JP4217941B2 - 燃料噴射装置及びその調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子式燃料噴射制御（ＥＦ１）において、エンジンの吸気マニホールド等に設置したインジエクタに燃料を分配する燃料噴射装置及びその調整方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
ＵＳＰ５，０８６，７４３号公報は、樹脂製の燃料分配管に、複数の電磁インジェクタの各コイル部並びにこれらコイル部への給電を行うハーネスをインサート成形により一体化して、配線の簡素化及びコネクタ接続の省略を図った燃料噴射装置を開示している。以下、この燃料噴射装置の燃料分配管構造を、コイル・ハーネス一体型燃料分配管構造と称する。
【０００３】
更に具体的に説明すると、上記コイル・ハーネス一体型燃料分配管構造では、まず、あらかじめ接続されたコイル部及びハーネスを金型内に配置し、金型内に樹脂を注入して燃料分配管をインサート成形する。
【０００４】
次に、燃料分配管に設けた駆動部収容孔に弁閉ばね及び駆動部（プランジャ及び弁部）を順次挿入し、駆動部を燃料分配管に固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したコイル・ハーネス一体型燃料分配管構造をもつ燃料噴射装置は、防水機能が必要なコネクタを省略でき、かつ、配線、接続作業が簡素となり、その上、引き回されたハーネスの支持も不要となるので、実用性に優れる。
【０００６】
しかしながら、本発明者らは、このコイル・ハーネス一体型燃料分配管構造の実用化のために、解決が必要な次の問題が存在することを見いだした。
【０００７】
第一に、上記した従来のコイル・ハーネス一体型燃料分配管構造では、この時、金型内のコイル部の位置は微妙にばらつき、その結果として弁閉ばねの弁閉付勢力がばらつくため、上記公報は、コイル部に与える給電電流をいちいち変更するという手段により、この電磁付勢力のばらつきを解消している。しかしながら、この電流変更方式は、電磁インジェクタ一個一個の電流を精密に調整する必要があるため面倒であるという欠点を有している。
【０００８】
第二に、上記した従来のコイル・ハーネス一体型燃料分配管構造では、燃料分配管の開口から、弁閉ばね、ストッパ、ケーシングの基部を順次押し込み、ケーシングの基部を燃料分配管に固定する構造を採用しているので、ケーシング内のプランジャの最大リフト量は、
燃料分配管にケーシングの基部を組み付けた後で初めて決定されることになり、種々の寸法誤差などで最大リフト量が許容範囲外となった場合、燃料分配管を含む燃料噴射装置全体を廃棄しなければならなかった。 第三に、ハーネスを構成する多数のワイヤは変形、変位しやすいために長い距離にわたって金型内の所定の空間位置に保持することが容易ではなく、樹脂流動や作業ミスによりワイヤが所定位置からずれて不良（たとえば燃料分配管の燃料通路に露出）となってもそれを視認することが容易でなく、信頼性の点で不安があった。もちろん、各ワイヤをそれぞれの敷設位置に固定する装架部品を金型内にセットすることも考えられるが、部品点数の増大、金型コストの増大などの問題があり、採用は困難であった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、調整及び製造が容易なコイル部一体型燃料分配管を有する燃料噴射装置及びその調整方法を提供することをその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の燃料噴射装置は、コイル部と、前記コイル部により電磁付勢されて燃料を噴射する駆動部とを有し、前記駆動部は、燃料噴射用の弁部と、前記弁部の弁体と一体に連結されて前記コイル部により弁開方向に電磁付勢されるプランジャと、前記プランジャを弁閉方向に付勢する弁閉ばねとをそれぞれ有する複数の電磁インジェクタと、前記各電磁インジェクタが互いに所定間隔を隔てて連結されるとともに前記各電磁インジェクタの前記弁部に燃料を分配する燃料通路を内部に有し、かつ、電気絶縁樹脂により前記コイル部と一体に成形されている燃料分配管とを備える燃料噴射装置において、
