CN103807065B - 电磁式燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种电磁式燃料喷射阀，其能够吸收由制作误差等导致的固定铁心和阀杆之间对滑动部的偏载荷，减少该滑动部的摩擦阻力。在固定铁心（6）的内周面中压入导衬（18），另一方面，阀芯（15）由阀部（15a）和阀杆（15b）构成，该阀部（15a）与阀座（8）协动，该阀杆（15b）与该阀部（15a）连接设置并朝向导衬（18）延伸，在该阀杆（15b）上压入有滑动部件（20），该滑动部件（20）以能够滑动自如的方式嵌合于导衬（18）的内周面，在导衬（18）和滑动部件（20）的滑动区域，在固定铁心和导衬（18）之间、以及阀杆（15b）和滑动部件（20）之间的至少一方设有环状间隙（s1、s2）。

Description

电磁式燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及电磁式燃料喷射阀的改进，所述电磁式燃料喷射阀具备：阀壳，其在前端具有阀座；中空的固定铁心，其连接设置于该阀壳的后端；可动铁心，其与固定铁心的吸引面对置；线圈，其配设于所述固定铁心的外周；阀芯，其与所述可动铁心连结并与所述阀座协动；以及阀簧，其对所述阀芯向闭阀方向施力，通过对所述线圈通电，所述固定铁心吸引所述可动铁心，从而所述阀芯打开。

背景技术

如专利文献1所公开的那样，上述的电磁式燃料喷射阀已被公知。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-180785号公报

以往，在上述的电磁式燃料喷射阀中，公知有如下这样的电磁式燃料喷射阀：为了使阀芯的开闭姿势稳定，将阀芯的阀杆的后端部延伸至固定铁心的中空部内，在该后端部固定滑动部件，使滑动部件滑动自如地支承于固定铁心的内周面。可是，由于各部分的制作误差、以及在固定铁心和可动铁心之间产生的倾斜方向的吸引力等，在滑动部件和固定铁心之间作用有偏载荷（侧推力），根据该作用，由于在滑动部件和固定铁心之间产生的大的摩擦阻力，导致阀芯的开闭响应性降低或滑动部过早地摩耗的不良状况。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种所述电磁式燃料喷射阀，能够吸收由于制作误差等产生的固定铁心和阀杆之间对滑动部的偏载荷，使该滑动部的摩擦阻力减少。

为了达成上述目的，本发明为电磁式燃料喷射阀，其第1特征在于，所述电磁式燃料喷射阀具备：阀壳，其在前端具有阀座；中空的固定铁心，其连接设置于该阀壳的后端；可动铁心，其与固定铁心的吸引面对置；线圈，其配设在所述固定铁心的外周；阀芯，其与所述可动铁心连结并与所述阀座协动；以及阀簧，其对所述阀芯向闭阀方向施力，通过对所述线圈通电，所述固定铁心吸引所述可动铁心，从而所述阀芯开阀，在所述固定铁心的内周面压入有导衬，另一方面，所述阀芯由阀部和阀杆构成，所述阀部与所述阀座协动，所述阀杆与该阀部连接设置并朝向所述导衬延伸，在该阀杆上压入有滑动部件，所述滑动部件以能够滑动自如的方式嵌合于所述导衬的内周面，在所述导衬和滑动部件的滑动区域，在所述固定铁心和导衬之间、以及阀杆和滑动部件之间的至少一方设有环状间隙。

此外，在第1特征的基础上，本发明的第2特征在于，在所述导衬和滑动部件的滑动区域，在所述固定铁心和导衬之间、以及所述阀杆和滑动部件之间分别设有环状间隙。

此外，在第1或第2特征的基础上，本发明的第3特征在于，在所述滑动部件的外周面设有缺口，所述缺口将所述固定铁心的中空部与所述阀壳内连通。

发明效果

根据本发明的第1特征，在导衬和滑动部件的滑动区域，在固定铁心和导衬之间、以及阀杆和滑动部件之间的至少一方设有环状间隙，因此，在由于制作误差、以及在固定铁心和可动铁心之间产生的倾斜方向的吸引力等而在导衬和滑动部件之间作用有偏载荷的情况下，能够在导衬或滑动部件的与所述环状间隙对应的部分产生弹性变形，从而吸收该偏载荷，由此，能够确保导衬和滑动部件间相互的顺畅滑动，提高阀芯的开闭响应性。

