CN114502833A - 燃料供给泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够确保阀芯的功能并且实现焊接的品质提高的燃料供给泵。本发明的燃料供给泵具有:引导阀芯(排出阀82)的移动的限制构件(排出阀止动件84);设置有收纳限制构件的阀室(排出阀室1d)的主体部(主体1);密封阀室的密封构件(插塞85);以及将密封构件固定在主体部上的焊接部(焊接部86)。在焊接部与限制构件之间形成有沿着限制构件的外周的环状空间部(环状空间部60)。限制构件具有定位部(嵌合部84a)和空隙形成部(空隙形成部84c),该定位部(嵌合部84a)用于在与密封构件相反的一侧相对于主体部进行定位,该空隙形成部(空隙形成部84c)在与主体部之间形成环状空隙(环状空隙63),环状空隙连通阀室的定位部侧的空间和环状空间部。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料供给泵。
背景技术
一直以来,向内燃机的燃料喷射阀压送燃料的高压燃料供给泵是公知的。
作为该高压燃料供给泵,例如记载在专利文献1中。专利文献1所述的高压燃料供给泵具备阀机构,该阀机构具有进行流路的开闭的阀芯和在阀芯轴向上与阀芯对置的对置部。对置部由小径部和大径部形成,小径部构成引导阀芯的引导构件和支承引导构件的支承部。
支承部被压入保持在利用焊接部与泵体的外周部接合的插塞上,插塞堵塞配置有阀机构的空间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2018-100651号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献1所述的高压燃料供给泵中,在泵体和插塞之间且在焊接部的背侧形成有空隙。由于该空隙是通过泵体和插塞紧密贴合而形成的密闭空间,因此,因焊接时的热的影响而膨胀的空气将焊接部推开,产生未焊满的情况,有时不能确保焊接部的强度。
考虑到上述问题,本发明的目的在于提供一种燃料供给泵,该燃料供给泵能够确保阀芯的功能并且实现焊接的品质提高。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题,实现本发明的目的,本发明的燃料供给泵具备:引导阀芯的移动或限制阀芯的移动距离的限制构件、设置有收纳限制构件的阀室的主体部、密封阀室的密封构件、以及将密封构件固定在主体部上的焊接部。在焊接部与限制构件之间,形成有沿着限制构件的外周的环状空间部。限制构件具有用于在与密封构件相反的一侧相对于主体部定位的定位部、和在与主体部之间形成环状空隙的空隙形成部,环状空隙连通阀室的定位部侧的空间和环状空间部。
发明的效果
根据上述构成的燃料供给泵,能够确保阀芯的功能并且实现焊接的品质提高。
另外,上述以外的课题、构成及效果通过以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是使用了本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的燃料供给系统的整体构成图。
图2是本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的纵剖面图。
图3是本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的从上方观察的水平方向剖面图。
图4是本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的电磁吸入阀机构的放大纵剖面图,表示电磁吸入阀的开阀状态。
图5是表示本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的排出阀机构的剖面图。
图6是表示本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵的排出阀机构的剖面图。
具体实施方式
1.第一实施方式
以下,对本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵进行说明。另外,在各图中,对共同的构件赋予相同的符号。
[燃料供给系统]
首先,使用图1说明使用了本实施方式的高压燃料供给泵的燃料供给系统。
图1是使用了本实施方式的高压燃料供给泵的燃料供给系统的整体构成图。
如图1所示,燃料供给系统200包括高压燃料供给泵100、ECU(Engine ControlUnit,发动机控制单元)101、燃料箱103、共轨106和多个喷射器107。高压燃料供给泵100的部件集成在主体1中。
燃料箱103中的燃料由基于来自ECU101的信号驱动的进给泵102汲取。汲取的燃料被未图示压力调节器加压到适当的压力,并通过低压配管104被输送到高压燃料供给泵100的低压燃料吸入口51。
高压燃料供给泵100对从燃料箱103供给的燃料加压,并向共轨106压送。多个喷射器107和燃料压力传感器105安装在共轨106上。多个喷射器107根据气缸(燃烧室)的数量安装,并且根据从ECU101输出的驱动电流喷射燃料。本实施方式的燃料供给系统200是喷射器107向发动机的缸筒内直接喷射燃料的所谓直喷发动机系统。
