(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を噴射する電気作動燃料噴射装置（１０）であって、
電磁コイル組立体の電磁コイル（４８）に選択的に電力が供給されたことに基づいて内部通路を選択的に開閉するソレノイド作動弁（２４）を備えた機構と、電磁コイル組立体の中心貫通穴（８４）に設けられた、環状円筒形側壁を備えた固定子（１２）とを有しており、
コイル組立体の周りに互いに周方向に間隔を置かれ、コイル（４８）の終端を形成している一対の電気端子（５０，５２）と、
前記一対の各端子が、コイルから前記固定子の前記環状円筒形の側壁に対してほぼ平行に延び且つ前記固定子の前記環状円筒形の側壁から半径方向外側に僅かに間隔を置いて設けられた、端子の長さの第１の区分を備えた所定の長さの形成された金属であり、
前記端子の前記第１の部分の各々が、前記固定子の前記環状円筒形の側壁に面した、該側壁に対して平行に長さ方向に延びた平らな平面状表面を前記第１の区分の各々に提供するような形状の横断面を有しており、
前記一対の端子の各々は更に、各端子の第１の区分から間隔を置いて配置された、燃料噴射装置を制御回路に接続して前記コイルに選択的に電力を供給するそれぞれの対応端子と接触するように適合された、長さの第２の区分を有している形式のものにおいて、
前記固定子の環状円筒形の側壁に面した、端子の第１の区分の表面が、所定の位置において互いに交差する個々の仮想平面上に配置されていて、前記所定の位置が、周方向で見て端子の間に位置していてかつ、端子の第１の区分の平らな平面状表面の何れの部分よりも、固定子の環状円筒形の側壁から半径方向外方へ離れて位置している
ことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記端子の前記各第１の区分の前記横断面が、各端子の各第１の区分が、前記固定子の前記環状円筒形側壁に面する前記表面の他に付加的な３つの表面を有するように、矩形を形成している、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
各端子の前記第２の区分の横断面が、４つの平らな平面状表面を有するために矩形の形状をしており、前記端子の前記第２の区分が、前記端子のうちの一方の端子の前記第２の区分の前記４つの平らな平面状表面の第１の表面が、前記端子のうちの他方の端子の前記第２の部分の前記４つの平らな平面状表面の第１の表面から間隔を置いて、且つそれに平行に対向しているように互いに配置されている、請求項２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記第２の区分は同一であるが、固定子を直径方向に２つの端子の間を通過する仮想平面に関して鏡像関係に配置されている、請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記端子の前記第１の区分の横断面が同一の幅と同一の厚さを有している、請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記端子の前記第２の区分の横断面の幅が、前記端子の前記第１の区分の横断面の幅より広く形成されている、請求項５記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記端子の前記第２の区分が、前記第２の部分の各々に平らな平面状表面を与える形状の横断面を有しており、前記端子の前記第２の区分が、前記端子のうちの一方の前記第２の部分の前記平らな平面状表面と前記端子の他方の前記第２の部分の前記平らな平面状表面とが共通の仮想平面に位置するように配置されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記端子の前記第２の区分が、前記第２の部分の各々に平らな平面状表面を与える形状の横断面を有しており、前記端子の前記第２の区分が、前記端子の一方の前記第２の区分の前記平らな平面状表面と前記端子の他方の前記第２の区分の前記平らな平面状表面とが互いに直角に交差する仮想平面内に位置するように配置されている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記端子の前記第２の区分が、前記第２の区分の各々に平らな平面状表面を与える形状の横断面を有しており、前記端子の前記第２の区分が、前記端子の一方の前記第２の区分の前記平らな平面状表面と前記端子の他方の前記第２の区分の前記平らな平面状表面とが互いに向き合い且つそれぞれの仮想平行平面内にあるように配置されている、請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記端子の前記第２の区分の各々の横断面の形状は矩形であり、各端子の各第２の区分は、既述の平らな平面状表面の他に付加的な３つの平らな平面状表面を有している、請求項９記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
