JP3809663B2 - 電磁式燃料噴射弁及び電磁式燃料噴射弁の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の内燃機関用の燃料噴射装置に用いられる電磁式燃料噴射弁に関し、そのうち特にバルブシートの先端面に配置された計量プレートに穿設された計量孔によって、噴射される燃料量が計量制御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第１例は、特開平３−２６４７６７号公報に示される。これによると、計量プレートはバルブシートの先端面に当接する平坦状をなす平板部と、バルブシートの弁座孔に臨んで平板部を貫通して穿設される計量孔であって、計量孔の長手軸心線が平板部に対して傾斜して形成された計量孔が示される。
【０００３】
又、従来の電磁式燃料噴射弁の第２例は特開平４−７２４５６号公報に示される。これによると、計量プレートの平板部の中心部に先端側に向かって突出する円錐面を形成し、この円錐面に直交して計量孔を穿設し、これによって平板部に対して傾斜した計量孔を形成する技術が示される。
【０００４】
又、従来の電磁式燃料噴射弁の第３例は、特開平３−１９４１６３号公報に示される。これによると、計量プレートの平板部に、計量孔を燃料流れ方向下流側から打ち抜き加工した後に、平板部の下流側の計量孔開口面を研磨又は研剤により一定の厚さ分除去する技術が示される。上記の如く、計量孔を平板部に対して傾斜して形成するのは、計量孔から噴出される燃料を、吸気管あるいは吸気弁の一定位置に指向させる為に行なわれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来例によると、次の問題を有する。一般的に計量孔の直径は、０．３ミリメートル程度の極めて小径に形成される。そして、平板部に対して極めて小径のドリルを用いて計量孔の加工を行なうと、ドリルの先端が平板部に斜め方向から当接した際、ドリルは芯振れを生じる。これによると、計量孔の加工はじめ部分の孔形状にバラツキを生じ、正確な燃料フォームと流量精度を保持することが困難である。又、平板部に開口する計量孔の横断面形状は、ドリルが平板部を斜め方向から貫通するので、楕円形状となり、これによると燃料フォームが不均一となって好ましいものでない。更に、ドリル径が小径であって、且つ斜め方向からの加工を行なうことによると、刃具の寿命が著しく短くなり、生産効率が著しく阻害される。特に、その傾斜角度か小さく（平板部に沿って傾斜すること）なるとその加工は不能となる恐れがある。
【０００６】
第２の従来例によると、次の問題を有する。計量孔の平板部に対する傾斜角度あるいは孔数は、吸気管の形状、吸気弁の形状、吸気弁の数、吸気弁の配置等によって決定される。そして、この計量孔の傾斜角度が変化した際、平板部に形成される円錐面は、その都度計量孔の傾斜角度に合わせて変える必要がある。一般的に円錐面を含む計量プレートは、プレスあるいは樹脂成形によって製作されるが、この円錐面の変更によるとプレス金型、樹脂金型を変える必要があり、計量プレートの製造コスト高を招来して好ましいものでない。
【０００７】
第３の従来例によると、次の問題を有する。計量孔の加工は、打ちぬきによって直線方向で行なわれ、平板部の計量孔開口面の加工は、研削によって平面的に行なわれる。このように、加工方向及び加工方法が全く異なることは、全く異なった加工機械を必要とすること、計量プレートの位置決め保持が複雑となることから、計量プレートの製造コストを低減できない。
【０００８】
本発明は、かかる従来の不具合に鑑み成されたもので、計量プレートの平板部に対して傾斜して穿設される計量孔を介して噴出される燃料の、燃料フォーム及び流量精度を正確に形成、保持しうるとともに計量プレートの製造コストを低減し、生産効率の向上を図ることのできる電磁式燃料噴射弁及び電磁式燃料噴射弁の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明になる電磁式燃料噴射弁は、前記目的達成の為に、ハウジング内に配置された電磁コイルへの通電によって可動コアが駆動され、可動コアと一体的に移動する弁部によりハウジングの先端部に配置されたバルブシートの弁座を開閉制御し、
バルブシートは、その先端面が平坦状に形成されるとともに先端面に向けて弁座に連なる弁座孔が開口し、
計量プレートは、バルブシートの先端面に当接して配置される平坦状の平板部と、
前記平板部に形成され弁座孔に臨んで開口する計量孔とを備え、
