专利名称：具有柱塞的高压泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有柱塞的高压泵。更具体地说，本发明涉及一种高压泵，其中，柱塞在该高压泵中移动，以从吸入室吸取燃料并将其吸入加压室中，其中在该加压室中利用该柱塞对燃料加压。
背景技术：
JP-A-2002-54531和JP-A-2003-35239(US 2003/0017069A1，US2004/0096346A1)中披露了高压泵。在这些高压泵中，燃料通过燃料入口从低压泵等导入吸入室。柱塞往复移动，由此将燃料从吸入室泵送到加压室中。
在吸入行程中，柱塞向下移动，以将燃料从吸入室吸入加压室中。当在吸入行程中从吸入室吸入加压室中的燃料量增大时，吸入室中的压力可能下降。特别地，当从高压泵排出的燃料量增大时，柱塞的直径可能被扩大，或者柱塞的往复行程可能增加。在这些情况下，从吸入室吸入加压室中的燃料量可能增大。结果是，吸入室中的压力倾向于下降。另外，当高压泵的旋转速度增加时，柱塞的往复移动速度增加。在这种情况下，随着柱塞向下移动，从吸入室吸入加压室中的燃料量可能超出从低压泵导入吸入室中的燃料量。结果是，吸入室中的压力倾向于下降。
在这种情况下，当在吸入行程中吸入室中的压力随着柱塞向下移动而降低时，从吸入室吸入加压室中的燃料可能会不够充足。结果是，从高压泵排出的燃料量可能变得不足。
此外，当燃料随着柱塞向上移动而从加压室返回到吸入室中时，吸入室中的压力可能增加。随着柱塞重复地进行往复移动，吸入室中的压力可能发生波动，并可能造成脉动。当从高压泵排出的燃料量增加时，或者当高压泵的转数增加时，吸入室中的压力脉动可能被进一步激发。在这种情况下，当吸入室中发生过度压力脉动时，从吸入室吸入加压室中的燃料便可能变得不足。因此，没有充足的燃料从吸入室供给到加压室中。结果是，从高压泵排出的燃料量将可能变得不足。
发明内容
鉴于前述和其他问题，本发明的目的是提出一种高压泵，其中，流体能够被充分地从吸入室供给到加压室中。
根据本发明的一个方面，高压泵通过吸入室将流体从流体入口吸入加压室中。该高压泵具有流体室，该流体室经由吸入室与流体入口连通。该高压泵包括柱塞和缸筒。当柱塞沿着吸入方向移动时，柱塞将流体从吸入室吸入加压室。当柱塞沿着加压方向移动时，柱塞能够对加压室中的流体加压。缸筒在其中可移动地支承着该柱塞。当柱塞沿着吸入方向移动时，吸入室中的流体被吸入加压室，这样，流体便从流体室流入吸入室中。
可替换地，高压泵通过吸入室将流体从流体入口吸入加压室中。高压泵具有排出通路，该排出通路经由吸入室与流体入口连通。该高压泵包括柱塞和缸筒。当柱塞沿着吸入方向移动时，柱塞将流体从吸入室吸入加压室中。当柱塞沿着加压方向移动时，柱塞能够对加压室中的流体加压。缸筒在其中可移动地支承着该柱塞。当柱塞沿着加压方向移动时，流体从加压室返回到吸入室中，因此流体通过排出通路从吸入室排出。
可替换地，高压泵包括泵壳和柱塞。泵壳限定出流体入口、吸入室、流体室和加压室。流体入口经由吸入室与流体室连通。吸入室能够与加压室连通。泵壳具有缸筒，该缸筒具有与加压室连通的内部空间。柱塞可在缸筒的内部空间中移动。当柱塞沿着加压方向在缸筒中移动时，柱塞能够对加压室中的流体加压。当柱塞沿着基本上与加压方向相反的吸入方向移动时，柱塞通过吸入室将流体从流体入口吸入加压室中，并基本上同时将流体从流体室吸入吸入室中。
可替换地，高压泵包括泵壳和柱塞。泵壳限定出流体入口、吸入室、流体室和加压室。流体入口经由吸入室与流体室连通。吸入室能够与加压室连通。泵壳具有缸筒，该缸筒具有与加压室连通的内部空间。柱塞可在缸筒的内部空间中移动。柱塞和缸筒之间具有滑动部件。滑动部件将流体室与加压室隔开。加压室具有加压容积(compression volume)。流体室具有流体容积(fluid volume)。该加压容积和流体容积具有一总和。该加压容积和流体容积的总和基本为常数。
可替换地，吸入室具有吸入容积(inlet volume)。加压容积、流体容积和吸入容积具有一总和。该加压容积、流体容积和吸入容积的总和基本为常数。
因此，可以避免流入加压室中的燃料量因吸入室中的压力下降而出现极度不足。此外，也可以减小燃料在吸入室中的压力脉动，这样，便可减小元件的变化。
本发明的上述和其他目的、特点和优点将从下面参考附图描述的说明书中变得更加明显。在附图中图1A是示出根据本发明的第一实施例的高压泵的示意性侧视剖面图，图1B是示出当从柱塞的侧面看控制阀的止动器时该止动器的示意性仰视图；图2是示出根据本发明的第一实施例处于吸入行程中的高压泵的示意性侧视剖面图；图3是示出根据第二实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图4是示出根据第三实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图5是示出根据第四实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图6是示出根据第五实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图7是示出根据第六实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图8是示出根据第七实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图9是示出根据第八实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