JP2009167901A - 燃料噴射弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】非磁性部材を介してボディと固定コアを容易に精度よく組付け可能な構造を実現する。
【解決手段】 燃料噴射弁は、燃料噴射孔を有する弁座部材と、弁座部材が設けられている磁性体のボディと、弁座部材に当接して燃料噴射孔を閉塞する弁体と、ボディ内に収容されているとともに弁体が固定されている磁性体のアーマチャと、弁体に対して反燃料噴射孔側に位置する磁性体の固定コアと、固定コアの周囲に設けられているコイルと、ボディと固定コアの間で両者を液密に接続する非磁性部材を備えている。この種の燃料噴射弁において、非磁性部材をボディの貫通孔に圧入するとともに、非磁性部材の内周面に固定コアを圧入する。
【選択図】 図3
【解決手段】 燃料噴射弁は、燃料噴射孔を有する弁座部材と、弁座部材が設けられている磁性体のボディと、弁座部材に当接して燃料噴射孔を閉塞する弁体と、ボディ内に収容されているとともに弁体が固定されている磁性体のアーマチャと、弁体に対して反燃料噴射孔側に位置する磁性体の固定コアと、固定コアの周囲に設けられているコイルと、ボディと固定コアの間で両者を液密に接続する非磁性部材を備えている。この種の燃料噴射弁において、非磁性部材をボディの貫通孔に圧入するとともに、非磁性部材の内周面に固定コアを圧入する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
特許文献1に、燃焼機関(内燃機関)に燃料を噴射する燃料噴射弁が記載されている。この燃料噴射弁は、燃料噴射孔(燃料出口孔)を有する弁座部材と、弁座部材が設けられている磁性体のボディ(弁ハウジング)と、弁座部材に当接して燃料噴射孔を閉塞する弁体と、ボディ内に収容されているとともに弁体が固定されている磁性体のアーマチャ(可動コア)と、弁体に対して反燃料噴射孔側に位置する磁性体の固定コアと、固定コアの周囲に設けられているコイルと、ボディと固定コアの間に介装されている非磁性体の環状の非磁性部材(スペーサ)を備えている。非磁性部材は、ボディと固定コアのそれぞれに液密に接続されている。
特許文献1の燃料噴射弁では、ボディ及び固定コアが、非磁性部材の両端面にそれぞれ突き当てられ、液密に全周溶接されている。この構造によると、製造時においてボディと非磁性部材を組付ける際には、ボディと非磁性部材の両者を精度よく保持しながら、両者を全周に亘って溶接する必要がある。また、ボディと非磁性部材を組付ける際には、非磁性部材と固定コアの両者を精度よく保持しながら、両者を全周に亘って溶接する必要がある。そのことから、ボディと固定コアを組付ける作業が面倒であるとともに、それらの組付け精度が変動しやすい構造といえる。即ち、特許文献1の燃料噴射弁は、その製造品質を維持することが難しい構造を有している。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、非磁性部材を介してボディと固定コアを容易に精度よく組付け可能な燃料噴射弁を提供する。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、非磁性部材を介してボディと固定コアを容易に精度よく組付け可能な燃料噴射弁を提供する。
本発明に係る燃料噴射弁は、弁座部材と、ボディと、弁体と、アーマチャと、固定コアと、コイルと、環状の非磁性部材を備えている。弁座部材は、燃料噴射孔を有している。ボディは、磁性材料によって形成されており、内部に燃料が流れる貫通孔を有しており、その貫通孔に弁座部材が設けられている。弁体は、弁座部材に当接して燃料噴射孔を閉塞する。アーマチャは、磁性材料によって形成されており、ボディの貫通孔内に移動可能に収容されており、弁体が固定されている。固定コアは、磁性材料によって形成されており、内部に燃料が流れる貫通孔を有しており、弁体に対して反燃料噴射孔側に位置している。コイルは、固定コアの周囲に設けられている。非磁性部材は、非磁性材料によって形成されており、ボディと固定コアの間に介装されており、ボディの貫通孔と固定コアの貫通孔を液密に接続している。
