專利名稱：氣體燃料用噴射閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將CNG (Compressed Natural Gas:壓縮天然氣)、LPG (LiquefiedPetroleum Gas:液化石油氣)等天然氣作為燃料供給至內(nèi)燃機的氣體燃料用噴射閥，特別涉及下述的氣體燃料用噴射閥的改良，該氣體燃料用噴射閥構成為具備:閥體，其具有噴嘴部件、筒狀的閥套、和固定鐵芯，所述噴嘴部件具有閥座以及貫通該閥座的中心部的噴嘴孔，所述閥套由磁性體構成，并連接設置在該噴嘴部件的后端，所述固定鐵芯配置在該閥體的后方；閥柱塞(valve plunger),其以能夠自如滑動的方式配合安裝在所述閥套內(nèi)周的滑動引導面，該閥柱塞在前端接合有落座于所述閥座而封閉噴嘴孔的橡膠制成的落座部件；回動彈簧，其壓縮設置在所述固定鐵芯和所述閥柱塞之間，對該閥柱塞向所述閥座側施力；以及線圈，其配置成圍繞所述固定鐵芯，在通電時，通過產(chǎn)生的磁力將所述閥柱塞吸引至所述固定鐵芯使所述閥柱塞從所述閥座離開。
背景技術：
所述氣體燃料用噴射閥已知有如下述專利文獻I所公開的氣體燃料用噴射閥?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2007-40245號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題關于所述氣體燃料用噴射閥，其與液體燃料用噴射閥相比，燃料噴射流量大，因此閥柱塞的工作行程也大，所以閉閥沖擊也大。因此，在以往的所述氣體燃料用噴射閥中，在與閥柱塞的平坦的前端面接合的橡膠制成的落座部件，形成有落座于閥座的截面為半圓狀的環(huán)狀唇，通過該環(huán)狀唇來確保閥柱塞的閉閥性，同時緩和其閉閥沖擊。然而，當環(huán)狀唇的高度過高時，環(huán)狀唇落座于閥座時壓縮變形量過大而引發(fā)閥柱塞的反跳(bounce)，反而妨礙了閉閥性，存在使燃料噴射流量特性不穩(wěn)定的情況，而且，環(huán)狀唇的初始塑性變形(永久應變)也變大，這就增加了環(huán)狀唇與閥座的接觸面積而產(chǎn)生向閥座的粘附，妨礙了開閥響應性，并且還由于閥柱塞在開閥時的開度增加，而成為導致燃料噴射量的無用的增加的原因。為了避免這樣的不良情況，需要降低環(huán)狀唇的高度，但高度過低的話，則會導致環(huán)狀唇的對閥柱塞的閉閥沖擊的緩和功能的降低。本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種氣體燃料用噴射閥，其使落座部件的環(huán)狀唇的高度盡量低，從而防止閥柱塞的反跳、環(huán)狀唇的初始塑性變形(永久應變)、以及環(huán)狀唇向閥座的粘附等，實現(xiàn)燃料噴射量特性的穩(wěn)定化，同時環(huán)狀唇能夠良好地發(fā)揮對閥柱塞的閉閥沖擊的緩和功能。用于解決課題的手段為了達成上述目的，本發(fā)明為一種氣體燃料用噴射閥，其構成為具備:閥體，其具有噴嘴部件、筒狀的閥套、和固定鐵芯，所述噴嘴部件具有閥座以及貫通該閥座的中心部的噴嘴孔，所述閥套由磁性體構成，并連接設置在該噴嘴部件的后端，所述固定鐵芯配置在該閥套的后方；閥柱塞，其以能夠自如滑動的方式配合安裝在所述閥套內(nèi)周的滑動引導面，該閥柱塞在前端接合有通過落座于所述閥座而封閉噴嘴孔的橡膠制成的落座部件；回動彈簧，其壓縮設置在所述固定鐵芯和所述閥柱塞之間，對該閥柱塞向所述閥座側施力；以及線圈，其配置成圍繞所述固定鐵芯，在通電時，