CN100356055C - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射阀，包括：壳体(3)；固定于该壳体(3)内的铁心(4)；设置于该铁心(4)外侧的电磁线圈(5)；固定于壳体(3)内的阀本体(13)；设置于该阀本体(13)内、在内部可往复运动的棒状阀体(9)；以及固定于该阀体(9)的一端部、并通过向电磁线圈(5)通电被铁心(4)吸引的衔铁(10)，在阀本体(13)的一端部设置有阀座(11)，该阀座(11)具有与阀体(9)的另一端面抵接的阀座部(11a)和可通过燃料的喷射口部(11b)，在衔铁(10)的端面与阀本体(13)的端面之间，形成有随着阀体(9)向阀座(11)的移动而使燃料的流路面积缩小的可变间隙部(A)。本发明能减小阀体关闭动作时产生的不同种制品的冲撞声的“偏差”。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及通过阀体的开阀进行燃料喷射的燃料喷射阀。

背景技术

作为传统的燃料喷射阀，已知有如下一种结构，即、将衔铁的外周面与下壳体的内周面间的间隙作为燃料节流部，一旦阀体达到某一变位量，则可由燃料节流部实现阀体的减速，以减小阀体对阀座的冲撞声(例如、参照专利文献1：日本专利特开平8-189437号公报，图1)。

在这种燃料喷射阀中，通过将衔铁与铁心的端面接触，阀体成为「开」状态，通过对阀体在内部滑动的阀本体的轴线方向位置相对于下壳体相对地作出微小调整，以决定出阀体的升程量。

在传统的燃料喷射阀中，存在的问题是，由于衔铁与下壳体的相对位置由阀体的升程调整量来决定，因此，构成所述燃料节流部的、衔铁的外周面与下壳体的内周面的轴线方向的相对位置依存于阀体的升程调整量，为了减小冲撞声而构成的燃料节流部的间隙尺寸对每种制品是不一样的，结果是，冲撞声对于不同种制品存在着偏差，不能稳定地提供冲撞声小的制品。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题，其目的在于，提供一种能减小阀体「闭」动作时产生的不同种制品的冲撞声的「偏差」等的燃料喷射阀。

本发明的燃料喷射阀，包括：壳体；固定于该壳体内的铁心；设置于该铁心外侧的电磁线圈；固定于所述壳体内部的筒状阀本体；设置于该阀本体内、在内部可往复运动的棒状阀体；以及固定于该阀体的一端部、并通过向所述电磁线圈通电被所述铁心吸引的衔铁，在所述阀本体的一端部设置有阀座，该阀座具有与所述阀体的另一端面抵接的阀座部和可通过燃料的喷射口部，在所述衔铁的端面与所述阀本体的端面之间，形成有随着所述阀体向所述阀座的移动而使所述燃料的流路面积缩小的可变间隙部。

发明的效果

本发明能减小阀体关闭动作时产生的不同种制品的冲撞声的「偏差」。

附图说明

图1为本发明实施形态1的安装在筒内的燃料喷射阀的全体剖面图。

图2为图1的主要部分放大图。

图3为沿着图1的A-A线的剖面图。

图4(a)～(d)为表示将阀座固定在阀本体上的各工序的图。

图5为阀体的开启、关闭动作时的变位曲线图。

图6为表示阀体的变位与可变间隙部的流路面积的关系图。

图7为本发明实施形态2的燃料喷射阀的主要部分剖面图。

图8为本发明实施形态3的燃料喷射阀的主要部分剖面图。

图9为本发明实施形态4的燃料喷射阀的主要部分剖面图。

具体实施方式

下面，对本发明的各实施形态进行说明，而对同一或相当的构件、部位标上同一符号进行说明。

[实施形态1]