燃料压力传感器105将检测到的压力数据输出到ECU101。ECU101根据从各种传感器得到的发动机状态量(例如曲柄转角、节气门开度、发动机转速、燃料压力等)运算适当的喷射燃料量(目标喷射燃料长度)或适当的燃料压力(目标燃料压力)等。
另外,ECU101基于燃料压力(目标燃料压力)等的运算结果,控制高压燃料供给泵100或多个喷射器107的驱动。即,ECU101具有控制高压燃料供给泵100的泵控制部和控制喷射器107的喷射器控制部。
高压燃料供给泵100具有压力脉动降低机构9、作为容量可变机构的电磁吸入阀机构3、溢流阀机构4和排出阀机构8。从低压燃料吸入口51流入的燃料经由压力脉动降低机构9、吸入通路10b到达电磁吸入阀机构3的吸入口31b。
流入电磁吸入阀机构3的燃料通过吸入阀32,在主体1上形成的吸入通路1a中流动后,流入加压室11。在加压室11中可滑动地保持有柱塞2。柱塞2通过发动机的凸轮91(参照图2)传递动力而往复运动。
在加压室11中,在柱塞2的下降行程中从电磁吸入阀机构3吸入燃料,在上升行程中对燃料进行加压。当加压室11的燃料压力超过设定值时,排出阀机构8开阀,经由排出通路1f向共轨106压送高压燃料。通过电磁吸入阀机构3的开闭来操作高压燃料供给泵100的燃料的排出。而且,电磁吸入阀机构3的开闭由ECU101控制。
在由于喷射器107的故障等而在共轨106等产生异常高压的情况下,当与共轨106连通的燃料排出口12a(参照图2)与加压室11的差压成为溢流阀机构4的开阀压力以上时,溢流阀机构4开阀。由此,成为异常高压的燃料通过溢流阀机构4内返回加压室11,保护共轨106等配管。
[高压燃料供给泵]
接着,利用图2~图4对高压燃料供给泵100的构成进行说明。
图2是以与高压燃料供给泵100的水平方向正交的剖面观察的纵剖面图。图3是以与高压燃料供给泵100的垂直方向正交的剖面观察的水平方向剖面图。
如图2及图3所示,在高压燃料供给泵100的主体1上设有上述吸入通路1a和安装凸缘1b。该安装凸缘1b与发动机(内燃机)的燃料泵安装部90紧密贴合,由未图示的多个螺栓(螺钉)固定。即,高压燃料供给泵100通过安装凸缘1b固定在燃料泵安装部90上。
如图2所示,在燃料泵安装部90和主体1之间介装有表示阀座构件的一个具体例子的O型环93。该O型环93防止发动机油通过燃料泵安装部90和主体1之间泄漏到发动机(内燃机)的外部。
另外,在高压燃料供给泵100的主体1上安装有对柱塞2的往复运动进行引导的缸体6。缸体6形成为筒状,在其外周侧被压入主体1。主体1及缸体6与电磁吸入阀机构3、柱塞2、排出阀机构8(参照图4)一起形成加压室11。
在主体1上设有与缸体6的轴向的中央部卡合的固定部1c。主体1的固定部1c将缸体6向上方(图2中的上方)推压,使得在加压室11中被加压的燃料不会从缸体6的上端面和主体1之间泄漏。
在柱塞2的下端设有挺杆92,该挺杆92将安装在发动机的凸轮轴上的凸轮91的旋转运动转换为上下运动,并传递给柱塞2。柱塞2经由保持件15被弹簧16向凸轮91侧施力,并被压接在挺杆92上。挺杆92随着凸轮91的旋转而往复运动。柱塞2与推杆92一起往复运动,使加压室11的容积变化。
另外,在缸体6与保持件15之间配置有密封件支架17。密封件支架17形成为供柱塞2插入的筒状,在作为缸体6侧的上端部具有副室17a。另外,密封件支架17在作为保持件15侧的下端部保持柱塞密封件18。
柱塞密封件18与柱塞2的外周可滑动地接触,在柱塞2往复运动时,对副室17a的燃料进行密封,使副室17a的燃料不会流入发动机内部。另外,柱塞密封件18防止对发动机内的滑动部进行润滑的润滑油(也包括发动机油)流入主体1的内部。
在图2中,柱塞2在上下方向上往复运动。当柱塞2下降时,加压室11的容积扩大,当柱塞2上升时,加压室11的容积减少。即,柱塞2被配置为在使加压室11的容积扩大及缩小的方向上往复运动。
柱塞2具有大径部2a和小径部2b。当柱塞2往复运动时,大径部2a和小径部2b位于副室17a。因此,副室17a的体积通过柱塞2的往复运动而增减。
副室17a通过燃料通路10c(参照图3)与低压燃料室10连通。在柱塞2下降时,产生从副室17a向低压燃料室10的燃料的流动,在柱塞2上升时,产生从低压燃料室10向副室17a的燃料的流动。由此,能够降低高压燃料供给泵100的吸入行程或返回行程中向泵内外的燃料流量,能够降低在高压燃料供给泵100内部产生的压力脉动。
另外,在主体1上设有与加压室11连通的溢流阀机构4。溢流阀机构4具有溢流阀弹簧41、溢流阀支架42、溢流阀43以及阀座构件44。溢流阀弹簧41的一端部与主体1抵接,另一端部与溢流阀支架42抵接。溢流阀支架42与溢流阀43卡合,溢流阀弹簧41的作用力经由溢流阀支架42作用于溢流阀43。
溢流阀43被溢流阀弹簧41的作用力推压,堵塞阀座构件44的燃料通路。阀座构件44的燃料通路与排出通路1f连通。加压室11(上游侧)和阀座构件44(下游侧)之间的燃料的移动通过溢流阀43与阀座构件44接触(紧密贴合)而被隔断。
当共轨106或其前方的构件内的压力变高时,阀座构件44侧的燃料推压溢流阀43,克服溢流阀弹簧41的作用力使溢流阀43移动。其结果,溢流阀43开阀,排出通路1f内的燃料通过阀座构件44的燃料通路返回到加压室11。因此,使溢流阀43开阀的压力由溢流阀弹簧41的作用力决定。
