(57)【要約】【課題】弁座部材周りの剛性を簡単な構造で強化して，弁座及び弁体相互の衝突に起因する弁座部材の振動を抑え，作動騒音を防ぐ。【解決手段】コイル組立体２８を収容する磁性のコイルハウジング３１を介して磁性筒体４及び固定コア５間を磁気的に接続し，このコイルハウジング３１と，弁ハウジング３１の少なくとも一部とを硬質合成樹脂製の被覆体３２で被覆すると共に，この被覆体３２にカプラ３４を一体成形し，弁ハウジング３１の前端部外周に，シール部材４１を保持する環状のシール溝４３を形成した，電磁式燃料噴射弁において，弁座部材３の前端部を囲繞する金属製のキャップ４２を，弁ハウジング３１の外周面に圧入固定し，このキャップ４２によりシール溝４３の前端壁を構成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端部に弁座（８）を有する弁座部材（３）と，この弁座部材（３）の後端に同軸に結合される磁性筒体（４）と，この磁性筒体（４）の後端に同軸に結合される非磁性カラー（６）と，この非磁性カラー（６）の後部に嵌合固定される固定コア（５）とで弁ハウジング（２）を構成し，この弁ハウジング（２）に，前記弁座（８）に着座可能の弁体（１８）及び，この弁体（１８）の後端に連設されて前記固定コア（５）の前端吸引面に対向する可動コア（１２）よりなる弁組立体（Ｖ）と，前記弁体（１８）の前記弁座（８）への着座方向へ前記弁組立体（Ｖ）を付勢する弁ばね（２２）とを収容し，前記非磁性カラー（６）及び固定コア（５）を囲繞するようにコイル組立体（２８）を配設し，このコイル組立体（２８）を収容する磁性のコイルハウジング（３１）を介して前記磁性筒体（４）及び前記固定コア（５）間を磁気的に接続し，このコイルハウジング（３１）と，前記弁ハウジング（３１）の少なくとも一部とを硬質合成樹脂製の被覆体（３２）で被覆すると共に，この被覆体（３２）に，前記コイル組立体（２８）に連なる端子（３３）を支持するカプラ（３４）を一体成形し，弁ハウジング（３１）の前端部外周に，シール部材（４１）を保持する環状のシール溝（４３）を形成した，電磁式燃料噴射弁において，
前記弁座部材（３）の前端部を囲繞する金属製のキャップ（４２）を，前記弁ハウジング（３１）の外周面に圧入固定し，このキャップ（４２）により前記シール溝（４３）の前端壁を構成し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記載の電磁式燃料噴射弁において，
前記被覆体（３２）を，顆粒状ゴムを混入した硬質合成樹脂により成形したことを特徴とする，電磁式燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，主として内燃機関の燃料供給系に使用される燃料噴射弁に関し，特に，前端部に弁座を有する弁座部材と，この弁座部材の後端に同軸に結合される磁性筒体と，この磁性筒体の後端に同軸に結合される非磁性カラーと，この非磁性カラーの後部に嵌合固定される固定コアとで弁ハウジングを構成し，この弁ハウジングに，前記弁座に着座可能の弁体及び，この弁体の後端に連設されて前記固定コアの前端吸引面に対向する可動コアよりなる弁組立体と，前記弁体の前記弁座への着座方向へ前記弁組立体を付勢する弁ばねとを収容し，前記非磁性カラー及び固定コアを囲繞するようにコイル組立体を配設し，このコイル組立体を収容する磁性のコイルハウジングを介して前記磁性筒体及び前記固定コア間を磁気的に接続し，このコイルハウジングと，前記弁ハウジングの少なくとも一部とを硬質合成樹脂製の被覆体で被覆すると共に，この被覆体に，前記コイル組立体に連なる端子を支持するカプラを一体成形し，弁ハウジングの前端部外周に，シール部材を保持する環状のシール溝を形成した，電磁式燃料噴射弁の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる電磁式燃料噴射弁は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。
【特許文献１】特開２００５−２４０７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年，内燃機関の出力向上の要求に対応すべく，かゝる電磁式燃料噴射弁では，大燃料流量特性と高応答性とを同時に満足させねばならず，このため，弁座及び弁体の大径化，固定コア及び可動コア間の吸引力の増大，並びに弁ばねのセット荷重の増加が必要となる。
