CN103717874A - 燃料喷射泵 - Google Patents

Abstract

本发明的燃料喷射泵为将以低压的状态被吸入的燃料加压并排出的燃料喷射泵，其具备泵壳体，所述泵壳体具有阀保持件和柱塞，其中，在所述阀保持件内部配置有吸入阀、排出阀、安全阀，且在所述阀保持件中于所述吸入阀和排出阀之间形成有泵室，所述柱塞对所述泵室进行加压或减压，所述安全阀被设置于所述排出阀的下游侧，并以使所述燃料返回至与排出阀相比靠上游侧处的方式而构成，在所述阀保持件内，以分离的方式在同一空间内构成有所述排出阀的上游侧的流道的一部分、和从所述排出阀的下游侧起至所述安全阀的上游侧为止的流道。根据本发明，能够减少燃料喷射泵的部件数量并实现低成本化。

Description

燃料喷射泵

技术领域

本发明涉及一种向发动机的燃料喷射阀供给高压燃料的燃料喷射泵。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种在泵壳体内收纳了柱塞、吸入阀、排出阀的燃料喷射泵。燃料喷射泵的排出侧被连接于高压输油管，用于防止高压燃料的过度的压力上升的安全阀被设置于高压输油管上。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-291838号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的技术中，虽然通过将安全阀设在泵壳体外从而能够减小泵的大小，但是，需要将吸入阀、排出阀、安全阀的组成及形成于各个阀之间的燃料流道分别独立配置。

在这种情况下，作为燃料喷射装置整体的部件数量无法减少，其结果为，难以满足低成本化的需求。

本发明提供一种能够减少燃料喷射泵的部件数量、且能够实现低成本化的燃料喷射泵。

用于解决课题的方法

本发明的燃料喷射泵为将以低压的状态被吸入的燃料加压并排出的燃料喷射泵，其具备泵壳体，所述泵壳体具有阀保持件和柱塞，其中，在所述阀保持件内部配置有吸入阀、排出阀、安全阀，且在所述阀保持件中于所述吸入阀和排出阀之间形成有泵室，所述柱塞对所述泵室进行加压或减压，所述安全阀被设置于所述排出阀的下游侧，并作为用于使所述燃料返回至与排出阀相比靠上游侧处的阀而构成，在所述阀保持件内，以分离的方式在同一空间内构成有所述排出阀的上游侧的流道的一部分、和从所述排出阀的下游侧起至安全阀的上游侧为止的流道。

优选为，在所述阀保持件内，从所述燃料的吸入侧朝向排出侧依次配置有所述吸入阀、安全阀、排出阀，在所述安全阀和排出阀之间的流道中，从所述排出阀侧朝向所述安全阀侧的流道、与从所述安全阀侧朝向所述排出阀侧的流道以分离的方式而被构成在同一空间内。

优选为，所述排出阀和安全阀之间的流道由一个部件构成。

优选为，所述阀保持件的内侧面被形成为，相对于所述柱塞的移动方向而正交的直线圆筒状，所述吸入阀、排出阀、及安全阀被配置在所述阀保持件的轴上。

优选为，所述阀保持件具备挡块，所述挡块对向所述吸入阀给予施力的弹性体、及向所述安全阀给予施力的弹性体进行支承。

发明效果

根据本发明，能够减少燃料喷射泵的部件数量、且实现低成本化。

附图说明

图1为燃料喷射泵的侧面剖视图。

图2为燃料喷射泵的俯视剖视图。

图3为表示形成有排出阀与安全阀之间的流道的支座的图。

图4为表示燃料喷射泵内的燃料吸入时的动作的图。

图5为表示燃料喷射泵内的燃料排出时的动作的图。

图6为表示燃料喷射泵内的安全阀的动作的图。

图7为表示燃料喷射泵的其他实施方式的模式图。

具体实施方式

以下，参照图1至图3，对燃料喷射泵1的结构进行说明。

燃料喷射泵1为，用于在内部将以低压力的状态被供给的燃料（低压燃料)加压以使其成为高压燃料并向燃料喷射阀（高压输出阀)供给的高压泵。燃料喷射泵1被设置于内燃机内，与燃料喷射阀等一同作为内燃机的燃料喷射装置而发挥功能。

如图1及图2所示，在燃料喷射泵1上，连接有低压输油管2和高压输油管3。低压输油管2与储存有燃料的燃料罐相连接。利用低压泵等的供给泵，通过低压输油管2而从燃料罐向燃料喷射泵1内吸入燃料。高压输油管3与高压输出阀连接，经由高压输油管3而从燃料喷射泵1向高压输出端排出高压燃料。