另外,本实施方式的溢流阀机构4与加压室11连通,但不限于此,例如也可以与低压通路(低压燃料吸入口51或吸入通路10b等)连通。
如图3所示,在主体1的侧面部安装有吸入接头5。吸入接头5与供从燃料箱103供给的燃料通过的低压配管104连接。燃料箱103的燃料从吸入接头5被供给到高压燃料供给泵100的内部。
吸入接头5具有与低压配管104连接的低压燃料吸入口51和与低压燃料吸入口51连通的吸入流路52。通过吸入流路52的燃料经由设置于低压燃料室10的压力脉动降低机构9及吸入通路10b(参照图2)到达电磁吸入阀机构3的吸入口31b(参照图2)。在吸入流路52内配置有吸入过滤器(未图示)。吸入过滤器去除燃料中存在的异物,防止异物进入高压燃料供给泵100内。
如图2所示,在高压燃料供给泵100的主体1上设有低压燃料室10。该低压燃料室10由缓冲器盖14覆盖。在低压燃料室10中设有低压燃料流路10a和吸入通路10b。吸入通路10b与电磁吸入阀机构3的吸入口31b(参照图2)连通,通过低压燃料流路10a的燃料经由吸入通路10b到达电磁吸入阀机构3的吸入口31b。
在低压燃料流路10a上设有压力脉动降低机构9。当流入加压室11的燃料再次通过开阀状态的电磁吸入阀机构3返回到吸入通路10b(参照图2)时,在低压燃料室10产生压力脉动。压力脉动降低机构9降低在高压燃料供给泵100内产生的压力脉动波及到低压配管104的情况。
压力脉动降低机构9由金属膜片缓冲器形成,该金属膜片缓冲器是将两片波纹板状的圆盘型金属板在其外周粘合并向内部注入了氩气那样的惰性气体而得到的。压力脉动降低机构9的金属膜片缓冲器通过膨胀、收缩来吸收或降低压力脉动。
(电磁吸入阀机构)
接着,参照图4对电磁吸入阀机构3进行说明。
图4是高压燃料供给泵100的电磁吸入阀机构3的放大纵剖面图,表示电磁吸入阀机构3的开阀状态。
如图4所示,电磁吸入阀机构3插入到形成于主体1的横孔中。电磁吸入阀机构3具有:压入在形成于主体1的横孔中的吸入阀阀座31、吸入阀32、阀杆33、阀杆施力弹簧34、电磁线圈35和衔铁36。
吸入阀阀座31形成为筒状,在内周部设有落座部31a。另外,在吸入阀阀座31上形成有从外周部到达内周部的吸入口31b。该吸入口31b与上述低压燃料室10的吸入通路10b连通。
在主体1上形成的横孔中,配置有与吸入阀阀座31的落座部31a相对的止动件37,在止动件37和落座部31a之间配置有吸入阀32。另外,在止动件37和吸入阀32之间夹设有阀施力弹簧38。阀施力弹簧38将吸入阀32向落座部31a侧施力。
吸入阀32通过与落座部31a抵接,将吸入口31b与加压室11的连通部封闭,电磁吸入阀机构3成为闭阀状态。另一方面,吸入阀32通过与止动件37抵接,开放吸入口31b和加压室11的连通部,电磁吸入阀机构3成为开阀状态。
阀杆33贯通吸入阀阀座31的阀杆导向件31c,一端与吸入阀32抵接。阀杆施力弹簧34经由阀杆33将吸入阀32向止动件37侧即开阀方向施力。阀杆施力弹簧34的一端与阀杆33的另一端卡合,阀杆施力弹簧34的另一端与以包围阀杆施力弹簧34的方式配置的磁芯39卡合。
衔铁36与磁芯39的端面相对。该衔铁36与设置在阀杆33的外周部的凸缘33a卡合。另外,衔铁36的与磁芯39相反的一侧与衔铁施力弹簧40的一端抵接。衔铁施力弹簧40的另一端与阀杆导向件31c抵接。衔铁施力弹簧40将衔铁36向阀杆33的凸缘33a侧施力。衔铁36的移动量被设定得比吸入阀32的移动量大。由此,能够使吸入阀32可靠地与落座部31a抵接(落座),能够使电磁吸入阀机构3可靠地成为闭阀状态。
电磁线圈35以绕磁芯39一周的方式配置。该电磁线圈35上电连接有端子构件30(参照图2),经由端子构件30流过电流。在电磁线圈35中没有电流流过的不通电状态下,阀杆33被阀杆施力弹簧34的作用力向开阀方向施力,将吸入阀32向开阀方向推压。其结果,吸入阀32从落座部31a离开而与止动件37抵接,电磁吸入阀机构3成为开阀状态。即,电磁吸入阀机构3成为在不通电状态下开阀的常开式。
在电磁吸入阀机构3的开阀状态下,吸入口31b的燃料通过吸入阀32和落座部31a之间,通过止动件37的多个燃料通过孔(未图示)及吸入通路1a流入加压室11。在电磁吸入阀机构3的开阀状态下,吸入阀32与止动件37接触,所以吸入阀32的开阀方向的位置被限制。而且,电磁吸入阀机构3的开阀状态下的存在于吸入阀32和落座部31a之间的间隙是吸入阀32的可动范围,这成为开阀行程32S。
当电流流过电磁线圈35时,磁吸引力作用在衔铁36和磁芯39的各自的磁吸引面S上。即,衔铁36被吸引到磁芯39。其结果,衔铁36克服阀杆施力弹簧34的作用力而移动,并与磁芯39接触。当衔铁36向磁芯39侧即闭阀方向移动时,与衔铁36卡合的阀杆33与衔铁36一起移动。其结果,吸入阀32从向开阀方向的作用力中被释放,通过阀施力弹簧38的作用力而向闭阀方向移动。而且,当吸入阀32与吸入阀阀座31的落座部31a接触时,电磁吸入阀机构3成为闭阀状态。
(排出阀机构)
接着,参照图3及图5对排出阀机构8进行说明。
图5是表示高压燃料供给泵100的排出阀机构8的剖面图。
