JPH11247739A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁式燃料噴射弁において、固定及び可動コ
ア相互の当接面の耐衝撃摩耗性の確保，それら当接面相
互の密着防止，並びに両コア間の残留磁気の解消もしく
は低減を簡単な構成により達成する。 【解決手段】 弁座１ａとの着座方向にばね付勢される
弁体４と，この弁体４の後端に結合されて弁ハウジング
２に軸方向移動自在に収容される可動コア５と，この可
動コア５の後端面５ａに前記弁体４の開弁ストロークに
対応する一定間隙を存して前端面７ａを対向して配置さ
れる固定コア７とを備える電磁式燃料噴射弁において，
前記可動コア５及び固定コア７の対向端面５ａ，７ａの
少なくとも一方をショットピーニング処理による梨地状
粗面に形成する。この粗面は加工硬化により硬度が高
く，耐衝撃摩耗性に優れ，しかも粗面上の無数の凹部が
両コア５，７間の密着防止と残留磁気の解消もしくは低
減に寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，前端に弁座を有す
る弁ハウジングと，この弁ハウジングに収容されて前記
弁座との着座方向にばね付勢される弁体と，この弁体の
後端に結合されて前記弁ハウジングに軸方向移動自在に
収容される可動コアと，この可動コアの後端に前記弁体
の開弁ストロークに対応する一定間隙を存して前端面を
対向させる固定コアと，この固定コアを囲繞するコイル
組立体と，このコイル組立体を収容して前記弁ハウジン
グの後端部及び固定コア間を連結する磁性材製のコイル
ハウジングとを備え，前記可動コア周りに前記弁座から
吐出すべき燃料を満たした電磁式燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】かゝる電磁式燃料噴射弁では，コイル組
立体のコイル励起時，可動コアの後端面が固定コアの前
端面に当接することにより弁体の開弁限界が規定され
る。その際，両コアの当接端面の耐衝撃摩耗性の確保
と，両コア間の残留磁気の解消もしくは低減のために，
固定及び可動コアの対向端面の少なくとも一方にクロ
ム，モリブデン又はニッケルのメッキ層を形成すること
が既に知られている（例えば特開平８−５０６８７６号
公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，固定コ
ア又は可動コアの端面に上記のようなメッキ層を形成す
ることは，作業が面倒である上，時間がかゝり，コスト
面で不利である。また，そのメッキ層が鏡面となると，
両コアの当接時，当接面相互が密着して解離し難くな
り，弁体の閉弁遅れを生ずることがある。そこで，上記
当接面相互の密着を極力回避するために，その当接面の
領域を狭く設定することも知られているが，そのように
すると，該当接面の当接圧力が増加することから，耐衝
撃摩耗性が低下するという不都合を招く。

【０００４】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたも
ので，固定及び可動コア相互の当接面の耐衝撃摩耗性の
確保，両コア間の残留磁気の解消もしくは低減，並びに
両コアの当接面相互の密着防止を簡単な構成により達成
し得るようにした，前記電磁式燃料噴射弁を提供するこ
とを第１の目的とする。また可動コアの摺動性が良好
で，その外周面に高い耐摩耗性を付与し得る前記電磁式
燃料噴射弁を提供することを第２の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，前端に弁座を有する弁ハウジングと，こ
の弁ハウジングに収容されて前記弁座との着座方向にば
ね付勢される弁体と，この弁体の後端に結合されて前記
弁ハウジングに軸方向移動自在に収容される可動コア
と，前記可動コアの後端に前記弁体の開弁ストロークに
対応する一定間隙を存して前端面を対向させる固定コア
と，この固定コアを囲繞するコイル組立体と，このコイ
ル組立体を収容して前記弁ハウジングの後端部及び固定
コア間を連結する磁性材製のコイルハウジングとを備
え，前記可動コア周りに前記弁座から吐出すべき燃料を
満たした電磁式燃料噴射弁において，前記可動コア及び
固定コアの対向端面の少なくとも一方をショットピーニ
ング処理による梨地状粗面に形成したことを第１の特徴
とする。

