JP5254131B2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は，主として内燃機関の燃料供給系に使用される電磁式燃料噴射弁に関し，特に，前部に弁座部材，後部に燃料入口筒，中間部に固定コアを有していて内部を燃料で満たされる金属製の弁ハウジングと，前記固定コアの外周に配設されてその固定コアを励起するコイルと，前記固定コアの励起時，開弁作動して前記弁座部材からの燃料噴射を許容する弁体と，前記コイルを埋封するよう弁ハウジングの外周に形成される合成樹脂製の被覆層と，燃料入口筒の入口に装着される燃料フィルタとを備え，その燃料フィルタには，燃料入口筒の後端部を嵌合させる環状の嵌合凹部を有する合成樹脂製の取り付けフランジを設け，この取り付けフランジの前端面と，それに対向する前記被覆層の後端面とで燃料入口筒の外周にシール溝を画成し，このシール溝には，燃料入口筒の外周に嵌装される燃料供給キャップの内周面に密接するＯリングを装着した電磁式燃料噴射弁の改良に関する。

かゝる電磁式燃料噴射弁は，例えば特許文献１に開示されるように知られている。

特開平６−３２３２２１号公報

かゝる電磁式燃料噴射弁では，燃料入口筒の外周に燃料供給キャップを嵌装したとき，それらの対向周面間で圧縮されるＯリングの変形量を一定にして，そのシール機能を安定させるために，燃料入口筒外周のシール溝の溝幅寸法を精度よく管理する必要があるところ，従来のものでは，合成樹脂の被覆層が成形時の引けにより，被覆層の後端面の位置が変化し，前記シール溝の溝幅寸法に狂いが生じることがある。また燃料フィルタは，その取り付けフランジと燃料入口筒と単なる凹凸係合により燃料入口筒に係止していたので，その係止力が弱い。このため，燃料フィルタ及び燃料供給キャビティの嵌合状態によっては，メンテナンスのため燃料供給キャップを燃料噴射弁から取り外すときに，燃料フィルタが燃料供給キャップに引きずられて燃料噴射弁から離脱してしまうことがある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，合成樹脂製の被覆層の成形時の引けによるシール溝の溝幅寸法の狂いを防ぐと共に，燃料フィルタの燃料入口筒に対する係止力を強化し得るようにした電磁式燃料噴射弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，前部に弁座部材，後部に燃料入口筒，中間部に固定コアを有していて内部を燃料で満たされる金属製の弁ハウジングと，前記固定コアの外周に配設されてその固定コアを励起するコイルと，前記固定コアの励起時，開弁作動して前記弁座部材からの燃料噴射を許容する弁体と，前記コイルを埋封するよう弁ハウジングの外周に形成される合成樹脂製の被覆層と，燃料入口筒の入口に装着される燃料フィルタとを備え，その燃料フィルタには，燃料入口筒の後端部を嵌合させる環状の嵌合凹部を有する合成樹脂製の取り付けフランジを設け，この取り付けフランジの前端面と，それに対向する前記被覆層の後端面とで燃料入口筒の外周にシール溝を画成し，このシール溝には，燃料入口筒の外周に嵌装される燃料供給キャップの内周面に密接するＯリングを装着した電磁式燃料噴射弁において，前記燃料入口筒を，固定コアに連結する大径部と，この大径部に後向きの環状肩部を介して連なる小径部とで構成すると共に，前記被覆層の後端部を，これが前記環状肩部から小径部にかけて密着するように形成し，前記小径部の後端に，その外周側に突出する小フランジを形成すると共に，この小フランジの前端面に弾性的に係合する環状の係止突起を前記取り付けフランジに形成し，前記後端部及び取り付けフランジ間に露出した前記小径部の外周面を前記シール溝の溝底としたことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記小フランジの外周面及び前端面間の角をエッジ状に形成すべく，その前端面を前記燃料入口筒の軸線に対して直角に形成し，その前端面に連続する内側面を有する環状溝を前記小径部の外周に形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記燃料フィルタを，合成樹脂製の円筒状のフィルタ本体と，このフィルタ本体に開口する窓孔に張設される濾網と，フィルタ本体の後端に一体に連設される前記取り付けフランジとで構成し，前記フィルタ本体を前記燃料入口筒の内周面に圧入したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１の特徴に加えて，前記固定コア及び燃料入口筒を同一素材により一体に形成したことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，被覆層の成形時，燃料入口筒の環状肩部が被覆層の後端部に対しアンカ効果を発揮し，被覆層の引けを効果的に抑制する。その結果，被覆層の後端面の位置変化がなくなり，その後端面と燃料フィルタの取り付けフランジの前端面とで決定されるシール溝の溝幅の狂いを殆ど無くすることができ，これによりシール溝におけるＯリングの圧縮変形量の安定化，延いてはＯリングの良好なシール機能を確保することができる。また上記環状肩部は，その前後の大径部及び小径部の外周面と協働してラビリンス効果を発揮し，燃料入口筒及び被覆層間への雨水等の浸入を効果的に防ぐことができる。

