JP2016133056A - 高圧ポンプ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 プランジャのシリンダへの組み付け方向に関わらずプランジャの脱落を防ぐことの可能な高圧ポンプを提供する。【解決手段】高圧ポンプ1のポンプボディ11は、シリンダ10の深部に形成される加圧室15を有する。シリンダ10の内側に往復移動可能に設けられるプランジャ40は、加圧室15の容積を可変する。吐出通路19及び供給通路18は、加圧室15からシリンダ10の径方向に延びるようにポンプボディ11に形成される。加圧室15に位置するプランジャ40の端部に設けられたピン60は、プランジャ40の径方向の一方へ向けてシリンダ10の内周よりも外側へ突出する。これにより、内燃機関に高圧ポンプ1を取り付ける前の状態で、シリンダ10と加圧室15との段差部分36にピン60が係止され、プランジャ40はシリンダ10からの脱落が防がれる。【選択図】図1

Description

本発明は、内燃機関に用いられる高圧ポンプ及びその製造方法に関する。
従来、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられ、燃料を加圧する高圧ポンプが知られている。
高圧ポンプは、シリンダの内側に設けられたプランジャの往復移動により、シリンダの深部に形成された加圧室の容積を可変し、燃料を加圧する。加圧室で加圧された燃料は、そこに連通する吐出通路から吐出される。
特許文献1に記載された高圧ポンプの一つの実施例では、加圧室に露出するプランジャの径外側にリング状の部材が嵌合している。この高圧ポンプは、内燃機関に取り付ける前の状態で、そのリング状の部材が加圧室とシリンダとの段差部分に係止されることにより、シリンダからプランジャが脱落することが防がれている。
また、特許文献1に記載された高圧ポンプの別の実施例では、シリンダ内に位置する部分のプランジャの外径よりも、シリンダの加圧室とは反対側に突出する部分のプランジャの外径が小さく形成され、プランジャは、その外径が変化する箇所に段差を有している。この高圧ポンプも、内燃機関に取り付ける前の状態で、そのプランジャの段差がポンプボディの段差部分に係止されることにより、シリンダからプランジャが脱落することが防がれている。
特開2003−65175号公報
ところで、特許文献1に記載の高圧ポンプは、加圧室への燃料の供給を制御する吸入弁ユニットが、加圧室のプランジャとは反対側に設けられている。吸入弁ユニットは、ポンプボディに対し着脱可能に設けられている。したがって、この高圧ポンプの構成では、ポンプボディに吸入弁ユニットを組み付ける前に、加圧室側からシリンダにプランジャを挿し込むことが可能である。
しかしながら、特許文献1に記載の高圧ポンプは、上述した吸入弁ユニットにより、シリンダの軸方向の体格が大型化している。仮に、特許文献1に記載の高圧ポンプにおいて、吸入弁ユニットを設置する位置をシリンダの径方向に変更し、加圧室のプランジャとは反対側をポンプボディで塞いだ場合、いずれの実施例のプランジャも、シリンダの加圧室とは反対側の開口部からシリンダに組み付けることは困難である。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、プランジャのシリンダへの組み付け方向に関わらずプランジャの脱落を防ぐことの可能な高圧ポンプ及びその製造方法を提供することを目的とする。
第1発明は、高圧ポンプの発明である。高圧ポンプは、シリンダ、ポンプボディ、プランジャ、燃料通路及び凸部を備える。
ポンプボディは、シリンダの深部にシリンダよりも内径が大きい加圧室を有する。シリンダの内側に往復移動可能に設けられるプランジャは、加圧室の容積を可変する。燃料通路は、加圧室からシリンダの径方向に延びるようにポンプボディに形成される。凸部は、加圧室に位置するプランジャの端部から径方向の一方へ向けてシリンダの内周よりも外側へ突出する。
これにより、内燃機関に高圧ポンプを取り付ける前の状態で、シリンダと加圧室との段差部分に凸部が係止され、プランジャはシリンダからの脱落が防がれる。
第2発明は、高圧ポンプの製造装置の発明である。この製造装置は、設置台及び第1治具を備える。設置台は、ポンプボディを設置する。第1治具は、燃料通路から加圧室に向けて挿し込まれ、加圧室に突出するプランジャの端部に凸部を形成可能である。
第3発明は、高圧ポンプの製造方法の発明である。この製造方法は、挿入工程及び凸部形成工程を含む。挿入工程は、シリンダにプランジャを挿入する。凸部形成工程は、燃料通路から加圧室に向けて第1治具を差し込み、加圧室に突出するプランジャの端部に凸部を形成する。
