專利名稱：防止噴射器腐蝕的套管元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電操作的燃料噴射器，用于內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)。
發(fā)明的背景燃料噴射器的典型要求是能經(jīng)得起長時間的腐蝕性鹽的水霧環(huán)境，而且仍然沒有顯示出可見的難看的痕跡，如暴露金屬生銹。以前的防腐方法包括電鍍噴射器的金屬零件的外表面，涂覆外表面，或采用不銹鋼。
電鍍和涂覆要求仔細的過程控制，以保證僅在所希望的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)均勻的電鍍/涂覆厚度涉及到表面預(yù)處理和清潔度，而不平坦的表面覆蓋導(dǎo)致防止腐蝕的失效。如果在零件組裝部件之前進行電鍍，則噴射器的內(nèi)部污染可能導(dǎo)致沒有耐久性或部件泄漏。在局部裝配之后電鍍或涂覆意味著使最后校準和形成的噴射器不正確運行或污染，這也可以產(chǎn)生無用的組件。另外，保證腐蝕防護的典型困難的一個噴射器區(qū)域，是位于動力組和閥組之間的配合區(qū)域。
盡管電鍍或涂覆不涉及到附加一個附加的分離“元件”，但這是一個額外的過程，典型地要求化學(xué)混合或附著方面的經(jīng)驗。常規(guī)的額外步驟和利用專家的相關(guān)費用是很貴的。由于舊產(chǎn)品回收利用的環(huán)境問題得到日益重視，使得很多被證實的電鍍解決辦法在將來無法使用。
外部的噴射器元件采用不銹鋼是另一種提高腐蝕保護的傳統(tǒng)解決辦法，但不銹鋼在刀具磨損方面存在有缺點，而且材料的費用過高。
本發(fā)明的目的是提供一種低成本，插入或壓上的可塑性套管元件，用于燃料噴射器下端的腐蝕保護。由于該結(jié)構(gòu)方案，套管可以成功地覆蓋暴露的鋼的不同部分，適于任意元件重疊情況。
各種特征，優(yōu)點和本發(fā)明的狀況，在以后的說明和權(quán)利要求中可以看出，所述的說明和權(quán)利要求附加有附圖，該附圖根據(jù)現(xiàn)在為實現(xiàn)本發(fā)明所期待的最好模式，公開了一種本發(fā)明的現(xiàn)在最佳的典型實施例。
附圖的簡要說明

圖1所示為本發(fā)明的一個燃料噴射器具體結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖2和圖3所示分別為圖1所示的變型方案的局部放大縱剖面圖。
優(yōu)選實施例的描述圖1所示為一種典型的燃料噴射器10，其包括有多個零件燃料進口管12，調(diào)節(jié)管14，過濾器組件16，線圈組件18，螺旋彈簧20，電樞22，針閥24，非磁性套管26，閥體套管28，閥體30，塑料套管32，線圈組件殼體34，非金屬罩36，針導(dǎo)向元件38，閥座元件40，薄圓盤孔元件41，支撐座元件42，小的O型環(huán)密封43，和大的O型環(huán)密封44。
如在許多平常所給定的專利例如US-5174505中所示，在燃料噴射器10的噴嘴端部，安裝有由針導(dǎo)向元件38，閥座元件40，薄圓盤孔元件41，支撐座元件42和小的O型環(huán)密封43所構(gòu)成的層疊組件。電樞22和針閥24連接在一起構(gòu)成電樞/針閥組件。線圈組件18包括有一其上繞有電磁線圈48的塑性線軸46。線圈48的各個終端連接到所形成的各個端子50、52上，以構(gòu)成一個用于將燃料噴射器連接到操作該燃料噴射器的電子控制回路(沒示出)上的電動連接器54，端子50、52與作為罩36的整體部分而構(gòu)成的包裹層53相配合成形。
