專利名稱：噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用高壓進(jìn)給泵通過加壓將積聚在共軌(common rail)中的高壓燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的噴射器(燃料噴射閥)。
背景技術(shù)：
噴射器用于蓄壓式燃料噴射裝置如柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，并將來自共軌的高壓燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。此噴射器包括在其末端具有噴嘴的噴射閥主體，和布置在噴射閥主體后端附近的驅(qū)動(dòng)裝置如電磁閥。驅(qū)動(dòng)裝置如電磁閥接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)的控制信號(hào)，使包含在噴射閥主體中的控制活塞和包含在噴嘴中的針移位，從而打開和關(guān)閉噴嘴的燃料噴射孔。此開/閉控制基于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件調(diào)整自噴嘴噴射的噴射燃料的數(shù)量、時(shí)機(jī)或類似參數(shù)。
噴射閥主體為桿形并包括穿過桿軸的圓筒和具有高壓燃料通道和低壓燃料通道的閥體。閥體的末端與噴嘴同軸連接并通過固定螺帽緊固，從而形成噴射閥主體。驅(qū)動(dòng)裝置如電磁閥布置在閥體的后面。閥體的末端面和噴嘴的后端面彼此壓力接觸以形成金屬密封結(jié)構(gòu)來密封流過高壓燃料流道的高壓燃料。這就省去了不同的材料如密封環(huán)，其作為低成本密封高壓燃料的裝置是有效的。
傳統(tǒng)的噴射器是被金屬密封的，通過閥體20的末端面2A和噴嘴4的后端面4A之間的壓力連接形成，如圖1A、1B和6所示。噴嘴4的后端面4A具有凹陷6，其由圍繞位于中心的圓筒21的鏜孔操作或類似操作形成，以借助于緊固固定螺帽25的軸向力保持密封壓力。形成凹陷6減少了實(shí)際接觸面積并提高了表面壓力，從而保證了高壓燃料的密封性能。因此，凹陷6(如凹陷的布置、尺寸、數(shù)量)具有將有限的緊固軸向力有效地轉(zhuǎn)換成大的表面壓力的關(guān)鍵點(diǎn)。這里，沒有參照現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)。
最近有關(guān)更精確地控制燃料噴射和燃料更精細(xì)的霧化的需要將高壓燃料的壓力提高到200MPA或更高，從而引起高壓燃料向噴射器外部泄漏。噴嘴4的傳統(tǒng)表面(后端面4A)包括針筒45、高壓燃料孔46A和低壓燃料孔47A?？?6A、47A相對(duì)于針筒45的中心大致彼此面對(duì)?？?6A、47A對(duì)稱布置，它們之間具有不太小也不太長(zhǎng)的距離以保證適合的密封面積。
另外，定位孔91和定位銷92成對(duì)布置，它們之間沿如下這樣的線具有足夠的間隔，該線大致垂直于高壓燃料孔46A和低壓燃料孔47A的連線并與針筒45的中心具有微小的偏移。其可以起到當(dāng)連接噴嘴4和閥體20時(shí)很方便地阻止誤裝配的作用。這樣，將高壓燃料孔46A、低壓燃料孔47A、定位孔91和定位銷92布置在四個(gè)方向，它們之間具有大致相等的間隔，這樣構(gòu)成了密封結(jié)構(gòu)(或后端面4A)。
