JP3899937B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料噴射弁としては、例えば自動車用内燃機関に用いられるものにおいて、燃料噴射量の調整を正確に行なうため、弁部が電磁駆動部によって開弁、閉弁されるとともに、開弁期間を可変に調整されるものが知られている。
【０００３】
この種の燃料噴射弁は、弁部に電磁駆動部を固定する手段としての樹脂モールド等の樹脂成形部材（以下、樹脂外套部材と呼ぶ）によって、弁部に装着される電磁駆動部を被覆しつつ、弁部と電磁駆動部とが被着固定されている（特開平１１−７０３４７号公報等）。
【０００４】
特開平１１−７０３４７号公報によれば、固定子鉄心としての金属内筒部材と２枚のヨークとが、駆動コイルを挟んで溶接固定されている。さらに、樹脂外套部材が、２枚のヨークとコイルとの隙間を埋めるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成では、電磁駆動部と弁部との共通部材としての金属内筒部材は、電磁駆動部を構成する他の部材であるヨークに溶接固定されている。このため、電磁駆動部と、弁部の一部でもある金属内筒部材とが樹脂外套部材によって一体成形された樹脂成形体は、油密機能が重要となる他の弁部の部材と同様に、製造工程内において、異物混入、落下の防止等の処置を行なう必要があり、その管理コストがかかるという問題がある。
【０００６】
その対策として、電磁駆動部のうち、弁部との共通部品である金属内筒部材を除いた電磁駆動部を樹脂一体成形した電磁駆動体と、金属内筒部材を含む他の弁部の部材からなる弁部体とに別体とする構造にしたものがある（特表平１１−５１３１０１号公報）。
【０００７】
しかしながら、特表平１１−５１３１０１号公報に開示された燃料噴射弁によれば、金属内筒部材とヨークとの磁気的接続構造は、当接するだけのものであり、場合によっては、この磁気回路に隙間が発生する可能性がある。この磁気回路に隙間が発生すると、磁気特性の損失が発生し、弁部の開弁、閉弁の応答性の低下を招くおそれがある。
【０００８】
また、近年、内燃機関の高出力化と製品価格の低価格化という社会的要請があり、内燃機関を構成する燃料噴射弁においても、開弁、閉弁の応答性向上と低価格化とが両立可能なものが望まれている。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、磁気回路の安定した磁気特性の確保と、安価な構成とを備えた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】
本発明の請求項１によると、可動子、および可動子に係合される弁部材を軸方向に往復移動可能に収容するとともに、可動子の駆動のための磁気回路の一部を構成する金属内筒部材と、金属内筒部材の内周側に設けられ、可動子を吸引し、磁気回路の一部を構成する吸引部材と、磁気回路を作動させるように、通電により電磁力を発生するコイルと、コイルが巻回されるボビンとを有する駆動コイルと、金属内筒部材の外周に駆動コイルを挟んで配設され、磁気回路の他の一部となすように先端部が金属内筒部材に当接する金属外枠部材と、金属外枠部材の外周面を全周にわたって被覆し、かつコイルおよび金属外枠部材に被着する樹脂外套部材とを備え、金属外枠部材の先端部と金属内筒部材とは、金属内筒部材に設けた段差部に、先端部の軸方向端面を突き当てる構成を備えている。
【００１１】
すなわち、可動子とともに磁気回路を構成する固定子鉄心としての金属内周筒部材と金属外枠部材は、金属外枠部材の先端部が金属内筒部材に単に当接するだけでなく、金属内筒部材に設けた段差部と先端部の軸方向端面を突き当てる構成を有する。
さらに、金属外枠部材は、先端部の軸方向端面が突き当てられる金属内筒部材の段差部に係止されるようになっており、先端部の燃料上流側の軸方向端面が段差部に突き当てる。この構成により、燃料噴射弁をＡＳＳＹ組付けする組付け作業の容易化が図れる。例えば樹脂外套部材が被着される駆動コイルおよび金属外枠部材と、弁部が組付けられた金属内周筒部材とを軸方向位置めができ、容易に挿入組付けすることができる。
さらに、先端部と金属内筒部材とは、金属内筒部材に先端部が圧入されることで接合部が形成されている。これにより、圧入し、かつ軸方向に突き当てる構成を有するので、先端部と金属内筒部材との磁気的結合は、密着による結合状態によって確実に維持することができる。