燃料進口管12是鐵磁性的，并包括有位于被暴露的頂端的燃料進口孔56。圍繞燃料進口管12的外表面，恰好低于燃料進口孔56而安置的環(huán)58與罩36的端表面60和管12的插入外徑協(xié)同配合，構(gòu)成用于環(huán)形密封61的槽，密封61典型地被利用對相連的燃道(沒示出)中的杯或座和燃料噴射器進口之間進行密封。當燃料噴射器被安裝在發(fā)動機上時，通過發(fā)動機引入進口系統(tǒng)(沒示出)中的孔由下部O型環(huán)44提供流體緊密密封。過濾器組件16被安裝在調(diào)節(jié)管14頂端的開口上，用于在燃料進入到調(diào)節(jié)管14之前濾清任一種來自于經(jīng)過進口孔56進入的燃料中的大小大于一定尺寸的顆粒物料。
在被校準的燃料噴射器中，調(diào)節(jié)管14在燃料進口管12內(nèi)的軸向軸向定位，燃料進口管12壓縮彈簧20，使彈簧20產(chǎn)生所希望的偏壓力，用該偏壓力推動電樞/針閥，以致使針閥24的圓尖座落在閥座元件40上，閉合通過閥座的中心孔。更優(yōu)選的是，在調(diào)節(jié)校準完成之后，管14和12被壓接在一起，以保持它們相對的軸向位置。
燃料在通過調(diào)節(jié)管14之后進入到一個由進口管12和電樞22的相對的端部配合所確定的空間62，該空間62中容放有彈簧20。電樞22包括有將空間62與閥體30中的通道65連通的通道64，電樞22還包括有帶有燃料通道孔38A的導(dǎo)向元件38。這允許燃料從空間62經(jīng)過通道64、65流到閥座元件40。燃料流動徑跡由圖1中的一系列箭頭標明。
非鐵磁性套管26可伸縮地安裝并連接在進口管12的下端，如通過密封的激光焊接。套管26具有一個套在燃料進口管12下端的整個管狀頸部68上的管狀頸部66。套管26也具有一個從頸部66向外徑向延伸的肩部69。肩部69本身在其朝噴射器的噴嘴端軸向延伸的外部邊緣上具有一個短的圓形凸緣70。閥體套管28是鐵磁性的，最好也通過密封激光焊接，以流體緊密方式連接到非鐵磁套管26上。
閥體30的上端緊密地與閥體套管28的下端的內(nèi)部相配合，并且最好也通過激光焊接將此兩部件流體緊密地連接到一起。電樞22通過閥體30的內(nèi)壁，特別是根據(jù)位于閥體30上端的孔眼67的內(nèi)徑導(dǎo)向而軸向往復(fù)運動。另外，電樞/針閥組件的軸向?qū)蜻€通過針閥24經(jīng)過的元件38的中心導(dǎo)孔實現(xiàn)。
在圖1所示的閉合位置，在燃料進口管12的頸部68的環(huán)狀端面與相對的電樞22的環(huán)狀端面之間存在有一小的工作間隙72。線圈殼體34和管12在74處相接觸，并構(gòu)成一個與線圈組件18相連的定子結(jié)構(gòu)。非鐵磁套管26保證當線圈48通電時，磁通將通過包括電樞22的路徑。在殼體34的下部軸向端部，殼體34通過密封激光焊接與閥體套管28連接在一起，磁回路從該殼體34的下部軸向端開始，通過閥體套管28、閥體30和孔眼67向電樞22延伸，并從電樞22經(jīng)過工作間隙72到進口管12，然后返回到殼體34。當線圈48通電時，克服作用在電樞22上的彈簧力，將電樞向著進口管12方向吸引，使工作間隙72減小。這使針閥24離開閥座元件40，打開燃料噴射器，結(jié)果燃料從噴射器的噴嘴中噴出。當線圈停止通電時，彈簧20將電樞/針閥緊密地壓在閥座元件40上。
所示的燃料進口管12包括有一截頭圓錐狀的肩部78，其外徑分為較大直徑部分80和較小直徑部分82。線軸46包括有中心通孔84，該孔具有將此通孔分為較大直徑部分88和較小直徑部分90的截頭圓錐狀的肩部86。肩部86具有一個與肩部78相互補的截頭圓錐形狀。
