CN104653373B - 燃料喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高响应性的燃料喷射装置的驱动部结构。在本发明中，在磁芯(107)的内周面设置内径朝向可动件(102)侧逐渐增大的磁节流处(201)。当向线圈供给电流时，受到涡电流的影响而从位于线圈(105)附近的磁芯(107)的外周面侧开始磁化，磁化朝向磁芯(107)的内周面侧进展。当停止向线圈(105)的电流供给时，从磁芯(107)的外周面侧开始消磁。通过在磁芯(107)的内周面设置磁节流处(201)，能够缩短从向线圈(105)供给电流开始到磁通产生为止的开阀时的磁延迟时间和从停止向线圈的电流供给开始到磁通减少为止的闭阀时的磁延迟时间，从而能够提高开阀时及闭阀时的动态的响应性。

Description

燃料喷射装置

本申请是申请日为2012年2月17日、申请号为201210037881.5、发明名称为“燃料喷射装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如在内燃机中使用的燃料喷射装置。

背景技术

例如在专利文献1中公开了一种燃料喷射阀：固定芯部的与可动芯部相反侧的外径具有比可动芯部的外径大的大径部，固定芯部的与可动芯部相面对的对置端面侧比固定芯部的大径部向径向内侧凹陷，固定芯部的对置端面的外径比大径部的外径小，由此，减小固定芯部的对置端面的与设置在可动芯部外周的磁性构件相面对的面积，从而减少在固定芯部与可动芯部之间流动的磁通，并提高吸引力。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2005-207412号公报

作为决定可动芯部的动态的吸引力的响应性的因素，有在磁回路中产生的涡电流。向线圈供给电流而产生磁通时，涡电流朝着抵消该磁通的方向产生，在停止向线圈的电流供给时，涡电流朝着抵消磁通的方向的反方向产生，也就是说，涡电流始终朝着妨碍磁场的变化的方向产生。在电磁式的燃料喷射装置中，从向线圈供给电流开始到产生磁通而吸引力上升为止，从切断向线圈的电流的供给开始到磁通减少而吸引力下降为止，都产生磁力延迟的问题。例如像专利文献1所记载的燃料喷射阀(燃料喷射装置)那样，通过使固定芯部的可动芯部相反侧的外径大于可动芯部的外径，而增加固定芯部的磁路截面积，从而提升吸引力。另一方面，由于固定芯部的磁路截面积增加，而从将电流向线圈供给开始到磁通产生为止的磁延迟时间和从停止向线圈的电流供给开始到切断磁通为止的磁延迟时间可能会增加。在专利文献1所记载的燃料喷射阀中，对于决定动态的响应性的涡电流，并未做出充分的考虑。

发明内容

本发明的目的以解决上述的问题为目的，提供一种动态响应性优异的燃料喷射装置。

在本发明中，在磁芯(固定芯部)的内周面设置内径朝向可动件侧变大的磁节流处。

在使用了电磁铁的燃料喷射装置中，当向线圈供给电流时，受到涡电流的影响而从位于线圈附近的磁芯的外周面侧开始磁化，磁化朝向从线圈远离的磁芯的内周面侧进展。另一方面，当停止向线圈的电流供给时，从接近线圈的磁芯的外周面侧开始消磁。在本发明中，通过削减磁芯的可动件侧端面的内径侧的壁厚，即，通过在磁芯(固定芯部)的内周面设置内径朝向可动件侧增大的磁节流处，能够缩短从向线圈供给电流开始到磁通产生为止的开阀时的磁延迟时间和从停止向线圈的电流供给开始到磁通减少为止的闭阀时的磁延迟时间，从而能够提高开阀时及闭阀时的动态的响应性。

而且，可以使磁芯(固定芯部)的外径大于喷嘴支架的包围可动件外周的部分的内径。通过此种结构，实现磁芯的磁阻的减少和吸引面的磁通密度的提高，从而能够提高磁吸引力。

具体而言，可以如下所述构成。

(1)一种燃料喷射装置，其具备：通过与阀座相接而密闭燃料通路且通过从阀座离开而打开燃料通路的阀芯；与所述阀芯协作来进行开闭阀动作的可动件；通过对线圈通电而被励磁，产生驱动所述可动件的磁力的磁芯，其中，所述磁芯具有向与所述可动件对置的端面开口且形成在沿着阀轴的方向上的孔，所述孔在向所述端面开口的开口部具有内径从所述孔的里侧朝向所述端面逐渐扩大的内径扩大部，所述内径扩大部的形成面与所述可动件的沿着阀轴的方向的间隔随着从所述磁芯的所述端面朝向所述孔的里侧而扩大。

(2)在(1)中，具备将所述可动件和所述磁芯的至少所述可动件侧的一部分包裹在内的筒状构件，所述筒状构件具有在其内周面上形成的大径部和小径部，所述磁芯具有比所述筒状构件的所述小径部的内径大的外径，且固定在所述大径部的内侧。

