专利名称：电磁式燃料喷射阀的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及在内燃机的燃料供给系统中使用的电磁式燃料喷射阀，特别是涉及电磁式燃料喷射阀的改进，该电磁式燃料喷射阀具备阀套，所述阀套是将阀座部件、固定铁芯和燃料入口筒前后连接起来而形成的，该阀套的内部作为燃料流路，所述阀座部件在前端具有阀座和阀孔；线圈，所述线圈配设在该阀套的外周并被通电以对所述固定铁芯进行励磁；以及阀组装体，所述阀组装体被收纳于所述阀套，并随着所述固定铁芯的消磁和励磁而与所述阀座协同动作来开闭所述阀孔，所述阀组装体由以下部件构成阀芯，所述阀芯相对于所述阀座离开和落座，所述阀芯的基本形状为球状并且在外周具有多个流路部； 可动铁芯，所述可动铁芯滑动自如地嵌装于所述阀套；以及阀杆，所述阀杆一体地突出设置于所述可动铁芯的前端并与阀芯连接，并且所述阀杆的直径比该可动铁芯的小。
背景技术：
这种电磁式燃料喷射阀如下述专利文献1所公开的那样已经被公知。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特开2001-115923号公报发明概要发明要解决的课题在专利文献1公开的电磁式燃料喷射阀中，在所述固定铁芯设有与燃料入口筒内连通的第一纵孔，并且在可动铁芯设有与该第一纵孔连通的第二纵孔和使该第二纵孔朝着阀座部件的后端面敞开的多个横孔，因此，在阀芯开阀时，从第二纵孔通过了横孔的高压的燃料冲撞阀座部件的后端面，从而发生大的压力损失，这成为阻碍喷射燃料的雾化的一个原因。此外，可动铁芯需要将全长延长以补充由所述横孔引起的容量的减少，这妨碍电磁式燃料喷射阀的紧凑化。本发明正是鉴于该种情况而完成的，其目的在于提供一种电磁式燃料喷射阀，阀套内的燃料的压力损失小，而且不必将可动铁芯的全长延长，从而使得喷射燃料的雾化良好且结构紧凑。用于解决课题的方案为了达成上述目的，本发明的电磁式燃料喷射阀具备阀套，所述阀套是将阀座部件、固定铁芯和燃料入口筒前后连接起来而形成的，该阀套的内部作为燃料流路，所述阀座部件在前端具有阀座和阀孔；线圈，所述线圈配设在该阀套的外周并被通电以使所述固定铁芯励磁；以及阀组装体，所述阀组装体被收纳于所述阀套，并随着所述固定铁芯的消磁和励磁而与所述阀座协同动作来开闭所述阀孔，所述阀组装体包括阀芯，所述阀芯相对于所述阀座离开和落座，所述阀芯的基本形状为球状并且所述阀芯在外周具有多个流路部；可动铁芯，所述可动铁芯滑动自如地嵌装于所述阀套；以及阀杆，所述阀杆一体地突出设置于所述可动铁芯的前端并与阀芯连接，并且所述阀杆的直径比该可动铁芯的直径小，该电磁式燃料喷射阀的第一特征在于，在所述阀座部件设有阀芯引导孔，所述阀芯引导孔与该阀座相连，并引导所述阀芯而使该阀芯滑动自如；以及大径孔，所述大径孔的直径比阀芯引导孔的直径大，且该大径孔经由锥形孔而与该阀芯引导孔的后端相连，另一方面，在所述固定铁芯设有与所述燃料入口筒内连通的第一纵孔，并将与该第一纵孔连通的第二纵孔设置在从所述可动铁芯至所述阀杆的范围内，并且，在所述阀杆设置有横孔，所述横孔使该第二纵孔朝所述大径孔敞开，并且，使所述大径孔的直径Dl与所述阀芯引导孔的直径D2的关系为 D2/D1 < 0. 6。此外，本发明的第二特征在于，在第一特征的基础上，将所述锥形孔的锥形角度设定为50° 70°。进而，本发明的第三特征在于，在第一或第二特征的基础上，由空心轴部和与该空心轴部的前端相连的实心轴部构成所述阀杆，所述空心轴部具有所述第二纵孔，所述实心轴部是实心的且直径比该空心轴部的直径小，使该空心轴部的前端部插入所述阀芯引导孔，在该空心轴部与所述阀芯引导孔的内周面之间划分出圆筒状流路。