燃料喷射阀的制作方法_2

文档序号:9672333阅读:来源:国知局
的阀芯的开闭动作。其结果,燃料喷射量的控制区域扩大,在内燃机中能够喷射更少的喷射量,能够对燃料消耗量的削减产生贡献。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的实施方式的燃料喷射阀的总体剖面图。
[0030]图2a是本发明的实施方式的燃料喷射阀的详细剖面图。
[0031]图2b是本发明的实施方式的燃料喷射阀的详细图。
[0032]图2c是本发明的实施方式的燃料喷射阀的详细剖面图。
[0033]图3是示意地示出了本发明的实施方式的电流、作用于阀芯的力、阀芯位移的时间变化的图。
[0034]图4是以往的实施方式的燃料喷射阀的详细剖面图。
[0035]图5是以往的实施方式的燃料喷射阀的一部分的详细剖面图。
[0036]图6是本发明的实施方式的燃料喷射阀的详细剖面图。
[0037]图7是示意地示出了作用于固定芯与衔铁的挤压力的图。
【具体实施方式】
[0038]以下利用图1?7图对本发明的燃料喷射阀的一种实施例的构成进行说明。图1是本实施例的燃料喷射阀的纵剖面图。图2、4、6是图1的局部放大图,示出了本实施例中的燃料喷射阀的详细情况。在本图中,为了使结构容易理解,部件、间隙的尺寸与实际比例相比有所夸张,为了说明功能,省略了不需要的部件。
[0039]喷嘴支架101具备直径小的小直径筒状部22和直径大的大直径筒状部23。将固定芯107压入到喷嘴支架101的大直径筒状部23的内周部,在压入接触位置进行焊接接合。利用该焊接接合,将喷嘴支架101的大直径筒状部23的内部与外部空气之间形成的间隙加以密闭。在小直径筒状部22的前端部分的内部,插入具备引导部115、燃料喷射口 10的孔杯(orifice cup)116,沿着孔杯116的前端面的外周部,焊接固定到小直径筒状部22。引导部115引导设置于构成下述可动元件114的柱塞杆114A前端的阀芯114B的外周。在孔杯116处,在面对引导构件115的一侧形成圆锥状阀座39。设置于柱塞114A的前端的阀芯114B与该阀座39抵接,或将燃料流引向燃料喷射口 10或将其切断。在喷嘴支架101的外周形成有槽,在该槽中嵌入以树脂材料制造的石肩封层(chip seal)131为代表的密封构件。
[0040]细长形状的柱塞杆114A在与设置有阀芯114B的端部相反的端部设置了外径比柱塞杆114A的直径大的头部114C。在头部114C的上部,作为与柱塞杆114A独立的构件的第二阀芯152配置成覆盖头部114C的外径部,在上端面设置了弹簧110的支撑面。第二阀芯152的外周部利用固定芯107的内周部来引导,而且通过内周部来引导柱塞杆114A的头部114C,因此柱塞杆114A由孔杯116的引导部115的内周部来引导,以便在长度方向上笔直地往复运动。
[0041]初始负荷设定用的弹簧110的下端与形成于第二阀芯152的上端面的弹簧支承面抵接,弹簧110的另一端由被压入到固定芯107的第二芯150的凹部151挡住,在与第二阀芯152之间被保持。
[0042]可动元件114具有在中央具备柱塞杆114A贯通的贯通孔128的衔铁102。在衔铁102与喷嘴支架101的肩部113之间保持着调零弹簧112。调零弹簧112向开阀方向对衔铁施力,该作用力与弹簧110的作用力反向地作用于衔铁。
[0043]图2是阀芯114B处于闭阀状态时的燃料喷射阀的局部放大图。贯通孔128的直径小于第二阀芯152的直径,因此在将第二阀芯152向孔杯116的阀座39按压的弹簧110的作用力或重力的作用下,由调零弹簧112支持的衔铁102的上侧面与第二阀芯131的下端面抵接,两者相卡合。借助于此,对于衔铁102往与调零弹簧112的作用力或重力反向的上方移动、或者第二阀芯152沿着弹簧110的作用力或重力向下移动,两者协同地移动。但是,在与调零弹簧112的作用力或重力无关地使第二阀芯152向上方移动的力、或使衔铁102向下方移动的力独立作用于两者时,两者可向各不相同的方向移动。
