JP7302875B2

JP7302875B2 - 燃料噴射弁

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Publication number: JP7302875B2
Application number: JP2020009151A
Authority: JP
Inventors: 啓太今井; 篤史本田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-01-23
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2040-01-23
Also published as: CN115003904A; WO2021149659A1; JP2021116710A; US20220356860A1; DE112021000678T5

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。

従来、燃料が流通する燃料流路に生じる圧力脈動の低減を図った燃料噴射弁が知られている。

例えば、特許文献１の燃料噴射弁では、絞り流路としてのオリフィスが形成されたオリフィス部材を燃料流路に設けている。これにより、ニードルが弁座に当接する閉弁時に生じた圧力脈動は、オリフィスを通過し、低減される。

独国特許出願公開第１０２０１５２２６５１５号明細書

特許文献１の燃料噴射弁では、ニードルが弁座から離間する開弁時、燃料は、オリフィスで絞られて噴孔側へ流れる。これにより、開弁時の燃料の圧力が低下し、燃料の噴射量が低下するおそれがある。

本発明の目的は、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減可能な燃料噴射弁を提供することにある。

本発明に係る燃料噴射弁は、ノズル（１０）とハウジング（２０）とニードル（３０）と絞り部（７０、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、噴孔の周囲に形成された弁座（１４）を有する。ハウジングは、噴孔への燃料が流通する燃料流路（１００）を有する。ニードルは、一端が弁座から離間または弁座に当接することで噴孔を開閉可能である。絞り部は、弁座に対し燃料流れの上流側に設けられている。絞り部は、可動部（７３、７７、８３）、絞り流路（７００、７０１、７０２、７１１、７１２、７１３、８００、８０１、８０２）を有する。可動部は、ハウジングに対し少なくとも一部が相対移動可能である。絞り流路は、燃料が流通可能なよう形成され、ハウジングに対し可動部が相対移動すると最小流路面積が変化する。

ニードルが弁座から離間する開弁時における絞り流路の最小流路面積は、ニードルが弁座に当接する閉弁時における絞り流路の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路の最小流路面積は、ニードルが弁座から最も離間する開弁時における弁座とニードルとの間の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。ニードルは、絞り部に対し相対移動可能なよう絞り部とは別体に形成され、弁座と絞り部との間に設けられている。

本発明では、ニードルが弁座から離間する開弁時、燃料は、絞り流路を通過し、噴孔側へ流れる。ここで、ニードルが弁座から離間する開弁時における絞り流路の最小流路面積は、ニードルが弁座に当接する閉弁時における絞り流路の最小流路面積より大きい。また、開弁時における絞り流路の最小流路面積は、ニードルが弁座から最も離間する開弁時における弁座とニードルとの間の最小流路面積より大きい。そのため、絞り流路に対し噴孔とは反対側の燃料は、絞り流路で絞られることなく、噴孔側へ流れる。これにより、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制し、燃料の噴射量を確保できる。

一方、ニードルが弁座に当接する閉弁時に生じた圧力脈動は、燃料流路を弁座側から絞り部側へ伝わり、絞り流路を通過する。ここで、開弁時における絞り流路の最小流路面積は、閉弁時における絞り流路の最小流路面積より大きい。つまり、閉弁時における絞り流路の最小流路面積は、開弁時における絞り流路の最小流路面積より小さい。そのため、閉弁時に生じた圧力脈動は、絞り流路を通過するとき、減衰する。これにより、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

第１実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。第１実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第１実施形態による燃料噴射弁の絞り部の作動を説明するための図。開弁状態から閉弁状態に移行するときの、絞り流路の最小流路面積、および、燃料噴射弁からの燃料の噴射率の変化を示す図。閉弁時における絞り流路の最小流路面積と、閉弁に伴い燃料流路に生じる圧力脈動の脈動率と、の関係を示す図。絞り部のスプリングのバネ力と、閉弁に伴い燃料流路に生じる圧力脈動の振幅と、の関係を示す図。開弁時における絞り流路の最小流路面積と、燃料噴射弁の内圧と燃料噴射弁への燃料の供給圧力との比と、の関係を示す図。燃料噴射弁に供給する燃料の圧力の最小値と、絞り部による圧力脈動の減衰効果との関係を示す図。第２実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。第２実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第３実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第３実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第４実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第４実施形態による燃料噴射弁の絞り部の可動部を示す断面図。第４実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第５実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第６実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第７実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第８実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第９実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第１０実施形態による燃料噴射弁の絞り部を示す断面図。第１１実施形態による燃料噴射弁の一部を示す断面図。

以下、複数の実施形態による燃料噴射弁を図面に基づき説明する。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）

第１実施形態による燃料噴射弁を図１に示す。燃料噴射弁１は、例えば、図示しない車両に搭載された内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）に適用される。燃料噴射弁１は、燃料としてのガソリンを噴射しエンジンに供給する。

燃料噴射弁１は、ノズル１０、ハウジング２０、ニードル３０、可動コア４０、コイル５５、隙間形成部材６１、スプリング６３、スプリング６５、絞り部７０等を備えている。

ノズル１０は、例えば金属により有底筒状に形成されている。ノズル１０は、噴孔１３、弁座１４を有している。噴孔１３は、ノズル１０の底部を内側から外側へ貫くよう複数形成されている。弁座１４は、ノズル１０の底部の内側において噴孔１３の周囲に環状に形成されている。

ハウジング２０は、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３を有している。第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３は、いずれも略円筒状に形成されている。第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３は、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３の順に同軸となるよう配置され、互いに接続している。

第１筒部材２１および第３筒部材２３は、例えば磁性材料により形成されている。第２筒部材２２は、例えば非磁性材料により形成されている。第２筒部材２２は、磁気絞り部として機能する。

第１筒部材２１は、第２筒部材２２とは反対側の端部の内壁がノズル１０の筒部の外壁に嵌合するよう設けられている。

ハウジング２０の内側には、燃料流路１００が形成されている。燃料流路１００は、噴孔１３に接続している。第３筒部材２３の第２筒部材２２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、燃料流路１００には、燃料供給源（燃料ポンプ）からの燃料が配管を経由して流入する。燃料流路１００は、燃料を噴孔１３に導く。

ニードル３０は、例えば非磁性の金属により棒状に形成されている。ニードル３０は、燃料流路１００内をハウジング２０の軸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には、鍔部３４が形成されている。鍔部３４は、ニードル３０のノズル１０とは反対側の端部から径方向外側へ延びるよう略円筒状に形成されている。

ニードル３０には、軸方向流路３０１、径方向流路３０２が形成されている。軸方向流路３０１は、ニードル３０のノズル１０とは反対側の端面から軸方向に延びるようにして形成されている。径方向流路３０２は、ニードル３０の径方向に延びて軸方向流路３０１とニードル３０の外壁とを接続するよう形成されている。これにより、ニードル３０に対しノズル１０とは反対側の燃料は、軸方向流路３０１および径方向流路３０２を経由してニードル３０の外壁と第１筒部材２１の内壁との間へ流通可能である。

ニードル３０は、ノズル１０側の端部が弁座１４から離間（離座）または弁座１４に当接（着座）し、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、内側コア４１、外側コア４２を有している。内側コア４１は、例えば非磁性材料により筒状に形成されている。外側コア４２は、例えば磁性材料により筒状に形成されている。内側コア４１は、鍔部３４に対しノズル１０側においてニードル３０に対し軸方向に相対移動可能なようニードル３０の径方向外側に設けられている。内側コア４１は、鍔部３４により、ニードル３０に対し開弁方向の相対移動が規制される。外側コア４２は、鍔部３４に対しノズル１０側においてニードル３０および内側コア４１に対し軸方向に相対移動可能なようニードル３０および内側コア４１の径方向外側に設けられている。外側コア４２は、内側コア４１により、ニードル３０および内側コア４１に対し開弁方向の相対移動が規制される。

