JP2010180783A - Fuel supply device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent seizure in a sliding part between a cylinder 21 and a plunger 30. <P>SOLUTION: This fuel supply device is characterized by arranging a conical part 30c gradually diametrically contracting toward a small diameter part 30b from a large diameter part 30a, between the driving side large diameter part 30a and the pressurizing chamber 31 side small diameter part 30b of the plunger 30. The pressurizing chamber 31 side small diameter part 30b of the plunger 30 is occasionally formed by being used as a gripping part when applying abrasion resistant coating to an outer peripheral surface of the plunger 30, and has the effect as well of improving efficiency when forcibly feeding fuel by forming this small diameter part 30b in a pressurizing side tip part. Thus, seizure resistance can be improved by reducing pressing action force by generating centering force by this conical part 30c by forming the conical part 30c between its small diameter part 30b and the driving side large diameter part 30a after forming such a small diameter part 30b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プランジャを往復運動させて燃料を圧送する燃料供給装置に関するものであり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関に、燃料を噴射圧相当にして供給する燃料供給ポンプに適用して好適である。   The present invention relates to a fuel supply device that reciprocates a plunger to pressure-feed fuel, and is applied to a fuel supply pump that supplies fuel to an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine at an equivalent injection pressure. It is preferable.

従来の燃料供給装置（燃料供給ポンプ）として、例えば下記の特許文献１に示されるものがある。これは、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置において、カム軸の回転に伴うプランジャの往復動により加圧室の燃料をコモンレールなどの高圧燃料蓄圧器に圧送するものである。この燃料供給ポンプは、図示しないが、ポンプハウジングに取り付けられたシリンダボディにプランジャを摺動可能に保持し、かつプランジャの一端とともに加圧室を形成するシリンダ内周面が設けられている。   As a conventional fuel supply device (fuel supply pump), for example, there is one shown in Patent Document 1 below. This is a fuel injection device that injects and supplies fuel to an internal combustion engine and pumps fuel in a pressurizing chamber to a high-pressure fuel accumulator such as a common rail by reciprocating movement of a plunger accompanying rotation of a camshaft. Although not shown, this fuel supply pump is provided with a cylinder inner peripheral surface that slidably holds a plunger in a cylinder body attached to the pump housing and forms a pressurizing chamber together with one end of the plunger.

また、このシリンダボディには、加圧室で加圧した高圧燃料をコモンレールに供給するための吐出弁装置が設けられている。この吐出弁装置は、加圧室への逆流を防止する吐出弁と、その吐出弁をシリンダボディとの間で高圧シールするためのバルブホルダとを備えており、このバルブホルダは、高圧燃料配管と気密に接続する配管接続部を構成している。また、下記の特許文献２には、シリンダの内周面にリーク回収溝を設け、シリンダとプランジャとの間からの燃料リークを低減して、潤滑油の希釈を抑える構造が示されている。   Further, the cylinder body is provided with a discharge valve device for supplying high-pressure fuel pressurized in the pressurizing chamber to the common rail. The discharge valve device includes a discharge valve that prevents backflow into the pressurizing chamber, and a valve holder for high-pressure sealing the discharge valve between the cylinder body, and the valve holder includes a high-pressure fuel pipe. The pipe connection part is connected in an airtight manner. Patent Document 2 below shows a structure in which a leak recovery groove is provided on the inner peripheral surface of a cylinder to reduce fuel leakage from between the cylinder and the plunger, thereby suppressing dilution of the lubricating oil.

特許第２６９０７３４号公報Japanese Patent No. 2690734 特開平０５−９９０９７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-99097

近年、噴射圧の高圧化要求が強まっており、その高圧化したシステムにおいては、シリンダとプランジャとの摺動部に焼き付きが発生するという問題が生じている。その1つの要因として、プランジャがシリンダとのクリアランスの間で傾くことにより、その傾いたプランジャが高圧燃料によって傾いた側のシリンダ内周面に押し付けられるという押し付け作用力がある。   In recent years, there has been an increasing demand for higher injection pressure, and in such a high pressure system, there is a problem that seizure occurs at the sliding portion between the cylinder and the plunger. As one of the factors, there is a pressing force such that when the plunger is inclined between the clearances with the cylinder, the inclined plunger is pressed against the cylinder inner peripheral surface on the inclined side by the high-pressure fuel.

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、シリンダとプランジャとの間の摺動部での焼き付きを防ぐことのできる燃料供給装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to supply fuel that can prevent seizure at the sliding portion between the cylinder and the plunger. To provide an apparatus.

