CN101178046A - 设有旋转式导流器的燃料喷射泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种设有旋转式导流器的燃料喷射泵，该燃料喷射泵在给、排油孔中设有用于防止空蚀的导流器，该燃料喷射泵能够防止导流器的空蚀等疲劳腐蚀的产生以延长该导流器的寿命，并能够降低伴随更换该导流器而产生的维护成本。在形成于柱塞套的给、排油孔中设置有导流器的燃料喷射泵中，其特征在于：所述导流器设有：固定部件，固定在包含柱塞套或泵壳的壳体侧部件上；以及前端部件，其前端部面向所述给、排油孔，可相对旋转地安装在固定部件上，所述前端部件形成有：溢入口，使来自柱塞侧的喷射燃料入口在给、排油孔开口，而在该前端部件的中心部穿孔；以及溢出口，与该溢入口连通，并从前端部件的中心部沿径向穿孔，使燃料出口在给、排油室开口。

Description

设有旋转式导流器的燃料喷射泵
发明领域
本发明涉及一种燃料喷射泵，适用于柴油发动机用燃料喷射泵等，其在形成于柱塞套中的给、排油孔中设有导流器(deflector)，该导流器与在柱塞的排油行程时从柱塞室内通过该给、排油孔喷射至给、排油室的燃料碰撞。
背景技术
在柴油发动机用冲击式燃料喷射泵中，大多采用的情况为：在形成于柱塞套中的给、排油孔中设置导流器，其与在柱塞的排油行程时从柱塞室内通过该给、排油孔喷射至给、排油室的燃料碰撞，使该导流器与从柱塞室内喷出的燃料碰撞，防止上述高速燃料流碰撞该燃料喷射泵的壳体而在给、排油孔的内表面或该壳体部的给、排油室内表面产生空蚀。
图5为适用本发明的柴油发动机用冲击式燃料喷射泵的沿柱塞中心线的剖面图。
在图5中，将柱塞套102固定在泵壳105内，使柱塞100可自由往复滑动地嵌入该柱塞套102内。通过图中未示出的燃料凸轮，借助挺杆(tappet)106以及挺杆弹簧107，往复驱动上述柱塞100。
在上述柱塞100的上表面与上述柱塞套102的内表面之间形成柱塞室111。通过上述柱塞100的上升，将从形成于上述泵壳105内的给、排油室104经给、排油孔103供给至该柱塞室111中的燃料加压至高压，推动打开落座于阀座110上的喷射阀108，从喷射口109将其供给至图中未示出的燃料喷射阀。
在上述给、排油孔103的排油出口部设置导流器10，在上述柱塞100的簧片101打开上述给、排油孔103时，通过使喷射至该给、排油孔103中的高压燃料与该导流器10碰撞，从而防止给、排油孔103以及给、排油室104周围的部件的腐蚀。
另外，在专利文献1(特开2000-179428号公报)以及专利文献2(特开平9-144627号公报)中也披露了装有导流器的燃料喷射泵。
在专利文献1中披露的燃料喷射泵中，在外周部穿孔有多个燃料通道孔的防止空蚀用导流器的外侧内部形成安装用的六角扳手用孔，通过设置在外周端部的卡环实现防止拔出。
另外，在专利文献2中披露的燃料喷射泵中，在固定于泵壳上的导流器的给、排油孔侧端部固定多孔质部件，使来自上述给、排油孔的燃料喷射流与该多孔质部件碰撞，从而缓和施加在导流器上的急剧压力变化，由此防止发生空蚀。
发明内容
本发明是为解决上述现有技术的问题作出的，其目的在于提供一种设有旋转式导流器的燃料喷射泵，该燃料喷射泵在给、排油孔中设有用于防止空蚀的导流器，该燃料喷射泵能够防止导流器的空蚀等疲劳腐蚀的产生以延长该导流器的寿命，并能够降低伴随更换该导流器而产生的维护成本。
