高压燃料供给泵的制作方法

文档序号:32749064发布日期:2022-12-30 23:41阅读:40来源:国知局
高压燃料供给泵的制作方法

1.本发明涉及高压燃料供给泵,更详细而言,涉及对于具有对燃料加压的加压室的泵主体通过熔接而接合了排出接头等功能部件的高压燃料供给泵。


背景技术:

2.机动车等的内燃机中,直接对燃烧室内部喷射燃料的直接喷射型的内燃机广泛地使用了用于使燃料高压化的高压燃料供给泵。高压燃料供给泵中,存在对于具有对燃料加压的加压室的泵主体,通过熔接而接合了排出接头、电磁吸入阀机构等功能部件的结构(例如参考专利文献1)。
3.专利文献1中记载的高压燃料供给泵中,在形成于泵主体的外周面的孔部中插入排出接头,泵主体的该孔部的内周部与排出接头的外周部通过在其接触面上进行熔接而固定。对于将泵主体与排出接头接合的熔接部,在与泵主体的外周面相反的一侧形成了有空间。该空间是防止在该熔接部的终端部形成发生应力集中的锐角的缺口、角部半径小的缺口等的结构。该空间例如由泵主体的环状凹陷形状和排出接头的环状凹陷形状形成。另外,专利文献1中记载的高压燃料供给泵中,使泵主体的该孔部的内周部与排出接头的外周部在比上述空间更靠孔部进深侧的位置接触,由此防止熔接(例如焊接)时产生的飞溅物侵入泵主体内部。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2017-066956号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的技术课题
8.然而,近年来,为了燃耗的进一步改善等而要求燃料的进一步高压化。
9.因此,排出接头与泵主体的熔接部及其附近的强度也需要与燃料的高压化对应地提高。
10.但是,专利文献1中记载的高压燃料供给泵中,因为燃料的进一步高压化,而存在形成上述空间的泵主体的环状凹陷形状中产生的最大应力达到材料强度以上的风险。为了减小该环状凹陷形状的最大应力,使环状凹陷形状中的在与环状方向正交的面上切断而得的截面的轮廓曲线(大致半圆形的曲线)的曲率半径增大是有效的。但是,为了防止飞溅物侵入泵主体内部,在比泵主体和排出接头的环状凹陷形状靠孔部进深侧处使泵主体的孔部的内周部与排出接头的外周部接触。因此,现状的结构中,难以使泵主体的环状凹陷形状的轮廓曲线的曲率半径进一步增大。
11.本发明是为了解决上述问题点而提出的,其目的在于提供一种能够防止飞溅物侵入泵内部、并且减小形成为了熔接部而设置的空间的部分中产生的应力的高压燃料供给泵。
12.用于解决课题的技术方案
13.本发明包括解决上述课题的多种手段,举其一例,特征在于,包括:在外表面设置有孔部的泵主体;安装于所述泵主体的所述孔部的功能部件;和将所述泵主体和所述功能部件接合的熔接部,从所述熔接部的熔入方向的终端部向所述泵主体的所述孔部的进深侧去在所述泵主体与所述功能部件之间形成有空间部,所述功能部件具有:所述孔部的深度方向的端面;和从所述端面的外缘立起的外周面,形成所述泵主体的所述孔部的壁面具有:与所述功能部件的所述端面相对的相对面;和位于所述功能部件的所述外周面的外侧的、从所述相对面的外缘到达所述熔接部的所述终端部的内周面,所述功能部件的所述端面和所述泵主体的所述相对面形成规定范围内的大小的间隙,所述空间部形成在从所述熔接部的所述终端部到所述泵主体的所述相对面的范围中,所述泵主体的所述内周面中,从所述熔接部的所述终端部到所述相对面的整体形成为凹曲面,而构成所述空间部的壁面的一部分。
14.发明效果
15.根据本发明,用功能部件的端面和与其相对的泵主体的相对面的组合防止飞溅物侵入泵内部,因此使为了熔接部而设置的空间部延长至直到泵主体的相对面的范围,由此能够减小形成该空间部的泵主体的内周面的凹曲面的曲率。从而能够防止飞溅物侵入泵内部,并且减小在形成该空间部的泵主体的内周面产生的应力。
16.上述以外的课题、结构和效果将通过以下实施方式的说明而更为明确。
附图说明
17.图1是表示包括本发明的实施方式的高压燃料供给泵的内燃机的燃料供给系统的结构图。
18.图2是表示本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的纵截面图。
19.图3是将本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵在与图2所示的纵截面图不同的截面上切断的纵截面图。
20.图4是从iv-iv向视观察图2所示的本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的截面图。
21.图5是以放大的状态表示图4的符号z所示的排出接头与泵主体的接合结构的截面图。
22.图6是以放大的状态表示本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵中的排出接头与泵主体的接合结构的截面图。
具体实施方式
23.以下,对于本发明的高压燃料供给泵的实施方式使用附图进行说明。首先,对于包括本发明的实施方式的高压燃料供给泵的内燃机的燃料供给系统的结构使用图1进行说明。图1是表示包括本发明的实施方式的高压燃料供给泵的内燃机的燃料供给系统的结构图。
