JP2012132400A - High-pressure pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンに用いられる高圧ポンプに関する。 The present invention relates to a high-pressure pump used for an engine.
従来、燃料タンクから供給される燃料をプランジャの往復移動によって加圧してインジェクタ側へ圧送する高圧ポンプが知られている。この種の高圧ポンプでは、燃料入口側に燃料チャンバが形成され、プランジャが下降するときに燃料チャンバから加圧室へ燃料を吸入する「吸入行程」、プランジャが上昇するときに加圧室の燃料の一部を燃料チャンバへ戻す「調量行程」、及び、吸入弁を閉じた後プランジャがさらに上昇するときに燃料を加圧する「加圧行程」を繰り返すことにより、燃料を加圧して吐出する。 Conventionally, a high pressure pump that pressurizes fuel supplied from a fuel tank by a reciprocating movement of a plunger and pumps the fuel to an injector side is known. In this type of high-pressure pump, a fuel chamber is formed on the fuel inlet side, and when the plunger descends, a “suction stroke” in which fuel is sucked from the fuel chamber into the pressurizing chamber; The fuel is pressurized and discharged by repeating the “metering process” for returning a part of the fuel to the fuel chamber and the “pressurization process” for pressurizing the fuel when the plunger further moves up after closing the intake valve. .
このような高圧ポンプでは、燃料チャンバに発生する燃圧脈動を低減するためのダイアフラムを内蔵しているものがある。そして、ダイアフラムの脈動低減効果を高めるための種々の工夫がなされている。例えば、特許文献1には、ダイアフラムを支持する支持部材に弾性部材を用いた装置が開示されている。 Some of these high-pressure pumps have a built-in diaphragm for reducing fuel pressure pulsation generated in the fuel chamber. Various ideas have been made to increase the pulsation reduction effect of the diaphragm. For example, Patent Document 1 discloses an apparatus using an elastic member as a support member that supports a diaphragm.
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、弾性部材が上下側両方向からダイアフラムを挟み込むため弾性部材の占めるスペースが大きくなり、燃料チャンバ内で燃料が流れるスペースを阻害することとなる。したがって、燃料チャンバに吸入できる燃料の量が減少し、ダイアフラムによる脈動低減効果が十分に得られないおそれがある。
また、高圧ポンプの駆動時には、吸入弁、プランジャ、吐出弁等の作動により高圧ポンプの部品が振動する。この振動が燃料に伝達し、燃圧脈動として高圧ポンプに接続される配管に伝達、共振して異音を発生するという問題がある。
However, in the apparatus described in Patent Document 1, since the elastic member sandwiches the diaphragm from both the upper and lower sides, the space occupied by the elastic member increases, and the space in which the fuel flows in the fuel chamber is obstructed. Therefore, the amount of fuel that can be sucked into the fuel chamber is reduced, and the pulsation reduction effect by the diaphragm may not be sufficiently obtained.
Further, when the high-pressure pump is driven, the components of the high-pressure pump vibrate due to the operation of the suction valve, the plunger, the discharge valve, and the like. There is a problem that this vibration is transmitted to the fuel and is transmitted to the pipe connected to the high-pressure pump as fuel pressure pulsation and resonates to generate noise.
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプ駆動時の脈動低減効果を高め、部品間の振動伝達を抑制する高圧ポンプを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-pressure pump that enhances the pulsation reduction effect during driving of the pump and suppresses vibration transmission between components.
請求項1に記載の高圧ポンプは、プランジャ、シリンダ、ポンプボディ、カバー、ダイアフラム部材、ボディ側支持部材、カバー側支持部材、押圧部材および弾性部材を備える。
シリンダは、プランジャを軸方向に往復可能に収容する。ポンプボディは、プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、及び、燃料入口から燃料が供給され加圧室に連通する燃料チャンバを有する。カバーは、ポンプボディに固定され燃料チャンバを覆う。
The high-pressure pump according to claim 1 includes a plunger, a cylinder, a pump body, a cover, a diaphragm member, a body side support member, a cover side support member, a pressing member, and an elastic member.
The cylinder accommodates the plunger so as to reciprocate in the axial direction. The pump body has a pressurizing chamber in which fuel is pressurized by reciprocating movement of a plunger, and a fuel chamber that is supplied with fuel from a fuel inlet and communicates with the pressurizing chamber. The cover is fixed to the pump body and covers the fuel chamber.
ダイアフラム部材は、一方の面がポンプボディに対向し他方の面がカバーに対向するように燃料チャンバに収容される。
ボディ側支持部材は、ポンプボディに当接するように燃料チャンバに収容され、ダイアフラム部材の周縁部にポンプボディ側から当接してダイアフラム部材を支持する。
カバー側支持部材は、燃料チャンバのボディ側支持部材のカバー側に収容され、筒状本体、筒状本体の下端から径方向外側に延びる外鍔部、及び、筒状本体の上端から径方向内側に延びる内鍔部を有する。そして、筒状本体の下端がダイアフラム部材の周縁部にカバー側から当接してボディ側支持部材との間にダイアフラム部材を挟持する。
The diaphragm member is housed in the fuel chamber such that one surface faces the pump body and the other surface faces the cover.
The body-side support member is accommodated in the fuel chamber so as to abut on the pump body, and abuts on the peripheral edge of the diaphragm member from the pump body side to support the diaphragm member.
