JP2019007393A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、金属材料で構成される部材と樹脂部との界面に生じる隙間の間隔を小さくして防水性能を向上することができる燃料噴射弁を提供することにある。
【解決手段】
燃料噴射弁１は、樹脂材料で構成される第１の部材４７と、金属材料で構成され少なくとも一部が露出するように第１の部材４７で外装される第２の部材５，３３と、を備え、第１の部材４７から第２の部材５，３３が露出する第１の部材４７の端部に、第１の部材４７と第２の部材５，３３との界面に設けられて第１の部材４７と第２の部材５，３３との間に介在する第３の部材８１，８２を備え、第１の部材４７の線膨張係数α１と第２の部材５，３３の線膨張係数α２と第３の部材８１，８２の線膨張係数α３とは、α１＜α３＜α２の関係を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１７−８２６９３号公報（特許文献１）に記載された燃料噴射弁が知られている。この燃料噴射弁は、
固定コアと、可動コアと、通電されることにより固定コアと可動コアとの間位に磁気吸引力を発生させるコイルと、コイルの外周側に位置してコイルを収容するハウジングと、ハウジングの内周側に充填されコイルを被覆する樹脂と、を備え、ハウジングに中心軸線方向と交差する方向の平面部を設け、平面部の表面を粗化している（要約参照）。さらに特許文献１には、ハウジングの内周面に複数の矩形形状部を設け、樹脂の収縮による抜けを防止すると共に、ハウジングと樹脂との界面から入り込む水に対してコイルまでの経路長を長くして信頼性の高い防水構造とすることが記載されている（段落００５９−００６１及び図４参照）。

特開２０１７−８２６９３号公報

特許文献１では、ハウジングと樹脂との界面から入り込む水に対してコイルまでの経路長を長くすることに配慮して防水性能を向上している。一般的にハウジングは金属材料で構成され、ハウジングを構成する金属材料の線膨張係数と樹脂の線膨張係数との間には無視できない差がある。このため、成型後に樹脂が収縮することにより、ハウジングと樹脂との界面に隙間が生じるが、特許文献１の技術はこの隙間の間隔を小さくするものではない。

本発明の目的は、金属材料で構成される部材と樹脂部との界面に生じる隙間の間隔を小さくして防水性能を向上することができる燃料噴射弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射弁は、
樹脂材料で構成される第１の部材と、
金属材料で構成され、少なくとも一部が露出するように前記第１の部材で外装される第２の部材と、
を備え、
前記第１の部材から前記第２の部材が露出する前記第１の部材の端部に、前記第１の部材と前記第２の部材との界面に設けられて前記第１の部材と前記第２の部材との間に介在する第３の部材を備え、
前記第１の部材の線膨張係数α１と前記第２の部材の線膨張係数α２と前記第３の部材の線膨張係数α３とは、α１＜α３＜α２の関係を有する。

本発明によれば、金属材料で構成される部材と樹脂部との界面に生じる隙間の間隔を小さくして防水性能を向上することができる。

本発明に係る燃料噴射弁の一実施例について、弁軸心（中心軸線）に沿う断面を示す断面図である。 図１に示す可動子２７の近傍を拡大して示す断面図である。 図２に示すノズル部８の近傍を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施例に係り、燃料供給口２の近傍で、ハウジング（筒状体）５と樹脂カバー４７との界面に第３の部材８１を介在させた構成を示す断面図である。 本発明の一実施例に係りハウジング（ヨーク）３３と樹脂カバー４７との界面に第３の部材８２を介在させた構成を示す断面図である。 第３の部材８１，８２の外観を示す斜視図である。 燃料噴射弁１が搭載された内燃機関の断面図である。

本発明に係る実施例について、図１乃至図３を用いて説明する。

図１を参照して、燃料噴射弁１の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る燃料噴射弁の一実施例について、弁軸心（中心軸線）に沿う断面を示す断面図である。なお、符号１ｘは、燃料噴射弁１の中心軸線を示す。可動子２７の軸心（弁軸心）２７ｘは中心軸線に一致するように配置され、筒状体５及び弁座部材１５の中心軸線と一致している。

図１において、燃料噴射弁１の上端部（上端側）を基端部（基端側）と呼び、下端部（下端側）を先端部（先端側）と呼ぶ場合がある。基端部（基端側）及び先端部（先端側）という呼び方は、燃料の流れ方向或いは燃料配管に対する燃料噴射弁１の取り付け構造に基づいている。また、本明細書において説明される上下関係は図１を基準とするもので、燃料噴射弁１を内燃機関に搭載した実装状態における上下方向とは関係がない。

燃料噴射弁１には、金属材製の筒状体（筒状部材）５によって、その内側に燃料流路（燃料通路）３がほぼ中心軸線１ｘに沿うように構成されている。筒状体５は、磁性を有するステンレス等の金属素材を用い、深絞り加工等のプレス加工により中心軸線１ｘに沿う方向に段付きの形状に形成されている。これにより、筒状体５は、一端側５ａの径が他端側５ｂの径に対して大きくなっている。

