CN104350274A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射阀，其将燃料直接喷射到内燃机的气缸内，上述燃料喷射阀包括：喷嘴，其插入到形成于气缸上的燃料喷射阀安装孔；安装于喷嘴的圆筒状的叶端密封座；和环状的密封部件，其安装于叶端密封座，并将燃料喷射阀安装孔的内周面和叶端密封座的外周面之间密封。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及用于内燃机的燃料喷射阀。

背景技术

已知有向内燃机的燃烧室直接供给燃料的缸内喷射式的燃料喷射阀(参照专利文献1)。在燃料喷射阀安装于气缸(气缸)时，在燃料喷射阀安装孔的内周面和插通于燃料喷射阀安装孔的喷嘴的外周面之间夹着环状的密封部件，防止燃烧气体的泄漏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2011－64124号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

在专利文献1记载的燃料喷射阀中，在喷嘴的外周面设有安装密封部件的槽，对应气缸(气缸)的燃料喷射阀安装孔的直径，决定喷嘴的形状。因此，在专利文献1记载的燃料喷射阀中，需要按每个燃料喷射阀安装孔直径不同的气缸的种类形成喷嘴。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的第一方式，提供一种燃料喷射阀，其将燃料直接喷射到向内燃机的气缸内，该燃料喷射阀包括：喷嘴，其插入到形成于上述气缸上的燃料喷射阀安装孔；安装于上述喷嘴的圆筒状的叶端密封座；和环状的密封部件，其安装于上述叶端密封座，并将上述燃料喷射阀安装孔的内周面和所述叶端密封座的外周面之间密封。

发明效果

根据本发明，只要根据燃料喷射阀安装孔直径形成叶端密封座即可，由于在直径不同的多种类的燃料喷射阀安装孔能够安装相同形状的喷嘴，所以能够实现生产性的提高。

附图说明

图1是表示燃料喷射装置的构成的框图。

图2是表示本发明第一实施方式的燃料喷射阀局部剖断侧面示意图。

图3是表示本发明第一实施方式的燃料喷射阀的外观立体图。

图4(a)是表示喷嘴的前端附近的剖面示意图，(b)是(a)的A－A线切断剖面图。

图5是表示燃料喷射阀的2次模塑体成型前的状态的外观立体图。图6是表示燃料喷射阀的2次模塑体成型前的状态的局部剖断立体图。

图7是表示燃料喷射阀的2次模塑体成型前的状态的局部剖断侧面示意图。

图8(a)是说明信号线和突出部的对位工序的图，(b)是说明信号线和突出部的连接工序的图。

图9(a)是说明信号线和突出部的粘接工序的图，(b)是说明2次模塑工序的图。

图10是示意性表示连接器模塑体和2次模塑体的界面的水的进入的图。

图11是表示本发明第二实施方式的燃料喷射阀的局部剖断侧面示意图。

图12是表示燃料喷射阀的2次模塑体成型前的状态的外观立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的燃料喷射阀的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1是表示包括本发明第一实施方式的燃料喷射阀101的燃料喷射装置100的构成的框图。燃料喷射装置100包括作为燃料喷射控制装置的ECU190和燃料喷射阀101。

ECU190接收由各种传感器检测到的发动机的旋转速度、增压、吸入空气量、进气温度、水温、燃料压力等信息，进行与内燃机(发动机)的状态相适应的最适的燃料喷射的控制。

ECU190包括：基于所接收的信息运算最适合的喷射量的喷射量运算部191；和基于喷射量运算部191的运算结果，对喷射时间进行运算的喷射时间运算部192。

由喷射时间运算部192运算出的喷射脉冲宽度的信息被发送到驱动电路195。驱动电路195产生与喷射脉冲宽度对应的驱动电流，对配置于燃料喷射阀101可动阀体106的外周的电磁线圈108通电，利用磁力吸引可动阀体106使其开阀，保持与喷射脉冲宽度对应的时间开阀的状态，之后，闭阀。即，燃料喷射阀101通过电磁线圈108的电磁力进行开闭动作。

在本实施方式中，在燃料喷射阀101的前端设有检测气缸(气缸)内的压力的压力传感器160。由压力传感器160检测到的信号经由信号处理部198被输入ECU190。信号处理部198对由压力传感器160检测到的信号进行模拟/数字变换处理。