The cover side support member is housed on the cover side of the body side support member of the fuel chamber, and has a cylindrical main body, an outer flange extending radially outward from the lower end of the cylindrical main body, and a radially inner side from the upper end of the cylindrical main body. An inner flange extending to And the lower end of a cylindrical main body contact | abuts to the peripheral part of a diaphragm member from the cover side, and clamps a diaphragm member between body side support members.
押圧部材は、カバーとカバー側支持部材との間に設けられ、カバー側支持部材の内鍔部の上面に当接してカバー側支持部材およびボディ側支持部材をポンプボディ側へ押圧する。
弾性部材は、環状であり、燃圧によって弾性変形可能であり、押圧部材の下面、カバー側支持部材の筒状本体の外壁、及び、外鍔部の上面により形成される凹部に設けられ押圧部材に当接する。
The pressing member is provided between the cover and the cover side support member, and contacts the upper surface of the inner flange portion of the cover side support member to press the cover side support member and the body side support member toward the pump body.
The elastic member has an annular shape and can be elastically deformed by a fuel pressure, and is provided in a depression formed by a lower surface of the pressing member, an outer wall of the cylindrical main body of the cover-side support member, and an upper surface of the outer flange portion. Abut.
これにより、弾性部材自身が弾性変形することで燃圧脈動を吸収することができる。また、弾性部材は、押圧部材に当接しているため、ポンプボディを介する押圧部材への振動伝達を抑制することができる。よって、例えば押圧部材の振動により発生する燃圧脈動を抑制することができ、脈動が高圧ポンプに接続される配管と共振して異音を発生することを防止することができる。
さらに、弾性部材はカバー側支持部材の径方向外側に形成される「凹部」に設けられるので、燃料チャンバ内のスペースを占めることがなく、燃料流路を十分に確保することができる。
Thereby, fuel pressure pulsation can be absorbed because elastic member itself elastically deforms. Moreover, since the elastic member is in contact with the pressing member, vibration transmission to the pressing member via the pump body can be suppressed. Therefore, for example, the fuel pressure pulsation generated by the vibration of the pressing member can be suppressed, and it is possible to prevent the pulsation from resonating with the pipe connected to the high pressure pump and generating abnormal noise.
Furthermore, since the elastic member is provided in a “recess” formed on the outer side in the radial direction of the cover side support member, it does not occupy a space in the fuel chamber and a sufficient fuel flow path can be secured.
請求項2に記載の発明によると、弾性部材は、径方向最外端が押圧部材の径方向最外端よりも内側となるように設けられる。また、請求項3に記載の発明によると、弾性部材は、径方向最外端が外鍔部の径方向最外端よりも内側となるように設けられる。
凹部は、押圧部材の下面、カバー側支持部材の筒状本体の外壁、及び、外鍔部の上面により形成される断面「コの字」状の空間である。弾性部材が例えばゴムであるとすると、燃料に浸漬されることによって膨潤する。このとき、弾性部材、押圧部材および外鍔部が円形であるとすれば、弾性部材の径方向最外端である外径が押圧部材の外径ならびに外鍔部の外径よりも内側となるように設けられることで、弾性部材の高さ方向が押圧部材および外鍔部に規制され、凹部からの脱落が防止される。また、膨潤しても押圧部材の外径及び外鍔部の外径切り欠き部に接触しないため、弾性部材の傷付きを防止することができる。
According to invention of Claim 2, an elastic member is provided so that a radial direction outermost end may become an inner side rather than the radial direction outermost end of a press member. According to the invention described in claim 3, the elastic member is provided such that the radially outermost end is on the inner side of the radially outermost end of the outer flange portion.
The recess is a space having a “U” shape in cross section formed by the lower surface of the pressing member, the outer wall of the cylindrical main body of the cover side support member, and the upper surface of the outer flange portion. If the elastic member is, for example, rubber, it swells when immersed in fuel. At this time, if the elastic member, the pressing member, and the outer flange portion are circular, the outer diameter that is the radially outermost end of the elastic member is inside the outer diameter of the pressing member and the outer diameter of the outer flange portion. By being provided in this manner, the height direction of the elastic member is regulated by the pressing member and the outer flange portion, and falling off from the concave portion is prevented. Moreover, even if it swells, since it does not contact the outer diameter notch part of the outer diameter part and outer collar part of a press member, the damage to an elastic member can be prevented.
請求項4に記載の発明によると、カバー側支持部材の外鍔部は、径方向外側に向かってカバー側に傾斜している。これにより、弾性部材が膨潤したとき、外鍔部の上面に規制されて脱落を防止することができる。
請求項5に記載の発明によると、弾性部材は、フッ素ゴムで形成される。
フッ素ゴムは、NBR(ニトリルブタジエンラバー)等のゴムに比べて燃料浸漬時の膨潤が小さいため、弾性部材の凹部からの脱落をさらに防止することができる。また、フッ素ゴムは耐熱性に優れるため、エンジン周囲の高温環境にさらされる高圧ポンプでの使用に適している。
According to the invention described in claim 4, the outer flange portion of the cover side support member is inclined toward the cover side toward the radially outer side. Thereby, when an elastic member swells, it is controlled by the upper surface of an outer collar part, and it can prevent dropping.
According to the invention described in claim 5, the elastic member is formed of fluoro rubber.
