CN109964025B - 具有电磁吸入阀的高压燃料供给泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有电磁吸入阀的高压燃料供给泵，目的在于在高压燃料供给泵的电磁吸入阀中，通过减小吸入阀与杆的倾角，而防止杆碰撞部处发生磨损。使高压燃料供给泵的电磁吸入阀的结构如下所述地构成：吸入阀的阀座部与杆的引导部由一体部件构成，进而确保杆引导部长度充分长，以一个部位的引导部构成。进而，使吸入阀座部和杆与吸入阀碰撞的面由同一平面构成。

Description

具有电磁吸入阀的高压燃料供给泵

技术领域

本发明涉及对于对内燃机的气缸直接喷射燃料的燃料喷射阀供给高压燃料的高压燃料供给泵，特别涉及具有调节喷出的燃料的量的电磁吸入阀的高压燃料供给泵。

背景技术

以下专利文献1和专利文献2中记载的现有的具有电磁吸入阀的高压燃料供给泵中，记载了在对电磁线圈不通电的状态下吸入阀因弹簧的作用力而被杆保持在开阀方向的电磁吸入阀。对电磁线圈通电时，吸入阀因电磁吸入阀中产生的磁吸引力而闭阀。由此，能够通过电磁线圈是否通电来控制吸入阀的开闭运动，由此能够控制高压燃料的供给量。

另外，关于专利文献1中记载的现有的电磁吸入阀，记载了包括平板的吸入阀和供吸入阀落座的阀座部件、用弹簧的作用力将吸入阀保持在开阀方向的杆和对杆进行引导的部件的内容。通过这样对杆进行引导能够使吸入阀的动作稳定化，进行正确的流量控制。

另外，日本特开2012-251447号公报中记载的现有的电磁吸入阀中，记载了包括杯型的吸入阀、具有吸入阀的阀座和杆的引导件两者的功能的阀座部件、用弹簧的作用力将吸入阀保持在开阀方向的杆的内容。这样的结构中，也能够使吸入阀的动作稳定化而进行正确的流量控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-094913号公报

专利文献2：日本特开2012-251447号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述专利文献1、2中记载的现有的高压燃料供给泵的电磁吸入阀中，吸入阀阀座部和杆的引导部由不同部件构成。另外，专利文献2中，吸入阀阀座部和杆碰撞面由不同的平面构成。该情况下，吸入阀与杆碰撞时的倾斜较大。吸入阀与杆在倾斜的状态下碰撞时，杆以角接触状态碰撞，于是存在发生应力集中而产生磨损的课题。

本发明的目的在于在高压燃料供给泵的电磁吸入阀中，通过减小吸入阀与杆的倾角，而防止杆碰撞部的磨损发生。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的高压燃料供给泵包括：具有平面部30d的吸入阀30；对平面部30d向开阀方向施力的杆部35；和形成在与平面部30d平行的位置且具有供吸入阀30落座的吸入阀座31a的阀座部件31，在阀座部件31，相对于杆部35与平面部30d的接触位置，在吸入阀30的相反侧形成有对杆部35进行引导的引导部。

发明效果

根据这样构成的本发明，能够减小杆与吸入阀碰撞时的倾角，能够防止杆碰撞部的磨损发生。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的纵截面图。

图2是本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的从上方观察的水平方向截面图。

图3是本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的从与图1不同的方向观察的纵截面图。

图4是本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀机构的放大纵截面图，示出了电磁吸入阀机构处于开阀状态的状态。

图5是应用了本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的发动机系统的结构图。

具体实施方式

以下基于附图所示的实施例详细说明本发明。

实施例1

首先，对于本发明的第一实施例，用附图详细进行说明。

在图5中示出发动机系统的整体结构图。被虚线包围的部分表示高压燃料供给泵(以下称为高压燃料供给泵)的主体，该虚线中示出的机构、部件表示为被一体地组装于泵主体1。

燃料容器20的燃料基于来自发动机控制单元27(以下称为ECU)的信号被供给泵21汲取。该燃料被加压至适当的供给压力后通过吸入配管28输送至高压燃料供给泵的低压燃料吸入口10a。

从低压燃料吸入口10a通过吸入接头51后的燃料，经由压力脉动减少机构9、吸入通路10b到达构成容量可变机构的电磁吸入阀机构300的吸入口31b。

流入电磁吸入阀机构300的燃料，通过用吸入阀30开闭的吸入口流入加压室11。发动机的凸轮机构93对柱塞2施加往复运动的动力。因为柱塞2的往复运动，在柱塞2的下降行程中从吸入阀30吸入燃料，在上升行程中，燃料被加压。燃料经由排出阀机构8向安装了压力传感器26的共轨23压送。然后，喷射器24基于来自ECU27的信号向发动机喷射燃料。本实施例是喷射器24对发动机的气缸内直接喷射燃料的、所谓直喷发动机系统中应用的高压燃料供给泵。

高压燃料供给泵按照从ECU27对电磁吸入阀机构300输出的信号，喷出要求的供给燃料的燃料流量。

图1表示本实施例的高压燃料供给泵的纵截面图，图2是对高压燃料供给泵从上方观察的水平方向截面图。另外，图3是对高压燃料供给泵从与图1不同的方向观察的纵截面图。图4是电磁吸入阀机构300部分的放大图。

如图1、3所示，本实施例的高压燃料供给泵被密合地固定在内燃机的高压燃料供给泵安装部90。具体而言，在图2的泵主体1设置的安装凸缘1a形成有螺孔1b，在其中插入多根螺栓，由此使安装凸缘1a与内燃机的高压燃料供给泵安装部90紧贴而固定。

为了高压燃料供给泵安装部90与泵主体1之间的密封而将O型环61嵌入泵主体1，防止发动机油向外部泄漏。

在泵主体1安装有对柱塞2的往复运动进行引导、与泵主体1一起形成加压室11的缸6。即，柱塞2通过在缸的内部往复运动而使加压室的容积变化。另外，设置有用于对加压室11供给燃料的电磁吸入阀机构300和用于从加压室11对排出通路排出燃料的排出阀机构8。

