JP2002221120A - 交換可能な可動子アセンブリを有しかつリフトセットスリーブを有するモジューラ燃料インジェクタ - Google Patents
交換可能な可動子アセンブリを有しかつリフトセットスリーブを有するモジューラ燃料インジェクタInfo
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Abstract
とにより、バルブグループとコイルグループとを別個に
組み立てかつ試験することができるようにする。 【解決手段】 バルブグループサブアセンブリ200
と、コイルグループサブアセンブリ300とが設けら
れ、バルブグループサブアセンブリには、管アセンブリ
が設けられ、管アセンブリが、入口管面を備えた入口管
を有し、シートと、リフトスリーブと、可動子面を有す
る可動子アセンブリとが設けられ、可動子面又は入口管
面の少なくとも一方が、長手方向軸線に対してほぼ傾斜
した第1の部分を有し、弾性部材270と、弾性部材に
係合して押付け力を調整する調整管と、第1の取付け部
分とが設けられ、コイルグループサブアセンブリには、
ソレノイドコイル310と、第2の取付け部分とが設け
られている。
Description
関する。
関において燃焼させたい所定量の燃料を供給するために
インジェクタを使用する。供給される燃料の量は、エン
ジン速度、エンジン負荷、エンジンエミッション等の多
数のエンジンパラメータに基づき変化される。
ンジンパラメータのうちの少なくとも1つを監視し、燃
料を供給するためにインジェクタを電気的に動作させ
る。公知のインジェクタの例は、バルブを作動させるた
めに、電磁コイル、圧電素子、又は磁歪材料を使用す
る。
は、シートに対して可動な閉鎖部材を含んでいる。閉鎖
部材がシートにシールするように接触した時には、イン
ジェクタを流過する燃料流が遮断され、閉鎖部材がシー
トから離反させられた時には、燃料がインジェクタを流
過させられる。
ートに向かって押し付ける力を提供するばねを含んでい
る。この押付け力は、シートに対する閉鎖部材の移動の
動的特性を設定するために調整可能である。
子を分離するためのフィルタを有しており、燃料源への
インジェクタの接続部においてシールを有している。
数の欠点を有している。公知のインジェクタの例は、実
質的に汚染物質が存在しない環境において完全に組み立
てられなければならない。公知のインジェクタの例は、
最終的な組立てが完了した後に初めて試験することがで
きる。
課題は、燃料インジェクタをモジュール構造にすること
により、バルブグループとコイルグループとを別個に組
み立てかつ試験することができるようにすることであ
る。
ンジェクタは複数のモジュールを有することができ、各
モジュールは、個別に組み立てかつ試験することができ
る。本発明の1つの実施例によれば、モジュールは、流
体取扱いサブアセンブリと、電気的サブアセンブリとを
含むことができる。これらのサブアセンブリは、本発明
による燃料インジェクタを提供するために、後で組み立
てられることができる。
燃料インジェクタを提供する。燃料インジェクタは、バ
ルブグループサブアセンブリとコイルグループサブアセ
ンブリとを有している。バルブグループサブアセンブリ
には、第1の端部と第2の端部との間に延びた長手方向
軸線を有する管アセンブリが設けられており、管アセン
ブリの第2の端部に固定されたシートが設けられてお
り、該シートが開口を画定しており、シートと管アセン
ブリとの間の相対的な軸方向の位置を設定するために、
管アセンブリ内に所定の距離にテレスコープ式に配置さ
れたリフトスリーブが設けられており、管アセンブリ内
に配置された可動子アセンブリが設けられている。可動
子アセンブリは、磁性部分を有する第1の可動子アセン
ブリ端部と、シール部分を有する第2の可動子アセンブ
リ端部とを含んでいる。さらにバルブグループサブアセ
ンブリには、可動子アセンブリをシートに向かって押し
付ける部材が設けられており、管アセンブリ内に配置さ
れた調整管が設けられており、調整管が、前記部材に係
合しかつ該部材の押付け力を調整するようになってお
り、少なくとも管アセンブリ内に配置されたフィルタが
設けられており、第1の取付け部分が設けられている。
コイルグループサブアセンブリには、可動子アセンブリ
をシートに対して移動させるように動作可能なソレノイ
ドコイルが設けられており、第1の取付け部分に定置に
接続された第2の取付け部分が設けられている。
るための燃料インジェクタを提供する。燃料インジェク
タは、バルブグループサブアセンブリと、コイルグルー
プサブアセンブリとを有している。バルブグループサブ
アセンブリには、第1の端部と第2の端部との間に延び
た長手方向軸線を有する管アセンブリが設けられてお
り、管アセンブリの第2の端部に固定されたシートが設
けられており、該シートが開口を画定しており、シート
と管アセンブリとの間の相対的な軸方向の位置を設定す
るために、管アセンブリ内に所定の距離にテレスコープ
式に配置されたリフトスリーブが設けられており、管ア
センブリ内に配置された可動子アセンブリが設けられて
いる。可動子アセンブリが、磁性部分を有する第1の可
動子アセンブリ端部と、シール部分を有する第2の可動
子アセンブリ端部と、磁性部分とシール部分との間に配
置されかつこれらを接続させた可動子管とを含んでい
る。さらにバルブグループサブアセンブリには、可動子
アセンブリをシートに向かって押し付ける部材が設けら
れており、管アセンブリ内に配置された調整管が設けら
れており、調整管が、前記部材に係合しかつ該部材の押
付け力を調整するようになっており、少なくとも管アセ
ンブリ内に配置されたフィルタが設けられており、第1
の取付け部分が設けられている。コイルグループサブア
センブリには、可動子アセンブリをシートに対して移動
させるように動作可能なソレノイドコイルが設けられて