【０００６】この第１の特徴によれば，両コアの対向端
面の少なくとも一方は，ショットピーニング処理により
加工硬化した梨地状粗面となることから，その耐衝撃摩
耗性を向上させることができる。しかも，両コアの当接
面間には，上記粗面上の無数の微細凹部が存在し，これ
らにより，両コアの密着を防止すると共に，コイルの消
磁時には両コア間の残留磁気を解消もしくは低減し，可
動コア及び弁体の戻り応答性をも向上させることができ
る。またショットピーニング処理は，作業が簡単で短時
間で済むから生産性が良く，従来のメッキ処理に比して
大幅なコスト低減を図ることができる。

【０００７】また本発明は，前端に弁座を有する弁ハウ
ジングと，この弁ハウジングに収容されて前記弁座との
着座方向にばね付勢される弁体と，この弁体の後端に結
合されて前記弁ハウジングに軸方向移動自在に収容され
る可動コアと，前記弁ハウジングの後端に結合されて前
記可動コアを摺動自在に案内する非磁性材製の摺動案内
筒と，この摺動案内筒に結合されると共に，前記可動コ
アの後端面に前記弁体の開弁ストロークに対応する一定
間隙を存して前端面を対向させる固定コアと，この固定
コアを囲繞するコイル組立体と，このコイル組立体を収
容して前記弁ハウジングの後端部及び固定コア間を連結
する磁性材製のコイルハウジングとを備え，前記可動コ
ア周りに前記弁座から吐出すべき燃料を満たした電磁式
燃料噴射弁において，前記可動コアの，前記摺動案内筒
の内周面と摺動する外周面をショットピーニング処理に
よる梨地状粗面に形成したことを第２の特徴とする。

【０００８】この第２の特徴によれば，可動コアの外周
面は，ショットピーニング処理により加工硬化した梨地
状粗面となることから，その耐摩耗性を向上させること
ができる。しかも，該粗面上の無数の微細凹部に保持さ
れる周囲の燃料が潤滑剤として機能するため，可動コア
の摺動案内筒内周面に対する摺動性が良好となり，その
耐摩耗性の一層の向上を図ることができる。

【０００９】さらに本発明は，前端に弁座を有する弁ハ
ウジングと，この弁ハウジングに収容されて前記弁座と
の着座方向にばね付勢される弁体と，この弁体の後端に
結合されて前記弁ハウジングに軸方向移動自在に収容さ
れる可動コアと，前記弁ハウジングの後端に結合されて
前記可動コアを摺動自在に案内する非磁性材製の摺動案
内筒と，この摺動案内筒に結合されると共に，前記可動
コアの後端面に前記弁体の開弁ストロークに対応する一
定間隙を存して前端面を対向させる固定コアと，この固
定コアを囲繞するコイル組立体と，このコイル組立体を
収容して前記弁ハウジングの後端部及び固定コア間を連
結する磁性材製のコイルハウジングとを備え，前記可動
コア周りに前記弁座から吐出すべき燃料を満たした電磁
式燃料噴射弁において，前記可動コアの，前記固定コア
と対向する後端面，並びに該可動コアの，前記摺動案内
筒の内周面と摺動する外周面をショットピーニング処理
による梨地状粗面に形成したことを第３の特徴とする。

【００１０】この第３の特徴によれば，可動コアの後端
面及び外周面を一回のショットピーニング処理により一
挙に粗面に形成することができ，該処理が容易であると
共に，両コアの当接面の耐衝撃摩耗性，残留磁気の解消
もしくは低減，及び可動コアの摺動性及び耐摩耗性をす
べて満足させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。