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、燃料を加圧圧送するために軸方向に往復摺動するプランジャ（３０）と、ハウジング（２０）に形成されてプランジャ（３０）を内周面で摺動可能に保持するとともに、プランジャ（３０）の一端面とで加圧室（３１）を形成するシリンダ（２１）と、ハウジング（２０）に設けられて加圧室（３１）内の燃料を外部に供給するための配管接続部（２４）とを備え、プランジャ（３０）の往復摺動によって加圧室（３１）に吸入した燃料を、配管接続部（２４）を介して外部へ加圧圧送する燃料供給装置において、
プランジャ（３０）の駆動側の大径部（３０ａ）と加圧室（３１）側の小径部（３０ｂ）との間に、大径部（３０ａ）から小径部（３０ｂ）ヘ向かって徐々に縮径する円錐部（３０ｃ）を設けていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, according to the first aspect of the present invention, the plunger (30) that reciprocally slides in the axial direction in order to pressurize and pressurize the fuel, and the plunger (30) formed on the housing (20) are slid on the inner peripheral surface. A cylinder (21) that holds the movable portion and forms a pressurizing chamber (31) with one end face of the plunger (30), and a fuel provided in the pressurizing chamber (31) provided to the housing (20) And a pipe connection part (24) for supplying the fuel to the pressurized chamber (31) by reciprocating sliding of the plunger (30), and the fuel pressurized and sent to the outside through the pipe connection part (24) In the fuel supply device
Gradually, from the large diameter portion (30a) toward the small diameter portion (30b) between the large diameter portion (30a) on the drive side of the plunger (30) and the small diameter portion (30b) on the pressurizing chamber (31) side. A conical portion (30c) having a reduced diameter is provided.

プランジャ（３０）の加圧室（３１）側の小径部（３０ｂ）は、プランジャ（３０）の外周面に耐摩耗性のコーティングを施す時の掴み部として用いたことによって形成されることもあるが、加圧側の先端部に、この小径部（３０ｂ）を形成することにより、燃料を圧送する際の効率が良くなるという効果もある。   The small-diameter portion (30b) on the pressure chamber (31) side of the plunger (30) may be formed by being used as a grip portion when the outer peripheral surface of the plunger (30) is coated with wear resistance. However, by forming the small diameter portion (30b) at the tip end portion on the pressurizing side, there is also an effect that the efficiency when the fuel is pumped is improved.

この請求項１に記載の発明によれば、このような小径部（３０ｂ）を形成したうえ、その小径部（３０ｂ）と駆動側の大径部（３０ａ）と間に円錐部（３０ｃ）を形成することにより、この円錐部（３０ｃ）によってセンタリング力を発生させ、押し付け作用力を低減して耐焼き付き性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, such a small diameter portion (30b) is formed, and a conical portion (30c) is provided between the small diameter portion (30b) and the large diameter portion (30a) on the driving side. By forming, a centering force can be generated by the conical portion (30c), the pressing force can be reduced, and the seizure resistance can be improved.

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料供給装置において、円錐部（３０ｃ）は、長さ（Ｌ）が３ｍｍ以上であるとともに、片側でのテーパ角度（θ）が０．１度以上且つ［長さ（Ｌ）×０．３３］度以下であることを特徴としている。   Further, in the invention according to claim 2, in the fuel supply device according to claim 1, the conical portion (30c) has a length (L) of 3 mm or more and a taper angle (θ) on one side. It is characterized by being 0.1 degree or more and [length (L) × 0.33] degree or less.

発明者は、図３に示すように、円錐部（３０ｃ）のテーパ角度（θ）と長さ（Ｌ）とを可変して計算した場合の数値解析から得られるセンタリング力の変化と、実際の焼き付き試験の結果から換算して算出される焼き付き限界のセンタリング力とから、焼き付きを防止するのに必要な円錐部（３０ｃ）のテーパ角度と長さとを導き出している。   As shown in FIG. 3, the inventor changed the centering force obtained from the numerical analysis when the taper angle (θ) and the length (L) of the conical portion (30c) were varied, and the actual The taper angle and length of the conical portion (30c) necessary for preventing seizure are derived from the centering force at the seizure limit calculated by conversion from the seizure test result.

よって、この請求項２に記載の発明によれば、円錐部（３０ｃ）を上記したテーパ角度範囲と長さとにすることにより、高圧化したシステムにおいてもプランジャ（３０）とシリンダ（２１）との焼き付きを防止することができる。   Therefore, according to the second aspect of the present invention, the conical portion (30c) has the above-described taper angle range and length so that the plunger (30) and the cylinder (21) can be connected to each other even in a high pressure system. Burn-in can be prevented.

