CN105745432B - 燃料喷射阀以及燃料喷射阀的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的燃料喷射阀的托架被压入燃料喷射阀的外壳并固定于外壳，所述燃料喷射阀的罩部包括环状的一部分缺失的缺口部，其内周面被配置为隔着间隙与所述燃料喷射阀的铁心的外周面相对，所述燃料喷射阀的电极端子经由所述罩部的缺口部与所述燃料喷射阀的螺线管的端子相连接。

Description

燃料喷射阀以及燃料喷射阀的制造方法

技术领域

本发明主要涉及内燃机的燃料供给系统中使用的燃料喷射阀、以及该燃料喷射阀的制造方法。

背景技术

以往的燃料喷射阀采用如下结构，即，形成阀机构的可动阀体由电枢和阀部构成，在开阀时，阀体被弹簧压向阀座，若对电极端子通电，则螺线管装置产生的磁场会产生将电枢向铁心侧吸引的磁吸引力从而使阀体向铁心侧移动，由此在阀部与阀座之间产生间隙而开阀，从而使燃料流过(例如参照专利文献1)。

此外，在以往的燃料喷射阀中，磁通路由铁心、电枢、托架、不等径圆筒的外壳、以及罩部构成。螺线管装置收纳在外壳内，并以罩部呈盖状覆盖螺线管的方式焊接固定于外壳。这里，外壳及罩部通过成本方面较为优异的冲压加工或拉伸加工来制造，因此通常将作为电极端子的出口的缺口设置在加工较为容易的罩部。而且，由于罩部被压入到托架中，因此出于吸收轴偏移的观点，设定为使得外壳与托架之间具有间隙。

在上述以往的燃料喷射阀中，外壳并不是有助于燃料喷射阀的弯曲刚性的部件，而由托架和铁心来确保弯曲强度。因此，没有在托架上设置例如专利文献2所示那样的用于达到磁饱和的薄壁部等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4130771号公报

专利文献2：美国专利第5,769,391号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，在小排量的两轮车中也在推进内燃机的FI(Fuel Injection：燃油喷射)化，燃料喷射阀的使用范围正在不断扩大，因此对于燃料喷射阀要求诸如安装长度、外径缩小之类的发动机布局性能的提高，而且必须具有与上述以往的燃料喷射阀同等的喷射量控制性能。

然而，以往的燃料喷射阀如上所述，在托架与外壳之间设有间隙，因此该间隙会导致磁通路中产生磁阻，从而产生磁通损耗。为此，通过确保托架与外壳之间较大的相对面积来抑制磁通损耗，其结果是，导致存在对于车辆的安装长度变大的问题。

本发明的目的在于提供一种对于车辆的安装长度比以往的燃料喷射阀要小并且喷射量控制性能不会变差的结构的燃料喷射阀、以及该燃料喷射阀的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的燃料喷射阀包括：

外壳；

在轴向端部固定有铁心的托架；

收纳在所述外壳的内周面与所述铁心的外周面之间的螺线管；

在收纳有所述螺线管的状态下利用焊接固定于所述外壳与所述铁心的罩部；

与所述铁心的轴向端部相对地配置并以能在轴向上自由滑动的方式保持于所述托架的内周面的电枢；

固定于所述电枢并能与设置在所述托架上的阀座抵接或离开的阀部；

始终对所述电枢施加向着离开所述铁心的所述轴向端部的方向的作用力的弹簧；以及

配置于所述外壳的外部并与所述螺线管相连接的电极端子，

在将对所述螺线管的通电切断时，所述电枢因所述弹簧而离开所述铁心，使得所述阀部与所述阀座相抵接从而停止燃料的喷射，

在对所述螺线管进行通电时，所述螺线管中产生的磁通从所述铁心流过包含所述电枢、所述外壳以及所述罩部的磁通路，使得所述电枢被所述铁心吸引而向所述铁心的方向移动，且所述阀部离开所述阀座，从而进行所述燃料的喷射，

