JP7385750B2 - Fuel pump - Google Patents
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Description
本発明は、燃料を高圧にしてエンジンに供給する燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump that supplies high-pressure fuel to an engine.
燃料ポンプとしては、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された高圧燃料供給ポンプは、ハウジングと、吸入弁と、吐出弁とリリーフ弁とを備えている。ハウジングは、プランジャを摺動自在に保持するシリンダライナを収容するとともに加圧室を形成する段付きの筒型状の空間であるシリンダを有している。吸入弁は、電磁ソレノイドに電流を供給しない状態で開弁し、電磁ソレノイドに電流を供給すると、開弁して加圧室に燃料を吸入する。 The fuel pump is described in Patent Document 1, for example. The high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1 includes a housing, a suction valve, a discharge valve, and a relief valve. The housing has a cylinder that is a stepped cylindrical space that accommodates a cylinder liner that slidably holds the plunger and forms a pressurizing chamber. The suction valve opens when no current is supplied to the electromagnetic solenoid, and opens when current is supplied to the electromagnetic solenoid to suck fuel into the pressurizing chamber.
吐出弁は、ハウジングの吐出弁収容部に組付けられており、吐出弁収容部は、燃料吐出孔を介して加圧室に連通している。加圧室で加圧された高圧の燃料は、吐出弁に供給される。吐出弁は、供給された燃料の圧力が所定の圧力以上になった場合に開弁し、吐出弁を通過した燃料が蓄圧器に圧送される。 The discharge valve is assembled into a discharge valve accommodating portion of the housing, and the discharge valve accommodating portion communicates with the pressurizing chamber via a fuel discharge hole. High-pressure fuel pressurized in the pressurization chamber is supplied to the discharge valve. The discharge valve opens when the pressure of the supplied fuel exceeds a predetermined pressure, and the fuel that has passed through the discharge valve is pumped to the pressure accumulator.
また、リリーフ弁は、ハウジングのリリーフ弁収容部に組付けられており、リリーフ弁収容部は、吐出弁よりも下流側の高圧領域に連通すると共に連通路を介して加圧室に連通している。リリーフ弁は、高圧領域の燃料の圧力が特定の圧力以上になった場合に開弁し、高圧の燃料を加圧室に還流する。 Further, the relief valve is assembled into a relief valve accommodating portion of the housing, and the relief valve accommodating portion communicates with a high pressure region downstream of the discharge valve and communicates with the pressurizing chamber via a communication path. There is. The relief valve opens when the pressure of the fuel in the high-pressure region exceeds a specific pressure, and returns the high-pressure fuel to the pressurizing chamber.
しかしながら、特許文献1に記載されている高圧燃料供給ポンプには、吐出弁と加圧室とを連通させる連通路と、リリーフ弁と加圧室とを連通させる連通路が、それぞれ独立して設けられていた。そのため、特許文献1に記載された高圧燃料供給ポンプは、加圧室を燃料で満たす際のデッドボリュームを増加させて、ポンプの容積効率の低下を招いていた。 However, the high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1 is provided with a communication passage that communicates the discharge valve and the pressurizing chamber, and a communication passage that communicates the relief valve and the pressurization chamber, respectively. It was getting worse. Therefore, the high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1 increases the dead volume when filling the pressurizing chamber with fuel, resulting in a decrease in the volumetric efficiency of the pump.
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、容積効率の向上を図ることができる燃料ポンプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fuel pump that takes the above-mentioned problems into consideration and can improve volumetric efficiency.
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の燃料ポンプは、加圧室が設けられたポンプボディと、加圧室を往復動するプランジャと、加圧室の燃料を吐出室に吐出する吐出弁機構と、リリーフ弁機構とを備える。リリーフ弁機構は、吐出室の燃料の圧力と加圧室の燃料の圧力との差が設定値を超えた場合に開弁して吐出室の燃料を加圧室に戻す。プランジャの軸方向から見て、吐出弁機構とリリーフ弁機構は、互いの弁の移動方向が交差する向きで配置されている。リリーフ弁機構は、プランジャの軸方向において、加圧室と重なる位置に配置されている。吐出弁機構の吐出弁入口通路は、リリーフ弁機構が配置されるリリーフ室と加圧室に直接連通している。 In order to solve the above problems and achieve the objects of the present invention, the fuel pump of the present invention includes a pump body provided with a pressurizing chamber, a plunger that reciprocates in the pressurizing chamber, and a pump body that discharges fuel from the pressurizing chamber. It includes a discharge valve mechanism for discharging into the chamber and a relief valve mechanism. The relief valve mechanism opens when the difference between the fuel pressure in the discharge chamber and the fuel pressure in the pressurizing chamber exceeds a set value, and returns the fuel in the discharge chamber to the pressurizing chamber. When viewed from the axial direction of the plunger, the discharge valve mechanism and the relief valve mechanism are arranged such that the moving directions of their valves intersect with each other. The relief valve mechanism is arranged at a position overlapping the pressurizing chamber in the axial direction of the plunger. The discharge valve inlet passage of the discharge valve mechanism is in direct communication with the relief chamber in which the relief valve mechanism is arranged and the pressurization chamber.
上記構成の燃料ポンプによれば、容積効率の向上を図ることができる。
なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。According to the fuel pump having the above configuration, it is possible to improve the volumetric efficiency.
Note that problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the description of the embodiments below.
1.第1の実施形態
以下、本発明の第1の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプについて説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。1. First Embodiment A high-pressure fuel supply pump according to a first embodiment of the present invention will be described below. Note that common members in each figure are given the same reference numerals.
