CN115803515A - 燃料泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制柱塞的固定的燃料泵。本发明的燃料泵包括：进行往复运动的柱塞2；气缸6，其中，引导柱塞2的往复运动的引导孔6a沿轴向延伸；和保持气缸6的泵体1。泵体1具有：供气缸6插入其中的气缸插入孔1g；和与气缸插入孔1g连通的加压室11，加压室11的容积因柱塞2的往复运动而增减。气缸6具有：被压入在气缸插入孔1g的内周面的压入部6b；和在引导孔6a的内周面形成于与压入部6b对应的位置的槽6d。

Description

燃料泵
技术领域
本发明涉及汽车的内燃机用的燃料泵。
背景技术
在向汽车等的发动机(内燃机)的燃烧室直接喷射燃料的真喷式发动机中，广泛使用用于使燃料为高压的高压燃料泵。作为该高压燃料泵的现有技术，例如记载在专利文献1中。
专利文献1所述的高压燃料泵包括：形成加压室的泵体、和插入形成于泵体的孔部中的气缸。气缸构成为，在与加压室相反的一侧，径向外侧的凸部被压入孔部中，利用螺纹与孔部螺纹接合。或者，气缸构成为，通过将加压室的相反侧紧固而相对于孔部被紧固接合。气缸在从接合部至上端部的全部区域在与泵体的孔部之间形成有径向的间隙。
现有技术文献
专利文献
专利文献1国际公开第2018/186219号
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在专利文献1记载的高压燃料泵中，通过对燃料进行加压，加压室内的燃料的温度升高，其热量传递到泵体中的气缸的压入部附近。而且，泵体中的气缸的压入部附近因热量而变形，由此，气缸向内侧变形。其结果是，柱塞被压迫而固定。
本发明目的在于，考虑上述的问题，提供一种能够抑制柱塞的固定的燃料泵。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，实现本发明的目的，本发明的燃料泵包括：进行往复运动的柱塞；气缸，其中，引导柱塞的往复运动的引导孔沿轴向延伸；和保持气缸的泵体。泵体具有：供气缸插入其中的气缸插入孔；和与气缸插入孔连通的加压室，该加压室的容积因柱塞的往复运动而增减。气缸具有：被压入在气缸插入孔的内周面的压入部；和在引导孔的内周面的与压入部对应的位置形成的槽。
发明的效果
根据上述结构的燃料泵，能够抑制柱塞的固定。
另外，上述以外的技术问题、结构和效果，根据以下的实施方式的说明将会更加清楚。
附图说明
图1是使用了本发明一个实施方式的高压燃料泵的燃料供给系统的整体结构图。
图2是本发明的一个实施方式的高压燃料泵的纵截面图(其1)。
图3是从本发明的一个实施方式的高压燃料泵的上方观察时的水平方向截面图。
图4是本发明的一个实施方式的高压燃料泵的纵截面图(其2)。
图5是本发明的一个实施方式的高压燃料泵的分解立体图。
图6是本发明的一个实施方式的高压燃料泵的气缸附近部位的纵截面图。
图7是将本发明的一个实施方式的高压燃料泵的气缸放大了的纵截面图。
图8是从斜上方观察本发明的一个实施方式的高压燃料泵的气缸时的截面图。
具体实施方式
1.高压燃料泵的一个实施方式
以下，对本发明的一个实施方式的高压燃料泵进行说明。另外，在各图中，对共同的部件标注相同的附图标记。
(燃料供给系统)
首先，使用图1，对使用了本实施方式的高压燃料泵的燃料供给系统进行说明。
图1是使用了本实施方式的高压燃料泵的燃料供给系统的整体结构图。
如图1所示，燃料供给系统200包括：高压燃料泵100、ECU(Engine Control Unit，发动机控制单元)101、燃料箱103、共轨(Common rail)106、和多个喷射器107。高压燃料泵100的部件一体地组装在泵体1中。
燃料箱103的燃料由根据来自ECU101的信号而驱动的进料泵102汲取。所汲取的燃料被未图示的压力调节器加压到适当的压力，通过低压配管104被输送至高压燃料泵100的低压燃料吸入口51。
高压燃料泵100对从燃料箱103供给的燃料进行加压，压送至共轨106。在共轨106安装有多个喷射器107和燃料压力传感器105。多个喷射器107与气缸(燃烧室)数量相应地安装，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直接向发动机的气缸内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至ECU101。ECU101根据从各种传感器得到的发动机状态量(例如，曲柄(曲轴)转角、节气阀开度、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)、适当的燃料压力(目标燃料压力)等。