24.图1中,用虚线包围的部分表示高压燃料供给泵的主体即泵主体。该虚线中示出的机构和部件表示安装在泵主体上。另外,图1是示意性地表示燃料供给系统的结构的图,图1
所示的高压燃料供给泵的结构与后述图2以后所示的结构相比具有不同之处。
25.图1中,内燃机的燃料供给系统例如包括贮存燃料的燃料容器101、汲取并送出燃料容器101内的燃料的供料泵102、对从供料泵102送出的燃料加压而将其排出的高压燃料供给泵1、和喷射从高压燃料供给泵1压送来的高压燃料的多个喷射器103。高压燃料供给泵1经由吸入配管104与供料泵102连接,并且经由共轨105与喷射器103连接。喷射器103与发动机的气缸数相应地安装于共轨105。在共轨105安装有检测从高压燃料供给泵1排出的燃料的压力的压力传感器106。本系统是对发动机的气缸内直接喷射燃料的系统,即直喷发动机系统。
26.高压燃料供给泵1包括在内部具有用于对燃料加压的加压室3的泵主体1a、和安装于泵主体1a的柱塞4、电磁吸入阀机构300、排出阀机构500。柱塞4通过往复运动而对加压室3内的燃料加压。电磁吸入阀机构300发挥调节向加压室3吸入的燃料流量的容量调节机构的功能。排出阀机构500向共轨105侧排出被柱塞4加压后的燃料。在电磁吸入阀机构300的上游侧,设置有减小高压燃料供给泵1内发生的压力脉动对吸入配管104的影响的压力脉动减小机构12。
27.供料泵102、高压燃料供给泵1的电磁吸入阀机构300、喷射器103与发动机控制单元(以下称为ecu)107电连接,被ecu107输出的控制信号控制。对ecu107输入来自压力传感器106的检测信号。
28.燃料供给系统中,用基于ecu107的控制信号驱动的供料泵102汲取燃料容器101内的燃料。该燃料被供料泵102加压至适当的进给压力,通过吸入配管104输送至高压燃料供给泵1的低压燃料吸入口2a。通过低压燃料吸入口2a后的燃料经由压力脉动减小机构12和吸入通路2d到达电磁吸入阀机构300。流入电磁吸入阀机构300的燃料通过被吸入阀30开闭的开口部。该燃料在往复运动的柱塞4的下降行程中被吸入加压室3,在柱塞4的上升行程中在加压室3内被加压。加压后的燃料被从排出阀机构500经由燃料排出口2h压送至共轨105。共轨105内的高压的燃料被基于ecu107的控制信号驱动的各喷射器103喷射至发动机的各气缸内。高压燃料供给泵1根据从ecu107对电磁吸入阀机构300输出的控制信号,使电磁吸入阀机构300的吸入阀30开闭,由此排出需要的燃料流量。
29.[第一实施方式]
[0030]
接着,使用图2~图4说明本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的各部分的结构。图2是表示本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的纵截面图。图3是将本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵在与图2所示的纵截面图不同的截面切断而得的纵截面图。图4是从iv-iv向视观察图2所示的本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵的截面图。
[0031]
图2~图4中,高压燃料供给泵1包括在内部具有对燃料加压的加压室3的泵主体1a、和安装于泵主体1a的柱塞4、电磁吸入阀机构300(在图2和图4中图示)、排出阀机构500(仅在图4中图示)、泄压阀机构600(仅在图2中图示)。该高压燃料供给泵1经由设置于泵主体1a的安装凸缘1b与发动机的泵安装部111(在图2和图3中图示)贴合,被多个螺栓(未图示)固定。在泵主体1a的与泵安装部111嵌合的外周面,嵌入有o型环15(在图2和图3中图示)。o型环15对泵安装部111与泵主体1a之间进行密封,防止发动机油等泄漏至发动机的外部。
[0032]
在泵主体1a的中央部,如图2和图3所示,形成有在长度方向(图2和图3中的上下方
向)上延伸的插入孔部1d,在插入孔部1d中压入缸5而进行安装。缸5对柱塞4的往复运动进行引导,与泵主体1a一起形成了加压室3的一部分。在泵主体1a的插入孔部1d的开口边缘部设置的固定部1c与缸5的轴向的中央部卡合。固定部1c向加压室3一侧推压缸5,以使在加压室3内加压后的燃料不会从缸5的端面与泵主体1a的插入孔部1d的壁面之间泄漏至低压侧的方式进行密封。
[0033]
在柱塞4的前端侧(图2和图3中的下端侧),设置有挺杆6。挺杆6将安装于发动机的凸轮轴(未图示)的凸轮112的旋转运动转换为直线的往复运动,并传递至柱塞4。柱塞4被隔着保持器7的弹簧8的作用力压接于挺杆6。由此,随着凸轮112的旋转运动,挺杆6往复运动,由此柱塞4沿着缸5往复运动,加压室3的容积增减。
[0034]
在比泵主体1a中的缸5靠发动机侧的位置,固定有具有有底的筒状部的密封保持件9,柱塞4贯通密封保持件9的底部。在密封保持件9的内部,形成有贮存经由柱塞4与缸5的滑动部从加压室3漏出的燃料的副室9a。
[0035]