通過產(chǎn)生的磁力將所述閥柱塞吸引至所述固定鐵芯，使所述閥柱塞從所述閥座離開，所述氣體燃料用噴射閥的第一特征在于，在所述閥柱塞的前端面形成有圓形凹部，該圓形凹部被成為所述閥柱塞的外周部的環(huán)狀臺肩部圍繞，并且該圓形凹部的內(nèi)周面形成為從該圓形凹部的底面朝向所述環(huán)狀臺肩部擴徑的錐狀，另一方面，在所述落座部件形成有環(huán)狀唇，該環(huán)狀唇接合于所述內(nèi)周面和所述環(huán)狀臺肩部，并落座于所述閥座，并且該環(huán)狀唇配置成其頂部的環(huán)狀脊線在所述閥柱塞的軸向投影面上位于所述內(nèi)周面上。并且，本發(fā)明在第一特征的基礎上，本發(fā)明的第二特征在于，在所述落座部件形成有平坦部，該平坦部與所述環(huán)狀唇的內(nèi)周端一體相連，并接合于所述底面。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的第一特征，在閥柱塞的閉閥狀態(tài)下，落座部件的環(huán)狀唇受到來自閥座的反作用力而被壓縮，但由于環(huán)狀唇的頂部的環(huán)狀脊線在閥柱塞的軸向投影面上位于閥柱塞的圓形凹部的錐狀內(nèi)周面上，因此環(huán)狀唇不僅受到軸向的壓縮載荷，還受到沿錐狀內(nèi)周面的縮徑方向的壓縮載荷，環(huán)狀唇在上述兩個方向被壓縮變形。因此，即使將環(huán)狀唇的自閥柱塞的環(huán)狀臺肩部起的高度設定得足夠低，也能夠借助環(huán)狀唇的上述兩個方向的壓縮變形來有效地緩和閥柱塞的閉閥沖擊。而且這樣，能夠?qū)h(huán)狀唇的高度設定得足夠低，由此能夠防止閥柱塞的反跳、環(huán)狀唇的初始塑性變形(永久應變)、和環(huán)狀唇在閥座的粘附等，從而實現(xiàn)燃料噴射量特性的穩(wěn)定化。根據(jù)本發(fā)明的第二特征，當環(huán)狀唇向縮徑方向被壓縮變形時，該變形傳遞到與閥柱塞的圓形凹部的底面接合的平坦部，但由于該平坦部抵抗環(huán)狀唇向縮徑方向的壓縮變形，因此能夠防止環(huán)狀唇向縮徑方向的過度壓縮變形。


圖1為本發(fā)明的氣體燃料用噴射閥的縱向剖視圖。(第一實施例)圖2為圖1的閥柱塞周邊部的放大圖。(第一實施例)圖3為圖2的落座部件周邊部的放大圖。(第一實施例)圖4為圖3的向著箭頭4方向的視圖。(第一實施例)標號說明1:氣體燃料用噴射閥；R:脊線；1:閥體；2:噴嘴部件；3:閥套；5:固定鐵芯；
7:閥座；8:嗔嘴孔；10:閥柱塞；14c:環(huán)狀槽；17:落座部件；22:線圈；34:彈黃座；35:回動彈黃；50:環(huán)狀臺肩部；51:圓形凹部；51a:底面；51b:內(nèi)周面；52:平坦部；53:環(huán)狀唇。
具體實施例方式下面基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。實施例1首先在圖1和圖2中，本發(fā)明的氣體燃料用噴射閥I的前端部安裝于在發(fā)動機的進氣管E的管壁設置的安裝孔Ea，在發(fā)動機的進氣行程時，將氣體燃料噴射到進氣管E內(nèi)。該噴射閥I的閥體I由如下部分構成:圓筒狀的噴嘴部件2 ;中空圓筒狀的閥套3，其由磁性體構成，該閥套3的前端部通過配合以及焊接而與該噴嘴部件2的后端的凸緣部2a的外周面結合；中空圓筒狀的固定鐵芯5，其經(jīng)非磁性圓筒體4而一體地連接設置在該閥套3的后端；以及中空圓筒狀的燃料入口筒6，其一體地連接設置在該固定鐵芯5的后端。