JP2007218212A - High pressure fuel supply pump and high pressure discharge joint used therefor - Google Patents
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Abstract
Description
内燃機関の燃料噴射弁に加圧燃料を供給する高圧燃料供給ポンプ及びそれに用いる高圧吐出ジョイントに関する。 The present invention relates to a high pressure fuel supply pump that supplies pressurized fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine and a high pressure discharge joint used therefor.
高圧燃料供給ポンプと燃料配管との接続部のシール構造として、配管内に圧力脈動が発生する環境では、前記高圧燃料供給ポンプと配管を金属接触させて燃料をシールする構造が使用されてきた。 As a seal structure for the connection portion between the high-pressure fuel supply pump and the fuel pipe, in an environment where pressure pulsation occurs in the pipe, a structure in which the high-pressure fuel supply pump and the pipe are in metal contact to seal fuel has been used.
上記従来例では高圧燃料供給ポンプから配管を取外す際、シール面を損傷させる虞があり、金属接触部となる配管と高圧燃料供給ポンプ自体を交換しなければならなくなる場合があった。 In the above conventional example, when the pipe is removed from the high-pressure fuel supply pump, there is a risk of damaging the sealing surface, and the pipe serving as the metal contact portion and the high-pressure fuel supply pump itself may have to be replaced.
本発明の目的は、交換が容易な弾性体で燃料をシールすることができ、低コストな高圧燃料供給ポンプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a low-cost high-pressure fuel supply pump that can seal fuel with an elastic body that can be easily replaced.
本発明の上記目的は燃料配管内の高圧燃料通路とシール部との間に絞り部を設け、シール部に直接作用する圧力脈動を低減することで達成できる。 The above object of the present invention can be achieved by providing a throttle portion between the high pressure fuel passage in the fuel pipe and the seal portion to reduce pressure pulsations that act directly on the seal portion.
本発明によれば、配管脈動を低減するための装置を必要とせず、交換が容易な弾性体で燃料をシールすることができ、信頼性の高い燃料シール構造で低コストな高圧燃料供給ポンプを供給することができる。 According to the present invention, there is no need for a device for reducing pipe pulsation, and it is possible to seal fuel with an elastic body that can be easily replaced, and a low-cost high-pressure fuel supply pump with a highly reliable fuel seal structure. Can be supplied.
以下図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、ポンプ全体の垂直断面、図2は燃料噴射システム構成図を示す。 FIG. 1 shows a vertical section of the entire pump, and FIG. 2 shows a fuel injection system configuration diagram.
ポンプ本体1には、燃料吸入通路10,吐出通路11,加圧室12,戻り通路41が形成されている。吸入通路10及び吐出通路11には、吸入弁5,吐出弁6が設けられており、それぞればね5a,6aにて一方向に保持され、燃料の流通方向を制限する逆止弁となっている。加圧室12は、加圧部材であるプランジャ2が摺動するポンプ室12a,吸入弁5に連通する吸入孔5b,吐出弁6に連通する吐出孔6bにて形成されている。戻り通路41は、プランジャ2とシリンダ20の隙間を通り、シリンダホルダ21の横穴通路21aとつながっている。
A
また、吸入室10aには、ソレノイド200がポンプ本体1に保持されており、ソレノイド200には、係合部材201,ばね202が配されている。係合部材201は、ソレノイド200がOFF時は、ばね202によって、吸入弁5を開弁する方向に付勢力がかけられている。ばね202の付勢力は、吸入弁ばね5aの付勢力より大きくなっているため、ソレノイド200がOFF時は、図1のように、吸入弁5は開弁状態となっている。燃料は、タンク50から低圧ポンプ51にてポンプ本体1の燃料導入口に、プレッシャレギュレータ52にて一定の圧力に調圧されて、導かれている。その後、ポンプ本体1にて加圧され、燃料吐出口からコモンレール53に圧送される。コモンレール53には、インジェクタ54,リリーフ弁55,圧力センサ56が装着されている。インジェクタ54は、エンジンの気筒数にあわせて装着されており、エンジンコントロールユニット(ECU)40の信号にて噴射する。また、リリーフ弁55は、コモンレール53内の圧力が所定値を超えた際開弁し、配管系の破損を防止する。
A
以上構成により、動作を以下説明する。 With the above configuration, the operation will be described below.
