JP6421730B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。

従来、可動コアとニードルの鍔部との間に軸方向の隙間を形成し、当該隙間で可動コアを加速させて鍔部に衝突させ、ニードルを開弁させる燃料噴射装置が知られている。例えば特許文献１には、可動コアとニードルの鍔部との間に軸方向の隙間を形成可能な隙間形成部材を備えた燃料噴射装置が記載されている。この燃料噴射装置では、隙間で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コアを鍔部に衝突させるため、ニードルを収容するハウジング内の燃料通路の燃圧が高くても、ニードルを開弁させることができる。そのため、高圧の燃料を噴射可能である。

特開２０１４−２２７９５８号公報

ところで、特許文献１の燃料噴射装置では、隙間形成部材は、一方の端面が鍔部に当接可能なようニードルに対し弁座とは反対側に設けられる板部、および、当該板部から弁座側へ筒状に延び板部とは反対側の端部が可動コアに当接可能に形成される延伸部を有している。隙間形成部材は、板部が鍔部に当接し延伸部が可動コアに当接しているとき、鍔部と可動コアとの間に軸方向の隙間を形成する。板部の中央には、板部を板厚方向に貫く孔が形成されている。当該孔は、板部の鍔部側の端面と鍔部の板部側の端面との間の空間と、隙間形成部材の外側の空間とを接続している。

特許文献１の燃料噴射装置では、閉弁時、板部の鍔部側の端面と鍔部の板部側の端面とは当接している。可動コアが可動コアと鍔部との間の隙間で加速して鍔部側へ移動するとき、板部と鍔部とは離間する。このとき、板部と鍔部との間には、互いが離間するのを妨げようとする力、すなわち、リンギング力が作用するものの、隙間形成部材の外側の空間から、板部の孔を経由して、板部と鍔部との間の空間に燃料が流入する。そのため、板部と鍔部とは比較的容易に離間する。よって、内燃機関の運転状況に応じ微量の燃料を噴射しようとして、コイルに微小な電流を流した場合でも、可動コアが可動コアと鍔部との間の隙間で加速して鍔部に衝突し、ニードルが大きくリフトするおそれがある。したがって、微量の燃料を高精度に噴射できないおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、微量の燃料を高精度に噴射可能、かつ、高圧の燃料を噴射可能な燃料噴射装置を提供することにある。

本発明の燃料噴射装置（１）は、ノズル（１０）とハウジング（２０）とニードル（３０）と可動コア（４０）と固定コア（５０）と隙間形成部材（６０）と弁座側付勢部材（７１）とコイル（８０）とを備えている。
ノズルは、燃料が噴射される噴孔（１３）、および、噴孔の周囲に環状に形成される弁座（１４）を有している。
ハウジングは、筒状に形成され、一端がノズルに接続され、噴孔に連通する燃料通路（１００）を内側に有している。

ニードルは、棒状のニードル本体（３１）、弁座に当接可能なようニードル本体の一端に形成されるシール部（３２）、および、ニードル本体の他端に設けられ外径がニードル本体の外径より大きい板状の鍔部（３３）を有している。ニードルは、燃料通路内を往復移動可能に設けられ、シール部が弁座から離間または弁座に当接すると噴孔を開閉する。
可動コアは、ニードル本体に対し相対移動し、弁座とは反対側の面（４０２）が鍔部の弁座側の面（３３１、３４）に当接可能に設けられている。
固定コアは、筒状に形成され、ハウジングの内側の可動コアに対し弁座とは反対側に設けられている。

隙間形成部材は、板部（６１）および延伸部（６２）を有している。板部は、一方の端面（６１１）が鍔部に当接可能なようニードルに対し弁座とは反対側に設けられる。延伸部は、板部から弁座側へ筒状に延び、板部とは反対側の端部が可動コアの固定コア側の面（４０２）に当接可能に形成される。隙間形成部材は、板部が鍔部に当接し延伸部が可動コアに当接しているとき、鍔部と可動コアとの間に軸（Ａｘ２）方向の隙間である軸方向隙間（ＣＬ１）を形成可能である。
弁座側付勢部材は、隙間形成部材に対し弁座とは反対側に設けられ、隙間形成部材を介してニードルおよび可動コアを弁座側に付勢可能である。
コイルは、通電されると可動コアを固定コア側に吸引し、ニードルを弁座とは反対側に移動させることが可能である。

そして、本発明では、鍔部は、外壁が延伸部の内壁に摺動可能であり、「弁座側の面（３３１）」と「可動コアの弁座とは反対側の面（４０２）」と「延伸部の内壁」と「ニードル本体の外壁」との間に、環状の空間である環状空間（Ｓ１）を形成可能である。また、鍔部は、「板部側の端面（３３２）」と「板部の鍔部側の端面（６１１）」と「延伸部の内壁」との間に、特定空間（Ｓ２）を形成可能である。
隙間形成部材は、「板部が鍔部に当接しているときは特定空間に非連通であり、板部が鍔部から所定距離以上離間したときは特定空間と環状空間または隙間形成部材の外側の空間とを接続する特定空間接続通路（６３、６４）」を有している。

本発明では、互いに当接している板部と鍔部とを離間させることが可能な程度より小さい電流をコイルに流すと、板部と鍔部とは離間せず、特定空間接続通路は特定空間に非連通のままである。そのため、可動コアは、隙間形成部材およびニードルとともに開弁方向に移動する。この場合、コイルに流れる電流は小さく、可動コアは軸方向隙間で加速せず鍔部に衝突しないため、ニードルのリフト量を小さくできる。そのため、微量の燃料を高精度に噴射することができる。

一方、互いに当接している板部と鍔部とを離間させることが可能な程度以上の電流をコイルに流すと、板部と鍔部とが離間し、特定空間接続通路により特定空間と環状空間または隙間形成部材の外側の空間とが接続される。そのため、特定空間接続通路を経由して特定空間に燃料が流入する。これにより、隙間形成部材は、板部が鍔部から離間する方向に円滑に移動する。したがって、軸方向隙間で可動コアを加速させて鍔部に衝突させることができる。これにより、軸方向隙間で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コアを鍔部に衝突させることができるため、燃料通路内の燃圧が高くても、ニードルを開弁させることができる。よって、高圧の燃料を噴射可能である。
このように、本発明では、コイルに流す電流の大きさを調整することで、微量の燃料を高精度に噴射したり、高圧の燃料を噴射したりすることができる。

本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す断面図。 （Ａ）は本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、開弁時、ニードルのリフト量が微小なときの図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、開弁時、特定空間接続通路が特定空間に接続したときの図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、開弁時、可動コアと鍔部とが当接したときの図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、開弁時、可動コアと固定コアとが当接したときの図。 （Ａ）は本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第３実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第５実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第６実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第７実施形態による燃料噴射装置の隙間形成部材およびその近傍を示す断面図であって、閉弁時の状態を示す図。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（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に示す。燃料噴射装置１は、例えば図示しない内燃機関としての直噴式ガソリンエンジンに用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。
燃料噴射装置１は、ノズル１０、ハウジング２０、ニードル３０、可動コア４０、固定コア５０、隙間形成部材６０、弁座側付勢部材としてのスプリング７１、コイル８０、および、ガイド部２８等を備えている。

ノズル１０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により形成されている。ノズル１０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ノズル１０は、ノズル筒部１１、および、ノズル筒部１１の一端を塞ぐノズル底部１２を有している。ノズル底部１２には、ノズル筒部１１側の面とノズル筒部１１とは反対側の面とを接続する噴孔１３が複数形成されている。また、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面には、噴孔１３の周囲に環状の弁座１４が形成されている。
ハウジング２０は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３、インレット部２４、フィルタ２４１等を有している。

