JP2008286124A - High pressure fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、筒内直噴型エンジン等の内燃機関において、インジェクタ(燃料噴射弁)に高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a high-pressure fuel pump that supplies high-pressure fuel to an injector (fuel injection valve) in an internal combustion engine such as an in-cylinder direct injection engine.
自動車等に搭載される筒内直噴型エンジンにおいては、燃料圧力を燃焼室内の圧力よりも高くして燃料噴射を行う必要があるため、燃料タンクから送られてきた燃料を高圧燃料ポンプで加圧してインジェクタに向けて供給している。 In-cylinder direct injection engines mounted on automobiles and the like, fuel injection must be performed with the fuel pressure higher than the pressure in the combustion chamber. Therefore, the fuel sent from the fuel tank is added by a high-pressure fuel pump. The pressure is supplied to the injector.
筒内直噴型エンジンの燃料供給系としては、例えば、燃料タンクから燃料を送り出すフィードポンプと、このフィードポンプによって送り出された燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を貯留するデリバリパイプと、エンジンの各気筒ごとに配置されたインジェクタとを備えるものが知られている。各インジェクタの開弁制御によりデリバリパイプ内に貯留されている高圧燃料は、インジェクタから燃料室内に直接噴射される。 As a fuel supply system for a direct injection type in-cylinder engine, for example, a feed pump that feeds fuel from a fuel tank, a high-pressure fuel pump that pressurizes the fuel sent by the feed pump, and a fuel that is pressurized by the high-pressure fuel pump There is known one that includes a delivery pipe for storing the fuel and an injector arranged for each cylinder of the engine. The high-pressure fuel stored in the delivery pipe by the valve opening control of each injector is directly injected from the injector into the fuel chamber.
そして、このような燃料供給系に用いられる高圧燃料ポンプとしては、例えば、シリンダ内に往復摺動可能に挿入されたプランジャと、これらシリンダとプランジャとによって区画形成された加圧室と、リフタガイド内に往復摺動可能に配設されているとともに、プランジャに連結されたのリフタと、このリフタをカムの外周面側に押圧する圧縮コイルばねとを備えるものがある。カムの回転にともなってカムノーズがリフタから退避するときにプランジャが移動して加圧室の容積が拡大する行程(吸入行程)と、カムのカムノーズによってリフタが押され、それにともなってプランジャが移動して加圧室の容積が縮小する行程(加圧行程)とを繰り返すことにより、燃料をデリバリパイプ等に加圧して供給する構造となっている。 As a high-pressure fuel pump used in such a fuel supply system, for example, a plunger inserted in a cylinder so as to be reciprocally slidable, a pressurizing chamber defined by the cylinder and the plunger, a lifter guide Some of them include a lifter connected to a plunger and a compression coil spring that presses the lifter toward the outer peripheral surface of the cam. When the cam nose is retracted from the lifter as the cam rotates, the plunger moves to increase the volume of the pressurizing chamber (intake stroke), and the cam nose of the cam pushes the lifter, and the plunger moves accordingly. In this structure, the fuel is pressurized and supplied to the delivery pipe or the like by repeating the process of reducing the volume of the pressurizing chamber (pressurizing process).
ところで、上述のような構造の高圧燃料ポンプにおいては、カムの外周面が、リフタの底面、あるいは、リフタに回転自在に支持されたローラの外周面に接するため、カムの外周面と、リフタの底面あるいはローラの外周面との接触部に、潤滑油(オイル)を供給して潤滑を図ることが望ましい。このため、従来では、上記接触部における潤滑性を向上させるために、上記接触部へ向けて潤滑油を噴射するオイルジェットを設けて、潤滑油を積極的に供給する対策や、例えば、特許文献1に示されるように、リフタの底面に孔を設けて、リフタ内部の潤滑油をその孔を介して供給する対策などが講じられている。
しかし、高圧燃料ポンプにおける上述したオイルジェットを設ける対策には、次のような問題点がある。すなわち、オイルジェットが別途必要になる。これにともない、オイルジェットまでの潤滑油供給経路を確保しなければならない。ところが、複雑な形状のシリンダヘッド内に潤滑油供給経路を配置するのは、加工の手間も増え、その設計も難しい。また、オイルジェットの設置箇所によっては、油圧源からの潤滑油供給経路が長くなり、油圧の低下が大きくなる。このため、オイルジェットによって上記接触部(カム・リフタ接触部あるいはカム・ローラ接触部)まで潤滑油を噴射するには、油圧源の油圧を高く設定しておかなければならない。 However, the measures for providing the above-described oil jet in the high-pressure fuel pump have the following problems. That is, an oil jet is required separately. Along with this, a lubricating oil supply path to the oil jet must be secured. However, disposing the lubricating oil supply path in the cylinder head having a complicated shape increases the labor of processing and its design is difficult. In addition, depending on the installation location of the oil jet, the lubricating oil supply path from the hydraulic pressure source becomes long, and the hydraulic pressure decreases greatly. For this reason, in order to inject lubricating oil to the contact portion (cam / lifter contact portion or cam / roller contact portion) by an oil jet, the hydraulic pressure of the hydraulic source must be set high.
ところで、高圧燃料ポンプのエンジンにおける搭載の向きによっては、加圧室よりも上方にプランジャやリフタが配置され、さらに上方にカムが配置される場合もある。この場合、上述したリフタの底面に孔を設ける対策を講じたとしても、上記接触部に潤滑油を供給できない。また、この場合、リフタ側からポンプ内部、具体的には、リフタおよびリフタガイドによって囲われる空間に潤滑油が次々と流入される可能性がある。そして、リフタの往復動によりポンプ内部に流入された潤滑油が圧縮され、これにともなって、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を招くおそれがある。 By the way, depending on the mounting direction of the high-pressure fuel pump in the engine, a plunger or a lifter may be disposed above the pressurizing chamber, and a cam may be disposed further above. In this case, even if measures are taken to provide a hole in the bottom surface of the lifter described above, lubricating oil cannot be supplied to the contact portion. Further, in this case, there is a possibility that the lubricating oil flows in one after another from the lifter side to the inside of the pump, specifically, the space surrounded by the lifter and the lifter guide. Then, the lubricating oil that has flowed into the pump is compressed by the reciprocating movement of the lifter, which may cause an excessive increase in driving torque and damage to the pump components.
本発明は、そのような問題点を考慮してなされたものであり、オイルジェットを用いることなく、上記接触部の潤滑性を向上させることが可能であり、しかも、リフタの往復動にともなう駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することが可能な高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and can improve the lubricity of the contact portion without using an oil jet, and can be driven by the reciprocating motion of the lifter. An object of the present invention is to provide a high-pressure fuel pump capable of avoiding an excessive increase in torque and damage to pump parts.
本発明は、そのような問題点を考慮してなされたものであり、オイルジェットを用いることなく、上記接触部の潤滑性を向上させることが可能であり、しかも、リフタの往復動にともなう駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することが可能な高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and can improve the lubricity of the contact portion without using an oil jet, and can be driven by the reciprocating motion of the lifter. An object of the present invention is to provide a high-pressure fuel pump capable of avoiding an excessive increase in torque and damage to pump parts.
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、高圧燃料ポンプであって、シリンダ内に往復摺動可能に挿入されたプランジャと、前記シリンダと前記プランジャとによって区画形成された加圧室と、リフタガイド内に往復摺動可能に配設されたリフタと、前記リフタをカムの外周面側に押圧する圧縮コイルばねとを備え、前記カムの回転にともなって前記リフタが移動して前記プランジャが往復移動して、そのプランジャの往復移動によって前記加圧室内への燃料吸入と当該加圧室内の燃料の加圧・吐出とを繰り返して行うように構成されている。 In the present invention, means for solving the above-described problems are configured as follows. That is, the present invention is a high-pressure fuel pump, a plunger inserted in a cylinder so as to be reciprocally slidable, a pressure chamber defined by the cylinder and the plunger, and reciprocally slid in a lifter guide A lifter arranged in a possible manner and a compression coil spring that presses the lifter toward the outer peripheral surface of the cam. The plunger moves reciprocally as the cam rotates, and the plunger By reciprocating, the fuel suction into the pressurizing chamber and the pressurization / discharge of the fuel in the pressurizing chamber are repeated.
