JP3592470B2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として車両用エンジンにおける電子式燃料噴射装置に使用される電磁式燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁式燃料噴射弁の一例について図５の断面図を参照して述べる。また説明の都合上、図５における下側を前部、上側を後部とする。図５において、磁性材よりなるほぼ管状のボデー１０１の後部（図示上部）には、磁性材よりなる管状のコア１０２の前部（図示下部）が組付けられている。ボデー１０１とコア１０２との間の環状空間には、ソレノイドコイル１０５を巻装したボビン１０４が配設されている。コア１０２のほぼ中央部を覆うように受電用コネクタ１０７が樹脂モールド成形によって形成されている。コネクタ１０７には図示しない電子制御装置の給電用コネクタが接続される。
【０００３】
前記ボデー１０１の先端部（図示下端部）には、噴射口１０８ａを有するバルブシート１０８が組み込まれている。バルブシート１０８には、バルブ１１２が軸方向に摺動可能に組み込まれている。またバルブシート１０８とボデー１０１との間には、バルブ１１２の後退位置を規制するＣ型プレート状のストッパ１１１が挟着されている。なおバルブシート１０８の外周の環状溝にはＯリング１１８が嵌着されている。
【０００４】
バルブシート１０８の前面には、前記噴射口１０８ａと対応する複数の噴射孔（符号省略）を有する円形プレート材からなるプレートオリフィス１２１が取り付けられている。またバルブシート１０８の前端部にはアダプタ１１０が取り付けられている。アダプタ１１０は、前記プレートオリフィス１２１の噴射孔に対応する噴口１１０ａ及びアシストエア供給用空気供給孔１１０ｂを有している。またアダプタ１１０の外周の環状溝にはＯリング１１９が嵌着されている。
【０００５】
前記バルブ１１２の後端部（図示上端部）には、磁性材よりなるアーマチュア１１３が固定されている。アーマチュア１１３は、前記ソレノイドコイル１０５の通電時においてコア１０２からの吸引力を受ける。前記コア１０２内には、バルブスプリング１１５が挿入された後、パイプ１１４が圧入されている。前記バルブスプリング１１５は、常にバルブ１１２の閉弁方向に付勢している。
【０００６】
前記コア１０２の中空部からバルブシート１０８の噴射口１０８ａまでは一連の燃料通路１１６となっている。燃料通路１１６の入口に相当するコア１０２の後端部にはストレーナ１１７が挿着されている。また、コア１０２の後端部の外周の環状溝にはＯリング１２０が嵌着されている。なおコア１０２の後端部は図示しないデリバリパイプの取付口に挿着される。
【０００７】
前記ボデー１０１の外周面には、後述するインシュレータ１２３のシール座面１２２ａを有する金属製リング１２２が嵌着されている。
【０００８】
上記した燃料噴射弁は、エンジンのインテークマニホルド１２４の噴射弁取付孔１２４ａにシール用インシュレータ１２３を介して挿入される。インシュレータ１２３は、金属製リング１２２のシール座面１２２ａと前記噴射弁取付孔１２４ａの座面（符号省略）との間に挟持され、ボデー１０１とインテークマニホルド１２４との間のシールを果たす。またアダプタ１１０のＯリング１１９は、前記噴射弁取付孔１２４ａの内周面と密着し、アダプタ１１０とインテークマニホルド１２４との間のシールを果たす。
【０００９】
前記インシュレータ１２３とＯリング１１９とにより、インテークマニホルド１２４の噴射弁取付孔１２４ａと燃料噴射弁との間に気密のエアギャラリが形成される。またインテークマニホルド１２４には、前記エアギャラリと連通するエア通路１２４ｂが設けられている。このエア通路１２４ｂの他端部は図示されないエアパイプを介して吸気通路におけるスロットルバルブの上流側と連通されている。
【００１０】
上記燃料噴射弁の作動を説明すると、図示しない燃料タンクから所定の圧力を付与された状態で供給される燃料は、デリパリパイプからコア１０２内の燃料通路１１６を通ってバルブシート１０８の内部まで至っている。しかしながら、バルブ１１２がバルブスプリング１１５の弾性によってバルブシート１０８の噴射口１０８ａを閉じた状態に保持されているため燃料噴射は生じない。