另外，每一個(gè)凹陷6布置在高壓燃料孔46A、低壓燃料孔47A、定位孔91和定位銷92的其中任意兩個(gè)之間的大致中間位置(相對(duì)于軸線向相鄰的凹陷移過大致45°)，其中，高壓燃料孔46A、低壓燃料孔47A、定位孔91和定位銷92布置在四個(gè)方向且具有大致相等的間隔。各凹陷6具有半橢圓形形狀。一長(zhǎng)邊達(dá)到中間位置而沒有達(dá)到外周邊界，而另一長(zhǎng)邊與針筒45連接。側(cè)邊沒有與相鄰凹陷的側(cè)邊連接，這樣四個(gè)凹陷6的布置圍繞針筒45具有大致相等的間隔。凹陷6是凹進(jìn)部分，例如是從密封面(后端面4A)處加工有微小臺(tái)階的鏜孔。此結(jié)構(gòu)降低了彼此相鄰表面相對(duì)的面積以獲得優(yōu)選的表面壓力。
這里，傳統(tǒng)表面(或后端面4A)具有這樣的凹陷6，它朝向沿高壓燃料孔46A、低壓燃料孔47A、定位孔91和定位銷92的中心形成的圓周從圓筒的中心象花瓣一樣布置。與外周部分的表面壓力相比，這增加了針筒45中心附近的表面壓力。外周部分的表面壓力有時(shí)不能充分地保持對(duì)增加的燃料壓力的密封性能。而且，即使通過進(jìn)一步緊固固定螺帽增加表面壓力以提高軸向力，僅僅靠近凹陷6存在的中心部分的一部分的表面壓力被提高。外周部分可能獲得較小的效果。這樣，傳統(tǒng)的凹陷6不能在外周部分充分地獲得表面壓力。而且，盡管希望提高外周部分的表面壓力以實(shí)現(xiàn)阻止外周部分的泄漏，通過提高軸向力來增加表面壓力不會(huì)有效地對(duì)在外周部分的表面壓力的提高起作用。這些難以滿足人們的需要。相對(duì)于不超過150MPA的高壓燃料這種情況不經(jīng)常發(fā)生。但是，將壓力提高到200MPA或更高就會(huì)產(chǎn)生高壓燃料從高壓燃料孔46A向外泄漏的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于通過有效地提供高密封面壓力保證高壓燃料的密封，尤其在高壓燃料孔46A周圍，的噴射器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，如下提供噴射器。噴射器包括其末端與噴嘴連接的噴射閥主體和布置在噴射閥主體后部的驅(qū)動(dòng)裝置。噴射閥主體包括閥體。閥體包括其中心部的圓筒，并且還包括均與所述圓筒平行的高壓燃料流道和低壓燃料流道。所述噴嘴與所述閥體連接，并且包括與圓筒連接的針閥、與高壓燃料流道連接的高壓燃料孔和與低壓燃料流道連接的低壓燃料孔。噴嘴的背端面和閥體的末端面彼此壓力接觸以形成金屬密封結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)金屬密封。在金屬密封結(jié)構(gòu)中設(shè)置凹陷以提高密封面壓力。噴射器的特征在于，在高壓燃料流道和高壓燃料孔之間的連接部分的周圍的金屬密封的外部設(shè)置外部凹陷。
在此結(jié)構(gòu)下，將所述凹陷設(shè)置在高壓燃料孔的周圍(或附近)的外部，此凹陷降低在高壓燃料孔周圍的高壓密封面的密封面積，從而提高表面壓力。另外，使得沿向外泄漏方向的表面壓力分布高于沿著從高壓燃料孔向其中心的向內(nèi)方向的壓力分布，阻止了向外泄漏。
在此結(jié)構(gòu)下，在高壓燃料孔周圍的密封面壓力可以被定義為密封區(qū)。通過滿足緊固軸向力的必需的最小密封面積可以保證需要和足夠的表面壓力，簡(jiǎn)單而有效地提高密封性能。從而避免了向外泄漏。
另外，上述噴射器的又一個(gè)方面，進(jìn)一步采取特征結(jié)構(gòu)，在外部凹陷的外部設(shè)置一接觸面，所述接觸面與在高壓燃料孔周圍形成金屬密封的接觸面分開。
在此結(jié)構(gòu)下，除金屬密封面外，接觸面起到保持表面的作用，保證對(duì)變形或位移的高剛性和高的密封性能。另外，形成對(duì)變形或位移的牢固密封面使在高壓燃料孔周圍的容易保證高密封性能成為可能，其借助于極大地減小高壓燃料孔周圍的接觸面的密封面積。因此可以阻止向外泄漏。


本發(fā)明的上述和其它的對(duì)象、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面參照附圖所進(jìn)行的詳細(xì)的描述中變得明顯。附圖中