そして、このような高圧燃料ポンプにおいて、前記リフタガイドには、前記カムの回転による前記リフタの往復動にともなって前記リフタおよび前記リフタガイドによって囲われる空間内の潤滑油を外部へ吐出させるための通油路が形成されており、前記通油路の外部側の部分は、当該通油路から吐出される潤滑油を前記カムとこのカムの外周面に接する部材との接触部へ導きうるような方向に延びていることを特徴としている。 In such a high-pressure fuel pump, the lifter guide is configured to discharge the lubricating oil in the space surrounded by the lifter and the lifter guide to the outside as the lifter reciprocates due to the rotation of the cam. An oil passage is formed, and the portion on the outer side of the oil passage can guide the lubricating oil discharged from the oil passage to a contact portion between the cam and a member in contact with the outer peripheral surface of the cam. It is characterized by extending in various directions.
ここで、カムの外周面に接する部材として、リフタや、リフタに回転自在に支持されたローラが挙げられる。つまり、本発明は、カムとリフタとが接触するいわゆる直打式リフタの構成の高圧燃料ポンプにも適用可能であるし、カムとローラとが接触するいわゆるローラリフタの構成の高圧燃料ポンプにも適用可能である。 Here, examples of the member in contact with the outer peripheral surface of the cam include a lifter and a roller rotatably supported by the lifter. In other words, the present invention can be applied to a high pressure fuel pump having a so-called direct hitting lifter structure in which the cam and the lifter are in contact, and also to a high pressure fuel pump having a so-called roller lifter structure in which the cam and the roller are in contact. Is possible.
上記構成によれば、カムの回転により、加圧室の容積が収縮する方向にプランジャが移動するとき(加圧行程)には、このリフタの移動にともなって、リフタおよびリフタガイドによって囲われる空間内の圧力が高くなり、その結果、その空間内の潤滑油が通油路を通って外部へ吐出される。このように、リフタの往復動にともなうポンプ作用によって、通油路を介して潤滑油が強制的に吐出される。このように、通油路を介して上記空間内の潤滑油が外部へ逃がされるので、潤滑油が空間内に流入されとしても、空間内の潤滑油の量が増加することが回避される。これにより、リフタの往復動により空間内の潤滑油が圧縮されたとしても、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することができる。 According to the above configuration, when the plunger moves in the direction in which the volume of the pressurizing chamber contracts due to the rotation of the cam (pressurization stroke), the space surrounded by the lifter and the lifter guide as the lifter moves. As a result, the lubricating oil in the space is discharged to the outside through the oil passage. Thus, the lubricating oil is forcibly discharged through the oil passage by the pump action accompanying the reciprocating motion of the lifter. Thus, since the lubricating oil in the space is released to the outside through the oil passage, it is possible to avoid an increase in the amount of lubricating oil in the space even if the lubricating oil flows into the space. Thereby, even if the lubricating oil in the space is compressed by the reciprocating motion of the lifter, it is possible to avoid an excessive increase in driving torque and damage to the pump parts.
そして、通油路の外部側の部分がカムとこのカムの外周面に接する部材との接触部に向けて延びているので、通油路を通じて吐出される潤滑油の吐出方向がその接触部に向かう方向になる。これにより、潤滑油がその接触部に向けて案内されるので、この接触部を直接潤滑することが可能になる。また、リフタの往復動にともなうポンプ作用を利用して、その接触部へ潤滑油を積極的に送り込むので、その潤滑油は、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、外部側の部分によってある程度の方向を規制された状態で、その接触部へ向けて放出される。これにより、その接触部に潤滑油を十分にかつ効率よく供給することができる。したがって、以上より、オイルジェットを用いることなく、その接触部における潤滑性を向上させることができ、フリクションの低減を図ることができる。 Since the portion on the outside of the oil passage extends toward the contact portion between the cam and the member in contact with the outer peripheral surface of the cam, the discharge direction of the lubricating oil discharged through the oil passage is the contact portion. It becomes the direction to go. Thereby, since lubricating oil is guided toward the contact part, it becomes possible to lubricate this contact part directly. In addition, since the lubricating oil is actively fed to the contact portion by utilizing the pump action associated with the reciprocating motion of the lifter, the lubricating oil is in a state where it has a certain degree of momentum, and to some extent depending on the external part. In a state where the direction of is regulated, it is discharged toward the contact portion. Thereby, lubricating oil can be supplied to the contact part sufficiently and efficiently. Accordingly, the lubricity at the contact portion can be improved without using an oil jet, and friction can be reduced.
ここで、前記通油路には、当該通油路の途中で分岐される分岐部分を設け、その分岐部分の分岐端を、前記リフタとリフタガイドとの摺動部分に連通させる構成とすることが好ましい。こうすれば、通油路の分岐部分を通じてリフタとリフタガイドとの摺動部分へ潤滑油が供給されるので、リフタの外周面およびリフタガイドの内周面の摩耗の低減を図ることができる。 Here, the oil passage is provided with a branch portion branched in the middle of the oil passage, and the branch end of the branch portion is communicated with the sliding portion between the lifter and the lifter guide. Is preferred. In this way, since the lubricating oil is supplied to the sliding portion between the lifter and the lifter guide through the branch portion of the oil passage, it is possible to reduce wear on the outer peripheral surface of the lifter and the inner peripheral surface of the lifter guide.
この場合、前記分岐部分の分岐端を、前記リフタガイドにおける前記リフタが常に摺接する部分に設けることが好ましい。つまり、リフタガイドにおける分岐部分の分岐端の高さ位置を、リフタが常に摺接する部分に設定することが好ましい。具体的には、リフタの往復動の領域はカムのカムノーズの高さにしたがって決まるので、その往復動する領域の両端(上死点および下死点)からそれぞれカムノーズの高さ分だけを除いた領域が、リフタがリフタガイドに常に摺接する部分になる。リフタがリフタガイドに常に摺接する部分では、潤滑油を供給しにくくなっているので、その部分に分岐部分の分岐端を設けることで、リフタとリフタガイドとの摺動部分の潤滑を効果的に図ることができる。 In this case, it is preferable that the branch end of the branch portion is provided in a portion of the lifter guide where the lifter is always in sliding contact. In other words, it is preferable to set the height position of the branch end of the branch portion in the lifter guide to a portion where the lifter always slides. Specifically, the lifter's reciprocating region is determined according to the cam nose height, so that the cam nose height is removed from both ends (top dead center and bottom dead center) of the reciprocating region. The region is a portion where the lifter is always in sliding contact with the lifter guide. In the part where the lifter is always in sliding contact with the lifter guide, it is difficult to supply the lubricating oil, so by providing a branching end of the branching part in that part, lubrication of the sliding part between the lifter and the lifter guide is effective. You can plan.
また、前記通油路には、前記空間内からの潤滑油の流出を許容し、前記空間内への潤滑油の流入を阻止する逆止弁を設けておくことが好ましい。こうすれば、カムとこのカムの外周面に接する部材との接触部に供給された潤滑油がその空間内へ吸い込まれることを阻止することができ、その接触部における潤滑性の低下を抑制することができる。 The oil passage is preferably provided with a check valve that allows the lubricating oil to flow out of the space and prevents the lubricating oil from flowing into the space. If it carries out like this, it can prevent that the lubricating oil supplied to the contact part of the cam and the member which contact | connects the outer peripheral surface of this cam is sucked in the space, and suppresses the fall of the lubricity in the contact part. be able to.