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の燃料供給装置において、プランジャ（３０）が最も駆動側に位置したときの大径部（３０ａ）と対向するシリンダ（２１）の内周面に、プランジャ（３０）外周面とシリンダ（２１）の内周面との間にリークした燃料を回収して低圧側に戻すためのリーク燃料回収溝（２８）を形成していることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the fuel supply device according to the first or second aspect, the cylinder (21) opposed to the large-diameter portion (30a) when the plunger (30) is located closest to the drive side. A leaked fuel recovery groove (28) is formed between the outer peripheral surface of the plunger (30) and the inner peripheral surface of the cylinder (21) for recovering leaked fuel and returning it to the low pressure side. It is characterized by that.

このように、シリンダ（２１）の内周面にリーク燃料回収溝（２８）を形成する場合は、プランジャ（３０）が最も駆動側に位置したときの大径部（３０ａ）と対向する位置、つまりは、請求項１または２の発明で形成した円錐部（３０ｃ）に掛からない位置とするものである。   Thus, when the leak fuel recovery groove (28) is formed on the inner peripheral surface of the cylinder (21), the position facing the large-diameter portion (30a) when the plunger (30) is located closest to the drive side, In other words, the position is such that it does not engage with the conical portion (30c) formed in the invention of claim 1 or 2.

この請求項３に記載の発明によれば、円錐部（３０ｃ）から余分な燃料のリークを招くことなく、リーク燃料による内燃機関用潤滑油の希釈を低減することができため、内燃機関の潤滑を損なうことはなく、内燃機関の信頼性を向上するとともに、潤滑油の寿命を長くすることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   According to the third aspect of the invention, the dilution of the lubricating oil for the internal combustion engine by the leaked fuel can be reduced without incurring excessive fuel leakage from the conical portion (30c). The reliability of the internal combustion engine can be improved and the life of the lubricating oil can be extended. In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の実施形態に係る燃料供給ポンプ１を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a fuel supply pump 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるプランジャ３０の先端側形状を示す部分拡大模式図である。It is a partial expanded schematic diagram which shows the front end side shape of the plunger 30 in one Embodiment of this invention. 円錐部３０ｃの角度θと長さＬとを可変して、発生するセンタリング力を数値解析した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having numerically analyzed the centering force which generate | occur | produces by changing angle (theta) and length L of the cone part. 従来のプランジャ３０の先端側形状を示す部分拡大模式図である。It is a partial expansion schematic diagram which shows the front end side shape of the conventional plunger 30. FIG.

以下、本発明の一実施形態について図１〜４を用いて詳細に説明する。まず図１は、本発明の実施形態に係る燃料供給ポンプ（燃料供給装置）１を示す縦断面図である。本実施形態は、本発明の一実施形態による燃料供給装置を、車両用のコモンレール式燃料噴射装置に用いられる燃料供給ポンプ１に適用した例にて示す。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a fuel supply pump (fuel supply device) 1 according to an embodiment of the present invention. The present embodiment shows an example in which the fuel supply device according to one embodiment of the present invention is applied to a fuel supply pump 1 used in a common rail fuel injection device for a vehicle.

コモンレール式燃料噴射装置は、主に燃料タンク、燃料供給ポンプ１、図示しないコモンレールおよび燃料噴射弁を備えており、燃料供給ポンプ１から供給される高圧燃料をコモンレールで蓄圧するとともに、そのコモンレール内の高圧燃料を内燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射弁に分配し、各気筒の燃焼室内に噴射供給するものである。   The common rail fuel injection device mainly includes a fuel tank, a fuel supply pump 1, a common rail (not shown), and a fuel injection valve. The high pressure fuel supplied from the fuel supply pump 1 is accumulated in the common rail, The high pressure fuel is distributed to fuel injection valves provided in each cylinder of the internal combustion engine, and is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder.

燃料タンクおよび燃料供給ポンプ１は、コモンレールおよび燃料噴射弁に高圧燃料を供給する燃料供給装置を構成している。燃料タンクは常圧の燃料を蓄えており、燃料供給ポンプ１は、常圧の燃料を燃料タンクから吸い上げるとともに、その吸い上げた燃料を加圧して圧送することにより、コモンレールへ供給する高圧燃料を形成するものである。   The fuel tank and the fuel supply pump 1 constitute a fuel supply device that supplies high-pressure fuel to the common rail and the fuel injection valve. The fuel tank stores normal-pressure fuel, and the fuel supply pump 1 sucks up the normal-pressure fuel from the fuel tank and pressurizes and pumps the sucked-up fuel to form high-pressure fuel to be supplied to the common rail. To do.

