JP2000170620A - 電磁式燃料噴射弁における磁性体及び非磁性体の組立体，並びに固定コア系組立体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁式燃料噴射弁の磁性体及び非磁性体の組
立体を製造する際，全周溶接を行わずとも，磁性体及び
非磁性体を簡単に液密に結合し得るようにする。 【解決手段】 電磁式燃料噴射弁Ｉにおける磁性体２，
７及び非磁性体６の組立体を製造するに当たり，磁性金
属粉末の射出成形により磁性体成形体０２，０７を，ま
た非磁性金属粉末の射出成形により非磁性成形体０６を
それぞれ成形し，これら磁性体成形体０２，０７及び非
磁性体成形体０６を，その対向端部を相互に圧入嵌合し
た状態で焼成して，磁性体成形体０２，０７及び非磁性
体成形体０６を焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，電磁式燃料噴射弁
における磁性体及び非磁性体の組立体の製造方法，並び
にコイル組立体に囲繞される固定コアと，この固定コア
に液密に結合されて，固定コアと協働する可動コアを摺
動可能に案内する非磁性の可動コア案内筒と，この可動
コア案内筒に液密に結合されて，可動コアに連結した弁
体を収容する磁性の弁ハウジングとからなる，電磁式燃
料噴射弁の固定コア系組立体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，電磁式燃料噴射弁において，固定
コア系組立体を構成する固定コア（磁性体），可動コア
案内筒（非磁性体）及び弁ハウジング（磁性体）は，そ
れらの内部からコイル組立体側への燃料のリークを防ぐ
ために，それぞれの対向端部を全周溶接して液密に結合
している。

【０００３】尚，可動コア案内筒を非磁性体とする一
方，弁ハウジングを磁性体とすることは，コイル組立体
のコイルの励起時，磁束を固定コアから可動コア，弁ハ
ウジングへと走らせて，固定及び可動コア間に吸引力を
効果的に発生させるためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで，従来のよう
に固定コア，可動コア案内筒及び弁ハウジングの全周溶
接による結合には熟練を要するのみならず，作業時間が
長くかゝるので，固定コア組立体のコスト低減が困難で
ある。

【０００５】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたも
ので，そのような面倒な全周溶接を行わずとも，磁性体
及び非磁性体を相互に容易，確実に液密に結合すること
ができる，電磁式燃料噴射弁における磁性体及び非磁性
体の組立体の製造方法を提供することを第１の目的と
し，また固定コア，可動コア案内筒及び弁ハウジングを
相互に容易，確実に液密に結合することができる，電磁
式燃料噴射弁における固定コア系組立体の製造方法を提
供することを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために，本発明は，電磁式燃料噴射弁における磁性体
及び非磁性体の組立体を製造するに当たり，磁性金属粉
末の射出成形により磁性体成形体を成形する工程と，非
磁性金属粉末の射出成形により非磁性体成形体を成形す
る工程と，前記磁性体成形体及び非磁性体成形体を密着
状態で焼成して相互に焼結させる工程とを順次行うこと
を第１の特徴とする。

【０００７】この第１の特徴によれば，磁性体及び非磁
性体の焼結と同時に，両者相互の液密な結合を得ること
ができる。したがって，全周溶接が不要となり，磁性体
及び非磁性体の組立体を安価に提供することができる。

【０００８】また本発明は，上記特徴に加えて，前記磁
性体成形体及び非磁性体を，これらの各対向する端部相
互を圧入嵌合により密着状態にして，焼成することを第
２の特徴とする。

【０００９】この第２の特徴によれば，磁性体及び非磁
性体の同軸精度を高めることができると共に，両者の結
合面積を大にして，液密な結合をより確実に行うことが
できる。