第2発明による製造装置及び第3発明による製造方法は、加圧室のプランジャとは反対側がポンプボディにより塞がれた形状の高圧ポンプであっても、プランジャの端部に凸部を形成することが可能である。
本発明の第1実施形態による高圧ポンプの断面図である。 図1のII部分の拡大図である。 第1実施形態の高圧ポンプの製造工程のフローチャートである。 高圧ポンプの製造時の状態を示す断面図である。 図4のV−V線におけるプランジャ等の断面図である。 高圧ポンプの製造時の状態を示す断面図である。 高圧ポンプの製造時の状態を示す断面図である。 図7のVIII部分の拡大図である。 内燃機関に取り付ける状態の高圧ポンプの断面図である。 図9のX部分の拡大図である。 本発明の第2実施形態による高圧ポンプの部分断面図である。 図11のXII−XII線におけるプランジャ等の断面図である。 第2実施形態の高圧ポンプの製造工程のフローチャートである。 高圧ポンプの製造時の状態を示す断面図である。 図15のXV−XV線の部分断面図である。 本発明の第3実施形態による高圧ポンプの部分断面図である。 図16のXVII−XVII線におけるプランジャ等の断面図である。 第3実施形態の高圧ポンプの製造工程のフローチャートである。 高圧ポンプの製造時の状態を示す断面図である。 第1比較例の高圧ポンプを内燃機関に取り付ける状態を示す断面図である。 第2比較例の高圧ポンプを内燃機関に取り付ける状態を示す断面図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には、図面に同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による高圧ポンプを図1〜図10に示す。本実施形態の高圧ポンプ1は、内燃機関のエンジンブロック2に取り付けられ、燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧し、デリバリパイプに圧送する。デリバリパイプに蓄圧された燃料は、インジェクタから内燃機関の各気筒に噴射供給される。
図1に示すように、高圧ポンプ1は、シリンダ10、ポンプボディ11、プランジャ40、供給通路18、吐出通路19、及び柱状部材としてのピン60等を備えている。
図1では、シリンダ10とポンプボディ11の境界を概念的に破線110で示しているが、本実施形態では、シリンダ10とポンプボディ11は一体に形成されている。なお、シリンダ10とポンプボディ11は別体で構成してもよい。
ポンプボディ11は、内燃機関のエンジンブロック2に形成されたボア3に嵌合可能な筒状の嵌合部12を有する。ポンプボディ11は、図1の一点鎖線13で示した位置に設けられる図示していないボルトにより、エンジンブロック2に固定される。その際、嵌合部12の外側に設けられた当接面14がエンジンブロック2に当接する。
ポンプボディ11は、シリンダ10の深部に形成される加圧室15を有する。この加圧室15は、プランジャ40と反対側がポンプボディ11によって塞がれている。
図2に示すように、加圧室15の内径D1は、シリンダ10の内径D2よりも僅かに大きく形成されている。そのため、加圧室15とシリンダ10の内壁との接続箇所には、テーパ状の段差部分36が形成されている。
図1に示すように、ポンプボディ11には、加圧室15のシリンダ10とは反対側にダンパ室16が形成されている。ダンパ室16には、パルセーションダンパ17が設けられている。パルセーションダンパ17は、2枚の金属ダイアフラムの内部に所定圧の気体が密封され、その2枚の金属ダイアフラムがダンパ室16の圧力変化に応じて弾性変形することで、ダンパ室16の燃圧脈動を低減する。
ポンプボディ11には、加圧室15からシリンダ10の径方向に延びる供給通路18と吐出通路19が形成されている。本実施形態の吐出通路19が特許請求の範囲に記載の「燃料通路」の一例に相当し、供給通路18が「第2燃料通路」の一例に相当する。
供給通路18には、吸入弁ユニット20が設けられている。吸入弁ユニット20は、供給通路18に設けられた弁座21に対し、吸入弁22が離座又は着座することにより、加圧室15と供給通路18とを連通又は遮断する。吸入弁22は、電磁駆動部により駆動制御される。電磁駆動部は、固定コア23、コイル24、可動コア25、シャフト26およびスプリング27等により構成される。本実施形態の吸入弁22はノーマリオープンタイプであり、コネクタ端子28からコイル24へ通電されると、可動コア25がスプリング27の付勢力に抗して固定コア23側へ磁気吸引され、吸入弁22を開弁方向へ付勢するシャフト26の付勢力が解除される。