燃料供給ポンプ１は、高圧燃料を圧送する高圧ポンプであり、燃料タンクから図示しない「低圧ポンプ」としてのフィードポンプを経由して吸入された燃料を加圧する。図１に示すように、燃料供給ポンプ１はポンプハウジング１０を備えており、ポンプハウジング１０の一方の端部にはカム室１１が形成されている。カム室１１には、図示しないエンジン（内燃機関）によって回転駆動される駆動軸１２が収容されている。   The fuel supply pump 1 is a high-pressure pump that pumps high-pressure fuel, and pressurizes fuel sucked from a fuel tank via a feed pump (not shown) as a “low-pressure pump”. As shown in FIG. 1, the fuel supply pump 1 includes a pump housing 10, and a cam chamber 11 is formed at one end of the pump housing 10. The cam chamber 11 houses a drive shaft 12 that is rotationally driven by an engine (internal combustion engine) (not shown).

駆動軸１２には、その軸中心１２ｊに対した偏心したカム１３が設けられており、駆動軸１２とカム１３とは一体に形成されている。ポンプハウジング１０には、駆動軸１２と直交する図１の上下方向において、反カム室側にシリンダボディ２０が設けられおり、このシリンダボディ２０には、プランジャ３０が摺動する孔部としてのシリンダ２１が形成されている。なお、ポンプハウジング１０およびシリンダボディ２０は、本発明で言うハウジングに相当する。   The drive shaft 12 is provided with an eccentric cam 13 with respect to the shaft center 12j, and the drive shaft 12 and the cam 13 are integrally formed. The pump housing 10 is provided with a cylinder body 20 on the side opposite to the cam chamber in the vertical direction of FIG. 1 orthogonal to the drive shaft 12. The cylinder body 20 has a cylinder as a hole portion through which the plunger 30 slides. 21 is formed. The pump housing 10 and the cylinder body 20 correspond to the housing referred to in the present invention.

シリンダ２１内にはプランジャ３０が、駆動軸１２と直交する上下方向での軸方向へ往復摺動可能に支持されている。ポンプハウジング１０の内周側とシリンダボディ２０との間には、タペット室１４が形成されており、その内部にはタペット４０が往復移動可能に収容されている。   A plunger 30 is supported in the cylinder 21 so as to be slidable back and forth in the axial direction perpendicular to the drive shaft 12. A tappet chamber 14 is formed between the inner peripheral side of the pump housing 10 and the cylinder body 20, and a tappet 40 is accommodated therein so as to be able to reciprocate.

プランジャ３０は、概ね円柱形状に形成されており、そのプランジャ３０の一端面（図１での上端面）側には、プランジャ３０の一端面とシリンダ２１の内周面とで囲まれる加圧室３１が形成されている。シリンダボディ２０には、図示しない導入管を介して低圧ポンプから燃料が供給され、環状を呈する燃料溜り部２３が形成されている。   The plunger 30 is formed in a substantially cylindrical shape, and a pressure chamber surrounded by one end surface of the plunger 30 and the inner peripheral surface of the cylinder 21 on the one end surface (upper end surface in FIG. 1) side of the plunger 30. 31 is formed. The cylinder body 20 is supplied with fuel from a low-pressure pump through an introduction pipe (not shown), and has an annular fuel reservoir 23.

燃料溜り部２３は、燃料供給路２７を介して、制御弁６０内の燃料供給路６１に連通している。制御弁６０は、加圧室３１と燃料溜り部２３との連通を断続する電磁弁であり、電磁駆動部６２と、この電磁駆動部６２によって駆動される弁部材６３を有している。弁部材６３は、弁座部６４に着座可能であり、弁部材６３が弁座部６４に着座および離座することにより、加圧室３１と燃料溜り部２３との連通状態が断続される。言い換えると、電磁駆動部６２を制御することにより加圧室３１へ連通する通路が開閉される。   The fuel reservoir 23 communicates with the fuel supply path 61 in the control valve 60 via the fuel supply path 27. The control valve 60 is an electromagnetic valve that interrupts communication between the pressurizing chamber 31 and the fuel reservoir 23, and includes an electromagnetic drive unit 62 and a valve member 63 that is driven by the electromagnetic drive unit 62. The valve member 63 can be seated on the valve seat portion 64, and the communication state between the pressurizing chamber 31 and the fuel reservoir portion 23 is interrupted when the valve member 63 is seated and separated from the valve seat portion 64. In other words, the passage communicating with the pressurizing chamber 31 is opened and closed by controlling the electromagnetic drive unit 62.