缸6以其外周侧被压入泵主体1，进而在固定部6a使主体向内周侧变形而将缸向图中上方推压，在缸6的上端面为了使被加压室11加压后的燃料不向低压侧泄漏而进行密封。

在柱塞2的下端，设置有将安装于内燃机的凸轮轴的凸轮93的旋转运动变换为上下运动、并传递至柱塞2的挺杆92。柱塞2经由保持部15被弹簧4压接于挺杆92。由此，能够随着凸轮93的旋转运动，使柱塞2上下往复运动。

另外，保持在密封件保持架7的内周下端部的柱塞密封件13以在缸6的图中下方部能够与柱塞2的外周滑动地接触的状态设置。由此，在柱塞2滑动时，将副室7a的燃料密封而防止流入内燃机内部。同时，防止对内燃机内的滑动部进行润滑的润滑油(包括发动机油)流入泵主体1的内部。

如图2、3所示，在高压燃料供给泵的泵主体1的侧面部安装有吸入接头51。吸入接头51与供给来自车辆的燃料容器20的燃料的低压配管连接，燃料从此处被供给至高压燃料供给泵内部。吸入过滤器52具有防止因燃料流动而将从燃料容器20到低压燃料吸入口10a之间存在的异物吸收至高压燃料供给泵内的作用。

通过低压燃料吸入口10a后的燃料，通过图2所示的与泵主体1在上下方向上连通的低压燃料吸入口10b流向压力脉动减少机构9。压力脉动减少机构9配置在减震罩14与泵主体1的上端面之间，被在泵主体1的上端面配置的保持部件9a从下侧支承。具体而言，压力脉动减少机构9是将2片隔膜重叠而构成的，在其内部封入0.3MPa～0.6MPa的气体，外周缘部通过焊接固定。因此，以外周缘部较薄、随着向内周侧去而变厚的方式构成。

然后，在保持部件9a的上表面形成用于从下侧固定压力脉动减少机构9的外周缘部的凸部。另一方面，在减震罩14的下表面形成用于从上侧固定压力脉动减少机构9的外周缘部的凸部。这些凸部形成为圆形，通过用这些凸部夹持而固定压力脉动减少机构9。另外，减震罩14对泵主体1的外缘部压入而固定，此时保持部件9a弹性变形而支承压力脉动减少机构9。这样，在压力脉动减少机构9的上下面形成与低压燃料吸入口10a、10b连通的减震室10c。另外，虽然图中未示出，但在保持部件9a形成有将压力脉动减少机构9的上侧与下侧连通的通路，由此减震室10c在压力脉动减少机构9的上下面形成。

通过减震室10c后的燃料接下来经由与泵主体在上下方向上连通地形成的低压燃料流路10d而到达电磁吸入阀机构300的吸入口31b。另外，吸入口31b与形成吸入阀座31a的吸入阀座部件31在上下方向上连通地形成。

如图2所示，在加压室11的出口设置的排出阀机构8包括排出阀座8a、与排出阀座8a接触/分离的排出阀8b、对排出阀8b向排出阀座8a施力的排出阀弹簧8c、决定排出阀8b的行程(移动距离)的排出阀限位部8d构成。排出阀限位部8d与泵主体1在抵接部8e通过焊接而接合，将燃料与外部隔离。

在加压室11与排出阀室12a不存在燃料压力差的状态下，排出阀8b因排出阀弹簧8c的作用力而被压接于排出阀座8a，成为闭阀状态。只有加压室11的燃料压力比排出阀室12a的燃料压力更大时，排出阀8b才会抵抗排出阀弹簧8c而开阀。加压室11内的高压的燃料经过排出阀室12a、燃料排出通路12b、燃料排出口12向共轨23排出。排出阀8b开阀时，与排出阀限位部8d接触，行程受到限制。从而，排出阀8b的行程被排出阀限位部8d适当地决定。由此，能够防止因为行程过大、排出阀8b关闭迟而使向排出阀室12a高压喷出的燃料再次逆流至加压室11内，能够抑制高压燃料供给泵的效率降低。另外，排出阀8b反复开阀和闭阀运动时，为了使排出阀8b仅在行程方向上运动，在排出阀限位部8d的外周面进行引导。通过以上所述，排出阀机构8成为限制燃料的流通方向的止回阀。

如以上所说明的，加压室11包括泵壳体1、电磁吸入阀机构300、柱塞2、缸6、排出阀机构8。

此处，用图4说明本实施例的详情。图4是电磁吸入阀300的放大图，是对电磁线圈43没有通电的不通电状态、加压室11的压力较低(用供给泵21压送的压力)的状态的图。

因为凸轮93的旋转，柱塞2向凸轮93方向移动而处于吸入行程状态时，加压室11的容积增加，加压室11内的燃料压力降低。

该行程中，加压室11内的燃料压力比吸入口31b的压力低时，吸入阀30成为开阀状态。30a表示最大开度，此时，吸入阀30与限位部32接触。因为吸入阀30开阀，在阀座部件31形成的开口部31c开口。燃料通过开口部31c，经由在泵主体1中在横方向上形成的孔1f流入加压室11。另外，孔1f也构成加压室11的一部分。

柱塞2结束吸入行程之后，柱塞2转变为上升运动而转移至上升行程。此处，电磁线圈43维持不通电状态，磁作用力不作用。杆施力弹簧40设定为对向杆35的外径侧凸出的杆凸部35a施力，在不通电状态下具有维持吸入阀30开阀所需的充分的作用力。加压室11的容积随着柱塞2的上升运动而减少，但在该状态下，之前被吸入加压室11的燃料，再次通过开阀状态的吸入阀30的开口部30a返回吸入通路10d，因此加压室的压力不会上升。将该行程称为返回行程。