【００１０】さらに上記第２の目的を達成するために，
本発明は，コイル組立体に囲繞される固定コアと，この
固定コアに液密に結合されて，固定コアと協働する可動
コアを摺動可能に案内する非磁性の可動コア案内筒と，
この可動コア案内筒に液密に結合されて，可動コアに連
結した弁体を収容する磁性の弁ハウジングとからなる，
電磁式燃料噴射弁の固定コア系組立体を製造するに当た
り，磁性金属粉末の射出成形により固定コア成形体を成
形する工程と，非磁性金属粉末の射出成形により可動コ
ア案内筒成形体を成形する工程と，磁性金属粉末の射出
成形により弁ハウジング成形体を成形する工程と，前記
固定コア成形体，可動コア案内筒成形体及び弁ハウジン
グ成形体を密着状態で焼成して相互に焼結させる工程と
を順次行うことを第３の特徴とする。

【００１１】この第３の特徴によれば，固定コア，可動
コア案内筒及び弁ハウジングの焼結と同時に，これら三
者の液密な結合を得ることができる。したがって，全周
溶接を行うことなく，固定コア系組立体を安価に提供す
ることができる。

【００１２】さらにまた本発明は，第３の特徴に加え
て，前記固定コア成形体の，前記可動コアと対向する前
記固定コアの端面に対応する部分に高硬度金属粉末層を
形成してから，これを焼成することを第４の特徴とす
る。

【００１３】この第４の特徴によれば，固定コアの焼結
と同時に，その前端面に高硬度金属層を形成することが
でき，それにより該前端面に可動コアの当接衝撃に対す
る耐摩耗性を付与することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。

【００１５】図１は本発明が適用される内燃エンジン用
電磁式燃料噴射弁の縦断面図，図２は図１の２部拡大
図，図３は上記電磁式燃料噴射弁の固定コア成形用金型
の縦断面図，図４は固定コア系組立体の一製造工程を示
す縦断面図，図５は別の製造工程を示す縦断面図であ
る。

【００１６】先ず図１及び図２において，本発明が適用
される内燃エンジン用電磁式燃料噴射弁Ｉの構成につい
て説明する。

【００１７】電磁式燃料噴射弁Ｉは，前端部内周面に弁
座部材１を圧入して結合した円筒状の弁ハウジング（磁
性体）２と，この弁ハウジング２の後端部外周面に嵌合
して溶接される小径部３ａを有する段付き円筒状のコイ
ルハウジング（磁性体）３とを備えている。弁座部材１
も円筒状をなしていて，その前端部内周面に円錐状の弁
座１ａが形成される。

【００１８】弁ハウジング２の後端に可動コア案内筒
（非磁性体）６が液密に結合され，この可動コア案内筒
６の内周面に可動コア（磁性体）５が摺動自在に嵌合さ
れる。この可動コア５には，その前端面から突出する弁
杆４ａが一体に形成されており，この弁杆４ａの先端
に，前記弁座１ａを開閉する球状の弁部４ｂが溶接によ
り結合される。これら弁杆４ａ及び弁部４ｂにより弁体
４が構成される。

【００１９】また可動コア案内筒６の後端には，可動コ
ア５の後端面５ａに前端面７ａを対向させる固定コア７
が液密に結合される。その際，固定コア７の前端面７ａ
と可動コア５の後端面５ａとの間に，弁体４の開閉スト
ロークに対応する間隙が設けられる。したがって，可動
コア５の後端面５ａが固定コア７の前端面７ａに当接す
ることにより，弁体４の開弁限界が規定される。

【００２０】而して，相互に液密に結合された固定コア
７，可動コア案内筒６及び弁ハウジング２により固定コ
ア系組立体２１が構成される。

【００２１】コイルハウジング３には，可動コア案内筒
６及び固定コア７を囲繞するコイル組立体８が配設され
る。このコイル組立体８は，可動コア案内筒６及び固定
コア７の外周面に嵌合するボビン９と，このボビン９に
巻装されるコイル１０とからなっている。

【００２２】固定コア７の中心部は，可動コア５の通孔
１１₁ 及び切欠き１１₂ を介して弁ハウジング２内と連
通する中空部１２となっており，その中空部１２には，
可動コア５を弁体４の弁座１ａへの着座方向に付勢する
コイル状の弁ばね１３が収容されると共に，この弁ばね
１３の後端を支承するばね座管１４が圧入により固着さ
れる。

