JP3999769B2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は、ボビンにコイルが巻装されて成るコイル組立体で囲繞される円筒状の固定コアに、小径孔と、該小径孔よりも大径にして小径孔の後方に配置される大径孔と、小径孔および大径孔間を結ぶテーパ孔とが同軸に設けられ、軸方向に延びる一条のスリットを有して横断面形状が略Ｃ形に形成されるとともに軸方向両端部にテーパ部がそれぞれ設けられる円筒状のばね受け部材が、軸方向位置を調節可能として前記小径孔に圧入され、前端部に弁座を有する弁ハウジングの後端部が前記固定コアに同軸に結合され、前記弁座に着座可能として弁ハウジングに収容される弁体ならびに前記固定コアの前端に後端が対向する可動コアが同軸に結合されて成る弁組立体と前記ばね受け部材との間に戻しばねが縮設され、前記固定コアおよびばね受け部材内には、固定コアの後端側から流入する燃料を流通させる燃料通路が形成される電磁式燃料噴射弁に関する。

円筒状の固定コアに、小径孔と、該小径孔よりも大径にして小径孔の後方に配置される大径孔と、小径孔および大径孔間を結ぶテーパ孔とが同軸に設けられ、ばね受け部材が小径孔に圧入されるようにした電磁式燃料噴射弁が、たとえば特許文献１等で既に知られている。
特開２００３−３１４３９９号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたものは、軸方向全長にわたって一定の内径を有するように小径孔が形成されており、その小径孔の後端および大径孔間を結ぶテーパ孔の軸線に対する傾斜角度が、ばね受け部材の両端部のテーパ部の軸線に対する傾斜角度よりも大きい。そのためばね受け部材を小径孔に圧入する際に、ばね受け部材の圧入方向前端側のテーパ部が、前記小径孔およびテーパ孔の連設部が形成する角部に接触して傷つけられ、燃料通路内に切粉が出てしまう可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、大きな切粉の発生を防止し、切粉が燃料通路内に出ることを極力回避し得るようにした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、請求項１記載の発明は、ボビンにコイルが巻装されて成るコイル組立体で囲繞される円筒状の固定コアに、小径孔と、該小径孔よりも大径にして小径孔の後方に配置される大径孔と、小径孔および大径孔間を結ぶテーパ孔とが同軸に設けられ、軸方向に延びる一条のスリットを有して横断面形状が略Ｃ形に形成されるとともに軸方向両端部外周にテーパ部がそれぞれ設けられる円筒状のばね受け部材が、軸方向位置を調節可能として前記小径孔に圧入され、前端部に弁座を有する弁ハウジングの後端部が前記固定コアに同軸に結合され、前記弁座に着座可能として弁ハウジングに収容される弁体ならびに前記固定コアの前端に後端が対向する可動コアが同軸に結合されて成る弁組立体と前記ばね受け部材との間に戻しばねが縮設され、前記固定コアおよびばね受け部材内には、固定コアの後端側から流入する燃料を流通させる燃料通路が形成される電磁式燃料噴射弁において、前記固定コアの小径孔は、前記ばね受け部材を圧入するのに適合した内径の圧入孔部と、該圧入孔部よりも後方に間隔をあけて圧入孔部と同軸に配置されるとともに圧入孔部よりも大径に形成される同軸調整孔部と、前記圧入孔部側に進むにつれて小径となるとともに軸線に対する傾斜角度を前記ばね受け部材が有する前記テーパ部の軸線に対する傾斜角度よりも小さくしたテーパ部分を少なくとも一部に有して前記圧入孔部および前記同軸調整孔部間を滑らかに結ぶ連絡孔部とから成ることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記連絡孔部は、前記同軸調整孔部から前方に進むにつれて小径となるようにして同軸調整孔部の前端に大径端が同軸に連なる後方テーパ部分を、前記同軸調整孔部側の後部に有するように形成されることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記ばね受け部材の前端部が、その後端を前記後方テーパ部分に対応する位置に配置するようにして前記圧入孔部に圧入されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ばね受け部材を固定コアの小径孔に圧入する際に、ばね受け部材の圧入方向前端側のテーパ部は、同軸調整孔部によって同軸性を確保しつつ連絡孔部で圧入孔部側にガイドされることになる。その際、連絡孔部がその少なくとも一部に有するテーパ部分の軸線に対する傾斜角度が、ばね受け部材が有するテーパ部の軸線に対する傾斜角度よりも小さいので、ばね受け部材の圧入方向前端側のテーパ部に固定コア側の角部が接触することはなく、ばね受け部材のテーパ部が固定コア側の角部で傷つけられて大きな切粉を発生することはなく、ばね受け部材が圧入孔部に圧入されることで生じる小径の切粉を連絡孔部およびばね受け部材間の狭い間隙に封じ込めて燃料通路側に出さないようにすることができ、簡単な洗浄ですませることができる。

