WO2018139469A1 - 燃料噴射弁 - Google Patents

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WO2018139469A1
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movable
flow passage
throttle
passage
movable core
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誠 西前
松本 修一
啓太 今井
後藤 守康
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株式会社デンソー
株式会社Soken
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Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel injection valve that injects fuel from an injection hole.
  • the movable core is moved by the magnetic force generated by energizing the coil, and the nozzle hole is opened and closed by a valve body attached to the movable core.
  • valve opening speed the higher the valve opening speed of the valve body, the larger the inclination of the injection amount characteristic representing the relationship between the energization time to the coil and the injection amount.
  • the valve opening speed is the slope of the injection amount characteristic.
  • the injection amount varies with respect to the energization time. Further, the faster the valve closing speed of the valve body, the easier it is for the valve body to bounce on the seating surface, and unintended injection occurs when the bounce occurs. For this reason, there exists a need of the technique which suppresses the valve opening speed and valve closing speed of a valve body appropriately.
  • Patent Document 1 discloses that a through hole penetrating in the moving direction of the movable core is formed in the movable core, and an orifice is disposed in the through hole. According to this, since the fuel flowing through the through hole is throttled by the orifice, a braking force acts on the movable core. Therefore, it is possible to suppress the braking force from acting on the valve body that performs the valve closing operation and the bounce of the valve body on the seating surface.
  • the pressure area on the injection hole side (downstream area) and the pressure area on the counter-injection hole side (upstream area) are divided with respect to the boundary surface including the orifice and the sliding surface.
  • the surface on which the movable core receives fuel pressure from the upstream region is referred to as an upstream pressure receiving surface
  • the surface that receives fuel pressure from the downstream region is referred to as an injection hole side pressure receiving surface.
  • the brake force acting on the valve body is specified. Therefore, the brake force can be adjusted to a desired magnitude by adjusting the areas of the upstream pressure receiving surface and the downstream pressure receiving surface or adjusting the degree of restriction by the orifice.
  • the area is determined by the outer diameter of the movable core. Therefore, when the area is adjusted, the outer diameter of the movable core changes and acts on the movable core. The magnetic force to change greatly. Therefore, it is difficult to adjust the braking force by adjusting the area. Therefore, the only way to adjust the braking force is to change the degree of restriction of the orifice, and it is difficult to adjust the degree of restriction to simultaneously satisfy multiple characteristics such as pressure loss, braking force, and unintentional valve opening due to pulsation. It is.
  • An object of the present disclosure is to provide a fuel injection valve capable of adjusting a braking force acting on a valve body while suppressing an influence on a magnetic force.
  • a fuel injection valve is a fuel injection valve having an injection hole for injecting fuel and a flow passage for distributing fuel to the injection hole, and forming a coil for generating magnetic flux when energized and a passage for the magnetic flux
  • a movable core that generates magnetic force, a movable core that moves by magnetic force, and a valve body that is driven by the movable core to open and close the nozzle hole.
  • the flow path is a flow path formed by a flow path by the throttle part, and a flow path through which fuel flows independently of the throttle flow path, and a movable structure.
  • a separate flow passage formed between the body and the separate flow The passage area is smaller than the passage area of the throttle passage, the position of another passage in a direction perpendicular to the moving direction of the movable structure is different from the outermost peripheral position of the movable core.
  • the throttle passage and the separate passage are independent, and the passage area of the separate passage is smaller than the passage area of the throttle passage.
  • the flow passage is divided into an upstream region and a downstream region with the throttle portion as a boundary.
  • the upstream region is a region on the upstream side of the fuel flow at the time of full lift injection with respect to the throttle portion
  • the downstream region is a region on the downstream side of the fuel flow at the time of full lift injection with respect to the throttle portion.
  • the position of the separate flow path in the direction perpendicular to the sliding direction of the movable structure is different from the outermost peripheral position of the movable core. Therefore, the areas of the upstream pressure receiving surface and the downstream pressure receiving surface described above can be adjusted while suppressing the influence on the magnetic force. As described above, the braking force of the fuel applied to the moving movable structure is specified based on the area of the upstream pressure receiving surface, the area of the downstream pressure receiving surface, and the pressure difference between the two regions.
  • the brake force can be adjusted while suppressing a change in magnetic force acting on the movable core.
  • a fuel injection valve is a fuel injection valve having an injection hole for injecting fuel and a flow passage for flowing the fuel to the injection hole, and forms a coil for generating magnetic flux when energized and a passage for the magnetic flux
  • a movable core that generates magnetic force, a movable core that moves by magnetic force, and a valve body that is driven by the movable core to open and close the nozzle hole.
  • the flow passage includes a throttle flow passage that is a flow passage by the throttle portion, and the flow passage includes a throttle flow passage that is a flow passage by the throttle portion.
  • the position of the sliding surface in the vertical direction is the outermost part of the movable core. Position is different.
  • the flow path is divided into an upstream region and a downstream region with the throttle portion as a boundary.
  • the upstream region is a region on the upstream side of the fuel flow at the time of full lift injection with respect to the throttle portion
  • the downstream region is a region on the downstream side of the fuel flow at the time of full lift injection with respect to the throttle portion.
  • the position of the separate flow path in the direction perpendicular to the sliding direction of the movable structure is different from the outermost peripheral position of the movable core. Therefore, the areas of the upstream pressure receiving surface and the downstream pressure receiving surface described above can be adjusted while suppressing the influence on the magnetic force. As described above, the braking force of the fuel applied to the moving movable structure is specified based on the area of the upstream pressure receiving surface, the area of the downstream pressure receiving surface, and the pressure difference between the two regions.
  • the brake force can be adjusted while suppressing a change in magnetic force acting on the movable core.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel injection valve according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the movable structure M according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the fuel injection valve according to the second embodiment of the present disclosure, and is a cross-sectional view showing a state in which the moving member is seated on the fixed member;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the fuel injection valve according to the second embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the moving member is separated from the fixed member
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a fuel injection valve according to a third embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a fuel injection valve according to a fourth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a fuel injection valve according to a fifth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 9 is an enlarged view around a movable core according to a sixth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is an enlarged view around the cover of FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a magnetic flux path.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the cover and the fuel pressure.
  • FIG. 13 is an enlarged view around the movable core of FIG. 1 according to a seventh embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is an enlarged view around the movable core of FIG. 1 according to an eighth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a fuel injection valve in another embodiment.
  • the fuel injection valve shown in FIG. 1 is mounted on an ignition internal combustion engine (gasoline engine), and directly injects fuel into each combustion chamber of a multi-cylinder engine.
  • the fuel supplied to the fuel injection valve is pumped by a fuel pump (not shown), and the fuel pump is driven by the rotational driving force of the engine.
  • the fuel injection valve includes a case 10, a nozzle body 20, a valve body 30, a movable core 40, a fixed core 50, a nonmagnetic member 60, a coil 70, a pipe connection portion 80, and the like.
  • the case 10 is made of metal and has a cylindrical shape extending in a direction in which the annular center line C of the coil 70 extends (hereinafter referred to as an axial direction).
  • the annular center line C of the coil 70 coincides with the center axes of the case 10, the nozzle body 20, the valve body 30, the movable core 40, the fixed core 50, and the nonmagnetic member 60.
  • the nozzle body 20 is made of metal, and has a main body portion 21 that is inserted and arranged in the case 10 and engages with the case 10, and a nozzle portion 22 that extends from the main body portion 21 to the outside of the case 10.
  • the nozzle portion 22 has a cylindrical shape extending in the axial direction, and an injection hole member 23 is attached to the tip of the nozzle portion 22.
  • the injection hole member 23 is made of metal, and is fixed to the nozzle portion 22 by welding.
  • the injection hole member 23 has a bottomed cylindrical shape extending in the axial direction, and an injection hole 23 a for injecting fuel is formed at the tip of the injection hole member 23.
  • a seating surface 23 s on which the valve body 30 is seated is formed on the inner peripheral surface of the injection hole member 23.
  • the valve element 30 is made of metal and has a cylindrical shape extending along the axial direction.
  • the valve body 30 is assembled in the nozzle body 20 so as to be movable in the axial direction, and an annular flow extending in the axial direction between the outer peripheral surface 30a of the valve body 30 and the inner peripheral surface 22a of the nozzle body 20.
  • a path (downstream path F30) is formed.
  • An annular seat surface 30s is formed at the end of the valve body 30 on the nozzle hole 23a side so as to be separated from and seated on the seating surface 23s.
  • a connecting member 31 is fixedly attached to the end of the valve body 30 opposite to the injection hole 23a (hereinafter referred to as the anti-injection hole side) by welding or the like. Furthermore, an orifice member 32 having an orifice 32a (throttle portion) and a movable core 40 are attached to the end of the connecting member 31 on the side opposite to the injection hole.
  • the connecting member 31 has a cylindrical shape extending in the axial direction
  • the orifice member 32 is fixed to the inner circumferential surface of the connecting member 31 by welding or the like
  • the movable core 40 is a cylinder of the connecting member 31. It is fixed to the outer peripheral surface by welding or the like.
  • a diameter-enlarged portion 31 a that expands in the radial direction is formed at the end of the connecting member 31 opposite to the injection hole. The end surface on the injection hole side of the enlarged diameter portion 31 a is engaged with the movable core 40, thereby preventing the connecting member 31 from coming out toward the injection hole with respect to the movable core 40.
  • the orifice member 32 has a cylindrical shape extending in the axial direction, and the inside of the cylinder functions as a flow passage F21 through which fuel flows.
  • an orifice 32a (throttle portion) for narrowing the flow area by partially narrowing the passage area of the flow passage F21 is formed.
  • a portion of the flow passage F21 that is restricted by the orifice 32a is referred to as a restriction flow passage F22.
  • the throttle flow passage F22 is located on the central axis of the valve body 30.
  • the flow path length of the throttle flow path F22 is shorter than the diameter of the throttle flow path F22.
  • a diameter-enlarged portion 32 b that expands in the radial direction is formed at the end of the orifice member 32 opposite to the injection hole. Since the end surface on the injection hole side of the enlarged diameter portion 32 b engages with the connecting member 31, the orifice member 32 is prevented from slipping out toward the injection hole with respect to the connecting member 31.
  • the movable core 40 has a metal disk shape, and is accommodated in the cylinder of the main body 21.
  • the movable core 40 moves integrally with the connecting member 31, the valve body 30, the orifice member 32, and the sliding member 33 in the axial direction.
  • the movable core 40, the connecting member 31, the valve body 30, the orifice member 32, and the sliding member 33 correspond to a movable structure M that moves integrally in the axial direction.
  • the sliding member 33 is separate from the movable core 40 and is pressed against the movable core 40 by the elastic force of the elastic member SP2 for adhesion.
  • the movable core 40 is made of a highly magnetic material compared to the sliding member 33, and the sliding member 33 is made of a material having higher wear resistance than the movable core 40.
  • the sliding member 33 has a cylindrical shape, and the cylindrical outer peripheral surface of the sliding member 33 functions as a sliding surface 33 a that slides with respect to the inner peripheral surface of the main body 21.
  • the outer diameter dimension of the sliding surface 33 a is smaller than the outer diameter dimension of the movable core 40. That is, the position of the sliding surface 33 a in the direction perpendicular to the sliding direction of the sliding member 33 is located on the inner side of the outermost peripheral position of the movable core 40, that is, on the annular center line C side.
  • the surface of the sliding member 33 on the side opposite to the injection hole functions as a sealing surface 33b that is in close contact with the surface of the movable core 40 on the injection hole side and seals the fuel from passing therethrough.
  • a coil-shaped elastic member SP2 for contact is disposed inside the cylinder of the sliding member 33.
  • the contact elastic member SP2 is elastically deformed in the axial direction to apply an elastic force to the sliding member 33, and the seal surface 33b of the sliding member 33 is pressed against the surface of the movable core 40 on the injection hole side by the elastic force. And adhere closely.
  • the diameter-reduced part 33c which reduces to radial direction is formed in the anti-injection hole side edge part of the sliding member 33.
  • the upper surface of the reduced diameter portion 33c functions as a part of the seal surface 33b, and the lower surface of the reduced diameter portion 33c supports one end of the contact elastic member SP2.
  • a support member 24 is fixed to the bottom surface of the main body 21, and the support member 24 is formed with a reduced diameter portion 24 a that decreases in the radial direction. The other end of the contact elastic member SP2 is supported by the reduced diameter portion 24a.
  • the sliding member 33 is in a state in which it can move relative to the movable core 40 in the radial direction.
  • a portion of the movable structure M excluding the sliding member 33 is provided with a guide portion that supports the nozzle body 20 in the radial direction while sliding the movable structure M so as to be movable in the axial direction.
  • the guide portions are provided at two locations in the axial direction, and the guide portion located on the injection hole 23a side in the axial direction is referred to as the injection hole side guide portion 30b, and the guide portion located on the counter injection hole side is opposite. This is referred to as a nozzle hole side guide portion 31b (see FIGS. 1 and 2).
  • the injection hole side guide portion 30 b is formed on the outer peripheral surface of the valve body 30 and is slidably supported on the inner peripheral surface of the injection hole member 23.
  • the anti-injection hole side guide portion 31 b is formed on the outer peripheral surface of the connecting member 31 and is slidably supported on the inner peripheral surface of the support member 24.
  • the fixed core 50 is fixedly arranged inside the case 10.
  • the fixed core 50 is made of an annular metal extending around the axial direction.
  • the nonmagnetic member 60 is an annular material disposed between the fixed core 50 and the main body 21, and is made of a material that is weaker than the fixed core 50 and the movable core 40.
  • the fixed core 50, the movable core 40, and the main body 21 are made of a magnetic material.
  • a cylindrical and metal stopper 51 is fixed to the inner peripheral surface of the fixed core 50.
  • the stopper 51 restricts the connecting member 31 from moving toward the anti-injection hole side by contacting the connecting member 31.
  • the lower end surface of the fixed core 50 does not contact the upper end surface of the movable core 40, and between these lower end surface and the upper end surface. Thus, a predetermined gap is formed.
  • a coil 70 is disposed on the radially outer side of the nonmagnetic member 60 and the fixed core 50.
  • the coil 70 is wound around a resin bobbin 71.
  • the bobbin 71 has a cylindrical shape centering on the axial direction. Therefore, the coil 70 is disposed in an annular shape extending around the axial direction.
  • a pipe connection part 80 is formed on the side opposite to the injection hole of the fixed core 50 to form a fuel inlet 80a and to be connected to an external pipe.
  • the pipe connection portion 80 is made of metal and is formed of a metal member integrated with the fixed core 50.
  • the fuel pressurized by the high pressure pump is supplied to the fuel injection valve from the inflow port 80a.
  • a fuel flow passage F11 extending in the axial direction is formed inside the pipe connection portion 80, and a press-fitting member 81 is press-fitted and fixed in the flow passage F11.
  • An elastic member SP1 is disposed on the injection hole side of the press-fitting member 81.
  • One end of the elastic member SP1 is supported by the press-fitting member 81, and the other end of the elastic member SP1 is supported by the enlarged diameter portion 32b of the orifice member 32. Therefore, the elastic deformation of the elastic member SP1 when the valve body 30 opens to the full lift position, that is, when the connecting member 31 contacts the stopper 51, according to the press-fitting amount of the press-fitting member 81, that is, the fixed position in the axial direction.
  • the amount is specified. That is, the valve closing force (set load) by the elastic member SP1 is adjusted by the press-fitting amount of the press-fitting member 81.
  • a fastening member 83 is disposed on the outer peripheral surface of the pipe connection portion 80.
  • the fastening member 83 is fastened to the case 10 by fastening the screw portion formed on the outer peripheral surface of the fastening member 83 to the screw portion formed on the inner peripheral surface of the case 10. Due to the axial force generated by the fastening, the pipe connection portion 80, the fixed core 50, the nonmagnetic member 60, and the main body portion 21 are sandwiched between the bottom surface of the case 10 and the fastening member 83.
  • the pipe connection part 80, the fixed core 50, the nonmagnetic member 60, the nozzle body 20, and the injection hole member 23 correspond to a body B having a flow passage F through which the fuel supplied to the inflow port 80a flows to the injection hole 23a. It can be said that the movable structure M described above is accommodated in the body B in a slidable state.
  • a magnetic field is generated around the coil 70. That is, a magnetic field circuit through which magnetic flux passes through the fixed core 50, the movable core 40, and the main body portion 21 is formed with energization, and the movable core 40 is attracted to the fixed core 50 by the magnetic force generated by the magnetic circuit.
  • the valve closing force by the elastic member SP1 the valve closing force by the fuel pressure, and the valve opening force by the magnetic force described above act. Since the valve opening force is set to be greater than the valve closing force, the movable core 40 moves toward the fixed core 50 together with the valve body 30 when a magnetic force is generated with energization. . As a result, the valve body 30 is opened to seat the seat surface 30s away from the seating surface 23s, and the high-pressure fuel is injected from the injection hole 23a.
  • the high-pressure fuel supplied from the high-pressure pump to the fuel injection valve flows in from the inflow port 80a and flows along the cylindrical inner peripheral surface of the pipe connection portion 80, the flow passage F12 along the cylindrical inner peripheral surface of the press-fit member 81, It flows sequentially through the flow path F13 in which the elastic member SP1 is accommodated (see FIG. 1).
  • These flow passages F11, F12, and F13 are collectively referred to as an upstream passage F10.
  • the upstream passage F10 is located outside and on the upstream side of the movable structure M in the entire flow passage F existing inside the fuel injection valve. To position.
  • a flow path formed by the movable structure M is referred to as a movable flow path F20, and a flow path positioned on the downstream side of the movable flow path F20 is referred to as a downstream path F30.
  • the movable flow passage F20 flows by dividing the fuel flowing out from the flow passage F13 into a main passage and a sub passage.
  • the main passage and the sub passage are arranged independently. Specifically, the main passage and the sub passage are arranged in parallel, and the fuel that has branched and flowed into each of them merges in the downstream passage F30.
  • the main passage is a passage through which fuel flows in the order of a flow passage F21 along the cylindrical inner peripheral surface of the orifice member 32, a throttle flow passage F22 by the orifice 32a, and a flow passage F23 along the cylindrical inner peripheral surface of the connecting member 31. And the fuel of the flow path F23 flows into the downstream path F30 which is the flow path F31 along the cylindrical outer peripheral surface of the connection member 31 through the through-hole penetrating the connection member 31 in the radial direction.
  • the sub-passage includes a flow passage F24s along the cylindrical outer peripheral surface of the orifice member 32, a flow passage F25s that is a gap between the movable core 40 and the fixed core 50, a flow passage F26s along the outer peripheral surface 40a of the movable core 40, and a sliding surface 33a.
  • the flow passage along the sliding surface 33 a is called a sliding flow passage F 27 s or a separate flow passage, and the fuel in the sliding flow passage F 27 s is a downstream passage F 30 that is a flow passage F 31 along the cylindrical outer peripheral surface of the connecting member 31.
  • the passage area of the flow passage F26s formed between the outermost periphery of the movable core 40 and the main body 21 is larger than the passage area of the sliding flow passage F27s. That is, the degree of restriction in the sliding flow path F27s is set larger than the degree of restriction in the flow path F26s.
  • the upstream side of the sub passage is connected to the upstream side of the throttle flow passage F22.
  • the portion of the sliding flow passage F27s (separate flow passage) on the side opposite to the injection hole is connected to the flow passage on the side opposite to the injection hole of the throttle flow passage F22.
  • the downstream side of the sub flow path is connected to the downstream side of the throttle flow path F22.
  • the portion on the injection hole side of the sliding flow passage F27s (separate flow passage) is connected to the flow passage on the injection hole side of the throttle flow passage F22. That is, the sub-flow path connects the upstream side and the downstream side of the throttle flow path F22 without passing through the throttle flow path F22.
  • the sliding flow passage F27s (separate flow passage) is provided closer to the injection hole than the movable core 40.
  • the fuel that has flowed into the movable flow path F20 from the flow path F13 that is the upstream path F10 branches into a flow path F21 that is the upstream end of the main path and a flow path F24s that is the upstream end of the sub-passage, It merges in the flow path F31 which is the downstream path F30.
  • each of the movable core 40, the connecting member 31, and the orifice member 32 is formed with a through hole 41 penetrating in the radial direction.
  • These through holes 41 function as a flow passage F28s that connects the flow passage F21 along the inner peripheral surface of the orifice member 32 and the flow passage F26s along the outer peripheral surface of the movable core 40.
  • the flow passage F28s is configured to control the flow rate of fuel flowing through the sliding flow passage F27s, that is, the flow rate of the sub-passage when the connection member 31 comes into contact with the stopper 51 and the communication between the flow passage F24s and the flow passage F25s is blocked.
  • a passage to be secured Since the flow passage F28s is positioned on the upstream side of the throttle flow passage F22, the flow passages F25s, F26s, and F28s become the upstream region, and a pressure difference with the downstream region is generated.
  • the fuel flowing out of the movable flow path F20 flows into the flow path F31 along the cylindrical outer peripheral surface of the connecting member 31, and then the flow path F32, which is a through hole penetrating the reduced diameter portion 24a of the support member 24 in the axial direction. It flows through the flow path F33 along the outer peripheral surface of the valve body 30 in order (see FIG. 2).
  • the valve body 30 opens, the high-pressure fuel in the flow passage F33 passes between the seat surface 30s and the seating surface 23s and is injected from the injection hole 23a.
  • the flow passage along the sliding surface 33a described above is called a sliding flow passage F27s, and the passage area of the sliding flow passage F27s is smaller than the passage area of the throttle flow passage F22. That is, the degree of restriction in the sliding flow path F27s is set to be larger than the degree of restriction in the restriction flow path F22.
  • the main passage has the smallest passage area of the throttle flow passage F22, and the sub passage has the smallest passage area in the sliding flow passage F27s.
  • the main passage is easier to flow between the main passage and the sub passage in the movable flow passage F20, and the restriction degree of the main passage is specified by the restriction degree of the orifice 32a, and the flow rate of the main passage is determined by the orifice 32a. It is adjusted by.
  • the degree of restriction of the movable flow path F20 is specified by the degree of restriction at the orifice 32a, and the flow rate of the movable flow path F20 is adjusted by the orifice 32a.
  • the passage area on the seat surface 30s in the flow passage F, and the passage area in the full lift state in which the valve body 30 has moved most in the valve opening direction is referred to as a seat passage area.
  • the passage area of the throttle flow passage F22 by the orifice 32a is set larger than the sheet passage area. That is, the degree of restriction by the orifice 32a is set smaller than the degree of restriction on the seat surface 30s during full lift.
  • the seat passage area is set larger than the passage area of the nozzle hole 23a. That is, the degree of restriction by the orifice 32a and the degree of restriction at the sheet surface 30s are set to be smaller than the degree of restriction at the nozzle hole 23a.
  • the seat passage area is set larger than the total passage area of all the nozzle holes 23a.
  • the throttle flow passage F22 and the sliding flow passage F27s are arranged in parallel, and the passage area of the sliding flow passage F27s is set smaller than the passage area of the throttle flow passage F22. Therefore, the flow passage F is divided into an upstream region and a downstream region with the orifice 32a (throttle portion) and the sliding flow passage F27s as a boundary.
  • the upstream region is a region upstream of the fuel flow at the time of injection with respect to the orifice 32a.
  • the upstream side of the sliding surface 33a in the movable flow path F20 also belongs to the upstream region. Therefore, the flow passages F21, F24s, F25s, F26s, F28s and the upstream passage F10 in the movable flow passage F20 correspond to the upstream region.
  • the downstream region is a region on the downstream side of the fuel flow at the time of injection with respect to the orifice 32a. Note that the downstream side of the sliding surface 33a in the movable flow path F20 also belongs to the downstream region. Therefore, the flow passage F23 and the downstream passage F30 in the movable flow passage F20 correspond to the downstream region.
  • the flow rate of the fuel flowing through the movable flow passage F20 is throttled by the orifice 32a, so that the fuel pressure in the upstream region (that is, the upstream fuel pressure PH) and the downstream region are reduced.
  • a pressure difference with the fuel pressure that is, the downstream fuel pressure PL
  • valve opening of the valve body 30 does not disappear simultaneously with switching from valve opening to valve closing, but when the predetermined time passes after valve closing, the upstream fuel pressure PH and the downstream fuel pressure PL are the same. become. On the other hand, when switching from valve closing to valve opening in a state where the pressure difference does not occur, the pressure difference immediately occurs at the switching timing.