参照图2和图3，对燃料喷射阀101的结构进行说明。图2是表示燃料喷射阀101的局部剖断侧面示意图，图3是表示燃料喷射阀101的外观立体图。燃料喷射阀101为将汽油等燃料直接喷射到内燃机(发动机)的气缸(气缸)内的电磁驱动式的燃料喷射阀。燃料喷射阀101包括壳体(也称为磁轭)109、一部分压入固定于壳体109的喷嘴104。在壳体109内配置有以内部为燃料通路的长条的中空筒状的芯120的图中下侧的部分。在壳体109的内侧中的芯120的外侧配置有电磁线圈108。

如图2所示，在喷嘴104内，在燃料喷射阀101的中心轴(以下，也简单地记为中心轴X)上配置有可动阀体106。在向电磁线圈108供给励磁电流时，通过磁力，可动阀体106沿中心轴X向图中上方移动，开阀。

在芯120中的、从壳体109突出的部分，在其外周，通过周知的注射成型法形成有连接器模塑体(树脂模塑)170。连接器模塑体170的一部分成为从壳体109向图中斜上方延伸的突出部170c，其端部设为连接器部170a。

连接器模塑体170将一对励磁用外部端子125和传感器用外部端子115以绝缘的状态保持。励磁用外部端子125的一端成为励磁用连接端子125b，位于连接器部170a(参照图2和图6)。传感器用外部端子115的一端成为传感器用连接端子115b，位于连接器部170a(参照图2和图6)。如图1所示，励磁用连接端子125b与用于向电磁线圈108供给励磁电流的配线196连接，传感器用连接端子115b与用于取出由压力传感器160检测到的检测信号的配线197连接。

如图1所示，在喷嘴104的前端安装有检测气缸内的压力的压力传感器160，压力传感器160与信号线150连接。信号线150除了电连接部之外，导线由被覆材料覆盖，一端与压力传感器160连接，另一端与传感器用外部端子115连接。由压力传感器160检测到的检测信号经由信号线150和传感器用外部端子115、配线197供给到ECU190。信号线150沿壳体109和喷嘴104的外周面配置(参照图2和图5)。信号线150通过粘接剂等固定于壳体109和喷嘴104的外周面之后，通过2次模塑体180一起覆盖壳体109和喷嘴104(参照图2和图3)。

如图2和图3所示，在喷嘴104的前端附近配置有安装了叶端密封140的叶端密封座130。参照图4，对安装于喷嘴104的叶端密封座130进行说明。图4(a)是表示喷嘴104的前端附近的剖面示意图，图4(b)是图4(a)的A－A线切断剖面图。

叶端密封座130为圆筒状部件，其中心轴与燃料喷射阀101的中心轴X一致。在叶端密封座130的外周面，沿周方向设有槽131。如图4(a)所示，在槽131内嵌入作为环状的密封部件的叶端密封140。

叶端密封座130从喷嘴104的前端压入，在规定位置进行激光焊接。在本实施方式中，在自喷嘴104的前端起仅离开规定距离的位置对喷嘴104进行扩径，设置有台阶149。台阶149与叶端密封座130的一端卡合。该台阶149形成为用于叶端密封座130的定位。在安装叶端密封座130时，通过将叶端密封座130的一端压入到与台阶149卡合为止，能够容易地进行定位。

如图2和图4所示，在气缸盖102上形成有燃料喷射阀安装孔103。在燃料喷射阀101的喷嘴104被插入燃料喷射阀安装孔103时，燃料喷射阀安装孔103的内周面和叶端密封座130的外周面之间通过叶端密封140进行密封。

如图4所示，比槽131更靠压力传感器160侧的叶端密封座130的外周面和燃料喷射阀安装孔103的内周面的间隙138的尺寸D设定为0.2mm左右。通过将间隙138的尺寸D设定为规定的尺寸以下，能够防止由于高温的燃烧气体与叶端密封140直接接触而引起叶端密封140溶解。