また請求項２記載の発明によれば、連絡孔部のうち後方テーパ部分よりも前方の部分の内面とばね受け部材の外面との間の間隙を小さくし、その小さな間隙に小さな切粉を封入することができる。

さらに請求項３記載の発明によれば、ばね受け部材を圧入孔部に圧入すると、ばね受け部材はその前端側が絞られるとともに後端側が拡径するように変形するが、ばね受け部材の後端が連絡孔部の後方テーパ部分に対応する位置にあるので、ばね受け部材の外面が連絡孔部のうち後方テーパ部分よりも前方の部分の内面に接触することになり、連絡孔部のうち後方テーパ部分よりも前方の部分の内面とばね受け部材の外面との間の間隙への小さな切粉の封入を確実なものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は電磁式燃料噴射弁の縦断面図、図２はばね受け部材の圧入を説明するための図１の要部拡大図、図３は図２の３矢視部拡大断面図である。

先ず図１において、図示しないエンジンに燃料を噴射するための電磁式燃料噴射弁は、前端に弁座１３を有する弁ハウジング８内に前記弁座１３に着座する方向にばね付勢される弁体２０が収容される弁部５と、前記弁座１３から離座させる側に前記前記弁体２０を駆動する電磁力を発揮し得るコイル組立体２４が前記弁ハウジング８に連設されるソレノイドハウジング２５内に収容されるソレノイド部６と、前記コイル組立体２４のコイル３０に連なる接続端子３８…を臨ませるカプラ４０を一体に有して少なくとも前記コイル組立体２４および前記ソレノイドハウジング２５を埋封せしめた合成樹脂製の被覆部７とを備える。

弁ハウジング８は、磁性金属により形成される磁性円筒体９と、該磁性円筒体９の前部に圧入状態での溶接によって液密に結合される弁座部材１０とで構成される。弁座部材１０は、その後端部を磁性円筒体９の前端部に嵌合した状態で、磁性円筒体９に溶接されるものであり、この弁座部材１０には、その前端面に開口する燃料出口孔１２と、該燃料出口孔１２の内端に連なるテーパ状の弁座１３と、前記弁体２０をガイドするようにして前記弁座１３の後端大径部に連なるガイド孔１４とが同軸に設けられる。また弁座部材１０の前端には、燃料出口孔１２に通じる複数の燃料噴孔１５…を有する鋼板製のインジェクタプレート１６が液密に全周溶接される。

ソレノイド部６は、円筒状の可動コア１８と、該可動コア１８に対向する円筒状の固定コア２２と、可動コア１８を固定コア２２から離反させる側に付勢するばね力を発揮する戻しばね２３と、戻しばね２３のばね力に抗して可動コア１８を固定コア２２側に吸引する電磁力を発揮することを可能としつつ弁ハウジング８の後部および固定コア２２を囲繞するように配置されるコイル組立体２４と、弁ハウジング８に前端部が連設されるようにしてコイル組立体２４を囲むソレノイドハウジング２５とを備える。

