JP6897173B2 - 高圧ポンプ - Google Patents
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Description
ハウジングは、燃料が加圧される加圧室(203)を有している。
筒部は、加圧室から吐出される燃料が流れる吐出通路(205)を形成する。
シート部は、吐出通路と加圧室とを接続する上流通路、および、上流通路の吐出通路側に形成された弁座を有している。
第1通路は、移動規制面に対し弁座側に位置している。
第2通路は、移動規制面に対し弁座とは反対側に位置している。
また、本発明では、第1通路は、バルブ本体の周方向に複数形成されている。バルブ本体は、第1通路とともに、筒部に対し周方向に相対回転可能である。移動規制面は、ストッパの径方向中心に設けられている。バルブが移動規制面に当接したとき、第1通路と第2通路との間における移動規制面の周囲に環状の通路(400)が形成される。
(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、2に示す。
ハウジング10は、ハウジング本体11、インレット部12、吐出部13、ダンパ室形成部15、シートアッパー14等を有している。
流入部201は、流入凹部103の底部側に形成されている。
プランジャ穴部202は、上凹部101の底部とハウジング本体11の他方の端面とを接続するよう略円筒状に形成されている。プランジャ穴部202は、上凹部101および下凹部102と同軸に形成されている。
吸入通路204は、上凹部101の加圧室203側に形成され、加圧室203に接続している。
吐出通路205は、ハウジング本体11の径方向外側へ延びるよう形成されている。吐出通路205は、軸がプランジャ穴部202の軸Ax1に直交するよう形成されている。なお、吐出通路205は、後述する吐出弁部40の筒部41の内側に形成されている。
燃料溜まり部207は、下凹部102に形成されている。すなわち、燃料溜まり部207は、環状に形成されている。
ダンパ側上通路221およびダンパ側下通路222は、プランジャ穴部202を挟んで吐出通路205とは反対側に形成されている(図1参照)。
また、吸入通路204の燃料および燃料溜まり部207の燃料は、接続通路231を経由して吸入通路204と燃料溜まり部207との間を行き来可能である。
穴部154は、第1部材151の底部および突出部153を貫くよう形成されている。穴部154は、ダンパ室208とダンパ凹部105の内側の空間とを接続している。
パルセーションダンパ16は、ダンパ室208内の圧力の変化に応じて弾性変形する。これにより、ダンパ室208内の圧力の脈動を低減可能である。
吸入弁部30は、吸入弁座部31、吸入弁座32、吸入弁33、スプリング34、ストッパ35等を有している。
吸入弁座部31は、例えばステンレス等の金属により略円筒状に形成されている。吸入弁座部31は、プランジャ穴部202と同軸に吸入通路204に設けられている。吸入弁座部31は、中央の穴の径方向外側において一方の端面と他方の端面とを接続する穴部を複数有している。吸入弁座32は、吸入弁座部31の加圧室203側の端面の前記穴部の周囲に形成されている。
吸入弁33は、例えばステンレス等の金属により略円盤状に形成されている。
吸入弁33は、他方の端面がストッパ35に当接可能である。ストッパ35は、吸入弁33が当接したとき、吸入弁33の加圧室203側への移動を規制可能である。
吸入弁座部31およびストッパ35は、後述する電磁駆動部60の支持部611とハウジング本体11とにより挟み込まれるようにして固定されている。
スプリング34は、例えばコイルスプリングであり、吸入弁33とストッパ35との間に設けられている。スプリング34は、吸入弁33を吸入弁座32側に付勢している。
以下、適宜、加圧室203の容積が減少するようプランジャ50が移動する方向を「加圧方向」とし、加圧室203の容積が増大するようプランジャ50が移動する方向を「反加圧方向」とする。
可変容積室209は、シートアッパー14の内周壁と延伸筒部111の外周壁との間の空間を経由して燃料溜まり部207に接続している。
プランジャ50の小径部52の大径部51とは反対側の端部には、略円盤状のスプリングシート53が設けられている。
高圧ポンプ1は、エンジン2に取り付けられるとき、プランジャ50の小径部52の大径部51とは反対側の端部にリフタ6が取り付けられる。
支持部612は、例えば非磁性材料により略円筒状に形成されている。支持部612は、外周壁が支持部611の内周壁に嵌合するよう支持部611と同軸に設けられている。
筒部材613は、例えば非磁性材料により略円筒状に形成されている。筒部材613は、支持部611と同軸となるよう、支持部611の加圧室203とは反対側に設けられている。
ヨーク622は、例えば磁性材料により略円盤状に形成されている。ヨーク622は、ヨーク621の開口部を塞ぐようにしてヨーク621に設けられている。
可動コア64は、例えば磁性材料により略円筒状に形成され、ニードル63の他方の端部に設けられている。