【００１１】
この状態で、電子制御装置からの電気信号の入力によってソレノイドコイル１０５が通電状態になると、コア１０２の吸引力によってアーマチュア１１３が後退する結果、バルブ１１２がバルブシート１０８の噴射口１０８ａを開くことにより燃料が噴射される。続いて、ソレノイドコイル１０５に対する電気信号がオフになり前記コア１０２の吸引力が解除されると、バルブ１１２がバルブスプリング１１５の弾性によって再び噴射口１０８ａを閉じるため燃料噴射が停止する。
【００１２】
また、アシストエアがインテークマニホルド１２４のエア通路１２４ｂからアダプタ１１０の空気供給孔１１０ｂを通じて噴口１１０ａに供給されることによって、燃料が効果的に微粒化される。
【００１３】
なお上記したような電磁式燃料噴射弁は、例えば特開平５−１２６０１１号公報に開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した電磁式燃料噴射弁によると、ボデー１０１に金属製リング１２２を圧入することによって、インシュレータ１２３のシール座面１２２ａが設けられている。従って、シール座面１２２ａの形成のために専用の金属リング１２２を使用しているため、部品点数及び組付け工数の増加を余儀なくされるといった問題が残る。
【００１５】
本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、シール座面形成用の専用部品を廃止し、部品点数及び組付け工数を削減することのできる電磁式燃料噴射弁を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する請求項１の発明は、
エンジンの吸気通路を形成する通路壁に設けた噴射弁取付孔にシール用インシュレータを介して挿入され、また樹脂モールド成形による樹脂製コネクタを外周部に備え、さらに、前記吸気通路に燃料を噴射する噴口と、前記通路壁のエア通路を通じて前記噴射弁取付孔内に供給されるアシストエアを前記噴口に導入する空気供給孔を備えている電磁式燃料噴射弁であって、
前記樹脂製コネクタには、前記通路壁の噴射弁取付孔に形成された軸方向に交差するシール座面に対面しかつそのシール座面との間に前記インシュレータを挟持するためのシール座面が一体成形されており、
前記インシュレータが前記樹脂製コネクタのシール座面と前記通路壁のシール座面との間で挟持されることにより、前記両シール座面の間においてアシストエアをシールする構成としたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁である。
前記請求項１記載の電磁式燃料噴射弁によると、樹脂モールド成形による樹脂製コネクタにインシュレータのシール座面を一体成形したことにより、部品増加を招くことなく、従来のシール座面形成用の専用部品を廃止でき、よって部品点数及び組付け工数を削減が可能である。
【００１７】
請求項２の発明は、
請求項１記載の電磁式燃料噴射弁であって、
前記樹脂製コネクタによって取り囲まれる金属部材の外周面に断面凹凸状をなすシール部が設けられ、
前記金属部材のシール部に前記樹脂製コネクタが樹脂モールド成形時に入り組んで接合されていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁である。
前記請求項２記載の電磁式燃料噴射弁によると、金属部材と樹脂製コネクタとの接合面間のシール性を高めることができるので、仮に前記シール部以外の接合面の間に隙間が生じた場合でもその隙間を通じてのエア洩れを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態１，２について順に説明する。
〔実施の形態１〕
実施の形態１について図１及び図２を参照して説明する。車両用エンジンに使用される電磁式燃料噴射弁の断面図が図１に示されている。なお説明の都合上、図１における左側を前部、右側を後部とする。
【００１９】