弁ハウジング８内の後部には、前記可動コア１８が摺動可能に嵌合されており、前記弁座１３に着座して燃料出口孔１２を閉鎖し得る前記弁体２０に可動コア１８が同軸に連接されることによって弁組立体１７が構成される。この実施例では、前記可動コア１８と、該可動コア１８に一体に連なる弁軸１９と、該弁軸１９の前端に一体に形成される弁体２０とで弁組立体１７が構成され、この弁組立体１７には、弁ハウジング８内に通じる通孔２１が前端を閉じた有底状にして同軸に形成され、弁組立体１７は弁体２０を弁座１３に着座させる側に戻しばね２３により付勢される。

弁ハウジング８における磁性円筒体９の後端は、ステンレス鋼等の非磁性金属により形成される非磁性円筒体２６を介して前記固定コア２２の前端に同軸に結合されるものであり、磁性円筒体９の後端は非磁性円筒体２６の前端に突き合わせ溶接され、非磁性円筒体２６の後端は、固定コア２２の前端部を非磁性円筒体２６に嵌合せしめた状態で固定コア２２に溶接される。

固定コア２２は、前記コイル組立体２４よりも後方に延びる延長筒部２２ｃを一体に有して円筒状に形成されるものであり、この固定コア２２には、ばね受け部材２７が同軸に圧入されており、前記戻しばね２３は、ばね受け部材２７および可動コア１８間に介装される。筒状の可動コア１８の後端部内周には、可動コア１８が固定コア２２に直接接触することを回避すべく、非磁性材料から成るリング状のストッパ２８が可動コア１８の後端面から固定コア２２側にわずかに突出するようにして圧入される。またコイル組立体２４は、弁ハウジング８の後部、非磁性円筒体２６および固定コア２２を囲繞するボビン２９にコイル３０が巻装されて成るものである。

ソレノイドハウジング２５は、コイル組立体２４の弁部５側端部に対向する環状の端壁３１ａを一端に有してコイル組立体２４を囲繞する円筒状にして磁性金属により形成される磁性枠３１と、前記固定コア２２の後端部から半径方向外方に張出してコイル組立体２４の弁部５とは反対側の端部に対向するフランジ部２２ａとから成るものであり、フランジ部２２ａは磁性枠３１の他端部に磁気的に結合される。しかも磁性枠３１における端壁３１ａの内周には、前記弁ハウジング８における磁性円筒体９を嵌合せしめる嵌合筒部３１ｂが同軸に設けられており、ソレノイドハウジング２５は、その嵌合筒部３１ｂに弁ハウジング８を嵌合せしめることで弁ハウジング８に連設される。

固定コア２２がその後部に一体に備える延長筒部２２ｃの後部には燃料フィルタ３４が装着される。しかも固定コア２２およびばね受け部材２７には、可動コア１８の通孔２１に通じる燃料通路３５が形成される。

被覆部７は、ソレノイドハウジング２５およびコイル組立体２４だけでなく、ソレノイドハウジング２５およびコイル組立体２４間の間隙を満たしつつ、弁ハウジング８の一部および入口筒３３の大部分を埋封せしめるように形成されるものであり、ソレノイドハウジング２５の磁性枠３１には、コイル組立体２４のボビン２９に一体に形成される腕部２９ａをソレノイドハウジング２５外に配置するための切欠き部３６が設けられる。

前記被覆部７には、前記コイル組立体２４におけるコイル３０の両端に連なる接続端子３８…を臨ませるカプラ４０が一体に設けられるものであり、前記接続端子３８の基端は前記腕部２９ａに埋設されており、前記コイル３０のコイル端３０ａ…が接続端子３８…に溶接される。

