JP2009108758A - 燃料噴射弁およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイル1と、端部がコイル1の内側に設けられたコア2と、端部がコア2の端部に固定されたボディ3と、コイル1の外側に設けられ、一端部側がエンジンのシリンダヘッド6に当接されるハウジング4と、ハウジング4の他端部側に設けられ、反ハウジング4側が固定手段7に当接されるキャップ5と、ボディ3の内側に往復移動可能に設けられ、コア2に吸引されるアマチュア9とを備え、ハウジング4とボディ3との間には第1の隙間8が形成され、キャップ5とコア2とは固定され、ハウジング4がシリンダヘッド6に当接され、キャップ5に固定手段7が当接されて、エンジンに取り付けられる。
【選択図】図1
Description
実施の形態1.
図1はこの実施の形態に係る燃料噴射弁がエンジンに取り付けられた様子を示す断面図、図2(a)は図1の燃料噴射弁を示す断面図、図2(b)は図2(a)のコア2とアマチュア9との間を示す拡大図、図2(c)は図2(a)のボディ3とハウジング4との間を示す拡大図である。
この実施の形態に係る燃料噴射弁は、通電されることで磁界を発生するリング状のコイル1と、一端部がこのコイル1の内側に配置され、他端部から燃料が流入される筒状のコア2と、一端部がコア2の一端部に固定され、他端部から燃料が噴射される筒状のボディ3とを備えている。
また、この燃料噴射弁は、コイル1の外周側に設けられた、一端部側がコイル1の軸線方向の一端部を覆った筒状のハウジング4と、このハウジング4の他端部側に固定された、コイル1の軸線方向の他端部を覆ったキャップ5とを備えている。
コア2、ボディ3、ハウジング4およびキャップ5は、磁性体から構成されている。
固定手段7は、キャップ5が当接される固定部7aと、この固定部7aが押圧され、コア2に燃料を供給するコモンレール7bとを有している。
なお、固定手段7は、固定部7aを有さず、キャップ5がコモンレール7bに直接当接されてもよい。
アマチュア9には、ニードル11の基端部が固定されており、このニードル11の先端部には、弁座10aに当接可能なシート部11aが形成されている。
シート部11aが弁座10aに当接することで、噴射孔10bが閉じられ、逆に、シート部11aが弁座10aから離間することで、噴射孔10bが開かれる。
コア2およびボディ3の外周面と樹脂13との間には、第2の隙間14が形成されており、この第2の隙間14により、ハウジング4が外部から軸線方向に圧縮力を受け、その圧縮力が樹脂13に伝達された場合であっても、その圧縮力が樹脂13からボディ3へ伝達されないようになっている。
これにより、コア2が磁化されて、アマチュア9がコア2に吸引されたときに、シート部11aと弁座10aとの間の距離が所望の距離となり、噴射孔10bから噴射される燃料の流量を所望の流量にすることができる。
アマチュア9は、スプリング15の弾発力により、所定の力でニードル11側へ付勢されている。
なお、コア2に取り付けられるロッド16の位置によって、スプリング15のアマチュア9への弾発力が調整される。
制御部(図示せず)からの開弁信号により、コイル1が通電されると、磁界が発生して、アマチュア9とコア2との間に吸引力が発生する。
この吸引力がスプリング15の弾発力より強くなったときに、シート部11aと弁座10aとが離間して、噴射孔10bから燃料が噴射される。
一方、制御部からの閉弁信号により、コイル1が通電されなくなると、磁界が消滅し、アマチュア9とコア2との間の吸引力がなくなる。
このとき、アマチュア9とコア2との間の吸引力よりもスプリング15の弾発力が強くなるので、シート部11aと弁座10aとが当接し、噴射孔10bから燃料が噴射されなくなる。
ボディ3のシリンダヘッド6側の外周には、弾性を有したリング状のサイドシール18が取り付けられており、このサイドシール18は、ボディ3がシリンダヘッド6に取り付けられたときに、ボディ3とシリンダヘッド6との間から燃料が漏れ出すのを防止している。
図3(a)はコア2にキャップ5が取り付けられた様子を示す断面図、図3(b)は図3(a)のコア2およびキャップ5にボディ3が取り付けられた様子を示す断面図、図3(c)は図3(b)のコア2、キャップ5およびボディ3にハウジング4が取り付けられた様子を示す断面図である。
まず、コア2がキャップ5に圧入され、溶接により固定されて、コアASSYが組み立てられる。
次に、バルブシート10がボディ3に圧入され、溶接により固定されてボディASSYが組み立てられた後、このボディASSYにニードル11およびアマチュア9が挿入される。
さらに、コアASSYのコア2がボディASSYのボディ3に圧入され、溶接により固定されて、最後に、キャップ5がハウジング4に圧入されて、溶接により固定される。
