JP2014240658A - 高圧ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルセーションダンパ70は、上ダイアフラム72、下ダイアフラム73、上支持部材80および下支持部材90から構成される。上ダイアフラム72の周縁部と、下ダイアフラム73の周縁部と、上支持部材80の上環状部81と、下支持部材90の下環状部91とが一緒に接合される。下環状部91から延びた下支持体932は、ポンプボディ20の側面に係止される。これにより、パルセーションダンパ70は燃料室内に取り付けられる。
【選択図】図14
Description
特許文献1のパルセーションダンパは、それを構成するダイアフラムの周縁部が上支持部材と下支持部材によって挟まれ、燃料室に取り付けられている。これにより、パルセーションダンパは、燃料室の圧力脈動によって、2枚のダイアフラムの周縁部が互いに離れる方向へ変位することが抑制される。
(1)上支持部材および下支持部材は、ダイアフラムの変位による応力が周縁部を接合する溶接に作用しないようにするため、ダイアフラムの周縁部に当接する端面を、周縁部に対して平行に形成しなければならない。そのため、上支持部材および下支持部材の加工コストが増加する。
(2)上支持部材および下支持部材は、ダイアフラムの変位による応力が周縁部の溶接に作用しないように、ダイアフラムの周縁部の全周を同じ荷重で押さえなければならない。そのため、上支持部材および下支持部材は、燃料室の内壁に当接する端面とダイアフラムの周縁部に当接する端面とを接続する円錐状の部分の面積を大きくしている。そのため、上支持部材および下支持部材によって、燃料室の燃料の流れが妨げられる。
(3)ダイアフラムに対し捩る応力が作用しないようにするため、上支持部材の中心と下支持部材の中心とを合わせて組み付けなければならない。そのため、上支持部材と下支持部材の加工精度および組付精度を高めなければならず、製造コストが増加する。また、上支持部材と下支持部材をプレスで成形する場合、上支持部材の中心と下支持部材の中心とが一致するように製造上の公差を小さくするのは困難である。
これにより、上環状部および下環状部によって、ダイアフラムの変位による応力が周縁部の溶接に作用することが防がれる。そのため、下環状部から延びる支持体をポンプボディの側面に係止すれば、パルセーションダンパを燃料室に取り付け可能である。したがって、支持体の体格を小さくし、燃料室の燃料流れを良好にすると共に、簡素な構成でパルセーションダンパを燃料室に取り付けることができる。
また、上環状部、上ダイアフラムの周縁部、下ダイアフラムの周縁部および下環状部は、平行に形成され、それらすべてが周方向に連続して溶接接合されている。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による高圧ポンプ1を図1〜図6に示す。高圧ポンプ1は、図示しない燃料タンクから低圧ポンプにより汲み上げられた燃料を加圧し、燃料レールへ圧送する。燃料レールには、内燃機関の気筒に燃料を噴射するインジェクタが接続されている。
以下、図1の上側を「上」、図1の下側を「下」として説明する。ただし、高圧ポンプの設置される方向を制限するものではない。
プランジャ10は、中実円筒状に形成され、シリンダ部11の内側に軸方向に往復移動可能に設けられている。プランジャ10は、大径部12と、この大径部12よりも外径が小さい小径部13とが一体に形成されている。大径部12は、シリンダ部11の内壁を摺動する。小径部13は、大径部12の下側に形成される。
シリンダ保持部211は、筒状に形成され、シリンダ部11の径外方向の外壁に当接している。エンジン取付部212は、シリンダ保持部211の下部から径外方向へ環状に延びている。このエンジン取付部212には、エンジンヘッドに高圧ポンプ1を取り付け可能な取付孔214が設けられている。嵌合部213は、エンジン取付部212から下方へ筒状に延びている。嵌合部213は、図示しないエンジンヘッドの高圧ポンプ取付穴に嵌合可能である。
オイルシールホルダ14と小径部13との間にリング状のシール15が設けられている。シール15は、径内側のテフロンリング151(テフロンは登録商標)と、径外側のOリング152とから構成される。シール15により、プランジャ10の小径部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。
また、オイルシールホルダ14は、先端にオイルシール153を有する。オイルシール153によって、プランジャ10の小径部周囲のオイル油膜の厚さが規制され、エンジンから高圧ポンプ内へのオイルのリークが抑制される。
プランジャスプリング17は、一端がプランジャ10の端部に設けられたスプリングシート18に係止され、他端がオイルシールホルダ14の圧入部141に係止されている。プランジャスプリング17は、プランジャ10の端部を図示しないタペットを介して図示しないカムシャフトに付勢する。これにより、カムシャフトのプロファイルに応じてプランジャ10は軸方向に往復移動する。プランジャ10の往復移動によって加圧室110の容積および可変容積室の容積が変化する。
供給部30は、吸入弁ボディ31、シートボディ32、吸入弁部材33、第1スプリングホルダ34、第1スプリング35および電磁駆動部40などから構成される。
