(57)【要約】【課題】製品ごとの噴射量特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を得ることができる燃料噴射弁のリフト量調整方法を提供する。【解決手段】燃料噴射弁１０はボデー２０内を往復移動可能な可動コア８１と、ボデー２０内の燃料通路２１に固定されている固定コア８８との間のギャップをニードル７０のリフト量として決定される。ニードル７０には、少なくとも可動コア８１が基端側に移動する際、両者の相対的な移動を規制する規制部７３が設けられている。リフト量を調整するリフト量調整工程では、この規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整することにより、可動コア８１と固定コア８８とのギャップを調整し、リフト量を調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されており、内部に基端側から先端に向けて燃料を流す燃料通路が形成されており、先端に前記燃料通路と連通する噴孔が形成されているボデーと、
前記燃料通路内を往復移動可能に収容されている可動部材と、
前記可動部材に取付けられ、前記燃料通路の内壁に離着座することにより、前記噴孔からの燃料の噴射を制御する弁部材と、
前記弁部材の基端側に圧入固定され、少なくとも前記可動部材が基端側に移動する際、前記可動部材と前記弁部材の相対的な移動を規制し、前記可動部材とともに前記弁部材を基端側に移動させる規制部と、
前記弁部材が前記燃料通路の内壁に着座している状態で前記可動部材との間に所定の隙間を有するように前記可動部材よりも基端側の燃料通路の内壁に固定され、前記可動部材の基端側への移動を制限して前記弁部材のリフト量を決定する固定部材と、を備える弁部材のリフト量を調整する燃料噴射弁のリフト量調整方法であって、
前記可動部材および前記弁部材を前記燃料通路内に収容し、前記固定部材を前記燃料通路に固定した後、前記規制部の前記弁部材に対する圧入固定位置を調整し、前記弁部材のリフト量を調整するリフト量調整工程を有することを特徴とする燃料噴射弁のリフト量調整方法。
【請求項２】
前記燃料噴射弁の基端に、前記燃料通路に燃料を導入する燃料導入部が設けられており、
前記固定部材に、前記燃料通路と前記燃料導入部とを連通する縦孔が形成されており、
前記燃料導入部、前記縦孔、および前記規制部が軸方向に沿った所定の直線上に並んで配置されており、
前記リフト量調整工程では、前記規制部を前記燃料噴射弁の外部より前記燃料導入部、前記縦孔を介して先端側に押し込むことにより、前記規制部の前記弁部材に対する圧入固定位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁のリフト量調整方法。
【請求項３】
前記弁部材を往復移動させることにより前記弁部材のリフト量を測定するリフト量測定工程および前記リフト量測定工程にて得られたリフト量と予め定められたリフト量の規格値とを比較して、調整すべきリフト量の目標調整量を定める目標調整量設定工程を有し、
前記リフト量調整工程では、前記目標調整量設定工程にて定められた目標調整量に基づき、前記規制部の前記弁部材に対する圧入固定位置を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射弁のリフト量調整方法。
【請求項４】
前記リフト量調整工程では、前記規制部に加える荷重およびその荷重を加える時間を調整することにより前記規制部の前記弁部材に対する圧入固定位置を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射弁のリフト量調整方法。
【請求項５】
前記燃料導入部は前記固定部材と一体的に形成されており、
前記リフト量調整工程の前に、前記固定部材と前記ボデーとを全周に亘って溶接して、前記固定部材と前記ボデーとを固定する溶接工程を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁のリフト量調整方法。
【請求項６】
筒状に形成されており、内部に基端側から先端に向けて燃料を流す燃料通路が形成されており、先端に前記燃料通路と連通する噴孔が形成されているボデーと、
前記燃料通路内を往復移動可能に収容されている可動部材と、
前記可動部材に取付けられ、前記燃料通路の内壁に離着座することにより、前記噴孔からの燃料の噴射を制御する弁部材と、
前記弁部材の基端側に圧入固定され、少なくとも前記可動部材が基端側に移動する際、前記可動部材と前記弁部材の相対的な移動を規制し、前記可動部材とともに前記弁部材を基端側に移動させる規制部と、
前記弁部材が前記燃料通路の内壁に着座している状態で前記可動部材との間に所定の隙間を有するように前記可動部材よりも基端側の燃料通路の内壁に固定され、前記可動部材の基端側への移動を制限して前記弁部材のリフト量を決定する固定部材と、を備える燃料噴射弁の前記弁部材のリフト量を調整する燃料噴射弁のリフト量調整方法に用いられるリフト量調整装置であって、
前記ボデーを支える治具と、
前記燃料噴射弁の基端側より前記規制部を先端側に押し込む押し込み部と、
指令信号に基づき作動し、前記押し込み部を先端側に駆動する駆動部と、
前記指令信号を生成し、前記駆動部に送信することにより、前記駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする燃料噴射弁のリフト量調整装置。
【請求項７】
前記燃料噴射弁の基端に、前記燃料通路に燃料を導入する燃料導入部が形成されており、
前記固定部材に、前記燃料通路と前記燃料導入部とを連通する縦孔が形成されており、
前記燃料導入部、前記縦孔、および前記規制部が軸方向に沿った所定の直線上に並んで配置されており、
前記押し込み部は、前記燃料導入部、前記縦孔に挿入可能となるような棒状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射弁のリフト量調整装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記駆動部を操作し前記押し込み部の先端側への移動量を制御することにより前記規制部の前記弁部材への圧入固定位置を調整することを特徴とする請求項６または７に記載の燃料噴射弁のリフト量調整装置。
【請求項９】
前記燃料噴射弁の前記コイルに通電する通電部と、前記燃料導入部より前記燃料噴射弁に挿入され、先端が前記弁部材または前記可動コアに接触する測定針と、前記コイルへの通電・非通電が切替えられたときの前記測定針の軸方向の移動量を測定する測定部と、を有するリフト量測定装置を備え、
前記制御部は、前記リフト量測定装置にて測定した調整前の前記弁部材の移動量と、前記燃料噴射弁のリフト量の規格値とを比較し、調整すべきリフト量の目標調整量を定め、その定めた目標調整量に基づき前記押し込み部の移動量を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の燃料噴射弁のリフト量調整装置。
【請求項１０】
前記ボデーの外周側に配置され、前記可動コアと前記固定コアとの間に磁気吸引力を発生させるための磁界を発生する測定用コイルと、
前記燃料導入部より前記燃料噴射弁に挿入され先端が前記弁部材または前記可動コアに接触する測定針と、前記測定用コイルへの通電・非通電が切替えられたときの前記測定針の軸方向の移動量を測定する測定部と、を有するリフト量測定装置を備え、
前記制御部は、前記リフト量測定装置にて測定した調整前の前記弁部材の移動量と、前記燃料噴射弁のリフト量の規格値とを比較し、調整すべきリフト量の目標調整量を定め、その定めた目標調整量に基づき前記押し込み部の移動量を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の燃料噴射弁のリフト量調整装置。
【請求項１１】
前記押し込み部の移動量の制御は、前記規制部に加える荷重と、その荷重を加える時間とを制御することにより行われることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の燃料噴射弁のリフト量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁のリフト量調整方法、およびその方法に用いるリフト量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁として特許文献１に開示されているような燃料噴射弁が知られている。
