JP3465670B2 - 電磁式流体制御弁及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は電磁式流体制御弁に関
し、その組付け方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】特公昭５８─５４２６３号公報に開示さ
れる電磁式燃料噴射弁は、燃料のシールを確実にするた
めにバルブボディとハウジングとのかしめ部において、
バルブボディに段部が形成されている。また、非磁性部
材のパイプの一方がステータに、他方がハウジングに、
溶接またはろう付され、燃料はシールされている。 【０００３】このパイプでステータとハウジングとが連
結された後、ステータの外周には、電磁コイルと電磁コ
イルを巻装したスプール、弁ケーシング、プラスチック
リング、電磁コイルに接続された差込み接続部とで形成
されるソレノイドが設けられる。 【０００４】組付け方法としては、ステータ外周にスプ
ールを設け、それに電磁コイルを巻き、電磁コイルに接
続した差込み接続部をスプールから突出させた状態で、
弁ケーシングを、ステータ軸方向の周りに挿入し、ハウ
ジングにその先端をかしめて固定し、さらに差込み接続
部を埋設するようにプラスチックリングを形成してい
る。すなわち、ステータとパイプ、ハウジングで形成さ
れる燃料通路部に、スプール、電磁コイル、差込み接続
部、プラスチックリングからなるソレノイドの各部品を
順次組付ける方法としている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】特公昭５８─５４２６
３号公報の組み立て方法では、ステータとパイプ、ハウ
ジングで形成される燃料通路部にソレノイドの部品を順
次組付ける方式であり、燃料噴射弁全体を組付けた後で
性能チェックせざるを得ないもので、異常が見つかった
場合にはせっかく組付けたもの全体を処分せざるを得な
いという問題がある。 【０００６】本発明は、上記問題に鑑み、ソレノイド自
体の性能をチェックしつつ燃料噴射弁を組み立てること
ができる電磁式流体制御弁を提供することを目的とす
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃料の入口側がパイプに連結され、長手方
向の一端から他端に向かって内部に燃料の通路を形成
し、少なくとも一部が磁性材料よりなる燃料通路部と、
前記燃料通路部内に設けられ、前記燃料の通路を断続す
る弁と、前記燃料通路部内に設けられ、前記弁に当接し
て前記弁を閉じる方向へ付勢する付勢部材と、前記付勢
部材による付勢力に抗して前記弁を開く方向へ駆動させ
るとともに、スプール、前記スプールに巻装された電磁
コイル、前記電磁コイルの外周側に設けられて磁性材料
よりなるケース、および前記電磁コイルへ燃料噴射制御
用の信号を供給するコネクタを有し、さらにこれらスプ
ール、電磁コイル、ケース、およびコネクタの少なくと
も一部を合成樹脂にて覆うよう構成されたソレノイド
と、前記燃料通路部の入口側端部と前記合成樹脂の入口
側端部との間に設けられ、前記燃料通路部と前記パイプ
との間をシールするシール部材とを備えた電磁式燃料噴
射弁の製造方法において、前記燃料通路部を組み立てる
燃料通路部組み立て工程と、前記合成樹脂が前記ケース
の外周側の少なくとも一部を覆うと共に、前記合成樹脂
によって前記スプール、前記電磁コイル、前記ケース、
および前記コネクタを一体化するよう前記ソレノイドを
組み立てるソレノイド組み立て工程と、前記燃料通路部
組み立て工程にて組み立てられた燃料通路部に、前記ソ
レノイド組み立て工程にて組み立てられたソレノイドを
組付ける工程とを有し、前記ソレノイド組み立て工程で
は、前記燃料通路部の外周形状に対応した空間部を前記
ソレノイド内周側に形成し、前記燃料通路部組み立て工
程にて組み立てられた燃料通路部に、前記ソレノイド組
み立て工程にて組み立てられたソレノイドを組付ける
際、前記空間部に前記燃料通路部を挿入し、前記燃料通
路部の磁性材料からなる部分を前記空間部に位置させる
電磁式流体制御弁の製造方法という技術的手段を採用す
る。 【０００８】 【作用】本発明の構成による作用を説明する。燃料通路
部を組み立て、その一方で、スプール、電磁コイル、ケ
ース、およびコネクタを有するソレノイドを組み立てる
ので両方の性能をそれぞれチェックしつつ、燃料通路部
