JP2006307831A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増加を抑制し、磁気吸引力を増加する燃料噴射弁、あるいは、燃料噴射料のばらつきを防止する燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】非磁性部材１４は、可動コア３０と吸引部材４４との間に形成されるギャップ１００の外周側方を、可動コア３０および吸引部材４４の両方にまたがって覆っている。非磁性部材１４は、弁ホルダ１２と接続部材４０との間で磁束が短絡することを防ぐとともに、ギャップ１００を通らず可動コア３０および吸引部材４４から外周側方に磁束が漏れることを防止している。接続部材４０は、可動コア３０側に円筒状に延びた突部４２を外周側に設けている。突部４２は内周側に吸引部材４４を収容し、吸引部材４４を位置決めしている。吸引部材４４は、接続部材４０よりも磁気特性の高い磁性材で形成されている。スプリング４８は可動コア３０および吸引部材４４の少なくとも一方の内周面に伸縮方向に案内されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

近年、内燃機関等のエンジンの高出力化により、燃料噴射弁からの噴射量を増加することが求められている。噴射量の増加は、例えば、燃料噴射を断続する燃料噴射弁の弁部材のリフト量を増加し、開弁時における弁部の開口面積を大きくすることにより実現できる。
ところで、図１３に示すように、弁部材３０２とともに往復移動する可動コア３１０をコイル３２０が発生する磁力により固定コア３１２側に吸引する電磁駆動式の燃料噴射弁３００では、固定コア３１２と可動コア３１０との間のギャップ３３０を大きくすれば弁部材３０２のリフト量が増加し噴射量は増加する。しかし、そのためには、可動コア３１０を吸引するための磁気吸引力を増加させる必要がある。
そこで、例えば図１３に示す燃料噴射弁３００において、特許文献１に示されているように、可動コア３１０と固定コア３１２とが向き合い磁気吸引力を発生する対向面の面積を増加すれば、ギャップ３３０を流れる磁束量が増加し磁気吸引力を増加できる。

特開２００２−１８１２１９号公報

しかし、可動コア３１０と固定コア３１２との対向面積が増加すると、燃料噴射弁３００が大型化するという問題がある。さらに、可動コア３１０を大型化すると可動コア３１０の重量が増加するので、弁部材３０２および可動コア３１０からなる可動部材の応答性が低下する。
また、可動コア３１０または固定コア３１２を磁気特性の高い材質で形成すれば、磁気吸引力を増加できる。しかし、磁気特性の高い材質は高価であり、製造コストの上昇を招くという問題がある。

また、図１３の燃料噴射弁３００のように、筒部材３４０内に可動コア３１０と固定コア３１２とを向き合わせて収容する構成では、可動コア３１０と固定コア３１２との同軸度を向上することが困難である。それ故、可動コア３１０および固定コア３１２内に収容されるスプリング３１４の伸縮を妨げないように、可動コア３１０と固定コア３１２との軸ずれ量を見込んで可動コア３１０および固定コア３１２の内周面の内径をスプリング３１４の外径よりも大きくしている。

しかしながら、可動コア３１０および固定コア３１２の内径が大きくなると、可動コア３１０および固定コア３１２の内周面とスプリング３１４との間の隙間が大きくなる。その結果、組み付け時または伸縮時にスプリング３１４が傾く恐れがある。スプリング３１４が傾くと、スプリング３１４が可動コア３１０および弁部材３０２を付勢する付勢力がばらつく結果、燃料噴射量がばらつくという問題がある。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、製造コストの増加を抑制し、磁気吸引力を増加する燃料噴射弁を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、燃料噴射量のばらつきを防止する燃料噴射弁を提供することにある。

請求項１から９記載の発明では、固定コアは、磁気特性の低い材質で形成されている低磁性部と、低磁性部より磁気特性の高い材質で形成されている高磁性部とから構成されている。このように、固定コアを部分的に磁気特性の高い材質で形成することにより、コイルへの通電をオンしてからの磁気吸引力の立ち上がり時において、可動コアと固定コアとの間に磁束が流れ易くなる。その結果、可動コアおよび固定コアの断面積を大きくすることなく、つまり燃料噴射弁を大型化することなく、立ち上がり時において磁気吸引力の増加率が向上する。これにより、例えば弁部材のリフト量を大きくし開弁時の弁部の開口面積を増加しても、開弁応答性を損なうことなく噴射量を増加できる。
さらに、可動コアを大型化せず、可動コアの重量増加を防止しているので、可動コアおよび弁部材からなる可動部材の応答性が向上する。また、固定コアの全体ではなく一部を磁気特性の高い材質で形成するので、燃料噴射弁の製造コストの上昇を抑制できる。