【０００３】
この燃料噴射弁は、筒状に形成されており、内部に基端側から先端に向けて燃料を流す燃料通路が形成されており、先端に燃料通路と連通する噴孔が形成されているボデーと、燃料通路内を往復移動可能に収容されている可動コアと、可動部材に取付けられ、燃料通路の内壁に離着座することにより、噴孔からの燃料の噴射を制御するニードルと、ニードルが燃料通路の内壁に着座している状態で可動コアとの間に所定の隙間を有するように可動コアよりも基端側の燃料通路の内壁に固定され、可動コアの基端側への移動を制限してニードルのリフト量を決定する固定コアと、を備えている。
【０００４】
この特許文献１によれば、固定コアのボデーに対する固定位置を調整することにより、可動コアと固定コアとの隙間を調整し、弁部材のリフト量を調整するという方法を採用している。固定コアはボデーに圧入した後、溶接することにより固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１５８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような調整方法にてリフト量を調整すると、噴射量特性がばらつき燃料噴射弁の品質を低下させてしまう。ボデーや固定コアは、燃料噴射弁を構成する部品の中でも比較的体格の大きい構成部品である。このため、これらの部品を製造する際、これらの部品よりも体格の小さい構成部品よりも製造ばらつきが大きい。このため、製造ばらつきの大きい構成部品同士を圧入する際の圧入荷重も大きくばらついてしまう。ここで、圧入荷重とは圧入物品を被圧入物品に圧入させる際に圧入物品に加える荷重である。
【０００７】
燃料噴射弁は製造効率を高めるため、固定コアを圧入する際に加える荷重と、その荷重を加える時間により固定コアのボデーに対する圧入固定位置を調整している。このようにすることにより、圧入装置の移動量を測定装置にて逐一測定する必要がなくなり、固定コアの固定工程に費やされる時間を短くすることができる。
【０００８】
しかしながら、上述したように圧入荷重がばらついてしまうため、固定コアの圧入固定位置を調整することにより、弁部材のリフト量を調整する方法では、リフト量の調整精度を高めるのに限度がある。また、上述の燃料噴射弁では固定コアをボデーに圧入固定した後、溶接にて強固に固定している。固定コアをボデーに溶接することにより固定すると、溶接した周囲に熱歪みが発生し、リフト量が変化してしまい、製品ごとの噴射量特性がばらついてしまう。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、製品ごとの噴射量特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を得ることができる燃料噴射弁のリフト量調整方法を提供することである。
【００１０】
また、他の目的は、製品ごとの噴射量特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を得るためのリフト量調整方法に用いる調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、筒状に形成されており、内部に基端側から先端に向けて燃料を流す燃料通路が形成されており、先端に燃料通路と連通する噴孔が形成されているボデーと、燃料通路内を往復移動可能に収容されている可動部材と、可動部材に取付けられ、燃料通路の内壁に離着座することにより、噴孔からの燃料の噴射を制御する弁部材と、弁部材の基端側に圧入固定され、少なくとも可動部材が基端側に移動する際、可動部材と弁部材の相対的な移動を規制し、可動部材とともに弁部材を基端側に移動させる規制部と、弁部材が燃料通路の内壁に着座している状態で可動部材との間に所定の隙間を有するように可動部材よりも基端側の燃料通路の内壁に固定され、可動部材の基端側への移動を制限して弁部材のリフト量を決定する固定部材と、を備える弁部材のリフト量を調整する燃料噴射弁のリフト量調整方法であって、
可動部材および弁部材を燃料通路内に収容し、固定部材を燃料通路に固定した後、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整し、弁部材のリフト量を調整するリフト量調整工程を有することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、可動部材および弁部材を燃料通路内に収容し、固定部材を燃料通路に固定させた後のリフト量調整工程にて、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整する。この圧入固定位置の調整により、弁部材が燃料通路の内壁に着座している状態における可動部材と固定部材との間の隙間が調整される。この隙間が調整されることにより、弁部材のリフト量が調整されることとなる。ここで、圧入物を非圧入物に圧入する際の圧入荷重は、圧入物と非圧入物との接触面積に依存する。また、この圧入荷重は、圧入物と非圧入物との製造ばらつきによりばらつく。
【００１３】
規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整して弁部材のリフト量を調整するようにしているため、規制部よりも体格の大きい固定コアを燃料通路の内壁に圧入させることにより弁部材のリフト量を調整する場合に比べ、圧入荷重のばらつきを極力小さくできる。
【００１４】
これによれば、規制部の弁部材に対する圧入固定位置の調整精度を従来技術のものに比べ格段に向上させることができる。よって、製品ごとの弁部材のリフト量のばらつきを抑えることができる。
【００１５】
また、この発明では、規制部のリフト量調整工程を、固定部材をボデーに保持させた後に行っている。このため、可動部材と固定部材との間の隙間が固定部材をボデーに溶接して固定する際に発生する熱歪みの影響を受けない。
【００１６】
以上、この発明のリフト量調整工程によれば、規制部の弁部材に対する圧入固定位置の調整精度が向上するので、製品ごとの弁部材のリフト量のばらつきを抑えることができ、製品ごとの噴射量特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を提供することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、燃料噴射弁の基端に、燃料通路に燃料を導入する燃料導入部が設けられており、固定部材に、燃料通路と燃料導入部とを連通する縦孔が形成されており、燃料導入部、縦孔、および規制部が軸方向に沿った所定の直線上に並んで配置されており、リフト量調整工程では、規制部を燃料噴射弁の外部より燃料導入部、縦孔を介して先端側に押し込むことにより、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整することを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、燃料噴射弁の燃料導入部、縦孔、および規制部は軸方向に沿った直線上に並んで配置されているため、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整する行為が燃料噴射弁の外部より行うことが可能となる。この構成によれば、特殊な装置を用いずに構造の簡単な棒状の装置を用いることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、弁部材を往復移動させることにより弁部材のリフト量を測定するリフト量測定工程およびリフト量測定工程にて得られたリフト量と予め定められたリフト量の規格値とを比較して、調整すべきリフト量の目標調整量を定める目標調整量設定工程を有し、リフト量調整工程では、調整量設定工程にて定められた目標調整量に基づき、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整することを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、リフト量調整工程の前に、弁部材のリフト量を測定するリフト量測定工程およびリフト量測定工程にて得られたリフト量に基づき調整すべきリフト量の目標調整量を定める目標調整量設定工程を実施して、リフト量調整工程にて、定められた目標調整量に基づき規制部の圧入固定位置を調整しているので、リフト量の調整精度を向上することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、リフト量調整工程では、規制部に加える荷重およびその荷重を加える時間を調整することにより規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整することを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、規制部に加える荷重およびその荷重を加える時間を調整することで、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整しているので、短時間で効率的に規制部の圧入固定位置を調整することができる。