吸入弁ボディ31は、略筒状に形成され、上ポンプボディ20に形成された吸入通路23に圧入されている。吸入弁ボディ31の加圧室側には、筒状のシートボディ32が設けられている。シートボディ32は、内側に吸入室311を有する。吸入室311は、上ポンプボディ20に形成された連通路24を通じ、上ポンプボディ20の外側の燃料室63と連通している。シートボディ32は、加圧室側に吸入弁用弁座36を有している。
吸入弁部材33は、吸入弁用弁座36の加圧室側に設けられ、吸入弁用弁座36に着座および離座可能である。
第1スプリング35は、一端が吸入弁部材33の加圧室側に設けられた第1スプリングホルダ34に当接し、他端が吸入弁部材33に当接し、吸入弁部材33を閉弁方向(図1の左方向)へ付勢している。
吸入弁ボディ31の加圧室110と反対側に固定コア41が設けられている。固定コア41と吸入弁ボディ31との間には、非磁性材料から形成された筒部材44が設けられている。筒部材44は、固定コア41と吸入弁ボディ31との間の磁束の短絡を抑制する。
固定コア41の径方向外側に設けられたボビン45にコイル42が巻回されている。コイル42の外側を筒状のケース46およびフランジ47が覆っている。ケース46の径外方向にコネクタ48が延出している。コネクタ48の端子481を通じてコイル42に通電されると、コイル42は磁界を生じる。
固定コア41の加圧室側で、吸入弁ボディ31の内側に略円筒状の可動コア43が往復移動可能に設けられている。可動コア43にはニードル49が固定されている。ニードル49は、吸入弁ボディ31の内側に設けられた第2スプリングホルダ37に往復移動可能に支持されている。ニードル49は、加圧室側の端部が吸入弁部材33に当接可能である。第2スプリングホルダ37の内側に設けられた第2スプリング38は、第1スプリング35が吸入弁部材33を閉弁方向に付勢する力よりも強い力で、ニードル49を開弁方向(図1の右方向)へ付勢している。
コイル42に通電されると、固定コア41、可動コア43、フランジ47およびケース46によって形成される磁気回路に磁束が流れ、可動コア43が第2スプリング38の付勢力に抗し、固定コア41側に磁気吸引される。これにより、ニードル49は、吸入弁部材33に対する押圧力を解除する。
燃料吐出ハウジング51は、略筒状に形成され、上ポンプボディ20に形成された吐出通路25に圧入されている。燃料吐出ハウジング51の内側に吐出弁ボディ52が設けられている。吐出弁ボディ52は、燃料出口55側に吐出弁用弁座56を有している。
吐出弁部材53は、吐出弁ボディ52の燃料出口55側に設けられ、吐出弁用弁座56に着座および離座可能である。吐出弁スプリング57は、吐出弁部材53を吐出弁用弁座56に付勢している。
吐出弁ボディ52は、加圧室側にリリーフ弁用弁座58を有する。リリーフ弁部材54は、リリーフ弁用弁座58の加圧室側に設けられ、リリーフ弁用弁座58に着座および離座可能である。リリーフ弁スプリング59は、リリーフ弁部材54をリリーフ弁用弁座58に付勢している。リリーフ弁用弁座58の内側に形成されたリリーフ通路521は燃料出口55と連通している。
図2に示すように、蓋部材60は、筒部62の横断面が略八角形に形成され、供給部30が挿通する第1挿通孔64、吐出部50が挿通する第2挿通孔65、および、燃料インレット66が挿通する第3挿通孔67を有する。燃料インレット66は、図示しない低圧ポンプから汲みあげた燃料を燃料室63に供給する。
蓋部材60の第1挿通孔64と供給部30との間、第2挿通孔65と吐出部50との間、第3挿通孔67と燃料インレット66との間は、溶接などにより液密に接合されている。
プランジャ10の往復移動により燃料室63から連通路24および吸入室311を経由して加圧室側へ燃料が吸入され、または、加圧室110から吸入室311および連通路24を経由して燃料室63へ燃料が排出されると、燃料室63に燃圧脈動が生じる。
パルセーションダンパ本体71は、2枚のダイアフラム72、73からなる。ダイアフラム72、73は、例えばステンレスなど、耐力および疲労限界の高い金属板をプレス加工することで皿状に形成されている。パルセーションダンパ本体71は、2枚のダイアフラム72、73の周縁部74、75が接合され、内側の密閉空間76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本体71は、2枚のダイアフラム72、73が燃料室63内の燃圧の変化に応じて弾性変形することで、燃料室63の燃圧脈動を低減する。2枚のダイアフラム72、73の板厚、材質、外径及び密閉空間76に封入される気圧等を、耐久性或いはその他の要求性能に応じて適宜設定することで、パルセーションダンパ本体71のばね常数が設定される。そして、このばね常数により、パルセーションダンパ本体71が低減する脈動周波数及び脈動減衰性能が決定される。ダイアフラムの板厚が薄いと、パルセーションダンパ本体71の脈動減衰効果が向上する。また、パルセーションダンパ本体71の可動部78,79の外径が大きいと、パルセーションダンパ本体71の脈動減衰効果が向上する。なお、可動部78,79とは、パルセーションダンパ本体71が燃料室63の燃圧脈動を低減するときに変位可能な略円盤状の部分である。
上カバー部82は、中央に円形の燃料通路84と、周方向に4個の燃料通路85を有する。これらの燃料通路84、85は、上述した第1板材のプレス加工によって形成される。
