JP2002130071A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

電磁式燃料噴射弁

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Abstract

(57)【要約】 【課題】小形細径化を図りつつ、低コストにして充分な
磁気回路を確保し、性能の優れた電磁式燃料噴射弁を提
供する。 【解決手段】プレス加工した燃料導入パイプ４０、上端
にフランジを有する中空筒形の固定コア１、細長筒状に
プレス加工し下端側に弁座付きオリフィスプレートを有
するノズルホルダー１８とを溶接により結合する。ノズ
ルホルダー１８の上部内周と固定コア１の外周とは圧入
嵌合後に溶接される。この溶接された組立体には、可動
コア１４と弁体１６をばね機能を有するジョイント１５
を介して結合してなる。ノズルホルダー１８の外周に電
磁コイル２が配置され、その外側に筒形のヨーク４が配
置され、ヨーク４は上端が固定コア１のフランジ１ａに
溶接結合され下端がノズルホルダー１８の外周に圧入嵌
合している。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の電磁
式燃料噴射弁に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、自動車等の内燃機関において
は、エンジン制御ユニットからの電気信号により駆動す
る電磁式の燃料噴射弁が広く用いられている。 【０００３】この種の燃料噴射弁は、中空筒形の固定コ
ア（センターコア）の周りに電磁コイル、ヨークが配置
され、電磁コイルを収納するヨークの下部には、弁体を
有する可動子を内装したノズルボディが取付けられ、こ
の可動子が戻しばねの力を受けて弁座側に付勢される構
造をなしている。 【０００４】従来のこの種の電磁式燃料噴射弁には、例
えば特開平１０−３３９２４０号公報、特開平１１−１
３２１２７号公報に開示されるように、部品点数の削減
や組立性を向上させるために、複合磁性材料で形成した
１本のパイプを磁性化し、その中間部のみを誘導加熱な
どにより非磁性化することで、磁性の燃料コネクタ部、
非磁性の中間パイプ部及び磁性のバルブボディ部を一体
形成したものが提案されている。 【０００５】このタイプでは、燃料コネクタ部内に円筒
状の固定鉄心を圧入し、バルブボディ部に弁体付きの可
動コアを内装している。また、パイプの中間外周部に電
磁コイルを配置し、電磁コイルの外側にヨークを配置し
ている。電磁コイルを通電すると、ヨーク、燃料コネク
タ部、固定コア、可動コア、バルブボディ部、ヨークに
磁気回路が形成され、可動コアが固定コア側に磁気吸引
されるようにしてある。非磁性部は燃料コネクタ部とバ
ルブボディ部との間の磁束の短絡を防止する役割を果た
している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】近年においては、ガソ
リンエンジンにおいても燃料を内燃機関のシリンダ内に
直接噴射させる燃料噴射弁が実用化されている。 【０００７】直接噴射式の燃料噴射弁においては、ヨー
ク下部に設けるノズルボディを細身で長めにしたいわゆ
るロングノズルタイプのインジェクタも提案されてい
る。このロングノズルインジェクタは、シリンダヘッド
に取付ける場合に、シリンダヘッド付近に吸気弁，吸気
管等の部品が密集している場合に、スペースのとらない
細身のノズルボディだけをシリンダヘッド上に位置さ
せ、ヨークやコネクタモールド等の大径の胴体部分は他
の部品やシリンダヘッドと干渉しないように離して設置
できるので、取り付けの自由度が高い利点がある。 【０００８】本発明の目的は、燃料噴射弁の本体を上記
した直接筒内噴射方式などに適するように、小形細径化
を図りつつ、低コストにして充分な磁気回路を確保し、
性能の優れた電磁式燃料噴射弁を提供することにある。 【０００９】また、閉弁時の弁体の跳ね返りを抑制して
燃料の２次噴射防止等の課題に応えることができる燃料
噴射弁を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に種々の発明を提案する。その要点は、次の通りであ
る。 【００１１】基本的には、電磁式燃料噴射弁において、
噴射弁本体の軸方向の燃料通路を構成する主な要素とし
