JP2007016769A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】開弁のための電磁駆動部の駆動力の低減が可能な燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】弁座１４を有する弁ボディ１２、１６と、弁座に着座および離座する弁体３０、５０と、燃料を噴射する噴孔２１と、弁体を磁気吸引するための駆動力を発生する電磁駆動部６０、７０とを備える燃料噴射弁において、一端側が、弁体の反噴孔側の反噴孔側端面部５１の少なくとも一部領域５３を取り囲み保持し、他端部側が、前記燃料通路に流れる燃料の油圧の影響に左右されずに、かつ前記弁体の移動に関係なく所定位置に保持さている定位置保持部６４の所定の面領域Ｄｃを取り囲み保持する保持部材６３を備え、保持部材６３は、反噴孔側端面部と定位置保持部の互いに対向する端面を伸縮可能に連結すると共に、一端側の一部領域と他端側の所定の面領域との間で取り囲まれる内部領域６３ｓが、内部領域周りの燃料の油圧の影響を受けないように遮断されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に適用して好適なものである。

燃料噴射弁としては、内燃機関へ供給する燃料の流通および遮断を正確に行なうために、弁座に着座および離座する弁部材としてのニードルを、ニードルに連結され協働する可動コアを磁気吸引することで、直接駆動する電磁駆動部としてのソレノイドを有するものが知られている（特許文献１、２等参照）。この種の燃料噴射弁はニードルを着座方向に付勢するスプリング等の弾性部材が設けられている。また、ニードルの反弁座側の端部に可動コアが設けれ、ニードルとコアからなる弁体は、反噴孔側の端部の全領域が燃料中に晒されている。具体的には例えば図９に示すように、所定圧に昇圧された燃料は、燃料噴射弁９０２の反噴孔側の燃料導入部９４８に配された燃料入口に導かれ、燃料噴射弁９０２の内部を通過して噴孔９２１に至る。このように燃料を内部通過させる燃料噴射弁９０２においては、ニードル９０２に連結され協働する可動コア９５０の上端部９５１、つまり、反噴孔側の端部の全領域９５１である、図中の全面９５１ａが燃料中に晒されている。

燃料噴射弁の閉弁時には、この弾性部材の付勢力によりニードルを弁座に着座し、閉弁状態を維持するようにしている。また、閉弁状態においては、ニードルには、上記弾性部材の付勢力に加え、燃料噴射弁内に導入された燃料圧力が閉弁方向に付勢される。
特開平９−１４０９０号公報 特開２００２−３１００３０号公報

近年、直噴エンジンは燃費、出力等の向上の観点から、量産化採用される傾向にある。しかしながら、上記特許文献１等の従来技術を適用し燃料噴射弁から燃焼室に直接燃料を噴射する場合には、筒内噴射のための燃料圧力が高いことによりニードルが閉弁方向に大きな力で付勢されることになる。また、筒内の燃焼圧力を受けるため、始動時などの低燃料圧時であっても、この燃焼圧力でニードルが開弁しないように、上記弾性部材の付勢力を増強し、ニードルを弁座側に強く付勢する必要がある。

このため、従来技術では、ソレノイドには、開弁に必要な駆動力として、燃料による付勢力と、弾性部材による付勢力に打ち勝てるような大きなエネルギが必要となるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、開弁のための電磁駆動部の駆動力低減を図ることを目的とする。

また、別の目的は、内燃機関の筒内圧の影響を受ける場合であっても、開弁のための電磁駆動部の駆動力低減を可能とするとともに、弁部材の閉弁状態の維持が可能な燃料噴射弁を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至１７記載の発明では、燃料通路を形成する内周面に弁座を有する弁ボディと、弁座に着座および離座する弁体と、弁座の下流側に配置され、燃料通路から供給される燃料を噴射する噴孔と、弁体を磁気吸引するための駆動力を発生する電磁駆動部とを備える燃料噴射弁において、
一端側において、弁体の反噴孔側の反噴孔側端面部の少なくとも一部領域を取り囲み保持し、他端部側において、燃料通路に流れる燃料の油圧の影響に左右されずに、かつ弁体の移動に関係なく所定位置に保持さている定位置保持部の所定の面領域を取り囲み保持する保持部材を備え、
保持部材は、反噴孔側端面部と定位置保持部の互いに対向する端面を伸縮可能に連結しているとともに、一端側の一部領域と他端側の所定の面領域との間で取り囲まれる内部領域が、内部領域周りの燃料の油圧の影響を受けないように遮断されていることを特徴とする。

これにより、弁体へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響を緩和することができる。したがって、開弁のための電磁駆動部の駆動力低減を図れる。

また、請求項２に記載の発明では、保持部材は、弁体の弁座とは反対の端部と、この端部に対向する電磁駆動部の端部とを軸方向に伸縮可能に連結する筒状収容体であることを特徴とする。

これによると、保持部材は、弁体の弁座とは反対の端部と、この端部に対向する電磁駆動部の端部とを軸方向に伸縮可能に連結する筒状収容体で構成されている。このように構成されることにより、弁体は、その弁座とは反対の端部が、この端部に対向する電磁駆動部の端部と、内部を燃料噴射弁内を流れる燃料から隔離されている筒状収容体によって軸方向に伸縮可能に連結されている。

これにより、弁体へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が電磁駆動部の端部の断面積分だけ緩和される。したがって、弁体を開弁方向に駆動するためのエネルギを小さくすることができるので、電磁駆動部の駆動力を低減することができる。

また、請求項３に記載の発明では、他端部側において保持部材が取り囲む、所定の面領域における断面積は、弁体が弁座に着座するシート部の断面積以下に設定されることを特徴とする。

これにより、閉弁状態において、弁体の閉弁方向に作用する燃料圧力の影響を低減することができる。

また、請求項４に記載の発明では、弁体の弁座に着座するシート部に対して、電磁駆動部の端部の断面積が同じか小さく形成されていることを特徴とする。

これにより、閉弁状態において、弁体の閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が除去または低減される。

また、請求項５に記載の発明では、電磁駆動部は、弁体を電磁気吸引する磁極面を有する固定コアとを備え、電磁駆動部の端部は、固定コアの磁極面の内側に形成されていることを特徴とする。

これにより、固定コアの磁極面とこれに対向する弁体側の磁極面の間で作用する磁気吸引のための電磁力を損なうことなく、筒状収容体を配置することが可能である。

また、請求項６に記載の発明では、磁極面の内側には、筒状収容体を収容し、燃料流れをせきとめる収容孔が配置されていることを特徴とする。

弁体の端部と電磁駆動部の端部を、筒状収容体によって軸方向に伸縮可能に連結し、その内部を燃料噴射弁内を流れる燃料から隔離するように構成する場合には、一般に、弁体の端部は中実構造になる。この場合、燃料噴射弁内に供給される燃料の流れが、弁体と電磁駆動部との電磁力の作用する磁極面間を通過する構成が考えられる。万が一燃料中に異物が混入すると、その磁極面間に異物がかみ込むおそれがある。

これに対し請求項６に記載の発明では、筒状収容体を収容する収容孔の部位では、燃料噴射弁内の燃料の流れに対してこの流れをせきとめる構成とすることができる。これにより、収容孔を経由して、弁体と電磁駆動部との磁極面間を通過する燃料流れは生じない。したがって、燃料噴射弁の耐異物性の向上が図れる。