圖1示出了軸向相隔開的肩部78和86，并也表示出了通孔84部分和相互軸向搭接的燃料進口管12的外徑部分。通孔84搭接部分由肩部86和恰好位于肩部86上方的通孔較大直徑部分88的一部分構(gòu)成。管道12的外徑搭接部分由肩部78和該管的較小直徑部分82的一部分構(gòu)成。此重要涉及到裝配線圈組件18、燃料進口管12及套管26和28的工藝步驟，如在Bryan C.Hall的一般公知的美國專利系列申請?zhí)朥S一08/292456中所公開的，該專利申請的名稱為“用于小直徑焊接燃料噴射器的線圈”，并且其申請日相同。如果讀者希望進一步地了解該發(fā)明的細節(jié)，可以參照其公開內(nèi)容。
本發(fā)明涉及塑料套管32和它與燃料噴射器10的其他零件的關(guān)系。圖1所示為階梯狀圓柱形的套管32的實施例，其包括有較小直徑的下端軸向部分32a，較大直徑的上部軸向部分32b，和連接兩部分32a和32b的臺階32c。下部部分32a具有圓形的內(nèi)、外直徑，構(gòu)成厚度均勻的徑向壁，除了位于部分32b上部終端的薄的擴孔32d外，上部部分32b也是如此。擴孔的徑向內(nèi)邊緣被輕微倒角。臺階32c具有連接兩部分32a和32b的內(nèi)徑的內(nèi)肩部，和連接所述兩部分的外徑的截頭圓錐外表面。臺階32的內(nèi)肩部的徑向內(nèi)邊緣也具有輕微倒角。
在閥組和動力組連接在一起之后，而在O型環(huán)44被放置在接近噴嘴的閥體30的外側(cè)槽中之前，套管32可以被裝配在燃料噴射器上。套管32與燃料噴射器的噴嘴端同軸對準，并且兩者可以一起相對移動，直到套管位于圖1所示位置為止。套管通過如壓配合或按扣配合到零件28和30之一上而被保持在不需要任何單獨固定件的位置中。例如上部部分32b的內(nèi)徑可以套到零件28的外徑上。在套管被恰當?shù)匕惭b之后，位于閥體30上的O型環(huán)44組件阻擋住位于燃料噴射器上的套管。套管的下部終端位于接收O型環(huán)44的槽的上部邊緣，而上部終端靠近過度模制(overmold)罩36的下端。罩36的下部終端帶有一個用于與套管22的上部終端相互配合的外部槽36a，以致當它們各自外徑基本相等時，兩者相互軸向搭接，結(jié)果套管與搭接的蓋36在外部基本齊平。當考慮到上述燃料噴射器的總體制造裝配積累公差時，處于搭接連接的兩零件32、36的恰當軸向尺寸與沒有上述搭接連接相比較，提供較好的里層裸露金屬的屏蔽，同時確保了套管32恰當?shù)乩喂贪惭b。換句話說，搭接連接盡可能地減小或全部消除通過兩零件32、36之間的間隙可以看到里層裸露金屬的可能性，和兩個零件在它們被裝配在一起時過早地緊靠在一起的可能性，因此防止套管32恰當?shù)匕惭b和保持在燃料噴射器上。
套管32可以用普通的塑料材料，采用通用的制造方法生產(chǎn)。所述塑料是不透明的，以便為里層裸露金屬提供所希望的隱蔽，并且它可以用特定的顏料著色，以達到美觀或零件識別的目的。從它的與過度模制罩36相搭接連接可以看出，套管32軸向延伸來遮蓋閥體30的圓形凸緣30f，閥體30構(gòu)成O型環(huán)44的槽的上側(cè)壁，并且由于O型環(huán)具有在所述槽中的緊密的軸向配合，所以套管延伸到非常接近O型環(huán)的位置，但當燃料噴射器安裝在發(fā)動機上時，這并不影響O型環(huán)的密封作用。
圖2所示為另一種實施例，其中套管32在其下端具有一個取代閥體30上的圓形凸緣30f的徑向向內(nèi)指向的凸緣32f，而它曾用來構(gòu)成O形環(huán)44的槽的上側(cè)壁。在此實施例中，套管32單獨構(gòu)成O型環(huán)的槽上側(cè)。
圖3所示為其他一種實施例，其中O型環(huán)44進一步遠離噴嘴的端部。這迫使縮短下部部分32a的軸向尺寸，但套管的下部終端具有徑向向內(nèi)指向的凸緣32f，該凸緣32f單獨構(gòu)成O型環(huán)44的槽的上部側(cè)面。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施例現(xiàn)已被圖示和說明，但可以看出，本發(fā)明的原理適用于以下權(quán)利要求范圍內(nèi)全部相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)和方法。