(3)在(2)中，所述内径扩大部向所述磁芯的所述端面开口的开口半径与形成于磁芯的所述孔的半径之差大于所述大径部的半径与所述小径部的半径之差。

(4)在(3)中，所述筒状构件的从所述大径部向所述小径部变化的位置与所述磁芯的所述端面的沿着阀轴的方向的距离设定为大于闭阀状态下所述可动件和所述阀芯静止的状态下的、所述磁芯的所述端面与所述可动件之间的距离。

(5)在(4)中，所述阀芯和所述可动件以能够相对位移的方式由不同的构件构成，所述阀芯具有限制所述可动件的相对于所述阀芯的开阀方向的相对位移的限制部，形成于所述磁芯的所述孔的内径最小的部位形成在比所述限制部的位置靠所述孔的深部。

(6)在(4)中，所述筒状构件在其外周面具有环状的凹部，所述凹部的沿着阀轴的方向的位置和所述磁芯的与所述可动件对置的端面的位置重合。

(7)在(4)中，所述可动件具有在沿着阀轴的方向上形成的燃料通路孔，所述燃料通路孔的中心位置设置在比形成于所述磁芯的所述孔的最小径靠外周侧的位置。

(8)在(4)中，所述可动件的与所述磁芯对置的平面部的面积设定为大于所述磁芯的与所述可动件对置的一侧的端面的面积。

(9)在(4)中，在所述可动件的与磁芯对置的端面的相反侧的面上设置内径朝向外径方向扩大的内径扩大部，将所述扩大部的径向上的起点位置设置在比所述磁芯的与所述可动件对置的端面的内径靠外周侧的位置。

【发明效果】

根据本发明，能够提供一种动态的响应性优异的燃料喷射装置。

附图说明

图1是本发明的一实施例的燃料喷射装置的纵向剖视图。

图2是本发明的第一实施例的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图3是图2中的可动件的外径侧下面部的放大图C。

图4是图2中的喷嘴支架上端面与磁芯的接触部A的放大图。

图5是本发明的第二实施例的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图6是图5中的磁芯外周部B的放大图。

图7是图5中的喷嘴支架上端面与磁芯的接触部E的放大图。

图8是本发明的第三实施例中的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图9是图8中的磁芯外周部D的放大图。

图10是本发明的第四实施例中的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图11是本发明的第五实施例中的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图12是图8中的可动件内径部F的放大图。

图13是本发明的第六实施例的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图14是本发明的第七实施例的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。

图15是本发明的第八实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。

图16是本发明的第九实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。

图17是本发明的第十实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。

符号说明：

101 喷嘴支架

102 可动件

103 壳体

104 线轴

105 线圈

107 磁芯

110 弹簧

112 调零弹簧

113 杆引导件

114 阀芯

114a 限制部

115 柱塞杆引导件

116 节流杯

118 阀座

119 喷射口

120 可调销

121 密封构件

123 燃料供给口

130 一体构件

180 大径部

181 锥形

190 槽

201、205、550、801 内径扩大部

202 燃料通路

203 燃料通路孔

206、604 可动件侧端面

210 贯通孔

301 凹部

302 倾斜面

303 下部内径面

605 内径大径部

606 内径小径部

701 第一锥形

702 第二锥形

810 滑动延长部

908 外径小径部

909 磁节流部

具体实施方式

以下，使用图1～图15，说明本发明的实施例的燃料喷射装置的动作及结构。

【实施例1】

首先，使用图1，说明本发明的第一实施例中的燃料喷射装置的结构和动作。图1是表示本发明的燃料喷射装置的一实施例的纵向剖视图。

在本实施例中，可动件(可动芯部)102未固定于阀芯114，安装成相对于阀芯114沿阀轴方向能够相对位移。可动件102由阀芯114的限制部(限动部)114a限制向开阀方向的相对位移。限制部114a由具有比阀芯114的阀针部114c大的直径的扩径部形成。可动件102相对于限制部114a设置在另一端侧，向与阀座118接触的接触部(座部114b)侧的相对位移、即向闭阀方向的相对位移不会受到阀芯114的限制。

如此构成的图1中的燃料喷射装置是常闭型的电磁式燃料喷射装置，在未向线圈105通电的状态下，阀芯114被弹簧(第一弹簧)110向闭阀方向施力，与阀座118密接而成为闭阀状态。在该闭阀状态下，可动件102在调零弹簧(第二弹簧)112的作用下与阀芯114的限制部114a密接，在可动件102与磁芯(固定芯部)107之间具有空隙。燃料由设置在燃料喷射装置上部的燃料供给口123供给，利用阀座118对燃料进行密封。在闭阀时，弹簧110产生的力及燃料压力产生的力对阀芯114向闭阀方向作用，阀芯114被向闭阀方向按压。弹簧(第一弹簧)110的与阀芯114抵接的端部的相反侧的端部与可调销120抵接，弹簧110的弹力由该可调销120调整。