【０００４】
ところが，それらを満足させる電磁式燃料噴射弁では，作動騒音が増加するという，新たな問題が発生し，特に，弁体の閉弁動作時，弁座及び弁体相互の衝突に起因する騒音が大きく出る。また従来の電磁式燃料噴射弁では，コイルハウジングと，弁ハウジングの少なくとも一部とを被覆する合成樹脂製の被覆体にはカプラが一体成形され，その合成樹脂には，被覆体及びカプラの強度及び耐振性を高めるべく，ガラス繊維等の強化繊維を混入することが行われているが，こうして強化されたカプラ付きの被覆体は硬質となるため，弁座及び弁体相互の衝突に起因する振動がコイルハウジングや固定コアを介して被覆体に伝達したとき，被覆体が共鳴音を発することがある。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，弁座部材周りの剛性を簡単な構造で強化して，弁座及び弁体相互の衝突に起因する弁座部材の振動を抑え，また硬質合成樹脂製のカプラ付き被覆体の共鳴音の発生を抑え，もって作動騒音を効果的に低減し，静粛性の高い前記電磁式燃料噴射弁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，前端部に弁座を有する弁座部材と，この弁座部材の後端に同軸に結合される磁性筒体と，この磁性筒体の後端に同軸に結合される非磁性カラーと，この非磁性カラーの後部に嵌合固定される固定コアとで弁ハウジングを構成し，この弁ハウジングに，前記弁座に着座可能の弁体及び，この弁体の後端に連設されて前記固定コアの前端吸引面に対向する可動コアよりなる弁組立体と，前記弁体の前記弁座への着座方向へ前記弁組立体を付勢する弁ばねとを収容し，前記非磁性カラー及び固定コアを囲繞するようにコイル組立体を配設し，このコイル組立体を収容する磁性のコイルハウジングを介して前記磁性筒体及び前記固定コア間を磁気的に接続し，このコイルハウジングと，前記弁ハウジングの少なくとも一部とを硬質合成樹脂製の被覆体で被覆すると共に，この被覆体に，前記コイル組立体に連なる端子を支持するカプラを一体成形し，弁ハウジングの前端部外周に，シール部材を保持する環状のシール溝を形成した，電磁式燃料噴射弁において，前記弁座部材の前端部を囲繞する金属製のキャップを，前記弁ハウジングの外周面に圧入固定し，このキャップにより前記シール溝の前端壁を構成したことを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記被覆体を，顆粒状ゴムを混入した硬質合成樹脂により成形したことを第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，弁座部材の前端部を囲繞する金属製のキャップを，前記弁ハウジングの外周面に圧入固定したので，キャップにより弁座部材の剛性を効果的に強化することができ，したがって弁体の弁座への着座時の衝撃に起因した弁座部材の振動を効果的に抑えることができ，また弁座部材からの上記衝撃に伴なう放射音をもキャップにより遮断することができ，電磁式燃料噴射弁の静粛性の向上に寄与し得る。しかも，上記キャップは，シール部材を保持するシール溝の前端壁を兼ねるので，電磁式燃料噴射弁の部品点数の削減，延いてはコストの低減に寄与し得る。
【０００９】
本発明の第２の特徴によれば，前記衝撃がコイルハウジングや固定コアから，カプラを一体に備えた硬質合成樹脂製の被覆体に伝達しても，その被覆体に混入した顆粒状のゴムがその振動を吸収することで，被覆体の共鳴音の発生を防ぐことができ，電磁式燃料噴射弁の静粛性の更なる向上に寄与し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は本発明の第１実施例に係る電磁式燃料噴射弁の縦断面図，図２は図１の２部拡大図，図３は本発明の第２実施例を示す，図２との対応図，図４は本発明の電磁式燃料噴射弁と従来のものとの作動騒音比較線図である。
【００１２】
先ず，図１において，燃料噴射弁Ｉの弁ハウジング２は，前端部に弁座８を有する円筒状の弁座部材３と，この弁座部材３の後端部外周の同軸状に液密に嵌合，固定される磁性筒体４と，この磁性筒体４の後端に同軸状に液密に接合される非磁性カラー６と，この非磁性カラー６の後端部内周面に同軸状に液密に嵌合，固定される固定コア５と，この固定コア５の後端に同軸状に一体に連設される燃料入口筒２６とで構成される。
