CN1961147A

CN1961147A - 燃油通道的密封装置以及具有密封装置的燃油喷射阀

Info

Publication number: CN1961147A
Application number: CNA2005800068319A
Authority: CN
Inventors: 川角敬志
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2007-05-09
Also published as: EP1722101A1; JP2005248847A; US20080035114A1; WO2005085629A1; KR20060123658A

Abstract

燃油喷射阀的密封装置(30)中，包括一个影响密封性的环形密封件(31)，使得压力导入腔(21)中的高压燃油不会通过设置在喷射器壳体(2)和阀体(6)之间的间隙(28)溢出到低压侧，该阀体具有可滑动地插入其中的阀门活塞(5)，并且该环形密封件设置在压力导入腔(21)中；在间隙(28)与密封件(31)之间设置一个有一定刚性的挡圈(32)，以此来防止密封件(31)被挤入间隙(28)中，并且挡圈(32)上设置有多个止动爪(33)，以此将密封件(31)固定在挡圈(32)上，从而防止密封件(31)移动。

Description

燃油通道的密封装置以及具有密封装置的燃油喷射阀

技术领域

本发明涉及一种燃油通道的密封装置以及具有所述密封装置的燃油喷射阀。

背景技术

图5是用来解释现有技术中的燃油喷射阀结构的示意图。该燃油喷射阀1设置用来喷射供给蓄积在共轨12中的高压燃油，使之进入到未示出的柴油内燃机的气缸内。燃油箱10内的燃油F通过燃油泵11增压，增压的燃油作为高压燃油蓄积在共轨12中。燃油喷射阀1包括喷射器壳体2，喷嘴管体3，喷嘴针阀4，阀门活塞5，阀体6，背压控制部分7和连接杆8。喷嘴管体3通过喷嘴螺母9与喷射器壳体2的顶端相连，且连接杆8与喷射器壳体的上端部分相连。

从连接杆8穿过喷射器壳体2延伸到喷嘴管体3中形成有燃油通道13，且燃油蓄积腔14与喷嘴针阀4的承压部分4A相对形成。更进一步地，喷射器壳体2形成有燃油回流通道15，该燃油回流通道从靠近连接杆8的燃油通道13分支出来，且通过背压控制部分7与燃油低压部分相连。

喷嘴管体3如此设置，使得喷嘴针阀4的顶端部分落座在底座部分17上，与喷射孔16结合，由此使得喷射孔16闭合，且喷嘴针阀4从底座部分17被提起，由此使得喷射孔16开启。因而，燃油喷射的开始和停止得以实行。喷嘴弹簧18设置在喷嘴针阀4上面，喷嘴弹簧朝着喷嘴针阀4落座在底座部分17上的方向上对喷嘴针阀4施加压力，并且阀门活塞5可滑动地插入喷射器壳体2的滑动孔2A和阀体6的滑动孔6A中。

图6是阀体6和背压控制部分7的主要部分的剖面放大图。阀体6形成有控制压力腔19，且阀门活塞5的顶端从其下侧部对着控制压力腔19。控制压力腔19与形成在阀体6中的导入侧开口20相连。该导入侧开口20通过压力导入腔21保持与燃油通道13相连，该压力导入腔形成在阀体6和喷射器壳体2之间，并且它如此设置使得来自共轨12的导入压力提供给控制压力腔19。

密封件22由树脂材料，橡胶材料或铜材料或者其它柔软材料制成，其设置在压力导入腔21的下端部分，并且它将作为高压侧的压力导入腔21和作为燃油低压侧的空隙28之间隔断开，该空隙在喷射器壳体2和阀体6之间。控制压力腔19还与开合孔23相连，且该开合孔23通过背压控制部分7的球阀24可以打开和关闭。另外，控制压力腔19中的阀门活塞5的顶端部分5A的承压面积要大于喷嘴针阀4的承压部分4A(图5)的承压面积。