[燃料供給システム]
第1の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)を用いた燃料供給システムについて、図1を用いて説明する。
図1は、本実施形態に係る高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。[Fuel supply system]
A fuel supply system using a high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to a first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel supply system using a high-pressure fuel supply pump according to this embodiment.
図1に示すように、燃料供給システムは、高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)100と、ECU(Engine Control Unit)101と、燃料タンク103と、コモンレール106
と、複数のインジェクタ107とを備えている。高圧燃料供給ポンプ100の部品は、ポンプボディ1に一体に組み込まれている。As shown in FIG. 1, the fuel supply system includes a high-pressure fuel supply pump (fuel pump) 100, an ECU (Engine Control Unit) 101, a fuel tank 103, and a common rail 106.
and a plurality of injectors 107. The parts of the high-pressure fuel supply pump 100 are integrated into the pump body 1.
燃料タンク103の燃料は、ECU101からの信号に基づいて駆動するフィードポンプ102によって汲み上げられる。汲み上げられた燃料は、不図示のプレッシャレギュレータにより適切な圧力に加圧され、低圧配管104を通して高圧燃料供給ポンプ100の低圧燃料吸入口51に送られる。 Fuel in the fuel tank 103 is pumped up by a feed pump 102 that is driven based on a signal from the ECU 101. The pumped fuel is pressurized to an appropriate pressure by a pressure regulator (not shown), and is sent to the low-pressure fuel inlet 51 of the high-pressure fuel supply pump 100 through the low-pressure pipe 104.
高圧燃料供給ポンプ100は、燃料タンク103から供給された燃料を加圧して、コモンレール106に圧送する。コモンレール106には、複数のインジェクタ107と、燃料圧力センサ105が装着されている。複数のインジェクタ107は、気筒(燃焼室)数にあわせて装着されており、ECU101から出力される駆動電流に従って燃料を噴射する。本実施形態の燃料供給システムは、インジェクタ107がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムである。 The high-pressure fuel supply pump 100 pressurizes the fuel supplied from the fuel tank 103 and pumps it to the common rail 106 . A plurality of injectors 107 and a fuel pressure sensor 105 are attached to the common rail 106. The plurality of injectors 107 are installed according to the number of cylinders (combustion chambers), and inject fuel according to the drive current output from the ECU 101. The fuel supply system of this embodiment is a so-called direct injection engine system in which the injector 107 injects fuel directly into the cylinder of the engine.
燃料圧力センサ105は、検出した圧力データをECU101に出力する。ECU101は、各種センサから得られるエンジン状態量(例えばクランク回転角、スロットル開度、エンジン回転数、燃料圧力等)に基づいて適切な噴射燃料量(目標噴射燃料長)や適切な燃料圧力(目標燃料圧力)等を演算する。 Fuel pressure sensor 105 outputs detected pressure data to ECU 101. The ECU 101 determines an appropriate amount of injected fuel (target injection fuel length) and appropriate fuel pressure (target (fuel pressure), etc.
また、ECU101は、燃料圧力(目標燃料圧力)等の演算結果に基づいて、高圧燃料供給ポンプ100や複数のインジェクタ107の駆動を制御する。すなわち、ECU101は、高圧燃料供給ポンプ100を制御するポンプ制御部と、インジェクタ107を制御するインジェクタ制御部を有する。 Further, the ECU 101 controls the driving of the high-pressure fuel supply pump 100 and the plurality of injectors 107 based on calculation results such as fuel pressure (target fuel pressure). That is, ECU 101 includes a pump control section that controls high-pressure fuel supply pump 100 and an injector control section that controls injector 107.
高圧燃料供給ポンプ100は、圧力脈動低減機構9と、容量可変機構である電磁吸入弁機構3と、リリーフ弁機構4(図2参照)と、吐出弁機構8とを有している。低圧燃料吸入口51から流入した燃料は、圧力脈動低減機構9、吸入通路10bを介して電磁吸入弁機構3の吸入ポート31bに到達する。 The high-pressure fuel supply pump 100 includes a pressure pulsation reduction mechanism 9, an electromagnetic suction valve mechanism 3 that is a variable capacity mechanism, a relief valve mechanism 4 (see FIG. 2), and a discharge valve mechanism 8. Fuel flowing from the low-pressure fuel intake port 51 reaches the intake port 31b of the electromagnetic intake valve mechanism 3 via the pressure pulsation reduction mechanism 9 and the intake passage 10b.
電磁吸入弁機構3に流入した燃料は、弁部32を通過し、ポンプボディ1に形成された吸入通路1dを流れた後に加圧室11に流入する。加圧室11には、プランジャ2が往復動可能に挿入されている。プランジャ2は、エンジンのカム(不図示)により動力が伝えられて往復動する。 The fuel that has flowed into the electromagnetic suction valve mechanism 3 passes through the valve portion 32, flows through the suction passage 1d formed in the pump body 1, and then flows into the pressurizing chamber 11. A plunger 2 is inserted into the pressurizing chamber 11 so as to be able to reciprocate. The plunger 2 reciprocates as power is transmitted by a cam (not shown) of the engine.
加圧室11では、プランジャ2の下降行程において電磁吸入弁機構3から燃料が吸入され、上昇行程において燃料が加圧される。加圧室11の燃料圧力が所定値を超えると、吐出弁機構8が開弁し、吐出通路12aを経てコモンレール106へ高圧燃料が圧送される。高圧燃料供給ポンプ100による燃料の吐出は、電磁吸入弁機構3の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁機構3の開閉は、ECU101によって制御される。 In the pressurizing chamber 11, fuel is sucked in from the electromagnetic intake valve mechanism 3 during the downward stroke of the plunger 2, and the fuel is pressurized during the upward stroke. When the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 exceeds a predetermined value, the discharge valve mechanism 8 opens, and high-pressure fuel is force-fed to the common rail 106 via the discharge passage 12a. The discharge of fuel by the high-pressure fuel supply pump 100 is controlled by opening and closing the electromagnetic intake valve mechanism 3. Opening and closing of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is controlled by the ECU 101.
