CN1831320A - 流体喷射阀 - Google Patents

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Abstract

在流体喷射阀(10)中，燃油过滤器(40)安装在壳体(12，22)的上游部分中。阀元件(24)可滑动地安装在壳体中以抬离和座靠在壳体(12，22)下游部分的阀座(23)上。通道部分(30，32)在燃油过滤器(40)与阀元件(24)之间设置于壳体(12，22)中以面对燃油过滤器(40)，并且在其上游端具有开口部分(33)。开口部分(33)的内部宽度比壳体(12)上游部分的通道(200)更窄。开口部分(33)与燃油过滤器(40)之间的距离(L)为4.5mm或更小。

Description

流体喷射阀
技术领域
本发明涉及一种适合于将燃油喷射到内燃发动机(在下文中就称为发动机)的缸体中的流体喷射阀。
背景技术
例如，美国专利No.4984744及其同族专利JP-H02-195084公开了一种燃油喷射阀，其中电磁驱动部分往复驱动阀元件，以开始和停止喷射燃油。在这种燃油喷射阀中，例如当阀元件在关阀时间内座靠在阀座上时，或者当阀元件或活动芯体在开阀时间内与止动器接合时，将会产生撞击声。因此，如果在燃油喷射阀内部产生的操作声音传播到燃油喷射阀的外部，燃油喷射阀将引起噪音问题。
在这个问题上，在图7所示的另一种燃油喷射阀300中，燃油过滤器310安装在燃油通道302的燃油入口304处，以阻止声音(其随着阀元件320的往复移动而产生于燃油喷射阀300的内部)的传出。但是，在燃油通道302整个长度上传播的声音振动会衍射到燃油过滤器310的外周侧，并且通过燃油过滤器310以至传播到燃油喷射阀300的外部，所以不可能减小噪音。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，并且具有如下目的，即提供一种减小从燃油喷射阀内部传播到外部的声音的流体喷射阀。
本发明的流体喷射阀包括：壳体、燃油过滤器、阀元件、通道部分和电磁驱动部分。壳体在下游部分设置有阀座。燃油过滤器安装在壳体的上游部分中。阀元件可滑动地安装在壳体中以抬离和座靠在所述阀座上。通道部分在燃油过滤器与阀元件之间设置于壳体中以面对燃油过滤器，并且在其上游端具有开口部分。该开口部分的内部宽度比壳体的上游部分的通道更窄。开口部分与燃油过滤器之间的距离为4.5mm或更小。电磁驱动部分驱动阀元件以打开和关闭阀座。
附图说明
通过阅读构成本申请一部分的以下详细说明部分、所附权利要求书和附图，将认识到各实施例的特征和优势以及操作方法和相关部件的功能。图中：
图1是剖视图，显示了根据本发明第一实施例的流体喷射阀的整体结构；
图2是根据第一实施例的流体喷射阀的调节管的俯视图，其中该视图从燃油过滤器一侧进行观看；
图3是曲线图，显示了根据第一实施例的流体喷射阀的操作噪音相对于调节管与燃油过滤器之间距离L的声压(soundpressure)特性；
图4是根据本发明第二实施例的流体喷射阀的调节管的俯视图，其中该视图从燃油过滤器一侧观看；
图5是剖视图，显示了根据本发明第三实施例的流体喷射阀的整体结构；
图6是剖视图，显示了根据本发明第四实施例的流体喷射阀的整体结构；和
图7是显示传统的流体喷射阀的剖视图。
具体实施方式
(第一实施例)
图1显示了根据本发明第一实施例的燃油喷射阀(流体喷射阀)。根据第一实施例的燃油喷射阀10例如安装在与汽油发动机的燃烧室相连的进气管中，并且将燃油喷入进口空气中，其中所述进口空气流经由进气管形成的进气通道。燃油喷射阀10还可以应用于直接将燃油喷入汽油发动机的燃烧室中的直喷式汽油发动机，或者应用于柴油发动机。
