JP2019105273A - Pressure pulsation reduction mechanism for fuel and high pressure fuel supply pump of internal combustion engine including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧燃料供給ポンプの加圧室に至る低圧燃料通路に設けられたダンパ室の中に収納される圧力脈動低減機構に関する。 The present invention relates to a pressure pulsation reducing mechanism housed in a damper chamber provided in a low pressure fuel passage leading to a pressurizing chamber of a high pressure fuel supply pump.
さらに、このような圧力脈動低減機構を一体に備えた内燃機関の高圧燃料供給ポンプにも関する。 The invention also relates to a high pressure fuel supply pump for an internal combustion engine integrally provided with such a pressure pulsation reducing mechanism.
従来の燃料の圧力脈動低減機構は二枚の金属ダイアフラムを接合して、内部に気体を封入した金属ダンパを、ポンプ本体に設けたダンパ室とこの本体に装着されるカバーとの間に挟持するよう構成され、高圧燃料要求ポンプの加圧室に至る低圧燃料通路内に形成されたダンパ室に収納されている。 A conventional fuel pressure pulsation reducing mechanism joins two metal diaphragms and sandwiches a metal damper in which gas is sealed, between a damper chamber provided in a pump body and a cover mounted on the body. It is configured as described above, and is accommodated in a damper chamber formed in the low pressure fuel passage leading to the pressurizing chamber of the high pressure fuel demand pump.
具体的には、2枚の金属ダイアフラムがその外周で溶接され、中央に気体が封入された円盤状のふくらみ部を有し、外周の溶接部と円盤状のふくらみ部との間に2枚の金属ダイアフラムが重なった環状の平板部を備える。そしてこの平板部の両外表面をカバーと本体に設けた肉厚部で挟持するものや、あるいはカバーと環状の平板部および本体と環状の平板部との間に弾性体で挟んで挟持するものが知られている。 Specifically, two metal diaphragms are welded on the outer periphery thereof, and have a disk-shaped bulge portion in which a gas is sealed at the center, and two sheets between the weld portion on the outer periphery and the disk-shaped bulge portion It has an annular flat portion in which metal diaphragms overlap. Then, both outer surfaces of the flat plate portion are held between the cover and the thick portion provided on the main body, or between the cover and the annular flat surface portion and the main body and the circular flat surface portion. It has been known.
また、このような燃料の圧力脈動低減機構を備えた高圧燃料供給ポンプも知られている(特開2004−138071号公報,特表2006−521487号公報,特開2003−254191号公報および特開2005−42554号公報参照)。 In addition, a high pressure fuel supply pump having such a mechanism for reducing pressure pulsation of fuel is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-138071, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-521487, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-254191 and Japanese Patent Laid-Open No. 2003-254191). See 2005-42554).
上記従来技術では、圧力脈動低減機構としての金属ダイアフラムで構成される金属ダンパを低圧燃料通路や、高圧燃料供給ポンプに組込む作業の際、多くの部品を同時にボディに組込み・固定する必要があり、部品欠品や誤組を起こしやすいと言う問題があった。 In the above-mentioned prior art, it is necessary to simultaneously incorporate and fix many parts in the body at the time of the work of incorporating a metal damper composed of a metal diaphragm as a pressure pulsation reduction mechanism into a low pressure fuel passage or a high pressure fuel supply pump There was a problem that it was easy to cause parts shortage and mispairing.
本発明の目的は、圧力脈動低減機構としての金属ダイアフラムダンパを低圧燃料通路に組込む作業の際の部品点数を低減し、部品欠品や誤組立を防ぐことにある。 An object of the present invention is to reduce the number of parts in the operation of incorporating a metal diaphragm damper as a pressure pulsation reduction mechanism into a low pressure fuel passage, and to prevent part shortage and misassembly.
また、本発明の目的は、圧力脈動低減機構を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、圧力脈動低減機構を高圧燃料供給ポンプに組付ける際の部品点数を低減し、部品欠品や誤組立を防ぐことにある。 Another object of the present invention is to reduce the number of parts when assembling the pressure pulsation reducing mechanism to the high pressure fuel supply pump in the high pressure fuel supply pump provided with the pressure pulsation reducing mechanism, and to prevent part shortage and misassembly. It is in.
ポンプ本体と、ポンプ本体に取付けられる区画部材でダンパ室が形成され、ダンパ室を通ってポンプ本体に形成された加圧室内へ燃料を導入する低圧燃料通路が形成されたものにおいて、ダンパ室に収納された圧力脈動低減機構は2枚の円盤状金属ダイアフラムを全周にわたって接合して、接合部の内側に密閉空間が形成された金属ダンパを備え、金属ダンパの密閉空間にはガスが封入されており、接合部よりも内径側の位置で金属ダンパの周囲を挟持する一対の押付け部材を有し、一対の押付け部材のいずれかの外周面と他方の内周面とは、金属ダンパを挟持した状態で互いに嵌合することで、ユニット化されている高圧燃料供給ポンプである。 A damper chamber is formed by a pump body and a partition member attached to the pump body, and a low pressure fuel passage for introducing fuel into a pressurizing chamber formed in the pump body through the damper chamber is formed. The housed pressure pulsation reduction mechanism includes a metal damper in which two disk-shaped metal diaphragms are joined all around and a sealed space is formed inside the joint, and the sealed space of the metal damper is filled with gas. And has a pair of pressing members sandwiching the periphery of the metal damper at a position on the inner diameter side of the joint, and the outer circumferential surface of one of the pair of pressing members and the other inner circumferential surface sandwich the metal damper It is a high pressure fuel supply pump unitized by being fitted to each other in the closed state.
圧力脈動低減機構としての金属ダイアフラムダンパを低圧燃料通路、あるいは高圧燃料供給ポンプに組込む作業の際、同時にボディに組込みあるいは固定する部品点数を低減し、部品欠品や誤組を防ぐことができる。 When incorporating a metal diaphragm damper as a pressure pulsation reducing mechanism into a low pressure fuel passage or a high pressure fuel supply pump, it is possible to simultaneously reduce the number of parts incorporated or fixed to the body and prevent part shortage and misassembly.
以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の第一実施例について説明する。 A first embodiment of the present invention will be described.
まず、図1から図3により、高圧燃料ポンプの基本動作を説明する。 First, the basic operation of the high pressure fuel pump will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図1は、高圧燃料供給ポンプを含む燃料供給システムを示す。 FIG. 1 shows a fuel supply system including a high pressure fuel supply pump.
図2は、高圧燃料供給ポンプの縦断面図を示す。 FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the high pressure fuel supply pump.
図3は、図2と垂直な方向の縦断面図を示す。 FIG. 3 shows a longitudinal sectional view in the direction perpendicular to FIG.