产生开闭阀用的电磁力的磁回路包括：磁芯107；可动件102；以将磁芯107的至少可动件102侧的一部分和可动件102收容在内的方式配置在它们的外周侧的筒状构件即喷嘴支架101；壳体103。壳体103在其下端部形成有沿径向延伸的径向延设部103a，该径向延设部103a的内周面103b与部分101a的外周面接触，该部分101a是喷嘴支架101中的与可动件102的外周面102a对置的部分。而且，壳体103包围线圈105的外周，比线圈105靠上位的部分103c的内周面与磁芯107的凸缘部107a的外周面相接。壳体103构成磁回路的磁轭部分。

向线圈105供给电流时，在磁回路中产生磁通，在作为可动部件的可动件102与作为固定部件的磁芯107之间产生磁吸引力。当作用于可动件102的磁吸引力超过弹簧110产生的载荷与因燃料压力而作用于阀芯114的力之和时，可动件102向上方移动。此时，阀芯114与可动件102一起向上方移动，可动件102的上端面移动至与磁芯107的下表面相碰为止。其结果是，阀芯114的座部114b从阀座118分离，供给的燃料从多个喷射口119喷射。需要说明的是，喷射口119的孔数可以是单孔。此外，喷射口119及阀座118形成于节流杯116，该节流杯116安装在喷嘴支架101的前端部。而且，在节流杯116的上游侧设有对阀芯114进行引导的柱塞杆引导件115。

接下来，可动件102的上端面102b与磁芯107的下表面(可动件侧端面)206相碰后，阀芯114的限制部114a从可动件102脱离，发生过冲，但在一定时间后，阀芯114由于限制部114a与可动件102接触而静止在可动件102上。当切断向线圈105的电流的供给时，在磁回路中产生的磁通减少，磁吸引力下降。当磁吸引力小于将弹簧110产生的载荷和因燃料压力而阀芯114及可动件102受到的流体力相加而得到的力时，可动件102及阀芯114向下方移动，在阀芯114与阀座118相碰的时刻，可动件102的限制部114a从阀芯114脱离。另一方面，阀芯114在与阀座118相碰后静止，燃料的喷射停止。

需要说明的是，可动件102和阀芯114也可以作为不发生相对位移的相同构件而一体成形，或由不同的构件构成且利用焊接或压入等方法结合成不发生相对位移。在可动件102和阀芯114为不发生相对位移的相同构件时，在结构上不需要调零弹簧112。即使为这样的结构，本发明的效果也不变。

接下来，使用图1至4，说明本发明中的第一实施例的结构。图2是图1中的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图，图3是图2中的可动件102的外径侧下表面部C的放大图。而且，图4是图2中的喷嘴支架101的上端面与磁芯107的接触部A的放大图。需要说明的是，在图2、图3、图4中，对与图1相同的结构部件标注同一符号。

在本发明的燃料喷射装置中，通过向线圈105供给电流，而在由磁芯107、可动件102、壳体103及喷嘴支架101构成的磁回路中产生磁通，在磁芯107与可动件102之间产生磁吸引力。穿过磁芯107的磁通在磁芯107的可动件102侧的端面206的位置，被分配成向喷嘴支架101侧流动的磁通和向磁芯107的吸引面侧即向磁芯107与可动件102之间的磁隙侧流动的磁通。此时，穿过磁芯107与可动件102之间的磁通的条数和磁通密度决定磁吸引力。

在本实施例中，在磁芯107的可动件侧端面206的内径侧设有内径朝向吸引面扩大的内径扩大部201。在磁芯107的中央部形成有沿着阀轴方向贯通的贯通孔210，该贯通孔210构成燃料通路。内径扩大部201形成在该贯通孔210的出口部附近，以内径从可动件侧端面206朝向燃料的流动方向的上游侧逐渐减小的方式形成。通过该效果，能确保磁芯107的从可动件侧端面206相对于可动件102远离的一侧的磁通所穿过的部位的截面积，并同时缩小可动件侧端面206的面积，由此能够提高吸引面的磁通密度，能够提高磁吸引力。而且，内径扩大部201可以构成为其与可动件102的沿着阀轴的方向的磁隙随着内径扩大部201的内径减小而扩大，即随着接近磁芯107的径向的中心而扩大。这是为了使内径扩大部201中的磁芯107与可动件102的磁隙(阀轴方向的间隔)的大小大于可动件侧端面206与可动件102的磁隙的大小，来增大磁阻。由此，能够减少穿过内径扩大部201的磁通，并增加穿过可动件侧端面206的磁通，从而能够提高可动件侧端面206的磁通密度。而且，位于线圈105上侧的磁芯107的下表面207与内径扩大部201的上端之间的高度L_A设定为大于内径扩大部201的阀轴方向的高度L_B时，效果大。通过如此设定，能确保位于线圈105内径侧的磁芯107的磁路截面积，并且通过吸引面的缩小，容易得到提高磁通密度的效果，从而能够提高吸引力。需要说明的是，内径扩大部201也可以由例如锥形构成。