圖1A是燃料噴射閥的截面圖；圖1B是密封主體部分的放大截面圖；圖2是噴嘴的金屬密封結(jié)構(gòu)的平面圖(實(shí)例1)；圖3是噴嘴的金屬密封結(jié)構(gòu)的平面圖(實(shí)例2)；圖4是噴嘴的金屬密封結(jié)構(gòu)的平面圖(實(shí)例3)；圖5A和5B是噴嘴的金屬密封結(jié)構(gòu)的平面圖(又一實(shí)施例)；和圖6是噴嘴的金屬密封結(jié)構(gòu)的平面圖(現(xiàn)有技術(shù))。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)例1)(實(shí)例1的結(jié)構(gòu))圖1A示出了用于間歇地將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的電磁控制類型的燃料噴射閥1，圖1B顯示了燃料噴射閥1的主要部分的金屬密封結(jié)構(gòu)。
燃料噴射閥1用于柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的蓄壓式(共軌型)燃料噴射裝置和向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室噴射從共軌(未示出)輸入的高壓燃料。
燃料噴射閥1包括噴射閥主體2、與噴射閥主體2的上端部相連的電磁閥3(對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)裝置和包括壓電型)和固定于噴射閥主體2的下端的噴嘴4。電磁閥3包括與來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)(未示出)的配線相連接的連接器C并受到來自ECU的控制信號(hào)的控制。
噴射閥主體2為桿形，包括穿過桿軸的圓筒21和具有高壓燃料流動(dòng)通道22和低壓燃料流動(dòng)通道23的閥體20。管狀電磁閥安裝室10布置在閥體20的上端部。電磁閥3與電磁閥安裝室10連接并通過固定螺帽24螺紋連接。閥體20的下端與噴射噴嘴4同軸連接并被固定螺帽25緊固。圓柱形入口部分26和圓柱形出口部分27相對(duì)于閥體20向上傾斜地設(shè)置。
電磁閥3包括相對(duì)于電磁閥安裝室10向上布置的電磁螺線管30和相對(duì)于電磁閥安裝室10向下布置的開/閉閥機(jī)構(gòu)50。開/閉閥機(jī)構(gòu)50包括可動(dòng)元件5和固定可動(dòng)元件5的可動(dòng)元件固定件8。
稍小直徑的底板腔70相對(duì)于可動(dòng)元件固定件8向下安置(或電磁閥安裝室10的下端部)以容納園盤形的孔板7。
電磁螺線管30具有下面的結(jié)構(gòu)由疊置的硅鋼片構(gòu)成的磁芯33環(huán)繞上端凸出的鐵磁管32的外圍；外面的鐵磁管34環(huán)繞磁芯33的外周；以及在磁芯33中布置有電磁線圈35。電磁螺線管30的下表面形成可動(dòng)元件5的吸力面。管32的下端面形成可動(dòng)元件5與之碰撞的擋板。
入口部分26包含與高壓燃料流道22流體連通的高壓燃料流入通道11，以及與高壓燃料流入通道11和底板腔70流體連通的入口流道12。出口部分27包含通過底板腔70與低壓燃料流道23流體連通的流出通道13，形成用于向外排出燃料噴射閥1中的多余燃料的廢氣流通道。
孔板7的下表面具有圓錐形凹陷以形成壓力控制室40。出口孔73形成在壓力控制室40中心的上部。傾斜的流通孔40A開口在壓力控制室40的圓錐體的斜面上，以通過入口孔74在下部與入口部分26的流入通道12流體連通。從共軌輸入的高壓燃料的燃料壓力通過高壓燃料流入通道11、入口流道12和入口孔74被引入壓力控制室40。
