专利名称：燃料喷射阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机用的燃料喷射阀，尤其涉及一种用于得到抑制由弹簧的变 形引起的燃料喷射量的变化的效果的结构。
背景技术：
以往，在机动车等的内燃机中，广泛使用由发动机控制单元发出的电信号驱动的 电磁式的燃料喷射阀。
公知的燃料喷射阀的结构为，在中空筒型的定子的周围配置有电磁线圈及磁轭， 在收纳电磁线圈的磁轭的下部安装有阀体，该阀体内装具有阀芯的可动元件，该阀芯受到 弹簧的力而被推压向阀座侧(参照专利文献1)。
若将电磁线圈通电，则在磁轭、定子、可动元件、喷嘴体部、磁轭中形成磁回路，可 动元件被磁性吸引向定子侧，阀芯与阀座之间产生间隙，喷射燃料。
专利文献1 日本特开平10-339240号公报
在上述记载的燃料喷射阀中，通过由弹簧力调整构件(调整器)使弹簧全长变化， 使弹簧产生的力变化，从而使阀动作时间变化，能够将燃料喷射量特性调整为期望的值。此 时通常作为弹簧使用的螺旋弹簧被压缩，由此产生转矩。在压入调整器时，弹簧由于在该转 矩的作用下变形，使燃料通过的间隙变化，从而流路阻力变化，由此喷射量特性变化。并且， 在弹簧与具有阀芯的可动元件相接时，由于驱动时的冲击，在某时转矩突然被释放而使得 弹簧返回原位，结果燃料喷射量特性发生变化。
并且，在弹簧两端的内周或外周未被引导时，弹簧的变形变得更加显著。
尤其，近年来在汽油发动机中，使燃料直接喷射到内燃机的汽缸内的燃料喷射阀 也被实用化，但是在直接喷射式的燃料喷射阀中，从安装的自由度角度出发，提出有图7所 示的所谓长喷嘴型的喷射器，该喷射器使在磁轭104下部设置的喷嘴体105细径化且全长 伸长。
然而，内部的阀芯108也相应以喷嘴体105变细长的量变得细长，从强度上的问题 考虑，阀芯108多使用实心且棒状的部件的前端为针阀或球阀的阀芯。
通过弹簧112的内径(内侧)的燃料如图7中的箭头100所示，被阀芯108阻挡 而从弹簧112的间隙被引导到设置在外周侧的燃料通路。由此，在调整燃料喷射量特性时， 若弹簧112被压缩，则由于弹簧112的间隙变窄，燃料喷射量特性下降。
如此，若燃料喷射量特性变化或下降，则成为对发动机性能或排气性能带来不良 影响的原因。发明内容
本发明鉴于以上方面而提出，其目的在于提供一种能够抑制弹簧变形而使得燃料 喷射量特性变化或下降的燃料喷射阀。
(1)为达到上述目的，在本发明中，通过在调整器与弹簧之间插入在周向上能够旋转的部件，使在轴向上分别支承弹簧的两端的部件能够旋转，从而能够抑制转矩的产生，防 止燃料喷射量特性的变化或下降。
(2)在上述(1)的基础上，优选的是，通过在轴向上分别支承弹簧的两端的部件引 导弹簧的内周或外周，从而能够得到抑制弹簧变形的效果，因此能够防止燃料喷射量特性 的变化或下降。
(3)在上述O)的基础上，优选的是，由于与弹簧的上游侧端面相接的部件具有使 燃料的流动在弹簧外周方向旁通的功能，使得不会构成燃料通过弹簧的间隙的流路，从而 能够防止燃料喷射量特性调整时燃料喷射量的下降。
(4)在上述(1)的基础上，优选的是，由于与弹簧的上游侧端面相接的部件具有过 滤功能，能够防止异物啮入阀芯与阀座的间隙内，防止由于密封性不良而引起的燃料漏出。
发明效果
通过抑制由弹簧变形所引起的燃料喷射量特性的变化或下降，能够有助于提高发 动机性能或排气性能。
图1是表示本发明的一实施例所涉及的燃料喷射阀的整体结构的纵向剖面图。
图2是表示喷射量特性的图。
图3是表示本发明的一实施例所涉及的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面 图。
图4是表示本发明的一实施例所涉及的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面 图。
图5是表示本发明的一实施例所涉及的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面 图。
图6是表示本发明的一实施例所涉及的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面 图。
图7是表示现有的燃料喷射阀的整体结构和燃料通路的纵向剖面图。
符号说明
201燃料喷射阀
202 定子
203可动元件
204 磁轭
205喷嘴支架
206电磁线圈
207树脂体
208棒状阀芯
