CN1973126A - 燃油通道的密封装置以及带有密封装置的燃油喷射阀 - Google Patents

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Abstract

燃油喷射阀的密封装置(30)中，包括影响密封性的一个环形密封件(31)，使得压力导入腔(21)中的高压燃油不会通过喷油器体(2)与带有一个可滑动***其中的阀门活塞(5)的阀体(6)之间的间隙(28)溢出到低压侧，并且该环形密封件安置在压力导入腔(21)中；在间隙(28)与密封件(31)之间安置一个有一定刚性的挡圈(32)，并且在压力导入腔(21)中有密封件(31)利用它的弹性可以进入的一个凹槽(33)，使得特别是当密封件(31)被高压燃油背向挡圈(32)推动时，密封件(31)的一部分进行变形以可靠地进入凹槽(33)，由此阻止密封件(31)的移动。

Description

燃油通道的密封装置以及带有密封装置的燃油喷射阀
技术领域
本发明涉及一种燃油通道的密封装置以及一种带有密封装置的燃油喷射阀。
背景技术
图5是一个用来解释常规燃油喷射阀的结构的视图。使用燃油喷射阀1是为了向未示出的柴油内燃机的汽缸中喷射并提供蓄积在共轨12中的高压燃油。燃油箱10中的燃油F被燃油泵11增压，增压后的燃油作为高压燃油蓄积在共轨12中。燃油喷射阀1包括一个喷油器体2，一个喷嘴管体3，一个喷嘴针阀4，一个阀门活塞5，一个阀体6，一个背压控制部分7和一个连接杆8。喷嘴管体3通过喷嘴螺母9与喷油器体2的端部相连，连接杆8与喷油器体的上部相连。
燃油通道13从连接杆8一直延伸到喷嘴管体3并贯穿喷油器体2而形成，燃油蓄积腔14形成在与喷嘴针阀4的承压部分4A相对的位置处。而且，喷油器体2形成有从连接杆8附近的燃油通道13分流出来的、并通过背压控制部分7与燃油低压部分相通的燃油回油管15。
喷嘴管体3构造成使喷嘴针阀4的端部落座在与喷油孔16相连的底座部分17中，由此将喷油孔16关闭，并且喷嘴针阀4从底座部分17向上提起，由此打开喷油孔16。这样，就有了喷油的开始和停止。在喷嘴针阀4的上面安置有喷嘴弹簧18，朝着使喷嘴针阀落座在底座部分17上的方向对喷嘴针阀4施加压力，阀门活塞5可滑动地***喷油器体2的滑动孔2A和阀体6的滑动孔6A中。
图6是阀体6和背压控制部分7的主要部分的剖面放大图。阀体6形成有控制压力腔19，阀门活塞5的端部自下侧部对着控制压力腔19。控制压力腔19与形成在阀体6中的导入侧开口20相通。导入侧开口20通过形成在阀体6和喷油器体2之间的压力导入腔21与燃油通道13保持相通，并且构造成将来自共轨12的导入压力供给控制压力腔19。
由树脂、橡胶或铜或其它软质材料制成的密封件22装在压力导入腔21的下端，并且隔开作为高压侧的压力导入腔21与位于喷油器体2和阀体6之间的作为燃油低压侧的空隙28。
控制压力腔19也与一个开关口23相通，并且这个开关口23通过背压控制部分7的阀球24进行打开和关闭。顺便提一句，控制压力腔19中的阀门活塞5的顶端部分5A的承压面积做得比喷嘴针阀4的承压部分4A(图5)的承压面积大。
如图5所示，背压控制部分7包括一个磁铁25，一个衔铁27，一个与衔铁27一体的球阀24，和控制压力腔19。向磁铁25提供一个驱动信号，由此，磁铁25克服阀弹簧26的作用力吸引衔铁27并从开关口23提升球阀24，这样，控制压力腔19中的压力可以被释放到燃油回油管15那边。因此，如上所述操作球阀24可以对控制压力腔19中的压力进行控制，将喷嘴针阀4落座在底座部分17上并且可以通过阀门活塞5控制喷嘴针阀4的背压从而控制它从底座部分17的提升。