ECU101根据燃料压力(目标燃料压力)等的运算结果，控制高压燃料泵100、多个喷射器107的驱动。即，ECU101具有控制高压燃料泵100的泵控制部和控制喷射器107的喷射器控制部。
高压燃料泵100具有：作为压力脉动降低机构的金属阻尼器(damper，也称为减震器)9、作为容量可变机构的电磁吸入阀机构3、溢流阀(安全阀)机构4、和排出阀机构8。从低压燃料吸入口51流入的燃料经由金属阻尼器9、吸入通道10b到达电磁吸入阀机构3的吸入口31b。
流入到电磁吸入阀机构3的燃料通过吸入阀32，在流过形成于泵体1的吸入通道1a后流入至加压室11。泵体1使柱塞2可滑动地保持柱塞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。柱塞2的一个端部插入在加压室11中，使加压室11的容积增减。
在加压室11中，在柱塞2的下降冲程(stroke，也称为行程)中从电磁吸入阀机构3吸入燃料，在柱塞2的上升冲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打开(开阀)，经由排出通道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泵100的燃料的排出。电磁吸入阀机构3的开闭由ECU101控制。
在因喷射器107的故障等而在共轨106等发生了异常高压的情况下，当与共轨106连通的燃料排出口12a(参照图2)与加压室11的差压为溢流阀机构4的开阀压力(规定值)以上时，溢流阀机构4开阀。由此，成为了异常高压的燃料通过溢流阀机构4内被送回至加压室11。其结果是，能够保护共轨106等的配管。
(高压燃料泵)
接着，使用图2～图4对高压燃料泵100的结构进行说明。
图2是在高压燃料泵100的与水平方向正交的截面观察到的纵截面图(其1)。图3是在高压燃料泵100的与垂直方向正交的截面观察到的水平方向截面图。图4是在高压燃料泵100的与水平方向正交的截面观察到的纵截面图(其2)。
如图2和图3所示，在高压燃料泵100的泵体1设有上述的吸入通道1a和安装凸缘1b(参照图3)。该安装凸缘1b紧贴于发动机(内燃机)的燃料泵安装部90，用未图示的多个螺栓(螺钉)固定。即，高压燃料泵100通过安装凸缘1b固定于燃料泵安装部90。
如图2所示，在燃料泵安装部90与泵体1之间设置了表示阀座部件的一个具体例的O形环93。该O形环93防止发动机油通过燃料泵安装部90与泵体1之间而泄漏到发动机(内燃机)的外部。
另外，在高压燃料泵100的泵体1安装了引导柱塞2的往复运动的气缸6。气缸6形成为筒状，在其外周侧压入泵体1。泵体1及缸6与电磁吸入阀机构3、柱塞2、排出阀机构8(参照图4)一同形成加压室11。
在泵体1设置了与缸6的轴向的中央部卡合的固定部1c。固定部1c形成为能够塑性变形。固定部1c将气缸6向上方(图2中的上方)推压。气缸6的上端面(一个端面)与泵体1抵接。其结果是，在加压室11中被加压了的燃料不会从发动机6的上端面与泵体1之间泄漏。
在柱塞2的下端设有挺杆(tappet，也称为推杆)92。挺杆92将安装在发动机的凸轮轴上的凸轮91的旋转运动转换成上下运动，并传递给柱塞2。柱塞2被弹簧16经保持器15向凸轮91侧施力，压接在挺杆92上。柱塞2与挺杆92一起往复运动，使加压室11的容积变化。
另外，在气缸6与保持器15之间配置着密封保持件17。密封保持件17形成为柱塞2可插入的筒状。在密封保持件17的位于气缸6一侧的上端部形成有副室17a。另一方面，在密封保持件17的位于保持器15一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，当柱塞2往复运动时，柱塞密封件18将副室17a的燃料密封，使副室17a的燃料不会流入发动机内部。另外，柱塞密封件18防止将发动机内的滑动部润滑的润滑油(还包括发动机油)流入泵体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配置成在使加压室11的容积扩大和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的体积因柱塞2的往复运动而增减。
