特許 6773927 電磁式燃料噴射弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6773927

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】電磁式燃料噴射弁

(51)【国際特許分類】

   F02M 51/06 20060101AFI20201012BHJP

【ＦＩ】

   F02M51/06 B

   F02M51/06 J

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-9613(P2020-9613)

(22)【出願日】2020年1月24日

【審査請求日】2020年8月6日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 和也

(72)【発明者】

【氏名】三浦 雄大

【審査官】 沼生 泰伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１５９２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４０７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１８／０８３７９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８５９２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ５１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端部に弁座（８）を有する弁ケーシング（２）と、前記弁ケーシング（２）の他端に連設される中空の固定コア（５）と、前記固定コア（５）の外周に配設されて該固定コア（５）に磁気吸引力を生じさせ得るコイル（３０）と、前記固定コア（５）の端面（５ｆ）に対向する可動コア（１２）、及び該可動コア（１２）と連動し且つ前記弁座（８）と協働する弁体（１４）を有した弁部材（Ｖ）とを備え、前記可動コア（１２）には、前記固定コア（５）の前記端面（５ｆ）と当接するストッパ面（３７ａ）が設けられる電磁式燃料噴射弁において、
前記ストッパ面（３７ａ）は、前記可動コア（１２）の前記固定コア（５）との対向面の径方向内端寄りに環状に配置されていて、横断面が該固定コア（５）に向かって凸に彎曲した曲面で構成され、
前記固定コア（５）の前記端面（５ｆ）は、該端面（５ｆ）の径方向内方から外方側に向かうにつれて前記可動コア（１２）から徐々に離れるテーパ面状に形成され、且つ該端面（５ｆ）の前記ストッパ面（３７ａ）との対向面に、周方向に間隔をおいて放射状に形成される複数の凹部（５ｆｏ）を有することを特徴とする、電磁式燃料噴射弁。

【請求項2】

前記ストッパ面（３７ａ）は、前記可動コア（１２）に取付けられて前記固定コア（５）の前記端面（５ｆ）に対向する非磁性部材（３７）にて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁式燃料噴射弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁式燃料噴射弁、特に一端部に弁座を有する弁ケーシングと、弁ケーシングの他端に連設される中空の固定コアと、固定コアの外周に配設されて固定コアに磁気吸引力を生じさせ得るコイルと、固定コアの端面に対向する可動コア、及び可動コアと連動し且つ弁座と協働する弁体を有した弁部材とを備え、可動コアには、固定コアの端面と当接するストッパ面が設けられる電磁式燃料噴射弁に関する。

【背景技術】

【0002】

このような電磁式燃料噴射弁は、既に特許文献１で知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２８５９２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の電磁式燃料噴射弁では、可動コアの、固定コアとの対向面の径方向内端寄りに配置、固定されて同対向面より僅かに突出する円筒カラー状のストッパ要素により、平坦面よりなる上記ストッパ面が形成され、そのストッパ面により、固定コアの可動コア吸引時に両コア間に適度なエアギャップを設定することで、両コア相互の張付き要因となる残留磁気や燃料の粘性抵抗を抑制して閉弁応答性を高めている。しかもストッパ面が接触する固定コアには、耐摩耗性に優れた特定の磁性材が使用されていて、耐摩耗性の向上が図られている。このように燃料噴射弁において、高価な耐摩耗メッキ処理を施すことなく閉弁応答性と耐摩耗性を両立させる技術が既に知られている。

【0005】

ところが近年は、エンジンの更なる燃焼性向上が要求され、これに伴い、燃料噴霧（従って燃料噴射弁）をより高精度に制御可能とすることが望まれる。そこで、例えば、可動コアと固定コアとを線接触させるようにして当接面積を微小化することが考えられる。

【0006】

しかしそうした場合でも、両コアの当接部の摩耗が進めば当接面積が増えて、上記残留磁気や油粘性抵抗に因る当接部の張付き力が増大し、これが燃料噴射弁の高精度な制御に影響を及ぼす虞れがある。

