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技术领域

本发明涉及一种用于喷油器的控制阀，属于内燃机特别是高压共轨燃油系统技术领域。

背景技术

控制阀是喷油器上的重要部件，为了提高喷油器开启过程的控制精确度，衔铁的回位要快速且平稳。现有技术中，为了增加衔铁的快速回位，一般采取在衔铁与控制阀座之间增加阻尼弹簧和减小衔铁与控制阀座之间的间隙等解决措施。例如在公开号为WO2010009925(A1)中公开了一种控制阀结构，其衔铁与电磁铁吸合的瞬间会有较大的液力阻力，衔铁与控制阀座之间设有阻尼弹簧，衔铁回位时依靠阻尼弹簧，衔铁回位过程中会有振荡，影响了喷油器器的燃油喷射一致性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于喷油器的控制阀，其结构设计合理，其减小衔铁与电磁铁完全吸合瞬间受到的液力阻力，开启迅速，提高电磁铁吸合衔铁作用力，提高衔铁吸合的稳定性和可靠性，同时使衔铁快速平稳回位，降低衔铁运动过程中的振荡，提高喷油器喷油过程的控制精确度，提高喷油器的燃油喷射一致性，进而提高发动机的动力性、经济性、排放性能和延长使用寿命。

按照本发明提供的技术方案：用于喷油器的控制阀，包括控制阀座、衔铁组件和阻尼弹簧，所述控制阀座中心设有阀座孔，所述衔铁组件包括衔铁和衔铁杆，衔铁杆下端置于阀座孔内并可轴向移动，衔铁下端面与控制阀座上端面正面相对且留有阻尼间隙；所述控制阀座上端面设有上凸的阀座台，所述衔铁下端面设有下凸的衔铁台，所述阻尼弹簧套在所述阀座台和衔铁台上，阻尼弹簧上端连接衔铁，阻尼弹簧下端连接控制阀座；其特征在于：所述衔铁上端面设有细凹槽，衔铁下端面设有以衔铁杆为中心的圆环形槽。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁上端面的细凹槽包括若干圈同心但内径不同的连续环形细凹槽和若干条径向细凹槽，所述的若干圈连续环形细凹槽与若干条径向细凹槽相交连通，径向细凹槽内端与最内圈的连续环形细凹槽连通，径向细凹槽外端延伸至衔铁上端面外边沿。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁上端面的细凹槽包括若干圈同心但内径不同的断续环形细凹槽和若干条径向细凹槽，每圈断续环形细凹槽中的一段与一条径向细凹槽相交连通，径向细凹槽内端与最内圈的断续环形细凹槽连通，径向细凹槽外端延伸至衔铁上端面外边沿。

作为本发明的进一步改进，所述径向细凹槽为由衔铁上端面贯穿至衔铁下端面的通透槽，或为不贯穿的盲槽。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁组件中的衔铁与衔铁杆为分体式结构，衔铁中心设有中心孔，衔铁活动套装在衔铁杆上，衔铁上端面通过衔铁杆上设有的限位块与衔铁杆连接，限位块与衔铁杆之间设有阻尼垫片。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁下端面的圆环形槽的内圆直径大于等于衔铁杆的直径，圆环形槽的深度小于等于衔铁高度的3/4，圆环形槽的外圆直径小于等于衔铁台直径的3/4。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁下端面的圆环形槽外圆的内边沿设有向圆环形槽中心径向延伸的环形收口部，所述环形收口部的内边沿与衔铁杆的外周表面之间留有不少于0.5mm的间隙。

作为本发明的进一步改进，所述环形收口部的截面形状为三角形、矩形或梯形。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁下端外圆周面上设有向外径向延伸的环形凸出部。

作为本发明的进一步改进，所述环形凸出部的高度小于等于衔铁高度的1/4，所述环形凸出部外圆直径小于阻尼弹簧的内圈直径。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明结构设计合理，极大的减小衔铁与电磁铁完全吸合瞬间受到的液力阻力，实现开启迅捷，提高电磁铁吸合衔铁作用力，从而提高衔铁吸合的稳定性和可靠性；同时还能够使衔铁快速平稳回位，降低衔铁运动过程中的振荡；提高喷油器喷油过程的控制精确度，提高喷油器的燃油喷射一致性，进而提高发动机的动力性、经济性、排放性能和延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明实施例3的结构示意图。

