CN104912709A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射阀，目的在于提高可动铁心的耐磨性而提高可靠性。驱动阀体的电磁驱动部具有：固定铁心(25)；可动铁心(27a)，其与阀体连结，利用其与固定铁心(25)之间作用的磁吸引力，向开闭阀方向驱动阀体；电磁线圈(29)，其通过被通电，在固定铁心(25)与可动铁心(27a)之间构成的磁路产生磁通。在该燃料喷射阀中，可动铁心(27a)的与固定铁心(25)相对的一侧的外周部上设置有环状部(60)，该环状部(60)具备非磁性或者比可动铁心(27a)的磁性弱的磁性，并且硬度比可动铁心(27a)高。该环状部(60)与围绕可动铁心(27a)的壳体部件的内周面相对，并且在开阀时与固定铁心(25)抵接。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及一种喷射燃料的燃料喷射阀。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，已知有日本特开2004－285923号公报(专利文献1)记载的燃料喷射阀。专利文献1中记载的燃料喷射阀的目的在于，不对固定心子(固定铁心)和可动心子(可动铁心)实施费事的镀层等耐磨处理而对两心子赋予高耐磨性和高响应性。为了达到该目的，使用铁素体类高硬度磁性材料制造固定心子，另一方面，在可动心子上通过压入而固定有具备非磁性或者磁性比可动心子的磁性弱的止动部件，该止动部件在对线圈励磁时与固定心子直接抵接，使两心子之间保持气隙(参照摘要)。具体而言，在可动心子的与固定心子的吸引面相对的吸引面上形成有嵌合凹部，在该嵌合凹部中压入有围绕阀弹簧的套环状的止动部件(参照段落0033)。该嵌合凹部形成在阀弹簧所插入的凹部构成的可动心子的内周面侧(参照图2)。

另外，在专利文献1的燃料喷射阀中，阀组装体具有：阀体，其由与阀座协同动作而开闭阀孔的半球状阀部和支承该阀部的阀杆部构成；可动心子，其与阀杆部连结。阀杆部在其外周部上形成有一对向半径方向突出而在引导孔的内周面上滑动的轴颈部。另外，可动心子跨设于磁性圆筒体和非磁性圆筒体并插入这些圆筒体中(参照段落0023)。

专利文献1：(日本)特开2004－285923号公报

在专利文献1的燃料喷射阀中，形成于阀杆部的一对轴颈部利用两点将由阀体和可动心子构成的阀组装体支承于引导孔的内周面。因此，被认为可动心子的外周面以不与插入有可动心子的磁性圆筒体及非磁性圆筒体接触的状态被支承。

阀组装体(可动子)在轴向(滑动方向)上需要利用分开的两点支承，有时将其中的一点设置在可动心子的外周面上。在这样的结构中，如专利文献1的燃料喷射阀那样，在将止动部件配置在可动心子的内周面侧的情况下，止动部件不能作为相对于支承可动心子外周面的支承面滑动的滑动部发挥作用。因此，配置于可动心子的内周面侧的止动部件不能够提高可动心子外周面的耐磨性。

另外，在使可动心子的外周面于其支承面滑动的结构中，有时形成有连通可动心子的内周面侧和外周面侧的连通孔，将被压送的燃料从可动心子的内周面侧向外周面侧供给并作为润滑剂使用。然而，在这样的结构中，由于构成于可动心子的磁路狭窄而磁通量受到限制，从而存在磁特性下降的问题。

另外，因为阀组装体(可动子)相对于其支承面滑动，所以在支承面与被该支承面支承的阀组装体(可动子)侧的被支承部之间存在间隙。因此，阀组装体(可动子)的轴心相对于支承面倾斜，有时可动心子的与固定心子的吸引面的相对的吸引面在整周上不能均匀地与固定心子的吸引面抵接，导致部分抵接。在该情况下，与固定心子的吸引面部分抵接的可动心子的部分是吸引面侧的外周面。在这种情况下，配置于可动心子的内周面侧的止动部件也不不能作为与固定心子的吸引面抵接的抵接部发挥作用。因此，配置于可动心子的内周面侧的止动部件不能够提高可动心子外周部的耐磨性。

然而，通过使止动部件的从可动心子的吸引面突出的量增大，能够在可动心子的外周部与固定心子的吸引面抵接之前，使配置于可动心子的内周面侧的止动部件与固定心子的吸引面抵接。但是，在该情况下，可动心子的吸引面与固定心子的吸引面之间的磁隙增大，导致存在磁特性降低的问题。