在密封保持件9的内部的底部侧(图2和图3中的下端部侧)保持有柱塞密封件10。柱塞密封件10以柱塞4的外周面可滑动地接触的方式设置。柱塞密封件套10防止在柱塞4往复运动时,副室9a内的燃料向发动机侧流出。同时,防止发动机内的润滑油(包括发动机油)从发动机侧流入泵主体1a的内部。
[0036]
另外,在泵主体1a中的与发动机相反的一侧的前端部(图2和图3中的上端部),安装有杯状的罩13。由泵主体1a的前端部和罩13形成了低压燃料室2c。
[0037]
在低压燃料室2c内,配置有压力脉动减小机构12。压力脉动减小机构12例如由2个阻尼器12a、和将2个阻尼器12a保持在低压燃料室2c内的多个保持部件12b构成。各阻尼器12a中,使2片金属隔膜重合,在两片金属隔膜之间的空间中封入了不活泼气体。阻尼器12a通过膨胀和收缩而减小压力脉动。多个保持部件12b通过将2个阻尼器12a夹入罩13与泵主体1a的前端部之间而将其保持在低压燃料室2c内。
[0038]
在罩13的外周面部,如图3所示,安装有具有低压燃料吸入口2a的吸入接头17。在吸入接头17连接有吸入配管104(参考图1),来自燃料容器101(参考图1)的燃料经由吸入接头17供给至高压燃料供给泵1的内部。在吸入接头17的流路内配置有吸入过滤器18。吸入过滤器18具有防止从燃料容器101到低压燃料吸入口2a之间存在的异物因燃料的流动而被吸收至高压燃料供给泵1内的作用。
[0039]
如图2和图4所示,在泵主体1a的外周面(外表面)1e,设置有第一安装孔部1f。第一安装孔部1f经由在泵主体1a形成的吸入通路2d与低压燃料室2c连通,并且经由在泵主体1a形成的吸入通路2e与加压室3连通。在第一安装孔部1f中安装有电磁吸入阀机构300。电磁吸入阀机构300大致分为阀体单元、衔铁单元和螺线管单元。
[0040]
阀体单元例如具有吸入阀30、吸入阀座31、吸入阀施力弹簧32、弹簧支架33、吸入阀限动部34。吸入阀30具有圆盘状的阀部30a、和从阀部30a的中央部在与阀部30a正交的方向上延伸的杆部30b。在杆部30b的前端部安装有弹簧支架33。吸入阀座31中,吸入阀30的阀部30a落座或离座的阀座部31a和可滑动地支承吸入阀30的杆部30b的杆引导部31b一体地形成。
[0041]
在吸入阀座31设置有多个与泵主体1a的吸入通路2d连通的吸入口31c。吸入阀施力弹簧32配置在吸入阀座31的杆引导部31b内,经由弹簧支架33对吸入阀30向阀座部31a侧
(闭阀方向)施力。吸入阀限动部34限制吸入阀30的阀部30a的升程。
[0042]
衔铁单元具有作为固定部的壳体36、磁芯37、衔铁引导部38、作为可动部一体组装的衔铁39和衔铁衬套40、和对可动部施力的衔铁施力弹簧41。壳体36形成为有底的筒状,开口部与阀体单元的吸入阀座31嵌合。在壳体36内配置有磁芯37、衔铁引导部38、衔铁39和衔铁衬套40。磁芯37形成为圆筒状,以与壳体36内的底部侧的内周面接触的状态固定。衔铁引导部38固定在壳体36内的底部。衔铁引导部38形成为从壳体36的底部向开口部延伸的圆柱状,插通在磁芯37的内部中。
[0043]
衔铁39形成为圆筒状,以与磁芯37的轴向的壳体36的开口侧的端面相对的方式配置。磁芯37和衔铁39配置在螺线管单元的后述的电磁线圈44的内周侧,磁芯37和衔铁39的相对的端面分别构成磁吸引力在彼此间作用的磁吸引面。衔铁衬套40被压入衔铁39的内周侧而固定,衔铁39和衔铁衬套40能够一体地在壳体36内移动。衔铁39和衔铁衬套40中,衔铁39的外周面在壳体36的内周面滑动,并且衔铁衬套40在衔铁引导部38的外周面滑动,由此其移动被导向。可动部的衔铁39和衔铁衬套40构成为能够与阀体单元的吸入阀30的杆部30b的前端部抵接。衔铁施力弹簧41配置在磁芯37的内周面与衔铁引导部38的外周面之间形成的收纳空间内,一端部与作为固定部的衔铁引导部38抵接,并且另一端部与作为可动部的衔铁衬套40抵接。衔铁施力弹簧41对作为可动部的衔铁39和衔铁衬套40向远离磁芯37的方向施力。即,在磁芯37与衔铁39之间没有磁吸引力作用的情况下,在磁芯37与衔铁39之间产生间隙。
[0044]
另一方面,在磁芯37与衔铁39之间有磁吸引力作用时,可动部的衔铁39和衔铁衬套40抵抗衔铁施力弹簧41的作用力而移动,衔铁39与磁芯37接触。可动部的衔铁39和衔铁衬套40因衔铁施力弹簧41的作用力而向远离磁芯37的方向移动时,推压阀体单元的吸入阀30,吸入阀30离开吸入阀座31而成为开阀状态。即,衔铁施力弹簧41构成为对可动部的衔铁39和衔铁衬套40向开阀方向施力。
[0045]
螺线管单元例如具有基体部件43、电磁线圈44、连接端子45。基体部件43与衔铁单元的壳体36的外周侧嵌合。基体部件43由树脂材料等成形,形成有能够与ecu107(参考图1)的控制线的连接器嵌合部连接的连接器嵌合部。电磁线圈44在衔铁单元的壳体36的外周侧形成为环状,固定于基体部件43。连接端子45一部分被埋入基体部件43中,一端部侧与电磁线圈44电连接。连接端子45的另一端部在基体部件43的连接器嵌合部内露出,能够与ecu107(参考图1)侧的控制线连接。高压燃料供给泵1中,通过控制对电磁线圈44的通电时机,能够将高压排出的燃料流量控制为发动机需要的流量。