おり、第1の取付け部分に定置に接続された第2の取付
け部分が設けられている。
方法も提供する。この方法は、バルブグループサブアセ
ンブリを提供し、コイルグループサブアセンブリを提供
し、バルブグループサブアセンブリをコイルグループサ
ブアセンブリに挿入することを含む。バルブグループサ
ブアセンブリに、第1の端部と第2の端部との間に延び
た長手方向軸線を有する管アセンブリが設けられてお
り、管アセンブリの第2の端部に固定されたシートが設
けられており、シートが開口を画定しており、管アセン
ブリ内に配置された可動子アセンブリが設けられてい
る。可動子アセンブリが、磁性部分を有する第1の可動
子アセンブリ端部と、シール部分を有する第2の可動子
アセンブリ端部とを含んでいる。さらにバルブグループ
サブアセンブリに、可動子アセンブリをシートに向かっ
て押し付ける部材が設けられており、管アセンブリ内に
配置された調整管が設けられており、調整管が、前記部
材に係合しかつ該部材の押付け力を調整するようになっ
ており、少なくとも管アセンブリ内に配置されたフィル
タが設けられており、第1の取付け部分が設けられてい
る。コイルグループサブアセンブリには、可動子アセン
ブリをシートに対して移動させるように動作可能なソレ
ノイドコイルが設けられており、第2の取付け部分が設
けられている。
の一部を構成している添付の図面は、本発明の実施例を
示しており、前記の概略的な説明と以下の詳細な説明と
相俟って、本発明の特徴を説明するために働く。
式燃料インジェクタ100は、内燃機関(図示せず)に
おいて燃焼させたい所定量の燃料を供給する。燃料イン
ジェクタ100は、第1のインジェクタ端部238と第
2のインジェクタ端部239との間に長手方向軸線A−
Aに沿って延びており、バルブグループサブアセンブリ
200とパワーグループサブアセンブリ300とを有し
ている。バルブグループサブアセンブリ200は、流体
取扱い機能を行い、例えば、燃料流路を画定しかつイン
ジェクタ100を通る燃料流を遮断する。パワーグルー
プサブアセンブリ300は、電気的機能を行い、例え
ば、電気信号を、インジェクタ100に燃料を流過させ
るための駆動力に変換する。
プサブアセンブリ200は、第1の管アセンブリ端部2
00Aと第2の管アセンブリ端部200Bとの間に長手
方向軸線A−Aに沿って延びた管アセンブリを有してい
る。管アセンブリは、少なくとも入口管と、非磁性シェ
ル230と、バルブボディ240とを有している。入口
管210は、第1の管アセンブリ端部200Aの近傍の
第1の入口管端部を有している。入口管210の第2の
端部は、非磁性シェル230の第1のシェル端部に接続
されている。非磁性シェル230の第2のシェル端部
は、バルブボディ240の第1のバルブボディ端部に接
続されている。バルブボディ240の第2のバルブボデ
ィ端部は、第2の管アセンブリ端部200Bの近傍に設
けられている。入口管210は、深絞りプロセス又はロ
ール作業によって形成することができる。磁極片を、入
口管210の第2の入口管端部に一体的に形成するか、
又は図示したように、別個の磁極片220を、入口管2
10の一部に結合することができ、また、非磁性シェル
230の第1のシェル端部に結合することができる。非
磁性シェル230は、非磁性ステンレス鋼、例えば30
0シリーズステンレス鋼から成るか、同様の構造的及び
磁気的特性を有するあらゆる他の材料から形成すること
ができる。
0が取り付けられている。シート250は、燃料インジ
ェクタの長手方向軸線A−A上にセンタリングされた開
口を画定しており、この開口を燃料が流過し、内燃機関
(図示せず)へ流入することができる。シート250
は、開口を包囲したシール面を有している。バルブボデ
ィ240の内部に面したシール面は、円錐台形又は凹面
形であることができ、仕上げ面を有することができる。
少なくとも1つの正確にサイズ決め及び向き付けされた
オリフィスを提供し、これにより、特定の燃料スプレー
パターンを得るために、オリフィスプレート254をシ
ート250に関連して使用することができる。
センブリ内の入口管210又は可動子から所定の軸方向
距離に設置するために、リフトスリーブ255がバルブ
ボディ240内にテレスコープ式に取り付けられてい
る。この特徴は、図2Bの分解図に示されており、この
場合、シート250と可動子との分離距離は、リフトス
リーブ255をバルブボディ240内にテレスコープ式
に挿入することによって設定することができる。リフト
スリーブ255を使用することにより、インジェクタの
最終的な組立ての前にインジェクタリフトを設定しかつ
試験することができる。さらに、リフトの調節は、イン
ジェクタ全体をスクラップするのではなく、リフトスリ
ーブ255をいずれかの軸方向に移動させることによっ
て行うことができる。インジェクタリフトが適正である
と判断されると、リフトスリーブ255はレーザ溶接に
よってハウジング330に固定される。
ェクタリフト高さを設定するためにリフトスリーブ25
5の代わりにクラッシュリング256を使用することが
できる。クラッシュリング256を使用することによ
り、入口管と、非磁性シェル230と、バルブボディ2
40と、可動子との寸法が大きな製造運転のために一定
である場合にインジェクタ組立てが迅速になる。
配置されている。可動子アセンブリ260は、強磁性を
有する第1の可動子アセンブリ端部、若しくは可動子部
分262と、シール部分を有する第2の可動子アセンブ
リ端部とを有している。可動子アセンブリ260は、磁
性部分若しくは“可動子”262が磁極片220に対向
するように管アセンブリに配置されている。シール部分
は、閉鎖部材264、例えば球形バルブエレメントを有
しており、この閉鎖部材は、シート250及びシール面
252に対して可動である。閉鎖部材264は、図1及
