(57)【要約】  燃料噴射器と燃料噴射器（１００）の組立に関する様々な方法である。燃料噴射器は、第一と第二のコネクタ部分をそれぞれ接続した、独立して試験可能な動力グループ部分組立品（４００）と弁グループ部分組立品（２００）を備えている。動力グループ部分組立品（４００）は、電磁コイル（４０２）と、筐体（４２０）と、少なくとも一つの端子（４０６）と、コイル（４０２）及び筐体（４２０）の上に成形加工された少なくとも一つのオーバーモールド（４３０）とを備えている。オーバーモールド（４３０）内に挿入可能な弁グループ部分組立品（２００）は、吸入チューブ（２１０）を有するチューブ組立品とフィルター組立品（３８０）を備えている。磁極片（２７０）が、他方の端部に弁本体が接合されている非磁性外被（２３０）の一方の端部と吸入チューブ（２１０）とを連結している。軸方向に移動可能な電機子組立品は、磁極片（２７０）に対向しており、部材と調整チューブ（３７５）によって調整可能な形で、弁座組立品（３３０）と係合する方向にバイアスを加えられている。揚程設定機器が、電機子組立品（３００）の軸方向の変位を設定する。弁座組立品（３３０）は、フロー部分と固定部分（３４０）を有し、これらの部分は、それぞれ少なくとも互いに等しい第一と第二の長さを有する。
2008508465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に対して使用するための燃料噴射器であって、
その燃料噴射器は、独立して試験可能な弁グループ部分組立品と接続されて、単一のユニットを構成する独立して試験可能な動力グループ部分組立品を有し、
動力グループ部分組立品は、第一のコネクタ部分を有するとともに、
・電磁コイルと、
・該コイルの少なくとも一部を取り囲む筐体と、
・該コイルと電気的に連結された、該コイルに電力を供給するための少なくとも一つの端子と、
・該コイル及び筐体の少なくとも一部の上に成形された、第一のオーバーモールド端と第一のオーバーモ    ールド端の反対側の第二のオーバーモールド端とを有し、内面を画定する少なくとも一つのオーバーモ    ールドと、
を備えており、
弁グループ部分組立品は、第二のコネクタ部分を有するとともに、
・オーバーモールドの内面と係合する少なくとも一つの部分と、外面と、第一のチューブ端と第二のチュ    ーブ端の間に延びる縦軸とを有するチューブ組立品と、
・電磁コイルによってほぼ取り囲まれたチューブ組立品内に配置された、電磁コイルに電力を供給して、    該縦軸に沿って動かすことが可能な電機子組立品と、
を備えており、
チューブ組立品は、
・第一の吸入チューブ端と第二の吸入チューブ端を有する吸入チューブと、
・該縦軸に沿って軸方向に延びる、第一の外被端及び第二の外被端を有する非磁性外被と、
・吸入チューブと接続された少なくとも一つの第一の部分及び第一の外被端と接続され、それにより第一    の外被端を吸入チューブと連結させる第二の部分を有する磁極片と、
・第二の外被端と連結された弁本体と、
を備えており、
電機子組立品は、磁極片と対向した、強磁性部分を有する第一の電機子端及び密閉部分を有する第二の電機子端を備えるとともに、更に、貫通口及び流体を貫通口に通すための少なくとも一つの開口を配設されており、
・第二のチューブ端の方へのバイアスを電機子組立品に持たせる力を印加するように配置、構成された部    材と、
・チューブ組立品内の第二のチューブ端の近くに配置された調整チューブと、
・少なくとも一部が吸入チューブ内に配置された、フィルター部品を有するフィルター組立品と、
・弁本体内に配置された、電機子組立品の軸方向の変位を設定するための揚程設定機器と、
・少なくとも一部が弁本体内に配置される形で、チューブ組立品内の第二のチューブ端の近くに配置され    た弁座組立品と、
を備えており、
弁座組立品は、
・中心軸を画定するとともに、内燃機関に燃料を流すための少なくとも一つのオリフィスを有する、第一    の面と第二の面の間を第一の長さで該縦軸に沿って延びるフロー部分と、
・第二の面から遠位の方向に、少なくとも第一の長さと同じ長さの第二の長さで該縦軸に沿って延びる、    外面を有する固定部分と、
を備えている燃料噴射器。
【請求項２】
揚程設定機器が、該フロー部分の第一の面上に配置されたガイドディスクと隣接したリフトスリーブを備えている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３】
揚程設定機器が、該フロー部分の第一の面上に配置されたガイドディスクと隣接したクラッシュリングを備えている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項４】
吸入チューブが、磁極片と一体的に形成されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項５】
磁極片の第一の部分が、吸入チューブと連結されるとともに、磁極片の第二の部分が、第一の外被端内に配置されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項６】
弁本体が、内側の空間を画定するとともに、第二の外被端の少なくとも一部が、この空間内に配置されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項７】
電磁コイルが、ボビン上に巻かれたワイヤーで構成されるとともに、このボビンが、第一の電機子端の一部を取り囲んでいる請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項８】
弁本体が、第一の弁本体端と第二の弁本体端を有し、保持装置が、第二の弁本体端の周囲を取り囲むとともに、第一の弁本体端が、第二の外被端と連結されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項９】
弁本体が、更に、溝を備えるとともに、該保持装置が、この弁本体の溝と弾力的に係合してロックするための少なくとも一つの指状の部分を備えている請求項６に記載の燃料噴射器。
【請求項１０】
該保持装置が、弁座組立品の少なくとも一部と係合する窪んだ部分と、弁本体と係合した際に密閉リングを支持するための、該縦軸に対してほぼ垂直に押し広げられた部分とを有する請求項６に記載の燃料噴射器。
【請求項１１】
弁本体が、第一の壁の厚さを画定するとともに、該保持装置が、第二の壁の厚さを画定し、第一の壁の厚さが、第二の壁の厚さの少なくとも二倍である請求項６に記載の燃料噴射器。
【請求項１２】
電機子組立品の開口が、該縦軸の方向に十分に引き伸ばされている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項１３】
第二の電機子端の密閉部分が、二つの部分から成る電機子組立品を構成する、少なくとも一つの平坦な面を持つほぼ球形の部材を有する閉鎖部材を備えており、この閉鎖部材は、閉鎖部材の第一の位置において、フロー部分の第一の面と係合して、燃料がオリフィスを通って流れるのを阻止するとともに、この閉鎖部材は、閉鎖部材の第二の位置において、第一の面に対して間隔を開けて、燃料がオリフィスを通って流れるのを許容する請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項１４】
電機子組立品が、更に、弁座組立品の近くに配置された下方の電機子ガイドを備えており、この下方の電機子ガイドが、閉鎖部材とスライド式に係合するとともに、電機子組立品の中心を該縦軸上に合わせるように調整される請求項１１に記載の燃料噴射器。
【請求項１５】
第一の電機子端が、第一の幅を画定する第一の衝突面を備え、第一の衝突面が、磁極片の第二の幅を画定する第二の衝突面と対向しており、第一の幅の第二の幅に対する比率が、凡そ１より大きく規定されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項１６】
電機子組立品が、電機子組立品の面上に形成された複数の開口を有する請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項１７】
第二の電機子端の密閉部分が、少なくとも一つの平坦な面を持つ球形の部材を有する閉鎖部材を備えおり、この閉鎖部材は、閉鎖部材の第一の位置において、フロー部分の第一の面と係合して、燃料がオリフィスを通って流れるのを阻止するとともに、閉鎖部材の第二の位置において、第一の面に対して間隔を開けて、燃料がオリフィスを通って流れるのを許容するものであり、
電機子組立品が、第二の電機子端を閉鎖部材と連結させて、三つの部分から成る電機子組立品を構成する、第一の端部と第二の端部を有する非磁性部分を備えており、この非磁性部分が、内側の空間を画定するとともに、非磁性部分の第二の端部が、この内側の空間内に形成された少なくとも一つの溶接部により、閉鎖部材と連結されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項１８】