とソレノイドを組付けることができる。 【０００９】 【実施例】本発明を電磁式燃料噴射弁に適用した実施例
の構成を説明する。図１は第１実施例の電磁式燃料噴射
弁の縦断面図である。また、図５は第１実施例の電磁式
燃料噴射弁の先端部の断面図である。 【００１０】この電磁式燃料噴射弁には、有底筒状で底
部に孔１２が形成されたハウジング１が設けられてい
る。図５に示す如く、燃料通路として作用するハウジン
グ１内部には、その底部に、中央にオリフィス２１ａが
形成された円板部材のオリフィスプレート２１が設けら
れている。さらに、ハウジング１内部には、燃料をシー
ルするＯリング１６が設けられ、このＯリング１６を介
して、バルブボディ３が設けられている。 【００１１】バルブボディ３の底部中央には、孔１３が
形成されている。そして、ハウジング１の孔１２と、オ
リフィスプレート２１のオリフィス２１ａとで燃料の噴
射孔を形成する。さらに、バルブボディ３の内周底部を
円錐面状に形成した弁座１４が設けられている。 【００１２】バルブボディ３の内部には、ニードル弁４
が移動可能に設けられている。このニードル弁４には、
案内部４ａおよび４ｂが形成されている。この案内部４
ａおよび４ｂによって、ニードル弁４は、バルブボディ
３に支持されている。また、案内部４ａおよび４ｂに
は、切り欠きが形成されていて、燃料は、この切り欠き
とバルブボディ３との間を通過できるようになってい
る。また、ニードル弁４の底部は円錐状に形成されてい
る。ニードル弁４は、この底部とバルブボディ３の弁座
１４と当接したり、離間することによって、ハウジング
１内の燃料通路を断続する。 【００１３】ハウジング１内には、磁性材料でできた筒
状の可動コア５が移動可能に設けれている。この可動コ
ア５はニードル弁４の上部と一体に連結され、ともにハ
ウジング１内を移動する。また、可動コア５には、切り
欠き部５ａが形成されていて、燃料はこの切り欠き部５
ａとニードル弁４との間を通過する。 【００１４】ハウジング１の上端は、非磁性部材で形成
されたパイプ８と、シール部１５ａでろう付され、一体
に接続される。さらに、パイプ８の上部には、磁性材料
によって形成された筒状のステータ２が設けられてい
る。 【００１５】このステータ２とパイプ８とは、ステータ
２の一部をパイプ８内部に挿入した状態で、シール部１
５ｂでろう付することにより一体に接続される。そし
て、パイプ８内部へ挿入されたステータ２の下端面は、
上記の可動コア５の上端面と対向する。このステータ２
の下端面と、これに対向する可動コア５の上端面とに
は、非磁性の硬質クロムメッキ等が施されることにより
ソリッドギャップが設けられている。このソリッドギャ
ップを介して、ステータ２と可動コア５とは接触する。
したがって、ステータ２と可動コア５との磁性材料部分
が電磁力により直接接触することによって、これらを引
き離すのに多大な力を要し、噴射弁の応答時間を悪化さ
せるということを抑止できる。また、ニードル弁４が弁
座１４と当接しているとき、このソリッドギャップ間の
対向距離は所定距離に保たれる。 【００１６】また、可動コア５内のニードル弁４上端に
は、ニードル弁４をバルブボディ３の弁座１４に当接さ
せるように付勢するスプリング６が設けられている。こ
のスプリング６は可動コア５内から突出し、ステータ２
まで及ぶ全長を有している。そして、スプリング６の上
方には、筒状のアジャスタ７がかしめ固定部２７でかし
め固定されている。このアジャスタ７のかしめ固定部２
７で、スプリング６によるニードル弁４への付勢力を調
整する。さらに、アジャスタ７の上方には、燃料に含ま
れる異物を取り除くフィルタ１１が設けられている。 【００１７】上記の構成により燃料は、燃料通路として
作用するステータ２内のフィルタ１１、アジャスタ７、
可動コア５の切り欠き部５ａ、ニードル弁４とバルブボ
ディ３との間を通る。 【００１８】ハウジング１の外周底部には筒状で合成樹
脂製のスリーブ１７がはめ込まれている。このスリーブ
１７の中央には孔が形成されていて、ニードル弁４と弁
座１４との間から噴射される燃料がこの孔を通過する。
そして、スリーブ１７の上方にはＯリング２２が設けら
れ、図示しない吸気マニホールドに噴射弁が取り付けら
れたとき、吸気マニホールドと噴射弁との間をシールす
る。さらに、合成樹脂製のリング２４がＯリング２２の
上方に設けられている。このリング２４は、噴射弁が吸