【００１２】図１は本発明の実施例に係る内燃エンジン
用電磁式燃料噴射弁の縦断面図，図２は図１の要部の拡
大図である。

【００１３】先ず図１において，内燃エンジン用の電磁
式燃料噴射弁Ｉは，前端部内周面に弁座部材１を圧入し
て結合した円筒状の弁ハウジング２と，この弁ハウジン
グ２の後端部外周面に嵌合して溶接される小径部３ａを
有する段付き円筒状のコイルハウジング３とを備えてお
り，これらは何れも磁性材で構成されている。

【００１４】弁座部材１も円筒状をなしていて，その前
端部内周面に円錐状の弁座１ａが形成される。この弁座
１ａに着座し得る球状の弁部４ａと，この弁部４ａに溶
接により前端が結合されて弁ハウジング２に収容される
弁杆４ｂとで弁体４が構成され，その弁杆４ｂの後端に
は，弁ハウジング２の後端部内周面に軸方向移動自在に
嵌合する可動コア５が固着される。また，この可動コア
５の外周面５ｂは，弁ハウジング２の後端面に全周溶接
される摺動案内筒６の内周面により摺動自在に嵌合され
る。この摺動案内筒６の後端には，可動コア５の後端面
５ａに前端面７ａを対向して配置される固定コア７の前
端部が溶接される。その際，固定コア７の前端面７ａと
可動コア５の後端面５ａとの間に，弁体４の開閉ストロ
ークに対応する間隙が設けられる。したがって，可動コ
ア５の後端面５ａが固定コア７の前端面７ａに当接する
ことにより，弁体４の開弁限界が規定される。

【００１５】摺動案内筒６及び固定コア７の外周には，
それらを囲繞すると共に，前記コイルハウジング３に収
容されるコイル組立体８が配設される。このコイル組立
体８は，摺動案内筒６及び固定コア７の外周面に嵌合す
るボビン９と，このボビン９に巻装されるコイル１０と
からなっている。

【００１６】固定コア７の中心部は，可動コア５の通孔
１１を介して弁ハウジング２内と連通する中空部１２と
なっており，その中空部１２に，可動コア５を弁体４の
弁座１ａへの着座方向に付勢するコイル状の弁ばね１３
と，この弁ばね１３の後端を支承する栓体１４とが収容
される。この栓体１４は，Ｏリング１５を介して中空部
１２の内周面に圧入されるもので，その圧入深さを調節
することにより，弁ばね１３のセット荷重が調整され
る。

【００１７】弁ハウジング２及び弁座部材１の前端面に
は，弁座部材１の弁座１ａと連通する複数の燃料噴射孔
１６，１６を有するインジェクタプレート１７が溶接さ
れ，このインジェクタプレート１７の外周部を囲繞する
キャップ１８が弁ハウジング２の外周に装着される。

【００１８】また，弁ハウジング２の中間部周壁には，
複数の燃料入口孔２０，２０…が穿設されており，これ
ら燃料入口孔２０，２０…を囲繞するように，環状の燃
料フィルタ２１が弁ハウジング２の外周に装着される。
弁ハウジング２の外周には，さらに，燃料フィルタ２１
を前後に挟む一対のＯリング２２，２２が装着され，こ
れらＯリング２２，２２を介して弁ハウジング２が内燃
エンジンＥに嵌装されたとき，内燃エンジンＥの燃料供
給通路２３が燃料フィルタ２１を介して燃料入口孔２
０，２０…と連通する。したがって，内燃エンジンＥの
作動中は，燃料供給通路２３から供給される燃料が可動
コア５周りの弁ハウジング２の内部及び固定コア７の中
空部１２を満たすようになっている。

【００１９】コイルハウジング３及び，その後端から露
出した固定コア７は，合成樹脂製の絶縁被覆体２５に埋
封される。この絶縁被覆体２５には，コイル１０に接続
した接続端子２６を内蔵するカプラ２７が一体に形成さ
れる。

