JP6662629B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

従来から、高圧燃料を内燃機関の気筒へ噴射する燃料噴射弁が知られている。この燃料噴射弁は、インレット部から導入された高圧燃料を、燃料噴射孔に供給するとともに、圧力制御室にも供給する。そして、燃料噴射弁は、圧力制御室内の圧力を調節することによってノズルニードルを進退動させ、燃料噴射孔を開閉することで燃料噴射を制御している。例えば、特許文献１には、圧力制御室に、高圧燃料を低圧側に排出する流出絞り（オリフィス）が接続されており、電磁駆動の制御弁（電磁弁）が流出絞りを開閉することで圧力制御室内の圧力を調節することが記載されている。

特開２００８−５１６１３８号公報

上述した特許文献１に記載された発明を含め、従来の燃料噴射弁では、電磁弁に対して閉弁信号を出しても、オリフィスが閉弁するまでの時間に遅れが生じる場合があった。この結果、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御できないという問題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御可能な燃料噴射弁を提供することを目的とする。

上述した従来の課題を解決するため、本発明は、以下の手段を有する。

本発明に係る燃料噴射弁は、高圧燃料が導入されるインレット部と、前記インレット部から燃料噴射孔に通じる第１燃料通路と、前記インレット部から圧力制御室に通じる第２燃料通路と、が形成されたハウジングと、前記ハウジング内に進退移動可能に設けられ、前記燃料噴射孔を開閉するノズルニードルと、前記圧力制御室に接続されたオリフィスから高圧燃料を排出して前記圧力制御室内の圧力を調節することにより、前記ノズルニードルを進退移動させて前記燃料噴射孔の開閉制御を行う電磁弁と、を備え、前記電磁弁は、電磁力を発生させる電磁石と、前記電磁力に吸引されるアーマチュアプレートと、前記アーマチュアプレートに係合するヘッド部が軸方向の一端に形成され、前記オリフィスを開閉する弁体が軸方向の他端に設けられたアーマチュアボルトと、前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部を有するアーマチュアガイドと、前記アーマチュアボルトのヘッド部から弁体側に向けて付勢力を与えるスプリングと、を有し、前記アーマチュアボルトは、前記弁体側にボルト軸本体から立設して、前記アーマチュアガイドの端面部に接触して摺動範囲を制限する、つば上面部を有し、前記アーマチュアボルトのつば上面部と前記アーマチュアガイドの端面部とのうち、少なくとも一方の部位には、他方の部位との接触面の外縁部に空隙を形成する凹部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る燃料噴射弁において、開弁状態のオリフィスを閉弁する時（閉弁開始時）の閉弁力Ｆｃｆは、下記（１）式で表すことができる。

Ｆｃｆ＝Ｆｓｐｒ−（Ｆｌｉｆｔ＋Ｆｆｒｉｃ＋Ｆａｄｈ） ・・・（１）
Ｆｓｐｒはスプリングの付勢力であり、Ｆｌｉｆｔは圧力制御室の圧力によって弁体を持ち上げるリフト力であり、Ｆｆｒｉｃは、アーマチュアボルトとアーマチュアプレートとの間に生じる摺動抵抗力であり、Ｆａｄｈは、アーマチュアボルトのつば上面部とアーマチュアガイドの端面部との密着力である。

本発明によれば、アーマチュアボルトのつば上面部とアーマチュアガイドの端面部とのうち、少なくとも一方の部位に、他方の部位との接触領域の外縁部に空隙を形成する凹部が形成されているので、当該凹部が形成されていない場合に比べて、アーマチュアボルトのつば上面部とアーマチュアガイドの端面部とが密着する密着面積が減り、密着状態から離れやすくなる。つまり、上記（１）式に当てはめればＦａｄｈの値が小さくなるため、閉弁力Ｆｃｆを大きくすることができる。この結果、閉弁信号発信後、速やかにオリフィスを閉弁することができ、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御することが可能となる。

このように燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御することで、精度の高い燃料噴射を可能とし、車両における走行安定性や排気ガスの改善を可能にすることができる。

また、本発明に係る燃料噴射弁において、前記アーマチュアボルトのつば上面部と前記アーマチュアガイドの端面部とのうち、少なくとも一方の部位には、前記凹部が複数形成されていることが好ましい。