第３筒部材２３は、固定コア部５０、インレット部２４を有している。固定コア部５０は、第３筒部材２３の第２筒部材２２側に形成されている。インレット部２４は、第３筒部材２３の第２筒部材２２とは反対側において固定コア部５０に接続するよう形成されている。固定コア部５０のノズル１０側の端面は、外側コア４２のノズル１０とは反対側の端面に当接可能である。

隙間形成部材６１は、例えば非磁性の金属により有底筒状に形成されている。隙間形成部材６１は、筒部の内周壁が鍔部３４の外周壁と摺動可能、かつ、底部が鍔部３４に当接可能なよう設けられている。隙間形成部材６１の底部が鍔部３４に当接し、隙間形成部材６１の筒部が内側コア４１のノズル１０とは反対側の端面に当接しているとき、鍔部３４のノズル１０側の端面と内側コア４１のノズル１０とは反対側の端面との間に隙間が形成される。隙間形成部材６１には、底部を貫く穴部が形成されている。ここで、当該穴部の内径は、軸方向流路３０１の内径より大きい。

固定コア部５０のノズル１０側の端部の内側には、スリーブ５１が設けられている。スリーブ５１は、例えば非磁性の金属により円筒状に形成されている。ここで、スリーブ５１の内周壁は、鍔部３４の外周壁と摺動可能である。また、スリーブ５１のノズル１０側の端面は、内側コア４１のノズル１０とは反対側の端面に当接可能である。

固定コア部５０の内側には、円筒状のアジャスティングパイプ６２が圧入されている。スプリング６３は、例えばコイルスプリングであり、固定コア部５０の内側のアジャスティングパイプ６２と隙間形成部材６１との間に設けられている。スプリング６３の一端は、アジャスティングパイプ６２に当接している。スプリング６３の他端は、隙間形成部材６１の底部に当接している。スプリング６３は、隙間形成部材６１、ニードル３０、可動コア４０をノズル１０側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。スプリング６３の付勢力は、固定コア部５０に対するアジャスティングパイプ６２の位置により調整される。

コイル５５は、略円筒状に形成され、ハウジング２０のうち特に第２筒部材２２および第３筒部材２３の径方向外側を囲むようにして設けられている。また、コイル５５の径方向外側には、コイル５５を覆うようにして筒状のホルダ２６が設けられている。ホルダ２６は、例えば磁性材料により形成されている。ホルダ２６は、一端の内壁が第１筒部材２１の外壁に接続し、他端の内壁が第３筒部材２３の外壁に磁気的に接続している。

コイル５５は、電力が供給（通電）されると磁力を生じる。コイル５５に磁力が生じると、磁気絞り部としての第２筒部材２２を避けて、外側コア４２、第１筒部材２１、ホルダ２６、第３筒部材２３の固定コア部５０に磁気回路が形成される。これにより、固定コア部５０と外側コア４２との間に磁気吸引力が発生し、外側コア４２は、内側コア４１とともに固定コア部５０側に吸引される。このとき、内側コア４１は、鍔部３４と内側コア４１との間の隙間において加速しながら開弁方向へ移動し、鍔部３４に衝突する。これにより、ニードル３０が開弁方向に移動し、ニードル３０の端部が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３が開放され、噴孔１３から燃料が噴射される。このように、コイル５５は、通電されると、外側コア４２を固定コア部５０側に吸引しニードル３０を弁座１４とは反対側、すなわち開弁方向に移動させることが可能である。

なお、外側コア４２が磁気吸引力により固定コア部５０側（開弁方向）に吸引されると、ニードル３０の鍔部３４は、スリーブ５１の内側を軸方向に移動する。このとき、鍔部３４の外周壁と隙間形成部材６１の筒部の内周壁とが摺動し、隙間形成部材６１の筒部の外周壁とスリーブ５１の内周壁とが摺動する。そのため、ニードル３０は、鍔部３４側の端部の軸方向の往復移動がスリーブ５１により案内される。

また、外側コア４２は、磁気吸引力により固定コア部５０側（開弁方向）に吸引されると、固定コア部５０側の端面が固定コア部５０のノズル１０側の端面に衝突する。これにより、外側コア４２は、開弁方向への移動が規制される。

外側コア４２が固定コア部５０側に吸引されている状態でコイル５５への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、スプリング６３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、ニードル３０の端部が弁座１４に当接し、閉弁する。その結果、噴孔１３が閉塞される。

ニードル３０には、ばね座６４が固定されている。ばね座６４は、可動コア４０に対しノズル１０側において、ニードル３０の径方向外側に位置するようニードル３０の外周壁に固定されている。

スプリング６５は、例えばコイルスプリングであり、一端が外側コア４２のノズル１０側の面に当接し、他端がばね座６４に当接した状態で設けられている。スプリング６５は、外側コア４２を固定コア部５０側、すなわち、開弁方向に付勢可能である。スプリング６５の付勢力は、スプリング６３の付勢力よりも小さい。そのため、コイル５５に通電されていないとき、ニードル３０は、スプリング６３により弁座１４に押し付けられ、内側コア４１は、隙間形成部材６１の筒部に押し付けられる。このとき、鍔部３４のノズル１０側の端面と内側コア４１のノズル１０とは反対側の端面との間に隙間が形成される。

図１に示すように、第３筒部材２３の径方向外側は、樹脂からなるモールド部５６によりモールドされている。

第３筒部材２３の第２筒部材２２とは反対側の端部、すなわち、インレット部２４から流入した燃料は、第３筒部材２３およびアジャスティングパイプ６２の内側、隙間形成部材６１の穴部、軸方向流路３０１、径方向流路３０２、ニードル３０とハウジング２０の内壁との間、ニードル３０とノズル１０の内壁との間、すなわち、燃料流路１００を流通し、噴孔１３に導かれる。

本実施形態の燃料噴射弁１の使用時に想定される燃料流路１００内の燃料の圧力の最小値は、例えば６０ＭＰａ以下である。

次に、絞り部７０について、詳細に説明する。絞り部７０は、インレット部２４の内側に設けられている。図２に示すように、絞り部７０は、絞り筒部７１、シート部７２、可動部７３、ばね座部７４、規制部７５、スプリング７６、絞り流路７０１、絞り流路７０２等を有している。

絞り筒部７１は、例えば金属により略円筒状に形成されている。シート部７２は、例えば金属により筒状に形成されている。シート部７２は、絞り筒部７１の端部と接続するよう絞り筒部７１と一体に形成されている。シート部７２の絞り筒部７１側の内周壁には、シート７２１が形成されている。シート７２１は、絞り筒部７１側から絞り筒部７１とは反対側へ向かうに従いシート部７２の軸に近付くようテーパ状に形成されている。

可動部７３は、例えば金属により形成されている。可動部７３は、可動筒部７３１、可動底部７３２、ガイド部７３３を有している。可動筒部７３１は、略円筒状に形成されている。ここで、可動筒部７３１の外径は、絞り筒部７１の内径より小さい。可動底部７３２は、可動筒部７３１の端部を塞ぐよう可動筒部７３１と一体に形成されている。可動底部７３２の内壁および外壁は、可動筒部７３１とは反対側へ突出する曲面状に形成されている。より詳細には、可動底部７３２の外壁は、ＳＲ形状となるよう形成されている。

ガイド部７３３は、可動筒部７３１の外周壁から径方向外側へ突出するとともに可動筒部７３１の軸方向へ延びるよう形成されている。ガイド部７３３は、可動筒部７３１の周方向に等間隔で４つ形成されている。

可動部７３は、可動底部７３２の外壁の外縁部がシート７２１に当接可能なよう絞り筒部７１およびシート部７２の内側に設けられている。可動部７３は、絞り筒部７１およびシート部７２の内側において軸方向に往復移動可能である。ガイド部７３３は、絞り筒部７１の内周壁と摺動可能である。

ばね座部７４は、例えば金属により略円筒状に形成されている。ばね座部７４の外径は、絞り筒部７１の内径と同じかやや大きい。規制部７５は、例えば金属により略円筒状に形成されている。規制部７５は、ばね座部７４の一方の端面の外縁部から軸方向に延びるようばね座部７４と一体に形成されている。規制部７５の内径は、ばね座部７４の内径より大きい。規制部７５の外径は、ばね座部７４の外径と同じである。

