JP2013167194A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】燃圧に関わらず燃料噴射量を正確に制御することができる燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】噴孔５ａを開閉するニードル弁６と、ニードル弁６と一体となった固定アーマチャ１３と、ニードル弁６を閉弁方向に付勢するメインスプリング１１と、段差部１４ｂを有する可動アーマチャ１４と、開弁方向に可動アーマチャ１４を付勢するサブスプリング１２と、電磁コイル１８の励磁により固定アーマチャ１３および可動アーマチャ１４の少なくともいずれか一方を吸引するコア７とを備えた燃料噴射弁１は、コア７が、軸方向で固定アーマチャ１３と間隔Ｄ１を隔てて対向する第１対向部１６ａと、軸方向で可動アーマチャ１４と間隔Ｄ２を隔てて対向する第２対向部１７ａとを有し、電磁コイル１８の非励磁状態において間隔Ｄ１が間隔Ｄ２よりも大きい構成を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に用いられる燃料噴射弁に関する。

従来から燃料噴射弁の噴射率特性を噴射経過時間に応じて変化させることにより燃料の着火、燃焼特性を向上させ、機関騒音の低減と排ガス性能の改善を図った内燃機関が知られている。このような内燃機関に用いられる燃料噴射弁は、燃料圧力（以下、燃圧という）が比較的低い噴射初期にはノズル孔を開閉するニードルのリフト量を小さくして少量の燃料を噴射する初期噴射を行い、その後に燃圧が十分に上昇した状態でニードルのリフト量を大きくして大量の燃料を噴射する主燃料噴射を行うようにしている。

この種の燃料噴射弁として、燃圧によりノズル内を開弁方向に押動されてノズル孔を開口させるニードルと、同ニードルを閉弁方向に付勢する第１のばねと、ニードルから初期リフト量だけ離隔した位置にストッパにより保持された押棒と、同押棒をニードルの閉弁方向に押圧付勢する第２のばねとを備え、ニードルが開弁方向移動時に押棒に当接するまでは第１のばねによる反力を受け、押棒に当接した後は第１および第２のばねの両方の反力を受けるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の燃料噴射弁では、燃圧上昇時、ニードルが燃圧により第１のばねの反力に抗して押棒に当接するまで開弁方向に移動する。これにより初期噴射が行われる。その後、さらに燃圧が上昇すると、ニードルが第２のばねの反力に抗して押棒を押し上げ、開弁方向に大きく移動する。これにより主燃料噴射が行われる。このように、上記燃料噴射弁では、燃圧の上昇度合いに応じてニードルのリフト量を初期リフト位置と高リフト位置とに制御し、二段階の燃料噴射を可能としたものである。

特開平５−０６００２８号公報

しかしながら、上述のような従来の燃料噴射弁にあっては、燃圧によりニードルのリフト量を制御するものであるため、ニードルを閉弁方向に付勢するばねの荷重と燃圧との均衡を維持することが困難である。このため、ニードルの初期リフト位置と高リフト位置とがそれぞれ正規の位置からずれるおそれがあり、燃料噴射制御における誤差が大きくなるおそれがあるという問題があった。

また、燃圧が低い場合には、高リフト位置にニードルを移動させることができず燃料噴射量が足りなくなってしまうおそれがある。さらに、燃圧が高い場合には、初期リフト位置にニードルを位置させることが困難であり、初期リフト位置に応じた燃料噴射量に制御することが困難である。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、燃圧に関わらず燃料噴射量を正確に制御することができる燃料噴射弁を提供することを目的とする。