該非磁性部分が、深絞りされて、ほぼチューブ状となった部材で構成される請求項１５に記載の燃料噴射器。
【請求項１９】
該非磁性部分が、ほぼ平坦なブランクを丸め、生じた継ぎ目を溶接して、チューブ状の部材として形成することによって製作される請求項１５に記載の燃料噴射器。
【請求項２０】
電機子組立品の少なくとも一つの開口が、該非磁性部分に配置されるとともに、少なくとも一つの開口が、該縦軸に沿って十分に引き伸ばされている請求項１５に記載の燃料噴射器。
【請求項２１】
磁極片の第二の部分と電機子組立品の第一の端部の中の少なくとも一方が、該縦軸に対してほぼ斜めに延びる面を有する請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項２２】
磁極片の第二の部分と電機子組立品の第一の端部の中の少なくとも一方が、該縦軸と直交して延びる軸に対して、約２N の傾斜角を成す請求項１９に記載の燃料噴射器。
【請求項２３】
磁極片の第二の部分と電機子組立品の第一の端部の少なくとも一方が、弓状の面を形成する請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項２４】
磁極片の第二の部分と電機子組立品の第一の端部の少なくとも一方が、表面処理を施されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項２５】
該表面処理が、表面コーティング、表面硬化及びそれらの組合せから成るグループから選定された表面処理で構成され、表面コーティングが、硬質クロム鍍金、ニッケル鍍金、ケロナイト鍍金及びそれらの組合せから成るグループから選定されたものであり、表面硬化が、窒化、浸炭、浸炭窒化、薬焼き、熱硬化、スパーク焼入れ及び高周波焼入れから成るグループから選定されたものである請求項２２に記載の燃料噴射器。
【請求項２６】
該フロー部分が、該縦軸の周りで十分に凹んだ少なくとも一つの部分を有する密閉面を備え、その密閉面が、オリフィスを取り囲んでいる請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項２７】
該密閉面が、仕上げ面を有する請求項２４に記載の燃料噴射器。
【請求項２８】
少なくとも一つのオリフィスが、該縦軸とほぼ平行な中心軸を有する請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項２９】
弁座組立品が、該フロー部分と係合する、燃料が通過する少なくとも一つのオリフィスを画定するためのオリフィス用ディスクを備えており、弁座組立品とオリフィス用ディスクが、それぞれ弁本体に対して軸方向及び回転方向に関して固定されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３０】
オリフィス用ディスクが、該縦軸に対して固定された向きに保持されるように、オリフィス用ディスクの少なくとも一部が、該フロー部分の第二の面と溶接されている請求項２７に記載の燃料噴射器。
【請求項３１】
弁座組立品とオリフィス用ディスクが、凡そ該フロー部分に対して空間的に固定された向きを維持するために、該フロー部分から遠位の位置に、チューブ組立品の外面から該固定部分の外面に延びる少なくとも一つの溶接部を更に備えている請求項２７に記載の燃料噴射器。
【請求項３２】
該フロー部分が、弁本体の少なくとも一部と溶接されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３３】
該固定部分の第二の長さが、該フロー部分の第一の長さよりも長い請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３４】
調整チューブの一部とチューブ組立品の一部の間の締りばめにより、調整チューブが、吸入チューブに対して軸方向に関し固定されている請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３５】
独立して試験可能な弁グループ部分組立品と接続されて、単一のユニットを構成する独立して試験可能な動力グループ部分組立品を有する、内燃機関に対して使用するための燃料噴射器の組立方法であって、
動力グループ部分組立品を準備する工程と、
第一のチューブ端と第二のチューブ端の間に延びる縦軸を有するチューブ組立品と、凡そチューブ組立品内に配置された、該縦軸に沿って移動可能な電機子組立品とを備えた弁グループ部分組立品を準備する工程と、
電機子組立品の軸方向の変位を設定するための揚程設定機器を準備する工程と、
弁座のオリフィスを画定する、第一の面と第二の面を有するフロー部分と、該フロー部分に対して空間的に固定された向きで第二の面と固定されたオリフィス用ディスクと、第二の面から遠位の方向に延びる固定部分とを備えた弁座組立品をチューブ組立品に挿入する工程と、
該フロー部分とオリフィス用ディスク間の空間的に固定された向きが０．５％以内の誤差に保持されるように、該固定部分の一部をチューブ組立品と溶接する工程と、
動力グループ部分組立品の少なくとも一部を弁グループ部分組立品の少なくとも一部と溶接することを含む、弁グループ及び動力グループ部分組立品を連結して、燃料噴射器を組み立てる工程と、
を有する方法。
【請求項３６】
動力グループ部分組立品を準備する工程が、
少なくとも一つの電気接点を有するプラスチック製ボビンを成形加工する工程と、
該ボビンの周りにワイヤーを巻いて、このワイヤーを少なくとも一つの電気接点と電気的に接続して、電磁コイルを形成する工程と、
電磁コイルの少なくとも一部の上に筐体を配置して、少なくとも一つの端子と少なくとも一つの電気接点を電気的に接続する工程と、
近位の端部と遠位の端部を有する少なくとも一つのオーバーモールドを筐体と端子の少なくとも一部の周りに形成して、電磁コイルの枠組みと少なくとも一つの端子の相対的な構造を維持する工程と、
を含む動力グループ部分組立品の組立工程で構成される請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
弁グループ部分組立品を準備する工程が、
第一の吸入チューブ端及び第二の吸入チューブ端を有する吸入チューブを第一の弁本体端及び第二の弁本体端を有する弁本体と連結する工程であって、その場合それらの間に非磁性外被が配置されており、第二の吸入チューブ端が、磁極片を備えるとともに、第一の弁本体端と連結されている工程と、
弾性部材と電機子組立品を吸入チューブに挿入して、弾性部材が、電機子組立品に近接するとともに、電機子組立品が、磁極片と対向するようにする工程と、
調整チューブと保持部分を有するフィルター組立品とを、第一の吸入チューブ端を通して挿入し、組み込まれた保持部分が、第一のチューブ端の近くの第一の吸入チューブ端でフィルター組立品を支持するとともに、調整チューブを吸入チューブ内に配置し、弾性部材と係合させて、予荷重を加えるようにする工程と、
を含むチューブ組立品の組立工程で構成される請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
第一のチューブ端の周りを取り囲むように、少なくとも一つのオーバーモールドの近位の端部の周りに第一の密閉リングを配置するとともに、第二の弁本体端の周りに第二の密閉リングを配置して、少なくとも一つのオーバーモールドが、凡そ第一と第二の密閉リングの間に配置されるようにする工程を更に有する請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
第一の密閉リングが、フィルター組立品の保持部分によって支持されるように、動力グループ部分組立品を凡そ弁グループ部分組立品の周りに滑らせる工程を更に有する請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
弁グループ部分組立品の周りで動力グループ部分組立品を滑らせることが、弁グループ部分組立品の第一の端部と第二の端部のどちらか一方から行われる請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
弁グループ部分組立品を準備する工程が、磁極片とそれと対向する電機子組立品の中の少なくとも一方の一部をコーティングする工程と、磁極片と電機子組立品の中の少なくとも一方の面領域にコーティングを施す前に、その面領域に表面処理から保護するためのマスクを配備する工程とを更に有する請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
弁グループ部分組立品と動力グループ部分組立品を連結する工程が、弁グループ部分組立品上の第一の基準点と動力グループ部分組立品上に位置する第二の基準点を用いて、これらの部分組立品の該縦軸の周りにおける互いの向きを調整する工程を更に有する請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
周知の燃料噴射システムの例は、内燃機関で燃焼させる燃料量を供給する噴射器を使用するものと考えられる。また、供給される燃料量は、エンジン速度、エンジン負荷、エンジン排出物などの多くのエンジンパラメータに応じて変化するものと考えられる。