燃油喷射阀10的管件12具有第一磁性管14、非磁性管15和第二磁性管16，所述各管从形成喷射孔20a的喷射孔板一侧依次布置。第一磁性管14与非磁性管15相连，并且非磁性管15通过焊接等方式与第二磁性管16相连。在管件12内部安装有阀体22、阀元件24、活动芯体26、固定芯体30、调节管32、弹簧34和燃油过滤器40。
在与非磁性管15相反的端部处，第一磁性管14将阀体22安装在其内周壁的内部，并且通过焊接等方式与阀体22相连。用作磁阻部分的非磁性管15安装在第一磁性管14和第二磁性管16之间。非磁性管15防止第一磁性管14和第二磁性管16形成磁短路。第二磁性管16延伸至与喷射孔板20相反的燃油喷射阀10的上游端部，并且在其中形成了位于上游端部中的燃油通道200。
喷射孔板20通过焊接等方式与阀体22的底部外壁相连。在喷射孔板20上面形成有用于喷射燃油的喷射孔20a。
在阀体22的内壁表面上形成有阀座23，其中阀元件24座靠于所述阀座上。阀元件24形成为带底的中空筒形，并且在将要座靠在阀座23上的底部具有接触部分25。在接触部分25的上游侧形成有连通孔24a，以穿透阀元件24的侧壁。从活动芯体26一侧流入阀元件24中的燃油流经了连通孔24a，并且从阀元件24的内部向外流动至外部，以被引至由接触部分25和阀座23所形成的阀部分。
活动芯体26通过焊接等方式连接到与阀体22相反的阀元件24一侧。固定芯体30相对于活动芯体26安装于阀座23的相反侧以面对活动芯体26，并且固定在管件12中。活动芯体26、固定芯体30和线圈54对应于本发明的电磁驱动部分，在下面将要说明这些部分。
活动芯体26、固定芯体30和调节管32为沿轴向两端敞开的筒形元件，并且燃油在其中流动。用作推压构件的弹簧34在其一端与调节管32接合，并且在另一端与活动芯体26接合。弹簧34的推压力通过调节调节管32的压配合插入量来调节。
调节管32形成为筒形，其在整个周边上封闭(参考图2，其中调节管32是从燃油过滤器40一侧观看)。调节管32压配合在固定芯体30的内部，并且从固定芯体30向燃油过滤器40伸出。调节管32位于燃油过滤器40一侧的开口部分33的通道直径小于燃油过滤器40安装于其中的燃油通道200的通道直径。调节管32对应于本发明的通道部分和接合元件。
燃油过滤器40压配合在第二磁性管16的内部，并且安装在燃油通道200中，其中燃油通道200位于固定芯体30和调节管32的上游侧。燃油过滤器40形成为带底的杯形，并且网状过滤器本体42由支承架44支承以遮盖燃油过滤器40的侧面。燃油过滤器40的下游侧底部由支承架44堵塞。燃油过滤器40利用过滤器本体42来清除燃油中所包含的杂质，其中该燃油从燃油入口18流入燃油喷射阀10的内部。
磁轭50、52彼此磁性连接，并且遮盖线圈54的外周。磁轭50与位于活动芯体26径向外侧的第一磁性管14相连。磁轭52与位于固定芯体30径向外侧的第二磁性管16相连。线圈54缠绕在绕线轴56上，并且安装在管件12的外周上。树脂壳体60遮盖着管件12、磁轭50、52和线圈54的外周。端子62与线圈54电连接并且供应驱动电流至线圈54。
接下来说明燃油喷射阀10的操作。
当线圈54被激励时，伴随着线圈54产生磁场，磁通量穿过由磁轭50、52，第一磁性管14，第二磁性管16，活动芯体26和固定芯体30所形成的磁路。利用穿过上述磁路的磁通量，在固定芯体30和活动芯体26之间产生磁吸力，并且活动芯体26被吸引到固定芯体30一侧且与固定芯体30接合。然后，与被吸引到固定芯体30一侧的活动芯体26保持一致，阀元件24沿图1中向上的方向移动。此外，从燃油入口18流入燃油喷射阀10内部的燃油流经燃油过滤器40，调节管32、固定芯体30和活动芯体26的各个内部通道，阀元件24的内部以及连通孔24a，然后流经阀元件24的外部和接触部分25与阀座23之间的开口，并且从形成于喷射孔板20上的喷射孔20a喷出。