可動(dòng)元件5包括板部51和軸部52。板部51位于可動(dòng)室80中?？蓜?dòng)元件固定件8為管形，軸部52可滑動(dòng)地嵌入可動(dòng)元件固定件8的中心孔中。板部51的上表面是平面并形成被吸到電磁螺線管30的下表面上的吸力面?？蓜?dòng)固定件8螺紋連接到電磁閥安裝室10的內(nèi)周。
軸部52為圓柱形，并且，具有管部和圓錐部的閥體室77設(shè)置在下端面的中心。閥體室77包含由氮化硅制造的球閥78。球閥78在上表面為球形，在下表面為平面來密封孔板7的上表面的出口孔73。可動(dòng)元件5通過設(shè)置在上部凸出的管32中的彈簧36向下(閥閉合方向)偏置，以及通過電磁螺線管30產(chǎn)生的磁力向上(閥打開方向)吸引，從而上下移動(dòng)。
包括可動(dòng)室80和上端凸出的管32的電磁螺線管30，和包含開/閉閥機(jī)構(gòu)50的電磁閥安裝室10與和低壓燃料流道23相連的流出通道13流體連通，從而充滿低壓燃料油。因此，相對(duì)于可動(dòng)室5的豎直移動(dòng)，在板部51中產(chǎn)生低壓燃料油的阻力，其影響電磁閥3的響應(yīng)。另外，可動(dòng)元件5的豎直移動(dòng)伴隨有沖擊，這樣考慮到耐久性，可動(dòng)元件5是關(guān)鍵部件。鑒于此，采取適當(dāng)形狀的可動(dòng)元件5。
圓筒21穿過閥體20的中心。圓筒21包括具有稍小直徑的滑動(dòng)部21A、壓力接收部21B和彈簧接收部21C，并包含控制活塞41。控制活塞41對(duì)應(yīng)著圓筒21的結(jié)構(gòu)，并且是管形豎直移動(dòng)活塞，它包括滑動(dòng)部41A、壓力接收部41B和彈簧部41C?？刂苹钊?1的上端具有截頂?shù)膱A錐體，其布置成與形成在孔板7中的壓力控制室40具有合適的間隔(間距)?；趬毫刂剖?0的壓力向下推動(dòng)控制活塞41，并且隨滑動(dòng)的滑動(dòng)部41A移動(dòng)。相反，控制活塞41的下端在其平面內(nèi)接觸被包含在噴射閥4中的針閥42的上端部。
另外，閥體20與圓筒21分開且平行，包括高壓燃料流道22，高壓燃料流道22與入口部分26的高壓燃料流入通道11流體連通并且在閥體20的下端面中開口以形成高壓燃料孔22A。
另外，在與圓筒21分開且平行的高壓燃料流道22的相反側(cè)，閥體20包括與出口部分27的流出通道13流體連通的低壓燃料流道23，并且在閥體20的下端面中開口以形成低壓燃料孔23A。低壓燃料孔23A進(jìn)一步包括通向圓筒21的中心以與圓筒21的內(nèi)部連通的低壓燃料流通槽23B。
另外，包括高壓燃料孔22A、低壓燃料孔23A和低壓燃料流通槽23B的閥體20具有平坦的下端面以形成末端面2A，并與噴嘴4的后端面4A接觸從而形成金屬密封結(jié)構(gòu)。
帶有彈簧接收座44A和軸承接收座44B的彈簧44被嵌入到在閥體20的下端面處開口的圓筒21的彈簧接收部分21C中。
噴嘴4為包括大直徑噴嘴體48和小直徑噴嘴49的兩階管形。固定螺帽25懸吊在臺(tái)階部并被緊固到形成在閥體20的下端外周處的螺紋上以產(chǎn)生軸向力或密封壓力。包含在針閥42中心的針筒45包括滑動(dòng)部45A和燃料通道45B，其具有彼此稍微不同的內(nèi)徑。具有大直徑和大容量的燃料儲(chǔ)存室45C布置在燃料通道45B的上游以與高壓燃料流道46流體連通。
另外，具有適當(dāng)細(xì)的錐形結(jié)構(gòu)的噴嘴末端室49A布置在燃料通道45B的下方以閉合針筒45的下端。噴嘴末端室49A在適當(dāng)?shù)奈恢眠m當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)或多個(gè)噴射孔以使高壓燃料霧化。