根据本发明的第2特征，在导衬和滑动部件的滑动区域，在所述固定铁心和导衬之间、以及阀杆和滑动部件之间分别设有环状间隙，因此，在导衬和滑动部件之间作用有偏载荷的情况下，能够在导衬和滑动部件两者的与所述环状间隙对应的部分产生弹性变形，有效地吸收该偏载荷，由此，能够确保导衬和滑动部件间相互的更为顺畅的滑动，进一步提高阀芯的开闭响应性。

而且，在组装燃料喷射阀时，在将导衬压入固定铁心的内周面时，导衬的与其外周的环状间隙对应的部分成为非压入部，因此，能够防止由导衬对固定铁心的压入载荷导致的导衬的滑动面的变形，并且，在将滑动部件压入阀杆的外周面时，滑动部件的与其内周的环状间隙对应的部分成为非压入部，因此，能够防止由滑动部件对阀杆的压入载荷导致的滑动部件的滑动部的变形。

根据本发明的第3特征，在滑动部件的外周面设有缺口，所述缺口将固定铁心的中空部与所述阀壳内连通，因此，能够在不妨碍滑动部件的情况下，使燃料从固定铁心的中空部穿过所述缺口而向阀壳侧流通。

附图说明

图1是将本发明的实施方式涉及的电磁式燃料喷射阀以装配于发动机的状态来示出的主视图。

图2是沿图1中的2-2线的剖视图。

图3是图2中的部分3的放大图。

标号说明

I：燃料喷射阀；

s1、s2：环状间隙；

1：阀壳；

6：固定铁心；

6a：固定铁心的吸引面；

6b：固定铁心的中空部；

8：阀座；

15：阀芯；

15a：阀部；

15b：阀杆；

16：可动铁心；

18：导衬；

20：滑动部件；

25：缺口；

33：阀簧；

37：线圈。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

在图1和图2中，在发动机的气缸盖E设置有朝燃烧室Ea开口的安装孔Eb，在该安装孔Eb装配有电磁式的燃料喷射阀I。该燃料喷射阀I能够朝向燃烧室Ea喷射燃料。另外，在燃料喷射阀I中，将燃料的喷射侧设为前方，将燃料的流入侧设为后方。

该燃料喷射阀I的阀壳1由以下部分构成：中空圆筒状的阀壳主体2；有底圆筒状的阀座部件3，其嵌合并焊接于该阀壳主体2的前端部内周面；磁性圆筒体4，其嵌合并焊接于阀壳主体2后端的大径部2a的外周；以及非磁性圆筒体5，其同轴地结合于该磁性圆筒体4的后端。在非磁性圆筒体5的后端同轴地结合有固定铁心6，燃料入口筒7同轴且一体地连续设置于该固定铁心6的后端。固定铁心6具有与燃料入口筒7的内部连通的中空部6b。

磁性圆筒体4在轴向中间部一体地具有凸缘状的磁轭部4a，该磁轭部4a经由缓冲部件11支承于载荷承受孔Ec，该载荷承受孔Ec围绕气缸盖E的所述装配孔Eb的上端开口部。并且，磁轭部4a构成在燃料喷射阀I的轴向上支承于气缸盖E的第1载荷承受部。

在燃料入口筒7的入口装配有燃料过滤器14，在燃料入口筒7的外周经由密封部件9嵌装有分配高压力的燃料的燃料分配管D。在该燃料分配管D和固定铁心6的后端面6c之间夹装有由板簧构成的弹性保持部件13，对该弹性保持部件13施加预定的设置载荷（压缩载荷），燃料分配管D的托架Da借助螺栓12固定于支柱Ed，该支柱Ed设置于气缸盖E。并且，固定铁心6的后端面6c构成在燃料喷射阀I的轴向上支承于弹性保持部件13的第2载荷承受部。这样，燃料喷射阀I构成为：以弹性保持部件13的设置载荷被夹持在气缸盖E和弹性保持部件13之间，从而对抗发动机的燃焼室Ea的高压力。

