專利名稱：高壓燃料供給泵及用于該泵的排出閥單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在高壓下將燃料供給到發(fā)動機的高壓燃料供給泵及用于該泵的排出閥單元，特別是涉及適合用于防止排出閥的顫振的高壓燃料供給泵及用于該泵的排出閥單兀。
背景技術(shù)：
一般在對流體進行加壓的裝置中，該加壓動作導致沖撞聲、壓力脈動聲這樣的各種噪聲。相對于此，采取了用儲壓器等油壓緩沖器對發(fā)生了的壓力脈動進行吸收或用隔音材料對發(fā)生了的噪聲進行吸收這樣的對策，但由于為后處理的對策，所以，從省空間化、低成本化的觀點來看不利。因此，針對這些缺點，研究出了在閥單元內(nèi)設(shè)置低噪聲化功能的閥結(jié)構(gòu)。例如，第一，在從形成在閥殼的多個排出孔朝徑向排出燃料的構(gòu)成的單向閥中，已知設(shè)置了緩沖部的閥結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻1)，在通過排出孔后，工作液的壓力由該緩沖部進行緩沖。另外，第二，在單向閥中已知這樣的閥結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻2)，該閥結(jié)構(gòu)為使從閥座向排出孔流動的排出流的方向變化小、且流動平穩(wěn)而將閥座形成為錐形，在閥體上設(shè)置了在閥座上落座的圓錐部。專利文獻1 日本實開平5-66275號公報專利文獻2 日本實開平5-22969號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的公開發(fā)明要解決的問題在專利文獻1、專利文獻2記載的構(gòu)成的閥中，開閥時從軸向沖撞到閥體的燃料流在閥體的徑向以放射狀分散。其中，形成了排出孔的范圍的燃料流直接流往排出孔，成為閥體徑向的燃料流。另一方面，流往未形成排出孔的范圍的燃料流在沖撞到閥殼的內(nèi)壁后，流往排出孔，成為閥體周向的燃料流。在專利文獻1、專利文獻2記載的閥中，流往未形成排出孔的范圍的燃料流在閥體的周向成為高壓、高速的燃料流，對閥體舉動的影響不能忽視，產(chǎn)生引起壓力脈動的變動 (以下稱為顫振)。另外，一般情況下，使用球狀的閥體的球閥雖然即使閥體的軸向移動量少也能夠獲得較大流量的排出量，但閥體的軸向的移動量與排出量的關(guān)系為非直線。相對于此，在平板閥中，閥體的軸向的移動量與排出量的關(guān)系為直線。在這里，平板閥為這樣的閥，該閥的閥體的閥座的表面平行于與閥體的軸向正交的平面，另外，閥體抵接的座部的表面也平行于與閥體的軸向正交的平面。專利文獻1記載的閥為平板閥。然而，在平板閥中，為了排出大流量，需要增大閥體的軸向的移動量。在滑動保持閥體的閥體殼與閥體之間存在間隙，如閥體從閥體殼的中心在徑向上偏移，則周向燃料流通過的截面積在閥體的兩側(cè)產(chǎn)生大的差別。結(jié)果，作用于閥體的差壓力增大，將其作為起振力，產(chǎn)生顫振。顫振在閥體的閥體軸向移動量越大時越容易發(fā)生，在排出大流量的平板閥中容易成為問題。顫振為與閥體的開閉閥動作方向垂直的方向的振動，一旦發(fā)生，則閥體周圍的燃料會受到影響，發(fā)生壓力脈動。這樣發(fā)生的壓力脈動通過配管系統(tǒng)傳播、放大，變成噪聲放出到外部，存在發(fā)生噪聲的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種搭載了能夠減輕由閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響的排出閥的高壓燃料供給泵及用于該泵的排出閥單元。用于解決問題的手段(1)為了達到上述目的，本發(fā)明的高壓燃料供給泵具有由柱塞的往復(fù)動作使容積變化的加壓室，排出由該加壓室加壓了的燃料的排出口，及設(shè)在該排出口與上述加壓室之間的作為止回閥的排出閥；該排出閥由閥體殼、閥體、及座構(gòu)件構(gòu)成，該閥體殼形成有連通到上述排出口的多個排出孔，該閥體收容在該閥體殼的內(nèi)部并且由排出閥彈簧在將閥關(guān)閉的方向施力，該座構(gòu)件收容在上述閥體殼的內(nèi)部并且具有與上述閥體抵接而將閥關(guān)閉的座部；其中上述排出閥，是形成在上述閥體上的閥座的表面及上述座部的表面平行于與上述閥體的軸向正交的平面的平板閥；當開閥時，從上述加壓室經(jīng)過上述座構(gòu)件的空心部從軸向沖撞到了上述閥體的燃料的流動，成為在上述閥體的徑向以放射狀分散、直接流往上述排出孔的燃料流和在沖撞到了閥殼的內(nèi)壁后流往排出孔的閥體的周向的燃料流；該排出閥具有形成在上述座構(gòu)件的外周及上述閥體的外周與上述閥殼的內(nèi)周之間、針對上述周向的燃料流的液體緩沖室。按照該構(gòu)成，能夠減輕由閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響。(2)在上述(1)中，最好上述液體緩沖室具有第一管狀通道和第二管狀通道；該第一管狀通道形成在上述閥體的外周與上述閥殼的內(nèi)周之間；該第二管狀通道形成在上述座構(gòu)件的外周與上述閥殼的內(nèi)周之間。