图10是示出根据第九实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图11是示出根据第十实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图12是示出根据第十一实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图13是示出根据第十二实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图14是示出根据第十三实施例的高压泵的示意性侧视剖面图；图15是示出根据第十三实施例的柱塞的示意图；图16是示出根据第十三实施例的第一变型的柱塞的止动器的示意图；图17是示出根据第十三实施例的第二变型的柱塞的止动器的示意图
图18是示出根据第十三实施例的第三变型的柱塞的止动器的示意图；图19是示出根据第一实施例的第一变型的高压泵的示意性侧视剖面图；以及图20是示出根据第一实施例的第二变型的高压泵的示意性侧视剖面图。
具体实施例方式
(第一实施例)如图1A所示，高压泵10例如将燃料供给到内燃机、如柴油机和汽油机的喷射器中。柱塞14具有滑动部15和小直径部16。柱塞14具有不均匀直径结构。具体地说，小直径部16的直径小于滑动部15的直径。滑动部15和小直径部16之间具有台阶17。滑动部15被可滑动地支承在缸筒22中。小直径部16相对于滑动部15设在加压室(或压缩室)304的相对侧。小直径部16的周边用油封19密封。油封19用作密封部件。柱塞14的小直径部16与挺杆12接触。挺杆12由弹簧18的弹力偏压到凸轮2上，因此，随着凸轮2的旋转，挺杆12的底表面在凸轮2上滑动。这样，随着凸轮2的旋转，柱塞14与挺杆12一起往复移动。
泵壳20具有缸筒22，该缸筒22支承柱塞14，由此柱塞14能够在缸筒22中往复移动。泵壳20具有吸入通路(流体入口)300、吸入室(或入口室)302、加压室304、燃料室(流体室)308和连通通路310。燃料通过吸入通路300从低压泵供给到高压泵10的吸入室302中。吸入通路300用作燃料通路。
在阀部件(插塞)32从控制阀30中的阀座35提起的情况下，吸入室302通过连通孔306与加压室304连通。连通孔306形成于控制阀30的阀座35的内圆周周边中。燃料室308经由滑动部15和小直径部16之间的滑动部件与加压室304隔开。燃料室308为形成于台阶17的下侧的下部空间。燃料室308在滑动部件(其形成于滑动部15和缸筒22之间)和油封19之间的空间中形成于小直径部16的周围。燃料室308的上侧由滑动部15和缸筒22之间的滑动部件紧密密封。吸入室302通过连通通路310与燃料室308连通。连通通路310为排出通路，燃料通过该连通通路310从吸入室302排出到燃料室308中。
控制阀30由阀部件32、弹簧33、阀座35和止动器40构成。在图2所示的吸入行程中，止动器40相对于阀部件32设置在燃料的下游侧。
如图1B所示，止动器40的外周边具有四个凹口(或切口)，因此止动器40和泵壳20的内圆周周边之间形成燃料通路42。阀部件32由弹簧33的弹力偏压到止动器40一侧。也就是说，阀部件32被偏压，从而阀部件32从阀座35提起。当线圈34通电时，阀部件32通过逆着弹簧33的弹力的磁吸引力而置于(或座靠于)阀座35上。当阀部件32位于阀座35上时，连通孔306被阻塞，因此吸入室302便与加压室304阻断。
低压阻尼器50具有阻尼部件，例如其内的隔膜，从而减小了吸入通路300和吸入室302中的脉动。排出阀60具有球62，当加压室304中的压力大于预定的设置压力时，该球62可抵抗弹簧63的弹力从阀座64上提起。当球62从阀座64上提起时，加压室304中的燃料从排出阀60排出。
接下来，描述高压泵10的操作。
首先，描述吸入行程。
如图2所示，随着凸轮2旋转，柱塞14从其顶部死点向下移动到其底部死点。在这种情况下，对线圈34的供电终止。因此，如图2所示，阀部件32借助于弹簧33的弹力从阀座35向下提起，由此吸入室302与加压室304通过连通孔306连通。这样，随着柱塞14沿着吸入方向向下移动，燃料便从吸入室302吸入加压室304。
当柱塞14向下移动时，形成于滑动部15和小直径部16之间的柱塞14的台阶向燃料室308一侧移动，因此燃料室308的容积下降。随着燃料室308的容积下降，燃料室308中的燃料被压入连通通路310，因此燃料便从连通通路310导入吸入室302中。
当燃料随着柱塞14向下移动而从吸入室302吸入加压室304中时，燃料通过连通通路310从燃料室308导入吸入室302。因此，吸入室302中的压力下降在吸入行程中可以被减小。因此，可以避免流入加压室304中的燃料因吸入室302中的压力下降而出现不足。
接下来，描述返回行程。
参考图1A，当柱塞14从其底部死点向上移动到其顶部死点时，阀部件32借助于弹簧33的弹力保持离开阀座35一段时间，在此期间，对线圈34的通电终止。因此，随着柱塞14向上移动，加压室304中的燃料通过连通孔306返回到吸入室302中。在这种情况下，形成于滑动部15和小直径部16之间的台阶17向上移动，因此燃料室308的容积增大。因此，从加压室304返回到吸入室302中的燃料通过连通通路310部分地排出到燃料室308中。
如上所述，当燃料随着柱塞的向上移动而从加压室304返回到吸入室302中时，燃料通过连通通路310从吸入室302排出到燃料室308中。因此，由于向上移动柱塞14而发生的吸入室302中的压力增加可以被减小。