固定コア65は、例えば磁性材料により形成され、筒部材613の支持部611とは反対側に設けられている。
本実施形態では、ハウジング本体11は、挿通穴部106に対応して設けられるボルト8によりエンジン2のエンジンヘッド90に固定される。
エンジンヘッド90には、取付穴部91、固定穴部92が形成されている。
吐出弁部40は、筒部41、シート部42、バルブとしての吐出バルブ70、ストッパ80、付勢部材としてのスプリング45を有している。
シート部42は、筒部41の一端を塞ぐよう筒部41と一体に形成されている。シート部42は、上流通路43、弁座としての吐出弁座44を有している。
バルブ本体71は、例えばステンレス等の金属により略円盤状に形成されている。バルブ本体71は、外縁部が筒部41の内周壁に摺接し、筒部41により軸方向の移動が案内されるよう筒部41の内側に設けられている。バルブ本体71は、一方の端面が吐出弁座44に当接可能である。バルブ本体71は、両端部の外縁部が面取りされテーパ状に形成されている。
ストッパ本体81は、例えばステンレス等の金属により略円柱状に形成されている。ストッパ本体81は、筒部41とは別の部材で形成されている。つまり、ストッパ本体81は、筒部41とは別体に形成されている。ストッパ本体81は、外径が筒部41の内径よりやや大きく設定されている。ストッパ本体81は、筒部41と同軸となるよう吐出バルブ70に対し吐出弁座44とは反対側において外周壁が筒部41の内周壁に嵌合するよう設けられている。ストッパ本体81は、筒部41に対し軸方向に相対移動不能に設けられている。これにより、ストッパ80は、ストッパ本体81が筒部41の内周壁に支持されるようにして設けられている。ストッパ本体81は、両端部の外縁部が面取りされテーパ状に形成されている。
ここで、第1通路701は、移動規制面800に対し吐出弁座44側に位置している。第2通路802は、移動規制面800に対し吐出弁座44とは反対側に位置している。
吐出弁部40は、開弁時または閉弁時、吐出通路205の加圧室203側と加圧室203とは反対側との間の燃料の流れを許容または規制可能である。
また、吐出バルブ70の外縁部に摺接する筒部41の内周壁とストッパ80を支持する筒部41の内周壁の内径が同じため、径方向にコンパクトな吐出弁部40を実現することができる。
また、本実施形態では、筒部41に対する吐出バルブ70の回転を規制するような部位または部材を必要としないため、吐出弁部40の構成を簡素にすることができる。
「吸入工程」
電磁駆動部60のコイル67への電力の供給が停止されているとき、吸入弁33は、スプリング66およびニードル63により加圧室203側へ付勢されている。よって、吸入弁33は、吸入弁座32から離間、すなわち、開弁している。この状態で、プランジャ50がカム5側、すなわち、反加圧方向に移動すると、加圧室203の容積が増大し、吸入通路204の吸入弁座32に対し加圧室203とは反対側の燃料は、吸入弁座32に対し加圧室203側に移動し、加圧室203に吸入される。また、このとき、可変容積室209の容積は減少する。
吸入弁33が開弁した状態で、プランジャ50がカム5とは反対側、すなわち、加圧方向に移動すると、加圧室203の容積が減少し、加圧室203内の燃料は、吸入通路204の吸入弁座32に対し加圧室203とは反対側に戻される。調量工程の途中、コイル67に電力を供給すると、可動コア64がニードル63とともに固定コア65側に吸引され、吸入弁33が吸入弁座32に当接し閉弁する。プランジャ50が加圧方向に移動するとき、吸入弁33を閉弁するタイミングを調整することで、加圧室203から吸入通路204側に戻される燃料の量が調整される。その結果、加圧室203で加圧される燃料の量が決定される。吸入弁33が閉弁することにより、燃料を加圧室203から吸入通路204側に戻す調量工程は終了する。
吸入弁33が閉弁した状態でプランジャ50が加圧方向にさらに移動すると、加圧室203の容積が減少し、加圧室203内の燃料は、圧縮され加圧される。加圧室203内の燃料の圧力が吐出弁部40の開弁圧以上になると、吐出バルブ70が開弁し、燃料が加圧室203から上流通路43、吐出通路205、吐出通路130を経由して配管4側、すなわち、燃料レール側に吐出される。
また、吐出バルブ70は、筒部41の内側で往復移動するとき、バルブ本体71の外縁部が筒部41の内周壁に摺接し軸方向の移動が案内される。
ハウジング10は、燃料が加圧される加圧室203を有している。
筒部41は、加圧室203から吐出される燃料が流れる吐出通路205を形成する。
シート部42は、吐出通路205と加圧室203とを接続する上流通路43、および、上流通路43の吐出通路205側に形成された吐出弁座44を有している。
第1通路701は、移動規制面800に対し吐出弁座44側に位置している。
第2通路802は、移動規制面800に対し吐出弁座44とは反対側に位置している。