需要说明的是，在以下的说明中，将固定心子称为固定铁心，将可动心子称为可动铁心。

发明内容

本发明的目的在于提供提高了可动铁心的耐摩耗性，且提高了信赖性的燃料喷射阀。

为了达到上述目的，本发明的燃料喷射阀在可动铁心的与固定铁心的吸引面相对的吸引面的外周部上设置硬度比可动铁心高且具备非磁性或者磁性比可动铁心弱的环状部。

根据本发明，即使在可动铁心倾斜的情况下，也能够防止可动铁心的磁性部与固定铁心直接抵接而承受来自于固定铁心的直接负荷，从而提高可动铁心的耐磨性。

通过以下实施方式除上述之外的课题、结构及效果变得更加清楚。

附图说明

图1是表示本发明燃料喷射阀的一实施例的沿阀轴心(中心轴线)的纵剖面的纵剖图。

图2是放大表示图1所示的喷嘴部8附近的剖面图。

图3是表示从IC箭头方向看到的图2所示的喷嘴板21n的IC向视图。

图4是放大表示图1所示的燃料喷射阀1的驱动部9的第一实施例的驱动部9的剖面图。

图5是表示图1所示的可动铁心27a的立体图。

图6是放大表示能够适用于图1所示的燃料喷射阀1的驱动部9的第二实施例中的驱动部9的剖面图。

图7是放大表示能够适用于图1所示的燃料喷射阀1的驱动部9的第三实施例中的驱动部9的剖面图。

图8是表示第一实施例的驱动部9中可动子27的轴线1a’相对于中心轴线1a倾斜的状态的放大剖面图。

图9是说明可动铁心27a的与固定铁心25相对的面积S与磁通量之间关系的视图。

符号说明

1…燃料喷射阀、5…筒状体、5c…非磁性部、9…驱动部、25…固定铁心、25b…吸引面、27a…可动铁心、27h…吸引面、27aa，外周面、27ab…可动铁心的外周面、27ac…可动铁心的周面、27ad…可动铁心的台阶面、60…衬套、60’…高硬度非磁性部。

具体实施方式

使用图1至图9说明本发明的实施例。

【第一实施例】

使用图1～图5、图8及图9说明本发明第一实施例的燃料喷射阀。

首先，参照图1至图3说明燃料喷射阀1的整体结构。图1是表示本发明燃料喷射阀一实施例的沿阀轴心(中心轴线)的纵剖面的纵剖图。图2是表示图1所示的喷嘴部8附近的放大纵剖图。图3是表示从III箭头方向看到的图2所示的喷嘴板21n的III向视图。需要说明的是，中心轴线1a与一体设置有后述阀体17的可动轴心27的轴心(阀轴心)一致，与后述的筒状体5的中心轴线一致。

燃料喷射阀1由金属材料制成的筒状体5在其内侧构成有大致沿中心轴线1a延伸的燃料流路3。筒状体5使用具有磁性的不锈钢等金属原材料，通过深拉伸加工等冲压加工，在沿中心轴线1a的方向形成为具有台阶的形状。由此，筒状体5的一端侧5a的直径相对于另一端侧5b的直径大。在图1中，形成于一端侧的大径部5a位于形成在另一端侧的小径部5b的上侧。

在图1中，将上端部(上端侧)称为基端部(基端侧)，将下端部(下端侧)称为前端部(前端侧)。基端部(基端侧)及前端部(前端侧)的叫法基于燃料的流向确定。另外，本说明书中说明的上下关系以图1为基准，与燃料喷射阀1向内燃机搭载时的上下方向无关。

在筒状体5的基端部设置有燃料供给口2，在该燃料供给口2上安装有用于除去混入燃料中的杂质的燃料过滤器13。燃料过滤器13由筒状的芯管13a、树脂材料制框架13b、网状过滤器主体13c构成。框架13b的树脂材料例如是尼龙、氟类树脂等，与金属芯13a一体成型。过滤器主体13c安装在框架13b上，通过将金属芯13a压入筒状体5的大径部5a的内侧，固定在筒状体5的基端部上。

在筒状体5的基端部形成有凸缘部(扩径部)5d，其向径向外侧以扩径的方式弯曲，在由凸缘部5d与罩部47的基端侧端部47a形成的环状凹部(环状槽部)4上配置有O型环11。