また、請求項７に記載の発明では、電磁駆動部は、弁体を着座方向に付勢する付勢部材とを備え、付勢部材と筒状収容体は、内外に二重配置されていることを特徴とする。

燃料噴射弁内に付勢部材と筒状収容体を配置する場合、付勢部材と筒状収容体を直列に配置する構成が考えられる。また、伸縮する筒状収容体は、筒状収容体を形成する材料の弾性特性に応じて伸縮する伸縮量に従って反発力が増減するおそれがある。この場合、電磁駆動部が非駆動時に弁体を閉弁方向に付勢する付勢力を調整するために、付勢部材および筒状収容体を個々に調整することは難しい。

これに対し請求項７に記載の発明では、付勢部材と筒状収容体を内外に二重配置するので、付勢部材の付勢力および筒状収容体の反発力を個々に調整することが可能である。これにより、例えば燃料噴射弁の閉弁応答性などの製品ばらつきを低減できる。

また、請求項８に記載の発明では、弁体は、電磁駆動部に発生する電磁力が作用する磁極面を有する可動コアを備え、弁体の端部は、磁極面の内側に形成されていることを特徴とする。

これにより、弁体の磁極面とこれに対向する固定コア側の磁極面の間で作用する磁気吸引のための電磁力を損なうことなく、筒状収容体を弁体に連結することが可能である。

また、請求項９に記載の発明では、筒状収容体は、弁体を着座方向に付勢する付勢力を有していることを特徴とする。

燃料噴射弁では、一般に、弁体を着座方向に付勢する部材を、付勢部材として別個に設けている。

これに対し請求項９に記載の発明では、弁体を着座方向に付勢する部材を、筒状収容体で兼用することが可能である。これにより、例えば燃料噴射弁構成の簡素化が図れる。

また、請求項１０に記載の発明では、筒状収容体は、大径部と小径部を交互に有するベローズであることを特徴とする。

これによると、伸縮に従い付勢力を形成する筒状収容体としては、大径部と小径部を交互に有するベローズであることが好ましい。これにより、筒状収容体は、弁体を着座方向に付勢する圧縮ばねなどの付勢部材のように、伸縮量に応じて付勢力を発生するばね特性を備えることができる。

また、請求項１１に記載の発明では、筒状収容体は、耐食性を有する材料で形成されていることを特徴とする。

これによると、筒状収容体は、例えば燃料などに対して耐硫黄性もしくは耐酸性などの耐食性を有する材料で形成されていることが好ましい。これにより、燃料噴射弁を使用する使用環境に対する信頼性向上が図れる。

また、請求項１２に記載の発明では、電磁駆動部の端部は、筒状収容体の内部を弁座方向に延びている支持部材からなることを特徴とする。

これによると、例えば弁体の開弁動作時に、収縮に伴なう筒状収容体の倒れ等が生じないように、筒状収容体の収縮姿勢を支持部材によりガイドすることが可能である。

また、請求項１３に記載の発明では、弁体は、支持部材を弁座側へ挿通可能な内周を有しており、内周は、弁座の内側に配置されていることを特徴とする。

これによると、例えば燃焼室内等筒内に臨む噴孔を通じて燃焼行程中などの筒内圧力等を受ける弁体の受圧面積が、弁体の弁座に着座するシート部のうち、内周の断面積を除く面積に限定される。これにより、従来技術に比べて、同一の筒内圧力を燃料噴射弁の閉弁時に受ける場合において、筒内圧力による弁体を開弁させる力を減少させることができる。したがって、電磁駆動部の駆動力の増大要因となる、弁体を閉弁方向に付勢する付勢力を増強する手法を用いる必要がない。

また、請求項１４に記載の発明では、内周は、支持部材を気密に摺動可能とする内周部を有していることを特徴とする。

これによると、弁体を支持部材に沿って弁座側へ移動可能とする内周は、支持部材を気密に摺動可能とする内周部を有していることが好ましい。これにより、この内周を有する弁体は、内周部により筒状収容体内へ燃料の侵入を防止し、筒状収容体の燃料から確実に隔離することができるとともに、内周のうち内周部に限定することで内周加工の生産性の向上が図れる。

また、請求項１５に記載の発明では、支持部材の先端部は、内周の弁座側の開口部から突き出るように配置されていることを特徴とする。

これによると、支持部材の先端部を、弁体に形成された弁座側の開口部から突き出るように配置する。したがって、弁体の先端部と、弁座の下流側に配置される噴孔との間に形成されるいわゆるデッドボリームを小さくすることが可能である。

また、請求項１６に記載の発明では、支持部材の先端部は、弁座を形成する内周面に対向して配置され、
対向する先端部と内周面の隙間は、噴孔から噴射される燃料量以上の流量確保が可能な開口断面積を有していることを特徴とする。

これによると、支持部材の先端部は、弁座を形成する内周面に対向して配置され、これらが対向する部位での隙間により形成される流路面積は、噴孔から噴射される燃料量以上の流量確保が可能な開口断面積を有していることが好ましい。これにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射特性を良好にすることができる。

また、請求項１７に記載の発明では、請求項２から請求項１６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁において、
筒状収容体の両端を、弁体の端部と電磁駆動部の端部に接合固定する接合構造を有しており、筒状収容体は、伸縮する両端間の長さを調節されて接合固定されていることを特徴とする。

これによると、筒状収容体の両端を、弁体の端部と電磁駆動部の端部に接合固定する接合構造を有しており、筒状収容体は、伸縮する両端間の長さを調節されて接合固定されていることが好ましい。これにより、筒状収容体が伸縮する伸縮量に応じて反発力の増減を生じるものの場合、伸縮する筒状収容体の両端間の長さを調節しながら筒状収容体を接合固定することで、弁体を閉弁方向に付勢する付勢力の調整が可能である。

以下、本発明の燃料噴射弁を、ガソリンエンジンへ燃料を供給するものに適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の燃料噴射弁の構成を示す断面図である。図２は、図１中の電磁駆動部周りを示す部分断面図である。図３は、図１中の弁体および弁ボディを示す部分断面図である。なお、図１は閉弁状態を示し、電磁駆動部の非駆動状態を示している。

図１に示すように、燃料噴射弁２は、内燃機関、特にガソリンエンジンに用いられる。燃料噴射弁２は、例えば多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）の吸気管または各気筒に取付けられて、気筒内の燃焼室に燃料を噴射供給する。なお、本実施形態では、燃料噴射弁２は各気筒に設けられているものとする。燃料噴射弁２には、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料分配管（図示せず）を介して供給される。燃料分配管には、一般に、図示しない燃料タンク内の燃料を燃料ポンプ（図示せず）により吸い上げ吐出し、その吐出された燃料が導かれている。なお、吐出される燃料は、図示しないプレーシャレギュレータ等の調圧装置によって所定の圧力に調圧されて、燃料分配管へ送られる。なお、エンジンが直噴エンジンの場合には、内燃機関の燃焼室へ供給する燃料の圧力を約２ＭＰａ以上とするため、燃料ポンプによって燃料タンクから吸上げられた所定の低圧（例えば０．２ＭＰａ）の燃料を、図示しない高圧ポンプで加圧し、この加圧された所定の高圧の燃料（例えば、２〜１３ＭＰａの範囲の所定圧の燃料）が、燃料分配管を介して燃料噴射弁２に供給されている。燃料ポンプから吐出される燃料、高圧ポンプから燃料分配管へ供給された燃料は、図示しないプレーシャレギュレータ等の調圧装置によって所定の圧力に調圧されている。なお、以下、本実施例で説明するエンジンは、ガソリン直噴エンジンとする。