筒状体５の基端部には燃料供給口２が設けられ、この燃料供給口２に、燃料に混入した異物を取り除くための燃料フィルタ１３が取り付けられている。

筒状体５の基端部は径方向外方に向けて拡径するように曲げられた鍔部（拡径部）５ｄが形成され、鍔部５ｄと樹脂カバー（外装樹脂）４７の基端側端部４７ａとで形成される環状凹部（環状溝部）４にＯリング１１が配設されている。

樹脂カバー４７の基端側端部４７ａにおいて、樹脂カバー４７と筒状体５との界面には、両部材の間に介在するように第３の部材８１が設けられている。第３の部材８１については、後で詳細に説明する。

筒状体５の先端部には、弁体２７ｃと弁座部材１５とからなる弁部７が構成されている。弁座部材１５は、筒状体５の先端部の内周側に圧入され、レーザ溶接１９により筒状体５に固定されている。レーザ溶接１９は、筒状体５の外周側から全周に亘って実施されている。

弁座部材１５にはノズルプレート２１ｎが固定され、弁座部材１５及びノズルプレート２１ｎはノズル部８を構成する。弁座部材１５及びノズルプレート２１ｎは、弁座部材１５が筒状体５の内周面５ｇに挿入されて固定されることにより、筒状体５の先端側に組み付けられている。

本実施例の筒状体５は、燃料供給口２が設けられる部分から弁座部材１５及びノズルプレート２１ｎが固定される部分までが一部材で構成されている。筒状体５の先端側部分はノズル部８を保持するノズルホルダを構成する。本実施例では、ノズルホルダが筒状体５の基端側部分と共に一部材で構成されている。

筒状体５の中間部には弁体２７ｃを駆動するための駆動部９が配置されている。駆動部９は電磁アクチュエータ（電磁駆動部）で構成されている。

具体的には、駆動部９は、筒状体５の内部（内周側）に固定された固定鉄心（固定コア）２５と、筒状体５の内部において固定鉄心２５に対して先端側に配置された可動子（可動部材）２７と、筒状体５の外周側に外挿された電磁コイル２９と、電磁コイル２９の外周側で電磁コイル２９を覆うヨーク３３と、を備える。

可動子２７は、弁体２７ｃ、ロッド部（接続部）２７ｂ及び可動鉄心２７ａが一体に設けられて構成される。可動子２７は基端側に固定鉄心２５と対向する可動鉄心（可動コア）２７ａを有し、中心軸線１ｘに沿う方向に移動可能に組み付けられている。また電磁コイル２９は、固定鉄心２５と可動鉄心２７ａとが微小ギャップδ１を介して対向する位置の外周側（径方向外方）に配置されている。これにより、可動鉄心２７ａ及び固定鉄心２５は、相互間に電磁力を働かせて弁体２７ｃを駆動する。

筒状体５の内側には可動子２７及び固定鉄心２５が収容されており、筒状体５は固定鉄心２５と当接すると共に、可動鉄心２７ａの外周面と対向して可動鉄心２７ａ及び固定鉄心２５を囲繞するハウジングを構成している。すなわち筒状体５は、可動鉄心２７ａ及び固定鉄心２５を内包している。

可動鉄心２７ａと固定鉄心２５とヨーク３３とは、電磁コイル２９に通電することにより生じる磁束が流れる閉磁路を構成する。磁束は微小ギャップδ１を通過するが、微小ギャップδ１の部分で筒状体５を流れる漏れ磁束を低減するため、筒状体５の微小ギャップδ１に対応する位置に、非磁性部或いは筒状体５の他の部分よりも弱磁性の弱磁性部５ｃが設けられている。以下、この非磁性部或いは弱磁性部５ｃは、単に非磁性部５ｃと呼んで説明する。

電磁コイル２９は、樹脂材料で筒状に形成されたボビン３１に巻回され、筒状体５の外周側に外挿されている。電磁コイル２９はコネクタ４１に設けられたターミナル４３に電気的に接続されている。コネクタ４１には図示しない外部の駆動回路が接続され、ターミナル４３を介して、電磁コイル２９に駆動電流が通電される。

固定鉄心２５は、磁性金属材料からなる。固定鉄心２５は筒状に形成され、中心部を中心軸線１ｘに沿う方向に貫通する貫通孔２５ａを有する。貫通孔２５ａは、可動鉄心２７ａの上流側の燃料通路（上流側燃料通路）３を構成する。固定鉄心２５は、筒状体５の小径部５ｂの基端側に圧入固定され、筒状体５の中間部に位置している。小径部５ｂの基端側に大径部５ａが設けられていることにより、固定鉄心２５の組付けが容易になる。固定鉄心２５は溶接により筒状体５に固定してもよいし、溶接と圧入を併用して筒状体５に固定してもよい。

可動鉄心２７ａは円環状の部材である。弁体２７ｃは弁座１５ｂ（図３参照）と当接する部材である。弁座１５ｂ及び弁体２７ｃは協働して燃料噴射孔５１（図３参照）の上流側で燃料通路を開閉する。ロッド部２７ｂは細長い円筒形状であり、可動鉄心２７ａと弁体２７ｃとを接続する接続部である。可動鉄心２７ａは、弁体２７ｃと連結され、固定鉄心２５との間に作用する磁気吸引力によって、弁体２７ｃを開閉弁方向に駆動するための部材である。

