JP2005264750A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくともソレノイドハウジングの一部ならびにソレノイドハウジングから後方に延びる入口筒の前部を埋封せしめる樹脂成形部を備え、吸気通路形成部材の取付け孔に弁ハウジングの前部が液密に嵌合され、燃料分配管が入口筒の後部に液密に嵌装される電磁式燃料噴射弁において、電気接続部の信頼性を得るのに充分な強度を確保しつつ作動音の発生を効果的に抑制し、コンパクト化を可能とするとともに、取付けにあたっての部品点数を低減する。
【解決手段】樹脂成形部７は、少なくともソレノイドハウジング２５の一部を覆うとともに受電用カプラ４０の少なくとも一部を構成する第１樹脂成形層７ａと、第１樹脂成形層７ａを覆う第２樹脂成形層７ｂとが二層成形されて成り、第１樹脂成形層７ａよりも曲げ強さの小さな材料から成る前記第２樹脂成形層７ｂに、燃料分配管５３を受ける受け面５８を有する受け部５７が一体に設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁式燃料噴射弁に関し、特に、前端に弁座を有する弁ハウジング内に前記弁座に着座する方向にばね付勢される弁体が収容される弁作動部と、前記弁座から離座させる側に前記弁体を駆動する電磁力を発揮し得るコイル組立体が前記弁ハウジングに連設されるソレノイドハウジング内に収容されるソレノイド部と、燃料通路を形成して前記ソレノイドハウジングから後方に延びる入口筒と、前記コイル組立体のコイルに連なる受電側接続端子を臨ませる受電用カプラを一体に有して少なくとも前記ソレノイドハウジングの一部および前記入口筒の前部を埋封せしめる合成樹脂製の樹脂成形部とを備え、エンジン用吸気通路を形成する吸気通路形成部材に設けられた取付け孔にシールリングを介して前記弁ハウジングの前部が嵌合され、前記吸気通路形成部材に取付けられる燃料分配管が前記入口筒の後部に液密に嵌装される電磁式燃料噴射弁に関する。

このような電磁式燃料噴射弁において、作動音の発生を抑制するために、燃料噴射弁全体をゴム製の防音カバーで覆うようにしたもの（特許文献１参照。）が知られており、このものでは燃料噴射弁全体の大型化につながり、たとえば自動二輪車等で電磁式燃料噴射弁の配置スペースが制限されている場合には適用困難である。

またソレノイドハウジングの一部を覆う防振体が受電用カプラを有する樹脂成形部でさらに覆われるようにしたもの（特許文献２参照。）も既に知られており、このものでは、防振体および樹脂成形部の二層構造とされるのであるが、受電用カプラは電気接続部の信頼性向上のために強度を比較的高くしておく必要があり、ガラス繊維を含むＰＡ６６等の合成樹脂で樹脂成形部が形成されるのが一般的である。しかるにＰＡ６６は、高度が比較的高いものであるので電気接続部の信頼性を高めることが可能ではあるものの、樹脂成形部中のガラス繊維は音を伝達し易いものであり、防振体および樹脂成形部の二層構造でソレノイドハウジングの一部を覆っているにもかかわらず、作動音の抑制効果が低いものとなっている。

一方、電磁式燃料噴射弁を吸気通路形成部材に取付けるにあたり、弁ハウジングの前部を吸気通路形成部材の取付け孔にシールリングを介して嵌合せしめるとともに、電磁式燃料噴射弁が備える入口筒の後部に液密に嵌装される燃料分配管と電磁式燃料噴射弁との間にクッションリングを弾発的に挟むようにしたものが特許文献３で既に知られている。
特開昭６２−１９５４５２号公報 特開昭６３−４１６５８号公報 特開２０００−１４５５９５号公報