[高圧燃料供給ポンプ]
次に、高圧燃料供給ポンプ100の構成について、図2~図5を用いて説明する。
図2は、高圧燃料供給ポンプ100の水平方向に直交する断面で見た縦断面図(その1)である。図3は、高圧燃料供給ポンプ100の水平方向に直交する断面で見た縦断面図(その2)である。図4は、高圧燃料供給ポンプ100の垂直方向に直交する断面で見た水平方向断面図である。また、図5は、高圧燃料供給ポンプ100の一部切り欠き斜視断面図である。[High pressure fuel supply pump]
Next, the configuration of the high-pressure fuel supply pump 100 will be explained using FIGS. 2 to 5.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view (part 1) of the high-pressure fuel supply pump 100 taken in a cross section perpendicular to the horizontal direction. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view (part 2) of the high-pressure fuel supply pump 100 taken in a cross section perpendicular to the horizontal direction. FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump 100 taken along a cross section perpendicular to the vertical direction. Further, FIG. 5 is a partially cutaway perspective sectional view of the high-pressure fuel supply pump 100.
図2~図5に示すように、高圧燃料供給ポンプ100のポンプボディ1は、略円柱状に形成されている。図2及び図3に示すように、ポンプボディ1には、内部に第1室1aと、第2室1bと、第3室1cと、吸入通路1dが設けられている。 As shown in FIGS. 2 to 5, the pump body 1 of the high-pressure fuel supply pump 100 is formed into a substantially cylindrical shape. As shown in FIGS. 2 and 3, the pump body 1 is provided with a first chamber 1a, a second chamber 1b, a third chamber 1c, and a suction passage 1d.
第1室1aは、ポンプボディ1に設けた円柱状の空間部である。第1室1aの中心線1Aは、ポンプボディ1の中心線に一致している。第1室1aには、プランジャ2の一端部が挿入されている。プランジャ2は、第1室1a内を往復動する。第1室1aとプランジャ2の一端は、加圧室11を形成している。 The first chamber 1a is a columnar space provided in the pump body 1. The centerline 1A of the first chamber 1a coincides with the centerline of the pump body 1. One end of the plunger 2 is inserted into the first chamber 1a. The plunger 2 reciprocates within the first chamber 1a. The first chamber 1a and one end of the plunger 2 form a pressurizing chamber 11.
第2室1bは、ポンプボディ1に設けた円柱状の空間部であり、第2室1bの中心線は、ポンプボディ1(第1室1a)の中心線に直交している。この第2室1bには、リリーフ弁機構4が配置されている。したがって、第2室1bは、本発明に係るリリーフ室の一具体例を示す。なお、第2室1bの径は、第1室1aの径よりも小さい。 The second chamber 1b is a cylindrical space provided in the pump body 1, and the center line of the second chamber 1b is orthogonal to the center line of the pump body 1 (first chamber 1a). A relief valve mechanism 4 is arranged in this second chamber 1b. Therefore, the second chamber 1b represents a specific example of the relief chamber according to the present invention. Note that the diameter of the second chamber 1b is smaller than the diameter of the first chamber 1a.
また、第1室1aと第2室1bは、円形の連通孔1eによって連通している。連通孔1eの径は、第1室1aの径と同一である。連通孔1eは、第1室1aの一端を延長している。そして、連通孔1eの直径は、プランジャ2の外径よりも大きい。連通孔1eの中心線は、ポンプボディ1の中心線に一致している。また、連通孔1eの中心線は、第2室1bの中心線に直交している。また、図3に示すように、連通孔1eの径は、第2室1bの径よりも大きい。 Further, the first chamber 1a and the second chamber 1b communicate with each other through a circular communication hole 1e. The diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a. The communication hole 1e extends one end of the first chamber 1a. The diameter of the communication hole 1e is larger than the outer diameter of the plunger 2. The center line of the communication hole 1e coincides with the center line of the pump body 1. Further, the center line of the communication hole 1e is perpendicular to the center line of the second chamber 1b. Moreover, as shown in FIG. 3, the diameter of the communication hole 1e is larger than the diameter of the second chamber 1b.
第3室1cは、ポンプボディ1に設けた円柱状の空間部である。第3室1cは、第1室1aの他端に連続している。第3室1cの中心線は、第1室1aの中心線1A及びポンプボディ1の中心線に一致している。第3室1cの径は、第1室1aの径よりも大きい。第3室1cには、プランジャ2の往復動をガイドするシリンダ6が配置されている。 The third chamber 1c is a columnar space provided in the pump body 1. The third chamber 1c is continuous with the other end of the first chamber 1a. The center line of the third chamber 1c coincides with the center line 1A of the first chamber 1a and the center line of the pump body 1. The diameter of the third chamber 1c is larger than the diameter of the first chamber 1a. A cylinder 6 that guides the reciprocating movement of the plunger 2 is arranged in the third chamber 1c.
