燃料喷射阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种在向汽车的内燃机等供给燃料时使用的燃料喷射阀，特别地涉及实现了促进喷雾特性中的微粒化的燃料喷射阀。
【背景技术】
[0002]近年来，对汽车等的燃油效率限制及排出气体限制不断严格，要求从燃料喷射阀喷射出的燃料喷雾的微粒化。因而，在现有的燃料喷射阀中，喷射燃料的喷孔由第一圆柱状孔和第二圆柱孔构成，其中，上述第二圆柱孔与第一圆柱状孔的下游侧连续地设置。此外，第二圆柱孔具有比第一圆柱孔更大的直径，且相对于第一圆柱状孔的中心轴倾斜规定角度(例如，参照专利文献I)。
[0003]此外，在现有的另一燃料喷射阀中，在喷孔的入口侧开口缘中的至少外周侧形成有引导部，该引导部将燃料流朝向喷孔的内周侧内壁面进行引导。因而，到达喷孔的入口侧开口缘的外周侧内壁面附近的燃料受到引导部的引导作用，而被向喷孔的内周侧内壁面引导。此外，由于喷孔朝向远离喷孔板的中心轴线的方向倾斜，因此，到达喷孔的内周侧内壁面的燃料会沿着喷孔的内壁面流动而液膜化，并通过喷射而微粒化(例如，参照专利文献2)。
[0004]另外，在现有的流体喷射喷嘴中，喷孔板由上侧喷孔板及下侧喷孔板这两块喷孔板构成。此外，在上侧喷孔板上沿着其板厚方向设置有上游喷孔。另外，在下侧喷孔板上设置有锥状的下游喷孔。此外，上游喷孔的孔径d2为下游喷孔的入口侧孔径d3以下。藉此，能在高精度地形成容易加工的上游喷孔来确保流量精度的同时，利用下游喷孔实现微粒化的提尚(例如参照专利文献3)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2004 - 169572号公报
[0008]专利文献2:日本专利特开2005 - 127186号公报
[0009]专利文献3:日本专利特开2001 - 317431号公报，图13
【发明内容】
[0010]发明所要解决的技术问题
[0011]但是，在专利文献I所示的现有的燃料喷射阀中，没有定义位于第一圆柱状孔的上游侧的流路的形状。因而，为了不受上游侧的流路的形状影响，仅根据第一圆柱状孔与第二圆柱状孔的相对角度和孔径的大小关系，便能在第二圆柱状孔的内壁上形成液膜，需要加长第一圆柱状孔，以便不受上游侧的燃料流的影响。
[0012]此外，在高温负压的环境下，燃料在流路缩径的阀座落座部下游到第一圆柱状孔之间发生减压沸腾，从而形成气液两相的燃料流。因而，经过第一圆柱状孔时的压力损失比液体单相流的压力损失有所增加，喷射量降低。特别是，若如上所述加长第一圆柱状孔，则压力损失会进一步增大，因此，存在喷射量随着温度及环境气压的不同而大幅变化这样的冋题。
[0013]在专利文献2所示的现有的燃料喷射阀中，为了使燃料更可靠朝向喷孔的内周侧内壁面流动，需要与专利文献I同样地加长引导部，因此，存在喷射量随着温度及环境气压的不同而大幅变化这样的问题。
[0014]此外，喷孔板由上游侧板及下游侧板构成，形成于上游侧板的引导部呈流路面积随着朝向下游侧而缩小的圆形的锥形孔。另外，形成于下游侧板的喷孔(喷孔下游部)的上游侧端缘的直径比形成于上游侧板的喷孔(喷孔上游部、即引导部)的下游侧端缘的直径大。因而，虽然是利用引导部对流量进行调节的结构，但由于引导部的流路面积随着朝向下游侧而缩小，因此，在加工时作为最小流路截面的引导部的下游侧开口直径容易产生不均匀，藉此，也存在喷射量容易不均匀这样的问题。
[0015]与此相对的是，在专利文献3所示的现有的流体喷射喷嘴中，通过在上侧喷孔板的板厚方向上形成上游喷孔，来缩短上游喷孔的长度，但为了进行微粒化，需要增加上游喷孔的喷孔数，并且缩小喷孔直径。但是，伴随着喷孔的小径化，喷孔长度L与喷孔直径d之比、即喷孔的L/d会变大，喷射量会根据温度或环境气压的不同而大幅变化，因此，需要减薄上侧喷孔板的板厚。
[0016]另一方面，作为上侧喷孔板的加工方法，为了低成本且高精度地进行加工，经常使用将带状的环箍件依次运送并进行冲压加工的方法。但是，若上侧喷孔板的板厚、即环箍件的板厚较薄，则刚性不足，在将环箍件依次运送时，环箍件上容易起皱，从而无法依次运送到正确位置，而产生工艺不良。
[0017]此外，专利文献3所示的下游喷孔是流路面积随着朝向下游侧而扩大的锥形孔，需要在加工时进行轴向的行程管理，因此，很难使形状稳定。因而，存在在想要将液膜沿着下游喷孔的内壁展开的燃料流中容易产生不均匀，且从喷孔喷射的喷雾形状容易不均匀这样的问题。
[0018]本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种能抑制因温度及环境气压而引起的喷射量的变化，且能低成本地实现所喷射的燃料的微粒化的燃料喷射阀。
[0019]解决技术问题所采用的技术方案
