(57)【要約】【課題】ハウジング内から外部への燃料の漏れを抑制しつつ、高圧の燃料を噴射可能な燃料噴射装置を提供する。【解決手段】ハウジング２０は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３および燃料通路１００を有している。第１筒部２１は、一端がノズルに接続される。第２筒部２２は、一端が第１筒部２１の他端に接続され、軸Ａｘ１方向の全てに磁気絞り部２２１を形成する。第３筒部２３は、一端が第２筒部２２の他端に接続される。燃料通路１００は、噴孔に連通するよう第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３の内側に形成され、噴孔に燃料を導く。ハウジング囲繞部９１は、炭素繊維９１１を含み、磁気絞り部２２１、「第１筒部２１と第２筒部２２との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側を取り囲むようにして設けられる。【選択図】図２
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【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、前記噴孔の周囲に環状に形成される弁座（１４）を有するノズル（１０）と、
一端が前記ノズルに接続される第１筒部（２１）、一端が前記第１筒部の他端に接続され軸方向の少なくとも一部に磁気絞り部（２２１）を形成する第２筒部（２２）、一端が前記第２筒部の他端に接続される第３筒部（２３）、ならびに、前記噴孔に連通するよう前記第１筒部、前記第２筒部および前記第３筒部の内側に形成され前記噴孔に燃料を導く燃料通路（１００）を有するハウジング（２０）と、
棒状のニードル本体（３１）、および、前記弁座に当接可能なよう前記ニードル本体の一端に環状に形成されるシール部（３２）を有し、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、
前記ニードルとともに前記ハウジング内を往復移動可能に設けられる可動コア（４０）と、
前記ハウジングの内側の前記可動コアに対し前記弁座とは反対側に設けられる固定コア（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（７１）と、
前記ハウジングの径方向外側に設けられ、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（８０）と、
炭素繊維（９１１）を含み、前記磁気絞り部、「前記第２筒部と前記第１筒部との接続箇所（ｃ１）」、および、「前記第２筒部と前記第３筒部との接続箇所（ｃ２）」の径方向外側を取り囲むようにして設けられるハウジング囲繞部（９１）と、
を備える燃料噴射装置（１）。
【請求項２】
前記第２筒部は、前記第１筒部および前記第３筒部とは別部材により形成されており、
前記ハウジング囲繞部は、「前記第２筒部と前記第１筒部との溶接箇所（ｗ１）」、および、「前記第２筒部と前記第３筒部との溶接箇所（ｗ２）」の径方向外側を取り囲むようにして設けられている請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記ハウジング囲繞部は、炭素繊維（９１１）のうち少なくとも一部の延びる方向が前記ハウジングの軸（Ａｘ１）に対し非平行となる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】
前記ハウジング囲繞部は、炭素繊維（９１１）のうち少なくとも一部が前記ハウジングの外壁に沿って螺旋状に延びるよう形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記ハウジング囲繞部は、前記ハウジングの外壁に沿って螺旋状に巻回されているテープ状の炭素繊維シート（９１２）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】
前記コイルの径方向外側を覆い、一端が前記第１筒部に接続されている筒状のヨーク（２５）と、
炭素繊維（９１１）を含み、前記ヨークと前記第１筒部との溶接箇所（ｗ６）の径方向外側を取り囲むようにして設けられるヨーク囲繞部（９２）と、
をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記ノズルは、前記第１筒部とは別部材により形成されており、
炭素繊維（９１１）を含み、前記第１筒部と前記ノズルとの溶接箇所（ｗ３）の径方向外側を取り囲むようにして設けられるノズル囲繞部（９３）をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記ニードルは、前記可動コアの前記固定コア側の面（４０２）に当接可能な当接面（３４）を有し、
前記可動コアは、前記当接面に当接または前記当接面から離間可能なよう前記ニードルに対し相対移動可能に設けられ、
前記可動コアと前記弁座側付勢部材との間に設けられ、前記当接面と前記可動コアとの間に軸（Ａｘ２）方向の隙間である軸方向隙間（ＣＬ１）を形成可能な隙間形成部材（６０）をさらに備える請求項１〜７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】
近年、高圧の燃料を噴射可能な燃料噴射装置のニーズが高まっている。そのため、燃料噴射装置の使用時、燃料通路内の燃料の圧力は増大する傾向にある。特許文献１に記載された燃料噴射装置は、別体の第１筒部材、第２筒部材および第３筒部材をこの順で軸方向に接続したハウジングを備えている。ここで、第２筒部材は、非磁性材料により形成され、軸方向の全範囲において磁気絞り部を構成している。ハウジングの内側には、噴孔に連通する燃料通路が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１７３０７号公報
【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、第１筒部材と第２筒部材と第３筒部材とは、互いに溶接により接続されている。そのため、燃料通路内の燃料の圧力が高くなると、第１筒部材と第２筒部材と第３筒部材との接続箇所、すなわち、溶接箇所、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形するおそれがある。これにより、溶接箇所に応力が集中し、溶接箇所が破断するおそれがある。したがって、燃料通路内の燃料が外部へ漏れ出すおそれがある。よって、高圧の燃料の噴射が困難になるおそれがある。
【０００５】
また、軸方向の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たハウジングを備える燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置の場合、燃料通路内の燃料の圧力が高くなると、磁気絞り部、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形し、磁気絞り部に応力が集中し、磁気絞り部が破断するおそれがある。
【０００６】
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、ハウジング内から外部への燃料の漏れを抑制しつつ、高圧の燃料を噴射可能な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】
【０００７】
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（７１）とコイル（８０）とハウジング囲繞部（９１）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、噴孔の周囲に環状に形成される弁座（１４）を有している。
【０００８】
ハウジングは、第１筒部（２１）、第２筒部（２２）、第３筒部（２３）および燃料通路（１００）を有している。第１筒部は、一端がノズルに接続される。第２筒部は、一端が第１筒部の他端に接続され、軸（Ａｘ２）方向の少なくとも一部に磁気絞り部を形成する。第３筒部は、一端が第２筒部の他端に接続される。燃料通路は、噴孔に連通するよう第１筒部、第２筒部および第３筒部の内側に形成され、噴孔に燃料を導く。
【０００９】