ところで、被覆部７は、ソレノイドハウジング２５を覆うとともに前記カプラ４０の一部を構成する第１樹脂成形層７ａと、第１樹脂成形層７ａを覆う第２樹脂成形層７ｂとから成る。カプラ４０の中間部から先端側で第１樹脂成形層７ａは第２樹脂成形層７ｂによって覆われることはなく外部に露出されており、また入口筒３３の後部は第２樹脂成形層７ｂで覆われることなく外部に露出されており、さらに弁ハウジング８の後部に対応する部分で第１樹脂成形層７ａの一部は第２樹脂成形層７ｂによって覆われることはなく外部に露出されている。而してカプラ４０の中間部および弁ハウジング８の後部に対応する部分での第１樹脂成形層７ａには、第２樹脂成形層７ｂの端部を係合せしめる無端状の係合溝４８，４９が形成され、入口筒３３の中間部外周には、第２樹脂成形層７ｂの端部を係合せしめる無端状の係合溝５０が設けられる。すなわち第２被覆部７ｂの端部は第１被覆部７ａおよび入口筒３３に凹凸係合されることになる。

非磁性円筒体２６の前端は可動コア１８の一部を囲繞するようにして、弁ハウジング８における磁性円筒体９の後端に突き合わせ溶接により同軸に結合され、非磁性円筒体２６の後部には、前端を可動コア１８の後端に対向させる固定コア２２の前部が嵌合、固定される。

固定コア２２の前部には、前方に臨む環状の段部４３を外周側に形成する小径嵌合部２２ｂが同軸に設けられており、この小径嵌合部２２ｂが、非磁性円筒体２６の中間部内面に密接するようにして、段部４３を非磁性円筒体２６の後端に当接させるまで非磁性円筒体２６の後部に嵌合され、その状態で、溶接により固定コア２２が非磁性円筒体２６に固定される。

可動コア１８の中間部には、磁性円筒体９の後部内周面に摺接するガイド部１８ａが設けられ、弁体２０には、弁座部材１０の内周面すなわちガイド孔１４に摺動可能に嵌合されるジャーナル部２０ａが設けられている。

図２において、延長筒部２２ｃを一体に有する固定コア２２には、小径孔５１と、該小径孔５１よりも大径にして小径孔５１の後方に配置される大径孔５２と、小径孔５１および大径孔５２間を結ぶテーパ孔５３とが同軸に設けられる。ばね受け部材２７は、軸方向に延びる一条のスリット２７ａを有して略Ｃ字状の横断面形状を有するとともに軸方向両端部にテーパ部２７ｂ，２７ｂを有するものであり、このばね受け部材２７が前記小径孔５１に圧入される。

図３において、前記小径孔５１は、ばね受け部材２７を圧入するのに適合した内径の圧入孔部５１ａと、該圧入孔部５１ａよりも後方に間隔をあけて圧入孔部５１ａと同軸に配置されるとともに圧入孔部５１ａよりも大径に形成される同軸調整孔部５１ｂと、前記圧入孔部５１ａ側に進むにつれて小径となるテーパ部分５１ｃａ，５１ｃｃを少なくとも一部に有して圧入孔部５１ａおよび同軸調整孔部５１ｂ間を滑らかに結ぶ連絡孔部５１ｃとから成る。

連絡孔部５１ｃは、同軸調整孔部５１ｂから前方に進むにつれて小径となるようにして同軸調整孔部５１ｂの前端に大径端が同軸に連なる後方テーパ部分５１ｃａを、同軸調整孔部５１ｂ側の後部に有するように形成されるものであり、この実施例では、連絡孔部５１ｃは、後方テーパ部分５１ｃａと、直径を軸方向全長にわたって同一として後方テーパ部分５１ｃａの前端に同軸に連なる同径孔部５１ｃｂと、該同径孔部５１ｃｂの前端および圧入孔部５１ａの後端間を結ぶ前方テーパ部分５１ｃｃとから成り、軸線に対する前記両テーパ部分５１ｃａ，５１ｃｃの傾斜角度α（たとえば４度）は、ばね受け部材２７が有する前記テーパ部２７ｂの軸線に対する傾斜角度β（たとえば１０度）よりも小さく設定される。

