(57)【要約】【課題】軽量且つ高剛性で，開閉応答性が良好な燃料噴射弁の弁組立体を提供する。【解決手段】弁ハウジング３の弁座７と協働する弁体１３，この弁体１３の後端に連結される連杆１４，並びに連杆１４の後端に連結されて，固定コア５の吸引面５ａに対向する可動コア１２よりなる，燃料噴射弁の弁組立体において，連杆１４の外周面に，その軸方向に延びる複数条の縦リブ１４ａを形成し，この縦リブ１４ａ群と，この縦リブ１４ａ群の端部に連結されるべき弁体１３又は可動コア１２との端面同士をプロジェクション溶接し，複数条の縦リブ１４ａ間に画成される複数条の縦溝１４ｂを燃料通路とした。【選択図】      図２
2014194167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジング（３）の弁座（７）と協働する弁体（１３），この弁体（１３）の後端に連結される連杆（１４），並びにこの連杆（１４）の後端に連結されて，弁ハウジング（３）に固着される固定コア（５）の吸引面（５ａ）に対向する可動コア（１２）よりなっており，弁ハウジング（３）内に収容される，燃料噴射弁の弁組立体において，
前記連杆（１４）の外周に，その軸方向に延びる複数条の縦リブ（１４ａ）を形成し，この縦リブ（１４ａ）群と，この縦リブ（１４ａ）群の端部に連結されるべき前記弁体（１３）又は可動コア（１２）との端面同士をプロジェクション溶接し，前記複数条の縦リブ（１４ａ）間に画成される複数条の縦溝（１４ｂ）を燃料通路としたことを特徴とする，燃料噴射弁の弁組立体。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射弁の弁組立体において，
前記プロジェクション溶接のための突起（１５）を前記縦リブ（１４ａ）の端面に形成したことを特徴とする，燃料噴射弁の弁組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，弁ハウジングの弁座と協働する弁体，この弁体の後端に連結される連杆，並びにこの連杆の後端に連結されて，弁ハウジングに固着される固定コアの吸引面に対向する可動コアよりなっており，弁ハウジング内に収容される，燃料噴射弁の弁組立体の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる燃料噴射弁は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料噴射弁の弁組立体では，上記特許文献１に記載されるように，連杆を中空円筒体で構成し，その中空円筒体の中空部と，中空円筒体の，弁体と連結される前端部に形成される複数の切欠きとを燃料通路としている。この従来のものでは，連杆の剛性を確保するために，中空円筒体の肉厚を厚くする必要があるが，そうすることは，連杆の重量増を招き，弁組立体の開閉応答性を低下させるので，好ましくない。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，軽量且つ高剛性で，開閉応答性が良好な前記燃料噴射弁の弁組立体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために，本発明は，弁ハウジングの弁座と協働する弁体，この弁体の後端に連結される連杆，並びにこの連杆の後端に連結されて，弁ハウジングに固着される固定コアの吸引面に対向する可動コアよりなっており，弁ハウジング内に収容される，燃料噴射弁の弁組立体において，前記連杆の外周に，その軸方向に延びる複数条の縦リブを形成し，この縦リブ群と，この縦リブ群の端部に連結されるべき前記弁体又は可動コアとの端面同士をプロジェクション溶接し，前記複数条の縦リブ間に画成される複数条の縦溝を燃料通路としたことを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記プロジェクション溶接のための突起を前記縦リブの端面に形成したことを第２の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の特徴によれば，前記連杆の外周に，その軸方向に延びる複数条の縦リブを形成し，この縦リブ群と，この縦リブ群の端部に連結されるべき前記弁体又は可動コアとの端面同士をプロジェクション溶接し，前記複数条の縦リブ間に画成される複数条の縦溝を燃料通路としたので，複数の縦リブにより連杆に充分な剛性を付与しながら，複数の縦溝により連杆の軽量化を図ると共に，弁ハウジング内の燃料通路を複数の縦溝により拡大するができ，したがって，弁組立体の開閉応答性を高めると共に，燃料噴射量の増量を図ることができる。