接下来，描述加压行程。
当在返回行程中对线圈34通电时，阀部件32受到逆着弹簧33的弹力的磁吸引力的吸引，因此，阀部件32被置于阀座35上。在这种情况下，连通孔306被闭合，因此吸入室302与加压室304阻断。随着柱塞14沿着加压方向向上移动，加压室304中的燃料被加压或压缩，因此加压室304中的燃料的压力增大。当加压室304中的燃料的压力变得大于预定压力时，球62抵抗弹簧63的弹力从阀座34上被提起，这样排出阀60便打开其中的流动通路。因此，加压室304中的加压燃料便从高压泵10排出。
控制供给至线圈34以用于打开控制阀30的电能的定时，从而可以控制当柱塞14向上移动时从高压泵10排出的燃料量。重复吸入行程、返回行程和加压行程，这样，高压泵10便重复地吸入燃料和排出加压燃料。
在该实施例中，参考图2，燃料在吸入行程中从燃料室308导入吸入室302中，这样，吸入室302中的燃料的压力下降被减小。在该操作中，可以避免在吸入行程中流入加压室304中的燃料量因吸入室302中的压力下降而出现不足。因此，充足量的燃料可从吸入室302供给至加压室304中。
另外，参考图1A，在返回行程中，燃料从吸入室302排出到燃料室308中，这样，吸入室302中的燃料的压力下降可以被减小。在该操作中，吸入室302中的脉动可以被减小，其中，该脉动由于柱塞14重复图1A中示出的向上移动和图2中示出的向下移动而产生。当吸入室302中的脉动减小时，便可以避免在吸入行程中从吸入室302流入加压室304的燃料量出现不足。因此，充足量的燃料从吸入室302供给至加压室304中。
此外，吸入室302中的燃料的压力脉动被减小，因此可以减小施加于低压阻尼器50和吸入室302一侧的燃料管上的压力的变化。因此，诸如低压阻尼器50和燃料管之类的元件可免受损害。另外，燃料管中的脉动可以被减小，这样，燃料管的支承部件可免于被放松或受到损害。
此外，利用小直径部和缸筒的空虚处之间的死区，在柱塞的小直径部周围形成燃料室。因此，死区被有效利用，这样便避免了高压泵的体积扩大。
(第二、第三和第四实施例)如图3所示，在第二实施例的高压泵70中，环形板72相对于油封19设置在缸筒22一侧。环形板72径向环绕在柱塞14的小直径部16周围。环形板72的内圆周周边和小直径部16的外圆周周边之间形成一小间隙74，这样，环形板72不会妨碍小直径部16的往复移动。在该结构中，例如，即使在滑动部15和缸筒22之间的滑动操作中该二者之间的滑动部件内落入灰尘时，间隙74可限制灰尘被导入油封19和小直径部16之间的另一滑动部件内。因此，油封19可免于受到损害。
如图4所示，在第三实施例的高压泵80中，过滤器82设在连通通路310的途中，以去除杂质或异物。过滤器82限制杂质闯入油封19和小直径部16之间的滑动部件内，其中，所述杂质夹带在供给至高压泵80的燃料中。在该结构中，油封19可免于由于杂质侵入而受到损害。
如图5所示，在第四实施例的高压泵90中，燃料室308形成于连通通路310的途中，而不是形成于柱塞14的小直径部16周围。燃料室308与台阶17下侧的下部空间312连通，其中，所述台阶17位于滑动部15和小直径部16之间。在该结构中，即使当燃料室308的位置变化时，吸入室302中的燃料的压力下降也可以被减小，并因此可以减小脉动，这与第一实施例类似，其中，所述脉动随着柱塞14往复移动而在吸入室302中的燃料的压力中产生。
(第五实施例)如图6所示，在第五实施例的高压泵100中，控制阀102的阀部件104由弹簧33的弹力而偏压到阀座106上。当终止对线圈34供电时，阀部件104由弹簧33的弹力而置于阀座106上，这样，形成于阀座106的内圆周周边上的连通孔306闭合。因此，吸入室302与加压室304阻断。当对线圈34供电时，阀部件104受到逆着弹簧33的弹力的磁吸引力吸引，这样，阀部件104从阀座106上提起。因此，吸入室302与加压室304连通。
吸入阀110设在吸入通路314中，该吸入通路314将吸入室302与加压室304连通。吸入阀110具有球112，弹簧113将球112偏压到阀座114上。吸入阀110为止回阀(或逆止阀)，其容许燃料从吸入室302进入加压室304中，并阻止燃料从加压室304进入吸入室302中。
接下来，描述高压泵100的操作。
首先，描述高压泵100的加压行程。当柱塞14向下移动且加压室304中的压力下降时，吸入阀110的球112抵抗弹簧113的弹力从阀座114上提起。在这种情况下，吸入室302中的燃料通过吸入通路314被吸入加压室304中。随着柱塞14向下移动，燃料室308中的燃料通过连通通路310被导入吸入室302中。
如上所述，在吸入行程中，吸入室302中的燃料可通过吸入阀110吸入加压室304中。因此，控制阀102可处于开启状态或关闭状态。
接下来，描述返回行程。
在返回行程中，当柱塞14开始从其底部死点向上移动到顶部死点时，线圈34被通电，这样，阀部件32从阀座106上提起。在该操作中，即使当柱塞14向上移动时，加压室304中的燃料也可通过连通孔306返回到吸入室302中。另外，返回吸入室302的燃料通过连通通路310供给到燃料室308中。
接下来，描述加压行程。
当在返回行程中终止向线圈34供电时，阀部件104由弹簧33的弹力而置于阀座106上，这样，连通孔306关闭，吸入室302与加压室304阻断。预先确定控制阀102开启时的设定压力大于排出阀60开启时的设定压力。随着柱塞14向上移动，当加压室304中的燃料压力变得大于排出阀60的设定压力时，排出阀60打开。在这种情况下，控制阀102保持关闭。因此，当排出阀60开启时，加压室304中的加压燃料通过排出阀60从高压泵100排出。