Since the fluoro rubber is less swollen at the time of fuel immersion than a rubber such as NBR (nitrile butadiene rubber), it is possible to further prevent the elastic member from dropping from the recess. In addition, since fluororubber is excellent in heat resistance, it is suitable for use in a high-pressure pump that is exposed to a high-temperature environment around the engine.
請求項6に記載の高圧ポンプは、請求項1に記載の高圧ポンプに対し弾性部材の構成のみが異なる。すなわち、環状の弾性部材は、燃圧によって弾性変形可能であり、カバー側支持部材の内鍔部の下面とカバー側支持部材の筒状本体の内壁との隅部に設けられる。 The high-pressure pump according to claim 6 is different from the high-pressure pump according to claim 1 only in the configuration of the elastic member. That is, the annular elastic member can be elastically deformed by the fuel pressure, and is provided at the corner between the lower surface of the inner flange portion of the cover side support member and the inner wall of the cylindrical main body of the cover side support member.
この場合も、弾性部材は燃圧脈動を吸収することができる。また、弾性部材は、カバー側支持部材の内鍔部を介して押圧部材への振動伝達を抑制することができる。また、弾性部材が膨潤したとき、筒状本体の内壁に押し付けられるため、脱落するおそれがない。 Also in this case, the elastic member can absorb the fuel pressure pulsation. Further, the elastic member can suppress vibration transmission to the pressing member via the inner flange portion of the cover side support member. Further, when the elastic member swells, it is pressed against the inner wall of the cylindrical main body, so that there is no possibility of dropping off.
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の高圧ポンプについて、図1〜図3を参照して説明する。
高圧ポンプ1は、車両に搭載されて用いられ、燃料タンクから低圧ポンプによって供給される燃料を加圧し、インジェクタが接続される燃料レールへ吐出する。高圧ポンプ1の燃料入口(図示しない)の上流側には低圧ポンプからの配管が接続される。
なお、以下の説明において、図1〜3の上側を「上」、図1〜3の下側を「下」として説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A high-pressure pump according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The high-pressure pump 1 is mounted and used in a vehicle, pressurizes fuel supplied from a fuel tank by a low-pressure pump, and discharges the fuel to a fuel rail to which an injector is connected. A pipe from the low pressure pump is connected to the upstream side of the fuel inlet (not shown) of the high pressure pump 1.
In the following description, the upper side of FIGS. 1 to 3 will be described as “upper” and the lower side of FIGS.
図1に示すように、高圧ポンプ1は、本体部10、燃料供給部30、吸入弁部50、プランジャ部70および吐出弁部90を備えている。
本体部10は、外郭を構成するポンプボディ11を備える。ポンプボディ11の上部には燃料供給部30が設けられており、ポンプボディ11の下部にはプランジャ部70が設けられている。燃料供給部30とプランジャ部70との間には、加圧室12が形成されている。
As shown in FIG. 1, the high-pressure pump 1 includes a
The
また、燃料供給部30とプランジャ部70とを結ぶ方向に直交する方向に、吸入弁部50(図1の左側部)および吐出弁部90(図1の右側部)が設けられている。
以下、燃料供給部30、吸入弁部50、プランジャ部70および吐出弁部90の構成について詳細に説明する。
An intake valve portion 50 (left side portion in FIG. 1) and a discharge valve portion 90 (right side portion in FIG. 1) are provided in a direction orthogonal to the direction connecting the
