JP2004360626A

JP2004360626A - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2004360626A
Application number: JP2003161951A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Saito; 貴博齋藤; Hiroshi Okada; 弘岡田
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】製造工程が煩雑にならず、且つ、外観寸法が大型化することなく低騒音化が図れる燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】弁ケーシング３の内部に燃料通路２を設け、この燃料通路２内に弁体１６を開弁位置と閉弁位置との間で移動自在に設け、この弁体１６を移動させる電磁アクチュエータ５を設け、この電磁アクチュエータ５を制御することによって燃料を所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射する燃料噴射弁１Ａにおいて、弁ケーシング３は、燃料通路２の外周に配置された金属パイプ１０と、この金属パイプ１０の外周を覆う金属製の金属製の発泡体１１と、この金属製の発泡体１１の外周を覆う樹脂モールド部１２とを備えた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気側に燃料を所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射する電磁式の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より電磁式の燃料噴射弁が種々提案されている。実開昭５８−２９１６１号公報は、その一例としての燃料噴射弁を開示する。
【０００３】
上記公報の燃料噴射弁１００は、図４に示すように、弁部１０１と胴体１０２とコネクタ１０３とニップル１０４とを備え、弁部１０１と胴体１０２の外周がゴム製のカバー１０５で覆われている。そして、弁部１０１が吸気管１１０の孔１１０ａに突出された状態で吸気管１１０に取り付けられており、弁部１０１と吸気管１１０の孔１１０ａとの間にはゴム製のカバー１０５の下端が介在されている。また、燃料噴射弁１００の内部には燃料通路（図示せず）が配置され、燃料通路のニップル１０４側はデリバリパイプ１０６に接続され、燃料通路の弁部１０１側には噴射口（図示せず）が形成されている。弁部１０１内の燃料通路には弁体（図示せず）が配置され、胴体１０２内には弁体を移動させる電磁アクチュエータ（図示せず）が配置されている。弁体は閉弁位置側に付勢され、電磁アクチュエータの非通電時には閉弁位置に位置し、電磁アクチュエータの通電時にのみ開弁位置に変移するようになっている。
【０００４】
次に、燃料噴射弁１００の作用を説明する。弁体は閉弁位置に位置され、燃料通路には加圧された燃料が流入されている。この状態にあって、電磁アクチュエータに通電されると、弁体が閉弁位置から開弁位置に変移し、燃料通路内の燃料が噴射口より噴射される。電磁アクチュエータの通電が停止されると、弁体が閉弁位置に戻されて燃料の噴射が停止される。このように電磁アクチュエータの通電・非通電によって燃料が吸気管１１０内に所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射される。
【０００５】
ところで、弁体が閉弁位置から開弁位置に移動する際には、電磁アクュエータの可動鉄心が移動規制部材（例えば、固定鉄心）に突き当たり、また、弁体が開弁位置から閉弁位置に移動する際には、弁体が座面に突き当たり、振動が発生する。この振動は燃料噴射弁１００の弁ケーシングを伝って外部に放出されると、騒音となる。しかし、上記従来例の燃料噴射弁１００では、放出された騒音が燃料噴射弁１００を覆うゴム製のカバー１０５によって吸収され、低騒音化が図られている。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭５８−２９１６１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の燃料噴射弁１００では、燃料噴射弁１００の外周にゴム製のカバー１０５を組み付けなければならないため、製造工程が煩雑であるという問題があった。また、燃料噴射弁１００の外周をゴム製のカバー１０５で覆うため、外観寸法が大型化するという問題があった。
