JP2008291764A - 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従来の対策には、それぞれ次のような問題点がある。 However, the conventional measures described above for the high-pressure fuel pump have the following problems.
まず、オイルジェットを設ける対策では、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。 First, an oil jet is separately required as a measure for providing an oil jet. 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.
次に、リフタの底面に孔を設ける対策では、リフタにローラを支持する構成の場合、直接的には上記接触部ではなく、上記接触部以外のローラの外周面に潤滑油が供給されることになる。したがって、上記接触部を直接潤滑する場合に比べ潤滑性が劣ってしまう。また、ローラの回転にともない、その遠心力で付着した潤滑油が周囲へ跳ね飛ばされる危険性がある。 Next, as a countermeasure for providing a hole on the bottom surface of the lifter, in the case of a configuration in which the roller is supported by the lifter, the lubricating oil is not directly supplied to the outer peripheral surface of the roller other than the contact portion. become. Therefore, the lubricity is inferior compared with the case where the contact portion is directly lubricated. Further, as the roller rotates, there is a risk that the lubricating oil adhering to the centrifugal force will be splashed away.
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 view of such problems, and an object thereof is to provide a high-pressure fuel pump capable of improving the lubricity of the contact portion without using an oil jet. .
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と、前記通油路から吐出された潤滑油を、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く案内手段とを備えていることを特徴としている。 In such a high-pressure fuel pump, an oil passage for discharging the lubricating oil in the space surrounded by the lifter and the lifter guide to the outside along with the reciprocation of the lifter by the rotation of the cam, The lubricating oil discharged from the oil passage is provided with guide means for guiding the lubricating oil to a contact portion between the cam and a member in contact with the outer peripheral surface of the cam.
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。 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.
そして、通油路を通じて吐出された潤滑油が案内手段によってカムとこのカムの外周面に接する部材との接触部に導かれるので、そ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、案内手段に沿って単に流れ落ちる程度ではなく、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、案内手段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 lubricating oil discharged through the oil passage is guided by the guide means to the contact portion between the cam and the member in contact with the outer peripheral surface of the cam, the contact portion can be directly lubricated. In addition, since the lubricating oil is positively fed to the contact portion by utilizing the pump action accompanying the reciprocating motion of the lifter, the lubricating oil has a certain momentum rather than just flowing down along the guide means. In the state, and in a state where the direction is restricted to some extent by the guide means, the light 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、前記通油路を、リフタとリフタガイドとの間に設けることが可能であり、その具体構成として、例えば、リフタおよびリフタガイドの少なくとも一方に形成された凹部とすることが可能である。 Here, the oil passage can be provided between the lifter and the lifter guide, and as a specific configuration thereof, for example, a recess formed in at least one of the lifter and the lifter guide can be used. .
また、前記案内手段の具体構成として、例えば、前記通油路の潤滑油吐出方向の下流側に設けられ、潤滑油吐出方向に対し傾斜した傾斜面とすることが可能であり、この場合、前記傾斜面の傾斜角度を、前記通油路から吐出される潤滑油を前記接触部へ導きうるような角度に設定することが好ましい。 Further, as a specific configuration of the guide means, for example, it can be provided on the downstream side of the lubricating oil discharge direction of the oil passage, and can be an inclined surface inclined with respect to the lubricating oil discharge direction. It is preferable to set the inclination angle of the inclined surface to an angle that can guide the lubricating oil discharged from the oil passage to the contact portion.
そして、前記傾斜面を、前記リフタガイドの一部、または、前記リフタガイドと一体的に設けられた部材に形成することが可能である。また、高圧燃料ポンプがローラリフタの構成の場合、前記傾斜面を、前記ローラを支持する前記リフタの軸線回りの回転を防止するための部材に形成することが可能である。 The inclined surface can be formed on a part of the lifter guide or a member provided integrally with the lifter guide. Further, when the high-pressure fuel pump has a roller lifter configuration, the inclined surface can be formed as a member for preventing rotation of the lifter supporting the roller around the axis.
