燃料喷射阀的制作方法

文档序号:30389650发布日期:2022-06-11 13:44阅读:609来源:国知局

1.本技术涉及一种燃料喷射阀。


背景技术:

2.以往,例如如专利文献1所公开的那样,周知一种燃料喷射阀,包括能在轴线方向上运动的针状件(在专利文献1中记述为阀针),所述针状件由可动件、阀封闭件和将可动件与阀封闭件结合的结合构件、所谓的管形成。专利文献1所公开的燃料喷射阀在管设置有纵向长的狭缝,所述狭缝形成为阀封闭体侧的端部的开口宽度比中央部的开口宽度小。此外,可动件与管以及阀封闭件与结合构件分别通过焊缝结合。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本专利特表2001-504917号公报


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
4.一般来说,构成为在燃料喷射阀中,通过通电和停止通电的反复,以反复进行针状件在轴线方向的上下运动,阀部被开闭来喷射燃料。针状件的轴线方向运动的范围限制在燃料流路的上游侧通过芯部进行,在下游侧通过设置于下游侧的阀座进行。在针状件与芯部或阀座抵接时对抵接部施加有冲击。
5.在专利文献1所公开的燃料喷射阀中,在管状的管设置有纵向长的狭缝,但仅设置有一个纵向长的狭缝,因此,在针状件与芯部以及阀座抵接时管一边弯曲一边发生压缩变形。管压缩时在中间部处弯折应力最大并向径向外侧进行位移,管整体变成桶状,但在狭缝处没有周向的约束,使得朝向径向外侧的位移最大,因此,压缩量也变得最大,针状件向狭缝一侧弯折。
6.针状件被上下两处的滑动部引导而进行往复动作,但滑动部的间隙小,若在阀部开闭时发生上述那样的弯折,则针状件的外周部与相对侧滑动部会发生干涉,从而在两方产生大量的磨损。因上述磨损,例如会发生由装设的发动机的长时间的使用导致的喷射量变化,硬说起来会成为发生发动机故障的原因。
7.本技术公开了用于解决上述那样的技术问题的技术,其目的在于,提供一种燃料喷射阀,抑制阀部开闭时产生的针状件的弯曲,减小滑动部的磨损。解决技术问题所采用的技术方案
8.本技术所公开的燃料喷射阀的特征是,包括:螺线管装置,所述螺线管装置产生磁吸引力;芯部,所述芯部由至少部分被所述螺线管装置包围的管状的磁性体构成;弹簧,所述弹簧设置于所述芯部的内周部;管状的保持件,所述保持件设置于所述芯部的下端部;针状件,所述针状件配置于所述保持件的内部,并构成为包括由磁性体构成的电枢、与所述电
枢结合的管以及与所述管结合的阀部;以及阀座,所述阀座与所述阀部抵接,所述针状件被所述电枢的滑动部和所述阀部的滑动部引导而在所述管的轴线方向上移动,所述管具有:狭缝,所述狭缝在从所述轴线方向的上端部至下端部的整个轴线方向长度的范围内延伸;以及通孔,所述通孔与所述狭缝相对,并沿着所述轴线方向延伸。发明效果
9.根据本技术的燃料喷射阀,能获得一种燃料喷射阀,抑制在阀部开闭时发生的针状件的弯曲,减小滑动部的磨损。
附图说明
10.图1是实施方式1的燃料喷射阀的剖视图。图2是图1的燃料喷射阀的a部的放大图。图3是表示构成图1所示的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。图4是从图3的b-b线方向观察轧制加工后的管的剖视图。图5是表示构成实施方式2的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。图6是表示构成实施方式3的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。图7是表示实施方式3的燃料喷射阀开阀时的管的弯曲变形的情况的图。图8是表示构成实施方式4的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。图9是表示构成实施方式5的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。
具体实施方式
11.以下,使用附图对本技术的燃料喷射阀的优选实施方式进行说明。另外,在各图中,对相同或同样的构成部分标注相同的符号,此外,对应的各构成构件的尺寸或是缩放尺寸比各自独立。另外,燃料喷射阀的结构实际上还包括多个构件,为了简化说明,仅记载说明所必要的部分,对于其他部分则进行省略。