【０００８】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、製造工程が煩雑にならず、且つ、外観寸法が大型化することなく低騒音化が図れる燃料噴射弁を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁ケーシングの内部に燃料通路を設け、この燃料通路内に弁体を開弁位置と閉弁位置との間で移動自在に設け、この弁体を移動させる電磁アクチュエータを設け、この電磁アクチュエータを制御することによって燃料を所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射する燃料噴射弁において、前記弁ケーシングは、前記燃料通路の外周に配置された金属部と、この金属部の外周を覆う金属製の発泡体とを備えたことを趣旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、弁体が開閉位置と閉弁位置との間を移動する際に振動が発生し、この振動が弁ケーシングの金属部を伝搬し、金属部を伝播した振動が外周に配置された金属製の発泡体に伝達されると、ここで振動が遮断若しくは減衰され、外部の空間に放出される騒音が低減される。そして、弁ケーシングを製造する際に、弁ケーシングの構成部材として金属製の発泡体を組み入れれば良いため、組み付け工程の容易な追加のみで製造可能である。また、弁ケーシング自体に防音性能を組み込むことができるため、従来例のように弁ケーシングの外周に部材を配置する必要がない。以上より、製造工程があまり煩雑にならず、且つ、外観寸法が大型化することなく低騒音化が図れる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料噴射弁において、弁ケーシングは、前記金属製の発泡体の外周を被う樹脂モールド部を備えた構成としている。
【００１２】
上記構成によれば、金属部及び金属製の発泡体をインサート樹脂成形することによって弁ケーシングを製造できる。従って、金属製の発泡体を内蔵した弁ケーシングを容易に製造できる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射弁において、前記金属部は、前記燃料通路を形成する金属パイプである構成としている。
【００１４】
上記構成によれば、金属パイプを伝播して外部に放出される振動を金属製の発泡体で遮断若しくは減衰できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具現化した第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は燃料噴射弁１Ａの断面図である。
【００１６】
図１において、燃料噴射弁１Ａは、内部に燃料通路２が形成された弁ケーシング３と、燃料通路２を開閉する弁手段４と、この弁手段４を開弁位置と閉弁位置との間で移動させる電磁アクチュエータ５と、この電磁アクチュエータ５に通電するためのコネクタ６とから主に構成されている。
【００１７】
弁ケーシング３は、金属部（磁性筒体）としての円筒状の金属パイプ１０と、この金属パイプ１０の上半分のほぼ全外周に配置された金属製の発泡体１１と、この金属製の発泡体１１の全外周を覆うように配置された樹脂モールド部１２とから上半分側が３層構造に形成されている。上記円筒状の金属パイプ１０の内部が燃料通路２として形成されている。また、弁ケーシング３の樹脂モールド部１２には金属部としての導電性ロッド１３が埋設されている。この導電性ロッド１３が埋設されている箇所では、導電性ロッド１３の外周に金属製の発泡体１１が配置されている。
【００１８】
金属パイプ１０の上端にはデリバリパイプ（図示せず）が接続され、フューエルポンプ（図示せず）で圧送された燃料がデリバリパイプを経て燃料通路２の上方より供給されるようになっている。金属パイプ１０内の上端にはフィルタ１４が配置され、このフィルタ１４によって燃料中の不純物がトラップされるようになっている。
【００１９】
弁手段４は、金属パイプ１０内の下端部に固定され、上下方向に貫通された弁体用孔１５ａを有する弁座部材１５と、この弁座部材１５の弁体用孔１５ａ内で移動自在に配置された略球状の弁体１６とから構成されている。弁体用孔１５ａは、上方から下方に向かって径が段差状に小さく設定され、その段面の一つが座面１７として形成されている。弁体用孔１５ａの下方には噴射口１５ｂを有するオリフィスが設けられている。この噴射口１５ｂは、吸気管（図示せず）内に開口されている。
【００２０】
弁体１６は、電磁アクチュエータ５の駆動力によって弁座部材１５の座面１７に密着する閉弁位置（図１の位置）と、弁座部材１５の座面１７より上方に離間する開弁位置との間で移動されるようになっている。即ち、弁手段４の閉弁位置では、弁座部材１５の座面１７が弁体１６により閉塞されて燃料が噴射口１５ｂより噴射されず、また、弁手段４の開弁位置では、弁座部材１５の座面１７が開口されて燃料が噴射口１５ｂより噴射されるようになっている。
【００２１】
電磁アクチュエータ５は、金属パイプ１０の内部に固定されたコア筒としての固定鉄心２０と、金属パイプ１０の内部の上下方向に移動自在に配置された可動鉄心２１と、固定鉄心２０及び可動鉄心２１の外周位置で弁ケーシング３に内装された電磁コイル２２と、この電磁コイル２２の内周側に配置され、電磁コイル２２を巻き付けるためのボビン２３と、電磁コイル２２の外周側に配置され、磁路を形成するための金属部（磁路形成部）としてのヨーク２４とを備えている。
【００２２】
固定鉄心２０には、上下面に開口する軸孔２０ａが形成されている。可動鉄心２１には上面に開口する軸孔２１ａと、この軸孔２１ａに連通し、且つ、側周面に開口する横孔２１ｂとが形成されている。可動鉄心２１は、固定鉄心２０の下方に近接配置され、その下端が弁体１６に溶接等で固定されている。従って、可動鉄心２１と共に弁体１６が一体に変移し、可動鉄心２１が固定鉄心２０に突き当たる位置が開弁位置に、弁体１６が座面１７に突き当たる位置（密着する位置）が閉弁位置になっている。
【００２３】