また燃料入口筒の小フランジの前端面と，燃料フィルタの取り付けフランジに形成された係止突起との弾性的な係合により，取り付けフランジの燃料入口筒への係止力を高めることができる。したがって，仮令，燃料フィルタの取り付けフランジと，その外周に嵌装される燃料供給キャップとの間に摩擦が発生していても，メンテナンスのため燃料供給キャップを燃料噴射弁から取り外すときに，燃料フィルタが燃料供給キャップに引きずられて燃料噴射弁から外れることを確実に防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，小フランジの外周面及び前端面間の角をエッジ状に形成すべく，その前端面を前記燃料入口筒の軸線に対して直角に形成したので，燃料フィルタに引き抜き荷重が作用したときには，小フランジの外周面及び前端面間にできたエッジ状の角が取り付けフランジの係止突起に食い込むことになり，取り付けフランジの燃料入口筒への係止力を効果的に高めることになり，燃料フィルタの離脱を防ぐことができる。

しかも，小径部の外周には，小フランジの前端面に連続する内側面を有する環状溝を形成したので，小フランジの前端面を切削加工する際，同一の切削工具により前記前端面及び環状凹部を同時に切削することにより，小フランジの張り出し量が小さくとも，また切削工具の刃先に多少の丸みがあっても，小フランジの前端面を燃料入口筒の軸線に対して確実に直角に形成することができ，その結果，小フランジの外周面及び前端面間にエッジ状の角を容易，確実に形成することができるので，この小フランジ及び係止突起の係止力を一層高めることができる。

本発明の第３の特徴によれば，燃料フィルタのフィルタ本体を燃料入口筒の内周面に圧入したことで，燃料フィルタを燃料入口筒に強固に連結することができ，燃料フィルタの離脱を一層確実に防ぐことができる。

本発明の第４の特徴によれば，固定コア及び燃料入口筒の同一素材による一体化により，弁ハウジングの構成部品の削減のみならず，加工工数や組立工数の削減をも図ることができ，また燃料噴射弁の小型化にも寄与し得る。

本発明の実施例に係る電磁式燃料噴射弁をエンジンへの取り付け状態で示す縦断面図。 図１の２部拡大図。 図２の３部拡大図。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。尚，本発明の電磁式燃料噴射弁において，燃料噴射側を前方，燃料入口側を後方という。

図１において，エンジン用の電磁式燃料噴射弁Ｉの弁ハウジング２は，円筒状の弁座部材３と，この弁座部材３の後端部に嵌合して液密に溶接される磁性円筒体４と，この磁性円筒体４の後端に突き当てゝ液密に溶接される非磁性円筒体６と，この非磁性円筒体６の内周面に前端部を嵌合して液密に溶接される円筒状の固定コア５と，この固定コア５の後端に同一素材をもって一体に連設される燃料入口筒２６とで構成される。固定コア５及び燃料入口筒２６の同一素材による一体化により，弁ハウジング２の構成部品の削減のみならず，加工工数や組立工数の削減をも図ることができ，また電磁式燃料噴射弁Ｉの小型化にも寄与し得る。