如图3所示,排出阀机构8与加压室11的出口侧连接。该排出阀机构8具备排出阀阀座构件81和与排出阀阀座构件81接触分离的排出阀82。另外,排出阀机构8具备:将排出阀82向排出阀阀座构件81侧施力的排出阀弹簧83、决定排出阀82的升程量(移动距离)的排出阀止动件84、卡止排出阀止动件84的移动的插塞85。
如图5所示,排出阀阀座构件81、排出阀82、排出阀弹簧83以及排出阀止动件84收纳在形成于主体1的排出阀室1d中。另外,主体1表示本发明的主体部的一个具体例,排出阀室1d表示本发明的阀室的一个具体例。另外,排出阀止动件84表示本发明的限制构件的一个具体例,插塞85表示本发明的密封构件的一个具体例。
排出阀室1d是沿水平方向延伸的大致圆柱状的空间。排出阀室1d的一端经由燃料通路1e与加压室11连通,排出阀室1d的另一端在主体1的侧面开口。该排出阀室1d具有作为加压室11侧的小径部61和作为开口侧的大径部62。另外,在排出阀室1d的大径部62上形成有沿周向连续的环状槽62a。
排出阀阀座构件81形成为大致圆筒状,具有压入排出阀室1d的小径部61的固定部81a和与固定部81a连续的阀座部81b。固定部81a的与阀座部81b相反的一侧形成排出阀阀座构件81的轴向的一端,与排出阀室1d的内壁面抵接。阀座部81b的外径设定得比固定部81a的外径小,在阀座部81b外周面和排出阀室1d的小径部61的内周面之间形成适当的间隙。
阀座部81b的与固定部81a相反的一侧形成排出阀阀座构件81的轴向的另一端,成为供排出阀82落座的座面。另外,排出阀阀座构件81的筒孔是从加压室11流动的燃料通过的燃料通路81c,与燃料通路1e相对。而且,燃料通路81c的直径设定为与燃料通路1e的直径大致相同。另外,排出阀82是球体,排出阀82的直径设定得比燃料通路81c的直径大。
排出阀止动件84形成为外径与排出阀阀座构件81的固定部81a相同的大致圆筒状,具有嵌合部84a、引导部84b和空隙形成部84c。嵌合部84a表示本发明的定位部的一个具体例。嵌合部84a形成排出阀止动件84的轴向的一端部,被压入排出阀室1d的小径部61。在嵌合部84a被压入排出阀室1d的小径部61的状态下,排出阀止动件84的轴心与固定于小径部61的排出阀阀座构件81的轴心一致。
另外,嵌合部84a的端面(排出阀止动件84的轴向的一端)与排出阀阀座构件81的固定部81a抵接。由此,排出阀止动件84的轴向移动被限制,排出阀止动件84相对于排出阀阀座构件81被定位。而且,在嵌合部84a的内侧插入有排出阀阀座构件81的阀座部81b。
引导部84b形成排出阀止动件84的轴向的中间部,在内部具有沿轴向引导排出阀82的引导面84d。进而,引导部84b具有与引导面84d连续的锥面84e,排出阀82与该锥面84e接触,由此限制排出阀82的升程量。因此,通过设定排出阀止动件84相对于排出阀阀座构件81的位置,能够适当地设定排出阀82的升程量。
在排出阀止动件84的轴向上,在比排出阀82更靠另一端部侧,形成有伴随排出阀82的移动而容积增减的内部空间84f。在该内部空间84f中配置有排出阀弹簧83。排出阀弹簧83对排出阀82向排出阀阀座构件81的阀座部81b侧(闭阀方向)施力。
在排出阀止动件84的轴向的另一端部设有沿径向延伸的多个流路84g。流路84g的一端与内部空间84f连通,流路84g的另一端在排出阀止动件84的外周面开口。由此,内部空间84f经由流路84g与排出阀室1d连通。其结果,能够降低伴随排出阀82的移动的流体阻力,能够迅速地进行排出阀机构8的开闭阀动作。
空隙形成部84c从排出阀止动件84的轴向的另一端部的外周面突出,在排出阀止动件84的周向上连续。空隙形成部84c的外径设定得比排出阀室1d的大径部62的直径稍小。因此,在空隙形成部84c和排出阀室1d的大径部62之间形成有环状空隙63。另外,空隙形成部84c的外径比嵌合部84a的外径大。
插塞85形成为有底的筒状,具有底部85a和筒部85b。插塞85在筒部85b插入到排出阀室1d的开口中的状态下通过焊接部86与主体1接合,以使排出阀室1d内的燃料不会泄漏到主体1的外部的方式隔断。焊接部86设置在筒部85b的外周面和排出阀室1d的开口侧的内周面之间。
另外,插塞85的底部85a与排出阀止动件84的轴向的另一端抵接。由此,插塞85卡止排出阀止动件84向轴向的移动。另外,由于排出阀止动件84的嵌合部84a与排出阀阀座构件81的固定部81a抵接,因此,插塞85经由排出阀止动件84卡止排出阀阀座构件81向轴向的移动。
另外,如图3所示,排出接头12通过焊接部12b与主体1接合。排出接头12具有燃料排出口12a,燃料排出口12a在主体1的内部经由沿水平方向延伸的排出通路1f与排出阀室1d连通。另外,排出接头12的燃料排出口12a与共轨106连接。
在加压室11的燃料压力比排出阀室1d的燃料压力低的状态下,通过作用于排出阀82的差压力及排出阀弹簧83的作用力,排出阀82压接在排出阀阀座构件81的阀座部81b上,排出阀机构8成为闭阀状态。另一方面,若加压室11的燃料压力比排出阀室1d的燃料压力大,作用于排出阀82的差压力比排出阀弹簧83的作用力大,则排出阀82从排出阀阀座构件81的阀座部81b离开,排出阀机构8成为开阀状态。