本実施例では、可動鉄心２７ａとロッド部２７ｂとが固定されているが、可動鉄心２７ａとロッド部２７ｂとが相対変位可能に連結された構成であってもよい。

本実施例では、ロッド部２７ｂと弁体２７ｃとを別部材で構成し、ロッド部２７ｂに弁体２７ｃを固定している。ロッド部２７ｂと弁体２７ｃとの固定は、圧入又は溶接により行われる。ロッド部２７ｂと弁体２７ｃとは一つの部材で一体化されて構成されてもよい。

ロッド部２７ｂは円筒形状であり、ロッド部２７ｂの上端が可動鉄心２７ａの下端部に開口し、軸方向に延設された孔２７ｂａを有する。ロッド部２７ｂには内側（内周側）と外側（外周側）とを連通する連通孔（開口部）２７ｂｏが形成されている。ロッド部２７ｂの外周面と筒状体５の内周面との間には燃料室３７が形成されている。

固定鉄心２５の貫通孔２５ａにはばね部材３９が設けられている。本実施例では、ばね部材３９はコイルばねで構成される。以下、コイルばね３９と呼んで説明する。

コイルばね３９の一端は、可動鉄心２７ａの内側に設けられたばね座２７ａｇに当接している。コイルばね３９の他端部は、固定鉄心２５の貫通孔２５ａの内側に配設されたアジャスタ（調整子）３５に当接している。コイルばね３９は、可動鉄心２７ａに設けられたばね座２７ａｇとアジャスタ（調整子）３５の下端（先端側端面）との間に、圧縮状態で配設されている。

コイルばね３９は、弁体２７ｃが弁座１５ｂに当接する方向（閉弁方向）に可動子２７を付勢する付勢部材として機能している。中心軸線１ｘに沿う方向におけるアジャスタ３５の位置を貫通孔２５ａ内で調整することにより、コイルばね３９による可動子２７（すなわち弁体２７ｃ）の付勢力が調整される。

アジャスタ３５は、中心部を中心軸線１ｘに沿う方向に貫通する燃料流路３を有する。燃料供給口２から供給された燃料は、アジャスタ３５の燃料流路３を流れた後、固定鉄心２５の貫通孔２５ａの先端側部分の燃料流路３に流れ、可動子２７内に構成された燃料流路３に流れる。

ヨーク３３は、磁性を有する金属材料でできており、電磁コイル２９を囲繞する、燃料噴射弁１のハウジングを兼ねている。ヨーク３３は大径部３３ａと小径部３３ｂとを有する段付きの筒状に形成されている。大径部３３ａは電磁コイル２９の外周を覆って円筒形状を成しており、大径部３３ａの先端側に大径部３３ａよりも小径の小径部３３ｂが形成されている。小径部３３ｂは筒状体５の小径部５ｂの外周に圧入又は挿入されている。これにより、小径部３３ｂの内周面は筒状体５の外周面に緊密に接触している。このとき、小径部３３ｂの内周面の少なくとも一部は、可動鉄心２７ａの外周面と筒状体５を介して対向しており、この対向部分に形成される磁路の磁気抵抗を小さくしている。

ヨーク３３の先端側端部の外周面には周方向に沿って環状凹部３３ｃが形成されている。環状凹部３３ｃの底面に形成された薄肉部において、ヨーク３３と筒状体５とがレーザ溶接２４により全周に亘って接合されている。

筒状体５の先端部にはフランジ部４９ａを有する円筒状のプロテクタ４９が外挿され、筒状体５の先端部がプロテクタ４９によって保護されている。プロテクタ４９はヨーク３３のレーザ溶接部２４の上を覆っている。

プロテクタ４９のフランジ部４９ａと、ヨーク３３の小径部３３ｂと、ヨーク３３の大径部３３ａと小径部３３ｂとの段差面とによって環状溝３４が形成され、環状溝３４にＯリング４６が外挿されている。Ｏリング４６は、燃料噴射弁１が内燃機関に取り付けられる際に、内燃機関側に形成された挿入口の内周面とヨーク３３における小径部３３ｂの外周面との間で液密及び気密を確保するシールとして機能する。

燃料噴射弁１の中間部から基端側端部の近傍までの範囲に、樹脂カバー４７がモールドされている。樹脂カバー４７の先端側端部はヨーク３３の大径部３３ａの基端側の一部を被覆している。また、樹脂カバー４７を形成する樹脂によりコネクタ４１が一体的に形成されている。

樹脂カバー４７の先端側端部において、樹脂カバー４７とヨーク（ハウジング）３３との界面には、両部材の間に介在するように第３の部材８２が設けられている。第３の部材８２については、後で詳細に説明する。

