JP4123322B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下 「内燃機関」をエンジンという）に用いられる燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平１０−１４１１７８号公報に開示されるように、タペットとともにプランジャが往復移動し、燃料加圧室に吸入した燃料を加圧し蓄圧管に供給する燃料供給装置が知られている。蓄圧管に蓄圧された燃料は、燃料噴射弁に供給される。このような燃料供給装置の一例を図２に示す。タペットガイド２０１は燃料供給装置２００のポンプ本体２０２の外壁に固定され、タペット２０３を往復移動可能に支持している。タペット２０３はポンプカム２１０と摺動してエンジンの駆動力を受け、プランジャ２０４とともに往復移動する。プランジャ２０４は、往復移動することにより燃料加圧室２０５に吸入した燃料を加圧する。加圧された燃料はデリバリバルブ２０６から図示しない蓄圧管に供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
タペットガイド２０１は内周壁でタペット２０３の外周壁と摺動しタペット２０３を往復移動可能に支持している。往復移動するときにタペット２０３が傾くと、ポンプ本体２０２とプランジャ２０４との摺動抵抗が増加し、摩擦音が発生する。こような摺動抵抗の増加と摩擦音の発生を防止するため、タペットガイド２０１の内周壁を切削等により高精度に加工する必要がある。一般に、内周壁の加工は外周壁に比べ困難である。
【０００４】
また、ポンプカム２１０と摺動しエンジンの駆動力を受けるため、タペット２０３のポンプカム２１０との摺動部は高硬度の金属を使用する必要がある。しかし、図２に示すようにタペット２０３を有底筒状に一体に形成している場合、タペットガイド２０１と摺動する筒部も高硬度の金属を用いるので、加工が困難である。
本発明の目的は、加工が容易な燃料供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、可動部材とともに往復移動する有底筒状の受力部材を案内する案内部材が受力部材の内周壁と外周壁で摺動する。案内部材と摺動しながら受力部材が往復移動するときに受力部材および可動部材が傾くことを防止するため、案内部材の外周壁を高精度に加工する必要がある。一般に、外周壁は内周壁と比較し加工が容易である。
【０００６】
また、本発明の請求項１記載の燃料供給装置では、反燃料加圧室側に受力部材を付勢するコイルスプリングを備え、コイルスプリングは案内部材の外周側に配設される。そして、コイルスプリングは案内部材よりも径が大きいので、コイルスプリングが受力部材を付勢する力が周方向に均等に加わる。受力部材および可動部材が傾くことを防止し、受力部材と案内部材、ならびにシリンダと可動部材との摺動箇所に偏った力が加わることを防止できる。したがって、摺動抵抗が増加したり、摺動箇所が偏摩耗したり、摩擦音が発生することを防止できる。
【０００７】
本発明の請求項２記載の燃料供給装置によると、受力部材の筒部と底部とは別部材である。受力部材の底部はエンジンの駆動力を直接受けるので、高硬度の金属を用いる必要がある。一方筒部は、底部よりも硬度が低くコストの低い金属を使用できる。したがって、受力部材のコストが低下する。また、筒部の硬度が低いので加工が容易である。
【０００８】
本発明の請求項３記載の燃料供給装置によると、可動部材の燃料加圧室側端部に脱落防止部材を嵌合することにより、エンジンに燃料供給装置を搭載する前の状態において、シリンダの内壁で脱落防止部材が係止される。したがって、可動部材および受力部材がシリンダから脱落することを防止できる。また、可動部材を支持するシリンダの内壁の内径は燃料加圧室を形成するシリンダの内径よりも通常小さくなっているので、シリンダの内壁に段部ができている。したがって、例えば可動部材に溝を形成し、この溝に嵌合した脱落防止部材がシリンダ内壁の段部に係止されることにより、可動部材および受力部材の脱落を防止できる。可動部材に溝を形成するだけでよいので、案内部材および受力部材に受力部材の脱落を防止する手段を設けるよりも可動部材および受力部材の脱落を容易に防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
本発明の一実施例による燃料供給装置である高圧サプライポンプを図１に示す。
