CN1280536C - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁铁芯(23)和电枢(21)的缝隙(41、42)一定能实现相对交叉状态、即使装配状态不同，也可确保电枢(21)和磁铁芯(23)的对置面中的通路面积均等、可防止喷射量特性或背压灵敏度发生离散的燃料喷射阀。着眼于在磁铁芯(23)上形成径向缝隙(41)，而在电枢(21)上形成径向错开缝隙(42)，其特征在于，具有与电枢(21)之间稍有间隙地对置设置以吸引电枢的磁铁芯(23)，在磁铁芯(23)上形成直径方向的径向缝隙(41)，在电枢(21)上形成与径向缝隙(41)对置的径向错开缝隙(42)，并且径向缝隙(41)和径向错开缝隙(42)相互可交叉。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射阀，特别是，涉及一种将由蓄压器(common-rail)等供给的高压燃料在规定的时间内加以喷射的燃料喷射阀。

背景技术

根据图8～图11大致说明以往的燃料喷射阀。

图8为燃料喷射阀1要部放大的剖视图，燃料喷射阀1具有喷射器壳体2，喷嘴体3、喷嘴针阀4、阀门活塞5、阀体6和背压控制部7。

喷射器壳体2中，在其前端装有喷嘴体3，同时，在其上方设有高压燃料导入部8。在该高压燃料导入部8的上方还设有上述的背压控制部7。

来自燃料箱9的燃料通过燃料泵10成为高压状态，存储在蓄压器11中，由高压燃料导入部8将高压燃料向燃料喷射阀1供给。

即，由高压燃料导入部8到喷射器壳体2和喷嘴体3形成燃料通路12，高压燃料可供给喷嘴针阀4的受压部4A。此外，从高压燃料导入部8处将燃料通路12的一部分向图8中上方延伸，形成来自背压控制部7部分的燃料回流路径13，可将燃料向燃料箱9回流。

在喷嘴体3的前端部只形成任意数目的燃料喷射孔14，喷嘴针阀4的前端部座落于连接喷射孔14的座部15上，以封闭喷射孔14，通过喷嘴针阀4从座部15上提升，开启喷射孔14，可喷射燃料。

在喷嘴针阀14的上方设有使喷嘴针阀4向座落于座部15的方向依附的喷嘴弹簧16，与喷嘴针阀4成一体的阀门活塞5在其上方延伸。

阀体6在上方中央形成控制压室17，阀门活塞5的前端部从下方侧邻接该控制压室17。

控制压室17与形成在阀体6上的导入侧节流孔18连通。导入侧节流孔18与燃料通路12连通，来自蓄压器11的导入压力向控制压室17供给。控制压室17也与开关用节流孔19连通，开关用节流孔19可由背压控制部7的阀珠20(控制阀体)开关。

另外，控制压室17中的阀门活塞5的顶部5A的受压面积比喷嘴针阀4的受压部4A的受压面积大。

背压控制部7由于通过控制控制压室17内的压力(即，喷嘴针阀4的背压)来控制喷嘴针阀4的提升动作，因此具有上述的阀珠20、与阀珠20成一体的电枢21、磁铁22、磁铁芯23、磁铁芯安装体24、阀簧25和上述的控制压室17。

电枢21具有带阀珠20的杆部21A，垂直于该杆部21A的板部21B，和垂直于该板部21B的滑动的被导引部21C。该滑动的被导引部21C可在作为磁铁芯安装体24侧缘部分的电枢导引部24A内沿轴向滑动导引。

另外，电枢导引部24A不是压入而是仅仅嵌入磁铁芯23的中心孔23A内。

板部21B在其与电枢导引部24A的前端部24B之间保持规定的平行度地形成第1间隙L1(提升量)，在其与磁铁芯23的吸引面23B之间保持规定的平行度地形成第2间隙L2。