Hereinafter, the configuration of the
まず、燃料供給部30について説明する。
ポンプボディ11は、シリンダ16の反対側にボディ凹部13を形成している。ボディ凹部13は、ポンプボディ11の外側に開口している。カバー14は、ボディ凹部13の開口を塞いでいる。ボディ凹部13とカバー14とによって、燃料チャンバ31が形成される。
燃料チャンバ31には、燃料入口から燃料タンクの燃料が供給される。
First, the
The
Fuel in the fuel tank is supplied to the
燃料チャンバ31には、ダンパユニット32および波ワッシャ38が収容されている。ダンパユニット32は、パルセーションダンパ35、ボディ側支持部材36およびカバー側支持部材37から構成される。
「ダイアフラム部材」としてのパルセーションダンパ35は、2枚のダイアフラム33、34の周縁部331、341(図3参照)が接合されることにより構成され、内部に所定圧の気体が密封されている。パルセーションダンパ35は、2枚のダイアフラム33、34が燃料チャンバ31内の燃圧の変化に応じて弾性変形することで、燃圧脈動を低減する。
A
The
ボディ側支持部材36は、筒状本体360、筒状本体360の上端から径方向外側に延びる縁部363、及び、筒状本体360の下端から径方向内側に延びる座部366を有している。筒状本体360は、上端がパルセーションダンパ35の周縁部351にポンプボディ11側から当接してパルセーションダンパ35を支持する。また、筒状本体360は、径方向に燃料を通す複数の孔362(図3参照)を有している。縁部363は、パルセーションダンパ35の端部を受容する。
座部366は、ボディ凹部13の底部15に設けられた窪み151に嵌入している。これにより、ボディ側支持部材36は径方向の移動が制限される。
The body-
The
カバー側支持部材37は、筒状本体370、筒状本体370の下端から径方向外側に延びる外鍔部373、及び、筒状本体370の上端から径方向内側に延びる内鍔部376を有している。筒状本体370は、ボディ側支持部材36の筒状本体360とほぼ同径に形成され、下端がパルセーションダンパ35の周縁部351にカバー14側から当接する。これにより、カバー側支持部材37とボディ側支持部材36とは、パルセーションダンパ35を上下から挟持する。
外鍔部373は、パルセーションダンパ35の端部と共に、ボディ側支持部材36の縁部363に受容される。また、外鍔部373は、径方向外側に向かってカバー側に傾斜している。
The cover-
The
「押圧部材」としての波ワッシャ38は、カバー14とカバー側支持部材37との間に設けられる。波ワッシャ38は、周方向に周期的に高さが変化する。なお、図2では、便宜上、90°周期で高さが変化するように図示しているが、波の周期はこれに限らない。
波ワッシャ38は、カバー側支持部材37の内鍔部376の上面377に当接してダンパユニット32をポンプボディ11の底部15側に押圧する。これにより、ダンパユニット32が燃料チャンバ31内に固定される。
A
The
図3に示すように、波ワッシャ38の下面381、カバー側支持部材37の筒状本体370の外壁371、及び、外鍔部373の上面374は、断面「コの字」状の凹部40を形成する。この凹部40には、図1、図2(a)に示すように、燃圧によって弾性変形可能な環状の弾性部材41が設置される。
As shown in FIG. 3, the
弾性部材41は、内径側が偏平で外径側が略円弧状のD字形の断面形状を呈する「Dリング」であり、材質はフッ素ゴムである。フッ素ゴムは、NBR(ニトリルブタジエンラバー)等のゴムに比べて燃料浸漬時の膨潤が小さく、また、耐熱性に優れる。
弾性部材41の自由時内径は、カバー側支持部材37の筒状本体370の外径よりもやや小さい。そのため、弾性部材41は、内径を広げて筒状本体370に取り付けられることで、偏平な内径が比較的広い面積で筒状本体370の外壁371に当接する。
また、弾性部材41の上部は波ワッシャ38の下面381に当接し、弾性部材41の下部は外鍔部373の上面374に当接する。
The
The free inner diameter of the
Further, the upper portion of the
ここで、弾性部材41の「径方向最外端」としての外径drは、波ワッシャ38の「径方向最外端」としての外径dwより小さく、かつ、外鍔部373の「径方向最外端」としての外径dfより小さく設定されている。したがって、弾性部材41が膨潤したとき、高さ方向が波ワッシャ38および外鍔部373に規制され、凹部40からの脱落が防止される。
さらに、弾性部材41の形状がDリングであるため、膨潤により、高さ方向の中心部分の外径が外径dwまたは外径dfを超える場合でも、高さ方向の両端付近は外径dwおよび外径dfの内径側に残る。加えて、外鍔部373は、径方向外側に向かってカバー14側に傾斜している。これにより、弾性部材41が膨潤したとき、外鍔部373の上面374に規制される。よって、凹部40からの脱落防止効果が一層向上する。また、膨潤しても高さ方向の両端付近は外径dw及び外径dfの内径側に残るため、切り欠き部に接触することが無く、弾性部材の傷付きを防止することができる。
Here, the outer diameter dr as the “radial outermost end” of the
Furthermore, since the shape of the
次に、図1に戻り、プランジャ部70について説明する。
プランジャ部70は、プランジャ71、オイルシールホルダ72、スプリングシート73およびプランジャスプリング74などを備えている。
プランジャ71は、ポンプボディ11の内部に形成されたシリンダ16に支持される大径部711と、大径部711よりも外径の小さな小径部712とを有している。小径部712は、オイルシールホルダ72に、周囲を囲まれている。大径部711および小径部712は、一体となっており、軸方向に往復移動する。
Next, returning to FIG. 1, the
The
The
オイルシールホルダ72は、シリンダ16の端部に配置されており、プランジャ71の小径部712の外周に位置する基部721と、ポンプボディ11に圧入される圧入部722とを有している。
