JP4849096B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に適用して好適である。

従来、駆動体の駆動により噴孔を開閉する弁部材を離座させ、噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁が知られている（特許文献１参照）。駆動体としては、燃料噴射圧を高圧化するために、圧電素子や磁歪素子のように駆動力の大きな素子が伸縮するアクチュエータを利用する技術が提案されている。

このような燃料噴射弁の一種として特許文献１に開示の装置では、アクチュエータを軸方向に伸縮自在して支持する支持部材が、アクチュエータを内挿するハウジングと、アクチュエータとの間に介在され、かつ緊締（締結）することで固定されている。この技術では、支持部材をハウジングに緊締（締結）するための閉鎖エレメント、リテーニングナット等の締結構成部材を有し、支持部材のアクチュエータ側とは反対の端面が閉鎖エレメントで支持され、閉鎖エレメントを介して締付け軸力を支持部材の反対の端面を作用させている。
特開２００６−３２９２００号公報

特許文献１による従来技術では、支持部材の両軸端部がアクチュエータと閉鎖エレメントの間に挟み込まれて固定されているので、比較的当接面の数が多く、アクチュエータの変位ロスが生じるおそれがあり、通電により伸縮するアクチュエータのエネルギロスに繋がるという懸念がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、簡素な構成でアクチュエータのエネルギロスに繋がる変位ロス低減に優れる燃料噴射弁を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至６に記載の発明では、弁座に着座および離座する弁部材を駆動することにより燃料を噴射する燃料噴射弁であって、軸方向一端部に弁座が形成され、弁部材を内部に収容するハウジングと、ハウジングの軸方向他端部に収容され、軸方向に伸縮するアクチュエータと、ハウジングの軸方向他端部とアクチュエータとの間に介在され、アクチュエータを軸方向一端部側へ伸縮自在にして支持する支持部材を備え、アクチュエータの伸縮に応じて弁部材を駆動する燃料噴射弁において、
支持部材は、ハウジングの軸方向他端部の外側に配置され、ハウジングの軸方向他端部に突き当てられる突き当て部を有し、支持部材の突き当て部とハウジングの軸方向他端部を接合する溶接部であって、互いに突き当てられる突き当て部と軸方向他端部で形成される突合せ部が突合せ方向に全溶融溶接された溶接部を備え、溶接部は、ハウジングの軸方向他端部の外側から内側に向かって突合せ部の突合せ方向に溶接され、支持部材は、溶接部に対し、突合せ方向に退避空間を置いてアクチュエータに連結する連結部を備え、支持部材の連結部と、ハウジングの軸方向他端部の間には、溶接部に対し、退避空間が形成されているとともに、軸方向一端部側に溶接部に隣接して、連結部と軸方向他端部を嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とする。

かかる発明では、アクチュエータを伸縮自在にして支持する支持部材が、ハウジングの軸方向他端部とアクチュエータとの間に介在されて配置されることになるのだが、支持部材は、ハウジングの軸方向他端部の外側に配置され、ハウジングの軸方向他端部に突き当てられる突き当て部が設けられており、支持部材の突き当て部とハウジングの軸方向他端部が溶接部で接合される構成としている。これにより、支持部材の両軸端部を挟み込む構成とすることなく、支持部材をハウジングに固定することができるので、従来技術に比べて変位ロスを抑制する簡素な構成が実現できる。

しかも、上記溶接部としては、支持部材の突き当て部をハウジングの軸方向他端部に突き当てて形成される突合せ部が、突き合わせ方向に全溶融溶接されて形成されるという構成とするので、突合せ部において上記突き当て部及び上記軸方向他端部間で未溶接の部分が存在しないのである。さらに、そのような溶接部は、上記突合せ部に強度低下を招く切欠き状の隙間が形成されるのを防止することになるので、支持部材及びハウジングの母材と実質的に同じ強度が確実に確保することができ、ひいては支持部材が母材と同じ強度でハウジングに一体化されるのである。