またさらに、当該接合部は、金属内筒部材の外周面と、先端部の内周面とからなり、内周面の一部には、軸方向に内周の大きさが拡大するテーパ面を有し、テーパ面は、段差部に突き当てる軸方向端部とは反対側に設けられている。
これにより、例えば先端部の板厚を所定長にする等して金属外枠部材の剛性の確保を図るとともに、金属内筒部材の外周面に圧入される先端部の内周面の他の一部の軸方向長さを所定長に制限することで、段差部と先端部の軸方向端面とを突き当てる組付け作業が容易に行なうことができ、よって生産性向上、特に組付性向上が図れる。
【００１２】
これにより、突き当てられる段差部と軸方向端面との間に、容易に密着面が得られるので、隙間等が発生することがなく、よって安定した磁気特性を有する磁気回路を提供できる。
【００１７】
本発明の請求項２によると、金属内筒部材の段差部は、複合磁性材料からなる一体パイプを薄肉化して形成されている。
【００１８】
内周面の一部には、軸方向に内周の大きさが拡大するテーパ面を有するので、圧入荷重の調節が可能であり、圧入による接合部構造と被圧入対象であるパイプの薄肉化とが両立できる。
【００１９】
本発明の請求項３によると、コイルと金属外枠部材に被着する樹脂外套部材の内周は、ボビンの内周、および先端部の内周と同軸であるとともに、金属内筒部材の外周面に嵌合可能な内径に形成されている。
【００２０】
これにより、樹脂外套部材が被着される駆動コイルおよび金属外枠部材は、燃料噴射弁をＡＳＳＳＹ組付けする際に、金属内筒部材に嵌合固定するだけでよいので、製造コストの低減が図れる。例えば燃料噴射弁を構成する部材を加工する部品加工工程から燃料噴射弁をＡＳＳＹ組付けするＡＳＳＹ組付工程までの部品運搬工程において、異物混入、落下の防止等の気密洩れ予防のための特別な処置が不要となるため、製造コストの低減が図れる。
【００２１】
本発明の請求項４によると、金属外枠部材は、環状の一部を切欠いて形成された扇状である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の燃料噴射弁を具体化した実施形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の実施形態の燃料噴射弁の概略構成を表す断面図である。図２は、図１中の弁部周りの構成を表わす断面図である。図３は、図１中の本発明の要部である電磁駆動部周りの構成を表す部分的断面図である。図４は、本実施形態の燃料噴射弁が適用可能な組付け状態を説明する模式図であって、図４（ａ）は図３中のＩＶの円内を拡大した拡大断面図であり、また、図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ図４（ａ）中のＡ−Ａからみた横断面で、図４（ｂ）は金属円筒部材の外周形状が、真円ではなく、楕円形状の場合の組付け例、図４（ｃ）は金属外枠部材の内周形状が、真円ではなく、楕円形状の場合の組付け例を表わす模式的断面図である。
【００２４】
（内燃機関の燃料噴射弁に適用する本実施形態の概略構成）
図１および図２に示すように、燃料噴射弁１は、内燃機関、特にガソリンエンジンに用いられるものであって、内燃機関の吸気管に取付けられて燃料噴射することで内燃機関の燃焼室へ燃料を供給するものである。この燃料噴射弁１は、略円筒形状であり、弁部Ｂとしての弁ボディ２９、および弁部材（以下、ニードルバルブと呼ぶ）２６と、電磁駆動部Ｓとしてのボビン３０に巻回された駆動コイルとしてのコイル３１、コイル３１に通電して生じる電磁力による磁束が流れる磁気回路を形成する金属外枠部材１８、２３、吸引部材２２、金属内筒部材１４、およびこの磁束による吸引力によって軸方向に移動可能な可動子としてのアーマチュア２５とを含んで構成されている。
【００２５】
まず、弁部Ｂとしての弁ボディ２９、弁部材としてのニードルバルブ２６等について以下説明する。なお、この弁部Ｂは、弁ボディ２９の先端部に形成された燃料通路の出口に、噴孔２８ａを有する噴孔プレート２８を配設して、この噴孔２８ａから燃料を噴射することにより燃料の計量を行なうものであればよい。
【００２６】
弁ボディ２９は、金属内筒部材１４の内壁に溶接により固定されている。詳しくは、図２に示すように、弁ボディ２９は、金属内筒部材１４の磁性筒部１４ｃに圧入、または挿入可能になっている。この磁性筒部材１４ｃの内壁に挿入された弁ボディ２９を、磁性筒部１４ｃの外周側から全周溶接する。
【００２７】
