專利名稱：燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)，尤其是涉及在預(yù)定時(shí)刻噴射由蓄壓器(總油道)等供給的高壓燃油的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)。
圖7是燃油噴射閥的主要部分的放大截面圖。燃油噴射閥1具有噴油器殼2、噴嘴體3、噴油嘴針閥4、閥塞5、閥體6、背壓控制部7。
在噴油器殼2的前端部上安裝著噴嘴體3，同時(shí)在噴油器殼的上部上設(shè)置了高壓燃油輸入部8。在高壓燃油輸入部8的上方，設(shè)置了上述背壓控制部7。
來(lái)自油箱9的燃油通過(guò)燃油泵10增至高壓，它們積蓄在總油道11(蓄壓器)中并從高壓燃油輸入部8中將高壓燃油供給燃油噴射閥1。
就是說(shuō)，從高壓燃油輸入部8到噴油器殼2及噴嘴體3地形成了燃油通道12，可以把高壓燃油供給噴油嘴針閥4的承壓部4A。此外，燃油通道12的局部從高壓燃油輸入部8延伸到圖7中的上方并從背壓控制部7起形成了燃油回流道13，燃油由此可回到油箱9。
在噴嘴體3的前端部上，形成了數(shù)量隨意的燃油噴孔14，噴油嘴針閥4的前端壓在與噴孔14連通的座部15上并由此封閉了噴孔14，噴油嘴針閥4通過(guò)抬離座部15而打開(kāi)噴孔14并由此可以噴出燃油。
在噴油嘴針閥4的上部上，設(shè)置了在壓向座部15的落座方向上對(duì)噴油嘴針閥4施加作用力的噴嘴彈簧16，與噴油嘴針閥4一體的閥塞5繼續(xù)向上延伸。
閥體6在其滑動(dòng)孔6A的上方中央部上形成了控壓室17并且使閥塞5的前端部從下側(cè)接近該控壓室17。
控壓室17與源于成型于閥體6上的燃油通道12的直線供油道18、與供油道18連通的環(huán)形壓力輸入腔19以及在輸入側(cè)孔20連通。
因此，輸入側(cè)孔20與燃油通道12連通，來(lái)自總油道11的輸入壓力被供給控壓室17。不過(guò)，輸入側(cè)孔20與供油道18和環(huán)形壓力輸入腔19會(huì)合或交叉的高壓供油道交叉部21位于半徑方向的相反側(cè)上，以便實(shí)現(xiàn)供給控壓室17的高壓的均勻化，從而可防止燃油噴射特性的變化。
控壓室17也與啟閉孔22連通，啟閉孔22可通過(guò)背壓控制部7的閥球23(控制閥體)來(lái)啟閉?？貕菏?7的閥塞5頂部5A的承壓面積比噴油嘴針閥4的承壓部4A的承壓面積大。
背壓控制部7是通過(guò)控制控壓室17內(nèi)的壓力(即噴油嘴針閥4的背壓)來(lái)控制噴油嘴針閥4的升起動(dòng)作的部分，它具有上述閥球23、與閥球23一體的磁舌24、磁舌導(dǎo)向件25、磁鐵26、閥簧27、上述控壓室17。
磁舌24在軸向上通過(guò)磁舌導(dǎo)向件25得到引導(dǎo)并且被磁鐵26吸引并按照等于噴油嘴針閥4的升起量L1的距離抬起。
另外，在閥塞5可上升等于間隙L2的距離的情況下，噴油嘴針閥4可升起。
在這樣構(gòu)成的燃油噴射閥1中，來(lái)自總油道11的高壓燃油經(jīng)過(guò)燃油通道12而從高壓燃油輸入部8到達(dá)噴油嘴針閥4的承壓部4A，同時(shí)，它們經(jīng)過(guò)供油道18、環(huán)形壓力輸入腔19及輸入側(cè)孔20從燃油通道12被供給閥塞5頂部5A。
因而，噴油嘴針閥4通過(guò)閥塞5承受控壓室17的背壓并且在與噴嘴彈簧16的作用力的合力作用下壓坐在噴嘴體3的座部15上并由此封閉噴孔14。
通過(guò)在預(yù)定時(shí)刻給磁鐵輸送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，磁鐵克服閥簧27的作用力地吸引磁舌24，閥球23由此抬起并通過(guò)燃油回流道13地使燃油返回燃油泵9，由此解除了作用于控壓室17的閥塞5頂部5A上的高壓，噴油嘴針閥4通過(guò)承壓部4A的高壓克服噴嘴彈簧16的作用力并由此抬離座部15，從而打開(kāi)噴孔14地噴出燃油。
如果閥球23通過(guò)使磁鐵26消磁而關(guān)閉了啟閉孔22，則控壓室17內(nèi)的壓力通過(guò)閥塞5使噴油嘴針閥4位于其落座位置(座部15)上，從而關(guān)閉了噴孔14并結(jié)束燃油噴射。
不過(guò)，在直線狀供油道18與環(huán)形壓力輸入腔19會(huì)合的高壓供油道交叉部21上，存在著由燃油壓力引起的應(yīng)力問(wèn)題。
