专利名称：燃料供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如对内燃机的燃料喷射装置供给燃料的燃料供给装置。
背景技术：
专利文献I及2中公开的活塞式燃料泵包括被电动机驱动的斜板；以及具有随着斜板的旋转而往复运动的多个活塞的汽缸，在汽缸的入口侧设有用于将燃料导入加压室的吸入端口。现有技术文献专利文献
专利文献I :日本专利特开2009-108683号公报专利文献2 :日本专利特开2011-26962号公报在这种燃料供给装置中，在电动机转子的旋转及斜板的旋转动作的作用下，在泵内的燃料中容易产生回旋流，被吸入至汽缸的吸入端口之前的燃料会因该回旋流带来的流体摩擦而产生涡旋。或者，在活塞或对活塞施加返回力的回位弹簧的往复动作的作用下，燃料会受到扰乱。这两种情况均会增加压力损失，从而容易在燃料中产生蒸汽(气泡)。此外，由于与汽缸端面大致平行形成的回旋流处于与吸入端口垂直的方向上，因此，将被吸入至吸入端口的燃料会从回旋流的流向急剧地直角转弯后吸入至吸入端口，从而导致压力损失增加。特别地，当燃料处于高温时，在挥发性较高的燃料中经常会产生由此引起的蒸汽。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能抑制在吸入端口附近受到的回旋流的影响，并能实现减少燃料吸入压力损失、抑制蒸汽的吸入等的燃料供给装置。本发明的燃料供给装置通过电动机部对泵部进行驱动，且对上述泵部吸入的燃料进行加压后将其排出，其特征是，上述泵部包括外壳，该外壳具有吸入接头和排出接头；汽缸，该汽缸收容在上述外壳内，并配置有多个活塞；倾斜板，该倾斜板设于上述电动机部的轴，使上述多个活塞往复运动；多个吸入端口，这些吸入端口被设置成与上述活塞相对应地沿轴向贯穿上述汽缸，并作为将上述燃料导入增压室的燃料通路；以及大致圆筒状的衬套，该衬套的两端部嵌入保持于上述汽缸及电动机部，并将从上述吸入接头吸入的燃料朝上述多个吸入端口引导，上述活塞和上述吸入端口配置在彼此被隔开的不同的空间内。根据本发明，可获得一种能以简单的结构实现降低燃料吸入压力损失、抑制蒸汽的吸入、防止蒸汽停留在泵内、使泵排出量稳定、控制燃料压力稳定等的燃料供给装置。
图I是表示使用本发明的燃料供给装置的燃料系统的结构图。
图2是表示本发明实施方式I的燃料供给装置的主要部分的剖视结构图。图3是表示实施方式I的汽缸的俯视图。图4是表示实施方式I的衬套和汽缸的侧视图。图5是图4的A-A剖视图。图6是图5的B-B剖视图。图7是表示实施方式I的泵排出流量特性的一例的特性图。图8是将本发明实施方式2的衬套与汽缸一起表不的俯视图。图9是图8的C-C剖视图。·
图10是将本发明实施方式3的衬套与汽缸一起表不的俯视图。图11是图10的D-D剖视图。图12是表示实施方式3的衬套与吸入接头(日文二'> > )之间的位置关系的首1J视图。图13是将本发明实施方式4的衬套与汽缸一起表不的俯视图。图14是图13的E-E剖视图。图15是表示实施方式4的衬套与吸入接头之间的位置关系的剖视图。(符号说明)I燃料容器2燃料供给装置3压力调节装置4燃料喷射装置5控制单元10电动机部11 轴12倾斜板13间壁体13a 凸缘20 泵部21 外壳22 螺钉23吸入接头24排出接头25 活塞26 汽缸26a活塞孔26b 吸入端口26c台阶部27 弹簧28 衬套28a 开口部
28b 间壁28d 间壁28e 间壁28f燃料通路28g 孔28h燃料通路29吸入阀
30排出阀
