JP5319713B2 - 高圧ポンプ - Google Patents

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本発明は、内燃機関(以下「エンジン」という)に用いられる高圧ポンプに関する。
エンジンに用いられる高圧ポンプは、カムシャフトの回転によって往復移動するプランジャにより燃料を圧力室で加圧し、インジェクタに圧送している。プランジャは高圧ポンプのハウジングに挿入されているシリンダにより摺動可能に支持されている。特許文献1には、プランジャが挿入されている円筒状のシリンダがハウジングに設置されている高圧ポンプが記載されている。
特表2008−525713号公報
しかしながら、特許文献1に記載の高圧ポンプでは圧力室において燃料を加圧するとき、圧力室で発生する燃料の圧力がプランジャを通じてシリンダにかかり、シリンダをハウジングから抜く方向に作用する。そこで、シリンダの抜けを防止するため、ハウジングとシリンダとをかしめるなど抜け防止のための処理を行わなければならない。
本発明の目的は、圧力室で発生する燃料の圧力によってシリンダが抜けない高圧ポンプを提供することにある。
請求項1に記載の発明によると、高圧ポンプは、往復移動可能なプランジャ、有底筒状を形成するシリンダ、およびポンプハウジングを備えている。シリンダは、プランジャを摺動可能に案内する内側壁、当該内側壁に連なる内底壁、並びに外側壁と内側壁とを連通する吸入口及び吐出口を有する。ポンプハウジングは、シリンダを挿入する内壁を有するシリンダ取付孔、吸入口と連通する吸入通路、並びに、吐出口と連通する吐出通路を有する。シリンダ取付孔にシリンダ及びプランジャを組み付けたとき、圧力室は、シリンダの内側壁、内底壁、およびプランジャの挿入される側の先端の外壁とで形成される。シリンダの外側壁に連なる外底壁は、シリンダ取付孔の内壁に当接するように形成され、内底壁は、プランジャの方向に広がる略円錐状に形成される。
圧力室において燃料が加圧されるとき、燃料の圧力が圧力室を中心として圧力室を形成する全ての壁面に作用する。一方、プランジャを支持しているシリンダは軸方向の断面を略コの字状とする有底筒状を成しており、圧力室を形成する内底壁を有している。また、シリンダの外側壁に連なるシリンダの外底壁は、シリンダ取付孔の内壁に当接するように形成されている。シリンダ取付孔の内壁はポンプハウジングに形成されるため比較的壊れにくい。これにより、内底壁にかかる燃料の圧力は、外底壁からシリンダ取付孔の内壁に向かう方向、すなわち、シリンダをシリンダ取付孔に留める方向に作用し、シリンダシリンダ取付孔より抜けることはない。したがって、シリンダを抜けにくくすることができる。
また、シリンダの内底壁はプランジャの方向に広がる略円錐状に形成されるため、内底壁に作用する圧力室の燃料の圧力はシリンダの軸方向の成分と径方向の成分とに分解される。プランジャの移動により圧力室の燃料の圧力が上昇するとき、当該径方向の成分はシリンダを径外方向に広げるようシリンダに作用する。これにより、シリンダの外側壁はシリンダの外側壁に対向するシリンダ取付孔の内壁に押し付けられるため、さらにシリンダを抜けにくくすることができる。
請求項2に記載の発明によると、高圧ポンプはポンプハウジングの吸入通路に圧力室が吸入する燃料を調量する吸入弁、およびポンプハウジングの圧力室から吐出通路に吐出する燃料の逆流を防止する吐出弁を備えている。
請求項3に記載の発明によると、シリンダの外側壁にはシリンダ取付孔の内壁と接触する突起部がシリンダの径外方向に向けて形成されている。
シリンダをシリンダ取付孔に挿入するとき、シリンダの外側壁とシリンダ取付孔の内壁とは接触状態を保ったまま圧入される。このとき、シリンダの外側壁にシリンダ取付孔の内壁と接触する突起部を設けることにより、シリンダ取付孔の内壁との接触面積が小さくなる。これにより、シリンダの圧入に対する抵抗が小さくなるため、シリンダをシリンダ取付孔に圧入しやすくすることができる。
請求項4に記載の発明によると、突起部は、環状に形成されている。シリンダの外側壁に形成される突起部は、シリンダ取付孔の内壁と接触している。このとき、突起部をシリンダの径方向外側に環状に形成すると、突起部がシリンダとシリンダ取付孔との間隔を保つため、シリンダ取付孔とシリンダと中心軸を合わせることができる。これにより、シリンダをシリンダ取付孔に圧入するとき、シリンダ取付孔内でのシリンダの傾きを防止することができる。