前記駆動部は、前記駆動部内の前記弁体又は前記プランジャの開弁方向の最大変位位置を決定する衝接構造を有していることを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、弁体の最大リフト量は駆動部内で最終的に決定されるので、駆動部を燃料分配管に組み付ける前に最大リフト量（静的噴射量）を検査することができ、従来のように、検査不良時に装置全体を廃棄する無駄を省いて駆動部のみを廃棄乃至調整すればよく、無駄を省くことができる。
【００１２】
たとえば、駆動部は、弁部の弁座と一体に連結されるとともにプランジャを直線変位自在に保持し、更に電磁インジェクタの継鉄部を兼ねる両端開口のケーシングを有する。一例において、継鉄部を兼ねるケーシングとプランジャとの衝接により最大リフト量を規定することができる。他例において、ケーシングに支持された最大リフト量決定用のストッパと弁体との衝接により、最大リフト量を規定することができる。
【００１３】
また、本構成によれば、プランジャはケーシング内を摺動するので、燃料分配管のプランジャ摺動孔の製造誤差やばりなどにより、プランジャの動作が不良となることもない。
【００１４】
結局、本発明によれば、最大リフト量（静的噴射量）の調節を可能としつつ、コイル部一体型燃料分配管特有の、コネクタ省略や配線、接続作業の簡素化、燃料噴射装置周りの整頓といった効果を得ることができる。
【００１５】
請求項１記載の燃料噴射装置は更に、前記燃料分配管が、前記コイル部の内側に位置して前記駆動部を収容するとともに前記燃料通路に連通する駆動部収容孔と、前記燃料通路を挟んで前記駆動部収容孔と反対側の管壁部に形成されるとともに蓋により開閉可能に封止された弁閉ばね調整用の窓部とを有することを特徴としている。
【００１６】
これにより、電磁インジェクタの駆動部を燃料分配管の駆動部収容孔に取り付けた後で、弁閉ばねの付勢力の調整を行うことができ、電磁付勢力の波形すなわち電磁付勢力の動的特性の調整が可能となる。
【００１７】
結局、従来のように燃料分配管組み付け後にコイル部給電電流量にいちいち調整する必要が無いので構成（特に電子制御回路の）の格段の簡素化を実現しつつ、
噴射量の精密調整が可能となる。更に、コイル部一体型燃料分配管特有の、コネクタ省略や配線、接続作業の簡素化、燃料噴射装置周りの整頓といった効果を得ることができる。
請求項２記載の構成は請求項１記載の燃料噴射装置において更に、前記燃料分配管が、前記燃料通路に沿って延設されるとともに蓋により開閉可能に封止されたハーネス敷設用のダクト部を有し、前記ダクト部が、先端部が前記ダクト部に突出するコイル部給電用リード片の先端部に接続されるハーネスを収容していることを特徴としている。
すなわち、本構成によれば、コネクタの省略、燃料分配管周りのハーネスの整理を実現するとともに、多数本のワイヤを金型内の所定位置にそれぞれ収容するという製造上簡単ではないという問題を解決することができ、製造歩留まりを改善することができ、金型構造も簡素化することができる。
請求項３記載の構成によれば請求項２記載の燃料噴射装置において更に、前記燃料分配管が、少なくとも前記ハーネスと前記リード片との接続部近傍にて前記ハーネスを所定位置に保持するハーネス保持部を有することを特徴としている。
