CN102822498A - 电磁式燃料喷射阀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁式燃料喷射阀，具有：阀套（2），其依次连接阀座部件（3）、磁性圆筒体（4）、非磁性圆筒体（6）、固定铁芯（5）和燃料入口筒（9）而形成；线圈（30），其配置在该阀套的外周；线圈壳体（31），其收纳该线圈，并将前端部焊接于磁性圆筒体（4）的外周；阀组装体（V），其具有可动铁芯（12），该可动铁芯（12）滑动自如地嵌合在磁性圆筒体（4）的内周面（4a）并与固定铁芯（5）的吸引面（5a）对置，其中，将磁性圆筒体（4）和非磁性圆筒体（6）配置为，这两者间的边界面（B）比线圈（30）的前端面向前方突出，并且在所述可动铁芯（12）形成有颈部（12a），该颈部在所述线圈壳体（31）的前端部（31c）的半径方向内侧位置滑动自如地支承在所述磁性圆筒体（4）的内周面。由此，提供一种从可动铁芯到线圈壳体的前端部的磁路长度缩短、磁阻减小、阀组装体的响应性良好的电磁式燃料喷射阀。

Description

电磁式燃料喷射阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及主要在内燃机的燃料供给系统中使用的电磁式燃料喷射阀，特别涉及电磁式燃料喷射阀及其制造方法的改进，该电磁式燃料喷射阀具有：阀套，其从燃料喷射阀的前端向后端依次连接具有阀孔的阀座部件、磁性圆筒体、非磁性圆筒体、固定铁芯和燃料入口筒而形成，并将内部作为燃料流路；线圈，其配置在该阀套的外周；线圈壳体，其收纳该线圈，并通过焊接将前端部固定于所述磁性圆筒体的外周，从而将所述磁性圆筒体和固定铁芯之间磁连接；阀组装体，其具有可动铁芯，该可动铁芯滑动自如地嵌合在所述磁性圆筒体的内周面并与所述固定铁芯的前端的吸引面对置，伴随所述固定铁芯的消磁和励磁而开闭所述阀孔，利用所述固定铁芯、可动铁芯、磁性圆筒体和线圈壳体，在所述线圈通电时形成用于对所述固定铁芯进行励磁的磁路。

背景技术

这种电磁式燃料喷射阀如下述专利文献1所公开的那样，已经被公知。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-83808号公报

发明内容

发明所要解决的课题

一般，这种电磁式燃料喷射阀的磁性圆筒体的内周面将阀组装体的可动铁芯支承为滑动自如，在以往的电磁式燃料喷射阀中，当将线圈壳体的前端部焊接于磁性圆筒体的外周面时，为了尽量避免该焊接热在磁性圆筒体的内周面产生变形，将非磁性圆筒体和磁性圆筒体彼此的连接端面配置在比线圈的前端面靠后方的位置，使磁性圆筒体内周面处的可动铁芯的滑动部从线圈壳体的前端部的焊接部向后方避开。

但是，在这样的现有结构中已经明确：从线圈壳体的前端部经可动铁芯到固定铁芯的区间的磁路长度变长，这会增加磁阻，所以阀组装体的响应性降低。

本发明正是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种从可动铁芯到线圈壳体的前端部的磁路长度缩短、磁阻减小且阀组装体的响应性良好的电磁式燃料喷射阀及其制造方法。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的电磁式燃料喷射阀具有：阀套，其从电磁式燃料喷射阀的前端向后端依次连接具有阀孔的阀座部件、磁性圆筒体、非磁性圆筒体、固定铁芯和燃料入口筒而形成，并将内部作为燃料流路；线圈，其配置在该阀套的外周；线圈壳体，其收纳该线圈，并通过焊接将前端部固定于所述磁性圆筒体的外周，从而将所述磁性圆筒体和固定铁芯之间磁连接；阀组装体，其具有可动铁芯，该可动铁芯滑动自如地嵌合在所述磁性圆筒体的内周面并与所述固定铁芯的前端的吸引面对置，随着所述固定铁芯的消磁和励磁而开闭所述阀孔，利用所述固定铁芯、可动铁芯、磁性圆筒体和线圈壳体，在所述线圈通电时形成用于对所述固定铁芯进行励磁的磁路，该电磁式燃料喷射阀的第一特征在于，将所述磁性圆筒体和非磁性圆筒体配置为，这两者间的边界面比所述线圈向前方突出，并且在所述可动铁芯形成有颈部，该颈部在所述线圈壳体的前端部的半径方向内侧位置滑动自如地支承在所述磁性圆筒体的内周面。

