JP4318730B2 - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

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Description

本発明は、プランジャの往復移動により加圧室に吸入した燃料を加圧する高圧燃料ポンプに関する。
プランジャの往復移動により加圧室に吸入した燃料を加圧し吐出する高圧燃料ポンプが公知である(特許文献1参照)。特許文献1に開示されている高圧燃料ポンプの場合、燃料通路と加圧室との間に加圧室へ供給する燃料の流量を調整する弁部材が設けられている。弁部材は、電磁駆動部によって駆動される。電磁駆動部は、ニードルを経由して弁部材を弁座部から離座する方向へ押し付ける。ここで、電磁駆動部に通電すると、ニードルがコイル部側へ移動する。ニードルが移動すると、弁部材に力が加わらないため、弁部材は加圧室側の燃料の圧力によって弁座部に着座する。その結果、弁部材は、燃料通路と加圧室との間を閉鎖する。
一方、特許文献1に開示されている高圧燃料ポンプは、弁部材の弁座部とは反対側に弁部材の移動を規制するストッパを有している。このストッパは、燃料の通路を確保するため、加圧室側と弁部材側とを接続する連通孔を有している。そのため、加圧室から燃料通路側へ燃料が戻されるとき、弁部材は加圧室から戻される燃料の圧力によって力を受ける。その結果、加圧室から燃料室へ燃料を戻すとき、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するためには大きな力が必要となり、電磁駆動部の弾性部材には大きな力が要求される。これにより、弾性部材および電磁駆動部の大型化を招くという問題がある。
特開2004−218633公報
そこで、本発明の目的は、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために弾性部材に要求される力を低減し、電磁駆動部の大型化を招くことがない高圧燃料ポンプを提供することにある。
請求項1記載の発明では、ストッパは、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、弁部材の弁座部とは反対側の端部に接した状態となるように設けられている。すなわち、このとき、ストッパは、弁部材のうち弁座部に着座する底部から弁座部とは反対側へ伸びる筒部の反底部側端面に接した状態である。これにより、底部および筒部を有する筒状の弁部材は、開口側の端部がストッパによって塞がれ、加圧室から戻される燃料は底部への衝突が緩和される。一方、ストッパは、筒部の外周側においてハウジングとの間に加圧室と燃料通路とを接続する接続燃料通路を形成している。そのため、弁部材の端部をストッパで塞いでも、加圧室と燃料通路との間の燃料の流れは確保される。弁部材の端部をストッパで塞ぐため、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、弁部材は戻される燃料から受ける力が低減される。その結果、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために電磁駆動部の第一弾性部材に要求される力は低減される。したがって、電磁駆動部の大型化を抑制することができる。
請求項2または3記載の発明では、弁部材またはストッパは接続燃料通路と筒部の内側とを連通する連通路を有している。弁部材の端部をストッパで塞ぐ場合、加圧室から接続燃料通路を経由して燃料通路へ戻される燃料の圧力は筒部の内側における燃料の圧力よりも高くなるおそれがある。この場合、弁部材の周囲における燃料の圧力が弁部材の内側よりも高くなるため、弁部材がストッパから離れず、弁部材の作動応答性が低下するおそれがある。したがって、連通路によりストッパの外側と内側とを連通することにより、燃料の圧力差が低減され、弁部材の応答性を高めることができる。また、連通路は、弁部材の径方向へ形成されている。これにより、連通路を経由してストッパの内側に流入した燃料の流れが弁部材を直接弁座部側へ押し付けることはない。したがって、第一弾性部材の押し付け力を高める必要はなく、電磁駆動部の大型化を抑制することができる。
請求項4記載の発明では、ストッパは弁部材に接する筒部の弁部材とは反対側の端部に底部を有する。すなわち、ストッパは、底部から弁部材側に伸びる筒部が設けられており、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、この筒部の反底部側端面が弁部材に接した状態となるように設けられている。ストッパは、加圧室側が底部によって塞がれている。そのため、加圧室から戻される燃料は、ストッパの内側へ流入せず、弁部材への衝突が緩和される。一方、ストッパは、筒部の外周側においてハウジングとの間に加圧室と燃料通路とを接続する接続燃料通路を形成している。これにより、ストッパの弁部材とは反対側の端部を底部で塞いでも、加圧室と燃料通路との間の燃料の流れは確保される。ストッパの端部を底部で塞ぐため、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、弁部材は戻される燃料から受ける力が低減される。その結果、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために電磁駆動部の第一弾性部材に要求される力は低減される。したがって、電磁駆動部の大型化を抑制することができる。
請求項5または6記載の発明では、弁部材またはストッパは接続燃料通路と筒部の内側とを連通する連通路を有している。ストッパの端部を底部で塞ぐ場合、加圧室から接続燃料通路を経由して燃料通路へ戻される燃料の圧力は筒部の内側における燃料の圧力よりも高くなるおそれがある。この場合、弁部材の周囲における燃料の圧力が弁部材の内側よりも高くなるため、弁部材がストッパから離れず、弁部材の作動応答性が低下するおそれがある。したがって、連通路によりストッパの外側と内側とを連通することにより、燃料の圧力差が低減され、弁部材の応答性を高めることができる。また、連通路は、弁部材の径方向へ形成されている。これにより、連通路を経由してストッパの内側に流入した燃料の流れが弁部材を直接弁座部側へ押し付けることはない。したがって、第一弾性部材の押し付け力を高める必要はなく、電磁駆動部の大型化を抑制することができる。
請求項7記載の発明では、ハウジングの内壁には、ストッパの弁部材とは反対側において第一係止部材が固定されている。また、ストッパには、弁部材とは反対側に第二弾性部材が設けられている。第二弾性部材は、ストッパを弁部材とは反対の方向へ付勢する。これにより、ストッパは、第一係止部材の弁部材側に係止される。そのため、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパは、戻される燃料によって弁部材の方向への力を受けたとしても、弁部材側への移動が制限される。したがって、弁部材の軸方向の移動可能範囲すなわち弁部材のリフト量が十分に確保され、弁部材の開閉特性を向上することができる。また、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパの弁部材側への移動が制限されることによって、弁部材はストッパを経由して受ける力すなわち戻される燃料から受ける力が低減される。そのため、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために電磁駆動部の第一弾性部材に要求される力は低減される。さらに、弁部材の端部はストッパで塞がれているため、弁部材は戻される燃料から受ける力が低減される。その結果、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために電磁駆動部の第一弾性部材に要求される力はより低減される。したがって、電磁駆動部の大型化を抑制することができる。