固定鉄心２０の内部にはバネ受け部材２５が固定され、このバネ受け部材２５に圧縮コイルバネ（付勢手段）２６の上端が当接されている。この圧縮コイルバネ２６の下端は、可動鉄心２１に当接されており、圧縮コイルバネ２６のバネ力によって弁体１６は閉弁位置側に付勢されている。そして、電磁コイル２２に通電されると、可動鉄心２１が電磁力によって上方に変位して弁体１６が開弁位置に変移し、電磁コイル２２への通電が終わると、可動鉄心２１が圧縮コイルバネ２６のバネ力によって閉弁位置に戻る。
【００２４】
また、電磁アクチュエータ５が配置された箇所の燃料通路２間は、バネ受け部材２５の貫通孔２５ａ、固定鉄心２０の軸孔２０ａ、可動鉄心２１の軸孔２１ａ、及び、可動鉄心２１の横孔２１ｂによって連通されている。従って、電磁アクチュエータ５より上方側の燃料通路２の燃料は、バネ受け部材２５の貫通孔２５ａ、固定鉄心２０の軸孔２０ａ、可動鉄心２１の軸孔２１ａ及び可動鉄心２１の横孔２１ｂの順に導かれることによって電磁アクチュエータ５の下方側の燃料通路２に流入される。
【００２５】
コネクタ６は、導電性ロッド１３の一端側によって形成された端子部３０と、樹脂モールド部１２によって一体成形されたコネクタハウジング部３１とから構成されている。導電性ロッド１３の他端は電磁アクチュエータ５の電磁コイル２２に接続され、コネクタ６より電磁コイル２２に通電されるようになっている。
【００２６】
尚、弁ケーシング３の外周の上端側及び下端側にはパッキン３２，３３がそれぞれ嵌合されている。上端側のパッキン３２はデリバリパイプ（図示せず）をシールド接続するためのものであり、下端側のパッキン３３は燃料噴射弁１Ａを吸気管（図示せず）にシールド接続するためのものである。
【００２７】
次に、燃料噴射弁１Ａの作用を説明する。弁体１６は閉弁位置に位置され、燃料通路２には加圧された燃料が流入されている。この状態にあって、電磁アクチュエータ５に通電されると、弁体１６が閉弁位置から開弁位置に変移し、燃料通路２内の燃料が噴射口１５ｂより噴射される。電磁アクチュエータ５の通電が停止されると、弁体１６が閉弁位置に戻されて燃料の噴射が停止される。このように電磁アクチュエータ５の通電・非通電によって燃料が吸気管内に所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射される。
【００２８】
上記弁体１６が閉弁位置から開弁位置に移動する際には、電磁アクチュエータ５の可動鉄心２１が固定鉄心２０に突き当たり、また、弁体１６が開弁位置から閉弁位置に移動する際には、弁体１６が弁座部材１５の座面１７に突き当たるため、振動が発生する。この振動が弁ケーシング３の金属パイプ１０を伝搬し、金属パイプ１０を伝播した振動が外周に配置された金属製の発泡体１１に伝達される。この時、金属製の発泡体１１は、その振動伝達特性によって振動を遮断若しくは減衰するため、その外周の樹脂モールド部１３を経て外部の空間に放出される騒音が低減される。
【００２９】
そして、このような低騒音な燃料噴射弁１Ａの製造は、弁ケーシング３を製造する際に、弁ケーシング３の構成部材として金属製の発泡体１１を組み入れれば良いため、組み付け工程の容易な追加のみで製造可能である。また、弁ケーシング３自体に防音性能を組み込むことができるため、従来例のように弁ケーシング３の外周に断熱性ゴム等の部材を配置する必要がない。以上より、製造工程が煩雑にならず、且つ、外観寸法が大型化することなく低騒音化が図れる。弁ケーシング３に金属製の発泡体１１を組み入れれば良いため、組立ての自動化が容易に可能である。また、従来例のように断熱性ゴムを使用する場合に比べて材料コストの低減になる。
【００３０】
上記第１実施形態では、上述したように金属パイプ１０の外周に金属製の発泡体１１が配置されている。ここで、弁体１６や可動鉄心２１からの振動が最初に弁ケーシング３に伝播される部材が金属パイプ１０であり、この金属パイプ１０より金属製の発泡体１１を経て外部に放出される振動を金属製の発泡体１１の箇所で遮断若しくは減衰できる。従って、振動伝達の主要ルートとなる金属パイプ１０からの振動を有効に抑制できるため、効果的な振動抑制が可能である。
【００３１】
上記第１実施形態では、弁ケーシング３は、金属製の発泡体１１の外周を被う樹脂モールド部１２を備えたので、金属パイプ１０及び金属製の発泡体１１をインサート樹脂成形することによって弁ケーシング３を製造できる。従って、金属製の発泡体１１を内蔵した弁ケーシング３を容易に製造できる。
【００３２】
上記第１実施形態では、金属製の発泡体１１を導電性ロッド１３の外周に配置したので、導電性ロッド１３を伝搬して外部に放出される振動をも遮断若しくは減衰でき、より一層の低騒音化が図れるという利点がある。
【００３３】
（第２実施形態）
以下、本発明を具現化した第２実施形態について図面を参照して説明する。
【００３４】
図２は燃料噴射弁１Ｂの断面図である。図２において、この第２実施形態の燃料噴射弁１Ｂでは、上記第１実施形態のように金属パイプ１０の外周には金属製の発泡体１１が配置されていない。その代わりに、電磁アクチュエータ５の金属部（磁路形成部）としてのヨーク２４の外周に金属製の発泡体１１が配置されている。そして、樹脂モールド部１２は、金属製の発泡体１１の外周を覆うように配置されている。
【００３５】