び図2に示したような閉鎖状態と、開放状態(図示せ
ず)との間を可動である。閉鎖状態においては、閉鎖部
材264は、流体が開口を流過しないようにするため
に、シール面252に接触する。開放状態においては、
閉鎖部材264は、開口に流体を流過させるようにシー
ト250から離反させられる。可動子アセンブリ260
は、強磁性部分又は可動子部分262を閉鎖部材264
に接続する別個の中間部分266を有していてもよい。
267と、可動子アセンブリ260の壁部を貫通した少
なくとも1つの開口268は、可動子アセンブリ260
を通る燃料流を提供することができる。あらゆる形状で
あってよい開口268は、気泡の通過を容易にするため
に、有利には非円形であり、例えば軸方向に細長い。例
えば、シートをほぼ管に丸めることによって形成された
別個の中間部分266の場合には、開口268は、丸め
られたシートの当接していない縁部の間に画定された、
軸方向に延びたスリットであってよい。開口268は、
少なくとも1つの貫通ボア268と、バルブボディ24
0の内部との間に流体接続を提供する。したがって、開
放状態においては、燃料は、貫通ボア267から、開口
268及びバルブボディ240内部、閉鎖部材264の
周囲、開口を通り、エンジン(図示せず)内へ通過させ
られる。
するために、図1Bは、可動子管266と、細長い開口
268と、閉鎖部材264とから成る3片可動子260
を示している。先端部延長型3片可動子の1つの例が、
図1Cに可動子260Aとして示されている。先端部延
長型可動子アセンブリ260Aは、捕らわれた燃料蒸気
の通過を容易にするために細長い開口269を有してい
る。別の択一例として、図1Dに示された2片可動子2
60Bが本発明では使用することができる。3片可動子
アセンブリと2片可動子アセンブリとは交換可能である
が、本発明による燃料インジェクタ100の磁気回路か
らの漏れ磁束を減じるという能力により、3片可動子ア
センブリ266又は266Aが有利である。この能力
は、可動子管266又は266Aは非磁性であってよ
く、これにより磁性部分又は可動子262を強磁性の閉
鎖部材264から磁気的に切断することから得られる。
強磁性の閉鎖部材は、強磁性又は可動子部分262から
切断されているので、漏れ磁束が減じられ、これによ
り、磁気回路の効率を改善する。さらに、3片可動子ア
センブリは、2片可動子アセンブリと比較してより少な
い機械加工プロセスで製造することができる。3片可動
子アセンブリの可動子管266又は266Aは、様々な
技術によって製造することができ、例えば、プレートを
丸めその継目を溶接するか、シームレス管を形成するよ
うにブランクを深絞りすることができる。
鎖部材264は溶接によって中間部分266に取り付け
られている。種々異なるスプレーパターンを得るために
又は低いインジェクタリフトに関して大きな噴射燃料量
を保証するために、図1E及び図1Fに拡大して詳細に
示された、球形の閉鎖部材264が平面付き球体として
形成されることが考えられる。溶接261は、中間部分
266と、中間部分266への閉鎖部材264との接合
部との間に内部に形成することができる。バルブシート
250は、2つの異なる方法でバルブボディ240に取
り付けることができる。図1Eに示したように、バルブ
シートは、バルブシートの周囲における燃料漏れを回避
するために、バルブボディ240とオリフィスプレート
254との間にOリング251を用いて単に浮動可能に
取り付けられていてよい。この場合、オリフィスプレー
ト254は、バブルボディ240に形成されることがで
きる圧着部240Aによって保持することができる。択
一的に、バルブシート250は、図1Fに示したように
少なくとも溶接251Aによってバルブボディ240に
単に固定されていてよいのに対し、オリフィスプレート
254はシート250に溶接されることができる。
れた細長い開口269及び開口268は、2つの関連し
た目的を果たす。第1に、細長い開口269及び開口2
68により、燃料は可動子管266Aから流出すること
ができる。第2に、細長い開口269により、可動子管
266A内の高温燃料蒸気は、可動子管266A内に捕
らわれる代わりにバルブボディ240内へ通過すること
ができ、また、加圧された液体燃料が、ホットスタート
条件の間に、可動子管内に捕らわれたあらゆる残留燃料
蒸気を排出することができる。
メントの場合、球形バルブエレメントは、球形バルブエ
レメントの直径よりも小さな直径において可動子アセン
ブリ260に接続されることができる。このような接続
は、球形バルブエレメントの、シートと接触する側とは
反対側において行われる。シートの近傍において管アセ
ンブリに下部可動子ガイドを配置することができ、この
下部可動子ガイドは、球形バルブエレメントの直径に摺
動可能に係合する。下部可動子ガイドは、軸線A−Aに
沿った可動子アセンブリ260の整合を容易にすること
ができるのに対し、中間部分又は可動子管266は、閉
鎖部材264を、可動子アセンブリ260の強磁性部分
又は可動子部分262から磁気的に切断する。
れており、この部材270は可動子アセンブリ260を
シートに向かって押し付けている。フィルタアセンブリ
282はフィルタ284Aを有しており、調整管280
も管アセンブリに配置されている。フィルタアセンブリ
282は、第1の端部と第2の端部とを有している。フ
ィルタ284Aは、フィルタアセンブリ282の一方の
端部に配置されており、管アセンブリの第1の端部の近
傍に、弾性部材270から離れて配置されているが、調
整管280は、ほぼ、管アセンブリの第2の端部の近傍
に配置されている。調整管280は、弾性部材270に
係合し、管アセンブリに対する部材の付勢力を調整す
る。特に、調整管280は反応部材を提供し、この反応
部材に対して弾性部材270が反応し、これにより、パ