发明效果根据本发明的第一特征，在阀芯开阀时，在阀组装体的第二纵孔待机的高压燃料通过设于阀杆的单一的横孔而顺畅地流到阀座部件的容积比较大的大径孔侧，因此压力损失小。并且，移至大径孔的高压燃料由锥形孔顺畅地节流，在流速加快的同时被向阀芯引导孔引导，并在通过阀芯外周的多个流路部后，由阀座进一步节流，在流速进一步加快的同时经阀孔向阀座部件前方高速地喷射，因此能够使该喷射燃料良好地雾化。此外，所述横孔设于阀杆，在可动铁芯仅有第二纵孔通过，因此避免了由横孔引起的可动铁芯的容量的减少，能够有利于可动铁芯的紧凑化，进而能够有利于电磁式燃料喷射阀的紧凑化。而且，通过使阀杆的横孔单一化，在该横孔的放电加工和机械加工时，将毛刺的产生抑制到最少，使毛刺去除作业变得简单，能够有利于成本的降低，不仅如此，还能够确保阀杆的强度，实现阀杆的小径化，随之能够扩大大径孔的有效容积。并且，通过使阀芯引导孔的直径与大径孔的直径的关系形成为所述算式那样，从而能够从大径孔到阀芯引导孔有效地使高压燃料的流速增加，并且能够使支承于阀芯引导孔的球状的阀芯小径化，能够提供特别是对小型自动两轮车等有效的小喷射流量型的小型电磁式燃料喷射阀。根据本发明的第二特征，通过连接大径孔和阀芯引导孔之间的锥形孔的锥形角度设定为50° 70°，能够在锥形孔中更为顺畅地使高压燃料流节流，并且能够与所述算式相辅相成地尽量抑制阀座部件的全长的增加，能够有利于电磁式燃料喷射阀的紧凑化。根据本发明的第三特征，能够兼顾阀杆的薄壁轻量化和确保强度。此外，在阀芯的开阀时，在使由锥形孔节流后的高压燃料流通过圆筒状流路整流后，使所述高压燃料流分流至阀芯外周的多个流路部，即使所述横孔是单一的，也能够使分流到各流路部的分流量均等，使从燃料喷孔喷射燃料的燃料喷射方向稳定。
图1是本发明的实施例涉及的电磁式燃料喷射阀的纵剖视图。(第一实施例)
图2是图1中的2所示部分的放大图。(第一实施例)图3是沿图2的3-3线的剖视图。(第一实施例)标号说明1 电磁式燃料喷射阀；2:阀套；3:阀座部件；5:固定铁芯；7:阀孔；8 阀座；12 可动铁芯；13:阀杆；13a:空心轴部；13b 实心轴部；14:阀芯；15:引导孔；16 锥形孔；17 大径孔；18 流路部；19 第一纵孔；20 第二纵孔；21 横孔；25:圆筒状流路；26:燃料入口筒；30:线圈。
具体实施例方式基于附图示出的本发明的优选实施例，在以下说明本发明的实施方式。另外，在本发明的电磁式燃料喷射阀中，将燃料喷射侧称为前方，将燃料入口侧称为后方。实施例1在图1中，发动机用的电磁式燃料喷射阀I的阀套2包括圆筒状的阀座部件3 ； 磁性圆筒体4，其以嵌合于该阀座部件3的后端部方式液密地焊接于该阀座部件3 ；非磁性圆筒体6，其以抵靠在该磁性圆筒体4的后端的方式液密地焊接于该磁性圆筒体4 ；圆筒状的固定铁芯5，其以前端部嵌合于该非磁性圆筒体6的内周面的方式液密地焊接于该非磁性圆筒体6 ；以及燃料入口筒沈，其与固定铁芯5为相同的材料且一体地连续设置在该固定铁芯5的后端。如图2所示，在阀座部件3设有阀孔7，其开口于该阀座部件3的前端面；圆锥状的阀座8，其与该阀孔7的内端相连；圆筒状的阀芯引导孔9，其与该阀座8的大径部相连； 以及圆筒状的大径孔17，其直径比阀芯引导孔15的直径大且经由锥形孔16而与该阀芯引导孔15的后端连接。
