WO2014196240A1 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

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    • F02M2200/85Mounting of fuel injection apparatus
    • F02M2200/856Mounting of fuel injection apparatus characterised by mounting injector to fuel or common rail, or vice versa

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection valve in an in-cylinder injection engine for automobiles using gasoline, particularly gasoline.
  • the seal structure at the connection between the fuel pipe and the electromagnetic fuel injection valve is made of a stainless steel ball (fuel pipe side) as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-303810, and a cone facing the ball.
  • a means for forming a metal seal structure using a contact surface with a metal joint (electromagnetic fuel injection valve side) having a surface is known.
  • the joint between the metal joint and the electromagnetic fuel injection valve is required to have high strength as well as sealing properties, like the connection structure between the metal joint and the electromagnetic fuel injection valve by screws as shown in the above-mentioned patent document, In general, it becomes larger than before.
  • the electromagnetic fuel injection valve is required to be downsized. Further, since the electromagnetic fuel injection valve is further fixed by attaching the nozzle on the side opposite to the fuel pipe side to the engine head, if the displacement or perpendicularity between the fuel pipe and the electromagnetic fuel injection valve is large, the electromagnetic The fuel injection valve itself may be bent by the fuel pipe and the engine head, which may adversely affect performance such as a large variation in fuel injection amount. Therefore, high attachment accuracy is required at the joint between the fuel pipe and the electromagnetic fuel injection valve.
  • Patent Document 2 In order to secure a higher sealing performance and strength than the conventional joint at the joint between the metal joint and the electromagnetic fuel injection valve, a screw structure or the like is used as shown in Patent Document 2, so that the conventional joint is generally used. It is larger than the O-ring structure shown in Patent Document 1.
  • Patent Document 3 there is an example in which a fuel seal portion is provided on the inner diameter side of the resistance welded portion separately from the resistance welded portion.
  • a fuel seal portion is provided on the inner diameter side of the resistance welded portion separately from the resistance welded portion.
  • joining by laser welding as shown in Patent Document 4 may be taken.
  • a counterbore for positioning is provided.
  • the area for receiving the fuel pressure is wide and the load is high.
  • the strength required for the weld is increased.
  • the amount of penetration due to welding is greatly increased in order to ensure high strength, the amount of misalignment increases due to welding distortion caused by shrinkage that occurs after welding, or the squareness is increased. Causes it to grow.
  • the core which is one of the components constituting the electromagnetic fuel injection valve, is joined by welding to the metal joint, and the amount of melting of the welded portion between the metal joint and the core is less on the metal joint side than on the core side.
  • the area receiving the fuel pressure can be reduced, and the load due to the fuel pressure can be reduced.
  • the surface pressure required for the fuel seal is generated by welding distortion for joining the metal joint and the core.
  • Sectional drawing which shows the whole fuel injection valve by which this invention is implemented Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 1 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 2 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 3 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 4 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 5 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 6 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 7 Enlarged view of cross section of metal joint 2 and core 101 8 Example of stress analysis
  • the electromagnetic fuel injection valve 1 is pressurized by a high-pressure pump (not shown) and supplied to the electromagnetic fuel injection valve 1 through a core 101 made of a stainless steel cylindrical member.
  • the lower end portion of the electromagnetic fuel injection valve 1 is provided with a cylindrical nozzle made of stainless steel, and the outer periphery thereof is restrained by the engine head 6.
  • a nozzle hole 103 is provided at the lower end of the nozzle 102, and the supplied fuel is injected into an engine cylinder (not shown) at an amount and timing controlled by the electromagnetic fuel injection valve 1.
  • Pipe 5 is a stainless steel cylindrical member provided with a fuel passage 501.
  • a stainless steel ball 3 having a cylindrical fuel passage on the inner diameter side is joined to the lower end by welding.
  • the ball 3 has a spherical surface 301 at its lower end surface, which contacts the 90 ° conical tapered surface 202 at the upper end portion of the stainless steel metal joint 2 to form an annular metal seal portion 302 for fuel sealing. Yes.
  • the cap nut 4 has a configuration in which the ball 3 and the metal joint 2 are fastened by the screw portion 401 and the screw portion 201 of the metal joint 2, and a surface pressure necessary for fuel sealing is applied to the metal seal portion 302 by this tightening force. ing.
