JPH07208293A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】噴射制御における応答性を悪くすることなくか
つ製造コストを増加させることなく、摺動特性を向上さ
せることができる電磁式燃料噴射弁を提供する。 【構成】燃料噴射弁１は、コア２と、弁座６ａと燃料噴
射孔６ｂとを備えたノズル６と、プランジャロッド５と
を有する。プランジャロッド５のロッド５１は、コア２
の軸方向の孔２ａ内を摺動する上流側ガイド部５１ｂ
と、弁座６ａに着座する弁体部５１ａと、中間部５１ｍ
とを有し、これらはすべて同一の非磁性材料により一体
に形成されている。上流側ガイド部５１ｂ及び中間部５
１ｍは切り欠き部５１ｆ,５１ｆ及び５１ｇ,５１ｇを有
する。またプランジャロッド５の磁性リング５２は中間
部５１ｍの外周に結合固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁式燃料噴射弁に係
わり、特に、自動車用燃料供給装置に用いられる燃料噴
射弁として好適な電磁式燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁式燃料噴射弁の公知技術としては、
例えば以下のものがある。 特開平１−１５９４６０号公報 この公知技術は、プランジャロッドが、高硬度焼入れ処
理・高精度加工が施され油密性・耐久性が図られた弁体
を構成するボールと、ストッパとの衝突面部を備えこの
ボールに溶接固定される軸部材と、コアと軸方向で対面
するように配置され軸部材の一端に接合固定される磁性
材料製のプランジャと、一端がプランジャの内径に接合
固定されるとともに他端がコア内面に挿入され摺動のガ
イドとなる非磁性材料のガイドリングとによって構成さ
れるものである。なおこのの変形例としてガイドリン
グとプランジャとが中空状であり、この孔の中にプラン
ジャロッドを押圧するスプリングの一端を収める公知技
術例や、軸部材とプランジャの接合固定部付近に２個程
度の小孔を設けて燃料通路を形成する公知技術例があ
る。

【０００３】特開平１−３１０１６５号公報 特開昭６３−１７６６５５号公報 公知技術は、ガイドリングを有さないプランジャロッ
ドにおいて軸部材とプランジャとを一体化するものであ
り、また公知技術は、プランジャの一端に摺動のガイ
ドとなるガイドリングを固定するものであり、これら２
つの公知技術を組み合わせ、ボールと、軸部材及びプラ
ンジャと、摺動リングとの３つの部材によってプランジ
ャロッドを構成する技術が既に公知である。

【０００４】特開昭６３−９４０６９号公報 この公知技術は、先端部と軸部材と後端部とを備えたニ
ードルバルブにおいて、コア外に摺動のガイドとなる２
カ所の太径部を有するものである。

【０００５】特開昭６４−３３２５９号公報 この公知技術は、コアの内側に別途スライド機構を設け
ることにより、プランジャロッドが直接コアに挿入摺動
されることなく支持されるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術には以下の課題が存在する。すなわち、公知技術
においてはボール、軸部材、プランジャ（以上３つを
まとめて以下適宜プランジャロッドという）、ガイドリ
ングはすべて別部材であり、また公知技術を組み合
わせた公知技術においては軸部材とプランジャとは同一
部材であるが、これらとボール又はガイドリングとは別
部材であり、それぞれが別々に作られた後に結合固定さ
れている。したがって、それぞれの部品精度の誤差と結
合精度の誤差とが累積するのでプランジャロッドとガイ
ドリングとの高い同軸性を得ることは困難であり、経済
的に成立する大量生産過程においてはその精度は１０〜
１００μｍ程度が限界である。よってノズルとストッパ
との間でプランジャロッドが往復動する時に良好な摺動
特性を得ることが難しく、電磁式燃料噴射弁の動的作動
特性・耐久性の向上に対し不都合がある。

【０００７】また公知技術においては、摺動特性を安
定させるために２カ所の太径部間のスパンをある程度大
きくとる必要があり、ニードルバルブ全体の軸方向への
距離が長くなる。すなわち摺動部分が重くなるので、噴
射制御における応答性が悪くなる。またノズルの軸方向
への距離が長くなってノズルに細長い内径の孔を精密加
工するのが困難となり、製造コストが大きくなる。

【０００８】また公知技術においては、プランジャロ
ッドとは別のスライド機構が必要となることから部品点
数が増加するとともに組立作業も複雑となり、製造コス
トが増大するという不都合がある。またコア内径の寸法
が制限されるので、燃料噴射弁の小型化を図る場合に不
都合がある。

【０００９】本発明の目的は、噴射制御における応答性
を悪くすることなく、かつ製造コストを増加させること
なく、摺動特性を向上させることができる電磁式燃料噴
射弁を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、中心軸線上に軸方向の孔が設けら
れた固定鉄心と、電磁力を与える電磁コイルと、弁座と
燃料噴射孔とを備えたノズルと、前記固定鉄心の軸方向
の孔に挿入されてその孔内を摺動する摺動ガイドと前記
弁座に着座する弁体部と前記摺動ガイドと前記弁体部と
の中間に設けられた中間部と前記中間部の外周に固定さ
れ前記固定鉄心と軸方向に対向する可動鉄心とを備えた
プランジャロッドとを有し、前記電磁コイルで前記可動
鉄心に電磁力を加えることにより前記プランジャロッド
が摺動し前記燃料噴射孔からの噴射量を制御する電磁式
燃料噴射弁において、前記プランジャロッドは、前記摺
動ガイドと前記弁体部と前記中間部とがすべて同一材料
により一体に形成されていることを特徴とする電磁式燃
料噴射弁が提供される。