【0007】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、可動コアと固定コアとの当接面積を微小化して閉弁応答性を高めるようにし、またその当接部の摩耗による影響を効果的に抑制可能として弁体を高精度に制御可能とした電磁式燃料噴射弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、一端部に弁座を有する弁ケーシングと、前記弁ケーシングの他端に連設される中空の固定コアと、前記固定コアの外周に配設されて該固定コアに磁気吸引力を生じさせ得るコイルと、前記固定コアの端面に対向する可動コア、及び該可動コアと連動し且つ前記弁座と協働する弁体を有した弁部材とを備え、前記可動コアには、前記固定コアの前記端面と当接するストッパ面が設けられる電磁式燃料噴射弁において、前記ストッパ面は、前記可動コアの前記固定コアとの対向面の径方向内端寄りに環状に配置されていて、横断面が該固定コアに向かって凸に彎曲した曲面で構成され、前記固定コアの前記端面は、該端面の径方向内方から外方側に向かうにつれて前記可動コアから徐々に離れるテーパ面状に形成され、且つ該端面の前記ストッパ面との対向面に、周方向に間隔をおいて放射状に形成される複数の凹部を有することを第１の特徴としている。

【0009】

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記ストッパ面が、前記可動コアに取付けられて前記固定コアの前記端面に対向する非磁性部材にて形成されることを第２の特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の特徴によれば、固定コアの端面に当接可能なストッパ面が可動コアに設けられる電磁式燃料噴射弁において、ストッパ面は、可動コアの固定コアとの対向面の径方向内端寄りに環状に配置されていて、横断面が固定コアに向かって凸に彎曲した曲面で構成されるので、固定コアとこれに吸引された可動コアとの当接部がほぼ線接触状態となって、その当接面積を微小化でき、これにより、当接部の張付き要因となる残留磁気や燃料の粘性抵抗の影響を最小限に抑えることが可能となって、閉弁応答性を高めることができ、燃料噴射弁を高精度に制御する上で有利となる。しかも可動コアが必ず曲面状のストッパ面で固定コアに当接する（即ちエッジで当接しない）ことから、当接の際の衝突力（従って応力）の緩和が図られる。

【0011】

その上、固定コアの、可動コアと対向する端面は、これの径方向内方から外方側に向かうにつれて可動コアから徐々に離れるテーパ面状に形成され、且つ該端面の、ストッパ面との対向面に、周方向に間隔をおいて放射状に形成される複数の凹部を有するので、ストッパ面と固定コア端面との、周方向における当接範囲が少なくなる。従って、摩耗に伴う当接面積の増大が凹部によって効果的に抑制可能となるから、当接面積増大に因る当接部の張付きを効果的に防止可能となる。また固定コアに対し弁部材（従って可動コア）が多少傾いた場合でも、固定コア端面を特に上記テーパ面としたことで、凹部のエッジ状の開口縁にストッパ面の曲面部が接触しにくくなるため、凹部の特設に起因したストッパ面の摩耗進行を効果的に抑制可能となる。

【0012】

また本発明の第２の特徴によれば、ストッパ面が、可動コアに取付けられて固定コアの端面に対向する非磁性部材にて形成されるので、コイルの消磁時の両コア間の残留磁気が迅速に消失し、従って、弁体の閉弁応答性を高める上で有利となる。またストッパ面を形成する部材は、これを可動コアや弁体とは別部品化したことで、可動コア等とは関係なく、非磁性材料より高い選定自由度を以て選定可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の一実施形態を示す縦断面図

【図2】（Ａ）は、燃料噴射弁の閉弁状態を示す要部拡大断面図（図１の２Ａ矢視部拡大断面図、且つ図３の２Ａ−２Ａ線断面図）、（Ｂ）は、燃料噴射弁の開弁状態を示す要部拡大断面図（図２（Ａ）対応断面図）