また、本発明に係る燃料噴射弁において、前記凹部は、前記外縁部から前記接触面の内側に向かって形成された溝であることが好ましい。

また、本発明に係る燃料噴射弁において、前記アーマチュアガイドには、前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部と前記端面部との境界部位が面取りされたチャンファー部が形成されており、前記溝は、前記外縁部から前記アーマチュアボルトのボルト軸本体の外周部に向かって形成され、前記ボルト軸本体の外周部側の溝の終端が、前記チャンファー部により形成される空間または前記ボルト軸本体の外周部まで到達していることが好ましい。

また、本発明に係る燃料噴射弁において、前記アーマチュアガイドには、前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部と前記端面部との境界部位が面取りされたチャンファー部が形成されており、前記溝は、前記アーマチュアガイドの端面部において、前記外縁部から前記アーマチュアガイドの内周部に向かって形成され、前記内周部側の溝の終端は、前記チャンファー部により形成される空間または前記アーマチュアガイドの内周部まで到達していることが好ましい。

本発明によれば、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御可能な燃料噴射弁を提供することができる。

従来型の燃料噴射弁の全体構成を示した断面図である。 従来型の燃料噴射弁におけるアーマチュアボルトとアーマチュアガイドとを示した分解斜視図である。 従来型の燃料噴射弁のアーマチュアボルトに作用する力を説明するための図である。 本発明が適用された実施形態に係る燃料噴射弁において、アーマチュアボルトのつば上面部に形成される溝を拡大視した断面図である。 図４に示すアーマチュアボルトのつば上面部を平面視した図である。 本発明が適用された実施形態に係る燃料噴射弁において、アーマチュアガイドの端面部に形成される溝を拡大視した断面図である。 実施形態に係る燃料噴射弁と比較例に係る燃料噴射弁との各種時間応答を示す図である。

本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という。）について具体例を示して説明する。本実施形態は、内燃機関の気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

＜燃料噴射弁の全体構成＞
以下では、本発明が適用された燃料噴射弁の具体的な説明に先立ち、図１に示すような従来型の燃料噴射弁１０００の全体構成について説明する。具体的に、燃料噴射弁１０００は、図１に示すように、インジェクタハウジング２と、ノズルボディ３と、ノズルニードル４と、ノズルスプリング５と、ノズルナット６と、バルブピストン７と、バルブボディ８と、圧力制御部９と、インレット部１０等、を備える。

ノズルボディ３は、インジェクタハウジング２の先端部（図１の下端側）にノズルナット６により締結されている。インジェクタハウジング２には、インレット部１０から導入される高圧燃料をノズルボディ３内部に形成された燃料溜まり室３０へ送る第１燃料通路２１が形成されている。ノズルボディ３には、インレット部１０から導入される高圧燃料をノズルボディ３内部に形成された燃料溜まり室３０へ送る第１燃料通路３１が形成されている。また、インジェクタハウジング２には、インレット部１０から導入される燃料を、後述する圧力制御室８２へ送る第２燃料通路２２が形成されている。インレット部１０は、図示しないコモンレールに接続され、当該コモンレールから高圧燃料がインレット部１０に導入される。

また、ノズルボディ３の先端部には燃料噴射孔３２が形成されている。この燃料噴射孔３２につながるシート部３３にノズルニードル４の先端部が着座（シート）することにより燃料噴射孔３２が閉鎖される一方、ノズルニードル４の先端部がシート部３３から離間（リフト）することにより燃料噴射孔３２が開放される。これによって燃料の噴射開始、停止が可能となっている。

また、インジェクタハウジング２内には、その中心軸を中心としたスプリング室２３が形成され、当該スプリング室２３にノズルスプリング５が配置される。ノズルスプリング５は、ノズルニードル４をシート部３３側の方向へ付勢する。

バルブピストン７は、インジェクタハウジング２に形成された孔２４内に挿入される。また、バルブピストン７は、燃料噴射孔３２側の下部７１がノズルニードル４の上方部に位置するように配置され、他方の上部７２側がバルブボディ８に形成された摺動孔８１内に摺動可能に挿入される。