(3)在上述O)中，最好將上述第一及第二管狀通道做成，在包含上述閥體的軸的平面上的上述第二管狀通道的截面積比上述第一管狀通道的截面積大。(4)在上述(3)中，最好將上述閥體的外徑做得比上述閥座的外徑大。(5)在上述中，最好將上述第一管狀通道形成在設(shè)于上述閥體的上述閥座的外周的圓錐與上述閥殼的內(nèi)周之間。(6)在上述O)中，最好使上述流體通道的截面積α相對于上述排出閥的全開時的開口面積β成為α > 0. IX β。(7)在上述(1)中，最好使上述液體緩沖室的在包含上述閥體的軸的平面上的截面積大于0. 3mm2ο(8)另外，為了達到上述目的，本發(fā)明的排出閥單元用于高壓燃料供給泵，該高壓燃料供給泵經(jīng)由作為止回閥的排出閥從排出口將由加壓室加壓了的燃料排出，該排出閥單元被壓入到構(gòu)成上述排出閥的一部分的閥體殼的內(nèi)部；其中上述排出閥單元由閥體和座構(gòu)件構(gòu)成，該閥體由排出閥彈簧在將閥關(guān)閉的方向施力，該座構(gòu)件具有與該閥體抵接而將閥關(guān)閉的座部；上述排出閥，是形成在上述閥體上的閥座的表面及上述座部的表面平行于與上述閥體的軸向正交的平面的平板閥；當開閥時，從上述加壓室經(jīng)過上述座構(gòu)件的空心部從軸向沖撞到了上述閥體的燃料的流動，成為在上述閥體的徑向以放射狀分散、直接流往上述排出孔的燃料流和在沖撞到了閥殼的內(nèi)壁后流往排出孔的閥體的周向的燃料流；該排出閥具有形成在上述座構(gòu)件的外周及上述閥體的外周與上述閥殼的內(nèi)周之間、針對上述周向的燃料流的液體緩沖室。按照該構(gòu)成，能夠減輕閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響。發(fā)明的效果按照本發(fā)明，能夠減輕閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響。
具體實施例方式下面，使用圖1 圖7說明本發(fā)明的第1實施方式的高壓燃料供給泵的構(gòu)成及動作。最初，使用圖1說明使用本實施方式的高壓燃料供給泵的高壓燃料供給系統(tǒng)的構(gòu)成。圖1為使用本發(fā)明的第1實施方式的高壓燃料供給泵的高壓燃料供給系統(tǒng)的整體構(gòu)成圖。在圖1中，由斷續(xù)線圍住的部分表示高壓燃料供給泵的泵殼1，將由表示在該斷續(xù)線中的機構(gòu)和部件一體地裝入到其中，構(gòu)成本實施方式的高壓燃料供給泵。另外，在圖中， 點線表示電信號的流動。燃料箱20中的燃料由燃料泵21汲上來，通過吸入配管觀，送到泵殼1的燃料吸入口 10a。通過了燃料吸入口 IOa的燃料通過壓力脈動減輕機構(gòu)9、吸入通道10c，到達構(gòu)成容量可變機構(gòu)的電磁吸入閥機構(gòu)30的吸入孔30a。電磁吸入閥機構(gòu)30具有電磁線圈30b。在電磁線圈30b通電的狀態(tài)下，電磁柱塞 30c壓縮彈簧33，成為向圖1的右方移動了的狀態(tài)，并維持該狀態(tài)。此時，安裝在電磁柱塞 30c的前端的吸入閥體31將連通到高壓燃料供給泵的加壓室11的吸入口 32打開。在電磁線圈30b為未通電的狀態(tài)，吸入通道IOc (吸入孔30a)與加壓室11間沒有流體差壓時，由彈簧33的彈性力向閉閥方向(圖3中的左方)對吸入閥體31施力，吸入口 32成為關(guān)閉的狀態(tài)，并且維持該狀態(tài)。圖1表示吸入口 32被關(guān)閉了的狀態(tài)。在加壓室11中，柱塞2能夠在圖1的上下方向滑動地受到保持。由內(nèi)燃機的凸輪的旋轉(zhuǎn)使柱塞2向圖1的下方產(chǎn)生位移而處于吸入工序狀態(tài)時，加壓室11的容積增加，其中的燃料壓力下降。在該工序中，如加壓室11內(nèi)的燃料壓力變得比吸入通道10c(吸入孔 30a)的壓力更低，則在吸入閥體31由燃料的流體差壓產(chǎn)生開閥力(使吸入閥體31向圖1 的右方移動的力)。由該開閥力，使吸入閥體31克服彈簧33的彈性力開閥，打開吸入口 32。 在該狀態(tài)下，如將來自ECU27的控制信號施加在電磁吸入閥機構(gòu)30，則電流流到電磁吸入閥機構(gòu)30的電磁線圈30b，由磁力使電磁柱塞30c向圖1的右方移動，維持打開了吸入口 32的狀態(tài)。如在電磁吸入閥機構(gòu)30維持著輸入電壓的施加狀態(tài)使柱塞2從吸入工序轉(zhuǎn)移到壓縮工序(從下起點到上起點間的上升工序)，則由于維持著對電磁線圈30b的通電狀態(tài)， 所以，磁力得到維持，吸入閥體31依然維持開閥了的狀態(tài)。加壓室11的容積隨著柱塞2的壓縮運動而減少，在該狀態(tài)下，一度被吸入到了加壓室11的燃料再次通過開閥狀態(tài)的吸入閥體31與吸入口 32間，返回到吸入通道IOc (吸入孔30a)，所以，加壓室11的壓力不會上
