形態では、ホルダ１５の内周面とアマチュア摺動部３１の外周面との間に作用する電磁吸引力の増大により、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触する状態が力学的に安定して得られる。
【００４２】
また、突起部３３がコア５に接触しているとき、即ち開弁状態になっているときの図１に示すスプリング１７の長さＬと、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線と一致しているときの隙間Ｃの径方向の寸法δとの関係は、δ／Ｌ＝ｔａｎθとしたとき、θの値が０．１°以上、即ちθ≧０．１となる関係になっている。スプリング１７の下流側端部の径方向への位置ずれ量は、隙間Ｃの径方向の寸法δに応じて決まることから、δ／Ｌ＝ｔａｎθとしたときのθの値を０．１°以上に大きくしたことにより、開弁状態でのスプリング１７がホルダ１５の軸線に対して傾きやすくなる。これにより、スプリング１７による偏荷重がアマチュア２１に作用しやすくなり、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面にさらに接触しやすくなる。
【００４３】
次に、動作について説明する。コイル６への通電が停止されている状態では、スプリング１７の付勢力によって、ボール２２が弁座１２のシート面１９に接触している。これにより、燃料通路が閉じ、弁座１２から噴孔プレート１３への燃料の供給が停止されている。
【００４４】
コイル６への通電が行われると、電磁吸引力が発生し、アマチュア２１がコア５に吸引される。これにより、弁体１４は、スプリング１７の付勢力に逆らって、コア５に向かって変位される。これにより、ボール２２が弁座１２のシート面１９から離れ、燃料通路が開いた開弁状態になる。
【００４５】
このとき、コイル６によって誘起された磁束が、ホルダ１５からアマチュア摺動部３１を通るメインの磁路Ｑを主に流れることから、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に吸引され、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾く。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触する。
【００４６】
また、インジェクタ１の開弁動作時には、アマチュア２１のコア５側への移動に伴って、アマチュア２１、ホルダ１５及びコア５で囲まれた空間の燃料がアマチュア２１よりも燃料の流れの下流側へ流出する。アマチュア２１がコア５に近づくと、突起部３３とコア５との間のギャップｇが小さくなる。このとき、突起部３３がアマチュア２１の内周部に位置していることから、アマチュア２１の内側へ流入する燃料の割合が少なくなり、隙間Ｃを通過してアマチュア２１よりも燃料の下流側へ流れる燃料の割合が多くなる。
【００４７】
アマチュア２１、ホルダ１５及びコア５で囲まれた空間の燃料のうち、第１の容積部Ａに存在する燃料ｆ１は、アマチュア２１のコア５側への移動に伴って径方向外側へ移動し、第２の容積部Ｂへ拡がりながら流れる。これにより、燃料ｆ１の流れの乱れが抑制される。第２の容積部Ｂに存在する燃料ｆ２は、アマチュア２１のコア５側への移動に伴って径方向外側へ移動し、第１の容積部Ａから第２の容積部Ｂに流入した燃料ｆ１とともに、隙間Ｃに流入する。このとき、燃料ｆ１，ｆ２は、テーパ面３２ａに沿って円滑に加速しながら隙間Ｃに流入する。
【００４８】
隙間Ｃに流入した燃料は、隙間Ｃを通過してアマチュア２１よりも燃料の流れの下流側へ流出する。このとき、隙間Ｃの軸線方向の寸法が第２の容積部Ｂの軸線方向の寸法よりも大きくなっていることから、燃料は隙間Ｃで整流されやすくなる。これにより、燃料は、隙間Ｃで整流された状態でアマチュア２１の下流側へ流出する。隙間Ｃから燃料の流れの下流側に開放された空間へ流出した燃料は、流路の拡大損失の作用により隙間Ｃの出口で渦となる。これにより、流体ロスが発生する。
【００４９】
流体ロスによるエネルギは、弁体１４の運動エネルギを減少させる。特に、開弁動作の完了直前の状態では、第１及び第２の容積部Ａ，Ｂから排出される燃料のほとんどが隙間Ｃを通過するので、弁体１４の減速効果が大きく、開弁動作に対するダンピング作用が増大する。インジェクタ１が開弁状態になると、突起部３３がコア５に接触する。
【００５０】
