CN202900499U - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够减少死水区域且能够避免流动的冲撞的燃料喷射阀。在连通路与涡流赋予室的连接部分设有与涡流赋予室的壁部连续而延长的延长壁，且延长壁的上侧的厚度比下侧的厚度形成得薄。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本实用新型涉及在发动机的燃料喷射中使用的燃料喷射阀。 

背景技术

作为这种技术，公开有下述的专利文献1所记载的技术。在该公报中公开了在喷嘴上形成有在中心部彼此连通的多个槽形的流路，且形成有与该流路的端部连通的涡流室的技术。 

【在先技术文献】 

【专利文献】 

【专利文献1】日本特开2002-98028号公报 

若流路与涡流室的连接部分的壁部厚，则存在有几乎不产生流动的燃料的死水区域可能变大，从而无法使燃料效率良好地回旋，无法实现燃料喷雾的微粒化。另外，若壁部变薄，则可能会产生流入流动与回旋流动的直接冲撞，从而损失流动的能量，妨碍微粒化。 

实用新型内容

本实用新型着眼于上述问题而提出，其目的在于提供一种能够减少死水区域且同时能够避免流动的冲撞的燃料喷射阀。 

为了实现上述目的，在本实用新型中，在连通路与涡流赋予室的连接部分设有与涡流赋予室的壁部连续而延长的延长壁，且延长壁的上侧的壁部的厚度比下侧的壁部的厚度形成得薄。 

本实用新型的技术方案1提供一种燃料喷射阀，其具备： 

设置成能够开闭阀的阀芯； 

形成有在闭阀时供所述阀芯落座的阀座，且在下游侧具有开口部的阀座构件； 

设置在所述阀座构件的下游的喷嘴板； 

形成在所述喷嘴板上，且在内部使燃料回旋而对该燃料赋予回旋力的涡流赋予室； 

形成在所述涡流赋予室的底部且向外部贯通的喷射孔； 

形成在所述喷嘴板上，且将所述涡流赋予室与所述阀座构件的所述开口部连通的连通路， 

所述燃料喷射阀的特征在于， 

在所述连通路与所述涡流赋予室的连接部分设有与所述涡流赋予室的壁部连续而延长的延长壁， 

从所述喷嘴板的径向观察所述延长壁在所述喷嘴板上的轴向截面时，所述延长壁的上侧的壁部的厚度比下侧的壁部的厚度形成得薄。 

本实用新型的技术方案2在技术方案1的燃料喷射阀的基础上，其特征在于， 

所述喷嘴板通过电铸、切削、冲压、蚀刻、压花而形成。 

【实用新型效果】 

根据本实用新型，能够减少死水区域且能够避免流入流动与回旋流动的冲撞。 

附图说明

图1是实施例1的燃料喷射阀的轴向剖视图。 

图2是实施例1的燃料喷射阀的喷嘴板附近的放大剖视图。 

图3是实施例1的喷嘴板的立体图。 

图4是实施例1的涡流室及燃料喷射孔的俯视图。 

图5是实施例1的延长壁的剖视图。 

图6是实施例1的延长壁的剖视图。 

图7是实施例1的延长壁的剖视图。 

图8是实施例1的延长壁的剖视图。 

图9是实施例1的延长壁的剖视图。图10是在实施例1的涡流室及燃料喷射孔的立体图中记载了燃料的流动的图。 

图11是另一实施例的涡流室及燃料喷射孔的俯视图。 

图12是另一实施例的喷嘴板的立体图。 

图13是表示另一实施例的喷嘴板的图。 

图14是表示另一实施例的喷嘴板的图。图15是表示另一实施例的喷嘴板的图。 

图16是表示另一实施例的喷嘴板的图。 

图17是另一实施例的喷嘴板的立体图。 

图18是另一实施例的喷嘴板的立体图。 

【符号说明】 

1 燃料喷射阀 

4 阀芯 

6 阀座 

7 阀座构件 

8 喷嘴板 

44 燃料喷射孔(喷射孔) 