在燃料喷射泵1内，于从低压输油管2通向高压输油管3的流道上设置有泵室4，在泵室4内被加压后的高压燃料经由高压输油管3而向高压输出端被供给。

燃料喷射泵1具备泵壳体10。泵壳体10为构成燃料喷射泵1的主体的结构体，其具有主体部11、油封座12、阀保持件13、气缸14、脉动阻尼器15、吸入通道室16、电磁溢流阀17、柱塞18。

主体部11被形成为箱状，其内部被构成为密闭空间。主体部11的内部空间被形成为吸入通道室16，在其内部配置有阀保持件13的一部分、及气缸14的一部分。

吸入通道室16被形成于主体部11的内侧，并由主体部11的内侧面和阀保持件13及气缸14的外侧面而被划分出。吸入通道室16与低压输油管2相连接，经由低压输油管2而被吸入至燃料喷射泵1中的低压燃料向吸入通道室16被供给。

在主体部11的一个端面上设置有脉动阻尼器15。脉动阻尼器15以面向吸入通道室16的方式而被设置，以抑制向吸入通道室16被供给的低压燃料、即经由供给泵而被吸入至燃料喷射泵1中的燃料的脉动。

油封座12被设置于，主体部11中与设置有脉动阻尼器15的一个端面对置的端面上。也就是说，主体部11的对置的两个端面通过油封座12和脉动阻尼器15而被封闭。

阀保持件13具有被形成为直线圆筒状的筒部20。在筒部20中，形成有泵室4。在筒部20的内部，配置有吸入阀31、排出阀32、安全阀33，并分别被配置在阀保持件13的轴上。泵室4被形成在吸入阀31与排出阀32之间。

阀保持件13以朝向侧方贯穿主体部11的状态被固定在主体部11上。换言之，以横穿主体部11的方式而配置有阀保持件13。

筒部20为划分出阀保持件13的内部空间的部位，其内部被构成为供燃料流通的燃料流道。筒部20在燃料吸入侧与吸入通道室16连通，在燃料排出侧与高压输油管3连通。

筒部20的内侧面沿着轴向被形成为多阶的台阶形状，其内侧面的截面面积从燃料吸入侧向燃料排出侧依次缩小。在阀保持件13（筒部20)内，从燃料吸入侧向燃料排出侧，依次配置有吸入阀31、安全阀33、排出阀32。另外，以在配置有吸入阀31、安全阀33、排出阀32的部位处筒部20的内侧面的内部尺寸变化（缩径)的方式形成。

吸入阀31的上游侧面向吸入通道室16，下游侧面向泵室4。排出阀32的上游侧面向泵室4，下游侧面向高压输油管3。安全阀33的上游侧面向高压输油管3，下游侧面向泵室4。如此，泵室4在筒部20内，以从吸入阀31的下游侧起至排出阀32的上游侧为止的方式形成，并且，以面向全部的阀31、32、33的方式形成。

在阀保持件13的一端（燃料吸入侧端)配置有电磁溢流阀17，在其另一端（燃料排出侧端)连接有高压输油管3。

电磁溢流阀17为，通过使气缸17a进行往复移动从而获得直线的驱动力的作动器，气缸17a抵接于吸入阀31的中心部。即，通过电磁溢流阀17的驱动，而使吸入阀31移动并使之开闭。

吸入阀31为，设置于吸入通道室16与泵室4之间的阀，且经由弹簧41而被保持于支座51与挡块61之间。吸入阀31能够沿着阀保持件13（筒部20）的轴向进行移动。

弹簧41的一端被固定于挡块61的一侧，另一端被固定于吸入阀31上，并被支承于它们之间。弹簧41对吸入阀31向电磁溢流阀17侧施力，并向关闭吸入阀31的方向、即从泵室4向吸入通道室16侧施力。

通过驱动电磁溢流阀17而对吸入阀31附加外力，从而克服弹簧41的施力而使吸入阀31向泵室4侧移动。由此，通过使吸入阀31被开阀，以使吸入通道室16与泵室4连通，从而能够向泵室4内吸入低压燃料。电磁溢流阀17的驱动时机等根据燃料喷射泵1的动作特性而被适当地设定。