この弁ボディ２９の内周側には、ニードルバルブ２６が当接、離間する弁座２９ａが形成されている。詳しくは、図２に示すように、弁ボディ２９の内周側には、内燃機関へ燃料噴射する燃料の燃料通路が形成されており、内燃機関側の下流から燃料上流に向かって、弁座としての円錐斜面２９ａ、大径円筒壁面２９ｂ、円錐斜面２９ｃ、ニードルバルブ２６を摺動自在に支承する小径円筒壁面２９ｄ、円錐傾斜面２９ｅが順に形成されている。この円錐傾斜面すなわち弁座２９ａは、燃料噴射方向に縮径し、後述するニードルバルブ２６の当接部２６ｃが当接、離間することで当接部２６ｃと弁座２９ａとが着座可能に配置されている。これにより、燃料噴射する燃料の連通、遮断を行なう弁部としてのいわゆる開弁、閉弁が可能である。また、大径円筒壁面２９ｂは、燃料溜り孔、つまりニードルバルブ２６と共に囲まれる燃料溜り室２９ｆを形成しており、小径円筒壁面２９ｄは、ニードルバルブ２６を摺動自在に支承するニードル支持孔を形成している。この小径円筒壁面２９ｄにより形成されるニードル支持孔は、大径円筒壁面２９ｂにより形成される燃料溜り孔より小径である。なお、円錐斜面２９ｅは燃料上流に向かって拡径している。
【００２８】
なお、弁座２９ａ、大径円筒壁面２９ｂ、円錐斜面２９ｃ、小径円筒壁面２９ｄ、円錐傾斜面２９ｅは、後述の金属内筒部材１４の内周とともに、ニードルバルブ２６を収容する案内孔を形成する。
【００２９】
弁部材としてのニードルバルブ２６は、ステンレスからなる有底筒状体であって、ニードルバルブ２６の先端部には、弁座２９ａに当接、離間可能な当接部２６ｃが形成されている。詳しくは、図２に示すように、ニードルバルブ２６は、先端部すなわち燃料噴射側が燃料上流側に比べて小径の円柱状に形成される小径柱体部２６ｄと、弁ボディ２９の内周（詳しくは、小径円筒壁面２９ｄ）に摺動自在に支承される大径柱体部２６ｅから構成されており、この小径柱体部２６ｄの燃料噴射側の端面は、面取りされて円錐傾斜面を形成しており当接部２６ｃを構成している。これにより、当接部２６ｃの径の大きさすなわちシート径は、小径円筒壁面２９ｄのニードル支持孔の径より小さく形成され、よって、当接部２６ｃが当接、離間する弁座２９ａの精密加工容易性と、弁座２９ａと当接部２６ｃが当接する弁全閉時の弁密性確保とが両立可能である。すなわち、シート径は、弁ボディ２９の小径円筒壁面２９ｄにより形成されるニードル支持孔の孔径より小さいため、例えば、弁ボディ２９の内周としての小径円筒壁面２９ｄ、円錐斜面２９ｃ、および大径円筒壁面２９ｂと弁座２９ａを切削加工により形成した後、弁密性確保のために行なう、燃料上流側から燃料溜り室２９ｆに刃物を挿入して弁座２９ａのシート部分の精密加工が容易にできる。一方、大径柱体部２６ｅは、ニードルバルブ２６の燃料上流側に構成され、弁ボディ２９の小径円筒壁面２９ｄに摺動可能に収容されるよう、小径円筒壁面２９ｄの内径よりやや小さい外径の円柱状に形成されている。これにより、大径柱体部２６ｅの外周壁面と小径円筒壁面２９ｄとが摺接するようにこれら壁面の間に所定の微小隙間が形成される。
【００３０】
また、大径柱体部２６ｅの大部分は、薄肉の円筒状に形成され、図２に示すように、その内周壁面２６ａには、燃料噴射側下流に流れる燃料の内部通路２６ｆが形成されている。この内部通路２６ｆは、大径柱体部２６ｅの燃料上流側の端面を穿孔加工する等によって形成されるものであって、その穿孔深さは、弁座２９ａに着座するとき生じる衝撃にニードルバルブ２６の底部が耐えられるような深さに設定される。
【００３１】
これにより、ニードルバルブ２６の軽量化と、弁座２９ａに当接する際生じる衝撃に対する強度確保とが両立できる。なお、このニードルバルブ２６の軽量化によって弁部Ｂの応答性向上が図れる。
【００３２】
なお、大径柱体部２６ｅの内部通路の下流側には、下流側の弁座２９ａへ、すなわち燃料溜り室２９ｆに連通するように、少なくとも１つの出口孔２６ｂが設けられている。
【００３３】
噴孔プレート２８は、燃料噴射弁１の先端側に、薄板状に形成されており、中央部に複数の噴孔２８ａが形成されている。この噴孔２８ａは、噴孔軸線および噴孔配列等により噴射方向の決定と、噴孔２８ａの開口面積および後述の電磁駆動部Ｓによる弁部Ｂの開弁期間によって噴孔２８ａから噴射する燃料噴射量の計量とができる。
【００３４】
次に、電磁駆動部Ｓとしてのコイル３１、金属内筒部材１４、吸引部材２２、金属外枠部材１８、２３、およびアーマチュア２５等について以下説明する。
【００３５】
