(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気吸引力を発生するソレノイド装置、上記ソレノイド装置の内部に設けられたコア、スプリングによって押圧され、上記ソレノイド装置の通電時に上記スプリングの押圧力に逆らって吸引され、上記コア側に移動する弁体、上記弁体の移動により離着して燃料通路を開閉する弁座を有するバルブシートを備えた燃料噴射弁であって、
上記弁体は、上記コアに当接されるアマチュアと、上記アマチュアに一端が結合されたパイプ部と、上記パイプ部の他端に結合された弁部とからなり、上記パイプ部を樹脂でインサート成形することにより上記アマチュアおよび上記弁部とを一体に結合したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
樹脂で形成された上記パイプ部の内部に燃料通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記弁部の外周を突出させ、上記バルブシート内周に沿って摺動するガイド部を形成した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。
【請求項４】
上記パイプ部の外周を突出させ、上記バルブシート内周に沿って摺動するガイド部を形成した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。
【請求項５】
上記ガイド部の外周に鍍金を施したことを特徴とする請求項３または４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
上記パイプ部に使用する樹脂をガラス繊維３０％以上含有したポリアミド系材料としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
可動の弁体を有する燃料噴射弁の製造方法であって、
軸棒にアマチュアと弁部とを固定して金型内に配置し、上記金型内に樹脂を注入してインサート成形し、その後上記軸棒を引抜くことにより上記弁体を形成することを特徴とした燃料噴射弁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に内燃機関の燃料供給系に使用される電磁式の燃料噴射弁およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の一般的な燃料噴射弁の構成を図５に従って説明する。図５に示すように、燃料噴射弁１は、樹脂成形部１０の内部に配置されたソレノイド装置２、コア３および磁気通路を構成するハウジング１４を有し、これらは一体に形成されている。
また、コア３の内部にはスプリング９の荷重を調整するロッド１３が固定されており、磁気通路を構成するハウジング１４には、コア３およびホルダ１５が溶接により固定されている。
さらに、ホルダ１５の内部には、可動の弁体７と噴孔部１１ａを有するプレート１１と弁体７と離着して弁機構を形成するバルブシート８とが設けられており、弁体７は、アマチュア４と弁部６とこれらを両端で結合したパイプ部５とによって構成されている。これら弁体７のアマチュア４および弁部６は、摩耗耐久性を考慮して高硬度の金属が使用されており、また、弁体７の全体を切削により一体製作したものもある。
【０００３】
このような構成のもとで、通常、弁体７がスプリング９によってバルブシート８の弁座８aに押圧されて燃料噴射弁１は閉弁状態にあり、ソレノイド装置２に通電されると、ソ
レノイド装置２に発生した磁気吸引力によってアマチュア４がコア３側へ吸引されることになり、弁体７がコア３側に移動し、弁部６とバルブシート８の弁座８aとの間に隙間が
生じて開弁状態となる。この結果、隙間および噴孔部１１ａを通して燃料が流れることになる。
【０００４】
このような従来の燃料噴射弁１においては、弁体７のアマチュア４と弁部６を溶接などで結合するため、パイプ部５を金属で構成しており、この結果、弁体の質量が増大して弁が開閉した時、アマチュア４とコア３および弁部６と弁座８aとが衝突して、これらの間
で騒音が発生することになっていた。
【０００５】
これを低減する手法として、弁体７の周辺部品の剛性を向上して防音効果を向上させたり、樹脂成形部１０を材質の異なる２層構造にするなど衝突音の外部への放射を低減するものが考案されている（特許文献１および２）。しかし、これらは部品数、工数の増加によるコスト増や燃料噴射弁１の重量増大が問題となる。
【０００６】
また、弁座８aの周辺に防振材を設置することで衝突エネルギーを緩和し、衝突音を低
減する手法が考案されている（特許文献３）。この場合も、部品数増加や組付け性悪化に伴うコスト増の問題がある。
【０００７】
さらに、近年では噴霧ターゲティング性向上の理由から燃料噴射弁１の噴孔部１１ａを内燃機関のインテークパイプもしくはシリンダヘッドの内部により深く入るように、燃料噴射弁１の取り付け部１aから噴孔部１１ａまでの距離を大きくする傾向があり、このた
