專利名稱：噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的燃料噴射裝置用的噴射器，特別涉及直動式 噴射器。
背景技術(shù)：
例如作為柴油機用途，已知一種蓄壓式燃料噴射裝置，其中將高壓燃 料蓄壓在各氣缸共用的共軌。以往，蓄壓式燃料噴射裝置的噴射器中采用 將從共軌供給的高壓燃料供給到噴孔，并且供給到開口噴孔的針閥的背壓 室，通過三通閥構(gòu)造的電磁控制閥控制背壓室的壓力。電磁控制閥將閥體 容納在與背壓室連通的閥室中，通過螺線管驅(qū)動閥體使閥室與高壓燃料供 給路徑和低壓燃料流出路徑的某一個有選擇地連通，從而使背壓室的壓力 增加或減少。
近幾年按照對裝置的小型化或者零部件數(shù)的削減的要求，提出了螺線 管直接驅(qū)動針閥的直動方式的燃料噴射器。直動方式在使用作為柴油的代
替燃料被考慮的二甲醚(dimethyl ether: DME)或者液化石油氣(liquefied petroleumgas: LPG)等的液化氣燃料時有利，并且由于作為控制油不使用 容易汽化的液化氣燃料，從而能夠避免裝置整體的大型化。
作為直動方式的噴射器，例如日本特開2005-291128號公報(以下稱作 專利文件l)中，已公開了一種燃料噴射器，與針閥一體設(shè)置的電樞容納在 電樞室，燃料從外部供給的燃料供給路徑經(jīng)過電樞室與針閥周邊的燃料路 徑連接。由此，燃料不斷通過電樞室被供給，從而有燃料難以停滯在噴射 器中、能夠省略回收裝置等的優(yōu)點。
另外，日本特開2003-214287號公報(以下稱作專利文件2)中，已公 開了一種燃料噴射器，其中棒狀部件與針闊的噴孔相反方向一側(cè)的端部連 接，電樞設(shè)置在該棒狀部件周邊，并且具備降低機構(gòu)，其通過電樞室的燃 料減少對該端部作用的壓力。該降低機構(gòu)是例如在針閥和棒狀部件之間形成而與燃料箱連通的低壓室，由于減少對低壓室端面的面積作用的壓力， 從而能夠容易開閥。
專利文件1的噴射器中，高壓總是對針閥的背部作用，從而開閥時需 要大的吸引力以壓退相當(dāng)于該高壓的受壓面積的力。
專利文件2中，雖然構(gòu)成為減少對針閥的背部作用的壓力，但是能夠 減少的壓力只不過是對應(yīng)于低壓室斷面的面積的量。由此，燃料壓力通過 高噴射壓化而變得更高時，對電磁驅(qū)動部要求的吸引力變大，從而不能充
分地減少開閥需要的驅(qū)動力。因此，會產(chǎn)生如下問題，即電磁驅(qū)動部大 型化，從而不能避免成本的上漲，或者由于噴射器的空間、負(fù)載電流的限 制，在高噴射壓下不能打開及關(guān)閉針閥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種噴射器，通過電磁驅(qū)動部驅(qū)動針閥的直動式 噴射器中，通過充分地減少對針閥的背部作用的燃料壓力并由小的吸引力 可以打開或關(guān)閉針閥，從而可以在高噴射壓下也以良好的控制性噴射燃料， 并且實現(xiàn)小型化、低成本以及高性能。
本發(fā)明提供一種噴射器，通過電磁驅(qū)動部吸引并驅(qū)動容納在棒狀的主 體中的針閥，并且通過開閉設(shè)置在上述主體前端的噴孔，從而噴射從高壓 燃料供給路徑供給的高壓燃料，具有
電樞部， 一體地設(shè)置在上述針閥的基端部，并且被容納在與上述高壓 燃料供給路徑連通的壓力控制室，從而使背壓作用到上述針闊；以及
控制閥，設(shè)置在上述電磁驅(qū)動部，并且在上述壓力控制室和低壓燃料 流出路徑之間開閉；其中，
在通過上述電磁驅(qū)動部將上述控制閥開閥從而使上述壓力控制室的壓 力降低的狀態(tài)下，通過對上述針閥作用的吸引力使上述針閥上升。
在電磁驅(qū)動部吸引并驅(qū)動控制閥時，控制閥開閥而連通壓力控制室和 低壓燃料流出路徑之間，從而壓力降低。由此，使針閥的背壓為預(yù)定壓力 以下，還通過電磁驅(qū)動部的吸引力使針閥上升，從而能夠噴射燃料。
本發(fā)明中，通過結(jié)合電磁驅(qū)動部的吸引力和對針閥施加背壓的壓力控 制室的壓力控制，從而無需電磁驅(qū)動部的大型化，并且能夠開閉直動型的針閥。由此，可以在高噴射壓下驅(qū)動直動的針閥，并且提高閥上升的控制 性從而能夠進行高效率而穩(wěn)定的燃料噴射。
本發(fā)明的另一個技術(shù)方案中，上述電磁驅(qū)動部具有螺線管，通過上述 螺線管的吸引力使上述針閥上升，上述螺線管吸引并驅(qū)動上述控制閥。