升。將該工序稱為返回工序。在返回工序中，如切斷對電磁線圈30b的通電，則作用于電磁柱塞30c的磁力在一定時間后(磁的、機械的延遲時間后)消失。這樣，利用一直作用于吸入閥體31的彈簧33 的彈性力及由吸入口 32的壓力損失產(chǎn)生的流體力使吸入閥體31向圖1的左方移動，關(guān)閉吸入口 32。如吸入口 32關(guān)閉，則從該時起加壓室11內(nèi)的燃料壓力隨著柱塞2的上升而上升。然后，加壓室11內(nèi)的燃料壓力超過了比排出口 13的燃料壓力大規(guī)定的值的壓力時，殘留在加壓室11中的燃料通過排出閥8進行高壓排出，被供給到共軌23。將該工序稱為排出工序。如上述那樣，柱塞2的壓縮工序包括返回工序和排出工序。在返回工序中，由返回到了吸入通道IOc中的燃料在吸入通道產(chǎn)生壓力脈動，但該壓力脈動僅是從燃料吸入口 IOa向吸入配管觀很微量地逆流，燃料的返回的大部分由壓力脈動減輕機構(gòu)9吸收。E⑶27控制向電磁吸入閥機構(gòu)30的電磁柱塞30c的通電解除的時機，從而能夠控制排出的高壓燃料的量。如使對電磁線圈30b的通電解除的時機提前，則減小壓縮工序中的返回工序的比例，增大排出工序的比例。即，減少返回到吸入通道10c(吸入孔30a)的燃料，增多高壓排出的燃料。相對于此，如使上述通電解除的時機推遲，則增大壓縮工序中的返回工序的比例，減小排出工序的比例。即，增加返回到吸入通道IOc的燃料，減少高壓排出的燃料。上述的通電解除的時機從ECU27由指令控制。如上述那樣，ECU27控制電磁線圈的通電解除的時機，能夠使高壓排出的燃料量為內(nèi)燃機需要的量。在泵殼1內(nèi)，在加壓室11的出口側(cè)的與排出口(排出側(cè)配管連接部)13之間設(shè)置排出閥8。排出閥8由座部8a、閥體Sb、排出閥彈簧Sc、及閥體殼8d構(gòu)成。在加壓室11 與排出口 13之間沒有燃料的差壓的狀態(tài)下，閥體8b由排出閥彈簧8c的彈性力壓接在座部 8a，成為閉閥狀態(tài)。加壓室11內(nèi)的燃料壓力超過了比排出口 13的燃料壓力大規(guī)定的值的壓力時，閥體8b反抗排出閥彈簧8c開閥，加壓室11內(nèi)的燃料經(jīng)過排出閥8排出到排出口 13。閥體8b開閥后，如接觸到形成在閥體殼8d上的擋塊805，則動作受到限制。此夕卜， 閥體8b的行程由閥體殼8d適當?shù)貨Q定。如行程過大，則閥體8b的關(guān)閉延遲使排出到排出口 13的燃料再次反流到加壓室11內(nèi)，所以，作為高壓泵的效率下降。另外，當閥體8b重復(fù)進行開閥和閉閥運動時，按在行程方向上平穩(wěn)地運動的方式由閥體殼8d的內(nèi)壁806引導。 通過如以上那樣構(gòu)成，排出閥8成為限制燃料的流通方向的止回閥。排出閥8的詳細構(gòu)成使用圖2 圖5在后面說明。如以上說明的那樣，被引導至燃料吸入口 IOa的燃料在泵殼1的加壓室11內(nèi)由柱塞2的往復(fù)運動將必要的量加壓成高壓，通過排出閥8從排出口 13壓送到作為高壓配管的共軌23。另外，到此為止，說明了使用在不通電時為閉閥狀態(tài)、在通電時成為開閥狀態(tài)的常閉型的電磁閥的例子，但也可與此相反地使用在不通電時為開閥狀態(tài)、在通電時為閉閥狀態(tài)的常開型的電磁閥。在該場合，來自ECU27的流量控制指令由接通和斷開實現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。在共軌23上安裝有噴射器M和壓力傳感器26。噴射器M對應(yīng)于內(nèi)燃機的氣缸數(shù)安裝，根據(jù)ECU27的控制信號使噴射器M進行開閉動作，將規(guī)定量的燃料噴射到氣缸內(nèi)。下面，使用圖2及圖3說明用于本實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成。圖2及圖3為表示用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。在圖2及圖3中，設(shè)閥的移動方向為Z軸，與Z軸正交的軸分別為X軸、Y軸。圖 2為Z-Y平面上的縱剖視圖，圖3為Z-X平面上的縱剖視圖。另外，圖2、圖3表示排出閥的開閥狀態(tài)。在圖2及圖3中，與圖1相同的符號表示相同部分。排出閥8具有圖1中說明了的座部8a、閥體Sb、排出閥彈簧Sc、及閥體殼8d。座部8a、閥體Sb、排出閥彈簧Sc、及閥體殼8d都用金屬制成。座部8a形成在座構(gòu)件8A的一端部。閥體殼8d及座構(gòu)件8A被壓入和固定在金屬制的泵殼1的內(nèi)部。閥體8b以能夠滑動的方式保持在閥體殼8d的內(nèi)部。在圖中，Z軸方向為閥體8b的滑動方向。在閥體8b與閥體殼8d之間插入排出閥彈簧Sc。排出閥彈簧8c在與燃料流入方向相反的方向?qū)﹂y體 8b施力。如圖1說明的那樣，加壓室11設(shè)在泵殼1的內(nèi)部。由加壓室11加壓了的燃料從箭頭Al方向流入到排出閥8。因此，Z軸方向也為來自加壓室11的燃料流入方向。閥體8b及閥體殼8d為圓筒狀。如圖2所示，在閥體殼8d上，2個排出孔803A、 803B在座部8a的側(cè)方相向地形成。從排出孔803A、80;3B排出了的燃料在箭頭A2方向從泵殼1的排出口 13流出，供給到圖1所示共軌23。