JP7280439B2 - 燃料噴射弁のプレストローク調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、可動子の駆動により弁部材の開閉弁動作を行う燃料噴射弁のプレストローク調整方法に係り、弁部材と可動子との間に形成される空隙により規定されるプレストロークの大きさを調整するプレストローク調整方法に関する。

内燃機関に用いられる燃料噴射弁には、弁座と当接する弁体を有する弁部材と、弁部材に対して開閉弁方向に相対的に変位可能な可動子と備え、可動子の駆動により弁部材の開閉弁動作を行うものがある。このような燃料噴射弁の中には、弁部材（プランジャロッド）と可動子（アンカー）に対して間隙形成部材（中間部材）を当接可能に配置することで閉弁状態における弁部材と可動子との間にプレストロークを規定する間隙を形成し、可動子が弁部材を伴うことなく当該間隙の大きさ分を助走（変位）した後に（プレストロークの後に）弁部材の係合部に係合することで弁部材を開弁方向へ移動させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該技術は、助走により蓄えた可動子の運動エネルギを弁部材の開弁動作に利用することで、開弁動作の応答性向上を図ろうとするものである。

特許文献１に記載の燃料噴射弁においては、弁部材及びアンカーの他に、アンカーに対して磁気吸引力を作用させてアンカーを開弁方向に吸引する固定コアと、弁部材を閉弁方向に付勢する第１のばねと、アンカーを固定コアの反対側から開弁方向に付勢する第２のばねとを備えており、アンカーと弁部材との双方にアンカーが弁部材に対して開弁方向に変位した場合に係合してアンカーの開弁方向への変位を規制する係合部が設けられ、付勢力が第１のばねよりも小さく第２のばねよりも大きい第３のばねによってアンカーを固定コア側から閉弁方向に付勢している。また、間隙形成部材が弁部材の基準位置に位置づけられた状態でアンカーと当接することで弁部材側の係合部とアンカー側の係合部との間にプレストロークを規定する間隙を形成し、第３のばねが間隙形成部材を基準位置に位置づけるように閉弁方向に付勢している。

国際公開第２０１６／０４２８９６号

ところで、上述のプレストロークを規定する間隙が過小に形成された場合には、可動子（アンカー）の運動エネルギが低すぎて開弁動作に利用することができず、高圧力条件下（例えば、２５ＭＰａ以上）において開弁することができなくなる。逆に、プレストロークを規定する間隙が過大に形成された場合には、可動子に対する磁気吸引力の作用が弱くなり、可動子を開弁方向へ引き寄せられず開弁することができない。このようなことから、開弁動作の応答性向上のためのプレストロークの大きさ（プレストローク量）は、ばらつきの許容範囲が±十数μｍと狭くなっている。

特許文献１に記載の燃料噴射弁においては、間隙形成部材がアンカーに対向する端面側にプランジャロッドの係合部（鍔状の段付き部）を収容可能な凹部を備えており、間隙形成部材の凹部底面がプランジャロッドの係合部（基準位置）に位置づけられた状態で間隙形成部材の凹部開口側がアンカーに当接することで、プランジャロッドの係合部とアンカーの係合部との間にプレストロークを規定する間隙が形成されている。すなわち、間隙形成部材の凹部の深さ寸法からプランジャロッドの段付き部の両段部の間隔寸法（高さ寸法）を引いた寸法がプレストローク量に相当する。つまり、プレストローク量は、２部品間の寸法差によって規定されるものである。

このため、プレストローク量のばらつきを上述の許容範囲内に収めるために、部品単体の寸法公差を±数μｍにすることが考えられる。しかし、このような寸法公差で部品を製造することは、工作機械の加工精度やコストの観点から難しい。一方、±数μｍよりも大きな寸法公差の加工精度で加工した２部品を任意に組み付ける場合、プレストローク量のばらつきが上述の許容範囲を超えることがある。

そこで、所定の加工精度で加工した多数の２部品の寸法（間隙形成部材の凹部の深さ寸法及びプランジャロッドの段付き部の間隔寸法）を全数実測し、プレストローク量のばらつきが所定の許容範囲となるように２部品を選別して組み合わせている。このため、プレストローク量のばらつきを所定の許容範囲に収めるためには、多くの工数が必要となっている。

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、部品の加工精度の高低によらずにプレストローク量のばらつきを低減することができる燃料噴射弁のプレストローク調整方法を提供することである。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、弁座に対して着座及び離座が可能な弁体を先端部に有する弁部材と、前記弁部材に対して開閉弁方向に相対的に変位可能かつ前記弁部材に係合可能な可動子と、前記弁部材及び前記可動子に対して開閉弁方向に相対的に変位可能に構成され、かつ、第１部分が前記弁部材の基準位置に位置づけられた状態で第２部分が前記可動子に当接することにより前記弁部材と前記可動子の係合部間にプレストロークを規定する空隙を形成する空隙形成部材とを備えた燃料噴射弁のプレストローク量を調整するプレストローク調整方法であって、前記空隙形成部材は、プレストローク量の調整前において調整代を有しており、前記弁部材に組み付けた状態の前記空隙形成部材に対して、前記第１部分から前記弁部材の前記基準位置に向かう方向の荷重を印加し、前記空隙形成部材を塑性変形させることで、前記第１部分と前記第２部分との間の相対的な長さを短縮させてプレストローク量を目標値にすることを特徴とする。

本発明によれば、弁部材に組み付けた状態の空隙形成部材を塑性変形させることで、弁部材と空隙形成部材の２部品間の所定の位置の寸法差（プレストローク量に相当）を目標値に短縮させることができるので、当該２部品が加工精度に起因した大きな寸法公差を有していても、調整後の２部品間の所定の位置の寸法差に対する当該寸法公差の影響を低下させることができる。すなわち、部品の加工精度の高低によらずに、プレストローク量のばらつきを低減することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施の形態に係るプレストローク調整方法を適用する燃料噴射弁の構造を示す縦断面図である。 図１の符号Ｙに示す燃料噴射弁の一部分を拡大した状態で示す断面図である。 図２に示す燃料噴射弁の開弁動作における初期状態（弁部材が閉弁静止状態、且つ、可動コアが変位状態）を示す拡大図である。 図２に示す燃料噴射弁の開弁動作における中途状態（弁部材及び可動コアが変位状態）を示す拡大図である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法の第１段階を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法の第２段階を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法の第３段階を示す説明図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法について図面を用いて説明する。本実施の形態のストローク調整方法は、電磁的に弁部材を駆動する電磁式の燃料噴射弁に適用した例を説明している。
［一実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態に係るプレストローク調整方法を適用する燃料噴射弁の構成について図１を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るプレストローク調整方法を適用する燃料噴射弁の構造を示す縦断面図である。図１は、弁部材が閉弁した状態、且つ、可動コアが静止した状態を示している。以下の説明では、図１に基づいて上下方向を定義している。この上下方向は、燃料噴射弁の実装状態における上下方向とは必ずしも一致するものではない。

図１において、燃料噴射弁１は、弁部材３０を電磁的に駆動させることで燃料噴射を行う電磁式のものである。具体的には、燃料噴射弁１は、内部に燃料を導入する燃料導入機構１０と、導入された燃料を噴射するノズル機構２０と、ノズル機構２０の燃料噴射の許容及び遮断が可能な弁部材３０と、弁部材３０を電磁的に駆動させる電磁駆動機構４０とを備えている。燃料噴射弁１は、燃料導入機構１０に図示しない燃料配管が連結され、ノズル機構２０が図示しない吸気管又は内燃機関の燃焼室形成部材（シリンダブロックやシリンダヘッド等）の取付穴に挿入されて取り付けられる。燃料噴射弁１は、燃料配管から燃料導入機構１０内に導入された燃料をノズル機構２０から吸気管又は燃焼室内に噴射する。燃料噴射弁１は、中心軸線Ｃを有し、中心軸線Ｃの延在する方向（図１中、上下方向）にほぼ沿って燃料が流れるように構成されている。