シリンダボディ２０には、プランジャ３０の上端面と対向する位置に制御弁６０の電磁駆動部６２がねじ固定されている。この電磁駆動部６２は、弁部材６３を駆動することにより燃料供給路６１と加圧室３１とを連通または遮断する。電磁駆動部６２への通電タイミングを制御することにより、燃料供給ポンプ１からコモンレールへ吐出される燃料の流量が調整される。   In the cylinder body 20, an electromagnetic drive unit 62 of a control valve 60 is screwed at a position facing the upper end surface of the plunger 30. The electromagnetic drive unit 62 communicates or blocks the fuel supply path 61 and the pressurizing chamber 31 by driving the valve member 63. By controlling the energization timing to the electromagnetic drive unit 62, the flow rate of fuel discharged from the fuel supply pump 1 to the common rail is adjusted.

シリンダボディ２０には吐出弁装置（本発明で言う配管接続部）２４が設置されており、吐出弁装置２４は吐出孔２５を介して加圧室３１に連通している。加圧室３１内で加圧された燃料は、吐出弁装置２４の弁部材２４１をスプリング２４２の付勢力および吐出孔２６内の燃料圧力に抗して開弁し、加圧された高圧の燃料を吐出孔２６からコモンレール内へ圧送する。   The cylinder body 20 is provided with a discharge valve device (a pipe connection portion referred to in the present invention) 24, and the discharge valve device 24 communicates with a pressurizing chamber 31 through a discharge hole 25. The pressurized fuel in the pressurizing chamber 31 opens the valve member 241 of the discharge valve device 24 against the urging force of the spring 242 and the fuel pressure in the discharge hole 26, and pressurizes the high-pressure fuel. Is discharged from the discharge hole 26 into the common rail.

プランジャ３０の反加圧室側、つまりは駆動側の端部３２には、ロアシート３３が連結されている。このロアシート３３には、スプリング３４が当接しており、プランジャ３０はロアシート３３を介してスプリング３４の付勢力によりタペット４０に押し付けられている。なお、スプリング３４の他方の端部は、アッパシート３５に当接しており、スプリング３４の加圧室３１側への移動が規制されている。   A lower sheet 33 is connected to the end portion 32 of the plunger 30 on the side opposite to the pressure chamber, that is, on the drive side. A spring 34 is in contact with the lower seat 33, and the plunger 30 is pressed against the tappet 40 by the urging force of the spring 34 via the lower seat 33. The other end of the spring 34 is in contact with the upper sheet 35, and movement of the spring 34 toward the pressurizing chamber 31 is restricted.

タペット４０は、概ね筒状に形成されており、ポンプハウジング１０の支持孔１５内に、軸方向に移動可能に支持されている。タペット４０は、回転運動を直線運動に変換する回転直線変換機構であり、一端部側がカム１３の外周１３ａに当接し、他端部側がプランジャ３０の端部３２側を支持することで、カム１３の回転に従ってタペット４０およびプランジャ３０が軸方向移動する。   The tappet 40 is formed in a generally cylindrical shape and is supported in the support hole 15 of the pump housing 10 so as to be movable in the axial direction. The tappet 40 is a rotational linear conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion. One end of the tappet 40 abuts on the outer periphery 13 a of the cam 13, and the other end supports the end 32 side of the plunger 30. The tappet 40 and the plunger 30 move in the axial direction according to the rotation of.

また、このタペット４０には、支持孔１５内の内周面に設けた軸方向溝１６に係合する周方向位置決め部４８が設けられている。この周方向位置決め部４８は、カム１３の回転に従って軸方向溝１６内を軸方向移動することにより、タペット４０の周方向移動を規制している。なお、タペット４０の詳細構造については、説明を省略する。以上、燃料供給ポンプ１の基本的構成について説明したが、次に、本実施形態の燃料供給ポンプ１の特徴的な構成と、その効果について説明する。   Further, the tappet 40 is provided with a circumferential positioning portion 48 that engages with the axial groove 16 provided on the inner circumferential surface in the support hole 15. The circumferential positioning portion 48 regulates the circumferential movement of the tappet 40 by moving in the axial direction in the axial groove 16 according to the rotation of the cam 13. Note that a description of the detailed structure of the tappet 40 is omitted. The basic configuration of the fuel supply pump 1 has been described above. Next, the characteristic configuration and effects of the fuel supply pump 1 of the present embodiment will be described.