  • the upstream pressure receiving surface SH the surface of the movable structure M that receives the upstream fuel pressure PH on the valve closing side
  • the downstream fuel pressure PL is set on the valve opening side.
  • the receiving surface is referred to as a downstream pressure receiving surface SL.
  • the apparent upstream pressure receiving surface SH1 is the upper end surface of the movable core 40, the connecting member 31, and the orifice member 32, and corresponds to the surface exposed in the upstream region.
  • the sliding surface 33a serving as the boundary between the two regions is located radially inside the outer peripheral surface 40a of the movable core 40, the pressure receiving surface located outside the sliding surface 33a of the lower end surface of the movable core 40.
  • SH2 receives the upstream fuel pressure PH in the valve opening direction. Therefore, it can be said that the area obtained by subtracting the area of the pressure receiving surface SH2 that receives the fuel pressure in the valve opening direction from the apparent area of the upstream pressure receiving surface SH1 is the substantial area of the upstream pressure receiving surface SH.
  • the downstream pressure receiving surface SL is the lower end surface of the sliding member 33, the connecting member 31, and the orifice member 32, and corresponds to the surface of the portion exposed to the downstream region.
  • the area of the downstream pressure receiving surface SL is the same as that of the upstream pressure receiving surface SH.
  • the value obtained by multiplying the upstream pressure receiving surface SH by the upstream fuel pressure PH corresponds to a force acting on the movable structure M on the valve closing side
  • the value obtained by multiplying the downstream pressure receiving surface SL by the downstream fuel pressure PL is the movable structure. This corresponds to the force acting on the valve opening side with respect to the body M. A difference between these forces acts as a braking force on the movable structure M that moves.
  • the fuel in the upstream region is compressed by being pushed by the movable structure M, so that the upstream fuel pressure PH increases.
  • the fuel in the upstream region pushed by the movable structure M is pushed out to the downstream region while being throttled by the orifice 32a, so the downstream fuel pressure PL is lower than the upstream fuel pressure PH. Therefore, the braking force due to the pressure difference ⁇ P in both regions acts in a direction in which the movable structure M that moves in the valve opening direction is pushed back in the valve closing direction.
  • the fuel flows through the throttle flow passage F22 toward the nozzle hole, and the force obtained by multiplying the pressure difference ⁇ P generated by the throttle by the area S of the upstream pressure receiving surface SH or the downstream pressure receiving surface SL is It acts on the movable structure M as a braking force.
  • the fuel in the downstream region is compressed by being pushed by the movable structure M, so the downstream fuel pressure PL rises.
  • the upstream fuel pressure PH becomes lower than the downstream fuel pressure PL. Therefore, the braking force due to the pressure difference ⁇ P in both regions acts in a direction in which the movable structure M that moves in the valve closing direction is pushed back in the valve opening direction.
  • the brake force can be adjusted by adjusting at least one of the degree of restriction by the orifice 32a and the area S.
  • the size of the area S can be adjusted by adjusting the diameter of the sliding surface 33a.
  • the throttle flow passage F22 and the sliding flow passage F27s are arranged in parallel, and the passage area of the sliding flow passage F27s is set smaller than the passage area of the throttle flow passage F22. Therefore, the flow path F is divided into an upstream region and a downstream region with the orifice 32a (throttle portion) as a boundary.
  • a pressure difference ⁇ P is generated in both regions due to the fuel flow rate being reduced in the throttle flow passage F22, and the braking force is reduced due to the pressure difference ⁇ P. It acts on the movable structure M.
  • the braking force acts on the movable structure M that performs the valve closing operation, it is possible to suppress the bounce of the valve body 30 on the seating surface 23s, and to reduce the possibility of an unintended injection state. Further, since the braking force acts on the movable structure M that opens the valve, the impact when the connecting member 31 collides with the stopper 51 can be reduced, and the wear of the connecting member 31 and the stopper 51 can be suppressed.
  • the position of the sliding surface 33a in the direction perpendicular to the sliding direction of the movable structure M is different from the outermost peripheral position of the movable core 40. Therefore, the area S of the upstream pressure receiving surface SH and the downstream pressure receiving surface SL can be adjusted without changing the outermost peripheral position of the movable core 40. Therefore, the area S can be adjusted without changing the outermost peripheral position of the movable core 40 by adjusting the position of the sliding surface 33a. Therefore, the braking force can be adjusted without causing a large change in the magnetic force acting on the movable core 40.
  • the movable core 40 is formed with a through hole 41 that communicates the upstream portion of the throttle flow passage F22 and the upstream portion of the sliding flow passage F27s. Therefore, even if the orifice member 32 abuts on the stopper 51 and the communication between the flow passage F24s and the flow passage F25s is blocked, the pressure receiving surface SH2 that receives the upstream fuel pressure PH in the valve opening direction through the through hole 41. Fuel can be sent. Therefore, the certainty of making the area of the substantial upstream pressure receiving surface SH a desired size can be improved.
  • the material of the sliding member 33 forming the sliding surface 33a is different from the material of the movable core 40. Therefore, the sliding surface 33a can be made of a material with high durability priority, and the movable core 40 can be made of a material with low magnetic resistance priority.
  • the throttle flow passage F22 is located on the central axis of the valve body 30. According to this, even if the position of the orifice 32a (throttle portion) in the direction perpendicular to the central axis (that is, the radial direction) is deviated from the desired position, the fluid resistance received by the orifice 32a is the central axis. Acts at a position close to. On the other hand, contrary to the present embodiment, when a plurality of throttle flow passages are arranged at positions away from the central axis, the fluid resistance is inclined to the movable structure M due to the positional deviation of the throttle flow passages. Acts as a force. Therefore, according to the present embodiment in which the throttle flow passage F22 is positioned on the central axis of the valve body 30, the tilting force acting on the movable structure M can be reduced.
  • the movable structure M includes the contact elastic member SP2 that presses the sliding member 33 forming the sliding surface 33a against the movable core 40 so as to be in close contact therewith.
  • the sliding member 33 can be moved relative to the movable core 40 in the radial direction.
  • the flow path F can be divided into an upstream region and a downstream region. If the sliding member 33 is fixed to the movable core 40 contrary to the present embodiment, it is required that the axial center of the sliding member 33 and the axial center of the movable core 40 be matched with high accuracy.
  • the fixing can be made unnecessary, the dimensional accuracy required for the movable structure M can be relaxed.
  • the valve body 30 is fixed to the movable core 40 in a state in which relative movement is impossible.
  • the valve body when the valve body is assembled to the movable core in a state where it can move relative to the movable core 40, the following possibilities arise. That is, since the movable core relatively moves immediately after the valve is closed, it is difficult for bounce to occur. However, the next injection cannot be started until the relatively moving movable core comes to a standstill, which may hinder the realization of the injection in a short interval. There is.
  • valve body 30 since the valve body 30 is fixed to the movable core 40 in a state in which relative movement is impossible, it is possible to prevent the short interval from being hindered by waiting until the relative movement of the movable core stops. Nevertheless, since the above-described effect that the braking force can be adjusted by making the position of the sliding surface 33a in the radial direction different from the outermost peripheral position of the movable core 40, the bounce of the valve body 30 can be suppressed. That is, it is possible to achieve both shortening of the interval and suppression of bounce.
  • the outermost diameter dimension of the sliding surface 33a is smaller than the outermost diameter dimension of the movable core 40. That is, the sliding flow passage F27s is provided on the inner side of the outermost peripheral position of the movable core 40.
  • the pressure of fuel supplied to the fuel injection valve tends to increase, and along with this, the oil pressure acting on the valve body 30 increases, and as a result, the magnetic attractive force required to open the valve tends to increase. Therefore, the outermost diameter dimension of the movable core 40 tends to increase.
  • the sliding surface 33a is provided at a position different from the outermost diameter position of the movable core 40, and the outermost diameter dimension of the sliding surface 33a is made smaller than the outermost diameter dimension of the movable core 40. Therefore, the above possibility can be suppressed.
  • the movable structure M1 of the fuel injection valve according to the present embodiment has a variable throttle mechanism that changes the throttle degree of the flow rate in the flow passage F.
  • the variable throttle mechanism includes the same orifice member 32 (fixed member) as that in the first embodiment, the moving member 100, and the pressing elastic member SP3.
  • the moving member 100 is disposed in the flow path F ⁇ b> 23 inside the connecting member 31 so as to be movable relative to the orifice member 32 in the axial direction.
  • the moving member 100 has a metal cylindrical shape extending in the axial direction, and is disposed on the downstream side of the orifice member 32.
  • a through-hole penetrating in the axial direction is formed in the central portion of the cylinder of the moving member 100. This through hole is a part of the flow passage F, communicates with the throttle flow passage F22, and functions as a sub-throttle flow passage 103 having a smaller passage area than the throttle flow passage F22.
  • the moving member 100 includes a seal portion 101 formed with a seal surface 101a that covers the throttle flow passage F22, and an engagement portion 102 that engages with the pressing elastic member SP3.
  • the engaging portion 102 has a smaller diameter than the seal portion 101, and a coil-shaped pressing elastic member SP3 is fitted into the engaging portion 102. Thereby, the movement of the pressing elastic member SP3 in the radial direction is restricted by the engaging portion 102.
  • One end of the pressing elastic member SP3 is supported by the lower end surface of the seal portion 101, and the other end of the pressing elastic member SP3 is supported by the connecting member 31.
  • the pressing elastic member SP3 is elastically deformed in the axial direction to apply an elastic force to the moving member 100, and the seal surface 101a of the moving member 100 is pressed against the lower end surface of the orifice member 32 by the elastic force and is in close contact therewith.
  • the moving member 100 When the upstream side fuel pressure of the moving member 100 becomes higher than the downstream side fuel pressure by a predetermined amount or more as the valve body 30 moves in the valve opening direction, the moving member 100 becomes an orifice member against the elastic force of the pressing elastic member SP3. It separates from 32 (refer FIG. 5). When the downstream side fuel pressure of the moving member 100 becomes higher than the upstream side fuel pressure by a predetermined amount or more as the valve body 30 moves in the valve closing direction, the moving member 100 is seated on the orifice member 32 (see FIG. 4).
  • a flow passage (outer peripheral flow passage F23a) through which fuel flows is formed in a gap between the outer peripheral surface of the moving member 100 and the inner peripheral surface of the connecting member 31.
  • the fuel that has flowed out of the throttle flow passage F22 into the flow passage F23 is separated from the sub throttle flow passage 103. It branches and flows to the outer peripheral flow passage F23a.
  • the total passage area of the sub-throttle flow passage 103 and the outer peripheral flow passage F23a is larger than the passage area of the restriction flow passage F22. Therefore, in the state where the moving member 100 is separated, the flow rate of the movable flow passage F20 is specified by the degree of restriction in the restriction flow passage F22.
  • the fuel that has flowed out from the throttle flow passage F22 to the flow passage F23 flows through the sub-throttle flow passage 103 and does not flow into the outer peripheral flow passage F23a.
  • the passage area of the sub-throttle flow passage 103 is smaller than the passage area of the restriction flow passage F22. Therefore, in the state where the moving member 100 is seated, the flow rate of the movable flow passage F ⁇ b> 20 is specified by the degree of restriction in the sub-throttle flow passage 103. Accordingly, the moving member 100 is seated on the orifice member 32 to cover the throttle flow passage F22 to increase the degree of throttle, and by moving away from the orifice member 32, the throttle flow passage F22 is opened to reduce the throttle degree. .
  • valve body 30 If the valve body 30 is moving in the valve opening direction, there is a high probability that the upstream side fuel pressure of the moving member 100 is higher than the downstream side fuel pressure by a predetermined amount or more and the moving member 100 is separated. However, if the valve body 30 is in the full lift state in which the valve body 30 has moved most in the valve opening direction and the valve body 30 has stopped moving, the probability that the moving member 100 will be seated is high.
  • valve body 30 If the valve body 30 is moving in the valve closing direction, there is a high probability that the downstream side fuel pressure of the moving member 100 is higher than the upstream side fuel pressure by a predetermined amount or more and the moving member 100 is seated.
  • injection partial lift injection
  • the valve opening period is shortened to reduce the injection amount from the nozzle hole 23a
  • injection partial lift injection
  • the moving member 100 is separated immediately after switching to the valve closing operation.
  • the downstream fuel pressure of the moving member 100 is higher than the upstream fuel pressure by a predetermined amount or more, and the probability that the moving member 100 is seated is high.
  • the moving member 100 is not always open during the valve opening operation of the valve body 30, and the moving member is at least in the period immediately after the valve opening in the rising period in which the valve body 30 moves in the valve opening direction. 100 is seated. Further, the moving member 100 is not always seated during the valve closing operation of the valve body 30, and the moving member 100 is at least in the period immediately before the valve closing in the descending period in which the valve body 30 moves in the valve closing direction. Is seated. Therefore, in the period immediately after the valve opening and in the period immediately before the valve closing, the moving member 100 is seated and the entire amount of fuel flows through the sub-throttle flow passage 103, so that the moving member 100 is separated from the period. The degree of restriction in the movable flow path F20 increases.
  • the movable structure M1 has the variable throttle mechanism that changes the throttle degree of the flow rate in the flow passage F. Therefore, it is possible to change the braking force by the fuel that acts on the movable structure M1.
  • the degree of throttle by the variable throttle mechanism is greater than in the full lift state. Therefore, in the period immediately before the valve closing, the pressure difference between the two regions is increased due to the increase in the degree of throttle, so that the braking force is increased and the valve closing operation speed of the valve body 30 is decreased, and the valve body 30 is seated. The possibility of bouncing in 23 s can be reduced. On the other hand, in the full lift valve opening period, the pressure loss in the injection period can be reduced by reducing the throttle degree.
  • the degree of throttle by the variable throttle mechanism is greater than in the full lift state. For this reason, in the period immediately after the opening of the valve, the degree of throttling increases, so that the pressure difference between the two regions increases. Therefore, the braking force increases and the valve opening speed of the valve body decreases. Therefore, at the time of the partial lift injection described above, the injection amount from the nozzle hole 23a with respect to the energization time to the coil 70 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce variations in the characteristics of the injection amount with respect to the energization time.
  • variable throttle mechanism includes the orifice member 32 (fixed member) in which the orifice 32a (throttle portion) is formed, and the moving member 100 that moves relative to the orifice member 32.
  • the moving member 100 is seated on the orifice member 32 to cover the throttle flow passage F22 to increase the degree of throttle, and by moving away from the orifice member 32, the throttle flow passage F22 is opened to reduce the throttle degree. Therefore, the degree of restriction can be made variable by the seating of the moving member 100, so that the variable restriction mechanism can be realized with a simple structure.
  • the moving member 100 is disposed on the downstream side of the orifice member 32.
  • the upstream side fuel pressure of the moving member 100 becomes higher than the downstream side fuel pressure by a predetermined amount or more, so that the moving member 100 is separated.
  • the moving member is seated when the downstream side fuel pressure becomes higher than the upstream side fuel pressure by a predetermined amount or more. According to this, the diaphragm member can be made variable by moving the moving member 100 while eliminating the need for an actuator for moving the moving member 100.
  • the moving member 100 is formed with a sub-throttle flow passage 103 which is a part of the flow passage F, and the passage area of the sub-throttle flow passage 103 is smaller than the passage area of the throttle flow passage F22.
  • the sub-throttle passage 103 is not formed, the moving member 100 sticks to the orifice member 32 and is not easily peeled off, and the moving member 100 may not be easily separated.
  • the sub-throttle flow passage 103 since the sub-throttle flow passage 103 is formed in the moving member 100, the possibility of sticking can be suppressed.
  • the sub-throttle passage 103 is formed in the moving member 100 of the movable structure M1 according to the second embodiment, whereas the moving member 100A of the movable structure M2 according to the present embodiment is shown in FIG. As shown, the sub-throttle flow passage 103 is not formed.
  • the entire amount of fuel flowing out from the throttle flow passage F22 to the flow passage F23 flows through the outer peripheral flow passage F23a.
  • the passage area of the outer peripheral flow passage F23a is larger than the passage area of the throttle flow passage F22. Therefore, in the state where the moving member 100A is separated, the flow rate of the movable flow passage F20 is specified by the degree of restriction in the restriction flow passage F22.
  • the moving member 100A closes the throttle flow passage F22, and the fuel does not flow from the throttle flow passage F22 to the flow passage F23 inside the connecting member 31. Therefore, in a state where the moving member 100A is seated, it can be said that the flow rate of the movable flow path F20 is zero and the degree of throttling is the maximum. Therefore, the moving member 100A is seated on the orifice member 32 so as to close the throttle flow passage F22 and stop the flow of the movable flow passage F20. On the other hand, the moving member 100A is separated from the orifice member 32 to open the throttle flow passage F22 so that the fuel flows into the movable flow passage F20, that is, the throttle degree is reduced from the maximum state to the small state.
  • the moving member 100A closes the throttle flow passage F22 while seated on the orifice member 32, so that the downstream fuel pressure PL when the moving member 100A is seated can be increased. Therefore, the pressure difference ⁇ P between the upstream region and the downstream region with the orifice 32a as a boundary can be increased. Therefore, the braking force when the moving member 100 ⁇ / b> A is seated is greater than when the sub-throttle flow passage 103 is formed in the moving member 100. Accordingly, it is possible to promote the slowing down of the valve closing operation speed of the valve body 30 and improve the bounce reduction effect of the valve body 30.
  • the sliding member 33 is separate from the movable core 40 and is disposed in a state in which the sliding member 33 can be relatively moved in the radial direction with respect to the movable core 40.
  • the sliding member 33 is joined to the movable core 40 by welding or the like. Accordingly, in this embodiment, the contact elastic member SP2 and the support member 24 are eliminated.
  • the anti-injection hole side guide portion is formed in a portion of the movable structure M excluding the sliding member 33. Is provided.
  • the sliding member 33 is provided with an anti-injection hole side guide portion. That is, the sliding surface 33a of the sliding member 33 functions as an anti-injection hole side guide portion.
  • the orifice 32 a is formed in the orifice member 32, and the orifice member 32 is assembled to the movable core 40.
  • the orifice member 32 is abolished and the orifice 32a is directly formed in the movable core 40 as shown in FIG.
  • the flow path F28s by the through hole 41 is formed by three parts of the movable core 40, the connecting member 31, and the orifice member 32.
  • the flow path F28s of the movable core 40 is formed.
  • a through hole 41 is formed by one component. The through hole 41 communicates with the flow passage F21 located on the inner diameter side of the movable core 40 and the flow passage F26s located on the outer shape side of the movable core 40.
  • the flow passage F21 which is a portion communicating with the counter-injection hole side of the orifice 32a corresponds to a communication flow passage communicating with the throttle flow passage F22 and the through hole 41.
  • the passage area of the throttle flow passage F22 is smaller than the passage area of the communication flow passage.
  • the passage area of the sliding flow passage F27s is smaller than the passage area of the throttle flow passage F22.
  • the passage area in the present disclosure is an area of a cross section obtained by cutting the corresponding passage in a direction orthogonal to the fuel flow direction.
  • the movable core 40 according to the first embodiment has a surface to be sucked by the suction surface of the fixed core 50, and the surface to be sucked is one surface that extends perpendicular to the axial direction.
  • the movable core 40 according to the present embodiment has two sucked surfaces such as a first sucked surface 401a and a second sucked surface 402a.
  • the first suction surface 401a is disposed opposite to the first suction surface 501a formed by the first fixed core portion 501, and is sucked by the magnetic flux passing through the air gap with the first suction surface 501a.
  • the second attracted surface 402a is disposed opposite to the second attracting surface 502a formed by the second fixed core portion 502, and is attracted by the magnetic flux passing through the air gap with the second attracting surface 502a.
  • the first suction surface 401a and the second suction surface 402a are disposed at different positions in the radial direction, and are also disposed at different positions in the axial direction. Specifically, the first suction surface 401a is disposed radially inward of the second suction surface 402a and on the side opposite to the injection hole in the axial direction.
  • the movable core 40 according to the present embodiment is formed in a stepped shape having two suction surfaces arranged at different positions in the radial direction and the axial direction.
  • first outer peripheral surface 401b a portion connected to the first suction surface 401a is referred to as a first outer peripheral surface 401b, and a portion continuous to the second suction surface 402a is referred to as a second outer peripheral surface 402b.
  • the first outer peripheral surface 401b is located radially inward of the second outer peripheral surface 402b.
  • One end of the through hole 41 is located on the first outer peripheral surface 401b.
  • a nonmagnetic member 60 is disposed between the first fixed core portion 501 and the second fixed core portion 502. Therefore, the direction of the magnetic flux passing through the first attracted surface 401a and the first attracting surface 501a and the direction of the magnetic flux passing through the second attracted surface 402a and the second attracting surface 502a are opposite to each other.
  • the end surface of the second fixed core portion 502 and the end surface of the main body portion 21 are fixed by welding.
  • subjected the dot in FIG. 8 shows the part (welded part Y) melted and solidified by welding.
  • a cylindrical welding cover 201 is fixed to the inner peripheral surfaces of the second fixed core portion 502 and the main body portion 21.
  • the welding cover 201 is welded by the welded portion Y.
  • a sliding member 202 is fixed to the inner peripheral surface of the welding cover 201 by fitting.
  • the inner peripheral surface of the sliding member 202 supports the outer peripheral surface (sliding surface 33a) of the sliding member 33 in the radial direction in a slidable state.
  • the inner peripheral surface of the sliding member 33 functions as a fitting surface 33 d that fits into the movable core 40.
  • the welding cover 201, the sliding member 202, the sliding member 33, and the movable core 40 are formed of different materials. Specifically, a highly magnetic material is used for the movable core 40, a highly hard material with excellent wear resistance is used for the sliding member 33 and the sliding member 202, and the welding cover 201 is welded. A material advantageous to the above is used.
  • valve body 30 is directly attached to the movable core 40 with the abolishment of the orifice member 32.
  • the end portion on the side opposite to the injection hole of the valve body 30 is fixed to the recess formed on the injection hole side surface (lower end surface) of the movable core 40 by fitting.
  • a flow path F ⁇ b> 23 is formed in the end portion of the valve body 30 on the side opposite to the injection hole.
  • the flow passage F23 inside the valve body 30 communicates with the flow passage F31 which is the downstream passage F30 through a passage hole 30h formed in the valve body 30.
  • the contact member 34 is fixed to the recess formed on the surface (upper end surface) of the movable core 40 on the side opposite to the injection hole by fitting. When the valve body 30 opens and reaches the full lift position, the contact member 34 contacts the stopper 51, and the movable core 40 is prevented from contacting the fixed core 50. Further, the contact member 34 also functions as a member that supports the elastic member SP1.
  • the orifice member 32 formed with the orifice 32a is press-fitted and fixed to the movable core 40, the orifice 32a is deformed by the press-fitting, and the passage area of the throttle flow passage F22 is desired. May change from the value of.
  • the orifice 32a is deformed in this way, the braking force due to the pressure difference ⁇ P between the upstream fuel pressure PH and the downstream fuel pressure PL described above deviates from a desired value.
  • a throttle flow path F22 formed by the orifice 32a is formed in the movable core 40. Therefore, since the deformation of the orifice 32a due to the press-fitting deformation can be avoided, the deviation of the braking force due to the pressure difference ⁇ P can be reduced.
  • a throttle flow passage F22 and a flow passage F21 are formed in the movable core 40, and this communication flow passage is located on the counter-injection hole side of the restriction flow passage F22. Then, it communicates with the throttle flow passage F22 and the through hole 41.
  • the through-hole 41 (flow passage F28s) is formed by one component of the movable core 40, fuel leakage from the through-hole 41 communicating with the communication flow passage can be avoided, and the braking force due to the pressure difference ⁇ P can be avoided. The deviation can be reduced.
  • the movable core 40 is a metal annular member.
  • the movable core 40 has a movable inner portion 42 and a movable outer portion 43, both of which are annular.
  • the movable inner portion 42 forms the inner peripheral surface of the movable core 40
  • the movable outer portion 43 is disposed on the radially outer side of the movable inner portion 42.
  • the movable core 40 has a movable upper surface 41 a facing the counter-injection hole side, and the movable upper surface 41 a forms the upper end surface of the movable core 40.
