專利名稱：高壓泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種給燃料增壓并排出燃料的高壓泵。
背景技術：
高壓泵具有柱塞，該柱塞往復運動以給增壓室中的 燃料增壓。當柱塞向下滑動時，燃料經(jīng)吸入通道吸入到增壓室中。當柱塞向上滑動時，給計量量的燃料增壓，以通過排出通道被排出。JP-2004-138062A示出了這樣的高壓泵，在該高壓泵中，與殼體接合的汽缸具有通孔，柱塞可滑動地插入到該通孔中。增壓室限定在殼體的內(nèi)壁和柱塞的外壁之間。已經(jīng)需要高壓燃料泵排出大量的呈高壓的燃料。接收來自增壓室的高壓力的殼體應該具有足夠的厚度，以承受高壓力。在JP-2004-138062A中示出的高壓泵中，殼體厚且重。此外，隨著增壓室中的燃料壓力變高，在殼體和汽缸之間需要更強的密封。如果汽缸與殼體牢固地接合以增強汽缸和殼體之間的密封，則當汽缸的外壁表面插入到殼體中時，汽缸的外壁表面可能會受到損壞。對于汽缸的這種損壞可劣化汽缸和殼體之間的密封。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高壓泵，該高壓泵具有使殼體的重量減輕并確保汽缸和殼體之間密封的構造。高壓泵包括柱塞、汽缸和殼體。柱塞執(zhí)行往復運動。汽缸具有底部、圓柱形部分、大直徑圓柱形部分。此外，汽缸具有汽缸內(nèi)壁，柱塞在汽缸內(nèi)壁上往復滑動。汽缸在汽缸內(nèi)壁、柱塞的頂表面、底部的內(nèi)表面之間限定增壓室。汽缸具有與增壓室連通的吸入口和排出口。殼體具有小接合孔，底部的外壁和圓柱形部分的外壁通過壓配合與小接合孔接合。殼體具有大接合孔，大直徑圓柱形部分的外壁通過壓配合與大接合孔接合。在上面的高壓泵的增壓沖程期間，汽缸內(nèi)壁和柱塞接收來自增壓室的燃料壓力。同時，殼體不接收來自增壓室的燃料壓力。此外，汽缸具有圓柱形部分和大直徑圓柱形部分。當將大直徑圓柱形部分插入到大接合孔中時，汽缸的圓柱形部分不與殼體接觸。因此，限制了圓柱形部分受到損壞?？纱_保汽缸和殼體之間的高液體密封。


通過下面參照附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點及優(yōu)點將會變得更加清楚。在附圖中圖I是示出根據(jù)第一實施例的高壓泵的截面圖；圖2是沿著圖I的II-II線截取的截面圖；圖3是沿著圖I的III-III線截取的截面圖；圖4A、圖4B和圖4C是用于解釋將汽缸裝配到高壓泵的下殼體的方法的示意性截面圖；圖5是示出根據(jù)第二實施例的高壓泵的截面圖6是不出根據(jù)第三實施例的聞壓泵的截面圖；圖7是示出根據(jù)第四實施例的高壓泵的截面圖；圖8A是固定構件的主視圖；圖8B是沿著圖8A的VIIIb-VIIIb線截取的截面圖；圖9是示出根據(jù)第五實施例的高壓泵的截面圖；圖IOA是固定構件的主視圖；圖IOB是沿著圖IOA的Xb-Xb線截取的截面圖；
圖11是根據(jù)另一實施例的固定構件的主視圖；圖12是根據(jù)其他實施例的固定構件的主視圖。
具體實施例方式將參照附圖描述本發(fā)明的多個實施例。[第一實施例]圖I至圖3示出了根據(jù)第一實施例的高壓泵I。高壓泵I將通過低壓泵(未示出)從燃料箱(未示出)抽吸的燃料供應到增壓室。然后，在增壓室中增壓的燃料供應到燃料蓄壓器(未示出)。燃料蓄壓器中的高壓燃料通過燃料噴射器噴射到燃燒室中。高壓泵I包括主體部分10、燃料供應部分30、柱塞部分50、燃料吸入部分70、燃料排出-減壓部分90。在下面的描述中，圖I的上側將被認為是“上”、“向上”或“上部”，圖I的下側將被認為是“下”、“向下”或“下部”。