图1为本发明实施形态1的安装在筒内的燃料喷射阀1的全体剖面图，图2为图1的主要部分放大图，图3为沿着图1的A-A线的剖面图。

本燃料喷射阀1是将前端部通过密封构件14插入在发动机的汽缸盖20的孔20a中，并在将凸缘的下面3a与汽缸盖的上面20b接触的状态下由固定装置(未图示)进行固定。

该燃料喷射阀，具有：螺线管装置2、以及通过向该螺线管装置2通电而进行动作的阀装置8。

所述螺线管装置2，包括：壳体3；在该壳体3内通过焊接被固定的中空圆柱状铁心4；设置于该铁心4外侧的电磁线圈5；固定于铁心4内周侧的中空圆柱状的杆7；以及设置于铁心4的内周侧、一端部与杆7的下端面抵接的弹簧6。

杆7插入于铁心4的内周部，将弹簧6推入至具有可获得规定的喷射量特性的弹性力的位置。该杆7，通过将铁心4的中间部4a朝径内侧方向推压，使铁心4的内壁面嵌入于杆7的外周面的环状的凹凸部7a中，而被固定在铁心4上。

所述阀装置8，包括：通过板15被压入壳体3的下端部形成的凹部3a中、并通过焊接固定的中空圆柱状的阀本体13；设置于该阀本体13内、能在内部滑动的棒状阀体9；固定在该阀体9的上端部、并具有燃料通路10b的衔铁10；通过焊接被固定于阀本体13的下端部、并具有阀座部11a和喷射口部11b的阀座11；以及通过焊接被固定于该阀座11的上部、并具有燃料旋回用的旋回通路12a的旋流器12。所述板15，根据其不同的厚度可调整阀体9的开启与关闭之间的变位量(衔铁10相对铁心4的轴线方向的变位量)。

阀体9的径向扩大的滑动部9a可与阀本体13的内壁面13a滑接，又，前端部可与旋流器12的内壁面12b滑接。该阀体9，通过与阀座11的阀座部11a抵接，对轴线方向的一方的位置进行限制。阀体9的轴线方向的另一方的位置，通过使固定于阀体9的衔铁10的上端面10a与铁心4的下端面4b抵接而受到限制。

阀座11在压入阀本体13的内周部时，将阀本体13的上端面13b与衔铁10的下端面10d间的间隙L调整到成为规定值的位置。该阀座11在位置调整后，通过焊接被固定在阀本体13的下端面。

即，间隙L就是阀体9在关闭时的阀本体13的上端面13b与衔铁10的下端面10d间的间隙，根据固定于阀本体13中的阀座11的位置，对间隙L的尺寸作出规定。

图4(a)～(d)表示调整间隙L的工序图。

预先，将通过焊接与衔铁10作成一体化的阀体9，从阀本体13的上方插入于内部。其次，将通过焊接与旋流器12作成一体化的阀座11，被推压构件30从阀本体13的下方插入，再与阀体9一起继续向上推(图4(a)、(b))。接着，当阀本体13与被推上的阀体9的轴线方向的相对位置具有间隙L时，停止被推压构件30的推压(图4(c))。最后，通过激光焊接将阀座11固定在阀本体13上(图4(d))。

下面说明上述结构的燃料喷射阀1的动作。

首先，从发动机的微电脑向喷射用燃料喷射阀1的驱动回路(未图示)送出动作信号，此时，燃料喷射阀1从端子5a向电磁线圈5接通电流，由壳体3、铁心4和衔铁10构成的磁性回路中产生磁通。结果是，在离开铁心4的方向上一直受着弹簧6的弹性力的衔铁10，利用弹簧6的弹性力逆向被吸引至铁心4。

与衔铁10作成一体结构的阀体9，从阀座11的阀座部11a分离，一旦该部分形成了间隙，则燃料压力为1MPa以上的高压燃料从喷射口部11b向发动机汽缸喷射，开始燃料喷射。

阀体9，通过使衔铁10的上端面10a与铁心4的下端面4b抵接来决定开阀位置，持续进行从十分之几毫秒至几毫秒间的燃料喷射。

在阀体9的开启的状态下，从未图示的燃料供给管流入杆7的内周部的燃料，主要是通过衔铁10的通路10b而流向衔铁10的外周部。其后，该燃料通过衔铁10的下端面10d与阀本体13的上端面13b间的可变间隙部A而到达阀本体13的内部，并原样地在内部流下。又，燃料的一部分，通过在衔铁10的外周面上以等分间隔向轴线方向延伸地形成的槽部10c而到达阀本体13的内部，并原样地在内部流下。另外，在阀体9的滑动部9a上，在外周面上等分间隔地形成有向轴线方向延伸的槽部9b，在滑动部9a上，燃料通过该槽部9b而流下。