在此，当设阀芯引导孔15的直径为D1、大径孔17的直径为D2时，D2/D1 < 0. 6......(1)以满足上述(1)式的方式形成阀芯引导孔15和大径孔17。此外，所述锥形孔16的锥形角度θ被设定为50° 70°。在阀座部件3的前端面液密地焊接有钢板制的喷射器板(injector plate) 10，该喷射器板10具有与上述阀孔7连通的多个燃料喷孔11。在非磁性圆筒体6的前端部留有未与固定铁芯5嵌合的部分，在从该部分到阀座部件3的阀套2内收纳阀组装体V。阀组装体V包括基本形状为球状的阀芯14，其以滑动自如的方式支承在所述引导孔9中，以与所述阀座8协同动作来开闭阀孔7 ；阀杆13，其通过焊接结合于该阀芯14 ； 以及圆筒状的可动铁芯12，该阀杆13从该可动铁芯12的前端一体地突出，该可动铁芯12 具有环状的轴颈部1 且与固定铁芯5对置，所述轴颈部12a以滑动自如的方式支承于磁性圆筒体4的内周面。因此，阀组装体V在阀芯14和轴颈部1 这彼此离开很远的两点处被滑动自如地支承于阀套2，使得阀组装体V的开闭姿势稳定。在球状的阀芯14的周围隔开等间隔地形成有容许燃料通过的多个平坦的流路部18、18···(参考图3)。在固定铁芯5设有与燃料入口筒沈的空心部相连的第一纵孔19。此外，在阀组装体V设有第二纵孔20，其始于可动铁芯12的后端面并终于阀杆13的中间部；以及单一的横孔21，其使该第二纵孔20向阀座部件3的所述大径孔17敞开。所述阀杆13从可动铁芯12的前端一体地突出，并且该阀杆13包括空心轴部 13a，其直径比可动铁芯12的直径小且与所述阀芯引导孔15的直径大致相同，并且该空心轴部13a具有所述第二纵孔20 ；以及实心轴部13b，其直径比所述阀芯引导孔15的直径小且经由锥状台阶部13c与该空心轴部13a的前端一体地相连。此时，空心轴部13a的前端插入所述阀芯引导孔15内，在空心轴部13a与阀芯引导孔15的内周面之间划分出圆筒状流路25。与此相伴，空心轴部13a和阀芯14之间的焊接部配置于阀芯引导孔15内。如图1和图2所示，在第二纵孔20的中途形成有朝向固定铁芯5侧的环状的弹簧座24。在固定铁芯5的第一纵孔19中压入有带切槽的管状的保持器(retainer) 23，在该保持器23与所述弹簧座M之间压缩设置有阀簧22，该阀簧22对可动铁芯12向阀芯18的闭阀侧施力。此时，利用保持器23相对于第一纵孔19的嵌合深度来调整阀簧22的设定载荷。在可动铁芯12埋设有非磁性材料制成的环状的止动部件37，该止动部件37与固定铁芯5对置并比可动铁芯12的后端面稍稍突出。对于该止动部件37，当固定铁芯5与可动铁芯12相互吸引时，通过止动部件37与固定铁芯5的前端面抵接，从而使固定铁芯5与可动铁芯12的对置端面之间留有预定的间隙。在阀套2的外周，与固定铁芯5和可动铁芯12对应地嵌装有线圈组装体28。该线圈组装体观由线圈骨架四和卷装于该线圈骨架四的线圈30构成，所述线圈骨架四从磁性圆筒体4的后端部到固定铁芯5的范围与它们的外周面嵌合，在该线圈骨架四的后端部保持着向该线圈骨架四的一侧突出的耦合器端子33的基端部，线圈30的末端与该耦合器端子33连接。在该线圈组装体观中，以埋封线圈30的方式模压成形有覆盖该线圈组装体 28的外周的合成树脂制的一次覆盖层27。此时，以收纳、保持所述耦合器端子33的方式，使向线圈组装体28的一侧突出的耦合器34与一次覆盖层27 —体成形。围绕线圈组装体观的磁性体的线圈壳体31的前后两端部焊接于磁性圆筒体4和固定铁芯5的外周面。在从磁性圆筒体4的后半部到燃料入口筒沈的前半部的外周面，通过模压成形形成合成树脂制的二次覆盖层32，该二次覆盖层32埋封线圈组装体观、线圈壳体31和耦合器34的根部。此时，在二次覆盖层32的后端形成有覆盖燃料入口筒沈的后方台阶部^a 的厚壁部32a，在该厚壁部3 与燃料过滤器43的安装凸缘43a之间，在燃料入口筒沈的外周面装配有0型圈51，该燃料过滤器43被压入燃料入口筒沈的入口。