この燃料噴射弁では、非磁性部材がボディの貫通孔に圧入されているとともに、非磁性部材の内周面に固定コアが圧入されている。
この燃料噴射弁では、非磁性部材がボディの貫通孔に圧入されているとともに、非磁性部材の内周面に固定コアが圧入されている。
この燃料噴射弁では、非磁性部材をボディの貫通孔に圧入することによって、ボディと非磁性部材の位置決めを容易に行うことができる。また、非磁性部材の内周面に固定コアを圧入することによって、非磁性部材と固定コアの位置決めを容易に行うことができる。ボディと非磁性部材と固定コアを互いに圧入し、それらの相対位置が定まった状態で例えば全周を溶接することにより、非磁性部材を介してボディと固定コアを液密に接続することができる。
この燃料噴射弁によると、非磁性部材を介してボディと固定コアを容易に精度よく組付けることができる。
この燃料噴射弁によると、非磁性部材を介してボディと固定コアを容易に精度よく組付けることができる。
上記した燃料噴射弁において、ボディには、アーマチャを摺動可能に支持する支持面が設けられていることが好ましい。この場合、非磁性部材の内周面とアーマチャとの間には、隙間(クリアランス)が設けられていることが好ましい。
上記した燃料噴射弁では、ボディに非磁性部材と固定コアを互いに圧入したときに、非磁性部材が僅かに変形することがある。そのことから、アーマチャをボディによって支持する構造とし、非磁性部材とアーマチャとの間にクリアランスを設けておくと、非磁性部材が変形した場合でもアーマチャに干渉することを防止することができる。
上記した燃料噴射弁では、ボディに非磁性部材と固定コアを互いに圧入したときに、非磁性部材が僅かに変形することがある。そのことから、アーマチャをボディによって支持する構造とし、非磁性部材とアーマチャとの間にクリアランスを設けておくと、非磁性部材が変形した場合でもアーマチャに干渉することを防止することができる。
上記した燃料噴射弁において、非磁性部材の一端ではその内周面にせん断面が形成されているとともに、非磁性部材の他端ではその外周面にせん断面が形成されている場合、せん断面を内周面に有する非磁性部材の一端がボディの貫通孔に圧入されているとともに、せん断面を外周面に有する非磁性部材の他端に固定コアが圧入されていることが好ましい。
非磁性部材は、プレス加工によって容易かつ精度よく製造することができる。環状の非磁性部材をプレス加工によって製造した場合、その一端では内周面にせん断面が形成され、その他端では外周面にせん断面が形成されることがある。この場合、せん断面を内周面に有する非磁性部材の一端をボディの貫通孔に圧入し、せん断面を外周面に有する非磁性部材の他端に固定コアを圧入する構成とすると、せん断面を除去することなくボディと非磁性部材と固定コアを精度よく組付けることができる。
非磁性部材は、プレス加工によって容易かつ精度よく製造することができる。環状の非磁性部材をプレス加工によって製造した場合、その一端では内周面にせん断面が形成され、その他端では外周面にせん断面が形成されることがある。この場合、せん断面を内周面に有する非磁性部材の一端をボディの貫通孔に圧入し、せん断面を外周面に有する非磁性部材の他端に固定コアを圧入する構成とすると、せん断面を除去することなくボディと非磁性部材と固定コアを精度よく組付けることができる。
上記した燃料噴射弁では、非磁性部材が略一定の肉厚を有する筒状部材あることが好ましい。
上記した燃料噴射弁では、非磁性部材がボディ及び固定コアに圧入されることより、非磁性部材がボディ及び固定コアによって周方向の全体から保持される。そのことから、非磁性部材の肉厚を比較的に薄くできるとともに、補強用のリブやフランジを必ずしも設ける必要がない。従って、非磁性部材を略一定の肉厚を有する筒状部材とすることができる。この場合、固定コアとコイルとの距離を比較的に狭く設計することができ、固定コアに強い磁界を発生させることが可能となる。
上記した燃料噴射弁では、非磁性部材がボディ及び固定コアに圧入されることより、非磁性部材がボディ及び固定コアによって周方向の全体から保持される。そのことから、非磁性部材の肉厚を比較的に薄くできるとともに、補強用のリブやフランジを必ずしも設ける必要がない。従って、非磁性部材を略一定の肉厚を有する筒状部材とすることができる。この場合、固定コアとコイルとの距離を比較的に狭く設計することができ、固定コアに強い磁界を発生させることが可能となる。