【００２３】
ここで、従来技術の方法であると、可動コアと固定コアとの間の隙間を調整した後に固定コアをボデーに溶接にて固定していた。従来技術では上述のような手順で固定コアとボデーとを溶接にて固定するので、形成した隙間に溶接による熱歪みの影響を与えないように、スポット溶接して固定コアとボデーとを固定していた。スポット溶接を採用することにより、最低限の取り付け強度を確保しつつ、形成された隙間への熱歪みの影響を抑えていた。
【００２４】
従来技術では、燃料噴射弁の内部に燃料を導入する燃料導入部は固定コアと別部品であり、燃料導入部は全周に亘って溶接することによりボデーに強固に固定されていた。これは、燃料導入部に外部より導入される燃料の圧力の影響を強く受けるからである。
【００２５】
これに対し、請求項５に記載の発明は、燃料導入部は固定部材と一体的に形成されており、リフト量調整工程の前に、固定部材とボデーとを全周に亘って溶接して、固定部材とボデーとを固定する溶接工程を有することを特徴としている。
【００２６】
この発明によれば、リフト量調整工程の前に、固定部材とボデーとを溶接にて固定する溶接工程を有している。このため、可動部材と固定部材との間の隙間は、固定部材とボデーとを溶接することによる熱歪みの影響を受けない。よって、固定部材とボデーとを強固に固定すべく、全周に亘って溶接することが可能となる。固定部材とボデーとを強固に固定することが可能となるため、燃料圧力の影響を強く受ける燃料導入部を固定部材と一体化することが可能となる。
【００２７】
結果、リフト量調整工程の前に、固定部材を全周に亘って溶接する溶接工程を有することにより、燃料噴射弁の部品点数を減らすこと可能となる。このため、燃料噴射弁の製造コストを抑えることができる。また、固定部材と燃料導入部とを一体化することができるため、燃料噴射弁の軸方向の長さを短縮することができ、内燃機関への搭載性が向上する。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、筒状に形成されており、内部に基端側から先端に向けて燃料を流す燃料通路が形成されており、先端に燃料通路と連通する噴孔が形成されているボデーと、燃料通路内を往復移動可能に収容されている可動部材と、可動部材に取付けられ、燃料通路の内壁に離着座することにより、噴孔からの燃料の噴射を制御する弁部材と、弁部材の基端側に圧入固定され、少なくとも可動部材が基端側に移動する際、可動部材と弁部材の相対的な移動を規制し、可動部材とともに弁部材を基端側に移動させる規制部と、弁部材が燃料通路の内壁に着座している状態で可動部材との間に所定の隙間を有するように可動部材よりも基端側の燃料通路の内壁に固定され、可動部材の基端側への移動を制限して弁部材のリフト量を決定する固定部材と、を備える燃料噴射弁の弁部材のリフト量を調整する燃料噴射弁のリフト量調整方法に用いられるリフト量調整装置であって、
ボデーを支える治具と、燃料噴射弁の基端側より規制部を先端側に押し込む押し込み部と、指令信号に基づき作動し、押し込み部を先端側に駆動する駆動部と、指令信号を生成し、駆動部に送信することにより、駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴としている。
【００２９】
この発明によれば、制御部は駆動部を作動させるための指令信号を生成し、その指令信号を駆動部に送る。そして、制御部からの指令信号を受けた駆動部は、その指令信号に基づいて作動し、押し込み部を先端側に移動させる。押し込み部は、規制部を基端側より先端側に押し込み、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整する。これにより、可動部材と固定部材との隙間が調整され、弁部材のリフト量が調整される。
【００３０】
この発明よれば、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整することにより、リフト量を調整する調整方法に適したリフト量調整装置を提供することができる。よって、この装置を用いることにより、規制部の弁部材に対する圧入固定位置の調整精度が向上し、製品ごとの弁部材のリフト量のばらつきを抑えることができ、製品ごとの噴射量特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を提供することができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、燃料噴射弁の基端に、燃料通路に燃料を導入する燃料導入部が形成されており、固定部材に、燃料通路と燃料導入部とを連通する縦孔が形成されており、燃料導入部、縦孔、および規制部が軸方向に沿った所定の直線上に並んで配置されており、押し込み部は、燃料導入部、縦孔に挿入可能となるような棒状に形成されていることを特徴としている。
【００３２】
この発明によれば、燃料噴射弁の燃料導入部、縦孔、および規制部は軸方向に沿った直線上に並んで配置されているので、規制部を先端側に押し込む押し込み部の形状を構造が非常に簡単な棒状とすることができ、リフト量調整装置の構造を簡単にすることができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、制御部は、駆動部を操作し押し込み部の先端側への移動量を制御することにより規制部の弁部材への圧入固定位置を調整することを特徴としている。
【００３４】
この発明によれば、押し込み部の先端側への移動量を制御するという簡単な制御にて規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整することができる。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、燃料噴射弁のコイルに通電する通電部と、燃料導入部より燃料噴射弁に挿入され、先端が弁部材または可動コアに接触する測定針と、コイルへの通電・非通電が切替えられたときの測定針の軸方向の移動量を測定する測定部と、を有するリフト量測定装置を備え、制御部は、リフト量測定装置にて測定した調整前の弁部材の移動量と、燃料噴射弁のリフト量の規格値とを比較し、調整すべきリフト量の目標調整量を定め、その定めた目標調整量に基づき押し込み部の移動量を制御することを特徴としている。
【００３６】
この発明によれば、燃料噴射弁のコイルへの通電・非通電を切替えることができる通電部を有しているため、通電部よりコイルへの通電が可能となり、リフト量調整時に弁部材を作動させることができる。これにより、リフト量調整を行う際に、リフト量測定装置にて弁部材のリフト量を実測できる。そして、制御部は、このリフト量測定装置にて測定したリフト量に基づき目標調整量を定め、その定めた目標調整量に基づき駆動部を制御し、リフト量を調整している。
【００３７】
このように、この発明では、リフト量測定装置にてリフト量の実値を測りながらリフト量を調整することができるので、調整精度が格段に向上するので、製品ごとの弁部材のリフト量のばらつきを抑えることができ、製品ごとの噴射特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を提供することができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明は、ボデーの外周側に配置され、可動コアと固定コアとの間に磁気吸引力を発生させるための磁界を発生する測定用コイルと、燃料導入部より燃料噴射弁に挿入され先端が弁部材または可動コアに接触する測定針と、測定用コイルへの通電・非通電が切替えられたときの測定針の軸方向の移動量を測定する測定部と、を有するリフト量測定装置を備え、制御部は、リフト量測定装置にて測定した調整前の弁部材の移動量と、燃料噴射弁のリフト量の規格値とを比較し、調整すべきリフト量の目標調整量を定め、その定めた目標調整量に基づき押し込み部の移動量を制御することを特徴としている。