【００２０】図２に示すように，可動コア５の後端面５
ａ及び外周面５ｂ，並びに固定コア７の前端面７ａは，
ショットピーニング処理による梨地状の粗面に形成され
る。

【００２１】ショットピーニング処理は，次のような条
件で行ったところ，下表のような結果を得た。 ［条件１］ コア材質・・・・ＪＩＳ Ｋ−Ｍ３５ＦＬ ショット材・・・粒径８０μｍのガラスビーズ 投射空気圧・・・５ｋｇ／ｃｍ² 投射距離・・・・２ｃｍ 投射時間・・・・５０秒 ［条件２］ コア材質・・・・条件１に同じ ショット材・・・条件１に同じ 投射空気圧・・・５ｋｇ／ｃｍ² 投射距離・・・・５ｃｍ 投射時間・・・・１０秒 ［条件３］ コア材質・・・・条件１に同じ ショット材・・・条件１に同じ 投射空気圧・・・５ｋｇ／ｃｍ² 投射距離・・・・５ｃｍ 投射時間・・・・５０秒 ［条件４］ コア材質・・・・条件１に同じ ショット材・・・条件１に同じ 投射空気圧・・・５ｋｇ／ｃｍ² 投射距離・・・・５ｃｍ 投射時間・・・・１００秒 ［条件５］ コア材質・・・・条件１に同じ ショット材・・・条件１に同じ 投射空気圧・・・５ｋｇ／ｃｍ² 投射距離・・・・１０ｃｍ 投射時間・・・・１０秒 ［条件６］ コア材質・・・・条件１に同じ ショットピーニング処理無し

【００２２】

【表１】

【００２３】上表から明らかなように，ショットピーニ
ング処理を施されて梨地状の粗面となった可動コア５の
後端面５ａ及び外周面５ｂ，並びに固定コア７の前端面
７ａは，加工硬化による硬度の増加が同処理を行わない
ものに比して著しい。特に条件２の場合，硬度増加が顕
著である上，処理時間が比較的短いので，生産性が良
い。また同処理を施したものゝ最大磁束密度Ｂｍａｘ
は，同処理を行わないものに比して減少するが，条件１
〜３の場合，その減少は許容範囲のものである。また同
処理の磁界強さＨｃに与える影響は，極めて軽微であ
る。

【００２４】以上を総合してみると，条件２が最も実用
に適しており，条件１及び３は実用上やゝ不適であり，
条件４及び５は実用上，不適当である。

【００２５】次に，この実施例の作用について説明す
る。

【００２６】コイル１０を消磁した状態では，弁ばね１
３の付勢力で可動コア５及び弁体４が前方に押圧され，
弁部４ａを弁座１ａに着座させている。したがって，燃
料供給通路２３から燃料フィルタ２１及び燃料入口孔２
０，２０…を通して弁ハウジング２内に供給されるた高
圧燃料は，弁ハウジング２及び固定コア７内に保持され
る。

【００２７】コイル１０に通電すると，それにより生ず
る磁束が固定コア，可動コア５，弁ハウジング２及びコ
イルハウジング３を順次走り，磁力により可動コア５が
弁体４を伴って固定コア７に吸着され，弁座１ａが開放
されるので，弁ハウジング２内の高圧燃料が燃料噴射孔
１６，１６から噴射される。

【００２８】このとき，可動コア５の後端面５ａは，固
定コア７の前端面７ａに衝撃的に当接するするが，前述
のように，これら対向端面５ａ，７ａは加工硬化した梨
地状の粗面に形成されているので，衝撃摩耗に充分耐え
ることができる。

【００２９】しかも，両コア５，７の当接面間には，該
当接面が上記のような粗面であることから，無数の微細
凹部が存在する。このため，両コア５，７の密着が防止
されると共に，コイル１０が消磁されたとき，両コア
５，７間の残留磁気が解消もしくは低減され，可動コア
５は弁ばね１３の付勢力をもって固定コア７から素早く
離れ，弁体４を閉じることができる。したがって，弁体
４の閉弁応答性の向上をもたらすことができる。