  • a step is formed on the movable upper surface 41a.
  • the movable outer portion 43 has a movable outer upper surface 43a facing the anti-injection hole side
  • the movable inner portion 42 has a movable inner upper surface 42a facing the anti-injection hole side. Since 43a is closer to the nozzle hole than the movable inner upper surface 42a, a step is formed on the movable upper surface 41a.
  • the movable inner upper surface 42a and the movable outer upper surface 43a are both orthogonal to the axial direction.
  • the movable core 40 has a movable lower surface 41b facing the nozzle hole side, and this movable lower surface 41b is flat in the movable core 40 in a state straddling the movable inner portion 42 and the movable outer portion 43 in the radial direction. A lower end surface is formed. On the movable lower surface 41 b, no step is formed at the boundary between the movable inner portion 42 and the movable outer portion 43. In the axial direction, the height dimension of the movable outer portion 43 is smaller than the height dimension of the movable inner portion 42, and the movable core 40 is such that the movable outer portion 43 protrudes from the movable inner portion 42 to the outer peripheral side. It has a shape.
  • the sliding member 33 is fixed to the movable core 40 by welding or the like.
  • the fixed core 50 is fixedly arranged inside the case 10.
  • the fixed core 50 is made of an annular metal extending around the axial direction.
  • the fixed core 50 includes a first fixed core 501 and a second fixed core 502.
  • the first fixed core 501 is provided on the inner peripheral side of the coil 70, and the outer peripheral surface of the first fixed core 501 and the inner peripheral surface of the coil 70 are opposed to each other.
  • the first fixed core 501 has a first lower surface 50a facing the nozzle hole side, and the first lower surface 50a forms a lower end surface of the first fixed core 501 and is orthogonal to the axial direction.
  • the first fixed core 501 is provided on the side opposite to the injection hole of the movable core 40, and the first lower surface 50 a faces the movable inner upper surface 42 a of the movable core 40.
  • the first fixed core 501 has a first inclined surface 50b and a first outer surface 50c.
  • the first inclined surface 50b extends obliquely from the outer peripheral side end of the first lower surface 50a toward the anti-injection hole side.
  • the first outer surface 50c is the outer peripheral surface of the first fixed core 501, and extends in the axial direction from the upper end portion of the first inclined surface 50b on the side opposite to the injection hole.
  • the first fixed core 501 has a shape in which the protruding corner portion between the first lower surface 50a and the first outer surface 50c is chamfered by the first inclined surface 50b.
  • the second fixed core 502 is provided on the nozzle hole side of the coil 70 and has an annular shape as a whole. It has the 2nd inner side part 52 and the 2nd outer side part 53, and all are circular.
  • the second outer portion 53 forms the outer peripheral surface of the second fixed core 502, and the second inner portion 52 is disposed on the inner peripheral side of the second outer portion 53.
  • the second fixed core 502 has a second lower surface 51a facing the nozzle hole side, and the second lower surface 51a forms a lower end surface of the second fixed core 502 and is orthogonal to the axial direction.
  • a step is formed on the second lower surface 51a.
  • the second inner portion 52 has a second inner lower surface 52a facing the nozzle hole side
  • the second outer portion 53 has a second outer lower surface 53a facing the nozzle hole side
  • a step is formed on the second lower surface 51a.
  • the height dimension of the second inner portion 52 is smaller than the height dimension of the second outer portion 53
  • the second fixed core 502 has the second inner portion 52 that is located inside the second outer portion 53. It has a shape that protrudes to the circumferential side.
  • the second inner portion 52 of the second fixed core 502 is disposed on the side opposite to the injection hole with respect to the movable outer portion 43 of the movable core 40, and the second inner portion 52 and the movable outer portion 43 are aligned in the axial direction. It is out. In this case, the second inner lower surface 52a and the movable outer upper surface 43a face each other in the axial direction.
  • the second outer side portion 53 is provided on the side opposite to the injection hole of the main body portion 21.
  • the main body portion 21 has an annular outer extending portion 211 that extends from the radially outer end toward the counter injection hole side.
  • the outer extending portion 211 forms a step on the upper end surface of the main body portion 21 by being separated from the radially inner end portion on the upper end surface of the main body portion 21.
  • the main body 21 has a main body inner upper surface 21a, a main body outer upper surface 21b, a main body outer inner surface 21c, and a main body inner inner surface 21d.
  • the main body inner upper surface 21a and the main body outer upper surface 21b face the anti-injection hole side, and the main body outer inner surface 21c and main body inner inner surface 21d face radially inward.
  • the main body outer upper surface 21 b is the upper end surface of the outer extending portion 211
  • the main body outer inner surface 21 c is the inner peripheral surface of the outer extending portion 211.
  • the main body inner inner surface 21 d extends from the radially inner end of the main body inner upper surface 21 a toward the injection hole and is the inner peripheral surface of the main body portion 21.
  • the main body inner upper surface 21 a is a portion of the upper end surface of the main body portion 21 that is radially inward from the main body outer inner surface 21 c.
  • the main body inner upper surface 21a and the main body outer upper surface 21b are orthogonal to the axial direction, and the main body outer inner surface 21c extends in parallel to the axial direction.
  • the second outer lower surface 53a is overlapped with the main body outer upper surface 21b, and the second fixed core 502 and the main body 21 are joined by welding such as laser welding in the overlapped portion. Yes.
  • the second outer lower surface 53 a and the main body outer upper surface 21 b are included in a fixed boundary portion Q that is a boundary portion between the second fixed core 502 and the main body portion 21.
  • the width dimension of the second outer lower surface 53a and the width dimension of the main body outer upper surface 21b are the same, and the second outer lower surface 53a and the main body outer upper surface 21b overlap each other.
  • the outer peripheral surface of the second outer portion 53 and the outer peripheral surface of the main body portion 21 respectively overlap the inner peripheral surface of the case 10.
  • the second fixed core 502 has a second upper surface 51b and a second inclined surface 51c.
  • the second inclined surface 51c extends obliquely from the second inner inner surface 52b, which is the inner peripheral surface of the second inner portion 52, toward the counter-bore hole side, and the second upper surface 51b is the upper end of the second inclined surface 51c. It extends from the part in the radial direction.
  • the second upper surface 51 b and the second inclined surface 51 c form the upper end surface of the second fixed core 502.
  • the second inclined surface 51c is in a state straddling the second inner portion 52 and the second outer portion 53 in the radial direction.
  • the second fixed core 502 has a shape in which the protruding corner portion between the second inclined surface 51c and the outer peripheral surface is chamfered by the second upper surface 51b.
  • the nonmagnetic member 60 is an annular metal member extending around the axial direction, and is provided between the first fixed core 501 and the second fixed core 502.
  • the nonmagnetic member 60 is weaker than the fixed core 50 and the movable core 40, and is made of, for example, a nonmagnetic material.
  • the main body 21 is weaker than the fixed core 50 and the movable core 40, and is made of, for example, a nonmagnetic material.
  • the fixed core 50 and the movable core 40 have magnetism, and are formed of, for example, a ferromagnetic material.
  • the fixed core 50 and the movable core 40 can be referred to as magnetic flux passage members that are likely to be magnetic flux paths, and the nonmagnetic member 60 and the main body 21 can be referred to as magnetic flux restriction members that are less likely to be magnetic flux paths.
  • the nonmagnetic member 60 has a function of restricting magnetic flux from being short-circuited through the fixed core 50 without passing through the movable core 40, and the nonmagnetic member 60 is referred to as a short-circuit restricting member. You can also.
  • the nonmagnetic member 60 constitutes a short circuit restricting portion.
  • both the main-body part 21 and the nozzle part 22 are weak in magnetism.
  • the nonmagnetic member 60 has an upper inclined surface 60a and a lower inclined surface 60b.
  • the upper inclined surface 60a is superimposed on the first inclined surface 50b of the first fixed core 501, and the upper inclined surface 60a and the first inclined surface 50b are joined by welding.
  • the lower inclined surface 60b is overlapped with the second inclined surface 51c of the second fixed core 502, and the lower inclined surface 60b and the second inclined surface 51c are joined by welding. At least a part of each of the first inclined surface 50b and the second inclined surface 51c is aligned in the axial direction, and the nonmagnetic member 60 is in a state of entering between the inclined surfaces 50b and 51c at least in the axial direction. It has become.
  • a cylindrical and metal stopper 51 is fixed to the inner peripheral surface of the first fixed core 501.
  • the stopper 51 is a member that restricts the movable structure M from moving toward the anti-injection hole side by coming into contact with the connecting member 31 of the movable structure M, and the lower end surface of the stopper 51 has a diameter-enlarged portion of the connecting member 31.
  • the movement of the movable structure M is regulated by contacting the upper end surface of 31a.
  • the stopper 51 protrudes more toward the nozzle hole than the first fixed core 501. For this reason, even when the movement of the movable structure M is restricted by the stopper 51, a predetermined gap is formed between the fixed core 50 and the movable core 40.
  • the gap is formed between the first lower surface 50a and the movable inner upper surface 42a, or between the second inner lower surface 52a and the movable outer upper surface 43a.
  • the separation distance between the first lower surface 50a and the movable inner upper surface 42a and the separation distance between the second inner lower surface 52a and the movable outer upper surface 43a are made larger than actual. It is shown.
  • a coil 70 is disposed on the radially outer side of the nonmagnetic member 60 and the fixed core 50.
  • the coil 70 is wound around a resin bobbin 71.
  • the bobbin 71 has a cylindrical shape centering on the axial direction. Therefore, the coil 70 is disposed in an annular shape extending around the axial direction.
  • the bobbin 71 is in contact with the first fixed core 501 and the nonmagnetic member 60.
  • An opening, an upper end surface, and a lower end surface on the outer peripheral side of the bobbin 71 are covered with a resin cover 72.
  • a yoke 75 is provided between the cover 72 and the case 10.
  • the yoke 75 is disposed on the side opposite to the injection hole of the second fixed core 502 and is in contact with the second upper surface 51 b of the second fixed core 502.
  • the yoke 75 has magnetism like the fixed core 50 and the movable core 40, and is formed of, for example, a ferromagnetic material.
  • the fixed core 50 and the movable core 40 are disposed at a position where they come into contact with fuel, such as forming a flow passage, and have oil resistance.
  • the yoke 75 is disposed at a position where it does not come into contact with fuel, such as not forming a flow passage, and does not have oil resistance. For this reason, the yoke 75 has higher magnetism than the fixed core 50 and the movable core 40.
  • a cover 90 that covers the fixed boundary portion Q between the second fixed core 502 and the main body portion 21 is provided on the inner peripheral side of the second fixed core 502 and the main body portion 21.
  • the cover 90 is annular and covers the entire fixed boundary Q in the circumferential direction of the second fixed core 502.
  • the cover 90 protrudes radially inward from the second fixed core 502 and the main body 21 in a state where the cover 90 straddles the fixed boundary Q in the axial direction.
  • the main body portion 21 has a main body cutout portion N21
  • the second fixed core 502 has a second cutout portion N51
  • the cover 90 enters the cutout portions N21 and N51. Yes.
  • a main body notch N21 is formed by a main body outer inner surface 21c and a main body inner upper surface 21a.
  • the main body notch N21 is opened to the injection hole side in the axial direction and opened radially inward.
  • the main body cutout portion N21 has a cutout inclined surface N21a that connects the main body outer inner surface 21c and the main body inner upper surface 21a, and has a shape in which a corner portion is chamfered by the cutout inclined surface N21a.
  • the second notch N51 is formed by the second inner lower surface 52a and the second outer inner surface 53b.
  • the second outer inner surface 53 b extends in the axial direction in a state facing the inner side in the radial direction, and forms an inner peripheral surface of the second outer portion 53.
  • the second notch N51 is formed by a step on the second lower surface 51a of the second fixed core 502, and is opened to the side opposite to the injection hole in the axial direction and opened to the inside in the radial direction.
  • the second cutout portion N51 has a cutout inclined surface N51a that connects the second inner lower surface 52a and the second outer inner surface 53b, and has a shape in which a corner portion is chamfered by the cutout inclined surface N51a. ing.
  • the cover body 90 is disposed between the second inner lower surface 52a and the main body inner upper surface 21a at the notches N21 and N51.
  • the main body outer inner surface 21c of the main body 21 and the second outer inner surface 53b of the second fixed core 502 are located on the same plane in the axial direction.
  • a cover outer surface 90a that is an outer peripheral surface of the cover body 90 is overlapped with both the main body outer inner surface 21c and the second outer inner surface 53b in a state of covering the fixed boundary portion Q from the inner side.
  • the cover outer surface 90a does not overlap with the cutout inclined surfaces N21a and N51a.
  • the cover body 90 has a cover inner portion 92 and a cover outer portion 91.
  • the cover outer portion 91 forms a cover outer surface 90 a, and the cover inner portion 92 is disposed on the radially inner side of the cover outer portion 91.
  • the height dimension H1 of the cover inner portion 92 is smaller than the height dimension H2 of the cover outer portion 91 (see FIG. 11).
  • the cover 90 has a cover upper surface 90b facing the counter-bore hole side and a cover lower surface 90c facing the nozzle hole side.
  • the covering upper surface 90b and the covering lower surface 90c have the same area.
  • a step is formed on the upper surface 90b of the cover because the upper end surface of the cover inner side 92 on the side opposite to the injection hole is disposed closer to the nozzle hole side than the upper end surface of the cover outer side 91 on the side opposite to the injection hole.
  • the cover lower surface 90c forms a flat lower end surface on the nozzle hole side of the cover 90, and no step is formed at the boundary between the cover inner portion 92 and the cover outer portion 91 in the cover lower surface 90c.
  • a cover notch N90 is formed by a step on the cover upper surface 90b.
  • a protruding corner portion on the outer peripheral side on the nozzle hole side of the movable core 40 enters.
  • the end of the cover outer portion 91 on the side opposite to the injection hole is disposed between the movable outer portion 43 and the second outer portion 53 in the radial direction.
  • the cover inner portion 92 is disposed on the nozzle hole side of the second outer portion 53 in the axial direction.
  • the cover upper surface 90 b is separated from the movable lower surface 41 b of the movable core 40 and the second inner lower surface 52 a of the second fixed core 502 toward the injection hole, and the cover lower surface 90 c is the inner side of the main body 21. It is spaced apart from the upper surface 21a to the side opposite to the injection hole.
  • the cover outer portion 91 enters between the second outer portion 53 and the movable outer portion 43 in the radial direction
  • the cover inner portion 92 enters between the movable core 40 and the main body inner upper surface 21a in the axial direction. Yes.
  • the separation distance H1a between the covering upper surface 90b and the second inner lower surface 52a and the separation distance H1b between the covering lower surface 90c and the main body inner upper surface 21a are the same.
  • the separation distance H2a between the fixed boundary portion Q and the second inner lower surface 52a and the separation distance H2b between the fixed boundary portion Q and the main body inner upper surface 21a are the same.
  • the covering outer portion 91 and the fixed boundary portion Q are disposed at the center position between the second inner lower surface 52a and the main body inner upper surface 21a.
  • the separation distance between the covering inner portion 92 and the movable core 40 in the axial direction increases and decreases with the movement of the movable structure M, but the valve body 30 is seated on the seating surface 23s.
  • the cover inner portion 92 and the movable core 40 are not in contact with each other.
  • a space between the cover upper surface 90b and the movable core 40 and the second fixed core 502 is referred to as an upper chamber S1
  • a space between the cover lower surface 90c and the main body 21 is referred to as a lower chamber S2.
  • the cover upper chamber S1 and the cover lower chamber S2 are formed by the cover 90 being in a state of entering the inside of the main body cutout portion N21 and the second cutout portion N51.
  • the cover upper chamber S1 is included in the flow passage F26s
  • the cover lower chamber S2 is included in the flow passage F31.
  • the covering body 90 is formed by a covering member 93 and a counter member 94.
  • the covering member 93 and the facing member 94 are both metal annular members, and the facing member 94 is provided on the inner peripheral side of the covering member 93.
  • the opposing member 94 is in a state of being fitted to the inner peripheral surface of the covering member 93, and the opposing member 94 and the covering member 93 are joined together by welding or the like at the boundary between them.
  • the cover member 93 includes a portion near the outer peripheral surface included in the cover outer portion 91 and a portion closer to the inner peripheral surface included in the cover inner portion 92.
  • the entire facing member 94 is included in the covering inner portion 92.
  • the facing member 94 constitutes a facing portion and is supported by a covering member 93.
  • the opposing member 94 has an opposing inner surface 94a and is disposed on the outer peripheral side of the sliding member 33 in the radial direction.
  • the opposed inner surface 94a faces the sliding surface 33a of the sliding member 33 in the radial direction, and the sliding surface 33a of the sliding member 33 slides with respect to the opposed inner surface 94a.
  • the above-mentioned member on the nozzle body 20 side that slides the sliding surface 33 a is the opposing member 94.
  • the opposed inner surface 94a is an inner peripheral surface of the opposed member 94, and the height dimension of the opposed inner surface 94a is smaller than the height dimension of the sliding surface 33a in the axial direction. Both the opposing inner surface 94a and the sliding surface 33a extend parallel to the axial direction.
  • the diameter of the sliding surface 33a is slightly smaller than the diameter of the opposing inner surface 94a. That is, the position of the sliding surface 33a in the direction orthogonal to the sliding direction of the sliding member 33 is located inside the outermost peripheral position of the opposed inner surface 94a, that is, on the annular center line C side.
  • the opposing member 94 also exhibits a function as a guide portion that guides the moving direction of the movable structure M when the sliding member 33 slides on the opposing member 94.
  • the opposing inner surface 94a can also be referred to as a guide surface or a guide surface. Further, the opposing member 94 constitutes a guide part.
  • the covering member 93 and the opposing member 94 are weak in magnetism as compared with the fixed core 50 and the movable core 40 as in the case of the nonmagnetic member 60 and the main body 21, and are made of, for example, a nonmagnetic material. For this reason, the covering member 93 and the opposing member 94 are unlikely to become a magnetic flux passage.
  • the opposing member 94 is preferably formed using a material having high hardness and strength so that the opposing inner surface 94a is not easily worn or deformed even when the sliding member 33 is slid.
  • the opposing member 94 is more likely to be a magnetic flux path than the covering member 93 and the like, but the magnetism of the opposing member 94 is still weaker than that of the fixed core 50 and the movable core 40 and is fixed. Compared to the core 50 or the like, it is less likely to be a magnetic flux path.
  • the fixed boundary portion Q is included in a portion where the second fixed core 502 and the main body portion 21 are welded, and this portion is referred to as a welded portion 96.
  • the welded portion 96 is disposed in a portion extending from the outer end portion of the fixed boundary portion Q to a predetermined depth in the radial direction.
  • the welded portion 96 includes one of the second fixed core 502 and the main body portion 21.
  • a part of the cover 90 is also included.
  • a portion of the cover member 93 that forms the cover outer portion 91 is included in the welded portion 96.
  • the depth dimension of the welded portion 96 is larger than the width dimension of the fixed boundary portion Q by the amount including a part of the covering member 93.
  • the welded portion 96 is a portion of the second fixed core 502, the main body portion 21, and the covering member 93 that is cooled and solidified after being melted and mixed by being heated. In the welded portion 96, three members, the second fixed core 502, the main body portion 21, and the covering member 93 are joined.
  • the welded portion 96 is illustrated by a halftone dot in FIG. 10, and the fixed boundary portion Q is illustrated by a virtual line in FIG.
  • the illustration of the welded portion 96 is omitted, but actually, as shown in FIG. 10, the second fixed core 502, the main body portion 21, and the covering member 93.
  • the cover 90 actually covers the welded portion 96, not the fixed boundary portion Q, from the radially inner side.
  • the cover 90 covers the welded portion 96 and covers It is described as synonymous with the body 90 covering the fixed boundary portion Q.
  • the elastic member SP1 is a coil spring, and has a coil shape in which the wire extends spirally around the annular center line C.
  • the entire elastic member SP1 is located on the opposite side of the injection hole 23a from the movable inner upper surface 42a in the axial direction. That is, the contact surface between the elastic member SP1 and the orifice member 32 is located on the side opposite to the injection hole with respect to the movable inner upper surface 42a.
  • a magnetic field is generated around the coil 70.
  • a magnetic field circuit through which magnetic flux passes through the fixed core 50, the movable core 40 and the yoke 75 is formed upon energization, and the movable core 40 is moved to the fixed core 50 by the magnetic force generated by the magnetic circuit. Sucked.
  • the first fixed core 501 and the movable core 40 are attracted to each other because the first lower surface 50a and the movable inner upper surface 42a serve as magnetic flux paths.
  • the second inner lower surface 52a and the movable outer upper surface 43a are attracted to each other by forming a magnetic flux path. Therefore, the first lower surface 50a, the movable inner upper surface 42a, the second inner lower surface 52a, and the movable outer upper surface 43a can also be referred to as suction surfaces.
  • the movable inner upper surface 42a corresponds to a first suction surface
  • the movable outer upper surface 43a corresponds to a second suction surface.
  • the suction direction coincides with the axial direction described above.
  • the first suction surface and the second suction surface are provided at different positions in the moving direction of the movable structure M.
  • the nonmagnetic member 60 does not become a magnetic flux path, thereby preventing the first fixed core 501 and the second fixed core 502 from being magnetically short-circuited.
  • the attractive force between the movable core 40 and the first fixed core 501 is generated by the magnetic flux passing through the movable inner upper surface 42a and the first lower surface 50a, and the attractive force between the movable core 40 and the second fixed core 502 is the movable outer upper surface 43a and the first fixed core 501. It is generated by the magnetic flux passing through the second lower surface 51a.
  • the magnetic flux passing through the fixed core 50 and the movable core 40 includes not only the yoke 75 but also the magnetic flux passing through the case 10.
  • the magnetic flux of the main body 21 and the cover 90 is weaker than that of the fixed core 50 and the like, so that the magnetic flux is prevented from passing through the main body 21 and the cover 90.
  • the opposing member 94 has a certain degree of magnetism by giving priority to hardness and strength that can withstand sliding of the sliding member 33.
  • the covering member 93 prevents the magnetic flux passing through the second fixed core 502 from reaching the facing member 94.
  • the upper chamber downward fuel pressure PHa corresponding to the upstream fuel pressure PH and the upper fuel pressure PHa and the upper chamber S1 are included in the upstream region.
  • An upward fuel pressure PHb is generated.
  • the upper chamber downward fuel pressure PHa is a pressure that pushes the cover 90 downward toward the nozzle hole side, and is applied to both the cover outer portion 91 and the cover inner portion 92.
  • the cover upper surface 90b is pushed downward.
  • the upward fuel pressure PHb in the upper chamber is a pressure that pushes the second fixed core 502 upward toward the counter injection hole side, and is applied to the second inner portion 52.
  • the second inner lower surface 52a is pushed upward.
  • the lower chamber downward fuel pressure PLa corresponding to the downstream fuel pressure PL and the lower chamber due to the fact that the cover lower chamber S2 is included in the downstream region.
  • An upward fuel pressure PLb is generated.
  • the lower chamber upward fuel pressure PLb is a pressure that pushes the cover 90 upward toward the anti-injection hole, and is applied to both the cover outer portion 91 and the cover inner portion 92 in the cover lower chamber S2.
  • the cover lower surface 90c is pushed upward.
  • the downward chamber downward fuel pressure PLa is a pressure that pushes the main body portion 21 downward toward the nozzle hole side.
  • the main body inner upper surface 21a is pushed downward.
  • the upper chamber downward fuel pressure PHa and the lower chamber upward fuel pressure PLb pass through the cover body 90, respectively. Cancel each other.
  • the upper chamber upward fuel pressure PHb and the lower chamber downward fuel pressure PLa cancel each other through the second fixed core 502 and the main body 21. Therefore, in the covering upper chamber S1 and the covering lower chamber S2, it is possible to suppress the pressure from acting in the direction in which the second fixed core 502 and the main body portion 21 are vertically separated.
  • the pressure for canceling the fuel pressure PHa in the upper chamber downward is not applied to the cover body 90
  • Pressure for canceling the upward fuel pressure PHb is not applied to the main body 21.
  • the upper chamber downward fuel pressure PHa pushes the main body portion 21 together with the cover 90 toward the injection hole side
  • the upper chamber upward fuel pressure PHb increases the second fixed core 502 toward the counter injection hole side. Will push.