以上の請求項１に記載の発明によれば、簡素な構成でアクチュエータのエネルギロスに繋がる変位ロス低減に優れる燃料噴射弁を得ることができる。
また、かかる発明では、溶接部は、ハウジングの軸方向他端部の外側から内側に向かって突合せ部の突合せ方向に全溶融溶接されることになるので、突合せ部を溶接する過程において、突合せ部の前方、即ち突合せ部の内側に向かって溶接スパッタが飛散するおそれがある。例えば溶接スパッタがアクチュエータに降り掛かる場合には、アクチュエータ、ひいては油圧構造もしくは燃料噴射弁の作動不良等の信頼性低下を招くという懸念がある。
しかしながら、支持部材はハウジングの軸方向他端部に対して外部及び内部にそれぞれ配置される突き当て部及び連結部を有しており、しかも連結部は、溶接部に対して突合せ方向に退避空間を置いて形成されているので、アクチュエータを支持する連結部に、飛散した溶接スパッタが振り掛かるのを抑制することができる。また、連結部に溶接スパッタが振り掛かるのを阻止できない場合があったとしても、アクチュエータは溶接部に対して連結部より離れて配置されることになるので、アクチュエータへ溶接スパッタが振り掛かるのを抑制することができる。
加えて、上記退避空間が、支持部材及びハウジングにおいて上記連結部、上記軸方向他端部、及び前記連結部と前記軸方向他端部を嵌合する嵌合部とで区画形成されることになる。それ故に、上記退避空間とアクチュエータは嵌合部を挟んで隔離されるので、溶接スパッタを上記退避空間内に確実に溜めることができ、ひいてはアクチュエータ側へ溶接スパッタが振り掛かるのを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明では、溶接部は、突合せ部において支持部材の突き当て部とハウジングの軸方向他端部が環状に接合されていることを特徴とする。

このような構成によると、支持部材とハウジングが、突合せ部において溶接部により環状に接合されているので、溶接部にシール機能を持たせることができ、ひいては簡素な構成が更に実現できる。

また、請求項３に記載の発明では、嵌合部は、支持部材の連結部の外周壁およびハウジングの軸方向他端部の内周壁のうちの少なくとも一方の特定周壁であって、他方に対して嵌合可能に特定周壁に形成された環状の突起部を備えていることを特徴とする。

このような構成によると、嵌合部は、支持部材の連結部の外周壁およびハウジングの軸方向他端部の内周壁のうちの少なくとも一方の特定周壁に形成された環状の突起部を備えており、当該環状の突起部が、上記外周壁および上記内周壁のうちの他方に対して嵌合可能に構成されている。これにより、上記嵌合部を挟んで退避空間とアクチュエータ側が隔離される構成が、支持部材の連結部を、ハウジングの軸方向他端部の内側に挿入するだけでできるという簡素な構成で実現できる。

また、請求項４に記載の発明では、一方の特定周壁の突起部は、支持部材の連結部の外周壁およびハウジングの軸方向他端部の内周壁のうちの他方の周壁に当接する部分が、球面状に形成されていることを特徴とする。

かかる発明では、一方の特定周壁に形成された環状の突起部を、他方の周壁に対し相対挿入することで、上記突起部が他方の周壁に嵌合されることになるので、製造ばらつきによっては嵌合のための挿入荷重が増大したり、組み付け精度が悪化するという懸念がある。しかしながら、上記突起部において他方の周壁に当接する部分を、球面状に形成するという構成とするので、製造ばらつきを吸収することができる。

また、請求項５に記載の発明では、嵌合部に対応する支持部材の連結部とハウジングの軸方向他端部の間において、ハウジングの軸方向他端部には、軸方向他端部を内側に向かって窪ませた窪み部が形成されていることを特徴とする。

これによると、ハウジングの軸方向他端部を内側に向かって窪ませた窪み部を形成することにより、支持部材の連結部とハウジングの軸方向他端部の間に嵌合部を形成することが可能である。また、例えば請求項３または請求項４に記載の上記突起部と組み合わせることにより、嵌合部の結合度を高めることが可能となる。

また、請求項６に記載の発明では、ハウジングの軸方向他端部は、突合せ部において突合せ方向の肉厚を薄肉にする段差部が設けられていることを特徴とする。

かかる発明では、突合せ部が突き合わせ方向に全溶融溶接された溶接部によって支持部材が母材と同じ強度でハウジングに一体化されることになるのだが、突合せ部の上記肉厚を、必要な接合強度に対応する肉厚に規定することができる。それ故に、溶接時に引き起こされるおそれのある信頼性低下を抑制することができる。