ばね座部７４および規制部７５は、外周壁が絞り筒部７１の内周壁に嵌合するよう絞り筒部７１の内側に圧入されている。ばね座部７４および規制部７５は、絞り筒部７１に対し相対移動不能に設けられている。

可動部７３は、ガイド部７３３が規制部７５のばね座部７４とは反対側の端部に当接可能である。そのため、可動部７３は、シート７２１と規制部７５との間で軸方向に往復移動可能である。可動部７３は、可動底部７３２がシート７２１に当接したとき、シート部７２側への軸方向の移動が規制される。一方、可動部７３は、ガイド部７３３が規制部７５に当接したとき、規制部７５側への軸方向の移動が規制される。すなわち、規制部７５は、可動部７３の規制部７５側への軸方向の移動を規制する。

スプリング７６は、例えばコイルスプリングであり、規制部７５の内側においてばね座部７４と可動部７３との間に設けられている。スプリング７６の一端は、ばね座部７４の規制部７５側の面に当接している。スプリング７６の他端は、可動部７３の可動筒部７３１の可動底部７３２とは反対側の端面に当接している。スプリング７６は、可動部７３をシート７２１側に付勢可能である。これにより、可動底部７３２の外壁は、シート７２１に押し付けられる。スプリング７６の付勢力は、絞り筒部７１に対するばね座部７４の位置により調整される。

絞り部７０は、絞り筒部７１およびシート部７２の外周壁がインレット部２４の内周壁に嵌合するようインレット部２４の内側に設けられている。ここで、絞り筒部７１およびシート部７２は、インレット部２４に圧入されている。

絞り流路７０１は、可動底部７３２の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。これにより、燃料は、絞り流路７０１を流通可能である。

絞り流路７０２は、可動部７３の可動底部７３２とシート７２１との間に環状に形成されている。可動部７３の可動底部７３２がシート７２１から離間しているとき、燃料は、絞り流路７０２を流通可能である。絞り流路７０２の最小流路面積は、可動部７３がシート７２１に当接しているとき、０である（図３の（Ｂ）参照）。そのため、このとき、燃料は、絞り流路７０２を流通できない。一方、絞り流路７０２の最小流路面積は、可動部７３がシート７２１から離間し、ガイド部７３３が規制部７５に当接しているとき、最大となる（図３の（Ａ）参照）。ここで、絞り流路７０１と絞り流路７０２とを合わせて絞り流路７００と総称する。

次に、燃料噴射弁１および絞り部７０の作動について説明する。コイル５５には、図示しない電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）が接続される。ＥＣＵは、演算部としてのＣＰＵ、記憶部としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力部としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵは、車両の各部に設けられた各種センサからの情報等に基づき、車両に搭載されたエンジン、機器および装置等の作動を制御し、車両の走行等を制御する。

ＥＣＵは、コイル５５への通電を制御することで、燃料噴射弁１およびエンジンの作動を制御し、車両を制御する。ＥＣＵにより、コイル５５に通電されると、固定コア部５０と外側コア４２との間に磁気吸引力が生じ、可動コア４０および隙間形成部材６１がスプリング６３の付勢力に抗して開弁方向に移動する。内側コア４１が鍔部３４に衝突すると、ニードル３０は、開弁方向に移動し、弁座１４から離間し、開弁する。これにより、燃料流路１００内の燃料は、噴孔１３を経由して燃料噴射弁１の外部であるエンジンの燃焼室に噴射される。

ニードル３０が弁座１４から離間し開弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動部７３に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動部７３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力より低くなる。これにより、可動部７３に対し弁座１４側と、弁座１４とは反対側との間で差圧が生じる。そのため、可動部７３は、シート７２１から離間し、スプリング７６の付勢力に抗し弁座１４側へ移動する（図３の（Ａ）参照）。

これにより、可動部７３とシート７２１との間の絞り流路７０２の最小流路面積が増大し、可動部７３に対し弁座１４とは反対側の燃料は、絞り流路７０１および絞り流路７０２を経由して弁座１４側へ流れる。

ここで、可動部７３は、ガイド部７３３が規制部７５に当接することで、弁座１４側への移動が規制される。そのため、開弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。このときの絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積の最大値は、比較的大きい。そのため、燃料が絞り流路７００で絞られるのが抑制され、配管側から弁座１４側へ流れる燃料の流量を十分確保できる。

ＥＣＵにより、コイル５５への通電が停止すると、固定コア部５０と外側コア４２との間の磁気吸引力が消失し、外側コア４２は、スプリング６３の付勢力により、固定コア部５０から離間し、弁座１４側へ移動する。これにより、隙間形成部材６１の底部により鍔部３４が弁座１４側へ押され、ニードル３０は、弁座１４側へ移動する。ニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、燃料流路１００の弁座１４近傍に圧力波が生じる。弁座１４近傍で生じた圧力波は、燃料流路１００を絞り部７０側へ向かって伝播する。

ニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動部７３に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動部７３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力と同等になる。そのため、可動部７３は、スプリング７６の付勢力により、弁座１４とは反対側へ移動し、シート７２１に当接する（図３の（Ｂ）参照）。

これにより、可動部７３とシート７２１との間の絞り流路７０２の最小流路面積が０となる。そのため、閉弁時に弁座１４近傍で生じた圧力波は、絞り流路７０１のみを通過して配管側へ伝播する。圧力波は、絞り流路７０１を通過すると、減衰する。

ここで、閉弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積は、開弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積より小さい。

ニードル３０の開弁状態から閉弁状態に移行するときの、絞り流路７００の最小流路面積、および、燃料噴射弁１からの燃料の噴射率の変化を図４に示す。

時刻ｔ０において、可動部７３は、シート７２１から離間し、ガイド部７３３が規制部７５に当接している（図３の（Ａ）参照）。時刻ｔ０～ｔ１にかけて、絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積は、比較的大きく、一定である。そのため、このときの燃料の噴射率も、比較的大きく、一定である。

時刻ｔ１においてコイル５５への通電が停止すると、時刻ｔ１以降、ニードル３０が弁座１４側に移動し、時刻ｔ２でニードル３０が弁座１４に当接し閉弁する。燃料の噴射率は、時刻ｔ１以降、低下し、時刻ｔ２で０になる。

時刻ｔ２でニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動部７３に対し弁座１４側の燃料の圧力と、可動部７３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力とが同等になる。これにより、可動部７３がシート７２１に当接し、絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積は、絞り流路７０１の最小流路面積となるまで低下する。

時刻ｔ２以降、燃料の噴射率は０であり、絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積は、絞り流路７０１の最小流路面積となり一定である。

所定の期間内にニードル３０が複数回閉弁すると、燃料流路１００の弁座１４近傍には、閉弁に伴う圧力波が複数回生じる。これにより、燃料流路１００には、複数回の閉弁に伴う圧力脈動が生じる。

本実施形態では、上述のように、絞り流路７０１を通過した圧力波を減衰させることができる。そのため、燃料流路１００に生じた圧力脈動を絞り部７０により低減することができる。

ところで、本実施形態では、エンジンの燃焼室内のウェットを低減しＰＮを低減することを主な目的として、ＥＣＵは、エンジンの１回の燃焼サイクルにおいて複数回に分けて燃料を噴射、所謂多段噴射するよう燃料噴射弁１を制御することが可能である。そのため、燃料流路１００の弁座１４近傍には、閉弁に伴う圧力波が短時間の間に複数回生じる。これにより、燃料流路１００には、短時間の間に圧力脈動が生じる。

本実施形態では、上述のように、絞り流路７０１を通過した圧力波を減衰させることができる。そのため、多段噴射時において燃料流路１００に生じた圧力脈動を絞り部７０により低減することができる。

なお、多段噴射時において燃料流路１００に生じた圧力脈動が低減されない燃料噴射弁の場合、噴射１回目以降の噴射量が、圧力脈動の影響を受けて変動するおそれがある。

以下、本実施形態の構成について、さらに説明する。

＜１＞絞り部７０は、弁座１４に対し燃料流れの上流側に設けられている。絞り部７０は、可動部７３、絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）を有する。可動部７３は、ハウジング２０に対し相対移動可能である。絞り流路７００は、燃料が流通可能なよう形成され、ハウジング２０に対し可動部７３が相対移動すると最小流路面積が変化する。