当排出阀机构8进行开闭阀动作时,燃料出入内部空间84f。而且,从内部空间84f流出的燃料从排出阀机构8向排出通路1f排出。其结果,加压室11内的高压燃料经过排出阀室1d、排出通路1f(参照图3)、排出接头12的燃料排出口12a(参照图3)向共轨106(参照图1)排出。通过以上那样的构成,排出阀机构8作为限制燃料的流通方向的止回阀起作用。
排出阀机构8的排出阀阀座构件81和排出阀止动件84都被压入固定在主体1上,由此,能够确保排出阀阀座构件81的阀座部81b和排出阀止动件84的引导部84b的同轴度。其结果,能够使排出阀82稳定地落座于排出阀阀座构件81的排出阀阀座部,能够抑制燃料的逆流。另外,作为本发明的排出阀机构,也可以根据组装顺序等条件将排出阀阀座构件81压入排出阀止动件84,将两者作为一体的部件压入固定于主体1。
另外,排出阀止动件84通过嵌合部84a与排出阀阀座构件81的固定部81a抵接来确定轴向的位置。根据该结构,能够使用排出阀止动件84使排出阀82不过度升程(限制升程量),能够实现排出阀82的返回时间(闭阀时间)短的高响应的排出阀机构。
另外,通过使排出阀止动件84和插塞85为不同的构件,能够选定与各部位对应的材料。例如,排出阀止动件84可以采用能够承受排出阀82的滑动负荷和碰撞负荷的高高度的马氏体系不锈钢,考虑到焊接性,插塞85也可以采用铁素体或奥氏体系不锈钢。
另外,排出阀止动件84和插塞85也可以是一个构件。另外,排出阀止动件84也可以通过不同的构件来形成引导面84d和锥面84e。在这种情况下,包含锥面84e的构件需要使用能够耐受排出阀82的碰撞的高硬度的马氏体系不锈钢,但包含引导面84d的构件也可以由于较弱的滑动负荷而使用硬度比包含锥面84e的构件低的材料。
接着,对插塞85和主体1的接合方法进行说明。为了防止高压燃料供给泵100内部的燃料泄漏到外部,需要充分确保插塞85和主体1的接合部的可靠性。即,成为两者的接合部的焊接部86需要确保充分的强度。
如图5所示,在高压燃料供给泵100的排出阀室1d中,形成有由焊接部86、主体1、排出阀止动件84和插塞85包围的环状空间部64。该环状空间部64是沿着排出阀止动件84的外周面连续的环状空间部。
插塞85插入主体1的排出阀室1d中,直到底部85a与排出阀止动件84抵接,焊接固定焊接部86。此时,插塞85优选被压入排出阀室1d。通过将插塞85压入排出阀室1d,焊接面彼此稳定地接触,能够提高焊接品质。
在该状态下,通过激光束,插塞85和主体1的边界面接合,在焊接部86、插塞85的筒部85b的外周的全周实施焊接,排出阀室1d内部的燃料被密封。此时,若环状空间部64为密闭空间,则环状空间部64内的空气因焊接的热影响而膨胀。其结果,有可能产生焊接部86凹陷的未焊满的情况,可能导致焊接部86的形状不稳定。而且,由此,由于焊接部86的形状不稳定,焊接强度的偏差变大,可能导致焊接品质的降低。
因此,本实施方式的排出阀机构8在排出阀止动件84的空隙形成部84c与排出阀室1d的大径部62之间设有环状空隙63。该环状空隙63与环状空间部64连通,其结果,环状空间部64和比空隙形成部84c更靠加压室11(嵌合部84a)侧的空间连通。
因此,能够使因焊接的热影响而在环状空隙63膨胀的空气经由环状空隙63向比空隙形成部84c更靠加压室11(嵌合部84a)侧的空间排出。其结果,能够抑制未焊满的情况的产生,能够抑制焊接强度的偏差而防止焊接品质的降低。
另外,由于环状空隙63是沿着空隙形成部84c的外周面的环状,因此即使焊接飞溅物附着在环状空隙63的一部分上,也能够使膨胀的空气从其他部分排出。这样,根据本实施方式,即使在发生焊接飞溅物的情况下,也能够排出膨胀的空气,能够抑制焊接飞溅物混入燃料流动的排出阀室1d内部或排出接头12内部,并且能够提高焊接品质。
另外,通过适当地设定排出阀室1d的大径部62的内径和空隙形成部84c的外径,来管理环状空隙63的径向的宽度,由此能够抑制焊接飞溅物混入排出阀室1d内部。例如,如果将环状空隙63的径向宽度设定为0.1mm以下,则比直径0.1mm大的飞溅物不能通过环状空隙63。其结果,能够使直径比0.1mm大的飞溅物不混入排出阀室1d内部或排出接头12内部。
[高压燃料泵的动作]
接着,说明本实施方式的高压燃料泵的动作。
在图1所示的柱塞2下降的情况下,若电磁吸入阀机构3开阀,则燃料从吸入通路1a流入加压室11。以下,将柱塞2下降的行程称为吸入行程。另一方面,在柱塞2上升的情况下,若电磁吸入阀机构3闭阀,则加压室11内的燃料升压,通过排出阀机构8向共轨106(参照图1)压送。以下,将柱塞2上升的工序称为压缩行程。
如上所述,如果在压缩行程中电磁吸入阀机构3闭阀,则在吸入行程中被吸入到加压室11的燃料被加压,向共轨106侧排出。另一方面,如果在压缩行程中电磁吸入阀机构3开阀,则加压室11内的燃料被推回到吸入通路1a侧,不向共轨106侧排出。这样,通过电磁吸入阀机构3的开闭来操作高压燃料供给泵100的燃料的排出。而且,电磁吸入阀机构3的开闭由ECU101控制。
在吸入行程中,加压室11的容积增加,加压室11内的燃料压力降低。在该吸入行程中,在加压室11的燃料压力比吸入口31b(参照图4)的压力低,两者的压力差产生的作用力超过阀施力弹簧38产生的作用力时,吸入阀32从落座部31a离开,电磁吸入阀机构3成为开阀状态。其结果,燃料通过吸入阀32和落座部31a之间,并通过设置在止动件37上的多个孔流入加压室11。