【００１１】好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁におい
て、前記プランジャロッドの先端部と後端部は、それぞ
れ摺動ガイドを介して支持されていることを特徴とする
電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００１２】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記プランジャロッドは、前記摺動ガイドと前
記中間部との間に設けられた第１の軸部分と、前記中間
部と前記弁体部との間に設けられた第２の軸部分とを有
し、かつ、前記第１の軸部分と前記第２の軸部分とは同
一の外径を有することを特徴とする電磁式燃料噴射弁が
提供される。

【００１３】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記プランジャロッドは、前記プランジャロ
ッドを押圧するスプリングを保持する凸状部分を有する
ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００１４】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記可動鉄心は磁性材料で構成されており、前
記摺動ガイドと前記弁体部と前記中間部とは非磁性材料
で構成されていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁が
提供される。

【００１５】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記非磁性材料は、非磁性ステンレス鋼、非
磁性焼結合金、非磁性サーメット、及び非磁性セラミッ
クのうちの１つであることを特徴とする電磁式燃料噴射
弁が提供される。

【００１６】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記摺動ガイド及び前記中間部の少なくともい
ずれか一方は、それぞれの上流側と下流側とを連通する
連通孔を形成する切り欠き部を有することを特徴とする
電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００１７】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記切り欠き部は前記摺動ガイドと中間部と
の少なくともいずれか一方に２つずつ設けられており、
かつその２つの切り欠き部は、軸方向に互いに平行に対
向する２つの平面であることを特徴とする電磁式燃料噴
射弁が提供される。

【００１８】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記切り欠き部は前記摺動ガイドと中間部との
少なくともいずれか一方に２つずつ設けられており、か
つ、それぞれの切り欠き部は、径方向断面における形状
が略半円形状であるとともにその断面において前記中心
軸を挟んで対向して設けられていることを特徴とする電
磁式燃料噴射弁が提供される。

【００１９】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記切り欠き部は前記摺動ガイドと中間部と
の少なくともいずれか一方に３つずつ設けられており、
かつ、それぞれの切り欠き部は、径方向断面における形
状が略半円形状であるとともにその断面における周方向
位置は前記中心軸からの角度で互いに１２０°間隔とな
るように配置されていることを特徴とする電磁式燃料噴
射弁が提供される。

【００２０】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記摺動ガイドは、軸方向に凸状の曲面である
鼓状の摺動面を介して前記固定鉄心の軸方向の孔と接触
していることを特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供され
る。

【００２１】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記プランジャロッドは、前記プランジャロ
ッドを押圧するスプリングを保持する凹状部分を有する
ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００２２】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記摺動ガイドの前記弁体部側端面、前記中間
部の前記弁体部側端面、及び前記弁体部の前記固定鉄心
側に備えられるとともにストッパに対接する衝突板の前
記弁体部側端面のうち少なくとも１つが前記プランジャ
ロッドの径方向に勾配を有する面に形成されていること
を特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００２３】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記摺動ガイドの前記弁体部側端面が、前記
プランジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成され
ていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供され
る。

【００２４】また好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記中間部の前記弁体部側端面が、前記プラン
ジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成されている
ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００２５】さらに好ましくは、前記電磁式燃料噴射弁
において、前記弁体部の前記固定鉄心側に備えられスト
ッパに対接する衝突板の前記弁体部側端面が、前記プラ
ンジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成されてい
ることを特徴とする電磁式燃料噴射弁が提供される。

【００２６】

【作用】以上のように構成した本発明においては、プラ
ンジャロッドの摺動ガイドと弁体部と中間部とがすべて
同一材料により一体に形成されていることにより、これ
らの同軸精度を一つの部品の加工精度で決めることがで
きる。一般的にこのような細長い軸物部品の精密加工は
比較的容易であり、例えばセンタレス研削盤などを使う
ことにより高能率で量産性の高い加工が可能となって、
弁体部と摺動ガイドとの同軸度において１〜５μｍ程度
の精度を比較的簡単に得ることができる。すなわち、別
部材を結合する従来技術に比し同軸性を向上させること
ができるので、プランジャロッドの摺動特性を向上させ
ることができる。またこのとき、摺動ガイドが固定鉄心
の軸方向の孔に挿入されてその孔内を摺動することによ
り、固定鉄心外に摺動のガイドとなる太径部を２カ所設
ける従来技術のようにスパンを大きく取る必要がないの
で、摺動部分が重くなって応答性が悪くなることがな
い。またノズルの精密細孔加工の必要性により製造コス
トが大きくなることがない。さらに、スライド機構を設
ける従来技術のように部品点数が増加したり組立作業が
複雑となって製造コストが大きくなることがない。