前記端子の前記第２の区分の長さ方向が、前記端子の前記第１の区分の長さ方向に対して平行でない、請求項９記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
前記電磁コイル組立体が、前記コイルをその上に設ける強磁性ボビンを有しており、該ボビンが端壁を有していて、該端壁に前記端子が取り付けられるようになっている、請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
前記端子の各々の前記第１の区分ほぼ全体が、前記ボビンの前記端壁に埋め込まれている、請求項１２記載の燃料噴射装置。
【請求項１４】
導電性のハウジングが、前記電磁コイル組立体を少なくとも部分的に取り囲むように配置されており、前記端子が前記ハウジングに接触せずに通過する、周方向に延びたスロットを有している、請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１５】
各端子の前記第２の区分が平らな平面状表面を有しており、各端子が、各端子を非直線にするようにそのそれぞれの長さ方向に沿って間隔を置かれた第１および第２の曲げ部を有しており、各前記第１の曲げ部が、前記第２の曲げ部よりもその端子の前記第１の部分に近く、各端子の前記第２の部区分が、前記第１の曲げ部に対してその第２の曲げ部を越えており、その第１の曲げ部と第２の曲げ部との間の各端子の区分が、前記端子の前記第２の部分の前記平らな平面状表面が共通平面に位置するようにそれぞれの捻りを有している、請求項１記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は内燃機関の燃料噴射系統に使用されるソレノイド作動式燃料噴射装置に関する。
発明の背景および概要
燃料噴射装置の全体直径を減らす一つの手段は、所定の内部継手にＯリングシールの代りに密封レーザ溶接を使用することである。これにより一定の個別部品を小径のものにすることができる。
上送り込み燃料噴射装置の燃料入口管の直径は、燃料レールのカップまたはソケットに対して封止する特定の標準サイズのＯリングを使用するためにサイズ決めされているので、その直径を減らしても、非標準サイズのＯリングをそのために加工しなければならないのでコストが高くなりやすい。電磁コイル組立体の全体直径を小さくすることは、燃料噴射装置の性能を維持するために、コイル組立体の全体の長さを適切かつ満足に増大させるという代価を払えば可能である。燃料入口管は依然として燃料噴射装置の電磁コイル組立体の中心貫通穴に突入している。
英国特許出願公開第１７４４７９号明細書に示されているように、典型的な燃料噴射装置の電磁コイル組立体は一対の形成された金属製の電気端子を有しており、この電気端子を介して組立体が電気制御回路に電気的に接続されていて、組立体の電磁コイルに選択的に電力を供給して燃料噴射装置を動作させるようになっている。これら端子は標準化されたブレードサイズを有しており、コストに関してはこれら標準化されたブレードサイズを直径が減じられた電磁コイル組立体に継続して使用すると有利である。各端子は通常、（通常はプラスチック製の）非強磁性ボビンの端壁に取り付けられており、このボビンには電磁コイルが設置されており、またボビンは、燃料入口管が突入した中心貫通穴を有している。端子は円周方向に間隔をおいて設置されている。各端子の一方の端部は、電磁コイルを形成するためにボビンに巻き付けられた線材の各端部に電気的に接続されており、端子のその端はボビンの端壁に埋め込まれているが、反対側の端部にある標準サイズのブレードを含む端子の残りの部分は露出している。これら露出したブレードは、燃料噴射装置の非金属プラスチック成形カバーの囲い部分内で間隔を置いて平行に並置されており、燃料噴射装置を動作させる電気制御回路に接続された対応端子を備えた対応コネクタと係合するために適応させられた電気コネクタのプラグを形成している。
