JP2018087548A - High-pressure fuel supply pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプについて、特に電磁吸入弁機構の電磁コイル固定方法に関する。 The present invention relates to a high-pressure fuel supply pump that pumps fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine, and more particularly to an electromagnetic coil fixing method of an electromagnetic intake valve mechanism.
本発明の高圧燃料ポンプの従来技術として、特許文献1に記載のものがある。この特許文献1によると、電磁気回路を構成する部材であるヨーク(第二ヨーク)はコネクタモールドの樹脂にて電磁コイルに一体に形成されている。
There exists a thing of
以上で述べた背景技術によると、電磁気回路を構成するための部材であるところのヨーク(第二ヨーク)は、電磁コイルと一体となるようにコネクタを形成する樹脂材料にて射出成形されている。しかしながら、強度が十分な樹脂厚さを確保する必要があり、その結果、電磁コイルの高さが高くなりエンジンへの取り付け上の制約が大きくなってしまうといった課題があった。また、コネクタを形成するためのエンジニアリングプラスティックの使用量が多くなることより、コストが増大してしまうという課題もあった。 According to the background art described above, the yoke (second yoke), which is a member for constituting an electromagnetic circuit, is injection-molded with a resin material that forms a connector so as to be integrated with the electromagnetic coil. . However, it is necessary to secure a resin thickness with sufficient strength, and as a result, there is a problem that the height of the electromagnetic coil becomes high and restrictions on attachment to the engine increase. In addition, there is a problem that the cost increases due to an increase in the amount of engineering plastic used to form the connector.
そこで本発明は、低背化および製造コストの増大を抑えた電磁コイルを有する高圧燃料供給ポンプを供給することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to supply a high-pressure fuel supply pump having an electromagnetic coil that can suppress a reduction in height and an increase in manufacturing cost.
上記目的を達成するために本発明は、加圧室11の上流側の流路の開閉を行う吸入弁30と、吸入弁30を開閉制御するための電磁コイル43とを有する吸入弁機構300を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、吸入弁機構300に形成された溝39cと、溝39cに挿入固定されることにより磁記回路を構成するヨーク(第二ヨーク44)を固定する固定部材(環状部材47)とを備えた。
In order to achieve the above object, the present invention includes a
本発明によれば、大型化・製造コストの増大を抑えた高圧燃料供給ポンプを供給する提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-pressure fuel supply pump that suppresses an increase in size and manufacturing cost.
以下、図面を用いて、本発明に係る実施例を詳細に説明する。以下の説明で、特に断りなく上下方向或いは上下方向における位置を説明する場合は、その上下方向或いは上下方向における位置は、図1の紙面上における上下方向或いは上下方向における位置によって定義され、高圧燃料供給ポンプが実装された状態における上下方向或いは上下方向における位置を意味するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, when the position in the vertical direction or the vertical direction is described without particular notice, the vertical direction or the vertical position is defined by the vertical direction or the vertical position on the paper surface of FIG. It does not mean the vertical direction or the vertical position in the state where the supply pump is mounted.
まず本発明の第一実施例について図面を用いて詳細に説明する。
図5にはエンジンシステムの全体構成図を示す。破線で囲まれた部分が高圧燃料供給ポンプ(以下、高圧ポンプと呼ぶ)の本体であり、この破線の中に示されている機構・部品はポンプボディ1に一体に組み込まれている。
First, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 5 shows an overall configuration diagram of the engine system. A portion surrounded by a broken line is a main body of a high-pressure fuel supply pump (hereinafter referred to as a high-pressure pump), and mechanisms and parts shown in the broken line are integrated into the
燃料タンク20の燃料は、エンジンコントロールユニット27(以下、ECUと称す)からの信号に基づきフィードポンプ21によって汲み上げられる。この燃料は適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管28を通して高圧燃料供給ポンプの低圧燃料吸入口10aに送られる。低圧燃料吸入口10aから吸入ジョイント51を通過した燃料は、圧力脈動低減機構9、吸入通路10dを介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構300の吸入ポート31bに至る。
The fuel in the
電磁吸入弁機構300に流入した燃料は、吸入弁30により開閉される吸入口を通過し加圧室11に流入する。エンジンのカム機構93によりプランジャ2に往復運動する動力が与えられる。プランジャ2の往復運動により、プランジャ2の下降行程には吸入弁30から燃料を吸入し、上昇行程には、燃料が加圧される。吐出弁機構8を介し、圧力センサ26が装着されているコモンレール23へ燃料が圧送される。そしてECU27からの信号に基づきインジェクタ24がエンジンへ燃料を噴射する。本実施例はインジェクタ24がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧ポンプである。高圧ポンプは、ECU27から電磁吸入弁機構300への信号により、所望の供給燃料の燃料流量を吐出する。
The fuel that has flowed into the electromagnetic
次に、図1、図2及び図3を用いて、高圧ポンプの構成及び動作について説明する。
図1は本実施例の高圧ポンプの垂直方向断面で切った縦断面図を示し、図2は高圧ポンプを上方から見た水平方向断面図である。また、図3は高圧ポンプを図1と別の垂直方向断面で切った縦断面図である。
Next, the configuration and operation of the high-pressure pump will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view taken along a vertical section of the high-pressure pump of this embodiment, and FIG. 2 is a horizontal sectional view of the high-pressure pump as viewed from above. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the high-pressure pump cut along a vertical section different from that of FIG.