(第六实施例)如图7所示，第六实施例的高压泵120包括控制阀122，其中，位于图7中上侧的杯形阀部件126的底壁连接到轴124的末端。弹簧128沿着基本上与弹簧33偏压阀部件126的方向相反的方向偏压阀部件126。弹簧33的弹力被设定为大于弹簧128的弹力，这样，当终止对线圈34通电时，阀部件126从阀座35上提起。
当在柱塞14向上移动的情况下对线圈34通电时，轴124由线圈34所产生的吸引力被向上吸引。在这种情况下，阀部件126由弹簧128的弹力以及线圈34的磁吸引力被向上偏压，这样，阀部件126便置于阀座35上。因此，加压室304中的燃料被加压。
(第七实施例)如图8所示，高压泵130具有控制阀132，其中，线圈34设在止动器40的外圆周周边的周围。例如，止动器40由用非磁性材料涂覆的磁性材料形成。阀部件126例如由磁性材料形成。可替换地，阀部件126例如可由用非磁性材料涂覆的磁性材料形成。
在图8中，弹簧128将阀部件126向上偏压到阀座35上。当对线圈34通电时，阀部件126和止动器40之间产生磁吸引力，所述磁吸引力的方向与弹簧128偏压阀部件126的方向相反。
接下来，描述高压泵130的操作。
首先，描述高压泵130的吸入行程。当柱塞14向下移动且加压室304中的压力减小时，吸入室302和加压室304之间的压差发生变化。这种压差施加于阀部件126上。吸入室302位于阀部件126的上游侧。加压室304位于阀部件126的下游侧。在这种情况下，加压室304中的压力作为沿着图8中向上方向的座靠力施加于阀部件126上，其中，阀部件126置于阀座35上。另外，吸入室302中的燃料压力作为沿着图8中向下方向的提起力施加于阀部件126上，其中，阀部件126从阀座35上提起。当图8中向上施加于阀部件126上的座靠力和弹簧126的偏压力之和变得小于图8中向下施加于阀部件126上的提起力时，阀部件126从阀座35提起并移向止动器40。因此，燃料从吸入室302吸入加压室304。即使在阀部件126移向止动器40且阀部件126与止动器40邻接(或抵靠)的情况下，燃料通路42形成于阀部件126与止动器40接触的部分的周围。因此，燃料通过燃料通路42供给到加压室304中。加压室304相对于止动器40置于阀部件126的相对侧上。在柱塞14到达其底部死点之前，线圈34在止动器40与阀部件126接触的情况下通电。在这种情况下，止动器40与阀部件126接触。因此，即使当磁吸引力很小时，在阀部件126与止动器40邻接的条件下，控制阀132维持开启状态。
接下来，描述返回行程。
维持对线圈34通电，这样，即使在柱塞14开始从其底部死点向上移动到其顶部死点时，止动器40和阀部件126之间也产生磁吸引力。
因此，阀部件126维持与止动器40邻接，这样，阀部件126维持打开连通孔306。在该操作中，燃料随着柱塞14向上移动由柱塞14推动，且由柱塞14推动的燃料通过连通孔306返回到吸入室302中。
接下来，描述加压行程。
沿着阀部件126置于或落座于阀座35上的方向将加压室304中的燃料压力所产生的座靠力施加于阀部件126上。另外，沿着阀部件126从阀座35上提起的方向将由吸入室302中的燃料压力所产生的提升力施加于阀部件126上。
在这种情况下，当在返回行程中停止对线圈304通电时，阀部件126和止动器400之间停止产生磁吸引力。因此，在图8中向上施加于阀部件126上的座靠力和弹簧128的弹力之和大于图8中向下施加于阀部件126上的提起力。因此，阀部件126借助施加于该阀部件126上的压差而置于阀座35上，这样，连通孔306被阻塞。在这种情况下，当柱塞14进一步向上移动到其顶部死点时，加压室304中的燃料被加压，这样，燃料压力增大。当加压室304中的燃料压力变得大于预定压力时，球62抵抗弹簧63的弹力从阀座64上提起，这样，排出阀60便打开其中的流动通路。因此，加压室304中的加压燃料便通过排出阀60从高压泵130排出。
(第八、第九和第十实施例)在第八、第九和第十实施例中，高压泵中的控制阀的阀部件的形状和止动器的形状中的至少一个与第七实施例不同。
如图9、10和11所示，止动器146、40、166例如由磁性材料形成，该磁性材料涂覆有非磁性材料。阀部件144、154和筒部件165例如由磁性材料形成。可替换地，阀部件144、154和筒部件165例如可由涂覆有非磁性材料的磁性材料形成。因此，参考图9，当线圈142通电时，止动器146和阀部件144之间产生磁吸引力。另外，参考图10，当线圈152通电时，止动器40和阀部件154之间产生磁吸引力。另外，参考图11，当线圈162通电时，止动器166和筒部件165之间产生磁吸引力。
如图9所示，在第八实施例的高压泵140中，控制阀142的止动器146具有一突出部，阀部件144具有另一突出部。止动器146的突出部和阀部件144的突出部彼此相对，并能够相互接触。
参考图10，在第九实施例的高压泵150中，控制阀152的阀部件154大致呈杯形，其具有凸缘，在图10的下侧，该凸缘在该阀部件的开口侧上向外延伸。阀部件154在其开口侧与止动器40相对。在该结构中，阀部件154能够经由阀部件154的凸缘周围的表面与止动器40邻接。阀部件154具有凸缘，阀部件154经由该凸缘与止动器40邻接，这样，阀部件154与止动器40邻接的表面积变大。因此，可抑制阀部件154在邻接止动器40的情况下倾斜。
参考图11，在第十实施例的高压泵160中，控制阀162的止动器166具有用于接收弹簧128的凹槽。球164和筒部件165构成阀部件。
