一种电磁阀及喷油器的制作方法

1.本发明涉及电磁阀。
2.本发明还涉及装有如上所述电磁阀的喷油器，尤其涉及一种发动机燃油喷射用途的电控喷油器。


背景技术：

3.发动机燃油喷射用途的电控喷油器，是通过一个电磁阀来控制一个液力装置，进而通过液力装置控制喷油器完成燃油喷射的开启和关闭。
4.电磁阀包括阀体、磁极、线圈、衔铁组件、致动元件和复位弹簧，磁极置于阀体上，线圈置于磁极中，磁极吸合面朝向衔铁组件，衔铁组件与致动元件连接，复位弹簧作用于衔铁组件，将衔铁组件和致动元件推离磁极吸合面。衔铁未吸合时的初始状态，衔铁组件与磁极吸合面之间有微小的磁隙。线圈通电时磁极上产生电磁力，吸合衔铁组件克服复位弹簧力产生位移，进而致动元件产生位移，控制液力装置完成对喷油器的控制。线圈断电后，复位弹簧推动衔铁和致动元件离开磁极吸合面恢复至初始位置。发动机运转速度高，为精确控制燃油喷射性能，电磁阀响应速度必须足够高。
5.公知电磁阀的衔铁组件为一刚性部件，衔铁组件的移动必须设置有轴向可滑动的导向结构，且必须单独设置有复位弹簧，所以整个衔铁组件的质量重、移动惯量大，造成电磁阀响应速度慢、冲击力大，应用于发动机喷油器时，燃油喷射控制精度差、寿命短。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种电磁阀及装有这种电磁阀的喷油器，以解决电磁阀运动部件质量重、移动惯量大和喷油器燃油喷射控制精度差、寿命短的问题。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.本发明提供一种电磁阀，包括阀体、磁极、线圈、衔铁和致动元件，磁极置于阀体内，线圈置于磁极中，磁极吸合面朝向衔铁。
9.所述衔铁为一弹性部件，呈平面碟片弹簧形状，兼具衔铁和复位弹簧的作用，衔铁内缘与致动元件连接。所述磁极吸合面呈内凹圆锥面形状，衔铁外缘始终与磁极吸合面接触，衔铁未吸合时的初始状态，衔铁表面与磁极吸合面之间的磁隙由外至内逐渐变大。
10.所述衔铁吸合时，所述线圈通电时磁极上产生电磁力，衔铁受电磁力作用克服自身刚性产生由外至内逐渐增大的挠曲变形，衔铁吸入所述磁极吸合面的内凹圆锥面内，衔铁外缘处无轴向位移，内缘处轴向位移最大，衔铁内缘带动所述致动元件移动。
11.线圈断电后，所述衔铁自身刚性弹力推动衔铁内缘和所述致动元件离开所述磁极吸合面至初始位置。
12.作为上述电磁阀的优选方案，所述衔铁平面上从内缘起，由内向外呈散射状开有若干个切割槽，以降低衔铁挠曲变形时的内应力，切割槽不会贯穿至外缘。
13.作为上述电磁阀的优选方案，所述衔铁可以由多片叠加而成，以提高施加于致动
元件上的轴向压力。
14.作为上述电磁阀的优选方案，磁极中空部位设置有预紧弹簧，预紧弹簧一端与所述衔铁或所述致动元件接触，使衔铁和致动元件保持推离磁极吸合面的趋势，以提高施加于致动元件上的轴向压力。
15.本发明还提供一种发动机燃油喷射用途的喷油器，包括上述电磁阀，还包括液力装置和壳体，电磁阀和液力装置装设于壳体内。所述电磁阀的致动元件插入液力装置内，作为液力装置的阀门开关，控制喷油器完成燃油喷射的开启和关闭。
16.作为上述喷油器的优选方案，所述液力装置通过螺纹旋装于所述壳体内，以缩短电磁阀衔铁与液力装置之间的距离，减少电磁阀整个运动部件的质量。
17.作为上述喷油器的优选方案，所述液力装置为球开关阀，与之对应的电磁阀致动元件为一钢球。
18.作为上述喷油器的优选方案，所述液力装置为压力平衡阀，与之对应的电磁阀致动元件为一柱状阀芯。
19.本发明的有益效果：
20.对于电磁阀，衔铁为一弹性部件，兼具衔铁和复位弹簧的作用，衔铁外缘始终与磁极吸合面接触，免除了衔铁的轴向滑动导向结构，整个运动部件的质量更轻、移动惯量更小，电磁阀响应速度更快、冲击力更小。
21.对于喷油器，利用上述电磁阀，提高了燃油喷射开启与关闭速度，控制精度更高，寿命更长。
附图说明
22.图1是本发明的实施例一电磁阀及喷油器局部结构示意图。
23.图2是本发明的实施例一电磁阀初始状态局部结构示意图。
24.图3是本发明的实施例一电磁阀吸合状态局部结构示意图。
25.图4是本发明电磁阀的一种优选方案局部结构示意图。
26.图5是本发明衔铁的一种优选方案结构示意图。
27.图6是本发明的实施例二电磁阀及喷油器局部结构示意图。
28.图7是现有技术的电磁阀及喷油器局部结构示意图。