当线圈54的电流供应停止时，固定芯体30和活动芯体26之间的磁吸力消失。结果，活动芯体26在弹簧34的推压力的作用下偏离固定芯体30移动。而且，阀元件24也偏离固定芯体30移动，也就是朝向阀座23移动。当阀元件24的接触部分25座靠在接触部分25的阀座23上时，燃油喷射中断。
在线圈54的电流供应被打开和关闭并且阀元件24往复移动的情况下，当阀元件24在关阀时间内座靠在阀座23上并且活动芯体26与固定芯体30接合时，将会产生撞击声。由阀元件24的往复移动以这种方式产生的操作声音从活动芯体26一侧向燃油过滤器40传播，同时通过固定芯体30的内部通道和调节管32的内部通道。此时，在其中安装有燃油过滤器40的燃油通道200的通道直径大于调节管32的开口部分33的通道直径，以使得来自开口部分33的声音振动随着其振幅增加而以锥形方式朝向燃油过滤器40前进。
在这点上，图3显示了当调节管32的开口部分33与燃油过滤器40之间的距离表示为L时距离L与从燃油喷射阀10传播到外侧的操作声音的声压之间的关系。如图3中所示，当距离L位于L≤4.5mm的范围内时，声压随着距离L变短而减小。这是因为从调节管32的开口部分33朝向燃油过滤器40以锥形扩散前进的声音振动在达到其中安装有燃油过滤器40的燃油通道200的通道直径之前撞击在燃油过滤器40的支承架44的底部上。因此，声音振动衍射到燃油过滤器40的外周侧，以防止经过过滤器本体42从燃油入口18传播到喷射阀10的外部。这样，通过将距离L设定在L≤4.5mm的范围内，有可能减小从喷射阀10内部传播到外部的声音。允许距离L为0；也就是说，燃油过滤器40与调节管32接触。
此外，在第一实施例中，燃油过滤器40形成为带底的杯形，从而有可能通过延长覆盖燃油过滤器40侧面的过滤器本体42的轴向长度而容易地增加燃油过滤器40的过滤面积。此外，根据需要，允许覆盖燃油过滤器40底部的支承架44的一部分被过滤器本体代替，以增加过滤面积。
(第二、第三和第四实施例)
图4显示了第二实施例，图5显示了第三实施例，图6显示了本发明的第四实施例。与第一实施例中基本上相同的结构部分采用了相同的参考标记。
在图4所示的第二实施例中，连通通道72穿透用作通道部分和接合元件的管70的侧壁，且在调节管70的整个轴向长度上连通调节管70的内部和外部。利用该结构，通过燃油过滤器40的燃油除了从调节管70的开口部分73流动之外还可以从连通通道72流入调节管70的内部。因此，流入调节管70的燃油量增加，其中调节管70的通道直径小于燃油过滤器40安装于其中的燃油通道200的通道直径。
在根据如图5所示的本发明第三实施例中，调节管82的轴向长度较短，且位于燃油过滤器40一侧的调节管82的开口部分83缩回到燃油过滤器40一侧的固定芯体30的开口部分31的下游侧。因此，在第三实施例中，固定芯体30对应于本发明的通道部分。
此外，在第三实施例中，通过将固定芯体30的开口部分31与燃油过滤器40之间的距离L设定在L≤4.5mm的范围内，从固定芯体30的开口部分31朝向燃油过滤器40以锥形扩散前进的声音振动，在达到其中安装有燃油过滤器40的燃油通道的通道直径之前，会撞击在燃油过滤器40的底部上。因此，有可能防止声音振动衍射到燃油过滤器40的外周侧，以使得有可能减小在燃油喷射阀80内部产生并且传播到喷射阀80外部的操作声音的声压。
在根据图6所示第四实施例的燃油喷射阀90中，燃油过滤器92由多孔性结构体形成为板状外形。然后，燃油过滤器92压配合在第二磁性管16的内周壁中，并且在固定芯体30和调节管32上游侧的安装于燃油通道200中。调节管32(其从固定芯体30伸至燃油过滤器92一侧)与燃油过滤器92之间的距离L设定在L≤4.5mm的范围内。因此，有可能减小在燃油喷射阀90内部产生并且传播到喷射阀90外部的操作声音的声压。