溶接時において突合せ部に高い熱エネルギを注入することにより突合せ部を溶融させ、突合せ方向に溶接部を成長させながら全溶融溶接することになるので、突合せ部の上記肉厚を不必要な肉厚に形成する場合には、母材に過度な熱エネルギを注入し、母材に熱歪み等の損傷を生じさせるなどの信頼性低下が懸念されるからである。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射弁の模式的断面を図１に示す。図１に示す燃料噴射弁１は、例えばディーゼルエンジンまたは筒内噴射式火花点火内燃機関（以下、直噴ガソリンエンジン）の気筒内へ直接的に噴射する直噴型エンジンに使用するものであって、先端に形成されている噴孔１１が図示しない気筒内の燃焼室（図示しないシリンダヘッドにて形成される壁面）に設置されるように、シリンダヘッドに取り付けられている。燃料噴射弁１は、図示しない各気筒共通の蓄圧容器としてのコモンレールから分配供給される高圧燃料を噴射する。なお、本実施形態による燃料噴射弁は、上記気筒内以下の例えば吸気ポートへ燃料を噴射するものにも使用可能である。

図１に示すように、燃料噴射弁１は、ハウジング１０と、弁部材としてのニードル２０と、ニードル案内シリンダ３０と、蓋部材４０と、シリンダとしてのピストン案内シリンダ６０と、ピストン７０と、アクチュエータ８０と、支持部材９０とを備えている。

ハウジング１０は、筒状に形成されており、軸方向一端部１０１に噴孔１１、及び弁座１２が形成されている。噴孔１１は、ハウジングの内壁と外壁とを連通している。噴孔１１の入口側には燃料溜り室１３が形成されている。ハウジング１０の内壁には、燃料溜り室１３と噴孔１１の入口との間に弁座１２が形成されている。

ハウジング１０には、図示しないコモンレールに連通する流入口１４が形成され、内部には燃料通路１５が形成されている。燃料通路１５には、コモンレールの内部と概ね同じ圧力の燃料が供給される。上記燃料溜り室１３はこの燃料通路１５の一部を構成する。

ハウジング１０の内部には、ニードル２０、ニードル案内シリンダ３０、蓋部材４０、ピストン案内シリンダ６０、ピストン７０、及びアクチュエータ８０などが設けられ、背圧室１６、圧力制御室１７、及び加圧室１８などが形成されている。

ニードル２０は、ハウジング１０の内部に往復移動可能に収容されている。ニードル２０は、弁座１２に着座及び離座するシール部２１を有している。シール部２１が弁座１２から離座すると、燃料溜り室１３と噴孔１１、つまり燃料通路１５と噴孔１１は連通し、噴孔１１からの燃料噴射が許容される。一方、シール部２１が弁座１２に着座すると、燃料通路１５と噴孔１１とは遮断され、噴孔１１からの燃料噴射が停止される。

ニードル案内シリンダ３０は、略円筒状に形成され、一方の端部がハウジング１０の噴孔１１側内壁に接し、他方の端部が蓋部材４０により閉塞されている。蓋部材４０は、略円盤状に形成され、ニードル案内シリンダ３０側端部に、背圧室１６を形成する凹部４１を有している。ニードル案内シリンダ３０の内周壁３１には、ニードル２０の外周壁２２が摺動可能に接している。ニードル２０は、ニードル案内シリンダ３０によって軸方向に往復移動可能に案内されるのである。ニードル２０が弁座１２に着座するとき、ニードル２０と蓋部材４０との間には、幅Ｌの隙間が形成されている。ニードル２０は、弁座１２に接する位置から蓋部材４０に接する位置まで移動可能なのである。即ち、ニードル２０の最大リフト量は、上記隙間の幅Ｌで規定される。