て燃料導入パイプ、上端にフランジを有する中空筒形の
固定コア、管材により細長の筒状に加工し下端側に弁座
付きオリフィスプレートを有するノズルホルダーを備
え、前記パイプが前記固定コアのフランジ上面に溶接に
より結合され、且つ前記ノズルホルダーの上部内周と前
記固定コアの外周とが圧入嵌合及び溶接により結合され
て一つの燃料通路組立体が構成され、この燃料通路組立
体の内部には、可動コアと弁体を結合してなる可動子
と、この可動子を弁座側に付勢する戻しばねと、前記戻
しばねのばね力を調整する部材とが組み込まれており、
前記ノズルホルダーの前記固定コアと圧入嵌合する位置
の外周に電磁コイルが配置され、その外側に筒形のヨー
クが配置され、前記ヨークは上端が前記固定コアのフラ
ンジに溶接結合され下端が前記ノズルホルダーの外周に
圧入嵌合していることを特徴とする。 【００１２】また、弁体を有する可動子と、前記可動子
に弁座側にばね荷重を与える戻しばねと、電磁コイル
と、前記電磁コイルの励磁により前記可動子を開弁側に
磁気吸引する磁気回路とを備えた電磁式燃料噴射弁にお
いて、前記可動子は前記磁気回路の要素となる可動コア
を有し、前記可動コアと前記弁体とがばね機能を有する
ジョイントを介して連結され、且つ前記可動子には板ば
ねが組み込まれ、前記戻しばねと前記板ばねの間に該可
動子と独立して軸方向に可動な質量体が配置されている
ことを特徴とする。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に示し
た実施例を参照して説明する。 【００１４】図１は本発明の一実施例に係わる燃料噴射
弁の縦断面図、図２及び図３はその一部を分解して示す
縦断面図、図４は上記実施例に用いる弁体とオリフィス
プレートの拡大断面図、図５から図９は本実施例に用い
る部品を示し、図１０が全体の分解斜視図である。 【００１５】まず、本実施例の全体概要について説明す
る。 【００１６】図１の矢印に示すように、燃料噴射弁１０
０は、開弁時に噴射弁本体の上部から燃料が流入し軸方
向に流れて噴射弁下端に設けたオリフィス２０より燃料
が噴射される所謂トップフィード方式のものが例示され
ている。 【００１７】噴射弁本体１００の軸方向の燃料通路を構
成する主な要素として、プレス加工（例えば、深絞り加
工，押し出し加工などで、以下に述べる他の部品におい
てプレス加工がなされるものも同様である）した燃料導
入パイプ４０、上端にフランジ１ａを有する中空筒形の
固定コア１、管材により細長の筒状にプレス加工し下端
側に弁座付きオリフィスプレート１９を有するノズルホ
ルダー（ノズルボディと称されることもある）１８を備
える。 【００１８】燃料導入パイプ４０は、図１，図２に示す
ように上端及び下端部にフランジ４０ａ，４０ｂが設け
られ、下端側のフランジ４０ｂが符号Ｗ６で示す箇所で
固定コア１のフランジ１ａ上面に溶接されている。この
溶接はフランジの円周方向に行われ、それによって固定
コア１と燃料導入用のパイプ４０とが、噴射弁本体の組
立前に予め結合されている。 【００１９】ノズルホルダー１８の上部内周と固定コア
１の外周とは圧入嵌合し、さらに符号Ｗ１で示す箇所が
全周にわたり溶接されることで、ノズルホルダー１８と
固定コア１とが結合されている。このようにして、パイ
プ４０、固定コア１、ノズルホルダー１８が一連に結合
されて一つの燃料通路組立体が構成されている。 【００２０】この燃料通路組立体の内部には、円筒形の
可動コア１４と細長の弁体（弁ロッドを含む）１６を後
述するジョイントパイプ１５を介して結合してなる可動
子５、この可動子５を弁座１９ａ側に付勢する戻しばね
７、戻しばね７のばね力を調整する部材（本例では横断
面がＣリング形状をなしたＣリングパイプ）６等が組み
込まれている。 【００２１】ノズルホルダー１８のうちで、固定コア１
と圧入嵌合する位置の外周に電磁コイル２が配置され、
その外側に筒形のヨーク４が配置される。 【００２２】ヨーク４は、プレス加工された筒形で（そ
の形状の詳細は後述する）、その上端が電磁コイル２を
収納できるように開口し、この上端縁が固定コア１のフ
ランジ１ａに符号Ｗ５に示す位置で全周にわたり溶接結
合される。ヨーク４の下端部４ｃは、電磁コイルを収納
する部分４ａよりも細く絞られて、その下端部４ｃがノ
ズルホルダー１８の外周に圧入嵌合している。 【００２３】この燃料噴射弁１００は、電磁コイル２を