【図3】固定コアの底面図（図２（Ａ）の３−３線断面図）

【図4】可動コアのストッパ面と固定コアとの接触態様を示す（図３対応図）であって、（ａ）は実施形態における接触態様の一例を示し、（ｂ）は固定コアの端面に凹部を有しない比較例における接触態様の一例を示す

【図5】燃料噴射弁の開弁過程で可動コア（弁組立体）が傾斜した場合のストッパ面と固定コア端面との接触態様の一例を示す断面図であって、（ａ）は実施形態の接触態様であり、また（ｂ）は固定コア端面が平坦面（非傾斜面）である比較例の接触態様である

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の一実施形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。尚、本明細書において、「軸方向」「径方向」「周方向」は、電磁式燃料噴射弁Ｉの中心軸線Ｘを基準とするものであって、例えば、中心軸線Ｘに沿う方向が軸方向であり、中心軸線Ｘを中心とした半径方向が径方向であり、中心軸線Ｘを中心とした円周方向が周方向である。また本明細書では、電磁式燃料噴射弁Ｉにおいて、燃料噴射側を前方、燃料入口側を後方という。

【0015】

図１，図２において、内燃機関用の電磁式燃料噴射弁Ｉの弁ハウジングＩｈは、円筒状の弁座部材３と、この弁座部材３の後端部に嵌合して液密に溶接される磁性円筒体４と、この磁性円筒体４の後端に突き当てて液密に溶接される非磁性円筒体６と、この非磁性円筒体６の内周面に前端部を嵌合して液密に溶接され且つ円筒状に形成される磁性材製の固定コア５と、この固定コア５の後端に同一素材を以て一体に連設される燃料入口筒２６とを前端から後端に向かって順次連ねて構成される。

【0016】

弁座部材３、磁性円筒体４及び非磁性円筒体６は、後述する弁組立体Ｖを収容する弁ケーシング２を構成する。そして、この弁ケーシング２、固定コア５及び燃料入口筒２６よりなる弁ハウジングＩｈは、燃料入口筒２６の後端小径部２６ａ及び弁座部材３の一部を除いて、各部外周面が同一直径に形成される。

【0017】

弁座部材３は、その前端面に開口する弁孔７と、この弁孔７の内端に連なる円錐状の弁座８と、この弁座８の大径部に連なる円筒状のガイド孔９とを備えている。弁座部材３の前端面には、上記弁孔７と連通する複数の燃料噴孔１１を有する鋼板製のインジェクタプレート１０が液密に溶接される。

【0018】

非磁性円筒体６の前端部には、固定コア５と嵌合しない部分が残され、その部分から弁座部材３に至る弁ケーシング２内に、弁部材としての弁組立体Ｖが収納される。

【0019】

弁組立体Ｖは、弁座８と協働して弁孔７を開閉するよう前記ガイド孔９を摺動し得る球状の弁体１４と、この弁体１４に前端が結合（例えば溶接）される杆部１３と、杆部１３よりも大径の円筒状に形成されて杆部１３の後部に一体に連設された可動コア１２とで構成される。その可動コア１２は、磁性円筒体４の内周面に摺動自在に嵌合、支承されて固定コア５に対置される。球状の弁体１４の周囲には、燃料の通過を許容する複数の平坦面が形成される。

【0020】

弁組立体Ｖには、可動コア１２の後端面から始まり杆部１３の中間部で終わる縦孔１９と、この縦孔１９を杆部１３の外周面に開放する横孔２０とが設けられる。縦孔１９の途中には、固定コア５側を向いた環状のばね座２４が形成される。

【0021】

固定コア５は、燃料入口筒２６の中空部を固定コア５の前端面側に連通させる縦孔２１を有する。その縦孔２１は、燃料入口筒２６の中空部より小径になっており、可動コア１２の縦孔１９と連通する。

【0022】

この固定コア５の縦孔２１には、すり割り付きパイプ状のリテーナ２３が圧入され、このリテーナ２３と前記ばね座２４との間に可動コア１２を弁体１４の閉弁側に付勢する弁ばね２２が縮設される。その際、リテーナ２３の縦孔２１への嵌合深さにより弁ばね２２のセット荷重が調整される。