燃料室63に設置される前の状態で、垂直部86と上当接部87とのなす角は、90°以上に設定される。この状態で、上支持体83の上当接部87と上カバー部82との距離をh1とする。一方、燃料室63に設置された状態で、上支持体83の上当接部87と上カバー部82との距離をh2とする。この場合、h1>h2である。上支持体83の材質、板厚、垂直部86と上当接部87とのなす角、h1−h2の距離などにより、上支持体83の荷重が設定される。つまり、上支持体83は、蓋部材60を反ポンプボディ側に押圧するばね力を有する。
下カバー部92は、下環状部91から下ダイアフラム73に沿って延びている。下カバー部92は、下ダイアフラム73の可動部79と略平行な平面状に形成されている。パルセーションダンパ本体71の密閉空間76の気圧とパルセーションダンパ本体71の外側の気圧とが同じの場合における仮想平面Sと可動部79の外側端面の中心との距離を距離d3とする。また、下カバー部92の下ダイアフラム73側の端面と仮想平面Sとの距離をd4とする(図示していない)。この場合、d4>d3の関係である。下カバー部92は、下ダイアフラム73が上ポンプボディ側に膨らむことを規制する。
下カバー部92は、中央に円形の燃料通路94と、周方向に4個の燃料通路95を有する。これらの燃料通路94、95は、上述した第2板材のプレス加工によって形成される。
燃料室63に設置される前の状態で、シリンダ当接部96と下当接部97とのなす角は、90°以上に設定される。この状態で、下当接部97と下カバー部92との距離をh3とする。燃料室63に設置された状態で、下当接部97と下カバー部92との距離をh4とする。この場合、h3>h4である。下支持体93の材質、板厚、シリンダ当接部96と下当接部97とのなす角、h3−h4の距離などにより、下支持体93の荷重が設定される。つまり、下支持体93は、上ポンプボディ20を反蓋部材側に押圧するばね力を有する。
蓋部材60の筒部62とパルセーションダンパ本体71との間に周方向に連続して空間100が形成されている。この空間100を経由して上ダイアフラム72と下ダイアフラム73とに燃料が行き渡る。したがって、燃料室63の流体抵抗が低減されるとともに、パルセーションダンパ70は、高い脈動減衰効果を発揮することができる。
(I)吸入行程
カムシャフトの回転によりプランジャ10が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室110の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出部50の吐出弁部材53は、吐出弁用弁座56に着座し燃料出口55を閉塞する。このとき、コイル42への通電は停止されているので、可動コア43およびニードル49は第2スプリング38の付勢力により加圧室側に移動する。その結果、ニードル49が吸入弁部材33を押圧し、吸入弁部材33が第1スプリングホルダ34に当接した状態で開弁状態が維持される。これにより、燃料室63から連通路24、吸入室311および吸入孔111を経由して加圧室110に燃料が吸入される。
吸入行程では、プランジャ10の下降により、可変容積室の容積が減少する。したがって、可変容積室の燃料は、燃料室63へ送り出される。
カムシャフトの回転によりプランジャ10が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室110の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル42への通電が停止され、吸入弁部材33は開弁状態となっている。このため、一度加圧室110に吸入された低圧燃料が連通路24などを経由して燃料室63へ戻される。
調量行程では、プランジャ10の上昇により、可変容積室の容積が増加する。したがって、燃料室63の燃料は、可変容積室へ吸入される。
吸入弁部材33が閉弁した後、加圧室110の燃圧は、プランジャ10の上昇と共に高くなる。加圧室側の燃料の圧力が吐出弁部材53に作用する力が燃料出口55側の燃料の圧力が吐出弁部材53に作用する力と吐出弁スプリング57の付勢力との合力よりも大きくなると、吐出弁部材53は開弁する。これにより、加圧室110で加圧された燃料は燃料出口55から吐出される。
なお、加圧行程の途中でコイル42への通電が停止される。加圧室110の燃圧が吸入弁部材33に作用する力は、第2スプリング38の付勢力より大きいので、吸入弁部材33は閉弁状態を維持する。
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し、内燃機関に必要な量の燃料を加圧して吐出する。
パルセーションダンパ本体71の下ダイアフラム73の変位を図6(A)に示し、そのときに下ダイアフラム73に生じる応力を図6(B)に示す。
図6(A)の時刻t0の左側の実線は、車両のエンジンが停止し高圧ポンプ1が作動していない状態(以下「非作動状態」という)を示すものである。下ダイアフラム73は下カバー部92によって膨らみが規制されているので、非作動状態において、下ダイアフラム73の外側端面の中心と仮想平面Sとの距離はd3である。
なお、図6(A)の時刻t0の左側の破線Cは、カバー部を備えていない従来のパルセーションダンパ本体の下ダイアフラムの外側端面の中心と仮想平面Sとの距離を示している。
時刻t0から時刻t1で高圧ポンプ1は非作動状態から作動開始状態に移行する。このとき、燃料室63の燃圧が高くなることで、下ダイアフラム73と上ダイアフラム72とが互いに近づく方向に変位し、中心と仮想平面Sとの距離が小さくなりd4となる。このときの下ダイアフラム73の変位幅はA(d3−d4)である。