固定鐵芯5形成為其內(nèi)徑比閥套3的內(nèi)徑小，前端的吸引面5b與閥套3的后述的閥柱塞10對置。噴嘴部件2具有:平坦的閥座7，其面向閥套3內(nèi)；以及噴嘴孔8，其貫通閥座7的中心部并在噴嘴部件2的前端面開口，在噴嘴部件2和閥套3之間夾裝有調(diào)整該閥座7的位置的環(huán)狀的墊片9。閥套3的內(nèi)周面為滑動引導面3a，由磁性體構成的閥柱塞10以能夠自如滑動的方式配合安裝于該滑動引導面3a。該閥柱塞10構成為從前端側起如下部分依次呈同軸狀地一體相連:短軸部11 ;第一軸頸部13，其直徑比所述短軸部11的直徑大，該第一軸頸部13以能夠自如滑動的方式與所述滑動引導面3a配合；長軸部12，其直徑比短軸部11的直徑小、長度比短軸部11長；以及第二軸頸部14，其直徑比短軸部11的直徑大，該第二軸頸部14以能夠自如滑動的方式與所述滑動引導面3a配合，能夠落座于所述閥座7的橡膠制成的落座部件17如下述那樣通過熔接而接合于閥柱塞10的短軸部11的前端面。如圖2和圖3所示，在短軸部11的前端面即閥柱塞10的前端面，形成有圓形凹部51,該圓形凹部51被成為閥柱塞10的外周部的環(huán)狀臺肩部50圍繞。該圓形凹部51由平坦的底面51a和錐狀的內(nèi)周面51b劃定而成，所述底面51a與閥柱塞10的軸線Y正交，所述內(nèi)周面51b從圓形凹部51的底面51a朝向環(huán)狀臺肩部50擴徑。落座部件17接合于該環(huán)狀臺肩部50和底面51a。上述落座部件17由圓形的平坦部52和環(huán)狀唇53構成，所述平坦部52與所述底面51a接合且厚度恒定，所述環(huán)狀唇53與該平坦部52的外周一體相連，并接合于所述內(nèi)周面51b和環(huán)狀臺肩部50，所述環(huán)狀唇53具有內(nèi)周側斜面53a和外周側斜面53b，所述內(nèi)周側斜面53a從環(huán)狀的頂部朝向平坦部52以與所述內(nèi)周面51b大致平行的方式下降，所述外周側斜面53b從上述頂部朝向所述環(huán)狀臺肩部50下降，從而該環(huán)狀唇53的截面形成為大致三角形。而且，上述環(huán)狀唇53形成為，特別是其頂部的環(huán)狀脊線R在閥柱塞10的軸向投影面上位于錐狀的所述內(nèi)周面51b上。于是，環(huán)狀脊線R的直徑Dl小于錐狀的所述內(nèi)周面51b的大徑側直徑D2。并且，環(huán)狀唇53的自環(huán)狀臺肩部50起的高度H設定為以往的落座部件的環(huán)狀唇的高度的大致二分之一。具體地說，如果以往的落座部件的環(huán)狀唇的高度為
0.8mm,則本發(fā)明的環(huán)狀唇53的自環(huán)狀臺肩部50起的高度H設定為0.4mm。并且,該環(huán)狀唇53的高度H設定為與落座部件17的平坦部52的厚度T大致相等。并且，優(yōu)選內(nèi)周側斜面53a的相對于閥柱塞10的軸線Y的角度Θ設定為大致65°。再次回到圖1和圖2中，與固定鐵芯5的吸引面5b對置且由橡膠制成的環(huán)狀的緩沖部件18通過熔接而接合于第二軸頸部14的后端面、即閥柱塞10的后端面。在該緩沖部件18和固定鐵芯5的對置面之間，在落座部件17落座于閥座7時設定有預定間隙，該預定間隙與閥柱塞10的開閥行程對應。第二軸頸部14的軸向?qū)挾缺鹊谝惠S頸部13的軸向?qū)挾刃纬傻么?，該第二軸頸部14的外周面由以下部分構成:第一滑動面14a，其在固定鐵芯5側以能夠自如滑動的方式與閥套3的滑動引導面3a配合；第二滑動面14b，其在長軸部12側以能夠自如滑動的方式與上述滑動引導面3a配合；以及環(huán)狀槽14c，其使所述第一和第二滑動面14a、14b之間分離。