權(quán)利要求
1.一種用于向內(nèi)燃機噴射燃料的電操作的燃料噴射器，包括燃料進口；具有閥座的噴嘴，經(jīng)過該噴嘴燃料從噴射器被噴入到發(fā)動機中；位于噴射器內(nèi)部并用于將進入燃料進口的燃料輸送到噴嘴的內(nèi)部通道；容納噴嘴和至少一部分內(nèi)部通道的噴射器的金屬閥體結(jié)構(gòu)；帶有電動執(zhí)行機構(gòu)和閥并用于根據(jù)所述電動執(zhí)行機構(gòu)可選擇的供電來可選擇地打開和關(guān)閉閥座的機構(gòu)；圍繞金屬閥體結(jié)構(gòu)安裝并靠近噴嘴的環(huán)形密封；位于燃料噴射器上的非金屬罩，其具有以遮蓋執(zhí)行機構(gòu)和與環(huán)狀密封相分離的金屬閥體結(jié)構(gòu)的一部分的關(guān)系軸向延伸的側(cè)壁，這樣位于環(huán)狀密封和非金屬罩之間的金屬閥體結(jié)構(gòu)的軸向部分是可以暴露的金屬，包括非金屬圓柱形套管，以基本上能全部隱蔽所見到的暴露金屬的遮蓋關(guān)系裝配到金屬閥體結(jié)構(gòu)上，所述的套管和非金屬罩的側(cè)壁相互搭接地連接在一起，其中所述套管的一部分和所述蓋的一部分相互軸向搭接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征是環(huán)形密封是一O型環(huán)密封，并且閥體結(jié)構(gòu)包括一構(gòu)成O型環(huán)密封槽上側(cè)壁的凸緣，所述的套管具有基本上與所述槽平齊配置的軸向終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征是環(huán)形密封是一O型環(huán)密封，所述套管包括有軸向終端，該終端具有單獨構(gòu)成所述O型環(huán)密封的槽的上側(cè)壁的徑向向內(nèi)指向的凸緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征是靠近所述非金屬罩的所述側(cè)壁的所述套管的軸向部分相對靠近所述O型環(huán)密封的所述套管的軸向部分是徑向增大的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射器，其特征是所述套管的所述部分相對罩的所述部分徑向向外配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴射器，其特征是所述相互搭接的部分的構(gòu)造和排列為，使所述套管和罩在它們相連接處具有齊平的外表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃料噴射器，其特征是所述套管的所述部分具有外部槽，所述的罩部分在側(cè)壁的端部具有互補的外部槽。
全文摘要
一種非金屬圓柱形套管(32)裝配到一電磁線圈操縱的燃料噴射器(10)的金屬閥體(30)部分的外面，用于遮蓋存在于靠近噴嘴的下部O型環(huán)密封(44)和非金屬過度模制部分(36)之間的另外的暴露金屬(28)，非金屬過度模制部分(36)遮蓋電磁線圈(18)和閥體連接部分。所述套管(32)和罩(36)在接合處(36a)相互連接，在接合處(36a)它們以這樣形式相互軸向搭接，即組裝時，對于各種零件的全部積累范圍公差，確保暴露金屬的覆蓋范圍和在閥體上的套管牢固性。
文檔編號F02M61/16GK1155321SQ9519465
公開日1997年7月23日 申請日期1995年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月18日
發(fā)明者D·E·納利, B·C·豪爾, D·維喬佐列克 申請人:美國西門子汽車公司