  • the metal joint 2 and the core 101 are provided with a 5 mm diameter fuel passage communicating with the fuel passage 501.
  • an inner diameter cylindrical portion 204 slightly smaller than the outer diameter of the outer peripheral portion 106 of the core 101 is provided, and the inner diameter cylindrical portion 204 and the outer peripheral portion 106 are press-fitted together.
  • the yield stress of the core 101 is made of a material lower than the yield stress of the metal joint 2.
  • the annular protrusion 107 is deformed along the shape if the unevenness is 0.5 mm or less, and contacts the end surface 203 on the entire circumference. Further, a gap 109 having a width of about 0.5 mm is provided between the core end face 105 other than the annular protrusion 107 and the metal joint end face 203.
  • the metal joint 2 and the core are welded by laser welding from the outer peripheral side of the outer diameter of the metal joint 2 of about 12 mm and from the position of about 4 mm from the end face of the metal joint. 101 is joined.
  • the welding depth L By setting the welding depth L to about 1.5 mm, the position reaches a position of about 9 mm in diameter, which is on the inner diameter side from the outer peripheral portion 106 of the core 101.
  • the welded portion 104 between the metal joint 2 and the core 101 is (Cross sectional area A1 on the metal joint side)> (Cross sectional area A2 on the core side)
  • the welding conditions including the welding depth L are determined so that
  • the load generated when the welded portion 104 is configured as described above will be described with reference to FIG. It is generally known that a welded portion contracts as a welding strain when the material is melted by a laser and cooled to solidify. At this time, the greater the amount of material melted, the greater the welding distortion and the higher the load generated by the welding distortion.
  • each melting amount is proportional to the cross-sectional areas A1 and A2. From the above, the load generated by welding distortion in this example is (Metal joint side load F1)> (Core side load F2) It becomes. At this time, a load F3 due to welding strain is applied in a direction in which the metal joint end face 203 and the annular projection 107 of the core are compressed.
  • FIG. 10 shows an example in which stress analysis is performed by the finite element method with the configuration of this embodiment.
  • the stress analysis condition is that there is no annular protrusion 107 for the sake of explanation, and welding strain is applied in a state where the metal joint end face 203 and the core end face 105 are in contact with each other.
  • the horizontal axis indicates the diameter of the metal joint end surface 203 or the core end surface 105
  • the vertical axis indicates the axial stress (vertical direction in the drawing) generated on the contact surface between the metal joint end surface 203 and the core end surface 105. Shows the + side as compressed and the-side as tensile.
  • the diameter of the seal portion is about 10 mm, which is the outer diameter of the core, so the area that receives the fuel pressure is about 70% smaller. Therefore, by providing the projection 107, the load applied to the weld due to the fuel pressure can be reduced by about 70%.
  • an annular protrusion 205 is provided on the end face 203 of the metal joint.
  • the core end surface 105 is deformed by the press-fitting of the core 101, and the annular protrusion 205 bites into the core 101 as shown in FIG. 5B, so that an annular seal surface 108 ′ is formed on the core end surface 105.
  • Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
  • the shape of the annular protrusion 107 may be a trapezoidal cross section as shown in FIG. Similarly, although not shown, a rectangle may be used. As shown in FIG. 6B, the same effect as in the first embodiment can be obtained even with a curved surface. Although not shown, a plurality of annular protrusions 107 may be provided on the core end surface 105. As shown in FIGS. 6C, 6D, and 6E, the annular protrusions 107 may be formed on the entire surface of the core end surface 105 with a taper, a taper, a flat surface, and a curved surface, respectively.
  • annular protrusion 205 is provided on the metal joint end face 203, and an annular protrusion 107 is provided on the core end face 105.
  • FIG. 7D, 7E, and 7F an annular protrusion 205 may be provided on the entire surface of the metal joint end surface 203, and an annular protrusion 107 may be provided on the entire surface of the core end surface 105.
  • the annular protrusions 205 and 107 may have the shapes shown in the above-described embodiments.
  • the relationship of the melting amount (volume) before the approximation was as follows.