図1中で、破線で囲まれた部分が高圧ポンプのポンプハウジング1を示し、この破線の中に示されている機構,部品は高圧ポンプのポンプハウジング1に一体に組み込まれていることを示す。
In FIG. 1, the portion enclosed by a broken line shows 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、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吸入口10aに送られる。
Fuel in the
吸入口10aを通過した燃料は、吸入ジョイント101内に固定されたフィルタ102を通過し、さらに金属ダイアフラムダンパ9,吸入流路10b,10cを介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構30の吸入ポート30aに至る。
The fuel having passed through the
吸入ジョイント101内の吸入フィルタ102は、燃料タンク20から吸入口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。
The
圧力脈動低減のための金属ダイアフラムダンパ9については、詳細は後述する。
The details of the
電磁吸入弁機構30は電磁コイル30bを備え、この電磁コイル30bが通電されている状態では電磁プランジャ30cが図1の右方に移動した状態で、ばね33が圧縮された状態が維持される。
The electromagnetic
このとき電磁プランジャ30cの先端に取付けられた吸入弁体31が高圧ポンプの加圧室11につながる吸入口32を開く。
At this time, the
電磁コイル30bが通電されていない状態で、かつ吸入流路10c(吸入ポート30a)と加圧室11との間の流体差圧が無い時は、このばね33の付勢力により、吸入弁体31は閉弁方向に付勢され吸入口32は閉じられた状態となっている。
When the
後述するカムの回転により、プランジャ2が図2の下方に変位する吸入工程状態にある時は、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。この工程で加圧室11内の燃料圧力が吸入流路10c(吸入ポート30a)の圧力よりも低くなると、吸入弁体31には燃料の流体差圧による開弁力(吸入弁体31を図1の右方に変位させる力)が発生する。
When the
この流体差圧による開弁力により、吸入弁体31は、ばね33の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口32を開くように設定されている。
The
この状態にて、ECU27からの制御信号が電磁吸入弁機構30に印加されると電磁吸入弁機構30の電磁コイル30bには電流が流れ、それにより発生する磁気付勢力により電磁プランジャ30cが図1の右方に移動し、ばね33が圧縮された状態が維持される。
その結果、吸入弁体31が吸入口32を開いた状態が維持される。
In this state, when a control signal from the
As a result, the state where the
電磁吸入弁機構30に入力電圧の印加状態を維持したままプランジャ2が吸入工程を終了し、プランジャ2が図2の上方に変位する圧縮工程に移ると、磁気付勢力は維持されたままであるので、依然として吸入弁体31は開弁したままである。
When the
加圧室11の容積は、プランジャ2の圧縮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体31を通して吸入流路10c(吸入ポート30a)へと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この工程を戻し工程と称す。
The volume of the
この状態で、ECU27からの制御信号を解除して、電磁コイル30bへの通電を断つと、電磁プランジャ30cに働いている磁気付勢力は一定の時間後(磁気的,機械的遅れ時間後)に消去される。吸入弁体31にはばね33による付勢力が働いているので、電磁プランジャ30cに作用する電磁力が消滅すると吸入弁体31はばね33による付勢力で吸入口32を閉じる。吸入口32が閉じるとこのときから加圧室11の燃料圧力はプランジャ2の上昇運動と共に上昇する。そして、燃料吐出口12の圧力以上になると、吐出弁ユニット8を介して加圧室11に残っている燃料の高圧吐出が行われ、コモンレール23へと供給される。この工程を吐出工程と称す。すなわち、プランジャ2の圧縮工程(下始点から上始点までの間の上昇工程)は、戻し工程と吐出工程からなる。
In this state, when the control signal from the
そして、電磁吸入弁機構30の電磁コイル30cへの通電を解除する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。
Then, the amount of high-pressure fuel to be discharged can be controlled by controlling the timing at which the
電磁コイル30cへの通電を解除するタイミングを早くすれば、圧縮工程中、戻し工程の割合が小さく吐出工程の割合が大きい。
If the timing for releasing the energization of the
すなわち、吸入流路10c(吸入ポート30a)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。
That is, the amount of fuel returned to the
一方、入力電圧を解除するタイミングを遅くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が大きく、吐出工程の割合が小さい。すなわち、吸入流路10c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30cへの通電を解除するタイミングは、ECUからの指令によって制御される。
On the other hand, if the timing for releasing the input voltage is delayed, the proportion of the return step in the compression step is large, and the proportion of the discharge step is small. That is, the amount of fuel returned to the
以上のように構成することで、電磁コイル30cへの通電を解除する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。
By configuring as described above, the amount of fuel to be discharged at high pressure can be controlled to the amount required by the internal combustion engine by controlling the timing of releasing the energization of the
かくして、燃料吸入口10aに導かれた燃料はポンプハウジング1の加圧室11に導入されプランジャ2の往復動によって必要な量が高圧に加圧され、燃料吐出口12からコモンレール23に圧送される。
Thus, the fuel introduced into the
コモンレール23には、インジェクタ24,圧力センサ26が装着されている。インジェクタ24は、内燃機関の気筒数に合わせて装着されており、エンジンコントロールユニット(ECU)27の制御信号にしたがって開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
An
ポンプハウジング1には中心に加圧室11としての凸部1Aが形成されており、この加圧室11の内周壁から吐出口12の間に吐出弁機構8装着用の凹所11Aが形成されている。さらに加圧室11に燃料を供給するための電磁吸入弁機構30を取付けるための孔30Aが吐出弁機構8装着用の凹所11Aと同一軸線上で、ポンプハウジングの外側壁に設けられている。
A
加圧室11としての凹部1Aの中心軸線に対して、吐出弁機構8装着用の凹所11Aと電磁吸入弁機構30を取付けるための孔の軸線は交わる方向に形成されており、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。
With respect to the central axis of the
また、プランジャ2の往復運動をガイドするシリンダ6が加圧室に臨むようにして取り付けられている。
In addition, a
第一の実施例では吐出弁機構8装着用の凹所11Aと電磁吸入弁機構30を取付けるための孔30Aの軸線とが同一軸線になるように形成したが、これによれば、電磁吸入弁機構30を取付けるための孔30Aから吐出弁機構8の装着用の凹所11Aにまっすぐ組み付けることができる。あるいは、吐出弁機構8を圧入する際の力を電磁吸入弁機構30を取付けるための孔30Aから加えることができる。この場合、孔30Aの直径は最小径部において、吐出弁機構8の最大外径より大きく構成される必要がある。
In the first embodiment, the
加圧室11の出口には吐出弁機構8が設けられている。吐出弁機構8はシート部材(シート部材)8a,吐出弁8b,吐出弁ばね8c,吐出弁ストッパとしての保持部材8dからなる。
A
加圧室11と吐出口12との間に燃料の差圧が無い状態では、吐出弁8bは吐出弁ばね8cによる付勢力でシート部材8aに圧着され閉弁状態となっている。加圧室11内の燃料圧力が、吐出口12の燃料圧力よりも所定の値だけ大きくなった時に初めて、吐出弁8bは吐出弁ばね8cに抗して開弁し、加圧室11内の燃料は吐出口12を経てコモンレール23へと吐出される。
In the state where there is no differential pressure of fuel between the
吐出弁8bは開弁した際、保持部材8dと接触し、動作を制限される。したがって、吐出弁8bのストロークは保持部材8dによって適切に決定せられる。もし、ストロークが大きすぎると、吐出弁8bの閉じ遅れにより、燃料吐出口12へ吐出された燃料が、再び加圧室11内に逆流してしまうので、高圧ポンプとしての効率が低下してしまう。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、保持部材8dにてガイドしている。以上のように構成することで、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。
When the
また、高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定は、フランジホルダ40,フランジ41およびブッシュ43により行われる。フランジホルダ40は、フランジ41を介して止めねじ42によりエンジンへ圧着固定される。フランジ41とエンジンとの間には、ブッシュ43が存在する。フランジホルダ40は内周に螺刻されたねじにより、ポンプハウジング1に固定されているので、ポンプハウジングはこれによりエンジンへ固定される。
Further, the high pressure fuel supply pump is fixed to the engine by the
ブッシュ43はフランジ41固定されているが、これによりフランジ41は、図2のように、曲部の無いフラット形状とすることが出来る。これにより、フランジ41の形成が容易となる。
Although the
ポンプハウジング1にはさらに、吐出弁8bの下流側と吸入流路10cを連通するリリーフ通路311とが設けられている。
The
リリーフ通路311には燃料の流れを吐出通路から吸入流路10cへの一方向のみに制限するリリーフ弁機構200が設けられており、リリーフ弁機構200の入り口は図示しない流路によって、吐出弁8bの下流側と連通されている。
The relief passage 311 is provided with a
以下、リリーフ弁機構200の動作について説明する。リリーフ弁202は、押付け力を発生するリリーフばね204によりリリーフ弁シート201に押し付けられており、吸入室内とリリーフ通路内との間の圧力差が規定の圧力以上になるとリリーフ弁202がリリーフ弁シート201から離れ、開弁するようにセット開弁圧を設定している。ここで、リリーフ弁202が開き始める時の圧力をセット開弁圧と定義する。
The operation of the
リリーフ弁機構200は、リリーフ弁シート201と一体であるリリーフ弁ハウジング206,リリーフ弁202,リリーフ押さえ203,リリーフばね204,リリーフばねアジャスタ205からなる。リリーフ弁機構200は、サブアセンブリとしてポンプハウジング1の外部で組み立て、その後にポンプハウジング1に圧入によって固定する。
The
まず、リリーフ弁ハウジング206に、リリーフ弁202,リリーフ押さえ203,リリーフばね204の順に順次挿入し、リリーフばねアジャスタ205をリリーフ弁ハウジング206に圧入固定する。このリリーフばねアジャスタ205の固定位置によって、リリーフばね204のセット荷重を決定する。リリーフ弁202の開弁圧力は、このリリーフばね204のセット荷重によって決定せられる。こうして出来たリリーフサブアセンブリ200を、ポンプハウジング1に圧入固定する。
First, the
この場合、リリーフ弁200の開弁圧力は、高圧燃料供給ポンプの正常動作範囲の最大圧力よりも高い圧力に設定する。
In this case, the opening pressure of the
エンジンに燃料を供給する燃料噴射弁の故障や、燃料噴射弁および高圧燃料供給ポンプなどを制御するECU27等の故障により発生したコモンレール23内の異常高圧が、リリーフ弁のセット開弁圧以上になると、燃料は吐出弁8bの下流側からリリーフ流路211を通り、リリーフ弁202へと達する。そして、リリーフ弁202を通過した燃料は、リリーフばねアジャスタ205に開けられた逃がし通路208低圧部である吸入流路10cへ開放される。これにより、コモンレール23等の高圧部の保護がなされる。
When the abnormally high pressure in the
シリンダ6は外周がシリンダホルダ7で保持され、シリンダホルダ7はフランジホルダ40の内側に保持されている。フランジホルダ40の内周に螺刻されたねじ410を、ポンプハウジング1に螺刻されたねじ411にねじ込むことによって、シリンダ6をシリンダホルダ7を介してポンプハウジング1に固定される。シリンダ6は加圧室11内で進退運動するプランジャ2をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持する。
The outer periphery of the
プランジャ2の下端には、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム5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3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3に圧着されている。リテーナ15は圧入によってプランジャ2に固定されている。これによりカム5の回転運動に伴い、プランジャ2を上下に進退(往復)運動させることができる。
At the lower end of the
また、シリンダホルダ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の図中下端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おり、これによりシール室10f中の燃料がタペット3側、つまりエンジンの内部に流入するのを防止する。同時にエンジンルーム内の摺動部を潤滑する潤滑油(エンジンオイルも含む)がポンプハウジング1の内部に流入するのを防止する。
Further, the
ここで、吸入流路10cは吸入流路10d、およびシリンダ6に設けられた吸入流路10eを介して、シール室10fに接続しており、シール室10fは常に吸入燃料の圧力に接続している。加圧室11内の燃料が高圧に加圧されたときには、シリンダ6とプランジャ2の摺動クリアランスを通して微小の高圧燃料がシール室10f内に流入するが、流入した高圧燃料は吸入圧力に開放されるのでプランジャシール13が高圧により破損する事はない。
Here, the
また、プランジャ2はシリンダ6と摺動する大径部2aと、プランジャシール13と摺動する小径部2bからなる。大径部2aの直径は小径部2bの直径より大きく設定されており、互いに同軸に設定されている。本実施例の場合、大径部2aの直径は10mm、小径部2bの直径は6mmに設定されている。このようにすることにより、プランジャの上下運動に伴って、電磁吸入弁機構30より上流の低圧側で発生する低圧側の圧力脈動を低減することが出来る。
Further, the
以下、プランジャ2を大径部2aと小径部2bにより構成することで低圧側の圧力脈動を低減するメカニズムについて、図4,図5,図6を用いて説明する。
Hereinafter, a mechanism for reducing pressure pulsation on the low pressure side by configuring the
図4は、本実施例における高圧燃料供給ポンプのシステム図である。 FIG. 4 is a system diagram of the high pressure fuel supply pump in the present embodiment.
