CN112840117A - 电磁式燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

在燃料喷射方向上的上游侧设置有在开阀状态下与可动件(3)接触的芯部(7)，并且在可动件(3)的燃料喷射方向上的上游侧端面上形成从外周侧端部朝向燃料喷射方向上的下游缩径的锥形面，使芯部(7)的外周侧端部与所述锥形面碰撞，以防止开阀后的保持件(6)内部中的、包括可动件(3)在内的阀芯(5)的偏心方向改变。由此，防止开阀回跳后的阀芯(5)的径向的摇晃，提高开阀回跳的收敛性。

Description

电磁式燃料喷射阀

技术领域

本申请涉及一种电磁式燃料喷射阀。

背景技术

作为内燃机等燃料喷射装置，已知有例如专利文献1所公开的电磁式燃料喷射阀。在专利文献1所公开的电磁式燃料喷射阀中，通过向线圈通电而在芯部的方向上对可动件作用有电磁力吸引力，与可动件结合的阀芯在保持件内滑动动作，然后可动件与作为固定铁芯的芯部接触而处于开阀状态。此外，如上述文献的图5所示，可动件具有锥形面，所述锥形面从端部朝向燃料喷射方向上的下游缩径。另外，如上述文献的图3所示，芯部为具有面对可动件的平面，且在开阀时可动件的端部与芯部的平面碰撞的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表平8-506877号公报(图1、图5、图3)

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所公开的电磁式燃料喷射阀中，通过向线圈通电而在芯部的方向上受到电磁吸引力的可动件在保持件内滑动，且以规定的速度与芯部碰撞。在所述碰撞时，可动件从芯部的平面受到垂直方向的反作用力，包括可动件的阀芯开始回跳(日文：バウンス)。芯部的平面通常设计成相对于燃料喷射阀的轴垂直。但是，因制造偏差，存在芯部的平面相对于垂直具有数度左右的倾斜的产品。因此，可动件的反作用也沿芯部的平面的倾斜方向，从而在保持件内沿径向摇晃地回跳，进而制造出回跳收敛缓慢的产品。此外，具有因回跳收敛缓慢而导致喷射量特性中的低喷射区域的线性变差的技术问题。

本申请公开了用于解决上述技术问题的技术，其目的在于提供一种电磁式燃料喷射阀，改善阀芯的开阀碰撞后的回跳收敛，使阀芯的动作稳定。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请所公开的电磁式燃料喷射阀的特征在于，包括：阀芯，所述阀芯具有阀部和可动件；保持件，所述保持件在内部收容所述阀芯，并构成有与所述可动件具有间隙的内周面；芯部，所述芯部设置在所述阀芯的燃料喷射方向上的上游侧，在开阀状态下与所述可动件接触；线圈，所述线圈包围所述芯部的外侧；阀座，所述阀座在闭阀状态下与所述阀部接触；以及弹簧，所述弹簧朝闭阀侧按压所述阀芯，

在所述可动件的燃料喷射方向上的上游侧端面上形成从外周侧端部朝向燃料喷射方向上的下游缩径的锥形面，并且在所述芯部的燃料喷射方向上的下游侧端面上形成从外周侧端部朝向燃料喷射方向上的上游侧缩径的锥形面，

在将所述可动件的所述外周侧端部的直径设为D1，将所述芯部的所述外周侧端部的直径设为D2，将所述可动件的外径设为D3，将所述保持件的、与所述可动件的外径面对的内径设为D4时，具有|D1－D2|＜D4－D3的关系。

发明效果

根据本申请所公开的电磁式燃料喷射阀，能改善阀芯的开阀碰撞后的回跳收敛，使阀芯的动作稳定。

附图说明

图1是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的整体剖视图。

图2是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的主要部分放大说明图。

图3是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的闭阀状态的主要部分放大图。

图4是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的开阀碰撞时的主要部分放大图。

图5是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的开阀碰撞时的主要部分放大图。

图6是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的开阀碰撞时的主要部分放大图。

图7A是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的主要部分放大说明图。

图7B是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的主要部分放大说明图。

图8是对根据实施方式2的电磁式燃料喷射阀的可动件的形状进行说明的主要部分放大说明图。

图9是根据实施方式2的电磁式燃料喷射阀的开阀中途的主要部分放大图。

图10是根据实施方式2的电磁式燃料喷射阀的主要部分放大说明图。

具体实施方式

以下，使用附图，对根据本申请的电磁式燃料喷射阀的优选实施方式进行说明。另外，在各图中，相同符号表示相同或相当的部分。

实施方式1

图1是根据实施方式1的电磁式燃料喷射阀的整体剖视图。电磁式燃料喷射阀1以将下部面向内燃机的吸气管内的方式安装，并且上部连接有燃料供给管以供给施加了燃料压力的燃料。另外，在图1中，省略了吸气管和燃料供给管的图示。