インジェクタ１の開弁状態では、アマチュア２１よりも下流側に流出した燃料が弁座内空間部１１に流入する。この後、燃料は、ボール２２と案内面１８との間に生じている燃料通路、ボール２２とシート面１９との間に生じた燃料通路、貫通孔１２ａの順に流れる。この後、貫通孔１２ａを通過した燃料は、噴孔プレート１３の複数の燃料噴射孔２６を通ってエンジンの吸気通路へ噴射される。
【００５１】
一方、コイル６への通電が停止されると、電磁吸引力がなくなり、スプリング１７の付勢力によって弁体１４が弁座１２のシート面１９に近づく方向へ変位される。この後、ボール２２がシート面１９に接触し、燃料通路が閉じる。これにより、弁座１２の貫通孔１２ａから噴孔プレート１３への燃料の供給が停止される。
【００５２】
このようなインジェクタ１では、コア対向部３２の外径がアマチュア摺動部３１の外径よりも小さくなっており、突起部３３の外径がコア対向部３２の外径よりも小さくなっているので、突起部３３の径方向外側に第１の容積部Ａを形成し、コア対向部３２の径方向外側に第２の容積部Ｂを形成することができる。これにより、開弁動作に伴って第１の容積部Ａに存在する燃料が燃料の流れの下流側へ移動するときに、第２の容積部Ｂによって燃料の流れが拡がって燃料の乱れを抑制することができる。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面とホルダ１５の内周面との間の隙間Ｃに流入して隙間Ｃを通過するときの燃料の流れを安定させることができ、燃料の流れの損失のばらつきを製品ごとに少なくすることができる。即ち、インジェクタ１の燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができる。また、コア対向部３２の内周部からコア５に向けて突起部３３が突出しているので、開弁動作時にコア５とコア対向部３２との間の空間から径方向外側の隙間Ｃへ移動する燃料の割合を大きくすることができる。これにより、弁体１４の減速効果を大きくすることができ、開弁時の作動音の低減化を図ることができる。
【００５３】
また、アマチュア摺動部３１の外径は、弁体１４の軸線方向について一定であり、アマチュア摺動部３１の弁座１２側の端面は、弁体１４の軸線に直交しているので、狭い隙間Ｃから開放された空間への拡大損失による燃料の流体ロスを大きくすることができる。これにより、開弁動作時の弁体１４を効果的に減速させることができ、開弁時の作動音の低減化をさらに図ることができる。
【００５４】
また、アマチュア摺動部３１の外周面は、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾くことによりホルダ１５の内周面に接触するので、アマチュア摺動部３１の外周面をホルダ１５の内周面に接触させて隙間Ｃの断面形状が製品ごとに一定になった状態を開弁動作時に確保しやすくすることができる。これにより、隙間Ｃを流れる燃料の分布を安定させることができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。
【００５５】
また、ホルダ１５の一部は、薄肉部１５ａになっており、突起部３３がコア５に接触しているときの突起部３３の径方向外側に薄肉部１５ａが位置しているので、ホルダ１５からコア５へ直接通る磁束数を薄肉部１５ａによって抑制することができ、ホルダ１５からアマチュア摺動部３１を通る磁束数を多くすることができる。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面をホルダ１５の内周面に吸引する電磁吸引力の大きさを大きくすることができ、開弁動作時にホルダ１５の内周面にアマチュア摺動部３１の外周面をより確実に接触させることができる。これにより、開弁動作ごとに、ホルダ１５の内周面にアマチュア摺動部３１の外周面が接触する状態をより確実に再現することができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。
【００５６】
また、突起部３３がコア５に接触しているときのスプリング１７の長さＬと、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線と一致しているときのアマチュア摺動部３１の外周面とホルダ１５の内周面との間の隙間Ｃの径方向の寸法δとの関係は、δ／Ｌ＝ｔａｎθとしたとき、θ≧０．１となる関係であるので、開弁状態でのスプリング１７をホルダ１５の軸線に対して傾きやすくすることができ、スプリング１７による偏荷重をアマチュア２１に作用しやすくすることができる。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触する状態をより確実に再現することができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。