磁铁22收纳于磁铁芯23的磁铁收纳部23C内，在磁铁芯23中产生规定的磁通量，以可吸引电枢21(板部21B)。

磁铁芯23由磁性体材料构成，同时，通过激光焊接等，与磁铁芯安装体24的下部成一体。

即，在磁铁芯安装体24的下部圆周部24C中，通过焊接上磁铁芯23的上部圆周部23D(固定端)，使磁铁芯安装体24和磁铁芯23相互成一体。

磁铁芯安装体24通过与其外方突出部24D接合的保持螺母26而安装到喷射器壳体2上，在其与喷射器壳体2的上方突出部2A之间设有O型环27，同时，在其与喷射器壳体2本体部分之间装有垫片28。

另外，磁铁芯安装体24由非磁性体构成，其上方开放部分由塞子29关闭。

磁铁芯23在其上部圆周部23D处，单臂式与磁铁芯安装体24成一体，与上部圆周部23D相反侧的吸引面23B成为自由端，同时，在其自由端(吸引面23B)上，上述电枢21(板部21B)与磁铁芯23平行地对置设置。

在磁铁芯23与位于其外周侧的喷射器壳体2之间形成第1环状空隙30，磁铁芯安装体24嵌入喷射器壳体2的上方突出部2A中，在设定磁铁芯23的中心轴之际，可确保磁铁芯23在径向的调整余量。

通过将电枢导引部24A的外周面在径向削去一部分，使该部分减薄，以在其与磁铁芯23的中心孔23A之间形成第2环状空隙31，可降低由磁铁芯23经电枢导引部24A的漏磁现象，同时，形成电枢导引部24A的加工热所致的膨胀的退避部。

在磁铁芯23中，在其半径方向形成径向缝隙23E，同时，在磁铁芯安装体24上，形成与该径向缝隙23E连通的连通路32。

因此，通过从控制压室17经开关用节流孔19、形成从电枢室33到燃料回流路径13的通路的同时，形成径向缝隙23E，而形成从电枢室33到连通路32的通路。

在如此构成的燃料喷射阀1中，来自蓄压器11的高压燃料从高压燃料导入部8经燃料通路12向喷嘴针阀4的受压部4A供给，同时，经过导入侧的节流孔18，向控制压室17中的阀门活塞5的顶部5A供给。

因此，喷嘴针阀4通过阀门活塞5接受控制压室17的背压，与喷嘴弹簧16的弹力合着座落于喷嘴体3的座部15上，以封闭喷射孔14。

通过在规定的时间内向磁铁22供给驱动信号，磁铁22克服阀簧25的弹力，吸引电枢21(板部21B)，在阀珠20提升以释放开关用节流孔19时，由于控制压室17的高压经开关用节流孔19，通入燃料回流路径13并回流进燃料箱9中，释放了作用于控制压室17中的阀门活塞5的顶部5A上的高压，喷嘴针阀4通过受压部4A的高压克服喷嘴弹簧16的弹力，升离座部15，释放喷射孔14，以喷射燃料。

通过使磁铁22消磁，阀珠20封闭开关用节流孔19，则控制压室17内的压力经阀门活塞5使喷嘴针阀4座落于其座落位置(座部15)，封闭喷射孔14，以结束燃料喷射。

于是，通过在磁铁芯23上形成径向缝隙23E的同时，在电枢21的板部21B上也形成同样的缝隙，存在着调整随着电枢21的上下动作而产生的流体(燃料)的衰减效果的情况。

即，图9为从磁铁芯23的吸引面23B侧看去的透视图，图10为电枢21的透视图，在磁铁芯23上形成径向缝隙23E的同时，在电枢21的板部21B上也形成多个(在本例中例如为3个)放射状的径向缝隙21D。

该电枢21的径向缝隙21D和磁铁芯23的径向缝隙23E在电枢21和磁铁芯23的对置面上形成，由此，该部分成为燃料的通路，抑制因背压控制部7中的电枢21的向磁铁芯23侧的向上动作(吸引)所致的燃料的压缩，使燃料压力在开关用节流孔19朝向燃料回流路径13方向或者从电枢室33朝向连通路32方向上分散乃至降低。

于是，磁铁芯23的径向缝隙23E存在其无用容积在与电枢21之间的第2间隙L2中，影响衰减效果的情况。

即，图11是特别示出从电枢21和磁铁芯23的轴线方向所见的、径向缝隙23E和径向缝隙21D的相对关系的说明图，在如图11(1)那样，径向缝隙23E与径向缝隙21D一致时，通路面积(流通路径面积)变大，在如图11(2)那样，两者不一致时，通路面积变得非常小。