通過螺線管形成控制閥以及針閥的磁路，在將控制閥開閥而使壓力控 制室的壓力降低從而使針閥的背壓為預(yù)定壓力以下的狀態(tài)下，還能夠通過 螺線管的吸引力設(shè)定為針閥開閥。這時，隨著上升，吸引力增加，從而針
閥快速地上升而能夠獲得靴型(boots type)的噴射特性。
另外，可以構(gòu)成為使吸引力作用到上述控制閥以及上述針閥的磁路，
串聯(lián)地通過上述控制閥的磁性體部以及上述針閥的磁性體部。
由于通過將以螺線管為中心而產(chǎn)生的磁路構(gòu)成為串聯(lián)地通過控制閥的
磁性體中以及針閥的磁性體中，不分散磁力而能夠產(chǎn)生強的吸引力，從而
增加對針閥作用的吸引力，能夠可靠地產(chǎn)生開閥需要的力。
另外，可以構(gòu)成為
在上述主體中容納上述針閥以及上述電磁驅(qū)動部，上述控制閥同軸地
配置于上述針閥；
通過由非磁性體構(gòu)成的筒狀部，保持由磁性體構(gòu)成的上述控制閥的外
周；
與上述控制閥相對置的、上述壓力控制室的頂壁中央部由磁性體構(gòu)成; 位于上述螺線管和上述電樞之間的、上述壓力控制室的頂壁外周部由 非磁性體構(gòu)成。
通過非磁性體配置在控制閥的外周以及壓力控制室的頂壁外周部，并 且控制閩配置成靠近針閥的磁性體部，從而能夠容易地形成串聯(lián)地通過控 制閥和針閥的磁路，并且通過更大的吸引力能夠快速驅(qū)動設(shè)置在針閥的基 端部的電樞部。由此，不需要為了提高吸引力改變螺線管規(guī)格或者增加螺 線管電流，從而在高噴射壓下也能夠進行直動的針閥控制。
另外，可以具有容器狀的閥體，由磁性體構(gòu)成，保持上述控制閥的上 述針閥側(cè)端部，并且其底部作為上述頂壁中央部。
另外，可以構(gòu)成為上述閥體的底部突出到上述壓力控制室中，并且 位于在凹部中，上述凹部設(shè)置在上述電樞部的基端部。另外，可以構(gòu)成為在上述電樞部設(shè)置溢出通路，該溢出通路連通上 述電樞部的側(cè)面和上述凹部之間、或者連通上述電樞部的側(cè)面和上述基端 部之間。
另外，可以構(gòu)成為在上述控制閥設(shè)置溢出通路，該溢出通路與上述 低壓燃料流出路徑連通；
另外，可以構(gòu)成為在上述閥體的底部設(shè)置出口節(jié)流孔，該出口節(jié)流 孔作為上述壓力控制室和上述溢出通路之間的連通路徑，并且通過上述控 制閥被開閉。
另外，可以構(gòu)成為環(huán)狀非磁性體作為上述頂壁外周部， 一體地設(shè)置 在上述閥體的底部外側(cè)壁。
另外，可以構(gòu)成為上述閥體的底面作為上述針閥的限制器。 另外，可以構(gòu)成為上述閥體的底面形成為球面。
另外，本發(fā)明的另一個技術(shù)方案中，上述電磁驅(qū)動部具有兩個螺線管， 通過第一個螺線管的吸引力將上述控制閥開閥，從而上述壓力控制室與上 述低壓燃料流出路徑連通，在由此得到的預(yù)定壓力以下的狀態(tài)下，通過第 二個螺線管的吸引力使上述針閥上升。
也可以構(gòu)成為通31兩個螺線管形成控制閥以及針閥上的磁路，各自獨 立地控制。通過獨立地控制對兩個螺線管的通電定時，能夠進行高效率的 燃料噴射。
另外，可以構(gòu)成為對上述第二個螺線管通電后，停止對上述第一個 螺線管的通電。
具體而言，通過只在針閥開閥時進行對控制閥通電并在開閥后停止對 控制閥的通電，從而可以減少漏出量并且能夠進行高效率的燃料噴射。 另外，可以構(gòu)成為上述控制閥的限制器設(shè)置在上述主體上。


通過下面的構(gòu)成本申請的一部分的詳細(xì)說明、所附權(quán)利要求書和附圖， 可以理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及相關(guān)部分的操作方法和功能。在附圖中 圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的噴射器I的概況構(gòu)造的整體截面圖； 圖2是第一實施方式的噴射器的主要部分放大截面圖；圖3是為了說明第一實施方式的噴射器的動作的時序圖； 圖4是表示本發(fā)明第二實施方式的噴射器I的概況構(gòu)造的整體截面圖； 圖5是為了說明第二實施方式的噴射器的動作的時序圖； 圖6是表示本發(fā)明第三實施方式的噴射器I的概況構(gòu)造的整體截面圖； 圖7是第三實施方式的噴射器的主要部分放大截面圖； 圖8是表示第三實施方式的噴射器的控制閥的開閥狀態(tài)的主要部分放 大截面圖9是表示第三實施方式的噴射器的針閥的開閥狀態(tài)的主要部分放大 截面圖10是表示第三實施方式的噴射器的控制閥的閉閥狀態(tài)的主要部分放 大截面圖U是為了說明第三實施方式的噴射器的動作的時序圖。
