CN100376783C

CN100376783C - 燃油压力调节装置

Info

Publication number: CN100376783C
Application number: CNB2005100875729A
Authority: CN
Inventors: 远藤忠男; 荒井胜美; 小西正晃
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: JP4175516B2; CN1727664A; US20060021600A1; JP2006037856A; DE102005035147B4; DE102005035147A1; US7124739B2

Abstract

一种燃油压力调节装置，包括外壳(40)，其包括一燃油导入口(41)，和一燃油排放口(42)；一圆柱形部件(50)，其容纳在该外壳(40)中，并且包括一位于其端部的阀座(52)，和一位于其中的连通通道(51)，该连通通道(51)将燃油导入口(41)连接到燃油排放口(42)；一阀元件(60)，其设置在外壳(40)内的阀元件(60)的燃油排放口一侧上，并且当阀元件(60)位于阀座(52)上时，该阀元件关闭连通通道(51)；以及一片簧(70)，其设置在燃油排放口(42)处，并且在朝向阀座(52)的方向向阀元件(60)施加力。该片簧(70)包括一支撑阀元件(60)的凹部(72)，该凹部(72)被形成以便在凹部(72)和阀元件(60)之间具有一个间隙(S)。

Description

燃油压力调节装置

技术领域

本发明涉及一种燃油压力调节装置，其用于调节通过燃油泵从燃油箱供给到内燃机的喷射器的燃油的压力。

背景技术

日本专利申请公开号No.JP(A)2000-45897公开了一种示于图8的燃油压力调节装置。在燃油压力调节装置1中，外壳2的内部通过隔膜3分为大气室4和燃油室5，并且在隔膜3中设置有一个阀元件6。

当通过燃油导入口8导入到燃油室5中的燃油的压力变得与一预定值相等或者大于该预定值时，隔膜3克服由弹簧7施加的力而向上移动，并且阀元件6开启燃油排放口9。当阀元件6开启燃油排放口9时，燃油室5中的燃油如箭头所示那样经由燃油排放口9返回到燃油箱(未显示)。结果，供给到内燃机喷射器的燃油压力被调节到预定值。

但是，在这种燃油压力调节装置中，需要设置隔膜以便形成两个腔室——大气室4和燃油室5。结果，元件的数量增加了，并且燃油压力调节装置的整个尺寸也增加了。而且，当阀元件6开启燃油排放口9并且燃油流出燃油排放口9时，燃油的流量缩小了，燃油的压力也减少了，在燃油压力调节装置1中产生了蒸汽。

为了解决这些问题，示于图6和图7的燃油压力调节装置被提出来了。

该燃油压力调节装置包括一外壳10；一圆柱形部件11，一阀元件12，以及一用作力施加装置的片簧13。外壳10包括燃油导入口14和燃油排放口15。具有连通通道17的圆柱形部件11固定到外壳10的燃油导入口14一侧。具有多个连通孔18的片簧13通过卷边结合到燃油排放口15。当圆柱形部件11和片簧13固定到外壳10时，阀元件12被支撑在圆柱形部件11和片簧13之间，如此，阀元件12的一个端部与形成在圆柱形部件11的一个端部的阀座16相接触，并且阀元件12的另一端部与片簧13相接触。

在具有前述配置的燃油压力调节装置中，燃油从燃油泵(未显示)供给到圆柱形部件11的连通通道17。燃油向阀元件12持续地施加向下的力。片簧13向阀元件12持续地施加向上的力。当燃油的压力等于或者低于预定值时，阀元件12与圆柱形部件11的阀座16相接触，并且关闭圆柱形部件11的连通通道17。

当燃油的压力变得等于或者大于预定值时，阀元件12向下移动，连通通道17中的燃油通过形成在片簧13中的连通孔18返回到燃油箱(未显示)。图6示出了燃油压力调节装置的一个例子，其中阀元件12与片簧13的平面相接触。图7示出了燃油压力调节装置的一个例子，其中阀元件12被装配在形成于片簧13的中央的中心开口部分19中。

在该燃油压力调节装置中，不需要设置隔膜和大气室。因此，这种燃油压力调节装置的成本和尺寸可被减少，而且，当阀元件12开启连通通道17时，由于燃油沿着阀元件12的表面流动，产生的蒸汽量可被减少。