因此，存在着因电枢21和磁铁芯23装配时的相对位置关系(即，径向缝隙23E与径向缝隙21D的相对位置关系乃至相位关系)，会发生流通路径的阻力变化，并且因该变化会发生围绕电枢21的衰减效果有差异的问题。

即，存在着因电枢21在上下运动中有无与无用容积的连通而在衰减效果上产生差异的问题。

如此，存在着通过燃料喷射阀1、即其电枢21和磁铁芯23的组装情况，左右其性能、即相对于磁铁22通电时间的喷射量特性，或者背压控制部7所致的背压灵敏度，在燃料喷射阀1之间产生离散的问题。

本发明的目的在于克服上述的各种问题，提供一种可防止因燃料喷射阀的组装情况，而左右其喷射量特性或背压控制部中的背压灵敏度，从而发生离散的燃料喷射阀。

本发明的另一目的在于提供一种磁铁芯上形成的径向缝隙和电枢上形成的径向缝隙必然实现相对的交叉状态，可确保电枢和磁铁芯间的通路面积均匀的燃料喷射阀。

本发明又一目的在于提供一种即使电枢和磁铁芯的组装状态不同，也可确保径向缝隙所致的通路的燃料喷射阀。

本发明再一目的在于提供一种径向缝隙相互可交叉并且可确保在燃料喷射阀间的电枢和磁铁芯的对置面中的通路面积均等的燃料喷射阀。

发明内容

即，本发明着眼于提供一种燃料喷射阀，可在磁铁芯和电枢任意一个上形成径向缝隙的同时、在另一方上形成径向错开缝隙，必然能实现与径向缝隙的交叉，该燃料喷射阀具有开关对控制燃料的喷射孔的喷嘴针阀的背压的控制压室进行开闭的控制阀体，驱动该控制阀体的电枢，和与该电枢之间至少留有相当于该电枢提升量的间隙地对置设置并用于吸引该电枢的磁铁芯和磁铁，通过所述控制阀体控制所述控制压室的压力，可实现所述喷嘴针阀进行的开关所述喷射孔的作用，其特征在于，在所述磁铁芯或所述电枢任一个上形成直径方向的径向缝隙，在所述电枢或所述磁铁芯另一个上与该径向缝隙对置的径向错开地形成缝隙，从所述电枢和所述磁铁芯的轴线方向看去，该径向错开缝隙和该径向缝隙可相互交叉。

在所述磁铁芯上形成磁铁芯径向缝隙作为所述的径向缝隙，同时，在所述电枢上形成多个电枢径向错开缝隙作为与该径向缝隙相对置的所述径向错开缝隙。

所述径向错开缝隙可形成多个，从在径向上离开所述磁铁芯或所述电枢的中心线的部位以径向错开的角度设置。

所述磁铁芯可安装在磁铁芯安装体上，该磁铁芯安装体的电枢导引部嵌入所述磁铁芯的中心孔内，所述电枢具有带有所述控制阀体的杆部、垂直于该杆部的板部和垂直于该板部的滑动的被导引部，可在所述磁铁芯安装体的所述电枢导引部内沿轴向滑动地该滑动的被导引部引导，同时，所述径向错开缝隙在所述板部上可从所述滑动的被导引部的外周部以等角度间隔形成有多个。

所述径向错开缝隙可为曲线状。

所述径向错开缝隙或所述径向缝隙只要是与所述径向缝隙或所述径向错开缝隙分别对置、在相互间能够形成燃料的通路即可，这些缝隙虽然能够以贯通状态形成，但也能够以非贯通状态的槽部形成。

在本发明的燃料喷射阀中，由于是在磁铁芯和电枢任意一方上形成径向缝隙，同时，在另一方上形成径向错开缝隙，并且一定能实现与径向缝隙的交叉，从而电枢和磁铁芯围绕其轴线的装配状态即使不同，径向缝隙也一定能与径向错开缝隙交叉，可确保电枢和磁铁芯之间的通路面积。