基部721は、内部にリング状のシール723を有している。シール723は、内周のテフロン(登録商標)リングと、外周のOリングとからなる。シール723により、プランジャ71の小径部712周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジンへの燃料のリークが抑制される。
The
The
また、基部721は、先端部分にオイルシール725を有している。オイルシール725によって、プランジャ71の小径部712の周囲のオイル油膜の厚さが規制され、オイルのリークが抑制される。
圧入部722は、基部721の周囲に円筒状に張り出す部分であり、円筒部分は縦断面が「コの字」状となっている。一方、ポンプボディ11には、圧入部722に対応する凹部17が形成されている。オイルシールホルダ72は、圧入部722が凹部17の径外方向の内壁に圧接するように圧入される。
Further, the
The press-fitting
スプリングシート73は、プランジャ71の端部に配設されている。プランジャ71の端部は、図示しないタペットに当接している。タペットは、図示しないカムシャフトに取り付けられたカムに外面を当接させ、カムシャフトの回転により、カムプロファイルに応じて軸方向に往復移動する。
The
プランジャスプリング74は、スプリングシート73に一端を係止され、他端をオイルシールホルダ72の圧入部722の深部に係止されている。これにより、プランジャスプリング74は、プランジャ71の戻しバネとして機能し、プランジャ71をタペットに当接させるよう付勢する。
かかる構成により、カムシャフトの回転に応じてプランジャ71が往復移動する。このとき、プランジャ71の大径部711の移動によって加圧室12の容積が変化する。
One end of the
With this configuration, the
また、プランジャ71の小径部712の周囲に可変容積室75が形成されている。すなわち、ポンプボディ11のシリンダ16、及び、プランジャ71の大径部711の基端面(小径部712との段差面)、小径部712の外周壁、オイルシールホルダ72のシール723に囲まれた領域が可変容積室75を構成する。シール723は、可変容積室75を液密にシールし、可変容積室75からエンジンへの燃料のリークを防止する。
A
可変容積室75は、圧入部722の径内方向において凹部17との間に形成される円筒状の円筒通路727、及び、凹部17の深部に形成される環状の環状通路728、ポンプボディ11内部に形成された容積室通路18(図中に破線で示す通路)を経由して燃料チャンバ31の底部15に接続されている。
The
次に、吸入弁部50について説明する。
吸入弁部50は、ポンプボディ11によって形成される筒部51、筒部51の開口を覆う弁部カバー52、及び、コネクタ53等を備えている。
筒部51は、略円筒状に形成され、内部が燃料通路55となっている。燃料通路55には、略円筒状のシートボディ56が配置されている。シートボディ56の内部には、吸入弁57が配置されている。また、燃料通路55は、加圧側通路58を経由して燃料チャンバ31と連通している。
Next, the
The
The
また、吸入弁57にはニードル59が当接している。ニードル59は、弁部カバー52を貫通し、コネクタ53の内部まで延びている。コネクタ53は、コイル531と当該コイル531へ通電するための端子532とを有している。コイル531の内側には、所定位置に保持される固定コア533、可動コア534、及び、固定コア533と可動コア534との間に介在するスプリング535が配置されている。可動コア534は、ニードル59と一体に固定されている。
A
かかる構成により、コネクタ53の端子532を経由してコイル531に通電が行われると、固定コア533と可動コア534との間に磁気吸引力が発生する。その結果、可動コア534が固定コア533側へ移動し、これに伴ってニードル59が加圧室12から離れる方向へ移動する。このとき、吸入弁57の移動はニードル59によって規制されないため、吸入弁57がシートボディ56に着座可能となる。吸入弁57の着座により、燃料通路55と加圧室12とが遮断される。
With this configuration, when the
一方、コイル531に通電が行われないと磁気吸引力が発生しないため、スプリング535によって、可動コア534およびニードル59が加圧室12側へ移動する。そして、ニードル59によって吸入弁57が加圧室12側に保持される。その結果、吸入弁57がシートボディ56から離座することとなり、燃料通路55と加圧室12とが連通する。
On the other hand, if the
次に、吐出弁部90について説明する。
吐出弁部90は、ポンプボディ11にて形成される円筒状の収容部91を有している。収容部91に形成される収容室911には、吐出弁92、スプリング93および係止部94が収容されている。また、収容室911の開口部分が吐出口95となっている。吐出口95とは反対側の収容室911の深部には弁座が形成されている。
Next, the
The
吐出弁92は、スプリング93の付勢力と図示しない燃料レール側からの圧力とにより弁座に当接する。これにより、吐出弁92は、加圧室12の燃料の圧力が低いとき燃料の吐出を停止する。一方、加圧室12の燃料の圧力が大きくなってスプリング93の付勢力と燃料レール側からの圧力とに打ち勝つと、吐出弁92が吐出口95の方向へ移動する。これにより、収容室911へ流入した燃料が吐出口95から吐出される。
The
次に、高圧ポンプ1の作動について説明する。
(1)吸入行程
カムシャフトの回転によりプランジャ71が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室12の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出弁92は、弁座95に着座し、吐出口95を閉塞する。このとき、コイル531への通電は停止されているので、可動コア534およびニードル59はスプリング535の付勢力により図1の右方向に移動する。したがって、ニードル59と吸入弁57とが当接し、吸入弁57は開弁状態を維持する。これにより、燃料通路55から加圧室12に燃料が吸入される。
Next, the operation of the high-pressure pump 1 will be described.