本发明提供了一种能够实现上述目的的、设有旋转式导流器的燃料喷射泵，在形成于柱塞套的给、排油孔中设置有导流器，该导流器与在柱塞的排油行程时从柱塞室内经过该给、排油孔喷射至给、排油室中的燃料发生碰撞，其特征在于：上述导流器设有：固定部件，固定在包含柱塞套或泵壳的壳体侧部件上；以及前端部件，其前端部面向上述给、排油孔，可相对旋转地安装在上述固定部件上，上述前端部件形成有：溢入口，使来自上述柱塞侧的喷射燃料入口在上述给、排油孔开口，而在该前端部件的中心部穿孔；以及溢出口，与该溢入口连通，并从上述前端部件的中心部沿径向穿孔，使燃料出口在上述给、排油室开口。
在本发明中，具体来说，上述前端部件优选如下构成。
(1)上述前端部件从上述前端部件的中心以径向放射状形成多个上述溢出口。
(2)上述前端部件从上述前端部件的中心沿切线方向形成多个上述溢出口。
根据上述本发明，由于将与来自给、排油孔的喷射燃料碰撞的导流器分为固定在壳体侧部件上的固定部件以及可相对旋转地安装在该固定部件上的前端部件，以便使上述喷射燃料经过在上述前端部件的中心部上穿孔的溢入口，并经过与该溢入口连通且从前端部件的中心部沿径向穿孔的溢出口后被喷射至给、排油室，因此，与来自给、排油孔的喷射燃料碰撞的前端部件通过由燃料喷射流产生的力，能够相对于固定部自由旋转，使来自给、排油孔的喷射燃料与上述前端部件的碰撞位置分散，从而能够避免如现有技术那样，来自给、排油孔的喷射燃料局部在前端部件的某一特定位置处局部碰撞。
从而可以避免如上述现有技术那样，由高压燃料反复对导流器前端部的局部碰撞产生空蚀等疲劳腐蚀，从而能够延长导流器的寿命，并能够降低该导流器的更换维护成本。
另外，特别是，从上述前端部件的中心沿切线方向形成多个上述前端部件的溢出口时，通过从沿切线方向并在多个沿切线方向上开口的溢出口喷射至给、排油室的燃料的反作用力，在上述前端部件上产生旋转力，因此上述前端部件能够周期性地可靠旋转，从而能够更可靠地避免上述喷射燃料对前端部件的某一特定位置的局部碰撞，这样，上述喷射燃料与前端部件的碰撞位置的分散效果更为显著。
在上述本发明中，优选在上述固定部件与上述导流器的轴向两侧上形成微小间隙以结合上述前端部件对上述固定部件的支承部，在上述前端部件的支承部上设置将燃料的一部分从上述溢入口导入上述微小间隙部的平衡油路。
根据这种结构，由于通过从溢入口经过平衡油路将燃料的一部分导入在前端部件对固定部件的支承部的轴向两侧与该固定部件之间形成的微小间隙中，上述前端部件相对于固定部件，经由上述微小间隙的油膜能够顺利相对旋转，因此能够阻止该前端部件的旋转或防止该前端部件烧结至固定部件上，从而能够延长导流器的寿命。
另外，本发明也适用于所谓实心型导流器，本发明提供了一种设有旋转式导流器的燃料喷射泵，在形成于柱塞套的给、排油孔中设置有导流器，该导流器与在柱塞的排油行程时从柱塞室内经过该给、排油孔喷射至给、排油室中的燃料发生碰撞，其特征在于：上述导流器设有：固定部件，固定在包含柱塞套或泵壳的壳体侧部件上；以及前端部件，其前端部面向上述给、排油孔，可相对旋转地安装在上述固定部件上，上述前端部件形成有：实心端部，与来自上述柱塞侧的喷射燃料碰撞；溢入口，使燃料入口开口在面向该实心端部的上述给、排油孔的外周面上，而向该前端部件的中心侧穿孔；以及溢出口，与该溢入口连通，并从上述前端部件的中心部沿径向穿孔，使燃料出口在上述给、排油室开口。
在本发明中，具体来说，上述前端部件优选如下构成。
(1)上述前端部件从上述前端部件的中心以径向放射状形成多个上述溢出口。
(2)上述前端部件从上述前端部件的中心沿切线方向形成多个上述溢出口。
根据上述本发明，由于来自给、排油孔的喷射燃料碰撞上述前端部件的实心前端后流入溢入口，因此前端部件能够通过由燃料喷射流产生的力而相对于固定部自由旋转，从而使来自给、排油孔的喷射燃料与上述实心端部的碰撞位置分散，获得可避免来自给、排油孔的喷射燃料局部碰撞前端部件中的实心端部的某一特定位置。