45 连通路 

46 涡流赋予室 

46b 延长壁 

48 下游开口部(开口部) 

具体实施方式

(实施例1) 

对实施例1的燃料喷射阀1进行说明。 

[燃料喷射阀的结构] 

图1是燃料喷射阀1的轴向剖视图。该燃料喷射阀1是在机动车用汽油发动机中使用，且朝向进气歧管内喷射燃料的所谓的低压用的燃料喷射阀。 

燃料喷射阀1具有：磁性筒体2；收容在磁性筒体2内的铁心筒体3；能够沿轴向滑动的阀芯4；与阀芯4一体地形成的阀轴5；具有在闭阀时通过阀芯4来关闭的阀座6的阀座构件7；具有在开阀时喷射燃料的燃料喷射孔的喷嘴板8；在通电时使阀芯4向开阀方向滑动的电磁线圈9；感应出磁通线的磁轭10。 

磁性筒体2例如由电磁不锈钢等磁性金属材料所形成的金属管等构成，通过使用拉深等冲压加工、研磨加工等方法而如图1所示那样呈带台阶的筒状而一体地形成。磁性筒体2具有形成在一端侧的大径部11和比大径部11小径且形成在另一端侧的小径部12。 

在小径部12上形成有局部薄壁化了的薄壁部13。小径部12分为：在比薄壁部13靠一端侧收容铁心筒体3的铁心筒体收容部14；在比薄壁部13靠另一端侧收容阀构件15(阀芯4、阀轴5、阀座构件7)的阀构件收容部16。薄壁部13形成为在后述的铁心筒体3和阀轴5收容于磁性筒体2的状态下包围铁心筒体3与阀轴5之间的间隙部分。薄壁部13使铁心筒体收容部14与阀构件收容部16之间的磁阻增大，将铁心筒体收容部14与阀构件收容部16之间磁隔断。 

大径部11的内径构成向阀构件15输送燃料的燃料通路17，在大径部11的一端部设有对燃料进行过滤的燃料过滤器18。在燃料通路17上连接有泵47。该泵47由泵控制装置54控制。 

铁心筒体3形成为具有中空部19的圆筒形，且被压入到磁性筒体2的铁心筒体收容部14中。在中空部19收容有通过压入等方法固定了的弹簧支架20。在该弹簧支架20的中心形成有沿轴向贯通的燃料通路43。 

阀芯4的外形形成为大致球体状，且在外周上具有相对于燃料喷射阀1的轴向平行地切削而成的燃料通路面21。阀轴5具有大径部22、外形形成为比大径部22小径的小径部23。 

在小径部23的前端通过焊接而一体地固定有阀芯4。需要说明的是，图中的黑色半圆和黑色三角表示焊接部位。在大径部22的端部穿设有弹簧插入孔24。该弹簧插入孔24的底部形成有形成得比弹簧插入孔24小径的弹簧落座部25，并形成有台阶部的弹簧支承部26。在小径部23的端部形成有燃料通路孔27。该燃料通路孔27与弹簧插入孔24连通。形成有与小径部23的外周和燃料通路孔27贯通的燃料流出孔28。 

阀座构件7形成有：大致圆锥状的阀座6；在比阀座6靠一端侧形成为与阀芯4的直径大致同型的阀芯保持孔30；随着从阀芯保持孔30朝向一端开口侧而形成为大径的上游开口部31；向阀座6的另一端侧开口的下游开口部48。 

阀轴5及阀芯4以能够沿轴向滑动的方式收装在磁性筒体2中。在阀轴5的弹簧支承部26与弹簧支架20之间设有螺旋弹簧29，来对阀轴5及阀芯4向另一端侧施力。阀座构件7插入到磁性筒体2中，且通过焊接固定于磁性筒体2。阀座6形成为以角度45°从阀芯保持孔30朝向下游开口部48而直径变小，在闭阀时阀芯4落座在阀座6上。 