ニードル３０が弁座１４から離間する開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４に当接する閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路７００の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。ニードル３０は、絞り部７０に対し相対移動可能なよう絞り部７０とは別体に形成され、弁座１４と絞り部７０との間に設けられている。

＜２＞絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０の開閉弁による差圧により可動部７３がハウジング２０に対し相対移動することで、増減する。

＜３＞可動部７３のハウジング２０に対する相対移動可能な距離の最大値（図３に示すｄ１）は、ニードル３０の弁座１４から移動可能な距離の最大値より小さい。

＜４＞閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時、すなわち、ニードル３０のフルリフト時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より小さい。

ここで、ニードル３０の閉弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１）の最小流路面積（ｍｍ²）と、閉弁に伴い燃料流路１００に生じる圧力脈動の脈動率（％）と、の関係を図５に示す。ここで、脈動率（％）とは、燃料流路１００に絞り部７０を設けた場合における燃料流路１００の圧力変動と、燃料流路１００に絞り部７０を設けない場合における燃料流路１００の圧力変動との比に１００を乗じた値である。

図５に示すように、閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積が所定値Ａ（ｍｍ²）より小さい場合、脈動率を小さくできることがわかる。ここで、所定値Ａは、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積（最大値：Ａ）に相当する。そこで、本実施形態では、図５に示す関係に基づき、上述のように、閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積（最大値：Ａ）より小さく設定している。そのため、本実施形態では、脈動率を小さくし、圧力脈動を低減することができる。

絞り部７０は、ハウジング２０内、すなわち、燃料噴射弁１の内部に設けられている。そのため、絞り部７０を備えた燃料噴射弁１の小型化を図ることができる。

スプリング７６のバネ力（Ｎ）と、閉弁に伴い燃料流路１００に生じる圧力脈動の振幅（ＭＰａ）と、の関係を図６に示す。図６に示すように、スプリング７６のバネ力が７Ｎより小さい場合、圧力脈動の振幅を小さく抑えることができることがわかる。本実施形態では、図６に示す関係に基づき、スプリング７６のバネ力を７Ｎより小さくなるよう設定している。そのため、閉弁に伴い燃料流路１００に生じる圧力脈動の振幅を小さく抑えることができる。

絞り部７０は、ニードル３０および可動コア４０に対し燃料流れの上流側に配置されている。そのため、ニードル３０および可動コア４０の軸方向の往復移動に伴い生じる脈動についても、絞り部７０で低減させることができる。

ニードル３０の開弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積（ｍｍ²）と、燃料噴射弁１の内圧と燃料噴射弁１への燃料の供給圧力との比（×１００％）と、の関係を図７に示す。図７に示すように、ニードル３０の開弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積が上記所定値Ａより大きい場合、内圧と供給圧力との比を高くできることがわかる。そこで、本実施形態では、図７に示す関係に基づき、ニードル３０の開弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積を、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積（最大値：Ａ）より大きくなるよう設定している。

これにより、ニードル３０のフルリフト時、燃料は絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）で絞られることなく、内圧と供給圧力との比を高くでき、燃料の噴射圧を高くできる。また、このように設定することにより、ニードル３０のフルリフト時の燃料の流量の低下を抑制できる。

本実施形態では、絞り流路７０１の内径は、加工公差を考慮し、例えば０．３±０．１ｍｍに設定されている。そのため、閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、直径０．３±０．１ｍｍの円の面積相当となる。また、本実施形態では、開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、直径０．８±０．１ｍｍの円の面積相当となるよう設定されている。そのため、開弁時の燃料の圧力の低下を効果的に抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を効果的に低減可能である。

燃料噴射弁１に供給する燃料の圧力（燃圧）の最小値、すなわち、最小使用圧力（ＭＰａ）と、絞り部７０による圧力脈動の減衰効果（％）との関係を図８に示す。図８に示すように、最小使用圧力が６０ＭＰａ以下の場合、絞り部７０による圧力脈動の減衰効果が高くなることがわかる。本実施形態では、図８に示す関係に基づき、最小使用圧力は、６０ＭＰａ以下に設定している。つまり、本実施形態は、最小使用圧力が６０ＭＰａ以下のときに、圧力脈動の減衰効果が高い。

本実施形態では、ハウジング２０に対する可動部７３の可動範囲（図３に示すｄ１）は、絞り筒部７１への規制部７５の圧入量により設定されている。そのため、可動部７３の可動範囲を調整することで、絞り流路７０２の最小流路面積の最大値を容易に調整することができる。

本実施形態では、シート部７２および絞り筒部７１は、ばね座部７４および規制部７５よりも硬度が高い材料により形成されている。そのため、シート７２１の摩耗を抑制できるとともに、ばね座部７４および規制部７５を絞り筒部７１に容易に圧入できる。

本実施形態では、可動部７３の可動底部７３２の外壁の面粗度は、シート７２１の面粗度より小さい。そのため、ロバスト性を向上できる。

本実施形態では、可動部７３の可動底部７３２の外壁は、ＳＲ形状となるよう形成されている。そのため、可動底部７３２とシート７２１との間に生じるリンキング力を増大でき、シート７２１に対する可動部７３のバウンスを抑制できる。

本実施形態では、絞り流路７０１は、可動部７３に形成されている。つまり、可動部７３は、絞り流路７０１を形成している。絞り流路７０２は、可動部７３と、他部材であるシート部７２との間に形成されている。つまり、可動部７３とシート部７２とは、絞り流路７０２を形成している。

以上説明したように、＜１＞本実施形態では、絞り部７０は、弁座１４に対し燃料流れの上流側に設けられている。絞り部７０は、可動部７３、絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）を有する。可動部７３は、ハウジング２０に対し相対移動可能である。絞り流路７００は、燃料が流通可能なよう形成され、ハウジング２０に対し可動部７３が相対移動すると最小流路面積が変化する。

本実施形態では、ニードル３０が弁座１４から離間する開弁時、燃料は、絞り流路７００を通過し、噴孔１３側へ流れる。ここで、ニードル３０が弁座１４から離間する開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４に当接する閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積より大きい。また、開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より大きい。そのため、絞り流路７００に対し噴孔１３とは反対側の燃料は、絞り流路７００で絞られることなく、噴孔１３側へ流れる。これにより、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制し、燃料の噴射量を確保できる。

一方、ニードル３０が弁座１４に当接する閉弁時に生じた圧力脈動は、燃料流路１００を弁座１４側から絞り部７０側へ伝わり、絞り流路７００を通過する。ここで、開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積より大きい。つまり、閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、開弁時における絞り流路７００の最小流路面積より小さい。そのため、閉弁時に生じた圧力脈動は、絞り流路７００を通過するとき、減衰する。これにより、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

また、ニードル３０は、絞り部７０に対し相対移動可能なよう絞り部７０とは別体に形成され、弁座１４と絞り部７０との間に設けられている。そのため、ニードル３０が燃料流路１００内で軸方向に往復移動するとき、絞り部７０は、ニードル３０と一体に移動することはない。これにより、絞り部７０が、ニードル３０の開閉弁時の流体抵抗となることはなく、ニードル３０の開閉弁の速度の低下を抑制できる。

また、＜２＞本実施形態では、絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０の開閉弁による差圧により可動部７３がハウジング２０に対し相対移動することで、増減する。そのため、ニードル３０の開閉弁のタイミングと絞り流路７００の最小流路面積の変化のタイミングとを連動させることができる。

また、＜３＞本実施形態では、可動部７３のハウジング２０に対する相対移動可能な距離の最大値は、ニードル３０の弁座１４から移動可能な距離の最大値より小さい。そのため、絞り部７０における最小流路面積の切り替え時間を短くすることができる。これにより、絞り部７０の応答性を向上させることができる。