此外，在磁性圆筒体4的外周装配有与二次覆盖层32的前端面紧密接触的密封部件52。接着，对本实施例的作用进行说明。从未图示的燃料泵压送至燃料入口筒沈的高压燃料在通过燃料过滤器43过滤后，充满阀套2的内部，即充满燃料入口筒沈的中空部、固定铁芯5的第一纵孔19、阀组装体V的第二纵孔20和横孔21、阀座部件3的大径孔17、锥形孔16以及阀芯引导孔15等。 接着，在使线圈30消磁的状态下，借助阀簧22的作用力将阀组装体V向前方按压，使阀芯 18落座于阀座8。当通过通电而对线圈30进行励磁时，由此产生的磁通依次通过线圈壳体31、磁性圆筒体4、可动铁芯12、固定铁芯5，并借助由在两铁芯5、12之间产生的磁力形成的吸引力使可动铁芯12克服阀簧22的设定载荷而被固定铁芯5吸引，阀芯18从阀座8离开，从而阀孔7敞开，阀座部件3内的高压燃料从阀孔7流出，并从喷射器板10的燃料喷孔11向装配有该电磁式燃料喷射阀I的未图示的节气门体或发动机的进气通道喷射。此时，特别是在阀组装体V的第二纵孔20待机的高压燃料先通过设于阀杆13的单一的横孔21而顺畅地流到阀座部件3的容积比较大的大径孔17侧，因此压力损失小。并且，移至大径孔17的高压燃料由锥形孔16顺畅地节流，在流速加快的同时被向阀芯引导孔 15引导，并在通过阀芯14外周的多个流路部18、18…后，由圆锥状的阀座8进一步节流，在流速进一步加快的同时经阀孔7从喷射器板10的燃料喷孔11高速地喷射，因此能够使该喷射燃料良好地雾化。另外，上述横孔21设于阀杆13，在可动铁芯12仅有第二纵孔20通过，因此避免了由横孔21引起的可动铁芯12的容量的减少，能够有利于可动铁芯12的紧凑化，进而能够有利于电磁式燃料喷射阀I的紧凑化。而且，通过使阀杆13的横孔21单一化，在该横孔 21的放电加工和机械加工时，将毛刺的产生抑制到最少，使毛刺去除作业变得简单，能够有利于成本的降低，不仅如此，还能够确保阀杆13的强度，实现阀杆13的小径化，随之，能够扩大大径孔17的有效容积。此外，如上所述，通过使阀芯引导孔15的直径Dl与大径孔17的直径D2的关系形成为D2/D1 < 0. 6，从而能够从大径孔17到阀芯引导孔15有效地使高压燃料的流速增加， 并且能够使支承于阀芯引导孔15的球状的阀芯14小径化，能够提供特别是对小型自动两轮车等有效的小喷射流量型的小型电磁式燃料喷射阀I。并且，通过将连接大径孔17和阀芯引导孔15之间的锥形孔16的锥形角度θ设定为50° 70°，能够在锥形孔16中更为顺畅地对高压燃料流进行节流，并且能够与所述 (1)式相辅相成地尽量抑制阀座部件3的全长的增加，能够有利于电磁式燃料喷射阀I的紧凑化。此外，使阀杆13由空心轴部13a和经由锥状台阶部13c而与该空心轴部13a的前端一体地相连的实心轴部1 构成，所述空心轴部13a的直径比可动铁芯12的直径小且与所述阀芯引导孔15的直径大致相同，且所述空心轴部13a具有第二纵孔20，所述实心轴部 13b的直径比阀芯引导孔15的直径小，因此能够兼顾阀杆13的薄壁轻量化和确保强度。此时，使空心轴部13a的前端部插入阀芯引导孔15内，在实心轴部13b与阀芯引导孔15的内周面之间划分出圆筒状流路25，因此在使由锥形孔16节流后的高压燃料流通过圆筒状流路25整流后，使所述高压燃料流分流至阀芯14外周的多个流路部18、18···，即使所述横孔21是单一的，也能够使分流到各流路部18的分流量均等，使从燃料喷孔11喷射燃料的燃料喷射方向稳定。以上，说明了本发明的实施例，然而本发明并不限定于此，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。例如，可以取代平坦的流路部18而在阀芯14的外周面设置槽状的流路部。