ワーグループサブアセンブリ300への通電が遮断され
るとインジェクタバルブ100を閉鎖する。調整管28
0の位置は、調整管280の外面と管アセンブリの内面
との間の締りばめによって入口管210に対して保持す
ることができる。したがって、入口管210に対する調
整管280の位置は、可動子アセンブリ260の所定の
動特性を設定するために使用することができる。択一的
に、図2Aに示したように、円錐タイプのフィルタアセ
ンブリ282の代わりに、調整管280Aとカップを逆
さにした形状のフィルタリングエレメント284Bとか
ら成るフィルタアセンブリ282′を使用することがで
きる。
下のように組み立てることができる。非磁性シェル23
0は、入口管210及びバルブボディ240に接続され
る。フィルタアセンブリ282又は282′は、軸線A
−Aに沿って入口管210の第1の入口管端部から挿入
される。次いで、弾性部材270及び可動子アセンブリ
260(前もって組み立てられている)が、軸線A−A
に沿ってバルブボディ240の第2のバルブボディ端部
から挿入される。フィルタアセンブリ282又は28
2′を、弾性部材に当接するように所定の距離だけ入口
管210内へ挿入することができる。入口管210に対
するフィルタアセンブリ282又は282′の位置は、
弾性部材270の動特性を調整するために、例えば、噴
射パルス中に可動子アセンブリ260が浮いたり弾んだ
りしないことを保証するために使用することができる。
次いで、シート250及びオリフィスプレート254
は、軸線A−Aに沿って、バルブボディ240の第2の
バルブボディ端部から挿入される。この時、インジェク
タのリフトを調査するために入口管端部200A又は出
口管端部200Bからプローブを挿入することができ
る。インジェクタリフトが適正ならば、リフトスリーブ
255とシート250とはバルブボディ240に定置に
取り付けられる。シート250とリフトスリーブ255
とは公知の慣用の取付け技術によってバルブボディ24
0に定置に取り付けられる。この取付け技術は、例え
ば、レーザ溶接、圧着、摩擦溶接又は慣用の溶接を含ん
でいるが、レーザ溶接であると有利である。シート25
0及びオリフィスプレート254は、レーザ溶接、圧
着、摩擦溶接、慣用の溶接等の公知の取付け技術によっ
て、互いに又はバルブボディ240に定置に取り付けら
れることができる。
ープサブアセンブリ300は、電磁コイル310と、少
なくとも1つの端子320と、ハウジング330と、オ
ーバモールド340とを有している。電磁コイル310
は、ワイヤを有しており、このワイヤは、ボビン314
に巻き付けることができ、ボビン314上の電気接点3
22に電気的に接続することができる。通電されると、
コイルは、可動子アセンブリ260を開放状態に向かっ
て移動させる磁束を生ぜしめ、これにより、燃料が開口
を流過することができる。電磁コイル310への通電を
遮断することにより、弾性部材270は可動子アセンブ
リ260を閉鎖状態へ戻し、これにより、燃料流を遮断
する。各電気端子320は、コイル310の個々の電気
接点322と電気的に連通している。磁束のための戻り
経路を提供するハウジングは、主として、電磁コイル3
10を包囲した強磁性の円筒体332と、この円筒体か
ら軸線A−Aに向かって延びたフラックスワッシャ33
4とを有している。ワッシャ334は、円筒体と一体的
に形成することも別個に取り付けることもできる。ハウ
ジング330は、コイルへの通電が遮断されるときに生
じるおそれがある過電流を防止するために、孔、スロッ
ト又はその他の形状的特徴を有することができる。オー
バモールド340は、電磁コイル310と、少なくとも
1つの端子320(図示の実施例においては2つが使用
されている)と、ハウジング330との相対的な向き及
び位置を維持する。オーバモールド340は電気コネク
タ部分324をカバーしており、この電気コネクタ部分
において端子320の一部が露出させられている。端子
320及び電気コネクタ部分324は、対応するコネク
タ、例えば、車両ワイヤリングハーネス(図示せず)に
係合し、これにより、電磁コイル310を通電するため
の電源(図示せず)へのインジェクタ100の接続を容
易にする。
によって生ぜしめられる磁束は、磁極片220と、磁極
片220と磁性可動子部分262との間の作業エアギャ
ップと、磁性可動子部分262とバルブボディ240と
の間の非励振エアギャップと、ハウジング330と、フ
ラックスワッシャ334とから成る回路を流れる。
下のように製作することができる。プラスチックボビン
314は、少なくとも1つの電気接点322と共に成形
することができる。電磁コイル310のためのワイヤ3
12は、プラスチックボビン314に巻き付けられ、電
気接点322に接続される。次いで、ハウジング330
が、電磁コイル310及びボビンユニットに被せられ
る。次いで、適切な形状に予め曲げられた端子320
は、各電気接点322に電気的に接続される。次いで、
コイル/ボビンユニットと、ハウジング330と、端子
320との相対的なアセンブリを維持するために、オー
バモールド340が形成される。オーバモールド340
は、インジェクタのための構造上のケースをも提供し、
所定の電気的及び熱的な絶縁特性を提供する。別個のカ
ラーを例えば接着によって接続することができ、このカ
ラーは、用途に応じた特性、例えば、インジェクタ10
0の向き付け特徴又は識別特徴を提供することができ
る。したがって、オーバモールド340は、適切なカラ
ーを付加することによって修正することができるユニバ
ーサル構造を提供する。製造コスト及び在庫管理コスト
を低減するために、コイル/ボビンユニットは種々異な
る用途に対して同じであることができる。特定の管アセ
ンブリ長さ、取付け構成、電気コネクタ等に適合するよ
うに、端子320及びオーバモールド340(又は使用