在磁性筒体2的铁心筒体3的外周嵌插有电磁线圈9。即，电磁线圈9配置在铁心筒体3的外周。电磁线圈9包括由树脂材料形成的绕线骨架32、卷绕在该绕线骨架32上的线圈33。线圈33经由插销34与电磁线圈控制装置55连接。 

电磁线圈控制装置55根据基于来自对曲轴角进行检测的曲轴角传感器的信息而计算出的向燃烧室侧喷射燃料的时机，向电磁线圈9的线圈33通电而使燃料喷射阀1开阀。 

磁轭10具有中空的贯通孔，包括形成在一端开口侧的大径部35、形成为比大径部35小径的中径部36、形成为比中径部36小径且形成在另一端开口侧的小径部37。小径部37嵌合于阀构件收容部16的外周。在中径部36的内周收装有电磁线圈9。在大径部35的内周配置有连结铁心38。 

连结铁心38通过磁性金属材料等而形成为大致C字状。磁轭10经由小径部37及连结铁心38而在大径部35与磁性筒体2连接，即，磁轭10在电磁线圈9的两端部与磁性筒体2磁连接。在磁轭10的另一端侧前端保持用于将燃料喷射阀1与发动机的吸气口连接的O形密封圈40，且安装有用于保护磁性筒体前端的保护件52。 

当经由插销34向电磁线圈9供电时，产生磁场，在该磁场的磁力的作用下，使阀芯4及阀轴5抵抗线圈弹簧29的作用力而开阀。 

燃料喷射阀1如图1所示，大部分被树脂罩53覆盖。被树脂罩53覆盖的部分从磁性筒体2的大径部11的除了一端部的部分至小径部12的设置电磁线圈9的位置为止，为电磁线圈9与磁轭10的中径部36之间、连结铁心38的外周与大径部35之间、大径部35的外周、中径部36的外周及插销34的外周。插销34的前端部分通过使树脂罩53开口而形成，供控制单元的连接器插入。 

在磁性筒体2的一端部外周设有O形密封圈39，在磁轭10的小径部 37的外周设有O形密封圈40。 

在阀座构件7的另一端侧焊接有喷嘴板8。在该喷嘴板8上形成有对燃料赋予涡流(回旋流)的多个涡流室41、向各涡流室41分配燃料的中央室42、将在涡流室41中赋予了涡流的燃料喷射的燃料喷射孔44。 

[喷嘴板的结构] 

图2是燃料喷射阀1的喷嘴板8附近的放大剖视图。图3是喷嘴板8的立体图。使用图2、图3对喷嘴板8的结构进行说明。 

在喷嘴板8的一端侧侧面上形成有涡流室41和中央室42。中央室42在喷嘴板8的中心附近形成为有底的圆形凹状。涡流室41形成有三个，分别由连通路45和涡流赋予室46构成。各连通路45在喷嘴板8的中心附近连接，且在连接部分形成有中央室42。在连通路45的前端形成有涡流赋予室46，连通路45沿着涡流赋予室46的切线方向与涡流赋予室46连接。涡流赋予室46形成为具有内侧面和底部的有底凹状，其截面形成为螺旋状。在涡流赋予室46的底部形成有作为贯通孔的燃料喷射孔44。 

喷嘴板8通过电铸、切削、冲压、蚀刻等而制成，涡流室41、中央室4及燃料喷射孔44一体地形成在一张板上。 

[涡流室及燃料喷射孔的详情] 

图4是涡流室41及燃料喷射孔44的俯视图。在涡流赋予室46与连通路45的连接部分附近形成有沿着涡流赋予室46的壁部46a延长的延长壁46b。 

另外，延长壁46b的连通路45侧的侧面沿着连通路45的壁部形成为直线状，涡流赋予室46侧的侧面沿着涡流赋予室46的壁部形成为曲线状。需要说明的是，延长壁46b的涡流赋予室46侧的侧面以随着朝向前端而位于涡流赋予室46的内周侧的方式形成。 

