CN111373140A - 高压燃料供给泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高压燃料供给泵，该高压燃料供给泵具有溢流阀机构，该溢流阀机构能够一边压入固定溢流阀阀座，一边抑制因压入所产生的变形的影响而导致的阀座功能性恶化。因此，溢流阀机构(200)的溢流阀阀座(201)在其内周侧具有供阀(202)落座的阀座部(201a)、在阀座部(201a)的上游侧以比阀(202)小的直径形成的小径流路部(201b)、以及在小径流路部(201b)的上游侧以比小径流路部(201b)大的直径形成的大径流路部(201c)，在溢流阀阀座(201)的外周侧具有在燃料的流动方向上与小径流路部(201b)重叠的位置上具有微小间隙部(201d)，该微小间隙部(201d)形成在溢流阀阀座(201)与配置在溢流阀阀座(201)的外周侧的构件之间，在燃料的流动方向上与大径流路部(201c)重叠的位置上具有压入部(205a)，该压入部(205a)在溢流阀阀座(201)被压入构件时与构件接触。

Description

高压燃料供给泵
技术领域
本发明涉及一种向内燃机的燃料喷射阀压送燃料的高压燃料供给泵。
背景技术
作为减小燃料分配管内外的压差、在使用球阀球体的同时确保调压性能、并且通过使用球阀球体能够简化结构的燃料分配管用溢流阀的一个例子，在专利文献1中，记载了在固定于缸内喷射式发动机的燃料分配管上的溢流阀的阀体上，组装阀芯、具有由阀芯开闭的座面的阀座以及向闭阀方向对阀芯施力的阀弹簧，将阀芯设为球阀球体，在球阀球体的下游侧的燃料通道上设置开口面积比阀座的通道面积小的节流孔。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-240529号公报
发明内容
发明要解决的问题
作为本发明的高压燃料供给泵的现有技术，有专利文献1中记载的技术。根据该专利文献1，将通过螺纹紧固而固定在燃料分配管上的阀体的外螺纹部设置在与阀座在径向上不重叠的位置上，防止因阀体的螺纹紧固力引起的外螺纹部的翘曲引起的阀座的变形。
但是，在该专利文献1所记载的现有技术中，由于插入圆筒形状的阀座，且通过压入而固定在阀座压入用孔中，所以阀座形成了承受压入引起的阀座的变形的结构。
像这样，在阀座发生变形的情况下，阀座与阀之间可能会产生间隙。如果产生间隙，则燃料不能切断，共轨的燃料返回到缓冲室、加压室等，燃料不能顺利地供给到喷射器，成为发动机不正常的主要原因。
另外，即使返回量为微量，也难以保持共轨内的压力，在怠速停止时等发动机再起动所需的时间变得更多等，会对乘坐舒适度产生影响，另外，在燃料通过阀座时，产生气蚀引起的侵蚀，破坏阀座，这也成为发动机不正常的原因等，会产生各种问题。
本发明的目的在于提供一种高压燃料供给泵，该高压燃料供给泵具有溢流阀机构，该溢流阀机构能够一边压入固定溢流阀阀座，一边抑制因压入所产生的变形的影响而导致的阀座功能性(シート性)恶化。
用于解决问题的技术手段
本发明包括多个解决上述问题的手段，若列举其中一例，则是如下这样的高压燃料供给泵，其特征在于，具备溢流阀机构，该溢流阀机构构成为在加压室的排出侧的燃料为设定值以上的情况下开阀而释放高压燃料，并具有溢流阀落座的溢流阀阀座构件，所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件在其内周侧具有：阀座部，其供所述溢流阀落座；小径流路部，其在所述阀座部的上游侧以比所述溢流阀小的直径形成；以及大径流路部，其在所述小径流路部的上游侧以比所述小径流路部大的直径形成，在所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件的外周侧，在所述燃料的流动方向上与所述小径流路部重叠的位置上具有微小间隙部，所述微小间隙部形成在所述溢流阀阀座构件与配置在所述溢流阀的外周侧的构件之间，在所述燃料的流动方向上与所述大径流路部重叠的位置上具有压入部，所述压入部在所述溢流阀阀座构件被压入所述构件时与所述构件接触。
另外，如果举出另一个例子，则是如下这样的高压燃料供给泵，其特征在于，具备溢流阀机构，该溢流阀机构构成为在加压室的排出侧的燃料为设定值以上的情况下开阀而释放高压燃料，并具有供溢流阀落座的溢流阀阀座构件，所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件具有：阀座部，其供所述溢流阀落座；厚壁部，其形成在所述阀座部的上游侧；薄壁部，其形成在所述厚壁部的上游侧且厚度比所述厚壁部小；以及压入部，其形成在所述薄壁部的上游侧，在所述溢流阀阀座构件被压入配置在其外周侧的构件时与所述构件接触。
发明的效果
根据本发明，能够一边压入固定溢流阀阀座，一边抑制由于压入产生的变形的影响而导致的阀座功能性恶化。关于本发明的其他构成、作用、效果，在以下的实施例中进行详细说明。
附图说明
图1表示应用了本发明的高压燃料供给泵的发动机系统的构成图。
图2是本发明的高压燃料供给泵的纵剖面图。
图3是从上方观察本发明的高压燃料供给泵所得的水平方向剖面图。
图4是从与图2不同的方向观察本发明的高压燃料供给泵所得的纵剖面图。
图5是本发明的高压燃料供给泵的电磁吸入阀机构的放大纵剖面图，表示电磁吸入阀机构处于开阀状态的状态。