ここで、高圧燃料ポンプがローラリフタの構成の場合、前記通油路から吐出された潤滑油を前記ローラの軸受け部分に向けて案内する第2の案内手段を設けることが好ましい。この第2の案内手段の具体構成として、例えば、前記通油路の潤滑油吐出方向の下流側に設けられ、潤滑油吐出方向に対し傾斜した第2の傾斜面とすることが可能であり、この場合、前記第2の傾斜面の傾斜角度を、前記通油路から吐出される潤滑油を前記ローラの軸受け部分へ導きうるような角度に設定するが好ましい。 Here, when the high-pressure fuel pump has a roller lifter structure, it is preferable to provide second guide means for guiding the lubricating oil discharged from the oil passage toward the bearing portion of the roller. As a specific configuration of the second guide means, for example, a second inclined surface provided on the downstream side in the lubricating oil discharge direction of the oil passage and inclined with respect to the lubricating oil discharge direction can be used. In this case, it is preferable that the inclination angle of the second inclined surface is set to an angle that can guide the lubricating oil discharged from the oil passage to the bearing portion of the roller.
上記構成によれば、カムとローラとの接触部だけでなく、ローラの軸受け部分へも潤滑油を供給することが可能になる。これにより、ローラの軸受け部分をも直接潤滑することができるので、有効である。また、リフタの往復動にともなうポンプ作用を利用して、カムとローラとの接触部およびローラの軸受け部分へ潤滑油を積極的に送り込むので、その潤滑油は、第2の案内手段に沿って単に流れ落ちる程度ではなく、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、第2の案内手段によってある程度の方向を規制された状態で、カムとローラとの接触部およびローラの軸受け部分へ向けて放出される。これにより、カムとローラとの接触部およびローラの軸受け部分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、カムとローラとの接触部およびローラの軸受け部分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。 According to the above configuration, the lubricating oil can be supplied not only to the contact portion between the cam and the roller but also to the bearing portion of the roller. As a result, the bearing portion of the roller can be directly lubricated, which is effective. Further, since the lubricating oil is positively fed to the contact portion between the cam and the roller and the bearing portion of the roller by utilizing the pump action accompanying the reciprocating motion of the lifter, the lubricating oil flows along the second guide means. Rather than simply flowing down, it is released toward the contact portion between the cam and the roller and the bearing portion of the roller with a certain degree of momentum and with a certain degree of direction being restricted by the second guide means. The Thus, the lubricating oil can be sufficiently and efficiently supplied to the contact portion between the cam and the roller and the bearing portion of the roller. Therefore, the lubricity of the contact portion between the cam and the roller and the bearing portion of the roller can be improved without using an oil jet, and friction can be reduced.
そして、前記傾斜面および前記第2の傾斜面を、前記リフタガイドの一部、前記リフタガイドと一体的に設けられた部材、または、前記ローラを支持する前記リフタの軸線回りの回転を防止するための部材に形成することが可能である。また、前記第2の傾斜面を、前記傾斜面に対し、異なる傾斜角度、異なる高さ位置に設定することが好ましい。 Then, the inclined surface and the second inclined surface are prevented from rotating around a part of the lifter guide, a member provided integrally with the lifter guide, or the axis of the lifter supporting the roller. It is possible to form in the member for. The second inclined surface is preferably set at a different inclination angle and a different height position with respect to the inclined surface.
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。 According to the present invention, when the plunger moves in a direction in which the volume of the pressurizing chamber contracts due to the rotation of the cam, the pressure in the space surrounded by the lifter and the lifter guide increases with the movement of the lifter. 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.