副室17a通过燃料通道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流向低压燃料室10的燃料流，在柱塞2上升时，产生从低压燃料室10流向副室17a的燃料流。由此，能够减少在高压燃料泵100的吸入冲程或返回冲程中向泵内外的燃料流量，并且能够降低在高压燃料泵100内部产生的压力脉动。
另外，在泵体1设有与加压室11连通的溢流阀机构4。溢流阀(relief valve，也称为安全阀)机构4具有安全(relief)弹簧41、溢流阀保持件42、溢流阀43、阀座部件44和弹簧支承部件45。
阀座部件44将安全弹簧41包含在内而形成溢流阀室。安全弹簧41的一端部与弹簧支承部件45抵接，另一端部与溢流阀保持件42抵接。溢流阀保持件42与溢流阀43卡合。安全弹簧41的施力经溢流阀保持件42作用于溢流阀43。
溢流阀43被安全弹簧41的施力推压，堵塞阀座部件44的燃料通道。阀座部件44的燃料通道与排出通道1f(参照图3)连通。通过使溢流阀43与阀座部件44接触(紧贴)，切断燃料在加压室11(上游侧)与阀座部件44(下游侧)之间的移动。
当共轨106、其前方的部件内的压力变高时，阀座部件44侧的燃料推压溢流阀43，抵抗安全弹簧41的施力使溢流阀43移动。其结果是，溢流阀43开阀(打开)，排出通道1f内的燃料通过阀座部件44的燃料通道返回至加压室11。因此，使溢流阀43开阀的压力由安全弹簧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，但并不限定于此，例如也可以与低压通道(低压燃料吸入口51、吸入通道10b等)连通。
如图3及图4所示，在泵体1的侧面部安装了吸入接头5。吸入接头5与使从燃料箱103供给的燃料通过的低压配管104(参照图1)连接。燃料罐103的燃料从吸入接头5被供给至高压燃料泵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。通过了吸入流路52的燃料，经设置于低压燃料室10的金属阻尼器9和吸入通道10b(参照图2)到达电磁吸入阀机构3的吸入口31b(参照图2)。如图4所示，在与吸入流路52连通的燃料通道内配置有吸入过滤器53。吸入过滤器53除去燃料中存在的异物，防止异物进入高压燃料泵100内。
如图2及图4所示，在高压燃料泵100的泵体1中设置有低压燃料室(阻尼器室)10。该低压燃料室10被阻尼器罩14覆盖。阻尼器罩14例如形成为一侧封闭的筒状(杯状)。
如图2所示，低压燃料室10具有：低压燃料流路10a和吸入通道10b。吸入通道10b与电磁吸入阀机构3的吸入口31b连通。通过低压燃料流路10a后的燃料经由吸入通道10b到达电磁吸入阀机构3的吸入口31b。
在低压燃料流路10a中设置有金属阻尼器9、保持金属阻尼器9的第1保持部件19和第2保持部件20。当流入到加压室11中的燃料再次通过开阀状态的电磁吸入阀机构3而返回至吸入通道10b(参照图2)时，在低压燃料室10中产生压力脉动。金属阻尼器9减少在高压燃料泵100内产生的压力脉动对低压配管104的影响。
如图3所示，电磁吸入阀机构3插入在形成于泵体1的横孔中。电磁吸入阀机构3具有：被压入在形成于泵体1的横孔中的吸入阀座31、吸入阀32、杆33、杆施力弹簧34、电磁线圈(螺线管)35和锚36。
吸入阀座31形成为筒状，在内周部设置有落座部31a。另外，在吸入阀座31形成有从外周部到达内周部的吸入口31b(参照图2)。该吸入口31b与上述低压燃料室10的吸入通道10b连通。
在形成于泵体1的横孔中，配置有与吸入阀座31的落座部31a相对的止动件37。吸入阀32配置在止动件37与落座部31a之间。另外，在止动件37与吸入阀32之间设置了阀施力弹簧38。阀施力弹簧38朝向落座部31a侧对吸入阀32施力。
吸入阀32通过与落座部31a抵接，关闭吸入口31b与加压室11的连通部。由此，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，使吸入口31b与加压室11的连通部开放。由此，电磁吸入阀机构3成为开阀状态。