図２を参照して、可動子２７近傍の構成について、詳細に説明する。図２は、図１に示す可動子２７の近傍を拡大して示す断面図である。

本実施例では、可動鉄心２７ａとロッド部２７ｂとが一部材で一体に形成されている。可動鉄心２７ａの上端面（上端部）２７ａｂの中央部には、下端側に向けて窪んだ凹部２７ａａが形成されている。凹部２７ａａの底部２７ａｇにはばね座が形成され、コイルばね３９の一端（先端側端部）が底部２７ａｇに支持されている。さらに、凹部２７ａａの底部２７ａｇには、ロッド部２７ｂの孔２７ｂａの内側に連通する開口部２７ａｆが形成されている。開口部２７ａｆは、固定鉄心２５の貫通孔２５ａから凹部２７ａａ内の空間２７ａｉに流入した燃料を、ロッド部２７ｂの孔２７ｂａの内側の空間２７ｂｉに流す燃料通路を構成する。

本実施例では、ロッド部２７ｂと可動鉄心２７ａとを一部材で構成しているが、別々の部材で構成したものを一体に組み付けてもよい。

可動鉄心２７ａの上端面（基端側端面）２７ａｂは、固定鉄心２５側に位置する端面であり、固定鉄心２５の下端面（先端側端面）２５ｂと対向する。上端面２７ａｂに対して反対側の可動鉄心２７ａの端面は、燃料噴射弁１の先端側（ノズル側）に位置する端面であり、以下、下端面（下端部）２７ａｋと呼ぶ。

可動鉄心２７ａの上端面２７ａｂと固定鉄心２５の下端面２５ｂとは、相互に磁気吸引力が作用する磁気吸引面を構成する。

磁気吸引面の外周側には、非磁性部５ｃが設けられている。本実施例では、非磁性部５ｃは、筒状体５の外周面に形成した環状凹部５ｈにより構成される。環状凹部５ｈは非磁性部５ｃに相当する部分を薄肉化して薄肉部５ｉを構成する。すなわち環状凹部５ｈは、可動鉄心２７ａと固定鉄心２５とが対向する対向部の外周部に位置する筒状体５の部位に、肉厚の薄い薄肉部５ｉを周方向に形成する。薄肉部５ｉは筒状体５の他の部分よりも肉厚（厚さ寸法）が薄くなっており、ここを通る磁束の磁気抵抗を増大させ、磁束を流れ難くしている。この非磁性部５ｃは、筒状体５の肉厚を他の部分と同じ厚さとし、非磁性化処理を行うことにより構成してもよい。

可動鉄心２７ａの外周面２７ａｃに、筒状体５の内周面５ｅに摺動する摺動部が構成される。この摺動部として、外周面２７ａｃには径方向外方に向かって突出する凸部２７ａｌが設けられる。内周面５ｅは、可動鉄心２７ａの凸部２７ａｌが摺接する上流側ガイド部５０Ｂを構成する。

一方、弁座部材１５には、弁体２７ｃの球面２７ｃｂが摺接するガイド面１５ｃ（図３参照）が構成され、ガイド面１５ｃが球面２７ｃｂをガイドするガイド部は下流側ガイド部５０Ａを構成する。これにより、可動子２７は上流側ガイド部５０Ｂと下流側ガイド部５０Ａとの二点で案内されて、中心軸線１ｘに沿う方向（開閉弁方向）に往復動作する。

ロッド部２７ｂには、内側（孔２７ｂａ）と外側（燃料室３７）とを連通する開口部（連通孔）２７ｂｏが形成されている。連通孔２７ｂｏは、ロッド部２７ｂの内側と外側とを連通する燃料通路を構成する。これにより、固定鉄心２５の貫通孔２５ａ内の燃料は、孔２７ｂａ及び連通孔２７ｂｏを通じて燃料室３７に流れる。

次に、図３を参照して、ノズル部８の構成ついて、詳細に説明する。図３は、図２に示すノズル部８の近傍を拡大して示す断面図である。

弁座部材１５には、中心軸線１ｘに沿う方向に貫通する貫通孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖ，１５ｅが形成されている。

貫通孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖ，１５ｅの途中には、下流側に向かって縮径する円錐面（円錐台面）１５ｖが形成されている。円錐面１５ｖ上には弁座１５ｂが構成され、弁体２７ｃが弁座１５ｂに離接することにより、燃料通路の開閉が行われる。なお、弁座１５ｂが形成された円錐面１５ｖを弁座面と呼ぶ場合もある。

弁座１５ｂと弁体２７ｃとの相互に当接する当接部は、閉弁時に燃料をシールするシール部を構成する。なお、弁座１５ｂ側の当接部を弁座側（固定弁側）シート部と呼び、弁体２７ｃ側の当接部を弁体側（可動弁側）シート部と呼ぶ場合がある。

貫通孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖ，１５ｅにおける、円錐面１５ｖから上側の孔部分１５ｄ，１５ｃ，１５ｖは、弁体２７ｃを収容する弁体収容孔を構成する。弁体収容孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖの内周面に、弁体２７ｃを中心軸線１ｘに沿う方向に案内するガイド面１５ｃが形成されている。ガイド面１５ｃは可動子２７を案内する二つのガイド面のうち、下流側に位置する下流側ガイド面５０Ａを構成する。

