JP5859914B2 - 高圧ポンプ - Google Patents
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Description
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を増やすことなしに固定コアの腐食を抑制可能な高圧ポンプを提供することである。
したがって、磁気吸引力を確保するには必須の構成であり且つ固定コアや可動コアと比較して耐食性が高い材料から構成可能なヨークで固定コアが覆われ、固定コアが外部から遮断されることから、部品点数を増やすことなしに固定コアの腐食を抑制可能である。
また、コネクタの周方向位置を所望の位置に合わせた後でヨークを固定コアに接合することにより、エンジン搭載時に配線し易い周方向位置でコネクタを固定することができ、コネクタへの配線自由度が向上する。
したがって、ヨークと固定コアとを接合する前に筒部材に対しヨークを相対回転させることができるので、コネクタの周方向位置を所望の位置に合わせることができる。
したがって、コネクタの周方向位置を所望の位置に合わせた後でヨークの第2板部を固定コアに接合することにより、エンジン搭載時に配線し易い周方向位置でコネクタを固定することができる。
したがって、磁気回路のうち、ヨークと固定コアとの間の磁束の通り道を厚肉部にて確保することができるので、ヨークで磁気回路が絞られること即ち磁束の通過面積が小さくなることを回避可能である。そのため、固定コアによる磁気吸引力を確保することができる。
また、薄肉部を固定コアに例えば溶接する場合、溶接するための溶接エネルギーが適切に設定されていれば、仮に厚肉部を固定コアに溶接しようとしても溶接されず、また薄肉部を溶接するとき溶接部が薄肉部以上に広がらない。そのため、溶接熱の影響により厚肉部の磁気特性が低下することを抑制することができる。
したがって、ヨークと固定コアとの間の磁束の通り道を厚肉部にて十分に確保することができるので、ヨークで磁気回路が絞られることを一層回避可能である。
したがって、固定コアとコネクタとの相対回転を規制することができ、コネクタをエンジン搭載時に配線し易い周方向位置で固定することができる。
したがって、コイル保持部材およびコネクタがヨークに対し相対回転することを回避可能である。
したがって、第1板部と筒部材との間で磁束を通り易くすることができ、固定コアによる磁気吸引力を増大することができる。
(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〜図3に示す。高圧ポンプ10は、図示しない燃料タンクから低圧ポンプにより供給される燃料を加圧し、この加圧した燃料を燃料レールに吐出する燃料ポンプである。高圧ポンプ10は、本体部20、燃料供給部54、プランジャ部78、燃料吸入部124および燃料吐出部102を備える。以下の説明では、図1の上を「上」、図1の下を「下」として説明する。
支持部材22は、円筒状のシリンダ保持部24、シリンダ保持部24の下端部から径外方向へ突き出すフランジ部28、および、フランジ部28から下方向へ突き出す円筒状のエンジン嵌合部30から一体に形成されている。シリンダ保持部24は、シリンダ32が圧入される第1シリンダ圧入孔26を有している。エンジン嵌合部30は、シリンダ保持部24の外径よりも大きい外径を有している。
支持部材22、シリンダ32および通路形成部材46は、後述のカバー56とともに特許請求の範囲に記載の「ハウジング」を構成する。
燃料供給部54は、カバー56、燃料インレット66およびパルセーションダンパ68から構成されている。
カバー56は、有底筒状に形成され、通路形成部材46を収容し、開口端部が支持部材22のフランジ部28に当接している。カバー56の筒部は、周方向で離間する通孔58、60、62を有している。通孔58は、第2吸入孔50に対応する位置に形成されている。通孔58には、燃料吸入部124の吸入弁ボディ128が挿入されている。通孔60は、第2吐出孔52に対応する位置に形成されている。通孔60には、燃料吐出部102の吐出弁ボディ104が挿入されている。通孔62には、カバー56内に燃料を供給する燃料インレット66の基端部が挿入されている。
プランジャ部78は、プランジャ80、オイルシールホルダ86、スプリングシート98およびプランジャスプリング100等から構成されている。
プランジャ80は、シリンダ32により軸方向に摺動可能に支持される大径部82、および、大径部82の下端部から下方向へ延びる小径部84から一体に形成されている。小径部84の下端部は、図示しないタペット等に当接可能である。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。
プランジャスプリング100は、一端部がスプリングシート98に係止され、他端部がオイルシールホルダ86の固定部88に係止されている。プランジャスプリング100は、プランジャ80の戻しばねとして機能し、プランジャ80をタペットに当接させるよう付勢する。
プランジャ部78は、前記カムシャフトの回転に応じてプランジャ80を往復移動させ、加圧室40の容積を変化させる。
燃料吐出部102は、吐出弁ボディ104、シートボディ106、吐出弁部材112およびリリーフ弁部材114等から構成されている。