時刻t1以降、高圧ポンプ1は作動状態となる。このとき、下ダイアフラム73と上ダイアフラム72とは、燃料室63の燃圧脈動により、互いに近づく動作と遠ざかる動作とを繰り返す。このため、下ダイアフラム73の中心と仮想平面Sとの距離は、一定の範囲で変動する。このときの下ダイアフラム73の変位幅はBである。
下ダイアフラム73は下カバー部92により膨らみがd3に規制されているため、非作動状態のときに下ダイアフラム73に生じる応力はσ1である。非作動状態から作動開始状態に移行すると、下ダイアフラム73に生じる応力は0になる。このときの下ダイアフラム73の応力変化はA(σ1−0)である。
時刻t1以降、作動中状態になると、下ダイアフラム73に生じる応力は、一定の範囲Eで変動する。
なお、図6(B)の時刻t0の左側の破線Fは、カバー部を備えていない従来のパルセーションダンパ本体の下ダイアフラムに生じる応力を示している。
上ダイアフラム72の変位及び応力も、下ダイアフラム73の変位及び応力と同様に生じる。
下ダイアフラム73および上ダイアフラム72は、上下支持部材80、90のカバー部82、92によって、非作動状態から作動開始状態に移行するとき、および作動中状態から非作動状態に移行するときの応力変化が低減されている。
(1)本実施形態では、上下支持部材80、90の環状部81、91は、上下ダイアフラム72、73の周縁部74、75と平行、かつ、環状に形成され、上下ダイアフラム72、73の周縁部74、75とともに、レーザー溶接によって全周が接合される。環状部81、91により周縁部74,75の剛性が高くなり、上ダイアフラム72の周縁部74と下ダイアフラム73の周縁部75とが互いに離れる方向へ変位することが抑制される。したがって、パルセーションダンパ本体70の応力振幅によって上下ダイアフラム72,73の周縁部74,75の接合箇所77に繰り返し応力が作用することを確実に抑制することができる。
(2)本実施形態では、パルセーションダンパ本体71と上支持部材80と下支持部材90とをサブアッセンブリとして構成することで、燃料室63へのパルセーションダンパ70の組付け工数を低減することができる。
(3)本実施形態では、シリンダ部11の凸部19の外壁に下支持部材90の下支持体93が係止されている。これにより、パルセーションダンパ70の径方向の移動が確実に抑制される。したがって、パルセーションダンパ本体71を燃料室内に容易かつ確実に位置決めすることができる。
(4)本実施形態では、上支持部材80のもととなる第1板材から上支持体83を切り出した穴が燃料通路85となる。また、下支持部材90のもととなる第2板材からから下支持体93を切り出した穴が燃料通路95となる。これにより、ポンプボディ20または蓋部材60を加工することなく、上支持部材80または下支持部材90に上支持体83および下支持体93を設けることと同時に、燃料通路85,95を形成することができる。したがって、上支持部材80および下支持部材90の製造工程が簡素化されるので、製造コストを低減することができる。
(5)本実施形態では、パルセーションダンパ本体71を支持する上下支持部材80、90の有する上下カバー部82、92によって、上下ダイアフラム72、73が互いに離れる方向へ膨らむことが規制される。このため、パルセーションダンパ70の応力振幅が低減され、上下ダイアフラム72、73の周縁部74、75の接合箇所77に繰り返し応力が作用することが抑制される。したがって、パルセーションダンパ70の耐用期間を長くすることができる。
(6)本実施形態では、蓋部材60に当接する上支持体83が上カバー部82に接続しているので、上カバー部82の変位が抑制される。したがって、上カバー部82によって、上ダイアフラム72の可動部78が蓋部材側に変位することを確実に抑制することができる。また、上ポンプボディ20に当接する下支持体93が下カバー部92に接続しているので、下カバー部92の変位が抑制される。したがって、下カバー部92によって、下ダイアフラム73の可動部79がポンプボディ側に変位することを確実に抑制することができる。
(7)本実施形態では、上環状部81と上カバー部82と上支持体83とを一体で構成し、下環状部91と下カバー部92と下支持体93とを一体で構成することで、簡素な構成でパルセーションダンパ70を燃料室63に取り付け可能であると共に、パルセーションダンパ70の耐用期間を長くすることができる。また、部品点数を増加することなく、パルセーションダンパ70の製造コストを低減することができる。
本発明の第2実施形態による高圧ポンプを図7に示す。
第2実施形態では、上支持部材801の有する4個の上支持体831は、上ダイアフラム72の可動部78の蓋部材側で上カバー部82に接続し、上カバー部82に接続する位置から径内方向に延びている。具体的に、上支持体831は、一端が上カバー部82の外周側(詳細には、上ダイアフラム72の半径の半分よりも外側、かつ、上カバー部82の曲折部分よりも内側の位置)に接続し、他端が上カバー部82の内周側へ延びている。上支持体831は、上カバー部82から傾斜して蓋部材60の底部側に延びる傾斜部89、及び、この傾斜部89の径内方向の端部から上ダイアフラム側に湾曲する湾曲部88を有している。傾斜部89は、蓋部材60の内壁に当接している。