【００３０】また，可動コア５は，摺動案内筒６の内周
面に沿って摺動するものであるが，可動コア５の外周面
は，前述のように加工硬化した梨地状の粗面に形成され
ているから，該粗面の硬度が高い上，それが有する無数
の微細凹部に保持される周囲の燃料が潤滑剤として機能
するため，可動コア５の摺動案内筒６内周面に対する摺
動性が良好となり，その耐摩耗性の向上をも，もたらす
ことができる。

【００３１】特に，可動コア５の後端面５ａ及び外周面
５ｂをショットピーニング処理により粗面に形成する場
合は，一回の処理によりこれを一挙に粗面に形成するこ
とができるので，処理が容易であると共に，両コア５，
７の当接面の耐衝撃摩耗性，残留磁気の解消もしくは低
減，並びに可動コア５の摺動性及び耐摩耗性をすべて満
足させることができる。

【００３２】また，上記ショットピーニング処理は，作
業が簡単で短時間で済むから生産性が良く，従来のメッ
キ処理に比して大幅なコスト低減を図ることができる。

【００３３】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば，例えば，上記実施例においては，可
動及び固定コア５，７の両端面を梨地状粗面に形成した
が，該粗面は，両コア５，７の少なくとも何れか一方に
のみ形成することもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば，可動コア
及び固定コアの対向端面の少なくとも一方をショットピ
ーニング処理による梨地状粗面に形成したので，両コア
の対向端面の少なくとも一方は，ショットピーニング処
理により加工硬化した梨地状粗面となり，その耐衝撃摩
耗性を向上させることができる。しかも，上記粗面上の
無数の微細凹部が両コアの密着を防止すると共に，コイ
ルの消磁時，両コア間の残留磁気を解消もしくは低減す
ることに寄与し，可動コア及び弁体の戻り応答性をも向
上させることができる。その上，ショットピーニング処
理は，作業が簡単で短時間で済むから生産性が良く，従
来のメッキ処理に比して大幅なコスト低減を図ることが
できる。

【００３５】また本発明の第２の特徴によれば，可動コ
アの，摺動案内筒の内周面と摺動する外周面をショット
ピーニング処理による梨地状粗面に形成したので，可動
コアの外周面は，ショットピーニング処理により加工硬
化した梨地状粗面となり，その耐摩耗性を向上させるこ
とができる。しかも，上記粗面上の無数の微細凹部に保
持される周囲の燃料が潤滑剤として機能するため，可動
コアの摺動案内筒内周面に対する摺動性が良好となり，
その耐摩耗性の一層の向上を図ることができる。

【００３６】さらに本発明の第３の特徴によれば，可動
コアの，固定コアと対向する後端面，並びに可動コア
の，摺動案内筒の内周面と摺動する外周面をショットピ
ーニング処理による梨地状粗面に形成したので，可動コ
アの後端面及び外周面を一回のショットピーニング処理
により一挙に粗面に形成することができ，該処理が容易
であると共に，両コアの当接面の耐衝撃摩耗性，残留磁
気の解消もしくは低減，並びに可動コアの摺動性及び耐
摩耗性をすべて満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る内燃エンジン用電磁式燃
料噴射弁の縦断面図。