各端子の厚さは一様で、全長にわたって矩形の横断面を有するが、幅は長さに沿った区分ごとに異なっていてよい。ボビンの貫通穴の周りに周方向に間隔を置いて設けられた、ボビン端壁に埋め込まれた端子の部分およびボビン貫通穴に同軸的に配置された燃料入口管の部分ばかりでなく、概して燃料入口管に面した平らな幅方向表面も共通の仮想平面内に設置されている。
本発明は直径を小さくした電磁コイル組立体に良く適応するためのこれら端子の新規な構造に関する。本発明は、電磁コイル組立体の直径を減らすと、端子とコイル組立体の電気端子の近くに存在する一つ以上の導電部品との間の隙間、たとえば、コイル組立体の上方に設置されてコイル組立体と共に固定子構造の一部を形成する金属ハウジングとの隙間、も減少するという観察に起因している。
本発明では、ボビン端壁に埋め込まれた端子の部分を互いに角度を成して配置して、燃料入口管に面する平らな、平面状の幅方向表面がそれぞれの非平行平面内に配置されるようにしている。このような向きにすると、幅方向表面以外には同様のサイズ・形状の部品を使用している従来の燃料噴射装置と比較した場合に、両端子と近辺のすべての導電部品との間の隙間が増大する。従来の燃料噴射装置の場合幅方向表面は共通平面に位置して燃料入口管に面している。したがって、本発明の利点の一つは、端子と直径の小さくなった燃料噴射装置の近くの導電部品との短絡の危険性が低減するということである。しかも、電気制御回路に接続した対応コネクタの各対応端子と組合うべき露出したブレードが、非金属性の囲い内部で間隔を置いて平行に並置されているので、対応コネクタおよびその端子を全体を通じて引き続き標準寸法に構成することができ、ひいてはこれら部品を新たな燃料噴射装置の端子構成に適応させるために再加工する必要性が回避される。
様々な特徴、長所、および発明の局面は、本発明を実施するのに現時点で考えられる最良の態様によって本発明の現時点での有利な例示実施例を開示する図面を伴う下記説明および請求の範囲から分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の原理に基づく燃料噴射装置の縦断面図である。
第２図は、製造プロセスの所定の段階における、第１図の一部の部分図である。
第３図は、第２図を矢印３−３の方向から見た第２図の左側面図である。
第４図は、第２図を矢印４−４の方向から見た全体の横断面図である。
第５図は、第３図を矢印５−５の方向から見た全体の横断面図である。
第６図は、従来の燃料噴射装置の電気端子の一部を示す、第４図に類似の図である。
第７図は、従来の燃料噴射装置の電気端子の他の部分を示す、第５図に類似の図である。
有利な実施例の説明
第１図は、燃料入口管１２、調節管１４、フィルタ組立体１６、電磁コイル組立体１８、コイルばね２０、可動子２２、ニードル弁２４、非磁性シェル２６、弁体シェル２８、弁体３０、コイル組立体ハウジング３４、非金属カバー３６、ニードル案内部材３８、弁座部材４０、薄型円板オリフィス部材４１、バックアップ保持器部材４２、小型Ｏリングシール４３、および大型Ｏリングシール４４、等の多数の部品を備えた燃料噴射装置１０を示している。
ニードル案内部材３８、弁座部材４０、薄型円板オリフィス部材４１、バックアップ保持器部材４２、および小型Ｏリングシール４３は米国特許第５１７４５０５号明細書等の共通に譲渡された多数の特許明細書に示されているように、燃料噴射装置１０のノズル端に設置された積み体を形成している。可動子２２およびニードル弁２４は共に接合されて可動子／ニードル準組立体を形成している。コイル組立体１８は、電磁コイル４８が巻き付けられたプラスチックボビン４６を備えている。コイル４８の各終端は、成形された各端子５０、５２に接続されており、カバー３６の一体部品として形成された囲い５３と相俟って、燃料噴射装置を動作させる電機制御回路（図示せず）に燃料噴射装置を接続するための電気コネクタ５４を形成している。
燃料入口管１２は強磁性で、露出した上端に燃料入口開口５６を備えている。燃料入口開口５６の直下で燃料入口管１２の外側の周りに設置されているリング５８はカバー３６の端面６０および管１２の介在外径と相俟って、通常燃料噴射装置入口を関連燃料レール（図示せず）にあるカップまたはソケットに対して封止するのに使用されるＯリング６１のための溝を形成している。下部Ｏリング４４は燃料噴射装置を機関に取り付けたときに機関の吸気システム（図示せず）のポートに液密シールを提供するために働く。フィルタ組立体１６は調節管１４の開放上端に汎用の形式で組み付けられており、燃料が調節管１４に入る前に入口開口５６を通って入る燃料から所定のサイズより大きい粒状物質を濾過するようになっている。