[0044]衔铁102不是支持于喷嘴支架101的大直径筒状部23的内周面与衔铁102的外周面之间,而是由衔铁102的贯通孔128的内周面与柱塞杆114A的外周面支持于中心位置。也就是说,柱塞杆114A的外周面作为衔铁102单独向轴向移动时的引导件起作用。衔铁102的下端面与杆引导件(Rod guide)的肩部113的上端面相对,但是调零弹簧112介于其间,因此两者不会接触。在衔铁102的外周面与喷嘴支架101的大直径筒状部23的内周面之间设置了侧间隙130。该侧间隙130用于允许衔铁102的轴向移动以及燃料在燃料喷射阀内的移动,根据与磁阻的均衡来确定其大小。
[0045]固定芯107在中心设置了直径D比第二阀芯152的直径稍大的贯通孔107D来作为燃料导入通路。在贯通孔107D的下端部内周,以滑动状态插入第二阀芯152。图2b示出从固定芯107方向观察第二阀芯152的示意图。在第二阀芯152的外径处,设置多个对圆形的一部分取倒角而得到的部位250,形成使贯通孔107D的燃料流向下游的通路。为防止从固定芯107向第二阀芯15 2的磁通泄漏,第二阀芯15 2由非磁性材料构成。
[0046]在图1的喷嘴支架101的大直径筒状部23的外周,固定有杯状的外壳103。有外壳103的底部中央设置了贯通孔,在贯通孔中贯通插入有喷嘴支架101的大直径筒状部23。夕卜壳103的外周壁的部分形成面对喷嘴支架101的大直径筒状部23的外周面的外周轭部。在由外壳103形成的筒状空间内配置了环状或筒状的电磁线圈105。电磁线圈105由具有向半径方向外侧开口的断面为“U”字形的槽的环状线圈架104和卷绕于该槽中的铜线来形成。在线圈105的开始卷绕、结束卷绕的端部,固定了具有刚性的导体109,从设置于固定芯107的贯通孔引出。关于该导体109和固定芯107、喷嘴支架101的大直径筒部23的外周,从外壳103的上端开口部内周注入绝缘树脂,进行模塑成型,用树脂成型体121覆盖。
[0047]对在导体109的前端部形成了的连接器43A连接由高压电源、电池电源提供电力的插头,利用未图示的控制器进行通电、非通电控制。在对线圈105通电时,利用通过由芯107、外壳103、衔铁102形成的磁路的磁通,在图2a的磁吸引间隙G3中,在可动元件114的衔铁102与固定芯107之间产生磁吸引力,衔铁102被弹簧110的超过设定负荷的力所吸引从而向上方移动。这时借助于衔铁102,柱塞杆114A向上方移动,柱塞114A的前端的阀芯114B从阀座39离开,燃料通过燃料通路118,从位于孔杯116前端的喷射口 10向内燃机燃烧室内喷射。
[0048]一旦切断对电磁线圈105的通电,磁路的磁通消失,磁吸引间隙G3中的磁吸引力也消失。在这个状态下,将第二阀芯152向磁吸引力的相反方向推的初始负荷设定用的弹簧110的弹簧力克服调零弹簧112的力,作用于整个可动元件114(衔铁102、柱塞杆114A)。其结果是,衔铁102借助于弹簧110的弹簧力,将阀芯114B推回到与阀座39接触的闭位置。这时,第二阀芯与衔铁102的上表面抵接,使衔铁102克服调零弹簧112的力向杆引导件的肩部113一侧移动。一旦阀芯114B与阀座碰撞,由于衔铁102与柱塞杆114A是各自独立的构件,借助于惯性力的作用,继续向杆引导件的肩部113的方向移动。这时柱塞杆114A的外周与衔铁102的内周之间产生由流体引起的摩擦,衔铁102的运动能量衰减。惯性质量大的衔铁102从柱塞杆114A脱离,因此从阀座39再度向开阀方向跳回的柱塞杆114A的跳回能量本身也小。而且,通过由流体产生的摩擦吸收了柱塞杆114A的跳回能量的衔铁102自身的惯性力相应减少,在压缩
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