ところで、磁気特性の高い材質で固定コアを形成すると、可動コアと固定コアとの間に働く立ち上がり時の磁気吸引力とともに、飽和磁気吸引力も増加し、コイルへの通電をオフしたときの固定コアの残留磁束が大きくなることがある。残留磁束が大きいと、コイルへの通電をオフしてから可動コアが固定コアから離れ、弁部材が燃料噴射を遮断するまでに要する時間が長くなることがある。このように、コイルへの通電をオフしてから燃料噴射が遮断される迄に要する時間が長くなると、噴射量が増加する。その結果、特に微少量噴射を行うときに、実際の噴射量が所望の噴射量よりも多くなり、噴射量を高精度に制御できなくなる恐れがある。

そこで請求項２記載の発明では、可動コアと向き合い可動コアとの間に磁気吸引力を発生する固定コアの吸引部は磁気特性の低い材質で形成されている。このように、可動コアと向き合う固定コアの吸引部を磁気特性の低い材質で形成すると、吸引部が磁気絞りとなるので、可動コアと固定コアとの間に流れる飽和磁束量の増加を抑制できる。その結果、固定コアの残留磁束が減少し、コイルへの通電をオフしたときに可動コアが素早く固定コアから離れるので、燃料噴射が弁部材により素早く遮断される。したがって、微少噴射を行う場合にも、燃料噴射量を高精度に制御できる。

請求項３記載の発明では、固定コアは、可動コアと向き合い可動コアとの間に磁気吸引力を発生する吸引部と、吸引部とヨークとの間を磁気的に接続する接続部とを有し、吸引部の材質を接続部の材質よりも磁気特性の高い材質で形成している。
この構成によれば、可動コアとの間に磁気吸引力を発生させる固定コアの吸引部の磁気特性を高めることにより、可動コアおよび固定コアの断面積を大きくすることなく、つまり燃料噴射弁を大型化することなく磁気吸引力を増加している。その結果、例えば弁部材のリフト量を大きくし開弁時の弁部の開口面積を増加できるので、噴射量を増加できる。

請求項４記載の発明では、磁気特性の異なる吸引部と接続部とを別部材で形成するので、吸引部および接続部の製造が容易である。
請求項５記載の発明では、接続部の断面積は吸引部の断面積よりも大きいので、吸引部よりも磁気特性の低い接続部に流れる磁束量の低下を抑制できる。

請求項６および１０記載の発明では、接続部は可動コア側に向かって突出する突部を外周側に有し、吸引部は接続部に設けた突部の内周側に収容されている。これにより、接続部に対して吸引部を高精度に位置決めすることができるので、その結果として吸引部と可動コアとの同軸度が向上する。したがって、付勢部材を案内する吸引部および可動コアの少なくとも一方の内周面と付勢部材との隙間を小さくしても、付勢部材の伸縮が妨げられない。これにより、吸引部および可動コアの少なくとも一方の内周面が付勢部材を案内し付勢部材の傾きを防止できるので、可動コアおよび弁部材を付勢する付勢部材の付勢力のばらつきを防止し、燃料噴射量のばらつきを防止できる。

請求項７記載の発明では、固定コアの吸引部と可動コアとの間のギャップの外周側方に磁気絞りを設けているので、可動コアと吸引部との間に形成されたギャップを通らずに磁束がギャップの外周側方に漏れることを低減する。これにより、磁気吸引力を増加できる。ここで、吸引部と可動コアとの間のギャップの外周側方に磁気絞りを設けるとは、吸引部および可動コアの両方にまたがって磁気絞りを設ける構成、ならびに、ギャップの軸方向近傍において、またはギャップと軸方向位置を合わせて吸引部または可動コアの一方の外周側方だけを覆うように磁気絞りを設ける構成を表している。