図1、図3に示すように本実施例の高圧ポンプは内燃機関の高圧ポンプ取付け部90に密着して固定される。具体的には図2のポンプボディ1に設けられた取付けフランジ1aにねじ穴1bが形成されており、これに複数のボルトが挿入されることで、取付けフランジ1aが内燃機関の高圧ポンプ取付け部90に密着し、固定される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the high-pressure pump of this embodiment is fixed in close contact with the high-pressure
高圧ポンプ取付け部90とポンプボディ1との間のシールのためにOリング61がポンプボディ1に嵌め込まれ、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
An O-
ポンプボディ1にはプランジャ2の往復運動をガイドし、ポンプボディ1と共に加圧室11を形成するシリンダ6が取り付けられている。つまり、プランジャ2はシリンダの内部を往復運動することで加圧室の容積を変化させる。また、燃料を加圧室11に供給するための電磁吸入弁機構300と加圧室11から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構8が設けられている。
A
シリンダ6はその外周側においてポンプボディ1と圧入され、さらに固定部6aにおいて、ボディを内週側へ変形させてシリンダを図中上方向へ押圧し、シリンダ6の上端面で加圧室11にて加圧された燃料が低圧側に漏れないようシールしている。
The
プランジャ2の下端には、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム93の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ2に伝達するタペット92が設けられている。プランジャ2はリテーナ15を介してばね4にてタペット92に圧着されている。これによりカム93の回転運動に伴い、プランジャ2を上下に往復運動させることができる。
At the lower end of the
また、シールホルダ7の内周下端部に保持されたプランジャシール13がシリンダ6の図中下方部においてプランジャ2の外周に摺動可能に接触する状態で設置されている。これにより、プランジャ2が摺動したとき、副室7aの燃料をシールし、内燃機関内部へ流入するのを防ぐ。同時に内燃機関内の摺動部を潤滑する潤滑油(エンジンオイルも含む)がポンプボディ1の内部に流入するのを防止する。
A
図2、図3に示すように、高圧ポンプのポンプボディ1の側面部には吸入ジョイント51が取り付けられている。吸入ジョイント51は、車両の燃料タンク20からの燃料を供給する低圧配管に接続されており、燃料はここから高圧ポンプ内部に供給される。吸入フィルタ52は、燃料タンク20から低圧燃料吸入口10aまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
低圧燃料吸入口10aを通過した燃料は、ポンプボディ1に上下方向に連通した低圧燃料吸入口10bを通って圧力脈動低減機構9に向かう。圧力脈動低減機構9はダンパカバー14とポンプボディ1の上端面との間に配置され、ポンプボディ1の上端面に配置された保持部材9aにより下側から支持される。具体的には、圧力脈動低減機構9は2枚のダイアフラムを重ね合わせて構成され、その内部には0.3MPa〜0.6MPaのガスが封入され、外周縁部が溶接で固定される。そのために外周縁部は薄く、内周側に向かって厚くなるように構成される。
The fuel that has passed through the low-pressure
そして、保持部材9aの上面には圧力脈動低減機構9の外周縁部を下側から固定するための凸部が形成される。一方でダンパカバー14の下面には圧力脈動低減機構9の外周縁部を上側から固定するための凸部が形成される。これらの凸部は円形状に形成されており、これらの凸部により挟まれることで圧力脈動低減機構9が固定される。なお、ダンパカバー14はポンプボディ1の外縁部に対して圧入されて固定されるが、この際に保持部材9aが弾性変形して、圧力脈動低減機構9を支持する。このようにして圧力脈動低減機構9の上下面には低圧燃料吸入口10a、10bと連通するダンパ室10cが形成される。なお、図には表れていないが、保持部材9aには圧力脈動低減機構9の上側と下側とを連通する通路が形成されており、これによりダンパ室10cは圧力脈動低減機構9の上下面に形成される。
And the convex part for fixing the outer-periphery edge part of the pressure
ダンパ室10cを通った燃料は次にポンプボディに上下方向に連通して形成された低圧燃料流路10dを介して電磁吸入弁機構300の吸入ポート31bに至る。なお、吸入ポート31bは、吸入弁シート31aを形成する吸入弁シート部材31に上下方向に連通して形成される。
The fuel that has passed through the
図2に示すように加圧室11の出口に設けられた吐出弁機構8は、吐出弁シート8a、吐出弁シート8aと接離する吐出弁8b、吐出弁8bを吐出弁シート8aに向かって付勢する吐出弁ばね8c、吐出弁8bのストローク(移動距離)を決める吐出弁ストッパ8dから構成される。吐出弁ストッパ8dとポンプボディ1は当接部8eで溶接により接合され燃料と外部を遮断している。
As shown in FIG. 2, the discharge valve mechanism 8 provided at the outlet of the pressurizing
加圧室11と吐出弁室12aに燃料差圧が無い状態では、吐出弁8bは吐出弁ばね8cによる付勢力で吐出弁シート8aに圧着され閉弁状態となっている。加圧室11の燃料圧力が、吐出弁室12aの燃料圧力よりも大きくなった時に初めて、吐出弁8bは吐出弁ばね8cに逆らって開弁する。そして、加圧室11内の高圧の燃料は吐出弁室12a、燃料吐出通路12b、燃料吐出口12を経てコモンレール23へと吐出される。吐出弁8bは開弁した際、吐出弁ストッパ8dと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁8bのストロークは吐出弁ストッパ8dによって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁8bの閉じ遅れにより、吐出弁室12aへ高圧吐出された燃料が、再び加圧室11内に逆流してしまうのを防止でき、高圧燃料供給ポンプの効率低下が抑制できる。また、吐出弁8bが開弁および閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁8bがストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ストッパ8dの外周面にてガイドしている。以上のようにすることで、吐出弁機構8は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。
