JPH116467A - フューエルインジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インジェクタ本体のハウジングを３個の部材
から構成することにより、ハウジングの製造を効率化す
ると共に、その強度を向上させる。 【解決手段】 インジェクタ本体２１のハウジング２２
を、ハウジング本体２３、コア筒２６およびジョイント
部材２７から構成する。そして、ハウジング２２の組立
時には、ハウジング本体２３内にジョイント部材２７を
挿嵌し、このジョイント部材２７にコア筒２６を嵌合さ
せた後に、ジョイント部材２７をハウジング本体２３と
コア筒２６とにそれぞれ溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン等の燃料噴射装置に用いて好適なフューエルイン
ジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ここで、従来技術によるフューエルイン
ジェクタを図６ないし図８に基づいて説明する。

【０００３】１は段付き筒状に形成されたインジェクタ
本体、２は該インジェクタ本体１を構成するハウジング
を示し、該ハウジング２は、図６および図７に示す如
く、電磁ステンレス鋼等の磁性材料からなり、大径筒部
３Ａおよび小径筒部３Ｂを有する段付き筒状に形成され
たハウジング本体３と、後述のコア筒５とから構成され
ている。

【０００４】そして、ハウジング本体３には、大径筒部
３Ａと小径筒部３Ｂとの間に位置して環状突起３Ｃが径
方向内向きに突出形成され、該環状突起３Ｃの内周側は
後述のアンカ１１が挿入されるアンカ挿入孔３Ｄとなっ
ている。また、ハウジング本体３には、後述の噴射ノズ
ル８内に外部から燃料を供給するため４個の燃料ポート
４，４，…が径方向に穿設されている。

【０００５】５はハウジング本体３の大径筒部３Ａ内に
設けられたコア筒で、該コア筒５は図７に示す如く、電
磁ステンレス鋼等の磁性材料からなり、後述のジョイン
ト部材６を介してハウジング本体３の環状突起３Ｃに接
続されている。

【０００６】６はハウジング本体３とコア筒５とを接続
するためのジョイント部材で、該ジョイント部材６は、
図７に示す如く、例えば銅、アルミニウム、非磁性ステ
ンレス等の磁性材料により断面Ｌ字状の筒体として形成
されている。そして、ジョイント部材６は、例えばろう
付け等の手段により、一端側がろう材７を介してコア筒
５の外周側に固着され、他端側が他のろう材７を介して
ハウジング本体３の環状突起３Ｃに固着されている。

【０００７】８は一端側がハウジング本体３の小径筒部
３Ｂ内にかしめ固定された段付き筒状の噴射ノズルで、
該噴射ノズル８には、後述するニードル弁１０用の挿嵌
穴８Ａと、ニードル弁１０が離着座する略円錐状の弁座
８Ｂと、噴射ノズル８の他端面に開口した噴射口８Ｃと
が形成されている。また、噴射ノズル８の他端側には、
複数の噴射孔を有するノズルプレート９が取付けられて
いる。

【０００８】１０は噴射口８Ｃを開，閉するため噴射ノ
ズル８内に設けられた弁体としてのニードル弁で、該ニ
ードル弁１０は、噴射ノズル８の挿嵌穴８Ａ内に摺動可
能に挿嵌された弁軸１０Ａと、該弁軸１０Ａの端部に形
成された略円錐状の弁部１０Ｂとを備えている。そし
て、ニードル弁１０には、弁軸１０Ａの一端側にアンカ
１１を嵌着するための大径部１０Ｃと、ニードル弁１０
の開弁時に後述のストッパプレート１２に当接する鍔状
のストッパ部１０Ｄとが設けられている。

【０００９】そして、ニードル弁１０は、後述する電磁
コイル１３からの磁力によりアンカ１１を介して開弁さ
れ、このとき弁部１０Ｂは噴射ノズル８の弁座８Ｂから
所定のリフト量をもって離間する。これにより、噴射ノ
ズル８内の燃料は噴射口８Ｃからノズルプレート９を介
して外部に噴射される。