在筒状体5的前端部上构成有由阀体17和阀座部件15构成的阀部7。在阀座部件15上形成有沿中心轴线1a方向贯通的贯通孔15a。

在贯通孔15a的中途形成有向下游侧缩径的圆锥面，贯通孔15a因该圆锥面而形成为带有台阶的形状。并且，在圆锥面上构成有阀座15b，通过使阀体17与阀座15b离开或接触，进行燃料通路的开闭。需要说明的是，有时将形成有阀座15b的圆锥面整体称为阀座面。

贯通孔15a中自圆锥面位于上侧的内周面构成收纳阀体17的阀体收纳孔。在构成阀体收纳孔的贯通孔15a的内周面上形成有沿中心轴线1a方向引导阀体17的引导面15c。在引导面15c的上游侧形成有向上游侧扩径的扩径部15d。扩径部15d使阀体17的组装变得容易，并且有助于燃料通路截面的扩大。另一方面，阀体收纳孔15a的下端部向阀座部件15的前端面15t开口，该开口构成燃料导入孔15e。

阀座部件15插入筒状体5的前端侧内侧，通过激光焊接固定在筒状体5上。激光焊接19从筒状体5的外周侧在整周上实施。在该情况下，可以在将阀座部件15压入筒状体5的前端侧内侧的基础上，通过激光焊接将阀座部件15固定在筒状体5上。

如图2所示，在阀座部件15的前端侧的端面(以下称为前端面)15t上安装有喷嘴板21n。喷嘴板21n通过激光焊接固定在阀座部件15上。激光焊接部23以包围形成有燃料喷射孔110－1～110－10(参照图3)的喷射孔形成区域的方式环绕该喷射孔形成区域的周围一周。

另外，喷嘴板21n由板厚均一的板状部件(平板)构成，在中央部以向外方突出的方式形成有突状部21na。突状部21na由曲面(例如球状面)形成。在突状部21na的内侧形成有燃料室21a。该燃料室21a与形成在阀座部件15上的燃料导入孔15e连通，燃料经过该燃料导入孔15e向燃料室21a供给。燃料室21a的半径r_21a比燃料导入孔15e的半径r_15e大。

在突状部21na上形成有多个燃料喷射孔110－1～110－10。燃料喷射孔110－1～110－10的入口开口在比半径r_15e靠近径向外侧形成，出口开口在比入口开口更靠近径向外侧形成。因此，如图2所示，燃料喷射孔110－3,110－8的中心轴线110－3a,110－8a相对于燃料喷射阀1的中心轴线1a倾斜。燃料喷射孔110－1,110－2,110－4～110－7,110－9，110－10的中心轴线也相对于燃料喷射阀1的中心轴线1a倾斜。但是，由于要向后述的方向喷射燃料，因此各中心轴线的倾斜方向及倾斜角对每个燃料喷射孔而言都不同。

在本实施例中，在图3的平面上，各燃料喷射孔110－1～110－10的中心轴线的倾斜角被设定为从燃料喷射孔110－1～110－5喷射的燃料沿箭头A所示的方向喷射，而且从燃料喷射孔110－6～110－10喷射的燃料沿箭头B所示的方向喷射。由此，在本实施例中，形成燃料分成两个方向喷射的双方向喷雾。关于燃料喷雾的方式，不限定于双方向喷雾，也可以形成更多方向的喷雾，或者仅向一个方向的喷雾。需要说明的是，在以下无需区别燃料喷射孔110－1～110－10的情况下，简单作为“燃料喷射孔110”来进行说明。

利用上述喷嘴板21n构成确定燃料喷雾方式的燃料喷射部21。在本实施例中，喷射棒状燃料的燃料喷射孔110－1～110－10设置在燃料喷射部21上，但是也可以将使燃料旋转的旋转室设置在燃料喷射孔110－1～110－10的上游侧，从而从燃料喷射孔110－1～110－10使旋转燃料呈圆锥状喷出。

在本实施例中，使燃料喷射孔110开闭的阀部7由阀座部件15和阀体17构成，确定燃料喷雾方式的燃料喷射部21由喷嘴板21n构成。并且，阀部7和燃料喷射部21构成用于进行燃料喷射的喷嘴部8。即，本实施例中的喷嘴部8是喷嘴板21n与喷嘴部8的主体侧(阀座部件15)的前端面15t接合而构成的。

另外，在本实施例中，阀体17使用球状的球阀。因此，在阀体17的与引导面15c相对的部位上，沿周向隔开间隔设置有多个切开面17a，由该切开面17a构成燃料通路。也可以使用球阀以外的其他阀门构成阀体17。例如，可以使用针状阀。