如图5所示，背压控制部分7包括磁铁25，衔铁27，与衔铁27一体的球阀24，和控制压力腔19。一个驱动信号传递给磁铁25，由此磁铁25吸引衔铁27，克服阀弹簧26的作用力并且将球阀24从开合孔23上提升，从而使得控制压力腔19的压力可以释放到燃油回流通道15那一边。因此，通过如前所述那样来操作球阀24，控制压力腔19的压力可以得到控制，并且通过控制通过阀门活塞5的喷嘴针阀4的背压，来控制喷嘴针阀4在底座部分17上的落座以及从底座部分17上的提升。

在燃油喷射阀1中，来自共轨12的高压燃油，从连接杆8流经燃油通道13，作用于燃油蓄积腔14中的喷嘴针阀4的承压部分4A，且流经压力导入腔21以及导入侧开口20，还作用于控制压力腔19中的阀门活塞5的顶端部分5A。因此，当控制压力腔19被球阀24与燃油低压侧隔断时，喷嘴针阀4受到经过阀门活塞5来自控制压力腔19的背压，落座到喷嘴管体3的底座部分17上，通过喷嘴弹簧18的压力，从而来关闭喷射孔16。

当在预定时刻通过传递驱动信号给磁铁25使得衔铁27被吸起，并且球阀24打开开合孔23时，控制压力腔19的高压经由开合孔23流过燃油回流通道15，流回到燃油箱10。因此，作用于控制压力腔19中的阀门活塞5的顶端部分5A的高压被释放，且通过作用在承压部分4A的高压来克服喷嘴弹簧18的压力，喷嘴针阀4从底座17上被提起，从而使得喷射孔16打开喷射燃油。

当球阀24通过释放磁铁25来关闭开合孔23时，控制压力腔19中的压力通过阀门活塞5使得喷嘴针阀4落座到底座位置(底座部分17)上，从而使得喷射孔16关闭结束燃油的喷射。

由于压力导入腔21位于到控制压力腔19的入口部分，该控制压力腔控制从喷射孔16喷出的燃油的喷射数量和喷射压力，因此压力导入腔21中的燃油压力与喷射压力相等，并且与喷射压力相等的高压作用在密封件22上。

如图6所示，阀门活塞5和阀体6之间需要设有一个间隙，来允许阀门活塞5的轴向滑动和喷嘴针阀4一致。当采用阀体6压入喷嘴器外壳2的这种结构时，阀体6会稍稍地向内变形，且可以理解为阻碍阀门活塞5的滑动，因此，间隙28作为一个微小的间隙也设置在喷射器壳体2和阀体6之间。

因为常规燃油喷射阀的密封装置是如上所述的，所以密封件被压力导入腔中的高压朝着喷油器体与阀体之间的间隙(低压部分)挤压和变形，并且它的密封性可能降低。

为了避免这个问题，JP-A-2003-28021中公开了一种结构，其中金属环设置在密封件的低压侧(间隙侧)，从而防止密封件被挤到低压侧。然而，根据这种常规的结构，这里存在一种趋势，由于高压的负荷，引起挡圈的泄压通道的破损或类似的情况的发生，作用在挡圈和密封环之间的压力会导致密封环移动的缺陷。当有这样的密封环的移动发生时，密封环的密封性能可能会降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃油通道的密封装置，能够解决上述现有技术中的问题，和一种具有该密封装置的燃油喷射阀。

本发明的另一个目的是提供一种燃油通道的密封装置，能够加强燃油喷射阀的压力导入腔的密封性，和一种具有该密封装置的燃油喷射阀。

本发明的另一个目的是提供一种燃油通道的密封装置，能够提高密封件的耐久性或寿命，和一种具有该密封装置的燃油喷射阀。

本发明的另一个目的是提供一种燃油通道的密封装置，不需要过分精密的组件和昂贵的加工，和一种具有该密封装置的燃油喷射阀。

本发明的另一个目的是提供一种燃油通道的密封装置，具有稳定的密封性，和一种具有该密封装置的燃油喷射阀。

本发明在于，当环形密封件被高压燃油向下挤(到低压侧上)时，设置一个挡圈能够用来防止环形密封件从形成在喷射器壳体和阀体之间的间隙被挤到低压侧，且在挡圈中设置止动爪或类似的夹持构件，通过该夹持构件来防止环形密封件的移动。