これにより、ダクト内のハーネスの混乱を回避することができ、リード片とハーネスのワイヤとの接続を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項４記載の燃料噴射装置は、コイル部と、前記コイル部により電磁付勢されて燃料を噴射する駆動部とを有し、前記駆動部は、燃料噴射用の弁部と、前記弁部の弁体と一体に連結されて前記コイル部により弁開方向に電磁付勢されるプランジャと、前記プランジャを弁閉方向に付勢する弁閉ばねとをそれぞれ有する複数の電磁インジェクタと、前記各電磁インジェクタが互いに所定間隔を隔てて連結されるとともに前記各電磁インジェクタの前記弁部に燃料を分配する燃料通路を内部に有し、かつ、電気絶縁樹脂により前記コイル部と一体に成形されている燃料分配管とを備える燃料噴射装置において、
前記駆動部は、前記弁部の弁座と一体に連結されて前記プランジャを直線変位自在に保持するとともに、前記弁閉ばね、及び、前記弁閉ばねの基端位置調整用のストッパを収容する両端開口のケーシングを有し、
前記燃料分配管は、前記コイル部の内側に配置されて前記駆動部を収容するとともに前記燃料通路に連通する駆動部収容孔と、前記燃料通路を挟んで前記駆動部収容孔と反対側の管壁部に形成されるとともに蓋により開閉可能に封止された弁閉ばね調整用の窓部とを有することを特徴としている。
【００１９】
すなわち、本発明によれば、弁部、プランジャ、弁閉ばね、弁閉ばねの基端位置調整用のストッパ（以下、調整パイプともいう）を含む電磁インジェクタの駆動部一式を燃料分配管に取り付けた後で、弁閉ばねの基端位置調整用のストッパの位置を燃料分配管の窓部から調節することができる。この調整は、たとえばケーシングの内周面に摩擦結合する弁閉ばねの基端位置調整用のストッパを必要量だけ押し込むことによりなされる。したがって、従来のように、燃料分配管組み付け後にコイル部給電電流量にいちいち調整する必要が無いので構成（特に電子制御回路）の格段の簡素化を実現しつつ、コイル部一体型燃料分配管特有の、コネクタ省略や配線、接続作業の簡素化、燃料噴射装置周りの整頓といった効果を得ることができる。
【００２０】
請求項５記載の構成によれば請求項４記載の燃料噴射装置の弁閉ばね調整方法において更に、前記燃料分配管の前記駆動部収容孔に前記駆動部を組み付け、その後、前記窓部から前記弁閉ばねの付勢力を調整し、その後、前記蓋により前記弁閉ばね調整用の窓部を封止するので、請求項４の効果を得ることができる。
【００２１】
請求項６記載の構成は請求項５記載の燃料噴射装置の調整方法において、前記駆動部は、前記弁部の弁座と一体に連結されるとともに前記プランジャを直線変位自在に保持する両端開口のケーシングを有し、前記ケーシングは、前記弁閉ばね、及び、前記弁閉ばねの基端位置調整用のストッパを収容し、前記弁閉ばねの付勢力の調整作業は、前記窓部からの前記ストッパの押し込み量の調整によりなされることを特徴としている。これにより、請求項５記載の効果を簡単かつ確実に得ることができる。
【００２２】
請求項６記載の燃料噴射装置は、コイル部と、前記コイル部により電磁付勢されて燃料を噴射する駆動部とを有し、前記駆動部は、燃料噴射用の弁部と、前記弁部の弁体と一体に連結されて前記コイル部により弁開方向に電磁付勢されるプランジャと、前記プランジャを弁閉方向に付勢する弁閉ばねとをそれぞれ有する複数の電磁インジェクタと、前記各電磁インジェクタが互いに所定間隔を隔てて連結されるとともに前記各電磁インジェクタの前記弁部に燃料を分配する燃料通路を内部に有し、かつ、電気絶縁樹脂により前記コイル部と一体に成形されている燃料分配管とを備える燃料噴射装置において、
前記燃料分配管は、前記燃料通路に沿って延設されるとともに蓋により開閉可能に封止されたハーネス敷設用のダクト部を有し、前記ダクト部は、先端部が前記ダクト部に突出するコイル部給電用リード片の先端部に接続されるハーネスを収容していることを特徴としている。
【００２３】
