(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料流路及びその燃料流路の下流端に設けられた燃料噴射孔を有する本体と、
前記燃料流路内に配設されており、前記燃料流路に沿ってスライドして前記燃料噴射孔を開閉する可動体と、
前記可動体を前記燃料流路の下流側に付勢する付勢部材と、
前記可動体を前記付勢部材の付勢力に抗して前記燃料流路の上流側へ動かす電磁石を備え、
前記可動体は、前記本体に当接して前記燃料噴射弁を閉塞する弁体と、その弁体よりも上流側に位置しているとともに前記付勢部材による付勢力及び前記電磁石による吸引力を受けるアーマチャと、前記弁体と前記アーマチャを結合している管状の結合管を有し、
前記結合管には、その上流端から下流端まで伸びているスリットが形成されており、
前記スリットには、前記結合管の軸線に対して前記スリットが周方向に変位しながら延伸する変位部が形成されており、
前記変位部におけるスリットの延伸変位角度が、４５度を超える角度であることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記変位部におけるスリットの延伸変位角度が、９０度以上の角度であ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】
前記変位部におけるスリットの延伸変位角度が、９０度を超える角度であ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】
前記スリットには、前記変位部が複数形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記スリットには、前記結合管の軸線に対して前記スリットが周方向の一方に変位しながら延伸する変位部と、前記結合管の軸線に対して前記スリットが周方向の他方に変位しながら延伸する変位部が、前記結合管の軸線に対して前記スリットが平行に伸展する直進部を介在させて、交互に形成されてい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】
前記結合管には、その側壁に開口する側壁孔が形成されており、
前記スリットの少なくとも一つの変位部は、前記結合管の軸線方向に関して、前記側壁孔が形成されている範囲内に位置することを特徴とする請求項１から５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、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。特に、燃料噴射孔を開閉する可動体の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、燃焼機関（内燃機関）に燃料を噴射する燃料噴射弁が記載されている。この燃料噴射弁は、燃料流路及びその燃料流路の下流端に設けられた燃料噴射孔を有する本体と、燃料流路内に配設されており、燃料流路に沿ってスライドして燃料噴射孔を開閉する可動体と、可動体を燃料流路の下流側へ付勢している付勢部材と、可動体を付勢部材の付勢力に抗して燃料流路の上流側へ動かす電磁石を備えている。可動体は、本体に当接して燃料噴射弁を閉塞する弁体と、その弁体よりも上流側に位置しているとともに付勢部材による付勢力及び電磁石による吸引力を受けるアーマチャと、弁体とアーマチャを互いに結合している管状の結合管を有している。
【０００３】
特許文献１には、結合管を構成する管状部品を、板材から製造する技術が開示されている。この技術では、長方形又は平行四辺形の金属片を準備し、その金属片を管状に曲げ加工することによって、結合管となる管状部品を製造する。この技術によると、管状の素材を用いる製造方法に比して、製造コストを抑制することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１０７８７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
結合管には、付勢部材の付勢力を受けることによって、その軸線方向に大きな圧縮力が加えられる。このとき、結合管の軸線方向における剛性が十分でなければ、結合管が大きく塑性変形してしまい、燃料噴射弁の動作不良や動作不能といった事態が発生する。