吐出弁ボディ104は、円筒状に形成され、通路形成部材46の第2吐出孔52の内壁に形成されたねじ穴に螺合することで通路形成部材46に固定されている。
燃料吸入部124は、吸入弁部126および電磁駆動部150を備えている。
吸入弁部126は、吸入弁ボディ128、シートボディ138、スプリングホルダ142および吸入弁部材146等から構成されている。吸入弁ボディ128は、特許請求の範囲に記載の「筒部材」に相当する。吸入弁部材146は、特許請求の範囲に記載の「弁部材」に相当する。
固定コア152は、吸入弁部材146の開閉方向に軸心が一致する円柱状であり、カバー56外に位置し、接続リング192により吸入弁ボディ128の端部に固定されている。接続リング192は、固定コア152および吸入弁ボディ128に接合されている。吸入弁ボディ128は、固定コア152と通路形成部材46とを一体に接続している。固定コア152および吸入弁ボディ128は磁性材料からなり、接続リング192は非磁性材料からなる。
可動コア158は、固定コア152と吸入弁部材146との間に位置し、接続リング192および吸入弁ボディ128の径内方向で吸入弁部材146の開閉方向に移動可能である。可動コア158は、コイル156が発生する磁界により固定コア152が磁化すると、磁化した固定コア152に吸引される。
その一方で、ニードル160は、固定コア152が磁化したときスプリングホルダ194の付勢力に抗して可動コア158とともに固定コア152側に移動することにより吸入弁部材146から離間し、吸入弁部材146を閉弁させる。
ヨーク176は、吸入弁ボディ128および固定コア152とともに磁気回路を形成する磁気回路形成部材であるとともに、固定コア152を外部から遮断するシールド部材である。
プレート188は、固定コア152の径外面153よりも径内方向に位置する薄肉部189と、薄肉部189の周囲に位置する厚肉部191とを形成している。薄肉部189は、固定コア152の端面154の中心部に対応するように位置し、厚肉部191は、固定コア152の端面154の外縁部とコイル保持部材164とに対応するように位置している。プレート188は、薄肉部189が固定コア152に溶接されることにより回り止めされている。溶接部は、厚肉部191の径内面193よりも径内方向に位置している。上記溶接時の溶接エネルギーは、薄肉部189と固定コア152とを溶接可能なように設定され、且つ、厚肉部191と固定コア152とを溶接するには小さすぎるように設定される。
続いて、吸入弁ボディ128とカバー56とを溶接する。
続いて、通路形成部材46およびカバー56と一体になった固定コア152に対し弁カバーアッセンブリを被せる。具体的には、弁カバーアッセンブリのうちカップ178の底部186の開口内に固定コア152を挿入し、底部186と吸入弁ボディ128の段差部130とを当接させる。
続いて、カップ178の外面182を吸入弁ボディ128の段差面132に当接させつつ、プレート188をコイル保持部材164の突起170に嵌め付け、プレート188を固定コア152に当接させる。
続いて、プレート188の薄肉部189と固定コア152の端面154の中央部とを溶接により接合すると、燃料吸入部124の組み立てが完了する。
したがって、磁気吸引力を確保するには必須の構成であり且つ固定コア152と比較して耐食性が高い材料から構成可能なヨーク176で固定コア152が覆われ、固定コア152が外部から遮断されることから、部品点数を増やすことなしに固定コア152の腐食を抑制可能である。
したがって、ヨーク176を固定コア152に溶接する前に吸入弁ボディ128に対しカップ178を相対回転させることができるので、コネクタ172の周方向位置を所望の位置に合わせることができる。
したがって、磁気回路のうち、プレート188と固定コア152との間の磁束の通り道を厚肉部191にて確保することができるので、プレート188で磁気回路が絞られること即ち磁束の通過面積が小さくなることを回避可能である。そのため、固定コア152による磁気吸引力を確保することができる。
したがって、薄肉部189を固定コア152に溶接するための溶接エネルギーが適切に設定されているので、仮に厚肉部191を固定コア152に溶接しようとしても溶接されず、また薄肉部189を溶接するとき溶接部が薄肉部189以上に広がらない。つまり、溶接部は、厚肉部191の径内面193よりも径内方向に位置する。そのため、溶接熱の影響により厚肉部191の磁気特性が低下することを抑制することができる。
したがって、プレート188と固定コア152との間の磁束の通り道を厚肉部191にてより十分に確保することができるので、プレート188で磁気回路が絞られることを一層回避可能である。
したがって、コネクタ172の周方向位置を所望の位置に合わせた後にプレート188を固定コア152に溶接することにより、コネクタ172をエンジン搭載時に配線し易い周方向位置で固定することができる。
したがって、プレート188は、カップ178の底部186が段差面132に当接した状態において必ず固定コア152に当接するため、磁気回路を安定的に得ることができる。