請求項8記載の発明では、ハウジングの内壁には、弁部材またはストッパの筒部の外周側において段差部が形成されている。また、ストッパには、弁部材と反対側に第二弾性部材が設けられている。第二弾性部材は、ストッパを弁部材の方向へ付勢する。これにより、ストッパは、ハウジングの内壁に形成された段差部に係止される。そのため、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパは、戻される燃料によって弁部材の方向への力を受けたとしても、弁部材側への移動が制限される。したがって、弁部材の軸方向の移動可能範囲すなわち弁部材のリフト量が十分に確保され、弁部材の開閉特性を向上することができる。また、加圧室から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパの弁部材側への移動が制限されることによって、弁部材はストッパを経由して受ける力すなわち戻される燃料から受ける力が低減される。そのため、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために電磁駆動部の第一弾性部材に要求される力は低減される。さらに、ストッパの端部は底部で塞がれているため、弁部材は戻される燃料から受ける力が低減される。その結果、弁部材が弁座部から離座した状態を維持するために電磁駆動部の第一弾性部材に要求される力はより低減される。したがって、電磁駆動部の大型化を抑制することができる。
請求項9記載の発明では、ストッパには、弁部材とは反対側に第二係止部材が設けられている。第二係止部材は、弁部材側において第二弾性部材の弁部材とは反対側の端部を係止する。これにより、第二弾性部材は、弁部材とは反対の方向へのストッパからの抜けが低減される。その結果、第二弾性部材は、ストッパに対して、弁部材とは反対の方向への付勢を維持する。したがって、ストッパの位置の安定性をより高めることができる。
請求項10記載の発明では、ストッパには、弁部材とは反対側に係止部材が設けられている。係止部材は、弁部材とは反対側において第二弾性部材の弁部材とは反対側の端部を係止する。これにより、第二弾性部材の弁部材とは反対側の端部は、弁部材の方向へのずれが低減される。その結果、第二弾性部材は、ストッパに対して、弁部材の方向への付勢を維持する。したがって、ストッパの位置の安定性をより高めることができる。
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部位には同一の符号を付し、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燃料ポンプを図2に示す。高圧燃料ポンプ10は、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジンのインジェクタに燃料を供給する燃料ポンプである。
図2に示すように、高圧燃料ポンプ10は、ハウジング本体11、カバー12、ガイド部材30、プランジャ13、調量弁部40および吐出弁部70などを備えている。ハウジング本体11、カバー12およびガイド部材30は、特許請求の範囲のハウジングを構成している。ハウジング本体11は、例えばマルテンサイト系のステンレスなどで形成されている。ハウジング本体11は、円筒状のシリンダ14を形成している。ハウジング本体11のシリンダ14には、プランジャ13が軸方向へ往復移動可能に支持されている。
ハウジング本体11は、導入通路111、吸入通路112、加圧室113および吐出通路114などを形成している。ハウジング本体11は、筒部15を有している。筒部15は、内部に導入通路111と吸入通路112とを連通する通孔部151を形成している。筒部15は、シリンダ14の中心軸と概ね垂直に形成されており、内径が途中で変化している。ハウジング本体11は、筒部15において内径が変化する部分に段差面152を形成している。筒部15に形成されている通孔部151には、ガイド部材30が設けられている。
ハウジング本体11とカバー12との間には、燃料室16が形成されている。燃料室16には、図示しない低圧燃料ポンプによって図示しない燃料タンクから燃料が供給される。導入通路111は、燃料室16と筒部15の内周側に形成されている通孔部151とを連通している。吸入通路112は、一方の端部が加圧室113に連通している。吸入通路112の他方の端部は、段差面152の内周側に開口している。導入通路111と吸入通路112とは、図1に示すようにガイド部材30の内周側を経由して接続している。加圧室113は、図2に示すように吸入通路112とは反対側において吐出通路114と連通している。
プランジャ13は、ハウジング本体11のシリンダ14に軸方向へ往復移動可能に支持されている。加圧室113は、プランジャ13の往復移動方向の一端側に形成されている。プランジャ13の他端側に設けられたヘッド17は、スプリング座18と結合している。スプリング座18とハウジング本体11との間には、スプリング19が設けられている。スプリング座18は、スプリング19の押し付け力によりタペット20の底部21の内壁に押し付けられている。タペット20の底部21の外壁が図示しないカムと接することにより、プランジャ13は軸方向へ往復駆動される。タペット20は、タペットガイド22により移動が案内される。タペットガイド22は、ハウジング本体11のシリンダ14の外周側に取り付けられている。
スプリング19は、一方の端部がハウジング本体11に接し、他方の端部がスプリング座18に接している。スプリング19は、軸方向へ伸びる力を有している。これにより、スプリング19は、スプリング座18を経由してタペット20を図示しないカムへ押し付ける。プランジャ13のヘッド17側の外周面と、プランジャ13を収容するシリンダ14を形成しているハウジング本体11の内周面との間は、オイルシール23により液密にシールされている。オイルシール23は、エンジン内から加圧室113へのオイルの浸入を防止するとともに、加圧室113からエンジンへの燃料の流出を防止する。
燃料出口71を形成する吐出弁部70は、ハウジング本体11の吐出通路114側に設けられている。吐出弁部70は、加圧室113において加圧された燃料の排出を断続する。吐出弁部70は、弁軸部材72、ボール部材73およびスプリング74を有している。弁軸部材72は、吐出通路114を形成するハウジング本体11に固定されている。スプリング74は、一方の端部が弁軸部材72に接し、他方の端部がボール部材73に接している。ボール部材73は、スプリング74の押し付け力により、ハウジング本体11が形成する弁座75側へ押し付けられている。ボール部材73は、弁座75に着座することにより吐出通路114を閉鎖し、弁座75から離座することにより吐出通路114を開放する。ボール部材73は、弁座75とは反対側へ移動したとき、弁軸部材72の端部と接することにより移動が制限される。
加圧室113の燃料の圧力が上昇すると、加圧室113側の燃料からボール部材73が受ける力は増大する。そして、加圧室113側の燃料からボール部材73が受ける力がスプリング74の押し付け力と弁座75の下流側の燃料、すなわち図示しないデリバリパイプ内の燃料から受ける力との和よりも大きくなると、ボール部材73は弁座75から離座する。一方、加圧室113の燃料の圧力が低下すると、加圧室113側の燃料からボール部材73が受ける力は減少する。そして、加圧室113側の燃料からボール部材73が受ける力がスプリング74の押し付け力と弁座75の下流側の燃料から受ける力との和よりも小さくなると、ボール部材73は弁座75に着座する。これにより、吐出弁部70は、加圧室113からの燃料の吐出を断続する逆止弁として機能する。
ガイド部材30は、図1に示すようにハウジング本体11に固定されている。ガイド部材30は、例えば圧入、および係止部材31などによりハウジング本体11の通孔部151の内側に固定されている。ガイド部材30は、筒状に形成されている。ガイド部材30は、加圧室113とは反対側の端部に弁座部32を有している。ガイド部材30は、ハウジング本体11およびカバー12とともに特許請求の範囲のハウジングを構成している。
調量弁部40は、弁部材41、ストッパ42、スプリング43および電磁駆動部50を有している。弁部材41は、ガイド部材30の内周側に軸方向へ移動可能に設けられている。弁部材41は、底部44および筒部45を有する円筒状に形成されている。弁部材41は、軸方向において筒部45の一方の端部側を底部44が塞いでいる。筒部45は、外周壁の一部がガイド部材30の内周壁と接する。これにより、弁部材41は、ガイド部材30によって移動が案内される。ガイド部材30は、内周壁の周方向の一部に溝33を有している。ガイド部材30に溝33を形成することにより、弁部材41の外周側には燃料が流れる接続燃料通路81が形成される。これにより、弁部材41は、筒部45の外周側においてガイド部材30との間に接続燃料通路81を形成している。