されているならばカラー)のサイズ及び形状を変更する
ことができる。
ーバモールドは、用途が特定された第1のオーバモール
ド341を許容するのに対し、第2のオーバモールド3
42は全ての用途のためであることができる。第1のオ
ーバモールド341は第2のオーバモールド342に接
着されており、これらはインジェクタのための電気的及
び熱的な絶縁体として作用することができる。付加的
に、ハウジング330の一部は、オーバモールド340
の端部を越えて軸方向に延びていることができ、Oリン
グを保持するためのフランジが形成されていることがで
きる。
ーバモールド340の代わりに2片オーバモールドを使
用することができる。2片オーバモールドは、用途が特
定された第1のオーバモールド341を許容するのに対
し、第2のオーバモールド342は全ての用途のためで
あることができる。第1のオーバモールド341は第2
のオーバモールド342に接着されており、これらはイ
ンジェクタのための電気的及び熱的な絶縁体として作用
することができる。付加的に、ハウジング330の一部
は、インジェクタが種々異なるインジェクタ先端部長さ
を有するように、オーバモールドを越えて突出している
ことができる。
ループサブアセンブリ200は、コイルグループサブア
センブリ300に挿入されることができる。2つのサブ
アセンブリが適切な軸方向の向きで固定されることを保
証するために、磁極片220の肩部222Aは、コイル
サブアセンブリの対応する肩部222Bに係合する。次
いで、弾性部材270は、入口管210の入口端部から
挿入される。インジェクタ100は、2つのモジュラー
サブアセンブリから形成されており、これらのモジュラ
ーサブアセンブリは、別個に組み立てられかつ試験さ
れ、次いで、インジェクタ100を形成するように結合
することができる。バルブグループサブアセンブリ20
0及びコイルグループサブアセンブリ300は、接着
剤、溶接、又は別の同様の結合方法によって固定するこ
とができる。有利な実施例によれば、オーバモールドを
貫通した孔360は、ハウジング330を露出させ、ハ
ウジング330をバルブボディ240にレーザ溶接する
ためのアクセスを提供する。
関(図示せず)の燃料供給部に接続することができる。
第2のインジェクタ端部239を燃料供給部にシールす
るためにOリング290を使用することができ、これに
より、インジェクタ100と燃料レール(図示せず)と
の間の接続部においてOリング290が液密シールを形
成しながら、燃料レール(図示せず)からの燃料が管ア
センブリに供給される。
れ、これにより、磁気回路に磁束が生ぜしめられる。磁
束は、可動子アセンブリ260を(有利な実施例によれ
ば軸線A−Aに沿って)磁極片220に向かって移動さ
せ、すなわち作業エアギャップを閉鎖する。可動子アセ
ンブリ260のこの移動は、閉鎖部材264をシート2
50から離反させ、これにより、流体は、燃料レール
(図示せず)から、入口管、貫通ボア267、細長い開
口及びバルブボディ240、シート250と閉鎖部材2
64との間、開口、最後にオリフィスプレート254を
通って、内燃機関(図示せず)内へ流れることができ
る。電磁コイル310への通電が遮断されると、可動子
アセンブリ260は弾性部材270の押付け力によって
移動させられて閉鎖部材264をシートに接触させ、こ
れにより、インジェクタ100を通る燃料流を妨げる。
以下のように行うことができる。
非磁性スリーブが、バルブボディを上方に向けながら配
置される。
リーブが、バルブボディ/非磁性スリーブアセンブリ内
に装入される。
磁性スリーブアセンブリ内に装入することができる。
アセンブリが、バルブボディ/非磁性スリーブアセンブ
リ内に装入される。
ボディ/非磁性スリーブアセンブリ内の所望の位置にま
で押し込まれる。
ラップシールを形成する連続波レーザによってシートに
溶接される。
ブリに対して第1の漏れ試験が行われる。この試験は、
ニューマチック式に行うことができる。
にバルブボディ/非磁性スリーブアセンブリが反転され
る。
非磁性スリーブアセンブリに装入される。
リーブアセンブリに装入され、リフト前位置にまで押し
込まれる。
ンブリをダイナミックに、例えばニューマチック式にパ
ージする。
接によって磁極片に溶接される。
ックラップシールを形成する連続波レーザによって磁極
片に溶接される。
ンブリにばねが装入される。
ンブリにフィルタ/調整管が装入され、プレ・キャリブ
レーション(予備校正)位置にまで押し込まれる。
確立するために、バルブボディ/非磁性スリーブアセン
ブリに入口管が接続される。
の全長にまで軸方向に押し込む。
プシールを形成する連続波レーザによって磁極片に溶接
される。
て第2の漏れ試験が行われる。この試験はニューマチッ
ク式に行うことができる。
グループサブアセンブリが反転される。
装入される。
ラップシールを形成する連続波レーザによってシートに
溶接される。
フィスの周方向の向きが、“ルック/オリエント/ルッ
ク”手段によって確立することができる。
(予め組み立てられた)パワーグループサブアセンブリ
に挿入される。
燃料グループサブアセンブリに対して所望の軸方向位置
にまで押し込まれる。
フィス/パワーグループサブアセンブリの周方向の向き
が、検証されることができる。
部分番号、連続番号、性能データ、ロゴ等の情報をレー
ザマークされることができる。
ウジングが、バルブボディに仮付け溶接される。
る。択一的に、この下部Oリングを、試験後オペレーシ
ョンとして装着することができる。
クタを反転する。
す。
インジェクタリフト距離を保証するために、少なくとも
4つの異なる技術を利用することができる。第1の技術
によれば、バルブボディ240の、下部ガイド257と
バルブボディ240との間に挿入されたクラッシュリン
グ256を変形させることができる。第2の技術によれ