通電させると、ヨーク４，固定コア１，可動コア１４，
ノズルホルダー１８の一部が磁気回路を形成し、それに
よって、可動子５が戻しばね７の力に抗して吸引される
ことで、開弁動作が行われる。電磁コイル２の通電を止
めると戻しばね７の力で可動子５が弁座１９ａに当接
し、弁が閉じる。本例では、固定コア１の下端面が開弁
動作時に可動子５を受け止めるストッパとしての役割を
なしている。 【００２４】ここで、上記した各部品についての特徴を
説明する。 【００２５】固定コア１は、磁性ステンレス鋼でありプ
レス加工及び切削により上端にフランジ１ａを有する細
長の中空円筒形に形成されている。 【００２６】フランジ１ａには、電磁コイル２の端子２
９及びピン端子３０を通すための窓１ｂが設けられてい
る。 【００２７】燃料導入パイプ４０は、非磁性金属部材で
成形され、プレス加工によりその下部が細く絞られてお
り、この下部内周に断面がＣの字状のＣリングピン６が
圧入されている。このピン６の圧入量の調整により戻し
ばね７の荷重が調整される。燃料導入パイプ４０の上端
部には燃料フィルタ３１が装着されている。 【００２８】ノズルホルダー１８は、磁性材であるが、
固定コア１の下端面が位置する周辺（本例では環状溝１
８ｄがある位置）には、高周波焼き入れにより非磁性或
いは弱磁性化の処理がなされている（なお、以下では弱
磁性処理も含めて非磁性処理と称する）。 【００２９】上記非磁性処理がなされている位置は、固
定コア１の下端面（磁気吸引面）が位置する付近、換言
すればノズルホルダー４において、固定コア１の軸線に
固定コア下端位置で垂直に交わる垂線が通る位置を中心
にしてその上下方向に幅（図１の環状溝幅Ｈより幾分広
めの幅）を持った領域である。この領域のノズルホルダ
ー外周面には、断面が合形をなす環状溝１８ｄが設けら
れている。 【００３０】このように環状溝１８ｄを設けたのは、可
動子５を磁気吸引するための磁気回路に漏れ磁束が生じ
るのを上記非磁性処理と併せて極力防止するためであ
る。すなわち、本例のノズルホルダー１８における一
部、〔固定コア１の下端面（磁気吸引面）の周辺〕に
は、非磁性処理を施してこの固定コア１下端面付近の磁
気回路の磁束漏れを防止し、それにより固定コア１から
可動コア１４に集中的に磁束が流れるようにしている。
しかし、非磁性処理を施したとしても完全に非磁性化す
ることは困難であり、磁束の一部が非磁性処理部にも幾
分流れるので、それを極力防止するために環状溝１８ｄ
によりノズルホルダー１８を薄肉化して磁気抵抗を高め
ている。 【００３１】ノズルホルダー１８は、固定コア１を圧入
する部分および可動コア１４を収納するホルダー上部１
８ａの径をノズルホルダーの中で最も大きくし、可動コ
ア１４と弁体１６の結合部が位置する中間部１８ｂはテ
ーパー状に形成され、さらにその下の弁体が位置するホ
ルダー下部１８ｃは細長に絞られていわゆるロングノズ
ルタイプのノズルホルダー１８が形成されている。 【００３２】ホルダー上部１８ａの外周には、上記した
環状溝１８ｄのほかに、その上に間隔を置いて環状溝１
８ｅが設けられている。この環状溝１８ｅにおける符号
Ｗ１がノズルホルダー１８と固定コア１との溶接箇所
で、この位置Ｗ１でノズルホルダー１８が固定コア１の
全周にわたり溶接されている。この溶接Ｗ１は、ノズル
ホルダー１８と固定コア１の内周間をシールすることに
なり、噴射弁本体１００を通過する燃料の漏れを防止す
る。 【００３３】また、溶接位置Ｗ１を環状溝１８ｅに設定
することでノズルホルダー１８の薄肉部に溶接を行なう
ことができ、溶接に必要とする熱エネルギーの省力化を
図り、また、それにより溶接の熱により噴射弁本体の部
品に熱変形が生じるのを防ぐことができる。 【００３４】ホルダー下部（いわゆるロングノズル部）
１８ｃの外周には、シール部材取付け用の溝１８ｇが設
けられ、この溝１８ｇにシール部材４２例えばテフロン
（登録商標）シールが装着されている。 【００３５】このロングノズル部１８ｃは、燃料噴射弁
１００を図１１に示すように、エンジン１０５のシリン
ダヘッド１０６に直接設ける噴射方式において、吸気弁
１０１，吸排気弁の駆動機構１０２，吸気管１０３等の
実装密度が高い場合に、大径の噴射弁胴体部をこれらの
部品やシリンダヘッド１０６から離した位置（干渉しな
い位置）に置くことができ、取り付けの自由度を高める