【００３９】
この発明によれば、燃料噴射弁の可動コアと固定コアとの間に磁気吸引力を発生させるための磁界を発生する測定用コイルを有しているため、このコイルによりリフト量調整時に弁部材を作動させることができる。これにより、リフト量調整を行う際に、リフト量測定装置にて弁部材のリフト量を実測できる。そして、制御部は、このリフト量測定装置にて測定したリフト量に基づき目標調整量を定め、その定めた目標調整量に基づき駆動部を制御し、リフト量を調整している。
【００４０】
このように、この発明では、リフト量測定装置にてリフト量の実値を測りながらリフト量を調整することができるので、調整精度が格段に向上するので、製品ごとの弁部材のリフト量のばらつきを抑えることができ、製品ごとの噴射特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁を提供することができる。
【００４１】
請求項１１に記載の発明は、押し込み部の移動量の制御は、規制部に加える荷重と、その荷重を加える時間とを制御することにより行われることを特徴としている。
【００４２】
この発明によれば、規制部に加える荷重およびその荷重を加える時間を調整することで、押し込み部の移動量を調整し、規制部の弁部材に対する圧入固定位置を調整しているので、短時間で効率的に規制部の圧入固定位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射弁の全体構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す燃料噴射弁におけるニードルのリフト量を調整するリフト量調整装置の概略を示す構成図である。
【図３】リフト量を調整する前の燃料噴射弁の組立体の要部を拡大した断面図である。
【図４】リフト量を調整した後の燃料噴射弁１０の組立体１１の要部を拡大した断面図である。
【図５】第２実施形態によるリフト量調整装置の概略を示す構成図である。
【図６】図５に示すリフト量調整装置を使用した場合のリフト量調整手順を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態によるリフト量調整装置の概略を示す構成図である。
【図８】リフト量を調整するときのその他の実施形態による燃料噴射弁の組立体の要部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００４５】
（第１実施形態）
まず始めに、図１を用いてリフト量調整の対象となる燃料噴射弁１０の構造を説明する。
【００４６】
（基本構成）
図１は、燃料噴射弁１０の全体構造を示す断面図である。
【００４７】
図１に示す燃料噴射弁１０は、直噴式ガソリンエンジンに搭載される噴射弁である。なお、燃料噴射弁１０は、直噴式ガソリンエンジンに限らず、ポート噴射式ガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンなどに搭載させても良い。直噴式ガソリンエンジンに搭載させる場合、燃料噴射弁１０は図示しないシリンダヘッドに搭載される。燃料噴射弁１０は、ボデー２０、ニードル７０および電磁アクチュエータ８０などから構成されている。
【００４８】
ボデー２０は、棒状に形成され、燃料噴射制御に必要な機能部品を保持する。ボデー２０の内部に基端側から先端に向かって燃料が流れる燃料通路２１が形成されている。そして、ボデー２０の先端に燃料通路２１と連通する噴孔２２が形成されている。
【００４９】
ニードル７０は、ボデー２０の燃料通路２１内に往復移動可能に設置されており、燃料通路２１を断続することにより、噴孔２２からの燃料の噴射を制御する。ニードル７０が燃料通路２１の内壁から離座すると、燃料通路２１が開通し、噴孔２２から燃料が噴射される。ニードル７０が燃料通路２１の内壁に着座すると、燃料通路２１が遮断され、噴孔２２からの燃料の噴射は停止する。
【００５０】
電磁アクチュエータ８０は、ボデー２０に装着され、通電・非通電を切替えることにより動力を発生し、発生したその動力にてニードル７０を往復移動させるアクチュエータである。電磁アクチュエータ８０に通電されることにより、電磁アクチュエータ８０はニードル７０を基端側に移動させ、ニードル７０を燃料通路２１の内壁から離座させる。電磁アクチュエータ８０への通電を停止することにより、電磁アクチュエータ８０はニードル７０を先端側に移動させ、ニードル７０を燃料通路２１の内壁に着座させる。
【００５１】
以下、各要素を詳細に説明する。
【００５２】
ボデー２０は、パイプ３０、ノズルホルダ４０およびノズルボデー５０などから構成されている。パイプ３０、ノズルホルダ４０およびノズルボデー５０はいずれも筒状に形成されており、各要素の軸心が一つの軸上に配置されるように組み付けられている。
【００５３】
パイプ３０は軸方向へ概ね内径が同一に形成された金属製の筒状部材である。パイプ３０は内側に燃料通路２１の一部を形成する。パイプ３０は、基端側より先端側に向かって、磁性部３１および非磁性部３２を有している。磁性部３１および非磁性部３２は、例えばレーザ溶接などにより一体に接続されている。なお、パイプ３０は、筒状の一体物を熱加工などにより、筒状物の一部を磁性化または非磁性化させることにより形成しても良い。また、パイプ３０を磁性材料のみで形成し、上記非磁性部３２に相当する位置の断面積を他の部分よりも小さくするような構造としても良い。
【００５４】
パイプ３０の先端側の端部にノズルホルダ４０が設置されている。ノズルホルダ４０は磁性材料にて筒状に形成されている。ノズルホルダ４０の基端側の内径はパイプ３０の内径とほぼ同じである。ノズルホルダ４０は溶接などによりパイプ３０に固定されている。
【００５５】
ノズルホルダ４０の先端側の内径は基端側の内径よりも小さくなっている。ノズルホルダ４０の先端側の端部にノズルボデー５０が設置されている。ノズルホルダ４０およびノズルボデー５０は内側に燃料通路２１の一部を形成する。パイプ３０にて形成される燃料通路２１およびノズルホルダ４０およびノズルボデー５０にて形成される燃料通路２１は連通している。
【００５６】
ノズルボデー５０は、底部を有する筒状部材であり、圧入または溶接のいずれか、または圧入後に溶接することによりノズルホルダ４０の内壁に固定されている。ノズルボデー５０の底部は先端に向かうほど内径が小さくなるような円錐面を形成している。円錐面にニードル７０が着座する弁座５１が形成されている。また、円錐面には弁座５１よりも先端側に噴孔２２が形成されている。噴孔２２は燃料通路２１と連通している。
【００５７】
ニードル７０は、本体部７１、弁部７２および規制部７３から構成されている。ニードル７０は金属材料より棒状に形成されており、パイプ３０、ノズルホルダ４０およびノズルボデー５０の軸心上に往復移動可能に設置されている。
【００５８】
弁部７２は本体部７１の先端側の端部に設けられ、基端側から弁座５１に着座可能な形状となっている。弁部７２が弁座５１から離座すると、燃料通路２１が開通され、燃料通路２１と噴孔２２とが連通し、噴孔２２より燃料が噴射される。弁部７２が弁座５１に着座すると、燃料通路２１が遮断され、燃料通路２１と噴孔２２との連通が断たれ、噴孔２２からの燃料の噴射が停止する。
【００５９】
規制部７３は本体部７１とは別体であり、筒状に形成されている。規制部７３は、本体部７１の基端側の端部に圧入により取付けられており、本体部７１より径方向外側に突出している。規制部７３は、後述する可動コア８１の接触部８３と接触可能となっており、可動コア８１とニードル７０との相対移動を規制する部位である。
【００６０】
本体部７１および規制部７３にパイプ３０部分に形成されている燃料通路２１とノズルホルダ４０部分に形成されている燃料通路２１とを連通する連通路７４が形成されている。連通路７４は、規制部７３の基端側の端部より本体部７１の途中までニードル７０の軸心線に沿って延びる第一連通路７５と、第一連通路７５から径方向に延び、第一連通路７５と本体部７１の外壁とを連通する第二連通路７６とを有している。
【００６１】
電磁アクチュエータ８０は、可動コア８１、コイル８７、固定コア８８、第一スプリング９１、第二スプリング９２、ハウジング９０およびアッパハウジング９５などから構成されている。
