JP2015183582A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ヨークの弁ハウジングへの固着に先立って，端子支持腕に荷重を加えることなく，ヨークをボビン上に位置決めすることを可能にした電磁式燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】ボビン２９は，コイル３０に連なると共にカプラ３４に保持される給電端子３３の基部を支持する端子支持腕２９ａを一端部より突出させており，またヨーク３１は，コイル組立体２８の外周面を覆う側壁部４４と，コイル組立体２８の前後両端面に対向しながら弁ハウジング２の外周面に固着される前端壁部４５及び後端壁部４６とを有する電磁式燃料噴射弁において，ボビン２９の前端面及び後端面の少なくとも一方に，前端壁部４５又は後端壁部４６と係合して弁ハウジング２への固着前のヨーク３１の，コイル組立体２８周りでの回転を阻止する位置決め突起４０を端子支持腕２９ａから離間して形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は，主として内燃機関の燃料供給系に使用される電磁式燃料噴射弁に関し，特に，弁座部材，磁性円筒体，非磁性円筒体及び固定コアを前端から後端に向かって順次連ねてなり，内部が燃料流路となる弁ハウジングと，前記固定コア及び非磁性円筒体に亙りそれらの外周に配設される，ボビン及びコイルよりなるコイル組立体と，このコイル組立体を覆い，コイル組立体への通電時，前記固定コア及び磁性円筒体間に磁気回路を形成するヨークと，前記弁座部材と協働する弁体と，この弁体に連結されて前記磁性円筒体内に嵌装され，前記磁気回路の形成時，前記固定コアに吸引されて前記弁体を開弁する可動コアと，前記コイル組立体及びヨークを埋封しながら，前記コイル組立体の一側方に突出するカプラを形成する合成樹脂製の被覆層とを備えてなり，前記ボビンは，前記コイルに連なると共に前記カプラに保持される給電端子の基部を支持する端子支持腕を一端部より突出させており，また前記ヨークは，前記コイル組立体の外周面を覆う側壁部と，前記コイル組立体の前後両端面に対向しながら前記弁ハウジングの外周面に固着される前端壁部及び後端壁部とを有する電磁式燃料噴射弁の改良に関する。

