用于燃料喷射器的密封结构的制作方法

本发明总体上涉及一种用于发动机的燃料喷射器，更具体地，涉及一种用于燃料喷射器的密封结构。

背景技术：

在操作中，当要在发动机的气缸中喷射燃料时，发动机的燃料喷射器接收来自摇臂的力。该力通常是作用在燃料喷射器上的纵向力。由于作用在燃料喷射器上的力导致从发动机的发动机缸盖在燃料喷射器上的侧向加载，所以会出现问题。侧向加载可导致喷射器微动磨损和/或由密封环(例如，o形环)形成的密封随时间劣化，从而导致燃料泄漏到发动机的润滑室和/或发动机的点火室中。

在2018年10月23日授予monma等人的美国专利第10,107,401号(“'401专利”)中公开了一种用于“密封结构”的方法。特别地，'401专利公开了一种树脂支承环，其邻近密封环安装并且位于比密封环更靠近低压侧的位置处，其中，在环形凹槽的凹槽底表面的低压侧上形成锥形表面，该锥形表面具有朝向低压侧增大的直径。

虽然'401专利的密封结构包括树脂支承环，但是该树脂支承环不能防止抵靠燃料喷射器和/或抵靠密封结构的密封环的侧向加载。

本发明的密封结构解决了上述的一个或多个问题和/或本领域中的其它问题。

技术实现要素：

根据一些实现方式，一种用于发动机的燃料喷射器的密封结构可以包括在燃料喷射器的密封凹槽内的密封环，其中密封环由第一材料形成；以及在燃料喷射器的密封凹槽内的间隔环，其中间隔环由第二材料形成，其中间隔环的外径大于燃料喷射器的燃料喷射器孔的直径，并且其中间隔环被配置成在密封凹槽内邻近密封环以形成发动机的发动机缸盖的燃料喷射器槽的密封，其中燃料喷射器槽被配置成支撑燃料喷射器。

根据一些实现方式，燃料喷射器可以包括在燃料喷射器孔中的密封凹槽；以及配置成配合在密封凹槽内的密封结构，其中密封结构包括密封环，密封环包括第一材料；以及间隔环，间隔环包括第二材料，其中间隔环的外径大于燃料喷射器孔的直径，并且其中间隔环配置成在密封凹槽内邻近密封环，以形成发动机的发动机缸盖的燃料喷射器槽的密封。

根据一些实现方式，发动机可以包括发动机缸盖，该发动机缸盖包括一个或多个燃料喷射器槽；以及安装在一个或多个燃料喷射器槽内的一个或多个燃料喷射器，其中一个或多个燃料喷射器中的至少一个包括：密封凹槽；以及密封结构，密封结构被配置成配合在密封凹槽内，其中，密封结构包括：密封环，密封环包括第一材料；以及间隔环，间隔环包括硬度大于第一材料的第二材料，其中间隔环具有基本均匀的外径以吸收来自发动机的发动机缸盖的侧向加载，并且其中间隔环被配置成在密封凹槽内邻近密封环以形成一个或多个燃料喷射器槽中的一个的密封。

附图说明

图1是包括具有本文所述的密封结构的燃料喷射器的发动机的示例性实现方式的图。

图2是具有图1的密封结构的燃料喷射器的示例性实现方式的截面图。

图3包括本文描述的密封结构的部件的一个或多个示例性实现方式的图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于发动机的燃料喷射器的密封结构。该密封结构可普遍应用于使用这种燃料喷射器的任何发动机。发动机可以是利用燃料喷射器的任何类型的发动机，例如内燃机、柴油发动机和/或类似物。

