专利名称：泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸入、排出流体的泵。
背景技术：
用来将燃料喷射到压縮点火式内燃机的燃料喷射装置具备将燃料加压 提供给共轨系统的供油泵。该供油泵由液压缸的内周面与活塞的端面(顶 部)形成泵室，活塞在液压缸内往复运动加压泵室内的燃料，高压燃料通 过液压缸侧面形成的排出通路排出到共轨系统中(参照例如专利文献1)。日本特开昭6^73166号公报
但是，专利文献1公开的现有技术的供油泵当泵室内的燃料被加压时， 液压缸的内周在燃料压力的作用下向液压缸直径向方向(以下简称为"径 向")的外侧隆起，因此在液压缸的内周面上产生液压缸圆周方向(以下简 称为"圆周方向")的拉伸应力。图7为现有技术的供油泵中液压缸内周面 的展开图，图中许多箭头表示泵室内的燃料被加压时产生的拉伸应力的方 向。
并且，如该图7所示，在液压缸内周面与排出通路13c的内周面交叉 的连结部13x附近，圆周方向的拉伸应力集中，产生高的应力。并且，泵 运转时，由于反复进行燃料的吸入、压送，连结部13x附近产生应力振幅 引起疲劳破坏，有产生液压缸破损的危险。
并且，如图8所示，在排出通路13c的轴线J2相对于液压缸13的轴 线Jl倾斜时，由于液压缸13的轴线Jl与排出通路13c的轴线J2的夹角为 锐角一侧的连结部13x附近的壁面厚度tl比液压缸的轴线与排出通路的轴 线的夹角为钝角一侧的连结部附近的壁面厚度t2薄，因此在液压缸13的 轴线Jl与排出通路13c的轴线J2的夹角为锐角一侧的连结部13x附近，产 生特别高的应力。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题，目的是要在液压缸的侧面形成有排出通路 的泵中防止液压缸破损。
本发明的一个例子为泵室(15)内的加压流体经由液压缸(13)侧面 形成的排出通路(13c)被导出到外部的泵，其特征在于，在液压缸(13) 的内周面与排出通路(13c)的内周面交叉的连结部设置有从液压缸(13) 的内周面向径向外方凹陷的凹部(13d)。
如果这样，由于泵室(15)内流体压力产生的作用在连结部附近的圆 周方向的拉伸应力沿液压缸(13)的内周面与凹部(13d)的边界线传递被 分散，因此降低了连结部产生的圆周方向的拉伸应力，防止液压缸(13)破损。
例如，在排出通路(13c)的轴线(J2)相对于液压缸(13)的轴线(Jl) 倾斜的泵中，可以在液压缸(13)的轴线(Jl)与排出通路(13c)的轴线 (J2)的夹角为锐角一侧的连结部上设置凹部(13d)，在液压缸(13)的 轴线(Jl)与排出通路(13c)的轴线(J2)的夹角为钝角一侧的连结部上 不设置凹部(13d)。
如果这样，由于泵室(15)的流体压力产生的作用在连结部附近的拉 伸应力在凹部(13d)内变换成液压缸轴线方向上的拉伸应力，因此能够大 幅度地减小凹部(13d)内作用在连结部附近的圆周方向的拉伸应力。因此， 凹部(13d)内连结部附近产生的圆周方向的拉伸应力被大幅度地降低，进 一步可靠地防止液压缸(13)的破损。
或者，能够在连结部的所有部位设置凹部(13d)。这种结构在排出通 路(13c)的轴线(J2)与液压缸(13)的轴线(Jl)正交时有利。而且， 也可以在连结部的所有部位和上述连结部附近的周围部位设置凹部(13d)。
例如，凹部(13d)可以通过电解加工形成为球面形状，或者也可以通 过铣加工形成为圆柱形状。
另外，权利要求的范围和这一栏中记载的各单元括号内的标记表示与 后述的实施方式记载的具体单元的对应关系。
图1为表示本发明第1实施方式涉及的泵的结构的剖视图。 图2 (a)为表示图1的泵中液压缸13的主要部分的剖视图，(b)为沿
(a) 的A-A线剖视的剖视图；(c)为(a)的液压缸13的内周面的展开图。 图3(a)为表示拉伸应力的方向的图2的液压缸13的内周面的展开图，