ガイド部材30は、弁座部32の内周側に孔部34を形成している。孔部34は、ハウジング本体11の筒部15の内周側に形成されている通孔部151を経由して導入通路111に接続している。これにより、ガイド部材30が形成する孔部34と、ハウジング本体11が形成する通孔部151および導入通路111は、特許請求の範囲の燃料通路を形成している。その結果、弁部材41の外周側においてガイド部材30との間に形成される接続燃料通路81は、加圧室113に連通する吸入通路112と、孔部34、通孔部151および導入通路111によって構成される燃料通路との間を連通している。
弁部材41の底部44は、加圧室113とは反対側の面がガイド部材30が形成する弁座部32に接触可能である。弁部材41の底部44が弁座部32に接することにより、接続燃料通路81と燃料通路を構成する孔部34との間の燃料の流れは遮断される。一方、弁部材41の底部44が弁座部32から離れることにより、接続燃料通路81と燃料通路を構成する孔部34との間の燃料の流れは開放される。ストッパ42は、板状に形成され、弁部材41を挟んでガイド部材30の弁座部32とは反対側に設けられている。ストッパ42は、弁部材41の弁座部32とは反対側の端部と接し、弁部材41の移動を規制する。ストッパ42は、弁部材41と接しているとき、筒部45の底部44とは反対側の開口を塞いでいる。これにより、ストッパ42と弁部材41とが接しているとき、加圧室113側から流入した燃料は底部44への衝突が緩和される。
スプリング43は、筒状の弁部材41の内側に設けられている。スプリング43は、一方の端部がストッパ42に接し、他方の端部が弁部材41の底部44に接している。スプリング43は、軸方向へ伸びる力を有している。これにより、スプリング43は、弁部材41を弁座部32側へ押し付けている。
電磁駆動部50は、コイル51、固定コア52、可動コア53、磁性部材54、フランジ55、第一弾性部材としてのスプリング56およびニードル57を有している。コイル51は、樹脂製のスプール58に巻かれており、通電することにより磁界を発生する。固定コア52は、磁性材料から形成されている。固定コア52は、コイル51および磁性部材54の内周側に収容されている。可動コア53は、磁性材料から形成されている。可動コア53は、固定コア52と対向して配置されている。可動コア53は、非磁性材料から形成されている筒部材59の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。筒部材59は、可動コア53を収容するとともに、固定コア52とフランジ55との間の磁気的な短絡を防止する。固定コア52と可動コア53との間には、スプリング56が設けられている。スプリング56は、可動コア53を固定コア52とは反対側へ押し付けている。また、スプリング56が可動コア53を押し付ける力は、スプリング43が弁部材41を押し付ける力よりも大きい。これにより、コイル51に通電していないとき、固定コア52と可動コア53とは互いに離れている。
フランジ55は、磁性材料から形成されている。フランジ55は、ハウジング本体11の筒部15に取り付けられている。これにより、フランジ55は、電磁駆動部50をハウジング本体11に保持するとともに、筒部15の端部を塞いでいる。磁性部材54は、コイル51の外周側を覆っている。磁性部材54は、磁性材料から形成され、固定コア52とフランジ55とを磁気的に接続している。フランジ55は連通孔61を有している。これにより、フランジ55の内周側と外周側とは同一の圧力に維持される。
ニードル57は、可動コア53と一体に組み付けられている。ニードル57は、可動コア53とは反対側の端部が弁部材41と接触可能である。スプリング56の押し付け力は、上述のようにスプリング43の押し付け力よりも大きい。そのため、コイル51に通電していないとき、可動コア53と一体のニードル57はスプリング56の押し付け力により弁部材41側へ移動するとともに、弁部材41はガイド部材30の弁座部32から離座している。電磁駆動部50のコイル51、固定コア52、可動コア53、磁性部材54、フランジ55、スプール58および筒部材59は、特許請求の範囲のコイル部を構成している。
次に、上記構成の高圧燃料ポンプ10の作動について説明する。
(1)吸入行程
プランジャ13が図2の下方へ移動するとき、コイル51への通電は停止されている。そのため、弁部材41は、電磁駆動部50のスプリング56から力を受けている可動コア53と一体のニードル57により加圧室113側へ押し付けられている。その結果、弁部材41は、ガイド部材30の弁座部32から離座している。また、プランジャ13が図2の下方へ移動するとき、加圧室113の圧力は低下する。そのため、弁部材41が孔部34側の燃料から受ける力は、加圧室113側の燃料から受ける力よりも大きくなる。これにより、弁部材41には弁座部32から離座する方向へ力が加わり、弁部材41は弁座部32から離座する。弁部材41は、筒部45の底部44とは反対側がストッパ42に接するまで移動する。弁部材41が弁座部32から離座することにより、燃料室16は、導入通路111、通孔部151、孔部34、接続燃料通路81および吸入通路112を経由して加圧室113に連通する。したがって、燃料室16の燃料は、加圧室113に吸入される。また、このとき、弁部材41は、ストッパ42と接することにより、筒部45の底部44とは反対側の端部がストッパ42で塞がれている。
(2)戻し行程
プランジャ13が下死点から上死点に向かって上昇するとき、加圧室113の燃料の圧力は上昇し、弁部材41には加圧室113側の燃料から弁座部32に着座する方向へ力が加わる。しかし、コイル51に通電していないとき、ニードル57はスプリング56の押し付け力により、弁座部32よりも加圧室113側へ突出している。そのため、弁部材41は、ニードル57によって弁座部32側への移動が規制される。また、弁部材41は、底部44と反対側がストッパ42によって塞がれている。そのため、加圧室113で加圧された燃料は、底部44への衝突が緩和される。その結果、コイル51への通電が停止されている間、弁部材41は弁座部32から離間した状態を維持する。これにより、プランジャ13の上昇によって加圧室113で加圧された燃料は、燃料室16から加圧室113へ吸入される場合と逆に、吸入通路112、接続燃料通路81、孔部34、通孔部151および導入通路111を経由して燃料室16へ戻される。
(3)加圧行程
戻し行程の途中にコイル51へ通電すると、コイル51に発生した磁界により、固定コア52、磁性部材54、フランジ55および可動コア53に磁気回路が形成される。これにより、互いに離間している固定コア52と可動コア53との間には磁気吸引力が発生する。固定コア52と可動コア53との間に発生する磁気吸引力がスプリング56の押し付け力よりも大きくなると、可動コア53は固定コア52側へ移動する。そのため、可動コア53と一体のニードル57も、固定コア52側へ移動する。ニードル57が固定コア52側へ移動すると、弁部材41とニードル57とは離間し、弁部材41はニードル57から力を受けない。その結果、弁部材41は、スプリング43の押し付け力によって弁座部32側へ移動する。
弁部材41が弁座部32側へ移動し、弁部材41が弁座部32に着座することにより、接続燃料通路81と孔部34との間は閉鎖される。これにより、加圧室113から燃料室16への燃料の戻し行程は終了する。プランジャ13が上昇するとき、加圧室113と燃料室16との間を閉鎖することにより、加圧室113から燃料室16へ戻される燃料の量が調整される。その結果、加圧室113で加圧される燃料の量が決定される。
加圧室113と燃料室16との間が閉鎖された状態でプランジャ13がさらに上死点に向けて上昇すると、加圧室113の燃料の圧力は上昇する。加圧室113の燃料の圧力が所定の圧力以上になると、吐出弁部70のスプリング74の押し付け力と弁座75の下流側の燃料からボール部材73が受ける力とに抗して、ボール部材73は弁座75から離座する。これにより、吐出弁部70が開弁し、加圧室113で加圧された燃料は吐出通路114を通り高圧燃料ポンプ10から吐出される。高圧燃料ポンプ10から吐出された燃料は、図示しないデリバリパイプに供給されて蓄圧され、インジェクタに供給される。このとき、ニードル57は、弁部材41から離れている。そのため、弁部材41が加圧室113側の燃料から力を受けても、その力は電磁駆動部50のニードル57には伝わらない。