在该状态下，来自发动机控制单元27(以下称为ECU)的控制信号对电磁吸入阀机构300施加时，电流经由端子46向电磁线圈43流动。磁吸引力作用在磁芯39与衔铁(anchor，电枢)36之间，磁芯39和衔铁36在磁吸引面S接触。磁吸引力克服杆施力弹簧40的作用力地对衔铁36施力，衔铁36与杆凸部35a卡合，使杆35向远离吸入阀30的方向移动。

此时，吸入阀30因吸入阀施力弹簧33的作用力和燃料流入吸入通路10d引起的流体力而闭阀。闭阀后，加压室11的燃料压力随着柱塞2的上升运动而上升，达到燃料排出口12的压力以上时，经由排出阀机构8进行高压燃料的排出，对共轨23供给。将该行程称为喷出行程。

即，柱塞2的从下止点到上止点之间的上升行程，具有返回行程和喷出行程。通过控制对电磁吸入阀机构300的线圈43的通电时机，能够控制喷出的高压燃料的量。如果将对电磁线圈43通电的时机提前，则压缩行程中的返回行程的比例较小，喷出行程的比例较大。即，返回吸入通路10d的燃料减少，高压喷出的燃料增多。另一方面，如果使通电的时机推迟，则压缩行程中的返回行程的比例较大，喷出行程的比例较小。即，返回吸入通路10d的燃料增多，高压喷出的燃料减少。对电磁线圈43的通电时机受到来自ECU27的指令控制。

通过如上所述地构成，能够通过控制对电磁线圈43的通电时机，而将高压喷出的燃料的量控制为内燃机需要的量。

吸入阀部包括吸入阀30、吸入阀座31、吸入阀限位部32、吸入阀施力弹簧33。吸入阀座31是圆筒型的，在内周侧轴向上具有阀座部31a、以圆筒的轴为中心辐射状地设置的1个或2个以上的吸入通路部31b，以外周圆筒面压入保持于泵主体1。

吸入阀施力弹簧33在吸入阀限位部32的内周侧配置用于使一部分上述弹簧的一端同轴地稳定的细径部，吸入阀30构成为在吸入阀座部31a与吸入阀限位部32之间、吸入阀施力弹簧33嵌合于阀引导部30b的形状。吸入阀施力弹簧33是压缩弹簧，以作用力在将吸入阀30压紧于吸入阀座部31a的方向上作用的方式设置。不限于压缩弹簧，只要可以得到作用力，方式可以是任意的，也可以是与吸入阀成为一体的具有作用力的板簧的方式。

通过这样构成吸入阀部，在泵的吸入行程中，通过吸入通路31b进入内部的燃料，通过吸入阀30与阀座部31a之间，通过吸入阀30的外周侧与吸入阀限位部32的间隙的燃料通路，通过泵主体1和缸的通路，使燃料流入泵室。另外，在泵的喷出行程中，通过排出阀30与吸入阀座部31a接触而密封，发挥防止燃料向入口侧逆流的止回阀的功能。

吸入阀30的轴向的移动量30a被吸入阀限位部32限制为有限的。这是因为移动量过大时上述逆流量因吸入阀30关闭时的响应延迟而增多，泵的性能降低。该移动量的限制能够用吸入阀座31a、吸入阀30、吸入阀限位部32的轴向的形状尺寸和压入位置规定。

吸入阀30、吸入阀座31a、吸入阀限位部32因为在动作时彼此反复碰撞，所以使用高强度、高硬度且耐腐蚀性优秀的对马氏体不锈钢实施了热处理的材料。对于吸入阀弹簧33，考虑耐腐蚀性而使用奥氏体不锈钢材料。

接着，叙述螺线管机构部。螺线管机构部包括作为可动部的杆35、衔铁36、作为固定部的杆引导部37、第一芯体38、第二芯体39，以及杆施力弹簧40、衔铁施力弹簧41。

作为可动部的杆35和衔铁36构成为不同的部件。杆35在杆引导部37的内周侧在轴向上可自由滑动地被保持，衔铁36的内周侧在杆35的外周侧可自由滑动地被保持。即，构成为杆35和衔铁36都能够在几何学上受限制的范围内在轴向上滑动。

衔铁36为了在燃料中在轴向上自由流畅地运动，具有1个以上在部件轴向上贯通的贯通孔36a，尽量排除衔铁前后的压力差对运动的限制。杆引导部37在径向上插入泵主体1的被吸入阀插入的孔的内周侧，在轴向上，与吸入阀座的一端部抵接，成为以夹在焊接固定于泵主体1的第一芯体38与泵主体1之间的方式配置的结构。

在杆引导部37也与衔铁36同样地设置在轴向上贯通的贯通孔37a，以衔铁能够自由流畅地运动、且衔铁侧的燃料室的压力不妨碍衔铁的运动的方式构成。

第一芯体38将与泵主体焊接的部位的相反侧的形状形成为薄圆筒形状，以在其内周侧插入第二芯体39的形式焊接固定。在第二芯体39的内周侧，杆施力弹簧40用细径部作为引导而配置，向杆35与吸入阀30接触、上述吸入阀远离吸入阀座部31a的方向、即吸入阀的开阀方向施加作用力。

衔铁施力弹簧41配置为将一端插入至设置在杆引导部37的中心侧的圆筒径的引导部37a中并保持同轴、并且对衔铁36向杆凸缘部35a方向施加作用力。衔铁36的移动量36e被设定为比吸入阀30的移动量30a大。这是为了使吸入阀30可靠地闭阀。

因为杆35与杆引导部37相对滑动，并且杆35与吸入阀30反复碰撞，所以考虑硬度和耐腐蚀性而使用对马氏体不锈钢实施了热处理的材料。衔铁36和第二芯体39为了形成磁回路而使用磁性不锈钢，进而在衔铁36和第二芯体各自的碰撞面，实施了用于提高硬度的表面处理。特别是镀硬质Cr等，但不限于此。对于杆施力弹簧40、衔铁施力弹簧41，考虑耐腐蚀性而使用奥氏体不锈钢。