在叶端密封座130的内周面，沿中心轴X形成有插通槽132。在由插通槽132和喷嘴104的外周面划分成的空间插通有压力传感器160的信号线150。

信号线150从压力传感器160通过插通槽132，如图2所示，沿喷嘴104和壳体109的外周向连接器模塑体170的突出部170c侧延伸。信号线150与从作为突出部170c的压力传感器160侧的面的斜面部170b向压力传感器160侧突出的突出部115a电连接。

图5和图6、图7是表示燃料喷射阀101的2次模塑体180成型前的状态的外观立体图和局部剖断立体图、局部剖断侧面示意图。如图7所示，在作为1次模塑体的连接器模塑体170上固定有励磁用外部端子125、传感器用外部端子115。

如图6所示，在连接器模塑体170的连接器部170a，上述的一对励磁用外部端子125的一端作为励磁用连接端子125b露出，传感器用外部端子115的一端作为传感器用连接端子115b露出。如图示所示，励磁用连接端子125b、传感器用连接端子115b在单一的连接器部170a上排列，因此，能够容易地进行电磁线圈108和配线196(参照图1)的电连接以及压力传感器160和配线197(参照图1)的电连接。

如图6和图7所示，传感器用外部端子115从传感器用连接端子115b沿连接器模塑体170的突出部170c延伸，在壳体109的附近向压力传感器160侧弯曲，与中心轴X平行地延伸。传感器用外部端子115的与传感器用连接端子115b相反一侧的端部成为突出部115a。如图5和图7所示，突出部115a从连接器模塑体170的作为突出部170c的压力传感器160侧的面的斜面部170b的壳体109附近向压力传感器160侧突出。

参照图8和图9，对信号线150和固定于连接器模塑体170的传感器用外部端子115的连接部进行说明。图8(a)和图8(b)是说明信号线150和突出部115a的对位工序和连接工序的图。图9(a)是说明信号线150和突出部115a的粘接工序的图，图9(b)是说明2次模塑工序的图。在图8和图9的说明图中，放大表示信号线150和突出部115a的连接部。

如图8(a)所示，在进行信号线150和突出部115a连接之前，进行信号线150和突出部115a的对位。此外，如图8(a)所示，信号线150的端部预先剥离被覆材料150b，使导线露出。在定位工序中，以使未设有被覆材料150b的露出部150a与突出部115a相接的方式进行定位。

在定位后，如图8(b)所示，利用软钎料151将信号线150的露出部150a和传感器用外部端子115的突出部115a电连接。在钎焊后，如图9(a)所示，以覆盖露出部150a和突出部115a的外周部整体的方式涂布硅粘接剂。硅粘接剂也涂布于连接器模塑体170的斜面部170b。硅粘接剂进行固化，由此，在露出部150a和突出部115a的外周形成硅粘接剂的层152。硅粘接剂的层152与突出部115a的周围的斜面部170b密接。

在2次模塑工序中，如图9(b)所示，通过众所周知的注射成型法以覆盖壳体109和喷嘴104的外周、以及突出部170c的斜面部170b的根部部分的方式，成型2次模塑体180。由此，与壳体109和喷嘴104的外周面粘接的信号线150、和信号线150和传感器用外部端子115的突出部115a的连接部由2次模塑体180覆盖。

即，如图9(b)所示，信号线150的露出部150a和传感器用外部端子115的突出部115a由硅粘接剂的层152覆盖，硅粘接剂的层152由2次模塑体180覆盖。信号线150的露出部150a和传感器用外部端子115的突出部115a被双重覆盖，因此，防水性提高。

参照图10，对用硅粘接剂的层152覆盖露出部150a和突出部115a，并且通过2次模塑体180覆盖而实现的防水性提高的效果与比较例相比较进行说明。图10(a)是表示未形成硅粘接剂的层152而形成有2次模塑体980的比较例的图，图10(b)是表示本发明第一实施方式的图。在图10(a)和图10(b)中，用箭头示意性表示连接器模塑体170和2次模塑体180、980的界面178、978的水的进入。

因猛烈的雨等，有时水浸入发动机内。如图10(a)所示，附着于燃料喷射阀101的水沿连接器模塑体170的斜面部170b流动，到达连接器模塑体170和2次模塑体980的界面978。构成2次模塑体980的树脂材料在模具内固化时收缩，有时在2次模塑体980和连接器模塑体170之间产生微小的间隙。因此，水从连接器模塑体170和2次模塑体980的界面978进入，到达突出部115a。