但是，这种燃油压力调节装置具有下述缺点。由于在示于图6的燃油压力调节装置中，与阀元件12相接触的片簧13的表面是平的，当阀元件12关闭连通通道17时，阀元件12的轴由于自动对准效应将与阀座16的轴相配合。于是，可能防止这种情形——阀元件12的轴与阀座16的轴相偏离时阀元件12与阀座16相接触，以及因此防止了燃油渗漏。

但是，由于当阀元件12开启连通通路17时，燃油流动直到其到达片簧13时的距离与阀元件12的直径相等，因此，燃油的流动在阀元件12的底端附近将变得不稳定。结果，阀元件12将振动，并将产生噪音。

在示于图7的燃油压力调节装置中，阀元件12被安装到设置于片簧13的中央的中心开口部分19中，并且阀元件12处于固定状态。燃油流动直到其到达片簧13的距离小于阀元件12的直径。因此，在燃油的流动在阀元件12的底端附近变得不稳定之前，燃油的流动在阀元件12处被分开。因此，阀12的振动减小了。

但是，由于阀元件12被固定在中央开口部分19中，当阀元件12关闭连通通道17时，为了使阀元件12的轴与中央开口部分19的轴相配合，有必要增加制造和装配的精度。但是，就人力和成本而言，很难增加制造和装配的精度。

因此，当阀元件12关闭连通通道17时，阀元件12的轴可稍微地偏离中央开口部分19的轴。在该情形下，燃油将渗漏，或者阀元件12的接触部分将部分地磨损。而且，在阀元件12的轴稍微地偏离中央开口部分19的轴的情形下，当阀元件12开启连通通道17时，位于阀元件12右侧上的开口部分的面积将变得与位于阀元件12左侧上的开口部分的面积不相同。结果，经由阀元件12右侧上的开口部分流出的燃油量变得与经由阀元件12左侧上的开口部分流出的燃油量不相同。因此，当阀元件12开启连通通道17时，阀12将振动并产生异常的噪音，并且在示于图6的燃油压力调节装置的情形下也将如此。

而且，在阀元件12的轴偏离中央开口部分19的轴的情形下，当阀元件12开启连通通道17时，如图5的黑三角形和黑正方形所示，控制压力将在低流量处下降，也即，燃油以相等于或低于预定的压力值流出。

另外，在美国专利US 6,681,798 B2中也公开了一种用于内燃机的燃油喷射系统的压力调节器，其中，在压力入口和压力出口之间形成的压力差可以通过打开和关闭至少一个阀而被保持基本不变，所述阀包括阀闭合构件，通过阀闭合弹簧的作用能使所述阀闭合构件被迫进入关闭位置靠在阀座上。通过至少一个可枢转支撑的阀片簧形成阀弹簧，相对于可枢转的支承装置朝向阀座阀片簧的臂支在阀闭合构件上，并且阀片簧的位于阀座的相对侧上的臂支在支撑本体上，其方式是在阀片簧上形成转矩平衡。其附图1、3、5更加清楚地示出了其技术方案。

发明内容

考虑到上面的描述，本发明的一个目的是提供一种燃油压力调节装置，其中通过在片簧中形成一个用于支撑阀元件的凹部而减少阀元件的轴与阀座的轴的偏离，该片簧作为力施加装置以便在阀元件和凹部之间具有一个小的间隙。

本发明的第一方面涉及一种燃油压力调节装置，该燃油压力调节装置包括：外壳，该外壳包括一燃油导入口，和一燃油排放口；一圆柱形部件，其容纳在该外壳中，并且包括一位于其端部的阀座，和一位于其中的连通通道，该连通通道将燃油导入口连接到燃油排放口，并且燃油在该连通通道中流动；一阀元件，其设置在外壳内的阀元件的燃油排放口一侧上，并且当阀元件位于阀座上时，该阀元件关闭连通通道；以及力施加部件，其设置在外壳的燃油排放口处，并且在朝向阀座的方向向阀元件施加力，其特征在于，该力施加部件包括一支撑该阀元件的凹部，该凹部包括底表面和倾斜的环形侧壁表面，并且这样被形成以便在该侧壁表面和阀元件之间具有一个间隙，并且所述阀元件接触所述凹部的底表面。