【0023】

可動コア１２には、これの後端面１２ｆの内周端寄りに環状段部１２ｓが凹設されており、その環状段部１２ｓの内周面に、非磁性材製で円筒状のストッパ部材３７が圧入、埋設される。このストッパ部材３７の後端面は、可動コア１２の、固定コア５と対向する後端面１２ｆより僅かに突出していて、固定コア５の前端面５ｆと当接可能なストッパ面３７ａとして機能する。

【0024】

このストッパ面３７ａは、図２に明示したように可動コア１２の中心軸線（即ち燃料噴射弁Ｉの中心軸線Ｘと一致）を含む横断面で見て、固定コア５に向かって凸に彎曲した凸曲面で構成される。また本実施形態では、可動コア１２の後端面１２ｆに、横断面円弧状の環状隆起面１２ｆｒがストッパ面３７ａに連なるように形成されており、この隆起面１２ｆｒを介してストッパ面３７ａの彎曲面と、可動コア１２の平坦な後端面１２ｆとが滑らかに連続する。

【0025】

そして、ストッパ部材３７は、固定及び可動コア５，１２相互の磁気吸引時に、ストッパ面３７ａを固定コア５の前端面５ｆに当接させることで、固定コア５及び可動コア１２の対向端面間に所定のギャップを残存させる。而して、ストッパ部材３７は、本発明の非磁性部材の一例であり、また固定コア５の前端面５ｆは、可動コア１２と対向する端面の一例である。

【0026】

また固定コア５の前端面５ｆは、これの径方向内方から外方側に向かうにつれて可動コア１２から徐々に離れるテーパ面状（図２参照）に形成される。しかもその前端面５ｆの、ストッパ面３７ａとの対向面には、図３に明示したように、周方向に間隔をおいて放射状に形成される複数の凹部５ｆｏが形成される。その凹部５ｆｏは、例えばプレス加工による形状転写により形成される。

【0027】

また本実施形態では、各凹部５ｆｏの径方向内端は、固定コア５の縦孔２１の内周面に開口している。しかも凹部５ｆｏの径方向長さは、ストッパ面３７ａの径方向幅と略同一（即ち、ストッパ面３７ａの径方向幅と同一、又はそれよりやや大きいか或いはやや小さく）設定される。

【0028】

上記した凹部５ｆｏの特設によれば、ストッパ面３７ａと固定コア５の前端面５ｆとの当接部の摩耗に伴う当接面積の増大が効果的に抑えられ、後述するように当接面積増大に因る当接部の張付きの防止に有効となる。

【0029】

尚、固定コア５の前端面５ｆにおける複数の凹部５ｆｏの設置個数、周方向・径方向の各サイズ、周方向で隣り合う凹部５ｆｏ相互の周方向間隔等は、実施形態に限定されず、例えば、上記当接部に発生する衝撃荷重の大きさや当接部の応答性変化の許容度等に応じて最適な条件を適宜に設定可能である。

【0030】

また弁ハウジングＩｈの外周には、固定コア５及び可動コア１２に対応して円筒状のコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は、磁性円筒体４の後端部から固定コア５にかけてそれらの外周面に嵌合するボビン２９と、これに巻装されるコイル３０とを備える。ボビン２９及びコイル３０は円筒状をなし、これらの中心軸線は、燃料噴射弁Ｉの中心軸線Ｘと一致する。ボビン２９の後端部には、ボビン２９の一側方に突出するカプラ端子３３の基端部３３ａが保持され、このカプラ端子３３にコイル３０の端末が接続される。

【0031】

このコイル組立体２８は、それの周囲を磁性体製のコイルハウジングＨで囲繞される。このコイルハウジングＨは、略半円筒状（換言すれば、横断面劣弧状）に各々形成されてコイル組立体２８を挟むように対向配置される第１，第２コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２より分割構成される。尚、図１においては、断面位置の関係で、第１コイルハウジング半体Ｈ１のみが図示される。