しかも，前記縦リブ群と，この縦リブ群の端部に連結されるべき前記弁体又は可動コアとの端面同士をプロジェクション溶接することで，連杆における溶接半径を充分に得て，溶接強度を高めることができ，レーザ溶接適用時のような間欠的な溶接制御が不要であると共に，溶接スパッタの縦溝への付着の問題もなく，溶接作業が容易となる。
【０００９】
本発明の第２の特徴によれば，前記プロジェクション溶接のための突起を前記縦リブの端面に形成したので，前記突起が全て無駄なく電着に利用されると共に，突起により燃料流路抵抗の発生を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るガス燃料用噴射弁の縦断面図。
【図２】図１の２部拡大図（但し，開弁状態を示す。）。
【図３】図２中の弁組立体の分解斜視図。
【図４】本発明の第２実施形態（Ａ）及び第３実施形態（Ｂ）に係る弁組立体の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。尚，本発明の噴射弁において，ノズル部材側を前と言い，燃料入口筒部側を後という。
【００１２】
先ず，図１〜図３に示す本発明の第１実施形態の説明より始める。図１及び図２において，ガス燃料用噴射弁Ｉは，エンジンの吸気管Ｅの管壁に設けられる取り付け孔Ｅａに前端部が装着され，エンジンの吸気行程時，ガス燃料を吸気管Ｅ内に噴射する。この噴射弁Ｉの弁ボディ１は，キャップ状のノズル部材２と，このノズル部材２の内周面に前端部を嵌合して溶接等により結合される，磁性体よりなる中空円筒状の弁ハウジング３と，この弁ハウジング３の後端に非磁性円筒体４を介して一体的に連結される固定コア５と，この固定コア５の後端に一体に連設される中空円筒状の燃料入口筒６とよりなっている。固定コア５は，前端面を吸引面５ａとする前端部を非磁性円筒体４内に突入させている。
【００１３】
ノズル部材２には，平坦な弁座７と，この弁座７における所定の円周上に配列される複数のノズル孔９，９…とが設けられる。
【００１４】
固定コア５の中心部には，後部スプリング収容孔１９と，この後部スプリング収容孔１９の後端に連なる，それより大径のリテーナ圧入孔１８とが設けられ，このリテーナ圧入孔１８の内周面に中空部３６ａを有するパイプ状のスプリングリテーナ３６が圧入固定される。このスプリングリテーナ３６には一条のスリット３７が設けられ，これによりスプリングリテーナ３６は弾性的に縮径が可能になっており，このスプリングリテーナ３６の外径は，リテーナ圧入孔１８への圧入代を考慮して，自由状態でリテーナ圧入孔１８の内径より大径に設定される。このスプリングリテーナ３６の前端面により後部スプリング座３５が構成される。
【００１５】
リテーナ圧入孔１８の後端には，それより大径の燃料入口筒６の中空部６ａが連なっており，燃料入口筒６の入口には燃料フィルタ３８が装着される。
【００１６】
図２〜図４に示すように，弁ハウジング３の内周面は摺動案内面３ａとされ，この摺動案内面３ａには弁組立体１０が嵌装される。
【００１７】
図２及び図３に示すように，この弁組立体１０は，摺動案内面３ａに摺動自在に嵌合して後端面を固定コア５の前端の吸引面５ａに対向させる円筒状の可動コア１２と，前記弁座７と協働して前記ノズル孔９，９…を開閉する弁体１３と，上記可動コア１２及び弁体１３間を連結する，それらより小径の連杆１４とで構成される。固定コア５及び可動コア１２の対向面間には，弁体１３の弁座７への着座時，弁体１３の開弁ストロークに相当する所定の間隙が設定される。
【００１８】
可動コア１２は，その中心部に固定コア５の後部スプリング収容孔１９と同軸上に並ぶ前部スプリング収容孔３０を有し，またその前端には有底の連結筒部１２ａを有する。
【００１９】
弁体１３は，総じて中空円筒状をなすもので，弁座７に対向する環状の弁部１３ａと，この弁部１３ａの後端に一体に連なる有底の連結筒部１３ｂとよりなっており，その弁部１３ａは，弁座７に離，着座することによりノズル孔９，９…を開閉するようになっている。