具體實施例方式
以下參照圖1至3說明適用于本發(fā)明的第一實施方式。 圖1是表示本發(fā)明的噴射器I的概況構(gòu)造的整體截面圖，圖2是表示其 主要部分結(jié)構(gòu)的放大截面圖，圖3是表示燃料噴射控制的一例的時序圖。
噴射器I例如適用于柴油機的蓄壓式燃料噴射裝置， 一對一地設(shè)置于內(nèi) 燃機的每個汽缸。在作為各個噴射器I共用的蓄壓室的共軌(圖示省略)中， 由高壓供給泵(圖示省略)加壓到高壓的燃料被蓄壓，控制裝置(ECU, 圖示省略)對裝置整體進行控制以成為與內(nèi)燃機的工作狀態(tài)對應(yīng)的最適的 噴射量和噴射時期。對于在共軌中被蓄壓的燃料，除一般的柴油以外，可 以使用如二甲醚(DME)或者液化石油氣(LPG)這樣的液化燃料，或者 這些可以并用。
如圖1所示，噴射器I在主體2的下半部中滑動自如地保持針閥1，該 主體2具有大致棒狀的整體形狀。主體2由其下端部構(gòu)成小徑的嘴部2a， 突出地位于對應(yīng)的汽缸的燃燒室(圖示省略)中，從前端的噴孔3噴射燃 料。在主體2的上端部，在側(cè)面突出地形成高壓配管21以及低壓配管22， 該高壓配管21與到外部的共軌的高壓燃料供給路徑(圖示省略)連接，該 低壓配管22與到燃料箱(圖示省略)的低壓燃料流出路徑(圖示省略)連接。在主體2中形成有沿軸向延伸的高壓路徑23以及低壓路徑24，高壓路 徑23與高壓配管21連接，低壓路徑24與低壓配管22連接。
另外，主體2 —般具有適當(dāng)?shù)乇环指顬橛糜谛纬啥鄠€主體部件或者路 徑等的隔片等、并且通過固定螺母將它們互相結(jié)合而成為一體化的結(jié)構(gòu)， 但在此處表示為將整體作為一個主體而簡化了的結(jié)構(gòu)。
噴射器I的主體2下半部中，針閥1的外周形成有油槽室4，多個噴孔 3貫穿形成于設(shè)置在油槽室4下端部的袋腔部31的壁。油槽室4與高壓路 徑23連接，并且被導(dǎo)入來自共軌的高壓燃料而成為高壓(Pcr)。圖示的狀 態(tài)下，在針閥1中，其前端部(圖中的下端部)與在油槽室4和袋腔部31 之間的境界部形成的嘴座41抵接，關(guān)閉噴孔3。這時，針閥1的前端面上， 油槽室4的壓力只作用于嘴座41 (截面積As)的外側(cè)部分。就是說，通過 油槽室4帶來的開閥方向(圖中的上方)的負(fù)荷被表示當(dāng)從閉閥狀態(tài)要 開閥時(閉閥狀態(tài))為Fp-Pcrx (Ap—As)，當(dāng)從開閥狀態(tài)要閉閥時(開閥 狀態(tài))為Fp=PcrXAp。
構(gòu)成電磁驅(qū)動部的螺線管5以及控制閥6被容納在主體2的上半部中。 該螺線管5通過配置在作為筒狀部的筒狀非磁性體51周邊的線圈殼52被 保持，柱塞狀的控制閥6被保持在筒狀非磁性體51的筒內(nèi)，并且以筒狀非 磁性體51的內(nèi)周面作為導(dǎo)向面而可動。在構(gòu)成為電磁驅(qū)動部的螺線管5以 及控制閥6的下方并在油槽室4的上方位置，形成有壓力控制室7。
針閩1中，其基端部(圖中的上端部)貫穿油槽室4的頂部壁，并且 位置在壓力控制室7中。大徑的電樞部la—體地設(shè)置在針閥1的基端部， 并且與螺線管5的下端磁極面相對置。壓力控制室7經(jīng)過向側(cè)面開口的入 口節(jié)流孔8與高壓路徑23總是連通，并且通過從高壓路徑23供給的燃料 的壓力，從而成為與油槽室4的壓力(Per)同等的高壓(Pcr，)。這個壓 力作為背壓(Pcr' XAp)作用于與電樞部la—體地設(shè)置的針閥1 (截面積 Ap)。另外，法蘭11突出地設(shè)置在電樞部la的下端外周，彈簧12配置在 該法蘭11和壓力控制室7上部壁之間，并且由其彈力(Fsp)將針閥1向 閉閥方向(圖中的下方)施力。
另外，出口節(jié)流孔9設(shè)置在壓力控制室7的頂面中央。該出口節(jié)流孔9 通過設(shè)置在控制閥6下端部的閥體61被開閉，轉(zhuǎn)換壓力控制室7和低壓路徑24之間的連通以及遮斷，從而增加或減少壓力控制室7的壓力(Pcr')。 就是說，增加或減少通過作為背壓作用于針閥1 (截面積Ap)的油壓力 和彈簧12的彈力產(chǎn)生的閉閥方向的負(fù)荷(Fp，=PCr，xAp+Fsp)?？刂崎y6 通過配置在其上方的彈簧62向下方被施力，并且在不對螺線管5通電的圖 示的狀態(tài)下，位于閥體61關(guān)閉出口節(jié)流孔9的下端位置?？刂崎y6被容納 的筒狀非磁性體51的筒內(nèi)空間以及彈簧62被容納的空間，與低壓路徑24 連通?？刂崎y6、出口節(jié)流孔9以及針閥1位于同軸的位置。