本発明の第2実施形態による高圧ポンプを図7〜図9に基づき説明する。第2実施形態では、電磁駆動部200のヨーク204のカップ206およびコイル保持部材210の構成が第1実施形態とは異なる。カップ206は、径方向へ内外に貫通する通孔208を有している。コイル保持部材210は、カップ206の通孔208内に突き出す突出部212を形成している。この突出部212は、通孔208の内壁と係合し、カップ206とコイル保持部材210との相対回転を阻止する。
したがって、コイル保持部材210の外面とカップ206の内面との固定力が低下した場合、コイル保持部材210およびコネクタ172がカップ206に対し相対回転することを回避可能である。
本発明の第3実施形態による高圧ポンプを図10〜図12に基づき説明する。第3実施形態では、電磁駆動部220のヨーク221の構成が第1実施形態とは異なる。ヨーク221は、カップ222とプレート225とから構成されている。
カップ222は、コイル保持部材164に対し径外方向に位置する筒部223、および、筒部223の吸入弁ボディ128とは反対側の一端部を塞ぐ底部224からなる。底部224は、固定コア152の端面154を覆っており、特許請求の範囲に記載の「第2板部」に相当する。
ヨーク221は、吸入弁ボディ128および固定コア152とともに磁気回路を形成する磁気回路形成部材であるとともに、固定コア152を外部から遮断するシールド部材である。
第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
本発明の他の実施形態では、プレートとコネクタとの相対回転を規制する回転規制手段は、プレートの圧入孔とコイル保持部材の突起とで構成しなくてもよい。例えば、回転規制手段は、プレートの突起とコイル保持部材の圧入孔とで構成してもよい。また、プレートと例えばカップやコネクタとの相対回転を規制するよう構成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ニードルと弁部材とを一体に構成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、固定コアは、可動コアおよびニードルと吸入弁部材との間に設けられてもよい。これにより吸入弁部がノーマリクローズ型に構成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ヨークと固定コアとの溶接が周方向で連続していなくてもよい。例えば、周方向における溶接部間で磁束の通り道を確保してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ヨークは薄肉部および厚肉部を形成しなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、固定コアとヨークとが溶接以外の公知の接合方法で接合されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、固定コアとヨークとの接合は、固定コアの中心部ではなく、外縁部でなされてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、カップの軸心に直交する断面形状、および、プレートの軸心に直交する断面形状は、円形でなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジングが支持部材と通路形成部材とカバーとに分けて構成されなくてもよい。
本発明は、上述の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に適用可能である。
22 ・・・支持部材(ハウジング)
32 ・・・シリンダ(ハウジング)
40 ・・・加圧室
42 ・・・第1吸入孔(供給通路)
44 ・・・第1吐出孔(吐出通路)
46 ・・・通路形成部材(ハウジング)
50 ・・・第2吸入孔(供給通路)
52 ・・・第2吐出孔(吐出通路)
56 ・・・カバー(ハウジング)
80 ・・・プランジャ
128 ・・・吸入弁ボディ(筒部材)
134 ・・・吸入室(供給通路)
146 ・・・吸入弁部材(弁部材)
152 ・・・固定コア
156 ・・・コイル
158 ・・・可動コア
160 ・・・ニードル
164、210・・・コイル保持部材
172 ・・・コネクタ
174 ・・・端子
176、204、221・・・ヨーク
Claims (7)
- 往復移動可能なプランジャ(80)と、
前記プランジャを軸方向に摺動可能に支持する有底筒状の内壁、前記内壁と前記プランジャとで区画形成される加圧室(40)、前記加圧室に燃料を供給可能な供給通路(42)、及び、前記加圧室から燃料を吐出可能な吐出通路(44)を有するハウジング(22、32、46、56)と、
前記供給通路を開閉可能な弁部材(146)と、
前記ハウジング外に配置され、前記ハウジングに一体に固定されている固定コア(152)と、
前記固定コアの周囲に巻かれた巻線からなり、通電により前記固定コアを磁化させるコイル(156)と、
前記弁部材と前記固定コアとの間に配置され、前記固定コアに接近および離間可能であり、前記固定コアが磁化すると当該固定コアに吸引される可動コア(158)と、
前記可動コアに一体に固定され、前記可動コアが前記固定コアに吸引されるとき前記可動コアと共に移動して前記弁部材を閉弁または開弁させるニードル(160)と、
