(57)【要約】【課題】  より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射するには、磁気吸引力を増加させることが必要である。【解決手段】  本発明では、ボビンをなくすことでコイル周りの容積を削減し、コイルの巻き数を増加させる構成とする。【選択図】  図１
2015086761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定コアと、固定コアに圧入勘合されたノズルと、固定コアの外周側に位置するハウジングと、ノズル外周部に圧入勘合された円筒形部材のハウジングホルダを備えた電磁式燃料噴射弁において、
コイルがノズルの円筒外径部へ直接巻きつけられたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１の噴射弁において、ノズルとハウジングホルダが一体であることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１の噴射弁において、固定コアとハウジングとの連結部が固定コアホルダとして別体であり、固定コアホルダは軸方向に連通する空間が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関、特にガソリンを用いた自動車用筒内噴射エンジンにおける燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にガソリンを用いた自動車用筒内噴射システムに用いられる電磁式燃料噴射弁においては、排気ガス・燃費に対する規制や要求を満足するため、
エンジン筒内に燃料圧力を従来よりも高圧で噴射することへの市場要求が高まっている。これは、燃料圧力が高いほど燃料の噴射速度が増し、空気との摩擦抵抗が大きくなり、燃料がより微粒化して燃焼性能が良くなるためである。
【０００３】
より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射するには、磁気吸引力を増加させることが必要である。従来の技術では特開平８−１８９４３６に示されるように、磁気回路の一部であるコイル周りの容積を削減して磁気長を短くし、磁気吸引力を高めている。
【０００４】
また、コイルの巻き数が多いほど高い磁気吸引力を発生できる。コイル周りの容積を削減して空間を作り、その空間にまでコイルを巻くことで、コイルの巻き数を増加させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１８９４３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射するには、磁気吸引力を増加させることが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、ボビンをなくすことでコイル周りの容積を削減し、コイルの巻き数を増加させる構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボビンをなくすことでコイル周りの容積を削減し、コイルの巻き数を増加させる構成とすることで、磁気吸引力を増加させることができる。
それにより、より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が実施される燃料噴射弁の全体を示す断面図
【図２】燃料噴射弁の拡大図
【図３】燃料噴射弁の拡大図
【図４】燃料噴射弁の拡大図
【図５】燃料噴射弁の拡大図
【図６】燃料噴射弁の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施例の全体構成について図１を用いて説明する。なお、以降すべての図は説明のため寸法を誇張して示しており、実際の寸法とは異なる。
【００１１】
図１の固定コア１０７上部には加圧して燃料を供給するための図示しない高圧ポンプと、前記高圧ポンプと固定コア１０７上部とを連結する配管が配置されており、固定コア１０７中心部の燃料通路である貫通孔へ加圧された状態で燃料が供給される。弁体１１４の上端面にはスプリング１１０の着座面が設けられている。
【００１２】
スプリング１１０の弁体１１４との逆側の上端面には調整子５４が当接している。調整子５４は固定コア１０７に固定されている。
【００１３】
ガイド部材１１５と可動子ガイド１１３は、ノズル１０１の内径に圧入され固定されている。弁体１１４はガイド部材１１５と可動子ガイド１１３によって、上下に往復運動できるように保持されている。弁体１１４はコイル１０５に通電していない閉弁状態においてはスプリング１１０の付勢力によってノズル１０１の先端に設けられた固定弁１１６と当接しており、前記高圧ポンプから供給された燃料の流れを燃料噴射孔１１６Ａから遮断している。
【００１４】
コイル１０５は固定コア１０７の外周部に配置されており、ハウジング１０３、ノズル１０１、弁体１１４と一体構造である可動コア１０２を介して矢印１２２で示すトロイダル状の磁気通路が形成されている。
【００１５】