本発明に係る燃料噴射弁は、上記目的達成のため、（１）先端部に噴孔を有する弁ボディと、前記弁ボディ内に収容され、前記噴孔を開閉するニードル弁と、前記ニードル弁と一体となった固定アーマチャと、前記ニードル弁を閉弁方向に第１の付勢力で付勢する第１付勢部材と、前記弁ボディ内に収容され、前記固定アーマチャに閉弁方向側から当接する段差部を有する可動アーマチャと、前記閉弁方向と逆方向の開弁方向に前記第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力で前記可動アーマチャを付勢する第２付勢部材と、電磁コイルを有するとともに前記固定アーマチャおよび前記可動アーマチャに対して開弁方向側に設けられ、前記電磁コイルの励磁により前記固定アーマチャおよび前記可動アーマチャの少なくともいずれか一方を吸引するコアと、を備え、前記コアは、前記ニードル弁の軸方向で前記固定アーマチャと第１の間隔を隔てて対向する第１対向部と、前記軸方向で前記可動アーマチャと第２の間隔を隔てて対向する第２対向部とを有し、前記電磁コイルの非励磁状態において前記第１の間隔が前記第２の間隔よりも大きい構成を有する。

この構成により、本発明に係る燃料噴射弁は、電磁コイルの非励磁状態においてコアの第１対向部と固定アーマチャとの間の第１の間隔を、コアの第２対向部と可動アーマチャとの間の第２の間隔よりも大きく設定した。このため、電磁コイルへの通電により可動アーマチャが第２対向部を介してコアに吸引され固定アーマチャを押し上げると、固定アーマチャが第１対向部に当接する前に可動アーマチャが第２対向部に当接し、ニードル弁を小リフト量だけ移動した小リフト位置で一旦停止させることができる。このときの燃料噴射量は、ニードル弁の小リフト量に応じて少量となる。その後、電磁コイルへの通電量を増大させると、第１付勢部材の第１の付勢力に抗して固定アーマチャのみが第１対向部を介してコアに吸引される。これにより、固定アーマチャが第１対向部に当接し、ニードル弁を大リフト量に応じた大リフト位置で停止させることができる。

このように、本発明に係る燃料噴射弁は、電磁コイルへの通電量を制御するだけでニードル弁を小リフト位置、大リフト位置のいずれかに位置させることが可能である。このため、燃圧が高い場合でもニードル弁を小リフト位置に制御でき、高燃圧時に微小噴射を行うことができる。また、これとは逆に燃圧が低い場合でもニードル弁を大リフト位置に制御でき、低燃圧時に燃料噴射量の増量を行うことができる。

したがって、本発明に係る燃料噴射弁は、燃圧に関わらず燃料噴射量を正確に制御することができる。

本発明に係る燃料噴射弁は、上記（１）に記載の燃料噴射弁において、（２）前記段差部の表面および前記段差部に対向する前記固定アーマチャの対向面の少なくともいずれか一方に、非磁性部材を設けた構成を有する。

この構成により、本発明に係る燃料噴射弁は、可動アーマチャの段差部の表面および固定アーマチャの対向面の少なくともいずれか一方に非磁性部材を設けたので、電磁コイルへの通電量が増大した場合でも固定アーマチャが可動アーマチャに張り付くことがない。したがって、電磁コイルへの通電量増大時に固定アーマチャの移動が妨げられることを防止することができる。

本発明によれば、燃圧に関わらず燃料噴射量を正確に制御することができる燃料噴射弁を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁の作用を説明する断面図であって、（ａ）は、閉弁時を示し、（ｂ）は、小リフト時を示し、（ｃ）は、大リフト時を示している。 本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁の作用を説明する図であって、（ａ）は、電流の時間的変化の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の各電流パターンに対応した燃料噴射率を示す図である。 本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁の一部拡大断面図であって、（ａ）は、非磁性部材の設置箇所を示す図であり、（ｂ）は、非磁性部材の他の設置例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る燃料噴射弁の変形例を示す一部拡大断面図であって、（ａ）は、一の変形例を示す図であり、（ｂ）は、他の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る燃料噴射弁１は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用される。燃料噴射弁１は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、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。

直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射弁１を適用する場合、燃料噴射弁１は図示しないエンジンのシリンダヘッドに搭載される。燃料噴射弁１から噴射される燃料の圧力（以下、単に燃圧という）は、例えば１ＭＰａ以上、所定の燃圧（例えば、３０ＭＰａ）以下に設定されている。本実施の形態のように直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射弁１を適用する場合、燃圧は例えば１０ＭＰａ程度である。