利点がある。また、従来は燃料噴射弁１００をシリンダ
ヘッドに取付けた場合、大径のヨーク底部とシリンダヘ
ッドの間にガスケットを配置してエンジンの燃焼ガス漏
れを防いでいたが、本実施例では細身のロングノズル部
外周に設けたシールリング４２によりロングノズル部１
８ｃ外周とその挿入穴（シリンダヘッド側）の内周間を
シールしてエンジンの燃焼ガス漏れを防止するので、そ
のシール位置で燃焼受圧面積を小さくできるので、シー
ル部材の小形簡易化，コスト低減を図ることができる。 【００３６】ノズルホルダー１８の下端（先端）には、
オリフィスプレート１９と、燃料旋回子（以下、スワラ
ーと称する）２１とが設けられるが、これらの部材１
８，１９，２１は別部材により成形される。 【００３７】オリフィスプレート１９は、例えばステン
レス系の円板状のチップにより形成され、その中央部に
噴射孔（オリフィス）２０が設けられ、それに続く上流
部に弁座１９ａが形成されている。 【００３８】オリフィスプレート１９は、ノズルホルダ
ー１８の下端内周１８ｆに圧入により取付ける仕様とし
てある。 【００３９】一方、スワラー２１は、ノズルホルダー１
８の下端内周に嵌合する仕様としてあり、焼結合金によ
り形成されている。 【００４０】図９にスワラー２１の詳細形状を示し、そ
の（ａ）は上面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図、（ｃ）
は下面図である。 【００４１】スワラー２１は、正三角形に近い形で頂点
に代わりＲを三方に設けた形状をなすチップで、その中
央に可動子５の先端（弁体）を摺動案内するための中央
孔（ガイド）２５が設けられ、上面には、燃料を外周三
辺２１′に導くための案内溝２４が環状溝２４′を中心
に外側に向けて放射状に形成されている。 【００４２】一方、スワラー２１の下面には、その外周
縁に環状の段差（流路）２３が形成され、環状流路２３
と中央孔２５との間に、燃料旋回形成用の通路溝２６が
複数、例えば６個配設されている。 【００４３】通路溝２６は、スワラー２１の外径側から
内径にほゞ接線方向に向けて形成され、通路溝２６から
中央孔２５の下端に向けて噴出する燃料に旋回力が生じ
るように設定してある。 【００４４】上記環状段差２３を設ける理由は、燃料溜
りとして必要なためである。また、スワラー２１の外周
には、三辺の面取り２１′が形成されている。この面取
り２１′は、スワラー２１をノズルホルダー１８の先端
に嵌合したときに、ノズルホルダー１８の内周との間に
燃料通路を確保すると共に、溝２４，２６等の加工時に
基準としている役割をなす。スワラー２１の外周に設け
たＲ面はノズルホルダー１８の先端内周に嵌まり合う。 【００４５】このスワラー２１の形状を上記のようにＲ
をつけたほぼ正三角形に近い形とした場合には、それ以
上の多角辺のチップよりも燃料流量を充分に確保し得る
利点がある。 【００４６】ノズルホルダー１８の先端（燃料噴射側一
端）にスワラー２１とオリフィスプレート１９を装着す
るための受け面１８ｅ付きの内周（段付き内周）１８ｆ
が設けられる。スワラー２１は、ノズルホルダー１８の
受け面１８ｅに受け止められるようにしてノズルホルダ
ー内周に嵌め込まれ、一方、オリフィスプレート１９は
スワラー２１を押し付けるようにして前記内周に圧入，
溶接されている。符号Ｗ４がその溶接位置でオリフィス
プレート１９の全周にかけて溶接されている。 【００４７】このようにスワラー２１及びオリフィスプ
レート１９を装着することで、スワラー２１は、受け面
１８ｅとオリフィスプレート１９の間に挾持される。 【００４８】スワラー２１の上面は、ノズルホルダー１
８に設けた受け面１８ｅに圧接するために、燃料案内溝
２４を設けることで、スワラー上流側の燃料がこの溝２
４を介してスワラー２１外周の燃料流路２２に流れるよ
うにしてある。 【００４９】図３に示すように可動子５における可動コ
ア１４と弁体１６とがばね機能を有するジョイント１５
を介して連結される。可動子５には、可動コア１４とジ
ョイント１５との間に板ばね（ダンパープレート）５０
が組み込まれている。 【００５０】また、図１に示すように、固定コア１の燃
料通路を構成する軸孔ｆから可動コア１４に設けた軸孔
にわたって可動子５と独立して軸方向に可動な質量体
（重錘、可動マスなどと称されることもある）４１が配
置されている。この質量体４１は、戻しばね７と板ばね
