CN105683557B - 高压燃料供给泵 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，在形成有在阀座附近具有弯曲部的燃料流路的高压燃料供给泵中，减少阀座附近的由于气穴现象所导致的腐蚀。高压燃料供给泵包括：燃料通道(10S，10P)，其与由于往复运动的柱塞的往复运动而发生体积变化的燃料的加压室连通；以及设置在所述燃料通道的流体阀(203，214S)，所述流体阀由阀座(214S)和阀构件(203)构成，所述燃料通道具有在所述阀座和所述阀构件的间隙形成的间隙通道部分(10S)以及在所述间隙通道部分的上游侧向弯曲的方向延伸的弯曲通道部分(10P)，其中，以燃料的逆流方向为基准，在所述间隙通道部分和所述弯曲通道部分所形成的弯曲通道部的内周侧的构成于所述弯曲通道部分侧的通道面(214D)的上游侧端部，形成凹部(214A)。

Description

高压燃料供给泵
技术领域
本发明涉及用于内燃机的高压燃料供给泵。
背景技术
作为本技术领域的背景技术，存在有日本特开2012-154297号公报(专利文献1)。在该公报中记载了一种高压泵(高压燃料供给泵)，该高压泵在固定于供给通道内壁的筒状阀体上形成的阀座的加压室一侧设置了吸入阀，通过吸入阀在阀座上落座关闭供给通道，通过吸入阀从阀座上离座开放供给通道。在该高压泵中，与吸入阀分开构成的阀针以能够与吸入阀的阀座一侧的端面抵接的方式构成，该阀针在与吸入阀的阀座一侧的端面抵接的端部的相反侧的端部具有可动芯。而且，在形成于阀体的径向内侧的内流路内，吸入阀一侧的外径比可动芯一侧的外径小的锥形部设置在阀针的径向外侧。由此，流过内流路的燃料通过沿着锥形的外壁改变了燃料的流动方向，减小了压力损失(参照摘要)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-154297号公报
发明内容
发明要解决的问题
关于专利文献1的高压泵，在调量工序中，燃料从加压室一侧流向缓冲室一侧。此时，在从加压室一侧向缓冲室一侧的流路的途中，设有在阀座和离开阀座的吸入阀之间形成的阀座部流路，以及在该阀座部流路的下游侧形成的内流路。阀座作为与阀针的中心轴线正交的面(以下，称为阀座面)而形成，内流路作为与阀针的中心轴线平行的内流路而形成。因此，阀座部流路和内流路构成了以直角弯曲的流路。特别地，阀座面和与该阀座连接的阀体的内周面(内流路的外周面)构成了弯曲流路的内周侧流路面，在包含阀针的中心轴线的、与该中心轴线平行的截面上观察时，阀座面和内周面以直角相交。
在具有这样结构的高压燃料供给泵中，从加压室侧向缓冲室侧的燃料流在弯曲流路的内周侧弯曲部从流路面剥离，产生漩涡。另外，燃料在通过阀座的时候，产生气泡。在通过阀座时产生的气泡由于漩涡滞留在弯曲流路的内周侧弯曲部附近，并在该内周侧弯曲部附近消失。即，在弯曲流路的内周侧弯曲部附近发生气穴现象。若该气泡的消失在内周侧弯曲部的附近，即阀座面的附近发生的话，有在阀座面发生腐蚀的可能性。
本发明的目的在于，在形成有在阀座的附近具有弯曲部的燃料流路的高压燃料供给泵中，减少阀座附近的由于气穴现象导致的腐蚀。
解决问题的技术手段
为了完成上述目的，本发明的高压燃料供给泵包括：往复运动的柱塞；由所述柱塞的往复运动而产生体积变化的燃料的加压室；与所述加压室连通的燃料通道；以及，设置在所述燃料通道的流体阀，所述流体阀由阀构件以及固定在所述燃料通道的阀座构成，所述阀构件以能够在所述燃料通道移动的状态被保持，通过相对于所述阀座落座或离座，将所述燃料通道关闭或打开，所述燃料通道具有在所述阀座和所述阀构件的间隙形成的间隙通道部分和在所述间隙通道部分的下游侧向相对于所述间隙通道部分弯曲的方向延伸的弯曲通道部分，所述高压燃料供给泵的特征在于，
以燃料逆流时的流向为基准，在所述间隙通道部分和所述弯曲通道部分所形成的弯曲的燃料通道部的内周侧的通道面，且在所述弯曲通道部分的通道面的上游侧端部形成凹部。
发明的效果
根据本发明，含有气泡的燃料流在弯曲部从通道面剥离，越过在弯曲部的内周侧通道面形成的凹部流向下游侧的通道部分。此时，凹部内成为燃料流停滞的区域，气泡不在阀座附近停留，流向下游侧。因此，气泡不在阀座附近消失，而在远离阀座的位置消失。由此，能够减少阀座附近的腐蚀的发生。
上述以外的问题、构成以及效果，通过以下的实施方式的说明将变得显而易见。
附图说明
图1为表示本发明涉及的实施例1的高压燃料供给泵的整体结构的纵向截面图。
图2为表示使用图1的高压燃料供给泵的燃料供给系统的一个实例的系统构成图。
图3为表示图1的高压燃料供给泵的电磁驱动型吸入阀的放大截面图，且为表示开阀时(燃料吸入时以及流出时)的状态的图。
图4为表示电磁驱动型吸入阀的阀座和阀构件的附近的截面图，且为表示逆流时的状态的图。
图5为表示电磁驱动型吸入阀的阀座和阀构件的附近的截面图，且为表示图4的变形例的图。
图6为表示电磁驱动型吸入阀的阀座和阀构件的附近的截面图，且为表示图4的变形例的图。
图7为表示将本发明应用于构成排出阀的逆止阀的实施例的截面图。