【0032】

その各々のコイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２は、コイル組立体２８の外周部を覆う胴部４４と、胴部４４の軸方向両端から半径内方に屈曲してボビン２９の前後両端面に当接する前・後接続壁部４５，４６と、前・後接続壁部４５，４６の内周端から軸方向で互いに反対方向に延びる連結部としての前・後連結筒部４７，４８とを各々有する。そして、前・後連結筒部４７，４８は、弁ケーシング２（より具体的には磁性円筒体４）および固定コア５の外周面にそれぞれ密接、固定（例えば溶接）される。また一対のコイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２の、周方向で隣り合う側縁は、周方向に互いに間隔をおいて相対向している。

【0033】

而して、コイルハウジングＨは、後述するようにコイル３０への通電時に弁ケーシング２及び固定コア５間に磁気回路を形成して、固定コア５に可動コア１２（従って弁組立体Ｖ）を弁ばね２２に抗して磁気吸引させることができ、これにより、弁組立体Ｖの弁体１４が開弁動作可能となる。

【0034】

また燃料噴射弁Ｉは、これの外郭が、絶縁性の合成樹脂でモールド成形された樹脂被覆部３２により構成される。樹脂被覆部３２は、弁ハウジングＩｈと同心の概略段付き円筒状をなす被覆部本体３２ｍと、その被覆部本体３２ｍの外周部より一側方に突出するカプラ本体部３２ｃとを備える。

【0035】

特に被覆部本体３２ｍは、固定コア５の前半部及びコイルハウジングＨを囲繞する中間大径部３２ｍａと、その中間大径部３２ｍａの前側に段差部６１を介して連設されて磁性円筒体４の後半部を囲繞する前部小径部３２ｍｂと、中間大径部３２ｍａの後側に連設されて固定コア５の後半部及び燃料入口筒２６を囲繞する後部小径部３２ｍｃとを有している。

【0036】

またカプラ本体部３２ｃは、これに前述のカプラ端子３３を収容、保持するものであって、中間大径部３２ｍａと後部小径部３２ｍｃとに跨がるようにして被覆部本体３２ｍに結合される。そして、カプラ本体部３２ｃとカプラ端子３３とによりカプラ３４が構成される。このカプラ３４には、図示しないが、外部配線に連なる外部カプラが着脱可能に嵌合、接続される。

【0037】

而して、被覆部本体３２ｍは、これに弁ケーシング２の一部（即ち磁性円筒体４の後半部及び非磁性円筒体６）、固定コア５、及び燃料入口筒２６の大部分（後端部を除く）、並びにコイル組立体２８及びコイルハウジングＨを埋封するようにして、カプラ本体部３２ｃと共にモールド成形される。そして、このモールド成形過程で、前述の各コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２とコイル組立体２８（従ってコイル３０）との間の間隙２７に充填された樹脂は、その間隙２７を絶縁、シールする。

【0038】

ところで燃料噴射弁Ｉを装着すべき内燃機関Ｅ（具体的には機関本体）には、燃料噴射弁Ｉを嵌装、支持するための段付きの弁支持孔７０が設けられる。この弁支持孔７０は、前部小径部３２ｍｂを嵌合させる小径孔部７１と、この小径孔部７１の開口端に環状段部７２を介して連なり且つ中間大径部３２ｍａを嵌合させる大径孔部７３とを有する。

【0039】

大径孔部７３には、被覆部本体３２ｍの中間大径部３２ｍａの前部外周面が嵌合される。その嵌合面は、周方向の一部が各々平坦面に形成されて互いに平面上で面接触し、これにより、中間大径部３２ｍａを弁支持孔７０に相対回転不能に嵌合保持する。かくして、燃料噴射弁Ｉは、内燃機関Ｅの弁支持孔７０に対し中心軸線Ｘ回りの所定位置に確実に位置決めされる。