  • these fuel pressures PHa and PHb work in such a manner that the second fixed core 502 and the main body 21 are separated from each other, and the bonding state between the second fixed core 502 and the main body 21 at the fixed boundary Q is appropriate. It is not preferable to keep it at a low level.
  • the fuel pressures PHa, PHb, PLa, and PLb generated in the cover upper chamber S1 and the cover lower chamber S2 cancel each other, and therefore, the second fixed core 502 at the fixed boundary portion Q. It is preferable for maintaining a proper joining state between the main body 21 and the main body 21.
  • the function of the covering upper chamber S1 will be described.
  • the fuel flows from the flow passage F31 such as the cover lower chamber S2 into the cover upper chamber S1 through the throttle flow passage F22.
  • the main passage such as the flow passage F21 from the covering upper chamber S1, the flow passage F13, etc. It is difficult for the fuel to flow into the upstream passage F10.
  • the cover upper chamber S1 exerts a braking force on the movable structure M by exerting a damper function when the movable structure M moves in the valve closing direction. For this reason, it is suppressed that the valve body 30 bounces to the seating surface 23s at the time of valve closing, and it is hard to be in the injection state contrary to the intention.
  • the support member 24 is attached to the main body 21 of the nozzle body 20.
  • the support member 24 is inserted inside the main body portion 21, and the main body portion 21 and the support member 24 are fixed by welding or the like.
  • the cover 90 is attached to the main body 21.
  • the cover 90 is manufactured in advance by inserting the facing member 94 inside the covering member 93 and fixing the covering member 93 and the facing member 94 by welding or the like.
  • the cover body 90 is inserted into the main body portion 21.
  • the axial length dimension of the portion entering the main body portion 21 and the axial length dimension of the portion protruding from the main body portion 21 are made substantially the same. Note that the length dimension of the part that has entered corresponds to the separation distance H2b, and the length dimension of the protruding part corresponds to the separation distance H2a.
  • the movable structure M is mounted on the nozzle body 20.
  • the movable structure M is manufactured in advance by assembling the movable core 40, the connecting member 31, the valve body 30, the orifice member 32, the sliding member 33, the moving member 100, and the pressing elastic member SP3.
  • the movable structure M is mounted on the nozzle body 20 by inserting the sliding member 33 inside the cover body 90 while inserting the valve body 30 into the nozzle portion 22.
  • the fixed core 50 and the nonmagnetic member 60 are attached to the nozzle body 20.
  • the core unit is manufactured in advance by attaching the fixed core 50 to the nonmagnetic member 60 and fixing the nonmagnetic member 60 and the fixed core 50 by welding or the like.
  • the second fixed core 502 is attached to the main body 21 and the cover 90.
  • the second lower surface 51 a of the second fixed core 502 is overlapped with the main body outer upper surface 21 b of the main body portion 21 while the end portion of the cover 90 is inserted inside the second fixed core 502.
  • the fixed boundary portion Q exists between the second fixed core 502 and the main body portion 21.
  • the welding portion 96 is formed by performing a welding operation from the outer peripheral side using a welding tool for the entire circumference of the fixed boundary portion Q.
  • the cover 90 covers the fixed boundary portion Q from the inner peripheral side, even if spatter is generated during welding, the spatter hits the cover 90 and does not fly further to the inner peripheral side. Become. For this reason, the cover 90 prevents spatter from jumping out from the fixed boundary portion Q to the inner peripheral side.
  • This welding is performed so that the welded portion 96 reaches the cover 90 beyond the fixed boundary portion Q.
  • a test is performed to determine how much temperature and how long the heat is applied to reach the cover 90 beyond the fixed boundary Q. Keep it. And based on this test result, the temperature of the heat applied at the time of welding and the duration for which heat is applied are set. Thereby, it can suppress that the welding part 96 has not reached the cover 90.
  • the fuel injection valve 1 is completed by mounting the coil 70, the yoke 75, and the like on the first fixed core 501 and the like, and housing them together in the case 10.
  • the movable core 40 is a part of the movable structure M having a movable inner upper surface 42a (first suction surface) and a movable outer upper surface 43a (second suction surface).
  • a portion of the movable structure M that is longer in the axial direction than the movable core 40 is referred to as a long shaft member.
  • the valve body 30 and the connecting member 31 correspond to a long shaft member.
  • the material of the movable core 40 and the material of the long shaft member are different.
  • the longitudinal elastic modulus of the long shaft member is larger than the longitudinal elastic modulus of the movable core 40.
  • the hardness of the long shaft member is higher than the hardness of the movable core 40.
  • the long axis member has a smaller specific gravity than the movable core 40.
  • the movable core 40 is stronger in magnetism than the long axis member, and easily passes magnetic flux.
  • the long shaft member has higher wear resistance than the movable core 40 and is less likely to be worn.
  • each of the movable core 40, the valve body 30, and the connecting member 31 is subjected to a tensile test in which a tensile load is applied to break, and the inclination in the elastic region of the stress-strain characteristic line obtained in the process of the break is longitudinal elasticity. Indicates the coefficient.
  • each of the movable core 40, the valve body 30, and the connecting member 31 may be cut into a predetermined sample shape, and a tensile load may be applied to the sample product.
  • the position of the sliding surface 33 a in the direction perpendicular to the sliding direction of the movable structure M is different from the outermost peripheral position of the movable core 40.
  • the sliding surface 33 a is located on the inner diameter side of the outer peripheral surface of the movable outer portion 43 and on the inner diameter side of the outer peripheral surface of the movable inner portion 42. Therefore, the area S of the upstream pressure receiving surface SH and the downstream pressure receiving surface SL can be adjusted without changing the outermost peripheral position of the movable core 40. Therefore, the area S can be adjusted without changing the outermost peripheral position of the movable core 40 by adjusting the position of the sliding surface 33a. Therefore, the braking force can be adjusted without causing a large change in the magnetic force acting on the movable core 40.
  • the movable core 40 is formed in a stepped shape having a movable inner upper surface 42a (first suction surface) and a movable outer upper surface 43a (second suction surface) provided at different positions in the axial direction. ing. Further, the direction of the magnetic flux is different between the first suction surface and the second suction surface. According to this, contrary to the present embodiment, the magnetic attractive force can be improved as compared with a movable core provided with two attractive surfaces having different magnetic flux directions at the same position in the axial direction. The reason will be described below.
  • the magnetic field strength generated by the coil 70 is highest at the central portion of the coil 70 in the axial direction.
  • the first suction surface is arranged closer to the coil 70 side than the second suction surface in the axial direction, the first suction surface is located at the central portion where the magnetic field strength is high. They will be placed close together. Therefore, the magnetic attractive force can be improved as compared with the movable core in which the first attractive surface is provided at the same position in the axial direction as the second attractive surface.
  • the movable core 40 is formed in a stepped shape in this way, the movable core 40 is enlarged, so that the mass of the movable structure M is increased.
  • the longitudinal elastic modulus of the valve body 30 (long shaft member) and the connecting member 31 (long shaft member) is made larger than that of the movable core 40 in this embodiment. According to this, contrary to this embodiment, bounce can be reduced compared with the case where the longitudinal elastic modulus is made the same with the movable core 40 and the long-axis member. The reason will be described below.
  • the longitudinal elastic modulus E is made larger than that of the movable core 40 for the long-axis member that is longer in the axial direction than the movable core 40. Therefore, since the natural frequency f of the movable structure M can be increased, the time required for damping the bounce vibration can be shortened. Therefore, it is possible to achieve both the improvement of the magnetic attractive force and the bounce reduction by making the movable core 40 a stepped shape.
  • the movable core 40 that forms the first suction surface and the second suction surface can be made of a ferromagnetic material that allows easy passage of magnetic flux without being restricted by increasing the longitudinal elastic modulus E. Both improvement and suppression of bounce can be achieved.
  • the whole elastic member SP1 which is a coil spring is located on the opposite side of the nozzle hole 23a from the first suction surface in the axial direction.
  • the magnetic flux generated by energization is the first suction surface.
  • the air gap may be bypassed and flow into the elastic member SP1.
  • the coil spring has an asymmetric shape, the generated suction force can be varied in the circumferential direction of the first suction surface, so that the force for maintaining the movable core 40 at the full lift position is weakened.
  • the valve closing speed of the movable structure M is increased, and bounce is promoted.
  • the whole elastic member SP1 is located on the counter-injection hole side with respect to the first suction surface, the bypass can be suppressed and the improvement of the magnetic attractive force can be promoted.
  • the fixed boundary portion Q is covered by the cover 90 from the inner peripheral side. For this reason, at the time of manufacturing the fuel injection valve 1, it is possible to prevent spatter generated due to the welding operation from the outer peripheral side from being scattered in the internal space of the second fixed core 502 and the main body portion 21 through the fixed boundary portion Q. In this case, it can be suppressed that fuel is not properly injected from the injection hole 23a due to the presence of spatter in the flow paths F26s and F31. Thereby, even if the 2nd fixed core 502 and the main-body part 21 are joined by welding, a fuel can be injected appropriately.
  • the nonmagnetic member 60 has the upper inclined surface 60a and the lower inclined surface 60b. Therefore, when the nonmagnetic member 60 is assembled to the first fixed core 501 and the second fixed core 502, it can be realized with high accuracy to be assembled coaxially. For this reason, when the movable structure M is opened and closed, the resistance of the fuel received by the movable structure M can be made uniform in the circumferential direction. Thereby, since the opening / closing operation of the movable structure M becomes smooth, it is possible to suppress an increase in the moving speed by suddenly starting the opening / closing operation, and thus it is possible to promote bounce suppression.
  • the sliding member 33 is fixed to the movable core 40 by welding.
  • the welding is abolished, and the sliding member 33 is pressed against the movable core 40 by the elastic force of the contact elastic member SP2 as shown in FIG.
  • the structure shown in FIG. 2 using the contact elastic member SP2 and the movable core 40 having a stepped shape are combined.
  • the movable structure M is supported at two locations in the axial direction from the radial direction. Specifically, the movable structure M is supported at two locations, that is, the anti-injection hole side guide portion 31 b of the connecting member 31 and the injection hole side guide portion 30 b of the valve body 30.
  • the support member 24 supporting the anti-injection hole side guide portion 31 b is eliminated, and the guide member 34 is provided in the movable structure M.
  • the movable structure M is supported by two places, the guide member 34 and the nozzle hole side guide part 30b.
  • the guide member 34 has a cylindrical shape assembled to the upper end of the movable core 40, and the flow path F13 functions as an internal flow path F13 inside the cylinder.
  • the guide member 34 has a guide portion 34a and a fixing portion 34b.
  • the fixed part 34b is fixed to the movable inner part 42 by welding, and the guide part 34a is located on the side opposite to the injection hole of the fixed part 34b.
  • the outer peripheral surface of the guide portion 34 a is restricted from moving in the radial direction while sliding with respect to the inner peripheral surface of the stopper 51.
  • the surface of the fixed portion 34b on the side opposite to the injection hole is in contact with the end surface on the injection hole side of the stopper 51, so that the movement of the movable structure M to the side opposite to the injection hole is restricted.
  • the guide member 34 has both a support function by the anti-injection hole side guide portion 31b according to the first embodiment and a stopper function by the enlarged diameter portion 31a.
  • the connecting member 31 is formed integrally with the valve body 30, and the enlarged diameter portion 31 a is deleted from the connecting member 31. Further, in the present embodiment, the end face of the contact elastic member SP2 is supported by the main body portion 21 with the abolition of the support member 24.
  • the sliding member 33 is installed so as to be movable relative to the movable core 40 in the radial direction.
  • the sliding member 33 may be fixed to the movable core 40 by means of welding or the like and installed in a state where relative movement is impossible.
  • the movable core 40 and the connecting member 31 are separately cut and manufactured as separate parts, and then each is combined and integrated by welding or the like.
  • the movable core 40 and the connecting member 31 may be integrally formed by cutting one metal base material.
  • the connecting member 31 and the valve body 30 are separately machined and manufactured as separate parts, and then are combined and integrated by welding or the like.
  • the connecting member 31 and the valve body 30 may be integrally formed by cutting one metal base material.
  • the movable core 40, the connecting member 31, and the valve body 30 are separately cut and manufactured as separate parts.
  • the movable core 40, the connecting member 31, and the valve body 30 are integrated as one part. May be manufactured.
  • the movable core 40, the connecting member 31, and the valve body 30 may be integrally formed by cutting one metal base material.
  • the valve body 30 is fixed to the movable core 40 by means such as welding, and is installed in a state in which relative movement in the axial direction is impossible.
  • the valve body 30 may be installed in a state in which it can move relative to the movable core 40 in the axial direction. In this case, when the valve opening operation is performed, the valve body 30 is engaged with the movable core 40, the driving force of the movable core 40 is transmitted to the valve body 30, and the movable core 40 is sucked by the fixed core 50 and stopped.
  • the valve body 30 is relatively movable.
  • valve body 30 when the valve closing operation is performed, the valve body 30 is engaged with the movable core 40 and the valve closing force of the valve body 30 is transmitted to the movable core 40 when the valve body 30 is pushed by the elastic member SP1 to perform the valve closing operation. Even after the valve body 30 is seated and the valve closing operation is stopped, the movable core 40 is relatively movable.
  • the throttle flow path F22 is arranged at the axial center of the movable structure M.
  • the throttle flow passage F22 may be disposed at a position deviated from the axial center of the movable structure M.
  • the throttle flow passage F22 instead of forming the throttle flow passage F22 in the orifice member 32, it may be formed in the movable core 40, the connection member 31, or the valve body 30.
  • the throttle flow passage F22 may be arranged at the center of the axis, and another throttle flow passage may be further provided.
  • a throttle flow path may be formed in the movable core 40.
  • the throttle flow passage F22 when the throttle flow passage F22 is arranged away from the axial center as described above, it is desirable that the plurality of throttle flow passages F22 be arranged at positions symmetrical with respect to the axial center of the movable structure M. According to this, it is possible to suppress the braking force acting on the movable structure M from being biased with respect to the axial center, and to suppress the tilting force acting on the movable structure M.
  • the position of the sliding surface 33a in the direction (radial direction) perpendicular to the sliding direction of the sliding member 33 is inside the outermost peripheral position of the movable core 40, that is, the annular center line C. Located on the side. On the other hand, the position of the sliding surface 33 a may be outside the outermost peripheral position of the movable core 40.
  • the nozzle body 20 that is the portion that houses the movable structure M in the body B is formed with a sliding portion on which the sliding surface 33a slides.
  • the structure which forms the said sliding part in components different from the nozzle body 20, and couples the other components to the nozzle body 20 may be sufficient.
  • the flow passage F33 is provided between the sliding surface 33a and the body B, but the fuel may not flow. Or you may make the fuel which flows into the flow path F33 minute.
  • the minute fuel is, for example, fuel that is pushed out from the sliding gap as the sliding surface 33a and the body B slide.
  • the sliding surface 33a and the body B are slid, but the flow path F33 may be provided without sliding. That is, the movable structure M may be structured to be accommodated in the body B so as to be movable in the axial direction without being in contact with the body B. (Flow passage).
  • the opening / closing operation is performed so that the moving member 100 is seated and released by the pressure difference ⁇ P between the downstream fuel pressure PL and the upstream fuel pressure PH and the elastic force of the pressing elastic member SP3.
  • the moving member 100 may be opened and closed by an electric actuator.
  • the pressing elastic member SP3 may be abolished by the elastic movement of the moving member 100 itself to open and close.
  • the passage length (axial length) of the sub-throttle flow passage 103 is longer than the diameter of the sub-throttle flow passage 103, but may be shorter than the above-mentioned diameter.
  • the entire length in the axial direction of the moving member 100 may be replaced with the sub-throttle flow passage 103, and a part of the passage length may be reduced in diameter to function as a sub-throttle flow passage.
  • the sliding member 33 is joined to the movable core 40, but may be joined to the connecting member 31, or may be joined to both the movable core 40 and the connecting member 31. .
  • the sliding member 33 processed separately from the movable core 40 is joined to the movable core 40, but the sliding member 33 is processed integrally with the movable core 40.
  • the movable core 40 may be formed in a shape having a portion (sliding portion) that functions as the sliding member 33 by cutting one metal base material. Even in this case, the surface corresponding to the sliding surface 33 a of the movable core 40 is provided at a position different from the outermost peripheral position of the movable core 40.
  • the orifice 32a is directly formed in the movable core 40, and the flow path F28s by the through hole 41 is formed by one component of the movable core 40.
  • the flow path F28s by the through hole 41 may be formed by a plurality of parts while directly forming the orifice 32a in the movable core 40.
  • the sliding flow passage F27s is provided on the injection hole side of the movable core 40, but may be provided on the counter injection hole side.
  • the movable core 40 provided in the fuel injection valves according to the sixth to eighth embodiments has a stepped shape in which the first suction surface and the second suction surface are provided at different positions in the axial direction.
  • the movable core may have a shape in which the first suction surface and the second suction surface are provided at the same position in the axial direction.
  • the first suction surface and the second suction surface are located on the same plane, and the direction of the magnetic flux passing through the first suction surface is different from the direction of the magnetic flux passing through the second suction surface. It may be a movable core.
  • the portion of the stopper 51 that protrudes closer to the injection hole than the first fixed core 501 is a convex portion that secures a gap between the fixed core 50 and the movable core 40.
  • the connecting member 31 protrudes to the side opposite to the injection hole from the movable core 40, and the protruding portion is a convex portion. In this configuration, the stopper 51 does not protrude from the first fixed core 501 to the injection hole side.
  • the gap between the first suction surface and the fixed core and the gap between the second suction surface and the fixed core may be set to the same size or different sizes. Good. In the case of setting different sizes, it is desirable to make the gap larger on the suction surface with the smaller amount of magnetic flux passing through the first suction surface and the second suction surface than on the other suction surface. The reason will be described below.
  • the gap of the second suction surface is set larger than the gap of the first suction surface.