較正済み燃料噴射装置では、調節管１４は、燃料入口管１２内の軸線方向位置にまで軸線方向には押し付けられており、前記調節管が、所望の片寄せ力までばね２０を圧縮し、前記片寄せ力が、ニードル弁２４の丸い先端が弁座部材４０に座着させられて弁座を貫く中心穴を閉じるように、可動子／ニードル弁を押し付ける。調節管１４および燃料入口管１２は共にクリンプされて、調節較正が行なわれてからその相対軸線方向位置を維持すると有利である。
燃料は、調節管１４を通過した後、燃料入口管１２と可動子２２との向き合った端部が相俟って規定した、ばね２０を有する空間に流入する。可動子２２は空間６２を弁体３０の通路６５と連通させる通路６４を備えており、案内部材３８は燃料通過穴３８Ａを備えている。これにより燃料は空間６２から通路６４、６５を通って弁座部材４０に流れることができる。この燃料流路を第１図に矢印の連続により示してある。
非強磁性シェル２６の上端は入口管１２の下端にテレスコープ式に組み付けられており、有利にはレーザ溶接により接合されている。弁体シェル２８は強磁性であり、その上端は非強磁性シェル２６の下端に、有利にはレーザ溶接により液密に接合されている。
弁体３０の上端は弁体シェル２８の下端の内側に密に組み付けられており、これら２つの部品は有利にはレーザ溶接により液密に接合されている。可動子２２は、ニードル弁２４が通過した部材３８に設けられた中心案内穴３８Ｂによるニードル弁２４の案内を含めて、燃料噴射装置の内壁構造により、軸線方向に往復運動を行うように案内されている。
第１図に示した閉鎖位置では、燃料入口管１２と可動子２２との間に小さい動作隙間７２が存在する。コイル・ハウジング３４および燃料入口管１２は７４で接触し、コイル組立体１８に関連した固定子構造を構成している。非強磁性シェル２６は、コイル４８に電力が供給されると、磁束が可動子２２を含む経路を確実に流れるようにする。ハウジング３４の軸線方向下端から出発して、磁気回路は弁体シェル２８および弁体３０を通って可動子２２まで、そして可動子２２から動作隙間７２を横断して入口管１２まで延びている。コイル４８に電力が供給されると、可動子２２に加えられていたばね力が負けて可動子は入口管１２の方に引き付けられ、動作隙間７２が減少する。これによりニードル弁２４が弁座部材から外れ燃料噴射装置が開くので、燃料が今度は噴射装置のノズルから噴射される。コイルへの電力供給を止めると、ばね２０は可動子／ニードルを弁座部材４０の上に押し付けて閉じる。
ボビン４６は中心貫通穴８４を備えており、その上部の直径は下部の直径より大きく形成されており、コイル組立体を燃料入口管１２に組立てるとき、燃料入口管１２（その下部の外径がその上部より小さい）の下端を中心貫通穴８４の上端に挿入する。燃料入口管の下端は、貫通穴８４の下端から突出する程度に挿入されるので、シェル２６を燃料入口管１２の下端に溶接することができる。その後で、コイル組立体１８を燃料入口管１２に沿って滑り下ろして第１図に示された最終位置に位置決めする。この間、端子５０、５２は真直ぐであり（第２図）、まだ最終形状に形成されていない。ハウジング３４を第１図に示すように部品を覆うように配置し、たとえば７４等の個所で溶接することにより、コイル組立体１８をこの最終位置に保持される。第１図から判るように、ハウジング３４の上端は、コイル組立体１８をシェル２６の肩に対して軸線方向に止めるように成形されている。この後、燃料噴射装置は、端子５０、５２に関係するステップを含む更に他の組立プロセスステップにより完成する。
第２図および第３図に示す未完成状態では、端子５０、５２はサイズ、形状および材質がほぼ同一である。端子は、燃料噴射装置における周方向の位置だけが異なっており、第３図に示したように、燃料噴射装置に鏡像対称的に設置されている。各端子の一端、すなわち第１の区分はボビン４６の端壁に埋め込まれ、コイル４８を形成するワイヤの対応した端部に電気的に接続されている。各端子は、厚さが一様であり、全長に亘って矩形の横断面を有しているが、その幅は長さに沿う異なる場所によって変化していてもよい。第３図に示したように、幅は、ボビンが埋め込まれた端部とは反対の端部、すなわち第２の区分では大きく形成されており、標準寸法の各ブレード５０Ａ、５０Ｂを形成している。