燃料噴射弁２は、図１に示すように、略円筒形状であり、一端から燃料を受け、内部の燃料通路を経由して他端から燃料を噴射する。燃料噴射弁２は、燃料の噴射を遮断および許容する弁部Ｂと、弁部Ｂを駆動する電磁駆動部Ｓと、筒状収容体６３とを備えており、一端から燃料通路内に流入した燃料を弁部からエンジンの気筒に噴射供給する。

弁部Ｂは、図１および図３に示すように、弁ボディとしてのノズルボディ１２と、弁部材としてのニードル３０とを含んで構成されている。ノズルボディ１２の内周には、上記内部燃料通路内を流れる燃料が導かれている。ノズルボディ１２は燃料流れ方向の噴孔２１側に向けて縮径する内周面としての円錐面１３を有している。円錐面１３には、ニードル３０が離座および着座可能である。なお、ここで、円錐面１３は、ニードル３０が離座および着座可能な弁座１４を構成する。具体的には、弁座１４には、ニードル３０のシート部としての当接部３１が離座および着座する。なお、ここで、弁座１４と当接部３１は、弁部が燃料の噴射を停止するための油密機能の働きをするシート部を構成している。

弁座１４の中央側には、弁座１４の燃料流れの下流側に向かって、内部燃料通路と連通可能な噴孔２１が配置されている。この噴孔２１は、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定される。また、噴孔の開口面積は、開弁時の流量を規定する。したがって、燃料噴射弁２の燃料噴射量は、噴孔２１の開口面積、ニードル３０のリフト量ＨＤ１と、開弁期間とによって調量されている。ニードル３０が弁座１４に着座すると噴孔２１からの燃料噴射が停止され、ニードル３０が弁座１４から離座すると噴孔２１から燃料が噴射される。

なお、ノズルボディ１２は、弁ハウジング１６の燃料噴射側端部の内壁に溶接等により固定されている。ノズルボディ１２は段付きの略有底円筒状に形成され、弁ハウジング１６の下端部の内周側に挿入されている。ノズルボディ１２の外周は、段付きを境に下方に向かって縮径している。そして段付きが、弁ハウジング１６の内周側に形成された段差と当接することにより、燃圧でノズルボディ１２が弁ハウジング１６から脱落するのを防止している。

また、ノズルボディ１２と弁ハウジング１６は、弁座１４を有し、ニードル３０が離座および着座する弁ボディを構成している。ノズルボディ１２と弁ハウジング１６は、別部材を溶接等により固定し、一体的に形成されるものに限らず、一体形成されているものであってもよい。なお、一般に、弁ボディの弁座１４には、燃料噴射毎に繰り返しニードル３０が着座および離座する等のため、比較的強い耐摩耗性が要求される。これに対し本実施形態では、弁ボディのうち、弁座１４を有する部分つまりノズルボディ１２を耐摩耗性の比較的強い特定の材料で、電磁駆動部（詳しくは筒部材４０）Ｓに接続する側の弁ハウジング１６を、その特定材料以外の、例えば安価な材料を用いることができる。

ニードル３０は略軸状に形成され、弁ボディ１２内を軸方向に往復移動可能である。ニードル３０の先端部は、図１および図３に示すように、略円錐面状に形成されており、その略円錐状の頂部が微小容積の燃料溜り室（以下、サック部と呼ぶ）１８に臨むように配置されている。なお、サック部１８は、ノズルボディ１２の先端側に袋状に小空間の容積をもって形成されるサックホールである。本実施例では、このサック部１８には、図３に示すように、噴孔２１が弁ボディ１２の内外を貫通するように形成されている。

また、上記当接部３１は、略円錐状の上底側の円状の稜線部に形成され、弁座１４とシート径Ｄｓの円上に線シールされている。

なお、ニードル３０の先端部は、略円錐形状に限らず、略円錐台形状、あるいは略半球状など、線シールが可能な形状であればいずれの形状であってもよい。また、当接部３１と弁座１４のシール方法としては、線シールするものに限らず、当接部３１と弁座１４を円錐面で互いに面シールするものであってもよい。

また、ニードル３０の反弁座１４側の端部３２は、可動コア５０が固定されており、ニードル３０と可動コア５０は協働して軸方向に往復移動する。

なお、ここで、ニードル３０と可動コア５０は、請求範囲に記載の弁体を構成する。なお、弁体は、ニードル３０と可動コア５０を溶接等により固定し、一体的に形成されるに限らず、ニードル３０と可動コア５０が一体形成されるものであってもよい。

電磁駆動部Ｓは、図１および図２に示すように、筒部材４０、可動コア５０、固定コア６０、およびコイル７０とを有する。

筒部材４０は、弁ボディ（詳しくは弁ハウジング１６）の反噴孔側の内周壁に挿入され、溶接等により弁ボディに固定されている。筒部材４０は、噴孔２１側から第１磁性筒部４２、非磁性筒部４４、および第２磁性筒部４６により構成されている。非磁性筒部４４は第１磁性筒部４２と第２磁性筒部４６との磁気的短絡を防止する。この磁気的短絡防止により、コイル６０の通電により発生する電磁力による磁束を、可動コア５０、および固定コア６０に効率的に流れるようにしている。

可動コア５０は磁性材料で形成されており、ニードル３０の反弁座１４側の端部３２と溶接等により固定されている。可動コア５０はニードル３０とともに往復移動する。可動コア５０は、ニードル３０の端部に固定される保持部５２と、本体部（以下、円筒状部）５１と、筒状収容体６３の端部６３ａに固定される端部（以下、支持端部と呼ぶ）５３とを含んで構成されている。保持部５２は、円筒状部５１の噴孔側の下端部に形成され、支持端部５３は、円筒状部５１の反噴孔側の上端部に形成されている。支持端部５３は、円筒状部５１の上端面５５、５６より固定コア６０側に突出している。上端面５５、５６のうち、磁極面５５は、固定コア６０側の磁極面６５に所定の軸方向隙間（以下、エアギャップ）Ｇ１を設けて対向配置されている。このエアギャップＧ１は、ニードル３０の弁座１４から離間可能な距離つまりリフト量ＨＤ１を示している。

磁極面５５の内側には、支持端部５３が配置されている。この場合、磁極面５５は、図３に示すように、磁極面５５の内側に配置される座面５６に対して所定の空間段差が設けられるように構成されていることが好ましい。これにより、上端面５５、５６において、磁極面５５に所定の空間段差分の仕上げ加工を行なえるので、エアギャップＧ１を、固定コア６０側の磁極面６５と、これに対向する磁極面５５との全周にわたってリフト量ＨＤ１に管理することが可能である。

可動コア５０（詳しくは、円筒状部５１）の外周には、燃料通路としての複数（本実施例では、例えば２個）の燃料溝５７が設けられている。

固定コア６０は磁性材料で略円筒状に形成されている。固定コア６０は筒部材４０内に挿入されており、筒部材４０と溶接等により固定されている。固定コア６０は可動コア５０に対し反噴孔側に設置され、可動コア５０に向きあっている。

固定コア６０の磁極面６５側の内側には、有底の収容孔６２が形成されている。固定コア６０の外周には、燃料通路としての複数（本実施例では、例えば２個）の燃料溝６７が設けられている。この場合、固定コア６０の燃料溝６７と、可動コア５０の燃料溝５７とを軸方向に対向するように配置することが好ましい。これにより、燃料噴射弁２内に供給された燃料が燃料溝５７、６７を通過するとき、磁極面５５、６５間を磁極面５５、５６の略周方向に沿って流れ込む燃料流れを抑止することができる。