图4为本发明实施例4的结构示意图。

图5为本发明实施例5的结构示意图。

图6为本发明可用的衔铁结构示意图之一。

图7为本发明可用的衔铁结构示意图之二。

图8为本发明可用的衔铁结构俯视图之一（连续环形细凹槽）。

图9为本发明可用的衔铁结构俯视图之二（断续环形细凹槽）。

附图标记说明：1-控制阀座、1a-阀座台、1b-阀座孔、2-衔铁、2a-衔铁台、2b-连续环形细凹槽、2c-径向细凹槽、2d-断续环形细凹槽、3-阻尼弹簧、4-衔铁杆、4a-限位块、5-阻尼垫片、6-阻尼间隙、7-圆环形槽、8-环形收口部、9-环形凸出部、h-圆环形槽深度、d1-圆环形槽内圆直径、d2-圆环形槽外圆直径、D-环形凸出部外圆直径、H-环形凸出部高度。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1、图8所示，实施例1中的用于喷油器的控制阀主要由控制阀座1、衔铁2、阻尼弹簧3、衔铁杆4和阻尼垫片5等组成，所述控制阀座1中心设有阀座孔1b，所述衔铁杆4下端置于阀座孔1b内并可轴向移动，衔铁2下端面与控制阀座1上端面正面相对且留有阻尼间隙6；所述控制阀座1上端面设有上凸的阀座台1a，所述衔铁2下端面设有下凸的衔铁台2a，所述阻尼弹簧3套在所述阀座台1a和衔铁台2a上，阻尼弹簧3上端连接衔铁2，阻尼弹簧3下端连接控制阀座1；所述衔铁2与衔铁杆4为分体式结构，衔铁2中心设有中心孔，衔铁2活动套装在衔铁杆4上，衔铁2上端面通过衔铁杆4上设有的限位块4a与衔铁杆4连接，限位块4a与衔铁杆4之间设有阻尼垫片5；所述衔铁2上端面设有四圈同心但内径不同的连续环形细凹槽2b和四条周向均布的径向细凹槽2c，所述的四圈连续环形细凹槽2b与四条径向细凹槽2c相交连通，径向细凹槽2c内端与最内圈的连续环形细凹槽2b连通，径向细凹槽2c外端延伸至衔铁2上端面外边沿；所述衔铁2下端面设有以衔铁杆4为中心的圆环形槽7。

本实施例1中，所述衔铁台2a直径为7.6mm，衔铁2高度为4.8mm，衔铁2中心孔直径为3mm，所述圆环形槽7的内圆直径d1与衔铁2中心孔的直径相等，圆环形槽7的外圆直径d2为5.7mm，圆环形槽7的深度h为3.6mm。所述的四条径向细凹槽2c为不贯穿至衔铁2下端面的盲槽（如图8所示）。

实施例1的具体工作过程及工作原理如下：

工作时，当电磁铁产生电磁力作用时，衔铁2向上运动，衔铁2与电磁铁贴合的过程中，衔铁2与电磁铁之间的油液不断被压缩，贴合瞬间衔铁2与电磁铁之间的油膜储在连续环形细凹槽2b中，并沿着径向细凹槽2c流出，极大的减弱衔铁2与电磁铁吸合的液力阻力，当衔铁2电磁力消失时，衔铁杆4受到衔铁弹簧（图中未示出）弹性力作用，衔铁杆4向下运动，通过阻尼垫片5作用在衔铁2上，衔铁2也向下运动，衔铁2在向下运动过程中克服阻尼弹簧3的作用力，同时克服阻尼间隙6之间的液力阻尼作用力，由于衔铁2下端面上的圆环形槽7中也储有油液，在衔铁2下行过程中，圆环形槽7中的油液被压缩，会由阻尼间隙6向外溢出，而阻尼间隙6具有节流作用，会使圆环形槽7中的油液压力增大，从而对向下运动的衔铁2产生抑制其向下运动的阻力，有利于使衔铁2快速回位。