電磁驅(qū)動部通過螺線管5吸引并驅(qū)動控制閥6，開放出口節(jié)流孔9。在 控制閥6中，例如，凹部設(shè)置在與出口節(jié)流孔9相對置的底面?zhèn)?，并且?成為保持相比于出口節(jié)流孔9直徑大的大致半球狀的閥體61的形狀，從而 可以形成為閥體61的平坦的底面關(guān)閉出口節(jié)流孔9。本實施方式中，將螺 線管5共用于控制閥6以及針閥1，使螺線管5的吸引力也作用到針閥1的 電樞部la。螺線管5的吸引力(Fs)向針閥1的開閥方向作用。另外，入 口節(jié)流孔8和出口節(jié)流孔9 一般設(shè)定為出口節(jié)流孔9的直徑相比入口節(jié)流 孔8的直徑大。由此，在開放出口節(jié)流孔9時，燃料流出，壓力控制室7 的壓力降低，從而對針閥1的背部作用的壓力降低。在壓力控制室7降低 到預(yù)定壓力時，螺線管5可能吸引電樞部la，從而針閥1上升而開放噴孔 3。
以下參照圖2、 3詳細(xì)說明上述本發(fā)明的噴射器I的動作。 圖1所示的噴射器I的結(jié)構(gòu)中，從不對螺線管5通電的圖示的狀態(tài)開始， 當(dāng)對螺線管5通電時，如圖2所示，產(chǎn)生通過控制閥6的磁路S1，從而產(chǎn) 生吸引力。如圖3所示，這個吸引力與電流值成比例而增加，從而使控制 閥6上升。控制閥6主體通過螺線管5的筒內(nèi)被保持，并且高壓燃料的壓 力沒有作用，微小的吸引力也可以上升，從而當(dāng)對螺線管5通電時就開始 上升。
圖2中，通過控制閥6的上升，對關(guān)閉出口節(jié)流孔9的閥體61作用的 彈簧62的彈力被解除時，通過成為高壓的壓力控制室7的壓力(Pcr')使 閥體61推上去。由此，壓力控制室7的燃料從出口節(jié)流孔9流出至低壓路 徑24，從而壓力逐漸降低。如圖3所示，壓力控制室7的壓力Per'降低到 從入口節(jié)流孔8流入的流入量和向出口節(jié)流孔9流出的流出量之間平衡，從而成為定壓。
另外，產(chǎn)生通過電樞部la的磁路S2，從而產(chǎn)生吸引力。這時，在針閥 1上，除了通過磁路S2產(chǎn)生的吸引力Fs以外，還在開閥方向上作用有上述 油槽室4的油壓力Fp (=Pcrx (Ap—As))。就是說，如圖3所示，作為對 針閥1作用的力，在向上方向上作用有油槽室4產(chǎn)生的油壓力和在磁路S2 上產(chǎn)生的吸引力之間的合力(向開閥方向作用的力Fp+Fs)，而在向下方向 上作用有壓力控制室7產(chǎn)生的油壓力和彈簧12的彈力之間的合力(向閉閥 方向作用的力Fp'=Pcr'xAp+Fsp)。
這個吸引力Fs在通電初期，因為相比于對針閥1的背部作用的閉閥方 向的力Fp，小，所以即使加上油槽室4的油壓力Fp也不足以使針閥1上升。 當(dāng)螺線管5的電流上升時，吸引力Fs逐漸增加。另外，控制閥6上升后， 因為對于維持上升需要的螺線管5電流值相比于吸引所需要的電流值變小 (圖中，箭頭A所示)，所以螺線管5需要的電流值成為對控制閥6的上升 維持用電流加上針閥1的吸引用電流。另外，因為彈簧12的彈力(Fsp) 相對于油壓力充分小，所以向閉閥側(cè)作用的力Fp實質(zhì)上成為壓力控制室7 的油壓力，以后適當(dāng)說明。
由于通過螺線管電流的上升吸引力Fs增加并且壓力控制室7的壓力 Per'降低而成為定壓，從而某時刻兩者平衡，然后吸引力進一步增加時， 向開閥側(cè)作用的力Fp+Fs超過向閉閥側(cè)作用的力Fp， ( Fp， ^Fp+Fs)。 由此，螺線管5吸引并驅(qū)動電樞部la，針閥l開閥，從而油槽室4的燃料 從噴孔3噴射。當(dāng)針閥1開始上升時，油槽室4的燃料對嘴座41內(nèi)側(cè)也作 用并且油壓力Fp增加，而且對電樞部la作用的磁路23以乘數(shù)效應(yīng)增強， 吸引力Fs急劇上升，從而針閥l迅速上升(圖中，箭頭B所示)。
