(57)【要約】  本発明の目的は、弁閉鎖体とロッドとの溶接部に加える熱量を小さくできる燃料噴射弁を提供することにある。そのため、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１０１ｌと、を備え、ロッド１０１ｌ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円筒部からロッド１０１ｌの先端側に向かって外径が小さくなる縮径部１０１ｌａと、を備え、溶接部１０５は縮径部１０１ｌａの先端側に配置され、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、縮径部１０１ｌａの延長線Ｓ１と弁閉鎖体１０１ｂとの交点Ｐ１において延長線Ｓ１に接する第１接線Ｓ１と、交点Ｐ１において弁閉鎖体１０１ｂに接する第２接線Ｓ２とが、鋭角θになるように交わる。
2018003559.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と、を備え、
前記ロッドは、外周面が円筒形状を成す円筒部と、前記円筒部の先端側に形成され前記円筒部から前記ロッドの先端側に向かって外径が小さくなる縮径部と、を備え、
前記溶接部は前記縮径部の先端側に配置され、
前記ロッドの中心軸線に平行で且つ前記中心軸線を含む断面上で見た場合に、
前記縮径部の延長線と前記弁閉鎖体との交点において前記延長線に接する第１接線と、前記交点において前記弁閉鎖体に接する第２接線とが、鋭角で交わるように構成される燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記弁閉鎖体は球状を成すボール弁であり、
前記縮径部は、前記中心軸線に平行で且つ前記中心軸線を含む断面上で見た場合に、ほぼ直線形状に形成された直線形状部を有し、
前記交点は前記直線形状部の直線形状が前記ボール弁と交わる点である燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記ボール弁の溶融量の方が前記ロッドの溶融量よりも多くなるように構成される燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項２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外周面から内周側に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記縮径部は前記円筒部にＲ部を介して接続される燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項２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外周面から内周側に傾斜し、前記中心軸線に平行で且つ前記中心軸線を含む断面上で見た場合に、直線形状で形成される傾斜部を有することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記ロッドは先端に基端側に向かって凹む凹み部が形成され、
前記凹み部は前記ロッドの基端側から先端側に向かうに連れて外周側に広がるように構成され、
前記溶接部における溶融部は前記ロッドの外周面側から前記凹み部に届くように設けられる燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記ロッドは先端に基端側に向かって凹む凹み部が形成され、
前記凹み部は、前記ロッドの基端側から先端側に向かうに連れて外周側に広がるように構成され、かつ、前記中心軸線に平行で且つ前記中心軸線を含む断面上で見た場合に、前記凹み部の内周面が直線形状で形成される燃料噴射弁。
【請求項９】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記ロッドは先端に基端側に向かって凹む凹み部が形成され、
前記凹み部は、前記ロッドの基端側から先端側に向かうに連れて外周側に広がるように構成され、かつ、前記凹み部の内周面と前記直線形状部の直線とが鈍角で交わるように構成される燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いるのに好適な燃料噴射弁に関するものである。
【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】
特許文献１の燃料噴射弁では、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上において、縮径部を構成する円錐面の母線と、この母線が弁閉鎖体と交わる交点で弁閉鎖体に接する接線との間の角度が９０度よりも大きい鈍角を成している。【０００６】
弁閉鎖体を弁ニードル（以下、ロッドという）に溶接により接合する場合、弁閉鎖体とロッドとの接合強度を大きくするために、溶接時に形成される溶融池の深さを深くする必要がある。円錐面の母線と接線とが鈍角を成す場合、溶融池の深さが浅くなる傾向にある。このため、溶融池の深さを深くするために溶接時に溶接部に加える熱量を大きくする必要がある。【０００７】
しかし、溶接部に加える熱量（入熱量）を大きくすると、溶接時に発生するスパッタやヒューム（以下、スパッタ等という）の量が増加する。弁閉鎖体やロッドに付着したスパッタ等が弁閉鎖体やロッドを燃料噴射弁に組み付けた後に弁閉鎖体やロッドから脱落すると、弁閉鎖体の動作不良を引き起こす可能性がある。そのため、弁閉鎖体やロッドに付着したスパッタ等を除去する作業が必要であるが、スパッタ等の量が増加することによってスパッタ等を除去する作業工程に時間がかかり、燃料噴射弁の生産効率が低下する。【０００８】
本発明の目的は、弁閉鎖体とロッドとの溶接部に加える熱量を小さくできる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】
【０００９】
上記課題を解決するために、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と、を備え、
前記ロッドは、外周面が円筒形状を成す円筒部と、前記円筒部の先端側に形成され前記円筒部から前記ロッドの先端側に向かって外径が小さくなる縮径部と、を備え、