弁座部材３は，その前端面に開口する弁孔７と，この弁孔７の内端に連なる円錐状の弁座８と，この弁座８の大径部に連なる円筒状のガイド孔９とを備えている。弁座部材３の前端面には，上記弁孔７と連通する複数の燃料噴孔１１を有する鋼板製のインジェクタプレート１０が液密に溶接される。

非磁性円筒体６の前端部には，固定コア５と嵌合しない部分が残され，その部分から弁座部材３に至る弁ハウジング２内に弁組立体Ｖが収容される。

弁組立体Ｖは，前記弁座８と協働して弁孔７を開閉するよう前記ガイド孔９を摺動し得る球状の弁体１４と，この弁体１４に溶接により結合される杆部１３を一体に備えた可動コア１２とで構成されるもので，その可動コア１２は，磁性円筒体４の内周面に摺動自在に支承されて固定コア５に対置される。球状の弁体１４の周囲には，燃料の通過を許容する複数の平坦面が形成される。

弁組立体Ｖには，可動コア１２の後端面から始まり杆部１３の中間部で終わる縦孔１９と，この縦孔１９を杆部１３の外周面に開放する横孔２０とが設けられる。縦孔１９の途中には，固定コア５側を向いた環状のばね座２４が形成される。

固定コア５は，燃料入口筒２６の中空部２６ｄを固定コア５の前端面の連通させる縦孔２１を有する。その縦孔２１は，燃料入口筒２６の中空部２６ｄより小径になっており，可動コア１２の縦孔１９と連通する。

この固定コア５の縦孔２１にはすり割り付きパイプ状のリテーナ２３が圧入され，このリテーナ２３と前記ばね座２４との間に可動コア１２を弁体１８の閉弁側に付勢する弁ばね２２が縮設される。その際，リテーナ２３の縦孔２１への嵌合深さにより弁ばね２２のセット荷重が調整される。

可動コア１２には，固定コア５に対向するその後端面より僅かに突出する非磁性材製でリング状のストッパ部材３７が埋設される。このストッパ部材３７は，固定及び可動コア５，１２相互の吸引時，ストッパ部材３７が固定コア５の前端面に当接することで，固定コア５及び可動コア１２の対向端面間に所定のギャップを残存させるものである。

弁ハウジング２の外周には，固定コア５及び可動コア１２に対応してコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は，磁性円筒体４の後端部から固定コア５にかけてそれらの外周面に嵌合するボビン２９と，これに巻装されるコイル３０とからなっており，このコイル組立体２８を囲繞する磁性体のコイルハウジング３１の両端部が磁性円筒体４及び固定コア５の外周面に溶接される。

磁性円筒体４の後半部から燃料入口筒２６の前半部に亙りそれらの外周面には，コイル組立体２８を埋封する合成樹脂製の被覆層３２が射出成形により形成される。その際，被覆層３２の中間部には，コイル３０に連なる接続端子３３を収容，保持するカプラ３４が一体に連設される。

図２に明示するように，燃料入口筒２６は，固定コア５に同径で連なる大径部２６ａと，この大径部２６ａに後向きの環状肩部２６ｃを介して連なる小径部２６ｂとで構成されており，前記被覆層３２の後端部３２ａは，上記環状肩部２６ｃと，小径部２６ｂの前部とに密着するように且つ被覆層３２の他の部分より厚肉に形成される。具体的には，その後端部３２ａは，環状肩部２６ｃに係止する環状の鉤部３５と，外周側に隆起する環状リブ３６とを備えることになる。

図３に明示するように，また小径部２６ｂの後端には，その外周側に突出する小フランジ４０が形成される。この小フランジ４０は，その半径方向張り出し量が前記環状肩部２６ｃの半径方向張り出し量より小さい。この小フランジ４０の外周面及び前端面４０ａ間の角をエッジ状に形成すべく，その前端面４０ａは，燃料入口筒２６の軸線Ｙに対して直角に形成される。その際，前端面４０ａに連続する内側面を有する環状溝４１が小径部２６ｂの外周に形成される。これら前端面４０ａ及び環状溝４１は同一の切削工具Ｂにより同時に加工される。