图8为表示将本发明应用于内开阀的实施例的截面图。
图9为作为本发明的对比例而示出电磁驱动型吸入阀的阀座和阀构件附近的截面图，且为表示逆流时的状态的图。
具体实施方式
以下，对本发明涉及的实施例进行说明。
实施例1
参照图1至图3，对实施本发明的高压燃料供给泵的整体结构进行说明。图1为表示本发明涉及的实施例1的高压燃料供给泵的整体结构的纵向截面图。图2为表示使用图1 的高压燃料供给泵的燃料供给系统的一个实例的系统构成图。图3为表示图1的高压燃料供给泵的电磁驱动型吸入阀的放大截面图，且为表示开阀时(燃料吸入时以及流出时)的状态的图。进一步地，由于图1不能在细节部分添加符号，所以在说明中的符号中图1 没有该符号的将在后述的放大图中记载该符号。
在泵壳体1设有一端开放的形成有底筒状空间的凹进部12A，在该凹进部12A，从开放端一侧插入汽缸20。汽缸20的外周和泵壳体1之间通过压接部20A密封。另外由于活塞式柱塞2与汽缸20滑动配合，汽缸20的内周面和活塞式柱塞2的外周面之间被侵入滑动配合面的燃料密封。其结果为，在活塞式柱塞2的顶端和凹进部12A的内壁面以及汽缸20的外周面之间划定了加压室12。
从泵壳体1的周壁面向加压室12而形成筒状的孔200H，将电磁驱动型吸入阀机构200的吸入阀部INV以及电磁驱动机构部EMD的一部插入该筒状的孔200H。电磁驱动型吸入阀机构200的外周面和筒状孔200H的接合面200R用垫圈300接合，由此，泵壳体1的内部相对大气密封。通过安装电磁驱动型吸入阀机构200而被密封的筒状孔200H 作为低压燃料室10a发挥作用。
在夹着加压室12而与筒状的孔200H相对的位置，从泵壳体1的周壁向加压室12设有筒状的孔60H。在该筒状的孔60H安装有排出阀单元60。排出阀单元60包括阀座构件 61B，该阀座构件61B在顶端形成有阀座(Valve seat)61，在中心具备成为排出通道的通孔11A。在阀座构件61B的外周固定着包围阀座61侧面周围的阀支架62。在阀支架 62内设有阀(阀芯)63以及朝将该阀63推压至阀座61的方向施力的弹簧64。筒状的孔 60H的加压室相反侧开口部设有通过螺钉连接而固定在泵壳体1上的排出接头11。
电磁驱动型吸入阀机构200具备被电磁驱动的柱塞杆201。在柱塞杆201的顶端设置阀(阀芯)203，且与在设置于电磁驱动型吸入阀机构200的端部的阀壳体(阀座构件) 214上形成的阀座(Valve seat)214S面对面。
在柱塞杆201的另一端设有柱塞杆施力弹簧202，向阀203远离阀座214S的方向对柱塞杆201施力。在阀壳体214的顶端内周部固定有阀限位器S0。阀203保持着能够在阀座214S和阀限位器S0之间往复运动。在阀203和阀限位器S0之间配置有阀施力弹簧 S4，通过阀施力弹簧S4向远离阀限位器S0的方向对阀203施力。
阀203和柱塞杆201的顶端通过各自的弹簧向相互相反的方向被施力，但是，由于柱塞杆施力弹簧202一方用强的弹簧构成，柱塞杆201抵抗阀施力弹簧S4的力而向阀203 远离阀座214S的方向(图面右边方向)推压，结果将阀203向阀限位器S0推压。
因此，柱塞杆201在电磁驱动型吸入阀机构200为OFF时(电磁线圈204未通电的时候)，通过柱塞杆施力弹簧202，如图1、图2、图3所示，将阀203维持在开阀位置 (详细构成将在后文叙述)。
如图2所示，燃料从燃料箱50通过低压泵51被导入到作为泵壳体1的燃料导入口的吸入接头10(参照图1)。
在共轨管53，安装着多个喷射器54、压力传感器56。喷射器54与发动机的汽缸数相配地被安装，根据发动机控制单元(ECU)600的信号将被送至共轨管53的高压燃料向各汽缸喷射。另外，内置于泵壳体1的安全阀机构(未示出)在共轨管53内的压力超过规定值时开阀，并使剩余的高压燃料返回排出阀60的上游侧。
返回图1进行说明。设置于活塞式柱塞2下端的挺杆3在弹簧4被压接在凸轮7上。活塞式柱塞2能够滑动地被保持于汽缸20中，通过由于发动机凸轮轴等而转动的凸轮7，进行往复运动使加压室12内的体积发生变化。汽缸20的下端部外周被汽缸保持架21保持，通过将汽缸保持架21固定在泵壳体1上，通过金属密封部20A汽缸20被压接在泵壳体1。
在汽缸保持架21安装着柱塞密封垫5，其将形成在活塞式柱塞2的下端部侧的小径部2A的外周密封。将汽缸20和活塞式柱塞2的组合插入加压室内，将形成在汽缸保持架21的外周的外螺纹部21A旋入形成在泵壳体1的凹部12A的开放侧端部内周的内螺纹部的螺纹部1A。汽缸保持架21在汽缸保持架21的台阶部21D卡止在汽缸20的加压室相反侧端部周边的状态下将汽缸20推向加压室侧，由此将汽缸20的密封用台阶部20A 推压在泵壳体1上，形成由于金属接触实现的密封部。
O形环21B将形成于发动机组ENB上的安装孔EH的内周面和汽缸保持架21的外周面之间密封。O形环21C在螺纹部21A(1A)的加压室相反侧的位置将泵壳体1的凹部 12A的加压室相反侧端部内周面和汽缸保持架21的外周面之间密封。
泵通过泵壳体1的法兰盘(详情省略)螺旋固定在发动机组上，由此固定在发动机组上。