ニードルは、棒状のニードル本体（３１）、および、弁座に当接可能なようニードル本体の一端に環状に形成されるシール部（３２）を有している。ニードルは、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。
可動コアは、ニードルとともにハウジング内を往復移動可能に設けられる。
固定コアは、ハウジングの内側の可動コアに対し弁座とは反対側に設けられる。
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、ハウジングの径方向外側に設けられ、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。
【００１０】
ハウジング囲繞部は、炭素繊維（９１１）を含み、磁気絞り部、「第２筒部と第１筒部との接続箇所（ｃ１）」、および、「第２筒部と第３筒部との接続箇所（ｃ２）」の径方向外側を取り囲むようにして設けられる。
【００１１】
一般に、炭素繊維は、ステンレス等の金属と比べ、引張強度および引張弾性率が高い。本発明では、炭素繊維を含むハウジング囲繞部が、磁気絞り部、「第２筒部と第１筒部との接続箇所」、および、「第２筒部と第３筒部との接続箇所」の径方向外側を取り囲むようにして設けられる。そのため、ハウジングが例えばステンレス等により形成されている場合、燃料通路内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジングの磁気絞り部、「第２筒部と第１筒部との接続箇所」、「第２筒部と第３筒部との接続箇所」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制できる。これにより、「磁気絞り部または接続箇所に応力が集中し、磁気絞り部または接続箇所が破断すること」を抑制できる。したがって、燃料通路内の燃料が磁気絞り部または接続箇所を経由して外部へ漏れ出すことを抑制できる。よって、ハウジング内から外部への燃料の漏れを抑制しつつ、高圧の燃料を噴射することができる。
【００１２】
また、一般に、炭素繊維は、ステンレス等の金属と比べ、比重が小さく、比強度および比弾性率が高い。そのため、ハウジング内から外部への燃料の漏れを抑制するために磁気絞り部、「第２筒部と第１筒部との接続箇所」、および、「第２筒部と第３筒部との接続箇所」の径方向外側を取り囲むようにしてハウジング囲繞部を設けたとしても、燃料噴射装置の重量および体格の増大を抑制できる。したがって、燃料噴射装置の重量および体格の増大を抑制しつつ、ハウジング内から外部への燃料の漏れを抑制できる。
【００１３】
また、一般に、炭素繊維は、ステンレス等の金属と比べ、熱膨張率が低い。そのため、燃料噴射装置の設置される環境の温度にかかわらず、炭素繊維を含むハウジング囲繞部により、ハウジングの磁気絞り部、「第２筒部と第１筒部との接続箇所」、「第２筒部と第３筒部との接続箇所」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制でき、ハウジング内から外部への燃料の漏れを抑制できる。
【００１４】
なお、例えば第２筒部が、第１筒部および第３筒部とは別部材により形成され、第１筒部および第３筒部と溶接により接続されている場合、燃料通路内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジング囲繞部により、「第２筒部と第１筒部との接続箇所（ｃ１）、すなわち、溶接箇所（ｗ１）」、「第２筒部と第３筒部との接続箇所（ｃ２）、すなわち、溶接箇所（ｗ２）」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制できる。これにより、「溶接箇所に応力が集中し、溶接箇所が破断すること」を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】（Ａ）は本発明の第１実施形態による燃料噴射装置のハウジング囲繞部の正面図、（Ｂ）はハウジング囲繞部の斜視図。
【図４】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５】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置のノズルおよびその近傍を示す断面図。
【図６】（Ａ）は本発明の第３実施形態による燃料噴射装置のハウジング囲繞部の正面図、（Ｂ）はハウジング囲繞部の斜視図。
【図７】（Ａ）は本発明の第４実施形態による燃料噴射装置のハウジング囲繞部を構成する炭素繊維シートを示す図、（Ｂ）はハウジング囲繞部の正面図、（Ｃ）はハウジング囲繞部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、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。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射弁を図１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。
【００１７】
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、隙間形成部材６０、弁座側付勢部材としてのスプリング７１、コイル８０、ヨーク２５、ガイド部２８、および、ハウジング囲繞部９１等を備えている。
【００１８】
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、インレット部２４、フィルタ２４１等を有している。
【００１９】
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。図１において、第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所をｃ１、溶接箇所をｗ１で示し、第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所をｃ２、溶接箇所をｗ２で示す。このように、第２筒部２２は、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ている。溶接箇所ｗ１には、第２筒部２２と第１筒部２１とが溶融し冷え固まった溶融部ｍ１が形成されている。溶接箇所ｗ２には、第２筒部２２と第３筒部２３とが溶融し冷え固まった溶融部ｍ２が形成されている。つまり、第２筒部２２は、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、溶接箇所ｗ１、ｗ２において第１筒部２１および第３筒部２３と一体に接合されている。
【００２０】
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の硬度は、第１筒部２１および第３筒部２３の硬度よりも高い。第２筒部２２は、軸方向の全てに磁気絞り部２２１を形成している。
【００２１】
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合されている。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。図１において、第１筒部２１とノズル１０との接続箇所をｃ３、溶接箇所をｗ３で示す。このように、ノズル１０は、第１筒部２１とは別部材により形成されている。溶接箇所ｗ３には、第１筒部２１とノズル１０とが溶融し冷え固まった溶融部ｍ３が形成されている。つまり、ノズル１０は、第１筒部２１とは別部材により形成され、溶接箇所ｗ３において第１筒部２１と一体に接合されている。
【００２２】
インレット部２４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。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合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合されている。図１において、インレット部２４と第３筒部２３との接続箇所をｃ４、溶接箇所をｗ４で示す。このように、インレット部２４は、第３筒部２３とは別部材により形成されている。溶接箇所ｗ４には、インレット部２４と第３筒部２３とが溶融し冷え固まった溶融部ｍ４が形成されている。つまり、インレット部２４は、第３筒部２３とは別部材により形成され、溶接箇所ｗ４において第３筒部２３と一体に接合されている。