本実施形態では、第1通路701と第2通路802との位置関係によっては、吐出バルブ70が移動規制面800に当接したとき、第1通路701と第2通路802との間の燃料の流れが遮断または阻害されることが懸念される。しかしながら、本実施形態では、吐出バルブ70が移動規制面800に当接したとき、第1通路701と第2通路802との間に環状通路400が形成されるため、吐出バルブ70がストッパ80により移動を規制されているときでも、第1通路701と第2通路802との間において燃料を流すことができる。
ハウジング10は、燃料が加圧される加圧室203を有している。
シート部42は、加圧室203に接続する上流通路43、および、上流通路43の加圧室203とは反対側に形成された吐出弁座44を有している。
吐出バルブ70は、円盤状に形成されている。
バルブ延伸部73の第1バルブ延伸部731は、外径が上流通路43の径、すなわち、吐出弁座44と上流通路43との境界の径より大きい。
本実施形態では、吐出バルブ70がバルブ延伸部73を有することにより、バルブ延伸部73の外側に環状通路400が形成される。
本発明の第2実施形態による高圧ポンプを図6、7に示す。第2実施形態は、吐出弁部40の構成等が第1実施形態と異なる。
接続通路231は、プランジャ穴部202の周方向の流入凹部103とダンパ凹部105との間において吐出凹部104の近傍に形成されている(図7参照)。
また、本実施形態では、ストッパ延伸部83は、ストッパ小径部812の吐出バルブ70側の端面の中央から吐出バルブ70側へ略円柱状に突出するよう形成されている。
第2実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。
ハウジング10は、燃料が加圧される加圧室203を有している。
筒部41は、加圧室203から吐出される燃料が流れる吐出通路205を形成する。
シート部42は、吐出通路205と加圧室203とを接続する上流通路43、および、上流通路43の吐出通路205側に形成された吐出弁座44を有している。
ストッパ支持部95は、筒部41とは別の部材で筒状に形成され、ストッパ本体81を支持する。
本発明の第3実施形態による高圧ポンプの一部を図10、11に示す。第3実施形態は、吐出バルブ70およびストッパ80の構成等が第1実施形態と異なる。
バルブ本体71は、テーパ部710が吐出弁座44に当接可能に設けられている。なお、シート部42のうちテーパ部710に当接可能な範囲を吐出弁座44とする。
本実施形態では、テーパ部710が軸に近付く割合である縮径率と吐出弁座44の縮径率とは略同じである。
吐出バルブ70は、テーパ部710が吐出弁座44から離間すると開弁し、テーパ部710が吐出弁座44に当接すると閉弁する。
第3実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。
本発明の第4実施形態による高圧ポンプの一部を図12、13に示す。第4実施形態は、吐出バルブ70およびストッパ80の構成等が第3実施形態と異なる。
ホルダ712のシート部42側の端面には凹みが形成され、ボール部711に当接している。これにより、ホルダ712は、ボール部711を保持可能である。
バルブ本体71は、ボール部711が吐出弁座44に当接可能に設けられている。なお、シート部42のうちボール部711に当接可能な範囲を吐出弁座44とする。
吐出バルブ70は、ボール部711が吐出弁座44から離間すると開弁し、ボール部711が吐出弁座44に当接すると閉弁する。
第4実施形態は、上述した点以外の構成は、第3実施形態と同様である。
上述の第1実施形態、第2実施形態では、吐出バルブ70がバルブ延伸部73を有し、ストッパ80がストッパ延伸部83を有する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、吐出バルブ70がバルブ延伸部73を有しないこととしてもよい。また、ストッパ80がストッパ延伸部83を有しないこととしてもよい。なお、バルブ延伸部73、ストッパ延伸部83を形成しない場合は、スプリング45の端部を係止可能な程度の凹形状のばね座を形成することが望ましい。
また、本発明の他の実施形態では、第1バルブ延伸部731は、外径が吐出弁座44の内径以下に設定されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、筒部41とシート部42とは別体に形成されていてもよい。また、筒部41とハウジング本体11とは別体に形成されていてもよい。
また、本発明は、車両用の高圧ポンプに限らず、他のポンプ機器等に設けられることとしてもよい。
このように、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形態で実施可能である。
Claims (13)
- 燃料が加圧される加圧室(203)を有するハウジング(10)と、
前記加圧室から吐出される燃料が流れる吐出通路(205)を形成する筒部(41)と、
前記吐出通路と前記加圧室とを接続する上流通路(43)、および、前記上流通路の前記吐出通路側に形成された弁座(44)を有するシート部(42)と、
外縁部が前記筒部の内周壁に摺接し軸方向の移動が案内され前記弁座に当接可能に設けられるバルブ本体(71)、および、前記バルブ本体と前記筒部の内周壁との間に形成され前記バルブ本体に対し前記弁座側の燃料を前記弁座とは反対側へ流通させることが可能な第1通路(701)を有するバルブ(70)と、