高壓燃料流道46的另一端在噴嘴4的上表面處開口以形成高壓燃料孔46A。在噴嘴4的上部，低壓燃料流道47布置在高壓燃料孔46A的針筒45的相反側(cè)，并且低壓燃料孔47A在噴嘴4的上表面開口。
低壓燃料流道47在適合的深度處堵塞以專門起到低壓燃料儲(chǔ)存室的作用。包括高壓燃料孔46A和低壓燃料孔47A的噴嘴4的后端面4A具有平坦的表面，并與閥體20的末端面2A接觸以形成金屬密封結(jié)構(gòu)。
圖2示出了本發(fā)明的實(shí)例1的金屬密封結(jié)構(gòu)(背端面4A)。高壓燃料孔46A、低壓燃料孔47A、定位孔91和定位銷92在金屬密封結(jié)構(gòu)中以彼此之間大致相等的間距布置。這里，金屬密封結(jié)構(gòu)包括凹陷6A、6B和金屬密封面。在金屬密封結(jié)構(gòu)中，布置一凹陷6B使其具有90度中心角的四分之一扇形形式，其通過夾住低壓燃料孔47A和進(jìn)一步通過排除低壓燃料孔47A的外周邊界雙側(cè)對(duì)稱。而且，布置凹陷6A使其具有90度中心角的四分之一扇形形式，其相對(duì)于高壓燃料孔46A雙側(cè)對(duì)稱。這些凹陷6A與噴嘴主體48的外周邊界連接，但是不包括高壓燃料孔46A的鄰近部分，從而在與針筒45的間隔區(qū)留下密封面。這里，上述所有凹陷6A、6B都通過鏜孔(或锪孔)形成。這樣，高壓燃料孔46A的周圍和達(dá)到噴嘴主體48的外周邊界的附近構(gòu)成了金屬密封結(jié)構(gòu)的金屬密封面，而布置在高壓燃料孔46A的相對(duì)側(cè)的相鄰凹陷6A至少達(dá)到噴嘴主體48的外周邊界。
這樣，密封面形成為相對(duì)小的區(qū)域，包括一個(gè)以高壓燃料孔46A處為中心并且從針筒45徑向擴(kuò)張直到噴嘴主體48的外周邊界的密封面部分；以及一個(gè)以低壓燃料孔47A處為中心并且包括幾乎一半的噴嘴主體48的外周邊界的密封面部分。特定地，相鄰凹陷6A布置在高壓燃料孔46A的相對(duì)側(cè)以向外周邊界開口，這樣軸向力被改變?yōu)槲挥诟邏喝剂峡?6A附近的有效表面壓力。從而可以實(shí)現(xiàn)良好的密封性能。
針閥42為管形，并且由對(duì)應(yīng)于針筒45結(jié)構(gòu)的可滑動(dòng)固定的滑動(dòng)部42A和包括壓力接收臺(tái)階并具有稍小直徑的針狀部42B構(gòu)成。針狀部42B的末端具有帶適當(dāng)截頂圓錐體的針閥結(jié)構(gòu)。它的豎直移動(dòng)閉合或打開具有圓錐形結(jié)構(gòu)的噴嘴末端室49A的噴射孔43。另外，與滑動(dòng)部42A相比具有較小直徑的接觸伸出部42C連接到位于針閥42上端的軸承座44B。保持彈簧44共心，針閥42相對(duì)于彈簧44向下(噴射孔43閉合的方向)偏置。這里，接觸伸出部42C可以安置在控制活塞41的下端，只要接觸伸出部42C與軸承座44B連接以同心地保持彈簧44并牢固地支承偏置力。
通過上下移動(dòng)平衡向上和向下的偏置力打開和閉合針閥42。通過壓力控制室40中的燃料壓力的彈簧負(fù)載和彈簧44形成向下的偏置力。通過噴嘴4內(nèi)的燃料壓力向針閥42施加向上的偏置力。也就是，當(dāng)壓力控制室40變?yōu)榈蛪簳r(shí)，控制活塞41和針閥42向上移動(dòng)，噴射孔43打開。從高壓燃料流道22輸入到噴射嘴4的高壓燃料被噴射到燃燒室。