在从吸入接头10到低压燃料室10a的通道的途中，形成有缓冲室10b，其中以夹持在缓冲器支架30和缓冲器罩40之间的状态收纳有双片金属隔膜缓冲器80。双片金属隔膜缓冲器80使上下一对的金属隔膜80A和80B面对面且将它们的外周部整周进行焊接而将内部密封。
在通过双片式金属隔膜80A和80B形成的中空部封入像氩气那样的惰性气体，通过该中空部基于外部的压力变化而产生体积变化，实现脉动衰减功能。
具体来说，进行如下配置：在缓冲器罩40的内周形成台阶部，在该台阶部设置环状沟槽，双片金属隔膜缓冲器80的外周焊接部完全嵌入该沟槽，且避免从周边的壁面传递外力，通过台阶部来保持双片金属隔膜缓冲器80的单侧表面(连接缓冲器罩的吸入接头 10的一侧的表面)的与外周焊接部相比位于内侧的表面。缓冲器支架30为无底的杯状构件(在中心开有孔且在孔的周围具有截面向内侧弯曲的曲面的构件)，外周被压入缓冲器罩40的内周面。弯曲部的端面部在整周上都与双片金属隔膜缓冲器80的外周焊接部的内侧的环状面抵接。在双片金属隔膜缓冲器80的凸缘部被夹持在该抵接部位和之前说明的台阶部之间的状态下，双片金属隔膜缓冲器80与缓冲器支架30以及缓冲器罩40一起形成为一个组合(单元)。由此，缓冲室10b通过将泵壳体1和缓冲器罩40螺纹连接而形成。在该实施例，吸入接头10与缓冲器罩40的上表面的中心部垂直，通过与缓冲器罩 40一体成型而构成。由此，即使将形成于缓冲器罩40外周的螺纹部与刻在泵壳体1内壁的螺纹部螺合，吸入接头10的姿势在旋转方向的任何位置都为相同的姿势，缓冲器罩的螺入位置没有限制，因此提升了缓冲器罩40的组装性。
双片金属隔膜缓冲器80的单侧的隔膜80A和缓冲器罩40之间的燃料通道80U通过设置在缓冲器罩40的内周壁的沟槽通道80C与作为燃料通道的缓冲室10b(双片金属隔膜缓冲器80的单侧的隔膜80B所面对的燃料通道)相连接。缓冲室10b通过形成在构成缓冲室10b底壁的泵壳体1上连通孔10c与电磁驱动型的吸入阀20所位于的低压燃料室 10a连通。由此从进料泵50送来的燃料由吸入接头10流入泵的缓冲室10b，一边作用于双片金属隔膜缓冲器80的两隔膜80A、80B，一边通过连通孔10c流向低压燃料室10a。
活塞式柱塞2的小径部2A和与汽缸21滑动配合的大径部2B的连接部由圆锥面2K连接。在圆锥面的周围在柱塞密封垫5和汽缸21的下端面之间形成副燃料室250。副燃料室250将从汽缸20和活塞式柱塞2的滑动配合面漏出的燃料捕获。在泵壳体1的内周面、汽缸21的外周面以及汽缸保持架21的上端面之间划定形成的环状通道21G的一端通过贯穿形成于泵壳体1中的纵通道250B与缓冲室10b连接，通过形成于汽缸保持架21 的燃料通道250A与副燃料室250连接。由此，缓冲室10b和副燃料室250通过纵通道 250B、环状通道21G、燃料通道250A连通。
由于活塞式柱塞2上下运动(往复运动)时圆锥面2K在副燃料室中往复运动，副燃料室250的容积发生变化。副燃料室250的容积增大的时候，燃料通过纵通道250B、环状通道21G、燃料通道250A从缓冲室10b向副燃料室250流入。副燃料室250的容积减小的时候，燃料通过纵通道250B、环状通道21G、燃料通道250A从副燃料室250向缓冲室10b流入。在阀203被维持在开阀位置的状态(线圈204未通电状态)下活塞式柱塞2从下止点上升时，被吸入至加压室内的燃料从开阀中的吸入阀203向低压燃料室10a溢流(溢出)，通过连通孔10c流向缓冲室10b。由此构成为，在缓冲室10b来自吸入接头 10的燃料、来自副燃料室250的燃料、来自加压室12的溢流燃料、进一步地来自安全阀 (未示出)的燃料汇合。其结果为，各燃料所具有的燃料脉动在缓冲室10b汇合，通过双片金属隔膜缓冲器80被吸收。
图2中，虚线围起来的部分表示图1的泵主体部分。电磁驱动型吸入阀200在形成为环状的线圈204的内周侧，具备兼作电磁驱动机构部EMD的机体的轭铁205。轭铁205 在内周部以夹持柱塞杆施力弹簧202的方式收纳有固定芯206和衔铁207。
如图3中详细所示的那样，在该实施例中，轭铁205被分为侧轭铁205A和上轭铁205B，通过压入而接合。另外，固定芯206被分为外芯206A和内芯206B，通过压入而接合。衔铁207通过焊接固定在柱塞杆201的与阀相反一侧的端部，在与内芯206B之间通过磁场空隙GP相面对。线圈204被收纳在轭铁205之中，通过将设在侧轭铁205A的开放端部外周的螺纹部与泵壳体1的螺纹部1SR螺纹连接使两者固定。通过该固定操作，侧轭铁205A的开放端向泵壳体压入形成于外芯206A的外周的凸缘部206F，外芯206A 的开放侧端部筒状部206G的外周被插入泵壳体1的导孔1GH的内周面。另外，作为阶梯部而在外芯206A的开放侧端部筒状部206G的外周形成的环状扩径部206GS压接于在泵壳体1的导孔1GH的开口侧周围形成的环状面部1GS。此时，将配置于环状面部1GS 和凸缘部206F之间的密封环206SR压缩，由此包含固定芯206内周部的空间和低压燃料室10a的低压侧的空间相对于大气被密封，其中，所述环状面部1GS在形成的泵壳体1 的导孔1GH开口侧周围形成，所述凸缘部206F在外芯206A的外周形成。