燃料入口筒２６の入口には燃料フィルタ４３が装着される。この燃料フィルタ４３は，合成樹脂製で有底円筒状のフィルタ本体４４と，このフィルタ本体４４の周壁に開口する複数の窓孔４５に張設される濾網４６と，フィルタ本体４４の後端に一体に連設される取り付けフランジ４７とで構成され，フィルタ本体４４は，燃料入口筒２６の内周面に圧入されるようになっている。また取り付けフランジ４７には，燃料入口筒２６の後端部が嵌合する環状の嵌合凹部４８が形成され，またその嵌合凹部４８の内周面には，小フランジ４０の前端面４０ａに弾性的に係合する環状の係止突起４９が形成される。小フランジ４０の外周面の後半部にはテーパ面４０ｂが形成され，これにより小フランジ４０の嵌合凹部４８への嵌入が誘導される。

而して，前記被覆層３２の厚肉の後端部３２ａの後端面３２ｂと，それに対向する取り付けフランジ４７の前端面４７ａと，これらの間に露出する小径部２６ｂの外周面とにより環状のシール溝５０が画成され，このシール溝５０にＯリング５１が装着される。

前記磁性円筒体４の外周には，被覆層３２の前端面に密接するシール部材５２が装着される。

この電磁式燃料噴射弁Ｉは，次のようにして単気筒エンジンに取り付けられる。再び図１において，符号Ｔは単気筒エンジンのスロットルボディであり，このスロットルボディＴの下流側一側壁に取り付け孔５３が設けられ，この取り付け孔５３の外端開口部に環状凹部５３ａが形成される。電磁式燃料噴射弁Ｉの前端部は，シール部材５２を環状凹部５３ａに押し込むようにして取り付け孔５３に嵌装され，この電磁式燃料噴射弁Ｉの後端部は合成樹脂製の保持部材Ｒにより保持される。

この保持部材Ｒは，燃料供給キャップ５４と，この燃料供給キャップ５４の一側面に突設される支持腕５５と，燃料供給キャップ５４の他側に突設されてそれと内部を連通させる燃料ジョイント５６とよりなっており，その燃料供給キャップ５４は，その内周面に前記Ｏリング５１を圧縮させつゝ燃料入口筒２６の外周に嵌装され，支持腕５５は，スロットルボディＴの所定箇所に形成された取り付けボス５７にボルト５８で固着される。燃料ジョイント５６には，図示しない燃料ポンプからの吐出燃料を誘導する燃料導管６９が接続される。

こうしてスロットルボディＴに取り付けられた電磁式燃料噴射弁Ｉは，図示しない燃料ポンプから圧送される燃料を燃料供給キャップ５４から燃料入口筒２６に供給され，そして燃料フィルタ４３で濾過された燃料によって弁ハウジング２の内部は満たされる。

一方，シール溝５０に装着されたＯリング５１は，燃料供給キャップ５４の内周面による圧縮により，自由状態の円形断面形状（図２の鎖線示参照）から楕円形断面形状に変形し，燃料入口筒２６の小径部外周面と燃料供給キャップ５４の内周面とに所定の圧力で密接すると共に，被覆層３２の後端面３２ｂと燃料フィルタ４３の取り付けフランジ４７の前端面４７ａとで軸方向の動きが的確に規制されることになり，燃料入口筒２６及び燃料供給キャップ５４間で良好なシール機能を発揮することができる。

而して，コイル３０を消磁した状態では，弁ばね２２の付勢力で弁組立体Ｖは前方に押圧され，弁体１８を弁座８に着座させている。コイル３０を通電により励磁すると，それにより生ずる磁束がコイルハウジング３１，磁性円筒体４，可動コア１２，固定コア５を順次走り，両コア５，１２間に発生する磁力による吸引力により可動コア１２が弁ばね２２のセット荷重に抗して固定コア５に吸引され，弁体１８が弁座８から離座するので，弁孔７が開放され，弁座部材３内の高圧燃料が弁孔７を出て，インジェクタプレート１０の燃料噴孔１１からスロットルボディＴの吸気道に噴射される。