這時，環(huán)狀槽14c的槽底徑形成得比長軸部12的外徑足夠大。在閥柱塞10的外周面涂覆有氟樹脂制成的覆膜19。從閥套3的配合有第二軸頸部14的區(qū)域到固定鐵芯5配設有圍繞它們的線圈組裝體20。該線圈組裝體20由繞線管21和線圈22構成，所述繞線管21與閥套3、非磁性圓筒體4以及固定鐵芯5的外周配合，所述線圈22卷繞在該繞線管21的外周，在該線圈組裝體20的外周配設有覆蓋線圈組裝體20的為磁性體的線圈殼體23。在該線圈殼體23的前端具有端壁23a，該端壁23a支承線圈組裝體20的前端面并與閥套3的外周配合，與該端壁23a的前表面抵接的前部軛凸緣24 —體地突出設置在閥套3的外周面，并且后部軛凸緣25 —體地突出設置在固定鐵芯5的外周面，該后部軛凸緣25與線圈組裝體20的后端面抵接并與線圈殼體23的后端部內(nèi)周面配合。這樣，線圈組裝體20和線圈殼體23被安裝到閥體I。而且，形成有連續(xù)覆蓋前部軛凸緣24、線圈殼體23以及燃料入口筒6的外周面的樹脂模制層26，在該樹脂模制層26 —體形成有聯(lián)接器28，該聯(lián)接器28向樹脂模制層26的一側突出，用于保持與線圈22相連的通電用端子27。在閥柱塞10設置有:大徑縱孔30，其從閥柱塞10的后端面開始到第一軸頸部13的前端面的近前終止；小徑縱孔31，其從該大徑縱孔30的底面開始到短軸部11的前端面近前終止；以及多個橫孔32、32...，它們使該小徑縱孔31向短軸部11的外周面開放，在小徑縱孔31的底面中心部形成有圓錐狀的整流突起33，該整流突起33用于引導氣體燃料從小徑縱孔31到多個橫孔32、32…的分流。在長軸部12的外周面形成有沿其軸向延伸的多條加強肋12a、12a...。大徑縱孔30與固定鐵芯5的中空部5a連通，在大徑縱孔30和小徑縱孔31之間形成的向后的環(huán)狀臺階部為彈簧座34。這樣，彈簧座34配置在比第一滑動面14a靠前方的位置。另一方面，在固定鐵芯5的中空部5a內(nèi)周面安裝有中空的保持器37，該保持器37由在與所述彈簧座34之間對回動彈簧35進行支撐的彈簧銷構成，所述回動彈簧35對閥柱塞10向閥座7側施力，并且在與固定鐵芯5的中空部5a相連的燃料入口筒6的中空部6a的入口安裝有燃料過濾器38。在噴嘴部件2外周配合安裝有劃定出環(huán)狀的前部密封槽40的前后一對合成樹脂制成的環(huán)部件41、42，在前部密封槽40安裝有前部O型環(huán)43，當將噴嘴部件2插入到發(fā)動機的吸氣管E的安裝孔Ea時，該O型環(huán)43與安裝孔Ea的內(nèi)周面緊密接觸。并且，在燃料入口筒6的后端部外周，由在燃料入口筒6的后端形成的凸緣46、和所述樹脂模制層26的后端面來劃定出環(huán)狀的后部密封槽45，在該后部密封槽45安裝有后部O型環(huán)47，當將燃料分配管D配合安裝在燃料入口筒6的外周時，該后部O型環(huán)47與燃料分配管D的內(nèi)周面緊密接觸。下面，對所述實施方式的作用進行說明。在線圈22的 消磁狀態(tài)下，閥柱塞10被回動彈簧35的作用力向前方按壓，使落座部件17落座于閥座7。在該狀態(tài)下，從未圖示的氣體燃料箱輸送到燃料分配管D的氣體燃料流入燃料入口筒6，并通過燃料過濾器38而被過濾，然后通過中空的保持器37、閥柱塞10的大徑縱孔30、小徑縱孔31以及橫孔32、32...并在閥套3內(nèi)待機。這時，回動彈簧35的設定載荷(七卜荷重)和氣體燃料的壓力作為閉閥力而作用于閥柱塞10，將落座部件17向相對于閥座7的落座方向按壓。