前記溶接部は前記縮径部の先端側に配置され、
前記ロッドの中心軸線に平行で且つ前記中心軸線を含む断面上で見た場合に、
前記縮径部の延長線と前記弁閉鎖体との交点において前記延長線に接する第１接線と、前記交点において前記弁閉鎖体に接する第２接線とが、鋭角で交わるように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、弁閉鎖体とロッドとの溶接部への入熱量を抑制することができる。そして、スパッタ等の発生量を抑制することにより、燃料噴射弁の生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】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。
【図３】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】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。
【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。
【図８】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変更例に係る外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施例を説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
弁体１０１は、ロッド１０１ｌと弁閉鎖体１０１ｂとを有する。弁閉鎖体１０１ｂは、ロッド１０１ｌの先端側端部に固定されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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により、端子１１３を通じてコイル１０８に通電が行われる。
【００３０】
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に通電されると、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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１０１ｂａの油密性能を向上することができる。
【００３６】
弁閉鎖体１０１ｂはロッド１０１ｌの先端側端部に溶接部１０５により接合されている。
【００３７】
また、弁座部材１０２の内周側の空洞部１０２ｃには、図示しないガイド部材が設けられ、このガイド部材は上述したように弁体１０１の係閉弁方向の動作を案内する。
【００３８】
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。
【００３９】
本実施例では、弁体１０１及びロッド１０１ｌ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１０１ｌ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。
【００４０】
ロッド１０１ｌ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１０１ｌａとを有する。縮径部１０１ｌａは、弁閉鎖体１０１ｂが溶接により接合される接合部を構成する。
【００４１】
縮径部１０１ｌａは、円筒部の先端側端部からロッド１０１ｌ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１０１ｌａ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１０１ｌａの直線形状部は円錐面１０１ｌａの母線Ｓ１によって構成される。
【００４２】
円錐面１０１ｌａ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。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Ｏと交点Ｐ１とを結ぶ線分である。
【００４３】
特に本実施例では、図４に示すように、ロッド１０１ｌの先端側端部１０１ｌｂ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１０１ｌの先端側端部１０１ｌｂの形状を破線１０１ｌｂ’で、溶接前の弁閉鎖体１０１ｂの表面１０１ｂの形状を破線１０１ｂ’で、溶接前の縮径部１０１ｌａの形状を破線１０１ｌａ’で示している。
【００４４】
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１０１ｌ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１０１ｌａ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１０１ｌａ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。
【００４５】
また、ロッド１０１ｌの先端（先端面）には基端側に向かって凹む凹み部１０１ｌｅが形成されている。凹み部１０１ｌｅはロッド１０１ｌ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）１０１ｌｆを有する。凹み部１０１ｌｅの内周面１０１ｌｆ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１０１ｌｅの内周面１０１ｌｆは直線形状を成すように形成されている。そして、凹み部１０１ｌｅの内周面１０１ｌｆと直線形状部１０１ｌａ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１０１ｌ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１０１ｌの外周側から凹み部１０１ｌｅに届くように設けられる。
【００４６】