另外，特别是，从上述前端部件的中心沿切线方向形成多个上述前端部件的溢出口时，通过从沿切线方向而在多个沿切线方向上开口的溢出口喷射至给、排油室的燃料的反作用力，在上述前端部件上产生旋转力，因此上述前端部件能够周期性地可靠旋转，从而能够更可靠地避免上述喷射燃料对前端部件的某一特定位置的局部碰撞，喷射燃料与前端部件的碰撞位置的分散效果更为显著。
附图说明
图1(A)为本发明第1实施例的柴油发动机用冲击式燃料喷射泵中的导流器安装部附近的局部剖面图(相当于图5中Y部的附图)，(B)为(A)中的Z部放大图。
图2为表示上述第1实施例中的溢出口的第2个例子的图1(A)中A-A线剖面图。
图3为表示上述第1实施例中的溢出口的第1个例子的图1(A)中A-A线剖面图。
图4(A)为表示本发明第2实施例的图1对应图，(B)为(A)中的B-B线剖面图。
图5为采用本发明的柴油发动机用冲击式燃料喷射泵的沿柱塞中心线的剖面图。
图6为燃料喷射流对设有导流器的燃料喷射泵的导流器的作用说明图。
具体实施方式
下面，利用附图所示的实施例对本发明进行详细说明。但是，在该实施例中记载的构成部件的尺寸、材料、形状、其相对布置等不应特别局限于特定的记载内容，本发明的范围不应仅局限于其限定的含义，其只不过仅仅是说明例。
【实施例1】
图1(A)为本发明第1实施例的柴油发动机用冲击式燃料喷射泵中的导流器安装部附近的局部剖面图(相当于图5中Y部的附图)，图1(B)为图1(A)中的Z部放大图。
在图1中，与图5相同，将柱塞套102固定在泵壳105内，使柱塞100(100a为柱塞中心)可自由往复滑动地嵌入该柱塞套102内。通过图中未示出的燃料凸轮，借助挺杆106以及挺杆弹簧107，往复驱动上述柱塞100。
在上述柱塞100的上表面与上述柱塞套102的内表面之间形成柱塞室111。通过上述柱塞100的上升，将从形成于上述泵壳105内的给、排油室104经给、排油孔103供给至该柱塞室111中的燃料加压至高压，并将其供给至图中未示出的燃料喷射阀。
另外，若上述柱塞100的簧片101打开上述给、排油孔103，则柱塞室111内的高压燃料从给、排油孔103流入给、排油室104。
在上述给、排油孔103的排油出口部设置导流器10，在上述柱塞100的簧片101打开上述给、排油孔103时，通过使喷射至该给、排油孔103中的高压燃料与该导流器10碰撞，从而防止给、排油孔103以及给、排油室104周围的部件发生腐蚀。
上述导流器10设有：固定在上述泵壳105中的壳体(固定部件)2以及固定用螺栓3，前端部插入上述给、排油孔103内部并且可相对旋转地安装在上述壳体2上的前端部件1。
即，上述前端部件1中，将前端直径缩小的锥状前端部1d插入上述给、排油孔103内，中间的圆筒部1c以及底部支承部1a以外周可相对于上述壳体(固定部件)2的内周自由旋转的方式嵌合。
另外，上述壳体2经由垫圈29拧入上述泵壳105内，将上述固定用螺栓3拧入上述壳体2中，前端面形成上述前端部件1的支承部1a的支承面。在上述固定用螺栓3的外周与壳体2的内周之间安装燃料密封用O环11。
即，如图1(B)所示，上述支承部1a在上述固定用螺栓3的前端面与上述壳体2的内端面之间，在导流器10的轴向两侧形成微小间隙9，9后结合。在上述支承部1a上设置将一部分燃料从后述的溢入口5导入上述微小间隙9，9内的径向平衡油路7以及从该径向平衡油路7分岔以与上述微小间隙9，9连通的轴向平衡油路8，8，在上述微小间隙9，9中总是存在燃料。
根据这种结构，由于从溢入口5、经过平衡油路7以及8，8，将一部分燃料导入在前端部件1对固定部件(壳体2以及固定用螺栓3)的支承部1a的轴向两侧和该固定部件之间形成的微小间隙9，9中，由此上述前端部件1相对于固定部件、经由上述微小间隙9，9的油膜能够顺利相对旋转，因此，能够阻止该前端部件1的旋转或防止该前端部件烧结至固定部件上，从而能够延长导流器10的寿命。