图6是本发明的实施例1的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图7是本发明的实施例2的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图8是本发明的实施例2的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图9是本发明的实施例3的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图10是本发明的实施例4的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图11是本发明的实施例5的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图12是本发明的实施例7的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图13是本发明的实施例8的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图14是本发明的实施例10的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图15是本发明的实施例13的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态。
图16是本发明的实施例14的高压燃料供给泵的纵剖面图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的高压燃料供给泵的实施例进行说明。
<实施例1>
使用图1至图6对本发明的高压燃料供给泵的实施例1进行说明。首先，参照图1至图5对本发明的高压燃料供给泵的系统构成和动作进行说明。
图1是适用高压燃料供给泵的发动机系统的构成图，图2是高压燃料供给泵的纵剖面图，图3是从上方观察高压燃料供给泵所得的水平方向剖面图，图4是从与图2不同的方向观察高压燃料供给泵所得的纵剖面图，图5是高压燃料供给泵的电磁吸入阀机构的放大纵剖面图，表示电磁吸入阀机构处于开阀状态的状态。
在图1中，由虚线包围的部分表示高压燃料供给泵100的主体(泵体1)。该图1中的虚线中所示的机构、部件表示一体地组装在泵体1中。
燃料箱20的燃料由进给泵21根据来自发动机控制单元27(以下称为ECU)的信号来汲取。该燃料被加压到适当的进给压力，通过燃料管道28被输送到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(参照图3及图4)的燃料经由压力脉动降低机构9、吸入通道10d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的燃料通过由吸入阀30开闭的吸入口流入加压室11。
这里，通过发动机的凸轮93(参照图2)向柱塞2提供往复运动的动力。通过该柱塞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，在上升行程中对燃料加压。
由柱塞2加压后的燃料经由排出阀机构8向安装有压力传感器26的共轨23压送。
然后，喷射器24根据来自ECU27的信号向发动机喷射燃料。
本实施例是适用于喷射器24直接向发动机的缸筒内喷射燃料的所谓直喷发动机系统的高压燃料供给泵。
高压燃料供给泵100根据从ECU27向电磁吸入阀机构300的信号，排出所希望的供给燃料的燃料流量。
如图2和图4所示，本实施例的高压燃料供给泵100紧贴并固定在内燃机的高压燃料供给泵安装部90上。更具体地说，在设置于图3的泵体1上的安装凸缘1a上形成有利用螺栓固定用的孔1b，通过在其中插入多个螺栓，安装凸缘1a紧贴并固定在内燃机的高压燃料供给泵安装部90上。
为了高压燃料供给泵安装部90与泵体1之间的密封，如图2及图4所示，O型环61嵌入泵体1，防止发动机油泄漏到外部。
在泵体1上安装有缸体6，缸体6引导柱塞2的往复运动，与泵体1一起形成加压室11。即，柱塞2通过在缸体6的内部往复运动而使加压室11的容积变化。另外，如图3所示，设有用于向加压室11供给燃料的电磁吸入阀机构300和用于从加压室11向排出通道排出燃料的排出阀机构8。
缸体6在其外周侧被压入泵体1。进而，在固定部6a中，使泵体1向内周侧变形，向图中上方向推压缸体6，在缸体6的上端面进行密封，以使在加压室11中被加压的燃料不向低压侧泄漏。
在柱塞2的下端设有挺杆92，该挺杆92将安装在内燃机的凸轮轴上的凸轮93的旋转运动转换成上下运动，并传递给柱塞2。柱塞2通过扣件15由弹簧4压接在挺杆92上。由此，随着凸轮93的旋转运动，能够使柱塞2上下往复运动。
另外，保持在密封座7的内周下端部的柱塞密封件13在缸体6的图中下方部以可滑动地与柱塞2的外周接触的状态设置。由此，在柱塞2滑动时，密封副室7a的燃料，防止燃料向内燃机内部流入。同时防止润滑内燃机内的滑动部的润滑油(也包括发动机油)流入泵体1的内部。
如图3及图4所示，在高压燃料供给泵100的泵体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箱20的燃料的低压配管连接，且形成有低压燃料吸入口10a，燃料从这里向高压燃料供给泵内部供给。
通过低压燃料吸入口10a的燃料，通过在上下方向与图3所示的泵体1连通的图4所示的低压燃料吸入口10b，流向压力脉动降低机构9。