12.实施方式1图1是表示实施方式1的燃料喷射阀的截面的图,图2是图1的a部放大图。在图1及图2中,燃料喷射阀100将燃料供给至作为例如汽车的发动机使用的内燃机。燃料喷射阀100包括:螺线管装置2,所述螺线管装置2从驱动电路1供给电流而产生磁吸引力;芯部3,所述芯部3由至少部分被螺线管装置2包围的管状的磁性体构成;弹簧4,所述弹簧4设置于芯部3的内周部;管状的保持件5,所述保持件5设置于芯部3的下端部,所述保持件5的端部被插入到螺旋管装置2的内周部的下端部与芯部3的外周部的下端部之间;针状件6,所述针状件6设置于保持件5的内部;阀座7;以及板状件8,所述板状件8与阀座7结合。针状件6由电枢61、管62和阀部63形成,所述电枢61由磁性体构成,所述管62与电枢61结合,所述阀部63与管62结合。即,管62是电枢61与阀部63的结合构件,阀部63与阀座7抵接。
13.电枢61与管62在将管62压入到电枢61之后通过例如焊接而被结合,阀部63例如焊接于管62。此外,芯部3在压入到保持件5之后例如焊接于保持件5。阀座7与位于阀座7下游侧、即燃料流路下游侧的板状件8结合在一起,板状件8与保持件5被例如焊接在一起。通过上述结构,阀座7被固定于保持件5。
14.接着,对上述结构的燃料喷射阀100中的针状件6的动作进行说明。
当从驱动电路1向螺线管装置2通电并在螺线管装置2中产生磁场时,电磁力会作用于电枢61而使针状件6被向芯部3一侧吸引。由此,针状件6通过电枢61的滑动部61a和阀部63的滑动部63a引导而沿着轴线方向移动。在本实施方式中,与保持件5的内周部5a相对的电枢61的外周部成为电枢61的滑动部61a。此外,与阀座7的内周部7a相对的阀部63的外周部成为阀部63的滑动部63a。针状件6的朝向芯部3一侧的轴线方向的可动界限为电枢61与芯部3抵接的位置。
15.在停止向螺线管装置2的通电之后,针状件6通过设置于芯部3内部的弹簧4的弹性力的作用下被阀部63的滑动部63a和电枢61的滑动部61引导而在轴线方向上移动。阀芯6在远离芯部3的方向上的轴线方向运动界限为阀部63落座于阀座7的位置。
16.图3是表示构成燃料喷射阀100的管62的轧制加工前的状态的图,图4是从图3的b-b线方向观察轧制加工后的管62的剖视图。如图3及图4所示,管62是通过对在横向上长的长方形的薄的平板62a进行轧制加工制作而成的。平板部62a是由具有0.5mm左右的厚度的不锈钢的轧制板制造的。在平板62a的中心线上通过冲压加工形成有在上述中心线的延长方向上长的通孔9。通孔9的中心线c与平板62a的中心线一致。
17.通孔9以轴线方向的上端部与平板62a的上表面之间具有间隔a的方式开口,并以与平板62a的下表面之间具有间隔b(b≈1mm)的方式开口。通孔9具有宽度d(d≈0.3mm)并在中心线c方向上延长,轴线方向的上端部以及轴线方向的下端部分别形成为曲线形状r。平板62a在图3中被轧制加工至左端面与右端面靠近,上述左端面与上述右端面以夹着狭缝9s的方式相对,从而变成具有c字状的截面的管62。即,在管62上形成有狭缝9s,所述狭缝9s从轴线方向的上端部至轴线方向的下端部的整个轴线方向长度的范围内延伸,管62的内径侧具有宽度d。
18.管62的轴线方向的上端部被压入到电枢61的内部。压入以a-b的压入长度进行,直至电枢61的下端部α与通孔9的轴线方向的上端部之间的间隔为b。在压入后,管62与电枢61的下端部α通过例如焊接而被结合在一起。接着,使阀部63与管62的轴线方向的下端部接触并保持,从而通过例如焊接将阀部63结合到管62的轴线方向的下端部。管62上下的焊接部与通孔9的轴线方向上下端部之间具有间隔b,间隔b设定为管62的壁厚的约2倍的长度。因此,能在管62上下的焊接部处抑制由通孔9的冲压加工导致的变形,即使平板62a变成轧制加工后的管状态,也具有良好的真圆度,在整周维持与电枢61以及阀部63的接触状态而能实现高强度的焊接。
19.实施方式1的燃料喷射阀100以上述方式构成,当向具有针状件6的燃料喷射阀100通电时,针状件6的电枢61的上端部面会与芯部3的下端部面碰撞而变成开阀状态。针状件6由刚性和质量大的电枢61和阀部63以及刚性和质量小的管62构成,在力学上成为在作为弹簧的管62的上下结合有作为质点的电枢61和阀部63的、所谓的弹簧-质量系统结构。开阀碰撞时的针状件6的运动量mv(速度v乘以质量m得到的物理量)转换为电枢61的端面所受到的冲量ft(从芯部3受到的反作用力f乘以受到反作用力f的时间t得到的物理量),针状件6静止。阀部63的运动量由于管62的变形伴随着延迟而传递至电枢61,因此,上述时间t变长,斥力变小。在减弱斥力以抑制电枢61的磨损时,只要降低管62的刚性即可。