【００２０】
また連結筒部１３ｂは，前記摺動案内面３ａに摺動自在に嵌合する鍔状のジャーナル部１３ｂ１を外周に有する。この連結筒部１３ｂには，その内周面，外周面及び後端面に開口する複数の切欠き５０，５０…が設けられる。
【００２１】
連杆１４の外周には，その全長に亙り軸方向に延びる複数条の縦リブ１４ａが一体に形成され，各縦リブ１４ａの前後端面には，プロジェクション溶接用の円弧状の突起１５が一体に形成される。而して，縦リブ１４ａ群の後端部は可動コア１２の連結筒部１２ａの内周面に嵌合されると共に，その後端面の突起１５が連結筒部１２ａの底部に突き当てられ，また縦リブ１４ａ群の前端部は弁体１３の連結筒部１３ｂの内周面に嵌合されると共に，その前端面の突起１５が連結筒部１３ｂの底部に突き当てられる。そして，可動コア１２及び弁体１３を溶接用の一対の電極で挟持し，高電圧を印加してプロジェクション溶接を行う。したがって，各突起１５は，相手部材，即ち可動コア１２及び弁体１３に電着される。こうして可動コア１２，連杆１４及び弁体１３の三者は一体に結合される。その際，縦リブ１４ａ群の前端部と弁体１３の連結筒部１３ｂとは，縦溝１４ｂ及び切欠き５０の位相を互いに一致させるように嵌合される。
【００２２】
上記縦リブ１４ａ間は，連杆１４の縦溝１４ｂとなり，連杆１４の後端面及び前端面には，それぞれ縦溝１４ｂと連通する後側凹部５１ａ及び前側凹部５１ｂが形成され，各凹部５１ａ，５１ｂの底面には，円錐状のガイド突起５３ａ，５３ｂが一体に突設される。
【００２３】
可動コア１２の連結筒部１２ａに嵌合した縦リブ１４ａの後端面の一部は，可動コア１２の前部スプリング収容孔３０に臨む環状の前部スプリング座３４を構成する。
【００２４】
スプリングリテーナ３６の中空部３６ａ，後部スプリング収容孔１９，前部スプリング収容孔３０は，固定コア５及び可動コア１２の中心部を貫いて燃料入口筒６内と連通する中央燃料通路４９を構成し，この中央燃料通路４９には，連杆１４の後側凹部５１ａ及び縦溝１４ｂが開口する。また前記弁部１３ａの中空部は内側燃料通路５６とされ，弁部１３ａが弁座７から離座したとき，ノズル孔９，９…に連通するようになっている。この内側燃料通路５６は，連杆１４の前側凹部５１ｂ及び縦溝１４ｂが開口する。
【００２５】
連杆１４と，その外周面に対向する前記弁ハウジング３の内周面との間には，連杆１４の縦溝１４ｂ，１４ｂ…及び弁体１３の切欠き５０，５０…が開口する燃料室５５が画成され，各切欠き５０は，上記燃料室５５に軸方向で対向する底面５０ａを有する。
【００２６】
ジャーナル部１３ｂ１の前方において，弁体１３と弁ハウジング３との間には，弁体１３の切欠き５０，５０…が開口する環状の外側燃料通路５７が画成される。その際，弁体１３の，上記外側燃料通路５７に臨む外周面は，上記ジャーナル部１３ｂ１よりも小径に形成される一方，弁ハウジング３の上記外側燃料通路５７に臨む内周面には，上記ジャーナル部１３ｂ１よりも大径の拡径部３ｂが設けられる。したがって，外側燃料通路５７は，ジャーナル部１３ｂ１より小径の弁体１３の外周面と，ジャーナル部１３ｂ１より大径の弁ハウジング３内周面の拡径部３ｂとの間に画成される，大容積のものとなる。
【００２７】
再び図１及び図２において，前部スプリング座３４と後部スプリング座３５との間に，後部及び前部スプリング収容孔１９，３０に配設される戻しスプリング３３が所定のセット荷重をもって縮設され，そのセット荷重が弁体１３を閉弁方向，即ち弁座７への着座方向へ付勢する。そのセット荷重は，スプリングリテーナ３６のリテーナ圧入孔１８への圧入深さにより調整される。
【００２８】
弁ハウジング３の可動コア１２が嵌合する領域から固定コア５に亙り，それらを囲繞するコイル組立体２０が配設される。このコイル組立体２０は，弁ハウジング３，非磁性円筒体４及び固定コア５の外周に嵌合するボビン２１と，このボビン２１の外周に巻装されるコイル２２とで構成され，このコイル組立体２０の外周には，これを覆う磁性体のコイルハウジング２３が配設される。
【００２９】