具体实施例方式实施方式I图I是使用本发明的燃料供给装置的燃料系统的结构图。根据来自控制单元5的驱动信号来对燃料供给装置2进行驱动，燃料供给装置2从燃料箱I经由过滤器吸入燃料并将其排出。排出的燃料通过压力调整装置3调节到规定压力，并经由高压燃料配管供给至燃料喷射装置4。燃料喷射装置4基于发动机的转速及负载等，根据来自控制单元5的驱动信号，对喷射时间和喷射量进行控制，并向吸气管喷射燃料。图2是表示本发明实施方式I的燃料供给装置2的结构图。图3是实施方式I的汽缸的俯视图，图4是表示实施方式I的衬套及汽缸的侧视图，图5是图4的A-A剖视图，图6是图5的B-B剖视图。燃料供给装置2由电动机部10和泵部20构成。电动机部10由定子和转子(未图示)构成。在定子上卷绕有线圈，根据来自控制单兀5的控制信号来切换励磁相,从而产生旋转磁场。转子由轴、磁体、倾斜板构成，倾斜板12以倾斜规定角度的方式固定在轴11的前端。在定子与磁体之间的空间内设有圆筒状的间壁体13，以将定子及线圈与燃料隔离。泵部20包括通过间壁体13的凸缘13a而与电动机部10气密地连接的外壳21，利用螺钉22将泵部20与电动机部10连接成一体。外壳21具有与燃料箱I相连的吸入接头23和与燃料喷射装置4相连的排出接头24。在外壳21内设有倾斜板12、汽缸26及弹簧27，其中，上述倾斜板12能旋转地固定于轴11的轴端，上述汽缸26配置有被倾斜板12驱动的多个活塞25，上述弹簧27对各活塞25施力。在汽缸26的圆周上等间距地配置有多个活塞孔26a，并与这些活塞孔26a成对地设有多个吸入端口 26b，用作将燃料导入增压室的燃料通路。另外，在外壳21内，圆筒状的衬套28以与外壳21的内壁隔着间隙的方式嵌入保持在汽缸26上部的台阶部26c与泵部20的间壁体13的凸缘13a之间。
通过树脂材料的注塑成型，将衬套28的外周形状形成为圆筒形状，并在该衬套28的外周面上设置用于导入燃料的多个开口部28a，从吸入接头23流入的燃料经由这些开口部28a而被引导至排出接头24，并被导入泵内部。在多个开口部28a上设有用于防止杂物进入的网。在衬套28的内径侧，在各吸入端口 26b与各活塞25之间设有沿径向延伸的多个梁状的间壁28b，从而形成有将各吸入端口 26b与各活塞25隔开的多个空间。该间壁28b被配置成使活塞25相对于因电动机部10的轴11旋转而引起的燃料的回旋流位于吸入端口 26b的上游侧。在上述结构中，通过电动机部10使轴11旋转，倾斜板12随着轴11的旋转而旋转，在该倾斜板12的作用下，活塞25沿轴向往复动作，从而将从吸入接头23流入泵部20内的燃料从各吸入端口 26b经由吸入阀29送入设于活塞25下侧的增压室，并对该燃料进行加 压，接着用压力将上述燃料经由排出阀30从排出接头24送出。吸入阀29、排出阀30与专利文献2的图4所示的吸入阀体、排出阀体相同，由具有弹性的金属材料的薄板构成，并进行与它们相同的动作。在上述泵部20的动作中，由于在受因电动机部10的轴11旋转而引起的回旋流带动的燃料中、位于活塞25附近的燃料被衬套28的间壁28b分隔而与吸入端口 26b隔开，因此，位于汽缸26端面的吸入端口 26b的入口附近的燃料不易受到因电动机旋转而产生的回旋流的影响，从而形成为比较缓慢的流动。此外，因活塞25的往复动作等而在燃料中产生的蒸汽会因衬套28存在间壁28b而不易被吸入到吸入端口 26b。在衬套28没有间壁28b时，由于与汽缸26端面大致平行形成的回旋流处于与吸入端口 26b垂直的方向上，因此，将被吸入到吸入端口 26b的燃料会从回旋流的流向急剧地直角转弯后吸入到吸入端口 26b中，从而导致吸入端口 26b入口处的压力损失增加。