このとき、ボディ3とハウジング4との間には第1の隙間8が形成されているので、キャップ5がハウジング4に圧入される際に、コア2とボディ3との間に圧縮力が発生せず、コイル1が非通電時のコア2とアマチュア9との間の距離が狭くなることを防止することができる。
なお、コア2がキャップ5に圧入されず、初めから、コア2とキャップ5とが一体に形成されたものであってもよい。
エンジンのシリンダヘッド6にハウジング4が当接され、固定手段7にキャップ5が当接されて、固定手段7が燃料噴射弁をシリンダヘッド6側へ押圧する。
このとき、キャップ5とハウジング4との間には圧縮力が発生し、キャップ5とハウジング4とが軸線方向に収縮する。
キャップ5が受けた圧縮力はコア2に伝達されるものの、ハウジング4が受けた圧縮力は、ハウジング4とボディ3との間に第1の隙間8が形成されているので、ボディ3に伝達されず、コア2とボディ3との間には圧縮力が発生しない。
また、コイル1を覆った樹脂13とボディ3との間には、第2の隙間14が形成されているので、ハウジング4が受けた圧縮力が樹脂13に伝達されても、樹脂13からボディ3へ圧縮力が伝達されないので、コア2とボディ3との間には圧縮力が発生しない。
コア2とボディ3との間に圧縮力が発生しないので、コア2とバルブシート10との間の距離は変化しない。
したがって、エンジンに取り付けられる際に、コイル1が非通電時のアマチュア9とコア2との間の距離が所望の距離よりも狭くなってしまうことを防止することができる。
まず、制御部(図示せず)からの開弁信号により、コイル1が通電され、コイル1の周囲に磁界が発生する。
この磁界により、コア2、キャップ5、ハウジング4、ボディ3およびアマチュア9が磁化され、コア2とアマチュア9との間に吸引力が発生する。
この吸引力がスプリング15の弾発力より強くなると、アマチュア9がコア2に吸引され、シート部11aと弁座10aとが離間して、噴射孔10bから燃料が噴射される。
このとき、アマチュア9が移動する距離は、開弁時におけるシート部11aと弁座10aとの間の所望の距離であるので、噴射孔10bから所望の流量の燃料が噴射される。
次に、制御部からの閉弁信号により、コイル1が通電されなくなると、コイル1の周囲の磁界が消滅する。
この磁界の消滅により、コア2、キャップ5、ハウジング4、ボディ3およびアマチュア9が磁化されなくなり、コア2とアマチュア9との間に吸引力が消滅する。
このとき、スプリング15の弾発力により、アマチュア9がコア2から離れる方向に移動し、シート部11aと弁座10aとが当接して、噴射孔10bからの燃料の噴射が停止される。
図4(a)はこの実施の形態に係る燃料噴射弁を示す断面図、図4(b)は図4(a)のボディ3とハウジング4との間を示す拡大図である。
この実施の形態に係る燃料噴射弁は、ハウジング4のシリンダヘッド6に当接する側の端部に、径方向内側に突出した突出部4aが形成されている。
この突出部4aは、ボディ3の段部3cと当接可能となっている。
この突出部4aにより、コア2とキャップ5との間の固定が外れてしまった場合に、コア2およびボディ3の内部の燃料の圧力により、コア2およびボディ3がシリンダヘッド6側への力を受けても、突出部4aは、ボディ3がシリンダヘッド6側に移動するのを規制するので、コア2とコモンレール7bとの間から燃料が漏れてしまうのを防止することができる。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
図5(a)はこの実施の形態に係る燃料噴射弁を示す断面図、図5(b)は図5(a)のキャップ5を示す拡大図、図5(c)は図5(a)の燃料噴射弁をエンジンに取り付けた様子を示す図である。
この実施の形態に係る燃料噴射弁は、キャップ5の固定手段7側の端部には、薄肉部5aが形成されている。
この薄肉部5aは径方向に変形することができるので、シリンダヘッド6とコモンレール7bとが偏心した状態でこの燃料噴射弁をエンジンに取り付ける場合には、コア2およびボディ3を傾けることができ、その結果、Oリング17およびサイドシール18に加えられる力を低減させ、Oリング17およびサイドシール18による密閉性を向上させることができる。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
なお、実施の形態2に係る燃料噴射弁のように、ハウジング4に突出部4aを形成してもよい。
図6(a)はこの実施の形態に係る燃料噴射弁を示す断面図、図6(b)は図6(a)のコア2とキャップ5との間を示す図、図6(c)は図6(a)のコア2とボディ3との間を示す図である。
この実施の形態に係る燃料噴射弁は、ボディ3とハウジング4とが固定されている。
コア2とキャップ5との間には、第1の隙間8が形成されており、この第1の隙間8により、キャップ5が外部から軸線方向に圧縮力を受けた場合であっても、その圧縮力がキャップ5からコア2へ伝達されないようになっている。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