駆動コイルとしてのコイル３１は、図１に示すように、樹脂製のボビン３０の外周に巻回されており、このコイル３１の端部には電気的に接続するターミナル１２が設けられている。なお、このボビン３０は、金属内筒部材１４の外周に装着されており、また、金属内筒部材１４の外周に形成された樹脂モールド１３の外壁から突出るように、コネクタ部１６が設けられており、このターミナル１２がコネクタ部１６に埋設されている。なお、コイル３１とボビン３０とは駆動コイルを構成している。
【００３６】
金属内筒部材１４は、磁性部と非磁性部からなるパイプ材であり、例えば複合磁性材で形成されている。金属内筒部材１４の一部を加熱して非磁性化することにより、図１に示す金属内筒部材１４を、下方の燃料噴射側から上流に向かって、磁性筒部１４ｃ、非磁性筒部１４ｂ、および磁性筒部１４ａの順に形成している。なお、金属内筒部材１４の内周１４ｄには、アーマチュア収容孔１４ｅが設けられており、非磁性筒部１４ｂと磁性筒部１４ｃとの境界近傍に、後述のアーマチュア２５が収容されている。
【００３７】
また、コイル３１に通電して生じる電磁力による磁束が流れる磁気回路を形成する金属内筒部材１４の外周には、図１に示すように、金属外枠部材１８、２３、樹脂モールド１５がコイル３１を挟んで設けられている。詳しくは、金属外枠部材１８，２３のうち、第２金属外枠部材２３がコイル３１の外周を覆っており、第１金属外枠部材１８はコイル３１の燃料上流側に、リブ１７を避けるよう、例えば扇状にコイル３１の外周を覆うように設けられている。樹脂モールド１５は金属外枠部材１８，２３の外周に形成され、樹脂モールド１３と結合している。
【００３８】
これにより、コイル３１に通電して生じる電磁力による磁束が、磁性筒部１４ａ、後述の吸引部材２２、後述のアーマチュア２５、磁性筒部１４ｃ、第２金属外枠部材２３、および第１金属外枠部材１８、磁性筒部１４ａの順に流れる磁気回路を構成している。
【００３９】
なお、磁気回路を構成する金属内筒部材１４と金属外枠部材１８，２３との接合構造については、後述する。
【００４０】
アーマチュア２５は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる段付きの筒状体であって、ニードルバルブ２６に固定されている。これにより、コイル３１に通電すると、コイル３１に発生した電磁力による磁束が、吸引部材２２を介してアーマチュア２５に作用することで、アーマチュア２５と共にニードルバルブ２６を、吸引部材２２側の軸方向、つまり弁座２９ａから遠ざかる方向へ移動可能である。アーマチュア２５の内部空間２５ｅは、ニードルバルブ２６の内部通路２６ｆとお互いに連通する構成となっている。
【００４１】
なお、アーマチュア２５の吸引部材２２側の対向面には、突起部２５ｄが設けられている。これにより、吸引部２２にアーマチュア２５が当接する状態（詳しくは、開弁状態）から、閉弁動作する際に、アーマチュア２５と吸引部材２２との接触面が突起部２５ｄに起因して小さく抑えられているので、コイル３１への通電停止すると、アーマチュア２５の消磁が速やかに行なえる。したがって、閉弁応答性向上が図れる。
【００４２】
吸引部材２２は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる円筒体であって、金属内筒部材１４の内周１４ｄに圧入等により固定されている。なお、この吸引部材２２は、金属内筒部材１４の内周１４ｄに固定される軸方向位置を調節することで、図２中に示す弁リフト量Ｌａを調整するものである。
【００４３】
付勢スプリング（以下、圧縮スプリングと呼ぶ）２４は、吸引部材２２の内周に配置されたアジャスティングパイプ２１の端面と、アーマチュア２５の内部空間２５ｅを形成する段差部であるスプリング座２５ｃとの間に挟まれることで、コイル３１が通電されていないときには、アーマチュア２５に固定されたニードルバルブ２６を弁ボディ２９へ当接（詳しくは、当接部２６ｃを弁座２９ａへ当接）させ閉弁させるように、アーマチャ２５を弁ボディ２９側へ所定の付勢力にて付勢する。
【００４４】
アジャスティングパイプ２１は、吸引部材２２の内周２２ｃに圧入固定され、このアジャスティングパイプ２１の圧入量により圧縮スプリング２４の付勢力を所定の付勢力に調整できる。なお、このアジャスティングパイプ２１は、ニードルバルブ２６を弁座２９ａに着座させるための付勢力を調節するように配置されていればよく、吸引部材２２の内周２２ｃに圧入されるものに限らず、金属内筒部材１４等の燃料噴射弁１の燃料通路が形成されるいわゆる燃料噴射弁１の内周に圧入等の挿入固定により保持されるもの、あるいは吸引部材２２の内周２２ｃに螺合固定されるものであってもよい。