(1) Suction stroke When the
吸入行程では、プランジャ71の下降により、可変容積室75の容積が減少する。したがって、可変容積室75の燃料は、容積室通路18を経由し、燃料チャンバ31へ送り出される。
ここで、プランジャ71の大径部711と可変容積室75の断面積比は概ね1:0.6である。したがって、加圧室12の容積の増加分と可変容積室75の容積の減少分の比も1:0.6となる。よって、加圧室12が吸入する燃料の約60%が可変容積室75から容積室通路18を経由して供給され、残りの約40%が燃料入口から吸入される。
In the suction stroke, the volume of the
Here, the cross-sectional area ratio between the large-
(2)調量行程
カムシャフトの回転によりプランジャ71が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室12の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル531への通電が停止され、吸入弁57は開弁状態となっている。このため、一度加圧室12に吸入された低圧燃料が、吸入弁部50を経由して燃料通路55へ戻される。
(2) Metering stroke When the
プランジャ71が上昇する途中の所定の時期にコイル531への通電を開始することにより、固定コア533と可動コア534との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力がスプリング535の付勢力よりも大きくなると、可動コア534とニードル59は固定コア533側(図1の左方向)へ移動する。これにより、吸入弁57に対するニードル59の押圧力が解除され、吸入弁57は、図1の左方向に移動して閉弁状態となる。
Magnetic energization force is generated between the fixed
(3)加圧行程
吸入弁57が閉弁した後、加圧室12の燃圧は、プランジャ71の上昇と共に高くなる。加圧室12の燃圧が吐出弁92に作用する力が、吐出口95の下流側からの燃圧が吐出弁92に作用する力およびスプリング94の付勢力よりも大きくなると、吐出弁92が開弁する。これにより、加圧室12で加圧された高圧燃料は吐出口95から吐出される。
なお、加圧行程の途中でコイル531への通電が停止される。加圧室12の燃圧が吸入弁57に作用する力は、スプリング535の付勢力より大きいので、吸入弁57は閉弁状態を維持する。
(3) Pressurization stroke After the
Note that energization of the
調量行程および加圧行程では、プランジャ71の上昇により可変容積室75の容積が増大し、燃料チャンバ31の燃料が容積室通路18を経由して可変容積室75へ流入する。このとき、加圧室12が燃料チャンバ31側へ排出した低圧燃料の容積の約60%が燃料チャンバ31から可変容積室75に吸入される。
In the metering stroke and the pressurizing stroke, the volume of the
このように、高圧ポンプ1は、吸入行程、調量行程および加圧行程を繰り返すことにより、吸入した燃料を加圧して吐出する。
このポンプ駆動時、吸入弁57、プランジャ71等の作動により燃料チャンバ31には燃圧脈動が発生する。また、同時に発生する振動は、ポンプボディ11のボディ凹部13の底部15からダンパユニット52を経由して、あるいは、ポンプボディ11からカバー14を経由して波ワッシャ38に伝達される。
Thus, the high pressure pump 1 pressurizes and discharges the sucked fuel by repeating the suction stroke, the metering stroke, and the pressurization stroke.
When the pump is driven, fuel pressure pulsation is generated in the
上述のように、パルセーションダンパ35は、燃圧脈動を低減するためのものである。それに加え、本実施形態では、ダンパユニット32のカバー側支持部材37の径方向外側に形成される凹部40に、燃圧によって弾性変形可能な弾性部材41が設置される。
As described above, the
これにより、弾性部材41自身が弾性変形することで燃圧脈動を吸収することができる。また、弾性部材41は、波ワッシャ38に当接しているため、ポンプボディ11を介する波ワッシャ38への振動伝達を抑制することができる。よって、例えば波ワッシャ38の振動により発生する燃圧脈動が高圧ポンプ1に接続される配管と共振して異音を発生することを防止することができる。
さらに、弾性部材41は、カバー側支持部材37の径方向外側に形成される凹部40に設置されるので燃料チャンバ31内のスペースを占めることがなく、燃料流路を十分に確保することができる。
Thereby, fuel pressure pulsation can be absorbed because
Furthermore, since the
弾性部材41の外径drは、波ワッシャ38の外径dwより小さく、かつ、カバー側支持部材37の外鍔部373の外径dfより小さく設定されている。したがって、弾性部材41が膨潤したとき、高さ方向が波ワッシャ38および外鍔部373に規制され、凹部40からの脱落が防止される。また、外鍔部373が径方向外側に向かってカバー14側に傾斜していることにより、弾性部材41が膨潤したとき、外鍔部373の上面374に規制され、凹部40からの脱落が防止される。また、膨潤した場合でも高さ方向の両端付近の外径は外径dw及び外径dfの内径側に残るため、切り欠き部に接触することが無く、弾性部材の傷付きを防止することができる。
さらに、弾性部材41はフッ素ゴムで形成されるため、膨潤を小さくすることができる。また、フッ素ゴムは耐熱性に優れるため、エンジン周囲の高温環境にさらされる高圧ポンプでの使用に適している。
The outer diameter dr of the
Furthermore, since the
(第2実施形態)
以下の実施形態の高圧ポンプは、第1実施形態に対し、弾性部材の形状または設置位置が異なる。以下の実施形態の説明では、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施形態の高圧ポンプ2では、図2(b)に示すように、弾性部材42は、断面形状が略円形のOリングである。弾性部材42は、第1実施形態と同様、凹部40に設置される。なお、図2(b)に示す例では、弾性部材42の外径は、波ワッシャ38の外径dwおよび外鍔部373の外径dfより大きい。
(Second Embodiment)
The high-pressure pump of the following embodiment differs in the shape or installation position of an elastic member with respect to 1st Embodiment. In the following description of the embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the high-pressure pump 2 of the second embodiment, as shown in FIG. 2B, the