第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、いずれも略円筒状に形成されている。第１筒部２１、第２筒部２２および第３筒部２３は、第１筒部２１、第２筒部２２、第３筒部２３の順に同軸（軸Ａｘ１）となるよう配置され、互いに接続している。

第１筒部２１および第３筒部２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部２１および第３筒部２３は、硬度が比較的低い。一方、第２筒部２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により形成されている。第２筒部２２の硬度は、第１筒部２１および第３筒部２３の硬度よりも高い。
第１筒部２１の第２筒部２２とは反対側の端部の内側には、ノズル筒部１１のノズル底部１２とは反対側の端部が接合されている。第１筒部２１とノズル１０とは、例えば溶接により接合されている。

インレット部２４は、例えばステンレス等の金属により筒状に形成されている。インレット部２４は、一端が第３筒部２３の第２筒部２２とは反対側の端部の内側に接合するよう設けられている。インレット部２４と第３筒部２３とは、例えば溶接により接合されている。

ハウジング２０およびノズル筒部１１の内側には、燃料通路１００が形成されている。燃料通路１００は、噴孔１３に連通している。インレット部２４の第３筒部２３とは反対側には、図示しない配管が接続される。これにより、燃料通路１００には、燃料供給源からの燃料が配管を経由して流入する。燃料通路１００は、燃料を噴孔１３に導く。
フィルタ２４１は、インレット部２４の内側に設けられている。フィルタ２４１は、燃料通路１００に流入する燃料中の異物を捕集する。

ニードル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により形成されている。ニードル３０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ニードル３０の硬度は、ノズル１０の硬度とほぼ同等に設定されている。
ニードル３０は、燃料通路１００内をハウジング２０の軸Ａｘ１方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。ニードル３０は、ニードル本体３１、シール部３２、鍔部３３等を有している。
ニードル本体３１は、棒状、より具体的には長い円柱状に形成されている。シール部３２は、ニードル本体３１の一端、すなわち、弁座１４側の端部に形成され、弁座１４に当接可能である。

鍔部３３は、板状、より具体的には円板状に形成され、ニードル本体３１の他端、すなわち、弁座１４とは反対側の端部に接続するよう設けられている。本実施形態では、鍔部３３は、軸がニードル本体３１の軸Ａｘ２と一致するようニードル本体３１と一体に形成されている。図２（Ａ）では、ニードル本体３１と鍔部３３との境界を二点鎖線で示している。

図１に示すように、ニードル本体３１の一端の近傍には、大径部３１１が形成されている。ニードル本体３１の一端側の外径は、他端側の外径より小さい。大径部３１１は、外径がニードル本体３１の一端側の外径より大きく、ニードル本体３１の他端側の外径と同等である。大径部３１１は、外壁がノズル１０のノズル筒部１１の内壁と摺動するよう形成されている。これにより、ニードル３０は、弁座１４側の端部の軸Ａｘ１方向の往復移動が案内される。大径部３１１には、外壁の周方向の複数個所が面取りされるようにして面取り部３１２が形成されている。これにより、燃料は、面取り部３１２とノズル１０のノズル筒部１１の内壁との間を流通可能である。

ニードル３０は、シール部３２が弁座１４から離間（離座）または弁座１４に当接（着座）することで噴孔１３を開閉する。以下、適宜、ニードル３０が弁座１４から離間する方向を開弁方向といい、ニードル３０が弁座１４に当接する方向を閉弁方向という。

可動コア４０は、可動コア本体４１を有している。可動コア本体４１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円柱状に形成されている。可動コア本体４１は、磁気安定化処理が施されている。可動コア本体４１の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部２１および第３筒部２３の硬度と概ね同等である。

可動コア４０は、軸穴部４２、通孔４３、凹部４４等を有している。軸穴部４２は、可動コア本体４１の軸Ａｘ３に沿って延びるよう形成されている。本実施形態では、軸穴部４２の内壁に、例えばＮｉ−Ｐめっき等の硬質加工処理および摺動抵抗低減処理が施されている。通孔４３は、可動コア本体４１の弁座１４側の面４０１と弁座１４とは反対側の面４０２とを接続するよう形成されている。通孔４３は、円筒状の内壁を有している。本実施形態では、通孔４３は、例えば可動コア本体４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。
凹部４４は、可動コア本体４１の弁座１４側の面４０１から弁座１４とは反対側へ円形に凹むよう可動コア本体４１の中央に形成されている。ここで、軸穴部４２は、凹部４４の底部に開口している。

可動コア４０は、軸穴部４２にニードル３０のニードル本体３１が挿通された状態でハウジング２０内に収容されている。可動コア４０の軸穴部４２の内径は、ニードル３０のニードル本体３１の外径と同等、または、ニードル本体３１の外径よりやや大きく設定されている。そのため、可動コア４０は、軸穴部４２の内壁がニードル３０のニードル本体３１の外壁に摺動しつつ、ニードル３０に対し相対移動可能である。また、可動コア４０は、ニードル３０と同様、燃料通路１００内をハウジング２０の軸Ａｘ１方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。通孔４３には、燃料通路１００内の燃料が流通可能である。
本実施形態では、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２に、例えば硬質クロムめっき等の硬質加工処理および耐摩耗処理が施されている。

なお、可動コア本体４１の外径は、ハウジング２０の第１筒部２１および第２筒部２２の内径より小さく設定されている。そのため、可動コア４０が燃料通路１００内を往復移動するとき、可動コア４０の外壁と第１筒部２１および第２筒部２２の内壁とは摺動しない。

図２に示すように、ニードル３０の鍔部３３は、弁座１４側の面３３１が可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２に当接可能である。つまり、ニードル３０は、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２に当接可能な当接面３４を有している。ここで、当接面３４は、鍔部３３の弁座１４側の面３３１に形成されている。可動コア４０は、当接面３４に当接または当接面３４から離間可能なようニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。

図１に示すように、固定コア５０は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。固定コア５０は、固定コア本体５１を有している。固定コア本体５１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア本体５１は、磁気安定化処理が施されている。固定コア本体５１の硬度は比較的低く、可動コア本体４１の硬度と概ね同等である。固定コア本体５１は、ハウジング２０の内側に固定されるようにして設けられている。固定コア本体５１とハウジング２０の第３筒部２３とは溶接されている。

固定コア本体５１は、弁座１４側の端部の内壁から径方向外側へ凹むよう形成された凹部５１１を有している。固定コア５０は、シール部３２が弁座１４に当接した状態のニードル３０の鍔部３３が、凹部５１１の内側に位置するよう設けられている。固定コア本体５１の内側には、円筒状のアジャスティングパイプ５１が圧入されている。
隙間形成部材６０は、例えば非磁性材料により形成されている。隙間形成部材６０の硬度は、ニードル３０の硬度とほぼ同等に設定されている。

隙間形成部材６０は、ニードル３０および可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。図２に示すように、隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２を有している。板部６１は、略円板状に形成されている。板部６１は、一方の端面６１１が鍔部３３の弁座１４とは反対側の端面３３２に当接可能なようニードル３０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。なお、本実施形態では、端面３３２および端面６１１は、平面状に形成されている。

延伸部６２は、板部６１の一方の端面６１１の外縁部から弁座１４側へ円筒状に延びるよう板部６１と一体に形成されている。すなわち、隙間形成部材６０は、本実施形態では、有底円筒状に形成されている。隙間形成部材６０は、延伸部６２の内側にニードル３０の鍔部３３が位置するよう設けられている。また、延伸部６２は、板部６１とは反対側の端部が可動コア本体４１の固定コア５０側の面４０２に当接可能である。