[0020]本发明的燃料喷射阀包括:阀座，该阀座具有落座面和阀座开口，其中，上述落座面以直径朝向下游侧逐渐缩小的方式倾斜，上述阀座开口设置在落座面的下游侧；阀芯，该阀芯能与落座面抵接而阻止燃料从阀座开口流出，且能与落座面分离而允许燃料从阀座开口流出；以及喷孔板，该喷孔板固定在阀座的下游侧端面上，并具有将从阀座开口流出的燃料向外部喷射的多个喷孔，喷孔板配置成使向下游侧延长落座面而形成的假想圆锥面与喷孔板的上游侧端面交叉而形成假想圆，喷孔板是通过将上游侧的第一喷孔板和下游侧的第二喷孔板层叠而构成的，在第一喷孔板的与阀座开口内相对的部分处设置有薄壁部，该薄壁部是使第一喷孔板的上游侧端面朝向下游侧凹陷而成的，在薄壁部上设置有构成喷孔的上游侧部分的多个第一喷孔，在第二喷孔板上设置有构成喷孔的下游侧部分的多个第二喷孔，第一喷孔与第一喷孔板正交，在将第一喷孔的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d < 1，第二喷孔相对于与第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度，在将第二喷孔垂直投影在与阀座的轴心正交的平面上时，平面上的第二喷孔的出口部的中心相对于第二喷孔的入口部的中心配置在远离阀座的轴心的方向的位置处，第一喷孔的出口部的开口面积比第二喷孔的入口部的开口面积小，第一喷孔的出口开口整体配置在第二喷孔的入口开口的内侧。
[0021]此外，本发明的燃料喷射阀包括:阀座，该阀座具有落座面和阀座开口，其中，上述落座面以直径朝向下游侧逐渐缩小的方式倾斜，上述阀座开口设置在落座面的下游侧；阀芯，该阀芯能与落座面抵接而阻止燃料从阀座开口流出，且能与落座面分离而允许燃料从阀座开口流出；以及喷孔板，该喷孔板固定在阀座的下游侧端面上，并具有将从阀座开口流出的燃料向外部喷射的多个喷孔，喷孔板配置成使向下游侧延长落座面而形成的假想圆锥面与喷孔板的上游侧端面交叉而形成假想圆，喷孔板是通过将上游侧的第一喷孔板和下游侧的第二喷孔板层叠而构成的，在第一喷孔板上设置有构成喷孔的上游侧部分的多个第一喷孔，在第二喷孔板上设置有构成喷孔的下游侧部分的多个第二喷孔，第一喷孔由圆柱部和流路扩大部构成，其中，上述圆柱部的流路截面积在整个长度方向上是恒定的，上述流路扩大部与圆柱部的下游相邻，其流路截面积朝向下游逐渐扩大，在将圆柱部的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d< 1，第二喷孔相对于与第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度，在将第二喷孔垂直投影在与阀座的轴心正交的平面上时，平面上的第二喷孔的出口部的中心相对于第二喷孔的入口部的中心配置在远离阀座的轴心的方向的位置处，第一喷孔的出口部的开口面积比第二喷孔的入口部的开口面积小，第一喷孔的出口开口整体配置在第二喷孔的入口开口的内侧。
[0022]发明效果
[0023]在本发明的燃料喷射阀中，能抑制因温度及环境气压引起的喷射量的变化，并能以低成本实现所喷射的燃料的微粒化。
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施方式I的燃料喷射阀的沿轴线的剖视图。
[0025]图2是将图1的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。
[0026]图3是表示图2的喷孔板的中央部分的俯视图。
[0027]图4是将图2的IV部放大表示的剖视图。
[0028]图5是表示利用图1的燃料喷射阀进行燃料喷射时的喷雾粒径的时间变化的图表。
[0029]图6是将本发明实施方式2的燃料喷射阀的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。
[0030]图7是表示图6的喷孔板的中央部分的俯视图。
[0031]图8是将图6的VIII部放大表示的剖视图。
[0032]图9是表示图8的流路扩大部的变形例的剖视图。
[0033]图10是将本发明实施方式3的燃料喷射阀的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。
[0034]图11是表示图10的喷孔板的中央部分的俯视图。
[0035]图12是将图10的XII部放大表示的剖视图。
[0036]图13是将本发明实施方式4的燃料喷射阀的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。
[0037]图14是表示图13的喷孔板的中央部分的俯视图。
[0038]图15是将图13的XV部放大表示的剖视图。
[0039]图16是将图14的XVI部放大表示的俯视图。
【具