根据本实施方式1，由于衬套28存在间壁28b，不仅能减少燃料被吸入至吸入端口26b时的压力损失，还能减少蒸汽的含有量，因此，能抑制燃料在增压室中的蒸汽化，从而能抑制泵吸入效率的降低。藉此，能实现泵排出量的稳定化。图7是表示吸入燃料温度的升温过程中的泵排出流量特性的图，举例示出了各燃料温度下的排出流量与20 V时的泵排出流量之比。在大气压程度的环境下，燃料在40°C左右开始沸腾汽化，随着燃料温度的上升，在泵所吸入的燃料中因燃料汽化而产生的蒸汽的含有量增加。由于活塞泵是容积型泵，因此，随着与燃料一起被吸入的蒸汽量增多，排出流量会降低。根据本发明，如上述实施方式I所述，通过抑制蒸汽流入吸入端口，与现有装置相比，能减轻泵排出流量随燃料温度上升而降低的程度。另外，由于衬套28是通过树脂材料的注塑成型而形成的，因此，增大了形状的自由度，能在活塞25与吸入端口 26b之间的狭小间隙内形成间壁28b、且能形成复杂的间壁形状，并能以低成本制作。如上所述，根据本实施方式I，在通过电动机部10对泵部20进行驱动、并对泵部20吸入的燃料进行加压后将其排出的燃料供给装置中，泵部20包括外壳21，该外壳21具有吸入接头23和排出接头24 ;汽缸26，该汽缸26收容在外壳内，并配置有多个活塞25 ;倾斜板12，该倾斜板12设于电动机部10的轴11，能使多个活塞往复运动；多个吸入端口 26b，这些吸入端口 26b被设置成与各活塞相对应地沿轴向贯穿汽缸，并作为将燃料导入增压室的燃料通路；以及大致圆筒状的衬套28，该衬套28的两端部嵌入保持于汽缸及电动机部，将从吸入接头吸入的燃料朝多个吸入端口引导，活塞25和吸入端口 26b配置在彼此被隔开的不同的空间28c内，因此，能以简单的结构实现减少燃料吸入压力损失、抑制蒸汽的吸入、防止蒸汽停留在泵内、使泵排出量稳定、控制燃料压力的稳定等。实施方式2图8是将本发明实施方式2的衬套与汽缸一起表示的俯视图，图9是图8的C-C剖视图。如图8、图9所示，本实施方式2的衬套28具有以将吸入端26b的入口围成圆筒状的方式形成的间壁28d。根据本实施方式2，与实施方式I相同，位于吸入端口 26b附近的燃料不易受到回旋流的影响，并能抑制因活塞25的往复动作而产生的蒸汽被吸入至吸入端口 26b的情况。 实施方式3图10是将本发明实施方式3的衬套与汽缸一起表示的俯视图，图11是图10的D-D剖视图，图12是表示实施方式3的衬套与吸入接头之间的位置关系的剖视图。本实施方式3的衬套28设有围住活塞25外周的间壁28e及连接多个吸入端口26b并形成为凹状的燃料通路28f。另外，如图12所示，该燃料通路28f的一端在与形成于外壳21的吸入接头23大致相对的位置处开口。根据本实施方式3，与实施方式I相同，位于吸入端口 26b附近的燃料不易受到回旋流的影响，且活塞25嵌合并插入至在衬套28的间壁28e上形成的孔28g中，因此，能抑制因活塞往复动作而产生的蒸汽被吸入至吸入端口 26b的情况。另外，通过使燃料通路28f在与吸入接头23相对的位置处开口，能减小从吸入接头23流入吸入端口 26b的阻力。实施方式4图13是将本发明实施方式4的衬套与汽缸一起表示的俯视图，图14是图13的E-E剖视图，图15是表示实施方式4的衬套与吸入接头的位置的剖视图。在本实施方式4中，如图13、图14所示，在衬套28上设置了围住活塞25外周的间壁28e，并在衬套28的汽缸端面侧形成了与多个吸入端口 26b相连的隧道状的燃料通路28h。另外，该燃料通路28h的最下端部配置于泵装设方向的靠地面一侧。根据实施方式4，由于从吸入接头23流入并朝向吸入端口 26b流动的燃料在由汽缸端面和衬套28形成的隧道状的燃料通路28h内部流动，并被吸入至吸入端口 26b，因此，更不易受到回旋流的影响。另外，由于该燃料通路28h的两端开口部朝向上方形成，因此，即便暴露在发动机刚停止后的高温运转性(dead soak)等环境下，在隧道状的燃料通路28h内产生的蒸汽也能利用浮力朝上方排出，能防止其停留在流路内，从而能防止泵在发动机再次启动时吸入蒸汽。另外，通过使隧道状的燃料通路28h在与吸入接头23相对的位置处开口，从而能减小从吸入接头23流入吸入端口 26b的阻 力。