シリンダ１５は、高圧サプライポンプ１０のハウジング１１に挿入され、焼きばめによりハウジング１１に固定されている。可動部材としてのプランジャ２０を往復移動可能に支持しているシリンダ１５の内周壁の内径は燃料加圧室２５を形成しているシリンダ１５の内周壁の内径よりも小さい。したがって、シリンダ１５の内周壁に段部１６が形成されている。シリンダ１５の側壁を貫通し燃料加圧室２５と連通している吐出通路２６が形成されている。
【００１０】
プランジャ２０の燃料加圧室２５側端部に環状溝２１が形成されており、この環状溝２１に、Ｃ字状またはＵ字状に形成された脱落防止部材としての環状クリップ２２が嵌合している。環状クリップ２２はプランジャ２０を支持しているシリンダ１５の内周壁よりも径が大きい。エンジンに高圧サプライポンプ１０を組み付ける前の状態で環状クリップ２２が段部１６に係止されることにより、後述する受力部材３０およびプランジャ２０の脱落を簡単に防止できる。プランジャ２０の反燃料加圧室側端部であるヘッド２３は、係止部材２７に形成されている馬蹄形の凹部２７ａに嵌合している。ヘッド２３は係止部材２７とタペット３１との間に挟持されている。
【００１１】
受力部材３０は、平板状のタペット３１および円筒状の摺動部材３２により有底筒状に構成されている。底部としてのタペット３１は図示しないポンプカムと摺動する。係止部材２７およびタペット３１は筒部としての摺動部材３２によりかしめ固定されている。摺動部材３２の内周壁は、ハウジング１１の円筒状に形成されている案内部１２の外周壁と摺動し、案内部１２に往復移動可能に案内されている。案内部１２は請求項記載の案内部材を表している。案内部１２をハウジングと別部材にしてもよい。
【００１２】
付勢手段としてのコイルスプリング３３は、一方の端部をハウジング１１の凹部１３に当接し、他方の端部を摺動部材３２のスプリング座３２ａに当接している。コイルスプリング３３はハウジング１１の案内部１２よりも径が大きい。コイルスプリング３３はポンプカム側に摺動部材３２を付勢している。
ゴム製のシール部材３５は支持金具３６により案内部１２の内周壁に取り付けられている。シール部材３５は、シリンダ１５とプランジャ２０との摺動部から漏れ出た燃料がエンジン側に漏れ、潤滑油が希釈されることを防止する。
【００１３】
デリバリバルブ４０は、ハウジング１１とねじ結合しており、弁部材４１は、コイルスプリング４２により弁座４３に向けて付勢されている。燃料加圧室２５の圧力が所定圧以上になると、コイルスプリング４２の付勢力に抗して弁部材４１がリフトし、デリバリバルブ４０から燃料が吐出される。デリバリバルブ４０から吐出された燃料は図示しない蓄圧管に蓄圧され、蓄圧管から図示しない燃料噴射弁に供給される。
【００１４】
電磁弁５０はハウジング１１に嵌挿されている。電磁弁５０の弁ハウジング５２、弁ボディ５３およびシート５４は、リテーニングナット５１とシリンダ１５との間に挟持されている。弁ロッド５５は弁ボディ５３に往復移動可能に支持されている。弁ロッド５５は弁ボディ５３に形成されている弁座５３ａに着座可能である。弁ロッド５５が弁座５３ａに着座することにより、連通路５３ｂと燃料加圧室２５との連通が遮断される。弁ロッド５５が弁座５３ａから離座すると、シート５４に形成された貫通孔５４ａを介し、連通路５３ｂと燃料加圧室２５とが連通する。コイルスプリング５６は弁座５３ａから離座する方向に弁ロッド５５を付勢している。燃料フィルタ５７は弁ハウジング５２に嵌合しており、燃料加圧室２５に吸入する燃料中の異物を除去する。
【００１５】
可動コア６０は弁ロッド５５に固定され、弁ロッド５５とともに往復移動する。固定コア６１は可動コア６０と向き合って配置されている。ボビンに巻回されたコイル６５は固定コア６１の外周に配置されている。コネクタ６６に埋設されているターミナル６７はコイル６５と電気的に接続している。
電磁弁５０周囲のハウジング１１の内壁には環状の燃料ギャラリ１０１が形成されている。燃料ギャラリ１０１は吸入通路１００および連通路５３ｂと連通している。
【００１６】
次に、高圧サプライポンプ１０の作動について、 (1) 燃料の吸入行程、(2) 燃料の加圧圧送行程に分けて説明する。
(1) 燃料の吸入行程
ポンプカムシャフトの回転に伴いポンプカムが回転し、係止部材２７および受力部材３０とともにプランジャ２０が往復移動する。プランジャ２０が上死点に達すると、電磁弁５０のコイル６５への通電が遮断される。するとコイルスプリング５６の付勢力により弁ロッド５５が弁座５３ａから離座し、貫通孔５４ａを介し連通路５３ｂと燃料加圧室２５とが連通する。すなわち、電磁弁５０は開弁状態となる。このとき、プランジャ２０が上死点から図１の下方に移動することにより、図示しない燃料ポンプから吐出された低圧燃料が、吸入通路１００、燃料ギャラリ１０１、連通路５３ｂ、貫通孔５４ａを介し燃料加圧室２５に流入する。そしてプランジャ２０が下死点に位置するとき、燃料加圧室２５に最大量の低圧燃料が吸入されている。