針閥l上升到電樞部la與壓力控制室7的頂面抵接。就是說，圖2中， 電樞部la和作為限制器的壓力控制室7的頂面之間的距離，成為針閥1的 最大上升量h。在預(yù)定時間(tl)過去后，對螺線管5的通電停止時，對控 制閥6和針閥1作用的吸引力Fs急劇減少，控制閥6的閥體61關(guān)閉出口 節(jié)流孔9，從而壓力控制室7的壓力再度上升。在對針閥1向開閥側(cè)作用的 力Fp+Fs低于向閉閥側(cè)作用的力Fp，時，針閥1閉閥。
依照本實施方式，燃料噴射形成為靴型噴射圖，就是說，對針閥1作用的吸引力隨著上升的開始急劇地增加，并且針閥1急劇地上升到最大上
升位置(圖3的最下端所示)。
這樣，本實施方式中，使用了直動型噴射器的結(jié)構(gòu)中，附設(shè)控制閥6 從而能控制壓力控制室7的壓力，還有通過將螺線管5共用于控制閥6以 及針閥1，從而使螺線管5的吸引力有效地發(fā)揮。螺線管5的吸引力和通過 控制閥6開閥帶來的壓力控制室7的壓力降低支持針閥1的開閥，從而沒 有螺線管5的大型化，并且能夠以良好的響應(yīng)性能開閉直動型的針閥1。另 外，由于螺線管5的共用化，從而能夠節(jié)省空間且低成本地穩(wěn)定噴射特性 并提高閥上升的控制性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高功能的控制。
以下參照圖4、 5說明本發(fā)明的第二實施方式。
圖4是表示噴射器I的概況構(gòu)造的整體截面圖，圖5是表示燃料噴射控 制的一個例子的時序圖。
本實施方式中，如圖4所示，除了控制閥6用螺線管5 (第一螺線管) 以外，還設(shè)置有針閥1用螺線管5'(第二螺線管)?？刂崎y6構(gòu)成為大致 T字形的閥體64容納在靠近螺線管5下方設(shè)置的閥室63中，并且開閉在閥 室63底面開口的出口節(jié)流孔9。閥室63與低壓路徑24總是連通，彈簧62 將閥體64向閉閥方向施力，該彈簧62被容納在螺線管5的筒內(nèi)空間。
螺線管5'設(shè)置在閥室63和壓力控制室7之間，彈簧12被容納在與壓 力控制室7連通的螺線管5'的筒內(nèi)空間，并且將針閥l向閉閥方向施力。 壓力控制室7經(jīng)過螺線管5'的筒內(nèi)空間與出口節(jié)流孔9連通。其他噴射器 I的基本結(jié)構(gòu)以及各部分的結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式同樣，從而省略說明。
本實施方式中，獨立地設(shè)置有控制閥6用螺線管5和針閥1用螺線管 5，，將控制閥6和針閥1各自獨立地控制。具體而言，先通過螺線管5將 控制閥6開閥從而壓力控制室7的壓力充分地降低后，通過使螺線管5'起 動而針閥開閥，從而能夠高效率地利用螺線管5、 5'的吸引力。
以下參照圖5說明本實施方式的噴射器I的動作。圖4中，從不對螺線 管5、 5'通電的圖示的狀態(tài)開始，當(dāng)對螺線管5通電時，控制閥6的閥體 64被吸引并驅(qū)動。在通過控制閥6的上升，出口節(jié)流孔9被開放從而連通 壓力控制室7和低壓路徑24之間時，壓力控制室7的燃料經(jīng)過出口節(jié)流孔 9流出，從而壓力控制室7的壓力逐漸降低。與第一實施方式不同，在該時刻，對針閥1作用的力中，只在向下方
向上作用有壓力控制室7帶來的油壓力(Pcr，X Ap)和彈簧12的彈力(Fsp) (向閉閥方向作用的力Fp'=Pcr'XAp +Fsp)，而沒有向開閥方向作用的 力。在壓力控制室7的壓力降低到一定的低壓的狀態(tài)下，當(dāng)對螺線管5'通 電時，吸引力(Fs)產(chǎn)生，然后向開閥方向作用的力Fs+Fp超過向閉閥方 向作用的力Fp，時，針閥l開始上升。
針閥l開閥后(最大上升量h)，停止對螺線管5的通電。由此，出口 節(jié)流孔9被關(guān)閉從而壓力控制室7的壓力(Pcr')再度上升，但是如果設(shè) 定成使得在壓力控制室7達(dá)到一定壓(與油槽室的壓力同等)的時刻向閉 閥方向作用的力Fp'小于等于向開閥方向作用的力Fs+Fp(向閉閥方向作用 的力Fp'^向開閥方向作用的力Fs+Fp)，則能夠維持開閥。這樣，由于只 在開閥針閥1時開閥控制閥6，從而能夠縮短螺線管5的通電時間(t2)。 在預(yù)定時間(t3)過去后螺線管5'停止通電從而使對針閥1作用的吸引力 Fs降低時，通過向閉閥方向作用的力Fp'針閥1閉閥。
本實施方式中，由于設(shè)置有多個螺線管5、 5'并獨立地控制通電定時 和通電時間，可以進行與第一實施方式同樣的動作。在該結(jié)構(gòu)中，由于只 在針閥1開閥時控制閥6暫時開閥，從而可以減少從出口節(jié)流孔9的漏出 量，并且不需要為了維持控制閥6開閥所需的負(fù)荷電流(圖3中箭頭A的 部分)。另外，螺線管5、 5'產(chǎn)生分別使控制閥6以及針閥1開閥的最小限 度的吸引力即可，從而能夠使噴射器I整體比較小型化。