すなわち、本構成によれば、コネクタの省略、燃料分配管周りのハーネスの整理を実現するとともに、多数本のワイヤを金型内の所定位置にそれぞれ収容するという製造上簡単ではないという問題を解決することができ、製造歩留まりを改善することができ、金型構造も簡素化することができる。
【００２４】
請求項７記載の構成によれば請求項６記載の燃料噴射装置において更に、前記燃料分配管が、少なくとも前記ハーネスと前記リード片との接続部近傍にて前記ハーネスを所定位置に保持するハーネス保持部を有することを特徴としている。
【００２５】
これにより、ダクト内のハーネスの混乱を回避することができ、リード片とハーネスのワイヤとの接続を確実に行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な態様を以下の実施例により具体的に説明する。
【００２７】
【実施例１】
実施例１の燃料噴射装置を全体斜視図である図１及び断面図である図２を参照して説明する。図３はコイル部一体の燃料分配管１を示し、図４は駆動部３を示す。
【００２８】
（全体構造）
１は燃料分配管、２は電磁インジェクタのコイル部、３は電磁インジェクタの駆動部、４はハーネス、５はハーネス４を車両の電子制御装置（ECU)に接続するためのコネクタ、６は燃料パイプである。
【００２９】
（燃料分配管１）
燃料分配管１は、インサート樹脂成形により４つのコイル部２と一体に形成されており、両端が封止された管状に形成されている。各コイル部２は互いに等間隔離れて燃料分配管１から燃料通路１１と同一の直角方向へ突出している。燃料分配管１には、その長手方向に燃料通路１１が形成されており、燃料通路１１は、連通する燃料パイプ６から燃料を供給されている。
【００３０】
１２は、各コイル部２の反対側に位置して燃料分配管１に開口された調整用の窓部であり、１３は、窓部１２を封止する蓋である。１４は、燃料通路１１に沿って形成されたダクトであり、コイル部２と直角方向に長角窓状の開口１４０を有している。この開口１４０は蓋１５により封止されている。蓋１５は、ダクト１４内にハーネス４を延設し、必要な接続を行った後、この開口を封止している。１６は、ハーネス４を構成する５本のワイヤ（絶縁被覆ケーブル）をそれぞれ所定位置に保持する棚部であり、ダクト１４の所定位置に取り付けられている。棚部１６の存在により、ダクト１４の剛性も強化されている。
【００３１】
（コイル部２）
コイル部２は、燃料分配管１と一体に樹脂成形された筒部２１、ボビン２２、ボビン２２に巻装されたコイル２３、コイル２３の外周を囲包するヨーク（継鉄）２４、一対のリード片（一方のみ図示）２５を有している。ボビン２２、コイル２３、ヨーク（継鉄）２４、両リード片２５は、筒部２１内にそれぞれ埋設されている。両リード片２５はボビン２２に固定され、その基端部にコイル２３の端部が結線されている。両リード片２５の先端部はダクト１４内に突出しており、
ハーネス４を構成する５本のワイヤ（絶縁被覆ケーブル）のうち、所定の２本に個別に接続されている。各ワイヤは、必要位置にて絶縁被覆を除去されている。
【００３２】
ボビン２２、コイル２３、ヨーク（継鉄）２４は、図２、図３に示すように、互いに同軸配置されてコイル２３の長手方向に延在している。コイル部２は、ボビン２２の内側に位置して、燃料通路１１に連通する円筒形状の駆動部収容孔２６を有している。ヨーク（継鉄）２４の先端部２４１は、図１に示すようにコイル部２の先端から更に突出している。
【００３３】
（駆動部３）
駆動部３は、ケーシング３０、弁部３１、プランジャ３２、弁閉ばね３３、調整パイプ３４、フィルタ３５を有している。
【００３４】
ケーシング３０は、両端開口の円筒形状に形成されて駆動部収容孔２６に挿通されている。ケーシング３０は、非磁性筒部３０１と、非磁性筒部３０１の軸方向両側に非磁性筒部３０１と軸心同一姿勢で配置されたヨーク（継鉄）３０２、３０３とからなり、これら非磁性筒部３０１、ヨーク（継鉄）３０２，３０３は接合されて一体化されている。非磁性筒部３０１は、コイル２３の軸方向略中央部に位置している。ヨーク（継鉄）３０２は、コイル部２から先端側に突出しており、コイル部２のヨーク（継鉄）２４の先端部２４１に溶接されている。ヨーク（継鉄）３０３は、駆動部収容孔２６の内奥部に収容されている。