気マニホールドに取り付けられるとき、上記Ｏリング２
２がずれ、シールを損なうことを防止する。 【００１９】ここで、ステータ２、パイプ８、ハウジン
グ１の外周には、ソレノイド２８が設けられている。以
下に、このソレノイド２８を構成する電磁コイル部２
９、ケース１８、コネクタ２０を説明する。 【００２０】ステータ２、パイプ８、ハウジング１の外
周には、合成樹脂によって形成されるスプール１０が設
けられている。このスプール１０には、電磁コイル９が
巻装される。このスプール１０と電磁コイル９とにより
電磁コイル部２９が設けられる。 【００２１】この電磁コイル部２９の外周には、筒状の
ケース１８が設けられている。このケース１８は、磁性
材料よりなる板材をプレス加工によって形成したもので
ある。そして、ケース１８の下端部１８ａとハウジング
１のつば部１ａとの間をスポット溶接することによっ
て、ケース１８はハウジング１に固定される。 【００２２】ケース１８の上部には切り欠き部が設けら
れていて、この切り欠き部から電磁コイル９に接続され
たターミナル１９が取り出されている。このターミナル
１９へは、図示しない電子制御装置からワイヤーハーネ
スを介して噴射制御用の信号が供給される。この信号が
電磁コイル９へ送られることによって、電磁コイル９は
電磁力を発生する。また、ターミナル１９は、ハウジン
グ１の上部に形成される合成樹脂製のコネクタ２０に埋
設されている。 【００２３】さらに、ケース１８の上部には、Ｏリング
２３が設けられている。このＯリング２３は、噴射弁の
上部が図示しないパイプに連結されるとき、噴射弁とパ
イプとの間をシールする。また、Ｏリング２３の上方に
は、合成樹脂製のリング２５が設けられている。このリ
ング２５は、噴射弁が図示しないパイプに連結されると
きに、Ｏリング２３がずれて、シール性を損なうことを
防止する。 【００２４】上記の構成を有する電磁式燃料噴射弁の作
動を説明する。図示しない燃料ポンプと圧力調節レギュ
レータとにより一定圧力に加圧された燃料は、ステータ
２上部からステータ２内のフィルタ１１、アジャスタ
７、可動コア５の切り欠き部５ａを通り、ニードル弁４
とバルブボディ３との間へ導入されている。このとき、
図示しない電子制御装置から噴射制御用の信号が、コネ
クタ２０のターミナル１９へ供給される。この信号が電
磁コイル９へ送られることによって、電磁コイル９は電
磁力を発生する。この電磁力によって、可動コア５と可
動コア５に連結されたニードル弁４とは、スプリング６
の付勢力に抗して上昇し、可動コア５とステータ２とは
衝突する。ニードル弁４と可動コア５とはこの衝突位置
で、電磁コイル９の電磁力により停滞する。そして、電
磁コイル９への噴射制御信号の供給が停止して電磁力が
作用しなくなると、スプリング６の付勢力により、ニー
ドル弁４は下降し、弁座１４と当接する。 【００２５】燃料は、ニードル弁４が上昇してから下降
するまで、ニードル弁４と弁座１４との隙間から孔１
３、オリフィスプレート２１、孔１２等を通過し、図示
しない吸気マニホールドへ噴射される。 【００２６】次に、本実施例の電磁式燃料噴射弁の、組
付け手順および燃料噴射量調整手順を図２、図３、図４
によって説明する。図２において、まずバルブボディ３
の外周部の底部にオリフィスプレート２１をレーザ溶接
で固定する。そして、ハウジング１の上端とパイプ８と
をろう付によって、シール部１５ａで固定する。その
後、ハウジング１内へＯリング１６を挿入してから、バ
ルブボディ３を挿入し、バルブボディ３を溶接部２６で
スポット溶接によって固定する。このバルブボディ３内
へ、可動コア５を連結したニードル弁４を挿入する。次
に、ステータ２をパイプ８内へ挿入し、可動コア５へい
ったん当接させた後、所定距離上方へ引き上げる。そし
て、図示しない調整用装置の電磁コイルにより、ニード
ル弁４を上方へ引き上げる。この状態で、ステータ２か
ら調整油を流入させ、ニードル弁４と弁座１４との隙間
からオリフィスプレート２１のオリフィス２１ａを通過
する流量、すなわち静的噴射量を測定する。静的噴射量
が目標値からずれていればステータ２の位置を変化させ
ることにより、ステータ２のソリッドギャップと、可動
コア５のソリッドギャップとの対向距離、すなわちニー
ドル弁４のリフト量を調整する。そして、目標噴射量が
得られるステータ２の位置が決定すれば、シール部１５