【０００２】
周知の電子燃料噴射システムの例は、エンジンパラメータの中の少なくとも一つを監視するともに、噴射器を電気的に操作して、燃料を供給するものと考えられる。周知の噴射器の例は、弁を駆動するために、電磁コイル、圧電部品又は磁気ひずみ材料を使用するものと考えられる。
【０００３】
噴射器用の周知の弁の例は、弁座に対して移動可能な閉鎖部品を有するものと考えられる。閉鎖部品が弁座に接触して密閉している場合、噴射器を通過する燃料の流れが阻止されるものと考えられ、閉鎖部品が弁座から離れている場合、噴射器を通過する燃料の流れが許容されるものと考えられる。
【０００４】
周知の噴射器の例は、弁座に対するバイアスを閉鎖部品に与える力を提供するスプリングを有するものと考えられる。また、このバイアスを与える力は、調整可能であり、弁座に対する閉鎖部品の動きの動力学的な特性を設定するものと考えられる。
【０００５】
更に、周知の噴射器の例は、燃料の流れから粉塵を分離するためのフィルターを有するとともに、噴射器の燃料源との接続部に密閉体を有するものと考えられる。
【０００６】
周知の噴射器の例は、多くの欠点を有するものと考えられる。
【０００７】
周知の噴射器の例は、殆ど汚染物質の無い環境で全体として組み立てられなければならないものと考えられる。また、周知の噴射器の例は、最終的な組立が完了した後でのみ試験することが可能であると考えられる。
【特許文献１】米国特許公開第２００３−００５７３００号明細書、米国特許出願番号０９／５６８，４６４、事件整理番号０５１２５２−５０５０、発明の名称「Injection Valve With Single Disc Turbulence Generation」
【特許文献２】米国特許公開第２００３−００１５５９５号明細書、米国特許出願番号１０／２４７，３５１、事件整理番号０５１２５２−５０５０、発明の名称「Injection Valve With Single Disc Turbulence Generation」
【特許文献３】米国特許公開第２００４−００００６０３号明細書、米国特許出願番号１０／１６２，７５９、事件整理番号０５１２５２−５２２８、発明の名称「Spray Pattern Control With Non-Angled Orifices in Fuel Injection Metering Disc」
【特許文献４】米国特許公開第２００４−００００６０２号明細書、米国特許出願番号１０／１８３，４０６、発明の名称「Spray Pattern and Spray Distribution Control With Non-Angled Orifices In Fuel Injection Metering Disc and Methods 」
【特許文献５】米国特許公開第２００４−００５６１１３号明細書、米国特許出願番号１０／１８３，３９２、事件整理番号０５１２５２−５２３０、発明の名称「Spray Control With Non-Angled Orifices In Fuel Injection Metering Disc and Methods」
【特許文献６】米国特許公開第２００４−００５６１１５号明細書、米国特許出願番号１０／２５３，４６７、事件整理番号０５１２５２−５２３１、発明の名称「Spray Targeting To An Arcuate Sector With Non-Angled Orifices In Fuel Injection Metering Disc and Methods 」
【特許文献７】米国特許出願第１０／２５３，４９９号明細書、事件整理番号０５１２５２−５２３２、発明の名称「Generally Circular Spray Pattern Control With Non-Angled Orifices In Fuel Injection Metering Disc and Methods 」
【特許文献８】米国特許出願第１０／７５３，３７８号明細書、事件整理番号０５１２５２−５２７９、発明の名称「Spray Pattern Control With Non-Angled Orifices Formed On A Dimpled Fuel Injection Metering Disc Having A SAC Volume Reducer 」
【特許文献９】米国特許出願第１０／７５３，４８１号明細書、事件整理番号０５１２５２−５２８０、発明の名称「Spray Pattern Control With Non-Angled Orifices Formed On A Generally Planar Metering Disc and Subsequently Dimpled With A SAC Volume Reducer」
【特許文献１０】米国特許出願第１０／７５３，３７７号明細書、事件整理番号０５１２５２−５２８１、発明の名称「Spray Pattern Control With Non-Angled Orifices Formed On A Generally Planar Metering Disc and Reoriented On Subsequently Dimpled Fuel Injection Metering Disc 」
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、一つの側面において、内燃機関に対して使用するための燃料噴射器を提供する。第一の実施形態では、燃料噴射器は、独立して試験可能な弁グループ部分組立品と十分に接続されて単一のユニットを構成する、独立して試験可能な動力グループ部分組立品を備える。動力グループ部分組立品は、第一のコネクタ部分を有するとともに、電磁コイルと、このコイルの少なくとも一部を取り囲む筐体と、コイルと電気的に連結された、コイルに電力を供給するための少なくとも一つの端子と、コイル及び筐体の少なくとも一部に渡って形成された少なくとも一つのオーバーモールドとを備える。このオーバーモールドは、第一のオーバーモールド端及び第一のオーバーモールド端とは反対側の第二のオーバーモールド端を有する。また、オーバーモールドは、内面を画定している。弁グループ部分組立品は、第二のコネクタ部分を有するとともに、少なくとも一部がオーバーモールドの内面と係合したチューブ組立品を備える。このチューブ組立品は、外面及び第一のチューブ端と第二のチューブ端の間に延びる縦軸を有する。チューブ組立品は、第一の吸入チューブ端と第二の吸入チューブ端を有する吸入チューブを備える。更に、燃料噴射器と弁グループ部分組立品は、フィルター部品を有するフィルター組立品を備えており、フィルター組立品の少なくとも一部は、吸入チューブ内に配置することができる。非磁性の外被が、縦軸に沿って軸方向に延びるとともに、第一の外被端と第二の外被端を有する。吸入チューブと接続された少なくとも一つの第一の部分と第一の外被端と接続された第二の部分を有する磁極片が、第一の外被端を吸入チューブと連結している。弁本体が、第二の外被端と連結されるとともに、電機子組立品が、チューブ組立品内に配置されている。電機子組立品は、電磁コイルに電力を供給して、縦軸に沿って移動させることが可能であり、電機子組立品は、磁極片と対向する第一の電機子端と第二の電機子端を有する。第一の電機子端は、強磁性部分を有し、第二の電機子端は、密閉部分を有する。更に、電機子組立品には、貫通孔と、この貫通孔に流体を通すための少なくとも一つの開口が設けられている。第一のコネクタ部分は、好ましくは、電機子組立品の少なくとも一部が電磁コイルによって取り囲まれる形で、第二のコネクタ部分と固定的に接続される。また、第二のチューブ端に向かって電機子組立品にバイアスを与える力を加えるように配置、構成された部材が配備されている。フィルター組立品は、チューブ組立品内の第二のチューブ端の近くに配置された調整チューブと係合して、それによりバイアスを与える力を調整するように、吸入チューブ内に配置することができる。この調整チューブは、チューブ組立品内の第二のチューブ端の近くに配置される。好ましくは、電機子組立品の軸方向の変位を設定するために、揚程設定機器が、弁本体内に配置されている。更に、弁グループは、チューブ組立品内の第二のチューブ端の近くに配置された弁座組立品を備えており、この弁座組立品の少なくとも一部は、弁本体内に配置されている。弁座組立品は、第一の面と第二の面の間に第一の長さで縦軸に沿って延びるフロー部分を備える。このフロー部分は、中心軸を画定するとともに、内燃機関に燃料を流すための少なくとも一つの開口を有する。更に、弁座組立品は、外面を持つ固定部分を備えており、この固定部分は、第二の面から少なくとも第一の長さと同じ長さの第二の長さで遠ざかる方向に、縦軸に沿って延びている。
【０００９】