板材から製造した管状部品を用いた結合管では、その上流端から下流端まで延伸するスリットが形成される。スリットが存在する結合管は、スリットにおいて周方向に張力が生じないため、軸線方向に沿って圧縮力が加えられたときに変形しやすい。即ち、スリットが存在する結合管では、その軸線方向における剛性が顕著に低下してしまう。結合管の剛性を確保するためには、例えばその板厚を厚くすることが考えられるが、この場合、燃料噴射弁の能力低下や製造コストの増大といった二次的な問題が発生してしまう。
上記の問題を鑑み、本発明は、スリットが存在する結合管路の剛性低下を抑制し得る技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料噴射弁は、燃料流路及びその燃料流路の下流端に設けられた燃料噴射孔を有する本体と、燃料流路内に配設されており、燃料流路に沿ってスライドして燃料噴射孔を開閉する可動体と、可動体を前記燃料流路の下流側に付勢する付勢部材と、可動体を付勢部材の付勢力に抗して燃料流路の上流側へ動かす電磁石を備えている。可動体は、本体に当接して燃料噴射弁を閉塞する弁体と、その弁体よりも上流側に位置しているとともに付勢部材による付勢力及び電磁石による吸引力を受けるアーマチャと、弁体とアーマチャを結合している管状の結合管を有している。結合管には、その上流端から下流端まで伸びているスリットが形成されている。結合管に形成されたスリットには、結合管の軸線に対してスリットが周方向に変位しながら延伸する変位部が形成されている。ここで、その変位部におけるスリットの延伸変位角度は、４５度を超える角度に設定されている。
【０００７】
ここでいうスリットの延伸変位角度とは、「スリットがその下流端に向けて延伸する方向」と「結合管の軸線と平行に結合管の下流端に向かう方向（軸線下流方向）」とが成す角度を意味する。従って、このスリットの延伸変位角度は、「スリットがその上流端に向けて延伸する方向」と「結合管の軸線と平行に結合管の上流端に向かう方向（軸線上流方向）」とが成す角度と表現することもできる。スリットの延伸変位角度は、スリットがその下流端に向けて軸線下流方向に延伸する場合の０度から、スリットがその下流端に向けて軸線下流方向と垂直に周方向に延伸する場合の９０度を超えて、スリットがその下流端に向けて軸線上流方向に延伸する場合の１８０度の範囲を取り得る。
【０００８】
スリットが周方向に変位する変位部では、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺が、結合管の軸線方向において互いに対向する（ただし、必ずしも正対はしない）。従って、結合管が軸線方向に圧縮力を受けた場合、結合管の両側辺が変位部において互いに当接し合い、結合管の両側辺間が一時的に接続された状態となる。その結果、変位部ではスリットを跨いで周方向に張力が生じ、結合管の変形が抑制される。即ち、結合管のスリットに変位部を設けることによって、結合管の軸線方向における剛性を有意に向上することができる。
ただし、スリットが存在する結合管では、その径が拡がる方向にスプリングバックが生じ、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺が周方向に離反することがある。このとき、スリットの延伸変位角度が４５度よりも小さいと、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺は、周方向に離反する距離に比して、軸線方向に大きく離反することになる。このような状態では、結合管が軸線方向に圧縮力を受けた場合でも、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺が、変位部においても互いに当接しないことがある。
それに対し、スリットの延伸変位角度が４５度を超える角度であると、結合管にスプリングバックが生じた場合、結合管の両側辺が軸線方向に離反する距離が、周方向に離反する距離よりも小さく抑えられる。従って、結合管が軸線方向に圧縮力を受けた場合、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺は、変位部においてより確実に当接し合うことになる。
【０００９】
上記した燃料噴射弁では、変位部におけるスリットの延伸変位角度が、９０度以上の角度であることが好ましい。