燃料噴射弁１は、ケース２と、アダプタ３と、ホルダ４と、バルブシート５と、ニードル弁６と、コア７と、磁気ケース８とを含んで構成されている。

ケース２は、筒状に形成され、内部にコア７、アジャスタパイプ９およびメインスプリング１１等が収容されている。ケース２の軸方向の両端には、アダプタ３およびホルダ４がそれぞれ連結されている。

アダプタ３は、筒状に形成され、一方の端部がケース２の内周側に圧入されている。アダプタ３の他方の端部には、燃料入口３ａが設けられている。図示しない燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプにより圧送され、燃料入口３ａを介して燃料噴射弁１に供給されるようになっている。燃料入口３ａには、燃料に含まれる異物を除去するためのフィルタ部材３ｂが設けられている。

ホルダ４は、筒状に形成され、一方の端部がケース２に連結されている。ホルダ４の他方の端部には、バルブシート５が取り付けられている。また、ホルダ４の内部には、ニードル弁６が収容されている。

バルブシート５は、例えば炭素鋼などの金属材料によって有底筒状に形成され、底部を燃料噴射弁１の先端部としてホルダ４の内周側に圧入あるいは溶接等により固定されている。バルブシート５の底部すなわち先端部には、燃料を噴射するための噴孔５ａが形成されている。噴孔５ａの数および形状は、特に本実施の形態に示した数および形状に限らず、任意の数および種々の形状を採用することができる。

噴孔５ａの周りには、後述するニードル弁６のシール部６ａが着座可能な弁座部５ｂ（図２（ａ）参照）が設けられている。バルブシート５は、その内部にニードル弁６の先端部を収容するとともに、該ニードル弁６を軸方向に摺動可能に支持するようになっている。本実施の形態に係るホルダ４およびバルブシート５は、本発明に係る弁ボディを構成する。

ニードル弁６は、ホルダ４およびバルブシート５の内部に収容され、軸方向に往復動可能に構成されている。ニードル弁６の先端部には、バルブシート５の噴孔５ａをシール可能なシール部６ａが形成されている。シール部６ａは、先端に向かうに従い徐々に縮径する形状となっている。シール部６ａの形状は、特に本実施の形態に示した形状に限らず、種々の形状を採用することができる。

ニードル弁６は、弁座部５ｂ（図２（ａ）参照）に対してシール部６ａを着座あるいは離隔させることにより、噴孔５ａを開閉可能としている。シール部６ａが弁座部５ｂから離隔した際には、弁座部５ｂとシール部６ａとの間には、燃料が流れる燃料通路が形成される。この燃料通路の流路面積は、ニードル弁６の軸方向への移動量に応じて変更可能である。したがって、後述するように、燃料噴射弁１は、燃料通路を介して噴孔５ａから噴射される燃料の流量、すなわち単位時間当たりの燃料噴射量を可変とすることが可能である。

ニードル弁６と同軸上で、かつニードル弁６から所定距離だけアダプタ側に離隔した位置には、アジャスタパイプ９が設けられている。アジャスタパイプ９は、コア７の内方に収容されている。

このアジャスタパイプ９とニードル弁６との間には、メインスプリング１１が配置されている。メインスプリング１１は、ニードル弁６を閉弁方向（図１中、矢印Ａ方向）に付勢力Ｆ１で付勢している。本実施の形態に係るメインスプリング１１は、本発明に係る第１付勢部材を構成し、付勢力Ｆ１は、本発明における第１の付勢力に相当する。

また、ニードル弁６の先端部と反対側の端部（基端部）には、ニードル弁６と一体となった円筒状の固定アーマチャ１３が設けられている。固定アーマチャ１３には、ニードル弁６の基端部が圧入されている。これにより、固定アーマチャ１３とニードル弁６とが一体となる。なお、固定アーマチャ１３は、ニードル弁６のアジャスタパイプ側上部に固定される構成であってもよい。

さらに、ニードル弁６とホルダ４との間には、可動アーマチャ１４が介装されている。可動アーマチャ１４は、軸方向に摺動可能にホルダ４の内部に収容されている。また、可動アーマチャ１４には、ニードル弁６が挿通される挿通孔１４ａが形成されている。したがって、ニードル弁６は、挿通孔１４ａ内を軸方向に移動可能とされる。さらに、可動アーマチャ１４は、固定アーマチャ１３に閉弁方向側から当接する段差部１４ｂを有している。

