JP3945357B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジンという）の電磁式燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁式燃料噴射装置においては、エンジン制御装置等からコイルに印加するパルス信号の長さに比例して燃料噴射量を制御できることが望ましい。そのためには、燃料噴射装置の噴射率特性がコイルに印加するパルス波形に近づくことが要求される。つまり、コイルへの通電時に燃料噴射装置の開弁時間を短縮し、コイルへの通電遮断時に燃料噴射装置の閉弁時間を短縮する必要がある。
【０００３】
そこで、弁部材と共に往復移動する可動部が固定部側に磁気吸引されフルリフトしたときの飽和吸引力について、磁気回路における磁束通過面積の絞りにより低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４８０３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記飽和吸引力を低減する技術によれば、閉弁時間を短縮することはできるものの、開弁時間の短縮については充分に達成することができない。
尚、開閉弁に要する時間が長くなると、噴射率特性とコイルに印加する駆動信号、例えばパルス信号の信号幅とが比例せず燃料噴射量が増減するので、燃料噴射量の制御が困難になる。特にアイドル運転時のようにコイルに印加する駆動信号幅が短い場合、燃料噴射量制御が困難になる。そのため従来装置では、必要量の燃料噴射量を確保するために駆動信号幅を長くして過剰に燃料を噴射しているため、エンジンの燃費が低下し、排ガス中に含まれる有害物質が増加するという問題がある。
本発明の目的は、開弁時間及び閉弁時間を共に短縮して燃料噴射量を高精度に制御する燃料噴射装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置によると、磁性を示す筒状の固定部は、該固定部の軸方向において噴孔側から反噴孔側に向かって順に第一磁性部、非磁性部及び第二磁性部を有する筒部材の前記第二磁性部と、前記非磁性部及び前記第二磁性部の内周側に嵌合し磁性を示す筒状の固定コアとから構成され、その軸方向に並ぶ本体部、及び前記固定コアの外周壁もしくは内周壁、あるいは前記第二磁性部の噴孔側端部のうち非磁性部に隣接する箇所に形成された環状溝より構成される絞り部を有し、コイルは絞り部の外周側に同軸に配置される。この燃料噴射装置では、本体部においてその軸と直交する横断面の断面積をＳａ、絞り部においてその軸と直交する横断面の断面積をＳｂとすると、面積比Ｓｂ／Ｓａが０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満足する。またこの燃料噴射装置では、コイルの軸方向長さをＬａ、絞り部の軸方向長さをＬｂ、コイルの噴孔側端面と固定部の噴孔側端面との軸方向距離をＬｃとすると、寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが０．１≦（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａ≦１．０を満足する。
【０００７】
面積比Ｓｂ／Ｓａを０．２以上、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを１．０以下とすることで、弁部材を弁座に着座させている可動部を固定部側に磁気吸引するときの開弁時吸引力について増大することができる。しかも面積比Ｓｂ／Ｓａを０．９以下、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを０．１以上とすることで、コイルを含む磁気回路のインダクタンスの増大を抑制することができる。開弁時吸引力の増大作用とインダクタンスの増大抑制作用とによって、コイルへの通電時には可動部と共に移動する弁部材が弁座から素早く離座するので、開弁時間が短縮する。
【０００８】
さらに面積比Ｓｂ／Ｓａを０．２以上０．９以下、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを０．１以上１．０以下とすることで、上記開弁時吸引力を確保しつつ、固定部側に可動部がフルリフトしたときの飽和吸引力についてその増大を抑制することができる。飽和吸引力の増大抑制作用によって、付勢手段で付勢される弁部材はコイルへの通電遮断に応答して素早く弁座に着座するので、閉弁時間が短縮する。
【０００９】
燃料噴射装置の開弁時間及び閉弁時間が短くなると、噴射率特性がコイルに印加する駆動信号の波形に近づくので、駆動信号の信号幅と燃料噴射量とがほぼ比例し、燃料噴射量を高精度に制御できる。特にアイドル運転時のように燃料噴射量が少ない場合、過剰に燃料を噴射する必要がなくなる。したがって、エンジンの燃費が向上し、排ガス中に含まれる有害物質量が減少する。
尚、固定部は、製品状態においてコイルへの通電に伴い磁性を示せばよく、磁性材料だけでなく、非磁性材料に特定の処理を施して磁性を示すようになったものであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置によると、コイルの軸方向長さＬａは４ｍｍ≦Ｌａ≦１２ｍｍを満足する。これにより、コイルの径方向寸法の拡大を抑えつつ、開弁時吸引力を確実に得ることができる。
さらに、本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置によると、絞り部の上記断面積Ｓｂは１１ｍｍ2≦Ｓｂ≦２８ｍｍ2を満足する。これにより、開弁時吸引力の増大作用と飽和吸引力の増大抑制作用とを確実に発揮することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第一実施例）
本発明の第一実施例による燃料噴射装置を図１及び図２に示す。樹脂ハウジング１０は筒部材１１の外周壁を覆うように固定し、筒部材１１の内周側に固定コア３０、コイル４０等を収容している。
【００１２】
筒部材１１は概ねストレートな円筒状に形成され、軸方向の噴孔側から反噴孔側からに向かって順に第一磁性部１２、非磁性部１３、第二磁性部１４を有している。第一磁性部１２及び第二磁性部１４は磁化されて磁性を示す一方、非磁性部１３は非磁性化されている。非磁性部１３は、第一磁性部１２と第二磁性部１４との間で磁束が短絡することを防ぐ。非磁性部１３及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａの外周側をコイル４０が取り囲んでいる。尚、図１では、第二磁性部１４においてコイル４０で取り囲まれる噴孔側端部１４ａとそれよりも反噴孔側部分との境界線を二点鎖線で示している。
【００１３】