また、ニードル２０の噴孔１１側の端部の外壁と、ニードル案内シリンダ３０の内周壁３１と、ハウジング１０の内壁との間には、略円環状の圧力制御室１７が形成されている。

ニードル２０の反噴孔１１側の端部と、蓋部材４０と、ニードル案内シリンダ３０の内周壁３１との間には、背圧室１６が形成されている。蓋部材４０に形成された通路４２は燃料通路１５と背圧室１６とを連通している。また、背圧室１６には、第１付勢部材としての第１スプリング５１が収容されている。第１スプリング５１は、一方の端部がニードル２０と接し、他方の端部が凹部４１と接しており、ニードル２０を弁座１２方向、即ち閉弁方向へ付勢する。また、ニードル２０には、背圧室１６と、燃料溜り室１３とを連通する連通孔２３が形成されており、燃料溜り室には、連通孔２３を通じて背圧室１６から燃料が流入する。

ピストン案内シリンダ６０は、略円筒状に形成され、蓋部材４０に固定されており、ピストン案内シリンダ６０の一方の端部が蓋部材４０により閉塞されている。ピストン案内シリンダ６０は、内周壁６１にピストン７０が摺動可能に案内されている。

ピストン７０は、略円筒状に形成され、ピストン案内シリンダ６０の他方の端部側から蓋部材５０側に挿入され、ピストン７０の反蓋部材４０側の端部は、径方向外側に延びる環状の鍔部７２を有している。ピストン７０の外周壁７１が、ピストン案内シリンダ６０の内周壁６１と軸方向に摺動可能に接している。ピストン７０は、ピストン案内シリンダ６０の内周壁６１によって軸方向に往復移動可能に案内されるのである。

また、ピストン７０の蓋部材４０側の端部と、ピストン案内シリンダ６０の内周壁６１と、蓋部材４０との間には、加圧室１８が形成されている。

ピストン案内シリンダ６０の外周側には、第２付勢部材としての第２スプリング５２が設けられている。第２スプリング５２は、一方の端部がピストン案内シリンダ６０と接し、他方の端部がピストン７０の鍔部７２と接しており、ピストン７０を反蓋部材４０方向、即ち加圧室１８の容積が増大する方向へ付勢する。第２スプリング５２の付勢力によって、加圧室１８の容積が増大する方向へピストン７０が移動すると、加圧室１８の圧力は低下する。

アクチュエータ８０は、ピストン７０の反蓋部材４０側に設けられている。アクチュエータ８０は、略円柱状に形成され、一方の端部８１がハウジング１０の反弁座１２側の端部、即ちハウジング１０の軸方向他端部１０２に収容されて配置されている。

アクチュエータ８０は、ピエゾスタック８２を有している。ピエゾスタック８２は、例えばＰＺＴ等の圧電セラミック層と電極層とを交互に積層したものであり、電気的なエネルギが充填されることにより積層方向、即ち軸方向に伸長する。一方、ピエゾスタック８２から電気的なエネルギが放電されることにより軸方向に収縮する。

アクチュエータ８０と、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の間には、支持部材９０が介在されており、支持部材９０は、アクチュエータ８０が軸方向一端部１０１側に向けて伸縮可能に、アクチュエータ８０を支持している。

アクチュエータ８０は、図示しない駆動回路にて充放電されることにより軸方向一端部１０１側に伸縮する。電極層にはリード線８３が接続され、上記駆動回路に電気的に接続されている。リード線８３は、支持部材９０を貫通する貫通孔１９からハウジング１０の外部に取り出されている。

以上、燃料噴射弁１の基本構成について説明した。以下、燃料噴射弁１の特徴的構成について説明する。

（特徴的構成）
図１及び図２に示すように、支持部材９０は、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の外側に配置され、軸方向他端部１０２に突き当てられる突き当て部９１を有している。突き当て部９１と上記軸方向他端部１０２とは互いに突き当てられる突合せ部９２にて溶接する溶接部１００が形成されている。

図２に示すように、溶接部１００は、突合せ部９２において突き当て部９１及び上記軸方向他端部１０２が一貫して溶接されている。言い換えると、突合せ部９２が突合せ方向（図２の左右方向）に全溶融溶接されているのである。