以这种配置，该力施加部件包括支撑阀元件的凹部，并且被形成以便在凹部的侧壁表面和阀元件之间具有一个间隙。因此，即使是在阀元件的轴稍微地偏离阀座的轴的情形下，由于自动对准效应而使阀元件的轴与阀座的轴相配合。因此，当阀元件关闭连通通道时，有可能防止燃油的渗漏以及阀元件的部分磨损。而且，当阀元件开启连通通道时，在燃油的流动在阀元件的底端附近变得不稳定之前，燃油的流动在阀元件处被分开。因此，有可能防止由于阀元件的不稳定而产生的异常噪音以及在低流量处的控制压力的降低。

在本发明的第一方面中，阀元件可以是球状体。

以这种配置，由于阀元件是球状体，有可能使得阀元件的结构简单和小型化，并且促使燃油平稳地流出。

在与本发明的第一方面相关的方面中，凹部的深度可等于或者小于阀元件直径的一半。

以这种配置，由于凹部的深度等于或者小于阀元件直径的一半，有可能容易地形成该凹部，并防止阀元件由于燃油流入到凹部中产生的振动。

在本发明的第一方面中，力施加部件可以是一具有平板外形的片簧，并且该力施加部件的外边缘部分可被固定到外壳。

以这种配置，由于力施加部件是一具有平板外形的片簧并且该力施加部件的外边缘部分被固定到外壳，燃油压力调节装置的尺寸可被做得小一些。

在本发明的第一方面中，该力施加部件可包括一连通孔。

以这种配置，由于该连通孔形成在该力施加部件中，没有必要设置特定的连通装置。因此，有可能降低生产成本。

在本发明的第一方面中，该力施加部件可通过卷边结合到外壳。由于力施加部件通过卷边结合到外壳，该力施加部件可容易地结合到外壳。因此，有可能降低生产成本。

在本发明的第一方面中，凹部开口部分的面积可大于开口部分中的阀元件的横截面积。

本发明的另一方面提供了一种燃油压力调节装置，其包括：外壳，该外壳包括一燃油导入口，和一燃油排放口；一圆柱形部件，其容纳在该外壳中，并且包括一位于其端部的阀座，和一位于其中的连通通道，该连通通道将燃油导入口连接到燃油排放口，并且燃油在该连通通道中流动；一阀元件，其设置在外壳内的阀元件的燃油排放口一侧上，并且当阀元件位于阀座上时，该阀元件关闭连通通道；以及力施加装置，其设置在外壳的燃油排放口处，并且在朝向阀座的方向向阀元件施加力，其特征在于，该力施加装置包括一支撑该阀元件的凹部，该凹部包括底表面和倾斜的环形侧壁表面，并且这样被形成以便在该侧壁表面和阀元件之间具有一个间隙，并且所述阀元件接触所述凹部的底表面。

附图说明

通过参照附图对下面示例性实施例的描述，本发明的前述和其它目的，特征以及优点将变得更加明显，在附图中相同的数字用于代表相同的元件，这些附图为：

图1是显示根据本发明的整个燃油压力调节装置的示意图；

图2是显示根据本发明的燃油压力调节装置的断面图，其中阀元件关闭连通通路；

图3是显示根据本发明的燃油压力调节装置的断面图，其中阀元件开启连通通路；

图4是显示根据本发明的燃油压力调节装置的片簧的平面图；

图5是显示根据本发明的燃油压力调节装置的燃油流量-控制压力特性的图表；

图6是显示根据与本发明相关的现有技术的燃油压力调节装置的断面图；

图7是显示根据与本发明相关的现有技术的另一燃油压力调节装置的示意断面图；

图8是显示根据与本发明相关的现有技术的另一燃油压力调节装置的断面图。

具体实施方式

图1是一示意图，其示出了包括燃油压力调节装置的整个燃油供给系统；图2是示出燃油压力调节装置的断面图，其中一阀元件关闭了连通通路；图3是示出燃油压力调节装置的断面图，其中阀元件开启该连通通路；图4是示出片簧的平面图；图5示出了控制压力关于燃油流量的特性。

例如，燃油压力调节装置30被设置以便连接到燃油通道36，燃油通过燃油泵32从车辆的燃油箱31经由该通道供给到内燃机的喷射器33。燃油压力调节装置30将供给到喷射器33的燃油压力调节到一预定值。在下文中，将描述罐内类型(in-tank type)的燃油压力调节装置。