可動アーマチャ１４とホルダ４との間には、サブスプリング１２が配置されている。サブスプリング１２は、閉弁方向と逆方向の開弁方向（図１中、矢印Ｂ方向）に付勢力Ｆ２で可動アーマチャ１４を付勢するようになっている。サブスプリング１２の付勢力Ｆ２は、上述のメインスプリング１１の付勢力Ｆ１よりも小さく設定されている。したがって、後述する電磁コイル１８の非励磁状態では、メインスプリング１１がサブスプリング１２の付勢力に打ち勝ち、ニードル弁６を閉弁方向に押圧している。このとき、噴孔５ａは、ニードル弁６のシール部６ａによってシールされている。

コア７は、ニードル弁６を電磁的に駆動する電磁駆動部としての機能を有する。コア７は、固定アーマチャ１３および可動アーマチャ１４に対して開弁方向側に設けられるとともに、ケース２の内部に収容されている。

コア７は、それぞれ軸方向に長尺な内コア部材１６、外コア部材１７を有している。これら内コア部材１６および外コア部材１７は、例えば鉄などの磁性材料により筒状に形成されている。また、コア７は、ケース２を挟んで外コア部材１７の外周側に電磁コイル１８を有している。電磁コイル１８は、コネクタ１９の端子と電気的に接続されている。

外コア部材１７は、ケース２の内周側に例えば圧入等により固定されている。内コア部材１６は、外コア部材１７の内周側に固定されている。また、これら内コア部材１６および外コア部材１７は、外コア部材１７の可動アーマチャ側の一端が内コア部材１６の固定アーマチャ側の一端よりも閉弁方向に突出するよう、その位置関係が規定されている。なお、内コア部材１６および外コア部材１７は、一体形成されていてもよい。

外コア部材１７は、電磁コイル１８の励磁により可動アーマチャ１４を吸引（磁気吸引）するようになっている。一方、内コア部材１６は、電磁コイル１８の励磁により固定アーマチャ１３を磁気吸引するようになっている。これら内コア部材１６および外コア部材１７の磁気吸引力は、電磁コイル１８の通電量に依存するものであり、例えば通電量が小さいに場合には外コア部材１７のみに磁気吸引力を発生させることが可能である。あるいは、外コア部材１７に内コア部材１６よりも大きな磁気吸引力を発生させることができる。これに対して、通電量を大きくすると、外コア部材１７に加えて内コア部材１６に磁気吸引力を発生させることができる。このように本実施の形態に係るコア７は、電磁コイル１８の通電量に応じて、固定アーマチャ１３および可動アーマチャ１４の少なくともいずれか一方を磁気吸引するようになっている。

また、内コア部材１６は、ニードル弁６の軸方向で固定アーマチャ１３と間隔Ｄ１（図２（ａ）参照）を隔てて対向する第１対向部１６ａを有している。

一方、外コア部材１７は、ニードル弁６の軸方向で可動アーマチャ１４と間隔Ｄ２（図２（ａ）参照）を隔てて対向する第２対向部１７ａを有している。

ここで、上記間隔Ｄ１と間隔Ｄ２との関係は、図２（ａ）に示す通りであり、具体的には、電磁コイル１８の非励磁状態すなわちニードル弁６の閉弁状態において、間隔Ｄ１が間隔Ｄ２よりも大きく設定されている。これら間隔Ｄ１、Ｄ２は、電磁コイル１８が励磁されると、電磁コイル１８への通電量に応じて変化するようになっている。例えば、電磁コイル１８の通電量が小さいときには、図２（ｂ）に示すように、間隔Ｄ２が０になるとともに間隔Ｄ１が図２（ａ）に示す場合と比較して小さくなる。また、電磁コイル１８の通電量が大きいときには、図２（ｃ）に示すように、間隔Ｄ１、Ｄ２ともに０となる。