主體部分10包括下殼體11、汽缸13和上殼體15。下殼體11包括圓柱形汽缸保持部分111 ;環(huán)形法蘭部分112，從汽缸保持部分111的下部突出；圓柱形接合部分113，與發(fā)動機(未示出)接合。汽缸保持部分111具有大直徑接合孔121，汽缸13壓插到大直徑接合孔121中。法蘭部分112具有多個燃料路徑114，燃料通過所述多個燃料路徑114流動。如圖3所示，法蘭部分112具有螺栓通孔117，螺栓(未示出)插入通過螺栓通孔117，以使法蘭部分固定在發(fā)動機上。汽缸保持部分111和汽缸接合部分113磨合，以與發(fā)動機接合。下殼體11由不銹鋼制成。汽缸13具有內(nèi)壁表面131，柱塞51在內(nèi)壁表面131上滑動。內(nèi)壁表面131與柱塞51的頂表面511配合限定增壓室14。當柱塞51在汽缸13中向上滑動時，增壓室14中的燃料被增壓。汽缸13包括與增壓室14連通的吸入口 141和排出口 142。吸入口 141和排出口 142相對于柱塞51的軸線對稱地布置。汽缸13的硬度通過熱處理例如淬火加強，以抑制由于柱塞51的滑動導致的變形(seizure)和磨損。如圖3所示，上殼體15基本上為沿著與汽缸13的軸線基本上正交的方向延伸的長方體的形狀。上殼體15獨立于下殼體11形成。上殼體15具有壓插孔151,汽缸13通過壓插孔151插入。上殼體15和汽缸13彼此流體密封地接觸。雖然在本實施例中，上殼體15和下殼體11彼此接觸，但是不是一直需要上殼體15和下殼體11彼此接觸。上殼體15包括階梯式吸入通道152和多個連通通道153。吸入通道152沿著與增壓室14相反的方向以與吸入口 141連通的方式穿透上殼體15。連通通道153從吸入通道152正交地延伸。吸入通道152和連通通道153通過吸入口 141與增壓室14連通。上殼體15包括階梯式排出通道154，排出通道154沿著上殼體15的縱向朝著增壓室14相對于排出口 142的相對側穿透上殼體15。排出通道154通過排出口 142與增壓室14連通。上面的壓插孔151、吸入通道152、連通通道153和排出通道154通過對上殼體15進行機加工形成。只要這些孔和通道可形成在上殼體15中，上殼體15就可制造得薄，以減
輕其重量。在下文中，將描述燃料供應部分30。燃料供應部分30包括蓋31、脈動阻尼器33和燃料入口 35。 蓋31為杯形。蓋31容納上殼體15和汽缸13的頂部。蓋31由平坦部分311和圓柱形部分312組成。平坦部分311封閉圓柱形部分312的上部。圓柱形部分312由第一圓柱形部分321、八邊形部分322和第二圓柱形部分323組成。第一圓柱形部分321和第二圓柱形部分323具有圓形截面。第一圓柱形部分321的內(nèi)徑小于第二圓柱形部分323的內(nèi)徑。
八邊形部分322具有八邊形截面。八邊形部分322具有四對平坦壁。八邊形部分的最小內(nèi)部測量值大于第一圓柱形部分321的內(nèi)徑。八邊形部分的最大內(nèi)部測量值小于第二圓柱形部分323的內(nèi)徑。第一圓柱形部分321和第二圓柱形部分323通過曲壁連接到八邊形部分322，這增強了蓋31的剛度。八邊形部分322具有彼此面對的第一通孔325和第二通孔326。吸入閥主體72插入到第一通孔325中。燃料排出-減壓殼體91插入到第二通孔326中。此外，八邊形部分322具有與第二通孔326周向相鄰的第三通孔327，如圖3所示。燃料入口 35的基礎部分插入到第三通孔327中。蓋31由不銹鋼制成。只要燃料通路32可限定在蓋31內(nèi)部，蓋31就可制造得薄，以減輕其重量。蓋31、法蘭部分112、吸入閥主體72、燃料排出-減壓殼體91和燃料入口 35分別通過焊接而連接。在蓋31中限定燃料通路32。