そして、通油路を通じて吐出された潤滑油が案内手段によってカムとこのカムの外周面に接する部材との接触部に導かれるので、そ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、案内手段に沿って単に流れ落ちる程度ではなく、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、案内手段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 lubricating oil discharged through the oil passage is guided by the guide means to the contact portion between the cam and the member in contact with the outer peripheral surface of the cam, the contact portion can be directly lubricated. In addition, since the lubricating oil is positively fed to the contact portion by utilizing the pump action accompanying the reciprocating motion of the lifter, the lubricating oil has a certain momentum rather than just flowing down along the guide means. In the state, and in a state where the direction is restricted to some extent by the guide means, the light 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が押し上げられて、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。
The
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 once, for a total of 6 times. Fuel injection will be performed. 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の上部の燃料収容室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が下降する方向)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が上昇する方向)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。
-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における上端側)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(下端部)、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の下部は、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(例えば、図9参照)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、円柱形状の空間を有し、この空間内にリフタ51が軸線方向へ摺動可能に収納されている。リフタガイド52は、例えば、円筒形状に形成され、吸気カムシャフト110を支持するカムキャリアの上部にこのカムキャリアと一体的に設けられる。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5等参照)。
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の上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の下面とリテーナ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を押し下げる方向(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に対して上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が上昇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が下降させられて加圧室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が下降するとき、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 pressure fuel passage 11 is formed in the
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、リフタ51とリフタガイド52との間には隙間が設けられているが、その隙間は、後述する一対の平面部51a,51a(図5等参照)の部分以外では狭くなっている。このため、その狭い隙間を介してカム・ローラ接触部P1へ潤滑油を送ることは可能であるものの、その量はわずかでしかない。したがって、この実施形態では、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ送るための通油路と、この通油路からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導く案内手段と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, a gap is provided between the
(第1実施例)
まず、第1実施例について、図3〜図6を参照して説明する。図4は、第1実施例の高圧燃料ポンプの要部を示す図、図5は、図4のA矢視図、図6は、図5のB矢視図である。なお、図6ではカム111を省略している。
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 is a view showing a main part of the high-pressure fuel pump according to the first embodiment, FIG. 5 is a view as viewed from an arrow A in FIG. 4, and FIG. 6 is a view as viewed from an arrow B in FIG. In FIG. 6, 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、カム・ローラ接触部P1へ送るための通油路を形成するために、また、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ことで、リフタ51の組付性が向上する。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おり、この隙間を介してカム・ローラ接触部P1へ潤滑油を送ることが可能になっている。したがって、一対の平面部51a,51aによるリフタ51とリフタガイド52との隙間を、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ送るための通油路として利用することが可能である。
The gap between the
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の存在によりカム・ローラ接触部P1へ潤滑油を送ることが妨げられる。このため、ピン55側にある一方の平面部51aによるリフタ51とリフタガイド52との隙間は通油路としては機能しない。したがって、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との隙間を通油路(以下、通油路R1とする。)として機能させるようにしている。