燃料導入機構１０は、中心軸線Ｃに沿って延び、内部が燃料通路の一部を構成する燃料パイプ１１と、燃料パイプ１１の内部に配置されたフィルタ１２とを備えている。燃料パイプ１１は、燃料が導入される燃料導入口１１ａを一方側端部（図１中、上端部）に有している。フィルタ１２は、燃料導入口１１ａにおいて燃料中に混入した異物を濾し取るものである。燃料パイプ１１における燃料導入口１１ａ側の外周部には、シール部材１３が設けられている。シール部材１３は、燃料パイプ１１を燃料配管に取り付けた際に燃料配管との接続部からの燃料漏れを防止するものであり、例えば、Ｏリングで構成されている。燃料パイプ１１の他方側端部（図１中、下端部）は、電磁駆動機構４０の後述の固定コア４１に取り付けられている。

ノズル機構２０は、燃料を噴射する燃料噴射孔２１ａ（図２も参照）を有するノズル部材２１と、ノズル部材２１を保持するノズルホルダ２２とを備えている。ノズルホルダ２２は、電磁駆動機構４０の後述の固定コア４１を介して燃料パイプ１１に接続されており、燃料パイプ１１の延在方向と同じ方向（中心軸線Ｃに沿って）延びる筒状体である。ノズルホルダ２２は、内部が燃料通路の一部として機能すると共に内部に弁部材３０及び電磁駆動機構４０のいくつかの部材を収容するように構成されている。ノズルホルダ２２は、外径が相対的に小さな小径筒状部２３と、小径筒状部２３よりも外径が大きい大径筒状部２４とで構成されている。小径筒状部２３の内部には弁部材３０の大部分が配置され、大径筒状部２４の内部には弁部材３０の一部分及び電磁駆動機構４０の後述の可動コア４２及び空隙形成部材５０などの部材が配置されている。

小径筒状部２３の先端部の内部には、ノズル部材２１が挿入された状態で固定されている。ノズル部材２１は、例えば、カップ状に形成されたオリフィスカップと称する部材で構成されており、内面側に円錐状の弁座２１ｂ（図２も参照）を有している。オリフィスカップ２１の先端面の外周端と小径筒状部２３の先端部の開口端とが溶接されることで、オリフィスカップ２１と小径筒状部２３の接合部分がシールされている。オリフィスカップ２１の内部には、ガイド部材２６が圧入又は塑性結合により固定されている。ガイド部材２６は、弁部材３０の移動を開閉弁方向（中心軸線Ｃに沿った方向）に案内するものであり、弁部材３０の外周面と摺接可能に構成されている。小径筒状部２３におけるノズル部材２１側の外周部には、環状の溝部２３ａが設けられている。当該溝部２３ａにはシール部材２７が嵌め込まれている。シール部材２７は、燃料噴射弁１が内燃機関に搭載される際に気密を維持するものである。シール部材２７として、例えば、樹脂製のチップシールが用いられている。

弁部材３０は、弁座２１ｂに対して接離方向（図１中、上下方向）に移動可能にノズルホルダ２２の内部に配置されている。弁部材３０は、弁座２１ｂに対する接離方向（中心軸線Ｃの延在方向）に延びる弁ロッド部３１と、弁ロッド部３１における弁座２１ｂ側の一方側端部（図１中、下端部）に設けられた弁体３２と、弁ロッド部３１における弁体３２とは反対側の他方側端部（図１中、上端部）に設けられ、弁ロッド部３１よりも径方向外側へ張り出した鍔部３３と、鍔部３３から弁ロッド部３１とは反対側に延出する突起部３４とを有している。弁体３２は、オリフィスカップ２１の弁座２１ｂに対して着座及び離座が可能に構成されている。弁体３２が弁座２１ｂに当接する（着座する）ことで、燃料噴射孔２１ａへの燃料の流れが遮断される。一方、弁体３２が弁座２１ｂから離隔する（離座する）ことで、燃料噴射孔２１ａへの燃料の流れが許容される。鍔部３３は、電磁駆動機構４０の後述の可動コア４２と係合する係合部として機能する部分である。弁部材３０は、弁体３２側（オリフィスカップ２１側）に配置されたガイド部材２６と鍔部３３側に配置された可動コア４２とによって、開閉弁方向（中心軸線Ｃの延在方向）に往復動するように案内される。突起部３４の先端部には、キャップ３６が圧入などによって取り付けられている。キャップ３６は、電磁駆動機構４０の後述の第１の付勢ばね６１のばね座及び第３の付勢ばね６３のばね座を構成する部材である。弁部材３０及びキャップ３６の構造の詳細は後述する。

電磁駆動機構４０は、ノズルホルダ２２の大径筒状部２４の開口部に取り付けられた固定コア４１と、大径筒状部２４の内部に移動可能に配置された可動コア４２と、固定コア４１及び大径筒状部２４の外周側に配置された環状又は筒状の電磁コイル４３と、大径筒状部２４及び電磁コイル４３の外周部を取り囲みヨークとして機能するハウジング４４とを備えている。ノズルホルダ２２の大径筒状部２４、固定コア４１、可動コア４２、ハウジング４４によって、電磁コイル４３を囲む環状の磁気通路が形成されている。

固定コア４１は、一方側端部（図１中、下端部）の外周部がノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内周部に圧入され、接触位置で溶接されている。当該溶接により、固定コア４１の外周面とノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内周面との隙間が封止されている。固定コア４１は、中心部に中心軸線Ｃに沿って延在する貫通孔４１ａを有している。固定コア４１の貫通孔４１ａは、燃料パイプ１１の燃料導入口１１ａ及びノズルホルダ２２の内部空間と連通しており、燃料通路の一部を構成している。当該貫通孔４１ａは、キャップ３６が取り付けられた弁部材３０が挿通可能に形成されている。すなわち、貫通孔４１ａの内径は、キャップ３６の外径よりも大きくなるように設定されている。固定コア４１における電磁コイル４３よりも燃料導入口１１ａ側の外周部には、環状の一部分が欠落したＣ字状のコア部材４５が嵌合されている。固定コア４１は、可動コア４２との間に磁気吸引力を作用させるための部材であり、可動コア４２に対向する端面４１ｂ（図１中、下端面）を有している。

可動コア４２は、固定コア４１よりもノズル部材２１側に位置しており、磁気吸引力が作用することで固定コア４１側に引き寄せられる部材（可動子）である。可動コア４２は、その外周面がノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内周面に摺動することで、移動が開閉弁方向（大径筒状部２４の延在方向）に案内される。すなわち、大径筒状部２４が可動コア４２の移動を案内するガイドとして機能している。可動コア４２は、弁部材３０の弁ロッド部３１が挿通可能な挿通孔４２１を中心部に有しており、弁部材３０に対して相対的に移動可能に構成されている。すなわち、可動コア４２は、挿通孔４２１を形成する内周面が弁ロッド部３１の外周面に対して摺動可能に構成されており、弁部材３０の移動を案内するガイド機能を有している。可動コア４２は、挿通孔４２１の周囲に、燃料通路を構成する貫通孔４２２を有している。可動コア４２は、弁部材３０の鍔部３３に弁体３２側（図１中、下側）から係合するように構成されている。可動コア４２は、弁部材３０と共に、ノズルホルダ２２内で移動可能な可動部を構成している。可動コア４２の構造の詳細は後述する。

電磁コイル４３は、断面がＵ字状で径方向外側に開口する環状のボビン４６に巻きつけられている。電磁コイル４３の両端部には、剛性の高い導体部４７が取り付けられている。導体部４７は、固定コア４１の外周に嵌合したコア部材４５の欠落部分の空間に設けれられた穴部４５ａから引き出されている。

ハウジング４４は、筒状に形成されており、ノズルホルダ２２の大径筒状部２４が内部に位置する状態で嵌合している。ハウジング４４の内部には、固定コア４１の大部分及び電磁コイル４３がハウジング４４の内周面から隙間を設けて配置されている。ハウジング４４は、ノズルホルダ２２の小径筒状部２３と共に燃料噴射弁１の外郭の一部を構成している。

電磁コイル４３、固定コア４１、燃料パイプ１１の固定コア４１側の部分の外周側は、樹脂カバー４８によって覆われている。樹脂カバー４８は、ハウジング４４の燃料導入口１１ａ側の開口部から絶縁樹脂を注入することでモールド成形されている。樹脂カバー４８は、高電圧電源やバッテリ電源からの電力を供給するためのプラグと接続可能なコネクタ４８ａを有している。導体部４７は、その大部分が樹脂カバー４８に埋設されているが、一部分がコネクタ４８ａのところで露出している。