かゝる電磁式燃料噴射弁は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。

特開２００５−３４１７８６号公報

かゝる電磁式燃料噴射弁では，その組立時，ヨークを，これによりコイル組立体を覆うと共に，ヨークがコイル組立体の周囲で回転しないように位置決め，しかる後，ヨークを弁ハウジングに固着するのであるが，特許文献１のものでは，ヨークがコイル組立体の周囲で回転しないように位置決めするために，ヨークに一体に形成されて給電端子の基部を支持する端子支持腕にヨークの半円板状の後端壁部を当接させている。しかしながら，こうしたものでは，ヨークの弁ハウジングへの固着に先立って，治具により，ヨークの後端壁部を端子支持腕に当接させて位置決めする際，後端壁部から端子支持腕に過度の当接荷重がかかることがあり，この場合，端子支持腕が給電端子と共に変形してコイルに断線が生じさせる虞がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ヨークの弁ハウジングへの固着に先立って，端子支持腕に荷重を加えることなく，ヨークをボビン上に位置決めすることを可能にした前記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，弁座部材，磁性円筒体，非磁性円筒体及び固定コアを前端から後端に向かって順次連ねてなり，内部が燃料流路となる弁ハウジングと，前記固定コア及び非磁性円筒体に亙りそれらの外周に配設される，ボビン及びコイルよりなるコイル組立体と，このコイル組立体を覆い，コイル組立体への通電時，前記固定コア及び磁性円筒体間に磁気回路を形成するヨークと，前記弁座部材と協働する弁体と，この弁体に連結されて前記磁性円筒体内に嵌装され，前記磁気回路の形成時，前記固定コアに吸引されて前記弁体を開弁する可動コアと，前記コイル組立体及びヨークを埋封しながら，前記コイル組立体の一側方に突出するカプラを形成する合成樹脂製の被覆層とを備えてなり，前記ボビンは，前記コイルに連なると共に前記カプラに保持される給電端子の基部を支持する端子支持腕を一端部より突出させており，また前記ヨークは，前記コイル組立体の外周面を覆う側壁部と，前記コイル組立体の前後両端面に対向しながら前記弁ハウジングの外周面に固着される前端壁部及び後端壁部とを有する電磁式燃料噴射弁において，前記ボビンの前端面及び後端面の少なくとも一方に，前記前端壁部又は後端壁部と係合して前記弁ハウジングへの固着前のヨークの，前記コイル組立体周りでの回転を阻止する位置決め突起を前記端子支持腕から離間して形成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ヨークは，前記コイル組立体の半周面を覆う半円筒状の側壁部と，この側壁部の両端より半径方向内方に屈曲して前記ボビンの前後両端面に対向しながら前記弁ハウジングの外周面に固着される半円板状の前端壁部及び後端壁部とを有し，前記位置決め突起は，前記ヨークを，前記端子支持腕と反対側の外側方から前記コイル組立体に嵌合したとき，前記前端壁部又は後端壁部の周方向両端と対向するように一対配置されることを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，電磁式燃料噴射弁の組立工程において，弁ハウジングの外周にコイル組立体を嵌装した後，ヨークをコイル組立体に嵌合するとき，ヨークを，ボビンの後端面又は前端面より突出した位置決め突起に係合させることで，ヨークのコイル組立体周りでの位置決めを行い，ヨークの回転を阻止することができる。次に，このようなコイル組立体及びヨークの関係を図示しない治具により保持した状態で，ヨークを磁性円筒体４及び固定コア５の各外周面に溶接等により固着するのであるが，位置決め突起は，給電端子を支持する端子支持腕から離間して配置されているから，この位置決め突起にヨークが治具により押しつけられることがあっても，その荷重が端子支持腕に伝達することはなく，給電端子及びコイルの接続部の断線を防ぐことができる。

またヨークの弁ハウジングへの溶接後，被覆層及びカプラをモールド成形する際，溶融樹脂の流れによりヨーク及びボビン間に相対回転力が作用しても，ヨークがボビンの位置決め突起に係合することで，ヨーク及びボビンの相対回転を阻止し，ボビン及びヨークを所定の位置関係に保持することができる。またその際，ボビン及びヨーク間の相対回転力が端子支持腕に伝達することもなく，給電端子及びコイルの接続部の断線を防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，ヨークの構造の簡素化を図りながら，コイル組立体周りでのヨークの位置決めを確実に行うことができると共に，位置決め突起を端子支持腕から充分に離間させることができる。

本発明の実施形態に係る電磁式燃料噴射弁の縦断面図。 電磁式燃料噴射弁の組立要領説明図。 図２の３矢視図。 ヨークの斜視図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。尚，本発明の電磁式燃料噴射弁において，燃料噴射側を前方，燃料入口側を後方という。

図１において，エンジン用の電磁式燃料噴射弁Ｉの弁ハウジング２は，円筒状の弁座部材３と，この弁座部材３の後端部に嵌合して液密に溶接される磁性円筒体４と，この磁性円筒体４の後端に突き当てゝ液密に溶接される非磁性円筒体６と，この非磁性円筒体６の内周面に前端部を嵌合して液密に溶接される円筒状の固定コア５と，この固定コア５の後端部外周に嵌合して溶接される燃料入口筒２６とで構成される。

弁座部材３は，その前端面に開口する弁孔７と，この弁孔７の内端に連なる円錐状の弁座８と，この弁座８の大径部に連なる円筒状のガイド孔９とを備えている。弁座部材３の前端面には，上記弁孔７と連通する複数の燃料噴孔１１を有する鋼板製のインジェクタプレート１０が液密に溶接される。

非磁性円筒体６の前端部には，固定コア５と嵌合しない部分が残され，その部分から弁座部材３に至る弁ハウジング２内に弁組立体Ｖが収容される。

弁組立体Ｖは，前記弁座８と協働して弁孔７を開閉するよう前記ガイド孔９を摺動し得る球状の弁体１４と，この弁体１４に溶接により結合される杆部１３を一体に備えた可動コア１２とで構成されるもので，その可動コア１２は，磁性円筒体４の内周面に摺動自在に嵌装されると共に，固定コア５に対置される。球状の弁体１４の周囲には，燃料の通過を許容する複数の平坦面が形成される。