[0046]
另外,如图4所示,在泵主体1a的外周面(外表面)1e的与第一安装孔部1f在周向上错开的位置,设置有与加压室3连通的第二安装孔部1g。在第二安装孔部1g中,安装了作为功能部件的排出阀机构500。排出阀机构500例如包括排出阀座51、能够相对于排出阀座51落座和离座的排出阀52、对排出阀52向排出阀座51侧施力的排出阀弹簧53、和收纳排出阀52和排出阀弹簧53的排出阀保持架54。排出阀保持架54发挥限制排出阀52的升程的限动部的功能。
[0047]
在第二安装孔部1g的开口部,配置有将该开口部封闭的塞55。塞55对于泵主体1a的第二安装孔部1g的侧壁通过熔接而接合,具有防止燃料向外部泄漏的功能。配置有排出阀机构500的第二安装孔部1g经由泵主体1a中形成的排出通路2g与后述的燃料排出口2h连
通。
[0048]
排出阀机构500构成为在加压室3与排出阀52的二次侧的内部空间(与排出通路2g连通的内部空间)之间不存在燃料压差的状态下,排出阀52被排出阀弹簧53的作用力压接于排出阀座51而成为闭阀状态。构成为在加压室3的燃料压力比排出阀52的二次侧的内部空间的燃料压力大时,排出阀52才会抵抗排出阀弹簧53的作用力而开阀。以上结构的排出阀机构500发挥限制燃料的流通方向的止回阀的功能。
[0049]
另外,如图2和图4所示,在泵主体1a的外周面(外表面)1e的隔着加压室3与第一安装孔部1f相反的一侧的位置,设置有第三安装孔部1h。在泵主体1a的第三安装孔部1h中,通过熔接安装有作为功能部件的排出接头19。排出接头19具有排出加压后的燃料的燃料排出口2h,与共轨105(参考图1)连通。排出接头19与泵主体1a的接合结构的详情在后文中叙述。
[0050]
在泵主体1a中,如图2所示,形成有与加压室3和第三安装孔部1h连接的泄压通路2i。跨泄压通路2i和加压室3地配置有泄压阀机构600。泄压阀机构600例如包括泄压阀座61、与泄压阀座61接触分离的泄压阀62、保持泄压阀62的泄压阀保持架63、和对泄压阀62向泄压阀座61侧施力的泄压弹簧64。泄压阀座61的燃料通路与排出接头19的燃料排出口2h连通。泄压弹簧64的一端侧与形成加压室3的壁面抵接,另一端侧与泄压阀保持架63抵接。泄压阀62因经由泄压阀保持架63被作用泄压弹簧64的作用力而被推压于泄压阀座61,由此切断燃料的流动。泄压阀62的开阀压力是由泄压弹簧64的作用力决定的。
[0051]
泄压阀机构600是构成为在共轨105(参考图1)及之前的部件中发生某种问题、而共轨105达到异常高压的情况下动作的阀机构。即,泄压阀机构600构成为在泄压阀62的上游侧(加压室3)与下游侧的压差超过了设定压力的情况下,泄压阀62抵抗泄压弹簧64的作用力开阀。泄压阀机构600具有在共轨105内的压力升高的情况下开阀而使燃料返回至加压室3的功能。另外,本实施方式的泄压阀机构600跨泄压通路2i和加压室3内地配置,但不限定于此。例如,能够在与低压燃料室2c等低压通路连通的泄压通路2i内配置泄压阀机构600。
[0052]
接着,使用图2~图4说明高压燃料供给泵的动作。
[0053]
图3所示的高压燃料供给泵1中,燃料从吸入接头17的低压燃料吸入口2a流入,燃料中的异物被吸入过滤器18除去。之后,流入低压燃料室2c的燃料被低压燃料室2c内的压力脉动减小机构12减小压力脉动,经由图2所示的吸入通路2d到达电磁吸入阀机构300。
[0054]
图2所示的柱塞4因凸轮112的旋转而进行向凸轮112侧移动的下降运动时,加压室3的容积增加,加压室3内的燃料压力降低。此时,加压室3与电磁吸入阀机构300的吸入口31c的压差较小时,吸入阀30因电磁吸入阀机构300的衔铁施力弹簧41而成为开口状态。因此,燃料通过吸入阀30的开口部流入加压室3。将该状态称为吸入行程。
[0055]
柱塞4在下降运动结束之后转为上升运动。此处,电磁吸入阀机构300的电磁线圈44维持非通电状态,不产生磁作用力。此时,因衔铁施力弹簧41的作用力,吸入阀30维持在开阀状态。加压室3的容积随着柱塞4的上升运动而减少,但在吸入阀30开阀的状态下,曾被吸入加压室3的燃料再次通过吸入阀30的开口部返回吸入通路2d,因此加压室3的压力不会上升。将该状态称为返回行程。
[0056]
在该返回行程中,对电磁吸入阀机构300施加ecu107(参考图1)的控制信号时,对电磁线圈44经由连接端子45流过电流。这样,磁吸引力在电磁吸入阀机构300的磁芯37与衔
铁39之间作用,磁芯37与衔铁39在相对的磁吸引面上碰撞。磁吸引力克服衔铁施力弹簧41的作用力,可动部的衔铁39和衔铁衬套40向闭阀方向(远离吸入阀30的方向)移动。
[0057]
此时,吸入阀30因电磁吸入阀机构300的吸入阀施力弹簧32的作用力和燃料流入吸入通路2d引起的流体力而闭阀。因吸入阀30闭阀,加压室3的燃料压力与柱塞4的上升运动相应地上升,达到燃料排出口2h的压力以上时,图4所示的排出阀机构500的排出阀52开阀。由此,加压室3的高压的燃料经由排出阀机构500、排出通路2g从燃料排出口2h排出,供给至共轨105(参考图1)。将该状态称为排出行程。
[0058]
