專利名稱：燃油噴射閥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)(內(nèi)燃機(jī)在后文中稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)的燃油噴射閥及其制造方法。
背景技術(shù)：
一般說(shuō)來(lái)，電磁地驅(qū)動(dòng)一個(gè)閥門元件來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉噴射口的燃油噴射閥是公知的。在這種燃油噴射閥中，燃油的噴射量是通過(guò)改變推動(dòng)閥門元件的彈性元件例如彈簧的恢復(fù)力來(lái)調(diào)整的。彈性元件的恢復(fù)力是通過(guò)推動(dòng)彈性元件的調(diào)整元件例如調(diào)整管來(lái)調(diào)整的(參見(jiàn)美國(guó)專利No.5165656及其相應(yīng)日本專利申請(qǐng)JP 0587264 A)。在這種通過(guò)調(diào)整元件來(lái)調(diào)整彈性元件恢復(fù)力的情況下，我們建議通過(guò)改變將調(diào)整元件壓入配合到固定芯中的量來(lái)調(diào)整恢復(fù)力并在調(diào)整恢復(fù)力后填堵調(diào)整元件和固定芯的縫。
然而，使用調(diào)整元件例如調(diào)整管會(huì)導(dǎo)致零件增加和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，調(diào)整管是與固定芯分開(kāi)形成的。另外在把調(diào)整元件固定到固定芯上的過(guò)程中，固定芯和調(diào)整元件之間的接觸可能會(huì)產(chǎn)生毛刺和雜質(zhì)。
此外在具有上述結(jié)構(gòu)的燃料噴射閥中，安裝在圓筒元件中的固定芯和可動(dòng)芯之間產(chǎn)生磁力。固定芯固定在圓筒元件中，可動(dòng)芯滑動(dòng)地安裝在圓筒元件中并為圓筒元件中的磁力所移動(dòng)(例如參見(jiàn)美國(guó)專利No.6616073及其相應(yīng)日本專利申請(qǐng)JP 2003-166452A)。這里，固定芯與可動(dòng)部分相對(duì)，且固定芯與可動(dòng)元件之間的距離與閥門元件的抬起量相對(duì)應(yīng)。因此為了精確地設(shè)置燃油噴射量，必須高度精確地調(diào)整固定芯與可動(dòng)部分之間的距離。
固定芯例如通過(guò)壓入配合固定在圓筒元件中。然而，當(dāng)固定芯具有徑向向內(nèi)突出的突出部時(shí)，固定芯中形成突出部的那部分的硬度要小于固定芯其它部分的硬度。因此，在壓入配合圓筒元件中的固定芯時(shí)，壓入配合所需的力必須依據(jù)固定芯的位置，也就是固定芯的壓入配合值，而變化，這樣就降低了固定芯與可動(dòng)部分之間距離調(diào)整的精確度。此外，壓入配合力的變化導(dǎo)致固定芯和圓筒元件之間出現(xiàn)不正常的接觸并產(chǎn)生毛刺和/或磨損微粒。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文所描述的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種減少大量部分、擺脫了復(fù)雜結(jié)構(gòu)與產(chǎn)生雜質(zhì)并容易調(diào)節(jié)彈性元件恢復(fù)力的燃油噴射閥。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造能夠容易地并高度精確地調(diào)整彈性元件恢復(fù)力的燃油噴射閥的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在固定芯和可動(dòng)部分之間具有較高調(diào)整精度并能防止毛刺和磨損微粒產(chǎn)生的燃油噴射閥。
燃油噴射閥具有圓筒元件，可動(dòng)部分，固定芯和彈性元件。圓筒元件為近似圓柱形并具有燃油通道，燃油在該燃油通道中從吸入口流到噴射口?？蓜?dòng)部分滑動(dòng)地安裝在圓筒元件中以在圓筒元件的軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉燃油通道。固定芯用來(lái)產(chǎn)生磁力來(lái)向上拉動(dòng)可動(dòng)部分以打開(kāi)燃油通道。固定芯具有固定在圓筒元件中的主體部分和從主體部分上突出的接合部分。彈性元件插在可動(dòng)部分和接合部分之間來(lái)推動(dòng)可動(dòng)部分以關(guān)閉燃油通道。接合部分被塑性變形以調(diào)整彈性元件的恢復(fù)力。


根據(jù)作為本申請(qǐng)一部分的下文的詳細(xì)描述，所附權(quán)利要求及附圖，實(shí)施例的特征及優(yōu)點(diǎn)以及相關(guān)部分的操作方法及功能將得以體現(xiàn)，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃油噴射閥的橫截面圖；圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射閥固定軸的橫截面圖；圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射閥制造過(guò)程的第一步的橫截面圖；圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射閥制造過(guò)程的第二步的橫截面圖；圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射閥制造程序的第三步的