しかもばね受け部材２７の前端部は、その後端を後方テーパ部分５１ｃａに対応する位置に配置するようにして前記圧入孔部５１ａに圧入される。

次にこの実施例の作用について説明すると、ばね受け部材２７を圧入すべく固定コア２２に設けられる小径孔５１が、ばね受け部材２７を圧入するのに適合した内径の圧入孔部５１ａと、該圧入孔部５１ａよりも後方に間隔をあけて圧入孔部５１ａと同軸に配置されるとともに圧入孔部５１ａよりも大径に形成される同軸調整孔部５１ｂと、圧入孔部５１ａ側に進むにつれて小径となるとともに軸線に対する傾斜角度αをばね受け部材２７が有するテーパ部２７ｂの軸線に対する傾斜角度βよりも小さくしたテーパ部分５１ｃａ，５１ｃｃを少なくとも一部に有して圧入孔部５１ａおよび同軸調整孔部５１ｂ間を滑らかに結ぶ連絡孔部５１ｃとから成る。

したがってばね受け部材２７を固定コア２２の小径孔５１に圧入する際に、ばね受け部材２７の圧入方向前端側のテーパ部２７ｂは、同軸調整孔部５１ｂによって同軸性を確保しつつ連絡孔部５１ｃで圧入孔部５１ａ側にガイドされることになる。その際、連絡孔部５１ｃがその少なくとも一部に有するテーパ部分５１ｃａ，５１ｃｃの軸線に対する傾斜角度αが、ばね受け部材２７が有するテーパ部２７ｂの軸線に対する傾斜角度βよりも小さいので、ばね受け部材２７の圧入方向前端側のテーパ部２７ｂに固定コア２２側の角部が接触することはなく、ばね受け部材２７のテーパ部２７ｂが固定コア２２側の角部で傷つけられて大きな切粉を発生することはなく、ばね受け部材２７が圧入孔部５１ａに圧入されることで生じる小さな切粉を連絡孔部５１ｃおよびばね受け部材２７間の狭い間隙に封じ込めて燃料通路３５側に出さないようにすることができ、簡単な洗浄ですませることができる。

また連絡孔部５１ｃは、同軸調整孔部５１ｂから前方に進むにつれて小径となるようにして同軸調整孔部５１ｂの前端に大径端が同軸に連なる後方テーパ部分５１ｃａを、同軸調整孔部５１ｂ側の後部に有するように形成されるので、連絡孔部５１ｃのうち後方テーパ部分５１ｃａよりも前方の部分すなわち同径孔部５１ｃｂおよび前方テーパ部分５１ｃｃの内面とばね受け部材２７の外面との間の間隙を小さくし、その小さな間隙に小さな切粉を封入することができる。

ところで、ばね受け部材２７を圧入孔部５１ａに圧入すると、ばね受け部材２７はばね受け部材２７はその前端側が絞られるとともに後端側が拡径するようにして、図３の鎖線で示す形状から実線で示す形状へと変形するのであるが、ばね受け部材２７の前端部は、その後端を後方テーパ部分５１ｃａに対応する位置に配置するようにして圧入孔部５１ａに圧入されるので、圧入孔部５１ａへの前端部の圧入状態では、ばね受け部材２７の外面が連絡孔部５１ｃのうち後方テーパ部分５１ｃａよりも前方の部分の内面に接触することになり、連絡孔部５１ｃのうち後方のテーパ部分５１ｃａよりも前方の部分の内面とばね受け部材２７の外面との間の間隙への小さな切粉の封入を確実なものとすることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では、小径孔５１の一部を構成する連絡孔部５１ｃが、後方のテーパ部分５１ｃａと、直径を軸方向全長にわたって同一として前記テーパ部分５１ｃａの前端に同軸に連なる同径孔部５１ｃｂと、該同径孔部５１ｃｂの前端および圧入孔部５１ａの後端間を結ぶ前方のテーパ部分５１ｃｃとから成るものとしたが、連絡孔部全体をテーパ状に形成することも可能である。