支座51为，被压入阀保持件13的内侧面中（筒部20中)的筒状的部件，其中心处设置有流道51a。流道51a为，设置于筒部20中的燃料流道的一部分，且沿着筒部20的轴向开口。电磁溢流阀17的气缸17a在流道51a的内部进行往复移动。流道51a能够通过吸入阀31而进行开闭，且通过驱动电磁溢流阀17，从而使支座51的流道51a转换成连通状态或截断状态。当电磁溢流阀17未被驱动而弹簧41的施力发挥着作用时，流道51a通过吸入阀31而被密封。

挡块61被压入并固定于阀保持件13的内侧面上（筒部20上)。挡块61能够抵接于吸入阀31，并通过抵接而限制吸入阀31的移动。也就是说，挡块61为决定吸入阀31的最大移动量的限制部件。在挡块61的一部分上，设置有与筒部20的轴向连通的流道61a、用于固定弹簧41的凹部61b。

流道61a为，将挡块61的上游侧与下游侧连通的燃料流道，并为用于使从吸入通道室16流入的燃料向下游侧的泵室4流通的连通通道。凹部61b以与吸入阀31对置的方式而被设置，并将弹簧41收纳在其内部。

挡块61的外侧面被形成为阶梯形状，并由具有与筒部20的内径相同的外径且成为被压入筒部20的部位的大径部61c、和与筒部20的内侧面之间具有间隙的小径部61d构成。小径部61d被形成于，与大径部61c相比靠下游侧、即燃料排出侧的位置处。流道61a以沿着轴向而贯穿大径部61c的一部分的方式而设置。

排出阀32为，设置于泵室4与高压输油管3之间的阀，并通过弹簧42而被保持于支座52与挡块62之间。在排出阀32的外周与阀保持件13的内侧面之间设置有间隙，排出阀32能够沿着阀保持件13（筒部20)的轴向进行移动。

弹簧42的一端被固定于挡块62的一侧，另一端被固定于排出阀32上，从而被支承于它们之间。弹簧42向关闭排出阀32的方向、即从高压输油管3向泵室4施力。

当在泵室4内被加压的燃料挤压排出阀32且其压力超过了弹簧42的施力时，弹簧42将缩小，从而排出阀32向高压输油管3侧移动。由此，排出阀32被开阀，从而使泵室4与高压输油管3连通。

支座52为，被压入到阀保持件13（筒部20)的内侧面上的部件，且构成了安全阀33与排出阀32之间的燃料流道。在支座52中，设置有流道52a和返回流道52b。

流道52a为，从泵室4通向高压输油管3的燃料流道，返回流道52b为，从高压输油管3通向泵室4的燃料流道。流道52a和返回流道52b以在支座52内相互错开的状态而被配置，并在同一空间内作为分离的流道而形成。

流道52a及返回流道52b均在支座52的轴向端面的中心部处开口。也就是说，流道52a及返回流道52b在筒部20的轴向中心部处开口，且这两个开口分别被配置于与排出阀32的中心部相对应的位置、和与安全阀33的中心部相对应的位置上。

当弹簧42的施力大于泵室4内的燃料的压力时，流道52a通过排出阀32而被密封。

作为具有这种流道52a及返回流道52b的支座52的结构的一个示例，可以列举图3所示的这种结构。

支座52具有圆柱形状，流道52a及返回流道52b被对称设置。具体而言，流道52a由横向孔71、纵向孔72和切口73构成，其中，横向孔71从支座52的一个端面的中心部起延伸至与轴向中央部相比靠近前侧的位置处，纵向孔72从横向孔71的底部起到外周面为止，切口73被设置在外周面上。即，从支座52的一端侧起朝向另一端侧，按照横向孔71、纵向孔72、切口73的顺序而形成有流道。返回流道52b以相对于支座52的轴而成为流道52a的对称形状的方式设置，且同样由横向孔71、纵向孔72、切口73构成。

通过将以上述方式构成的支座52压入到阀保持件13的内侧面上，从而使支座52的外周和阀保持件13的内周被密封，由此使相互独立的流道52a及返回流道52b被形成于支座52的两端部之间。

挡块62为，被压入到阀保持件13（筒部20)的内侧面上的筒状的部件。挡块62能够抵接于排出阀32，并通过抵接而限制排出阀32的移动。也就是说，挡块62决定排出阀32的最大移动量。并且，挡块62不仅可以作为独立的部件而配置，而且可以采用利用形成于筒部20的内侧面上的阶梯部从而抵接于排出阀32上的结构。

安全阀33为，被设置于高压输油管3与泵室4之间的阀，并通过弹簧43而被保持于支座52与挡块61之间。

弹簧43被配置于挡块61的小径部61d的外周上。弹簧43的一端被固定于挡块61的大径部61c的端面上，另一端被固定于安全阀33上，从而被支承于它们之间。弹簧43向关闭安全阀33的方向、即从泵室4向高压输油管3侧施力。