Here, since the
このような通油路R1を介してのカム・ローラ接触部P1へ潤滑油の供給は、リフタ51の上昇時に行われ、具体的には次のようにして行われる。
The supply of the lubricating oil to the cam / roller contact portion P1 through the oil passage R1 is performed when the
上記通油路R1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(以下、油室という。)54内に連通している。この油室54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、吸気カムシャフト110を支持するカムキャリア、リフタガイド52などに形成された油路(油孔)を通じて油室54への潤滑油の供給を行うことが可能である。なお、カム111によりオイルバス等から汲み上げた潤滑油をリフタ51の下降時に通油路R1を介して吸い込ませることによって、油室54への潤滑油の供給を行うようにしてもよい。また、油室54内には、潤滑油が満たされていてもよいが、潤滑油だけではなく空気が混在していてもよい。
The oil passage R1 communicates with a space (hereinafter referred to as an oil chamber) 54 surrounded by the inner surfaces of the
そして、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が上昇する。このリフタ51の上昇にともなって油室54内の圧力が高くなり、その結果、油室54内の潤滑油がリフタ51とリフタガイド52との隙間に強制的に流出される。このとき、通油路R1を通って潤滑油が外部へ吐出される。
When the
一方、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が下降し、油室54の容積が増大する。これにともない、油室54内の圧力が低下し、潤滑油が油室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などから潤滑油が油室54内へ流入される。
On the other hand, when the
このように、リフタ51の上昇・下降の往復移動にともなうポンプ作用によって、通油路R1を介して潤滑油が強制的に吐出される。そして、通油路R1から吐出された潤滑油は、プレート61によってカム・ローラ接触部P1へ導かれる。プレート61は、傾斜面61bを有する板状の部材であって、ボルト62によってリフタガイド52の下面に取り付けられている。プレート61は、通油路R1からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導く案内手段として機能する。なお、図3ではプレート61を省略している。
In this manner, the lubricating oil is forcibly discharged through the oil passage R1 by the pump action accompanying the reciprocating movement of the
プレート61は、通油路R1の潤滑油吐出方向の下流側、この場合、一対の平面部51a,51aのうち、他方の平面部51aの下方に設けられている。そして、プレート61は、リフタ51の軸線方向から見ると、先端部61aがリフタガイド52の内面よりもリフタ51側へ延びている。先端部61aは、通油路R1の一部または全部と重なり合うように設けられており、この先端部61aによって、通油路R1を通じて吐出される潤滑油の吐出方向が変更される。ここでは、先端部61aが通油路R1の全部と重なり合っている。先端部61aの最もリフタ51側の部分は、リフタ51の軸線方向およびローラ53の回転軸線方向に直交する方向に沿って延びており、カム111等と干渉しないように設けられている。
The
また、その先端部61aの上面(通油路R1側の面)が、通油路R1の潤滑油吐出方向に対して(この場合、リフタ51の軸線方向に対して)、垂直ではなく所定の角度で傾斜した傾斜面61bになっている。傾斜面61bの傾斜角度および高さ位置は、通油路R1から吐出される潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導きうるような傾斜角度および高さ位置に設定されている。
Further, the upper surface (surface on the oil passage R1 side) of the
以上のような高圧燃料ポンプ1によれば、リフタ51の上昇時、通油路R1を通じて吐出される潤滑油の吐出方向が、プレート61の先端部61aの傾斜面61bによってカム・ローラ接触部P1に向けて変更される。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、プレート61の傾斜面61bを単に流れ落ちる程度ではなく、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、プレート61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。
According to the high
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)カム・ローラ接触部P1へ潤滑油を送る通油路R1は、リフタ51に設けた平面部51aを利用するものだけに限定されない。つまり、リフタ51の外形を、軸線方向から見て、円形から内側へ凹ませてあれば、その凹部(切欠部)を通油路R1として利用できる。また、リフタ51の外周にではなく、リフタガイド52の内周に外側へ凹む凹部(切欠部)を設けて、その凹部を通油路R1として利用してもよい。さらに、リフタ51の外周およびリフタガイド52の内周の両方に凹部を設けて、それらの凹部を通油路R1として利用してもよい。なお、通油路R1の開口面積は、リフタ51の上昇にともなう油室54内の圧力上昇や、その油室54からの潤滑油の吐出量などを考慮して、実験・シミュレーション計算等により経験的に決定すればよい。
(2) The oil passage R1 for sending the lubricating oil to the cam / roller contact portion P1 is not limited to the one using the
(3)カム・ローラ接触部P1へ潤滑油を導く案内手段は、上述したプレート61に形成した傾斜面61b以外であってもよい。例えば、リフタガイド52の下部を加工して、上述したプレート61と同様の傾斜面を有する突出部を設け、その傾斜面を案内手段として機能させてもよい。また、後述する第3実施例のピン56の傾斜面56d(図10、図11参照)を案内手段として採用してもよい。なお、傾斜面の傾斜角度および高さ位置は、油室54からの潤滑油の吐出量や、傾斜面とカム・ローラ接触部P1との位置関係などを考慮して、実験・シミュレーション計算等により経験的に決定すればよい。
(3) The guide means for guiding the lubricating oil to the cam / roller contact portion P1 may be other than the
(第2実施例)
次に、第2実施例について、図7、図8を参照して説明する。図7は、第2実施例の高圧燃料ポンプの要部を示す図であって、上記第1実施例における図5に相当する。図8は、図7のプレートを示す斜視図である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a view showing a main part of the high-pressure fuel pump according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 in the first embodiment. FIG. 8 is a perspective view showing the plate of FIG.