下支持部材901の有する4個の下支持体931は、下ダイアフラム73の可動部79のポンプボディ側で下カバー部92に接続し、下カバー部92に接続する位置から径内方向に延びている。具体的に、下支持体931は、一端が下カバー部92の外周側(詳細には、下ダイアフラム73の半径の半分よりも外側、かつ、下カバー部92の曲折部分よりも内側の位置)に接続し、他端が下カバー部92の内周側へ延びている。下支持体931は、下カバー部92から傾斜して蓋部材60の底部側に延びる傾斜部99、及びこの傾斜部99の径内方向の端部から下ダイアフラム側に湾曲する湾曲部98を有している。傾斜部99は上ポンプボディ20に当接し、湾曲部98はシリンダ部11の凸部19に当接している。
4個の下支持体931は、下カバー部92の燃料通路94、95のプレス加工と同時またはそれに続く曲げ加工により形成される。第2板材から下支持体931を切り出した穴が燃料通路95となる。
上支持体831の材質、板厚、上カバー部82と傾斜部89とのなす角などにより、上支持体831の荷重が設定される。下支持体931の材質、板厚、下カバー部92と傾斜部99とのなす角などにより、下支持体931の荷重が設定される。
シリンダ部11の凸部19は、4個の下支持体931の間に挿入される。下支持体931は、シリンダ部11の凸部19の径方向の外壁に係止されている。これにより、パルセーションダンパ70は、径方向の移動が規制される。
第2実施形態においても、上述した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
本発明の第3実施形態による高圧ポンプの要部を図8に示す。
第3実施形態では、上支持部材80と下支持部材90とが周方向に45°回転した状態で接合している。図8(C)に、上ポンプボディ20の位置を一点鎖線で示す。4個の下支持体93は、上ポンプボディ20に確実に当接している。
第3実施形態では、例えば蓋部材60の内壁に凹凸があるなどの条件により、上支持部材80の取り付け方向に制限がある場合、上ポンプボディ20の幅を大きくすることなく、パルセーションダンパ70を燃料室内に取り付けることができる。
本発明の第4実施形態による高圧ポンプを図9に示し、その要部を図10に示す。
第4実施形態では、上ポンプボディ20から燃料室63にシリンダ部11が突出していない。その代り、上ポンプボディ20に凸部191が設けられている。
上支持部材803は、上環状部81、上カバー部82および上支持体833を有する。上支持体833は、蓋部材60に当接している。上支持体833は、所定のばね力で蓋部材60を上ポンプボディ20とは反対側に押圧している。
下支持部材90は、下環状部91、下カバー部92および下支持体93を有する。下支持体93は、上ポンプボディ20と、その凸部191に当接している。これにより、パルセーションダンパ70は、径方向の移動が制限され、燃料室63に位置決めされる。下支持体93は、所定のばね力で上ポンプボディ20を蓋部材60とは反対側に押圧している。
本実施形態でも、上支持部材803のもととなる第1板材から上支持体833を切り出した穴が燃料通路85となる。また、下支持部材90のもととなる第2板材から下支持体93を切り出した穴が燃料通路95となる。
第4実施形態でも、上述した第1〜3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
本発明の第5実施形態による高圧ポンプの要部を図11に示す。
第5実施形態では、上ポンプボディ20に凹部192が設けられている。
下支持部材90の下支持体93は、上ポンプボディ20の凹部192に当接している。これにより、パルセーションダンパ70は、径方向の移動が制限され、燃料室63に位置決めされる。
第5実施形態でも、上述した第1〜4実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
本発明の第6実施形態による高圧ポンプの要部を図12に示す。
第6実施形態では、上ポンプボディ20に穴193が設けられている。
下支持部材90の下支持体93は、上ポンプボディ20の穴193に対応する位置に突起933を有している。下支持体93の突起933が上ポンプボディ20に穴193に入ることにより、パルセーションダンパ70は、径方向の移動が制限され、燃料室63に位置決めされる。
また、第6実施形態では、上ポンプボディ20の連通路24から離れる方向へずれた位置(図12の右方向)にパルセーションダンパ70が位置決めされている。そのため、燃料室63の連通路24近傍の空間が広くなる。したがって、燃料室63から連通路24へ流れる燃料の流量係数が高くなり、燃料が流れやすくなる。また、連通路24から燃料室63へ流れる燃料の流量係数が高くなり、燃料が流れやすくなる。よって、燃料の圧力脈動を低減することが可能になるとともに、燃料室63から加圧室110への吸入効率を向上することができる。
本発明の第7実施形態による高圧ポンプの要部を図13に示す。
第7実施形態では、ポンプボディ200に連通路240が設けられている。連通路240は、パルセーションダンパ70の径外方向に位置する燃料室63の内壁に開口している。この場合でも、ポンプボディ200の連通路240から離れる方向へずれた位置にパルセーションダンパ70が位置決めされることで、燃料室63の連通路240近傍の空間が広くなる。したがって、燃料室63から連通路240へ流れる燃料の流量係数が高くなり、燃料が流れやすくなる。また、連通路240から燃料室63へ流れる燃料の流量係数が高くなり、燃料が流れやすくなる。よって、燃料の圧力脈動を低減することが可能になるとともに、燃料室63から加圧室110への吸入効率を向上することができる。