吐出通路19には、吐出弁ユニット29が設けられている。吐出弁ユニット29は、吐出通路19に設けられた弁座30に対し、吐出弁31が離座又は着座することにより、加圧室15と吐出通路19とを連通又は遮断する。吐出弁31は、加圧室15側の燃料から吐出弁31が受ける力が、弁座30より下流側の燃料から吐出弁31が受ける力とスプリング32の弾性力との和よりも大きくなると、弁座30から離座する。これにより、加圧室15から吐出通路19を通り、燃料出口33から燃料が吐出される。
円筒状に形成されたシリンダ10の内側には、プランジャ40が軸方向に往復移動可能に収容されている。プランジャ40は、ダンパ室16側へ移動することにより加圧室15の容積を小さくし、燃料を加圧する。また、プランジャ40は、ダンパ室16とは反対側へ移動することにより加圧室15の容積を大きくし、供給通路18から加圧室15へ燃料を吸入する。
プランジャ40の加圧室15とは反対側の端部にスプリング座41が固定されている。そのスプリング座41と、ポンプボディ11に固定されたホルダ52との間に、プランジャスプリング42が設けられている。このプランジャスプリング42は、スプリング座41と共にプランジャ40を加圧室15とは反対側へ付勢している。スプリング座41は、内燃機関のボア3に入れられたリフタ4に嵌合している。
リフタ4は、円筒状の筒部5、その筒部5の軸方向の中間部分に設けられた仕切板6、及びその仕切板6を挟んでスプリング座41の反対側に設けられたローラー7を有している。筒部5の外壁は、内燃機関のボア3の内壁に摺接している。ローラー7は、内燃機関のボア3の深部に設けられたカム8に摺接する。カム8は、内燃機関の吸・排気弁を駆動するカムシャフトまたはクランクシャフトと共に回転する。カム8の回転により、リフタ4がボア3の内側を往復移動し、それに伴って、リフタ4の仕切板6に当接するプランジャ40がシリンダ10内を軸方向に往復移動する。
シリンダ10の加圧室15とは反対側の端部には、環状のスペーサ50が設けられている。このスペーサ50に対し加圧室15とは反対側に燃料シール51が設けられている。燃料シール51は、プランジャ40の周囲の燃料油膜の厚さを規制し、プランジャ40の摺動による内燃機関側への燃料のリークを抑制する。
燃料シール51に対し加圧室15とは反対側にホルダ52が設けられている。ホルダ52は、ポンプボディ11側に延び、シリンダ10の周囲のポンプボディ11に設けられた陥凹部34に固定される。
ホルダ52の加圧室15とは反対側の端部には、オイルシール53が装着されている。オイルシール53は、プランジャ40の周囲のオイル油膜の厚さを規制し、プランジャ40の摺動による内燃機関側からのオイルの浸入を抑制する。
図2に示すように、加圧室15に突出するプランジャ40の端部には孔43が設けられている。この孔43は、プランジャ40の軸に垂直な方向にプランジャ40を貫通している。この孔43の内側に、柱状部材としてのピン60が圧入固定されている。このピン60は、プランジャ40の外壁から径方向の一方へ突出している。
本実施形態のピン60がプランジャ40の外壁から突出している部分69は、特許請求の範囲に記載の「凸部」の一例に相当する。
ピン60は、シリンダ10の内周よりも外側に突出しており、且つ、加圧室15の内壁に接触しない程度に突出している。そのため、内燃機関に高圧ポンプ1を取り付ける前の状態で、シリンダ10と加圧室15とを接続する段差部分36にピン60が係止される。これにより、プランジャ40のシリンダ10からの脱落が防がれると共に、プランジャスプリング42が圧縮された状態で保持される。
次に、高圧ポンプ1の製造装置について、図4から図8を参照して説明する。
高圧ポンプ1の製造装置は、設置台70、第1治具71および第2治具72を備えている。
設置台70は、高圧ポンプ1のポンプボディ11を設置することが可能である。
第1治具71は、高圧ポンプ1の吐出通路19から加圧室15に向けて挿し込むことが可能な治具である。図8に示すように、第1治具71は、先端部分73の外径がプランジャ40の孔43の内径よりも細く形成されている。そのため、この第1治具71は、プランジャ40の孔43に圧入されたピン60の先端を、プランジャ40の外壁から外側へ押し出すことが可能である。
図6に示すように、第2治具72は、設置台70と一体に形成されている。第2治具72は、供給通路18から加圧室15に挿し込むことが可能な治具である。第2治具72は、加圧室15内でプランジャ40の軸方向の端部に当接可能な位置決め部74を有している。そのため、この第2治具72の位置決め部74とプランジャ40とを当接させることにより、プランジャ40の軸方向の位置を定めることが可能である。
また、図8に示すように、第2治具72は、プランジャ40の径方向の外壁に当接する面に、プランジャ40の外壁から所定量凹む凹部75を有している。第2治具72は、凹部75により、プランジャ40の外壁から外側にピン60が突出する突出量を規定することが可能である。