図１において、燃料噴射弁のボデー１は、磁性材により管状に形成されている。ボデー１の後端部には、非磁性材からなるリング体２が圧入後溶接されている。リング体２の後部には、磁性材からなる管状のコア３の前端部が圧入後溶接されている。コア３の外周面には、フランジ状の突起部３ａが形成されている。なお前記ボデー１は、後述するアッパボデー７を一体に備えるためロアボデーともいう。
【００２０】
前記ロアボデー１とコア３の突起部３ａの間におけるリング体２及びコア３の外周部分には、合成樹脂等の電気絶縁素材からなるボビン４が樹脂成形されている。ボビン４にはソレノイドコイル６が巻装されている。ボビン４に設けたターミナル取り付け部４ａには、ターミナル５の接続端が圧入されている。ターミナル５の接続端はソレノイドコイル６と電気的に接続されている。
【００２１】
前記ソレノイドコイル６の外周部は、磁性材からなるアッパボデー７によって部分的に取り囲まれている。アッパボデー７は、取付孔（符号省略）を有する端板部７ｂと、その端板部７ｂの外周部より前方に延出された断面円弧状をした二個一対のカバー板部７ａ（図１は一方を示す。）とを備えている。端板部７ｂは、取付孔（符号省略）に前記コア３が圧入された状態で突起部３ａと当接している。また両カバー板部７ａの前端部には前記ロアボデー１が圧入後溶接されている。
【００２２】
ロアボデー１の後部からコア３の後端部に至る外周部分には樹脂モールド成形が施されている。この樹脂モールド成形によって前記ターミナル５のコネクタ９が形成されている。コネクタ９には図示されない電子制御装置の給電用コネクタが接続され、前記電子制御装置により前記ソレノイドコイル６の通電及びその解除がなされる。
【００２３】
前記ソレノイドコイル６の通電時においてコア３から吸引力を受けるアーマチュア１０は、磁性材からなる中空筒状をなしている。アーマチュア１０は、先端に球状バルブ１２を有している。アーマチュア１０の中空部は燃料通路を形成しており、その先端部には燃料通路の出口を形成する切り欠き溝１０ａが形成されている。
【００２４】
前記バルブ１２によって開閉される噴射口（符号省略）を有するバルブシート１３は、前記ロアボデー１の前端部に挿着されている。バルブシート１３の噴射口は、前記アーマチュア１０の軸方向のスライドに伴うバルブ１２の移動により開閉される。なお前記コア３の先端面は、バルブ１２の後退時にアーマチュア１０の後端面と当接することによりバルブ１２の後退位置を規制する。またバルブシート１３の前面には、プレートオリフィス１４がレーザ溶接により取り付けられている。プレートオリフィス１４は、前記噴射口と対応する複数の噴射孔（符号省略）を有する円形プレート材からなる。
【００２５】
前記コア３内には、コイルスプリング製バルブスプリング１６が挿入された後、断面Ｃ字状のパイプ材からなるスプリングピン１７が圧入されている。バルブスプリング１６は、常にアーマチュア１０をバルブ１２の閉弁方向に付勢している。
【００２６】
コア３の中空部は、アーマチュア１０の中空部の燃料通路と連通する燃料通路（符号１８を付す。）を形成している。燃料通路１８の入口に相当するコア３の後端部にはストレーナ１９が圧入されている。またコア３の後端部には前記コネクタ９の樹脂モールド時に環状溝（符号省略）が形成されており、その環状溝にＯリング２０が嵌着されている。コア３の後端部は、デリバリパイプの取付口（図１中、二点鎖線２３参照）に挿着される。
【００２７】
またロアボデー１には、バルブシート１３を覆う樹脂製又は金属製のアダプタ２１が嵌着されている。アダプタ２１は、前記プレートオリフィス１４の噴射孔に対応する噴口２１ａ、及びアシストエア供給用空気供給孔２１ｂを有している。またアダプタ１１０の外周の環状溝にはＯリング２２が嵌着されている。
【００２８】
前記コネクタ９の前端部には、後述するインシュレータ２４のシール座面９ａが一体成形されている。
【００２９】
上記した燃料噴射弁は、エンジンのインテークマニホルド３０の噴射弁取付孔３０ａに弾性材からなるシール用インシュレータ２４を介して挿入される。インシュレータ２４は、樹脂製コネクタ９のシール座面９ａと前記噴射弁取付孔３０ａのシール座面（符号省略、単に座面ともいう）との間に挟持され、ロアボデー１とインテークマニホルド３０との間のシールを果たす。またアダプタ２１のＯリング２２は、前記噴射弁取付孔３０ａの内周面と密着し、アダプタ２１とインテークマニホルド３０との間のシールを果たす。