ノズルホルダ２２の大径筒状部２４内には、空隙形成部材５０が弁部材３０の鍔部３３（係合部）及び可動コア４２に対して当接可能且つ弁部材３０及び可動コア４２に対して開閉弁方向（中心軸線Ｃの延在方向）に相対的に移動可能に配置されている。空隙形成部材５０は、閉弁状態において弁部材３０の鍔部３３（係合部）と可動コア４２との間にプレストロークを規定する開閉弁方向（中心軸線Ｃの延在方向）の空隙を形成する部材である。プレストロークは、開弁動作のときに、弁部材３０の弁体３２が閉弁状態のままで可動コア４２が開弁方向へ移動することを指すものである。空隙形成部材５０の構造の詳細は後述する。

固定コア４１の貫通孔４１ａの内部には、第１の付勢ばね６１が弁部材３０よりも燃料導入口１１ａ側（図１中、上側）の位置に配置されると共に、調整子６４が第１付勢ばねよりも燃料導入口１１ａ側の位置で圧入により固定されている。第１の付勢ばね６１は、弁部材３０を閉弁方向（図１中、下方向）に付勢するものである。第１の付勢ばね６１は、一端部（図１中、下端部）が弁部材３０の突起部３４に取り付けられたキャップ３６に当接すると共に、他端部（図１中、上端部）が調整子６４に支持されている。調整子６４は、固定コア４１の貫通孔４１ａ内での位置を調整可能に構成されており、閉弁状態の弁部材３０に対する第１の付勢ばね６１の付勢力を調整するものである。調整子６４の一方側端部（図１中、下端部）は、第１の付勢ばね６１の他端側のばね座を構成している。

ノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内部には、可動コア４２よりもノズル部材２１側の位置に第２の付勢ばね６２が配置されている。第２の付勢ばね６２は、可動コア４２を介して弁部材３０を開弁方向（図１中、上方向）に付勢するものである。第２の付勢ばね６２は、一端部（図１中、下端部）が大径筒状部２４の内側部分に支持されると共に、他端部（図１中、上端部）が可動コア４２に当接している。

キャップ３６と空隙形成部材５０の間に、第３の付勢ばね６３が配置されている。第３の付勢ばね６３は、空隙形成部材５０を可動コア４２側に付勢するものである。第３の付勢ばね６３は、一端部（図１中、下端部）が空隙形成部材５０に当接すると共に、他端部（図１中、上端部）がキャップ３６に当接している。

上述した３つの付勢ばね６１、６２、６３は、付勢力が大きい方から順に、第１の付勢ばね６１、第３の付勢ばね６３、第２の付勢ばね６２である。

次に、燃料噴射弁の可動部を構成する各部材（キャップが取り付けられた弁部材、可動コア、空隙形成部材）の構造の詳細について図２を用いて説明する。図２は図１の符号Ｙに示す燃料噴射弁の一部分を拡大した状態で示す断面図である。図２は、弁部材が閉弁した状態、且つ、可動コアが静止した状態を示している。

図２において、弁部材３０は、上述したように、弁体３２、弁ロッド部３１、鍔部３３、突起部３４が一体に形成されたものであり、例えば、マルテンサイト系の鋼材により形成され焼き入れされた高強度の部材である。弁体３２は、先端面がノズル部材２１の弁座２１ｂに当接することで、燃料の燃料噴射孔２１ａへの流れを遮断するものである。弁ロッド部３１は、可動コア４２の挿通孔４２１に挿通されており、その外周面が挿通孔４２１を形成する内周面に摺動可能に構成されている。すなわち、弁ロッド部３１は、その移動が可動コア４２に案内されている。鍔部３３は、その外径が可動コア４２の挿通孔４２１の孔径よりも大きく形成されており、可動コア４２と係合する係合部として機能する。
鍔部３３は、弁体３２側（図１中、下側）を向き、可動コア４２と係合可能な環状の係合面３３ａ（図２中、下端面）と、係合面３３ａとは反対側（図１中、上側）を向き、空隙形成部材に当接可能な環状の当接面３３ｂ（図２中、上端面）とを有している。鍔部３３は、係合面３３ａと当接面３３ｂとの間の寸法差である高さ寸法Ｈｃ（又は厚み）を有している。突起部３４は、弁ロッド部３１と略同じ外径を有すると共に、第３の付勢ばね６３を配置可能な長さを有するロッド状の部分である。

弁部材３０に取り付けられるキャップ３６は、固定コア４１の貫通孔４１ａの内部に配置可能に構成されている。キャップ３６は、例えば、突起部３４と嵌合する筒状部３７と、筒状部３７の燃料導入口１１ａ（図１参照）側（図２中、上側）の開口を閉塞すると共に筒状部３７よりも径方向外側に張り出した底部３８とで構成されている。キャップ３６の底部３８には、底部３８を貫通してキャップ３６の内外を連通させる貫通孔３８ｂが設けられている。貫通孔３８ｂは、キャップ３６を弁部材３０の突起部３４に圧入する際の空気抜き用の孔として機能するものであり、キャップ３６の突起部３４への圧入作業を容易にする。キャップ３６は、例えば、底部３８の底面３８ａに弁部材３０の突起部３４の先端面３４ａが当接して貫通孔３８ｂを閉塞するように取り付けられている。

キャップ３６の底部３８における燃料導入口１１ａ側（図２中、上側）を向く第１外面３８ｃは、第１の付勢ばね６１の一方側のばね座を構成している。底部３８における第１外面８３ｃとは反対側を向く環状の第２外面３８ｄは、第３の付勢ばね６３の他方側のばね座を構成している。すなわち、キャップ３６は、弁体３２側に向かって（閉弁方向に）第１の付勢ばね６１の付勢力を受ける一方、燃料導入口１１ａ側に向かって（開弁方向に）第３の付勢ばね６３の付勢力を受ける。上述したように、第１の付勢ばね６１の付勢力が第３の付勢ばね６３の付勢力よりも大きいので、キャップ３６は、第１の付勢ばね６１と第３の付勢ばね６３の付勢力の差分よって突起部３４に常時押し付けられている。したがって、キャップ３６は、突起部３４から抜ける方向の力が作用しないので、突起部３４に圧入固定するだけで十分であり、溶接する必要はない。

可動コア４２は、固定コア４１側（図２中、上側）を向く第１端面４２ａ（図２中、上端面）と第１端面４２ａとは反対側（図２中、下側）を向く第２端面４２ｂ（図２中、下端面）とを有している。可動コア４２は、第１端面４２ａが固定コア４１のノズル部材２１側（図２中、下側）の端面４１ｂ（図２中、下端面）に対して対向するように構成されている。可動コア４２は、弁部材３０が閉弁状態のときに、第１端面４２ａが固定コア４１の端面４１ｂに対して隙間Ｇ１をあけて対向している。可動コア４２は、電磁吸引力により固定コア４１側に引き寄せられたとき、第１端面４２ａが固定コア４１の端面４１ｂに衝突するように構成されている。可動コア４２の第２端面４２ｂは、第２の付勢ばね６２の他方側端部（図２中、上端部）が当接する部分であり、第２の付勢ばね６２のばね座を構成している。第２端面４２ｂは、ノズルホルダ２２の大径筒状部２４と小径筒状部２３との段差面に対面しているが、第２端面４２ｂと大径筒状部２４との間に第２の付勢ばね６２が介在していることで段差面に接触することはない（図１参照）。

可動コア４２の第１端面４２ａ側における中央部には、例えば、固定コア４１側に開口する凹部４２３が形成されている。凹部４２３は、弁部材３０の鍔部３３及び空隙形成部材５０の全体を収容可能な内径及び高さを有している。凹部４２３の底面４２３ａは、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（図２中、下端面）と係合可能かつ空隙形成部材５０の後述の周壁部５２の先端部５２ａと当接可能な部分である。