20.在开阀碰撞时,管62接受阀部63的运动量并从轴线方向的下端部作用有压缩载
荷。受到压缩载荷的管62的圆筒薄壁部向外周部一侧扩径,弯折应力最大的中间部向径外侧方向变成最大位移,因此,变形成桶状。
21.管62的中间部的扩径的大小在没有周向的约束的狭缝9s处变成最大,但在通孔9的部分处也要扩径,因此,高平衡地扩径,并根据扩径的大小高平衡地压缩,因此,能成为管62的弯曲也得到抑制的状态,以助于在开阀时抑制滑动部的磨损。另外,上面对开阀时进行了说明,但闭阀时也是同样的。
22.实施方式2接着,对实施方式2的燃料喷射阀进行说明。图5是表示构成实施方式2的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。在图5中,在构成管62的平板62中,除了通孔9以外,在通孔9的两侧各有一个第二通孔9a。第二通孔9a相对于通孔9的轴线方向左右对称地形成于通孔9的两侧。此外,第二通孔9a形成于形成为c字状的管62的狭缝9s(参照图4)与通孔9的中间位置,并以宽度d(d≈0.3mm)在与通孔9的轴线方向相同的方向上延长,轴线方向的上端部以及轴线方向的下端部分别形成为曲线形状r。另外,关于其他结构,与实施方式1相同,因此,省略图示说明。
23.根据以上述方式构成的实施方式2的燃料喷射阀,在开阀碰撞时管62接受阀部63的运动量并从轴线方向的下端部作用有压缩载荷。受到压缩载荷的管62的圆筒薄壁部向外周部侧扩径,弯折应力最大的中间部向径外侧方向变成最大位移,因此,变形成桶状。
24.管62的中间部的扩径的大小在没有周向的约束的狭缝9s处最大,但在相反侧的通孔9的部分处也要没有周向的约束地以接近于狭缝9s的程度扩径,因此,左右高平衡地扩径,并根据扩径的大小高平衡地压缩。因此,与没有第二通孔9a的情况相比,变成管62的弯曲也得到抑制的状态,另外,通过形成第二通孔9a以增加管62的弯折变形,刚性降低,以助于抑制开闭阀时的碰撞部的磨损。
25.实施方式3接着,对实施方式3的燃料喷射阀进行说明。图6是表示构成实施方式3的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。在图6中,在构成管62的平板62a中,除了通孔9,具有第三通孔11a,所述第三通孔11a具有与通孔9的轴线正交的轴线,并在与通孔9交叉的横向长。此外,在第三通孔11a的左右两端侧形成有第二狭缝11b,所述第二狭缝11b与第三通孔11a之间具有间隙且在横向上长,即具有与第三通孔11a的轴线同样的轴线。第二狭缝11b分别向平板62a的左端面和右端面、即狭缝9s开口。另外,在第三通孔11a和第二狭缝11b的上方形成有第四通孔11c,所述第四通孔11c形成为与通孔9之间具有间隙,相对于通孔9左右对称且在横向上长,并且所述第四通孔11c具有与通孔9的轴线正交的轴线。
26.在此,由两个第四通孔11c构成第一层,由第三通孔11a和两个第二狭缝11b构成第二层。第三通孔11a、两个第二狭缝11b以及两个第四通孔11c的宽度e形成为e≈0.4mm。此外,第一层与第二层之间的间隔f形成为f≈0.8mm。此外,通孔9从第一层开口至第二层。另外,关于其他结构,与实施方式1或实施方式2相同,因此,省略图示说明。
27.根据以上述方式构成的实施方式3的燃料喷射阀,在开阀碰撞时管62接受阀部63的运动量并从轴线方向的下端部作用有压缩载荷。管62的下游侧所受到的载荷如图7的(a)、(b)所示那样经由形成于构成第二层的第三通孔11a与第二狭缝11b之间的壁部12b施
加于形成于第一层与第二层的层间的壁部12a的中央部。
28.壁部12a的两个端部被第一层的两个壁部支承并在悬臂梁的中央受到载荷的状态,因此,发生弯折变形,刚性变低,以助于抑制开闭阀时的碰撞部的磨损。
29.左右两个的双悬臂梁(日文:両持

梁)的要素以在各自的两侧邻接有狭缝9s以及通孔9且没有横向的约束的独立状态配置,施加压缩载荷时的朝向横向的变形并未被约束,因此,变成变形量变大且左右平衡好的变形。
30.实施方式4接着,对实施方式4的燃料喷射阀进行说明。图8是表示构成实施方式4的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。在图8中,在构成管62的平板62a中,除了通孔9以外,形成有第三通孔11a和第二狭缝11b,所述第二狭缝11b在第三通孔11a的左右两端侧与第三通孔11a之间具有间隙且在横向上长。在通孔9的轴线方向上端侧的中央部形成有第五通孔11d和第三狭缝11e,所述第五通孔11d在横向上长,所述第三狭缝11e在第五通孔11d的两侧与第五通孔11d之间具有间隔且在横向上长。由第五通孔11d和第三狭缝11e构成第一层。在第一层的下方以具有间隔f的方式构成第二层,上述第二层相对于通孔9左右对称,并由与通孔9之间具有间隙的、在横向上长的第四通孔11c形成。