而且，排出孔也可在周向上設(shè)置3處以上。在閥體殼8d的外周，形成如圖3所示那樣從中央部朝右方向形成的導向周面8dl、如圖2所示那樣導向周面的一部分被切成平面狀的切割平面部8d2、及形成在圖示的左側(cè)的凸緣部8d3。另一方面，在泵殼1的內(nèi)周面形成閥體殼8d的凸緣部8d3抵接的圓周階梯部 la。閥體殼8d被從圖示左方向壓入到泵殼1的內(nèi)部，通過閥體殼8d的凸緣部8d3抵接在圓周階梯部Ia而定位。在閥體殼8d的右側(cè)端面上形成均壓孔8d4。均壓孔8d4為用于使被排出到彈簧 8c進入的閥體8b的背面?zhèn)鹊目臻g的流體進出的孔。這樣，排出閥8能夠在筒內(nèi)與高壓配管內(nèi)的壓力差的作用下受到差壓力而順利地動作。另外，在閥體殼8d的內(nèi)周，形成圓筒狀的導向部8d5。在導向部8d5的右側(cè)，形成階梯部8d6。在閥體殼8d的內(nèi)部，形成用于配置排出閥彈簧8c的空間。在排出閥彈簧8c被插入到閥體殼8d的內(nèi)部后，插入閥體Sb。在閥體8b反抗排出閥彈簧8c的彈性力朝右方向移動了的場合，排出閥彈簧8c的右側(cè)端部抵接在階梯部8d6，阻止閥體8b的移動。即，階梯部 8d6作為在圖1中說明了的擋塊805起作用。閥體8b由導向部8d5引導，能夠在Z軸方向往復(fù)運動。在閥體8b的外周與導向部8d5間設(shè)有很小的間隙，以使閥體8b能夠滑動。因此，閥體8b主要在Z軸方向往復(fù)運動，但與此同時能夠在與Z軸正交的方向移動。因此，如閥體8b相對于導向部8d5偏移，則存在發(fā)生顫振的危險。閥體8b的左側(cè)端面(與座部8a面對的面)為平面，并且在其中央部形成凹部8bl。 凹部8bl的周圍為環(huán)狀的平面，成為閥座8b2。另外，在泵殼1的內(nèi)周面，形成閥座構(gòu)件8A的凸緣部8A1抵接的階梯部lb。閥座構(gòu)件8A被從圖示的左方向壓入到泵殼1的內(nèi)部，閥座構(gòu)件8A的凸緣部8A1抵接在圓周階梯部Ib而定位。閥座構(gòu)件8A的內(nèi)部為空心狀，由加壓室11加壓了的燃料流入到排出閥8 的內(nèi)部。閥座構(gòu)件8A的右側(cè)端面為環(huán)狀的平面，作為座部8a起作用。閥座油2與座部9a相向，如兩者貼緊，則排出閥8關(guān)閉，如兩者分離，則排出閥8打開。閥體8b的閥座8b2的表面平行于與閥體8b的軸向(閥體8b往復(fù)運動的方向Z 軸方向)正交的平面，另外，閥座油2抵接的座部8a的表面也平行于與閥體的軸向正交的平面，本實施方式的閥為平板閥。下面，說明本實施方式的排出閥8的特征的構(gòu)成。在閥體8b的閥座8b2的周邊，設(shè)置有錐部801。因此，閥體8b的外徑即閥體殼8d 的被插入到導向部806中的部分的直徑Rb2做得比閥座8b2的外徑Rbl大。通過這樣構(gòu)成，在閥體8b的外周與閥體殼8d的內(nèi)周之間形成管狀間隙。該管狀間隙使用圖4在后面說明。另外，在閥座構(gòu)件8A的座部8a側(cè)的外周，形成階梯部8A2。因此，閥座構(gòu)件8A的座部8a側(cè)的外周的外徑Ral比閥座構(gòu)件8A的左側(cè)的外徑Ra2更小。另外，閥座構(gòu)件8A的座部8a側(cè)的凸部位于閥殼8d的內(nèi)周側(cè)。另外，閥座構(gòu)件8A的座部8a側(cè)的外周的外徑Ral 做得比閥殼8d的內(nèi)徑8dl更小。通過這樣構(gòu)成，在閥座構(gòu)件8A的外周與閥殼8d的內(nèi)周之間形成管狀間隙。該管狀間隙使用圖4在后面說明。下面，使用圖4及圖5說明設(shè)于本實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的管狀間隙。圖4為表示用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的要部放大剖視圖。在圖4中，與圖1 圖3相同的符號表示相同部分。圖5為用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥中的燃料的流動的說明圖。如圖4所示，在閥體8b的外周與閥體殼8d的內(nèi)周之間形成管狀間隙805B。另外， 在閥座構(gòu)件8A的外周與閥殼8d的內(nèi)周之間形成管狀間隙805C。另外，在排出閥打開了的狀態(tài)下，在座部8a與閥座油2之間存在間隙，所以，形成與該間隙對應(yīng)的管狀間隙805A。這些管狀間隙805A、805B、805C相互連通。在這里，以往的管狀間隙的截面積與管狀間隙805A的截面積相當。相對于此，本實施方式的管狀間隙的截面積為管狀間隙805A 的截面積、管狀間隙805B的截面積、及管狀間隙805C的截面積相加而獲得的截面積，所以， 能夠比以往大。即管狀間隙805A、805B、805C構(gòu)成液體緩沖室。在這里，截面積如圖示那樣為用包含閥體8b的軸(圖中的Z軸)的平面，是獲得排出閥8的截面時的面積。如圖5所示，排出閥開閥時從軸向沖撞到閥體8b的燃料流Al在閥體的徑向以放射狀分散。其中，如圖5A所示那樣，形成了排出孔803A、803B的范圍的燃料流A2、A3成為直接流往排出孔803A、803B的閥體徑向的燃料流。