鉄心とコイルを用いた本実施例の磁気通路による磁気吸引力Fは一般的に式(1)〜(3)で計算される。
F = B2 * S / (2μ0)          ・・・(1)
B = μ * H        ・・・(2)
H = n * i / L・・・(3)
H:磁界、n:コイル巻き数 ,i:電流、L:磁気回路の長さ、S:磁気回路遮断面積、B:磁束密度,μ0：真空の透磁率、μ：透磁率
式(1)〜(3)より、磁気吸引力Fはコイル巻き数nに比例し、巻き数nが多いほど磁気吸引力Fが大きくなる。
【００１６】
また、端子１０９の先端部に形成されたコネクタ１２３にはバッテリ電圧より電力を供給するプラグが接続される。コイル１０５は図示しないコントローラにより、端子１０９の端部１０９aを通じて通電、非通電が制御される。
【００１７】
コイル１０５に通電中は磁気通路１２２を通る磁束によって可動コア１０２と固定コア１０７との間に磁気吸引力が発生する。可動コア１０２が吸引されることで上方へ動き、固定コア１０７の下端面に衝突するまで移動する。
【００１８】
その結果、弁体１１４が固定弁１１６から離れて開弁状態となり，固定コア１０７中心部の燃料通路である貫通孔から供給された燃料を噴射孔１１６Ａから燃焼室内へ噴射する。
【００１９】
コイル１０５への通電が断たれると磁気通路１２２の磁束が消滅し、磁気吸引力も消滅する。この状態では弁体１１４を閉弁方向に押すスプリング１１０のばね力が弁体１１４に作用する。その結果、弁体１１４は固定弁１１６に接触する閉弁位置に押し戻される。
【００２０】
ここで、第一実施例について図２を用いて説明する。
【００２１】
図２で示すようにコイル１０５はノズル１０１の外周部に直接巻きつけられている。巻き崩れを防ぐため、対向する固定コア１０７の幅広部の下端面１０７aと円筒形部材のハウジングホルダ１０４上端面１０４aによりガイドしてコイル１０５を巻く。下端面１０７aの一部は端子１０９へコイル線を通すため、軸方向に連通する空間が設けられている。
【００２２】
コイル１０５は端子１０９と導通するように接続されている。ハウジング１０３を組み付けた後、端子１０９の一端１０９aを固定したままコネクタ１２３を樹脂成型する。
【００２３】
ここで、参考として、図３にボビン１０６を用いた構成を示す。コイル１０５はボビン１０６に巻かれてノズル１０１の外周部に配置されている。コイル１０５とボビン１０６はノズル１０１・ハウジング１０３・固定コア１０７に囲まれた限られた空間に配置されている。そのため、コイル１０５を巻ける空間はボビン１０６の外周部の限られた空間になる。
【００２４】
本実施例における図２に示す構造ではコイル１０５が絶縁性の高いボビン１０６でなく、比較的電気伝導性の高いステンレス部材であるノズル１０１に直接接する。コイル１０５へ通電された電流が外部へ洩れないように絶縁抵抗を確保するため、コイル１０５の皮膜には例えばポリイミドなどの絶縁性の高い線種、または、皮膜の厚い線種を選定する。
【００２５】
図４を用いてコイルと端子の接続について説明する。
【００２６】
ノズル１０１の周りに巻かれたコイル１０５の線１０５aは端子１０９側に向かって配置され、抵抗溶接部１０９bにより抵抗溶接により接合されている。
【００２７】
次に第２実施例について図５を用いて説明する。
【００２８】
第２実施例では図５に示すようにハウジングホルダ１０４とノズル１０１が同一部材により製作され一体化している。これにより部品点数と組立工数の削減が可能となる。
【００２９】
次に第３実施例について図６を用いて説明する。
【００３０】
第３実施例では図６に示すように固定コア１０７と、固定コアホルダ１０８が別部材により製作され、圧入勘合されている。固定コアホルダ１０８はステンレス製の円筒形部材で、コイル１０５と端子１０９を導通させるための軸方向に連通する空間が設けられている。複雑な形状である第１実施例の固定コアに対し、固定コア１０７と固定コアホルダを単純な形状同士に別部材化することで生産性を向上させている。
【００３１】
第２実施例と第３実施例は別の実施例として示したが、それぞれを組み合わせた構造としても良い。
【００３２】
以上の構成をとることにより、コイル周りの容積を削減し、コイルの巻き数を増加させて、磁気吸引力を増加させることができる。それにより、より高い燃料圧力でも安定して弁体を開弁させて燃料を噴射することができる。
【符号の説明】
【００３３】
５４…調整子
１０１…ノズル
１０２…可動コア
１０３…ハウジング
１０４…ハウジングホルダ
１０５…コイル
１０６…ボビン
１０７…固定コア
１０８…固定コアホルダ
１０９…端子
１１０…スプリング
１１３…可動子ガイド
１１４…弁体
１１５…ガイド部材
１１６…固定弁
１２２…磁気通路
１２３…コネクタ
【図１】
2015086761.tif 000003
【図２】
2015086761.tif 000004
【図３】
2015086761.tif 000005
【図４】
2015086761.tif 000006
【図５】
2015086761.tif 000007
【図６】
2015086761.tif 000008