压力脉动降低机构9配置在缓冲器盖14与泵体1的上端面之间，由配置在泵体1的上端面的保持构件9b从下侧支承。具体而言，压力脉动降低机构9是将两片膜片重合而构成的，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，构成为外周缘部薄，而朝向内周侧变厚。
在保持构件9b的上表面形成有用于从下侧固定压力脉动降低机构9的外周缘部的凸部。另一方面，如图2所示，在缓冲器盖14的下表面配置有凸部，该凸部成为用于从上侧固定压力脉动降低机构9的外周缘部的保持构件9a。这些凸部形成为圆形状，通过被这些凸部夹持而固定压力脉动降低机构9。
另外，缓冲器盖14被压入固定在泵体1的外缘部，此时，保持构件9b弹性变形，支承压力脉动降低机构9。这样，在压力脉动降低机构9的上下表面形成与低压燃料吸入口10a、10b连通的缓冲室10c。
另外，保持构件9a、9b形成连通压力脉动降低机构9的上侧和下侧的通道，由此，缓冲室10c形成在压力脉动降低机构9的上下表面。
如图2所示，通过缓冲室10c的燃料接着通过在泵体1上沿上下方向连通形成的吸入通道10d到达电磁吸入阀机构300的吸入口31b。另外，吸入口31b在形成吸入阀阀座31a的阀座构件31上沿上下方向连通而形成。
如图3所示，设置在加压室11的出口的排出阀机构8由排出阀阀座8a、与排出阀阀座8a接触分离的排出阀8b、将排出阀8b向排出阀阀座8a施力的排出阀弹簧8c、以及决定排出阀8b的行程(移动距离)的排出阀止动件8d构成，在排出阀8b和排出阀止动件8d之间形成排出阀室12a。排出阀止动件8d和泵体1在抵接部8e通过焊接接合，将燃料和外部隔断。
在加压室11和排出阀室12a中没有燃料压差的状态下，排出阀8b通过排出阀弹簧8c的作用力压接在排出阀阀座8a上而成为闭阀状态。
从加压室11的燃料压力比排出阀室12a的燃料压力大时起，排出阀8b顶着排出阀弹簧8c而开阀。然后，加压室11内的高压燃料经由排出阀室12a、燃料排出通道12b和燃料排出口12向共轨23排出。
排出阀8b开阀时，与排出阀止动件8d接触，行程收到限制。因此，排出阀8b的行程由排出阀止动件8d适当决定。由此，能够防止由于行程过大，排出阀8b的关闭延迟而导致向排出阀室12a高压排出的燃料再次逆流到加压室11内，能够抑制高压燃料供给泵100的效率降低。
另外，在排出阀8b反复进行开阀及闭阀运动时，利用排出阀止动件8d的外周面进行引导，使得排出阀8b只沿行程方向运动。由此，排出阀机构8成为限制燃料的流通方向的止回阀。
如以上说明的那样，加压室11由泵体1、电磁吸入阀机构300、柱塞2、缸体6以及排出阀机构8构成。
图5表示电磁吸入阀机构300的详细结构。
在通过凸轮93的旋转使柱塞2向凸轮93的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。在该行程中，如果加压室11内的燃料压力变得比吸入口31b的压力低，则吸入阀30变为开阀状态。开口部30a表示最大开度的情况，此时，吸入阀30与止动件32接触。
通过吸入阀30开阀，形成在阀座构件31上的开口部31c开口。燃料通过开口部31c，经由在泵体1上横向形成的孔1f流入加压室11。另外，孔1f也构成加压室11的一部分。
在柱塞2结束吸入行程之后，柱塞2转换为上升运动，转移到上升行程。在此，电磁线圈43维持无通电状态，不作用磁作用力。阀杆施力弹簧40对向阀杆35的外径侧凸出的阀杆凸部35a施力，设定为具有在无通电状态下维持吸入阀30开阀所需的足够的作用力。
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，暂时被吸入加压室11的燃料再次通过开阀状态的吸入阀30的开口部30a返回吸入通道10d，因此加压室11的压力不会上升。把这个行程称为回送行程。
在该状态下，当来自ECU27的控制信号被施加到电磁吸入阀机构300时，电流通过端子46(参照图2)在电磁线圈43中流动。由此，在磁芯39和衔铁36之间作用磁吸引力，该磁吸引力克服阀杆施力弹簧40的作用力而对衔铁36施力，与阀杆凸部35a卡合的衔铁36使阀杆35向远离吸入阀30的方向移动。
此时，通过吸入阀施力弹簧33的作用力和燃料流入吸入通道10d的流体力，吸入阀30关闭。
关阀后，加压室11的燃料压力与柱塞2的上升运动一起上升，当达到燃料排出口12的压力以上时，经由排出阀机构8进行高压燃料的排出，向共轨23供给。将该行程称为排出行程。
即，从柱塞2的下始点到上始点之间的上升行程，由回送行程和排出行程构成。而且，通过控制向电磁吸入阀机构300的电磁线圈43的通电时刻，能够控制排出的高压燃料的量。
如果加快向电磁线圈43通电的时刻，则压缩行程中的回送行程的比例小，排出行程的比例大。即，返回吸入通道10d的燃料变少，高压排出的燃料变多。
另一方面，如果延迟通电的时间，则压缩行程中的回送行程的比例大，排出行程的比例小。即，返回吸入通道10d的燃料变多，高压排出的燃料变少。向电磁线圈43的通电时刻由来自ECU27的指令控制。
如上所述，通过控制向电磁线圈43的通电时刻，能够将高压排出的燃料的量控制为内燃机所需的量。
如图2所示，在缓冲室10c中设置有压力脉动降低机构9，该压力脉动降低机构9用于降低在高压燃料供给泵内产生的压力脉动向燃料管道28的波及。在暂时流入加压室11的燃料由于容量控制而再次通过开阀状态的吸入阀30返回到吸入通道10d的情况下，由于返回到吸入通道10d的燃料，在缓冲室10c中产生压力脉动。但是，设置在缓冲室10c中的压力脉动降低机构9由金属膜片缓冲件形成，该金属膜片缓冲件在其外周贴合两张波形板状的圆盘型金属板，在内部注入了氩气那样的惰性气体，压力脉动通过该金属缓冲件的膨胀、收缩而被吸收降低。