就是說(shuō)，圖8是從高壓燃油輸入部8到高壓供油道交叉部21的放大橫截面圖，圖9也是該高壓供油道交叉部21的放大橫截面圖。與高壓燃油輸入部8(其中心線8C)直線相連的供油道18(其中心線18C)朝著壓力輸入腔19的中心線19C方向地與閥體6的外周壁面6B的法線垂直相交或正對(duì)著該法線，因此，高壓容易集中在高壓供油道交叉部21處，尤其是存在著容易在其角部28發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象的問(wèn)題。
當(dāng)在高壓供油道交叉部21或角部28上產(chǎn)生過(guò)高應(yīng)力時(shí)，在噴油器殼2的這個(gè)部分上出現(xiàn)裂紋29，不用說(shuō)，燃油會(huì)外漏并且存在著作為如燃油噴射閥1的性能降低的問(wèn)題。
而且，為了防止出現(xiàn)這種裂紋29，由碳素鋼等構(gòu)成的噴油器殼2的材料必須采用強(qiáng)度更高的材料，所以存在著與成本提高有關(guān)的問(wèn)題。
另外，隨著最近的燃油噴射高壓化，人們更加希望解決高壓供油道交叉部21的這樣的問(wèn)題，對(duì)付高壓化的措施使其變得更重要。
當(dāng)然，隨著燃油噴射，在高壓供油道交叉部21上發(fā)生了由燃油壓力大小引起的壓力振動(dòng)，也要求高壓供油道交叉部具有抵抗這種壓力振動(dòng)或壓力振幅的耐久性。
另外，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平7-310622、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平11-218062等就是這種燃油噴射閥。
此外，本發(fā)明的課題是提供一種可防止在高壓燃油供應(yīng)部(高壓供油道交叉部)處的燃油泄漏的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)。
而且，本發(fā)明的課題是提供一種可確保抵抗隨著燃油噴射而產(chǎn)生的高壓供油道交叉部的壓力振動(dòng)或壓力振幅的耐久性的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的課題是提供一種可把具有與過(guò)去一樣的強(qiáng)度的材料用于噴油器殼的并可以抑制成本提高的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)。
即，本發(fā)明涉及這樣的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)，該燃油噴射閥具有啟閉用于控制可啟閉燃油噴孔的噴油嘴針閥的背壓的控壓室的控制閥體并且形成了與該控壓室連通的環(huán)形壓力輸入腔，在給該控壓室供應(yīng)高壓燃油的供油道通過(guò)高壓供油道交叉部與該壓力輸入腔連通的同時(shí)，通過(guò)該控制閥體來(lái)控制該控壓室并且可進(jìn)行借助該噴油嘴針閥的噴孔啟閉動(dòng)作，該應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是使該供油道定位于與朝向該壓力輸入腔的中心線的方向偏離的方向上。
能夠使上述供油道相對(duì)朝向該壓力輸入腔中心線的方向傾斜。
能夠使所述供油道相對(duì)朝向該壓力輸入腔中心線的方向偏心。
能夠在所述高壓供油道交叉部的壓力輸入腔中形成在其外周方向上呈曲面狀凸出的隆起。
在本發(fā)明的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)中，由于使供油道定位在與朝向壓力輸入腔中心線的方向偏離的方向上，例如高壓供油道交叉部的供油道和環(huán)形壓力輸入腔的相對(duì)位置處于偏心狀態(tài)，所以使在這個(gè)部分上產(chǎn)生的應(yīng)力降低了(可大約降低20％)，消除了出現(xiàn)裂紋等不適之處，在作為燃油噴射閥的產(chǎn)品使用壽命延長(zhǎng)的同時(shí)，能夠提高可靠性。
另外，由于不必采用比噴油器殼的材料強(qiáng)度更高的強(qiáng)度，所以可以采用傳統(tǒng)材料并由此能避免成本提高。發(fā)明效果如上所述地，根據(jù)本發(fā)明，由于在高壓供油道交叉部上使供油道相對(duì)環(huán)形壓力輸入腔偏心地交錯(cuò)，因此避免了在這個(gè)部分上的且由高壓燃油引起的應(yīng)力集中并抑制了開(kāi)裂，從而能夠獲得使用壽命長(zhǎng)的可靠的燃油噴射閥。