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Abstract

燃料噴射弁は、通電により磁束を生じさせるコイル(70)と、磁束の通路を形成して磁気力を生じさせる固定コア(50)と、磁気力で移動する可動コア(40)、および可動コアにより駆動されて噴孔(23a)を開閉する弁体(30)を有し、流通路の一部となる可動流通路(F20)が内部に形成された可動構造体(M、M1、M2)と、可動構造体を移動可能な状態で内部に収容し、流通路の一部が内部に形成されたボデー(B)と、を備える。可動構造体は、可動流通路の通路面積を部分的に狭くして流量を絞る絞り部(32a)を有する。流通路は、絞り部による流通路である絞り流通路(F22)と、絞り流通路と独立して燃料を流す通路であって可動構造体とボデーとの間で形成される別流通路(F27s)と、を含む。別流通路の通路面積は、絞り流通路の通路面積よりも小さい。可動構造体の移動方向に対して垂直な方向における別流通路の位置は、可動コアの最外周位置と異なる。

Description

燃料噴射弁 関連出願の相互参照
 本出願は、2017年1月27日に出願された日本特許出願番号2017-13369号と、2017年3月3日に出願された日本特許出願番号2017-40731号と、2017年11月29日に出願された日本特許出願番号2017-229426号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
 従来の燃料噴射弁は、コイルへの通電により生じた磁気力で可動コアを移動させ、可動コアに取り付けられた弁体により噴孔を開閉させている。
 弁体の開弁速度が速いほど、コイルへの通電時間と噴射量との関係を表す噴射量特性の傾きが大きくなる。特に、通電時間を短くして噴射量を微少にするべく、弁体がフルリフト位置に達する前に閉弁作動を開始させるパーシャルリフト噴射を実施する場合には、開弁速度が噴射量特性の傾きに大きく影響し、通電時間に対する噴射量のバラツキが大きくなる。また、弁体の閉弁速度が速いほど、弁体が着座面でバウンスしやすくなり、バウンスが生じると意図しない噴射が発生する。このため弁体の開弁速度および閉弁速度を適切に抑制する技術のニーズがある。
 上記バウンスの現象に対し特許文献1には、可動コアの移動方向に貫通する貫通穴を可動コアに形成し、その貫通穴にオリフィスを配置する旨が開示されている。これによれば、貫通穴を流通する燃料がオリフィスで絞られるので、可動コアに対してブレーキ力が作用する。よって、閉弁作動する弁体に対してブレーキ力が作用して、弁体が着座面でバウンスすることを抑制できる。
特開2016-48066号公報
 上述の如くオリフィスを設けた構造では、オリフィスおよび摺動面を含む境界面に対して、噴孔側の圧力領域(下流側領域)と反噴孔側の圧力領域(上流側領域)とに区分され、オリフィスを通る流れがあるときは両領域で圧力差が生じることになる。以下の説明では、可動コアが上流側領域から燃料の圧力を受ける面を上流側受圧面と呼び、下流側領域から燃料の圧力を受ける面を噴孔側受圧面と呼ぶ。
 上流側受圧面の面積に上流側領域の圧力を乗算して得られる値と、下流側受圧面の面積に下流側領域の圧力を乗算して得られる値との差分に応じて、開閉作動時の弁体に作用するブレーキ力は特定される。よって、上流側受圧面および下流側受圧面の面積を調整、或いはオリフィスによる絞り度合を調整すれば、上記ブレーキ力を所望の大きさに調整できる。
 しかしながら、特許文献1に記載の燃料噴射弁の構造では、上記面積は可動コアの外径寸法で決まるので、上記面積を調整しようとすると可動コアの外径寸法が変わってしまい、可動コアに作用する磁気力が大きく変化する。よって、上記面積を調整してブレーキ力を調整することは困難である。そのため、ブレーキ力を調整するためにはオリフィスの絞り度合いを変化させるしかなく、圧力損失、ブレーキ力、脈動による意図しない開弁など、複数の特性を同時に満たすように絞り度合を調整することは困難である。
 本開示の目的は、磁気力への影響を抑制しつつ弁体に作用するブレーキ力を調整できる燃料噴射弁を提供することにある。
 本開示の第1態様による燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴孔、および噴孔へ燃料を流通させる流通路を有する燃料噴射弁において、通電により磁束を生じさせるコイルと、磁束の通路を形成して磁気力を生じさせる固定コアと、磁気力で移動する可動コア、および可動コアにより駆動されて噴孔を開閉する弁体を有し、流通路の一部となる可動流通路が内部に形成された可動構造体と、可動構造体を移動可能な状態で内部に収容し、流通路の一部が内部に形成されたボデーと、を備え、可動構造体は、可動流通路の通路面積を部分的に狭くして流量を絞る絞り部を有し、流通路は、絞り部による流通路である絞り流通路と、絞り流通路と独立して燃料を流す通路であって可動構造体とボデーとの間で形成される別流通路と、を含み、別流通路の通路面積は、絞り流通路の通路面積よりも小さく、可動構造体の移動方向に対して垂直な方向における別流通路の位置は、可動コアの最外周位置と異なる。
 第1態様では、絞り流通路と別流通路とは独立し、かつ、別通路の通路面積は絞り流通路の通路面積よりも小さい。そのため、流通路は、絞り部を境に、上流側領域と下流側領域とに区分される。上流側領域は、絞り部に対して、フルリフト噴射時の燃料流れ上流側の領域であり、下流側領域は、絞り部に対して、フルリフト噴射時の燃料流れ下流側の領域である。そして、可動構造体の移動時には絞り流通路で燃料の流量が絞られることに起因して、両領域で圧力差が生じることになる。可動構造体が上流側領域から閉弁側に燃料の圧力を受ける面を上流側受圧面と呼び、下流側領域から燃料の圧力を開弁側に受ける面を下流側受圧面と呼ぶ。
 さらに第1態様では、可動構造体の摺動方向に対して垂直な方向における別流通路の位置は、可動コアの最外周位置と異なる。そのため、磁気力への影響を抑制しつつ、上述した上流側受圧面および下流側受圧面の面積を調整できる。そして、移動する可動構造体にかかる燃料のブレーキ力は、上流側受圧面の面積、下流側受圧面の面積および両領域の差圧に基づいて特定されることは先述した通りである。
 よって、第1態様によれば、別流通路の位置を調整することで、磁気力への影響を抑制しつつ上流側受圧面の面積および下流側受圧面の面積を調整できる。よって、可動コアに作用する磁気力の変化を抑制しつつ、上記ブレーキ力を調整できる。
 本開示の第2態様による燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴孔、および噴孔へ燃料を流通させる流通路を有する燃料噴射弁において、通電により磁束を生じさせるコイルと、磁束の通路を形成して磁気力を生じさせる固定コアと、磁気力で移動する可動コア、および可動コアにより駆動されて噴孔を開閉する弁体を有し、流通路の一部となる可動流通路が内部に形成された可動構造体と、可動構造体を移動可能な状態で内部に収容し、流通路の一部が内部に形成されたボデーと、を備え、可動構造体は、可動流通路の通路面積を部分的に狭くして流量を絞る絞り部、およびボデーとの摺動面を有し、流通路は、絞り部による流通路である絞り流通路を含み、可動構造体の摺動方向に対して垂直な方向における摺動面の位置は、可動コアの最外周位置と異なる。
 第2態様によれば、流通路は、絞り部を境に上流側領域と下流側領域とに区分される。上流側領域は、絞り部に対して、フルリフト噴射時の燃料流れ上流側の領域であり、下流側領域は、絞り部に対して、フルリフト噴射時の燃料流れ下流側の領域である。そして、可動構造体の移動時には絞り流通路で燃料の流量が絞られることに起因して、両領域で圧力差が生じることになる。以下の説明では、可動構造体が上流側領域から閉弁側に燃料の圧力を受ける面を上流側受圧面と呼び、下流側領域から燃料の圧力を開弁側に受ける面を下流側受圧面と呼ぶ。
 さらに第2態様では、可動構造体の摺動方向に対して垂直な方向における別流通路の位置は、可動コアの最外周位置と異なる。そのため、磁気力への影響を抑制しつつ、上述した上流側受圧面および下流側受圧面の面積を調整できる。そして、移動する可動構造体にかかる燃料のブレーキ力は、上流側受圧面の面積、下流側受圧面の面積および両領域の差圧に基づいて特定されることは先述した通りである。
 よって、第2態様によれば、摺動面の位置を調整することで、磁気力への影響を抑制しつつ上流側受圧面の面積および下流側受圧面の面積を調整できる。よって、可動コアに作用する磁気力の変化を抑制しつつ、上記ブレーキ力を調整できる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、本開示の第1実施形態に係る燃料噴射弁の断面図であり、 図2は、図1を拡大した断面図であり、 図3は、第1実施形態に係る可動構造体Mの断面図であり、 図4は、本開示の第2実施形態に係る燃料噴射弁の断面図であって、移動部材が固定部材に着座した状態を示す断面図であり、 図5は、第2実施形態に係る燃料噴射弁の断面図であって、移動部材が固定部材から離座した状態を示す断面図であり、 図6は、本開示の第3実施形態に係る燃料噴射弁の断面図であり、 図7は、本開示の第4実施形態に係る燃料噴射弁の断面図であり、 図8は、本開示の第5実施形態に係る燃料噴射弁の断面図であり、 図9は、本開示の第6実施形態に係る可動コア周辺の拡大図。 図10は、図9の覆い体周辺の拡大図。 図11は、磁束の通路について説明する図。 図12は、覆い体と燃料圧力との関係について説明する図。 図13は、本開示の第7実施形態に係る図1の可動コア周辺の拡大図。 図14は、本開示の第8実施形態に係る図1の可動コア周辺の拡大図。 図15は、他の実施形態における燃料噴射弁の断面図。
 以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
 (第1実施形態)
 図1に示す燃料噴射弁は、点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)に搭載されており、多気筒エンジンの各燃焼室へ直接燃料を噴射するものである。燃料噴射弁へ供給される燃料は、図示しない燃料ポンプにより圧送され、燃料ポンプはエンジンの回転駆動力により駆動する。燃料噴射弁は、ケース10、ノズルボデー20、弁体30、可動コア40、固定コア50、非磁性部材60、コイル70、配管接続部80等を備えている。
 ケース10は、金属製であり、コイル70の環状中心線Cが延びる方向(以下、軸線方向と記載)に延びる円筒形状である。なお、コイル70の環状中心線Cと、ケース10、ノズルボデー20、弁体30、可動コア40、固定コア50および非磁性部材60の中心軸線とは一致する。
 ノズルボデー20は、金属製であり、ケース10内に挿入配置されてケース10と係合する本体部21と、本体部21からケース10外部に延出するノズル部22とを有する。ノズル部22は軸線方向に延びる円筒形状であり、ノズル部22の先端には噴孔部材23が取り付けられている。
 噴孔部材23は、金属製であり、ノズル部22に溶接で固定されている。噴孔部材23は軸線方向に延びる有底の円筒形状であり、噴孔部材23の先端には、燃料を噴射する噴孔23aが形成されている。噴孔部材23の内周面には、弁体30が離着座する着座面23sが形成されている。
 弁体30は、金属製であり、軸線方向に沿って延びる円柱形状である。弁体30は、軸線方向に移動可能な状態でノズルボデー20の内部に組み付けられており、弁体30の外周面30aとノズルボデー20の内周面22aとの間で、軸線方向に延びる環状の流通路(下流通路F30)が形成されている。弁体30の噴孔23a側の端部には、着座面23sに離着座する、環状のシート面30sが形成されている。
 弁体30のうち噴孔23aの反対側(以下、反噴孔側と記載)の端部には、連結部材31が溶接等により固定して取り付けられている。さらに、連結部材31の反噴孔側端部には、オリフィス32a(絞り部)が形成されたオリフィス部材32および可動コア40が取り付けられている。
 図2に示すように、連結部材31は軸線方向に延びる円筒形状であり、オリフィス部材32は、連結部材31の円筒内周面に溶接等により固定され、可動コア40は、連結部材31の円筒外周面に溶接等により固定されている。連結部材31の反噴孔側端部には、径方向に拡大する拡径部31aが形成されている。拡径部31aの噴孔側端面が可動コア40と係合することで、連結部材31が可動コア40に対して噴孔側に抜け出ることを防止している。
 オリフィス部材32は軸線方向に延びる円筒形状であり、円筒内部が燃料を流通させる流通路F21として機能する。オリフィス部材32の噴孔側端部には、流通路F21の通路面積を部分的に狭くして流量を絞るオリフィス32a(絞り部)が形成されている。流通路F21のうちオリフィス32aにより絞られた部分を絞り流通路F22と呼ぶ。
 絞り流通路F22は弁体30の中心軸線上に位置する。絞り流通路F22の流路長さは絞り流通路F22の直径よりも短い。オリフィス部材32の反噴孔側端部には、径方向に拡大する拡径部32bが形成されている。拡径部32bの噴孔側端面が連結部材31と係合することで、オリフィス部材32が連結部材31に対して噴孔側に抜け出ることを防止している。
 可動コア40は、金属製の円盤形状であり、本体部21の円筒内部に収容配置されている。可動コア40は、連結部材31、弁体30、オリフィス部材32、および摺動部材33と一体となって軸線方向に移動する。これらの可動コア40、連結部材31、弁体30、オリフィス部材32および摺動部材33は、一体となって軸線方向に移動する可動構造体Mに相当する。
 摺動部材33は、可動コア40とは別体であり、密着用弾性部材SP2の弾性力により可動コア40に密着するように押し付けられている。このように摺動部材33を可動コア40と別体にすることで、摺動部材33の材質を可動コア40の材質と異ならせることを容易に実現できるようにしている。可動コア40には、摺動部材33に比べて高磁性の材質が用いられており、摺動部材33には、可動コア40に比べて耐摩耗性の高い材質が用いられている。
 摺動部材33は円筒形状であり、摺動部材33の円筒外周面は、本体部21の内周面に対して摺動する摺動面33aとして機能する。摺動面33aの外径寸法は、可動コア40の外径寸法よりも小さい。つまり、摺動部材33の摺動方向に対して垂直な方向における摺動面33aの位置は、可動コア40の最外周位置よりも内側、つまり環状中心線Cの側に位置する。
 摺動部材33の反噴孔側の面は、可動コア40の噴孔側の面に密着して燃料を通過させないようにシールするシール面33bとして機能する。摺動部材33の円筒内部にはコイル形状の密着用弾性部材SP2が配置されている。密着用弾性部材SP2は、軸線方向に弾性変形して弾性力を摺動部材33へ付与し、摺動部材33のシール面33bは、可動コア40の噴孔側の面に弾性力で押し付けられて密着する。
 摺動部材33の反噴孔側端部には、径方向に縮小する縮径部33cが形成されている。縮径部33cの上面はシール面33bの一部として機能し、縮径部33cの下面は密着用弾性部材SP2の一端を支持する。本体部21の底面には支持部材24が固定されており、支持部材24には、径方向に縮小する縮径部24aが形成されている。この縮径部24aに、密着用弾性部材SP2の他端は支持されている。
 摺動部材33は、可動コア40に対して径方向に相対移動可能な状態である。可動構造体Mのうち摺動部材33を除く部分には、ノズルボデー20に対して可動構造体Mを軸線方向に移動可能に摺動させつつ径方向に支持するガイド部が設けられている。ガイド部は、軸線方向の2箇所に設けられており、軸線方向のうち噴孔23aの側に位置するガイド部を噴孔側ガイド部30bと呼び、反噴孔側に位置するガイド部を反噴孔側ガイド部31bと呼ぶ(図1、図2参照)。噴孔側ガイド部30bは、弁体30の外周面に形成され、噴孔部材23の内周面に摺動可能に支持される。反噴孔側ガイド部31bは、連結部材31の外周面に形成され、支持部材24の内周面に摺動可能に支持される。
 固定コア50は、ケース10の内部に固定して配置されている。固定コア50は、軸線方向の周りに延びる環状の金属製である。非磁性部材60は、固定コア50と本体部21との間に配置された環状であり、固定コア50および可動コア40よりも磁性が弱い材質である。一方、固定コア50、可動コア40および本体部21は磁性を有する材質で形成されている。
 固定コア50の内周面には、円筒形状かつ金属製のストッパ51が固定されている。ストッパ51は、連結部材31と当接することで連結部材31が反噴孔側へ移動することを規制する。連結部材31の拡径部31aの上端面がストッパ51の下端面に接触した状態では、固定コア50の下端面は可動コア40の上端面に接触せず、これら下端面と上端面との間で所定のギャップが形成された状態となる。
 非磁性部材60および固定コア50の径方向外側には、コイル70が配置されている。コイル70は、樹脂製のボビン71に巻き回されている。ボビン71は、軸線方向を中心とした円筒形状である。したがって、コイル70は、軸線方向の周りに延びる環状に配置されることとなる。
 固定コア50の反噴孔側には、燃料の流入口80aを形成して外部の配管と接続される配管接続部80が配置されている。配管接続部80は金属製であり、固定コア50と一体の金属部材で形成されている。高圧ポンプで加圧された燃料は、流入口80aから燃料噴射弁へ供給される。配管接続部80の内部には、軸線方向に延びる燃料の流通路F11が形成されており、その流通路F11には圧入部材81が圧入固定されている。
 圧入部材81の噴孔側には、弾性部材SP1が配置されている。弾性部材SP1の一端は圧入部材81に支持され、弾性部材SP1の他端はオリフィス部材32の拡径部32bに支持される。したがって、圧入部材81の圧入量、つまり軸線方向における固定位置に応じて、弁体30がフルリフト位置まで開弁した時、つまりストッパ51に連結部材31が当接した時における弾性部材SP1の弾性変形量が特定される。つまり、弾性部材SP1による閉弁力(セット荷重)が、圧入部材81の圧入量で調整されている。
 配管接続部80の外周面には、締結部材83が配置されている。締結部材83の外周面に形成されたネジ部を、ケース10の内周面に形成されたネジ部に締結することで、締結部材83はケース10に締結される。この締結で生じる軸力により、ケース10の底面と締結部材83との間で、配管接続部80、固定コア50、非磁性部材60および本体部21が挟み付けられている。
 これらの配管接続部80、固定コア50、非磁性部材60、ノズルボデー20および噴孔部材23は、流入口80aへ供給された燃料を噴孔23aへ流通させる流通路Fを有するボデーBに相当する。先述した可動構造体Mは、ボデーBの内部に摺動可能な状態で収容されていると言える。
 次に、燃料噴射弁の作動について説明する。
 コイル70へ通電すると、コイル70の周りに磁界が発生する。つまり、固定コア50、可動コア40および本体部21に磁束が通る磁界回路が通電に伴い形成され、磁気回路により生じた磁気力により可動コア40が固定コア50へ吸引される。可動構造体Mには、弾性部材SP1による閉弁力と、燃料圧力による閉弁力と、上述した磁気力による開弁力とが作用する。これらの閉弁力よりも開弁力の方が大きくなるように設定されているため、通電に伴い磁気力を生じさせると、可動コア40は、弁体30とともに固定コア50の側へ移動する。これにより、弁体30が開弁作動して、シート面30sが着座面23sから離座し、高圧燃料が噴孔23aから噴射されることとなる。
 コイル70への通電を停止させると、上述した磁気力による開弁力が無くなるので、弾性部材SP1による閉弁力で、可動コア40とともに弁体30は閉弁作動して、シート面30sが着座面23sに着座する。これにより、弁体30が閉弁作動して、噴孔23aからの燃料噴射が停止される。
 次に、噴孔23aから燃料が噴射されている時の、燃料の流れについて説明する。
 高圧ポンプから燃料噴射弁へ供給される高圧燃料は、流入口80aから流入し、配管接続部80の円筒内周面に沿う流通路F11、圧入部材81の円筒内周面に沿う流通路F12、弾性部材SP1が収容されている流通路F13を順に流れる(図1参照)。これらの流通路F11、F12、F13を総称して上流通路F10と呼び、上流通路F10は、燃料噴射弁の内部に存在する流通路F全体のうち可動構造体Mの外部かつ上流側に位置する。また、流通路F全体のうち、可動構造体Mにより形成される流通路を可動流通路F20と呼び、可動流通路F20の下流側に位置する流通路を下流通路F30と呼ぶ。
 可動流通路F20は、流通路F13から流出した燃料をメイン通路およびサブ通路に分岐して流れる。メイン通路およびサブ通路は独立して配置されている。具体的にはメイン通路およびサブ通路は並列して配置され、各々に分岐して流れた燃料は下流通路F30で合流する。
 メイン通路は、オリフィス部材32の円筒内周面に沿う流通路F21、オリフィス32aによる絞り流通路F22、連結部材31の円筒内周面に沿う流通路F23の順に燃料を流通させる通路である。そして、流通路F23の燃料は、連結部材31を径方向に貫通する貫通穴を通じて、連結部材31の円筒外周面に沿う流通路F31である下流通路F30へ流入する。
 サブ通路は、オリフィス部材32の円筒外周面に沿う流通路F24s、可動コア40と固定コア50とのギャップである流通路F25s、可動コア40の外周面40aに沿う流通路F26s、摺動面33aに沿う流通路の順に燃料を流通させる通路である。そして、摺動面33aに沿う流通路は摺動流通路F27sまたは別流通路と呼ばれ、摺動流通路F27sの燃料は、連結部材31の円筒外周面に沿う流通路F31である下流通路F30へ流入する。可動コア40の最外周と本体部21との間で形成される流通路F26sの通路面積は、摺動流通路F27sの通路面積よりも大きい。つまり、摺動流通路F27sでの絞り度合は流通路F26sでの絞り度合よりも大きく設定されている。
 ここで、サブ通路の上流側は、絞り流通路F22よりも上流側と接続されている。具体的には、摺動流通路F27s(別流通路)の反噴孔側の部分は、絞り流通路F22の反噴孔側の流通路と接続されている。そして、サブ流路の下流側は、絞り流通路F22の下流側と接続されている。具体的には、摺動流通路F27s(別流通路)の噴孔側の部分は、絞り流通路F22の噴孔側の流通路と接続されている。すなわち、サブ流路は絞り流通路F22を介さずに、絞り流通路F22の上流側と下流側とを接続している。また、摺動流通路F27s(別流通路)は、可動コア40よりも噴孔側に設けられている。
 要するに、上流通路F10である流通路F13から可動流通路F20へ流入した燃料は、メイン通路の上流端である流通路F21とサブ通路の上流端である流通路F24sとに分岐し、その後、下流通路F30である流通路F31で合流する。
 また、可動コア40、連結部材31およびオリフィス部材32の各々には、径方向に貫通する貫通穴41が形成されている。これらの貫通穴41は、オリフィス部材32の内周面に沿う流通路F21と可動コア40外周面に沿う流通路F26sとを連通させる流通路F28sとして機能する。この流通路F28sは、ストッパ51に連結部材31が当接して流通路F24sと流通路F25sとの連通が遮断された場合に、摺動流通路F27sを流れる燃料の流量、つまりサブ通路の流量を確保する通路である。流通路F28sが絞り流通路F22の上流側に位置することで、流通路F25s、F26s、F28sが上流側領域となり、下流側領域との圧力差が生じる。
 可動流通路F20から流出した燃料は、連結部材31の円筒外周面に沿う流通路F31へ流入し、その後、支持部材24の縮径部24aを軸線方向に貫通する貫通穴である流通路F32、弁体30の外周面に沿う流通路F33を順に流れる(図2参照)。そして、弁体30が開弁作動すると、流通路F33内の高圧燃料が、シート面30sおよび着座面23sの間を通過して、噴孔23aから噴射される。
 上述した摺動面33aに沿う流通路を摺動流通路F27sと呼び、摺動流通路F27sの通路面積は、絞り流通路F22の通路面積よりも小さい。つまり、摺動流通路F27sでの絞り度合は絞り流通路F22での絞り度合よりも大きく設定されている。そして、メイン通路では絞り流通路F22の通路面積が最も小さく、サブ通路では摺動流通路F27sでの通路面積が最も小さい。
 したがって、可動流通路F20内におけるメイン通路とサブ通路とでは、メイン通路の方が流れやすくなっており、メイン通路の絞り度合はオリフィス32aでの絞り度合により特定され、メイン通路の流量はオリフィス32aにより調整される。換言すれば、可動流通路F20の絞り度合はオリフィス32aでの絞り度合により特定され、可動流通路F20の流量はオリフィス32aにより調整される。
 流通路Fのうちシート面30sでの通路面積であって、弁体30が開弁方向へ最も移動したフルリフト状態での通路面積をシート通路面積と呼ぶ。オリフィス32aによる絞り流通路F22の通路面積は、シート通路面積よりも大きく設定されている。つまり、オリフィス32aによる絞り度合は、フルリフト時のシート面30sでの絞り度合よりも小さく設定されている。
 また、シート通路面積は、噴孔23aの通路面積よりも大きく設定されている。つまり、オリフィス32aによる絞り度合およびシート面30sでの絞り度合は、噴孔23aでの絞り度合よりも小さく設定されている。なお、噴孔23aが複数形成されている場合には、全ての噴孔23aの通路面積の合計よりもシート通路面積は大きく設定されている。
 次に、可動構造体Mが移動する際に、可動構造体Mが燃料から受けるブレーキ力について説明する。
 本実施形態では、絞り流通路F22と摺動流通路F27sとは並列し、かつ、摺動流通路F27sの通路面積は絞り流通路F22の通路面積よりも小さく設定されている。そのため、流通路Fは、オリフィス32a(絞り部)および摺動流通路F27sを境に上流側領域と下流側領域とに区分される。
 上流側領域は、オリフィス32aに対して、噴射時の燃料流れ上流側の領域である。なお、可動流通路F20のうち摺動面33aの上流側も上流側領域に属する。よって、可動流通路F20のうちの流通路F21、F24s、F25s、F26s、F28s、および上流通路F10が上流側領域に該当する。下流側領域は、オリフィス32aに対して、噴射時の燃料流れ下流側の領域である。なお、可動流通路F20のうち摺動面33aの下流側も下流側領域に属する。よって、可動流通路F20のうちの流通路F23および下流通路F30が下流側領域に該当する。