因此，在各燃料喷射阀中，即使电枢和磁铁芯的装配状态不同，背压控制部中的通路断面积也不会有较大的差异，可使电枢和磁铁芯间的衰减功能均等，从而能够消除喷射特性或背压控制部的背压灵敏度离散的问题。

采用上述的本发明的话，由于在电枢和磁铁芯上形成径向缝隙和径向错开缝隙并且可在两者间必然构成交叉部，不管燃料喷射阀中的电枢和磁铁芯的相对装配状态，可使电枢和磁铁芯(磁铁)所致的驱动特性稳定，可减少燃料喷射阀的固体差。

此外，由于通过磁铁芯和磁铁周围的燃料流量一定，可使该燃料的冷却效果稳定，可确保可靠性。

附图说明

图1为本发明实施方式的燃料喷射阀40主要部分的放大剖视图。

图2为特别是从图1的磁铁芯23的吸引面23B侧所见的透视图。

图3为图1的电枢21的透视图。

图4为特别示出从图1的电枢21和磁铁芯23的轴线方向所见的磁铁芯径向缝隙41和电枢径向错开缝隙42的相对关系的说明图。

图5为图1的磁铁芯23的吸引面23B侧所见的仰视图。

图6为图1的电枢21的板部21B的俯视图。

图7为图1的电枢21的板部21B部分的主要部分放大透视图。

图8为以往的燃料喷射阀1要部的放大的剖视图。

图9为从图8的磁铁芯23的吸引面23B侧所见的透视图。

图10为图8的电枢21的透视图。

图11为特别示出图8的电枢21和磁铁芯23的轴线方向所见的径向缝隙23E和径向缝隙21D的相对关系的说明图。

具体实施方式

下面，根据图1至图4详细地说明本发明的实施方式。与图8～图11相同的部分标以相同的符号，在此省略对其详细说明。

图1为燃料喷射阀40主要部分的放大剖视图，图2为特别是从燃料喷射阀40中的磁铁芯23的吸引面23B侧所见的透视图，图3为电枢21的透视图，在燃料喷射阀40中，磁铁芯23和电枢21中的相互对置部分的构造与已经描述的燃料喷射阀1(图8)是不同的。

特别是如图2所示，在磁铁芯23的与电枢21对置的面一侧(吸引面23B一侧)形成在直径方向的磁铁芯径向缝隙41(径向缝隙)，同时，如图3所示，在电枢21的滑动的被导引部21C面上形成多个(此时为3个)电枢21径向错开的缝隙42(径向错开缝隙)。

但是，磁铁芯径向缝隙41在实际加工时，是在磁铁芯23的外周部和中央圆形部形成缝隙的，但由于磁铁收纳部23C和中心孔23A是进行与缝隙同样的切削加工而成的，因此可成为在磁铁芯23的吸引面23B中形成的在直径方向贯穿的连续而成的缝隙(磁铁芯径向缝隙41)的结构。

图4为特别示出从电枢21和磁铁芯23的轴线方向所见的磁铁芯径向缝隙41和电枢径向错开缝隙42的相对关系的说明图，从电枢21的中心线在径向上只离开规定的半径(例如滑动的被导引部21C的半径R)的部位(例如滑动的被导引部21C的外周部)到以径向错开角度θ的等角度间隔到达板部21B的外周部，形成多个(例如3个)电枢径向错开缝隙42。

由于该半径R和电枢径向错开缝隙42的开始位置或结束位置、进而宽度、数目、形状是任意的，并使作为电枢径向错开缝隙42的缝隙的角度成为与以往的图10和图11所示那样、从电枢21的中心呈放射状的斜向角度(错开角度θ)，即使是电枢21和磁铁芯23无论处于什么样的相对回转位置关系，只要磁铁芯径向缝隙41和电枢径向错开缝隙42可相互交叉即可。

在如此构成的燃料喷射阀40中，特别是如图4(1)所示，磁铁芯径向缝隙41可与电枢径向错开缝隙42的任意一个交叉，在该交叉部分43中，可确保从电枢室33朝向连通路32(图1)方向的通路面积。