In a state where there is no fuel differential pressure in the pressurizing
以上に説明したように、加圧室11は、ポンプボディ1、電磁吸入弁機構300、プランジャ2、シリンダ6、吐出弁機構8にて構成される。
As described above, the pressurizing
また、高圧ポンプには、図1、図2に示したリリーフ弁機構200が設けられている。
The high pressure pump is provided with the
リリーフ弁機構200はリリーフボディ201、リリーフ弁202、リリーフ弁ホルダ203、リリーフばね204、ばねストッパ205からなる。リリーフボディ201には、テーパー形状のシート部201a設けられている。バルブ202はリリーフばね204の荷重がバルブホルダ203を介して負荷され、シート部201aに押圧され、シート部201aと協働して燃料を遮断している。リリーフ弁202の開弁圧力はリリーフばね204の荷重によって決定せられる。ばねストッパ205はリリーフボディ201に圧入固定されており、圧入固定の位置によってリリーフばね204の荷重を調整する機構となっている。リリーフ弁機構200はポンプボディ1に装着する前に外部でサブアッセンブリとして組み立てる。組み立てたリリーフ弁機構200をポンプボディ1に圧入部1cにて固定後、吐出ジョイント60をポンプボディ1と溶接固定する。
高圧ポンプの電磁吸入弁300の故障等により、燃料吐出口12の圧力が異常に高圧になり、リリーフ弁機構200のセット圧力より大きくなると異常高圧燃料はリリーフ通路213を介して低圧側であるダンパ室10cにリリーフされることとなる。
図4は電磁吸入弁300の拡大図である。
カム93の回転により、プランジャ2がカム93の方向に移動して吸入行程状態にある時は、加圧室11の容積は増加し加圧室11内の燃料圧力が低下する。この行程で加圧室11内の燃料圧力が吸入ポート31bの圧力よりも低くなると、吸入弁30は開弁状態になる。30aは最大開度を示しており、このとき、吸入弁30はストッパ32に接触する。吸入弁30が開弁することにより、シート部材31に形成された開口部30aが開口する。燃料は開口部30aを通り、ポンプボディ1に横方向に形成された穴1fを介して加圧室11に流入する。なお、穴1fも加圧室11の一部を構成する。
The
When the pressure of the
FIG. 4 is an enlarged view of the
When the
プランジャ2が吸入行程を終了した後、プランジャ2が上昇運動に転じる。ここで電磁コイル43は無通電状態を維持したままであり磁気付勢力は作用しない。ロッド付勢ばね40はロッド35の外径側に凸となるロッド凸部35aを付勢し、無通電状態において吸入弁30を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されている。加圧室11の容積は、プランジャ2の上昇運動に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室11に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁30の開口部30aを通して吸入通路10dへと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この行程を戻し行程と称する。
After the
この状態で、ECU27からの制御信号が電磁吸入弁機構300に印加されると、電磁コイル43には端子46を介して電流が流れる。磁気コア39とアンカー36との間に磁気吸引力が作用し、磁気コア39及びアンカー36が磁気吸引面Sで接触する。磁気吸引力はロッド付勢ばね40の付勢力に打ち勝ってアンカー36を付勢し、アンカー36がロッド凸部35aと係合して、ロッド35を吸入弁30から離れる方向に移動させる。
In this state, when a control signal from the
このとき、吸入弁付勢ばね33による付勢力と燃料が吸入通路10dに流れ込むことによる流体力により吸入弁30が閉弁する。閉弁後、加圧室11の燃料圧力はプランジャ2の上昇運動と共に上昇し、燃料吐出口12の圧力以上になると、吐出弁機構8を介して高圧燃料の吐出が行われ、コモンレール23へと供給される。この行程を吐出行程と称する。
At this time, the
すなわち、プランジャ2の下始点から上始点までの間の上昇行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構300のコイル43への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。電磁コイル43へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中の、戻し行程の割合が小さく、吐出行程の割合が大きい。すなわち、吸入通路10dに戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、通電するタイミングを遅くすれば圧縮行程中の、戻し行程の割合が大きく吐出行程の割合が小さい。すなわち、吸入通路10dに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル43への通電タイミングは、ECU27からの指令によって制御される。
以上のように、電磁コイル43への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
That is, the ascending stroke from the lower starting point to the upper starting point of the
As described above, by controlling the energization timing to the