この発明は、更に別の側面において、内燃機関に対して使用するための燃料噴射器の組立方法を提供する。燃料噴射器は、独立して試験可能な弁グループ部分組立品と接続されて単一のユニットを構成する、独立して試験可能な動力グループ部分組立品を有する。この組立方法は、動力グループ部分組立品を準備する工程と、第一のチューブ端と第二のチューブ端の間に延びる縦軸を有するチューブ組立品及びほぼチューブ組立品内に配置された、縦軸に沿って移動させることが可能な電機子組立品を備えた弁グループ部分組立品を準備する工程とを有する。更に、この方法は、電機子組立品の軸方向の変位を設定する揚程設定機器を準備する工程と、動力グループ部分組立品の少なくとも一部を弁グループ部分組立品の少なくとも一部と溶接して、燃料噴射器を組み立てる工程を含む弁グループ及び動力グループ部分組立品を連結する工程とを有する。この方法は、更に、弁座組立品をチューブ組立品に挿入する工程を有する。弁座組立品は、弁座の開口を画定する、第一の面及び第二の面を持つフロー部分と、このフロー部分に対して空間的に固定された向きで第二の面に固定されたオリフィス用ディスクと、第二の面から遠ざかる方向に延びる固定部分とを備える。また、この方法は、フロー部分とオリフィス用ディスク間の空間的に固定された向きが、０．５％内の誤差に保持されるように、固定部分の一部をチューブ組立品と溶接する工程を有する。この方法は、更に、動力グループ部分組立品の少なくとも一部を弁グループ部分組立品の少なくとも一部と溶接して、燃料噴射器を組み立てる工程を含む、弁グループ及び動力グループ部分組立品を連結する工程を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ここに組み込まれ、この明細書の一部を構成する添付図面は、この発明の実施形態を図示するとともに、上記の全般的な記述と下記の詳細な記述と共に、この発明の特徴を説明する役割を果たすものである。
【００１１】
図１、１Ａ及び１Ｂには、（図示されていない）内燃機関で燃焼される量の燃料を供給するためのソレノイド駆動式燃料噴射器１００の好ましい実施形態が図示されている。燃料噴射器１００は、第一の噴射器端１１０と第二の燃料噴射器端１２０間で縦軸Ａ−Ａに沿って延びており、図２に図示した弁グループ部分組立品２００と図５に図示した動力グループ部分組立品４００を備えている。弁グループ部分組立品２００は、燃料取扱機能、即ち、燃料の流路の画定するとともに、噴射器１００を通り抜ける燃料の流れを阻止する機能を果たす。動力グループ部分組立品４００は、電気的な機能、即ち、電気信号を噴射器１００を通り抜ける燃料の流れを許容するための駆動力に変換する機能を果たす。
【００１２】
図１、１Ａ及び１Ｂを参照して、特に、図２、２Ａ及び２Ｂには、第一のチューブ組立品端２０４と第二のチューブ組立品端２０６の間で縦軸Ａ−Ａに沿って延びる少なくとも一つのチューブ組立品２０２を備えた弁グループ部分組立品２００の様々な好ましい実施形態が図示されている。チューブ組立品２０２は、少なくとも一つの吸入チューブ２１０、非磁性外被２３０及び弁本体２５０を備えている。吸入チューブ２１０は、第一の吸入チューブ端２１２と、非磁性外被２３０の第一の外被端２３２と接続された第二の吸入チューブ端２１４とを有する。非磁性外被２３０の第二の外被端２３４は、弁本体２５０の第二の弁本体端２５４と反対側の第一の弁本体端２５２と接続されている。吸入チューブ２１０は、好ましくは、深絞りプロセス又は転がし作業によって形成することができる。また、吸入チューブ２１０は、図２Ａと２Ｂに図示した、動力グループ部分組立品４００、好ましくは、特に図１と１Ａに図示されているオーバーモールド４３０との締りばめを容易にするための突起２１３を備えることができる。磁極片２７０は、図１Ｂと２に図示されている通り、或いは図１、１Ａ、２Ａ及び２Ｂに図示されている通り、吸入チューブ２１０の第二の吸入チューブ端２１４と一体的に形成することができるとともに、磁極片２７０は、好ましくは、別に作って、磁極片２７０の第一の部分２７２のところで第二の吸入チューブ端２１４と接続することができ、磁極片２７０の第二の部分２７４は、吸入チューブ２１０と一体的に、或いは別個に、非磁性外被２３０の第一の外被端２３２と接続することができる。より詳しくは、磁極片の第二の部分２７４は、非磁性外被２３０の内面２３１と係合することができる。非磁性外被２３０は、非磁性ステンレス綱、例えば、３００シリーズのステンレス綱又は同様の構造的及び磁気的特性を持つその他の材料で構成することができる。吸入チューブ２１０、磁極片２７０、非磁性外被２３０及び弁本体２５０は、第一のチューブ組立品端２０４と第二のチューブ組立品端２０６の間に延びるほぼ一定の外径を持つようなサイズと構造にすることができる。この発明で使用する通り、「ほぼ」、「凡そ」又は「約」という用語は、燃料を計量するための組立式燃料噴射器の好ましい実施形態で許される許容可能なレベルの誤差を示すものとする。好ましくは、吸入チューブ２１０と非磁性外被２３０は、３０５型非磁性ステンレス綱製であり、磁極片は、４３０型強磁性ステンレス綱製である。
【００１３】
図２Ａと２Ｂに図示されている通り、吸入チューブ２１０は、例えば、溶接などの好適な取付手法によって、磁極片２７０に取り付けることができる。好ましくは、二つの部材２１０，２７０をレーザー溶接することによって、溶接部を形成する。磁極片２７０の外面には、段部２７６が形成されている。吸入チューブ端２１４は、磁極片２７０を吸入チューブ２１０と接続するための段部２７６と係合することができる。更に、動力グループ部分組立品４００の内面に、燃料噴射器１００を組み立てる際に確実に取り付けるためのストッパーとして機能する段部２７７を形成することができる。段部２７７と動力グループ部分組立品４００の内面部分、特に図５に図示された電磁コイル４０２を形成するボビン４０５との相互関係が、例えば、図１に特に図示されている。図２Ｃと２Ｄに図示されている通り、磁極片２７０の長さは、固定とすることができる一方、吸入チューブ２１０，２１０’の長さは、動作要件にもとづき可変とすことができる。磁極片２７０とは別に吸入チューブ２１０を形成することによって、組立プロセス時に異なる長さの吸入チューブを使用することによって、異なる長さの噴射器を製造することができる。図１と１Ａに図示されている通り、吸入チューブ２１０は、図１から分かる通り、第一のチューブ端１１０の周りを取り囲む密閉体又はＯリング２９０を保持するために、吸入チューブ端２１２の所で吸入チューブ２１０の口を拡げることができる。図１、１Ａ、２、２Ａ及び２Ｂに図示した構造に代わって、別個の磁極片２７０に対して、吸入チューブ２１０を磁極片２７０の内周面に取り付けることができる。
【００１４】
図１、１Ａ及び２には、チューブ組立品内の磁極片２７０の遠位の所に配置された電機子組立品３００が図示されている。図３及び３Ｃ〜３Ｅでより詳細に見える通り、電機子組立品３００は、電機子又は強磁性部分３０４を持つ第一の電機子鉄心端３０２と密閉部分３０８を持つ第二の電機子鉄心端３０６を有する電機子鉄心３０１を備えている。電機子組立品３００は、強磁性部分３０４又は「電機子」が磁極片の第二の部分２７４で磁極片２７０と対向するように、チューブ組立品２１０内に配置されている。密閉部分３０８は、燃料噴射器１００を通過する流体の流れを制御するために移動することが可能であり、好ましくは、強磁性の閉鎖部材３１０、例えば、球形の弁部品を備えることができる。好ましくは、閉鎖部材３１０は、４４０Ｃ型ステンレス綱製であり、電機子鉄心３０１は、４３０ＦＲ型ステンレス綱製である。
【００１５】
図３と３Ａに図示されている通り、磁極片２７０の第二の部分２７４と電機子鉄心３０１の強磁性部分３０４には、それぞれ衝突面２７５と３０５を設けることができる。電機子の反発を改善して、衝突面の磨耗又は当該部分２７４と３０４間に作用する空隙の変化を低減するために、衝突面２７５，３０５の中の一方、第二の部分２７４及び強磁性部分３０４に表面処理を施すことができる。これらの表面処理は、コーティング、鍍金又は表面焼入れを含むことができる。コーティング又は鍍金は、限定するものではないが、硬質クロム鍍金、ニッケル鍍金又はケロナイトコーティングを含むことができる。他方、表面焼入れは、限定するものではないが、窒化、浸炭、浸炭窒化、薬焼き、熱硬化、炎焼入れ、スパーク焼入れ又は高周波焼入れを含むことができる。好ましくは、コーティングは、クロム鍍金である。
【００１６】
表面処理は、典型的には、磁極片２７０と電機子鉄心３０１の当該部分２７４，３０４上に少なくとも一つの耐磨耗性材料の層を形成する。しかし、これらの層は、本質的に部分２７４，３０４のどちらでも、その周囲と半径方向の端面間の尖った先端又は連結部が有ればどこでも厚くなる傾向が有る。更に、この厚くなる効果の結果、端部の半径方向に対して外側の先端の接触面が平坦でなくなる。しかし、図３Ａと３Ｂの細部から分かる通り、部分２７４と３０４の少なくとも一方の上において、少なくとも一方の部分２７４又は３０４が縦軸Ａ−Ａに対してほぼ斜めの面を持つ所に耐磨耗性の層を形成することによって、両方の衝突面２７５，３０５が、斜めの面上で層が厚くなるため、実質的に互いに形状が合った形で接触することとなる。図３に図示されている通り、部分２７４，３０４は、縦軸Ａ−Ａに対してほぼ同心、同軸に配置されている。端部２７４，３０４の中の少なくとも一方の外面、例えば、磁極片２７０の第二の部分２７４の外面２７８は、ほぼ円錐形、円錐の切頭体、回転楕円体又は軸Ａ−Ａに対してほぼ斜めの面とすることができる。好ましくは、部分２７４，３０４の傾斜面の少なくとも一方は、縦軸Ａ−Ａと直交する軸に対して約２N の傾斜角に設定される。これに代わって、好ましくは、部分２７４，３０４の傾斜面の少なくとも一方は、縦軸Ａ−Ａに対して弓形の面に設定される。