在内径扩大部201由锥形构成时，为了便于加工，而在内径扩大部201的上游部和下游部设置与内径扩大部201的锥形的角度不同的锥形。这种情况下，可以认为利用3段的锥形部来构成内径扩大部201。并且，越位于下游侧的锥形部，与阀轴心209所成的角度θ越大。通过该效果，在内径扩大部201的上游部和下游部不易产生加工上的飞边，因此能够减少加工成本。

另外，向线圈105供给电流时，磁化受到涡电流的影响而从线圈内侧朝向外侧进展。另一方面，当停止向线圈105的电流供给时，磁通从接近线圈105的位置消失。从向线圈105供给电流的状态停止电流的供给时，在处于从线圈105离开的位置的磁芯107的内径侧，磁通残留至最后。因此，即使停止向线圈105的电流供给，在磁吸引力下降之前，也存在磁延迟时间，该磁延迟时间成为使闭阀时的响应性恶化的主要原因。因此，在磁性材料中，通过缩小磁化进展的方向的宽度，而能够缩短磁延迟时间。

在本发明中，通过在磁芯107设置内径扩大部201，磁芯107的可动件侧端面206的壁厚减小。即，通过内径扩大部201来削减磁芯107的内周侧(内径侧)的磁性材料，相应地，磁芯107的壁厚变薄。根据其效果，能够缩短从向线圈105供给电流开始到磁通产生为止的开阀时的磁延迟时间和从停止向线圈105的电流供给开始到磁通减少为止的闭阀时的磁延迟时间，从而提高开·闭阀时的响应性。基于以上的理由，根据本发明的第一实施例，能够实现磁吸引力的提高和动态的响应性的提高这两者。

在此，在磁芯107的外侧设有筒状的喷嘴支架101的结构中，从线圈105到磁芯107的距离大于喷嘴支架101的厚度。当线圈105与磁芯107的距离增大时，因涡电流的影响而磁化进展的速度及消磁的速度变慢，动态的响应性恶化。因此，能够减少涡电流的影响的磁芯107的内径扩大部201的效果显著。

另外，由于设置于磁芯107的内径扩大部201构成为内径朝下游方向扩大，因此在磁芯107与阀芯114之间能够确保流体通路。需要说明的是，在可动件102和阀芯114可相对位移地构成为不同的构件时，内径扩大部201的范围可以是从磁芯107的可动件侧端面206到比设置于阀芯114的限制部(限动部)114a靠上游部为止。通过该效果，在阀芯114与磁芯107之间能够确保充分的流体通路。需要说明的是，通过阀芯114与磁芯107之间的燃料穿过设置于可动件102的燃料通路孔203，向下游方向流动。通过将燃料通路孔203的中心位置配置在比磁芯107的内径d_c靠外径侧的位置，而能够确保穿过可动件102的燃料的流体通路面积。而且，可动件102的燃料通路孔203的中心位置可以配置在比磁芯107的可动件侧端面206的内径靠内径侧的位置。磁芯107的比可动件侧端面206的内径靠外径侧成为可动件102的磁通的主路径，因此通过限定燃料通路孔203的中心位置，而具有对可动件102的磁路截面积因燃料通路而减少这一情况进行抑制的效果。需要说明的是，燃料通路孔也可以不设置于可动件102，而设置于阀芯114。

另外，可以将可动件102的与磁芯107对置的平面部的内径设定成小于磁芯107的可动件侧端面206的内径。由于该效果，即使在可动件102从中心位置偏离而发生偏心的情况下，也通过磁芯107的可动件侧端面206来决定吸引面积，因此能够抑制磁吸引力的不均。由于该效果，能够抑制各喷射的喷射量的不均或个体差引起的喷射量的不均。

另外，在可动件102与阀芯114的限制部114a接触而静止的状态下，磁芯107与可动件102之间的磁隙的阀轴方向上的位置与由线圈105和线轴104构成的线圈空间的阀轴方向上的位置重合。这是因为当磁隙比线圈空间靠下部时，无法充分获得可动件102的侧面部的面积。由于在可动件102的侧面部与喷嘴支架101之间存在间隙，因此可动件102的侧面部的磁阻容易变大。为了减小该部分的磁阻，需要增大用于使磁通穿过的侧面积。因此，需要增大可动件102的侧面部的面积、即增大可动件102的高度。因此，通过使磁隙的轴向的位置处于线圈空间内，即使充分地确保可动件102的高度，也能够使可动件侧面接近壳体103的内径部分，因此能够提高吸引力。