  • (Melting amount (volume) on the metal joint side) (Cross sectional area A1 on the metal joint side) ⁇ (Perimeter length C1 drawn by the center of gravity of A1)
  • (Melting amount (volume) on the core side) (cross-sectional area A2 on the core side) ⁇ (peripheral length C2 drawn by the center of gravity of A2)
  • the welded portion may be configured according to the following relationship in which the melting amount of the welded portion is compared.
  • the annular protrusion 107 or 205 in the above-described embodiment may be used in combination with each other.
  • the yield stress of the core 101 is made of a material lower than the yield stress of the metal joint 2
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained regardless of the magnitude relationship of the yield stress. That is, the metal joint end surface 203 and the fuel seal portion (in this embodiment, the annular protrusion 107 or 205, which has a smaller sectional area than the area of the metal joint end surface 203 in order to locally increase the surface pressure, are formed thereby.
  • annular seal surface 108 ′ and a core end surface 105 having an area larger than the cross-sectional area of the fuel seal portion are provided, and the metal joint end surface 203 and the core end surface 105 communicate with each other via the annular seal surface 108 ′. Therefore, the same effect can be obtained regardless of whether the plastic deformation portion is an annular protrusion, a metal joint end surface or a core end surface, or both.
  • the unevenness of the annular seal surface 108 ′ is allowed by using plastic deformation, but the unevenness is originally small, and the welded portion 104 and the fuel passage 501 do not communicate with each other. If the surface pressure necessary for the fuel seal is obtained over the entire circumference, plastic deformation is not necessary.
  • the sealing surface is described as an annular shape, but the sealing surface may be formed so as not to communicate with the welded portion 104 and the fuel passage 501 with a polygon or an ellipse.
  • the annular protrusion 107 may be constituted by an annular protrusion member 701 using another member.
  • the protrusion may have the shape of the above-described embodiment, such as FIGS. 6 (a) to 6 (e).
  • a concave groove 702 is provided in the core end surface 105 and an annular projecting member 701 is fitted.