电磁式燃料喷射阀1在燃料喷射方向上的下游(以下简称为下游)包括阀部2，在燃料喷射方向上的上游(以下简称为上游)包括可动件3，并且在阀部2与可动件3之间包括与两者结合的管道4。阀部2、可动件3和管道4构成阀芯5，并收容在保持件6的内部。

电磁式燃料喷射阀1还包括：芯部7，所述芯部7是与可动件3面对的固定铁芯；线圈8，所述线圈8包围芯部7的外侧；弹簧9，所述弹簧9设置于芯部7的内部并将阀芯5朝下游侧按压；杆10，所述杆10作为弹簧9的底座并固定于芯部7；端子11，所述端子11用于从外部向线圈8通电；阀座12，所述阀座12供阀部2落座并对燃料进行落座；以及板13，所述板13与阀座12的下游侧结合并具有孔口。

图2是电磁式燃料喷射阀1的主要部分放大说明图，在可动件3的上游侧端面上形成有从外周侧端部朝向下游缩径的锥形面，在芯部7的下游侧端面上形成有从外周侧端部朝向上游缩径的锥形面。在本实施方式中，将锥形面的倾斜角设为相对于水平面分别为10°。

在此，将可动件3的上游侧端部的直径设为D1，将芯部7的下游侧端部的直径设为D2，将可动件3的外径设为D3，将保持件6的、与可动件3的外径面对的内径设为D4。可动件3以与保持件6的内周具有间隙的方式被收容，如图2所示，单侧间隙A为(D4-D3)/2。此外，可动件3的上游侧端部与芯部7的下游侧端部的单侧间隙B为|D1－D2|/2。

如图2所示，在未向线圈8通电的状态下，阀芯5在燃料压力所产生的载荷和弹簧9所产生的载荷下被朝下游方向按压，从而使阀部2与阀座12的座面接触而将燃料密封。阀部2也以与阀座12的内周具有间隙的方式被收容，因存在这些间隙，使得阀芯5处于能在保持件6的内部滑动动作的状态。

但是，在实际的电磁式燃料喷射阀1中，阀芯5在弹簧9的作用下受到偏载荷，从而如图3所示使可动件3与保持件6的内周的右侧接触，处于朝右偏心了A＝(D4－D3)/2的状态。此时，可动件3的上游侧端部与芯部7的下游侧端部的单侧间隙B形成为比A短，因此，可动件3的右侧端部3R位于比芯部7的右侧端部7R更靠右侧处，可动件3的左侧端部3L位于比芯部7的左侧端部7L更靠右侧处。

在这种状态下根据来自未图示的控制设备的指令经由端子11对线圈8通电时，对可动件3作用有朝芯部7的方向的电磁吸引力，当电磁力超过弹簧9和燃料压力所产生的载荷时，阀芯5朝向上游位移，在阀部2与阀座12之间形成间隙以开始燃料喷射。作用在可动件3的外周与保持件6的内周之间的径向的电磁吸引力在间隔小的右侧最大，因此，一边维持朝右倾斜的状态一边沿轴向位移。另外，在上文中，右、右侧或左、左侧是指图3的右、右侧或左、左侧，在以下的说明中也同样是指该图中的右、右侧或左、左侧。

然后，如图4所示，当可动件3与芯部7接触时，电磁式燃料喷射阀1处于开阀状态。当可动件3的右侧锥形面与芯部7的右侧端部7R碰撞时，可动件3从芯部7受到朝右的反力F而发生反作用，从而开始回跳。在开阀碰撞前，阀芯5处于朝右侧偏心的状态，在碰撞时受到右方向的反力而可靠地维持被朝右侧按压的状态，没有回跳中的径向的偏差，阀芯5的动作稳定，因此改善了回跳的收敛。