請求項８記載の発明では、磁気絞りの内周側に吸引部の少なくとも一部が収容されているので、磁気特性の高い材質で形成された吸引部からギャップを通らず外周側方に漏れる磁束を低減できる。したがって、磁気吸引力が増加する。
請求項９記載の発明では、吸引部は磁気絞りの可動コアと反対側の端部よりも可動コアの反対側に延びている。つまり、磁気絞りを避けて接続部を通って吸引部とヨークとの間に磁束が流れる磁路長が短くなる。つまり、吸引部よりも磁気特性の低い接続部を流れる磁路長が短くなるので、磁気応答性が向上する。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（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および図２に示す。燃料噴射弁１０は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。直噴式のガソリンエンジンに適用する場合、燃料噴射弁１０はシリンダヘッドに搭載される。尚、燃料噴射弁１０は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、吸気通路を流れる吸気に燃料を噴射するポート噴射式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに適用してもよい。

図１に示すように、弁ホルダ１２、非磁性部材１４、接続部材４０は燃料噴射側からこの順に設置され、隣接する部材同士が溶接等により結合されている。弁ホルダ１２、非磁性部材１４、および接続部材４０が形成する内部空間に、弁ボディ２０、弁部材２４、可動コア３０、吸引部材４４、アジャスティングパイプ４６、スプリング４８、および燃料フィルタ６４等が収容されている。

磁気絞りとしての非磁性部材１４は、可動コア３０と吸引部材４４との間に形成されるギャップ１００の外周側方を、可動コア３０および吸引部材４４の両方に跨って覆っている。非磁性部材１４は、弁ホルダ１２と接続部材４０との間で磁束が短絡することを防ぐとともに、ギャップ１００を通らず可動コア３０および吸引部材４４から外周側方に磁束が漏れることを防止している。

弁ボディ２０は弁ホルダ１２の噴孔側先端の内部に溶接により固定されている。弁ボディ２０は弁部材２４が着座可能な弁座２１を内周壁に有している。噴孔プレート２２は弁ボディ２０の底部外壁に溶接により固定されている。噴孔プレート２２は薄板状に形成されており、中央部に単数または複数の噴孔が形成されている。

弁部材２４は有底円筒状の中空であり、弁部材２４の底側に当接部２５が形成されている。当接部２５は弁ボディ２０に形成されている弁座２１に着座可能である。当接部２５が弁座２１に着座すると、噴孔プレート２２の噴孔が閉塞され燃料噴射が遮断される。当接部２５の上流側に弁部材２４の側壁を貫通する燃料孔２４ａが複数形成されている。弁部材２４内に流入した燃料は、燃料孔２４ａを内から外に通過し、当接部２５と弁座２１とが形成する弁部に向かう。

弁部材２４は接続部材２８と溶接により結合している。図２に示すように、弁部材２４の可動コア３０側端部には径方向外側に広がるフランジ２６が形成されている。弁部材２４は、このフランジ２６と接続部材２８のフランジ２９との間に可動コア３０を挟持し、可動コア３０とともに往復移動する。
図１に示すように、可動コア３０は弁部材２４に対して弁ボディ２０と反対側で弁部材２４に結合している。付勢部材としてのスプリング４８は、弁部材２４が弁座２１に着座する方向に可動コア３０および弁部材２４を付勢している。

接続部材４０は、可動コア３０側に円筒状に突出した突部４２を外周側に設けている。この突部４２が非磁性部材１４と軸方向で向き合い結合している。接続部材４０は、突部４２の内周側に吸引部材４４を収容し吸引部材４４と結合している。そして接続部材４０は、吸引部材４４と後述するヨーク５２との間を磁気的に接続している。接続部としての接続部材４０と吸引部としての吸引部材４４とは、特許請求の範囲に記載した固定コアを構成している。

吸引部材４４は円筒状に形成されており、接続部材４０の突部４２内に収容されて径方向および軸方向を位置決めされている。吸引部材４４は可動コア３０に対し弁ボディ２０と反対側に設置され可動コア３０と向き合い、可動コア３０との間にギャップ１００を形成している。吸引部材４４は、その一部を非磁性部材１４の内周側に設置され、非磁性部材１４の可動コア３０と反対側の端部よりも可動コア３０の反対側に延びている。