(第十一、第十二实施例)如图12、13所示，在第十一实施例和第十二实施例中的结构中，阀部件126、154具有与上述实施例中的阀部件不同的形状。阀部件126、154的操作和线圈34的通电定时大致与上述第七至第十实施例中的情况相同。
在图12所示的第十一实施例的高压泵170中，控制阀172的轴线与柱塞14的轴线偏离。控制阀172的阀部件126具有止动器174，该止动器174与泵壳20成一整体。在该结构中，泵壳20的止动器174例如由涂覆有非磁性材料的磁性材料形成。因此，当线圈34通电时，阀部件126和止动器174之间产生磁吸引力。
在图13所示的第十二实施例的高压泵180中，控制阀182的轴线与柱塞14的轴线偏离。控制阀182的阀部件154具有止动器174，该止动器174与泵壳152成一整体。在该结构中，泵壳20的止动器174例如由涂覆有非磁性材料的磁性材料形成。因此，当线圈34通电时，阀部件154和止动器174之间产生磁吸引力。
(第十三实施例)如图14所示，在第十三实施例的高压泵190中，在柱塞14的台阶17的下侧，图15所示的大致C形的止动器192与缸筒22的内壁接合。也就是说，在图14中，在柱塞14相对于其台阶17向下移动的一侧，止动器192与缸筒22的内壁相互接合。具体地说，止动器192相对于柱塞14的台阶17的最下部分设在挺杆12一侧。止动器192从缸筒22的内周壁径向向内突出。在该结构中，例如，当柱塞14的滑动部15在高压泵190与凸轮2分开的状态下向下移动时，滑动部15钩住止动器192。在这种情况下，可防止柱塞14的台阶17与油封19碰撞，这样，油封19可免于受到损害。
柱塞14的台阶17可用图16、17和18示出的止动器194、196、198而不是第十三实施例中的止动器192钩住。各止动器194、196和198大致呈C形，并在图14中柱塞14的台阶17向下移动的一侧与缸筒22的内壁接合。各止动器194、196和198相对于柱塞14的台阶17的最下部分设置于挺杆12一侧。
在第十三实施例和第十三实施例的第一、第二和第三变型的结构中，各止动器192、194、196和198相对于柱塞14的台阶17的最下部分设置于挺杆12一侧。因此，当高压泵连接到另一元件如发动机或者从该另一元件上拆下时，便可防止柱塞14与高压泵脱开，由此便于进行高压泵的组装工作。
在上述实施例中，利用柱塞14的滑动部15和缸筒22之间的滑动部件将燃料室与加压室304阻断。吸入室302通过连通通路310与燃料室连通。此外，小直径部16在滑动部15向下移动的一侧设置到滑动部15上，这样，台阶17形成于滑动部15和小直径部16之间。
因此，当柱塞14向下移动时，设置在台阶17下侧的燃料室的容积减小。也就是说，当柱塞14向下移动时，在柱塞14向下移动一侧的空间的容积减小。因此，燃料室中的燃料被推向连通通路310并导入吸入室302中。该燃料室和该空间在柱塞14向下移动时的容积下降程度与柱塞向下移动的速度相应。因而，即使高压泵的旋转速度增加，且柱塞的移动速度增加，随着柱塞14向下移动，仍可将燃料从燃料室导入吸入室302中。因此，在该结构中，可以防止吸入室302中的燃料压力在吸入行程中降低。
此外，当柱塞14向上移动并且柱塞14的滑动部15的端表面移向加压室304一侧时，加压室304的容积减小。由此，从加压室304返回到吸入室302中的燃料被推入连通通路310并供给到燃料室中。在该结构中，可以防止在柱塞14向上移动的情况下吸入室302中的压力增加。因此，即使当随着柱塞14向上和向下移动在吸入室302中产生脉动时，吸入室302中的脉动也可被减小。
在上述结构中，防止了吸入室302中的压力下降，并防止了吸入室302中的压力发生脉动，这样，便可防止在吸入行程中从吸入室302流入加压室304中的燃料出现不足。因此，充足的燃料量可被供给至加压室304中。吸入室302中的压力脉动可以被减小，这样，便可防止吸入室302中的压力增加。因此，可以防止设在燃料入口一侧的元件、如低压阻尼器50和燃料管因高压而受到损害。另外，吸入室302中的压力脉动被减小，这样，可以减小燃料管中的振动。因此，可以防止燃料管的支承部件被放松或受到损害。
(其他变型)在上述实施例中，当柱塞14向上移动时，吸入室302中的燃料可通过连通通路310供给至燃料室中。当柱塞14向下移动时，燃料室中的燃料可通过连通通路310供给至吸入室302中。
可替换地，该结构可被改动为这样一种结构，即，当柱塞向下移动时，燃料可通过连通通路从燃料室导入吸入室中，并且当柱塞向上移动时，燃料没有通过连通通路从吸入室供给至燃料室中。
柱塞的形状可以是直的，在其纵向中途没有台阶。在该结构中，柱塞的直径沿着柱塞的纵向方向可大致恒定。在该结构中，当柱塞向上移动时，燃料可通过连通通路从吸入室供给至燃料室中，并且当柱塞向下移动时，燃料可不通过连通通路从燃料室导入吸入室中。
燃料室可以被省去。
如图19所示，在第一实施例的第一变型中，不同于吸入通路300的排出通路500可被形成为与吸入室302连通。在该结构中，当柱塞向上移动时，燃料可从吸入室排出到高压泵的外部。
如图20所示，在第一实施例的第二变型中，不同于吸入通路300的排出通路510可被形成为与吸入室302连通。在该结构中，当柱塞向上移动时，燃料可通过该排出通路从吸入室排出到燃料室中。
在第一实施例的第一和第二变型的这些结构中，防止了吸入室302中的压力发生脉动，这样，便可避免在吸入行程中从吸入室302流入加压室304的燃料量出现不足。另外，吸入室302中的压力脉动被减小，因此，燃料管中的振动可被减小。因此，可以防止燃料管的支承部件被放松或受到损害。