图5是对芯部7的左侧锥形面与可动件3的左侧端部3L碰撞的情况进行说明的图。当芯部7的左侧锥形面与可动件3的左侧端部3L碰撞时，可动件3从芯部7受到朝右的反力F而发生反作用，从而开始回跳。在这种状态下，在开阀碰撞前，阀芯5也处于朝右侧偏心的状态，在碰撞时受到右方向的反力F而可靠地维持被朝右侧按压的状态，没有回跳中的径向的偏差，阀芯5的动作稳定，因此改善了回跳的收敛。另外，在图5中，C1表示芯部7的端面的中心线，C2表示可动件3的端面的中心线。

在图6中，可动件3的右侧锥形面与芯部7的右侧端部7R碰撞，可动件3从芯部7受到朝右的反力F而发生反作用，从而开始回跳。

这样，在可动件3在保持件6内朝右侧偏心的状态下，可动件3的右侧端部3R和左侧端部3L分别位于芯部7的右侧端部7R和左侧端部7L的右侧，因此，即使芯部7的端面的倾斜方向不同而使碰撞位置发生了改变，可动件3也会受到右方向的反力。因而，可靠地维持被朝右侧按压的状态，没有回跳中的径向的偏差，阀芯5的动作稳定，因此改善了回跳的收敛。

如图7A所示，也可以在将管道4插入可动件3之后，通过例如激光L的照射在两者的边界部处遍及整周地进行焊接，从而制作阀芯5。被激光L照射后的可动件3和管道4的边界部在暂时熔融以形成了接合部之后凝固，从而完成接合。由于在凝固时熔融部收缩，因此，以接合部为起点而在可动件3处产生偏移，例如图7B所示，处于朝左偏移的状态。

这样，在使用可动件3朝左偏移的状态的阀芯5的情况下，开阀碰撞时的阀芯5的碰撞位置为芯部7的右侧端部7R，与图6所示的情况相同，芯部7的右侧端部7R与可动件3的锥形面碰撞，因此，可动件3受到右方向的反力，可靠地维持被朝右侧按压的状态，没有回跳中的径向的偏差，阀芯5的动作稳定，因此改善了回跳的收敛。

实施方式2

接着，对根据实施方式2的电磁式燃料喷射阀进行说明。图8是对根据实施方式2的电磁式燃料喷射阀的可动件的形状进行说明的图。除了可动件之外，实施方式2与实施方式1相同，在图8中仅图示出可动件。

根据实施方式2的电磁式燃料喷射阀与实施方式1同样地，在可动件3的上游侧端面上形成有从外周侧端部朝向下游侧缩径的锥形面，在该锥形面的内径侧形成有图8所示的层差部30。在将芯部7的下游侧端部的直径设为D2，将可动件3的外径设为D3，将保持件6的、与可动件3的外径面对的直径设为D4的情况下，所述层差部30的直径D5构成为D5＜D2－(D4－D3)。因此，即使可动件3具有作为单侧间距的(D4－D3)/2的偏心，层差部30位于芯部7的比右侧端部7R更靠左侧处，可动件3的锥形面也会与芯部7的右侧端部7R碰撞。另外，如图8所示，将可动件3的、和右侧端部3R或左侧端部3L相同高度的平坦面31与层差部30连接并形成于可动件3的内周侧，平坦面31的内径D6与弯曲部或倒角部(以下称为弯曲部)32相连，所述弯曲部或倒角部32与可动件3的内周面相连。

这样，在可动件3的锥形面的内径侧形成层差部30，在将所述层差部30的直径设为D5，将芯部7的下游侧端部的直径设为D2，将可动件3的外径设为D3，将保持件6的、与可动件3的外径面对的内径设为D4的情况下，构成为D5＜D2－(D4－D3)的关系，从而在图9所示的开阀中途，被可动件3的移动推开并从可动件3的外周侧朝内周侧排出的燃料流G中，在流过层差部30时会产生因流路面积急剧缩小而导致的流体损失，成为对阀芯5的移动造成阻力，在刚要开阀之前的可动件3与芯部7的间隙小时，发挥使阀芯5减速的缓冲作用。由于所述开阀缓冲作用，因此，具有降低阀芯5的轴向的回跳量的效果。即，在实施方式1中防止径向的阀芯5的摇晃而提高了回跳的收敛性，而在实施方式2中，使阀芯5的轴向速度减速以降低回跳量，从而进一步提高收敛性。