この構成により、製造装置は、高圧ポンプ1のプランジャ40に圧入したピン60を、そのプランジャ40の外壁から所定量突出させることが可能である。これにより、このピン60には、プランジャ40の外壁から所定量突出した部分69が形成される。
次に、高圧ポンプ1の製造方法について、図3から図8を参照して説明する。
なお、図面に記載のフローチャートでは、ステップをSと表記する。
まず、ステップ1の設置工程では、図4に示すように、ポンプボディ11を設置台70に設置すると共に、供給通路18から加圧室15に第2治具72を差し込む。
次に、ステップ2の挿入工程では、図4の矢印に示すように、シリンダ10にプランジャ40を挿入する。このとき、図5に示すように、ピン60は軸方向の両端がプランジャ40の外壁から外側へ突出することなく、プランジャ40の孔43の内側に収容されている。
図6に示すように、プランジャ40をシリンダ10から加圧室15まで挿入すると、プランジャ40の軸方向の端部が第2治具72の位置決め部74に当接することにより、プランジャ40の軸方向の位置が定められる。
続いて、ステップ3の凸部形成工程では、吐出通路19から加圧室15に向けて第1治具71を差し込み、第1治具71の先端部分73をプランジャ40の孔43に入れる。そして、図7及び図8に示すように、第1治具71の先端部分73でピン60を押圧する。これにより、第1治具71とは反対側のピン60の先端が、プランジャ40の孔43から外へ押し出される。このとき、プランジャ40の孔43から押し出されたピン60の先端は、第2治具72の凹部75に当接する。これにより、プランジャ40の外壁からピン60が突出した部分69の突出量が規定される。
その後、図9及び図10に示すように、内燃機関のエンジンブロック2に形成されたボア3に高圧ポンプ1を取り付ける。図9及び図10では、エンジンブロック2に対しポンプボディ11をボルト13により締結する前の状態を示している。この状態で、加圧室15とシリンダ10との段差部分36にピン60が係止され、プランジャスプリング42は所定量圧縮されている。そのため、ポンプボディ11の嵌合部12がエンジンブロック2のボア3に嵌まり込んでいる。したがって、ボルト締結時におけるプランジャスプリング42の圧縮量が小さくなるので、ポンプボディ11をエンジンブロック2に容易にボルト締結することが可能である。
第1実施形態では、次の作用効果を奏する。
(1)第1実施形態の高圧ポンプ1は、加圧室15に位置するプランジャ40の端部に設けられたピン60が、プランジャ40の外壁から径方向の一方へ向けて、シリンダ10の内周よりも外側へ突出する。
これにより、内燃機関に高圧ポンプ1を取り付ける前の状態で、ピン60がシリンダ10と加圧室15との段差部分36に係止されるので、プランジャ40はシリンダ10からの脱落が防がれる。そのため、高圧ポンプ1は、プランジャスプリング42を所定量収縮させた状態でポンプボディ11に組み付けることが可能である。したがって、高圧ポンプ1を内燃機関にボルト締結する際、そのプランジャスプリング42をさらに圧縮する長さが短くなるので、作業効率を高めることができる。
(2)第1実施形態の高圧ポンプ1は、加圧室15のプランジャ40とは反対側をポンプボディ11が塞いでいる。
これにより、高圧ポンプ1は、加圧室15に燃料を供給する吸入弁ユニット20を、加圧室15のプランジャ40とは反対側に設けることの無い構成となる。そのため、この高圧ポンプ1は、シリンダ10の軸方向の体格を小さくすることが可能である。
(3)第1実施形態の高圧ポンプ1は、加圧室15に突出するプランジャ40の端部に形成された孔43に柱状部材としてのピン60が圧入固定される。
これにより、ピン60をプランジャ40に容易に固定することが可能である。
(4)第1実施形態の高圧ポンプ1の製造装置は、吐出通路19から加圧室15に向けて挿し込まれる第1治具71により、プランジャ40の孔43に圧入されたピン60をプランジャ40の孔43から押し出すことが可能である。
これにより、加圧室15のプランジャ40とは反対側がポンプボディ11により塞がれた形状の高圧ポンプ1であっても、プランジャ40の孔43からピン60を突出させることが可能である。
(5)第1実施形態の高圧ポンプ1の製造装置は、吐出通路19から加圧室15に挿し込まれる第2治具72が、プランジャ40の軸方向の端部に当接可能な位置決め部74を有する。
これにより、位置決め部74とプランジャ40とが当接することにより、プランジャ40の軸方向の位置が定まる。そのため、第1治具71の先端部分73をプランジャ40の孔43に容易に入れることが可能である。
