CN1924341A - 燃油喷射阀 - Google Patents

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Abstract

在一种燃油喷射阀中，阀部件(20)可沿阀部件(20)的纵向往复移动，以打开和关闭喷射孔(13)。活动芯(40)可和阀部件(20)一起进行往复移动。固定芯(50)面朝着和喷射孔(13)相反的活动芯(40)相反侧。弹簧(48)沿阀部件(20)的其中一个往复移动方向向阀部件(20)施加力。当该线圈(62)通电时，该线圈(62)对固定芯(50)产生磁力，以使得固定芯(50)克服弹簧(48)施加的力的作用而吸引活动芯(40)。力调节部件(56，80，84，90，106)插入到固定芯(50)的内周，且在力调节部件和固定芯(50)之间有间隙(200)，其中该力调节部件(56，80，84，90，106)与弹簧(48)相接合。支承部件(52，104)放置在和活动芯(40)相反的固定芯(50)相反侧，其中该力调节部件(56，80，84，90，106)压配合在该支承部件(52，104)。

Description

燃油喷射阀
技术领域
本发明涉及一种燃油喷射阀。
背景技术
例如，日本未审查专利2004-169568披露了一种燃油喷射阀，其中通过弹簧添加到阀体上的力基于调节管的压配合位置的调节进行调节。在此，阀体打开和关闭喷射孔，且调节管和弹簧的一端相接合。
如图7所示，作为上述燃油喷射阀示例的燃油喷射阀300的喷射量由静态喷射量和动态喷射量来决定。在此，静态喷射量基于阀部件302的提升量来调节。动态喷射量基于静态喷射量和载荷(力)进行调节，其中该载荷通过弹簧310施加在阀部件302上。
阀部件302的提升量由固定芯306和活动芯304之间的间隙G来决定，其中活动芯304与阀部件302一起可往复地进行位移。通过弹簧310施加到阀部件302上的载荷量由与弹簧310的一端相接合的调节管308的压配合位置来决定。
然而，在如图7所示的燃油喷射阀300中，可能会担心当调节管308推入(挤压)到固定芯306内时，因为调节管308是压配合到固定芯306中，固定芯306会沿纵向发生变形(位移)。当固定芯306沿纵向变形时，活动芯304和固定芯306之间的间隙G会不利地发生改变。
发明内容
本发明是考虑到上述缺点的情况下做出的。因此，本发明的目的是致力于解决上述缺点当中的至少一个。
为了实现本发明的目的，提供了一种燃油喷射阀，其包括壳体、阀部件、活动芯、固定芯、弹簧、线圈、力调节部件和支承部件。壳体具有喷射孔。阀部件可往复移动地容置在壳体中，其中该阀部件可沿阀部件的纵向往复移动以打开和关闭喷射孔。活动芯可往复移动地容置在壳体中，其中该活动芯可和阀部件一起进行往复移动。固定芯容置在壳体中以面朝着和喷射孔相反的活动芯相反侧。弹簧沿阀部件的其中一个往复移动方向向阀部件施加力。当该线圈通电时，该线圈对固定芯产生磁力，以使得固定芯克服弹簧施加的力的作用而吸引活动芯。力调节部件插入到固定芯的内周，且在力调节部件和固定芯之间有间隙，其中，该力调节部件与弹簧相接合。支承部件放置在和活动芯相反的固定芯相反侧，其中该力调节部件压配合在该支承部件中。
附图说明
通过以下的说明、所附的权利要求书和附图，将很好地理解本发明及其额外的目的、特征和优点，其中：
图1是根据第一实施例的燃油喷射阀的剖视图；
图2A是调节管的放大剖视图；
图2B是沿图2A中的线IIB-IIB所取的剖视图；
图3是根据第一修改方式、具有切口的调节管的剖视图；
图4是根据第二修改方式的调节管的剖视图；
图5是根据第三修改方式的调节管的剖视图；
图6是根据第二实施例的燃油喷射阀的剖视图；以及
图7是现有技术的燃油喷射阀的剖视图。
具体实施方式
(第一实施例)
参考图1，将描述作为示例的第一实施例的燃油喷射阀10，其中本发明应用于直喷式汽油发动机的燃油喷射阀。
