燃料噴射泵的製作方法
2023-06-03 02:04:31
燃料噴射泵的製作方法
【專利摘要】本發明的燃料噴射泵為將以低壓的狀態被吸入的燃料加壓並排出的燃料噴射泵，其具備泵殼體，所述泵殼體具有閥保持件和柱塞，其中，在所述閥保持件內部配置有吸入閥、排出閥、安全閥，且在所述閥保持件中於所述吸入閥和排出閥之間形成有泵室，所述柱塞對所述泵室進行加壓或減壓，所述安全閥被設置於所述排出閥的下遊側，並以使所述燃料返回至與排出閥相比靠上遊側處的方式而構成，在所述閥保持件內，以分離的方式在同一空間內構成有所述排出閥的上遊側的流道的一部分、和從所述排出閥的下遊側起至所述安全閥的上遊側為止的流道。根據本發明，能夠減少燃料噴射泵的部件數量並實現低成本化。
【專利說明】燃料噴射泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種向發動機的燃料噴射閥供給高壓燃料的燃料噴射泵。
【背景技術】
[0002]在專利文獻I中，公開了一種在泵殼體內收納了柱塞、吸入閥、排出閥的燃料噴射泵。燃料噴射泵的排出側被連接於高壓輸油管，用於防止高壓燃料的過度的壓力上升的安全閥被設置於高壓輸油管上。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2006-291838號公報
【發明內容】
[0006]發明所要解決的課題
[0007]在專利文獻I所記載的技術中，雖然通過將安全閥設在泵殼體外從而能夠減小泵的大小，但是，需要將吸入閥、排出閥、安全閥的組成及形成於各個閥之間的燃料流道分別
獨立配置。
[0008]在這種情況下，作為燃料噴射裝置整體的部件數量無法減少，其結果為，難以滿足低成本化的需求。
[0009]本發明提供一種能夠減少燃料噴射泵的部件數量、且能夠實現低成本化的燃料噴射泵。
[0010]用於解決課題的方法
[0011]本發明的燃料噴射泵為將以低壓的狀態被吸入的燃料加壓並排出的燃料噴射泵，其具備泵殼體，所述泵殼體具有閥保持件和柱塞，其中，在所述閥保持件內部配置有吸入閥、排出閥、安全閥，且在所述閥保持件中於所述吸入閥和排出閥之間形成有泵室，所述柱塞對所述泵室進行加壓或減壓，所述安全閥被設置於所述排出閥的下遊側，並作為用於使所述燃料返回至與排出閥相比靠上遊側處的閥而構成，在所述閥保持件內，以分離的方式在同一空間內構成有所述排出閥的上遊側的流道的一部分、和從所述排出閥的下遊側起至安全閥的上遊側為止的流道。
[0012]優選為，在所述閥保持件內，從所述燃料的吸入側朝向排出側依次配置有所述吸入閥、安全閥、排出閥，在所述安全閥和排出閥之間的流道中，從所述排出閥側朝向所述安全閥側的流道、與從所述安全閥側朝向所述排出閥側的流道以分離的方式而被構成在同一空間內。
[0013]優選為，所述排出閥和安全閥之間的流道由一個部件構成。
[0014]優選為，所述閥保持件的內側面被形成為，相對於所述柱塞的移動方向而正交的直線圓筒狀，所述吸入閥、排出閥、及安全閥被配置在所述閥保持件的軸上。
[0015]優選為，所述閥保持件具備擋塊，所述擋塊對向所述吸入閥給予施力的彈性體、及向所述安全閥給予施力的彈性體進行支承。
[0016]發明效果
[0017]根據本發明，能夠減少燃料噴射泵的部件數量、且實現低成本化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為燃料噴射泵的側面剖視圖。
[0019]圖2為燃料噴射泵的俯視剖視圖。
[0020]圖3為表示形成有排出閥與安全閥之間的流道的支座的圖。
[0021]圖4為表示燃料噴射泵內的燃料吸入時的動作的圖。