変位部におけるスリットの延伸変位角度が９０度以上であると、スプリングバックによって結合管の両側辺が周方向に離反したときでも、結合管の両側辺が軸線方向に離反することはない。そして、結合管が軸線方向に圧縮力を受け、結合管の両側辺が変位部において互いに当接したときに、結合管の両側辺間はより強く接続されることになる。従って、結合管の軸線方向における剛性がより向上することになる。
【００１０】
上記した燃料噴射弁では、変位部におけるスリットの延伸変位角度が、９０度を超えることがより好ましい。
変位部におけるスリットの延伸変位角度が９０を超える角度であれば、結合管の両側辺は変位部において互いに係合した状態とる。そして、結合管が軸線方向に圧縮力を受けた場合、変位部ではスリットを跨いで周方向に強い張力が生じ、結合管の変形が強く抑制される。従って、結合管の軸線方向における剛性が顕著に向上することになる。
【００１１】
上記した燃料噴射弁では、結合管に形成されたスリットに、前記した変位部が複数形成されていることが好ましい。
この形態によると、結合管が軸線方向に圧縮力を受けた場合に、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺間が、複数箇所で接続された状態となる。従って、結合管の軸線方向における剛性がより向上することになる。
【００１２】
上記した燃料噴射弁では、結合管に形成されたスリットに、結合管の軸線に対してスリットが周方向の一方に変位しながら延伸する変位部と、結合管の軸線に対してスリットが周方向の他方に変位しながら延伸する変位部が、結合管の軸線に対してスリットが平行に伸展する直進部を介在させて、交互に形成されていることが好ましい。
この形態では、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺に、互いに噛み合うような凹凸が形成され、結合管の軸線方向における剛性がより向上することになる。特に、各変位部におけるスリットの延伸変位角度が９０を超える角度であれば、スリットを挟んで対向する結合管の両側辺には、周方向において強く係合し合う凹凸が形成され、結合管の軸線方向における剛性がより向上することになる。
【００１３】
上記した燃料噴射弁において、結合管の側壁に側壁孔が形成されている場合、スリットに形成された少なくとも一つの変位部が、結合管の軸線方向に関して、その側壁孔が形成されている範囲内に位置することが好ましい。
この形態によると、側壁孔の存在による結合管の剛性低下についても、効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、スリットが存在する結合管路の剛性低下を抑制することが可能となり、性能の優れた燃料噴射弁を低い製造コストで製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最初に、本発明の典型的な実施形態を列記する。
（形態１）  図４に、本発明を実施した可動体４０を示す。この可動体４０は、燃料噴射弁の燃料噴射孔を開閉するための部品であり、後述する実施例の燃料噴射弁１０（図１参照）の可動体４０として好適に用いることができる。図４に示すように、可動体４０は、弁体４２と、アーマチャ４８と、弁体４２とアーマチャ４８を結合している管状の結合管４４を有している。弁体４２及びアーマチャ４８については、後述する実施例において詳細に説明する。
結合管４４には、その上流端４４ａから下流端４４ｂまで伸びているスリット４６が形成されている。スリット４６には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が周方向に変位しながら延伸する変位部４６ｓが形成されている。この変位部４６ｓは、スリット４６の中間部分に形成されている。なお、スリット４６の両端部分（上流端４６ａから或る長さに亘る一部、及び、下流端４６ｂから或る長さに亘る一部）には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が平行に伸展する直進部４６ｐが形成されている。結合管４４には、その側壁に開口する側壁孔４４ｄが複数形成されている。スリット４６の変位部４６ｓは、結合管４４の軸線方向（軸線Ｃに平行な方向）に関して、側壁孔４４ｄが形成されている範囲内に位置している。
【００１６】