５０との間に位置する。したがって、戻しばね７のばね
荷重は、質量体４１，板ばね５０を介して可動子５に加
わるようにしてある。 【００５１】可動コア１４は、図２，３に示すように質
量体４１の一部を導入するための上部軸孔１４ａと、こ
の上部軸孔１４ａよりも径を大きくした下部軸孔１４ｂ
とを有する。 【００５２】ジョイント１５は、上部筒部１５ａとそれ
よりも径を小さくした下部筒部１５ｃとを一体に形成し
たカップ形のパイプよりなる。その上部筒部１５ａが可
動コア１４の下部軸孔１４ｂに嵌合して、符号Ｗ２の位
置で可動コア１４と全周にわたり溶接され、これにより
ジョイント１５と可動コア１４とが結合される。 【００５３】可動コア１４の上部軸孔１４ａ・下部軸孔
１４ｂ間の内径段差面１４ｃとジョイント１５の上部筒
部１５ａの上端面との間に板ばね５０が介在する。ジョ
イント１５の下部筒部１５ｃには可動子の弁体（弁ロッ
ド）５の上部が符号Ｗ３に示す位置で全周にわたり溶接
結合されている。 【００５４】ジョイント１５の上部筒部１５ａ・下部筒
部１５ｃ間の段差１５ｂは板ばねとしての機能を有して
いる。 【００５５】図６に示すように板ばね５０は、環状でそ
の内側の符号５１で示す部分が打ち抜き個所となってお
り、この打ち抜きにより内側に向けて弾性片５０ａが複
数突出形成され、これらの弾性片５０ａは周方向に等間
隔に配設されている。 【００５６】この板ばね５０の弾性片５０ａによって、
円筒形の可動質量体４１の下端が受け止められている。 【００５７】本実施例では、板ばね５０が質量体（第１
の質量体）４１を受け、ジョイント１５の板ばね部（段
差部）１５ｂが可動コア（第２の質量体）１４を受ける
ので、質量体及びそれを受ける板ばね機能（ダンパー機
能）が２重構造になる。そして燃料噴射弁の閉弁動作時
に戻しばね７のばね力により可動子５が弁座１９ａに衝
突した時には、まずその衝撃をジョイント１５の板ばね
部１５ｂで吸収し、さらに可動子５の跳ね返りの運動エ
ネルギーを可動質量体９の慣性と板ばね５０の弾性変形
により吸収して、はね返りを防止する。特に本実施例の
２重ダンパー構造によれば、戻しばね７のばね荷重が大
きい筒内噴射方式の燃料噴射弁であってもその弁体の閉
弁時の衝撃エネルギーを充分に減衰させて、跳ね返りに
伴う２次噴射を有効に防止することができる。 【００５８】図５に上記ジョイント１５の構造を拡大し
て示す。このジョイント１５は上記質量体４１と共にそ
の内部が燃料通路ｆとなり、段差部１５ｄには燃料をノ
ズルホルダー１８側に通す穴１５ｄが複数配設されてい
る。 【００５９】可動コア１４及び弁ロッド１６の一部が可
動側のガイド面となっている。また、ノズルホルダー１
８の上部筒部１８ａの内周が可動コア１４を摺動案内さ
せるガイド面となり、スワラー２１の軸穴２５の内周が
弁ロッド１６を摺動案内させるガイド面となっており、
いわゆる２点支持ガイド方式を構成している。 【００６０】ヨーク４は、磁性ステンレス鋼をプレス加
工したもので、電磁コイル２を収容する円筒状のコイル
収容部４ａと、その下に続くテーパー状の絞り部４ｂ
と、その下に続く円筒状のヨーク下部４ｃとを有する。 【００６１】ヨーク上端は開口して、この開口部を通し
て電磁コイル２は収納され、またコイル収容部４ａとテ
ーパー部４ｂとの内部境界の曲がり角４ｄで受け止めら
れて位置決めされている。ヨーク下部４ｃの内周とノズ
ルホルダー１８の一部外周とが圧入嵌合し、電磁コイル
２のボビン底面とテーパー部４ｂの内周とノズルホルダ
ー１８の外周とで囲まれる環状の隙間３４が固定コア
１，可動コア１４，ノズルホルダー１８，ヨーク４によ
り形成される可動子吸引用の磁気回路の磁束漏れ防止の
エアギャップになっている。 【００６２】本実施例では、弁座１９ａと固定コア１の
下端とで可動子５のストロークを規定する。 【００６３】そのため固定コア１の下端面と可動コア１
４の上面とは閉弁時に衝突するので、図７に示すように
固定コア１の下端面と可動コア１４の上面に硬質被膜処
理たとえばクロムめっき処理６０，６１を施している。 【００６４】固定コア１の下端部１ｂには、図７に示す
ようにノズルホルダ１８への圧入のガイド曲面となるア
ール１ｃをつけてある（アール１ｃは、図７の符号Ｌ１
で示す範囲で本例ではアール１ｃはＲ＝１２．５ｍｍ程
度）。このように固定コア１の下端部１ｂをガイド曲面