杆33贯通吸入阀座31。杆33的一端与吸入阀32抵接。杆施力弹簧34经杆33向止动件37侧的开阀方向对吸入阀32施力。杆施力弹簧34的一端与杆33的另一端卡合。杆施力弹簧34的另一端与以包围杆施力弹簧34的方式配置的磁芯39卡合。
锚36与磁芯39的端面相对。该锚36与设置于杆33的外周部的凸缘卡合。另外，锚施力弹簧40的一端与锚36的位于磁芯39的相反侧的部位卡合。锚施力弹簧40的另一端与吸入阀座31抵接。锚施力弹簧40向杆33的凸缘侧对锚36施力。锚36的移动量被设定为大于吸入阀32的移动量。由此，能够使吸入阀32可靠地与落座部31a抵接(落座)，能够可靠地使电磁吸入阀机构3处于闭阀状态。
电磁线圈35以绕磁芯39一周的方式配置。端子部件30(参照图2)与该电磁线圈35电连接，电流经端子部件30流经电磁线圈35。在没有电流流过电磁线圈35的无通电状态下，杆33被杆施力弹簧34的作用力向开阀方向施力，将吸入阀32向开阀方向按压。其结果是，吸入阀32离开落座部31a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为在无通电状态下开阀的常开(NORMAL OPEN)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与落座部31a之间，并且通过止动件37的多个燃料通过孔(未图示)和吸入通道1a而流入至加压室11。在电磁吸入阀机构3的开阀状态下，由于吸入阀32与止动件37接触，因此，吸入阀32的开阀方向的位置被限制。而且，在电磁吸入阀机构3的开阀状态下，存在于吸入阀32与落座部31a之间的间隙是吸入阀32的可动范围，这成为开阀冲程(stroke，行程)。
当电流流经电磁线圈35时，磁吸引力作用于锚36和磁芯39各自的磁吸引面。即，锚36被磁芯39吸引。其结果是，锚36抵抗杆施力弹簧34的作用力而移动，与磁芯39接触。当锚36向磁芯39侧(闭阀方向)移动时，与锚36卡合的杆33与锚36一同移动。其结果是，吸入阀32从朝向开阀方向的作用力中被释放，因阀施力弹簧38的作用力而向闭阀方向移动。当吸入阀32与吸入阀座31的落座部31a接触时，电磁吸入阀机构3变成闭阀状态。
如图3所示，排出阀机构8与加压室11的出口侧的部位连接。该排出阀机构8包括：排出阀座部件81和与排出阀座部件81接触分离的排出阀82。另外，排出阀机构8包括：朝向排出阀座部件81侧对排出阀82施力的排出阀弹簧83；决定排出阀82的行程(移动距离)的排出阀止动件84；和将排出阀止动件84的移动卡止的插销(plug)85。
排出阀座部件81、排出阀82、排出阀弹簧83和排出阀止动件84收纳在形成于泵体1的排出阀室1d中。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的一端经燃料通道1e与加压室11连通。排出阀室1d的另一端向泵体1的侧面开口。排出阀室1d的另一端的开口由插销85密封。
另外，排出接头12通过焊接部12b与泵体1接合。排出接头12具有燃料排出口12a。燃料排出口12a经在泵体1的内部沿水平方向延伸的排出通道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的燃料压力低于排出阀室1d的燃料压力的状态下，因作用于排出阀82的差压力和排出阀弹簧83的作用力，排出阀82被压接在排出阀座部件81上。其结果是，排出阀机构8成为闭阀状态。另一方面，当加压室11的燃料压力变得比排出阀室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的作用力大时，排出阀82被燃料推压而离开排出阀座部件81。其结果是，排出阀机构8成为开阀状态。
当排出阀机构8进行开阀闭阀动作时，燃料进入排出阀室1d或从排出阀室1d流出。从排出阀室1d流出的燃料，从排出阀机构8向排出通道1f排出。其结果是，加压室11内的高压燃料经由排出阀室1d、排出通道1f、排出接头12的燃料排出口12a向共轨106(参照图1)排出。根据上述的结构，排出阀机构8作为限制燃料的流通方向的止回阀发挥作用。
(燃料泵的动作)
接着，对本实施方式的高压燃料泵100的动作进行说明。
在图1所示的柱塞2下降了的情况下，当电磁吸入阀机构3开阀时，燃料从吸入通道1a流入到加压室11。以下，将切柱塞2下降的行程(冲程)称为吸入冲程。另一方面，在柱塞2上升了的情况下，当电磁吸入阀机构3闭阀时，加压室11内的燃料升压，通过排出阀机构8而被压送至共轨106(参照图1)。以下，将柱塞2上升的行程(冲程)称为压缩冲程。