弁組立体Ｖには，可動コア１２の後端から杆部１３の前端に至る縦孔１９と，この縦孔１９を杆部１３の外周面に開放する横孔２０とが設けられる。縦孔１９の途中には，縦孔１９の内周面より突出した環状のばね座２４が形成される。

固定コア５は，燃料入口筒２６の中空部と連通する縦孔２１を有し，この縦孔２１は，可動コア１２の縦孔１９と連通する。

この固定コア５の縦孔２１にはすり割り付きパイプ状のリテーナ２３が圧入され，このリテーナ２３と前記ばね座２４との間に可動コア１２を弁体１４の閉弁側に付勢する弁ばね２２が縮設される。その際，リテーナ２３の縦孔２１への嵌合深さにより弁ばね２２のセット荷重が調整される。

可動コア１２には，固定コア５に対向するその後端面より僅かに突出する非磁性材製でリング状のストッパ部材３７が埋設される。このストッパ部材３７は，固定及び可動コア５，１２相互の吸引時，ストッパ部材３７が固定コア５の前端面に当接することで，固定コア５及び可動コア１２の対向端面間に所定のギャップを残存させるものである。

弁ハウジング２の外周には，固定コア５及び可動コア１２に対応してコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は，磁性円筒体４の後端部から固定コア５にかけてそれらの外周面に嵌合する合成樹脂製のボビン２９と，これに巻装されるコイル３０とからなっており，そのボビン２９の後端部には，その一側方に突出する給電端子３３の基端部を支持する端子支持腕２９ａが一体に形成され，給電端子３３にはコイル３０の端末が接続される。

コイル組立体２８は，その略半周面をヨーク３１で覆われる。このヨーク３１は，磁性鋼板をプレス成形してなるもので，図２〜図４に示すように，コイル組立体２８の半周面を覆う半円筒状の側壁部４４と，この側壁部４４の両端から半径内方に屈曲してボビン２９の前後両端面に対向する半円板状の前端壁部４５及び後端壁部４６と，その前端壁部４５の内端から前方に延びて磁性円筒体４の外周面に嵌合される半円筒状の前ボス部４７と，後端壁部４６の内端から後方に延びて固定コア５の外周面に嵌合される半円筒状の後ボス部４８とで構成される。

磁性円筒体４及び固定コア５の外周面が同一直径であることに対応して，前ボス部４７及び後ボス部４８の内周面は同一直径に形成される。こうしてヨーク３１の軸方向前半部及び後半部は，互いに対称形に形成される。したがって，前端壁部４５及び後端壁部４６は互換性があり，ヨーク３１の組みつけ方向を規定する必要がない。

前ボス部４７及び後ボス部４８の各先端には薄肉部４７ａ，４８ａが形成され，これら薄肉部４７ａ，４８ａを除いてヨーク３１の各部は同一肉厚に成形される。こうして，ヨーク３１では，前ボス部４７及び後ボス部４８間の磁気回路部分が同一肉厚に形成される。これにより，ヨーク３１の軽量化と磁気効率の両方を満足させることができる。

而して，このヨーク３１をコイル組立体２８に，ボビン２９の端子支持腕２９ａとは反対の外側方から嵌合すると，前ボス部４７が磁性円筒体４の外周面に，後ボス部４８が固定コア５の外周面にそれぞれ嵌合する。このヨーク３１の，コイル組立体２８周りでの位置決めのために，ボビン２９の前端面に一対の位置決め突起４０が前記端子支持腕２９ａから離間して形成される。これら位置決め突起４０は，ヨーク３１の半円板状の前端壁部４５の周方向両端部と当接することで，コイル組立体２８周りでのヨーク３１の回転が阻止される。位置決め突起４０と，前端壁部４５の周方向両端部との間には，微小間隙が設けられ，前ボス部４７と磁性円筒体４，後ボス部４８と固定コア５のそれぞれの嵌合を妨げないようになっている。