請求項5に記載の発明によると、突起部は、シリンダの軸方向に2つ以上形成されている。前述したようにシリンダの外側壁に形成される突起部は、シリンダ取付孔の内壁と接触している。このとき、シリンダの軸方向に複数の突起部が形成されていると、突起部が2つ以上の場所においてシリンダとシリンダ取付孔との間隔を保つため、シリンダ取付孔とシリンダと中心軸を合わせることができる。これにより、シリンダをシリンダ取付孔に圧入するとき、シリンダ取付孔内でのシリンダの傾きを防止することができる。
請求項6に記載の発明によると、突起部は、吸入通路の外底壁側の内壁から外底壁までの間の外側壁、および吸入通路のシリンダ取付孔の開口側の内壁からシリンダ取付孔の開口までの間の外側壁に形成される。
シリンダの外側壁に突起部を形成する場合、圧力室に燃料を供給する吸入通路とプランジャを支持するシリンダとの間には空間が形成される。これはシリンダの径方向外側に形成されている突起部がシリンダ取付孔の内壁に接触しているためである。したがって、吸入口を通って圧力室に燃料が流入するとき、燃料はこの空間に漏れ出すこととなる。そこで、請求項6に記載の発明では、突起部は、シリンダの外側壁の上部および下部にそれぞれ形成される。具体的には、突起部の1つはポンプハウジングに形成されている吸入通路の外底壁側の内壁から外底壁までの間の外側壁に環状に形成される。また、もう一つの突起部は、吸入通路のシリンダ取付孔の開口側の内壁からシリンダ取付孔の開口までの間の外側壁に環状に形成される。この2つの突起部、シリンダの外側壁、およびシリンダ取付孔の内壁により形成される空間により、圧力室より漏れ出した燃料を封入することができる。
請求項7に記載の発明によると、高圧ポンプは、シリンダ取付孔の内壁、シリンダの外壁側および突起部によって区画されるリセス部を備える。リセス部は、シリンダの径外方向に環状に形成されており、リリーフ弁収容室を経由して吐出弁を収容する吐出弁収容室と連通する。
高圧ポンプが備えるリセス部は、シリンダとシリンダ取付孔との間に形成されており、圧力室に連通している。一方、リセス部は吐出弁と連通するリリーフ弁収容室とも連通している。リリーフ弁収容室は、インジェクタの異常により吐出弁収容室内の燃料の圧力が上昇したとき、開弁して高圧となった燃料を開放するリリーフ弁を収容している。吐出弁収容室内の燃料の圧力が上昇してリリーフ弁が開弁したとき、高圧の燃料はリリーフ弁収容室からリセス部を経由して圧力室に入る。これにより、シリンダにリリーフ用の貫通穴を空ける必要がなくなる。
請求項8に記載の発明によると、シリンダの内底壁と外底壁との間の外側壁は、シリンダ取付孔の内壁と嵌合する。
シリンダをシリンダ取付孔に圧入するとき、シリンダ取付孔の内壁と嵌合するシリンダの外側壁にはシリンダ取付孔の内壁からシリンダの径内方向に圧縮応力がかかる。圧縮応力がかかる壁面の内側に空間がある場合、圧縮応力による空間の変形が懸念される。請求項8に記載の発明は、シリンダ取付孔の内壁と接触して圧縮応力がかかるシリンダの内底壁と外底壁との間の外側壁は、その内側に空間を有しない。これにより、シリンダ取付孔の内壁からの圧縮応力によってシリンダの形状変化は発生しない。したがって、シリンダにかかる圧縮応力を緩和することができる。
本発明の第1実施形態による高圧ポンプの構造に示す断面図である。 本発明の第1実施形態による高圧ポンプのシリンダ周辺を拡大した断面図である。 本発明の第2実施形態による高圧ポンプのシリンダ周辺を拡大した断面図である。 本発明の第3実施形態による高圧ポンプのシリンダ周辺を拡大した断面図であり、(a)シリンダの中心軸を含む断面図、(b)IVb−IVbの断面図、である。 本発明の第4実施形態による高圧ポンプのシリンダ周辺を拡大した断面図である。 本発明の第5実施形態による高圧ポンプのシリンダ周辺をシリンダの中心軸に対して平行な方向からの断面図である。 比較例の高圧ポンプの構造を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態による高圧ポンプについて図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による高圧ポンプを図1および図2に基づいて説明する。第1実施形態の高圧ポンプは、車両に搭載されて用いられる。高圧ポンプは、燃料タンクから低圧ポンプにて汲み上げられた燃料を加圧し、インジェクタに接続する燃料レールへ供給するものである。