燃料通路32與連通通道153連通。燃料通路32中的燃料通過連通通道153供應到增壓室14。脈動阻尼器33布置在燃料通路32中。脈動阻尼器33通過將兩個隔膜(分隔件)331和332的周向邊緣部分結合在一起而構造。脈動阻尼器33夾在上支撐構件341和下支撐構件342之間，以固定在第一圓柱形部分321的內(nèi)壁上。預定壓力的氣體密封在脈動阻尼器33內(nèi)部。脈動阻尼器33根據(jù)燃料通路32中的燃料壓力的變化彈性地變形，由此減小燃料通路32中的燃料壓力脈動。蓋31用作用于脈動阻尼器33的殼體構件。在下文中，將描述柱塞部分50。柱塞部分50包括柱塞51、油密封保持件52、彈簧座53、柱塞彈簧54等。柱塞51具有大直徑部分512和小直徑部分513。大直徑部分512在汽缸13的內(nèi)壁131上滑動。小直徑部分513插入到油密封保持件52中。油密封保持件52置于汽缸13的端部，并包括基礎部分521，布置在柱塞51的小直徑部分513的周向上；壓配合部分522，壓插到下殼體11的接合部分113中。在基礎部分521中具有環(huán)形密封件523。密封件523由位于內(nèi)部的環(huán)和位于外部的0形環(huán)組成。在柱塞51的小直徑部分513周圍的燃料油膜的厚度通過密封件523調(diào)節(jié)，并抑制燃料泄露到發(fā)動機。在基礎部分521的頂端具有油密封件525。在柱塞51的小直徑部分513周圍的油膜的厚度通過油密封件525控制，并抑制油泄露。壓配合部分522是圍繞基礎部分521以圓柱形延伸的部分。延伸的圓柱形部分具有“U形”部分。對應于壓配合部分522的凹入部分526形成在下殼體11中。壓配合油密封保持件52，以使壓配合部分522壓插到凹入部分526的內(nèi)壁。
彈簧座53設置在柱塞51的端部。柱塞51的頂端與挺桿(未示出)接觸。挺桿的外表面緊靠安裝在凸輪軸上的凸輪，并且通過凸輪軸的旋轉根據(jù)凸輪輪廓沿著軸向往復運動。柱塞彈簧54的一端與彈簧座53接合,柱塞彈簧54的另一端與壓配合部分522接合。結果，柱塞彈簧54用作用于柱塞51的回位彈簧，并使柱塞51偏置，以緊靠挺桿。利用這種構造，柱塞51根據(jù)凸輪軸的旋轉往復運動。此時，增壓室14的體積容量通過柱塞51的大直徑部分511的運動而改變。在下文中，將描述燃料吸入部分70。燃料吸入部分70包括吸入閥部分71和電磁驅動單元81。吸入閥部分71包括吸入閥主體72、座主體73、吸入閥構件74、第一彈簧保持件75、第一彈簧76等。吸入閥主體72通過壓配合在吸入通道152中而結合到上殼體15。在吸入閥主體72中限定吸入室711。吸入室711通過連通通道153與燃料通路32連通。圓柱形座主體73置于吸入室711中?？删o靠吸入閥構件74的閥座731 (參照圖3)形成在座主體73上。吸入閥構件74以在吸入室711中往復運動的方式布置在座主體73內(nèi)部。當吸入閥構件74離開閥座731時，吸入閥構件74將吸入室711和增壓室14流體連接。當吸入閥構件74置于閥座731上時，吸入閥構件74斷開吸入室711和增壓室14的流體連接。第一彈簧保持件75設置在吸入室711中。第一彈簧76以使吸入閥構件74朝著閥座731偏置的方式設置在第一彈簧保持件75的內(nèi)部。電磁致動器81由固定芯83、可運動芯84、針狀物86組成。可運動芯84可滑動地布置在吸入閥主體12內(nèi)部。針狀物86的一端連接到可運動芯84。針狀物86被固定在吸入閥主體72的內(nèi)壁上的第二彈簧保持件852往復支撐。針狀物86的止動器861可與第二彈簧保持件852接觸。第二彈簧851以使針狀物86朝著吸入閥構件74偏置的方式設置在第二彈簧保持件852內(nèi)部。