在燃油箱31中，设置有燃油泵32，燃油滤清器34，以及进气滤清器35。当燃油泵32被驱动时，燃油通过设置在燃油箱32底部的进气滤清器35抽吸。随后，燃油压力由燃油泵32增加，并且该已经加压了的燃油通过燃油滤清器34过滤。随后，燃油通过燃油通道36供给到喷射器33。

在燃油箱31中，设置有燃油压力调节装置30以便其通过一分支通道37被连接到燃油通道36。当燃油通道36中的燃油压力等于或者大于某一预定值时，燃油压力调节装置30达到阀门开启状态，以便燃油通道36中的燃油压力被维持在该预定值。燃油压力调节装置30包括一外壳40，一圆柱形部件50，一阀元件60，以及一片簧70，其用作力施加装置或力施加部件的一个例子。

外壳40是一个具有圆柱体形的部件。外壳40包括一位于上端部处的燃油导入口41，和一位于下端部处的燃油排放口42。O形密封圈43设置在紧靠着上端部下方的侧壁上。一用作分支通道37的管被连接到连通通道51。O形密封圈43可设置在圆柱形部件50的外圆周边。

圆柱形部件50是一具有圆柱体形的部件。连通通道51形成在该圆柱形部件50的中心部分。连通通道51连接到分支通道37。一具有环状外形的阀座52形成在圆柱形部件50的底端部分。圆柱形部件50从外壳40的上端部压向外壳40并被固定。

片簧70是一具有圆形截面和平板外形的弹簧部件。图4示出了该片簧70的平面图。片簧70包括五个环形的部分73a，73b，73c，73d和73e；和四个连接部分74a，74b，74c和74d。该五个环形部分73a，73b，73c，73d和73e同心地设置。该四个连接部分74a，74b，74c和74d连接两个彼此临近的环形部分。即，连接部分74a连接环形部分73a和73b。连接部分74b连接环形部分73b和73c。连接部分74c连接环形部分73c和73d。连接部分74d连接环形部分73d和73e。四个C形的开口部分75a，75b，75c和75d同心地形成。开口部分75a形成在环形部分73a和73b之间。开口部分75b形成在环形部分73b和73c之间。开口部分75c形成在环形部分73c和73d之间。开口部分75d形成在环形部分73d和73e之间。开口部分75a，75b，75c和75d等效于连通孔71。

而且，一具有深度为H的凹部72形成在中心环形部73e内。片簧70外边缘部分的环形部分73a通过卷边结合到外壳40的底端。如果凹部72的深度H非常大，这将很难形成该凹部72，并且阀元件60由于燃油流入到凹部72中而可能引起振动。因此，优选的是，深度H应该等于或者小于阀元件60的直径的一半。

凹部72的上部开口端的尺寸被设定为这样，以便阀元件60和凹部72尤其是其一侧壁表面之间的间隙S(见图2)，可允许阀元件60即使是在阀元件60的轴与阀座52的轴相偏离的情形下能位于凹部72中。但是，如果间隙S非常大，阀元件60将变得不稳定，并将产生异常噪音。

片簧70的环形部分73a用作固定端，片簧70的中心处的凹部72作为自由端。于是，凹部72上下移动。由于片簧70具有前述外形，片簧70的凹部72可沿基本上垂直的方向移动。结果，阀60可沿基本上垂直的方向上下移动，如此这样，阀元件60的轴不偏离阀座52的轴。除了片簧70外，也可以使用卷簧。

阀元件60具有球状外形。当片簧70通过卷边结合到外壳40的下部端部时，阀60被支撑在圆柱形部件50和片簧70之间，从而阀元件60的一个端部与形成在圆柱形部件50的一个端部处的阀座52相接触，并且阀元件60的另外一个端部与片簧70的凹部72的底表面相接触。

下面，将描述燃油压力调节装置30的操作。燃油的压力通过燃油泵32增加，并且该压力已被增加了的燃油经由燃油通道36供给到发动机的喷射器33。燃油通道36内的燃油的压力通过圆柱形部件50的连通通道51作用在阀元件60的上部。燃油向阀元件60恒定地施加向下的力。同时，片簧70向阀元件60恒定地施加向上的力。当燃油的压力等于或者低于预定值时，如图2所示，阀元件60接触圆柱形部件50的阀座52，以便关闭圆柱形部件50的连通通道51。