另外，如图4所示，在喷嘴支架101的上端面的内径侧可以构成用于压入磁芯107的避让部150。在利用压入等方法将喷嘴支架101和磁芯107组合时，在与喷嘴支架101的上端面接触的磁芯107的角部产生加工上的R倒角，因此需要在接触部设置避让处。不在磁芯107上而在喷嘴支架101上设置避让部150，由此能抑制磁芯107的磁路截面积因用于压入的避让处而缩小的情况，能够提高吸引力。通常在需要强度的喷嘴支架101中不得不使用磁特性差的材料，但如此通过在喷嘴支架101侧设置避让处，而无须缩减磁特性优异的磁芯107的截面积，因此有利。需要说明的是，设置于喷嘴支架101的避让部150可以由例如锥形构成。

在此，在可动件102的与磁芯107对置的端面的相反侧的面(背面)可以设置内径朝着外径方向扩大的内径扩大部205。在此，在确保用于提高吸引力的磁路截面积的目的下，当可动件102的内径部的壁厚增加时，质量变大，开·闭阀时的可动件102的加速度减小，因此开闭阀所需的时间增加。因此，在可动件102中，优选实现磁路截面积的确保和质量减少这两者。

在磁芯107和可动件102的结构中，由于磁芯107的比可动件侧端面206的内径侧靠外径侧成为可动件102的磁通穿过的主路径，因此为了能够在可动件102的外径侧确保磁路截面积而需要配置磁性体。因此，通过使设置于可动件102的内径扩大部205的起点208位于比磁芯107的可动件侧端面206的内径靠外径侧的位置，而能够确保可动件102所需的磁路截面积并减少质量。在本发明中，由于在磁芯107设置内径扩大部201，因此能够将内径扩大部205的体积抑制成必要最小限度，从而能够减少可动件102的质量。

另外，如图3所示，可以在可动件102的比倾斜面302靠下部设置与阀轴心平行的周面即下部内径面303，在与下部内径面303对置的可动件102的外周面设置凹部301。在此，在磁芯107与可动件102接触的燃料喷射装置中，为了提高相碰面的耐久性，有时对磁芯107与可动件102的接触面进行铬等的镀敷处理。在对可动件102进行镀敷处理时，在外径面需要用于固定可动件102的位置的槽。然而，由于可动件102的外径是磁通穿过的磁路，因此若使可动件102的凹部301的位置处于可动件102的上部，则可动件102的外径与喷嘴支架101之间的磁阻增加，存在吸引力下降的问题。根据上述结构，能抑制吸引力的下降，且可动件102的镀敷处理变得容易。

【实施例2】

使用图5、图6、图7，说明本发明的第二实施例。图5是第二实施例中的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图，图6是图5中的磁芯的外周部B的放大图。而且，图7是图5中的喷嘴支架上端面和磁芯接触部E的放大图。需要说明的是，在图5、图6、图7中，对与图1、图2相同的结构部件标注同一符号。

在图5、图6所示的例子中，在第一实施例的基础上，在喷嘴支架101设置内径大的内径大径部605和内径小的内径小径部606。由此，磁芯107的外径大于喷嘴支架101的内径小径部606。在此，从截面积的几何学的关系出发，确保向线圈105的内径侧配置的磁芯107的截面积比确保向线圈105的外径侧配置的壳体103的截面积更困难。因此，磁芯107的吸引面由于磁路截面积小，而比壳体103先达到磁饱和。因此，在本实施例中，通过使磁芯107的外径大于喷嘴支架101的内径小径部606，而容易确保磁芯107的径向的截面积。而且，与内径扩大部201的上游部的磁芯107的截面积相比，磁芯107的可动件侧端面604的面积可以缩小10％以上。这具有能够抑制磁芯107达到饱和磁通密度的效果，通过降低磁芯107的磁通密度，而能够增加磁回路产生的磁通数。

另外，在磁芯107使用软磁性体时，与内径扩大部201的上游位置处的截面积相比，磁芯107的可动件侧端面604的面积可以缩小10％以上。在一般的软磁性体中，当磁通密度比饱和磁通密度减少10％左右时，不是磁饱和的状态而导磁率增大。因此，通过使磁芯107具有比磁芯107的可动件侧端面604的面积大的截面积，而能够抑制磁芯107的吸引面以外的部分的磁通密度，在导磁率大的状态下，能够仅使吸引面接近饱和磁通密度。由于该效果，而磁芯107的磁阻下降，从而能够增大吸引力。而且，磁芯107的可动件侧端面604的外径可以大于喷嘴支架101的内径小径部606。这是由于受涡电流的影响，而从线圈105的内径侧进行磁化，因此通过缩小磁芯107与线圈105的距离，来促进磁化的速度，提高动态的响应性的缘故。

