CN110799746B - 高压燃料供给泵 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供具有可调整电枢的移动速度的构造的高压燃料供给泵。因此,本发明的高压燃料供给泵在固定芯(39)的固定芯对置面(39b)设有向电枢(36)侧突出的突起部(39a)。突起部(39a)构成为,在不通电时且电枢(36)静止的状态下,相对于在沿中心轴线(300a)的方向上构成于固定芯对置面(39b)与电枢对置面(36g)之间的轴向间隙尺寸(36e),突起部(39a)与电枢对置面(36g)之间的最小距离(L1)变小。
Description
技术领域
本发明涉及向内燃机的燃料喷射阀压送燃料的高压燃料供给泵,尤其涉及具备调节吐出的燃料的量的电磁吸入阀的高压燃料供给泵。
背景技术
就汽车等内燃机中的向燃烧室内部喷射燃料的直喷式的内燃机而言,为了将燃料高压化并吐出期望的燃料流量,广泛使用具备电磁吸入阀的高压燃料供给泵。
作为这样的高压燃料供给泵,已知记载于日本特开2015-218675号公报(专利文献1)的高压燃料供给泵。专利文献1的高压燃料供给泵中构成为,在电枢与固定芯的碰撞面设置倾斜部,电枢和固定芯在该倾斜部碰撞(参照第0064、0065段以及图5(B))。另外,专利文献1记载了如下高压燃料供给泵:在电枢和固定芯的各自的倾斜部的内周侧设置与电枢的可动方向垂直的面,电枢和固定芯在这些垂直的面抵接,电枢与固定芯抵接时,在倾斜部,在电枢与固定芯之间形成间隙(参照第0068段及图6)。此外,专利文献1的高压燃料供给泵构成为,在倾斜部构成有横切电枢与固定芯的磁隙的闭环磁路,在该闭环磁路中在电枢与固定芯之间作用磁引力,从而将电枢向固定芯吸引(参照第0032、0057段及图3(A))。
另外,日本特开2017-014920号公报(专利文献2)记载了一种高压燃料供给泵,其具有具备利用磁力驱动的可动体和该可动体碰撞的止动件的电磁阀。在与止动件对置的可动体的对置面形成有作为磁吸引面的平坦部,在外周侧形成有曲面部。在与可动体对置的止动件的对置面形成有作为磁吸引面的平坦部,在外周侧形成有曲面部。止动件侧的曲面部形成于与可动体侧的曲面部对应的位置,而且以与可动体侧的曲面部同样的朝向倾斜(参照第0040段)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-218675号公报
专利文献2:日本特开2017-014920号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的高压燃料供给泵中,在电枢和固定芯的碰撞面设有倾斜部。另外,在专利文献2的高压燃料供给泵中,在可动体和止动件的各对置面形成有作为磁吸引面的平坦部,在外周侧形成有曲面部。但是,在专利文献1及专利文献2的高压燃料供给泵中,未考虑利用形成于碰撞面或对置面的倾斜部或曲面部作为调整电枢或可动体的移动速度的手段。
在电枢和固定芯的对置面或可动体和止动件的对置面由单纯的平坦面构成的情况下,电枢或可动体(以下,称为电枢)的速度随着与固定芯或止动件(以下,称为固定芯)的距离变短而非线性地变大。因此,存在以下课题,即,电枢或可动体碰撞固定芯或止动件的速度变大,由于随着电枢与固定芯的碰撞而产生的喷射流,容易产生空蚀,或者由于电枢施加在固定芯的碰撞力较大,产生的碰撞音和对碰撞部的破坏较大。
本发明的目的在于提供具有可调整电枢的移动速度的构造的高压燃料供给泵。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,本发明的高压燃料供给泵,其具备电磁吸入阀,该电磁吸入阀具有固定芯、相对于上述固定芯在沿中心轴线的方向上对置且向从上述固定芯分离的一侧被施力的电枢以及电磁线圈,通过对上述电磁线圈通电,从而使磁吸引力作用在上述固定芯的与上述电枢对置的固定芯对置面和上述电枢的与上述固定芯对置的电枢对置面之间,向上述固定芯的一侧驱动上述电枢而使燃料的吐出量变化,
上述高压燃料供给泵的特征在于,
上述固定芯在上述固定芯对置面具有向上述电枢的一侧突出的突起部,
构成为,在上述电磁线圈不通电时且上述电枢静止的状态下,相对于在沿中心轴线的方向上构成于上述固定芯对置面与上述电枢对置面之间的轴向间隙尺寸,上述固定芯的上述突起部与上述电枢对置面之间的最小距离变小,
在上述电磁线圈通电时且上述电枢与上述固定芯抵接的状态下,上述突起部与上述电枢不接触,并相对于上述电枢的外周面位于径向外侧或者相对于上述电枢的内周面位于径向内侧。
发明的效果
根据本发明,能够提供具有可调整电枢的移动速度的构造的高压燃料供给泵。根据以下的实施方式的说明,上述以外的课题、结构以及效果将更清楚。
附图说明
图1是关于本发明的一实施例(第一实施例)的高压燃料供给泵表示与柱塞的中心轴向平行且含有柱塞的中心轴的截面的剖视图。
图2是表示包括本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的燃料供给系统的一例的图。
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不同的方向观察到的剖视图,是示出了安装至发动机的状态的剖视图。
图4是放大了图1的电磁吸入阀的附近的剖视图,表示电磁吸入阀处于开阀状态的状态。
图5是放大了本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀的剖视图,表示电磁吸入阀为闭阀初期的状态且对电磁吸入阀通电中的状态。
图6是放大了本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀的剖视图,表示电磁吸入阀为闭阀后期的状态且解除了对电磁吸入阀的通电的状态。
图7是表示本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的柱塞及电磁吸入阀的动作的时间图。
图8是本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀的分解立体图。
图9是表示本发明的第一实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