(實(shí)例1的操作)將參照?qǐng)D1和圖2解釋實(shí)例1的燃料噴射閥1的操作。在此燃料噴射閥1中，通過被電磁力吸引可動(dòng)元件5向上移動(dòng)，并且一環(huán)狀接觸平面通過與管32的下表面(制動(dòng)面)碰撞停止。與可動(dòng)元件5結(jié)合，球閥78向上偏移，然后出口孔73打開以與低壓燃料的出口通道13連通。這樣，壓力控制室40的內(nèi)部的壓力立即變?yōu)榈蛪?，并且作用于圓筒21內(nèi)的控制活塞41上的壓力平衡被破壞，引起控制活塞41向上移動(dòng)。結(jié)合此移動(dòng)，由于位于燃料儲(chǔ)存室45C中的高壓燃料的壓力，針筒45的針閥42向上移動(dòng)，來自燃料儲(chǔ)存室45C的高壓燃料通過打開的噴射孔43霧化。此時(shí)，背端面4A的密封面實(shí)現(xiàn)牢固的密封并向噴射孔43輸入適當(dāng)量的高壓燃料而沒有向外部泄漏，這避免了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能降低。當(dāng)此后切斷向電磁螺線管30的電力分配時(shí)，由于彈簧36的偏置力，可動(dòng)元件5向下移動(dòng)，球閥78關(guān)閉出口孔73，高壓燃料的壓力從入口孔74作用于壓力控制室40，控制活塞41向下移動(dòng)，針閥42同時(shí)向下移動(dòng)以關(guān)閉噴射孔43，燃料的噴射結(jié)束。
(實(shí)例1的效果)此實(shí)施例設(shè)置有末端與噴嘴4相連的噴射閥主體2和布置在噴射閥主體2的后部的驅(qū)動(dòng)裝置。噴射閥主體2包括閥體20，閥體20包括其中心部的圓筒21、平行于圓筒21的高壓燃料流道22和低壓燃料流道23。噴嘴4設(shè)置有與高壓燃料流道22和低壓燃料流道23連通的同心針筒45、高壓燃料孔46A和低壓燃料孔47A。噴射嘴4通過固定螺帽同軸地固定于閥體2，并且使噴嘴4的背端面4A和閥體20的末端面2A緊密地彼此接觸以形成金屬密封結(jié)構(gòu)。另外，在燃料噴射閥1中采取特征結(jié)構(gòu)即，高壓燃料流道22和高壓燃料孔46A之間的接觸部分周圍的至少一個(gè)區(qū)域形成高壓密封面，并且在高壓燃料流道22和高壓燃料孔46A之間的連接部分周圍的金屬密封面的外部設(shè)置外部凹陷6A以提高高壓密封面的表面壓力。
在此結(jié)構(gòu)下，凹陷6A被設(shè)置在高壓燃料孔46A的周圍的外部。這樣，高壓燃料孔46A附近的密封區(qū)減小了，其使表面壓力增加。另外，沿向外部泄漏的方向的表面壓力分布增大，高于中心部分中的壓力，這樣朝向外部的泄漏可以被阻止。
(實(shí)例2)(實(shí)例2的結(jié)構(gòu))圖3示出了本發(fā)明的實(shí)例2的背端面4A的金屬密封面。實(shí)例2不同于實(shí)例1，其不同在于，設(shè)置有外部凹陷6A以致于鏜孔達(dá)到這樣的位置，其中從針筒45的中心到高壓燃料孔46A的延長(zhǎng)線與最外的邊界相交。因此，僅僅高壓燃料孔46A的附近變?yōu)槊芊饷?，而不是高壓燃料?6A的附近變?yōu)榕c外周部分連通的凹陷。
在此結(jié)構(gòu)下，密封面包括以高壓燃料孔46A為中心的鄰近部分的密封面部分以及以低壓燃料孔47A為中心并具有幾乎一半的外周邊界的密封面部分。因此此密封面可以利用更小的面積起到密封的作用。特別是，高壓燃料孔46A的附近具有幾乎最小的壓力接受面積，并且朝向外周開口的凹陷設(shè)置在此鄰近部分的外部。因此，軸向力主要改變?yōu)楦邏喝剂峡?6A附近的顯著的表面壓力。這顯示了優(yōu)異的密封性能。
(實(shí)例2的效果)實(shí)例2的燃料噴射閥1采取這樣的結(jié)構(gòu)，其中外部凹陷6A設(shè)置在外周邊界附近，其沿從針筒45的中心軸向高壓燃料孔46A的延長(zhǎng)線布置。
在此結(jié)構(gòu)下，幾乎可以利用高壓燃料孔46A附近的密封面區(qū)域設(shè)計(jì)高壓燃料孔46附近的密封面壓力。設(shè)計(jì)滿足緊固軸向力的最小的密封面積確保必需的和足夠的表面壓力，并且簡(jiǎn)單和有效地提高了密封性能。這可以阻止向外部的泄漏。