ガイド面１５ｃの上流側には、上流側に向かって拡径する拡径部１５ｄが形成されている。拡径部１５ｄは、貫通孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖ，１５ｅの上端部分に位置し、燃料室３７に向かって開口する基端側開口部を構成する。拡径部１５ｄは、基端側から先端側に向かって縮径するテーパー面として構成される。このテーパー面１５ｄの傾斜角度は後述する弁座面１５ｖの傾斜角度よりも急である。

弁体収容孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖの下端部は燃料導入孔１５ｅに接続され、燃料導入孔１５ｅの下端面が弁座部材１５の先端面１５ｔに開口している。すなわち燃料導入孔１５ｅは、貫通孔１５ｄ，１５ｃ，１５ｖ，１５ｅの先端側開口部を構成する。

弁座部材１５の先端面１５ｔには、ノズルプレート２１ｎが取り付けられている。ノズルプレート２１ｎは弁座部材１５にレーザ溶接２３により固定されている。レーザ溶接部２３は、燃料噴射孔５１が形成された噴射孔形成領域を取り囲むようにして、この噴射孔形成領域の周囲を一周している。

また、ノズルプレート２１ｎは板厚が均一な板状部材（平板）で構成されており、中央部に外方に向けて突き出すように突状部２１ｎａが形成されている。突状部２１ｎａは曲面（例えば球状面）で形成されている。突状部２１ｎａの内側には燃料室２１ａが形成されている。この燃料室２１ａは弁座部材１５に形成された燃料導入孔１５ｅに連通しており、燃料導入孔１５ｅを通じて燃料室２１ａに燃料が供給される。

突状部２１ｎａには複数の燃料噴射孔５１が形成されている。燃料噴射孔５１の形態は特に問わない。燃料噴射孔５１の上流側に燃料に旋回力を付与する旋回室を有するものであってもよい。燃料噴射孔の中心軸線５１ａは燃料噴射弁の中心軸線１ｘに対して平行であってもよいし、傾斜していてもよい。また、突状部２１ｎａが無い構成であってもよい。

燃料噴霧の形態を決定する燃料噴射部２１はノズルプレート２１ｎによって構成される。弁座部材１５と燃料噴射部２１とは、燃料噴射を行うためのノズル部８を構成している。弁体２７ｃはノズル部８を構成する構成要素の一部とみなしてもよい。

また本実施例では、弁体２７ｃは、球状を成すボール弁を用いている。このため、弁体２７ｃにおけるガイド面１５ｃと対向する部位には、周方向に間隔を置いて複数の切欠き面２７ｃａが設けられ、この切欠き面２７ｃａによってシート部に燃料を供給する燃料通路が構成されている。弁体２７ｃはボール弁以外の弁体で構成することも可能である。例えば、ニードル弁を用いてもよい。

弁座部材１５は、筒状体５の先端部の内周面５ｇに圧入した後、溶接部１９により筒状体５に溶接して固定する。

次に、図４を参照して、燃料供給口２の近傍で、ハウジング（筒状体）５と樹脂カバー４７との界面に第３の部材８１を介在させたシール部の構成、及びハウジング（ヨーク）３３と樹脂カバー４７との界面に第３の部材８２を介在させたシール部の構成について、説明する。

図４は、本発明の一実施例に係り、燃料供給口２の近傍で、ハウジング（筒状体）５と樹脂カバー４７との界面に第３の部材８１を介在させた構成を示す断面図である。

樹脂カバー４７の基端側端部４７ａには、樹脂カバー（第１の部材）４７と筒状体（第２の部材）５との間に、両部材（樹脂カバー４７及び筒状体５）の界面に介在するように第３の部材８１が設けられている。第３の部材８１は内周面８１ｅが筒状体（第２の部材）５に接し、上端面（基端側端面）８１ｂ、外周面８１ｃ及び下端面（先端側端面）８１ｄが樹脂カバー４７に接している。すなわち第３の部材８１は、樹脂カバー４７に埋設されている。

筒状体５は上述したようにハウジングを構成する部材であり、以下ハウジングと呼んで説明する。樹脂カバー４７は樹脂材料であり、ハウジング５は金属材料である。本実施例では、ハウジング５を構成する金属製部品（金属製部材）が樹脂カバー４７の樹脂で外装される。第３の部材８１は、樹脂カバー４７及びハウジング５とは異なる第３の材料で構成される。

図５は、本発明の一実施例に係り、ハウジング（ヨーク）３３と樹脂カバー４７との界面に第３の部材８２を介在させた構成を示す断面図である。

樹脂カバー４７の先端側端部には、樹脂カバー（第１の部材）４７とヨーク（第２の部材）３３との間に、両部材（樹脂カバー４７及びヨーク３３）の界面に介在するように第３の部材８２が設けられている。第３の部材８２は内周面８２ｅがヨーク（第２の部材）３３に接し、上端面（基端側端面）８２ｂ、外周面８２ｃ及び下端面（先端側端面）８２ｄが樹脂カバー４７に接している。すなわち第３の部材８２は、樹脂カバー４７に埋設されている。