然后，燃料从旋流器12的外周部，在中心部通过相对燃料喷射阀1的轴线偏心的旋回通路12a到达阀座11的阀座部11a，再通过喷射口部11b向发动机汽缸内喷射。

在持续进行从十分之几毫秒至几毫秒间的燃料喷射之后，根据来自微电脑的断开信号将向电磁线圈5的通电停止而电磁力消失。结果是，利用弹簧6的弹性力，阀体9的前端部朝阀座11的方向被推下，在十分之几毫秒之后与阀座部11a发生冲撞而结束燃料喷射。

在阀体9的关闭动作时，当阀体9与阀座11的阀座部11a冲撞时，阀体9的运动能大部分变化为阀体9和阀座11的振动能。其中，阀座11的振动能传向阀本体13、壳体3和汽缸盖20，作为噪音向搭载有发动机的车辆的外部放出。

图5为所述阀体9的开启、关闭动作时的变位曲线，图6为表示阀体9的变位与可变间隙部A的流路面积的关系图。

在阀体9下动的关闭动作时，阀体9的关闭开始后不久，阀体9的前端面与阀座11的阀座部11a间的流路面积增大，可变间隙部A的上游侧的静压力高于可变间隙部A的下游侧，降低了向阀体9的减速效果。

随着阀体9的下动，阀体9的前端面与阀座部11a间的环状流路面积逐渐变小，由此，在燃料的惯性作用下，阀座11附近的燃料静压力上升，可变节流部A的下游侧静压力高于上游侧静压力，在关闭开始后立即发生逆向的燃料压力差(下面写成闭塞效果)。另一方面，可变间隙部A随着阀体9的下动，燃料的流路面积逐渐变小，故该可变间隙部A的下游侧与上游侧间发生的压力差逐渐增大。这样，在逐渐增大的上述闭塞效果所产生的阀体9向上游侧的推压力作用下，下动的阀体9减速，在阀体9与阀座11即将冲撞之前，可获得最大的减速效果。

由此，从图5的阀体9的变位曲线中可以看出，尽管随着关闭动作时的阀体9的响应延迟，但随着阀体9的响应延迟的喷射量增加部分也减少。例如，发动机的空转运转时要求微小喷射量，通过抑止微小喷射量的增加，可在不恶化发动机控制性的情况下减小冲撞声。

如上所述，采用本实施形态的燃料喷射阀，由于在衔铁10的下端面10d与阀本体13的上端面13b之间，形成有环状的可变间隙部A，因此，可使阀体9的关闭动作减速，可减小阀体9与阀座11冲撞时产生的冲撞声。

又，可变间隙部A的间隙调整，由于可通过固定于阀本体13的阀座11的位置调整来实现，因此，对于可变间隙部A，能确保高的间隙精度，不仅能减小阀体9关闭动作时产生的冲撞声，而且能减小不同种制品的冲撞声的「偏差」。

[实施形态2]

图7为本发明实施形态2的燃料喷射阀1的主要部分剖面图。

在本实施形态中，在阀本体113的上部形成有圆柱状凸出部113a。在该凸出部113a的外周面，通过焊接与圆筒状套管16接合。在该套管16的上端面16a与衔铁10的下端面10d之间形成有可变间隙部A。其它结构与实施形态1相同。

采用本实施形态的燃料喷射阀1，由于通过调整相对于凸出部113a的套管16轴线方向的安装位置，可简单地设定可变间隙部A的尺寸，因此，与实施形态1的结构相比，能简单地调整可变间隙部A的尺寸，提高组装作业性。

[实施形态3]