另外，如图6所示，喷嘴支架101具有从内径大径部605向内径小径部606切换的切换位置607。该切换位置607与磁芯107的可动件侧端面604的轴向的间隙h_g可以设定为大于在闭阀状态下阀芯114和可动件102静止的状态下的磁芯107与可动件102的距离H_st。这是因为使磁芯107的外径大于喷嘴支架101的内径小径部606，而存在磁通容易从磁芯107的可动件侧端面604向切换位置607泄漏的问题。通过如此设定间隙h_g，而能够将从磁芯107的可动件侧端面604向喷嘴支架101的切换位置607流动的磁通抑制成最小限度。即，能够增加流过磁芯107与可动件102之间的磁通，能够提高磁吸引力。需要说明的是，喷嘴支架101的切换位置607的形状在图6中示出平面状的例子。通过如此形成为平面状，而能够增大喷嘴支架101的内径小径部606位于可动件102的侧面附近的范围，可动件102与内径小径部606之间的磁阻减小，因此容易获得大的磁吸引力。但是，切换位置也可以是内径朝向下游减小的锥形或含有曲率的形状。

另外，内径小径部606与内径大径部605的距离Δr可以大于可动件102与喷嘴支架101的内径小径部606的间隙S_g。通过使距离Δr大于间隙S_g，而能够减小间隙S_g，从而能够减少可动件102与喷嘴支架101之间的磁阻。由于该效果，而能够提高磁吸引力。

另外，如图5、图7所示，从尺寸的几何学的关系出发，与位于线圈105的外侧的磁芯107的磁路截面积相比，难以确保位于线圈105的内径侧的磁芯107的截面积。因此，在磁芯107设置避让处时，可以不设置在磁芯107与喷嘴支架101的内径接触的圆筒面172上，而像避让部170那样设置在磁芯107与喷嘴支架101的上端面接触的接触面171上。由于该效果，能够抑制磁芯107的磁路截面积的缩小，能够提高磁吸引力。

内径扩大部201的开口径d_a与磁芯107的内径(燃料通路210的直径)d_c之差的一半、即内径扩大部201的开口的半径与磁芯107的贯通孔210a的半径之差Δd大于内径小径部606与内径大径部605的距离Δr。Δd也是内径扩大部201的开口圆与磁芯107的内周圆的径向(与阀轴正交的方向)上的间隔。在径向上的该间隔的范围内设置内径扩大部201的锥形部。为了使夹持在具有不同半径的两个圆周之间的部分的面积在距圆的中心远的半径位置处和近的半径位置处相同，可以将距圆的中心远的半径位置比近的半径位置减小两个圆周的半径之差。因此，在磁芯107的与可动件102对置的端面处，利用磁芯107的外周部来弥补因设置内径扩大部201而减少的面积时，相对于Δd，可以减小Δr。从相反的看法来说，相对于能够确保的Δr，需要增大Δd。

【实施例3】

使用图8、图9，说明本发明中的第三实施例。图8是本发明的第三实施例的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图，图9是图8中的磁芯外周部D的放大图。需要说明的是，在图8、图9中，对与图1、图2、图5、图6相同的结构部件标注同一符号。

在图8、图9所示的例子中，在第二实施例的基础上，在喷嘴支架101的外周面设置比喷嘴支架101的外径小的外径小径部908，并通过与磁芯107接触的喷嘴支架101的内径大径部605和外径小径部908来构成磁节流部909。外径小径部908构成以包围阀轴心的方式形成在喷嘴支架101的外周面上的环状的凹部(槽部)。通过在喷嘴支架101设置磁节流部909，而能够减小流过喷嘴支架101的磁通，并增加流过磁芯107与可动件102之间的磁通。由于该磁通的增加，而能够提高磁吸引力。而且，流过磁芯107和喷嘴支架101的磁通在磁芯107的可动件侧端面604的位置处分配成向可动件102流动的磁通和向喷嘴支架101的磁节流部909流动的磁通。在此，通过使外径小径部908的阀轴方向的位置处于磁芯107的可动件侧端面604的外径方向的延长线上，而能够抑制向磁节流部609流动的磁通，能够使磁通较多地向可动件102侧流动，因此能够提高吸引力。而且，通过设置磁节流部909，能够减小磁节流部909的磁路截面积，因此能够缩短从将电流向线圈105供给开始到磁节流部909磁饱和为止的时间。由于该效果，能够提高磁化向磁芯107和可动件102的内径侧进展的速度，从而能够提高动态的吸引力的响应性。

【实施例4】

使用图10，说明本发明的第四实施例。图10是本发明的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图。需要说明的是，在图10中，对与图1、图2、图6相同的结构部件标注同一符号。

在图10所示的例子中，在第二实施例的基础上，在磁芯107的内径侧设置第一锥形701和第二锥形702这多个锥形。在此，在本发明的燃料喷射装置中，由于使用磁芯107的内径作为燃料通路，因此优选实现为了提高吸引力所需的磁芯107的磁路截面积的确保和为了燃料通路所需的阀芯114与磁芯107之间的燃料通路截面积的确保这两者。基于以上的理由，通过切换在磁芯107的内径设置的锥形的角度，通过第一锥形701能够确保磁芯107的从可动件侧端面604离开的位置的磁路截面积，且通过第二锥形702能够增大朝向下游方向的燃料通路截面积，因而燃料喷射装置的设计变得容易。