【００２７】また、プランジャロッドの先端部と後端部
は、それぞれ摺動ガイドを介して支持されていることに
より、２点支持によって良好な摺動特性を確実に維持す
ることができる。さらに、摺動ガイドと中間部との間の
第１の軸部分と、中間部と弁体部との間の第２の軸部分
とが同一の外径を有することにより、センタレス研削盤
でによる加工の際、プランジャロッドの加工精度（特に
真円度と同軸度）がより一層向上する。また、凸状部分
でプランジャロッドを押圧するスプリングを保持する構
成とすることにより、センタレス研削工程においてこの
凸状部分を同時に加工でき、製造工程を減少させること
ができる。さらに、非磁性材料で摺動ガイドと弁体部と
中間部とを構成することにより摺動ガイドが固定鉄心の
内面に吸引されて摺動特性を悪化することを防ぐことが
でき、一方で可動鉄心をこれらと別部材とすることで磁
気特性が極めて良好なパーマロイ材等の軟質材料でも使
用可能となる。また、非磁性材料として非磁性ステンレ
ス鋼、非磁性焼結合金、非磁性サーメット、非磁性セラ
ミックを用いることにより、弁体部の着座面・衝突板の
衝突面・摺動ガイドの耐摩耗性及び耐久性を向上させる
ことができる。さらに、摺動ガイドと中間部との少なく
ともいずれか一方に設けられた切り欠き部によって上流
側と下流側とを連通する連通孔を形成することにより、
プランジャロッド摺動時において固定鉄心内部に燃料だ
まりが発生することを防止できる。また固定鉄心の軸方
向の孔内面との接触面積が少なくなるので、摺動抵抗が
さらに軽減でき、摺動抵抗のばらつきを極めて小さくお
さえることができる。また従来例のように２個程度の小
孔を設けて燃料通路を形成するのに比べ切り欠きを形成
するほうが加工能率も速く、バリ取りもしやすく加工の
手間を低減できる。さらにトップフィード方式の噴射弁
にも、別途燃料通過のための小孔穿孔加工をすることな
く採用できる。また、この切り欠き部の構成例として
は、軸方向に互いに平行に対向する２つの平面とするこ
とができる。また径方向断面における形状が中心軸を挟
んで対向する２つの略半円形状とすることもでき、この
場合は軸と垂直方向の倒れに対して支持精度上有利な構
成とすることができる。また燃料の通過可能な量を増や
すことができる。さらに径方向断面において周方向位置
が中心軸からの角度で互いに１２０°間隔となるように
配置されている３つの略半円形状とすることもでき、こ
の場合は軸と垂直方向の倒れに対して支持精度上さらに
有利な構成とすることができる。また燃料の通過可能な
量をさらに増やすことができる。さらに、摺動ガイドが
鼓状の摺動面を介して軸方向の孔と接触することによ
り、孔内面との接触面積が少なくなるので、摺動抵抗が
さらに軽減でき、摺動抵抗のばらつきを極めて小さくお
さえることができる。また、凹状部分でプランジャロッ
ドを押圧するスプリングを保持することにより、プラン
ジャロッド及びスプリング全体の軸方向長さをより小さ
くできる。

【００２８】さらに、摺動ガイドの弁体側端面・中間部
の弁体部側端面・ストッパに対接する衝突板の弁体部側
端面が径方向に勾配を有する面に形成されていることに
より、これら端面の反対側端面を軸と垂直な面に加工す
るときに、アンギュラ方式のセンタレス研削盤を用いる
ことができ、径方向の面を高精度に加工することができ
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１３により
説明する。

【００３０】本発明の第１の実施例を図１〜図６により
説明する。本実施例の電磁式燃料噴射弁を図１に示す。
図１において、燃料噴射弁１は、磁性材料により作られ
中心軸線上に軸方向の孔２ａが設けられたコア２と、コ
ア２と同心状に配置され電磁力を与える電磁コイル３
と、電磁コイル３の外周を覆いコア２とともに磁気回路
を構成するヨーク４と、弁座６ａと燃料噴射孔６ｂとを
備えたノズル６と、プランジャロッド５とを有する。

【００３１】プランジャロッド５の詳細構造を図２に示
す。図１及び図２において、プランジャロッド５は、コ
ア２に対し同軸的に配置されたロッド５１と、コア２と
空気ギャップを介して軸方向に対向する磁性リング５２
とを備えている。ロッド５１は、コア２の軸方向の孔２
ａ内に挿入されて孔２ａ内を摺動する上流側ガイド部５
１ｂと、弁座６ａに着座する弁体部５１ａと、上流側ガ
イド部５１ｂと弁体部５１ａとの中間に設けられた中間
部５１ｍと、上流側ガイド部５１ｂと中間部５１ｍとの
間に設けられた軸部分５１ιと、中間部５１ｍと弁体部
５１ａとの間に設けられた軸部分５１ｎと、ノズル６に
設けられたストッパ７に対接する衝突板５１ｅとを有す
る。これらはすべて同一材料により一体に形成されてい
る。この材料としては非磁性ステンレス鋼を引き抜き加
工して加工歪を与え硬化させた材料を使用し、主に研削
加工法を用いた精密加工によって製造される。また軸部
分５１ｎの外径Ｄ₁と軸部分５１ιとの外径Ｄ₂とは同一
である（後述図６参照）。