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃油噴射閥的橫截面圖；圖7是根據(jù)第二實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯的外圍和圓筒元件的橫截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯的橫截面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯的橫截面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯的橫截面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯外圍區(qū)域和圓筒元件的橫截面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯外圍區(qū)域和圓筒元件的橫截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯外圍區(qū)域和圓筒元件的橫截面圖；
圖14是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的燃油噴射閥的固定芯外圍區(qū)域和圓筒元件的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。每一個(gè)實(shí)施例都描述了一個(gè)燃油噴射閥(下文稱為“噴射器”)，用來(lái)把燃油噴射到例如汽油機(jī)燃燒室的進(jìn)氣口中。噴射器10還可以應(yīng)用到直噴式汽油機(jī)上，其中噴射器直接把燃油噴射到其燃燒室中或者柴油機(jī)中。
(第一實(shí)施例)圖1所示為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的噴射器10。
噴射器10具有形成為薄壁并近似圓筒形的支撐管11。支撐管11包括第一磁體部分12，非磁體部分13和第二磁體部分14。非磁體部分13防止在第一磁體部分12和第二磁體部分14之間磁性短路。第一磁體部分12和非磁體部分13通過(guò)激光焊接相互連為一體。同上，非磁體部分13和第二磁體部分14也通過(guò)激光焊接相互連為一體?？蛇x擇地，第一磁體部分12、非磁體部分13和第二磁體部分14可以由磁性材料或類似物整體地制成。在這種情況下，支撐管11與非磁體部分13相對(duì)應(yīng)的部分被熱處理或類似工藝處理而被消磁。支撐管11在其軸向的末端部分具有燃油吸入口15。未示出的燃油泵通過(guò)燃油吸入口15為噴射器10提供燃油。給燃油吸入口15提供的燃油從燃油過(guò)濾器16流到支撐管11的內(nèi)部。燃油過(guò)濾器16被設(shè)置在支撐管11的末端，用來(lái)去除包含在燃油中的雜質(zhì)。
閥體20被設(shè)置在支撐管11的另一端，與燃油吸入口15相對(duì)，也就是在第一磁體部分12的內(nèi)部。閥體20形成為近似圓柱形并被固定在第一磁體部分12的內(nèi)圓周面上。閥體20具有閥座21，閥座21的內(nèi)徑向末端處逐漸變短。噴射口盤22固定在閥體20與支撐管11相對(duì)的那個(gè)端面上。噴射口盤22具有噴射口23，該噴射口從噴射口盤22位于閥體20一側(cè)的端面連通到噴射口盤22位于閥體20相反一側(cè)端面。閥針24安裝在第一磁體部分12和閥體20中以能夠在軸向上往復(fù)。閥針24設(shè)置得與支撐管11和閥體20近似地同軸。閥針24在其位于噴射口盤22一側(cè)端部的鄰近處具有密封部分25。密封部分25與閥體20的閥座21相接觸。在閥針24和閥體20之間形成了流通燃油的燃油通道26。當(dāng)閥針24的密封部分25從閥座21上升高的時(shí)候，燃油通道26就與噴射口23連通。
噴射器10具有驅(qū)動(dòng)部分30用來(lái)驅(qū)動(dòng)閥針24。驅(qū)動(dòng)部分30是一個(gè)包括線圈31、殼體32、可移動(dòng)芯33和固定芯40的電磁執(zhí)行器。線圈31纏繞在樹(shù)脂制成并成圓柱形的繞線軸34上。殼體32是由磁性材料制成的并覆蓋在線圈31的外表面。線圈31的外表面、殼體32和支撐管11都由樹(shù)脂質(zhì)模35覆蓋。線圈31通過(guò)導(dǎo)線元件36于設(shè)置在連接器37中的接線端38導(dǎo)通。連接器37是與樹(shù)脂質(zhì)模35一體形成的。
可移動(dòng)芯33安裝在支撐管11中以能夠在軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。可移動(dòng)芯33在背離噴射23一側(cè)的端部上面向固定芯40。由于受支撐管11的內(nèi)部圓周面導(dǎo)向，可移動(dòng)芯33在軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？梢苿?dòng)芯33是由磁性材料如鐵制成的，并成近似圓柱形?？梢苿?dòng)芯33具有膛孔部分331，其中固定著閥針24背離密封部分25一側(cè)的端部。閥針24通過(guò)壓入配合或焊接等類似方式固定在膛孔部分331上。因此，閥針24與可移動(dòng)芯33形成了在軸向上一體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)部分?？梢苿?dòng)芯33進(jìn)一步具有連通膛孔部分331和燃油通道26的燃油膛孔332。
可移動(dòng)芯33在其背離噴射口23一側(cè)的端部與彈簧(彈性元件)36相接觸。彈簧39的一端與可移動(dòng)芯33相接觸，另一端與固定芯40接觸。彈簧39施加一個(gè)力以沿軸向延伸。因此，與可移動(dòng)芯33一體的閥針24受到彈簧39的按壓而坐在閥座21上，也就是沖著噴射口23。