此外，在第一特征的基础上，本发明的第二特征在于，所述固定铁芯配置为，其前端的吸引面比所述线圈向前方突出。

进而，本发明的第三特征在于，在制造第一或第二特征的电磁式燃料喷射阀时，通过焊接将所述线圈壳体的前端部固定于所述磁性圆筒体的外周面，然后，通过切削加工对所述磁性圆筒体的内周面和所述固定铁芯的吸引面进行精加工。

发明效果

根据本发明的第一特征，通过将磁性圆筒体和非磁性圆筒体之间的边界面配置在比线圈靠前方的位置，并且在所述可动铁芯形成有颈部，该颈部在线圈壳体的前端部的半径方向内侧位置滑动自如地支承在所述磁性圆筒体的内周面，由此，从线圈壳体的前端经可动铁芯的颈部到达固定铁芯的区间的磁路长度比以往缩短，随之上述区间的磁阻减小，其结果是，线圈通电时，磁通在两铁芯间快速穿过，吸引力的增大角度陡峭，因此能够实现阀组装体的响应性、特别是开阀响应性的提高。

根据本发明的第二特征，固定铁芯的前端的吸引面配置在比线圈的前端面靠前方的位置，因此，不仅从线圈壳体的前端经可动铁芯到达固定铁芯的区间的磁路长度进一步缩短，磁阻进一步减小，阀组装体的开阀响应性提高，而且线圈的通电切断时，可动铁芯的残留磁力快速消失，还能够提高阀组装体的闭阀响应性。除此之外，阀组装体的轴向长度减小了：与固定铁芯的前端的吸引面比线圈的前端面向前方突出的量相当的量，实现了其轻量化，因此能够降低阀组装体的动作噪音。

根据本发明的第三特征，通过焊接将线圈壳体的前端部固定于所述磁性圆筒体的外周面，然后，通过切削加工对磁性圆筒体的内周面和所述固定铁芯的吸引面进行精加工，因此，通过所述的第一或第二特征的结构，线圈壳体的前端部与磁性圆筒体通过焊接而固定的部位接近磁性圆筒体内周面和固定铁芯的吸引面，从而即使磁性圆筒体内周面和固定铁芯的吸引面由于焊接热而产生变形，该变形也能够通过上述切削加工去除，因此能够确保阀组装体的准确动作，得到高性能的电磁式燃料喷射阀。

附图说明

图1是本发明的电磁式燃料喷射阀的纵剖视图。（第一实施例）

图2是图1的箭头2所示部分的放大图。（第一实施例）

图3是电磁式燃料喷射阀的制造工序中的切削工序说明图。（第一实施例）

标号说明

B：磁性圆筒体和非磁性圆筒体之间的边界面；

I：电磁式燃料喷射阀；

V：阀组装体；

2：阀套；

3：阀座部件；

4：磁性圆筒体；

4a：磁性圆筒体的内周面；

5：固定铁芯；

5a：固定铁芯的吸引面；

6：非磁性圆筒体；

7：阀孔；

12：可动铁芯；

12a：颈部；

30：线圈；

31：线圈壳体；

31c：线圈壳体的前端部（连接筒部）；

32：焊接；

39：磁路。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

第一实施例

在图1中，发动机用的电磁式燃料喷射阀（下面简称为燃料喷射阀）I的阀套2包括：圆筒状的阀座部件3；嵌合于该阀座部件3的后端部并液密地焊接起来的磁性圆筒体4；抵接于该磁性圆筒体4的后端并液密地焊接起来的非磁性圆筒体6；前端部嵌合于该非磁性圆筒体6的内周面并液密地焊接起来的圆筒状的固定铁芯5；和以同一材料一体地连续设置于该固定铁芯5的后端的燃料入口筒9。