图10是表示本发明的比较例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
图11是表示本发明的第一实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示对电磁吸入阀通电而第二芯和电枢即将碰撞前的状态。
图12是表示本发明的第二实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
图13是表示本发明的第二实施例的电磁吸入阀的电枢的位移及速度的解析结果的图。
图14是表示本发明的第三实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
具体实施方式
以下,使用附图,对本发明的实施例详细地进行说明。此外,对在各实施例中同样的结构标注相同的符号,省略在后续的实施例中的说明。
[实施例1]
使用图1及图2,对系统的结构和动作进行说明。图1是关于本发明的一实施例(第一实施例)的高压燃料供给泵表示与柱塞的中心轴向平行且包括柱塞的中心轴的截面的剖视图。图2是表示包括本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的燃料供给系统的一例的图。图2中,用虚线围住的部分表示高压燃料供给泵1的主体,表示该虚线中示出的机构及部件一体地装入高压燃料供给泵1的主体1c。以下,高压燃料供给泵1称为高压泵来说明。
燃料箱20的燃料被进给泵21基于来自发动机控制单元27(以下称为ECU)的信号抽取,并被施加适当的进给压力而穿过吸入配管28输送至高压泵1的低压燃料吸入口10a。
穿过了吸入接头10a的燃料经由压力脉动降低机构9及吸入通路10d到达构成容量可变机构的电磁吸入阀(电磁吸入阀机构)300的吸入口31b。
流入到电磁吸入阀300的燃料穿过吸入阀30流入加压室11。通过发动机的凸轮机构对柱塞2施加往复运动的动力,通过柱塞2的往复运动,在柱塞2的下降冲程中从吸入阀30吸入燃料。另外,在柱塞2的上升冲程中将燃料加压。在该上升冲程中,当加压室11的燃料压力比吐出通路12的燃料压力高时,吐出阀8打开。于是,经由吐出阀8,向装配有压力传感器26的油轨23压送燃料。油轨23的高压燃料基于来自ECU27的信号通过喷油器24向发动机喷射。
高压泵1根据从ECU27送来的信号驱动控制电磁吸入阀300,以成为期望的供给燃料流量的方式向油轨23吐出燃料。
为了防止异常的高压而构成溢流阀100,若油轨23、或吐出通路12的燃料压力上升至溢流阀100的设定压力以上的异常高压,则溢流阀100打开。由此,油轨23或吐出通路12的燃料返回到高压泵1的加压室11内,从而防止油轨23内的异常的高压状态。
在泵主体1c还旁通吐出阀8地设有连通吐出阀8b的下游侧的吐出通路12和加压室11的溢流通路110。在溢流通路110设有将燃料的流动限制为仅从吐出通路12流向加压室11的一个方向的保险阀102。保险阀102通过产生压紧力的保险弹簧105被保险阀座101压紧,且设定为,若加压室11内与溢流通路110内之间的压力差成为预先设定的设定压力以上,则保险阀102从保险阀座101分离而开阀。
在由于高压泵1的电磁吸入阀300的故障等而油轨23成为异常的高压的情况下,若与吐出通路12连通的溢流通路110与加压室11的差压为保险阀102的开阀压力以上,则保险阀102开阀。由此,成为吐出通路12的异常高压的燃料从溢流通路110返回至加压室11,可保护油轨23等高压侧的配管。
使用图1、图2以及图3,对高压泵1的结构及动作进行说明。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不同的方向观察到的剖视图,是示出了安装至发动机的状态的剖视图。
一般而言,高压泵1的设于泵主体1c的凸缘1e与内燃机的缸盖90的平面紧贴,并通过多个螺栓91固定。安装凸缘1e通过焊接部1f全周焊接结合于泵主体1c,形成为环状固定部。本实施例中,使用激光焊接。
为了缸盖90与泵主体1c之间的密封,在泵主体1c嵌入O形圈,防止发动机油向外部泄漏。
在泵主体1c以对柱塞2的往复运动进行导向而且在内部形成加压室11的方式安装有端部形成为有底筒型状的缸筒6。而且,在缸筒6以使加压室11与用于供给燃料的电磁吸入阀300和用于从加压室11向吐出通路12吐出燃料的吐出阀机构8连通的方式设有在外周侧形成为环状的环状槽6a和连通环状槽6a和加压室11的多个连通孔(连通孔)6b。
缸筒6的外周面压入固定于泵主体1c的缸筒嵌装孔1g,以不会使加压的燃料从与泵主体1c的间隙向低压侧泄漏的方式通过压入部圆筒面(外周面)密封。另外,缸筒6在加压室11侧的外径具有小径部6c,小径部6c嵌入形成于泵主体1c的缸筒嵌装孔1g的上端部(低压燃料室10侧的端部)的小径部1a。由于加压室11的燃料被加压,从而对缸筒6作用朝向低压燃料室10侧的力,但在泵主体1c设置小径部1a,从而防止了缸筒6向低压燃料室10侧脱落。缸筒6使形成有小径部6c的上端部在轴向上与形成于泵主体1c的小径部1a的平面接触,从而在泵主体1c与缸筒6的压入部圆筒面(外周面)的密封的基础上,构成双重的密封构造。
在柱塞2的下端设有挺杆92,该挺杆92将安装于内燃机的凸轮轴的凸轮的旋转运动变换成上下运动,并传递至柱塞2。柱塞2经由止动器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,保持于密封保持件7的内周下端部的柱塞密封件13在缸筒6的图中下方部设置成与柱塞2的外周可滑动地接触的状态。由此,形成即使在柱塞2滑动的情况下也可以密封低压室7a的燃料的构造,防止燃料向外部泄漏。同时,柱塞密封件13防止润滑内燃机内的滑动部的润滑油(也包括发动机油)流入泵主体1c的内部。
在泵主体1c的头部固定有缓冲器罩14。在缓冲器罩14设有吸入接头51,吸入接头51形成有低压燃料吸入口10a。穿过了低压燃料吸入口10a的燃料穿过固定于吸入接头51的内侧的过滤器52,经由压力脉动降低机构9及低压燃料流路10d到达电磁吸入阀300的吸入口31b。
吸入接头51内的吸入过滤器52防止存在于燃料箱20到低压燃料吸入口10a之间的异物通过燃料的流动而流入高压泵1内。