在筒状体5的中间部配置有用于驱动阀体17的驱动部9。驱动部9由电磁致动器(电磁驱动部)构成。具体而言，驱动部9由固定于筒状体5的内部(内周侧)的固定铁心25、在筒状体5的内部相对于固定铁心25配置在前端侧且能够沿中心轴线1a移动的可动子(可动部件)27、在固定铁心25与构成于可动子27的可动铁心27a经由微小间隙δ相对的位置外插在筒状体5的外周侧的电磁线圈29、在电磁线圈29的外周侧覆盖电磁线圈29的磁轭33构成。

在筒状体5的内侧收纳有可动子27及可动铁心27a，筒状体5与可动铁心27a的外周面相对而构成围绕可动铁心27a的壳体。

可动铁心27a、固定铁心25及磁轭33构成通过向电磁线圈29通电而产生的磁通所流通的闭磁路。磁通通过微小间隙δ，为了在微小间隙δ的部分降低在筒状体5流动的漏磁，在筒状体5的与微小间隙δ对应的位置设置有非磁性部或磁性比筒状体5的其他部分弱的弱磁性部5c。在以下说明中将该非磁性部或弱磁性部5c简单称为非磁性部5c。非磁性部5c可以对具有磁性的筒状体5进行非磁性化处理而形成。这样的非磁性化处理例如可以通过热处理来进行。另外，还可以通过热处理或冷加工等来实施提高非磁性部5c的硬度的高硬度化处理。或者，也可以使具有磁性的筒状体5与非磁性的筒状体5c连接。在该情况下，优选为非磁性的筒状体5c的材料是硬度比筒状体5的材料高的高硬度材料。或者，可以通过在筒状体5的外周面形成环状凹部，使与非磁性部5c相当的部分减薄而构成。

电磁线圈29卷绕在用树脂材料形成为筒状的线圈架31上，外插在筒状体5的外周侧。电磁线圈29与设置在连接器41上的接线柱43电连接。由电磁线圈29、线圈架31及接线柱43等构成线圈装置70。在连接器41上连接有未图示的外部驱动电路，驱动电流经由接线柱43向电磁线圈29导通。

固定铁心25由磁性金属材料构成。固定铁心25形成为筒状，中心部具有沿中心轴线1a方向贯通的贯通孔25a。固定铁心25压入固定在筒状体5的小径部5b的基端侧，位于筒状体5的中间部。通过在小径部5b的基端侧设置大径部5a，使固定铁心25的组装变得容易。固定铁心25可以通过焊接固定在筒状体5上，也可以并用焊接与压入固定在筒状体5上。

可动子27在基端侧形成有大径部27a，该大径部27a构成与固定铁心25相对的可动铁心27a。在可动子27的相对可动铁心27a靠近前端侧形成有小径部27b，在该小径部27b的前端通过焊接固定有阀体17。该小径部27b构成连接可动铁心27a与阀体17的连接部27b。在本实施例中，可动铁心27a与连接部27b一体形成(由同一材料构成一个部件)，但是也可以将两个部件接合而构成。在本实施例中，阀体17是与可动子27分体的结构部件，但是也可以将阀体17作为可动子27的一部分。

如上所述，在本实施例中，可动铁心27a是与阀体17连结，并利用其与固定铁心25之间作用的磁吸引力向开闭阀方向驱动阀体27的部件。

另外，通过使可动铁心27a的外周面与筒状体5的内周面接触，引导可动子27沿中心轴线1a方向(开闭阀方向)的移动。在该情况下，上述非磁性部5c可以通过非磁性化处理来提高其硬度。或者，可以使用硬度比筒状体5的其他部分高的非磁性部件(筒状体)构成非磁性部5c。

并且，可以由该非磁性部5c构成引导可动铁心27a的外周部的引导面(支承面)。由此，能够提高供可动铁心27a的外周部滑动的筒状体5侧的滑动面的耐磨性。

在可动铁心27a上沿中心轴线1a方向形成有在与固定铁心25相对的端面开口的凹部27c。在凹部27c的底面上形成有成为弹簧(螺旋弹簧)39的弹簧座的环状面27e。在环状面27e的内周侧形成有沿中心轴线1a贯通至小径部(连接部)27b的前端侧端部的贯通孔27f。另外，在小径部27b的侧面形成有开口部27d。在小径部27b的外周面与筒状体5的内周面之间形成有背压室37。通过使贯通孔27f向凹部27c的底面开口，并且使开口部27d向小径部27b的外周面开口，在可动子27的内部构成与背压室37连通的燃料流路3，该背压室37形成在可动子27的基端部侧和可动子27的侧面部。