（特徴的構成）
図２は、本発明の一実施形態におけるプランジャ３０の先端側形状を示す部分拡大模式図であり、図３は、円錐部３０ｃの角度θと長さＬとを可変して、発生するセンタリング力を数値解析した結果を示すグラフである。また、図４は、従来のプランジャ３０の先端側形状を示す部分拡大模式図である。 (Characteristic configuration)
FIG. 2 is a partially enlarged schematic view showing the shape of the distal end side of the plunger 30 in one embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the centering force generated by changing the angle θ and the length L of the conical portion 30c. It is a graph which shows the result of having analyzed numerically. FIG. 4 is a partially enlarged schematic view showing the distal end side shape of the conventional plunger 30.

まず、図４に示すように、従来のプランジャ３０は、シリンダボディ２０に形成されたシリンダ２１内で摺動するため、シリンダ２１に対して所定のクリアランスを確保した外径の概ね円柱形状をしている。この、一般外径の部分を大径部３０ａとする。また、プランジャ３０の加圧室３１側の先端部には、小径部３０ｂが形成されている。   First, as shown in FIG. 4, the conventional plunger 30 slides in a cylinder 21 formed in the cylinder body 20, and thus has a generally cylindrical shape with an outer diameter that secures a predetermined clearance with respect to the cylinder 21. ing. This general outer diameter portion is referred to as a large diameter portion 30a. A small-diameter portion 30b is formed at the tip of the plunger 30 on the pressurizing chamber 31 side.

この小径部３０ｂは、プランジャ３０の外周面に耐摩耗性のコーティングを施す時の掴み部として用いることと、加圧側の先端部に、この小径部３０ｂを形成することによって燃料を圧送する際の効率が良くなるという効果もあって形成されている。また、先の大径部３０ａと対向しているシリンダ２１の内周面には、プランジャ３０の外周面とシリンダ２１の内周面との間にリークした燃料を回収して低圧側に戻すためのリーク燃料回収溝２８を形成している。   The small-diameter portion 30b is used as a grip portion when the outer peripheral surface of the plunger 30 is coated with wear resistance, and when the fuel is pumped by forming the small-diameter portion 30b at the pressure-side tip portion. It is formed with the effect of improving efficiency. Further, the fuel leaked between the outer peripheral surface of the plunger 30 and the inner peripheral surface of the cylinder 21 is collected and returned to the low pressure side on the inner peripheral surface of the cylinder 21 facing the large-diameter portion 30a. The leak fuel collecting groove 28 is formed.

このような、プランジャ３０の先端側形状において、本実施形態ではまず、図２に示すように、プランジャ３０の駆動側の大径部３０ａと加圧室３１側の小径部３０ｂとの間に、小径部３０ｂヘ向かって徐々に縮径する円錐部３０ｃを設けている。これによれば、上記したような小径部３０ｂを形成したうえ、その小径部３０ｂと駆動側の大径部３０ａと間に、円錐部３０ｃを形成することにより、プランジャ３０に図３のグラフに示すようなセンタリング力を発生させることができる。   In such a distal end side shape of the plunger 30, in this embodiment, as shown in FIG. 2, first, between the large diameter portion 30 a on the driving side of the plunger 30 and the small diameter portion 30 b on the pressurizing chamber 31 side, A conical portion 30c that gradually decreases in diameter toward the small diameter portion 30b is provided. According to this, by forming the small diameter portion 30b as described above and forming the conical portion 30c between the small diameter portion 30b and the large diameter portion 30a on the driving side, the plunger 30 is shown in the graph of FIG. A centering force as shown can be generated.

このセンタリング力は、プランジャ３０がシリンダ２１とのクリアランスの間で傾いたとしても、円錐部３０ｃがあることによって傾いた側のプランジャ３０とシリンダ２１との間にも高圧燃料が入り込んで生じるものである。これにより、従来焼き付きの要因となっていたシリンダ２１の内周面への押し付け作用力を低減することができ、燃料供給装置１の耐焼き付き性を向上させることができる。   Even if the plunger 30 is inclined between the clearance with the cylinder 21, this centering force is caused by the high pressure fuel entering between the inclined plunger 30 and the cylinder 21 due to the conical portion 30 c. is there. Thereby, the pressing force to the inner peripheral surface of the cylinder 21, which has been a cause of seizing, can be reduced, and seizure resistance of the fuel supply device 1 can be improved.