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、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、通油路R1からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1だけではなく、ローラ53の内部の軸受け部分P2(図9参照)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6参照)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。
The second embodiment is an improvement of the first embodiment. In the high-
通油路R1からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導くために、上記第1実施例ではプレート61を用いたが(図4〜図6参照)、この例では、通油路R1からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1およびローラ53の軸受け部分P2へ導くために、図7、図8に示すようなプレート63を用いている。
In order to guide the lubricating oil from the oil passage R1 to the cam / roller contact portion P1, the
この例のプレート63は、上記第1実施例のプレート61に突起が付け加えられた構成になっている。具体的に、プレート63は、突起63bを有する板状の部材であって、ボルト62によってリフタガイド52の下面に取り付けられている。プレート63は、通油路R1の下方、言い換えれば、リフタ51の一対の平面部(二面幅部)51a,51aのうち、他方の平面部51aの下方に設けられている。そして、プレート63は、リフタ51の軸線方向から見ると、先端部63aがリフタガイド52の内面よりもリフタ51側へ延びている。先端部63aは、通油路R1の一部または全部と重なり合うように設けられており、この先端部63aによって、通油路R1を通じて吐出される潤滑油の吐出方向が変更される。ここでは、先端部63aが通油路R1の全部と重なり合っている。先端部63aの最もリフタ51側の部分は、リフタ51の軸線方向およびローラ53の回転軸線方向に直交する方向(以下、幅方向という。)に沿って延びている。
The
また、プレート63の先端部63aの幅方向の中央部には、上方へ向けて突出した突起63bが形成されている。したがって、プレート63の先端部63aは、突起63bのある幅方向の中央部63cが、幅方向の両端部63d,63dに比べ高く盛り上がっている。そして、中央部63cの上面(通油路R1側の面)が、リフタ51の軸線方向に対して垂直ではなく所定の角度で傾斜した傾斜面63eになっているとともに、両端部63d,63dの上面も同様の傾斜面63f,63fになっている。傾斜面63eの傾斜角度および高さ位置は、通油路R1から吐出される潤滑油をローラ53の軸受け部分P2へ導きうるような傾斜角度および高さ位置に設定される。また、傾斜面63f,63fの傾斜角度および高さ位置は、通油路R1から吐出される潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導きうるような傾斜角度および高さ位置に設定される。ここでは、傾斜面63eと傾斜面63f,63fとの傾斜角度および高さ位置を異ならせることによって、通油路R1から吐出される潤滑油を、カム・ローラ接触部P1とローラ53の軸受け部分P2とへ分岐して供給するようにしている。なお、傾斜面63eと傾斜面63f,63fとの傾斜角度または高さ位置を異ならせて、通油路R1から吐出される潤滑油を分岐させてもよい。
Further, a
以上のような高圧燃料ポンプ1によれば、突起63bがプレート63に設けられているので、リフタ51の上昇時、通油路R1を通じて吐出される潤滑油の吐出方向が突起63bによって分岐される。突起63bのない幅方向の両端部63d,63dでは、潤滑油の吐出方向が両端部63d,63dの傾斜面63f,63fによってカム・ローラ接触部P1に向けて変更される。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。
According to the high
また、突起63bのある幅方向の中央部63cでは、潤滑油の吐出方向が中央部63cの傾斜面63eによってローラ53の軸受け部分P2に向けて変更される。これにより、潤滑油がローラ53の軸受け部分P2に向けて案内されるので、ローラ53の軸受け部分P2にも潤滑油を供給することが可能になる。