向高压输油管3被排出的高压燃料通过返回流道52b而流向安全阀33，在高压燃料的压力超过了弹簧43的施力的情况下，弹簧43将缩小，从而安全阀33被打开。由此，使高压输油管3与泵室4连通。如此，通过安全阀33的工作，防止了流通于高压输油管3内的高压燃料的过度的压力上升。另一方面，当弹簧43的施力大于高压输油管3内的燃料的压力时，返回流道52b将通过安全阀33而被密封。

油封座12为筒状的部件，在其内部设置有气缸14。

气缸14被形成为筒状，在其内部以能够沿着轴向滑动的方式而收纳有柱塞18。气缸14以开放端部面对阀保持件13的筒部20的内侧面的方式而配置，并被连接于阀保持件13的中途部。气缸14的轴向被配置于，相对于阀保持件13（筒部20)的轴向而正交的方向上。换言之，以柱塞18的滑动方向与阀保持件13（筒部20)的轴向正交的方式，决定了气缸14与阀保持件13的位置关系。

而且，泵室4被形成在气缸14的内侧面及柱塞18的端面、与筒部20的内侧面之间。通过柱塞18沿着气缸14的轴向进行滑动，从而使泵室4的体积发生变化。换言之，泵室4内的压力根据柱塞18的滑动而被加减，在加压状态下，泵室4内的燃料被加压并排出。另外，在减压状态下，通过电磁溢流阀17的驱动而使得吸入阀31被打开，从而在吸入通道室16与泵室4连通的状态下使泵室4内减压，由此使燃料被吸入泵室4内。

接下来，参照图4至图6，对燃料喷射泵1内的燃料的流动进行说明。

如图4所示，在低压燃料从低压输油管2被吸入至吸入通道室16内的状态下，通过驱动电磁溢流阀17而使气缸17a进行移动，从而使吸入阀31向打开方向移动。通过使吸入阀31开阀，从而将低压燃料从吸入通道室16吸入泵室4内。此时，柱塞18向使泵室4的体积增加的方向滑动，从而减小泵室4内的压力。

然后，低压燃料从吸入通道室16通过吸入阀31，并通过支座51的流道51a及挡块61的流道61a而被供给到泵室4内。

如图5所示，通过柱塞18的滑动而对泵室4进行压缩，从而对被吸入泵室4内的低压燃料进行加压。此时，泵室4内的燃料通过流道52a而到达排出阀32的上游侧。

而且，当泵室4内的燃料的压力变得大于弹簧42的施力时，排出阀32将进行移动从而开阀。通过使排出阀32被打开，从而使泵室4与高压输油管3连通，进而高压燃料将被排出到高压输油管3中。此时，被排出到高压输油管3侧的高压燃料通过支座52的返回流道52b而流向安全阀33。

如图6所示，在高压输油管3内的高压燃料的压力上升并超过了弹簧43的施力的情况下，通过燃料的压力而使安全阀33被挤压，从而向开阀方向移动。由此，高压输油管3与泵室4连通，从而使高压燃料通过返回流道52b而返回到泵室4中。

如上所述，在燃料喷射泵1中，安全阀33与排出阀32共享支座52。另外，安全阀33与吸入阀31共享挡块61。

如此，通过使构成各个阀31、32、33的结构的部件中的一部分共享化，从而在实现部件数量的削减的同时，有助于燃料喷射泵1的小型化。

具体而言，在安全阀33和排出阀32中，通过在支座52中形成从安全阀33侧朝向排出阀32侧的流道52a、及从排出阀32侧朝向安全阀33侧的返回流道52b，以便在一个部件内以不交叉的方式分离地构成流道52a及返回流道52b，从而使两个阀32、33共享所需的部件。

由此，能够削减构成燃料喷射泵1中所不可缺少的阀组成的部件数量，从而能够实现低成本化，并且能够削减加工成本。

另外，在吸入阀31和安全阀33中，通过用挡块61这一个部件来构成挤压吸入阀31的弹簧41以及挤压安全阀33的弹簧43的弹簧承受部，从而使两个阀31、33共享所需的部件。

由此，能够削减构成燃料喷射泵1中所不可缺少的阀组成的部件数量，从而能够实现低成本化，并且能够削减加工成本。

另外，由于使被压入并被固定于筒部20内的支座52及挡块61共享化，因而无需改变对各个阀31、32、33施力的弹簧41、42、43的弹簧常数、强度等，从而不会导致不必要的大型化。由此，能够使燃料喷射泵1维持较小的尺寸，并能够减小泵的死区容积。