固定芯40固定在線圈31中以插入到支撐管11中。固定芯40由磁性材料如鐵制成，并成近似圓柱形。固定芯40和可移動(dòng)芯33之間形成了間距為g的間隙。固定芯40與可移動(dòng)芯33之間的間距g與閥針24的升高值相對(duì)應(yīng)。如圖2所示，固定芯40外形象杯狀，具有圓柱形部分41和底部(接合部)42。圓柱形部分41沿軸向延伸。圓柱形部分的外圓周面與支撐圓管11的內(nèi)圓周面相接觸。底部42從圓柱形部分41背向可移動(dòng)芯33一側(cè)的端部的內(nèi)圓周面上徑向地向內(nèi)突出。底部42在其半徑的中心處具有膛孔部分43，該膛孔部分43與圓柱形部分41的內(nèi)部連通，以使燃油從中流過(guò)。彈簧39的另一端，即背向可移動(dòng)部分33一側(cè)的端部與固定芯40的底部直接接觸。如圖1所示，底部42的徑向向內(nèi)外圍部分朝可移動(dòng)芯33變形。
接下來(lái)將描述具有上述結(jié)構(gòu)的噴射器10的組件。
如圖3所示，將支撐管11、閥體20及線圈31組合，就形成了樹(shù)脂質(zhì)模35。噴射口盤22固定在閥體20上。組合可移動(dòng)芯33和閥針24都安裝在支撐管11和閥體20中。支撐管11的內(nèi)徑稍大于可移動(dòng)芯33的外徑。因此，組合可移動(dòng)芯33與閥針24能夠在支撐管11中沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。組合可移動(dòng)芯33和閥針24安裝到支撐管11中后，彈簧39被設(shè)置在可移動(dòng)芯33背向閥針24的那側(cè)。彈簧39被插入到支撐管11中，并且其軸向上的一端與可移動(dòng)芯33相接觸。在這種情況下，彈簧39既不是壓縮狀態(tài)也不是拉伸狀態(tài)，并具有固有總長(zhǎng)度L。
將彈簧39安裝到支撐管11中后，固定芯40被安裝到彈簧39背離可移動(dòng)芯33的一側(cè)。固定芯40被壓入配合到支撐管11中。如圖4所示，固定芯40被壓入配合，直到其與可移動(dòng)芯33之間的間隙變?yōu)間為止。在這種情況下，彈簧39與可移動(dòng)芯33相對(duì)的端部與底部42相接觸。因此，通過(guò)固定芯40的壓入配合，彈簧39被壓縮到短于其固有總長(zhǎng)度L的L1。
如圖5所示，在壓入配合固定芯40完成之后，調(diào)節(jié)沖頭50對(duì)固定芯40的底部42施加一個(gè)力。調(diào)節(jié)沖頭50從支撐管11背離噴射口23那側(cè)的端部插入支撐管11中，并將底部42背離噴射口23側(cè)的那個(gè)底面壓向噴射口23。因此，固定芯40內(nèi)部徑向向內(nèi)突出的底部42被塑性變形并向噴射口23的方向彎曲。通過(guò)使底部42變形，變形的底部42向噴射口23的方向推壓彈簧39。結(jié)果是使彈簧39的總長(zhǎng)度減小為小于總長(zhǎng)度L1的L2。底部42被調(diào)節(jié)沖頭50按壓插入，直到彈簧39的恢復(fù)力，即將組合可移動(dòng)芯33和閥針24推向噴射口23的力，達(dá)到某個(gè)確定值為止。
底部42是這樣構(gòu)造的其壁厚t滿足關(guān)系0.1mm≤t≤1.0mm。因此，小于施加在固定芯40上將固定芯40壓入配合到支撐管11中所用力的一個(gè)力使底部42發(fā)生變形。當(dāng)壁厚t變大的時(shí)候，彈簧39恢復(fù)力的反作用力減小。因此，當(dāng)壁厚t很大的時(shí)候，在調(diào)整彈簧39的恢復(fù)力之后固定芯40的底部42的后變形減少，以便來(lái)穩(wěn)定彈簧39的恢復(fù)力。然而，當(dāng)壁厚t太大的時(shí)候，需要大于施加在固定芯40上使其按壓配合的力的一個(gè)力來(lái)使底部42塑性變形。結(jié)果是當(dāng)壁厚t太大時(shí)，在使固定芯40的底部42變形的過(guò)程中，固定芯40移向噴射口23，這樣就使固定芯40與可移動(dòng)芯33之間的間距g很難精確調(diào)節(jié)。因此，需要設(shè)計(jì)底部42的壁厚t，使比按壓配合固定芯40所需的力小的一個(gè)力的強(qiáng)度就能使其變形。于是，在第一實(shí)施例中，底部42的壁厚t設(shè)置為1.0mm或小于1.0mm。當(dāng)壁厚t太大時(shí)，底部42上彈簧39恢復(fù)力的反作用力減小，這使在調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力之后底部42有可能變形。因此，底部42的壁厚t需要有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受彈簧39的恢復(fù)力。于是，在第一實(shí)施例中，底部42的壁厚t設(shè)置為0.1mm或大于0.1mm。
在完成彈簧39的恢復(fù)力的調(diào)節(jié)之后，燃油過(guò)濾器16被安裝在支撐管11背離閥體20那側(cè)的端部上。這樣就完成了噴射器10的組裝。
接下來(lái)將描述具有上述結(jié)構(gòu)的噴射器10的操作。
當(dāng)線圈31沒(méi)有電壓時(shí)，固定芯40與可移動(dòng)芯33之間不產(chǎn)生磁吸力。因此，彈簧39的推力推動(dòng)可移動(dòng)芯33使其遠(yuǎn)離固定芯40，與可移動(dòng)芯33連為一體的閥針24也遠(yuǎn)離固定芯40。結(jié)果是當(dāng)線圈33沒(méi)有電壓時(shí)，閥針24的密封部分25就坐在閥座21上。于是就沒(méi)有燃料從噴射口23中噴出。