通过侧轭铁205A和上轭铁205B、外芯206A和内芯206B、衔铁207在线圈204的周围形成横穿磁空隙GP的闭合磁路CMP。在外芯206A的与磁空隙GP的周围面对面的部分的壁厚形成得较薄(若从外周观察则形成有沟槽)，该沟槽的部分形成了闭合磁路 CMP的磁节流单元206S(具有磁阻的功能)。由此，能够减少通过外芯206A泄漏的磁通量，其结果为能够增加通过磁空隙GP的磁通量。
参照图1、图2、图3，对本实施例的高压燃料供给泵的动作进行说明。
《燃料吸入状态》
首先，对燃料吸入状态进行说明。在活塞式柱塞2从图2的虚线所示的上止点位置向箭头Q2所示方向下降的吸入工序中，线圈204为非通电状态。柱塞杆施力弹簧202的作用力SP1如箭头所示朝着阀203对柱塞杆201施力。另一方面，阀施力弹簧S4的作用力 SP2向箭头所示方向对阀203施力。由于柱塞杆施力弹簧202的作用力SP1被设定为大于阀施力弹簧S4的作用力SP2的作用力，在此时两弹簧的作用力向开阀方向对阀203施力。另外，由于对由位于低压燃料室10a内的阀203的平面部203F代表的阀203的外表面作用的燃料的静压力P1和加压室内的燃料的压力P12之间的压力差，阀203受到开阀方向的力。进一步地在通过燃料导入通道10P沿着箭头R4向加压室12流入的燃料流和阀203 的圆筒部203H的周面之间产生的流体摩擦力P2向开阀方向对阀203施力。进一步地，通过形成于阀座214S和阀203的环状面部203R之间的环状燃料通道10S的燃料流的动压力P3作用于阀203的环状面部203R且对阀203向开阀方向施力。重量为几毫克的阀 203由于这些作用力在活塞式柱塞2开始下降时迅速开阀，行程直至与限位器S0碰撞。
与阀203的圆筒部203H以及燃料导入通道10P相比，阀座214在直径方向的外侧形成。由此能够扩大P1、P2、P3作用的面积，能够加快阀203的开阀速度。此时由于柱塞杆201以及衔铁207的周围充满了滞留的燃料，以及和轴承214B间的摩擦力的作用，柱塞杆201以及衔铁207与阀203的开阀速度相比向图面右方向的行程稍微缓慢一点。其结果在柱塞杆201的顶端面和阀203的平面部203F之间出现微小的间隙。因此从柱塞杆201 施加的开阀力一瞬间减低。但是，由于低压燃料室10a内的燃料的压力P1及时地作用于该间隙，使该阀203开阀的方向的流体力补偿了从柱塞杆201(柱塞杆施力弹簧202)施加的开阀力的减少。由此，在阀203开阀时由于流体的静压力以及动压力作用于阀203 的低压燃料室10a侧的整个表面，加快了开阀速度。
阀203开阀时，阀203的圆筒部203H的内周面由通过阀限位器S0的突出部ST的圆筒面SG形成的阀导面引导，阀203在直径方向没有位移地平滑地行程。形成阀导面的圆筒面SG夹着形成有阀座214S的面且跨越其上游侧以及下游侧地形成，不仅能够充分支持阀203的行程，而且能够有效地利用阀203的内周侧的死角，因此能够缩短吸入阀部 INV的轴向的尺寸。另外，由于阀施力弹簧S4被设置在阀限位器S0的端面SH和阀203 的平面部203F的阀限位器S0侧底面部之间，充分保证在开口部214P和阀203的圆筒部 203H之间形成的燃料导入通道10P的通道面积，同时还能够在开口部214C的内侧配置阀203和阀施力弹簧S4。另外，将位于形成燃料导入通道10P的开口部214C内侧的阀 203内周侧的死角有效利用且能够配置阀施力弹簧S4，因此能够缩短吸入阀部INV的轴向的尺寸。
阀203在其中心部具有阀导面SG，在紧邻阀导面SG外周具有与阀限位器S0的环状面部203R的承受面S2接触的环状突起部203S。进一步地，在其径向外侧的位置形成阀座214S。在阀座214S以及阀203环状面部203R的径向外侧，以形成于泵壳体1上的导孔1GH作为通道壁面的3个燃料通道Sn1～Sn3在导孔1GH圆周方向上等间隔地配置。由于燃料通道Sn1～Sn3在阀座214S的径向外侧形成，具有能充分大的获得燃料通道 Sn1～Sn3的截面积的优点。
另外，由于环状空隙SGP被设置在环状突起部203S的外周部，能够在闭阀动作时使加压室侧的流体压力P4迅速地向环状空隙SGP作用且提高将阀203向阀座214推压时的闭阀速度。
《燃料溢出状态》
然后，对燃料溢出状态进行说明。活塞式柱塞2从下止点位置转向开始沿箭头Q1方向上升，但由于线圈204为非通电状态，被吸入至一端加压室12内的燃料的一部分通过燃料通道Sn1～Sn3、环状燃料通道10S以及燃料导入通道10P向低压燃料室10a溢出(溢流)。燃料通道Sn1～Sn3中的燃料的流动从箭头R4方向向R5方向(参照图2)切换时，燃料的流动会瞬间停止，环状空隙SGP的压力上升，此时柱塞杆施力弹簧202将阀203 推压在限位器S0上。不如说，通过利用流入阀座214的环状燃料通道10S的燃料的动压力将阀203向限位器S0侧推压的流体力以及由于流经环状空隙SGP外周的燃料流的抽吸效应以吸引阀203和限位器S0的状态而作用的流体力，使得阀203被紧紧地推压至限位器S0。