【００２３】
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。
フィルタ２４１は、インレット部２４の内側に設けられている。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。
【００２４】
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。
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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Ａｘ１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個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１０のノズル筒部１１の内壁との間を流通可能である。
【００２７】
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の外側の空間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。
【００２８】
ニードル３０は、シール部３２が弁座１４から離間（離座）または弁座１４に当接（着座）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。
【００２９】
可動コア４０は、可動コア本体４１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柱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。
【００３０】
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側の面４０１と弁座１４とは反対側の面４０２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側の面４０１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の底部に開口している。
【００３１】
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。通孔４３には、燃料通路１００内の燃料が流通可能である。
本実施形態では、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２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。
【００３２】
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。
【００３３】
図２に示すように、ニードル３０の鍔部３３は、弁座１４側の面が可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２に当接可能である。つまり、ニードル３０は、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２に当接可能な当接面３４を有している。ここで、当接面３４は、鍔部３３の弁座１４側の面に形成されている。可動コア４０は、当接面３４に当接または当接面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。
【００３４】
図１に示すように、固定コア５０は、ハウジング２０の内側の可動コア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、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。固定コア本体５１は、ハウジング２０の内側に固定されるようにして設けられている。固定コア本体５１とハウジング２０の第３筒部２３とは溶接されている。図１において、固定コア本体５１と第３筒部２３との接続箇所をｃ５、溶接箇所をｗ５で示す。このように、固定コア本体５１は、第３筒部２３とは別部材により形成されている。溶接箇所ｗ５には、固定コア本体５１と第３筒部２３とが溶融し冷え固まった溶融部ｍ５が形成されている。つまり、固定コア本体５１は、第３筒部２３とは別部材により形成され、溶接箇所ｗ５において第３筒部２３と一体に接合されている。
【００３５】
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。ここで、ブッシュ５２の内径と固定コア本体５１の内径とは概ね同等である。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とは反対側の面は、ブッシュ５２の弁座１４側の端面に当接可能である。
【００３６】
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の内側に位置するよう設けられている。固定コア本体５１の内側には、円筒状のアジャスティングパイプ５１が圧入されている。
隙間形成部材６０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６０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。
【００３７】
隙間形成部材６０は、ニードル３０および可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。図２に示すように、隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２を有している。板部６１は、略円板状に形成されている。板部６１は、一方の端面が鍔部３３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。
【００３８】
延伸部６２は、板部６１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６１と一体に形成されている。すなわち、隙間形成部材６０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６０は、延伸部６２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６２は、板部６１とは反対側の端部が可動コア本体４１の固定コア５０側の面４０２に当接可能である。
【００３９】
本実施形態では、延伸部６２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６０は、板部６１がニードル３０に当接し、延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、鍔部３３の弁座１４側の面と可動コア４０の弁座１４とは反対側の面４０２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。
【００４０】
ここで、延伸部６２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６０は、延伸部６２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。
【００４１】
また、板部６１および延伸部６２の外径は、固定コア５０のブッシュ５２の内径より小さく設定されている。そのため、隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２の外壁、すなわち、ブッシュ５２の内壁に対向する壁面が、ブッシュ５２の内壁との間に径方向の隙間である径方向隙間ＣＬ２を形成している。そのため、隙間形成部材６０の外壁は、ブッシュ５２の内壁と摺動しない。
【００４２】
本実施形態では、延伸部６２が筒状に形成されているため、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０と延伸部６２の内壁との間に環状の空間である環状空間Ｓ１が形成される。
本実施形態では、隙間形成部材６０は、環状空間接続通路６２１をさらに有している。
【００４３】