プランジャ13が上死点まで移動すると、プランジャ13は再び図2の下方へ移動する。これにより、加圧室113の燃料の圧力は低下するとともに、コイル51への通電が停止される。そのため、弁部材41は再び弁座部32から離れ、加圧室113には燃料室16から燃料が吸入される。
なお、加圧室113の燃料の圧力が所定値まで上昇したとき、コイル51への通電は停止してもよい。加圧室113の燃料の圧力が上昇すると、弁部材41が弁座部32から離座する方向へ受ける力よりも、加圧室113側の燃料によって弁座部32へ着座する方向へ受ける力が大きくなる。そのため、コイル51への通電を停止しても、弁部材41は加圧室113側の燃料から受ける力によって弁座部32への着座状態を維持する。このように、所定の時期にコイル51への通電を停止することにより、電磁駆動部50の消費電力を低減することができる。
上記の(1)から(3)の行程を繰り返すことにより、高圧燃料ポンプ10は吸入した燃料を加圧して吐出する。燃料の吐出量は、調量弁部40のコイル51への通電タイミングを制御することにより調節される。
以上説明した第1実施形態では、筒状の弁部材41の端部すなわち筒部45の底部44とは反対側の端部をストッパ42が塞いでいる。つまり、弁部材41が弁座部32から離間しているとき、弁部材41はストッパ42と接することにより移動が制限される。このとき、弁部材41の筒部45は、底部44とは反対側の端部がストッパ42によって塞がれている。そのため、戻し行程において加圧室113から燃料室16へ燃料が戻されるとき、加圧室113で圧力が上昇した燃料は筒部45の底部44とは反対側の開口部から筒部45の内側に流入しない。これにより、加圧室113から流入した燃料の底部44への衝突が緩和され、戻し行程における燃料の流れによって弁部材41が弁座部32側へ押し込まれることがない。その結果、弁部材41が弁座部32から離座した状態を維持するためにニードル57を経由して弁部材41を押し付けるスプリング56の押し付け力は低減される。したがって、スプリング56の大型化、およびスプリング56の大型化にともなう電磁駆動部50の大型化を抑制することができる。また、スプリング56の大型化を抑制することにより、電磁駆動部50の出力が低減可能である。したがって、電磁駆動部50の消費電力を低減することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図3に示す。
第2実施形態では、弁部材およびストッパの形状が第1実施形態と異なっている。第2実施形態では、図3に示すように弁部材91は板状に形成されている。一方、ストッパ92は、底部94および筒部95を有する筒状に形成されている。ストッパ92は、筒部95の加圧室113側の端部に底部94を有している。筒部95は、底部94とは反対側の端部が弁部材91に接する。弁部材91は、ストッパ92の筒部95と接することにより、弁座部32から離座したときの移動が規制される。ストッパ92の外径は、ガイド部材30の内径よりも小さい。これにより、ストッパ92の筒部95の外周側には、接続燃料通路81が形成される。また、弁部材91は、ガイド部材30によって軸方向の移動が案内される。スプリング93は、軸方向の一方の端部が弁部材91に接し、他方の端部がストッパ92の底部94に接している。
第2実施形態では、ストッパ92は、加圧室113側の端部が底部94によって塞がれている。そのため、戻し行程において、加圧室113で加圧された燃料が燃料室16へ戻されるとき、戻される燃料の流れと弁部材91との衝突が緩和される。その結果、戻し行程における燃料の流れによって弁部材91が弁座部32側へ押し込まれることがなく、弁部材91が弁座部32から離座した状態を維持するためにニードル57を経由して弁部材91を押し付けるスプリング56の押し付け力は低減される。したがって、スプリング56の大型化、およびスプリング56の大型化にともなう電磁駆動部50の大型化を抑制することができる。また、スプリング56の大型化を抑制することにより、電磁駆動部50の出力が低減可能である。したがって、電磁駆動部50の消費電力を低減することができる。
さらに、第2実施形態では、可動部分となる弁部材91が第1実施形態と比較して小型化される。これにより、弁部材91は、軽量化される。したがって、弁部材91の駆動に必要な力を低減することができ、電磁駆動部50の小型化および消費電力の低減、ならびに弁部材91の応答性の向上を図ることができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図4に示す。
第3実施形態は、第1実施形態の変形である。第1実施形態で説明したように、弁部材41が弁座部32から離座しているとき、弁部材41は底部44とは反対側の端部がストッパ42によって塞がれている。そのため、加圧室113から戻される燃料の流れと弁部材41の底部44との衝突が緩和され、燃料の流れによる弁部材41の弁座部32側への押し戻しが低減される。
一方、戻し行程のとき、弁部材41の周囲を加圧室113から吐出される燃料が流れるため、接続燃料通路81の燃料の圧力は弁部材41の内部の燃料の圧力に比較して高くなる。このように弁部材41の外側の燃料の圧力が弁部材41の内側の燃料の圧力よりも高くなると、ストッパ42からの弁部材41の離間速度が低下するおそれがある。ストッパ42からの弁部材41の離間速度が低下すると、電磁駆動部50によってニードル57が吸引されても、弁部材41が速やかに弁座部32へ着座せず、燃料の調量性能が悪化することが考えられる。
そこで、第3実施形態では、弁部材41の外側と内側とを連通する連通路46を設けている。図4(A)に示す調量弁部40の場合、弁部材41は筒部45を径方向に貫く連通路46を有している。図4(B)に示す調量弁部40の場合、筒部45のストッパ42側の端部に溝47を形成し、筒部45とストッパ42との間に連通路46を形成している。図4(C)に示す調量弁部40の場合、ストッパ42の筒部45側の端部に溝48を形成し、筒部45とストッパ42との間に連通路46を形成している。
このように、第3実施形態では、弁部材41の外側と内側とを連通する連通路46を設けることにより、弁部材41の外側と内側とで燃料の圧力を均一化している。また、連通路46は、弁部材41の径方向に形成されている。そのため、弁部材41の外側から内側へ燃料が流入しても、その燃料の流れと弁部材41の底部44との衝突が緩和され、燃料の流れが弁部材41を弁座部32側へ押し付けることはない。したがって、迅速な弁部材41の駆動と、電磁駆動部50の大型化の抑制とを両立して達成することができる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図5に示す。
第4実施形態は、第2実施形態の変形である。第2実施形態で説明したように、弁部材91が弁座部32から離座しているとき、弁部材91はストッパ92の筒部95と接している。そのため、加圧室113から戻される燃料の流れと弁部材91との衝突が緩和され、燃料の流れによる弁部材91の弁座部32側への押し戻しが低減される。
一方、戻し行程のとき、第3実施形態で説明したようにストッパ92の外側と内側とで燃料の圧力に差が生じる。そこで、第4実施形態では、ストッパ92の外側と内側とを連通する連通路96を設けている。図5(A)に示す調量弁部40の場合、ストッパ92は筒部95を径方向に貫く連通路96を有している。図5(B)に示す調量弁部40の場合、筒部95の弁部材91側の端部に溝97を形成し、筒部95と弁部材91との間に連通路96を形成している。図5(C)に示す調量弁部40の場合、弁部材91の筒部95側の端部に溝98を形成し、筒部95と弁部材91との間に連通路96を形成している。
このように、第4実施形態では、ストッパ92の外側と内側とを連通する連通路96を設けることにより、ストッパ92の外側と内側とで燃料の圧力を均一化している。また、連通路96は、ストッパ92の径方向に形成されている。そのため、ストッパ92の外側から内側へ燃料が流入しても、その燃料の流れと弁部材91との衝突が緩和され、燃料の流れが弁部材91を弁座部32側へ押し付けることはない。したがって、迅速な弁部材91の駆動と、電磁駆動部50の大型化の抑制とを両立して達成することができる。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図6に示す。