また、この円錐部３０ｃは、長さＬ（図２参照）が３ｍｍ以上であるとともに、片側でのテーパ角度θ（図２参照）が０．１度以上且つ［長さＬ×０．３３］度以下としている。発明者は、図３のグラフに示すように、円錐部３０ｃのテーパ角度θと、長さＬとを可変して計算した場合の数値解析から得られるセンタリング力の変化と、実際の焼き付き試験の結果から換算して算出される焼き付き限界のセンタリング力とから、焼き付きを防止するのに必要な円錐部３０ｃのテーパ角度と長さとを導き出している。   The conical portion 30c has a length L (see FIG. 2) of 3 mm or more, a taper angle θ on one side (see FIG. 2) of 0.1 degrees or more, and [length L × 0.33]. Less than the degree. As shown in the graph of FIG. 3, the inventor changed the centering force obtained from the numerical analysis when the taper angle θ and the length L of the conical portion 30c were varied, and the actual seizure test. The taper angle and length of the conical portion 30c necessary for preventing seizure are derived from the centering force of the seizure limit calculated by conversion from the result.

より具体的には、テーパ角度θを０．１〜４．３度、長さＬを１〜７ｍｍと可変して数値解析を行い、図３に示すよう、得られるセンタリング力の変化グラフを得た。また、実際の焼き付き試験の結果から換算して算出される焼き付き限界のセンタリング力は、１０００Ｎ以上が必要であると言う結果を得た。   More specifically, the numerical analysis is performed by changing the taper angle θ from 0.1 to 4.3 degrees and the length L from 1 to 7 mm, and the obtained centering force change graph is obtained as shown in FIG. It was. Moreover, the result that the centering force of the burn-in limit calculated by converting from the result of the actual burn-in test is required to be 1000 N or more was obtained.

この１０００Ｎ以上のセンタリング力を得るための角度および長さ範囲として、図３のグラフより、長さＬが３ｍｍ以上であるとともに、テーパ角度θが０．１度以上且つ［長さＬ×０．３３］度以下としたものである。よって、テーパ角度θの上限は、例えば長さＬが３mmであれば１度以下、長さＬが５mmであれば≒１．７度以下、長さＬが７mmであれば≒２．３度以下となる。円錐部３０ｃをこのテーパ角度範囲と長さとにすることにより、高圧化したシステムにおいてもプランジャ３０とシリンダ２１との焼き付きを防止することができる。   As the angle and length range for obtaining the centering force of 1000 N or more, the length L is 3 mm or more and the taper angle θ is 0.1 degree or more and [length L × 0. 33] degrees or less. Therefore, the upper limit of the taper angle θ is, for example, 1 degree or less when the length L is 3 mm, ≈1.7 degrees or less when the length L is 5 mm, and ≈2.3 degrees when the length L is 7 mm. It becomes as follows. By making the conical portion 30c have this taper angle range and length, seizure between the plunger 30 and the cylinder 21 can be prevented even in a high pressure system.

また、シリンダ２１の内周面にリーク燃料回収溝２８を形成する場合は、プランジャ３０が最も駆動側に位置したとき（つまりは下降端）における大径部３０ａと対向するシリンダ２１の内周面に、リーク燃料回収溝２８を形成している。このように、プランジャ３０が最も下がったときにも円錐部３０ｃに掛からない位置としている。   Further, when the leak fuel recovery groove 28 is formed on the inner peripheral surface of the cylinder 21, the inner peripheral surface of the cylinder 21 that faces the large-diameter portion 30a when the plunger 30 is located closest to the drive side (that is, the descending end). In addition, a leak fuel recovery groove 28 is formed. In this way, even when the plunger 30 is lowered most, the position is such that it does not engage the conical portion 30c.

これによれば、円錐部３０ｃから余分な燃料のリークを招くことなく、リーク燃料による内燃機関用潤滑油の希釈を低減することができため、内燃機関の潤滑を損なうことはなく、内燃機関の信頼性を向上するとともに、潤滑油の寿命を長くすることができる。   According to this, since the dilution of the lubricating oil for the internal combustion engine by the leaked fuel can be reduced without causing leakage of excess fuel from the conical portion 30c, the lubrication of the internal combustion engine is not impaired, and the internal combustion engine The reliability can be improved and the life of the lubricating oil can be extended.