吸引部材４４は、接続部材４０よりも磁気特性の高い磁性材で焼結等により形成されている。ここで磁気特性が高いとは、磁束密度および比抵抗の少なくとも一方が高いことを意味している。例えば、接続部材４０は電磁ステンレスで形成され、吸引部材４４はＦｅ−Ｃｏ系材料で形成されている。また、図２に示すように、接続部材４０の外径は吸引部材４４の外径よりも大きく、接続部材４０の断面積をＳ１、吸引部材４４の断面積をＳ２とすると、Ｓ１＞Ｓ２である。

図１に示すように、アジャスティングパイプ４６は接続部材４０内に圧入され、スプリング４８の一端を係止している。アジャスティングパイプ４６の圧入量を調整することによりスプリング４８の付勢力を調整する。スプリング４８の他端は弁部材２４のフランジ２６に係止されている（図２参照）。スプリング４８は可動コア３０および吸引部材４４の少なくとも一方の内周面に伸縮方向に案内されている。ただし第１実施形態では、少なくとも、スプリング４８を案内する長さが可動コア３０よりも長い吸引部材４４の内周面でスプリング４８を案内することが望ましい。

ヨーク５０、５２は互いに磁気的に接続してコイル５４の外周を覆っている。ヨーク５０は円筒状に形成されており、弁ホルダ１２と磁気的に接続している。ヨーク５２は接続部材４０と磁気的に接続している。ヨーク５２の周方向の一部は、ターミナル６２とコイル５４との接続箇所との接触を避けるために切り欠かれている。ヨーク５０、５２は、弁ホルダ１２、可動コア３０、接続部材４０および吸引部材４４と磁気回路を形成している。

コイル５４は、非磁性部材１４および接続部材４０の外周に設置されている。樹脂ハウジング６０はコイル５４およびターミナル６２をインサート成形している。ターミナル６２はコイル５４と電気的に接続しており、コイル５４に駆動電流を供給する。
以上のように構成した燃料噴射弁１０において、コイル５４への通電がオフされると、スプリング４８の付勢力によって弁部材２４が図１の下方、つまり閉弁方向に移動して弁部材２４の当接部２５が弁座２１に着座し、噴孔が閉塞され燃料噴射が遮断される。

コイル５４への通電をオンすると、弁ホルダ１２、可動コア３０、接続部材４０、吸引部材４４、ヨーク５０、５２からなる磁気回路を磁束が流れ、ギャップ１００を介して吸引部材４４と可動コア３０との間に磁気吸引力が発生する。すると、可動コア３０とともに弁部材２４はスプリング４８の付勢力に抗して吸引部材４４側に移動し、当接部２５が弁座２１から離座する。これにより、燃料が噴孔から噴射される。

ここで、スプリング４８の付勢力に抗して可動コア３０を吸引する磁気吸引力を高めるためには、可動コア３０と吸引部材４４とが互いに向き合っている対向面の間にギャップ１００を通って流れる磁束量を増やすことが考えられる。
そこで第１実施形態では、可動コア３０と向き合い可動コア３０とギャップ１００を形成する吸引部材４４を接続部材４０よりも磁気特性の高い材質で形成している。これにより、図３に示すように、磁気特性の低い材質で固定コアを形成した従来の点線２００で示す磁気吸引力に比べ、本実施形態の実線２０２で示す磁気吸引力は、立ち上がり時における磁気吸引力の増加率が向上している。これは、固定コアの一部である吸引部材４４を磁気特性の高い材質で形成しているので、立ち上がり時において、可動コア３０と吸引部材４４との間を磁束が流れ易くなっているからだと考えられる。これにより、弁部材２４のリフト量を大きくし開弁時の弁部の開口面積を増加しても、開弁応答性を損なうことなく噴射量を増加できる。さらに、本実施形態では、従来に比べ全体的に磁気吸引力が増加している。このように、本実施形態では、可動コア３０および吸引部材４４の対向面積を大きくせず、燃料噴射弁１０を大型化することなく磁気吸引力を増加している。その結果、弁部材２４のリフト量を大きくし、開弁時の弁部の開口面積を増加できるので、噴射量を増加できる。