排出的高压燃料的流量,能够利用对图2所示的电磁吸入阀机构300的电磁线圈44的通电时间进行控制。如果使对电磁线圈44通电的时机提前,则柱塞4的上升运动中的返回行程的比例减小,排出行程的比例增大。即,返回至吸入通路2d的燃料减少,而高压排出的燃料增多。与此相对,如果使通电的时机推迟,则上升运动中的返回行程的比例增大,排出行程的比例减小。即,返回至吸入通路2d的燃料增多,而高压排出的燃料减少。对电磁线圈44的通电时间是由来自ecu107的指令控制的。
[0059]
另外,因某种故障等,燃料排出口2h的压力大于泄压阀机构600的设置压力的情况下,加压阀62成为开阀状态,异常高压的燃料向加压室3泄压。
[0060]
近年来,为了燃耗的进一步改善等而要求燃料的进一步高压化。
[0061]
本实施方式使排出高压化后的燃料的排出接头19相对于泵主体1a的熔接接合部附近的强度与燃料的高压化相应地提高。
[0062]
接着,对于本发明的第一实施方式的排出接头和泵主体的接合结构使用图4和图5进行说明。图5是以放大的状态表示图4的附图标记z所示的排出接头与泵主体的接合结构的截面图。
[0063]
图4中,排出接头19是具有轴线x的筒状的部件,在内部具有在加压室3中加压后的高压的燃料所流动的流路19a。排出接头19如图5所示,在一端部70被插入泵主体1a的第三安装孔部1h中的状态下,相对于泵主体1a经由熔接部90接合。在泵主体1a与排出接头19的一端部70之间,从熔接部90的熔入方向d的后述的终端部90b向泵主体1a的第三安装孔部1h的进深侧去形成有环状的空间部91。空间部91防止在熔接部的终端部90b形成发生应力集中的锐角的缺口、角部半径小的缺口。
[0064]
排出接头19的一端部70例如形成为圆筒状,具有第三安装孔部1h的深度方向的环状的端面71(图5中的左侧端面)、和从端面71的外缘立起而到达熔接部90的终端部90b的圆筒面状的外周面72。外周面72与泵主体1a的后述的内周面82一起构成空间部91的壁面。
[0065]
排出接头19的一端部70在与泵主体1a熔接之前的部件单体的状态下,具有以随着逐渐远离外周面72而逐渐向外周侧扩展的方式相对于圆筒面状的外周面72倾斜的锥状的倾斜面73。倾斜面73是相对于泵主体1a的后述的倾斜面87面对的部分,是在熔接时与泵主体1a的一部分一同熔融而形成熔接部90的部分。另外,排出接头19在部件单体的状态下,具有以比一端部70向外周侧突出而与泵主体1a的外周面(外表面)1e抵接的方式形成的环状的凸缘部75。
[0066]
凸缘部75构成为在与泵主体1a的外表面抵接时,排出接头19的端面71配置在形成后述的微小间隙c的位置。即,凸缘部75发挥第三安装孔部1h的插入方向的定位部的功能。凸缘部75也与倾斜面73同样,是在熔接时与泵主体1a的一部分一同熔融而形成熔接部90的
部分。
[0067]
泵主体1a的第三安装孔部1h具有在与排出接头19的轴线x大致相同的方向上延伸的轴线。形成泵主体1a的第三安装孔部1h的壁面如图5所示具有与排出接头19的端面71相对的相对面81、和位于排出接头19的外周面72的外侧的内周面82。相对面81例如构成第三安装孔部1h的底面。内周面82构成第三安装孔部1h的侧面,从相对面81的外缘到达熔接部90的终端部90b。
[0068]
内周面82中,从熔接部90的终端部90b直到相对面81的外缘的整体形成为凹曲面。内周面82的整体与排出接头19的外周面72一起构成空间部91的壁面。对该内周面82在相对于沿着内周面82的环状的方向正交的面上切断时得到的轮廓曲线(在包括第三安装孔部1h的轴线的面上切断时得到的子午截面),由一端83a与熔接部90的终端部90b连接的第一曲线部83、和一端84a与第一曲线部83的另一端83b连接并且另一端84b与相对面81的外缘连接的第二曲线部84构成。第一曲线部83具有曲率半径相对较大的第一曲率半径。第二曲线部84具有曲率半径比第一曲率半径小的第二曲率半径。
[0069]
该轮廓曲线(内周面82的子午截面)83、84构成为从第一曲线部83的一端83a直到另一端83b的第三安装孔部1h的深度方向的第一长度l1,比从第二曲线部84的一端84a直到另一端84b的第三安装孔部1h的深度方向的第二长度l2长。另外,轮廓曲线(内周面82的子午截面)83、84形成为用轮廓曲线83、84包围的部分中、被相对于将第一曲线部83的一端83a与第二曲线部84的另一端84b连接的线段ls(图5中的虚线)从第一曲线部83的另一端83b(第二曲线部84的一端84a)作出的垂线pl(图5中的虚线)和第一曲线部83包围的第一面积s1,比被该垂线pl和第二曲线部84包围的第二面积s2大。其中,点f是垂线pl的垂足。
[0070]
泵主体1a中,在熔接排出接头19之前的状态下,第三安装孔部1h的侧面具有与内周面82的开口侧的端部连接的圆筒面状的引导面86、和一端侧与引导面86连接并且另一端侧与外周面(外表面)1e连接的倾斜面87。引导面86形成为将排出接头19的一端部70插入第三安装孔部1h中时一端部70的外周面72能够在其上滑动,具有对一端部70进行引导的导向功能。引导面86是在熔接时与排出接头19的一部分一同熔融而形成熔接部90的部分。倾斜面87形成为以随着逐渐远离引导面86而逐渐向外周侧扩展的方式相对于圆筒面状的引导面86倾斜的锥状。倾斜面87是相对于排出接头19的倾斜面73面对的部分,是在熔接时与排出接头19的一部分一同熔融而形成熔接部90的部分。