【００６２】
可動コア８１は、磁性材料にて筒状に形成され、パイプ３０およびノズルホルダ４０の内側に往復移動可能に、かつニードル７０の規制部７３と弁部７２との間に設置されている。可動コア８１は、可動コア８１の外壁がパイプ３０およびノズルホルダ４０の内壁と摺動可能に接している。これにより、可動コア８１はパイプ３０およびノズルホルダ４０内で軸方向に往復移動可能となる。
【００６３】
可動コア８１は、中央部に相対移動可能にニードル７０を支持する支持孔８２を有している。支持孔８２の内径は、ニードル７０の本体部７１の外径よりも大きく、規制部７３の外径よりも小さい。これにより、ニードル７０は、可動コア８１内で軸方向に往復移動可能となる。
【００６４】
また、可動コア８１は基端側の端部に、規制部７３と接触することにより、ニードル７０と可動コア８１とが互いに離れる方向の相対移動を規制する接触部８３を有している。ニードル７０の弁部７２が弁座５１に着座している状態では、可動コア８１は規制部７３よりも先端側で相対移動可能となっている。可動コア８１の接触部８３にニードル７０の規制部７３が接触してもなお、可動コア８１が基端側に移動すると、ニードル７０は可動コア８１とともに基端側に移動する。これにより、ニードル７０の弁部７２が弁座５１から離座する。
【００６５】
コイル８７は、樹脂製の筒状部材であるボビンの外周に電線をボビンの軸心を中心に周回させることにより形成され、この電線に通電することにより磁界を発生する。コイル８７は、パイプ３０の外側に設置されている。電線の端部は、コイル８７の基端側に設けられたコネクタ１１０のターミナル１１１に接続されている。ターミナル１１１は、外部の制御装置と電気的に接続されており、コイル８７への通電は、このターミナル１１１を介して行われる。
【００６６】
固定コア８８は、磁性材料にて筒状に形成され、可動コア８１の基端側に設置されている。固定コア８８は、パイプ３０の内壁に圧入などにより固定されている。本実施形態では、固定コア８８は、パイプ３０の内壁に圧入された後、溶接によって固定されている。
【００６７】
本実施形態では、固定コア８８は、パイプ３０の外周壁より全周に亘って溶接することによりパイプ３０に固定されている。このように全周に亘って溶接することにより、パイプ３０に固定コア８８を強固に固定することができる。
【００６８】
固定コア８８の中央部には、軸方向に延びる縦孔８９が形成されている。この縦孔８９は燃料導入部１００から導入された燃料を燃料通路２１に導く。
【００６９】
固定コア８８の基端側の端部には、燃料導入部１００が形成されている。燃料導入部１００は図示しない燃料配管に接続され、縦孔８９に燃料を導く。本実施形態では、４ＭＰａ〜２０ＭＰａに圧力が高められた燃料が燃料配管を介して燃料導入部１００に導入される。燃料導入部１００は燃料中に含まれる異物を捕らえるフィルタ１０１を有している。また、燃料導入部１００の外周側に燃料配管と隙間を埋めるＯリング１０２が設けられている。
【００７０】
本実施形態では、図１に示すように、燃料導入部１００、固定コア８８の縦孔８９、およびニードル７０の規制部７３は、パイプ３０、ノズルホルダ４０およびノズルボデー５０の軸心上に配置されている。
【００７１】
ニードル７０の規制部７３よりも基端側に第一スプリング９１が設置されている。第一スプリング９１は、線状の弾性材料を周回させて螺旋状に巻いたスプリングであり、固定コア８８の縦孔８９内に収容されている。第一スプリング９１の先端側の端部は、規制部７３の基端側の端部に形成されている座部７７に支持されている。
【００７２】
第一スプリング９１の基端側の端部は、縦孔８９内に圧入されている筒状のアジャスタパイプ１１３に支持されている。第一スプリング９１は軸方向に圧縮された状態で規制部７３とアジャスタパイプ１１３との間に設置されており、ニードル７０および可動コア８１を、可動コア８１が固定コア８８から離れる方向、つまり弁部７２が弁座５１に着座する方向へ押し付けている。以下、弁部７２が弁座５１に着座する方向を閉弁方向といい、その反対の方向を開弁方向と規定する。
【００７３】
可動コア８１よりも先端側に第二スプリング９２が設置されている。第二スプリング９２は、線状の弾性材料を周回させて螺旋状に巻いたスプリングであり、ノズルホルダ４０内に収容されている。
【００７４】
ノズルホルダ４０は、ノズルホルダ４０の内壁に、先端側に向かって凹むように形成され、底部に第二スプリング９２の先端側の端部を支持する座部４２を有している収容凹部４１を備えている。収容凹部４１は筒状に形成され、その収容凹部４１の内径は第二スプリング９２の外径とほぼ同じかそれよりも大きく形成されている。このため、第二スプリング９２は収容凹部４１の側壁にて径方向への移動が規制される。第二スプリング９２の基端側の端部は、可動コア８１に形成されている凹部８４の底部に形成されている座部８５にて支持されている。
【００７５】
この凹部８４は、可動コア８１の先端側の端部より固定コア８８に向かって凹むように形成されている。凹部８４は筒状に形成されており、その内径は収容凹部４１の内径よりも大きく形成されている。第二スプリング９２は軸方向に圧縮された状態で可動コア８１の凹部８４とノズルホルダ４０の収容凹部４１との間に設置されており、可動コア８１を固定コア８８側へ押し付けている。
【００７６】
ここで、第一スプリング９１の押し付け力は第二スプリング９２の押し付け力よりも大きい。このため、コイル８７に通電されていない状態では、第一スプリング９１により、ニードル７０および可動コア８１は閉弁方向に常時、押し付けられる。このとき、第二スプリング９２の押し付け力により可動コア８１の接触部８３は、ニードル７０の規制部７３に接触している。
【００７７】
燃料導入部１００に流入した燃料は、固定コア８８の縦孔８９およびアジャスタパイプ１１３を経由してニードル７０の連通路７４に流入する。そして、連通路７４に流入した燃料は、第二連通路７６よりニードル７０の外部にあるノズルホルダ４０部分の燃料通路２１に排出され、噴孔２２に至る。
【００７８】
ハウジング９０は磁性材料にて筒状に形成され、パイプ３０およびノズルホルダ４０の外側に設置されている。ハウジング９０の内径は、パイプ３０およびノズルホルダ４０の外径よりも大きく、ハウジング９０とパイプ３０およびノズルホルダ４０との間に隙間が形成されるほどの大きさとなっている。形成される隙間には、コイル８７が設置される。
【００７９】
ハウジング９０の軸方向の長さは、パイプ３０の非磁性部３２を跨げる程度の大きさとなっている。ハウジング９０の先端側の端部は、溶接などによりノズルホルダ４０に固定されている。
【００８０】
アッパハウジング９５は磁性材料にて円盤状に形成されている。アッパハウジング９５の一部は切欠かれており、その切欠かれている部分にコネクタ１１０の一部が配置される。アッパハウジング９５はコイル８７の基端側に設置されており、外周側がハウジング９０に接し、内周側がパイプ３０の磁性部３１に接している。
【００８１】
ここで、コイル８７に通電されると、コイル８７の内部および外部には、コイル８７の電線に流れる電流の向きに応じた磁界が発生する。コイル８７の周囲に磁界が発生すると、固定コア８８、可動コア８１、ノズルホルダ４０、ハウジング９０、アッパハウジング９５、および磁性部３１に磁束が流れ、磁気回路が形成される。磁気回路が形成されると、固定コア８８と可動コア８１との間に、固定コア８８が可動コア８１を引き付ける力である磁気吸引力が発生する。
【００８２】
以上、燃料噴射弁１０の構成について説明した。次に、燃料噴射弁１０の作動について説明する。
【００８３】
コイル８７が通電されると、固定コア８８と可動コア８１との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力と第二スプリング９２の押し付け力との和が、第一スプリング９１の押し付け力、燃料圧力による先端側へのニードル押し付け力、可動コア８１の自重、および可動コア８１とパイプ３０との摺動抵抗力の和よりも大きくなると、可動コア８１が固定コア８８に向かって移動する。このとき、可動コア８１の接触部８３がニードル７０の規制部７３に接触しているため、ニードル７０も可動コア８１とともに固定コア８８に向かって、つまり開弁方向に移動する。
【００８４】