當(dāng)線圈31有電壓時(shí)，線圈31產(chǎn)生的磁場(chǎng)形成了經(jīng)過(guò)殼體32、第一磁體部分、可移動(dòng)芯33、固定芯40和第二磁體部分14中磁通的磁路。因此，通過(guò)給線圈31施加電壓就能在被彈簧39的推力分開(kāi)的固定芯40與可移動(dòng)芯33之間產(chǎn)生磁吸力。當(dāng)在固定芯40與可移動(dòng)芯33之間產(chǎn)生的磁吸力大于彈簧39的推力時(shí)，組合可移動(dòng)芯33與閥針24一起向固定芯40移動(dòng)。因此，閥針24的密封部分25從閥座21上抬起。在圖1中，直到可移動(dòng)芯33接觸到固定芯40，組合可移動(dòng)部分33和閥針24才停止向上移動(dòng)。
從燃油吸入口15流入噴射10的燃油進(jìn)一步流經(jīng)燃油過(guò)濾器16、支撐管11的內(nèi)部、固定芯40的內(nèi)部、可移動(dòng)部分33的膛孔部分331和燃油膛孔332以及支撐管11與閥針24之間的間隙，流入燃油通道26。流入燃油通道26的燃油進(jìn)一步流經(jīng)從閥座21上抬起的閥針24與閥體20之間的間隙流入形成在燃油孔盤22上的燃油23中。于是燃料從噴射口23中噴出。
當(dāng)線圈31再次沒(méi)有電壓時(shí)，固定芯40與可移動(dòng)芯33之間的磁吸力消失。因而彈簧39的推力使與閥針24連為一體的可移動(dòng)芯33向遠(yuǎn)離固定芯40的方向移動(dòng)。因此密封部分25再次坐在閥座21上來(lái)中斷燃油通道26與噴射口23之間的燃油流通。于是燃油噴射停止。
在上述的第一實(shí)施例中，彈簧39與固定芯40背離可移動(dòng)芯33一側(cè)的端部直接接觸。通過(guò)使固定芯40底部42塑性變形來(lái)調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力。因此不需要特定元件來(lái)調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力。還有，在調(diào)節(jié)彈簧39恢復(fù)力的過(guò)程中，燃油噴射器10的元件不會(huì)彼此接觸。因而就有可能減少零件的數(shù)量來(lái)簡(jiǎn)化燃油噴射器10的結(jié)構(gòu)并防止元件之間的接觸產(chǎn)生雜質(zhì)。還有，通過(guò)防止產(chǎn)生雜質(zhì)，就沒(méi)有雜質(zhì)夾雜在閥針24和閥體20之間，這樣來(lái)防止燃油意外噴射。
在第一實(shí)施例中，彈簧38的恢復(fù)力是通過(guò)固定芯40底部42的塑性變形來(lái)調(diào)節(jié)的。因此，可以根據(jù)底部42的變形量來(lái)高度精確地調(diào)節(jié)彈簧38的恢復(fù)力。因此，不考慮元件的承受力，可以很容易地將彈簧39的恢復(fù)力高度精確地調(diào)節(jié)到某個(gè)確定值。
進(jìn)一步地，底部42被設(shè)置在固定芯40背離可移動(dòng)芯33那側(cè)的端部。因此，固定芯40中可以安裝總長(zhǎng)度很大的彈簧39。然后，即使彈簧39的總長(zhǎng)度很大，彈簧39也能在不使噴射器10的總長(zhǎng)度變大的前提下安裝到固定芯40中。于是，可以減小主體的尺寸。再進(jìn)一步地，通過(guò)根據(jù)彈簧39總長(zhǎng)度的增大值控制燃油噴射器10的長(zhǎng)度變大，彈簧39可具有足夠的所需總長(zhǎng)度。于是彈簧39的恢復(fù)力有很大的彈性。
(第二實(shí)施例)圖6描寫了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的噴射器10。在第二實(shí)施例中噴射器10的與第一實(shí)施例中的完全相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略對(duì)它們的描述。
如圖6所示，根據(jù)第二實(shí)施例的噴射器10具有不同于第一實(shí)施例中的固定芯40的固定芯50。如圖6和圖7所示，固定芯50除了具有圓柱形部分51和底部(接合部)52之外，還具有小直徑部分54。小直徑部分54的外直徑比圓柱形部分51的外直徑小。小直徑部分54形成在固定芯50背離可移動(dòng)芯33一側(cè)的端部。底部52從小直徑部分54的內(nèi)圓周上徑向向內(nèi)突出。底部52在其徑向中心處具有膛孔部分53，膛孔部分53與圓柱形部分51的內(nèi)部空間和小直徑部分54相連通以使燃油從中流過(guò)。如圖6所示，底部42的徑向內(nèi)外圍部分向可移動(dòng)芯33處變形，在圖7中由虛線表示。
固定芯50的小直徑部分54在固定芯50的外圓周面與支撐管11的內(nèi)圓周面之間具有間隙17。小直徑部分54的形狀正好可以使其外圓周面與支撐管11的內(nèi)圓周面近似平行且同軸。在小直徑部分54與支撐管11之間形成的間隙17在軸向上延伸超過(guò)小直徑部分54的相應(yīng)長(zhǎng)度。用t來(lái)表示底部52的壁厚，用x來(lái)表示小直徑部分54在軸向上的長(zhǎng)度，并滿足x≥t的關(guān)系。因此，小直徑部分54被設(shè)置得徑向位于底部52的外面。于是，間隙17被設(shè)置在底部52的外圍部分與支撐管11之間。
在組裝噴射器10的過(guò)程中，組合閥針24和可移動(dòng)芯33形成可移動(dòng)部分，并被安裝在支撐管11內(nèi)部。在安裝了組合可移動(dòng)芯33與閥針24之后，彈簧39被放置在可移動(dòng)芯33背離閥針24的那一側(cè)。在這種情況下，彈簧39既不壓縮也不伸長(zhǎng)，具有固有總長(zhǎng)度L。在安裝了彈簧39之后，固定芯50被安裝在彈簧39背離可移動(dòng)芯33的那一側(cè)。固定芯50被壓入配合到支撐管11中。于是，彈簧39的一端部與可移動(dòng)芯33相接觸，彈簧39的另一端部與固定芯50的底部52相接觸。然后，固定芯50被進(jìn)一步向著可移動(dòng)芯33的方向壓入配合到支撐管11中。通過(guò)壓入配合固定芯50，與底部52相接觸的彈簧39被壓縮。