柱塞2具有大径部2a和小径部2b。通过大径部2a和小径部2b,当柱塞2往复运动时,使环状低压燃料室7a的体积增减。环状低压燃料室7a通过燃料通路1d与低压燃料室10连通,由此,柱塞2下降时产生从环状低压燃料室7a向低压燃料室10的燃料流,上升时产生从低压燃料室10向环状低压燃料室7a的燃料流。
由此,即使在高压泵1的吸入工序,也能够降低返回工序中的向泵内外的燃料流量,具有降低脉动的功能。
在低压燃料室10设置有压力脉动降低机构9,压力脉动降低机构9降低在高压泵1内产生的压力脉动对燃料配管28的影响。另外,在压力脉动降低机构9的上下分别设置有隔开间隔地配置的缓冲器上部10b及缓冲器下部10c。在一次流入到加压室11的燃料由于容量控制而再次穿过开阀状态的吸入阀体30返回至吸入通路10d(吸入口31b)的情况下,由于返回到吸入通路10d(吸入口31b)的燃料而在低压燃料室10产生压力脉动。但是,设于低压燃料室10的压力脉动降低机构9由将两张波纹板状的圆盘型金属板在外周粘在一起,并向内部注入氩气这样的惰性气体而成的金属缓冲器形成,通过该金属缓冲器的膨胀/收缩,从而可吸收降低压力脉动。9b是用于将金属缓冲器固定于泵主体1的内周部的安装金属件。安装金属件9b为了设置于燃料通路上而设有多个孔,使流体能够在安装金属件9b的表面背面自由来往。
在加压室11的出口设有吐出阀机构8。吐出阀机构8包括吐出阀座8a、与吐出阀座8a接近/远离的吐出阀8b、朝向吐出阀座8a对吐出阀8b施力的吐出阀弹簧8c、以及容纳吐出阀8b和吐出阀座8a的吐出阀保持件8d,而且,吐出阀座8a和吐出阀保持件8d在抵接部8e通过焊接而接合,形成一体的吐出阀机构8。
此外,在吐出阀保持件8d的内部设有形成限制吐出阀8b的行程的止动件的带阶部8f。
在加压室11与燃料吐出口12之间无燃料差压的状态下,吐出阀8b由于吐出阀弹簧8c的作用力被压接于吐出阀座8a,成为闭阀状态。加压室11的燃料压力比燃料吐出口12的燃料压力大时,吐出阀8b开始抵抗吐出阀弹簧8c的作用力而开阀,加压室11内的燃料经由燃料吐出口12向油轨23以高的压力吐出。吐出阀8b在开阀时与吐出阀止动件8f接触,行程被限制。因此,吐出阀8b的行程由吐出阀止动件8d适当决定。由此,能够防止由于行程过大而吐出阀8b的关闭缓慢,向燃料吐出口12高压吐出的燃料再次向加压室11内逆流,能够抑制高压泵1的效率降低。另外,在吐出阀8b反复进行开阀及闭阀运动时,吐出阀8b以仅沿行程方向运动的方式被吐出阀保持件8d的内周面导向。由此,吐出阀机构8成为将燃料的流通方向限制在一个方向的止回阀。
根据这些结构,加压室11由泵外壳1、电磁吸入阀300、柱塞2、缸筒6、以及吐出阀机构8构成。
通过凸轮93的旋转,柱塞2向凸轮93方向移动而处于吸入冲程状态时,加压室11的容积增加,加压室11内的燃料压力降低。在该冲程中,当加压室11内的燃料压力比吸入通路10d的压力低时,燃料穿过处于开口状态的吸入阀30,并穿过设于泵主体1c的连通孔1b和缸筒外周通路6a而流入加压室11。
柱塞2在吸入冲程结束后,进入压缩冲程。在此,电磁线圈43保持维持不通电状态,对电枢36不作用来自固定芯39的磁作用力。由此,吸入阀30通过推杆施力弹簧40的作用力保持开阀。加压室11的容积随着柱塞2的压缩运动而减少,但在该状态下,一次吸入到加压室11的燃料再次穿过开阀状态的吸入阀30而返回吸入通路10d,因此加压室11的压力不会上升。将该冲程称为返回冲程。
该状态下,若对电磁吸入阀300施加来自ECU27的控制信号,则在电磁线圈43流动电流,通过磁作用力,电枢36及推杆35向从吸入阀30分离的方向移动,通过吸入阀施力弹簧33的作用力和燃料流入吸入通路10d的流体力,吸入阀30关闭。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。当加压室11的燃料压力成为燃料吐出口12的压力以上时,经由吐出阀机构8进行燃料的高压吐出,高压燃料供给至油轨23。将该冲程称为吐出冲程。
即,柱塞2的压缩冲程(从下死点到上死点之间的上升冲程)包括返回冲程和吐出冲程。而且,通过控制对电磁线圈43的通电定时,能够控制吐出的高压燃料的量。在压缩冲程中,若将对电磁线圈43通电的定时提前,则返回冲程的比例变小,吐出冲程的比例变大。即,向吸入通路10d返回的燃料量减少,高压吐出的燃料量增多。另一方面,若将通电的定时推迟,则返回冲程的比例变大,吐出冲程的比例变小。即,向吸入通路10d返回的燃料量增多,高压吐出的燃料量减少。对电磁线圈43的通电定时由来自ECU27的指令控制。
通过以上那样构成,能够通过控制对电磁线圈43的通电定时来将高压吐出的燃料的量控制成内燃机所需的量。
在此,使用图4~图6对电磁吸入阀300详细地进行说明。
图4是放大了图1的电磁吸入阀的附近的剖视图,表示电磁吸入阀处于开阀状态的状态。图4的状态是对电磁线圈43未通电的不通电的状态,加压室11的压力处于由进给泵21压送的低的压力状态。该状态下,进行吸入冲程和返回冲程。另外,在电枢36的与固定芯39对置的对置面(称为电枢对置面、电枢碰撞面、或者电枢抵接面)36g和固定芯39的与电枢36对置的对置面(称为固定芯对置面、固定芯碰撞面、或者固定芯抵接面)39b之间存在设定为预定的大小的间隙Gp。此外,电枢36和固定芯39的对置面、碰撞面、或者抵接面有时也称为对置部、碰撞部、或者抵接部。
图5是放大了本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀的剖视图,是电磁吸入阀为闭阀初期的状态,表示对电磁吸入阀通电中的状态。在图4的状态下对电磁线圈43通电,由此作为可动部的电枢36通过电磁吸引力接触固定芯39,吸入阀30处于闭阀的状态。
图6是放大了本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀的剖视图,是电磁吸入阀为闭阀后期的状态,表示解除了对电磁吸入阀的通电的状态。在图5的状态下,在加压室(泵室)11的压力充分增加后,吸入阀30为关闭的状态,通过解除通电,电磁线圈43处于不通电的状态。
吸入阀部包括吸入阀30、吸入阀座31、吸入阀止动件32、吸入阀施力弹簧33、以及吸入阀保持件34。
吸入阀座部件31为圆筒型,且具有沿内周侧轴向设置的座部31a和以圆筒的轴为中心呈放射状设置的两个以上的吸入通路部31b。吸入阀座部件31通过外周圆筒面压入泵主体1c的嵌入凹部1h的内周面而保持于泵主体1c。