【实施例5】

使用图11、图12，说明本发明的第五实施例。图11是第五实施例中的燃料喷射装置的驱动部截面的放大图，图12是图11中的可动件102的内径部F的放大图。需要说明的是，在图11、图12中，对与图1、图2、图6相同的结构部件标注同一符号。

在图11所示的例子中，在第二实施例的基础上，在磁芯107的内周面，将内径朝向吸引面扩大的内径扩大部201形成为含有曲率的形状的内径扩大部801。在此，磁芯107的内径侧的燃料通路截面积最小的部位是设置于阀芯114的限制部114a与磁芯107之间。将设置在磁芯107的内径侧的磁节流处形成为内径扩大部801那样的含有曲率的形状，由此，不用使燃料通路截面积最小的部分的磁芯107的内径d_a变化，而能够增大上游部和下游部的磁芯107的磁路截面积。由此，能够增加磁芯107可产生的磁通的数量，并提高吸引力。

另外，可动件102与喷嘴支架101内径的间隙优选为具有即使可动件102倾斜也不发生接触的间隙。这是由于当可动件102与喷嘴支架101接触时，可动件102受到的摩擦阻力增大，开闭阀的响应性下降的缘故。

另外，在可动件102设置将与阀芯114接触的滑动面延长的滑动延长部810。在此，可动件102的相对于阀芯114的倾斜由可动件102与阀芯114的滑动部的间隙及滑动高度来决定。在本实施例中，通过在可动件102设置滑动延长部710，而能够延长阀芯114与可动件102彼此滑动的滑动高度，从而抑制可动件102的相对于阀芯114的倾斜及偏心。由于该效果，能够减小可动件102与喷嘴支架101的间隙，可动件102的外径部的磁阻减小，因此能够提高磁吸引力。而且，当可动件102发生偏心时，流过可动件102的外径与喷嘴支架101内径之间的流量增大，可动件102受到的流体阻力发生变化。由于该流体阻力的变化，而可动件102的行为在各喷射中不同，喷射量不均变大。基于以上的理由，通过设置滑动延长部810来抑制可动件102的偏心，从而能够减少喷射量不均。而且，滑动延长部810可以设置在比设置于可动件102的燃料通路靠内径侧的位置。由此，能够抑制因设有滑动延长部810引起的可动件102的质量的增加，因此能够抑制开·闭阀时的响应性的下降。

【实施例6】

使用图13，说明本发明的第六实施例。图13是第六实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。需要说明的是，在图13中，对与图1、图2相同的结构部件标注同一符号。

在图13所示的例子中，在第二实施例的基础上，利用同一构件来构成可动件102和阀芯114。可动件102和阀芯114可以将不同的构件组合来构成，但可动件102和阀芯114只要构成作为一体构件130即可。通过使用一体构件130，能够抑制部件个数，从而能够减少成本。而且，在可动件102和阀芯114成为分体的结构中，在闭阀的情况下，当阀芯114与阀座118相碰时，可动件102从阀芯114脱离，由于阀芯114与阀座118的相碰，阀芯114弹起，从而能够抑制二次的燃料喷射的发生。反之，当阀芯114与阀座118相碰时，可动件102从阀芯114脱离，朝着向下方向运动，因此存在可动件102达到静止为止的时间变长这样的缺点。可动件102达到静止为止的时间由于可动件102的质量及阀芯114与阀座118的相碰时的速度、调零弹簧112的弹簧力和可动件102受到的流体力的力平衡而进行变化。若在可动件102达到静止之前进行下一次的喷射时，从阀芯114起动到开阀为止的时间发生变动，从而难以准确地管理喷射量。根据本实施例，能够缩短闭阀时从阀芯114与阀座118相碰开始到可动件102达到静止为止的时间，因此能够缩短进行下一次喷射之前的时间，从而提高响应性。

【实施例7】

使用图14，说明本发明的第七实施例。图14是第七实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。需要说明的是，在图14中，对与图1、图2相同的结构部件标注同一符号。

在图14所示的例子中，在第二实施例的基础上，在阀芯114设置作为燃料通路孔的燃料通路中心孔140，且在可动件102的磁芯107侧端面设置槽190。通过设置槽190，可动件102的磁芯107侧端面的面积减小，因此能够增加吸引面的磁通密度，并提高吸引力。需要说明的是，槽190可以形成为例如圆环状。

在本实施例中，燃料通路中心孔140设置在阀芯的中心位置。通过此种结构，在磁芯107与阀芯114之间无需确保燃料通路，因此能够增大磁芯107的磁路截面积，提高吸引力。而且，由于阀芯114的质量减小，因此闭阀时阀芯114与阀座118相碰时的冲击力减小，能够减小阀芯114与阀座118相碰后产生的弹起，从而能够抑制因弹起而产生的二次的燃料喷射。

【实施例8】

使用图15，说明本发明的第八实施例。图15是第八实施例的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。需要说明的是，在图15中，对与图1、图2相同的结构部件标注同一符号。