また、収容孔６２は、固定コア６０を軸方向に貫通していないため、燃料噴射弁２内に供給された燃料が固定コア６０を通過するとき、その燃料流れに対して、収容孔６２の部位ではその流れをせきとめる。これにより、収容孔６２を経由して、磁極面５５、６５間を磁極面５５、５６の略径方向に沿って流れ込む燃料流れが生じることはない。

また、収容孔６２内には、筒状収容体６３が収容されている。収容孔６２の底部には、支持部材６４が設けられており、筒状収容体６３の端部６３ｂが支持部材６４に固定されている。開口端６３ｂを固定する支持部材６４の径Ｄｃは、所定断面積を有している。

支持部材６３は略棒状に形成されており、筒状収容体６３の内部を弁座１４方向に延びている。これにより、ニードル３０が開弁動作時において、ニードル３０のリフトに従って軸方向に端部６３ａ、６３ｂ間が短くなるとき、収縮に伴なう筒状収容体６３の倒れ等が生じないように、筒状収容体６３の収縮姿勢を支持部材６４によりガイドすることが可能である。

また、収容孔６２の内周６２ａ、６２ｂは、段付き内周に形成されており、内周６２ａが内周６２ｂより大きく形成されている。付勢部材としてのスプリング６８が内周６２ｂに配置され、可動コア５０（詳しくは座面５６）と固定コア６０（詳しくは座面６２ｃ）の間に挟み込まれている。スプリング６８は、可動コア５０を弁座１４に向けて付勢する。なお、スプリング６８は、筒状収容体６３の外側に配置されている。

なお、ここで、固定コア６０と支持部材６４は、請求範囲に記載の固定コアを構成している。固定コア６０と支持部材６４は、別部材を溶接等により一体的に成形されるものに限らず、一体成形されているものであってもよい。なお、本実施例では、支持部材６４と収容孔６２の底部を溶接部Ｊ３で接合固定されている。

筒状収容体６３は、図１および図２に示すように、開口する両端６３ａ、６３ｂを備え、両端６３ａ、６３ｂが軸方向に伸縮可能な収容体である。筒状収容体６３は、内部を気密に保持可能であって、開口端６３ａ、６３ｂは、弁体の端部（詳しくは、可動コア５０の支持端部５３）と、電磁駆動部の端部（詳しくは、固定コア６０の支持部材６４）とを連結されている。このような構成を有する筒状収容体６３の材料は、ゴム材料や樹脂材料等の非金属材料、金属材料のいずれであってもよい。

上記の収縮可能な筒状収容体６３は、伸縮に従って弾性力を有するものであっても、ほとんど弾性力なく、可撓性を有するものであってもよい。弾性力を有するものの場合には、ばね特性を有する金属材料であることが好ましい。これにより、筒状収容体６３は、伸縮量に応じて反発力つまり可動コア５０を弁座１４に向けて付勢する付勢力を形成することができる。

なお、以下本実施形態で説明する筒状収容体６３は、大径部と小径部を交互に有するベローズとする。

筒状収容体６３は、図３に示すように、両端６３ａ、６３ｂ間に挟まれている中間部（以下、収縮部と呼ぶ）６３ｃが、大径部６３ｃ１と小径部６３ｃ２とを交互に有する断面凹凸形状の筒体部である。これにより、筒状収容体６３は、大径部６３ｃ１と小径部６３ｃ２を交互に有するので、弁体を着座方向に付勢する圧縮ばねなどの付勢部材６８のように、伸縮量に応じて付勢力を発生するばね特性を備えることができる。

両端６３ａ、６３ｂは、可動コア５０の支持部５３と、固定コア６０の支持部材６４とに溶接等により接合固定されている。これらを接合固定する方法としては、溶接に限らず、接着剤等による接着によるものであってもよい。なお、この筒状収容体６３を両端６３ａ、６３ｂに気密に接合する際には、その筒状収容体６３の内圧は、大気圧下で密封組付けされていることが好ましい。なお、このとき、筒状収容体６３の内部に密封される空気は乾燥空気であることが更に好ましい。これにより、水分が筒状収容体６３の密封内部に混入するのを防止できる。それ故に、燃料噴射弁２の温度上昇により内部の内圧が蒸気圧上昇するのを防止することができる。また、水混入による錆発生を防止することができる。

なお、以下の本実施形態では、両端６３ａ、６３ｂの接合構造としては、溶接による接合構造とする。開口端６３ａと支持部５３との接合部Ｊ１、開口端６３ｂと支持部材６４との接合部Ｊ２は、レーザ等による全周溶接であることが好ましい。このような接合構造にすることで気密に接合固定できるので、筒状収容体６３内と、可動コア５０（詳しくは支持部５３）および固定コア６０（詳しくは支持部材６４）とに区画される空間６３ｓを、気密に形成できる。

なお、本実施形態では、筒状収容体６３は、伸縮する両端６３ａ、６３ｂ間の軸方向の長さを調整され、上記接合部Ｊ１、Ｊ２で接合固定されていることが好ましい。これにより、両端６３ａ、６３ｂ間の長さを調節しながら筒状収容体６３を接合固定することで、弁体を閉弁方向に付勢する付勢力の調整が可能である。なお、スプリング６８および筒状収容体６３の付勢力により弁体３０、５０が弁座１４に向けて付勢されている。

さらになお、本実施形態では、筒状収容体６３は、耐食性を有する材料で形成されていることが好ましい。本実施例では、ベローズ６３を、例えばステンレス製の金属材料で形成している。燃料の燃料性状等によって、硫黄成分や酸性の影響を筒状収容体に及ぼすおそれがある。これに対し本実施例では、硫黄成分や酸性に対して耐食性を有するステンレス材料で形成されているので、筒状収容体６３つまり燃料噴射弁２の信頼性向上が図れる。

コイル７０はスプール７２等に巻回されている。ターミナル７５はコネクタ７４等にインサート成形されており、コイル７０と電気的に接続している。コイル７０に通電すると、可動コア５０と固定コア６０との間に磁気吸引力が働き、圧縮スプリング６８および筒状収容体６３の付勢力に抗して可動コア５０は固定コア６０側に吸引される。

フィルタ８０は、図１に示すように、燃料導入部４８内に設けられており、固定コア６０の燃料上流側に配置されている。燃料噴射弁２内に供給される燃料中に含まれる磁性材料などの異物が除去されるようになっている。燃料噴射弁２内に供給される燃料は、燃料導入部４８内のフィルタ８０、筒部材４０内の燃料通路、固定コア６０外周側の燃料通路（詳しくは、燃料溝６７）、可動コア５０外周側の燃料通路（詳しくは、燃料溝５７）、弁ハウジング１６の内周壁とニードル３０の外周壁との間を順次通過する。さらに燃料は、ノズルボディ１２の内周面１３とニードル３０の外周壁との間に形成される燃料通路に導かれて噴孔２１へ向かうように構成されている。