权利要求
1.一种电磁式燃料喷射阀， 该电磁式燃料喷射阀具备阀套O)，所述阀套( 是将阀座部件(3)、固定铁芯( 和燃料入口筒06)前后连接起来而形成的，该阀套O)的内部作为燃料流路，所述阀座部件C3)在前端具有阀座(8)和阀孔(7)；线圈(30)，所述线圈(30)配设在该阀套(2)的外周并被通电以使所述固定铁芯(5)励磁；以及阀组装体(V)，所述阀组装体(V)被收纳于所述阀套O)，并随着所述固定铁芯(5)的消磁和励磁而与所述阀座(8)协同动作来开闭所述阀孔(7)， 所述阀组装体(V)包括阀芯(14)，所述阀芯(14)相对于所述阀座(8)离开和落座，所述阀芯(14)的基本形状为球状并且所述阀芯(14)在外周具有多个流路部(18)；可动铁芯(12)，所述可动铁芯(12)滑动自如地嵌装于所述阀套O)；以及阀杆(13)，所述阀杆(13) —体地突出设置于所述可动铁芯(12)的前端并与阀芯(14) 连接，并且所述阀杆(13)的直径比该可动铁芯(12)的直径小， 该电磁式燃料喷射阀的特征在于， 在所述阀座部件( 设有阀芯引导孔(15)，所述阀芯引导孔(15)与该阀座(8)相连，并引导所述阀芯(14)而使该阀芯(14)滑动自如；以及大径孔(17)，所述大径孔(17)的直径比阀芯引导孔(15)的直径大，且该大径孔(17) 经由锥形孔(16)而与该阀芯引导孔(15)的后端相连，另一方面，在所述固定铁芯( 设有与所述燃料入口筒06)内连通的第一纵孔(19)， 并将与该第一纵孔(19)连通的第二纵孔OO)设置在从所述可动铁芯(1 至所述阀杆 (13)的范围内，并且，在所述阀杆(1 设置有横孔(21)，所述横孔使该第二纵孔OO) 朝所述大径孔(17)敞开，并且，使所述大径孔(17)的直径Dl与所述阀芯引导孔(15)的直径D2的关系为D2/D1 <0.6。
2.根据权利要求1所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于， 将所述锥形孔(16)的锥形角度(θ )设定为50° 70°。
3.根据权利要求1或2所述的电磁式燃料喷射阀，其特征在于，由空心轴部(13a)和与该空心轴部(13a)的前端相连的实心轴部(13b)构成所述阀杆 (13)，所述空心轴部(13a)具有所述第二纵孔(20)，所述实心轴部(13b)是实心的且直径比该空心轴部(13a)的直径小，使该空心轴部(13a)的前端部插入所述阀芯引导孔(15)，并在该空心轴部(13a)与所述阀芯引导孔(15)的内周面之间划分出圆筒状流路05)。
全文摘要
在电磁式燃料喷射阀中，在阀套(2)的阀座部件(3)设有阀芯引导孔(15)，其与该阀座(8)相连并引导阀芯(14)而使该阀芯滑动自如；以及大径孔(17)，其直径比阀芯引导孔(15)的直径大，且该大径孔经由锥形孔(16)而与该阀芯引导孔(15)的后端相连，另一方面，在固定铁芯(5)设有与燃料入口筒(26)内连通的第一纵孔(19)，并将与该第一纵孔(19)连通的第二纵孔(20)设置在从可动铁芯(12)至阀杆(13)的范围内，并且，在阀杆(13)设置有横孔(21)，所述横孔(21)使该第二纵孔(20)朝大径孔(17)敞开，并且，使大径孔(17)的直径D1与阀芯引导孔(15)的直径D2的关系为D2/D1＜0.6。由此，能够提供喷射燃料的雾化良好且紧凑的电磁式燃料喷射阀。
文档编号F02M51/08GK102472216SQ20108003280
公开日2012年5月23日 申请日期2010年5月21日 优先权日2009年7月27日
发明者佐藤和彦, 斋藤健一 申请人:株式会社京浜