專利名稱：環(huán)狀部件的制造方法、承托環(huán)、以及燃料噴射閥的密封結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)狀部件的制造方法、承托環(huán)、以及燃料噴射閥的密 封結構。特別是涉及適于制造下述承托環(huán)的環(huán)狀部件的制造方法、由 該環(huán)狀部件的制造方法制造的承托環(huán)、以及使用這樣的承托環(huán)的燃料噴射閥的密封結構，所述承托環(huán)用于以既定的時機噴射從蓄壓器(共 軌)等供給的高壓燃料的燃料噴射閥。
背景技術：
以往，在內燃機的燃料噴射系統(tǒng)中，用于向內燃機的汽缸內供給燃料的燃料噴射閥主要包括噴射器殼體、噴嘴體、噴嘴針、閥活塞、 閥體、背壓控制部、連結桿。而且，在燃料噴射系統(tǒng)中具有蓄壓器(共 軌)的情況下，從燃料箱由燃料泵以高壓壓送來的高壓燃料被蓄積于 共軌(蓄壓器)中，從連結桿被供給至燃料噴射閥，在噴嘴體的前端 部形成的燃料噴射孔敞開時，能夠噴射。圖9表示這樣的燃料噴射閥中的閥體及背壓控制部的要部放大剖 視圖。如該圖9所示，在閥體306的上方中央部形成有控制壓力室319， 閥活塞305的前端部從下方側面對控制壓力室319?？刂茐毫κ?19 與閥體306上形成的導入側節(jié)流孔320連通。導入側節(jié)流孔320經(jīng)由 閥體306和噴射器殼體302之間形成的壓力導入室321與燃料通路313 連通，向控制壓力室319供給來自共軌312的導入壓力。在壓力導入 室321的下端部，設置有由樹脂材料、橡膠材料、銅材料或其他軟質 材料形成的密封部件322，壓力導入室321的高壓側和噴射器殼體302 及閥體306之間的低壓側(間隙328 )被隔斷。在這樣的燃料噴射閥中，壓力導入室321的燃料壓力存在于向控 制壓力室319進入的入口部，所述控制壓力室319對來自噴射孔(未 圖示)的燃料噴射量及噴射時間進行控制，所以壓力導入室321的燃 料壓力與噴射壓力相等，故而對密封部件322施加與噴射壓力同樣的 高壓力。另一方面，在閥活塞305和閥體306之間，需要有容許與噴 嘴針(未圖示) 一體移動的閥活塞305進行軸向滑動的空隙。若采用將該閥體306壓入噴射器殼體302內的結構，則有閥體306向內稍稍 變形而妨礙閥活塞305滑動的可能性，所以在噴射器殼體302和閥體 306之間也設置有微小的間隙328。因此，密封部件322可能因壓力導 入室321的高壓力而使其一部分被擠出到噴射器殼體302和閥體306 之間的間隙328 (低壓側)中。進而，在存在部件精度差或偏芯等問題、或有組裝時的惡劣條件 同時發(fā)生時，密封部件322可能被向間隙328方向擠出，而不能保持 其密封功能。由于這樣的密封功能的降低，背壓控制部(未圖示)的 噴射時機偏差或響應性降低自不必說，還有燃料噴射閥(未圖示)的 壽命降低的可能性。鑒于此，公開了一種燃料噴射閥的密封結構，該密封結構使燃料 噴射閥的壓力導入室處的密封功能提高，實現(xiàn)了密封部件及燃料噴射 閥耐久性和壽命的提高，并且使密封功能穩(wěn)定化，且不過多要求部件 精度，能廉價地制造。更具體地說，如圖6所示，是如下所述的燃料 噴射岡1的密封結構在噴射器殼體2和可滑動地插入閥活塞5的閥 體6之間的高壓的壓力導入室21中，設置密封部件22，對壓力導入室 21和低壓側(間隙28)之間進行密封，其特征在于，在密封部件22 的低壓側設置支承環(huán)(承托環(huán))31 (參照專利文獻l)。專利文獻l:日本特開2003-28021號(圖1及圖2)但是，近年來，由共軌系統(tǒng)供給的燃料更加高壓化，并且隨著燃 料的噴射等，內部壓力會發(fā)生變動，所以根據(jù)專利文獻1所述的燃料 噴射閥中裝備的承托環(huán)，有因承托環(huán)和密封環(huán)之間形成的燃料室的高 壓力，而導致承托環(huán)破損的可能性。對此有下述考慮為了提高承托 環(huán)的強度，增加承托環(huán)的厚度是有效的，但是若要確保厚度，則不能 確保承托環(huán)的凸緣部的高度，所以會產生密封環(huán)被擠出的問題。即， 燃料噴射閥中使用的承托環(huán)極小，是通過所謂的沖緣(burring)加工 制造的，若厚度厚，則彎曲應力變大，所以實施沖緣加工時難以變形， 故難以確保高度。另一方面，還存在下述問題在過度擠壓而使材料 減薄同時確保高度的情況下，形成的凸緣部的厚度變薄而導致強度降 低，在極端的情況下會導致凸緣部斷裂。發(fā)明內容鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明人進行努力研究發(fā)現(xiàn)，通過在進行作為精 加工處理的沖緣加工的前一階段，預先實施既定程度的彎曲處理，即 使在基材的厚度較厚的情況下，也能同時確保凸緣部的厚度及高度， 從而找出了能解決上述問題的方法，完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的目的在于提供一種承托環(huán)等環(huán)狀部件的制造方法， 能同時確保凸緣部的厚度及高度在既定值以上，提高強度。