(b) 为沿(a)的B-B线剖视的剖视图。
图4 (a)为表示本发明第2实施方式涉及的泵中液压缸13的主要部分 的剖视图，(b)为沿(a)的C-C线剖视的剖视图；(c)为(a)的液压缸 13的内周面的展开图。
图5(a)为表示拉伸应力的方向的图4的液压缸13的内周面的展开图， (b)为沿(a)的D-D线剖视的剖视图。
图6 (a)为表示本发明第3实施方式涉及的泵中液压缸13的主要部分 的剖视图，(b)为沿(a)的E-E线剖视的剖视图；(c)为沿(a)的F-F 线剖视的剖视图。
图7为现有技术的泵中液压缸内周面的展开图。
图8为表示现有技术的泵中液压缸13的主要部分的剖视图。
具体实施例方式
(第1实施方式)
下面说明本发明的第1实施方式。本实施方式的泵作为将燃料喷射给 压縮点火式内燃机的燃料喷射装置中给储存高压燃料的共轨系统提供高压
燃料的供油泵(步7°，一求乂:7°)使用。
图1为表示本实施方式涉及的泵的结构的图，在泵壳IO上形成有位
于其下端侧的凸轮室10a、自该凸轮室10a向泵壳IO的上方延伸的圆柱状 的滑动子插入孔10b、以及自该滑动子插入孔10b延伸到泵壳IO的上端面 的圆柱状液压缸插入孔10c。
凸轮室10a内配置有用图中没有表示的压縮点火式内燃机(以下称为 "内燃机")驱动的凸轮轴11，该凸轮轴ll旋转自由地支承在泵壳10上。 并且，凸轮轴11上形成有凸轮12。
液压缸插入孔10c上安装有液压缸13，堵塞液压缸插入孔10c。该液 压缸13上形成有圆柱形活塞插入孔13a,圆柱形活塞14往复运动自由地插 入该活塞插入孔13a中。并且，由该活塞14的上端面和液压缸13的内周
面形成泵室15。
在活塞14的下端连接有底座14a，该底座14a在弹簧16的作用下挤压 在滑动子17上。该滑动子17形成为圆筒形，往复运动自由地插入滑动子 插入孔10b中。并且，滑动子17上旋转自由地安装有凸轮滚子18，该凸轮 滚子18与凸轮12相抵接。于是，当凸轮轴11的旋转使凸轮12旋转时， 活塞14与底座14a、滑动子17和凸轮滚子18 —起被往复驱动。
在液压缸13与泵壳IO之间，形成燃料储存室19。从图中没有表示的 燃料泵排出的低压燃料通过图中没有表示的低压燃料管线提供到该燃料储 存室19中。并且，燃料储存室19通过液压缸13上形成的吸入通路13b和 电磁阀30内的吸入通路31a与泵室15连通。
在液压缸13的侧面形成有一直与泵室15连通的排出通路13c。并且， 泵室15通过该排出通路13c、排出阀20和图中没有表示的高压燃料管线与 共轨系统连接。
排出阀20安装在排出通路13c下游一侧的液压缸13上。该排出阀20 具备开闭排出通路13c的阀体20a和向闭阀方向推动该阀体20a的弹簧20b。 于是，在泵室15内被加压的燃料使阀体20a克服弹簧20b的推力向开阀方 向移动，被压送到共轨系统中。
在与活塞14的上端面相对置的位置，电磁阀30螺合固定在液压缸13 上，以便闭塞泵室15。在电磁阀30的机身31上形成有一端与泵室15连通、 另一端与吸入通路13b连接的吸入通路31a，以及配置在该吸入通路31a 中的底座部(图中没有表示)。
并且，该电磁阀30具有通电时产生吸引力的电磁铁32;被该电磁铁 32吸引的衔铁33;向反吸引侧推动该衔铁33的弹簧34;与衔铁33—体地 移动，通过与底座部接触或分离而开闭吸入通路31a的阀体35;以及限制 该阀体35开阀时的位置的阻挡器36。阻挡器36由电磁阀30和液压缸13 夹持，形成有多个将吸入通路31a和泵室15连通起来的连通孔(图中没有 表示)。
下面详细叙述本实施方式的泵的主要部分的结构。图2 (a)为表示图 1的泵中液压缸13的主要部分的剖视图，图2 (b)为图2 (a)中沿A-A 线的剖视图，图2 (c)为图2 (a)的液压缸13的内周面的展开图。