シリンダ6は、筒状に形成されており、その外周側においてポンプボディ1の第3室1cに圧入されている。そして、シリンダ6の一端は、第3室1cの天面(第1室1aと第3室1cとの間の段部)に当接している。プランジャ2は、シリンダ6の内周面に摺動可能に接触している。プランジャ2は、シリンダ6にガイドされ、軸方向に往復動する。 The cylinder 6 is formed into a cylindrical shape, and its outer peripheral side is press-fitted into the third chamber 1c of the pump body 1. One end of the cylinder 6 is in contact with the top surface of the third chamber 1c (the step between the first chamber 1a and the third chamber 1c). The plunger 2 is in slidable contact with the inner peripheral surface of the cylinder 6. The plunger 2 is guided by the cylinder 6 and reciprocates in the axial direction.
燃料ポンプ取付け部(不図示)とポンプボディ1との間には、シート部材の一具体例を示すOリング93が介在されている。このOリング93は、エンジンオイルが燃料ポンプ取付け部とポンプボディ1との間を通ってエンジン(内燃機関)の外部に漏れることを防止している。 An O-ring 93, which is a specific example of a seat member, is interposed between the fuel pump mounting portion (not shown) and the pump body 1. This O-ring 93 prevents engine oil from leaking to the outside of the engine (internal combustion engine) through between the fuel pump mounting portion and the pump body 1.
プランジャ2の下端には、不図示のタペットが設けられている。タペットは、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカムの回転運動を上下運動に変換し、プランジャ2に伝達する。プランジャ2は、リテーナ15を介してばね16によりカム(不図示)側に付勢されている。タペットは、カムの回転に伴って往復動する。プランジャ2は、タペットと一緒に往復動する、その結果、加圧室11の容積が変化する。 A tappet (not shown) is provided at the lower end of the plunger 2. The tappet converts the rotational motion of a cam attached to the camshaft of the engine into vertical motion and transmits it to the plunger 2. The plunger 2 is urged toward a cam (not shown) by a spring 16 via a retainer 15. The tappet reciprocates as the cam rotates. The plunger 2 reciprocates together with the tappet, resulting in a change in the volume of the pressurizing chamber 11.
また、シリンダ6とリテーナ15との間には、シールホルダ17が配置されている。シールホルダ17は、プランジャ2が挿入される筒状に形成されており、シリンダ6側である上端部に副室17aを有している。また、シールホルダ17は、リテーナ15側である下端部にプランジャシール18を保持している。 Further, a seal holder 17 is arranged between the cylinder 6 and the retainer 15. The seal holder 17 is formed into a cylindrical shape into which the plunger 2 is inserted, and has a subchamber 17a at the upper end on the cylinder 6 side. Further, the seal holder 17 holds a plunger seal 18 at a lower end portion on the retainer 15 side.
プランジャシール18は、プランジャ2の外周に摺動可能に接触している。プランジャシール18は、副室17aの燃料をシールする。これにより、プランジャ2が往復動したときに、副室17aの燃料がエンジン内部へ流入しない。また、プランジャシール18は、エンジン内の摺動部を潤滑する潤滑油(エンジンオイルも含む)がポンプボディ1の内部に流入することを防止している。 The plunger seal 18 is in slidable contact with the outer periphery of the plunger 2. The plunger seal 18 seals the fuel in the auxiliary chamber 17a. Thereby, when the plunger 2 reciprocates, the fuel in the auxiliary chamber 17a does not flow into the engine. Further, the plunger seal 18 prevents lubricating oil (including engine oil) that lubricates sliding parts within the engine from flowing into the inside of the pump body 1.
図2及び図3において、プランジャ2は、上下方向に往復動する。プランジャ2が下降すると、加圧室11の容積が拡大し、プランジャ2が上昇すると、加圧室11の容積が減少する。すなわち、プランジャ2は、加圧室11の容積を拡大及び縮小させる方向に往復動するように配置されている。 In FIGS. 2 and 3, the plunger 2 reciprocates in the vertical direction. When the plunger 2 descends, the volume of the pressurizing chamber 11 increases, and when the plunger 2 ascends, the volume of the pressurizing chamber 11 decreases. That is, the plunger 2 is arranged so as to reciprocate in the direction of expanding and contracting the volume of the pressurizing chamber 11.
プランジャ2は、大径部2aと小径部2bを有している。プランジャ2が往復動すると、大径部2a及び小径部2bは、副室17aに位置する。したがって、副室17aの体積は、プランジャ2の往復動によって増減する。 The plunger 2 has a large diameter portion 2a and a small diameter portion 2b. When the plunger 2 reciprocates, the large diameter portion 2a and the small diameter portion 2b are located in the subchamber 17a. Therefore, the volume of the subchamber 17a increases or decreases as the plunger 2 reciprocates.
副室17aは、燃料通路10c(図3参照)により低圧燃料室10と連通している。プランジャ2の下降時は、副室17aから低圧燃料室10へ燃料の流れが発生し、プランジャ2の上昇時は、低圧燃料室10から副室17aへ燃料の流れが発生する。これにより、高圧燃料供給ポンプ100の吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、高圧燃料供給ポンプ100内部で発生する圧力脈動を低減することができる。 The auxiliary chamber 17a communicates with the low pressure fuel chamber 10 through a fuel passage 10c (see FIG. 3). When the plunger 2 descends, fuel flows from the sub-chamber 17a to the low-pressure fuel chamber 10, and when the plunger 2 rises, fuel flows from the low-pressure fuel chamber 10 to the sub-chamber 17a. Thereby, the fuel flow rate in and out of the pump during the suction stroke or return stroke of the high-pressure fuel supply pump 100 can be reduced, and pressure pulsations occurring inside the high-pressure fuel supply pump 100 can be reduced.