此外，本 發(fā)明同時提供通過這樣的制造方法得到的承托環(huán)、及使用該承托環(huán)而 實現(xiàn)了密封性的提高的燃料噴射閥的密封結構。根據(jù)本發(fā)明，提供下述環(huán)狀部件的制造方法，所述環(huán)狀部件是對具有剛性的平板狀的基材實施沖緣加工法而制造的，包括中央的開 口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部，配置在開口部與平 板部之間，與平板部相連并且相對于該平板部向垂直方向豎起，該環(huán) 狀部件的制造方法包括下述工序對基材形成預制孔的工序；對預制 孔使用具有比預制孔的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的笫一沖頭 部件，按壓預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲處理的工序；通過 對緣部被彎曲處理后的預制孔壓入具有比第一沖頭部件的直徑小的直 徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，形成凸緣部的工序；從而可 解決上述的問題。此外，在實施本發(fā)明的環(huán)狀部件的制造方法時，優(yōu)選將第一沖頭 部件的呈錐形的部分相對于第一沖頭部件的軸線方向所成的傾斜角6 1設定得比第二沖頭部件的呈錐形的部分相對于第二沖頭部件的軸線 方向所成的傾斜角6 2大。此外，在實施本發(fā)明的環(huán)狀部件的制造方法時，優(yōu)選在將基材的 厚度設為t (mm)時，將得到的環(huán)狀部件的凸緣部的高度設為1.5t~ 2.5t (mm)范圍內的值，將凸緣部的厚度設為0. 7t ~ 0. 9t (mm)范圍 內的值。此外，本發(fā)明的另一方案是一種承托環(huán)，被用在燃料通路的密封 結構中，所述燃料通路的密封結構具有設置于壓力導入室中的環(huán)狀的 密封部件，該密封部件用于進行密封，以使壓力導入室內的高壓燃料 不會從噴射器殼體和可滑動地插入有閥活塞的閥體之間形成的間隙向 低壓側逃逸，該承托環(huán)配置于間隙和密封部件之間，用于對密封部件 進行加強，該承托環(huán)的特征在于，具有中央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部，配置在開口部與平板部之間，與平板 部相連并且相對于該平板部向垂直方向豎起；該凸緣部如下形成在 對具有剛性的基材形成預制孔后，對預制孔使用具有比預制孔的直徑 大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部件，按壓預制孔的緣部， 從而對該緣部進行彎曲處理，進而，對緣部被彎曲處理后的預制孔， 壓入具有比第一沖頭部件的直徑小的直徑且朝向前端部呈錐形的第二 沖頭部件，從而形成該凸緣部。此外，構成本發(fā)明的承托環(huán)時，優(yōu)選在將基材的厚度設為t (mm) 時，將凸緣部的高度設為1.5t~2.5t (mm)范圍內的值，將凸緣部的 厚度設為0. 7t~0. 9t (mm)范圍內的值。此外，構成本發(fā)明的承托環(huán)時，優(yōu)選基材的厚度為0.2 0.4mm范 圍內的值，凸緣部的高度為0.4 0.6mm范圍內的值，凸緣部的厚度為 0. 15 ~ 0. 35mm范圍內的值。此外，本發(fā)明的再一方案是一種燃料噴射閥的密封結構，具有設 置于壓力導入室中的環(huán)狀的密封部件，該密封部件用于進行密封，以 使壓力導入室內的高壓燃料不會從噴射器殼體和可滑動地插入有閥活 塞的閥體之間形成的間隙向低壓側逃逸，其特征在于，具有承托環(huán)， 所述承托環(huán)用于在間隙和密封部件之間對密封部件進行加強，該承托 環(huán)具有中央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部， 配置在開口部與平板部之間，與平板部相連并且相對于該平板部向垂 直方向豎起；該凸緣部如下形成在對具有剛性的基材形成預制孔后，一沖頭部件，按壓預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲處理，進而， 對緣部被彎曲處理后的預制孔，壓入具有比笫一沖頭部件的直徑小的 直徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，從而形成凸緣部。此外，在構成本發(fā)明的燃料噴射閥的密封結構時，優(yōu)選在將基材 的厚度設為t (mm)時，將凸緣部的高度設為1.5t~2.5t (mm)范圍 內的值，將凸緣部的厚度設為0.7t~0.9t (mm)范圍內的值。此外，在構成本發(fā)明的燃料噴射閥的密封結構時，優(yōu)選基材的厚 度為0. 2~0. 4mm范圍內的值，凸緣部的高度為0. 4 ~ 0. 6mm范圍內的 值，凸緣部的厚度為0.15 ~ 0.35mm范圍內的值。另外，在本說明書中，所謂"凸緣部的高度"如圖4 (b)所示是指，在以凸緣部32為上方而放置環(huán)狀部件31的狀態(tài)下，從平板部33 的底面、到與曲面部34連續(xù)的凸緣部32的內周面的最上部32A的垂 直距離(H)。