JP6724799B2 - Housing and high-pressure pump including the same - Google Patents
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Description
本発明は、ハウジングおよびそれを備える高圧ポンプに関する。 The present invention relates to a housing and a high pressure pump including the housing.
従来、内部に流体流通空間を有する筒部を形成しており、例えば高圧ポンプなどに用いられるハウジングが知られている。特許文献1に開示されたハウジングは、高圧ポンプに用いられており、加圧室を形成する部材とは別部材から構成することにより薄肉化を実現している。ハウジングの筒部の厚みは周方向で一定であり、筒部の外壁面の横断面形状は多角形である。筒部の外壁面の面中央部は凹部により剛性が上げられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a housing that forms a tubular portion having a fluid circulation space inside and that is used for, for example, a high-pressure pump. The housing disclosed in Patent Document 1 is used for a high-pressure pump, and is thinned by being configured from a member different from the member forming the pressurizing chamber. The thickness of the tubular portion of the housing is constant in the circumferential direction, and the cross-sectional shape of the outer wall surface of the tubular portion is polygonal. The central portion of the outer wall surface of the tubular portion has a recessed portion to increase rigidity.
特許文献1では、ハウジングの筒部の外壁面の面中央部が腹となり、また角部が節となる共振モードに対して、腹である面中央部に凹部を設けて剛性を上げることにより共振周波数をずらして、共振抑制を図っている。しかし、このように腹である面中央部に凹部を設けて剛性を上げても、共振周波数のずれは比較的少なく、共振抑制の効果は低いことが分かった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、共振を効果的に抑制可能なハウジング、およびそれを備える高圧ポンプを提供することである。
In Patent Document 1, in the resonance mode in which the center of the outer wall surface of the cylindrical portion of the housing is a belly and the corner is a node, resonance is achieved by providing a recess in the center of the belly to increase rigidity. The frequencies are shifted to suppress resonance. However, it was found that even if the recess is provided in the center of the antinode, the resonance frequency shift is relatively small and the effect of suppressing resonance is low.
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a housing capable of effectively suppressing resonance and a high-pressure pump including the same.
本発明によるハウジングは、内部に流体流通空間(46)を有する筒部(41、81、91)を形成しており、筒部のうち電磁弁の取付孔(43)が形成された多角形部(52、82、92)の外壁面(54)の横断面形状が多角形である。多角形部のうち外壁面の角部に対応する部分を外壁角部(57、83、93)とし、多角形部のうち外壁面の面中央部に対応する部分を外壁面中央部(58、84、94)と定義すると、取付孔と一致する軸方向位置において外壁角部の径方向厚み(t1)は外壁面中央部の径方向厚み(t2)よりも大きい。 The housing according to the present invention forms a tubular portion (41, 81, 91) having a fluid circulation space (46) therein, and a polygonal portion of the tubular portion in which the solenoid valve mounting hole (43) is formed. The outer wall surface (54) of (52, 82, 92) has a polygonal cross section. A portion of the polygonal portion corresponding to a corner of the outer wall surface is defined as an outer wall corner portion (57, 83, 93), and a portion of the polygonal portion corresponding to a surface center portion of the outer wall surface is designated as an outer wall central portion (58, 84, 94), the radial thickness (t1) of the corner portion of the outer wall is larger than the radial thickness (t2) of the central portion of the outer wall surface at the axial position coinciding with the mounting hole .
このように構成することで、共振の節である外壁角部の剛性が大きくなるとともに、共振の腹である外壁面中央部の質量が小さくなる。これにより、ハウジングの筒部の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。 With this configuration, the rigidity of the corner portion of the outer wall, which is the node of resonance, is increased, and the mass of the central portion of the outer wall surface, which is the antinode of resonance, is reduced. As a result, the resonance frequency of the cylindrical portion of the housing can be shifted to the high frequency side relatively large and can be moved outside the audible range. Therefore, resonance can be effectively suppressed.