また、＜４＞本実施形態では、閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より小さい。そのため、本実施形態では、脈動率を小さくし、圧力脈動を低減することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態による燃料噴射弁を図９に示す。第２実施形態は、絞り部７０の構成等が第１実施形態と異なる。

本実施形態では、インレット部２４の内側にフィルタ２７が設けられている。フィルタ２７は、燃料流路１００を流れる燃料中の異物を捕集可能である。

図１０に示すように、絞り部７０は、第１実施形態で示したばね座部７４、規制部７５、スプリング７６を有していない。シート７２１は、シート部７２の絞り筒部７１とは反対側の端面に形成されている。シート７２１は、絞り筒部７１側から絞り筒部７１とは反対側へ向かうに従いシート部７２の軸から離れるようテーパ状に形成されている。

本実施形態では、第１実施形態で示したアジャスティングパイプ６２を備えていない。絞り筒部７１およびシート部７２は、シート７２１が弁座１４側を向くよう固定コア部５０の内側に圧入されている。

可動部７３は、可動底部７３２がシート７２１に当接可能なよう固定コア部５０の内側においてシート７２１に対し弁座１４側に設けられている。スプリング６３は、隙間形成部材６１とは反対側の端部が可動部７３の弁座１４側の面に当接するよう設けられている。これにより、スプリング６３は、隙間形成部材６１およびニードル３０を閉弁方向へ付勢するとともに、可動部７３をシート７２１側へ付勢している。

本実施形態では、規制部７５は、固定コア部５０の内周壁から径方向内側へ突出するよう略円筒状に形成されている。可動部７３のガイド部７３３は、固定コア部５０の内周壁と摺動可能である。可動部７３のガイド部７３３は、規制部７５の弁座１４とは反対側の面に当接可能である。ガイド部７３３が規制部７５に当接すると、可動部７３は、弁座１４側への移動が規制される。

絞り流路７０２は、可動底部７３２の外壁とシート７２１との間に環状に形成されている。

ニードル３０が弁座１４から離間し開弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動部７３に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動部７３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力より低くなる。これにより、可動部７３に対し弁座１４側と、弁座１４とは反対側との間で差圧が生じる。そのため、可動部７３は、シート７２１から離間し、スプリング６３の付勢力に抗し弁座１４側へ移動する。

ここで、可動部７３は、ガイド部７３３が規制部７５に当接することで、弁座１４側への移動が規制される。そのため、開弁時における絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。

ニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動部７３に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動部７３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力と同等になる。そのため、可動部７３は、スプリング６３の付勢力により、弁座１４とは反対側へ移動し、シート７２１に当接する。

ニードル３０が弁座１４から離間する開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４に当接する閉弁時における絞り流路７００の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路７００の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。ニードル３０は、弁座１４と絞り部７０との間に設けられている。

＜３＞可動部７３のハウジング２０に対する相対移動可能な距離の最大値は、ニードル３０の弁座１４から移動可能な距離の最大値より小さい。

以上説明したように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

（第３実施形態）
第３実施形態による燃料噴射弁の一部を図１１に示す。第３実施形態は、絞り部７０の構成等が第１実施形態と異なる。

本実施形態では、絞り部７０は、第１実施形態で示した可動部７３、ばね座部７４、規制部７５、スプリング７６に代えて、可動部７７を有している。また、絞り部７０は、第１実施形態で示した絞り流路７０１、絞り流路７０２に代えて、絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３を有している。

可動部７７は、例えば金属により形成されている。可動部７７は、固定筒部７７１、弾性変形部７７２、可動筒部７７３、可動底部７７４を有している。

固定筒部７７１は、略円筒状に形成されている。弾性変形部７７２は、蛇腹状に形成されている。弾性変形部７７２は、一端が固定筒部７７１の端部に接続するよう固定筒部７７１と一体に形成されている。弾性変形部７７２は、軸方向に弾性変形することで伸縮可能である。

可動筒部７７３は、略円筒状に形成されている。可動筒部７７３は、一端が弾性変形部７７２の固定筒部７７１とは反対側の端部に接続するよう弾性変形部７７２と一体に形成されている。

可動底部７７４は、可動筒部７７３の弾性変形部７７２とは反対側の端部を塞ぐよう可動筒部７７３と一体に形成されている。可動底部７７４の内壁および外壁は、可動筒部７７３とは反対側へ突出する曲面状に形成されている。より詳細には、可動底部７７４の外壁は、ＳＲ形状となるよう形成されている。

可動部７７は、可動底部７７４の外壁がシート７２１に当接するよう絞り筒部７１の内側に設けられている。ここで、固定筒部７７１は、絞り筒部７１の内側に圧入されている。弾性変形部７７２は、可動筒部７７３および可動底部７７４をシート７２１側へ付勢している。これにより、可動底部７７４の外壁は、シート７２１に押し付けられる（図１１参照）。

可動底部７７４および可動筒部７７３は、弾性変形部７７２の付勢力に抗して固定筒部７７１側へ移動可能である。ここで、弾性変形部７７２は、軸方向に最も圧縮された状態で、可動底部７７４および可動筒部７７３の固定筒部７７１側への移動を規制する（図１２参照）。このとき、弾性変形部７７２は、「規制部」に対応する。

可動底部７７４および可動筒部７７３が、ハウジング２０に対し固定筒部７７１側へ相対移動すると、可動底部７７４は、シート７２１から離間する。

絞り流路７１１は、可動底部７７４の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。これにより、燃料は、絞り流路７１１を流通可能である。

絞り流路７１２は、可動筒部７７３を径方向に貫くよう形成されている。これにより、燃料は、絞り流路７１２を流通可能である。絞り流路７１２は、可動筒部７７３の周方向に等間隔で２つ形成されている。

絞り流路７１３は、可動部７７の可動底部７７４とシート７２１との間に環状に形成されている。可動部７７の可動底部７７４がシート７２１から離間しているとき、燃料は、絞り流路７１３を流通可能である。絞り流路７１３の最小流路面積は、可動底部７７４がシート７２１に当接しているとき、０である（図１１参照）。そのため、このとき、燃料は、絞り流路７１３を流通できない。一方、絞り流路７１３の最小流路面積は、可動底部７７４がシート７２１から離間し、固定筒部７７１側への移動が弾性変形部７７２により規制されているとき、最大となる（図１２参照）。ここで、絞り流路７１１と絞り流路７１２と絞り流路７１３とを合わせて絞り流路７００と総称する。

次に、絞り部７０の作動について説明する。

ニードル３０が弁座１４から離間し開弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動部７７の可動底部７７４に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動底部７７４に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力より低くなる。これにより、可動底部７７４に対し弁座１４側と、弁座１４とは反対側との間で差圧が生じる。そのため、可動底部７７４は、シート７２１から離間し、弾性変形部７７２の付勢力に抗し弁座１４側へ移動する（図１２参照）。

これにより、可動底部７７４とシート７２１との間の絞り流路７１３の最小流路面積が増大し、可動底部７７４に対し弁座１４とは反対側の燃料は、絞り流路７１１、絞り流路７１３および絞り流路７１２を経由して弁座１４側へ流れる。

ここで、可動底部７７４および可動筒部７７３は、弾性変形部７７２が軸方向に最も圧縮された状態になることで、弁座１４側への移動が規制される（図１２参照）。そのため、開弁時における絞り流路７００（絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３）の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。このときの絞り流路７００（絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３）の最小流路面積の最大値は、比較的大きい。そのため、燃料が絞り流路７００で絞られるのが抑制され、配管側から弁座１４側へ流れる燃料の流量を十分確保できる。

ニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、燃料流路１００のうち絞り部７０の可動底部７７４に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動底部７７４に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力と同等になる。そのため、可動底部７７４は、弾性変形部７７２の付勢力により、弁座１４とは反対側へ移動し、シート７２１に当接する（図１１参照）。

これにより、可動底部７７４とシート７２１との間の絞り流路７１３の最小流路面積が０となる。そのため、閉弁時に弁座１４近傍で生じた圧力波は、絞り流路７１１のみを通過して配管側へ伝播する。圧力波は、絞り流路７１１を通過すると、減衰する。