如上所述，如果在压缩冲程中电磁吸入阀机构3闭阀，则在吸入冲程中吸入在加压室11中的燃料被加压，并向共轨106侧排出。另一方面，如果在压缩冲程中电磁吸入阀机构3开阀，则加压室11内的燃料被推回至吸入通道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泵100的燃料的排出。而且，电磁吸入阀机构3的开闭由ECU101来控制。
在吸入冲程中，加压室11的容积增加，加压室11内的燃料压力降低。在该吸入冲程中，加压室11的燃料压力比吸入口31b(参照图2)的压力低，当两者的差压的作用力超过阀施力弹簧38的作用力时，吸入阀32离开落座部31a，电磁吸入阀机构3成为开阀状态。其结果是，燃料通过吸入阀32与落座部31a之间，通过设置在止动件37的多个孔而流入至加压室11。
高压燃料泵100在结束吸入冲程后，转移到压缩冲程。此时，电磁线圈35保持无通电状态，磁吸引力不作用于锚36与磁芯39之间。杆施力弹簧34被设定成，具有在无通电状态下将吸入阀32维持在离开落座部31a的开阀位置所需的充分的作用力。
在该状态下，即使柱塞2进行上升运动，杆33也停留在开阀位置，因此，被杆33施力的吸入阀32也同样停留在开阀位置。因此，加压室11的容积随着柱塞2的上升运动而减少，但在此状态下，一度被吸入加压室11中的燃料再次通过开阀状态的电磁吸入阀机构3被送回至吸入通道10b，加压室11内部的压力不会上升。将该冲程称为返回冲程。
在返回冲程中，当来自ECU101(参照图1)的控制信号被施加在电磁吸入阀机构3时，电流经端子部件30流入电磁线圈35。当电流流经电磁线圈35时，磁吸引力作用于磁芯39与锚36的磁吸引面，锚36被磁芯39吸引。而且，当磁吸引力大于杆施力弹簧34的作用力时，锚36抵抗杆施力弹簧34的作用力而向磁芯39侧移动，与锚36卡合的杆33向离开吸入阀32的方向移动。其结果是，因阀施力弹簧38的作用力和燃料流入吸入通道10b时产生的流体力，吸入阀32落座在落座部31a，电磁吸入阀机构3成为闭阀状态。
在电磁吸入阀机构3成为闭阀状态后，加压室11的燃料随着柱塞2的上升而升压，当成为燃料排出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。将该冲程称为排出冲程。即，从柱塞2的下止点至上止点之间的压缩冲程由返回冲程和排出冲程构成。通过控制向电磁吸入阀机构3的电磁线圈35通电的通电时刻(timing，时间)，能够控制被排出的高压燃料的量。
如果加快向电磁线圈35通电的时刻，则压缩冲程中的返回冲程的比例变小，排出冲程的比例变大。其结果是，返回至吸入通道10b的燃料减少，被高压排出的燃料增多。另一方面，如果延缓向电磁线圈35通电的时刻，则压缩冲程中的返回冲程的比例变大，排出冲程的比例变小。其结果是，返回至吸入通道10b的燃料变多，被高压排出的燃料变少。这样，通过控制向电磁线圈35通电的通电时刻，能够将高压排出的燃料的量控制在发动机(内燃机)所需要的量。
(气缸)
接着，参照图5～图8对气缸6进行说明。
图5是高压燃料泵100的分解立体图。图6是高压燃料泵100的气缸附近部位的纵截面图。图7是将高压燃料泵100的气缸放大了的纵截面图。图8是从斜上方观察高压燃料泵100的气缸时的截面图。
如图5所示，气缸6形成为具有沿轴向延伸的引导孔6a的圆筒状。气缸6具有大径部61、第1小径部62和第2小径部63。大径部61形成气缸6的中间部。第1小径部62形成气缸6的上端部，第2小径部63形成气缸6的下端部。
大径部61具有：处于轴向的一端(上端)的端面61a、和处于轴向的另一端(下端)的端面61b。第1小径部62与大径部61的端面61a相连。第1小径部62在与大径部61相反侧的一端具有端面62a。第1小径部62与大径部61一同被插入在泵体1的内部。第2小径部63与大径部61的端面61b相连。第2小径部63配置在泵体1的外侧。
如图6所示，在泵体1形成有供气缸6插入其中的气缸插入孔1g。气缸插入孔1g形成为大致圆柱状。气缸插入孔1g的加压室11侧的端部形成为阶梯状。由此，在泵体1的内侧设有气缸插入孔1g的底面部1h和抵接部1i。
在底面部1h的中央部设置有形成加压室11的加压室形成孔1j。加压室形成孔1j形成为圆形。加压室形成孔1j的中心与气缸插入孔1g的轴心一致。底面部1h的外径比抵接部1i的外径小。