上述のように、特許文献１および特許文献２で開示されたものは、燃料噴射弁全体が大型化してしまい、作動音の抑制効果が低いものとなっており、また特許文献３で開示されたものでは、電磁式燃料噴射弁の吸気通路形成部材への取付けにあたっては、取付け専用のクッションリングが必要であって部品点数の増加を招いている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、電気接続部の信頼性を得るのに充分な強度を確保しつつ作動音の発生を効果的に抑制し、コンパクト化を可能とするとともに、吸気通路形成部材への取付けにあたって専用部品を不要として部品点数の低減を可能とした電磁式燃料噴射弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、前端に弁座を有する弁ハウジング内に前記弁座に着座する方向にばね付勢される弁体が収容される弁作動部と、前記弁座から離座させる側に前記弁体を駆動する電磁力を発揮し得るコイル組立体が前記弁ハウジングに連設されるソレノイドハウジング内に収容されるソレノイド部と、燃料通路を形成して前記ソレノイドハウジングから後方に延びる入口筒と、前記コイル組立体のコイルに連なる受電側接続端子を臨ませる受電用カプラを一体に有して少なくとも前記ソレノイドハウジングの一部および前記入口筒の前部を埋封せしめる合成樹脂製の樹脂成形部とを備え、エンジン用吸気通路を形成する吸気通路形成部材に設けられた取付け孔にシールリングを介して前記弁ハウジングの前部が嵌合され、前記吸気通路形成部材に取付けられる燃料分配管が前記入口筒の後部に液密に嵌装される電磁式燃料噴射弁において、前記樹脂成形部は、少なくとも前記ソレノイドハウジングの一部を覆うとともに前記受電用カプラの少なくとも一部を構成する第１樹脂成形層と、第１樹脂成形層を覆う第２樹脂成形層とが二層成形されて成り、第１樹脂成形層よりも曲げ強さの小さな材料から成る前記第２樹脂成形層に、前記燃料分配管を受ける受け面を有する受け部が一体に設けられることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記受け部が、少なくとも前記受け面とは反対側の面をテーパ面としたフランジ状に形成されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、樹脂成形部は、第１樹脂成形層および第２樹脂成形層から成る二層構造であり、曲げ強さの比較的大きな材料で第１樹脂成形層が形成されるので、コイル組立体のコイルおよび受電側接続端子の接続部を第１樹脂成形層で覆うとともに受電用カプラの少なくとも一部を第１樹脂成形層で形成するようにして電気接続部の信頼性を確保し得る強度を樹脂成形部に持たせることができ、しかも第１樹脂成形層を覆う第２樹脂成形層が、曲げ強さが比較的小さく柔軟な材料によって形成されるので、第２樹脂成形の層の柔軟性によって作動音の発生を効果的に抑制することが可能となり、しかも燃料噴射弁全体を防音カバーで覆うものに比べると、電磁式燃料噴射弁全体をコンパクト化することができる。また第２樹脂成形部に、燃料分配管を受ける受け部が一体に設けられるので、吸気通路形成部材への電磁式燃料噴射弁の取付けにあたってクッションリング等の専用部品を不要として部品点数を低減することができる。

また請求項２記載の発明によれば、受け部をフランジ状としたことにより、第２樹脂成形部が有する弾性に加えて受け部自体の形状に伴う弾性を受け部で発揮することができ、しかも少なくとも受け面とは反対側の面がテーパ面として形成されるので、燃料分配管を受ける受け部で必要とする強度を確保することが可能となり、弾性および強度を兼ね備えた受け部によって、燃料分配管を確実に受けることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は電磁式燃料噴射弁の縦断面図、図２はガラス繊維が混入した液晶ポリマーおよび熱可塑性ポリエステルエラストマーの曲げ強さおよび作動音圧ピークの関係を示す図、図３は電磁式燃料噴射弁のスロットルボディへの取付け状態を示す縦断面図である。