固定コア３０は、磁性を示す鉄等の素材でストレートな円筒状に形成されている。固定コア３０は第二磁性部１４及び非磁性部１３の内周側に同軸に嵌合され、筒部材１１を介して樹脂ハウジング１０に固定されている。それにより固定コア３０は、外周壁を非磁性部１３及び第二磁性部１４とで覆われ、噴孔側端部３０ａの外周側をコイル４０で取り囲まれている。尚、図１では、固定コア３０においてコイル４０に取り囲まれる噴孔側端部３０ａとそれよりも反噴孔側部分との境界線を二点鎖線で示している。本実施例において、コイル４０に取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａ及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａは、本体部５０ａ及び絞り部５０ｂが軸方向に並ぶ固定コア５０を構成している。具体的には、固定コア３０の端部３０ａにおいて第二磁性部１４の端部１４ａで覆われる部分と、第二磁性部１４の端部１４ａとが共同して、本体部５０ａを構成している。また、固定コア３０の端部３０ａにおいて非磁性部１３で覆われる部分が絞り部５０ｂを構成し、固定コア３０及び筒部材１１の軸Ｏに直交する横断面の断面積を本体部５０ａよりも絞っている。ここで絞りとは、絞り部５０ｂにおいてその軸Ｏと直交する横断面の断面積Ｓｂを、本体部５０ａにおいてその軸Ｏと直交する横断面の断面積Ｓａよりも小さくすることを意味する。固定部５０の噴孔側端面５０ｃとなる固定コア３０の噴孔側端面は、軸Ｏに直交する平坦面状に形成されている。
【００１４】
弁ボディ１５は、第一磁性部１２の噴孔側端部の内周側に固定されている。カップ状の噴孔プレート１６は、カップ状の支持部材１７と共に弁ボディ１５の外周壁にレーザ溶接によって固定され、弁ボディ１５と支持部材１７との間に挟持されている。噴孔プレート１６は薄板で形成されており、底壁の中央部分に複数の噴孔１６ａを有している。
【００１５】
弁部材２０は有底の円筒状に形成され、弁ボディ１５及び筒部材１１内に軸方向に往復移動可能に収容されている。弁部材２０は底壁に当接部２１を有している。当接部２１は、弁ボディ１５の内周壁に形成されている弁座１５ａに着座可能である。当接部２１が弁座１５ａに着座すると、噴孔１６ａが閉塞されて燃料の噴射が遮断される。弁部材２０の側壁には、それを貫通する複数の燃料孔２０ａが形成されている。弁部材２０内に流入した燃料は、燃料孔２０ａを内から外に通過し、当接部２１と弁座１５ａとが形成する弁部に向かう。
【００１６】
可動部としての可動コア２２は、磁性を示す素材で円筒状に形成されている。可動コア２２は弁部材２０の反噴孔側にレーザ溶接等によって固定され、弁部材２０と共に往復移動可能である。可動コア２２は、固定部５０をなす固定コア３０の噴孔側端部３０ａよりも噴孔側において筒部材１１内に配置され、反噴孔側端部２２ａを固定コア３０の噴孔側端部３０ａに対向させている。
【００１７】
固定コア３０の内周側には、非磁性化されたアジャスティングパイプ３１が圧入されている。付勢手段としてのスプリング２５は、一方の端部をアジャスティングパイプ３１に係止され、他方の端部を可動コア２２に係止されている。アジャスティングパイプ３１の圧入量を調整することにより、スプリング２５の荷重を変更することができる。スプリング２５は、可動コア２２を介して弁部材２０を弁座１５ａに向けて付勢している。
【００１８】
磁性ハウジング３５、３６は、磁性を示す素材で形成されてコイル４０の外周側に固定されている。磁性ハウジング３５は第一磁性部１２に接触し、磁性ハウジング３６は第二磁性部１４に接触している。本実施例では、樹脂ハウジング１０、弁ボディ１５及び磁性ハウジング３５、３６がボディを構成している。
【００１９】
スプール４１は筒部材１１の外周壁を覆うように樹脂で形成され、コイル４０を巻回しされている。それによりコイル４０は、固定コア３０の端部３０ａ及び第二磁性部１４の端部１４ａからなる固定部５０の外周側に同軸に配置されている。また、それによりコイル４０の噴孔側端面４０ｃは、固定部５０の噴孔側端面５０ｃよりも噴孔側において軸Ｏに直交する仮想平面上にのっている。ターミナル４６は、コイル４０及びスプール４１を覆う樹脂ハウジング１０のコネクタ４５に埋設されている。コイル４０は、ターミナル４６と電気的に接続されている。ターミナル４６を通じてコイル４０が通電されるとき、コイル４０、固定コア３０の端部３０ａ及び第二磁性部１４の端部１４ａからなる固定部５０、第一磁性部１２、可動コア２２及び磁性ハウジング３５、３６等が磁気回路を形成する。
【００２０】
フィルタ３９は筒部材１１の反噴孔側端部の内周側に固定され、燃料中の異物を除去する。フィルタ３９を通り筒部材１１内の燃料通路に流入した燃料は、アジャスティングパイプ３１内の燃料通路、固定コア３０内の燃料通路、可動コア２２内の燃料通路、弁部材２０内の燃料通路、燃料孔２０ａ、弁座１５ａから当接部２１が離座するとき当接部２１と弁座１５ａとの間に形成される隙間を順に通過した後、噴孔１６ａから噴射される。
【００２１】
以上のように構成した第一実施例の燃料噴射装置において、コイル４０に印加するパルス信号をオフにしてコイル４０への通電を遮断すると、スプリング２５の付勢力を受ける弁部材２０が可動コア２２と共に図２の下方すなわち閉弁方向に移動する。その結果、弁部材２０の当接部２１が弁座１５ａに着座し噴孔１６ａを閉塞することで、燃料の噴射が遮断される。
【００２２】
コイル４０に印加するパルス信号をオンにしてコイル４０への通電を開始すると、コイル４０の形成する磁束が上記磁気回路を通り、固定コア３０の端部３０ａと可動コア２２の端部２２ａとの間に磁気吸引力が発生する。すると弁部材２０は、スプリング２５の付勢力と燃料通路内の燃料圧力による力とに抗して固定コア３０側に磁気吸引され、図２の上方すなわち開弁方向に移動する。その結果、弁部材２０の当接部２１が弁座１５ａから離座し噴孔１６ａを開放することで、燃料が噴孔１６ａより噴射される。
【００２３】
次に、図１に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃの設定方法について説明する。
【００２４】
（１）本体部５０ａの断面積Ｓａと絞り部５０ｂの断面積Ｓｂとについて、それらの比Ｓｂ／Ｓａが０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満足するように設定する。さらに、コイル４０の軸方向長さＬａ、絞り部５０ｂの軸方向長さＬｂ、並びにコイル端面４０ｃと固定部端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃについて、寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが０．１≦（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａ≦１．０を満足するように設定する。