その結果、ニードル７０の弁部７２が弁座５１から離座する。開弁方向への移動は、可動コア８１が固定コア８８に接するまで移動する。このとき、ニードル７０は最大リフト位置まで移動している。本実施形態では、弁部７２が弁座５１から離座し、可動コア８１が固定コア８８に接するまでのニードル７０の移動量をニードル７０のリフト量と定義している。
【００８５】
可動コア８１が固定コア８８に引き付けられ、ニードル７０の弁部７２が弁座５１から離座すると、燃料通路２１と噴孔２２とが連通し、燃料通路２１内の燃料が噴孔２２より噴射される。
【００８６】
コイル８７へ通電状態から通電しない状態にすると、固定コア８８と可動コア８１との間には磁気吸引力が発生していない。このため、ニードル７０は第一スプリング９１の押し付け力によって閉弁方向に移動する。このとき、可動コア８１の接触部８３はニードル７０の規制部７３に接触している。そのため、可動コア８１も閉弁方向に移動する。ニードル７０が閉弁方向に移動するため、弁部７２は弁座５１に着座し、燃料通路２１が遮断され、噴孔２２から燃料が噴射されない。
【００８７】
次に、燃料噴射弁１０におけるニードル７０のリフト量を調整する方法について説明する。
【００８８】
本実施形態では、固定コア８８のパイプ３０に対する圧入固定位置を調整することにより、ニードル７０のリフト量を調整するのではなく、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整することにより、ニードル７０のリフト量を調整する。本実施形態では、このリフト量の調整を図２に示すリフト量調整装置１２０にて行う。
【００８９】
図２は、図１に示す燃料噴射弁におけるニードルのリフト量を調整するリフト量調整装置１２０の概略を示す構成図である。図２は、上で説明した燃料噴射弁１０の構成部品のほとんどを組立てた状態の組立体１１をリフト量調整装置１２０に設置した状態を示している。
【００９０】
ここで、組立体１１は、第一スプリング９１、アジャスタパイプ３０およびフィルタ１０１以外の構成部品が組立てられたものである。
【００９１】
リフト量調整装置１２０は、治具１２１、ピン１２２、駆動部１２３および制御部１２４などから構成されている。
【００９２】
治具１２１は、リフト量調整を行う際に組立体１１を支える。治具１２１は、中央部に組立体１１の先端側を挿入可能な挿入孔１２１ａおよび挿入孔１２１ａの周縁部にハウジング９０を支える支持部１２１ｂを有している。支持部１２１ｂは組立体１１に加わる基端側から先端側への力が受けられるように構成されている。
【００９３】
ピン１２２は金属材料により棒状に形成されている。ピン１２２は燃料導入部１００より組立体１１の内部に侵入し、固定コア８８の縦孔８９を通ってニードル７０の規制部７３に達するように構成されている。ピン１２２を先端側に移動させることにより、先端部１２２ａにて規制部７３を押し込み、ニードル７０に対する圧入固定位置を調整する。
【００９４】
駆動部１２３はピン１２２を先端側に移動させる駆動手段である。駆動部１２３は制御部１２４と電気的に接続され、制御部１２４からの指令信号を受ける駆動回路と、駆動回路からの電気信号により作動し、ピン１２２を先端側に移動させるアクチュエータなどから構成されている。駆動部１２３におけるアクチュエータは、ピン１２２を軸方向に移動可能となるものであればどのような形式のものであっても良い。アクチュエータは、電動機と、当該電動機の回転力を直線運動に変換する変換器より構成されているものであっても良いし、油圧発生部と発生した油圧を駆動源とする油圧装置とから構成されているものであっても良い。
【００９５】
制御部１２４は、指令信号を生成し、駆動部１２３に対して指令信号を送ることにより駆動部１２３の作動を制御する制御手段である。制御部１２４は、マイクロコンピュータとして構成されており、中央処理装置、各種メモリ、入出力装置などを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成されている。中央処理装置は、各種メモリに記憶されている処理プログラムに基づき上記指令信号を生成し、生成した指令信号が駆動部１２３に送られるよう入出力装置を制御する。
【００９６】
本実施形態では、中央処理装置が生成する指令信号は、ピン１２２が所定移動量だけ移動するよう駆動部１２３を作動させる信号である。
【００９７】
具体的には、指令信号は、駆動部１２３がピン１２２を介して規制部７３に所定荷重Ｆを所定時間Ｔだけ加えるように駆動部１２３を作動させる信号である。
【００９８】
ニードル７０の本体部７１および規制部７３が所定の寸法精度で製造されていれば、圧入荷重はほぼ同じであるため、規制部７３に加える荷重Ｆと、その荷重Ｆを加える時間Ｔを調整することにより、ピン１２２の先端側への移動量、つまり規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整することができる。
【００９９】
以上、ニードル７０のリフト量を調整するリフト量調整装置１２０について説明した。次に、ニードル７０のリフト量を調整する工程について詳細に説明する。
【０１００】
図３は、リフト量を調整する前の燃料噴射弁１０の組立体１１の要部を拡大した断面図である。図４は、リフト量を調整した後の燃料噴射弁１０の組立体１１の要部を拡大した断面図である。
【０１０１】
まず、図２に示すように、リフト量調整工程に入る前に治具１２１に設置する組立体１１を用意する。
【０１０２】
パイプ３０、ノズルホルダ４０およびノズルボデー５０を接合したものに、可動コア８１、ニードル７０、第二スプリング９２を収容する。次に、固定コア８８をパイプ３０の所定の位置に圧入固定する。そして、固定コア８８とパイプ３０とを全周に亘って溶接し、固定コア８８をパイプ３０に強固に固定する。
【０１０３】
さらに、コイル８７およびハウジング９０、アッパハウジング９５をパイプ３０の外周側に設置するとともに、ハウジング９０とノズルホルダ４０とを溶接にて固定する。最後に、ターミナル１１１を樹脂材料にてインサート成型することによりコネクタ１１０を形成する。上記のような工程を経て組立体１１は作成される。
【０１０４】
そして、図３に示すように、ピン１２２を燃料導入部１００より固定コア８８の縦孔８９に挿入し、ピン１２２の先端部１２２ａを規制部７３に当接させる。このとき、可動コア８１と固定コア８８とのギャップＧ０が所望のリフト量の規格値よりも小さくなるように、規制部７３が所定長さだけニードル７０の本体部７１に圧入されている。
【０１０５】
本実施形態では、このときの規制部７３が可動コア８１の接触部８３には接していない。したがって、可動コア８１は固定コア８８に接しており、上記ギャップＧ０はゼロとなっている。
【０１０６】
調整前における規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置は、予め定められた位置となっている。したがって、制御部１２４は、この位置からピン１２２が所定の移動量だけ先端側に移動できるような指令信号を駆動部１２３に送る。本実施形態では、制御部１２４は、駆動部１２３がピン１２２を介して規制部７３に所定の荷重Ｆを所定の時間Ｔだけ加えられるような指令信号を駆動部１２３に送る。
【０１０７】
その信号を受けた駆動部１２３は、その信号に応じた荷重Ｆを時間Ｔだけピン１２２を駆動する。すると、ピン１２２は、所定の移動量だけ規制部７３を先端側に押し込む。ピン１２２が先端側に移動すると、まず、規制部７３が可動コア８１の接触部８３に当接する。ピン１２２はなおも先端側に移動するため、規制部７３とともに可動コア８１も先端側に移動する。ピン１２２が荷重Ｆと時間Ｔとに応じた移動量だけ移動し、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置が決定される。
【０１０８】
このとき、図４に示すように可動コア８１と固定コア８８とのギャップＧ１が上記規格値となっている。このギャップＧ１がニードル７０のリフト量となる。このような過程を経て、燃料噴射弁１０のリフト量調整工程が終了する。
【０１０９】
以上説明した本実施形態によれば、ニードル７０のリフト量は、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整することにより、可動コア８１と固定コア８８とのギャップを調整し、ニードル７０のリフト量を調整している。
【０１１０】