【００４５】
なお、以下、本実施形態では、付勢力の調節をする調節ブッシュとしてのアジャスティングパイプ２１を、燃料噴射弁１の内周としての吸引部材２２の内周２２ｃに圧入固定される構成で説明する。
【００４６】
なお、金属内筒部材１４の燃料噴射側には、弁ボディ２９および噴孔プレート２８が液密に収容されている。この噴孔プレート２８は、弁ボディ２９に液密に溶接され、この弁ボディ２９が金属内筒部材１４に液密に収容される構成でもよい。一方、金属内筒部材１４の上方には、図１に示すようなフィルタ１１が取付けられており、このフィルタ１１によって、燃料噴射弁１の燃料上流から流入する燃料中に含まれる異物の除去が可能である。
【００４７】
なお、弁ボディ２９と油密に固定される金属内筒部材１４は、弁ボディ２９とともにニードルバルブ２６を収容する案内孔を形成するので、弁ボディ２９の一部でもある。
【００４８】
ここで、上述の構成を有する燃料噴射弁１の作動について以下説明する。
【００４９】
電磁駆動部Ｓの駆動コイル３１に通電すると、このコイル３１には電磁力を生じる。このとき、アーマチャ２５とともに磁気回路を構成する金属内筒部材１４（詳しくは、磁性筒部１４ａ、１４ｃ）、金属外枠部材１８，２３、および吸引部部材２２に、コイル３１に発生した電磁力による磁束が流れ、磁気回路が作動する。そして、アーマチャ２５と吸引部材２２とにおいて、吸引部２５には、アーマチュア２５を吸引する吸引力が発生する。これにより、アーマチャ２５に固定されたニードルバルブ２６が、弁ボディ２９の弁座２９ａから離間する。よって、弁ボディ２９とニードルバルブ２６が開弁され、燃料噴射弁１の上流側から流入している燃料が、アーマチャ収容孔１４ｅ、内部通路２６ｆ等を経由し、噴孔２８ａを通して、内燃機関へ噴射される。
【００５０】
一方、通電を停止すると、コイル３１に生じていた電磁力が消失するので、アーマチャ２５を吸引部材２２側へ吸引していた吸引力もなくなる。このため、アーマチュア２５に付勢している圧縮スプリング２４によって、ニードルバルブ２６が、弁ボディ２９の弁座２９ａに当接する方向に押圧される。よって、弁ボディ２９とニードルバルブ２６が閉弁され、内燃機関へ噴射によって流出される燃料が遮断される。このとき、弁部Ｂの閉弁状態（詳しくは、ニードルバルブ２６の当接部２６ｃと弁座２９ｃとが当接したときのシール状態）が弁密であれば、精度よく燃料流出の遮断ができる。
【００５１】
これにより、燃料噴射弁９は、通電期間、すなわち開弁期間を可変にすることにより、内燃機関へ噴射される燃料噴射量を精度よく調整が可能である。
【００５２】
（本実施形態の要部およびその詳細説明）
上述の燃料噴射量の精度の高い調節が可能とは、電磁駆動部Ｓを、通電、通電停止することで、所望の開弁特性、例えば所望の開弁期間で弁部Ｂを開弁することが前提となる。このため、例えば開弁、閉弁の応答性が安定したものとなるように、磁気回路の安定した磁気特性の確保が必要となる。なお、磁気特性の安定した確保とは、磁気特性の損失が生じる磁気回路内の隙間発生を防止することである。
【００５３】
そこで本実施形態では、以下の特徴を具備することで、磁気特性の損失発生を生じることなく、磁気回路の安定した磁気特性の確保と、安価な構成とを備えた燃料噴射弁１を提供することにある。
【００５４】
まず、本発明の要部である電磁駆動部Ｓの周り、特にアーマチャ２５とともに磁気回路を構成する金属内筒部材１４と金属外枠部材１８，２３との接合構造について、以下図３および図４に従って説明する。
【００５５】
図３に示すように、金属内筒部材１４には、金属外枠部材を構成する第１金属外枠部材１８、および第２金属外枠部材２３のそれぞれ金属内筒部材１４に当接する先端部１８ａ、および環状部２３ａと金属内筒部材１４との間で、それぞれ磁気回路を形成するための接合部としての第１接合部Ｊ１、および第２接合部Ｊ２が形成されている。なお、この第１接合部Ｊ１および第２接合部Ｊ２は、駆動コイル３１への通電によって発生する電磁力の磁束がアーマチャ２５を駆動するように作用する磁気回路が形成できればよく、先端部１８ａおよび環状部２３ａがそれぞれ金属内筒部材１４との間で、少なくとも磁気的接続が維持できる程度に形成されていればよい。
【００５６】