在吸入行程结束后,转移到压缩行程。此时,电磁线圈35维持不通电状态,在衔铁36和磁芯39之间不作用磁吸引力。阀杆施力弹簧34被设置成具有足够的作用力以在不通电状态下将吸入阀32保持在远离阀座31a的开阀位置。
在该状态下,即使柱塞2进行上升运动,阀杆33也保持在开阀位置,因此被阀杆33施力的吸入阀32也同样保持在开阀位置。因此,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,暂时被吸入到加压室11中的燃料再次通过开阀状态的电磁吸入阀机构3而返回到吸入通路10b,加压室11内部的压力不会上升。将该行程称为返回行程。
在返回工序中,当向电磁吸入阀机构3施加来自ECU101(参照图1)的控制信号时,在电磁线圈35中经由端子构件30流过电流。当电流流过电磁线圈35时,在磁芯39和衔铁36的磁吸引面S上作用磁吸引力,衔铁36被吸引到磁芯39。并且,当磁吸引力大于阀杆施力弹簧34的作用力时,衔铁36克服阀杆施力弹簧34的作用力向磁芯39侧移动,与衔铁36卡合的阀杆33向离开吸入阀32的方向移动。其结果,通过阀施力弹簧38的作用力和燃料流入吸入通路10b而产生的流体力,吸入阀32落座于落座部31a,电磁吸入阀机构3成为闭阀状态。
电磁吸入阀机构3成为闭阀状态后,加压室11的燃料与柱塞2的上升一起被升压,成为燃料排出口12a的压力以上时,通过排出阀机构8向共轨106(参照图1)排出。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压缩行程由返回行程和排出行程构成。而且,通过控制对电磁吸入阀机构3的电磁线圈35的通电时刻,能够控制排出的高压燃料的量。
如果将向电磁线圈35通电的时刻提前,则压缩行程中的返回行程的比例变小,排出行程的比例变大。其结果,返回到吸入通路10b的燃料变少,高压排出的燃料变多。另一方面,如果延迟向电磁线圈35通电的时刻,则压缩行程中的返回行程的比例变大,排出行程的比例变小。其结果,返回到吸入通路10b的燃料增多,高压排出的燃料减少。这样,通过控制对电磁线圈35的通电时刻,能够将高压排出的燃料的量控制为发动机(内燃机)所需的量。
2.第二实施方式
接着,参照图6说明本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵。第二实施方式的高压燃料供给泵具有与第一实施方式的高压燃料供给泵100相同的构成,不同的部分仅为排出阀机构108。因此,在此对排出阀机构108的构成进行说明,省略与高压燃料供给泵100相同的构成的说明。
图6是表示第二实施方式的高压燃料供给泵的排出阀机构的剖面图。
第二实施方式的排出阀机构108与第一实施方式的排出阀机构8同样,与加压室11的出口侧连接。该排出阀机构108具备排出阀阀座构件81和与排出阀阀座构件81接触分离的排出阀82。另外,排出阀机构108具备:将排出阀82向排出阀阀座构件81侧施力的排出阀弹簧83、决定排出阀82的升程量(移动距离)的排出阀止动件84、以及卡止排出阀止动件84的移动的插塞185。
排出阀阀座构件81、排出阀82、排出阀弹簧83以及排出阀止动件84与第一实施方式的排出阀机构8相同,因此省略重复的说明。插塞185表示本发明的密封构件的另一具体例。
插塞185形成为大致筒状,轴向的一端部与主体1接合,在轴向的另一端具有燃料排出口185a。即,插塞185兼作排出燃料的排出接头。因此,在第二实施例中,可以减少高压燃料供给泵的部件数量。另外,在第二实施方式的排出阀机构108中,由于主体1没有夹设在排出接头(插塞185)和排出阀机构108之间,所以在第二实施方式的主体1中没有设置排出通路1f(参照图3)。
插塞185的燃料排出口185a与共轨106(参照图1)连接。在排出阀机构108中,进入排出阀止动件84的内部空间84f的燃料通过设置在排出阀止动件84上的流路84h,并通过插塞185的内部,经过燃料排出口185a向共轨106(参照图1)排出。
插塞185在轴向的一端部插入到排出阀室1d的开口中的状态下通过焊接部86与主体1接合。焊接部86设置在插塞185的轴向一端部的外周面和排出阀室1d的开口侧的内周面之间。
在插塞185的轴向的一端形成有沿轴向凹陷的凹部185b。该凹部185b形成为包围插塞185的筒孔的圆环状。凹部185b的底面与排出阀止动件84抵接。由此,插塞185卡止排出阀止动件84向轴向的移动。另外,由于排出阀止动件84的嵌合部84a与排出阀阀座构件81的固定部81a抵接,因此,插塞185经由排出阀止动件84卡止排出阀阀座构件81的向轴向的移动。这样,插塞185卡止排出阀阀座构件81和排出阀止动件84向轴向的移动,并从燃料排出口185a排出燃料。
在排出阀机构108中,也与第一实施方式的排出阀机构8同样,在排出阀止动件84的空隙形成部84c与排出阀室1d的大径部62之间设有环状空隙63。因此,能够使因焊接的热影响而在环状空隙63膨胀的空气经由环状空隙63向比空隙形成部84c更靠加压室11(嵌合部84a)侧的空间排出。其结果,能够抑制未焊满的情况产生,能够抑制焊接强度的偏差而防止焊接品质的降低。另外,即使在发生了焊接飞溅物的情况下,也能够排出膨胀的空气,能够抑制焊接飞溅物混入燃料流动的排出阀室1d内部,并且能够提高焊接品质。