め、弁体７のパイプ部５が長くなることから弁体７の質量が増加し、衝突音がさらに大きくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2008-057430号公報
【特許文献２】特開2006-090277号公報
【特許文献３】特開2009-052470号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したような従来の内燃機関の燃料噴射弁１は、アマチュア４とコア３および弁部６とバルブシート８とが開閉弁時に衝突することで高周波の衝突音が発生し、運転時の静粛性を損なっていた。
【００１０】
また、衝突音を低減するには弁体７を軽量化することが望ましいが、アマチュア４および弁部６は磨耗を考慮して高硬度の金属を使用する必要があり、パイプ部５についても強度不足や溶接結合後の軸精度確保のため薄肉化するにも限界がある。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、弁体の強度と軸精度を確保したまま低コストに軽量化し、燃料噴射弁の作動時に発生する衝突音を低減させることを目的とする。
【００１２】
また、燃料噴射弁を精度よく効率的に製造させる方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る燃料噴射弁は、ソレノイド装置内のコアに当接するアマチュアと、このアマチュアに一端が結合されたパイプ部と、このパイプ部の他端に結合され、バルブシートの弁座と離着する弁部とからなる可動の弁体を備え、上記パイプ部を樹脂でインサート成形することにより上記アマチュアおよび上記弁部とを一体に結合したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る燃料噴射弁は、上記のように構成されているため、パイプ部の軽量化を実現することができ、工数や部品を増加することなく低コストに燃料噴射弁の静粛性を向上することができる。
【００１６】
また、インサート成形により弁体を一体に形成する製造方法により、アマチュア、樹脂パイプ部および弁部を同時に結合でき、製造工数を削減してコストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態１による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図２】この発明の実施形態１の燃料噴射弁の製造方法を説明する断面図である。
【図３】この発明の実施形態２による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図４】この発明の実施形態３による燃料噴射弁を示す断面図である。
【図５】従来の燃料噴射弁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態１に係る燃料噴射弁を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施形態１による燃料噴射弁１を示す断面図である。図1において、
燃料噴射弁１は、樹脂成形部１０の内部に配置されたソレノイド装置２、コア３および磁
気通路を構成するハウジング１４を有し、これらは一体成形により形成されている。また、コア３の内部には、スプリング９の荷重を調整するロッド１３が固定されている。さらに、ハウジング１４は、一端にコア３が溶接により固定され、他端にホルダ１５が溶接により固定され、全体として磁気通路を構成している。
【００１９】
ホルダ１５の内部には、アマチュア４とパイプ部５と弁部６によって構成された弁体７が配置されており、また、弁部６が離着する弁座８ａを有するバルブシート８と、噴孔部１１ａを有するプレート１１とが取り付けられている。アマチュア４は、スプリング９により弁座８ａに押し付けられるとともにソレノイド装置２によってその通電時に吸引され、ホルダ１５の内部を摺動するように構成されている。また、アマチュア４に結合された弁部６もホルダ１５の内部に配置されたバルブシート８の内径に沿って摺動し、バルブシート８の弁座８ａに着座および離座できるように配置されている。なお、弁部６の外周に突出して形成されたガイド部７ｂは、五角形に加工されており、バルブシート８の内周面に沿って弁体７を案内するとともに燃料通路を形成している。
また、バルブシート８には、円筒形の燃料通路が形成されており、この燃料通路に対向するように噴孔部１１ａが配置されたプレート１１が取り付けられている。
【００２０】
このような燃料噴射弁１において、ソレノイド装置２に通電しない場合、弁体７はスプリング９によって弁座８ａに押し付けられ、噴孔部１１ａを閉塞して燃料の供給を停止する。一方、ソレノイド装置２に通電された場合、スプリング９に逆らってアマチュア４がコア３側へ吸引され、弁体７がコア３側に移動し、弁部６と弁座８ａとの間に隙間が生じて開弁状態となる。この結果、弁部６と弁座８ａとの隙間を通し、さらにプレート１１の噴孔部１１ａを通して燃料が流れることになる。