其特征在于，

所述托架被压入并固定于所述外壳，

所述罩部包括环状的一部分缺失的缺口部，其内周面被配置为隔着间隙与所述铁心的外周面相对，

所述电极端子经由所述罩部的所述缺口部与所述螺线管的端子相连接，

对所述铁心与所述罩部进行焊接而形成的焊接部被设置于所述罩部的相对于缺口部的相反侧的中心两侧各自90度的范围内的部位。

此外，本发明的燃料喷射阀的制造方法的特征在于，包括：

在所述罩部的所述缺口部的相反侧对所述罩部和所述外壳进行焊接的第一工序；以及

在使通过所述第一工序进行焊接后的所述罩部向所述缺口部的方向移位的状态下对所述罩部和所述铁心进行焊接的第二工序。

发明效果

根据本发明的燃料喷射阀，能使安装长度L比以往的燃料喷射阀要小，此外，也能利用外壳增强托架的弯曲刚性，因此强度的确保较为容易。

此外，根据本发明的燃料喷射阀的制造方法，铁心与罩部之间的间隙变得均匀，能抑制铁心与罩部之间的磁通路损耗变大。

附图说明

图1是作为本发明基础的燃料喷射阀的纵向剖视图。

图2是本发明实施方式1的燃料喷射阀的纵向剖视图。

图3是本发明实施方式1的燃料喷射阀的子组件的俯视图。

图4是本发明实施方式1的燃料喷射阀的子组件的纵向剖视图。

图5是用于对本发明实施方式1的燃料喷射阀的制造方法中的一个工序进行说明的、沿图4的A-A线的横向剖视图。

图6是用于对本发明实施方式1的燃料喷射阀的制造方法中的另一个工序进行说明的沿图4的A-A线的横向剖视图。

图7是用于对本发明实施方式2的燃料喷射阀的制造方法中的一个工序进行说明的、沿图4的A-A线的横向剖视图。

具体实施方式

首先，为了理解本发明实施方式1的燃料喷射阀，对作为本发明基础的燃料喷射阀进行说明。图1是作为本发明基础的燃料喷射阀的纵向剖视图。图1中，燃料喷射阀1包括：具备大直径部和小直径部的不等径圆筒形状的金属制的外壳5；收纳在该外壳5内部的中空圆筒形状的螺线管2；贯穿该螺线管2的管状的托架4；被压入至该托架4的内部的圆筒形状的铁心3；与该铁心3的轴向的一端部相对配置且以能在轴向上移动的方式由托架4保持的电枢9；固定在该电枢9上的阀部11；固定在托架4的内部且供阀部11抵接或离开的阀座10；被压入至托架4的外部且呈盖状地覆盖外壳5的开口部的罩部6；以及配置在铁心3的内部且被杆12压缩从而始终对电枢4施加离开铁心3方向的作用力的弹簧14。外壳5以及罩部6通过成本方面较为优异的冲压加工或拉伸加工来制造。

上述电枢9和阀部11构成阀体8。罩部6上设有缺口，螺线管2的端子经由罩部6的缺口与电极端子7相连接。电极端子7以及螺线管2的端子由绝缘物制的连接器模具13来进行模塑成为一体。连接器模具13固定在外壳5上。

在上述结构的燃料喷射阀1中，在螺线管2未通电而处于未激活状态时，弹簧14的作用力使得电枢4离开铁心3，设置在电枢9上的阀部11与阀座10相抵接使得燃料喷射孔关闭，因而燃料的喷射停止。若在该状态下对螺线管2通电来施加作用力，则螺线管2产生的磁通会在由铁心3、电枢9、托架4、外壳5、以及罩部6形成的磁路中流动，电枢9抵抗弹簧14的作用力而被吸引向铁心3，从而在轴向上向铁心3一侧移动。其结果是，使得设置于电枢9的阀部11离开阀座10，在阀座10与阀部11之间形成间隙，燃料经由该间隙从燃料喷射控喷射到内燃机的燃料供给系统。通过控制对螺线管2的通电，由此从燃料喷射阀向燃料供给系统喷射所期望的燃料量。

如上所述，外壳5以及罩部6通过成本方面较为优异的冲压加工或拉伸加工来制造，因此容易进行缺口等的加工。于是，在加工较为容易的罩部6上形成用于导出螺线管2的端子的缺口部。螺线管2的端子经由该缺口部从螺线管2被导出，并与电极端子7相连接。此外，由于罩部6被压入至托架4的外侧，因此出于吸收轴偏移的观点而在外壳5与托架4之间设定为具有间隙。

另外，外壳5并不成为有助于燃料喷射阀1的弯曲刚性的部件，而由托架4和铁心3来确保弯曲强度。因此，托架4上未设置例如上述专利文献2所示那样的用于达到磁饱和的薄壁部等。

上述结构的燃料喷射阀1如上所述，在托架4与外壳5之间设有间隙，因此该间隙会导致磁通路中产生磁阻，从而产生磁通损耗。为此，通过确保托架4与外壳5之间较大的相对面积来抑制磁通损耗，其结果是，导致存在对于车辆的安装长度L变大的问题。

实施方式1.