因此，落座部件17的環(huán)狀唇53受到來自閥座7的反作用力而被壓縮，但由于環(huán)狀唇53的截面形成為大致三角形狀，并且使其頂部的環(huán)狀脊線R在閥柱塞10的軸向投影面上位于閥柱塞10的圓形凹部51的錐狀內(nèi)周面51b上，因此環(huán)狀唇53不僅受到軸向的壓縮載荷a，而且還受到沿錐狀內(nèi)周面51b的縮徑方向的壓縮載荷b，環(huán)狀唇53在上述兩個方向被壓縮變形。因此，雖然環(huán)狀唇53的自閥柱塞10的環(huán)狀臺肩部50起的高度H設定為以往的環(huán)狀唇的高度的大致二分之一而比較小，但通過環(huán)狀唇53的上述兩個方向的壓縮變形，能夠有效地緩和閥柱塞10的閉閥沖擊。而且這樣，能夠?qū)h(huán)狀唇53的高度H設定得足夠低，由此能夠防止閥柱塞10的反跳、環(huán)狀唇53的初始塑性變形(永久應變)、和環(huán)狀唇53向閥座7的粘附等，從而實現(xiàn)燃料噴射量特性的穩(wěn)定化。并且，當環(huán)狀唇53向縮徑方向b壓縮變形時，其變形傳遞到與閥柱塞10的圓形凹部51的底面51a接合的平坦部52，但該平坦部52抵抗環(huán)狀唇53向縮徑方向b的壓縮變形，因此能夠防止環(huán)狀唇53向縮徑方向b的過度壓縮變形。當對線圈22通電來勵磁時，由此產(chǎn)生的磁通依次通過線圈殼體23、閥套3、第二軸頸部14、固定鐵芯5、后部軛凸緣25以及線圈殼體23，閥柱塞10借助該磁力而克服回動彈簧35的設定載荷被吸引至固定鐵芯5，閥柱塞10的橡膠制成的緩沖部件18與固定鐵芯5的前端面抵接，由此限制落座部件17相對于閥座7的打開限度。
而且，如上述那樣，第二軸頸部14的軸向?qū)挾刃纬傻帽鹊谝惠S頸部13的軸向?qū)挾却?，該第二軸頸部14的外周面由下述部分構成:第一滑動面14a，其在固定鐵芯5側以能夠自如滑動的方式與閥套3的滑動引導面3a配合；第二滑動面14b，其在長軸部12側以能夠自如滑動的方式與上述滑動引導面3a配合；以及環(huán)狀槽14c，其使所述第一和第二滑動面14a、14b之間分離，因此，當磁通從閥套3流向第二軸頸部14時，從閥套3的滑動引導面3a向與其接觸的第二軸頸部14的第一和第二滑動面14a、14b傳遞，并且使兩滑動面14a、14b之間分離的環(huán)狀槽14c的槽底與長軸部12的外周面相比極淺，在與滑動引導面3a之間形成微小間隙，因此，通過該微小間隙也能夠?qū)⒋磐◤拈y套3傳遞至第二軸頸部14。這樣，能夠在閥套3和第二軸頸部14之間確保比較大的磁路面積，提高閥柱塞10的開閥響應性。而且，雖然第二軸頸部14的軸向?qū)挾缺鹊谝惠S頸部13的軸向?qū)挾却?，但由于第二軸頸部14的被環(huán)狀槽14c分離開的第一和第二滑動面14a、14b具有與第一軸頸部13大致相同的比較窄的軸向?qū)挾?，因此即使導入至閥套3內(nèi)的氣體燃料中所混入的油侵入第一軸頸部13與滑動引導面3a之間、以及第一、第二滑動面14a、14b與滑動引導面3a之間而形成油膜，該油膜也會被閥柱塞10的借助于磁力而形成的開閥力容易地剪斷，因此，閥柱塞10在滑動引導面3a的粘附被消除。而且此外，在閥柱塞10的外周面涂覆的氟樹脂制成的覆膜19促進上述油膜的剪斷。這樣，第二軸頸部14能夠滿足確保必要的磁路面積、和防止因油膜導致的粘附這樣的相悖的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)閥柱塞10的開閥響應性的提高。并且，閥柱塞10在其開閥和閉閥時，使第一軸頸部13以及第二軸頸部14的第一、第二滑動面14a、14b相對于閥套3的滑動引導面3a滑動，從而能夠始終保持穩(wěn)定的姿態(tài)。本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種設計變更。