2.总结
如上所述,第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)包括排出阀止动件84(限制构件)、主体1(主体部)、插塞85(密封构件)和焊接部86(焊接部)。排出阀止动件84引导排出阀82(阀芯)的移动或限制排出阀82的移动距离。在主体1上设置有收纳排出阀止动件84且向外部开口的排出阀室1d(阀室)。插塞85密封排出阀室1d。焊接部86将插塞85固定到主体1上。在焊接部86和排出阀止动件84之间形成有沿着排出阀止动件84的外周的环状空间部60(环状空间部)。排出阀止动件84具有:用于在与插塞85相反的一侧相对于主体1定位的嵌合部84a(定位部);和在与主体1之间形成环状空隙63(环状空隙)的空隙形成部84c(空隙形成部)。而且,环状空隙63连通排出阀室1d的嵌合部84a侧的空间和环状空间部60。
由此,能够使因焊接的热影响而在环状空隙63中膨胀的空气经由环状空隙63排出。其结果,能够抑制在焊接部86产生未焊满的情况,能够抑制焊接强度的偏差而防止焊接品质的降低。即,能够在确保排出阀82的功能的同时实现焊接的品质提高。另外,通过设置环状的空隙即环状空隙63,即使在发生焊接飞溅物而附着在环状空隙63的一部分上的情况下,也能够排出膨胀的空气,能够抑制焊接飞溅物混入燃料流动的排出阀室1d内部,并且能够提高焊接品质。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)的环状空隙63(环状空隙)形成为排出阀止动件84(限制构件)与主体1(主体部)之间为0.1mm以下。由此,直径大于0.1mm的飞溅物不能通过环状空隙63。其结果,能够使直径大于0.1mm的飞溅物不混入排出阀室1d内部。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)的排出阀止动件84(限制构件)和插塞85(密封构件)由不同的部件构成。
由此,能够进行与各个部位对应的材料选定。
另外,上述第二实施方式的高压燃料供给泵(燃料供给泵)的插塞185(密封构件)与排出阀82(阀芯)开阀时排出燃料的排出接头一体地构成。由此,能够削减高压燃料供给泵100的部件数量。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)具有排出阀阀座构件81(阀座构件)。排出阀阀座构件81配置在排出阀止动件84(限制构件)与插塞85(密封构件)相反的一侧,供排出阀82(阀芯)落座。该排出阀阀座构件81固定在主体1(主体部)上。由此,由于排出阀阀座构件81和排出阀止动件84(限制构件)都相对于主体1(主体部)定位,所以能够高精度地进行排出阀止动件84相对于排出阀阀座构件81的定位,能够使排出阀82稳定地落座在排出阀阀座构件81上。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)具有排出阀阀座构件81(阀座构件)。排出阀阀座构件81配置在排出阀止动件84(限制构件)的与插塞85(密封构件)相反的一侧,供排出阀82(阀芯)落座。该排出阀阀座构件81也可以固定在排出阀止动件84上。由此,能够高精度地进行排出阀止动件84相对于排出阀阀座构件81的定位,能够使排出阀82稳定地落座于排出阀阀座构件81。另外,由于排出阀阀座构件81和排出阀止动件84能够在组装成一体的状态下插入排出阀室1d(阀室),所以能够容易地进行高压燃料供给泵100的组装作业。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)的排出阀止动件84(限制构件)被排出阀阀座构件81(阀座构件)和插塞85(密封构件)夹持,向沿着排出阀82(阀芯)的移动方向的方向的移动被卡止。由此,能够使排出阀止动件84和排出阀阀座构件81的相对位置不发生变化,能够高精度地限制排出阀82的升程量(移动距离)。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)的排出阀止动件84(限制构件)的嵌合部84a(定位部)固定在主体1(主体部)上。由此,嵌合部84a除了排出阀止动件84相对于主体1的定位部之外,还兼作相对于主体1的固定部,能够实现排出阀止动件84的形状的简化。另外,能够更牢固地防止排出阀止动件84的移动。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)的空隙形成部84c(空隙形成部)从排出阀止动件84(限制构件)的外周部突出,形成为沿着排出阀止动件84的外周部连续的圆环状。由此,能够以简单的结构形成环状空隙63(环状空隙)。另外,通过将排出阀止动件84插入排出阀室1d(阀室),能够容易地形成环状空隙63。
另外,上述第一实施方式的高压燃料供给泵100(燃料供给泵)的嵌合部84a(定位部)形成为与主体1(本体部)嵌合的圆柱状,空隙形成部84c(空隙形成部)的外径比嵌合部84a的外径大。由此,能够将排出阀止动件84从嵌合部84a侧的端部简单地插入排出阀室1d(阀室),能够使高压燃料供给泵100的组装作业变得容易。
