JP2004285964A - High pressure pump - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は高圧ポンプに関し、特に、内燃機関の燃料などの液体を圧送するために、シリンダ内でプランジャを往復動させることで、このプランジャの一端側に存在する加圧室内の液体を圧送する高圧ポンプに関する。
【従来の技術】
シリンダボディに形成されたシリンダ内にプランジャを往復動可能に配置し、このプランジャの一端側のシリンダ内部空間を加圧室とした高圧ポンプが知られている。かかる高圧ポンプにおいて、シリンダボディに固定されたリフタガイドの内壁面により往復動可能に案内されるリフタの底面をカムで押圧することによりリフタとともにシリンダ内のプランジャを上昇させる一方、スプリングの付勢力によりプランジャ及びリフタを下降させるものがある。
特開平8−68370号公報は、リフタガイドの内壁とリフタの外壁との間に円筒状の油溜まりを形成し、リフタの往復動によるリフタガイドとの焼付きを防止するための潤滑油を供給することを開示している(段落0024)。
【特許文献1】特開平8−68370号公報(段落0024等)
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の構成においては、例えば−40℃程度の極低温下で使用されると、リフタガイドの内壁面とリフタの外壁面との間に供給されている潤滑油の粘性抵抗が高くなり、スプリングの付勢力によるリフタの下降動作に対して粘性抵抗が作用するため、プランジャの作動不良が生じる可能性がある。
本発明は、上記従来技術の問題を解決し、潤滑油の粘性抵抗によるプランジャの作動不良を抑えることのできる高圧ポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の高圧ポンプは、リフタガイドと、前記リフタガイドの内壁面により往復動可能に案内されることでシリンダボディに形成されたシリンダ内のプランジャを往復動させるリフタと、前記リフタの底面を前記シリンダボディへ向かう方向に間欠的に押圧するカムと、前記リフタを前記シリンダボディから遠ざかる方向に付勢する弾性部材と、を備えている。
特に本発明の高圧ポンプは、前記リフタガイドの内壁面及び前記リフタの外壁面の少なくとも一方に、これら壁面同士の接触面より下方に繋がる溝が形成されている。これにより、潤滑油が溝より外部空間に排出されるので、リフタガイドの内壁面やリフタの外壁面に潤滑油が付着するのを抑えることができ、潤滑油の粘性抵抗が高くなってもプランジャの作動不良の発生を抑えることができる。
また本発明の高圧ポンプは、前記リフタが前記リフタガイドよりも線膨張係数の高い材料にて形成されている。これにより、リフタガイドの内壁面とリフタの外壁面との間のクリアランスを低温時ほど大きくできるため、潤滑油の粘性抵抗が高くなってもプランジャの作動不良の発生を抑えることができる。
また本発明の高圧ポンプは、前記リフタガイド及び前記リフタの少なくとも一方にヒータが設けられている。これにより、高圧ポンプを極低温下で使用しても、潤滑油の粘性抵抗が高くなるのを抑えることができ、プランジャの作動不良を抑えることができる。
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る高圧ポンプについて、内燃機関の高圧燃料ポンプを例にとって説明する。
<1.燃料供給系統の全体構成>
図1は、本発明の実施形態に係る高圧燃料ポンプを含む燃料供給系統の概念図である。この燃料供給系統は、燃料タンク48の燃料を高圧燃料ポンプ2で高圧化し、燃料インジェクタ66に接続された燃料デリバリパイプ50に圧送するものである。
燃料タンク48は低圧燃料ポンプ48aとプレッシャーレギュレータ48bを備え、低圧燃料通路44を通じて高圧燃料ポンプ2に燃料を供給する。低圧燃料通路44にはパルセーションダンパ44aが備えられ、燃圧脈動を防止している。低圧燃料通路44は高圧燃料ポンプ2の加圧室14に開口しており、その開口が電磁弁6により開閉できるようになっている。
高圧燃料ポンプ2で高圧化された燃料は、高圧燃料通路54を通じて燃料デリバリパイプ50に圧送される。燃料デリバリパイプ50はチェック弁52を介して排出経路46に接続されており、燃料デリバリパイプ50内の余剰燃料が燃料タンク48に戻されるようになっている。
<2.燃料ポンプの構成>
図2(a)は、本発明の第1実施形態による高圧燃料ポンプの要部断面図であり、図2(b)はそのA−A線断面図である。高圧燃料ポンプ2は、シリンダボディ10と、プランジャ12と、カバー8と、電磁弁6とを備えている。