气缸6的第1小径部62的端面62a与气缸插入孔1g的底面部1h隔开规定的间隙相对。另外，在柱塞2处于下止点的状态下，柱塞2的前端部(大径部2a的端面)比气缸6的端面62a向加压室11侧突出。
大径部61的端面61a与抵接部1i抵接。另外，大径部61的端面61b与泵体1的上述的固定部1c抵接。端面61b对应于本发明中的卡合部。通过对固定部1c进行敛缝(caulk)加工而使其塑性变形。固定部1c按压大径部61的端面61b。
接着，对气缸6与泵体1的压入部、以及气缸6与泵体1的间隙进行说明。如图7所示，气缸6的大径部61具有压入部6b。压入部6b设置在大径部61的靠第2小径部63侧的外周部。即，压入部6b与气缸6的轴向的中间部相比位于与加压室11相反的一侧(下侧)。
压入部6b在大径部61(气缸6)的外周面形成为沿周向连续的环状。大径部61的压入部6b与气缸插入孔1g的内壁面抵接。即，大径部61的压入部6b压入在气缸插入孔1g中。由此，能够容易地进行气缸6相对于泵体1的固定。另外，能够容易地使气缸6的轴心与气缸插入孔1g的轴心一致。
柱塞2可移动地由泵体1保持。因此，通过使气缸6的轴心与气缸插入孔1g的轴心一致，能够容易地使气缸6的轴心与柱塞2的轴心一致。另外，也可以不设置压入部6b，而是通过螺钉接合将气缸6固定在泵体1。
另外，在气缸6，在比压入部6b靠加压室11一侧的部位设置有与泵体1之间存在间隙的间隙(Clearance)部6c。间隙部6c设置在大径部61的比压入部6b靠加压室11一侧的外周面和第1小径部62的外周面。间隙部6c在大径部61和第1小径部62的外周面形成为沿周向连续的环状。
并且，在气缸6的内周面设置有与柱塞2之间产生间隙的槽6d。如图7所示，槽6d配置在与压入部6b对应的位置。即，槽6d配置在从气缸6的径向看时与压入部6b重叠的位置。
如图7及图8所示，槽6d在气缸6的内周面形成为沿周向连续的环状。气缸6的轴向的槽6d的长度比气缸6的轴向的压入部6b的长度长。在本实施方式中，气缸6的轴向的槽6d的长度为气缸6的轴向的压入部6b的长度的大约3倍。
另外，在气缸6的轴向，槽6d的中央部与压入部6b的中央部一致。另外，槽6d位于气缸6的轴向的中间部。在柱塞2处于下止点的状态下，柱塞2的前端部(大径部2a的端面)比气缸6的端面62a向加压室侧突出。
燃料在加压室11中被加压至高压，随之燃料的温度升高。当燃料的温度升高时，气缸6热膨胀。尤其是近年来，由于要求排出高压燃料，因此，燃料的温度上升量变大。此时，当气缸6的外周面的上部(以下称为“上部外周面”)与气缸插入孔1g的内周面接触时，在气缸6的上部因热膨胀而变形时，气缸6的上部外周面被推压在泵体1。另外，在气缸6的内周面，上部(以下称为“上部内周面”)被推压在柱塞2。其结果是，发生柱塞2不滑动的所谓的固定现象。
在本实施方式中，由于在气缸6设置了间隙部6c，因此，即使气缸6的上部因热膨胀而变形，也能够利用间隙部6c吸收其变形。其结果是，能够抑制气缸6的上部外周面被按压在气缸插入孔1g的内周面的情况。另外，由间隙部6c产生的气缸6与泵体1的间隙的长度(距离)，根据气缸6的热膨胀率、和加压室11的燃料的温度等而决定。
另外，由于气缸6的上部向有间隙(空间)的径向外侧变形，因此，能够抑制气缸6的上部内周面向径向内侧变形。由此，能够使得气缸6的上部内周面不会被按压在柱塞2的外周面。其结果是，能够避免柱塞2的固定现象。
考虑到因热膨胀引起的气缸6的上部的变形，如果增大气缸6与柱塞2的间隙，则进入气缸6与柱塞2之间的燃料的量增加。其结果是，燃料泵的排出流量降低。但是，在本实施方式中，由于气缸6的上部向径向外侧变形，因此，能够减小气缸6与柱塞2的间隙。其结果是，能够实现高压燃料泵100的高流量化。
另一方面，气缸6的压入部6b与泵体1接触。因此，在气缸6热膨胀了的情况下，气缸6的压入部6b被推压在泵体1。因此，在气缸6热膨胀了的情况下，无法在气缸的径向外侧吸收压入部6b的变形。因此，不能抑制在气缸6的内周面与压入部6b对应的部分(以下称为“压入部内周面”)向径向内侧变形的情况。另外，压入部内周面包括在气缸6的径向至少与压入部6b重叠的区域。
在本实施方式中，由于在气缸6设置有槽6d，因此，即使气缸6的压入部内周面向径向内侧发生了变形，也能够利用槽6d吸收其变形。由此，能够使气缸6的压入部内周面不被按压在柱塞2的外周面。其结果是，能够避免柱塞2的固定现象。