【００２５】
面積比Ｓｂ／Ｓａを０．２以上、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを１．０以下とすることで、磁気回路の磁束通過体積を拡大することができる。これにより、弁部材２０を着座させている可動コア２２をスプリング２５の付勢力及び燃料圧力による力に抗して吸引するときの開弁時吸引力が、図３に示すように増大する。尚、面積比Ｓｂ／Ｓａが０．２未満になると、あるいは寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが１．０を超えると、図３に示すように開弁時吸引力が８Ｎを下回るため、可動コア２２を吸引することができなくなる。
【００２６】
また、面積比Ｓｂ／Ｓａを０．９以下、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを０．１以上とすることで、磁束通過体積の拡大を制限することができる。これにより、可動コア２２を開弁方向にフルリフトさせたときの飽和吸引力及び上記開弁時吸引力を含む吸引力の増大が、例えば図３に示すように抑制される。吸引力の増大が抑制されることで、磁気回路におけるインダクタンスの増大も抑えられる。そのため、コイル４０に印加するパルス信号がオンになると、コイル４０に流れる電流値が図４に示すように素早く上昇する。この作用と上述した開弁時吸引力の増大作用とによって、コイル４０への通電時には可動コア２２が開弁方向に素早く移動して弁部材２０が弁座１５ａから迅速に離座するので、開弁時間が短くなる。また、飽和吸引力の増大が抑制されることで、コイル４０への通電が遮断されるとき可動コア２２が閉弁方向に素早く移動して弁部材２０が弁座１５ａに迅速に着座するようになる。したがって、閉弁時間が短くなる。尚、面積比Ｓｂ／Ｓａが０．９を超えると、あるいは寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが０．１未満になると、図３に示すように飽和吸引力が１５Ｎを上回るため、閉弁時間が増長してしまう。
【００２７】
（２）コイル４０の軸方向長さＬａについて、４ｍｍ≦Ｌａ≦１２ｍｍを満足するように設定する。
図５に示すようにコイル４０の軸方向長さＬａを４ｍｍ以上１２ｍｍ以下とすることによって、コイル４０の体格を径方向に大幅に拡張することなく、８Ｎ以上の大きな開弁時吸引力を確実に得ることができる。したがって、開弁時間を確実に短縮できる。
【００２８】
（３）絞り部５０ｂの断面積Ｓｂについて、１１ｍｍ2≦Ｓｂ≦２８ｍｍ2を満足するように設定する。
絞り部５０ｂの断面積Ｓｂを１１ｍｍ2以上とすることで、図６に示すように開弁時吸引力が８Ｎ以上となり、弁部材２０が迅速且つ確実に弁座１５ａから離座させられる。また、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂを２８ｍｍ2以下とすることで、図６に示すように飽和吸引力が１５Ｎ以下となり、弁部材２０が迅速に弁座１５ａに着座させられる。したがって、開弁時間及び閉弁時間の双方を確実に短縮できる。
【００２９】
以上説明した設定により、燃料噴射装置の開弁時間及び閉弁時間が短縮されるので、燃料噴射装置の噴射率特性がコイル４０に印加するパルス信号の波形に近づく。したがって、コイル４０に印加するパルス時間と燃料噴射量とがほぼ比例し、噴射量の制御を高精度に行うことができる。特にアイドル運転時のように燃料噴射量が少ない場合、過剰に燃料を噴射する必要がない。したがって、エンジンの燃費が向上し、排ガス中に含まれる有害物質量が減少する。
尚、上述した設定方法のうち（２）及び（３）については、燃料噴射装置の仕様に応じて開閉弁時間が短くなる範囲内で変更することができる。
【００３０】
（第二実施例、第三実施例、第四実施例及び第五実施例）
本発明の第二、第三、第四及び第五実施例による燃料噴射装置をそれぞれ、図７、図８、図９及び図１０に示す。尚、各実施例において第一実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
【００３１】
図７に示す第二実施例及び図８に示す第三実施例の燃料噴射装置において、固定コア３０の噴孔側端部３０ａは、第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａで覆われる部分のうち非磁性部１３で覆われる部分に隣接する箇所に、周方向に延びる環状溝２００を有している。但し、第二実施例では環状溝２００が固定コア３０の外周壁に設けられ、第三実施例では環状溝２００が固定コア３０の内周壁に設けられている。
【００３２】
このような第二及び第三実施例では、第一実施例に準じて、コイル４０に外周側を取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａ及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａが固定部５０を構成している。但し、固定コア３０の端部３０ａにおいて第二磁性部１４で覆われる部分のうち環状溝２００の底壁２０１を除く部分と、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて固定コア３０の底壁２０１を除く部分を覆う部分とが共同して、本体部５０ａを構成している。また、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて底壁２０１を覆う部分と、固定コア３０の端部３０ａにおいて底壁２０１を形成する部分及び当該端部３０ａにおいて非磁性部１３で覆われる部分とが共同して、絞り部５０ｂを構成している。
【００３３】
そして第二及び第三実施例では、対応する図７又は図８に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ（Ｓｂ1、Ｓｂ2）及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃを第一実施例と同様に設定する。尚、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂについては、０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満たす範囲内であれば、底壁２０１の形成部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ1と、非磁性部１３に覆われる部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ2とを相違させても同一にしてもよい。
【００３４】