从燃料流向R5方向切换的瞬间，加压室12内的燃料按照燃料通道Sn1～Sn3、环状燃料通道10S以及燃料导入通道10P的顺序流向低压燃料室10a。其中，燃料通道10S的燃料流路截面积被设定为小于燃料通道Sn1～Sn3、以及燃料导入通道10P的燃料流路截面积。即，在环状燃料通道10S，燃料流路截面积被设定为最小。因此，在环状燃料通道 10S发生压力损失，加压室12内的压力开始上升，但其流体压力P4被限位器S0的加压室侧的环状面承受，难以作用于阀203上。另外，由于均压孔S5的孔径很小，箭头P4 所示的加压室12侧的燃料的动态流体力难以作用到阀203上。
在溢出状态下，燃料从低压燃料室10a通过4个燃料通孔214Q流向缓冲室10b。另一方面，由于活塞式柱塞2上升，副燃料室250的容积增大，燃料从纵通道250B、环状通道21G以及燃料通道250A流向箭头R8的下方箭头方向，燃料的一部分从缓冲室10b 向副燃料室250导入。因此由于向副燃料室供给冷的燃料，所以活塞式柱塞2与汽缸20 的滑动部被冷却。
《燃料排出状态》
然后，对燃料排出状态进行说明。前文所述的燃料溢出状态中，基于来自发动机控制装置ECU的指令向线圈204通电时，马上产生了如图3所示的流经闭合磁路CMP的磁通量。产生流经闭合磁路CMP的磁通量时，在磁空隙GP中在内芯206B和衔铁207的对抗面间产生磁吸引力MF。该磁吸引力战胜柱塞杆施力弹簧202的作用力将衔铁207和固定在其上的柱塞杆201向内芯206B吸引。此时，磁空隙GP、柱塞杆施力弹簧202的收纳室206K内的燃料通过贯通孔201H向低压通道排出，或通过衔铁207的周围从燃料通道214K向低压通道排出。由此，衔铁207和柱塞杆201平滑地向内芯206B侧位移。衔铁207与内芯206B接触时，衔铁207和柱塞杆201停止运动。
通过将柱塞杆201拉向内芯206B，将阀203向限位器S0侧推压的作用力消失，由于阀施力弹簧S4的作用力向远离限位器S0的方向对阀203施力，阀203开始闭阀运动。此时，位于环状突起部203S外周侧的环状空隙SGP内的压力伴随着燃料加压室12内的压力上升而变得高于低压燃料10a侧的压力，有助于阀203的闭阀运动。其结果为，阀203与座214接触而成为闭阀状态，图3中在阀座214和阀203的环状面部203R之间形成的环状燃料通道10S被关闭。
如此，环状空隙SGP具有帮助阀203的闭阀运动的效果。但是，仅依靠阀施力弹簧S4的话，由于吸入阀的闭阀力过小，闭阀运动不稳定。因此，通过设置均压孔S5、S6，在阀203关闭时通过均压孔S5、S6向弹簧收纳空间SP供给燃料。由此，弹簧收纳空间 SP的压力保持不变，由于在阀203关闭时施加的力稳定，能够使阀203的闭阀时机稳定。而且，能够改善阀的开阀闭阀这两方面的响应性，同时进一步地降低了闭阀时机的波动。
由于活塞式柱塞2在阀203闭阀后还继续上升，加压室12的容积减少，加压室12 内的压力上升。其结果为，如图1以及图2所示，排出阀单元60的排出阀63战胜排出阀施力弹簧64的力从阀座61离开，燃料从排除通道11A通过排出接头11沿着箭头R6方向排出。
如此，环状空隙SGP具有帮助阀203的闭阀运动的效果。但是，仅依靠阀施力弹簧S4的话，由于吸入阀的闭阀力过小，闭阀运动不稳定。通过设置均压孔S5、S6，在阀203 关闭时通过均压孔S5、S6向弹簧收纳空间SP供给燃料。由此，弹簧收纳空间SP的压力保持不变，由于在阀203关闭时施加的力稳定，能够使阀203的闭阀时机稳定。由此，能够改善阀的开阀闭阀这两方面的响应性，同时进一步地降低了闭阀时机的偏差。
《减少由气穴现象所造成的阀座的腐蚀的构成》
以下，对于在阀壳体214的阀座214S、排出阀单元60的阀座61中减少腐蚀的构成进行说明。
首先，参照图9对本实施例的对比例进行说明。图9为作为本实施例的对比例而示出电磁驱动型吸入阀的阀座214S’和阀203附近的截面图，且为表示逆流时的状态的图。
在上述的燃料溢出状态下，燃料从加压室12侧流向缓冲室10b侧，相对于上述燃料排出状态的燃料流为逆流。在以下的说明中，以该逆流状态为基准，规定了上游侧和下游侧。
在从加压室12侧向缓冲室10b侧的燃料通道的途中，设有在阀座(Valve seat)214S’和阀(阀构件)203之间形成的环状燃料通道(阀座部通道)10S’，以及在该环状燃料通道10S’的下游侧形成的燃料导入通道10P’。阀座214S’作为与柱塞杆201的中心轴线(阀203的驱动轴线)正交的面(以下，称为阀座面)而形成，燃料导入通道10P’作为与柱塞杆201的中心轴线平行的燃料通道而形成。因此，环状燃料通道10S’和燃料导入通道10P’构成了直角弯曲的流路。特别地，阀座214S’以及和该阀座214S’连接的阀壳体214’的内周面(燃料导入通道10P’的外周面)214D’构成了弯曲部的内周侧流路面，在包含柱塞杆 201的中心轴线且与该中心轴线平行的截面上观察时，阀座214S’和内周面214D’以直角相交。