図５は、スリット４６に形成された変位部４６ｓを拡大して示している。図５に示すように、変位部４６ｓでは、スリット４６の延伸変位角度が６０度となっている。ここで、スリット４６の延伸変位角度とは、スリット４６がその下流端４６ｂに向けて延伸する方向Ａと、結合管４４の軸線Ｃと平行に結合管４４の下流端４４ｂに向かう方向（軸線下流方向）Ｂとが成す角度である。従って、結合管４４にスプリングバックが生じ、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆが周方向に距離Ｄ１だけ離反した場合でも、結合管４４の両側辺４４ｆが軸線方向に離反する距離は、距離Ｄ１よりも短い距離Ｄ２に抑制される。ここで、Ｄ２＝Ｄ１／Ｔａｎ６０°＜Ｄ１である。従って、スリット４６の変位部４６ｓでは、結合管４４にスプリングバックが生じた場合でも、結合管４４の両側辺４４ｆが軸線方向において近接し続ける。
ここで、スリット４６の延伸変位角度は６０度に限定されない。スリット４６の延伸変位角度が４５度を超える角度であれば、結合管４４の両側辺４４ｆが周方向に離反する距離Ｄ１よりも、結合管４４の両側辺４４ｆが軸線方向に離反する距離Ｄ２の方が短くなる。従って、変位部４６ｓにおけるスリット４６の延伸変位角度は、４５度を超える角度に定めることが有効である。
【００１７】
上記した可動体４０では、結合管４４がその軸線方向に圧縮力を受けた場合、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆが、変位部４６ｓにおいて互いに当接し合う。結合管４４の両側辺４４ｆの間には摩擦力が生じ、その両側辺４４ｆ間が周方向に関して一時的に接続された状態となる。その結果、変位部４６ｓではスリット４６を跨いで周方向に張力が生じ、結合管４４の変形が抑制される。即ち、この結合管４４は、スリット４６が存在するにもかかわらず、軸線方向において比較的に高い剛性を有している。特に、結合管４４の側壁に側壁孔４４ｄが形成されている場合、結合管４４の軸線方向における剛性は、側壁孔４４ｄが存在する軸線方向の範囲内で大きく低下するが、当該範囲内に変位部４６ｓが形成されていることにより、その剛性低下が効果的に抑制されている。
【００１８】
この可動体４０の結合管４４は、板材から製造した管状部品を用いて製造することができる。即ち、結合管４４を平面に展開した形状の板材（金属片）を準備し、その板材を管状に曲げ加工することによって、結合管４４となる管状部品を製造することができる。この手法によると、結合管４４の径に応じて管状の素材を準備するよりも、燃料噴射弁１０の製造コストを低く抑えることができる。また、燃料噴射弁１０の動作時における結合管４４の変形が防止されるため、燃料噴射弁１０の動作不良や動作不能といった事態が防止される。従って、この可動体４０を採用することにより、性能に優れた燃料噴射弁１０を低い製造コストで実現することができる。
【００１９】
（形態２）  図６に、本発明を実施した他の可動体４０を示す。この形態２の可動体４０も同様に、後述する実施例の燃料噴射弁１０の可動体４０として好適に用いることができる。図６に示すように、形態２の可動体４０についても、弁体４２とアーマチャ４８を結合している管状の結合管４４を有しており、その結合管４４には、その上流端４４ａから下流端４４ｂまで伸びているスリット４６が形成されている。
スリット４６の中間部分には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が周方向に変位しながら延伸する変位部４６ｓが形成されている。また、スリット４６の両端部分には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が平行に伸展する直進部４６ｐが形成されている。本実施形態においても、結合管４４には側壁孔４４ｄが複数形成されており、スリット４６の変位部４６ｓは、結合管４４の軸線方向に関して、側壁孔４４ｄが形成されている範囲内に位置している。
【００２０】
図７は、形態２の変位部４６ｓを拡大して示している。図７に示すように、変位部４６ｓでは、スリット４６の延伸変位角度が９０度となっている。即ち、スリット４６がその下流端４６ｂに向けて延伸する方向Ａと、結合管４４の軸線下流方向Ｂが、９０度の角度を成している。このような形態の場合、結合管４４にスプリングバックが生じ、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆが周方向に距離Ｄ１だけ離反した場合でも、変位部４６ｓでは結合管４４の両側辺４４ｆが離反することなく当接し続ける。