プランジャ2の下端に設けられたリフタ3は、ばね4にてカム7に圧接されている。プランジャ2は、シリンダ20に摺動可能に保持されており、エンジンカムシャフト等により回転されるカム7により、往復運動して加圧室12内の容積変化させる。
A
プランジャ2の往復運動時、プランジャ2とシリンダ20の隙間から漏れた燃料がカム7側に流出することを防止するプランジャシール30がある。プランジャシール30により漏れを防止された燃料は、シリンダホルダの横穴通路21aから戻り通路41を通り、タンク50へ燃料を戻すことができる。
There is a
プランジャシール30の下流には、カム7とリフタ3の摺動部に供給される潤滑油が、ポンプ内に流入することを防止するゴム製のXリング31が設けられている。
A
プランジャ2の圧縮工程中に吸入弁5が閉弁すると、加圧室12内圧力が上昇し、これにより吐出弁6が自動的に開弁し、燃料をコモンレール53に圧送する。
When the
吸入弁5は、加圧室12の圧力が燃料導入口より低くなると自動的に開弁するが、閉弁に関しては、ソレノイド200の動作により決定される。
The
ソレノイド200がON(通電)状態を保持した際は、ばね202の付勢力以上の電磁力を発生させ、係合部材201をソレノイド200側に引き寄せるため、係合部材201と吸入弁5は分離される。この状態であれば、吸入弁5はプランジャ2の往復運動に同期して開閉する自動弁となる。従って、圧縮工程中は、吸入弁5は閉塞し、加圧室12の容積減少分の燃料は、吐出弁6を押し開きコモンレール53へ圧送される。
When the
これに対し、ソレノイド200がOFF(無通電)を保持した際は、ばね202の付勢力により、係合部材201は吸入弁5に係合し、吸入弁5を開弁状態に保持する。従って、圧縮工程時においても、加圧室12の圧力は燃料導入口部とほぼ同等の低圧状態を保つため、吐出弁6を開弁することができず、加圧室12の容積減少分の燃料は、吸入弁5を通り燃料導入口側へ戻される。
On the other hand, when the
また、圧縮工程の途中で、ソレノイド200をON状態とすれば、このときから、コモンレール53へ燃料圧送される。また、一度圧送が始まれば、加圧室12内の圧力は上昇するため、その後、ソレノイド200をOFF状態にしても、吸入弁5は閉塞状態を維持し、吸入工程は始まりと同期して自動開弁する。
Further, if the
つぎに、図1と図3を用いてポンプ本体への高圧吐出ジョイントと吐出弁ユニットとの固定構造、及び高圧吐出ジョイントと、高圧燃料通路を備えた高圧配管と高圧吐出ジョイントとを高圧配管接続部材によって接続する接続部の構造、さらにはその内部の燃料シール構造について説明する。 Next, referring to FIG. 1 and FIG. 3, the high pressure discharge joint and the discharge valve unit are fixed to the pump body, and the high pressure discharge joint, the high pressure pipe having the high pressure fuel passage, and the high pressure discharge joint are connected to the high pressure pipe. The structure of the connecting portion connected by the members and the fuel seal structure inside the connecting portion will be described.
図3はコモンレール53とつながる配管と、高圧燃料供給ポンプとの、接続部のシール構造の拡大図を示す。
FIG. 3 shows an enlarged view of the sealing structure of the connecting portion between the pipe connected to the
ポンプ本体1とコモンレール53は、ポンプ本体1に締結されたジョイント42と、コモンレール53につながる高圧配管接続部材46を嵌合させたシール構造となっている。
The
ジョイント42は、燃料の流通方向を制限する吐出弁6を内蔵し、ポンプ本体1と締結するためのねじ部71,ジョイント42の先端側から円筒形状の樹脂材44,弾性体43、そしてバックアップリング45の順に取付けるための溝,ポンプから吐出された燃料の通路である吐出通路11で、構成されている。
The
ジョイント42の先端部外周には形成されたねじ部71が形成され、ジョイント42はポンプ本体1にねじ部71で締結されている。
A threaded
金属のスペーサ70Aは弁シート60Bとポンプ本体1との間に挟みつけられている。金属のスペーサ70Aの中心にはポンプ本体1の吐出孔6bに挿入される筒状突起が設けられている。
The
吐出弁6は弁シート60Bと弁ホルダ60との間に保持されている。弁ホルダ60には弁シート60Bの筒状部にガイドされる頭部と吐出弁6のストロークを規制するストッパ部60Cとが形成されている。
The
弁シート60Bの筒状部60Dの内側に形成された燃料吐出通路の内壁面42Aに差し込み固定される。
It is inserted and fixed to the
ジョイント42の先端端面部はガスケット70と弁シート60に対面し、ねじ部71をポンプ本体1のねじ部にねじ込むとジョイント42の先端面がガスケット70と弁シート60B及びスペーサ60Aをポンプ本体に押し付けて固定する。これによりジョイント
42のポンプ本体1との接続部隙間からの漏れをガスケット70でシールしている。
The tip end surface portion of the