ここで、閉弁時における絞り流路７００（絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３）の最小流路面積は、開弁時における絞り流路７００（絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３）の最小流路面積より小さい。

＜１＞絞り部７０は、弁座１４に対し燃料流れの上流側に設けられている。絞り部７０は、可動部７７、絞り流路７００（絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３）を有する。可動部７７の可動底部７７４は、ハウジング２０に対し相対移動可能である。絞り流路７００は、燃料が流通可能なよう形成され、ハウジング２０に対し可動底部７７４が相対移動すると最小流路面積が変化する。

＜２＞絞り流路７００の最小流路面積は、ニードル３０の開閉弁による差圧により可動部７７の可動底部７７４がハウジング２０に対し相対移動することで、増減する。

＜３＞可動底部７７４のハウジング２０に対する相対移動可能な距離の最大値は、ニードル３０の弁座１４から移動可能な距離の最大値より小さい。

以上説明したように、第３実施形態においても、第１実施形態と同様、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

（第４実施形態）
第４実施形態による燃料噴射弁の一部を図１３に示す。第４実施形態は、絞り部の構成等が第１実施形態と異なる。

本実施形態は、第１実施形態で示した絞り部７０に代えて、絞り部８０を備えている。絞り部８０は、インレット部２４の内側に設けられている。絞り部８０は、絞り筒部８１、規制部８２、可動部８３、下保持部８６、上保持部８７、絞り流路８０１、絞り流路８０２を有している。

絞り筒部８１は、例えば金属により略円筒状に形成されている。規制部８２は、例えば金属により略円環の板状に形成されている。規制部８２は、外周壁が絞り筒部８１の一端の内周壁に接続するよう絞り筒部８１と一体に形成されている。

可動部８３は、例えば金属により円板状に形成されている。図１４に示すように、可動部８３には、切断部８３１が形成されている。可動部８３は、切断部８３１により、可動片支持体８４と可動片８５とに分けられる。

可動片支持体８４は、環状部８４１、突出部８４２、延伸部８４３、中央部８４４を有している。環状部８４１は、円環状に形成されている。突出部８４２は、環状部８４１の内縁部から径方向内側へ突出するよう環状部８４１と一体に円弧状に形成されている。突出部８４２は、環状部８４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。延伸部８４３は、突出部８４２の中央から径方向内側へ直線状に延びるよう突出部８４２と一体に形成されている。延伸部８４３は、４つの突出部８４２に対応し、環状部８４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。中央部８４４は、外縁部が延伸部８４３の突出部８４２とは反対側の端部に接続するよう延伸部８４３と一体に形成されている。

可動片８５は、可動片腕部８５１、可動片本体８５２を有している。可動片腕部８５１は、２つの突出部８４２の間を環状部８４１から径方向内側へ直線状に延びるよう環状部８４１と一体に形成されている。可動片本体８５２は、２つの突出部８４２と２つの延伸部８４３と中央部８４４との間において、可動片腕部８５１の環状部８４１とは反対側の端部に接続するよう可動片腕部８５１と一体に形成されている。可動片本体８５２は、円弧状に形成されている。可動片腕部８５１および可動片本体８５２は、環状部８４１の周方向に等間隔で４つ形成されている。可動片８５は、環状部８４１側の端部から中央部８４４側の端部にかけて滑らかに湾曲するよう変形可能である（図１５参照）。

下保持部８６は、例えば金属により略円環の板状に形成されている。下保持部８６は、一方の端面が規制部７５の端面の外縁部に接し、外周壁が絞り筒部８１の内周壁に接するよう絞り筒部８１の内側に設けられている。

上保持部８７は、例えば金属により略円環の板状に形成されている。上保持部８７の外径は、下保持部８６の外径と略同じである。上保持部８７の内径は、規制部８２の内径より大きく、下保持部８６の内径より小さい。

可動部８３は、環状部８４１の一方の面が下保持部８６の規制部８２とは反対側の端面に接し、外縁部が絞り筒部８１の内周壁に接するよう絞り筒部８１の内側に設けられている。

上保持部８７は、一方の端面が可動部８３の規制部８２とは反対側の面に接し、外周壁が絞り筒部８１の内周壁に接するよう絞り筒部８１の内側に設けられている。これにより、可動部８３は、環状部８４１が下保持部８６と上保持部８７により挟まれ、絞り筒部８１の内側で保持されている。

可動部８３の可動片８５は、環状部８４１側の端部から中央部８４４側の端部にかけて、規制部８２側へ滑らかに湾曲するよう弾性変形可能である（図１５参照）。可動片８５が規制部８２の内縁部に当接したとき、規制部８２側への変形が規制される。すなわち、規制部８２は、ハウジング２０に対する可動部８３の可動片８５の相対移動を規制可能である。

絞り部８０は、絞り筒部８１の外周壁がインレット部２４の内周壁に嵌合するようインレット部２４の内側に設けられている。ここで、絞り筒部８１は、インレット部２４に圧入されている。

絞り流路８０１は、可動部８３の中央部８４４の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。これにより、燃料は、絞り流路８０１を流通可能である。

絞り流路８０２は、切断部８３１、すなわち、可動片支持体８４の突出部８４２、延伸部８４３および中央部８４４と可動片８５の可動片腕部８５１および可動片本体８５２との間に形成されている。可動片８５が規制部８２側へ湾曲しているとき、燃料は、絞り流路８０２を流通可能である。絞り流路８０２の最小流路面積は、可動片８５が規制部８２側へ湾曲しておらず、可動片支持体８４と同一平面上にあるとき、０である（図１３参照）。そのため、このとき、燃料は、絞り流路８０２を流通できない。一方、絞り流路８０２の最小流路面積は、可動片８５が規制部８２側へ湾曲し、変形が規制部８２により規制されているとき、最大となる（図１５参照）。ここで、絞り流路８０１と絞り流路８０２とを合わせて絞り流路８００と総称する。

次に、絞り部８０の作動について説明する。

ニードル３０が弁座１４から離間し開弁すると、燃料流路１００のうち絞り部８０の可動部８３に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動部８３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力より低くなる。これにより、可動部８３に対し弁座１４側と、弁座１４とは反対側との間で差圧が生じる。そのため、可動部８３の可動片８５は、環状部８４１側の端部から中央部８４４側の端部にかけて、規制部８２側へ滑らかに湾曲する（図１５参照）。

これにより、可動片支持体８４と可動片８５との間の絞り流路８０２の最小流路面積が増大し、可動部８３に対し弁座１４とは反対側の燃料は、絞り流路８０１、絞り流路８０２を経由して弁座１４側へ流れる。

ここで、可動片８５は、規制部８２の内縁部に当接すると、規制部８２側への変形が規制される（図１５参照）。そのため、開弁時における絞り流路８００（絞り流路８０１、絞り流路８０２）の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。このときの絞り流路８００（絞り流路８０１、絞り流路８０２）の最小流路面積の最大値は、比較的大きい。そのため、燃料が絞り流路８００で絞られるのが抑制され、配管側から弁座１４側へ流れる燃料の流量を十分確保できる。

ニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、燃料流路１００のうち絞り部８０の可動部８３に対し弁座１４側の燃料の圧力は、可動部８３に対し弁座１４とは反対側の燃料の圧力と同等になる。そのため、可動片８５は、中央部８４４側の端部が上保持部８７側へ移動し、可動片支持体８４と同一平面上に位置するよう変形する（図１３参照）。

これにより、可動片支持体８４と可動片８５との間の絞り流路８０２の最小流路面積が０となる。そのため、閉弁時に弁座１４近傍で生じた圧力波は、絞り流路８０１のみを通過して配管側へ伝播する。圧力波は、絞り流路８０１を通過すると、減衰する。

ここで、閉弁時における絞り流路８００（絞り流路８０１、絞り流路８０２）の最小流路面積は、開弁時における絞り流路８００（絞り流路８０１、絞り流路８０２）の最小流路面積より小さい。