Further, in the central portion 63c in the width direction where the
具体的に、図9に示すように、ローラ53が、多数のころ53b,53b,・・・を介して、リフタ51のローラ支持部51bに固定された回転軸53aに支持される構成の場合、ローラ53の軸受け部分P2を直接潤滑することができ、有効である。この場合、図9に示すように、ころ53bの脱落およびローラ53の回転軸線方向へのずれを防止するために、リフタ51には、ローラ支持部51bの下部を下方に向けて延出させた延出部51cを設けることが望ましい。この延出部51cは、リフタ51の一対の平面部51a,51aの下部にそれぞれ設けられる。したがって、延出部51cと干渉しないように、プレート63を配置する必要がある。また、ローラ53の軸受け部分P2へ供給する潤滑油が延出部51cによって遮られないようにするために、図9に示すように、ころ53bのサイズよりも小さなスリット51dを延出部51cに設けることが好ましい。図9では、スリット51dを5つ設けた場合を示している。こうすれば、延出部51cによりころ53bの脱落を防止できるとともに、スリット51dからローラ53の軸受け部分P2へ潤滑油を供給することができる。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
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およびローラ53の軸受け部分P2へ潤滑油を積極的に送り込むので、その潤滑油は、プレート63の傾斜面63e,63f,63fを単に流れ落ちる程度ではなく、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、プレート63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およびローラ53の軸受け部分P2へ向けて放出される。これにより、カム・ローラ接触部P1およびローラ53の軸受け部分P2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およびローラ53の軸受け部分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。
Further, the lubricating oil is positively fed to the cam / roller contact portion P1 and the bearing portion P2 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が、それ以外にも、次のような変形例が挙げられる。 As modifications of the second embodiment, the same modifications as those of the first embodiment can be mentioned, but other modifications can be given as follows.
(1)ローラ53の軸受け部分P2へ潤滑油を導く案内手段(第2の案内手段)は、上述したプレート63の突起63bに形成した傾斜面63e以外であってもよい。例えば、リフタガイド52の下部を加工して、上述したプレート63の突起63bと同様の傾斜面を有する突出部を設け、その傾斜面を第2の案内手段として機能させてもよい。なお、プレート63の突起63の大きさ、傾斜面の傾斜角度および高さ位置は、油室54からの潤滑油の吐出量や、傾斜面とローラ53の軸受け部分P2との位置関係などを考慮して、実験・シミュレーション計算等により経験的に決定すればよい。
(1) The guide means (second guide means) for guiding the lubricating oil to the bearing portion P2 of the
(第3実施例)
次に、第3実施例について、図10、図11を参照して説明する。図10は、第3実施例の高圧燃料ポンプの要部を示す図であって、上記第1実施例における図5に相当する。図11は、図10のピンを示す斜視図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a view showing a main part of the high-pressure fuel pump of the third embodiment, and corresponds to FIG. 5 in the first embodiment. FIG. 11 is a perspective view showing the pin of FIG.