可動コア４２の挿通孔４２１は、凹部４２３の底面４２３ａから第２端面４２ｂまでを貫通する孔である。挿通孔４２１の孔径は、弁ロッド部３１の鍔部３３の外径よりも小さく、弁ロッド部３１が摺動可能な大きさに設定されている。すなわち、可動コア４２の挿通孔４２１を形成する内周面が弁ロッド部３１の外周面と相対的に摺動する摺動面を構成する。可動コア４２は、凹部４２３の底面４２３ａが弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに係合することで、閉弁状態から開弁状態に移行する開弁動作時または開弁状態から閉弁状態に移行する閉弁動作時において、弁部材３０と協働して移動する。なお、可動コア４２を下方へ動かす力又は弁部材３０を上方へ動かす力が独立して作用した場合には、可動コア４２は、弁部材３０に対して相対的に変位するように移動する。

空隙形成部材５０は、可動コア４２に対する係合部としての弁部材３０の鍔部３３の全体を収容可能な内部空間５０ａを有する有底の筒状体である。空隙形成部材５０は、弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（図２中、上端面）と当接可能な底面５１ａを有する底部５１と、底部５１の外周縁部から立ち上がり可動コア４２側（図２中、下側）に開口する周壁部５２とを有している。底部５１の外面５１ｂ（図２中、上面）は、第３の付勢ばね６３の一方側端部（図２中、下端部）が当接する部分であり、第３の付勢ばね６３の一方側のばね座を構成している。空隙形成部材５０は、周壁部５２の開口部が可動コア４２側を向いており、周壁部５２の開口側端部（先端部）５２ａが可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａに当接可能な当接部である。底部５１には、弁部材３０の突起部３４が挿通可能な挿通孔５３が形成されていると共に、挿通孔５３の開口縁から周壁部５２とは反対側に延びる筒状の傾斜規制部５４が設けられている。空隙形成部材５０の挿通孔５３及び傾斜規制部５４の内径は弁部材３０の鍔部３３の外径よりも小さくなるように設定されている。傾斜規制部５４は、弁部材３０の突起部３４の外周面に摺動可能に形成されており、空隙形成部材５０が弁部材３０に対して傾斜することを規制するものである。これにより、空隙形成部材５０の弁部材３０に対する傾斜によるプレストローク量のずれの発生を抑制することができる。空隙形成部材５０は、塑性変形する荷重が弁部材３０よりも小さい部材であり、例えば、オーステナイト系の鋼材により形成されている。

空隙形成部材５０の内部空間は、その高さＨｓ（底面５１ａから周壁部５２の開口側先端までの長さ寸法）が鍔部３３の高さＨｃ（鍔部３３の係合面３３ａと当接面３３ｂとの間の長さ寸法）よりも大きく、且つ、その内径（周壁部５２の内径）が鍔部３３の外径よりも大きくなるように形成されている。空隙形成部材５０は、弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（基準位置）に位置づけられた状態において周壁部５２の開口側端部５２ａ（当接部）が可動コア４２と当接することで、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（係合部）と可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａ（係合部）との間にプレストロークを規定する空隙Ｇ２を形成させるものである。すなわち、プレストロークの大きさ（プレストローク量）は、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓから鍔部３３の高さ寸法Ｈｃを引いた寸法Ｄ２となる。可動コア４２が図２に示す状態から固定コア４１側へ空隙Ｇ２が０になるまで変位するとき、弁部材は変位せずに閉弁状態が維持される。

図２に示すように、弁部材３０が閉弁状態かつ可動コア４２が静止状態の場合、空隙形成部材５０は、第３の付勢ばね６３の閉弁方向の付勢力を受けて、底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（基準位置）と当接することにより、弁部材３０の基準位置（鍔部３３の当接面３３ｂ）に位置づけられている。すなわち、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂとの隙間Ｇ３の大きさ（寸法）は０である。一方、可動コア４２は、第２の付勢ばね６２の付勢力を受けて、挿通孔４２１の凹部４２３の底面４２３ａが空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側端部（先端部）５２ａに当接する。このとき、第２の付勢ばね６２の付勢力が第３のばね１３４の付勢力よりも小さく、且つ、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓが弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法Ｈｃよりも大きいので、可動コア４２は第３の付勢ばね６３により付勢された空隙形成部材５０を押し返すことはできず、可動コア４２の底面４２３ａは弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに係合しない。すなわち、可動コア４２の底面４２３ａと弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａとの隙間Ｇ２の大きさは、プレストローク量に相当するものであり、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｃから鍔部３３の高さ寸法Ｈｃを引いた大きさＤ２となる。プレストローク量Ｄ２は、可動コア４２の第１端面４２ａ（衝突面）と固定コア４１の端面４１ｂ（衝突面）との隙間Ｇ１の大きさ（寸法）Ｄ１よりも小さくなるように設定されている（Ｄ２＜Ｄ１）。

固定コア４１の端面４１ｂ（衝突面）、可動コア４２の第１端面（衝突面）４２ａ、空隙形成部材５０の底面５１ａ、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ及び当接面３３ｂには、耐久性を向上させるために、メッキを施してもよい。例えば、可動コア４２に比較的軟らかい軟磁性ステンレス鋼を用いた場合には、硬質クロムメッキや無電解ニッケルメッキを用いることで、耐久信頼性を確保することができる。

だたし、可動コア４２と空隙形成部材５０との当接部４２３ａ、５２ａ及び弁部材３０の鍔部３３と空隙形成部材５０との当接部３３ｂ、５１ａにおける衝突力は、固定コア４１と可動コア４２との衝突面４１ｂ、４２ａにおける衝突力に対してかなり小さい。そのため、、可動コア４２と空隙形成部材５０との当接部４２３ａ、５２ａ及び弁部材３０の鍔部３３と空隙形成部材５０との当接部３３ｂ、５１ａにおけるメッキの必要性は、固定コア４１と可動コア４２との衝突面４１ｂ、４２ａにおけるメッキの必要性に比べて格段に小さい。

なお、可動コア４２と空隙形成部材５０との当接部４２３ａ、５２ａや弁部材３０の鍔部３３と空隙形成部材５０との当接部３３ｂ、５１ａにメッキを施す場合には、メッキの厚みを含めた寸法を基にプレストローク量が決定される。

また、弁部材３０や可動コア４２で構成される可動部のストローク調整は、以下のとおりである。ノズルホルダ２２の大径筒状部２４内に可動コア４２を配置し、大径筒状部２４の外周に電磁コイル４３及びハウジング４４を装着する。また、空隙形成部材５０及び第３の付勢ばね６３をこの順で弁部材３０の突起部３４側に組み付けた後に、弁部材３０の突起部３４にキャップ３６を圧入する。次に、部材が組み付けられた弁部材３０を固定コア４１の貫通孔４１ａに挿通し、弁部材３０の弁ロッド部３１を可動コア４２に挿通する。それから、固定コア４１の貫通孔４１ａに第１の付勢ばね６１及び調整子６４をこの順で装着する。この状態で、治具により弁部材３０を閉弁位置に押下し、電磁コイル４３へ通電したときの弁部材３０のストロークを検出しながら、ノズル部材２１の圧入位置を決定する。これにより、可動コア４２のストロークを調整する。例えば、第１の付勢ばね６１の初期荷重が調整された状態で、固定コア４１の端面４１ｂが可動コア４２の第１端面４２ａに対して約７０～１５０μｍ程度の磁気吸引ギャップＧ１を隔てて対面するように調整される。

次に、本発明の第１の実施の形態に係るプレストローク調整方法を適用する燃料噴射弁の開弁動作について図１～図４を用いて説明する。図３は図２に示す燃料噴射弁の開弁動作における初期状態（弁部材が閉弁静止状態、且つ、可動コアが変位状態）を示す拡大図である。図４は図２に示す燃料噴射弁の開弁動作における中途状態（弁部材及び可動コアが変位状態）を示す拡大図である。

図１に示す電磁コイル４３には、導体部４７を介して駆動電流が供給される。電磁コイル４３への通電または非通電は、図示しないコントローラによって制御される。

電磁コイル４３に通電されていない状態では、図２に示すように、第１の付勢ばね６１と第２の付勢ばね６２との付勢力から第３の付勢ばね６３部材の付勢力を引いた力により、弁部材３０の弁体３２が弁座２１ｂに当接することで、閉弁している。