【００１７】
表面処理は、電機子鉄心３０１の強磁性部分３０４又は磁極片２７０の物理的及び磁気的な特性に影響を及ぼす可能性が有り、表面処理時に、当該の端部３０４と２７４以外の領域を好適な材料、例えば、マスク、コーティング又は保護カバーで取り囲むことができる。表面処理が完了したら、その材料を除去して、それにより表面処理によって影響を受けない事前に覆っておいた領域を残すことができる。
【００１８】
図３、３Ｃ及び３Ｄは、電機子鉄心３０１と、中間部分又は電機子チューブ３１２と、閉鎖部材３１０とを備えた三つの部分から成る電機子組立品３００を図示している。三つの部分から成る電機子組立品３００は、好ましくは、強磁性部分３０４を閉鎖部材３１０と接続するための別個に形成された電機子チューブ３１２を備える。電機子チューブ３１２は、様々な手法により製作することができ、例えば、板を丸めて、その継ぎ目を溶接するか、或いはブランクを深絞り加工して、継ぎ目の無いチューブを形成することができる。電機子チューブ３１２は、その燃料噴射器１００の磁気回路からの漏れ磁束を低減する能力のために好ましいものである。この能力は、非磁性材料から形成した電機子チューブ３１２から得られ、それによって、磁性部分又は強磁性部分３０４を強磁性の閉鎖部材３１０から磁気的に切り離すものである。強磁性の閉鎖部材３１０は、強磁性部分３０４から切り離されるので、磁束の漏れが低減され、それによって、磁気回路の効率が改善される。三つの部分から成る電機子組立品３００の別の変化形態が、先端を延長した形の三つの部分から成る電機子組立品３００’の形状で図３Ｄに図示されており、その形状にまで、電機子チューブ３１２を相当に引き伸ばすことができる。これに代わって、この場合図３Ｅに図示した二つの部分から成る電機子組立品３００''は、電機子鉄心３０１及び閉鎖部材３１０に直接接続するように構成された第二の電機子鉄心端３０６を備えている。三つの部分及び二つの部分から成る電機子組立品３００，３００’，３００''は、互換性があるが、三つの部分から成る電機子組立品３００又は３００’が、電機子チューブ３１２の磁気的に切り離す特徴のために好ましい。
【００１９】
電機子組立品３００を通過する燃料の流れは、軸方向に延びる少なくとも一つの貫通孔３１４と、電機子組立品３００の壁面を貫通する少なくとも一つの開口３１６によって実現することができる。所与の用途に関して必要であれば、如何なる数の開口も配備することができる。開口３１６は、如何なる形状も可能であるが、好ましくは、気泡の通過を容易にするために、図３Ｃに図示されている通り、非円形とし、例えば、軸方向に引き伸ばすことができる。例えば、薄板を丸くすることにより凡そチューブに形成された電機子チューブ３１２を有する、三つの部分から成る電機子組立品３００では、開口３１６を、丸めた薄板の継ぎ目でない先端間で画定される軸方向に延びるスリットとすることができる。しかし、所与の用途に対して必要であれば、電機子チューブ３１２は、開口３１６に加えて、好ましくは、薄板全体に延びる追加的な開口部を有する。開口３１６は、少なくとも一つの貫通孔３１４と弁本体２５０の内部との間に流体の通り道を提供する。従って、開いている構造では、燃料は、貫通孔３１４から、開口３１６と閉鎖部材３１０の周りの弁本体２５０の内部を経由して、開口部を通って（図示されていない）エンジンに通り抜けることができる。引き伸ばされた開口３１６は、二つの関連した目的を果たす。第一には、引き伸ばされた開口３１６により、燃料が電機子チューブ３１２から流れ出ることができる。第二には、引き伸ばされた開口３１６により、電機子チューブ３１２内の熱い気化した燃料が、電機子チューブ３１２内に捕捉されないで、弁本体２５０に放出されるとともに、加圧された流体燃料が、ホットスタート状態の間にそこに捕捉されていた残った気化した燃料と置き換わることをも可能としている。二つの部分から成る電機子組立品３００''の場合、開口３１６は、図３Ｅに図示されている通り、電機子鉄心３０１内の第二の電機子鉄心端３０６の直ぐ近くに形成することができる。
【００２０】
図１、１Ａ及び２には、閉鎖部材３１０と係合した弁座組立品３３０が図示されている。弁座組立品３３０は、チューブ組立品２０２の第二の端部に固定されている、より詳しくは、弁座組立品３３０は、第二の弁座本体端２５４に固定されている。図４には、フロー部分３３５と固定部分３４０を備えることができる弁座組立品３３０が、より詳しく図示されている。フロー部分３３５は、第一の面３３１と第二の面又はディスク保持面３３３の間を第一の長さＬ1 に渡り、ほぼ縦軸Ａ−Ａに沿って延びている。固定部分３４０は、第二の長さＬ2 に渡り、第二の面３３３から遠位の方向にほぼ縦軸に沿って延びている。長さＬ2 は、好ましくは、第二の長さが、少なくとも第一の長さＬ1 と等しく、より好ましくはＬ1 より長くなるような大きさとすることができる。両方の部分は、Ｌ1 とＬ2 のどちらかよりも長い第三の長さＬ3 に渡り、ほぼ縦軸に沿って延びている。
【００２１】
フロー部分３３５及びより広くは弁座組立品３３０には、第一の面又は密閉面３３６と、（図示されていない）内燃機関に燃料を流すことができる、好ましくは、軸Ａ−Ａと同心のオリフィス３３７が設けられている。密閉面３３６は、オリフィス３３７を取り囲んでおり、好ましくは、閉鎖部材３１０の一カ所と接する形で係合するように構成することができる。オリフィス３３７は、好ましくは、第二の面又はディスク保持面３３３と隣接している。弁本体３５０の内部に面する密閉面３３６は、円錐の切頭体又は凹面の形状にすることができるとともに、例えば、磨かれた、或いはコーティングされた仕上げ面を持つことができる。指向性の有るオリフィス３３７を配備して、特定の燃料噴射パターン及び噴射方向を実現するために、オリフィス用ディスク３６０を、弁座組立品と接続して使用することができる。精確な大きさの指向性の有るオリフィス３３７は、オリフィス用ディスク３６０の中心軸上に、或いは好ましくは、軸を外して配置するとともに、縦軸Ａ−Ａ又は燃料噴射器１００の一つ以上の基準点に対して所望の角度を向いた形に構成することができる。弁座組立品３３０とオリフィス用ディスク３６０の両方は、例えば、レーザー溶接、圧接、摩擦溶接又はガス溶接を含む、従来から周知の取付手法により、弁本体２５０に固定して取り付けることができることに留意されたい。オリフィス用ディスク３６０は、好ましくは、特定の燃料噴射パターン及び燃料噴射方向を実現するために、空間的（半径方向及び／又は軸方向）に固定された向きに、溶接部３６１により、オリフィス用ディスク保持面３３３と仮付け溶接される。
【００２２】
弁座組立品３３０の固定部分３４０は、第一の面３３１とディスク保持面３３３の間の空間的な向きを維持するともに、好ましくは、オリフィス用ディスク３６０を収容する。特に、固定部分３４０は、例えば、溶接部からの熱が加わった時に面３３１，３３３とオリフィス用ディスク３６０が大きく変形するのを防止するような大きさと構成にすることができる。弁座組立品３３０は、例えば、レーザー溶接や仮付け溶接などの好適な手法によって、弁本体２５０に取り付けるることができる。好ましくは、固定部分３４０は、縦軸Ａ−Ａを取り囲むことができるパターンで弁本体２５０の外面から弁本体２５０の内面を通って、固定部分３４０の一部に延びる連続的なレーザーシーム溶接部３４２により、弁本体２５０の内面に固定され、このシーム溶接部３４２が、弁本体２５０の内面と固定部分３４０の外面間の密閉した仮付け溶接を形成するようにしている。また、好ましくは、シーム溶接部３４２は、ディスク保持面３３３から第二の長さＬ2 の約５０％の距離Ｌ4 だけ離して配置することができる。そのようなフロー部分３３５からの位置にシーム溶接部３４２を配置して、密閉面３３６から十分離すことによって、オリフィス３３７とオリフィス用ディスク３６０を所望の向きに固定する。好ましくは、弁本体２５０に取り付ける前の、弁座組立品３３０に対するオリフィス用ディスク３６０の固定した構造を、所定の構造に対して±０．５％以内の誤差で保持する。更に、フロー部分３３５又はオリフィス用ディスク３６０の縦軸Ａ−Ａの周りの大きさに関する対称性（即ち、真円度、直角度又は歪の定量化可能な測定値）は、弁座組立品３３０を弁本体に固定する前のそのような測定と比べて約１％以内とする。弁座組立品と弁本体２５０の内部の間の堅固な密閉を保証するために、弁座組立品と弁本体２５０の間にＯリング３３８を配置することができる。好ましくは、弁座３５０は、４１６Ｈ型ステンレス綱製で、ガイド３１８は、３１６型ステンレス綱製で、弁本体２５０は、４３０Ｌｉ型ステンレス綱製とする。
【００２３】