[0022]圖5為表示燃料噴射泵內的燃料排出時的動作的圖。
[0023]圖6為表示燃料噴射泵內的安全閥的動作的圖。
[0024]圖7為表示燃料噴射泵的其他實施方式的模式圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，參照圖1至圖3，對燃料噴射泵I的結構進行說明。
[0026]燃料噴射泵I為，用於在內部將以低壓力的狀態被供給的燃料(低壓燃料)加壓以使其成為高壓燃料並向燃料噴射閥(高壓輸出閥)供給的高壓泵。燃料噴射泵I被設置於內燃機內，與燃料噴射閥等一同作為內燃機的燃料噴射裝置而發揮功能。
[0027]如圖1及圖2所示，在燃料噴射泵I上，連接有低壓輸油管2和高壓輸油管3。低壓輸油管2與儲存有燃料的燃料罐相連接。利用低壓泵等的供給泵，通過低壓輸油管2而從燃料罐向燃料噴射泵I內吸入燃料。高壓輸油管3與高壓輸出閥連接，經由高壓輸油管3而從燃料噴射泵I向高壓輸出端排出高壓燃料。
[0028]在燃料噴射泵I內，於從低壓輸油管2通向高壓輸油管3的流道上設置有泵室4，在泵室4內被加壓後的高壓燃料經由高壓輸油管3而向高壓輸出端被供給。
[0029]燃料噴射泵I具備泵殼體10。泵殼體10為構成燃料噴射泵I的主體的結構體，其具有主體部11、油封座12、閥保持件13、氣缸14、脈動阻尼器15、吸入通道室16、電磁溢流閥17、柱塞18。
[0030]主體部11被形成為箱狀，其內部被構成為密閉空間。主體部11的內部空間被形成為吸入通道室16，在其內部配置有閥保持件13的一部分、及氣缸14的一部分。
[0031]吸入通道室16被形成於主體部11的內側，並由主體部11的內側面和閥保持件13及氣缸14的外側面而被劃分出。吸入通道室16與低壓輸油管2相連接，經由低壓輸油管2而被吸入至燃料噴射泵I中的低壓燃料向吸入通道室16被供給。
[0032]在主體部11的一個端面上設置有脈動阻尼器15。脈動阻尼器15以面向吸入通道室16的方式而被設置，以抑制向吸入通道室16被供給的低壓燃料、即經由供給泵而被吸入至燃料噴射泵I中的燃料的脈動。
[0033]油封座12被設置於，主體部11中與設置有脈動阻尼器15的一個端面對置的端面上。也就是說，主體部11的對置的兩個端面通過油封座12和脈動阻尼器15而被封閉。
[0034]閥保持件13具有被形成為直線圓筒狀的筒部20。在筒部20中，形成有泵室4。在筒部20的內部，配置有吸入閥31、排出閥32、安全閥33，並分別被配置在閥保持件13的軸上。泵室4被形成在吸入閥31與排出閥32之間。
[0035]閥保持件13以朝向側方貫穿主體部11的狀態被固定在主體部11上。換言之，以橫穿主體部11的方式而配置有閥保持件13。
[0036]筒部20為劃分出閥保持件13的內部空間的部位，其內部被構成為供燃料流通的燃料流道。筒部20在燃料吸入側與吸入通道室16連通，在燃料排出側與高壓輸油管3連通。
[0037]筒部20的內側面沿著軸向被形成為多階的臺階形狀，其內側面的截面面積從燃料吸入側向燃料排出側依次縮小。在閥保持件13 (筒部20)內，從燃料吸入側向燃料排出偵牝依次配置有吸入閥31、安全閥33、排出閥32。另外，以在配置有吸入閥31、安全閥33、排出閥32的部位處筒部20的內側面的內部尺寸變化(縮徑)的方式形成。
[0038]吸入閥31的上遊側面向吸入通道室16，下遊側面向泵室4。排出閥32的上遊側面向泵室4，下遊側面向高壓輸油管3。安全閥33的上遊側面向高壓輸油管3，下遊側面向泵室4。如此，泵室4在筒部20內，以從吸入閥31的下遊側起至排出閥32的上遊側為止的方式形成，並且，以面向全部的閥31、32、33的方式形成。