螺旋弹簧39以压缩状态跨设固定铁心25的贯通孔25a与可动铁心27a的凹部27c。螺旋弹簧39作为施力部件发挥作用，其向阀体17与阀座15b抵接的方向(闭阀方向)对可动子27施力。

在固定铁心25的贯通孔25a的内侧配置有调节器(调整子)35，螺旋弹簧39的基端侧端部与调节器35的前端侧端面抵接。通过调整调节器35在中心轴线1a方向上的贯通孔25a内的位置，调整螺旋弹簧39对可动子27(即阀体17)的作用力。调节器35具有沿中心轴线1a方向贯通中心部的燃料流路3。燃料流经调节器35的燃料流路3之后流至固定铁心25的贯通孔25a的前端侧部分的燃料流路3，流向在可动子27内构成的燃料流路3。

磁轭33由具有磁性的金属材料构成，兼做燃料喷射阀1的壳体。磁轭33形成为具有大径部33a和小径部33b的具有台阶的筒状。大径部33a覆盖电磁线圈29的外周而形成为圆筒状，在大径部33a的前端侧形成有直径比大径部33a小的小径部33b。小径部33b压入或插入筒状体5的小径部5b的外周。由此，小径部33b的内周面与筒状体5的外周面紧密接触。此时，小径部33b的内周面的至少一部分经由筒状体5与可动铁心27a的外周面相对，使该相对部分的闭磁路的磁阻变小。

在磁轭33的前端侧端部的外周面沿周向形成有环状凹部33c。在形成于环状凹部33c的底面的薄壁部，磁轭33与筒状体5通过激光焊接24在整周上接合。磁轭33的前端侧端部相对于阀座部件15的基端侧端部位于前端侧。因此，磁轭33和阀座部件15设置在沿中心轴线1a方向重叠的范围内，对筒状体5的前端部进行加强。需要说明的是，阀座部件15的激光焊接部19位于比磁轭33的前端侧端部靠近前端侧的位置，不对阀座部件15与磁轭33的组装顺序产生制约。

在筒状体5的前端部外插有具有凸缘部49a的圆筒状保护件49，筒状体5的前端部被保护件49保护。保护件49覆盖在磁轭33的激光焊接部24上。

由保护件49的凸缘部49a、磁轭33的小径部33b、磁轭33的大径部33a与小径部33b之间的台阶面形成环状槽34，在该环状槽34中外插有O形环46。O形环46作为在燃料喷射阀1安装于内燃机1时确保形成于内燃机侧的插入口的内周面与磁轭33的小径部33b的外周面之间的液密性和气密性的密封件发挥作用。

树脂盖47被模制而覆盖燃料喷射阀1的中间部至基端侧端部的附近。树脂盖47的前端侧端部覆盖磁轭33的大径部33a的基端侧的一部分。另外，树脂盖47覆盖连接电磁线圈29与接线柱43的配线部件，利用树脂盖47使连接器41一体形成。

接着，说明燃料喷射阀1的动作。

在电磁线圈29处于非通电状态而电磁线圈29未导通有驱动电流的情况下，可动子27被螺旋弹簧39向闭阀方向施力，从而使阀体17处于与阀座15b抵接(落座)的状态。在该情况下，在固定铁心25的前端侧端面与可动铁心27a的基端侧端面之间存在间隙δ。需要说明的是，在本实施例中，该间隙δ与可动子27(即阀体17)的行程相等。

在电磁线圈29被切换到通电状态而电磁线圈29导通有驱动电流时，在由可动铁心27a、固定铁心25及磁轭33构成的闭磁路上产生磁通。利用该磁通，在隔着间隙δ相对的固定铁心25与可动铁心27a之间产生磁吸引力。在该电磁吸引力克服螺旋弹簧39的作用力及对可动子27向闭阀方向作用的燃料压力等的合力时，可动子向开阀方向开始移动。在可动子27向开阀方向仅移动与间隙δ相等的距离δ而与固定铁心25抵接时，可动铁心27a向开阀方向的移动停止，开阀而成为静止状态。

在可动子27向开阀方向移动而阀体17与阀座15b分开时，在阀体17与阀座15b之间形成有间隙(燃料流路)，燃料流过燃料导入孔15e流入燃料室21a。从燃料导入孔15e向燃料室21a供给的燃料从燃料室21a的中央部向径向外侧流动，从燃料喷射孔110的入口开口向燃料喷射孔110的内部流入，经由出口开口向燃料喷射阀1的外部喷射。