このとき、可動コア４２は、凹部４２３の底面４２３ａが空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側の先端部５２ａと当接した状態で静止している。この状態を閉弁静止状態という。閉弁静止状態では、可動コア４２の第１端面４２ａ（衝突面）と固定コア４１の端面４１ｂ（衝突面）との間に間隙Ｇ１が存在する。一方、空隙形成部材５０は、その周壁部５２の先端部５２ａが可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａと当接していると共に、その底部５１の底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂと当接している。このため、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａと可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａとの間に間隙Ｇ２が存在する。このとき、間隙Ｇ１の大きさ（寸法）はＤ１となっており（Ｇ１＝Ｄ１）、間隙Ｇ２の大きさ（寸法）はＤ２となっている（Ｇ２＝Ｄ２）。プレストロークの大きさ（プレストローク量）は、空隙形成部材５０が弁部材３０の基準位置（鍔部３３の当接面３３ｂ）に位置づけられ且つ可動コア４２と当接した状態において、弁部材３０の係合部（鍔部３３の係合面３３ａ）と可動コア４２の係合部（凹部４２３の底面４２３ａ）との空隙Ｇ２の大きさ（寸法）により規定される。したがって、この間隙Ｇ２の大きさＤ２がプレストローク量となる。なお、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂとが接触しているので、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂと間の隙間Ｇ３の大きさ（寸法）は０である。

図１に示す電磁コイル４３に通電が開始されると、磁気通路を構成する固定コア４１、ヨークとしてのハウジング４４、可動コア４２に磁束が生じ、固定コア４１の端面４１ｂと可動コア４２の第１端面４２ａとの間に磁気吸引力が作用する。磁気吸引力が第３の付勢ばね６３の付勢力よりも大きくなると、可動コア４２が固定コア４１側に向かって変位を開始する。このとき、空隙形成部材５０は、可動コア４２との当接状態が維持されているので、可動コア４２の固定コア４１側への変位に伴い固定コア４１側へ変位する。一方、弁部材３０は、第１の付勢ばね６１の付勢力より変位せずに、弁体３２が弁座２１ｂに当接している状態が維持されている。

図３では、可動コア４２が固定コア４１側へ変位することで、可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａが弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに係合した状態となっている。
すなわち、可動コア４２の係合部（底面４２３ａ）と弁部材３０の係合部（鍔部３３の係合面３３ａ）との空隙Ｇ２の大きさ（寸法）は０となる（Ｇ２＝０）。このとき、可動コア４２は、弁部材３０を伴うことなく、閉弁静止状態のときの空隙Ｇ２の大きさ分の助走距離を変位することで、ある程度の速度をもって弁部材３０の鍔部３３に係合する。閉弁静止状態のときの空隙Ｇ２が必要なプレストローク量Ｄ２を有することで、可動コア４２が弁部材３０の鍔部３３に係合したときに弁部材３０を速やかに持ち上げることができ、その結果、弁体３２の開弁動作が速やかに開始される。

また、可動コア４２の固定コア４１側への変位に伴い空隙形成部材５０が固定コア４１側へ変位することで、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂと間に隙間Ｇ３が形成される。このとき、空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側の先端部５２ａと可動コア４２の底面４２３ａとが当接している状態において、可動コア４２の底面４２３ａが弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに係合しているので、隙間Ｇ３の大きさ（寸法）はプレストローク量と同じＤ２となる（Ｇ３＝Ｄ２）。プレストローク量は、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓから弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法Ｈｃを差し引いた寸法と一致する。すなわち、プレストローク量は、空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側の先端部５２ａが可動コア４２の底面４２３ａに当接している状態において、弁部材３０と可動コア４２とが相対的に変位可能な大きさ（寸法）に相当する。

また、可動コア４２が固定コア４１側へ変位することで、その分、可動コア４２の第１端面４２ａと固定コア４１の端面４１ｂとの間隙Ｇ１の大きさが小さくなっている。間隙Ｇ１の大きさ（寸法）は、閉弁静止状態のときのＤ１からプレストローク量Ｄ２を差し引いた大きさのＤ３となる（Ｇ１＝Ｄ３＜Ｄ１）。

可動コア４２が弁部材３０の鍔部３３に係合したとき、電磁コイル４３への通電により発生した磁気吸引力及びプレストローク量Ｄ２の助走距離分の加速による可動コア４２の運動エネルギによって、可動コア４２の開弁方向への推進力が第１の付勢ばね６１の付勢力よりも大きくなっている。このため、可動コア４２は、図４に示すように、弁部材３０及び空隙形成部材５０を伴い固定コア４１側へ移動する。これにより、弁部材３０の弁体３２が弁座２１ｂから離隔することで、開弁状態となる。

図４は、可動コア４２の第１端面４２ａが固定コア４１の端面４１ｂに衝突した瞬間である。この場合、可動コア４２の第１端面４２ａと固定コア４１の端面４１ｂとの間隙Ｇ１の大きさは０である（Ｇ１＝０）。また、空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側の先端部５２ａ（当接部）が可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａに当接している状態が維持されていると共に、弁部材３０の係合部（鍔部３３の係合面３３ａ）が可動コア４２の係合部（凹部４２３の底面４２３ａ）に係合している状態が維持されている。このため、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａと可動コア４２の底面４２３ａとの隙間Ｇ２の大きさ（寸法）は０（Ｇ２＝０）であり、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂとの隙間Ｇ３の大きさ（寸法）がプレストローク量Ｄ２（Ｇ３＝Ｄ２）となっている。

その後、弁部材３０の運動エネルギにより、弁部材３０は可動コア４２から離れる方向へ更に変位する。すなわち、弁部材３０の係合部（鍔部３３の係合面３３ａ）と可動コア４２の係合部（凹部４２３の底面４２３ａ）との係合が解除される。したがって、弁部材３０の開弁状態が維持さている。

このように、燃料噴射弁１においては、空隙形成部材５０が弁部材３０の基準位置に位置づけられ且つ可動コア４２と当接した状態において、弁部材３０の鍔部３３の係合部（鍔部３３の係合面３３ａ）と可動コア４２の係合部（凹部４２３の底面４２３ａ）との間に空隙Ｇ２が形成される。この空隙Ｇ２がプレストロークを規定する。燃料噴射弁１がプレストロークを備えることで、可動コア４２は、弁部材３０との係合前に、プレストローク量分の助走により運動エネルギを獲得ことができる。これにより、可動コア４２が弁部材３０に係合したときに、可動コア４２が弁部材３０を速やかに持ち上げることができるので、弁体３２の迅速な開弁動作が可能となり、開弁動作の応答性が向上する。

上述のプレストローク量が過小である場合には、可動コア４２の運動エネルギが低すぎて開弁動作に利用することができず、高圧力条件下（例えば、２５ＭＰａ以上）において開弁することができなくなる。逆に、プレストローク量が過大である場合には、可動コア４２に対する磁気吸引力の作用が弱くなり、可動コア４２を固定コア４１側へ引き寄せられず、開弁することができない。このようなことから、プレストローク量のばらつきの許容範囲は、±十数μｍと狭くなっている。

プレストローク量は、上述したように、空隙形成部材５０と弁部材３０の２部品の寸法差で規定されるものである。より具体的には、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓから弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法Ｈｃを差し引いた大きさがプレストローク量Ｄ２に相当する。

このため、プレストローク量のばらつきを上述の許容範囲内に収めるために、各部品３０、５０の寸法公差を±数μｍにすることが考えられる。しかし、このような寸法公差で部品３０、５０を製造することは、工作機械の加工精度やコストの観点から難しい。一方、±数μｍよりも低い加工精度で加工した２部品３０、５０を任意に組み付けると、プレストローク量のばらつきが上述の許容範囲を超えることがある。そこで、多数の２部品３０、５０の寸法を全数実測し、プレストローク量のばらつきが当該許容範囲となるように２部品３０、５０を選別して組み合わせることが考えられる。しかし、この場合には、多くの工数が必要となり、コストが嵩む問題がある。

そこで、本実施の形態に係る燃料噴射弁１のプレストローク調整方法は、空隙形成部材５０と弁部材３０の２部品の寸法差で規定されるプレストローク量のばらつきを、部品３０、５０の加工精度の影響を受けることなく、所定の許容範囲内に収めることができるようにするものである。

次に、本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法について図５～図７を用いて説明する。図５は本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法の第１段階を示す説明図である。図６は本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法の第２段階を示す説明図である。図７は本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁のプレストローク調整方法の第３段階を示す説明図である。