バルブボディ８には、バルブピストン７の頂部７２ａが位置する部位に、圧力制御室８２が形成されている。つまり、圧力制御室８２は、バルブピストン７の頂部７２ａが下方側（燃料噴射孔３２側）から上方側に向けて臨むように形成される。また、圧力制御室８２は、バルブボディ８に形成された導入側オリフィス通路８３に連通している。この導入側オリフィス通路８３は、バルブボディ８とインジェクタハウジング２との間にバルブボディ８の周方向で環状に形成された圧力導入室２５を介して第２燃料通路２２に連通されている。つまり、インレット部１０に導入された高圧燃料が、第２燃料通路２２、圧力導入室２５、導入側オリフィス通路８３を順に流れて圧力制御室８２に供給される。

また、圧力制御室８２は、高圧燃料を低圧側に排出するための開閉用オリフィス通路８４にも接続されており、開閉用オリフィス通路８４は、圧力制御部９によって開閉可能となっている。

圧力制御部９は、開閉用オリフィス通路８４の開閉を行う電磁弁であって、電磁石１１０と、アーマチュアプレート１２０と、アーマチュアプレート１２０に係合するアーマチュアボルト１３０と、アーマチュアボルト１３０が挿通されるアーマチュアガイド１４０と、アーマチュアボルト１３０に対して圧力制御室８２側に付勢力を与えるスプリング１５０等、を備える。さらに、圧力制御部９は、図示しない燃料タンクに燃料を還流する燃料還流路９２１が形成されたホルダ９２を備える。当該ホルダ９２と電磁石１１０は、電磁石ハウジング９３で一体化され、ナット９３ａによりインジェクタハウジング２との接合部分に締結されている。

電磁石１１０は、図示しない制御回路から駆動電流が供給されると、電磁力を発生してアーマチュアプレート１２０を吸引する。

アーマチュアボルト１３０は、当該ボルト軸本体１３０ａの一端（ホルダ９２側）に、アーマチュアプレート１２０と係合するヘッド部１３１ａが形成されたボルトである。また、アーマチュアボルト１３０のボルト軸本体１３０ａの他端（圧力制御室８２側）に、開閉用オリフィス通路８４を開閉する制御弁体１３２が設けられている。また、アーマチュアボルト１３０は、図２（Ａ）の分解斜視図に示すように、当該ボルト軸本体１３０ａの制御弁体１３２側において、ボルト軸本体１３０ａの中心軸に対して垂直方向に立設するように、つば部１３１ｂが形成されている。つば部１３１ｂの上面部（つば部１３１ｂにおけるヘッド部１３１ａ側の主面部であり、以下、つば上面部１３３とする）は、後述するアーマチュアガイド１４０の端面部１４１に接触して摺動範囲を制限する。

アーマチュアガイド１４０は、内周部１４０ａに、アーマチュアボルト１３０がそのボルト軸方向へ摺動可能に挿通される筒体である。また、アーマチュアガイド１４０には、図２（Ｂ）の分解斜視図に示すように、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３に接触する端面部１４１と、開閉用オリフィス通路８４から排出される燃料を燃料還流路９２１側に流すための、複数（例えば２つ）の流路孔１４２と、が形成されている。さらに、図２（Ｂ）に示すように、アーマチュアガイド１４０には、アーマチュアガイド１４０の端面部１４１の角、つまり、端面部１４１と内周部１４０ａとの境界部位が面取りされたチャンファー部１４１ａが形成されている。

スプリング１５０は、アーマチュアボルト１３０のヘッド部１３１aから制御弁体１３２側に向けて付勢力を与える。

上述した構成を備える燃料噴射弁１０００では、インレット部１０から導入した高圧燃料が、第１燃料通路２１、３１を介して燃料溜まり室３０内のノズルニードル４の受圧部３０ａに作用するとともに、第２燃料通路２２、圧力導入室２５及び導入側オリフィス通路８３を介して圧力制御室８２内のバルブピストン７の頂部７２ａにも作用するようになっている。したがって、制御弁体１３２が、圧力制御室８２を低圧側から遮断している状態では、バルブピストン７を介して受ける圧力制御室８２の圧力とノズルスプリング５の付勢力とにより、ノズルニードル４はノズルボディ３のシート部３３にシートされ、燃料噴射孔３２を閉鎖する。