[0071]
熔接部90例如在使泵主体1a的倾斜面87与排出接头19的倾斜面73对接的状态下通过激光焊接使泵主体1a和排出接头19熔融。因此,熔接部90的熔入方向d沿着泵主体1a的倾斜面87和排出接头19的倾斜面73。熔接部90从泵主体1a的外周面(外表面)1e和排出接头19的凸缘部75的外表面形成至到达空间部91的范围。即,熔接部90的熔入方向的始端部90a在泵主体1a的外周面(外表面)1e和排出接头19的凸缘部75的外表面侧形成,并且熔接部90的熔入方向d的终端部90b在空间部91形成。熔接部90的终端部90b的一部分构成空间部91的极小一部分的壁面。
[0072]
本实施方式中,由泵主体1a的相对面81和排出接头19的端面71形成规定范围内的大小的微小间隙c。微小间隙c防止通过熔接将泵主体1a和排出接头19接合时产生的飞溅物侵入泵主体1a内部。而且,使因熔接时产生的热而膨胀的空间部91内的空气释放至排出接头19的流路19a或泵主体1a内的流路。如果空间部91内的空气在因熔接时的温度上升而膨
胀时不能释放至排出接头19的流路19a等,则空间部91内的压力上升,该压力从泵主体1a的内部侧对熔接部90作用,由此熔接接合长度lw可能变短。
[0073]
于是,对于微小间隙c,例如为了防止可能成为故障原因的0.1mm以上的飞溅物侵入,将上限设定为0.095mm。另外,对于微小间隙c,为了能够使因熔接时的温度上升而在空间部91内膨胀的空气可靠地释放至排出接头19的流路19a等,例如将下限设定为0.005mm。即,微小间隙c的规定范围设定为0.005mm以上且0.095mm以下。
[0074]
现有的泵主体与排出接头的熔接所形成的接合结构中,为了防止飞溅物侵入泵内部,设置有使泵主体的安装孔部的内周部(侧面)与排出接头的外周部接触的接触部。因此,不能在比该接触部靠安装孔部的进深侧的位置形成为了熔接部90而设置的空间部,难以减小形成空间部的泵主体的内周部(凹部)的曲率。
[0075]
与此不同,本实施方式的空间部91在第三安装孔部1h的深度方向上从熔接部90的终端部90b直到泵主体1a的相对面81的范围中形成,且被排出接头19的圆筒面状的外周面72和泵主体1a的凹曲面状的内周面82包围地形成。空间部91例如是通过在包括第三安装孔部1h的轴线的面上切断而得到的子午截面类似于半圆形的形状。空间部91的子午截面的大致半圆形与现有的接合结构相比延长至直到泵主体1a的相对面81的范围而形成,因此能够使该子午截面的曲率与现有的接合结构相比较小。
[0076]
在泵主体1a和排出接头19的内部流过高压燃料时,因燃料的压力而在形成排出接头19的熔接部90附近的空间部91的泵主体1a的凹曲面状的内周面82的部分产生比其他部分相对大的应力。本实施方式中,使空间部91从熔接部90的终端部90b形成至到达泵主体1a的相对面81的范围,由此与现有的接合结构相比能够减小形成空间部91的内周面82的曲率。从而,无需变更高压燃料供给泵1的外观形状和配置,就能够减小在排出接头19的内周面82产生的应力,熔接部90的安全率提高。
[0077]
接着,使用图4和图5说明排出接头相对于泵主体的接合方法。
[0078]
首先,将图4所示的排出接头19的一端部70插入泵主体1a的第三安装孔部1h内。此时,图5所示的排出接头19的外周面72通过在泵主体1a的引导面86上滑动而被导向。排出接头19的凸缘部75与泵主体1a的外表面1e抵接,由此排出接头19的插入方向的移动被限制。由此,由泵主体1a的相对面81和排出接头19的端面71自动地形成规定范围内的大小的微小间隙c,成为排出接头19的倾斜面73与泵主体1a的倾斜面87对接的状态。
[0079]
接着,通过焊接将排出接头19的一端部70与泵主体1a的第三安装孔部1h的开口边缘部接合。具体而言,以沿着排出接头19的倾斜面73和泵主体1a的倾斜面87的方式从泵主体1a的外表面1e侧照射焊接激光,对排出接头19的一端部70和第三安装孔部1h的开口边缘部的整周进行焊接。由此,排出接头19的一端部70与泵主体1a的第三安装孔部1h的开口边缘部的间隙被完全封闭,于是能够防止高压燃料泄漏。
[0080]
该熔接中,如图5所示,以到达空间部91的方式形成熔接部90。由此,熔接部90的空间部91侧的端部(终端部90b)成为与排出接头19的外周面72和泵主体1a的内周面82连续的状态,构成空间部91的壁面的一部分。此时,熔接部90的终端部90b与排出接头19的外周面72所成的角、以及熔接部90的终端部90b与泵主体1a的内周面82所成的角是钝角,因此能够避免终端部90b成为会发生应力集中的形状。
[0081]
另外,空间部91内的空气因熔接的热而膨胀,但该空气经由微小间隙c向排出接头
19的流路19a或泵主体1a的内部释放。因此,空间部91内的压力不会过度上升,能够防止熔接接合长度lw比预期的短。
[0082]