尚、他の構成は、上記第１実施形態と同一であるため、上記第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
この第２実施形態では、ヨーク２４の外周に金属製の発泡体１１が配置されているので、電磁アクチュエータ５のヨーク２４を伝播して外部に放出される振動を金属製の発泡体１１で遮断若しくは減衰できる。
【００３７】
また、第２実施形態では、金属製の発泡体１１の外周に樹脂モールド部１２が配置されているので、金属製の発泡体１１をインサート樹脂成形によって一体に製造できる。
【００３８】
（第３実施形態）
以下、本発明を具現化した第３実施形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
図３は燃料噴射弁１Ｃの断面図である。
【００４０】
図３において、この第３実施形態の燃料噴射弁１Ｃでは、上記第１実施形態と同様に、金属パイプ１０の外周に金属製の発泡体１１が配置されているが、第１実施形態と比較して、導電性ロッド１３が配置されている箇所では導電性ロッド１３の内周側に金属製の発泡体１１が配置されている点が異なる。
【００４１】
尚、他の構成は、上記第１実施形態と同一であるため、上記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
この第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、金属パイプ１０の外周に金属製の発泡体１１が配置されているので、金属パイプ１０を伝播して外部に放出される振動を金属製の発泡体１１で遮断若しくは減衰できる。
【００４３】
尚、この発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態において上記実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。
【００４４】
（１）上記第１実施形態において、金属パイプ１０の外周に金属製の発泡体１１を配置し、導電性ロッド１３が配置された個所では導電性ロッド１３の外周に金属製の発泡体１１を配置するような構成とした。また、上記第２実施形態において、電磁アクチュエータ５のヨーク２４の外周に金属製の発泡体１１を配置するような構成とした。これに対し、金属パイプ１０の外周に金属製の発泡体１１を配置し、導電性ロッド１３が配置された個所では導電性ロッド１３の外周に金属製の発泡体１１を配置すると共に、電磁アクチュエータ５のヨーク２４の外周に金属製の発泡体１１を配置するような構成にしても良い。このような構成とすることにより、弁ケーシング３の金属部を伝播して外部に放出される騒音を有効に抑えることができ、より一層の低騒音化を図ることができるという効果が得られる。
【００４５】
さらに、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００４６】
（イ）請求項１に記載の燃料噴射弁１Ａにおいて、金属部は、電磁アクチュエータ５のヨーク２４であることを特徴とする装置。
【００４７】
この構成によれば、電磁アクチュエータ５のヨーク２４より金属製の発泡体１１を経て外部に放出される振動を金属製の発泡体１１の箇所で遮断若しくは減衰できる。
【００４８】
（ロ）上記（イ）項に記載の燃料噴射弁１Ａにおいて、金属部は、電磁コイル２２とコネクタ６とを電気的に接続する導電性ロッド１３であることを特徴とする装置。
【００４９】
この構成によれば、導電性ロッド１３より金属製の発泡体１１を経て外部に放出される振動を金属製の発泡体１１の箇所で遮断若しくは減衰できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、燃料噴射弁の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示し、燃料噴射弁の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示し、燃料噴射弁の断面図である。
【図４】従来例を示し、外周が断熱ゴム製のカバーで覆われた燃料噴射弁の側面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｃ燃料噴射弁
２燃料通路
３弁ケーシング
５電磁アクチュエータ
１０金属パイプ（金属部）
１１金属製の発泡体
１２樹脂モールド部
１６弁体

Claims

弁ケーシングの内部に燃料通路を設け、この燃料通路内に弁体を開弁位置と閉弁位置との間で移動自在に設け、この弁体を移動させる電磁アクチュエータを設け、この電磁アクチュエータを制御することによって燃料を所定のタイミングで、且つ、所望の量だけ噴射する燃料噴射弁において、
前記弁ケーシングは、前記燃料通路の外周に配置された金属部と、この金属部の外周を覆う金属製の発泡体とを備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
前記弁ケーシングは、前記金属製の発泡体の外周を被う樹脂モールド部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
前記金属部は、前記燃料通路を形成する金属パイプであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射弁。