如图2及图4所示，柱塞2具有大径部2a和小径部2b，通过柱塞2的往复运动，副室7a的体积增减。副室7a通过燃料通道10e与缓冲室10c连通。柱塞2下降时，燃料从副室7a向缓冲室10c流动，上升时，燃料从缓冲室10c向副室7a流动。
由此，能够降低泵的吸入行程或回送行程中向泵内外的燃料流量，具有降低在高压燃料供给泵内部产生的压力脉动的功能。
接着，对图2及图3所示的溢流阀机构200进行说明。
溢流阀机构200由溢流阀阀座201、阀202、阀架203、溢流阀弹簧204以及溢流阀阀体205构成。
在溢流阀阀座201上设置有锥形的阀座部201a(参照图6)。
阀202通过阀架203承受溢流阀弹簧204的负载，被阀座部201a推压，与阀座部201a协同动作来切断燃料。阀202的开阀压力由溢流阀弹簧204的作用力决定。
溢流阀阀座201被压入固定在溢流阀阀体205上，是根据压入固定的位置来调整溢流阀弹簧204的作用力的机构。
当加压室11的燃料被加压，排出阀8b开阀时，加压室11内的高压燃料通过排出阀室12a、燃料排出通道12b，从燃料排出口12排出。
燃料排出口12形成在排出接头60上，排出接头60通过焊接部62焊接固定在泵体1上，确保燃料通道。而且，在本实施例中，在形成于排出接头60的内部的空间中配置溢流阀机构200。即，溢流阀机构200的最外径部(在本实施例中为溢流阀阀体205的最外径部)配置在比排出接头60的内径部更靠内周侧，并且，从上侧观察泵体1，溢流阀机构200配置成在其轴向上至少一部分与排出接头60重叠。
由此，即使排出接头60的形状改变，也不需要随之改变溢流阀机构200的形状，能够实现低成本化。
即，在本实施例中，如图2所示，在与柱塞轴向正交的方向(横向)上，从泵体1的外周面向内周侧形成第一孔1c(横孔)。而且，溢流阀机构200通过将溢流阀阀体205压入该第一孔1c中而配置。
并且，在本实施例中，在泵体1上与第一孔1c连通地形成有第二孔1d(横孔)，在溢流阀机构200开阀的情况下，该第二孔1d(横孔)使在加压室11中被加压并从排出阀8b排出的排出侧流路的燃料返回加压室11。
具体而言，在共轨23内等的加压室11的排出侧的燃料的压力变为设定值以上的情况下，阀202开阀，排出侧流路(燃料排出口12)与溢流阀机构200的内部空间连通。在该内部空间中配置有阀架203和溢流阀弹簧204。从溢流阀机构200的轴向观察溢流阀阀体205，在中心部形成有孔205b(参照图6)，由此，溢流阀阀体205的内部空间与由第二孔1d形成的溢流通道1g相连。
当阀202开阀时，溢流阀阀体205的内部空间的燃料通过溢流阀阀体205的中心部的孔205b、溢流通道1g流入加压室11。
在加压工序时，在燃料排出时，由于构成在燃料排出口12和加压室11之间的排出阀机构8和燃料排出通道12b而产生压力损失，有时会产生加压室11压力与燃料排出口12压力相比异常高的过冲。由于该过冲，加压工序时的燃料排出口12的压力会发生大的变动。
但是，在向高压侧释放异常高压燃料的本实施例那样的构成的情况下，在加压工序时，如上所述，燃料排出口12的压力变高，但由于溢流阀机构200的出口为加压室11，所以加压室11内的压力也上升，溢流阀机构200的入口和出口的压差不会成为由溢流阀弹簧204决定的阀202的设定压力以上，所以阀202不开阀。
另一方面，在吸入工序、返回工序时，由于不向共轨23内排出燃料，所以燃料排出口12的压力不会发生大的变动。因此，不需要设为考虑了加压室11的压力与燃料排出口12的压力相比异常高的过冲的安全阀设定负载。在提高了溢流阀设定负载的情况下，相应地，必须提高共轨23等高压区域的耐压设计，由于重量增加，燃油效率有变差的倾向。因此，通过使燃料返回加压室11，具有抑制油耗的效果。
在高压燃料供给泵正常工作的情况下，由加压室11加压后的燃料通过燃料排出通道12b从燃料排出口12高压排出。
在刚开始加压行程之后，加压室11内的压力急剧上升，上升得比共轨23内的压力高，与此相伴，因共轨压力而关闭着的排出阀8b开阀。随之，燃料排出口12的压力也上升。
此时，由安装在共轨23内的压力传感器26测定压力，根据该测定结果调整高压燃料供给泵的排出量和喷射器24的排出量，由此，进行调压以使共轨23内的压力一边变动一边成为目标压力。
在本实施例中，因溢流阀弹簧204和加压室11内的压力而在阀202上产生的负载最小值被设定为大于因共轨23内的压力而在阀202上产生的负载最大值。即，作为溢流阀机构200的入口的燃料排出口12的压力设定为不超过开阀压力，溢流阀机构200不开阀。
接着，对发生异常高压燃料的情况进行说明。
由于高压燃料供给泵的电磁吸入阀机构300的故障等，燃料排出口12的压力异常地变为高压，当比溢流阀机构200的开阀压力大时，异常高压燃料经由溢流通道1g向加压室11释放。由此，即使电磁吸入阀机构300发生故障等，燃料排出口12的压力也在一定值以下，因此，共轨23等不会因高压而破损。
接着，使用图6详细说明溢流阀机构200的构成。图6是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