先ず図１において、図示しないエンジンに燃料を噴射するための電磁式燃料噴射弁は、前端に弁座１３を有する弁ハウジング８内に前記弁座１３に着座する方向にばね付勢される弁体２０が収容される弁作動部５と、前記弁座１３から離座させる側に前記弁体２０を駆動する電磁力を発揮し得るコイル組立体２４が前記弁ハウジング８に連設されるソレノイドハウジング２５内に収容されるソレノイド部６と、燃料通路３５を形成してソレノイドハウジング２５から後方に延びる入口筒３３と、コイル組立体２４のコイル３０に連なる受電側接続端子３８…を臨ませる受電用カプラ４０を一体に有して少なくともソレノイドハウジング２５の一部および入口筒３３の前部を埋封せしめる合成樹脂製の樹脂成形部７とを備える。

弁ハウジング８は、磁性金属により形成される磁性円筒体９と、該磁性円筒体９の前端に液密に結合される弁座部材１０とで構成される。弁座部材１０は、その後端部を磁性円筒体９の前端部に嵌合した状態で、磁性円筒体９に溶接されるものであり、この弁座部材１０には、その前端面に開口する燃料出口孔１２と、該燃料出口孔１２の内端に連なるテーパ状の弁座１３と、該弁座１３の後端大径部に連なるガイド孔１４とが同軸に設けられる。また弁座部材１０の前端には、燃料出口孔１２に通じる複数の燃料噴孔１５…を有する鋼板製のインジェクタプレート１６が液密に全周溶接される。

弁ハウジング８内の後部には、ソレノイド部６の一部を構成する可動コア１８が摺動可能に嵌合されており、該可動コア１８に一体に連なる弁軸１９の前端に、前記弁座１３に着座して燃料出口孔１２を閉鎖し得る弁体２０が一体に形成される。可動コア１８、弁軸１９および弁体２０には、弁ハウジング８内に通じる通孔２１が前端を閉じた有底状にして同軸に形成される。

ソレノイド部６は、前記可動コア１８と、該可動コア１８に対向する円筒状の固定コア２２と、可動コア１８を固定コア２２から離反させる側に付勢するばね力を発揮する戻しばね２３と、戻しばね２３のばね力に抗して可動コア１８を固定コア２２側に吸引する電磁力を発揮することを可能としつつ弁ハウジング８の後部および固定コア２２を囲繞するように配置されるコイル組立体２４と、弁ハウジング８に前端部が連設されるようにしてコイル組立体２４を囲むソレノイドハウジング２５とを備える。

弁ハウジング８における磁性円筒体９の後端は、ステンレス鋼等の非磁性金属により形成される非磁性円筒体２６を介して前記固定コア２２の前端に同軸に結合されるものであり、磁性円筒体９の後端は非磁性円筒体２６の前端に突き合わせ溶接され、非磁性円筒体２６の後端は、固定コア２２の前端部を非磁性円筒体２６に嵌合せしめた状態で固定コア２２に溶接される。

固定コア２２には円筒状のリテーナ２７が同軸に嵌合されるとともにかしめ固定されており、前記戻しばね２３は、リテーナ２７および可動コア１８間に介装される。また可動コア１８の後端部内周には、可動コア１８が固定コア２２に直接接触することを回避すべく、非磁性材から成るリング状のストッパ２８が可動コア１８の後端面から固定コア２２側にわずかに突出するようにして、嵌合、固定される。さらにコイル組立体２４は、弁ハウジング８の後部、非磁性円筒体２６および固定コア２２を囲繞するボビン２９にコイル３０が巻装されて成るものである。

ソレノイドハウジング２５は、コイル組立体２４の弁作動部５側端部に対向する環状の端壁３１ａを一端に有してコイル組立体２４を囲繞する円筒状にして磁性金属により形成される磁性枠３１と、前記固定コア２２の後端部から半径方向外方に張出してコイル組立体２４の弁作動部５とは反対側の端部に対向するフランジ部２２ａとから成るものであり、フランジ部２２ａは磁性枠３１の他端部に磁気的に結合される。しかも磁性枠３１における端壁３１ａの内周には、前記弁ハウジング８における磁性円筒体９を嵌合せしめる嵌合筒部３１ｂが同軸に設けられており、ソレノイドハウジング２５は、その嵌合筒部３１ｂに弁ハウジング８を嵌合せしめることで弁ハウジング８に連設される。