低圧燃料室10には高圧燃料供給ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管28へ波及するのを低減減させる圧力脈動低減機構9が設置されている。一度加圧室11に流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁体30を通して吸入通路10dへと戻される場合、吸入通路10dへ戻された燃料により低圧燃料室10には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室10に設けた圧力脈動低減機構9は、波板状の円盤型金属板2枚をその外周で張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダイアフラムダンパで形成されており、圧力脈動はこの金属ダンパが膨張・収縮することで吸収低減される。
The low pressure fuel chamber 10 is provided with a pressure
プランジャ2は、大径部2aと小径部2bを有し、プランジャの往復運動によって副室7aの体積は増減する。副室7aは燃料通路10eにより低圧燃料室10と連通している。プランジャ2の下降時は、副室7aから低圧燃料室10へ、上昇時は、低圧燃料室10から副室7aへと燃料の流れが発生する。
The
このことにより、ポンプの吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、高圧燃料供給ポンプ内部で発生する圧力脈動を低減する機能を有している。 As a result, the flow rate of fuel into and out of the pump during the suction stroke or return stroke of the pump can be reduced, and the pressure pulsation generated inside the high-pressure fuel supply pump can be reduced.
次に本実施例に係る電磁吸入弁の構成に関してより詳細を説明する。電磁吸入弁は、大きく分けて、吸入弁部、ソレノイド機構部およびコイル部より構成され、本実施例は主にその中のソレノイド機構部とコイル部の構造に関する。
まずは、吸入弁部について説明する。吸入弁部は、吸入弁30、吸入弁シート31、吸入弁ストッパ32、吸入弁付勢ばね33、吸入弁ホルダ34からなる。なお、本実施例では吸入弁ホルダ34は機能的に吸入弁ストッパ32と一体で形成される。
Next, the details of the configuration of the electromagnetic suction valve according to the present embodiment will be described. The electromagnetic suction valve is roughly divided into a suction valve portion, a solenoid mechanism portion, and a coil portion, and this embodiment mainly relates to the structure of the solenoid mechanism portion and the coil portion therein.
First, the intake valve portion will be described. The intake valve section includes an
吸入弁シート31は円筒型で、内周側の軸方向にシート部31a、円筒の軸を中心に放射状に1つが2つ以上の吸入通路部31bを有し、外周円筒面でポンプボディ1に圧入保持される。
The
吸入弁ホルダ34は、放射状に2方向以上の爪を有し、爪外周側が吸入弁シート31の内周側で同軸に嵌合保持される。さらに円筒型で一端部につば形状を持つ吸入弁ストッパ32が吸入弁ホルダ34の内周円筒面に圧入保持される。
The suction valve holder 34 has claws in two or more directions radially, and the outer peripheral side of the claws is fitted and held coaxially on the inner peripheral side of the
吸入弁付勢ばね33は、吸入弁ストッパ32の内周側に設けられ、一部がばね33の一端を同軸に安定させるための小径部32c(上流側凸部)に配置されている。吸入弁30は、吸入弁シート部31aと吸入弁ストッパ32の間に配置され、下流側凸部が吸入弁付勢ばね33の内径側に配置されて保持される。吸入弁付勢ばね33は弁ガイド部30bの内径側に配置されて保持されている。吸入弁付勢ばね33は圧縮コイルばねであり、吸入弁30が吸入弁シート部31aに押し付けられる方向に付勢力が働く様に設置される。圧縮コイルばねに限らず、付勢力を得られるものであれば形態を問わないし、吸入弁と一体になった付勢力を持つ板ばねの様なものでも良い。
The suction
この様に吸入弁部を構成することで、ポンプの吸入工程においては、吸入通路31bを通過し内部に入った燃料が、吸入弁30とシート部31aの間を通過し、吸入弁30の外周側及び吸入弁ホルダ34の爪の間を通り、ポンプボディ1及びシリンダ6の通路を通過し、ポンプ加圧室11へ燃料を流入させる。また、ポンプの吐出工程においては、吐出弁30が吸入弁シート部31aと接触シールすることで、燃料の入口側への逆流を防ぐ逆止弁の機能を果たす。
By configuring the suction valve portion in this way, in the pump suction process, the fuel that has passed through the
吸入弁30の動きを滑らかにするために、吸入弁ストッパ32の内周側の液圧を吸入弁30の動きに応じて逃がすために、通路32aが設けられている。吸入弁30の軸方向の移動量30aは吸入弁ストッパ32によって有限に規制されている。移動量が大きすぎると吸入弁30の閉じる時の応答遅れにより前記逆流量が多くなりポンプとしての性能が低下するためである。この移動量の規制は、吸入弁シート31a、吸入弁30及び吸入弁ストッパ32の軸方向の形状寸法及び、圧入位置で規定することが可能である。
In order to smooth the movement of the
吸入弁ストッパ32には、小径部32c(上流側凸部)よりも更に上流側に向かって凸となる環状突起32bが設けられ、吸入弁30が開弁している状態において、吸入弁ストッパ32との接触面積を小さくしている。開弁状態から閉弁状態へ遷移時、吸入弁30が吸入弁ストッパ32から離れやすい様、すなわち閉弁応答性を向上させるためである。環状突起32bが無い場合、すなわち前記接触面積が大きい場合、吸入弁30と吸入弁ストッパ32の間に大きなスクイーズ力が働き、吸入弁30が吸入弁ストッパ32から離れにくくなる。