環状空間接続通路６２１は、延伸部６２の可動コア４０側の端部から板部６１側に凹むよう溝状に形成され、延伸部６２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６２１は、環状空間Ｓ１と延伸部６２の径方向外側の空間とを接続している。これにより、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１内の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の径方向外側へ流出可能である。また、延伸部６２の径方向外側の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の内側、すなわち、環状空間Ｓ１に流入可能である。
【００４４】
隙間形成部材６０は、孔部６１１をさらに有している。孔部６１１は、板部６１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６０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を経由して可動コア４０の弁座１４側に流通可能である。
【００４５】
スプリング７１は、例えばコイルスプリングであり、隙間形成部材６０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。スプリング７１の一端は、隙間形成部材６０の板部６１の延伸部６２とは反対側の端面に当接している。スプリング７１の他端は、アジャスティングパイプ５１に当接している。スプリング７１は、隙間形成部材６０を弁座１４側に付勢する。スプリング７１は、隙間形成部材６０の板部６１がニードル３０に当接しているとき、隙間形成部材６０を介してニードル３０を弁座１４側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。また、スプリング７１は、隙間形成部材６０の延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、隙間形成部材６０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７１は、隙間形成部材６０を介してニードル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７１の付勢力は、固定コア５０に対するアジャスティングパイプ５１の位置により調整される。
【００４６】
図１に示すように、コイル８０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。
コイル８０は、ボビン８１および巻線８２を有している。ボビン８１は、例えば樹脂により筒状に形成されている。巻線８２は、例えば銅線等からなりボビン８１に巻回されている。
【００４７】
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８０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。図１において、ヨーク２５と第１筒部２１との接続箇所をｃ６、溶接箇所をｗ６で示す。このように、ヨーク２５は、第１筒部２１とは別部材により形成されている。溶接箇所ｗ６には、ヨーク２５と第１筒部２１とが溶融し冷え固まった溶融部ｍ６が形成されている。つまり、ヨーク２５は、第１筒部２１とは別部材により形成され、溶接箇所ｗ６において第１筒部２１と一体に接合されている。
【００４８】
コイル８０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８０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８０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。
【００４９】
コイル８０は、電力が供給（通電）されると磁力を生じる。コイル８０に磁力が生じると、第２筒部２２の磁気絞り部２２１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、軸方向隙間ＣＬ１を加速しつつ開弁方向に移動し、ニードル３０の鍔部３３の当接面３４に衝突する。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。その結果、噴孔１３が開放される。このように、コイル８０は、通電されると、可動コア４０を固定コア５０側に吸引し鍔部３３に当接させ、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。
【００５０】
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６０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８０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８０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。
【００５１】
なお、可動コア４０は、磁気吸引力により固定コア５０側（開弁方向）に吸引されると、可動コア本体４１の固定コア５０側の面がブッシュ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。
【００５２】
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８０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。
【００５３】
ガイド部２８は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４側に設けられている。ガイド部２８は、例えばステンレス等の金属により、略円板状に形成されている。ガイド部２８の硬度は、ニードル３０の硬度とほぼ同等に設定されている。ガイド部２８は、ガイド穴部２８１および流路部２８２を有している。ガイド穴部２８１は、ガイド部２８の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。ガイド部２８は、外縁部がハウジング２０の第１筒部２１の内壁に嵌合するよう設けられている。
【００５４】
ニードル３０は、ニードル本体３１がガイド部２８のガイド穴部２８１に挿通されるようにして設けられている。ガイド穴部２８１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形成されている。そのため、ガイド部２８は、ガイド穴部２８１の内壁がニードル本体３１の外壁と摺動し、ニードル３０の軸方向の往復移動を案内可能である。
【００５５】
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、固定コア５０側の部位がガイド部２８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。
【００５６】
流路部２８２は、ガイド部２８を板厚方向に貫くようガイド穴部２８１の径方向外側に複数形成されている。流路部２８２は、例えばガイド部２８の周方向に等間隔で４つ形成されている。燃料通路１００のガイド部２８に対し固定コア５０側の空間の燃料は、流路部２８２を経由して、ガイド部２８に対し弁座１４側の空間に流通可能である。なお、本実施形態では、径方向穴部３１４は、ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接した状態において、ガイド部２８に対し固定コア５０側に位置するよう形成されている。
【００５７】
本実施形態では、燃料噴射装置１は、ばね座部２９１、固定部２９２、筒部２９３およびスプリング７３をさらに備えている。
本実施形態では、ばね座部２９１と固定部２９２とは、筒部２９３により互いに接続されている。ばね座部２９１、固定部２９２および筒部２９３は、例えばステンレス等の金属により一体に形成されている。
ばね座部２９１は、環状に形成され、可動コア４０とガイド部２８との間においてニードル本体３１の径方向外側に位置している。
【００５８】
固定部２９２は、筒状に形成され、可動コア４０とばね座部２９１との間においてニードル本体３１の径方向外側に位置している。固定部２９２は、内壁がニードル本体３１の外壁に嵌合し、ニードル本体３１に固定されている。