以下參照圖6至11說明本發(fā)明的第三實施方式。
圖6是表示噴射器I的概況構(gòu)造的整體截面圖，圖7是噴射器的主要部 分放大截面圖，圖8、 9、 10是表示噴射器的詳細(xì)動作的主要部分放大截面 圖，圖11是表示燃料噴射控制的一個例子的時序圖。
如圖6所示，本實施方式構(gòu)成為在與上述第一實施方式同樣的基本 結(jié)構(gòu)中形成磁路部，該磁路部串聯(lián)地通過控制閥6的磁性體部以及針閥1 的磁性體部。與上述第一實施方式同樣地，螺線管5共用于控制閥6以及 針閥1。
圖6、 7中，螺線管5被容納在主體2上半部中保持控制閥6外周的筒 狀非磁性體51周邊以通過線圈殼52被保持，壓力控制室7在這些控制閥6和螺線管5的下方形成。針閥1的電樞部la被容納在壓力控制室7。本實 施方式中，由于與電樞部la相對置的壓力控制室7的頂壁為結(jié)合了磁性體 和非磁性體的結(jié)構(gòu)，從而容易形成通過電樞部la的磁路。具體而言，設(shè)置 有保持控制閥6下端部的容器狀的閥體91，閥體91的底部作為壓力控制室 7的頂壁中央部，環(huán)狀非磁性體53 —體地設(shè)置在閥體91的底部外側(cè)壁并作 為壓力控制室7的頂壁外周部。
由磁性體構(gòu)成的閥體91中，其筒狀的上端部與筒狀非磁性體51的下 端部接合，底部突出到壓力控制室7中并位于在凹部13中，該凹部13設(shè) 置在電樞部la的上面中央。筒狀非磁性體51的上端部與筒部25接合，該 筒部25從由磁性體構(gòu)成的主體2突出到線圈殼52中。本實施方式中，控 制閥6以該筒部25、筒狀非磁性體51以及閥體91的內(nèi)周面作為導(dǎo)向面而 滑動。這樣，由于磁性體部位于控制閥6的上下端部外周，從而容易形成 磁路。
另外，設(shè)置有出口節(jié)流孔9以貫穿閥體91的底部中央，通過控制閥6 的閥體61開閉出口節(jié)流孔9。在開閥時從出口節(jié)流孔9流出的燃料向軸向 貫通控制閥6，并且經(jīng)過連通上下端面之間的溢出通路65流出到低壓路徑 24。在控制閥6上方的主體2壁形成有作為限制器的階梯部，規(guī)定了控制 閥6的最大上升量hl。
環(huán)狀非磁性體53緊貼在線圈殼52的底面，且被形成為預(yù)定厚度的平 板形狀，并且所述環(huán)狀非磁性體53被配置成架設(shè)在閥體91和其外方的主 體2之間，且遮斷螺線管5和壓力控制室7之間。電樞部la的上面外周部 的環(huán)狀凸部突出地位于環(huán)狀非磁性體53、閥體91以及主體2之間形成的環(huán) 狀凹部中，并且與環(huán)狀非磁性體53相對置。這時，由磁性體構(gòu)成的主體2、 閥體91以及電樞部la的環(huán)狀凸部位置接近，從而容易形成磁路。彈簧12 設(shè)置在電樞部la外周的法蘭ll和主體2之間，并且將針閥l向下方施力。
此處，為了防止環(huán)狀非磁性體53和電樞部la直接接觸，通過與電樞 部la的凹部13相對置的閥體91的底面作為限制器，設(shè)定針閥1的最大上 升量h2。由此，能夠保護環(huán)狀非磁性體53從而維持強度，并且能夠減小控 制閥6開閥時的渦電流。另夕卜，在針閥1最大上升時與電樞部la的凹部13 抵接的閥體91的底面形成為大致球面，并且兩者成為點接觸，從而在最大上升位置針閥1的受壓面積不會變化很大。
另外，溢出通路14和溢出通路15設(shè)置在電樞部la外周的環(huán)狀凸部上， 該溢出通路14將凹部13內(nèi)空間和法蘭11上方的側(cè)面連通，該溢出通路15 將環(huán)狀凸部上面和法蘭11上方的側(cè)面連通。由此，壓力控制室7中的燃料 可以自由流通到在電樞部la上方形成的環(huán)狀凹部中以及電樞部la的凹部 13內(nèi)空間中，并且不妨礙上升。這時，如上所述，通過作為限制器的閥體 91的底面形成為大致球面，能夠容易地設(shè)定最大上升量h2，并且能夠在不 會被閥體91關(guān)閉的位置形成溢出通路14，從而不妨礙內(nèi)外的燃料流通。
以下參照圖6并根據(jù)圖7至11說明本實施方式的噴射器I的動作。