 要するに、絞り流通路F22を燃料が流れると、可動流通路F20を流れる燃料の流量がオリフィス32aで絞られることに起因して、上流側領域の燃料圧力(つまり上流燃圧PH)と下流側領域の燃料圧力(つまり下流燃圧PL)との圧力差が生じる。したがって、弁体30が閉弁状態から開弁状態に変化している時、開弁状態から閉弁状態に変化している時、および弁体30がフルリフト位置に保持されている時には、絞り流通路F22に燃料が流れて上記圧力差が生じる。
 そして、弁体30の開弁により生じる上記圧力差は、開弁から閉弁に切り替わると同時に無くなるわけではなく、閉弁してから所定時間が経過すると、上流燃圧PHと下流燃圧PLとは同じになる。一方、上記圧力差が生じていない状態で閉弁から開弁に切り替わると、その切り替わったタイミングで上記圧力差が直ぐに生じる。
 図3に示すように、可動構造体Mが移動する際に、可動構造体Mのうち上流燃圧PHを閉弁側に受ける面を上流側受圧面SHと呼び、下流燃圧PLを開弁側に受ける面を下流側受圧面SLと呼ぶ。
 見かけ上の上流側受圧面SH1は、可動コア40、連結部材31およびオリフィス部材32の上端面であって、上流側領域に露出した部分の面に相当する。但し、両領域の境界となる摺動面33aが、可動コア40の外周面40aよりも径方向内側に位置するため、可動コア40の下端面のうち摺動面33aの外側に位置する受圧面SH2は、開弁方向に上流燃圧PHを受ける。よって、見かけ上の上流側受圧面SH1の面積から、開弁方向に燃圧を受ける受圧面SH2の面積を差し引いた面積が、実質的な上流側受圧面SHの面積であると言える。
 下流側受圧面SLは、摺動部材33、連結部材31およびオリフィス部材32の下端面であって、下流側領域に露出した部分の面に相当する。下流側受圧面SLの面積は上流側受圧面SHと同じである。
 上流側受圧面SHに上流燃圧PHを乗算した値が、可動構造体Mに対して閉弁側に作用する力に相当し、下流側受圧面SLに下流燃圧PLを乗算した値が、可動構造体Mに対して開弁側に作用する力に相当する。これらの力の差が、移動する可動構造体Mにブレーキ力として作用する。
 可動構造体Mが開弁方向に移動する最中では、上流側領域の燃料が可動構造体Mに押されて圧縮されるので、上流燃圧PHが上昇する。その一方で、可動構造体Mに押された上流側領域の燃料は、オリフィス32aで絞られながら下流側領域へ押し出されるので、下流燃圧PLの方が上流燃圧PHよりも低くなる。よって、両領域での圧力差ΔPによるブレーキ力は、開弁方向に移動する可動構造体Mを閉弁方向に押し返す向きに作用することになる。要するに、開弁作動時には絞り流通路F22を噴孔側へ燃料が流れ、その時に絞られて生じる圧力差ΔPに、上流側受圧面SHまたは下流側受圧面SLの面積Sを乗算した力が、ブレーキ力として可動構造体Mに作用する。
 可動構造体Mが閉弁方向に移動する最中では、下流側領域の燃料が可動構造体Mに押されて圧縮されるので、下流燃圧PLが上昇する。その一方で、可動構造体Mに押された下流側領域の燃料は、オリフィス32aで絞られながら上流側領域へ押し出されるので、上流燃圧PHの方が下流燃圧PLよりも低くなる。よって、両領域での圧力差ΔPによるブレーキ力は、閉弁方向に移動する可動構造体Mを開弁方向に押し返す向きに作用することになる。要するに、閉弁作動時には絞り流通路F22を反噴孔側へ燃料が流れ、その時に絞られて生じる圧力差ΔPに上記面積Sを乗算した力が、ブレーキ力として可動構造体Mに作用する。
 したがって、オリフィス32aによる絞り度合および上記面積Sの少なくとも一方を調整すれば、上記ブレーキ力を調整できる。そして上記面積Sの大きさは、摺動面33aの直径寸法を調整することで調整できる。
 次に、本実施形態が採用する構成による作用および効果について説明する。
 本実施形態によれば、絞り流通路F22と摺動流通路F27sとは並列し、かつ、摺動流通路F27sの通路面積は絞り流通路F22の通路面積よりも小さく設定されている。そのため、流通路Fは、オリフィス32a(絞り部)を境に、上流側領域と下流側領域とに区分される。そして、可動構造体Mの移動時には絞り流通路F22で燃料の流量が絞られることに起因して、両領域で圧力差ΔPが生じることになり、この圧力差ΔPに起因して、ブレーキ力が可動構造体Mに作用する。
 そのため、閉弁作動する可動構造体Mに対してブレーキ力が作用するので、弁体30が着座面23sでバウンスすることを抑制でき、意図に反した噴射状態になるおそれを軽減できる。また、開弁作動する可動構造体Mに対してブレーキ力が作用するので、連結部材31がストッパ51に衝突する時の衝撃を緩和でき、連結部材31およびストッパ51の摩耗を抑制できる。
 加えて、本実施形態では、可動構造体Mの摺動方向に対して垂直な方向(つまり径方向)における摺動面33aの位置は、可動コア40の最外周位置と異なる。そのため、可動コア40の最外周位置を変更することなく、上流側受圧面SHおよび下流側受圧面SLの面積Sを調整できる。よって、摺動面33aの位置を調整することで、可動コア40の最外周位置を変更することなく上記面積Sを調整できる。よって、可動コア40に作用する磁気力に大きな変化を招くこと無く、上記ブレーキ力を調整できる。
 さらに本実施形態では、可動コア40には、絞り流通路F22の上流部分と摺動流通路F27sの上流部分とを連通する貫通穴41が形成されている。そのため、ストッパ51にオリフィス部材32が当接して流通路F24sと流通路F25sとの連通が遮断された場合であっても、貫通穴41を通じて、開弁方向に上流燃圧PHを受ける受圧面SH2へ燃料を送ることができる。よって、実質的な上流側受圧面SHの面積を所望の大きさにすることの確実性を向上できる。
 さらに本実施形態では、摺動面33aを形成する摺動部材33の材質は、可動コア40の材質とは異なる。そのため、摺動面33aについては高耐久優先の材質にでき、可動コア40については低磁気抵抗優先の材質にできる。
 さらに本実施形態では、絞り流通路F22は弁体30の中心軸線上に位置する。これによれば、中心軸線に対して垂直な方向(つまり径方向)におけるオリフィス32a(絞り部)の位置が、仮に、所望の位置からずれていたとしても、オリフィス32aが受ける流体抵抗は中心軸線に近い位置に作用する。一方、本実施形態に反して、中心軸線から外れた位置に複数の絞り流通路を対象となるように配置すると、絞り流通路の位置ずれに起因して、流体抵抗が可動構造体Mに傾倒力として作用する。したがって、絞り流通路F22を弁体30の中心軸線上に位置させる本実施形態によれば、可動構造体Mに作用する上記傾倒力を小さくできる。
 さらに本実施形態では、可動構造体Mは、摺動面33aを形成する摺動部材33を可動コア40に押し付けて密着させる密着用弾性部材SP2を備える。これによれば、摺動部材33を可動コア40に固定することなく可動コア40との間をシールできるので、摺動部材33は、可動コア40に対して径方向に相対移動可能な状態で、流通路Fを上流側領域と下流側領域とに区分できる。そして、仮に本実施形態に反して摺動部材33を可動コア40に固定すると、摺動部材33の軸中心と可動コア40の軸中心とを高精度で一致させることが要求される。しかし、本実施形態によれば、上記固定を不要にできるので、可動構造体Mに要求される寸法精度を緩くできる。
 さらに本実施形態では、弁体30は、相対移動不能な状態で可動コア40に固定されている。ここで、本実施形態に反して、可動コア40に対して相対移動可能な状態で弁体を可動コアに組み付ける構成にすると、以下の可能性が生じる。すなわち、閉弁直後に可動コアが相対移動するのでバウンスが生じにくくなるものの、相対移動する可動コアが静止するまでは次の噴射を開始できなくなるので、短インターバルでの噴射の実現が妨げられるおそれがある。
 これに対し本実施形態では、相対移動不能な状態で弁体30を可動コア40に固定させるので、可動コアの相対移動が静止するまで待つことにより短インターバル化が妨げられることを回避できる。それでいて、径方向における摺動面33aの位置を可動コア40の最外周位置と異ならせることによりブレーキ力を調整できるといった上記効果が発揮されるので、弁体30のバウンス抑制も図ることができる。つまり、短インターバル化とバウンス抑制の両立を図ることができる。
 さらに本実施形態では、摺動面33aの最外径寸法は、可動コア40の最外径寸法よりも小さい。つまり、摺動流通路F27sは、可動コア40の最外周位置よりも内側に設けられている。近年、燃料噴射弁に供給される燃料の高圧化が進む傾向にあり、それに伴い、弁体30に作用する油圧力が大きくなり、ひいては開弁に要する磁気吸引力が大きくなる傾向にある。そのため、可動コア40の最外径寸法も大型化する傾向にある。したがって、本実施形態に反して可動コア40の最外径位置を摺動面として機能させると、下流側受圧面SLの面積が必要以上に大きくなり、ブレーキ力が必要以上に大きくなるおそれがある。これに対し本実施形態では、可動コア40の最外径位置とは異なる位置に摺動面33aを設け、摺動面33aの最外径寸法を可動コア40の最外径寸法より小さくしているので、上記可能性を抑制できる。
 (第2実施形態)
 本実施形態に係る燃料噴射弁の可動構造体M1は、流通路Fでの流量の絞り度合を変化させる可変絞り機構を有する。可変絞り機構は、第1実施形態と同様のオリフィス部材32(固定部材)と、移動部材100および押付用弾性部材SP3と、を有する。移動部材100は、オリフィス部材32に対して軸線方向に相対移動可能な状態で、連結部材31内部の流通路F23に配置されている。
 移動部材100は、軸線方向に延びる金属製の円柱形状であり、オリフィス部材32の下流側に配置されている。移動部材100の円柱中心部分には軸線方向に貫通する貫通穴が形成されている。この貫通穴は、流通路Fの一部であり絞り流通路F22と連通し、絞り流通路F22よりも通路面積が小さいサブ絞り流通路103として機能する。移動部材100は、絞り流通路F22を覆うシール面101aが形成されたシール部101と、押付用弾性部材SP3と係合する係合部102とを有する。
 係合部102はシール部101よりも小径であり、コイル形状の押付用弾性部材SP3が係合部102に嵌め込まれている。これにより、押付用弾性部材SP3の径方向への移動が係合部102で規制される。押付用弾性部材SP3の一端はシール部101の下端面に支持され、押付用弾性部材SP3の他端は連結部材31に支持される。押付用弾性部材SP3は、軸線方向に弾性変形して弾性力を移動部材100へ付与し、移動部材100のシール面101aは、オリフィス部材32の下端面に弾性力で押し付けられて密着する。
 弁体30が開弁方向へ移動することに伴い、移動部材100の上流側燃圧が下流側燃圧よりも所定以上高くなると、押付用弾性部材SP3の弾性力に抗して移動部材100はオリフィス部材32から離座する(図5参照)。弁体30が閉弁方向へ移動することに伴い、移動部材100の下流側燃圧が上流側燃圧よりも所定以上高くなると、移動部材100はオリフィス部材32に着座する(図4参照)。
 移動部材100が離座している状態では、移動部材100の外周面と連結部材31の内周面との隙間に、燃料が流れる流通路(外周側流通路F23a)が形成される。外周側流通路F23aとサブ絞り流通路103とは並列に位置し、移動部材100が離座している状態では、絞り流通路F22から流通路F23へ流出した燃料は、サブ絞り流通路103と外周側流通路F23aとに分岐して流れる。サブ絞り流通路103と外周側流通路F23aとを合わせた通路面積は、絞り流通路F22の通路面積よりも大きい。よって、移動部材100が離座している状態では、可動流通路F20の流量は絞り流通路F22での絞り度合により特定される。
 一方、移動部材100が着座している状態では、絞り流通路F22から流通路F23へ流出した燃料は、サブ絞り流通路103を流れ、外周側流通路F23aには流れない。そして、サブ絞り流通路103の通路面積は絞り流通路F22の通路面積よりも小さい。よって、移動部材100が着座している状態では、可動流通路F20の流量はサブ絞り流通路103での絞り度合により特定される。したがって、移動部材100は、オリフィス部材32に着座することで絞り流通路F22を覆って絞り度合を大きくし、オリフィス部材32から離座することで絞り流通路F22を開放して絞り度合を小さくする。
 弁体30が開弁方向へ移動中の状態であれば、移動部材100の上流側燃圧が下流側燃圧よりも所定以上高くなって移動部材100が離座する蓋然性が高い。但し、弁体30が開弁方向へ最も移動したフルリフト状態となり弁体30が移動停止した状態であれば、移動部材100が着座する蓋然性が高い。
 弁体30が閉弁方向へ移動中の状態であれば、移動部材100の下流側燃圧が上流側燃圧よりも所定以上高くなって移動部材100が着座する蓋然性が高い。但し、開弁期間を短くして噴孔23aからの噴射量を少なくする場合等、弁体30がフルリフト位置まで移動せずに開弁作動から閉弁作動に切り替える噴射(パーシャルリフト噴射)を実施する場合がある。この場合には、閉弁作動に切り替わった直後には移動部材100が離座している蓋然性が高い。但し、その後の閉弁直前の期間においては、移動部材100の下流側燃圧が上流側燃圧よりも所定以上高くなって移動部材100が着座する蓋然性が高い。
 要するに、弁体30の開弁作動中に移動部材100が常時開弁しているとは限らず、弁体30が開弁方向へ移動する上昇期間のうち少なくとも開弁直後の期間では、移動部材100は着座している。また、弁体30の閉弁作動中に移動部材100が常時着座しているとは限らず、弁体30が閉弁方向へ移動する下降期間のうち少なくとも閉弁直前の期間では、移動部材100は着座している。したがって、開弁直後の期間および閉弁直前の期間では、移動部材100は着座して、燃料の全量がサブ絞り流通路103を流通するので、移動部材100が離座している期間に比べて可動流通路F20での絞り度合が大きくなる。
 以上により、本実施形態によれば、可動構造体M1は、流通路Fでの流量の絞り度合を変化させる可変絞り機構を有する。そのため、可動構造体M1に作用する燃料によるブレーキ力を変化させることができる。
 さらに本実施形態によれば、弁体30が閉弁方向へ移動する閉弁作動期間のうち少なくとも閉弁直前の期間では、フルリフト状態の時に比べて、可変絞り機構による絞り度合が大きくなる。そのため、閉弁直前の期間では、絞り度合が大きくなることにより両領域の圧力差が大きくなるので、ブレーキ力が増大して弁体30の閉弁作動速度が遅くなり、弁体30が着座面23sでバウンスするおそれを低減できる。一方、フルリフト開弁期間では、絞り度合が小さくなることにより噴射期間における圧力損失を低減できる。
 さらに本実施形態によれば、弁体30が開弁方向へ移動する開弁作動期間のうち少なくとも開弁直後の期間では、フルリフト状態の時に比べて、可変絞り機構による絞り度合が大きくなる。そのため、開弁直後の期間では、絞り度合が大きくなることにより両領域の圧力差が大きくなるので、ブレーキ力が増大して弁体の開弁速度が遅くなる。よって、先述したパーシャルリフト噴射の際に、コイル70への通電時間に対する噴孔23aからの噴射量を少なくできる。そのため、通電時間に対する噴射量の特性がばらつくことを低減できる。
 さらに本実施形態では、可変絞り機構は、オリフィス32a(絞り部)が形成されたオリフィス部材32(固定部材)、およびオリフィス部材32に対して相対移動する移動部材100を有する。移動部材100は、オリフィス部材32に着座することで絞り流通路F22を覆って絞り度合を大きくし、オリフィス部材32から離座することで絞り流通路F22を開放して絞り度合を小さくする。そのため、移動部材100の離着座で絞り度合を可変にできるので、簡素な構造で可変絞り機構を実現できる。
 さらに本実施形態では、移動部材100はオリフィス部材32の下流側に配置される。そして、弁体30が開弁方向へ移動するに伴い移動部材100の上流側燃圧が下流側燃圧よりも所定以上高くなることで移動部材100は離座する。また、弁体30が閉弁方向へ移動するに伴い下流側燃圧が上流側燃圧よりも所定以上高くなることで移動部材は着座する。これによれば、移動部材100を移動させるアクチュエータを不要にしつつ、移動部材100を移動させて絞り度合を可変にできる。
 さらに本実施形態では、移動部材100には、流通路Fの一部であるサブ絞り流通路103が形成され、サブ絞り流通路103の通路面積は絞り流通路F22の通路面積よりも小さい。本実施形態に反してサブ絞り流通路103が形成されていない場合には、移動部材100がオリフィス部材32に張り付いて剥がれにくくなり、移動部材100が離座しにくくなるおそれがある。これに対し本実施形態では、移動部材100にサブ絞り流通路103が形成されているので、上記貼り付きの可能性を抑制できる。
 また、弁体30が着座面23sに着座して閉弁した直後には、下流燃圧PLに脈動が生じるため、本実施形態に反してサブ絞り流通路103が形成されていない場合には、上記脈動に応じて移動部材100が着座と離座を繰り返すバタツキが生じるおそれがある。これに対し本実施形態では、移動部材100にサブ絞り流通路103が形成されているので、上記バタツキの可能性を抑制できる。
 (第3実施形態)
 上記第2実施形態に係る可動構造体M1の移動部材100にはサブ絞り流通路103が形成されているのに対し、本実施形態に係る可動構造体M2の移動部材100Aには、図6に示すように、サブ絞り流通路103が形成されていない。
 したがって、移動部材100Aが離座している状態では、絞り流通路F22から流通路F23へ流出した燃料の全量が外周側流通路F23aを流れる。外周側流通路F23aの通路面積は、絞り流通路F22の通路面積よりも大きい。よって、移動部材100Aが離座している状態では、可動流通路F20の流量は絞り流通路F22での絞り度合により特定される。
 一方、移動部材100Aが着座している状態では、移動部材100Aは絞り流通路F22を閉塞し、絞り流通路F22から連結部材31の内部の流通路F23へ燃料が流れなくなる。よって、移動部材100Aが着座している状態では、可動流通路F20の流量はゼロとなり、絞り度合が最大の状態であるとも言える。したがって、移動部材100Aは、オリフィス部材32に着座することで絞り流通路F22を閉塞して可動流通路F20の流れを止め、言わば、絞り度合が最大の状態にする。一方、移動部材100Aは、オリフィス部材32から離座することで絞り流通路F22を開放して、可動流通路F20に燃料が流れるようにし、言わば、絞り度合が最大の状態から小さい状態にする。
 以上により、本実施形態によれば、移動部材100Aは、オリフィス部材32に着座した状態で絞り流通路F22を閉塞するので、移動部材100Aの着座時における下流燃圧PLを高くできる。よって、オリフィス32aを境にした上流側領域と下流側領域との圧力差ΔPを大きくできる。そのため、移動部材100Aの着座状態におけるブレーキ力が、移動部材100にサブ絞り流通路103が形成されている場合に比べて大きくなる。よって、弁体30の閉弁作動速度を遅くすることを促進でき、弁体30のバウンス低減の効果を向上できる。
 (第4実施形態)
 上記第1実施形態では、摺動部材33は可動コア40とは別体であり、可動コア40に対して径方向に相対移動可能な状態で配置されている。これに対し、図7に示す本実施形態では、摺動部材33は可動コア40に溶接等により接合されている。これに伴い、本実施形態では密着用弾性部材SP2および支持部材24を廃止している。
 また、第1実施形態の如く摺動部材33を可動コア40と別体にして径方向に移動可能にした場合、可動構造体Mのうち摺動部材33を除く部分に反噴孔側ガイド部が設けられている。これに対し、摺動部材33が可動コア40に接合された本実施形態では、摺動部材33に反噴孔側ガイド部が設けられている。つまり、摺動部材33の摺動面33aを反噴孔側ガイド部として機能させている。
 (第5実施形態)
 上記第1実施形態では、オリフィス32aをオリフィス部材32に形成し、そのオリフィス部材32を可動コア40に組み付けている。これに対し本実施形態では、オリフィス部材32を廃止して、図8に示すようにオリフィス32aを可動コア40に直接形成している。
 また、上記第1実施形態では、貫通穴41による流通路F28sは、可動コア40、連結部材31およびオリフィス部材32の3部品により形成されているのに対し、本実施形態では、可動コア40の1部品により貫通穴41が形成されている。貫通穴41は、可動コア40の内径側に位置する流通路F21、および可動コア40の外形側に位置する流通路F26sと連通する。
 可動コア40の中心にて軸線方向に延びる中心穴のうち、オリフィス32aの反噴孔側に連通する部分である流通路F21は、絞り流通路F22および貫通穴41と連通する連通流通路に相当する。絞り流通路F22の通路面積は、連通流通路の通路面積より小さい。摺動流通路F27sの通路面積は、絞り流通路F22の通路面積より小さい。なお、本開示における通路面積とは、該当する通路を燃料流れ方向に対して直交する方向に切った断面の面積のことである。
 また、上記第1実施形態に係る可動コア40は、固定コア50の吸引面に吸引される被吸引面を有し、その被吸引面は、軸線方向に対して垂直に拡がる1つの面である。これに対し本実施形態に係る可動コア40は、第1被吸引面401aおよび第2被吸引面402aといった2つの被吸引面を有する。第1被吸引面401aは、第1固定コア部501により形成される第1吸引面501aに対向配置され、第1吸引面501aとのエアギャップを磁束が通ることにより吸引される。第2被吸引面402aは、第2固定コア部502により形成される第2吸引面502aに対向配置され、第2吸引面502aとのエアギャップを磁束が通ることにより吸引される。
 第1被吸引面401aおよび第2被吸引面402aは、径方向において互いに異なる位置に配置され、さらに、軸線方向においても互いに異なる位置に配置されている。具体的には、第1被吸引面401aは、第2被吸引面402aよりも径方向内側、かつ、軸線方向において反噴孔側に配置されている。要するに、本実施形態に係る可動コア40は、径方向および軸線方向に異なる位置に配置された2つの被吸引面を有する、段付き形状に形成されている。
 可動コア40の外周面のうち第1被吸引面401aに連なる部分を第1外周面401bと呼び、第2被吸引面402aに連なる部分を第2外周面402bと呼ぶ。第1外周面401bは第2外周面402bよりも径方向内側に位置する。貫通穴41の一端は第1外周面401bに位置する。
 第1固定コア部501と第2固定コア部502との間には非磁性部材60が配置されている。そのため、第1被吸引面401aおよび第1吸引面501aを通過する磁束の向きと、第2被吸引面402aおよび第2吸引面502aを通過する磁束の向きは、逆向きになっている。
 第2固定コア部502の端面と本体部21の端面は溶接により固定されている。図8中のドットを付した部分は、溶接により溶融固化した部分(溶接部Y)を示す。第2固定コア部502および本体部21の内周面には、円筒形状の溶接カバー201が固定されている。溶接カバー201は、溶接部Yにより溶接されている。溶接カバー201の内周面には、被摺動部材202が嵌合により固定されている。被摺動部材202の内周面は、摺動部材33の外周面(摺動面33a)を摺動可能な状態で径方向に支持する。なお、摺動部材33の内周面は、可動コア40に嵌合する嵌合面33dとして機能している。
 溶接カバー201、被摺動部材202、摺動部材33および可動コア40は、それぞれ異なる材質で形成されている。具体的には、可動コア40には高磁性の材質が用いられ、摺動部材33および被摺動部材202には耐摩耗性に優れた高硬度の材質が用いられ、溶接カバー201には溶接に有利な材質が用いられている。
 先述した通りオリフィス部材32を廃止していることに伴い、弁体30は可動コア40に直接取り付けられている。具体的には、可動コア40のうちの噴孔側の面(下端面)に形成された凹部に、弁体30の反噴孔側端部が嵌合により固定されている。弁体30の反噴孔側端部の内部には、流通路F23が形成されている。弁体30内部の流通路F23は、弁体30に形成された通路穴30hを通じて、下流通路F30である流通路F31と連通している。
 可動コア40のうちの反噴孔側の面(上端面)に形成された凹部には、当接部材34が嵌合により固定されている。弁体30が開弁作動してフルリフト位置に達すると、当接部材34がストッパ51に当接して、可動コア40が固定コア50に当接することを回避させている。また、当接部材34は、弾性部材SP1を支持する部材としても機能している。
 ここで、本実施形態に反して、例えばオリフィス32aが形成されたオリフィス部材32を可動コア40に圧入固定する場合には、圧入によりオリフィス32aが変形して、絞り流通路F22の通路面積が所望の値から変化するおそれがある。このようにオリフィス32aが変形すると、先述した上流燃圧PHと下流燃圧PLとの圧力差ΔPによるブレーキ力が、所望の値からずれてしまう。この事項に対し本実施形態では、オリフィス32aによる絞り流通路F22が可動コア40に形成されている。そのため、上記圧入変形によるオリフィス32aの変形を回避できるので、圧力差ΔPによるブレーキ力の上記ずれを低減できる。
 ここで、本実施形態に反して、例えば貫通穴41による流通路F28sが、可動コア40、連結部材31およびオリフィス部材32の3部品により形成されている場合、貫通穴41内の燃料が各部材の当接面から漏れ出るおそれがある。このような漏出が生じると、上述した圧力差ΔPによるブレーキ力が、所望の値からずれてしまう。この事項に対し本実施形態では、可動コア40に、絞り流通路F22および流通路F21(連通流通路)が形成されており、この連通流通路は、絞り流通路F22の反噴孔側に位置し、絞り流通路F22および貫通穴41と連通する。そのため、可動コア40の1部品により貫通穴41(流通路F28s)が形成されることになるので、連通流通路と連通する貫通穴41からの燃料漏出を回避でき、圧力差ΔPによるブレーキ力の上記ずれを低減できる。
 (第6実施形態)
 図9、図10に示すように、可動コア40は、金属製の円環状部材である。可動コア40は、可動内側部42及び可動外側部43を有しており、いずれも円環状になっている。可動内側部42は可動コア40の内周面を形成し、可動外側部43は可動内側部42の径方向外側に配置されている。可動コア40は、反噴孔側を向いた可動上面41aを有しており、可動上面41aは、可動コア40の上端面を形成している。可動上面41aには段差が形成されている。具体的には、可動外側部43は反噴孔側を向いた可動外側上面43aを有し、可動内側部42は反噴孔側を向いた可動内側上面42aを有しており、可動外側上面43aが可動内側上面42aよりも噴孔側にあることで、可動上面41aに段差が形成されている。可動内側上面42a及び可動外側上面43aは、いずれも軸線方向に直交している。