ところで，燃料入口筒２６を，固定コア５に連結する大径部２６ａと，この大径部２６ａに後向きの環状肩部２６ｃを介して連なる小径部２６ｂとで構成すると共に，コイル組立体２８を埋封する被覆層３２の後端部３２ａを，これが環状肩部２６ｃから小径部２６ｂにかけて密着するように形成したので，被覆層３２の成形時，環状肩部２６ｃは被覆層３２の後端部３２ａに対してアンカ効果を発揮し，被覆層３２の引けを効果的に抑制する。その結果，被覆層３２の後端面３２ｂの位置変化がなくなり，その後端面３２ｂと燃料フィルタ４３の取り付けフランジ４７の前端面４７ａとで決定されるシール溝５０の溝幅の狂いを殆ど無くすることができ，これによりシール溝５０におけるＯリング５１の圧縮変形量の安定化，延いてはＯリング５１の良好なシール機能を確保することができる。しかも被覆層３２の後端部３２ａは，その外周の環状リブ３６により補強されるので，前記環状肩部２６ｃのアンカ効果を一層高めることができると共に，その環状リブ３６によりシール溝５０の深さを充分に確保することができる。

また上記環状肩部２６ｃは，その前後の大径部２６ａ及び小径部２６ｂの外周面と協働してラビリンス効果を発揮し，燃料入口筒２６及び被覆層３２間への雨水等の浸入を効果的に防ぐことができる。

また燃料入口筒２６の小径部２６ｂの後端に，その外周側に突出する小フランジ４０を形成すると共に，この小フランジ４０の前端面４０ａに弾性的に係合する環状の係止突起４９を前記取り付けフランジ４７に形成したので，取り付けフランジ４７の燃料入口筒２６への係止力を高めることができる。

特に，小フランジ４０の外周面及び前端面４０ａ間の角をエッジ状に形成すべく，その前端面４０ａを前記燃料入口筒２６の軸線Ｙに対して直角に形成したので，燃料フィルタ４３に引き抜き荷重が作用したときには，小フランジ４０の外周面及び前端面４０ａ間にできたエッジ状の角が取り付けフランジの係止突起４９に食い込むことになり，取り付けフランジ４７の燃料入口筒２６への係止力を効果的に高め，燃料フィルタ４３の離脱を防ぐことができる。

しかも，小径部２６ｂの外周には，小フランジ４０の前端面に連続する内側面を有する環状溝を形成したので，小フランジ４０の前端面４０ａを切削加工する際，同一の切削工具Ｂ（図３参照）により前記前端面４０ａ及び環状溝４１を同時に切削することにより，小フランジ４０の張り出し量Ｈが小さくとも，また切削工具Ｂの刃先に多少の丸みがあっても，小フランジ４０の前端面を燃料入口筒２６の軸線Ｙに対して確実に直角に形成することができ，その結果，小フランジ４０の外周面及び前端面４０ａ間にエッジ状の角を容易に形成することができ，小フランジ４０及び係止突起４９の係止力を一層高めることができる。また小フランジ４０の張り出し量Ｈを小さくすることに伴ない，係止突起４９の突出量を小さくすることで，フィルタ本体４４及び取り付けフランジ４７の合成樹脂による成形を容易に行うことができる。因みに，小フランジ４０の実際の張り出し量Ｈは，０．２〜０．５ｍｍである。

さらにまた燃料フィルタ４３の合成樹脂製で円筒状のフィルタ本体４４を燃料入口筒２６の内周面に圧入したので，燃料フィルタ４３を燃料入口筒２６に強固に連結することができ，燃料フィルタ４３の離脱を一層確実に防ぐことができる。