図5は、プランジャ2の動きと高圧燃料供給ポンプ内部での燃料の動きの関係を示している。
FIG. 5 shows the relationship between the movement of the
図6は、プランジャ2の大径部2aと小径部2bの面積比と、低圧配管28で発生する圧力脈動の関係を示している。
FIG. 6 shows the relationship between the area ratio of the
図4は、本実施例における高圧燃料供給ポンプの内部での燃料の流れを示している。吸入口10aから高圧燃料供給ポンプの内部に流入した燃料は金属ダンパ9を通過し(3)、一部は吸入流路10cから吸入弁体31を介して加圧室11へ流入し(1)、残りの部分は吸入流路10cから吸入流路10dを介してシール室10fに流入する(2)。すなわち高圧燃料供給ポンプの内部を流れる燃料の関係は下記のごとくになる。
FIG. 4 shows the flow of fuel inside the high pressure fuel supply pump in the present embodiment. The fuel that has flowed into the high pressure fuel supply pump from the
(3)=(1)+(2)
ここで、燃料の流れは図7中の矢印の方向を正としてある。値が負の場合は矢印とは反対の方向に燃料が流れることを意味している。
(3) = (1) + (2)
Here, the flow of fuel is positive with the direction of the arrow in FIG. When the value is negative, it means that the fuel flows in the opposite direction to the arrow.
図5は、プランジャ2の動きと、燃料の流れ(1)(2)(3)との関係を示したものである。
FIG. 5 shows the relationship between the movement of the
最上段の表はプランジャの動きを表し、TDC(TOP DEAD CENTERの略)は図2中でプランジャ2の位置が最も上に来たときであり、BDC(BOTTOM DEAD CENTERの略)はプランジャ2の位置が最も下に来たときを示している。プランジャ2が下降運動中は吸入工程からなり、上昇運動中は戻し工程と吐出工程からなることは先に述べた通りである。
The top table shows the movement of the plunger, TDC (abbreviation of TOP DEAD CENTER) is when the position of
さらにその下の図は燃料の流れ(1)(2)(3)を示している。 Furthermore, the lower figure shows the fuel flow (1) (2) (3).
図中「S」は、プランジャ2における「小径部2bの断面積」の「大径部2aの断面積」に対する比である。本実施例の場合、大径部2aの直径は10mm、小径部2bの直径は6mmなので、
S=6^2/10^2
=0.36である。
In the drawing, “S” is a ratio of “the cross sectional area of the
S = 6 ^ 2/10 ^ 2
It is 0.36.
次に、燃料の流れ(1)(2)(3)の、各工程中の様子を説明する。
吸入工程
(1)プランジャ2の下降運動によって加圧室11の容積は増大し、この容積増加分の燃料が吸入流路10cから流れ込む。この場合の容積増加量は大径部2aによって発生し、このときの増量を1とする。したがって、表中では燃料の流れ量は1となる。
Next, the situation in each process of the fuel flow (1) (2) (3) will be described.
Intake Step (1) The volume of the
(2)プランジャ2の下降運動によって、大径部2aの下端がシール室10fの内部に下降してくるためにシール室10fの容積は減少し、この容積減少分の燃料はシール室10fから逆流して吸入流路10cへと流れ出る。この場合の容積減少量は
1−Sとなり、燃料の流れは向きも考慮して
−(1−S)となる。
(2) Since the lower end of the
It becomes 1-S, and the flow of fuel also considers the direction
It becomes-(1-S).
(3)上記の(1)(2)の和が吸入口10aから高圧燃料供給ポンプ内部の吸入流路10cへと流れ込む燃料(3)になるので、
1+[−(1−S)]=Sの燃料が高圧燃料供給ポンプに流れ込むことになる。
(3) The sum of the above (1) and (2) becomes the fuel (3) flowing from the
The fuel of 1 + [-(1-S)] = S will flow into the high pressure fuel supply pump.
戻し工程
(1)プランジャ2の上昇運動によって加圧室11の容積は減少し、この容積減少分の燃料が吸入流路10cへと流れ出る。吸入工程と同様に、この場合の容積減少量は大径部2aによって発生し、このときの減量を1とする。したがって、表中では燃料の流れ量は−1となる。
Returning Step (1) The volume of the
(2)プランジャ2の上昇運動によって、大径部2aの下端がシール室10fの内部で上昇するためにシール室10fの容積は増大し、この容積増大分の燃料はシール室10fから吸入流路10cへと流れ込む。この場合の容積増大量は
1−Sとなり、燃料の流れは
1−Sとなる。
(2) As the lower end of the
1-S, the flow of fuel is
It becomes 1-S.
(3)吸入口10aから吸入流路10cへと流れ込む燃料(3)は、
[−1]+[(1−S)]=−Sとなる。
(3) The fuel (3) flowing from the
It becomes [-1] + [(1-S)] = -S.
吐出工程
(1)プランジャ2の上昇運動によって加圧室11の容積は減少し、加圧室11内の燃料は高圧に加圧される。そして吐出弁機構8,燃料吐出口12を介してコモンレール23へと供給される。この場合、加圧室11内の容積は減少するが、吸入流路10cと加圧室11との間では燃料の行き来はない。したがって、燃料の流れ量は0となる。
Discharge Process (1) The volume of the
(2)上記の戻し工程と同じ動作をするので、燃料の流れは
1−Sとなる。
(2) Since the same operation as the above-mentioned return process is performed, the fuel flow is
It becomes 1-S.
(3)吸入口10aから吸入流路10cへと流れ込む燃料(3)は、
0+[(1−S)]=1−Sとなる。
(3) The fuel (3) flowing from the
It becomes 0 + [(1-S)] = 1-S.
フィードポンプ21と吸入口10aの間の吸入流路28に発生する圧力脈動は、この「吸入口10aから吸入流路10cへと流れ込む燃料(3)」に関係する。図8の最下段の表中で、Tはプランジャ2の上昇工程中に占める吐出工程の割合を示す。すると、プランジャ2の上昇工程中に占める吸入工程の割合は
1−Tとなる。
The pressure pulsation generated in the
It becomes 1-T.