以上,对本发明的高压燃料供给泵的实施方式,也包括其作用效果进行了说明。但是,本发明的高压燃料供给泵不限于上述的实施方式,在不脱离权利要求书所记载的发明的主旨的范围内能够进行各种变形实施。
另外,上述实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的方式,并不一定限定于具备所说明的全部构成的方式。此外,一些实施例的构成的一部分可以由其它实施例的构成代替,并且一些实施例的构成可以与其它实施例的构成相加。另外,对于各实施方式的构成的一部分,可以进行其他构成的追加、删除、置换。
例如,在上述第一实施方式及第二实施方式中,应用激光焊接将插塞85(185)固定在主体1上。但是,用于将本发明的密封构件固定在主体部的焊接不限于激光焊接,只要是因焊接热而产生空气膨胀的焊接方法,可以是电弧焊接、气体焊接等任意一种焊接。
另外,在上述的第一实施方式及第二实施方式中构成为,作为定位部的一个具体例的嵌合部84a为被压入固定在排出阀室1d的小径部61。但是,作为本发明的定位部,并不限定于固定在主体部(主体1)上,只要具有相对于主体部对限制构件(排出阀止动件84)进行定位的功能即可。作为本发明的限制构件,例如可以分别设置具有相对于主体部定位的功能的部位和具有相对于主体部固定的功能的部位,另外,也可以经由其他的构件固定在主体部上。
符号说明
1…主体,1a…吸入通路,1b…凸缘,1c…固定部,1d…排出阀室,1e…燃料通路,1f…排出通路,2…柱塞,3…电磁吸入阀机构,4…溢流阀机构,5…吸入接头,6…缸体,8、108…排出阀机构,9…压力脉动降低机构,10…低压燃料室,11…加压室,12…排出接头,12a…燃料排出口,12b…焊接部,14…缓冲器盖,15…保持件,17…密封支架,17a…副室,18…柱塞密封件,60…环状空间部,61…小径部,62…大径部,62a…环状槽,63…环状空隙,64…环状空间部,81…排出阀阀座构件,81a…固定部,81b…阀座部,81c…燃料通路,82…排出阀,84…排出阀止动件,84a…嵌合部,84b…引导部,84c…空隙形成部,84d…引导面,84e…锥面,84f…内部空间,84g…流路,84h…流路,85、185…插塞,85a…底部,85b…筒部,86…焊接部,90…燃料泵安装部,91…凸轮,92…挺杆,93…O型环,100…高压燃料供给泵,101…ECU,102…进给泵,103…燃料箱,104…低压配管,105…燃料压力传感器,106…共轨,107…喷射器,185a…燃料排出口,185b…凹部,200…燃料供给系统。
Claims (10)
1.一种燃料供给泵,其特征在于,具备:
限制构件,其引导阀芯或限制所述阀芯的移动距离;
主体部,其设有收纳所述限制构件的阀室;
密封构件,其密封所述阀室;以及
焊接部,其将所述密封构件固定在所述主体部上,
在所述焊接部与所述限制构件之间形成有沿着所述限制构件的外周的环状空间部,
所述限制构件具有定位部和空隙形成部,所述定位部用于在与所述密封构件相反的一侧相对于所述主体部定位,所述空隙形成部在与所述主体部之间形成环状空隙,
所述环状空隙连通所述阀室的所述定位部侧的空间和所述环状空间部。
2.根据权利要求1所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述环状空隙形成为所述限制构件与所述主体部之间为0.1mm以下。
3.根据权利要求1所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述限制构件和所述密封构件由不同的部件构成。
4.根据权利要求3所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述密封构件与在所述阀芯开阀时排出燃料的排出接头一体地构成。
5.根据权利要求1所述的燃料供给泵,其特征在于,
具有阀座构件,所述阀座构件配置在所述限制构件的与所述密封构件相反一侧,供所述阀芯落座,
所述阀座构件固定在所述主体部上。
6.根据权利要求1所述的燃料供给泵,其特征在于,
具有阀座构件,所述阀座构件配置在所述限制构件的与所述密封构件相反一侧,供所述阀芯落座,
所述阀座构件固定在所述限制构件上。
7.根据权利要求5或6所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述限制构件被所述阀座构件和所述密封构件夹持,卡止所述阀芯向沿着移动方向的方向的移动。
8.根据权利要求1所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述定位部固定在所述主体部上。
9.根据权利要求1所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述空隙形成部从所述限制构件的外周部突出,形成为沿着所述限制构件的外周部连续的圆环状。
10.根据权利要求9所述的燃料供给泵,其特征在于,
所述定位部形成为与所述主体部嵌合的圆柱状,
所述空隙形成部的外径比所述定位部的外径大。
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