29.图中：100-电磁阀；200-喷油器；1-磁极；10-阀体；11-磁极吸合面；2-线圈；3-衔铁；30-导向结构；31-衔铁外缘；32-衔铁内缘；33-切割槽；4-致动元件；40-致动元件初始位置；5-液力装置；51-螺纹；6-喷油器壳体；7-复位弹簧；8-预紧弹簧；l1-外磁极处磁隙； l2-内磁极处磁隙；δ-致动元件行程。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
31.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也
可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.现有技术说明
35.如图7所示为一种现有的、具有普遍性的电磁阀以及使用这种电磁阀的喷油器(局部)。
36.所述电磁阀100包括阀体10、磁极1、线圈2、衔铁组件3、致动元件4和复位弹簧7。磁极1置于阀体10上，线圈2置于磁极1中，磁极1吸合面11朝向衔铁组件3，衔铁组件3与致动元件4连接，复位弹簧7作用于衔铁组件3，将衔铁组件3和致动元件4推离磁极1吸合面11。衔铁组件3未吸合时的初始状态，衔铁组件3与磁极1吸合面11之间有微小的磁隙。线圈2通电时磁极1上产生电磁力，吸合衔铁组件3克服复位弹簧7力产生位移，进而致动元件4产生位移，控制液力装置5完成对喷油器200的控制。线圈2断电后，复位弹簧7推动衔铁组件3和致动元件4离开磁极1吸合面11恢复至初始位置。
37.衔铁组件3为一刚性部件，衔铁组件3设有导向结构30，以保证衔铁组件3仅能沿其轴向滑动。
38.如图7所示的喷油器200局部结构，包括所述电磁阀100、液力装置5和壳体6。电磁阀和液力装置5装设于壳体6内。所述电磁阀100的致动元件4插入液力装置5，并作为液力装置5的阀门开关装置。即，喷油器是通过电磁阀100来控制液力装置5，进而通过液力装置5控制喷油器200完成燃油喷射的开启和关闭。
39.本发明实施例一
40.如图1～图3所示，本发明提供一种电磁阀及喷油器。
41.所述电磁阀100包括阀体10、磁极1、线圈2、衔铁3和致动元件4。磁极1置于阀体10上，线圈2置于磁极1中，磁极1吸合面11朝向衔铁3。
42.如图2所示电磁阀100初始状态局部结构，衔铁3为一弹性部件，呈平面碟片弹簧形状，兼具衔铁和复位弹簧的作用，衔铁3内缘32与致动元件4连接。磁极1吸合面11呈内凹圆锥面形状，衔铁3外缘31区域始终与磁极1吸合面11外缘区域接触，衔铁3未吸合时的初始状态，衔铁3表面与磁极1吸合面11之间的磁隙由外l1至内l2逐渐变大。
43.如图3所示电磁阀100吸合状态局部结构，线圈2通电时磁极1上产生电磁力，吸合衔铁3克服自身刚性产生由外至内逐渐增大的挠曲变形，衔铁3吸入磁极1吸合面11的内凹
圆锥面内，衔铁3外缘31处无轴向位移，内缘32处轴向位移最大，衔铁3内缘32带动致动元件4移动，行程δ。
44.线圈2断电后，衔铁3自身刚性弹力推动衔铁3内缘32和致动元件4离开磁极1吸合面11至初始位置。
45.如图1所示，所述喷油器200包括所述电磁阀100、液力装置5和壳体6。电磁阀 100和液力装置5装设于壳体6内。所述电磁阀100的致动元件4插入液力装置5内，作为液力装置5的阀门开关，控制喷油器200完成燃油喷射的开启和关闭。
46.在本实施例中，所述液力装置5为球开关阀，与之对应的电磁阀100致动元件4为一钢球。
47.在本实施例中，所述液力装置5通过螺纹51旋装于所述壳体6内。
48.实施例二
49.如图6所示，本发明提供另一种电磁阀100及喷油器200，与实施例一不同之处在于，所述液力装置5为压力平衡阀，与之对应的电磁阀100所述致动元件4为一柱状阀芯。
50.其他优选方案
51.如图4所示，作为上述电磁阀100的优选方案，衔铁3可以由多片叠加而成，以提高施加于上述致动元件4上的轴向压力。
52.如图4和图6所示，作为上述电磁阀100的优选方案，上述磁极1中空部位设置有预紧弹簧8，预紧弹簧8一端作用于上述衔铁1或上述致动元件4上，以提高施加于致动元件4上的轴向压力。
53.如图5所示，作为上述电磁阀100的优选方案，上述衔铁3平面上从内缘32向外呈散射状开有若干个切割槽33，以降低衔铁3挠曲变形时的内应力。切割槽33不会贯穿至外缘31。
54.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。