实施例2

如图2、图9所示，实施例2中的用于喷油器的控制阀主要由控制阀座1、衔铁2、阻尼弹簧3、衔铁杆4和阻尼垫片5等组成，所述控制阀座1中心设有阀座孔1b，所述衔铁杆4下端置于阀座孔1b内并可轴向移动，衔铁2下端面与控制阀座1上端面正面相对且留有阻尼间隙6；所述控制阀座1上端面设有上凸的阀座台1a，所述衔铁2下端面设有下凸的衔铁台2a，所述阻尼弹簧3套在所述阀座台1a和衔铁台2a上，阻尼弹簧3上端连接衔铁2，阻尼弹簧3下端连接控制阀座1；所述衔铁2与衔铁杆4为分体式结构，衔铁2中心设有中心孔，衔铁2活动套装在衔铁杆4上，衔铁2上端面通过衔铁杆4上设有的限位块4a与衔铁杆4连接，限位块4a与衔铁杆4之间设有阻尼垫片5；所述衔铁2上端面设有四圈同心但内径不同的断续环形细凹槽2b和四条周向均布的径向细凹槽2c，每圈断续环形细凹槽2d中的一段与一条径向细凹槽2c相交连通，径向细凹槽2c内端与最内圈的断续环形细凹槽2d连通，径向细凹槽2c外端延伸至衔铁2上端面外边沿；所述衔铁2下端面设有以衔铁杆4为中心的圆环形槽7。

本实施例2中，所述衔铁台2a直径为7.6mm，衔铁2高度为4.8mm，衔铁2中心孔直径为3mm，所述圆环形槽7的内圆直径d1为4mm，圆环形槽7的外圆直径d2为5.7mm，圆环形槽7的深度h为1.2mm。与实施例1的区别在于：

本实施例2与实施例1的区别在于：

1、所述圆环形槽7的内圆直径d1为4mm，圆环形槽7的深度h为1.2mm。

2、所述四条径向细凹槽2c为由衔铁2上端面贯穿至衔铁2下端面的通透槽（如图9所示）。

实施例2的具体工作过程及工作原理如下：

工作时，当电磁铁产生电磁力作用时，衔铁2向上运动，衔铁2与电磁铁贴合的过程中，衔铁2与电磁铁之间的油液不断被压缩，贴合瞬间衔铁2与电磁铁之间的油膜储在断续环形细凹槽2d中，并沿着径向细凹槽2c流出，极大的减弱衔铁2与电磁铁吸合的液力阻力，当衔铁2电磁力消失时，衔铁杆4受到衔铁弹簧（图中未示出）弹性力作用，衔铁杆4向下运动，通过阻尼垫片5作用在衔铁2上，衔铁2也向下运动，衔铁2在向下运动过程中克服阻尼弹簧3的作用力，同时克服阻尼间隙6之间的液力阻尼作用力，由于衔铁2下端面上的圆环形槽7中也储有油液，在衔铁2下行过程中，圆环形槽7中的油液被压缩，会由阻尼间隙6向外溢出，而阻尼间隙6具有节流作用，会使圆环形槽7中的油液压力增大，从而对向下运动的衔铁2产生抑制其向下运动的阻力，有利于使衔铁2快速回位。

实施例3

如图3、图8所示，实施例3中的用于喷油器的控制阀主要由控制阀座1、衔铁2、阻尼弹簧3、衔铁杆4和阻尼垫片5等组成，所述控制阀座1中心设有阀座孔1b，所述衔铁杆4下端置于阀座孔1b内并可轴向移动，衔铁2下端面与控制阀座1上端面正面相对且留有阻尼间隙6；所述控制阀座1上端面设有上凸的阀座台1a，所述衔铁2下端面设有下凸的衔铁台2a，所述阻尼弹簧3套在所述阀座台1a和衔铁台2a上，阻尼弹簧3上端连接衔铁2，阻尼弹簧3下端连接控制阀座1；所述衔铁2与衔铁杆4为分体式结构，衔铁2中心设有中心孔，衔铁2活动套装在衔铁杆4上，衔铁2上端面通过衔铁杆4上设有的限位块4a与衔铁杆4连接，限位块4a与衔铁杆4之间设有阻尼垫片5；所述衔铁2上端面设有四圈同心但内径不同的连续环形细凹槽2b和四条周向均布的径向细凹槽2c，所述的四圈连续环形细凹槽2b与四条径向细凹槽2c相交连通，径向细凹槽2c内端与最内圈的连续环形细凹槽2b连通，径向细凹槽2c外端延伸至衔铁2上端面外边沿；所述衔铁2下端面设有以衔铁杆4为中心的圆环形槽7。