第5実施形態は、第1実施形態の変形である。第1実施形態で説明したように、弁部材41が弁座部32から離座しているとき、弁部材41は底部44とは反対側の端部がストッパ42によって塞がれている。そのため、加圧室113から戻される燃料の流れと弁部材41の底部44との衝突が緩和され、燃料の流れによる弁部材41の弁座部32側への押し戻しが低減される。
一方、戻し行程のとき、ストッパ42の弁部材41とは反対側の端面は、戻される燃料から弁部材41の方向への力を受ける。ストッパ42が弁部材41の方向への力を受けると、ストッパ42は、スプリング56の押し付け力に抗して弁部材41側へ移動する恐れがある。ストッパ42が弁部材41側へ移動すると、ストッパ42が移動した分だけ弁部材41の軸方向の移動可能範囲すなわち弁部材41のリフト量は縮小されるため、弁部材41の開閉特性が悪化する。
そこで、第5実施形態では、ストッパ42の弁部材41とは反対側に第二弾性部材としての弾性部材を設け、この弾性部材によってストッパ42を弁部材41とは反対の方向へ付勢している。図6(A)に示す調量弁部40の場合、ストッパ42の弁部材41とは反対側に弾性部材310が設けられている。弾性部材310は、例えば金属または樹脂などの弾性を有する材料により形成されている。弾性部材310は、図7(A)に示すように略円盤状に形成されている。図7(A´)は、図7(A)のA´−A´線による断面を表す図である。図7(A´)に示すように弾性部材310は、径方向の外縁から中心へ向かうに従い軸方向の一方の面側へ突出している。また、弾性部材310には、弾性部材310の径方向のほぼ中心を軸方向へ貫く略円形の開口部311が形成されている。
ストッパ42は、ストッパ本体420および突出部421から構成されている。ストッパ本体420は、略円盤状に形成されている。図6(A)に示すように、突出部421は、ストッパ本体420の径方向の中心から弁部材41とは反対の方向へ突出している。突出部421は、略円柱状に形成されている。突出部421の軸方向の一部には、突出部421の外壁に沿って略円環状の溝部422が形成されている。すなわち、突出部421の溝部422における外径は、突出部421の溝部422以外の部位の外径よりも小さい。また、突出部421の溝部422以外の部位の外径は、弾性部材310の開口部311の内径よりも大きい。
ガイド部材30の弁座部32とは反対側には、内壁に沿って第一係止部材としての係止部材35が固定されている。係止部材35の外壁とガイド部材30の内壁との間の一部には接続燃料通路81が形成されている。そのため、係止部材35が燃料の流れを妨げることはない。また、係止部材35の弁部材41側の端部は、ストッパ本体420の弁部材41とは反対側の端面の外縁部周辺と接している。
弾性部材310は、ストッパ42の弁部材41とは反対側に設けられている。また、弾性部材310は、突出している面とは反対側の面の外縁部すなわち弁部材41側の端部が、ガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接している。なお、弾性部材310の弁部材41側の端部の外径は、ガイド部材30の溝33における内径よりも小さい。そのため、弾性部材310は、溝33によって形成されている接続燃料通路81を塞ぐことはない。これにより、加圧室113と燃料通路との間の燃料の流路は確保される。
弾性部材310の開口部311の内径は、ストッパ42の突出部421の外径よりも小さい。また、弾性部材310の開口部311の内径は、突出部421の溝部422における外径とほぼ同一またはやや大きく設定されている。そのため、ストッパ42と弾性部材310とを組み付ける際、ストッパ42の突出部421を弾性部材310の開口部311へ挿入すると、開口部311は突出部421の溝部422に嵌まり込む。これにより、弾性部材310は、開口部311周辺すなわち弾性部材310の弁部材41とは反対側の端部がストッパ42の突出部421の溝部422に固定される。
弾性部材310は、径方向の中心部が突出する方向すなわち軸方向へ伸びる力を有し、所謂皿バネとして機能する。上述のように、弾性部材310は、弁部材41側の端部がガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接している。また、弾性部材310は、弁部材41とは反対側の端部がストッパ42の突出部421の溝部422に固定されている。これにより、弾性部材310は、ストッパ42を弁部材41とは反対の方向へ付勢する。そのため、ストッパ本体420は、弁部材41とは反対側の端面の外縁部周辺が係止部材35の弁部材41側の端部に押し付けられる。その結果、ストッパ42は、係止部材35に係止される。
このように、第5実施形態では、ストッパ42の弁部材41とは反対側に弾性部材310を設け、ストッパ42を弁部材41とは反対の方向へ付勢することによって、ストッパ42を係止部材35に係止している。そのため、加圧室113から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパ42は、戻される燃料によって弁部材41の方向への力を受けたとしても、弁部材41側への移動が制限される。その結果、弁部材41の軸方向の移動可能範囲すなわち弁部材41のリフト量は十分に確保される。したがって、弁部材41の開閉特性を向上することができる。
また、加圧室113から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパ42の弁部材41側への移動が制限されることによって、弁部材41はストッパ42を経由して受ける力すなわち戻される燃料から受ける力が低減される。そのため、弁部材41が弁座部32から離座した状態を維持するためにニードル57を経由して弁部材41を押し付けるスプリング56の押し付け力は低減される。また、第5実施形態では、第1実施形態と同様に弁部材41の端部はストッパ42で塞がれている。そのため、弁部材41は、戻される燃料から受ける力が低減される。その結果、弁部材41が弁座部32から離座した状態を維持するために電磁駆動部50のスプリング56に要求される力はより低減される。したがって、スプリング56の大型化、およびスプリング56の大型化にともなう電磁駆動部50の大型化を抑制することができる。
上述の第5実施形態において弾性部材310の代わりに弾性部材320を用いた例を図6(B)に示す。弾性部材320は、略円盤状に形成されている。弾性部材320は、弾性部材310と同様に例えば金属または樹脂などの弾性を有する材料により形成されている。弾性部材320の径方向のほぼ中心には、弁部材41とは反対側へ突出する突部321が形成されている。また、弾性部材320の径方向のほぼ中心には、突部321において弾性部材320を軸方向へ貫く開口部322が形成されている。
弾性部材320の外径は、ガイド部材30の溝33における内径よりも大きい。弾性部材320の外縁部周辺の弁部材41側は、ガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接している。なお、弾性部材320には、ガイド部材30の溝33に対応した位置に弾性部材320を軸方向へ貫く複数の連通孔323が形成されている。連通孔323は、加圧室113に連通する吸入通路112と溝33により形成されている接続燃料通路81とを接続している。これにより、加圧室113と燃料通路との間の燃料の流路は確保される。
弾性部材320の開口部322の内径は、ストッパ42の突出部421の外径よりも小さい。また、弾性部材320の開口部322の内径は、突出部421の溝部422における外径とほぼ同一またはやや大きく設定されている。そのため、ストッパ42と弾性部材320とを組み付ける際、ストッパ42の突出部421を弾性部材320の開口部322へ挿入すると、開口部322は突出部421の溝部422に嵌まり込む。これにより、弾性部材320は、開口部322周辺すなわち弾性部材320の弁部材41とは反対側の端部がストッパ42の突出部421の溝部422に固定される。