阀座部件3设置有圆锥状的阀座8和多个燃料喷孔10，该阀座8位于阀座部件3的前端壁，该多个燃料喷孔10在该阀座8的中心附近开口。

在从阀座部件3到非磁性圆筒体5的阀壳1内收纳有由阀芯15和可动铁心16构成的阀组装体17。阀芯15由球状的阀部15a和阀杆15b构成，该阀部15a与所述阀座8协动来开闭燃料喷孔10，该阀杆15支承该阀部15a并延伸至固定铁心6的中空部6b。该阀部15a形成为球状以滑动自如地支承于阀座部件3的内周面，在阀部15a的外周面设有能够供燃料流通的多个平坦部。

如图3所示，在固定铁心6的内周面形成有嵌合凹部19，该嵌合凹部19在固定铁心6的前端的吸引面6a开口，在该嵌合凹部19中压入有圆筒状的导衬18，这时，导衬18被配置成其前端部比固定铁心6的前端面、即吸引面6a稍微突出。

在导衬18的外周面的前部形成有压入部18a，并且在导衬18的外周面的剩余的后部形成有比压入部18a小径的非压入部18b，该压入部18a被压入于所述嵌合凹部19的内周面，在非压入部18b和环状凹部19的内周面之间划分出环状间隙s1。并且，在导衬18的内周面形成有滑动面18c，该滑动面18c在非压入部18b的范围内呈环状地隆起。

可动铁心16通过焊缝21固定于阀杆15b。而且，可动铁心16与固定铁心6的吸引面6a以如下方式对置：在可动铁心16和导衬18的前端之间形成与阀芯15的开阀行程对应的间隔g。

在阀杆15b压入有滑动部件20，该滑动部件20与可动铁心16的后端面抵接并滑动自如地嵌合于所述导衬18的内周面。该滑动部件20由圆筒轴部20a和凸缘部20b构成，该圆筒轴部20a被压入于阀杆15b，该凸缘部20b比该圆筒轴部20a的后端部外周向半径方向伸出并滑动自如地嵌合于导衬18的滑动面18c，在该凸缘部20b设有缺口25，该缺口25能够使燃料在凸缘部20b的前后间流通。

在滑动部件20的圆筒轴部20a的内周面的前部形成有压入部20c，并且在滑动部件20的圆筒轴部20a的内周面的剩余的后部形成有比压入部20c大径的非压入部20d，该压入部20c被压入于所述阀杆15b的外周面，在非压入部20d和阀杆15b的外周面之间划分出环状间隙s2。圆筒轴部20a的上端内周缘通过焊缝23与阀杆15b结合。

并且，阀组装体17被阀座部件3和导衬18这两点支承成能够沿轴向滑动自如，该两点间的距离为阀组装体17的大致最长的距离，对阀组装体17的稳定支承是有效的。

在可动铁心16设置有多个通孔22，该多个通孔22将固定铁心6的中空部6b与阀壳1内连通。滑动部件20的绕阀杆15b的后端面被设置为弹簧座31，在上述弹簧座31和被压入于固定铁心6的中空部6b的管状的保持器32之间压缩设置有阀簧33，该阀簧33对滑动部件20向阀芯15的闭阀侧施力。这时，利用保持器32向固定铁心6中的嵌合深度来调整阀簧33的设置载荷。

在图2中，在从磁性圆筒体4的后端部到固定铁心6的外周面嵌装有线圈组装体35。该线圈组装体35由与上述外周面嵌合的线圈架36和卷绕安装于线圈架36上的线圈37构成，收纳该线圈组装体35的线圈壳体38的前端部载置并焊接在磁性圆筒体4的所述磁轭4a上。

从线圈壳体38的后端部到固定铁心6的后端部，模制成型有包覆它们的外周面的合成树脂制的包覆层40。在该包覆层40一体地连续设置有向固定铁心6的一侧伸出的连接器41，利用该连接器41来保持与所述线圈37相连的端子42。

接着，对该实施方式的作用进行说明。

在线圈37的非通电状态下，阀芯15被阀簧33的设置载荷向前方按压，从而落座于阀座8而封闭燃料喷孔10。即，处于闭阀状态，在可动铁心16和导衬18的比固定铁心6的吸引面突出的前端之间保持预定的间隔g。

当对线圈37通电时，由此产生的磁通顺次穿过固定铁心6、线圈壳体38、磁性圆筒体4和可动铁心16，借助该磁力，可动铁心16克服阀簧33的设置载荷而被固定铁心6的吸引面6a吸引，并将阀杆15b拉起，从而使阀部15a从阀座8离开，因此阀芯15成为开阀状态。这时，可动铁心16通过与导衬18的前端抵接来限制阀芯15的开阀位置。