この実施形態でも、弾性部材42は、弾性変形することで燃圧脈動を吸収することができ、また、波ワッシャ38への振動伝達を抑制することができる。また、弾性部材42として市販品のOリングを使用することができる。
Also in this embodiment, the
(第3実施形態)
第3実施形態の高圧ポンプ3では、図2(c)に示すように、弾性部材43は、断面形状が略矩形の角リングである。弾性部材43は、第1、第2実施形態と同様、凹部40に設置される。図2(c)に示す例では、弾性部材43の外径は、波ワッシャ38の外径dwより大きい。ただし、弾性部材43の外径は、外鍔部373の外径dfより小さい。
(Third embodiment)
In the high pressure pump 3 of the third embodiment, as shown in FIG. 2C, the
この実施形態でも、弾性部材43は、弾性変形することで燃圧脈動を吸収することができ、また、波ワッシャ38への振動伝達を抑制することができる。また、弾性部材43として市販品の角リングを使用することができる。
さらに、弾性部材43の外径は外鍔部373の外径dfより小さいので、第2実施形態の弾性部材42に比べ膨潤時に脱落しにくい。加えて、弾性部材43は、内径が偏平であり比較的広い面積で外壁371に当接するため、第2実施形態の弾性部材42に比べ振動伝達の抑制に有利である。
Also in this embodiment, the
Furthermore, since the outer diameter of the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態の高圧ポンプ4について図4、図5を参照して説明する。
第4実施形態の高圧ポンプ4では、図4に示すように、弾性部材46は、カバー側支持部材37の筒状本体370の径方向内側に形成される隅部45に設置される。隅部45は、図5に示すように、内鍔部376の下面378と筒状本体370の内壁372との隅部45に形成される空間である。本実施形態では、隅部45は、また、カバー14側のダイアフラム33とカバー側支持部材37とに挟まれる空間でもある。弾性部材46は、隅部45の大きさ、形状に合わせて製作され、ダンパユニット32の組立時に設置される。
(Fourth embodiment)
Next, the high-pressure pump 4 of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
In the high-pressure pump 4 of the fourth embodiment, as shown in FIG. 4, the
この実施形態では、弾性部材46は、波ワッシャ38と直接当接していない。しかし、弾性部材46は、カバー側支持部材37の内鍔部376を介して波ワッシャ38への振動伝達を抑制することができる。また、弾性部材46が膨潤したとき、筒状本体370の内壁372に押し付けられるため、脱落するおそれがない。
In this embodiment, the
(その他の実施形態)
(ア)弾性部材の材質は、フッ素ゴムに限らず、NBR等であってもよい。
(イ)押圧部材は、波ワッシャに限らず、皿ばね、板ばね等、カバー側支持部材37の内鍔部376の上面377に当接してダンパユニット32を押圧するものであればよい。
(Other embodiments)
(A) The material of the elastic member is not limited to fluororubber, but may be NBR or the like.
(A) The pressing member is not limited to the wave washer, but may be any member that contacts the
(ウ)上記実施形態では、第1ダイアフラム33と第2ダイアフラム34を接合したパルセーションダンパ32が「ダイアフラム部材」を構成している。これに限らず、「ダイアフラム部材」は1枚のダイアフラムで構成されてもよい。また、ダイアフラムの面の形状は、平滑面、波面等、どのような形状であってもよい。
(エ)上記実施形態では、ポンプボディ11にシリンダ16を一体に形成しているが、別体のシリンダをポンプボディ11に組み付ける構成としてもよい。
(C) In the above embodiment, the
(D) In the above embodiment, the
以上、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。 As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
1、2、3、4・・・高圧ポンプ、
11 ・・・ポンプボディ、
12 ・・・加圧室、
13 ・・・ボディ凹部、
14 ・・・カバー、
15 ・・・底部、
16 ・・・シリンダ、
31 ・・・燃料チャンバ、
32 ・・・ダンパユニット、
33、34 ・・・ダイアフラム
35 ・・・パルセーションダンパ(ダイアフラム部材)、
36 ・・・ボディ側支持部材、
37 ・・・カバー側支持部材、
370 ・・・筒状本体、
371 ・・・外壁、
372 ・・・内壁、
373 ・・・外鍔部、
376 ・・・内鍔部、
38 ・・・波ワッシャ(押圧部材)、
40 ・・・凹部、
41、42、43、46・・・弾性部材、
45 ・・・隅部、
71 ・・・プランジャ、
dr ・・・(弾性部材の)外径(径方向最外端)、
dw ・・・(押圧部材の)外径(径方向最外端)、
df ・・・(外鍔部の)外径(径方向最外端)。
1, 2, 3, 4 ... high pressure pump,
11: Pump body,
12 ・ ・ ・ Pressurization chamber,
13 ... body recess,
14 ... Cover,
15 ... bottom,
16 ・ ・ ・ Cylinder,
31 ... Fuel chamber,
32 ・ ・ ・ Damper unit,
33, 34: Diaphragm 35: Pulsation damper (diaphragm member),
36 ・ ・ ・ Body-side support member,
37 ... cover side support member,
370 ... cylindrical body,
371 ... outer wall,
372 ... inner wall,
373 ・ ・ ・ Burn,
376 ... Inner collar,
38 ・ ・ ・ Wave washer (pressing member),
40 ... concave portion,
41, 42, 43, 46 ... elastic members,
45 ・ ・ ・ Corner,
71 ... Plunger,
dr ... the outer diameter (of the elastic member) (radially outermost end),
dw ... (Pressing member) outer diameter (radially outermost end),
df ... Outer diameter (outermost end in radial direction) (outer flange part).