【００５９】
筒部２９３は、筒状に形成され、一端がばね座部２９１に接続し、他端が固定部２９２に接続している。これにより、ばね座部２９１は、可動コア４０とガイド部２８との間においてニードル本体３１の径方向外側に固定されている。
【００６０】
スプリング７３は、例えばコイルスプリングであり、一端がばね座部２９１に当接し、他端が可動コア４０の凹部４４の底部に当接するよう設けられている。スプリング７３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７３の付勢力は、スプリング７１の付勢力よりも小さい。
【００６１】
スプリング７１が隙間形成部材６０を弁座１４側に付勢することで、隙間形成部材６０の板部６１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７３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６０の延伸部６２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の当接面３４と可動コア４０との間に軸方向隙間ＣＬ１が形成される。
【００６２】
可動コア４０は、ニードル３０の鍔部３３と固定部２９２との間で軸方向に往復移動可能に設けられている。可動コア４０の凹部４４の底部は、固定部２９２の可動コア４０側の端部に当接可能である。固定部２９２は、可動コア４０に当接することで、ニードル３０に対する可動コア４０の弁座１４側への相対移動を規制可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、筒部２９３およびばね座部２９１とニードル本体３１との間には、筒状の空間である筒状空間Ｓ２が形成されている。ここで、ニードル３０の径方向穴部３１４は、筒状空間Ｓ２に連通している。よって、軸方向穴部３１３内の燃料は、径方向穴部３１４、筒状空間Ｓ２および流路部２８２を経由してガイド部２８に対し弁座１４側に流れることができる。
【００６４】
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８０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６０を介したスプリング７１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。
【００６５】
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、固定部２９２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。また、スプリング７３の付勢力により、可動コア４０が固定部２９２に当接するときの衝撃を小さくでき、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することができる。さらに、固定部２９２が可動コア４０の弁座１４側への移動を規制することにより、スプリング７３の過度の圧縮を抑制でき、過度に圧縮されたスプリング７３の復原力により可動コア４０が開弁方向に付勢され再び鍔部３３に衝突することによる二次開弁を抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、隙間形成部材６０の環状空間接続通路６２１は、延伸部６２の内壁と外壁とを接続している。これにより、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１内の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の外側へ流出可能である。また、延伸部６２の外側の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の内側、すなわち、環状空間Ｓ１に流入可能である。よって、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１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。
【００６７】
インレット部２４から流入した燃料は、固定コア５０、アジャスティングパイプ５１、隙間形成部材６０の孔部６１１、ニードル３０の軸方向穴部３１３、径方向穴部３１４、筒状空間Ｓ２、流路部２８２、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。
【００６８】
図３に示すように、ハウジング囲繞部９１は、円筒状に形成されている。ハウジング囲繞部９１は、多数の炭素繊維９１１を含んでいる。炭素繊維９１１は、例えば、ポリアクリロニトリル繊維を炭素化して得られる「ＰＡＮ系炭素繊維」、または、コールタールもしくは石油重質分を原料とするピッチ繊維を炭素化して得られる「ピッチ系炭素繊維」である。
【００６９】
炭素繊維の力学的特性による分類としては、引張弾性率が２００ＧＰａ以下で引張強度が３５００ＭＰａ以下の「低弾性率タイプ」、引張弾性率が２００〜２８０ＧＰａで引張強度が２５００〜５０００ＭＰａの「標準弾性率タイプ」、引張弾性率が２８０〜３５０ＧＰａで引張強度が３５００〜７０００ＭＰａの「中弾性率タイプ」、引張弾性率が３５０〜６００ＧＰａで引張強度が２５００〜５０００ＭＰａの「高弾性率タイプ」、引張弾性率が６００〜９５０ＧＰａで引張強度が２５００〜４０００ＭＰａの「超高弾性率タイプ」等が知られている（炭素繊維協会ホームページ「炭素繊維の種類」（http://www.carbonfiber.gr.jp/material/type.html  ２０１５年８月２８日時点）参照）。
【００７０】
本実施形態では、炭素繊維９１１は、ステンレスの引張弾性率である２００ＧＰａより引張弾性率が高い「標準弾性率タイプ」、「中弾性率タイプ」、「高弾性率タイプ」、「超高弾性率タイプ」から選択される少なくとも１つからなる。
【００７１】
本実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、例えば、多数の炭素繊維９１１で構成された長繊維束であるフィラメント、または、多数のフィラメントの束であるトウを、図示しない円筒状の部材の外壁において、互いに交差するよう編み、樹脂で固めることにより、円筒状に形成されている（図３参照）。なお、上記円筒状の部材は、ハウジング囲繞部９１の樹脂が固まった後、抜き取る。これにより、円筒状のハウジング囲繞部９１を得ることができる。また、図３では、ハウジング囲繞部９１において、炭素繊維９１１の延びる方向を模式的に表している。
【００７２】
図１に示すように、ハウジング囲繞部９１は、磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側を取り囲むようにして設けられている。つまり、ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の溶接箇所ｗ１、ｗ２および溶融部ｍ１、ｍ２近傍の径方向外側、かつ、コイル８０のボビン８１の径方向内側に設けられている。
【００７３】
ここで、ハウジング囲繞部９１は、内径がハウジング２０の溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の外径と同等、または、ハウジング２０の溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の外径よりやや大きく設定されている。これにより、ハウジング囲繞部９１は、内壁が第１筒部２１の外壁、第２筒部２２の外壁および第３筒部２３の外壁に密着している。
また、ハウジング囲繞部９１は、外径がコイル８０のボビン８１の内径と同等、または、ボビン８１の内径よりやや小さく設定されている。
【００７４】
ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の接続箇所ｃ１、ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の径方向外側に設けられた状態において、複数の炭素繊維９１１のうち少なくとも一部の延びる方向がハウジング２０の軸Ａｘ１に対し非平行となるよう形成されている（図１〜３参照）。
【００７５】