本発明による高圧ポンプは、上記ハウジングに加えて、固定部材(11)と、プランジャ(30)と、通路部材(35)と、流体流入部(60)と、流体流出部(70)とを備えている。固定部材は、軸方向へ往復移動可能であり、加圧室(24)を形成している。プランジャは、加圧室に連通している吸入通路(37)および吐出通路(38)を有している。ハウジングは、通路部材に被さるように設けられている有底筒状部材であり、底部とは反対側の端部が固定部材に固定されている。流体流入部は、ハウジングの筒部の外壁面中央部に設けられており、流体流通空間に連通する吸入路を有している。流体流出部は、ハウジングの筒部の外壁面中央部に設けられており、吐出通路に連通する吐出路を有している。 The high-pressure pump according to the present invention comprises, in addition to the above housing, a fixing member (11), a plunger (30), a passage member (35), a fluid inflow portion (60), and a fluid outflow portion (70). ing. The fixing member is reciprocally movable in the axial direction and forms a pressurizing chamber (24). The plunger has a suction passage (37) and a discharge passage (38) communicating with the pressurizing chamber. The housing is a bottomed cylindrical member provided so as to cover the passage member, and an end portion on the side opposite to the bottom portion is fixed to the fixing member. The fluid inflow portion is provided in the central portion of the outer wall surface of the cylindrical portion of the housing, and has a suction passage communicating with the fluid circulation space. The fluid outflow portion is provided at the center of the outer wall surface of the cylindrical portion of the housing and has a discharge passage communicating with the discharge passage.
したがって、高圧ポンプにおいて、例えば流体流入部やエンジンの振動によりハウジングが径方向へ加振されるとき、筒部の共振を抑制することができる。
ここで、本明細書において外壁面および内壁面の横断面形状として記載された「多角形」には、角に丸みがないもの、および、角が丸みを帯びているものが含まれる。
Therefore, in the high-pressure pump, for example, when the housing is vibrated in the radial direction due to the vibration of the fluid inflow portion or the engine, resonance of the tubular portion can be suppressed.
Here, the “polygon” described as the cross-sectional shape of the outer wall surface and the inner wall surface in the present specification includes one having no rounded corners and one having rounded corners.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による高圧ポンプを図1に示す。高圧ポンプ10は、エンジンのインジェクタに燃料を供給するポンプである。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations that are substantially the same between the embodiments are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
(First embodiment)
A high pressure pump according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. The high-
先ず、高圧ポンプ10について図1〜図3に基づき説明する。
高圧ポンプ10は、固定部材11、シリンダ20、プランジャ30、通路部材35、ハウジング40、流体流入部である吸入弁60、および、流体流出部である吐出弁70を備えている。以下の説明では、図1の紙面の上側を「上」、図1の紙面の下側を「下」として説明する。
First, the high-
The high-