本実施の形態に係る燃料噴射弁１のプレストローク調整方法は、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓ（底面５１ａから開口側端部５２ａまでの距離）から弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法Ｈｃ（係合面３３ａから当接面３３ｂまでの距離）を差し引いた寸法に相当するプレストローク量Ｄ２（図２参照）が所定の許容範囲内になるように調整するものである。本実施の形態に係るプレストローク調整方法の特徴は、図７に示すように、弁部材３０に組み付けた空隙形成部材５０に対して、底面５１ａから弁部材３０の鍔部３３（基準位置）に向かう方向の荷重Ｌを印加して塑性変形させ、空隙形成部材５０と弁部材３０の２部品間の所定の位置の寸法差を短縮させることで、当該寸法差に相当するプレストローク量Ｄ２を開弁動作の応答性向上が見込める目標値Ｔ２にすることである。プレストローク調整方法の具体的な手順は、次のとおりである。

第１に、空隙形成部材５０は、プレストローク量の調整前に調整代Ａ１を有している。
すなわち、調整代Ａ１を有する空隙形成部材５０Ｍ（プレストローク調整後の最終的な部品としての空隙形成部材５０よりも所定部分の寸法が大きい中間材）、及び、最終的な部品としての調整代のない弁部材３０を準備する。弁部材３０及び中間材の空隙形成部材５０Ｍは、所定の加工精度で加工されている。加工精度は低くて構わない。このとき、弁部材３０及び中間材の空隙形成部材５０Ｍの両部品には、加工精度に起因して部品寸法にばらつきが生じている。

図５において、空隙形成部材５０Ｍは、プレストローク量を調整する前の調整代Ａ１を有する中間材である。空隙形成部材５０Ｍは、底部５１の底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂに当接して基準位置に位置づけられている。中間材の空隙形成部材５０Ｍの内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓ（ｂ）から弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法Ｈｃを差し引いた寸法差が調整前のプレストローク量Ｄ２（ｂ）に相当する。調整前のプレストローク量Ｄ２（ｂ）の大きさをＴ１とする。このとき、調整前のプレストローク量Ｄ２（ｂ）は、空隙形成部材５０Ｍ及び弁部材３０の加工精度に起因した寸法公差±αを有している。つまり、Ｄ２（ｂ）＝Ｔ１±αである。

この調整前のプレストローク量Ｄ２（ｂ）をＴ１から最終的に目標値Ｔ２にする。そこで、調整前のプレストローク量Ｄ２（ｂ）が当該目標値Ｔ２に調整代Ａ１を合算した値になるように、中間材の空隙形成部材５０Ｍの内部空間５０ａの高さＨｓ（ｂ）が設定されている。このとき、加工された弁部材３０及び中間材の空隙形成部材５０Ｍの寸法は、加工精度に起因した寸法公差を有している。すなわち、Ｄ２（ｂ）＝Ｔ１±α＝Ｔ２＋Ａ１±αとなっている。最終的には、空隙形成部材５０Ｍを塑性変形させることで、調整前の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓ（ｂ）を調整代Ａ１分だけ短縮させることで、プレストローク量Ｄ２を目標値Ｔ２にするものである。

第２に、図６に示すように、中間材の空隙形成部材５０Ｍを弁部材３０に組み付けた状態で第１治具１００と第２治具１１０の間にセットする。具体的には、第１治具１００の上側に弁部材３０および中間材の空隙形成部材５０Ｍが配置され、弁部材３０および中間材の空隙形成部材５０Ｍを挟み込むように第２治具１１０が第１治具１００の上側に配置される。

第１治具１００は、弁部材３０の弁ロッド部３１を挿通可能な挿通穴部１０１を有している。挿通穴部１０１の直径は、弁部材３０の鍔部３３の外径よりも小さく、弁ロッド部３１よりも僅かに大きくなるように設定されている。

また、第１治具１００は、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに当接する環状の当接面１０２を挿通穴部１０１の開口縁部に有していると共に、空隙形成部材５０の周壁部５２の先端部５２ａが当接する第１加圧面１０３を当接面１０２の外周側に有している。当接面１０２は、第１加圧面１０３よりもプレストローク量Ｄ２の目標値Ｔ２分だけ高い位置に形成されている。すなわち、当接面１０２は、第１加圧面１０３に対してプレストローク量Ｄ２の目標値Ｔ２に相当する高さの段差Ｓ１を形成している。弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａが当接する当接面１０２の面積は、鍔部３３が後述の荷重の印加によって塑性変形が生じる応力が発生することがないような大きさに設定されている。本実施の形態に係るプレストローク調整方法は、弁部材３０の鍔部３３を塑性変形させないものである。

第１治具１００の段差Ｓ１の寸法精度は、厳密に管理された高精度のものであり、弁部材３０および中間材の空隙形成部材５０Ｍの寸法公差に比べて高精度のものである。したがって、当接面１０２の第１加圧面１０３に対する段差Ｓ１の高さ寸法の誤差は、弁部材３０および中間材の空隙形成部材５０Ｍの寸法公差と比べて無視できるものである。すなわち、Ｓ１＝Ｔ２である。この段差Ｓ１の高さ寸法によって、２部品間の寸法差に相当するプレストロークを形成する。

また、当接面１０２と第１加圧面１０３は、第１テーパ部１０４によって接続されている。第１テーパ部１０４と第１加圧面１０３との接続部分は、中間材の空隙形成部材５０Ｍの周壁部５２の内周面よりも内側に位置している。また、挿通穴部１０１を形成する内周面と当接面１０２は、第２テーパ部１０５によって接続されている。第２テーパ部１０５は、弁部材３０の弁体３２及び弁ロッド部３１の挿通穴部１０１への挿入を案内する機能を有している。

第２治具１１０は、中間材の空隙形成部材５０Ｍの傾斜規制部５４が挿通可能な嵌合穴部１１１を有している。嵌合穴部１１１の直径は、中間材の空隙形成部材５０Ｍの周壁部５２の外径よりも小さく、傾斜規制部５４の外径よりも僅かに大きくなるように設定されている。また、第２治具１１０は、中間材の空隙形成部材５０Ｍの底部５１の外面５１ｂに当接する第２加圧面１１３を有している。

このような構成の第１治具１００に対して、弁部材３０の弁ロッド部３１を挿通穴部１０１に挿入して弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａを段差部の当接面１０２に当接させる。このとき、弁部材３０に組み付けられている中間材の空隙形成部材５０Ｍは、その周壁部５２の開口側の先端部５２ａが第１加圧面に当接する。

このように、弁部材３０及び中間材の空隙形成部材５０Ｍが第１治具１００にセットされた状態では、中間材の空隙形成部材５０Ｍの底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂとの間に空隙Ｇ４が形成されている。当該空隙Ｇ４の大きさはプレストロークの調整代Ａ１に相当する（Ｇ４＝Ａ１）。

第３に、図７に示すように、中間材の空隙形成部材５０Ｍを弁部材３０に組み付けた状態で第１治具１００と第２治具１１０とで挟み込み、中間材の空隙形成部材５０Ｍに対して内部空間５０ａの高さ方向（図７中、上下方向）に荷重Ｌ（空隙形成部材５０Ｍの降伏点を超える荷重）を印加することで、中間材の空隙形成部材５０Ｍを塑性変形させる。なお、第１治具１００及び第２治具１１０は、空隙形成部材５０に荷重を印加したときに、塑性変形しない強度を有するように構成されている。

具体的には、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂに接触するまで空隙形成部材５０（周壁部５２）を塑性変形させる。これにより、空隙形成部材５０の底面５１ａと鍔部３３の当接面３３ｂとの空隙Ｇ４の大きさが調整代Ａ１から０となる（Ｇ４＝０）。一方、第１治具１００は変形しないので、第１治具１００の当接面１０２の第１加圧面１０３に対する段差Ｓ１の大きさは、プレストローク量の目標値Ｔ２で不変である。これにより、調整後の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓ（ａ）が調整前の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓ（ｂ）よりも調整代Ａ１分だけ短縮する。したがって、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法Ｈｓ（ａ）から弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法Ｈｃを差し引いた寸法に相当するプレストローク量Ｄ２（ａ）が目標値Ｔ２となる。