ばね6aは弁ホルダ60のストッパ部60Cの周りに配置され一端が弁ホルダ60の頭部に当接し、他端がばねホルダ60Eに保持されている。ばねホルダ60Eはジョイント42の中心部で、ねじ部71の内側部に形成された吐出通路部の内壁面42Aに弁シート60Bの筒状部60Dと一緒に順番に並んで挿入,固定されている。
The
ジョイント42と高圧配管接続部材46との嵌合部は、ジョイント42の外径と高圧配管接続部材46の内径で囲まれた円筒状の溝72に、弾性体43を配置しシールする構造である。弾性体43の隣には、バックアップリング45が設けられ、高圧燃料により弾性体43がジョイント42と高圧配管接続部材46の嵌合部隙間からはみ出すことを防止している。高圧配管接続部材46はボルト46Aでポンプ本体1に固定される。
The fitting portion between the
本実施例では弾性体43に高圧燃料通路内の燃料圧力脈動が直接作用して、円筒状の溝72の壁面と弾性体43とが摺動摩耗することを防止するため、弾性体43に作用する燃料圧力脈動を低減する絞り部を形成している。絞り部はジョイント42の先端に設けた溝に、円筒状の樹脂材44を装着することで形成され、円筒状の樹脂材44の外径と高圧配管の内径との間に形成される隙間で絞る構造となっている。
In this embodiment, the fuel pressure pulsation in the high-pressure fuel passage directly acts on the
本絞り構造により、弾性体43に作用する燃料圧力脈動は、ポンプ回転数3000r/min 時に、圧力振幅を約1/2以下に抑えることを確認している。
With this throttle structure, it has been confirmed that the fuel pressure pulsation acting on the
円筒状の樹脂材44をジョイント42の溝へ装着時、樹脂材44の内径を押し広げ、さらに、取付け後押し広げた樹脂材44の外径を矯正する工程が必要であるが、円筒状の樹脂材44の一箇所を切断した断面C形状にすることで、ジョイント42への取付け性を向上させることができる。
When the
図4に、ジョイント42の先端と、接触させた高圧配管との間にできる端面隙間47により絞り構造を形成した例を示す。端面隙間47は接触部の隙間漏れを使用した絞り構造であり、構造の簡素化と、各々の接触面を通常の加工面で使用することができ、低コストに絞り部を形成することができる。
FIG. 4 shows an example in which a throttle structure is formed by an
図5は、ジョイント42の先端と、接触させた高圧配管との間にできる筒状の円周隙間48により絞り構造を形成した例を示している。
FIG. 5 shows an example in which a throttle structure is formed by a cylindrical
また、燃料圧力あるいは脈動が大きな場合、シール部材として交換が容易な弾性体を使用するには、配管内の圧力脈動を低減する装置が必要であった。これに対し、本実施例によれば燃料シール部に作用する圧力脈動を低減させる絞り構造を、シール部近傍に配置することで、交換が容易な弾性体で燃料をシールすることができ、低コストな高圧燃料供給ポンプを提供することができる。 Further, when the fuel pressure or pulsation is large, in order to use an easily replaceable elastic body as the seal member, a device for reducing the pressure pulsation in the pipe is necessary. On the other hand, according to the present embodiment, the throttle structure that reduces the pressure pulsation acting on the fuel seal portion is arranged in the vicinity of the seal portion, so that the fuel can be sealed with an elastic body that can be easily replaced. An inexpensive high-pressure fuel supply pump can be provided.
また、高圧配管接続部材46はボルト46Aで直接ポンプ本体に固定されるので、高圧配管接続部材46に作用する外力によって吐出ジョイント42のねじ部71に外力が加わることがなく、ねじ部71の緩みや破損を防止できる。
Further, since the high pressure
また、高圧配管接続部材46を取り外すときの力は小さな力で済むので、吐出ジョイント42のねじ部に無理な力がかからず、上記と同様にねじ部71の緩みや破損を起こすことがない。
Further, since the force for removing the high-pressure
また、高圧配管接続部材46は吐出ジョイント42の抜け止めとしても機能し、その分安全性が高くなる。
Further, the high-pressure
本発明は、燃料を高圧に加圧してコモンレールに送る内燃機関の高圧燃料ポンプ及びそれに用いる吐出ジョイントとして好適である。 The present invention is suitable as a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine that pressurizes fuel to a high pressure and sends it to a common rail, and a discharge joint used therefor.