ヨーク３３は上述したようにハウジングを構成する部材であり、以下ハウジングと呼んで説明する。樹脂カバー４７は樹脂材料であり、ハウジング３３は金属材料である。本実施例では、ハウジング３３を構成する金属製部品（金属製部材）が樹脂カバー４７の樹脂で外装される。第３の部材８１は、樹脂カバー４７及びハウジング３３とは異なる第３の材料で構成される。

なお、第３の部材８１，８２の材料は、樹脂材料や金属材料を否定するものではなく、第３の部材８１，８２の材料の線膨張係数α３が第１の部材（樹脂カバー）４７の材料の線膨張係数α１及び第２の部材（ハウジング）５，３３の材料の線膨張係数α２とは異なる材料であればよい。そして線膨張係数α１，α２，α３は、α１＜α３＜α２の関係を有する。また、第３の部材８１の材料と第３の部材８２の材料とは異なる材料であってもよい。

図６は、第３の部材８１，８２の外観を示す斜視図である。なお図６では、一つの図で第３の部材８１，８２を表しているが、第３の部材８１と第３の部材８２とは外径Ｄ１、内径Ｄ２、溝８１ａ，８２ａの幅及び深さ、及び溝８１ａ，８２ａの間隔等が異なる。

第３の部材８１，８２は、円環形状を成す環状部材であり、上端面（基端側端面）８１ｂ，８２ｂ、外周面８１ｃ，８２ｃ及び下端面（先端側端面）８１ｄ，８２ｄには凹凸形状が形成されている。本実施例では、凹凸形状は、周方向に沿って形成された環状溝８１ａ，８２ａ、によって構成される。第３の部材８１，８２の内周面には環状溝８１ａ，８２ａは設けられておらず、第３の部材８１，８２は角部に形成される面取り部を除く全内周面がハウジング５，３３に密着するように構成されている。

第３の部材８１，８２は、ハウジング５，３３に組み付ける際に、内周面がハウジング５，３３の外周面に密着するようにして組み付ける。第３の部材８１，８２は、樹脂をモールドする際に加熱されてハウジング５，３３との間に隙間が生じても、冷却されればハウジング５，３３に密着した状態が復元される。このため、第３の部材８１，８２とハウジング５，３３との界面は高いシール性を有する。第３の部材８１，８２の内周面に環状溝８１ａ，８２ａを形成してもよいが、本実施例では中心軸線１ｘに沿う方向における接触長さを長くすることで、第３の部材８１，８２とハウジング５，３３との界面におけるシール性を向上させている。

第３の部材８１，８２は、第１の部材（樹脂カバー）４７のモールド成型前に、ハウジング５，３３に組み付ける。第３の部材８１，８２は、ハウジング５，３３との間に隙間ができないように、ハウジング５，３３に密着させて組み付けられる。第３の部材８１，８２がハウジング５，３３に組み付けられた組付体に対して第１の部材である樹脂がモールド成型されて樹脂カバー４７が形成される。

第１の部材（樹脂カバー）４７のモールド成型時には、高温に温められた第１の部材（樹脂カバー）４７、第２の部材（ハウジング）５，３３及び第３の部材８１，８２が熱膨張し、冷却されることによって熱収縮する。このとき、各部材の線膨張係数α１，α２，α３はα１＜α３＜α２の関係を有しており、第１の部材（樹脂カバー）４７と第２の部材（ハウジング）５，３３との間に、両部材の線膨張係数α１とα２の中間の線膨張係数α３を有する第３の部材８１，８２が介在することになる。このような第３の部材８１，８２の材料として、エラストマー樹脂を用いることができる。

第１の部材（樹脂カバー）４７の線膨張係数α１と第２の部材（ハウジング）５，３３の線膨張係数α２との差分をΔα１２とする。第１の部材（樹脂カバー）４７の線膨張係数α１と第３の部材８１，８２の線膨張係数α３との差分をΔα１３とする。第２の部材（ハウジング）５，３３の線膨張係数α２と第３の部材８１，８２の線膨張係数α３との差分をΔα２３とする。Δα１３及びΔα２３はいずれもΔα１２よりも小さく、特にΔα１３をΔα１２よりも小さくできることにより、以下の効果が得られる。

第３の部材８１，８２が無い場合、第１の部材（樹脂カバー）４７と第１の部材（樹脂カバー）４７に接する第２の部材（ハウジング）５，３３との間には線膨張係数に大きな差（差分Δα１２）があり、モールド成型時の熱収縮により第１の部材（樹脂カバー）４７と第２の部材（ハウジング）５，３３との界面に隙間が生じる可能性がある。

本実施例では、第１の部材（樹脂カバー）４７と第１の部材（樹脂カバー）４７に接する第３の部材８１，８２との間の線膨張係数の差分Δα１３は、第１の部材（樹脂カバー）４７と第２の部材（ハウジング）５，３３との間の線膨張係数の差分Δα１２よりも小さい。このため、第３の部材８１，８２が無い場合と比べて、第１の部材（樹脂カバー）４７と第３の部材８１，８２との界面における、熱収縮による隙間の発生を抑制することができる。

さらに本実施例では、第３の部材８１，８２の上端面（基端側端面）８１ｂ，８２ｂ、外周面８１ｃ，８２ｃ及び下端面（先端側端面）８１ｄ，８２ｄに、凹凸形状を設けている。この凹凸形状は、環状溝８１ａ，８２ａ、によって構成している。