【００２１】
ここで、パイプ部５は、ガラス繊維３０％以上含有したポリアミド系樹脂を用い、アマチュア４と弁部６とをインサート成形によって一体に結合し、弁体７を形成している。このように、ガラス繊維３０％以上含有したポリアミド系樹脂を使用することによって弁体７の強度や耐食性を確保することができる。
また、パイプ部５を樹脂製とすることによって燃料噴射弁１の軽量化を実現することができ、さらに、工数や部品を増加することなく低コストに燃料噴射弁１の静粛性を向上させることができる。
【００２２】
次に、このような弁体７の製造方法について図２を用いて説明する。
まず、図２（Ａ）に示すように、軸棒１２にアマチュア４と弁部６とを固定し、中子１２ａを取り付けて金型（図示せず）内に配置する。次に、金型内にガラス繊維を３０％以上含有したポリアミド系樹脂を注入してインサート成形し、図２（Ｂ）に示すように、アマチュア４と弁部６とパイプ部５とを一体成形する。
その後、軸棒１２を引き抜くとともに中子１２ａを取り除き、図２（Ｃ）に示すように、一体となった弁体７を形成する。このように軸棒１２を用いることによって、アマチュア４と弁部６の軸精度を確保することができ、かつ、軸棒１２および中子１２ａを取り去ることにより形成されるパイプ部５の内部中空部を燃料通路７ａとして利用することができる。
【００２３】
最後に、必要に応じてバルブシート８に当接するガイド部７ｂの外周面にクロムなどの金属を鍍金処理して弁体７を完成する。
このようにガイド部７ｂに鍍金を施すことにより、ガイド部７ｂとバルブシート８の内周面との磨耗によって生じる弁体７と燃料噴射弁１自体の軸ずれや磨耗粉の発生による燃料への異物混入を防止することができる。
【００２４】
以上のように、アマチュア４と弁部６をインサート成形により製造することにより、ア
マチュア４、樹脂パイプ部５および弁部６を同時に結合でき、従来の溶接結合に比べて工数を削減し、コストを大幅に低減することができる。
また、アマチュア４と弁部６を軸棒１２に固定してからインサート成形することにより、成形後のアマチュア４と弁部６の軸精度を確保することが可能となる。また、軸棒１２を引き抜いた際にできるパイプ部５内の中空部を燃料通路７ａとすることによって、燃料通路を形成するための加工工数を低減することができる。
さらに、パイプ部５の一部にガイド部７ｂを形成することにより、弁部６に燃料通路を構成するための加工を施すことが不要となり、弁体７の製造工数を低減することができる。
なお、中子１２ａを軸棒１２に取り付けてインサート成形し、その後、軸棒１２とともに取り去るようにしたが、成形後にパイプ部５の内外周を貫通する孔を設けるようにしてもよい。
【００２５】
実施の形態２.
図３はこの発明の実施形態２による弁体７を示す断面図である。図３において、ポリアミド系樹脂で構成されたパイプ部５の下方外径を弁部６外径より大きく突出させて形成するとともに、このガイド部７ｂに鍍金を施すによって弁体７を形成し、ガイド部７ｂをバルブシート８の内周面に沿って摺動させるようにしたものである。このような構成とすることによっても弁体７の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２６】
実施の形態３.
図４はこの発明の実施形態３による燃料噴射弁１を示す断面図である。図４の実施例においては、燃料噴射弁１の噴孔部１１ａを内燃機関のインテークパイプもしくはシリンダヘッドの内部により深く入るように構成する必要がある場合の適用例を示すもので、燃料噴射弁１の取り付け部１ａから噴孔部１１ａまでの距離を大きくする、つまりパイプ部５を長くした場合の例を示している。
ここで、パイプ部５をガラス繊維３０％以上含有したポリアミド系樹脂により一体成形して形成するため、弁体７の軽量化を図ることができ、噴霧ターゲティングの自由度を拡大することができる。
【００２７】
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１：燃料噴射弁      １ａ：取付け部      ２：ソレノイド装置    ３：コア
４：アマチュア      ５：パイプ部        ６：弁部              ７：弁体
７ａ：燃料通路      ７ｂ：ガイド部      ８：バルブシート      ８ａ：弁座
９：スプリング      １０：樹脂成形部    １１：プレート        １１ａ：噴孔部
１２：軸棒          １３：ロッド        １４：ハウジング      １５：ホルダ
【図１】
0005303017.tif 000002
【図２】
0005303017.tif 000003
【図３】
0005303017.tif 000004
【図４】
0005303017.tif 000005
【図５】
0005303017.tif 000006