209、210 引导构件
211喷嘴端部
2IlA包括阀座部的圆锥面
2 IlB 喷射孔
212 弹簧
213调整器
214过滤器
215、415、515、615 旋转板
216引线端子具体实施方式
通过附图所示的实施例对本发明优选的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一实施例所涉及的燃料喷射阀的整体结构的纵向剖面图。本 实施例的燃料喷射阀201为开阀时燃料从喷射阀主体的上部流入并沿轴向流动，将燃料从 在喷射阀下端设置的喷射孔211B喷射的所谓上部给料式燃料喷射阀，为将汽油等燃料直 接喷射向发动机的汽缸(燃烧室)的燃料喷射阀。
燃料喷射阀201具有中空的定子202、可动元件203、兼作壳体的磁轭204、喷嘴 支架205。定子202、可动元件203、磁轭204和电磁线圈206为磁回路的构成要件。
定子202、磁轭204及喷嘴支架205通过焊接结合在一起。该结合方式有各种形 式，但是在本实施例中，在喷嘴支架205的一部分内周与定子202的一部分外周嵌合的状态 下将定子202与喷嘴支架205焊接结合起来。并且，使磁轭204包围该喷嘴支架205的一 部分外周而将喷嘴支架205与磁轭204焊接结合起来。在磁轭204的内侧装入有电磁线圈 206。电磁线圈206由磁轭204、树脂体207及喷嘴支架205的一部分覆盖而保证密封性。
在喷嘴支架205的内部装入有可动元件203和与可动元件203焊接结合的棒状阀 芯208并使可动元件203和棒状阀芯208能够沿轴向移动。本实施例的棒状阀芯208表示 前端逐渐变细的针式的阀芯，但也可以为在前端设置有球体的类型的阀芯。并且，本实施方 式的棒状阀芯208表示与可动元件203焊接结合的阀芯，但也可以为不焊接结合而仅接触 的分体式的阀芯。在棒状阀芯208与可动元件203为分体式的结构中，在引导构件209与 可动元件203之间增加弹簧，该弹簧以弱于弹簧212的作用力的作用力将可动元件203向 定子202侧(与弹簧212的作用力相反的方向)推压。
在喷嘴支架205的内部设置有上下配置的引导构件209和210，该引导构件209和 210对可动元件203与棒状阀芯208在轴向的移动进行引导。
在喷嘴支架205的前端通过焊接固定有成为喷嘴支架的一部分的喷嘴端部211。 喷嘴端部211具有包括阀座部的圆锥面2IlA和多个喷射孔(孔口)211B。
在定子202的内部装入有弹簧212，其将可动元件203和棒状阀芯208压紧向包 括阀座部的圆锥面211A;调整器213，其调整该弹簧212的作用力；以及过滤器214，其具有 过滤功能。
并且，在弹簧212与调整器213之间装入有旋转板215。在旋转板外径与定子内径 之间设置有微小的间隙，旋转板215能够在周向上旋转。
喷射阀内的燃料通路由定子202的内部、在可动元件203上设置的多个孔203A、在 引导构件209上设置的多个孔209A、喷嘴支架205的内部、在引导构件210上设置的多个孔 210A、包括阀座部的圆锥面211A以及多个喷射孔211B构成。
在树脂体207上设置有对电磁线圈206提供励磁电流(脉冲电流)的连接部207A，利用树脂体207而绝缘的引线端子216的一部分位于连接部207A。
若经由该引线端子216而由外部驱动电路(未图示)对在磁轭204中收纳的电磁 线圈206进行励磁，则定子202、可动元件203及磁轭204形成磁回路，可动元件203克服弹 簧212的力而在磁力作用下被吸引向定子202侧。此时，棒状阀芯208离开包括阀座部的 圆锥面211A而形成开阀状态，经由多个喷射孔211B喷射通过外部高压燃料泵(未图示) 预先升压(IOMpa以上)的喷射阀主体内的燃料。
若断开电磁线圈206的励磁，棒状阀芯208在弹簧212的力的作用下而被压紧向 包括阀座部的圆锥面21IA侧，从而形成闭阀状态。
S卩，若根据发动机的运转状况来控制对电磁线圈206通电的时间，则能够将燃料 的喷射量调整为与发动机的运转条件对应的量。
图2表示作为通电时间与燃料喷射量的关系的燃料喷射量特性。在本实施例的燃 料喷射阀201中，以如下方式实施调整的操作使调整器213的位置移动，增大弹簧212的 作用力，使燃料喷射量特性与在控制发动机的控制单元(未图示)中预先记录的特性一致。
此时，若弹簧212为螺旋弹簧，则虽然在轴向上被压缩而产生转矩，但由于与弹簧 212的一端相接的可动元件203和棒状阀芯208、以及与弹簧212的另一端相接的旋转板 215在周向上能够旋转，因此产生的转矩被消除。