弾性部材320は、突部321が突出する方向すなわち軸方向へ伸びる力を有し、図6(A)に示す弾性部材310と同様に所謂皿バネとして機能する。上述のように、弾性部材320は、弁部材41側の端部がガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接している。また、弾性部材320は、弁部材41とは反対側の端部がストッパ42の突出部421の溝部422に固定されている。これにより、弾性部材320は、ストッパ42を弁部材41とは反対の方向へ付勢する。そのため、ストッパ本体420は、弁部材41とは反対側の端面の外縁部周辺が係止部材35の弁部材41側の端部に押し付けられる。その結果、ストッパ42は、係止部材35に係止される。そのため、加圧室113から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパ42は、戻される燃料によって弁部材41の方向への力を受けたとしても、弁部材41側への移動が制限される。
このように、第5実施形態では、弾性部材310を弾性部材320に代えても、弾性部材310を用いたときと同様に弁部材41のリフト量は十分に確保され弁部材41の開閉特性を向上することができる。また、電磁駆動部50のスプリング56に要求される力は低減されるので、スプリング56および電磁駆動部50の大型化を抑制することができる。
次に、第5実施形態において弾性部材310の代わりに弾性部材330を用いた例を図6(C)に示す。弾性部材330は、例えば金属または樹脂などの弾性を有する材料により、図7(B)に示すようなコイルスプリング状に形成されている。弾性部材330は、軸方向へ伸びる力を有している。弾性部材330は、弁部材41側の端部がガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接している。また、弾性部材330は、弁部材41とは反対側の端部がストッパ42の突出部421の溝部22に固定されている。これにより、ストッパ42は、弁部材41とは反対の方向に付勢され、係止部材35に係止される。したがって、弾性部材310の代わりに弾性部材330を用いた場合でも、弾性部材310を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
なお、第5実施形態では、弾性部材310の代わりに例えば図7(C)および(C´)に示すような弾性部材340を用いてもよい。弾性部材340は、例えば金属または樹脂などの弾性を有する材料により形成されている。弾性部材340は、本体341、腕部342および固定部343から構成されている。本体341は、略円環状に形成されている。本体341は、周方向の一部に軸方向の一方の面側へ軸に対して傾斜しつつ突出する腕部342を有している。腕部342は、本体341とは反対側の端部に固定部343を有している。
弾性部材310の代わりに弾性部材340を用いた場合、弾性部材340の本体341はガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接し、固定部343はストッパ42の突出部421の溝部422に固定される。このとき、弾性部材340は、軸方向へ伸びる力を有している。すなわち弾性部材340の固定部343には、本体341から離れる方向への力が働く。そのため、ストッパ42は、弁部材41とは反対の方向へ付勢される。これにより、ストッパ42は係止部材35に係止される。したがって、弾性部材310の代わりに弾性部材340を用いた場合でも、弾性部材310を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
また、弾性部材310の代わりに例えば図7(D)および(D´)に示すような弾性部材350を用いてもよい。弾性部材350は、例えば樹脂などの弾性を有する材料により形成されている。弾性部材350は、略三角錐状に形成されている。弾性部材350の径方向のほぼ中心には、弾性部材350を軸方向へ貫く開口部351が形成されている。弾性部材350は、軸方向へ伸びる力を有している。そのため、弾性部材310の代わりに弾性部材350を用いた場合でも、弾性部材350は、ストッパ42を弁部材41とは反対の方向へ付勢することによって、ストッパ42を係止部材35に係止する。したがって、弾性部材310の代わりに弾性部材350を用いた場合でも、弾性部材310を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
上述のように第5実施形態において弾性部材310の代わりに用いる弾性部材としては、ストッパ42を弁部材41とは反対の方向へ付勢するものであればどのような形状であってもよい。
また、第5実施形態では、第3実施形態で示したように弁部材41またはストッパ42に連通路46を形成してもよい。これにより、第5実施形態においても、第3実施形態による効果と同様の効果を得ることができる。
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図8に示す。
第6実施形態は、第5実施形態の変形である。第6実施形態では、第5実施形態と同様に、弁部材41が弁座部32から離座しているとき、弁部材41は底部44とは反対側の端部がストッパ42によって塞がれている。そのため、加圧室113から戻される燃料の流れと弁部材41の底部44との衝突が緩和され、燃料の流れによる弁部材41の弁座部32側への押し戻しが低減される。
図8(A)に示すように第6実施形態では、ガイド部材30の弁座部32とは反対側の内壁に、拡大径部36が形成されている。ガイド部材30の拡大径部36における内径は、ガイド部材30の溝33における内径よりも大きい。これにより、拡大径部36と溝33との間には、ガイド部材30の内壁に沿って段差部37が形成されている。
ストッパ42は、ガイド部材30の拡大径部36の内周側に挿入されている。ストッパ42の本体420の外径は、ガイド部材30の拡大径部36における内径とほぼ同一またはやや小さい。また、ストッパ42の本体420の外径は、ガイド部材30の溝33における内径よりも大きい。そのため、ストッパ42を拡大径部36の内周側に挿入したとき、ストッパ42の本体420は、外縁部周辺の弁部材41側の端面が段差部37と接する。本体420の外縁部には、溝33に対応する位置に複数の連通部423が形成されている。連通部423は、溝33によって形成される接続燃料通路81と、本体420の弁部材41とは反対側とを連通する。
第6実施形態における第二弾性部材としては、第5実施形態における第二弾性部材と同一の形状のものを用いることができる。図8(A)に示すように、第二弾性部材としての弾性部材310は、ガイド部材30の弁座部32とは反対側に設けられている。また、弾性部材310の弁部材41側の端部とガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部とは例えば溶接などによって固定されている。すなわち、弾性部材310は、ガイド部材30に固定されている。
弾性部材310の開口部311は、第5実施形態と同様にストッパ42の突出部421の溝部422に嵌め込まれている。これにより、弾性部材310の弁部材41とは反対側の端部は、突出部421の溝部422に固定されている。また、第6実施形態では、弾性部材310は、軸方向へ縮む力を有している。そのため、ストッパ42は、弾性部材310によって弁部材41の方向へ付勢される。これにより、ストッパ42の本体420は、外縁部周辺の弁部材41側の端面がガイド部材30の段差部37に押し付けられる。その結果、ストッパ42は、段差部37に係止される。
また、図8(B)および(C)に示すように第6実施形態では、第5実施形態と同様に弾性部材310の代わりに弾性部材320または弾性部材330を用いてもよい。第6実施形態では、弾性部材320または弾性部材330の弁部材41側の端部は、ガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に溶接などにより固定されている。また、弾性部材320または弾性部材330の弁部材41とは反対側の端部は、ストッパ42の突出部421の溝部422に固定されている。そして、第6実施形態では、弾性部材320または弾性部材330は軸方向へ縮む力を有している。そのため、ストッパ42は、弁部材41の方向へ付勢され、ガイド部材30の段差部37に係止される。