The
吸入弁30、吸入弁シート31及び吸入弁ストッパ32は、お互い作動時に衝突を繰返すため、高強度、高硬度で耐食性にも優れるマルテンサイト系ステンレスに熱処理を施した材料を使用する。吸入弁スプリング33及び吸入弁ホルダ34には耐食性を考慮しオーステナイト系ステンレス材を用いる。
The
次に、ソレノイド機構部について説明する。ソレノイド機構部は、可動部であるロッド35、アンカー36、固定部であるばね座部材37、第一コア38、第二コア39、そして、ロッド付勢ばね40、アンカー付勢ばね41、シールリング49からなる。
Next, the solenoid mechanism will be described. The solenoid mechanism includes a
可動部であるロッド35とアンカー36は別部材に構成している。ロッド35はばね座部材37の内周側で軸方向に摺動自在に保持され、アンカー36の外周側は、第一コア38の内周側で摺動自在に保持される。すなわち、ロッド35及びアンカー36共に幾何学的に規制される範囲で軸方向に摺動可能に構成されている。
The
アンカー36は燃料中で軸方向に自在に滑らかに動くために、部品軸方向に貫通する貫通穴36aを1つ以上有し、アンカー前後の圧力差による動きの制限を極力排除している。ばね座部材37は、径方向には、ポンプボディ1の吸入弁が挿入される穴の内周側に挿入され、軸方向には、吸入弁シート31の一端部に突き当てられ、ポンプボディ1に溶接固定される第一コア38とポンプボディ1との間に挟み込まれる形で配置される構成としている。ばね座部材37にもアンカー36と同様に軸方向に貫通する貫通穴37aが設けられ、アンカーが自在に滑らかに動くことができる様、アンカー側の燃料室の圧力がアンカーの動きを妨げない様に構成している。
The
第一コア38は、ポンプ本体と溶接される部位との反対側38bの形状を薄肉円筒形状としており、その外周側にシールリング49が挿入される形で溶接固定される。また、シールリングの第一コア38との溶接部の逆側である49aについては、第二コア39の外周側へと挿入される形で溶接固定される。第二コア39の内周側にはロッド付勢ばね40が、小径部39aをガイドに配置され、ロッド35の先端が吸入弁30と接触し、吸入弁30を吸入弁シート部31aから引き離す方向、すなわち吸入弁の開弁方向に付勢力を与える。すなわち吸入弁30はロッド35と別体として構成され、ロッド35の一端部に当接することにより閉弁方向への移動を規制されるように構成されている。第二コア39には、アンカー36の磁気吸引面36cと対向する磁気吸引面39bが形成されている。第二コア39の磁気吸引面39bとアンカー36の磁気吸引面36cとは平行であり、両者の間には開弁状態にあるときに符号36eで示す間隙が設けられており、コイル43に通電することにより両社の間に磁気吸引力が作用し、アンカー36が第二コア39側に引き付けられる。
The
アンカー付勢ばね41は、ばね座部材37の中心側に設けた円筒形状のロッド挿通部37bに一方の端部を挿入し同軸を保ちながら、アンカー36にロッドつば部35a方向に付勢力を与える配置としている。ロッド挿通部37bには、ロッド挿通孔37c設けられており、ロッド35が挿通されている。ロッドつば部35aは、ロッド35の、アンカー36に対する開弁方向への相対変位を規制する。すなわちロッド35がアンカー36に対して開弁方向に相対変位する場合に、アンカー36と係合して相対変位を規制する係合部を構成している。ロッド35はロッド挿通孔37cには接触しておらず、ロッド35の外周面とロッド挿通孔37cの内周面との間には間隙が設けてある。
The
アンカー36の移動量36eは吸入弁30の移動量30aよりも大きく設定される。確実に吸入弁30が閉弁するためである。
The
ロッド35はアンカー36と摺動するため、またロッド35は吸入弁30と衝突を繰返すため、硬度と耐食性を考慮しマルテンサイト系ステンレスに熱処理を施したものを使用する。アンカー36と第二コア39は磁気回路を形成するため磁性ステンレスを用い、さらにアンカー36と第二コアのそれぞれの衝突面には、硬度を向上させるための表面処理を施している。さらにアンカー36外周面と第一コア38の内周面にも硬度と耐食性を向上させるために表面処理を施しても良い。また、シールリング49は磁気吸引面Sに発生する吸引力を向上させるため、非磁性材料を用いる。表面処理には硬質Crめっきがあるがその限りでは無い。ロッド付勢スプリング40、アンカー付勢スプリング41には耐食性を考慮しオーステナイト系ステンレスを用いる。
Since the
吸入弁部には1つのばねが設けられ、ソレノイド機構部には2つのばねが設けられることにより、電磁吸入弁300には合計3つのばねが構成されることになる。すなわち、電磁吸入弁300には、吸入弁部に構成される吸入弁付勢ばね33、ソレノイド機構部に構成されるロッド付勢ばね40及びアンカー付勢ばね41が構成される。本実施例ではいずれのばねもコイルばねを使用しているが、付勢力を得られる形態であればいかなるものでも構成可能である。
The intake valve portion is provided with one spring, and the solenoid mechanism portion is provided with two springs, so that the
最後に、コイル部の構成について説明する。本実施例のコイル部の構成は、第一ヨーク42、電磁コイル43、第二ヨーク44、ボビン45、端子46、環状部材47、コネクタ50から成る。ボビン45に銅線が複数回巻かれたコイル43が、第一ヨーク42と第二ヨーク44により取り囲まれる形で配置され、樹脂部材であるコネクタ50と一体にモールドされて固定されている。二つの端子46の一方の端部はコイルの銅線の両端にそれぞれ通電可能に接続される。端子46はコネクタ50と一体にモールドされ、他方の端部がエンジン制御ユニット側と接続される構成としている。コイル部は第一ヨーク42の中心部の穴部が、第一コア38に圧入されて固定されている。その時、第二ヨーク44の内径側は、第二コア39と接触、もしくは僅かなクリアランスで近接する構成となっている。
Finally, the configuration of the coil portion will be described. The configuration of the coil portion of this embodiment includes a