利用高压泵所泵送的流体不限于燃料。高压泵可泵送各种流体，例如气体、气液两相流体和液体。
在适当情况下，可将上述实施例进行组合。例如，图3所示的第二实施例的环形板72可用于第三到第十三实施例的结构中。图4所示的第三实施例的过滤器82可用于第四到第十三实施例的结构中。图5所示的第四实施例的燃料室308可用于第五到第十三实施例的结构中。图6所示的第五实施例的控制阀102、吸入通路314和吸入阀110可用于第六到第十三实施例的结构中。图7所示的第六实施例的控制阀122、阀部件126的结构和弹簧128可用于第七到第十三实施例的结构中。图8所示的第七实施例的控制阀132(包括阀部件126的设置在内)的结构和弹簧128可用于第八到第十三实施例的结构中。图9到图11所示的控制阀142、152、162(包括其内的阀部件)的任何一种结构和元件布置可用于第十二和第十三实施例的结构中。上述组合为示范性示例。上述结构、元件和布置可相互进行不同组合，从而可以进一步产生各种特征和效果。
在上述实施例中，加压室304具有加压容积。燃料室308具有流体容积。加压容积和流体容积的总和基本为常数(或基本上是恒定不变的)。可替换地，吸入室302具有吸入容积。加压容积、流体容积和吸入容积的总和基本为常数。
具体地说，在吸入行程中，当柱塞14沿着吸入方向在缸筒22中移动时，加压室304的加压容积增大，而燃料室308的流体容积减小。另外，在加压行程中，当柱塞14沿着加压方向在缸筒22中移动时，加压室304的加压容积减小，而燃料室308的流体容积增大。因此，加压容积和流体容积之和至少在吸入行程和加压行程中基本为常数。此外，不管在吸入行程还是在加压行程中，吸入室302的容积基本为常数。因此，加压容积、流体容积和吸入容积的总和基本为常数。即使对加压室304、燃料室308和吸入室302的结构进行改动，当各个室的容积之和基本为常数时，也会产生类似的效果。
此外，在不偏离本发明的精神的情况下，可对上述实施例作出各种改动和变化。
权利要求
1.一种高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其通过吸入室(302)将流体从流体入口(300)吸入加压室(304)中，该高压泵具有流体室(308)，该流体室(308)经由该吸入室(302)与该流体入口(300)连通，其特征在于，该高压泵包括柱塞(14)，当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，该柱塞(14)将流体从该吸入室(302)吸入该加压室(304)中，当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该柱塞(14)能够对该加压室(304)中的流体加压；以及缸筒(22)，该缸筒(22)在其中可移动地支承着该柱塞(14)，其中，当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，该吸入室(302)中的流体被吸入该加压室(304)中，因此流体便从该流体室(308)流入该吸入室(302)中。
2.如权利要求1所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，当该柱塞(14)沿着吸入方向在该缸筒(22)中移动时，该加压室(304)的容积增大，而该流体室(308)的容积减小。
3.如权利要求1或2所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该柱塞(14)和该缸筒(22)之间具有滑动部件，该滑动部件将该流体室(308)与该加压室(304)隔开，以及当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，流体从该加压室(304)返回到该吸入室(302)中，因此流体便从该吸入室(302)流入该流体室(308)中。
4.如权利要求1或2所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，当该柱塞(14)沿着加压方向在该缸筒(22)中移动时，该加压室(304)的容积减小，而该流体室(308)的容积增大。
5.如权利要求3所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该柱塞(14)具有滑动部(15)和小直径部(16)，该小直径部(16)相对于该滑动部(15)设置在该加压室(304)的大致相对侧，该小直径部(16)的直径小于该滑动部(15)的直径，该滑动部(15)能够相对于该缸筒(22)滑动，该滑动部(15)和该小直径部(16)之间限定出一台阶(17)，该台阶(17)在其沿着吸入方向移向的一侧限定出一空间，当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，该空间的容积减小，以及当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该空间的容积增大。
6.如权利要求5所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该流体室(308)围绕着该小直径部(16)。