本発明によれば、カムの回転により、加圧室の容積が収縮する方向にプランジャが移動するとき(加圧行程)には、このリフタの移動にともなって、リフタおよびリフタガイドによって囲われる空間内の圧力が高くなり、その結果、その空間内の潤滑油が通油路を通って外部へ吐出される。このように、リフタの往復動にともなうポンプ作用によって、通油路を介して潤滑油が強制的に吐出される。このように、通油路を介して上記空間内の潤滑油が外部へ逃がされるので、潤滑油が空間内に流入されとしても、空間内の潤滑油の量が増加することが回避される。これにより、リフタの往復動により空間内の潤滑油が圧縮されたとしても、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することができる。 According to the present invention, when the plunger moves in the direction in which the volume of the pressurizing chamber contracts due to the rotation of the cam (pressurization stroke), the space enclosed by the lifter and the lifter guide as the lifter moves. As a result, the lubricating oil in the space is discharged to the outside through the oil passage. Thus, the lubricating oil is forcibly discharged through the oil passage by the pump action accompanying the reciprocating motion of the lifter. Thus, since the lubricating oil in the space is released to the outside through the oil passage, it is possible to avoid an increase in the amount of lubricating oil in the space even if the lubricating oil flows into the space. Thereby, even if the lubricating oil in the space is compressed by the reciprocating motion of the lifter, it is possible to avoid an excessive increase in driving torque and damage to the pump parts.
そして、通油路の外部側の部分がカムとこのカムの外周面に接する部材との接触部に向けて延びているので、通油路を通じて吐出される潤滑油の吐出方向がその接触部に向かう方向になる。これにより、潤滑油がその接触部に向けて案内されるので、この接触部を直接潤滑することが可能になる。また、リフタの往復動にともなうポンプ作用を利用して、その接触部へ潤滑油を積極的に送り込むので、その潤滑油は、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、外部側の部分によってある程度の方向を規制された状態で、その接触部へ向けて放出される。これにより、その接触部に潤滑油を十分にかつ効率よく供給することができる。したがって、以上より、オイルジェットを用いることなく、その接触部における潤滑性を向上させることができ、フリクションの低減を図ることができる。 Since the portion on the outside of the oil passage extends toward the contact portion between the cam and the member in contact with the outer peripheral surface of the cam, the discharge direction of the lubricating oil discharged through the oil passage is the contact portion. It becomes the direction to go. Thereby, since lubricating oil is guided toward the contact part, it becomes possible to lubricate this contact part directly. In addition, since the lubricating oil is actively fed to the contact portion by utilizing the pump action associated with the reciprocating motion of the lifter, the lubricating oil is in a state where it has a certain degree of momentum, and to some extent depending on the external part. In a state where the direction of is regulated, it is discharged toward the contact portion. Thereby, lubricating oil can be supplied to the contact part sufficiently and efficiently. Accordingly, the lubricity at the contact portion can be improved without using an oil jet, and friction can be reduced.
本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下では、自動車に搭載される筒内直噴型多気筒(例えば6気筒)ガソリンエンジンに用いられる高圧燃料ポンプに本発明を適用した場合について説明する。 Below, the case where this invention is applied to the high pressure fuel pump used for the cylinder direct injection type multi-cylinder (for example, 6 cylinders) gasoline engine mounted in a motor vehicle is demonstrated.
−燃料供給装置100−
高圧燃料ポンプの具体構成について説明する前に、この高圧ポンプが適用される燃料供給装置100の概略構成について、図1を参照して説明する。
-Fuel supply device 100-
Before describing the specific configuration of the high-pressure fuel pump, the schematic configuration of the
図1に例示する燃料供給装置100は、燃料タンク101から燃料を送り出すフィードポンプ102と、このフィードポンプ102によって送り出された燃料を加圧して各気筒(6気筒)のインジェクタ4,4,・・・に向けて吐出する高圧燃料ポンプ1とを備えている。
A
高圧燃料ポンプ1は、その具体構成については後述するが、シリンダ21と、プランジャ23と、加圧室22と、電磁スピル弁30とを備えている。
The high-
プランジャ23は、エンジンの吸気カムシャフト110に取り付けられたカム111の回転によって駆動され、シリンダ21内を往復移動する。このプランジャ23の往復移動により加圧室22の容積が拡大または縮小する。この実施形態では、吸気カムシャフト110の回転軸線回りに120°の角度間隔をもって3つのカム山(カムノーズ)112,112,112がカム111に形成されている。そして、これら3つのカムノーズ112,112,112によってプランジャ23が押し下げられて、このプランジャ23がシリンダ21内で移動するようになっている。この実施形態では、高圧燃料ポンプ1は、加圧室22よりも上方にプランジャ23および後述するリフタ51が配置され、さらに上方にカム111が配置される向きで、エンジンに搭載されている。
The
そして、この実施形態では、エンジンは6気筒型であるため、エンジンの1サイクル中、つまり、クランクシャフトが2回転する間に、各気筒ごとに設けられたインジェクタ4から各1回ずつ、合計6回の燃料噴射が行われることになる。また、エンジンの1サイクルごとに、吸気カムシャフト110が1回転し、高圧燃料ポンプ1からの吐出動作が3回ずつ行われる。
In this embodiment, since the engine is a 6-cylinder type, during each cycle of the engine, that is, while the crankshaft rotates twice, each of the injectors 4 provided for each cylinder has a total of 6 Fuel injection is performed once. In addition, for each cycle of the engine, the
加圧室22は、プランジャ23およびシリンダ21によって区画されている。この加圧室22は、低圧燃料配管104を介してフィードポンプ102に連通している。また、加圧室22は、高圧燃料配管105を介してデリバリパイプ(蓄圧容器)106内に連通している。
The pressurizing
デリバリパイプ106には、6つのインジェクタ4,4,・・・が接続されている。デリバリパイプ106には、パイプ内部の燃料圧力(実燃圧)を検出する燃圧センサ161が配設されている。また、デリバリパイプ106には、リリーフバルブ171を介してリターン配管172が接続されている。
Six injectors 4, 4,... Are connected to the delivery pipe. The