また、この接合部Ｊ１、Ｊ２とは、例えば第１接合部Ｊ１を形成する金属内筒部材１４と先端部１８ａとが、当接するように配置されかつ樹脂外套部材１５によって被着固定される構成、溶接により接合部Ｊ１を形成する構成、あるいは圧入により接合部Ｊ１を形成する構成のいずれかであれば、単に当接するだけの構成のように隙間等が発生することなく、樹脂外套部材１５によって被着固定された金属内筒部材１４、先端部１８ａの当接部、あるいは溶接、圧入等による接合部を介して、磁気的結合が維持できる。
【００５７】
なお、上記説明による後者である圧入により形成される構成は、前者の樹脂外套部材１５によって被着固定される構成、溶接により形成される構成に比べて、製造コストの低減が図れる。詳しくは、後者は、接合部を形成する一方である金属外枠部材１８、２３を、他方の金属内筒部材１４を除いて、電磁駆動部Ｓを樹脂外套部材１３、１５によって樹脂一体成形し、これとは別に、金属内周筒部材１４を含む弁部Ｂを組付けて形成することが可能であるので、製造コストの低減が図れる。例えば燃料噴射弁１の製造工程において、燃料噴射弁１を構成する部材を加工する部品加工工程から燃料噴射弁１をＡＳＳＹ組付けするＡＳＳＹ組付工程までの部品運搬工程では、異物混入、落下の防止等の気密洩れ予防のための特別な処置が不要となるため、製造コストの低減が図れる。
【００５８】
以下、本実施形態では、第１接合部Ｊ１および第２接合部Ｊ２は、圧入固定されることにより形成されるもの、つまりそれぞれ、先端部１８ａが金属内筒部１４（詳しくは、磁性筒部１４ａ）に圧入されること、環状部２３ａが金属内筒部１４（詳しくは、磁性筒部１４ｃ）に圧入されることにより形成されるものとして説明する。なお、先端部１８ａは、圧入固定する際に支障がない形状であれば、磁性筒部１４ａの外周を覆うように環状に形成される必要はなく、例えばリブ１７を避けるように、磁性筒部１４ａの外周を扇状に覆う構造であってもよい。
【００５９】
さらにまた、金属内筒部材１４には、第１金属外枠部材１８の挿入先端側の端面１８ｂを係止する段差部１４ｆを設けている。これにより、燃料噴射弁１の燃料下流から上流に向かって、金属外枠部材１８、２３、駆動コイル３１を金属内筒部材１４への軸方向組付けする際に、軸方向位置の固定が容易にでき、よって軸方向組付けが容易にできる。
【００６０】
ここで、本発明の実施形態では、この段差部１４ｆに、上記の先端部１８ａの軸方向端部１８ｂを突き当てる構成とする。
【００６１】
これにより、突き当てられる段差部１４ｆと軸方向端面１８ｂとの間に、容易に密着面が得られるので、隙間等が発生することがなく、よって安定した磁気特性を有する磁気回路を提供できる。
【００６２】
したがって、本実施形態では、圧入し、かつ軸方向に突き当てる構成を有するので、先端部と金属内筒部材との磁気的結合は、密着による結合状態によって確実に維持することができる。
【００６３】
また、本実施形態の燃料噴射弁１が適用可能な組付け状態として、以下の図４（ｂ）もしくは図４（ｃ）に示すような組付け例であっても、磁気回路の安定した磁気特性を確保できるので、安価な構成が提供できる。
【００６４】
図４は、図３中のＩＶの円内に示す金属内筒部材１４の段差部１４ｆと先端部１８ａの接合部Ｊ１周りを示す（図４（ａ））ものであって、圧入による接合部Ｊ１である金属内筒部材１４の外周面と先端部１８ａの内周面の形状精度の影響による組付け状態を表わし、図４（ａ）は、例えば金属内筒部材１４を安価なパイプ材で形成されるものにおいて、その外周形状が真円でなく略楕円形状に形成されている場合における組付け例、図（ｂ）は、例えば先端部１８ａすなわち金属外枠部材１８を安価な製法であるプレス加工で形成されるものにおいて、その内周形状が真円でなく楕円形状に形成されている場合における組付け例を表わすものである。なお、図４（ａ）および図４（ｂ）は、形状精度の影響による組付け状態を表わす組付け例の一例であって、圧入による接合部Ｊ１を構成する金属内筒部材１４の外周面と先端部１８ａの内周面が、それぞれ形状精度の影響により略楕円形状等に形成さていてもよい。
【００６５】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、安価な製法で、圧入する両部材１４、１８ａの真円度の確保するのは困難であり、結果として、全周にわたって密着させることは困難である（図４（ａ）、図４（ｂ）では、例えば３個所のみで、部分的に密着固定されている）。このため、密着した部分のみに、通電によりコイル３１に発生した電磁力による磁束が集中し、密着していない他の部分は、隙間発生により磁束が流れにくくなる。これに対して、本実施形態では、圧入し、突き当てる構成を採用する、つまり金属内筒部材１４の段差部１４ｆと先端部１８ａの軸方向端面１８ｂとを突き当てる構成であるので、突き当てる部位で全周にわたって密着することが可能であり、よって安定した磁気特性が確保できる。したがって、本発明の実施形態を適用すれば、磁気回路の安定した磁気特性の確保と、安価な構成とが両立できる。