＜１＞絞り部８０は、弁座１４に対し燃料流れの上流側に設けられている。絞り部８０は、可動部８３、絞り流路８００（絞り流路８０１、絞り流路８０２）を有する。可動部８３の可動片８５は、ハウジング２０に対し相対移動可能である。絞り流路８００は、燃料が流通可能なよう形成され、ハウジング２０に対し可動片８５が相対移動すると最小流路面積が変化する。

ニードル３０が弁座１４から離間する開弁時における絞り流路８００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４に当接する閉弁時における絞り流路８００の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路８００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より大きい。開弁時における絞り流路８００の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制される。ニードル３０は、弁座１４と絞り部８０との間に設けられている。

＜２＞絞り流路８００の最小流路面積は、ニードル３０の開閉弁による差圧により可動部８３の可動片８５がハウジング２０に対し相対移動することで、増減する。

＜３＞可動片８５のハウジング２０に対する相対移動可能な距離の最大値は、ニードル３０の弁座１４から移動可能な距離の最大値より小さい。

＜４＞閉弁時における絞り流路８００の最小流路面積は、ニードル３０が弁座１４から最も離間する開弁時、すなわち、ニードル３０のフルリフト時における弁座１４とニードル３０との間の最小流路面積より小さい。

本実施形態では、ハウジング２０に対する可動片８５の可動範囲は、可動部８３の板厚、および、規制部８２の内径の大きさにより設定されている。そのため、可動片８５の可動範囲を調整することで、絞り流路８０２の最小流路面積の最大値を容易に調整することができる。

以上説明したように、第４実施形態においても、第１実施形態と同様、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

（第５実施形態）
第５実施形態による燃料噴射弁の一部を図１６に示す。第５実施形態は、絞り部７０の構成等が第１実施形態と異なる。

本実施形態では、絞り部７０は、フィルタ９０をさらに有している。フィルタ９０は、フィルタ部９１、フランジ部９２を有している。

フィルタ部９１は、メッシュ状の部材により有底筒状に形成されている。フランジ部９２は、フィルタ部９１の開口側の端部から径方向外側へ延びるよう環状に形成されている。

フィルタ９０は、フランジ部９２のフィルタ部９１とは反対側の端面が、ばね座部７４の規制部７５とは反対側の端面に固定されるようにしてばね座部７４と一体に設けられている。フィルタ９０は、フィルタ部９１を通過する燃料中の異物を捕集可能である。

なお、フィルタ部９１の流路面積は、絞り流路７００（絞り流路７０１、絞り流路７０２）の最小流路面積の最大値より大きい。

第５実施形態においても、第１実施形態と同様、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

（第６実施形態）
第６実施形態による燃料噴射弁の一部を図１７に示す。第６実施形態は、絞り部７０の構成等が第３実施形態と異なる。

本実施形態では、絞り部７０は、フィルタ９０をさらに有している。フィルタ９０の構成は、第５実施形態と実質的に同様のため、説明を省略する。

フィルタ９０は、フランジ部９２のフィルタ部９１側の端面の外縁部が、絞り筒部７１のシート部７２とは反対側の端面に固定されるようにして絞り筒部７１と一体に設けられている。ここで、フィルタ部９１は、絞り筒部７１および可動部７７の内側に位置している。フィルタ９０は、フィルタ部９１を通過する燃料中の異物を捕集可能である。

なお、フィルタ部９１の流路面積は、絞り流路７００（絞り流路７１１、絞り流路７１２、絞り流路７１３）の最小流路面積の最大値より大きい。

第６実施形態においても、第３実施形態と同様、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

（第７実施形態）
第７実施形態による燃料噴射弁の一部を図１８に示す。第７実施形態は、絞り部８０の構成等が第４実施形態と異なる。

本実施形態では、絞り部８０は、フィルタ９０をさらに有している。フィルタ９０の構成は、第５実施形態と実質的に同様のため、説明を省略する。

フィルタ９０は、フランジ部９２のフィルタ部９１とは反対側の端面が、規制部８２の可動部８３とは反対側の端面に固定されるようにして規制部８２と一体に設けられている。フィルタ９０は、フィルタ部９１を通過する燃料中の異物を捕集可能である。

なお、フィルタ部９１の流路面積は、絞り流路８００（絞り流路８０１、絞り流路８０２）の最小流路面積の最大値より大きい。

第７実施形態においても、第４実施形態と同様、開弁時の燃料の圧力の低下を抑制しつつ、閉弁後の圧力脈動を低減できる。

（第８実施形態）
第８実施形態による燃料噴射弁の一部を図１９に示す。第８実施形態は、フィルタ９０の配置が第５実施形態と異なる。

本実施形態では、フィルタ９０は、フランジ部９２のフィルタ部９１とは反対側の端面が、シート部７２の絞り筒部７１とは反対側の端面に固定されるようにしてシート部７２と一体に設けられている。

なお、フィルタ９０は、インレット部２４の内側に位置している。

（第９実施形態）
第９実施形態による燃料噴射弁の一部を図２０に示す。第９実施形態は、フィルタ９０の配置が第６実施形態と異なる。

（第１０実施形態）
第１０実施形態による燃料噴射弁の一部を図２１に示す。第１０実施形態は、フィルタ９０の配置が第７実施形態と異なる。

本実施形態では、フィルタ９０は、フランジ部９２のフィルタ部９１とは反対側の端面が、上保持部８７の可動部８３とは反対側の端面に固定されるようにして上保持部８７と一体に設けられている。

（第１１実施形態）
第１１実施形態による燃料噴射弁の一部を図２２に示す。第１１実施形態は、可動コアの構成等が第１実施形態と異なる。

本実施形態では、可動コア４０は、第１実施形態で示した内側コア４１を有しておらず、外側コア４２のみ有している。外側コア４２は、鍔部３４に対しノズル１０側においてニードル３０に対し軸方向に相対移動可能なようニードル３０の径方向外側に設けられている。外側コア４２の内周壁は、ニードル３０の外周壁と摺動可能である。外側コア４２は、鍔部３４により、ニードル３０に対し開弁方向の相対移動が規制される。可動コア４０には、外側コア４２のノズル１０側の面と固定コア部５０側の面とを連通する連通孔４０１が形成されている。

本実施形態では、第１実施形態で示したばね座６４は、設けられていない。スプリング６５は、一端が外側コア４２のノズル１０側の面に当接し、他端が第１筒部材２１の内壁に当接した状態で設けられている。スプリング６５は、外側コア４２を固定コア部５０側、すなわち、開弁方向に付勢可能である。

外側コア４２の固定コア部５０側の面がスリーブ５１のノズル１０側の端面に当接しているとき、外側コア４２の固定コア部５０側の面と固定コア部５０のノズル１０側の端面との間には、略円環状のギャップｇ１が形成される（図２２参照）。

本実施形態は、第１実施形態で示した隙間形成部材６１を備えていない。スプリング６３のアジャスティングパイプ６２とは反対側の端部は、ニードル３０の鍔部３４に当接している。スプリング６３は、ニードル３０、可動コア４０をノズル１０側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。

スプリング６５の付勢力は、スプリング６３の付勢力よりも小さい。そのため、コイル５５に通電されていないとき、ニードル３０は、スプリング６３により弁座１４に押し付けられ、外側コア４２は、スプリング６５により鍔部３４に押し付けられる。

本実施形態では、ニードル３０にストッパ６６が設けられている。ストッパ６６は、例えば非磁性材料により環状に形成されている。ストッパ６６は、外側コア４２に対しノズル１０側において、内周壁がニードル３０の外周壁に嵌合するよう圧入されている。ここで、外側コア４２は、鍔部３４とストッパ６６との間において、ニードル３０に対し軸方向に相対移動可能である。ストッパ６６は、外側コア４２のノズル１０側の面に当接することで、ニードル３０に対する外側コア４２の閉弁方向の移動を規制可能である。

鍔部３４の外周壁は、スリーブ５１のノズル１０側の端部の内周壁と摺動可能である。そのため、ニードル３０は、鍔部３４側の端部の軸方向の往復移動がスリーブ５１により案内される。