在吸入阀部和螺线管机构部中，构成3个弹簧。由吸入阀部中构成的吸入阀施力弹簧33和螺线管机构部中构成的杆施力弹簧、衔铁施力弹簧构成。本实施例中，任意弹簧都使用螺旋弹簧，但只要是能够得到作用力的方式，就能够任意地构成。

这3个弹簧力的关系如下式。

杆施力弹簧40的作用力>衔铁施力弹簧41的作用力+吸入阀施力弹簧33的作用力+吸入阀因流体而趋向关闭的力……(1)式

根据该关系，在不通电时，因为各弹簧力，杆35在使吸入阀30远离吸入阀座部31a的方向、即阀开阀的方向上作用力f1。根据(1)式，f1如下所述。

f1＝杆施力弹簧40的作用力–(衔铁施力弹簧41的作用力+吸入阀施力弹簧33的作用力+吸入阀因流体而趋向关闭的力)

……(2)式

接着，叙述线圈部的结构。线圈部包括第一轭42、电磁线圈43、第二轭44、线轴45、端子46、连接器47。在线轴45上卷绕多匝铜线而成的线圈43，以被第一轭42和第二轭包围的形式配置，与作为树脂部件的连接器一体地模塑固定。两个端子46各自的一端与线圈的铜线的两端分别可通电地连接。端子46也同样与连接器一体地模塑成形，成为另一端能够与发动机控制单元侧连接的结构。

线圈部中，第一轭的中心部的孔部被压入固定在第一芯体中。此时，成为第二轭44的内径侧与第二芯体接触或有微小间隙地接近的结构。第一轭42、第二轭44因为均构成磁回路并且考虑到耐腐蚀性而采用磁性不锈钢材料，线轴45、连接器47考虑强度特性、耐热特性，使用高强度耐热树脂。对于线圈43使用铜，对于端子46使用对黄铜实施了金属镀层的材料。

通过如上所述地构成螺线管机构部和线圈部，由第一芯体38、第一轭42、第二轭44、第二芯体39、衔铁36形成磁回路，对线圈施加电流时，在第二芯体39、衔铁36之间产生电磁力，产生相互吸引的力。在第一芯体38中，通过使第二芯体39与衔铁36发生相互吸引力的轴向部位尽量变薄，使磁通几乎全部通过第二芯体与衔铁之间，于是能够效率良好地得到电磁力。

上述电磁力超过上述f1时，作为可动部的衔铁36与杆35一起进行被第二芯体39吸引的运动、芯体39与衔铁36接触，能够使接触持续。

《吸入行程》

柱塞2从上止点起开始下降时，加压室内的压力例如从20MPa水平的高压的状态起急剧减小，杆35、衔铁36、吸入阀30因上述力f1而开始向吸入阀30的开阀方向移动。因为吸入阀30开阀，从吸入阀座的通路31b流入阀座31内径侧的燃料开始被吸入加压室内。

吸入阀30与吸入阀限位部32碰撞，吸入阀30在该位置停止。同样，杆35也在前端与吸入阀30接触的位置(柱塞杆的开阀位置)停止。关于衔铁36，也与杆35以相同速度向吸入阀30开阀方向移动，但在杆35与吸入阀30接触而停止之后也因惯性力而继续移动。然而，衔铁施力弹簧41克服该惯性力，衔铁36再次向接近第二芯体39的方向移动，能够在以衔铁36压在杆凸缘部35a上的方式接触的位置(衔铁开阀位置)停止。图4表示此时的衔铁36、杆35、吸入阀30的位置的状态。

以上叙述中，说明了杆35与衔铁36完全分离，但也可以是杆35与衔铁36保持接触的状态。换言之，对杆凸缘部35a与衔铁36的接触部作用的负载，在杆的运动停止后减少，成为0时衔铁36相对于杆开始分离，但也可以是不成为0而是留有微小负载的衔铁施力弹簧41的设定力。

吸入阀30与吸入阀限位部32碰撞时，发生作为产品上重要的特性的噪音的问题。噪音的大小取决于上述碰撞时的能量的大小，但因为使杆35和衔铁36构成为分体的，所以与吸入阀限位部32碰撞的能量，仅因吸入阀30的质量和杆35的质量产生。即，衔铁36的质量对碰撞能量没有贡献，因此通过使杆35和衔铁36构成为分体的，能够减轻噪音的问题。

即使使杆35和衔铁36构成为分体的，在没有衔铁施力弹簧41的结构的情况下，衔铁36也因上述惯性力而向吸入阀30的开阀方向继续移动，与杆引导部37的中央轴承部37a碰撞，引起在与上述碰撞部不同的部分产生噪音的问题。在噪音的问题之外，不仅因碰撞而引起衔铁36和杆引导部37的磨损和变形等，也存在因上述磨损而产生金属异物，该异物被夹在滑动部和阀座部中，或者变形而损害轴承功能，由此损害吸入阀螺线管机构的功能的风险。

另外，在没有衔铁施力弹簧41的结构的情况下，衔铁会因上述惯性力而过度远离芯体39，因此为了从在动作时刻上作为后行程的返回行程转移至喷出行程而对线圈部施加电流时，发生不能得到必要的电磁吸引力的问题。

不能得到必要的电磁吸引力的情况下，存在不能将从高压泵喷出的燃料控制为要求的流量的重大问题。因此，衔铁施力弹簧41具有用于防止上述问题发生的重要的功能。

吸入阀30开阀之后，柱塞2进一步下降而到达下止点。在此期间中，燃料持续流入加压室11，该行程是吸入行程。

《返回行程》

下降至下止点的柱塞2进入上升行程。吸入阀因上述f1的力而保持停止在开阀状态，通过吸入阀的流体的方向变为相反。即，吸入行程中燃料从吸入阀座通路31b流入加压室，与此相反，在变为上升行程的时刻，从加压室向吸入阀座通路31b方向返回。将该行程称为返回行程。