圖2是從其高壓燃油輸入部8到高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖。
圖3是其高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖。
圖4是靠近高壓供油道交叉部31的供油道的環(huán)形壓力輸入腔19的放大縱截面(軸向)圖。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施形式的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)40的高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖。
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施形式的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)50的高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖。
圖7是燃油噴射閥1主要部分的放大截面圖。
圖8是其從高壓燃油輸入部8到高壓供油道交叉部21的放大橫截面圖。
圖9是其高壓供油道交叉部21的放大橫截面圖。
發(fā)明的實(shí)施形式以下，根據(jù)

圖1-圖4來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施形式的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)30。不過(guò)，與圖7-圖9一樣的部分用相同符號(hào)表示并省略了對(duì)其的詳細(xì)描述。
圖1是采用高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)30的燃油噴射閥1的主要部分的放大截面圖，圖2與圖8一樣地是從高壓燃油輸入部8到高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖，圖3與圖9一樣地是高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖，與圖7所示的燃油噴射閥1相比，該應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)30只在其高壓供油道交叉部的結(jié)構(gòu)方面是不同的。
尤其是如圖2、3所示，使供油道18從高壓燃油輸入部8起傾斜并使其位于與朝向環(huán)形壓力輸入腔19的中心線19C的方向偏離的方向上。
即，供油道18從朝向壓力輸入腔19的中心線19C的的高壓燃油輸入部8中心線8C的中途(彎曲部8D)彎曲并相對(duì)壓力輸入腔19傾斜地(相對(duì)高壓燃油輸入部8的中心線8C地)并以傾斜角度θ地交叉。
因而，在高壓供油道交叉部31上，供油道18不是垂直于環(huán)形壓力輸入腔19地進(jìn)入或定位，而是以預(yù)定傾斜角度θ地交叉。
圖4是靠近高壓供油道交叉部31的供油道18的環(huán)形壓力輸入腔19的放大縱截面(軸向)圖，在壓力輸入腔19中，形成了只在高壓供油道交叉部31處沿外周方向呈曲面狀凸出的隆起32，供油道18與隆起32交叉。
在這樣構(gòu)成的高壓供油道交叉部31的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)30中，從供油道18進(jìn)入環(huán)形壓力輸入腔19的高壓燃油尤其是沒(méi)有使其壓力振動(dòng)以最大壓力直接作用在高壓供油道交叉部31的閥體6外周壁面6B上，高壓燃油在環(huán)形壓力輸入腔19的圓周方向上繞道而過(guò)，從而從輸入側(cè)孔20中把高壓燃油供給控壓室17。
因而，尤其是如圖3所示，在高壓供油道交叉部31中，在其銳角側(cè)角部33處，通過(guò)來(lái)自供油道18及壓力輸入腔19側(cè)的燃油壓力容易抵消掉產(chǎn)生于噴油器殼2壁面上的應(yīng)力，而在其鈍角側(cè)角部34上，很難發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，由于在任何情況下都能抑制產(chǎn)生過(guò)高應(yīng)力，所以恐怕抑制了過(guò)去的裂紋29(圖9)的發(fā)生。