[0039]在閥保持件13的一端(燃料吸入側端)配置有電磁溢流閥17，在其另一端(燃料排出側端)連接有高壓輸油管3。
[0040]電磁溢流閥17為，通過使氣缸17a進行往復移動從而獲得直線的驅動力的作動器，氣缸17a抵接於吸入閥31的中心部。即，通過電磁溢流閥17的驅動，而使吸入閥31移動並使之開閉。
[0041]吸入閥31為，設置於吸入通道室16與泵室4之間的閥，且經由彈簧41而被保持於支座51與擋塊61之間。吸入閥31能夠沿著閥保持件13 (筒部20)的軸向進行移動。
[0042]彈簧41的一端被固定於擋塊61的一側，另一端被固定於吸入閥31上,並被支承於它們之間。彈簧41對吸入閥31向電磁溢流閥17側施力，並向關閉吸入閥31的方向、SP從泵室4向吸入通道室16側施力。
[0043]通過驅動電磁溢流閥17而對吸入閥31附加外力，從而克服彈簧41的施力而使吸入閥31向泵室4側移動。由此，通過使吸入閥31被開閥，以使吸入通道室16與泵室4連通，從而能夠向泵室4內吸入低壓燃料。電磁溢流閥17的驅動時機等根據燃料噴射泵I的動作特性而被適當地設定。
[0044]支座51為，被壓入閥保持件13的內側面中(筒部20中)的筒狀的部件，其中心處設置有流道51a。流道51a為，設置於筒部20中的燃料流道的一部分，且沿著筒部20的軸向開口。電磁溢流閥17的氣缸17a在流道51a的內部進行往復移動。流道51a能夠通過吸入閥31而進行開閉，且通過驅動電磁溢流閥17，從而使支座51的流道51a轉換成連通狀態或截斷狀態。當電磁溢流閥17未被驅動而彈簧41的施力發揮著作用時，流道51a通過吸入閥31而被密封。
[0045]擋塊61被壓入並固定於閥保持件13的內側面上(筒部20上)。擋塊61能夠抵接於吸入閥31，並通過抵接而限制吸入閥31的移動。也就是說，擋塊61為決定吸入閥31的最大移動量的限制部件。在擋塊61的一部分上，設置有與筒部20的軸向連通的流道61a、用於固定彈簧41的凹部61b。
[0046]流道61a為，將擋塊61的上遊側與下遊側連通的燃料流道，並為用於使從吸入通道室16流入的燃料向下遊側的泵室4流通的連通通道。凹部61b以與吸入閥31對置的方式而被設置，並將彈簧41收納在其內部。
[0047]擋塊61的外側面被形成為階梯形狀，並由具有與筒部20的內徑相同的外徑且成為被壓入筒部20的部位的大徑部61c、和與筒部20的內側面之間具有間隙的小徑部61d構成。小徑部61d被形成於，與大徑部61c相比靠下遊側、即燃料排出側的位置處。流道61a以沿著軸向而貫穿大徑部61c的一部分的方式而設置。
[0048]排出閥32為，設置於泵室4與高壓輸油管3之間的閥，並通過彈簧42而被保持於支座52與擋塊62之間。在排出閥32的外周與閥保持件13的內側面之間設置有間隙，排出閥32能夠沿著閥保持件13 (筒部20)的軸向進行移動。
[0049]彈簧42的一端被固定於擋塊62的一側，另一端被固定於排出閥32上,從而被支承於它們之間。彈簧42向關閉排出閥32的方向、即從高壓輸油管3向泵室4施力。
[0050]當在泵室4內被加壓的燃料擠壓排出閥32且其壓力超過了彈簧42的施力時，彈簧42將縮小，從而排出閥32向高壓輸油管3側移動。由此，排出閥32被開閥，從而使泵室4與高壓輸油管3連通。
[0051]支座52為，被壓入到閥保持件13 (筒部20)的內側面上的部件，且構成了安全閥33與排出閥32之間的燃料流道。在支座52中，設置有流道52a和返回流道52b。