図4に示すように、ポンプボディ1の側面部には、吸入ジョイント5が取り付けられている。吸入ジョイント5は、燃料タンク103(図1参照)から供給された燃料を通す低圧配管104に接続されている。燃料タンク103の燃料は、吸入ジョイント5からポンプボディ1の内部に供給される。 As shown in FIG. 4, a suction joint 5 is attached to a side surface of the pump body 1. The intake joint 5 is connected to a low pressure pipe 104 through which fuel supplied from a fuel tank 103 (see FIG. 1) passes. Fuel in the fuel tank 103 is supplied into the pump body 1 from the suction joint 5.
吸入ジョイント5は、低圧配管104に接続された低圧燃料吸入口51と、低圧燃料吸入口51に連通する吸入流路52とを有している。吸入流路52を通過した燃料は、ポンプボディ1の内部に設けられた吸入フィルタ53を通過して低圧燃料室10に供給される。吸入フィルタ53は、燃料に存在する異物を除去し、高圧燃料供給ポンプ100内に異物が進入することを防ぐ。 The suction joint 5 has a low-pressure fuel suction port 51 connected to the low-pressure pipe 104 and a suction flow path 52 communicating with the low-pressure fuel suction port 51 . The fuel that has passed through the suction passage 52 passes through a suction filter 53 provided inside the pump body 1 and is supplied to the low-pressure fuel chamber 10 . The suction filter 53 removes foreign substances present in the fuel and prevents foreign substances from entering the high-pressure fuel supply pump 100.
図2及び図3に示すように、高圧燃料供給ポンプ100のポンプボディ1の上部には、低圧燃料室10が設けられている。低圧燃料室10には、低圧燃料流路10aと、吸入通路10b(図2参照)が設けられている。低圧燃料流路10aには、圧力脈動低減機構9が設けられている。加圧室11に流入した燃料が再び開弁状態の電磁吸入弁機構3を通って吸入通路10bへと戻されると、低圧燃料室10に圧力脈動が発生する。圧力脈動低減機構9は、高圧燃料供給ポンプ100内で発生した圧力脈動が低圧配管104へ波及することを低減する。 As shown in FIGS. 2 and 3, a low pressure fuel chamber 10 is provided in the upper part of the pump body 1 of the high pressure fuel supply pump 100. The low pressure fuel chamber 10 is provided with a low pressure fuel passage 10a and an intake passage 10b (see FIG. 2). A pressure pulsation reduction mechanism 9 is provided in the low pressure fuel flow path 10a. When the fuel that has flowed into the pressurizing chamber 11 passes through the electromagnetic suction valve mechanism 3 in the open state again and returns to the suction passage 10b, pressure pulsations occur in the low-pressure fuel chamber 10. The pressure pulsation reduction mechanism 9 reduces pressure pulsations generated within the high-pressure fuel supply pump 100 from spreading to the low-pressure piping 104.
圧力脈動低減機構9は、波板状の円盤型金属板2枚をその外周で張り合わせ、その内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダイアフラムダンパで形成されている。圧力脈動低減機構9の金属ダイアフラムダンパは、膨張・収縮することで圧力脈動を吸収或いは低減する。 The pressure pulsation reduction mechanism 9 is formed of a metal diaphragm damper in which two corrugated disk-shaped metal plates are bonded together at their outer peripheries, and an inert gas such as argon is injected into the inside thereof. The metal diaphragm damper of the pressure pulsation reduction mechanism 9 absorbs or reduces pressure pulsations by expanding and contracting.
吸入通路10bは、電磁吸入弁機構3の吸入ポート31b(図2参照)に連通しており、低圧燃料流路10aを通った燃料は、吸入通路10bを介して電磁吸入弁機構3の吸入ポート31bに到達する。 The suction passage 10b communicates with the suction port 31b (see FIG. 2) of the electromagnetic suction valve mechanism 3, and the fuel that has passed through the low-pressure fuel passage 10a passes through the suction passage 10b to the suction port 31b of the electromagnetic suction valve mechanism 3. 31b is reached.
図2及び図4に示すように、電磁吸入弁機構3は、ポンプボディ1に形成された横穴に挿入されている。電磁吸入弁機構3は、ポンプボディ1に形成された横穴に圧入された吸入弁シート31と、弁部32と、ロッド33と、ロッド付勢ばね34と、電磁コイル35と、アンカー36とを有している。 As shown in FIGS. 2 and 4, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is inserted into a side hole formed in the pump body 1. The electromagnetic suction valve mechanism 3 includes a suction valve seat 31 press-fitted into a side hole formed in the pump body 1, a valve portion 32, a rod 33, a rod biasing spring 34, an electromagnetic coil 35, and an anchor 36. have.
吸入弁シート31は、筒状に形成されており、内周部に着座部31aが設けられている。また、吸入弁シート31には、外周部から内周部に到達する吸入ポート31bが形成されている。この吸入ポート31bは、上述した低圧燃料室10における吸入通路10bに連通している。 The suction valve seat 31 is formed into a cylindrical shape, and a seating portion 31a is provided on the inner circumference. Further, the suction valve seat 31 is formed with a suction port 31b that reaches from the outer circumference to the inner circumference. This suction port 31b communicates with the suction passage 10b in the low pressure fuel chamber 10 described above.
ポンプボディ1に形成された横穴には、吸入弁シート31の着座部31aに対向するストッパ37が配置されている。弁部32は、ストッパ37と着座部31aとの間に配置されている。また、ストッパ37と弁部32との間には、弁付勢ばね38が介在されている。弁付勢ばね38は、弁部32を着座部31a側に付勢する。 A stopper 37 facing the seating portion 31a of the suction valve seat 31 is arranged in a side hole formed in the pump body 1. The valve portion 32 is arranged between the stopper 37 and the seating portion 31a. Further, a valve biasing spring 38 is interposed between the stopper 37 and the valve portion 32. The valve biasing spring 38 biases the valve portion 32 toward the seating portion 31a.