図９に示す第四実施例の燃料噴射装置は、固定コア３０の外周壁に第二実施例の環状溝２００を有すると共に、全体を非磁性化された筒部材３００を第二実施理例の筒部材１１の代わりに有している。図１０に示す第五実施例の燃料噴射装置は、固定コア３０の内周壁に第三実施例の環状溝２００を有すると共に、全体を非磁性化された筒部材４００を第三実施例の筒部材１１の代わりに有している。
【００３５】
このような第四実施例及び第五実施例では、コイル４０に外周側を取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａが固定部５０を構成している。具体的には、固定コア３０の端部３０ａにおいて環状溝２００の底壁２０１を除く部分が固定部５０本体部５０ａを構成し、固定コア３０の端部３０ａにおいて底壁２０１を形成する部分が絞り部５０ｂを構成している。
【００３６】
そして第四実施例及び第五実施例では、対応する図９又は図１０に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ（Ｓａ1、Ｓａ2）、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃを第一実施例と同様に設定する。尚、本体部５０ａの断面積Ｓａについては、０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満たす範囲内で、底壁２０１よりも反噴孔側の部分を通過する横断面の断面積Ｓａ1と、底壁２０１よりも噴孔側の部分を通過する横断面の断面積Ｓａ2とが同一となる。
【００３７】
（第六実施例）
本発明の第六実施例による燃料噴射装置を図１１に示す。尚、第六実施例において第一実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
図１１に示す第六実施例の燃料噴射装置において、筒部材１１は第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａのうち非磁性部１３に隣接する箇所に、周方向に延びる環状溝５００を有している。本実施例では、第二磁性部１４の外周壁に環状溝５００を設けているが、第二磁性部１４の内周壁に環状溝５００を設けてもよい。
【００３８】
このような第六実施例では、第一実施例に準じて、コイル４０に外周側を取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａ及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａが固定部５０を構成している。但し、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて環状溝５００の底壁５０１を除く部分と、固定コア３０の端部３０ａにおいて第二磁性部１４の底壁５０１以外の部分に覆われる部分とが共同して、本体部５０ａを構成している。また、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて底壁５０１を形成する部分と、固定コア３０の端部３０ａにおいて底壁５０１及び非磁性部１３で覆われる部分とが共同して、絞り部５０ｂを構成している。
【００３９】
そして第六実施例では、図１１に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ（Ｓｂ1、Ｓｂ2）及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃを第一実施例と同様に設定する。尚、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂについては、０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満たす範囲内で、底壁５０１の形成部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ1と、非磁性部１３に覆われる部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ2とが相違する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の第一実施例による燃料噴射装置を示す断面図である。
【図３】本体部及び絞り部の断面積、絞り部及びコイルの軸方向長さ、並びにコイル端面と固定部端面との軸方向距離の設定方法について説明するための特性図である。
【図４】本体部及び絞り部の断面積、絞り部及びコイルの軸方向長さ、並びにコイル端面と固定部端面との軸方向距離の設定方法について説明するための別の特性図である。
【図５】コイルの軸方向長さの設定方法について説明するための特性図である。
【図６】絞り部の断面積の設定方法について説明するための特性図である。
【図７】本発明の第二実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第三実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の第四実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の第五実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の第六実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ 樹脂ハウジング（ボディ）
１１ 筒部材
１２ 第一磁性部
１３ 非磁性部
１４ 第二磁性部
１４ａ 第二磁性部の噴孔側端部
１５ 弁ボディ（ボディ）
１５ａ 弁座
１６ａ 噴孔
２０ 弁部材
２１ 当接部
２２ 可動コア（可動部）
２５ スプリング（付勢手段）
３０ 固定コア
３０ａ 固定コアの噴孔側端部
３５ 磁性ハウジング（ボディ）
３６ 磁性ハウジング（ボディ）
４０ コイル
４０ｃ コイルの噴孔側端面
５０ 固定部
５０ａ 本体部
５０ｂ 絞り部
５０ｃ 固定部の噴孔側端面
２００ 環状溝
３００ 筒部材
４００ 筒部材
５００ 環状溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジンという）の電磁式燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁式燃料噴射装置においては、エンジン制御装置等からコイルに印加するパルス信号の長さに比例して燃料噴射量を制御できることが望ましい。そのためには、燃料噴射装置の噴射率特性がコイルに印加するパルス波形に近づくことが要求される。つまり、コイルへの通電時に燃料噴射装置の開弁時間を短縮し、コイルへの通電遮断時に燃料噴射装置の閉弁時間を短縮する必要がある。
【０００３】