リリーフバルブ171は、デリバリパイプ106内の燃料圧力が所定圧(例えば13MPa)を超えたときに開弁する。このリリーフバルブ171の開弁により、デリバリパイプ106に蓄えられた燃料の一部がリターン配管172を介して燃料タンク101に戻されるようになっている。これにより、デリバリパイプ106内の燃料圧力の過上昇が防止される。
The
また、リターン配管172と高圧燃料ポンプ1とは、燃料排出配管108(図1では破線で示す)によって接続されており、高圧燃料ポンプ1のプランジャ23とシリンダ21との間隙から漏出した燃料がシールユニット5の下部の燃料収容室6に蓄積され、その後、この燃料収容室6に接続された燃料排出配管108に戻されるようになっている。
Further, the
低圧燃料配管104には、フィルタ141とプレッシャレギュレータ142とが設けられている。プレッシャレギュレータ142は、低圧燃料配管104内の燃料圧力が所定圧(例えば0.4MPa)を超えたときに低圧燃料配管104内の燃料を燃料タンク101に戻すことによって、この低圧燃料配管104内の燃料圧力を所定圧以下に維持するようになっている。
The low
また、低圧燃料配管104には、パルセーションダンパ107が設けられており、このパルセーションダンパ107によって高圧燃料ポンプ1の作動時における低圧燃料配管104内の燃圧脈動が抑制されるようになっている。さらに、高圧燃料配管105には、高圧燃料ポンプ1から吐出された燃料が逆流することを阻止するための逆止弁151が設けられている。
Further, a
高圧燃料ポンプ1には、低圧燃料配管104と加圧室22との間を連通または遮断するための電磁スピル弁30が設けられている。電磁スピル弁30は、電磁ソレノイド31を備えており、この電磁ソレノイド31への通電を制御することにより開閉動作する。
The high-
次に、この電磁スピル弁30の開閉動作について、図2を参照しながら説明する。
Next, the opening / closing operation of the
まず、電磁ソレノイド31に対する通電が停止された状態のときには、電磁スピル弁30が圧縮コイルばね37の弾性力によって開弁し、低圧燃料配管104と加圧室22とが連通した状態になる。この状態において、カム111が吸気カムシャフト110とともに回転して、プランジャ23が加圧室22の容積が増大する方向(図1ではプランジャ23が上昇する方向)に移動するとき(吸入行程)には、フィードポンプ102から送り出された燃料が低圧燃料配管104を経て加圧室22内に吸入される。
First, when the energization of the
一方、カム111が吸気カムシャフト110とともに回転して、プランジャ23が加圧室22の容積が収縮する方向(図1ではプランジャ23が下降する方向)に移動するとき(加圧行程)において、電磁ソレノイド31への通電により電磁スピル弁30が圧縮コイルばね37の弾性力に抗して閉弁すると、低圧燃料配管104と加圧室22との間が遮断され、加圧室22内の燃料圧力が所定値に達した時点で逆止弁40が開放して、高圧の燃料が高圧燃料配管105を通じてデリバリパイプ106に向けて吐出される。
On the other hand, when the
そして、高圧燃料ポンプ1における燃料吐出量の調整は、加圧行程での電磁スピル弁30の閉弁期間を制御することによって行われる。すなわち、電磁スピル弁30の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加し、電磁スピル弁30の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少するようになる。このように、高圧燃料ポンプ1の燃料吐出量を調整することにより、デリバリパイプ106内の燃料圧力が制御される。
The fuel discharge amount in the high-
ここで、高圧燃料ポンプ1の燃料吐出量(電磁スピル弁30の閉弁開始時期)を制御するための制御量であるポンプデューティDTについて説明する。このポンプデューティDTは、0〜100%という値の間で変化するものであって、電磁スピル弁30の閉弁期間に対応する吸気カムシャフト110のカム111のカム角度に関係した値である。
Here, the pump duty DT which is a control amount for controlling the fuel discharge amount of the high-pressure fuel pump 1 (the valve closing start timing of the electromagnetic spill valve 30) will be described. This pump duty DT varies between 0% and 100%, and is a value related to the cam angle of the
具体的には、カム111のカム角度に関して、図2に示すように、電磁スピル弁30の最大閉弁期間に対応したカム角度(最大カム角度)をθ0とし、その最大閉弁期間の目標燃圧に対応するカム角度(目標カム角度)をθとすると、ポンプデューティDTは、最大カム角度θ0に対する目標カム角度θの割合(DT=θ/θ0)で表される。従ってポンプデューティDTは、目標とする電磁スピル弁30の閉弁期間(閉弁開始時期)が最大閉弁期間に近づくほど100%に近い値となり、目標とする閉弁期間が「0」に近づくほど0%に近い値となる。
Specifically, with respect to the cam angle of the
そして、ポンプデューティDTが100%に近づくほど、ポンプデューティDTに基づいて調整される電磁スピル弁30の閉弁開始時期は早められ、電磁スピル弁30の閉弁期間は長くなる。その結果、高圧燃料ポンプ1の燃料吐出量が増加して実燃圧が上昇するようになる。また、ポンプデューティDTが0%に近づくほど、ポンプデューティDTに基づいて調整される電磁スピル弁30の閉弁開始時期は遅らされ、電磁スピル弁30の閉弁期間は短くなる。その結果、高圧燃料ポンプ1の燃料吐出量が減少して実燃圧が低下するようになる。なお、上記ポンプデューティDTの算出手順の詳細についてはここでは説明を省略する。
And as the pump duty DT approaches 100%, the valve closing start timing of the
−高圧燃料ポンプ1の具体構成−
次に、高圧燃料ポンプ1の具体構成について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の高圧燃料ポンプの第1実施例を示す縦断面図である。
-Specific configuration of high-pressure fuel pump 1-
Next, a specific configuration of the high-
図3に例示する高圧燃料ポンプ1は、プランジャタイプのポンプであって、ハウジング10内に設けられたポンプ部20と、電磁スピル弁30と、逆止弁40とを備えている。
The high-
ポンプ部20は、シリンダ21と、加圧室22と、プランジャ23と、リフタ51とを備えている。シリンダ21は、ハウジング10の中央部に形成され、その先端側(図3における下端側)に加圧室22が形成される。プランジャ23は、ほぼ円柱形状の部材であって、シリンダ21内にその軸線方向(ここでは上下方向)の摺動が可能に挿入されている。
The
リフタ51は、有底で筒状の部材であって、内部にプランジャ23の基端部(上端部)、リテーナ26、圧縮コイルばね27等が収納されている。リフタ51の上部は、ローラ支持部51bになっており、このローラ支持部51bには、吸気カムシャフト110の軸心に対して平行に延びる軸心回りに回転自在なローラ53が支持されている。そして、このローラ53の下端がカム111の外周面に当接可能となっている。このように、リフタ51はいわゆるローラリフタとして構成されている。ローラ53は、例えば、多数のころを介して、ローラ支持部51bに固定された回転軸53aに支持することが可能である。そして、この実施形態では、カム111の外周面とローラ53の外周面との接触部(カム・ローラ接触部)P1に潤滑油を供給して、このカム・ローラ接触部P1における潤滑性を向上させるようにしている。カム・ローラ接触部P1に潤滑油を供給する構成については後述する。
The
リフタガイド52は、例えば、円筒形状に形成され、この円柱形状の空間内にリフタ51が軸線方向へ摺動可能に収納されている。このリフタガイド52には、リフタ51の軸線回りの回転を防止するためのピンが取り付けられている。ピンは、棒状の部材であって、リフタガイド52に一体的に支持されている(図4参照)。
The
プランジャ23の基端部にはリテーナ26が一体に装着されている。また、リフタガイド52の下部にはスプリングシート部材52aが嵌め込まれている。これらスプリングシート部材52aの上面とリテーナ26との間に圧縮コイルばね27が挟み込まれている。この圧縮コイルばね27の弾性力によって、プランジャ23を押し上げる方向(加圧室22の容積を拡大させる方向)の付勢力が付与されているとともに、リフタ51に支持されたローラ53がカム111に向けて押圧されている。
A
ここで、カム111が吸気カムシャフト110とともに回転すると、そのカム111のカムノーズ112がリフタ51のローラ53に対して下向きの押圧力を作用させることによって、リフタ51およびプランジャ23が下降しながら圧縮コイルばね27を圧縮して加圧室22の容積を縮小する。一方、カムノーズ112がリフタ51のローラ53から離れると、圧縮コイルばね27の付勢力によりリフタ51およびプランジャ23が上昇させられて加圧室22の容積を拡大する。
Here, when the
電磁スピル弁30は、加圧室22に対向して配置されている。電磁スピル弁30は、電磁ソレノイド31と、ボビン32と、コア33と、アーマチャ34と、ポペット弁35と、シート体36とを備えている。電磁ソレノイド31は、ボビン32にリング状に巻装されたコイルからなり、このボビン32の中心貫通孔にコア33が嵌合固定されている。アーマチャ34は、ポペット弁35の一端に固定された状態で、その一部がコア33と同軸上でボビン32の中心貫通孔に進入可能に配置されている。コア33およびアーマチャ34の各対向面にはそれぞれ凹部が形成されており、それら凹部間には圧縮コイルばね37が圧縮状態で収納されている。そして、この圧縮コイルばね37の弾性力により、アーマチャ34が加圧室22側に向けて付勢されている。ポペット弁35は、シート体36内の貫通孔に摺動可能に挿入されている。ポペット弁35の下端部には円板状の弁体35aが形成されている。