規制部７３は、固定コア８８よりも体格が小さいため、固定コア８８およびパイプ３０よりも製造ばらつきの程度が小さくなる。また、規制部７３とニードル７０との接触面積も固定コア８８とパイプ３０との接触面積と比べ、小さい。これらの事象により、規制部７３をニードル７０に圧入する際の圧入荷重のばらつきが、パイプ３０に固定コア８８を圧入する際の圧入荷重のばらつきに比べ小さくなる。
【０１１１】
ここで、生産ラインにおいては、固定コアをボデーの所定の位置に圧入固定させる際、所定時間Ｔだけ所定荷重Ｆを固定コアに加えることにより固定コアの圧入固定位置を調整している。ところが、上述したように製造ばらつきにより圧入荷重がばらつくと、固定コアの圧入固定位置の調整精度が悪化する可能性がある。
【０１１２】
これに対し、本実施形態によれば、上述の理由により圧入荷重のばらつきが従来の調整方法に比べ小さくなるため、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置の調整精度を従来技術の調整方法に比べ格段に向上させることができる。
【０１１３】
また、この実施形態によれば、規制部７３の圧入固定位置を調整する工程を、固定コア８８とパイプ３０とを圧入・溶接する工程の後に行っている。このため、可動コア８１と固定コア８８との間のギャップＧ１が固定コア８８をパイプ３０に溶接して固定する際に発生する熱歪みの影響を受けない。
【０１１４】
本実施形態のような調整方法および調整装置を利用して、燃料噴射弁１０のリフト量を調整すれば、製品ごとのニードル７０のリフト量のばらつきを抑えることができ、製品ごとの噴射量特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁１０を提供することができる。
【０１１５】
また、本実施形態によれば、燃料導入部１００、縦孔８９および規制部７３が燃料噴射弁１０の軸線上に配置されているため、ピン１２２を外部より燃料導入部１００、縦孔８９に挿入させて、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整することが可能となる。
【０１１６】
また、このような燃料噴射弁１０によれば、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整する際、構造の簡単な装置を用いることができ、容易に位置調整ができる。
【０１１７】
さらに、本実施形態によれば、ピン１２２の移動量を規制部７３に加える荷重Ｆと時間Ｔを調整することにより制御し、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整しているので、都度、ピン１２２の移動量を測定しながら調整する必要がない。このため、短時間で効率的に規制部７３の圧入固定位置を調整することができる。ひいては、燃料噴射弁１０の製造コストを抑えることができる。
【０１１８】
固定コア８８をパイプ３０などに圧入した後、溶接することによって固定コア８８をパイプ３０に固定すると、溶接部分に熱歪みが発生し、調整した可動コア８１と固定コア８８とのギャップが変化してしまうという問題が発生することを従来技術の問題点として説明した。
【０１１９】
従来技術のような固定コアの圧入固定位置を調整することによるリフト量の調整方法では、上述したように溶接部分の熱歪みを極力小さくする必要が生じるため、スポット溶接などのように溶接面積を極力小さくすることで対応していた。また、燃料配管に接続される燃料導入部は、燃料配管中を流れる燃料の圧力を受けるため、パイプに対して強固に固定する必要がある。特に、本実施形態のような直噴式ガソリンエンジンに搭載される燃料噴射弁１０では、取り扱う燃料の圧力が高いため、燃料圧力の影響を強く受ける。このため、燃料導入部をパイプに強固に固定する必要がある。
【０１２０】
そこで、従来技術では、固定コアと燃料導入部とを別部品とし、可動コアと固定コアとのギャップが溶接による熱歪みの影響を受けないようにするために、固定コアをスポット溶接にてパイプに固定し、燃料導入部が燃料圧力の影響を受けないようにするために、燃料導入部を全周に亘って溶接してパイプに固定していた。
【０１２１】
本実施形態にて説明したリフト量調整方法により作成される燃料噴射弁１０では、可動コア８１と固定コア８８とのギャップＧ１、つまりニードル７０のリフト量は溶接による熱歪みの影響を受けないので、固定コア８８をパイプ３０に強固に固定すべく、全周に亘って溶接することができる。固定コア８８をパイプ３０に強固に固定することができるため、比較的高圧の燃料が固定コア８８に作用しても燃料噴射弁１０の強度を確保することができる。このため、固定コア８８と燃料導入部１００とを一体化させることが可能となる。
【０１２２】
このことにより、固定コア８８と燃料導入部１００とを別部品で用意する必要が無くなるため、燃料噴射弁１０の部品点数を削減することができる。このため、燃料噴射弁１０の製造コストを抑えることができる。また、固定コア８８と燃料導入部１００とが一体化させることが可能となるため、燃料噴射弁１０の軸方向の長さを短縮することができ、内燃機関への搭載性が向上する。
【０１２３】
なお、本実施形態では、可動コア８１が特許請求の範囲に記載の可動部材に相当し、固定コア８８が特許請求の範囲に記載の固定部材に相当し、規制部７３が特許請求の範囲に記載の規制部に相当し、ニードル７０が特許請求の範囲に記載の弁部材に相当する。また、ピン１２２が特許請求の範囲に記載の押し込み部に相当する。
【０１２４】
（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。第２実施形態は、ニードル７０のリフト量を測定するリフト量測定装置１３０（以下、単に測定装置１３０という）が加わっている点が第１実施形態のリフト量調整装置１２０と異なる。
【０１２５】
図５は、第２実施形態によるリフト量調整装置１２０ａの概略を示す構成図である。図５に示すリフト量調整装置１２０ａには、組立体１１ａが設置されるようになっている。
【０１２６】
この実施形態での組立体１１ａは、第１実施形態の組立体１１と異なり、第一スプリング９１、アジャスタパイプ３０、フィルタ１０１、ターミナル１１１、およびコネクタ１１０以外の構成部品が組立てられたものである。この組立体１１ａでは、コイル８７の基端側にターミナル１１１と電気的に接続されるコイル側ターミナル１１２が露出した状態となっている。この組立体１１ａにおいても、治具１２１に設置する前に固定コア８８とパイプ３０とは全周に亘って溶接して固定されている。
【０１２７】
本実施形態のリフト量調整装置１２０ａは、第１実施形態のリフト量調整装置１２０に加え、ニードル７０の軸方向の移動量であるリフト量を測定する測定装置１３０を有している。この実施形態では、治具１２１、ピン１２２、駆動部１２３は第１実施形態のものと同様であるため、これらの要素の説明は省略する。
【０１２８】
測定装置１３０は、測定ピン１３１、測定部１３２、通電部１３３および制御部１２４などから構成されている。
【０１２９】
制御部１２４は、ピン１２２を移動させる駆動部１２３を制御する制御部１２４と共有している。制御部１２４は、当然、ピン１２２を移動させるための駆動部１２３を制御する制御部１２４と別のものであっても良い。
【０１３０】
この実施形態での規制部７３を押し込むピン１２２は円筒状に形成されている。測定ピン１３１は、柱状に形成されており、ピン１２２に形成されている孔部を貫通するように設置されている。測定ピン１３１の先端部１３１ａは、ニードル７０の本体部７１に形成されている第一連通路７５の底部に当接する。
【０１３１】
測定部１３２は、測定ピン１３１の軸方向の移動量をニードル７０のリフト量として測定し、測定部１３２と電気的に接続されている制御部１２４にその結果を送る測定手段である。測定部１３２は、測定ピン１３１の基端側の端部に設置されている。
【０１３２】
通電部１３３はコイル８７への通電・非通電を行う手段である。通電部１３３はコイル８７のコイル側ターミナル１１２と電気的に接続されている。通電部１３３は制御部１２４と電気的に接続されており、制御部１２４からの指令により、コイル８７への通電・非通電を行う。
【０１３３】
制御部１２４は、コイル８７への通電・非通電を行うべく通電部１３３に指令を送り、ニードル７０を開弁・閉弁動作させる。そして、制御部１２４は、このとき測定部１３２より送られてくるニードル７０のリフト量の情報を受け取り、その情報に基づきピン１２２を所定の移動量だけ移動させるべく駆動部１２３に指令信号を送る。
【０１３４】