第３の部材８１では、凹凸形状８１ａを設けたことにより、樹脂カバー４７の基端側縁部８３から液体が浸入した場合に、上端面８１ｂを内周側から外周側に向かい、その後、外周面８１ｃを上端面８１ｂ側から下端面８１ｄ側に向かい、さらに下端面８１ｄを外周側から内周側８４に向かう液体の浸入経路長を長くすることができる。

また第３の部材８２では、凹凸形状８２ａを設けたことにより、樹脂カバー４７の先端側縁部８５から液体が浸入した場合に、下端面８２ｄを内周側から外周側に向かい、その後、外周面８２ｃを下端面８２ｄ側から上端面８２ｂ側に向かい、さらに上端面８２ｂを外周側から内周側８６に向かう液体の浸入経路長を長くすることができる。

本実施例では、第１の部材（樹脂カバー）４７と第３の部材８１，８２との界面に発生する隙間の距離を小さくすることができ、さらに界面に沿って形成される液体の浸入経路長を長くすることができるため、樹脂カバー４７の内側への液体の浸入を効果的に防ぐことができる。このように第３の部材８１，８２は、樹脂カバー４７の内側への液体の浸入を防止するシール部品として機能する。

樹脂カバー４７の内側には電磁コイル２９や、電磁コイル２９とターミナル４３とを接続する配線部材等の電気部品が設けられている。本実施例では、樹脂カバー４７の内側への液体の浸入を効果的に防ぐことができるため、電気部品の絶縁不良の発生及び腐食を防ぐことができる。また、樹脂カバー４７の内側に設けられた金属部品の腐食を防ぐことができる。例えば、磁気回路を構成する金属部品に腐食が発生すると磁気抵抗が増加し、電磁駆動部９の性能が低下するが、本実施例では金属部品の腐食を防ぐことによって電磁駆動部９の性能を維持することができる。これにより、燃料噴射弁の信頼性を向上することができる。

本実施例では、樹脂カバー４７の内側への液体の浸入を防ぐために、第３の部材（シール部材）８１は樹脂カバー４７の基端側端部（基端側縁部８３の近傍）に配置され、第３の部材（シール部材）８１は樹脂カバー４７の先端側端部（先端側縁部８５の近傍）に配置される。樹脂カバー４７の基端側端部では樹脂の径方向における厚さ寸法を大きくすることができるため、第３の部材８１の径方向における厚さ寸法（Ｄ１−Ｄ２）／２を大きくすることができる。

一方、樹脂カバー４７の先端側端部では径方向における樹脂の厚さ寸法を小さくする必要があるため、第３の部材８２の径方向における厚さ寸法（Ｄ１−Ｄ２）／２を大きくすることができない。そのため、第３の部材８１の径方向における厚さ寸法は第３の部材８２の径方向における厚さ寸法よりも大きくする。言い換えれば、第３の部材８２の径方向における厚さ寸法は第３の部材８１の径方向における厚さ寸法よりも小さくする。

また本実施例では、第３の部材８２の径方向における厚さ寸法（Ｄ１−Ｄ２）／２を大きくすることができないため、上端面（基端側端面）８１ｂ，８２ｂ及び下端面（先端側端面）８１ｄ，８２ｄには環状溝８１ａ，８２ａを設けていない。

第３の部材８１，８２は、必ずしも両方を設ける必要はなく、いずれか一方のみを設けてもよい。第１の部材（樹脂カバー）４７と第２の部材（ハウジング）５，３３との間の隙間の出来具合、或いは液体の浸入具合によって、第３の部材８１又は８２のいずれかを設ければよい。

第３の部材８１，８２の上端面（基端側端面）８１ｂ，８２ｂ、外周面８１ｃ，８２ｃ及び下端面（先端側端面）８１ｄ，８２ｄに設けられる環状溝８１ａ，８２ａは単数でも複数でもよい。また、第３の部材８１，８２の上端面（基端側端面）８１ｂ，８２ｂ、外周面８１ｃ，８２ｃ又は下端面（先端側端面）８１ｄ，８２ｄのうち、いずれか１面或いは２面にだけ環状溝８１ａ，８２ａを設けてもよい。第３の部材８１，８２を設けるだけでも液体の浸入経路長を長くすることができるため、環状溝８１ａ，８２ａを設けない構成であってもよい。しかし、環状溝８１ａ，８２ａの本数は多いほど液体の浸入経路長を長くすることができ、第３の部材８１，８２のシール性能を向上することができる。

第３の部材８１，８２は、一部が第１の部材（樹脂カバー）４７から露出していてもよい。しかし第３の部材８１，８２は、上端面（基端側端面）８１ｂ，８２ｂ、外周面８１ｃ，８２ｃ及び下端面（先端側端面）８１ｄ，８２ｄの全体を第１の部材（樹脂カバー）４７に埋設する方が、液体の浸入経路長を長くすることができるため、第３の部材８１，８２のシール性能を向上することができる。