【００１７】
(2) 燃料の加圧圧送行程
プランジャ２０が上死点に移動する行程において、所望の燃料吐出量に対応した位置にプランジャ２０が到達したとき、エンジン制御装置（ＥＣＵ）により電磁弁５０のコイル６５への通電がオンされる。すると、可動コア６０が固定コア６１に吸引され、弁ロッド５５は図１の上方に移動し弁座５３ａに着座する。弁ロッド５５が弁座５３ａに着座すると、燃料加圧室２５と連通路５３ｂとの連通が遮断され、電磁弁５０は閉弁状態となる。その後、プランジャ２０がさらに上死点側に移動すると、燃料加圧室２５の燃料は高圧となり、デリバリバルブ４０の弁部材４１が弁座４３から離座する。すると、吐出通路２６、弁座４３と弁部材４１との隙間を介して高圧燃料がデリバリバルブ４０から吐出される。このとき、燃料加圧室２５内の高圧燃料の一部がプランジャ２０とシリンダ１５との摺動部に流れ込むことがある。この摺動部に流れ込んだ燃料は、リターン通路２８を通して図示しない大気圧の燃料リターン通路にリターンされる。
【００１８】
本実施例では、ポンプカムからエンジンの駆動力を受ける受力部材３０の摺動部材３２が、案内部１２の外周壁と摺動し、往復移動可能に支持されている。摺動部材３２およびプランジャ２０の傾きを防止するため案内部１２の外周壁を高精度に加工する必要がある。内周壁に比べ、案内部１２の外周壁を加工することは容易である。
【００１９】
また、受力部材３０を構成するタペット３１と摺動部材３２とが別部材であるため、エンジンの駆動力を直接受けるタペットは高硬度な金属を用い、案内部１２と摺動する摺動部材３２はタペット３１ほど高硬度ではない金属を用いることができる。タペット３１よりもコストの低い金属で摺動部材３２を形成できる。さらに、硬度が低いので、摺動部材３２の加工が容易である。
【００２０】
また、摺動部材３２を付勢するコイルスプリング３３の径は案内部１２の径よりも大きい。コイルスプリング３３が摺動部材３２を付勢する付勢力が摺動部材３２の周方向に均等に加わるので、摺動部材３２およびプランジャ２０が傾くことを防止する。プランジャ２０とシリンダ１５、ならびに摺動部材３２と案内部１２との摺動箇所に偏った力が加わることを防止できるので、摺動抵抗が増加したり、摺動箇所が偏摩耗したり、摩擦音が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料供給装置を示す断面図である。
【図２】従来の燃料供給装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 高圧サプライポンプ（燃料供給装置）
１１ ハウジング
１２ 案内部（案内部材）
１５ シリンダ
２０ プランジャ（可動部材）
２２ 環状クリップ（脱落防止部材）
２５ 燃料加圧室
２７ 係止部材
３０ 受力部材
３１ タペット（底部）
３２ 摺動部材（筒部）
３３ コイルスプリング

Claims (3)

1. 往復移動することにより燃料加圧室に吸入した燃料を加圧する可動部材と、
   前記可動部材を往復移動可能に支持するシリンダと、
   底部および筒部を有する有底筒状に形成され、内燃機関の駆動力を前記底部で受け、前記可動部材とともに往復移動する受力部材と、
   前記受力部材の内周壁と外周壁で摺動し、前記受力部材を往復移動可能に案内する案内部材と、
   反燃料加圧室側に前記受力部材を付勢するコイルスプリングとを備え、
   前記コイルスプリングは前記案内部材の外周側に配設され前記案内部材よりも径が大きいことを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記受力部材を構成する筒部および底部は別部材であり、前記筒部は、前記底部と、前記可動部材の前記底部側端部を係止する係止部材とをかしめ固定していることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 前記可動部材の前記燃料加圧室側端部に嵌合し、前記シリンダから前記可動部材が脱落することを防止する脱落防止部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。

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