在切断电磁线圈29的通电时，磁吸引力减少，最终消失。在该阶段，当磁吸引力比螺旋弹簧39的作用力小时，可动子27开始向闭阀方向移动。阀体17与阀座15b一抵接，阀体17就对阀部7进行闭阀而处于静止状态。

将从可动子27向开阀方向移动而阀体17从阀座15b开始离开的时刻开始到可动子27向闭阀方向移动而阀体17再度与阀座15b抵接的时刻为止称为开阀时(开阀状态)，将阀体17与阀座15b抵接的期间称为闭阀时(闭阀状态)。

需要说明的是，为了减少在可动铁心27a与固定铁心25之间作用的挤压力，有时在可动铁心27a的与固定铁心25相对的端面上设置突起。在该情况下，阀体17的移动距离(行程)是从间隙δ减去突起高度的大小。另外，有时设置止动部，用来在可动铁心27a与固定铁心25接触之前限制可动子27向开阀方向的移动。

接着，参照图4、图5、图8及图9详细说明驱动部9的结构。

图4是放大表示图1所示的燃料喷射阀1的驱动部9的剖面图。需要说明的是，在图4中仅表示了中心轴线1a的右侧部分，其左侧部分以中心轴线1a为对称轴与右侧部分对称。

如上所述，在筒状体5上设置有非磁性部5c。非磁性部5c设置成包围固定铁心25的吸引面25b与可动铁心27a的吸引面27h隔开间隙g而相对的部分的周围。即，非磁性部5c设置成其内周面与固定铁心25的吸引面25b侧的外周面和可动铁心27a的吸引面27h侧的外周面相对。

在可动铁心27a的吸引面27h侧的外周面设置有衬套60。衬套60是由非磁性或磁性比可动铁心27a弱的弱磁性材料构成的环状部件。另外，在衬套60具有弱磁性的情况下，衬套60由磁性比固定铁心25弱的弱磁性材料构成。

衬套60的外周面与非磁性部5c的内周面相对。为了设置衬套60，在可动铁心27a的吸引面27h侧的外周面上，形成有台阶面27ad和圆周面27ac，该圆周面27ac在因台阶面27ad而从可动铁心27a的外周面凹陷的位置围绕可动铁心27a。在由台阶面27ad和圆周面27ac形成的凹状部中嵌入衬套60。在本实施例中，衬套60压入固定在可动铁心27a上。

衬套60的沿中心轴线1a方向的长度尺寸l₆₀比可动铁心27a的沿中心轴线1a方向的长度尺寸短，衬套60的外周面的整个范围设定成与非磁性部5c的内周面相对的长度。在本实施例中，磁轭33在线圈架31的下端位置从大径部33a向小径部33b迁移，磁轭33的内周面与具有磁性的筒状体5的外周面接触。可动铁心27a的外周面在磁轭33的内周面与具有磁性的筒状体5的外周面接触的位置，经由筒状体5与磁轭33的内周面相对。由此，在磁轭33与可动铁心27a之间形成磁路。

因此，非磁性部5c的下端位于比可动铁心27a的下端靠近上侧的位置。另外，非磁性部5c的下端位于比线圈架31的下端更靠近上侧的位置。

为了使吸引面27h的宽度(厚度)尺寸W₂₇比磁路的截面积大，需要使吸引面27h的宽度尺寸W₂₇增大。因此，衬套60的宽度尺寸W₆₀比可动铁心27a的吸引面27h的宽度尺寸W₂₇小。即使衬套60的宽度寸法W₆₀变小，可动铁心27a的吸引面27h的宽度寸法W₂₇也会减少。因此，选定可动铁心27a的材料要满足其饱和磁通密度B₂₇比固定铁心25的饱和磁通密度B₂₅大。

图9是说明可动铁心17a与固定铁心25相对的面积S与磁通量之间关系的图。在可动铁心27a的饱和磁通密度为B₂(B₂＞B₁)的情况下，相对面积为S₁值时得到开阀吸引力所需要的磁通量。需要说明的是，B₁是固定子铁心25的饱和磁通密度。与此相对，在可动铁心27a的饱和磁通密度为B₁的情况下，相对面积为S₁值时不能得到开阀吸引力所需要的磁通量。可动铁心27a的吸引面27h通过设置衬套60而变得比固定子铁心25的吸引面25b小。于是，通过选定可动铁心27a的材料，使可动铁心27a的饱和磁通密度比固定子铁心25的饱和磁通密度B₁大。