突合せ部は、円環状に形成され、突合せ部９２の突合せ方向に外側から内側に向かって溶接される。突合せ部９２が一貫して溶接されているので、溶接部１００の終端部において、突合せ部９２の突き当て部９１及び上記軸方向他端部１０２間で未溶接の部分が存在しない。故に、そのような溶接部１００の前方に、上記突合せ部９２において強度低下を招く切欠き状の隙間が形成されることが防止されるのである。これにより、溶接部１００は、支持部材９０及びハウジング１０の母材と実質的に同じ強度が確保される。言い換えると、支持部材９０が母材と同じ強度でハウジング１０に一体化されるのである。
支持部材９０及びハウジング１０の材料組合せとしては、両者を同じＳＵＳ３００番台とするもの、あるいは一方をＳＵＳ３００番台、他方をＳＵＳ４００番台とするものとすることが好ましい。ＳＵＳ３００番台はＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４等であり、ＳＵＳ４００番台はＳＵＳ４３０などである。上述のＳＵＳ３００番台及びＳＵＳ４００番台の組合せは、支持部材９０及びハウジング１０を溶接するのに溶接性が良好な組合せである。また、上述のＳＵＳ３００番台同士の組合せは、支持部材９０及びハウジング１０において熱膨張係数が殆どないため、溶接部における支持部材９０及びハウジング１０の熱歪みによる変形量の差を極微小とすることができ、燃料噴射弁の作動時の温度特性を確保することができる。

また、図２に示すように、支持部材９０は、溶接部１００の前方、即ち内周側に、アクチュエータ８０に連結する連結部９３を有している。連結部９３は先端面部（以下、受け面部）９３ａでアクチュエータ８０を受けてアクチュエータ８０を支持している。

連結部９３と、溶接部１００の間には、退避空間１０３が形成されている。退避空間１０３は、突合せ部９２の前方、即ち溶接部１００の終端部にて溶接スパッタが生じ、溶接部１００の内側に向かって溶接スパッタが飛散する場合があったとしても、支持部材９０の連結部９３に溶接スパッタが降り掛かるのを抑制することができる。

また、連結部９３に溶接スパッタが降り掛かるのを阻止できない場合があったとしても、アクチュエータ８０が連結部９３より軸方向下方に離れて配置されることになるので、アクチュエータ８０へ溶接スパッタが降り掛かるのを抑制することができる。

また、上記突合せ部９２が環状に形成されているので、溶接部１００は突合せ部９２の突き当て部９１及び上記軸方向他端部１０２間を環状に接合する。これにより、溶接部１００にシール機能を持たせることができ、Ｏリング等のシール部材を設ける必要がない。故に、簡素な構成が更に実現できる。支持部材９０及びハウジング１０は溶接部１００によって溶接接合されることにより、支持部材９０がハウジング１０の軸方向他端部１０２の開口部を気密に塞いでいる。

なお、アクチュエータ８０のリード線８３をハウジング１０の外部に取り出すための貫通孔１９は、上記連絡部９３に形成されている。貫通孔１９内を挿通するリード線８３は、絶縁ガラス等のガラス溶融物８４が貫通孔１９内に形成されてハーメチックシールされている。

以上説明した本実施形態では、支持部材９０は、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の外側に配置され、ハウジング１０の軸方向他端部に突き当てられる突き当て部９１が設けられており、支持部材９０の突き当て部９１とハウジング１０の軸方向他端部１０２が溶接部１００で接合される構成としている。これにより、支持部材の両軸端部を挟み込む構成とすることなく、支持部材９０をハウジング１０に固定することができるので、当接面の数を少なくすることができ、従来技術に比べて変位ロスを抑制する簡素な構成が実現できる。

しかも、上記溶接部１００としては、支持部材９０の突き当て部９１をハウジング１０の軸方向他端部１０２に突き当てて形成される突合せ部９２が、一貫して溶接されて形成されるという構成とするので、突合せ部９２において上記突き当て部９１及び上記軸方向他端部１０２間で未溶接の部分が存在しない。さらに、そのような溶接部１００は、上記突合せ部９２に強度低下を招く切欠き状の隙間が形成されるのを防止することになるので、支持部材９０及びハウジング１０の母材と実質的に同じ強度が確実に確保することができ、ひいては支持部材９０が母材と同じ強度でハウジング１０に一体化されるのである。