磁気ケース８は、磁性体から形成され、電磁コイル１８を覆うようにしてケース２およびホルダ４に取り付けられている。

次に、図２（ａ）〜図２（ｃ）および図３（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態に係る燃料噴射弁１の作用について説明する。

まず、本実施の形態に係る燃料噴射弁１は、以下に説明する通り、電磁コイル１８への通電量を増減させることでニードル弁６のリフト量を大小、二段階に可変可能としている。リフト量は、弁座部５ｂに対するシール部６ａの離隔量であり、ニードル弁６の軸方向移動量によって定まる。

図２（ａ）に示すように、電磁コイル１８の非励磁状態では、内コア部材１６および外コア部材１７のいずれにも磁気吸引力が作用していない。このため、ニードル弁６は、メインスプリング１１により閉弁方向に押圧され、シール部６ａが弁座部５ｂに当接して噴孔５ａをシールしている。これにより、燃料噴射弁１は、燃料噴射量を０とする閉弁状態をとる。

次いで、図３（ａ）に示すように、細実線で示す電流パターンＡで電流を電磁コイル１８に流す。電流パターンＡでは、通電初期の電流値Ｉを小さくしている。これにより、図２（ｂ）に示すように、電磁コイル１８に流れる電流に応じて外コア部材１７に磁気吸引力が発生する。このため、可動アーマチャ１４が上記磁気吸引力によって外コア部材１７に磁気吸引され、外コア部材１７の第２対向部１７ａに当接するまで開弁方向（図１中、矢印Ｂで示す方向）に移動する。

このとき、段差部１４ｂに当接している固定アーマチャ１３は、可動アーマチャ１４の移動量と同一移動量だけ開弁方向に移動する。ここで、仮に内コア部材１６に磁気吸引力が発生していたとしても、このときの内コア部材１６の磁気吸引力はメインスプリング１１の付勢力Ｆ１よりも小さいため、固定アーマチャ１３が可動アーマチャ１４から離隔して内コア部材１６に磁気吸引されることはない。

したがって、ニードル弁６は、メインスプリング１１の付勢力Ｆ１に抗して固定アーマチャ１３の移動量分だけ軸方向に移動し、弁座部５ｂに対してシール部６ａが離隔する。このときのシール部６ａの離隔量を小リフト量Ｌ１とし、この小リフト量Ｌ１に応じたニードル弁６の停止位置を小リフト位置とする。この結果、弁座部５ｂとシール部６ａとの間には、小リフト量Ｌ１に応じた燃料通路が形成される。ここで、小リフト量Ｌ１は、上述した間隔Ｄ２と同一である。

また、このときの燃料噴射率ｑ（ｍｍ^３／ｍｓ）は、図３（ｂ）に細実線で示すように低い値となる。つまり、燃料通路からは小リフト量Ｌ１に応じて少量の燃料が噴射される。なお、図３（ｂ）に示す細実線および太実線は、それぞれ燃料噴射の指令信号に応じた各電流パターンＡ、Ｂにおける燃料噴射率ｑ（ｍｍ^３／ｍｓ）である。また、燃料噴射率ｑ（ｍｍ^３／ｍｓ）は、単位時間当たりの燃量噴射量を示している。

次いで、図２（ｂ）に示す状態から電磁コイル１８に流す電流を増大させる。すなわち、図３（ｂ）に示す通り、電流パターンＡよりも通電初期の電流値Ｉを増加させた電流パターンＢで電磁コイル１８に電流を流す。これにより、図２（ｃ）に示すように、電磁コイル１８に流れる電流に応じて外コア部材１７に加えて内コア部材１６にも比較的大きな磁気吸引力が発生する。