在本实施例的溢流阀机构200中，在燃料的流动方向即轴向上，在溢流阀阀座201的内周侧设置有：阀座部201a，其供阀202落座；小径流路部201b，其在阀座部201a的上游侧以小径形成；以及大径流路部201c，其在小径流路部201b的上游侧以比小径流路部201b大的直径形成。
另外，在溢流阀阀座201的外周侧，在轴向上与小径流路部201b重叠的位置上形成有微小间隙部201d，该微小间隙部201d在溢流阀阀座201与溢流阀阀体205的径向之间确保微小体积，在轴向上与大径流路部201c重叠的位置上形成有压入部205a，其被压入溢流阀阀体205的内周部。
如果在阀座部201a与阀202之间产生间隙，则燃料不能被切断。在该情况下，共轨23的燃料通过阀座部201a、第二孔1d返回加压室11。其结果，不能向喷射器24供给燃料，成为发动机不正常的主要原因。另外，即使返回加压室11的量为微量，也难以保持共轨23内的压力，在怠速停止时等发动机再起动所需的时间变得更多等，会给乘坐舒适度带来影响，另外，在燃料通过阀座部201a时，产生由气蚀引起的侵蚀，破坏阀座部201a，这也成为发动机不正常的主要原因。
与此相对，在本实施例的溢流阀机构200中，能够通过微小间隙部201d在轴向上使阀座部201a与压入部205a分离而构成。因此，能够防止因溢流阀机构200向泵体1的压入而引起的溢流阀阀座201的变形向阀座部201a传递，能够形成在阀座部201a和阀202之间不因阀座部201a的变形而产生间隙的构成。
因此，能够提供一种具有溢流阀机构200的高压燃料供给泵，该溢流阀机构200能够可靠地切断燃料，实现残余压力保持特性，还能够抑制因气蚀对阀座部201a造成的损伤。另外，能够将其作为能够应对今后的燃料的进一步的高压化的高压燃料供给泵。
<实施例2>
使用图7及图8对本发明的实施例2的高压燃料供给泵进行说明。对于与实施例1相同的构成，表示相同的符号，并省略其说明。图7及图8是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图7所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200A1的溢流阀阀座201A1的形状与实施例1的溢流阀阀座201不同以外，与实施例2的高压燃料供给泵相同。
如图7所示，在本实施例的溢流阀机构200A1的溢流阀阀座201A1中，设置有：阀座部201a，其供阀202落座；小径流路部201b1，其在流路壁面上形成有环状的凹部201o1；厚壁部201f1，其形成在凹部201o1的下游侧且阀座部201a的上游侧；薄壁部201e1，其在厚壁部201f1的上游侧形成于凹部201o1的部分且厚度比厚壁部201f1小；以及压入部205a，其形成在凹部201o1和薄壁部201e1的上游侧且被压入溢流阀阀体205的内周部。
通过采用这样的构成，在将溢流阀阀座201A1压入固定在溢流阀阀体205中时产生的变形被低刚性的薄壁部201e1吸收，变形不会传递到高刚性的厚壁部201f1和该厚壁部201f1所具备的阀座部201a。因此，能够得到比实施例1更高的变形抑制效果。
另外，本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的溢流阀阀座不限于图7所示的形状，高压燃料供给泵也可以具备具有如下形状的溢流阀阀座201A2的溢流阀机构200A2，即如图8所示，通过在溢流阀阀座201A2的外周面上形成环状的凹部201o2，变形不会传递到低刚性的薄壁部201e2、高刚性的厚壁部201f2和该厚壁部201f2所具备的阀座部201a。
<实施例3>
使用图9对本发明的实施例3的高压燃料供给泵进行说明。图9是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图9所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200B的溢流阀阀座201B的形状与实施例2的溢流阀阀座201A1不同以外，与实施例1的高压燃料供给泵相同。
如图9所示，在本实施例的溢流阀机构200B中，在小径流路部201b1的流路壁面上形成环状的凹部201o3，以使薄壁部201e3的轴向长度大于厚壁部201f3的轴向长度。
由此，由于薄壁部201e3处的变形变得更大，因此与实施例2相比，能够得到更高的变形抑制效果。
<实施例4>
使用图10对本发明的实施例4的高压燃料供给泵进行说明。图10是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图10所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200C的溢流阀阀座201C的形状与实施例2的溢流阀阀座201A1不同以外，与实施例2的高压燃料供给泵相同。
如图10所示，在本实施例的溢流阀机构200C中，在溢流阀阀座201C上形成由环状的凹部201o4形成的薄壁部201e4，并且在厚壁部201f4的外周部与溢流阀阀体205的内周部之间形成微小间隙部201d4，并且在薄壁部201e4的外周部与溢流阀阀体205的内周部之间也形成微小间隙部201d4。
在本实施例的高压燃料供给泵中，也能够得到与实施例2的高压燃料供给泵同样的作用、效果。
另外，微小间隙部201d4的轴向长度变大，但通过将该部分设为微小间隙，能够缩小与加压室11在空间上连接的部分的体积。由此，在排出工序时，能够减少由柱塞2加压的体积，能够提高高压排出时的排出量效率。通过提高排出量效率，能够减少用于使柱塞2上升所需的能量，还能够有助于燃油效率的提高、CO2的削减。