１ｃにより先細にすることで、固定コア下端部をテーパ
状の先細形状に形成した場合に較べてスムーズな圧入を
保証することができる。すなわち、テーパ状の先細の場
合には、テーパラインとそれに交わるストレートライン
との間の交わるところが広角エッジになるために、圧入
時にこの広角エッジの位置でノズルホルダーの圧入部に
かじりが生じる可能性があるが、本例ではそのような問
題は生じない。なお、固定コア１の下端面に施される硬
質被膜処理６０は固定コア１の下端側面にまで及ぶが、
圧入に支障のないように（硬質被膜処理の厚みを加えた
固定コア下端部外径が固定コア１のストレート部の外径
よりも小さくなるように）、固定コア１の下端面からガ
イド曲面１ｃ（Ｌ１の範囲を超えない）にかけて硬質被
膜が形成され、耐磨耗，耐衝撃が図られている。 【００６５】可動子５の弁体１６は、図４に示すように
その先端が球面１６ａと円錐突起１６ｂとを組合わせた
形状をなし、これらの球面１６ａと円錐突起１６ｂとは
１６ｃに示すように不連続部を有している。球面１６ａ
が弁座１９ａに閉弁時に着座する。弁座１９ａに接触す
る面を球面１６ａにすることで弁体が傾いても弁座と弁
体間に隙間が生じることを防止する。円錐突起１６ｂは
オリフィス２０のデッドボリュームを少なくして燃料の
整流作用をなす機能を有する。 【００６６】また、上記した不連続部１６ｃを形成する
と、円錐部と球面部を連続させた場合よりも研磨仕上げ
を容易に精密仕上げする利点がある。 【００６７】２７はコネクタを有する樹脂モールドであ
る。 【００６８】図２に示すように燃料導入パイプ４０と固
定コア１とは予め溶接されている。この状態で固定コア
１の端面には、クロムめっき６０が施される。 【００６９】また、ノズルホルダー１８の先端にはスワ
ラー２１を挟んでオリフィスプレート１９を圧入溶接し
ておき、これに予め組み立てた可動子５を挿入し（可動
子５は組み立てた後にクロムめっき６１が施されてい
る）、このノズルホルダー１８に固定コア１を圧入す
る。固定コア１の圧入代により可動子５のストローク量
が決定される。この固定コア１の圧入量はセンサにより
検出され、所定の圧入量になったときに圧入工程を終了
する。次いで、ノズルホルダー１８と固定コア１との溶
接がなされる。 【００７０】次いで、電磁コイル２がボビンを介して固
定コア１の外周に挿入され、ヨーク４が軸方向からノズ
ルホルダー１８の上部筒部１８ａに圧入され（圧入部分
はヨーク４の下端部４ｃ）、ヨーク４の上端縁が固定コ
ア１のフランジ１ａに溶接される。 【００７１】その後、電磁コイルのピン端子３０は曲げ
られ樹脂モールド２７が施される。最後の工程で質量体
４１，戻しばね７，ばね調整部材６、燃料フィルタ３
１、Ｏリング３２、バックアップリング３３が組み込ま
れる。 【００７２】本実施例によれば、次のような効果が得ら
れる。 （１）本実施例における燃料通路組立体は、燃料導入パ
イプ４０と固定コア１とノズルホルダー１８とを溶接に
より一体結合して構成される。このようにすれば、メイ
ンの磁気回路となるべき固定コア１についてのみ磁路確
保のために比較的肉厚にし、燃料導入パイプ４０につい
ては、磁路とならないので非磁性のパイプで薄肉細径に
することができ、また、ノズルホルダー１８も薄肉化す
ることができ、燃料通路組立体の各要素をそれぞれの必
要性に応じて合理的な仕様に設定することができる。そ
して、上記した燃料通路組立体の各要素のプレス加工に
より安価に大量生産することができる。 【００７３】（２）さらに、ノズルホルダー１８が固定
コア１に圧入嵌合しても、ヨーク４と固定コア１とは溶
接Ｗ５により結合されるので、電磁弁駆動用の磁気ギャ
ップ箇所をできるだけ少なくすることができる。さらに
固定コア１の磁路部はそれに圧入溶接されたノズルホル
ダー１８の分が加わり、それが環状溝１８ｄの位置では
この溝１８ｄの存在と非磁性処理と環状空隙３４との協
働により、磁気回路の磁束漏れを極力なくして、磁束が
固定コア１下端と可動コア１４との間に集中的に流れ電
磁弁の磁気吸引特性を向上させることができる。 【００７４】（３）また、燃料噴射弁の閉弁時の衝撃及
び弁体の跳ね返りを二重ダンパー構造により有効に防止
するので２次噴射を今まで以上に有効に防止できる。 【００７５】なお、上記実施例では、筒内噴射方式の燃
料噴射弁を用いて本発明を例示したが、吸気通路に配置