另外，气缸6的内周面的热膨胀区域，根据气缸6的轴向的压入部6b的长度、设置压入部6b的部分的气缸6的板厚、气缸6的材质等而不同。因此，气缸6的轴向的槽6d的长度，优选根据气缸6的轴向的压入部6b的长度、设置压入部6b的部分的气缸6的板厚、气缸6的材质等适当地设定。
另外，压入部6b位于气缸6的轴向的比中间部靠加压室11的相反侧的位置。换言之，压入部6b位于供气缸6插入其中的气缸插入孔1g的开口部侧。由此，能够使压入部6b远离加压室11，能够使加压室11内的燃料的温度难以传递到压入部6b。其结果是，能够抑制因气缸6的压入部内周面的热膨胀而发生的变形量。
另外，在本实施方式中，在气缸6的比大径部61靠加压室11侧的位置设置了第1小径部62。由此，能够确保柱塞2的滑动距离，能够抑制加压室11的燃料流向柱塞2的下部侧。另外，由于第1小径部62比大径部61小，因此，能够缩小用于配置气缸6的空间。其结果是，能够避免气缸6与其他部件(例如电磁吸入阀机构3、排出阀机构8)干扰，并且能够确保泵体1的强度。
2.总结
如以上所说明的那样，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)包括：往复运动的柱塞2(柱塞)；气缸6(气缸)，其中，引导柱塞2的往复运动的引导孔6a(引导孔)沿轴向延伸；和保持气缸6的泵体1(泵体)。泵体1具有：供气缸6插入其中的气缸插入孔1g(气缸插入孔)；和与气缸插入孔1g连通的、容积因柱塞2的往复运动而增减的加压室11。气缸6具有：被压入在气缸插入孔1g的内周面的压入部6b(压入部)；和在引导孔6a的内周面形成于与压入部6b对应的位置的槽6d(槽)。
由此，即使气缸6的压入部内周面向径向内侧发生了变形，也能够利用槽6d吸收其变形。能够使气缸6的压入部内周面不被按压在柱塞2的外周面。其结果是，能够避免柱塞2的固定现象。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)构成为，气缸6(气缸)的轴向的槽6d(槽)的长度比气缸6的轴向的压入部6b(压入部)的长度长。由此，即使气缸6的压入部内周面向径向内侧变形的区域比气缸6的轴向的压入部6b的长度长，也能够利用槽6d吸收其变形。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)构成为，在气缸6(气缸)的轴向，槽6d(槽)的中央部与压入部6b(压入部)的中央部一致。由此，能够在气缸6的因从压入部6b传递来的热而膨胀的部分设置槽6d。其结果是，即使气缸6的压入部内周面向径向内侧发生了变形，也能够利用槽6d吸收其变形。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)中的压入部6b(压入部)设置于比气缸6(气缸)的轴向的中间部靠下侧(加压室11的相反侧)的位置。由此，能够使压入部6b远离加压室11，能够使加压室11内的燃料的温度难以传递到压入部6b。其结果是，能够抑制气缸6的因压入部内周面的热膨胀而产生的变形量。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)的压入部6b(压入部)被压入在气缸插入孔1g(气缸插入孔)的开口侧(加压室11的相反侧)的内周面。由此，能够使压入部6b远离加压室11，并且能够使加压室11内的燃料的温度难以传递到压入部6b。其结果是，能够抑制气缸6的因压入部内周面的热膨胀而产生的变形量。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)的气缸6(气缸)具有：具有与设置于泵体1(泵体)的内侧的抵接部1i(抵接部)抵接的端面61a(端面)的大径部61(大径部)；和与大径部61的端面连续并向加压室11(加压室)侧延伸的第1小径部62(小径部)。由此，能够确保柱塞2(柱塞)的滑动距离，并且能够抑制加压室11的燃料流向柱塞2的下部侧。另外，能够避免气缸6与其他部件干扰，并且能够确保泵体1的强度。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)的压入部6b(压入部)形成于大径部61(大径部)的外周面。由此，能够在离开加压室11(加压室)的位置设置压入部6b。其结果是，加压室11内的燃料的温度难以传递到压入部6b，能够抑制气缸6的因压入部内周面的热膨胀而产生的变形量。