  • the annular protrusion 107 may be formed by surface treatment.
  • the core end surface 105 other than the protrusions 801 may be masked and subjected to surface treatment such as hard chrome plating or nickel plating.
  • surface treatment such as hard chrome plating or nickel plating.
  • an annular projection by surface treatment is provided on the metal joint end face 203.
  • the protrusions may have the shape of the previous embodiment.
  • Electromagnetic fuel injection valve 101 ... Core 102 ... Nozzle 103 ... Injection hole 104 ... Welding part 105 ... Core end surface 106 ... Core outer peripheral part 107 ... Ring-shaped protrusion 108 ... Projection tip 108 '... Ring-shaped sealing surface 109 ... Gap 2 ... Metal joint 201 ... Screw part 202 ... Tapered surface 203 ... Metal joint end face 204 ... Internal cylindrical part 205 ... Annular projection 3 ... Ball 301 ... Spherical surface 302 ... Metal seal part 4 ... Cap nut 401 ... Screw part 5 ... Fuel pipe 501 ... Fuel passage 6 ... Engine head 701 ... An annular projection member 702 ... A groove 801 on the recess 801 ... An annular projection

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Abstract

本発明では、電磁式燃料噴射弁を構成する部品の1つであるコア(101)をメタルジョイント(2)と溶接により接合し、メタルジョイント(2)とコア(101)との溶接部の融解量をメタルジョイント側の方がコア側よりも大きくし、さらに、メタルジョイント端面(203)と、前記メタルジョイント端面(203)の面積より断面積が小さい燃料シール部と、前記燃料シール部の断面積より面積が大きいコア端面(105)を備え、メタルジョイント端面(203)とコア端面(105)とは、前記燃料シール部を介して連通する構成とする。

Description

電磁式燃料噴射弁
 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。
 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。
 このとき、従来の技術では特開2011-220259で示されるように、燃料配管と電磁式燃料噴射弁の接続部にOリングを用いてきたが、Oリングは燃料圧力が市場要求のある従来よりも大幅に高い場合に大きく変形してしまい、シール性の確保が困難となる。そこで、シール性を確保するため、燃料配管と電磁式燃料噴射弁の接続部におけるシール構造を特開2008-303810で示されるようなステンレス製のボール(燃料配管側)と、ボールと対向する円錐面を備えたメタルジョイント(電磁式燃料噴射弁側)との接触面を用いたメタルシール構造とする手段が知られている。メタルジョイントと電磁式燃料噴射弁との接合部にはシール性と共に高い強度が求められるため、前記の特許文献に示すようなネジによるメタルジョイントと電磁式燃料噴射弁との接続構造のように、一般的には従来よりも大型化する。しかし、エンジンレイアウト上、電磁式燃料噴射弁には小型化が求められている。また、電磁式燃料噴射弁はさらに、燃料配管側とは反対側のノズルをエンジンヘッドへ取り付けられて固定されるため、燃料配管と電磁式燃料噴射弁の位置ずれや直角度が大きいと、電磁式燃料噴射弁自身が、燃料配管とエンジンヘッドにより曲げられて、燃料噴射量のばらつきが大きくなるなどの性能悪化として悪影響が出る可能性がある。そのため、燃料配管と電磁式燃料噴射弁の接合部には高い取り付け精度が必要である。
特開2011-220259 特開2008-303810 特開2006-200454 特開2006-233866
 メタルジョイントと電磁式燃料噴射弁との接合部について、従来よりも高いシール性と強度を確保するためには、前記特許文献2に示すようにネジ構造などを用いるため、一般的には従来の前記特許文献1に示すOリング構造よりも大型化する。