する燃料噴射弁にも適用できるものである。 【００７６】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃料噴射
弁の本体を上記した直接筒内噴射方式などに適するよう
に、小形細径化を図りつつ、低コストにして充分な磁気
回路を確保し、性能の優れた電磁式燃料噴射弁を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例に係わる燃料噴射弁の縦断
面。 【図２】上記燃料噴射弁の一部を分解して示す縦断面
図。 【図３】上記燃料噴射弁の可動子の縦断面図。 【図４】上記実施例に用いる弁体とオリフィスプレート
の拡大断面図。 【図５】上記実施例に用いるジョイントパイプの上面図
及びＡ−Ａ断面図。 【図６】上記実施例に用いるオリフィスプレートの上面
図及びＢ−Ｂ断面図。 【図７】上記実施例に用いる可動コアと固定コアの部分
拡大断面図。 【図８】上記実施例に用いるヨークの縦断面図。 【図９】上記実施例に用いるスワラーの上面図、Ｃ−Ｃ
断面図、下面図。 【図１０】上記実施例の分解斜視図。 【図１１】上記実施例に係る燃料噴射弁の実装状態を示
す説明図。 【図面の簡単な説明】 【符号の説明】 １…固定コア、２…電磁コイル、３…コイル用樹脂モー
ルド（ボビン及び被覆） ４…ヨーク、５…可動子、７…戻しばね、１４…可動コ
ア、１５…ジョイント、１６…弁体、１８…ノズルホル
ダー、１９…オリフィスプレート、４１…質量体、５０
…板ばね（ダンパープレート）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｕ (72)発明者 小倉 清隆 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 安藤 竜弥 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 山門 誠 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 前川 典幸 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 BA61 BA63 CC03 CC06U CC14 CC24 CE23 CE24 CE25 CE26 CE31

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電磁式燃料噴射弁において、噴射弁本体
    の軸方向の燃料通路を構成する主な要素としてプレス加
    工した燃料導入パイプ、上端にフランジを有する中空筒
    形の固定コア、管材により細長の筒状にプレス加工し下
    端側に弁座付きオリフィスプレートを有するノズルホル
    ダーを備え、 前記燃料導入パイプが前記固定コアのフランジ上面に溶
    接により結合され、且つ前記ノズルホルダーの上部内周
    と前記固定コアの外周とが圧入嵌合及び溶接により結合
    されて一つの燃料通路組立体が構成され、 この燃料通路組立体の内部には、可動コアと弁体を結合
    してなる可動子と、この可動子を弁座側に付勢する戻し
    ばねと、前記戻しばねのばね力を調整する部材とが組み
    込まれており、 前記ノズルホルダーの前記固定コアと圧入嵌合する位置
    の外周に電磁コイルが配置され、その外側に筒形のヨー
    クが配置され、前記ヨークは上端が前記固定コアのフラ
    ンジに溶接結合され下端が前記ノズルホルダーの外周に
    圧入嵌合していることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。 【請求項２】 電磁式燃料噴射弁において、フランジを
    有する中空筒形の固定コア、下端側に弁座付きオリフィ
    スプレートを有し内部に弁体と可動コアを結合した可動
    子を収納するノズルホルダーを備え、 前記ノズルホルダーの上部内周と前記固定コアの外周と
    が圧入嵌合及び溶接により結合され、 前記ノズルホルダーの前記固定コアと圧入嵌合する位置
    の外周に電磁コイルが配置され、その外側に筒形のヨー
    クが配置され、前記ヨークは上端が前記固定コアのフラ
    ンジに溶接結合され下端が前記ノズルホルダーの外周と