図8(C´)に示す例は、図8(C)に示す例の変形である。図8(C´)に示す例の場合、ストッパ42は、突出部421を有さず、本体420のみで構成されている。弾性部材331は、ストッパ42の弁部材41とは反対側に設けられている。弾性部材331の弁部材41とは反対側の端部は、例えば溶接などによってガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に固定されている。弾性部材331の弁部材41側の端部は、ストッパ42の本体420の弁部材41とは反対側の端面に接している。弾性部材331は、軸方向へ伸びる力を有している。これにより、ストッパ42は、弁部材41の方向へ付勢され、ガイド部材30の段差部37に係止される。
このように、第6実施形態では、ストッパ42の弁部材41とは反対側に弾性部材を設け、ストッパ42を弁部材41の方向へ付勢することによって、ストッパ42をガイド部材30の段差部37に係止している。そのため、加圧室113から燃料通路へ燃料が戻されるとき、ストッパ42は、戻される燃料によって弁部材41の方向への力を受けたとしても、弁部材41側への移動が制限される。その結果、弁部材41の軸方向の移動可能範囲すなわち弁部材41のリフト量は十分に確保される。したがって、第5実施形態と同様に弁部材41の開閉特性を向上することができる。また、第6実施形態においても、第5実施形態と同様に弁部材41が弁座部32から離座した状態を維持するために電磁駆動部50のスプリング56に要求される力は低減される。したがって、スプリング56の大型化、およびスプリング56の大型化にともなう電磁駆動部50の大型化を抑制することができる。
上述のように第6実施形態において弾性部材310の代わりに用いる弾性部材としては、ストッパ42を弁部材41の方向へ付勢するものであればどのような形状であってもよい。
また、第6実施形態では、第3実施形態で示したように弁部材41またはストッパ42に連通路46を形成してもよい。これにより、第6実施形態においても、第3実施形態による効果と同様の効果を得ることができる。
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図9に示す。
第7実施形態は、第2実施形態と第5実施形態とを組み合わせた形態である。第7実施形態では、弁部材の形状は第2実施形態と同様である。一方、ストッパの形状は第2実施形態と異なっている。第7実施形態では、ストッパ92は、第2実施形態と同様に底部94および筒部95を有する筒状に形成されている。さらに、ストッパ92は、第5実施形態のストッパ42と同様に、底部94の弁部材91とは反対側に突出部921を有している。突出部921は、底部94のほぼ中心から弁部材91とは反対側へ突出しており、軸方向の途中に溝部922が形成されている。
第7実施形態では、第5実施形態と同様に、ストッパ92の弁部材91とは反対側に弾性部材310が設けられている。弾性部材310は、弁部材91側の端部がガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に接している。また、弾性部材310は、弁部材91とは反対側の端部に形成された開口部311がストッパ92の突出部921の溝部922に固定されている。弾性部材310は、軸方向へ伸びる力を有している。そのため、弾性部材310は、ストッパ92を弁部材91とは反対の方向へ付勢する。これにより、第5実施形態と同様にストッパ92は、係止部材35に係止される。したがって、第7実施形態においても第5実施形態と同様の効果を得ることができる。
第7実施形態においても、第5実施形態と同様に弾性部材310の代わりに図6(B)、図6(C)、図7(C)および図7(D)に示すような弾性部材320、弾性部材330、弾性部材340または弾性部材350を用いてもよく、ストッパ92を弁部材91とは反対の方向へ付勢する弾性部材であればどのような形状のものを用いてもよい。
また、第7実施形態では、第4実施形態で示したように弁部材91またはストッパ92に連通路96を形成してもよい。これにより、第7実施形態においても、第4実施形態による効果と同様の効果を得ることができる。
(第8実施形態)
本発明の第8実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図10に示す。
第8実施形態は、第2実施形態と第6実施形態とを組み合わせた形態である。第8実施形態では、ストッパ92の底部94の外径は筒部95の外径よりも大きい。すなわち、ストッパ92の底部94は、筒部95よりも径方向外側へ延出するつば部941を有している。つば部941の弁部材91側の端面は、ガイド部30の段差部37に接している。
第8実施形態では、第6実施形態と同様に弾性部材310の弁部材91側の端部は溶接などによってガイド部材30に固定されている。また、弾性部材310の開口部311は、ストッパ92の突出部921の溝部922に固定されている。弾性部材310は、軸方向へ縮む力を有している。そのため、ストッパ92は弁部材91の方向へ付勢され、ストッパ92のつば部941はガイド部材30の段差部37に押し付けられる。これにより、ストッパ92は、段差部37に係止される。したがって、第8実施形態においても第6実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、つば部941の接続燃料通路81に対応した位置には、つば部941の弁部材91側と弁部材91とは反対側とを接続する連通部942が形成されている。そのため、つば部941によって燃料の流れが妨げられることはない。
また、第8実施形態においても、第6実施形態と同様に弾性部材310の代わりに図8(B)、図8(C)、図8(C´)、図7(C)および図7(D)に示すような弾性部材320、弾性部材330、弾性部材331、弾性部材340または弾性部材350を用いてもよく、ストッパ92を弁部材91の方向へ付勢する弾性部材であればどのような形状のものを用いてもよい。
また、第8実施形態においても、第4実施形態で示したように弁部材91またはストッパ92に連通路96を形成してもよい。
(第9実施形態)
本発明の第9実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図11に示す。
第9実施形態は、第5実施形態の変形である。第9実施形態では、弾性部材310の開口部311は、突出部421の溝部422の弁部材41側に位置している。また、開口部311の内径は、突出部421の外径とほぼ同一またはやや大きく設定されている。突出部421の溝部422には、第二係止部材としての係止部材423が嵌め込まれている。係止部材423は、略円環状に形成されており、外径が突出部421の外径よりも大きい。弾性部材310は、軸方向へ伸びる力を有している。
上述のように弾性部材310の開口部311の弁部材41とは反対側には溝部422があり、溝部422には係止部材423が嵌め込まれている。そのため、弾性部材310は、係止部材423によって係止され、弁部材41とは反対側への移動が制限される。これにより、弾性部材310は、弁部材41とは反対方向へのストッパ42からの抜けが低減される。その結果、弾性部材310は、ストッパ42に対して、弁部材41とは反対の方向への付勢を維持する。したがって、ストッパ42の位置の安定性をより高めることができる。なお、係止部材423は、第7実施形態において用いてもよい。係止部材423を用いることにより、第7実施形態においても弾性部材310のストッパ92からの抜けが低減される。
(第10実施形態)
本発明の第10実施形態による高圧燃料ポンプの要部を図12に示す。
第10実施形態は、第6実施形態の変形である。第10実施形態では、弾性部材310の弁部材41側の端部は、第6実施形態と同様にガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に溶接などによって固定されている。第10実施形態では、弾性部材310の開口部311は、突出部421の溝部422の弁部材41とは反対側に位置している。また、開口部311の内径は、突出部421の外径とほぼ同一またはやや大きく設定されている。突出部421の溝部422には、係止部材としての係止部材423が嵌め込まれている。係止部材423は、略円環状に形成されており、外径が突出部421の外径よりも大きい。弾性部材310は、軸方向へ縮む力を有しており、弁部材41側の端部はガイド部材30の弁座部32とは反対側の端部に固定されている。