阀保持件13（筒部20)被形成为直线筒状，并且吸入阀31、排出阀32、安全阀33被配置于阀保持件13（筒部20)的轴上，并被配置为彼此同轴状。

如此，通过将三个阀31、32、33配置于筒部20内，从而能够简单地进行筒部20内的组装操作，并能够简单地进行在阀保持件13上加工筒部20时的加工操作。

另外，在具有从燃料排出侧至燃料吸入侧内径逐渐扩大的阶梯形状的内侧面的筒部20内，能够从一个方向依次安装排出阀32、安全阀33、吸入阀31的各个组成，从而能够提高安装性。

而且，在排出阀32、安全阀33中，与燃料相触碰的受压部位被设定于阀的中心部处。由此，能够简单地计算出施加于阀32、33的中心部上的压力，从而使开阀压力的调节变得容易。

通过使来自安全阀33的燃料从高压输油管3返回到泵室4中，从而能够减小通过安全阀33而返回的高压燃料的压力与泵室4内的高压燃料的压力之差。而且，由于泵室4尽管在阀保持件13内也被确保了较大的体积，因此能够通过泵室4的体积而吸收高压燃料的差压量。

另外，来自安全阀33的燃料通过支座52的返回流道52b而直接流入面对安全阀33的泵室4内。因此，无需另外设置燃料返回流道，从而能够有助于燃料喷射泵1的小型化。

接下来，参照图7，对燃料喷射泵1的其他实施方式进行说明。

在上述的实施方式中，对共享支座52及挡块61的结构进行了说明，但是，如图7（a)及图7（b)所示，也可以采用由排出阀32和安全阀33共享支座52的结构。

如图7（a)所示，通过使排出阀32和安全阀33共享支座52，以获得较大的吸入阀31与安全阀33之间的空间，从而能够获得较大的泵室4的体积，进而能够增大燃料喷射泵1的输出。在该情况下，通过使支座52共享化，从而也能够削减部件数量，并实现低成本化。

如图7（b)所示，通过使筒部20不是形成为直线筒状而是形成为弯曲筒状，并形成沿着柱塞18的移动方向的泵室4，从而能够顺利地进行泵室4的压缩过程。

产业上的可利用性

本发明能够被利用于向发动机的燃料喷射阀供给高压燃料的燃料喷射泵中。

符号说明

1：燃料喷射泵；2：低压输油管；3：高压输油管；10：泵壳体；18：柱塞；20：筒部；31：吸入阀；32：排出阀；33：安全阀；41、42、43：弹簧；51、52：支座；52a：流道；52b：返回流道；61、62：挡块。

Claims (5)

1.一种燃料喷射泵，其将以低压的状态被吸入的燃料加压并排出，其特征在于，

具备泵壳体，所述泵壳体具有阀保持件和柱塞，其中，在所述阀保持件的内部配置有吸入阀、排出阀、安全阀，且在所述阀保持件中于所述吸入阀和排出阀之间形成有泵室，所述柱塞对所述泵室进行加压或减压，

所述安全阀被设置于所述排出阀的下游侧，并作为用于使所述燃料返回至与排出阀相比靠上游侧处的阀而构成，

在所述阀保持件内，以分离的方式在同一空间内构成有所述排出阀的上游侧的流道的一部分、和从所述排出阀的下游侧起至安全阀的上游侧为止的流道。

2.如权利要求1所述的燃料喷射泵，其中，

在所述阀保持件内，从所述燃料的吸入侧朝向排出侧依次配置有所述吸入阀、安全阀、排出阀，

在所述安全阀和排出阀之间的流道中，从所述排出阀侧朝向所述安全阀侧的流道、与从所述安全阀侧朝向所述排出阀侧的流道以分离的方式而被构成在同一空间内。

3.如权利要求2所述的燃料喷射泵，其中，

所述排出阀和安全阀之间的流道由一个部件构成。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的燃料喷射泵，其中，

所述阀保持件的内侧面被形成为，相对于所述柱塞的移动方向而正交的直线圆筒状，

所述吸入阀、排出阀、及安全阀被配置在所述阀保持件的轴上。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的燃料喷射泵，其中，

所述阀保持件具备挡块，所述挡块对向所述吸入阀给予施力的弹性体、及向所述安全阀给予施力的弹性体进行支承。

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