また、ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の接続箇所ｃ１、ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の径方向外側に設けられた状態において、複数の炭素繊維９１１のうち少なくとも一部が第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３の外壁、すなわち、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に延びるよう形成されている（図１〜３参照）。
【００７６】
次に本実施形態の燃料噴射装置１の製造方法について説明する。
本実施形態では、燃料噴射装置１の製造方法は、以下の工程を含む。
（ハウジング溶接工程）
第２筒部２２と第１筒部２１および第３筒部２３とを溶接する。また、ヨーク２５と第１筒部２１とを溶接する。
【００７７】
（ハウジング囲繞部組み付け工程）
ハウジング囲繞部９１が磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側に位置するようハウジング囲繞部９１をハウジング２０に組み付ける。
【００７８】
（コイル組み付け工程）
コイル８０がハウジング囲繞部９１の径方向外側に位置するようコイル８０をハウジング２０に組み付ける。また、環状部材２３１をコイル８０の弁座１４とは反対側の第３筒部２３とヨーク２５との間に組み付ける。
（モールド工程）
ハウジング２０とヨーク２５との間に樹脂を充填し、モールド部２６およびコネクタ２７を形成する。
【００７９】
次に、本実施形態の燃料噴射装置１の作動について、説明する。
図１、２に示すように、コイル８０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に当接しており、隙間形成部材６０の板部６１はニードル３０に当接し、延伸部６２は可動コア４０に当接している。このとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０との間には、軸方向隙間ＣＬ１が形成されている。
【００８０】
図１、２に示す状態のときにコイル８０に通電すると、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引され、隙間形成部材６０を押し上げながら軸方向隙間ＣＬ１で加速しつつ固定コア５０側に移動する。そして、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０は、鍔部３３の当接面３４に衝突する。これにより、シール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。
【００８１】
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。これにより、可動コア４０は開弁方向の移動が規制される。このとき、ニードル３０は、慣性で開弁方向にさらに移動し、隙間形成部材６０の板部６１に当接する。
【００８２】
コイル８０への通電が停止すると、可動コア４０およびニードル３０は、隙間形成部材６０を介したスプリング７１の付勢力により閉弁方向に移動する。ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し閉弁すると、可動コア４０は、慣性で閉弁方向にさらに移動し、固定部２９２に当接する。これにより、可動コア４０は、閉弁方向の移動が規制される。なお、このとき、可動コア４０は、隙間形成部材６０の延伸部６２から離間している。その後、可動コア４０は、スプリング７３の付勢力により開弁方向に移動し、隙間形成部材６０の延伸部６２に当接する（図１、２参照）。
【００８３】
以上説明したように、（１）本実施形態では、ノズル１０は、燃料が噴射される噴孔１３、および、噴孔１３の周囲に環状に形成される弁座１４を有している。
ハウジング２０は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３および燃料通路１００を有している。第１筒部２１は、一端がノズル１０に接続される。第２筒部２２は、一端が第１筒部２１の他端に接続され、軸Ａｘ１方向の少なくとも一部に磁気絞り部２２１を形成する。第３筒部２３は、一端が第２筒部２２の他端に接続される。燃料通路１００は、噴孔１３に連通するよう第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３の内側に形成され、噴孔１３に燃料を導く。
【００８４】
ニードル３０は、棒状のニードル本体３１、および、弁座１４に当接可能なようニードル本体３１の一端に環状に形成されるシール部３２を有している。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に当接すると噴孔１３を開閉する。
可動コア４０は、ニードル３０とともにハウジング２０内を往復移動可能に設けられる。
固定コア５０は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられる。
スプリング７１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８０は、ハウジング２０の径方向外側に設けられ、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。
【００８５】
ハウジング囲繞部９１は、炭素繊維９１１を含み、磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側を取り囲むようにして設けられる。
【００８６】
本実施形態では、炭素繊維９１１は、ステンレス等の金属と比べ、引張強度および引張弾性率が高い。本実施形態では、炭素繊維９１１を含むハウジング囲繞部９１が、磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側を取り囲むようにして設けられる。また、ハウジング２０の第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、ステンレスにより形成されている。そのため、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジング２０の磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制できる。これにより、「磁気絞り部２２１または接続箇所ｃ１、ｃ２に応力が集中し、磁気絞り部２２１または接続箇所ｃ１、ｃ２が破断すること」を抑制できる。したがって、燃料通路１００内の燃料が磁気絞り部２２１または接続箇所ｃ１、ｃ２を経由して外部へ漏れ出すことを抑制できる。よって、ハウジング２０内から外部への燃料の漏れを抑制しつつ、高圧の燃料を噴射することができる。
【００８７】
また、一般に、炭素繊維は、ステンレス等の金属と比べ、比重が小さく、比強度および比弾性率が高い。そのため、ハウジング２０内から外部への燃料の漏れを抑制するために磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側を取り囲むようにしてハウジング囲繞部９１を設けたとしても、燃料噴射装置１の重量および体格の増大を抑制できる。したがって、燃料噴射装置１の重量および体格の増大を抑制しつつ、ハウジング２０内から外部への燃料の漏れを抑制できる。
【００８８】
また、一般に、炭素繊維は、ステンレス等の金属と比べ、熱膨張率が低い。そのため、燃料噴射装置１の設置される環境の温度にかかわらず、炭素繊維９１１を含むハウジング囲繞部９１により、ハウジング２０の磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制でき、ハウジング２０内から外部への燃料の漏れを抑制できる。
【００８９】