    圧入嵌合していることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。 【請求項３】 前記ノズルホルダーは磁性部材でその一
    部すなわち前記固定コアの下端周辺に位置する部分の外
    周に環状溝が設けられ、この環状溝のある領域は、非磁
    性化或いは弱磁性化処理されている請求項１又は請求項
    ２記載の電磁式燃料噴射弁。 【請求項４】 前記燃料導入パイプは非磁性部材、前記
    固定コアは磁性部材であり、前記ノズルホルダーは磁性
    部材でその一部すなわち前記固定コアの下端周辺に位置
    する部分が非磁性化或いは弱磁性化処理されており、前
    記燃料導入パイプ及び前記ノズルホルダーは、前記固定
    コアよりも薄肉にしている請求項１記載の電磁式燃料噴
    射弁。 【請求項５】 前記ヨークは、前記電磁コイルを収容す
    る円筒状のコイル収容部と、その下に続くテーパー状の
    絞り部と、その下に続く円筒状のヨーク下部とを有し、
    前記電磁コイルは前記コイル収容部と前記テーパー部と
    の内部境界の曲がり角で受け止められて位置決めされて
    おり、前記ヨーク下部の内周が前記ノズルホルダーの一
    部外周に圧入嵌合し、前記電磁コイルのボビン底面と前
    記テーパー部の内周と前記ノズルホルダーの外周とで囲
    まれる環状の隙間が前記固定コア，前記可動子，前記ノ
    ズルホルダー，前記ヨークにより形成される可動子吸引
    用の磁気回路の磁束漏れ防止の環状エアギャップになっ
    ている請求項１から４のいずれか１項記載の電磁式燃料
    噴射弁。 【請求項６】 前記弁座と前記固定コアの下端とで前記
    可動子のストロークを規定し、前記固定コアの下端外周
    には、前記圧入のガイド曲面となるアールをつけてあ
    り、前記固定コアの下端面から前記ガイド曲面にかけて
    硬質被膜が形成されている請求項１から５のいずれか１
    項記載の電磁式燃料噴射弁。 【請求項７】 前記ノズルホルダーにおける前記固定コ
    アが圧入されている位置の外周に環状溝を設けて、この
    環状溝の位置で前記ノズルホルダーと前記固定コアとを
    溶接している請求項１から６のいずれか１項記載の電磁
    式燃料噴射弁。 【請求項７】 前記ノズルホルダーは、前記固定コアと
    圧入される部分及び前記可動コアを収納する部分がノズ
    ルホルダーの中で最も径を大きくし、それより下方の弁
    体収納部が細く絞られて下方に延び、この細長の弁体収
    納部の外周にシールリングが装着されている請求項１な
    いし７のいずれか１項記載の電磁式燃料噴射弁。 【請求項９】 弁体を有する可動子と、前記可動子に弁
    座側にばね荷重を与える戻しばねと、電磁コイルと、前
    記電磁コイルの励磁により前記可動子を開弁側に磁気吸
    引する磁気回路とを備えた電磁式燃料噴射弁において、 前記可動子は前記磁気回路の要素となる可動コアを有
    し、前記可動コアと前記弁体とがばね機能を有するジョ
    イントを介して連結され、且つ前記可動子には板ばねが
    組み込まれ、前記戻しばねと前記板ばねの間に該可動子
    と独立して軸方向に可動な質量体が配置されていること
    を特徴とする電磁式燃料噴射弁。 【請求項１０】 前記可動コアは、前記質量体を導入す
    るための上部軸孔と、この上部軸孔よりも径を大きくし
    た下部軸孔とを有し、前記ジョイントは上部筒部とそれ
    よりも径を小さくした下部筒部とを一体に形成したパイ
    プよりなり、前記上部筒部が前記下部軸孔に嵌合して、
    前記可動コアと前記ジョイントとが溶接結合され、且つ
    前記可動コアの前記上部軸孔・下部軸孔間の内径段差面
    と前記ジョイントの上部筒部の上端面との間に前記板ば
    ねが介在し、 前記ジョイントの下部筒部には前記可動子の弁ロッドの
    上部が溶接結合され、前記ジョイントの上部筒部・下部
    筒部間の段差が前記ばね機能を有している請求項９記載
    の電磁式燃料噴射弁。 【請求項１１】 前記ジョイントに燃料を通す孔が設け
    られている請求項９又は１０記載の電磁式燃料噴射弁。
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