形態２の可動体４０では、結合管４４がその軸線方向に圧縮力を受けた場合、結合管４４の両側辺４４ｆがスリット４６の変位部４６ｓにおいて強く当接し合い、結合管４４の両側辺４４ｆ間が比較的に強く接続された状態となる。特に、変位部４６ｓでは結合管４４の両側辺４４ｆが軸線方向において正対しているので、その両側辺４４ｆには周方向に強い摩擦力が生じる。その結果、変位部４６ｓではスリット４６を跨いで周方向に強い張力が生じ、結合管４４の変形が強く抑制される。即ち、この結合管４４は、スリット４６が存在するにもかかわらず、軸線方向においてより高い剛性を有している。
この形態２の可動体４０を採用することによっても、性能に優れた燃料噴射弁１０を低い製造コストで実現することができる。
【００２１】
（形態３）  図８に、本発明を実施した別の可動体４０を示す。この形態３の可動体４０も同様に、後述する実施例の燃料噴射弁１０の可動体４０として好適に用いることができる。図８に示すように、形態３の可動体４０についても、弁体４２とアーマチャ４８を結合している管状の結合管４４を有しており、その結合管４４には、その上流端４４ａから下流端４４ｂまで伸びているスリット４６が形成されている。
スリット４６の中間部分には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が周方向に変位しながら延伸する変位部４６ｓが形成されている。また、スリット４６の両端部分には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が平行に伸展する直進部４６ｐが形成されている。本実施形態においても、結合管４４には側壁孔４４ｄが複数形成されており、スリット４６の変位部４６ｓは、結合管４４の軸線方向に関して、側壁孔４４ｄが形成されている範囲内に位置している。
【００２２】
図９は、形態３の変位部４６ｓを拡大して示している。図９に示すように、変位部４６ｓでは、スリット４６の延伸変位角度が１３５度となっている。即ち、スリット４６がその下流端４６ｂに向けて延伸する方向Ａと、結合管４４の軸線下流方向Ｂが、１３５度の角度を成している。このような形態の場合、結合管４４にスプリングバックが生じ、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆが周方向に離反しようとすると、変位部４６ｓではその両側辺４４ｆが互いに干渉し合う。即ち、変位部４６ｓでは結合管４４の両側辺４４ｆが周方向において係合しており、結合管４４のスプリングバック自体が抑制される。
形態３の可動体４０では、結合管４４の両側辺４４ｆが変位部４６ｓにおいて互いに係合している。従って、結合管４４がその軸線方向に圧縮力を受けた場合、変位部４６ｓではスリット４６を跨いで周方向により強い張力が生じ、結合管４４の変形がより強く抑制される。即ち、この可動体４０では、スリット４６が存在するにもかかわらず、結合管４４が軸線方向において非常に高い剛性を有している。
この形態３の可動体４０を採用することによっても、性能に優れた燃料噴射弁１０を低い製造コストで実現することができる。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明を実施した燃料噴射弁１０の構成を示す断面図である。燃料噴射弁１０は、燃料ポンプ等によって圧送される燃料をエンジンの燃焼室内に噴射する弁装置である。図１に示すように、燃料噴射弁１０は、本体２０と、可動体４０と、コイルばね５０と、電磁コイル５２を備えている。本体２０は、燃料流路２８と、その燃料流路２８の下流端に位置する燃料噴射孔３６を有している。可動体４０は、本体２０の燃料流路２８内に配設されており、燃料流路２８に沿ってスライド可能に支持されている。可動体４０は、燃料流路２８内をスライドすることによって、燃料噴射孔３６を開閉する。コイルばね５０は、可動体４０を燃料流路２８の下流側（燃料噴射孔３６側）に付勢している。電磁コイル５２は、後述する固定コア２４と共に電磁石を構成しており、可動体４０をコイルばね５０の付勢力に抗して燃料流路２８の上流側（反燃料噴射孔３６側）へ移動させる。即ち、燃料噴射弁１０は、電磁コイル５２に通電されたときに、燃料噴射孔３６を開放して燃料を噴射する。