如图2所示，在阀座部件3中设有：在该阀座部件3的前端面开口的阀孔7；与该阀孔7的内端相连的圆锥状的阀座8；与该阀座8的大径部相连的圆筒状的阀芯引导部15；以及圆筒状的大径孔17，其直径比阀芯引导部15的直径大，经由锥孔16连接于该阀芯引导部15的后端。

在阀座部件3的前端面液密地焊接有钢板制的喷射板10，该喷射板10具有与上述阀孔7连通的多个燃料喷孔11。

在非磁性圆筒体6的前端部留有未与固定铁芯5嵌合的部分，在从该部分到阀座部件3为止的阀套2内收纳有阀组装体V。

阀组装体V包括：可动铁芯12，其与固定铁芯5的前端的吸引面5a对置；阀杆13，其一体地突出设置于该可动铁芯12的前端；和基本形状为球状的阀芯14，其焊接于该阀杆13，并滑动自如地支承于所述引导部15，以与所述阀座8协作地开闭阀孔7，在该可动铁芯12的外周面形成有环状的颈部12a，该颈部12a滑动自如地支承在磁性圆筒体4的内周面4a。因此，阀组装体V以阀芯14和颈部12a这彼此离得较远的2点滑动自如地支承于阀套2，使阀组装体V的开闭姿态稳定。在球状阀芯14的周围，以等间隔形成有允许燃料通过的多个平坦的流路部18、18…。

在固定铁芯5设置有与燃料入口筒9的中空部相连的第一纵孔19。此外，在阀组装体V设置有：从可动铁芯12的后端面开始到阀杆13的中间部结束的第二纵孔20；和使该第二纵孔20开放于阀座部件3的所述大径孔17的横孔21。

如图1和图2所示，在第二纵孔20的中途形成有朝向固定铁芯5侧的环状的弹簧座24。在固定铁芯5的第一纵孔19压入有带切槽的管状保持器23，在该保持器23与所述弹簧座24之间压缩设置有阀簧22，该阀簧22对可动铁芯12向阀芯14的闭阀侧施力。此时，通过保持器23嵌合于第一纵孔19中的嵌合深度来调节阀簧22的设定载荷。

在可动铁芯12中埋设有非磁性材料制的环状的止挡部件27，该止挡部件27从可动铁芯12的后端面略微突出并与固定铁芯5的吸引面5a对置。在固定铁芯5和可动铁芯12相互吸引时，通过该止挡部件27与固定铁芯5的吸引面5a抵接，在固定铁芯5和可动铁芯12的对置端面间残存预定的间隙。

在阀套2的外周，与固定铁芯5和可动铁芯12对应地嵌合安装有线圈组装体28。该线圈组装体28包括：从磁性圆筒体4的后端部到固定铁芯5嵌合于磁性圆筒体4和固定铁芯5的外周面的线圈骨架29；和卷绕于该线圈骨架29的线圈30，在该线圈骨架29的后端部保持着向线圈骨架29的后端部的一侧突出的耦合器端子33的基端部，线圈30的末端连接于该耦合器端子33。在该线圈组装体28，以埋封线圈30的方式模压成型有覆盖线圈30的外周的合成树脂制的一次包覆层34。此时，收纳并保持所述耦合器端子33并向线圈组装体28的一侧突出的耦合器35与一次包覆层34一体成形。

收纳保持所述线圈组装体28的磁性体的线圈壳体31安装于阀套2。该线圈壳体31包括：围绕线圈组装体28的主体部31a；前后一对端壁31b、31b′，它们从该主体部31a的两端向半径方向内侧弯曲，并支承线圈组装体28的前后两端面；以及前后一对连接筒部31c、31c′，它们从这些两端壁31b、31b′向轴向外侧突出，并嵌合于磁性圆筒体4和固定铁芯5的各外周面，这些连接筒部31c、31c′的各末端部的外周被切削而形成薄壁部31d。这些薄壁部31d通过利用激光进行的焊接32而固定于磁性圆筒体4和固定铁芯5的各外周面。在薄壁部31d利用激光进行的焊接中必要的热量输入较少即可，能够将磁性圆筒体4和固定铁芯5的热变形抑制得较小。