【0040】

また前記環状段部７２は、前部小径部３２ｍｂ外周に嵌合されて前部小径部３２ｍｂと大径孔部７３間を液密にシールするシールリング５１の座面となる。従って、この環状段部７２と、被覆部本体３２ｍの前記段差面６１との間で、クッションリングに兼用可能なシールリング５１が軸方向に挟持される。

【0041】

また、後部小径部３２ｍｃの外周には、カプラ本体部３２ｃの根元部分よりも後方側において、クッションリング５２を嵌合させるリング取付部６２と、クッションリング５２の座面となる環状突部６３とが設けられる。

【0042】

一方、燃料入口筒２６の後端小径部２６ａの外周面には、樹脂被覆部３２の後部小径部３２ｍｃの後端面が臨む環状シール溝２６ａｇが凹設され、そのシール溝２６ａｇにはシールリング５３が嵌着される。更に燃料入口筒２６の入口、即ち後端開口には、燃料フィルタ４３の筒状本体が固定（例えば圧入）される。

【0043】

ところで燃料噴射弁Ｉを内燃機関Ｅにセットする場合には、先ず、燃料噴射弁Ｉの前部を弁支持孔７０にシールリング５１を介して挿入する。次いで、不図示の燃料ポンプに連なる燃料分配管５５を、シールリング５３を介して燃料入口筒２６に嵌装すると共に、燃料分配管５５と環状突部６３との間にクッションリング５２を挟圧し、しかる後に、燃料分配管５５を内燃機関Ｅの適所に固定（例えばボルト止め）する。これにより、燃料分配管５５と燃料入口筒２６との間が油密に接続されると共に、燃料分配管５５により燃料噴射弁Ｉの前部が弁支持孔７０に押圧、保持される。かくして、燃料噴射弁Ｉが、図１に例示したような設置態様で内燃機関Ｅにセットされる。

【0044】

尚、本実施形態では、弁支持孔７０を内燃機関Ｅの機関本体に設けたものを示したが、内燃機関Ｅの付属品（例えば、スロットルボディ、吸気管等）に弁支持孔７０を設けてもよい。

【0045】

次に前記実施形態の作用を説明する。

【0046】

電磁式燃料噴射弁Ｉの組み立てに当たっては、例えば、コイル組立体２８と、弁ハウジングＩｈの、弁座部材３を除く主要部を別々に製作する。次いで、弁ハウジングＩｈの外周部の所定中間部位にコイル組立体２８を嵌装すると共に、コイル組立体２８を挟んで包み込むように第１及び第２コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２を左右から相互に近接させる。そして両コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２の胴部４４内にコイル組立体２８を収めた状態で前連結筒部４７を磁性円筒体４の外周面に、後連結筒部４８を固定コア５の外周面にそれぞれ密着させ、前・後連結筒部４７，４８の薄肉部を複数箇所でレーザ溶接する。こうして、コイルハウジングＨは弁ハウジングＩｈに取付けられる。

【0047】

しかる後に樹脂被覆部３２のモールド成形工程に移り、絶縁性を有する合成樹脂の射出成形により、コイル組立体２８、コイル組立体２８及びコイルハウジングＨ、並びにカプラ端子３３の基部を埋封するようにして、弁ハウジングＩｈの周囲に樹脂被覆部３２を成形する。その際、第１及び第２コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２間には、カプラ端子３３の基端部３３ａを挟む側と、その反対側とに間隙が設けられるから、その両間隙を通して射出樹脂が各コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２及びコイル組立体２８間の空隙２７に容易に進入、充填される。

【0048】

樹脂被覆部３２の成形後は、磁性円筒体４内に弁組立体Ｖを収容して、弁座部材３を磁性円筒体４の前端部に嵌合、溶接する。そして燃料入口筒２６側から弁ハウジングＩｈ内に弁ばね２２及びリテーナ２３を装着し、その後、燃料フィルタ４３、シールリング５１，５３及びクッションリング５２を取り付けて、電磁式燃料噴射弁Ｉの組み立て作業は、完了する。