【００３５】
弁部３１は、弁座部３１１と弁体３１２とからなり、弁座部３１１はケーシング３０のヨーク（継鉄）３０２に溶接されている。弁体３１２は、ケーシング３０の内周面に摺動自在に保持されるプランジャ３２と一体化されている。
【００３６】
軟磁性のプランジャ３２は、非磁性筒部３０１の径方向内側に回り込んだヨーク（継鉄）３０３の先端面３０３０に対面している。プランジャ３２の外周面はヨーク（継鉄）３０２と対面している。
【００３７】
結局、コイル２３に電流を流すと、ヨーク（継鉄）２４、ヨーク（継鉄）３０２，３０３、プランジャ３２により有ギャップ磁気回路が形成され、プランジャ３２とヨーク（継鉄）３０３の上記先端面３０３０の間の電磁ギャップに磁気吸引力が生じて、プランジャ３２及びそれと一体の弁体３１２がリフトアップされて、弁座３１１と弁体３１２との間の隙間から燃料が噴射される。
【００３８】
弁閉ばね３３及び調整パイプ３４は、ヨーク（継鉄）３０３の内部に収容され、調整パイプ３４はヨーク（継鉄）３０３の内周面の軸方向所定位置に摩擦接合している。弁閉ばね３３の基端部は、調整パイプ３４の図１中下端面に係止され、その先端部がプランジャ３２を弁閉方向に付勢し、これにより弁体３１２が弁座３１１に密着されて、弁部３１が閉鎖される。
【００３９】
フィルタ３５は、ヨーク（継鉄）３０３の軸方向上端側に圧入されている。
【００４０】
（組立工程）
次に、上記燃料噴射装置の組立工程を以下に説明する。
【００４１】
まず、成形された燃料分配管１のダクト１４にハーネス４を配線し、ダクト１４内で、リード片２５とハーネスの所定のワイヤの絶縁剥離部とを接合し、蓋１５を取り付ける。
【００４２】
次に、駆動部３のうち、弁閉ばね３３、調整パイプ３４及びフィルタ３５を除く部分を駆動部サブアセンブリとして組立て、この時、弁体３１２とストッパ３１３とが衝接する位置（最大リフト位置）と、プランジャ３２と一体の弁体３１２が弁座３１１に密着する位置（０リフト位置）との間のストローク、すなわち、弁体３１２の最大リフト量が所定値が規定範囲内に入っているかどうかを検査して、良品のみを選別する。
【００４３】
次に、良品検査に合格した上記駆動部サブアセンブリを駆動部収容孔２６に挿入し、ヨーク（継鉄）３０２とヨーク（継鉄）２４とを溶接して、駆動部サブアセンブリをコイル部２に固定する。
【００４４】
次に、燃料分配管１の窓１２からヨーク（継鉄）３０３内に、弁閉ばね３３、調整パイプ３４を順次挿入し、コイル２３に電流を流しつつ調整パイプ３４を押し込み、その位置を確定する。最後にフィルタ３５を挿入し、蓋１３を取り付ける。
（変形態様）
変形態様の別例を以下に説明する。
【００４５】
上記実施例では、弁閉ばね３３、調整パイプ３４は、窓１２から挿入されたが、あらかじめ駆動部サブアセンブリに組み込んでおいてもよい。ただし、この場合は、調整パイプ３４のヨーク（継鉄）３０３内への押し込み量は少し不足気味にしておいて、後で追加押し込み可能なようにすることが好ましい。これにより組立作業を一層簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射装置の斜視図である。
【図２】燃料噴射装置の断面図である。
【図３】コイル部付き燃料分配管の断面図である。
【図４】駆動部の断面図である。
１ 燃料分配管
２ 電磁インジェクタのコイル部
３ 電磁インジェクタの駆動部
４ ハーネス
５ コネクタ
１１ 燃料通路
１２ 調整用の窓部
１３ 蓋
１４ ダクト
１５ 蓋
２５ リード片
３０ ケーシング
３１ 弁部
３２ プランジャ