另一方面，如圖5B所示，流往未形成排出孔803A、80;3B的范圍的燃料流A4在沖撞到閥殼8d的內(nèi)壁后，成為流往排出孔803A、803B 的閥體周向的燃料流A5、A6。在這里，沖撞到了圖5B所示閥殼8d的內(nèi)壁后，流往排出孔803A、80;3B的閥體周向的燃料流A5、A6經(jīng)由圖4中說明了的液體緩沖室，流往排出孔803A、803B。結(jié)果，即使在閥體8b的周圍的壓力分布產(chǎn)生偏差，其壓力分布也能夠由液體緩沖室緩和。如將形成在閥座構(gòu)件8A的外周與閥殼8d的內(nèi)周之間的管狀間隙805C的Z軸方向的長度設(shè)為z3，將寬度設(shè)為xl，則管狀間隙805C的截面積成為xl ·ζ3。另外，如設(shè)閥體 8b的錐部801的長度設(shè)為z2，將錐的頂部的寬度設(shè)為xl，則管狀間隙805B的截面積成為 (χ1·χ2)/2。另外，如將閥體8b的行程設(shè)為ST1，則它與管狀間隙805Α的長度ζ2相等。如設(shè)管狀間隙805A的長度設(shè)為zl，將寬度設(shè)為X，則管狀間隙805A的截面積成為zl · xl。在這里，使管狀間隙805C的截面積比管狀間隙805B的截面積大。列舉具體例，設(shè) xl = 0. 8mm, zl = 0. 4mm, z2 = 1. 7mm, z3 = 2. 3mm,則管狀間隙 805C 的截面積(1. 8mm2)比管狀間隙805B的截面積(0. 68mm2)大2倍以上。這是因為，如為了增大管狀間隙805B的面積而增大錐部801的面積，則管狀間隙 805B內(nèi)的壓力脈動作用于閥體8b的受壓面積增加，所以，從顫振抑制的觀點來看不利。另外，如閥體8b在與閥體的滑動方向正交的方向偏移，則也有時管狀間隙805B的截面積自身變動、變小，作為液體緩沖器的功能下降。這樣，通過增大管狀間隙805C，能夠解決這些問題，充分地增大液體緩沖室的截面積，能夠減輕壓力脈動。在上述例子中，管狀間隙805A的截面積為0. 36mm2，所以，液體緩沖室的截面積成為2. 84mm2。在這里，當為排氣量1500cc、四缸的發(fā)動機的怠速流量時，為了使壓力損失為規(guī)定值以下，需要使液體緩沖室的截面積在0.3mm2以上。這樣，僅是管狀間隙805A和由錐部801形成的管狀間隙805B的場合的截面積為1. 04mm2，所以，對減輕怠速流量時的壓力脈動已經(jīng)足夠，但對于發(fā)動機的最大負荷時的燃料流量而言，該截面積就顯得不夠。相對于此，通過加上管狀間隙805C，對于發(fā)動機的最大負荷時的燃料流量也能夠充分地減輕壓力脈動。而且，作為用于形成管狀間隙805B的方法，除了在閥體8b設(shè)置錐部801以外，也可如后述的實施方式那樣采取在閥體8b設(shè)置階梯部的方法。但是，在階梯部的場合，通過座部8a、流往排出孔803的燃料流成為急劇的擴大流，存在發(fā)生空化的可能性。另外，在階梯部的場合，流動的方向也急劇地變化，所以，壓頭損失也大，產(chǎn)生不希望的壓力脈動，還存在助長顫振的可能性。相對于此，通過如上述那樣在閥體8b設(shè)置錐部801，形成管狀間隙805B，同時，能夠減小從座部8a朝排出孔803流動的排出流的方向變化。這樣，流動變得平穩(wěn)，能夠抑制不希望的渦流、空化的發(fā)生。另外，在這里，流體通道的截面積α相對于排出閥全開時的開口面積β成為α > 0. IX β。在這里，流體通道的截面積α指在排氣量1500CC的四氣缸的發(fā)動機的怠速流量時為使壓損處于規(guī)定值以下的液體緩沖室的截面積(0.3mm2)。另外，排出閥全開時的開口面積β指流往排出孔的燃料流通過的截面積。即，開口面積β為(閥開口時的閥座與座部的間隙長度(圖4的STl = 0. 4mm)) X (閥座的外周中的與排出孔相向的部分的長度 (3. 75mm) X2(排出孔為2個的場合)，成為3mm2。因此，流體通道的截面積α相對于排出閥的全開時的開口面積β成為α > 0. IX β。下面，使用圖6說明本實施方式的高壓燃料供給泵的排出壓力的測定結(jié)果。圖6為本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出壓力的測定結(jié)果的說明圖。圖6Α表示排出口的壓力P相對于時間t的變化。用細實線表示的壓力Pl表示以往的構(gòu)成的高壓燃料供給泵中的排出口的壓力變化。在這里，以往的構(gòu)成指在圖4所示構(gòu)成中沒有管狀通道50 和管狀通道503C的場合。另一方面，用粗實線表示的壓力P2示出了用圖1 圖4說明了的本實施方式的高壓燃料供給泵中的排出口的壓力變化。本實施方式的高壓燃料供給泵為在圖4所示構(gòu)成中除了管狀通道503A外還具有管狀通道50 和管狀通道503C的情況。如圖6A所示，按照本實施方式，能夠減小排出口的壓力變動。圖6B對圖6A所示壓力的變化進行傅里葉變換，求出排出口壓力的脈動振幅V，將橫軸表示為頻率f。用細實線表示的脈動振幅Vi為以往的構(gòu)成的情況，用粗實線表示的脈動振幅V2為本實施方式的情況。圖中從頻率fl到頻率f2的范圍為人能聽到的范圍。