【００３２】またロッド５１の上流側ガイド部５１ｂ
は、上流側ガイド部５１ｂの上流側と下流側とを連通す
る連通孔１７,１７を形成する２つの切り欠き部５１ｆ,
５１ｆを有する。またロッド５１の中間部５１ｍは、中
間部５１ｍの上流側と下流側とを連通する連通孔１８,
１８を形成する２つの切り欠き部５１ｇ,５１ｇを有す
る。切り欠き部５１ｆ,５１ｆ及び５１ｇ,５１ｇはそれ
ぞれ、軸方向に互いに平行に対向する２つの平面であ
る。切り欠き部５１ｆ,５１ｆをＸ方向から見た図を図
３に示す。

【００３３】さらにロッド５１の上流側（図１の上側）
端部には凸状のスプリング支持部５１ｃが備えられてい
る。これを図４に示す。図４において、ロッド５１のス
プリング支持部５１ｃはスプリング８を保持しており、
スプリング８はこのスプリング支持部５１に係合してプ
ランジャロッド５を下流側（図１の下側）に押圧してい
る。

【００３４】また磁性リング５２は磁性材料によって作
られており、ロッド５１の中間部５１ｍの外周に結合固
定されている。この結合方法について図５により説明す
る。図５において、受け治具１４の上に設置された拘束
治具１３中に中空の磁性リング５２を配置し、磁性リン
グ５２中にロッド５１を差し込む。その後、磁性リング
５２の内径側端面５２ａをパンチ１２によって押圧し
て、磁性リング５２を構成する磁性材料を微小変形させ
て内径方向の拘束力を持たせ、これによってロッド５１
の中間部５１ｍと磁性リング５２とを結合固定する。な
お、この他にも中間部５１ｍと磁性リング５２とをレー
ザ溶接等で固定する方法もある。

【００３５】さらに図１において、ノズル６に配置され
た弁ガイド６１には、弁体部５１ａの外周部分と接触し
弁体部５１ａの摺動のガイドとなる下流側ガイド部１６
が設けられている。

【００３６】上記構成において、電磁コイル３によって
磁性リング５２に加えられる電磁力とスプリング８によ
ってスプリング支持部５１ｃに加えられるばね力とによ
り、プランジャロッド５はノズル６とストッパ７の間で
摺動し、これによって燃料噴射孔６ｂからの噴射量が制
御される。

【００３７】以上のように構成した本実施例によれば、
ロッド５１の上流側ガイド部５１ｂと弁体部５１ａと中
間部５１ｍとがすべて同一材料により一体に形成されて
いるので、これらの同軸精度を一つの部品の加工精度で
決めることができる。一般的にこのような細長い軸物部
品の精密加工は比較的容易であり、例えばセンタレス研
削盤などを使うことによって高能率で量産性の高い加工
が可能となって、弁体部５１ａと上流側ガイド部５１ｂ
との同軸度において１〜５μｍ程度の精度を比較的簡単
に得ることができる。すなわち、別部材を結合する従来
技術に比し同軸性を向上させることができるので、プラ
ンジャロッド５の摺動特性を向上させることができる。
よって燃料噴射弁１の動的作動特性が向上する。またこ
のとき、上流側ガイド部５１ｂがコア２の軸方向の孔２
ａに挿入されてその孔２ａ内を摺動するので、コア外に
摺動のガイドとなる太径部を２カ所設ける従来技術のよ
うにスパンを大きく取る必要がなく、摺動部分が重くな
って応答性が悪くなることがない。またノズルの精密細
孔加工の必要性により製造コストが大きくなることがな
い。さらに、スライド機構を設ける従来技術のように部
品点数が増加したり組立作業が複雑となって製造コスト
が大きくなることがない。