7.如权利要求1或2所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，还包括控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)，其能够将该吸入室(302)与该加压室(304)连通，该控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)能够将该吸入室(302)与该加压室(304)阻断，其中，该控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)控制从该加压室(304)排出的流体量。
8.如权利要求1或2所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该泵壳(20)具有连通通路(310)，以及该流体室(308)经由该连通通路(310)与该吸入室(302)连通。
9.一种燃料泵设备，其包括如权利要求1或2所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)。
10.一种高压泵(10)，其通过吸入室(302)将流体从流体入口(300)吸入加压室(304)中，该高压泵具有排出通路(500，510)，其经由该吸入室(302)与该流体入口(300)连通，其特征在于，该高压泵包括柱塞(14)，当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，该柱塞(14)将流体从该吸入室(302)吸入该加压室(304)中，当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该柱塞(14)能够对该加压室(304)中的流体加压；以及缸筒(22)，该缸筒(22)在其中可移动地支承着该柱塞(14)，其中，当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，流体从该加压室(304)返回到该吸入室(302)中，因此流体便通过该排出通路(500，510)从该吸入室(302)排出。
11.如权利要求10所述的高压泵(10)，其特征在于，该高压泵还包括流体室(308)，其中，该柱塞(14)和该缸筒(22)之间具有滑动部件，该滑动部件将该流体室(308)与该加压室(304)隔开，以及该吸入室(302)通过该排出通路(510)与该流体室(308)连通。
12.如权利要求11所述的高压泵(10)，其特征在于，当该柱塞(14)沿着加压方向在该缸筒(22)中移动时，该加压室(304)的容积减小，而该流体室(308)的容积增大，以及当该柱塞(14)沿着吸入方向在该缸筒(22)中移动时，该加压室(304)的容积增大，而该流体室(308)的容积减小。
13.如权利要求11或12所述的高压泵(10)，其特征在于，该柱塞(14)具有滑动部(15)和小直径部(16)，该小直径部(16)相对于该滑动部(15)设置在该加压室(304)的大致相对侧，该小直径部(16)的直径小于该滑动部(15)的直径，该滑动部(15)能够相对于该缸筒(22)滑动，该滑动部(15)和该小直径部(16)之间限定出一台阶(17)，该台阶(17)在其沿着吸入方向移向的一侧限定出一空间，当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，该空间的容积减小，以及当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该空间的容积增大。
14.如权利要求13所述的高压泵(10)，其特征在于，该流体室(308)围绕着该小直径部(16)。
15.如权利要求10至12中任一项所述的高压泵(10)，其特征在于，还包括控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)，其能够将该吸入室(302)与该加压室(304)连通，该控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)能够将该吸入室(302)与该加压室(304)阻断，其中，该控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)控制从该加压室(304)排出的流体量。
16.如权利要求10至12中任一项所述的高压泵(10)，其特征在于，该泵壳(20)具有连通通路(310)，以及该流体室(308)经由该连通通路(310)与该吸入室(302)连通。
17.一种燃料泵设备，其包括如权利要求10至12中任一项所述的高压泵(10)。
18.一种高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，包括泵壳(20)，其限定出流体入口(300)、吸入室(302)、流体室(308)和加压室(304)，其中，该流体入口(300)经由该吸入室(302)与该流体室(308)连通，该吸入室(302)能够与该加压室(304)连通，该泵壳(20)具有缸筒(22)，该缸筒(22)的内部空间与该加压室(304)连通，该高压泵还包括柱塞(14)，其可在该缸筒(22)的内部空间中移动，其中，当该柱塞(14)沿着加压方向在该缸筒(22)中移动时，该柱塞(14)能够对该加压室(304)中的流体加压，当该柱塞(14)沿着基本上与该加压方向相反的吸入方向在该缸筒(22)中移动时，该柱塞(14)通过该吸入室(302)将流体从该流体入口(300)吸入该加压室(304)中，并基本上同时将流体从该流体室(308)吸入该吸入室(302)中。