如上文所述，固定芯50在其背離可移動(dòng)部分33那一側(cè)的端部具有小直徑部分54，底部52并從小直徑部分54上徑向向內(nèi)突出。因此，在將固定芯50安裝到支撐管11中時(shí)，只有固定芯50的圓柱形部分51被壓入配合到支撐管11中。也就是說(shuō)，小直徑部分54不與支撐管11接觸也不與固定芯50一起被壓入配合。
這里，通過(guò)為固定芯50設(shè)置徑向向內(nèi)突出的底部52，固定芯50在形成底部52的部分具有比其它部分即圓柱形部分51更大的硬度。在固定芯不具有小直徑部分54的情況下，壓入配合具有底部52的固定芯50那部分所需的力要大于壓入配合圓柱形部分51所需的力。因此，壓入配合固定芯50所需的力根據(jù)固定芯50的不同部分即固定芯50的壓入配合量而變化。
相反地，在第二實(shí)施例中，只有固定芯50具有恒定壁厚的圓柱形部分51被壓入配合到支撐管11中。也就是說(shuō)，底部52從小直徑部分54中突出，然而如上文所述，小直徑部分54不與固定芯50一起被壓入配合。因此，壓入配合固定芯50所需的力就不會(huì)根據(jù)固定芯50的壓入配合量而變化。因此，施加一個(gè)強(qiáng)度近似恒定的力就能把固定芯50壓入配合到支撐管11中。
直到固定芯50與可移動(dòng)芯33之間的間隙達(dá)到距離g，固定芯50才停止被壓入配合。在壓入配合固定芯50完成之后，固定芯50的底部52就向著可移動(dòng)芯33彎曲，如圖6所示，在圖7中由虛線表示。因此，就能高度精確調(diào)節(jié)彈簧39的總長(zhǎng)度。換句話說(shuō)就是調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力，即推動(dòng)組合閥針24和可移動(dòng)芯33的力。
在上述的第二實(shí)施例中，固定芯50的底部52被形成為從小直徑部分54上徑向向內(nèi)突出。因此，在將固定芯50壓入配合到支撐管11的過(guò)程中，只有圓柱形部分51被與固定芯50一起壓入配合到支撐管11中，小直徑部分54并不一起被壓入配合。結(jié)果是，小直徑部分54由于底部52的突出而具有很大的硬度，它并不被壓入配合到支撐管11中。因此，在不考慮固定芯50的壓入配合量的情況下，將固定部分50壓入配合到支撐管11中所需的力是近似恒定的。于是，就有可能高度精確地設(shè)定在固定芯50與可移動(dòng)芯33之間形成的間隙的間距g。進(jìn)一步地，在壓入配合固定芯40時(shí)，施加在固定芯50上地力是近似恒定的。這防止了固定芯50與支撐管11之間的不規(guī)則接觸。于是就可以防止出現(xiàn)毛刺和磨損微粒。
在第二實(shí)施例中，從小直徑部分54上徑向向內(nèi)突出的底部52進(jìn)一步作為固定芯50與彈簧39相接觸的接合部分。換句話說(shuō)就是推動(dòng)組合閥針24和可移動(dòng)芯33的彈簧39與固定芯50背離可移動(dòng)芯33那一側(cè)的端部直接接觸。然后，通過(guò)彎曲，即固定芯50的底部52的塑性變形，來(lái)調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力。因此，就不需要特定元件來(lái)調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力。因此，有可能減小零件的數(shù)量來(lái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，通過(guò)固定芯50的底部52的塑性變形調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力，彈簧39的恢復(fù)力可以根據(jù)底部42的變形量得到高度精確的調(diào)節(jié)。所以，在不考慮元件承受力的情況下，可以很容易地高度精確地將彈簧39的恢復(fù)力調(diào)節(jié)到某個(gè)確定值。
(第三實(shí)施例)圖8根據(jù)其示出的本發(fā)明的第三實(shí)施例描述了噴射器10的固定芯60。這里與第一實(shí)施例中完全相同的噴射器10的構(gòu)件都用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略對(duì)它們的描述。
如圖8所示，在第三實(shí)施例中，固定芯60在其軸向上在圓柱形部分71中部具有接合部分62。接合部分62形成為從固定芯60的圓柱形部分61的內(nèi)圓周上徑向向內(nèi)突出。接合部分62在其徑向中點(diǎn)處具有膛孔部分63，燃油從中流過(guò)。彈簧39在背離可移動(dòng)芯33的那側(cè)端部與接合部62相接觸。在第三實(shí)施例中，在將固定芯60壓入配合到支撐管11的過(guò)程中，壓入配合的力被施加到固定芯60背離可移動(dòng)芯33那側(cè)的端面64上。在調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力時(shí)，在接合部62上施加一個(gè)力使其塑性變形。因此，在固定芯60中，施加壓入配合力的部位不同于施加調(diào)節(jié)彈簧39恢復(fù)力的力的部位。
在第三實(shí)施例中，對(duì)固定芯60施加壓入配合力的位置不同于施加調(diào)節(jié)彈簧39恢復(fù)力的力的位置。因此防止了在接合部62塑性變形的過(guò)程中固定芯60發(fā)生移動(dòng)以及在壓入配合時(shí)接合部62產(chǎn)生不必要的變形。所以，就有可能提高固定芯60位置精度以及固定芯60與可移動(dòng)芯33之間距離g的精確度。