固定部材11は、エンジンの外壁に固定可能なフランジ部12と、フランジ部12から上方へ突き出している筒状のシリンダ保持部13と、フランジ部12から下方へ突き出している筒状のエンジン嵌合部14とを有している。
シリンダ20は、有底筒状であり、底側端部21が開口端部22に対して上方に位置しており、固定部材11を貫通するように設けられている。シリンダ20は、固定部材11のシリンダ保持部13に例えば圧入により固定されている。
The
The
プランジャ30は、シリンダ20の開口端部22から当該シリンダ20内部に挿入されており、シリンダ20の内壁により軸方向へ往復移動可能に支持されている。プランジャ30の上端部31は、シリンダ20の底面23との間に加圧室24を区画形成している。プランジャ30は、下端部32に設けられたスプリングシート33を介してスプリング34により下方へ付勢されている。加圧室24の容積は、プランジャ30の上下移動に連動して増減する。
The
通路部材35は、プランジャ30の軸方向に直交する方向へ長手状をなしており、長手方向の中央を短手方向へ貫通している収容孔36と、収容孔36から長手方向の一方へ延びている吸入通路37と、収容孔36から長手方向の他方へ延びている吐出通路38とを有している。収容孔36には、シリンダ20の底側端部21が例えば圧入されている。吸入通路37は、シリンダ20の吸入孔25を通じて加圧室24に連通している。吐出通路38は、シリンダ20の吐出孔26を通じて加圧室24に連通している。
The
ハウジング40は、有底筒状であり、通路部材35に被さるように設けられており、筒部41のうち底部42とは反対側の端部が固定部材11に固定されている。筒部41は、シリンダ20の底側端部21および通路部材35を取り囲んでおり、固定部材11のフランジ部12に例えば溶接により固定されている。底部42は、筒部41の上端部を塞いでおり、筒部41と一体に形成されている。筒部41は、周方向位置が吸入通路37と一致する第1取付孔43と、周方向位置が吐出通路38と一致する第2取付孔44と、インレットパイプ48が取り付けられた第3取付孔45とを有している。
The
筒部41は、流体流通空間であるとともに流体貯留空間でもある燃料ギャラリ46を有している。燃料ギャラリ46のうちハウジング40の底部42と通路部材35との間には、燃料の圧力脈動を低減するためのパルセーションダンパ47が設けられている。燃料ギャラリ46にある燃料は、通路部材35の連通孔39および吸入通路37を通じて加圧室24に供給される。
The
吸入弁60は、吸入通路37を開閉可能な電磁弁であり、筒状ハウジング61、吸入弁ボディ62、吸入弁部材63、スプリング64、可動コア65、固定コア66およびコイル67などを備えている。筒状ハウジング61は、ハウジング40の筒部41の第1取付孔43を挿通し、通路部材35の吸入通路37の内壁に例えばねじ締結により固定されている。筒状ハウジング61とハウジング40との隙間は例えば溶接により封止されている。
The
可動コア65は、コイル67が通電されると固定コア66側に吸引され、吸入弁部材63を吸入弁ボディ62に着座させる。また、スプリング64は、コイル67が非通電となると吸入弁部材63を吸入弁ボディ62から離座させる。吸入弁部材63は、吸入弁ボディ62に着座すると吸入通路37を閉じ、吸入弁ボディ62から離座すると吸入通路37を開ける。
When the
吐出弁70は、吐出通路38を開閉可能であり、筒状ハウジング71、吐出弁ボディ72、吐出弁部材73およびスプリング75を備えている。筒状ハウジング71は、ハウジング40の筒部41の第2取付孔44を挿通し、通路部材35の吐出通路38の内壁に例えばねじ締結により固定されている。筒状ハウジング71とハウジング40との隙間は例えば溶接により封止されている。
The
吐出弁部材73は、加圧室24の燃料の圧力が所定値以上になると、当該燃料の圧力を受けて吐出弁ボディ72から離座する。また、スプリング75は、加圧室24の燃料の圧力が所定値を下回ると吐出弁部材73を吐出弁ボディ72に着座させる。吐出弁部材73は、吐出弁ボディ72から離座すると吐出通路38を開け、吐出弁ボディ72に着座すると吐出通路38を閉じる。
When the pressure of the fuel in the pressurizing
以上のように構成された高圧ポンプ10では、吸入弁60が吸入通路37を開けているとき、加圧室24の燃料は、プランジャ30が上昇しても加圧されず、吸入通路37を経由して燃料ギャラリ46に戻される。
一方、吸入弁60が吸入通路37を閉じているとき、加圧室24の燃料は、プランジャ30が上昇すると加圧され、圧力が所定値以上になると吐出弁70を押し開けて外部に吐出される。
In the high-
On the other hand, when the
次に、ハウジング40の詳細な構成について図4に基づき説明する。
ハウジング40の筒部41は、底部42側から順に第1円形部51、多角形部52、および第2円形部53を形成している。第1円形部51および第2円形部53は、外壁面および内壁面ともに横断面形状が円形であり、径方向厚みが周方向においてほぼ一定である。
Next, a detailed configuration of the
The
多角形部52の外壁面54の横断面形状は多角形である。本実施形態では、外壁面54の横断面形状は八角形であり、外壁面54には8つの角55および8つの面56が含まれている。
The cross-sectional shape of the