19.如权利要求18所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，当该柱塞(14)沿着吸入方向在该缸筒(22)中移动时，该加压室(304)的容积增大，而该流体室(308)的容积减小。
20.如权利要求18或19所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该柱塞(14)和该缸筒(22)之间具有滑动部件，该滑动部件将该流体室(308)与该加压室(304)隔开，以及当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该柱塞(14)能够将流体从该加压室(304)推入该吸入室(302)中，并同时将流体从该吸入室(302)吸入该流体室(308)中。
21.如权利要求20所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该柱塞(14)具有滑动部(15)和小直径部(16)，该小直径部(16)的直径小于该滑动部(15)的直径，该滑动部(15)能够相对于该缸筒(22)滑动，该小直径部(16)相对于该滑动部(15)设置在该加压室(304)的大致相对侧，该滑动部(15)和该小直径部(16)之间限定出一台阶(17)，该台阶(17)在其沿着吸入方向移向的一侧限定出一空间，当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，该空间的容积减小，以及当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该空间的容积增大。
22.如权利要求21所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该流体室(308)布置在该小直径部(16)的周围。
23.如权利要求18或19所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，还包括控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)，其能够将该吸入室(302)与该加压室(304)连通，该控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)能够将该吸入室(302)与该加压室(304)阻断，其中，该控制阀(30，102，122，132，142，152，162，172，182)控制从该加压室(304)排出的流体量。
24.如权利要求18或19所述的高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，该泵壳(20)具有连通通路(310)，该流体室(308)经由该连通通路(310)与该吸入室(302)连通。
25.一种高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，包括泵壳(20)，其限定出流体入口(300)、吸入室(302)、流体室(308)和加压室(304)，其中，该流体入口(300)经由该吸入室(302)与该流体室(308)连通，该吸入室(302)能够与该加压室(304)连通，该泵壳(20)具有缸筒(22)，该缸筒(22)的内部空间与该加压室(304)连通，该高压泵还包括柱塞(14)，其可在该缸筒(22)的内部空间中移动，其中，该柱塞(14)和该缸筒(22)之间具有滑动部件，该滑动部件将该流体室(308)与该加压室(304)隔开，该加压室(304)具有加压容积，该流体室(308)具有流体容积，该加压容积和该流体容积具有一总和，以及该加压容积和该流体容积的总和基本为常数。
26.一种高压泵(10，70，80，90，100，120，130，140，150，160，170，180，190)，其特征在于，包括泵壳(20)，其限定出流体入口(300)、吸入室(302)、流体室(308)和加压室(304)，其中，该流体入口(300)经由该吸入室(302)与该流体室(308)连通，该吸入室(302)能够与该加压室(304)连通，该泵壳(20)具有缸筒(22)，该缸筒(22)的内部空间与该加压室(304)连通，该高压泵还包括柱塞(14)，其可在该缸筒(22)的内部空间中移动，其中，该柱塞(14)和该缸筒(22)之间具有滑动部件，该滑动部件将该流体室(308)与该加压室(304)隔开，该加压室(304)具有加压容积，该流体室(308)具有流体容积，该吸入室(302)具有吸入容积，该加压容积、该流体容积和该吸入容积具有一总和，以及该加压容积、该流体容积和该吸入容积的总和基本为常数。
全文摘要
一种高压泵(10)，其通过吸入室(302)将流体从流体入口(300)吸入加压室(304)中。该高压泵具有流体室(308)，其经由吸入室(302)与流体入口(300)连通。该高压泵包括柱塞(14)和缸筒(22)。当该柱塞(14)沿着吸入方向移动时，其将流体从吸入室(302)吸入加压室(304)中。当该柱塞(14)沿着加压方向移动时，该柱塞(14)能够对加压室(304)中的流体加压。该缸筒(22)在其中可移动地支承着该柱塞(14)。当柱塞(14)沿着吸入方向移动时，吸入室(302)中的流体被吸入加压室(304)中，因此流体便从流体室(308)流入吸入室(302)中。
文档编号F02M59/00GK1807872SQ20061000630
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月18日 优先权日2005年1月19日
发明者井上宏史 申请人:株式会社电装