另外，如图4(2)所示，即使磁铁芯径向缝隙41与电枢径向错开缝隙42的任意一个平行而不与该电枢径向错开缝隙42交叉的状态下，也必然可与其他的电枢径向错开缝隙42的任意一个交叉，可形成与交叉部分43同样的交叉部分44。因此，与图4(1)的场合同样，在该交叉部分44中，可确保从电枢室33朝向连通路32(图1)方向的通路面积。

即使磁铁芯径向缝隙41和电枢径向错开缝隙42的相对位置关系处于其他状态，也可实现与上述的交叉部分43和交叉部分44同样的交叉部分、即通路面积。

如此，在电枢21和磁铁芯23的对置面部分中，由于可确保必要的通路面积，即使燃料喷射阀40中的电枢21和磁铁芯23的相对装配位置不同，两者之间的衰减作用可均等，喷射特性和背压灵敏度不会发生误差。

在本发明中，只要是在磁铁芯或电枢任一个上形成径向缝隙，在电枢或磁铁芯的另一个上形成与该径向缝隙对置的径向错开缝隙，该径向错开缝隙和该径向缝隙可相互交叉即可。

图5为从磁铁芯23的吸引面23B一侧所见的仰视图，图6为电枢21的板部21B的俯视图，与图2至图4所示的上述的结构相反，在磁铁芯23的吸引面23B侧形成磁铁芯径向错开缝隙50(径向错开缝隙)，电枢21的板部21B上形成电枢径向缝隙51(径向缝隙)。

即使在如此结构中，不管电枢21和磁铁芯23的相对回转位置关系，磁铁芯径向错开缝隙50和电枢径向缝隙51必然交叉，可确保从电枢室33经电枢21和磁铁芯23朝向连通路32的通路面积。

本发明的径向错开缝隙也可形成曲线状。

即，图7为电枢21的板部21B部分的主要部分放大透视图，该电枢径向错开缝隙52(径向错开缝隙)相对板部21B的径向错开，同时，形成具有规定曲率的曲线状。

如此构成的电枢径向错开缝隙52即使形成在电枢21上，也可与在磁铁芯23中的磁铁芯径向缝隙41(图2)之间形成必然的交叉部分43等的交叉部，可确保通路面积，可使喷射特性和背压灵敏度均等。

Claims (5)

1.一种燃料喷射阀，具有对控制燃料的喷射孔可开闭的喷嘴针阀的背压的控制压室进行开闭的控制阀体、驱动该控制阀体的电枢、和与该电枢之间至少留有相当于该电枢提升量的间隙地对置设置并用于吸引该电枢的磁铁芯和磁铁，通过所述控制阀体控制所述控制压室的压力，可实现所述喷嘴针阀进行的开关所述喷射孔的作用，其特征在于，在所述磁铁芯或所述电枢任一个上形成直径方向的径向缝隙，在所述电枢或所述磁铁芯另一个上与该径向缝隙对置的径向错开地形成缝隙，从所述电枢和所述磁铁芯的轴线方向看去，该径向错开缝隙和该径向缝隙可相互交叉。

2.按照权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，在所述磁铁芯上形成磁铁芯径向缝隙作为所述的径向缝隙，同时，在所述电枢上形成多个电枢径向错开缝隙作为与该磁铁芯径向缝隙相对置的所述径向错开缝隙。

3.按照权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述径向错开缝隙形成多个，从在径向上离开所述磁铁芯或所述电枢的中心线的部位以径向错开的角度设置。

4.按照权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述磁铁芯可安装在磁铁芯安装体上，该磁铁芯安装体的电枢导引部嵌入所述磁铁芯的中心孔内，所述电枢具有带有所述控制阀体的杆部、垂直于该杆部的板部和垂直于该板部的滑动的被导引部，可在所述磁铁芯安装体的所述电枢导引部内沿轴向滑动地引导该滑动的被导引部，同时，所述径向错开缝隙在所述板部上从所述滑动的被导引部的外周部以等角度间隔形成有多个。

5.按照权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，所述径向错开缝隙为曲线状。

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