這樣，特別是對能聽到范圍的脈動振幅的減輕有效，能夠減輕噪聲。下面，使用圖2說明本實施方式的排出閥8的組裝工序。排出閥8由具有圖2中說明了的座部8a的座構(gòu)件8A、閥體Sb、排出閥彈簧Sc、及閥體殼8d構(gòu)成。這些部件安裝在泵殼1的內(nèi)部。從圖2所示泵殼1的左方進行組裝。如圖1所示，在泵殼1的內(nèi)部安裝電磁吸入閥機構(gòu)30、加壓室11的柱塞2等。在這些部件被安裝之前的狀態(tài)下，泵殼1設(shè)有用于裝入電磁吸入閥機構(gòu)30的孔。從該孔將排出閥8的各部件插入，經(jīng)由加壓室11的內(nèi)部空間，在圖2所示泵殼1的右側(cè)的內(nèi)部空間中組裝排出閥8。首先，將閥體殼8d壓入和固定到圖2所示泵殼1的右側(cè)的內(nèi)部空間中。此時，閥體殼8d從圖示的左方向壓入到泵殼1的內(nèi)部，閥體殼8d的凸緣部8d3抵接到圓周階梯部 la，從而定位。然后，將排出閥彈簧8c插入到閥體殼8d的內(nèi)部。然后，將閥體8b插入到閥體殼8d的內(nèi)部。最后，座構(gòu)件8A從圖示的左方向被壓入到泵殼1的內(nèi)部，閥座構(gòu)件8A的凸緣部 8A1抵接到圓周階梯部lb，從而定位。在以上的說明中，排出閥8的各部件從圖2的左方向，即從加壓室11的方向依次裝入，但有時也從圖2的右方向裝入。此時，在泵殼1的右方向上形成能夠插入座構(gòu)件8A 的孔。從該孔壓入和固定座構(gòu)件8A，然后，依次插入閥體8b和排出閥彈簧8c，最后，壓入和固定閥體殼8d。下面，使用圖7說明用作本實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的排出閥單元的構(gòu)成。圖7為表示用作本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的排出閥單元的構(gòu)成的剖視圖。在圖7A及圖7B中，設(shè)閥的移動方向為Z軸，與Z軸正交的軸分別為X軸、Y 軸。圖7A為Z-Y平面上的縱剖視圖，圖7B為Z-X平面上的縱剖視圖。另外，圖7A及圖7B 表示排出閥的開閥狀態(tài)。在圖7A及7B中，與圖1相同的符號表示相同部分。在將彈簧8c及閥座8b插入到閥殼8d的內(nèi)側(cè)后，閥座部8a的階梯部8A3被壓入到閥殼8d的內(nèi)周面，這樣，排出閥單元8成為一體。如圖2所示那樣，能夠從圖2的左方向的加壓室11的方向一體地將以上構(gòu)成的排出閥單元8U壓入到泵殼1的內(nèi)部，來構(gòu)成排出閥。另外，還能夠通過從圖2所示泵單元1 的右方向一體地將排出閥單元8U壓入到泵殼1的內(nèi)部來構(gòu)成排出閥。如以上說明的那樣，按照本實施方式，能夠使從軸向沖撞到閥體而以放射狀分散了的燃料流中的、流往未形成排出孔的范圍的燃料流通過形成周向的液體緩沖室的流體通道，積極而且平衡地朝排出孔引導。結(jié)果，能夠在閥體周圍的壓力分布中消除偏差，減輕作用于閥體的差壓力，抑制顫振。
另外，即使在閥體從閥體殼的中心往徑向偏移了的情況下，也能夠通過預(yù)先形成具有規(guī)定值以上的截面積的周向的流體通道(管狀通道805C)，將偏移前后的截面積變化率保持得較小，結(jié)果，能夠減小產(chǎn)生于閥體兩側(cè)的差壓，抑制顫振。另外，通過在閥體以外的構(gòu)件的表面形成流體通道的一部分，不需使流體通道內(nèi)的壓力脈動作用于閥體的受壓面積增加就能使流體通道的截面積增加，起到朝周向的充分的流體引導功能，而且即使在流體通道內(nèi)發(fā)生了壓力脈動，也能夠?qū)﹂y體舉動產(chǎn)生的影響抑制到最小限度，抑制顫振。S卩，通過減輕人的耳朵的敏感高的頻率區(qū)域的壓力脈動，能夠避免或抑制外觀形狀的大型化、高壓配管的布局的復(fù)雜化、以及由此帶來的成本上升等，并且大幅度減輕隨著高壓、大流量化產(chǎn)生的噪聲。如以上說明的那樣，能夠減輕由閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響。在以上的說明中，使用了筒狀的閥體及閥體殼，但這以外的形狀的閥通過以同樣的方法在周向形成流體通道，也能夠抑制閥體的顫振。下面，使用圖8說明本發(fā)明第2實施方式的高壓燃料供給泵的構(gòu)成及動作。使用本實施方式的高壓燃料供給泵的高壓燃料供給系統(tǒng)的構(gòu)成與圖1所示構(gòu)成相同。圖8為表示用于本發(fā)明第2實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。圖8表示排出閥的開閥狀態(tài)。在圖8中，與圖1 圖4相同的符號表示相同部分。在本實施方式中，排出閥8由座部8a、閥體8b、排出閥彈簧8c、及閥體殼8d構(gòu)成。 閥體8b及閥體殼8d為圓筒狀，排出孔803A、803B在座部8a的側(cè)方相向地形成在2個部位。 而且，排出孔也可在周向上設(shè)3處以上。在本實施方式中，閥體8b的外徑即閥體殼8d的被插入到導向部8d5中的部分的直徑做得比座部8a的外徑大，在閥體8b的閥座8b2的周邊設(shè)有階梯部802。