本実施形態では、延伸部６２は、軸方向の長さが鍔部３３の軸方向の長さ、すなわち、板厚より長くなるよう形成されている。そのため、隙間形成部材６０は、板部６１がニードル３０の鍔部３３に当接し、延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、鍔部３３の面３３１と可動コア４０の面４０２との間に軸Ａｘ２方向の隙間である軸方向隙間ＣＬ１を形成可能である。このとき、すなわち、板部６１が鍔部３３に当接し延伸部６２が可動コア４０に当接しているときの鍔部３３の弁座１４側の面３３１（当接面３４を含む）と可動コア４０の弁座１４とは反対側の面４０２との距離をｄ１とする。

ここで、延伸部６２の内径は、鍔部３３の外径と同等、または、鍔部３３の外径よりやや大きく設定されている。そのため、隙間形成部材６０は、延伸部６２の内壁、すなわち、鍔部３３の外壁に対向する壁面が鍔部３３の外壁と摺動可能で、ニードル３０に対し相対移動可能である。

また、板部６１および延伸部６２の外径は、固定コア５０の凹部５１１の内径より小さく設定されている。そのため、隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２の外壁、すなわち、固定コア５０の凹部５１１の内壁に対向する壁面が、凹部５１１の内壁との間に径方向の隙間である径方向隙間ＣＬ２を形成している。そのため、隙間形成部材６０の外壁は、固定コア５０の凹部５１１の内壁と摺動しない。

本実施形態では、延伸部６２が筒状に形成されているため、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０と延伸部６２の内壁との間に環状の空間である環状空間Ｓ１が形成される。すなわち、鍔部３３は、外壁が延伸部６２の内壁に摺動可能であり、「弁座１４側の面３３１」と「可動コア４０の弁座１４とは反対側の面４０２」と「延伸部６２の内壁」と「ニードル本体３１の外壁」との間に環状の空間である環状空間Ｓ１を形成可能である。

また、鍔部３３の板部６１側の端面３３２と板部６１の鍔部３３側の端面６１１とが離間しているとき、鍔部３３の端面３３２と板部６１の端面６１１と延伸部６２の内壁との間に、特定空間Ｓ２が形成される。すなわち、鍔部３３は、「板部６１側の端面３３２」と「板部６１の鍔部３３側の端面６１１」と「延伸部６２の内壁」との間に特定空間Ｓ２を形成可能である。なお、鍔部３３の端面３３２と板部６１の端面６１１とが当接しているとき、特定空間Ｓ２の容積は０である。
本実施形態では、隙間形成部材６０は、特定空間接続通路６３および環状空間接続通路６２１をさらに有している。

特定空間接続通路６３は、延伸部６２の内壁から径方向外側へ凹むようにして形成されている。本実施形態では、特定空間接続通路６３は、例えば延伸部６２の周方向に等間隔で４つ形成されている（図２（Ｂ）参照）。特定空間接続通路６３は、延伸部６２の弁座１４側の端面から板部６１の近傍まで延びるよう形成されている。ここで、板部６１が鍔部３３に当接しているときの鍔部３３の板部６１側の端面３３２と特定空間接続通路６３との距離をｄ２とすると、鍔部３３および隙間形成部材６０は、ｄ１＞ｄ２の関係を満たすよう形成されている。そのため、特定空間接続通路６３は、板部６１が鍔部３３に当接しているときは特定空間Ｓ２に非連通であり、板部６１が鍔部３３から所定距離（ｄ２）以上離間したときは特定空間Ｓ２と環状空間Ｓ１とを接続する。つまり、隙間形成部材６０は、「板部６１が鍔部３３に当接しているときは特定空間Ｓ２に非連通であり、板部６１が鍔部３３から所定距離（ｄ２）以上離間したときは特定空間Ｓ２と環状空間Ｓ１とを接続する特定空間接続通路６３」を有している。このように、特定空間Ｓ２は、特定空間接続通路６３が非連通のときは、環状空間Ｓ１や隙間形成部材６０の外側の空間等、外部の空間と連通しておらず、密閉された空間となる。

環状空間接続通路６２１は、延伸部６２の可動コア４０側の端部から板部６１側に凹むよう溝状に形成され、延伸部６２の内壁と外壁とを接続している。つまり、環状空間接続通路６２１は、環状空間Ｓ１と延伸部６２の径方向外側の空間とを接続している。これにより、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１内の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の径方向外側へ流出可能である。また、延伸部６２の径方向外側の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の内側、すなわち、環状空間Ｓ１に流入可能である。このように、隙間形成部材６０は、環状空間Ｓ１と延伸部６２の径方向外側の空間とを接続する環状空間接続通路６２１を有している。
なお、本実施形態では、環状空間接続通路６２１は、特定空間接続通路６３と同様、例えば延伸部６２の周方向に等間隔で４つ形成されている（図２（Ｂ）参照）。
また、本実施形態では、特定空間接続通路６３は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の径方向外側の空間、すなわち、隙間形成部材６０の外側の空間と接続している。

上述のように、隙間形成部材６０の外壁と固定コア５０の凹部５１１の内壁との間には、径方向隙間ＣＬ２が形成されている。また、シール部３２が弁座１４に当接し、板部６１が鍔部３３に当接し、延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、固定コア５０と可動コア４０との間には、隙間が形成される。そのため、このとき、燃料通路１００内の隙間形成部材６０の弁座１４とは反対側の燃料は、径方向隙間ＣＬ２、固定コア５０と可動コア４０との間の隙間、および、通孔４３を経由して可動コア４０の弁座１４側に流通可能である。このように、隙間形成部材６０は、固定コア５０の凹部５１１の内壁との間に、燃料が流通可能な燃料流路１０１を形成している。

スプリング７１は、例えばコイルスプリングであり、隙間形成部材６０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。スプリング７１の一端は、隙間形成部材６０の板部６１の延伸部６２とは反対側の端面６１２に当接している。スプリング７１の他端は、アジャスティングパイプ５１に当接している。スプリング７１は、隙間形成部材６０を弁座１４側に付勢する。スプリング７１は、隙間形成部材６０の板部６１がニードル３０の鍔部３３に当接しているとき、隙間形成部材６０を介してニードル３０を弁座１４側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。また、スプリング７１は、隙間形成部材６０の延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、隙間形成部材６０を介して可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。すなわち、スプリング７１は、隙間形成部材６０を介してニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。スプリング７１の付勢力は、固定コア５０に対するアジャスティングパイプ５１の位置により調整される。

図１に示すように、コイル８０は、略円筒状に形成され、ハウジング２０のうち特に第２筒部２２および第３筒部２３の径方向外側を取り囲むようにして設けられている。コイル８０の径方向外側には、ヨーク２５が設けられている。ヨーク２５は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成され、磁気安定化処理が施されている。ヨーク２５は、コイル８０の径方向外側を覆うようにして設けられている。ヨーク２５の弁座１４側の端部は、溶接により第１筒部２１に接続されている。

コイル８０の弁座１４とは反対側には、環状部材２３１が設けられている。環状部材２３１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により環状に形成され、磁気安定化処理が施されている。環状部材２３１は、コイル８０の弁座１４とは反対側において、ヨーク２５の弁座１４とは反対側の端部の内壁と第３筒部２３の外壁とに接するようにして設けられている。コイル８０とヨーク２５と環状部材２３１との間には、樹脂が充填されることによりモールド部２６が形成されている。

コイル８０は、電力が供給（通電）されると磁力を生じる。コイル８０に磁力が生じると、固定コア本体５１、可動コア本体４１、第１筒部２１、ヨーク２５、環状部材２３１および第３筒部２３に磁気回路が形成される。これにより、固定コア本体５１と可動コア本体４１との間に磁気吸引力が発生し、可動コア４０は、固定コア５０側に吸引される。