(實(shí)例3)(實(shí)例3的結(jié)構(gòu))圖4示出了圖3的背端面4A的金屬密封結(jié)構(gòu)。在實(shí)例2的凹陷6A中設(shè)置有保持密封面46B，凹陷6A是在高壓燃料孔46A附近以外的區(qū)域鏜孔形成的。保持密封面46B具有相對(duì)于高壓燃料孔46A對(duì)稱的與外周邊界同樣高的四分之一扇形形式，并且通過保留實(shí)例2的凹陷6A的部分與高壓燃料孔46A的附近分離。
此結(jié)構(gòu)使得高壓燃料孔46A的附近和與外周邊界相連的保持密封面46B變?yōu)槠教沟慕饘倜芊饷?，形成均勻接收軸向力的密封面。
在此結(jié)構(gòu)中，除鄰近高壓燃料孔46A的密封面外，由于保持密封面46B的面積增加，表面壓力略微降低，但是通過保持適合的面積，可以確保高壓燃料孔46A附近的表面壓力。此結(jié)構(gòu)的目的是獲得這樣的效果，可以阻止密封面的變形或精細(xì)的位移并提高密封性能。即，連接到外周邊界的保持密封面46B的形成將支承點(diǎn)提高到三個(gè)或多個(gè)。與其中僅僅鄰近高壓燃料孔46A是惟一的支承點(diǎn)的情況相比，三個(gè)或多個(gè)支承點(diǎn)使支承更穩(wěn)定。從而這種接觸可以更耐久。另外，不發(fā)生變形或位移使鄰近高壓燃料孔46A的密封面更小，其能實(shí)現(xiàn)更緊密和有效的密封。
(實(shí)例3的效果)實(shí)例3的燃料噴射閥1采取了特征結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置的接觸面遠(yuǎn)離鄰近高壓燃料孔46A的接觸面。在此結(jié)構(gòu)下，接觸部分不僅起到密封面的作用，也起到保持表面的作用，從而保證對(duì)變形或位移的高剛性以及高的密封性能。另外，如果獲得對(duì)變形或位移的堅(jiān)固密封，鄰近高壓燃料孔46A的接觸部分的密封面可能極大地變小。這使得僅僅高壓燃料孔46A周圍的密封面就可以自由而簡(jiǎn)單地保證高的密封性能，從而阻止向外部的泄漏。
(實(shí)例1到3的效果)如上的解釋，形成實(shí)例1到3所示的密封面使密封性能容易保證而沒有極大地提高軸向力。即使當(dāng)軸向力提高后，由于變形或類似情況阻止了密封性能下降，并且適當(dāng)?shù)靥岣咻S向力相應(yīng)地在關(guān)鍵點(diǎn)的表面壓力提高，從而簡(jiǎn)單且有效地保證了適當(dāng)?shù)拿芊庑阅堋?br> (其它實(shí)例)圖5A示出了又一實(shí)施例。金屬密封結(jié)構(gòu)包括沿四個(gè)方向具有大致相等間隔的高壓燃料孔46A、低壓燃料孔47A、定位孔91和定位銷92。在此金屬密封結(jié)構(gòu)中，將凹陷6A設(shè)置成雙側(cè)對(duì)稱，同時(shí)將高壓燃料孔46A夾入中間而不包括高壓燃料孔46A的附近，以與外周邊界連通并具有適當(dāng)?shù)闹行慕?，并具有四分之一扇形形式以便于鄰近高壓燃料?6A伸向外周邊界，以及鏜孔從而在與針筒45的間隔區(qū)中保留密封面。
相比之下，在靠近低壓燃料孔47A處沒有設(shè)置凹陷，形成的密封面是平坦的且直到外周邊界。作為結(jié)果，高壓燃料孔46A的附近形成了獨(dú)立的密封面?；谳S向力的表面壓力可以局部地提高，可以保證高的密封性能。
作為又一個(gè)實(shí)例，如圖5B所示，以下述方式設(shè)置凹陷6A僅鏜孔，其繪制一圓弧并與外周邊界連接，以便于高壓燃料孔46A單獨(dú)地形成密封面。另外，即使平坦的密封面保持在低壓燃料孔47A附近，鄰近高壓燃料孔46A的獨(dú)立的密封面容易地保持高表面壓力和從而保證密封性能。
這樣，鄰近高壓燃料孔46A的可能小的區(qū)域被作為密封面保留，凹陷被設(shè)置在高壓燃料孔46A的外部以與外周邊界連接。因此，由于高壓燃料孔46A的附近作為密封面獨(dú)立地支承高表面壓力，它具有這樣的特征，可以實(shí)現(xiàn)在相關(guān)點(diǎn)保證高壓燃料的密封性能。