本发明的一个特征在于一种燃油通道的密封装置，包括一个影响密封性的环形密封件，使得压力导入腔的高压燃油不会通过设置在喷射器壳体和阀体之间的间隙溢出到低压侧，该阀体具有可滑动地插入其中的阀门活塞，并且该环形密封件设置在压力导入腔中；其中在间隙与密封件之间设置一个有一定刚性的挡圈，并且该挡圈具有用来夹持密封件的夹持构件。

该挡圈优选地由刚性材料制成，例如铁，并且为了防止密封件被挤出，优选不设置泄压结构在挡圈内。为了相对于阀体提高密封性，阀体和挡圈优选压入的方式组合。

夹持构件也能够以一个或多个止动爪的形式形成，其止动爪与挡圈形成一体，从而通过一个或多个止动爪来防止密封件的移动。在这样的结构中，挡圈的一个或多个止动爪在装配前保持开口状态，由此密封环的设置是容易的，并且在压入时，使得一个或多个止动爪变形，其在结构上夹持密封件，由此产生良好的装配性。

本发明的另一个特征在于一种具有影响密封性的环形密封件的燃油喷射阀，为了使压力导入腔的高压燃油不会通过设置在喷射器壳体和阀体之间的间隙溢出到低压侧，该阀体具有可滑动地插入其中的阀门活塞，并且该环形密封件设置在压力导入腔中；包括一个密封装置，其中在间隙与密封件之间设置一个有一定刚性的挡圈，并且该挡圈具有用来夹持密封件的夹持构件。

根据本发明，通过挡圈可以防止密封件被挤出到间隙中，并且也能够防止密封件的移动。喷射器壳体的形态不需要施加任何的变化，组装工序也不需要任何变化，因此几乎不会增加成本。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的主要部分的剖面放大图。

图2是图1中的密封装置部分的放大图。

图3是图1中的挡圈的放大透视图。

图4是用来解释图1中所示密封装置的安装方法的实施例的示意图。

图5是现有技术的燃油喷射阀的剖面图。

图6是按比例放大的图5中的阀体和背压控制部分的主要部分的剖面放大图。

具体实施方式

为了更详细地解释本发明，结合附图对本发明进行描述。

图1是主要部分的剖面放大图，示出了一个具有本发明的燃油通道的密封装置的燃油喷射阀的具体实施例，而图2是图1中的密封装置部分的放大图。除了图1所示的主要部分，其它部分与图5所示的常规燃油喷射阀的结构相同。因此，在图1和图2中，对应于图5和图6中的各个部件采用了相同的标号和名称，且省略了详细的描述。

参照图1和图2，密封装置30设置在具有一个环形间隙的压力导入腔21中，以防止压力导入腔21中的高压燃油溢出进入间隙28中。密封装置30构造成包括一个由树脂、橡胶或其它软质材料制成环形密封件31的结构，并且该环形密封件用来隔离(密封)作为燃油高压侧的压力导入腔21和作为燃油低压侧的间隙28，该间隙位于喷射器壳体2和阀体6之间，并且挡圈32用来防止密封件31被压力导入腔21中的高压燃油挤出到间隙28中。

如图3所示，挡圈32是一个环形件，包括密封件31落座在其上的底座部分32A，和一体地直立在底座部分32A的内周边缘的内周壁部分32B。挡圈32优选刚性材料制成，例如铁，并且为了防止密封件31被挤出，优选不设置泄压结构。在这个实施例中，挡圈32的材料为铁，没有泄压结构。