图1是包括燃料喷射器104的发动机102的示例性实现方式100的图，该燃料喷射器104具有本文所述的密封结构106的示例性实现方式。如图所示，燃料喷射器104容纳在发动机102的发动机缸盖110的燃料喷射器槽108内。燃料喷射器104配置成将燃料喷射到发动机102的气缸112中。例如，当发动机102的摇臂114在燃料喷射器104的摇臂端118上施加力116时，燃料喷射器104的燃料通过喷嘴120被加压和/或释放并进入气缸112。燃料可以经由燃料喷射器104的燃料喷射器孔124内的柱塞122被加压和/或释放。力116可以主要是纵向的，以沿着燃料喷射器104的纵向轴线126移动柱塞122。然而，如图所示，力116可以包括横向分量。横向分量在燃料喷射器104上产生来自发动机缸盖110的侧向加载力128(在此可称为“侧向加载”)(或反之亦然)。

燃料喷射器104的密封结构106定位成吸收侧向加载力128，以防止发动机缸盖110和燃料喷射器孔124之间的侧向加载。密封结构106可以朝向发动机缸盖110的接收端定位。如图所示，密封结构106包括密封环130和间隔环132。间隔环132可以在燃料喷射器104的密封凹槽134内邻近密封环130。密封凹槽134可以是环形的并且具有基本上与密封环130和间隔环132的组合厚度相同的高度(或长度)。在一些实现方式中，间隔环132被定位在密封结构106的低压侧136上，并且密封环130可以被定位在密封结构106的高压侧138上。低压侧136可对应于发动机102的润滑室140(或具有对应于润滑室140的压力)，高压侧138可对应于发动机缸盖110和/或气缸112的燃料接收室142(或具有对应于燃料接收室142和/或气缸112中的压力的压力)。当燃料喷射器104安装在发动机缸盖110内时，燃料接收室142可形成在燃料喷射器槽108内。因此，密封环130可配置成防止燃料从密封结构106的高压侧138泄漏到低压侧136。

密封环130可由硬度测量值为75硬度或更小的材料(例如，具有75肖氏硬度单位或更小的肖氏硬度的材料)形成。例如，密封环130可以由橡胶材料、塑料材料和/或类似物形成。间隔环132可由硬度大于密封环130的材料形成。例如，间隔环132可以由聚四氟乙烯(ptfe)材料形成。

这样，密封结构106配置成吸收侧向加载力128并防止燃料喷射器104的燃料喷射器孔124经受相对于发动机缸盖110的侧向加载。

如上所述，提供图1作为示实例。其它实例可不同于结合图1所描述的实例。

图2是具有图1的密封结构106的燃料喷射器104的示例性实现方式200的截面图。如图2所示，密封凹槽134定位在燃料喷射器104上加压室202的基部处或其附近。密封结构106可位于加压室202的底部和喷嘴120之间。如图2所示，密封凹槽134具有内径144和外径146。密封凹槽134的外径146可对应于燃料喷射器孔124(和/或燃料喷射器104)的外径。密封凹槽134的内径144可以对应于密封环130的内径和/或间隔环132的内径。

如图2所示，密封环130的外径148在未被压缩(或未安装在燃料喷射器槽108内)时可大于燃料喷射器孔124和/或密封凹槽134的直径。在一些实现方式中，密封环130的外径148大于间隔环132的外径150。在燃料喷射器104安装在燃料喷射器槽108内之前，密封环130的外径148可以大于间隔环132的外径150，并且当燃料喷射器104安装在燃料喷射器槽108内时，密封环130的外径148可以形成为基本上与间隔环132的外径150相同(例如，基于密封环130的硬度)。

如图2进一步所示，间隔环132可具有大于燃料喷射器孔124的直径和/或大于密封凹槽134的直径的外径。间隔环132的外径可以是基本上均匀的，使得间隔环132的外表面邻近发动机缸盖110。间隔环132可以具有与密封凹槽134的内径基本上相同(例如，在制造公差内)的内径。

因此，当定位在密封凹槽134内时，间隔环132可吸收侧向加载力128。因此，间隔环132防止燃料喷射器104(例如，燃料喷射器孔124)和发动机缸盖110之间的侧向加载。