【００１０】１１は磁性材料等によって略筒状に形成さ
れたアンカで、該アンカ１１はニードル弁１０の大径部
１０Ｃに嵌着され、コア筒５の他端面と所定寸法の隙間
を介して軸方向に対向している。

【００１１】１２は略Ｕ字状またはＣ字状に形成された
ストッパプレートで、該ストッパプレート１２は、ニー
ドル弁１０のリフト量を定めるため噴射ノズル８と共に
ハウジング本体３の小径筒部３Ｂ内にかしめ固定されて
いる。

【００１２】１３はハウジング本体３の大径筒部３Ａ内
に収容された電磁コイルで、該電磁コイル１３は、大径
筒部３Ａとコア筒５との間に配設されたコイルボビン１
３Ａと、該コイルボビン１３Ａに巻装されたコイル１３
Ｂとからなり、大径筒部３Ａの開口端側にかしめ固定さ
れた蓋体１４によってハウジング本体３内に保持されて
いる。また、コイル１３Ｂはコネクタ１５の端子ピン１
５Ａと接続されている。そして、電磁コイル１３は、ニ
ードル弁１０の開弁時に外部から給電されることによ
り、コア筒５を介してアンカ１１を磁気的に吸引し、ニ
ードル弁１０を上向きに摺動変位させる。

【００１３】１６はニードル弁１０を閉弁方向に常時付
勢する弁ばねで、該弁ばね１６は、その付勢力を調整す
るためコア筒５内に嵌合された調整ロッド１７とアンカ
１１との間に配設されている。そして、弁ばね１６は、
ニードル弁１０を閉弁時に噴射ノズル８の弁座８Ｂに着
座させるものである。

【００１４】１８はハウジング本体３の外周側に嵌合さ
れた筒状のカバーで、該カバー１８には、各燃料ポート
４の位置に複数のフィルタ１８Ａ，１８Ａ，…が設けら
れている。

【００１５】従来技術によるフューエルインジェクタは
上述の如き構成を有するもので、燃料ポンプから吐出さ
れる燃料は、燃料配管（図示せず）等を介して各燃料ポ
ート４から噴射ノズル８内に供給される。

【００１６】そして、この状態で電磁コイル１３のコイ
ル１３Ｂに外部からコネクタ１５を介して給電すると、
該コイル１３Ｂがコア筒５を介してアンカ１１を磁気的
に吸引することにより、ニードル弁１０が弁ばね１６に
抗して上向きに摺動変位する。これにより、ニードル弁
１０は開弁し、噴射ノズル８内の燃料は噴射口８Ｃから
ノズルプレート９を介して外部に噴射される。

【００１７】また、電磁コイル１３に対する給電を停止
すると、ニードル弁１０は、弁ばね１６の付勢力により
アンカ１１と共に下向きに摺動変位し、弁部１０Ｂが前
記弁座８Ｂに着座して閉弁する。これにより、燃料の噴
射は停止される。

【００１８】次に、このように構成される従来技術によ
るフューエルインジェクタについて、ハウジング２を製
造するには、図８に示す如く、まず電磁ステンレス等の
磁性材料により一体形成されたハウジング材料１９を予
め用意する。

【００１９】次に、ハウジング材料１９内にジョイント
部材６を配置した後に、例えばろう付け等の手段によ
り、その一端側をろう材７を介してコア筒５の外周側に
固着する。また、ジョイント部材６の他端側も同様に、
他のろう材７を介してハウジング本体３の環状突起３Ｃ
に固着する。

【００２０】さらに、ハウジング材料１９に対して小径
筒部３Ｂ側から環状突起３Ｃの内周側に切削加工を施
し、図８中に二点鎖線で示す部位を切削すると共に、ア
ンカ挿入孔３Ｄを形成する。これにより、ハウジング本
体３とコア筒５とは切離され、ジョイント部材６を介し
て接続された状態となる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、ハウジング２を製造するときにハウジング
材料１９に対してジョイント部材６をろう付けし、その
後に切削加工を施すことにより、ハウジング本体３とコ
ア筒５とを形成するようにしている。