【００２４】
燃料噴射弁１０の詳細な構成について、先ずは本体２０について説明する。本体２０は、主に、固定コア２４と、固定コア２４に対して燃料流路２８の下流側に位置するボディ３２と、固定コア２４とボディ３２を液密に連結している非磁性リング３０を備えている。
固定コア２４は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。固定コア２４は概して筒状形状を有しており、燃料流路２８の一部を構成する貫通孔を有している。固定コア２４の貫通孔内には、その上流側から、燃料から異物を取り除くための燃料フィルタ２２、コイルばね５０の上流端に当接しているスプリングピン２６、コイルばね５０が配設されている。
【００２５】
ボディ３２は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。ボディ３２は概して筒状形状を有しており、燃料流路２８の一部を構成する貫通孔を有している。ボディ３２の貫通孔内には、可動体４０がスライド可能に収容されている。また、ボディ３２の貫通孔の下流部には、弁座部材３４が設けられている。
弁座部材３４は、金属によって形成された筒状部材であり、その貫通孔の下流端が縮径して燃料噴射孔３６を構成している。弁座部材３４の下流側端面には、燃料噴射孔３６の開口面積を調整するためのオリフィスプレート３８が設けられている。弁座部材３４には、コイルばね５０の付勢力によって、可動体４０に設けられた弁体４２が液密に当接する。それにより、燃料噴射孔３６が閉塞される。
非磁性リング３０は、非磁性材料によって形成された環状の部材であり、詳しくはオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）によって形成されている。非磁性リング３０は、ボディ３２と固定コア２４の間に介装されており、ボディ３２の貫通孔と固定コア２４の貫通孔を液密に接続している。非磁性リング３０は、アーマチャ４８と固定コア２４の互いに対向する端部を周囲から囲繞する位置に設けられている。
【００２６】
コイルばね５０は、燃料流路２８内に配設されている。コイルばね５０は、スプリングピン２６と可動体４０の間に位置している。コイルばね５０は、十分に圧縮された状態となっており、可動体４０を燃料噴射孔３６が位置する下流側に向けて付勢している。
電磁コイル５２は、固定コア２４の周囲を周回するように設けられている。電磁コイル５２は、外部の制御ユニット（図示省略）に電気的に接続され、燃料を噴射すべきタイミングで電流が通電される。電磁コイル５２が通電されると、固定コア２４及び可動体４０のアーマチャ４８が磁化し、可動体４０が燃料噴射孔３６から離反するように上流側へと吸引される。それにより、燃料噴射孔３６が開放され、燃料噴射孔３６から燃料が噴射される。電磁コイル５２は、インサート成形による樹脂ホルダ５８によって、本体２０と一体に固定されている。
樹脂ホルダ５８には、ワイヤハーネスが接続可能なコネクタ５６が設けられている。コネクタ５６には、電磁コイル５２と電気的に接続する複数の端子ピン５４が配列されている。燃料噴射弁１０は、ワイヤハーネスを介して、外部の制御ユニットに電気的に接続される。
【００２７】
次に、図１、図２を参照して、可動体４０の構成について説明する。図２は、本実施例の可動体４０を単体で示している。図１、図２に示すように、可動体４０は、弁体４２と、弁体４２に対して上流側に位置するアーマチャ４８と、弁体４２とアーマチャ４８を結合している管状の結合管４４を有している。
弁体４２は、球形状を有しており、金属材料によって形成されている。弁体４２は、可動体４０の下流端に位置している。弁体４２は、コイルばね５０の付勢力によって弁座部材３４に押し付けられ、弁座部材３４と液密に当接して燃料噴射孔３６を閉塞する。
アーマチャ４８（可動コアとも称される）は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。アーマチャ４８には、コイルばね５０の下流端が当接している。即ち、コイルばね５０による付勢力は、アーマチャ４８に加えられている。また、電磁コイル５２に通電が行われた場合、磁化した固定コア２４への吸引力もアーマチャ４８に加えられる。
【００２８】