根據(jù)本發(fā)明的環(huán)狀部件的制造方法，通過在預先對預制孔的緣部 進行既定程度的彎曲處理后，進行作為精加工處理的沖緣加工，即使 在使用較厚的基材制造環(huán)狀部件的情況下，也能同時確保所形成的凸 緣部的厚度及高度。因而可高效率地制造耐壓性及耐沖擊性優(yōu)良的環(huán) 狀部件。另外，與由鍛造制造的情況相比，可更經(jīng)濟且高效率地制造 既定形狀的環(huán)狀部件。此外，根據(jù)本發(fā)明的承托環(huán)及使用該承托環(huán)的燃料噴射閥的密封 結構，平板部的厚度較厚，可同時確保凸緣部的厚度及高度，實現(xiàn)強 度的提高，所以即使在燃料的壓力較高的情況下，也可有效地防止密 封部件的擠出、和隨之引起的內燃機的停止。


圖1是用于說明第一實施方式的環(huán)狀部件的制造方法的圖(之一 )。 圖2是用于說明第一實施方式的環(huán)狀部件的制造方法的圖(之二 )。 圖3是笫二實施方式的承托環(huán)的立體圖及俯視圖。 圖4是承托環(huán)的剖視圖及局部放大剖視圖。 圖5是燃料噴射閥的剖視圖。圖6是燃料噴射閥的閥體及背壓控制部的要部放大剖視圖。 圖7是燃料噴射閥的密封結構的局部放大剖視圖。 圖8是表示正常地進行燃料噴射閥的密封結構組裝的狀態(tài)的放大 剖視圖。圖9是以往的燃料噴射閥的閥體及背壓控制部的要部放大剖視圖。
具體實施方式
下面，參照附圖，具體說明涉及本發(fā)明的環(huán)狀部件的制造方法、 承托環(huán)、以及燃料噴射閥的密封結構的實施方式。但是，該實施方式 只是表示本發(fā)明的一種形式，并不是限定本發(fā)明，可在本發(fā)明的范圍 內任意地進行變更。[第一實施方式]本發(fā)明的笫一實施方式是一種環(huán)狀部件的制造方法，所述環(huán)狀部件是對具有剛性的平板狀的基材實施沖緣加工法而制造的，包括中 央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部，配置在開口 部與平板部之間，與平板部相連并且相對于該平板部向垂直方向豎起.該環(huán)狀部件的制造方法特征在于包括下述工序對基材形成預制 孔的工序；對預制孔，通過使用具有比預制孔的直徑大的直徑且朝向 前端部呈錐形的第一沖頭部件按壓預制孔的緣部，從而對該緣部進行 彎曲處理的工序；通過對緣部被彎曲處理后的預制孔、壓入具有比第 一沖頭部件的直徑小的直徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，形 成凸緣部的工序。下面，作為環(huán)狀部件的制造方法，以燃料噴射閥的密封結構中使 用的承托環(huán)的制造方法為例進行詳細說明。1. 準備工序首先，如圖1 (a)所示，準備制作承托環(huán)的環(huán)狀部件的基材51。 該基材51由鐵等具有剛性的材料形成，是具有既定厚度的平板狀的基 材，若是如本實施方式這樣是承托環(huán)的制造所用的基材，可采用例如 0. 2~ 0. 4mm范圍內的厚度。此外，為了能連續(xù)加工制造多個承托環(huán)，基材優(yōu)選為具有既定長 度的板狀基材。通過這樣地實施， 一邊依次將基材錯開， 一邊分別進 行后述的開槽加工、沖預制孔、彎曲處理、沖緣加工，由此，可對基 材的不同區(qū)域同時實施多個工序，所以可高效地制造多個承托環(huán)。2、 開槽加工工序接著，如圖l(b)所示，對基材51進行開槽加工。由該開槽加工 工序形成的槽42，是所要制造的承托環(huán)中的、與有凸緣部豎起的面相 反側的面上形成的徑向槽42。該徑向槽42如圖6所示配置成，在承托 環(huán)31被用于燃料噴射閥時，在承托環(huán)31設置于壓力導入室21內的狀 態(tài)下，徑向槽42面對低壓側的間隙28。于是，該徑向槽42具有下述 功能使越過密封部件22向低壓側泄漏并且進一步經(jīng)由厚度方向切口 部向該徑向槽42流入的燃料迅速向間隙28流入。這里，對基材51進行開槽加工的方法并沒有特別限制，例如如圖 1 (b)所示，可利用前端部被加工成與槽形狀一致的形狀的沖頭部件 (有時稱為槽用沖頭部件)53按壓基材50，從而形成槽。此外，可以在最終工序中以環(huán)形落料時的圓周部中，將形成的槽42以沿著圓周方向的形狀形成在多個部位，例如3~4個部位。此外， 槽42被加工成使得燃料能夠向間隙方向流動的最小限度的深度Hl，例 如0. 5mm以下，以便不會因為槽的形成而顯著降低基材的強度。3. 預制孔形成工序接著，如圖1 (c)所示，對開槽加工后的基材51形成預制孔55。 在該預制孔形成工序中形成的預制孔55,是作為所要制造的承托環(huán)的 開口部的基礎的孔。此外，預制孔55形成在前一工序中形成了多個槽 42的區(qū)域的中心部分。形成該預制孔的方法沒有特別的限制，例如可如圖1 (c)所示， 利用被加工為既定直徑的沖頭部件(有時稱為預制孔用沖頭部件)57 進行按壓，將基材51的一部分沖掉，而形成預制孔。這里，所形成的預制孔55的直徑(預制孔用沖頭部件的直徑)可 考慮所要制造的承托環(huán)的開口部的大小及凸緣部的高度來確定。