【００６６】
さらにまた、コイル３１と金属外枠部材１８、２３に被着する樹脂外套部材１３、１５の内周は、ボビン３０の内周、および先端部１８ａ、２３ａの内周と同軸であるとともに、それら内周が、金属内周筒部材１４の外周面に嵌合可能な内径に形成されている。
【００６７】
これにより、樹脂外套部材１３、１５が被着される駆動コイル３１および金属外枠部材１８、２３は、燃料噴射弁１をＡＳＳＳＹ組付けする際に、金属内筒部材１４に嵌合固定するだけでよいので、製造コストの低減が図れる。また、製造工程において、燃料噴射弁を構成する部材を加工する部品加工工程から燃料噴射弁をＡＳＳＹ組付けするＡＳＳＹ組付工程までの部品運搬工程では、異物混入、落下の防止等の気密洩れ予防のための特別な処置が不要となるため、製造コストの低減が図れる。
【００６８】
このＡＳＳＹ組付けの際に、金属外枠部材１８は、先端部１８ａの軸方向端面１８ｂが突き当てられる金属内筒部材１４の段差部１４ｆに係止されている。
【００６９】
これにより、燃料噴射弁１をＡＳＳＹ組付けする組付け作業の容易化が図れる。例えば樹脂外套部材１３、１５が被着されるコイル３１および金属外枠部材１８、２３と、弁部Ｂが組付けられた金属内周筒部材１４と軸方向位置めができ、容易に挿入組付けすることができる。
【００７０】
（変形例）
変形例としては、上記実施形態で説明する圧入による接合部Ｊ１、Ｊ２において、その接合部Ｊ１を構成する金属内筒部材１４の外周面と先端部１８ａの内周面のうち、図５に示すように、内周面の一部には、軸方向に内周の大きさが拡大するテーパ面１８ｃを有する構成とする。図５は、変形例の燃料噴射弁であって、電磁駆動部周りの構成を表す部分的断面図である。
【００７１】
これにより、例えば先端部の板厚を所定長にする等して金属外枠部材１８の剛性の確保を図るとともに、金属内筒部材１４の外周面に圧入される先端部１８ａの内周面の他の一部（以下、圧入内周面と呼ぶ）１８ｄの軸方向長さＬｐを所定長に制限することで、段差部１４ｆと先端部１８ａの軸方向端面１８ｂとを突き当てる組付け作業が容易に行なうことができ、よって生産性向上、特に組付性向上が図れる。
【００７２】
また、別の効果として、こ吸引部材２２を圧入固定する側の燃料噴射弁１の内周を形成する金属内筒部材１４の場合には、軸方向長さＬｐを所定長に制限することによって、先端部１８ａを介して金属内筒部材１４が受圧する圧入荷重が低減可能であり、よって、吸入部材２２が圧入固定される金属内筒部材１４の内周面１４ｄは、接合部Ｊ１の圧入による形状精度の悪化が抑制されることがことができる。
【００７３】
他の変形例としては、上記変形例で説明した圧入内周面１８ｄの軸方向長さＬｐをさらに短縮化することで、図６に示すように、金属内筒部材１４の段差部１４ｆは、複合磁性材料（詳しくは、磁性筒部１４ａ、１４ｃと非磁性筒部１４ｂ）からなる一体パイプ（詳しくは、厚さｔ）を薄肉化して形成される構成としてもよい。図６は、他の変形例の燃料噴射弁であって、電磁駆動部周りの構成を表す部分的断面図である。
【００７４】
内周面の一部１８ｃには、軸方向に内周の大きさが拡大するテーパ面を有するので、他の一部である圧入内周面１８ｄの軸方向長さＬｐを変えることで圧入荷重の調節が可能であり、圧入による接合部構造と被圧入対象であるパイプの薄肉化とが両立できる。
【００７５】
なお別の効果として、金属内筒部材１４の先端部１８ａが圧入側の肉厚ｔを薄肉化することで、燃料噴射弁１の体格を大きくすることなく、先端部１８ａの軸方向端面１８ｂと段差部の突き当て面の幅Ｗが拡大できる。
【００７６】
以上の実施形態の説明では、説明の簡便にため、接合部Ｊ１を構成する金属内筒部材１４と第１金属外枠部材１８について詳述したが、例えばコイル３１と金属外枠部材１８、２３に被着する樹脂外套部材１でインサートによる一体成形を行なう場合、第１金属外枠部材１８を介して第２金属外枠部材２３の環状部２３ａと、段差部１４ｆを有する金属内筒部材１４との接合構造（接合部Ｊ２）にも適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の燃料噴射弁の概略構成を表す断面図である。