ｂで、ステータ２の下端とパイプ８とをろう付する。 【００２７】またステータ２、可動コア５といった磁性
部材間の距離であるエアギャップは本実施例では、リフ
ト量と、ステータ２と可動コア５とのソリッドギャップ
とを加えたものである。したがってリフト量、ソリッド
ギャップが決定されることにより、エアギャップも同時
に決定される。 【００２８】以上の手順によりエアギャップ量、リフト
量、静的噴射量の調整が完了する。次に、図３におい
て、スプリング６をステータ２内へ挿入し、ニードル弁
４の上方と当接した後、アジャスタ７をステータ２内に
所定位置に取り付ける。そして、ステータ２の上方から
調整油を流入させるとともに、図示しない調整用装置の
電磁コイルにより、ニードル弁４を往復動させる。この
ニードル弁４の往復動によって噴射される噴射量、すな
わち動的噴射量を測定する。そして、噴射量が目標値か
らずれていればアジャスタ７の位置を変化させることに
より、スプリング６によるニードル弁４への付勢力を調
整する。そして、目標噴射量が得られるアジャスタ７の
位置が決定すれば、かしめ固定部２７でステータ２を外
周からかしめ、アジャスタ７を固定する。 【００２９】以上の手順により、動的噴射量の調整が完
了する。図４に示すように、フィルタ１１をステータ２
に取り付けた後、電磁コイル部２９、ケース１８、コネ
クタ２０等よりなるソレノイド２８をステータ２の上方
より挿入する。そして、ケース１８の下端部１８ａとハ
ウジング１のつば部１ａとをスポット溶接することで、
ソレノイド２８を固定する。さらに、Ｏリング２３を取
り付け、リング２５をステータ２の上端部にはめ込む。
また、ハウジング１の下端外周に、リング２４、Ｏリン
グ２２を取り付け、スリーブ１７を固定する。 【００３０】以上の手順により、本実施例の電磁式燃料
噴射弁の組付けが完了する。上記の手順に示したよう
に、ステータ２とハウジング１とをパイプ８によって連
結した後にソレノイド２８を取り付けることによって、
アジャスタ７の位置決めを、ソレノイド２８の取り付け
前にすることができる。このため、電磁コイル部２９は
ステータ２の外周にかしめ固定部２７を覆って設けられ
るようになり、アジャスタ７のかしめ固定位置を、電磁
コイル部２９が位置するステータ２の内部とすることが
できる。したがって、噴射弁の全長を短縮させることが
でき、噴射弁の搭載スペースの小型化が可能となる。 【００３１】また、アジャスタ７をステータ２の外周か
らかしめ固定するため、簡単で確実にアジャスタを固定
することができ、低コストの噴射弁を提供するこができ
る。さらに、従来の電磁式燃料噴射弁には、ニードル弁
にフランジを設け、ニードル弁が開くときこのフランジ
と当接するストッパーをハウジング内に設けているもの
もある。そして、このニードル弁のフランジがストッパ
ーと当接するまでの距離によってリフト量が決定されて
いる。しかしながら、上記実施例の電磁式燃料噴射弁の
ニードル弁のリフト量は、ニードル弁と可動コアとの距
離によって決定されるので、上記ストッパーやフランジ
を廃止することができ、ニードル弁等を短縮することが
できる。これによって、噴射弁の全長を短縮するという
効果を得ることができる。 【００３２】なお、ニードル弁にフランジが形成され、
ストッパーがハウジング内に設けられる従来の電磁式燃
料噴射弁においても、アジャスタのかしめ固定部を覆う
ように、ステータの外周に電磁コイル部を設ける構成を
適用することにより、噴射弁の全長を短縮することがで
きる。 【００３３】また、電磁コイル部等が組付けられた後、
アジャスタがかしめられる従来の電磁式燃料噴射弁で
は、アジャスタのかしめが万一失敗したとき、噴射弁を
廃棄しなければならない場合があった。しかしながら上
記実施例の場合、ソレノイド２８を組付ける前にアジャ
スタはかしめられるため、かしめが失敗しても、ソレノ
イド２８組付け前の噴射弁を交換すればよい。したがっ
て、コストの低減を図ることができる。 【００３４】また、上記実施例の組付け手順により、ソ
レノイド２８を組付ける前に、静的噴射量、動的噴射量
を決定できる。そこで、ソレノイド２８を組付ける前の
噴射弁をそのままとし、ソレノイド２８の性能、体格等
をすることで、種々の要求に見合った噴射弁を提供する
ことができる。 【００３５】また上記実施例ではシール部１５ａ、１５
ｂでろう付することによって、燃料はシールされ、部材