The
以上の構成において、電磁ソレノイド31の非通電時には、圧縮コイルばね37の弾性力により、弁体35aがシート体36のシート部36aから離間されて、電磁スピル弁30が開弁状態となる。一方、端子38への電力供給により電磁ソレノイド31が通電状態になると、コア33、アーマチャ34および電磁スピル弁30全体を支持する支持部材39により磁気回路が形成され、圧縮コイルばね37の弾性力に抗して、アーマチャ34がコア33側に移動する。これにより、ポペット弁35が加圧室22と反対側に移動し、その弁体35aがシート体36のシート部36aに当接して、電磁スピル弁30は閉弁状態となる(図3に示す状態)。
In the above configuration, when the
一方、電磁スピル弁30が開弁状態にあるときには、シート体36に形成された複数の供給通路36bと加圧室22との間で燃料が流通可能となっている。
On the other hand, when the
供給通路36bと連通するように、ハウジング10には低圧燃料通路11が形成されている。そして、電磁スピル弁30の開弁状態で、プランジャ23が上昇するとき、フィードポンプ102の作動により燃料タンク101から汲み上げられた低圧燃料が、フィルタ141、プレッシャレギュレータ142、低圧燃料通路11、および、供給通路36bを経て加圧室22に吸入されるようになっている。
A low
シリンダ21の先端側に形成された加圧室22は、シリンダ21の内周面よりも大径に形成されている。そして、プランジャ23は、電磁スピル弁30の閉タイミング前に加圧室22に進入し、電磁スピル弁30が閉弁した後にプランジャ23が上死点に到達するようになっている。また、プランジャ23の先端部が加圧室22内に進入した状態で、加圧室22の内周面とプランジャ23の外周面との間に隙間が形成されるようになっている。ハウジング10には高圧燃料通路12が形成されており、加圧室22がこの高圧燃料通路12を介して逆止弁40に連通するようになっている。
The pressurizing
逆止弁40は、高圧燃料通路12に接続されたケーシング41と、そのケーシング41内に配置されたシート体42およびスプリングベース体45と、シート体42に接離可能に対向するバルブ体(弁体)43と、このバルブ体43をシート体42に対する当接位置に向けて付勢する圧縮コイルばね44とを備えている。また、逆止弁40は高圧燃料配管105に接続されている。そして、加圧室22内から高圧燃料通路12を介して圧送される燃料の圧力が所定値を超えたとき、バルブ体43が圧縮コイルばね44の付勢力に抗してシート体42から離間する位置に移動される。これにより、逆止弁40が開弁状態になって、高圧燃料通路12から圧送される高圧燃料が高圧燃料配管105を経てデリバリパイプ106に供給されるようになっている。
The
−実施形態の特徴部分(カム・ローラ接触部への潤滑油の供給)−
次に、この実施形態の特徴部分、すなわち、高圧燃料ポンプ1において上記カム・ローラ接触部P1に潤滑油を供給する構成について説明する。この実施形態では、例えばカム・ローラ接触部P1へ向けて潤滑油を噴射するようなオイルジェットを特に設けることなく、カム・ローラ接触部P1に潤滑油を供給して、このカム・ローラ接触部P1における潤滑性を向上させるようにしている。
-Characteristic part of embodiment (supply of lubricating oil to cam / roller contact part)-
Next, a characteristic part of this embodiment, that is, a configuration for supplying lubricating oil to the cam / roller contact portion P1 in the high-
ここで、高圧燃料ポンプ1は、加圧室22よりも上方にプランジャ23およびリフタ51が配置され、さらに上方にカム111が配置される向きで搭載されているので、潤滑油がリフタ51側からポンプ内部、具体的には、リフタ51、リフタガイド52、および、スプリングシート部材52aの各内面によって囲われる空間54内に次々と流入される可能性がある。したがって、この実施形態では、そのような空間54内の潤滑油を外部へ逃がすとともに、カム・ローラ接触部P1へ供給するための通油路を備えた構成を採用している。この具体構成について、以下では、3つの実施例を挙げて説明する。
Here, since the high-
(第1実施例)
まず、第1実施例について、図3、図4を参照して説明する。図4は、図3のA矢視図である。なお、図4ではカム111を省略している。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. In FIG. 4, the
高圧燃料ポンプ1のリフタ51には、軸線方向に沿って互いに平行に延びる一対の平面部(二面幅部)51a,51aが形成されている。一対の平面部51a,51aは、リフタ51の軸線回りに180°の角度間隔をもって対称に設けられており、リフタ51の外形は、軸線方向から見ると、円形ではなく、一対の平面部51a,51aの分だけ内側へ凹んだほぼ小判型の形状になっている。
The
リフタ51の一対の平面部51a,51aは、ピン55によるリフタ51の軸線回りの回転を防止するために設けられている。一対の平面部51a,51aを対称に設けておくのは、リフタ51の組付性を向上させるためである。一対の平面部51a,51aの一方には、ピン55が接触している。この一方の平面部51aとピン55との係止により、リフタ51の軸線回りの回転が防止される。なお、リフタ51の軸線回りの回転防止をピン55以外の手段によって行う構成としてもよい。また、リフタ51の外形を上述した以外の形状としてもよい。
The pair of
一対の平面部51a,51aの部分では、それ以外の部分に比べリフタ51とリフタガイド52との隙間が大きくなっている。ここで、ピン55側にある一方の平面部51aには、ピン55が接触しているので、このピン55の存在により潤滑油の流通が妨げられる。一方、ピン55とは反対側にある他方の平面部51aによるリフタ51とリフタガイド52との隙間C1にはそのようなピン等の部材は設けられていない。この隙間C1は、リフタ51、リフタガイド52、および、スプリングシート部材52aの各内面によって囲われる空間54内に連通している。このため、その隙間C1を介して上記空間54からの潤滑油の流出および上記空間54への潤滑油の流入が可能になっている。なお、一対の平面部51a,51aの部分以外では、リフタ51とリフタガイド52との隙間が狭くなっている。このため、その狭い隙間を介して潤滑油を流通させることは難しく、流通したとしてもその量はごくわずかとなっている。
The gap between the
リフタガイド52には、上記空間54内の潤滑油を外部へ逃がすとともに、カム・ローラ接触部P1へ供給するための通油路R1が形成されている。この通油路R1は、断面円形で所定の断面積を有する空間である。なお、通油路R1の断面形状は円形以外であってもよい。通油路R1の断面積は、潤滑油の吐出量を多くするために、また、潤滑油を吐出する際の通油抵抗を小さくするために、できるだけ大きく設定することが好ましい。
The
通油路R1の一端R1aは、リフタ51の下方において、空間54に連通しており、他端R1bは、外部空間に連通している。通油路R1は、途中で屈曲されており、延びる方向が変更されている。つまり、一端側(空間54側)の部分R11と、その他端側(外部空間側)の部分R12とが、リフタガイド52の内部において所定の角度で接続されている。
One end R1a of the oil passage R1 communicates with the
一端側の部分R11は、一端R1aから接続端R1cにかけて斜め上方で外方に向かうように延びている。一方、他端側の部分R12は、接続端R1cから他端R1bにかけて斜め上方で内方に向かうように延びている。そして、この他端側の部分R12の延びる方向は、通油路R1から吐出される潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導きうるような方向に設定されている。なお、通油路R1の屈曲する角度、つまり、つまり、一端側の部分R11と、他端側の部分R12とが接続する角度は、潤滑油を吐出する際の通油抵抗を小さくするために、できるだけ緩やかな角度に設定することが好ましい。 The portion R11 on one end side extends obliquely upward and outward from one end R1a to the connection end R1c. On the other hand, the other end portion R12 extends obliquely upward and inward from the connection end R1c to the other end R1b. The extending direction of the portion R12 on the other end side is set so that the lubricating oil discharged from the oil passage R1 can be guided to the cam / roller contact portion P1. The angle at which the oil passage R1 bends, that is, the angle at which the portion R11 on one end side and the portion R12 on the other end side are connected is to reduce the oil passage resistance when the lubricating oil is discharged. It is preferable to set the angle as gentle as possible.