弁部32は、着座部31aに当接することにより、吸入ポート31bと加圧室11との連通部を閉鎖する。これにより、電磁吸入弁機構3は、閉弁状態になる。一方、弁部32は、ストッパ37に当接することにより、吸入ポート31bと加圧室11との連通部を開放する。これにより、電磁吸入弁機構3は、開弁状態になる。 The valve portion 32 closes the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11 by contacting the seating portion 31a. As a result, the electromagnetic intake valve mechanism 3 enters the closed state. On the other hand, the valve portion 32 opens the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11 by coming into contact with the stopper 37. As a result, the electromagnetic suction valve mechanism 3 becomes open.
ロッド33は、吸入弁シート31の筒孔を貫通している。ロッド33の一端は、弁部32に当接している。ロッド付勢ばね34は、ロッド33を介して弁部32をストッパ37側である開弁方向に付勢する。ロッド付勢ばね34の一端は、ロッド33の他端に係合している。ロッド付勢ばね34の他端は、ロッド付勢ばね34を囲うように配置された磁性コア39に係合している。 The rod 33 passes through a cylindrical hole in the suction valve seat 31. One end of the rod 33 is in contact with the valve portion 32. The rod biasing spring 34 biases the valve portion 32 via the rod 33 in the valve opening direction, which is the stopper 37 side. One end of the rod biasing spring 34 is engaged with the other end of the rod 33. The other end of the rod biasing spring 34 is engaged with a magnetic core 39 arranged to surround the rod biasing spring 34 .
アンカー36は、磁性コア39の端面に対向している。また、アンカー36は、ロッド33の中間部に設けられたフランジに係合している。電磁コイル35は、磁性コア39の周りを一周するように配置されている。この電磁コイル35には、端子部材40が電気的に接続されており、端子部材40を介して電流が流れる。 Anchor 36 faces the end surface of magnetic core 39 . Further, the anchor 36 is engaged with a flange provided at the intermediate portion of the rod 33. The electromagnetic coil 35 is arranged so as to go around the magnetic core 39. A terminal member 40 is electrically connected to the electromagnetic coil 35, and a current flows through the terminal member 40.
電磁コイル35に電流が流れていない無通電状態において、ロッド33がロッド付勢ばね34による付勢力によって開弁方向に付勢される。これにより、ロッド33は、弁部32を開弁方向に押圧している。その結果、弁部32は、着座部31aから離れてストッパ37に当接し、電磁吸入弁機構3が開弁状態になっている。すなわち、電磁吸入弁機構3は、無通電状態において開弁するノーマルオープン式となっている。 In a non-energized state where no current flows through the electromagnetic coil 35, the rod 33 is biased in the valve opening direction by the biasing force of the rod biasing spring 34. Thereby, the rod 33 presses the valve portion 32 in the valve opening direction. As a result, the valve portion 32 moves away from the seating portion 31a and comes into contact with the stopper 37, and the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in an open state. That is, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is of a normally open type that opens in a non-energized state.
電磁吸入弁機構3の開弁状態において、吸入ポート31bの燃料は、弁部32と着座部31aとの間を通り、ストッパ37の複数の燃料通過孔(不図示)及び吸入通路1dを通って加圧室11に流入する。電磁吸入弁機構3の開弁状態では、弁部32は、ストッパ37と接触するため、弁部32の開弁方向の位置が規制される。そして、電磁吸入弁機構3の開弁状態において、弁部32と着座部31aの間に存在する隙間は、弁部32の可動範囲である。すなわち、電磁吸入弁機構3の開弁状態において、弁部32と着座部31aの間に存在する隙間は、開弁ストロークとなる。 When the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in the open state, fuel in the suction port 31b passes between the valve portion 32 and the seating portion 31a, passes through a plurality of fuel passage holes (not shown) in the stopper 37, and the suction passage 1d. It flows into the pressurizing chamber 11. When the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in the open state, the valve portion 32 comes into contact with the stopper 37, so that the position of the valve portion 32 in the valve opening direction is regulated. When the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in the open state, the gap that exists between the valve portion 32 and the seating portion 31a is the movable range of the valve portion 32. That is, when the electromagnetic intake valve mechanism 3 is in the open state, the gap existing between the valve portion 32 and the seating portion 31a corresponds to a valve opening stroke.
電磁コイル35に電流が流れると、アンカー36が磁性コア39の磁気吸引力により閉弁方向に引き寄せられる。その結果、アンカー36は、ロッド付勢ばね34の付勢力に抗して移動して、磁性コア39に接触する。アンカー36が磁性コア39側である閉弁方向へ移動すると、ロッド33がアンカー36と共に移動する。その結果、弁部32は、開弁方向への付勢力から解放され、弁付勢ばね38による付勢力により閉弁方向に移動する。そして、弁部32が、吸入弁シート31の着座部31aに接触すると、電磁吸入弁機構3が閉弁状態になる。 When current flows through the electromagnetic coil 35, the anchor 36 is drawn in the valve closing direction by the magnetic attraction force of the magnetic core 39. As a result, the anchor 36 moves against the biasing force of the rod biasing spring 34 and comes into contact with the magnetic core 39 . When the anchor 36 moves in the valve closing direction toward the magnetic core 39, the rod 33 moves together with the anchor 36. As a result, the valve portion 32 is released from the biasing force in the valve-opening direction and moves in the valve-closing direction by the biasing force of the valve biasing spring 38. When the valve portion 32 comes into contact with the seating portion 31a of the suction valve seat 31, the electromagnetic suction valve mechanism 3 enters the closed state.