[0052]流道52a為，從泵室4通向高壓輸油管3的燃料流道，返回流道52b為，從高壓輸油管3通向泵室4的燃料流道。流道52a和返回流道52b以在支座52內相互錯開的狀態而被配置，並在同一空間內作為分離的流道而形成。
[0053]流道52a及返回流道52b均在支座52的軸向端面的中心部處開口。也就是說，流道52a及返回流道52b在筒部20的軸向中心部處開口，且這兩個開口分別被配置於與排出閥32的中心部相對應的位置、和與安全閥33的中心部相對應的位置上。
[0054]當彈簧42的施力大於泵室4內的燃料的壓力時，流道52a通過排出閥32而被密封。
[0055]作為具有這種流道52a及返回流道52b的支座52的結構的一個示例,可以列舉圖3所示的這種結構。
[0056]支座52具有圓柱形狀，流道52a及返回流道52b被對稱設置。具體而言，流道52a由橫向孔71、縱向孔72和切口 73構成，其中，橫向孔71從支座52的一個端面的中心部起延伸至與軸向中央部相比靠近前側的位置處，縱向孔72從橫向孔71的底部起到外周面為止，切口 73被設置在外周面上。S卩，從支座52的一端側起朝向另一端側，按照橫向孔71、縱向孔72、切口 73的順序而形成有流道。返回流道52b以相對於支座52的軸而成為流道52a的對稱形狀的方式設置，且同樣由橫向孔71、縱向孔72、切口 73構成。
[0057]通過將以上述方式構成的支座52壓入到閥保持件13的內側面上，從而使支座52的外周和閥保持件13的內周被密封，由此使相互獨立的流道52a及返回流道52b被形成於支座52的兩端部之間。
[0058]擋塊62為，被壓入到閥保持件13 (筒部20)的內側面上的筒狀的部件。擋塊62能夠抵接於排出閥32，並通過抵接而限制排出閥32的移動。也就是說，擋塊62決定排出閥32的最大移動量。並且，擋塊62不僅可以作為獨立的部件而配置，而且可以採用利用形成於筒部20的內側面上的階梯部從而抵接於排出閥32上的結構。[0059]安全閥33為，被設置於高壓輸油管3與泵室4之間的閥，並通過彈簧43而被保持於支座52與擋塊61之間。
[0060]彈簧43被配置於擋塊61的小徑部61d的外周上。彈簧43的一端被固定於擋塊61的大徑部61c的端面上，另一端被固定於安全閥33上，從而被支承於它們之間。彈簧43向關閉安全閥33的方向、即從泵室4向高壓輸油管3側施力。
[0061]向高壓輸油管3被排出的高壓燃料通過返回流道52b而流向安全閥33，在高壓燃料的壓力超過了彈簧43的施力的情況下，彈簧43將縮小，從而安全閥33被打開。由此，使高壓輸油管3與泵室4連通。如此，通過安全閥33的工作，防止了流通於高壓輸油管3內的高壓燃料的過度的壓力上升。另一方面，當彈簧43的施力大於高壓輸油管3內的燃料的壓力時，返回流道52b將通過安全閥33而被密封。
[0062]油封座12為筒狀的部件，在其內部設置有氣缸14。
[0063]氣缸14被形成為筒狀，在其內部以能夠沿著軸向滑動的方式而收納有柱塞18。氣缸14以開放端部面對閥保持件13的筒部20的內側面的方式而配置，並被連接於閥保持件13的中途部。氣缸14的軸向被配置於，相對於閥保持件13 (筒部20)的軸向而正交的方向上。換言之，以柱塞18的滑動方向與閥保持件13 (筒部20)的軸向正交的方式，決定了氣缸14與閥保持件13的位置關係。
[0064]而且，泵室4被形成在氣缸14的內側面及柱塞18的端面、與筒部20的內側面之間。通過柱塞18沿著氣缸14的軸向進行滑動，從而使泵室4的體積發生變化。換言之，泵室4內的壓力根據柱塞18的滑動而被加減，在加壓狀態下，泵室4內的燃料被加壓並排出。另外，在減壓狀態下，通過電磁溢流閥17的驅動而使得吸入閥31被打開，從而在吸入通道室16與泵室4連通的狀態下使泵室4內減壓，由此使燃料被吸入泵室4內。