T=0のときは、吐出工程がなく、燃料は高圧吐出されない。 When T = 0, there is no discharge process, and the fuel is not discharged at high pressure.
T=1のときは、戻し工程がなく加圧室11に流れ込んだ燃料は全て高圧に加圧されコモンレール23へと供給される。このモードをフル吐出と称する。
When T = 1, there is no return process, and all the fuel flowing into the
吸入配管28に発生する吸入圧力脈動は、下記二つの量の和でその大小が決まる。
(a)吸入口10aから吸入流路10cへと流れ込んだ燃料の総量
(b)吸入口10cから吸入流路10aへと流れ出た燃料の総量
ここで(a)は、図8の最下段の表中で斜線部の面積に相当し、
(a)=[S*1]+(1−S)T
一方、(b)は網掛け部分の面積に相当するので、
(b)=S(1−T)
従って(c)=(a)+(b)を計算して
(c)=(a)+(b)=(1−2S)T+2Sとなる。
The magnitude of the suction pressure pulsation generated in the
(A) The total amount of fuel flowing into the
(A) = [S * 1] + (1-S) T
On the other hand, (b) corresponds to the area of the shaded portion, so
(B) = S (1-T)
Therefore, calculate (c) = (a) + (b)
(C) = (a) + (b) = (1-2S) T + 2S.
図6は、Tと上記の(c)の関係を示したものである。
S=1のときは、プランジャ2の小径部2aと大径部2bの直径および断面積が等しく、プランジャ2に段が存在しない状態である。
FIG. 6 shows the relationship between T and (c) above.
When S = 1, the diameter and the cross-sectional area of the
このときは、T=0すなわち高圧吐出がゼロのとき、最も吸入配管28で発生する圧力脈動が大きい。一旦は加圧室11に吸入した燃料の全てを吸入口10aに戻していることを意味する。
At this time, when T = 0, that is, when the high pressure discharge is zero, the pressure pulsation generated in the
一方、Tが大きくなるにつれて、吸入圧力脈動は小さくなっていく。これは吐出工程で加圧室11内の燃料をコモンレール23に高圧吐出するので、その分吸入口10aに戻る燃料が少なくなることを示している。
On the other hand, the suction pressure pulsation becomes smaller as T becomes larger. This indicates that the fuel in the
S=0のときは、プランジャ2の小径部2aの断面積が0となる状態であり、実際には起こりえない状態である。
When S = 0, the cross-sectional area of the
T=0では、吸入圧力脈動は発生しない。これは加圧室11とシール室10fの間で燃料が行き来しているだけで、吸入口10aと吸入流路10cの間では燃料の行き来がないことを示している。
At T = 0, suction pressure pulsations do not occur. This indicates that the fuel is merely going back and forth between the pressurizing
Tが大きくなるにつれて圧力脈動は大きくなる。吐出工程では加圧室11からコモンレール23へ燃料を高圧吐出すると同時に、シール室10fへも燃料を吸入する為に、吸入口10aから燃料が吸入流路10cに流入する為である。
As T increases, the pressure pulsation increases. In the discharge step, the fuel is discharged from the pressurizing
S=0.5のときは、Tの値にかかわらず低圧圧力脈動は一定であることを示している。 When S = 0.5, it indicates that the low pressure pulsation is constant regardless of the value of T.
以上から、Sは出来るだけ小さいことが望ましい。
しかし、Sを小さくすることはプランジャ2の小径部2bを細くすることを意味しており、あまり細くしすぎると小径部2aの強度が不足しプランジャ2が破損してしまう。
From the above, it is desirable that S be as small as possible.
However, to make S smaller means to make the
本実施例では、前述したごとく大径部2aの直径を10mm、小径部2bの直径を6mmとし、S=0.36と設定した。S=0.36での特性を図9中に示す。
In the present embodiment, as described above, the diameter of the
これにより、小径部2bの強度を確保した上で、S=1のときに比べて低圧圧力脈動は低減できることが分かる。
Thus, it is understood that the low pressure pulsation can be reduced compared to the case of S = 1 after securing the strength of the
次に、上記のメカニズムによって発生した低圧圧力脈動を低減する為の圧力脈動を吸収するための金属ダイアフラムダンパ9、およびそれを固定する方法について、説明する。
Next, a
図7は、図2において圧力脈動を吸収するための金属ダイアフラムダンパ9部の拡大図と、斜視図である。
FIG. 7 is an enlarged view and a perspective view of the
図8は、図3において圧力脈動を吸収するための金属ダイアフラムダンパ9部の拡大図と、斜視図である。
FIG. 8 is an enlarged view and a perspective view of the
図9は、ダンパユニット118をポンプハウジング1に固定する際の組み立て手順を示している。
FIG. 9 shows an assembly procedure for fixing the
ダンパユニット118は2枚の金属ダイアフラム9a,9bで構成され、両ダイアフラム間の空間にガス9cが封入された状態で外周を溶接部9dにて全周溶接にて互いに固定している。溶接部9dの内側には平面部が存在し、この部分を挟持することで高圧燃料供給ポンプの低圧通路内に設置し、吸入流路10b,10cを形成し固定する仕組みとなっている。
The
そして金属ダイアフラムダンパ9の両面に低圧圧力脈動が負荷されると、金属ダイアフラムダンパ9は容積を変化し、これにより低圧圧力脈動を低減する機構となっている。
When low pressure pressure pulsations are loaded on both sides of the
金属ダイアフラムダンパ9は、上側挟持部材104と下側挟持部材105によって上下から挟持されており、組み立て時は図9にあるように、まずこの状態にてユニット化しダンパユニット118を形成する。
The
上側挟持部材104はカール部119を有し、下側挟持部材105の上端がカール部119と対面して金属ダイアフラムダンパ9の平板部を挟持している。上側挟持部材104と金属ダイアフラムダンパ9の接触部と、下側挟持部材105と金属ダイアフラムダンパ9の接触部の径は等しく、全周に渡って接触している。
The
上側挟持部材104の内周部110と、下側挟持部材105の外周部111が圧力によって固定され、金属ダイアフラムダンパ9よりも外側の周縁部にて互いが固定され、さらに、上側挟持部材104と下側挟持部材105の間に形成された空間107内に金属ダイアフラムダンパ9の溶接部9dが配置される構造となっている。
The inner
このような構成により、金属ダイアフラムダンパ9の溶接部9dに応力を発生することなく金属ダイアフラムダンパ9を固定することが可能となる。
With such a configuration, the
また、全周に渡って上下対称に挟持されて固定されているので、固定部以外には固定によって応力が発生しない。 In addition, since it is held by being vertically symmetrical across the entire circumference and fixed, no stress is generated by the fixing other than the fixing portion.