与之相对，在本发明的第一实施方式中，如图10(b)所示，即使水从连接器模塑体170和2次模塑体180的界面178进入，通过硅粘接剂的层152，也能够妨碍其进入。此外，有时在硅粘接剂的层152和2次模塑体180之间也产生间隙。但是，即使水浸入了硅粘接剂的层152和2次模塑体180的界面185，信号线150的露出部150a和传感器用外部端子115的突出部115a不位于水在界面185行进的路径上，因此，能够防止水附着于露出部150a和突出部115a。

根据上述的第一实施方式，可获得如下的作用效果。

(1)燃料喷射阀101包括：插入到形成于气缸盖102上的燃料喷射阀安装孔103的喷嘴104；安装于喷嘴104上的圆筒状的叶端密封座130；和安装于叶端密封座130并对燃料喷射阀安装孔103的内周面和叶端密封座130的外周面之间进行密封的环状的叶端密封140。因此，根据燃料喷射阀安装孔103的直径，形成叶端密封座130，由此，在比叶端密封140更靠压力传感器160侧，能够将燃料喷射阀101和燃料喷射阀安装孔103的间隙的尺寸D设定为规定值以下，能够防止叶端密封140溶解。

即，根据本实施方式，只要根据燃料喷射阀安装孔103的直径形成叶端密封座130即可，不需要根据燃料喷射阀安装孔103的直径形成喷嘴104。因此，由于能够在直径不同的多种的燃料喷射阀安装孔103上安装相同形状的喷嘴104，所以能够实现生产性的提高。

另外，在将叶端密封直接安装于喷嘴的现有的燃料喷射阀中，由于气缸盖102的规格变更，在燃料喷射阀安装孔103的直径改变时，需要重新制作喷嘴，在规格变更时需要很多的功夫和时间。与之相对，根据本实施方式，由于气缸盖102的规格变更，即使在燃料喷射阀安装孔103的直径改变的情况下，仅变更叶端密封座130的形状即可，因此，能够容易地进行与规格变更的对应。

(2)在燃料喷射阀101的喷嘴104设置有与叶端密封座130的一端卡合的台阶149。在喷嘴104上安装叶端密封座130时，将叶端密封座130压入到叶端密封座130的一端与台阶149卡合，由此，能够简单地使叶端密封座130位于在规定的安装位置。能够简单地进行叶端密封座130对喷嘴104的定位，生产性提高，能够实现成本的降低。

(3)在叶端密封座130的内周面，沿叶端密封座130的中心轴X形成有用于插通信号线150的插通槽132。因此，能够不损害密封性地，将设于喷嘴104的前端的压力传感器160和传感器用外部端子115电连接。

(4)在叶端密封座130的外周面，沿周方向形成有用于嵌入叶端密封140的槽131。通过将叶端密封140嵌入槽131内，能够容易地将叶端密封140安装于叶端密封座130。另外，叶端密封140通过槽131保持于规定位置，能够可靠地防止燃烧气体从气缸漏出。

(5)传感器用外部端子115的突出部115a和信号线150的露出部150a被硅粘接剂的层152覆盖，硅粘接剂的层152被2次模塑体180覆盖。由此，在水浸入了作为1次模塑体的连接器模塑体170和2次模塑体180的界面178的情况下，能够利用硅粘接剂的层152防止水的进入。其结果，传感器用外部端子115和信号线150的电连接部的防水性提高。

(6)励磁用外部端子125和传感器用外部端子115由单一的连接器模塑体170保持，因此，能够容易地进行与燃料喷射阀101的外部的电连接。

[第二实施方式]

参照图11和图12说明本发明第二实施方式的燃料喷射阀201。图11是表示本发明第二实施方式的燃料喷射阀201的局部剖断侧面示意图，图12是表示燃料喷射阀201的2次模塑体280成型前的状态的外观立体图。图中，对于与第一实施方式相同或相当的部分标注相同的附图标记，省略说明。以下，对与第一实施方式不同的点进行详细地说明。