[0065]接下來，參照圖4至圖6，對燃料噴射泵I內的燃料的流動進行說明。
[0066]如圖4所示，在低壓燃料從低壓輸油管2被吸入至吸入通道室16內的狀態下，通過驅動電磁溢流閥17而使氣缸17a進行移動，從而使吸入閥31向打開方向移動。通過使吸入閥31開閥，從而將低壓燃料從吸入通道室16吸入泵室4內。此時，柱塞18向使泵室4的體積增加的方向滑動，從而減小泵室4內的壓力。
[0067]然後，低壓燃料從吸入通道室16通過吸入閥31，並通過支座51的流道5Ia及擋塊61的流道61a而被供給到泵室4內。
[0068]如圖5所示，通過柱塞18的滑動而對泵室4進行壓縮，從而對被吸入泵室4內的低壓燃料進行加壓。此時，泵室4內的燃料通過流道52a而到達排出閥32的上遊側。
[0069]而且，當泵室4內的燃料的壓力變得大於彈簧42的施力時，排出閥32將進行移動從而開閥。通過使排出閥32被打開，從而使泵室4與高壓輸油管3連通，進而高壓燃料將被排出到高壓輸油管3中。此時，被排出到高壓輸油管3側的高壓燃料通過支座52的返回流道52b而流向安全閥33。
[0070]如圖6所示，在高壓輸油管3內的高壓燃料的壓力上升並超過了彈簧43的施力的情況下，通過燃料的壓力而使安全閥33被擠壓，從而向開閥方向移動。由此，高壓輸油管3與泵室4連通，從而使高壓燃料通過返回流道52b而返回到泵室4中。
[0071]如上所述，在燃料噴射泵I中，安全閥33與排出閥32共享支座52。另外，安全閥33與吸入閥31共享擋塊61。[0072]如此，通過使構成各個閥31、32、33的結構的部件中的一部分共享化，從而在實現部件數量的削減的同時，有助於燃料噴射泵I的小型化。
[0073]具體而言，在安全閥33和排出閥32中，通過在支座52中形成從安全閥33側朝向排出閥32側的流道52a、及從排出閥32側朝向安全閥33側的返回流道52b，以便在一個部件內以不交叉的方式分離地構成流道52a及返回流道52b，從而使兩個閥32、33共享所需的部件。
[0074]由此，能夠削減構成燃料噴射泵I中所不可缺少的閥組成的部件數量，從而能夠實現低成本化，並且能夠削減加工成本。
[0075]另外，在吸入閥31和安全閥33中，通過用擋塊61這一個部件來構成擠壓吸入閥31的彈簧41以及擠壓安全閥33的彈簧43的彈簧承受部，從而使兩個閥31、33共享所需的部件。
[0076]由此，能夠削減構成燃料噴射泵I中所不可缺少的閥組成的部件數量，從而能夠實現低成本化，並且能夠削減加工成本。
[0077]另外，由於使被壓入並被固定於筒部20內的支座52及擋塊61共享化，因而無需改變對各個閥31、32、33施力的彈簧41、42、43的彈簧常數、強度等，從而不會導致不必要的大型化。由此，能夠使燃料噴射泵I維持較小的尺寸，並能夠減小泵的死區容積。
[0078]閥保持件13 (筒部20)被形成為直線筒狀，並且吸入閥31、排出閥32、安全閥33被配置於閥保持件13 (筒部20)的軸上，並被配置為彼此同軸狀。
[0079]如此，通過將三個閥31、32、33配置於筒部20內，從而能夠簡單地進行筒部20內的組裝操作，並能夠簡單地進行在閥保持件13上加工筒部20時的加工操作。
[0080]另外，在具有從燃料排出側至燃料吸入側內徑逐漸擴大的階梯形狀的內側面的筒部20內，能夠從一個方向依次安裝排出閥32、安全閥33、吸入閥31的各個組成，從而能夠提聞安裝性。