(第四及第五實(shí)施例)圖9和圖10分別描述了根據(jù)本發(fā)明第四和第五實(shí)施例的噴射器10的固定芯40、60。這里與第一或第三實(shí)施例中完全相同的噴射器10的構(gòu)件都用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略對(duì)它們的描述。
第四實(shí)施例為第一實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)施例。如圖9所示，固定芯40在底部42面向可移動(dòng)芯33的那側(cè)具有薄壁部分45。薄壁部分45被設(shè)置為具有比圓柱形部分41薄的壁厚。因此，相對(duì)小強(qiáng)度的力就能夠使底部42變形。
第五實(shí)施例為第三實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)施例。如圖10所示，固定芯60在位于其軸向兩端之間的接合部62的可移動(dòng)芯33那側(cè)具有薄壁部分65。因此，相對(duì)小的一個(gè)力就能容易地使接合部分62變形。
在第四和第五實(shí)施例中，通過(guò)為固定芯40、70設(shè)置薄壁部分45、75，相對(duì)小強(qiáng)度的力就能容易地使底部42或接合部72變形。于是，就有可能容易地高精度地調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力。
(第六實(shí)施例)圖11描述了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例噴射器10的固定芯70。這里噴射器10與第二實(shí)施例中完全相同的的構(gòu)件都用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略了對(duì)它們的描述。
如圖11所示，在第六實(shí)施例中，固定芯70具有錐形部分72，其外徑小于圓柱形部分71背離可移動(dòng)芯33那側(cè)的端部的直徑。隨著在錐形部分70在背離可移動(dòng)芯33那側(cè)的端部遠(yuǎn)離可移動(dòng)芯33，錐形部分72徑向向內(nèi)傾斜。因此，在遠(yuǎn)離可移動(dòng)芯33的同時(shí)，固定芯70的錐形部分72的外圓周面和支撐管11的內(nèi)圓周面之間的距離在變大。設(shè)定錐形部分72的壁厚t滿足t≤1/2h的關(guān)系，其中h表示圓柱形部分71的壁厚。因此，錐形部分72的硬度大于圓柱形部分71的硬度。
通過(guò)為固定芯70設(shè)置圓錐形部分72，在圓錐形部分72的外圓周面與支撐管11的內(nèi)圓周面之間形成了間隙17。圓錐形部分72的外圓周面及支撐管11的內(nèi)圓周面相互形成一個(gè)特定角度。圓錐形部分72被形成為在固定芯70的軸向上具有特定長(zhǎng)度。因此，圓錐形部分72和支撐管11形成在軸向上超過(guò)某一長(zhǎng)度的間隙17。進(jìn)一步地，由于圓錐形部分72是傾斜的，因而隨著距離可移動(dòng)芯33越來(lái)越遠(yuǎn)，間隙17變得越來(lái)越大。再進(jìn)一步，由于圓錐形部分72是徑向向內(nèi)傾斜的，因而圓錐形部分72從圓柱形部分71上徑向向內(nèi)突出。因此，圓錐形部分72提供在其自身與支撐管11之間形成間隙17的小直徑部分，以及從圓柱形部分71上突出的突出部分。還有，彈簧39背離可移動(dòng)部分33那側(cè)的端部與圓錐形部分72的內(nèi)圓周面相接觸。因此，圓錐形部分72用作接合部分。
在第六實(shí)施例中，在調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力的過(guò)程中，如圖11中以虛線所示，圓錐形部分72彎曲以徑向向內(nèi)收縮。由于圓錐形部分72彎曲以徑向向內(nèi)收縮，彈簧39與圓錐形部分72相接觸的端部向可移動(dòng)芯33處移動(dòng)。因此，彈簧39的總長(zhǎng)度發(fā)生變化，這樣就可容易地高度精確地調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力。
在第六實(shí)施例中，固定芯70的圓錐形部分72的直徑小于圓柱形部分71的直徑，圓錐形部分72不與支撐管11接觸。因此，只有圓柱形部分71被一起壓入配合，而圓錐形部分72并不一起被壓入配合。然后，只有固定芯70具有近似恒定壁厚的圓柱形部分71被壓入配合至支撐管11中。所以，用來(lái)壓入配合固定芯70的力可以是近似恒定的，并且固定芯70與可移動(dòng)芯33之間的距離g可具有很高的精確度。進(jìn)一步地，在第六實(shí)施例中，在將固定芯70壓入配合至支撐管11中的過(guò)程中，壓入配合固定芯70的力被施加在圓柱形部分71與圓錐形部分72之間的階梯部分74上。因此，施加力壓入配合固定芯70的位置是階梯部分74，施加力調(diào)節(jié)彈簧39的恢復(fù)力的位置是圓錐形部分72。結(jié)果是這兩個(gè)位置互不相同，并有可能防止在圓錐形部分72變形的過(guò)程中固定芯70發(fā)生移動(dòng)以及在壓入配合固定芯70的過(guò)程中圓錐形部分72不必要的變形。所以，有可能提高固定芯70的位置精確度及在固定芯70和可移動(dòng)芯33之間的距離g的精確度。
(第七、第八和第九實(shí)施例)圖12至圖14分別描述了根據(jù)本發(fā)明的第七、第八和第九實(shí)施例噴射器10的固定芯40。這里與第二實(shí)施例中的噴射器10的構(gòu)件完全相同的構(gòu)件都用相同的附圖標(biāo)記表示，并省略對(duì)它們的描述。
在第七、第八和第九實(shí)施例中，為了在固定芯40與支撐管11之間形成間隙，支撐管11具有直徑擴(kuò)展部分11a、11b或11c。