【００２２】しかし、この場合には、ハウジング材料１
９とジョイント部材６の表面に対してろう材７を確実に
固着させるため、これらの表面を酸性溶液等により予め
洗浄する作業が必要となる。また、ジョイント部材６を
ろう付けするときには、ハウジング材料１９内の狭い空
間でこれとジョイント部材６との間にろう材７を流し込
む作業を行わなければならず、ろう付け作業に多大な手
間がかかるという問題がある。

【００２３】さらに、ハウジング材料１９とジョイント
部材６とは、例えばろう付け時に約８００〜９００℃の
温度で溶融した高温のろう材７から熱伝導を受けること
によって歪みが生じ易くなる。また、ハウジング材料１
９に対する切削加工は、ジョイント部材６をろう付けし
た部位の近傍に施されるため、ろう付け部位の強度が切
削加工時に加わる外力等によって低下する虞れがあり、
信頼性を向上させるのが難しいという問題がある。

【００２４】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はハウジングの製造を容易に行う
ことができ、製造時にハウジングの歪み、強度の低下等
が生じるのを確実に防止できると共に、信頼性を向上さ
せることができるようにしたフューエルインジェクタを
提供することを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、ハウジングを有するインジェクタ本体
と、該インジェクタ本体に設けられ燃料の噴射口が形成
された噴射ノズルと、該噴射ノズル内に摺動可能に設け
られ前記噴射口を開，閉する弁体と、該弁体を駆動する
ため前記インジェクタ本体内に設けられた電磁コイルと
からなるフューエルインジェクタに適用される。

【００２６】そして、請求項１の発明が採用する特徴
は、前記インジェクタ本体のハウジングは、軸方向一側
が開口して内部がコイル収容室となった円筒体となり、
軸方向他側にアンカ挿入孔を有する環状突起が設けられ
た磁性材料からなるハウジング本体と、該ハウジング本
体のコイル収容室内に挿嵌された磁性材料からなるコア
筒と、該コア筒の他端側と前記ハウジング本体の環状突
起との間を接続するための筒状体として形成され、該コ
ア筒と前記ハウジング本体との間にそれぞれ溶接手段に
よって固着された非磁性材料からなるジョイント部材と
から構成したことにある。

【００２７】このように構成することにより、ハウジン
グの製造時には、コア筒をジョイント部材を介してハウ
ジング本体のコイル収容室内に挿嵌し、この状態でジョ
イント部材をハウジング本体とコア筒とにそれぞれ溶着
する。これにより、磁性材料からなるハウジング本体の
環状突起とコア筒とを非磁性材料からなるジョイント部
材を介して接続し、ハウジングを製造できる。

【００２８】また、請求項２の発明では、前記ジョイン
ト部材は、前記ハウジング本体とコア筒との間に嵌合さ
れることによって仮止めされた状態で、前記溶接手段に
よって固着する構成としている。

【００２９】これにより、ハウジング本体に嵌合したジ
ョイント部材に対してコア筒を嵌合し、これらを一体的
に仮止めすると共に、この状態で溶接手段を施してこれ
らを固着させることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１ないし図５に従って詳細に説明する。

【００３１】ここで、図１ないし図４は本発明による第
１の実施例を示し、本実施例では従来技術と同一の構成
要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００３２】２１は本実施例によるインジェクタ本体、
２２は該インジェクタ本体２１を構成するハウジングを
示し、該ハウジング２２は、後述のハウジング本体２
３、コア筒２６およびジョイント部材２７から構成され
ている。

【００３３】２３は電磁ステンレス鋼等の磁性材料によ
り段付き円筒状に形成されたハウジング本体で、該ハウ
ジング本体２３は、図１および図２に示す如く、従来技
術のハウジング本体３とほぼ同様に構成され、軸方向一
側が開口した大径筒部２３Ａと、該大径筒部２３Ａの軸
方向他端側に一体形成された小径筒部２３Ｂと、該小径
筒部２３Ｂと大径筒部２３Ａとの間に位置して径方向内
向きに突出した環状突起２３Ｃとを有し、該環状突起２
３Ｃの内周側は、アンカ１１用のアンカ挿入孔２３Ｄと
なっている。