<实施例5>
使用图11对本发明的实施例5的高压燃料供给泵进行说明。图11是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图11所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200D的溢流阀阀座201D的形状与实施例2的溢流阀阀座201A1不同以外，与实施例2的高压燃料供给泵相同。
如图11所示，在本实施例的溢流阀机构200D的溢流阀阀座201D中，在厚壁部201f5的内周侧形成有以小径形成的小径流路部201b5，在薄壁部201e5及压入部205a的内周侧形成有以比小径流路部201b5大的直径形成的大径流路部201c5。另外，在溢流阀阀座201D的外周侧，在轴向上与小径流路部201b5和大径流路部201c5两者重叠的位置形成有微小间隙部201d5，大径流路部201c5形成在薄壁部201e5及压入部205a的内周侧。
在本实施例的高压燃料供给泵中，也能够得到与实施例2的高压燃料供给泵同样的作用、效果。
另外，通过将大径流路部201c5形成在薄壁部201e5及压入部205a的内周侧，在形成薄壁部201e5时，能够使厚壁部201f5的外周部与溢流阀阀体205的内周部之间的间隙为微小间隙，能够缩小与加压室11在空间上连接的部分的体积。由此，能够减少在排出工序时由柱塞2加压的体积，能够提高高压排出时的排出量效率。
通过提高排出量效率，能够减少用于使柱塞2上升所需的能量，能够有助于燃油效率的提高、CO2的削减。
<实施例6>
使用与实施例5相同的图11对本发明的实施例6的高压燃料供给泵进行说明。
本实施例的高压燃料供给泵形成为，在溢流阀机构200D的溢流阀阀座201D中，在厚壁部201f5的外周部和溢流阀阀体205的内周部之间形成的微小间隙部201d5的间隔为0.2mm以下。
除此以外，与实施例5的高压燃料供给泵相同，通过本实施例也能够得到与实施例5相同的作用、效果。
另外，通过使微小间隙部201d5的距离为0.2mm以下，在将溢流阀阀座201D压入固定在溢流阀阀体205上时，能够使厚壁部201f5的外周部与溢流阀阀体205的内周部接触。由此，在压入时，能够得到溢流阀阀座201D相对于溢流阀阀体205倾斜、不易产生卡住(かじり)这样的效果。
<实施例7>
使用图12说明本发明的实施例7的高压燃料供给泵。图12是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图12所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200E的溢流阀阀座201E的形状与实施例1的溢流阀阀座201的形状不同以外，与实施例1的高压燃料供给泵相同。
如图12所示，在本实施例的溢流阀机构200E的溢流阀阀座201E中，在轴向剖面图中，大径流路部201c6的外周部的阀座侧端部201j相对于从阀座部201a与阀202接触的阀座部201g向被压入溢流阀阀体205的内周部的压入部205a的阀座侧端部201h引出的直线201k位于外周侧。
在本实施例的高压燃料供给泵中，也能够得到与实施例1的高压燃料供给泵同样的作用、效果。
另外，用于获得阀座部201a的变形抑制效果的薄壁部201e6处的变形量由薄壁部201e6的径向厚度和轴向长度规定，能够简单地规定变形抑制效果。
<实施例8>
使用图13对本发明的实施例8的高压燃料供给泵进行说明。图13是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图13所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200F的溢流阀阀座201F的形状与实施例1的溢流阀阀座201不同以外，与实施例1的高压燃料供给泵相同。
另外，如图13所示，在本实施例的溢流阀机构200F的溢流阀阀座201F中，构成为小径流路部201b7的轴向长度比微小间隙部201d7的轴向长度小。
由此，薄壁部201e7处的变形变得更大，与实施例1相比，能够得到更高的变形抑制效果。
<实施例9>
使用与实施例8相同的图13对本发明的实施例9的高压燃料供给泵进行说明。
本实施例的高压燃料供给泵构成为，在溢流阀机构200F的溢流阀阀座201F中，大径流路部201c7的轴向长度比压入部205a的轴向长度大。
由此，在轴向上，在压入部205a和厚壁部201f7之间构成薄壁部201e7，与实施例8相比，能够得到更高的变形抑制效果。
<实施例10>
使用图14对本发明的实施例10的高压燃料供给泵进行说明。图14是本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构的放大纵剖面图，是表示溢流阀机构处于闭阀状态的状态的图。
图14所示的本实施例的高压燃料供给泵，除了溢流阀机构200G的溢流阀阀座201G的形状与实施例1的溢流阀阀座201不同以外，与实施例1的高压燃料供给泵相同。
如图14所示，在本实施例的溢流阀机构200G的溢流阀阀座201G中，构成为，小径流路部201b8和大直径流路部201c8经由锥形的扩大部201m连接，流路直径从小径流路部201b8向大直径流路部201c8扩大。