第二彈簧851使用比第一彈簧76使吸入閥構件74沿著閥關閉方向偏置所使用的力更大的力使可運動芯84沿著閥打開方向偏置。固定芯83布置在連接器891內(nèi)部。連接器891具有線圈87和用于給線圈87通電的端子892。當線圈87被通電時，磁性引力在固定芯83和可運動芯84之間產(chǎn)生?？蛇\動芯84和針狀物86被吸引到固定芯83，以使吸入閥主體74置于座主體73上，以關閉吸入通道。當不給線圈87提供電壓時，第二彈簧851使可運動芯84和針狀物86朝著增壓室14偏置，以使吸入通道打開。然后，在下文中，將詳細描述燃料排出-減壓部分90。燃料排出-減壓部分90包括燃料排出-減壓殼體91、閥主體92、排出閥構件94、減壓閥構件96。燃料排出-減壓殼體91壓插到形成在上殼體15中的排出通道154中。燃料排出-減壓殼體91容納閥主體92、排出閥構件94和減壓閥構件96。閥主體92為杯形，且具有朝著增壓室14的開口。閥主體92具有排出通道95和減壓通道97。這些通道95和97彼此不連通。排出通道95徑向向外延伸。此外，減壓通道97徑向向外延伸。在燃料排出-減壓殼體91中，排出閥構件94設置為鄰近閥主體92的底壁。排出閥彈簧保持件945保持著排出閥彈簧943。排出閥彈簧943使排出閥構件94偏置。減壓閥構件96布置在燃料排出-減壓殼體91中。減壓閥構件96通過減壓閥彈簧963朝著減壓通道97偏置。在下文中，將描述高壓泵I的操作。(I)吸入沖程當柱塞51通過凸輪軸的旋轉從頂部死點向下運動到底部死點時，增壓室14的體積容量增加，增壓室14中的燃料壓力降低。排出通道95通過排出閥構件94關閉。此時， 由于線圈87未通電，所以可運動芯85通過第二彈簧851的偏置力朝著增壓室14運動。針狀物86使吸入閥構件74朝著第一彈簧保持件75偏置，以保持閥的關閉狀態(tài)。因此，燃料從吸入室711經(jīng)吸入口 141吸入到增壓室14中。(II)計量沖程當柱塞51通過凸輪軸的旋轉從底部死點向上運動到頂部死點時，增壓室14的體積容量減小。停止給線圈87提供電壓直到預定時間為止。吸入閥構件74處于打開狀態(tài)。因此，在吸入沖程中吸入到增壓室14中的一部分燃料返回到吸入室711。當在柱塞51上升過程中在預定時間開始給線圈87提供電壓時，磁性引力在固定芯83和可運動芯84之間產(chǎn)生。當該磁性引力變得大于第一彈簧76和第二彈簧851的偏置力的合力時，可運動芯84和針狀物86朝著固定芯83運動，并針狀物86抵靠吸入閥構件74的偏置力消除。結果，吸入閥構件74置于形成在座主體73上的閥座731上。(III)增壓沖程在吸入閥構件74關閉之后，增壓室14中的燃料壓力隨著柱塞51的升高而增加。當施加在排出閥構件94上的燃料壓力變得大于下面的合力時，排出閥構件94打開。所述合力是燃料出口 99中的燃料的壓力和排出閥彈簧943的偏置力共同引起的合力。因此，在增壓室14中增壓的高壓燃料經(jīng)排出口 142從燃料出口 99排出。如上所述，高壓泵I重復吸入沖程、計量沖程和增壓沖程。吸入的燃料被增壓，經(jīng)燃料出口 99排出到燃料蓄壓器中。當燃料蓄壓器中的燃料壓力小于預定值時，減壓閥關閉。然而，燃料蓄壓器中的燃料壓力可由于故障而增加。當施加在減壓閥構件96上的燃料壓力超過特定值時，減壓閥構件96朝著增壓室14運動，減壓閥95打開。所述特定值對應于施加在減壓閥構件96上的力和減壓閥彈簧963的偏置力的總和。結果，允許燃料從燃料排出口 99流動到增壓室14。在下文中，將更加詳細地描述汽缸13的構造。汽缸13由平坦部分(底部)132、圓柱形部分133和大直徑圓柱形部分134組成。圓柱形部分133的外徑“dl”小于大直徑圓柱形部分134的外徑“d2”。