なお、実施の形態2に係る燃料噴射弁のように、ハウジング4に突出部4aを設けてもよい。
また、実施の形態3に係る燃料噴射弁のように、キャップ5に薄肉部5aを形成してもよい。
図7(a)は図6(a)のボディ3にハウジング4が取り付けられた様子を示す断面図、図7(b)は図7(a)のボディ3およびハウジング4にコア2が取り付けられた様子を示す断面図、図7(c)は図7(b)のコア2、ボディ3およびハウジング4にキャップ5が取り付けられた様子を示す断面図である。
まず、バルブシート10がボディ3に圧入され、溶接により固定されて、ボディASSYが組み立てられ、このボディASSYのボディ3にハウジング4が圧入され、溶接により固定されてハウジングASSYが組み立てられる。
次に、ハウジングASSYのボディ3にニードル11およびアマチュア9が挿入され、さらにボディ3にコア2が圧入され、溶接により固定される。
最後に、キャップ5がハウジング4に圧入され、溶接により固定される。
このとき、コア2とキャップ5との間には第1の隙間8が形成されているので、キャップ5がハウジング4に圧入される際に、コア2とボディ3との間に圧縮力が発生せず、コイル1が非通電時のコア2とアマチュア9との間の距離が狭くなることを防止することができる。
なお、ハウジング4がボディ3に圧入されず、初めから、ハウジング4とボディ3とが一体に形成されたものであってもよい。
図8はこの実施の形態に係る燃料噴射弁を示す断面図である。
この実施の形態に係る燃料噴射弁は、ボディ3のコア2側の端部が延びて形成され、キャップ5に固定されている。
ハウジング4とボディ3との間には、第1の隙間8が形成されている。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
なお、実施の形態2に係る燃料噴射弁のように、ハウジング4に突出部4aを設けてもよい。
また、実施の形態3に係る燃料噴射弁のように、キャップ5に薄肉部5aを形成してもよい。
Claims (7)
- 通電されることで磁界を発生するコイルと、
端部が前記コイルの内側に設けられ、前記磁界により磁化する筒状のコアと、
端部が前記コアの端部に固定された磁性体である筒状のボディと、
前記コイルの外側に設けられ、一端部側が、前記コイルの軸線方向の一端部を覆うとともに、エンジンのシリンダヘッドに当接される磁性体である筒状のハウジングと、
前記ハウジングの他端部側に設けられ、前記コイルの軸線方向の他端部を覆うとともに、反ハウジング側が固定手段に当接される磁性体であるキャップと、
前記ボディの内側に往復移動可能に設けられ、磁化した前記コアに吸引されるアマチュアとを備え、
前記ハウジングと前記ボディとの間または前記キャップと前記コアとの間の何れか一方は固定され、他方には第1の隙間が形成され、
前記ハウジングが前記シリンダヘッドに当接され、前記キャップが前記固定手段に当接されて、前記エンジンに取り付けられることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記ボディの端部は、前記キャップと前記コアとの間まで延設されて、前記キャップに固定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。
- 前記コアと前記ボディとの間は、前記コイルが非通電時に、前記コアと前記アマチュアとの間が所望の距離となるように調整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。
- 前記コイルは、樹脂に被覆されており、前記ボディおよび前記コアと前記樹脂との間には、第2の隙間が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の燃料噴射弁。
- 前記ボディは、前記コア側に形成された大径部と、反前記コア側に形成された小径部と、前記大径部と前記小径部との間に形成された段部とを有し、
前記ハウジングの前記シリンダヘッド側には、径方向内側に突出した突出部が形成され、この突出部は、前記段部と当接して、前記ボディおよびコアが前記シリンダヘッド側に移動するのを規制することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の燃料噴射弁。 - 前記キャップの前記固定手段側の端部には、薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の燃料噴射弁。
- 請求項1ないし請求項6に記載の燃料噴射弁の製造方法であって、前記ハウジングと前記ボディとの間または前記キャップと前記コアとの間の何れか一方を固定し、前記アマチュアを前記ボディに挿入した後、前記ボディに前記コアを固定することを特徴とする燃料噴射弁の製造方法。
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