そこで、弁部材と共に往復移動する可動部が固定部側に磁気吸引されフルリフトしたときの飽和吸引力について、磁気回路における磁束通過面積の絞りにより低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４８０３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記飽和吸引力を低減する技術によれば、閉弁時間を短縮することはできるものの、開弁時間の短縮については充分に達成することができない。
尚、開閉弁に要する時間が長くなると、噴射率特性とコイルに印加する駆動信号、例えばパルス信号の信号幅とが比例せず燃料噴射量が増減するので、燃料噴射量の制御が困難になる。特にアイドル運転時のようにコイルに印加する駆動信号幅が短い場合、燃料噴射量制御が困難になる。そのため従来装置では、必要量の燃料噴射量を確保するために駆動信号幅を長くして過剰に燃料を噴射しているため、エンジンの燃費が低下し、排ガス中に含まれる有害物質が増加するという問題がある。
本発明の目的は、開弁時間及び閉弁時間を共に短縮して燃料噴射量を高精度に制御する燃料噴射装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置によると、磁性を示す筒状の固定部は、該固定部の軸方向において噴孔側から反噴孔側に向かって順に第一磁性部、非磁性部及び第二磁性部を有する筒部材の前記第二磁性部と、前記非磁性部及び前記第二磁性部の内周側に嵌合し磁性を示す筒状の固定コアとから構成され、その軸方向に並ぶ本体部、及び前記固定コアの外周壁もしくは内周壁、あるいは前記第二磁性部の噴孔側端部のうち非磁性部に隣接する箇所に形成された環状溝より構成される絞り部を有し、コイルは絞り部の外周側に同軸に配置される。この燃料噴射装置では、本体部においてその軸と直交する横断面の断面積をＳａ、絞り部においてその軸と直交する横断面の断面積をＳｂとすると、面積比Ｓｂ／Ｓａが０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満足する。またこの燃料噴射装置では、コイルの軸方向長さをＬａ、絞り部の軸方向長さをＬｂ、コイルの噴孔側端面と固定部の噴孔側端面との軸方向距離をＬｃとすると、寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが０．１≦（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａ≦１．０を満足する。
【０００７】
面積比Ｓｂ／Ｓａを０．２以上、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを１．０以下とすることで、弁部材を弁座に着座させている可動部を固定部側に磁気吸引するときの開弁時吸引力について増大することができる。しかも面積比Ｓｂ／Ｓａを０．９以下、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを０．１以上とすることで、コイルを含む磁気回路のインダクタンスの増大を抑制することができる。開弁時吸引力の増大作用とインダクタンスの増大抑制作用とによって、コイルへの通電時には可動部と共に移動する弁部材が弁座から素早く離座するので、開弁時間が短縮する。
【０００８】
さらに面積比Ｓｂ／Ｓａを０．２以上０．９以下、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを０．１以上１．０以下とすることで、上記開弁時吸引力を確保しつつ、固定部側に可動部がフルリフトしたときの飽和吸引力についてその増大を抑制することができる。飽和吸引力の増大抑制作用によって、付勢手段で付勢される弁部材はコイルへの通電遮断に応答して素早く弁座に着座するので、閉弁時間が短縮する。
【０００９】
燃料噴射装置の開弁時間及び閉弁時間が短くなると、噴射率特性がコイルに印加する駆動信号の波形に近づくので、駆動信号の信号幅と燃料噴射量とがほぼ比例し、燃料噴射量を高精度に制御できる。特にアイドル運転時のように燃料噴射量が少ない場合、過剰に燃料を噴射する必要がなくなる。したがって、エンジンの燃費が向上し、排ガス中に含まれる有害物質量が減少する。
尚、固定部は、製品状態においてコイルへの通電に伴い磁性を示せばよく、磁性材料だけでなく、非磁性材料に特定の処理を施して磁性を示すようになったものであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置によると、コイルの軸方向長さＬａは４ｍｍ≦Ｌａ≦１２ｍｍを満足する。これにより、コイルの径方向寸法の拡大を抑えつつ、開弁時吸引力を確実に得ることができる。
さらに、本発明の請求項１に記載の燃料噴射装置によると、絞り部の上記断面積Ｓｂは１１ｍｍ2≦Ｓｂ≦２８ｍｍ2を満足する。これにより、開弁時吸引力の増大作用と飽和吸引力の増大抑制作用とを確実に発揮することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第一実施例）
本発明の第一実施例による燃料噴射装置を図１及び図２に示す。樹脂ハウジング１０は筒部材１１の外周壁を覆うように固定し、筒部材１１の内周側に固定コア３０、コイル４０等を収容している。
【００１２】
筒部材１１は概ねストレートな円筒状に形成され、軸方向の噴孔側から反噴孔側からに向かって順に第一磁性部１２、非磁性部１３、第二磁性部１４を有している。第一磁性部１２及び第二磁性部１４は磁化されて磁性を示す一方、非磁性部１３は非磁性化されている。非磁性部１３は、第一磁性部１２と第二磁性部１４との間で磁束が短絡することを防ぐ。非磁性部１３及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａの外周側をコイル４０が取り囲んでいる。尚、図１では、第二磁性部１４においてコイル４０で取り囲まれる噴孔側端部１４ａとそれよりも反噴孔側部分との境界線を二点鎖線で示している。
【００１３】
固定コア３０は、磁性を示す鉄等の素材でストレートな円筒状に形成されている。固定コア３０は第二磁性部１４及び非磁性部１３の内周側に同軸に嵌合され、筒部材１１を介して樹脂ハウジング１０に固定されている。それにより固定コア３０は、外周壁を非磁性部１３及び第二磁性部１４とで覆われ、噴孔側端部３０ａの外周側をコイル４０で取り囲まれている。尚、図１では、固定コア３０においてコイル４０に取り囲まれる噴孔側端部３０ａとそれよりも反噴孔側部分との境界線を二点鎖線で示している。本実施例において、コイル４０に取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａ及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａは、本体部５０ａ及び絞り部５０ｂが軸方向に並ぶ固定コア５０を構成している。具体的には、固定コア３０の端部３０ａにおいて第二磁性部１４の端部１４ａで覆われる部分と、第二磁性部１４の端部１４ａとが共同して、本体部５０ａを構成している。また、固定コア３０の端部３０ａにおいて非磁性部１３で覆われる部分が絞り部５０ｂを構成し、固定コア３０及び筒部材１１の軸Ｏに直交する横断面の断面積を本体部５０ａよりも絞っている。ここで絞りとは、絞り部５０ｂにおいてその軸Ｏと直交する横断面の断面積Ｓｂを、本体部５０ａにおいてその軸Ｏと直交する横断面の断面積Ｓａよりも小さくすることを意味する。固定部５０の噴孔側端面５０ｃとなる固定コア３０の噴孔側端面は、軸Ｏに直交する平坦面状に形成されている。