 また、他の従来例では、ネジ構造よりも小型化するために前記特許文献3に示すような抵抗溶接をとる例がある。この場合、メタルジョイントと電磁式燃料噴射弁の位置ずれや直角度を小さくするために抵抗溶接をする平面の寸法精度を高くする必要がある。また、高い強度を確保するために溶接による溶け込み量を大幅に増すと、溶接後に発生する収縮による溶接歪により、溶接抵抗をする平面の寸法精度を高くしても位置ずれ量が大きくなる、または、直角度が大きくなる原因となる。
 また、同じく特許文献3では、抵抗溶接部より内径側に、抵抗溶接部とは別に燃料シール部を設けている実施例もある。しかし、この場合も寸法精度やシールのための面粗さ精度を高くする必要がある。寸法精度や面粗さ精度を高くすると生産性が悪化し、設備コストも増大する。また、燃料シール部にはシールに必要な面圧を発生させる必要があり、必要以上に高い荷重をかけたまま接合を行うため、設備コストの増大につながる。
 他の実施例では前記特許文献4に示すようなレーザ溶接による接合をとる場合もある。この例では、位置決めのためのザグリを設けているが、レーザ溶接位置で燃料シールをしているため、燃料圧力を受ける面積が広く、荷重が高くなる。
 そのため、溶接部に必要な強度が高くなる。この場合も前記の抵抗溶接の場合と同様に高い強度を確保するために溶接による溶け込み量を大幅に増すと、溶接後に発生する収縮による溶接歪により位置ずれ量が大きくなる、または、直角度が大きくなる原因となる。
 本発明では、電磁式燃料噴射弁を構成する部品の1つであるコアをメタルジョイントと溶接により接合し、メタルジョイントとコアとの溶接部の融解量をメタルジョイント側の方がコア側よりも大きくし、さらに、メタルジョイント端面と、前記メタルジョイント端面の面積より断面積が小さい燃料シール部と、前記燃料シール部の断面積より面積が大きいコア端面を備え、メタルジョイント端面とコア端面とは、前記燃料シール部を介して連通する構成とする。
 本発明によれば、前記燃料シール部において燃料をシールすることで燃料圧力を受ける面積を小さくし、燃料圧力による荷重を小さくできる。また、前記燃料シールに必要な面圧はメタルジョイントとコアとの接合のための溶接歪により発生する。その結果、メタルジョイントとコアとの接合部に必要なレーザ溶接強度を低減でき、溶接歪が小さくなり、燃料配管とコアとの位置ずれや直角度を、低コスト・省スペースで小さくできる。
本発明が実施される燃料噴射弁の全体を示す断面図 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図1 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図2 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図3 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図4 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図5 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図6 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図7 メタルジョイント2とコア101の断面の拡大図8 応力解析の例
 実施例の全体構成について図1を用いて説明する。以降の図は説明のため寸法を誇張して描いており、実際の縮尺とは異なる。
 図1の円筒形の燃料通路501には、図示しない高圧ポンプにより燃料が加圧されて、電磁式燃料噴射弁1へステンレス製の円筒形部材のコア101を通して供給される。電磁式燃料噴射弁1の下端部は円筒形でステンレス製のノズル102が備えられており、エンジンヘッド6により外周を拘束されている。ノズル102の下端には噴孔103が設けられており、供給された燃料は電磁式燃料噴射弁1により制御された量とタイミングで、図示しないエンジン筒内へ噴射される。
 配管5は燃料通路501を備えたステンレス製の円筒形部材である。下端には内径側に円筒形の燃料通路を備えたステンレス製のボール3が溶接により接合されている。
 ボール3はその下端面の球面301で、ステンレス製のメタルジョイント2の上端部の90度の円錐状のテーパ面202と接触し、燃料シールのための円環状のメタルシール部302を構成している。
 袋ナット4はネジ部401と、メタルジョイント2のネジ部201により、ボール3とメタルジョイント2とを締め付ける構成であり、この締め付け力によりメタルシール部302へ燃料シールに必要な面圧を印加している。なお、メタルジョイント2と、コア101には、燃料通路501から連通する直径5mmの燃料通路が設けられている。
 メタルジョイント2の下端にはコア101の外周部106の外径約10mmよりわずかに小径の内径円筒部204が設けられており、内径円筒部204と外周部106とが圧入勘合されている。
 ここで、第1実施例について図2~4を用いて説明する。
 第1実施例では、図2(a)に示すようにコア端面105に断面が三角形で、高さX=1mm、幅Y=1mm、直径D=6mmの円環状の突起107が設けられている。コア101の降伏応力はメタルジョイント2の降伏応力よりも低い材料で構成されている。