図１および図３に示すように、弁体３０、５０のうち、弁体３０、５０の反弁座１４側の端部（詳しくは、支持部５３）は、これに対応する電磁駆動部の端部（詳しくは、固定コア６０の支持部材６４）と筒状収容体６３によって軸方向に伸縮可能に連結されている。さらに、支持部５３と支持部材６４間の内部空間６３ｓが、筒状収容体６３によって燃料噴射弁２内を流れる燃料から隔離されている。これにより、弁体３０、５０へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が、電磁駆動部の端部の断面積分すなわち支持部材６４の所定断面積分だけ緩和される。したがって、弁体３０、５０を開弁方向に駆動するためのエネルギを小さくすることができるので、電磁駆動部の駆動力を低減することができる。

なお、ここで、筒状収容体６３は、特許請求範囲に記載の保持部材に対応する。ニードル３０と可動コア５０は、特許請求範囲に記載の弁体に対応する。また、可動コウ５０の円筒状部５１は特許請求範囲に記載の弁体の反噴孔側の反噴孔側端面部に対応し、また支持端部５３は特許請求範囲に記載の反噴孔側端面部の一部領域に対応する。

また、固定コア６１内に固定されている支持部材６４は、特許請求範囲に記載の所定位置に保持されている定位置保持部に対応する。また、径Ｄｃで代表される断面は特許請求範囲に記載の所定の面領域に対応し、内部空間６３ｓは特許請求範囲に記載の内部領域に対応する。また、特許請求範囲に記載の内部領域周りとは、筒状収容体６３により取り囲まれない図中の領域６２ｓを示す。この領域６２ｓにおける燃料圧力は、燃料噴射弁２に供給される燃料圧力に略相当する。

上述の構成を有する燃料噴射弁２の作動について以下説明する。車両のエンジンキーをＩＧ位置にして、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＯＮ）等することで、燃料ポンプが駆動され、燃料タンク内の燃料が燃料ポンプにより吸い上げられる。吸い上げられた燃料は、プレッシャレギュレータにより調圧され、所定の低圧燃料が高圧ポンプへ供給される。高圧ポンプによって低圧燃料は加圧され、加圧された燃料が燃料分配管へ供給される。燃料分配管へ供給された燃料は、プレッシャレギュレータにより所定の燃料に調圧されて、燃料分配管内の各分配口から燃料噴射弁２へ供給される。

燃料噴射弁２の燃料噴射時には、燃料噴射弁２のコイル７０に電流が供給され、ニードル３０が弁座１４から離座しリフトを開始すると、ニードル３０は開弁され噴孔２１より燃料の噴射を開始する。燃料は、噴孔２１から噴射され噴霧化されてエンジンの燃焼室等へ供給される。一方、燃料噴射停止時には、コイル７０への電流供給が停止され、スプリング６８および筒状収容体６３の付勢力によりニードル３０のリフトが減少する。そして、ニードル３０が弁座１４に着座すると、噴射が終了する。コイル７０への通電期間を調節することにより、燃料噴射弁２から噴射される燃料（燃料噴霧）の噴射期間つまり燃料噴射量が調節される。

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）弁体３０、５０のうち、弁体３０、５０の反弁座１４側の端部（詳しくは、支持部５３）は、これに対応する電磁駆動部の端部（詳しくは、固定コア６０の支持部材６４）と筒状収容体６３によって軸方向に伸縮可能に連結されている。さらに、支持部５３と支持部材６４間の内部空間６３ｓが、筒状収容体６３によって燃料噴射弁２内を流れる燃料から隔離されている。これにより、弁体３０、５０へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が、電磁駆動部の端部の断面積分すなわち支持部材６４の所定断面積分だけ緩和される。したがって、弁体３０、５０を開弁方向に駆動するためのエネルギを小さくすることができるので、電磁駆動部の駆動力を低減することができる。

（２）特に、上記支持部材６４の所定断面積が、弁体３０、５０の弁座１４に着座するシート径Ｄｓの断面積に等しくなるように構成されていることが好ましい。支持部材６４の所定断面積に対応する部位が径Ｄｃである場合には、その径Ｄｃとシート径Ｄｓが等しくなるようにする。

これにより、弁体３０、５０の閉弁状態において、弁体３０、５０の閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が除去される。したがって、燃料噴射弁２内へ供給される燃料の大きさに係わらず、電磁駆動部の駆動力低減が図れる。例えば電磁駆動部の駆動力低減を図るとともに、燃料の高圧化対応が可能である。

（３）筒状収容体６３に連結する電磁駆動部の端部（詳しくは、支持部材６４）は、固定コア６０の磁極面６５の内側に形成されるように構成されている。これにより、固定コア６０の磁極面６５とこれに対向する弁体３０、５０側の磁極面５５の間で作用する磁気吸引のための電磁力を損なうことなく、筒状収容体６３を配置することが可能である。

（４）なお、本実施形態では、上記磁極面６５の内側には、筒状収容体６３を収容し、燃料流れをせきとめる収容孔６２が配置されている。

一般に、弁体の端部と電磁駆動部の端部を、筒状収容体６３によって軸方向に伸縮可能に連結し、その内部を燃料噴射弁２内を流れる燃料から隔離するようにに構成する場合には、弁体の端部は中実構造になる。この場合では、燃料噴射弁２内に供給される燃料の流れが、弁体と電磁駆動部との電磁力の作用する磁極面間を通過する構成が考えられる。万が一燃料中に異物が混入すると、その磁極面間に異物がかみ込むおそれがある。

これに対し本実施形態では、固定コア６０のうち、収容孔６２の部位（詳しくは収容孔６２の底部）では、燃料噴射弁２内の燃料の流れに対してこの流れをせきとめる構成とすることができる。これにより、収容孔６２を経由して、弁体３０、５０（詳しくは可動コア５０）と電磁駆動部（詳しくは固定コア６０）との磁極面５５、６５間を通過する燃料流れは生じない。したがって、燃料噴射弁２の耐異物性の向上が図れる。

（５）さらになお、本実施形態では、弁体３０、５０を閉弁方向に付勢するスプリング６８と、筒状部材６３は、内外に二重配置されている。

一般に、燃料噴射弁２内にスプリング６８と筒状収容体６３を配置する場合、スプリング６８と筒状収容体６３を直列に配置する構成が考えられる。また、伸縮する筒状収容体６３は、筒状収容体６３を形成する材料の弾性特性に応じて伸縮する伸縮量に従って反発力が増減するおそれがある。このような場合、電磁駆動部の非駆動時における弁体３０、５０を閉弁方向に付勢する付勢力を調整するために、付勢部材および筒状収容体を個々に調整することは難しい。

これに対し本実施形態では、スプリング６８と筒状収容体６３を内外に二重配置するので、スプリング６８の付勢力および筒状収容体６３の反発力を個々に調整することが可能である。これにより、例えば燃料噴射弁２の閉弁応答性などの製品ばらつきを低減できる。

（６）また、本実施形態では、筒状収容体６３に連結する弁体３０、５０の端部（詳しくは、支持部５３）は、可動コア５０の磁極面５５の内側に形成されるように構成されている。これにより、弁体３０、５０の磁極面５５とこれに対向する固定コア６０側の磁極面６５の間で作用する磁気吸引のための電磁力を損なうことなく、筒状収容体６３を弁体３０、５０に連結することが可能である。

（７）なお、筒状収容体６３は、弁体３０、５０を着座方向に付勢する付勢力を有していることが好ましい。

燃料噴射弁２では、一般に、弁体を着座方向に付勢する部材を、スプリング等の付勢部材として別個に設けている。これに対し本実施形態では、弁体３０、５０を着座方向に付勢する部材を、筒状収容体６３で兼用することが可能である。