在生产过程和装配过程中，即使是在阀元件60的轴稍微地偏离阀座52的轴的情形下，形成在凹部72处的间隙S允许阀元件60被置于凹部72中。而且，当阀元件60关闭连通通道51时，由于自动对准效应，间隙S将允许阀元件60的轴与阀座52的轴相配合。因此，当阀元件关闭连通通道时，有可能防止燃油的渗漏以及阀元件的部分磨损。

当燃油压力变得等于或者大于预定值时，阀元件60如图3所示的那样向下移动，并且在连通通道51和燃油排放口42之间提供了连通。因此，在连通通道51中的燃油按箭头所示流出连通孔71，于是燃油通道36内的燃油被调整至预定值。

在该情形中，阀元件60向下移动，而阀元件60的轴与阀座52的轴相配合。因此，经由阀元件60右侧上的开口部分流出的燃油量将不会变得与经由阀元件60左侧上的开口部分流出的燃油量不同。结果，当燃油的流量较低时，阻止控制压力的下降是可能的。而且，燃油流动直到其到达片簧70的距离小于阀元件60的直径。因此，在燃油的流动在阀元件60的下端部附近变得不稳定之前，燃油的流动从阀元件60处被分开。因此，阀元件60的振动被减少了。

图5示出了实验数据。在传统情形中，如黑三角形和黑正方形所示，当阀元件60的轴偏离阀座52的轴的量变得较大时，控制压力在低流量处的下降也变得较大。同时，在该实施例中，当阀元件60的轴偏离阀座52的轴的量变得较小时，控制压力在低流量处的下降也变得较小。

而且，即使当阀元件60向下移动，而阀元件60的轴与阀座52的轴相配合时，经由阀元件60右侧上的开口部分流出的燃油量将不会变得与经由阀元件60左侧上的开口部分流出的燃油量相同。因此，阀元件60有可能振动。但是，由于凹部72的侧壁表面能阻止阀元件60的振动至一预定程度，防止产生异常的噪音是可能的。

在该实施例中，通过前述配置，有可能克服示于图6和图7的与本发明相关的现有技术中的缺点。此外，有可能同时获得示于图6的燃油压力调节装置的有利效果和示于图7的燃油压力调节装置的有利效果。

本发明并不限定于前述实施例，并且其设计可在本发明的精神和范围之内被合适地改变。

Claims

1.一种燃油压力调节装置，其包括：

外壳，该外壳包括一燃油导入口，和一燃油排放口；

一圆柱形部件，其容纳在该外壳中，并且包括一位于其端部的阀座，和一位于其中的连通通道，该连通通道将燃油导入口连接到燃油排放口，并且燃油在该连通通道中流动；

一阀元件，其设置在外壳内的阀元件的燃油排放口一侧上，并且当阀元件位于阀座上时，该阀元件关闭连通通道；以及

力施加部件，其设置在外壳的燃油排放口处，并且在朝向阀座的方向向阀元件施加力，其特征在于，该力施加部件包括一支撑该阀元件的凹部，该凹部包括底表面和倾斜的环形侧壁表面，并且这样被形成以便在该侧壁表面和阀元件之间具有一个间隙，并且所述阀元件接触所述凹部的底表面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：阀元件是一个球状体。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：凹部的深度等于或者小于阀元件直径的一半。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于：力施加部件是一个具有平板外形的片簧，并且该力施加部件的外边缘部被固定到外壳。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其中力施加部件包括一连通孔。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于：力施加部件通过卷边结合到外壳。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于：凹部开口部分的面积大于阀元件从开口部分剖开的横截面积。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于：外壳的燃油导入口连接到将燃油箱连接到内燃机的燃油通道，并且外壳的燃油排放口连接到燃油箱。

9.一种燃油压力调节装置，其包括：

外壳，该外壳包括一燃油导入口，和一燃油排放口；

力施加装置，其设置在外壳的燃油排放口处，并且在朝向阀座的方向向阀元件施加力，其特征在于，该力施加装置包括一支撑该阀元件的凹部，该凹部包括底表面和倾斜的环形侧壁表面，并且这样被形成以便在该侧壁表面和阀元件之间具有一个间隙，并且所述阀元件接触所述凹部的底表面。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述力施加部件为圆形。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述凹部形成在所述圆形力施加部件的中央。