如图2所示，在围绕泵室15的液压缸13的内周面，液压缸13的内周 面与排出通路13c的内周面交叉的连结部上，设置有从液压缸13的内周面 向径向外方向凹陷的凹部13d。换言之，在液压缸13的内周面上具有从液 压缸13的内周面向径向外方向凹陷的凹部13d，排出通路13c向泵室15 一侧的开口端部向凹部13d开口。另外，凹部13d通过电解加工形成，呈 球面形状。并且，排出通路13c的轴线J2相对于液压缸13的轴线Jl倾斜。
说明上述结构的泵的动作。首先，当电磁阀30的电磁铁32没有通电 时，阀体35在弹簧34的推力的作用下移动到开阀位置。即，阀体35离开 机身31的底座，吸入通路31a被打开。
于是，在吸入通路31a打开的状态下，当活塞14下降时，从燃料泵排 出的低压燃料通过燃料储存室19、吸入通路13b和吸入通路31a提供给泵 室15。
接着，当活塞14开始上升时，活塞14要加压泵室15内的燃料。但是， 在活塞14上升开始的初期，由于电磁阀30没有通电，吸入通路31a开放， 因此泵室15内的燃料通过吸入通路31a和吸入通路13b溢流到燃料储存室 19一侧，没有被加压。
当在该泵室15内的燃料溢流的过程中电磁阀30通电时，衔铁33和阀 体35被吸引，挤压弹簧34，阀体35落座到机身31的底座上，闭塞吸入通 路31a。由此，燃料停止向燃料储存室19一侧溢流，活塞14开始加压泵室 15内的燃料。于是，泵室15内的燃料压力使排出阀20打开，燃料被压送 到共轨系统中。
下面详细叙述液压缸13的内周面上产生的拉伸应力。图3 (a)为表示 拉伸应力的方向的图2的液压缸13的内周面的展开图，图3 (b)为沿图3 (a)的B-B线的剖视图。
图3 (a)、图3 (b)的多个箭头表示泵室15内的燃料被加压时产生的 拉伸应力的方向。并且，由于作用在液压缸13的内周面与排出通路13c的 内周面交叉的连结部附近的圆周方向的拉伸应力沿液压缸13的内周面与凹 部15d的边界线传递被分散，因此如图3 (a)、图3 (b)所示，连结部附 近产生的圆周方向的拉伸应力也被分散，降低了连结部附近产生的圆周方 向的拉伸应力。另外，经模拟确认，能够将连结部附近产生的圆周方向的
最大拉伸应力抑制在现有技术的80%左右。
本实施例由于在连结部的所有部位设置了凹部13d，因此能够有效地抑 制在连结部附近产生的圆周方向的最大拉伸应力。图2的具体例中，在连 结部所有的部位和连结部附近周围的部位设置了凹部13d。
虽然本实施方式叙述的是排出通路13c的轴线J2相对于液压缸13的 轴线Jl倾斜的泵，但也可以是排出通路13c的轴线J2与液压缸13的轴线 Jl正交。
(第2实施方式)
下面说明本发明的第2实施方式。图4 (a)为表示第2实施方式涉及 的泵中液压缸13的主要部分的剖视图，图4 (b)为沿图4 (a)的C-C线 的剖视图，图4 (c)为图4 (a)的液压缸13的内周面的展开图。本实施 方式设置凹部13d的范围与第1实施方式不同。与第1实施方式相同或均 等的部分添加相同的附图标记，省略其说明。
如图4所示，当排出通路13c的轴线J2相对于液压缸13的轴线Jl倾 斜时，在液压缸13的内周面与排出通路13c的内周面交叉的连结部附近中， 液压缸13的轴线Jl与排出通路13c的轴线J2的夹角为锐角一侧的连结部 附近产生特别高的应力。
于是，本实施方式在液压缸13的内周面与排出通路13c的内周面交叉 的连结部附近中产生特别高的应力的部位，即液压缸13的轴线Jl与排出 通路13c的轴线J2的夹角为锐角一侧的连结部附近，设置凹部13d。另一 方面，在液压缸13的轴线Jl与排出通路13c的轴线J2的夹角为钝角一侧 的连结部附近，不设置凹部13d。