ここで、外側コア４２の外周壁と第１筒部材２１の内周壁および第２筒部材２２の内周壁との間には、略円筒状のギャップｇ２が形成されている。

本実施形態では、ハウジング２０は、アッパハウジング２８、磁性材リング２９を有している。第３筒部材２３のノズル１０側の端部、すなわち、固定コア部５０の外周壁は、略円筒面状に形成されている。ホルダ２６の内周壁には、段差面２６１が形成されている。段差面２６１は、インレット部２４側からノズル１０側へ向かうに従いホルダ２６の軸に近付くようテーパ状に形成されている。

アッパハウジング２８は、例えば磁性材料により略円環状に形成されている。アッパハウジング２８は、段差面２６１に対しインレット部２４側において、外周壁がホルダ２６の内周壁に嵌合するよう圧入されている。ここで、アッパハウジング２８は、ノズル１０側の面の外縁部が段差面２６１に当接することで、ノズル１０側への移動が規制されている。

アッパハウジング２８の内径は、固定コア部５０の外径より大きい。そのため、アッパハウジング２８の内周壁と固定コア部５０の外周壁との間には、略円筒状のギャップｇ３が形成される。

磁性材リング２９は、例えば磁性材料により略円環状に形成されている。磁性材リング２９は、アッパハウジング２８に対しインレット部２４側において、内周壁が固定コア部５０の外周壁に嵌合するよう圧入されている。ここで、磁性材リング２９は、ノズル１０側の面がアッパハウジング２８のインレット部２４側の面に当接するするよう設けられている。

コイル５５に通電されると、固定コア部５０、磁性材リング２９、アッパハウジング２８、ホルダ２６、第１筒部材２１、外側コア４２に磁気回路が形成される。これにより、固定コア部５０と外側コア４２との間に磁気吸引力が発生し、外側コア４２は、ニードル３０とともに固定コア部５０側、すなわち、開弁方向に吸引される。

開弁方向に吸引された外側コア４２は、固定コア部５０側の面がスリーブ５１のノズル１０側の端面に当接する。これにより、外側コア４２の開弁方向の移動が規制される。コイル５５への通電が停止すると、ニードル３０および外側コア４２は、スプリング６３の付勢力により閉弁方向に付勢される。ニードル３０が弁座１４に当接し閉弁すると、外側コア４２は、ニードル３０に対し閉弁方向に相対移動し、ストッパ６６に当接する。これにより、外側コア４２の閉弁方向の移動が規制される。

上述のように、本実施形態では、固定コア部５０の外周壁は、略円筒面状に形成されている。そのため、固定コア部５０の径方向外側に環状の突出部が形成された第１実施形態と比べ、固定コア部５０の母材の外径を小さくすることができる。

ここで、アッパハウジング２８は、外周壁がホルダ２６に圧入されているものの、内周壁は固定コア部５０の外周壁に圧入されておらず、アッパハウジング２８と固定コア部５０との間には、ギャップｇ３が形成されている。そのため、仮に磁性材リング２９を設けない場合、ギャップｇ３による磁気抵抗の増大により、磁束が減少し、開弁に必要なエネルギーが増大するおそれがある。

そこで、本実施形態では、固定コア部５０の外周壁に圧入され、軸方向においてアッパハウジング２８のインレット部２４側の面に当接する磁性材リング２９を設けることにより、通過するギャップの少ない磁気回路Ｃｍ１を形成することができる（図２２参照）。これにより、固定コア部５０の母材の外径を小さくしつつ、開弁に必要なエネルギーの増大を抑制することができる。

なお、磁性材リング２９は、モールド部５６の射出成型時の成型圧によって、アッパハウジング２８に押し付けられている。これにより、アッパハウジング２８と磁性材リング２９とを密着させることができる。また、モールド部５６の射出成型時、溶融した樹脂は、アッパハウジング２８に形成された切欠き部（図示せず）を経由して磁性材リング２９側からコイル５５側へ流れる。ギャップｇ３には、モールド部５６を形成する樹脂が存在し得る。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、可動部のハウジングに対する相対移動可能な距離の最大値が、ニードルの弁座から移動可能な距離の最大値より小さい例を示した。これに対し、他の実施形態では、可動部のハウジングに対する相対移動可能な距離の最大値は、ニードルの弁座から移動可能な距離の最大値以上であってもよい。

また、上述の実施形態では、閉弁時における絞り流路の最小流路面積が、ニードルが弁座から最も離間する開弁時における弁座とニードルとの間の最小流路面積より小さい例を示した。これに対し、他の実施形態では、閉弁時における絞り流路の最小流路面積は、ニードルが弁座から最も離間する開弁時における弁座とニードルとの間の最小流路面積以上であってもよい。

また、他の実施形態では、絞り部は、燃料噴射弁の内部に限らず、例えば燃料噴射弁に燃料を供給する配管等に設けられていてもよい。

また、第１実施形態では、スプリング７６のバネ力を７Ｎより小さくなるよう設定する例を示した。これに対し、他の実施形態では、スプリング７６のバネ力を７Ｎ以上に設定してもよい。

また、第１実施形態では、シート部７２および絞り筒部７１は、ばね座部７４および規制部７５よりも硬度が高い材料により形成される例を示した。これに対し、他の実施形態では、シート部７２および絞り筒部７１は、ばね座部７４および規制部７５よりも硬度が低い材料により形成されていてもよい。

また、第１実施形態では、可動部７３の可動底部７３２の外壁の面粗度は、シート７２１の面粗度より小さい例を示した。これに対し、他の実施形態では、可動部７３の可動底部７３２の外壁の面粗度は、シート７２１の面粗度以上であってもよい。

また、第１実施形態では、可動部７３の可動底部７３２の外壁は、ＳＲ形状となるよう形成される例を示した。これに対し、他の実施形態では、可動部７３の可動底部７３２の外壁は、例えばテーパ状等、ＳＲ形状以外の形状に形成されていてもよい。

このように、本開示は、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燃料噴射弁、１０ノズル、１３噴孔、１４弁座、２０ハウジング、３０ニードル、７０、８０絞り部、７３、７７、８３可動部、１００燃料流路、７００、７０１、７０２、７１１、７１２、７１３、８００、８０１、８０２絞り流路

Claims

燃料が噴射される噴孔（１３）、および、前記噴孔の周囲に形成された弁座（１４）を有するノズル（１０）と、
前記噴孔への燃料が流通する燃料流路（１００）を有するハウジング（２０）と、
一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接することで前記噴孔を開閉可能なニードル（３０）と、
前記弁座に対し燃料流れの上流側に設けられ、前記ハウジングに対し少なくとも一部が相対移動可能な可動部（７３、７７、８３）、および、燃料が流通可能なよう形成され前記ハウジングに対し前記可動部が相対移動すると最小流路面積が変化する絞り流路（７００、７０１、７０２、７１１、７１２、７１３、８００、８０１、８０２）を有する絞り部（７０、８０）と、を備え、
前記ニードルが前記弁座から離間する開弁時における前記絞り流路の最小流路面積は、前記ニードルが前記弁座に当接する閉弁時における前記絞り流路の最小流路面積より大きく、
開弁時における前記絞り流路の最小流路面積は、前記ニードルが前記弁座から最も離間する開弁時における前記弁座と前記ニードルとの間の最小流路面積より大きく、
開弁時における前記絞り流路の最小流路面積の最大値は、一定となるよう規制され、
前記ニードルは、前記絞り部に対し相対移動可能なよう前記絞り部とは別体に形成され、前記弁座と前記絞り部との間に設けられている燃料噴射弁。
前記絞り流路の最小流路面積は、前記ニードルの開閉弁による差圧により前記可動部の少なくとも一部が前記ハウジングに対し相対移動することで、増減する請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記可動部の前記ハウジングに対する相対移動可能な距離の最大値は、前記ニードルの前記弁座から移動可能な距離の最大値より小さい請求項１または２に記載の燃料噴射弁。
閉弁時における前記絞り流路の最小流路面積は、前記ニードルが前記弁座から最も離間する開弁時における前記弁座と前記ニードルとの間の最小流路面積より小さい請求項１～３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。