在燃油喷射阀1中，来自共轨12的高压燃油自连接杆8流过燃油通道13，从而作用在燃油蓄积腔14内的喷嘴针阀4的承压部分4A上，并且流过压力导入腔21以及导入侧开口20从而也作用在控制压力腔19内的阀门活塞5的顶端部分5A上。因此，当球阀24将控制压力腔19与燃油低压侧隔开时，喷嘴针阀4经由阀门活塞5承受控制压力腔19的背压，并且落座在喷嘴管体3的底座部分17中，该喷嘴针阀与喷嘴弹簧18的作用力相联动，从而关闭喷油孔16。
当在一个预定时间向磁铁25提供驱动信号从而吸引衔铁27时，球阀24释放开关口23，控制压力腔19中的高压经由开关口23流过燃油回油管15流回燃油箱10。因此，作用在控制压力腔19中的阀门活塞5的顶端部分5A上的高压得以释放，利用作用在承压部分4A上的高压，喷嘴针阀4克服喷嘴弹簧18的作用力从底座部分17提升，从而打开喷油孔16进行喷油。
当通过释放磁铁25而使球阀24关闭开关口23时，控制压力腔19中的压力经由阀门活塞5将喷嘴针阀4装在它的落座位置(底座部分17)中，从而关闭喷油孔16终止喷油。
因为压力导入腔21设置在控制压力腔19的入口部分处，控制来自喷油孔16的燃油喷射量和喷射压力，所以压力导入腔21中的燃油压力与喷射压力相同，一个与喷射压力相同的高压作用在密封件22上。
如图6所示，阀门活塞5与阀体6之间必须存在一个间隙使得阀门活塞5的轴向滑动与喷嘴针阀4的一致。当采用阀体6压入喷油器体2中的一种结构时，阀体6会向内轻微变形并理解为阻碍阀门活塞5的滑动，因此，间隙28作为一个细微的间隙也存在喷油器体2与阀体6之间。
因为常规燃油喷射阀的密封装置是如上所述的，所以密封件被压力导入腔中的高压朝着喷油器体与阀体之间的间隙(低压部分)挤压和变形，它的密封性可能降低。
为了避免这样的问题，JP-A-2003-28021中公开了一种结构，其中，在密封件的低压侧(间隙侧)安置一个金属挡圈，从而防止密封件被朝着低压侧挤出去。然而，依照这种结构，有可能由于由高压负荷引起的挡圈的泄压通道的破裂或类似行为的发生使得有压力作用在挡圈与密封环之间，从而引起密封环浮动的缺陷。当发生这种密封环浮动时，密封环的密封性能可能会降低从而在燃油喷射阀的运作中发生干扰。
发明内容
因此，设想了一个通过使用带有泄压槽的挡圈来阻止浮动的发明。然而，当挡圈上设有泄压槽时，理解为密封环被朝着低压侧(间隙侧)挤出去，此时槽充当通道。
本发明的一个目的是提供一种燃油喷射阀的密封装置和一种带有这种密封装置的燃油喷射阀以能懈决现有技术中的上述问题。
本发明的另一个目的是提供一种燃油喷射阀的密封装置以能提高燃油喷射阀的压力导入腔中的密封性。
本发明的另一个目的是提供一种燃油喷射阀的密封装置以能提高密封件的耐久性或寿命。
本发明的另一个目的是提供一种燃油喷射阀的密封装置以不需要特别精密的部件以及花费不高地进行加工成形。
本发明的另一个目的是提供一种燃油喷射阀的密封装置以能稳定密封性。
本发明在于，当布置在压力导入腔中的环形密封件被高压燃油向下推(到低压侧上)时，安置一个挡圈用作阻止密封件被从形成在喷油器体与阀体之间的间隙向下挤到低压侧，并且在压力导入腔中有密封件，利用它的弹性可以进入的一个凹槽，因此，特别是当密封件被高压燃油背向挡圈推动时，密封件的一部分进行变形以可靠地进入凹槽，由此阻止密封件的浮动。
本发明的一个特征在于一种燃油通道的密封装置，包括影响密封性的一个环形密封件，使得压力导入腔中的高压燃油不会通过喷油器体与带有一个可滑动***其中的阀门活塞的阀体之间的间隙溢出到低压侧，并且该环形密封件安置在压力导入腔中；其中，在所述间隙与密封件之间安置一个有一定刚性的挡圈，并且在压力导入腔中有密封件利用它的弹性可以进入的一个凹槽。
本发明的另一个特征在于一种带有影响密封性的一个环形密封件的燃油喷射阀，使得压力导入腔中的高压燃油不会通过喷油器体与带有一个可滑动***其中的阀门活塞的阀体之间的间隙溢出到低压侧，并且该环形密封件安置在压力导入腔中；其中，在所述间隙与密封件之间安置一个有一定刚性的挡圈，并且在压力导入腔中有密封件利用它的弹性可以进入的一个凹槽。