図1に示すように、高圧ポンプ1は、本体部10及び、燃料供給部30、調量弁部50、プランジャ部70、吐出弁部90を備えている。
本体部10は、外郭を構成するポンプハウジング11を有する。このポンプハウジング11の一部(図1中では上部)に、燃料供給部30が形成されている。また、プランジャ部70は、燃料供給部30のちょうど反対側(図1中の下部)に設けられている。そして、プランジャ部70と燃料供給部30との中間付近に、燃料を加圧可能な圧力室12が形成されている。さらにまた、燃料供給部30及びプランジャ部70の配列方向に直交する方向に、調量弁部50(図1中の左部)及び吐出弁部90(図1中の右部)が設けられている。
次に、燃料供給部30、及び、調量弁部50、プランジャ部70、吐出弁部90の構成について、詳細に説明する。
燃料供給部30は、燃料ギャラリ31を有する。燃料ギャラリ31は、ポンプハウジング11の凹部13と蓋部14とによって囲まれた空間である。この燃料ギャラリ31には、ダンパユニット32が配設されている。このダンパユニット32は、2枚の金属製のダイアフラム33,34を接合してなる円形状のダンパ部材35と、支持部材36とで構成されている。ダンパユニット32は、波ばね37を介し蓋部14にて押圧されている。
次に、プランジャ部70について説明する。
図1に示すように、プランジャ部70は、プランジャ71、オイルシールホルダ72、スプリングシート73、プランジャスプリング74、およびシリンダ75などを備えている。
ポンプハウジング11は、その内部にシリンダ取付孔16を形成する。シリンダ取付孔16の軸方向に平行な内壁を有する略円筒状に形成され、プランジャ71を摺動可能に支持するシリンダ75が挿入される。シリンダ75の詳細は後述する。プランジャ71は、シリンダ75の内部に支持される大径部711と、大径部711よりも外径の小さな小径部712とを有している。小径部712は、オイルシールホルダ72に設けられるプランジャストッパ726にその周囲を囲まれている。プランジャストッパ726は、その一部がポンプハウジング11に連結され固定されている。これら大径部711及び小径部712は、一体となっており、軸方向に往復移動する。
オイルシールホルダ72は、シリンダ75の端部に配置されており、プランジャ71の小径部712の外周に位置する基部721と、ポンプハウジング11に圧入される圧入部722とを有している。
基部721は、その内部にリング状のシール部材723を有している。シール部材723は、プランジャ71の小径部712の周囲を囲んで装着されている。シール部材723は、内周側のテフロンリング(「テフロン」は登録商標)と、外周側のOリングとからなる。このシール部材723により、プランジャ71の小径部712周囲の燃料油膜の厚さが調整され、エンジンへの燃料のリークが抑制される。
また、基部721は、その先端部分にオイルシール725を有している。オイルシール725は、小径部712のスプリングシート73側の周囲を囲んで装着されている。オイルシール725は、プランジャ71の小径部712の周囲のオイル油膜の厚さを規制し、エンジンからのオイルの流入を抑制する。
圧入部722は、基部721の周囲に円筒状に張り出す部分であり、円筒部分は縦断面がコの字状となっている。一方、ポンプハウジング11には、圧入部722に対応する凹部17が形成されている。これにより、オイルシールホルダ72は、圧入部722がシリンダ凹部17の径外方向の内壁に圧接する態様で圧入される。
スプリングシート73は、プランジャ71の端部に配設されている。プランジャ71の端部は、図示しないタペットに当接する。タペットは、図示しないカムシャフトに取り付けられたカムにその外面を当接させ、カムシャフトの回転により、カムプロファイルに応じて軸方向に往復移動する。これにより、プランジャ71が軸方向に往復移動することになる。
プランジャスプリング74は、スプリングシート73に一端を係止され、他端をオイルシールホルダ72の圧入部722の深部に係止されている。これにより、プランジャスプリング74は、プランジャ71の戻しバネとして機能し、プランジャ71をタペットに当接するよう付勢する。
かかる構成により、カムシャフトの回転に応じたプランジャ71の往復移動が実現される。このとき、プランジャ71の大径部711によって、圧力室12の容積変化を作り出す。
次に、調量弁部50について説明する。