(6)第1実施形態の高圧ポンプ1の製造装置は、第2治具72が、プランジャ40の外壁から外側にピン60が突出する突出量を規定する凹部75を有する。
これにより、ピン60の突出量が正確に定まるので、高圧ポンプ1の使用時に、加圧室15の内壁とピン60が接触することを防ぐことができる。
(7)第1実施形態の高圧ポンプ1の製造方法は、凸部形成工程において、吐出通路19から加圧室15に向けて第1治具71を差し込み、プランジャ40の孔43に圧入されたピン60をその孔43から押し出す。
これにより、加圧室15のプランジャ40とは反対側がポンプボディ11により塞がれた形状の高圧ポンプ1であっても、プランジャ40の孔43からピン60を突出させることが可能である。
(8)第1実施形態の高圧ポンプ1の製造方法は、挿入工程において、第2治具72が有する位置決め部74とプランジャ40とを当接することにより、プランジャ40の軸方向の位置を定める。
これにより、第1治具71の先端部分73をプランジャ40の孔43に容易に入れることが可能である。
(9)第1実施形態の高圧ポンプ1の製造方法は、凸部形成工程において、第2治具72が有する凹部75にピン60を当接する。
これにより、ピン60の突出量が正確に規定される。そのため、高圧ポンプ1の使用時に、加圧室15の内壁とピン60の突出部分69とが接触することを防ぐことができる。
(第1比較例)
ここで、第1比較例について図20を参照して説明する。第1比較例の高圧ポンプ101は、プランジャ400が大径の大柱部401と、その大柱部401よりも外径が小さい小柱部402を有している。大柱部401は、シリンダ10の内側に挿入されている。小柱部402は、シリンダ10の加圧室15とは反対側に突出している。プランジャ400は、大柱部401と小柱部402の接続する箇所に段差403を有している。
シリンダ10の加圧室15とは反対側の端部に設けられた環状のスペーサ50は、その内径がプランジャ400の小柱部402に対応するものとなっている。そのため、この第1比較例の高圧ポンプ101は、内燃機関に取り付ける前の状態で、プランジャ400の段差403がスペーサ50に係止されることにより、シリンダ10からプランジャ400が脱落することが防がれている。
ところで、一般に、高圧ポンプ101は、カム8の回転によりプランジャ400がシリンダ10内を往復移動する際、カム8の回転方向にプランジャ400が押し付けられる為、プランジャはシリンダ内で傾きながら往復動する。第1比較例の高圧ポンプ101は、大柱部401と小柱部402の接続箇所に段差403を有しており、シリンダの内壁とは段差の角部で接する。この場合、例えカムによる押し付け力が同じ大きさであっても、プランジャが上昇するに従い、角部に作用する反力は大きくなっていく。一方、第一実施形態のプランジャ40は、シリンダの内壁とは、シリンダ端の角部で接する。この場合、カムによる押し付け力が同じの場合、プランジャが上昇するに従い、接触部に作用する反力は小さくなっていく。そのため、第1比較例の高圧ポンプ101は、第1実施形態のプランジャ40と比べて、プランジャ400の耐焼き付き性が低下することが懸念される。
(第2比較例)
次に、第2比較例について図21を参照して説明する。第2比較例の高圧ポンプ102のプランジャ40は、第1実施形態のプランジャ40と同様に、その外径が軸方向に同一に形成された所謂ストレートプランジャ404である。しかし、第2比較例の高圧ポンプ102は、ストレートプランジャ404の脱落を防ぐ構成を備えていない。そのため、この高圧ポンプ102を内燃機関のボア3に取り付ける際、プランジャスプリング42が自由長まで伸びているので、ポンプボディ11の嵌合部12がボア3に嵌合していない状態から、ポンプボディ11のボルト締結を行うことになる。したがって、この高圧ポンプ102は、プランジャスプリング42を圧縮してポンプボディ11の嵌合部12をボア3に嵌合する作業と、ポンプボディ11をエンジンブロック2にボルト締結する作業を同時に行わなければならないので、作業性が悪化するおそれがある。
(第2実施形態)
続いて、本発明の第2実施形態を図11から図15に基づいて説明する。
図11及び図12に示すように、第2実施形態では、加圧室15に突出するプランジャ40の端部にねじ孔44が設けられている。ねじ孔44は、内径が大きい大筒部45、及び、その大筒部45よりも内径が小さい小筒部46を有している。また、このねじ孔44は、大筒部45と小筒部46との間に段差47を有している。大筒部45には、その内壁に雌ねじ48が形成されている。