本発明においては、第二コア39には円筒形状に溝39cが加工されており、そこに環状部材47を挿入または圧入固定することにより、第二ヨーク44の軸方向への移動を規制している。
In the present invention, the
第一ヨーク42及び第二ヨーク44は共に、磁気回路を構成するために、また耐食性を考慮して磁性ステンレス材料で構成し、ボビン45及びコネクタ50は強度特性及び耐熱特性を考慮して、高強度耐熱樹脂を用いて構成している。コイル43には銅、端子46には真鍮に金属めっきを施した物を使用する。
Both the
上述の様にソレノイド機構部とコイル部とを構成することで、第一コア38、第一ヨーク42、第二ヨーク44、第二コア39及びアンカー36で磁気回路を形成し、コイルに電流を与えると、第二コア39とアンカー36との間に電磁力が発生し、アンカー36を第二コア39側に引き寄せる力が発生する。
By configuring the solenoid mechanism and the coil as described above, a magnetic circuit is formed by the
上記電磁力が、ロッド付勢ばね40の付勢力からアンカー付勢ばね41の付勢力及び吸入弁付勢ばね33の付勢力を差し引いた開弁付勢力f1を上回った時に、可動部であるアンカー36がロッド35と共に第二コア39に引き寄せられる運動、また第二コア39とアンカー36とが接触し、接触を継続することを可能とする。
When the electromagnetic force exceeds the valve opening biasing force f1 obtained by subtracting the biasing force of the
従来の構成では、特許文献1に記載のように第二ヨークの軸方向の規制は、第一ヨーク42、第二ヨーク44、電磁コイル43、ボビン45、端子46、コネクタ50を樹脂材料により一体で射出成型することにより行っていた。しかしながら、実車での過酷な使用条件を考慮した上で、十分な強度を確保するためには樹脂厚さを大きく確保する必要があり、その結果、電磁コイルの高さが高くなり、エンジンへの取り付け上の制約が大きくなってしまうということが課題となっていた。また、コネクタを形成するためのエンジニアリングプラスティックの使用量が多くなることより、コストが増大してしまうという課題もあった。
In the conventional configuration, as described in
そこで本実施例では、前述の通りに、第二コア39に溝が形成され、その溝に対して環状部材47が挿入固定されることにより、第二ヨーク44を固定するという構造をとった。具体的には加圧室11の上流側の流路の開閉を行う吸入弁30と、吸入弁30を開閉制御するための電磁コイル43とを有する吸入弁機構300を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、吸入弁機構300に形成された溝39cと、溝39cに挿入固定されることにより磁記回路を構成するヨーク(第二ヨーク44)を固定する固定部材(環状部材47)とを備えた。
Therefore, in this embodiment, as described above, a groove is formed in the
また図4に示すように吸入弁機構300は磁気回路を構成する固定コア39を備え、溝39cは固定コア39に形成されることが望ましい。また吸入弁機構300は磁気回路を構成する固定コア39と、固定コア39に吸引されるアンカー36と、を備え、アンカー36の移動方向と直交する径方向内側に向かって溝39cが固定コア39に形成されることが望ましい。
As shown in FIG. 4, the
固定部材(環状部材47)は、ヨーク(第二ヨーク44)に対して電磁コイル43と反対側に配置され、ヨーク(第二ヨーク44)が固定部材(環状部材47)の方向に向かう移動を規制することが望ましい。また溝39cは固定コア39に対して環状に形成されており、固定部材(環状部材47)は溝39cに対応するほぼ環状形状に形成されることが望ましい。また固定部材(環状部材47)は金属部材で構成され、与圧部材48は弾性を有することが望ましい。なお、固定部材(環状部材47)や与圧部材48はSUS631等のステンレス系バネ材を使用することが望ましい。
The fixing member (annular member 47) is disposed on the opposite side of the
これにより、樹脂厚さを厚くすることなく第二ヨーク44の十分な軸方向の固定強度を確保することが可能である。また、環状部材47として、例えばCリングなどを使用することにより、環状部材47自体のコストを抑えるとともに、第二コア39の溝も加工が容易な形状とすることが可能である。
Thereby, it is possible to ensure a sufficient axial fixing strength of the
なお、本実施例では第二コア39の溝加工部39cの溝形状を円筒形状として、また環状部材47を固定部材として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、本実施例の特徴は溝形状に固定部材を挿入するというところにあるため、円筒形状溝と環状固定部材ではない構造をとることも可能である。例えば、溝を円筒形状ではなく四角形状とし、固定部材を環状形状ではなくコの字形状とするような構成も考えらえる。
In the present embodiment, the groove shape of the
さらに、図6に示したように、環状部材47と第二ヨーク44の間に軸方向に与圧可能な与圧部材48を挟みこむ。つまり固定部材(環状部材47)と磁気回路を構成するヨーク(第二ヨーク44)との双方に対して圧力を付与する与圧部材48を備えることが望ましい。これにより、第二ヨーク44と環状部材47の間に生じる隙間によるガタを吸収し、取り付けをより確実なものとすることも可能である。
Further, as shown in FIG. 6, a pressurizing
以上の本実施例の構造とすることにより、より小型化しつつ、廉価な高圧ポンプを提供することが可能となる。 By adopting the structure of the present embodiment as described above, it is possible to provide an inexpensive high-pressure pump while further downsizing.
1 ポンプボディ
1a 取付けフランジ
1b ねじ穴