进一步地，环状燃料通道(阀座部通道)10S’为在阀座(Valve seat)214S’和阀(阀构件)203之间的间隙形成的燃料通道部分，在本说明书中，有时称为径向通道部10S’或间隙通道部10S’。另外，燃料导入通道10P’为在间隙通道部10S’的下游侧向相对间隙通道部10S’弯曲的方向延伸的燃料通道部分，在本说明书中，有时称为轴向通道部10P’或弯曲通道部10P’。
在具有这样结构的高压燃料供给泵，从加压室12侧向缓冲室10b侧的燃料流在弯曲流路的内周侧弯曲部214E’从流路面剥离，产生漩涡。另外，燃料穿过阀座214S’的时候，产生气泡。穿过阀座214S’时产生的气泡由于漩涡滞留在内周侧弯曲部214E’的附近，并在该内周侧弯曲部214E’附近消失。即，在内周侧弯曲部214E’的附近发生气穴现象。若该气泡的消失在内周侧弯曲部的附近，即阀座面的附近产生的话，在阀座(座面)214S’上有发生腐蚀的可能性。
然后，参照图4对本实施例的构成进行说明。图4为表示电磁驱动型吸入阀的阀座214S和阀203附近的截面图，且为表示逆流时的状态的图。
在从加压室12侧向缓冲室10b侧的燃料通道的途中，配置有固定于该燃料通道的阀座(Valve seat)214S以及阀(阀构件)203，阀(阀构件)203以能够在所述燃料通道移动的状态被保持，通过相对于阀座(Valve seat)214S落座或离座将所述燃料通道关闭或开放。
在本实施例中，和对比例相同，也在从加压室12侧向缓冲室10b侧的燃料通道的途中，设有在阀座(Valve seat)214S和阀(阀构件)203之间形成的环状燃料通道(阀座部通道)10S以及在该环状燃料通道10S的下游侧形成的燃料导入通道10P。阀座214S 作为与柱塞杆201的中心轴线(阀203的驱动轴线)正交的面(以下，称为阀座面)而形成，燃料导入通道10P作为与柱塞杆201的中心轴线平行的燃料通道而形成。因此，环状燃料通道10S和燃料导入通道10P构成了以直角弯曲的流路。特别地，阀座214S和与该阀座214S连接的阀壳体214的内周面(燃料导入通道10P的外周面)214D构成弯曲部的内周侧流路面，在包含柱塞杆201的中心轴线且与该中心轴线平行的截面上观察时，阀壳体214的内周面214D和阀座214S在内周侧弯曲部(内周侧转角部)214E成90°的角度交叉。进一步地，也可以在内周侧弯曲部214E形成用于倒角的微小的倾斜面、R部。与阀座214S的宽度相比，这些倾斜面、R部的宽度要小很多。
另外，环状燃料通道(阀座部通道)10S为在阀座(Valve seat)214S和阀(阀构件)203之间的间隙形成的燃料通道部分，在本说明书中有时称为径向通道部10S或间隙通道部10S。另外，燃料导入通道10P为在间隙通道部10S的下游侧向相对于间隙通道10S 弯曲的方向延伸的燃料通道部分，在本说明书中，有时称为轴向通道部10P或弯曲通道部10P。
本实施例对于减少在阀座214S座面发生的腐蚀是有效的。该腐蚀的原因为气穴现象。特别地，阀壳体214的内周面214D和阀座214S形成的角度在90°以下的情况下，燃料流在内周侧弯曲部214E从内周侧的通道面(特别是内周侧弯曲部214E的下游侧通道面) 剥离。
在本实施例，在位于内周侧弯曲部214E的下游侧的燃料导入通道(弯曲通道部)10P 的内周侧通道面214D上形成从内周侧通道面214DA凹进去的凹部214A。凹部214A在形成有阀座214S的阀壳体214上形成，上游侧端部直至环状燃料通道(间隙通道部)10S，下游侧端部设置至形成于阀壳体214的燃料导入通道(弯曲通道部)10P的燃料流方向的途中。由此，在位于凹部214A的下游侧的燃料导入通道(弯曲通道部)10P的内周侧通道面214D构成了通道面214DA，所述通道面214DA形成在阀壳体214上，具有高低差 (D2－D1)地从凹部214A向燃料导入通道(弯曲通道部)10P的中央部侧突出。
如上所述，在阀座(座面)214S产生了气泡。但是，燃料流在内周侧弯曲部214E从内周侧的通道面(特别是内周侧弯曲部214E的下游侧通道面)剥离，越过凹部214A到达通道面214DA。此时，在凹部214A内形成死水域DWR。因此，能够防止含有气泡的燃料流滞留在内周侧弯曲部214E的下游侧，能够防止气泡在阀座214S、阀座214S附近消失。由此，能够防止阀座214S、阀座214S附近的腐蚀的发生。
如上所述，在本实施例中，具有阀壳体214的内周面214D和阀座214S在内周侧弯曲部(内周侧转角部)214E成90°的角度交叉的结构。即使在所述角度超过90°的情况下，在接近90°的角度范围，例如在超过90°数度的角度范围，也具有燃料流剥离而产生漩涡的可能性。在阀座214S产生的气泡被该漩涡困住滞留在阀座214S的附近时，在阀座214S 上发生腐蚀。因此，即使在阀壳体214的内周面214D和阀座214S所成的角度超过90°数度的角度范围，也能够通过设置凹部214A，防止阀座214S的腐蚀的发生。以阀壳体 214的内周面214D和阀座214S所成的角度为90°以下的构成是为了限定上述的气穴现象、燃料流剥离以及阀座214S的腐蚀发生的构成。因此，若是发生气穴现象、燃料流剥离以及阀座214S的腐蚀的构成，即使上述角度为超出90°数度的角度范围，也不妨碍上述角度实质上属于90°以下的角度范围。