换言之，在排出通路Bc的泵室15 —侧的开口端部中，液压缸13的 轴线Jl与排出通路13c的轴线J2的夹角为锐角一侧的开口端部向凹部13d 开口，液压缸13的轴线Jl与排出通路13c的轴线J2的夹角为钝角一侧的 开口端部向液压缸13的内周面开口。
下面，详细说明液压缸13的内周面产生的拉伸应力。图5 (a)为表示 拉伸应力的方向的图4的液压缸13的内周面的展开图，图5 (b)为沿图5 (a)的D-D线的剖视图。
图5 (a)、图5 (b)的多个箭头表示泵室15内的燃料被加压时产生的 拉伸应力的方向。并且，由于作用在液压缸13的内周面与排出通路13c的 内周面交叉的连结部附近的拉伸应力在凹部13d内变换成液压缸13的轴线 Jl方向的拉伸应力，因此如图5 (a)、图5 (b)所示，在凹部13d内液压 缸13的轴线Jl方向的拉伸应力为主，连结部附近产生的圆周方向的拉伸 应力大幅度地降低。另外，经模拟确认，能够将连结部附近产生的圆周方 向的最大拉伸应力抑制在现有技术的60%左右。 (第3实施方式)
下面说明本发明的第3实施方式。图6 (a)为表示第3实施方式涉及 的泵中液压缸13的主要部分的剖视图，图6 (b)为沿图6 (a)的E-E线 的剖视图，图6 (c)为沿图6 (a)的F-F线的剖视图。本实施方式中，凹 部13d的加工方法与第2实施方式不同。与第2实施方式相同或均等的部 分添加相同的附图标记，省略其说明。
第2实施方式通过电解加工将凹部13d加工成为球面形状，但也可以 如图6所示那样通过铣加工将凹部13d加工成圆柱形状。并且，第l实施 方式的泵也可以通过铣加工将凹部13d加工成圆柱形状。 (其他实施方式)
上述各实施方式将本发明应用于内燃机用燃料喷射装置的供油泵，但 本发明也能够广泛用于吸入、排出流体的泵中。
权利要求
1. 一种泵，由液压缸(13)的内周面和活塞(14)的端面形成泵室(15)，上述活塞(14)在上述液压缸(13)内往复运动，上述泵室(15)内的流体被加压，上述泵室(15)内的加压流体经由形成于上述液压缸(13)的侧面的排出通路(13c)被导出到外部，其特征在于，在上述液压缸(13)的内周面与上述排出通路(13c)的内周面交叉的连结部，设置有从上述液压缸(13)的内周面向径向外方凹陷的凹部(13d)。
2. 如权利要求1所述的泵，其特征在于，上述排出通路(13c)的轴 线(J2)相对于上述液压缸(13)的轴线(Jl)倾斜；上述凹部(13d)设置在上述液压缸(13)的轴线(Jl)与上述排出通 路(13c)的轴线(J2)的夹角为锐角一侧的连结部上，上述液压缸(13) 的轴线(Jl)与上述排出通路(13c)的轴线(J2)的夹角为钝角一侧的连 结部上没有设置上述凹部(13d)。
3. 如权利要求l所述的泵，其特征在于，在上述连结部的所有部位设 置有上述凹部(13d)。
4. 如权利要求l所述的泵，其特征在于，在上述连结部的所有部位和 上述连结部附近的周围的部位设置有上述凹部(13d)。
5. 如权利要求1 4中的任一项所述的泵，其特征在于，上述凹部(13d) 通过电解加工形成为球面形状。
6. 如权利要求1 4中的任一项所述的泵，其特征在于，上述凹部(13d) 通过铣加工形成为圆柱形状。
全文摘要
本发明提供一种泵，在泵的液压缸(13)的内周面与排出通路(13c)的内周面交叉的连结部，设置从液压缸(13)的内周面向径向外方向凹陷的凹部(13d)。由泵室(15)内的流体的压力产生的作用在连结部附近的液压缸圆周方向的拉伸应力由于沿液压缸(13)的内周面与凹部(13d)的边界线传递而被分散，因此连结部产生的液压缸圆周方向的拉伸应力被降低，防止液压缸(13)的破损。
文档编号F02M59/02GK101387289SQ200810212858
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月10日 优先权日2007年9月11日
发明者渡边寿和 申请人:株式会社电装