本発明の第8実施形態による高圧ポンプの要部を図14〜図16に示す。
第8実施形態では、下支持部材902の下支持体932が、足部934、ボディ当接部935、ボディ係止部936および突起937を有している。
足部934は、下カバー部92からポンプボディ20側へ延びている。ボディ当接部935は、足部934のポンプボディ側の端部からポンプボディ20の上面と略平行に延びている。ボディ係止部936は、ポンプボディ20の幅方向の端面に沿って延びている。
突起937は、ボディ係止部936に設けられ、ポンプボディ20に設けられた穴194に入っている。
これにより、下支持部材902は、下支持体932によってポンプボディ20に係止されるので、パルセーションダンパ70を燃料室63に取り付け可能である。
図16に示すように、下支持体932をポンプボディ20に取り付ける前、ボディ当接部935とポンプボディ20の上面とは非平行である。そのため、この下支持体932をポンプボディ20に取り付けると、突起937を上へ持ち上げるばね力が作用し、突起937と穴194とが確実に固定される。したがって、突起937と穴194の製造上の公差によるパルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第9実施形態による高圧ポンプの要部を図17及び図18に示す。
第9実施形態では、下支持体932のボディ係止部936が3本に分かれている。この3本の中央部分938がポンプボディ20の穴194へ大きく曲がり、その穴194に係止される。3本に分かれたボディ係止部936の両側部分939は、下支持体932の傾きを防いでいる。
本発明の第10実施形態による高圧ポンプの要部を図19及び図20に示す。
第10実施形態では、下支持部材903の下支持体940が下カバー部92に設けられている。下支持体940はポンプボディ20の幅方向の端面と平行に延びる。下支持体940に設けられた突起937は、ポンプボディ20の穴194に入る。これにより、パルセーションダンパ70は、燃料室63に取り付けられる。
図15では、下支持体940を折り曲げる位置を破線で示している。第2板材から下支持体940を切り出した穴が燃料通路95となる。さらに、下支持体940には、燃料通路951が設けられる。この燃料通路951を燃料室63の燃料が流通可能である。
本発明の第11実施形態による高圧ポンプの要部を図21に示す。
第11実施形態では、下支持部材904の下支持体941がポンプボディ20の一方の端面にそれぞれ3個ずつ設けられる。下支持体941に設けられた突起937は、ポンプボディ20の穴194に入る。これにより、パルセーションダンパ70は、燃料室63に取り付けられる。
図19では、下支持体941を折り曲げる位置を破線で示している。第2板材から下支持体941を切り出した穴が燃料通路95となる。また、各下支持体941と下支持体941との間にも、燃料通路が形成されることになる。この燃料通路を燃料室63の燃料が流通可能である。
本発明の第12実施形態による高圧ポンプの要部を図22〜図25に示す。
第12実施形態では、下支持部材905の下支持体942が係止される個所のポンプボディ20の角部が斜めに切り欠かれている。この切欠き部分201に下支持体942が嵌ることで、パルセーションダンパ70がポンプボディ20の長手方向にずれることが防がれる。
なお、複数の下支持体942のうち、ポンプボディ20の切欠き部分201に対応する下支持体942は、ポンプボディ20の幅方向の一方の端面に少なくとも1個ずつあればよい。
また、下支持体942をポンプボディ20に取り付ける前、ポンプボディ20の切欠き部分201と下支持体942とは非平行である。そのため、この下支持体942をポンプボディ20に取り付けると、突起937を上へ持ち上げるばね力が作用し、下支持体942の突起937とポンプボディ20の穴194とが確実に固定される。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第13実施形態による高圧ポンプの要部を図26および図27に示す。
第13実施形態では、下支持部材906は、ポンプボディ20を押圧するばね力を有する弾性部950を有する。図27に示すように、弾性部950は、他の下支持体941と共に、第2板材から切り出される。
弾性部950がパルセーションダンパ70を蓋部材側へ持ち上げることで、下支持体941の突起937とポンプボディ20の穴194とが確実に固定される。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第14実施形態による高圧ポンプの要部を図28および図29に示す。
第14実施形態では、第10実施形態の下支持体940に燃料通路951を形成すると同時に、その燃料通路951を設けた箇所の板材を弾性部952にする。弾性部952は、ポンプボディ20の上面に当接し、ポンプボディ20を押圧するばね力を有する。弾性部952がパルセーションダンパ70を蓋部材側へ持ち上げることで、下支持体940の突起937とポンプボディ20の穴194とが確実に固定される。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第15実施形態による高圧ポンプの要部を図30〜図34に示す。
第15実施形態では、ポンプボディ200に環状の溝195が設けられている。この溝195の径方向の内周壁196は、底側から蓋部材側に向かい径内方向へテーパ状に減径している。