在第七實(shí)施例中，支撐管11具有較大直徑部分(直徑擴(kuò)展部分)11a，其徑向位于固定芯40的底部42的外部。較大直徑部分11a的內(nèi)直徑大于那些與固定芯40的圓柱形部分41相接觸的部分。因此，在支撐管11的較大直徑部分11a上，形成了固定芯40的外圓周面與支撐管11的內(nèi)圓周面之間的間隙17。
在第八實(shí)施例中，支撐管11具有圓錐形部分(直徑擴(kuò)展部分)11b，其徑向位于固定芯40的底部42的外部。圓錐形部分11b的內(nèi)直徑從其在固定芯40與圓柱形部分41相接觸的那部分向燃油吸入口15擴(kuò)展。因此，在支撐管11的圓錐形部分11b處，形成了固定芯40的外圓周面與支撐管11的內(nèi)圓周面之間的間隙17。
在第九實(shí)施例中，支撐管11具有凹部(直徑擴(kuò)展部分)11c，其徑向位于固定芯40的底部42的外部。凹部11c形成為在支撐管11的圓周方向上延伸。凹部11c的內(nèi)直徑大于固定芯40與圓柱形部分41相接觸的那部分。換句話說(shuō)就是凹部11c相對(duì)于固定芯40上與支撐管11相接觸的部分徑向向外凹出。因此，在支撐管11的凹部11c處，形成了固定芯40的外圓周面與支撐管11的內(nèi)圓周面之間的間隙17。
在第七、第八和第九實(shí)施例中，通過(guò)為支撐管11設(shè)置較大直徑部分11a，圓錐形部分11b或凹部11c，形成了支撐管11與固定芯40之間的間隙17。也就是說(shuō)，為了形成間隙17，不僅可以處理固定芯40，還可以處理支撐管11。在這些實(shí)施例中，固定芯40底部42的外圓周面不與支撐管11接觸。因此，只有圓柱形部分41被一起壓入配合，而底部42的外圓周面并不被一起壓入配合。然后，只有固定芯40的圓柱形部分41被壓入配合到支撐管11中。所以，在壓入配合固定芯40時(shí)施加的力就變得恒定，固定芯40與可移動(dòng)芯33之間的間距g的精確度也得到提高。
上述實(shí)施例描述的是可移動(dòng)部分包括獨(dú)立成形的可移動(dòng)芯33和閥針24的示例。然而，可移動(dòng)芯33和閥針24也可以一體形成。在有些實(shí)施例中，具有噴射口23的噴射口盤22被固定在閥體20上，然而，閥體20本身可以具有噴射口。進(jìn)一步地，有些實(shí)施例描述的是彈簧39與固定芯或可移動(dòng)芯直接接觸的示例，然而，在彈簧39和固定芯和/或可移動(dòng)芯之間也可以設(shè)置另一個(gè)元件。更進(jìn)一步地，有些實(shí)施例描述了支撐管11由于線圈31產(chǎn)生的磁場(chǎng)而形成磁路的示例。然而，支撐管11并不局限于能夠形成磁路的元件，本發(fā)明可以應(yīng)用在任何可以將固定芯安裝在其中的元件上。
在上述實(shí)施例中，應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例是單個(gè)描述的，然而，多個(gè)實(shí)施例可以聯(lián)合起來(lái)描述。
這里對(duì)本發(fā)明的描述只是本質(zhì)上的示例性描述，因此，不背離本發(fā)明要義的改變都應(yīng)該在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種改變不應(yīng)該被視為違背了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃油噴射閥(10)，包括圓筒元件(11)，其形成為近似圓柱形，并具有燃油通道(26)以使燃油從吸入口(15)流至噴射口(23)；可移動(dòng)部分(33)，其由磁性材料制成，可滑動(dòng)地安裝在圓筒元件(11)中，以在圓筒元件(11)的軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉燃油通道(26)；固定芯(40，50，60，70)，其用來(lái)產(chǎn)生磁力來(lái)拖拉可移動(dòng)部分(33)向上運(yùn)動(dòng)來(lái)打開(kāi)燃油通道(33)，并具有-固定在圓筒元件中的主體部分(41，51，61，71)，和-從主體部分(41，51，61，71)上突出的接合部分(42，52，62，72)；和彈性元件(39)，其被插在可移動(dòng)部分(33)和接合部分(42，52，62，72)之間用來(lái)推動(dòng)可移動(dòng)部分(33)來(lái)關(guān)閉燃油通道(26)，并且其中的接合部分(42，52，62，72)被塑性變形來(lái)調(diào)節(jié)彈性元件(39)的恢復(fù)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥(10)，其中接合部分(42，52，72)形成在主體部分(41，51，71)與可移動(dòng)部分(33)相反一側(cè)的端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油噴射閥(10)，其中主體部分(41，51)具有近似圓柱形的外形；及接合部分(42，52)從主體部分(41，51)端部的內(nèi)圓周面徑向向內(nèi)突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油噴射閥(10)，其中主體部分(71)具有圓柱形外形；并且接合部分(72)從主體部分(71)的端部徑向向內(nèi)傾斜延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥(10)，其中接合部分(62)形成在主體部分(61)的軸向兩端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥(10)，其中主體部分(51)具有小直徑部分(54)，主體部分(51)的外圓周面在其中徑向向內(nèi)凹進(jìn)；并且接合部分(52)從小直徑部分(54)上徑向向內(nèi)突出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥(10)，其中主體部分(41，61)在接合部分(42，62)位于可移動(dòng)部分一側(cè)具有薄壁部分(45，65)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的燃油噴射閥(10)，其中接合部分(42，52，62，72)的壁厚t滿足0.1mm≤t≤1.0mm的關(guān)系。