固定コア２２の後端には、円筒状の入口筒３３が前記ソレノイドハウジング２５から後方に延びるようにして一体かつ同軸に連設されており、その入口筒３３の後部に燃料フィルタ３４が装着される。しかも入口筒３３、リテーナ２３および固定コア２２には、可動コア１８の通孔２１に通じる燃料通路３５が同軸に設けられる。

樹脂成形部７は、ソレノイドハウジング２５およびコイル組立体２４だけでなく、ソレノイドハウジング２５およびコイル組立体２４間の間隙を満たしつつ、弁ハウジング８の一部および入口筒３３の前部を埋封せしめるように形成されるものであり、ソレノイドハウジング２５の磁性枠３１には、コイル組立体２４のボビン２９に一体に形成される腕部２９ａをソレノイドハウジング２５外に配置するための切欠き部３６が設けられる。

前記樹脂成形部７には、前記コイル組立体２４におけるコイル３０の両端に連なる受電側受電側接続端子３８…を臨ませる受電用カプラ４０が一体に設けられるものであり、前記受電側接続端子３８の基端は前記腕部２９ａに埋設されており、前記コイル３０のコイル端３０ａ…が受電側接続端子３８…に溶接される。

ところで、樹脂成形部７は、少なくともソレノイドハウジング２５の一部を覆うとともに前記受電用カプラ４０の一部を構成する第１樹脂成形層７ａと、第１樹脂成形層７ａを覆う第２樹脂成形層７ｂとから成るものであり、この実施例では、ソレノイドハウジング２５の全部、弁ハウジング８の後部および入口筒３３の一部が第１樹脂成形層７ａで覆われるとともに受電用カプラ４０の一部が第１樹脂成形層７ａで形成され、第１および第２樹脂成形層７ａ，７ｂ間には部分的に空気層４４が形成される。

しかも第１樹脂成形層７ａは、線膨張係数の比較的小さな材料たとえばガラス繊維が混入された液晶ポリマーによって形成されるのに対し、第２樹脂成形層７ｂは、線膨張係数が第１樹脂成形層７ａよりも大きな材料、たとえばガラス繊維の混入を排除した熱可塑性ポリエステルエラストマー、たとえば商品名ハイトレル（米国デュポン社）によって形成される。

ところで、ガラス繊維がたとえば３５％混入した液晶ポリマーで樹脂成形部７全体を形成した場合の線膨張係数と、樹脂成形部７から生じる作動音圧ピークとの関係は、図２の点Ａで示すようになるものであり、液晶ポリマーは、作動音の伝達を比較的抑える機能を有するとともに高剛性でもある。それに対し、ガラス繊維の混入を排除した熱可塑性ポリエステルエラストマーで樹脂成形部７全体を形成した場合には、熱可塑性ポリエステルエラストマーの優れた柔軟性によって作動音の発生を効果的に抑制することができるものであり、図２の点Ｂで示すように、線膨張係数が液晶ポリマーに比べて高くなるものの作動音圧ピークを低く抑えることができる。

また受電用カプラ４０の中間部から先端側で第１樹脂成形層７ａは第２樹脂成形層７ｂによって覆われることはなく外部に露出されており、また入口筒３３の後部は第２樹脂成形層７ｂで覆われることなく外部に露出されており、さらに弁ハウジング８の後部に対応する部分で第１樹脂成形層７ａの一部は第２樹脂成形層７ｂによって覆われることはなく外部に露出されている。而して受電用カプラ４０の中間部および弁ハウジング８の後部に対応する部分での第１樹脂成形層７ａには、第２樹脂成形層７ｂの端部を係合せしめる無端状の係合溝４１，４２が形成され、入口筒３３の中間部外周には、第２樹脂成形層７ｂの端部を係合せしめる無端状の係合溝４３が設けられる。すなわち第２樹脂成形部７ｂお端部は第１樹脂成形部７ａおよび入口筒３３に凹凸係合されることになる。