【００２３】固定コア７の後端部は，コイル組立体８の
後方へ長く延び入口筒１５に形成されており，その端部
の入口に燃料フィルタ１９が装着される。この入口筒１
５に図示しない燃料分配管から燃料が供給されるように
なっている。

【００２４】弁ハウジング２及び弁座部材１の前端面に
は，弁座部材１の弁座１ａと連通する複数の燃料噴射孔
１６，１６を有するインジェクタプレート１７が溶接さ
れ，このインジェクタプレート１７の外周部を囲繞する
キャップ１８が弁ハウジング２の外周に装着される。

【００２５】コイルハウジング３と入口筒１５の基部
は，合成樹脂製の絶縁被覆体２２に埋封され，この絶縁
被覆体２２には，コイル１０に接続した接続端子２６を
内蔵するカプラ２３が一体に形成される。

【００２６】図２に注目して，固定コア７の少なくとも
前端面７ａには，ハードクロムからなる高硬度金属層２
０が形成される。

【００２７】而して，コイル１０の消磁状態では，弁ば
ね１３の付勢力で可動コア５及び弁体４が前方に押圧さ
れ，弁部４ｂを弁座１ａに着座させている。したがっ
て，燃料フィルタ１９及び入口筒１５を通して弁ハウジ
ング２内に供給された高圧燃料は，固定コア７，可動コ
ア案内筒６及び弁ハウジング２内に保持される。これら
固定コア７，可動コア案内筒６及び弁ハウジング２は，
相互に液密に結合されているから，それらの内部からコ
イル組立体８側への燃料のリークを確実に防ぐことがで
きる。

【００２８】コイル１０に通電すると，磁束が固定コア
７，可動コア５，弁ハウジング２及びコイルハウジング
３を順次走り，それに伴い発生する磁力により可動コア
５が弁体４を伴って固定コア７に吸着され，弁座１ａが
開放されるので，弁ハウジング２内の高圧燃料が燃料噴
射孔１６，１６から噴射される。

【００２９】このとき，可動コア５の後端面５ａが固定
コア７の前端面７ａに衝撃的に当接するが，固定コア７
の前端面７ａには，高硬度金属層２０が形成されている
ので，固定コア７の前端面７ａの衝撃摩耗を効果的に防
ぐことができる。

【００３０】さて，固定コア（磁性体）７，可動コア案
内筒（非磁性体）５及び弁ハウジング（磁性体）２から
なる固定コア系組立体２１の製造方法について，図３〜
図５により説明する。

【００３１】最初に，図４に示すように，固定コア７，
可動コア案内筒６及び弁ハウジング２に対応する固定コ
ア成形体０７，可動コア案内筒成形体０６及び弁ハウジ
ング成形体０２を金属粉末の射出成形により個別に成形
する。勿論，固定コア成形体０７及び弁ハウジング成形
体０２の素材は磁性金属粉末であり，可動コア案内筒成
形体０６の素材は非磁性金属粉末である。

【００３２】それらの射出成形方法は基本的に同一であ
るので，それらを代表して固定コア成形体０７の射出成
形方法について以下に説明する。

【００３３】図３において，符号２５は，固定コア成形
体０７の製造に使用する金属粉末射出用金型で，固定型
２６と，それに開閉可能に対置される可動型２７と，こ
れら固定及び可動型２６，２７間で互いに端面を当接，
離間可能に対向させる上部中子ピン２８及び下部中子ピ
ン２９とからなっており，この金型２５を閉じたとき，
固定及び可動金型２６，２７の内面と，上部及び下部中
子ピン２８，２９の外周面とで，固定コア７の形状に対
応するキャビティ３０が画成される。