また、接続部材４０および吸引部材４４の両方を磁気特性の高い材質で形成するよりも、製造コストを低減できる。また、可動コア３０を大型化する必要がないので、可動コア３０の重量増加を防ぎ、可動コア３０の応答性の低下を防止していてる。また、吸引部材４４よりも磁気特性の低い接続部材４０の断面積を吸引部材４４の断面積よりも大きくすることにより、接続部材４０に流れる磁束量の低下を抑制している。

また比抵抗の大きい高磁気特性の材質で吸引部材４４を形成することにより、コイル５４への通電をオフしたときに吸引部材４４に発生する渦電流を低減する。これにより、吸引部材４４の残留磁束が減少するので、コイル５４への通電をオフしたときにスプリング４８の付勢力により弁部材２４および可動コア３０は速やかに弁座２１側に向かう。したがって、閉弁応答性が向上する。

また、吸引部材４４が非磁性部材１４の可動コア３０と反対側の端部よりも可動コア３０と反対側に延びているので、非磁性部材１４を避けて接続部材４０を通り吸引部材４４とヨーク５２との間に磁束が流れる磁路長が短くなる。これにより、吸引部材４４よりも磁気特性の低い接続部材４０を磁束が通る磁路長を極力短くし、磁気応答性を向上している。

また、可動コア３０側に突出する接続部材４０の突部４２内に吸引部材４４を収容し吸引部材４４を位置決めしているので、吸引部材４４と可動コア３０との同軸度が向上している。これにより、可動コア３０および吸引部材４４の内周面の内径とスプリング４８の外径との径差を小さくしても、可動コア３０および吸引部材４４の少なくとも一方の内周面がスプリング４８の伸縮を妨げることなく、スプリング４８を伸縮方向に案内する。その結果、スプリング４８の傾きを防止できるので、弁部材２４を付勢するスプリング４８の付勢力のばらつきを防止し、燃料噴射量のばらつきを防止できる。
また、吸引部材４４の内周面の内径を小さくすることにより、吸引部材の４４の外径を大きくすることなく吸引部材４４の断面積Ｓ２が増加する。これにより、磁気吸引力が増加する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４および図５に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
第２実施形態の燃料噴射弁７０では、第１実施形態の弁ホルダ１２の弁ボディ２０と反対側、非磁性部材１４および接続部材４０に相当する部分を、１部材の接続部材７２で形成している。固定コアを構成する接続部としての接続部材７２は、可動コア３０側に突出する円筒状の突部７４を外周側に設け、この突部７４の内周側に吸引部材４４を収容し吸引部材４４と結合している。そして接続部材７２は、吸引部材４４とヨーク５２との間を磁気的に接続している。また、突部７４は弁ボディ２０側の端部の内周壁で弁ホルダ７８と結合している。そして、突部７４に設けた磁気絞りとしての薄肉部７６は、可動コア３０と吸引部材４４との間に形成されたギャップ１００の外周側方を、可動コア３０および吸引部材４４の両方にまたがって覆っている。
吸引部材４４は、接続部材７２よりも磁気特性の高い材質で形成されている。そして、吸引部材４４は、その一部を薄肉部７６の内周側に設置され、薄肉部７６の可動コア３０と反対側の端部よりも可動コア３０の反対側に延びている。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
第３実施形態では、放射状に延びる磁性片８２を周方向に積層することにより、固定コアを構成する吸引部をなし、可動コア３０と向き合ってギャップ１００を形成する吸引部材８０を円筒状に形成している。磁性片８２は接続部材４０よりも磁気特性の高い材質で形成されている。

また、図７に示す第３実施形態の変形形態では、第３実施形態の吸引部材８０に代えて、薄板状の磁性片９２を径方向に積層することにより、固定コアを構成する吸引部をなし、可動コア３０と向き合ってギャップ１００を形成する吸引部材９０を円筒状に形成している。磁性片９２は接続部材４０よりも磁気特性の高い材質で形成されている。
第３実施形態およびその変形形態のように、磁性片８２、９２を積層して吸引部材８０、９０を形成することにより、コイル５４への通電をオフしたときに吸引部材８０、９０に発生する渦電流を低減している。これにより、燃料噴射弁の閉弁応答性が向上する。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８および図９に示す。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
図８に示す第４実施形態の燃料噴射弁１１０では、弁ボディ２０、弁部材１２０、可動コア１２４、固定コア１３０、アジャスティングパイプ４６およびスプリング４８等は、磁性部材と非磁性部材とからなる円筒状の筒部材１１２内に収容されている。
筒部材１１２は、図８において下方の弁ボディ２０側から第１磁性部材１１３、磁気抵抗部材としての非磁性部材１１４、第２磁性部材１１５をこの順で有している。第１磁性部材１１３と非磁性部材１１４、ならびに非磁性部材１１４と第２磁性部材１１５とは溶接により結合している。溶接は例えばレーザ溶接により行う。