【００３８】また、ノズル６に設けられた下流側ガイド
部１６が弁体部５１ａの外周部分と接触し弁体部５１ａ
の摺動のガイドとなるので、上流側ガイド部５１ｂとの
２点支持によって良好な摺動特性を確実に維持すること
ができる。さらに、上流側ガイド部５１ｂと中間部５１
ｍとの間の軸部分５１ιの外径Ｄ₂と、中間部５１ｍと
弁体部５１ａとの間の軸部分５１ｎの外径Ｄ₁とが同一
であるので、ロッド５１をセンタレス研削盤で加工する
際に、素材であるバー材を挟んで砥石１１と対向して配
置される調整車１０（図６参照）においてこれらロッド
５１の軸部分５１ｎと軸部分５１ιとに対応する表面１
０ｎ,１０ιにおける周速度が等しくなるので、軸部分
５１ｎ,５１ιと表面１０ｎ,１０ιとの間ですべりが生
じなくなる。よって研削加工が容易となるとともにロッ
ド５１の加工精度（特に真円度と同軸度）がより一層向
上し各製品における精度のばらつきが少なくなる。また
素材の外形寸法誤差や少々の曲がりの影響を受けずに高
能率な生産ができる。また、凸状のスプリング支持部５
１ｃでプランジャロッド５を押圧するスプリング８を保
持する構成とするので、センタレス研削工程においてこ
のスプリング支持部５１ｃを同時に加工でき、製造工程
を減少させることができる。よって製造コストを削減で
きる。さらに、非磁性材料で上流側ガイド部５１ｂを構
成するので上流側ガイド部５１ｂがコア２の内面に吸引
されて摺動特性を悪化することを防ぐことができ、一方
で磁性リング５２をこれらと別部材とすることで磁気特
性が極めて良好なパーマロイ材等の軟質材料も使用可能
となる。よって燃料噴射弁１の動的燃料噴射特性が改善
される。またこの非磁性材料として非磁性ステンレス鋼
を用いるので、弁体部５１ａの弁座６ａへの着座面、衝
突板５１ｅのストッパ７への衝突面、及び上流側ガイド
部５１ｂの耐摩耗性及び耐久性を向上させることができ
る。よって噴射弁１の経時的な特性の変化を最小限にお
さえ製品寿命を長くすることができる。さらに非磁性ス
テンレス鋼を引き抜き加工して加工歪を与え硬化させた
材料を用いたので、高周波焼入れ作業や、溶接部及び焼
入れ部の焼鈍作業が不要となり、その分の製造コストを
低減できる。また、上流側ガイド部５１ｂの切り欠き部
５１ｆ,５１ｆ及び中間部５１ｍの切り欠き部５１ｇ,５
１ｇによって上流側と下流側とを連通する連通孔１７,
１７及び１８,１８を形成するので、プランジャロッド
５摺動時においてコア２内部に燃料だまりが発生するこ
とを防止し、摺動特性が悪化することを防止することが
できる。またコア２の軸方向の孔２ａ内面との接触面積
が少なくなるので、摺動抵抗がさらに軽減でき、摺動抵
抗のばらつきを極めて小さくおさえることができる。よ
って各製品における動的燃料噴射特性のばらつきを小さ
くすることができる。またトップフィード方式の噴射弁
にも、別途燃料通過のための小孔穿孔加工をすることな
く採用できる。

【００３９】なお、上記実施例においては、ロッド５１
の材料として非磁性ステンレス鋼を用いたが、これに限
られずその他の非磁性材料（非磁性焼結合金、非磁性サ
ーメット、非磁性セラミック等）でもよく、この場合も
同様の効果を得る。

【００４０】本発明の第２の実施例を図７により説明す
る。本実施例は、ロッドの上流側ガイド部及び中間部に
おいて異なる形状の切り欠き部を備えた電磁式燃料噴射
弁の実施例である。本実施例の電磁式燃料噴射弁のロッ
ド２５１の上流側ガイド部２５１ｂに備えられた切り欠
き部２５１ｆ,２５１ｆを図７に示す。第１の実施例と
共通の部材については共通の符号で示す。図７におい
て、本実施例の切り欠き部２５１ｆ,２５１ｆが第１の
実施例の切り欠き部５１ｆ,５１ｆ（図３参照）と異な
る点は、径方向断面（すなわち図７）における形状がそ
れぞれ略半円形状であることである。そしてこの切り欠
き部２５１ｆ,２５１ｆが中心軸を挟んで対向して設け
られている。また図示しない中間部にも径方向断面形状
が同様であるの切り欠き部が設けられている。その他の
点は、第１の実施例とほぼ同様である。

【００４１】本実施例によれば、第１の実施例における
効果に加え、プランジャロッド５の（図中Ｙ方向への）
たおれに対し、より支持精度を向上させることができ
る。また燃料の通過可能な量を増やすことができる。

【００４２】本発明の第３の実施例を図８により説明す
る。本実施例も、ロッドの上流側ガイド部及び中間部に
おいて異なる形状の切り欠き部を備えた電磁式燃料噴射
弁の実施例である。本実施例の電磁式燃料噴射弁のロッ
ド３５１の上流側ガイド部３５１ｂに備えられた切り欠
き部３５１ｆ,３５１ｆ,３５１ｆを図８に示す。第１及
び第２の実施例と共通の部材については共通の符号で示
す。図８において、本実施例の切り欠き部３５１ｆ,３
５１ｆ,３５１ｆが第２の実施例の切り欠き部２５１ｆ,
２５１ｆと異なる点は、上流側ガイド部３５１ｆが３つ
設けられていること、及びそれぞれの径方向断面（すな
わち図８）における周方向位置が中心軸からの角度で互
いに１２０°間隔となるように配置されていることであ
る。また図示しない中間部にも径方向断面形状が同様で
ある切り欠き部が設けられている。その他の点は、第２
の実施例とほぼ同様である。

【００４３】本実施例によれば、プランジャロッド５の
（図中Ｙ方向への）たおれに対して、図７に示す第２の
実施例の構造よりさらに支持精度上有利となる。また燃
料の通過可能な量をさらに増やすことができる。

【００４４】なお、以上第２の実施例及び第３の実施例
においては切り欠き部２５１ｆ,３５１ｆを半円状に形
成したが、これに限られず例えば略円形とすることもで
き、この場合も同様の効果を得る。