一方、圧力制御部９の電磁石１１０が駆動電流で励磁されることにより、アーマチュアプレート１２０が電磁石１１０側に吸引されると、アーマチュアボルト１３０も引き上げられ、続いて圧力制御室８２の圧力により制御弁体１３２がリフトして開閉用オリフィス通路８４を開放し、圧力制御室８２の高圧燃料が開閉用オリフィス通路８４を介して低圧である圧力制御部９側に開放される。これによって、圧力制御室８２におけるバルブピストン７の頂部７２ａに作用していた圧力が低下し、ノズルニードル４は受圧部３０ａに作用している高圧により、ノズルスプリング５の付勢力に抗してシート部からリフトし、燃料噴射孔３２が開放されて燃料噴射が行われることになる。

続いて、圧力制御部９の電磁石１１０への通電が止まると、アーマチュアプレート１２０に対する電磁石１１０の吸引力が無くなり、アーマチュアボルト１３０は、スプリング１５０により開閉用オリフィス通路８４側に戻され、制御弁体１３２が開閉用オリフィス通路８４を閉鎖する。開閉用オリフィス通路８４が閉鎖されると、バルブピストン７の頂部７２aには再び高圧燃料が作用し、この力はバルブピストン７を介してノズルニードル４に伝達され、ノズルスプリング５の付勢力とともに、ノズルニードル４をシート部３３にシートさせる方向に働く。そして燃料噴射孔３２は閉鎖され、燃料噴射が終了することになる。

＜アーマチュアボルト１３０に作用する力＞
次に、図３を参照して、燃料噴射時から燃料噴射を終了するため開閉用オリフィス通路８４の閉弁を開始する時（閉弁開始時）に、圧力制御部９のアーマチュアボルト１３０に作用する力について説明する。図３は、燃料噴射弁１０００のうち、圧力制御部９を拡大視した図である。

図３に示すように、アーマチュアボルト１３０の閉弁力Ｆｃｆは、下記式で表すことができる。

Ｆｃｆ＝Ｆｓｐｒ−（Ｆｌｉｆｔ＋Ｆｆｒｉｃ＋Ｆａｄｈ） ・・・（１）
Ｆｓｐｒは、閉弁方向に作用するスプリング１５０の付勢力である。Ｆｌｉｆｔは、圧力制御室８２の圧力により開弁方向に制御弁体１３２を持ち上げるリフト力である。Ｆｆｒｉｃは、アーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０との間に生じる摺動抵抗力であり、アーマチュアボルト１３０に対して閉弁を妨げる方向に作用する。Ｆａｄｈは、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１の密着力であり、アーマチュアボルト１３０に対して閉弁を妨げる方向（開弁方向）に作用する。

式（１）から算出されるＦｃｆの値が大きければ、制御弁体１３２を開閉用オリフィス通路８４の閉弁方向に速やかに移動させることができ、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御可能となる。

＜摺動抵抗力及び密着力の低減対策＞
上述したアーマチュアボルト１３０に作用する力のうち摺動抵抗力Ｆｆｒｉｃ及び密着力Ｆａｄｈの低減を図るため、図４に示すように、本発明が適用された実施形態に係る燃料噴射弁（以下、従来型の燃料噴射弁１０００と区別するため、燃料噴射弁１と呼ぶ。）では、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とのうち、少なくとも一方の部位に他方の部位に接触しない溝２００が形成されている。燃料噴射弁１については、溝以外の構成が従来型の燃料噴射弁１０００と同様なので、従来型の燃料噴射弁１０００と同じ符号を参照して説明するものとする。

具体的に、図４（Ａ）から図４（Ｃ）は、それぞれ、アーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とを組み付けた状態における断面図である。まず、図４（Ａ）に示すように、溝２００は、アーマチュアガイド１４０との対向面における外縁部（つば上面部１３３の外周１３３ａ）に連通する空隙Ａ（凹部）の一態様である。具体的には、溝２００は、つば上面部１３３の外周１３３ａからボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂに向かって形成される。ここで、図４（Ａ）では、ボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂ側の溝２００の終端がチャンファー部１４１ａの手前である。このような構成に限らず、ボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂ側の溝２００の終端は、図４（Ｂ）のようにチャンファー部１４１ａの空間まで到達し、或いは図４（Ｃ）のようにボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂまで到達するように形成されてもよい。当該溝２００が形成されることにより、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とが当接する面積（密着面の面積）が減り、密着状態から離れやすくなる。つまり、上記の式（１）における密着力Ｆａｄｈを軽減することができる。また、当該溝２００が、チャンファー部１４１ａの空間まで到達し、或いはボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂまで到達するように形成されることにより、アーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とが摺動する摺動部（隙間）への燃料の供給が促進され、当該摺動部（隙間）の潤滑性が向上し、摺動抵抗力Ｆｆｒｉｃを軽減することができる。この結果、大きな閉弁力Ｆｃｆの値を確保することができ、制御弁体１３２を開閉用オリフィス通路８４の閉弁方向に速やかに移動させることができるので、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御可能となる。