以上の本実施形態によれば、簡素な構成でアクチュエータ８０のエネルギロスに繋がる変位ロス低減に優れる燃料噴射弁１を得ることができる。

また、以上説明した本実施形態において、ハウジング１０の軸方向他端部１０２は、突合せ部９２において突合せ方向の肉厚を薄肉にする段差部９６が設けられていることが好ましい。

かかる構成では、突合せ部９２が一貫して溶接された溶接部１００によって支持部材９０が母材と同じ強度でハウジング１０に一体化されることになるのだが、突合せ部９２の上記肉厚を、必要な接合強度に対応する肉厚に規定することができる。それ故に、溶接時に引き起こされるおそれのある信頼性低下を抑制することができる。

溶接時において突合せ部９２に高い熱エネルギを注入することにより突合せ部９２を溶融させ、突合せ方向に溶接部１００を成長させながら一貫して溶接することになるので、突合せ部９２の上記肉厚を不必要な肉厚に形成する場合には、母材に過度な熱エネルギを注入し、母材に熱歪み等の損傷を生じさせるなどの信頼性低下が懸念されるからである。

（第２実施形態）
第２実施形態を図３に示す。第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態では、溶接部１００の前方に配置される退避空間を、閉塞された空間とする一例を示すものである。

図３に示すように、支持部材９０の連結部９３と、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の間には、溶接部１００に対し、退避空間１０３が形成されているとともに、軸方向一端部１０１側に溶接部１００に隣接して、連結部９３と軸方向他端部１０２を嵌合する嵌合部９４が設けられている。これによると、上記退避空間１０３が、支持部材９０及びハウジング１０において上記連結部９３、上記軸方向他端部１０２、及び嵌合部９４とで区画形成されることになる。それ故に、上記退避空間１０３とアクチュエータ８０は嵌合部９４を挟んで隔離されるので、溶接スパッタを上記退避空間１０３内に確実に溜めることができ、ひいてはアクチュエータ８０側へ溶接スパッタが振り掛かるのを防止することができる。

上記嵌合部９４は、支持部材９０の連結部９３と、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の間に、環状のブッシュが設けられ、連通部９３の外周壁と軸方向他端部１０２の内周壁の間に嵌合挿入されるものであってもよく、また連結部９３の外周壁及び軸方向他端部１０２の内周壁のいずれかの一部で構成されるものであってもよい。

ここで、嵌合部９４は、連結部９３の外周壁９５及び軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａのいずれか一方の一部であって、他方に対して嵌合可能に形成された環状の突起部９５ａが設けられていることが好ましい。なお、本実施例では、環状の突起部９５ａが連結部９３の外周壁９５形成され、突起部９５ａは軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａに対して嵌合可能である。

これにより、上記嵌合部９４を挟んで退避空間１０３とアクチュエータ８０側が隔離される構成が、支持部材９０の連結部９３を、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の内側に挿入するだけでできるという簡素な構成で実現できる。

なお、上記構成に限らず、連結部９３の外周壁９５及び軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａの双方に、互いに嵌合可能な突起部を設けるという構成であってもよい。言い換えると、嵌合部９４は、支持部材９０の連結部９３の外周壁９５およびハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａのうちの少なくとも一方の特定周壁に形成された環状の突起部を備えており、当該環状の突起部が、上記外周壁および上記内周壁のうちの他方に対して嵌合可能に構成されているものであればいずれでもよい。

（第３実施形態）
第３実施形態を図４に示す。第３実施形態は第２実施形態の変形例である。第３実施形態では、支持部材９０の連結部９３に設けられた突起部９５ａにおいてハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａに当接する部分９５ａａが、球面状に形成される一例を示すものである。

ここで、支持部材９０をハウジング１０の軸方向他端部１０２に組付けて上記嵌合部９４を形成するために、支持部材９０の連結部９３の外周壁９５およびハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａのうちの特定周壁に形成された環状の突起部９５ａを、他方の周壁に対し相対挿入することで、上記突起部９５ａを他方の周壁に嵌合することになるのだが、製造ばらつきによっては嵌合のための挿入荷重が過度に増大したり、組み付け精度が悪化するという懸念がある。

しかしながら、本実施形態では、上記突起部９５ａにおいて他方の周壁１０２ａに当接する部分９５ａａを、球面状に形成するという構成とするので、製造ばらつきを吸収することができる。