このとき、可動アーマチャ１４は、外コア部材１７の第２対向部１７ａに当接しているため、これ以上の開弁方向への移動が規制されている。したがって、固定アーマチャ１３のみが上記磁気吸引力によって内コア部材１６に磁気吸引され、内コア部材１６の第１対向部１６ａに当接するまで開弁方向に移動する。これにより、ニードル弁６は、メインスプリング１１の付勢力Ｆ１に抗してさらに軸方向に移動し、弁座部５ｂに対するシール部６ａの離隔量が大きくなる。このときのシール部６ａの離隔量を大リフト量Ｌ２とし、この大リフト量Ｌ２に応じたニードル弁６の停止位置を大リフト位置とする。大リフト量Ｌ２は、上述した間隔Ｄ１と同一であり、小リフト量Ｌ１よりも大きい値となる。この結果、弁座部５ｂとシール部６ａとの間には、大リフト量Ｌ２に応じた燃料通路が形成される。

また、このときの燃料噴射率ｑ（ｍｍ^３／ｍｓ）は、図３（ｂ）に太実線で示すように電流パターンＡにおける燃料噴射率よりも高い値となる。つまり、燃料通路からは大リフト量Ｌ２に応じて大量の燃料が噴射される。

このように、本実施の形態に係る燃料噴射弁１では、電磁コイル１８への通電量、詳しくは通電初期の電流を増減させることで、ニードル弁６のリフト量を小リフト量Ｌ１または大リフト量Ｌ２のように二段階に可変することが可能となる。

ところで、電磁コイル１８への通電量を増大させると、固定アーマチャ１３が可動アーマチャ１４や外コア部材１７に張り付き、固定アーマチャ１３の開弁方向への移動が妨げられるおそれがある。そこで、本実施の形態では、可動アーマチャ１４や外コア部材１７への固定アーマチャ１３の張り付きを防止する観点から、図４（ａ）に示すように同張り付きが生じ得る箇所に非磁性部材を設けるようにした。なお、このような張り付きが懸念されない場合には、非磁性部材を設けなくともよい。

具体的には、図４（ａ）に示すように、段差部１４ｂの表面に非磁性部材２１を設け、かつ固定アーマチャ１３に対向する外コア部材１７の内周面に非磁性部材２２を設けた。非磁性部材２１、２２としては、非鉄の軽金属、樹脂材料等の非磁性材料を用いることができる。また、非磁性部材２１、２２の設置例としては、例えば非磁性材料を貼り付けたり、非磁性材料を溶射等により非磁性膜として形成することができる。これにより、電磁コイル１８への通電量が増大した場合でも固定アーマチャ１３が可動アーマチャ１４や外コア部材１７に張り付くことがない。したがって、電磁コイル１８への通電量増大時に固定アーマチャ１３の移動が妨げられることを防止することができる。なお、必要に応じて非磁性部材２１、２２のいずれか一方のみを設けてもよい。

また、図４（ｂ）に示すように、段差部１４ｂに対向する固定アーマチャ１３の対向面１３ａおよび外コア部材１７の内周面に対向する外周面１３ｂを覆うように、非磁性部材３１を設けてもよい。この場合であっても上記と同様の効果を得ることができる。なお、必要に応じて対向面１３ａおよび外周面１３ｂのいずれか一方にのみ非磁性部材３１を設けるようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る燃料噴射弁１は、電磁コイル１８の非励磁状態（図２（ａ）参照）において内コア部材１６の第１対向部１６ａと固定アーマチャ１３との間の間隔Ｄ１を、外コア部材１７の第２対向部１７ａと可動アーマチャ１４との間の間隔Ｄ２よりも大きく設定した。このため、電磁コイル１８への通電により可動アーマチャ１４が外コア部材１７に磁気吸引され固定アーマチャ１３を開弁方向に押し上げると、固定アーマチャ１３が第１対向部１６ａに当接する前に可動アーマチャ１４が第２対向部１７ａに当接する。これにより、ニードル弁６を小リフト量Ｌ１だけ移動した小リフト位置で一旦停止させることができる。このときの燃料噴射量は、ニードル弁６の小リフト量Ｌ１に応じて少量となる。

その後、電磁コイル１８への通電量を増大させると、メインスプリング１１の付勢力Ｆ１に抗して固定アーマチャ１３のみが内コア部材１６に磁気吸引される。これにより、固定アーマチャ１３が第１対向部１６ａに当接し、ニードル弁６を大リフト量Ｌ２に応じた大リフト位置で停止させることができる。