【図２】図１中の弁部周りの構成を表わす断面図である。
【図３】図１中の本発明の要部である電磁駆動部周りの構成を表す部分的断面図である。
【図４】本実施形態の燃料噴射弁が適用可能な組付け状態を説明する模式図であって、図４（ａ）は図３中のＩＶの円内を拡大した拡大断面図であり、また、図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ図４（ａ）中のＡ−Ａからみた横断面で、図４（ｂ）は金属円筒部材の外周形状が、真円ではなく、楕円形状の場合の組付け例、図４（ｃ）は金属外枠部材の内周形状が、真円ではなく、楕円形状の場合の組付け例を表わす模式的断面図である。
【図５】変形例の燃料噴射弁であって、電磁駆動部周りの構成を表す部分的断面図である。
【図６】他の変形例の燃料噴射弁であって、電磁駆動部周りの構成を表す部分的断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料噴射弁
１１ フィルタ
１４ 金属内筒部材（弁ボディの一部）
１４ｄ 内周（弁ボディの案内孔の一部）
１４ｆ 段差部
１８ 第１金属外枠部材（金属外枠部材）
１８ａ 先端部
１８ｂ 軸方向端面（挿入先先端側の端面）
１８ｃ （内周面の一部の）テーパ面
１８ｄ （内周面の他の一部の）圧入内周面
２１ アジャスティングパイプ（調節ブッシュ）
２２ 吸引部材
２２ｂ 外周
２２ｇ 溝部
２３ 第２金属外枠部材（金属外枠部材）
２３ａ 環状部
２５ アーマチュア（可動子）
２６ ニードルバルブ（弁部材）
２８、２８ａ 噴孔プレート、噴孔
２９ 弁ボディ
２９ａ 弁座
３１ コイル（駆動コイル）
Ｂ 弁部
Ｓ 電磁駆動部
Ｊ１、Ｊ２ 接合部
Ｌｐ 軸方向長さ
Ｗ 突き当て面の幅

Claims (4)

1. 可動子、および該可動子に係合される弁部材を軸方向に往復移動可能に収容するとともに、前記可動子の駆動のための磁気回路の一部を構成する金属内筒部材と、
   前記金属内筒部材の内周側に設けられ、前記可動子を吸引し、前記磁気回路の一部を構成する吸引部材と、
   前記磁気回路を作動させるように、通電により電磁力を発生するコイルと、前記コイルが巻回されるボビンとを有する駆動コイルと、
   前記金属内筒部材の外周に前記駆動コイルを挟んで配設され、前記磁気回路の他の一部となすように先端部が前記金属内筒部材に当接する金属外枠部材と、
   前記金属外枠部材の外周面を全周にわたって被覆し、かつ前記コイルおよび前記金属外枠部材に被着する樹脂外套部材とを備え、
   前記金属外枠部材の前記先端部と前記金属内筒部材とは、前記金属内筒部材に設けた段差部に、前記先端部の軸方向端面を突き当てる構成を備えており、
   前記金属外枠部材は、前記先端部の前記軸方向端面が突き当てられる前記金属内筒部材の前記段差部に係止され、
   前記金属外枠部材は、前記コイルの燃料上流側に、径方向に延びる前記先端部を有し、この先端部の内周部における燃料上流側の軸方向端部が前記段差部に突き当たるとともに、
   前記先端部と前記金属内筒部材とは、前記金属内筒部材に前記先端部が圧入されることで接合部が形成され、
   当該接合部は、前記金属内筒部材の外周面と、前記先端部の内周面とからなり、
   前記内周面の一部には、軸方向に内周の大きさが拡大するテーパ面を有し、前記テーパ面は、前記段差部に突き当てる前記軸方向端部とは反対側に設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記金属内筒部材の前記段差部は、複合磁性材料からなる一体パイプを薄肉化して形成さ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。
3. 前記コイルと前記金属外枠部材に被着する前記樹脂外套部材の内周は、前記ボビンの内周、および前記先端部の内周と同軸であるとともに、前記金属内筒部材の前記外周面に嵌合可能な内径に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記金属外枠部材は、環状の一部を切欠いて形成された扇状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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