前記計量孔より燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁において、
前記、平板部の先端面から後端側面側に向かい、その長手軸心線が前記平板部に対して傾斜（Ａ度）するとともに弁座孔に臨んでドリル加工され、円錐角（Ｂ度）よりなる円錐座グリ面を有する座グリ孔と、前記座グリ孔の長手軸心線と同芯に形成され、前記円錐座グリ面から後端側面に向けてドリル加工により貫通して穿設されるとともに弁座孔内に開口する計量孔と、を備えたことを第１の特徴とする。
【００１０】
又、本発明は、前記、計量プレートに形成される計量孔を、
平板部の先端側面から後端側面側に向かい、その長手軸心線が前記平板部に対して傾斜（Ａ度）するとともに後端側面に貫通することのない、円錐角（Ｂ度）よりなる円錐座グリ 面を有する座グリ孔をドリル加工する座グリ孔ドリル加工工程と、
前記座グリ孔ドリル加工工程に次いで、前記座グリ孔の長手軸心線と同芯に形成され、前記円錐座グリ面によりセンタリングされて後端側面に貫通して計量孔をドリル加工する計量孔ドリル加工工程と、により加工形成したことを第２の特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明の第１の特徴によると、平板部に傾斜して穿設される計量孔は、計量孔と同芯に形成され、円錐座グリ面を有する座グリ孔を介して平板部の後端側面に向かって穿設されるので、正確な真円形状の計量孔が形成される。従って均一な燃料フォームと正確な流量精度を形成、保持できる。
【００１２】
又、本発明の第２の特徴によると、平板部に傾斜して穿設される計量孔は、座グリ孔ドリル加工工程において、平板部に対して傾斜（Ａ度）するとともに平板部の先端側面から後端側面側に向かって円錐座グリ面を有する座グリ孔がドリル加工され、次いで計量孔が円錐座グリ面を介して平板部の後端側面に向けて貫通して穿設される。これによると、ドリルは円錐座グリ面の中心に確実にセンタリングされて計量孔を加工できるので、より正確な真円形状の計量孔を加工形成できる。従って、より一層均一な燃料フォームと正確な流量精度を形成保持でき、更にドリル寿命を高めることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明になる電磁式燃料噴射弁の一実施例について図により説明する。
図１は、電磁式燃料噴射弁の縦断面図、図２は図１中の計量プレートの拡大断面図である。尚、説明を容易にする為に、先端Ａとは図において下方をいい、後端Ｂとは、図において上方をいう。１は、後端Ｂ側に底部１Ａを有し、先端１Ｂが開口する磁性材料によって有底筒状に形成されたハウジングであり、底部１Ａの中心から固定コアとしての第１筒部１Ｃが先端Ａ側に向かって突出するとともに底部１Ａの中心から流路部材としての第２筒部１Ｄが後端Ｂ側に向かって突出する。第２筒部１Ｄの後端１Ｅから第１筒部１Ｃの先端１Ｆに向けて流路１Ｇが貫通して穿設される。第１筒部１Ｃ内の流路１Ｇにはインナーカラー２が挿入配置され、第２筒部１Ｄ内の流路１Ｇにはストレーナ３が配置される。流路１Ｇにあっては先端Ａ側にインナーカラー２が配置され、後端Ｂ側にストレーナ３が配置される。
【００１４】
４は絶縁材料によって形成されたコイルボビンであり、その周囲に電磁コイル５が巻回され、その後端の鍔部より後端Ｂ側に向かってコイル５に接続されたターミナル６が突出する。７は磁性材料によって形成され、磁極片をなすドーナツ状のセットカラーである。８は後述するニードル弁の小径部に挿入されるバルブストッパーであり外周から中心に向かって前記小径部の直径よりやや大径を有する長溝８Ａが穿設される。
【００１５】
９は、バルブシートであり、その内方の先端側には弁座９Ａが形成され、弁座９Ａより更に先端面９Ｂに向けて弁座孔９Ｃが貫通して穿設される。前記弁座孔９Ｃは、バルブシート９の先端にあって、平坦状に形成される先端面９Ｂに開口する。一方、弁座９Ａよりバルブシート９の後端９Ｄに向けてガイド孔９Ｅが開口して形成される。これら、ガイド孔９Ｅ、弁座９Ａ、弁座孔９Ｃは同芯に形成される。尚、バルブシート９の後端側は拡大されて鍔部をなす。
【００１６】
１０は、バルブシート９内に移動自在に配置される弁体である。弁体１０は、弁座９Ａを開閉する弁部１０Ａと、弁部１０Ａより後端Ｂ側にあって、ガイド孔９Ｅの横断面と同一形状をなすとともに外周に複数の切欠き面が形成され、ガイド孔９Ｅ内に摺動自在に配置されるガイド部１０Ｂと、ガイド部１０Ｂより後端Ｂ側に形成される係止鍔部１０Ｃと、更に後端に形成される嵌合突部１０Ｄと、嵌合突部１０Ｄと係止鍔部１０Ｃとの間に形成される小径部１０Ｅとより形成される。そして、前記弁体１０の後端に形成される嵌合突部１０Ｄには円柱状をなす可動コア１１が一体的に嵌合配置される。