前記コイルが埋設され、前記固定コアの径外面を覆うコイル保持部材(164、210)と、
前記コイルへの給電用の端子(174)を有し、前記コイル保持部材に一体に固定されているコネクタ(172)と、
前記固定コアのうち前記可動コアとは反対側の端部を覆い、当該端部に接合されることにより回り止めされているヨーク(176、204、221)と、
前記可動コアおよび前記ニードルに対し径外方向に位置し、前記固定コアと前記ハウジングとを接続し、前記固定コアおよび前記ヨークと共に磁気回路を形成する筒部材(128)と、
を備え、
前記コイル保持部材は、前記固定コアに相対回転可能に嵌合し、
前記ヨークは、前記コイル保持部材に対し径外方向に位置する筒部(180、223)と、前記コイル保持部材に対し前記ハウジング側に位置し前記筒部材に相対回転可能に嵌合している環状の第1板部(186、225)と、前記コイル保持部材に対し前記第1板部とは反対側に位置し前記固定コアに当接している第2板部(188、224)とから構成され、
前記コイル保持部材と前記ヨークの前記第2板部との相対回転を規制する回転規制手段(170、190)をさらに備え、
前記ヨークは、前記回転規制手段によって前記コネクタに対する相対回転が規制された状態で前記固定コアに接合されていることを特徴とする高圧ポンプ。 - 前記ヨークの前記第2板部は、前記固定コアの径外面(153)よりも径内方向に位置する薄肉部(189、227)と、当該薄肉部の周囲に位置する厚肉部(191、228)とを形成し、
前記ヨークは、前記薄肉部が前記固定コアに接合されて回り止めされていることを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。 - 前記ヨークの前記薄板部のうち前記固定コアとは反対側の端面(197)の外縁(198)と、前記固定コアのうち前記第2板部側の端面(154)の外縁(199)との最短距離(L1)は、前記ヨークの前記厚肉部の厚み(L2)以上であることを特徴とする請求項2に記載の高圧ポンプ。
- 前記コネクタおよび前記コイル保持部材は、樹脂から一体に形成され、
前記回転規制手段は、前記コイル保持部材から前記ヨークの前記第2板部側に突き出す突起(170)と、前記第2板部に形成され前記突起がしまりばめ状態で嵌合している圧入孔(190)とから構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 前記ヨーク(204)の前記筒部の内壁は、通孔(208)または凹部を有し、
前記コイル保持部材は、前記通孔内または前記凹部内に突き出す突出部(212)を有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 前記筒部材は、前記ハウジング側に対し前記固定コア側が小径となるように形成された段差部(130)を有し、
前記ヨークの前記第1板部は、軸方向において前記筒部材の前記段差部に当接していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 往復移動可能なプランジャ(80)と、
前記プランジャを軸方向に摺動可能に支持する有底筒状の内壁、前記内壁と前記プランジャとで区画形成される加圧室(40)、前記加圧室に燃料を供給可能な供給通路(42)、及び、前記加圧室から燃料を吐出可能な吐出通路(44)を有するハウジング(22、32、46、56)と、
前記供給通路を開閉可能な弁部材(146)と、
前記ハウジング外に配置され、前記ハウジングに一体に固定されている固定コア(152)と、
前記固定コアの周囲に巻かれた巻線からなり、通電により前記固定コアを磁化させるコイル(156)と、
前記弁部材と前記固定コアとの間に配置され、前記固定コアに接近および離間可能であり、前記固定コアが磁化すると当該固定コアに吸引される可動コア(158)と、
前記可動コアに一体に固定され、前記可動コアが前記固定コアに吸引されるとき前記可動コアと共に移動して前記弁部材を閉弁または開弁させるニードル(160)と、
前記コイルが埋設され、前記固定コアの径外面を覆うコイル保持部材(210)と、
前記コイルへの給電用の端子(174)を有し、前記コイル保持部材に一体に固定されているコネクタ(172)と、
前記固定コアのうち前記可動コアとは反対側の端部を覆い、当該端部に接合されることにより回り止めされているヨーク(204)と、
前記可動コアおよび前記ニードルに対し径外方向に位置し、前記固定コアと前記ハウジングとを接続し、前記固定コアおよび前記ヨークと共に磁気回路を形成する筒部材(128)と、
を備え、
前記コイル保持部材は、前記固定コアに相対回転可能に嵌合し、
前記ヨークは、前記コイル保持部材に対し径外方向に位置する筒部(180)と、前記コイル保持部材に対し前記ハウジング側に位置し前記筒部材に相対回転可能に嵌合している環状の第1板部(186)と、前記コイル保持部材に対し前記第1板部とは反対側に位置し前記固定コアに当接している第2板部(188)とから構成され、
前記ヨークの前記筒部の内壁は、通孔(208)または凹部を有し、
前記コイル保持部材は、前記通孔内または前記凹部内に突き出す突出部(212)を有していることを特徴とする高圧ポンプ。
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