通過這樣構(gòu)成，在閥體8b與閥體殼8d之間形成管狀間隙805B。這樣，能夠使沖撞到閥體8b后以放射狀分散了的燃料流中的、流往未形成排出孔803Α、8(Χ3Β的范圍的燃料流向閥體8b的周向回轉(zhuǎn)，能夠順利地引導至最近的排出孔803A、803B。結(jié)果，能使閥體8b周圍的壓力分布的偏差得到緩和。另外，與在圖4中說明了的第1實施方式同樣地在座部8a的外周部與閥體殼8d 的內(nèi)徑部之間形成管狀間隙805C。除了管狀間隙805B外，通過設(shè)置管狀間隙805C，無需增加管狀間隙內(nèi)的壓力脈動作用于閥體8b的受壓面積即可確保足夠的截面積，能夠抑制閥體8b的顫振，減輕噪聲。另外，管狀間隙805C的截面積比管狀間隙805B的截面積大，能夠減輕壓力脈動作用的受壓面積。按照以上說明的構(gòu)成，在本實施方式中，也能夠減輕由閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響。在以上的說明中，使用了筒狀的閥體及閥體殼，但在此外的形狀的閥中，按照同樣的方法在周向形成流體通道，也能夠抑制閥體的顫振。下面，使用圖9說明本發(fā)明的第3實施方式的高壓燃料供給泵的構(gòu)成及動作。使用本實施方式的高壓燃料供給泵的高壓燃料供給系統(tǒng)的構(gòu)成與圖1所示構(gòu)成相同。圖9為表示用于本發(fā)明第3實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。圖9表示排出閥的開閥狀態(tài)。在圖9中，與圖1 圖4相同的符號表示相同部分。
在本實施方式中，使用未設(shè)置圖2、圖8所示實施方式的導向部806的板狀的閥體 8b。如使用板狀的閥體8b，則相對于使用了圖2、圖8所示的實施方式那樣的帶導向部的閥體的情況，結(jié)構(gòu)及加工容易，對降低成本有利。然而，由于未設(shè)置在發(fā)生了不希望的閥體舉動時對其進行抑制的機構(gòu)，所以，從噪聲減輕及動作可靠性的觀點出發(fā)都必須抑制顫振。與帶導向部的閥體的場合同樣，閥體8b的外徑做得比座部8a的外徑大，設(shè)有錐部 807。這樣，形成管狀間隙805B，能夠在周向產(chǎn)生平穩(wěn)的燃料流，能夠減輕壓力分布的偏差。 另外，通過設(shè)置錐部807，能夠減少流往排出孔803A、803B的徑向的主流的方向變化，使其平穩(wěn)化。按照以上說明的構(gòu)成，在本實施方式中，能夠減輕由閥體周向的燃料流引起的噪
聲的影響。本發(fā)明不限于內(nèi)燃機的高壓燃料供給泵，能夠廣泛地用于各種供給泵。


圖1為使用本發(fā)明的第1實施方式的高壓燃料供給泵的高壓燃料供給系統(tǒng)的整體構(gòu)成圖。圖2為表示用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。圖3為表示用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。圖4為表示用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的要部放大剖視圖。圖5A為用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥中的燃料的流動的說明圖。圖5B為用于本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥中的燃料的流動的說明圖。圖6A為本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出壓力的測定結(jié)果的說明圖。圖6B為本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出壓力的測定結(jié)果的說明圖。圖7A為表示用作本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的排出閥單元的構(gòu)成的剖視圖。圖7B為表示用作本發(fā)明第1實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的排出閥單元的構(gòu)成的剖視圖。圖8為表示用于本發(fā)明第2實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。圖9為表示用于本發(fā)明第3實施方式的高壓燃料供給泵的排出閥的構(gòu)成的縱剖視圖。附圖標記說明1...泵殼IaUb...圓周階梯部2...柱塞
8...排出閥
8A..座構(gòu)件
8A1..凸緣部
8A2. 階梯部
8a..座部
8b..閥體
8bl..凹部
8b2..閥座
8c..排出閥彈簧
8d..閥體殼
8dl..導向周面
8d2..切割平面部
8d3..凸緣部
8d4..均壓孔
8d5. 導向部
8d6. 階梯部
9...壓力脈動減輕機構(gòu)
10c..吸入通道
11..加壓室
13..排出口
20..燃料箱
23..共軌
24..噴射器
26..壓力傳感器
27..ECU