固定コア５には，その外周面より突出してボビン２１の後端面を支承するヨークフランジ２４が一体に形成され，このヨークフランジ２４の外周面にコイルハウジング２３の後端部が嵌合される。またコイルハウジング２３の前端部には，ボビン２１の前端面に当接する環状端壁２３ａと，この環状端壁２３ａの内周端より前方に突出して弁ハウジング３の外周面に嵌合して固着される円筒部２３ｂとが一体に形成される。こうしてコイル組立体２０及びコイルハウジング２３は弁ボディ１に取り付けられる。そして，コイルハウジング２３及び燃料入口筒６の外周面には，それらを連続的に被覆する樹脂モールド層２６が形成され，この樹脂モールド層２６には，その一側方に突出するカプラ２８が一体成形され，このカプラ２８は，コイル２２に連なる通電用端子２７を保持する。
【００３０】
ノズル部材２の外周には，環状の前部シール溝４０を画成する前後一対のフランジ４１，４２が形成され，前部シール溝４０には，ノズル部材２をエンジンの吸気管Ｅの取り付け孔Ｅａに挿入したとき，その内周面に密接するシール部材４３が装着される。
【００３１】
また燃料入口筒６の後端部外周に環状の後部シール溝４５が画成され，この後部シール溝４５には，燃料入口筒６の後端部に嵌装される燃料分配管Ｄの内周面に密接するシール部材４７が装着される。
【００３２】
次に，この実施形態の作用について説明する。
【００３３】
コイル２２の消磁状態では，図１に示すように，弁組立体１０は，戻しスプリング３３のセット荷重により前方に押圧され，弁体１３を弁座７に着座させている。
【００３４】
コイル２２を通電により励起すると，それにより生ずる磁束がコイルハウジング２３，弁ハウジング３，可動コア１２，固定コア５，コイルハウジング２３を順次走り，固定コア５及び可動コア１２間に発生する磁力により，図２に示すように，弁組立体１０が戻しスプリング３３のセット荷重に抗して固定コア５の吸引面５ａに吸引され，弁体１３を弁座７から離座させ，ノズル孔９，９…を開く。
【００３５】
ノズル孔９，９…が開くと，図示しないガス燃料タンクから燃料分配管Ｄに送られたガス燃料が，燃料入口筒６に流入して燃料フィルタ３８により濾過され，中央燃料通路４９（スプリングリテーナ３６の中空部３６ａ，固定コア５の後部スプリング収容孔１９，可動コア１２の前部スプリング収容孔３０）を通過後，連杆１４の後側凹部５１ａ及び縦溝１４ｂに流入する。この後側凹部５１ａに流入したガス燃料は，その後側凹部５１ａの底面より突出した円錐状のガイド突起５３ａにより流れが半径方向へ反らされることで，スムーズに縦溝１４ｂ，及び弁ハウジング３内の燃料室５５へ誘導されるので，上記後側凹部５１ａの底部にガス燃料が淀むことはない。そして燃料室５５に移ったガス燃料は前方へ流下し，その燃料の一部は，弁体１３の複数の切欠き５０，５０…の各底面５０ａに当たって内側及び外側燃料通路５６，５７に略均等に分流し，また縦溝１４ｂに移った燃料は，その縦溝１４ｂ，１４ｂ…に沿って前方へ流れ，前側凹部５１ｂを経て弁部１３ａ内側の内側燃料通路５６に流入する。その際，縦溝１４ｂ，１４ｂ…の底面を流下するガス燃料は，下部の円錐状のガイド突起５３に誘導されて前側凹部５１ｂにスムーズに流入することができ，その前側凹部５１ｂの底部にガス燃料が淀むことはない。こうして，燃料室５５から内側及び外側燃料通路５６，５７に分流したガス燃料は，複数のノズル孔９，９…からエンジンの吸気管Ｅ内に噴射される。
【００３６】
このように，連杆１４外周の燃料室５５と，弁座７に開口するノズル孔９，９…とは，何れも容積が比較的大きい筒状の内側燃料通路５６と環状の外側燃料通路５７を介して連通するので，弁体１３周りの燃料流路を拡大することができ，これにより弁体１３の開弁ストローク及び開弁時間を増加させることなく，ノズル孔９からの燃料噴射量を容易に増加させ得て，エンジンの高出力化に応えることができる。また弁体１３の開弁ストロークの増加の必要がないことから，コイル，延いては噴射弁Ｉの大型化を避けることができ，またコイルの消費電力の増加をも抑えることができる。
【００３７】
特に，内側及び外側燃料通路５６，５７は，弁体１３の後端部に設けられてその内周面，外周面及び後端面に開口する切欠き５０と，弁体１３の内周面に嵌合結合する連杆１４の縦溝１４ｂとを介して弁ハウジング３内の燃料室５５に連通するので，弁体１３及び連杆１４の嵌合部に邪魔されることなく，燃料室５５から内側及び外側燃料通路５６，５７に燃料をスムーズに分流させることができる。しかも，互いに嵌合される弁体１３及び連杆１４は個別製作されるものであるから，それぞれの加工時に，切欠き５０，縦リブ１４ａ及び縦溝１４ｂを容易に形成することができ，生産性を高めることができる。