【００１４】
弁ボディ１５は、第一磁性部１２の噴孔側端部の内周側に固定されている。カップ状の噴孔プレート１６は、カップ状の支持部材１７と共に弁ボディ１５の外周壁にレーザ溶接によって固定され、弁ボディ１５と支持部材１７との間に挟持されている。噴孔プレート１６は薄板で形成されており、底壁の中央部分に複数の噴孔１６ａを有している。
【００１５】
弁部材２０は有底の円筒状に形成され、弁ボディ１５及び筒部材１１内に軸方向に往復移動可能に収容されている。弁部材２０は底壁に当接部２１を有している。当接部２１は、弁ボディ１５の内周壁に形成されている弁座１５ａに着座可能である。当接部２１が弁座１５ａに着座すると、噴孔１６ａが閉塞されて燃料の噴射が遮断される。弁部材２０の側壁には、それを貫通する複数の燃料孔２０ａが形成されている。弁部材２０内に流入した燃料は、燃料孔２０ａを内から外に通過し、当接部２１と弁座１５ａとが形成する弁部に向かう。
【００１６】
可動部としての可動コア２２は、磁性を示す素材で円筒状に形成されている。可動コア２２は弁部材２０の反噴孔側にレーザ溶接等によって固定され、弁部材２０と共に往復移動可能である。可動コア２２は、固定部５０をなす固定コア３０の噴孔側端部３０ａよりも噴孔側において筒部材１１内に配置され、反噴孔側端部２２ａを固定コア３０の噴孔側端部３０ａに対向させている。
【００１７】
固定コア３０の内周側には、非磁性化されたアジャスティングパイプ３１が圧入されている。付勢手段としてのスプリング２５は、一方の端部をアジャスティングパイプ３１に係止され、他方の端部を可動コア２２に係止されている。アジャスティングパイプ３１の圧入量を調整することにより、スプリング２５の荷重を変更することができる。スプリング２５は、可動コア２２を介して弁部材２０を弁座１５ａに向けて付勢している。
【００１８】
磁性ハウジング３５、３６は、磁性を示す素材で形成されてコイル４０の外周側に固定されている。磁性ハウジング３５は第一磁性部１２に接触し、磁性ハウジング３６は第二磁性部１４に接触している。本実施例では、樹脂ハウジング１０、弁ボディ１５及び磁性ハウジング３５、３６がボディを構成している。
【００１９】
スプール４１は筒部材１１の外周壁を覆うように樹脂で形成され、コイル４０を巻回しされている。それによりコイル４０は、固定コア３０の端部３０ａ及び第二磁性部１４の端部１４ａからなる固定部５０の外周側に同軸に配置されている。また、それによりコイル４０の噴孔側端面４０ｃは、固定部５０の噴孔側端面５０ｃよりも噴孔側において軸Ｏに直交する仮想平面上にのっている。ターミナル４６は、コイル４０及びスプール４１を覆う樹脂ハウジング１０のコネクタ４５に埋設されている。コイル４０は、ターミナル４６と電気的に接続されている。ターミナル４６を通じてコイル４０が通電されるとき、コイル４０、固定コア３０の端部３０ａ及び第二磁性部１４の端部１４ａからなる固定部５０、第一磁性部１２、可動コア２２及び磁性ハウジング３５、３６等が磁気回路を形成する。
【００２０】
フィルタ３９は筒部材１１の反噴孔側端部の内周側に固定され、燃料中の異物を除去する。フィルタ３９を通り筒部材１１内の燃料通路に流入した燃料は、アジャスティングパイプ３１内の燃料通路、固定コア３０内の燃料通路、可動コア２２内の燃料通路、弁部材２０内の燃料通路、燃料孔２０ａ、弁座１５ａから当接部２１が離座するとき当接部２１と弁座１５ａとの間に形成される隙間を順に通過した後、噴孔１６ａから噴射される。
【００２１】
以上のように構成した第一実施例の燃料噴射装置において、コイル４０に印加するパルス信号をオフにしてコイル４０への通電を遮断すると、スプリング２５の付勢力を受ける弁部材２０が可動コア２２と共に図２の下方すなわち閉弁方向に移動する。その結果、弁部材２０の当接部２１が弁座１５ａに着座し噴孔１６ａを閉塞することで、燃料の噴射が遮断される。
【００２２】
コイル４０に印加するパルス信号をオンにしてコイル４０への通電を開始すると、コイル４０の形成する磁束が上記磁気回路を通り、固定コア３０の端部３０ａと可動コア２２の端部２２ａとの間に磁気吸引力が発生する。すると弁部材２０は、スプリング２５の付勢力と燃料通路内の燃料圧力による力とに抗して固定コア３０側に磁気吸引され、図２の上方すなわち開弁方向に移動する。その結果、弁部材２０の当接部２１が弁座１５ａから離座し噴孔１６ａを開放することで、燃料が噴孔１６ａより噴射される。
【００２３】
次に、図１に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃの設定方法について説明する。
【００２４】
（１）本体部５０ａの断面積Ｓａと絞り部５０ｂの断面積Ｓｂとについて、それらの比Ｓｂ／Ｓａが０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満足するように設定する。さらに、コイル４０の軸方向長さＬａ、絞り部５０ｂの軸方向長さＬｂ、並びにコイル端面４０ｃと固定部端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃについて、寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが０．１≦（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａ≦１．０を満足するように設定する。
【００２５】
面積比Ｓｂ／Ｓａを０．２以上、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを１．０以下とすることで、磁気回路の磁束通過体積を拡大することができる。これにより、弁部材２０を着座させている可動コア２２をスプリング２５の付勢力及び燃料圧力による力に抗して吸引するときの開弁時吸引力が、図３に示すように増大する。尚、面積比Ｓｂ／Ｓａが０．２未満になると、あるいは寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが１．０を超えると、図３に示すように開弁時吸引力が８Ｎを下回るため、可動コア２２を吸引することができなくなる。
【００２６】