在该返回行程中，在发动机高转速时即柱塞2的上升速度大的条件下，返回的流体引起的吸入阀的闭阀力增大，上述力f1减小。在该条件下，各弹簧力的设定力错误，f1成为负值的情况下，吸入阀30会意外地闭阀。因为会喷出比要求的喷出流量大的流量，所以燃料配管内的压力上升至要求的压力以上，对发动机的燃烧控制造成不良影响。因此，需要以在柱塞2的上升速度最大的条件下、上述力f1保持正值的方式设定各弹簧力。

《返回行程～喷出行程的转移状态》

与要求的喷出时刻相比，在考虑了电磁力的产生延迟、吸入阀的闭阀延迟的更早的时刻，对电磁线圈43施加电流，磁吸引力在衔铁36与第二芯体39之间作用。关于电流，需要施加克服上述力f1所需的大小的电流。在该磁吸引力克服上述力f1的时刻，衔铁36开始向第二芯体39方向移动。因为衔铁36移动，在轴向上在凸缘部35a接触的杆35也同样地移动，吸入阀30因吸入阀施力弹簧33的力和流体力、主要是从加压室侧通过阀座部的流速引起的静压降低，而开始闭阀。

对电磁线圈43施加电流时，衔铁36与第二线圈39与规定距离相比过度远离的情况下，即衔铁36超过开阀位置的状态持续的情况下，因为上述磁吸引力较弱所以不能克服上述力f1，发生衔铁向第二芯体39侧移动需要时间、或不能移动的问题。为了不引起该问题而设置了衔铁施力弹簧41。衔铁36不能在要求的时机移动至第二芯体39的情况下，在要喷出的时刻，吸入阀也维持打开的状态，因此喷出行程不能开始，即不能得到必要的喷出量，于是存在不能进行要求的发动机燃烧的风险。因此，衔铁施力弹簧41具有用于防止吸入行程中可能发生的噪音问题、并且用于防止喷出行程不能开始的问题的重要的功能。

开始移动的吸入阀30与阀座部31a碰撞而停止，由此成为闭阀状态。闭阀时，缸内压力急速增大，所以吸入阀30因缸内压力而在闭阀方向上被远大于上述力f1的力牢固地压紧，开始维持闭阀状态。

衔铁36也与第二芯体39碰撞而停止。杆35在衔铁36停止后也因惯性力而继续运动，但杆施力弹簧40克服惯性力而将其推回、凸缘部35a能够返回与衔铁接触的位置。

衔铁36与第二芯体39碰撞时，发生作为产品上重要的特性的噪音的问题。该噪音比上述吸入阀与吸入阀限位部碰撞的噪音的大小更大，更加成为问题。噪音的大小取决于上述碰撞时的能量的大小，但因为使杆35和衔铁36构成为分体的，所以与第二芯体39碰撞的能量，仅因衔铁36的质量产生。即，杆35的质量对碰撞能量没有贡献，所以通过使杆35和衔铁36构成为分体的，能够减轻噪音的问题。

衔铁36与第二芯体39接触之后，因为接触而发生充分的磁吸引力，于是能够改为仅用于保持接触的较小的电流值。

此处，叙述螺线管机构部内可能发生的腐蚀的问题。对线圈施加电流而衔铁36被吸引向第二芯体39时，两个物体之间的空间体积急速缩小，由此该空间中的流体无处可去，以快速的流速被压向衔铁外周侧，与第一芯体较薄部碰撞，存在因该能量而发生腐蚀的风险。另外，被推压的流体通过衔铁的外周而流向杆引导部侧，但因为衔铁外周侧的通路较窄，所以流速增大，即产生因静压急速降低而引起的空穴现象，存在在第一芯体较薄部发生空穴腐蚀的风险。

为了避免这些问题，在衔铁中心侧设置有1个以上的轴向的贯通孔36a。这是为了在衔铁36被吸引向第二芯体39侧时，使该空间的流体尽量不通过衔铁外周侧的狭窄的通路，使其通过贯通孔36a。通过这样构成，能够解决上述腐蚀的问题。

使衔铁36和杆35构成为一体的情况下，发生更可能有上述问题的现象。在发动机高转速时即柱塞的上升速度较大的条件下，对于对线圈施加电流而使衔铁36向第二芯体39移动的力，进而增加速度非常大的流体引起的关闭吸入阀30的力作为添加施力，杆35和衔铁36急剧接近第二芯体39，所以该空间的流体被压出的速度进一步增大，上述腐蚀的问题变得更大。衔铁36的贯通孔36a的容量不足的情况下，腐蚀的问题不能解决。

本实施例中因为使衔铁36和杆35构成为分体的，所以即使在对杆35施加了关闭吸入阀30的力的情况下，仅有杆35被压出至第二芯体39侧，衔铁36被留下，并且以通常的仅有电磁吸引力的力向第二芯体39侧移动。即，不会引起急剧的空间减少，能够防止腐蚀问题发生。

使衔铁36和杆35构成为分体的弊端如上所述，有不能得到要求的磁吸引力的问题、噪音、功能降低，但通过设置衔铁施力弹簧41，能够消除该弊端。

《喷出行程》

柱塞从下止点起转变为上升行程，在要求的时机对线圈43施加电流直到吸入阀30关闭的返回行程结束后，加压室内的压力急速增大，成为喷出行程。在喷出行程中，出于省电的观点，要求削减对线圈施加的电力，因此切断对线圈施加的电流。电磁力不再被施加，衔铁36和杆35因杆施力弹簧40和衔铁施力弹簧41的合力而向远离第二芯体39的方向移动。然而，吸入阀30以牢固的闭阀力处于闭阀位置，所以杆35在与闭阀状态的吸入阀30碰撞的位置停止。即，此时的杆的移动量是(36e-30a)。

杆35和衔铁36在电流切断后同时移动，但在杆35的前端与闭阀的吸入阀30接触的状态下停止之后，衔铁36也因惯性力而要继续向吸入阀30的方向移动。然而，衔铁施力弹簧41克服惯性力，对衔铁36在第二芯体39的方向上施加作用力，因此衔铁36能够在与杆35的凸缘部35a接触的状态下停止。