即， 必須比承托環(huán)的開口部的直徑小，而另一方面，在太小的情況下，有 時實施沖緣加工時會導致預制孔的緣部被過度地延展，從而產生裂紋。 因此，優(yōu)選將形成的預制孔的直徑相對于所要制造的承托環(huán)的開口部 的直徑(r)設為0. 90r以上。4. 彎曲處理工序接著，如圖2 (a)所示，對所形成的預制孔55，使用具有比預制 孔55的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部件(有時稱為 彎曲處理用沖頭部件)59，按壓預制孔55的緣部61，對該緣部61進行 彎曲處理。這樣，在實施作為精加工處理的沖緣加工的前一階段，預 先對預制孔55的緣部61實施既定程度的彎曲處理，從而即使在基材 的厚度較厚的情況下，也能在沖緣加工時容易地變形。更具體地說，以往，在基材的厚度較厚的情況下，對預制孔直接 實施沖緣加工時，基材的應力較大，所以難以變形。因此，為了確保 一定程度的凸緣部高度，需要在將基材減薄的同時(在使基材較薄地 延展的同時)實施加工.即，沖緣加工中使用的沖頭部件是直徑與所 要形成的開口部的直徑一致的沖頭部件，而且是想要用其一次形成凸 緣部的沖頭部件，所以為了確保凸緣部的高度，需要在緩緩地使預制 孔的緣部較薄地延展的同時插通沖頭部件。這樣，導致所形成的凸部的厚度變薄，所以難以確保承托環(huán)的強度。進而，在極端的情況下， 在凸緣部的上部附近會產生裂紋。鑒于此，在本發(fā)明的環(huán)狀部件的制造方法中，在沖緣加工工序之 前實施既定的彎曲處理工序，從而可使基材容易變形，能夠確保由作 為后續(xù)工序的沖緣加工形成的凸緣部的高度及厚度。這里，在彎曲處理工序中，如圖2 (a)所示，利用具有比預制孔 55的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部件(彎曲處理用 沖頭部件)59的錐形部分，按壓預制孔55的緣部61。通過這樣實施， 第一沖頭部件59難以進入預制孔55,預制孔55的緣部61不會被減薄。 另一方面，可利用第一沖頭部件59的前端部分的錐角限定被彎曲處理 的預制孔55的緣部61的角度.此外，關于第一沖頭部件的前端部分的錐形，優(yōu)選為相對于第一 沖頭部件的軸線方向(X方向)所成的角度較大的錐形。其理由在于， 能夠在盡量使形成凸緣部的部分不變形(不被較薄地延展)的情況下 進行彎曲。即，若相對于沖頭部件的軸線方向所成的角度較小，則沖 頭部件容易被壓入到預制孔中，結果，導致預制孔的緣部減薄，所以將該角度設置得較大。因此，優(yōu)選將第一沖頭部件59的前端部分的錐形部相對于第一沖 頭部件59的軸線方向(X方向)所成的角度(61)設為25~65度的 范圍內的值，更優(yōu)選設為30~50度的范圍內的值.另外，在本實施方式的承托環(huán)的制造方法中，預制孔55的緣部61 中被彎曲處理的部位設計成，在前一工序的開槽加工工序中形成的槽 42對應于被彎曲處理的部分。由此，在裝備于燃料噴射閥時，可使從 高壓側泄漏來的燃料迅速地流入到低壓側。5.沖緣加工工序接著，如圖2 (b)所示，對緣部61被彎曲處理后的預制孔55, 壓入具有比第一沖頭部件(彎曲處理用沖頭部件)59的直徑小的直徑 且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件(有時稱為沖緣加工用沖頭部件) 63，從而形成凸緣部32。此時，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)狀部件的制造方法， 由于預先將預制孔55的緣部61彎曲處理，所以容易使該緣部61變形， 可容易地進行沖緣加工。因此，能在不使已經(jīng)被彎曲處理的預制孔55 的緣部61減薄(較薄地延展)的情況下形成凸緣部32，所以即使在基材的厚度較厚的情況下，也可確保凸緣部32的高度，同時維持凸緣部 32的厚度。這里，笫二沖頭部件(沖緣加工用沖頭部件)63的直徑與所要形 成的承托環(huán)的開口部的直徑相等。即，通過將第二沖頭部件63壓入并 插通，形成凸緣部32，并且形成希望大小的開口部39。此外，作為圖2 (b)所示的笫二沖頭部件(沖緣加工用沖頭部件) 63的呈錐形的部分相對于第二沖頭部件的軸線方向(X方向)所成的 傾斜角(6 2)，優(yōu)選設定得比圖2(a)所示的第一沖頭部件(彎曲處 理用沖頭部件)59的呈錐形的部分相對于第一沖頭部件59的軸線方向 (X方向)所成的傾斜角(6 1)小。其理由在于，可一邊按壓預先彎 曲處理過的預制孔55的緣部61， 一邊容易地將第二沖頭部件63壓入。因此，優(yōu)選將第二沖頭部件63的前端部分的錐形部相對于第二沖 頭部件63的軸線方向(X方向)所成的角度設為5~20度的范圍內的 值，更優(yōu)選設為10~15度的范圍內的值。此外，沖緣加工工序中形成的凸緣部32例如如圖4 (b)所示，在 設基材的厚度(Tl)為t (咖)時，優(yōu)選凸緣部的高度(H)為1.5t~ 2. 5t (mm)范圍內的值，凸緣部的厚度(T2 )為0. 7t ~ 0. 9t ( mm)范 圍內的值。