また、（２）本実施形態では、第２筒部２２は、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ている。ハウジング囲繞部９１は、「第２筒部２２と第１筒部２１との溶接箇所ｗ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との溶接箇所ｗ２」の径方向外側を取り囲むようにして設けられている。本実施形態では、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジング囲繞部９１により、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１、すなわち、溶接箇所ｗ１および溶融部ｍ１」、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ２および溶融部ｍ２」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制できる。これにより、「溶接箇所ｗ１、ｗ２および溶融部ｍ１、ｍ２に応力が集中し、溶接箇所ｗ１、ｗ２および溶融部ｍ１、ｍ２が破断すること」を抑制できる。
また、（３）本実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、炭素繊維９１１のうち少なくとも一部の延びる方向がハウジング２０の軸Ａｘ１に対し非平行となるよう形成されている。
【００９０】
また、（４）本実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、炭素繊維９１１のうち少なくとも一部が第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３の外壁、すなわち、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に延びるよう形成されている。
【００９１】
そのため、径方向外側への力に対するハウジング囲繞部９１の強度をより高くすることができる。これにより、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジング囲繞部９１により、ハウジング２０の磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを効果的に抑制できる。
【００９２】
（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４、５に示す。
第２実施形態は、ヨーク囲繞部９２およびノズル囲繞部９３をさらに備えている。
【００９３】
ヨーク囲繞部９２は、炭素繊維９１１を含み、円筒状に形成されている。図４に示すように、ヨーク囲繞部９２は、ヨーク２５と第１筒部２１との接続箇所ｃ６、すなわち、溶接箇所ｗ６および溶融部ｍ６の径方向外側を取り囲むようにして設けられている。ここで、ヨーク囲繞部９２は、内径がヨーク２５の溶接箇所ｗ６近傍の外径と同等、または、ヨーク２５の溶接箇所ｗ６近傍の外径よりやや大きく設定されている。これにより、ヨーク囲繞部９２は、内壁がヨーク２５の外壁に密着している。
【００９４】
ノズル囲繞部９３は、炭素繊維９１１を含み、円筒状に形成されている。図５に示すように、ノズル囲繞部９３は、第１筒部２１とノズル１０との接続箇所ｃ３、すなわち、溶接箇所ｗ３および溶融部ｍ３の径方向外側を取り囲むようにして設けられている。ここで、ノズル囲繞部９３は、内径が第１筒部２１の溶接箇所ｗ３近傍の外径と同等、または、第１筒部２１の溶接箇所ｗ３近傍の外径よりやや大きく設定されている。これにより、ノズル囲繞部９３は、内壁が第１筒部２１の外壁に密着している。
ヨーク囲繞部９２およびノズル囲繞部９３は、ハウジング囲繞部９１と大きさが異なるのみで、構成自体は同様のため、説明を省略する。
【００９５】
以上説明したように、（６）本実施形態は、ヨーク２５およびヨーク囲繞部９２を備えている。ヨーク２５は、筒状に形成され、コイル８０の径方向外側を覆い、一端が第１筒部２１に接続されている。ヨーク囲繞部９２は、炭素繊維９１１を含み、ヨーク２５と第１筒部２１との溶接箇所ｗ６および溶融部ｍ６の径方向外側を取り囲むようにして設けられている。本実施形態では、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ヨーク囲繞部９２により、ヨーク２５と第１筒部２１との溶接箇所ｗ６および溶融部ｍ６、ならびに、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制できる。これにより、「溶接箇所ｗ６および溶融部ｍ６に応力が集中し、溶接箇所ｗ６および溶融部ｍ６が破断すること」を抑制できる。
【００９６】
また、（７）本実施形態では、ノズル１０は、ハウジング２０の第１筒部２１とは別部材により形成されている。そして、本実施形態は、炭素繊維９１１を含み、第１筒部２１とノズル１０との溶接箇所ｗ３および溶融部ｍ３の径方向外側を取り囲むようにして設けられるノズル囲繞部９３を備えている。本実施形態では、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ノズル囲繞部９３により、第１筒部２１とノズル１０との溶接箇所ｗ３および溶融部ｍ３、ならびに、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを抑制できる。これにより、「溶接箇所ｗ３および溶融部ｍ３に応力が集中し、溶接箇所ｗ３および溶融部ｍ３が破断すること」を抑制できる。
【００９７】
（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ハウジング囲繞部９１を図６に示す。
第３実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、炭素繊維９１１の延びる方向が第１実施形態と異なる。
【００９８】
第３実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、例えば、多数の炭素繊維９１１で構成された長繊維束であるフィラメント、または、多数のフィラメントの束であるトウを、図示しない円筒状の部材の外壁に沿って螺旋状に巻付け、樹脂で固めることにより、円筒状に形成されている（図６参照）。
【００９９】
ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の接続箇所ｃ１、ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の径方向外側に設けられた状態において、複数の炭素繊維９１１のうち少なくとも一部の延びる方向がハウジング２０の軸Ａｘ１に対し非平行となるよう形成されている（図１、２、６参照）。
【０１００】
また、ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の接続箇所ｃ１、ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の径方向外側に設けられた状態において、複数の炭素繊維９１１のうち少なくとも一部が第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３の外壁、すなわち、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に延びるよう形成されている（図１、２、６参照）。
【０１０１】
本実施形態においても、第１実施形態と同様、径方向外側への力に対するハウジング囲繞部９１の強度をより高くすることができる。これにより、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジング囲繞部９１により、ハウジング２０の磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することを効果的に抑制できる。
【０１０２】
（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ハウジング囲繞部９１を図７に示す。
第４実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、テープ状の炭素繊維シート９１２を有している。この炭素繊維シート９１２は、例えば、多数の炭素繊維９１１で構成された長繊維束であるフィラメント、または、多数のフィラメントの束であるトウを互いに交差するよう編んでシート状、すなわち、織布状のクロスにし、長いテープ状に形成したものである（図７（Ａ）参照）。
【０１０３】
ハウジング囲繞部９１は、テープ状の炭素繊維シート９１２を、磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側、すなわち、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に巻回し、樹脂で固める、または、接着剤で接着することにより形成されている。