【００１３】
弁座部材３には，円錐状の弁座８の中心部を貫通する弁孔７と，弁座８の後端に連なる円筒状のガイド孔９とが設けられる。
【００１４】
非磁性カラー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。この弁組立体Ｖは，前記ガイド孔９に摺動自在に嵌合されて弁座８に対し開閉動作する球状の弁部１６及びそれを支持する中空の杆部１７からなる弁体１８と，杆部１７に溶接されて固定コア５の前端吸引面に対向する可動コア１２とからなっており，その可動コア１２は，非磁性カラー６の内周面より摺動自在に案内され，磁性筒体４の内周面とは極力接触しないようになっている。
【００１５】
図１及び図２に示すように，弁組立体Ｖには，可動コア１２の後端面から弁部１６の手前で終わる縦孔１９と，この縦孔１９を，杆部１７の外周面に連通する複数の横孔２０と，弁部１６の外周面に形成されて上記横孔２０に連なる複数の面取り部１６ａとが設けられる。縦孔１９の途中には，杆部１７の端壁よりなる環状のばね座２４が形成される。
【００１６】
固定コア５は，弁組立体Ｖの縦孔１９と連通する縦孔２１を中心部に有しており，この縦孔２１に圧入，固定されるパイプ状のリテーナ２３（図１参照）と前記ばね座２４との間に弁ばね２２が縮設され，これにより弁組立体Ｖは，その弁部１６の弁座８との着座方向に付勢される。可動コア１２の内周面には，高硬度で円筒状のストッパ部材１４が弁ばね２２を囲繞するようにして固着される。このストッパ部材１４は，その外端を可動コア１２の後端吸引面から僅かに突出させていて，通常，弁組立体Ｖの開弁ストロークに相当する間隙を存して固定コア５の前端吸引面と対置される。
【００１７】
図１及び図２において，弁ハウジング２の外周にはコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は，磁性筒体４の後端部から非磁性カラー６及び固定コア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を収容する磁性体のコイルハウジング３１により磁性筒体４及び固定コア５間が磁気的に接続される。
【００１８】
図２に明示するように，前記磁性筒体４は，中間筒部４ｍと，この中間筒部４ｍの前端に連なると共に中間筒部４ｍの外周面との間に環状の位置決め段部を形成する厚肉の前側筒部４ｆと，中間筒部４ｍの後端に連なると共に中間筒部４ｍの内周面との間に環状段部３９を形成する厚肉の後側筒部４ｒとよりなっている。
【００１９】
而して，前側筒部４ｆ及び中間筒部４ｍの内周面に弁座部材３が圧入固定されると共に，この弁座部材３は，その後端が環状段部３９に接することなく対向するよう配置される。こうすることで弁座部材３を可動コア１２より大径にして，弁体１８の大径化を可能にする。
【００２０】
また後側筒部４ｒ内に可動コア１２が摺動自在に収容され，後側筒部４ｒの後端面内周側に非磁性カラー６の前端面が溶接され，同後端面外周側には，前記ボビン２９の前端を支承してその軸方向位置を規制する環状の位置決め段部３８が形成される。
【００２１】
一方，前記コイルハウジング３１は，コイル組立体２８を囲繞する胴部３１ａと，この胴部３１ａの前端から半径方向内方に向っていてボビン２９の前端に対向する前端壁部３１ｂと，この前端壁部３１ｂの内周部より前方に突出するボス部３１ｃとを磁性材料により一体に形成してなるもので，特に，前端壁部３１ｂは，その軸方向厚みｔ１が胴部３１ａの半径方向厚みｔ２より大となるように形成される。ボス部３１ｃは，その半径方向厚みが胴部３１ａの半径方向厚みｔ２より小となるように形成され，その結果，ボス部３１ｃ及び前端壁部３１ｂ間に前向きの環状段部４０が形成される。
【００２２】
而して，前端壁部３１ｂ及びボス部３１ｃは磁性筒体４の中間筒部４ｍ及び後側筒部４ｒの外周面に圧入固定され，その結果，後側筒部４ｒ及び前端壁部３１ｂにより，内周面の略全体で可動コア１２を囲繞して可動コア１２及び胴部３１ａ間を磁気的に接続する磁路形成部３６が構成され，この磁路形成部３６は，軸方向厚みｔ１が前端壁部３１ｂと同様に，胴部３１ａの半径方向厚みｔ２より大となる。こうして磁路形成部３６には，大なる磁路面積が付与され，コイルハウジング３１の前端壁部３１ｂでの磁束飽和を防ぐようになっている。