また、図５（Ａ）は、溝２００が形成されたつば上面部１３３を平面視した図である。図５（Ａ）に示すように、つば上面部１３３には、合計４本の溝２００が、つば上面部１３３の外周１３３ａからボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂに向かって延びるように形成されている。なお、図５（Ａ）に示した具体例に限定されず、つば上面部１３３に形成される溝の数ないし形状については種々の変形が可能である。例えば、図５（Ｂ）に示すように、つば上面部１３３に合計８本の溝４００を形成してもよい。また、図５（Ｃ）に示すように、接触部位の外縁部（つば上面部１３３の外周１３３ａ）から内側（ボルト軸本体１３０ａの外周部１３３ｂ）に向かって形成された溝５１０に加えて、摺動軸を中心とした円周方向に沿って各溝５１０に連通する溝５２０を形成してもよい。さらに、図５（Ｄ）に示すように、例えば溝２００、４００に比べて幅が狭い溝６００を複数本（例えば１６本）形成してもよい。より多くの溝を形成したり、溝の面積を大きくしたりすることで、上記の式（１）における密着力Ｆａｄｈをより一層低減することができる。

また、実施形態に係る燃料噴射弁１では、他の例として、図６に示すように、アーマチュアガイド１４０の端面部１４１に、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３に接触しない溝３００を設けてもよい。

具体的に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ、アーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とを組み付けた状態における断面図である。まず、図６（Ａ）に示すように、溝３００は、アーマチュアボルト１３０との対向面における外縁部に連通する空隙Ａ（凹部）の一態様である。具体的には、溝３００は、アーマチュアボルト１３０との接触面（つば上面部１３３）よりも外周側に超えた位置１４１ｂから、内周部１４０ａに向かって形成されている。ここで、図６（Ａ）では、内周部１４０ａ側の溝３００の終端がチャンファー部１４１ａの手前である。このような構成に限らず、内周部１４０ａ側の溝３００の終端は、図６（Ｂ）のようにチャンファー部１４１ａの空間まで到達するように形成されてもよい。当該溝３００が形成されることにより、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とが当接する面積（密着面の面積）が減り、密着状態から離れやすくなる。つまり、上記の式（１）における密着力Ｆａｄｈを軽減することができる。また、当該溝３００が、チャンファー部１４１ａの空間まで到達するように形成されることにより、アーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とが摺動する摺動部（隙間）への燃料の供給が促進され、当該摺動部（隙間）の潤滑性が向上し、摺動抵抗力Ｆｆｒｉｃを軽減することができる。この結果、大きな閉弁力Ｆｃｆの値を確保することができ、制御弁体１３２を開閉用オリフィス通路８４の閉弁方向に速やかに移動させることができるので、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御可能となる。

また、端面部１４１に形成される溝は、上述したつば上面部１３３に形成される溝と同様に、溝の数ないし形状について種々の変形が可能であり、より多数の溝を形成したり、溝の面積を大きくしたりすることで、密着力Ｆａｄｈをより一層低減することができる。

以上のように、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とのうち、少なくとも一方の部位に、他方の部位と接触する当接面の外縁部から内側に向かって溝が形成されていると、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とが密着したときの密着面積が減る。つまり、密着力Ｆａｄｈが軽減されてアーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とを密着状態から離れやすくなる。

なお、上述した溝２００、３００、４００、５１０、５２０、６００に限らず、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３と、アーマチュアガイド１４０の端面部１４１とのうち、少なくとも一方の部位に、他方の部位との接触面の外縁部に空隙を形成する凹部（くぼみ）が形成されていれば、上述した密着力Ｆａｄｈが軽減されてアーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とを密着状態から離れやすくすることができる。