【００３４】そして、ハウジング本体２３には、小径筒
部２３Ｂ内に開口する４個の燃料ポート２４，２４，…
が径方向に穿設されている。また、大径筒部２３Ａ内に
は、電磁コイル１３を収容したコイル収容室２５が形成
されている。さらに、大径筒部２３Ａの開口端側には蓋
体１４がかしめ固定され、小径筒部２３Ｂ内には噴射ノ
ズル８がストッパプレート１２と共にかしめ固定されて
いる。

【００３５】ここで、ハウジング本体２３の環状突起２
３Ｃには、図２および図４に示す如く、アンカ挿入孔２
３Ｄが一端側で段付き状に拡径することにより、ジョイ
ント部材２７を嵌合するための嵌合部２３Ｅが形成され
ている。

【００３６】２６は磁性材料により形成されたコア筒
で、該コア筒２６は、図１および図２に示す如く、従来
技術のコア筒５とほぼ同様に、ハウジング本体２３のコ
イル収容室２５内に大径筒部２３Ａと同軸になるように
挿嵌され、一端側が大径筒部２３Ａから突出すると共
に、その内部には調整ロッド１７が嵌合されている。

【００３７】また、コア筒２６は他端側寄りの部位が僅
かに拡径し、この拡径部の外周側には電磁コイル１３の
コイルボビン１３Ａを嵌合するための周溝２６Ａが形成
されている。そして、コア筒２６の他端側には、図２お
よび図４に示す如く、その外周側が段付き状に縮径する
ことによって環状の段部２６Ｂが形成されている。

【００３８】２７はハウジング本体２３の環状突起２３
Ｃとコア筒２６とを接続するためのジョイント部材で、
該ジョイント部材２７は、図２および図４に示す如く、
例えば銅、アルミニウム、非磁性ステンレス等の非磁性
材料により短尺の略筒状に形成され、一端側がコア筒２
６の他端側外周に挿嵌されている。また、ジョイント部
材２７は、他端側がハウジング本体２３の嵌合部２３Ｅ
内に嵌合されている。

【００３９】また、ジョイント部材２７の内周側には、
環状のストッパ２７Ａが径方向内向きに突出形成され、
該ストッパ２７Ａはコア筒２６の段部２６Ｂと当接する
と共に、コア筒２６をハウジング本体２３に対して軸方
向に位置決めしている。そして、ストッパ２７Ａは、コ
ア筒２６が溶接時の熱膨張等によりハウジング本体２３
に対して傾くように歪むのを抑制するものである。

【００４０】そして、この状態でジョイント部材２７
は、一端側内周が環状の溶接部２８Ａを介してコア筒２
６の外周側に固着され、他端側外周が環状の溶接部２８
Ｂを介してハウジング本体２３の環状突起２３Ｃに固着
されている。これにより、ハウジング本体２３とコア筒
２６とはジョイント部材２７を介して接続されている。

【００４１】本実施例によるフューエルインジェクタは
上述の如き構成を有するもので、次にハウジング２２の
製造工程について説明する。

【００４２】まず、図３中に示すジョイント部材２７の
他端側をハウジング本体２３の嵌合部２３Ｅ内に突当た
る位置まで挿嵌する。続いて、コア筒２６をジョイント
部材２７内に挿嵌し、その段部２６Ｂがジョイント部材
２７のストッパ２７Ａに突当たる位置までコア筒２６を
ジョイント部材２７内に押込み、ハウジング本体２３と
コア筒２６とをジョイント部材２７を介して仮止め状態
で接続する。