吸入阀保持件34呈放射状具有两个方向以上的爪,爪外周侧同轴地嵌合于吸入阀座部件31的内周侧而保持于吸入阀座部件31。而且,圆筒型且在一端部具有凸缘形状的吸入止动件32压入保持于吸入阀保持件34的内周圆筒面。
吸入阀施力弹簧33配置于吸入阀止动件32的内周侧。在吸入阀止动件32形成有用于将吸入阀施力弹簧33的一端部同轴地稳定保持的细径部,吸入阀施力弹簧33的一端部配置于该细径部。吸入阀30配置于吸入阀座部31a与吸入阀止动件32之间。吸入阀30在与吸入阀座部31a对置的一侧的相反侧的面以突出的方式形成有阀导向部30b。吸入阀施力弹簧33以一端部抵接于吸入阀止动件32的底部,另一端嵌合于阀导向部30b的方式配置。吸入阀施力弹簧33为压缩螺旋弹簧,以在使吸入阀30被吸入阀座部31a压紧的方向上发挥作用力的方式设置。吸入阀施力弹簧33不限于压缩螺旋弹簧,只要可以得到作用力,不限制方式,也可以为与吸入阀30成为一体且具有作用力的板簧这样的弹簧。
通过这样构成吸入阀部,在高压泵1的吸入冲程中,穿过吸入通路31b而进入到内部的燃料穿过在吸入阀30与座部31a之间打开的燃料通路30p,穿过吸入阀30的外周侧及吸入阀保持件34的爪之间,穿过泵主体1c及缸筒6的通路6a、6b而使燃料流入加压室(泵室)11。另外,在高压泵1的吐出冲程中,吸入阀30与吸入阀座部31a接触密封,从而实现防止燃料向入口侧倒流的止回阀的功能。
为了将吸入阀止动件32的内周侧的液压根据吸入阀30的运动释放以使吸入阀30的运动顺滑,设有通路32a。
吸入阀30的轴向的移动量30e被吸入阀止动件32限制为有限度。这是因为,若移动量过大,则由于吸入阀30关闭时的响应推迟而燃料的倒流量增多,作为泵的性能降低。该移动量的限制可以通过吸入阀座31a、吸入阀30、以及吸入阀止动件32的轴向的形状尺寸及压入位置来限定。
在吸入阀止动件32设有环状突起32b,在吸入阀30打开的状态下,缩小与吸入阀止动件32的接触面积。这是为了在从开阀状态向闭阀状态过渡时,使吸入阀30容易从吸入阀止动件32分离,即提高闭阀响应性。在无环状突起32b的情况下,即吸入阀30与吸入阀止动件32的接触面积较大的情况下,在吸入阀30与吸入阀止动件32之间作用大的挤压力,吸入阀30难以从吸入阀止动件32分离。
吸入阀30、吸入阀座31a、以及吸入阀止动件32在彼此工作时反复碰撞,因此使用对高强度、高硬度且耐腐蚀性也优异的马氏体系不锈钢实施热处理而得到的材料。对于吸入阀施力弹簧33及吸入阀保持件34而言,考虑耐腐蚀性而使用奥氏体系不锈钢材料。
接下来,对螺线管机构部进行说明。螺线管机构部包括作为可动部的推杆35、电枢36、作为固定部的推杆导向部件37、第一芯38、固定芯39、推杆施力弹簧40、以及电枢施力弹簧41。
作为可动部的推杆35和电枢36构成为不同部件。推杆35在推杆导向部件37的内周侧沿轴向滑动自如地保持,电枢36的内周侧在推杆35的外周侧滑动自如地保持。即,推杆35及电枢36均构成为在几何学限制的范围内沿轴向可滑动。
推杆35具有凸缘部35a,由此能够卡定电枢36。因此,能够在电枢36向固定芯39侧移动时,与电枢36一起移动。由此,推杆35能够在磁吸引力作用于电枢36时向闭阀方向移动。
电枢36为了在燃料中沿推杆35的轴向(吸入阀30的开闭阀方向)自如且顺滑地运动,具有一个以上沿部件轴向贯通的贯通孔36a,尽可能地排除因电枢前后的压力差而引起的运动的限制。电枢36有时也称为可动芯或可动铁芯。
在电枢36与吸入阀30之间配置有对电枢36向闭阀方向施力的闭阀施力弹簧41和将推杆35在开闭阀方向上导向的推杆导向部件37。推杆导向部件37具有将推杆35在开闭阀方向上导向的导向部37b,且构成电枢施力弹簧41的弹簧座37c。
推杆导向部件37向泵主体1c的供吸入阀30插入的孔1i的内周侧插入,且与吸入阀座部件31的一端部在轴向碰触。推杆导向部件37以夹在焊接固定于泵主体1c的第一芯38与泵主体1c之间的方式配置。在推杆导向部件37也与电枢36同样地设有沿轴向贯通的贯通孔37a,构成为能够使电枢36自如且顺滑地运动,而且电枢36侧的燃料室的压力不妨碍电枢36的运动。
电枢36、电枢施力弹簧41、以及推杆35等配置于在泵主体1c所固定的电磁吸入阀外壳38的内周侧。另外,固定芯39、推杆施力弹簧40、以及电磁线圈43等保持于电吸入阀外壳38。此外,推杆导向部件37相对于电磁吸入阀外壳38配置于与固定芯39及电磁线圈43相反的一侧。
图4示出了将推杆导向部件37和吸入阀座部件31由不同部件构成的例,但是也可以如图5及图6所示地由一个部件构成。
电磁吸入阀外壳38通过焊接固定于泵主体1c。电磁吸入阀外壳38将与泵主体1c焊接的部位的相反侧的形状形成为薄壁圆筒形状,在该薄壁圆筒形状部的前端部固定有固定芯39。横跨电磁吸入阀外壳38的薄壁圆筒形状部的外周面和固定芯39的外周面而配设环状部件49,在薄壁圆筒形状部与环状部件49之间以及固定芯39与环状部件49之间分别进行焊接等,固定芯39经由环状部件49固定于电磁吸入阀外壳38。
优选电磁吸入阀外壳38及固定芯39采用磁性材料,环状部件49由非磁性材料构成。也可以将环状部件49由电磁吸入阀外壳38的一部分构成,对电磁吸入阀外壳38的相当于环状部件49的部分进行非磁性化处理。
电磁吸入阀外壳38能够视为电磁线圈43的铁芯的一部分。因此,在本实施例中,将电磁吸入阀外壳38称为第一芯,将固定芯39称为第二芯来说明。另外,固定芯39也有时称为固定铁芯。
在第二芯39的内周侧形成有弹簧空间48,在弹簧空间48配置有推杆施力弹簧40。推杆施力弹簧40配置成,一端部抵接于第二芯39的底面,另一端部将推杆35的细径部35b作为导向件抵接于推杆凸缘部35a。由此,推杆施力弹簧40向使推杆35的前端部(吸入阀30侧的端部)与吸入阀30接触,且使吸入阀30从吸入阀座部31a分离的方向、即吸入阀30的开阀方向施加作用力。
电枢施力弹簧41配置成,将一方端插入设于推杆导向部件37的中心侧的圆筒径的导向部37b,保持与导向部37b的同轴,并且对电枢36向推杆凸缘部35a方向施加作用力。
电枢36的移动量36e设定为比吸入阀30的移动量30e大。
这是为了使吸入阀30能够可靠地关闭。