次に、本実施形態に係る燃料噴射弁１の噴射特性について評価する。比較対象として、アーマチュアボルトのつば上部とアーマチュアガイドの端面部とのいずれにも凹部（溝）を形成しない燃料噴射弁（以下、比較例に係る燃料噴射弁という。）を用いるものとする。図７は、燃料噴射弁１の各種時間応答を実線で示し、比較例に係る燃料噴射弁の各種時間応答を破線で示した図である。図７（Ａ）は電磁弁の電磁石に流す駆動電流の時間変化を表し、図７（Ｂ）は制御弁体のリフト量の時間変化を表し、図７（Ｃ）は燃料噴射率の時間変化を表している。

図７（Ａ）に示す時刻Ｔ０において、駆動電流を停止して閉弁動作を開始するのに応じて、制御弁体のリフト量が低下することになる。ここで、図７（Ｂ）から明らかなように、比較例に係る燃料噴射弁では、本実施形態に係る燃料噴射弁１に対して、制御弁体のリフト量が立ち下がる時間が遅れることとなる。この結果として、燃料噴射率が立ち下がる時間についても、図７（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る燃料噴射弁１に比べて、比較例に係る燃料噴射弁では更に大きく遅れてしまうことになる。

つまり、比較例に係る燃料噴射弁では、指示噴射量以上に高圧燃料が噴射されることとなる。このように過剰に高圧燃料が噴射されることで、内燃機関の出力が不安定になったり、排気ガス中のＮＯｘの濃度が高くなるなどの弊害が発生しうる。

上記のような比較例に対して、本実施形態に係る燃料噴射弁１では、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とのうち、少なくとも一方の面に、他方の部位との当接面の外縁部に空隙を形成する溝２００、３００、４００、５１０、５２０、６００などの凹部が形成されているので、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１とが密着する密着面積を低減することができる。このようにして密着面積が低減されることにより密着力Ｆａｄｈ自体が小さくなり、この結果、大きな閉弁力Ｆｃｆの値を確保することができ、制御弁体１３２を開閉用オリフィス通路８４の閉弁方向に速やかに移動させることができるので、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御可能となる。

また、つば上面部１３３および端面部１４１の一方の部位に形成される溝の数は任意でよいが、より多数の溝が形成されることで、密着面積ないし密着力の低減を図れる点で好ましい。

また、上述したように、溝２００（３００）が、接触領域の外縁部から内側に向かって形成されることで、アーマチュアボルト１３０とアーマチュアガイド１４０とが摺動する摺動部（隙間）に燃料を供給する流路として機能する。より好ましくは、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３に形成される溝２００について、ボルト本体１３０ａの外周部１３３ｂ側の溝２００の終端がチャンファー部１４１ａの空間まで到達し、或いはボルト本体１３０ａの外周部１３３ｂまで到達することで、よりいっそう摺動部に燃料を供給することができる。また、アーマチュアガイド１４０の端面部１４１に形成される溝３００について、内周部１４０ａ側の溝３００の終端が、チャンファー部１４１ａの空間まで到達することで、同様に摺動部に燃料を供給することができる。これらの結果として、当該摺動部（隙間）の潤滑性が向上し、摺動抵抗力Ｆｆｒｉｃ自体が小さくなり、さらに大きな閉弁力Ｆｃｆを確保することができる。このように大きな閉弁力Ｆｃｆを確保することにより、制御弁体１３２を開閉用オリフィス通路８４の閉弁方向に速やかに移動させることができるので、燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御することができる。このように燃料噴射の停止のタイミングを精度良く制御することで、精度の高い燃料噴射を可能とし、車両における走行安定性や排気ガスの改善を可能にすることができる。

なお、本発明が適用される燃料噴射弁は、上述した実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。たとえば、アーマチュアボルト１３０のつば上面部１３３とアーマチュアガイド１４０の端面部１４１との両方に、凹部（溝）を形成して密着面積の低減を図ってもよい。

３２ 燃料噴射孔
８２ 圧力制御室
８４ 開閉用オリフィス通路
９ 圧力制御部
１１０ 電磁石
１３０ アーマチュアボルト
１３１ａ ヘッド部
１３２ 制御弁体
１３３ つば上面部
１４０ アーマチュアガイド
１４１ 端面部
１５０ スプリング
２００、３００、４００、５１０、５２０、６００ 溝