溶接部１０５は、内周面１０１ｌｆを構成する傾斜面と縮径部１０１ｌａを構成する傾斜面とにより、ロッド１０１ｌ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）を小さくして、弁閉鎖体１０１ｂをロッド１０１ｌ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。
【００４７】
本実施例では、弁閉鎖体１０１ｂとロッド１０１ｌ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。この場合、弁閉鎖体１０１ｂ及びロッド１０１ｌ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，２００ｌである。弁閉鎖体１０１ｂ及びロッド１０１ｌ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１０１ｌ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１０１ｌ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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行っていると考えられる。
【００５０】
一方本実施例の場合は、ロッド１０１ｌ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１０１ｌが溶融して凝固した面積ＳＦｌ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ＳＦｌに相当する部分の体積よりも大きい。
【００５１】
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。
【００５２】
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１０１ｌａと弁閉鎖体１０１ｂの球状面とで形成される凹部（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。
【００５３】
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）を小さくすることで、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。
【００５４】
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。
【００５５】
また、発生したスパッタ等は矢印Ａ２で示す方向に飛散する。本実施例では、スパッタ等は円錐面１０１ｌａと弁閉鎖体１０１ｂの球状面とで形成される凹部の底で発生されるため、中心軸線１００ａに沿う方向に拡散し難い。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。
【００５６】
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Ａ１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。
【００５７】
また、図７に示す比較例では、スパッタ等は、矢印Ａ２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に沿う方向に拡散し易い。
【００５８】
図８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変更例に係る外観図である。
【００５９】
図３で説明した構成に対して、図８に示す変形例では、円錐面１０１ｌａの基端側端部に、曲面部１０１ｌｄを形成している。すなわち、ロッド１０１ｌの円筒状の外周面部と縮径部１０１ｌａの円錐面との間に、曲面部１０１ｌｄが形成されている。
【００６０】
本変更例では、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１０１ｌの円筒状の外周面部によって構成される直線部と、縮径部１０１ｌａの円錐面によって構成される直線形状部との間に、曲面部１０１ｌｄによって構成される曲線部が設けられている。この曲線部又はこの曲線部を成す曲面部１０１ｌｄはＲ部と言う場合もある。この曲面部１０１ｌｄによって構成される曲線部は縮径部１０１ｌａの一部とみなすことができる。
【００６１】
図８に示す変形例においても、円錐面１０１ｌａによって構成される直線形状部を延長することにより、交点Ｐ１の位置を知ることができる。また、円錐面１０１ｌａによって構成される直線形状部が存在せず、縮径部１０１ｌａに曲面部１０１ｌｄだけが設けられている場合には、曲面部１０１ｌｄの形状を弁閉鎖体１０１ｂ側に延長して、交点Ｐ１の位置を知ることができる。
【００６２】
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】
【００６３】
１００…燃料噴射弁、１００ａ…燃料噴射弁１００，弁体１０１及びロッド１０１ｌの中心軸線、１０１…弁体、１０１ｂ…弁閉鎖体、１０１ｂ’…溶接前の弁閉鎖体１０１ｂの表面の形状、１０１ｌ…弁体１０１のロッド、１０１ｌａ…ロッド１０１ｌの縮径部（円錐面）、１０１ｌａ’…溶接前の縮径部１０１ｌａの形状、１０１ｌｂ…ロッド１０１ｌの先端側端部、１０１ｌｂ’…溶接前のロッド１０１ｌの先端側端部１０１ｌｂの形状、１０１ｌｄ…円錐面１０１ｌａの基端側端部に形成された曲面部、１０２…弁座部材、２００…レーザビーム、２００ｂ…弁閉鎖体１０１ｂの溶融範囲、２００ｌ…ロッド１０１ｌの溶融範囲、２０１…溶融池、２０２…キーホール、Ｏ…弁閉鎖体１０１ｂの中心、Ｐ１…弁閉鎖体１０１ｂと円錐面１０１ｌａの母線Ｓ１との交点、Ｓ１…円錐面１０１ｌａの母線、Ｓ２…交点Ｐ１で弁閉鎖体１０１ｂに接する接線（接平面）、ＳＦｂ…弁閉鎖体１０１ｂが溶融して凝固した面積、ＳＦｌ…ロッド１０１ｌが溶融して凝固した面積。
【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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【国際調査報告】
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