プランジャ40のねじ孔44の内側に、柱状部材としてのねじ61が螺合している。ねじ61は、大筒部45の雌ねじ48に螺合する大径部62、及び小筒部46の内側に挿入可能な小径部63を有する。大径部62の外壁には、大筒部45の内壁に形成された雌ねじ48に螺合する雄ねじ64が形成されている。また、ねじ61は、大径部62と小径部63との間に当接面65を有している。図15に示すように、ねじ61の当接面65がプランジャ40のねじ孔44の段差47に当接した状態で、ねじ61の小径部63は、小筒部46からプランジャ40の外壁の外側に突出する。
本実施形態のねじ61がプランジャ40の外壁から径方向の一方へ突出している部分69は、特許請求の範囲に記載の「凸部」の一例に相当する。
ねじ孔44の段差47とねじ61の当接面65との当接により、プランジャ40の外壁から外側へ小径部63が突出する部分69の突出量が規定される。小径部63は、シリンダ10の内周よりも外側に突出しており、且つ、加圧室15の内壁に接触しない程度に突出している。そのため、内燃機関に高圧ポンプ1を取り付ける前の状態で、シリンダ10と加圧室15とを接続する段差部分36にねじ61の小径部63が係止される。これにより、プランジャ40のシリンダ10からの脱落が防がれると共に、プランジャスプリング42が圧縮された状態で保持される。
次に、高圧ポンプ1の製造方法について、図13から図15を参照して説明する。
まず、ステップ11の設置工程とステップ12の挿入工程は、第1実施形態で説明した工程と同じである。なお、挿入工程の際、ねじ61は、プランジャ40の外壁から外側へ突出することなく、プランジャ40のねじ孔44の内側に収容されている。
ステップ13の凸部形成工程では、図14に示すように、吐出通路19から加圧室15に向けて第1治具71を差し込む。
ここで、図15に示すように、第2実施形態では、第1治具71の先端部分76が例えば六角柱または四角柱などの角柱に形成されている。この第1治具71の先端部分76は、ねじ61の大径部62に形成された角穴66に嵌合可能である。したがって、凸部形成工程では、図14の矢印Rに示すように、第1治具71を軸周りに回転することにより、第1治具71の先端部分76とねじ61の角穴66との嵌合によりねじ61が回転し、ねじ61の小径部63がプランジャ40の外壁から径方向の一方へ突出する。このとき、ねじ孔44の段差47とねじ61の当接面65とが当接し、小径部63の突出量が規定される。
その後、内燃機関のエンジンブロック2に形成されたボア3に高圧ポンプ1を取り付ける。
第2実施形態では、次の作用効果を奏する。
(1)第2実施形態の高圧ポンプ1は、加圧室15に位置するプランジャ40の端部に設けられたねじ61が、プランジャ40の外壁から径方向の一方へ向けて、シリンダ10の内周よりも外側へ突出する。
これにより、内燃機関に高圧ポンプ1を取り付ける前の状態で、ねじ61がシリンダ10と加圧室15との段差部分36に係止されるので、プランジャ40はシリンダ10からの脱落が防がれる。そのため、高圧ポンプ1は、プランジャスプリング42を所定量収縮させた状態でポンプボディ11に組み付けることが可能である。
(2)第2実施形態の高圧ポンプ1は、加圧室15に突出するプランジャ40の端部に形成されたねじ孔44に柱状部材としてのねじ61が螺合する。
これにより、ねじ61をプランジャ40に容易に固定することが可能である。
(3)第2実施形態の高圧ポンプ1は、ねじ孔44の内壁に設けられた段差47とねじ61の当接面65とが当接することにより、プランジャ40の外壁から外側にねじ61が突出する突出量が規定される。
これにより、ねじ61の突出量が正確に規定されるので、高圧ポンプ1の使用時に、加圧室15の内壁とねじ61の突出部分69とが接触することを防ぐことができる。
(4)第2実施形態の高圧ポンプ1の製造方法では、凸部形成工程において、第1治具71の回転により、プランジャ40のねじ孔44からプランジャ40の外側にねじ61を所定量突出させる。
これにより、プランジャ40の外壁に、ねじ61による突出部分69を容易に設けることが可能である。
(第3実施形態)
続いて、本発明の第3実施形態を図16から図19に基づいて説明する。
図16及び図17に示すように、第3実施形態では、加圧室15に突出するプランジャ40の端部には、窪み67の周囲に凸部68が形成されている。凸部68は、窪み67の周りに環状に形成されていてもよく、又は、その窪み67の周りの一部のみに形成されていてもよい。
本実施形態の凸部68は、特許請求の範囲に記載の「凸部」の一例に相当する。
凸部68は、シリンダ10の内周よりも外側に突出しており、且つ、加圧室15の内壁に接触しない程度に突出している。そのため、内燃機関に高圧ポンプ1を取り付ける前の状態で、シリンダ10と加圧室15とを接続する段差部分36に凸部68が係止される。これにより、プランジャ40のシリンダ10からの脱落が防がれると共に、プランジャスプリング42が圧縮された状態で保持される。