相反地說，在基材的厚度較薄的情況下、或凸緣部的高度 較低的情況下、或凸緣部的厚度較薄的情況下，即便直接對基材實施 沖緣加工，也能制造既定形狀的環(huán)狀部件，但是在基材的厚度較厚的 情況下、或基材的厚度和凸緣部的高度或厚度之間的關系存在上述那 樣的關系的情況下，則難以使基材變形，所以通過在進行沖緣加工之 前，預先進行彎曲處理，可高效率地形成既定的凸緣部。6.落料工序接著，如圖2 (c)所示，對形成有同時確保了既定尺寸以上的厚 度及高度的凸緣部32的基材51，使用形狀與承托環(huán)31的外形一致的 沖頭部件(有時稱為落料用沖頭部件)65，進行落料。例如，將該承 托環(huán)31的外形(落料用沖頭部件的沖頭形狀)大小設定為基本上與所 要配置的燃料噴射閥的噴射器殼體的內周的大小相等。由此，如圖3(a) ~ (c)所示，可制造出承托環(huán)31,所述承托 環(huán)31具有中央的開口部39;平板部33，配置在該開口部39的周圍； 凸緣部32,配置在開口部39及平板部33之間，與平板部33相連并且相對于該平板部33向垂直方向豎起。此外，在本實施方式的承托環(huán)的制造方法中，在落料時，如圖3 (c)所示，優(yōu)選以外形包含多個凹部43的方式落料。由此形成的凹 部43成為上述厚度方向切口部43，與徑向槽42相配合，在裝備于燃 料噴射閥時，可使從高壓側泄漏來的燃料迅速地流入到低壓側。如果是上述那樣制造成的承托環(huán)，則即使在平板部的厚度較厚的 情況下，也能確保凸緣部的高度，并且能將凸緣部的厚度維持為較厚 狀態(tài)，所以能承受高壓燃料的壓力，做成強度優(yōu)良的承托環(huán)。[第二實施方式]本發(fā)明的第二實施方式是一種燃料噴射閥的密封結構，具有設置 于壓力導入室中的環(huán)狀的密封部件，該密封部件進行密封，以使壓力 導入室內的高壓燃料不會從噴射器殼體和可滑動地插入有閥活塞的閥 體之間形成的間隙向4氐壓側逃逸。該燃料噴射閥的密封結構的特征在于，具有承托環(huán)，所述承托環(huán) 用于在間隙和密封部件之間對密封部件進行加強，該承托環(huán)具有中 央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部，配置在開口 部與平板部之間，與平板部相連并且相對于該平板部向垂直方向豎起； 該凸緣部如下形成在對具有剛性的基材形成預制孔后，對預制孔使 用具有比預制孔的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部 件，按壓預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲處理，進而，對緣部 被彎曲處理后的預制孔，壓入具有比第一沖頭部件的直徑小的直徑且 朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，從而形成凸緣部。l.燃料噴射閥及密封結構首先，基于圖5~圖7對本實施方式的燃料噴射閥的密封結構30 進行說明。圖5是燃料噴射閥1的剖視圖，圖6是燃料噴射閥1中的 閥體6及背壓控制部7的要部放大剖視圖，表示燃料噴射閥1的密封 結構30,此外，圖7表示圖6的I部放大圖。其中，各圖中，對同一 部分標注相同的附圖標記，適當省略說明。如圖5所示，燃料噴射閥1例如可包括噴射器殼體2、噴嘴體3、 噴嘴針4、閥活塞5、閥體6、背壓控制部7、連結桿8。噴射器殼體2在前端部借助噴嘴螺母9安裝噴嘴體3，在噴嘴體3 更上方部安裝連結桿8.于是，由燃料泵ll從燃料泵10以高壓狀態(tài)壓送過來并蓄積在共軌12 (蓄壓器)中的高壓燃料從連結桿8被供給到 燃料噴射閥1。即，從連結桿8到噴射器殼體2及噴嘴體3形成燃料通 路13,與噴嘴針4的受壓部4A對置地形成燃料貯留室14。進而，通 過將燃料通路13的一部分從連結桿8向圖5中上方延伸，從背壓控制 部7部分形成燃料回流通路(未圖示)，可使燃料向燃料箱IO回流。此外，噴嘴體3在其前端部具有任意個數(shù)的燃料的噴射孔16，將 噴嘴針4的前端部座于與噴射孔16相連的座部17上，而將噴嘴孔16 封閉。而且，通過將噴嘴針4從座部17升起，將噴射孔16打開而能 噴射燃料。此外，在噴嘴針4的上方部，設置對噴嘴針4向使其朝座部17落 座的落座方向施力的噴嘴彈簧18，并且，與噴嘴針4一體的閥活塞5 進一步向上方延伸。該閥活塞5被可滑動地插入到噴射器殼體2的滑 動孔2A及閥體6的滑動孔6A內。此外，如圖6所示，在閥體6的上方中央部，形成有控制壓力室 19，閥活塞5的前端部從下方側面對該控制壓力室19。控制壓力室19 與閥體6上形成的導入側節(jié)流孔20連通。導入側節(jié)流孔20經(jīng)由閥體6 和噴射器殼體2之間形成的壓力導入室21與燃料通路13連通，向控 制壓力室19供給來自共軌12的導入壓力。在壓力導入室21的下端部， 設置有由樹脂材料、橡膠材料、銅材料或其他軟質材料形成的密封部 件22?？刂茐毫κ?9還與開閉用節(jié)流孔23連通，開閉用節(jié)流孔23可被 背壓控制部7的閥珠24開閉。另外，控制壓力室19中的閥活塞5的 頂部5A的受壓面積設計得比噴嘴針4的受壓部4A (圖5 )的受壓面積 大。此外，如圖5所示，背壓控制部7具有磁鐵25、閥彈簧26、銜 鐵27、與該銜鐵27—體的上述閥珠24、上述控制壓力室19。