以上，本発明の実施例について説明したが，本発明はそれに限定されることなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁
Ｙ・・・・・燃料入口筒の軸線 ２・・・・・弁ハウジング
３・・・・・弁座部材
５・・・・・固定コア
１４・・・・弁体
２６・・・・燃料入口筒
２６ａ・・・燃料入口筒の大径部
２６ｂ・・・燃料入口筒の小径部
２６ｃ・・・後向きの肩部
３０・・・・コイル
３２・・・・被覆層
３２ａ・・・被覆層の後端部
３２ｂ・・・被覆層の後端面
４０・・・・小フランジ
４０ａ・・・小フランジの前端面
４１・・・・環状溝
４３・・・・燃料フィルタ
４４・・・・フィルタ本体
４５・・・・窓孔
４６・・・・濾網
４７・・・・取り付けフランジ
４７ａ・・・取り付けフランジの前端面
４８・・・・嵌合凹部
４９・・・・係止突起
５０・・・・シール溝
５１・・・・Ｏリング
５４・・・・燃料供給キャップ

Claims (4)

1. 前部に弁座部材（３），後部に燃料入口筒（２６），中間部に固定コア（５）を有していて内部を燃料で満たされる金属製の弁ハウジング（２）と，前記固定コア（５）の外周に配設されてその固定コア（５）を励起するコイル（３０）と，前記固定コア（５）の励起時，開弁作動して前記弁座部材（３）からの燃料噴射を許容する弁体（１４）と，前記コイル（３０）を埋封するよう弁ハウジング（２）の外周に形成される合成樹脂製の被覆層（３２）と，燃料入口筒（２６）の入口に装着される燃料フィルタ（４３）とを備え，その燃料フィルタ（４３）には，燃料入口筒（２６）の後端部を嵌合させる環状の嵌合凹部（４８）を有する合成樹脂製の取り付けフランジ（４７）を設け，この取り付けフランジ（４７）の前端面（４７ａ）と，それに対向する前記被覆層（３２）の後端面（３２ｂ）とで燃料入口筒（２６）の外周にシール溝（５０）を画成し，このシール溝（５０）には，燃料入口筒（２６）の外周に嵌装される燃料供給キャップ（５４）の内周面に密接するＯリング（５１）を装着した電磁式燃料噴射弁において，
   前記燃料入口筒（２６）を，固定コア（５）に連結する大径部（２６ａ）と，この大径部（２６ａ）に後向きの環状肩部（２６ｃ）を介して連なる小径部（２６ｂ）とで構成すると共に，前記被覆層（３２）の後端部（３２ａ）を，これが前記環状肩部（２６ｃ）から小径部（２６ｂ）にかけて密着するように形成し，
   前記小径部（２６ｂ）の後端に，その外周側に突出する小フランジ（４０）を形成すると共に，この小フランジ（４０）の前端面（４０ａ）に弾性的に係合する環状の係止突起（４９）を前記取り付けフランジ（４７）に形成し，
   前記後端部（３２ａ）及び取り付けフランジ（４７）間に露出した前記小径部（２６ｂ）の外周面を前記シール溝（５０）の溝底としたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
2. 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁において，
   前記小フランジ（４０）の外周面及び前端面（４０ａ）間の角をエッジ状に形成すべく，その前端面（４０ａ）を前記燃料入口筒（２６）の軸線（Ｙ）に対して直角に形成し，その前端面（４０ａ）に連続する内側面を有する環状溝（４１）を前記小径部（２６ｂ）の外周に形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
3. 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁において，
   前記燃料フィルタ（４３）を，合成樹脂製の円筒状のフィルタ本体（４３）と，このフィルタ本体（４３）に開口する窓孔（４５）に張設される濾網（４６）と，フィルタ本体（４３）の後端に一体に連設される前記取り付けフランジ（４７）とで構成し，前記フィルタ本体（４３）を前記燃料入口筒（２６）の内周面に圧入したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
4. 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁において，
   前記固定コア（５）及び燃料入口筒（２６）を同一素材により一体に形成したことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。

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