調量弁部50は、図1に示すように、ポンプハウジング11に形成される調量弁筒部51、調量弁筒部51の開口を覆う弁部カバー52、及び、コネクタ53等を備えている。調量弁部50には、燃料供給部30から燃料通路58を介して燃料が供給される。
筒部51は、略円筒状に形成され、内部が吸入室55となっている。吸入室55には、略円筒状のシートボディ56が配置されている。シートボディ56は、その内部に、吸入弁57を摺動可能に支持している。
また、吸入弁57には、ニードル59が当接している。このニードル59は、上述した弁部カバー52を貫通し、コネクタ53の内部まで延びている。コネクタ53は、コイル531とコイル531へ通電するための端子532とを有している。コイル531の内側には、所定位置に保持される固定コア533、可動コア534、及び、固定コア533と可動コア534との間に介在するスプリング535が配置されている。ここで、可動コア534に固定されるのが、上述したニードル59である。つまり、可動コア534とニードル59とは一体になっている。
次に、吐出弁部90について説明する。
吐出弁部90は、図1に示すように、ポンプハウジング11にて形成される円筒状の収容部91を有している。この収容部91にて形成される吐出弁収容室911に、吐出弁92、スプリング93、及び、係止部94が収容されている。また、吐出弁収容室911の開口部分が、吐出口95となっている。吐出口95とは反対側の吐出弁収容室911の深部には、弁座922が形成されている。
吐出弁92は、スプリング93の付勢力と図示しない燃料レール側からの圧力とにより、弁座922に当接する。これにより、吐出弁92は、圧力室12の燃料の圧力が低いうちは、燃料の吐出を停止する。一方、圧力室12の燃料の圧力が大きくなってスプリング93の付勢力と燃料レール側からの圧力とに打ち勝つと、吐出弁92が吐出口95の方向へ移動する。これにより、圧力室12から吐出弁収容室911へ流入した燃料は、吐出口95から吐出される。
以上が高圧ポンプ1の構成である。次に、シリンダ75の形状について図2に基づいて説明する。
図2に示すように、シリンダ75は、ポンプハウジング11に形成されるシリンダ取付孔16に収容されている。シリンダ75は、ポンプハウジング11に対して圧入により挿入されている。シリンダ75は、シリンダ閉塞部751、シリンダ75の中心軸に平行なシリンダ筒部752、およびプランジャ71が挿入されるシリンダ開口部753から形成される有底の略円筒状の形状をしている。
シリンダ閉塞部751のシリンダ外底壁751aは、略平面状の形状を成しており、シリンダ取付孔16の底面161と当接している。なお、底面161には、燃料ギャラリ31に通じる連通路301が形成されている。連通路301は、シリンダ75とシリンダ取付孔16との間に漏れ出す燃料を燃料ギャラリ31に戻す。一方、シリンダ閉塞部751のシリンダ内底壁751bは、図2の下方向に広がる略円錐状の形状を有している。シリンダ外底壁751aは、特許請求の範囲の記載の「外底壁」に相当する。シリンダ内底壁751bは、特許請求の範囲の記載の「内底壁」に相当する。底面161は、特許請求の範囲に記載の「シリンダ取付孔の内壁」に相当する。
シリンダ筒部752は,略円筒状の形状をしている。シリンダ筒部752を形成するシリンダ外側壁752aは、シリンダ75の中心軸に対して略平行を成している。シリンダ外側壁752aは、シリンダ取付孔16の内側壁162と接触している。
シリンダ内側壁752bは、シリンダ75の中心軸に対して略平行を成している。シリンダ内側壁752bは、プランジャ71の大径部711の外側壁711aと接触している。シリンダ外側壁752aは、特許請求の範囲の記載の「外側壁」に相当する。シリンダ内側壁752bは、特許請求の範囲の記載の「内側壁」に相当する。
シリンダ筒部752は、シリンダ75の内部空間750とシリンダ75の外部とを連通する開口である吸入口752cおよび吐出口752dを有している。吸入口752cおよび吐出口752dは、シリンダ筒部752においてシリンダ閉塞部751からほぼ同じ高さに形成されている。吸入口752cは、シリンダ取付孔16の内側壁162に形成され調量弁部50からの燃料が通過する吸入通路501と接続する。吐出口752dは、吸入通路501とは反対側のシリンダ取付孔16の内側壁162に形成され吐出弁部90に接続する吐出通路501と接続する。
燃料を加圧する圧力室12は、シリンダ75の内部空間750において形成される空間である。具体的には、圧力室12はシリンダ内底壁751b、シリンダ内側壁752b、およびプランジャ71のシリンダ75に挿入される側の先端の外壁713により形成される。