1c リリーフボディのポンプボディへの圧入部
1f ポンプボディに横方向に形成された穴
2 プランジャ
2a プランジャ大径部
2b プランジャ小径部
4 プランジャばね
6 シリンダ
6a シリンダとポンプボディの固定部
7 シールホルダ
7a 副室
8 吐出弁機構
8a 吐出弁シート
8b 吐出弁
8c 吐出弁ばね
8d 吐出弁ストッパ
8e 吐出弁ストッパとポンプボディの当接部
9 圧力脈動低減機構
9a 圧力脈動低減機構の保持部材
10a 低圧燃料吸入口
10b 低圧燃料吸入口
10c ダンパ室
10d 吸入通路
10e 燃料通路
11 加圧室
12 燃料吐出口
12a 吐出弁室
12b 燃料吐出通路
13 プランジャシール
14 ダンパカバー
15 リテーナ
20 燃料タンク
21 フィードポンプ
23 コモンレール
24 インジェクタ
26 圧力センサ
27 エンジンコントロールユニット
28 吸入配管
30 吸入弁
30a 吸入弁の開口部
30b 吸入弁の吸入弁付勢ばねのガイド部
31 吸入弁シート部材
31a 吸入弁シート
31b 吸入ポート
32 吸入弁ストッパ
32a 通路
32b 吸入弁ストッパの環状突起
32c 吸入弁ストッパの小径部
33 吸入弁付勢ばね
35 ロッド
35a ロッド凸部
36 アンカー
36a アンカーの貫通孔
36c アンカーの磁気吸引面
36e アンカーと第二コア間の間隙
37 ばね座部材
37a ばね座部材の貫通孔
37b ばね座部材のロッド挿通部
37c ばね座部材のロッド挿通孔
38 第一コア
38b 第一コアのポンプボディ固定部の逆側
39 第二コア
39a 第二コアの小内径部
39b 第二コアの磁気吸引面
39c 第二コアの溝加工部
40 ロッド付勢ばね
41 アンカー付勢ばね
42 第一ヨーク
43 電磁コイル
44 第二ヨーク
45 ボビン
46 端子
47 環状部材
48 与圧部材
49 シールリング
49a シールリングの第一コアとの接合部の逆側
50 コネクタ
51 吸入ジョイント
52 吸入フィルタ
60 吐出ジョイント
61 Oリング
90 高圧ポンプ取付部
92 タペット
93 カム機構
200 リリーフバルブ
201 リリーフボディ
201a リリーフボディシート部
202 バルブホルダ
203 リリーフばね
204 ばねストッパ
213 リリーフ通路
300 電磁吸入弁機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump body 1a Mounting flange 1b Screw hole 1c Press-fit part 1f of relief body to pump body Hole 2 formed in the pump body transversely 2 Plunger 2a Plunger large diameter part 2b Plunger small diameter part 4 Plunger spring 6 Cylinder 6a Cylinder and pump Body fixing portion 7 Seal holder 7a Sub chamber 8 Discharge valve mechanism 8a Discharge valve seat 8b Discharge valve 8c Discharge valve spring 8d Discharge valve stopper 8e Contact portion 9 between discharge valve stopper and pump body Pressure pulsation reduction mechanism 9a Pressure pulsation reduction mechanism Holding member 10a Low pressure fuel suction port 10b Low pressure fuel suction port 10c Damper chamber 10d Suction passage 10e Fuel passage 11 Pressurization chamber 12 Fuel discharge port 12a Discharge valve chamber 12b Fuel discharge passage 13 Plunger seal 14 Damper cover 15 Retainer 20 Fuel tank 21 Feed pump 23 common 24 Injector 26 Pressure sensor 27 Engine control unit 28 Suction piping 30 Suction valve 30a Suction valve opening 30b Suction valve biasing spring guide 31 Suction valve seat member 31a Suction valve seat 31b Suction port 32 Suction valve Stopper 32a Passage 32b Suction valve stopper annular projection 32c Suction valve stopper small diameter portion 33 Suction valve biasing spring 35 Rod 35a Rod convex portion 36 Anchor 36a Anchor through hole 36c Anchor magnetic suction surface 36e Between the anchor and the second core Gap 37 Spring seat member 37a Through hole 37b of spring seat member Rod insertion portion 37c of spring seat member Rod insertion hole 38 of spring seat member First core 38b Reverse side 39 of first body pump body fixing portion Second core 39a First Two-core small inner diameter portion 39b Second core magnetic attraction surface 39c Second Groove processing part 40 Rod urging spring 41 Anchor urging spring 42 First yoke 43 