1…ポンプ本体、2…プランジャ、3…リフタ、4,5a,6a,202…ばね、5…吸入弁、5b…吸入孔、6…吐出弁、6b…吐出孔、7…カム、10…吸入通路、10a…吸入室、11…吐出通路、12…加圧室、12a…ポンプ室、20…シリンダ、21…シリンダホルダ、21a…横穴通路、30…プランジャシール、31…Xリング、40…エンジンコントロールユニット(ECU)、41…戻り通路、42…ジョイント、43…弾性体、44…樹脂材、45…バックアップリング、46…高圧配管接続部材、47…端面隙間、48…円周隙間、50…タンク、51…低圧ポンプ、52…プレッシャレギュレータ、53…コモンレール、54…インジェクタ、55…リリーフ弁、56…圧力センサ、70…ガスケット、71…ねじ部、72…円筒状の溝、200…ソレノイド、201…係合部材。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
当該高圧吐出ジョイントに、高圧燃料通路を備えた高圧配管が高圧配管接続部材によって接続されるものにおいて、
前記高圧吐出ジョイントの外周に弾性のあるシール部材を設け、
当該シール部材を挟んで前記高圧配管接続部材が前記高圧吐出ジョイントの外周に同心状に接続され、
当該シール部材の高圧燃料の圧力が作用する面と前記高圧燃料通路との間に絞り部が形成される高圧燃料供給ポンプ。 Having a high-pressure discharge joint with a high-pressure fuel passage fixed to the pump body;
In the high-pressure discharge joint, a high-pressure pipe provided with a high-pressure fuel passage is connected by a high-pressure pipe connecting member,
An elastic seal member is provided on the outer periphery of the high-pressure discharge joint,
The high-pressure pipe connection member is concentrically connected to the outer periphery of the high-pressure discharge joint across the seal member,
A high-pressure fuel supply pump in which a throttle portion is formed between a surface of the seal member on which high-pressure fuel pressure acts and the high-pressure fuel passage.
前記高圧吐出ジョイントと前記ポンプ本体との間に、吐出弁ユニットが装着されている高圧燃料供給ポンプ。 In claim 1,
A high-pressure fuel supply pump in which a discharge valve unit is mounted between the high-pressure discharge joint and the pump body.
前記吐出弁ユニットが前記高圧吐出ジョイントの内部に配置されている高圧燃料供給ポンプ。 In claim 2,
A high-pressure fuel supply pump in which the discharge valve unit is disposed inside the high-pressure discharge joint.
前記シール部材が、弾性を備えた断面円形のリングと断面矩形のバックアップリングとからなる高圧燃料供給ポンプ。 In claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the seal member includes a ring having a circular cross section having elasticity and a backup ring having a rectangular cross section.
前記絞り部が前記ジョイントの外周部位と、前記高圧配管接続部材の内周部位との間に形成された筒状隙間によって形成される高圧燃料供給ポンプ。 In claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the throttle portion is formed by a cylindrical gap formed between an outer peripheral portion of the joint and an inner peripheral portion of the high-pressure pipe connecting member.
前記筒状隙間が前記高圧吐出ジョイントの外周部に取付けられた円筒状の樹脂材と前記高圧配管接続部材の内周部位との間に形成される高圧燃料供給ポンプ。 What is described in claim 5
A high-pressure fuel supply pump in which the cylindrical gap is formed between a cylindrical resin material attached to an outer peripheral portion of the high-pressure discharge joint and an inner peripheral portion of the high-pressure pipe connecting member.
前記絞り部が前記ジョイントの出口側先端面とこれに対面する前記高圧配管接続部材の内壁との間に形成された環状隙間によって形成される高圧燃料供給ポンプ。 In claim 1,
A high-pressure fuel supply pump in which the throttle portion is formed by an annular gap formed between an outlet-side front end surface of the joint and an inner wall of the high-pressure pipe connecting member facing the joint.
前記高圧配管接続部材はボルトにより前記ポンプ本体に固定される高圧燃料供給ポンプ。 In claim 1,
The high-pressure pipe connection member is a high-pressure fuel supply pump fixed to the pump body by bolts.
前記高圧吐出ジョイントは一端外周部位にねじ部を有し、当該ねじ部を前記ポンプ本体に設けたねじ部にねじ込んで固定される高圧燃料供給ポンプ。 In claim 1,
The high-pressure discharge joint has a threaded portion at one end outer peripheral portion, and the threaded portion is screwed into a threaded portion provided in the pump body and fixed.
A threaded portion for screwing and fixing to the pump body is formed on the outer periphery of one end, an annular seal member is attached to the outer periphery of the other end, and the other wall is close to the inner wall surface of the high-pressure pipe connecting member The high-pressure discharge joint used for the high-pressure fuel pump according to claim 1, wherein the high-pressure fuel pump has an end face or an outer peripheral face forming a gap.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006041781A JP2007218212A (en) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | High pressure fuel supply pump and high pressure discharge joint used therefor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011064124A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel injection valve |
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2006
- 2006-02-20 JP JP2006041781A patent/JP2007218212A/en active Pending
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JP2011064124A (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel injection valve |
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