間は連結されている。しかし、ろう付に限らずレーザ溶
接や電気溶接等で行ってもよい。 【００３６】さらに、上記実施例におけるハウジング１
とバルブボディ３とは一体に形成してもよい。あるいは
バルブボディ３を直接パイプ８に接続できる構成として
もよい。 【００３７】なお上記実施例では、トップフィード形式
の電磁式燃料噴射弁に本発明を適用しているが、ボトム
フィード形式の電磁式燃料噴射弁に本発明を適用しても
よい。この場合、アジャスタ７はパイプ形状でなく棒状
部材としてもよい。 【００３８】また、上記実施例では電磁式燃料噴射弁に
本発明を適用しているが、これに限るものではない。例
えば、燃料噴射弁から噴射された燃料に空気を混合させ
てから吸気マニホールド内に噴射させる装置において、
燃料に混合させる空気量を制御する空気制御弁に本発明
を適用してもよい。 【００３９】 【発明の効果】以上述べたように本発明によると、燃料
通路部を組み立て、その一方で、スプール、電磁コイ
ル、ケース、およびコネクタを有するソレノイドを組み
立てるので両方の性能をそれぞれチェックしつつ、燃料
通路部とソレノイドを組付けることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１実施例の電磁式燃料噴射弁の縦断面図であ
る。 【図２】第１実施例の電磁式燃料噴射弁の、組付け手順
および静的噴射量調整手順を示す断面図である。 【図３】第１実施例の電磁式燃料噴射弁の、組付け手順
および動的噴射量調整手順を示す断面図である。 【図４】第１実施例の電磁式燃料噴射弁の、組付け手順
を示す分解断面図である。 【図５】第１実施例の電磁式燃料噴射弁の先端部の断面
図である。 【符号の説明】 １ ハウジング ２ ステータ ３ バルブボディ ４ ニードル弁 ５ 可動コア ６ スプリング ７ アジャスタ ８ パイプ ９ 電磁コイル １０ スプール ２７ かしめ固定部 ２８ ソレノイド ２９ 電磁コイル部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 51/06 F16K 31/06 305 F16K 31/06 385

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃料の入口側がパイプに連結され、 長手方向の一端から他端に向かって内部に燃料の通路を
   形成し、少なくとも一部が磁性材料よりなる 燃料通路部
   と、 前記燃料通路部内に設けられ、前記燃料の通路を断続す
   る弁と、 前記燃料通路部内に設けられ、前記弁に当接して前記弁
   を閉じる方向へ付勢する付勢部材と、 前記付勢部材による付勢力に抗して前記弁を開く方向へ
   駆動させるとともに、スプール、前記スプールに巻装さ
   れた電磁コイル、前記電磁コイルの外周側に設けられて
   磁性材料よりなるケース、および前記電磁コイルへ燃料
   噴射制御用の信号を供給するコネクタを有し、さらにこ
   れらスプール、電磁コイル、ケース、およびコネクタの
   少なくとも一部を合成樹脂にて覆うよう構成されたソレ
   ノイドと、 前記燃料通路部の入口側端部と前記合成樹脂の入口側端
   部との間に設けられ、前記燃料通路部と前記パイプとの
   間をシールするシール部材と を備えた電磁式燃料噴射弁
   の製造方法において、 前記燃料通路部を組み立てる燃料通路部組み立て工程
   と、前記合成樹脂が前記ケースの外周側の少なくとも一部を
   覆うと共に、前記合成樹脂によって前記スプール、前記
   電磁コイル、前記ケース、および前記コネクタを一体化
   するよう前記ソレノイドを組み立てるソレノイド組み立
   て工程と、 前記燃料通路部組み立て工程にて組み立てられた燃料通
   路部に、前記ソレノイド組み立て工程にて組み立てられ
   たソレノイドを組付ける工程とを有し、 前記ソレノイド組み立て工程では、前記燃料通路部の外
   周形状に対応した空間部を前記ソレノイド内周側に形成
   し、 前記燃料通路部組み立て工程にて組み立てられた燃料通
   路部に、前記ソレノイド組み立て工程にて組み立てられ
   たソレノイドを組付ける際、前記空間部に前記燃料通路
   部を挿入し、前記燃料通路部の磁性材料からなる部分を
   前記空間部に位置させることを特徴とする電磁式燃料噴
   射弁の製造方法。