权利要求
1.一种燃料供给装置，通过电动机部对泵部进行驱动，且对所述泵部吸入的燃料进行加压后将其排出，其特征在于，所述泵部包括 外壳，该外壳具有吸入接头和排出接头； 汽缸，该汽缸收容在所述外壳内，并配置有多个活塞； 倾斜板，该倾斜板设于所述电动机部的轴，使所述多个活塞往复运动； 多个吸入端口，这些吸入端口被设置成与所述活塞相对应地沿轴向贯穿所述汽缸，并作为将所述燃料导入增压室的燃料通路；以及 大致圆筒状的衬套，该衬套的两端部嵌入保持于所述汽缸及电动机部，并将从所述吸入接头吸入的燃料朝所述多个吸入端口引导， 所述活塞和所述吸入端口配置在彼此被隔开的不同的空间内。
2.如权利要求I所述的燃料供给装置，其特征在于，所述空间由设于所述衬套的间壁形成。
3.如权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述间壁形成在所述吸入端口与所述活塞之间。
4.如权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述间壁以将所述多个吸入端口的入口部围成圆筒状的方式形成。
5.如权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，所述间壁以将所述活塞围成圆筒状的方式形成。
6.如权利要求2至5中任一项所述的燃料供给装置，其特征在于，所述间壁形成将从所述吸入接头吸入的燃料朝所述多个吸入端口引导的燃料通路。
7.如权利要求6所述的燃料供给装置，其特征在于，由所述间壁形成的燃料通路连接所述多个吸入端口并形成为凹状。
8.如权利要求6所述的燃料供给装置，其特征在于，由所述间壁形成的燃料通路在所述汽缸的端面侧连接所述多个吸入端口并形成为隧道状。
9.如权利要求7所述的燃料供给装置，其特征在于，由所述间壁形成的燃料通路的一端在与所述吸入接头靠所述外壳内表面一侧的端部相对的位置处开口。
10.如权利要求I至5中任一项所述的燃料供给装置，其特征在于，所述衬套由树脂材料的成型体构成。
全文摘要
一种燃料供给装置，能以简单的结构实现减少燃料吸入压力损失、抑制蒸汽的吸入、防止蒸汽停留在泵内、使泵排出量稳定、控制燃料压力稳定等。在所述燃料供给装置中，通过电动机部(10)驱动泵部(20)，且对泵部(20)吸入的燃料进行加压后将其排出，泵部(20)包括具有吸入接头(23)和排出接头(24)的外壳(21)；收容在外壳内且配置有多个活塞(25)的汽缸(26)；设于电动机部(10)的轴(11)，并使多个活塞往复运动的倾斜板(12)；设置成与各活塞相对应地沿轴向贯穿汽缸，并作为将燃料导入增压室的燃料通路的多个吸入端口(26b)；以及两端部嵌入保持于汽缸及电动机部，并将从吸入接头吸入的燃料朝多个吸入端口引导的大致圆筒状的衬套(28)，活塞(25)和吸入端口(26b)配置在彼此被隔开的不同的空间(28c)内。
文档编号F04B1/22GK102913409SQ20121005280
公开日2013年2月6日 申请日期2012年2月22日 优先权日2011年8月3日
发明者瓜生拓也, 大西善彦, 篠原龙 申请人:三菱电机株式会社