 可動コア40は、噴孔側を向いた可動下面41bを有しており、この可動下面41bは、径方向において可動内側部42と可動外側部43とに跨った状態で、可動コア40において平坦な下端面を形成している。可動下面41bにおいては、可動内側部42と可動外側部43との境界部に段差が形成されていない。軸線方向においては、可動外側部43の高さ寸法が可動内側部42の高さ寸法より小さくなっており、可動コア40は、可動外側部43が可動内側部42から外周側に突出したような形状になっている。なお、摺動部材33は、溶接等により可動コア40に固定されている。
 固定コア50は、ケース10の内部に固定して配置されている。固定コア50は、軸線方向の周りに延びる環状の金属製である。固定コア50は、第1固定コア501と第2固定コア502を有する。第1固定コア501は、コイル70の内周側に設けられており、第1固定コア501の外周面とコイル70の内周面とが対向している。第1固定コア501は、噴孔側を向いた第1下面50aを有しており、この第1下面50aは、第1固定コア501の下端面を形成し、軸線方向に直交している。第1固定コア501は、可動コア40の反噴孔側に設けられており、第1下面50aは可動コア40の可動内側上面42aに対向している。また、第1固定コア501は、第1傾斜面50b及び第1外面50cを有している。第1傾斜面50bは、第1下面50aの外周側端部から反噴孔側に向けて斜めに延びている。第1外面50cは、第1固定コア501の外周面であり、第1傾斜面50bの反噴孔側の上端部から軸線方向に延びている。第1固定コア501は、第1下面50aと第1外面50cとの出隅部分が第1傾斜面50bにより面取りされたような形状になっている。
 第2固定コア502は、コイル70の噴孔側に設けられており、全体として円環状になっている。第2内側部52及び第2外側部53を有しており、いずれも円環状になっている。第2外側部53は第2固定コア502の外周面を形成しており、第2内側部52は第2外側部53の内周側に配置されている。第2固定コア502は噴孔側を向いた第2下面51aを有しており、第2下面51aは、第2固定コア502の下端面を形成し、軸線方向に直交している。第2下面51aには段差が形成されている。具体的には、第2内側部52は噴孔側を向いた第2内側下面52aを有し、第2外側部53は噴孔側を向いた第2外側下面53aを有しており、第2内側下面52aが第2外側下面53aよりも反噴孔側にあることで、第2下面51aに段差が形成されている。軸線方向においては、第2内側部52の高さ寸法が第2外側部53の高さ寸法より小さくなっており、第2固定コア502は、第2内側部52が第2外側部53から内周側に突出したような形状になっている。
 第2固定コア502の第2内側部52は、可動コア40の可動外側部43よりも反噴孔側に配置されており、これら第2内側部52と可動外側部43とは軸線方向に並んでいる。この場合、軸線方向において第2内側下面52aと可動外側上面43aとが対向している。
 第2固定コア502においては、第2外側部53が本体部21の反噴孔側に設けられている。ここで、本体部21は、径方向外側の端部から反噴孔側に向けて延びた円環状の外側延出部211を有している。外側延出部211は、本体部21の上端面において径方向内側の端部から離間していることで、本体部21の上端面に段差を形成している。本体部21は、本体内側上面21a、本体外側上面21b、本体外側内面21c、本体内側内面21dを有しており、本体内側上面21a及び本体外側上面21bは反噴孔側を向き、本体外側内面21c及び本体内側内面21dは径方向内側を向いている。本体外側上面21bは外側延出部211の上端面であり、本体外側内面21cは外側延出部211の内周面である。本体内側内面21dは、本体内側上面21aの径方向内側の端部から噴孔側に向けて延びており、本体部21の内周面である。本体内側上面21aは、本体部21の上端面のうち本体外側内面21cよりも径方向内側の部分である。本体内側上面21a及び本体外側上面21bは軸線方向に直交しており、本体外側内面21cは軸線方向に平行に延びている。
 第2固定コア502においては、第2外側下面53aが本体外側上面21bに重ねられており、この重ねられた部分において第2固定コア502と本体部21とがレーザー溶接等の溶接により接合されている。溶接が行われる前の状態においては、第2外側下面53a及び本体外側上面21bが第2固定コア502と本体部21との境界部である固定境界部Qに含まれている。径方向において、第2外側下面53aの幅寸法と本体外側上面21bの幅寸法とは同じになっており、これら第2外側下面53aと本体外側上面21bとはそれぞれの全体が互いに重なっている。第2外側部53の外周面及び本体部21の外周面はそれぞれケース10の内周面に重なっている。
 第2固定コア502は、第2上面51b及び第2傾斜面51cを有している。第2傾斜面51cは、第2内側部52の内周面である第2内側内面52bから反噴孔側に向けて斜めに延びており、第2上面51bは、第2傾斜面51cの上端部から径方向に延びている。この場合、第2上面51b及び第2傾斜面51cは、第2固定コア502の上端面を形成している。第2傾斜面51cは、径方向において第2内側部52と第2外側部53とに跨った状態になっている。第2固定コア502は、第2傾斜面51cと外周面との出隅部分が第2上面51bにより面取りされたような形状になっている。
 非磁性部材60は、軸線方向の周りに延びる環状の金属製部材であり、第1固定コア501と第2固定コア502との間に設けられている。非磁性部材60は、固定コア50や可動コア40よりも磁性が弱く、例えば非磁性体により形成されている。この非磁性部材60と同様に、本体部21も、固定コア50や可動コア40に比べて磁性が弱く、例えば非磁性体により形成されている。一方、固定コア50及び可動コア40は磁性を有しており、例えば強磁性体により形成されている。
 なお、固定コア50及び可動コア40を、磁束の通路になりやすい磁束通路部材と称し、非磁性部材60及び本体部21を、磁束の通路になりにくい磁束規制部材と称することができる。特に、非磁性部材60は、磁束が可動コア40を通らずに固定コア50を磁気的に短絡して通ることを規制する機能を有しており、非磁性部材60を短絡規制部材と称することもできる。また、非磁性部材60が短絡規制部を構成していることにもなる。ノズルボデー20については、本体部21及びノズル部22が金属材料により一体成型されていることで、本体部21及びノズル部22の両方が磁性の弱くなっている。
 非磁性部材60は、上傾斜面60a及び下傾斜面60bを有している。上傾斜面60aは、第1固定コア501の第1傾斜面50bに重ねられており、これら上傾斜面60aと第1傾斜面50bとは溶接により接合されている。下傾斜面60bは、第2固定コア502の第2傾斜面51cに重ねられており、これら下傾斜面60bと第2傾斜面51cとは溶接により接合されている。第1傾斜面50bと第2傾斜面51cとは、それぞれの少なくとも一部が軸線方向に並んでおり、非磁性部材60は、少なくとも軸線方向においてこれら傾斜面50b,51cの間に入り込んだ状態になっている。
 第1固定コア501の内周面には、円筒形状かつ金属製のストッパ51が固定されている。ストッパ51は、可動構造体Mの連結部材31と当接することで可動構造体Mが反噴孔側へ移動することを規制する部材であり、ストッパ51の下端面が連結部材31の拡径部31aの上端面に当接することで、可動構造体Mの移動が規制される。ストッパ51は、第1固定コア501よりも噴孔側に突出している。このため、ストッパ51により可動構造体Mの移動が規制された状態でも、固定コア50と可動コア40との間に所定のギャップが形成されている。この場合、このギャップは、第1下面50aと可動内側上面42aとの間や、第2内側下面52aと可動外側上面43aとの間に形成されている。図10等では、これらギャップを明確に図示するために、第1下面50aと可動内側上面42aとの離間距離や、第2内側下面52aと可動外側上面43aとの離間距離を実際よりも大きめに図示している。
 非磁性部材60および固定コア50の径方向外側には、コイル70が配置されている。コイル70は、樹脂製のボビン71に巻き回されている。ボビン71は、軸線方向を中心とした円筒形状である。したがって、コイル70は、軸線方向の周りに延びる環状に配置されることになる。ボビン71は、第1固定コア501及び非磁性部材60に当接している。ボビン71の外周側の開口部、上端面及び下端面は、樹脂製のカバー72で覆われている。
 カバー72とケース10との間には、ヨーク75が設けられている。ヨーク75は、第2固定コア502の反噴孔側に配置されており、第2固定コア502の第2上面51bに当接している。ヨーク75は、固定コア50や可動コア40と同様に磁性を有しており、例えば強磁性体により形成されている。なお、固定コア50や可動コア40は、流通路を形成するなど燃料に触れる位置に配置されており、耐油性を有している。これに対して、ヨーク75は、流通路を形成していないなど燃料に触れない位置に配置されており、耐油性を有していない。このため、ヨーク75は、固定コア50や可動コア40よりも更に高い磁性を有している。
 本実施形態では、第2固定コア502と本体部21との固定境界部Qを覆う覆い体90が、第2固定コア502及び本体部21の内周側に設けられている。覆い体90は、環状であり、第2固定コア502の周方向において固定境界部Qの全体を覆っている。覆い体90は、固定境界部Qを軸線方向に跨いだ状態で、第2固定コア502及び本体部21から径方向内側に突出している。ここで、本体部21は本体切欠部N21を有し、第2固定コア502は第2切欠部N51を有しており、覆い体90は、これら切欠部N21,N51に入り込んだ状態になっている。
 本体部21においては、本体切欠部N21が本体外側内面21c及び本体内側上面21aにより形成されている。本体切欠部N21は、軸線方向において噴孔側に開放されているとともに、径方向内側に開放されている。本体切欠部N21は、本体外側内面21cと本体内側上面21aとを接続する切欠傾斜面N21aを有しており、この切欠傾斜面N21aにより入隅部分が面取りされたような形状になっている。
 第2固定コア502においては、第2切欠部N51が第2内側下面52a及び第2外側内面53bにより形成されている。第2外側内面53bは、径方向内側を向いた状態で軸線方向に延びており、第2外側部53の内周面を形成している。第2切欠部N51は、第2固定コア502の第2下面51aの段差により形成されており、軸線方向において反噴孔側に開放されているとともに、径方向内側に開放されている。第2切欠部N51は、第2内側下面52aと第2外側内面53bとを接続する切欠傾斜面N51aを有しており、この切欠傾斜面N51aにより入隅部分が面取りされたような形状になっている。
 覆い体90は、これら切欠部N21,N51において第2内側下面52aと本体内側上面21aとの間に配置されている。本体部21の本体外側内面21cと第2固定コア502の第2外側内面53bとは、軸線方向において同一平面上に位置している。覆い体90の外周面である覆い外面90aは、固定境界部Qを内側から覆った状態で本体外側内面21c及び第2外側内面53bの両方に重ねられている。ただし、覆い外面90aは、切欠傾斜面N21a,N51aには重なっていない。
 覆い体90は、覆い内側部92及び覆い外側部91を有している。覆い外側部91は覆い外面90aを形成しており、覆い内側部92は覆い外側部91の径方向内側に配置されている。覆い内側部92の高さ寸法H1は、覆い外側部91の高さ寸法H2より小さくなっている(図11参照)。覆い体90は、反噴孔側を向いた覆い上面90bと、噴孔側を向いた覆い下面90cとを有している。これら覆い上面90bと覆い下面90cとは同じ面積になっている。
 覆い上面90bには、覆い内側部92の反噴孔側の上端面が覆い外側部91の反噴孔側の上端面より噴孔側に配置されていることで段差が形成されている。覆い下面90cは、覆い体90の噴孔側の平坦な下端面を形成しており、覆い下面90cにおいては、覆い内側部92と覆い外側部91との境界部に段差が形成されていない。
 覆い体90においては、覆い上面90bにある段差により覆い切欠部N90が形成されている。覆い切欠部N90には、可動コア40の噴孔側であって外周側の出隅部分が入り込んでいる。この場合、覆い外側部91の反噴孔側の端部は、径方向において可動外側部43と第2外側部53との間に配置されている。また、覆い内側部92は、軸線方向において第2外側部53の噴孔側に配置されている。
 覆い体90においては、覆い上面90bが可動コア40の可動下面41b及び第2固定コア502の第2内側下面52aから噴孔側に離間しているとともに、覆い下面90cが本体部21の本体内側上面21aから反噴孔側に離間している。覆い外側部91は、径方向において第2外側部53と可動外側部43との間に入り込んでおり、覆い内側部92は、軸線方向において可動コア40と本体内側上面21aとの間に入り込んでいる。
 図10に示すように、軸線方向において、覆い上面90bと第2内側下面52aとの離間距離H1aと、覆い下面90cと本体内側上面21aとの離間距離H1bとが同じになっている。また、軸線方向において、固定境界部Qと第2内側下面52aとの離間距離H2aと、固定境界部Qと本体内側上面21aとの離間距離H2bとが同じになっている。これらの場合、軸線方向において、覆い外側部91及び固定境界部Qが第2内側下面52aと本体内側上面21aとの中央位置に配置されていることになる。
 図9、図10において、軸線方向において覆い内側部92と可動コア40との離間距離は、可動構造体Mの移動に伴って増減するが、弁体30が着座面23sに着座することで、これら覆い内側部92と可動コア40とは接触しないようになっている。本実施形態では、覆い上面90bと可動コア40及び第2固定コア502との間の空間を覆い上室S1と称し、覆い下面90cと本体部21との間の空間を覆い下室S2と称する。これら覆い上室S1及び覆い下室S2は、覆い体90が本体切欠部N21及び第2切欠部N51の内部に入り込んだ状態になっていることで形成されている。覆い上室S1は、流通路F26sに含まれており、覆い下室S2は、流通路F31に含まれている。
 覆い体90は、覆い部材93及び対向部材94により形成されている。これら覆い部材93及び対向部材94は、いずれも金属製の円環状部材であり、覆い部材93の内周側に対向部材94が設けられている。対向部材94は覆い部材93の内周面に嵌合された状態になっており、これら対向部材94と覆い部材93とは、互いの境界部において溶接等により接合されている。覆い部材93は、覆い外側部91に含まれる外周面寄りの部分と、覆い内側部92に含まれる内周面寄りの部分とを有している。これに対して、対向部材94は、その全体が覆い内側部92に含まれている。対向部材94は、対向部を構成しており、覆い部材93により支持されている。
 対向部材94は、対向内面94aを有しており、径方向において摺動部材33の外周側に配置されている。対向内面94aは、径方向において摺動部材33の摺動面33aに対向しており、摺動部材33の摺動面33aが対向内面94aに対して摺動する。この場合、上述した、摺動面33aを摺動させるノズルボデー20側の部材が、対向部材94になっている。対向内面94aは、対向部材94の内周面であり、軸線方向において、対向内面94aの高さ寸法は摺動面33aの高さ寸法より小さくなっている。対向内面94a及び摺動面33aは、いずれも軸線方向に平行に延びている。摺動面33aの直径は、対向内面94aの直径よりも僅かに小さくなっている。つまり、摺動部材33の摺動方向に直交する方向における摺動面33aの位置は、対向内面94aの最外周位置よりも内側、つまり環状中心線Cの側に位置する。
 対向部材94は、摺動部材33がこの対向部材94に摺動することで可動構造体Mの移動方向を案内するガイド部としての機能も発揮することになる。この場合、対向内面94aを案内面やガイド面と称することもできる。また、対向部材94が案内部を構成している。
 覆い部材93及び対向部材94は、非磁性部材60や本体部21と同様に、固定コア50や可動コア40に比べて磁性が弱く、例えば非磁性体により形成されている。このため、覆い部材93及び対向部材94は、磁束の通路になりにくくなっている。ただし、対向部材94は、摺動部材33の摺動が行われても対向内面94aの摩耗や変形が生じにくいように、硬度や強度の高い材料を用いて形成されることが好ましい。本実施形態では、対向部材94の材料について硬度や強度の高さを優先しており、覆い部材93や非磁性部材60、本体部21に比べて対向部材94の磁性が強くなっている。この場合、対向部材94は、覆い部材93等に比べると磁束の通路になりやすいが、それでも、対向部材94の磁性は、固定コア50や可動コア40の磁性に比べて弱くなっており、固定コア50等に比べると磁束の通路になりにくい。
 上述したように、固定境界部Qは、第2固定コア502と本体部21とが溶接された部分に含まれており、この部分を溶接部96と称する。溶接部96は、径方向において固定境界部Qの外側端部から所定の深さの範囲にかけての部分に配置されており、この溶接部96には、第2固定コア502及び本体部21の一部に加えて、覆い体90の一部も含まれている。覆い体90については、覆い部材93のうち覆い外側部91を形成する部分が溶接部96に含まれている。径方向において溶接部96の奥行き寸法は、覆い部材93の一部を含んでいる分だけ固定境界部Qの幅寸法よりも大きくなっている。溶接部96は、第2固定コア502、本体部21及び覆い部材93のうち、加熱されることで溶融して混じり合った後に冷えて固化した状態の部分である。溶接部96においては、第2固定コア502、本体部21及び覆い部材93という3つの部材が接合されている。
 溶接部96については、図10に網点で図示し、この図10においては固定境界部Qを仮想線で図示している。その一方で、図10以外の図9等では、溶接部96の図示を省略しているが、実際には、図10に示すように、第2固定コア502、本体部21及び覆い部材93の各一部と固定境界部Qとは溶接部96により消失している。このため、覆い体90は、実際には、固定境界部Qではなく溶接部96を径方向内側から覆うことになるが、本実施形態では、覆い体90が溶接部96を覆うことと、覆い体90が固定境界部Qを覆うこととを同義として記載している。
 さて、弾性部材SP1はコイルスプリングであり、環状中心線Cの周りに線材が螺旋状に延びるコイル形状である。弾性部材SP1の全体が、軸方向において可動内側上面42aよりも噴孔23aの反対側に位置する。つまり、弾性部材SP1とオリフィス部材32との当接面が、可動内側上面42aに対して反噴孔側に位置する。
 次に、燃料噴射弁1の作動について説明する。
 コイル70へ通電すると、コイル70の周りに磁界が発生する。例えば、図11に破線で示すように、固定コア50、可動コア40およびヨーク75に磁束が通る磁界回路が通電に伴い形成され、磁気回路により生じた磁気力により可動コア40が固定コア50へ吸引される。この場合、第1固定コア501及び可動コア40について、第1下面50aと可動内側上面42aとが磁束の通路になることで互いに吸引される。同様に、第2固定コア502及び可動コア40について、第2内側下面52aと可動外側上面43aとが磁束の通路になることで互いに吸引される。したがって、これら第1下面50a、可動内側上面42a、第2内側下面52a及び可動外側上面43aを、それぞれ吸引面と称することもできる。特に、可動内側上面42aは第1吸引面に相当し、可動外側上面43aは第2吸引面に相当する。また、吸引方向は、先述した軸線方向と一致する。第1吸引面および第2吸引面は、可動構造体Mの移動方向において互いに異なる位置に設けられている。
 非磁性部材60は、磁束の通路にならないことで、第1固定コア501と第2固定コア502とが磁気的に短絡することを防止することになる。可動コア40と第1固定コア501との吸引力は、可動内側上面42a及び第1下面50aを通る磁束により生じ、可動コア40と第2固定コア502との吸引力は、可動外側上面43a及び第2下面51aを通る磁束により生じる。なお、固定コア50及び可動コア40を通る磁束には、ヨーク75だけでなくケース10を通る磁束も含まれる。
 また、本体部21及び覆い体90の磁性が固定コア50等に比べて弱いことに起因して、磁束が本体部21や覆い体90を通るということが抑制される。上述したように、対向部材94については、摺動部材33の摺動に耐え得る硬度や強度を優先することで磁性がある程度強くなってしまう。しかし、覆い部材93の磁性が十分に弱いため、第2固定コア502を通る磁束が対向部材94に到達することが覆い部材93により抑制される。
 次に、覆い体90と燃料圧力との関係について、図12を参照しつつ説明する。
 覆い体90の反噴孔側にある覆い上室S1においては、この覆い上室S1が上流側領域に含まれていることに起因して、上流燃圧PHに応じた上室下向き燃圧PHa及び上室上向き燃圧PHbが生じる。上室下向き燃圧PHaは、覆い体90を噴孔側に向けて下に押す圧力であり、覆い外側部91及び覆い内側部92の両方に加えられる。例えば、覆い上面90bが下向きに押される。一方、上室上向き燃圧PHbは、第2固定コア502を反噴孔側に向けて上に押す圧力であり、第2内側部52に加えられる。例えば、第2内側下面52aが上向きに押される。
 覆い体90の噴孔側にある覆い下室S2においては、この覆い下室S2が下流側領域に含まれていることに起因して、下流燃圧PLに応じた下室下向き燃圧PLa及び下室上向き燃圧PLbが生じる。下室上向き燃圧PLbは、覆い体90を反噴孔側に向けて上に押す圧力であり、覆い下室S2において覆い外側部91及び覆い内側部92の両方に加えられる。例えば、覆い下面90cが上向きに押される。一方、下室下向き燃圧PLaは、本体部21を噴孔側に向けて下に押す圧力である。例えば、本体内側上面21aが下向きに押される。
 このように、覆い体90の噴孔側及び反噴孔側のそれぞれにおいて燃圧PHa,PHb,PLa,PLbが生じた場合、上室下向き燃圧PHaと下室上向き燃圧PLbとが覆い体90を介して互いに打ち消し合う。同様に、上室上向き燃圧PHbと下室下向き燃圧PLaとは、第2固定コア502及び本体部21を介して互いに打ち消し合う。したがって、覆い上室S1及び覆い下室S2において、第2固定コア502と本体部21とが上下に離間する向きに圧力が働くことが抑制される。
 例えば、本実施形態に反し、覆い上室S1が形成されている一方で、覆い下室S2が形成されていない構成では、上室下向き燃圧PHaを打ち消す圧力が覆い体90に加えられず、上室上向き燃圧PHbを打ち消す圧力が本体部21に加えられない。このため、上室下向き燃圧PHaは、覆い体90ごと本体部21を噴孔側に向けて下に押し、上室上向き燃圧PHbは、第2固定コア502を反噴孔側に向けて上に押すことになる。この場合、これら燃圧PHa,PHbが第2固定コア502と本体部21とを離間させる態様で働くことになり、固定境界部Qでの第2固定コア502と本体部21との接合状態を適正に保つ上で好ましくない。これに対して、本実施形態では、上述したように覆い上室S1及び覆い下室S2にて生じる燃圧PHa,PHb,PLa,PLbが打ち消し合うため、固定境界部Qでの第2固定コア502と本体部21との接合状態を適正に保つ上で好ましい。
 次に、覆い上室S1の機能について説明する。上述したように、可動構造体Mが閉弁方向に移動する最中では、燃料が絞り流通路F22を通じて覆い下室S2等の流通路F31から覆い上室S1に流れ込む。この場合、流通路F26sにおいては、覆い上室S1の上流側に流通路F24s,F25sが存在することなどに起因して、覆い上室S1から流通路F21等のメイン通路や、流通路F13等の上流通路F10に燃料が流れ込みにくくなっている。換言すれば、覆い上室S1からメイン通路や上流通路F10に燃料が流出するには、弾性部材SP1による閉弁力に抗して、軸線方向において可動コア40の可動下面41bが覆い体90の覆い上面90bに近付くことが必要になる。このように、覆い上室S1は、可動構造体Mが閉弁方向に移動する際に、ダンパ機能を発揮することで可動構造体Mにブレーキ力を作用させることになる。このため、閉弁時に弁体30が着座面23sにバウンスすることが抑制され、意図に反した噴射状態になりにくい。
 次に、燃料噴射弁1の製造方法について以下に説明する。ここでは、各部品を製造した後の組み付け手順について主に説明する。
 まず、ノズルボデー20の本体部21に支持部材24を取り付ける。ここでは、本体部21の内側に支持部材24を挿入し、これら本体部21と支持部材24とを溶接等により固定する。
 次に、本体部21に覆い体90を取り付ける。ここでは、覆い部材93の内側に対向部材94を挿入し、これら覆い部材93と対向部材94とを溶接等により固定することで、あらかじめ覆い体90を製造しておく。そして、覆い体90を本体部21の内部に挿入する。この場合、覆い体90において、本体部21内に入り込んだ部分の軸方向長さ寸法と、本体部21から突出した部分の軸方向長さ寸法とが、ほぼ同じになるようにしておく。なお、入り込んだ部分の長さ寸法が離間距離H2bに対応し、突出した部分の長さ寸法が離間距離H2aに対応する。
 その後、ノズルボデー20に可動構造体Mを装着する。可動構造体Mについては、可動コア40、連結部材31、弁体30、オリフィス部材32、摺動部材33、移動部材100及び押付用弾性部材SP3を組み付けることで、あらかじめ製造しておく。ここでは、弁体30をノズル部22の内部に挿入しつつ、覆い体90の内側に摺動部材33を挿入することで、可動構造体Mをノズルボデー20に装着する。
 続いて、ノズルボデー20に固定コア50及び非磁性部材60を取り付ける。ここでは、非磁性部材60に固定コア50を装着し、これら非磁性部材60と固定コア50とを溶接等により固定することで、あらかじめコアユニットを製造しておく。そして、このコアユニットをノズルボデー20に装着することで、第2固定コア502を本体部21及び覆い体90に装着する。この場合、第2固定コア502の内側に覆い体90の端部を入り込ませつつ、第2固定コア502の第2下面51aを本体部21の本体外側上面21bに重ねる。これにより、第2固定コア502と本体部21との間に固定境界部Qが存在することになる。