根据本发明，可以用挡圈防止密封件的挤出进入间隙，用凹槽也可以阻止密封件的浮动。喷射器体不需要任何变化，组装工序也不需要变化，所以，几乎不增加成本。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的主要部分的剖面放大图。
图2是图1中的密封装置部分的放大图。
图3是图1中的挡圈的放大透视图。
图4A是解释图1所示的密封装置的工作的视图。
图4B是解释图1所示的密封装置的工作的视图。
图5是常规燃油喷射阀的剖面图。
图6是示出图5中的阀体和背压控制部分的主要部分的剖面放大图，按放大比例。
具体实施方式
为了更详细地解释本发明，将结合附图对本发明进行描述。
图1是主要部分的剖面放大图，示出包括根据本发明的燃油通道的密封装置的一个燃油喷射阀的实施例，而图2是图1中的密封装置部分的放大图。除了图1示出的主要部分，其它部分与图5示出的常规燃油喷射阀的结构一样。因此，在图1和图2中，对应于图5和图6的部分用了同样的标号和名称，并且省略了详细描述。
参照图1和图2，密封装置30安置在形成有一个环形间隙的压力导入腔21中，以防止压力导入腔21中的高压燃油溢出进入间隙28中。密封装置30构造成包括一个由树脂、橡胶或其它软质材料制成的环形密封件31的结构，并且该环形密封件从作为燃油低压侧的间隙28开始，隔(密封)出作为高压侧的压力导入腔21，该间隙位于喷油器体2与阀体6之间，还包括一个挡圈32，用作防止密封件31被压力导入腔21中的高压燃油挤出进入间隙28中。
如图3所示，挡圈32是一个有着L型截面的环形件，包括一个落座在密封件31上的底座部分32A，和一个一体地竖立在底座部分32A的内周边缘的内周壁体部分32B。挡圈32优选为由如铁之类的刚性材料制成，优选为没有泄压结构以防止密封件31被挤出。在这个实施例中，挡圈32的材料是铁，并且没有泄压结构。然而，图3所示的挡圈32的形状是一个例子，并且这个形状没有限制，而是可以采用其它的能够防止密封件31被挤出进入间隙28中的任意形状。
如图2所示的详图，挡圈32安置成位于压力导入腔21内，并且在压力导入腔21的底表面21A与压力导入腔21的内侧壁表面21B之间形成的转角处。此外，密封件31安置成位于压力导入腔21内以压在挡圈32上。因此，在高压燃油被引入压力导入腔21内的情况下，密封件31被推向挡圈32，也就是，向着底表面21A，而挡圈32位于压力导入腔21内并且关闭了间隙28的入口。因此，密封件31被挡圈32阻挡着，并且可以有效地防止被挤出进入间隙28中。
另一方面，在高压燃油被引入压力导入腔21内的情况下，为了防止密封件31在压力导入腔21内发生浮动，在压力导入腔21的内侧壁表面21B部分形成与密封件31相对的凹槽33。在这个实施例中，凹槽33形成在阀体6上，是沿着压力导入腔21的圆周方向延伸的一个环形槽。这里，密封件31由富有弹性的材料制成，密封件31的宽度W设成比压力导入腔21的宽度G大一些。因此，在燃油喷射阀如图1所示组装的状态下，密封件31的一部分沿着凹槽33的形状进行变形并且进入凹槽33内部。因此，在密封件将31要浮动的情况下，密封件31的进入凹槽33内部的那个部分可以在密封件31上施加压力以阻止密封件31的浮动。
接下来，有了如上所述的凹槽33以及由弹性材料制成的密封件31可以进入凹槽33的内部的事实基础，凹槽33阻止浮动的功能将参照图4A和图4B进行描述。
图4A示出了高压燃油被引入压力导入腔21内的一种状态，高压F1作用在密封件31上并且密封件31被推向压力导入腔21的底表面21A。在这种情况下，密封件31的一部分被高压F1强挤入凹槽33中并且进行变形与凹槽33紧密接触，使得密封件31稳定地安置在图中所示的位置处。