また上下挟持部材104,105および金属ダイアフラムダンパ9の3部材の径方向の位置決めが、上側挟持部材104の内周部110によって容易に行われる。
Further, the radial positioning of the three members of the upper and lower holding
上記のように構成されたダンパユニット118を、ポンプハウジング1に形成された凹み部に収納する。その際、上側挟持部材104の外周部116と、ポンプハウジング1の内周部117との間で径方向の位置決めを行うが、圧入ではなく隙間とする。
The
この状態にて、ダンパカバー14をさらに上から組み付ける。
In this state, the
ダンパカバー14はカップ状に形成されており、その開放側の環状形状端面がポンプハウジング1と溶接106によって溶接固定されている。
The damper cover 14 is formed in a cup shape, and the open annular end surface thereof is welded and fixed to the
ダンパカバー14は内側に突出する突出部120を有し、上側挟持部材104が接触部114にてダンパカバー14と接触している。突出部120は、一部が欠落したダンパカバー欠落部112を有する環状突出形状であり、ダンパカバー欠落部112ではダンパカバー14とダンパユニット118は接触していない。
The damper cover 14 has a
ポンプハウジング1の凹み端面115は、下側挟持部材105と接触しており、一部が欠落したボディ欠落部113によって、一部欠落した環状構造となっており、ボディ欠落部112ではポンプハウジング1とダンパユニット118は接触していない。ボディ欠落部113は内周部117をも欠落しており、この欠落部113では上側挟持部材104の外周部116との位置決めには寄与しない。
The
また、ダンパユニット118は、上側からはダンパカバー14によって上側挟持部材104を、下側からは下側挟持部材105を挟持する形で固定されている。これは上側挟持部材104と下側挟持部材105の圧入を促進する方向に固定することになる。
Further, the
これにより、上側挟持部材104と下側挟持部材105の圧入が燃料の圧力脈動やエンジンの振動等によって緩んでしまい、金属ダイアフラムダンパ9の固定が緩んでしまうことがない。
As a result, the press fit of the
ダンパカバー欠落部112によって、ダンパカバー14と金属ダイアフラムダンパ9の間の吸入流路10bはダンパカバー14と上側挟持部材104との間の環状空間121に連通している。ボディ欠落部113によって、ポンプハウジング1と金属ダイアフラムダンパ9の間の吸入流路10cは同じくダンパカバー14と上側挟持部材104との間の環状空間121に連通している。
The
これにより、ダンパユニット118はダンパカバー14とポンプハウジング1に挟持される状態で保持されると同時に、吸入流路10bと吸入流路10cは連通される。吸入口10aから高圧燃料供給ポンプ内に流入した燃料は、吸入流路10b、ついで10cと流れて行くので、図4中の燃料流れ(3)は全て金属ダイアフラムダンパ9を通過することになる。これにより、金属ダイアフラムダンパ9の両面に燃料が行き渡り、燃料圧力脈動を金属ダイアフラムダンパ9にて効率的に低減できる。
As a result, the
ダンパカバー14は圧延鋼板をプレス成形して加工したもので、そのため、カバーの板厚は、どこでも一様である。ポンプハウジング1に固定する際は、まずダンパカバー14をポンプハウジング1に圧入部122によって仮圧入して固定する。この時点で既に、ダンパカバー14の突出部120と上側挟持部材104が接触部114にて接触し、ポンプハウジング1の凹み端面115と下側挟持部材105とが接触しているので、ダンパユニット118はポンプハウジング1とダンパカバー14によって挟持される形でリジッドに固定される。
The damper cover 14 is formed by pressing a rolled steel plate and processed, and therefore, the thickness of the cover is uniform everywhere. When fixing to the
この状態で、溶接部106にてダンパカバー14を貫く形で圧入部122を全周に渡って溶接を施し液密に固定する。これにより、溶接部106にて高圧燃料供給ポンプの内外が完全に液密的に遮断され、燃料を外部に対してシールする。
In this state, the press-
溶接後に発生する熱ひずみにより、ダンパカバー14はダンパユニット118をポンプハウジング1とダンパカバー14で押さえつける方向に変位するので、溶接後にもダンパユニット118の挟持力が減衰することがない。
The damper cover 14 displaces the
また、図3に示すように、リリーフ弁ハウジング206の外径はポンプハウジング1に圧入固定されている。この圧入荷重は、リリーフ流路211内の高圧燃料によってリリーフ弁ハウジング206が図中の上側に抜けてしまうことが無い様な締め代に設定する。
Further, as shown in FIG. 3, the outer diameter of the
しかし、何らかのミスによってリリーフ弁ハウジング206が高圧燃料によって図中上側に抜けてしまっても、リリーフ弁ハウジング206と下側挟持部材105が最初に接触し、そこで抜けを防止する機構となっている。
However, even if the
具体的には、リリーフ弁ハウジング206を圧入する穴であるリリーフ流路211が、ポンプハウジング1の凹み端面115と重なるような位置関係とし、ダンパユニット118をポンプハウジング1に挿入する前に、リリーフ弁機構200をリリーフ流路211に圧入固定する。その際、リリーフ弁ハウジング206の上端面がポンプハウジング1の凹み端面115よりも下側になるように圧入固定する。
Specifically, the
このような構成にすることで、リリーフ弁ハウジング206が高圧燃料によって抜けてしまっても、リリーフ弁ハウジング206と下側挟持部材105が最初に接触する。
With such a configuration, the
また、本実施例ではダンパカバー14のダンパカバー欠落部112に吸入ジョイント101が溶接部103によって固定されている。フィルタ102は吸入ジョイント10aに固定されている。吸入口10aはこの吸入ジョイント101内に形成される。高圧燃料供給ポンプ内に流入する燃料は、全てこのフィルタを通過することになる。
Further, in the present embodiment, the suction joint 101 is fixed to the damper
次に、本発明の第二実施例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第二実施例と第一実施例の違いは、吸入ジョイント101の位置のみである。それ以外の部分は第一実施例と同じであり、記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is only the position of the
図10は、本実施例における高圧燃料供給ポンプのシステム図を示す。 FIG. 10 shows a system diagram of the high pressure fuel supply pump in the present embodiment.
図11は、本実施例における高圧燃料供給ポンプの縦断面図を示す。 FIG. 11 shows a longitudinal sectional view of the high pressure fuel supply pump in the present embodiment.
吸入ジョイント101はポンプハウジング1に取付けられており、溶接部103によって固定されている。
The suction joint 101 is attached to the
吸入口10aは吸入ジョイント101に形成されており、フィルタ102は吸入ジョイント101内に固定されている。高圧燃料供給ポンプ内に流入する燃料は、全てこのフィルタ102を通過することになる。
The
吸入口10aは吸入流路10dに接続されており、吸入口10aから高圧燃料供給ポンプ内に入った低圧燃料はフィルタ102を通り、まず吸入流路10dに導かれる(3)。
そこから、吸入流路10b2,10cを通って加圧室11に向かう燃料(1)と、シール室10fに向かう燃料(2)に分かれる。したがって、この場合も下記の関係が成立する。
The
From there, it divides into fuel (1) which goes to
(3)=(1)+(2) (3) = (1) + (2)
本実施例では、金属ダイアフラムダンパ9は加圧室11と吸入流路10dの間に存在する。この場合、金属ダイアフラムダンパ9は主として、吸入流路10dから加圧室11に向かう燃料(1)にて発生する圧力脈動を吸収低減する。
In the present embodiment, the
吸入流路10b2と吸入流路10cは、実施例1と同様に環状空間121を介して互いに連通している。これによって、燃料は金属ダイアフラムダンパ9の両面に十分に行き渡るので、圧力脈動を十分に低減できる。
The
前記の実施例1、および本実施例2により、吸入ジョイントの位置を各エンジンのレイアウトに応じて適宜選択することが出来る。その場合でも高圧燃料供給ポンプの大きさや重量は増すことなく、小型・軽量を維持することが出来る。 According to the first embodiment and the second embodiment, the position of the suction joint can be appropriately selected according to the layout of each engine. Even in this case, the size and weight of the high-pressure fuel supply pump can be kept small and light without increasing in size and weight.
次に、本発明の第三実施例について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
第三実施例と第一実施例の違いは、下側挟持部材105の上側挟持部材104からの突出長さ123のみである。それ以外の部分は第一実施例と同じであり、記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。
The difference between the third embodiment and the first embodiment is only the protruding
図12は、本実施例における高圧燃料供給ポンプの縦断面図であり、圧力脈動を吸収するための金属ダイアフラムダンパ9部の拡大図である。
FIG. 12 is a longitudinal cross-sectional view of the high pressure fuel supply pump in the present embodiment, and is an enlarged view of the
本実施例においては、第一実施例と同じく下側挟持部材105が上側挟持部材104よりも、図中下側に突出している。そして、その突出量を123とする。
In the present embodiment, the
上側挟持部材104がダンパカバー14と接触し、下側挟持部材105がポンプハウジング1と接触していることも第一実施例と同じである。
The
本実施例では突出量123は0.5mm以下と小さく設定している。
このようにすることによりで、上側挟持部材104と下側挟持部材105の圧入部を十分長く設定できるので、ダンパカバー14とポンプハウジング1との間でダンパユニット118を固定する際に、その固定力にばらつき(個体差)が発生してもそれを吸収することが出来、上側挟持部材104と下側挟持部材105が金属ダイアフラムダンパ9を挟み付ける力のばらつきを小さくすることが出来る。
In the present embodiment, the amount of
By doing this, since the press-fit portions of the
ダンパカバー14をポンプハウジング1に溶接後に発生する熱ひずみにより、ダンパカバー14はダンパユニット118をポンプハウジング1とダンパカバー14で押さえつける方向に変位するが、この変位にもばらつき(個体差)が生じる。
The damper cover 14 is displaced in the direction to press the
本実施例のような構造とすることで、この変位のばらつき(個体差)により発生する上側挟持部材104と下側挟持部材105が金属ダイアフラムダンパ9を固定する力のばらつきを小さくすることが出来る。
By adopting the structure as in this embodiment, it is possible to reduce the variation in the force with which the
次に、本発明の第四実施例について説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
第四実施例と第一実施例の違いは、ポンプハウジング1の凹み端面115と上側挟持部材104の下端部124が接触し、ポンプハウジング1と下側挟持部材105は接触していないことである。それ以外の部分は第一実施例と同じであり、記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the
図13は、本実施例における高圧燃料供給ポンプの縦断面図であり、圧力脈動を吸収するための金属ダイアフラムダンパ9部の拡大図である。
FIG. 13 is a vertical cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump in the present embodiment, and is an enlarged view of the
ダンパカバー14と上側挟持部材104は接触部114にて接触している。一方ポンプハウジング1の凹み端面115と上側挟持部材104の下端部124が接触している。
The
本構造のようにすれば、金属ダイアフラムダンパ9は上側挟持部材104と下側挟持部材105の相互の圧入力のみによって、上下に挟持されることになる。
With this structure, the
したがって、溶接後に発生する熱ひずみ等により、ダンパカバー14とポンプハウジング1のダンパユニット118を押さえつける力にばらつきが生じても、そのばらつきが金属ダイアフラムダンパ9を挟持する力には変化は無く、金属ダイアフラムダンパ9の破損を防止できる。
Therefore, even if the force holding down the
金属ダイアフラムダンパ9が破損すると、吸入配管28内での燃料の圧力脈動が許容値を超えてしまい、吸入配管28の破損・燃料漏れ等につながる。
When the
また、何らかのミスによってリリーフ弁ハウジング206が高圧燃料によって図中上側に抜けてしまった場合、リリーフ弁ハウジング206と上側挟持部材104が最初に接触し、そこで抜けを防止する機構となっている。
Further, when the
この場合でも、金属ダイアフラムダンパ9を挟持する力には変化は無い。
Even in this case, there is no change in the force for holding the
以上の実施例態様を整理すると以下の通りである。 It is as follows when the above Example aspect is arranged.