この通油路R1は、リフタ51の平面部51a,51aに対し、その軸線回りに90度異なる位置に設けられている。つまり、通油路R1は、ローラ53の回転軸線方向に直交するように設けられている。そして、通油路R1の一端R1aが、リフタ51の平面部51a,51a以外の部分の下方に位置している。より詳細には、通油路R1の一端R1aは、リフタ51の平面部51a,51aに対し、その軸線回りに90度異なる位置に位置している。
The oil passage R1 is provided at a position different from the
このような通油路R1は、例えば、リフタガイド52に対しドリル加工を施すことによって形成することが可能である。この場合、リフタガイド52に対し、一端側の部分R11のドリル加工と、他端側の部分R12のドリル加工とをそれぞれ1度ずつ行うだけで、リフタガイド52に通油路R1を容易に形成することができる。
Such an oil passage R1 can be formed by drilling the
上記空間54内には、例えば、エンジンのオイルポンプからの潤滑油が供給され、リフタガイド52などに形成された油路(油孔)を通じてこの空間54内への潤滑油の供給を行うことが可能である。また、上述したように、リフタ51側からこの空間54内へ潤滑油が流入される。この場合、通油路R1、隙間C1などを通って潤滑油が空間54内に流入される。
For example, lubricating oil from an engine oil pump is supplied into the
詳しくは、カム111の回転により、加圧室22の容積が増大する方向にプランジャ23が移動するとき(吸入行程)には、リフタ51が上昇し、空間54の容積が増大する。これにともない、空間54内の圧力が低下し、潤滑油が空間54内へ潤滑油が吸い込まれる。このとき、上記油路や通油路R1、隙間C1などから潤滑油が空間54内へ流入される。
Specifically, when the
一方、カム111の回転により、加圧室22の容積が収縮する方向にプランジャ23が移動するとき(加圧行程)には、リフタ51が下降する。このリフタ51の移動にともなって空間54内の圧力が高くなり、その結果、空間54内の潤滑油が通油路R1、隙間C1を通って外部へ強制的に吐出される(逃がされる)。
On the other hand, when the
ここで、リフタ51の下降時に隙間C1から逃がされる潤滑油の量は限られているので、上記通油路R1を設けない場合には、次のような問題が発生するおそれがある。すなわち、高圧燃料ポンプ1は、潤滑油がリフタ51側から空間54内へ次々と流入される可能性がある向きで搭載されている。このため、空間54内へ流入される潤滑油の量に比べ、隙間C1から逃がされる潤滑油の量が少なければ、空間54内の潤滑油の量が徐々に増加する。その結果、リフタ51の往復動により空間54内に流入された潤滑油が圧縮され、これにともなって、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を招くおそれがある。
Here, since the amount of lubricating oil that escapes from the gap C1 when the
この例では、リフタ51の上昇・下降の往復動にともなうポンプ作用によって、空間54内の潤滑油を、リフタ51とリフタガイド52との隙間C1からだけではなく、リフタガイド52に設けた通油路R1からも強制的に吐出させるようにしている。このように、通油路R1を介して空間54内の潤滑油が外部へ逃がされるので、潤滑油が空間54内に流入されとしても、空間54内の潤滑油の量が増加することが回避される。これにより、リフタ51の往復動により空間54内の潤滑油が圧縮されたとしても、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することができる。
In this example, the lubricating oil in the
そして、通油路R1の他端側の部分R12がカム・ローラ接触部P1に向けて延びているので、通油路R1を通じて吐出される潤滑油の吐出方向がカム・ローラ接触部P1に向かう方向になる。これにより、潤滑油がカム・ローラ接触部P1に向けて案内されるので、カム・ローラ接触部P1を直接潤滑することが可能になる。また、リフタ51の上昇・下降の往復移動にともなうポンプ作用を利用して、カム・ローラ接触部P1へ潤滑油を積極的に送り込むので、その潤滑油は、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、他端側の部分R12によってある程度の方向を規制された(絞られた)状態で、カム・ローラ接触部P1へ向けて放出される。これにより、カム・ローラ接触部P1に潤滑油を十分にかつ効率よく供給することができる。したがって、以上より、オイルジェットを用いることなく、カム・ローラ接触部P1における潤滑性を向上させることができ、フリクションの低減を図ることができる。
Since the portion R12 on the other end side of the oil passage R1 extends toward the cam / roller contact portion P1, the discharge direction of the lubricating oil discharged through the oil passage R1 is directed toward the cam / roller contact portion P1. Become a direction. Thus, since the lubricating oil is guided toward the cam / roller contact portion P1, the cam / roller contact portion P1 can be directly lubricated. Further, since the lubricating oil is positively sent to the cam / roller contact portion P1 by utilizing the pump action accompanying the reciprocating movement of the
次に、第1実施例の変形例について説明する。 Next, a modification of the first embodiment will be described.
(1)高圧燃料ポンプ1は、カム111とリフタ51とが接触するいわゆる直打式リフタの構成であってもよい。この場合、カム111の外周面と、リフタ51の底面との接触部(カム・リフタ接触部)に、上述したような通油路R1を介して潤滑油を供給することが可能である。この直打式リフタの構成の場合、ピン55などによるリフタ51の回転防止を特に行わなくてもよい。
(1) The high
(2)通油路R1の形状は、特に限定されず、上述のような一端側の部分R11と他端側の部分R12とを所定の角度で接続したもの以外であってもよい。また、リフタガイド52の通油路R1の配置位置も、特に限定されず、上述のようなリフタ51の平面部51a,51aに対しその軸線回りに90度異なる位置以外であってもよい。ただし、通油路R1の外部空間側の部分の延びる方向を、この通油路R1から吐出される潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導きうるような方向に設定する必要がある。
(2) The shape of the oil passage R1 is not particularly limited, and may be other than the above-described one in which the one end R11 and the other end R12 are connected at a predetermined angle. Further, the arrangement position of the oil passage R1 of the
(3)リフタガイド52に複数の通油路R1を設ける構成としてもよい。例えば、図5に示すように、リフタガイド52に2つの通油路R1,R1を設けることが可能である。2つの通油路R1,R1は、リフタ51の軸線回りに180°の角度間隔をもって対称に設けられている。2つの通油路R1,R1は、リフタ51の平面部51a,51aに対し、その軸線回りに90度異なる位置にそれぞれ設けられている。つまり、2つの通油路R1,R1は、ローラ53の回転軸線方向に直交するようにそれぞれ設けられている。このように、リフタガイド52に2つの通油路R1,R1を設ける構成とすれば、潤滑油がカム・ローラ接触部P1へ片側だけからではなく両側から供給されるので、カム・ローラ接触部P1における潤滑性をいっそう向上させることができ、効果的である。
(3) The
(第2実施例)
次に、第2実施例について、図6を参照して説明する。この第2実施例は、上記第1実施例の改良であって、高圧燃料ポンプ1において、空間54内の潤滑油を外部へ逃がして、カム・ローラ接触部P1へ供給するだけでなく、リフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2へも供給する点が、上記第1実施例の場合と異なる。ここでは、異なる点について主に説明することとし、上記第1実施例と同様の構成(図3、図4参照)については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is an improvement of the first embodiment, and in the high-
この例では、空間54内の潤滑油をカム・ローラ接触部P1およびリフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2へ導くために、図6に示すような通油路R2をリフタガイド52に設けている。この例の通油路R2は、上記第1実施例の通油路R1(図3、図4参照)に分岐部分R23が付け加えられた構成になっている。
In this example, in order to guide the lubricating oil in the
具体的に、通油路R2は、一端側(空間54側)の部分R21と、他端側(外部空間側)の部分R22と、一端側の部分R21の途中(接続端R2d)で分岐される分岐部分R23とで構成されている。
Specifically, the oil passage R2 is branched at a portion R21 on one end side (
一端側の部分R21と、他端側の部分R22とは所定の角度で接続されている。一端側の部分R21は、一端R2aから接続端R2dにかけて斜め上方で外方に向かうように延びている。一方、他端側の部分R22は、接続端R2dから他端R2bにかけて斜め上方で内方に向かうように延びている。そして、この他端側の部分R22の延びる方向は、通油路R2から吐出される潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導きうるような方向に設定されている。 The one end R21 and the other end R22 are connected at a predetermined angle. The one end portion R21 extends obliquely upward and outward from one end R2a to the connection end R2d. On the other hand, the other end portion R22 extends obliquely upward and inward from the connection end R2d to the other end R2b. The extending direction of the portion R22 on the other end side is set so as to guide the lubricating oil discharged from the oil passage R2 to the cam / roller contact portion P1.