【００２３】
またボス部３１ｃの前端は非磁性カラー６の位置決め段部３７に当接して，コイルハウジング３１の軸方向位置が規制される。このとき，前端壁部３１ｂは，ボビン２９の前端に間隙ｇを存して対向し，位置決め段部３８へのボビン２９の当接を妨げないようになっている。
【００２４】
磁性筒体４に圧入固定されるボス部３１ｃの前端は，弁座部材３の軸方向中間位置まで延びている。したがって，磁性筒体４及びボス部３１ｃは，弁座部材３の外周面に二重に圧入固定されることになり，弁座部材３の剛性強化に貢献する。上記磁性筒体４及びコイルハウジング３１は，鍛造，切削もしくは焼結により製作される。
【００２５】
コイルハウジング３１の後端部と固定コア５とは，これら間に圧入固定されるヨーク３５により相互に磁気的接続される。このヨーク３５も，前記前端壁部３１ｂと同様に，軸方向厚みが胴部３１ａの半径方向厚みｔ２より大となるように形成されている。またこのヨーク３５はボビン２９の後端に当接していて，前記磁性筒体４の位置決め段部３８と協働してボビン２９を挟持固定する役割をも果たす。
【００２６】
弁座部材３の前端面には，前記弁孔７に連通する複数の燃料噴孔１１が穿設されたインジェクタプレート１０が，その外周部をレーザ溶接により環状に接合される。このインジェクタプレート１０の前面外周部と，弁座部材３の磁性筒体４からの露出部とを覆う金属製のキャップ４２が磁性筒体４の前側筒部４ｆ外周面に圧入固定される。したがって，磁性筒体４及びキャップ４２は，弁座部材３の外周面に二重に圧入固定されることになり，弁座部材３の剛性強化に貢献する。
【００２７】
キャップ４２には，コイルハウジング３１のボス部３１ｃの外周側で前記環状段部４０と対向するフランジ４２ａが形成されており，これらフランジ４２ａ，環状段部４０及びボス部３１ｃ外周面により，Ｏリング等のシール部材４１を保持するシール溝４３が画成される。シール部材４１は，エンジンの吸気系部材４５に設けられる取り付け孔４６に電磁式燃料噴射弁Ｉの前端部を嵌装したとき，取り付け孔４６の内周面に密接して，取り付け孔４６をシールするものである。
【００２８】
再び図１において，固定コア５の後端部外周面には，内部が前記リテーナ２３内に連通する燃料入口筒２６が嵌合して液密に溶接され，この燃料入口筒２６の入口に燃料フィルタ２７が装着される。
【００２９】
コイルハウジング３１の後半部から燃料入口筒２６にかけて，それらの外周面に射出成形による硬質合成樹脂製の被覆体３２が形成される。その際，コイルハウジング３１の胴部３１ａの一部に形成されたスリット３１ｓを通して上記合成樹脂がコイルハウジング３１内に充填されてコイル組立体２８を埋封する。またこの被覆体３２の中間部には，一側方に突出するカプラ３４が一体成形され，このカプラ３４は，コイル３０に連なる給電用端子３３を保持する。
【００３０】
上記硬質合成樹脂は，ガラス繊維と顆粒状ゴムとを混合させて曲げ弾性率を９０００ＭＰａ以上としたものである。その成分の一例を下記に挙げる。
【００３１】
ガラス繊維・・・・・３５％
顆粒状ゴム・・・・・５〜７％
芳香族ナイロンポリマ・・・残部
次に，この実施例の作用について説明する。
【００３２】
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。この状態では，図示しない燃料ポンプから燃料入口筒２６に圧送された燃料は，パイプ状のリテーナ２３内部，弁組立体Ｖの縦孔１９及び横孔２０を通して弁座部材３内に待機させられる。
【００３３】
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Ｆが固定コア５からヨーク３５，コイルハウジング３１の胴部３１ａ，前端壁部３１ｂ及び磁性筒体４を経て，非磁性カラー６を迂回しながら可動コア１２へ，そして固定コア５へとを順次走り，これに伴い発生する磁力により可動コア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が図２に示すように弁座部材３の弁座８から離座するので，弁座部材３内の高圧燃料は，弁座８に沿って弁孔７側に進み，燃料噴孔１１から微粒化しながら噴射される。
【００３４】
所定時間後，コイル３０への通電を遮断すれば，弁ばね２２の付勢力で可動コア１２が固定コア５から引く離され，弁体１８が弁座８に着座して弁孔７を閉じ，燃料噴孔１１からの燃料噴射を停止させる。