ば、バルブボディ240と非磁性シェル230との相対
的軸方向位置を、2つの部材が互いに固定される前に調
節することができる。第3の技術によれば、非磁性シェ
ル230と磁極片220との相対的軸方向位置を、2つ
の部材が固定される前に調節することができる。第4の
技術によれば、リフトスリーブ255を、バルブボディ
240内で軸方向に移動させることができる。リフトス
リーブ技術が使用されるならば、リフトスリーブの位置
を、リフトスリーブを軸方向に移動させることによって
調節することができる。リフト距離を、試験プローブを
用いて測定することができる。リフトが正しいならば、
スリーブは、例えばレーザ溶接によってバルブボディ2
40に溶接される。次いで、バルブボディ240は、溶
接、有利にはレーザ溶接によって入口管210アセンブ
リに取り付けられる。組み立てれた燃料グループサブア
センブリ200は次いで、例えば、漏れに関して試験さ
れる。
他の作業と同じ速度で進行することはできない。したが
って、単一製造ラインを、複数(2つが示されている)
の平行リフト設定ステーションに分割することができ、
後で単一製造ラインに再合流されることができる。
0を備えたボビンアセンブリ、(c)フラックスワッシ
ャ334及び(d)オーバモールド、を含むことができ
るパワーグループサブアセンブリの製造は、燃料グルー
プサブアセンブリとは別個に行うことができる。
少なくとも1つの電気接点322が成形された予め形成
されたボビン314に巻き付けられる。ボビンアセンブ
リは、予め形成されたハウジング330に挿入される。
磁極片220とハウジング330との間の磁束のための
戻り経路を提供するために、ボビンアセンブリにフラッ
クスワッシャ334が取り付けられる。軸方向に延びた
コネクタ部分324を有する、予め曲げられた端子32
0は、電気接点部分322に接続され、ろう付け、はん
だ付け、又は有利には抵抗溶接される。ここで、部分的
に組み立てられたパワーグループアセンブリが型(図示
せず)内に配置される。予め曲げられた形状により、端
子は、ポリマが型内に注入又は射出された場合に、ハー
ネスコネクタ321に関して適切な向きに位置決めされ
る。択一的に、図3Aに関して説明した2片オーバモー
ルドを形成するために、2つの別個の型(図示せず)を
使用することができる。組み立てられたパワーグループ
サブアセンブリ300は、ソレノイドの引張力、コイル
抵抗、及びソレノイドが飽和された場合の電圧降下を決
定するために、試験台に取り付けることができる。
燃料グループサブアセンブリ200の挿入は、パワーグ
ループサブアセンブリ300に対する燃料グループサブ
アセンブリ200の相対的な周方向の向きを設定するこ
とを含むことができる。挿入作業は、“トップダウン”
又は“ボトムアップ”の2つの方法のうちの一方によっ
て行うことができる。トップダウンによれば、パワーグ
ループサブアセンブリ3おおが燃料グループサブアセン
ブリ200の上部から下方へスライドされ、ボトムアッ
プによれば、パワーグループサブアセンブリ300が燃
料グループサブアセンブリ200の底部から上方へスラ
イドされる。入口管210アセンブリが漏斗状に拡開し
た第1の端部を有している場合には、ボトムアップ法が
要求される。これらの状況においても、漏斗状に拡開し
た第1の端部によって保持されたOリング290は、燃
料グループサブアセンブリ200をパワーグループサブ
アセンブリ300に滑り込ませる前にパワーグループサ
ブアセンブリ300の周囲に位置決めすることができ
る。パワーグループサブアセンブリ300に燃料グルー
プサブアセンブリ200を挿入した後、これらの2つの
アセンブリは、例えばレーザ溶接等の溶接によって互い
に固定される。有利な実施例によれば、オーバモールド
340は、ハウジング330の一部を露出させる開口3
60を有している。この開口360は、バルブボディ2
40に対してハウジング330を溶接するために溶接を
行うためのアクセスを提供する。もちろん、サブアセン
ブリを互いに固定するために他の方法を使用することが
できる。最後に、燃料インジェクタのそれぞれの端部に
Oリング290を装着することができる。
実施例自体は製造上の利点及び利益を提供すると考えら
れる。例えば、モジューラ構造により、バルブグループ
サブアセンブリのみがクリーンルーム環境において組み
立てられればよい。パワーグループサブアセンブリ30
0は、このような環境の外で別個に組み立てることがで
きるので、製造コストを低減する。また、サブアセンブ
リのモジュール性は、バルブアセンブリとコイルアセン
ブリとを別個に組立て前に試験することができる。完全
に組み立てられたインジェクタを廃棄するのではなく、
試験不合格の個々のサブアセンブリのみが廃棄されるの
で、製造コストが低減される。さらに、ユニバーサルコ
ンポーネント(例えば、コイル/ボビンユニット、非磁
性シェル230、シート250、閉鎖部材264、フィ
ルタ/リテーナアセンブリ282等)を使用することに
より在庫管理コストが低減され、用途に応じたインジェ
クタの適時組立て(just-in-time assembly)を可能に
する。特定の用途のために変更する必要があるコンポー
ネント、例えば端子320及び入口管210のみを別個
に貯蔵する必要がある。別の利点は、電磁コイル内に可
動子アセンブリ260と磁極片220との間に作業エア
ギャップを配置することによって、巻き数を低減するこ
とができる。使用されるワイヤ312の量におけるコス
ト節約に加え、所要の磁束を生ぜしめるために必要なエ
ネルギが少なくなり、コイルに蓄積する熱が少なくなる
(この熱は、インジェクタの一貫した動作を保証するた
めに散逸されなければならない)。さらに別の利点は、
モジューラ構造により、オリフィスディスク254を組
立てプロセスのより遅い段階において、組立てプロセス