このとき、空隙形成部材５０の周壁部５２が塑性変形により径方向に拡がるので、周壁部５２の内径が、中間材の空隙形成部材５０Ｍのときの内径よりも大きくなっている。また、空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側の先端部５２ａが第１治具１００の第１加圧面１０３に押圧されて塑性変形することで、ツールマークが潰れる。これにより、空隙形成部材５０の先端部５２ａは、面粗度が向上すると共に、塑性変形により加工硬化することから耐久性が向上する。

また、空隙形成部材５０及び弁部材３０の加工精度によっては、空隙形成部材５０の底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂに対して幾分傾いてた状態に形成されることがある。しかし、本実施の形態においては、空隙形成部材５０の底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂに当接するまで中間材の空隙形成部材５０Ｍを塑性変形させるので、塑性変形後の空隙形成部材５０の底面５１ａにおける鍔部３３の当接面３３ｂとの当接部分は当接面３３ｂの形状に倣った変形状態となる。したがって、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂとの衝突面積を最大化することができる。これにより、空隙形成部材５０の底面５１ａ及び弁部材３０の鍔部３３に生じる両部品の衝突時の応力を低減することができ、両部品３０、５０の耐久性が向上する。

上述したように、本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁１のプレストローク調整方法は、弁座２１ｂに対して着座及び離座が可能な弁体３２を先端部に有する弁部材３０と、弁部材３０に対して開閉弁方向に相対的に変位可能かつ弁部材３０に係合可能な可動コア４２（可動子）と、弁部材３０及び可動コア４２（可動子）に対して開閉弁方向に相対的に変位可能に構成され、かつ、第１部分５１ａが弁部材３０の基準位置３３ｂに位置づけられた状態で第２部分５２ａが可動コア４２（可動子）に当接することにより弁部材３０と可動コア４２（可動子）の係合部３３ａ、４２３ａ間にプレストロークを規定する空隙Ｇ２を形成する空隙形成部材５０とを備えた燃料噴射弁１のプレストローク量Ｄ２を調整するものである。空隙形成部材５０はプレストローク量Ｄ２の調整前において調整代Ａ１を有している。当該プレストローク調整方法は、弁部材３０に組み付けた状態の空隙形成部材５０に対して第１部分５１ａから弁部材３０の基準位置３３ｂに向かう方向の荷重Ｌを印加し、空隙形成部材５０を塑性変形させることで第１部分５１ａと第２部分５２ａとの間の相対的な長さ（内部空間の高さ寸法Ｈｓ）を短縮させてプレストローク量Ｄ２を目標値Ｔ２にする。

この方法によれば、弁部材３０に組み付けた空隙形成部材５０を塑性変形させることで、弁部材３０と空隙形成部材５０の２部品間の所定の位置の寸法差（プレストローク量に相当）を目標値Ｔ２に短縮させることができるので、当該２部品３０、５０が加工精度に起因した大きな寸法公差を有していても、調整後の２部品３０、５０間の所定の位置の寸法差に対する当該寸法公差の影響を低下させることができる。すなわち、部品３０、５０の加工精度の高低によらずに、プレストローク量Ｄ２のばらつきを低減することができる。

また、本実施の形態に係るプレストローク調整方法においては、空隙形成部材５０に対する荷重Ｌの印加が弁部材３０に組み付けた状態の空隙形成部材５０を第１治具１００と第２治具１１０とで挟み込むことで行われる。

この方法によれば、複雑な手順を踏むことなく、弁部材３０と空隙形成部材５０の２部品を２つの治具１００、１１０によって単純に挟み込むだけで、２部品３０、５０間の所定の位置の寸法差（プレストローク量Ｄ２に相当）の調整が可能である。したがって、プレストローク量Ｄ２の調整を容易に実行することができる。

また、本実施の形態に係るプレストローク調整方法において、第１治具１００は、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（係合部または第１側部分）が当接する当接面１０２および空隙形成部材５０の開口側端部５２ａ（第２部分）が当接する第１加圧面１０３を有している。当接面１０２は、第１加圧面１０３に対してプレストローク量の目標値Ｔ２に相当する高さの段差Ｓ１を形成している。空隙形成部材５０に対する塑性変形は、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（係合部または第１側部分）を第１治具１００の当接面１０２に当接させた状態かつ空隙形成部材５０の開口側端部５２ａ（第２部分）を第１治具１００の第１加圧面１０３に当接させた状態において、空隙形成部材５０の底面５１ａ（第１部分）が弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（基準位置または第２側部分）に当接するまで行われる。

この方法によれば、空隙形成部材５０の底面５１ａ（第１部分）が弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（基準位置または第２側部分）に当接するまで空隙形成部材５０を塑性変形させるだけで、空隙形成部材５０の開口側端部５２ａ（第２部分）と弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（係合部または第１側部分）との間に第１治具の段差Ｓ１の高さ分の空隙を形成することができる。したがって、空隙形成部材５０と弁部材３０の２部品の加工精度の影響を受けずに、第１治具の段差Ｓ１の高さ寸法の精度に応じたプレストローク量Ｄ２に調整することができる。したがって、部品３０、５０の加工精度の影響を受けずに、プレストローク量Ｄ２のばらつきを容易に低減することができる。

また、本実施の形態のプレストローク調整方法を用いる燃料噴射弁１において、弁部材３０は、弁体３２が一方側端部に設けられ開閉弁方向に延びる弁ロッド部３１と、弁ロッド部３１の他方側端部に設けられ弁ロッド部３１よりも径方向外側に突出する鍔部３３とを有している。鍔部３３は、弁体３２側を向く係合面３３ａ（第１側部分）が可動コア４２（可動子）に対する係合部を構成すると共に、弁体３２側とは反対側を向く当接面３３ｂ（第２側部分）が基準位置を構成する。空隙形成部材５０は、鍔部３３を収容可能な内部空間５０ａを有し、可動コア４２（可動子）側に開口する有底の筒状体である。空隙形成部材５０の内部空間５０ａの底面５１ａから開口端までの高さ寸法Ｈｓは、鍔部３３の係合面３３ａ（第１側部分）から当接面３３ｂ（第２側部分）までの高さ寸法Ｈｃよりも大きくなるように設定されている。空隙形成部材５０は、底面５１ａが第１部分を構成すると共に、開口側端部５２ａが第２部分を構成する。空隙形成部材５０に対する塑性変形は、空隙形成部材５０の開口側端部５２ａと弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（第１側部分）との間の寸法差がプレストローク量Ｄ２の目標値Ｔ２になるように空隙形成部材５０および弁部材３０を配置させた状態において、空隙形成部材５０の底面５１ａが鍔部３３の当接面３３ｂ（第２側部分）に当接するまで行われる。

この構成によれば、空隙形成部材５０の底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂに当接するまで空隙形成部材５０を塑性変形させるだけで、空隙形成部材５０の開口側端部５２ａと弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａとの間の寸法差（プレストローク量Ｄ２に相当）を目標値Ｔ２にすることができる。したがって、空隙形成部材５０と弁部材３０の２部品の加工精度の影響を受けずに、プレストローク量Ｄ２を目標値に調整することができる。したがって、部品３０、５０の加工精度の影響を受けずに、プレストローク量Ｄ２のばらつきを容易に低減することができる。

また、本実施の形態に係るプレストローク調整方法において、第１治具１００は弁部材３０の弁体３２及び弁ロッド部３１が挿通可能な挿通穴部１０１を有しており、第１治具１００の当接面１０２は挿通穴部１０１の開口縁部に形成されている。空隙形成部材５０に対して荷重Ｌを印加するときに、弁部材３０は弁体３２及び弁ロッド部３１が第１治具１００の挿通穴部１０１に挿通された状態で鍔部３３が第１治具１００の当接面１０２に当接している。

この構成によれば、弁部材３０の第１治具１００に対する位置決めが容易であると共に、空隙形成部材５０に対する荷重Ｌの印加時に弁部材３０及び空隙形成部材５０の位置ずれを抑制することができる。

また、本実施の形態に係るプレストローク調整方法においては、弁部材３０が鍔部３３から弁ロッド部３１の反対側に延出する突起部３４を有しており、空隙形成部材５０が弁部材３０の突起部３４に摺動可能な筒状の傾斜規制部５４を有している。第２治具１１０は、傾斜規制部５４が嵌合可能な嵌合穴部１１１を有していると共に、嵌合穴部１１１の外周側に空隙形成部材５０の底部５１に当接する第２加圧面１１３を有している。空隙形成部材５０に対する荷重Ｌの印加は、第２治具１１０の嵌合穴部１１１を空隙形成部材５０の傾斜規制部５４に嵌合させた状態において、第２治具１１０の第２加圧面１１３を空隙形成部材５０の底部５１に当接させることで行われる。