(改進(jìn))在上述的實(shí)施例中，凹陷6A、6B設(shè)置在噴嘴4的表面(背端面4A)中。但是，凹陷6A、6B可以替代地設(shè)置在閥體20的表面(末端面2A)中，只要任一表面具有凹陷6A、6B和設(shè)置由彼此相互接觸形成的金屬密封。
另外，凹陷6A、6B這樣形成，即，其稍微凹進(jìn)以降低接觸面積并且通過鏜孔加工。但是，不限于機(jī)械加工，可以替代地采取任何其它的方法，如化學(xué)刻蝕，只要能形成容易稍稍凹進(jìn)且沒有應(yīng)力的凹陷。
另外，在噴嘴4和閥體20的任意一個(gè)中成對(duì)設(shè)置定位孔和定位銷。如果另一個(gè)極簡(jiǎn)單的方法阻止噴嘴4和閥體20連接的誤裝配，可以替代或免除定位銷。
在上述的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)源采取電磁螺線管30；但是，可以采用其它的驅(qū)動(dòng)源，如壓電驅(qū)動(dòng)源。即，根據(jù)電輸入信號(hào)引起可動(dòng)元件5向端部移動(dòng)的任一驅(qū)動(dòng)源，尤其是可靠的和耐久的，可以優(yōu)選被采用。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中可以進(jìn)行各種變化。但是，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由附帶的權(quán)利要求書決定。
權(quán)利要求
1.一種噴射器，它包括其末端與一噴嘴連接的噴射閥主體；和布置在所述噴射閥主體后面的驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述噴射閥主體包括閥體，其中所述閥體包括位于其中心部分的圓筒，還包括與所述圓筒平行的高壓燃料流道和低壓燃料流道，其中所述噴嘴與所述閥體連接并包括一個(gè)與所述圓筒連接的針閥、與所述高壓燃料流道連接的高壓燃料孔以及與低壓燃料流道連接的低壓燃料孔，其中所述噴嘴的后端面和所述閥體的末端面彼此壓力接觸以形成金屬密封結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)金屬密封，其中在所述金屬密封結(jié)構(gòu)中設(shè)置凹陷以提高密封面壓力，和在所述高壓燃料流道和高壓燃料孔之間的連接部分的周圍的金屬密封的外部設(shè)置外部凹陷。
2.如權(quán)利要求1的噴射器，其特征在于，所述外壁凹陷與所述金屬密封結(jié)構(gòu)的外周邊界連接。
3.如權(quán)利要求2的噴射器，其特征在于，在外部凹陷的外部設(shè)置一接觸面，所述接觸面與在高壓燃料孔周圍形成金屬密封的接觸面分開。
全文摘要
通過使用固定螺帽緊固閥體的末端面和噴嘴的后端面彼此在壓力下接觸和從而形成金屬密封結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)金屬密封。為了通過緊固軸向力提高密封面中的表面壓力，圍繞噴嘴中心軸的傳統(tǒng)的凹陷被取代，以便于保證高壓燃料孔的附近作為密封面。外部凹陷設(shè)置在緊鄰高壓燃料孔的外部以與金屬密封結(jié)構(gòu)的外周邊界連接。可替代地，起到保持密封面作用的接觸面被加入到外部凹陷的外部以從高壓燃料孔的附近分開。
文檔編號(hào)F02M47/00GK1796767SQ200510134109
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者中津明, 東條千太, 伊藤正佳, 植木充 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