由此，相对于实施例1的高压燃料供给泵的溢流阀机构200，在燃料从大径流路部201c8向小径流路部201b8流动时的交叉部，能够得到能够抑制因流路变化引起的流体的剥离、以及因该剥离引起的流路缩小的效果。另外，能够抑制在大径流路部201c8和小径流路部201b8的交叉部处的流体的剥离和压力损失，能够使阀202的开闭阀动作稳定。进而，通过抑制压力损失，使阀202的开闭阀动作稳定，能够抑制燃料流过溢流阀机构200G时产生的溢流阀机构200G整体的压力损失。
<实施例11>
使用与实施例10相同的图14对本发明的实施例11的高压燃料供给泵进行说明。
本实施例的高压燃料供给泵构成为，在溢流阀机构200G的溢流阀阀座201G中，扩大部201m由锥形构成，扩大部201m的锥角比阀座部201a的阀座角度大。
在此，本实施例中的角度是指将高压燃料的流动方向设为0度时的向垂直方向的倾斜量。
为了抑制在与上游侧的小径流路部201b8的交叉部产生的流体的剥离和因剥离引起的气蚀，抑制对阀202的影响，优选减小阀座部201a的阀座角度。
另一方面，在扩大部201m中，由于扩大部201m的锥角比阀座部201a的阀座角度大，所以即使在扩大部201m与小径流路部201b8的交叉部产生流体剥离，在小径流路部201b8中也能调整流动，因此能够减少对阀202的影响。
另外，通过增大扩大部201m的锥角，能够缩短轴向长度，能够使溢流阀阀座201G、溢流阀机构200G、排出接头60的轴向长度小型化，能够增加发动机布局的自由度。
<实施例12>
使用与实施例10相同的图14对本发明的实施例12的高压燃料供给泵进行说明。
本实施例的高压燃料供给泵构成为，在高压燃料供给泵的溢流阀机构200G的溢流阀阀座201G中，扩大部201m的轴向长度比小径流路部201b8的轴向长度小。
由此，即使在扩大部201m与小径流路部201b8的交叉部产生流体剥离，也能够在小径流路部201b8调整流动，与实施例11相比，能够减少对阀202的影响。
<实施例13>
使用图15说明本发明的实施例13的高压燃料供给泵。
本实施例的高压燃料供给泵的溢流阀机构200H与上述的实施例1至实施例12不同，而是构成为，不使用溢流阀阀体205，在设置于泵体1上的第一孔1c中插入阀202、阀架203、以及溢流阀弹簧204，并且溢流阀阀座201H也被直接压入该第一孔1c中。
在图15中，溢流阀阀座201H的形状与实施例1的溢流阀阀座201相同，是在溢流阀阀座201H的外周侧，在轴向上与小径流路部201b重叠的位置上形成有在与溢流阀阀体205的径向之间确保微小体积的微小间隙部201d9，在轴向上与大径流路部201c重叠的位置上形成有被压入到溢流阀阀体205的内周部中的压入部205a，但也可以与实施例2～实施例12中的任一实施例的溢流阀阀座的形状相同。
由这样的本实施例的高压燃料供给泵得到的效果与上述的实施例1～实施例12的高压燃料供给泵相同。
<实施例14>
使用图16对本发明的实施例14的高压燃料供给泵进行说明。图16是表示本实施例的高压燃料供给泵的纵剖面图的图。
如图16所示，本实施例的高压燃料供给泵100A的溢流阀机构200构成为，在共轨23内的压力为设定值以上的情况下，使燃料经由第二孔1h(纵孔)返回缓冲室10c。
在这种情况下，由于加压室11和溢流阀机构200在空间上不连接，所以能够缩小与加压室11在空间上连接的体积。由此，在排出工序时，能够减少由柱塞2加压的体积，能够提高高压排出时的排出量效率。通过提高排出量效率，能够减少用于使柱塞2上升所需的能量，能够有助于燃油效率的提高、CO2的削减。
<其他>
另外，本发明不限于上述实施例，包括各种变形例。
上述实施例是为了容易理解地说明本发明而进行的详细说明，并不限定于一定具备所说明的所有构成。
另外，也可以将某个实施例的构成的一部分置换为其他实施例的构成，另外，也可以在某个实施例的构成中加入其他实施例的构成。另外，也可以对各实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、置换。
符号说明
1…泵体
1c…第一孔
1d…第二孔
1g…溢流通道
1h…第二孔
8…排出阀机构
8a…排出阀阀座
8b…排出阀
8d…排出阀止动件
8e…抵接部
9…压力脉动降低机构
9a…保持构件
9b…保持构件
10a…低压燃料吸入口
10b…低压燃料吸入口
10c…缓冲室
10d…吸入通道
10e…燃料通道
11…加压室
12…燃料排出口
12a…排出阀室
12b…燃料排出通道
23…共轨
24…喷射器
26…压力传感器
100、100A…高压燃料供给泵
200、200A1、200A2、200B、200C、200D、200E、200F、200G、200H…溢流阀机构
201、201A1、201A2、201B、201C、201D、201E、201F、201G、201H…溢流阀阀座(溢流阀阀座构件)
201a…阀座部
201b、201b1、201b5、201b7、201b8…小径流路部
201c、201c5、201c6、201c7、201c8…大径流路部
201d、201d4、201d5、201d7、201d9…微小间隙部
201e1、201e2、201e3、201e4、201e5、201e6、201e7…薄壁部
201f1、201f2、201f3、201f4、201f5、201f7…厚壁部
201g…阀座部
201h…阀座侧端部
201j…阀座侧端部
201k…直线
201m…放大部