図3及び図4に示すように、吐出弁機構8は、加圧室11の出口側(下流側)に接続されている。吐出弁機構8は、加圧室11に連通する吐出弁シート81と、吐出弁シート81と接離する弁部82と、弁部82を吐出弁シート81側へ付勢する吐出弁ばね83と、弁部82のストローク(移動距離)を決める吐出弁ストッパ84を有している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the discharge valve mechanism 8 is connected to the outlet side (downstream side) of the pressurizing chamber 11. The discharge valve mechanism 8 includes a discharge valve seat 81 communicating with the pressurizing chamber 11, a valve portion 82 that comes into contact with and separates from the discharge valve seat 81, and a discharge valve spring 83 that biases the valve portion 82 toward the discharge valve seat 81. , a discharge valve stopper 84 that determines the stroke (movement distance) of the valve portion 82.
吐出弁シート81は、略筒状に形成されている。吐出弁シート81は、軸孔であるシート通路8aを有している。シート通路8aは、吐出弁機構8における加圧室11側の通路を形成している。ポンプボディ1には、加圧室11とシート通路8aを連通させる吐出弁入口通路1fが設けられている。吐出弁入口通路1fは、加圧室11の他に、第2室1b(リリーフ室)にも連通している。 The discharge valve seat 81 is formed into a substantially cylindrical shape. The discharge valve seat 81 has a seat passage 8a which is a shaft hole. The seat passage 8a forms a passage on the pressure chamber 11 side in the discharge valve mechanism 8. The pump body 1 is provided with a discharge valve inlet passage 1f that communicates the pressurizing chamber 11 and the seat passage 8a. The discharge valve inlet passage 1f communicates not only with the pressurizing chamber 11 but also with the second chamber 1b (relief chamber).
弁部82は、吐出弁シート81における加圧室11側と反対側の端面に対向している。弁部82は、吐出弁ばね83により吐出弁シート81側へ付勢されて、吐出弁シート81に圧着されている。この弁部82が吐出弁シート81から離れると、加圧室11の燃料が弁部82と吐出弁シート81との間を通過可能になる。これにより、吐出弁機構8は、開弁状態になる。 The valve portion 82 faces an end surface of the discharge valve seat 81 on the side opposite to the pressurizing chamber 11 side. The valve portion 82 is urged toward the discharge valve seat 81 by a discharge valve spring 83 and is pressed against the discharge valve seat 81 . When the valve portion 82 separates from the discharge valve seat 81, fuel in the pressurizing chamber 11 can pass between the valve portion 82 and the discharge valve seat 81. This causes the discharge valve mechanism 8 to be in the open state.
また、吐出弁機構8は、燃料の外部への漏洩を遮断するプラグ85を有している。吐出弁ストッパ84は、プラグ85に圧入されている。プラグ85は、溶接部86で溶接によりポンプボディ1に接合されている。図4に示すように、吐出弁機構8は、弁部82によって開閉される吐出室87に連通している。吐出室87は、ポンプボディ1に形成されている。 Further, the discharge valve mechanism 8 includes a plug 85 that blocks leakage of fuel to the outside. The discharge valve stopper 84 is press-fitted into the plug 85. The plug 85 is joined to the pump body 1 by welding at a welding portion 86. As shown in FIG. 4, the discharge valve mechanism 8 communicates with a discharge chamber 87 that is opened and closed by a valve portion 82. The discharge chamber 87 is formed in the pump body 1.
ポンプボディ1には、第2室1b(図2参照)に連通する横穴が設けられており、その横穴には、吐出ジョイント12が挿入されている。吐出ジョイント12は、ポンプボディ1の横穴及び吐出室87に連通する上述の吐出通路12aと、吐出通路12aの一端である燃料吐出口12bを有している。吐出ジョイント12の燃料吐出口12bは、コモンレール106に連通している。なお、吐出ジョイント12は、溶接部12cにより溶接でポンプボディ1に固定されている。 The pump body 1 is provided with a side hole that communicates with the second chamber 1b (see FIG. 2), and a discharge joint 12 is inserted into the side hole. The discharge joint 12 has the above-mentioned discharge passage 12a communicating with the side hole of the pump body 1 and the discharge chamber 87, and a fuel discharge port 12b which is one end of the discharge passage 12a. The fuel discharge port 12b of the discharge joint 12 communicates with the common rail 106. Note that the discharge joint 12 is fixed to the pump body 1 by welding through a welded portion 12c.
加圧室11と吐出室87の間に燃料圧力の差(燃料差圧)が無い状態では、弁部82が、吐出弁ばね83の付勢力により吐出弁シート81に圧着されている。その結果、吐出弁機構8は、閉弁状態になっている。加圧室11の燃料圧力が吐出室87の燃料圧力よりも大きくなった場合に、弁部82は、吐出弁ばね83の付勢力に抗して移動する。その結果、吐出弁機構8は、開弁状態になる。 When there is no fuel pressure difference (fuel pressure difference) between the pressurizing chamber 11 and the discharge chamber 87, the valve portion 82 is pressed against the discharge valve seat 81 by the urging force of the discharge valve spring 83. As a result, the discharge valve mechanism 8 is in a closed state. When the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes greater than the fuel pressure in the discharge chamber 87, the valve portion 82 moves against the biasing force of the discharge valve spring 83. As a result, the discharge valve mechanism 8 becomes open.