在通过上述焊接32对薄壁部31d进行固定之后，如图3所示，将所述固定铁芯5支承为滑动自如的磁性圆筒体4的内周面4a、阀芯14开阀时与可动铁芯12的止挡部件27抵接的固定铁芯5的吸引面5a、以及收纳可动铁芯12的后端缘的非磁性圆筒体6的环状避让槽38通过切削加工而被精密地进行了精加工，但是如上所述磁性圆筒体4和固定铁芯5的热变形较小，因此能够减小切削加工量。

而且，利用线圈壳体31、磁性圆筒体4、可动铁芯12和固定铁芯5，在线圈30通电时形成用于对固定铁芯5进行励磁的磁路39。此时，磁性圆筒体4和非磁性圆筒体6配置为，这两者4、6之间的边界面B比线圈30向前方突出距离S1，此外，固定铁芯5配置为，其前端的吸引面5a比线圈30向前方突出距离S2。除此之外，滑动自如地支承在磁性圆筒体4的内周面的可动铁芯12外周的颈部12a配置在线圈壳体31的前端部，即连接筒部31c的半径方向内侧位置。

再次回到图1，从磁性圆筒体4的后半部到固定铁芯5的后端部的范围内，在它们的外周面，通过模压成型形成有用于埋封线圈组装体28、线圈壳体31和耦合器35的根部的合成树脂制的二次包覆层36。

此外，在燃料入口筒9的后端部的外周形成有用于安装O型圈等密封部件40的环状的密封槽41。该密封槽41的前端壁由压入燃料入口筒9的前部外周面的、合成树脂制的套环42的后端的凸缘42a构成，此外，该密封槽41的后端壁由压入燃料入口筒9的入口的燃料过滤器43的安装凸缘43a构成。因此，在安装密封部件40时，将套环42压入燃料入口筒9的前部外周面之后，将密封部件40嵌合安装于燃料入口筒9的后部外周面，然后，将燃料过滤器43的安装凸缘43a压入燃料入口筒9的入口。这样，不必强制扩大密封部件40的直径，就能够使密封部件40安装于密封槽41。此外，在磁性圆筒体4的外周安装有与二次包覆层36的前端面紧密接触的密封部件44。

接下来，对该实施例的作用进行说明。

从未图示的燃料泵加压输送到燃料入口筒9的高压燃料在燃料过滤器43过滤后充满阀套2的内部、燃料入口筒9的中空部、固定铁芯5的第一纵孔19、阀组装体V的第二纵孔20和横孔21、以及阀座部件3的大径孔17、锥孔16和阀芯引导孔15等。这样，在线圈30消磁的状态下，利用阀簧22的作用力将阀组装体V向前方推压，使阀芯14落座于阀座8。

当利用通电来对线圈30进行励磁时，由此而产生的磁通穿过所述磁路39、即依次穿过线圈壳体31、磁性圆筒体4、可动铁芯12和固定铁芯5，从而在两铁芯5、12之间产生磁力，通过该磁力所形成的吸引力使可动铁芯12克服阀簧22的设定载荷而被固定铁芯5吸引，从而阀芯14从阀座8离开，所以阀孔7打开，阀座部件3内的高压燃料从阀孔7流出，并从喷射板10的燃料喷孔11朝向安装有该燃料喷射阀I的未图示的节气门体或发动机的进气路进行喷射。

另外，如前所述，将磁性圆筒体4和非磁性圆筒体6配置为，这两者4、6之间的边界面B比线圈30向前方突出，除此之外，滑动自如地支承在磁性圆筒体4的内周面的可动铁芯12外周的颈部12a，配置在线圈壳体31的前端部的连接筒部31c的半径方向内侧位置，因此，从线圈壳体31的前端经可动铁芯12的颈部12a到达固定铁芯5的区间的磁路长度比以往缩短，随之上述区间的磁阻减小。其结果是，线圈30通电时，磁通在两铁芯5、12之间快速穿过，吸引力的增大角度陡峭，由此，能够实现阀组装体V的响应性、特别是开阀响应性的提高。