另外，衬套60用硬度比可动铁心27a的硬度高的高硬度材料制成。非磁性部5c及固定铁心25也用具有与衬套60相同程度的硬度的高硬度材料制成。因此，衬套60、非磁性部5c及固定铁心25可以用相同的材料构成。或者，固定铁心25因其磁特性受到限制，因此用比衬套60及非磁性部5c硬度低的材料制成，可以在与可动铁心27a抵接的吸引面25b上形成保护膜。

图5是可动铁心27a的立体图。在本实施例中，衬套60的吸引面27h侧的侧面形成为与吸引面27h的高度相同，构成在与吸引面27h同一平面上。另外，衬套60の外周面形成为与可动铁心27a的外周面27aa(参照图5)的半径(直径)相等，构成在与外周面27aa同一圆筒面上。因此，在开阀时，可动铁心27a的吸引面27h与固定铁心25的吸引面25b抵接。另外，在可动子27向开闭阀方向(沿中心轴线1a的方向)被驱动时，可动铁心27a的外周面27aa与筒状体5的内周面滑动接触。

然而，通过使衬套60的吸引面27h侧的侧面与固定铁心25的吸引面25b抵接，能够使衬套60负担与吸引面25b抵接时的荷重，能够防止或抑制吸引面27h的磨损。另外，通过使衬套60的外周面与非磁性部5c的内周面滑动，能够使衬套60负担滑动时作用在可动铁心27a上的荷重，能够防止或抑制可动铁心27a的外周面27aa的磨损。

另外，可动铁心27a的外周面由上侧(吸引面27h侧)外周面27aa和下侧(反吸引面27h侧)外周面27ab构成。外周面27aa的半径(直径)与衬套60的半径(直径)相等，外周面27aa和衬套60的外周面构成一个圆筒面。外周面27ab的半径(直径)比外周面27aa的半径(直径)稍微小。即，外周面27aa和外周面27ab形成具有台阶的外周面。由此，能够使外周面27ab与筒状部5c的内周面的间隙比外周面27aa与筒状部5c的内周面之间的间隙大，能够使作用于可动铁心27a的外周面与筒状部5c的内周面之间的从燃料受到的粘性阻力变小。

为了防止可动铁心27a的外周面27aa的磨损，可以使衬套60的外周面的半径(直径)比外周面27aa的半径(直径)稍大，并且使衬套60的外周面比外周面27aa向径向外侧稍微突出。如果外周面27aa的半径(直径)相比衬套60的外周面的半径(直径)过小，则外周面27aa与筒状体5的内周面之间的间隙变大，从而磁路中的电磁阻力增加，因此不优选。

图8是表示可动子27的轴心1a’相对于中心轴线1a倾斜的状态的放大剖面图。如果可动子27的轴心1a’相对于中心轴线1a倾斜，则可动铁心27a的吸引面27h在整周上不能均匀地与固定铁心25的吸引面25b抵接，从而形成部分接触。在本实施例中，通过将衬套60设置在可动铁心27a的外周部，如图8所示，使衬套60与固定铁心25的吸引面25b抵接。因此，在以可动子27的轴心1a’相对于中心轴线1a倾斜的状态可动子27与固定铁心25的吸引面25b抵接的情况下，也能够防止可动铁心27a的吸引面27h的磨损。

并且，在本实施例中，通过将衬套60设置在可动铁心27a的吸引面27h侧的外周部，能够期待向非磁性部5c侧的漏磁减少的效果。即使设置有非磁性部5c，也存在不能消除通过非磁性部5c的磁通(漏磁)的情况。通过设置衬套60，使磁通靠近可动铁心27a的吸引面27h的中央部，能够减少通过非磁性部5c的漏磁。特别是，在由上述薄壁部构成非磁性部5c的情况下，能够期待较好的效果。

另外，在本实施例中，通过使外周面27ab的半径(直径)比外周面27aa的半径(直径)小，即使可动子27如图8所示倾斜，外周面27ab也难以与筒状体5接触。由此，在可动子27倾斜的情况下，能够使衬套60可靠地与非磁性部5c接触。

【第二实施例】

接着，关于本发明的第二实施例，参照图6进行说明。图6是能够适用于图1所示的燃料喷射阀1的驱动部9的第二实施例，是驱动部9的放大剖面图。燃料喷射阀1的基本结构能够直接使用在第一实施例中说明的结构。另外，关于与第一实施例相同的结构，使用相同的符号，以下说明与第一实施例的差异。