 円環状の突起107は、メタルジョイント2の下端面203との対向面に設けられており、メタルジョイント2へコア101を圧入勘合する際に突起先端108は端面203と接触する。さらに荷重をかけることで図2(b)に示すように突起先端108を塑性変形させ、高さがX’=0.5mm程度になるまで圧入する。塑性変形の有無は圧入荷重やコア101の移動量によっても分かるが、断面カットして円環状の突起107の金属組織の状態を金属顕微鏡などで観察することでも確認できる。これにより、円環状の突起107は、端面203の面粗さや平面度が大きくても、凹凸が0.5mm以下であればその形状に沿って変形し、端面203と全周において接触する。また、円環状の突起107以外のコア端面105とメタルジョイント端面203との間には幅0.5mm程度の隙間109が備えられる。
 次に、コア101の圧入後、図3に示すように、溶接部104において、メタルジョイント2の外径約12mmの外周側、メタルジョイント端面から約4mmの位置からレーザ溶接によりメタルジョイント2とコア101とを接合する。溶接深さL=1.5mm程度とすることで、コア101の外周部106より内径側である直径約9mmの位置にまで達している。このとき、メタルジョイント2とコア101との溶接部104を、
(メタルジョイント側の断面積A1)>(コア側の断面積A2)
となるように溶接深さLを含む溶接条件を定めている。
 このような溶接部104の構成とすることにより発生する荷重について、図4を用いて説明する。溶接部は溶接歪として、レーザにより材料が融解し、冷やされて凝固する際に収縮することが一般的に知られている。このとき、材料が融解した量が大きいほど溶接歪も大きくなり、溶接歪により発生する荷重も高くなる。
 ここで、材料が融解・凝固した量はそれぞれ、
(メタルジョイント側の融解量(体積))=(メタルジョイント側の断面積A1)×(A1の重心が描く周の長さC1)
(コア側の融解量(体積))=(コア側の断面積A2)×(A2の重心が描く周の長さC2)
(C1、C2は図示しない)で求められる。断面積A1、A2は溶接部104を断面カットして顕微鏡で観察することで容易に求められる。メタルジョイントとコアの溶接部は連続しており、溶接深さが小さいために、C1とC2の直径の差は小さいため、C1≒C2と近似できる。すると、それぞれの融解量は断面積A1、A2と比例関係である。上記より本実施例で溶接歪により発生する荷重は、
(メタルジョイント側の荷重F1)>(コア側の荷重F2)
となる。このとき、メタルジョイント端面203とコアの円環状の突起107が圧縮される方向に溶接歪による荷重F3が加わる。
 本実施例での構成で有限要素法により応力解析を実施した例を図10に示す。応力解析の条件は、説明のために円環状の突起107はなく、メタルジョイント端面203とコア端面105が全面で接触した状態で溶接歪が加わった場合である。図10のグラフは横軸がメタルジョイント端面203もしくはコア端面105の径、縦軸にメタルジョイント端面203とコア端面105の接触面に発生する軸方向(紙面縦方向)の応力を示し、発生応力は+側を圧縮、-側を引張として表示している。前記グラフより、溶接部109の溶接歪によりコア端面105とメタルジョイント端面203の接触面には、最外径の一部を除き圧縮応力がかかっていることが分かる。また、メタルジョイント端面203とコア端面105の接触面の全面にかかる荷重は圧縮方向にかかっている。
 この荷重F3が発生することで、円環状の突起107とメタルジョイント端面203の円環状の接触面には燃料シールに必要な面圧がかかる。
 燃料圧力により発生する荷重に対して、溶接部104に必要となる強度は、突起先端108が塑性変形してできた円環状のシール面108’の直径D’部の面積(πD’2/4)に、燃料圧力によりかかる荷重F4であり、下式で示される。
(燃料圧力による荷重F4)=(πD’2/4)×(燃料圧力)
ここで、本実施例ではD'=約5.5mmである。また、溶接部104で燃料シールする(円環状の突起部107がない)場合、シール部の直径はコアの外径である約10mmとなるため燃料圧力を受ける面積が約7割小さい。そのため、突起部107を設けることにより燃料圧力により溶接部にかかる荷重を約7割低減できる。
 ここで、第2実施例について図5を用いて説明する。
図5(a)に示すようにメタルジョイント端面203に円環状の突起205を設ける。この場合、コア101の圧入によりコア端面105が変形し、図5(b)のように円環状の突起205がコア101へ食い込み、コア端面105に円環状のシール面108’ができる。
その他の構成・効果は実施例1と同様である。
 ここで、第3実施例について図6を用いて説明する。
 円環状の突起107の形状は図6(a)に示すような断面が台形の形状でも良い。また、同様に、図示しないが、長方形でも良い。図6(b)のように曲面形状でも第1実施例の場合と同様の効果が得られる。図示しないが、円環状の突起107は、コア端面105に複数備えられていても良い。図6(c)(d)(e)のようにコア端面105の全面で円環状の突起部107を、それぞれテーパ、テーパと平面、曲面で形成しても良い。
 ここで、第4実施例について図7を用いて説明する。
図7(a)(b)(c)に示すように、メタルジョイント端面203に円環状の突起205と、コア端面105に円環状の突起107を設ける。また、図7(d)(e)(f)に示すように、メタルジョイント端面203の全面で円環状の突起205と、コア端面105の全面で円環状の突起107を設けても良い。図示しないが、円環状の突起205、107は前述の実施例に示す形状でも良い。
 ここで、第5実施例について説明する。
 第1実施例ではC1≒C2と近似したが、近似前の融解量(体積)の関係は下記であった。
(メタルジョイント側の融解量(体積))=(メタルジョイント側の断面積A1)×(A1の重心が描く周の長さC1)