在本实施例，具有高低差(D2－D1)地从凹部214A向燃料导入通道(弯曲通道部)10P的中央部侧突出的通道面214DA由阀壳体214形成。对此，也可以如图5以及图6 所示，使用与阀壳体214分开的其他构件的高低差形成构件214B(图5)、214B’(图6) 形成通道面214DA以及高低差(D2－D1)。
在本变形例中，高低差(D2－D1)和具有该高低差地从凹部214A的底面向弯曲流路部10P的中央部侧突出的通道面214DA由与有别于作为阀座构件的阀壳体214的其他构件形成，被组装在阀壳体214上。由此，高低差(D2－D1)和通道面214DA在阀壳体 214上构成。
在本变形例中，能够使阀壳体214的内周面整体与凹部214A的底面为同一面地形成。由此，减少了阀壳体214加工工作量，阀壳体214的制造变得容易。
另外，在图5中，高低差形成构件214B的上游侧端面以及下游侧端面分别由锥面构成。由此，即使高低差形成构件214B的高低差(D2－D1)变大，也能够减少燃料流的湍流，抑制通道阻力的增大。
在本实施例中，在轴向通道部(弯曲通道部)10P，凹部214A构成了大直径的燃料通道部的通道面，与所述前记 大直径的燃料通道部的通道面相对，通道面214DA构成了小直径的燃料通道部的通道面。
实施例2
参照图7，对本发明涉及的第2实施例进行说明。图7为表示将本发明涉及的凹部应用于构成排出阀单元60的逆止阀的实施例的截面图。
在本实施例中，在阀座构件61B的端面上形成有阀座(Valve seat)61。阀座61作为与阀(阀构件)63的驱动轴方向垂直的面而形成。在阀座构件61B的中央部(中心部) 形成有沿阀63的驱动轴方向贯通的贯通孔61C，该贯通孔61C构成了燃料通道61C。另一方面，阀63的与阀座61相对的端面通过相对于阀座61落座或离座，将燃料通道关闭或打开。因此，阀座61被固定在燃料通道，阀63以能够在燃料通道移动的状态被保持。
在排出阀单元60中，例如在燃料的排出结束且阀63从开阀位置到向闭阀位置移动的期间发生燃料的逆流。在本实施例的说明中，也以逆流状态为基准，规定了上游侧和下游侧。在排出阀单元60发生逆流时，燃料从图7的阀座61以及阀63的外周侧向内周侧流动。
在逆流时的燃料流从排出接头11向加压室12侧的燃料通道的途中，设有在阀座61和阀63之间的间隙形成的间隙通道部(径向通道)301A以及在间隙通道部301A的下游侧向相对于间隙通道部301A而弯曲的方向延伸的燃料通道部61C。燃料通道部61C沿阀 63的驱动轴方向形成，有时称为轴向通道部61C或弯曲通道部61C。
间隙通道部301A相当于实施例1的环状燃料通道10S，弯曲通道部61C相当于实施例1的弯曲通道部10P，贯通孔(燃料通道)61C相当于实施例1的内周侧通道面214D，弯曲通道部61C的通道面61CA相当于实施例1的通道面214DA，凹部61A相对于实施例1的凹部214A。相对于实施例1中阀(阀构件)203被配置于具有阀座214S的阀壳体 214的内侧，在本实施例中阀63被配置具有阀座61的阀座构件61B的外侧。
通过凹部61A以及通道面61CA实现与实施例1的凹部214A以及通道面214DA相同的作用效果，本实施能够减低阀座61的腐蚀。
另外，在本实施例轴向通道部(弯曲通道部)中，凹部61A构成了大直径的燃料通道部的通道面，相对于所述大直径的燃料通道部的通道面，通道面61C构成了小直径的燃料通道部的通道面。
在本实施例，也和实施例1的图5、6的变形例相同，也可以使用有别于作为阀构件的阀座构件61B的其他构件来形成通道面61CA以及凹部61A的底面和通道面61CA的高低差，在阀座构件61B上组装，由此在阀座构件61B上构成通道面61CA和所述高低差。此时，通道面61CA成为由于所述高低差而从凹部61A的底面向燃料通道61C的中央部侧突出的通道面。
实施例3
参照图8，对本发明涉及的第3实施例进行说明。图8为表示将本发明应用于内开阀的实施例的截面图。
在本实施例的内开阀中，在阀座构件800上形成有阀座800A，阀构件801被配置于阀座构件800的内侧。成为逆流的燃料流从径向内侧向外侧流经在阀座800A和阀构件801之间的间隙形成的间隙通道部302A。在以下的说明中，以该逆流状态为基准，规定上游侧和下游侧进行说明。
在间隙通道部302A的下游侧，设有向相对间隙通道部302A而弯曲的方向延伸的弯曲通道部(轴向通道部)302B。
阀座800A作为与阀构件801的驱动轴线正交的面而被形成，弯曲通道部302B作为与阀构件801的驱动轴线(中心轴线)平行的燃料通道而被形成。因此，间隙通道部302A 和弯曲通道部302B构成了以直角弯曲的流路。特别的，与阀座800A抵接的阀构件801 的抵接面(端面)801B以及与该抵接面801连接的阀构件801的外周面801C构成了燃料通道302A以及302B的弯曲部的内周侧流路面。在包含阀构件801的中心轴线且与该中心轴线平行的截面(图8)上观察时，阀构件801的抵接面(端面)801B和阀构件801 的外周面801C在内周侧弯曲部(内周侧转角部)801D成90°的角度交叉。另外，也可以在内周侧弯曲部801D形成用于倒角的微小的倾斜面、R部。与阀座800A的宽度相比，这些倾斜面、R部的宽度要小很多。