以上、測定装置１３０について説明した。次に、測定装置１３０を有しているリフト量調整装置１２０によるニードル７０のリフト量を調整する手順について図５および図６を用いて説明する。図６は、図５に示すリフト量調整装置を使用した場合のリフト量調整手順を示すフローチャートである。
【０１３５】
ステップＳ１０（以下、単に「Ｓ１０」という。他のステップについても同様とする。）では、図５に示すように、組立体１１ａを治具１２１に設置する。そして、ピン１２２および測定ピン１３１を燃料導入部１００より固定コア８８の縦孔８９に挿入し、ピン１２２の先端部１２２ａを規制部７３に当接させるとともに、測定ピン１３１の先端部１３１ａを第一連通路７５の底部に当接させる。さらに、通電部１３３をコイル８７のコイル側ターミナル１１２に接続する。
【０１３６】
Ｓ２０では、制御部１２４は、コイル８７への通電・非通電を行うべく通電部１３３を制御する。そして、測定部１３２は、測定されるニードル７０のリフト量を制御部１２４に送る。制御部１２４は、測定部１３２よりニードル７０のリフト量の情報を受け取る。
【０１３７】
Ｓ３０では、制御部１２４は、受け取ったリフト量の情報と、予め設定されているリフト量の規格値とを比較し、調整すべきリフト量の目標調整量を定める。
【０１３８】
そして、Ｓ４０では、制御部１２４は、Ｓ３０にて定めた目標調整量に基づき、ピン１２２の移動量を定め、その移動量に応じて駆動部１２３を制御する。本実施形態では、第１実施形態同様に、制御部１２４は、この位置からピン１２２が所定の移動量だけ先端側に移動できるような指令信号を駆動部１２３に送る。具体的には、制御部１２４は、駆動部１２３がピン１２２を介して規制部７３に所定の荷重Ｆを所定の時間Ｔだけ加えられるような指令信号を駆動部１２３に送る。
【０１３９】
その信号を受けた駆動部１２３は、その信号に応じた荷重Ｆを時間Ｔだけピン１２２を駆動する。すると、ピン１２２は、所定の移動量だけ規制部７３を先端側に押し込む。ピン１２２が先端側に移動すると、まず、規制部７３が可動コア８１の接触部８３に当接する。ピン１２２はなおも先端側に移動するため、規制部７３とともに可動コア８１も先端側に移動する。ピン１２２が荷重Ｆと時間Ｔとに応じた移動量だけ移動し、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置が決定される。
【０１４０】
その後、Ｓ５０では、再び、Ｓ２０での処理と同じように制御部が通電部１３３を制御し、測定部１３２によりニードル７０のリフト量を測定する。
【０１４１】
Ｓ６０では、測定部１３２にて測定したリフト量が、所望のリフト量の規格値となっているか否かを判定する。Ｓ６０にて、測定部１３２にて測定したリフト量が所望のリフト量の規格値となっていればリフト量調整が終了する。Ｓ６０にて、測定したリフト量が所望のリフト量の規格値となっていなければ、再びＳ３０にて目標調整量を設定し、Ｓ４０にてリフト量を再調整し、Ｓ５０にてリフト量を測定して、再びＳ６０の処理を行う。この処理は、Ｓ６０にて、リフト量が規格値となるまで繰り返し行われる。
【０１４２】
本実施形態では、特にリフト量調整装置１２０は、第１実施形態と異なりリフト量を測定する測定装置１３０を有し、測定装置１３０にて測定したリフト量と所望のリフト量の規格値とに基づき目標調整量を定め、その定められた目標調整量に基づき規制部７３の圧入固定位置を調整しているため、圧入固定位置の調整精度が格段に向上する。よって、ニードル７０のリフト量の製品ごとのばらつきが抑えられる。その結果、製品ごとの噴射特性のばらつきが抑えられた品質の良い燃料噴射弁１０を提供することができる。
【０１４３】
なお、本実施形態では、治具１２１に設置する組立体１１ａは、ターミナル１１１およびコネクタ１１０を形成していないものであるが、第１実施形態のような組立体１１（図２参照）であっても良い。この際、通電部１３３は、ターミナル１１１に接続されることとなる。
【０１４４】
本実施形態では、測定ピン１３１が特許請求の範囲に記載の測定針に相当する。また、本実施形態では、Ｓ２０での処理が特許請求の範囲に記載のリフト量測定工程に相当し、Ｓ３０での処理が特許請求の範囲に記載の目標調整量設定工程に相当する。
【０１４５】
（第３実施形態）
第３実施形態は、第２実施形態の変形例である。第３実施形態は、組立体１１ａが有しているコイル８７を利用してニードル７０を作動させるのではなく、測定装置１３０ａが備えている測定用コイル１３４によりニードル７０を作動させるという点が第２実施形態と異なる。
【０１４６】
図７は、第３実施形態によるリフト量調整装置１２０の概略を示す構成図である。この実施形態での組立体１１ａは、第２実施形態の組立体１１ａと同じである。
【０１４７】
以下、第２実施形態と異なる部分だけを説明する。
【０１４８】
本実施形態の測定装置１３０ａは、通電部１３３に替えて、制御部１２４にて制御される測定用コイル１３４を有する。この測定用コイル１３４は、組立体１１ａのハウジング９０の外周側に設置される。測定用コイル１３４は、制御部１２４に制御され、通電されることにより、固定コア８８と可動コア８１との間に磁気吸引力を発生するような磁界を発生する。
【０１４９】
これにより、組立体１１ａのコイル８７に通電せずとも、測定用コイル１３４を作動させることにより、ニードル７０を作動させることができ、ニードル７０のリフト量を測定することができる。
【０１５０】
リフト量の調整手順およびリフト量の測定手順については、図６にて説明したフローと同じであるため、説明を省略する。
【０１５１】
なお、本実施形態では、治具１２１に設置する組立体１１ａは、ターミナル１１１およびコネクタ１１０を形成していないものであるが、第１実施形態のような組立体１１（図２参照）であっても良い。
【０１５２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【０１５３】
例えば、第１〜第３実施形態に示すリフト量調整方法およびリフト量調整装置は、図８に示すような形式の燃料噴射弁にも適用可能である。
【０１５４】
第１〜第３実施形態による燃料噴射弁１０の可動コア８１とニードル７０とが相対移動可能であるのに対し、図８に示す燃料噴射弁の可動コア８１とニードル７０とは常に固定されている。なお、この実施形態の燃料噴射弁において、第１〜第３実施形態における燃料噴射弁１０の構成部品と同様の機能を有する部品は、同じ符号を付与している。
【０１５５】
図８は、その他の実施形態による燃料噴射弁の組立体１１ｂの要部を示している。組立体１１ｂの可動コア８１の先端側の端部に規制部７３を備えている。規制部７３は、ニードル７０の本体部７１における基端側の端部に圧入固定されている。このような形式の燃料噴射弁では、可動コア８１とニードル７０とは相対移動が常に禁止されている。
【０１５６】
このような形式の燃料噴射弁では、リフト量調整装置１２０のピン１２２を固定コア８８の縦孔８９より挿入し、可動コア８１を先端側に押し込むことにより、規制部７３のニードル７０に対する圧入固定位置を調整する。このようにして、可動コア８１と固定コア８８とのギャップＧ１を調整する。
【０１５７】
また、測定装置１３０にてニードル７０のリフト量を測定する際には、測定ピン１３０をニードル７０の基端側の端部に当接させ、図５に図示されているような通電部１３３や図７に図示されているような測定用コイル１３４にてニードル７０を作動させ、測定部１３２にてリフト量を測定する。
【符号の説明】
【０１５８】
１０  燃料噴射弁、１１  組立体、２０  ボデー、２１  燃料通路、２２  噴孔、３０  パイプ、４０  ノズルホルダ、５０  ノズルボデー、５１  弁座、７０  ニードル（弁部材）、７１  本体部、７２  弁部、７３  規制部、７４  連通路、７５  第一連通路、７６  第二連通路、８１  可動コア（可動部材）、８７  コイル、８８  固定コア（固定部材）、８９  縦孔、１００  燃料導入部、１１０  コネクタ、１１１  ターミナル、１２０  リフト量調整装置、１２１  治具、１２２  ピン（押し込み部）、１２２ａ  先端部、１２３  駆動部、１２４  制御部、１３０  リフト量測定装置、１３１  測定ピン、１３１ａ  先端部、１３２  測定部、１３３  通電部、１３４  測定用コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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