この構成によれば、第２治具１１０の弁部材３０及び空隙形成部材５０に対する位置決めが容易になる。さらに、空隙形成部材５０に対して荷重Ｌを印加した時に、空隙形成部材５０の弁部材３０に対する傾斜が抑制されるので、空隙形成部材５０に対して荷重Ｌを適正な方向に印加することできるので、プレストローク量Ｄ２を適切に調整することができる。

なお、上述した一実施の形態においては、弁部材３０を電磁的に駆動する電磁式の燃料噴射弁１に本ストローク調整方法を適用した例を説明した。しかし、本ストローク調整方法は、圧電効果や磁歪現象により弁部材３０を駆動する燃料噴射弁に対しても適用可能である。

また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

例えば、上述した一実施の形態においては、可動コア４２の第１端面４２ａと固定コア４１の端面４１ｂとが当接する構成の例を示した。しかし、可動コア４２の第１端面４２ａ及び固定コア４１の端面４１ｂの少なくとも一方に突起部を設け、一方の部材の突起部と他方の部材の端面、又は、両部材の突起部同士が当接するように構成することも可能である。この場合、上述した空隙Ｇ１は、固定コア４１と可動コア４２の両当接部間の空隙である。

また、上述した一実施の形態においては、可動コア４２に凹部４２３を形成した構成の例を示した。しかし、可動コア４２に凹部４２３を形成しない構成も可能である。この場合、可動コア４２の第１端面４２ａが、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａと係合すると共に、空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側の先端部５２ａと当接する当接部となる。この場合でも、上述した一実施形態と同様な効果を得ることができる。

１…燃料噴射弁、 ２１ｂ…弁座、 ３０…弁部材、 ３１…弁ロッド部、 ３２…弁体、 ３３…鍔部（係合部）、 ３３ａ…係合面（係合部、第１側部分）、 ３３ｂ…当接面（基準位置、第２側部分）、 ３４…突起部、 ３３ｂ…当接面（基準位置）、 ４１…固定コア、 ４２…可動コア（可動子）、 ４２３ａ…底面（係合部）、 ５０…空隙形成部材、 ５０ａ…内部空間、 ５１ａ…底面（第１部分）、 ５２ａ…開口側端部（第２部分）、 ５４…傾斜規制部、 １００…第１治具、 １０１…挿通穴部、 １０２…当接面、 １０３…第１加圧面、 １１０…第２治具、 １１１…嵌合穴部、 １１３…第２加圧面、 Ｇ２…空隙、 Ｈｓ…内部空間の高さ寸法、 Ｈｃ…鍔部の高さ寸法、 Ｓ１…段差、

Claims (7)

1. 弁座に対して着座及び離座が可能な弁体を先端部に有する弁部材と、
   前記弁部材に対して開閉弁方向に相対的に変位可能かつ前記弁部材に係合可能な可動子と、
   前記弁部材及び前記可動子に対して開閉弁方向に相対的に変位可能に構成され、かつ、第１部分が前記弁部材の基準位置に位置づけられた状態で第２部分が前記可動子に当接することにより前記弁部材と前記可動子の係合部間にプレストロークを規定する空隙を形成する空隙形成部材とを備えた燃料噴射弁のプレストローク量を調整するプレストローク調整方法であって、
   前記空隙形成部材は、プレストローク量の調整前において調整代を有しており、
   前記弁部材に組み付けた状態の前記空隙形成部材に対して、前記第１部分から前記弁部材の前記基準位置に向かう方向の荷重を印加し、
   前記空隙形成部材を塑性変形させることで、前記第１部分と前記第２部分との間の相対的な長さを短縮させてプレストローク量を目標値にする
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。
2. 請求項１に記載のプレストローク調整方法において、
   前記空隙形成部材に対する荷重の印加は、前記弁部材に組み付けた状態の前記空隙形成部材を第１治具と第２治具とで挟み込むことで行われる
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。
3. 請求項２に記載のプレストローク調整方法において、
   前記第１治具は、前記弁部材の係合部が当接する当接面および前記空隙形成部材の前記第２部分が当接する第１加圧面を有し、
   前記当接面は、前記第１加圧面に対して前記プレストローク量の目標値に相当する高さの段差を形成しており、
   前記空隙形成部材に対する塑性変形は、前記弁部材の前記係合部を前記第１治具の前記当接面に当接させた状態かつ前記空隙形成部材の前記第２部分を前記第１治具の前記第１加圧面に当接させた状態において、前記空隙形成部材の前記第１部分が前記弁部材の前記基準位置に当接するまで行われる
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。
4. 請求項１に記載のプレストローク調整方法において、
   前記弁部材は、前記弁体が一方側端部に設けられ開閉弁方向に延びる弁ロッド部と、前記弁ロッド部の他方側端部に設けられ前記弁ロッド部よりも径方向外側に突出する鍔部とを有し、
   前記鍔部は、前記弁体側を向く第１側部分が前記可動子に対する係合部を構成すると共に、前記弁体側とは反対側を向く第２側部分が前記基準位置を構成し、
   前記空隙形成部材は、前記鍔部を収容可能な内部空間を有し、前記可動子側に開口する有底の筒状体であり、
   前記空隙形成部材の前記内部空間の底面から開口端までの高さ寸法は、前記鍔部の前記第１側部分から前記第２側部分までの高さ寸法よりも大きくなるように設定され、
   前記空隙形成部材は、前記底面が前記第１部分を構成すると共に、開口側端部が前記第２部分を構成し、
   前記空隙形成部材に対する塑性変形は、前記空隙形成部材の前記開口側端部と前記弁部材の前記鍔部の前記第１側部分との間の寸法差が前記プレストローク量の目標値になるように前記空隙形成部材および前記弁部材を配置させた状態において、前記空隙形成部材の前記底面が前記鍔部の前記第２側部分に当接するまで行われる
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。
5. 請求項４に記載のプレストローク調整方法において、
   前記空隙形成部材に対する荷重の印加は、前記弁部材に組み付けた状態の前記空隙形成部材を第１治具と第２治具とで挟み込むことで行われ、
   前記第１治具は、前記鍔部の前記第１側部分が当接する当接面および前記空隙形成部材の前記開口側端部が当接する第１加圧面を有し、
   前記当接面は、前記第１加圧面に対して前記プレストローク量の目標値に相当する高さの段差を形成しており、
   前記空隙形成部材に対する塑性変形は、前記弁部材の前記鍔部の前記第１側部分を前記第１治具の前記当接面に当接させた状態かつ前記空隙形成部材の前記開口側端部を前記第１治具の前記第１加圧面に当接させた状態において、前記空隙形成部材の前記底面が前記鍔部の前記第２側部分に当接するまで行われる
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。
6. 請求項５に記載のプレストローク調整方法において、
   前記第１治具は、前記弁部材の前記弁体及び前記弁ロッド部が挿通可能な第１挿通穴部を有し、
   前記第１治具の前記当接面は、前記第１挿通穴部の開口縁部に形成されており、
   前記空隙形成部材に対して荷重を印加するときに、前記弁部材は、前記弁体及び前記弁ロッド部が前記第１治具の前記第１挿通穴部に挿通された状態で前記鍔部が前記第１治具の前記当接面に当接している
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。
7. 請求項６に記載のプレストローク調整方法において、
   前記弁部材は、前記鍔部から前記弁ロッド部の反対側に延出する突起部を有し、
   前記空隙形成部材は、前記弁部材の前記突起部に摺動可能な筒状の傾斜規制部を有し、
   前記第２治具は、前記傾斜規制部が嵌合可能な嵌合穴部を有すると共に、前記嵌合穴部の外周側に前記空隙形成部材の底部に当接する第２加圧面を有し、
   前記空隙形成部材に対する荷重の印加は、前記第２治具の前記嵌合穴部を前記空隙形成部材の前記傾斜規制部に嵌合させた状態において、前記第２治具の前記第２加圧面を前記空隙形成部材の底部に当接させることで行われる
   ことを特徴とするプレストローク調整方法。

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