在实施方式2中，可动件3的与右侧端部3R或左侧端部3L相同高度的平坦面31以与层差部30连接的方式形成，平坦面31的内径D6与形成于可动件3的内周面的弯曲部32相连。在开阀中途，被可动件3的移动推开并从可动件3的外周侧朝内周侧排出的燃料流G中，不仅会产生因流过层差部30时的流路急剧缩小而导致的流体损失，而且在从平坦面31朝可动件3的内侧流出时，还会在弯曲部32处产生因流路的急剧扩大而导致的流体损失，因此，对阀芯5的移动造成阻力，在刚要开阀之前的可动件3与芯部7的间隙小时，发挥使阀芯5减速的缓冲作用。

如图10所示，朝可动件3的内侧流出时的流路面积呈如下形状：由于将平坦面31与可动件3的端部形成为相同高度，因此，弯曲部32的可动件3与芯部7的间隙高度H极小，此外，平坦面31与弯曲部32的内周侧连接，由于弯曲部32的直径也比较小，因此，弯曲部32的流路面积极小，因流路的急剧扩大而导致的流体损失极大。

另外，在实施方式1中，将可动件3的上游侧端面设为锥形面，因此，在内周侧处与芯部7的间隔大，而在实施方式2中，通过在内周侧形成平坦面31，从而在内周侧处与芯部7的间隔比较小，能进一步实现作用于可动件3的电磁吸引力的提高。

本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。

因此，未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如，包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，另外，还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。

(符号说明)

1 电磁式燃料喷射阀；

2 阀部；

3 可动件；

3L 左侧端部；

3R 右侧端部；

4 管道；

5 阀芯；

6 保持件；

7 芯部；

7R 右侧端部；

7L 左侧端部；

8 线圈；

9 弹簧；

10 杆；

11 端子；

12 阀座；

13 板；

30 层差部；

31 平坦面；

32 弯曲部；

C1、C2 中心线；

F 反力；

G 燃料流；

L 激光。

Claims (5)

1.一种电磁式燃料喷射阀，其特征在于，包括：

阀芯，所述阀芯具有阀部和可动件；

保持件，所述保持件在内部收容所述阀芯，并构成有与所述可动件具有间隙的内周面；

芯部，所述芯部设置在所述阀芯的燃料喷射方向上的上游侧，在开阀状态下与所述可动件接触；

线圈，所述线圈包围所述芯部的外侧；

阀座，所述阀座在闭阀状态下与所述阀部接触；以及

弹簧，所述弹簧朝闭阀侧按压所述阀芯，

在所述可动件的燃料喷射方向上的上游侧端面上形成从外周侧端部朝向燃料喷射方向上的下游缩径的锥形面，并且在所述芯部的燃料喷射方向上的下游侧端面上形成从外周侧端部朝向燃料喷射方向上的上游侧缩径的锥形面，

在将所述可动件的所述外周侧端部的直径设为D1，将所述芯部的所述外周侧端部的直径设为D2，将所述可动件的外径设为D3，将所述保持件的、与所述可动件的外径面对的内径设为D4时，具有|D1－D2|＜D4－D3的关系。

2.如权利要求1所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

所述阀芯是将多个构件焊接而构成的。

3.如权利要求1或2所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

在形成于所述可动件的所述锥形面的内侧形成层差部，在将所述层差部的直径设为D5时，在所述D2、所述D3、所述D4之间具有D5＜D2－(D4－D3)的关系。

4.如权利要求1或2所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

在形成于所述可动件的所述锥形面的内侧形成与所述外周侧端部相同高度的平坦面，所述平坦面形成为与形成于所述可动件的内周的弯曲部或倒角部相连。

5.如权利要求1或2所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，

在形成于所述可动件的所述锥形面的内侧形成层差部，在将所述层差部的直径设为D5时，在所述D2、所述D3、所述D4之间具有D5＜D2－(D4－D3)的关系，

在形成于所述可动件的所述锥形面的内侧形成与所述外周侧端部相同高度的平坦面，所述平坦面形成为与形成于所述可动件的内周的弯曲部或倒角部相连。

Images