磁気絞りとしての非磁性部材１１４は、可動コア１２４と固定コア１３０の吸引部材１３２との間に形成されるギャップ１００の外周側方を、可動コア１２４および吸引部材１３２の両方に跨って覆っている。したがって、非磁性部材１１４の内周側に吸引部材１３２の少なくとも一部が設置されている。非磁性部材１１４は、第１磁性部材１１３と第２磁性部材１１５との間で磁束が短絡することを防ぐとともに、ギャップ１００を通らず可動コア１２４および吸引部材１３２から外周側方に磁束が漏れることを防止している。
弁ボディ２０は、第１磁性部材１１３の噴孔側内部に溶接により固定されており、内周壁に弁部材１２０が着座可能な弁座２１を有している。カップ状の噴孔プレート１１８は弁ボディ２０の外周壁に溶接により固定されている。噴孔プレート１１８は薄板状に形成されており、中央部に複数の噴孔１１８ａが形成されている。

弁部材１２０は有底円筒状の中空であり、弁部材１２０が弁座２１に着座すると、噴孔１１８ａが閉塞され燃料噴射が遮断される。弁部材１２０の弁ボディ２０と反対側に可動コア１２４が溶接等により固定されている。弁部材１２０には側壁を貫通する燃料孔１２０ａが複数形成されている。弁部材１２０内に流入した燃料は、燃料孔１２０ａを内から外に通過する。

固定コア１３０は低磁性部および吸引部としての吸引部材１３２と、高磁性部としての高磁性部材１３４とから構成されている。吸引部材１３２は磁気特性の低い材質で形成され、高磁性部材１３４は、吸引部材１３２よりも磁気特性の高い材質で形成されている。吸引部材１３２は、筒部材１１２の非磁性部材１１４および第２磁性部材１１５の内部に収容され、溶接または圧入により筒部材１１２に固定されている。吸引部材１３２は可動コア１２４に対し弁部材１２０の往復移動方向の一方側である弁ボディ２０と反対側に設置され可動コア１２４と向き合っている。可動コア１２４から軸方向に離れた吸引部材１３２の端部内周側に凹部１３３が形成されている。高磁性部材１３４は、円筒状に形成されており、非磁性部材１１４と第２磁性部材１１５とに跨って凹部１３３に軸方向に圧入されている。
ヨーク１４０、１４２はコイル５４の外周側に設置されており、第１磁性部材１１３と第２磁性部材１１５とを磁気的に接続している。固定コア１３０、可動コア１２４、第１磁性部材１１３、ヨーク１４０、１４２および第２磁性部材１１５は磁気回路を構成している。

次に、第４実施形態の燃料噴射弁１１０における磁気吸引力特性について説明する。
図１０において点線２００は、図３の点線２００と同様に、磁気特性の低い材質で固定コアを形成した従来の磁気吸引力特性を示しており、実線２０４は、第４実施形態の磁気吸引力特性を示している。図１０に示すように、立ち上がり時において、第４実施形態の磁気吸引力の増加率は従来よりも向上している。これは、第１実施形態と同様に、固定コア１３０の一部を磁気特性の高い材質で形成しているので、立ち上がり時において、可動コア１２４と固定コア１３０との間を磁束が流れ易くなっているからだと考えられる。

尚、第４実施形態では、可動コア１２４と向き合い可動コア１２４との間に磁気吸引力を発生する吸引部材１３２が従来の固定コアと同様に磁気特性の低い材質で形成されているので、磁気特性の低い材質で形成された吸引部材１３２が磁気絞りとなる。これに対し第１実施形態では、可動コア３０から離れた接続部材４０を磁気特性の低い材質で形成しいてるので、接続部材４０は磁気絞りとして殆ど作用しない。