シリンダボディ10には、シリンダ10aが図示上下方向に貫通して形成されている。このシリンダ10aの上端側には電磁弁挿入孔10bが設けられている。この電磁弁挿入孔10bを囲むようにカバー8がシリンダボディ10の上部に重ねられて取り付けられている。
電磁弁挿入孔10bには電磁弁6の筒状の下端部が挿入されている。このようにしてシリンダ上部から電磁弁6の下端部にかけての空間が加圧室14とされ、電磁弁6が加圧室14に臨むようになっている。
プランジャ12はシリンダ10a内で軸線方向に摺動可能に配置されている。このプランジャ12の下端は有底筒状のリフタ70に当接されている。一方、シリンダボディ10の下端には筒状のリフタガイド72が固定されている。リフタ70は、このリフタガイド72内に挿入され、軸線方向に上下動可能になっている。リフタ70の外面とリフタガイド72の内面との間には潤滑油が供給されている。シリンダボディ10とリフタ70との間には、弾性部材であるスプリング74が圧縮状態で設けられ、これによりリフタ70がシリンダボディ10から遠ざかる方向に付勢される。
リフタ70の底面には、図1に示すように、カムシャフト16上に取り付けられたカム18が摺動接触し、リフタ70をシリンダボディ10に向かって間欠的に押圧する。これにより、リフタ70はカムシャフト16の回転に同期してリフタガイド72の内面に沿って往復動し、プランジャ12がシリンダ10a内を往復動する。
電磁弁6は、図1に示すようにコイル20、ポペット弁28、スプリング34を備えている。ポペット弁28は、磁性体からなる図示しないアーマチャに固定され、このアーマチャが、リング状に巻装されたコイル20の内側に進入可能に配置されている。ポペット弁28の上端には、スプリング34の一端が固定されている。このスプリング34によってポペット弁28は加圧室14側に向かって付勢されており、コイル20の非通電時には電磁弁6は開弁状態となる。これに対して、ECU(電子制御装置)36によりコイル20に通電された時には、スプリング34の付勢力に抗して、ポペット弁28が図示上方に移動し、電磁弁6は閉弁状態となる。
加圧室14には高圧燃料通路54が開口しており、この高圧燃料通路54は、シリンダボディ10を貫通して高圧燃料ポンプ外部に至り、図1の燃料デリバリパイプ50に接続している。高圧燃料通路54の途中にはチェック弁56が設けられている。このチェック弁56は、加圧室14から燃料デリバリパイプ50方向への燃料の流動は許すが、燃料デリバリパイプ50から加圧室14への逆流は阻止している。
以上の構成において、加圧室14へのプランジャ12の進入時の適切なタイミングで電磁弁6が閉じられると、加圧室14内の燃料が高圧になり、加圧室14から高圧燃料通路54及びチェック弁56を介して燃料デリバリパイプ50に高圧燃料が圧送供給される。また加圧室14からのプランジャ12の後退時には、低圧燃料通路44から加圧室14内に燃料が供給される。ECU36が、燃料デリバリパイプ50に設けられた燃圧センサ50a(図1)の出力に基づいて電磁弁6の開閉をフィードバック制御することで、燃料デリバリパイプ50内を所望の燃圧にすることができる。
<3.リフタ及びリフタガイドの構成及び作用>
図2(b)を参照すると、リフタ70の外面には、リフタ70の上端付近からリフタガイド72の下端の位置に至る溝71が形成されている。またリフタガイド72の内面には、リフタ70の上端付近の位置から、リフタガイド72の下端に至る溝73が形成されている。これら溝71及び溝73はそれぞれリフタ70の外面及びリフタガイド72の内面の対向する箇所に4箇所形成されている。
この溝は、リフタ70の外面とリフタガイド72の内面との間に供給されている潤滑油を外部に逃がすためのものである。これらの溝は、特に寒冷時において潤滑油の粘性が低下した場合でも外部に排出することによって接触面への潤滑油の付着を低減し、スプリング74の付勢力によるリフタ70の戻りを円滑にすることを可能にする。
なお、リフタ70にのみ溝71を形成してもよく、逆にリフタガイド72にのみ溝73を形成してもよい。
<4.第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態による高圧燃料ポンプの構成及び作用につき、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。第2実施形態による高圧燃料ポンプは、リフタ70の材料をリフタガイド72の材料よりも線膨張係数の高い材料で形成している。この第2実施形態においては、第1実施形態と異なり、リフタ70やリフタガイド72に溝71や溝73を形成する必要は無いが、これら溝を設けても良い。