通过焊接将阀体12固定到阀壳体16的端部分的内壁上。阀体12包括喷射孔13和阀座14。喷射孔13位于阀体12的端部分处，且阀座14位于阀体12的内表面处，且沿燃油流方向位于喷射孔13的上游。
用作阀部件的喷嘴喷针20包括在靠近喷射孔13的其端部分处用于和阀座14接合的接触部件22。接触部件22接触阀座14。当接触部件22和阀座14相接合时，通过喷射孔13进行的燃油喷射会终止。当接触部件22从阀座14处脱离接合时，开启了流经喷射孔13进行的燃油喷射。阀座14和喷嘴喷针20的接触部件22构成了阀，其打开和关闭喷射孔13。
管部件30从阀壳体16的相反侧(即与阀体12相反)插入到阀壳体16的内周壁内，且管部件30通过焊接固定到阀壳体16上。在此，管部件30和阀壳体16用作本发明的壳体。管部件30包括第一磁性部件32、用作磁阻部件的非磁性部件34和第二磁性部件36，所有的这些沿离开喷射孔13的方向依次布置。第一磁性部件32磁力连接阀壳体16。活动芯40和固定芯50容置在管部件30中。非磁性部件34覆盖着活动芯40和固定芯50之间的间隙G，以使得非磁性部件34在第一磁性部件32和第二磁性部件36之间提供了磁短路。为了制成管部件30，例如可利用压具来使得薄的磁材料形成为筒形。然后，对某些部件进行热处理，以形成非磁性部件34。
活动芯40由管部件30容置，且通过焊接固定到喷嘴喷针20的相反端部分24(其与喷射孔13相反)上，以使得活动芯40可在纵向上与喷嘴喷针20一起往复地进行位移。活动芯40由磁性材料制成，且被形成为筒形。活动芯40包括连通孔42，其贯穿活动芯40以使得活动芯40的内外侧相连通。同样容置在管部件30中的弹簧48的一端和活动芯40相接合，其另一端和调节管(力调节部件)56相接合。弹簧48朝向阀座14对喷嘴喷针20施加力(即弹簧48在喷嘴喷针20的其中一个往复移动方向上推压喷嘴喷针20)。
固定芯50由磁性材料制成，且形成为筒形。如图1所示，固定芯50位于和喷射孔13相反的活动芯40相反侧，且面朝着活动芯40。固定芯50在这样一个位置与管部件30的内周面压配合，以使得活动芯40和固定芯50之间的间隙在喷嘴喷针20与阀座14接合时变成预定长度。
用作支承部件的入口端口部件52与固定芯50相隔开，且位于和活动芯40相反的固定芯50相反侧。入口端口部件52和管部件30的内周面压配合，且通过焊接固定到管部件30上。入口端口部件52包括过滤器54，其去除了通过入口端口部件52的燃油入口端口53输送的燃油中的物粒。
用作力调节部件的调节管56压配合到入口端口部件52中，且插入在固定芯50的内周面中，同时在固定芯50和调节管56之间形成了间隙200。由弹簧48施加到活动芯40上以及喷嘴喷针20上的载荷(力)通过对压配合量进行调节而调节，其中利用上述压配合量调节管56压配合在入口端口部件52中。
线轴60围绕管部件30，且线圈62缠绕在线轴60的外周周围。端子72插嵌模制到树脂壳体70内，且和线圈62电连接。通过控制供应给线圈62的驱动电路的脉冲宽度来控制燃油喷射量。磁性元件74覆盖着线圈62的外周，且使得阀壳体16和第二磁性部件36之间进行磁性连接。
以下，将描述燃油喷射阀10的操作。当线圈62通电时，活动芯40克服弹簧48所施加的载荷而被吸引向固定芯50，以使得活动芯40和固定芯50相接合。当喷嘴喷针20和活动芯40一起提升以使得接触部件22和阀座14脱开接合时，燃油通过喷射孔13进行喷射。
当线圈62停止通电时，由于弹簧48所施加的载荷使得活动芯40和固定芯50分离开，从而喷嘴喷针20的接触部件22和阀座14相接合。这样就终止了通过喷射孔13进行的燃油喷射。
燃油喷射阀10的静态喷射量取决于间隙G，其对应于活动芯40的最大提升量。同时，燃油喷射阀10的动态喷射量取决于静态喷射量和由弹簧48施加到活动芯40和喷嘴喷针20上的载荷(力)。所述由弹簧48朝向活动芯40和喷嘴喷针20施加的载荷基于调节管56的压配合位置进行调节，其中在压配合位置处调节管56压配合在入口端口部件52中。