【００１７】
１２は、バルブシート９の先端部分に配置される薄肉状の計量プレートであって、図２によって説明する。１２Ａは、バルブシート９の先端面９Ｂに当接して配置される平坦状をなす平板部である。１２Ｇは、平板部１２Ａの先端側面１２Ｃから後端側面１２Ｅ側に向かって穿設され、座グリ面を有する座グリ孔である。その座グリ孔１２Ｇの長手軸心線Ｙ−Ｙは、平板部１２Ａに直交する中心線Ｘ−Ｘより側方にあり、且つ平板部１２Ａの先端側面１２Ｃに対して（Ａ度）傾斜して穿設され、さらに前記座グリ面は円錐角（Ｂ度）よりなる円錐面をなす円錐座グリ面１２Ｈとして形成される。１２Ｆは、計量孔であって、座グリ孔１２Ｇの円錐座グリ面１２Ｈから平板部１２Ａの後端側面１２Ｅに向かって貫通して穿設され、計量孔１２Ｆの長手軸心線は座グリ孔１２Ｇの長手軸心線Ｙ−Ｙと同芯に形成される。
【００１８】
そして、電磁式燃料噴射弁は以下の如く組みつけられる。ハウジング１の先端１Ｂの開口から底部１Ａに向けてコイルボビン４を挿入配置し、このときターミナル６は底部１Ａに穿設せる孔を介して後端Ｂ側に突出する。次いで、コイルボビン４の先端にセットカラー７を配置する。
【００１９】
一方、バルブシート９のガイド孔９Ｅ内には、弁体１０のガイド部１０Ｂが移動自在に配置され、可動コア１１と係止鍔部１０Ｃとの間の小径部１０Ｅに向けてバルブストッパー８の長溝８Ａが挿入配置される。このように、弁体１０を備えたバルブシート９がセットカラー７の先端上に配置される。このとき、可動コア１１の後端とインナーカラー２の先端との間には、スプリング１４が縮設される。又、可動コア１１の後端は第１筒部１Ｃの先端１Ｆに対向して配置され、係止鍔部１０Ｃの後端は、バルブストッパー８の先端に対向して配置される。
【００２０】
次いで、バルブシート９の先端面９Ｂに計量プレート１２の平板部１２Ａを配置し、更に計量プレート１２上にキャップ１３を配置する。このキャップ１３は計量プレート１２の先端側面１２Ｃに当接するとともにバルブシート９の外周に配置され、その後端１３Ａは、バルブシート９の鍔部に当接するとともにハウジング１の先端１Ｂの開口内に挿入される。尚、キャップ１３には先端Ａに向けて開口１３Ｂが形成される。
【００２１】
以上によると、ハウジング１内の中間部に設けた係止段部１Ｊ上に、セットカラー７、バルブストッパー８、弁体１０を備えたバルブシート９、計量プレート１２、キャップ１３が積層されて配置されたもので、かかる状態において、ハウジング１の先端１Ｂをキャップ１３の後端１３Ａ上に向けて内方へカシメることによってその組みつけが完了する。
【００２２】
かかる状態において、計量プレート１２の平板部１２Ａは、バルブシート９の先端面９Ｂと、キャップ１３との間に固定的に挟持され、計量孔１２Ｆの燃料流入側（平板部１２Ａの後端側面１２Ｅに開口する計量孔１２Ｆ）はバルブシート９の弁座孔９Ｃに臨んで開口し、一方計量孔１２Ｆの燃料流出側は円錐座グリ面１２Ｈに開口し、この円錐座グリ面１２Ｈはキャップ１３の開口を介して先端Ａ側に臨む。
【００２３】
尚、電磁コイル５への非通電時において、可動コア１１の後端と第１筒部１Ｃの先端１Ｆとの間、及び係止鍔部１０Ｃの後端とバルブストッパー８の先端との間には微少なる間隙（作動ストロークに相当する）が存在するが図示されていない。
【００２４】
次にその作用について説明する。電磁コイル５に通電されると、可動コア１１はスプリング１４のバネ力に抗して第１筒部１Ｃの先端１Ｆに向けて吸引され、弁体１０の係止鍔部１０Ｄの後端がバルブストッパー８の先端に当接する迄移動し、これによって弁体１０の弁部１０Ａがバルブシート９の弁座９Ａを開放する。これによると、流路１Ｇ内へ図示せぬ燃料ポンプによって給送される燃料は、可動コア１１、小径部１０Ｅ、係止鍔部１０Ｃ、ガイド部１０Ｂの外周を通って弁座９Ａに達する。弁座９Ａに流入する燃料は、弁座孔９Ｃより計量プレート１２の計量孔１２Ｆに達し、計量孔１２Ｆにてその量が制御されて機関に向け噴出される。
【００２５】
かかる本発明の電磁式燃料噴射弁によると、計量孔１２Ｆは、座グリ孔１２Ｇの円錐座グリ面１２Ｈから平板部１２Ａの後端側面１２Ｅに向けて貫通して穿設される。すなわち、計量孔１２Ｆを加工するドリルは、円錐座グリ面１２Ｈを介して計量孔１２Ｆを加工する。以上によると、ドリルによって計量孔１２Ｆを加工する際、ドリルの切刃は確実に円錐座グリ面１２Ｈの中心にセンタリングされる。