前ボス部４７及び後ボス部４８の各薄肉部４７ａ，４８ａは，磁性円筒体４及び固定コア５の各外周面にレーザ溶接（図１参照）により固着される。

再び図１において，コイル組立体２８，固定コア５，及び燃料入口筒２６の後端部を除く部分には，これらを埋封する合成樹脂製の被覆層２７がモールド成形される。その際，給電端子３３を収容，保持してコイル組立体２８の一側方に突出するカプラ３４が被覆層２７と一体に成形される。

被覆層２７の後端面と，燃料入口筒２６の後端のフランジ２６ａとの間において，燃料入口筒２６の外周面にＯリング５１が装着される。また磁性円筒体４の外周には，被覆層２７の前端面に密接するシール部材５２が装着される。燃料入口筒２６の入口には燃料フィルタ４３が装着される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

図示しない燃料ポンプから燃料入口筒２６に圧送される燃料は，燃料フィルタ４３で濾過された後，弁ハウジング２の内部を満たす。そしてコイル３０を消磁した状態では，弁ばね２２の付勢力で弁組立体Ｖは前方に押圧され，弁体１４を弁座８に着座させている。コイル３０を通電により励磁すると，それにより生ずる磁束がヨーク３１，磁性円筒体４，可動コア１２，固定コア５を順次走り，両コア５，１２間に発生する磁力による吸引力により可動コア１２が弁ばね２２のセット荷重に抗して固定コア５に吸引され，弁体１４が弁座８から離座するので，弁孔７が開放され，弁座部材３内の高圧燃料が弁孔７を出て，インジェクタプレート１０の燃料噴孔１１から，この電磁式燃料噴射弁Ｉを装着した図示しないスロットルボディ又はエンジンの吸気路に噴射される。

電磁式燃料噴射弁Ｉの組立工程においては，図２及び図３に示すように，弁ハウジング２の外周にコイル組立体２８を嵌装した後，ヨーク３１をコイル組立体２８に，ボビン２９の端子支持腕２９ａとは反対の外側から嵌合して，前ボス部４７を磁性円筒体４の外周面に，また後ボス部４８を固定コア５の外周面にそれぞれ嵌合する。このとき，ヨーク３１の半円板状の前端壁部４５の周方向両端部を，ボビン２９の後端面より突出した一対の位置決め突起４０に当接させることで，ヨーク３１の，コイル組立体２８周りでの位置決めを行い，ヨーク３１の回転を阻止する。

このようなコイル組立体２８及びヨーク３１の関係を図示しない治具により保持した状態で，ヨーク３１の前ボス部４７及び後ボス部４８の各薄肉部４７ａ，４８ａを磁性円筒体４及び固定コア５の各外周面にレーザ溶接する。このような薄肉部４７ａ，４８ａのレーザ溶接によれば，比較的少ない入熱によりヨーク３１を弁ハウジング２に溶接することができる。

ところで，位置決め突起４０は，給電端子３３を支持する端子支持腕２９ａから離間して配置されているから，この位置決め突起４０にヨーク３１の前端壁部４５が治具により押しつけられることがあっても，その荷重が端子支持腕２９ａに伝達することはなく，給電端子３３及びコイル３０の接続部の断線を防ぐことができる。

特に，ヨーク３１を，コイル組立体２８の半周面を覆う半円筒状の側壁部４４と，この側壁部４４の両端より半径方向内方に屈曲して前記ボビン２９の前後両端面に対向しながら弁ハウジング２の外周面に固着される半円板状の前端壁部４５及び後端壁部４６とで構成する一方，位置決め突起４０は，ヨーク３１を，前記端子支持腕２９ａと反対側の外側方から前記コイル組立体２８に嵌合したとき，前端壁部４５の周方向両端と対向するように一対配置したことで，ヨーク３１の構造の簡素化を図りながら，コイル組立体２８周りでのヨーク３１の位置決めを確実に行うことができると共に，位置決め突起４０を端子支持腕２９ａから充分に離間させることができる。