另外，如圖4所示，由于在環(huán)形壓力輸入腔19中形成了在高壓供油道交叉部31處朝向外周方向的隆起32，所以在能夠在高壓供油道交叉部31處使容積有余量的同時(shí)，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整隆起32的形狀及與供油道18的相對(duì)位置關(guān)系，在供油道18的上角部35和下角部36上，可以與過(guò)去相比以鈍角或者至少以更小銳角地使供油道18和壓力輸入腔19相交，從而能夠進(jìn)一步抑制應(yīng)力集中的發(fā)生。
在本發(fā)明中，供油道18和壓力輸入腔19之間的相對(duì)錯(cuò)開(kāi)結(jié)構(gòu)或偏心形式是隨意的。
例如，圖5是與圖3一樣的本發(fā)明第二實(shí)施形式的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)40的高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖。在該應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)40中，供油道18的中心線18C相對(duì)高壓燃油輸入部8的中心線8C是平行的并且它與環(huán)形壓力輸入腔19的中心線19C錯(cuò)開(kāi)了第一偏心率E1。
在這樣構(gòu)成的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)40中，直線狀供油道18在錯(cuò)開(kāi)第一偏心率E1的位置上與環(huán)形壓力輸入腔19連通，來(lái)自高壓燃油輸入部8和進(jìn)而供油道18的高壓燃油沒(méi)有起到壓力作用地使閥體6的外周壁面6B從臨近位置朝向其中心方向地直接承受其壓力振動(dòng)，而是與圖1、2、3的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)30一樣地，能夠抑制面對(duì)壓力輸入腔19內(nèi)的且尤其是噴油器殼2的應(yīng)力集中。
因此，抑制了裂紋29的產(chǎn)生并且能夠活動(dòng)使用壽命長(zhǎng)的可靠的燃油噴射閥1。
圖6是與圖3一樣的本發(fā)明第三實(shí)施形式的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)50的高壓供油道交叉部31的放大橫截面圖。在該應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)50中，高壓燃油輸入部8的上述彎曲部8D(見(jiàn)圖2、3)本身以第二偏心率E2偏離壓力輸入腔19的中心線19C，供油道18相對(duì)壓力輸入腔19(相對(duì)高壓燃油輸入部8的中心線8C)傾斜并以傾斜角度θ相交。
第二偏心率E2可以等于第一偏心率E1，也可以不等于它。
在這樣構(gòu)成的高壓供油道交叉部31的應(yīng)力降低降低結(jié)構(gòu)50中，供油道18從以第二偏心率E2或傾斜角度θ偏離的位置起與環(huán)形壓力輸入腔19交叉連通，來(lái)自高壓燃油輸入部8和進(jìn)而供油道18的高壓燃油沒(méi)有起到壓力作用地使閥體6的外周壁面6B從臨近位置起朝向其中心方向地直接承受其壓力振動(dòng)，而是與圖1、2、3所示的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)30一樣地，能夠抑制朝向輸入壓力腔19內(nèi)的且尤其是在噴油器殼2上的應(yīng)力的集中。
因此，抑制了裂紋29的產(chǎn)生并能夠獲得使用壽命長(zhǎng)的可靠的燃油噴射閥1。
而且，在上述應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)40(圖5)和應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)(圖6)中，通過(guò)在環(huán)形壓力輸入腔19中形成圖4所示的隆起，能夠進(jìn)一步避免應(yīng)力集中。