在本实施例中，衬套(环状部件)60的可动铁心27a的吸引面27h侧的侧面构成为以h27的高度尺寸从吸引面27h向上方突出。由此，在开阀时，衬套(环状部件)60的吸引面27h侧的侧面与固定铁心25的吸引面25b抵接，维持吸引面27h与吸引面25b之间的间隙。因此，能够防止或抑制燃料引起的吸引面27h和吸引面25b的吸附现象，能够防止或抑制可动子27的闭阀动作的延迟。另外，根据本实施例，能够提前消磁，抑制闭阀延迟。

除了上述的使衬套(环状部件)60的吸引面27h侧的侧面构成为从吸引面27h向上方突出的结构之外，与第一实施例结构相同，能够得到与第一实施例相同的效果。

【第三实施例】

接着，关于本发明的第三实施例，参照图7进行说明。图7是能够适用于图1所示的燃料喷射阀1的驱动部9的第三实施例，是表示驱动部9的放大剖面图。燃料喷射阀1的基本结构能够直接使用在第一实施例中说明的结构。另外，关于与第一实施例相同的结构，使用相同的符号，以下说明与第一实施例的差异。

在本实施例中，代替设置衬套60，设置高硬度非磁性部60’，该高硬度非磁性部60’为对第一实施例中配置有衬套60的可动铁心27a的部分(磁性部)进行非磁性化处理且进行了提高硬度的处理(高硬度化处理)而成。非磁性化处理是为了使该高硬度非磁性部60’具备非磁性或磁性比可动铁心27a弱的处理。这样的非磁性化处理及高硬度化处理可以通过热处理进行。或者，在进行用于高硬度化的热处理时，磁特性降低而成为非磁性化。另外，为了在本实施例中实现与第二实施例相同的结构，可以在可动铁心27a的吸引面27h的外周部形成突状部，包括该突状部在内，进行非磁性化处理及高硬度化处理。

在本实施例中，不需要构成衬套60的环状部件，能够减少部件数。另外，由于与非磁性部5c滑动的滑动部由可动铁心27a构成，因此能够提高与非磁性部5c滑动的滑动部的形状精度。

在本发明的各实施例中，利用衬套60或高硬度非磁性部60’，能够在可动铁心27a的与固定铁心25相对侧的外周部构成非磁性或磁性比可动铁心27a弱且硬度比可动铁心27a高的环状部60,60’。

在上述各实施例中，衬套60或高硬度非磁性部60’与非磁性部5c滑动，因此无需担心可动铁心27a的耐磨性，能够选定使用优先考虑磁特性的磁特性优异的材料。

另外，优选为衬套60或高硬度非磁性部60’的硬度与固定铁心25的硬度和非磁性部5c(壳体部的非磁性或弱磁性部分)的硬度程度相等。为此，确保衬套60或高硬度非磁性部60’的硬度比可动铁心27a的硬度高，并且在固定铁心25及非磁性部5c(壳体部的非磁性或弱磁性部分)的硬度以上。

在上述各实施例中，作为可动铁心27a的材料可以使用例如铁素体类或马氏体类磁性材料或坡莫合金等，作为固定铁心25的材料，例如可以使用铁素体类或马氏体类高硬度磁性材料等，作为非磁性部5c及衬套60的材料，可以使用例如奥氏体类不锈钢等。

需要说明的是，本发明不限于上述实施例，可以删除部分结构或追加未记载的结构。

Claims (4)

1.一种燃料喷射阀，具有：协同动作而对燃料通路进行开闭的阀座和阀体、驱动所述阀体的电磁驱动部，所述电磁驱动部具有：

固定铁心；

可动铁心，其与所述阀体连结，利用其与所述固定铁心之间作用的磁吸引力向开闭阀方向驱动所述阀体；

电磁线圈，其通过被通电，在所述固定铁心与所述可动铁心之间构成的磁路产生磁通；

所述燃料喷射阀的特征在于，

在所述可动铁心的与所述固定铁心相对的一侧的外周部上设置有环状部，所述环状部为非磁性或者比所述可动铁心的磁性弱的弱磁性，并且硬度比所述可动铁心高，所述环状部与围绕所述可动铁心的壳体部件的内周面相对，并且在开阀时与所述固定铁心抵接。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述可动铁心的饱和磁通密度比所述固定铁心的饱和磁通密度大。

3.如权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述壳体部件的围绕所述可动铁心的部分为非磁性或者比所述壳体部件的其他部分的磁性弱的弱磁性，在所述壳体部件的所述非磁性或者弱磁性部分的内周面向开闭阀方向引导所述环状部的外周面。

4.如权利要求3所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述环状部的硬度在所述固定铁心及所述壳体部件的所述非磁性或者弱磁性部分的硬度以上。