另外，在上述前端部件1的锥状前端部1d的中心部，穿孔有使从上述柱塞100侧的喷射燃料入口开口至上述给、排油孔103的溢入口5。
另外，在上述前端部件1的圆筒部1c上，如图2以及图3所示，从与上述溢入口5连通的蓄油部6，沿径向穿孔有多个(在本例子中为4个)溢出口4，并使其开口至上述给、排油室104。
图3为表示上述溢出口4的第1个例子的图1(A)中A-A线剖面图，在该例子中，从上述蓄油部6的中心、沿径向以放射状形成多个(在本例子中为4个)上述溢出口4。
图2为表示上述溢出口4的第2个例子的图1(A)中A-A线剖面图，在该例子中，从上述蓄油部6中心、沿切线方向形成多个(在本例子中为4个)上述溢出口4。
在这种情况下，由于通过从沿切线方向开口的多个溢出口4喷射至给、排油室104中的燃料的反作用力，在上述前端部件1上产生旋转力，因此，该前端部件1能够周期性地可靠旋转，从而能够进一步确保避免上述喷射燃料向前端部件1的某一特定位置的局部碰撞，喷射燃料与前端部件1碰撞之处的分散效果更为显著。
在图1～图3中，符号10a表示导流器10的中心。
根据该第1实施例，由于将使来自给、排油孔103喷射燃料碰撞的导流器10分为固定在泵壳105上的固定部件(壳体2以及固定用螺栓3)和可相对旋转地安装在该固定部件上的前端部件1，使上述喷射燃料经过在该前端部件1的中心部穿孔的溢入口5，并经过与该溢入口5连通并从前端部件1的中心部沿径向穿孔的多个溢出口4而喷射至给、排油室104中，因此，来自给、排油孔103的喷射燃料碰撞的前端部件1通过由燃料喷射流产生的力能够相对于固定部自由旋转，使来自给、排油孔103的喷射燃料与上述前端部件1的碰撞之处分散，从而能够避免如上述现有技术那样，来自给、排油孔103的喷射燃料在前端部件1的某一特定位置处局部碰撞。
从而可以避免如上述现有技术那样，由高压燃料反复向导流器前端部的局部碰撞产生的空蚀等疲劳腐蚀的产生，从而能够延长导流器10的寿命，并降低该导流器10的更换维护成本。
【实施例2】
图4(A)为本发明第2实施例的柴油发动机用冲击式燃料喷射泵中导流装置安装部附近的局部剖面图(相当于图5中Y部的附图)，图4(B)为图4(A)中的B-B线剖面图。
在该第2实施例中，将本发明用于所谓实心型导流器，上述导流器10设有：固定在上述泵壳105上的固定部件(壳体2及固定用螺栓3)；和前端部面向上述给、排油孔103并可相对旋转地安装在上述固定部件上的前端部件1。在上述前端部件1形成：与来自上述柱塞100侧的喷射燃料碰撞的实心端部1b；将燃料入口开口在面向该实心端部1b的上述给、排油孔103的外周面上并向该前端部件1的中心侧穿孔的溢入口21；以及溢出口22，其与该溢入口21连通，并从上述前端部件1的中心部沿径向以放射状穿孔，从而使燃料出口开口在上述给、排油室104。
另外，如图4(B)所示，沿圆周方向以45°的相位布置上述多个溢入口21的轴向的投影布置和多个溢出口22。
另外，上述溢出口22也可以如由图2所示的第1实施例那样，从上述蓄油部6中心沿切线方向形成多个(在本例子中为4个)上述溢出口22。
在这种情况下，由于通过从沿切线方向开口的多个溢出口22喷射至给、排油室104中的燃料的反作用力，在上述前端部件1上产生旋转力，因此，该前端部件1能够周期性地可靠旋转，从而能够进一步确保避免上述喷射燃料的对前端部件1的某一特定位置的局部碰撞，故喷射燃料与前端部件1的碰撞处的分散效果更为显著。
其它结构与上述第1实施例相同，与其相同的部件由相同的符号表示。