大直徑圓柱形部分134壓插到汽缸保持部分111的大接合孔121中。小接合孔151的內(nèi)徑小于大接合孔121的內(nèi)徑。圓柱形部分133插入到小接合孔151中。圓柱形部分133具有吸入口 141和排出口 142。吸入口 141與增壓室14連通。此夕卜，排出口 142與增壓室14連通。吸入口 141、排出口 142、吸入通道152和排出通道154限定燃料通道。在圖2中由箭頭“A”指示的圓柱形部分133的外徑保持恒定。圓柱形部分133插入到小接合孔151中，在圓柱形部分133和小接合孔151之間沒有任何間隙。大直徑圓柱形部分134具有環(huán)形突起135，環(huán)形突起135與汽缸保持部分111的汽缸接觸部分118接觸，由此限制汽缸13的運動。當將汽缸13裝配到下殼體11時，汽缸的平坦部分132插入到上殼體15的小接合孔151中，這如圖4A所示。大直徑圓柱形部分134插入到大接合孔121中，直到環(huán)形突起135與汽缸接觸部分118接觸為止，這如圖4B和圖4C所示。平坦部分132和圓柱形部分133的外壁不與下殼體11接觸。
在增壓沖程期間，汽缸內(nèi)壁131和柱塞51接收來自增壓室14的燃料壓力。同時，上殼體15不接收來自增壓室14的燃料壓力。因此，上殼體15可制造得薄。此外，由于殼體由上殼體15和下殼體11組成，所以殼體的形狀可簡單化。殼體的重量可減輕。根據(jù)本實施例，汽缸13由平坦部分132、圓柱形部分133和大直徑圓柱形部分134組成。當將大直徑圓柱形部分134插入到大接合孔121中時，平坦部分132和圓柱形部分133不與下殼體111接觸。因此，限制平坦部分132和圓柱形部分133受到損壞?？纱_保平坦部分132、圓柱形部分133和小接合孔151之間的高液體密封。此外，根據(jù)本實施例，大接合孔121的內(nèi)徑大于小接合孔151的內(nèi)徑。因此，當將大直徑圓柱形部分134插入到大接合孔121中時，可確定地避免大接合孔121的內(nèi)表面與圓柱形部分133的外表面接觸。上殼體15具有吸入通道152，通過吸入口 141與增壓室14連通；排出通道154，通過排出口 142與增壓室14連通。此外，圓柱形部分133的外徑“dl”保持恒定。因此，圓柱形部分133的外表面可與小接合孔151的內(nèi)表面緊密接觸?？纱_保上殼體15和汽缸13之間的密封。此外，由于圓柱形部分133的外表面可與小接合孔151的內(nèi)表面緊密接觸，而沒有任何間隙，所以可避免死體積形成在吸入通道152和排出通道154中。汽缸13具有環(huán)形突起135，環(huán)形突起135與汽缸保持部分111接觸，由此限制汽缸的運動。[第二實施例]在下面的第二至第五實施例中，與第一實施例基本上相同的部件和組件將用相同的標號指示，將不再重復相同的描述。參照圖5，在下文中，將描述根據(jù)第二實施例的高壓泵2。高壓泵2的下殼體16具有獨立于法蘭部分162形成的汽缸保持部分161。汽缸保持部分161包括大接合孔121。汽缸保持部分161夾在法蘭部分162和上殼體15之間。由于組成下殼體16的每個部分具有簡單的形狀，所以可容易地制造下殼體16。[第三實施例]參照圖6，在下文中，將描述根據(jù)第三實施例的高壓泵3。高壓泵3具有汽缸17，汽缸17的一個敞開端通過蓋構件172關閉。汽缸的內(nèi)壁表面可從汽缸的兩個敞開端容易磨削。[第四實施例]