【００３５】
ところで，上記弁体１８の弁座８への着座は衝撃的に行われる。しかしながら，弁座８を有する弁座部材３は，その外周面に磁性筒体４及びキャップ４２が二重に圧入固定されることにより，その剛性が効果的に強化されているので，上記衝撃に起因した弁座部材３の振動を効果的に抑えることができる。同時に，弁座部材３は，磁性筒体４からの露出面をキャップ４２により覆われるので，弁座部材３からの上記衝撃に伴なう放射音もキャップ４２により効果的に遮断することができる。
【００３６】
さらに上記衝撃に起因する振動がコイルハウジング３１や固定コア５，燃料入口筒２６を介して，カプラ３４を一体に備える被覆体３２に伝達しても，それらの外周面は，ガラス繊維と顆粒状ゴムとを混合させて曲げ弾性率を９０００ＭＰａ以上とした硬質合成樹脂製の被覆体３２で被覆されているので，特に，被覆体３２中に分散する顆粒状ゴムが上記振動を吸収することになり，被覆体３２の共鳴音の発生を効果的に抑えることができる。
【００３７】
かくして，電磁式燃料噴射弁Ｉの静粛性が向上する。しかも，上記キャップ４２は，シール部材４１を保持するシール溝４３の前端壁を兼ねるフランジ４２ａを有しているので，電磁式燃料噴射弁Ｉの部品点数の削減，延いてはコストの低減に寄与し得る。
【００３８】
被覆体３２中に分散するガラス繊維は，被覆体３２の強度及び耐振性を高めて，電磁式燃料噴射弁Ｉの耐久性の確保に寄与する。
【００３９】
次に，図３に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００４０】
この第２実施例では，金属製のキャップ４２は，弁座部材３の，磁性筒体４から露出した前端部外周面に圧入固定される。その他の構成は前実施例と同様であるので，図３中，前実施例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。
【００４１】
この第２実施例においても，弁座部材３は，その前端部外周面に圧入嵌合される金属製のキャップ４２により，その剛性が効果的に強化されるので，弁体１８の弁座８への着座時に生じる衝撃に起因した弁座部材３の振動を効果的に抑えることができる。
【００４２】
キャップ４２の取り付け条件を同一にして，被覆体３２に顆粒状ゴムを混入した本発明の電磁式燃料噴射弁Ｉと，被覆体３２に顆粒状ゴムを含まない電磁式燃料噴射弁（比較例）との騒音比較テストを実施したところ，図４に示すような結果を得た。即ち，本発明の電磁式燃料噴射弁Ｉでは，騒音を示す音圧を比較例の略半分まで低減させることができた。このことから，被覆体３２の合成樹脂中，それに混合される顆粒状ゴムが，被覆体３２の吸音性を高める上に有効であることがわかる。
【００４３】
本発明は上記実施例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，第１及び第２実施例を組み合わせるように，キャップ４２を弁座部材３及び磁性筒体４の両方の外周面に圧入固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施例に係る電磁式燃料噴射弁の縦断面図。
【図２】図１の２部拡大図。
【図３】本発明の第２実施例を示す，図２との対応図。
【図４】本発明の電磁式燃料噴射弁と従来のものとの作動騒音比較線図。
【符号の説明】
【００４５】
Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁
２・・・・・弁ハウジング
３・・・・・弁座部材
４・・・・・磁性筒体
５・・・・・固定コア
６・・・・・非磁性カラー
８・・・・・弁座
１２・・・・可動コア
１８・・・・弁体
２２・・・・弁ばね
２８・・・・コイル組立体
３１・・・・コイルハウジング
３３・・・・端子
３４・・・・カプラ
４１・・・・シール部材
４２・・・・キャップ
４３・・・・シール溝
【図１】
2008057430.tif 000003
【図２】
2008057430.tif 000004
【図３】
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【図４】
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