在第一实施例中，调节管56在燃油流方向上位于固定芯50的上游(即调节管56位于和活动芯40相反的固定芯50相反侧)。调节管56从和固定芯50相反的入口端口部件52相反侧被推入到入口端口部件52中，其中该入口端口部件52是不同于固定芯50的部件。这样，在调节管56被推入到入口端口部件52内的同时，调节管56被插入到固定芯50的内周内，同时间隙200形成在调节管56和固定芯50之间。结果使得，在对调节管56的压配合位置调节时，调节管56不接触固定芯50。这样，固定芯50的纵向位置不改变。从而，活动芯40和固定芯50之间的间隙G不改变。因此，通过调节调节管56的压配合位置可准确地调节由燃油喷射阀10喷射的喷射量。
因为固定芯50和入口端口部件52压配合在管部件30中，这便于对固定芯50的轴线和入口端口部件52的轴线进行调节。结果使得，可限制出现固定芯50的轴线和被压配合在入口端口部件52中的调节管56的轴线不对准的情况。因此，当调节管56被推入到入口端口部件52内以使得调节管56插入到固定芯50的内周时，可限制调节管56接触固定芯50的内周面。
在本实施例中，入口端口部件52用作本发明的支承部件，其中调节管(力调节部件)插入该支承部件内，因此可减少燃油喷射阀的部件数量。
以下描述本实施例的修改方式。如图2A、2B所示的调节管56可选地能够被如图3所示的第一修改方式的调节管80所替换。调节管80包括沿轴向(纵向)延伸的切口82。因此，即使在调节管80的外径和入口端口部件52的内径之间的直径尺寸中存在加工误差的情况下，调节管80也可弹性变形以在调节管80被推入到入口端口部件52内时补偿该加工误差。
同时，如图2A、2B所示的调节管56可选地能够被图4所示的第二修改方式的调节管84所替换。调节管84包括小径区段86、大径区段87和锥形区段88。在此，小径区段86的外径小于大径区段87的外径。小径区段86位于调节管84的插入侧，该插入侧将插入到固定芯50内。大径区段87位于和插入侧相反的调节管84相反侧，且锥形区段88位于大径区段87和小径区段86之间。调节管84的大径区段87和管部件30(入口端口部件52)压配合。
同时，如图2A、2B所示的调节管56可选地能够被图5所示的第三修改方式的调节管90所替换。调节管90包括多个小径区段92、大径区段93和锥形区段94。在此，每个小径区段92的外径小于大径区段93的外径。小径区段92位于调节管90的两侧纵向端，且大径区段93位于调节管90的中心处。每个锥形区段94位于大径区段93和对应的小径区段92之间。
在第二和第三修改方式中，当调节管84、90被推入到管部件30(入口端口部件52)内时，小径部分86、92将锥形区段88、94和大径区段87、93引导到管部件30(入口端口部件52)内。这样，因为调节管84、90朝向管部件30(入口端口部件52)的倾斜可由于调节管84、90的上述结构而进行控制，所以调节管84、90可平滑地被推入到管部件30(入口端口部件52)内。
同时，在第三修改方式中，因为调节管90在其两个纵向端都包括小径区段92，调节管90的任一纵向端可被推入到管部件30(入口端口部件52)内。这样，当调节管90被推入到管部件30(入口端口部件52)内时，可限制调节管90的不正确端部被错误地引向管部件30(入口端口部件52)。
(第二实施例)
根据本发明第二实施例的燃油喷射阀100如图6所示。相同的附图标记表示与第一实施例中组成部件大致相同的组成部件，且省略了对其的解释。
在第二实施例中，调节管106被压配合到筒形支承部件104中而不是压配合到入口端口部件102中，且调节管106插入在固定芯50的内周中，且间隙200形成在调节管106和固定芯50之间。这样，在第二实施例中，管部件30用作本发明的支承部件。支承部件104在和活动芯40相反的固定芯50相反侧压配合在管部件30中。