また、分岐部分R23は、一端側の部分R21から所定の角度で分岐されている。分岐部分R23は、接続端R2eから分岐端R2cにかけて斜め上方で内方に向かうように延びている。この場合、分岐部分R23は、他端側の部分R22と平行に設けられている。つまり、一端側の部分R21と他端側の部分R22とが接続する角度と、分岐部分R23が一端側の部分R21から分岐する角度とが同じになっている。 Further, the branch portion R23 is branched from the portion R21 on one end side at a predetermined angle. The branch portion R23 extends diagonally upward and inward from the connection end R2e to the branch end R2c. In this case, the branch portion R23 is provided in parallel with the portion R22 on the other end side. That is, the angle at which the end portion R21 and the other end portion R22 are connected is the same as the angle at which the branch portion R23 branches from the end portion R21.
通油路R2の一端R2aは、リフタ51の下方において、空間54に連通しており、他端R2bは、外部空間に連通している。また、分岐端R2cは、リフタ51とリフタガイド52との隙間、つまり、リフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2に連通している。
One end R2a of the oil passage R2 communicates with the
この通油路R2は、リフタ51の平面部51a,51aに対し、その軸線回りに90度異なる位置に設けられている。つまり、通油路R2は、ローラ53の回転軸線方向に直交するように設けられている。そして、通油路R2の一端R2aが、リフタ51の平面部51a,51a以外の部分の下方に位置している。通油路R2の分岐端R2cが、リフタ51の平面部51a,51a以外の部分でリフタ51とリフタガイド52との隙間に連通している。より詳細には、通油路R2の一端R2aおよび分岐端R2cは、リフタ51の平面部51a,51aに対し、その軸線回りに90度異なる位置に位置している。
The oil passage R2 is provided at a position different from the
このような通油路R2は、例えば、リフタガイド52に対しドリル加工を施すことによって形成することが可能である。この場合、リフタガイド52に対し、一端側の部分R21のドリル加工と、他端側の部分R22のドリル加工と、分岐部分R23のドリル加工とをそれぞれ1度ずつ行うだけで、リフタガイド52に通油路R2を容易に形成することができる。
Such oil passage R2 can be formed, for example, by drilling the
この例では、リフタ51の上昇・下降の往復動にともなうポンプ作用によって、空間54内の潤滑油を、リフタ51とリフタガイド52との隙間C1からだけではなく、リフタガイド52に設けた通油路R2からも強制的に吐出させるようにしている。このように、通油路R2を介して空間54内の潤滑油が外部へ逃がされるので、潤滑油が空間54内に流入されとしても、空間54内の潤滑油の量が増加することが回避される。これにより、リフタ51の往復動により空間54内の潤滑油が圧縮されたとしても、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することができる。
In this example, the lubricating oil in the
そして、通油路R2の他端側の部分R22がカム・ローラ接触部P1に向けて延びているので、通油路R2を通じて吐出される潤滑油の吐出方向がカム・ローラ接触部P1に向かう方向になる。これにより、潤滑油がカム・ローラ接触部P1に向けて案内されるので、カム・ローラ接触部P1を直接潤滑することが可能になる。また、リフタ51の上昇・下降の往復移動にともなうポンプ作用を利用して、カム・ローラ接触部P1へ潤滑油を積極的に送り込むので、その潤滑油は、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、他端側の部分R22によってある程度の方向を規制された状態で、カム・ローラ接触部P1へ向けて放出される。これにより、カム・ローラ接触部P1に潤滑油を十分にかつ効率よく供給することができる。したがって、以上より、オイルジェットを用いることなく、カム・ローラ接触部P1における潤滑性を向上させることができ、フリクションの低減を図ることができる。
Since the portion R22 on the other end side of the oil passage R2 extends toward the cam / roller contact portion P1, the discharge direction of the lubricating oil discharged through the oil passage R2 is directed toward the cam / roller contact portion P1. Become a direction. Thus, since the lubricating oil is guided toward the cam / roller contact portion P1, the cam / roller contact portion P1 can be directly lubricated. Further, since the lubricating oil is positively sent to the cam / roller contact portion P1 by utilizing the pump action accompanying the reciprocating movement of the
また、通油路R2の分岐部分R23からリフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2にも潤滑油が供給されるので、その摺動部分P2における潤滑性を向上させることができ、フリクションの低減を図ることができる。詳しくは、リフタ51の往復動の際、リフタ51の平面部51a,51aの部分は、リフタガイド52に対し摺接しないが、平面部51a,51a以外の部分では、リフタガイド52と摺接するため、リフタ51の外周面およびリフタガイド52の内周面の摩耗が懸念される。しかし、リフタ51の平面部51a,51a以外の部分では、リフタ51とリフタガイド52との隙間は狭く、リフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2へ潤滑油を供給しにくくなっている。
Further, since the lubricating oil is also supplied from the branching portion R23 of the oil passage R2 to the sliding portion P2 between the
したがって、この例では、リフタガイド52に通油路R2を形成し、その分岐部分R23をリフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2へ連通する構成を採用している。これにより、分岐部分R23を通じてリフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2へ潤滑油を供給することが可能になり、リフタ51の外周面およびリフタガイド52の内周面の摩耗の低減を図ることができる。
Therefore, in this example, an oil passage R <b> 2 is formed in the
この場合、分岐部分R23の分岐端R2cは、リフタガイド52において、往復動するリフタ51が常に摺接する部分に設けることが好ましい。つまり、リフタガイド52における分岐端R2cの高さ位置を、リフタ51が常に摺接する部分に設定することが好ましい。具体的には、リフタ51の往復動の領域はカム111のカムノーズ112の高さにしたがって決まるので、その往復動する領域の両端(上死点および下死点)からそれぞれカムノーズ112の高さ分だけを除いた領域が、リフタ51がリフタガイド52に常に摺接する部分になる。リフタ51がリフタガイド52に常に摺接する部分では、潤滑油を供給しにくくなっているので、その部分に分岐部分R23の分岐端R2cを設けることで、リフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2の潤滑を効果的に図ることができる。
In this case, the branch end R2c of the branch portion R23 is preferably provided in a portion of the
次に、第2実施例の変形例について説明する。 Next, a modification of the second embodiment will be described.