如上所述,本发明的第一实施方式的高压燃料供给泵1包括在外表面1e设置有第三安装孔部1h(孔部)的泵主体1a、在泵主体1a的第三安装孔部1h(孔部)中安装的作为功能部件的排出接头19、和将泵主体1a与排出接头(功能部件)19接合的熔接部90,从熔接部90的熔入方向d的终端部90b向泵主体1a的第三安装孔部1h(孔部)的进深侧去,在泵主体1a与排出接头(功能部件)19之间形成有空间部91。排出接头(功能部件)19具有第三安装孔部1h(孔部)的深度方向的端面71、和从端面71的外缘立起的外周面72。
[0083]
形成泵主体1a的第三安装孔部1h(孔部)的壁面具有与排出接头(功能部件)19的端面71相对的相对面81、和位于排出接头(功能部件)19的外周面72的外侧且从相对面81的外缘到达熔接部90的终端部90b的内周面82。排出接头(功能部件)19的端面71和泵主体1a的相对面81形成规定范围内的大小的微小间隙(间隙)c。空间部91从熔接部90的终端部90b形成至泵主体1a的相对面81的范围。泵主体1a的内周面82中,从熔接部90的终端部90b直到相对面81的整体形成为凹曲面,构成空间部91的壁面的一部分。
[0084]
根据该结构,利用排出接头19(功能部件)的端面71和与其相对的泵主体1a的相对面81的组合,能够防止飞溅物侵入泵内部,因此通过使为了熔接部90而设置的空间部91延长至直到泵主体1a的相对面81的范围,能够减小形成该空间部91的泵主体1a的内周面82的凹曲面的曲率。从而,能够防止飞溅物侵入泵内部,减小在形成该空间部91的泵主体1a的内周面82产生的应力。
[0085]
另外,本实施方式中,对泵主体1a的内周面82在相对于沿着内周面82的方向正交的面上切断时得到的轮廓曲线,由具有第一曲率半径且一端83a侧与熔接部90的终端部90b连接的第一曲线部83、和具有曲率半径比第一曲率半径小的第二曲率半径且一端84a与第一曲线部83的另一端83b连接并且另一端84b与相对面81的外缘连接的第二曲线部84构成。
[0086]
根据该结构,位于靠近熔接部90的位置的第一曲线部83与第二曲线部84相比曲率半径较大,因此能够进一步减小在熔接部90的附近区域(第一曲线部83)产生的应力。
[0087]
另外,本实施方式中,以用轮廓曲线83、84包围的部分中、被相对于将第一曲线部83的一端83a与第二曲线部84的另一端84b连接的线段ls从第一曲线部83的另一端83b作出的垂线pl和第一曲线部83包围的第一面积s1比被垂线pl和第二曲线部84包围的第二面积s2大的方式,构成了轮廓曲线83、84。
[0088]
根据该结构,由位于靠近熔接部90的位置的第一曲线部83形成的面积s1比由第二曲线部84形成的面积s2大,因此能够进一步减小在熔接部90的附近区域(第一曲线部83)产生的应力。
[0089]
另外,本实施方式中,以从第一曲线部83的一端83a到另一端83b的第三安装孔部1h的深度方向的第一长度l1比从第二曲线部84的一端84a到另一端84b的孔部1h的深度方向的第二长度l2长的方式,构成了轮廓曲线83、84。
[0090]
根据该结构,位于靠近熔接部90的位置的第一曲线部83的长度l1比第二曲线部84的长度l2长,因此能够进一步减小在熔接部90的附近区域(第一曲线部83)产生的应力。
[0091]
另外,本实施方式中,该微小间隙c(间隙)的规定范围被设定为0.005毫米以上且0.095毫米以下。根据该结构,能够用该微小间隙c(间隙)防止可能成为故障原因的0.1mm以
上的飞溅物侵入泵主体1a内。另外,也能够用该微小间隙c(间隙)使因熔接时的温度上升而膨胀的空间部91内的空气可靠地释放至排出接头19的流路19a和泵主体1a内。
[0092]
另外,本实施方式的排出接头19(功能部件)在对泵主体1a接合之前的部件单体的状态下,具有以比外周面72向外周侧突出而与泵主体1a的外表面1e抵接的方式形成的凸缘部75。凸缘部75构成为在与泵主体1a的外表面1e抵接时、排出接头19(功能部件)的端面71配置在相对于泵主体1a的相对面81形成微小间隙c(间隙)的位置。
[0093]
根据该结构,只要将排出接头19(功能部件)插入泵主体1a的第三安装孔部1h(孔部),就能够在排出接头19(功能部件)的端面71与泵主体1a的相对面81之间形成规定范围内的大小的微小间隙c,因此排出接头19(功能部件)对于泵主体1a的组装容易。
[0094]
[第二实施方式]
[0095]
接着,对于本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵使用图6进行说明。图6是以放大的状态表示本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵中的排出接头与泵主体的接合结构的截面图。另外,图6中,与图1~图5所示的附图标记相同的附图标记表示的是同样的部分,因此省略其详细说明。
[0096]
图6所示的本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵1a与第一实施方式的高压燃料供给泵(参考图5)的不同点在于,变更了为了将排出接头19a与泵主体1a接合而使其相互对接的部分的形状,和与对接部分的形状变更相应地将熔接部90的熔入方向d变更为沿着排出接头19a对第三安装孔部1h的插入方向(第三安装孔部1h的轴向)的方向。