結合管４４は、金属材料で形成されている。結合管４４の上流端４４ａはアーマチャ４８の貫通孔に圧入され、結合管４４とアーマチャ４８は全周に亘って溶接されている（ただし、スリット４６の部分は除く）。また、結合管４４の下流端４４ｂも、弁体４２に全周に亘って溶接されている（ただし、スリット４６の部分は除く）。結合管４４は、板状の金属片を曲げ加工して製造されており、その上流端４４ａから下流端４４ｂまで伸びているスリット４６が形成されている。また、結合管４４には、その側壁に燃料が通過するための側壁孔４４ｄが複数形成されている。
図２に示すように、スリット４６には、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が平行に伸展する直進部４６ｐと、結合管４４の軸線Ｃに対してスリット４６が周方向に変位しながら延伸する変位部４６ｓが、それぞれ複数形成されている。複数の直進部４６ｐ及び変位部４６ｓは、スリット４６の上流端４６ａから下流端４６ｂに到るまで、交互に形成されている。また、一つの変位部４６ｓは、結合管４４の軸線方向に関して、側壁孔４４ｄが形成されている範囲内に位置している。
【００２９】
すべての変位部４６ｓでは、スリット４６の延伸変位角度θが、９０度よりも大きい１３５度となっている。即ち、スリット４６がその下流端４６ｂに向けて延伸する方向Ａと、軸線下流方向Ｂとが成す角度θが９０度よりも大きい１３５度となっている。従って、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆには、互いに係合しあう凹凸形状が形成されている。即ち、結合管４４の両側辺４４ｆには、その頂部が幅広の凸部及びその底部が幅広の凹部が互い違いに形成され、結合管４４の両側辺４４ｆの凸部と凹部が互いに係合している。それにより、結合管４４のスプリングバックが抑制され、直進部４６ｐにおけるスリット４６の幅も非常に狭くなっている。ここで、スリット４６の両端４４ａ、４４ｂにおける周方向の間隔が狭いほど、結合管４４と弁体４２間の溶接、及び結合管４４とアーマチャ４８間の溶接の強度は高くなる。
【００３０】
次に、燃料噴射弁１０の動作について説明する。燃料噴射弁１０には、固定コア２４の上流端（図１の上端）から昇圧された燃料が流入する。流入した燃料は、図１の矢印Ｆに示すように、フィルタ部材２２、スプリングピン２６の貫通孔、固定コア２４の貫通孔、アーマチャ４８の貫通孔、結合管４４の軸孔及び側壁孔４４ｄを通って、弁座部材３４及び弁体４２からなる弁部に到る。
電磁コイル５２に電流が通電されていない場合、弁体４２はコイルばね５０の付勢力によって弁座部材３４に液密に当接している。この場合、燃料噴射孔３６は弁体４２によって閉塞され、燃料噴射孔３６から燃料は噴射されない。
一方、電磁コイル５２に電流が通電されると、発生した磁力によって可動体４０が固定コア２４に吸着される。即ち、可動体４０は、コイルばね５０の付勢力に抗して上流側へと移動する。その結果、弁体４２が弁座部材３４から離反し、燃料噴射孔３６が開放されて、燃料噴射孔３６から燃料が噴射される。
【００３１】
電磁コイル５２への非通電時、可動体４０は、コイルばね５０の付勢力によって弁座部材３４に押し付けられている。このとき、コイルばね５０の付勢力はアーマチャ４８に加えられているため、結合管４４にはその軸線方向に強い圧縮力が作用する。通常、結合管４４にスリット４６が形成されていると、結合管４４の軸線方向における剛性は顕著に低下する。詳しくは、結合管４４にスリット４６が形成されていると、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆ間には周方向の張力が働かないため、結合管４４の軸線方向に強い圧縮力を加えると、結合管４４はスリット４６を拡幅させながら容易に変形する。従って、スリット４６が存在する結合管４４は、軸線方向の圧縮力に耐えられずに変形してしまい、燃料噴射弁１０の動作不良や動作不能といった問題を引き起こすことがある。
【００３２】