(其他实施例)
在上述实施例中，在固定芯50被推入到管部件30内之后，通过焊接将固定芯50固定到管部件30上。然而，可以省略将固定芯50焊接到管部件30上的焊接过程，因为调节管的挤压力(推力)并未施加到固定芯50上。
同时，在上述多个实施例中，覆盖活动芯40和固定芯50的外周的管部件30包括第一磁性部件32、第二磁性部件36，以使得可减少流经管部件30的磁通量的磁阻。同时，管部件30包括位于第一磁性部件32和第二磁性部件36之间的非磁性部件34，以使得可限制第一磁性部件32和第二磁性部件36之间的磁短路。然而，可选地，整个管部件30可由非磁性材料制成。这是因为即使当管部件30由非磁性材料制成，如果管部件30的板厚度相当地薄，磁通量可显著地沿板厚度方向(径向)通过管部件30。
在上述多个实施例中，描述了本发明应用于直喷式汽油发动机用燃油喷射阀的示例。然而，本发明不限于此。例如，本发明可应用于柴油发动机用的燃油喷射阀，或将燃油喷射到进口管的燃油喷射阀。
附加的优点和修改方式对于本领域的熟练人员而言是显而易见的。因此，本发明不限于具体的细节、代表性装置和所显示、所描述的示意性示例。

Claims (6)

1.一种燃油喷射阀，包括：
具有喷射孔(13)的壳体(16，30)；
可往复移动地容置在壳体(16，30)中的阀部件(20)，其中该阀部件(20)可沿阀部件(20)的纵向往复移动以打开和关闭喷射孔(13)；
可往复移动地容置在壳体(16，30)中的活动芯(40)，其中该活动芯(40)可和阀部件(20)一起进行往复移动；
固定芯(50)，其容置在壳体(16，30)中以面朝着和喷射孔(13)相反的活动芯(40)相反侧；
弹簧(48)，其沿阀部件(20)的其中一个往复移动方向向阀部件(20)施加力；
线圈(62)，当该线圈(62)通电时，该线圈(62)对固定芯(50)产生磁力，以使得固定芯(50)克服弹簧(48)施加的力而吸引活动芯(40)；
力调节部件(56，80，84，90，106)，其插入到固定芯(50)的内周，且在力调节部件(56)和固定芯(50)之间有间隙(200)，其中，该力调节部件(56，80，84，90，106)与弹簧(48)相接合；以及
支承部件(52，104)，其放置在和活动芯(40)相反的固定芯(50)相反侧，其中该力调节部件(56，80，84，90，106)压配合在该支承部件(52，104)中。
2.如权利要求1所述的燃油喷射阀，其中壳体(16，30)包括管部件(30)，该固定芯(50)和支承部件(52，104)压配合在该管部件(30)中。
3.如权利要求1或2所述的燃油喷射阀，其中该支承部件(52)包括燃油入口端口(53)。
4.如权利要求1所述的燃油喷射阀，其中力调节部件(80)包括切口(82)，该切口沿力调节部件(80)的纵向延伸。
5.如权利要求1所述的燃油喷射阀，其中所述力调节部件(84)包括：
小径区段(86)，其位于力调节部件(84)的一个纵向端部分处；
大径区段(87)，其外径比小径区段的外径要大，且位于力调节部件(84)的另一个纵向端部分处，所述另一个纵向端部分和所述一个纵向端部分相反；且
力调节部件(84)的大径区段(87)压配合在支承部件(52，104)中。
6.如权利要求1所述的燃油喷射阀，其中所述力调节部件(90)包括：
第一和第二小径区段(92)，其中的每一个位于力调节部件(90)的两个纵向端部分中的对应一个上；和
大径区段(93)，其外径比第一和第二小径区段(92)中的每一个的外径要大；且
力调节部件(90)的大径区段(93)压配合在支承部件(52，104)中。
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