本発明により、非磁性部材を介してボディと固定コアを容易に精度よく組付け可能な燃料噴射弁が実現され、燃料噴射弁を高い製造品質で製造することが可能なる。
本発明の好適な実施形態を列記する。
(形態1) 燃料噴射弁は、アーマチャを弁体とともに燃料噴射孔に向けて付勢する付勢部材を備えている。
(形態2) アーマチャには、貫通孔が形成されている。アーマチャの貫通孔は、固定コアの貫通孔と連通しており、固定コアの貫通孔と共に燃料が通過する燃料流路を構成している。
(形態3) 非磁性部材は、アーマチャと固定コアの互いに対向する端部を周囲から囲繞する位置に設けられている。
(形態1) 燃料噴射弁は、アーマチャを弁体とともに燃料噴射孔に向けて付勢する付勢部材を備えている。
(形態2) アーマチャには、貫通孔が形成されている。アーマチャの貫通孔は、固定コアの貫通孔と連通しており、固定コアの貫通孔と共に燃料が通過する燃料流路を構成している。
(形態3) 非磁性部材は、アーマチャと固定コアの互いに対向する端部を周囲から囲繞する位置に設けられている。
図1は、本発明を実施した燃料噴射弁10の構成を示す断面図である。燃料噴射弁10は、燃料ポンプ等によって圧送される燃料を内燃機関に噴射する弁装置である。図1に示すように、燃料噴射弁10は、弁座部材24、ボディ26、弁体40、アーマチャ44、固定コア32、非磁性リング30、コイル50、圧縮ばね46、スプリングピン36を備えている。
弁座部材24は、金属材料によって形成されている。弁座部材24には、燃料噴射孔22が形成されている。弁座部材24には、燃料噴射孔22の開口面積を調整するためのオリフィスプレート20が設けられている。弁座部材24には、弁体40をその周囲から摺動可能に支持する複数の支持部24eが形成されている。
ボディ26は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。ボディ26は概して筒状形状を有しており、その内部に燃料が通過する貫通孔26aを有している。ボディ26の貫通孔26aには、弁座部材24が固定されている。弁座部材24は、ボディ26の貫通孔26aに圧入されている。ボディ26の貫通孔26aには、アーマチャ44をその周囲から摺動可能に支持する環状の支持面26eが形成されている。
ボディ26は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。ボディ26は概して筒状形状を有しており、その内部に燃料が通過する貫通孔26aを有している。ボディ26の貫通孔26aには、弁座部材24が固定されている。弁座部材24は、ボディ26の貫通孔26aに圧入されている。ボディ26の貫通孔26aには、アーマチャ44をその周囲から摺動可能に支持する環状の支持面26eが形成されている。
弁体40は、球形状を有しており、金属材料によって形成されている。弁体40は、ボディ26の貫通孔26a内に収容されている。弁体40は、弁座部材24の支持部24eによって摺動可能に支持されており、燃料噴射孔22に対して進退可能となっている。弁体40は、弁座部材24に液密に当接して燃料噴射孔22を閉塞する。
アーマチャ44は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。アーマチャ44は、ボディ26の貫通孔26a内に収容されている。アーマチャ44は、ボディ26の支持面26eによって摺動可能に支持されており、燃料噴射孔22に対して進退可能となっている。アーマチャ44には、筒状の接続部42を介して弁体40が固定されている。アーマチャ44は、概して筒状形状を有しており、その内部に燃料が通過する貫通孔44aを有している。アーマチャ44の貫通孔44aは、接続部42の内孔42a及び接続部42の側壁孔42bを通じて、燃料噴射孔22へと繋がっている。