接着，对本发明的实施方式1的燃料喷射阀进行说明。图2是本发明实施方式1的燃料喷射阀的纵向剖视图。图2中，燃料喷射阀1包括：具备大直径部和小直径部的不等径圆筒形状的金属制的外壳5；一端部被压入至外壳5的小直径部的内周面中的托架4；收纳在外壳5的大直径部内部的中空圆筒形状的螺线管2；贯穿该螺线管2的中空圆筒形状的铁心3；与该铁心3的轴向的一端部相对配置且以能在轴向上移动的方式由托架4保持的电枢9；固定在该电枢9上的阀部11；固定在托架4的内部且供阀部11抵接或离开的阀座10；与铁心3的外周面相对配置且以压接于外壳5的开口部的锥面的状态通过焊接固接于外壳5来呈盖状地覆盖外壳5的开口部的罩部6；以及配置在铁心3的内部且被杆12压缩从而始终对电枢4施加离开铁心3的方向的作用力的弹簧14。外壳5以及罩部6通过成本方面较为优异的冲压加工或拉伸加工来制造。

上述电枢9和阀部11构成阀体8。罩部6上设有后述的缺口，螺线管2的端子经由罩部6的缺口与电极端子7相连接。在将电极端子7、螺线管2的端子以及螺线管2如后述那样安装到外壳后，利用绝缘物制的连接器模具13与外壳进行模塑成为一体。

在上述结构的本发明实施方式1的燃料喷射阀1中，在螺线管2未通电而处于未激活状态时，弹簧14的作用力使得电枢4离开铁心3，设置在电枢9上的阀部11与阀座10相抵接使得燃料喷射孔关闭，因而燃料的喷射停止。若在该状态下对螺线管2通电来施加作用力，则螺线管2产生的磁通会在由铁心3、电枢9、托架4、外壳5、以及罩部6形成的磁路中流动，电枢9抵抗弹簧14的作用力而被吸引向铁心3，从而在轴向上向铁心3一侧移动。其结果是，设置于电枢9的阀部11离开阀座10，在阀座10与阀部11之间形成间隙，燃料经由该间隙从燃料喷射控喷射到内燃机的燃料供给系统。通过控制对螺线管2的通电，由此从燃料喷射阀向燃料供给系统喷射所期望的燃料量。

接着，对本发明的实施方式1的燃料喷射阀的制造方法进行说明。图3是本发明实施方式1的燃料喷射阀的子组件的俯视图，图4是本发明实施方式1的燃料喷射阀的子组件的纵向剖视图。作为制造图3和图4所示的燃料喷射阀的子组件15的方法，首先使铁心3和托架4在轴向上结合，接着将外壳5压入并与托架4的外周部结合，然后将螺线管2收纳到外壳5的大直径部的内部与铁心3的外周面之间的空间部中。

接着，在从铁心3一侧插入具有缺口61的罩部6并与形成在外壳5的开口端部的内周面的锥面压接的状态下，将罩部6的外周部的一部分焊接到外壳5的开口端部从而对两者进行固定。图4所示的W1表示罩部6与外壳5的焊接部。另外，如上所述，在轴向上与铁心3固定成一体的托架4被压入外壳5从而被固定于外壳，此时，外壳5的中心轴与托架4以及铁心3的中心轴可能产生偏移。因此，为了吸收该轴偏移，在罩部6与铁心3之间设有一定量的间隙。

接着，对罩部6的内周部和铁心3的外周部进行焊接来对两者进行固定。该工序在本发明中称为第一工序。图4所示的W2表示罩部6与铁心3的焊接部。最后，利用图2所示的连接器模具13对如上述那样构成的子组件15进行嵌入成形，完成燃料喷射阀1。