此外，如前所述，固定铁芯5配置为其前端的吸引面5a位于比线圈30靠前方的位置，因此，不仅从线圈壳体31的前端经可动铁芯12到达固定铁芯5的区间的磁路长度进一步缩短，磁阻进一步减小，阀组装体V的开阀响应性提高，而且线圈30的通电切断时，可动铁芯12的残留磁力快速消失，还能够提高阀组装体V的闭阀响应性。除此之外，阀组装体V的轴向长度比以往减小了：与固定铁芯5的前端的吸引面5a比线圈30向前方突出的量相当的量，实现了其轻量化，因此能够比以往降低阀芯14落座于阀座8、以及可动铁芯12的止挡部件27抵接于固定铁芯5的吸引面5a所产生的动作噪音。

此外，在制造燃料喷射阀I时，通过焊接32将线圈壳体31的前端部固定于所述磁性圆筒体4的外周面，之后，通过切削加工对磁性圆筒体4的内周面4a和所述固定铁芯5的吸引面5a进行精加工，因此，通过上述结构，线圈壳体31的前端部和磁性圆筒体4通过焊接32而固定的部位接近磁性圆筒体4的内周面4a和固定铁芯5的吸引面5a，从而即使磁性圆筒体4的内周面4a和固定铁芯5的吸引面5a由于焊接热而产生变形，该变形也能够通过上述切削加工去除。该切削加工后，将阀组装体V插入磁性圆筒体4内，将阀座部件3嵌合并焊接于磁性圆筒体4的前端部。这样，能够确保阀组装体V的准确动作，并能够得到高性能的燃料喷射阀I。

上面对本发明的实施方式进行了说明，然而本发明不限于此，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种设计变更。

Claims (3)

1.一种电磁式燃料喷射阀，该电磁式燃料喷射阀具有：阀套（2），其从电磁式燃料喷射阀（I）的前端向后端依次连接具有阀孔（7）的阀座部件（3）、磁性圆筒体（4）、非磁性圆筒体（6）、固定铁芯（5）和燃料入口筒（9）而形成，并将内部作为燃料流路；线圈（30），其配置在该阀套（2）的外周；线圈壳体（31），其收纳该线圈（30），并通过焊接（32）将前端部（31c）固定于所述磁性圆筒体（4）的外周，从而将所述磁性圆筒体（4）和固定铁芯（5）之间磁连接；阀组装体（V），其具有可动铁芯（12），该可动铁芯（12）滑动自如地嵌合在所述磁性圆筒体（4）的内周面（4a），并与所述固定铁芯（5）的前端的吸引面（5a）对置，随着所述固定铁芯（5）的消磁和励磁而开闭所述阀孔（7），利用所述固定铁芯（5）、可动铁芯（12）、磁性圆筒体（4）和线圈壳体（31），在所述线圈（30）通电时形成用于对所述固定铁芯（5）进行励磁的磁路（39），

该电磁式燃料喷射阀的特征在于，

将所述磁性圆筒体（4）和非磁性圆筒体（6）配置为，这两者间的边界面（B）比所述线圈（30）的前端面向前方突出，并且在所述可动铁芯（12）形成有颈部（12a），该颈部（12a）在所述线圈壳体（31）的前端部（31c）的半径方向内侧位置滑动自如地支承在所述磁性圆筒体（4）的内周面。

2.根据权利要求1所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

所述固定铁芯（5）配置为，其前端的吸引面（5a）比所述线圈（30）向前方突出。

3.一种电磁式燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，在制造权利要求1或2所述的电磁式燃料喷射阀时，

通过焊接（32）将所述线圈壳体（31）的前端部固定于所述磁性圆筒体（4）的外周面，然后，通过切削加工对所述磁性圆筒体（4）的内周面（4a）和所述固定铁芯（5）的吸引面（5a）进行精加工。

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