互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度より小さい電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とは離間せず、特定空間接続通路６３は特定空間Ｓ２に非連通のままで、可動コア４０は、隙間形成部材６０およびニードル３０とともに開弁方向に移動する。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３が開放される。この場合、コイル８０に流れる電流は小さいため、ニードル３０のリフト量は小さい。そのため、噴孔１３からは、微量の燃料が噴射される。

一方、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度以上の電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とが離間する。板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）以上離間すると、特定空間接続通路６３により特定空間Ｓ２と環状空間Ｓ１とが接続され、燃料が特定空間接続通路６３を経由して特定空間Ｓ２に流入する。これにより、隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３から離間する方向に円滑に移動する。したがって、可動コア４０は、軸方向隙間ＣＬ１で加速しつつ鍔部３３に衝突する。これにより、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０を鍔部３３に衝突させることができるため、燃料通路１００内の燃圧が高くても、ニードル３０を開弁させることができる。よって、高圧の燃料を噴射可能である。
このように、コイル８０は、通電されると、可動コア４０を固定コア５０側に吸引し、ニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。
また、コイル８０に流す電流の大きさを調整することで、微量の燃料を噴射したり、高圧の燃料を噴射したりすることができる。

なお、本実施形態では、端面３３２および端面６１１が平面状に形成されているため、互いに当接した状態の板部６１の端面６１１と鍔部３３の端面３３２とが離間するときに作用するリンギング力は、比較的大きい。

図１に示すように、インレット部２４および第３筒部２３の径方向外側は、樹脂によりモールドされている。当該モールド部分にコネクタ２７が形成されている。ここで、コネクタ２７は、モールド部２６と一体に形成されている。コネクタ２７には、コイル８０へ電力を供給するための端子２７１がインサート成形されている。

ガイド部２８は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４側に設けられている。ガイド部２８は、例えばステンレス等の金属により、略円板状に形成されている。ガイド部２８の硬度は、ニードル３０の硬度とほぼ同等に設定されている。ガイド部２８は、ガイド穴部２８１および流路部２８２を有している。ガイド穴部２８１は、ガイド部２８の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。ガイド部２８は、外縁部がハウジング２０の第１筒部２１の内壁に嵌合するよう設けられている。

ニードル３０は、ニードル本体３１がガイド部２８のガイド穴部２８１に挿通されるようにして設けられている。ガイド穴部２８１の内径は、ニードル３０のニードル本体３１の外径と同等、または、ニードル本体３１の外径よりやや大きく形成されている。そのため、ガイド部２８は、ガイド穴部２８１の内壁がニードル本体３１の外壁と摺動し、ニードル３０の軸方向の往復移動を案内可能である。

本実施形態では、ニードル３０は、弁座１４側の端部近傍がノズル１０のノズル筒部１１の内壁により往復移動可能に支持され、固定コア５０側の部位がガイド部２８により往復移動可能に支持される。このように、ニードル３０は、ハウジング２０の軸Ａｘ１方向の２箇所の部位により、軸方向の往復移動が案内される。

流路部２８２は、ガイド部２８を板厚方向に貫くようガイド穴部２８１の径方向外側に複数形成されている。流路部２８２は、例えばガイド部２８の周方向に等間隔で４つ形成されている。燃料通路１００のガイド部２８に対し固定コア５０側の空間の燃料は、流路部２８２を経由して、ガイド部２８に対し弁座１４側の空間に流通可能である。
本実施形態では、燃料噴射装置１は、ばね座部２９１、固定部２９２、筒部２９３およびスプリング７３をさらに備えている。
本実施形態では、ばね座部２９１と固定部２９２とは、筒部２９３により互いに接続されている。ばね座部２９１、固定部２９２および筒部２９３は、例えばステンレス等の金属により一体に形成されている。

ばね座部２９１は、環状に形成され、可動コア４０とガイド部２８との間においてニードル本体３１の径方向外側に位置している。
固定部２９２は、筒状に形成され、可動コア４０とばね座部２９１との間においてニードル本体３１の径方向外側に位置している。固定部２９２は、内壁がニードル本体３１の外壁に嵌合し、ニードル本体３１に固定されている。

筒部２９３は、筒状に形成され、一端がばね座部２９１に接続し、他端が固定部２９２に接続している。これにより、ばね座部２９１は、可動コア４０とガイド部２８との間においてニードル本体３１の径方向外側に固定されている。

スプリング７３は、例えばコイルスプリングであり、一端がばね座部２９１に当接し、他端が可動コア４０の凹部４４の底部に当接するよう設けられている。スプリング７３は、可動コア４０を固定コア５０側に付勢可能である。スプリング７３の付勢力は、スプリング７１の付勢力よりも小さい。

スプリング７１が隙間形成部材６０を弁座１４側に付勢することで、隙間形成部材６０の板部６１とニードル３０の鍔部３３とが当接し、ニードル３０は、シール部３２が弁座１４に押し付けられる。このとき、スプリング７３が可動コア４０を固定コア５０側に付勢することで、隙間形成部材６０の延伸部６２と可動コア４０とが互いに押し付けられるようにして当接する。この状態で、ニードル３０の鍔部３３の当接面３４と可動コア４０との間に軸方向隙間ＣＬ１が形成される。

可動コア４０は、ニードル３０の鍔部３３と固定部２９２との間で軸方向に往復移動可能に設けられている。可動コア４０の凹部４４の底部は、固定部２９２の可動コア４０側の端部に当接可能である。固定部２９２は、可動コア４０に当接することで、ニードル３０に対する可動コア４０の弁座１４側への相対移動を規制可能である。

本実施形態では、可動コア４０が固定コア５０側に吸引されている状態でコイル８０への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、隙間形成部材６０を介したスプリング７１の付勢力により、弁座１４側へ付勢される。これにより、ニードル３０が閉弁方向に移動し、シール部３２が弁座１４に当接し、閉弁する。その結果、噴孔１３が閉塞される。

シール部３２が弁座１４に当接した後、可動コア４０は、慣性によりニードル３０に対し弁座１４側に相対移動する。このとき、固定部２９２は、可動コア４０に当接することで、可動コア４０の弁座１４側への過度の移動を規制可能である。これにより、次の開弁時の応答性の低下を抑制可能である。また、スプリング７３の付勢力により、可動コア４０が固定部２９２に当接するときの衝撃を小さくでき、ニードル３０が弁座１４でバウンスすることによる二次開弁を抑制することができる。さらに、固定部２９２が可動コア４０の弁座１４側への移動を規制することにより、スプリング７３の過度の圧縮を抑制でき、過度に圧縮されたスプリング７３の復原力により可動コア４０が開弁方向に付勢され再び鍔部３３に衝突することによる二次開弁を抑制することができる。

また、本実施形態では、隙間形成部材６０の環状空間接続通路６２１は、延伸部６２の内壁と外壁とを接続している。これにより、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１内の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の外側へ流出可能である。また、延伸部６２の外側の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の内側、すなわち、環状空間Ｓ１に流入可能である。
また、延伸部６２の外側の燃料は、環状空間接続通路６２１、環状空間Ｓ１を経由して特定空間接続通路６３に流入可能である。

インレット部２４から流入した燃料は、固定コア５０、アジャスティングパイプ５１、隙間形成部材６０と凹部５１１との間（すなわち、燃料流路１０１）、可動コア４０と固定コア５０との間、通孔４３、ばね座部２９１とガイド部２８との間、流路部２８２、第１筒部２１とニードル３０との間、ノズル１０とニードル３０との間、すなわち、燃料通路１００を流通し、噴孔１３に導かれる。