在上述第2实施例的情况下，由于来自上述给、排油孔103的喷射燃料在与上述前端部件1的实心端部1b碰撞之后流入溢入口21，因此，前端部件1通过由燃料喷射流产生的力能够相对于固定部自由旋转，从而使来自给、排油孔103的喷射燃料与上述实心端部1b的碰撞之处分散，以能够获得避免来自给、排油孔103的喷射燃料与前端部件1的实心端部1b的某一特定位置局部碰撞的效果。
根据本发明，通过将导流器分为固定部件和可相对旋转地安装在该固定部件上的前端部件，使来自给、排油孔的喷射燃料从开设在前端部件的中心部的溢入口、经过沿径向穿孔的溢出口喷射至给、排油室内，  从而前端部件在通过燃料喷射流体产生的力相对于固定部自由旋转的同时，接收来自给、排油孔的喷射燃料，并使上述喷射燃料与前端部件的碰撞位置分散，从而能够避免上述喷射燃料与前端部件的某一特定位置局部碰撞，由此可以防止由高压燃料对导流器前端部的反复局部碰撞产生的空蚀等疲劳腐蚀的产生，能够延长导流器的寿命，并能够降低该导流器的更换维护成本。
若从溢入口侧沿切线方向形成多个上述前端部件的溢出口，则通过从沿切线方向开口的溢出口喷射至给、排油孔的燃料的反作用力而在前端部件产生的旋转力，上述前端部件能够周期性地可靠旋转，从而上述喷射燃料与前端部件的碰撞位置的分散效果更为显著。

Claims (7)

1.一种设有旋转式导流器的燃料喷射泵，在形成于柱塞套的给、排油孔中设置有导流器，该导流器与在柱塞的排油行程时从柱塞室内经过该给、排油孔喷射至给、排油室中的燃料发生碰撞，其特征在于：
所述导流器设有：固定部件，固定在包含柱塞套或泵壳的壳体侧部件上；以及前端部件，其前端部面向所述给、排油孔，可相对旋转地安装在所述固定部件上，
所述前端部件形成有：溢入口，使来自所述柱塞侧的喷射燃料入口在所述给、排油孔开口，而在该前端部件的中心部穿孔；以及溢出口，与该溢入口连通，并从所述前端部件的中心部沿径向穿孔，使燃料出口在所述给、排油室开口。
2.根据权利要求1所述的设有旋转式导流器的燃料喷射泵，其特征在于：所述前端部件从所述前端部件的中心以径向放射状形成多个所述溢出口。
3.根据权利要求1所述的设有旋转式导流器的燃料喷射泵，其特征在于：所述前端部件从所述前端部件的中心沿切线方向形成多个所述溢出口。
4.根据权利要求1所述的设有旋转式导流器的燃料喷射泵，其特征在于：在所述固定部件与所述导流器的轴向两侧上形成微小间隙以结合所述前端部件对所述固定部件的支承部，在所述前端部件的支承部上设置将燃料的一部分从所述溢入口导入所述微小间隙部的平衡油路。
5.一种设有旋转式导流器的燃料喷射泵，在形成于柱塞套的给、排油孔中设置有导流器，该导流器与在柱塞的排油行程时从柱塞室内经过该给、排油孔喷射至给、排油室中的燃料发生碰撞，其特征在于：
所述导流器设有：固定部件，固定在包含柱塞套或泵壳的壳体侧部件上；以及前端部件，其前端部面向所述给、排油孔，可相对旋转地安装在所述固定部件上，
所述前端部件形成有：实心端部，与来自所述柱塞侧的喷射燃料碰撞；溢入口，使燃料入口开口在面向该实心端部的所述给、排油孔的外周面上，而向该前端部件的中心侧穿孔；以及溢出口，与该溢入口连通，并从所述前端部件的中心部沿径向穿孔，使燃料出口在所述给、排油室开口。
6.根据权利要求5所述的设有旋转式导流器的燃料喷射泵，其特征在于：所述前端部件从所述前端部件的中心以径向放射状形成多个所述溢出口。
7.根据权利要求5所述的设有旋转式导流器的燃料喷射泵，其特征在于：所述前端部件从所述前端部件的中心沿切线方向形成多个所述溢出口。
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