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などへ送るための通油路が、1つだけではない点が上記第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6参照)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。
The third embodiment is an improvement of the first embodiment, and in the high-
高圧燃料ポンプ1における潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ送るための通油路は、上記第1実施例では通油路R1だけであったが(図4〜図6参照)、この例では、その通油路R1に加え、図10、図11に示すような通油路R2も設けられている。つまり、上記第1実施例では、リフタ51のピン55側にある一方の平面部51aによるリフタ51とリフタガイド52との隙間は通油路として利用できなかったため、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ片側から送り込む構成であった。これに対し、この例では、図10、図11に示すようなピン56を用いることによって、このピン56側にある一方の平面部51aによるリフタ51とリフタガイド52との隙間も通油路R2として利用できるようになっている。したがって、この例では、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ両側から送り込む構成になっている。
The oil passage for sending the lubricating oil to the cam / roller contact portion P1 in the high-
また、通油路R1からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導く案内手段として、上記第1実施例の場合と同様のプレート61を用いている(図4〜図6参照)。一方、上記通油路R2からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導く案内手段として、この例では、上記ピン56を利用している。
Further, as the guiding means for guiding the lubricating oil from the oil passage R1 to the cam / roller contact portion P1, the
この例のピン56は、上記第1実施例のピン55に窪みが付け加えられた構成になっている。具体的に、ピン56は、窪み56aを有する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。
The
ピン56のリフタ51側の部分には、リフタガイド52側へ向けて凹んだ窪み56aが形成されている。窪み56aは、ピン56の長手方向の中央部に設けられている。したがって、ピン56は、窪み56aのある長手方向の中央部56bが、長手方向の両端部56c,56cに比べリフタ51側への突出量が小さくなっている。そして、中央部56bの上面(通油路R2側の面)が、リフタ51の軸線方向に対して垂直ではなく所定の角度で傾斜した傾斜面56dになっている。一方、両端部56c,56cの上面は傾斜面にはなっておらず、断面円形のままになっている。傾斜面56dの傾斜角度および高さ位置は、通油路R2から吐出される潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導きうるような傾斜角度および高さ位置に設定される。なお、ピン56がカム・ローラ接触部P1に近いほど、つまり、下方に位置するほど、傾斜面56dの傾斜角度を大きく設定することが好ましい。
A
そして、リフタ51の一対の平面部51a,51aのうち、一方の平面部51aには、ピン56の両端部56c,56cが接触している。この一方の平面部51aとピン56の両端部56c,56c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。
In addition, of the pair of
また、窪み56aが設けられているため、リフタ51の一方の平面部51aと、ピン56の中央部56bとの間には隙間が設けられる。したがって、この隙間を介してカム・ローラ接触部P1へ潤滑油を吐出することが可能になるので、ピン55側にある一方の平面部51aによるリフタ51とリフタガイド52との隙間を通油路R2として機能させることが可能になる。
Further, since the
以上のような高圧燃料ポンプ1によれば、リフタ51の上昇時、通油路R1を通じて吐出される潤滑油の吐出方向が、プレート61の先端部61aの傾斜面61bによってカム・ローラ接触部P1に向けて変更される。また、ピン56には窪み56aが設けられているので、リフタ51の上昇時、通油路R2を通じて吐出される潤滑油の吐出方向が、ピン56の傾斜面56dによってカム・ローラ接触部P1に向けて変更される。これにより、潤滑油がカム・ローラ接触部P1に向けて両側から案内されるので、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へ潤滑油を両側から積極的に送り込むので、その潤滑油は、プレート61の傾斜面61bおよびピン56の傾斜面56dを単に流れ落ちる程度ではなく、ある程度の勢いをもった状態で、しかも、プレート61およびピン56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、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ両側から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。この場合、潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ片側だけからではなく両側から供給するので、上記第1実施例および上記第2実施例の場合に比べて、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、いっそうのフリクションの低減を図ることができる。
According to the high
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が、それ以外にも、次のような変形例が挙げられる。 As a modification of the third embodiment, the same modification as that of the first embodiment can be mentioned. However, the following modification can be given.