オリフィス用ディスク３６０の溶接に加えて、密閉体又はＯリング２９０を保持するために、図４Ａ〜４Ｃに図示されている通り、第二の弁本体端２５４に保持装置３６５を配置することができる。図４Ａ〜４Ｃには、Ｏリング２９０を保持装置３６５で支持又は保持して、第二の噴射器端１２０を適正に密閉した形での第二の噴射器端１２０の好ましい実施形態の部分断面図が図示されている。保持装置３６５は、保持装置３６５を弁本体２５０のそれと形状一致する溝を付けた部分２５５にスナップ式に嵌合させることを可能とする指状のロック部分３６６を備えている。更に、保持装置３６５は、弁座組立品３３０の一部と係合する窪み又は凹部３６７を備えることができる。好ましくは、保持装置３６５は、オリフィス用ディスク３６０及び固定部分３４０と係合するように構成される。保持装置３６５が十分な弾力性を持つことを保証するために、保持装置３６５の厚さは、弁本体２５０の厚さの高々半分とする。Ｏリング２９０を支持するために、保持装置３６５は、好ましくは、フランジ３６８を備えることができる。
【００２４】
噴射軌道を制御するために、例えば、出願／公開中の特許文献１〜１０に図示、記載された弁座組立品などのその他の弁座組立品を使用することができ、これらの特許文献を参照して、ここに組み入れる。
【００２５】
図１、１Ａ、１Ｂ、２、２Ａ、２Ｂ及び４を参照して、閉鎖部材３１０は、閉じられた構造とするための第一の位置と（図示されていない）開かれた構造とするための第二の位置の間を移動可能とすることができる。閉じられた構造では、閉鎖部材３１０は、密閉面３３６と隙間無く係合して、流体がオリフィス３３７を通って流れることを阻止する。開かれた構造では、閉鎖部材３１０は、密閉面３３６から離れて、流体が、閉鎖部材３１０と密閉面３３６間の隙間を経由して、オリフィス３３７を通って流れることを許容する。閉じられた構造に有る場合に、閉鎖部材３１０と密閉面３３６の境界面の確実な密閉を保証するために、閉鎖部材３１０を、溶接部３１３により電機子チューブ３１２に取り付けるとともに、弾性部材３７０によりバイアスを与えて、密閉面３３６と密着して係合させることができる。溶接部３１３は、内部の電機子チューブ３１２と閉鎖部材３１０の連結部の間に形成することができる。異なる噴射パターンを実現するか、或いは噴射器の低い揚程と比べて大きな噴射燃料量を保証するために、図４Ｂに細部を拡大して図示している通り、球形の閉鎖部材３１０を平坦な接触面を持ったボールの形とするのが好ましい。
【００２６】
閉鎖部材が、球形の弁部材、例えば、閉鎖部材３１０の形状である場合、球形の弁部材は、球形の弁部材の直径より小さい直径の第二の電機子部分３０６又は電機子チューブ３１２と接続することができる。そのような接続は、球形の弁部材の密閉面３３６と隣接して接触している側とは反対側で行われる。再び図４を参照して、下方の電機子ガイド３１８は、好ましくは、閉鎖部材３１０の直径とスライド式に係合するように、チューブ組立品内の弁座組立品３３０の近くに配置することができる。更に、下方の電機子ガイド３１８は、電機子組立品３００を軸Ａ−Ａに沿って位置を揃えることを容易にすることができる。
【００２７】
戻って図１、１Ａ及び１Ｂを参照して、好ましくは、コイルばねの形状の弾性部材３７０は、弁座組立品３３０に対するバイアスを電機子組立品３００に与えるように、チューブ組立品内に配置することができる。更に好ましくは、弾性部材３７０は、第一の電機子組立品端３０２の内面３０７と係合するような大きさと構成にすることができる。また、弾性部材３７０は、調整チューブ３７５と係合させることができる。調整チューブ３７５は、好ましくは、凡そ弾性部材３７０の近くに配置することができる。調整チューブ３７５は、弾性部材３７０と係合するとともに、チューブ組立品に対するバイアスを部材３７０に与える力を調整している。特に、調整チューブ３７５は、ソレノイド又は電磁コイル４０２への電力が遮断された場合に、弾性部材３７０が反発する対象の反発部材を提供して、電機子組立品３００と閉鎖部材３１０を閉じられた位置に持って行くようにする。調整チューブ３７５の位置は、調整チューブ３７５と吸入チューブ２１０の内部の一部又は別個の磁極片２７０との間の締りばめにより、吸入チューブ２１０に対して保持することができる。調整チューブ３７５は、フィルター組立品３８０と弾性部材３７０との好ましい係合、吸入チューブ２１０への挿入及び吸入チューブ２１０の内部の少なくとも一部又は別個の磁極片２７０との締りばめを容易にするようであれば、如何なる形態にも構成することができる。このようにして、調整チューブ３７５の吸入チューブ２１０に対する位置は、電機子組立品３００の所定の動力学的な特性を設定するために使用することができる。
【００２８】
更に、電機子組立品の揚程を設定することは、閉鎖部材３１０の密閉能力と燃料噴射器１００の全体的な性能に影響を与える。揚程は、図３Ａに図示されている通り、非磁性外被２３０と弁本体２５０間、非磁性外被２３０と吸入チューブ２１０間、弁座組立品３３０と弁本体２５０間のいずれかにおける軸方向に対する相対的かつ空間的な関係によって決まる、磁極片２７０と電機子鉄心３０１間に作用する空隙４１３によって規定される電機子組立品３００の軸方向の変位量である。揚程を設定する、即ち、噴射器の適正な持ち上げ距離を保証するために、使用可能な少なくとも四つの異なる手法が有る。第一の手法では、図４Ｆの分解図に詳しく図示されている通り、弁本体２５０の下方のガイド３１８と弁本体２５０の間に、クラッシュリング３２１又はワッシャーを挿入することができる。クラッシュリングは、軸方向に周知の程度変形することが可能である。電機子組立品３００を弁座組立品３３０と係合させると、中間のクラッシュリング３２１が、電機子組立品３００と弁座組立品３３０間の所望の揚程量に対応する周知の程度変形する。第二の手法では、二つの部品を一緒に連結する前に、弁本体２５０と非磁性外被２３０の軸方向の相対的な位置を調整、測定することができる。第三の手法では、二つの部品を一緒に連結する前に、非磁性外被２３０と磁極片２７０の軸方向の相対的な位置を調整することができる。そして、好ましい第四の手法では、図４Ｅの分解図に図示した通り、リフトスリーブ３１９を弁本体２５０内に軸方向に配置することができる。このリフトスリーブの手法を使用すると、リフトスリーブ３１９を軸方向に移動させることによって、リフトスリーブ３１９の位置を調整することができる。持ち上げる距離は、試験プローブを用いて測定することができる。正しい揚程としたら、スリーブ３１９を、弁本体２５０に固定するか、さもなければ、例えば、レーザー溶接により溶接することができる。そして、組み上がった弁グループ部分組立品２００は、例えば、漏れに関して、試験することができる。図４には、リフトスリーブ３１９の断面図が図示されている。
【００２９】
再び図１、１Ａ及び１Ｂを参照して、燃料噴射器１００は、更に、フィルター部品３８２を有するフィルター組立品３８０を備えることができる。フィルター部品３８２は、流体の流路を画定する吸入面３８４と排出面３８６を備えている。フィルター部品３８２は、吸入チューブ２１０内に収容可能であれば、如何なる形状にも、例えば、円筒形或いはより好ましくは円錐の切頭体又は円錐形にすることができる。図１、１Ａ及び２Ｂで分かる通り、フィルター組立品３８０は、調整チューブ３７５と係合させることができる。これに代わって、図１Ｂに図示されている通り、フィルター組立品３８０は、第一の吸入チューブ端２１２の近くに配置することができる。フィルター組立品３８０の第一の吸入チューブ端２１２の近くへの配置を容易にするために、フィルター組立品は、更に、フィルター組立品３８０を第一の吸入チューブ端２１２で支持するための組み込み式の保持部分３８７を備えることができる。この組み込み式の保持部分３８７は、第一のチューブ組立品端２０４の周りを取り囲むＯリング２９０を更に支持して、噴射器１００の（図示されていない）燃料源との接続部の密閉を実現するような大きさと構成にすることができる。好ましくは、フィルター組立品３８０は、吸入チューブ２１０内にほぼ封入することができる。図１において、フィルター組立品３８０とフィルター部品３８２は、流体の流路の少なくとも一部が、縦軸に対してほぼ垂直となるように構成することができ、その場合、例えば、フィルター部品３８２の吸入面３８４が、縦軸とほぼ平行であり、そこを通る流体の流れが、縦軸に対してほぼ垂直となる。これに代わって、吸入面３８４と排出面３８６は、軸Ａ−Ａとほぼ平行又は同軸である流体の流路を画定することができる。
【００３０】