密封件31设置在底座部分32A上，其中采用这种方式进行设置，它的内周表面31A设置在靠近内周壁部分32B的承压表面32Ba的附近。此外，为了防止密封件31在压力导入腔21中移动，挡圈32设有夹持机构。这个实施例如此设置，四个止动爪33每个间隔90°地设置在底座部分32A的内周边缘上，并且通过这些止动爪33，密封件31可以牢固地被夹持在挡圈32上。

因此，内周壁部分32B按照被分成四部分的方式设置，并且各个止动爪33按照从底座部分32A一体延伸的方式设置在四个内周壁部分32B的两两相交的地方(参照图3)。图2的剖面图正好显示了止动爪33这部分，且位于止动爪33的远心端的钩形部分33A延伸到密封件31的上端表面31B上，采用这种结构能够可靠地防止密封件31在压力导入腔21中的移动。此外，由于挡圈32设置在密封件31和间隙28之间，即使当高压燃油作用在密封件31上时，该密封件31不会被挤入到间隙28中。

为了便于将压力导入腔21中的密封装置30安装成如图1和2所示的状态，如图4所示的结构是可能的。与挡圈32一体成形的止动爪33以一个预定角θ向内倾斜，并且密封件31设置在底座部分32A上，在这种情况下，挡圈32被装配到喷射器壳体2的一侧上。然后，喷射器壳体2以这样的方式安装，喷射器壳体2按照箭头Z的方向放在阀体6上，并且喷射器壳体2通过压入的方式装配到阀体6上。因此，止动爪33被推动，并且通过阀体6倾斜表面6X向密封件31变形，并且使得密封装置30到达预定位置P，从而使得位于止动爪33的远心端的钩形部件33A钩住密封件31的上端表面31B。

由于密封件30如上述那样设置，作为一个高压密封件，密封件31被挤压进入间隙28能够通过挡圈32被有效的防止，同时，通过止动爪33，密封件31的移动能够可靠地被防止。

更进一步地，通过将挡圈用于现有技术的密封装置中，仅仅将挡圈进行替换，不用对喷射器体等的形状进行改变从而得到更好的密封装置，且对喷射性能没有任何影响。而且，由于部件数目没有变化，在装配工序上也没有任何的变化，并且在结构上挡圈32的止动爪33在阀体压入时夹持住密封环，使得装配特性只受到轻微影响。通过这种方式，对于现有的结构来说，改变点在数量上是少的，因此本发明具有改造涉及的成本低的优点。

工业应用

如上所述，本发明的燃油通道的密封装置，在防止燃油喷射阀的高压部分的燃油从燃油低压侧溢出的方面，提高了其装置的可靠性，并且起到改善燃油喷射阀的作用，等等。

Claims

1、一种燃油通道的密封装置，包括一个影响密封性的环形密封件，使得压力导入腔中的高压燃油不会通过设置在喷射器壳体和阀体之间的间隙溢出到低压侧，该阀体具有可滑动地插入其中的阀门活塞，并且该环形密封件设置在压力导入腔中；其特征在于，在间隙与密封件之间设置一个有一定刚性的挡圈，并且该挡圈具有用来夹持密封件的夹持构件。

2、一种如权利要求1所述的燃油通道的密封装置，其中夹持构件具有多个与挡圈形成一体的止动爪。

3、一种如权利要求2所述的燃油通道的密封装置，其中密封件通过多个止动爪固定在挡圈上。

4、一种具有影响密封性的环形密封件的燃油喷射阀，所述密封件使压力导入腔中的高压燃油不会通过设置在喷射器壳体和阀体之间的间隙溢出到低压侧，该阀体具有可滑动地插入其中的阀门活塞，并且该环形密封件设置在压力导入腔中；其特征在于，包括一个密封装置，其中在间隙和密封件之间设置一个有一定刚性的挡圈，并且挡圈具有用来夹持密封件的夹持构件。

5、一种如权利要求4所述的燃油喷射阀，其中夹持构件具有多个与挡圈形成一体的止动爪。

6、一种如权利要求5所述的燃油喷射阀，其中密封件通过多个止动爪固定在挡圈上。