この第2実施例の変形例としては、上記第1実施例の変形例と同様のものが挙げられる。ここで、リフタガイド52に複数の通油路R2を設ける構成とする場合、例えば、図7に示すように、リフタガイド52に2つの通油路R2,R2を設けることが可能である。この場合、2つの通油路R2,R2は、リフタ51の軸線回りに180°の角度間隔をもって対称に設けられている。2つの通油路R2,R2は、リフタ51の平面部51a,51aに対し、その軸線回りに90度異なる位置にそれぞれ設けられている。つまり、2つの通油路R2,R2は、ローラ53の回転軸線方向に直交するようにそれぞれ設けられている。
As a modification of the second embodiment, the same as the modification of the first embodiment can be cited. Here, when it is set as the structure which provides the several oil passage R2 in the
このように、リフタガイド52に2つの通油路R2,R2を設ける構成とすれば、潤滑油がカム・ローラ接触部P1へ片側だけからではなく両側から供給されるので、カム・ローラ接触部P1における潤滑性をいっそう向上させることができ、効果的である。また、この例の場合、リフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2がリフタ51の平面部51a,51aによって、2つに分かれているため、リフタガイド52に設ける通油路R2が1つだけであれば、その摺動部分P2の片方に対してしか潤滑油を供給できないことになる。そこで、図7のように、リフタガイド52に2つの通油路R2,R2を設ける構成とすれば、その摺動部分P2の両方に対して均等に潤滑油を供給できるようになり、好ましい。
As described above, if the
(第3実施例)
次に、第3実施例について、図8を参照して説明する。この第3実施例は、上記第1実施例の改良であって、高圧燃料ポンプ1において、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ送るための通油路R1の構成は上記第1実施例の場合と同様であるが、この通油路R1に逆止弁を設けている点が上記第1実施例の場合と異なる。ここでは、異なる点について主に説明することとし、上記第1実施例と同様の構成(図3、図4参照)については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment is an improvement of the first embodiment. In the high-
この例では、リフタ51の上昇時に、通油路R1を通じて空間54内へ潤滑油が吸い込まれることを防止するために、図8に示すような逆止弁61を通油路R1の途中に設けている。
In this example, a
具体的には、逆止弁61は、通油路R1内に挿入された弁座シート61bと、この弁座シート61bに対向して配置された弁体(図8ではボール)61aと、弁体61aを弁座シート61bに向けて付勢する圧縮コイルばね61cとを備えている。そして、空間54内の圧力が上昇したときに、圧縮コイルばね61cの弾性力に抗して弁座シート61bから弁体61aが離間して逆止弁61が開弁状態となる。一方、空間54内の圧力が低下したときに、圧縮コイルばね61cの弾性力により弁体61aが弁座シート61bに着座して逆止弁61が閉弁状態となる。
Specifically, the
この逆止弁61の開弁状態では、通油路R1を通じて空間54内の潤滑油が強制的に吐出されることが許容されるので、この例においても、上記第1実施例の場合と同様の作用効果が得られる。
In the open state of the
それに加え、この例では、次のような作用効果も得られる。すなわち、逆止弁61を設けない場合には、リフタ51の上昇時、空間54内の圧力が低下し、通油路R1を通じて空間54内へ潤滑油が吸い込まれる。この際、リフタ51の下降時に通油路R1を通じてカム・ローラ接触部P1に供給された潤滑油も吸い込まれる可能性がある。そこで、この例では、通油路R1の途中に逆止弁61を設ける構成を採用している。これにより、逆止弁61の閉弁状態では、通油路R1を通じて空間54内へ潤滑油が吸い込まれることが阻止されるので、カム・ローラ接触部P1に供給された潤滑油が空間54内へ吸い込まれることを阻止することができ、カム・ローラ接触部P1における潤滑性の低下を抑制することができる。
In addition, in this example, the following effects can be obtained. That is, when the
次に、第3実施例の変形例について説明する。 Next, a modification of the third embodiment will be described.
この第3実施例の変形例としては、上記第1実施例の変形例と同様のものが挙げられる。ここで、リフタガイド52に複数の通油路R1を設ける構成とする場合にも、それぞれの通油路R1に逆止弁61を設けることが好ましい。
As a modification of the third embodiment, the same as the modification of the first embodiment can be cited. Here, also when it is set as the structure which provides the several oil passage R1 in the
また、この第3実施例の構成に、上記第2実施例の構成を組み合わせることが可能である。例えば、図9に示すように、通油路R2の一端側の部分R21に逆止弁61を設ける。この場合、一端側の部分R21において、分岐部分R23が分岐される接続端R2dよりも吐出方向の上流側に逆止弁61を配置する構成とする。こうすれば、逆止弁61の閉弁状態では、通油路R2を通じて空間54内へ潤滑油が吸い込まれることが阻止されるので、リフタ51とリフタガイド52との摺動部分P2に供給された潤滑油が空間54内へ吸い込まれることを阻止することができ、その摺動部分P2における潤滑性の低下を抑制することができる。
Further, the configuration of the second embodiment can be combined with the configuration of the third embodiment. For example, as shown in FIG. 9, a
−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。
-Other embodiments-
The embodiment of the present invention has been described above. However, the embodiment shown here is an example and can be variously modified.
(1)以上では、高圧燃料ポンプ1が加圧室22よりも上方にプランジャ23およびリフタ51が配置され、さらに上方にカム111が配置される構成としたが、エンジンにおける高圧燃料ポンプ1の搭載の向きは、それ以外の向きであってもよい。この場合にも、通油路R1を介して空間54内の潤滑油が外部へ逃がされるので、リフタ51の往復動により空間54内の潤滑油が圧縮されたとしても、駆動トルクの過上昇や、ポンプ部品の破損を回避することができるとともに、カム・ローラ接触部P1などの潤滑性を向上させることができる。
(1) In the above, the high
(2)以上では、吸気カムシャフト110に取り付けられたカム111の回転によってリフタ51が往復動される構成としたが、排気カムシャフトに取り付けられたカムの回転によってリフタ51を往復動させる構成としてもよい。
(2) In the above description, the
(3)以上では、3つのカムノーズ112,112,112を有するカム111によりリフタ51が往復動される構成としたが、その他の個数のカムノーズ(例えば、2つのカムノーズ)を有するカムによってリフタ51を往復動させる構成としてもよい。
(3) In the above, the
(4)以上では、自動車に搭載される筒内直噴型6気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限られることなく、例えば、筒内直噴型4気筒ガソリンエンジンなどの他の任意の気筒数のガソリンエンジンに適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関にも本発明は適用可能である。さらに、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用のエンジンに限るものでもない。 (4) The case where the present invention is applied to an in-cylinder direct injection type 6-cylinder gasoline engine mounted on an automobile has been described above. The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a gasoline engine having any number of cylinders such as an in-cylinder direct injection four-cylinder gasoline engine. Further, the present invention is not limited to a gasoline engine, but can be applied to other internal combustion engines such as a diesel engine. Furthermore, the engine to which the present invention is applicable is not limited to an automobile engine.
1 高圧燃料ポンプ
21 シリンダ
22 加圧室
23 プランジャ
27 圧縮コイルばね
30 電磁スピル弁
51 リフタ
52 リフタガイド
53 ローラ
100 燃料供給装置
110 吸気カムシャフト
111 カム
P1 カム・ローラ接触部
R1 通油路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記リフタガイドには、前記カムの回転による前記リフタの往復動にともなって前記リフタおよび前記リフタガイドによって囲われる空間内の潤滑油を外部へ吐出させるための通油路が形成されており、
前記通油路の外部側の部分は、当該通油路から吐出される潤滑油を前記カムとこのカムの外周面に接する部材との接触部へ導きうるような方向に延びていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 A plunger inserted into the cylinder so as to be reciprocally slidable; a pressure chamber defined by the cylinder and the plunger; a lifter disposed within the lifter guide so as to be slidable back and forth; and the cam lifter A compression coil spring that presses against the outer peripheral surface side, the lifter moves with the rotation of the cam, and the plunger reciprocates. In a high-pressure fuel pump that repeatedly pressurizes and discharges fuel in the pressurizing chamber,
The lifter guide is formed with an oil passage for discharging the lubricant in the space surrounded by the lifter and the lifter guide to the outside as the lifter reciprocates due to the rotation of the cam.
A portion on the outside of the oil passage extends in a direction so that the lubricating oil discharged from the oil passage can be guided to a contact portion between the cam and a member in contact with the outer peripheral surface of the cam. And high pressure fuel pump.
前記分岐部分の分岐端は、前記リフタとリフタガイドとの摺動部分に連通していることを特徴とする請求項1に記載の高圧燃料ポンプ。 The oil passage is provided with a branching portion branched in the middle of the oil passage,
The high-pressure fuel pump according to claim 1, wherein a branch end of the branch portion communicates with a sliding portion between the lifter and the lifter guide.
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