30..電磁吸入閥機構(gòu)
801、807. ·.錐部
802. 階梯部
803A、803B. · ·排出孔
805..液體緩沖室
805A、805B、805C...管狀通道
權(quán)利要求
1.一種高壓燃料供給泵，具有由柱塞的往復(fù)動作使容積變化的加壓室； 排出由該加壓室加壓了的燃料的排出口 ；及設(shè)在該排出口與所述加壓室之間的作為止回閥的排出閥， 該排出閥由閥體殼、閥體、及座構(gòu)件構(gòu)成， 該閥體殼形成了連通到所述排出口的多個排出孔； 該閥體收容在該閥體殼的內(nèi)部并且由排出閥彈簧在將閥關(guān)閉的方向施力； 該座構(gòu)件收容在所述閥體殼的內(nèi)部并且具有與所述閥體抵接而將閥關(guān)閉的座部，其特征在于所述排出閥，是形成在所述閥體上的閥座的表面及所述座部的表面平行于與所述閥體的軸向正交的平面的平板閥；當開閥時，從所述加壓室經(jīng)過所述座構(gòu)件的空心部從軸向沖撞到了所述閥體的燃料的流動，成為在所述閥體的徑向以放射狀分散、直接流往所述排出孔的燃料流和在沖撞到了閥殼的內(nèi)壁后流往排出孔的閥體的周向的燃料流；所述排出閥設(shè)有形成在所述座構(gòu)件的外周及所述閥體的外周與所述閥殼的內(nèi)周之間、 針對所述周向的燃料流的液體緩沖室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓燃料供給泵，其特征在于所述液體緩沖室具有第一管狀通道和第二管狀通道，該第一管狀通道形成在所述閥體的外周與所述閥殼的內(nèi)周之間； 該第二管狀通道形成在所述座構(gòu)件的外周與所述閥殼的內(nèi)周之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓燃料供給泵，其特征在于 所述第一及第二管狀通道為，在包含所述閥體的軸的平面上的所述第二管狀通道的截面積比所述第一管狀通道的截面積大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓燃料供給泵，其特征在于 所述閥體的外徑比所述閥座的外徑大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓燃料供給泵，其特征在于所述第一管狀通道形成在設(shè)于所述閥體的所述閥座的外周的圓錐與所述閥殼的內(nèi)周之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓燃料供給泵，其特征在于所述流體通道的截面積α相對于所述排出閥的全開時的開口面積β成為α > 0· IX β。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓燃料供給泵，其特征在于所述液體緩沖室的在包含所述閥體的軸的平面上的截面積比0. 3mm2大。
8.一種排出閥單元，用于高壓燃料供給泵，該高壓燃料供給泵經(jīng)由作為止回閥的排出閥從排出口將由加壓室加壓了的燃料排出，該排出閥單元被壓入到構(gòu)成所述排出閥的一部分的閥體殼的內(nèi)部，其特征在于 所述排出閥單元由閥體和座構(gòu)件構(gòu)成，該閥體由排出閥彈簧在將閥關(guān)閉的方向施力； 該座構(gòu)件具有與該閥體抵接而將閥關(guān)閉的座部，所述排出閥，是形成在所述閥體上的閥座的表面及所述座部的表面平行于與所述閥體的軸向正交的平面的平板閥，當開閥時，從所述加壓室經(jīng)過所述座構(gòu)件的空心部從軸向沖撞到了所述閥體的燃料的流動，成為在所述閥體的徑向以放射狀分散、直接流往所述排出孔的燃料流和在沖撞到了閥殼的內(nèi)壁后流往排出孔的閥體的周向的燃料流；所述排出閥具有形成在所述座構(gòu)件的外周及所述閥體的外周與所述閥殼的內(nèi)周之間、 針對所述周向的燃料流的液體緩沖室。
全文摘要
本發(fā)明提供一種搭載了能夠減輕閥體周向的燃料流引起的噪聲的影響的排出閥的高壓燃料供給泵及用于其的排出閥單元。高壓燃料供給泵在加壓室(11)與排出口(13)之間具有作為止回閥的排出閥(8)。排出閥(8)由閥體殼(8d)、排出閥彈簧(8c)、閥體(8b)、及座構(gòu)件(8a)構(gòu)成。排出閥(8)為平板閥。開閥時，從加壓室從軸向沖撞到了閥體的燃料的流動，成為在閥體的徑向以放射狀分散、直接流往排出孔的燃料流和在沖撞到了閥殼的內(nèi)壁后流往排出孔的閥體的周向的燃料流。排出閥(8)具有形成在座構(gòu)件(8a)的外周及閥體(8b)的外周與閥殼(8d)的內(nèi)周之間、針對周向的燃料流的液體緩沖室。液體緩沖室由第一、第二、第三管狀通道(503A、503B、503C)構(gòu)成。
文檔編號F02M59/46GK102325987SQ200980156950
公開日2012年1月18日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者小倉清隆, 德尾健一郎, 有富俊亮, 町村英紀, 阿部雅巳 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社