リフタ70の材料としては例えばアルミニウム、リフタガイド72の材料としては例えば鉄系の材料が採用される。リフタ70をリフタガイド72より線膨張係数の大きな材質としたことにより、低温時ほどリフタ70とリフタガイド72との間のクリアランスが大きくなる。したがって、潤滑油の粘性が増加した場合でもリフタ70とリフタガイド72との摺動性を良好に維持し、スプリング74の付勢力によるリフタ70の戻りを容易にすることができる。
なお、この場合、カム18の摺動接触に対する強度や耐摩耗性を確保するために、リフタ70の底面に例えば鉄系の材料にて形成したシムを設けることが望ましい。
また、リフタ70及びリフタガイド72の何れか又は両方を形状記憶合金で形成し、これらの接触面のクリアランスが大きくなるような形状を、極低温時にとるようにすることで、上記と同様の効果を得ることができる。
<5.第3実施形態>
図3は、本発明の第3実施形態による高圧燃料ポンプの要部断面図である。上記第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、第3実施形態の構成及び作用につき、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。第3実施形態による高圧燃料ポンプ2’は、リフタ70又はリフタガイド72の少なくとも一方にヒータを設けている。この第3実施形態においては、第1実施形態と異なり、リフタ70やリフタガイド72に溝71や溝73を形成する必要は無いが、これら溝を設けても良い。また、第2実施形態のようにリフタ70をリフタガイド72よりも線膨張係数の高い材料で構成しても良い。
図3には、リフタガイド72の外面にヒータ76を設けた例を示している。このヒータ76は例えば電熱線から構成され、リフタガイド72の外面を取り囲むように設けられている。ヒータ76は、この高圧燃料ポンプ2’を車両の内燃機関に搭載する場合には、好ましくは内燃機関の始動前、例えば車両のイグニッションキーがONされたとき又は図示しない温度センサにより所定の気温以下であることを感知したときに通電される。この通電制御は例えばECU36により行われる。リフタガイド72を加熱することで、これに内接するリフタ70も熱伝導により加熱される。これにより、リフタ70とリフタガイド72との間の潤滑油を加熱し、粘性を下げることができ、スプリング74の付勢力によるリフタ70の戻りを容易にすることができる。
なお、ヒータ76をリフタガイド72側に設けることで、リフタガイド72をリフタ70より先に加熱し、熱膨張によりリフタ70とリフタガイド72とのクリアランスを増大させて摩擦を低減するという効果もあると考えられる。
ヒータをリフタ70側に設ける場合には、リフタ70の内面に沿って設けることが望ましい。またリフタ70側及びリフタガイド72側の両方にヒータを設けても良い。
<6.その他>
上記においては内燃機関の高圧燃料ポンプを例にとって説明したが、これに限らず、他の燃料その他の流体の高圧ポンプに本発明を適用しても良い。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、潤滑油の粘性抵抗によるプランジャの作動不良を抑えることのできる高圧ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る高圧燃料ポンプを含む燃料供給系統の概念図である。
【図2】図2(a)は、本発明の第1実施形態による高圧燃料ポンプの要部断面図であり、図2(b)はそのA−A線断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態による高圧燃料ポンプの要部断面図である。
【符号の説明】
2、2’ 高圧燃料ポンプ(高圧ポンプ)
10 シリンダボディ
10a シリンダ
12 プランジャ
18 カム
70 リフタ
71 溝
72 リフタガイド
73 溝
74 スプリング(弾性部材)
76 ヒータTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-pressure pump, and particularly to a high-pressure pump for pumping liquid in a pressurizing chamber existing at one end of a plunger by reciprocating a plunger in a cylinder in order to pump liquid such as fuel for an internal combustion engine. Related to pumps.