電磁式燃料噴射弁の縦断面図である。 ばね受け部材の圧入を説明するための図１の要部拡大図である。 図２の３矢視部拡大断面図である。

符号の説明

８・・・弁ハウジング
１７・・・弁組立体
１８・・・可動コア
２０・・・弁体
２２・・・固定コア
２３・・・戻しばね
２４・・・コイル組立体
２７・・・ばね受け部材
２７ａ・・・スリット
２７ｂ・・・テーパ部
２９・・・ボビン
３０・・・コイル
３５・・・燃料通路
５１・・・小径孔
５２・・・大径孔
５３・・・テーパ孔
５１ａ・・・圧入孔部
５１ｂ・・・同軸調整孔部
５１ｃ・・・連絡孔部
５１ｃａ，５１ｃｃ・・・テーパ部分

Claims (3)

1. ボビン（２９）にコイル（３０）が巻装されて成るコイル組立体（２４）で囲繞される円筒状の固定コア（２２）に、小径孔（５１）と、該小径孔（５１）よりも大径にして小径孔（５１）の後方に配置される大径孔（５２）と、小径孔（５１）および大径孔（５２）間を結ぶテーパ孔（５３）とが同軸に設けられ、軸方向に延びる一条のスリット（２７ａ）を有して横断面形状が略Ｃ形に形成されるとともに軸方向両端部外周にテーパ部（２７ｂ）がそれぞれ設けられる円筒状のばね受け部材（２７）が、軸方向位置を調節可能として前記小径孔（５１）に圧入され、前端部に弁座（１３）を有する弁ハウジング（８）の後端部が前記固定コア（２２）に同軸に結合され、前記弁座（１３）に着座可能として弁ハウジング（８）に収容される弁体（２０）ならびに前記固定コア（２２）の前端に後端が対向する可動コア（１８）が同軸に結合されて成る弁組立体（１７）と前記ばね受け部材（２７）との間に戻しばね（２３）が縮設され、前記固定コア（２２）およびばね受け部材（２７）内には、固定コア（２２）の後端側から流入する燃料を流通させる燃料通路（３５）が形成される電磁式燃料噴射弁において、前記固定コア（２２）の小径孔（５１）は、前記ばね受け部材（２７）を圧入するのに適合した内径の圧入孔部（５１ａ）と、該圧入孔部（５１ａ）よりも後方に間隔をあけて圧入孔部（５１ａ）と同軸に配置されるとともに圧入孔部（５１ａ）よりも大径に形成される同軸調整孔部（５１ｂ）と、前記圧入孔部（５１ａ）側に進むにつれて小径となるとともに軸線に対する傾斜角度を前記ばね受け部材（２７）が有する前記テーパ部（２７ｂ）の軸線に対する傾斜角度よりも小さくしたテーパ部分（５１ｃａ，５１ｃｃ）を少なくとも一部に有して前記圧入孔部（５１ａ）および前記同軸調整孔部（５１ｂ）間を滑らかに結ぶ連絡孔部（５１ｃ）とから成ることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. 前記連絡孔部（５１ｃ）は、前記同軸調整孔部（５１ｂ）から前方に進むにつれて小径となるようにして同軸調整孔部（５１ｂ）の前端に大径端が同軸に連なる後方テーパ部分（５１ｃａ）を、前記同軸調整孔部（５１ｂ）側の後部に有するように形成されることを特徴とする請求項１記載の電磁式燃料噴射弁。
3. 前記ばね受け部材（２７）の前端部が、その後端を前記後方テーパ部分（５１ｃａ）に対応する位置に配置するようにして前記圧入孔部（５１ａ）に圧入されることを特徴とする請求項２記載の電磁式燃料噴射弁。

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