【００５７】
また、コア対向部３２の外周面には、アマチュア摺動部３１の外周面に繋がるテーパ面３２ａが含まれているので、第１の容積部Ａ及び第２の容積部Ｂの存在する燃料をテーパ面３２ａに沿って隙間Ｃへ円滑に流入させることができる。これにより、隙間Ｃに流入するときの燃料の流れの損失の製品ごとのばらつきをさらに少なくすることができ、インジェクタ１の燃料の噴射量の特性のばらつきをさらに少なくすることができる。また、隙間Ｃを流れる燃料の速度が上昇するので、隙間Ｃからアマチュア２１よりも燃料の流れの下流側へ燃料が流出するときの拡大損失による流体ロスを増加させることができる。これにより、開弁時の作動音の低減化をさらに図ることができる。
【００５８】
また、弁体１４の軸線方向についてのアマチュア摺動部３１の寸法Ｌｃは、弁体１４の軸線方向についてのコア対向部３２の寸法Ｌｂよりも大きいので、燃料を整流する隙間Ｃの区間を長くすることができ、隙間Ｃで高速に整流された燃料を隙間Ｃから下流側へ流出させることができる。これにより、隙間Ｃから下流側へ燃料が流出するときの拡大損失による流体ロスを増加させることができ、開弁時の作動音の低減化をさらに図ることができる。
【００５９】
また、アマチュア摺動部３１の外周面は、アマチュア摺動部３１を覆う硬質クロムメッキで形成されているので、アマチュア摺動部３１の外周面の硬度を高めることができ、インジェクタ１の長時間の使用によるアマチュア摺動部３１の摩耗を抑制することができる。これにより、アマチュア摺動部３１の外周面とホルダ１５の内周面との間の隙間Ｃの状態を安定させることができ、燃料の噴射量の特性を長期間にわたって変化しにくくすることができる。
【００６０】
なお、上記の例では、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾いてアマチュア摺動部３１の外周面がホルダ１５の内周面に接触するようになっているが、弁体１４の軸線がホルダ１５の軸線に対して傾かないようになっていてもよい。このようにしても、隙間Ｃに流入する燃料の乱れを抑制することができ、製品ごとの燃料の噴射量の特性のばらつきを少なくすることができる。
【００６１】
また、上記の例では、ホルダ１５の薄肉部１５ａがホルダ１５の全周にわたって存在しているが、ホルダ１５の周方向の一部のみが薄肉部１５ａになっていてもよい。このようにすれば、アマチュア摺動部３１の外周面をホルダ１５の内周面に吸引する電磁吸引力の偏りをホルダ１５の周方向について強制的に生じさせることができ、開弁動作時にホルダ１５の内周面にアマチュア摺動部３１の外周面をさらに確実に接触させることができる。
【００６２】
また、上記の例では、アマチュア摺動部３１の外周面が硬質クロムメッキで形成されているが、これに限定されず、アマチュア２１を構成する電磁ステンレスで形成された面がアマチュア摺動部３１の外周面として露出していてもよい。
【００６３】
また、上記の例では、アマチュア摺動部３１の外周面に繋がる環状のテーパ面３２ａがコア対向部３２の外周面に含まれているが、テーパ面３２ａが、弁体１４の軸線に直交する直交面になっていてもよい。
【００６４】
また、上記の例では、弁体１４の軸線方向についてのアマチュア摺動部３１の寸法Ｌｃが、弁体１４の軸線方向についてのコア対向部３２の寸法Ｌｂよりも大きくなっているが、アマチュア摺動部３１の寸法Ｌｃがコア対向部３２の寸法Ｌｂと同じであってもよいし、アマチュア摺動部３１の寸法Ｌｃがコア対向部３２の寸法Ｌｂよりも小さくてもよい。
【００６５】
また、上記の例では、ホルダ１５が薄肉部１５ａを有しているが、薄肉部１５ａはなくてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  インジェクタ、５  コア、６  コイル、１２  弁座、１４  弁体、１５  ホルダ、１５ａ  薄肉部、１７  スプリング（弾性体）、１９  シート面、２１  アマチュア、３１  アマチュア摺動部、３２  コア対向部、３２ａ  テーパ面、３３  突起部。
【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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【国際調査報告】
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