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known a high-pressure pump in which a plunger is reciprocally arranged in a cylinder formed in a cylinder body and uses a cylinder internal space at one end of the plunger as a pressurizing chamber. In such a high-pressure pump, the plunger in the cylinder is raised together with the lifter by pressing the bottom surface of the lifter guided reciprocally by the inner wall surface of the lifter guide fixed to the cylinder body together with the cam, while the urging force of the spring Some lower the plunger and lifter.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-68370 discloses a lubricating oil that forms a cylindrical oil reservoir between an inner wall of a lifter guide and an outer wall of the lifter and prevents seizure of the lifter guide due to reciprocation of the lifter. (Paragraph 0024).
[Patent Document 1] JP-A-8-68370 (paragraph 0024 and the like)
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration described in the above publication, when used at an extremely low temperature of, for example, about −40 ° C., the viscosity resistance of the lubricating oil supplied between the inner wall surface of the lifter guide and the outer wall surface of the lifter is reduced. As a result, the viscous resistance acts on the lowering operation of the lifter due to the urging force of the spring, which may cause a malfunction of the plunger.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-pressure pump that solves the above-mentioned problems of the prior art and can suppress malfunction of a plunger due to viscous resistance of lubricating oil.
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a high-pressure pump according to the present invention includes a lifter guide and a lifter that reciprocates a plunger in a cylinder formed in a cylinder body by being guided reciprocally by an inner wall surface of the lifter guide. A cam for intermittently pressing the bottom surface of the lifter toward the cylinder body; and an elastic member for urging the lifter in a direction away from the cylinder body.
In particular, in the high-pressure pump of the present invention, at least one of the inner wall surface of the lifter guide and the outer wall surface of the lifter has a groove formed below the contact surface between the wall surfaces. As a result, the lubricating oil is discharged from the groove into the outer space, so that the lubricating oil can be prevented from adhering to the inner wall surface of the lifter guide and the outer wall surface of the lifter. Can be suppressed from occurring.
Further, in the high-pressure pump according to the present invention, the lifter is formed of a material having a higher linear expansion coefficient than the lifter guide. Thereby, the clearance between the inner wall surface of the lifter guide and the outer wall surface of the lifter can be increased at a lower temperature, so that the occurrence of malfunction of the plunger can be suppressed even if the viscosity resistance of the lubricating oil increases.
In the high-pressure pump according to the present invention, a heater is provided on at least one of the lifter guide and the lifter. Thereby, even if the high-pressure pump is used at extremely low temperatures, it is possible to suppress the increase in the viscosity resistance of the lubricating oil, and it is possible to suppress the malfunction of the plunger.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a high-pressure pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine as an example.