(1)通油路R2からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導く案内手段は、上述したピン56に形成した傾斜面56d以外であってもよい。例えば、図12に示すように、通油路R1の下方に設けたプレート61を通油路R2の下方にも設け、このプレート61の傾斜面61bによって、通油路R2からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導くようにすることが可能である。この場合、ピン56に傾斜面56dを特に設ける必要はないが、潤滑油を通過させる必要があるため、窪み56aを設けておく必要がある。なお、ピン56の窪み56aの大きさ、傾斜面の傾斜角度および高さ位置は、油室54からの潤滑油の吐出量や、傾斜面とカム・ローラ接触部P1との位置関係などを考慮して、実験・シミュレーション計算等により経験的に決定すればよい。
(1) The guide means for guiding the lubricating oil from the oil passage R2 to the cam / roller contact portion P1 may be other than the
ここで、ピン56がカム・ローラ接触部P1から遠くなれば、つまり、ピン56の位置が上方になれば、ピン56の傾斜面56dによって案内される通油路R2からの潤滑油の方向性にばらつきが生じやすくなるため、この場合には、通油路R2の下方にプレート61を設けることが好ましい。通油路R2の下方のプレート61は、通油路R1の下方のプレート61と一体に形成することが可能である。
Here, if the
一方、ピン56がカム・ローラ接触部P1に近くなれば、つまり、ピン56の位置が下方になれば、ピン56の傾斜面56dによって案内される通油路R2からの潤滑油の方向性にばらつきが生じにくくなる。この場合、例えば、図13に示すように、通油路R1の下方のプレート61を省略して、通油路R2に設けたピン56を通油路R1にも設け、このピン56の傾斜面56dによって、通油路R1からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導くようにすることが可能である。
On the other hand, if the
(2)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。こうすれば、潤滑油をカム・ローラ接触部P1およびローラ53の軸受け部分P2(図9参照)へそれぞれ両側から供給できるので、カム・ローラ接触部P1およびローラ53の軸受け部分P2における潤滑性をいっそう向上させることができる。ここで、通油路R2からの潤滑油をカム・ローラ接触部P1へ導く案内手段を、ピン56に形成した傾斜面56dとする場合、このピン56の窪み56aに、上述したプレート63の突起63b(図7、図8参照)と同様の傾斜面を有する突起などを設ければよい。
(2) The configuration of the second embodiment can be combined with the configuration of the third embodiment. In this way, the lubricating oil can be supplied to both the cam / roller contact portion P1 and the bearing portion P2 of the roller 53 (see FIG. 9) from both sides. It can be further improved. Here, when the guide means for guiding the lubricating oil from the oil passage R2 to the cam / roller contact portion P1 is the
(3)通油路R1からの潤滑油および通油路R2からの潤滑油のいずれか一方をカム・ローラ接触部P1へ導き、いずれか他方をローラ53の軸受け部分P2へ導く構成としてもよい。
(3) Either one of the lubricating oil from the oil passage R1 and the lubricating oil from the oil passage R2 may be guided to the cam / roller contact portion P1, and the other may be guided to the bearing portion P2 of the
(4)潤滑油を送るための通油路は、3つ以上であってもよい。例えば、通油路を3つ設け、そのうち2つの通油路からカム・ローラ接触部P1へ潤滑油を供給し、残り1つの通油路からローラ53の軸受け部分P2へ潤滑油を供給することも可能になる。
(4) There may be three or more oil passages for sending the lubricating oil. For example, three oil passages are provided, lubricant oil is supplied from two of the oil passages to the cam / roller contact portion P1, and the lubricant oil is supplied from the remaining oil passage to the bearing portion P2 of the
−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、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。
(1) In the above description, the
(2)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。
(2) In the above, the
(3)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。 (3) 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
61 プレート
61b 傾斜面
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 (12)
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と、
前記通油路から吐出された潤滑油を、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く案内手段とを備え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,
An oil passage for discharging the lubricating oil in the space enclosed by the lifter and the lifter guide to the outside as the lifter reciprocates due to rotation of the cam;
A high-pressure fuel pump comprising: guide means for guiding lubricating oil discharged from the oil passage to a contact portion between the cam and a member in contact with an outer peripheral surface of the cam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007138859A JP2008291764A (en) | 2007-05-25 | 2007-05-25 | High pressure fuel pump |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013007905A1 (en) | 2011-07-08 | 2013-01-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Combustion engine and pump assembly, and vehicle including such an assembly |
CN106640457A (en) * | 2015-10-16 | 2017-05-10 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Roller tappet for a fuel unit pump of an internal combustion engine |
JP2019011708A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社クボタ | Rotational shaft for engine |
-
2007
- 2007-05-25 JP JP2007138859A patent/JP2008291764A/en active Pending
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