多角形部52の径方向厚みは周方向において変化している。筒部41のうち外壁面54の角部(角55付近)に対応する部分を外壁角部57と定義し、また、筒部41のうち外壁面54の面56の中央部に対応する部分を外壁面中央部58と定義すると、外壁角部57の径方向厚みt1は外壁面中央部58の径方向厚みt2よりも大きい。
The radial thickness of the
外壁角部57の径方向厚みt1は、筒部41の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部58の径方向厚みt2は、筒部41の径方向厚みの最小値となっている。筒部41の径方向厚みは、外壁面中央部58から外壁角部57にかけて周方向で連続的に大きくなるように変化している。本実施形態では、多角形部52の内壁面59の横断面形状を円形とすることで、周方向における厚みの違いを生み出している。
The radial thickness t1 of the outer
ここで、図8に示す比較形態について考える。比較形態では、ハウジング100の筒部101の厚みは周方向でほぼ一定であり、筒部101の外壁面102および内壁面103の横断面形状は多角形である。このようなハウジング100が例えば吸入弁の駆動やエンジンの振動により径方向へ加振されると、筒部101が共振する場合がある。共振モードは、筒部101のうち外壁面102の角に対応する部分が節となり、筒部101のうち外壁面102の面中央に対応する部分が腹となる。このときの筒部101の振動周波数と振動レベルとの関係は、図5に破線で示すようになる。振動周波数18〜19kHzの間に共振周波数がある。
Here, consider the comparative form shown in FIG. In the comparative example, the thickness of the
これに対して、本実施形態では、前述のような厚みの違いを設けていることで、比較形態と比べて外壁角部57の剛性が大きくなり、また、外壁面中央部58の質量が小さくなっている。そのため、図5に実線で示すように本実施形態では共振周波数が比較的大きく高周波側の可聴域外にずれている。比較形態と比べると、本実施形態の振動周波数17〜19kHz付近の振動レベルが低下している。
On the other hand, in the present embodiment, by providing the thickness difference as described above, the rigidity of the outer
以上説明したように、第1実施形態では、ハウジング40は、内部に流体流通空間としての燃料ギャラリ46を有する筒部41を形成しており、外壁面54の横断面形状が多角形である。外壁角部57の径方向厚みt1は外壁面中央部58の径方向厚みt2よりも大きい。
このように構成することで、共振の節である外壁角部57の剛性が大きくなるとともに、共振の腹である外壁面中央部58の質量が小さくなる。これにより、ハウジング40の筒部41の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, the
With this configuration, the rigidity of the outer
また、第1実施形態では、外壁角部57の径方向厚みt1は、筒部41の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部58の径方向厚みt2は、筒部41の径方向厚みの最小値となっている。
そのため、ハウジング40を軽量化しつつも、共振の節である外壁角部57の剛性を大きくすることができる。
Further, in the first embodiment, the radial thickness t1 of the outer
Therefore, the rigidity of the outer
また、第1実施形態では、筒部41の径方向厚みは、外壁面中央部58から外壁角部57にかけて周方向で連続的に大きくなるように変化している。
そのため、筒部41の内壁に段差が生じず、応力が集中する箇所をできるだけ無くすことができる。
Further, in the first embodiment, the radial thickness of the
Therefore, a step does not occur on the inner wall of the
また、第1実施形態では、多角形部52の内壁面59の横断面形状は円形である。
これにより、外壁面54の横断面形状が多角形であることと相俟って、周方向における筒部41の厚みの違いを生み出している。
Further, in the first embodiment, the
This, in combination with the polygonal cross section of the
また、第1実施形態では、高圧ポンプ10は上述のようなハウジング40を備えている。
そのため、筒部41に設けられた吸入弁60の駆動やエンジンの振動に起因するハウジング40の共振の発生を抑制することができる。したがって、ハウジング40の共振に起因した騒音の発生を抑制することができる。
Further, in the first embodiment, the
Therefore, it is possible to suppress the occurrence of resonance of the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態では、ハウジング80の筒部81は、多角形部82を形成している。