以上によると、ドリルの芯振れを大きく抑止できたもので、特に計量孔１２Ｆの燃料流出側の孔形状を正確にして且つ均一に形成することができる。これによると、正確にして且つ均一な燃料フォームと流量精度を得ることができる。又、計量孔１２Ｆの燃料流出側の孔形状を真円形状とすることができるので、円錐状をなす均一な燃料フォームを得ることができる。更にはドリルの寿命を延ばすことができる。
【００２６】
又、計量孔１２Ｆの傾斜角度（Ａ度）は、機関への適合の為に、種々変更される場合があるが、本発明にあっては、円錐座グリ面加工ドリル及び計量孔加工ドリルを支持する支持軸の角度を単に変更すればよいので、計量孔１２Ｆの傾斜角度の変更に対して製造コストを上昇させることなく極めて容易に対応しうる。
【００２７】
又、円錐座グリ面１２Ｈの加工及び計量孔１２Ｆの加工は、加工方向及び加工方法が同一とすることができるので、同一加工機械、同一治具を使用することができ、製造コストの低減を図ることができるとともに生産効率の向上を達成できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明になる電磁式燃料噴射弁によると、計量プレートに傾斜して穿設される計量孔を、計量孔の長手軸心線と同芯に形成される座グリ孔の円錐座グリ面を介して形成したので、正確にして且つ均一な燃料フォームと流量精度を得ることができる。計量孔を加工する小径ドリルの刃具寿命を大きくのばすことができる。計量孔の傾斜角度の選択の自由度を高めることができる。計量孔の傾斜角度の変更に製造コストを上昇させることなく対応できる。という格別なる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になる電磁式燃料噴射弁の１実施例を示す縦断面図。
【図２】 図１の計量プレートの拡大断面図。
【符号の説明】
９ バルブシート
９Ｂ 先端面
９Ｃ 弁座孔
１２ 計量プレート
１２Ａ 平板部
１２Ｆ 計量孔
１２Ｇ 座グリ孔
１２Ｈ 円錐座グリ面
１２Ｃ 先端側面
１２Ｅ 後端側面
１２Ｆ 計量孔
１２Ｇ 座グリ孔
１２Ｈ 円錐座グリ面

Claims (2)

1. ハウジング内に配置された電磁コイルへの通電によって可動コアが駆動され、可動コアと一体的に移動する弁部によりハウジングの先端部に配置されたバルブシートの弁座を開閉制御し、
   バルブシートは、その先端面が平坦状に形成されるとともに先端面に向けて弁座に連なる弁座孔が開口し、
   計量プレートは、バルブシートの先端面に当接して配置される平坦状の平板部と、
   前記平板部に形成され弁座孔に臨んで開口する計量孔とを備え、
   前記計量孔より燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁において、
   前記、平板部１２Ａの先端面１２Ｃから後端側面１２Ｅ側に向かい、その長手軸心線Ｙ−Ｙが前記平板部１２Ａに対して傾斜（Ａ度）するとともに弁座孔９Ｃに臨んでドリル加工され、円錐角（Ｂ度）よりなる円錐座グリ面１２Ｈを有する座グリ孔１２Ｇと、前記座グリ孔１２Ｇの長手軸心線Ｙ−Ｙと同芯に形成され、前記円錐座グリ面１２Ｈから後端側面１２Ｅに向けてドリル加工により貫通して穿設されるとともに弁座孔９Ｃ内に開口する計量孔１２Ｆと、を備えたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. 前記、計量プレート１２に形成される計量孔１２Ｆを、
   平板部１２Ａの先端側面１２Ｃから後端側面１２Ｅ側に向かい、その長手軸心線Ｙ−Ｙが前記平板部１２Ａに対して傾斜（Ａ度）するとともに後端側面１２Ｅに貫通することのない、円錐角（Ｂ度）よりなる円錐座グリ面１２Ｈを有する座グリ孔１２Ｇをドリル加工する座グリ孔ドリル加工工程と、
   前記座グリ孔ドリル加工工程に次いで、前記座グリ孔１２Ｇの長手軸心線Ｙ−Ｙと同芯に形成され、前記円錐座グリ面１２Ｈによりセンタリングされて後端側面１２Ｅに貫通して計量孔１２Ｆをドリル加工する計量孔ドリル加工工程と、により加工形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁の製造方法。

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