權利要求
1.一種氣體燃料用噴射閥，其構成為具備:閥體(1)，其具有噴嘴部件(2)、筒狀的閥套(3)、和固定鐵芯(5)，所述噴嘴部件(2)具有閥座(7)以及貫通該閥座(7)的中心部的噴嘴孔(8)，所述閥套(3)由磁性體構成，并連接設置在該噴嘴部件(2)的后端，所述固定鐵芯(5)配置在該閥套(3)的后方；閥柱塞(10)，其以能夠自如滑動的方式配合安裝在所述閥套(3)內(nèi)周的滑動引導面(3a)，該閥柱塞(10)在前端接合有通過落座于所述閥座(7)而封閉噴嘴孔(8)的橡膠制成的落座部件(17);回動彈簧(35)，其壓縮設置在所述固定鐵芯(5)和所述閥柱塞(10)之間，對該閥柱塞(10)向所述閥座(7)側施力；以及線圈(22)，其配置成圍繞所述固定鐵芯(5)，在通電時，通過產(chǎn)生的磁力將所述閥柱塞(10)吸引至所述固定鐵芯(5 )，使所述閥柱塞(IO )從所述閥座(7 )離開， 所述氣體燃料用噴射閥的特征在于， 在所述閥柱塞(10)的前端面形成有圓形凹部(51)，該圓形凹部(51)被成為所述閥柱塞(10)的外周部的環(huán)狀臺肩部(50)圍繞,并且該圓形凹部(51)的內(nèi)周面(51b)形成為從該圓形凹部(51)的底面(51a)朝向所述環(huán)狀臺肩部(50)擴徑的錐狀，另一方面，在所述落座部件(17)形成有環(huán)狀唇(53)，該環(huán)狀唇(53)接合于所述內(nèi)周面(51b)和所述環(huán)狀臺肩部(50)，并落座于所述閥座(7)，并且該環(huán)狀唇(53)配置成其頂部的環(huán)狀脊線(R)在所述閥柱塞(10)的軸向投影面上位于所述內(nèi)周面(51b)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體燃料用噴射閥，其特征在于， 在所述落座部件(17)形成有平坦部(52 )，該平坦部(52 )與所述環(huán)狀唇(53 )的內(nèi)周端一體相連，并接合于所述底面(51a)。
全文摘要
一種氣體燃料用噴射閥，在閥柱塞(10)的前端面形成有圓形凹部(51)，該圓形凹部(51)被成為閥柱塞(10)的外周部的環(huán)狀臺肩部(50)圍繞，并且使該圓形凹部(51)的內(nèi)周面(51b)形成為從該圓形凹部(51)的底面(51a)朝向環(huán)狀臺肩部(50)擴徑的錐狀，另一方面，從內(nèi)周面(51b)到環(huán)狀臺肩部(50)的部位與落座部件(17)接合，形成落座于閥座(7)的環(huán)狀唇(53)，并且將落座部件(17)的環(huán)狀唇(53)配置成其頂部的環(huán)狀脊線(R)在閥柱塞(10)的軸向投影面上位于內(nèi)周面(51b)上。由此，使落座部件的環(huán)狀唇的高度盡量低，從而防止閥柱塞的反跳、環(huán)狀唇的初期塑性變形、以及環(huán)狀唇向閥座的粘附等情況，實現(xiàn)燃料噴射量特性的穩(wěn)定化，同時環(huán)狀唇能夠良好地發(fā)揮對閥柱塞的閉閥沖擊的緩和功能。
文檔編號F02M55/02GK103154490SQ201180048520
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2010年10月8日
發(fā)明者瀧口直人 申請人:株式會社京浜