图5～图9是图4的A-A剖视图。如图5～图9所示，延长壁46b的上侧的厚度W1比下侧的W2的厚度形成得薄。延长壁46b的形状例如可以像图5、图6所示那样将延长壁46b的下侧形成为圆角形状，也可以像图7、图8所示那样使连通路45侧或涡流赋予室46侧倾斜，还可以像图9所示那样使连通路45侧和涡流赋予室46侧一起倾斜。 

[作用] 

(闭阀时的燃料的流动) 

在未向电磁线圈9的线圈33通电时，通过螺旋弹簧29对阀轴5向另一端侧施力，以使阀芯4落座在阀座6上。因此，阀芯4与阀座6之间被关闭，不向喷嘴板8侧供给燃料。 

(开阀时的燃料的流动) 

图10是在涡流室41及燃料喷射孔44的立体图中记载了燃料的流动的图。 

在向电磁线圈9的线圈33通电时，在电磁力的作用下，阀轴5抵抗螺旋弹簧29的作用力而被向一端侧抬起。因此，阀芯4与阀座6之间被打开，将燃料向喷嘴板8侧供给。 

供给到喷嘴板8上的燃料首先进入中央室42，与中央室42的底部冲撞，从而从轴向的流动变换成径向的流动而向各连通路45流入。由于连通路45沿着涡流赋予室46的切线方向与涡流赋予室46连接，因此通过了连通路45的燃料沿着涡流赋予室46的内侧面回旋。 

在涡流赋予室46中对燃料赋予回旋力(涡流力)，具有了回旋力的燃料沿着燃料喷射孔44的侧壁部分回旋并同时被喷射。因此，从燃料喷射孔44喷射出的燃料沿着燃料喷射孔44的切线方向飞散。从燃料喷射孔44刚喷射出的燃料喷雾通过燃料喷射孔44开口部的边缘部分而成为在大致中空圆锥状的喷雾表面上燃料呈膜状的液膜状态。之后，膜状的燃料喷雾逐渐开始分裂而成为液线状态。之后分裂进一步加剧，燃料成为分裂成粒状的液滴状态。 

(死水区域的减少和流动的冲撞避免) 

若在涡流赋予室46内进行回旋的燃料的流动与从连通路45向涡流赋予室46进入的燃料的流动发生冲撞，则会导致涡流赋予室46内的燃料的回旋效率恶化。 

在涡流赋予室46的延长壁46b的前端产生燃料的流动几乎停止的区域(死水区域)。为了减少该死水区域，需要使延长壁46b的厚度变薄。其中，为了减少涡流赋予室46中的快速的回旋流动与来自连通路45的流动的干涉，而将延长壁46b的下侧的厚度形成得比上侧的厚度厚(参照图5～图9)。 

(喷嘴板破损的减少) 

在实施例1中，通过电铸制成喷嘴板8，并将涡流室41、中央室42及燃料喷射孔44一体地形成在一张板上。除了该方法以外，还考虑有如下的方法。 

作为第一方法，已知有在第一板上通过电铸制成涡流室41和中央室42，且在第二板上通过冲压形成燃料喷射孔44，通过焊接将这两张板连接而形成一张板的方法。这种情况下，由于延长壁46b薄，因此在使第一板移动时可能会使延长壁46b破损。另外，在将第一板与第二板重叠时，对位精度可能会降低。 

另外，作为第二方法，已知有在一张板上通过切削形成涡流室41、中央室42及燃料喷射孔44的方法。另外，不局限于上述方法，还可以是压花等其他方法。 

[效果] 

以下，列举实施例1的燃料喷射阀1的效果。 

(1)燃料喷射阀1具备：设置成能够开闭阀的阀芯4；形成有在闭阀时供阀芯4落座的阀座6，且在下游侧具有下游开口部48的阀座构件7；设置在阀座构件7的下游的喷嘴板8；形成在喷嘴板8上，且在内部使燃料回旋而对该燃料赋予回旋力的涡流赋予室46；形成在涡流赋予室46的底部，且向外部贯通的燃料喷射孔44；形成在喷嘴板8上，且将涡流赋予室46与阀座构件7的下游开口部48连通的连通路45，其中，在连通路45与涡流赋予室46的连接部分设有与涡流赋予室46的壁部连续而延长的延长壁46b，且延长壁46a的上侧的壁部的厚度w1比下侧的壁部的厚度w2形成得薄。 