通過向 磁鐵25提供驅動信號，磁鐵25克服閥彈簧26的作用力吸引銜鐵27， 使閥珠24從開閉用節(jié)流孔23升起，能將控制壓力室19的壓力釋放到 燃料回流通路(未圖示) 一側。因此，借助閥珠24的動作，控制控制 壓力室19的壓力，經(jīng)由閥活塞5控制噴嘴針4的背壓，操作噴嘴針4 的落座及上升。在這樣構成的燃料噴射閥1中，來自共軌12的高壓燃料從連結桿8經(jīng)由燃料通路13供給到燃料貯留室14中的噴嘴針4的受壓部4A， 并且經(jīng)由壓力導入室21及導入側節(jié)流孔20供給到控制壓力室19中的 閥活塞5的頂部5A。因此，噴嘴針4經(jīng)由閥活塞5承受控制壓力室19 的背壓，并在噴嘴彈簧18的作用力下，落座于噴嘴體3的座部17，封 閉噴射孔16。在這樣的狀態(tài)下，若通過對磁鐵25以既定的時機供給驅動信號， 吸引銜鐵27，閥珠24打開開閉用節(jié)流孔23，則控制壓力室19的高壓 經(jīng)由開閉用節(jié)流孔23通過燃料回流通路(未圖示)回流到燃料箱IO。 于是，作用于控制壓力室19中的閥活塞5的頂部5A的高壓被釋放， 噴嘴針4在受壓部4A的高壓作用下，克服噴嘴彈簧18的作用力從座 部17上升，打開噴射孔16而噴射燃料。另一方面，若通過將磁鐵25消磁，則閥珠24封閉開閉用節(jié)流孔 23，則控制壓力室19內的壓力經(jīng)由閥活塞5使噴嘴針4向其落座位置 (座部17)落座，封閉噴射孔16，結束燃料噴射。這里，壓力導入室21中的燃料壓力位于向控制壓力室19進入的 入口部，所述控制壓力室19對來自噴射孔16的燃料噴射量及噴射時 間進行控制，所以壓力導入室21的燃料壓力與噴射壓力相等，對密封 部件22施加與噴射壓力同樣的高壓力。但是，如圖6所示，在閥活塞 5和閥體6之間，需要有容許與噴嘴針4 一體移動的閥活塞5的軸向滑 動的空隙。若采用將該閥體6壓入噴射器殼體2內的結構，則有閥體6 向內稍稍變形而妨礙閥活塞5滑動的可能性，所以在噴射器殼體2和 閥體6之間設置有微小的空隙(間隙)28。因此，在本發(fā)明的燃料噴 射閥的密封結構30中，在配置于壓力導入室21的底部的密封部件22 的下部側(低壓部側)，面對間隙28設置承托環(huán)31。由此，可防止密 封部件22因壓力導入室21內的高壓力而使其一部分被擠出到噴射器 殼體2和閥體6之間的間隙28 (低壓側)中，在這樣構成的燃料噴射閥的密封結構30中，承托環(huán)31具有保持 密封部件22的低壓側(間隙28側)部而阻止密封部件22向間隙28 的方向擠出的止擋功能，能夠長期保持密封部件22的密封功能，提高 耐久性及壽命。因此，可將噴射器殼體2與閥體6之間的間隙28的公 差等級比以往設計得低，并且也沒有必要嚴格要求密封部件22、承托 環(huán)31、噴射器殼體2及閥體6等的部件精度及組裝精度，與以往相比能廉價地制造。2.承托環(huán)接著，詳細說明本實施方式的燃料噴射閥的密封結構中使用的承 托環(huán)。承托環(huán)31如圖7所示，包括中央的開口部，在壓力導入室21 中被閥體插通；平板部33，配置在該開口部的周圍，順沿于噴射器殼 體2的內壁階梯部2B;凸緣部32，配置在開口部與平板部之間，與平 板部33相連并且相對于該平板部33垂直地向直徑方向延伸，順沿于 閥體6的外周面6B。即，凸緣部32與閥體6的外周面6B抵接，平板 部33與壓力導入室21處的噴射器殼體2的內周面(內壁階梯部2B) 抵接，輔助密封功能，并且對密封部件22進行保持以使其不會被擠出 到間隙28側。這里，本實施方式的燃料噴射閥的密封結構30中使用的承托環(huán)31 特征在于，是通過上述第一實施方式的環(huán)狀部件的制造方法制造的承 托環(huán)31。即，該承托環(huán)的凸緣部如下形成在對具有剛性的基材形成 預制孔后，對預制孔使用具有比預制孔的直徑大的直徑且朝向前端部 呈錐形的第一沖頭部件，按壓預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲 處理，進而，對緣部被彎曲處理后的預制孔，壓入具有比第一沖頭部 件的直徑小的直徑且朝向前端部呈錐形的笫二沖頭部件，從而形成凸 緣部。因此，與以往相比能夠增加平板部33的厚度，并且能確保凸緣部 32的高度及厚度都在既定值以上，所以得到了強度優(yōu)良的承托環(huán)31。 因此，即使在從共軌等送來的燃料的壓力較高的情況下，也難以破損， 密封部件22不會被擠出到間隙中。圖3 ( a )表示承托環(huán)31的立體圖，圖3 ( b )表示從背面觀察承 托環(huán)31的立體圖，圖3 (c)表示承托環(huán)31的俯視圖。此外，圖4 (a) 表示承托環(huán)31的剖視圖，圖4 (b)表示圖4(a)的n部放大剖視圖。如這些圖所示，承托環(huán)31具有凸緣部32及平板部33，并且從平 板部33到凸緣部32在幾處形成有(在圖示的例子中，在間隔120度 的三處)形成有徑向槽42。特別地如圖3 (b)所示，徑向槽42形成 在從平板部33的底面到曲面部34的底面的范圍，在凸緣部32的上端 部，留有與閥體6的外周面6B抵接的平面抵接部44。此外，在平板部33的周緣部，也留有平坦部分。此外，在平板部33的外周部中與徑向 槽42不重疊的位置上，形成有弧狀的厚度方向切口部43。