31.另外,在第二层的下方构成第三层,所述第三层由第三通孔11a和第二狭缝11b构成,其与第一层具有间隔f且具有与第一层同样的形态。此外,形成第一层的第五通孔11d和两个第三狭缝11e、形成第二层的两个第四通孔11c以及形成第三层的第三通孔11a和两个第二狭缝11b的宽度e形成为e≈0.4mm。此外,第一层与第二层之间的间隔f以及第二层与第三层之间的间隔f形成为f≈0.8mm。另外,通孔9从第一层开口至第二层。另外,关于其他结构,与实施方式1、实施方式2或实施方式3相同,因此,省略图示说明。
32.根据以上述方式构成的实施方式4的燃料喷射阀,在开阀碰撞时管62接受阀部63的运动量并从轴线方向的下端部作用有压缩载荷。管62的下游侧所受到的载荷经由形成于构成第三层的第三通孔11a与第二狭缝11b之间的壁部12b而施加于形成于第二层与第三层的层间的壁部12a的中央部。
33.壁部12a的两端被第二层的两个壁部支承,而成为在双悬梁臂的中央受到载荷的状态。另外,第三层的壁部12b和形成于第一层与第二层的层间的壁部12c的两端相连,壁部12c被第一层的壁部支承,而成为载荷承受悬梁臂的中央的状态。因此,成为两个双悬臂梁串联配置的形态,相对于实施方式3,变形增加,刚性进一步变低,以助于抑制开闭阀时的碰撞部的磨损。
34.左右两个串联配置的双悬臂梁的要素以在各自的两侧邻接有狭缝9s以及通孔9且没有横向的约束的独立状态配置,施加压缩载荷时的朝向横向的变形并未被约束,因此,成为变形量变大且左右平衡好的变形。
35.实施方式5接着,对实施方式5的燃料喷射阀进行说明。图9是表示构成实施方式5的燃料喷射阀的管的轧制加工前的状态的图。在图9中,在构成管62的平板62a中,通孔9形成为将通孔9的轴线方向的上端部的位置设为电枢61与管62的焊接部、即比电枢61的下端部α更靠芯部3一侧,并将作为焊接部
的电枢61的下端部α横切的长度。关于其他结构,则与实施方式1相同,因此,省略图示说明。
36.实施方式5的燃料喷射阀以上述方式构成,电枢61和管62通过对电枢61的下端部与管62的焊接部进行激光焊接而被结合在一起。受到点状的激光照射的焊接部熔融并使两金属混合,但在激光照射结束之后,因凝固冷却而发生收缩,电枢61被焊接部牵拉而发生弯折变形。激光照射通过针状件6的旋转在两者的边界部的圆周上旋转一周以完成整周焊接。上述弯折变形在点状的焊接部的各部均发生,但由于通过整周焊接使得在轴的相对侧也发生了同样的变形,因此,其结果也使电枢61的弯折变形得到抑制。
37.在本实施方式中,在管62形成有狭缝9s,并且在隔着狭缝9s与管62的中心轴线位于相对侧形成有通孔9,因此,电枢61和管62在除了狭缝9s和通孔9的均匀部分处均被焊接,因此,能防止管62的弯折变形,能获得弯曲少的针状件6。由此,抑制由滑动动作导致的滑动部的磨损,能防止因长时间的使用导致的流量变化。
38.本技术记载有各种各样的例示的实施方式和实施例,但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式,能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。因此,未被例示的无数的变形例被设想在本技术所公开的技术范围内。例如,包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况,另外,还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。(符号说明)
39.1驱动电路;2螺线管装置;3芯部;4弹簧;5保持件;5a内周部;6针状件;61电枢;61a滑动部;62管;62a平板;63阀部;63a滑动部;7阀座;7a内周部;8板状件;9通孔;9a第二通孔;9s狭缝;11a第三通孔;11b第二狭缝;11c第四通孔;11d第五通孔;11e第三狭缝;12a、12b、12c壁部;100燃料喷射阀;r曲线形状;α下端部。
当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1