圖7中，從不對螺線管5的通電的圖示的狀態(tài)開始，當(dāng)對螺線管5通 電時，如圖8所示，產(chǎn)生通過主體2的筒部25、控制閥6、閥體91、電樞 部la的環(huán)狀凸部以及主體2的磁路S3。本實施方式的結(jié)構(gòu)中，由環(huán)狀非磁 性體53構(gòu)成與電樞部la相對置的壓力控制室7的頂壁外周部，并且電樞 部la的環(huán)狀凸部配置在作為頂壁中央部的閥體91和主體2之間，從而磁 路S3被形成為串聯(lián)地通過控制閥6和電樞部la。另外，控制閥6的上下端 部緊貼在由磁性體構(gòu)成的主體2以及閥體91，并且電樞部la的環(huán)狀凸部通 過微小空隙靠近閥體91以及主體2，從而會形成串聯(lián)地通過控制閥6以及 針閥1的電樞部la的強的磁路。
如圖11所示，對螺線管5通電同時產(chǎn)生的吸引力Fs'與電流值成比例 而增加，從而使控制閥6迅速上升到最大上升hl位置(參照圖7)。另外， 在控制閥6的閥體61開放出口節(jié)流孔9時，經(jīng)過電樞部la的凹部13連通 壓力控制室7和閥體91內(nèi)空間之間。由此，在壓力控制室7的燃料經(jīng)過控 制閥6的溢出通路65流出到低壓路徑24時，壓力控制室7的壓力Per'逐 漸降低。
另外，閉閥狀態(tài)下，通過磁路S3產(chǎn)生的吸引力Fs和油槽室4的油壓 力Fp (=Pcrx (Ap—As))對針閥1的電樞部la作用。本實施方式中，由 于形成了通過電樞部la的強的磁路S3，從而吸引力Fs的起動很快，油壓 力和吸引力的合力(向開閥側(cè)作用的力Fs+Fp)迅速上升而成為一定。由 此，在壓力控制室7的壓力Per'降低而成為定壓之前的某時刻，壓力控制 室7產(chǎn)生的油壓力和彈簧12的彈力的合力(向閉閥側(cè)作用的力Fp'= Per'XAp十Fsp)平衡，然后壓力控制室7的壓力Per'進一步降低時，向開閥 側(cè)作用的力Fp+Fs超過向閉閥側(cè)作用的力Fp' ( Fp， ^Fp+Fs)。壓力控 制室7的壓力Per'以后也逐漸降低到從入口節(jié)流孔8的流入量和向出口節(jié) 流孔9的流出量之間平衡，成為定壓。
由此，如圖9所示，螺線管5吸引并驅(qū)動電樞部la，從而針閥l開始 上升。這時，由于通過針閥1上升油槽室4的油壓力Fp (=PcrXAp)增加， 從而向開閥側(cè)作用的力Fp+Fs容易地超過向閉閥側(cè)作用的力Fp，，并且電 樞部la能夠迅速上升到與作為限制器的閥體91底部抵接的最大上升h2位 置(參照圖7)。
在預(yù)定時間過去后并對螺線管5的通電停止時，對控制閥6和針閥1 作用的吸引力Fs急劇減少，控制閥6的閥體61關(guān)閉出口節(jié)流孔9，從而壓 力控制室7的壓力再度上升。在對針閥1向開閥側(cè)作用的力Fp+Fs低于向 閉閥側(cè)作用的力Fp'時，針閥1閉閥。
這樣，通過磁路S3被形成為串聯(lián)地通過控制閥6以及電樞部la，能夠 不分散磁力并產(chǎn)生強有力的吸引力，從而能夠高效率地產(chǎn)生針閥1開閥所 需的吸引力。另外，通過形成磁路S3的磁性體部靠近，能夠產(chǎn)生更大的吸 引力，從而吸引力的起動很快，并且隨著壓力控制室7的壓力降低迅速開 始針閥1的上升。結(jié)果，不需要增加螺線管5的外形尺寸或者電流值而能 夠增加吸引力，并且可以在高噴射壓下直動地對針閥1進行開閉控制。
本實施方式中，由于構(gòu)成為1)壓力控制室7的只有頂壁中央部為磁 性體，并且壓力控制室7的外周部為非磁性體；2)壓力控制室7的頂壁中 央部形成為容器狀，而與控制閥6接觸，并且與頂壁外周部的非磁性體成 為一體化；3)使容器狀的頂壁中央部突出位于壓力控制室7中；4)使控 制閥6的上端部與主體2接觸，從而能夠使通過上述磁路S3產(chǎn)生的吸引力 更有效地發(fā)揮。不過，這些結(jié)構(gòu)不一定需要所有的，各部分的形狀不同也 可以。只要構(gòu)成為可以以盡可能不介入空間等的方式來形成含有控制閥6 和針閥1的電樞部la的磁路，就能夠獲得相同的效果。
如上面說明，依照本發(fā)明，通過電磁驅(qū)動部直接驅(qū)動針閥的方式的噴 射器中，在針閥開閥時，使對針閥背部作用的壓力降低，從而能夠容易地 開閉針閥，并且不需要增加吸引力而在高噴射壓下也能夠以良好的控制性噴射燃料。