また、面積比Ｓｂ／Ｓａを０．９以下、且つ寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａを０．１以上とすることで、磁束通過体積の拡大を制限することができる。これにより、可動コア２２を開弁方向にフルリフトさせたときの飽和吸引力及び上記開弁時吸引力を含む吸引力の増大が、例えば図３に示すように抑制される。吸引力の増大が抑制されることで、磁気回路におけるインダクタンスの増大も抑えられる。そのため、コイル４０に印加するパルス信号がオンになると、コイル４０に流れる電流値が図４に示すように素早く上昇する。この作用と上述した開弁時吸引力の増大作用とによって、コイル４０への通電時には可動コア２２が開弁方向に素早く移動して弁部材２０が弁座１５ａから迅速に離座するので、開弁時間が短くなる。また、飽和吸引力の増大が抑制されることで、コイル４０への通電が遮断されるとき可動コア２２が閉弁方向に素早く移動して弁部材２０が弁座１５ａに迅速に着座するようになる。したがって、閉弁時間が短くなる。尚、面積比Ｓｂ／Ｓａが０．９を超えると、あるいは寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａが０．１未満になると、図３に示すように飽和吸引力が１５Ｎを上回るため、閉弁時間が増長してしまう。
【００２７】
（２）コイル４０の軸方向長さＬａについて、４ｍｍ≦Ｌａ≦１２ｍｍを満足するように設定する。
図５に示すようにコイル４０の軸方向長さＬａを４ｍｍ以上１２ｍｍ以下とすることによって、コイル４０の体格を径方向に大幅に拡張することなく、８Ｎ以上の大きな開弁時吸引力を確実に得ることができる。したがって、開弁時間を確実に短縮できる。
【００２８】
（３）絞り部５０ｂの断面積Ｓｂについて、１１ｍｍ2≦Ｓｂ≦２８ｍｍ2を満足するように設定する。
絞り部５０ｂの断面積Ｓｂを１１ｍｍ2以上とすることで、図６に示すように開弁時吸引力が８Ｎ以上となり、弁部材２０が迅速且つ確実に弁座１５ａから離座させられる。また、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂを２８ｍｍ2以下とすることで、図６に示すように飽和吸引力が１５Ｎ以下となり、弁部材２０が迅速に弁座１５ａに着座させられる。したがって、開弁時間及び閉弁時間の双方を確実に短縮できる。
【００２９】
以上説明した設定により、燃料噴射装置の開弁時間及び閉弁時間が短縮されるので、燃料噴射装置の噴射率特性がコイル４０に印加するパルス信号の波形に近づく。したがって、コイル４０に印加するパルス時間と燃料噴射量とがほぼ比例し、噴射量の制御を高精度に行うことができる。特にアイドル運転時のように燃料噴射量が少ない場合、過剰に燃料を噴射する必要がない。したがって、エンジンの燃費が向上し、排ガス中に含まれる有害物質量が減少する。
尚、上述した設定方法のうち（２）及び（３）については、燃料噴射装置の仕様に応じて開閉弁時間が短くなる範囲内で変更することができる。
【００３０】
（第二実施例、第三実施例、第四実施例及び第五実施例）
本発明の第二、第三、第四及び第五実施例による燃料噴射装置をそれぞれ、図７、図８、図９及び図１０に示す。尚、各実施例において第一実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
【００３１】
図７に示す第二実施例及び図８に示す第三実施例の燃料噴射装置において、固定コア３０の噴孔側端部３０ａは、第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａで覆われる部分のうち非磁性部１３で覆われる部分に隣接する箇所に、周方向に延びる環状溝２００を有している。但し、第二実施例では環状溝２００が固定コア３０の外周壁に設けられ、第三実施例では環状溝２００が固定コア３０の内周壁に設けられている。
【００３２】
このような第二及び第三実施例では、第一実施例に準じて、コイル４０に外周側を取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａ及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａが固定部５０を構成している。但し、固定コア３０の端部３０ａにおいて第二磁性部１４で覆われる部分のうち環状溝２００の底壁２０１を除く部分と、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて固定コア３０の底壁２０１を除く部分を覆う部分とが共同して、本体部５０ａを構成している。また、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて底壁２０１を覆う部分と、固定コア３０の端部３０ａにおいて底壁２０１を形成する部分及び当該端部３０ａにおいて非磁性部１３で覆われる部分とが共同して、絞り部５０ｂを構成している。
【００３３】
そして第二及び第三実施例では、対応する図７又は図８に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ（Ｓｂ1、Ｓｂ2）及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃを第一実施例と同様に設定する。尚、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂについては、０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満たす範囲内であれば、底壁２０１の形成部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ1と、非磁性部１３に覆われる部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ2とを相違させても同一にしてもよい。
【００３４】
図９に示す第四実施例の燃料噴射装置は、固定コア３０の外周壁に第二実施例の環状溝２００を有すると共に、全体を非磁性化された筒部材３００を第二実施理例の筒部材１１の代わりに有している。図１０に示す第五実施例の燃料噴射装置は、固定コア３０の内周壁に第三実施例の環状溝２００を有すると共に、全体を非磁性化された筒部材４００を第三実施例の筒部材１１の代わりに有している。
【００３５】
このような第四実施例及び第五実施例では、コイル４０に外周側を取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａが固定部５０を構成している。具体的には、固定コア３０の端部３０ａにおいて環状溝２００の底壁２０１を除く部分が固定部５０本体部５０ａを構成し、固定コア３０の端部３０ａにおいて底壁２０１を形成する部分が絞り部５０ｂを構成している。
【００３６】