如上所述，提供图2作为示实例。其它实例可不同于结合图2所描述的实例。

图3包括本文描述的密封结构106的部件的一个或多个示例性实现方式的图。图3包括密封环130和间隔环132的俯视图、平面图和截面。如图3所示，密封环130可以是具有圆形截面的o形环。密封环130的尺寸可以是配置成基于燃料喷射器104的尺寸为燃料喷射器104提供密封的任何合适的尺寸。

如图3进一步所示，间隔环132可具有大致矩形的截面。在一些实现方式中，如间隔环132的截面所示，间隔环132可以包括在矩形截面的第一侧(例如，低压侧)上的第一组倒角302和在矩形截面的与第一侧相反的第二侧(例如，高压侧)上的第二组倒角304。在一些实现方式中，第一组倒角302的尺寸和/或斜率不同于第二组倒角304的尺寸和/或斜率。

此外，间隔环132可包括可分离接头306。可分离接头306使得间隔环132能够弯曲分开以允许间隔环132安装在燃料喷射器104的密封凹槽134内。第一组倒角302和/或第二组倒角304的斜率可配置成便于将间隔环132安装在密封凹槽134内。例如，第一组倒角302和第二组倒角304可以去除间隔环132的刚性边缘，该刚性边缘可以在安装间隔环132期间夹紧燃料喷射器孔124。

以此方式，密封环130和/或间隔环132可以被成形为配合在密封凹槽134内以形成密封结构106并且防止燃料喷射器104与发动机缸盖110之间的侧向加载，如本文所述。

如上所述，提供图3作为示实例。其它实例可不同于关于图3所描述的实例。

工业实用性

所公开的密封结构106可用于需要适当密封以防止燃料从燃料喷射器泄漏到发动机的润滑室或发动机的气缸内的任何发动机。如本文所述，密封结构106可防止燃料喷射器104从发动机的发动机缸盖侧向加载。由于间隔环132的直径大于燃料喷射器104的燃料喷射器孔124的直径，密封结构106可以防止侧向加载。此外，由于材料和/或材料的硬度大于密封结构106的间隔环132的硬度，密封结构106可以防止侧向加载。此外，间隔环132的基本均匀的外径150提供了增强的承受来自发动机缸盖110的燃料喷射器104上的侧向加载的能力。基本上均匀的外径可以承受比可变或锥形外径更大的侧向加载，因为间隔环132的外表面可以接收比间隔环132包括可变或锥形外径时更大的力。此外，密封结构106可设置在燃料喷射器104上的燃料喷射器104的位置处(在燃料喷射器孔124的位置处)，该位置在操作期间承受来自发动机缸盖110的最大量或大量的侧向加载(例如，相对于燃料喷射器104的其它位置)。例如，密封结构106可设置在加压室202的基部和/或加压室202与发动机缸盖110的燃料接收室142之间。

此外，由于密封环130的硬度小于或等于75硬度，密封结构106可以提供改进的密封。密封环130的相对低的硬度使得密封环130能够相对更多地压缩在密封凹槽134内，抵靠间隔环132和抵靠发动机缸盖110。这样，燃料不太可能在密封环130和燃料喷射器104之间和/或密封环130和发动机缸盖110之间泄漏。

此外，间隔环132能够相对简单地保持、更换和/或安装具有燃料喷射器104的密封凹槽134的密封结构106。例如，可分离接头306和/或倒角组302、304允许间隔环132快速且有效地移除和/或安装在燃料喷射器104的密封凹槽134内。因此，密封结构106可以快速有效地安装、更换和/或保持在燃料喷射器104的密封凹槽134内。

如本文所用，冠词“一个(a)”和“一个(an)”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个(oneormore)”互换使用。此外，如本文所用，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”等旨在为开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。

上述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实现方式限于所公开的精确形式。可以根据上述公开进行修改和变化，或者可以从实现方式的实践中获得修改和变化。本说明书仅被认为是示例，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但这些组合并不旨在限制各种实现方式的公开。虽然以下列出的每个从属权利要求可以直从属于仅一个权利要求，但是各种实现方式的公开包括每个从属权利要求与权利要求集中的每个其他权利要求的组合。