另外，本發(fā)明的應(yīng)用并不僅僅限于上述第一至第三實施方式，而也可 以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行適當(dāng)變形。例如，也可以隨意組合上述各實施 方式的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種噴射器，具有主體，形成為棒狀，并且在其前端設(shè)置有噴孔；針閥，被容納在上述主體中；以及電磁驅(qū)動部，吸引并驅(qū)動上述針閥；其中，通過開閉上述噴孔，噴射從高壓燃料供給路徑供給的高壓燃料；其特征在于，具有電樞部，一體地設(shè)置在上述針閥的基端部，并且被容納在與上述高壓燃料供給路徑連通的壓力控制室，從而使背壓作用到上述針閥；以及控制閥，設(shè)置在上述電磁驅(qū)動部，并且在上述壓力控制室和低壓燃料流出路徑之間開閉；其中，在通過上述電磁驅(qū)動部將上述控制閥開閥從而使上述壓力控制室的壓力降低的狀態(tài)下，通過對上述針閥作用的吸引力使上述針閥上升。
2、 如權(quán)利要求1所述的噴射器，其特征在于，上述電磁驅(qū)動部具有螺線管，通過上述螺線管的吸引力使上述針閥上 升，上述螺線管吸引并驅(qū)動上述控制閥。
3、 如權(quán)利要求2所述的噴射器，其特征在于，在上述電磁驅(qū)動部中，使吸引力作用到上述控制閥以及上述針閥上的 磁路，串聯(lián)地通過上述控制閥的磁性體部以及上述針閥的磁性體部。
4、 如權(quán)利要求3所述的噴射器，其特征在于，在上述主體中容納上述針閥以及上述電磁驅(qū)動部，上述控制閥同軸地 配置于上述針閥；通過由非磁性體構(gòu)成的筒狀部，保持由磁性體構(gòu)成的上述控制閥的外周；與上述控制閥相對置的、上述壓力控制室的頂壁中央部由磁性體構(gòu)成; 位于上述螺線管和上述電樞之間的、上述壓力控制室的頂壁外周部由非磁性體構(gòu)成。
5、 如權(quán)利要求4所述的噴射器，其特征在于，具有容器狀的閥體，由磁性體構(gòu)成，保持上述控制閥的上述針閥側(cè)端部， 并且其底部作為上述頂壁中央部。
6、 如權(quán)利要求5所述的噴射器，其特征在于，上述閥體的底部突出到上述壓力控制室中，并且位于在凹部中，上述 凹部設(shè)置在上述電樞部的基端部。
7、 如權(quán)利要求6所述的噴射器，其特征在于，在上述電樞部設(shè)置溢出通路，該溢出通路連通上述電樞部的側(cè)面和上 述凹部之間、或者連通上述電樞部的側(cè)面和上述基端部之間。
8、 如權(quán)利要求5所述的噴射器，其特征在于，在上述控制閥設(shè)置溢出通路，該溢出通路與上述低壓燃料流出路徑連通；在上述閥體的底部設(shè)置出口節(jié)流孔，該出口節(jié)流孔作為上述壓力控制 室和上述溢出通路之間的連通路徑，并且通過上述控制閥被開閉。
9、 如權(quán)利要求5所述的噴射器，其特征在于，環(huán)狀非磁性體作為上述頂壁外周部， 一體地設(shè)置在上述閥體的底部外 側(cè)壁。
10、 如權(quán)利要求5所述的噴射器，其特征在于， 上述閥體的底面作為上述針閥的限制器。
11、 如權(quán)利要求10所述的噴射器，其特征在于， 上述閥體的底面形成為球面。
12、 如權(quán)利要求2所述的噴射器，其特征在于， 上述電磁驅(qū)動部具有兩個螺線管，通過第一個螺線管的吸引力將上述控制閥開閥，從而上述壓力控制室 與上述低壓燃料流出路徑連通，在由此得到的預(yù)定壓力以下的狀態(tài)下，通 過第二個螺線管的吸引力使上述針閥上升。
13、 如權(quán)利要求12所述的噴射器，其特征在于，上述電磁驅(qū)動部對上述第二個螺線管通電后，停止對上述第一個螺線 管的通電。
14、 如權(quán)利要求1至13中任一項所述的噴射器，其特征在于， 上述控制閥的限制器設(shè)置在上述主體上。
全文摘要
一種噴射器(I)，其中針閥(1)被容納在棒狀的主體(2)中，電樞部(1a)一體地設(shè)置在針閥(1)的基端部，通過電磁驅(qū)動部的螺線管(5)能吸引電樞部(1a)。壓力控制室(7)與高壓燃料供給路徑連通，控制閥(6)在壓力控制室(7)和低壓燃料流出路徑之間開閉。使壓力控制室(7)的背壓作用到電樞部(1a)，在螺線管(5)吸引并驅(qū)動控制閥(6)從而壓力控制室(7)的背壓降低到預(yù)定壓力時，通過螺線管(5)的吸引力針閥(1)上升。
文檔編號F02M51/06GK101545431SQ20091012985
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者關(guān)島仁, 加藤正明 申請人:株式會社電裝