突起部９５ａにおいて他方の周壁１０２ａに当接する部分９５ａａが球面状に形成するので、突起部９５ａの上記部分９５ａａが他方の周壁１０２ａに対して球面で実質的に線接触または比較的接触面積が小さい面接触で接するから、挿入抵抗力を小さく抑えることができるからである。

（第４実施形態）
第４実施形態を図５に示す。第４実施形態は第３実施形態の変形例である。第４実施形態では、突起部９５ａの上記部分９５ａａの形状が他方の周壁１０２ａに対して線接触で接する形状とする一例を示すものである。

図５に示すように、環状の突起部９５ａにおいて上記部分９５ａａの断面形状が三角形状に形成され、当該三角形の頂点が周方向に環状に連続して形成される環状の稜線を形成している。これにより、突起部９５ａの上記部分９５ａａが、上記環状の稜線によって他方の周壁１０２ａに線接触するのである。

このような構成によっても、第３実施形態と同様な効果を得ることができる。

（第５実施形態）
第５実施形態を図６に示す。第５実施形態は第３実施形態の変形例である。第５実施形態では、支持部材９０の連結部９３と、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の間の嵌合部９４に対応する部位において、ハウジング１０の軸方向他端部１０２を内側に向かって窪ませた窪み部９７が形成される一例を示すものである。

図６に示すように、嵌合部９４に対応するハウジング１０の軸方向他端部１０２の部位において、例えばかしめ加工によってハウジング１０の軸方向他端部１０２を内側に向かって窪ませて窪み部９７を形成する構成としている。これによると、突起部９５ａの上記部分９５ａａが他方の周壁１０２ａに対して緩い嵌合状態である場合であったとしても、窪み部９７によってハウジング１０の軸方向他端部１０２を内側に変形させ、ひいては突起部９５ａの上記部分９５ａａと他方の周壁１０２ａの嵌合状態を高めることができる。これにより、例えば突起部９５ａと他方の周壁１０２ａで形成される嵌合部９４の抜け荷重を高めることができ、ひいては支持部材９０をハウジング１０の軸方向他端部１０２に組付ける組付け構造は、嵌合部９４においても剛性向上が図れる。

言い換えると、上記組付け構造において、挿入嵌合のための挿入荷重を抑えるとともに、挿入後に窪み部９７を形成することで突起部９５ａと他方の周壁１０２ａの嵌合状態を高めて抜け荷重を高めることができるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。

（１）以上説明した第２〜第５実施形態では、退避空間１０３を閉塞空間とする嵌合部９４として、支持部材９０の連結部９３に環状の突起部９５ａを形成し、環状の突起部９５ａがハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａに対して嵌合する構成とした。この構成に限らず、図７（ａ）に示す他の実施態様の如く、ハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａに突起部９５ａを形成し、支持部材９０の連結部９３の外周壁９５に対して嵌合する構成することができる。

そのような嵌合部９４は、支持部材９０の連結部９３の外周壁９５およびハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａのうちの少なくとも一方の特定周壁に形成された環状の突起部を備えており、当該環状の突起部が、上記外周壁および上記内周壁のうちの他方の周壁に対して嵌合可能に構成されているものであればいずれでもよい。

（２）以上説明した第３〜第５実施形態では、上記突起部９５ａにおいてハウジング１０の軸方向他端部１０２の内周壁１０２ａに接する部分９５ａａを、球面状または三角形の頂部で形成される環状の稜線とする構成とした。これに限らず、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示す他の各実施態様の如く、ハウジング１０に形成される突起部９５ａにおいて支持部材９０の連絡部９３の外周壁９５に接する部分９５ａａを、球面状または三角形の頂部で形成される環状の稜線とする構成としてもよい。

（３）以上説明した本実施形態では、支持部材９０の連結部９３で、アクチュエータ８０を支持する構成とした。これに限らず、図８に示す他の実施態様の如く、ハウジング１０内部でアクチュエータ８０を収容する円筒状の収容部９８を有する構成としてもよい。図８に示す他の実施態様では、支持部材９０には、連結部９３の先端部に軸方向に立設する円筒状の第２連結部９９が設けられている。第２連結部９９と収容部９８は軸方向に互いに重ねて挿入嵌合されている。このような構成によると、アクチュエータ８０と燃料通路１５が確実に隔離し易いのである。