上述した線膨張係数の関係を満たすことができれば、第３の部材８１，８２として金属材料を用いてもよい。第３の部材８１，８２を金属材料で構成する場合は、第３の部材８１，８２とハウジング５，３３とを溶接してもよい。

図７を参照して、本発明に係る燃料噴射弁を搭載した内燃機関について説明する。図７は、燃料噴射弁１が搭載された内燃機関の断面図である。

内燃機関１００のエンジンブロック１０１にはシリンダ１０２が形成されおり、シリンダ１０２の頂部に吸気口１０３と排気口１０４とが設けられている。吸気口１０３には、吸気口１０３を開閉する吸気弁１０５が、また排気口１０４には排気口１０４を開閉する排気弁１０６が設けられている。エンジンブロック１０１に形成され、吸気口１０３に連通する吸気流路１０７の入口側端部１０７ａには吸気管１０８が接続されている。

燃料噴射弁１の燃料供給口２（図１参照）には燃料配管１１０が接続される。

吸気管１０８には燃料噴射弁１の取付け部１０９が形成されており、取付け部１０９に燃料噴射弁１を挿入する挿入口１０９ａが形成されている。挿入口１０９ａは吸気管１０８の内壁面（吸気流路）まで貫通しており、挿入口１０９ａに挿入された燃料噴射弁１から噴射された燃料は吸気流路内に噴射される。二方向噴霧の場合、エンジンブロック１０１に吸気口１０３が二つ設けられた形態の内燃機関を対象として、それぞれの燃料噴霧が各吸気口１０３（吸気弁１０５）を指向して噴射される。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、一部の構成の削除や、記載されていない他の構成の追加が可能である。

１…燃料噴射弁、１ｘ…中心軸線、３…燃料通路、５…筒状体（ハウジング、第２の部材）、９…駆動部、１５…弁座部材、１５ｂ…弁座、２５…固定鉄心、２７…可動子、２７ａ…可動鉄心、２７ｂ…ロッド部、２７ｃ…弁体、２７ｘ…可動子２７の軸線方向、３９…コイルばね（ばね部材）、３３…ヨーク（ハウジング、第２の部材）、４３…ターミナル、４７…樹脂カバー（第１の部材、外装樹脂）、４７ａ…樹脂カバー４７の基端側端部、８１…第３の部材、８１ａ…溝、８１ｂ…第３の部材８１の上端面（基端側端面）、８１ｃ…第３の部材８１の外周面、８１ｄ…第３の部材８１の下端面（先端側端面）、８１ｅ…第３の部材８１の内周面、８２…第３の部材、８２ａ…溝、８２ｂ…第３の部材８１の上端面（基端側端面）、８２ｃ…第３の部材８１の外周面、８２ｄ…第３の部材８１の下端面（先端側端面）、８２ｅ…第３の部材８１の内周面、８３…樹脂カバー４７の基端側縁部、８５…樹脂カバー４７の先端側縁部。

Claims (7)

1. 樹脂材料で構成される第１の部材と、
   金属材料で構成され、少なくとも一部が露出するように前記第１の部材で外装される第２の部材と、
   を備え、
   前記第１の部材から前記第２の部材が露出する前記第１の部材の端部に、前記第１の部材と前記第２の部材との界面に設けられて前記第１の部材と前記第２の部材との間に介在する第３の部材を備え、
   前記第１の部材の線膨張係数α１と前記第２の部材の線膨張係数α２と前記第３の部材の線膨張係数α３とは、α１＜α３＜α２の関係を有する燃料噴射弁。
2. 請求項１に記載の燃料噴射弁において、
   前記第２の部材は、内部に可動子を収容するハウジング、又は内部に電磁コイルを収容するハウジングのいずれかであって、
   前記第３の部材は、円環形状を成す環状部材であり、内周面が前記第２の部材に接し、外周面が前記第１の部材で覆われている燃料噴射弁。
3. 請求項２に記載の燃料噴射弁において、
   前記第３の部材は、少なくとも前記内周面以外の面に凹凸形状を有する燃料噴射弁。
4. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   前記凹凸形状は、周方向に沿う環状溝によって構成される燃料噴射弁。
5. 請求項４に記載の燃料噴射弁において、
   前記第３の部材は、内部に可動子を収容するハウジングと前記第１の部材との間の第１の界面、及び内部に電磁コイルを収容するハウジングと前記第１の部材との間の第２の界面のそれぞれに設けられ、
   前記第１の界面は、前記第２の界面に対し、燃料供給口が構成される基端側に位置し、
   前記第１の界面に設けられる第３の部材の径方向における厚さ寸法は、前記第２の界面に設けられる第３の部材の径方向における厚さ寸法よりも大きい燃料噴射弁。
6. 請求項５に記載の燃料噴射弁において、
   前記第３の部材は、前記基端側に形成された基端側端面と、燃料噴射孔が構成される先端側に形成された先端側端面を備え、
   前記第３の部材の前記基端側端面、前記外周面及び前記先端側端面が前記第１の部材で覆われている燃料噴射弁。
7. 請求項６に記載の燃料噴射弁において、
   前記第１の部材はエラストマー樹脂で構成される燃料噴射弁。

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