次に、高圧ポンプ1の製造方法について、図18及び図19を参照して説明する。
まず、ステップ21の設置工程とステップ22の挿入工程は、第1実施形態で説明した工程と同じである。なお、挿入工程の際、プランジャ40は円柱状であり、その外壁に凸部68は形成されていない。
また、図19に示すように、第3実施形態では、第2治具72の加圧室15側の端部77は、プランジャ40の径方向の外壁に当接可能な円弧状である。そのため、挿入工程の際、第2治具72の端部77とプランジャ40の径方向の外壁とが当接する。
ステップ3の凸部形成工程では、図19の矢印Pに示すように、吐出通路19から加圧室15に向けて第1治具71を差し込み、第1治具71の先端部78によりプランジャ40を押圧する。このとき、第2治具72の端部77は、プランジャ40の第1治具71とは反対側の面を保持する。
ここで、第3実施形態では、第1治具71の先端部78が例えば円錐または角錐などの先細り状に形成されている。なお、第1治具71の先端部78の最先端には、丸みがつけられている。
そのため、凸部形成工程では、第1治具71の先端部78でプランジャ40を押圧することより、プランジャ40に窪み67が形成されると共に、その窪み67周りに凸部68が形成される。
その後、内燃機関のエンジンブロック2に形成されたボア3に高圧ポンプ1を取り付ける。
第3実施形態では、次の作用効果を奏する。
(1)第3実施形態の高圧ポンプ1は、加圧室15に突出するプランジャ40の端部に形成された窪み67の周囲に凸部68が形成されている。
これにより、凸部68とプランジャ40を一体に構成することにより部品点数を低減し、且つ、プランジャ40に凸部68を容易に設けることが可能である。
(2)第3実施形態の高圧ポンプ1の製造方法は、凸部形成工程において、第2治具72によりプランジャ40を保持する。
これにより、プランジャ40に凸部68を形成する際に、第1治具71の押圧力によってプランジャ40が変形することを防ぐことができる。
(他の実施形態)
(1)上述した複数の実施形態では、加圧室15のプランジャ40とは反対側がポンプボディ11により塞がれた構成の高圧ポンプ1について説明した。これに対し、他の実施形態では、高圧ポンプ1は、加圧室15のプランジャ40とは反対側に吸入弁ユニット20または吐出弁ユニット29などを着脱可能に備える構成としてもよい。
(2)上述した複数の実施形態では、吐出通路19を特許請求の範囲に記載の「燃料通路」とし、供給通路18を「第2燃料通路」として説明した。これに対し、他の実施形態では、供給通路18を特許請求の範囲に記載の「燃料通路」とし、吐出通路19を「第2燃料通路」としてもよい。また、吐出通路19および供給通路18の他に、加圧室15に連通するリリーフ通路などを「燃料通路」又は「第2燃料通路」としてもよい。
(3)上述した第2実施形態では、プランジャ40のねじ孔44の内壁に設けた段差47と、ねじ61に設けた当接面65とを当接することによりねじ61の突出量を規定した。これに対し、他の実施形態では、第1実施形態で説明したプランジャ40の孔43の内壁に段差を設け、ピン60の軸方向の途中に当接面を設け、その段差と当接面を当接することによりピン60の突出量を規定してもよい。
このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した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。
10・・・シリンダ
11・・・ポンプボディ
15・・・加圧室
18・・・供給通路(燃料通路)
19・・・吐出通路(燃料通路)
40・・・プランジャ
60・・・ピン(凸部)
61・・・ねじ(凸部)
68・・・凸部

Claims (15)

  1. シリンダ(10)と、
    前記シリンダの深部に前記シリンダよりも内径が大きい加圧室(15)を有するポンプボディ(11)と、
    前記シリンダの内側に往復移動可能に設けられ、前記加圧室の容積を可変するプランジャ(40)と、
    前記加圧室から前記シリンダの径方向に延びるように前記ポンプボディに形成された燃料通路(18,19)と、
    前記加圧室に位置する前記プランジャの端部から径方向の一方へ向けて前記シリンダの内周よりも外側へ突出する凸部(60,61,68)と、を備えることを特徴とする高圧ポンプ。
  2. 前記シリンダと前記ポンプボディとは一体に形成され、
    前記ポンプボディは、前記加圧室の前記プランジャとは反対側を塞いでいることを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。