推杆35和推杆导向部件37相互滑动,而且推杆35与吸入阀30反复碰撞,因此,考虑硬度和耐腐蚀性而使用对马氏体系不锈钢实施热处理而得到的材料。电枢36和第二芯39形成磁路,因此使用磁性不锈钢,而且,对电枢36的碰撞面和第二芯39的碰撞面实施用于提高硬度的表面处理。该表面处理能够使用镀敷硬质Cr等,但不限于此。对于推杆施力弹簧40、电枢施力弹簧41,考虑耐腐蚀性而使用奥氏体系不锈钢。
在吸入阀部和螺线管机构部构成有三个弹簧,这三个弹簧为在吸入阀部构成的吸入阀施力弹簧33和在螺线管机构部构成的推杆施力弹簧40及电枢施力弹簧41。本实施例中任一弹簧使用螺旋弹簧,但只要是可以得到作用力的方式,可以是任何的构成。
这三个弹簧33、40、41的弹力以满足下式的方式设定。
FS40>FS41+FS33+FF……(1)
在此,FS40为推杆施力弹簧40的力;
FS41为电枢施力弹簧41的力;
FS33为吸入阀施力弹簧33的力;
FF为由于流体而吸入阀30将要关闭的力。
通过该关系,在不通电时,通过各弹簧力,在推杆35使吸入阀30从吸入阀座部31a分离的方向、即阀打开的方向上作用力f1。
根据(1)式,f1通过下式求出,即,
f1=FS40-(FS41+FS33+FF)……(2)。
接下来,对线圈部的结构进行说明。
线圈部包括第一轭42、电磁线圈43、第二轭44、线圈架45、端子46、以及连接器47。在线圈架45将铜线卷绕多圈而成的电磁线圈43以被第一轭42和第二轭44包围的方式配置,与作为树脂部件的连接器47模制成一体而固定。两个端子46各自的一端分别可通电地连接于电磁线圈43的铜线的两端。端子46与连接器47一体模制,从模制树脂露出的另一端可以与ECU27侧连接。
线圈部通过第一芯38压入第一轭42的中心部的孔部而固定。此时构成为,第二轭44的内径侧与第二芯39接触或者以稍微的空隙近接。
第一轭42及第二轭44由于均构成磁路,而且考虑耐腐蚀性,因此采用磁性不锈钢材料,线圈架45及连接器47考虑强度特性及耐热特性而使用高强度耐热树脂。线圈43使用铜,端子46使用对黄铜实施金属镀敷而成的材料。
通过如上述那样构成螺线管机构部和线圈部,如图4的箭头部所示地,由第一芯38、第一轭42、第二轭44、第二芯39、以及电枢36形成磁路。当对电磁线圈43施加电流时,在第二芯(固定芯)39与电枢(可动芯)36之间产生电磁力,产生相互吸引的力。第一芯38和第二芯39在第二芯39和电枢36对置而产生磁吸引力的轴向部位的附近分离而形成有g1(参照图10),从而基本全部磁通穿过第二芯39与电枢36之间。因此,本实施例的电磁吸入阀300能够高效地得到电磁力。
在上述电磁力超过上述的f1时,可以进行作为可动部的电枢36与推杆35一起被第二芯39吸引并接触的运动,以及第二芯39和电枢36持续接触。
以下,使用图4~6、以及图7对电磁吸入阀300的动作和效果详细地进行说明。图7是表示本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的柱塞及电磁吸入阀的动作的时间图。
《吸入工序》
当柱塞2从上死点开始下降时,加压室11内的压力从例如20MPa级别的高压的状态急剧变小,由于上述的力f1,推杆35、电枢36以及吸入阀30开始向吸入阀30的开阀方向移动。通过吸入阀30打开,从吸入阀座部件31的通路31b流入到吸入阀座部件31的内径侧的燃料开始被吸入加压室11内。
吸入阀30碰撞吸入阀止动件32,吸入阀30在该位置停止。同样地,推杆35也在前端接触吸入阀30的位置(图7中的推杆的开阀位置)停止。
电枢36也以与推杆35相同的速度向吸入阀30的开阀方向移动。但是,如图7的A所示,即使在推杆35接触吸入阀30停止后,电枢36由于惯性力而要继续向开阀方向移动。然而,电枢施力弹簧41克服该惯性力,电枢36再次向靠近第二芯39的方向移动,能够在接触推杆凸缘部35a的位置(图7中的电枢开阀位置)停止。该时刻的电枢36、推杆35、以及吸入阀30的位置为图3示出的位置。
图7中,说明了在A所示的部分,推杆35和电枢36完全分离,但是也可以为推杆35和电枢36保持接触的状态。换言之,作用于推杆凸缘部35a与电枢36的接触部的载荷在推杆35的运动停止后减少,当成为0时,电枢36相对于推杆35开始分离,但是也可以以不成为0而残留稍微的载荷的方式设定电枢施力弹簧41的作用力。
吸入阀30碰撞吸入阀止动件32时,产生作为产品的重要的特性的杂音的问题。杂音的大小与碰撞时的能量的大小有关。本实施例中将推杆35和电枢36分体构成,因此吸入阀30碰撞吸入阀止动件32的能量仅与吸入阀30的质量和推杆35的质量有关。即,电枢36的质量不参与碰撞能量,因此通过将推杆35和电枢36分体构成,降低了杂音。
即使将推杆35和电枢36分体构成,在无电枢施力弹簧41的结构的情况下,电枢36由于惯性力而向吸入阀30的开阀方向继续移动,碰撞推杆导向件37的导向部(中央轴承部)37b,产生在与上述碰撞部不同的部分产生杂音的问题。除了杂音的问题,由于碰撞,不仅引起电枢36和推杆导向件37的磨损、变形等,而且产生因磨损而引起的金属异物。该金属异物夹在滑动部、座部,或者推杆导向件37的导向部37b变形而使轴承功能受损,由此存在电磁吸入阀(吸入阀螺线管机构)300的功能受损的问题。
另外,在无电枢施力弹簧41的结构的情况下,电枢36由于惯性力而从第二芯39过于分离(图7的A部),因此,存在如下问题:作为动作时刻,在为了从作为后冲程的返回冲程向吐出冲程过渡而对电磁线圈43施加电流时,得不到所需的电磁吸引力。在得不到所需的电磁吸引力的情况下,不能将从高压泵1吐出的燃料控制为期望的流量,成为较大的问题。因此,电枢施力弹簧41具有用于避免上述的问题的重要的功能。
吸入阀30开阀后,柱塞2进一步下降而到达下死点。该期间,燃料持续流入加压室11。该冲程为吸入冲程。
《返回工序》
下降至下死点的柱塞2进入上升冲程。吸入阀30通过上述f1的力保持停止于开阀状态,穿过吸入阀30的流体的方向颠倒。即,在吸入冲程中,燃料从吸入阀座通路31b向加压室11流入,与之相对,在成为上升冲程的时刻,燃料从加压室11向吸入阀座通路31b方向返回。该工序称为返回冲程。
在该返回冲程中,在发动机高旋转时,即柱塞2的上升速度大的条件下,因返回的流体而引起的吸入阀30的闭阀力增大,上述力f1变小。在该条件下,在各弹簧力的设定力弄错而使f1成为负值的情况下,吸入阀30意外地关闭。由于会导致吐出比期望的吐出流量大的流量,因此燃料配管内的压力上升至期望的压力以上,对发动机的燃烧控制产生不良影响。因此,需要以在柱塞2的上升速度最大的条件,保证上述力f1为正值的方式设定各弹力。