Claims (3)

1. 高圧燃料が導入されるインレット部と、
   前記インレット部から燃料噴射孔に通じる第１燃料通路と、前記インレット部から圧力制御室に通じる第２燃料通路と、が形成されたハウジングと、
   前記ハウジング内に進退移動可能に設けられ、前記燃料噴射孔を開閉するノズルニードルと、
   前記圧力制御室に接続されたオリフィスから高圧燃料を排出して前記圧力制御室内の圧力を調節することにより、前記ノズルニードルを進退移動させて前記燃料噴射孔の開閉制御を行う電磁弁と、を備え、
   前記電磁弁は、
   電磁力を発生させる電磁石と、
   前記電磁力に吸引されるアーマチュアプレートと、
   前記アーマチュアプレートに係合するヘッド部が軸方向の一端に形成され、前記オリフィスを開閉する弁体が軸方向の他端に設けられたアーマチュアボルトと、
   前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部を有するアーマチュアガイドと、
   前記アーマチュアボルトのヘッド部から弁体側に向けて付勢力を与えるスプリングと、を有し、
   前記アーマチュアボルトは、前記弁体側にボルト軸本体から立設して、前記アーマチュアガイドの端面部に接触して摺動範囲を制限する、つば上面部を有し、
   前記アーマチュアボルトのつば上面部と前記アーマチュアガイドの端面部とのうち、少なくとも一方の部位には、他方の部位との接触面の外縁部に空隙を形成する凹部が形成されていて、
   前記凹部は、前記外縁部から前記接触面の内側に向かって形成された溝であり、
   前記アーマチュアガイドには、前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部と前記端面部との境界部位が面取りされたチャンファー部が形成されており、
   前記溝は、前記外縁部から前記アーマチュアボルトのボルト軸本体の外周部に向かって形成され、
   前記ボルト軸本体の外周部側の溝の終端が、前記チャンファー部により形成される空間または前記ボルト軸本体の外周部まで到達していることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 高圧燃料が導入されるインレット部と、
   前記インレット部から燃料噴射孔に通じる第１燃料通路と、前記インレット部から圧力制御室に通じる第２燃料通路と、が形成されたハウジングと、
   前記ハウジング内に進退移動可能に設けられ、前記燃料噴射孔を開閉するノズルニードルと、
   前記圧力制御室に接続されたオリフィスから高圧燃料を排出して前記圧力制御室内の圧力を調節することにより、前記ノズルニードルを進退移動させて前記燃料噴射孔の開閉制御を行う電磁弁と、を備え、
   前記電磁弁は、
   電磁力を発生させる電磁石と、
   前記電磁力に吸引されるアーマチュアプレートと、
   前記アーマチュアプレートに係合するヘッド部が軸方向の一端に形成され、前記オリフィスを開閉する弁体が軸方向の他端に設けられたアーマチュアボルトと、
   前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部を有するアーマチュアガイドと、
   前記アーマチュアボルトのヘッド部から弁体側に向けて付勢力を与えるスプリングと、を有し、
   前記アーマチュアボルトは、前記弁体側にボルト軸本体から立設して、前記アーマチュアガイドの端面部に接触して摺動範囲を制限する、つば上面部を有し、
   前記アーマチュアボルトのつば上面部と前記アーマチュアガイドの端面部とのうち、少なくとも一方の部位には、他方の部位との接触面の外縁部に空隙を形成する凹部が形成されていて、
   前記凹部は、前記外縁部から前記接触面の内側に向かって形成された溝であり、
   前記アーマチュアガイドには、前記アーマチュアボルトが摺動可能に挿通される内周部と前記端面部との境界部位が面取りされたチャンファー部が形成されており、
   前記溝は、前記アーマチュアガイドの端面部において、前記外縁部から前記アーマチュアガイドの内周部に向かって形成され、
   前記内周部側の溝の終端は、前記チャンファー部により形成される空間または前記アーマチュアガイドの内周部まで到達していることを特徴とする燃料噴射弁。
3. 前記アーマチュアボルトのつば上面部と前記アーマチュアガイドの端面部とのうち、少なくとも一方の部位には、前記凹部が複数形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射弁。

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