前記筒部とは別の部材で形成され前記バルブに対し前記弁座とは反対側に設けられるストッパ本体(81)、前記バルブに当接したとき前記バルブの前記弁座とは反対方向への移動を規制可能な移動規制面(800)、および、前記ストッパ本体に形成され前記ストッパ本体に対し前記バルブ側の燃料を前記バルブとは反対側へ流通させることが可能な第2通路(802)を有するストッパ(80)と、を備え、
前記第1通路は、前記移動規制面に対し前記弁座側に位置し、
前記第2通路は、前記移動規制面に対し前記弁座とは反対側に位置し、
前記第1通路は、前記バルブ本体の周方向に複数形成されており、
前記バルブ本体は、前記第1通路とともに、前記筒部に対し周方向に相対回転可能であり、
前記移動規制面は、前記ストッパの径方向中心に設けられており、
前記バルブが前記移動規制面に当接したとき、前記第1通路と前記第2通路との間における前記移動規制面の周囲に環状の通路(400)が形成される高圧ポンプ(1)。 - 前記第1通路は、前記バルブ本体の周方向に等間隔で複数形成されている請求項1に記載の高圧ポンプ。
- 前記バルブは、前記バルブ本体から前記ストッパ側へ延びるよう形成されるバルブ延伸部(73)をさらに有し、
前記通路は、前記バルブ延伸部が前記移動規制面に当接したとき、前記バルブ延伸部の外側に形成される請求項1または2に記載の高圧ポンプ。 - 前記バルブを前記弁座側に付勢可能な付勢部材(45)をさらに備え、
前記付勢部材は、内周面が前記バルブ延伸部の外周壁に接触可能に設けられている請求項3に記載の高圧ポンプ。 - 前記バルブ本体は、円盤状に形成されており、
前記バルブ延伸部は、外径が前記上流通路の径より大きい請求項3または4に記載の高圧ポンプ。 - 前記ストッパは、前記ストッパ本体から前記バルブ側へ延び先端部に前記移動規制面が形成されるストッパ延伸部(83)をさらに有し、
前記通路は、前記バルブが前記移動規制面に当接したとき、前記ストッパ延伸部の外側に形成される請求項1または2に記載の高圧ポンプ。 - 前記バルブを前記弁座側に付勢可能な付勢部材(45)をさらに備え、
前記付勢部材は、内周面が前記ストッパ延伸部の外周壁に接触可能に設けられている請求項6に記載の高圧ポンプ。 - 前記ストッパは、前記ストッパ本体が前記筒部の内周壁に支持されるようにして設けられている請求項1〜7のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
- 前記筒部とは別の部材で形成され、前記ストッパ本体を支持するストッパ支持部(95)をさらに備え、
前記ストッパ支持部は、一方の端面から前記筒部側へ環状に突出し前記筒部の前記シート部とは反対側の端面に当接する内側突出部(951)、および、前記内側突出部の径方向外側において一方の端面から前記筒部側へ環状に突出し前記筒部の前記シート部とは反対側の端面に当接する外側突出部(952)を有し、
前記筒部は、前記ストッパ支持部側の端面において前記内側突出部と前記外側突出部との間に開口する逃がし通路(410)を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 前記バルブの外周は、前記筒部と摺動し、
前記第1通路は、前記バルブの外周よりも径方向内側に凹むことで形成されている請求項1〜9のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 前記第2通路は、前記移動規制面よりも径方向外側に設けられている請求項1〜10のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
- 前記筒部は、前記加圧室を形成する前記ハウジングと一体に形成されている請求項1〜11のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
- 燃料が加圧される加圧室(203)を有するハウジング(10)と、
前記加圧室から吐出される燃料が流れる吐出通路(205)を形成する筒部(41)と、
前記吐出通路と前記加圧室とを接続する上流通路(43)、および、前記上流通路の前記吐出通路側に形成された弁座(44)を有するシート部(40)と、
前記弁座に当接可能に設けられるバルブ(70)と、
前記筒部とは別の部材で形成され、前記ストッパ本体を支持するストッパ支持部(95)と、を備え、
前記ストッパ支持部は、一方の端面から前記筒部側へ環状に突出し前記筒部の前記シート部とは反対側の端面に当接する内側突出部(951)、および、前記内側突出部の径方向外側において一方の端面から前記筒部側へ環状に突出し前記筒部の前記シート部とは反対側の端面に当接する外側突出部(952)を有し、
前記筒部は、前記ストッパ支持部側の端面において前記内側突出部と前記外側突出部との間に開口する逃がし通路(410)を有する高圧ポンプ(1)。
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