《返回冲程至吐出冲程的过渡状态》
在比期望的吐出时刻提前考虑到电磁力的产生推迟及吸入阀30的闭阀推迟的程度的时刻,对电磁线圈43施加电流,在电枢36与第二芯39之间作用磁吸引力。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,电枢36开始向第二芯39方向移动。通过电枢36移动,在轴向上通过凸缘部35a接触的推杆35也同样地移动,吸入阀30由于吸入阀施力弹簧33的力和流体力、主要是因从加压室11侧穿过吸入阀座部31a的流速引起的静压的降低而开始关闭。
对电磁线圈43施加了电流时,在电枢36和第二芯39分离超过限定的距离的情况下,即在电枢36越过图7的“开阀位置”并持续A的状态的情况下,由于上述磁吸引力弱,因此不能克服上述力f1,产生电枢36向第二芯39侧移动耗费时间,或不能移动的问题。
为了不引起该问题而设置有电枢施力弹簧41。在电枢36不能在期望的定时向第二芯39侧移动的情况下,即使在要吐出的定时仍维持吸入阀30打开的状态,因此不能开始吐出冲程。也就是,由于得不到所需的吐出量,存在不能进行期望的发动机燃烧的问题。
因此,电枢施力弹簧41具有用于防止在吸入冲程可能产生的杂音问题以及防止不能开始吐出冲程的问题的重要的功能。
开始移动的吸入阀30碰撞吸入阀座部31a而停止,由此成为闭阀状态。当闭阀时,筒内压急速增大,因此吸入阀30被筒内压向闭阀方向以远大于上述力f1的力牢固地压紧,开始维持闭阀状态。
在此,对在本实施例中作为课题的在螺线管机构部内产生的存在忧虑的侵蚀的问题进行说明。
在对电磁线圈43施加电流而电枢36被第二芯39吸引时,二物体之间的空间体积(图4的间隙Gp)急速缩小,由此位于该空间的流体(燃料)失去去处。由此,流体以大的速度冲向电枢36的外周侧,碰撞第二芯39的薄壁部(即,包围电枢36与第二芯39的间隙Gp的部件的薄壁部)。包围间隙Gp的部件的薄壁部由于碰撞的流体的能量而存在产生侵蚀的问题。另外,冲出的流体穿过电枢36的外周而流向推杆导向件37侧,但由于电枢36的外周侧的通路狭窄,因此流速变大。于是,产生因静压急速降低而引起的空穴,存在在第一芯38的薄壁部产生空穴侵蚀的问题。
为了避免这些问题,在电枢36的中心侧设置一个以上的轴向的贯通孔36a。这是因为,在电枢36向第二芯39侧被吸引时,该空间的流体极力通过贯通孔36a,以不通过电枢外周侧的狭窄的通路。
进一步地,在本实施例中,为了降低成为该空穴侵蚀的原因的空穴的产生,也可以采用其它方案。在燃料通路狭窄且燃料的流速加快的部位,流动为直线的,因此在具有尖锐的角度的流路形状中,容易产生剥离,压力降低,容易产生空穴。因此,通过从燃料通路狭窄的部位使流路缓慢地扩展,能够使流速逐渐降低,抑制压力下降。由此能够解决上述侵蚀的问题。
在将电枢36和推杆35一体构成的情况下,存在还可能产生上述问题的情况。在发动机高旋转时,即柱塞2的上升速度大的条件下,因速度非常大的流体而引起的关闭吸入阀30的力作为追加施加力增加到对电磁线圈43施加电流而使电枢36要向第二芯39移动的力。该情况下,推杆35及电枢36向第二芯39急速接近,因此该空间的流体冲出的速度进一步增大,上述侵蚀的问题进一步变大。在电枢36的贯通孔36a的容量不足的情况下,存在不能解决侵蚀的问题的可能性。
本实施例中,电枢36和推杆35分体构成,因此即使在关闭吸入阀30的力施加给推杆35的情况下,仅推杆35向第二芯39侧被推出,电枢36留下,并且仅通过通常的电磁吸引力向第二芯39侧移动。即,不会引起急速的空间的减少,能够防止侵蚀的问题的发生。
将电枢36和推杆35分体构成的弊端如前述地,存在得不到期望的磁吸引力的问题、杂音、以及功能降低,但通过设置电枢施力弹簧41,能够消除该弊端。
《吐出工序》
柱塞2从下死点转入上升冲程,当在预定的定时对电磁线圈43施加电流时,吸入阀30关闭,返回冲程结束。在返回冲程刚刚结束后,加压室11内的压力急速增大,成为吐出工序。进入吐出工序后,从省电的观点出发,优选削减施加电磁线圈43的电力,因此切断施加电磁线圈43的电流。不附加电磁力,电枢36及推杆35通过推杆施力弹簧40与电枢施力弹簧41的合力(FS40-FS41)向从第二芯39分离的方向移动。然而,吸入阀30以强大的闭阀力位于闭阀位置,因此推杆35在碰撞到闭阀状态的吸入阀30的位置停止。即,此时的推杆的移动量为36e-30e。
这样,进行燃料吐出的吐出冲程,在即将下一吸入冲程之前,吸入阀30、推杆35以及电枢36为图6的状态。
在柱塞到达上死点的时刻,吐出冲程结束,再次开始吸入冲程。
这样,被引导至低压燃料吸入口10a的燃料在泵主体1的加压室11通过柱塞2的往复运动,所需的量被加压成高压,并从燃料吐出口12压送至油轨23。
图8是本发明的第一实施例的高压燃料供给泵的电磁吸入阀的分解立体图。
本实施例的高压泵1通过上述的各结构部件如图8所示的组装而构成。
图9是表示本发明的第一实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
本实施例的高压泵1中,如图9所示,第二芯39具有突起部39a。突起部39a位于比电枢对置面36g的外周靠径向外侧,而且以从第二芯对置面39b沿电磁吸入阀300的中心轴线300a向电枢36的一侧以成为凸的方式突出。另外,突起部39a在第二芯对置面39b的周向上形成为环状。
在本实施例中,突起部39a的图9所示的截面中的形状形成梯形形状。即,就突起部39a而言,相对于突出方向的前端部39aa的宽度(厚度)尺寸,与第二芯对置面39b的连接部(根基侧端部)39ac的宽度(厚度)尺寸更大,内周面39ab相对于中心轴线300a倾斜。内周面39ab构成为从根基侧端部39ac侧朝向前端部39aa侧扩径的倾斜面(锥形面)。换言之,内周面39ab构成为从前端部39aa侧朝向根基侧端部39ac侧缩径的倾斜面(锥形面)。
特别是在本实施例中,突起部39a的前端部39aa相对于电枢对置面36g位于吸入阀30侧,内周面39ab覆盖电枢36的外周面36h的电枢对置面36g侧的一部分的外周侧。即,突起部39a在沿中心轴线300a的方向上设于从电枢对置面36g朝向吸入阀30侧在OR1所示的范围与电枢36的外周面36h重叠的范围,而且在径向上设于从电枢36的外周面36h分离的位置(径向外侧)。