【００４５】本発明の第４の実施例を図９により説明す
る。本実施例は、サイドフィード方式の電磁式燃料噴射
弁に適用可能な異なる形状のプランジャロッドに関する
実施例である。本実施例の電磁式燃料噴射弁のプランジ
ャロッド４０５の詳細構造を図９に示す。第１〜第３の
実施例と共通の部材については共通の符号で示す。図９
において、本実施例のプランジャロッド４０５が第１の
実施例のプランジャロッド５（図２参照）と異なる点
は、ロッド４５１の上流側ガイド部４５１ｂ及び中間部
４５１ｍに切り欠き部が設けられていないことである。
その他の点は、第１の実施例とほぼ同様である。

【００４６】以上において、上記の構造はサイドフィー
ド方式の噴射弁であってかつコア２の内側に燃料だまり
ができないような構造の燃料噴射弁に採用するものであ
る。この場合切り欠き部を設けなくてもプランジャロッ
ド４０５の摺動特性は悪化しない。よって上記第１〜第
３の実施例に比し切り欠き部の加工が不要となる分製造
工程が減少するので、製造コストを低減することができ
る。

【００４７】本発明の第５の実施例を図１０及び図１１
により説明する。本実施例は、上流側ガイド部及び中間
部の形状が異なるロッドを備えた電磁式燃料噴射弁の実
施例である。本実施例の電磁式燃料噴射弁のプランジャ
ロッド５０５の詳細構造を図１０に示す。第１〜第４の
実施例と共通の部材については共通の符号で示す。図１
０において、本実施例のプランジャロッド５０５が第４
の実施例のプランジャロッド４０５（図９参照）と異な
る点は、ロッド５５１の上流側ガイド部５５１ｂが軸方
向に凸状の曲面である鼓状の摺動面５５１ｐを有してお
りかつこの摺動面５５１ｐを介しコア２の軸方向の孔２
ａと接触することと、ロッド５５１の中間部５５１ｍに
切られた細いＶ溝５５１ｄを用いて磁性リング５２と中
間部５５１ｍとを強固に固定していることである。その
他の点は第４の実施例とほぼ同様である。

【００４８】この、ロッド５５１の中間部５５１ｍと磁
性リング５２との結合固定方法を図１１に示す。第１の
実施例の図５と共通の部材は共通の符号で示す。図１１
において、第１の実施例における結合方法（図５参照）
と異なる点は、例えば特開昭６３−１１１２８０号公報
に示されているように、中間部５５１ｍの外周に細いＶ
溝５５１ｄを切り、磁性リング５２の内径側端面５２ａ
を押して材料を微小変形させてこのＶ溝５５１ｄの中に
嵌入させることにより中間部５５１ｍと磁性リング５２
とを固定することである。その他の点は第１の実施例と
ほぼ同様である。

【００４９】本実施例によれば、上流側ガイド部５５１
ｂ部が鼓状の摺動面５５１ｐを介してコア２の軸方向の
孔２ａと接触することにより、孔２ａ内面との接触面積
が少なくなるので、摺動抵抗がさらに軽減でき、摺動抵
抗のばらつきを極めて小さくおさえることができる。よ
ってまた各製品における動的燃料噴射特性のばらつきを
小さくすることができる。また、磁性リング５２の材料
を微小変形させて中間部５５１ｍに切られたＶ溝５５１
ｄの中に嵌入させるので、ロッド５５１と磁性リング５
２とをより強固に結合固定することができる。

【００５０】なお、本実施例のＶ溝５５１ｄの構造や摺
動面５５１ｐの構造を第１〜第４の実施例の燃料噴射弁
にも適用することができ、この場合も同様の効果を得
る。

【００５１】本発明の第６の実施例を図１２により説明
する。本実施例は、異なる形状の上流側ガイド部を備え
た電磁式燃料噴射弁の実施例である。本実施例の電磁式
燃料噴射弁の上流側ガイド部６５１ｂの構造を図１２に
示す。第１〜第５の実施例と共通の部材については共通
の符号で示す。図１２において、本実施例のロッド６５
１の上流側ガイド部６５１ｂが第１の実施例の上流側ガ
イド部５１ｂ（図４参照）と異なる点は、プランジャロ
ッド６０５を押圧するスプリング８を保持する凹状のス
プリング支持部６５１ｃが備えられていることである。
その他の点は第１の実施例と同様である。

【００５２】本実施例によれば、凹状のスプリング支持
部６５１ｃでスプリング８を保持するので、プランジャ
ロッド６０５及びスプリング８全体の軸方向長さをより
小さくできる。よってプランジャロッド６０５の軸方向
長さが制限される場合において特に好適である。

【００５３】本発明の第７の実施例を図１３により説明
する。本実施例は、高精度の加工が可能となる形状のロ
ッドを備えた電磁式燃料噴射弁の実施例である。本実施
例の電磁式燃料噴射弁のロッド７５１の加工方法を図１
３に示す。図１３において、本実施例のロッド７５１が
第１の実施例のロッド５１（図６参照）と異なる点は、
上流側ガイド部７５１ｂの弁体部７５１ａ側（図中左
側）の端面７５１ｊと、中間部７５１ｍの弁体部７５１
ａ側の端面７５１ｉと、弁体部７５１ａのコア２側に備
えられストッパ７に対接する衝突板７５１ｅの弁体部７
５１ａ側の端面７５１ｈとが、ロッド７５１の径方向に
勾配を有する面に形成されていることと、アンギュラ方
式のセンタレス研削盤を用いて加工を行い砥石７１１が
ロッド７５１の径方向に対して傾斜させて切り込まれる
（図中矢印参照）ことである。その他の点は第１の実施
例と同様である。