多角形部82の径方向厚みは周方向において変化している。筒部81のうち外壁面54の角部(角55付近)に対応する部分を外壁角部83と定義し、また、筒部81のうち外壁面54の面56の中央部に対応する部分を外壁面中央部84と定義すると、外壁角部83の径方向厚みt1は外壁面中央部84の径方向厚みt2よりも大きい。
(Second embodiment)
In the second embodiment of the present invention, the
The radial thickness of the
外壁角部83の径方向厚みt1は、筒部81の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部84の径方向厚みt2は、筒部81の径方向厚みの最小値となっている。筒部81の径方向厚みは、外壁面中央部84から外壁角部83にかけて周方向で連続的に大きくなるように変化している。本実施形態では、筒部81の内壁面85の横断面形状は、外壁面54の横断面形状と同じ数の角をもつ多角形であり、内壁面85の角部は外壁面中央部84に位置している。このように内壁面85を形成することで、周方向における厚みの違いを生み出している。
The radial thickness t1 of the outer
このように筒部81の内壁面85の横断面形状を多角形としても、外壁角部83の径方向厚みt1を外壁面中央部84の径方向厚みt2よりも大きくすることができる。そのため、第1実施形態と同様に、ハウジング80の筒部81の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
Thus, even if the cross-sectional shape of the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態では、ハウジング90の筒部91は、多角形部92を形成している。
多角形部92の径方向厚みは周方向において変化している。筒部91のうち外壁面54の角部(角55付近)に対応する部分を外壁角部93と定義し、また、筒部91のうち外壁面54の面56の中央部に対応する部分を外壁面中央部94と定義すると、外壁角部93の径方向厚みt1は外壁面中央部94の径方向厚みt2よりも大きい。
(Third Embodiment)
In the third embodiment of the present invention, the
The radial thickness of the
外壁角部93の径方向厚みt1は、筒部91の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部94の径方向厚みt2は、筒部91の径方向厚みの最小値となっている。本実施形態では、筒部91の内壁面95は、外壁面中央部94の位置で径方向外側へ凹む凹部96を有している。このように内壁面95を形成することで、周方向における厚みの違いを生み出している。
The radial thickness t1 of the outer
このように筒部91の内壁面95に凹部96を形成しても、外壁角部93の径方向厚みt1を外壁面中央部94の径方向厚みt2よりも大きくすることができる。そのため、第1実施形態と同様に、ハウジング90の筒部91の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
Even when the
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、ハウジングの筒部の径方向厚みは、外壁角部以外の部分が最大であってもよいし、外壁面中央部以外の部分が最小であってもよい。
本発明の他の実施形態では、筒部の径方向厚みは、外壁面中央部から外壁角部にかけて周方向で段階的に大きくなっていてもよい。つまり、ハウジングの筒部の内壁面に段差が形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの筒部の外壁面の横断面形状は、八角形以外の多角形であってもよい。
(Other embodiments)
In another embodiment of the present invention, the radial thickness of the tubular portion of the housing may be maximum in portions other than the outer wall corner portions or may be minimum in portions other than the outer wall central portion.
In another embodiment of the present invention, the radial thickness of the tubular portion may be gradually increased in the circumferential direction from the outer wall central portion to the outer wall corner portion. That is, a step may be formed on the inner wall surface of the cylindrical portion of the housing.
In another embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the outer wall surface of the cylindrical portion of the housing may be a polygon other than an octagon.