本实施例3中，所述衔铁台2a直径为7.6mm，衔铁2高度为4.8mm，衔铁2中心孔直径为3mm，所述圆环形槽7的内圆直径d1与衔铁2中心孔的直径相等，圆环形槽7的外圆直径d2为5.7mm，圆环形槽7的深度h为1.2mm。

本实施例3中与实施例1的区别在于：

1、所述圆环形槽7的深度h为1.2mm。

2、所述圆环形槽7外圆的内边沿设有向圆环形槽7中心径向延伸的环形收口部8，所述环形收口部8的内边沿与衔铁杆4的外周表面之间留有不少于0.5mm的间隙。本实施例3中，所述环形收口部8的截面形状为三角形，但在实际生产制造中，所述环形收口部8的截面形状还可以为矩形（图6所示），或者为梯形（图7所示）。

实施例3的具体工作过程及工作原理如下：

工作时，当电磁铁产生电磁力作用时，衔铁2向上运动，衔铁2与电磁铁贴合的过程中，衔铁2与电磁铁之间的油液不断被压缩，贴合瞬间衔铁2与电磁铁之间的油膜储在连续环形细凹槽2b中，并沿着径向细凹槽2c流出，极大的减弱衔铁2与电磁铁吸合的液力阻力，当衔铁2电磁力消失时，衔铁杆4受到衔铁弹簧（图中未示出）弹性力作用，衔铁杆4向下运动，通过阻尼垫片5作用在衔铁2上，衔铁2也向下运动，衔铁2在向下运动过程中克服阻尼弹簧3的作用力，同时克服阻尼间隙6之间的液力阻尼作用力，由于衔铁2下端面上的圆环形槽7中也储有油液，在衔铁2下行过程中，圆环形槽7中的油液被压缩，会依次经由环形收口部8与衔铁杆4之间的间隙以及阻尼间隙6向外溢出，油液流经这两处间隙时，具有节流效应，会使圆环形槽7中的油液压力增大，从而对向下运动的衔铁2产生抑制其向下运动的阻力，有利于使衔铁2快速回位。

同时衔铁2在回位过程中是一个振荡过程，在衔铁2向上振荡时，圆环形槽7中的油液对环形收口部8产生阻力，所以在衔铁2向上和向下振荡过程中，均产生抑制衔铁2运动的阻力，故而使衔铁2快速回位，降低振荡，提高了控制阀的性能。

实施例4

如图4、图8所示，实施例4中的用于喷油器的控制阀主要由控制阀座1、衔铁2阻尼弹簧3、衔铁杆4和阻尼垫片5等组成，所述控制阀座1中心设有阀座孔1b，所述衔铁杆4下端置于阀座孔1b内并可轴向移动，衔铁2下端面与控制阀座1上端面正面相对且留有阻尼间隙6；所述控制阀座1上端面设有上凸的阀座台1a，所述衔铁2下端面设有下凸的衔铁台2a，所述阻尼弹簧3套在所述阀座台1a和衔铁台2a上，阻尼弹簧3上端连接衔铁2，阻尼弹簧3下端连接控制阀座1；所述衔铁2与衔铁杆4为分体式结构，衔铁2中心设有中心孔，衔铁2活动套装在衔铁杆4上，衔铁2上端面通过衔铁杆4上设有的限位块4a与衔铁杆4连接，限位块4a与衔铁杆4之间设有阻尼垫片5；所述衔铁2上端面设有四圈同心但内径不同的连续环形细凹槽2b和四条周向均布的径向细凹槽2c，所述的四圈连续环形细凹槽2b与四条径向细凹槽2c相交连通，径向细凹槽2c内端与最内圈的连续环形细凹槽2b连通，径向细凹槽2c外端延伸至衔铁2上端面外边沿；所述衔铁2下端面设有以衔铁杆4为中心的圆环形槽7。

本实施例4中，所述衔铁台2a直径为7.6mm，衔铁2高度为4.8mm，衔铁2中心孔直径为3mm，阻尼弹簧3的内圈直径为11mm，所述圆环形槽7的内圆直径d1与衔铁2中心孔的直径相等，圆环形槽7的外圆直径d2为5.7mm，圆环形槽7的深度h为1.2mm。

本实施例4与实施例1的区别在于：

1、所述阻尼弹簧3的内圈直径为11mm，所述圆环形槽7的深度h为1.2mm。

2、所述衔铁2下端外圆周面上设有向外径向延伸的环形凸出部9，所述环形凸出部9的高度H为1.2mm，环形凸出部9外圆直径D为10.5mm，小于阻尼弹簧3的内圈直径。