 その後、固定境界部Qの全周について、溶接用工具を用いて外周側から溶接作業を行うことで溶接部96を形成する。この場合、溶接に伴って発生するスラグや金属粒等のスパッタが、固定境界部Qを通じて第2固定コア502や本体部21の内部空間に飛び散ることが懸念される。これに対して、覆い体90が固定境界部Qを内周側から覆っているため、溶接に伴ってスパッタが発生したとしても、スパッタが覆い体90に当たってそれ以上内周側に飛ばないことになる。このため、スパッタが固定境界部Qから内周側に飛び出すことが覆い体90により防止される。
 この溶接は、溶接部96が固定境界部Qを越えて覆い体90に達するように行われる。ここで、溶接のために熱を加えた際に、どれくらいの温度でどれくらいの時間だけ熱を加えれば溶接部96が固定境界部Qを越えて覆い体90に達するか、ということについて試験を行っておく。そして、この試験結果に基づいて、溶接に際して加える熱の温度や熱を加える継続時間を設定する。これにより、溶接部96が覆い体90に達していないということを抑制できる。
 溶接部96を形成した後は、第1固定コア501等にコイル70やヨーク75等を装着し、これらをまとめてケース10に収容することなどにより、燃料噴射弁1を完成させる。
 次に、以上に説明した燃料噴射弁1が備える、さらに詳細な構成について説明する。
 可動コア40は、可動構造体Mのうち可動内側上面42a(第1吸引面)および可動外側上面43a(第2吸引面)を有する部分である。そして、可動構造体Mのうち可動コア40に比べて軸方向に長い形状の部分を長軸部材と呼ぶ。本実施形態では、弁体30および連結部材31が長軸部材に相当する。可動コア40の材質と長軸部材の材質とは異なる。
 具体的には、長軸部材の縦弾性係数の方が可動コア40の縦弾性係数より大きい。また、長軸部材の硬度の方が可動コア40の硬度より高い。また、長軸部材の方が可動コア40に比べて比重が小さい。また、可動コア40の方が長軸部材に比べて磁性が強く、磁束を通しやすい。また、長軸部材の方が可動コア40に比べて耐摩耗性が強く、摩耗しにくい。
 上述した縦弾性係数の違いは引張試験により確認できる。例えば、可動コア40、弁体30および連結部材31の各々について、引張荷重を付与して破断させる引張試験を行い、その破断の過程で得られる応力ひずみ特性線の弾性域での傾きが縦弾性係数を示す。上記引張試験では、可動コア40、弁体30および連結部材31の各々を、所定のサンプル形状に切削加工し、そのサンプル品に引張荷重を付与してもよい。或いは、上記切削加工をすることなく、可動コア40、弁体30および連結部材31の各々に、そのまま引張荷重を付与してもよい。また、所定数nのサンプル品について引張試験により縦弾性係数を計測し、その平均値をμ、標準偏差をσとした場合に、所定数nのうちμ±3σの範囲に含まれる全ての縦弾性係数について、長軸部材の縦弾性係数の方が可動コア40の縦弾性係数より大きい。
 次に、本実施形態が採用する構成による作用および効果について説明する。
 図10に示すように、可動構造体Mの摺動方向に対して垂直な方向(つまり径方向)における摺動面33aの位置は、可動コア40の最外周位置と異なる。具体的には、摺動面33aは、可動外側部43の外周面よりも内径側かつ可動内側部42の外周面よりも内径側に位置する。そのため、可動コア40の最外周位置を変更することなく、上流側受圧面SHおよび下流側受圧面SLの面積Sを調整できる。よって、摺動面33aの位置を調整することで、可動コア40の最外周位置を変更することなく上記面積Sを調整できる。よって、可動コア40に作用する磁気力に大きな変化を招くこと無く、上記ブレーキ力を調整できる。
 さらに本実施形態では、可動コア40は、軸方向において互いに異なる位置に設けられた可動内側上面42a(第1吸引面)および可動外側上面43a(第2吸引面)を有する段付き形状に形成されている。また、第1吸引面と第2吸引面とでは磁束の向きが異なる。これによれば、本実施形態に反して、磁束の向きが異なる2つの吸引面を軸方向にて同じ位置に設けた可動コアと比較して、磁気吸引力を向上できる。その理由について以下に説明する。
 コイル70により生じる磁界強度は、軸方向におけるコイル70の中央部分で最も高くなる。この点を鑑み、本実施形態では、軸方向において第1吸引面を第2吸引面よりもコイル70の側に近づけて配置しているので、第1吸引面は、磁界強度の高い中央部分に近づけて配置されることになる。そのため、第1吸引面が第2吸引面と軸方向にて同じ位置に設けられた可動コアと比較して、磁気吸引力を向上できる。
 さて、このように可動コア40を段付き形状に形成すると、可動コア40が大型化するので、可動構造体Mの質量が大きくなる。その結果、可動構造体Mを閉弁作動させて弁体30を着座面23sに着座させた時に、弁体30が着座面23sに衝突して跳ね返ることを繰り返すといったバウンスの現象が生じやすくなる。この現象に対し本実施形態では、弁体30(長軸部材)および連結部材31(長軸部材)の縦弾性係数を、可動コア40の縦弾性係数より大きくしている。これによれば、本実施形態に反して、可動コア40と長軸部材とで縦弾性係数を同じにした場合と比較して、バウンスを低減できる。その理由について以下に説明する。
 可動構造体Mがバウンスする際の振動の挙動について数値解析した結果、振動モデルの固有振動数が大きいほど、振動の減衰に要する時間が短くなる。したがって、可動構造体Mの固有振動数を大きくすることが、バウンス低減に有効である。そして、振動モデルの振動方向長さLが長いほど固有振動数fが小さくなり、その一方で、振動モデルの縦弾性係数Eが大きいほど固有振動数fが大きくなる。そのため、可動構造体Mのうち軸方向長さの長い部分について縦弾性係数Eを大きくすることが、可動構造体Mの固有振動数fを大きくする上で有効である。
 この点を鑑み、本実施形態では、可動コア40に比べて軸方向に長い形状の長軸部材について、可動コア40より縦弾性係数Eを大きくしている。そのため、可動構造体Mの固有振動数fを大きくできるので、バウンス振動の減衰に要する時間を短くできる。よって、可動コア40を段付き形状にして磁気吸引力を向上させることとバウンス低減との両立を図ることができる。しかも、第1吸引面および第2吸引面を形成する可動コア40については縦弾性係数Eを大きくするといった制約を受けることなく、磁束を通しやすい強磁性体を採用することができるので、磁気力向上とバウンス抑制との両立を図ることができる。
 さらに本実施形態によれば、コイルスプリングである弾性部材SP1の全体が、軸方向において第1吸引面よりも噴孔23aの反対側に位置する。ここで、本実施形態に反して弾性部材SP1の一部が軸方向において第1吸引面よりも噴孔23a側に位置している場合には、通電により生じた磁束が、第1吸引面でのエアギャップをバイパスして弾性部材SP1に流れてしまうことが懸念される。しかも、コイルスプリングは非対称の形状であるため、第1吸引面の円周方向で発生吸引力に差ができるので、可動コア40をフルリフト位置に維持させる力が弱くなる。その結果、可動構造体Mの閉弁速度が速くなり、バウンスが促進されてしまう。これに対し本実施形態では、弾性部材SP1の全体が第1吸引面よりも反噴孔側に位置するので、上記バイパスを抑制でき、磁気吸引力の向上を促進できる。
 さらに本実施形態によれば、固定境界部Qが覆い体90により内周側から覆われている。このため、燃料噴射弁1の製造時において、外周側からの溶接作業に伴って発生したスパッタが固定境界部Qを通じて第2固定コア502や本体部21の内部空間で飛び散ることを防止できる。この場合、スパッタが流通路F26s,F31などに存在することに起因して噴孔23aからの燃料の噴射が適正に行われない、ということを抑制できる。これにより、第2固定コア502と本体部21とを溶接にて接合したとしても、燃料を適正に噴射することができる。
 さらに本実施形態によれば、非磁性部材60は上傾斜面60a及び下傾斜面60bを有している。そのため、第1固定コア501および第2固定コア502に非磁性部材60を組み付けるにあたり、同軸上に組み付けることを高精度で実現できる。そのため、可動構造体Mが開閉作動する際に、可動構造体Mが受ける燃料の抵抗を周方向で均一にできる。これにより、可動構造体Mの開閉作動がスムーズになるので、急激に開閉作動を開始することで移動速度が速くなることを抑制でき、ひいてはバウンス抑制を促進できる。
 (第7実施形態)
 上記第6実施形態では、摺動部材33を可動コア40に溶接で固定している。これに対し本実施形態では、上記溶接を廃止し、図13に示すように密着用弾性部材SP2の弾性力により、摺動部材33を可動コア40に押し付けている。要するに、本実施形態では、密着用弾性部材SP2を用いた図2に示す構造と、段付き形状の可動コア40とを組み合わせている。
 (第8実施形態)
 上記第7実施形態では、可動構造体Mのうち軸方向の2箇所で径方向から支持されている。具体的には、連結部材31の反噴孔側ガイド部31bと、弁体30の噴孔側ガイド部30bとの2箇所で可動構造体Mは支持されている。これに対し本実施形態では、図14に示すように、反噴孔側ガイド部31bを支持していた支持部材24を廃止し、ガイド部材34を可動構造体Mに備えさせている。そして、ガイド部材34と噴孔側ガイド部30bとの2箇所で可動構造体Mは支持されている。
 ガイド部材34は、可動コア40の上端に組み付けられた円筒形状であり、流通路F13は、円筒内部は内部流通路F13として機能する。ガイド部材34は、ガイド部34aおよび固定部34bを有する。固定部34bは、可動内側部42に溶接で固定され、ガイド部34aは、固定部34bの反噴孔側に位置する。ガイド部34aの外周面は、ストッパ51の内周面に対して摺動しつつ、径方向への移動が規制される。固定部34bの反噴孔側の面が、ストッパ51の噴孔側の端面に当接することで、可動構造体Mの反噴孔側への移動が規制される。
 要するに、ガイド部材34は、上記第1実施形態に係る反噴孔側ガイド部31bによる支持機能と、拡径部31aによるストッパ機能との両方を有する。なお、本実施形態では、連結部材31が弁体30と一体に形成されており、連結部材31からは拡径部31aが削除されている。また、本実施形態では支持部材24を廃止したことに伴い、密着用弾性部材SP2の端面を本体部21で支持している。
 (他の実施形態)
 以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 上記第1実施形態では、摺動部材33が、可動コア40に対して径方向に相対移動可能な状態で設置されている。これに対し、摺動部材33が、溶接等の手段により可動コア40に固定されて相対移動不能な状態で設置されていてもよい。
 上記第1実施形態では、可動コア40と連結部材31を別々に切削加工して別部品として製造し、その後、各々を溶接等で組み合わせて一体化させている。これに対し、可動コア40と連結部材31を1部品として一体に製造してもよい。例えば、1つの金属母材を切削加工して可動コア40と連結部材31を一体に形成してもよい。
 上記第1実施形態では、連結部材31と弁体30を別々に切削加工して別部品として製造し、その後、各々を溶接等で組み合わせて一体化させている。これに対し、連結部材31と弁体30を1部品として一体に製造してもよい。例えば、1つの金属母材を切削加工して連結部材31と弁体30を一体に形成してもよい。
 上記第1実施形態では、可動コア40、連結部材31および弁体30を別々に切削加工して別部品として製造しているが、可動コア40、連結部材31および弁体30を1部品として一体に製造してもよい。例えば、1つの金属母材を切削加工して可動コア40、連結部材31および弁体30を一体に形成してもよい。
 上記第1実施形態では、弁体30が、溶接等の手段により可動コア40に固定されて、軸線方向に相対移動不能な状態で設置されている。これに対し、弁体30が、可動コア40に対して軸線方向に相対移動可能な状態で設置されていてもよい。この場合、開弁作動時には、可動コア40に弁体30が係合して、可動コア40の駆動力が弁体30に伝達され、可動コア40が固定コア50に吸引されて停止した後も、弁体30が相対移動可能である。また、閉弁作動時には、弾性部材SP1により弁体30が押されて閉弁作動するにあたり、可動コア40に弁体30が係合して、弁体30の閉弁力が可動コア40に伝達され、弁体30が着座して閉弁作動を停止した後も、可動コア40が相対移動可能である。
 上記各実施形態では、絞り流通路F22が可動構造体Mの軸中心に配置されている。これに対し、絞り流通路F22が可動構造体Mの軸中心から外れた位置に配置されていてもよい。この場合、絞り流通路F22をオリフィス部材32に形成することに替え、可動コア40に形成してもよいし、連結部材31に形成してもよいし、弁体30に形成してもよい。また、絞り流通路F22を軸中心に配置するとともに、他の絞り流通路をさらに設けてもよい。例えば、絞り流通路F22に加えて、可動コア40に絞り流通路を形成してもよい。
 また、上述のように絞り流通路F22を軸中心から外して配置する場合、複数の絞り流通路F22を、可動構造体Mの軸中心に対して対称となる位置に配置することが望ましい。これによれば、可動構造体Mに作用するブレーキ力が軸中心に対して偏ることを抑制し、可動構造体Mに作用する傾倒力を抑制させることができる。
 上記第1実施形態では、摺動部材33の摺動方向に対して垂直な方向(径方向)における摺動面33aの位置は、可動コア40の最外周位置よりも内側、つまり環状中心線Cの側に位置する。これに対し、摺動面33aの位置は、可動コア40の最外周位置よりも外側であってもよい。
 また、上記実施形態では、ボデーBのうち可動構造体Mを収容する部分であるノズルボデー20に、摺動面33aが摺動する摺動部分を形成している。これに対し、ノズルボデー20とは別の部品に上記摺動部分を形成し、その別の部品をノズルボデー20に結合させる構造であってもよい。
 また、上記実施形態では、摺動面33aとボデーBとの間に流通路F33を設けるようにしたが、燃料が流れないようにしてもよい。あるいは、流通路F33に流れる燃料を微小にしてもよい。微小の燃料とは、例えば、摺動面33aとボデーBとの摺動に伴い摺動隙間から押し出される燃料のことである。
 また、上記実施形態では、摺動面33aとボデーBとを摺動させているが、摺動させずに流通路F33を設けるようにしてもよい。つまり、可動構造体Mが、ボデーBに接触することなく軸方向に移動可能な状態でボデーBに収容された構造であってもよく、摺動流通路F27sを、摺動しない流通路(別流通路)にしてもよい。
 上記第2および第3実施形態では、下流燃圧PLと上流燃圧PHの圧力差ΔP、および押付用弾性部材SP3の弾性力により移動部材100が離着座するように開閉作動する。これに対し、電動アクチュエータにより移動部材100を開閉作動させてもよい。また、移動部材100自体が弾性変形して開閉作動して、押付用弾性部材SP3を廃止してもよい。
 図4に示す例では、サブ絞り流通路103の通路長(軸線方向長さ)がサブ絞り流通路103の直径よりも長くなるが、上記直径よりも短くしてもよい。例えば、移動部材100の軸線方向長さの全体をサブ絞り流通路103とすることに替え、通路長の一部分について直径を小さくしてサブ絞り流通路として機能させてもよい。
 上記第4実施形態では、摺動部材33は可動コア40に接合されているが、連結部材31に接合されていてもよいし、可動コア40および連結部材31の両方に接合されていてもよい。また、上記第4実施形態では、可動コア40とは別体に加工された摺動部材33が可動コア40に接合されているが、摺動部材33が可動コア40と一体に加工されていてもよい。例えば、1つの金属母材を切削加工することで、可動コア40が、摺動部材33として機能する部分(摺動部)を有する形状に形成されていてもよい。この場合であっても、可動コア40のうち摺動面33aに相当する面は、可動コア40の最外周位置と異なる位置に設けられている。
 上記第5実施形態では、オリフィス32aを可動コア40に直接形成し、かつ、貫通穴41による流通路F28sを可動コア40の1部品で形成している。これに対し、オリフィス32aを可動コア40に直接形成しつつ、貫通穴41による流通路F28sを複数部品で形成してもよい。上記各実施形態では、摺動流通路F27s(別流通路)は、可動コア40よりも噴孔側に設けられているが、反噴孔側に設けられていてもよい。
 上記第6~8実施形態に係る燃料噴射弁が備える可動コア40は、第1吸引面および第2吸引面が軸方向において異なる位置に設けられた段付き形状である。これに対し、第1吸引面および第2吸引面が軸方向において同じ位置に設けられた形状の可動コアであってもよい。例えば、第1吸引面および第2吸引面が同一平面上に位置し、第1吸引面を通る磁束の向きと第2吸引面を通る磁束の向きとが互いに異なるように構成された平板形状の可動コアであってもよい。
 上記各実施形態では、ストッパ51において第1固定コア501よりも噴孔側に突出した部分が、固定コア50と可動コア40との間にギャップを確保する凸部になっていたが、凸部は可動構造体Mに設けられていてもよい。例えば、図15に示すように、可動構造体Mにおいて連結部材31が可動コア40よりも反噴孔側に突出しており、この突出部分が凸部になっている構成とする。この構成では、ストッパ51が第1固定コア501よりも噴孔側に突出していない。このため、連結部材31とストッパ51とが当接することで可動構造体Mの移動が規制された場合に、可動コア40から連結部材31が突出した長さ分だけ、固定コア50と可動コア40との間にギャップが確保される。
 上記各実施形態において、第1吸引面と固定コアとのギャップと、第2吸引面と固定コアとのギャップとを、同じ大きさに設定してもよいし、異なる大きさに設定してもよい。異なる大きさに設定する場合、第1吸引面および第2吸引面のうち、通過する磁束の量が少ない方の吸引面について、他方の吸引面よりもギャップを大きくすることが望ましい。その理由について以下に説明する。
 固定コアと吸引面との間に燃料が薄膜状に充満した状態では、リンキング作用により、吸引面が固定コアから引き剥がされにくくなっている。そして、固定コアと吸引面とのギャップを小さくするほどリンキング作用が大きくなり、通電オフに対する閉弁作動開始の応答性が悪くなる。しかし、リンキング作用低減を図るべくギャップを大きくすると、その背反として吸引力が小さくなってしまう。この点を鑑みると、磁束量が少ない方の吸引面については、ギャップを小さくしても吸引力向上に大きくは寄与しないので、ギャップを大きくしてリンキング作用低減を図った方が有効である。
 以上により、第1吸引面および第2吸引面のうち、磁束量が少ない方の吸引面について、他方の吸引面よりもギャップを大きくすることが望ましい。なお、上記各実施形態の例では、径方向外側に位置する吸引面(第2吸引面)を通過する磁束量は、径方向内側に位置する吸引面(第1吸引面)を通過する磁束量よりも少ない。よって、第2吸引面のギャップを第1吸引面のギャップよりも大きく設定している。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (22)

  1.  燃料を噴射する噴孔(23a)、および前記噴孔へ燃料を流通させる流通路(F)を有する燃料噴射弁において、
     通電により磁束を生じさせるコイル(70)と、
     前記磁束の通路を形成して磁気力を生じさせる固定コア(50)と、
     前記磁気力で移動する可動コア(40)、および前記可動コアにより駆動されて前記噴孔を開閉する弁体(30)を有し、前記流通路の一部となる可動流通路(F20)が内部に形成された可動構造体(M、M1、M2)と、
     前記可動構造体を移動可能な状態で内部に収容し、前記流通路の一部が内部に形成されたボデー(B)と、
    を備え、
     前記可動構造体は、前記可動流通路の通路面積を部分的に狭くして流量を絞る絞り部(32a)を有し、
     前記流通路は、前記絞り部による流通路である絞り流通路(F22)と、前記絞り流通路と独立して燃料を流す通路であって前記可動構造体と前記ボデーとの間で形成される別流通路(F27s)と、を含み、
     前記別流通路の通路面積は、前記絞り流通路の通路面積よりも小さく、
     前記可動構造体の移動方向に対して垂直な方向における前記別流通路の位置は、前記可動コアの最外周位置と異なる燃料噴射弁。
  2.  前記別流通路の噴孔側部分は、前記絞り流通路よりも噴孔側の流通路と接続されており、
     前記別流通路の噴孔側とは反対の反噴孔側の部分は、前記絞り流通路の前記反噴孔側の流通路と接続されている請求項1に記載の燃料噴射弁。
  3.  前記別流通路は、前記可動コアよりも噴孔側に設けられている請求項1または2に記載の燃料噴射弁。
  4.  前記別流通路は、前記可動コアの最外周よりも径方向内側に設けられている請求項1~3のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  5.  前記可動構造体のうち前記別流通路を形成する部材の材質は、前記可動コアの材質とは異なる請求項1~4のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  6.  前記可動コアには、前記絞り流通路の噴孔側とは反対の反噴孔側の部分と前記別流通路の前記反噴孔側の部分とを連通する貫通穴(41)が形成されている請求項1~5のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  7.  前記可動コアには、
     前記絞り流通路と、
     前記絞り流通路の反噴孔側に位置し、前記絞り流通路および前記貫通穴と連通する連通流通路(F21)と、が形成されている請求項6に記載の燃料噴射弁。
  8.  前記絞り流通路は前記可動コアに形成されている請求項1~6のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  9.  前記可動コアの最外周と前記ボデーとの間で形成される流通路の通路面積は、前記別流通路の通路面積よりも大きい請求項1~8のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  10.  燃料を噴射する噴孔(23a)、および前記噴孔へ燃料を流通させる流通路(F)を有する燃料噴射弁において、
     通電により磁束を生じさせるコイル(70)と、
     前記磁束の通路を形成して磁気力を生じさせる固定コア(50)と、
     前記磁気力で移動する可動コア(40)、および前記可動コアにより駆動されて前記噴孔を開閉する弁体(30)を有し、前記流通路の一部となる可動流通路(F20)が内部に形成された可動構造体(M、M1、M2)と、
     前記可動構造体を摺動可能な状態で内部に収容し、前記流通路の一部が内部に形成されたボデー(B)と、
    を備え、
     前記可動構造体は、前記可動流通路の通路面積を部分的に狭くして流量を絞る絞り部(32a)、および前記ボデーとの摺動面(33a)を有し、
     前記流通路は、前記絞り部による流通路である絞り流通路(F22)を含み、
     前記可動構造体の摺動方向に対して垂直な方向における前記摺動面の位置は、前記可動コアの最外周位置と異なる燃料噴射弁。
  11.  前記絞り流通路は、前記弁体の中心軸線上に位置する請求項1~10のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  12.  前記可動構造体は、前記流通路での流量の絞り度合を変化させる可変絞り機構(100、100A、SP3)を有する請求項1~11のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  13.  前記弁体が閉弁方向へ移動する下降期間のうち少なくとも閉弁直前の期間では、前記弁体が開弁方向へ最も移動したフルリフト状態の時に比べて、前記可変絞り機構による前記絞り度合が大きくなる請求項12に記載の燃料噴射弁。
  14.  前記弁体が開弁方向へ移動する上昇期間のうち少なくとも開弁直後の期間では、前記弁体が開弁方向へ最も移動したフルリフト状態の時に比べて、前記可変絞り機構による前記絞り度合が大きくなる請求項12または13に記載の燃料噴射弁。
  15.  前記可変絞り機構は、前記絞り部が形成された固定部材(32)、および前記固定部材に対して相対移動する移動部材(100、100A)を有し、
     前記移動部材は、前記固定部材に着座することで前記絞り流通路を覆って前記絞り度合を大きくし、前記固定部材から離座することで前記絞り流通路を開放して前記絞り度合を小さくする請求項12~14のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  16.  前記移動部材は、前記固定部材の下流側に配置され、
     前記弁体が開弁方向へ移動するに伴い前記移動部材の上流側燃圧が下流側燃圧よりも所定以上高くなることで前記移動部材は離座し、前記弁体が閉弁方向へ移動するに伴い前記下流側燃圧が前記上流側燃圧よりも所定以上高くなることで前記移動部材は着座する請求項15に記載の燃料噴射弁。
  17.  前記移動部材には、前記流通路の一部であるサブ絞り流通路(103)が形成され、
     前記サブ絞り流通路の通路面積は、前記絞り流通路の通路面積よりも小さい請求項15または16に記載の燃料噴射弁。
  18.  前記移動部材は、前記固定部材に着座した状態で前記絞り流通路を閉塞する請求項15または16に記載の燃料噴射弁。
  19.  前記可動構造体は、前記ボデーとの摺動面(33a)を形成する摺動部材(33)と、前記摺動部材を前記可動コアに押し付けて密着させる密着用弾性部材(SP2)とを有する請求項1~18のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  20.  前記流通路のうち前記弁体が離着座するシート面(30s)での通路面積であって、前記弁体が開弁方向へ最も移動したフルリフト状態での通路面積をシート通路面積とし、
     前記絞り流通路の通路面積は、前記シート通路面積よりも大きい請求項1~19のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  21.  前記可動コアは、前記磁気力により前記固定コアへ吸引される第1吸引面(42a)および第2吸引面(43a)を有し、
     前記第1吸引面を通る磁束の向きと前記第2吸引面を通る磁束の向きとが互いに異なる請求項1~20のいずれか1つに記載の燃料噴射弁。
  22.  前記第1吸引面および前記第2吸引面は、前記可動構造体の移動方向において互いに異なる位置に設けられている請求項21に記載の燃料噴射弁。

     
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