アーマチャ44は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。アーマチャ44は、ボディ26の貫通孔26a内に収容されている。アーマチャ44は、ボディ26の支持面26eによって摺動可能に支持されており、燃料噴射孔22に対して進退可能となっている。アーマチャ44には、筒状の接続部42を介して弁体40が固定されている。アーマチャ44は、概して筒状形状を有しており、その内部に燃料が通過する貫通孔44aを有している。アーマチャ44の貫通孔44aは、接続部42の内孔42a及び接続部42の側壁孔42bを通じて、燃料噴射孔22へと繋がっている。
固定コア32は、磁性材料によって形成されており、詳しくは電磁ステンレス鋼によって形成されている。固定コア32は、アーマチャ44に対して燃料噴射孔22とは反対側(反燃料噴射孔側)に位置している。固定コア32は概して筒状形状を有しており、その内部に燃料が通過する貫通孔32aを有している。固定コア32の反燃料噴射孔側の端部32dには燃料配管(図示省略)が接続され、燃料ポンプ(図示省略)等から燃料が圧送される。固定コア32の貫通孔32a内には、圧送された燃料から異物を除去するためのフィルタ部材38が、反燃料噴射孔側の端部32dに設けられている。
非磁性リング30は、非磁性材料によって形成された環状の部材であり、詳しくはオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)によって形成されている。非磁性リング30は、ボディ26と固定コア32の間に介装されており、ボディ26の貫通孔26aと固定コア32の貫通孔32aを液密に接続している。非磁性リング30は、アーマチャ44と固定コア32の互いに対向する端部を周囲から囲繞する位置に設けられている。非磁性材料からなる非磁性リング30をボディ26と固定コア32の間に介装することにより、コイル50を励磁したときに、固定コア32とアーマチャ44との間に強い磁界を発生させることができる。それにより、固定コア32とアーマチャ44との間に生じる吸引力を大きくし、アーマチャ44の高速な動作が可能となる。非磁性リング30については、後段においてさらに詳細に説明する。
非磁性リング30は、非磁性材料によって形成された環状の部材であり、詳しくはオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)によって形成されている。非磁性リング30は、ボディ26と固定コア32の間に介装されており、ボディ26の貫通孔26aと固定コア32の貫通孔32aを液密に接続している。非磁性リング30は、アーマチャ44と固定コア32の互いに対向する端部を周囲から囲繞する位置に設けられている。非磁性材料からなる非磁性リング30をボディ26と固定コア32の間に介装することにより、コイル50を励磁したときに、固定コア32とアーマチャ44との間に強い磁界を発生させることができる。それにより、固定コア32とアーマチャ44との間に生じる吸引力を大きくし、アーマチャ44の高速な動作が可能となる。非磁性リング30については、後段においてさらに詳細に説明する。
コイル50は、固定コア32の周囲を周回するように設けられている。コイル50は、樹脂材料によって形成されたケース48内に埋設されている。コイル50は、コネクタ54内の複数の端子ピン52に電気的に接続されている。なお、コネクタ54は、ケース48と共にインサート成形によって形成されている。コネクタ54は、外部の制御ユニット(図示省略)にワイヤハーネス(図示省略)を介して接続される。コイル50には、制御ユニットによって燃料を噴射すべきタイミングで電流が通電される。
圧縮ばね46は、アーマチャ44の貫通孔44a及び固定コア32の貫通孔32aに収容されている。圧縮ばね46の一端はアーマチャ44に当接しており、圧縮ばね46の他端はスプリングピン36に当接している。圧縮ばね46は、十分に圧縮された状態となっており、アーマチャ44を弁体40と共に燃料噴射孔22に向けて付勢している。
スプリングピン36は、軸方向に伸びるスリットが形成された円筒形状を有しており、リン青銅によって形成されている。スプリングピン36は、固定コア32の貫通孔32aに圧入されており、自身の弾性力によって固定コア32に固定されている。圧縮ばね46がアーマチャ44を付勢する付勢力は、スプリングピン36を圧入する位置によって調整される。スプリングピン36の貫通孔36aは、燃料が通過する燃料流路となる。