図３において、上記電磁式燃料噴射弁は、エンジン用吸気通路４５を形成する吸気通路形成部材としてのスロットルボディ４６に取付けられるものであり、スロットルボディ４６には、前記エンジン用吸気通路４５の開度を制御するスロットル弁４７よりも下流側でエンジン用吸気通路４５の内面に開口する取付け孔４８が、その外部開口端に環状の段部４９を形成するようにして設けられ、電磁式燃料噴射弁における弁ハウジング８には、前記段部４９および樹脂成形部７との間に挟まれるシールリング５０が装着され、弁ハウジング８の前部は取付け孔４８との間にシールリング５０を介して前記取付け孔４８に嵌合される。またスロットルボディ４６に設けられたブラケット５１には、主管５４と、該主管５４から分岐した複数の分岐管５５…とを備える燃料分配管５３がボルト５２によって取付けられる。さらに電磁式燃料噴射弁が後部に備える入口筒３３の後部にはＯリング５６が装着されており、燃料分配管５３の分岐管５５は、前記Ｏリング５６を介して前記入口筒３３の後部に液密に嵌装される。

ところで分岐管５５は、その先端部にラッパ状に拡開した拡開部５５ａを有しており、その拡開部５５ａを受ける受け面５８を有する受け部５７が、電磁式燃料噴射弁の樹脂成形部７における第２樹脂成形層７ｂに一体に設けられる。しかも受け部５７は、少なくとも前記受け面５８とは反対側の面をテーパ面５９としたフランジ状に形成されるものであり、この実施例では、受け面５８もテーパ状に形成される。

次にこの実施例の作用について説明すると、樹脂成形部７は、少なくともソレノイドハウジング２５の一部を覆うとともに受電用カプラ４０の一部を構成する第１樹脂成形層７ａと、第１樹脂成形層７ａよりも曲げ強さの小さな材料で形成されて第１樹脂成形層７ａを覆う第２樹脂成形層７ｂとが二層成形されて成るものである。

したがってコイル組立体２４のコイル３０および受電側接続端子３８…の接続部を第１樹脂成形層７ａで覆うとともに受電用カプラ４０の一部を第１樹脂成形層７ａで形成するようにして電気接続部の信頼性を確保し得る強度を樹脂成形部７に持たせることができる。また第１樹脂成形層７ａを覆う第２樹脂成形層７ｂが曲げ強さの比較的小さな材料によって形成されることにより、作動音の発生を効果的に抑制することが可能となる。また燃料噴射弁全体を防音カバーで覆うものに比べると、電磁式燃料噴射弁全体をコンパクト化することができる。

しかも第１樹脂成形層７ａは、ガラス繊維が混入された液晶ポリマーにより形成されるものであり、ガラス繊維が混入された液晶ポリマーは、作動音の伝達を比較的抑える機能を有し、高剛性でもあるので、電気接続部の信頼性を確保するための強度をより高めることができるとともに、作動音の発生をより効果的に抑制することが可能となる。

また第２樹脂成形層７ｂは、ガラス繊維の混入を排除した熱可塑性ポリエステルエラストマーにより形成されるものであり、ガラス繊維の混入を排除した熱可塑性ポリエステルエラストマーは、優れた弾性を有するので、作動音の発生を効果的に抑制することが可能となる。

また第２樹脂成形層７ｂの端部は第１樹脂成形部７ａおよび入口筒３３に凹凸係合されているので、樹脂成形部７の二層成形後に、２樹脂成形層７ｂの収縮を抑制して品質の向上を図ることができる。

しかもエンジン用吸気通路４５を形成するスロットルボディ４６に設けられた取付け孔４８にシールリング５０を介して弁ハウジング８の前部が嵌合され、スロットルボディ４８に取付けられる燃料分配管５３の分岐管５５が入口筒３３の後部に液密に嵌装されることにより、電磁式燃料噴射弁はスロットルボディ４６に取付けられるのであるが、第２樹脂成形層７ｂに、燃料分配管５３の分岐管５５を受ける受け面５８を有する受け部５７が一体に設けられるので、スロットルボディ４８への電磁式燃料噴射弁の取付けにあたって従来必要であったクッションリング等の専用部品を不要として、部品点数を低減することができる。