（８）さらになお、上記筒状収容体６３は、大径部６３ｃ１と小径部６３ｃ２とを交互に有する収縮部６３ｃを備えているベローズで構成されていることが好ましい。これにより、筒状収容体６３は、弁体３０、５０を閉弁方向に付勢する圧縮ばねなどスプリング６８等の付勢部材のように、伸縮量に応じて付勢力を発生するばね特性を備えることができる。

（９）さらになお、本実施形態では、筒状収容体６３は、耐食性を有する材料で形成されていることが好ましい。本実施例では、筒状収容体６３を、例えばステンレス製のベローズで形成している。燃料の燃料性状等によって、硫黄成分や酸性の影響を筒状収容体に及ぼすおそれがある。これに対し本実施例では、硫黄成分や酸性に対して耐食性を有するステンレス材料で形成されているので、筒状収容体６３つまり燃料噴射弁２の信頼性向上が図れる。

（１０）また、本実施形態では、上記筒状収容体６３に連結する電磁駆動部の端部を、筒状収容体６３の内部を弁座１４方向に延びている支持部材６４で構成している。これにより、ニードル３０が開弁動作時において、ニードル３０のリフトに従って軸方向に端部６３ａ、６３ｂ間が短くなるとき、収縮に伴なう筒状収容体６３の倒れ等が生じないように、筒状収容体６３の収縮姿勢を支持部材６４によりガイドすることができる。

（１１）さらにまた、本実施形態では、筒状収容体６３は、伸縮する両端６３ａ、６３ｂ間の軸方向の長さを調整され、溶接等する接合部Ｊ１、Ｊ２で接合固定されていることが好ましい。これにより、両端６３ａ、６３ｂ間の長さを調節しながら筒状収容体６３を接合固定することで、弁体３０、５０を閉弁方向に付勢する付勢力を調整することが可能である。なお、本実施例では、スプリング６８および筒状収容体６３の付勢力が、弁体３０、５０を閉弁方向に付勢している。

（１２）上記付勢力調整において、筒状収容体６３の付勢力調整ができるので、電磁駆動部の非駆動時における弁体３０、５０を閉弁方向に付勢する付勢力を調整するために、スプリング６８および筒状収容体６３を個々に調整することが容易となる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。

第１の実施形態では、弁体３０、５０を閉弁方向に付勢している付勢力を、スプリング６８および筒状収容体６３の荷重により得るように構成していた。これに対し第２の実施形態では、図４に示すように、上記付勢力を、筒状収容体６３の荷重によって得るようにする。図４は、本実施形態に係わる電磁駆動部周りを示す部分断面図である。

図４に示すように、固定コア６０の磁極面６５の内側には、収容孔１６２が配置されている。収容孔１６２は、筒状収容体６３を収容する内周１６２ｂが形成されている。

このような構成により、筒状収容体６３の外側には、スプリング６８が二重配置されていない。さらに、可動コア５０の座面５６にスプリング６８を配置する必要がない。

これにより、収容孔１６２の開口部を小さく形成でき、磁極面６５、５５の拡大が図れるので、電磁駆動部のコイル７０に発生する電磁力を、磁極面６５、５５間に有効に作用させることが可能である。

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）筒状収容体６３は、ベローズ等の上記付勢力を有する筒体で構成されるので、弁体３０、５０を着座方向に付勢する部材を、筒状収容体６３で兼用することができる。これにより、燃料噴射弁２を構成する構成部材の低減ができ、燃料噴射弁２の簡素化が図れる。

（２）なお、コイル７０に発生する電磁力に対して、上記磁極面積５５、５６が、燃料噴射弁２の搭載上の制約等により限られた外形寸法内で最大の吸引力を発生させるために必要な磁束の流れる磁路面積を確保することが難しい場合がある。

これに対し本実施形態では、筒状収容体６３の外側に、スプリング６８を二重配置しないため、収容孔１６２の開口部の大きさを小さくすることができる。これにより、磁極面６５、５５を拡大することができるので、コイル７０に発生する電磁力を、磁極面６５、５５間に有効に作用させることができる。

（３）さらになお、本実施形態では、上記付勢力調整を、筒状収容体６３の付勢力調整をするだけで行なえる。したがって、電磁駆動部の非駆動時における弁体３０、５０を閉弁方向に付勢する付勢力を調整する調整作業が容易となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態で説明した弁体を、図５に示すように、支持部材１６４を弁座１４側へ挿通可能とする内周１３４、１５４を有する弁体とし、その弁座１４側の内周１３４の開口部が弁座１４の内側に配置されている。図５は、本実施形態の燃料噴射弁の構成を示す断面図である。図６は、図５中の電磁駆動部周りを示す部分断面図である。図７は、図５中の弁体および弁ボディを示す部分断面図である。

図５に示すように、弁体は、可動コア１５０とニードル１３０とから構成されている。可動コア１５０は、円筒状部１５１と、保持部１５２と、支持部１５３と、可動コア１５０の内部を軸１０８方向に貫通する内周１５４を有する。ニードル１３０は、支持部材１６４を弁座１４側へ挿通可能な内周１３４を有している。

このように構成することで、例えば燃焼室内等筒内に臨む噴孔２１を通じて燃焼行程中などの筒内圧力等を受ける弁体（詳しくはニードル１３０）の受圧面積が、ニードル１３０の弁座１４に着座するシート部１３１（詳しくはシート径Ｄｓの断面積）のうち、内周１３４の断面積を除く面積に限定される。これにより、従来技術に比べて、同一の筒内圧力を燃料噴射弁２の閉弁時に受ける場合において、筒内圧力によるニードル１３０を開弁させる力を減少させることができる。したがって、電磁駆動部の駆動力の増大要因となる、ニードル１３０を閉弁方向に付勢する付勢力を増強する手法を用いる必要がない。

上記内周１３４、１５４は、支持部材１６４を気密に摺動可能とする内周部を有する。本実施形態では、ニードル１３０の内周に、上記内周部が形成されている。なお、上記内周部は、ニードル１３０側の内周１３４に限らず、可動コア側の内周１５４に形成するものであってもよい。

なお、図７に示すように、上記内周部をニードル１３０の内周１３４に形成することが好ましい。これにより、サック部１８内の燃料に連通する、支持部材１６４の外周と弁体１３０、１５０の内周に形成される隙間空間の容積量を小さくすることができる。したがって、閉弁時におけるサック部１８周りの燃料無駄容積を低減できる。

また、上記内周部は、図５および図７に示すように、ニードル１３０および可動コア１５０の内周１３４、１５４の一部に形成されている。これにより、弁体１３０、１５０は、内周部により筒状収容体６３内へ燃料の侵入を防止し、筒状収容体６３の燃料から確実に隔離することができるとともに、内周１３４、１５４のうち内周部に限定することで内周加工の生産性の向上が図れる。

支持部材１６４は、図５に示すように、軸１０８方向に弁座１４側に延びており、その先端部１６５は、弁座１４側の内周１３４の開口部から突き出るように配置されていることが好ましい。このように構成することで、支持部材１６４の先端部１６５が、ニードル１３０に形成された弁座１４側の開口部から突き出るように配置される。したがって、ニードル１３０の先端部１６５と、弁座１４の下流側に配置される噴孔２１との間に形成されるいわゆるサック部１８周りの無駄容積（デッドボリーム）を小さくすることが可能である。