次に、本実施形態の燃料噴射装置１の作動について、図２〜６に基づき説明する。
コイル８０に通電されていないときは、ニードル３０のシール部３２は弁座１４に当接しており、図２に示すように、隙間形成部材６０の板部６１はニードル３０の鍔部３３に当接し、延伸部６２は可動コア４０に当接している。このとき、鍔部３３の当接面３４と可動コア４０との間には、軸方向隙間ＣＬ１が形成されている。また、このとき、特定空間Ｓ２は、容積が０であり、密閉されている。

図２に示す状態のとき、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度より小さい電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とは離間せず、特定空間接続通路６３は特定空間Ｓ２に非連通のままで、特定空間Ｓ２は容積が０かつ密閉されたままである。そのため、可動コア４０は、隙間形成部材６０およびニードル３０とともに開弁方向に移動する（図３参照）。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。この場合、コイル８０に流れる電流は小さいため、ニードル３０のリフト量ＬＦ１は小さい。そのため、噴孔１３からは、微量の燃料が噴射される。なお、図３〜６において、ｐ１は閉弁時の鍔部３３の弁座１４とは反対側の端面３３２の位置を示し、ｐ２は閉弁時の可動コア４０の弁座１４とは反対側の面４０２の位置を示している。

図３に示す状態のとき、コイル８０への通電を停止すると、可動コア４０およびニードル３０は、隙間形成部材６０を介したスプリング７１の付勢力により閉弁方向に移動する。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し閉弁する。

一方、図２に示す状態のとき、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度以上の電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とが離間する。このとき、特定空間Ｓ２は、容積が０より大きくなる。板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）離間すると、特定空間接続通路６３により特定空間Ｓ２と環状空間Ｓ１とが接続される（図４参照）。そのため、特定空間接続通路６３を経由して特定空間Ｓ２に燃料が流入する。これにより、隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３から離間する方向に円滑に移動可能となる。なお、板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）離間するまでの間は、微量の燃料が、鍔部３３の外壁と延伸部６２の内壁との間の微小なクリアランスを経由して特定空間Ｓ２に流入する。

可動コア４０は、図４の状態から固定コア５０側にさらに移動すると、隙間形成部材６０を押し上げながら軸方向隙間ＣＬ１で加速しつつ固定コア５０側に移動する。そして、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０は、鍔部３３の当接面３４に衝突する（図５参照）。このとき、軸方向隙間ＣＬ１は０になる。

可動コア４０は、ニードル３０および隙間形成部材６０とともに図５の状態から固定コア５０側にさらに移動すると、固定コア５０に当接する（図６参照）。これにより、可動コア４０は開弁方向の移動が規制される。このとき、ニードル３０のリフト量ＬＦ１は図３に示す状態のときよりも大きく、燃料通路１００の燃料の圧力およびリフト量ＬＦ１に応じた量の燃料が噴孔１３から噴射される。なお、可動コア４０が鍔部３３に衝突したときの可動コア４０の運動エネルギーが大きい場合、ニードル３０は、図６の状態から開弁方向へさらに移動することがある。この場合、ニードル３０のリフト量は、図６に示すＬＦ１よりも大きくなる。

図６に示す状態のとき、コイル８０への通電を停止すると、可動コア４０およびニードル３０は、隙間形成部材６０を介したスプリング７１の付勢力により閉弁方向に移動する。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し閉弁する。ニードル３０のシール部３２が弁座１４に当接し閉弁すると、可動コア４０は、慣性で閉弁方向にさらに移動し、固定部２９２に当接する。これにより、可動コア４０は、閉弁方向の移動が規制される。なお、このとき、可動コア４０は、隙間形成部材６０の延伸部６２から離間する。その後、可動コア４０は、スプリング７３の付勢力により開弁方向に移動し、隙間形成部材６０の延伸部６２に当接する（図２参照）。

以上説明したように、（１）本実施形態では、ノズル１０は、燃料が噴射される噴孔１３、および、噴孔１３の周囲に環状に形成される弁座１４を有している。
ハウジング２０は、筒状に形成され、一端がノズル１０に接続され、噴孔１３に連通する燃料通路１００を内側に有している。

ニードル３０は、棒状のニードル本体３１、弁座１４に当接可能なようニードル本体３１の一端に形成されるシール部３２、および、ニードル本体３１の他端に設けられ外径がニードル本体３１の外径より大きい板状の鍔部３３を有している。ニードル３０は、燃料通路１００内を往復移動可能に設けられ、シール部３２が弁座１４から離間または弁座１４に当接すると噴孔１３を開閉する。
可動コア４０は、ニードル本体３１に対し相対移動し、弁座１４とは反対側の面４０２が鍔部３３の弁座１４側の面３３１に当接可能に設けられている。
固定コア５０は、筒状に形成され、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４とは反対側に設けられている。

隙間形成部材６０は、板部６１および延伸部６２を有している。板部６１は、一方の端面６１１が鍔部３３に当接可能なようニードル３０に対し弁座１４とは反対側に設けられる。延伸部６２は、板部６１から弁座１４側へ筒状に延び板部６１とは反対側の端部が可動コア４０の固定コア５０側の面４０２に当接可能に形成される。隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３に当接し延伸部６２が可動コア４０に当接しているとき、鍔部３３と可動コア４０との間に軸Ａｘ２方向の隙間である軸方向隙間ＣＬ１を形成可能である。
スプリング７１は、隙間形成部材６０に対し弁座１４とは反対側に設けられ、隙間形成部材６０を介してニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。
コイル８０は、通電されると可動コア４０を固定コア５０側に吸引し、ニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。

そして、本実施形態では、鍔部３３は、外壁が延伸部６２の内壁に摺動可能であり、「弁座１４側の面３３１」と「可動コア４０の弁座１４とは反対側の面４０２」と「延伸部６２の内壁」と「ニードル本体３１の外壁」との間に、環状の空間である環状空間Ｓ１を形成可能である。また、鍔部３３は、「板部６１側の端面３３２」と「板部６１の鍔部３３側の端面６１１」と「延伸部６２の内壁」との間に、特定空間Ｓ２を形成可能である。

隙間形成部材６０は、「板部６１が鍔部３３に当接しているときは特定空間Ｓ２に非連通であり、板部６１が鍔部３３から所定距離ｄ２以上離間したときは特定空間Ｓ２と環状空間Ｓ１とを接続する特定空間接続通路６３」を有している。

本実施形態では、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度より小さい電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とは離間せず、特定空間接続通路６３は特定空間Ｓ２に非連通のままである。そのため、可動コア４０は、隙間形成部材６０およびニードル３０とともに開弁方向に移動する。この場合、コイル８０に流れる電流は小さく、可動コア４０は軸方向隙間ＣＬ１で加速せず鍔部３３に衝突しないため、ニードル３０のリフト量を小さくできる。そのため、微量の燃料を高精度に噴射することができる。

一方、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度以上の電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とが離間し、特定空間接続通路６３により特定空間Ｓ２と環状空間Ｓ１とが接続される。そのため、特定空間接続通路６３を経由して特定空間Ｓ２に燃料が流入する。これにより、隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３から離間する方向に円滑に移動する。したがって、軸方向隙間ＣＬ１で可動コア４０を加速させて鍔部３３に衝突させることができる。これにより、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０を鍔部３３に衝突させることができるため、燃料通路１００内の燃圧が高くても、ニードル３０を開弁させることができる。よって、高圧の燃料を噴射可能である。
このように、本実施形態では、コイル８０に流す電流の大きさを調整することで、微量の燃料を高精度に噴射したり、高圧の燃料を噴射したりすることができる。