【００５４】本実施例によれば、上流側ガイド部７５１
ｂの端面７５１ｊと、中間部７５１ｍの端面７５１ｉ
と、弁体部７５１ａの端面７５１ｈとが、ロッド７５１
の径方向に勾配を有する面に形成されているので、これ
らの端面の反対側端面、すなわち、上流側ガイド部７５
１ｂのコア２側（図中右側）の端面７５１ｋと、中間部
７５１ｍのコア２側の端面７５１ｑと、弁体部７５１ａ
の衝突板７５１ｅのコア２側の端面７５１ｒとを軸方向
に対し垂直な面に加工するときに、アンギュラ方式のセ
ンタレス研削盤を用いることができる。したがってこれ
ら径方向の端面をより高精度に加工することができる。
よってまた後処理加工を省略することができ、製造コス
トを削減できる。なお上記実施例においては、上流側ガ
イド部７５１ｂの端面７５１ｊと、中間部７５１ｍの端
面７５１ｉと、弁体部７５１ａの端面７５１ｈとのすべ
てが、ロッド７５１の径方向に勾配を有する面に形成さ
れている場合について説明したが、上記３つのうち少な
くとも１つが径方向に勾配を有する面に形成されていれ
ば、その部分につきアンギュラ方式のセンタレス研削盤
を用いることができ、上記の高精度加工の効果を得るこ
とができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、プランジャロッドの摺
動ガイドと弁体部と中間部とがすべて同一材料により一
体に形成されているので、別部材を結合する従来技術の
に比し同軸性を向上させることができる。よって、プラ
ンジャロッドの摺動特性を向上させることができるとも
に、電磁式燃料噴射弁の動的作動特性を向上できる。ま
たこのとき、摺動ガイドが固定鉄心の軸方向の孔に挿入
されてその孔内を摺動するので、摺動部分が重くなって
応答性が悪くなることがなく、またノズルの精密細孔加
工により製造コストが大きくなることもない。さらに、
スライド機構を設ける従来技術のように部品点数が増加
したり組立作業が複雑となって製造コストが大きくなる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の電磁式燃料噴射弁の全
体構造図である。