(其他实施例)
在上面说明的上述实施例中，弹簧34的一个端部与调节管接合；但是，弹簧的一个端部可以与设置在例如固定芯体的内周壁上的台阶接合，而不使用调节管。
此外，在上述实施例中，安装在燃油过滤器的下游侧以面对燃油过滤器的固定芯体30或调节管形成了如权利要求书范围内所述的通道部分；但是，除了固定芯体30和调节管之外，其他构件如形成燃油通道的通道构件也可以形成通道部分。
在上述第二实施例中，连通通道72沿轴向形成在调节管70的整个长度上；但是，连通通道可以仅仅形成在一部分(调节管70在该部分中从固定芯体30伸出)中。在这种情况下，连通通道可以是如第二实施例中那样从开口部分73延伸至下游侧的狭槽形状，或者可以形成为在开口部分73下游侧穿透侧壁的连通通道。
本发明的说明书本质上仅仅是示例性的，因此不脱离本发明要旨的变化都被认为位于本发明的范围内。这些变化不被认为脱离本发明的精神和范围。

Claims (5)

1、一种流体喷射阀(10，80，90)，包括：
壳体(12，22)，其在下游部分设置有阀座(23)；
燃油过滤器(40)，其安装在壳体(12，22)的上游部分中；
阀元件(24)，其可滑动地安装在壳体(12，22)中以抬离和座靠在所述阀座(23)上；
通道部分(30，32)，其在燃油过滤器(40)与阀元件(24)之间设置于壳体(12，22)中以面对燃油过滤器(40)，并且在其上游端具有开口部分(33，73)，其中该开口部分(33，73)的内部宽度比壳体(12，22)的上游部分的通道(200)要窄，并且开口部分(33，73)与燃油过滤器(40)之间的距离(L)为4.5mm或更小；和
电磁驱动部分(26，30，54)，其驱动阀元件(24)以打开和关闭阀座(23)。
2、根据权利要求1所述的流体喷射阀(80)，其特征在于：所述电磁驱动部分(26，30，54)包括固定芯体(30)、活动芯体(26)和线圈(54)，其中所述固定芯体(30)固定地安装在壳体(12，22)中，所述活动芯体(26)可滑动地安装在壳体(12，22)中以与阀元件(24)一体移动并且面对固定芯体(30)，所述线圈(54)在激励时在固定芯体(30)和活动芯体(26)之间产生磁吸力；并且
所述固定芯体(30)形成通道部分。
3、根据权利要求1所述的流体喷射阀(10，90)，其特征在于还包括：
弹簧(34)，其朝向阀座(23)推压阀元件(24)；和
接合元件(32，70)，其固定在固定芯体(30)的内周上以接合弹簧(34)的一端，并且从固定芯体(30)朝向燃油过滤器(40)伸出，其中：
所述电磁驱动部分(26，30，54)包括固定芯体(30)、活动芯体(26)和线圈(54)，其中所述固定芯体(30)固定地安装在壳体(12，22)中，所述活动芯体(26)可滑动地安装在壳体(12，22)中以与阀元件(24)一体移动并且面对固定芯体(30)，所述线圈(54)在激励时在固定芯体(30)和活动芯体(26)之间产生磁吸力；并且
所述接合元件(32，70)形成通道部分。
4、根据权利要求3所述的流体喷射阀(10，80，90)，其中所述接合元件(70)在从固定芯体(30)伸出的一部分处具有连通通道(72)，以连通接合元件(70)的内部和外部。
5、根据权利要求1至4中任一所述的流体喷射阀(10，80，90)，其中所述燃油过滤器(40)形成为杯形。
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Open date: 20060913