また、（２）本実施形態では、板部６１が鍔部３３に当接し延伸部６２が可動コア４０に当接しているときの鍔部３３と可動コア４０との距離をｄ１、板部６１が鍔部３３に当接しているときの鍔部３３の板部６１側の端面３３２と特定空間接続通路６３との距離をｄ２とすると、鍔部３３および隙間形成部材６０は、ｄ１＞ｄ２の関係を満たすよう形成されている。そのため、板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）以上離間するまでは可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させず、板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）以上離間したときは可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させることができる。このように、板部６１と鍔部３３との離間距離、すなわち、コイル８０への通電量により、可動コア４０の鍔部３３への衝突の有無を切り替えることができる。よって、コイル８０への通電量により、微量燃料の噴射と高圧燃料の噴射とを切り替えることができる。

また、（７）本実施形態では、隙間形成部材６０は、環状空間Ｓ１と延伸部６２の径方向外側の空間とを接続する環状空間接続通路６２１を有している。そのため、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１内の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の外側へ流出可能である。また、延伸部６２の外側の燃料は、環状空間接続通路６２１を経由して延伸部６２の内側、すなわち、環状空間Ｓ１に流入可能である。よって、延伸部６２と可動コア４０とが当接しているとき、環状空間Ｓ１に燃料が存在することにより生じるダンパ効果を抑制し、鍔部３３の当接面３４に可動コア４０が衝突するときの可動コア４０の運動エネルギーの低下を抑制できる。

また、延伸部６２の外側の燃料は、環状空間接続通路６２１、環状空間Ｓ１を経由して特定空間接続通路６３に流入可能である。そのため、板部６１と鍔部３３とが離間するとき、燃料が特定空間接続通路６３を経由して特定空間Ｓ２に流入し易くなる。これにより、隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３から離間する方向により円滑に移動する。したがって、可動コア４０を、軸方向隙間ＣＬ１で効果的に加速させつつ鍔部３３に衝突させることができる。

また、（８）本実施形態では、隙間形成部材６０は、固定コア５０の内壁との間に燃料が流通可能な燃料流路１０１を形成している。可動コア４０は、弁座１４側の面４０１と固定コア５０側の面４０２とを接続し燃料が流通可能な通孔４３を有している。これにより、燃料通路１００内の隙間形成部材６０の弁座１４とは反対側の燃料を、燃料流路１０１、固定コア５０と可動コア４０との間の隙間、および、通孔４３を経由して可動コア４０の弁座１４側に流通させることができる。

また、（９）本実施形態は、ハウジング２０の内側の可動コア４０に対し弁座１４側に設けられ、内壁がニードル本体３１の外壁と摺動しニードル３０の往復移動を案内可能なガイド部２８をさらに備えている。これにより、ニードル３０は、固定コア５０側の部位がガイド部２８により往復移動可能に支持される。なお、隙間形成部材６０は、外壁と固定コア５０の凹部５１１の内壁との間に径方向隙間ＣＬ２を形成するため、固定コア５０と摺動しない。したがって、ニードル３０の往復移動を安定させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の一部を図７に示す。第２実施形態は、鍔部３３の構成等が第１実施形態と異なる。

第２実施形態では、鍔部３３は、鍔部突出部３３３を有している。鍔部突出部３３３は、鍔部３３の板部６１側の端面３３２の中央から板部６１側へ円柱状に突出するよう形成されている。鍔部突出部３３３は、板部６１の鍔部３３側の端面６１１に当接可能である。本実施形態では、鍔部突出部３３３は、板部６１側の面３３４が平面状に形成され、板部６１の端面６１１と面接触可能である。

第２実施形態では、板部６１の端面６１１と鍔部３３の鍔部突出部３３３の面３３４とが当接した状態で、鍔部突出部３３３の周囲に、０より大きい所定容積の環状の特定空間Ｓ２が形成されている。また、鍔部突出部３３３の面３３４の面積は、鍔部３３の端面３３２の面積より小さい。そのため、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力は、第１実施形態と比べ、小さい。よって、第１実施形態と比べ、コイル８０に流す電流が小さくても、板部６１と鍔部３３とを離間させることができる。したがって、第１実施形態と比べ、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合にコイル８０に流す電流を小さくすることができる。

なお、第２実施形態においても、鍔部３３および隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３に当接し延伸部６２が可動コア４０に当接しているときの鍔部３３と可動コア４０との距離ｄ１が、板部６１が鍔部３３に当接しているときの鍔部３３の板部６１側の端面３３２と特定空間接続通路６３との距離ｄ２より大きくなるよう形成されている。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。

以上説明したように、（３）本実施形態では、鍔部３３は、板部６１側の端面３３２から板部６１側へ突出し板部６１に当接可能な鍔部突出部３３３を有している。そのため、例えば第１実施形態と比べ、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力を小さくすることができる。したがって、例えば第１実施形態と比べ、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合にコイル８０に流す電流を小さくすることができる。

また、（４）本実施形態では、鍔部突出部３３３は、板部６１側の面３３４が平面状に形成され、板部６１と面接触可能である。そのため、例えば面３３４の面積を適宜変更することにより、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力を、０より大きい任意の大きさに設定することができる。したがって、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合に必要なコイル８０に流す電流の大きさを任意の大きさとすることができる。よって、微量燃料の噴射と高圧燃料の噴射との切り替えの制御がし易くなる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射装置の一部を図８に示す。第３実施形態は、板部６１の構成等が第１実施形態と異なる。

第３実施形態では、板部６１は、板部突出部６１３を有している。板部突出部６１３は、板部６１の鍔部３３側の端面６１１の中央から鍔部３３側へ円柱状に突出するよう形成されている。板部突出部６１３は、鍔部３３の板部６１側の端面３３２に当接可能である。本実施形態では、板部突出部６１３は、鍔部３３側の面６１４が平面状に形成され、鍔部３３の端面３３２と面接触可能である。

第３実施形態では、板部６１の板部突出部６１３の面６１４と鍔部３３の端面３３２とが当接した状態で、板部突出部６１３の周囲に、０より大きい所定容積の環状の特定空間Ｓ２が形成されている。また、板部突出部６１３の面６１４の面積は、板部６１の端面６１１の面積より小さい。そのため、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力は、第１実施形態と比べ、小さい。よって、第１実施形態と比べ、コイル８０に流す電流が小さくても、板部６１と鍔部３３とを離間させることができる。したがって、第１実施形態と比べ、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合にコイル８０に流す電流を小さくすることができる。

なお、第３実施形態においても、鍔部３３および隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３に当接し延伸部６２が可動コア４０に当接しているときの鍔部３３と可動コア４０との距離ｄ１が、板部６１が鍔部３３に当接しているときの鍔部３３の板部６１側の端面３３２と特定空間接続通路６３との距離ｄ２より大きくなるよう形成されている。
第３実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。

以上説明したように、（５）本実施形態では、板部６１は、鍔部３３側の端面６１１から鍔部３３側へ突出し鍔部３３に当接可能な板部突出部６１３を有している。そのため、例えば第１実施形態と比べ、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力を小さくすることができる。したがって、例えば第１実施形態と比べ、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合にコイル８０に流す電流を小さくすることができる。

また、（６）本実施形態では、板部突出部６１３は、鍔部３３側の面６１４が平面状に形成され、鍔部３３と面接触可能である。例えば面６１４の面積を適宜変更することにより、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力を、０より大きい任意の大きさに設定することができる。したがって、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合に必要なコイル８０に流す電流の大きさを任意の大きさとすることができる。よって、微量燃料の噴射と高圧燃料の噴射との切り替えの制御がし易くなる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の一部を図９に示す。第４実施形態は、隙間形成部材６０の構成等が第２実施形態と異なる。