このように、第４実施形態では、固定コア１３０の吸引部材１３２が磁気特性の低い材質で形成され吸引部材１３２が磁気絞りとして作用するので、可動コア１２４と固定コア１３０との間を流れる飽和磁束量は、固定コア全体を磁気特性の低い材質で形成した場合と殆ど同じである。したがって、可動コア１２４と固定コア１３０との間に発生する最大磁気吸引力、つまり飽和磁気吸引力は、図１０に示すように従来と比べて殆ど増加しない。これにより、固定コア１３０の一部を磁気特性の高い材質で形成しても、固定コア１３０の残留磁束の増加を防止できるので、燃料噴射弁１１０が開弁した状態でコイル５４への通電をオフすると、スプリング４８の付勢力により、可動コア１２４は固定コア１３０から素早く離れる。このように、閉弁応答性を維持できるので、微少量噴射においても、燃料噴射量を高精度に制御できる。

（第５、第６実施形態）
本発明の第５実施形態を図１１に示し、第６実施形態を図１２に示す。固定コア以外の燃料噴射弁の構成は、第４実施形態と実質的に同一である。
図１１に示す第５実施形態において、固定コア１５０は低磁性部および吸引部としての吸引部材１５２と、高磁性部としての高磁性部材１５４とから構成されている。吸引部材１５２は磁気特性の低い材質で形成され、高磁性部材１５４は、吸引部材１５２よりも磁気特性の高い材質で形成されている。可動コア１２４から軸方向に離れた吸引部材１５２の端部外周側に凹部１５３が形成されている。高磁性部材１５４は、円筒状に形成されており、非磁性部材１１４と第２磁性部材１１５とに跨って凹部１５３に軸方向に圧入されている。

図１２に示す第６実施形態において、固定コア１６０は低磁性部および吸引部としての吸引部材１６２と、高磁性部としての高磁性部材１６４とから構成されている。吸引部材１６２は磁気特性の低い材質で形成され、高磁性部材１６４は、吸引部材１６２よりも磁気特性の高い材質で形成されている。吸引部材１６２の軸方向両端部から離れた外周側に凹部１６３が形成されている。高磁性部材１６４は、軸方向にスリットの形成された円筒状に形成されており、凹部１６３に径方向から嵌め込まれている。

（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、可動コア３０および吸引部材の両方にまたがってギャップ１００の外周側方に磁気絞りを設けたが、ギャップ１００の軸方向近傍において、またはギャップ１００と軸方向位置を合わせて吸引部または可動コアの一方の外周側方だけを覆うように磁気絞りをギャップ１００の外周側方に設けてもよい。

また、第１実施形態〜第３実施形態では、接続部としての接続部材４０、７２は可動コア３０側に突出する円筒状の突部を外周側に設け、この突部の内周側に吸引部としての吸引部材を収容したが、固定コアを構成する吸引部と接続部とを軸方向の端面同士で向き合わせてもよい。この場合、吸引部の断面積と接続部の断面積とは同じでもよい。

また、第１実施形態〜第３実施形態では、吸引部材および接続部材により別部材で固定コアを構成したが、１部材で固定コアを構成し、可動コアと向き合う吸引部に相当する箇所の磁気特性を、圧粉材または焼結材の密度を変えること等により高めて固定コアを構成してもよい。第４実施形態〜第６実施形態においても、１部材で固定コアを構成し、可動コアと向き合う吸引部から離れた部分の磁気特性を、圧粉材または焼結材の密度を変えること等により高めて固定コアを構成してもよい。