ヨーク３１の弁ハウジング２への溶接後，コイル組立体２８等を埋封する被覆層２７，及び給電端子３３を保持するカプラ３４をモールド成形する。その際，溶融樹脂の流れによりヨーク３１及びボビン２９間に相対回転力が作用しても，ヨーク３１の半円板状の前端壁部４５の周方向端部が，ボビン２９の後端面の位置決め突起４０に当接することで，ヨーク３１及びボビン２９の相対回転を阻止し，ボビン２９及びヨーク３１を所定の位置関係に保持することができる。またその際，ボビン２９及びヨーク３１間の相対回転力が端子支持腕２９ａに伝達することもなく，給電端子３３及びコイル３０の接続部の断線を防ぐことができる。

以上，本発明の実施形態について説明したが，本発明はそれに限定されることなく，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，位置決め突起４０は，ボビン２９の後端面に設けることもでき，また前後両端面に設けることもできる。

Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁
２・・・・・弁ハウジング
３・・・・・弁座部材
４・・・・・磁性円筒体
５・・・・・固定コア
６・・・・・非磁性円筒体
１２・・・・可動コア
１４・・・・弁体
２７・・・・被覆層
２８・・・・コイル組立体
２９・・・・ボビン
３０・・・・コイル
３１・・・・ヨーク
３３・・・・給電端子 ３４・・・・カプラ
４０・・・・位置決め突起
４４・・・・側壁部
４５・・・・前端壁部
４６・・・・後端壁部

Claims (2)

1. 弁座部材（３），磁性円筒体（４），非磁性円筒体（６）及び固定コア（５）を前端から後端に向かって順次連ねてなり，内部が燃料流路となる弁ハウジング（２）と，前記固定コア（５）及び非磁性円筒体（６）に亙りそれらの外周に配設される，ボビン（２９）及びコイル（３０）よりなるコイル組立体（２８）と，このコイル組立体（２８）を覆い，コイル組立体（２８）への通電時，前記固定コア（５）及び磁性円筒体（４）間に磁気回路を形成するヨーク（３１）と，前記弁座部材（３）と協働する弁体（１４）と，この弁体（１４）に連結されて前記磁性円筒体（４）内に嵌装され，前記磁気回路の形成時，前記固定コア（５）に吸引されて前記弁体（１４）を開弁する可動コア（１２）と，前記コイル組立体（２８）及びヨーク（３１）を埋封しながら，前記コイル組立体（２８）の一側方に突出するカプラ（３４）を形成する合成樹脂製の被覆層（２７）とを備えてなり，前記ボビン（２９）は，前記コイル（３０）に連なると共に前記カプラ（３４）に保持される給電端子（３３）の基部を支持する端子支持腕（２９ａ）を一端部より突出させており，また前記ヨーク（３１）は，前記コイル組立体（２８）の外周面を覆う側壁部（４４）と，前記コイル組立体（２８）の前後両端面に対向しながら前記弁ハウジング（２）の外周面に固着される前端壁部（４５）及び後端壁部（４６）とを有する電磁式燃料噴射弁において，
   前記ボビン（２９）の前端面及び後端面の少なくとも一方に，前記前端壁部（４５）又は後端壁部（４６）と係合して前記弁ハウジング（２）への固着前のヨーク（３１）の，前記コイル組立体（２８）周りでの回転を阻止する位置決め突起（４０）を前記端子支持腕（２９ａ）から離間して形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁において，
   前記ヨーク（３１）は，前記コイル組立体（２８）の半周面を覆う半円筒状の側壁部（４４）と，この側壁部（４４）の両端より半径方向内方に屈曲して前記ボビン（２９）の前後両端面に対向しながら前記弁ハウジング（２）の外周面に固着される半円板状の前端壁部（４５）及び後端壁部（４６）とを有し，前記位置決め突起（４０）は，前記ヨーク（３１）を，前記端子支持腕（２９ａ）と反対側の外側方から前記コイル組立体（２８）に嵌合したとき，前記前端壁部（４５）又は後端壁部（４６）の周方向両端と対向するように一対配置されることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。

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