【００３０】
前記インシュレータ２４とＯリング２２とにより、インテークマニホルド３０の噴射弁取付孔３０ａと燃料噴射弁との間に気密のエアギャラリが形成される。またインテークマニホルド３０には、前記エアギャラリと連通するエア通路３０ｂが設けられている。このエア通路３０ｂの他端部は図示されないエアパイプを介して吸気通路におけるスロットルバルブの上流側と連通されている。なおインテークマニホルド３０は、本発明でいう吸気通路を形成する通路壁に相当している。
【００３１】
また図１の一点鎖線Ａで示す部分を拡大図で示した図２において、前記ロアボデー１の外周面には、断面三角形状をした適数本（図は３本を示す）の円周溝１ａからなる断面凹凸状をなすシール部２５が設けられている。このシール部２５は、コネクタ９の樹脂モールド成形時に樹脂によって取り囲まれる。
【００３２】
上記燃料噴射弁の作動を説明すると、図示しない燃料タンクから所定の圧力を付与された状態で供給される燃料は、ストレーナ１９によってろ過された後、コア３の燃料通路１８、アーマチュア１０の燃料通路及び切り欠き溝１０ａを通ってバルブシート１３の内部まで至っている。しかしながら、バルブ１２がバルブスプリング１６の弾性によってバルブシート１３の噴射口を閉じた状態に保持されているため燃料噴射は生じない。
【００３３】
この状態で、電子制御装置からの電気信号の入力によってソレノイドコイル６が通電状態になると、コア３の吸引力によってアーマチュア１０が後退する結果、バルブ１２がバルブシート１３の噴射口を開くことにより燃料が噴射される。続いて、ソレノイドコイル６に対する電気信号がオフになり前記コア３の吸引力が解除されると、バルブ１２がバルブスプリング１６の弾性によって再び噴射口を閉じるため燃料噴射が停止する。
【００３４】
また、アシストエアがインテークマニホルド３０のエア通路３０ｂからアダプタ２１の空気供給孔２１ｂを通じて噴口２１ａに供給されることによって、燃料が効果的に微粒化される。
【００３５】
前記した電磁式燃料噴射弁によると、樹脂モールド成形によるコネクタ９にインシュレータ２４のシール座面９ａを一体成形したことにより、部品増加を招くことなく、従来のシール座面形成用の専用部品（図５における金属製リング１２２）を廃止でき、よって部品点数及び組付け工数を削減が可能である。なお、樹脂製のコネクタ９は、樹脂部材ともいう。
【００３６】
また金属部材と樹脂部材はモールド成形時の密着性が悪いことと、両者間に熱膨張差があること等によって、金属部材１，２，３，７と樹脂部材４，９との接合面の間に隙間が生じることが予測される。一方、燃料噴射弁の先端部はインテークマニホルド３０に挿入されているため、インテークマニホルド３０内を通る吸入空気によって負圧となる。この負圧により、燃料噴射弁のデリバリパイプの取付口２３との接続部から空気が、コア３とコネクタ９との接合面の間、コア３とボビン４との接合面の間、リング体２とボビン４との接合面の間、ロアボデー１とコネクタ９との接合面の間、アッパボデー７とコネクタ９との接合面の間に生じる前記隙間を通じて、前記インテークマニホルド３０内へ流入するといったエア洩れが発生することがある。すると、エンジンの吸入空気量が増加し、エンジンの制御性の低下を招くことになる。
【００３７】
しかしながら本形態の燃料噴射弁によると、樹脂製コネクタ９によって取り囲まれるロアボデー１の外周面に断面凹凸状をなすシール部２５を設けたものであるから、ロアボデー１とコネクタ９との接合面においてロアボデー１のシール部２５にコネクタ９の当該接合部分が樹脂モールド成形時に入り組んで接合することにより両部材１，９の間のシール性を高めることができるので、仮に前記シール部以外の接合面の間に隙間が生じた場合でもその隙間を通じてのエア洩れを防止することができる。したがって、エア洩れに起因するエンジンの吸入空気量の増加によるエンジンの制御性の低下を防止することができる。なおロアボデー１は、本発明でいう金属部材に相当している。