实施例4的具体工作过程和工作原理如下：

工作时，当电磁铁产生电磁力作用时，衔铁2向上运动，衔铁2与电磁铁贴合的过程中，衔铁2与电磁铁之间的油液不断被压缩，贴合瞬间衔铁2与电磁铁之间的油膜储在连续环形细凹槽2b中，并沿着径向细凹槽2c流出，极大的减弱衔铁2与电磁铁吸合的液力阻力，当衔铁2电磁力消失时，衔铁杆4受到衔铁弹簧（图中未示出）弹性力作用，衔铁杆4向下运动，通过阻尼垫片5作用在衔铁2上，衔铁2也向下运动，衔铁2在向下运动过程中克服阻尼弹簧3的作用力，同时克服阻尼间隙6之间的液力阻尼作用力，由于衔铁2下端面上的圆环形槽7中也储有油液，在衔铁2下行过程中，圆环形槽7中的油液被压缩，会由阻尼间隙6向外溢出，而阻尼间隙6具有节流作用，会使圆环形槽7中的油液压力增大，从而对向下运动的衔铁2产生抑制其向下运动的阻力，有利于使衔铁2快速回位。

同时衔铁2在回位过程中是一个振荡过程，在衔铁2向上振荡时，环形凸出部9上端面受到油液的阻力，增大了衔铁2上行过程中的阻力，所以在衔铁2向上和向下振荡过程中，均产生抑制衔铁2运动的阻力，故而使衔铁2快速回位，降低振荡，提高了控制阀的性能。

 实施例5

如图5、图8所示，实施例5中的用于喷油器的控制阀主要由控制阀座1、衔铁2阻尼弹簧3、衔铁杆4和阻尼垫片5等组成，所述控制阀座1中心设有阀座孔1b，所述衔铁杆4下端置于阀座孔1b内并可轴向移动，衔铁2下端面与控制阀座1上端面正面相对且留有阻尼间隙6；所述控制阀座1上端面设有上凸的阀座台1a，所述衔铁2下端面设有下凸的衔铁台2a，所述阻尼弹簧3套在所述阀座台1a和衔铁台2a上，阻尼弹簧3上端连接衔铁2，阻尼弹簧3下端连接控制阀座1；所述衔铁2与衔铁杆4为分体式结构，衔铁2中心设有中心孔，衔铁2活动套装在衔铁杆4上，衔铁2上端面通过衔铁杆4上设有的限位块4a与衔铁杆4连接，限位块4a与衔铁杆4之间设有阻尼垫片5；所述衔铁2上端面设有四圈同心但内径不同的连续环形细凹槽2b和四条周向均布的径向细凹槽2c，所述的四圈连续环形细凹槽2b与四条径向细凹槽2c相交连通，径向细凹槽2c内端与最内圈的连续环形细凹槽2b连通，径向细凹槽2c外端延伸至衔铁2上端面外边沿；所述衔铁2下端面设有以衔铁杆4为中心的圆环形槽7。

本实施例5中，所述衔铁台2a直径为7.6mm，衔铁2高度为4.8mm，衔铁2中心孔直径为3mm，阻尼弹簧3的内圈直径为11mm，所述圆环形槽7的内圆直径d1与衔铁2中心孔的直径相等，圆环形槽7的外圆直径d2为5.7mm，圆环形槽7的深度h为1.2mm。

本实施例5与实施例1的区别在于：

1、所述阻尼弹簧3的内圈直径为11mm，所述圆环形槽7的深度h为1.2mm。

2、所述圆环形槽7外圆的内边沿设有向圆环形槽7中心径向延伸的环形收口部8，所述环形收口部8的内边沿与衔铁杆4的外周表面之间留有不少于0.5mm的间隙，所述环形收口部8的截面形状为三角形。

3、所述衔铁2下端外圆周面上设有向外径向延伸的环形凸出部9，所述环形凸出部9的高度H为1.2mm，环形凸出部9外圆直径D为10.5mm，小于阻尼弹簧3的内圈直径。

实施例5的结构为实施例3与实施例4的结合，所以其具体工作过程和工作原理也与实施例3和实施例4相似，为实施例3和实施例4工作过程的组合，故此处不再赘述。