參照圖7、圖8A和圖8B，在下文中，將描述根據(jù)第四實施例的高壓泵4。汽缸18設置有固定構件181，作為突出部分。如圖8A和圖8B所示，固定構件181是卡環(huán)，該卡環(huán)的截面為圓形。在設置固定構件181之前，圓柱形部分133的外表面和大直徑圓柱形部分134的外表面研磨。[第五實施例]參照圖9、圖IOA和圖10B，在下文中，將描述根據(jù)第五實施例的高壓泵5。汽缸19設置有固定構件191，作為突出部分。如圖IOA和圖IOB所示，固定構件191是卡環(huán)，該卡環(huán)的截面為正方形。在設置固定構件191之前，圓柱形部分133的外表面和大直徑圓柱形部分134的外表面研磨。[其他實施例]高壓泵可用作流體泵，該流體泵將流體排出到除了發(fā)動機之外的裝置。由于在汽 缸上設置突出部分，所以可應用圖11中示出的固定構件201或圖12中示出的固定構件211。汽缸和汽缸保持部分可通過收縮配合或膨脹配合連接。此外，汽缸和上殼體可通過收縮配合或膨脹配合連接。本發(fā)明不限于上述實施例，且可應用于各種實施例。
權利要求
1.一種高壓泵，包括 柱塞(51)，執(zhí)行往復運動； 汽缸(13，17，18，19)，具有底部(132)、圓柱形部分(133)和大直徑圓柱形部分(134)， 汽缸具有汽缸內(nèi)壁(131)，柱塞(51)在汽缸內(nèi)壁(131)上往復滑動， 汽缸在汽缸內(nèi)壁(131)、柱塞(51)的頂表面、底部(132)的內(nèi)表面之間限定增壓室(14)， 汽缸具有與增壓室(14)連通的吸入口(141)和排出口(142)； 殼體(11，15，16)，具有小接合孔(151)，底部(132)的外壁和圓柱形部分(133)的外壁通過壓配合與小接合孔(151)接合， 殼體具有大接合孔(121)，大直徑圓柱形部分(134)的外壁通過壓配合與大接合孔(121)接合。
2.根據(jù)權利要求I所述的高壓泵，其特征在于， 大接合孔(121)的內(nèi)徑(d2)大于小接合孔(151)的內(nèi)徑(dl)。
3.根據(jù)權利要求I所述的高壓泵，其特征在于， 殼體由具有小接合孔(151)的上殼體(15)和獨立于上殼體形成且具有大接合孔(121)的下殼體(11，16)組成。
4.根據(jù)權利要求I所述的高壓泵，其特征在于， 殼體具有吸入通道(152)，通過吸入口(141)與增壓室(14)連通；排出通道(154)，通過排出口 (142)與增壓室(14)連通， 底部(132)和圓柱形部分(133)沿著汽缸的軸向具有恒定的外徑。
5.根據(jù)權利要求I所述的高壓泵，其特征在于， 汽缸具有徑向向外突出的突起(135)， 殼體具有汽缸接觸部分(118)，汽缸接觸部分(118)與突起(135)接觸，以限制汽缸的運動。
6.根據(jù)權利要求5所述的高壓泵，其特征在于， 突起通過設置在汽缸的外表面上的固定構件(181，191，201，211)構造而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓泵。在高壓泵(1)的增壓沖程期間，汽缸內(nèi)壁(131)和柱塞(51)接收來自增壓室(14)的燃料壓力。同時，上殼體(15)不接收來自增壓室(14)的燃料壓力，以使上殼體(15)的厚度可制造得薄。汽缸(13)由底部(132)、圓柱形部分(133)和大直徑圓柱形部分(134)組成。當將大直徑圓柱形部分(134)插入到大接合孔(121)中時，底部(132)和圓柱形部分(133)不與下殼體(11)接觸?？纱_保底部(132)、圓柱形部分(133)和小接合孔(151)之間的高液體密封。
文檔編號F02M59/44GK102734024SQ20121009100
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2011年3月31日
發(fā)明者松永泰明, 漆崎守, 黑柳正利 申請人:株式會社電裝