〔実施態様1〕
加圧室へ燃料を吸入する吸入流路と、前記加圧室から前記燃料を吐出する吐出流路とを有し、前記加圧室内を往復動するプランジャによって燃料の吸入・吐出を行い、前記吸入流路に吸入弁・前記吐出流路に吐出弁をそれぞれ備え、前記吸入流路内または前記吸入流路に連通する低圧室内に、燃料の圧力脈動により体積変化をすることで圧力脈動を低減するための圧力脈動低減ダンパを備え、前記圧力脈動低減ダンパは、二枚の金属ダイアフラムをその周縁部で溶接してその間に気体を密封した金属ダイアフラムダンパである高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記金属ダイアフラムダンパはボディとカバーによって形成された空間内に存在し、前記カバーは内側に突出する突出部を有し、この突出部と前記ボディによって、前記金属ダイアフラムダンパを挟持して固定することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
The suction flow path for sucking the fuel into the pressure chamber and the discharge flow path for discharging the fuel from the pressure chamber, and the plunger that reciprocates in the pressure chamber sucks and discharges the fuel, The suction flow path is provided with a suction valve and the discharge flow path is provided with a discharge valve, and pressure pulsation is reduced by changing pressure in the suction flow path or in the low pressure chamber communicating with the suction flow path. A high pressure fuel supply pump comprising a pressure pulsation reducing damper for welding, wherein the pressure pulsation reducing damper is a metal diaphragm damper in which two metal diaphragms are welded at their peripheral portions and gas is sealed therebetween;
The metal diaphragm damper is present in a space formed by a body and a cover, and the cover has a projection projecting inward, and the projection and the body sandwich and fix the metal diaphragm damper. High-pressure fuel supply pump characterized by
〔実施態様2〕
実施態様1に記載したものにおいて、
前記突出部は一部が欠落した環状突出部を有することを特徴とする、高圧燃料供給ポンプ。
In the one described in
The high pressure fuel supply pump according to
〔実施態様3〕
実施態様1、または2に記載したものにおいて、
上下一対の挟持部材で、前記金属ダイアフラムダンパの周縁部を上下に挟みつけることにより、三者がその状態でダンパユニットとしてユニット化されており、前記カバーの前記突出部と前記ダンパユニットの前記上側挟持部材とが接触して、前記カバーと前記ボディにより前記ダンパユニットを挟持することによって前記金属ダイアフラムダンパを挟持して固定し、前記カバーと前記上側挟持部材との間に内外を連通する通路を設け、前記金属ダイアフラムダンパと前記カバーの間の空間を前記金属ダイアフラムダンパと前記ボディの間に連通することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
By holding the peripheral portion of the metal diaphragm damper up and down with a pair of upper and lower clamping members, the three are unitized as a damper unit in that state, and the projection of the cover and the upper side of the damper unit The metal diaphragm damper is held and fixed by holding the damper unit between the cover and the body in contact with the holding member, and a passage connecting the inside and the outside is provided between the cover and the upper holding member. And a space between the metal diaphragm damper and the cover is communicated between the metal diaphragm damper and the body.
〔実施態様4〕
加圧室へ燃料を吸入する吸入流路と、前記加圧室から前記燃料を吐出する吐出流路とを有し、前記加圧室内を往復動するプランジャによって燃料の吸入・吐出を行い、前記吸入流路に吸入弁・前記吐出流路に吐出弁をそれぞれ備え、前記吸入流路内または前記吸入流路に連通する低圧室内に、燃料の圧力脈動により体積変化をすることで圧力脈動を低減するための圧力脈動低減ダンパを備え、前記圧力脈動低減ダンパは、二枚の金属ダイアフラムをその周縁部で溶接してその間に気体を密封した金属ダイアフラムダンパである高圧燃料供給ポンプにおいて、
上下一対の挟持部材で、前記金属ダイアフラムダンパの周縁部を上下に挟みつけることにより、三者がその状態でダンパユニットとしてユニット化されており、前記ダンパユニットを覆うと共に前記ダンパユニットの前記上側挟持部材と接触して前記ダンパユニットを高圧燃料供給ポンプのボディに対して押圧し、前記カバーと前記上側挟持部材との間に内外を連通する通路を設け、前記金属ダイアフラムダンパと前記カバーの間の空間を前記金属ダイアフラムダンパと前記ボディの間に連通することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
The suction flow path for sucking the fuel into the pressure chamber and the discharge flow path for discharging the fuel from the pressure chamber, and the plunger that reciprocates in the pressure chamber sucks and discharges the fuel, The suction flow path is provided with a suction valve and the discharge flow path is provided with a discharge valve, and pressure pulsation is reduced by changing pressure in the suction flow path or in the low pressure chamber communicating with the suction flow path. A high pressure fuel supply pump comprising a pressure pulsation reducing damper for welding, wherein the pressure pulsation reducing damper is a metal diaphragm damper in which two metal diaphragms are welded at their peripheral portions and gas is sealed therebetween;
By holding the peripheral portion of the metal diaphragm damper up and down with a pair of upper and lower clamping members, the three are unitized as a damper unit in that state, and cover the damper unit and hold the upper side of the damper unit In contact with the member, the damper unit is pressed against the body of the high pressure fuel supply pump, and a passage connecting the inside and the outside is provided between the cover and the upper holding member, and the metal diaphragm damper is interposed between the cover and the cover A high pressure fuel supply pump, wherein a space is communicated between the metal diaphragm damper and the body.
〔実施態様5〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上下の挟持部材は前記金属ダイアフラムダンパの周縁部と、全周に渡って接触していることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
The high-pressure fuel supply pump characterized in that the upper and lower holding members are in contact with the peripheral portion of the metal diaphragm damper over the entire circumference.
〔実施態様6〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上下の挟持部材は金属ダイアフラムダンパよりも外側の周縁部で圧入により互いに固定され前記ダンパユニットを形成することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
A high-pressure fuel supply pump characterized in that the upper and lower holding members are fixed to each other by press-fitting at a peripheral portion outside the metal diaphragm damper to form the damper unit.
〔実施態様7〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上下挟持部材の間に環状の空間が形成され、その空間内に前記金属ダイアフラムダンパの溶接部が収納されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
An annular space is formed between the upper and lower holding members, and a welded portion of the metal diaphragm damper is accommodated in the space.
〔実施態様8〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上下の挟持部材のどちらか一方の外周が、ボディとの間で径方向の位置決め面を形成していることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
A high-pressure fuel supply pump characterized in that an outer periphery of either one of the upper and lower holding members forms a positioning surface in the radial direction with the body.
〔実施態様9〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上下の挟持部材は周縁部で溶接により互いに固定され前記ダンパユニットを形成することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
A high-pressure fuel supply pump characterized in that the upper and lower holding members are fixed to each other by welding at their peripheral portions to form the damper unit.