圧縮ばね46は、アーマチャ44の貫通孔44a及び固定コア32の貫通孔32aに収容されている。圧縮ばね46の一端はアーマチャ44に当接しており、圧縮ばね46の他端はスプリングピン36に当接している。圧縮ばね46は、十分に圧縮された状態となっており、アーマチャ44を弁体40と共に燃料噴射孔22に向けて付勢している。
スプリングピン36は、軸方向に伸びるスリットが形成された円筒形状を有しており、リン青銅によって形成されている。スプリングピン36は、固定コア32の貫通孔32aに圧入されており、自身の弾性力によって固定コア32に固定されている。圧縮ばね46がアーマチャ44を付勢する付勢力は、スプリングピン36を圧入する位置によって調整される。スプリングピン36の貫通孔36aは、燃料が通過する燃料流路となる。
次に、燃料噴射弁10の動作について説明する。先にも説明したように、燃料噴射弁10には、固定コア32の反燃料噴射孔側の一端32dから昇圧された燃料が流入する。流入した燃料は、図1の矢印Fに示すように、フィルタ部材38、スプリングピン36の貫通孔36a、固定コア32の貫通孔32a、アーマチャ44の貫通孔44a、接続部42の内孔42a及び側壁孔42bを通って、弁座部材24及び弁体40からなる弁部に到る。コイル50に電流が通電されていない場合、弁体40は圧縮ばね46の付勢力によって弁座部材24に液密に当接している。この場合、燃料噴射孔22は弁体40によって閉塞され、燃料噴射孔22から燃料は噴射されない。
それに対して、コイル50に電流が通電され、コイル50が磁界を発生すると、固定コア32及びアーマチャ44が磁気を帯びる。それにより、固定コア32とアーマチャ44は互いに引き合い、圧縮ばね46の付勢力に抗して、アーマチャ44が弁体40と共に固定コア32側へ移動する。即ち、アーマチャ44が弁体40と共に、反燃料噴射孔側へ移動する。このとき、燃料噴射孔22が開放され、燃料噴射孔22から燃料が噴射される。
それに対して、コイル50に電流が通電され、コイル50が磁界を発生すると、固定コア32及びアーマチャ44が磁気を帯びる。それにより、固定コア32とアーマチャ44は互いに引き合い、圧縮ばね46の付勢力に抗して、アーマチャ44が弁体40と共に固定コア32側へ移動する。即ち、アーマチャ44が弁体40と共に、反燃料噴射孔側へ移動する。このとき、燃料噴射孔22が開放され、燃料噴射孔22から燃料が噴射される。
以上、本実施例の燃料噴射弁10の全体の構造及び動作について説明した。次に、非磁性リング30の構成について詳細な説明を加える。
図2に示すように、ボディ26と非磁性リング30は、非磁性リング30の一端をボディ26の貫通孔26aの端部26bに圧入することによって、互いに結合されている。即ち、非磁性リング30の外周径は、ボディ26の貫通孔26aの端部26bにおける内周径よりも僅かに大きくなっており、非磁性リング30は径方向に圧縮された状態でボディ26の貫通孔26aの端部26bに嵌合している(即ち、しまりばめの状態である)。また、非磁性リング30と固定コア32についても、非磁性リング30の内周面30aに固定コア32を圧入することによって、互いに結合されている。即ち、非磁性リング30の内周径は、固定コア32の外周径よりも僅かに小さくなっており、非磁性リング30は径方向に伸展された状態で固定コア32の外周面32bに嵌合している(即ち、しまりばめの状態である)。
本実施例では、ボディ26と非磁性リング30の結合、及び非磁性リング30と固定コア32の結合が、圧入によって行われている。それにより、非磁性リング30を介したボディ26と固定コア32の組付けを、容易に精度よく行うことができる構造となっている。ここで、非磁性リング30の外周面30bとボディ26の貫通孔26aの端部26bは、圧入後に全周に亘って液密に溶接されている。また、非磁性リング30の内周面30aと固定コア32の外周面32bも、圧入後に全周に亘って液密に溶接されている。