下支持部材908に放射状に設けられた複数の下支持体943は、それぞれ径内側から径外側に延び、溝195の内周壁196に嵌合する。
下支持体943をポンプボディ200の溝195に嵌め込む際、図32及び図33に示すように、複数の下支持体943は溝195の内周壁196の蓋部材側の端面によって径内方向に押圧される。その後、さらに下支持体943が溝195の底部側に移動すると、図34に示すように、複数の下支持体943は、溝195の底部で、自らの弾性力により径外方向に開き、溝195の内周壁196に係止される。
これにより、パルセーションダンパ70は、下支持部材908の下支持体943により、ポンプボディ200に取り付けられる。
本発明の第16実施形態による高圧ポンプの要部を図35に示す。
第16実施形態では、上支持部材804が上環状部81のみで構成されている。上支持部材804の上環状部81と下支持部材902の下環状部91によって剛性が高くなり、ダイアフラム72,73の変位による応力が周縁部74,75の溶接77に作用することが防がれる。そのため、ダイアフラム72,73の周縁部74,75を上下から押さえる必要がない。したがって、下支持部材902の下環状部91から延びる下支持体932のみをポンプボディ20に係止することで、パルセーションダンパ70を燃料室63に取り付け可能である。
本発明の第17実施形態による高圧ポンプの要部を図36および図37に示す。
図37は、パルセーションダンパ70を取り付ける前のポンプボディ20を上から見た状態を示している。
ポンプボディ20は、長手方向に垂直な断面が略一定の押出し形状又は引抜き形状である。ポンプボディ20は、ポンプボディ本体220、第1フランジ部221および第2フランジ部222を有する。第1フランジ部221は、ポンプボディ本体220から幅方向に突出する。第2フランジ部222は、第1フランジ部221から幅方向に突出する。第2フランジ部222は、下支持部材909の下支持体944に対応する位置に切欠部223を有する。
下支持部材909の下支持体944は、第2フランジ部222の切欠部223を経由し、第1フランジ部221に係止される。下支持体944は、切欠部223によってポンプボディ20の長手方向の移動が規制される。
また、下支持部材909は、弾性部952を有する。弾性部952は、ポンプボディ20を押圧するばね力を有する。弾性部952がパルセーションダンパ70を蓋部材側へ持ち上げることで、下支持体944とポンプボディ20の第1フランジ部221とが確実に固定される。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第18実施形態による高圧ポンプの要部を図38および図39に示す。
第18実施形態では、下支持部材910は、下筒部945、及びその下筒部945から周方向および径外方向に延びる腕部946を有する。腕部946は、下筒部945から切り出され、径外方向に曲げられている。また、腕部946は、蓋部材側に向けて斜めに延びている。
下支持部材910の腕部946は、パルセーションダンパ70の径外方向に位置するポンプボディ200の内壁に設けられた溝部250に係止されている。
下支持部材910の腕部946は、ポンプボディ200の溝部250を蓋部材側に押圧するばね力を有する。そのため、下支持部材910の下筒部945は、燃料室63の底となるポンプボディ200に押し付けられる。したがって、腕部946と溝部250の製造上の公差によるパルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第19実施形態による高圧ポンプの要部を図40に示す。
第19実施形態では、腕部947の曲率半径は、下筒部945の曲率半径よりも大きい。腕部947の曲率半径は、ポンプボディ200の溝部250の曲率半径と略同一である。この構成でも、第18実施形態と同じ作用効果を奏する。
本発明の第20実施形態による高圧ポンプの要部を図41に示す。
第20実施形態では、腕部948の曲率半径は、ポンプボディ20の溝部250の曲率半径よりも小さく、下筒部945の曲率半径よりも小さい。この構成でも、第18実施形態と同じ作用効果を奏する。
本発明の第21実施形態による高圧ポンプの要部を図42に示す。
第21実施形態では、下支持部材911の腕部949は、下筒部945の中心軸に対して垂直に延びている。
また、下支持部材911は、ポンプボディ側に弾性部953を有する。弾性部953は、ポンプボディ20に当接し、ポンプボディ20を押圧するばね力を有する。これにより、下支持部材911の腕部949は、ポンプボディ200の溝部250の蓋部材側の端面に押し付けられる。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第22実施形態による高圧ポンプの要部を図43に示す。
第22実施形態では、パルセーションダンパ70の径外方向に位置する蓋部材60の内壁に溝部251が設けられている。下支持部材910の腕部946は、蓋部材60の溝部251に係止されている。下支持部材910の腕部946は、蓋部材60の溝部251を反ポンプボディ側に押圧するばね力を有する。そのため、下支持部材910の下筒部945は、燃料室63の底となるポンプボディ20に押し付けられる。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第23実施形態による高圧ポンプの要部を図44に示す。
第23実施形態において、下支持部材911の腕部949は、蓋部材60の溝部251に係止されている。