由此，通过延长壁46b的壁部的厚度w2，能够抑制在涡流赋予室46内进行回旋的燃料的流动与从连通路45向涡流赋予室46进入的燃料的流动的冲撞，能够提高燃料的回旋效率。另外，通过使延长壁46b的上侧的壁部的厚度w1变薄，能够减少死水区域，从而能够提高燃料的回旋效率。从而，能够促进从燃料喷射孔44喷射的燃料的微粒化，能够促进吸气口内的燃料的气化，能够提高发动机的燃烧效率。进而，通过发动机的燃烧效率变好而能够减少低温起动时的氮氧化物等的产生。 

(2)通过电铸形成喷嘴板8。 

因此，通过电铸将涡流室41、中央室42及燃料喷射孔44一体地形成在一张板上，从而能够抑制延长壁46b的破损，能够实现制造周期的缩短化，并能够实现制造成本的抑制。 

(其它实施例) 

以上，基于实施例1对本实用新型进行了说明，但本实用新型的具体结构并不局限于实施例1，不脱离实用新型的主旨的范围内的设计变更等也包含在本实用新型中。 

(延长壁的形状的变更) 

在实施例1的燃料喷射阀1中，将延长壁46b的涡流赋予室46侧的侧面以随着朝向前端而位于涡流赋予室46的内周侧的方式形成，但延长壁46b的形状可以适当设定。 

图11是涡流室41及燃料喷射孔44的俯视图。例如图11所示，可以将延长壁46b的涡流赋予室46侧的侧面以与连通路45侧的侧面平行的方式形成为直线状。 

(涡流室的数目的变更) 

在实施例1的燃料喷射阀1中，形成有三个涡流室41，但涡流室41的个数可以根据燃料喷射量的设计而适当变更。 

图12是喷嘴板8的立体图。例如图12所示，可以形成两个涡流室41。 

图13、图14是表示喷嘴板8的图，图13是从轴向观察喷嘴板8而得到的图，图14是喷嘴板8的立体图。例如图13、图14所示，可以形成四个涡流室41。 

图15、图16是表示喷嘴板8的图，图15是从轴向观察喷嘴板8而得到的图，图16是喷嘴板8的立体图。例如图15、图16所示，可以形成六个涡流室41。 

(中央室的形状的变更) 

在实施例1的燃料喷射阀1中，将中央室42形成为圆形凹状，但中央室42的形状可以有所不同。 

图17是形成有三个涡流室41时的喷嘴板8的立体图。图18是形成有两个涡流室41时的喷嘴板8的立体图。例如图17、图18所示，可以将 各连通路45直接连接，且将该连接部分作为中央室42。 

Claims (2)

1.一种燃料喷射阀，其具备：

设置成能够开闭阀的阀芯；

形成有在闭阀时供所述阀芯落座的阀座，且在下游侧具有开口部的阀座构件；

设置在所述阀座构件的下游的喷嘴板；

形成在所述喷嘴板上，且在内部使燃料回旋而对该燃料赋予回旋力的涡流赋予室；

形成在所述涡流赋予室的底部且向外部贯通的喷射孔；

形成在所述喷嘴板上，且将所述涡流赋予室与所述阀座构件的所述开口部连通的连通路，

所述燃料喷射阀的特征在于，

在所述连通路与所述涡流赋予室的连接部分设有与所述涡流赋予室的壁部连续而延长的延长壁，

从所述喷嘴板的径向观察所述延长壁在所述喷嘴板上的轴向截面时，所述延长壁的上侧的壁部的厚度比下侧的壁部的厚度形成得薄。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述喷嘴板通过电铸、切削、冲压、蚀刻、压花而形成。

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