【００３４】固定型２６には，キャビティ３０に連通す
るゲート３１が穿設されており，これに金属粉末射出ノ
ズル３２が接続される。

【００３５】固定コア成形体０７の成形に当たっては，
金型２５を開いて，キャビティ３０内面の，固定コア７
の少なくとも前端面７ａに対応する部分に，揮発性液体
にハードクロム粉末３３を混合したものを塗布する。

【００３６】その後，図３に示すように金型２５を閉じ
て，磁性金属粉末に樹脂，ワックス等のバインダを配合
したものをノズル３２からゲート３１を通してキャビテ
ィ３０に充填して，図４に示すような固定コア成形体０
７を成形する。この固定コア成形体０７における固定コ
ア７の前端面７ａに対応する部分には，先にキャビティ
３０の内面に塗布したハードクロム粉末３３が食い込ん
で高硬度金属粉末層０２０を形成する。また前記揮発性
液体は，固定コア成形体０７の成形熱による蒸発により
除去される。

【００３７】尚，前記揮発性液体として，アルコールを
用いると，それの金型２５に対する付着性が比較的良い
ことから，高硬度の金属粉末をキャビティ３０内面に的
確に塗布することができると共に，固定コア成形体０７
の成形後，その成形熱によるアルコールの蒸発除去を素
早く行うことができる。

【００３８】尚，可動コア５及び弁ハウジング２に高硬
度金属層を形成する必要がある場合は，可動コア案内筒
成形体０７及び弁ハウジング成形体０２の成形時，上記
と同様に金型のキャビティ内面にハードクロム粉末を塗
布しておけばよい。

【００３９】こうして固定コア成形体０７，可動コア案
内筒成形体０６及び弁ハウジング成形体０２を金属粉末
の射出成形により個別に成形するであるが，その際，図
４に示すように，固定コア成形体０７及び可動コア案内
筒成形体０６の対向端部には結合短軸３５ａ及び結合孔
３５ｂをそれぞれ形成し，また可動コア案内筒成形体０
６及び弁ハウジング２の対向端部には結合短軸３６ａ及
び結合孔３６ｂをそれぞれ形成する。

【００４０】次いで図５に示すように，相対向する結合
短軸３５ａと結合孔３５ｂ，結合短軸３６ａ結合孔３６
ｂをそれぞれ圧入嵌合して密着状態となし，これらを加
熱して，磁性金属粉末及び非磁性金属粉末に配合された
バインダを除去した後，焼成炉で焼成する。この焼成に
よれば各金属粉末間に焼結が生ずるため，高密度の固定
コア７，可動コア案内筒６及び弁ハウジング２が完成す
ると同時に，それらの圧入嵌合部が液密に結合され，ま
た固定コア７の前端面７ａには，ハードクロムからなる
高硬度金属層２０が形成される。このように固定コア
７，可動コア案内筒６及び弁ハウジング２の焼結と同時
に前記固定コア系組立体２１を完成させることができる
から，液密結合のための特別な全周溶接が不要であり，
製造が容易であって該固定コア系組立体２１を低コスト
で提供することができる。

【００４１】特に，固定コア成形体０７，可動コア案内
筒成形体０６及び弁ハウジング成形体０２を，それらの
相対向する結合短軸３５ａと結合孔３５ｂ，結合短軸３
６ａと結合孔３６ｂをそれぞれ圧入嵌合した状態で焼成
することは，焼結後の固定コア７，可動コア案内筒６及
び弁ハウジング２の三者７，６，２の同軸精度を高める
ことができると共に，それぞれの結合面積を大にして，
液密な結合をより確実に行うことができる，品質の向上
を図ることができる。

【００４２】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば，本発明の第１の特徴は，固定コア７
及び可動コア案内筒６の二者にのみ，又は可動コア案内
筒６及び弁ハウジング２の二者にのみ適用してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば，磁性体及び非磁性体の焼結と同時に，両者相互の液
密な結合を得ることができるので，全周溶接が不要とな
り，磁性体及び非磁性体の組立体を安価に提供すること
ができる。