[0097]
具体而言,排出接头19a的一端部70a中,将在与泵主体1a焊接之前的部件单体的状态下存在的第一实施方式的锥状的倾斜面73(参考图5)的部分,变更为使外周面72延长的形状的圆筒面状的对接面73a。即,对接面73a的一端侧(图6中的左侧)与外周面72连接,并且另一端侧(图6中的右侧)与凸缘部75连接。对接面73a是相对于泵主体1a的后述的引导面86a对接(相对)的部分,是在焊接时熔融而形成熔接部90的部分。
[0098]
泵主体1a中,将在熔接排出接头19a之前的状态下存在的第一实施方式的圆筒面状的引导面86和锥状的倾斜面87(参考图5)的部分,变更为第一实施方式的引导面86延长的圆筒面状的引导面86a。即,引导面86a是一端侧(图6中的左侧)与内周面82连接、并且另一端侧(图6中的右侧)与外表面1e连接的圆筒面状。引导面86a是对排出接头19a的一端部70a进行引导、并且与排出接头19a的对接面73a对接(相对)的部分。引导面86a是在焊接时与排出接头19a的一部分一同熔融而形成熔接部90的部分。
[0099]
熔接部90是通过沿着泵主体1a的引导面86a和排出接头19a的对接面73a的激光焊接使泵主体1a和排出接头19a熔融而形成的。因此,熔接部90的熔入方向d沿着泵主体1a的引导面86a和排出接头19a的对接面73a。即,熔接部90的熔入方向d沿着排出接头19a对第三安装孔部1h的插入方向(第三安装孔部1h的轴向)。熔接部90从排出接头19a的凸缘部75的外表面直到空间部91的范围形成。熔接部90的终端部90b的一部分构成空间部91的极小一部分的壁面。
[0100]
本实施方式中,空间部91也在第三安装孔部1h的深度方向上,从熔接部90的终端部90b直到泵主体1a的相对面81的范围形成,被排出接头19a的圆筒面状的外周面72和泵主体1a的凹曲面状的内周面82包围而形成。
[0101]
上述本发明的第二实施方式的高压燃料供给泵1与第一实施方式同样,用排出接
头19a(功能部件)的端面71和与其相对的泵主体1a的相对面81的组合防止飞溅物侵入泵内部,因此通过使为了熔接部90而设置的空间部91延长至直到泵主体1a的相对面81的范围,能够减小形成该空间部91的泵主体1a的内周面82的凹曲面的曲率。从而,能够防止飞溅物侵入泵内部,同时减小在形成该空间部91的泵主体1a的内周面82产生的应力。
[0102]
另外,本发明不限于上述实施方式,包括各种变形例。上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的,并不限定于必须包括说明的全部结构。能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构,也能够在某个实施方式的结构上添加其他实施方式的结构。另外,对于各实施方式的结构的一部分,能够添加、删除、置换其他结构。
[0103]
例如,上述第一和第二实施方式中,示出了对于使作为功能部件的排出接头19、19a与泵主体1a接合的结构应用本发明的例子。但是,对于使作为功能部件的排出阀机构500与泵主体1a接合的结构也能够应用本发明。
[0104]
另外,上述实施方式中,示出了使排出接头19、19a的外周面72形成为圆筒面状的例子,但也能够如图5和图6的两点划线所示,用凹曲面构成排出接头的外周面72b。该情况下,空间部91被泵主体1a的凹曲面的内周面82和排出接头的凹曲面的外周面72b包围而形成。
[0105]
另外,上述实施方式中,示出了用具有不同的曲率半径的第一曲线部83和第二曲线部84这2个曲线部构成对泵主体1a的内周面82在与沿着内周面82的环状的方向正交的面上切断时得到的轮廓曲线的例子。但是,也能够用具有1个曲率半径的某1个曲线构成该轮廓曲线。
[0106]
另外,也能够用曲率半径不同的3个以上多个曲线部构成该轮廓曲线。
[0107]
另外,上述实施方式中,示出了将微小间隙c的大小设定为0.005mm以上且0.095mm以下的例子。但是,为了优先防止极微小的飞溅物侵入泵主体1a内,能够使微小间隙c的大小比0.005mm更小。
[0108]
附图标记说明
[0109]
1、1a
……
高压燃料供给泵,1a
……
泵主体,1e
……
外周面(外表面),
[0110]
1h
……
第三安装孔部(孔部),3
……
加压室,19、19a
……
排出接头(功能部件),71
……
端面,72
……
外周面,75
……
凸缘部,81
……
端面,82
……
内周面,83
……
第一曲线部,83a
……
一端,83b
……
另一端,84
……
第二曲线部,84a
……
一端,84b
……
另一端,90
……
熔接部,90b
……
终端部,91
……
空间部,c
……
微小间隙(间隙),sl
……
线段,pl
……
垂线,s1
……
第一面积,s2
……
第二面积,l1
……
第一长度,l2
……
第二长度。
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