【００４３】次に、ジョイント部材２７の一端側とコア
筒２６との当接部位、およびジョイント部材２７の他端
側とハウジング本体２３の環状突起２３Ｃとの当接部位
に対して、例えば電子ビーム溶接等によるすみ肉溶接手
段を図４中に示す矢示Ａ，Ｂの如く全周に亘って施し、
これらの当接部位に溶接部２８Ａ，２８Ｂを形成すると
共に、ハウジング本体２３、コア筒２６およびジョイン
ト部材２７を一体的に固着する。

【００４４】かくして、本実施例では、ハウジング２２
を、ハウジング本体２３、コア筒２６およびジョイント
部材２７から構成したので、ハウジング２２の製造時に
は、ジョイント部材２７をハウジング本体２３の嵌合部
２３Ｅ内に嵌合し、コア筒２６をジョイント部材２７内
に挿嵌した後に、該ジョイント部材２７をハウジング本
体２３とコア筒２６とにそれぞれ溶着するだけの簡単な
作業により、ハウジング２２を容易に製造でき、ハウジ
ング本体２３の環状突起２３Ｃとコア筒２６とをジョイ
ント部材２７を介して確実に接続することができる。

【００４５】従って、本実施例によれば、従来技術のろ
う付けおよびこれに伴う処理等を省略できるから、ハウ
ジング２２の製造を効率よく行うことができ、例えばフ
ューエルインジェクタの製造ライン等においてハウジン
グ２２を円滑に製造することができる。

【００４６】また、ハウジング２２がろう材等からの高
熱によって変形するのを防止できると共に、溶接後に切
削加工等を行う必要がなくなり、溶接部２８Ａ，２８Ｂ
の強度を安定して保持でき、信頼性を確実に向上させる
ことができる。

【００４７】そして、ジョイント部材２７をハウジング
本体２３とコア筒２６との間に嵌合することにより仮止
めした状態で溶接手段によって固着する構成としたか
ら、ハウジング本体２３、コア筒２６およびジョイント
部材２７を一体的に仮止めした状態で、これらを溶接手
段によって容易に固着させることができ、溶接時の作業
性を確実に向上させることができる。

【００４８】さらに、ジョイント部材２７にストッパ２
７Ａを形成し、コア筒２６の段部２６Ｂをストッパ２７
Ａに当接させたから、例えば溶接用の電子ビーム等を周
回させてコア筒２６の外周側に溶接部２８Ａを形成する
ときには、その途中で溶接の済んだ部位だけが僅かに熱
膨張し、コア筒２６がハウジング本体２３に対して傾く
ように歪むのをストッパ２７Ａによって確実に防止する
ことができる。

【００４９】また、ハウジング本体２３、コア筒２６と
ジョイント部材２７とを溶接部２８Ａ，２８Ｂを介して
固着することにより、ハウジング２２の強度を従来技術
によりも向上できると共に、溶接手段として電子ビーム
溶接を用いることにより、溶接部２８Ａ，２８Ｂの位
置、溶接の深さ等に対する精度を確実に高めることがで
きる。

【００５０】次に、図５は本発明による第２の実施例を
示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
しかし、本実施例の特徴は、ジョイント部材３１に鍔部
３１Ｂを設けたことにある。

【００５１】ここで、ジョイント部材３１は、第１の実
施例とほぼ同様に非磁性材料から略筒状に形成され、内
周側に環状のストッパ３１Ａが形成されているものの、
本実施例では、ジョイント部材３１の他端側から径方向
外向きに突出する環状の鍔部３１Ｂを設けている。そし
て、鍔部３１Ｂは、ハウジング本体２３の環状突起２３
Ｃの上面に当接させ、この状態で電子ビーム溶接等によ
るすみ肉溶接手段により形成された溶接部３２によって
環状突起２３Ｃに固着し、コア筒２６とジョイント部材
３１とを同様に溶接部３３によって固着する。

【００５２】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、ジョイント部材３１
に鍔部３１Ｂを設け、該鍔部３１Ｂを溶接部３２を介し
てハウジング本体２３の環状突起２３Ｃに固着するよう
にしたから、溶接部３２を径方向の広い範囲に形成で
き、ジョイント部材３１とハウジング本体２３との接合
強度をより向上させることができる。