Electromagnetic coil 44 Second yoke 45 Bobbin 46 Terminal 47 Annular member 48 Pressurizing member 49 Seal ring 49a Joining of seal ring to first core Reverse side 50 Connector 51 Suction joint 52 Suction filter 60 Discharge joint 61 O-ring 90 High pressure pump mounting part 92 Tappet 93 Cam mechanism 200 Relief valve 201 Relief body 201a Relief body seat part 202 Valve holder 203 Relief spring 204 Spring stopper 213 Relief Passage 300 Electromagnetic intake valve mechanism
Claims (7)
前記吸入弁機構に形成された溝と、当該溝に挿入固定されることにより磁記回路を構成するヨークを固定する固定部材とを備えたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 In a high-pressure fuel supply pump comprising a suction valve mechanism having a suction valve for opening and closing a flow path upstream of the pressurizing chamber and an electromagnetic coil for controlling the opening and closing of the suction valve,
A high-pressure fuel supply pump comprising: a groove formed in the intake valve mechanism; and a fixing member for fixing a yoke constituting a magnetic circuit by being inserted and fixed in the groove.
前記固定部材と前記磁気回路を構成する前記ヨークとの双方に対して圧力を付与する与圧部材を備えたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
A high-pressure fuel supply pump comprising a pressurizing member that applies pressure to both the fixing member and the yoke constituting the magnetic circuit.
前記吸入弁機構は前記磁気回路を構成する固定コアを備え、
前記溝は前記固定コアに形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The intake valve mechanism includes a fixed core constituting the magnetic circuit,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the groove is formed in the fixed core.
前記吸入弁機構は前記磁気回路を構成する固定コアと、
前記固定コアに吸引されるアンカーと、を備え、
前記アンカーの移動方向と直交する径方向内側に向かって前記溝が前記固定コアに形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The suction valve mechanism includes a fixed core constituting the magnetic circuit;
An anchor sucked by the fixed core,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the groove is formed in the fixed core toward a radially inner side perpendicular to the moving direction of the anchor.
前記固定部材は、前記ヨークに対して前記電磁コイルと反対側に配置され、前記ヨークが前記固定部材の方向に向かう移動を規制することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The high-pressure fuel supply pump is characterized in that the fixing member is disposed on the opposite side to the electromagnetic coil with respect to the yoke and restricts the movement of the yoke toward the fixing member.
前記溝は前記固定コアに対して環状に形成されており、前記固定部材は前記溝に対応するほぼ環状形状に形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 4,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the groove is formed in an annular shape with respect to the fixed core, and the fixing member is formed in a substantially annular shape corresponding to the groove.
前記固定部材は金属部材で前記与圧部材は弾性を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 2,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the fixing member is a metal member and the pressurizing member has elasticity.
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