[0081]而且，在排出閥32、安全閥33中，與燃料相觸碰的受壓部位被設定於閥的中心部處。由此，能夠簡單地計算出施加於閥32、33的中心部上的壓力，從而使開閥壓力的調節變
得容易。
[0082]通過使來自安全閥33的燃料從高壓輸油管3返回到泵室4中，從而能夠減小通過安全閥33而返回的高壓燃料的壓力與泵室4內的高壓燃料的壓力之差。而且，由於泵室4儘管在閥保持件13內也被確保了較大的體積，因此能夠通過泵室4的體積而吸收高壓燃料
的差壓量。
[0083]另外，來自安全閥33的燃料通過支座52的返回流道52b而直接流入面對安全閥33的泵室4內。因此，無需另外設置燃料返回流道，從而能夠有助於燃料噴射泵I的小型化。
[0084]接下來，參照圖7，對燃料噴射泵I的其他實施方式進行說明。
[0085]在上述的實施方式中，對共享支座52及擋塊61的結構進行了說明，但是，如圖7Ca)及圖7 (b)所示，也可以採用由排出閥32和安全閥33共享支座52的結構。
[0086]如圖7(a)所示，通過使排出閥32和安全閥33共享支座52，以獲得較大的吸入閥31與安全閥33之間的空間，從而能夠獲得較大的泵室4的體積，進而能夠增大燃料噴射泵I的輸出。在該情況下，通過使支座52共享化，從而也能夠削減部件數量，並實現低成本化。[0087]如圖7 (b)所示，通過使筒部20不是形成為直線筒狀而是形成為彎曲筒狀，並形成沿著柱塞18的移動方向的泵室4，從而能夠順利地進行泵室4的壓縮過程。
[0088]產業上的可利用性
[0089]本發明能夠被利用於向發動機的燃料噴射閥供給高壓燃料的燃料噴射泵中。
[0090]符號說明
[0091]1:燃料噴射泵；2:低壓輸油管；3:高壓輸油管；10:泵殼體；18:柱塞；20:筒部；31:吸入閥；32:排出閥；33:安全閥;41、42、43:彈簧;51、52:支座；52a:流道；52b:返回流道;61、62:擋塊。
【權利要求】
1.一種燃料噴射泵，其將以低壓的狀態被吸入的燃料加壓並排出，其特徵在於， 具備泵殼體，所述泵殼體具有閥保持件和柱塞，其中，在所述閥保持件的內部配置有吸入閥、排出閥、安全閥，且在所述閥保持件中於所述吸入閥和排出閥之間形成有泵室，所述柱塞對所述泵室進行加壓或減壓， 所述安全閥被設置於所述排出閥的下遊側，並作為用於使所述燃料返回至與排出閥相比靠上遊側處的閥而構成， 在所述閥保持件內，以分離的方式在同一空間內構成有所述排出閥的上遊側的流道的一部分、和從所述排出閥的下遊側起至安全閥的上遊側為止的流道。
2.如權利要求1所述的燃料噴射泵，其中， 在所述閥保持件內，從所述燃料的吸入側朝向排出側依次配置有所述吸入閥、安全閥、排出閥， 在所述安全閥和排出閥之間的流道中，從所述排出閥側朝向所述安全閥側的流道、與從所述安全閥側朝向所述排出閥側的流道以分離的方式而被構成在同一空間內。
3.如權利要求2所述的燃料噴射泵，其中， 所述排出閥和安全閥之間的流道由一個部件構成。
4.如權利要求1至3中的任意一項所述的燃料噴射泵，其中， 所述閥保持件的內側面被形成為，相對於所述柱塞的移動方向而正交的直線圓筒狀， 所述吸入閥、排出閥、及安全閥被配置在所述閥保持件的軸上。
5.如權利要求1至4中的任意一項所述的燃料噴射泵，其中， 所述閥保持件具備擋塊，所述擋塊對向所述吸入閥給予施力的彈性體、及向所述安全閥給予施力的彈性體進行支承。
【文檔編號】F02M59/46GK103717874SQ201180072614
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年8月1日 優先權日:2011年8月1日
【發明者】淺山和博, 臼井隆 申請人:豐田自動車株式會社