このように、本実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に巻回されているテープ状の炭素繊維シート９１２を有している。
【０１０４】
ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の接続箇所ｃ１、ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の径方向外側に設けられた状態において、複数の炭素繊維９１１のうち少なくとも一部の延びる方向がハウジング２０の軸Ａｘ１に対し非平行となるよう形成されている（図１、２、７参照）。
【０１０５】
また、ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の接続箇所ｃ１、ｃ２、すなわち、溶接箇所ｗ１、ｗ２近傍の径方向外側に設けられた状態において、複数の炭素繊維９１１のうち少なくとも一部が第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３の外壁、すなわち、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に延びるよう形成されている（図１、２、７参照）。
【０１０６】
次に本実施形態の燃料噴射装置の製造方法について説明する。
本実施形態では、燃料噴射装置の製造方法は、以下の工程を含む。
（ハウジング溶接工程）
第２筒部２２と第１筒部２１および第３筒部２３とを溶接する。また、ヨーク２５と第１筒部２１とを溶接する。
【０１０７】
（ハウジング囲繞部組み付け工程）
テープ状の炭素繊維シート９１２を、磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側、すなわち、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に巻回すことによりハウジング囲繞部９１をハウジング２０に組み付ける。このとき、炭素繊維シート９１２をハウジング２０の外壁に密着させながらハウジング２０の外壁に巻回す。ハウジング２０の外壁に巻回した炭素繊維シート９１２を樹脂で固める、または、接着剤で接着する。
【０１０８】
（コイル組み付け工程）
コイル８０がハウジング囲繞部９１の径方向外側に位置するようコイル８０をハウジング２０に組み付ける。また、環状部材２３１をコイル８０の弁座１４とは反対側の第３筒部２３とヨーク２５との間に組み付ける。
（モールド工程）
ハウジング２０とヨーク２５との間に樹脂を充填し、モールド部２６およびコネクタ２７を形成する。
【０１０９】
以上説明したように、（５）本実施形態では、ハウジング囲繞部９１は、ハウジング２０の外壁に沿って螺旋状に巻回されているテープ状の炭素繊維シート９１２を有している。なお、本実施形態では、炭素繊維シート９１２をハウジング２０の外壁に密着させながらハウジング２０の外壁に巻回すことによりハウジング囲繞部９１を形成している。そのため、ハウジング囲繞部９１をハウジング２０の外壁により密着させることができる。これにより、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、ハウジング囲繞部９１により、ハウジング２０の磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」、および、その近傍が径方向外側へ拡がるよう変形することをより一層効果的に抑制できる。
【０１１０】
（他の実施形態）
上述の第２実施形態では、ハウジング囲繞部９１に加え、ヨーク囲繞部９２およびノズル囲繞部９３を備える例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ハウジング囲繞部９１に加え、ヨーク囲繞部９２またはノズル囲繞部９３のいずれか一方を備えることとしてもよい。
【０１１１】
また、上述の実施形態では、ハウジング囲繞部９１が、コイル８０と別体に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、ハウジング囲繞部９１は、例えばコイル８０のボビン８１と一体に形成されることとしてもよい。この場合、部材点数および製造工程を削減することができる。
【０１１２】
また、上述の実施形態では、ハウジング囲繞部９１、ヨーク囲繞部９２およびノズル囲繞部９３は、長繊維状の炭素繊維９１１を含む例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ハウジング囲繞部９１、ヨーク囲繞部９２およびノズル囲繞部９３は、例えば、短繊維状の炭素繊維を多数含んだ樹脂を筒状に形成することにより構成してもよい。また、ハウジング囲繞部９１、ヨーク囲繞部９２およびノズル囲繞部９３は、例えば、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた半硬化状態のシート状の成形用中間材料としてのプリプレグを、ハウジング２０、ヨーク２５またはノズル１０の径方向外側に巻付け、硬化させることにより形成してもよい。
【０１１３】
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２２１を形成してもよい。このような構成であっても、磁気絞り部２２１、「第２筒部２２と第１筒部２１との接続箇所ｃ１」、および、「第２筒部２２と第３筒部２３との接続箇所ｃ２」の径方向外側を取り囲むようにしてハウジング囲繞部９１を設けることにより、燃料通路１００内の燃料の圧力が高くなっても、「磁気絞り部２２１または接続箇所ｃ１、ｃ２に応力が集中し、磁気絞り部２２１または接続箇所ｃ１、ｃ２が破断すること」を抑制できる。
また、本発明の他の実施形態では、隙間形成部材６０は、環状空間接続通路６２１を有していなくてもよい。
【０１１４】
また、本発明の他の実施形態では、ニードル３０の往復移動を案内するガイド部２８を備えないこととしてもよい。この場合、例えば固定コア本体５１またはブッシュ５２の内壁で隙間形成部材６０の外壁を摺動可能に支持したり、ハウジング２０の内壁で可動コア４０の外壁を摺動可能に支持したりすることによりニードル３０の往復移動を案内する構成を考えることができる。
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
また、本発明の他の実施形態では、隙間形成部材６０を備えないこととしてもよい。この場合、閉弁状態のとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０との間に軸方向隙間は形成されない。また、本発明の他の実施形態では、可動コア４０がニードル３０と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、本発明の他の実施形態では、ばね座部２９１、固定部２９２、筒部２９３およびスプリング７３のうち少なくとも１つを備えないこととしてもよい。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、可動コア４０に通孔４３が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、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。
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】
【０１１８】
１  燃料噴射装置、１０  ノズル、１３  噴孔、１４  弁座、２０  ハウジング、２１  第１筒部、２２  第２筒部、２２１  磁気絞り部、２３  第３筒部、３０  ニードル、３１  ニードル本体、３２  シール部、４０  可動コア、５０  固定コア、７１  スプリング（弁座側付勢部材）、８０  コイル、９１  ハウジング囲繞部、９１１  炭素繊維、１００  燃料通路
【図１】
2017053241.tif 000003
【図２】
2017053241.tif 000004
【図３】
2017053241.tif 000005
【図４】
2017053241.tif 000006
【図５】
2017053241.tif 000007
【図６】
2017053241.tif 000008
【図７】
2017053241.tif 000009