上述のように弾性部材310の開口部311の弁部材41側には溝部422があり、溝部422には係止部材423が嵌め込まれている。そのため、弾性部材310は、係止部材423によって係止され、弁部材41側への移動が制限される。これにより、弾性部材310は、弁部材41の方向へのずれが低減される。その結果、弾性部材310は、ストッパ42に対して、弁部材41の方向への付勢を維持する。したがって、ストッパ42の位置の安定性をより高めることができる。なお、係止部材423は、第8実施形態において用いてもよい。係止部材423を用いることにより、第8実施形態においても弾性部材310の弁部材91の方向へのずれが低減される。
(その他の実施形態)
以上説明した複数の実施形態では、ハウジング本体11の内部にガイド部材30を固定する例について説明した。しかし、ガイド部材30を廃止し、ハウジング本体11で直接弁部材41、91の移動を案内する構成としてもよい。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
本発明の第1実施形態による高圧燃料ポンプの要部の概略を示す断面図。 本発明の第1実施形態による高圧燃料ポンプの概略を示す断面図。 本発明の第2実施形態による高圧燃料ポンプの要部の概略を示す断面図。 本発明の第3実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明の第4実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明の第5実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明に用いられる種々の弾性部材を示す図であって、(A´)は(A)のA´−A´線による断面図、(C´)は(C)をC´方向から見た図、(D´)は(D)のD´−D´線による断面図。 本発明の第6実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明の第7実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明の第8実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明の第9実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。 本発明の第10実施形態による高圧燃料ポンプの調量弁部を示す模式図。
符号の説明
10:高圧燃料ポンプ、11:ハウジング本体(ハウジング)、12:カバー(ハウジング)、30:ガイド部材(ハウジング)、32:弁座部、34:孔部(燃料通路)、41、91:弁部材、42、92:ストッパ、44、94:底部、45、95:筒部、46、96:連通路、47、48、97、98:溝(連通路)、50:電磁駆動部、51:コイル(コイル部)、52:固定コア(コイル部)、53:可動コア(コイル部)、54:磁性部材(コイル部)、55:フランジ(コイル部)、56:スプリング(第一弾性部材)、57:ニードル、58:スプール(コイル部)、59:筒部材(コイル部)、81:接続燃料通路、111:導入通路(燃料通路)、113:加圧室、151:通孔部(燃料通路)

Claims (10)

  1. 燃料が加圧される加圧室、および前記加圧室へ燃料を導く燃料通路を有するハウジングと、
    前記ハウジングに設けられ、前記燃料通路の途中に設けられている弁座部と、
    前記加圧室と前記燃料通路との間に設けられ、前記弁座部に着座または前記弁座部から離座することにより前記燃料通路と前記加圧室との間の燃料の流れを断続し、前記弁座部に着座可能な底部および前記底部から前記弁座部とは反対側に円筒状に設けられる筒部を有し、前記筒部の外周側と前記ハウジングとの間に前記加圧室と前記燃料通路とを接続する接続燃料通路を形成する弁部材と、
    前記弁部材の前記弁座部とは反対側の端部に接して前記弁部材の前記弁座部とは反対側への移動を規制し、前記弁部材と接することにより前記筒部の前記底部とは反対側の端部の開口を塞ぐストッパと、
    燃料の流れ方向において前記弁部材の上流側に設けられ、前記弁部材に力を加えるニードル、前記ニードルを経由して前記弁部材を前記弁座部から離座する方向へ押し付ける第一弾性部材、および前記ニードルを前記弁部材とは反対側へ吸引するコイル部を有し、前記弁部材を駆動する電磁駆動部と、を備え、
    前記ストッパは、前記加圧室から前記燃料通路へ燃料が戻されるとき、前記筒部の反底部側端面に接した状態となるように設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  2. 前記弁部材は、前記接続燃料通路と前記筒部の内側とを前記弁部材の径方向へ連通する連通路を有する請求項1記載の高圧燃料ポンプ。
  3. 前記ストッパは、前記接続燃料通路と前記筒部の内側とを前記弁部材の径方向へ連通する連通路を有する請求項1記載の高圧燃料ポンプ。
  4. 燃料が加圧される加圧室、および前記加圧室へ燃料を導く燃料通路を有するハウジングと、
    前記ハウジングに設けられ、前記燃料通路の途中に設けられている弁座部と、
    前記加圧室と前記燃料通路との間に設けられ、前記弁座部に着座または前記弁座部から離座することにより前記燃料通路と前記加圧室との間の燃料の流れを断続する板状の弁部材と、
    前記弁部材の前記弁座部とは反対側の端部に接して前記弁部材の前記弁座部とは反対側への移動を規制し、前記弁部材の前記弁座部とは反対側の端部に接する筒部、および前記筒部の前記弁部材とは反対側の端部を塞ぐ底部を有し、前記筒部の外周側と前記ハウジングとの間に前記加圧室と前記燃料通路とを接続する接続燃料通路を形成するストッパと、
    燃料の流れ方向において前記弁部材の上流側に設けられ、前記弁部材に力を加えるニードル、前記ニードルを経由して前記弁部材を前記弁座部から離座する方向へ押し付ける第一弾性部材、および前記ニードルを前記弁部材とは反対側へ吸引するコイル部を有し、前記弁部材を駆動する電磁駆動部と、を備え、
    前記ストッパは、前記加圧室から前記燃料通路へ燃料が戻されるとき、前記筒部の反底部側端面が前記弁部材に接した状態となるように設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  5. 前記弁部材は、前記接続燃料通路と前記筒部の内側とを前記弁部材の径方向へ連通する連通路を有する請求項4記載の高圧燃料ポンプ。
  6. 前記ストッパは、前記接続燃料通路と前記筒部の内側とを前記弁部材の径方向へ連通する連通路を有する請求項4記載の高圧燃料ポンプ。
  7. さらに第一係止部材と、第二弾性部材とを備え、
    前記第一係止部材は、前記ストッパの前記弁部材とは反対側において前記ハウジングの内壁に固定され、
    前記第二弾性部材は、前記ストッパの前記弁部材とは反対側に設けられ、前記ストッパを前記弁部材とは反対側へ付勢することによって前記ストッパを前記第一係止部材に係止する請求項1から6のいずれか一項記載の高圧燃料ポンプ。
  8. さらに第二弾性部材を備え、
    前記筒部の外周側において前記ハウジングの内壁に段差部が形成され、
    前記第二弾性部材は、前記ストッパの前記弁部材とは反対側に設けられ、前記ストッパを前記弁部材側へ付勢することによって前記ストッパを前記段差部に係止する請求項1から6のいずれか一項記載の高圧燃料ポンプ。
  9. さらに第二係止部材を備え、
    前記第二係止部材は、前記ストッパの前記弁部材とは反対側に設けられ、前記第二弾性部材の前記弁部材とは反対側の端部を係止する請求項7記載の高圧燃料ポンプ。
  10. さらに係止部材を備え、
    前記係止部材は、前記ストッパの前記弁部材とは反対側に設けられ、前記第二弾性部材の前記弁部材とは反対側の端部を係止する請求項8記載の高圧燃料ポンプ。
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