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態では、焼き付きを防止するために高圧燃料を導入するための形状部を円錐部３０ｃとしたが、大径部３０ａから小径部３０ｂヘ向かって徐々に縮径する形状部、言い換えれば、小径部３０ｂから大径部３０ａヘ向かって徐々に拡径する形状部は、円錐面のような直線的な径の変化だけではなく、例えば外径側へ膨らんだＲ面や内径側へ凹んだＲ面、もしくは直線的な斜面とＲ面とが複合された縮径部（拡径部）であっても良い。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. For example, in the above-described embodiment, the shape portion for introducing high-pressure fuel to prevent seizure is the conical portion 30c, but the shape portion that gradually decreases in diameter from the large diameter portion 30a toward the small diameter portion 30b, In other words, the shape part that gradually expands from the small diameter part 30b toward the large diameter part 30a is not only a change in linear diameter such as a conical surface, but also, for example, an R surface or an inner diameter side that swells to the outer diameter side It may be a concave surface or a reduced diameter portion (expanded diameter portion) in which a linear slope and the R surface are combined.

１…燃料供給ポンプ（燃料供給装置）
２０…シリンダボディ（ハウジング）
２１…シリンダ
２４…吐出弁装置（配管接続部）
３０…プランジャ
３０ａ…大径部
３０ｂ…小径部
３０ｃ…円錐部
３１…加圧室
Ｌ…円錐部３０ｃの長さ
θ…テーパ角度 1 ... Fuel supply pump (fuel supply device)
20 ... Cylinder body (housing)
21 ... Cylinder 24 ... Discharge valve device (pipe connection part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Plunger 30a ... Large diameter part 30b ... Small diameter part 30c ... Conical part 31 ... Pressurizing chamber L ... Length of conical part 30c (theta) ... Taper angle

Claims (3)

燃料を加圧圧送するために軸方向に往復摺動するプランジャ（３０）と、
ハウジング（２０）に形成されて前記プランジャ（３０）を内周面で摺動可能に保持するとともに、前記プランジャ（３０）の一端面とで加圧室（３１）を形成するシリンダ（２１）と、
前記ハウジング（２０）に設けられて前記加圧室（３１）内の燃料を外部に供給するための配管接続部（２４）とを備え、
前記プランジャ（３０）の往復摺動によって前記加圧室（３１）に吸入した燃料を、前記配管接続部（２４）を介して外部へ加圧圧送する燃料供給装置において、
前記プランジャ（３０）の駆動側の大径部（３０ａ）と前記加圧室（３１）側の小径部（３０ｂ）との間に、前記大径部（３０ａ）から前記小径部（３０ｂ）ヘ向かって徐々に縮径する円錐部（３０ｃ）を設けていることを特徴とする燃料供給装置。 A plunger (30) that reciprocally slides in the axial direction to pump fuel under pressure;
A cylinder (21) formed on the housing (20) to slidably hold the plunger (30) on an inner peripheral surface and to form a pressure chamber (31) with one end surface of the plunger (30); ,
A pipe connection part (24) provided in the housing (20) for supplying the fuel in the pressurizing chamber (31) to the outside;
In the fuel supply device for pressurizing and feeding the fuel sucked into the pressurizing chamber (31) by the reciprocating sliding of the plunger (30) to the outside through the pipe connecting portion (24),
Between the large-diameter portion (30a) from the large-diameter portion (30a) to the small-diameter portion (30b) between the large-diameter portion (30a) on the driving side of the plunger (30) and the small-diameter portion (30b) on the pressurizing chamber (31) side. A fuel supply device comprising a conical portion (30c) that gradually decreases in diameter toward the end. 前記円錐部（３０ｃ）は、長さ（Ｌ）が３ｍｍ以上であるとともに、片側でのテーパ角度（θ）が０．１度以上且つ［前記長さ（Ｌ）×０．３３］度以下であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。   The conical portion (30c) has a length (L) of 3 mm or more, a taper angle (θ) on one side of 0.1 degrees or more and [the length (L) × 0.33] degrees or less. The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the fuel supply apparatus is provided. 前記プランジャ（３０）が最も駆動側に位置したときの前記大径部（３０ａ）と対向する前記シリンダ（２１）の内周面に、前記プランジャ（３０）外周面と前記シリンダ（２１）の内周面との間にリークした燃料を回収して低圧側に戻すためのリーク燃料回収溝（２８）を形成していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。   On the inner peripheral surface of the cylinder (21) facing the large diameter portion (30a) when the plunger (30) is located closest to the drive side, the outer peripheral surface of the plunger (30) and the inner surface of the cylinder (21) The fuel supply device according to claim 1 or 2, wherein a leak fuel recovery groove (28) for recovering the leaked fuel and returning it to the low pressure side is formed between the peripheral surface and the peripheral surface.
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