ここで、非磁性リング30の外周径とそれを圧入するボディ26の貫通孔26aの端部26bにおける内周径との寸法差は、それらの寸法、形状、材質(剛性)に応じて適宜設定するとよい。本実施例の構造では、非磁性リング30の外周径及びボディ26の貫通孔26aの端部26bにおける内周径が5mm〜10mm程度の場合、両者の寸法差を5μm〜20μmとすることができる。同様に、非磁性リング30の内周径と固定コア32の外周径についても、それらの寸法が5mm〜10mm程度の場合は、両者の寸法差を5μm〜20μmとすることができる。
図2に示すように、ボディ26と非磁性リング30は、非磁性リング30の一端をボディ26の貫通孔26aの端部26bに圧入することによって、互いに結合されている。即ち、非磁性リング30の外周径は、ボディ26の貫通孔26aの端部26bにおける内周径よりも僅かに大きくなっており、非磁性リング30は径方向に圧縮された状態でボディ26の貫通孔26aの端部26bに嵌合している(即ち、しまりばめの状態である)。また、非磁性リング30と固定コア32についても、非磁性リング30の内周面30aに固定コア32を圧入することによって、互いに結合されている。即ち、非磁性リング30の内周径は、固定コア32の外周径よりも僅かに小さくなっており、非磁性リング30は径方向に伸展された状態で固定コア32の外周面32bに嵌合している(即ち、しまりばめの状態である)。
本実施例では、ボディ26と非磁性リング30の結合、及び非磁性リング30と固定コア32の結合が、圧入によって行われている。それにより、非磁性リング30を介したボディ26と固定コア32の組付けを、容易に精度よく行うことができる構造となっている。ここで、非磁性リング30の外周面30bとボディ26の貫通孔26aの端部26bは、圧入後に全周に亘って液密に溶接されている。また、非磁性リング30の内周面30aと固定コア32の外周面32bも、圧入後に全周に亘って液密に溶接されている。
ここで、非磁性リング30の外周径とそれを圧入するボディ26の貫通孔26aの端部26bにおける内周径との寸法差は、それらの寸法、形状、材質(剛性)に応じて適宜設定するとよい。本実施例の構造では、非磁性リング30の外周径及びボディ26の貫通孔26aの端部26bにおける内周径が5mm〜10mm程度の場合、両者の寸法差を5μm〜20μmとすることができる。同様に、非磁性リング30の内周径と固定コア32の外周径についても、それらの寸法が5mm〜10mm程度の場合は、両者の寸法差を5μm〜20μmとすることができる。
図2に示すように、アーマチャ44は、ボディ26に形成された支持面26eによって支持されている。そして、アーマチャ44の外周面44bと非磁性リング30の内周面30aの間には、クリアランス(隙間)が設けられている。このクリアラスを確保するために、ボディ26に形成された環状の支持面26eの内周径D1よりも、非磁性リング30の内周面30aの内周径D2は大きく設計されている。この構造によると、先に説明した製造時における圧入や溶接によって非磁性リング30が僅かに変形した場合でも、非磁性リング30がアーマチャ44に干渉することが防止され、アーマチャ44の動作が妨げられることがない。さらに、この構造によると、製造時に非磁性リング30の変形がある程度は許容することができるため、非磁性リング30を比較的に薄肉で単純な形状とすることができる。即ち、非磁性リング30に、補強用のリブやフランジ等を形成する必要がない。そのことから、本実施例の非磁性リング30は、肉厚が略一定(略0.4mm)の単純な円筒形状に形成されている。
図3に、非磁性リング30をさらに拡大して示す。図3に示すように、ボディ26の貫通孔26aに圧入された非磁性リング30の一端30cには、その内周面30aにせん断面30gが形成されている。また、固定コア32が圧入された非磁性リング30の他端30dでは、その外周面30bにせん断面30hが形成されている。ここで、せん断面30g、30hとは、せん断加工によって生成された断面を意味し、表面粗さが比較的に大きい凹凸面を示す。非磁性リング30にせん断面30g、30hが形成されているのは、非磁性リング30の製造方法に起因する。