在第一实施方式中，使突出部115a从连接器模塑体170的作为突出部170c的压力传感器160侧的面的斜面部170b与燃料喷射阀101的中心轴X平行地突出(参照图2)。与之相对，在第二实施方式中，如图11和图12所示，从连接器模塑体270的作为突出部270c的压力传感器160侧的面的斜面部270b与燃料喷射阀201的中心轴X平行地突设有凸部271。

凸部271具有与中心轴X平行的平面侧部271a和与中心轴X正交的顶面部271b。在第二实施方式中，传感器用外部端子115的突出部115a从凸部271的顶面部271b向压力传感器160侧突出。

根据这种第二实施方式，能够实现与上述的第一实施方式同样的作用效果。另外，根据第二实施方式，能够增长水浸入到2次模塑体280与1次模塑体即连接器模塑体270的界面后到达硅粘接剂的层152的行进路径。因此，即使水浸入了2次模塑体280和连接器模塑体270的界面，在水流到硅粘接剂的层152之前，也能够使水有效地蒸发。因此，根据第二实施方式，与第一实施方式相比，防水性进一步提高。

下述的变形也在本发明的范围内，也可以将变形例的一个、或多个与上述实施方式进行组合。

(1)在上述实施方式中，作为安装在燃料喷射阀101的前端的状态检测部，以压力传感器160为例进行了说明，但是，本发明不仅限于此。例如，也可以将本发明适用于将测定气缸(气缸)内的温度的热电偶作为状态检测部安装于燃料喷射阀101的前端的情况。

(2)在第二实施方式中，采用设置凸部271，增长水浸入连接器模塑体270和2次模塑体280的界面后到达硅粘接剂的层152的行进路径的结构，但是，凸部271的形状不仅限于上述方式。也可以适当设置凹凸，进一步增长路径。

(3)在上述的实施方式中，在叶端密封座130的内周面形成插通槽132，但本发明不限于此。也可以在叶端密封座130的内周面不设置插通槽132，在喷嘴104的外周面沿中心轴X形成插通槽，使连接压力传感器160和传感器用外部端子115的信号线150插通于设于喷嘴104的插通槽。

(4)在上述的实施方式中，信号线150的露出部150a和传感器用外部端子115的突出部115a经由软钎料151电连接，但是，本发明不限于此。例如，也可以使用含有银片材和微细金属粒子的低温烧结接合材料等，将信号线150的露出部150a和传感器用外部端子115的突出部115a电连接。

在上述中，说明了各种各样的实施方式和变形例，但是，本发明不受这些内容限制。在本发明的技术思想的范围内能够考虑到的其它形态也包括在本发明范围内。

以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文编入其中。

日本国专利申请2012年第130923号(2012年6月8日申请)

附图标记说明

100燃料喷射装置；101燃料喷射阀；102气缸盖；103燃料喷射阀安装孔；104喷嘴；106可动阀体；108电磁线圈；109壳体；115传感器用外部端子；115a突出部；115b传感器用连接端子；120芯；125励磁用外部端子；125b励磁用连接端子；130叶端密封座；131槽；132插通槽；138间隙；140叶端密封；149台阶；150信号线；150a露出部；150b被覆材料；151软钎料；152硅粘接剂的层；160压力传感器；170连接器模塑体；170a连接器部；170b斜面部；170c突出部；178界面；1802次模塑体；185界面；190ECU；191喷射量运算部；192喷射时间运算部；195驱动电路；196，197配线；198信号处理部；201燃料喷射阀；270连接器模塑体；270b斜面部；270c突出部；271凸部；271a平面侧部；271b顶面部；2802次模塑体；978界面；9802次模塑体。

Claims (4)

1.一种燃料喷射阀，其将燃料直接喷射到内燃机的气缸内，该燃料喷射阀的特征在于，包括：

喷嘴，其插入到形成于所述气缸上的燃料喷射阀安装孔；

安装于所述喷嘴的圆筒状的叶端密封座；和

环状的密封部件，其安装于所述叶端密封座上，将所述燃料喷射阀安装孔的内周面和所述叶端密封座的外周面之间密封。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于：

在所述喷嘴设置有与所述叶端密封座的一端卡合的台阶。

3.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于：

在所述叶端密封座的内周面，沿所述叶端密封座的中心轴形成有槽。

4.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于：

在所述叶端密封座的外周面，沿周方向形成有用于嵌入所述密封部件的槽。