在本实施例中，在位于内周侧弯曲部801D的下游侧的弯曲通道部302B的内周侧通道面(阀构件801的外周面)801C上，形成从内周侧通道面801CA凹进的凹部801A。凹部801A在阀构件801上形成，上游侧端部直至间隙通道部302A，下游侧端部被设置至形成于阀构件801的外周面801C的弯曲通道部302B的燃料流方向的途中。由此，在位于凹部801A下游侧的弯曲通道部302B的内周侧通道面801C上，构成了通道面801CA，该通道面801CA形成于阀构件801，具有到底差DS地从凹部801A向弯曲通道部302B 的中央部侧突出。
间隙通道部302A相当于实施例1的环状燃料通道10S，弯曲通道部302B相当于实施例1的弯曲通道部10P，由阀构件801的外周面而构成的内周侧通道面801C相当于实施例1的内周侧通道面214D，通道面801CA相当于实施例1的通道面214DA，凹部801A 相当于实施例1的凹部214A。相对于实施例1中凹部214A在弯曲通道部10P外周侧通道面上形成，在本实施例中，凹部801A在弯曲通道部302B的内周侧通道面上形成。
通过凹部801A以及通道面801CA实现与实施例1的凹部214A以及通道面214DA 相同的作用效果，本实施例能够减少阀座800A的腐蚀。
符号说明
10b…缓冲室、10P…弯曲通道部、10S…间隙通道部、11…排出接头、12…加压室、60…排出阀单元、61…阀座、61B…阀座构件、61A…凹部、61B…阀座构件、61C…弯曲通道部、61CA…通道面、63…阀、200…电磁驱动型吸入阀机构、203…阀、214…阀壳体、 214A…内周侧通道面214D的凹部、214B，214B’…高低差形成构件、214D…阀壳体214 的内周面、214DA…通道面、214E…弯曲燃料通道的内周侧弯曲部(内周侧角部)、214S…阀座、301A…间隙通道部、302A…间隙通道部、302B…弯曲通道部、800…阀座构件、800A…阀座、801…阀构件、801A…凹部、801B…阀构件801的抵接面、801C…阀构件801的外周面、801CA…内周侧通道面、801D…内周侧弯曲部(内周侧角部)、DS…高低差、DWR…死水域。

Claims (6)

1.一种高压燃料供给泵，其包括：往复运动的柱塞；由所述柱塞的往复运动而产生体积变化的燃料的加压室；与所述加压室连通的燃料通道；以及，设置在所述燃料通道的流体阀，所述流体阀由阀构件以及固定在所述燃料通道的阀座构成，所述阀构件以能够在所述燃料通道移动的状态被保持，通过相对于所述阀座落座或离座，将所述燃料通道关闭或打开，所述燃料通道具有在所述阀座和所述阀构件的间隙形成的间隙通道部分和弯曲通道部分，以燃料逆流时的流向为基准时，所述弯曲通道部分在所述间隙通道部分的下游侧向相对于所述间隙通道部分弯曲的方向延伸，所述高压燃料供给泵的特征在于，
所述间隙通道部分和所述弯曲通道部分形成弯曲的燃料通道部，在形成所述阀座的阀座构件侧构成所述燃料通道部的内周侧通道面，在所述阀构件侧构成所述燃料通道部的外周侧通道面，
以燃料逆流时的流向为基准，在所述燃料通道部的所述内周侧通道面、且在所述弯曲通道部分的通道面的上游侧端部形成凹部，在所述燃料通道部的所述外周侧通道面、且在所述间隙通道部分和所述弯曲通道部分的连接部，形成从通道内侧看为凹状的曲面部。
2.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述弯曲通道部分的内周侧通道面和外周侧通道面的间隔为，形成有所述凹部的部分的间隔D1大于所述凹部的下游端的更下游侧部分的间隔D2。
3.如权利要求2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述凹部的上游侧端部与所述间隙通道部分连通。
4.如权利要求3所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
通过形成所述凹部，从所述凹部的底面向所述弯曲通道部分的中央部侧具有高低差地突出的通道面与所述凹部一起形成在所述阀座构件上。
5.如权利要求4所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
在所述燃料通道部的所述内周侧通道面，在所述间隙通道部分构成的通道面和在所述弯曲通道部分构成的通道面所成的角度为90°以下。
6.如权利要求4所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述高低差以及具有该高低差地相比于所述凹部的底面向所述弯曲通道部分的中央部侧突出的所述通道面由有别于所述阀座构件的其他构件形成，且在所述阀座构件上组装。
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