の最終ステップとしてさえも、取り付けることができる
ことである。オリフィスディスク254のこの適時組立
てにより、動作要求に応じて広範囲なバルブボディの選
択が可能となる。モジュールアセンブリの別の利点は、
パワーグループサブアセンブリ300のアウトソーシン
グ構造を含み、これは、クリーンルーム環境において生
じる必要はない。パワーグループサブアセンブリ300
がアウトソーシングされなくとも、付加的なクリーンル
ーム空間を提供するコストが低減される。
示したが、添付の請求項に定義したように本発明の範囲
から逸脱することなしに、記載された実施例に対する多
数の修正及び変更が可能である。すなわち、本発明は記
載の実施例に限定されず、請求項及び請求項の均等物の
文言によって定義された完全な範囲を有する。
る。
いサブアセンブリにおいて使用可能な交換可能な可動子
アセンブリを示す断面図である。
いサブアセンブリにおいて使用可能な交換可能な可動子
アセンブリを示す断面図である。
いサブアセンブリにおいて使用可能な交換可能な可動子
アセンブリを示す断面図である。
いサブアセンブリにおいて使用可能な様々な閉鎖部材を
示す断面図である。
いサブアセンブリにおいて使用可能な様々な閉鎖部材を
示す断面図である。
いサブアセンブリにおいて使用可能な様々な閉鎖部材を
示す断面図である。
ブアセンブリを示す縦断面図である。
ェクタの流体取扱いサブアセンブリの変化実施例を示す
断面図である。
ある。
ある。
アセンブリを示す断面図である。
オーバモールドを示す断面図である。
リと電気的サブアセンブリとの組立てを示す等角図であ
る。
てる方法を示すフローチャートである。
アセンブリ、 200A 第1の管アセンブリ端部、
200B 第2の管アセンブリ端部、 210入口管、
220 磁極片、 221 端部、 222A,22
2B 肩部、230 非磁性シェル、 238 第1の
インジェクタ端部、 239 第2のインジェクタ端
部、 240 バルブボディ、 250 シート、 2
52シール面、 254 オリフィスプレート、 25
5 リフトスリーブ、 256 クラッシュリング、
260 可動子アセンブリ、 261 端部、 262
強磁性部分又は可動子部分、 263 面、 264
閉鎖部材、 266中間部分又は可動子管、 267
貫通孔、 268 開口、 270 弾性部材、 2
80 調整管、 282 フィルタアセンブリ、 28
4A フィルタ、 284B フィルタリングエレメン
ト、 290 Oリング、 300パワーグループアセ
ンブリ、 310 電磁コイル、 312 ワイヤ、
314 ボビン、 320 端子、 321 ハーネス
コネクタ、 322 電気接点、 324 コネクタ部
分、 330 ハウジング、 334 フラックスワッ
シャ、 340 オーバモールド、 341 第1のオ
ーバモールド、 342 第2のオーバモールド、 3
60 孔
Claims (20)
- 【請求項1】 内燃機関と共に使用するための燃料イン
ジェクタにおいて、 バルブグループサブアセンブリと、コイルグループサブ
アセンブリとが設けられており、 前記バルブグループサブアセンブリには、 第1の端部と第2の端部との間に延びた長手方向軸線を
有する管アセンブリが設けられており、 管アセンブリの第2の端部に固定されたシートが設けら
れており、該シートが開口を画定しており、 シートと管アセンブリとの間の相対的な軸方向の位置を
設定するために、管アセンブリ内に所定の距離にテレス
コープ式に配置されたリフトスリーブが設けられてお
り、 管アセンブリ内に配置された可動子アセンブリが設けら
れており、該可動子アセンブリが、 磁性部分を有する第1の可動子アセンブリ端部と、 シール部分を有する第2の可動子アセンブリ端部とを含
んでおり、 さらにバルブグループサブアセンブリには、 可動子アセンブリをシートに向かって押し付ける部材が
設けられており、 管アセンブリ内に配置された調整管が設けられており、
該調整管が、前記部材に係合しかつ該部材の押付け力を
調整するようになっており、 少なくとも管アセンブリ内に配置されたフィルタが設け
られており、 第1の取付け部分が設けられており、 前記コイルグループサブアセンブリには、 可動子アセンブリをシートに対して移動させるように動
作可能なソレノイドコイルが設けられており、 第1の取付け部分に定置に接続された第2の取付け部分
が設けられていることを特徴とする、燃料インジェク
タ。 - 【請求項2】 前記第1の可動子アセンブリ端部が、第
2の端部に溶接で接続されている、請求項1記載の燃料
インジェクタ。 - 【請求項3】 前記第1の可動子アセンブリ端部が、該
第1の可動子アセンブリ端部を貫通した長手方向チャネ
ルを有しており、前記溶接が、長手方向チャネル内に位
置している、請求項2記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項4】 前記第1の可動子アセンブリ端部が、該
可動子アセンブリ端部を貫通した少なくとも1つの開口
を有している、請求項1記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項5】 前記少なくとも1つの開口が、中心と縁
部とを有しており、前記少なくとも1つの開口が、中心
から縁部上の第1の点までの第1の長さと、中心から縁
部上の第2の点までの第2の長さとを有しており、第1
の長さが第2の長さと等しくない、請求項4記載の燃料
インジェクタ。 - 【請求項6】 前記管アセンブリが、非磁性シェルを有
しており、該非磁性シェルが、該非磁性シェルから長手
方向軸線に向かって延びたガイドを有している、請求項
1記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項7】 前記可動子管が、シートと可動子とを磁