没有衔铁施力弹簧41的情况下，吸入行程与上述同样，衔铁不停止而是向吸入阀30的方向移动，可能有与杆引导部31e碰撞的噪音的问题和功能障碍的问题，但因为设置了衔铁施力弹簧41，所以能够防止上述问题。另外，本实施例中杆引导部31e与吸入阀座部件31用同一部件一体地构成。

这样，进行喷出燃料的喷出行程，在下一个吸入行程前，吸入阀30、杆35、衔铁36成为图5的状态。在柱塞到达上止点的时刻，喷出行程结束，再次开始吸入行程。这样，被导入低压燃料吸入口10a的燃料在作为泵主体的泵主体1的加压室11中由于柱塞2的往复运动而将必要的量加压至高压，能够提供适合从燃料排出口12对共轨23压送的高压泵。

此处，上述专利文献1、2中记载的现有的高压燃料供给泵的电磁吸入阀中，吸入阀与杆碰撞时的倾角较大。吸入阀与杆在倾斜的状态下碰撞时，杆以角接触状态碰撞，所以存在发生应力集中而发生磨损的课题。

于是，以下对于在高压燃料供给泵的电磁吸入阀中，通过减小吸入阀与杆的倾角，而防止杆碰撞部的磨损发生的结构进行说明。本实施例的高压燃料供给泵包括：具有平面部30d的吸入阀30；对平面部30d向开阀方向施力的杆部35；和在与平面部30d平行的位置形成、且具有吸入阀30落座的吸入阀座31a的阀座部件31，阀座部件31中，相对于杆部35与平面部30d的接触位置，在吸入阀30的相反侧形成有对杆部35进行引导的引导部31d。

另外，吸入阀30的平面部30d和阀座部件31的吸入阀座31a在大致同一平面上形成。另外，吸入阀30的平面部30d与杆部35的中心轴正交地配置。另外，在阀座部件31中，形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路31b，相对于燃料通路31b的开口部，引导部31e配置在吸入阀座31a的相反侧。另外，在阀座部件31中，形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路31b，相对于燃料通路31b的开口部，引导部31e的全部配置在吸入阀座31a的相反侧。另外，在阀座部件31中，形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路31b，相对于燃料通路31a的开口部，吸入阀座31a配置在加压室11侧。另外，在阀座部件31中，形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路31b，相对于燃料通路31b的开口部，吸入阀座31a全部配置在加压室11侧。

另外，在杆部35一体地安装有产生磁吸引力的可动部36，以在杆中心轴方向上相比于杆部35与可动部36的相对面的长度、杆部35的引导部31e的长度更长的方式，配置阀座部件31、引导部31e和可动部36。在杆部35分体地安装产生磁吸引力的可动部36，以在杆部35与可动部36卡合的状态下在杆中心轴方向上，相比于杆部35与可动部36的相对面的长度、杆部35的引导部31e的长度更长的方式，配置阀座部件31、引导部31e和可动部36。杆部35和吸入阀30由分体的部件构成。杆部35和吸入阀30由分体的部件构成，以在杆中心轴方向上引导部31e的长度相对于杆部35的全长为一半以上的方式构成杆部35和阀座部件31。

通过以上结构，能够抑制杆在倾斜的状态下碰撞，防止杆因此在角接触状态下碰撞，解决发生应力集中而发生磨损的课题。

在低压燃料室10设置了减少高压燃料供给泵内发生的压力脉动对燃料配管28波及的压力脉动减少机构9。一度流入加压室11的燃料，因为容量控制而再次通过开阀状态的吸入阀体30返回吸入通路10d时，因为返回吸入通路10d的燃料而在低压燃料室10中发生压力脉动。但是，设置于低压燃料室10的压力脉动减少机构9由将2片波纹板状的圆盘型金属板在其外周贴合、在内部注入氩等非活性气体的金属隔膜减震器形成，压力脉动因该金属减震器膨胀、收缩而被吸收减少。

柱塞2具有大径部2a和小径部2b，副室7a的体积因柱塞的往复运动而增减。副室7a通过燃料通路10e与低压燃料室10连通。柱塞2下降时，从副室7a向低压燃料室10发生燃料流，上升时，从低压燃料室10向副室7a发生燃料流。

因此，能够减少泵的吸入行程、或者返回行程中的对泵内外的燃料流量，具有减少高压燃料供给泵内部发生的压力脉动的功能。

接着，说明图1、2等所示的安全阀机构200。

安全阀机构200包括安全阀阀体201、安全阀202、安全阀保持件203、安全阀弹簧204、弹簧限位部205。在安全阀阀体201，设置有锥形状的阀座部201a。阀202经由阀保持件203承受安全阀弹簧204的负载，被压在阀座部201a上，与阀座201a协作地阻断燃料。安全阀202的开阀压力由安全阀弹簧204的负载决定。弹簧限位部205被压入固定于安全阀阀体201，是通过压入固定的位置调整安全阀弹簧204的负载的机构。

此处，加压室11的燃料被加压、排出阀8b开阀时，加压室11内的高压的燃料通过排出阀室12a、燃料排出通路12b，从燃料排出口12排出。燃料排出口12形成在排出接头60，排出接头60与泵主体1在焊接部61焊接固定，以确保燃料通路。然后，本实施例中，在形成于排出接头60的内部的空间中配置安全阀机构200。即，安全阀机构200的最外径部(本实施例中是安全阀阀体201的最外径部)与排出接头60的内径部相比配置在内周侧，并且以从上侧观察泵主体1时安全阀机构200在其轴向上与排出接头60至少一部分重叠的方式配置。

另外，安全阀机构200优选被直接插入形成于泵主体1的孔部，与排出接头60不接触地配置。由此，即使排出接头60的形状改变，也不需要与此对应地改变安全阀机构200的形状，能够实现低成本化。