【００３８】
〔実施の形態２〕
実施の形態２について図３及び図４を参照して説明する。本実施の形態２は実施の形態１の一部を変更したものであるからその変更部分について詳述し、実施の形態１と同一もしくは実質的に同一構成と考えられる部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３９】
図３に電磁式燃料噴射弁の断面図が示され、図４に図３の一点鎖線Ｂで示す部分の拡大図が示されている。本形態は、実施の形態１においてロアボデー１に設けた適数本（図は３本を示す）の円周溝１ａからなるシール部２５（同一符号を記す。）を、コア３の後端部の外周面に設けたものである。このシール部２５もコネクタ９の樹脂モールド成形時に樹脂によって取り囲まれる。
【００４０】
本実施の形態の燃料噴射弁によると、コア３とコネクタ９との接合面においてコア３のシール部２５にコネクタ９の当該接合部分が樹脂モールド成形時に入り組んで接合することにより両部材３，９の間のシール性を高めることができるので、仮に前記シール部以外の接合面の間に隙間が生じた場合でもその隙間を通じてのエア洩れを防止することができる。なおコア３は、本発明でいう金属部材に相当している。
【００４１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、シール部２５は、ロアボデー１とコア３のいずれか一方に限らず、双方に設けても良いし、複数カ所に分散して設けることもできる。またシール部２５の円周溝１ａは螺旋溝としてもよい。またシール部２５の円周溝１ａの断面形状には、三角形の他、四角形、半円形、Ｕ字形、台形、あり溝形等が考えられる。またシール部２５は、溝に代えて金属部材の外周面に突出する突起部によって形成してもよいし、あるいは突起部と溝部の複合によって形成してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、部品増加を招くことなく、従来のシール座面形成用の専用部品を廃止でき、これにより部品点数及び組付け工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す電磁式燃料噴射弁の断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】実施の形態２を示す電磁式燃料噴射弁の断面図である。
【図４】図１のＢ部の拡大図である。
【図５】従来例を示す電磁式燃料噴射弁の断面図である。
【符号の説明】
１ ロアボデー（金属部材）
３ コア（金属部材）
９ コネクタ（樹脂部材）
９ａ シール座面
２４ インシュレータ
２５ シール部
３０ インテークマニホルド（通路壁）
３０ａ 噴射弁取付孔

Claims (2)

1. エンジンの吸気通路を形成する通路壁に設けた噴射弁取付孔にシール用インシュレータを介して挿入され、また樹脂モールド成形による樹脂製コネクタを外周部に備え、さらに、前記吸気通路に燃料を噴射する噴口と、前記通路壁のエア通路を通じて前記噴射弁取付孔内に供給されるアシストエアを前記噴口に導入する空気供給孔を備えている電磁式燃料噴射弁であって、
   前記樹脂製コネクタには、前記通路壁の噴射弁取付孔に形成された軸方向に交差するシール座面に対面しかつそのシール座面との間に前記インシュレータを挟持するためのシール座面が一体成形されており、
   前記インシュレータが前記樹脂製コネクタのシール座面と前記通路壁のシール座面との間で挟持されることにより、前記両シール座面の間においてアシストエアをシールする構成と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であって、
   前記樹脂製コネクタによって取り囲まれる金属部材の外周面に断面凹凸状をなすシール部が設けられ、
   前記金属部材のシール部に前記樹脂製コネクタが樹脂モールド成形時に入り組んで接合されていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。

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