気的に切断するようになっている、請求項1記載の燃料
インジェクタ。 - 【請求項8】 前記コイルグループサブアセンブリにさ
らにハウジングモジュールが設けられており、該ハウジ
ングモジュールが、 入口管の第2の端部をほぼ包囲した第1の絶縁体部分
と、 入口管の第1の端部をほぼ包囲した第2の絶縁体部分と
を有しており、該第2の絶縁体部分が、第1の絶縁体部
分に接着されている、請求項1記載の燃料インジェク
タ。 - 【請求項9】 内燃機関と共に使用するための燃料イン
ジェクタにおいて、 バルブグループサブアセンブリと、コイルグループサブ
アセンブリとが設けられており、 前記バルブグループサブアセンブリには、 第1の端部と第2の端部との間に延びた長手方向軸線を
有する管アセンブリが設けられており、 管アセンブリの第2の端部に固定されたシートが設けら
れており、該シートが開口を画定しており、 シートと管アセンブリとの間の相対的な軸方向の位置を
設定するために、管アセンブリ内に所定の距離にテレス
コープ式に配置されたリフトスリーブが設けられてお
り、 管アセンブリ内に配置された可動子アセンブリが設けら
れており、該可動子アセンブリが、 磁性部分を有する第1の可動子アセンブリ端部と、 シール部分を有する第2の可動子アセンブリ端部と、 磁性部分とシール部分との間に配置されかつこれらを接
続させた可動子管とを含んでおり、 さらにバルブグループサブアセンブリには、 可動子アセンブリをシートに向かって押し付ける部材が
設けられており、 管アセンブリ内に配置された調整管が設けられており、
該調整管が、前記部材に係合しかつ該部材の押付け力を
調整するようになっており、 少なくとも管アセンブリ内に配置されたフィルタが設け
られており、 第1の取付け部分が設けられており、 前記コイルグループサブアセンブリには、 可動子アセンブリをシートに対して移動させるように動
作可能なソレノイドコイルが設けられており、 第1の取付け部分に定置に接続された第2の取付け部分
が設けられていることを特徴とする、燃料インジェク
タ。 - 【請求項10】 前記シールエレメントが、可動子管に
溶接により接続されている、請求項9記載の燃料インジ
ェクタ。 - 【請求項11】 前記可動子管が、該可動子管を貫通し
た長手方向チャネルを有しており、前記溶接が、長手方
向チャネル内に位置している、請求項10記載の燃料イ
ンジェクタ。 - 【請求項12】 前記可動子管が、該可動子管を貫通し
た少なくとも1つの開口を有している、請求項9記載の
燃料インジェクタ。 - 【請求項13】 前記少なくとも1つの開口が、中心と
縁部とを有しており、前記少なくとも1つの開口が、中
心から縁部上の第1の点までの第1の長さと、中心から
縁部上の第2の点までの第2の長さとを有しており、第
1の長さが第2の長さと等しくない、請求項12記載の
燃料インジェクタ。 - 【請求項14】 前記可動子管が、磁性可動子とシール
エレメントとの間に延びた長手方向チャネルを有してい
る、請求項9記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項15】 前記可動子管が、可動子管の近傍にお
ける第1の開口と、シールエレメントの近傍に配置され
た第2の開口とを有している、請求項9記載の燃料イン
ジェクタ。 - 【請求項16】 前記管アセンブリが、非磁性シェルを
有しており、該非磁性シェルが、該非磁性シェルから長
手方向軸線に向かって延びたガイドを有している、請求
項9記載の燃料インジェクタ。 - 【請求項17】 前記可動子管が、シートと可動子とを
磁気的に切断するようになっている、請求項9記載の燃
料インジェクタ。 - 【請求項18】 前記コイルグループサブアセンブリに
さらにハウジングモジュールが設けられており、該ハウ
ジングモジュールが、 入口管の第2の端部をほぼ包囲した第1の絶縁体部分
と、 入口管の第1の端部をほぼ包囲した第2の絶縁体部分と
を有しており、該第2の絶縁体部分が、第1の絶縁体部
分に接着されている、請求項9記載の燃料インジェク
タ。 - 【請求項19】 燃料インジェクタを組み立てる方法に
おいて、 燃料インジェクタを提供し、該燃料インジェクタに、 第1の端部及び第2の端部を有するバルブグループサブ
アセンブリが設けられており、該バルブグループサブア
センブリに、 第1の端部と第2の端部との間に延びた長手方向軸線を
有する管アセンブリが設けられており、 管アセンブリの第2の端部に固定されたシートが設けら
れており、該シートが開口を画定しており、 管アセンブリ内に配置された可動子アセンブリが設けら
れており、該可動子アセンブリが、 磁性部分を有する第1の可動子アセンブリ端部と、 シール部分を有する第2の可動子アセンブリ端部とを含
んでおり、 さらにバルブグループサブアセンブリに、 該可動子アセンブリをシートに向かって押し付ける部材
が設けられており、 管アセンブリ内に配置された調整管が設けられており、
該調整管が、前記部材に係合しかつ該部材の押付け力を
調整するようになっており、 少なくとも管アセンブリ内に配置されたフィルタが設け
られており、 第1の取付け部分が設けられており、 前記コイルグループサブアセンブリには、 可動子アセンブリをシートに対して移動させるように動
作可能なソレノイドコイルが設けられており、 第2の取付け部分が設けられており、 コイルグループサブアセンブリをバルブグループサブア
センブリに被せることを特徴とする、燃料インジェク
タ。 - 【請求項20】 前記コイルグループサブアセンブリを
バルブグループサブアセンブリに溶接する、請求項19
記載の方法。
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Cited By (2)
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