【００４４】また本発明の第２の特徴によれば，磁性体
及び非磁性体の同軸精度を高めることができると共に，
両者の結合面を大にして，液密な結合をより確実に行う
ことができ，品質の向上に寄与し得る。

【００４５】さらに本発明の第３の特徴によれば，固定
コア，可動コア案内筒及び弁ハウジングの焼結と同時
に，これら三者の液密な結合を得ることができるので，
全周溶接を行うことなく，固定コア系組立体を安価に提
供することができる。

【００４６】さらにまた本発明の第４の特徴によれば，
固定コアの焼結と同時に，可動コアと対向する端面に高
硬度金属層を形成することができるので，該端面に可動
コアの当接衝撃に対する耐摩耗性を付与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される内燃エンジン用電磁式燃料
噴射弁の縦断面図。

【図２】図１の２部拡大図。

【図３】上記電磁式燃料噴射弁の固定コア成形用金型の
縦断面図。

【図４】固定コア系組立体の一製造工程を示す縦断面
図。

【図５】別の製造工程を示す縦断面図。

【符号の説明】

Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁 ２・・・・・弁ハウジング（磁性体） ０２・・・・弁ハウジング成形体（磁性体成形体） ４・・・・・弁体 ５・・・・・可動コア ６・・・・・可動コア案内筒（非磁性体） ０６・・・・可動コア案内筒成形体（非磁性体成形体） ７・・・・・固定コア（磁性体） ０７・・・・固定コア成形体（磁性体成形体） ２０・・・・高硬度金属層 ２１・・・・固定コア系組立体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁式燃料噴射弁（Ｉ）における磁性体
   （２，７）及び非磁性体（６）の組立体を製造するに当
   たり，磁性金属粉末の射出成形により磁性体成形体（０
   ２，０７）を成形する工程と，非磁性金属粉末の射出成
   形により非磁性成形体（０６）を成形する工程と，前記
   磁性体成形体（０２，０７）及び非磁性体成形体（０
   ６）を密着状態で焼成して相互に焼結させる工程とを順
   次行うことを特徴とする，電磁式燃料噴射弁における磁
   性体及び非磁性体の組立体の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁におけ
   る磁性体及び非磁性体の組立体の製造方法において，前
   記磁性体成形体（０２，０７）及び非磁性体（６）を，
   これらの各対向する端部相互を圧入嵌合により密着状態
   にして，焼成することを特徴とする，電磁式燃料噴射弁
   における磁性体及び非磁性体の組立体の製造方法
3. 【請求項３】 コイル組立体（２１）に囲繞される固定
   コア（７）と，この固定コア（７）に液密に結合され
   て，固定コア（７）と協働する可動コア（５）を摺動可
   能に案内する非磁性の可動コア案内筒（６）と，この可
   動コア案内筒（６）に液密に結合されて，可動コア
   （５）に連結した弁体（４）を収容する磁性の弁ハウジ
   ング（２）とからなる，電磁式燃料噴射弁の固定コア系
   組立体を製造するに当たり，磁性金属粉末の射出成形に
   より固定コア成形体（０７）を成形する工程と，非磁性
   金属粉末の射出成形により可動コア案内筒成形体（０
   ６）を成形する工程と，磁性金属粉末の射出成形により
   弁ハウジング成形体（０２）を成形する工程と，前記固
   定コア成形体（０７），可動コア案内筒成形体（０６）
   及び弁ハウジング成形体（０２）を密着状態で焼成して
   相互に焼結させる工程とを順次行うことを第１の特徴と
   する，電磁式燃料噴射弁の固定コア系組立体の製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電磁式燃料噴射弁の固定
   コア系組立体の製造方法において，前記固定コア成形体
   （０７）の，前記可動コア（５）と対向する前記固定コ
   ア（７）の前端面（７ａ）に対応する部分に高硬度金属
   粉末層（０２０）を形成してから，これを焼成すること
   を特徴とする，電磁式燃料噴射弁の固定コア系組立体の
   製造方法。