(作用)
次に高圧ポンプ1の作動について説明する。
(1)吸入行程
プランジャ71が上死点から下死点に向かって下降すると、圧力室12は減圧される。このとき、コイル531への通電が停止され、吸入弁57は開弁状態となり、吸入室55と圧力室12とが連通する。一方、吐出弁92は弁座922に着座し、吐出弁収容室911を閉塞する。これにより、燃料ギャラリ31の燃料が吸入室55を経由して圧力室12に吸入される。
(2)調量行程
プランジャ71が下死点から上死点に向かって上昇するとき、所定の時期まではコイル531への通電が停止され、吸入弁57は開弁状態を維持する。このため、圧力室12の低圧燃料が吸入室55を経由して燃料ギャラリ31に戻される。
調量行程の途中の所定の時刻にコネクタ53の端子532からコイル531へ通電されると、コイル531に発生する磁界によって、固定コア533と可動コア534との間に磁気吸引力が発生する。この結果、可動コア534及び可動コア534と一体のニードル59は固定コア533側へ移動する。すると、吸入弁57とニードル59とが離間し、吸入弁57は、圧力室12から燃料ギャラリ31側へ排出される低圧燃料の流れによって生ずる力によって、シートボディ56側へ移動する。その結果、吸入弁57がシートボディ56に着座し、閉弁状態となる。
吸入弁57が閉弁することで吸入室55の燃料の流れが遮断され、圧力室12から燃料ギャラリ31へ低圧燃料を戻す調量行程は終了する。すなわち、コイル531の通電時刻を調整することにより、圧力室12から燃料ギャラリ31へ戻される低圧燃料の量が調整される。これにより、圧力室12で加圧される燃料の量が決定される。
(3)加圧行程
圧力室12と燃料ギャラリ31との間の燃料の流れが遮断された状態で、プランジャ71がさらに上死点に向けて上昇すると、圧力室12の燃料の圧力は上昇する。このとき、燃料の圧力は圧力室12を形成するシリンダ75のシリンダ内底壁751b、シリンダ内側壁752b、およびプランジャ71の外壁713の全ての壁にかかる。圧力室12の燃料の圧力が所定の圧力以上になると、吐出弁92がスプリング94の弾性力及び燃料出口側の燃圧に抗して開弁する。これにより、圧力室12で加圧された燃料は吐出弁収容室911を経由して吐出口91から吐出する。
プランジャ71が上死点まで上昇するとコイル531への通電が停止され、吸入弁57は再び開弁状態となる。そして、プランジャ71は再び下降し、再び吸入行程が行われる。
このように(1)から(3)の行程を繰り返すことで、高圧ポンプ10は吸入した燃料を加圧して吐出する。
(効果)
次に本発明の実施形態での高圧ポンプ1の効果について、比較例の高圧ポンプと比較して説明する。
(A)図7に示すように比較例の高圧ポンプ2では、シリンダ85はシリンダ取付孔86に収容されている。ここで、比較例でのシリンダ85は略円筒状の形状を成している。これにより、燃料が加圧される圧力室82は、シリンダ収容室86の底面861、シリンダ収容室86の内側壁862、およびプランジャ81の外壁813から形成されている。一方、本実施形態での高圧ポンプ1のシリンダ75は、略コの字状の形状を成している。これにより、圧力室12は、シリンダ75のシリンダ内底壁751b、シリンダ内側壁752b、およびプランジャ71の外壁713により形成される。
圧力室において燃料が加圧されると、燃料の圧力は圧力室を形成する全ての壁面に作用する。比較例の高圧ポンプ2では、シリンダ85の(断面積)×(燃料の圧力)分だけシリンダ85には下方向の力がはたらく。よって、シリンダ85がシリンダ取付孔16から抜ける方向であるため、比較例の高圧ポンプ2では、シリンダ85が抜けないためのかしめなどを行う必要がある。一方、本発明の実施形態では、圧力室12で発生する燃料の圧力は、プランジャ71の外壁713だけでなくシリンダ75のシリンダ内底壁751bにも作用する。シリンダ内底壁751bに作用する燃料の圧力は、図1の上方向であり、これはシリンダ75がシリンダ取付孔16に押し込まれる方向である。したがって、本発明の実施形態では、シリンダ75の抜け防止のための加工を必要とせず、シリンダ75を抜けにくくすることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図3に基づいて説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、シリンダの形状が一部異なる。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。