また、上記支持部材１６４の先端部１６５は、ノズルボディ１２の内周面１３に対向して配置されており、対向する先端部１６５と内周面１３との隙間で形成される開口面積は、噴孔２１から噴射される燃料量以上の流量確保が可能な流路断面積を有していることが好ましい。これにより、燃料噴射弁２から噴射される燃料の噴射特性を良好にすることができる。

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）弁体１３０、１５０は、支持部材１６４を弁座１４側へ挿通可能とする内周１３４、１５４を有しており、その弁座１４側の内周１３４の開口部が弁座１４の内側に配置されるように構成されている。

このように構成することで、例えば燃焼室内等筒内に臨む噴孔２１を通じて燃焼行程中などの筒内圧力等を受ける弁体（詳しくはニードル１３０）の受圧面積が、ニードル１３０の弁座１４に着座するシート部３１（詳しくはシート径Ｄｓの断面積）のうち、内周１３４の断面積を除く面積に限定される。これにより、従来技術に比べて、同一の筒内圧力を燃料噴射弁２の閉弁時に受ける場合において、筒内圧力によるニードル１３０を開弁させる力を減少させることができる。

したがって、電磁駆動部の駆動力の増大要因となる、ニードル１３０を閉弁方向に付勢する付勢力を増強する手法を用いる必要がない。例えば筒内圧力の影響を受ける場合であっても、開弁のための電磁駆動部の駆動力増大を図ることなく、弁体の閉弁状態を維持することが可能である。

（２）なお、上記内周１３４、１５４は、支持部材１６４を気密に摺動可能とする内周部を有している。本実施形態では、上記内周部は、ニードル１３０および可動コア１５０の内周１３４、１５４の一部に形成されていることが好ましい。これにより、弁体１３０、１５０は、内周部により筒状収容体６３内へ燃料の侵入を防止し、筒状収容体６３の燃料から確実に隔離することができるとともに、内周１３４、１５４のうち内周部に限定することで内周加工の生産性の向上が図れる。

（３）さらになお、上記内周部をニードル１３０の内周１３４に形成することが好ましい。これにより、サック部１８内の燃料に連通する、支持部材１６４の外周と弁体１３０、１５０の内周に形成される隙間空間の容積量を小さくすることができる。したがって、閉弁時におけるサック部１８周りの燃料無駄容積（デッドボリーム）を低減できる。

（４）また、支持部材１６４は軸１０８方向に弁座１４側に延びており、その先端部は、弁座１４側の内周１３４の開口部から突き出るように配置されていることが好ましい。このように構成することで、支持部材１６４の先端部が、ニードル１３０に形成された弁座１４側の開口部から突き出るように配置される。したがって、ニードル１３０の先端部と、弁座１４の下流側に配置される噴孔２１との間に形成されるサック部１８周りの無駄容積（デッドボリーム）を小さくすることが可能である。

（５）さらに、上記支持部材１６４の先端部は、ノズルボディ１２の内周面１３に対向して配置されており、対向する先端部と内周面１３との隙間で形成される開口面積は、噴孔２１から噴射される燃料量以上の流量確保が可能な流路断面積を有していることが好ましい。これにより、燃料噴射弁２から噴射される燃料の噴射特性を良好にすることができる。

（６）なお、上記内周部は支持部材１６４を気密に摺動可能なものとして説明した。気密に摺動可能な構造ではないので、Ｏリング等のシール部材を有するシール構造にする必要はない。したがって燃料噴射弁２を構成する構成部材を減らすことができ、燃料噴射弁２の簡素化が図れる。

（７）なお、閉弁時に噴孔２１を通じて筒内の吸気ガスや排気ガスが流入し、上記内周部と支持部材１６４の隙間を経由して筒状収容体６３の内部空間に侵入する場合がある。これに対して筒状収容体６３は、耐食性を有する材料で形成されていることが好ましい。本実施例では、筒状収容体６３を、例えばステンレス製のベローズで形成している。これにより、ガス中に含まれる硫黄成分や酸性に対して耐食性を有するステンレス材料で形成されているので、筒状収容体６３つまり燃料噴射弁２の信頼性向上が図れる。

（第４の実施形態）
第３の実施形態では、弁体１３０、１５０を閉弁方向に付勢している付勢力を、スプリング６８および筒状収容体６３の荷重により得るように構成していた。これに対し第４の実施形態では、図８に示すように、上記付勢力を、筒状収容体６３の荷重によって得るようにする。図８は、本実施形態に係わる電磁駆動部周りを示す部分断面図である。

図８に示すように、固定コア６０の磁極面６５の内側には、収容孔１６２が配置されている。収容孔１６２は、筒状収容体６３を収容する内周１６２ｂが形成されている。

このような構成により、筒状収容体６３の外側には、スプリング６８が二重配置されていない。さらに、可動コア１５０の座面５６にスプリング６８を配置する必要がない。

これにより、収容孔１６２の開口部を小さく形成でき、磁極面６５、５５の拡大が図れるので、電磁駆動部のコイル７０に発生する電磁力を、磁極面６５、５５間に有効に作用させることが可能である。

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）筒状収容体６３は、ベローズ等の上記付勢力を有する筒体で構成されるので、弁体３０、５０を着座方向に付勢する部材を、筒状収容体６３で兼用することができる。これにより、燃料噴射弁２を構成する構成部材の低減ができ、燃料噴射弁２の簡素化が図れる。

（２）なお、コイル７０に発生する電磁力に対して、上記磁極面積５５、５６が、燃料噴射弁２の搭載上の制約等により限られた外形寸法内で最大の吸引力を発生させるために必要な磁束の流れる磁路面積を確保することが難しい場合がある。

これに対し本実施形態では、筒状収容体６３の外側に、スプリング６８を二重配置しないため、収容孔１６２の開口部の大きさを小さくすることができる。これにより、磁極面６５、５５を拡大することができるので、コイル７０に発生する電磁力を、磁極面６５、５５間に有効に作用させることができる。

（３）さらになお、上記筒内圧力を受ける弁体（詳しくはニードル１３０）の受圧面積が、ニードル１３０の弁座１４に着座するシート部１３１（詳しくはシート径Ｄｓの断面積）のうち、内周１３４の断面積を除く面積に限定されているので、弁体３０、５０を着座方向に付勢する付勢力を小さくすることが可能である。したがって、弁体３０、５０を着座方向に付勢する付勢部材を兼用する筒状収容体６３に必要な付勢力を低減することが可能である。例えば筒状収容体６３をベローズで設計する場合において、ばね特性等の設計自由度の向上が図れる。

（その他の実施形態）
（１）以上説明した本実施形態において、直噴エンジン用の燃料噴射弁２として説明したが、直噴エンジンのように気筒内の燃焼室に燃料を直接噴射供給するものに限らず、吸気管等に噴射することで燃焼室に間接的に噴射供給するものであってもよい。噴孔に受ける筒内圧力等の外圧に対して、ニードルの閉弁状態を維持したいものに適用して好適である。

（２）また、以上説明した本実施形態において、筒状収容体６３を、大径部６３ｃ１と小径部６３ｃ２を交互に有し、断面凹凸形状のベローズで説明したが、電磁駆動部の端部と弁体の端部とを伸縮可能に連結し、その内部空間を燃料噴射弁内に流れる燃料から隔離できるものであれば、断面凹凸形状の筒状体に限らず、断面形状が略テーパ状の筒状体や、略ストレート状の筒状体であってもよい。