〔実施態様10〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上側挟持部材は前記カバーと接触し、前記下側挟持部材は前記ボディと接触することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
The high pressure fuel supply pump according to
〔実施態様11〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記吐出弁より下流の高圧部と、前記ボディと前記カバーによって形成された空間内とを接続するリリーフ流路を有し、前記リリーフ流路内に燃料の流れを、前記吐出弁より下流の高圧部から前記ボディと前記カバーによって形成された空間内への一方向に制限する制限弁を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記リリーフ流路が、前記上側挟持部材の外周と前記下側挟持部材の内周の間に重なることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
[Embodiment 11]
In the embodiments described in
It has a relief flow passage connecting the high pressure part downstream of the discharge valve and the space formed by the body and the cover, and the flow of fuel in the relief flow passage is high pressure downstream of the discharge valve A high pressure fuel supply pump comprising a limiting valve limiting in one direction from a part into a space formed by the body and the cover;
The high pressure fuel supply pump according to
〔実施態様12〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上下の挟持部材のうちどちらか一方がカール部を有し、他方の挟持部材の一端が前記カール部と対面して前記金属ダイアフラムを挟持していることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
One of the upper and lower holding members has a curled portion, and one end of the other holding member faces the curled portion to hold the metal diaphragm.
〔実施態様13〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記上側挟持部材と前記金属ダイアフラムダンパの接触部と、前記下側挟持部材と前記金属ダイアフラムの接触部の径が等しいことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
In the embodiments described in
A high-pressure fuel supply pump characterized in that diameters of contact portions of the upper holding member and the metal diaphragm damper, and contact portions of the lower holding member and the metal diaphragm are equal.
〔実施態様14〕
実施態様3から4に記載したものにおいて、
前記カバーがカップ状に形成されており、その開放側環状端面が前記ボディのダンパ収容室周縁の環状面に当接しており、当該当接面部の外周全周において両者が溶接により接合されていることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
In the embodiments described in
The cover is formed in a cup shape, and the open side annular end surface is in contact with the annular surface of the damper accommodating chamber peripheral edge of the body, and both are joined by welding around the entire outer periphery of the abutting surface portion A fuel pulsation reduction device in a high pressure fuel supply device for an internal combustion engine, characterized by:
〔実施態様15〕
内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置であって、燃料の入口と出口が設けられたダンパ収容室を備え、前記ダンパ収容室は前記燃料通路の一部を形成するボディと、このボディに固定されるカバーとから構成され、前記ダンパ収容室に収容される前記ダンパはその外周縁が接合された2枚の金属ダイアフラムで構成され、両ダイアフラム間の空間にガスが封入されており、当該ダンパは上下一対のホルダによって保持されて前記ボディと前記カバーとの間に装着されると共に、前記2枚の金属ダイアフラムの両方が前記ダンパ収容室内の燃料の流れにさらされているものにおいて、
前記一対のホルダは前記ダイアフラムを保持した状態で相互に係止されており、その結果前記一対のホルダと前記ダイアフラムの3者が組体をなしていることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
A fuel pulsation reducing device in a high pressure fuel supply device for an internal combustion engine, comprising: a damper storage chamber provided with a fuel inlet and an outlet, the damper storage chamber forming a part of the fuel passage, and the body The damper is made up of two metal diaphragms whose outer peripheral edges are joined, and the gas is sealed in the space between the two diaphragms. The damper is held by a pair of upper and lower holders and mounted between the body and the cover, and both of the two metal diaphragms are exposed to the flow of fuel in the damper storage chamber,
The high-pressure fuel supply system for an internal combustion engine according to
〔実施態様16〕
実施態様15に記載したものにおいて、
前記ダンパ収容室が内燃機関の高圧燃料供給装置の高圧燃料供給ポンプに接続される燃料配管に前記高圧燃料供給ポンプとは独立して接続されていることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
Embodiment 16
Among those described in
A high pressure fuel supply system for an internal combustion engine, wherein the damper storage chamber is connected to a fuel pipe connected to a high pressure fuel supply pump of a high pressure fuel supply system for an internal combustion engine independently from the high pressure fuel supply pump. Fuel pulsation reduction device in Japan.
〔実施態様17〕
実施態様15に記載したものにおいて、
前記ダンパ収容室の前記ボディが、内燃機関の高圧燃料供給装置における高圧燃料供給ポンプのポンプボディによって形成され、前記カバーが前記ポンプボディに固定されていることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
Embodiment 17
Among those described in
The high pressure fuel supply of an internal combustion engine, wherein the body of the damper storage chamber is formed by a pump body of a high pressure fuel supply pump in a high pressure fuel supply device of an internal combustion engine, and the cover is fixed to the pump body. Fuel pulsation reduction device in the device.
〔実施態様18〕
実施態様15乃至17のいずれかに記載したものにおいて、
前記一対のホルダが圧入により相互に係止されていることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
In any one of the
A fuel pulsation reduction device in a high pressure fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the pair of holders are mutually engaged by press fitting.
〔実施態様19〕
実施態様17に記載したものにおいて、
前記カバーを前記ボディに固定する固定力が、前記カバーと前記一対のホルダの内の一方のホルダとの当接部、前記両ホルダの前記圧入部を介して前記一対のホルダの内の他方のホルダと当接する前記ボディに作用することを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
Embodiment 19
In the embodiments as described in embodiment 17,
A fixing force for fixing the cover to the body is a contact portion between the cover and one of the pair of holders, and the other of the pair of holders via the press-fit portion of the both holders. A fuel pulsation reducing device in a high pressure fuel supply device for an internal combustion engine, characterized in that it acts on the body in contact with a holder.
〔実施態様20〕
請求項19に記載したものにおいて、
前記カバーがカップ状に形成されており、その開放側環状端面が前記ボディの前記ダンパ収容室周縁の環状面に当接しており、当該当接面部の外周全周において両者が溶接により接合されていることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置における燃料脈動低減装置。
Among those recited in claim 19,
The cover is formed in a cup shape, and the open side annular end face is in contact with the annular surface of the periphery of the damper storage chamber of the body, and both are joined by welding around the entire outer periphery of the contact face portion A fuel pulsation reduction device in a high pressure fuel supply device for an internal combustion engine, characterized by:
上記実施例によって解決せんとする課題は以下の通りである。
1)従来技術では、金属ダイアフラムダンパの両面に燃料を行き渡らせつつも、金属ダイアフラムダンパの環状の平板部を全周に渡って押さえて固定する構造をとると、カバーが肉厚の部材で構成されるため圧力脈動低減機構の重量が重いという問題があった。
2)金属ダイアフラムダンパの両面に燃料を行き渡らせることが出来ないと、燃料に発生する圧力脈動を十分に吸収することが出来ない。
3)金属ダイアフラムダンパの環状の平板部を全周に渡って押さえて固定する構造をとらないと、溶接部に許容値以上の応力が発生し溶接部が破損してしまう。
The problems to be solved by the above embodiment are as follows.
1) In the prior art, if the fuel is spread over both sides of the metal diaphragm damper, the cover is made of a thick member when the annular flat portion of the metal diaphragm damper is pressed and fixed over the entire circumference. As a result, the pressure pulsation reducing mechanism is heavy.
2) If fuel can not be distributed to both sides of the metal diaphragm damper, pressure pulsations generated in the fuel can not be sufficiently absorbed.
3) If a structure is not adopted in which the annular flat plate portion of the metal diaphragm damper is pressed and fixed over the entire circumference, stress exceeding the allowable value is generated in the welded portion and the welded portion is broken.
実施例の目的の一つは、1)金属ダイアフラムダンパの両面に燃料を行き渡らせつつも、金属ダイアフラムダンパの環状の平板部を全周に渡って押さえて固定する構造をとり、かつ圧力脈動低減機構の重量を軽くするものである。 One of the purposes of the embodiment is 1) taking a structure in which the annular flat portion of the metal diaphragm damper is held and fixed over the entire circumference while spreading the fuel over both sides of the metal diaphragm damper, and pressure pulsation reduction It reduces the weight of the mechanism.
この目的を達成するために、本実施例では、基本的に上記課題を解決する為に、本発明は、上下一対の挟持部材で、前記金属ダイアフラムダンパの周縁部を上下に挟みつけることにより、三者がその状態でダンパユニットとしてユニット化されており、前記ダンパユニットを覆うと共に前記ダンパユニットの前記上側挟持部材と接触して前記ダンパユニットを高圧燃料供給ポンプのボディに対して押圧し、前記カバーと前記上側挟持部材との間に内外を連通する通路を設け、前記金属ダイアフラムダンパと前記カバーの間の空間を前記金属ダイアフラムダンパと前記ボディの間に連通する。 In order to achieve this object, in the present embodiment, in order to basically solve the above-mentioned problems, according to the present invention, the peripheral portion of the metal diaphragm damper is vertically held by a pair of upper and lower holding members. A third party is unitized as a damper unit in that state, covers the damper unit and contacts the upper clamping member of the damper unit to press the damper unit against the body of the high-pressure fuel supply pump, A passage communicating the inside and the outside is provided between the cover and the upper holding member, and the space between the metal diaphragm damper and the cover is communicated between the metal diaphragm damper and the body.