図3に示すように、本発明の第2実施形態のシリンダ76にはシリンダ外側壁762aの径外方向に突出する第1突起部764が形成されている。第1突起部764は、シリンダ筒部762に形成されている吸入通路501の下端面501bとシリンダ取付孔16の開口面163との間に設けられる。第1突起部764は、シリンダ外側壁762a上に環状を成しており、シリンダ取付孔16の内側壁162に接触している。また、シリンダ外側壁762aは、吸入通路501の上端面501aより上の位置においてシリンダ取付孔16の内側壁162に当接している当接部765を有している。第1突起部764は、特許請求の範囲に記載の「突起部」に相当する。
(効果)
(B)第2実施形態では、シリンダ76はシリンダ外側壁762aの径外方向に環状を形成している第1突起部764を有している。第1突起部764がシリンダ取付孔16の内側壁162に接触することで、シリンダ取付孔16の内側壁162とシリンダ76との接触面積が小さくなる。これにより、シリンダ取付孔16にシリンダ76を圧入するとき、圧入に必要な荷重が小さくなる。したがって、第1実施形態の効果(A)に加えて、シリンダ76をシリンダ取付孔16に圧入しやすくすることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を図4に基づいて説明する。第3実施形態は、第2実施形態に対して、突起部の数が異なる。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。
図4(a)に示すように、本発明の第3実施形態のシリンダ77には、シリンダ筒部772のシリンダ外側壁772aの径外方向に突出する第2突起部775が形成されている。第2突起部775は燃料供給路501の上端面501aより上の位置に形成されている。第2突起部775は、シリンダ外側壁772a上に環状を成しており、シリンダ取付孔16の内側壁162に接触している。これにより、図4(b)に示すようにリセス部776はシリンダ外側壁772a、シリンダ取付孔16の内側壁162、第1突起部774、および図4(b)に示されない第2突起部により形成される。リセス部776は、シリンダ筒部772に形成されている吸入口772cおよび吐出口772dを介して圧力室12と連通している。第2突起部775は、特許請求の範囲に記載の「突起部」に相当する。
(効果)
(C)圧力室12に燃料が供給されるとき、シリンダ77とシリンダ取付孔16との間に形成されているリセス部776に燃料は流出する。リセス部776に流出した燃料は、シリンダ外側壁772aに形成されている第1突起部774および第2突起部775により、リセス部776の外部に漏れ出すことはない。したがって、第1実施形態の効果(A)および第2実施形態の効果(B)に加えて、圧力室12から漏れた燃料を封入することができる。
(D)シリンダ外側壁772aに形成されている第1突起部774および第2突起部775は、それぞれシリンダ取付孔16の内側壁162に接触している。シリンダ77をシリンダ取付孔16に圧入して設置するとき、第1突起部774および第2突起部775は、シリンダ77の外側壁772aとシリンダ取付孔16の内側壁162との間隔を保持する。第1突起部774および第2突起部775を形成することにより、シリンダ取付孔16の中心軸とシリンダ77の中心軸を合わせることができる。したがって、第1実施形態の効果(A)および第2実施形態の効果(B)に加えて、シリンダ取付孔16内でのシリンダ77の傾きを防止することができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を図5に基づいて説明する。第4実施形態は、第2実施形態に対して、シリンダの形状およびシリンダとポンプハウジングとの接触位置が異なる。なお、第2実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第4実施形態のシリンダ78のシリンダ閉塞部781は、小径部781cおよび大径部781dから形成される。大径部781dはシリンダ78のシリンダ筒部782とほぼ同じ外径を有し、シリンダ筒部782と接続している。一方、小径部781cは大径部781dのシリンダ筒部782とは反対側に接続しており、大径部781dの外径より小さい。小径部781cの側壁面781eは、連通路301の内壁301aに接触している。シリンダ78をシリンダ取付孔16に圧入するとき、小径部781cは連通路301に嵌合される。