<1. Overall configuration of fuel supply system>
FIG. 1 is a conceptual diagram of a fuel supply system including a high-pressure fuel pump according to an embodiment of the present invention. In this fuel supply system, the fuel in the
The
The fuel pressurized by the high-
<2. Configuration of fuel pump>
FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part of the high-pressure fuel pump according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view along line AA. The high-
A
The cylindrical lower end of the
The
As shown in FIG. 1, the
The
A high-
In the above configuration, when the
<3. Configuration and Function of Lifter and Lifter Guide>
Referring to FIG. 2B, a
This groove is for allowing the lubricating oil supplied between the outer surface of the
Note that the
<4. Second Embodiment>
Next, the configuration and operation of the high-pressure fuel pump according to the second embodiment of the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment. In the high-pressure fuel pump according to the second embodiment, the material of the
The
In this case, it is desirable to provide a shim formed of, for example, an iron-based material on the bottom surface of the
Further, one or both of the
<5. Third embodiment>
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a high-pressure fuel pump according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and the configuration and operation of the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. In the high-
FIG. 3 shows an example in which a
By providing the
When the heater is provided on the
<6. Others>
In the above description, a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a high-pressure pump for other fuels and other fluids.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-pressure pump capable of suppressing a malfunction of a plunger due to a viscous resistance of lubricating oil.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a fuel supply system including a high-pressure fuel pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a sectional view of a main part of a high-pressure fuel pump according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a high-pressure fuel pump according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2, 2 'high-pressure fuel pump (high-pressure pump)
10
76 heater
Claims (5)
前記リフタガイドの内壁面及び前記リフタの外壁面の少なくとも一方に、これら壁面同士の接触面より下方に繋がる溝が形成されている、高圧ポンプ。A lifter guide, a lifter that reciprocates a plunger in a cylinder formed in the cylinder body by being reciprocally guided by an inner wall surface of the lifter guide, and a bottom surface of the lifter intermittently moving in a direction toward the cylinder body. A high-pressure pump comprising: a cam that presses the target; and an elastic member that urges the lifter in a direction away from the cylinder body.
A high-pressure pump wherein at least one of an inner wall surface of the lifter guide and an outer wall surface of the lifter has a groove formed below a contact surface between the wall surfaces.
前記リフタが前記リフタガイドよりも線膨張係数の高い材料にて形成されている、高圧ポンプ。A lifter guide, a lifter that reciprocates a plunger in a cylinder formed in the cylinder body by being reciprocally guided by an inner wall surface of the lifter guide, and a bottom surface of the lifter intermittently moving in a direction toward the cylinder body. A high-pressure pump comprising: a cam that presses the target; and an elastic member that urges the lifter in a direction away from the cylinder body.
A high-pressure pump, wherein the lifter is formed of a material having a higher linear expansion coefficient than the lifter guide.
前記リフタガイド及び前記リフタの少なくとも一方にヒータが設けられている、高圧ポンプ。A lifter guide, a lifter that reciprocates a plunger in a cylinder formed in the cylinder body by being reciprocally guided by an inner wall surface of the lifter guide, and a bottom surface of the lifter intermittently moving in a direction toward the cylinder body. A high-pressure pump comprising: a cam that presses the target; and an elastic member that urges the lifter in a direction away from the cylinder body.
A high-pressure pump, wherein a heater is provided on at least one of the lifter guide and the lifter.
前記リフタが前記リフタガイドよりも線膨張係数の高い材料にて形成されている、高圧ポンプ。In claim 1,
A high-pressure pump, wherein the lifter is formed of a material having a higher linear expansion coefficient than the lifter guide.
前記リフタガイド及び前記リフタの少なくとも一方にヒータが設けられている、高圧ポンプ。In claim 1 or claim 4,
A high-pressure pump, wherein a heater is provided on at least one of the lifter guide and the lifter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003081673A JP2004285964A (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | High pressure pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003081673A JP2004285964A (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | High pressure pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004285964A true JP2004285964A (en) | 2004-10-14 |
Family
ID=33295141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003081673A Pending JP2004285964A (en) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | High pressure pump |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004285964A (en) |
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2003
- 2003-03-25 JP JP2003081673A patent/JP2004285964A/en active Pending
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