即，本实施例中如图1所示从泵主体1的外周面向内周侧在与柱塞轴向正交的方向(横方向)上形成第一孔1c(横孔)。然后，安全阀机构200通过将安全阀阀体201压入该第一孔1c(横孔)而配置。本实施例中，在泵主体1中形成有与第一孔1c(横孔)连通地，在安全阀200开阀时使在加压室11中被加压的与排出阀8b相比靠排出侧流路的燃料返回减震室10c的第二孔1d(纵孔)。

具体而言，安全阀202开阀时，排出侧流路(燃料排出口12)与安全阀阀体201的内部空间连通。在该内部空间配置安全阀保持件203、安全阀弹簧204、弹簧限位部205。在对弹簧限位部205在安全阀轴向上观察时在中心部形成孔，由此安全阀阀体201的内部空间与在第二孔1d(纵孔)形成的溢流通路213相连。安全阀阀体201的配置弹簧限位部205侧的端部成为开口部，从该开口部按安全阀202、安全阀保持件203、安全阀弹簧204、弹簧限位部205的顺序将它们插入，构成安全阀机构200。

第二孔(纵孔)从安全阀弹簧204的外周向减震室10c形成。安全阀202开阀时，安全阀阀体201的内部空间的燃料通过弹簧限位部205的中心部的孔、安全阀阀体201的开口部、溢流通路213流向减震室10c。

高压燃料供给泵正常工作的情况下，被加压室11加压的燃料通过燃料排出通路12b从燃料排出口12高压排出。本实施例中，共轨23的目标燃料压力是35MPa。共轨23内的压力随时间反复脉动，但平均值是35MPa。

加压行程刚开始后，加压室11内的压力急速上升，上升至超过共轨23内的压力，本实施例中上升至峰值约43MPa，燃料排出口12的压力也随之上升，本实施例中上升至峰值41.5MPa程度。本实施例中安全阀机构200的开阀压力被设置为峰值是42MPa，设定安全阀机构200的入口即燃料排出口12的压力不超过开阀压力，安全阀机构200不开阀。

接着，叙述产生了异常高压燃料的情况。

因为高压燃料供给泵的电磁吸入阀300的故障等，燃料排出口12的压力成为异常高压，比安全阀机构200的设定压力42MPa大时，异常高压燃料经由溢流通路213向低压侧即减震室10c释放。

以下叙述采用使异常高压燃料向低压侧(本实施例中是减震室10c)溢流的结构的优点。在吸入行程、返回行程、喷出行程的全部行程中，都能够使因高压燃料供给泵的故障等产生的异常高压燃料向低压释放。另一方面，采用使异常高压燃料对加压室11溢流的结构时，仅在吸入行程、返回行程中能够使异常高压燃料向加压室11溢流，在加压行程中不能使异常高压燃料溢流。这是因为安全阀的出口是加压室11，因此在加压行程中加压室11内的压力上升，安全阀的入口与出口的压力差不会达到安全阀弹簧的设定压力以上。结果，使异常高压燃料释放的时间变短，安全阀功能降低。另外，本实施例中，进行返回低压侧的溢流。

本实施例中，安全阀机构200在安装在泵主体1之前在外部组装为子组件。将组装后的安全阀机构200对泵主体1压入固定之后，将排出接头60与泵主体1焊接固定。本实施例中如图1所示，在第一孔1c(横孔)中配置的安全阀机构200以相对于缸6的加压室侧的最上表面端部6b、至少一部分配置在加压室侧(图1中是上侧)的方式构成。

即，相对于缸6的加压室侧的最上表面端部6b，安全阀机构200全部都位于加压室11的相反侧(图1中是下侧)时，安全阀机构200、或者第二孔1d(纵孔)与缸6之间的泵主体1变薄。安全阀机构200开阀时，安全阀阀体201的内部空间和第二孔1d(纵孔)中流过异常高压燃料。从而，使安全阀机构200、或第二孔1d(纵孔)与缸6之间的泵主体1厚至一定程度，在可靠性的观点上是重要的。反之，它较薄时与加压室之间的厚度变薄，会导致异常高压燃料流过时的可靠性降低。

于是，通过如上述本实施例那样配置安全阀机构200，能够确保该厚度，能够实现可靠性提高。另外，为了确保安全阀机构200和加压室11的厚度，优选如图1所示，安全阀机构200全部都相对于缸6的加压室侧的最上表面端部6b位于上侧。

另外，优选如图1所示，在第一孔1c(横孔)配置的安全阀机构200与加压室11的缸相反侧(图1中是上侧)的最上端部11a相比配置在缸侧(图1中是下侧)。具体而言，优选安全阀机构200配置在加压室11的与缸相反的一侧的最上端部11a与缸6的加压室侧的最上表面端部6b之间。

由此，能够将安全阀机构200设置在与排出接头60、电磁吸入阀机构300、排出阀机构8相同的平面上，能够在制造泵主体1时提高加工性。具体而言，安全阀机构200的中心轴、即安全阀阀体201、安全阀保持件203、或弹簧限位部205的中心轴，与电磁吸入阀机构300(杆35)的中心轴配置在大致直线上。从而，能够提高高压燃料供给泵的组装性。

另外，如图1所示，第一孔1c(横孔)的上端部与第二孔1d(纵孔)连结的位置1e相对于缸6的加压室侧最上端部6b配置在加压室侧(图1中是上侧)。优选第一孔1c(横孔)的上端部与第二孔1d(纵孔)连结的位置1e相对于加压室11的缸相反侧的最上端部11a位于下侧。由此，能够确保安全阀机构200、或者第二孔1d(纵孔)与缸6之间的泵主体1的厚度，于是能够使燃料供给泵小型化、并且确保可靠性。

另外，本实施例中，相对于第一孔1c(横孔)，从泵主体1的开口部213a向下方形成第二孔1d(纵孔)，使其与第一孔1c(横孔)连通，仅这样就能够容易地形成溢流通路213。另外，以覆盖第一孔1c(横孔)的方式配置排出接头60，在排出接头60的内侧配置了安全阀机构200，因此能够避免泵主体1、高压燃料供给泵的大型化。