弁グループ部分組立品２００は、以下の通り組み立てることができる。非磁性外被２３０を吸入チューブ２１０とバルブ本体２５０に接続して、チューブ組立品２０２を形成する。好ましくは、電機子チューブ３１２と閉鎖部材３１０を備えた電機子組立品３００をチューブ組立品２０２の第二のチューブ組立品端２０６に挿入する。更に、弾性部材３７０を電機子組立品３００と共に第二のチューブ組立品端２０６に挿入することができる。前述した揚程設定手法のどれを使用した場合でも、弁座組立品３３０をチューブ組立品の第二のチューブ組立品端２０６に挿入することができる。好ましくは、リフトスリーブ又はこれに代わってクラッシュリングを使用した場合、チューブ組立品２０２に挿入する前に、好ましいオリフィス用ディスク３６０と電機子ガイド２２４を固定した状態で弁座組立品３００を予め組み立てておく。従って、揚程を適正に設定したら、前述した通りの手法で、弁座組立品を弁本体に固定することができる。弾性部材３７０と調整用チューブ組立品２０２の第一のチューブ組立品端２０４を調整する。弾性部材３７０に予荷重を加え、それにより弾性部材３７０の動力学的な特性を調整して、例えば、電機子組立品３００が、噴射の衝撃時に浮き上がらない、或いは跳ね上がらないような形で、調整チューブ３７５をチューブ組立品内に配置することができる。好ましくは、前述した通りの手法で締りばめにより、調整チューブ３７５を吸入チューブ２１０に対して固定する。好ましくは、フィルター組立品３８０を予め組み立てるとともに、調整チューブ３７５と係合させておいて、調整チューブ３７５をチューブ組立品２０２に挿入した時にチューブ組立品２０２内に配置することができる。これに代わって、挿入用の組み込み式保持部分３８６を有するフィルター組立品３８０を、吸入チューブ２１０の第一の吸入チューブ端２１２に固定して配置することができる。保持装置３６５を弁本体２５０の第二の弁本体端２５４に固定することができる。
【００３１】
図５を参照すると、動力グループ部分組立品４００は、磁束を生成するためのソレノイド又は電磁コイル４０２と、少なくとも一つの端子４０６と、筐体４２０と、少なくとも一つのオーバーモールド４３０とを備えている。電磁コイル４０２は、ボビン４０５上に巻き付けて、ボビン４０５上に平坦な面を持つ少なくとも一つの電気接点４０７と電気的に接続することができるワイヤー４０３を備えることができる。端子４０６は、電気的な導通を可能とする端子コネクタ４０９のほぼ平坦な面と接するほぼ平坦な面を持つことができる。筐体４２０は、一般的に電磁コイル４０２の少なくとも一部を取り囲む強磁性の円筒部４２２と、円筒部４２２から軸Ａ−Ａの方に延びる磁束ワッシャー４２４とを備えている。このワッシャー４２４は、円筒部４２２と一体的に形成するか、或いは別個に取り付けることができる。筐体４２０は、コイルに電力を供給した時に発生する可能性の有る渦電流を解消するために、穴、スロット又はその他の構造を備えることができる。オーバーモールド４３０は、電磁コイル４０２、少なくとも一つの端子４０６（図示した例では二つ使用されている）及び筐体４２０の相対的な向きと位置を保持するものである。オーバーモールド４３０は、端子４０６の一部を露出させたハーネス式電気コネクタ部分４３２を備えることができる。電磁コイル４０２に電力を供給するための（図示されていない）電源と燃料噴射器１００との接続を容易にするための、端子４０６とハーネス式電気コネクタ部分４３２には、それと対を成すコネクタ、例えば、（図示されていない）車両の配線用ハーネスの一部を差し込むことができる。オーバーモールド４３０は、成形加工後において、ハーネス式コネクタの近くの近位又は第一のオーバーモールド端４３３と遠位又は逆側の第二のオーバーモールド端４３５を備えている。動力グループ部分組立品の分解図は、図５Ｂに図示されている。好ましくは、オーバーモールド４３０とボビン４０５は、ナイロン６１６製で、磁束ワッシャーは、１００８型ステンレス製で、コイルの筐体４２０は、４３０Ｌｉ型ステンレス綱製である。
【００３２】
ここで図６Ａに図示された好ましい実施形態では、電磁コイル４０２によって生成された磁束４０１は、磁極片２７０、電機子組立品３００、弁本体２５０、筐体４２０及び磁束ワッシャー４２４を含む回路内を流れる。図６Ａと６Ｂで分かる通り、磁束４０１は、強磁性部分３０４の均質な材料と弁本体２５０の間の寄生する空隙４１１を横断して電機子鉄心３０１に進むとともに、作用する空隙４１３を横断して磁極片２７０の方に進み、それにより弁座組立品３３０の閉鎖部材３１０を持ち上げる。戻って図３Ａと３Ｂを参照して、磁極片２７０の衝突面２７５の幅「ａ」は、好ましくは、強磁性部分３０４の衝突面３０５の断面幅「ｂ」よりも大きい。断面領域「ｂ」が小さいことにより、電機子組立品３００の電機子鉄心３０１をより軽くすることができると同時に、磁束の飽和地点が、磁極片２７０内ではなく、磁極片２７０と強磁性部分３０４の間に作用する空隙４１３の近くに形成されることとなる。「ｂ」の「ａ」に対する比率は、１よりも大きくすることができる。
【００３３】
更に、電機子鉄心３０１は、部分的に電磁コイル４０２の内部に有るので、磁束４０１がより密集して、より効率的な電磁コイルを生み出す。最後に、前に言及した通り、強磁性の閉鎖部材３１０は、電機子チューブ３１２を介して強磁性部分３６４から磁気的に切り離されているので、閉鎖部材３１０及び弁座組立品３３０への磁気回路の漏れ磁束が低減され、それにより電磁コイル４０２の効率が改善される。
【００３４】
動力グループ部分組立品４００は、以下の通り構成することができる。プラスチック製のボビン４０５は、少なくとも一つの電気接点４０７と共に成形加工することができる。電磁コイル４０２用のワイヤー４０３をプラスチック製のボビン４０５の周りに巻いて、電気接点４０７と接続する。次に、筐体４２０を電磁コイル４０２とボビン４０５の上に配置する。次に、適正な形状に予め曲げておいた端子４０６を、周知の手法で、例えば、鑞付け、半田付け、溶接又は好ましくは、当該の先端間を抵抗溶接して、先端の周囲が互いに接するようにすることで、各電気接点４０７と電気的に接続する。好ましくは、端子４０６のほぼ平坦な面は、端子コネクタ４０９のほぼ平坦な面と接する。オーバーモールド４３０を形成するために、部分的に組み立てた動力グループ部分組立品を（図示されていない）鋳型内に配置することができる。オーバーモールド４３０は、コイル／ボビンユニット４０２，４０５、筐体４２０及び端子４０６の相対的な組立状態を保持するものである。また、オーバーモールド４３０は、燃料噴射器１００の構造的な入れ物を提供するとともに、所定の電気的及び熱的な絶縁特性を提供する。別個のカラー部４４０は、例えば、接着によって接続することができ、噴射器１００に対する方向特性や識別特性などの用途に特化した特性を提供することができる。このように、オーバーモールド４３０は、好適なカラー部４４０を追加して、修正することができる普遍的な構成を提供するものである。端子４０６は、その予め曲げられた形状のために、ポリマーを鋳型に注入又は射出させた場合、ハーネス式コネクタ４３２に対して適正な向きに配置することができる。組み上がった動力グループ部分組立品４００は、試験スタンドに取り付けて、ソレノイドの引っ張り力、コイル抵抗及びソレノイドが飽和した場合の電圧降下を測定することができる。製造及び在庫費用を低減するために、コイル／ボビンユニット４０２，４０５は、異なる用途に対して同一とすることができる。そのようにして、端子４０６とオーバーモールド４３０及び／又はカラー部４４０は、その大きさと形状を変更して、特定のチューブ組立品の長さ、取付構造、電気コネクタなどに適合させることができる。動力グループ部分組立品４００の準備は、燃料グループ部分組立品２００とは別に実施することができる。
【００３５】
単一のオーバーモールド４３０に代わって、図５Ｂに図示されている通り、二つの部分から成るオーバーモールド４３０’を構成して、用途に特化した第一のオーバーモールド４３０Ａを形成することが可能である一方、第二のオーバーモールド４３０Ｂをすべての用途向けとすることができる。（図示されていない）二つの別個のモールドを使用して、二つの部分から成るオーバーモールド４３０’を構成することができる。第一のオーバーモールド４３０Ａは、第二のオーバーモールド４３０Ｂと接着して、両方が、噴射器に対する電気的及び熱的な絶縁体として動作するようにすることができる。更に、図５Ａと図１、１Ａ及び１Ｂの断面図に図示されている通り、噴射器が異なる長さの噴射器先端を収容することができるように、筐体４２０の一部が、オーバーモールド４３０，４３０’の端を越えて軸方向に延びることができる。オーバーモールド４３０，４３０’は、筐体４２０の一部が、第二のオーバーモールド端４３５を越えて延びることができるように構成することができる。更に、筐体４２０は、Ｏリング２９０を保持するためのフランジ４２１を持つ形に構成することもできる。フランジ４２１は、前述した通り、Ｏリング２９０を支持するための保持装置３６５の押し拡げられた部分３６８に代わる構造を提供するものである。
【００３６】