（３）また、以上説明した本実施形態では、弁体３０、５０において、筒状収容体６３の開口端６３ａに連結する端部を、可動コア５０の反弁座１４側の端部５３として説明したが、ニードル３０の反弁座１４側の端部とする構成であってもよい。この場合、可動コアがニードルを挿通するようにニードルと固定するようなものであればよい。

（４）また、以上説明した本実施形態では、電磁駆動部において、筒状収容体６３の開口端６３ｂに連結する端部を、固定コア６０の支持部材６４として説明したが、固定コアの収容孔６２の底部とする構成であってもよい。

（５）また、以上説明した本実施形態では、一端側の一部領域５３と他端側の所定の面領域Ｄｃとの間で取り囲まれる内部領域６３ｓを有する保持部材を、筒状収容体６３とする構成で説明したが、保持部材は、これに限らず、内部領域が中実構造で形成される収縮可能な略棒状体であってもよい。この場合、収縮可能な略棒状体からなる保持部材は、弁体と、固定コアとの間に挟まれて接合固定される。

（６）また、以上説明した本実施形態では、弁座１４に着座する弁体３０、５０に、燃料圧力が閉弁方向に作用する燃料噴射弁に適用したが、このような弁体３０、５０へ燃料圧力が閉弁方向に作用する燃料噴射弁に限らず、弁体へ燃料圧力が開弁方向に作用する燃料噴射弁に適用してもよい。

（７）また、以上説明した本実施形態において、筒状収容体６３が連結する電磁駆動部の端部（詳しくは支持部材６４）の断面積分だけ、弁体へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が緩和すると説明した。これにより、電磁駆動部の端部の断面積が、シート径Ｄｓの断面積より小さい場合には弁体へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が小さくなり、シート径Ｄｓの断面積と等しい場合には、弁体へ閉弁方向に作用する燃料圧力の影響が除去される。

一方、シート径Ｄｓの断面積より小さい場合には、弁体へ燃料圧力が開弁方向に作用するように構成するができる。

なお、以上説明した本実施形態において、噴孔２１が弁座１４の下流側に噴孔２１が配置され、弁ボディ（詳しくはノズルボディ１２）に形成されているものとして説明したが、噴孔２１がノズルボディ１２に形成されるものに限らず、ノズルボディの先端に設けられる、噴孔を有する噴孔プレートを備えているものであってもよい。

本発明の第１の実施形態の燃料噴射弁の構成を示す断面図である。 図１中の電磁駆動部周りを示す部分断面図である。 図１中の弁体および弁ボディを示す部分断面図である。 第２の実施形態に係わる電磁駆動部周りを示す部分断面図である。 第３の実施形態の燃料噴射弁の構成を示す断面図である。 図５中の電磁駆動部周りを示す部分断面図である。 図５中の弁体および弁ボディを示す部分断面図である。 第４の実施形態に係わる電磁駆動部周りを示す部分断面図である。 従来例の燃料噴射弁の構成を示す断面図である。

符号の説明

２ 燃料噴射弁
１２ ノズルボディ（弁ボディの一部）
１３ 円錐面（内周面）
１４ 弁座
１６ 弁ハウジング（弁ボディの一部）
２１ 噴孔
３０ ニードル（弁部材、弁体の一部）
３１ 当接部（シート部）
４０ 筒部材
５０ 可動コア（弁体の一部）
５３ 支持部
５５ 磁極面
６０ 固定コア
６２ 収容孔
６２ｓ 筒状収容体により取り囲まれない領域（内部領域周り）
６３ 筒状収容体
６３ａ、６３ｂ 開口端
６３ｃ 収縮部（中間部）
６３ｃ１ 大径部
６３ｃ２ 小径部
６３ｓ 内部空間（内部領域）
６４ 支持部材
６５ 磁極面
６８ スプリング（付勢部材）
７０ コイル
Ｂ 弁部
Ｓ 電磁駆動部

Claims (17)

1. 燃料通路を形成する内周面に弁座を有する弁ボディと、
   前記弁座に着座および離座する弁体と、
   前記弁座の下流側に配置され、前記燃料通路から供給される燃料を噴射する噴孔と、
   前記弁体を磁気吸引するための駆動力を発生する電磁駆動部とを備える燃料噴射弁において、
   一端側において、前記弁体の反噴孔側の反噴孔側端面部の少なくとも一部領域を取り囲み保持し、
   他端部側において、前記燃料通路に流れる燃料の油圧の影響に左右されずに、かつ前記弁体の移動に関係なく所定位置に保持さている定位置保持部の所定の面領域を取り囲み保持する保持部材を備え、
   前記保持部材は、前記反噴孔側端面部と前記定位置保持部の互いに対向する端面を伸縮可能に連結しているとともに、前記一端側の前記一部領域と前記他端側の前記所定の面領域との間で取り囲まれる内部領域が、前記内部領域周りの燃料の油圧の影響を受けないように遮断されていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記保持部材は、前記弁体の前記弁座とは反対の端部と、この端部に対向する前記電磁駆動部の端部とを軸方向に伸縮可能に連結する筒状収容体であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記他端部側において前記保持部材が取り囲む、前記所定の面領域における断面積は、前記弁体が前記弁座に着座するシート部の断面積以下に設定されることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記弁体の前記弁座に着座するシート部に対して、前記電磁駆動部の端部の断面積が同じか小さく形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射弁。
5. 前記電磁駆動部は、前記弁体を電磁気吸引する磁極面を有する固定コアとを備え、
   前記電磁駆動部の端部は、前記固定コアの磁極面の内側に形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
6. 前記磁極面の内側には、前記筒状収容体を収容し、燃料流れをせきとめる収容孔が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射弁。
7. 前記電磁駆動部は、前記弁体を着座方向に付勢する付勢部材とを備え、
   前記付勢部材と前記筒状収容体は、内外に二重配置されていることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
8. 前記弁体は、前記電磁駆動部に発生する電磁力が作用する磁極面を有する可動コアを備え、
   前記弁体の端部は、前記磁極面の内側に形成されていることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
9. 前記筒状収容体は、前記弁体を着座方向に付勢する付勢力を有していることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
10. 前記筒状収容体は、大径部と小径部を交互に有するベローズであることを特徴とする請求項９に記載の燃料噴射弁。
11. 前記筒状収容体は、耐食性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項２から請求項１０のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
12. 前記電磁駆動部の端部は、前記筒状収容体の内部を前記弁座方向に延びている支持部材からなることを特徴とする請求項２から請求項１１のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
13. 前記弁体は、前記支持部材を前記弁座側へ挿通可能な内周を有しており、
    前記内周は、前記弁座の内側に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の燃料噴射弁。
14. 前記内周は、前記支持部材を気密に摺動可能とする内周部を有していることを特徴とする請求項１３に記載の燃料噴射弁。
15. 前記支持部材の先端部は、前記内周の前記弁座側の開口部から突き出るように配置されていることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の燃料噴射弁。
16. 前記支持部材の前記先端部は、前記弁座を形成する前記内周面に対向して配置され、
    対向する前記先端部と前記内周面の隙間は、前記噴孔から噴射される燃料量以上の流量確保が可能な開口断面積を有していることを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
17. 請求項２から請求項１６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁において、
    前記筒状収容体の両端を、前記弁体の端部と前記電磁駆動部の端部に接合固定する接合構造を有しており、
    前記筒状収容体は、伸縮する前記両端間の長さを調節されて接合固定されていることを特徴とする燃料噴射弁。

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