【図２】プランジャロッドの詳細構造図である。

【図３】上流側ガイド部の切り欠き部を示す図である。

【図４】スプリング支持部の構造図である。

【図５】磁性リングとロッドとの結合方法を示した図で
ある。

【図６】ロッドをセンタレス研削盤で加工する様子を示
した図である。

【図７】本発明の第２の実施例の電磁式燃料噴射弁の上
流側ガイド部に備えられた切り欠き部を示した図であ
る。

【図８】本発明の第３の実施例の電磁式燃料噴射弁の上
流側ガイド部に備えられた切り欠き部を示した図であ
る。

【図９】本発明の第４の実施例の電磁式燃料噴射弁のプ
ランジャロッドの詳細構造図である。

【図１０】本発明の第５の実施例の電磁式燃料噴射弁の
プランジャロッドの詳細構造図である。

【図１１】磁性リングとロッドとの結合方法を示した図
である。

【図１２】本発明の第６の実施例の電磁式燃料噴射弁の
上流側ガイド部の構造図である。

【図１３】本発明の第７の実施例の電磁式燃料噴射弁の
ロッドの加工方法を示した図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射弁 ２ コア（固定鉄心） ２ａ 孔 ３ 電磁コイル ５ プランジャロッド ６ ノズル ６ａ 弁座 ６ｂ 燃料噴射孔 ７ ストッパ ８ スプリング １６ 下流側ガイド部（摺動ガイド） １７ 連通孔 １８ 連通孔 ５１ａ 弁体部 ５１ｂ 上流側ガイド部（摺動ガイド） ５１ｃ スプリング支持部（凸状部分） ５１ｅ 衝突板 ５１ｆ 切り欠き部 ５１ι 軸部分（第１の軸部分） ５１ｍ 中間部 ５１ｎ 軸部分（第２の軸部分） ５２ 磁性リング（可動鉄心） ６１ 弁ガイド（摺動ガイド） ２５１ｂ 上流側ガイド部（摺動ガイド） ２５１ｆ 切り欠き部 ３５１ｂ 上流側ガイド部（摺動ガイド） ３５１ｆ 切り欠き部 ４０５ プランジャロッド ４５１ｂ 上流側ガイド部（摺動ガイド） ４５１ｍ 中間部 ５０５ プランジャロッド ５５１ｂ 上流側ガイド部（摺動ガイド） ５５１ｍ 中間部 ５５１ｐ 摺動面 ６０５ プランジャロッド ６５１ｂ 上流側ガイド部（摺動ガイド） ６５１ｃ スプリング支持部（凹状部分） ７５１ｈ 端面（衝突板の弁体部側端面） ７５１ｉ 端面（中間部の弁体部側端面） ７５１ｊ 端面（第１の摺動部の弁体部側端面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桝田 正美 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 藤林 晃 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 大杉 幹雄 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 関根 篤 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 金丸 尚信 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 寺門 一佳 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 田辺 好之 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸線上に軸方向の孔が設けられた固
   定鉄心と、電磁力を与える電磁コイルと、弁座と燃料噴
   射孔とを備えたノズルと、前記固定鉄心の軸方向の孔に
   挿入されてその孔内を摺動する摺動ガイドと前記弁座に
   着座する弁体部と前記摺動ガイドと前記弁体部との中間
   に設けられた中間部と前記中間部の外周に固定され前記
   固定鉄心と軸方向に対向する可動鉄心とを備えたプラン
   ジャロッドとを有し、前記電磁コイルで前記可動鉄心に
   電磁力を加えることにより前記プランジャロッドが摺動
   し前記燃料噴射孔からの噴射量を制御する電磁式燃料噴
   射弁において、 前記プランジャロッドは、前記摺動ガイドと前記弁体部
   と前記中間部とがすべて同一材料により一体に形成され
   ていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁におい
   て、前記プランジャロッドの先端部と後端部は、それぞ
   れ摺動ガイドを介して支持されていることを特徴とする
   電磁式燃料噴射弁。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射弁
   において、前記プランジャロッドは、前記摺動ガイドと
   前記中間部との間に設けられた第１の軸部分と、前記中
   間部と前記弁体部との間に設けられた第２の軸部分とを
   有し、かつ、前記第１の軸部分と前記第２の軸部分とは
   同一の外径を有することを特徴とする電磁式燃料噴射
   弁。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射弁
   において、前記プランジャロッドは、前記プランジャロ
   ッドを押圧するスプリングを保持する凸状部分を有する
   ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射弁
   において、前記可動鉄心は磁性材料で構成されており、
   前記摺動ガイドと前記弁体部と前記中間部とは非磁性材
   料で構成されていることを特徴とする電磁式燃料噴射
   弁。
6. 【請求項６】 請求項５記載の電磁式燃料噴射弁におい
   て、前記非磁性材料は、非磁性ステンレス鋼、非磁性焼
   結合金、非磁性サーメット、及び非磁性セラミックのう
   ちの１つであることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
7. 【請求項７】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射弁
   において、前記摺動ガイド及び前記中間部の少なくとも
   いずれか一方は、それぞれの上流側と下流側とを連通す
   る連通孔を形成する切り欠き部を有することを特徴とす
   る電磁式燃料噴射弁。
8. 【請求項８】 請求項７記載の電磁式燃料噴射弁におい
   て、前記切り欠き部は前記摺動ガイドと中間部との少な
   くともいずれか一方に２つずつ設けられており、かつそ
   の２つの切り欠き部は、軸方向に互いに平行に対向する
   ２つの平面であることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
9. 【請求項９】 請求項７記載の電磁式燃料噴射弁におい
   て、前記切り欠き部は前記摺動ガイドと中間部との少な
   くともいずれか一方に２つずつ設けられており、かつ、
   それぞれの切り欠き部は、径方向断面における形状が略
   半円形状であるとともにその断面において前記中心軸を
   挟んで対向して設けられていることを特徴とする電磁式
   燃料噴射弁。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の電磁式燃料噴射弁にお
    いて、前記切り欠き部は前記摺動ガイドと中間部との少
    なくともいずれか一方に３つずつ設けられており、か
    つ、それぞれの切り欠き部は、径方向断面における形状
    が略半円形状であるとともにその断面における周方向位
    置は前記中心軸からの角度で互いに１２０°間隔となる
    ように配置されていることを特徴とする電磁式燃料噴射
    弁。
11. 【請求項１１】 請求項１,２,７のいずれか１項記載の
    電磁式燃料噴射弁において、前記摺動ガイドは、軸方向
    に凸状の曲面である鼓状の摺動面を介して前記固定鉄心
    の軸方向の孔と接触していることを特徴とする電磁式燃
    料噴射弁。
12. 【請求項１２】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射
    弁において、前記プランジャロッドは、前記プランジャ
    ロッドを押圧するスプリングを保持する凹状部分を有す
    ることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
13. 【請求項１３】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射
    弁において、前記摺動ガイドの前記弁体部側端面、前記
    中間部の前記弁体部側端面、及び前記弁体部の前記固定
    鉄心側に備えられるとともにストッパに対接する衝突板
    の前記弁体部側端面のうち少なくとも１つが前記プラン
    ジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成されている
    ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の電磁式燃料噴射弁に
    おいて、前記摺動ガイドの前記弁体部側端面が、前記プ
    ランジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成されて
    いることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の電磁式燃料噴射弁に
    おいて、前記中間部の前記弁体部側端面が、前記プラン
    ジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成されている
    ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
16. 【請求項１６】 請求項１３記載の電磁式燃料噴射弁に
    おいて、前記弁体部の前記固定鉄心側に備えられストッ
    パに対接する衝突板の前記弁体部側端面が、前記プラン
    ジャロッドの径方向に勾配を有する面に形成されている
    ことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。