Claims (6)
前記プランジャを軸方向に往復可能に収容するシリンダと、
前記プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、及び、燃料入口から燃料が供給され前記加圧室に連通する燃料チャンバを有するポンプボディと、
前記ポンプボディに固定され前記燃料チャンバを覆うカバーと、
一方の面が前記ポンプボディに対向し他方の面が前記カバーに対向するように前記燃料チャンバに収容されるダイアフラム部材と、
前記ポンプボディに当接するように前記燃料チャンバに収容され、前記ダイアフラム部材の周縁部に前記ポンプボディ側から当接して前記ダイアフラム部材を支持する筒状のボディ側支持部材と、
前記燃料チャンバの前記ボディ側支持部材の前記カバー側に収容され、筒状本体、前記筒状本体の下端から径方向外側に延びる外鍔部、及び、前記筒状本体の上端から径方向内側に延びる内鍔部を有し、前記筒状本体の下端が前記ダイアフラム部材の周縁部に前記カバー側から当接して前記ボディ側支持部材との間に前記ダイアフラム部材を挟持するカバー側支持部材と、
前記カバーと前記カバー側支持部材との間に設けられ、前記カバー側支持部材の前記内鍔部の上面に当接して前記カバー側支持部材および前記ボディ側支持部材を前記ポンプボディ側へ押圧する押圧部材と、
燃圧によって弾性変形可能であり、前記押圧部材の下面、前記カバー側支持部材の前記筒状本体の外壁、及び、前記外鍔部の上面により形成される凹部に設けられ前記押圧部材に当接する環状の弾性部材と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ。 A plunger,
A cylinder that accommodates the plunger in a reciprocating manner in the axial direction;
A pressurizing chamber in which fuel is pressurized by reciprocating movement of the plunger, and a pump body having a fuel chamber that is supplied with fuel from a fuel inlet and communicates with the pressurizing chamber;
A cover fixed to the pump body and covering the fuel chamber;
A diaphragm member housed in the fuel chamber such that one surface faces the pump body and the other surface faces the cover;
A cylindrical body-side support member that is accommodated in the fuel chamber so as to abut against the pump body, and that abuts from the pump body side to a peripheral edge of the diaphragm member to support the diaphragm member;
A cylindrical main body, an outer flange extending radially outward from the lower end of the cylindrical main body, and radially inward from the upper end of the cylindrical main body, housed on the cover side of the body side support member of the fuel chamber A cover-side support member that has an inner flange portion that extends, and a lower end of the cylindrical main body abuts on a peripheral edge portion of the diaphragm member from the cover side and sandwiches the diaphragm member between the body-side support member;
Provided between the cover and the cover side support member, abuts against the upper surface of the inner flange portion of the cover side support member and presses the cover side support member and the body side support member toward the pump body side. A pressing member;
An annular ring that is elastically deformable by a fuel pressure and is provided in a recess formed by the lower surface of the pressing member, the outer wall of the cylindrical main body of the cover-side support member, and the upper surface of the outer flange portion. An elastic member of
A high pressure pump comprising:
前記プランジャを軸方向に往復可能に収容するシリンダと、
前記プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、及び、燃料入口から燃料が供給され前記加圧室に連通する燃料チャンバを有するポンプボディと、
前記ポンプボディに固定され前記燃料チャンバを覆うカバーと、
一方の面が前記ポンプボディに対向し他方の面が前記カバーに対向するように前記燃料チャンバに収容されるダイアフラム部材と、
前記ポンプボディに当接するように前記燃料チャンバに収容され、前記ダイアフラム部材の周縁部に前記ポンプボディ側から当接して前記ダイアフラム部材を支持する筒状のボディ側支持部材と、
前記燃料チャンバの前記ボディ側支持部材の前記カバー側に収容され、筒状本体、前記筒状本体の下端から径方向外側に延びる外鍔部、及び、前記筒状本体の上端から径方向内側に延びる内鍔部を有し、前記筒状本体の下端が前記ダイアフラム部材の周縁部に前記カバー側から当接して前記ボディ側支持部材との間に前記ダイアフラム部材を挟持するカバー側支持部材と、
前記カバーと前記カバー側支持部材との間に設けられ、前記カバー側支持部材の前記内鍔部の上面に当接して前記カバー側支持部材および前記ボディ側支持部材を前記ポンプボディ側へ押圧する押圧部材と、
燃圧によって弾性変形可能であり、前記カバー側支持部材の前記内鍔部の下面と前記カバー側支持部材の前記筒状本体の内壁との隅部に設けられる環状の弾性部材と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ。 A plunger,
A cylinder that accommodates the plunger in a reciprocating manner in the axial direction;
A pressurizing chamber in which fuel is pressurized by reciprocating movement of the plunger, and a pump body having a fuel chamber that is supplied with fuel from a fuel inlet and communicates with the pressurizing chamber;
A cover fixed to the pump body and covering the fuel chamber;
A diaphragm member housed in the fuel chamber such that one surface faces the pump body and the other surface faces the cover;
A cylindrical body-side support member that is accommodated in the fuel chamber so as to abut against the pump body, and that abuts from the pump body side to a peripheral edge of the diaphragm member to support the diaphragm member;
A cylindrical main body, an outer flange extending radially outward from the lower end of the cylindrical main body, and radially inward from the upper end of the cylindrical main body, housed on the cover side of the body side support member of the fuel chamber A cover-side support member that has an inner flange portion that extends, and a lower end of the cylindrical main body abuts on a peripheral edge portion of the diaphragm member from the cover side and sandwiches the diaphragm member between the body-side support member;
Provided between the cover and the cover side support member, abuts against the upper surface of the inner flange portion of the cover side support member and presses the cover side support member and the body side support member toward the pump body side. A pressing member;
An annular elastic member that is elastically deformable by a fuel pressure and is provided at a corner between the lower surface of the inner flange portion of the cover-side support member and the inner wall of the cylindrical body of the cover-side support member;
A high pressure pump comprising:
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