在图15所示的例子中，在第二实施例的基础上，在以减小磁芯107的内径的壁厚为目的设置的锥形181的上游部设置内径比磁芯107的内径d_c大的大径部180。由于该效果，能够减少从磁芯107向弹簧110的磁通泄漏，从而能够提高吸引力。而且，由于磁芯107与阀芯114之间是燃料的流体通路，因此通过设置大径部180，而具有扩大流体通路的效果。

【实施例9】

使用图16，说明本发明的第九实施例。图16是第九实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。需要说明的是，在图16中，对与图1、图2相同的结构部件标注同一符号。

在图16所示的例子中，在第二实施例的基础上，在磁芯107的内径设置内径扩大部550。在本实施例中，不使内径扩大部550为单纯的锥形形状，而具有至少两个以上高低差面的阶梯状的形状。通过该阶梯状的形状，能够得到与实质上为锥形形状相同的效果。需要说明的是，在本实施例中，由三段构成。

【实施例10】

使用图17，说明本发明的第十实施例。图17是第十实施例中的燃料喷射装置的驱动部结构的放大图。需要说明的是，在图17中，对与图1、图2、图11相同的结构部件标注同一符号。

在图17所示的例子中，在第二实施例的基础上，在可动件102设置与阀芯114之间传递力的中面620，在可动件102上构成倾斜面621。即，中面620构成形成在可动件102的与磁芯107对置的对置面102b上的凹部的底面。倾斜面621形成作为将中面620与对置面102b之间连结的面。通过设置倾斜面621，而可动件102的磁芯107侧端面的面积减小，因此能够增加吸引面的磁通密度，并提高吸引力。而且，通过设置中面620，而能够减小可动件102的质量，因此开·闭阀时的可动件102的加速度变大，能够缩短开阀所需的时间。而且，通过使设置于阀芯114的限制部114a与可动件102的接触面比可动件102的上端面靠下侧，来增大设置在磁芯107与阀芯114之间的燃料通路202的通路面积。因此，能够增大磁芯107的磁路截面积，从而提高磁吸引力。而且，通过增大阀芯114与磁芯107之间的间隙，而能够将设置于可动件102的燃料通路孔203的位置设置在内径侧，因此能够抑制可动件102的磁路截面积因燃料通路孔203而减小的情况，从而能够提高吸引力。

另外，在本实施方式中，通过在可动件102设置倾斜面621，而处于从线圈105离开的位置上的可动件102的内径侧的壁厚减小。由于该效果，从向线圈105供给电流的状态开始，在停止电流的供给时，能够减小残留在可动件102的内径侧的残留磁通，因此能够提高闭阀时的响应性。

如此，在设置中面620时，可以在可动件102设置滑动延长部810。在设有中面620时，可动件102与阀芯114相互滑动的滑动长度缩短，但通过设置滑动延长部810，能够抑制可动件102的质量的增加并确保滑动长度，从而能够抑制可动件102的倾斜。

另外，可以在比磁芯107的与可动件侧端面对置的可动件102的面靠内径侧设置内径扩大部201。由于该效果，而内径扩大部201与可动件102的中面620的距离增大，因此能够使磁通高效率地流过磁芯107的吸引面，从而能够提高吸引力。

Claims (6)

1.一种燃料喷射装置，其具备：通过与阀座相接而关闭燃料通路且通过从阀座离开而打开燃料通路的阀芯；与所述阀芯协作来进行开闭阀动作的可动件；通过对线圈通电而被励磁，产生驱动所述可动件的磁力的磁芯，所述燃料喷射装置的特征在于，

所述磁芯具有在与所述可动件对置的端面上开口且沿着阀轴的方向形成的孔，

所述孔具有内径朝向所述端面逐渐扩大的内径扩大部，

所述阀芯具有限制所述可动件的相对于所述阀芯的开阀方向的相对位移的限制部，

所述限制部由具有比所述阀芯的阀针部大的直径的扩径部形成，

所述内径扩大部的范围构成为从所述磁芯的所述端面到比所述限制部靠上游部为止，

所述可动件具有在沿着阀轴的方向上形成的燃料通路孔，

所述燃料通路孔的中心位于比成为所述孔的最小径的内径部靠外周侧的位置，并且，所述燃料通路孔形成于在轴向上与形成有所述内径扩大部的所述磁芯的所述端面的内径部重叠的位置，

所述燃料通路孔的中心位于比形成有所述内径扩大部的所述磁芯的所述端面的内径部靠内径侧的位置。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于，

在所述内径扩大部的上游具有比所述磁芯的内径大的大径部。

3.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于，

所述内径扩大部是含有曲率的形状。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于，

所述内径扩大部是锥形形状。

5.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于，

所述内径扩大部是具有至少两个以上高低差面的阶梯状的形状。

6.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于，

所述可动件具有在与所述磁芯对置的端面的相反侧的端面上开口且沿着阀轴的方向形成的第二孔，

所述第二孔具有内径朝向所述相反侧的端面扩大的内径扩大部。