【図２】図１の要部の拡大図。

【符号の説明】

Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁 １ａ・・・・弁座 ２・・・・・弁ハウジング ４・・・・・弁体 ５・・・・・可動コア ５ａ・・・・可動コアの後端面 ５ｂ・・・・可動コアの外周面 ６・・・・・摺動案内筒 ７・・・・・固定コア ７ａ・・・・固定コアの前端面 ８・・・・・コイル組立体 １０・・・・コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前端に弁座（１ａ）を有する弁ハウジン
   グ（２）と，この弁ハウジング（２）に収容されて前記
   弁座（１ａ）との着座方向にばね付勢される弁体（４）
   と，この弁体（４）の後端に結合されて前記弁ハウジン
   グ（２）に軸方向移動自在に収容される可動コア（５）
   と，この可動コア（５）の後端面（５ａ）に前記弁体
   （４）の開弁ストロークに対応する一定間隙を存して前
   端面（７ａ）を対向させる固定コア（７）と，この固定
   コア（７）を囲繞するコイル組立体（８）と，このコイ
   ル組立体（８）を収容して前記弁ハウジング（２）の後
   端部及び固定コア（７）間を連結する磁性材製のコイル
   ハウジング（３）とを備え，前記可動コア（５）周りに
   前記弁座（１ａ）から吐出すべき燃料を満たした電磁式
   燃料噴射弁において，前記可動コア（５）及び固定コア
   （７）の対向端面（５ａ，７ａ）の少なくとも一方をシ
   ョットピーニング処理による梨地状粗面に形成したこと
   を特徴とする，電磁式燃料噴射弁
2. 【請求項２】 前端に弁座（１ａ）を有する弁ハウジン
   グ（２）と，この弁ハウジング（２）に収容されて前記
   弁座（１ａ）との着座方向にばね付勢される弁体（４）
   と，この弁体（４）の後端に結合されて前記弁ハウジン
   グ（２）に軸方向移動自在に収容される可動コア（５）
   と，前記弁ハウジング（２）の後端に結合されて前記可
   動コア（５）を摺動自在に案内する非磁性材製の摺動案
   内筒（６）と，この摺動案内筒（６）に結合されると共
   に，前記可動コア（５）の後端面（５ａ）に前記弁体
   （４）の開弁ストロークに対応する一定間隙を存して前
   端面（７ａ）を対向させる固定コア（７）と，この固定
   コア（７）を囲繞するコイル組立体（８）と，このコイ
   ル組立体（８）を収容して前記弁ハウジング（２）の後
   端部及び固定コア（７）間を連結する磁性材製のコイル
   ハウジング（３）とを備え，前記可動コア（５）周りに
   前記弁座（１ａ）から吐出すべき燃料を満たした電磁式
   燃料噴射弁において，前記可動コア（５）の，前記摺動
   案内筒（６）の内周面と摺動する外周面（５ｂ）をショ
   ットピーニング処理による梨地状粗面に形成したことを
   特徴とする，電磁式燃料噴射弁
3. 【請求項３】 前端に弁座（１ａ）を有する弁ハウジン
   グ（２）と，この弁ハウジング（２）に収容されて前記
   弁座（１ａ）との着座方向にばね付勢される弁体（４）
   と，この弁体（４）の後端に結合されて前記弁ハウジン
   グ（２）に軸方向移動自在に収容される可動コア（５）
   と，前記弁ハウジング（２）の後端に結合されて前記可
   動コア（５）を摺動自在に案内する非磁性材製の摺動案
   内筒（６）と，この摺動案内筒（６）に結合されると共
   に，前記可動コア（５）の後端面（５ａ）に前記弁体
   （４）の開弁ストロークに対応する一定間隙を存して前
   端面（７ａ）を対向させる固定コア（７）と，この固定
   コア（７）を囲繞するコイル組立体（８）と，このコイ
   ル組立体（８）を収容して前記弁ハウジング（２）の後
   端部及び固定コア（７）間を連結する磁性材製のコイル
   ハウジング（３）とを備え，前記可動コア（５）周りに
   前記弁座（１ａ）から吐出すべき燃料を満たした電磁式
   燃料噴射弁において，前記可動コア（５）の，前記固定
   コア（７）と対向する後端面（５ａ），並びに該可動コ
   ア（５）の，前記摺動案内筒（６）の内周面と摺動する
   外周面（５ｂ）をショットピーニング処理による梨地状
   粗面に形成したことを特徴とする，電磁式燃料噴射弁。