图4B示出了引入压力导入腔21内的高压燃油发生波动的情况，除了高压F1之外，还有一个朝着使密封件31远离挡圈32的方向的压力F2作用在密封环31上。当F1＞F2时，会得到和图4A一样的结果，但当F1＜F2时，会有一个浮动力作用在密封件31上。然而，即使在这种情况下，垂直作用在密封件31上两个力(F1，F2)会使密封件31进行变形，密封件31的一部分被挤出去进入凹槽33中以承受沿着凹槽33的凹形的变形。因为这个变形，阻止了密封件31的浮动。因此，即使当引入压力导入腔21内的高压燃油产生波动，密封件31也不会在压力导入腔21内浮动，不会发生密封件31的位置偏差。
顺便提一句，可以通过选择凹槽33的形状和尺寸以及密封件31的材料来充分确保耐久性。此外，通过上述描述的理解，密封件31适当地安置在喷油器体2的一侧，或者，这种密封件适当地安置在喷油器体2和阀体6两者上。
由于密封装置30构造成如上所述，密封件31是一种高压密封，挡圈32有效防止密封件被挤入间隙28，同时，可靠地防止了密封件31的浮动。
进一步地，在构造成使用挡圈的常规密封装置中，本发明可以只替换挡圈，也就是说，不改变喷油器体等的形状来获得密封装置的改善，对喷油性能没有影响。而且，因为部件的数量没有变化，组装工序也没有变化，这样，组装特征只受到轻微影响。通过这种方法，现有结构的变化处数量不多，因此，本发明的优点是改善所涉及的成本也很低。
工业应用
如上所述，根据本发明的燃油通道的密封装置可以改善用来防止燃油喷射阀的高压部分的燃油溢出到燃油低压侧部分的装置的可靠性，并且起改善燃油喷射阀的作用，等等。

Claims (12)

1.一种燃油通道的密封装置，包括影响密封性的一个环形密封件，使得压力导入腔中的高压燃油不会通过喷油器体与带有一个可滑动***其中的阀门活塞的阀体之间的间隙溢出到低压侧，并且该环形密封件安置在压力导入腔中，其特征在于，在所述间隙与密封件之间安置一个有一定刚性的挡圈，并且在压力导入腔中有密封件利用它的弹性可以进入的一个凹槽。
2.一种如权利要求1所述的燃油通道的密封装置，其中，所述凹槽是一个形成在阀体上的环形槽。
3.一种如权利要求2所述的燃油通道的密封装置，其中，所述环形槽沿着压力导入腔的圆周方向延伸。
4.一种如权利要求1所述的燃油通道的密封装置，其中，所述挡圈位于压力导入腔的底表面与压力导入腔的内侧壁表面之间形成的转角处。
5.一种如权利要求1所述的燃油通道的密封装置，其中，所述挡圈用来覆盖压力导入腔的底表面上的间隙。
6.一种如权利要求1所述的燃油通道的密封装置，其中，所述挡圈包括一个使密封件落座的底座部分和一个一体地竖立在所述底座部分的内周边缘的内周壁体部分。
7.一种带有影响密封性的一个环形密封件的燃油喷射阀，该环形密封件使得压力导入腔中的高压燃油不会通过喷油器体与带有一个可滑动***其中的阀门活塞的阀体之间的间隙溢出到低压侧，并且该环形密封件安置在压力导入腔中，其特征在于，在所述间隙与密封件之间安置一个有一定刚性的挡圈，并且在压力导入腔中有密封件利用它的弹性可以进入的一个凹槽。
8.一种如权利要求7所述的燃油通道的密封装置，其中，所述凹槽是一个形成在阀体上的环形槽。
9.一种如权利要求8所述的燃油通道的密封装置，其中，所述环形槽沿着压力导入腔的圆周方向延伸。
10.一种如权利要求7所述的燃油通道的密封装置，其中，所述挡圈位于压力导入腔的底表面与压力导入腔的内侧壁表面之间形成的转角处。
11.一种如权利要求7所述的燃油通道的密封装置，其中，所述挡圈用来覆盖压力导入腔的底表面上的间隙。
12.一种如权利要求7所述的燃油通道的密封装置，其中，所述挡圈包括一个使密封件落座的底座部分和一个一体地竖立在所述底座部分的内周边缘的内周壁体部分。
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