9.一種制造燃油噴射閥(10)的方法，所述燃油噴射閥(10)包括圓筒元件(11)，其形成為近似圓柱形，并具有燃油通道(26)以使燃油從吸入口(15)流至噴射口(23)；可移動(dòng)部分(33)，其可滑動(dòng)地安裝在圓筒元件(11)中，以在圓筒元件(11)的軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉燃油通道(26)；固定芯(40)，其用來(lái)產(chǎn)生磁力來(lái)使可移動(dòng)部分(33)移動(dòng)來(lái)打開(kāi)燃油通道，并具有-固定在圓筒元件中的主體部分，和-從主體部分徑向向內(nèi)突出的突出部分；和插在可移動(dòng)部分和接合部分之間用來(lái)推動(dòng)可移動(dòng)部分來(lái)關(guān)閉燃油通道的彈性元件，并且該制造方法包括通過(guò)使接合部分塑性變形來(lái)調(diào)節(jié)彈性元件的恢復(fù)力的步驟。
10.一種燃油噴射閥(10)，包括圓筒元件(11)，其形成為近似圓柱形，并具有燃油通道(26)以使燃油從吸入口(15)流至噴射口(23)；可移動(dòng)部分(33)，其由磁性材料制成，可滑動(dòng)地安裝在圓筒元件(11)中，以在圓筒元件(11)的軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉燃油通道(26)；固定芯(50，70)，其用來(lái)產(chǎn)生磁力來(lái)移動(dòng)可移動(dòng)部分(33)以打開(kāi)燃油通道，并具有-定在圓筒元件中的主體部分(51，71)，和-從主體部分(51，71)徑向向內(nèi)突出的突出部分(52，72)；及其中，間隙(17)形成在圓筒元件(11)的內(nèi)圓周面和固定芯(50，70)的外圓周面的徑向位于突出部分(52)外部的至少一部分之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油噴射閥(10)，其中主體部分(51)具有小直徑部分(54)，主體部分(51)的外圓周面在其中徑向向內(nèi)凹進(jìn)；并且間隙(17)形成在小直徑部分(54)的徑向外部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃油噴射閥(10)，其中小直徑部分(54)的外圓周面與圓筒元件(11)的內(nèi)圓周面近似平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油噴射閥(10)，其中突起部分(72)延伸得從主體部分(71)的端部徑向向內(nèi)傾斜；并且間隙(17)形成在突出部分(72)的徑向外部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃油噴射閥(10)，其中突起部分(72)是這樣形成的突起部分(72)的外圓周面與圓筒元件(11)的內(nèi)圓周面之間的距離隨著遠(yuǎn)離可移動(dòng)部分(33)而變大。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃油噴射閥(10)，其中圓筒元件(11)具有直徑擴(kuò)展部分(11a，11b，11c)，圓筒元件(11)的內(nèi)圓周面在其中徑向向外凹下；并且間隙(17)形成在直徑擴(kuò)展部分(11a，11b，11c)的徑向內(nèi)部。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一所述的燃油噴射閥(10)，進(jìn)一步包括插在可移動(dòng)部分(33)與突出部分(42，72)之間的彈性元件(39)，用來(lái)在可關(guān)閉燃油通道(26)的方向上推動(dòng)可移動(dòng)部分(33)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃油噴射閥(10)，其中突出部分(42，72)被塑性變形來(lái)調(diào)節(jié)彈性元件(39)的恢復(fù)力。
全文摘要
一種燃油噴射閥(10)具有圓筒元件(11)、組合可移動(dòng)芯(33)和閥針(24)、固定芯(40)和彈簧(39)。圓筒元件具有燃油通道(26)以使燃油從中從吸入口(15)流至噴射口(23)?？梢苿?dòng)部分(33)可滑動(dòng)地安裝在圓筒元件中。固定芯(40)產(chǎn)生磁力來(lái)向上吸引可移動(dòng)芯以打開(kāi)燃油通道(26)。固定芯具有壓入配合至圓筒元件(11)中的主體部分(41)和從主體部分(41)上突出的接合部分(42)。彈簧(39)被插在可移動(dòng)芯(33)與接合部分(42)之間來(lái)推動(dòng)閥針(24)關(guān)閉燃油通道(26)。彈簧(26)的恢復(fù)力是通過(guò)是接合部分(42)變形來(lái)調(diào)節(jié)的。
文檔編號(hào)F02M51/00GK1740548SQ200510096530
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月26日
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