如上所述，由于在罩部6上设有用于将螺线管2的端子引出的缺口61，因此罩部6的外周面并非圆形，而如图3所示那样成为圆形的一部分缺失的状态。因此，在上述子组件15的制造工序中，若对罩部6的外周部与外壳5进行焊接，则因焊接引起的罩部6的收缩会导致罩部6向缺口61的相反侧偏心。图5是用于对本发明实施方式1的燃料喷射阀的制造方法中的一个工序进行说明的、沿图4的A-A线的横向剖视图，示出了罩部6与外壳5的焊接结束后的阶段。即，如图5所示，在对罩部6的外周部与外壳5进行焊接时，本来应当一致的铁心3的中心轴X1和罩部6的中心轴X2会因焊接引起的罩部6的收缩而使得罩部6向缺口61的相反侧偏心，导致罩部6的中心轴X2从铁心的中心轴X1向罩部6的缺口61相反侧偏移。其结果是，导致铁心3的外周面与罩部6的内周面之间的间隙G在罩部6的缺口61相反侧变大。

图6是用于对本发明实施方式1的燃料喷射阀的制造方法中的另一个工序进行说明的、沿图4的A-A线的横向剖视图，示出了罩部6与外壳的焊接结束后对罩部6和铁心3进行焊接的阶段。如图6所示，在通过焊接对罩部6和铁心3进行固定时，利用夹具(未图示)从罩部6的未设置缺口61一侧所对应的外壳5(图6中未图示)的中央部向缺口61的方向施加如箭头标记所示的载荷P，对图5所示的罩部的偏移量进行修正，以使得罩部6的中心轴X2与铁心3的中心轴X1一致，然后对罩部6和铁心3进行焊接并固定。该工序在本发明中称为第二工序。由此，铁心3与罩部6之间的间隙G变得均匀，能抑制铁心3与罩部6之间的磁通路损耗变大，并能使其保持稳定。

上述利用图6说明的子组件15的制造过程中的管理方法能通过以下方法来容易地实现：即，由子组件15的上游侧(图4的上部侧)对外壳5的外周基准轴和铁心3的外周基准轴进行图像处理，并控制载荷P，以使得两者的轴偏移在一定的阈值以内。

以上阐述的本发明实施方式1的燃料喷射阀由于将托架4压入外壳5来进行固定，因此能防止外壳与托架4之间的磁通路损耗，能缩短外壳5中的与托架4的嵌合长度，即，使安装长度L比以往的燃料喷射阀小。此外，由于将托架4压入外壳5来进行固定，因此托架4的弯曲刚性也得到外壳5的增强，因此容易确保强度。

此外，如上所述，在对外壳5和托架4进行压入固定的情况下，为了吸收外壳5与托架4的轴偏移，需要罩部6与铁心3之间具有一定量的间隙，因此会产生磁通路的损耗。为了对该损耗进行补偿，需要增大罩部6与铁心3的相对面积，但由于罩部6上设置有缺口61，因此即使增大罩部6的全长也难以确保相对面积，而且，若罩部6在与外壳5的焊接时发生收缩而使得罩部6的中心轴向相对于铁心3中心轴的缺口61的相反侧偏移，则由于缺口61上不存在磁通路，因此存在磁通损耗扩大的问题。

上述课题能利用本发明实施方式1的燃料喷射阀的制造方法来消除。即，根据本发明实施方式1的燃料喷射阀的制造方法，由于对图5所示的罩部的偏移量进行修正，使得罩部6的中心轴X2与铁心3的中心轴X1相一致，然后再对罩部6和铁心3进行焊接固定，因此铁心3与罩部6之间的间隙G变得均匀，能抑制铁心3与罩部6之间的磁通路损耗变大，并能使其保持稳定。其结果是，能获得安装长度L比以往的燃料喷射阀要小的燃料喷射阀，并能获得兼顾了安装长度的缩小和喷射量控制性能的燃料喷射阀。

实施方式2.