図4を参照して、非磁性リング30の製造方法を説明する。図4に示すように、非磁性リング30は、シート状の母材130からプレス加工によって製造される。先ず、図4(a)に示すように、成形型101を用い、母材130に非磁性リング30を成形する。なお、図4(a)では一組の成形型101のみを示すが、実際には複数組の成形型101によって多数回の深絞り加工が行われる。次いで、図4(b)に示すように、第1の打ち抜き型102を用い、母材130に成形した非磁性リング30の底部31を打ち抜く。このとき、非磁性リング30の一端30cでは、その内周面30aにせん断面30gが形成される。次いで、図4(c)に示すように、第2の打ち抜き型103を用い、母材130から非磁性リング30を打ち抜く。このとき、非磁性リング30の他端30dでは、その外周面30bにせん断面30hが形成される。せん断面30g、30hは、後加工によって除去されない。非磁性リング30は、せん断面30g、30hが残る状態で完成となる。
図4を参照して、非磁性リング30の製造方法を説明する。図4に示すように、非磁性リング30は、シート状の母材130からプレス加工によって製造される。先ず、図4(a)に示すように、成形型101を用い、母材130に非磁性リング30を成形する。なお、図4(a)では一組の成形型101のみを示すが、実際には複数組の成形型101によって多数回の深絞り加工が行われる。次いで、図4(b)に示すように、第1の打ち抜き型102を用い、母材130に成形した非磁性リング30の底部31を打ち抜く。このとき、非磁性リング30の一端30cでは、その内周面30aにせん断面30gが形成される。次いで、図4(c)に示すように、第2の打ち抜き型103を用い、母材130から非磁性リング30を打ち抜く。このとき、非磁性リング30の他端30dでは、その外周面30bにせん断面30hが形成される。せん断面30g、30hは、後加工によって除去されない。非磁性リング30は、せん断面30g、30hが残る状態で完成となる。
上記のように、非磁性リング30はプレス加工によって効率よく製造されるが、その反面、せん断面30g、30hが非磁性リング30の両端に形成されてしまう。ただし、上記した製造方法によれば、一方のせん断面30gは内周面30aに形成され、他方のせん断面30hは外周面30aに形成される。そのことから、図3に示すように、本実施例の燃料噴射弁10では、せん断面30gを内周面30aに有する非磁性リング30の一端30cをボディ26に圧入するとともに、せん断面30hを外周面30bに有する非磁性リング30の他端30dに固定コア32を圧入している。ボディ26と非磁性リング30の間の圧入では、非磁性リング30の内周面30aにせん断面30gが形成されていても、そのことが特に問題とはならない。また、非磁性リング30と固定コア32の間の圧入では、非磁性リング30の外周面30bにせん断面30hが形成されていても、そのことは特に問題とはならない。従って、本実施例の構造によると、非磁性リング30をプレス加工によって製造した場合に、非磁性リング30に形成されるせん断面30g、30hを除去する必要がない。本実施例の構造によると、それに用いる非磁性リング30をプレス加工によって効率よく製造することができる。
図5は、コイル50が通電時に発生する磁気回路Mを模式的に示している。非磁性リング30は、リブやフランジ等を有しておらず(肉厚が一定)、比較的に薄肉に形成されている。従って、図5に示すように、ボディ26とアーマチャ44と固定コア32を通過する磁気回路Mが、コイル50に対して比較的に近い位置に形成される。即ち、アーマチャ44と固定コア32との間に、磁束密度の高い磁界を発生させることが可能となる。そのことから、本実施例の構造によると、アーマチャ44を高速に動作させることが可能となり、燃料噴射量をより細かに調整することが可能となる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記した実施例では、アーマチャ44を摺動可能に支持する支持面26eをボディ26に設けているが、アーマチャ44を摺動可能に支持する別の支持面を非磁性リング30に設けることもできる。ただし、非磁性リング30に支持面を設ける構成であると、上記した実施例と比較して、非磁性リング30の形状が複雑となりやすい。その反面、ボディ26に支持面26eを設ける必要が必ずしもなくなるので、ボディ26の形状を単純化することができる。