本発明の他の実施形態では、ハウジングの筒部は、円形部を形成せず、多角形部のみを形成してもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの用途は、高圧ポンプに限らない。要するに、ハウジングは、内部に流体流通空間を有する筒部を形成しており、外壁面の横断面形状が多角形であればよく、他の装置に用いられてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
In another embodiment of the present invention, the tubular portion of the housing may not form the circular portion but only the polygonal portion.
In other embodiments of the invention, the housing application is not limited to high pressure pumps. In short, the housing has a cylindrical portion having a fluid circulation space therein, and the outer wall surface may have a polygonal cross section, and may be used for other devices.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
10・・・高圧ポンプ
40、80、90・・・ハウジング
41、81、91・・・筒部
46・・・燃料ギャラリ(流体流通空間)
54・・・外壁面
57、83、93・・・外壁角部
58、84、94・・・外壁面中央部
t1、t2・・・径方向厚み
10... High-
54...
Claims (7)
前記多角形部のうち前記外壁面の角部に対応する部分を外壁角部(57、83、93)とし、前記多角形部のうち前記外壁面の面中央部に対応する部分を外壁面中央部(58、84、94)と定義すると、
前記取付孔と一致する軸方向位置において前記外壁角部の径方向厚み(t1)は前記外壁面中央部の径方向厚み(t2)よりも大きいハウジング。 A cylindrical portion (41, 81, 91) having a fluid circulation space (46) therein is formed, and a polygonal portion (52, 82, 52) in which a mounting hole (43) for an electromagnetic valve is formed in the cylindrical portion. 92) a housing whose outer wall surface (54) has a polygonal cross section,
A portion of the polygonal portion corresponding to a corner of the outer wall surface is defined as an outer wall corner portion (57, 83, 93), and a portion of the polygonal portion corresponding to a surface center portion of the outer wall surface is defined as an outer wall center. When defined as part (58, 84, 94),
A housing in which a radial thickness (t1) of the outer wall corner portion is larger than a radial thickness (t2) of the outer wall central portion at an axial position that coincides with the mounting hole .
前記外壁面中央部の径方向厚みは、前記筒部の径方向厚みの最小値である請求項1に記載のハウジング。 The radial thickness of the outer wall corner portion is the maximum value of the radial thickness of the tubular portion,
The housing according to claim 1, wherein the radial thickness of the central portion of the outer wall surface is the minimum value of the radial thickness of the tubular portion.
前記内壁面の角部は前記外壁面中央部に位置している請求項1〜3のいずれか一項に記載のハウジング。 The cross-sectional shape of the inner wall surface of the tubular portion is a polygon having the same number of corners as the cross-sectional shape of the outer wall surface,
The housing according to claim 1, wherein a corner portion of the inner wall surface is located at a central portion of the outer wall surface.
軸方向へ往復移動可能であり、加圧室(24)を形成しているプランジャ(30)と、
前記加圧室に連通している吸入通路(37)および吐出通路(38)を有する通路部材(35)と、
有底筒状部材であり、前記通路部材に被さるように設けられており、底部とは反対側の端部が前記固定部材に固定されている請求項1〜6のいずれか一項に記載のハウジング(40)と、
前記外壁面中央部に設けられており、前記流体流通空間に連通する吸入路を有している流体流入部(60)と、
前記外壁面中央部に設けられており、前記吐出通路に連通する吐出路を有している流体流出部(70)と、
を備える高圧ポンプ。 A fixing member (11),
A plunger (30) that is reciprocally movable in the axial direction and forms a pressurizing chamber (24);
A passage member (35) having an intake passage (37) and a discharge passage (38) communicating with the pressurizing chamber,
It is a bottomed cylindrical member, is provided so that it may cover the said passage member, and the edge part on the opposite side to a bottom part is being fixed to the said fixing member, The any one of Claims 1-6. A housing (40),
A fluid inflow portion (60) provided in the central portion of the outer wall surface and having a suction passage communicating with the fluid circulation space;
A fluid outflow portion (70) provided in the central portion of the outer wall surface and having a discharge passage communicating with the discharge passage;
High-pressure pump equipped with.
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