突起部39a的特征在于,构成为,在电磁线圈43不通电时电枢36静止的状态下,相对于第二芯对置面39b与电枢对置面36g的轴向间隙尺寸36e,构成于突起部39a与电枢对置面36g之间的最小距离(最短距离)L1更小。另外,在本实施例中,构成为,就成为最小距离L1的第二芯39侧的点(位置)P39和电枢36侧的点(位置)P36而言,在沿中心轴线300a的方向上,第二芯39侧的点P39位于比电枢36侧的点P36靠第二芯对置面39b侧。
在本实施例中,电枢对置面36g相对于中心轴线300a垂直地形成,突起部39a与电枢对置面36g之间的距离成为最短的电枢36侧的点P36位于电枢对置面36g的外周。此外,中心轴线300a是沿吸入阀30的开闭阀方向的轴线,是与推杆35、电枢36、以及第二芯39的中心轴线一致的轴线。
图10是表示本发明的比较例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
在图10的比较例中,相比本实施例,容易产生空穴。说明该理由。图10表示电枢36内的燃料通路,通过对电磁线圈43通电,在电枢36与第二芯39之间产生磁吸引力,通过电枢36和推杆35向第二芯39侧,流体被挤出,并穿过燃烧通路36a而流向吸入阀30侧。此时,从电枢36的外周部的侧间隙部36f向吸入阀30侧也产生流动,由于随着第二芯39与电枢36的碰撞的喷射流,压力急剧下降,容易产生空穴。
在图10的比较例中,如用MP1(第一磁通通路)及MP2(第二磁通通路)所示地,磁通的通道在电枢对置面36g的内周侧和外周侧不变,只是穿过第二芯对置面39b与电枢对置面36g的轴向间隙尺寸36e的通道。
另一方面,在本实施例中,如图9所示,在电枢对置面36g的内周侧穿过的磁通的通道MP1穿过第二芯对置面39b与电枢对置面36g的轴向间隙尺寸36e,但是在电枢对置面36g的外周侧构成有穿过突起部39a与电枢对置面36g的最小距离L1的磁通的通道MP2。
即,相对于比较例中的磁通的通道为一个方向,本实施例的磁通的通道为两个方向。因此,在第二芯39与电枢36的碰撞时,在轴向上产生的磁吸引力降低。由此,电枢36相对于第二芯39的碰撞速度降低,能够抑制空蚀。
图11是表示本发明的第一实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示对电磁吸入阀通电且第二芯和电枢碰撞前的状态。此外,图11中用虚线表示不通电时的静止状态下的电枢36的位置(图9的电枢36的位置)。
本实施例中,如图11所示,随着电枢36靠近第二芯39,在沿着中心轴线300a的方向上,突起部39a的内周面39ab与电枢36的外周面36h重叠的范围从OR1扩展到OR2。由此,随着电枢36靠近第二芯39,从电枢36流向突起部39a的磁通(在MP2侧穿过的磁通)逐渐增加。另外,突起部39a的内周面39ab由倾斜面构成,且随着电枢36靠近第二芯39,电枢36与突起部39a的距离变短。由此,随着电枢36靠近第二芯39,从电枢36流向突起部39a的磁通(在MP2侧穿过的磁通)逐渐增加。因此,在第二芯39和电枢36碰撞时,在轴向上产生的磁吸引力逐渐降低。
另外,在本实施例中,当从图9所示的状态向电磁线圈43进行通电时,由于磁通的通道MP2的空隙距离L1比空隙距离36e短,因此穿过MP2的磁通的上升较快。进一步地,构成为MP2穿过的第二芯39侧的点P39位于比电枢36侧的点P36靠第二芯对置面39b侧。由此,穿过MP2的磁通对电枢36作用向第二芯39侧吸引的磁吸引力。因此,在本实施例中,能够加快电枢36的移动开始速度,提高闭阀响应性。
另外,构成为第二芯39的突起部39a位于第二芯对置面39b的径向外侧。由此,能够使因随着第二芯39与电枢36的碰撞的喷射流而引起的高压部远离由于第二芯39与电枢36的碰撞而产生的空穴的产生位置。由此,能够避免空穴的急剧的压力恢复,降低侵蚀。
另外,第二芯39的突起部39a的内周面39ab以越从第二芯对置面39b侧朝向前端部39aa侧,便越向径向外侧(外周面侧)靠近的方式倾斜。即,第二芯39的突起部39a构成为锥形形状。由此,朝向吸入阀30侧,流路面积逐渐扩大,因此能够降低随着第二芯39与电枢36的碰撞的喷射流的流速。因此,能够避免空穴的急剧的压力恢复,降低侵蚀。
另外,构成为,在电磁线圈43为不非通电的状态下,电枢36位于从第二芯39较大地分离的位置(分离轴向间隙尺寸36e的位置)。由此,相比在不通电时闭阀,且一旦通电便开阀的构造,能够降低耗电。
另外,构成为,在电磁线圈43为不通电的状态下,电枢36被推杆施力弹簧40向开阀方向施力,由此位于从第二芯39较大的分离的位置(分离轴向间隙尺寸36e的位置)。由此,相比在不通电时闭阀,且一旦通电便开阀的构造,能够降低耗电。
[实施例2]
图12是表示本发明的第二实施例的电磁吸入阀的第二芯和电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。即,图12是表示与图9同样的状态的图。
在本实施例中,构成为,突起部39a的前端部39aa在沿中心轴线300a的方向上位于与电枢对置面36g相同的位置,或者位于比电枢对置面36g靠第二芯对置面39a侧。即,构成为,突起部39a的内周面39ab设于构成轴向间隙尺寸36e的间隙Gp的外周侧,在电枢36的外周面36h侧未设置。
本实施例中,除了磁通的通道MP1(第一磁通通路)外,构成与实施例1同样的磁通的通道MP2(第二磁通通路),可得到与实施例1同样的效果。
图13是表示本发明的第二实施例的电磁吸入阀的电枢的位移及速度的解析结果的图。
图13中对在第二芯39具有突起部39a的电枢36的情况和在第二芯39不具有突起部39a的电枢36的情况示出了与电枢36的位移和电枢36的移动速度(以下,称为速度)相关的各自的解析结果。此外,该解析结果是对实施例2的突起部39a进行解析的结果。由此可知,相比不具有突起部39a的情况,在具有突起部39a的情况下,开始通电后的电枢36的速度的上升更快,电枢36碰撞第二芯39的定时也提前,电枢36的响应性提高。这可以认为是因为,由于将磁通的通道设置成MP1及MP2这两个,在空隙长度较短的磁路MP2流动的磁通快速上升,该磁通对电枢36作用向第二芯39侧吸引的磁吸引力。