また、第１実施形態〜第３実施形態では、可動コア側に突出する突部を接続部としての接続部材が外周側に設け、この突部の内周側に吸引部としての吸引部材を収容するのであれば、吸引部材と接続部材とを同じ磁気特性の材質で形成してもよい。
上記複数の実施形態では、弁部材および可動コアを付勢する付勢部材としてスプリング４８を用いたが、スプリング以外にも弁部材および可動コアを付勢することができるのであれば、どのような部材を付勢部材として用いてもよい。
このように、本発明はその実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１実施形態による燃料噴射弁を示す断面図である。 第１実施形態の可動コアおよび吸引部材の周囲を示す断面図である。 第１実施形態の起磁力と磁気吸引力との関係を示す特性図である。 本発明の第２実施形態による燃料噴射弁を示す断面図である。 第２実施形態による可動コアおよび吸引部材の周囲を示す断面図である。 （Ａ）は本発明の第３実施形態による可動コアおよび吸引部材の周囲を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図６の（Ｂ）と同じ断面位置における第３実施形態の変形形態による吸引部材を示す断面図である。 本発明の第４実施形態による燃料噴射弁を示す断面図である。 第４実施形態の可動コアおよび固定コアの周囲を示す断面図である。 第４実施形態の起磁力と磁気吸引力との関係を示す特性図である。 第５実施形態の可動コアおよび固定コアの周囲を示す断面図である。 第６実施形態の可動コアおよび固定コアの周囲を示す断面図である。 従来の燃料噴射弁を示す断面図である。

符号の説明

１０、７０、１１０ 燃料噴射弁、１４、１１４ 非磁性部材（磁気絞り）、２４、１２０ 弁部材、３０、１２４ 可動コア、４０、７２ 接続部材（接続部、固定コア）、４２、７４ 突部、４４、８０、９０ 吸引部材（吸引部、固定コア）、４８ スプリング（付勢部材）、５０、５２ ヨーク、５４ コイル、７６ 薄肉部（磁気絞り）、１００ ギャップ、１３０、１５０、１６０ 固定コア、１３２、１５２、１６２ 吸引部材（低磁性部、吸引部）、１３４、１５４、１６４ 高磁性部材（高磁性部）

Claims (10)

1. 燃料噴射を断続する弁部材と、
   前記弁部材とともに往復移動する可動コアと、
   前記可動コアと向き合って設置されている固定コアと、
   通電することにより前記可動コアと前記固定コアとの間に磁気吸引力を発生するコイルと、
   を備える燃料噴射弁において、
   前記固定コアは、磁気特性の低い材質で形成されている低磁性部と、前記低磁性部よりも磁気特性の高い材質で形成されている高磁性部とから構成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記可動コアと向き合い前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生する前記固定コアの吸引部は、前記磁気特性の低い材質で形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
3. 前記コイルの外周を覆うヨークをさらに備え、
   前記固定コアは、前記可動コアと向き合い前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生する吸引部と、前記吸引部と前記ヨークとの間を磁気的に接続する接続部とを有し、前記吸引部は前記接続部よりも磁気特性の高い材質で形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
4. 前記吸引部と前記接続部とは別部材で形成されていることを特徴とする請求項３記載の燃料噴射弁。
5. 前記接続部の断面積は前記吸引部の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項３または４記載の燃料噴射弁。
6. 前記吸引部側に前記可動コアを吸引する方向と反対方向に前記弁部材を付勢する付勢部材をさらに備え、
   前記接続部は前記可動コア側に向かって突出する突部を外周側に有し、前記吸引部は前記突部の内周側に収容されており、前記吸引部および前記可動コアの内周側面の少なくともいずれか一方が前記付勢部材を案内することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
7. 前記吸引部と前記可動コアとの間のギャップの外周側方に磁気絞りを設けていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
8. 前記磁気絞りの内周側に前記吸引部の少なくとも一部を設置していることを特徴とする請求項７記載の燃料噴射弁。
9. 前記吸引部は前記磁気絞りの前記可動コアと反対側の端部よりも前記可動コアの反対側に延びていることを特徴とする請求項８記載の燃料噴射弁。
10. 燃料噴射を断続する弁部材と、
    前記弁部材とともに往復移動する可動コアと、
    前記弁部材を往復移動方向の一方に付勢する付勢部材と、
    前記可動コアと向き合って設置されている固定コアと、
    通電することにより前記付勢部材の付勢力に抗して前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁力を発生するコイルと、
    前記コイルの外周を覆うヨークと、
    を備える燃料噴射弁において、
    前記固定コアは、前記可動コアと向き合い前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生する吸引部と、前記吸引部と前記ヨークとの間を磁気的に接続する接続部とを有し、
    前記接続部は前記可動コア側に向かって延びる突部を外周側に有し、前記吸引部は前記突部の内周側に収容されており、前記吸引部および前記可動コアの内周側面の少なくともいずれか一方が前記付勢部材を案内することを特徴とする燃料噴射弁。
    
    
    
    

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