接着，对本发明的实施方式2的燃料喷射阀的制造方法进行说明。图7是用于对本发明实施方式2的燃料喷射阀的制造方法中的一个工序进行说明的、沿图4的A-A线的横向剖视图。图7中，利用夹具施加载荷P，使罩部6的中心轴X2相对于铁心3的中心轴X1向罩部6的缺口61(参照图3)一侧偏心，直到处于与铁心3接触或即将接触的状态，并通过焊接对罩部6和铁心3进行固定。该工序相当于上述第二工序。此时，将铁心3与托架4的同轴度不产生变化的载荷P设定为上限，以防止在连接器模具13成形时发生模具插入不良等。另外，外壳5的外周面由于不会对连接器模具13的成形造成影响，因此允许微小的变形。

此外，如上所述，若利用夹具施加载荷P使罩部6的中心轴X2相对于铁心3的中心轴X1向罩部6的缺口61一侧偏心，直到处于与铁心3接触或即将接触的状态，并对罩部6和铁心3进行焊接，则铁心3与罩部6之间的间隙为罩部6的缺口一侧变大而缺口相反侧变小，但通过将铁心3与罩部6的焊接部W2设为罩部6的缺口61的相反侧的部位、尤其是设为从缺口61的相反侧的中心位置向两侧90度以内的部位，从而不会在间隙较大的部位进行焊接，因此能抑制焊接偏差。

此外，本发明在其发明范围内能够自由组合各实施方式，或对各实施方式进行适当的变形和省略。

工业上的实用性

本发明能用于向内燃机的燃料供给系统提供燃料的燃料喷射阀领域，进而能用于使用该燃料喷射阀的内燃机以及车辆的领域。

标号说明

1 燃料喷射阀

2 螺线管

3 铁心

4 托架

5 外壳

6 罩部

7 电极端子

8 阀体

9 电枢

10 阀座

11 阀部

12 杆

13 连接器模具

14 弹簧

15 子组件

Claims (7)

1.一种燃料喷射阀，包括：外壳；

在轴向端部固定有铁心的托架；

收纳在所述外壳的内周面与所述铁心的外周面之间的螺线管；

在收纳有所述螺线管的状态下利用焊接固定于所述外壳与所述铁心的罩部；

与所述铁心的轴向端部相对地配置，并以能在轴向上自由滑动的方式保持于所述托架的内周面的电枢；

固定于所述电枢并能与设置在所述托架上的阀座抵接或离开的阀部；

始终对所述电枢施加向着离开所述铁心的所述轴向端部的方向的作用力的弹簧；以及

配置于所述外壳的外部，并与所述螺线管相连接的电极端子，

在将对所述螺线管的通电切断时，所述电枢因所述弹簧而离开所述铁心，使得所述阀部与所述阀座相抵接从而停止燃料的喷射，

在对所述螺线管进行通电时，所述螺线管上产生的磁通从所述铁心流过包含所述电枢、所述外壳以及所述罩部的磁通路，使得所述电枢被所述铁心吸引而向所述铁心的方向移动，且所述阀部离开所述阀座，从而进行所述燃料的喷射，

其特征在于，

所述托架被压入并固定于所述外壳，

所述罩部包括环状的一部分缺失的缺口部，其内周面被配置为隔着间隙与所述铁心的外周面相对，

所述电极端子经由所述罩部的所述缺口部与所述螺线管的端子相连接，

对所述铁心与所述罩部进行焊接而形成的焊接部被设置于所述罩部的相对于缺口部的相反侧的中心两侧各自90度的范围内的部位。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述外壳包括大直径部和小直径部，

所述螺线管收纳在所述外壳的所述大直径部的内部，

所述托架被压入至所述外壳的所述小直径部中。

3.如权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于，至少所述电极端子、所述外壳和所述罩部通过绝缘物而进行模塑成为一体。

4.一种燃料喷射阀的制造方法，是权利要求1或2所述的燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，包括：

在所述罩部的所述缺口部的相反侧对所述罩部和所述外壳进行焊接的第一工序；以及

在使通过所述第一工序进行焊接后的所述罩部向所述缺口部的方向移位的状态下对所述罩部和所述铁心进行焊接的第二工序。

5.如权利要求4所述的燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，所述第二工序在使所述罩部向所述缺口部的方向移位来使所述罩部的中心轴与所述铁心的中心轴相一致的状态下，对所述罩部和所述铁心进行焊接。

6.如权利要求4所述的燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，所述第二工序在使所述罩部向所述缺口部的方向移位来使所述罩部的中心轴从所述铁心的中心轴向所述缺口部一侧偏移的状态下，对所述罩部和所述铁心进行焊接。

7.如权利要求6所述的燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，所述铁心与罩部的焊接在所述罩部的相对于缺口部的相反侧的中心两侧各自90度的范围内的部位上进行。