符號(hào)說(shuō)明1-燃油噴射閥(圖1、7)；2-噴油器殼；3-噴嘴體；4-噴油嘴針閥；4A-噴油嘴針閥4的承壓部；5-閥塞；5A-閥塞5的頂部；6-閥體；6A-閥體6的滑動(dòng)孔；6B-閥體6的外周壁面；7-背壓控制部；8-高壓燃油輸入部；8C-高壓燃油輸入部8的中心線；8D-高壓燃油輸入部8的彎曲部(圖2、36)；9-油箱；10-燃油泵；11-總油道(蓄壓器)；12-燃油通道；13-燃油回流道；14-噴孔；15-座部；16-噴嘴彈簧；17-控壓室；18-供油道；18C-供油道18的中心線；19-環(huán)形壓力輸入腔；19C-壓力輸入腔19的中心線；20-輸入側(cè)孔；21-高壓供油道交叉部(圖7、8、9)；22-啟閉孔；23-閥球(控制閥體)；24-磁舌；25-磁舌導(dǎo)向件；26-磁鐵；27-閥簧；28-高壓供油道交叉部21的角部(圖8、9)；29-裂紋(圖9)；30-燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)(第一實(shí)施形式，圖1)；31-高壓供油道交叉部；32-隆起(圖4)；33-高壓供油道交叉部31的銳角側(cè)角部(圖3)；34-高壓供油道交叉部31的鈍角側(cè)角部(圖3)；35-供油道19的上角部(圖4)；36-供油道19的下角部(圖4)；40-燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)(第二實(shí)施形式，圖5)；50-燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)(第三實(shí)施形式，圖8)；L1-噴油嘴針閥4的升起量(圖1、7)；L2-閥塞5可上升的間隙(圖1、7)；θ-相對(duì)供油道18中心線18C的傾斜角度(圖3、6)；E1-第一偏心率(圖5)；E2-第二偏心率(圖6)；
權(quán)利要求
1.一種燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)，該燃油噴射閥具有啟閉用于控制可啟閉燃油噴孔的噴油嘴針閥的背壓的控壓室的控制閥體并且形成了與該控壓室連通的環(huán)形壓力輸入腔，在給該控壓室供應(yīng)高壓燃油的供油道通過(guò)高壓供油道交叉部與該壓力輸入腔連通的同時(shí)，通過(guò)該控制閥體來(lái)控制該控壓室并且可以進(jìn)行借助該噴油嘴針閥的噴孔啟閉動(dòng)作，其特征在于，使該供油道定位于與朝向該壓力輸入腔的中心線的方向偏離的方向上。
2.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述供油道相對(duì)朝向該壓力輸入腔中心線的方向傾斜。
3.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述供油道相對(duì)朝向該壓力輸入腔中心線的方向偏心。
4.如權(quán)利要求1所述的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)，其特征在于，該高壓供油道交叉部的壓力輸入腔中形成了在其外周方向上呈曲面狀凸出的隆起。
全文摘要
提供一種在降低產(chǎn)生于從供應(yīng)高壓燃油的供油道18到環(huán)形壓力輸入腔19的高壓供油道交叉部3上的應(yīng)力并可防止燃油泄漏的同時(shí)還能確保抵抗隨著燃油噴射而發(fā)生的在高壓供油道交叉部31上的壓力振動(dòng)或壓力振幅的耐久性的燃油噴射閥的高壓供油道交叉部的應(yīng)力降低結(jié)構(gòu)。在這樣的閥中，即主要使高壓供油道交叉部31的供油道18與環(huán)形壓力輸入腔19的相對(duì)位置成偏心結(jié)構(gòu)并通過(guò)高壓供油道交叉部31來(lái)連通給控壓室17供應(yīng)高壓燃油的供油道18和壓力輸入腔19并且控制控壓室17的壓力并可以借助噴油嘴針閥啟閉噴孔，從而使供油道18位于朝向與壓力輸入腔19中心線19C的方向偏離的方向上。
文檔編號(hào)F02M61/00GK1397729SQ0212614
公開(kāi)日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月16日
發(fā)明者橋本邦彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社博世汽車系統(tǒng)