在該承托環(huán)31中，在將承托環(huán)31設置在壓力導入室21內時，徑 向槽42面對低壓側的間隙28,并且該徑向槽42設計成能使燃料向間 隙28方向流動的最小限度的深度H1，例如為0. 5mm以下。厚度方向切 口部43使越過密封部件22而泄漏到低壓側的燃料經(jīng)由該厚度方向切 口 43滲入到承托環(huán)31的底面?zhèn)龋⑹蛊淞飨驈较虿?2，該厚度方向 切口部43的徑向上的切口長度H2設為必要的最小限度。平面抵接部 44與使承托環(huán)31自身具有密封功能，以使燃料不會從承托環(huán)31和閥 體6之間的接觸部漏出，確保了必要的軸向長度(凸緣部的高度)。 通過設置平坦部分45并使厚度方向切口部43和徑向槽42不重疊，4吏 燃料不會過度地流過。例如，該承托環(huán)31設計為，在設平板部(基材)33的厚度(Tl) 為t (mm)時，優(yōu)選凸緣部32的高度(H)為1. 5t ~ 2. 5t (咖)范圍 內的值，凸緣部32的厚度(T2)為0.7t~0.9t (咖)范圍內的值。若 為這樣的承托環(huán)31，則即使在平板部33的厚度較厚的情況下，也能確 保凸緣部32的高度(H)較高，而且確保凸緣部32的厚度(T2)較厚，所以能實現(xiàn)密封部件的加強性能。更具體地說，本發(fā)明的承托環(huán)31優(yōu)選基材的厚度為0. 2~0. 4mm 范圍內的值，凸緣部的高度為0. 4~0. 6mm范圍內的值，凸緣部的厚度 為0. 15~0. 35mm范圍內的值。若是這樣的承托環(huán)，則不必較大地變更 燃料噴射閥的內部結構，便可作為具有高強度的承托環(huán)而用于燃料噴 射閥中。另外，承托環(huán)31從平板部33到凸緣部32形成有曲面部34，所 以受到壓力導入室21的高壓擠壓并在承托環(huán)31的作用下彈性變形了 的密封部件22將產生彈斥力，該彈斥力對承托環(huán)31的凸緣部32向閥 體6的外周面6B施力，可進一步提高密封功能。進而，由于可采用上述那樣的密封結構30，所以可增加噴射器殼 體2和閥體6之間的間隙28的空隙，即使因外力使噴射器殼體2稍微 變形，該變形的影響也難以到達閥體6，可如設計的那樣維持閥體6和 閥活塞5之間的空隙，而不會閥妨礙活塞5的滑動。接著，圖8 (a) ~ (c)表示正常進行燃料噴射閥的密封結構30(圖5或圖6)的組裝的情況下的密封部件22及承托環(huán)31部分的要部 放大剖視圖。如圖8 (a)所示，將承托環(huán)31設置在噴射器殼體2的內壁階梯 部2B上，進而在其上側設置密封部件22，在該狀態(tài)下將閥體6從中央 上方插入。接著，如圖8 (b)所示，通過閥體6的插入設置，在閥體 6和密封部件22及承托環(huán)31之間的摩擦作用下，承托環(huán)31塑性變形， 使得其平板部33的圓周側部分從內壁階梯部2B浮起。接著，如圖8 (c)所示，在通常的燃料噴射閥1的運轉狀態(tài)下，壓力導入室21中 充滿高壓燃料，在高壓燃料的壓力作用下，密封部件22及承托環(huán)31 被推壓到閥體6的外周面6B側、以及噴射器殼體2的內壁階梯部2B 及壓力導入室側內壁面2C側，從而保持在實現(xiàn)了其密封功能的設置狀 態(tài)下。在該設置狀態(tài)下，承托環(huán)31的凸緣部32抵接到閥體6的外周面 6B上，平板部33抵接到噴射器殼體2的內壁階梯部2B上，并且噴射 器殼體2的壓力導入室側內壁面2C和平板部33的端部之間，稍稍空 出空隙部37，不會對燃料噴射閥1的正常運轉有任何妨害。在這樣構成的燃料噴射閥的密封機構30中，雖然通過密封部件22 及承托環(huán)31將高壓側的壓力導入室21和低壓側的間隙28彼此密封， 但是難以完全防止壓力導入室21的燃料越過密封部件22而稍稍泄漏 到承托環(huán)31側。但是，從壓力導入室21泄漏的燃料可通過厚度方向 切口部43及徑向槽42向間隙28側流出，在密封部件22和承托環(huán)31 之間不會形成燃料貯留部。這樣，通過在承托環(huán)31上形成厚度方向切口部43及徑向槽42， 而使承托環(huán)31具有可主動使燃料一點點向低壓側流動的排放功能。因 此，可穩(wěn)定密封部件22的密封功能及承托環(huán)31的支承功能而延長壽 命。
權利要求
1.一種環(huán)狀部件的制造方法，所述環(huán)狀部件是對具有剛性的平板狀的基材實施沖緣加工法而制造的，包括中央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部，配置在上述開口部與平板部之間，與上述平板部相連并且相對于該平板部向垂直方向豎起，該環(huán)狀部件的制造方法的特征在于，包括下述工序對上述基材形成預制孔的工序；通過對上述預制孔使用具有比上述預制孔的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部件，按壓上述預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲處理的工序；通過對上述緣部被彎曲處理后的預制孔、壓入具有比上述第一沖頭部件的直徑小的直徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，而形成上述凸緣部的工序。