第４実施形態では、隙間形成部材６０は、第２実施形態で示した特定空間接続通路６３に代えて、特定空間接続通路６４を有している。特定空間接続通路６４は、延伸部６２の内壁と外壁とを接続するよう形成されている。本実施形態では、特定空間接続通路６４は、延伸部６２の径方向に円筒状に延びるよう形成されている。特定空間接続通路６４は、例えば延伸部６２の周方向に等間隔で４つ形成されている（図２（Ｂ）参照）。ここで、板部６１の端面６１１が鍔部３３の鍔部突出部３３３の面３３４に当接しているときの鍔部３３の板部６１側の端面３３２と特定空間接続通路６４との距離をｄ２とすると、鍔部３３および隙間形成部材６０は、ｄ１＞ｄ２の関係を満たすよう形成されている。そのため、特定空間接続通路６４は、板部６１が鍔部３３に当接しているときは特定空間Ｓ２に非連通であり、板部６１が鍔部３３から所定距離（ｄ２）以上離間したときは特定空間Ｓ２と延伸部６２の径方向外側の空間、すなわち、隙間形成部材６０の外側の空間とを接続する。つまり、隙間形成部材６０は、「板部６１が鍔部３３に当接しているときは特定空間Ｓ２に非連通であり、板部６１が鍔部３３から所定距離（ｄ２）以上離間したときは特定空間Ｓ２と隙間形成部材６０の外側の空間とを接続する特定空間接続通路６４」を有している。

互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度より小さい電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とは離間せず、特定空間接続通路６４は特定空間Ｓ２に非連通のままである。そのため、可動コア４０は、隙間形成部材６０およびニードル３０とともに開弁方向に移動する。これにより、ニードル３０のシール部３２が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３が開放される。この場合、コイル８０に流れる電流は小さいため、ニードル３０のリフト量は小さい。そのため、噴孔１３からは、微量の燃料が噴射される。

一方、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度以上の電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とが離間する。板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）以上離間すると、特定空間接続通路６４により特定空間Ｓ２と隙間形成部材６０の外側の空間とが接続される。そのため、特定空間接続通路６４を経由して特定空間Ｓ２に燃料が流入する。これにより、隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３から離間する方向に円滑に移動する。したがって、可動コア４０は、軸方向隙間ＣＬ１で加速しつつ鍔部３３に衝突する。これにより、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０を鍔部３３に衝突させることができるため、燃料通路１００内の燃圧が高くても、ニードル３０を開弁させることができる。よって、高圧の燃料を噴射可能である。
第４実施形態は、上述した点以外の構成は、第２実施形態と同様である。

以上説明したように、（１）本実施形態では、隙間形成部材６０は、「板部６１が鍔部３３に当接しているときは特定空間Ｓ２に非連通であり、板部６１が鍔部３３から所定距離（ｄ２）以上離間したときは特定空間Ｓ２と隙間形成部材６０の外側の空間とを接続する特定空間接続通路６４」を有している。

本実施形態では、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度より小さい電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とは離間せず、特定空間接続通路６４は特定空間Ｓ２に非連通のままである。そのため、可動コア４０は、隙間形成部材６０およびニードル３０とともに開弁方向に移動する。この場合、コイル８０に流れる電流は小さく、可動コア４０は軸方向隙間ＣＬ１で加速せず鍔部３３に衝突しないため、ニードル３０のリフト量を小さくできる。そのため、微量の燃料を高精度に噴射することができる。

一方、互いに当接している板部６１と鍔部３３とを離間させることが可能な程度以上の電流をコイル８０に流すと、板部６１と鍔部３３とが離間し、特定空間接続通路６４により特定空間Ｓ２と隙間形成部材６０の外側の空間とが接続される。そのため、特定空間接続通路６４を経由して特定空間Ｓ２に燃料が流入する。これにより、隙間形成部材６０は、板部６１が鍔部３３から離間する方向に円滑に移動する。したがって、軸方向隙間ＣＬ１で可動コア４０を加速させて鍔部３３に衝突させることができる。これにより、軸方向隙間ＣＬ１で加速し運動エネルギーが上昇した状態の可動コア４０を鍔部３３に衝突させることができるため、燃料通路１００内の燃圧が高くても、ニードル３０を開弁させることができる。よって、高圧の燃料を噴射可能である。
このように、本実施形態では、第２実施形態と同様、コイル８０に流す電流の大きさを調整することで、微量の燃料を高精度に噴射したり、高圧の燃料を噴射したりすることができる。

また、（２）本実施形態では、板部６１が鍔部３３に当接し延伸部６２が可動コア４０に当接しているときの鍔部３３と可動コア４０との距離をｄ１、板部６１が鍔部３３に当接しているときの鍔部３３の板部６１側の端面３３２と特定空間接続通路６４との距離をｄ２とすると、鍔部３３および隙間形成部材６０は、ｄ１＞ｄ２の関係を満たすよう形成されている。そのため、板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）以上離間するまでは可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させず、板部６１と鍔部３３とが所定距離（ｄ２）以上離間したときは可動コア４０を軸方向隙間ＣＬ１で加速させることができる。このように、板部６１と鍔部３３との離間距離、すなわち、コイル８０への通電量により、可動コア４０の鍔部３３への衝突の有無を切り替えることができる。よって、第２実施形態と同様、コイル８０への通電量により、微量燃料の噴射と高圧燃料の噴射とを切り替えることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による燃料噴射装置の一部を図１０に示す。第５実施形態は、鍔部３３の構成等が第２実施形態と異なる。

第５実施形態では、鍔部突出部３３３は、板部６１側の面３３４が曲面状に形成されている。本実施形態では、面３３４は、例えばニードル本体３１の軸Ａｘ２上の点を中心とする仮想の球面の一部と一致する。すなわち、面３３４は球面状に形成されている。
第５実施形態は、上述した点以外の構成は、第２実施形態と同様である。

第５実施形態では、鍔部突出部３３３の板部６１側の面３３４は、球面状に形成されているため、板部６１と面接触する。しかしながら、鍔部突出部３３３と板部６１とが接触する面積は、第２実施形態と比べ、小さい。そのため、例えば第２実施形態と比べ、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力を小さくすることができる。したがって、例えば第２実施形態と比べ、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合にコイル８０に流す電流を小さくすることができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による燃料噴射装置の一部を図１１に示す。第６実施形態は、鍔部３３の構成等が第２実施形態と異なる。

第６実施形態では、鍔部突出部３３３は、鍔部３３の板部６１側の端面３３２の中央から板部６１側へ円錐状に突出するよう形成されている。鍔部突出部３３３は、頂点３３５が板部６１の鍔部３３側の端面６１１と点接触可能である。
第６実施形態は、上述した点以外の構成は、第２実施形態と同様である。

第６実施形態では、鍔部突出部３３３は、円錐状に形成されているため、頂点３３５が板部６１と点接触する。そのため、鍔部突出部３３３と板部６１とが接触する面積は、第２実施形態および第５実施形態と比べ、小さい。よって、例えば第２実施形態および第５実施形態と比べ、互いに当接した状態の板部６１と鍔部３３とが離間するときに作用するリンギング力を小さくすることができる。したがって、例えば第２実施形態および第５実施形態と比べ、板部６１と鍔部３３とを離間させる場合にコイル８０に流す電流を小さくすることができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態による燃料噴射装置の一部を図１２に示す。第７実施形態は、固定コア５０の構成等が第２実施形態と異なる。
第７実施形態では、固定コア５０は、ブッシュ５２をさらに有している。