  3. 前記凸部は、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に形成された孔(43)又はねじ孔(44)に固定される柱状部材(60,61)であることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ポンプ。
  4. 前記柱状部材は、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に形成された前記孔に圧入固定されるピン(60)であることを特徴とする請求項3に記載の高圧ポンプ。
  5. 前記柱状部材は、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に形成された前記ねじ孔に螺合するねじ(61)であることを特徴とする請求項3に記載の高圧ポンプ。
  6. 前記柱状部材は、前記プランジャの前記孔又は前記ねじ孔の内壁に設けられた段差(47)に当接する当接面(65)を有し、前記段差と前記当接面とが当接することにより、前記柱状部材が前記プランジャの外壁から外側に突出する突出量が規定されることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  7. 前記凸部(68)は、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に形成された窪み(67)の周囲に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ポンプ。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載の高圧ポンプを製造する製造装置において、
    前記ポンプボディを設置する設置台(70)と、
    前記燃料通路から前記加圧室に向けて挿し込まれ、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に前記凸部を形成可能な第1治具(71)と、を備えることを特徴とする製造装置。
  9. 前記第1治具が差し込まれる前記燃料通路とは別に前記ポンプボディに形成された第2燃料通路から前記加圧室に挿し込まれる第2治具(72)を備え、
    前記第2治具は、前記プランジャの軸方向の端部に当接可能な位置決め部(74)を有することを特徴とする請求項8に記載の製造装置。
  10. 前記第2治具は、前記凸部が前記プランジャの外壁から外側に突出する突出量を規定する凹部(75)を有することを特徴とする請求項9に記載の製造装置。
  11. 請求項1から7のいずれか一項に記載の高圧ポンプの製造方法において、
    前記ポンプボディを設置台に設置する設置工程(S1,S11,S21)と、
    前記シリンダに前記プランジャを挿入する挿入工程(S2,S12,S22)と、
    前記燃料通路から前記加圧室に向けて第1治具を差し込み、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に前記凸部を形成する凸部形成工程(S3,S13,S23)と、を含むことを特徴とする高圧ポンプの製造方法。
  12. 前記凸部は、前記加圧室に突出する前記プランジャの端部に形成された孔又はねじ孔に固定される柱状部材であり、
    前記凸部形成工程は、第1治具の押圧または回転により、前記プランジャの前記孔又は前記ねじ孔から前記プランジャの外側に前記柱状部材を所定量突出させることを特徴とする請求項11に記載の高圧ポンプの製造方法。
  13. 前記挿入工程の際、前記第1治具が差し込まれる前記燃料通路とは別の第2燃料通路から前記加圧室に第2治具を差し込み、前記第2治具が有する位置決め部と前記プランジャとを当接することにより、前記プランジャの軸方向の位置を定めることを特徴とする請求項11または12に記載の高圧ポンプの製造方法。
  14. 前記凸部形成工程の際、前記第1治具が差し込まれる前記燃料通路とは別の第2燃料通路から前記加圧室に第2治具を差し込み、前記第2治具が有する凹部に前記凸部を当接させることにより、前記凸部の突出量を規定することを特徴とする請求項11から13のいずれか一項に記載の高圧ポンプの製造方法。
  15. 前記凸部形成工程の際、前記第1治具が差し込まれる前記燃料通路とは別の第2燃料通路から前記加圧室に向けて第2治具を差し込み、前記第2治具により前記プランジャを保持することを特徴とする請求項11から14のいずれか一項に記載の高圧ポンプの製造方法。
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