另外，上述的实施方式的高压燃料泵100(燃料泵)的气缸6(气缸)具有：设置在比压入部6b(压入部)靠加压室11(加压室)的相反侧的端面61b(卡合部)。泵体1(泵体)具有从气缸插入孔1g(气缸插入孔)的内周面突出的固定部1c(固定部)。固定部1c将气缸6的端面61b向加压室侧按压。由此，能够可靠地将气缸固定在泵体1。
另外，上述的实施方式高压燃料泵100(燃料泵)中的固定部1c(固定部)通过塑形变形而推压气缸6(气缸)的端面61b(卡合部)。由此，能够将气缸6牢固地固定在泵体1。其结果是，能够实现加压室11内的燃料的高压化。
以上，对本发明的燃料泵的实施方式，包括其作用效果在内进行了说明。但是，本发明的燃料泵并不限定于上述的实施方式，在不脱离权利要求书记载的发明的主旨的范围内能够进行各种变形而实施。另外，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的，并非限定于包括说明了的全部结构。
例如，在上述的实施方式的高压燃料泵100中，气缸6的轴向的槽6d的长度比气缸6的轴向的压入部6b的长度长。但是，作为本发明的燃料泵，只要在气缸的内周面在向径向内侧发生变形的部分设置槽即可。因此，如果在气缸的内周面向径向内侧变形的部分为气缸6的轴向的压入部的长度以下，则也可以将槽的长度设定为压入部的长度以下。
附图标记的说明
1…泵体、1a…吸入通道、1b…凸缘、1c…固定部、1d…排出阀室、1e…燃料通道、1f…排出通道、1g气缸插入孔、1h…底面部、1i…抵接部、1j…加压室形成孔、2…柱塞、3…电磁吸入阀机构、4…溢流阀机构、5…吸入接头、6气缸、6a…引导孔、6b…压入部。6c…间隙部、6d…槽、8…排出阀机构、9…金属阻尼器、10…低压燃料室、11…加压室、12…排出接头、51…低压燃料吸入口、61…大径部、61a、61b…端面、62…第1小径部、62a…端面、63…第2小径部、100…高压燃料泵、101…ECU、102…进料泵、103…燃料箱、104…低压配管、105…燃料压力传感器、106…共轨、107…喷射器、200…燃料供给系统。

Claims (9)

1.一种燃料泵，其特征在于，包括：
进行往复运动的柱塞；
气缸，其中，引导所述柱塞的往复运动的引导孔沿轴向延伸；和
保持所述气缸的泵体，该泵体具有供所述气缸插入其中的气缸插入孔和与所述气缸插入孔连通的加压室，所述加压室的容积因所述柱塞的往复运动而增减，
所述气缸具有：与所述气缸插入孔的内周面接触的压入部；和在所述引导孔的内周面形成于与所述压入部对应的位置的槽。
2.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：
所述槽在所述气缸的轴向的长度比所述压入部在所述气缸的轴向的长度长。
3.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：
在所述气缸的轴向，所述槽的中央部与所述压入部的中央部一致。
4.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：
所述压入部设置在所述气缸的比轴向的中间部靠下侧的位置。
5.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：
所述压入部被压入在所述气缸插入孔的开口侧的内周面。
6.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：
所述气缸具有大径部和小径部，所述大径部具有与设置在所述泵体的内侧的抵接部抵接的端面，所述小径部与所述大径部的端面相连并向所述加压室侧延伸。
7.如权利要求6所述的燃料泵，其特征在于，
所述压入部形成在所述大径部的外周面。
8.如权利要求1所述的燃料泵，其特征在于：
所述气缸具有设置在比所述压入部靠所述加压室的相反侧的位置的卡合部，
所述泵体具有从所述气缸插入孔的内周面突出的固定部，
所述固定部向所述加压室侧推压所述气缸的所述卡合部。
9.如权利要求8所述燃料泵，其特征在于：
所述固定部通过塑性变形来推压所述气缸的所述卡合部。
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