201o1、201o2、201o3、201o4…凹部
202…阀(溢流阀)
203…阀架
205…溢流阀阀体
205a…压入部
205b…孔。

Claims (15)

1.一种高压燃料供给泵，其特征在于，
具备溢流阀机构，该溢流阀机构构成为在加压室的排出侧的燃料为设定值以上的情况下开阀而释放高压燃料，并具有供溢流阀落座的溢流阀阀座构件，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件在内周侧具有：阀座部，其供所述溢流阀落座；小径流路部，其在所述阀座部的上游侧以比所述溢流阀小的直径形成；以及大径流路部，其在所述小径流路部的上游侧以比所述小径流路部大的直径形成，
在所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件的外周侧，在所述燃料的流动方向上与所述小径流路部重叠的位置上具有微小间隙部，所述微小间隙部形成在所述溢流阀阀座构件与配置在所述溢流阀阀座构件的外周侧的构件之间，在所述燃料的流动方向上与所述大径流路部重叠的位置上具有压入部，所述压入部在所述溢流阀阀座构件被压入所述构件时与所述构件接触。
2.一种高压燃料供给泵，其特征在于，
具备溢流阀机构，该溢流阀机构构成为在加压室的排出侧的燃料为设定值以上的情况下开阀而释放高压燃料，并具有供溢流阀落座的溢流阀阀座构件，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件具有：阀座部，其供所述溢流阀落座；厚壁部，其形成在所述阀座部的上游侧；薄壁部，其形成在所述厚壁部的上游侧且厚度比所述厚壁部小；以及压入部，其形成在所述薄壁部的上游侧且在所述溢流阀阀座构件被压入配置在其外周侧的构件时与所述构件接触。
3.根据权利要求2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，所述薄壁部的所述燃料的流动方向长度比所述厚壁部的所述燃料的流动方向长度大。
4.根据权利要求2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件具有微小间隙部，该微小间隙部形成在所述厚壁部的外周部及所述薄壁部的外周部与配置在所述溢流阀阀座构件的外周侧的构件之间。
5.根据权利要求2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件具有：小径流路部，其在所述厚壁部的内周侧以比所述溢流阀小的直径形成；以及大径流路部，其在所述薄壁部及所述压入部的内周侧以比所述小径流路部大的直径形成。
6.根据权利要求1或4所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀阀座构件的所述微小间隙部形成为与配置在所述溢流阀阀座构件的外周侧的构件之间的距离为0.2mm以下。
7.根据权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，在从所述燃料的流动方向剖面观察时，所述溢流阀阀座构件的所述大径流路部的外周部的阀座侧端部相对于从所述阀座部向所述溢流阀阀座构件的所述压入部的阀座侧端部引出的直线位于外周侧。
8.根据权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，所述小径流路部的所述燃料的流动方向长度比所述微小间隙部的所述燃料的流动方向长度小。
9.根据权利要求1所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，所述大径流路部的所述燃料的流动方向长度比所述压入部的所述燃料的流动方向长度大。
10.根据权利要求1或5所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件具有扩大部，该扩大部与所述溢流阀阀座构件的所述小径流路部和所述大径流路部连接，从所述小径流路部向所述大径流路部扩大。
11.根据权利要求10所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，所述扩大部由锥形构成，所述扩大部的锥角比所述阀座部的阀座角度大。
12.根据权利要求10所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，所述溢流阀阀座构件的所述扩大部的所述燃料的流动方向长度比所述小径流路部的所述燃料的流动方向长度小。
13.根据权利要求1或2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件直接或通过溢流阀阀体间接地被压入泵体。
14.根据权利要求1或2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，具备：
吸入阀，其配置在所述加压室的吸入侧；以及
排出阀，其配置在所述加压室的排出侧，
所述溢流阀机构的所述溢流阀阀座构件构成为，在所述排出阀的下游侧的燃料为设定值以上的情况下，使燃料返回所述加压室或所述吸入阀的上游侧的低压空间。
15.根据权利要求1或2所述的高压燃料供给泵，其特征在于，
具有溢流阀弹簧，该溢流阀弹簧将所述溢流阀向所述溢流阀阀座构件的所述阀座部施力。
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