2. 如權利要求1所述的環(huán)狀部件的制造方法，其特征在于，將上 述第一沖頭部件的呈上述錐形的部分相對于上述第一沖頭部件的軸線 方向所成的傾斜角6 1設定得比上述第二沖頭部件的呈上述錐形的部 分相對于上述第二沖頭部件的軸線方向所成的傾斜角6 2大。
3. 如權利要求1或2所述的環(huán)狀部件的制造方法，其特征在于， 在將上述基材的厚度設為tmm時，將得到的環(huán)狀部件的上述凸緣部的 高度設為1.5t 2.5t咖范圍內的值，將上述凸緣部的厚度設為0. 7t~ 0. 9tmm范圍內的值。
4. 一種承托環(huán)，被用在燃料通路的密封結構中，所述燃料通路的 密封結構具有設置于壓力導入室中的環(huán)狀的密封部件，該密封部件用 于進行密封，以使上述壓力導入室內的高壓燃料不會從噴射器殼體和 可滑動地插入有閥活塞的閥體之間形成的間隙向低壓側逃逸，該承托 環(huán)配置于上迷間隙和上述密封部件之間，用于對上述密封部件進行加 強，其特征在于，具有中央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍；凸緣部， 配置在上述開口部與平板部之間，與上述平板部相連并且相對于該平 板部向垂直方向豎起；在對具有剛性的基材形成預制孔后，對上述預制孔使用具有比上 述預制孔的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部件，按壓上述預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲處理，進而，對上述緣部 被彎曲處理后的預制孔，壓入具有比上述第一沖頭部件的直徑小的直 徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，從而形成上述凸緣部。
5. 如權利要求4所述的承托環(huán)，其特征在于，在將上述基材的厚 度設為tmm時，將上述凸緣部的高度設為1.5t-2.5tmm范圍內的值， 將上述凸緣部的厚度設為0. 7t ~ 0. 9tmm范圍內的值。
6. 如權利要求4或5所述的承托環(huán)，其特征在于，上述基材的厚 度為0.2~0.4mm范圍內的值，上述凸緣部的高度為0. 4 ~ 0. 6mm范圍 內的值，上述凸緣部的厚度為0. 15~0. 35mm范圍內的值。
7. —種燃料噴射閥的密封結構，具有設置于壓力導入室中的環(huán)狀 的密封部件，該密封部件用于進行密封，以使壓力導入室內的高壓燃 料不會從噴射器殼體和可滑動地插入有閥活塞的閥體之間形成的間隙 向低壓側逃逸，其特征在于，具有承托環(huán)，所述承托環(huán)用于在上述間隙和上述密封部件之間對 上述密封部件進行加強，該承托環(huán)具有中央的開口部；平板部，配置在該開口部的周圍； 凸緣部，配置在上述開口部與平板部之間，與上述平板部相連并且相 對于該平板部向垂直方向豎起；該承托環(huán)的凸緣部如下形成在對具有剛性的基材形成預制孔后，錐形的第一沖頭部件，按壓上述預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎 曲處理，進而，對上述緣部被彎曲處理后的預制孔，壓入具有比上述 第一沖頭部件的直徑小的直徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件， 從而形成上述凸緣部。
8. 如權利要求7所述的燃料噴射閥的密封結構，其特征在于，在 將上述基材的厚度設為tmm時，上述凸緣部的高度為1.5t~2. 5tmm范 圍內的值，上述凸緣部的厚度為0. 7t~0. 9tmm范圍內的值。
9. 如權利要求7或8所述的燃料噴射閥的密封結構，其特征在于， 上述基材的厚度為0.2~0.4mm范圍內的值，上述凸緣部的高度為 0. 4 ~ 0. 6mm范圍內的值，上述凸緣部的厚度為0. 15 ~ 0. 35mm范圍內的 值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能高效率地制造承托環(huán)的環(huán)狀部件的制造方法、上述承托環(huán)、以及具有該承托環(huán)的燃料噴射閥的密封結構，所述承托環(huán)對裝備于燃料噴射閥的壓力導入室中的密封部件進行加強，具有較高的強度。作為對具有剛性的平板狀的基材實施沖緣加工法而制造的環(huán)狀部件的制造方法，包括下述工序對基材形成預制孔的工序；對預制孔使用具有比預制孔的直徑大的直徑且朝向前端部呈錐形的第一沖頭部件，按壓預制孔的緣部，從而對該緣部進行彎曲處理的工序；通過對緣部被彎曲處理后的預制孔壓入具有比第一沖頭部件的直徑小的直徑且朝向前端部呈錐形的第二沖頭部件，而形成凸緣部的工序。
文檔編號F02M51/06GK101331313SQ20068004728
公開日2008年12月24日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權日2005年12月16日
發(fā)明者望月英治, 魚住保文 申請人:博世株式會社;株式會社明思作工業(yè)