(コア側の融解量(体積))=(コア側の断面積A2)×(A2の重心が描く周の長さC2)
溶接部の融解量が大きいほど溶接歪も大きくなるため、前記溶接部の融解量を比較した下記の関係で構成しても良い。
(メタルジョイント側の融解量(体積))>(コア側の融解量(体積))
 なお、前述の実施例における円環状の突起107もしくは205は、それぞれの構成を組み合わせて用いても良い。また、コア101の降伏応力はメタルジョイント2の降伏応力よりも低い材料で構成したが、降伏応力の大小関係によらず、第1実施例と同様の効果が得られる。つまり、メタルジョイント端面203と、局所的に面圧を高めるためにメタルジョイント端面203の面積より断面積が小さい燃料シール部(本実施例では円環状の突起107もしくは205と、それにより形成される円環状のシール面108’)と、前記燃料シール部の断面積より面積が大きいコア端面105を備え、メタルジョイント端面203とコア端面105とが、円環状のシール面108’を介して連通することが特徴であるため、塑性変形する箇所が円環状の突起であっても、メタルジョイント端面もしくはコア端面であっても、またはその両方であっても、同様の効果が得られる。
 また、上記実施例では生産性を向上するために塑性変形を利用して円環状のシール面108’の凹凸を許容したが、元々凹凸が少なく、溶接部104と燃料通路501とが連通せず、全周にわたって燃料シールに必要な面圧が得られれば塑性変形をしなくても良い。また、前記実施例ではシール面は円環状と記載したが、円でなくとも、多角形や楕円などで溶接部104と燃料通路501とが連通しないようにシール面を形成しても良い。
 ここで、第6実施例について図8を用いて説明する。
 円環状の突起107を、別部材を用いた円環状の突起部材701で構成しても良い。ここでも前述の実施例の場合と同様に、突起は図6(a)~(e)など、前記実施例の形状でも良い。また、位置決めによる組立性の向上を目的に、コア端面105に凹み状の溝702を設けて円環状の突起部材701をはめ込む構成とする。
 ここで、第7実施例について図9を用いて説明する。
 図9の円環状の突起801で示すように、前記の円環状の突起107を、表面処理により形成しても良い。突起801以外のコア端面105をマスキングし、硬質クロムメッキやニッケルメッキなどの表面処理を施しても良い。メタルジョイント端面203に表面処理による円環状の突起を設ける場合も同様である。ここでも前述の実施例の場合と同様に、突起は前記実施例の形状でも良い。
 以上の構成をとることで、メタルジョイントとコアの接合による位置ずれや直角度ずれを省スペース・低コストで抑制できる。
1…電磁式燃料噴射弁
101…コア
102…ノズル
103…噴孔
104…溶接部
105…コア端面
106…コア外周部
107…円環状の突起
108…突起先端
108’…円環状のシール面
109…隙間
2…メタルジョイント
201…ネジ部
202…テーパ面
203…メタルジョイント端面
204…内径円筒部
205…円環状の突起
3…ボール
301…球面
302…メタルシール部
4…袋ナット
401…ネジ部
5…燃料配管
501…燃料通路
6…エンジンヘッド
701…円環状の突起部材
702…凹み上の溝
801…円環状の突起

Claims (11)

  1.  円筒形のコアと、前記コアの外径部に圧入勘合されるメタルジョイントとを備え、
     前記メタルジョイントと前記コアとを、メタルジョイントの外周部からコア外周部より内径側へ連通するレーザ溶接により接合し、
     メタルジョイント端面と、前記メタルジョイント端面の面積より断面積が小さい燃料シール部と、前記燃料シール部の断面積より面積が大きいコア端面を備え、
     前記メタルジョイント端面と前記コア端面とは、前記燃料シール部を介して連通する構成とすることを特徴とする噴射弁。
  2.  請求項1の噴射弁において、メタルジョイントとコアとの溶接部の断面を、(メタルジョイント側の断面積A1)>(コア側の断面積A2)とすることを特徴とする噴射弁。
  3.  請求項1の噴射弁において、前記燃料シール部は円環状の突起で構成されることを特徴とする噴射弁。
  4.  請求項3の噴射弁において、前記円環状の突起の断面が、三角、台形、長方形、曲面で構成されることを特徴とする噴射弁。
  5.  請求項3の噴射弁において、前記円環状の突起がメタルジョイント端面もしくはコア端面に設けられたことを特徴とする噴射弁。
  6.  請求項3の噴射弁において、前記円環状の突起がメタルジョイント端面とコア端面の両方に設けられたことを特徴とする噴射弁。
  7.  請求項3の噴射弁において、2個以上の複数個の前記円環状の突起が設けられたことを特徴とする噴射弁。
  8.  請求項1の噴射弁において、メタルジョイントとコアのそれぞれの溶接部の体積を(メタルジョイント側の融解量(体積))>(コア側の融解量(体積))と構成することを特徴とする噴射弁。
  9.  請求項3の噴射弁において、前記円環状の突起部をコアもしくはメタルジョイントとは別部材とすることを特徴とする噴射弁。
  10.  請求項2の噴射弁において、前記円環状の突起部を表面処理によりメタルジョイント端面もしくはコア端面に形成することを特徴とする噴射弁。
  11.  請求項3の噴射弁において、前記円環状の突起がメタルジョイント端面もしくはコア端面の内周側に設けられたことを特徴とする噴射弁。
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