そして第四実施例及び第五実施例では、対応する図９又は図１０に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ（Ｓａ1、Ｓａ2）、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃを第一実施例と同様に設定する。尚、本体部５０ａの断面積Ｓａについては、０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満たす範囲内で、底壁２０１よりも反噴孔側の部分を通過する横断面の断面積Ｓａ1と、底壁２０１よりも噴孔側の部分を通過する横断面の断面積Ｓａ2とが同一となる。
【００３７】
（第六実施例）
本発明の第六実施例による燃料噴射装置を図１１に示す。尚、第六実施例において第一実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
図１１に示す第六実施例の燃料噴射装置において、筒部材１１は第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａのうち非磁性部１３に隣接する箇所に、周方向に延びる環状溝５００を有している。本実施例では、第二磁性部１４の外周壁に環状溝５００を設けているが、第二磁性部１４の内周壁に環状溝５００を設けてもよい。
【００３８】
このような第六実施例では、第一実施例に準じて、コイル４０に外周側を取り囲まれる固定コア３０の噴孔側端部３０ａ及び第二磁性部１４の噴孔側端部１４ａが固定部５０を構成している。但し、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて環状溝５００の底壁５０１を除く部分と、固定コア３０の端部３０ａにおいて第二磁性部１４の底壁５０１以外の部分に覆われる部分とが共同して、本体部５０ａを構成している。また、第二磁性部１４の端部１４ａにおいて底壁５０１を形成する部分と、固定コア３０の端部３０ａにおいて底壁５０１及び非磁性部１３で覆われる部分とが共同して、絞り部５０ｂを構成している。
【００３９】
そして第六実施例では、図１１に示す本体部５０ａの断面積Ｓａ、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂ（Ｓｂ1、Ｓｂ2）及び軸方向長さＬｂ、コイル４０の軸方向長さＬａ、並びにコイル４０の噴孔側端面４０ｃと固定部５０の噴孔側端面５０ｃとの軸方向距離Ｌｃを第一実施例と同様に設定する。尚、絞り部５０ｂの断面積Ｓｂについては、０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満たす範囲内で、底壁５０１の形成部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ1と、非磁性部１３に覆われる部分を通過する横断面の断面積Ｓｂ2とが相違する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の第一実施例による燃料噴射装置を示す断面図である。
【図３】本体部及び絞り部の断面積、絞り部及びコイルの軸方向長さ、並びにコイル端面と固定部端面との軸方向距離の設定方法について説明するための特性図である。
【図４】本体部及び絞り部の断面積、絞り部及びコイルの軸方向長さ、並びにコイル端面と固定部端面との軸方向距離の設定方法について説明するための別の特性図である。
【図５】コイルの軸方向長さの設定方法について説明するための特性図である。
【図６】絞り部の断面積の設定方法について説明するための特性図である。
【図７】本発明の第二実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第三実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の第四実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の第五実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の第六実施例による燃料噴射装置のコイル周囲を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ 樹脂ハウジング（ボディ）
１１ 筒部材
１２ 第一磁性部
１３ 非磁性部
１４ 第二磁性部
１４ａ 第二磁性部の噴孔側端部
１５ 弁ボディ（ボディ）
１５ａ 弁座
１６ａ 噴孔
２０ 弁部材
２１ 当接部
２２ 可動コア（可動部）
２５ スプリング（付勢手段）
３０ 固定コア
３０ａ 固定コアの噴孔側端部
３５ 磁性ハウジング（ボディ）
３６ 磁性ハウジング（ボディ）
４０ コイル
４０ｃ コイルの噴孔側端面
５０ 固定部
５０ａ 本体部
５０ｂ 絞り部
５０ｃ 固定部の噴孔側端面
２００ 環状溝
３００ 筒部材
４００ 筒部材
５００ 環状溝
Claims (1)
- 噴孔の燃料上流側に弁座を有するボディと、
磁性を示し、前記ボディに固定される筒状の固定部であって、前記固定部の軸方向において噴孔側から反噴孔側に向かって順に第一磁性部、非磁性部及び第二磁性部を有する筒部材の前記第二磁性部と、前記非磁性部及び前記第二磁性部の内周側に嵌合し磁性を示す筒状の固定コアとから構成され、前記固定部の軸方向に並ぶ本体部、及び前記固定コアの外周壁もしくは内周壁、あるいは前記第二磁性部の噴孔側端部のうち非磁性部に隣接する箇所に形成された環状溝より構成される絞り部を有し、前記固定部の軸と直交する横断面の断面積を前記本体部よりも前記絞り部において絞る固定部と、
前記ボディに往復移動可能に収容され、前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座に着座することにより前記噴孔を閉塞し、前記当接部が前記弁座から離座することにより前記噴孔を開放する弁部材と、
前記固定部の噴孔側且つ前記弁部材の反噴孔側に配置され、前記弁部材と共に往復移動する可動部と、
前記弁部材を前記弁座に向けて付勢する付勢手段と、
前記固定部の外周側に同軸に配置され、通電することにより前記可動部を固定部側に磁気吸引するコイルと、
を備え、
前記本体部においてその軸と直交する横断面の断面積をＳａ、前記絞り部においてその軸と直交する横断面の断面積をＳｂとすると、面積比Ｓｂ／Ｓａは０．２≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．９を満足し、
前記コイルの軸方向長さをＬａ、前記絞り部の軸方向長さをＬｂ、前記コイルの噴孔側端面と前記固定部の噴孔側端面との軸方向距離をＬｃとすると、寸法比（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａは０．１≦（Ｌｂ＋Ｌｃ）／Ｌａ≦１．０を満足し、
前記コイルの軸方向長さＬａは４ｍｍ≦Ｌａ≦１２ｍｍを満足し、
前記絞り部の断面積Ｓｂは１１ｍｍ2≦Ｓｂ≦２８ｍｍ2を満足することを特徴とする燃料噴射装置。
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