当阀芯15开阀时，从燃料分配管D被加压输送到燃料入口筒7的高压的燃料顺次经过管状的保持器32内部、固定铁心6的中空部6b、滑动部件20的缺口25、可动铁心16的通孔22、阀壳1的内部和阀座8而从燃料喷孔10直接喷射到发动机的燃焼室Ea。

在阀芯15开阀的过程中，阀部15a在阀座部件3的内周面滑动，并且阀杆15b上的滑动部件20的凸缘部20b在固定铁心6内的导衬18的滑动面18c滑动，由此阀芯15的开阀姿势稳定。

而且，在导衬18的滑动面18c的范围，在固定铁心6和导衬18之间、以及阀杆15b和滑动部件20之间分别设有环状间隙s1、s2，因此，在由于制作误差、以及在固定和可动铁心6、16之间经常产生的倾斜方向的吸引力等而在导衬18和滑动部件20之间作用有偏载荷的情况下，能够在导衬18和滑动部件20的与上述环状间隙s1、s2对应的部分产生微小的弹性变形，从而吸收该偏载荷，由此，能够确保导衬18和滑动部件20相互的顺畅滑动，提高阀芯15的开闭响应性。

并且，在组装燃料喷射阀I时，在将导衬18压入固定铁心6的内周面时，导衬18的前部的压入部18a被压入，在其后部的非压入部18b和固定铁心6之间形成有环状间隙s1，在导衬18的与该环状间隙s1对应的内周存在滑动面18c，因此，能够防止由压入部18a对固定铁心6的压入载荷导致的滑动面18c的变形。

另一方面，在将滑动部件20压入阀杆15b的外周面时，滑动部件20的前部的压入部20c被压入，在其后部的非压入部20d和阀杆15b之间，形成有环状间隙s2，并存在滑动部件20的与该环状间隙s2对应的滑动部、即凸缘部20b，因此，能够防止由压入部20c对阀杆15b的压入载荷导致的凸缘部20b的变形。

本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其要旨的范围能够进行各种设计变更。例如，本发明还能够应用于将燃料喷射阀I安装在发动机的进气系统的形式的结构中。

Claims (3)

1.一种电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

所述电磁式燃料喷射阀具备：阀壳(1)，其在前端具有阀座(8)；中空的固定铁心(6)，其连接设置于该阀壳(1)的后端；可动铁心(16)，其与固定铁心(6)的吸引面(6a)对置；线圈(37)，其配设在所述固定铁心(6)的外周；阀芯(15)，其与所述可动铁心(16)连结并与所述阀座(8)协动；以及阀簧(33)，其对所述阀芯(15)向闭阀方向施力，通过对所述线圈(37)通电，所述固定铁心(6)吸引所述可动铁心(16)，从而所述阀芯(15)开阀，在所述固定铁心(6)的内周面压入有导衬(18)，另一方面，所述阀芯(15)由阀部(15a)和阀杆(15b)构成，所述阀部(15a)与所述阀座(8)协动，所述阀杆(15b)与该阀部(15a)连接设置并朝向所述导衬(18)延伸，在该阀杆(15b)上压入有滑动部件(20)，所述滑动部件(20)以能够滑动自如的方式嵌合于所述导衬(18)的内周面，

在所述导衬(18)和所述滑动部件(20)中的至少一方形成压入部(18a、20c)以及非压入部(18b、20d)，

在所述导衬(18)和滑动部件(20)的滑动区域中的所述固定铁心(6)和导衬(18)的非压入部(18b)之间、以及阀杆(15b)和滑动部件(20)的非压入部(20d)之间的至少一方设有环状间隙(s1、s2)。

2.根据权利要求1所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

在所述导衬(18)和滑动部件(20)的滑动区域中的所述固定铁心(6)和导衬(18)的非压入部(18b)之间、以及所述阀杆(15b)和滑动部件(20)的非压入部(20d)之间分别设有环状间隙(s1、s2)。

3.根据权利要求1或2所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

在所述滑动部件(20)的外周面设有缺口(25)，所述缺口(25)将所述固定铁心(6)的中空部(6b)与所述阀壳(1)内连通。