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載された組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
例えば、上記した実施例では、アーマチャ44を摺動可能に支持する支持面26eをボディ26に設けているが、アーマチャ44を摺動可能に支持する別の支持面を非磁性リング30に設けることもできる。ただし、非磁性リング30に支持面を設ける構成であると、上記した実施例と比較して、非磁性リング30の形状が複雑となりやすい。その反面、ボディ26に支持面26eを設ける必要が必ずしもなくなるので、ボディ26の形状を単純化することができる。
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載された組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
10:燃料噴射弁
22:燃料噴射孔
24:弁座部材
26:ボディ
26a:ボディの貫通孔
30:非磁性リング
30g、30h:せん断面
32:固定コア
32a:固定コアの貫通孔
36:スプリングピン
38:フィルタ部材
40:弁体
44:アーマチャ
46:圧縮ばね
50:コイル
22:燃料噴射孔
24:弁座部材
26:ボディ
26a:ボディの貫通孔
30:非磁性リング
30g、30h:せん断面
32:固定コア
32a:固定コアの貫通孔
36:スプリングピン
38:フィルタ部材
40:弁体
44:アーマチャ
46:圧縮ばね
50:コイル
Claims (4)
- 燃料噴射孔を有する弁座部材と、
磁性材料によって形成されており、内部に燃料が流れる貫通孔を有しており、その貫通孔に前記弁座部材が設けられているボディと、
前記弁座部材に当接して前記燃料噴射孔を閉塞する弁体と、
磁性材料によって形成されており、前記ボディの貫通孔内に移動可能に収容されており、前記弁体が固定されているアーマチャと、
磁性材料によって形成されており、内部に燃料が流れる貫通孔を有しており、前記弁体に対して反燃料噴射孔側に位置する固定コアと、
前記固定コアの周囲に設けられているコイルと、
非磁性材料によって形成されており、前記ボディと前記固定コアの間に介装されており、前記ボディの貫通孔と前記固定コアの貫通孔を液密に接続している環状の非磁性部材を備え、
前記非磁性部材が前記ボディの貫通孔に圧入されているとともに、前記非磁性部材の内周面に前記固定コアが圧入されていることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記ボディには、前記アーマチャを摺動可能に支持する支持面が設けられており、
前記非磁性部材の内周面と前記アーマチャとの間には、隙間が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。 - 前記非磁性部材の一端ではその内周面にせん断面が形成されており、前記非磁性部材の他端ではその外周面にせん断面が形成されており、
せん断面を内周面に有する前記非磁性部材の一端が前記ボディの貫通孔に圧入されており、せん断面を外周面に有する前記非磁性部材の他端に前記固定コアが圧入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料噴射弁。 - 前記非磁性部材は、肉厚が略一定の筒状部材であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
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- 2008-01-16 JP JP2008006564A patent/JP2009167901A/ja active Pending
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