各ブレードの先端部は、普通のリード５０Ａ′，５０Ｂ′を提供するように形成されており、電気制御回路に接続した対応コネクタの各対応端子との最初の噛み合いを容易にしている。第１図の完成状態では、ブレード５０Ａ，５０Ｂは非金属製の囲い５３の内部に間隔を置いて平行に並置されており、対応コネクタおよび対応コネクタの端子が、標準のサイズおよび形状を維持することができる。各ブレード５０Ａ，５０Ｂの矩形断面は、４つの平らな平面状表面１１０，１１１，１１２，１１３を提供する。端子を第２図および第３図に示す形状から第１図に示す形状に形成すると、２つのブレードの表面１１０は最終的に共通の仮想平面に位置させられ、双方のブレードの表面１１２は、表面１１０が占める平面に対して平行な別の共通の仮想平面に位置させられる。表面１１１，１１３は、表面１１０，１１２が占有する平面と直角に交差する、間隔を置かれた平行な平面に位置しており、この場合ブレード５０Ａの表面１１３はブレード５０Ｂの表面１１１と並置されており、それらの間の介在空間を横断して互いに直接向き合うようになっている。第１図の完成した燃料噴射装置では、ブレード５０Ａ，５０Ｂの長さ方向は、ブレードの各端子の、ボビンに埋め込まれた端部の長さ方向に対して平行でない。
各端子の、ボビンに埋め込まれた端部は、第６図および第７図に示した従来の配置とは異なって配置されている。第７図では、ボビン端壁に埋め込まれた端子区分が、ボビン貫通穴８４およびボビン貫通穴内に同軸的に配置された燃料入口管１２の部分に関して周方向に間隔を置いて配置されているが、端子は、共通の仮想平面内に位置した、燃料入口管１２にほぼ面した平らな幅方向表面を有している。与えられたハウジング・カバー３４の場合には、この方向付けは、第５図に示したように本発明に基づいて配置された端子よりもカバーとの隙間を少なくする。
第１図〜第５図に示したように、各端子５０、５２の埋め込まれた部分は、コイル４８から燃料入口管１２の環状円筒形の側壁に対してほぼ平行に、且つ前記側壁から半径方向外側に僅かに間隔を置いて延びている。これらの埋め込まれた部分は、それぞれ、矩形横断面形状を形成している４つの表面１００，１０１，１０２，１０３を有している。各表面１００は、燃料入口管１２の環状円筒形側壁に面し且つ側壁に対して平行に長さ方向に延びた、平らな平面状の表面である。表面１００は、周方向で両表面間にあり更に表面１００のいずれの任意の部分よりも燃料入口管１２の環状円筒形側壁から半径方向外側にある位置で互いに交差する、それぞれの仮想平面に設けられている。換言すれば、表面１００は、その各々が燃料入口管１２の環状円筒形側壁のそれぞれの直径に面し且つその直径に対して垂直な各仮想平面内に位置しており、そのような各直径は鋭角で交差している。第２図および第３図に示す状態に関して更に換言すれば、各ブレード５０Ａ，５０Ｂの表面１１０は、燃料入口管１２の長さ方向に対して平行であり、しかも管１２を直径方向で通過しかつそれぞれのブレード５０Ａ，５０Ｂの幅を二分するそれぞれの仮想平面内対して垂直に設けられている。
ブレードのボビンに埋め込まれた部分をこのようにして方向づけることにより、第７図の従来形式で方向づける場合より、端子とハウジング３４に設けられたスロット１２０との間の隙間が大きくなる。これは、端子がまだ真直ぐである間にハウジング３４がコイル組立体の上に配置されるときにより広い隙間が提供され、これにより最終的に内部汚染となり得るメッキ材料を端子から掻き取る可能性が減るので、完成した燃料噴射装置においてばかりでなく、噴射装置製造プロセスにおいても重要である。
第２図および第３図の位置から第１図の最終位置に端子を形成するために、各端子を１２４および１２６で示された位置で曲げるだけでなく、各端子をその曲げ部１２４、１２６の間の部分でわずかに捻る。各端子のこのような捻りは、曲げ部１２４、１２６の間の部分の長さ方向に沿って見て、他方の捻りとは反対の方向に行なわれる。端子を第１図に示した最終形状に形成した後、囲い５３を含めたカバー３６を、組立てた部品を取り囲むように射出成形する。
本発明の現時点での有利な実施例を図解し説明してきたが、本発明の原理は請求の範囲の中に入るすべての同等な構造に適用されることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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