上下の挟持部材は前記金属ダイアフラムダンパの周縁部と、全周に渡って接触している。 The upper and lower holding members are in contact with the peripheral portion of the metal diaphragm damper over the entire circumference.
カバーがカップ状に形成されており、その開放側環状端面がボディのダンパ収容室周縁の環状面に当接しており、当該当接面部の外周全周において両者が溶接により接合されている。 The cover is formed in a cup shape, and the open side annular end face is in contact with the annular surface of the periphery of the damper storage chamber of the body, and both are joined by welding on the entire outer periphery of the contact surface.
このようにすることで、金属ダイアフラムダンパの両面に燃料を行き渡らせつつも、金属ダイアフラムダンパの環状の平板部を全周に渡って押さえて固定する構造をとり、かつ圧力脈動低減機構の重量を軽くすることにある。 In this way, while spreading the fuel over both sides of the metal diaphragm damper, the annular flat portion of the metal diaphragm damper is pressed and fixed over the entire circumference, and the weight of the pressure pulsation reducing mechanism is reduced. It is to make it lighter.
また、挟持部材は金属ダイアフラムダンパよりも外側の周縁部で圧入により互いに固定され前記ダンパユニットを形成する。 Further, the holding members are fixed to each other by press-fitting at the peripheral portion outside the metal diaphragm damper to form the damper unit.
これにより、金属ダイアフラムダンパを高圧燃料供給ポンプに組込む作業の際、同時にボディに組込み・固定する部品点数を低減し、部品欠品や誤組を防ぐことができる。 As a result, when assembling the metal diaphragm damper into the high pressure fuel supply pump, the number of parts to be assembled and fixed to the body can be reduced at the same time, and parts shortage and misassembly can be prevented.
本発明は、燃料の脈動を低減する圧力脈動低減機構として、種々の燃料搬送システムに適用できる。特にガソリンを加圧してインジェクタに吐出する高圧燃料供給システムの低圧燃料通路に取付けられる燃料脈動低減機構として用いると好適である。さらに、実施例のように高圧燃料供給ポンプに一体に取付けることもできる。 The present invention can be applied to various fuel transport systems as a pressure pulsation reducing mechanism for reducing fuel pulsation. In particular, it is preferable to use as a fuel pulsation reducing mechanism attached to a low pressure fuel passage of a high pressure fuel supply system which pressurizes gasoline and discharges it to an injector. Furthermore, it can be integrally attached to the high pressure fuel supply pump as in the embodiment.
1 ポンプハウジング2 プランジャ9 金属ダイアフラムダンパ(圧力脈動低減機構,金属ダンパ)10c ダンパ室11 加圧室14 ダンパカバー30 電磁吸入弁機構104,105 上側,下側挟持部材(上側,下側押付け部材)
Claims (10)
前記ダンパ室に収納された圧力脈動低減機構は2枚の円盤状金属ダイアフラムを全周にわたって接合して、接合部の内側に密閉空間が形成された金属ダンパを備え、当該金属ダンパの前記密閉空間にはガスが封入されており、前記接合部よりも内径側の位置で前記金属ダンパの周囲を挟持する一対の押付け部材を有し、前記一対の押付け部材のいずれかの外周面と他方の内周面とは、前記金属ダンパを挟持した状態で互いに嵌合することで、ユニット化されている高圧燃料供給ポンプ。 A damper chamber is formed by a pump body and a partition member attached to the pump body, and a low pressure fuel passage is formed to introduce fuel into the pressurizing chamber formed in the pump body through the damper chamber.
The pressure pulsation reducing mechanism housed in the damper chamber includes a metal damper in which a sealed space is formed inside the joint portion by joining two disk-shaped metal diaphragms all around, and the sealed space of the metal damper A pair of pressure members which sandwich the gas around the metal damper at a position on the inner diameter side with respect to the joint, and the outer peripheral surface of either of the pair of pressure members and the other The circumferential surface is a high pressure fuel supply pump unitized by mutually fitting in the state which clamped the said metal damper.
前記一対の金属ダイアフラムの両表面は、前記ダンパ室に取付けられたときに、前記ポンプ本体に取付けられた燃料導入ジョイント部から、前記ダンパ室内を流通して前記加圧室に流れる燃料流に晒されるよう構成される高圧燃料供給ポンプ。 In the one described in claim 1,
Both surfaces of the pair of metal diaphragms are exposed to the flow of fuel flowing in the damper chamber and flowing into the pressurizing chamber from the fuel introduction joint portion attached to the pump body when attached to the damper chamber. High pressure fuel supply pump configured to be
前記一対の押付け部材は、当該円筒部が対面する前記ダンパ室の内壁面部との間、もしくは前記円筒部自身に前記円筒部の内外を連通する連通路部を有する高圧燃料供給ポンプ。 In the one described in claim 3,
The high pressure fuel supply pump includes a communication passage portion communicating the inside and the outside of the cylindrical portion between the pair of pressing members and an inner wall surface portion of the damper chamber facing the cylindrical portion or the cylindrical portion itself.
前記一対の押し付け部材の内、外側に位置する外側押し付け部材の前記湾曲面部の内周面と、前記一対の押し付け部材の内、内側に位置する内側押し付け部材の前記湾曲面部の外周面との間に前記接合部を内包する環状の空隙が形成されている高圧燃料供給ポンプ。 In the one described in claim 3,
Between the inner circumferential surface of the curved surface portion of the outer pressing member positioned outside of the pair of pressing members and the outer circumferential surface of the curved surface portion of the inner pressing member positioned inside of the pair of pressing members The high pressure fuel supply pump in which the annular space which encloses the said junction part is formed.
前記低圧燃料通路が形成された前記ポンプ本体と協働して前記ダンパ室を形成するカバー部材を有し、
前記カバー部材の内壁面が前記圧力脈動低減機構の前記外側押し付け部材の外周面に圧接され、且つ前記外側押し付け部材若しくは前記内側押し付け部材のどちらか一方の端面が前記カバー部材とは反対側の位置で前記ポンプ本体の前記ダンパ室の内壁面に押し付けられるようにして前記金属ダンパユニットが前記ダンパ室に取付けられている高圧燃料供給ポンプ。 In the fifth aspect,
A cover member forming the damper chamber in cooperation with the pump body in which the low pressure fuel passage is formed;
The inner wall surface of the cover member is in pressure contact with the outer peripheral surface of the outer pressing member of the pressure pulsation reducing mechanism, and the end surface of either the outer pressing member or the inner pressing member is opposite to the cover member. The high pressure fuel supply pump wherein the metal damper unit is attached to the damper chamber so as to be pressed against the inner wall surface of the damper chamber of the pump body.
前記カバー部材の内壁面と、前記外側押し付け部材の外周面とは部分的に圧接しており、両者の圧接していない部分に、前記外側押し付け部材を越えて内外を連通し、燃料を流通する間隙が形成されている高圧燃料供給ポンプ。 In the one described in claim 6,
The inner wall surface of the cover member and the outer peripheral surface of the outer pressing member are in pressure contact with each other, and inside and outside the outer pressing member are communicated with each other at portions where the both are not in pressure contact and fuel is circulated. A high pressure fuel supply pump with a gap formed.
前記カバー部材には燃料導入口が形成されており、当該カバー部材に面する側の前記金属ダイアフラムは前記燃料導入口に対面し、
前記ダンパ室の底壁面には前記加圧室に通じる燃料排出口が形成されており、当該ダンパ室の底壁面に面する側の前記金属ダイアフラムは前記燃料排出口に面している高圧燃料供給ポンプ。 In one of claims 6 and 7,
A fuel inlet is formed in the cover member, and the metal diaphragm on the side facing the cover member faces the fuel inlet.
A fuel outlet communicating with the pressurizing chamber is formed in a bottom wall surface of the damper chamber, and the metal diaphragm facing the bottom wall surface of the damper chamber faces the fuel outlet. pump.
前記カバー部材を前記ポンプ本体に形成された前記ダンパ室の外周に嵌合する際の嵌合力の一部によって、前記圧力脈動低減機構が前記ダンパ室の底壁面に押付けられている高圧燃料供給ポンプ。 In any of claims 6 to 8,
The high-pressure fuel supply pump in which the pressure pulsation reducing mechanism is pressed against the bottom wall surface of the damper chamber by a part of the fitting force when the cover member is fitted to the outer periphery of the damper chamber formed in the pump body .
前記一対の押し付け部材が相互の圧入嵌合によって固定され、前記金属ダイアフラムを両者間に挟持している高圧燃料供給ポンプ。 In one of claims 1 to 9,
The high pressure fuel supply pump, wherein the pair of pressing members are fixed by press-fitting each other and sandwiching the metal diaphragm therebetween.
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