本発明の第１実施形態による燃料噴射弁を示す断面図である。 図１中の特徴的部分を示す部分断面図である。 第２実施形態に係わる燃料噴射弁の特徴的部分を示す部分断面図である。 第３実施形態に係わる燃料噴射弁の特徴的部分を示す部分断面図である。 第４実施形態に係わる燃料噴射弁の特徴的部分を示す部分断面図である。 第５実施形態に係わる燃料噴射弁の特徴的部分を示す部分断面図である。 他の実施形態に係わる燃料噴射弁の特徴的部分の各種態様の一例を示す部分断面図である。 他の実施形態に係わる燃料噴射弁の特徴的部分の他の一例を示す部分断面図である。

符号の説明

１ 燃料噴射弁
１０ ハウジング
１１ 噴孔
１２ 弁座
２０ ニードル（弁部材）
３０ ニードル案内シリンダ
４０ 蓋部材
５１ 第１スプリング（第１付勢部材）
５２ 第２スプリング（第２付勢部材）
６０ ピストン案内シリンダ
７０ ピストン
８０ アクチュエータ
９０ 支持部材
９１ 突き当て部
９２ 突合せ部
９３ 連結部
９３ａ 受け面部
９４ 嵌合部
９５ 外周壁
９５ａ 突起部
９６ 段差部
１００ 溶接部
１０１ 軸方向一端部
１０２ 軸方向他端部
１０２ａ 内周壁
１０３ 退避空間

Claims (6)

1. 弁座に着座および離座する弁部材を駆動することにより燃料を噴射する燃料噴射弁であって、
   軸方向一端部に前記弁座が形成され、前記弁部材を内部収容するハウジングと、
   前記ハウジングの軸方向他端部に収容され、軸方向に伸縮するアクチュエータと、
   前記ハウジングの前記軸方向他端部と前記アクチュエータとの間に介在され、前記アクチュエータを前記軸方向一端部側へ伸縮自在にして支持する支持部材を備え、
   前記アクチュエータの伸縮に応じて前記弁部材を駆動する燃料噴射弁において、
   前記支持部材は、前記ハウジングの前記軸方向他端部の外側に配置され、前記ハウジングの前記軸方向他端部に突き当てられる突き当て部を有し、
   前記支持部材の前記突き当て部と前記ハウジングの前記軸方向他端部を接合する溶接部であって、互いに突き当てられる前記突き当て部と前記軸方向他端部で形成される突合せ部が突合せ方向に全溶融溶接された溶接部を備え、
   前記溶接部は、前記ハウジングの前記軸方向他端部の外側から内側に向かって前記突合せ部の突合せ方向に溶接され、
   前記支持部材は、前記溶接部に対し、前記突合せ方向に退避空間を置いて前記アクチュエータに連結する連結部を備え、
   前記支持部材の前記連結部と、前記ハウジングの前記軸方向他端部の間には、
   前記溶接部に対し、前記退避空間が形成されているとともに、
   前記軸方向一端部側に前記溶接部に隣接して、前記連結部と前記軸方向他端部を嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記溶接部は、前記突合せ部において前記支持部材の前記突き当て部と前記ハウジングの前記軸方向他端部が環状に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記嵌合部は、前記支持部材の前記連結部の外周壁および前記ハウジングの前記軸方向他端部の内周壁のうちの少なくとも一方の特定周壁であって、他方に対して嵌合可能に前記特定周壁に形成された環状の突起部を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記一方の特定周壁の前記突起部は、前記支持部材の前記連結部の外周壁および前記ハウジングの前記軸方向他端部の内周壁のうちの他方の周壁に当接する部分が、球面状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射弁。
5. 前記嵌合部に対応する前記支持部材の前記連結部と前記ハウジングの前記軸方向他端部の間において、前記ハウジングの前記軸方向他端部には、前記軸方向他端部を内側に向かって窪ませた窪み部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
6. 前記ハウジングの前記軸方向他端部は、前記突合せ部において前記突合せ方向の肉厚を薄肉にする段差部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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