シリンダ78は、ポンプハウジング11に対して小径部781cと第1突起部784とによって支持される。このとき、小径部781cは、ポンプハウジング11に形成されている連通路301に圧入されている。小径部781cが連通路301に圧入されたとき、連通路301の内壁301aからシリンダ78の径内方向に圧縮応力を受ける。小径部781cは内部に空間を有しないので前述の圧縮応力による変形が発生しない。これにより、第1実施形態の効果(A)および第2実施形態の効果(B)に加えて、圧入による圧縮応力を緩和することができる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を図6に基づいて説明する。第5実施形態は、第3実施形態に対して、吐出弁部に供給された燃料をリセス部に還流する燃料還流路を設けている点が異なる。なお、第3実施形態と実質的に同一の部位には同位置の符号を付し、説明を省略する。
図6に第5実施形態による高圧ポンプの上方からの断面図を示す。
図6において圧力室12の左側には燃料供給部50、右側には吐出弁部90が設けられている。リリーフ弁収容部60は、吐出弁部90の吐出弁収容室911とリセス部796とを接続するリリーフ弁収容室65を有し、図6において圧力室12の下側に設けられている。
リリーフ弁収容部60は、吐出用弁体921が着座する弁座922よりも下流側の吐出弁収容室911からリセス部796への接続路61、62を有する。
リリーフ弁収容部60は、機械式のリリーフ弁63を有している。リリーフ弁63は、接続路61に続く燃料通路65に配置されている。燃料通路65は、その径が接続路61の径よりも大きくなっている。この燃料通路65とリセス部796とを連通するのが、接続路62である。
リリーフ弁63は、筒状を呈するリリーフ用弁体632、及び、リリーフ用弁体632を付勢するスプリング66を有している。リリーフ用弁体632は、燃料通路65によって、軸方向へ移動可能に支持されている。
スプリング66は、一端をリリーフ用弁体632の下流側に配置される筒状の係止部67に係止され、他端をリリーフ用弁体632側に係止されている。さらにまた、接続路61から燃料通路65への連結部分には弁座631が形成されており、スプリング66により付勢されるリリーフ用弁体632は、その先端部の周縁を弁座631に当接している。
リリーフ用弁体632は、通常時には弁座631に着座しており、吐出弁収容室911内の燃料圧力が許容範囲を上回る圧力以上になると、先端部に作用する燃料圧力によって、スプリング66の付勢力に抗して弁座631から離座するようになっている。
第5実施形態では、燃料通路65は接続路62を介して、シリンダ79の筒部792の外側壁792a、シリンダ取付孔16の内側壁162、第1突起部794、および図6には図示されない第2突起部により形成されたリセス部796と連通している。また、リセス部796は、圧力室12とも連通している。
インジェクタの異常等により、吐出弁収容室911が高圧となったとき、リリーフ弁63は開弁し、高圧の燃料を燃料通路62を介して圧力室12に還流する。このとき、燃料通路62を流れる高圧の燃料は一旦リセス部796に流入し、圧力室12に還流される。これにより、シリンダ79にリリーフ用の貫通穴を形成しなくても、レール室の損傷を防ぐことができる。
(他の実施形態)
(ア)上述の実施形態では、シリンダはポンプハウジングに対して圧入によりシリンダ取付孔に挿入するとした。しかし、シリンダの挿入方法はこれに限定されなくてもよい。シリンダ挿入前にシリンダを冷やす冷やしばめ、またはハウジングを加熱する焼きばめ、または前述の冷やしばめと焼きばめとの併用であってもよい。
(イ)上述の第2実施形態では、シリンダ外側壁に形成する突起部は、シリンダ外側壁において吸入通路の下端面より下の位置に1つとした。しかし、形成する突起部の数はこれに限定されなくてもよい。突起部の数は2つ以上であってもよい。
(ウ)上述の第3実施形態では、シリンダ外側壁に形成する突起部の数は2つとした。しかし、形成する突起部の数はこれに限定されなくてもよい。突起部の数は2つ以上であってもよい。
(エ)上述の第4実施形態では、シリンダ閉塞部は大径部と小径部とから形成されるとした。しかし、シリンダ閉塞部の形状はこれに限定されなくてもよい。大径部のみから形成されてもよいし、小径部のみから形成されてもよい。