下支持部材911は、ポンプボディ側に弾性部953を有する。この弾性部953により、腕部949は蓋部材60の溝部251の端面に押し付けられる。したがって、パルセーションダンパ70のがたつきを防ぐことができる。
本発明の第24実施形態による高圧ポンプの要部を図45に示す。
第24実施形態では、下支持部材911の腕部949のポンプボディ側にリング300が設けられている。リング300は、蓋部材60の溝部251に圧入固定されている。これにより、下支持部材911の腕部949は、溝部251に固定される。そして、下支持部材911の下筒部945とポンプボディ20との間に隙間が設けられ、この隙間を通り燃料が流通可能である。
上述した第8実施形態〜第24実施形態では、パルセーションダンパの下支持部材の下環状部から延びる下支持体を、ポンプボディの溝または穴若しくは蓋部材の溝に係止するように構成した。これに対し、他の実施形態では、パルセーションダンパの上支持部材の上環状部から延びる上支持体を、蓋部材に設けた溝または穴若しくはポンプボディの溝等に係止するように構成してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、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。
72 ・・・上ダイアフラム
73 ・・・下ダイアフラム
74、75 ・・・周縁部
80、801、803、804・・・上支持部材
81 ・・・上環状部
83、831、833・・・上支持体(支持体)
90、901〜911・・・下支持部材
91 ・・・下環状部
93、931、932、940〜944・・・下支持体(支持体)
Claims (9)
- 軸方向に往復移動可能なプランジャ(10)と、
前記プランジャを往復移動可能に収容するシリンダ部(11)に形成された加圧室(110)に燃料を供給する供給部(30)、および、前記加圧室で加圧された燃料を吐出する吐出部(50)を有するポンプボディ(20)と、
前記ポンプボディを覆い、前記供給部に連通する燃料室(63)を形成する蓋部材(60)と、
上ダイアフラム(72)の周縁部(74)と下ダイアフラム(73)の周縁部(75)とが接合されることで構成され、前記上ダイアフラムと前記下ダイアフラムとの間に所定圧の気体が密封され、前記燃料室の圧力脈動を低減するパルセーションダンパ本体(71)と、
前記上ダイアフラムの周縁部に接合される環状の上環状部(81)を有する上支持部材(80、801、803、804)と、
前記下ダイアフラムの周縁部に接合される環状の下環状部(91)を有する下支持部材(90、901〜911)と、
前記下環状部から延び、前記ポンプボディの側面に係止される支持体(93、931、932、940〜944)と、を備え、
前記上環状部、前記上ダイアフラムの周縁部、前記下ダイアフラムの周縁部および前記下環状部は、平行に形成され、それらすべてが周方向に連続して溶接接合されていることを特徴とする高圧ポンプ(1)。 - 前記支持体は、突起(937)を有し、
前記ポンプボディは、前記支持体の前記突起が嵌まり込むことの可能な穴(194)を有することを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。 - 前記ポンプボディは、長手方向に垂直な断面が略一定の押出し形状又は引抜き形状であり、幅方向の端面に前記穴が設けられることを特徴とする請求項2に記載の高圧ポンプ。
- 前記下支持部材は、前記ポンプボディを反蓋部材側に押圧するばね力を有する弾性部(950、952)を有することを特徴とする請求項3に記載の高圧ポンプ。
- 前記ポンプボディは、底側から蓋部材側に向かい径内方向へテーパ状に減径する環状の溝(195)を有し、
前記支持体は、前記ポンプボディの有する前記環状の溝に嵌まり込むことを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。 - 前記ポンプボディは、長手方向に垂直な断面が略一定の押出し形状又は引抜き形状であり、ポンプボディ本体(220)、前記ポンプボディ本体から幅方向に突出する第1フランジ部(221)、および前記第1フランジ部から幅方向に突出する第2フランジ部(222)を有し、
前記第2フランジ部は、前記下環状部から延びる前記支持体に対応する位置に切欠部(223)を有し、
前記下環状部から延びる前記支持体は、前記第2フランジ部の前記切欠部を経由して前記第1フランジ部に係止されることを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。 - 前記下支持部材は、下筒部(945)、および前記下筒部から径外方向に延びる腕部(946、947、948、949)を有し、
前記腕部は、前記パルセーションダンパの径外方向に位置する前記蓋部材または前記ポンプボディに設けられた溝部(250、251)に係止されることを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。 - 前記腕部は、前記パルセーションダンパ本体を反蓋部材側に付勢するばね力を有することを特徴とする請求項7に記載の高圧ポンプ。
- 前記蓋部材または前記ポンプボディの前記溝部に圧入され、前記下支持部材の前記腕部を固定するリング(300)を備えることを特徴とする請求項7に記載の高圧ポンプ。
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