由此，根据本实施例，喷射量特性不会由于弹簧212变形、燃料通过的间隙变化、 流路阻力变化而变化，能够有助于提高发动机性能、排气性能。
接下来，利用图3、图4、图5及图6说明本发明的另一实施方式的燃料喷射阀的结 构。并且，在图中的符号中，与图1相同的符号表示相同部分。
图3是表示本发明的另一实施方式的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面图， 由于在旋转板外径与定子内径之间具有微小的间隙，因此旋转板415能够在周向上旋转， 并且，由于旋转板415具有凹部415A，因此能够引导弹簧212的外周，所以弹簧212不变形， 并且由于弹簧212位于定子202的内径的中心，因此燃料的流动稳定。
图4是表示本发明的另一实施方式的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面图， 由于在旋转板外径与定子内径之间具有微小的间隙，因此旋转板515能够在周向上旋转， 并且，由于旋转板515具有凸部515A，因此能够引导弹簧212的内周，所以弹簧212不会变 形，并且由于弹簧212位于定子202的内径的中心，因此燃料的流动稳定。
图5是表示本发明的另一实施方式的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面图， 由于在旋转板外径与定子内径之间具有微小的间隙，因此旋转板615能够在周向上旋转， 并且，由于旋转板615具有凸部615A，因此能够引导弹簧212的内周。由于弹簧212不会变 形，并且位于定子202的内径的中心，因此燃料的流动稳定。
并且，旋转板615具有多个从内周朝向外周的放射状的槽615B，燃料流被引导向 定子202的内径与弹簧212的外径的间隙而不是被引导向弹簧212的内径。由此，没有流 过弹簧212的间隙的燃料，流量更加稳定。
图6是表示本发明的另一实施方式的燃料喷射阀的主要部分结构的纵向剖面图， 通过在旋转板715的内径上设置过滤器715A，从而能够隔住流入的燃料中所含有的异物 (主要为金属、高分子化合物等)或在上游侧压入的调整器213产生的异物，能够避免异物 啮入所弓I起的密封性不良的风险。
另外，在图1 图6的实施例中，通过使旋转板215、415、515、615、715的燃料通路 的流路面积明显小于上游侧的流路面积，还能够消除通过外部高压燃料泵(未图示)预先 升压(IOMPa以上)时产生的燃料压力脉动的影响，抑制燃料喷射量的变化。
另外，在上述说明中，对于缸内喷射方式的燃料喷射阀进行了说明，但是本发明还 能够适用于在吸气通路配置的燃料喷射阀。
权利要求
1.一种燃料喷射阀，其具有产生将阀芯推压向阀座的力的弹簧，该燃料喷射阀的特征 在于，在轴向上分别支承所述弹簧的两端的部件在周向上能够旋转。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，在轴向上分别支承所述弹簧的两端的部件具有支承所述弹簧的内周或外周的功能。
3.根据权利要求2所述的燃料喷射阀，其特征在于，与所述弹簧的上游侧端部相接的部件具有将燃料向所述弹簧的外周引导的通路功能。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，与所述弹簧的上游侧端部相接的部件具有防止流入的燃料中含有的异物(主要为金 属、高分子化合物等)流入燃料喷射阀内部的功能。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够抑制弹簧的变形，从而抑制燃料喷射量特性变化或下降的燃料喷射阀。在具有产生将阀芯(208)推压向阀座的圆锥面(211A)的力的弹簧(212)的燃料喷射阀(201)中，与弹簧(212)的一端相接的可动元件(203)及棒状阀芯(208)、与弹簧(212)的另一端相接的旋转板(215)形成在周向上能够旋转的结构。由此，将产生的转矩消除，喷射量特性不会由于流路阻力变化而变化。
文档编号F02M51/06GK102032082SQ20101024374
公开日2011年4月27日 申请日期2010年8月2日 优先权日2009年9月25日
发明者入野裕介, 大和田寿, 小仓清隆, 生井泽保夫, 石川亨 申请人:日立汽车系统株式会社