图8为本发明实施形态3的燃料喷射阀1的主要部分剖面图。

在上述实施形态1、2中，阀本体13的内壁面13a与阀体9的滑动部9a滑接，为了确保耐磨损性，阀本体13需要使用高硬度材料，可采用马氏体系铁材料、例如使用SUS440。由此，当向电磁线圈5通电时，由壳体3、铁心4和衔铁10构成的磁性回路也产生磁通，此时通过可变间隙部A会发生向阀本体13、113的磁性泄漏。

在本实施形态3中，在衔铁110的外周面形成有薄壁部110e。由此，减小了该部分的磁路面积，可减少通过可变间隙部A向阀本体13的磁性泄漏。作为强度上的最小壁厚，该部分的壁厚尺寸，例如需要有约0.4mm。

又，由于在该薄壁部110e，通过焊接使衔铁110与阀体9作成一体化，因此，在该薄壁部110e可实现因高温化引起的磁性特性的降低，相应地增大了磁性阻力，可进一步抑制磁性泄漏。

另外，在图8中，110a是上端面，110b是燃料通路，110c是槽，110d是下端面。

采用本燃料喷射阀1，由于可减少通过可变间隙部A的磁性泄漏，因此，可抑制作用于铁心4与衔铁110间的电磁吸引力的下降，可节约燃料喷射阀1的电气消耗量。

[实施形态4]

图9为本发明实施形态4的燃料喷射阀1的主要部分剖面图。

在本实施形态中，套管16被固定在阀本体113的凸出部113a上，并在衔铁110上形成有薄壁部110e。在该薄壁部110e处，衔铁110通过焊接被固定在阀体9上。

采用本燃料喷射阀1，由于通过调整相对于凸出部113a的套管16轴线方向的安装位置，可简单地设定可变间隙部A的尺寸。

又，因在衔铁110上形成有薄壁部110e，故增大了该薄壁部110e的磁性阻力，可减少通过可变间隙部A流向套管16的磁性泄漏。结果是，可抑制作用于铁心4与衔铁110间的电磁吸引力的下降，可节约燃料喷射阀1的电气消耗量。

另外，在上述各实施形态中，对筒内喷射用燃料喷射阀作了说明，但本发明也适用于安装在吸气管中的燃料喷射阀，也可适用于无旋流器的燃料喷射阀。

又，阀本体13与阀座11是作为分体式构件构成的，但也可以是在阀本体的前端部形成具有喷射口部的阀座的燃料喷射阀。

Claims (6)

1.一种燃料喷射阀，包括：

壳体；

固定于该壳体内的铁心；

设置于该铁心外侧的电磁线圈；

固定于所述壳体内部的筒状阀本体；

设置于该阀本体内、在内部可往复运动的棒状阀体；以及

固定于该阀体的一端部、并通过向所述电磁线圈通电而被所述铁心吸引的衔铁，

在所述阀本体的一端部设置有阀座，该阀座具有与所述阀体的另一端面抵接的阀座部和可通过燃料的喷射口部，其特征在于，

在所述衔铁的端面与所述阀本体的端面之间，形成有随着所述阀体向所述阀座移动而使所述燃料的流路面积缩小的可变间隙部。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，在所述衔铁的外周部，形成有缩小磁路面积用的薄壁部。

3.如权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述衔铁在所述薄壁部处，通过焊接被固定在所述阀体上。

4.一种燃料喷射阀，包括：

壳体；

固定于该壳体内的铁心；

设置于该铁心外侧的电磁线圈；

固定于所述壳体内部的筒状阀本体；

设置于该阀本体内、在内部可往复运动的棒状阀体；

固定于该阀体的一端部、并通过向所述电磁线圈通电而被所述铁心吸引的衔铁；以及

向衔铁侧突出地固定在所述阀本体的所述衔铁侧的一端部的筒状套管，

在所述阀本体的另一端部设置有阀座，该阀座具有与所述阀体的另一端面抵接的阀座部和可通过燃料的喷射口部，其特征在于，

在所述衔铁的端面与所述套管的端面之间，形成有随着所述阀体向所述阀座部移动而使所述燃料的流路面积缩小的可变间隙部。

5.如权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于，在所述衔铁的外周部，形成有缩小磁路面积用的薄壁部。

6.如权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述衔铁在所述薄壁部处，通过焊接被固定在所述阀体上。

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