このように、本実施の形態に係る燃料噴射弁１は、電磁コイル１８への通電量を制御するだけでニードル弁６を小リフト位置、大リフト位置のいずれかに位置させることが可能である。このため、燃圧が高い場合でもニードル弁６を小リフト位置に制御でき、高燃圧時に微小噴射を行うことができる。また、これとは逆に燃圧が低い場合でもニードル弁６を大リフト位置に制御でき、低燃圧時に燃料噴射量の増量を行うことができる。

したがって、本実施の形態に係る燃料噴射弁１は、燃圧に関わらず燃料噴射量を正確に制御することができる。

なお、コア７および可動アーマチャ１４の形状としては、図５（ａ）、（ｂ）に示す形状を採用してもよい。

図５（ａ）に示す例は、内コア部材および外コア部材を一体形成したコア７を用いるとともに、本実施の形態と比較して可動アーマチャ１４を軸方向に延長した形状としたものである。コア７の閉弁方向下面（本実施の形態における第１対向部１６ａおよび第２対向部１７ａに相当）が一様な平面とされる。また、非磁性部材２１は、段差部１４ｂにのみ設けた。

また、図５（ｂ）に示す例は、内コア部材および外コア部材を一体形成したコア７を用いるとともに、図５（ａ）に示す例よりも可動アーマチャ１４をさらに軸方向に延長した形状としたものである。これに伴い、本実施の形態に係る間隔Ｄ１と間隔Ｄ２との関係を保持すべく、コア７の閉弁方向下面に段差を形成した。また、非磁性部材２１は、段差部１４ｂに設けた。さらに、非磁性部材２２は、可動アーマチャ１４に対向するコア７の外周面に設けた。

これら図５（ａ）、（ｂ）のいずれに示す例であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、図５（ａ）、（ｂ）のいずれに示す例において、コア７は、内コア部材と外コア部材とに分割したものを用いてもよい。

以上説明したように、本発明に係る燃料噴射弁は、燃圧に関わらず燃料噴射量を正確に制御することができ、内燃機関に用いられる燃料噴射弁に有用である。

１ 燃料噴射弁
４ ホルダ（弁ボディ）
５ バルブシート（弁ボディ）
５ａ 噴孔
６ ニードル弁
７ コア
１１ メインスプリング（第１付勢部材）
１２ サブスプリング（第２付勢部材）
１３ 固定アーマチャ
１３ａ 対向面
１３ｂ 外周面
１４ 可動アーマチャ
１４ｂ 段差部
１６ 内コア部材
１６ａ 第１対向部
１７ 外コア部材
１７ａ 第２対向部
１８ 電磁コイル
２１、２２、３１ 非磁性部材
Ｄ１、Ｄ２ 間隔
Ｌ１ 小リフト量
Ｌ２ 大リフト量

Claims (2)

1. 先端部に噴孔を有する弁ボディと、
   前記弁ボディ内に収容され、前記噴孔を開閉するニードル弁と、
   前記ニードル弁と一体となった固定アーマチャと、
   前記ニードル弁を閉弁方向に第１の付勢力で付勢する第１付勢部材と、
   前記弁ボディ内に収容され、前記固定アーマチャに閉弁方向側から当接する段差部を有する可動アーマチャと、
   前記閉弁方向と逆方向の開弁方向に前記第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力で前記可動アーマチャを付勢する第２付勢部材と、
   電磁コイルを有するとともに前記固定アーマチャおよび前記可動アーマチャに対して開弁方向側に設けられ、前記電磁コイルの励磁により前記固定アーマチャおよび前記可動アーマチャの少なくともいずれか一方を吸引するコアと、を備え、
   前記コアは、前記ニードル弁の軸方向で前記固定アーマチャと第１の間隔を隔てて対向する第１対向部と、前記軸方向で前記可動アーマチャと第２の間隔を隔てて対向する第２対向部とを有し、
   前記電磁コイルの非励磁状態において前記第１の間隔が前記第２の間隔よりも大きいことを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記段差部の表面および前記段差部に対向する前記固定アーマチャの対向面の少なくともいずれか一方に、非磁性部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。

Images