しかしながら、本実施例の燃料噴射弁１０では、スリット４６を挟んで対向する結合管４４の両側辺４４ｆが、周方向において互いに係合している。従って、結合管４４がその軸線方向に圧縮力を受けた場合、結合管４４の両側辺４４ｆ間にはスリット４６を跨いで周方向に張力が作用する。それにより、結合管４４の変形が抑制される。即ち、この可動体４０では、スリット４６が存在するにもかかわらず、結合管４４が軸線方向において非常に高い剛性を有している。特に、スリット４６には複数の変位部４６ｓが広範囲に亘って配置されているので、スリット４６による剛性低下は非常に小さく抑えられている。結合管４４が軸線方向において十分な剛性を持つことにより、結合管４４の変形による燃料噴射弁１０の動作不良や動作不能といった問題が解決される。
【００３３】
本実施例の燃料噴射弁１０では、可動体４０の結合管４４を、板材から製造した管状部品を用いて製造することができる。即ち、結合管４４を平面に展開した形状の金属片を準備し、その板材を管状に曲げ加工することによって、結合管４４となる管状部品を製造することができる。結合管４４の両側辺４４ｆは複雑な形状であるが、金型を用いたプレス加工によれば特に問題とはならない。結合管４４の径に応じて管状の素材を準備するよりも、燃料噴射弁１０の製造コストを低く抑えることができる。
【００３４】
図３は、上記した燃料噴射弁１０に採用可能な他の可動体４０を示している。図３に示す可動体４０では、図２に示す可動体４０と比較して、スリット４６の変位部４６ｓにおける延伸変位角度θが９０度に設計されている。そのことから、この可動体４０では、結合管４４にスプリングバックが生じ、結合管４４の両側辺４４ｆが周方向に離反しても、変位部４６ｓにおけるスリット４６の間隔は変化しない。なお、この可動体４０では、変位部４６ｓにおけるスリット４６には意図的に間隔を設けている。
【００３５】
図３に示す可動体４０を用いた燃料噴射弁１０では、結合管４４がその軸線方向に圧縮力を受けた場合、結合管４４の両側辺４４ｆがスリット４６の各変位部４６ｓにおいて強く当接し合う。そのことから、結合管４４の両側辺４４ｆが周方向に離反しようとすると、結合管４４の両側辺４４ｆ間には摩擦力が発生し、結合管４４の両側辺４４ｆ間には周方向に張力が発生する。即ち、結合管４４の両側辺４４ｆは、周方向に関して一時的に接続された状態となる。従って、結合管４４に軸線方向の圧縮力が加えられた場合でも、結合管４４の変形が顕著に抑制される。即ち、この結合管４４もまた、スリット４６が存在するにもかかわらず、軸線方向において十分な剛性を有している。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記した実施例では、スリット４６に直進部４６ｐ（延伸変位角度が０度の部分）を設けているが、それらの直進部４６ｐを軸線方向に対して適度な角度で周方向に変位させてもよい。ただし、スリット４６の両端部分においては、スリット４６を直進部４６ｐとするとよい。この場合、スリット４６が周方向に変位する場合よりも、スリット４６の両端部４６ａ、４６ｂにおける周方向の間隔が狭くなることから、結合管４４と弁体４２との間の溶接、及び結合管４４とアーマチャ４８との間の溶接を強固に行うことができる。
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載された組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例の燃料噴射弁の構成を示す断面図。
【図２】上記実施例の可動体を示す図。
【図３】他の可動体を示す図。
【図４】本発明を実施した可動体の第１の典型例を示す図。
【図５】第１の典型例に設けたスリットの変位部を説明する図。
【図６】本発明を実施した可動体の第２の典型例を示す図。
【図７】第２の典型例に設けたスリットの変位部を説明する図。
【図８】本発明を実施した可動体の第３の典型例を示す図。
【図９】第３の典型例に設けたスリットの変位部を説明する図。
【符号の説明】
【００３８】
１０：燃料噴射弁
２０：本体
２２：燃料フィルタ
２４：固定コア
２６：スプリングピン
２８：燃料流路
３０：非磁性リング
３２：ボディ
３４：弁座部材
３６：燃料噴射孔
４０：可動体
４２：弁体
４４：結合管
４４ｄ：側壁孔
４６：スリット
４６ｐ：スリットの直進部
４６ｓ：スリットの変位部
４８：アーマチャ
５０：コイルばね
５２：電磁コイル
【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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