(オ)上述の第4実施形態では、シリンダがポンプハウジングに嵌合する部位は、連通路とした。しかし、嵌合する位置はこれに限定されなくてもよい。シリンダ取付孔の内壁であってもよい。
以上、本発明はこのような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形態で実施可能である。
1 ・・・高圧ポンプ、
16 ・・・シリンダ取付孔、
163 ・・・開口面、
11 ・・・ポンプハウジング、
12 ・・・圧力室、
501 ・・・吸入通路、
57 ・・・吸入弁、
71 ・・・プランジャ、
713 ・・・外壁、
75、76、77、78、79 ・・・シリンダ、
751、761、771、781 ・・・シリンダ閉塞部
751a、761a、771a、781a ・・・シリンダ外底壁(外底壁)、
751b、761b、771b、781b ・・・シリンダ内底壁(内底壁)、
752、762、772、782 ・・・シリンダ筒部、
752a、762a、772a、782a ・・・シリンダ外側壁(外側壁)、
752b、762b、772b、782b ・・・シリンダ内側壁(内側壁)、
752c、762c、772c、782c ・・・吸入口、
752d、762d、772d、782d ・・・吐出口、
764、774、784 ・・・第1突起部(突起部)、
775 ・・・第2突起部(突起部)、
776、796 ・・・リセス部、
901 ・・・吐出通路、
911 ・・・吐出弁収容室、
92 ・・・吐出弁。

Claims (8)

  1. 往復移動可能なプランジャと、
    有底筒状の形状をしており、前記プランジャを摺動可能に案内する内側壁、当該内側壁に連なる内底壁、並びに外側壁と前記内側壁とを連通する吸入口及び吐出口を有するシリンダと、
    前記シリンダを挿入する内壁を有するシリンダ取付孔、前記吸入口と連通する吸入通路、並びに、前記吐出口と連通する吐出通路を有するポンプハウジングと、を備え、
    前記シリンダ取付孔に前記シリンダ及び前記プランジャを組み付けたとき、前記シリンダの前記内側壁、前記内底壁、および前記プランジャの挿入される側の先端の外壁とで圧力室が形成され
    前記シリンダの前記外側壁に連なる外底壁は、前記シリンダ取付孔の前記内壁に当接するように形成され、前記内底壁は、前記プランジャの方向に広がる略円錐状に形成されることを特徴とする高圧ポンプ。
  2. 前記ポンプハウジングの前記吸入通路に前記圧力室に吸入する燃料を調量する吸入弁、及び、前記ポンプハウジングの前記圧力室から前記吐出通路に吐出する燃料の逆流を防止する吐出弁を備えたことを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。
  3. 前記シリンダの前記外側壁には前記シリンダ取付孔の前記内壁と接触する突起部が前記シリンダの径外方向に向けて形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ポンプ。
  4. 前記突起部は、環状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の高圧ポンプ。
  5. 前記突起部は、前記シリンダの軸方向に2つ以上形成されていることを特徴とする請求項4に記載の高圧ポンプ。
  6. 前記突起部は、前記吸入通路の前記外底壁側の内壁から前記外底壁までの間の前記外側壁、および前記吸入通路の前記シリンダ取付孔の開口側の内壁から前記シリンダ取付孔の開口面までの間の前記外側壁に形成されることを特徴とする請求項4に記載の高圧ポンプ。
  7. 前記シリンダ取付孔の前記内壁、前記シリンダの前記外側壁および前記突起部によって区画されて前記シリンダの径外方向に環状に形成され、リリーフ弁収容室を経由して前記吐出弁を収容する吐出弁収容室と連通するリセス部を備えることを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
  8. 前記シリンダの前記内底壁と前記外底壁との間の前記外側壁は、前記シリンダ取付孔の前記内壁と嵌合することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
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