ブッシュ５２は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の硬度が比較的高い材料により略円筒状に形成されている。ブッシュ５２は、固定コア本体５１の凹部５１１に設けられている。ここで、ブッシュ５２の内径と固定コア本体５１の内径とは概ね同等である。ブッシュ５２の弁座１４側の端面は、固定コア本体５１の弁座１４側の端面よりも弁座１４側に位置している。そのため、可動コア本体４１の弁座１４とは反対側の面４０２は、ブッシュ５２の弁座１４側の端面に当接可能である。よって、可動コア４０は、ブッシュ５２により、開弁方向の移動が規制される。

固定コア本体５１は、凹部５１１から径方向外側および軸方向のアジャスティングパイプ５３側へ凹むよう溝状に形成される溝部５１２を有している。本実施形態では、溝部５１２は、例えば固定コア本体５１の周方向に等間隔で４つ形成されている。

燃料通路１００内の隙間形成部材６０の弁座１４とは反対側の燃料は、溝部５１２とブッシュ５２との間、固定コア５０と可動コア４０との間の隙間、および、通孔４３を経由して可動コア４０の弁座１４側に流通可能である。このように、固定コア本体５１には、燃料が流通可能な燃料流路１０２が形成されている。
第７実施形態は、上述した点以外の構成は、第２実施形態と同様である。

（他の実施形態）
上述の第３実施形態では、板部突出部６１３が円柱状に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、板部突出部６１３は、鍔部３３側の面６１４が、第５実施形態の鍔部突出部３３３の面３３４のように球面状に形成されることとしてもよい。また、板部突出部６１３は、第６実施形態の鍔部突出部３３３のように円錐状に形成されることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、鍔部突出部３３３および板部突出部６１３は、それぞれ、端面３３２または端面６１１の任意の位置に任意の数形成されることとしてもよい。

また、上述の実施形態では、特定空間接続通路６３、６４を延伸部６２の周方向に等間隔で４つ形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、特定空間接続通路６３、６４は、延伸部６２の周方向に不等間隔でいくつ形成されることとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、隙間形成部材６０は、環状空間接続通路６２１を有していなくてもよい。
また、上述の実施形態では、特定空間Ｓ２が、特定空間接続通路が非連通のときは、密閉された空間となる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、特定空間Ｓ２は、特定空間接続通路が非連通のとき、厳密に密閉された空間でなくてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、ニードル３０の往復移動を案内するガイド部２８を備えないこととしてもよい。この場合、例えば固定コア本体５１またはブッシュ５２の内壁で隙間形成部材６０の外壁を摺動可能に支持したり、ハウジング２０の内壁で可動コア４０の外壁を摺動可能に支持したりすることによりニードル３０の往復移動を案内する構成を考えることができる。

また、上述の実施形態では、ノズル１０とハウジング２０とが別体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ノズル１０とハウジング２０とは、一体に形成されることとしてもよい。また、第３筒部２３と固定コア本体５１とは、一体に形成されていてもよい。
本発明は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、例えばポート噴射式のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ 燃料噴射装置、１０ ノズル、１３ 噴孔、１４ 弁座、２０ ハウジング、３０ ニードル、３１ ニードル本体、３２ シール部、３３ 鍔部、４０ 可動コア、５０ 固定コア、６０ 隙間形成部材、６１ 板部、６２ 延伸部、６３、６４ 特定空間接続通路、７１ スプリング（弁座側付勢部材）、８０ コイル、１００ 燃料通路、ＣＬ１ 軸方向隙間、Ｓ１ 環状空間、Ｓ２ 特定空間

Claims (9)

1. 燃料が噴射される噴孔（１３）、および、前記噴孔の周囲に環状に形成される弁座（１４）を有するノズル（１０）と、
   一端が前記ノズルに接続され、前記噴孔に連通する燃料通路（１００）を内側に有する筒状のハウジング（２０）と、
   棒状のニードル本体（３１）、前記弁座に当接可能なよう前記ニードル本体の一端に形成されるシール部（３２）、および、前記ニードル本体の他端に設けられ外径が前記ニードル本体の外径より大きい板状の鍔部（３３）を有し、前記燃料通路内を往復移動可能に設けられ、前記シール部が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（３０）と、
   前記ニードル本体に対し相対移動し前記弁座とは反対側の面（４０２）が前記鍔部の前記弁座側の面（３３１、３４）に当接可能に設けられる可動コア（４０）と、
   前記ハウジングの内側の前記可動コアに対し前記弁座とは反対側に設けられる筒状の固定コア（５０）と、
   一方の端面が前記鍔部に当接可能なよう前記ニードルに対し前記弁座とは反対側に設けられる板部（６１）、および、前記板部から前記弁座側へ筒状に延び前記板部とは反対側の端部が前記可動コアの前記固定コア側の面（４０２）に当接可能に形成される延伸部（６２）を有し、前記板部が前記鍔部に当接し前記延伸部が前記可動コアに当接しているとき、前記鍔部と前記可動コアとの間に軸（Ａｘ２）方向の隙間である軸方向隙間（ＣＬ１）を形成可能な隙間形成部材（６０）と、
   前記隙間形成部材に対し前記弁座とは反対側に設けられ、前記隙間形成部材を介して前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能な弁座側付勢部材（７１）と、
   通電されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引し、前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（８０）と、を備え、
   前記鍔部は、外壁が前記延伸部の内壁に摺動可能であり、「前記弁座側の面（３３１）」と「前記可動コアの前記弁座とは反対側の面（４０２）」と「前記延伸部の内壁」と「前記ニードル本体の外壁」との間に環状の空間である環状空間（Ｓ１）を形成可能であり、「前記板部側の端面（３３２）」と「前記板部の前記鍔部側の端面（６１１）」と「前記延伸部の内壁」との間に特定空間（Ｓ２）を形成可能であり、
   前記隙間形成部材は、「前記板部が前記鍔部に当接しているときは前記特定空間に非連通であり、前記板部が前記鍔部から所定距離以上離間したときは前記特定空間と前記環状空間または前記隙間形成部材の外側の空間とを接続する特定空間接続通路（６３、６４）」を有する燃料噴射装置（１）。
2. 前記板部が前記鍔部に当接し前記延伸部が前記可動コアに当接しているときの前記鍔部と前記可動コアとの距離をｄ１、前記板部が前記鍔部に当接しているときの前記鍔部の前記板部側の端面（３３２）と前記特定空間接続通路との距離をｄ２とすると、
   前記鍔部および前記隙間形成部材は、ｄ１＞ｄ２の関係を満たすよう形成されている請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記鍔部は、前記板部側の端面（３３２）から前記板部側へ突出し前記板部に当接可能な鍔部突出部（３３３）を有する請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記鍔部突出部は、前記板部側の面（３３４）が平面状に形成され、前記板部と面接触可能である請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 前記板部は、前記鍔部側の端面から前記鍔部側へ突出し前記鍔部に当接可能な板部突出部（６１３）を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
6. 前記板部突出部は、前記鍔部側の面（６１４）が平面状に形成され、前記鍔部と面接触可能である請求項５に記載の燃料噴射装置。
7. 前記隙間形成部材は、前記環状空間と前記延伸部の径方向外側の空間とを接続する環状空間接続通路（６２１）を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
8. 前記隙間形成部材は、前記固定コアの内壁との間に燃料が流通可能な燃料流路（１０１）を形成し、
   前記可動コアは、前記弁座側の面（４０１）と前記固定コア側の面（４０２）とを接続し燃料が流通可能な通孔（４３）を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
9. 前記ハウジングの内側の前記可動コアに対し前記弁座側に設けられ、内壁が前記ニードル本体の外壁と摺動し前記ニードルの往復移動を案内可能なガイド部（２８）をさらに備える請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。

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