【００３８】
また弁体１３の連結筒部１２ａは，弁ハウジング３の内周面に摺動自在に嵌合する鍔状のジャーナル部１３ｂ１を有することで，弁体１３の開閉姿勢を安定させることができ，しかも連結筒部１２ａの切欠き５０によって，ジャーナル部１３ｂ１に干渉されることなく，燃料室５５及び外側燃料通路５７間を連通することができる。
【００３９】
しかも，外側燃料通路５７は，ジャーナル部１３ｂ１より小径の弁体１３の外周面と，ジャーナル部１３ｂ１より大径の弁ハウジング３内周面の拡径部３ｂとの間に画成されるので，外側燃料通路５７の容積の拡大，延いては弁体１３周りの燃料流路の拡大を得て，ノズル孔９からの燃料噴射量を容易に増加させることができる。
【００４０】
以上のように，弁組立体１０の連杆１４の外周には，その軸方向に延びる複数条の縦リブ１４ａを形成して，それら縦リブ１４ａ間の縦溝１４ｂを燃料通路としたので，複数の縦リブ１４ａにより連杆１４に充分な剛性を付与しながら，複数の縦溝１４ｂにより連杆１４の軽量化を図ると共に，弁ハウジング３内の燃料通路を複数の縦溝１４ｂにより拡大するができ，その結果，弁組立体１０の開閉応答性を高めると共に，燃料噴射量の増量を図ることができる。
【００４１】
しかも連杆１４の縦リブ１４ａの前端部と，それに嵌合する弁体１３の連結筒部１３ｂとの相対向する端面同士がプロジェクション溶接され，また連杆１４の縦リブ１４ａの後端部と，それに嵌合する可動コア１２の連結筒部１２ａとの相対向する端面同士がプロジェクション溶接されることで，連杆１４における溶接半径を充分に得て，溶接強度を高めることができる。その際，プロジェクション溶接用の突起１５は，連結筒部１２ａ，１３ｂの各底面に環状に形成することもできるが，この実施形態では，縦リブ１４ａの端面に形成したので，突起１５が全て無駄なく電着に利用されると共に，突起１５により燃料流路抵抗の発生を回避できる。
【００４２】
一般的には，連杆１４と，可動コア１２及び弁体１３との各溶接には，嵌合部外周に対するレーザ溶接が適用されるところであるが，本発明のように，連杆１４が複数の縦リブ１４ａを有する場合には，連杆１４と相手部材（可動コア１２及び弁体１３）との嵌合部が不連続となるため，レーザ溶接は間欠的に行うことを余儀なくされ，その溶接制御が面倒になるのみならず，溶接スパッタが縦溝１４ｂに付着するので，それを清掃する後処理も必要となる。本発明によれば，そのような不都合を全て解消することができる。
【００４３】
次に，図４（Ａ）により本発明の第２実施形態について説明する。
【００４４】
この第２実施形態は，連杆１４及び弁体１３を一体に形成したものである。したがって，プロジェクション溶接は，連杆１４及び可動コア１２間のみで行われる。その他の構成は第１実施形態と同様であるので，図４（Ａ）中，第１実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００４５】
最後に，図４（Ｂ）により本発明の第３実施形態について説明する。
【００４６】
この第３実施形態は，連杆１４及び可動コア１２を一体に形成したものである。したがって，プロジェクション溶接は，連杆１４及び弁体１３間のみで行われる。その他の構成は第１実施形態と同様であるので，図４（Ａ）中，第１実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００４７】
本発明は，上記各実施形態に限定されるものではなく，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。例えば，本発明は，ガソリン等の液体燃料用の噴射弁にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
Ｉ・・・・・燃料噴射弁（ガス燃料用噴射弁）
３・・・・・弁ハウジング
５・・・・・固定コア
７・・・・・弁座
１０・・・・弁組立体
１２・・・・可動コア
１３・・・・弁体
１４・・・・連杆
１４ａ・・・縦リブ
１４ｂ・・・縦溝
１５・・・・突起
【図１】
2014194167.tif 000003
【図２】
2014194167.tif 000004
【図３】
2014194167.tif 000005
【図４】
2014194167.tif 000006