３３ 弁閉ばね
３４ 調整パイプ
３１１ 弁座部
３１２ 弁体

Claims (6)

1. コイル部と、前記コイル部により電磁付勢されて燃料を噴射する駆動部とを有し、前記駆動部は、燃料噴射用の弁部と、前記弁部の弁体と一体に連結されて前記コイル部により弁開方向に電磁付勢されるプランジャと、前記プランジャを弁閉方向に付勢する弁閉ばねとをそれぞれ有する複数の電磁インジェクタと、
   前記各電磁インジェクタが互いに所定間隔を隔てて連結されるとともに前記各電磁インジェクタの前記弁部に燃料を分配する燃料通路を内部に有し、かつ、電気絶縁樹脂により前記コイル部と一体に成形されている燃料分配管と、
   を備える燃料噴射装置において、
   前記駆動部は、前記駆動部内の前記弁体又は前記プランジャの開弁方向の最大変位位置を決定する衝接構造を有し、
   前記燃料分配管は、前記コイル部の内側に位置して前記駆動部を収容するとともに前記燃料通路に連通する駆動部収容孔と、
   前記燃料通路を挟んで前記駆動部収容孔と反対側の管壁部に形成されるとともに蓋により開閉可能に封止された弁閉ばね調整用の窓部と、
   を有することを特徴とする燃料噴射装置。
2. 請求項１記載の燃料噴射装置において、
   前記燃料分配管は、前記燃料通路に沿って延設されるとともに蓋により開閉可能に封止されたハーネス敷設用のダクト部を有し、
   前記ダクト部は、先端部が前記ダクト部に突出するコイル部給電用リード片の先端部に接続されるハーネスを収容していることを特徴とする燃料噴射装置。
3. 請求項２記載の燃料噴射装置において、
   前記燃料分配管は、少なくとも前記ハーネスと前記リード片との接続部近傍にて前記ハーネスを所定位置に保持するハーネス保持部を有することを特徴とする燃料噴射装置。
4. コイル部と、前記コイル部により電磁付勢されて燃料を噴射する駆動部とを有し、前記駆動部は、燃料噴射用の弁部と、前記弁部の弁体と一体に連結されて前記コイル部により弁開方向に電磁付勢されるプランジャと、前記プランジャを弁閉方向に付勢する弁閉ばねとをそれぞれ有する複数の電磁インジェクタと、
   前記各電磁インジェクタが互いに所定間隔を隔てて連結されるとともに前記各電磁インジェクタの前記弁部に燃料を分配する燃料通路を内部に有し、かつ、電気絶縁樹脂により前記コイル部と一体に成形されている燃料分配管と、
   を備える燃料噴射装置において、
   前記駆動部は、前記弁部の弁座と一体に連結されて前記プランジャを直線変位自在に保持するとともに、前記弁閉ばね、及び、前記弁閉ばねの基端位置調整用のストッパを収容する両端開口のケーシングを有し、
   前記燃料分配管は、前記コイル部の内側に配置されて前記駆動部を収容するとともに前記燃料通路に連通する駆動部収容孔と、前記燃料通路を挟んで前記駆動部収容孔と反対側の管壁部に形成されるとともに蓋により開閉可能に封止された弁閉ばね調整用の窓部とを有することを特徴とする燃料噴射装置。
5. 請求項４記載の燃料噴射装置の調整方法において、
   前記燃料分配管の前記駆動部収容孔に前記駆動部を
   組み付け、
   その後、前記窓部から前記弁閉ばねの付勢力を調整し、
   その後、前記蓋により前記弁閉ばね調整用の窓部を封止することを特徴とする燃料噴射装置の調整方法。
6. 請求項５記載の燃料噴射装置の調整方法において、
   前記駆動部は、前記弁部の弁座と一体に連結されるとともに前記プランジャを直線変位自在に保持する両端開口のケーシングを有し、
   前記ケーシングは、前記弁閉ばね、及び、前記弁閉ばねの基端位置調整用のストッパを収容し、
   前記弁閉ばねの付勢力の調整作業は、前記窓部からの前記ストッパの押し込み量の調整によりなされることを特徴とする燃料噴射装置の調整方法。

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