另外,可知,相比不具有突起部39a的情况,在具有突起部39a的情况下,移动速度的最大值变小,电枢36向第二芯39的碰撞速度降低。这可以认为是因为,由于将磁通的通道设置成MP1及MP2这两个,对电枢36在沿中心轴线300a的方向(轴线方向)上作用的磁吸引力被分散,电枢36的最大速度降低的缘故。
[实施例3]
图14是表示本发明的第三实施例的电磁吸入阀的第二芯与电枢的碰撞部的剖视图,表示解除了对电磁吸入阀的通电的开阀时的状态。
在本实施例中,第二芯39的突起部39a构成为位于第二芯39的第二芯对置面39b的径向内侧(内周侧),突起部39a的内周面39ab构成了配置有推杆施力弹簧40的第二芯39的貫通孔39c的一部分。另外,向插入有推杆35的细径部35b的电枢36的轴向凹部36j插入突起部39a,突起部39a的外周面39ad与电枢36的内周面36i对置。
外周面39ad构成为从根基侧端部39ac侧向前端部39aa侧缩径的倾斜面(圆锥面)。换言之,外周面39ad构成为从前端部39aa侧向根基侧端部39ac侧扩径的倾斜面(圆锥面)。
在本实施例中,突起部39a配置于第二芯对置面39b的内周侧,从而突起部39a的内周面39ab和外周面39ad的相对于电枢36的配置相对于突起部39a配置于第二芯对置面39b的外周侧的实施例1及实施例2进行了替换。磁通的通道MP2相对于磁通的通道MP1构成于第二芯对置面39b的内周侧,且穿过突起部39a的外周面39ad。
由此,将通电时在第二芯39与电枢36之间产生的磁通的通道分成为两个,降低电枢36相对于第二芯39的碰撞速度,从而能够降低空蚀。除此之外,在本实施例中可得到与在实施例1及实施例2所说明的同样地效果。
另外,本实施例的突起部39a的相对于第二芯对置面39b的径向上的配置与实施例1不同,其它结构与实施例相同。本实施例的结构可以应用作为实施例2的特征的结构,降低突起部39a的突出高度。即,也可以为将突起部39a的外周面39ad设于构成轴向间隙尺寸36e的间隙Gp的轴向范围而在电枢36的内周面36i的内周侧不设置的结构。
实施例1及实施例2的突起部39a的内周面39ab、及实施例3的突起部39a的外周面39ad是突起部39a的沿中心轴线300a延伸设置的面,且构成突起部39a的前端部39aa与第二芯对置面39b(前端部39aa的根基侧端部39ac)的台阶面。
上述的各实施例中对第二芯39的第二芯对置面39b和电枢36的电枢对置面36g抵接的结构进行了说明。但是,能够构成为,在第二芯对置面39b及电枢对置面36g的任意一方设置凸部,该凸部和与该凸部对置的第二芯对置面39b或电枢对置面36g抵接。该情况下,第二芯对置面39b与电枢对置面36g的轴向间隙尺寸(电枢36的移动量)36e为凸部的前端和与该凸部对置的第二芯对置面39b或电枢对置面36g之间的间隙尺寸。
设有该凸部的第二芯对置面39b或电枢对置面36g为构成与凸部对置的第二芯对置面39b或构成与电枢对置面36g抵接的抵接部的对置面。另外,在第二芯对置面39b和电枢对置面36g直接抵接的结构中,第二芯对置面39b及电枢对置面36g为构成相互抵接的抵接部的对置面。在第二芯39及电枢36的各抵接部抵接的状态下,形成于第二芯对置面39b的外周部或内周部的突起部39a不与电枢36接触,而是相对于电枢36的外周面36h位于径向外方,或者相对于电枢36的内周面36i位于径向内方。
根据本发明的各实施例,能够得到以下效果:增大电枢移动开始速度而提高响应性、抑制因电枢最大移动速度的低減而带来的空蚀、以及降低固定芯39与电枢36之间的碰撞能量。
此外,本发明不限于上述的各实施例,包括各种变形例。例如,上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的例子,并非限定于必须具备全部结构。另外,可以将某实施例的结构的一部分置换成其它实施例的结构,另外,也可以将对某实施例的结构附加其它实施例的结构。另外,对于各实施例的结构的一部分,可以进行其它结构的追加、删除、置换。
符号说明
1—泵主体,2—柱塞,6—缸筒,7—密封保持件,8—吐出阀机构,9—压力脉动降低机构,10a—低压燃料吸入口,11—加压室,12—燃料吐出口,13—柱塞密封件,30—吸入阀,31—吸入阀座部件,33—吸入阀弹簧,35—推杆,36—电枢(可动芯),36a—燃料通路,36b—电枢突出部,36c—电枢内周部,36d—流路面积最小部,36f—燃料通路(侧间隙部),36g—电枢对置面,38—第一芯(电磁吸入阀外壳),39—第二芯(固定芯),39a—突起部(第二芯梯形突起部),39b—第二芯对置面,40—推杆施力弹簧,41—电枢施力弹簧,43—电磁线圈,48—弹簧空间,300—电磁吸入阀。
Claims (2)
1.一种高压燃料供给泵,其具备电磁吸入阀,该电磁吸入阀具有固定芯、相对于上述固定芯在沿中心轴线的方向上对置且向从上述固定芯分离的一侧被施力的电枢以及电磁线圈,通过对上述电磁线圈通电,从而使磁吸引力作用在上述固定芯的与上述电枢对置的固定芯对置面和上述电枢的与上述固定芯对置的电枢对置面之间,向上述固定芯的一侧驱动上述电枢而使燃料的吐出量变化,
上述高压燃料供给泵的特征在于,
上述固定芯在上述固定芯对置面具有向上述电枢的一侧突出的突起部,
构成为,在上述电磁线圈不通电时且上述电枢静止的状态下,相对于在沿中心轴线的方向上构成于上述固定芯对置面与上述电枢对置面之间的轴向间隙尺寸,上述固定芯的上述突起部与上述电枢对置面之间的最小距离变小,
上述突起部位于上述固定芯对置面的外周侧,在上述电磁线圈通电时且上述电枢与上述固定芯抵接的状态下,上述突起部与上述电枢不接触,并相对于上述电枢的外周面位于径向外侧,
上述电枢对置面相对于中心轴线垂直地形成,上述最小距离构成于上述电枢对置面的外周与上述突起部之间,并且,
上述突起部形成为,外周面从突出的方向的前端部侧朝向上述固定芯对置面的一侧缩径的锥形面。
2.根据权利要求1所述的高压燃料供给泵,其特征在于,
上述突起部设置为,在上述电磁线圈不通电时且上述电枢静止的状态下,相对于上述电枢的外周面从径向外侧对置。
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