また受け部５７はフランジ状にして第２樹脂成形部７ｂに一体に設けられるものであり、第２樹脂成形部７ｂ自体が有する弾性に加えて受け部５７自体の形状に伴う弾性を受け部５７で発揮することができる。

さらに受け部５７は、少なくとも受け面５８とは反対側の面がテーパ面５９となるように形成されるものであり、この実施例では受け面５８もテーパ面として形成されているので、燃料分配管５３の分岐管５５を受ける受け部５７で必要とする強度を確保することが可能となり、弾性および強度を兼ね備えた受け部５７によって、燃料分配管５３を確実に受けることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

電磁式燃料噴射弁の縦断面図である。 ガラス繊維が混入した液晶ポリマーおよび熱可塑性ポリエステルエラストマーの曲げ強さおよび作動音圧ピークの関係を示す図である。 電磁式燃料噴射弁のスロットルボディへの取付け状態を示す縦断面図である。

符号の説明

５・・・弁作動部
６・・・ソレノイド部
７・・・樹脂成形部
７ａ・・・第１樹脂成形層
７ｂ・・・第２樹脂成形層
８・・・弁ハウジング
１３・・・弁座
２０・・・弁体
２４・・・コイル組立体
２５・・・ソレノイドハウジング
３０・・・コイル
３３・・・入口筒
３５・・・燃料通路
３８・・・受電側接続端子
４０・・・受電用カプラ
４５・・・エンジン用吸気通路
４６・・・吸気通路形成部材としてのスロットルボディ
４８・・・取付け孔
５０・・・シールリング
５３・・・燃料分配管
５７・・・受け部
５８・・・受け面
５９・・・テーパ面

Claims (2)

1. 前端に弁座（１３）を有する弁ハウジング（８）内に前記弁座（１３）に着座する方向にばね付勢される弁体（２０）が収容される弁作動部（５）と、前記弁座（１３）から離座させる側に前記弁体（２０）を駆動する電磁力を発揮し得るコイル組立体（２４）が前記弁ハウジング（８）に連設されるソレノイドハウジング（２５）内に収容されるソレノイド部（６）と、燃料通路（３５）を形成して前記ソレノイドハウジング（２５）から後方に延びる入口筒（３３）と、前記コイル組立体（２４）のコイル（３０）に連なる受電側接続端子（３８）を臨ませる受電用カプラ（４０）を一体に有して少なくとも前記ソレノイドハウジング（２５）の一部および前記入口筒（３３）の前部を埋封せしめる合成樹脂製の樹脂成形部（７）とを備え、エンジン用吸気通路（４５）を形成する吸気通路形成部材（４６）に設けられた取付け孔（４８）にシールリング（５０）を介して前記弁ハウジング（８）の前部が嵌合され、前記吸気通路形成部材（４６）に取付けられる燃料分配管（５３）が前記入口筒（３３）の後部に液密に嵌装される電磁式燃料噴射弁において、前記樹脂成形部（７）は、少なくとも前記ソレノイドハウジング（２５）の一部を覆うとともに前記受電用カプラ（４０）の少なくとも一部を構成する第１樹脂成形層（７ａ）と、第１樹脂成形層（７ａ）を覆う第２樹脂成形層（７ｂ）とが二層成形されて成り、第１樹脂成形層（７ａ）よりも曲げ強さの小さな材料から成る前記第２樹脂成形層（７ｂ）に、前記燃料分配管（５３）を受ける受け面（５８）を有する受け部（５７）が一体に設けられることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. 前記受け部（５７）が、少なくとも前記受け面（５８）とは反対側の面をテーパ面（５９）としたフランジ状に形成されることを特徴とする請求項１記載の電磁式燃料噴射弁。

Images