【００５３】なお、前記各実施例では、ハウジング２２
の側面に形成された各燃料ポート２４を介して外部から
噴射ノズル８内に燃料を供給するサイドフィード型のフ
ューエルインジェクタを例に挙げて述べたが、本発明は
これに限らず、インジェクタ本体（コア筒）の軸方向一
端側に外部の燃料ホース等を接続し、この燃料ホース等
を介してインジェクタ本体内に燃料を供給するトップフ
ィード型のフューエルインジェクタに適用してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、ハ
ウジングを、ハウジング本体、コア筒およびジョイント
部材から構成したので、ハウジングの製造時には、コア
筒をジョイント部材を介してハウジング本体内に挿嵌
し、ジョイント部材をハウジング本体とコア筒とにそれ
ぞれ溶着するだけの簡単な作業により、ハウジング本体
の環状突起とコア筒とをジョイント部材を介して確実に
接続でき、ハウジングを容易に製造することができる。
従って、従来技術のろう付け等の処理を省略できるか
ら、ハウジングの製造を効率よく行うことができ、ハウ
ジングがろう材等からの高熱によって変形するのを防止
できると共に、溶接後に切削加工等を行う必要がなくな
り、溶接部の強度、信頼性を確実に向上させることがで
きる。

【００５５】また、請求項２に記載の発明によれば、ジ
ョイント部材をハウジング本体とコア筒との間に嵌合す
ることにより仮止めした状態で溶接手段によって固着す
る構成としたから、ハウジング本体、コア筒およびジョ
イント部材を一体的に仮止めした状態で、これらを溶接
手段によって容易に固着させることができ、溶接時の作
業性を確実に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例によるフューエルインジェクタを
示す縦断面図である。

【図２】図１中のハウジングを拡大して示す縦断面図で
ある。

【図３】ハウジング、コア筒およびジョイント部材を溶
接する前の状態で示す縦断面図である。

【図４】ハウジング本体、コア筒およびジョイント部材
を溶接した後の状態で示す拡大断面図である。

【図５】第２の実施例によるフューエルインジェクタを
示す拡大断面図である。

【図６】従来技術によるフューエルインジェクタを示す
縦断面図である。

【図７】図６中のハウジングを拡大して示す縦断面図で
ある。

【図８】ハウジング材料に対して切削加工を施すことに
よりハウジング本体とコア筒とを形成する状態を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

８ 噴射ノズル ８Ｃ 噴射口 １０ ニードル弁（弁体） １３ 電磁コイル ２１ インジェクタ本体 ２２ ハウジング ２３ ハウジング本体 ２５ コイル収容室 ２６ コア筒 ２７，３１ ジョイント部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングを有するインジェクタ本体
   と、該インジェクタ本体に設けられ燃料の噴射口が形成
   された噴射ノズルと、該噴射ノズル内に摺動可能に設け
   られ前記噴射口を開，閉する弁体と、該弁体を駆動する
   ため前記インジェクタ本体内に設けられた電磁コイルと
   からなるフューエルインジェクタにおいて、 前記インジェクタ本体のハウジングは、 軸方向一側が開口して内部がコイル収容室となった円筒
   体となり、軸方向他側にアンカ挿入孔を有する環状突起
   が設けられた磁性材料からなるハウジング本体と、 該ハウジング本体のコイル収容室内に挿嵌された磁性材
   料からなるコア筒と、 該コア筒の他端側と前記ハウジング本体の環状突起との
   間を接続するための筒状体として形成され、該コア筒と
   前記ハウジング本体との間にそれぞれ溶接手段によって
   固着された非磁性材料からなるジョイント部材とから構
   成したことを特徴とするフューエルインジェクタ。
2. 【請求項２】 前記ジョイント部材は、前記ハウジング
   本体とコア筒との間に嵌合されることによって仮止めさ
   れた状態で、前記溶接手段によって固着する構成として
   なる請求項１に記載のフューエルインジェクタ。