【0049】

このようにして組立てられた燃料噴射弁Ｉは、図１に示すような設置態様で内燃機関Ｅにセットされる。このセット状態で、燃料ポンプから燃料分配管５５を経て燃料入口筒２６に圧送される燃料は、燃料フィルタ４３で濾過された後、固定コア５及び弁ケーシング２の内部を満たす。そしてコイル３０を消磁した状態では、弁ばね２２の付勢力で弁組立体Ｖは前方に押圧され、弁体１４を弁座８に着座させて弁孔７を閉じる。コイル３０を通電により励磁すると、それにより生ずる磁束がコイルハウジングＨ、磁性円筒体４、可動コア１２、固定コア５を順次走り、両コア５，１２間に発生する磁気吸引力により可動コア１２が弁ばね２２のセット荷重に抗して固定コア５に吸引され、弁体１４が弁座８から離座するので、弁孔７が開放される。これにより、弁座部材３内の高圧燃料が弁孔７を出て、インジェクタプレート１０の燃料噴孔１１から、霧状に噴射される。

【0050】

上記した電磁式燃料噴射弁Ｉにおいて、可動コア１２に設けられて固定コア５の前端面５ｆに当接可能なストッパ面３７ａが、可動コア１２の固定コア５との対向面の径方向内端寄りに環状に配置され、且つ可動コア１２の中心軸線Ｘを含む横断面で見て固定コア５に向かって凸に彎曲した凸曲面で構成されている。

【0051】

これにより、固定コア５とこれに吸引された可動コア１２との当接部がほぼ線接触状態（図４（ａ）を参照）となって、その当接面積を微小化できる。従って、その当接部の張付き要因となる残留磁気や燃料の粘性抵抗の影響が最小限に抑えられるため、弁組立体Ｖの閉弁応答性を高めることができ、燃料噴射弁Ｉを高精度に制御する上で有利となる。しかも可動コア１２が必ず曲面状のストッパ面３７ａで固定コア５に当接する（即ちエッジで当接しない）ことから、当接の際の衝突力（従って当接部及びその周辺部の応力）の緩和が図られ、耐摩耗性や耐久性の向上が図られる。

【0052】

その上、固定コア５の前端面５ｆは、これの径方向内方から外方側に向かうにつれて可動コア１２から徐々に離れるテーパ面状に形成され、且つ前端面５ｆのストッパ面３７ａとの対向面に、周方向に間隔をおいて放射状に形成される複数の凹部５ｆｏを有している。これにより、ストッパ面３７ａと固定コア５の前端面５ｆとの当接部は、各凹部５ｆｏにおいて途切れることから、周方向における当接部の範囲が実質的に少なくなる。従って、摩耗に伴う当接面積の増大が、凹部５ｆｏの存在によって効果的に抑制可能となるため、当接面積増大に因る当接部の張付きを効果的に防止可能となる。

【0053】

尚、図４（ｂ）は、凹部５ｆｏを有しない比較例を示している。この比較例からも、当接部の摩耗に伴う当接面積の増大が凹部５ｆｏによって効果的に抑制可能となることは明らかである。

【0054】

ところで燃料噴射弁Ｉの開弁過程で、弁組立体Ｖ（従って可動コア１２）は、これと弁ケーシング２との間の摺動クリアランスの範囲で中心軸線Ｘに対し多少傾斜した状態のまま、ストッパ面３７ａが固定コア５の前端面５ｆと当接する場合がある。この接触態様の一例を図５（ａ）で簡略的に示す。尚、図５（ａ）では、発明の原理を理解し易くするために、固定コア５のテーパ面状の前端面５ｆの傾斜角度、並びにストッパ面３７ａの曲率を実際のものより誇張して大きめに描いている。