弁グループ部分組立品２００のと動力グループ部分組立品４００の個々の組立と試験は、互いに独立しており、そのため、一方の組立及び試験は、他方の組立及び試験の順番に関係なく実施することができる。図７を参照して、燃料噴射器１００を組み立てるために、弁グループ部分組立品２００を動力グループ部分組立品４００に挿入することができる。従って、噴射器１００は、二つのモジュール式部分組立品２００，４００から構成することができ、それらの部分組立品を別個に組み立てて、試験し、次に一緒に接続して、噴射器１００を構成することができる。弁グループ部分組立品２００と動力グループ部分組立品４００は、接着、溶接又はその他の同等の取付プロセスによって、固定的に接続することができる。好ましくは、オーバーモールド４３０は、オーバーモールド４３０を通過して、内部に配置された筐体４２０に達し、そこを通過して、弁本体２５０の一部を露出させるように走る穴４３４を備える。この穴４３４の中にレーザー溶接部を形成して、それにより、筐体４２０を弁本体２５０と連結し、このようにして、弁グループ部分組立品２００と動力グループ部分組立品４００を接続することができる。弁グループ部分組立品２００と動力グループ部分組立品４００間の接続を更に容易にするために、吸入チューブ２１０は、好ましくは、前述した通り、オーバーモールド４３０との締りばめのための突起２１３を備える。より好ましくは、弁本体２５０は、吸入チューブ２１０及び非磁性外被２３０と組み立てた際に、チューブ組立品２００が、チューブ組立品２０２の凡そ軸方向の長さに沿って、ほぼ一定の外径を持つような大きさと構成にされる。更に、動力グループ部分組立品４００、より詳細にはオーバーモールド４３０が、チューブ組立品２００を保持するために、ほぼ一定の内径を持つ形で構成される。弁グループ部分組立品２００の動力グループ部分組立品４００への挿入は、弁グループ部分組立品２００の動力グループ部分組立品４００に対する回転方向の相対的な向きの設定と関連させることができる。好ましい実施形態では、燃料グループ及び動力グループ部分組立品２００，４００を回転して、基準点、例えば、オリフィス用ディスク３６０（その上の開口部を含む）上の第一の基準点と噴射器のハーネス式コネクタ４３４上の第二の基準点との間の内角が所定の角度以内となるように設定することができる。この相対的な向きは、部分組立品上の当該の所定の基準点を撮影して、位置合わせに必要な回転角を計算するロボットカメラ又はコンピュータ式撮像装置を用いて、部分組立品が適正な方向を向くまで部分組立品の向きを変えて、次に更なる撮影等で確認することで設定することができる。所望の向きが得られたら、部分組立品２００，４００を一緒に挿入することができる。挿入作業は、少なくとも「トップダウン」と「ボトムアップ」の二つの方法の中の一つによって実行することができる。「トップダウン」法では、動力グループ部分組立品４００を弁グループ部分組立品２００の先端から下方に滑らせ、「ボトムアップ」法では、動力グループ部分組立品４００を弁グループ部分組立品２００の底部から上方に滑らせる。吸入チューブ２１０が押し広げられた第一の端部を備えている状態では、ボトムアップ法が必要である。そのような状態でも、好ましい押し広げられた第一の吸入チューブ端２１２によって保持されたＯリング２９０は、弁グループ部分組立品２００を動力グループ部分組立品４００内に滑り込ませる前に、動力グループ部分組立品４００の周りに配置することができる。弁グループ部分組立品２００を動力グループ部分組立品４００内に挿入した後、これら二つの部分組立品を、前述した手法で一緒に固定する。最後に、Ｏリング２９０を燃料噴射器の一方の端部に最終的に取り付けることができる。
【００３７】
第一と第二のオーバーモールド端４３３，４３５の近位と遠位の端部にそれぞれＯリング２９０を使用することは、燃料噴射器３００とその他のエンジン構成部品間を堅固に密閉して接続することを保証するものである。例えば、第一の噴射器端１１０は、（図示されていない）内燃機関の燃料供給ラインと連結することができる。Ｏリング２９０が噴射器１００と（図示されていない）フューエルレール間の接続部における液密な密閉を作る形で、（図示されていない）フューエルレールからの燃料がチューブ組立品２０２に供給されるように、Ｏリング２９０を使用して、第一の噴射器端１１０を燃料供給ラインに対して密閉することができる。
【００３８】
燃料噴射器１００の動作時には、電磁コイル４０２に電力を供給して、それにより磁気回路内に磁束４０１を生成することができる。磁束４０１は、電機子組立品３００を、好ましくは軸Ａ−Ａに沿って磁極片２７０の方に動かして、それにより作用する空隙を閉じる。この電機子組立品３００の動きは、閉鎖部材３１０を弁座組立品３３０から離して、閉鎖部材３１０を開かれた構造に配置し、燃料が、（図示されていない）フューエルレールから、吸入チューブ２１０、貫通開口３１４、電機子３１６及び弁本体２５０を通り、弁座組立品３３０と閉鎖部材３１０の間とオリフィス３３７を通り、最終的にオリフィス用ディスク３６０を通って、（図示されていない）内燃機関に流れることを可能とする。電磁コイル４０２への電力が遮断された場合、電機子組立品３００は、閉鎖部材３１０を弁座組立品３３０と接触して係合させるように、弾性部材３７０のバイアスによって動かされて、閉鎖部材３１０を閉じられた構造に配置し、それにより噴射器１００を通過する燃料の流れを阻止する。
【００３９】
この発明は、一定の実施形態に関して開示されているが、この発明の特許請求の範囲に規定された適用範囲及び領域から逸脱すること無く、記載した実施形態に対して、多くの修正、改造及び変更が可能である。従って、この発明は、ここに記載した実施形態に限定されるものではなく、この発明が、特許請求の範囲の文言及びその均等物により規定される範囲全体に及ぶことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】燃料噴射器の第一の好ましい実施形態の断面図
【図１Ａ】燃料噴射器の別の好ましい実施形態の断面図
【図１Ｂ】燃料噴射器の更に別の好ましい実施形態の断面図
【図２】図１Ｂに図示した燃料噴射器の弁グループ部分組立品の断面図
【図２Ａ】弁グループ部分組立品の別の好ましい実施形態の断面図
【図２Ｂ】弁グループ部分組立品の更に別の好ましい実施形態の断面図
【図２Ｃ】図１、２Ａ〜２Ｂに図示した燃料噴射器で使用可能な吸入チューブ組立品の断面図
【図２Ｄ】図１、２Ａ〜２Ｂに図示した燃料噴射器で使用可能な吸入チューブ組立品の断面図
【図３】この発明による電機子組立品の好ましい実施形態の断面図
【図３Ａ】表面処理の好ましい実施形態を図示した図３Ａの一部の拡大図
【図３Ｂ】図３の電機子組立品の衝突面に関する表面処理の別の好ましい実施形態の拡大図
【図３Ｃ】三つの部分から成る電機子組立品の好ましい代替実施形態
【図３Ｄ】三つの部分から成る電機子組立品の好ましい代替実施形態
【図３Ｅ】二つの部分から成る電機子組立品の好ましい実施形態の断面図
【図４】この発明の好ましい実施形態で使用可能な弁座組立品と閉鎖部材の好ましい実施形態の断面図
【図４Ａ】弁本体と保持装置の好ましい実施形態の断面図
【図４Ｂ】弁本体と保持装置の好ましい実施形態の断面図
【図４Ｃ】弁本体と保持装置の好ましい実施形態の断面図
【図４Ｄ】閉鎖部材と弁座組立品の好ましい実施形態の断面図
【図４Ｅ】弁グループ部分組立品で使用するための揚程設定機器の好ましい代替実施形態の分解図
【図４Ｆ】弁グループ部分組立品で使用するための揚程設定機器の好ましい代替実施形態の分解図
【図５】動力グループ部分組立品の好ましい実施形態の断面図
【図５Ａ】好ましい動力グループ部分組立品の断面図
【図５Ｂ】図５の動力グループ部分組立品の分解図
【図６Ａ】好ましい磁極片と電機子組立品の拡大断面図
【図６Ｂ】好ましい磁極片と電機子組立品の拡大断面図
【図７】図１Ｂの燃料噴射器の好ましいモジュール構造を図示した分解図
【図１】
2008508465.tif 000003
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
2008508465.tif 000006
【図２Ａ】
2008508465.tif 000007
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
2008508465.tif 000009
【図２Ｄ】
2008508465.tif 000010
【図３】
2008508465.tif 000011
【図３Ａ】
2008508465.tif 000012
【図３Ｂ】
2008508465.tif 000013
【図３Ｃ】
2008508465.tif 000014
【図３Ｄ】
2008508465.tif 000015
【図３Ｅ】
2008508465.tif 000016
【図４】
2008508465.tif 000017
【図４Ａ】
2008508465.tif 000018
【図４Ｂ】
2008508465.tif 000019
【図４Ｃ】
2008508465.tif 000020
【図４Ｄ】
2008508465.tif 000021
【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
2008508465.tif 000023
【図５】
2008508465.tif 000024
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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