溢流通路213成为其全部在从柱塞2的轴向观察时都相对于压力脉动减少机构9的最外周部形成在内周侧的结构。由此，能够不使泵主体1大型化地构成为对低压通路10c释放异常高压燃料。第一孔1c(横孔)的直径优选构成为比第二孔1d(纵孔)的直径大。因为将安全阀200压入嵌合至第一孔1c(横孔)的底部，所以第一孔的底面发挥安全阀200的限位部的作用。

本实施例中，因为具有安全阀阀体201，所以第一孔1c(横孔)的直径与安全阀阀体的外径相同。另外，优选以相比于第二孔1d(纵孔)、在安全阀202的下游侧的弹簧限位部205形成的通路的直径较小的方式构成。从异常高压经由安全阀200向低压释放的燃料，具有较大的动量，但通过采用这样的结构，能够减小该动量，能够防止压力脉动减少机构9和其他部件的破损。

形成溢流通路213的第二孔1d(纵孔)在开口部213a向设置了减少低压脉动的压力脉动减少机构9的减震室10c开口。在开口部213a与压力脉动减少机构9之间，配置用于固定保持压力脉动减少机构9的保持部件9a。异常高压燃料通过溢流通路213释放，但此时从开口部213a释放的燃料以较大的速度流入低压通路10c内，与保持部件9a碰撞。由此，在异常高压燃料向低压释放时，能够避免压力脉动减少机构9因该较大的速度而破损的问题。

另外，在保持部件9a中，形成通过对与泵主体1的开口部213a为相同平面的平面部施力而对压力脉动减少机构9向减震罩14施力的弹性部9b。具体而言，保持部件9a是1片金属板通过压制加工形成的，此时通过对保持部件9a的底部的一部分向泵主体的开口部213a侧的平面部进行切开翘起加工而形成弹性部。将减震罩14安装于泵主体1时减震罩14的凸部对压力脉动减少机构9向泵主体1施力，由此保持部件9a的切起部9b对泵主体1的平面部施力。

保持部件9a的切起部9b在从上侧观察泵主体1时，对开口部213a以外的部位施力。由此，保持部件9a的切起部9b与泵主体1能够可靠地接触，因此能够稳定地支承压力脉动减少机构9。

附图标记说明

1 泵主体

2 柱塞

6 缸

7 密封件保持架

8 排出阀机构

9 压力脉动减少机构

10a 低压燃料吸入口

11 加压室

12 燃料排出口

13 柱塞密封件

30 吸入阀

40 杆施力弹簧

43 电磁线圈

100 压力脉动传播防止机构

101 阀座

102 阀

103 弹簧

104 弹簧限位部

200 安全阀

201 安全阀阀体

202 阀保持件

203 安全阀弹簧

204 弹簧限位部

300 电磁吸入阀机构。

Claims (10)

1.一种高压燃料供给泵，其特征在于，具有：

具有平面部的吸入阀；

与所述平面部碰撞而对所述吸入阀向开阀方向施力的杆部；和

阀座部件，其具有与所述平面部平行的面，且在所述平行的面具有供所述吸入阀的所述平面部落座的吸入阀座，

所述吸入阀座形成在与所述平面部的所述杆部所碰撞的碰撞面相同的平面上，

在所述阀座部件，相对于所述杆部与所述平面部的接触位置，在所述吸入阀的相反侧形成有对所述杆部进行引导的引导部，

所述引导部与所述阀座部件一体地形成，

在所述高压燃料供给泵的泵主体的上方形成有与低压燃料吸入口连通的减震室，

所述泵主体的加压室的燃料被加压、排出阀开阀时，所述加压室内的高压的燃料通过燃料排出通路从燃料排出口排出，

在形成有所述燃料排出口的排出接头的内部的空间中配置有安全阀机构，

从所述泵主体的外周面向内周侧在与所述泵主体的柱塞轴向正交的方向上形成有第一孔，所述安全阀机构通过将阀体压入该第一孔而配置，

在所述泵主体中形成有与所述第一孔连通地、在所述安全阀机构开阀时使在所述加压室中被加压的与所述排出阀相比靠排出侧流路的燃料返回所述减震室的第二孔，所述第二孔形成溢流通路，

所述第二孔在开口部向设置有减少低压脉动的压力脉动减少机构的所述减震室开口，在所述开口部与所述压力脉动减少机构之间配置有用于固定保持所述压力脉动减少机构的保持部件。

2.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

配置成所述吸入阀的所述平面部与所述杆部的中心轴正交。

3.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

在所述阀座部件形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路，相对于所述燃料通路的开口部，所述引导部配置在所述吸入阀座的相反侧。

4.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

在所述阀座部件形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路，相对于所述燃料通路的开口部，所述引导部全部配置在所述吸入阀座的相反侧。

5.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

在所述阀座部件形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路，相对于所述燃料通路的开口部，所述吸入阀座配置在加压室侧。

6.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

在所述阀座部件形成有来自低压流路的燃料所流入的燃料通路，相对于所述燃料通路的开口部，所述吸入阀座全部配置在加压室侧。

7.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

在所述杆部一体地安装有产生磁吸引力的可动部，

以在杆中心轴方向上，相比于所述杆部与所述可动部的相对面的长度，所述杆部的引导部的长度较长的方式，配置所述阀座部件、所述引导部和所述可动部。

8.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

在所述杆部分体地安装有产生磁吸引力的可动部，

以在所述杆部与所述可动部卡合的状态下在杆中心轴方向上，相比于所述杆部与所述可动部的相对面的长度，所述杆部的引导部的长度较长的方式，配置所述阀座部件、所述引导部和所述可动部。

9.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

所述杆部和所述吸入阀由分体的部件构成。

10.如权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于：

所述杆部和所述吸入阀由分体的部件构成，以在杆中心轴方向上所述引导部的长度相对于所述杆部的全长为一半以上的方式构成所述杆部和所述阀座部件。

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