【0055】

而して、本実施形態の開弁過程で、仮に可動コア１２が傾斜姿勢のままストッパ面３７ａを固定コア５の前端面５ｆに当接させた場合には、その前端面５ｆが前述のようなテーパ面であることから、当接部の径方向位置は、可動コア１２が非傾斜姿勢の場合の径方向位置よりも前端面５ｆの内周端側に偏位（図５（ａ）を参照）する。従って、ストッパ面３７ａが凹部５ｆｏの径方向外端側の開口縁ｅ（エッジ部）と接触しにくくなるため、凹部５ｆｏに起因したストッパ面３７ａの摩耗進行を効果的に抑制可能となる。

【0056】

これに対し、固定コア５′の前端面５ｆ′を中心軸線Ｘと直交する平坦面として、そこに複数の凹部５ｆｏ′を放射状に配設した比較例（図５（ｂ）を参照）を想定する。この比較例の開弁過程で、仮に可動コア１２が傾斜姿勢のままストッパ面３７ａを固定コア５′の前端面５ｆ′に当接させた場合には、その前端面５ｆ′が上記平坦面であることから、当接部の径方向位置は、可動コア１２が非傾斜姿勢の場合の径方向位置よりも前端面５ｆ′の外周端側に偏位（図５（ｂ）を参照）する。従って、ストッパ面３７ａが凹部５ｆｏ′の径方向外端側の開口縁ｅ′（エッジ部）と接触し易くなり、その接触に伴いストッパ面３７ａが摩耗し易くなる。

【0057】

更に本実施形態では、上記ストッパ面３７ａが、可動コア１２に取付けられて固定コア５の前端面５ｆに対向するストッパ部材３７（非磁性部材）にて形成されるので、コイル３０の消磁時の両コア５，１２間の残留磁気が迅速に消失し、従って、弁組立体Ｖの閉弁応答性を高める上で有利となる。またストッパ面３７ａを形成するストッパ部材３７は、これを可動コア１２や弁組立体Ｖとは別部品化したことで、可動コア１２等とは関係なく、非磁性材料より高い選定自由度を以て選定可能となる。

【0058】

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

【0059】

例えば、前記実施形態では、可動コア１２とは別部品であるストッパ部材３７（非磁性部材）にてストッパ面３７ａを形成したものを示したが、ストッパ面３７ａを可動コア１２の固定コア５との対向面に直接形成してもよい。

【0060】

また前記実施形態では、可動コア１２が弁組立体Ｖ（弁部材）の弁体１４に杆部１３を介して固定されるものを示したが、可動コア１２は、杆部１３に所定範囲内で摺動可能に保持させてもよい。

【0061】

また前記実施形態では、コイルハウジングＨを、第１，第２コイルハウジング半体Ｈ１，Ｈ２より分割構成したものを示したが、コイルハウジングＨを一体型としてもよい。

【符号の説明】

【0062】

Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁
Ｖ・・・・・弁部材としての弁組立体
２・・・・・弁ケーシング
５・・・・・固定コア
５ｆ・・・・固定コアの端面としての前端面
５ｆｏ・・・凹部
８・・・・・弁座
１２・・・・可動コア
１４・・・・弁体
３０・・・・コイル
３７・・・・非磁性部材としてのストッパ部材
３７ａ・・・ストッパ面

【要約】

【課題】可動コアと固定コアとの当接面積を微小化して閉弁応答性を高めるようにし、またその当接部の摩耗による影響を効果的に抑制可能として弁体を高精度に制御可能とした電磁式燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】可動コア１２には、固定コア５の端面５ｆと当接するストッパ面３７ａが設けられる電磁式燃料噴射弁Ｉにおいて、ストッパ面３７ａは、可動コア１２の固定コア５との対向面の径方向内端寄りに環状に配置されていて、横断面が該固定コア５に向かって凸に彎曲した曲面で構成され、固定コア５の端面５ｆは、該端面５ｆの径方向内方から外方側に向かうにつれて可動コア１２から徐々に離れるテーパ面状に形成され、且つ該端面５ｆのストッパ面３７ａとの対向面に、周方向に間隔をおいて放射状に形成される複数の凹部５ｆｏを有する。
【選択図】 図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】