吐出弁機構8における弁部82の移動方向は、プランジャ2が往復動する方向に直交している。なお、プランジャ2が往復動する方向は、本発明に係る第1方向に対応する。また、吐出弁機構8における弁部82の移動方向は、本発明に係る第3方向に対応する。 The moving direction of the valve part 82 in the discharge valve mechanism 8 is orthogonal to the direction in which the plunger 2 reciprocates. Note that the direction in which the plunger 2 reciprocates corresponds to the first direction according to the present invention. Further, the moving direction of the valve portion 82 in the discharge valve mechanism 8 corresponds to the third direction according to the present invention.
吐出弁機構8が閉弁状態になると、加圧室11内の(高圧の)燃料は、吐出弁機構8を通過し、吐出室87に到達する。そして、吐出室87に到達した燃料は、吐出ジョイント12の燃料吐出口12bを経てコモンレール106(図1参照)へ吐出される。以上のような構成により、吐出弁機構8は、燃料の流通方向を制限する逆止弁として機能する。 When the discharge valve mechanism 8 enters the closed state, the (high pressure) fuel in the pressurizing chamber 11 passes through the discharge valve mechanism 8 and reaches the discharge chamber 87 . The fuel that has reached the discharge chamber 87 is then discharged to the common rail 106 (see FIG. 1) through the fuel discharge port 12b of the discharge joint 12. With the above configuration, the discharge valve mechanism 8 functions as a check valve that restricts the direction of fuel flow.
コモンレール106やその先の部材に何らかの問題が生じ、コモンレール106が予め定めた所定の圧力を超えて高圧になった場合は、図2に示すリリーフ弁機構4が作動し、吐出通路12a内の燃料を加圧室11に戻す。図5に示すように、リリーフ弁機構4は、プランジャ2が往復動する方向(上下方向)において、吐出弁機構8(図5参照)よりも高い位置に配置されている。 If some problem occurs in the common rail 106 or a member beyond it, and the pressure in the common rail 106 becomes high beyond a predetermined pressure, the relief valve mechanism 4 shown in FIG. 2 is activated, and the fuel in the discharge passage 12a is activated. is returned to the pressurizing chamber 11. As shown in FIG. 5, the relief valve mechanism 4 is arranged at a higher position than the discharge valve mechanism 8 (see FIG. 5) in the direction in which the plunger 2 reciprocates (vertical direction).
図2に示すように、リリーフ弁機構4は、リリーフばね41と、リリーフ弁ホルダ42と、弁部43及びシート部材44を有している。このリリーフ弁機構4は、吐出ジョイント12から挿入され、第2室1bに配置される。リリーフばね41は、一端部がポンプボディ1(第2室1bの一端)に当接し、他端部がリリーフ弁ホルダ42に当接している。リリーフ弁ホルダ42は、弁部43に係合している。リリーフばね41の付勢力は、リリーフ弁ホルダ42を介して弁部43に作用する。 As shown in FIG. 2, the relief valve mechanism 4 includes a relief spring 41, a relief valve holder 42, a valve portion 43, and a seat member 44. This relief valve mechanism 4 is inserted through the discharge joint 12 and arranged in the second chamber 1b. The relief spring 41 has one end in contact with the pump body 1 (one end of the second chamber 1b), and the other end in contact with the relief valve holder 42. The relief valve holder 42 is engaged with the valve portion 43. The biasing force of the relief spring 41 acts on the valve portion 43 via the relief valve holder 42.
弁部43は、リリーフばね41の付勢力により押圧され、シート部材44の燃料通路を塞いでいる。弁部43(リリーフ弁ホルダ42)の移動方向は、プランジャ2が往復動する方向に直交している。そして、リリーフ弁機構4の中心線(リリーフ弁ホルダ42の中心線)は、プランジャ2の中心線に直交している。なお、リリーフ弁機構4における弁部43の移動方向は、本発明に係る第2方向に相当する。 The valve portion 43 is pressed by the biasing force of the relief spring 41 and closes the fuel passage of the seat member 44. The moving direction of the valve portion 43 (relief valve holder 42) is orthogonal to the direction in which the plunger 2 reciprocates. The center line of the relief valve mechanism 4 (the center line of the relief valve holder 42) is perpendicular to the center line of the plunger 2. Note that the moving direction of the valve portion 43 in the relief valve mechanism 4 corresponds to the second direction according to the present invention.
シート部材44は、弁部43に対向する燃料通路を有している。シート部材44における燃料通路の弁部43と反対側は、吐出通路12aに連通している。弁部43は、シート部材44に接触(密着)することにより、燃料通路を塞ぐ。これにより、加圧室11(上流側)とシート部材44(下流側)との間における燃料の移動が遮断される。 The seat member 44 has a fuel passage facing the valve portion 43. A side of the fuel passage in the seat member 44 opposite to the valve portion 43 communicates with the discharge passage 12a. The valve portion 43 closes the fuel passage by contacting (adhering to) the seat member 44 . This blocks the movement of fuel between the pressurizing chamber 11 (upstream side) and the sheet member 44 (downstream side).
コモンレール106やその先の部材内の圧力が高くなると、シート部材44側(吐出室87)の燃料の圧力と、加圧室11の燃料の圧力との差が設定値を超える。これにより、シート部材44側の燃料が弁部43を押圧して、リリーフばね41の付勢力に抗して弁部43を移動させる。その結果、リリーフ弁機構4が開弁し、吐出室87及び吐出通路12a内の燃料が、シート部材44の燃料通路を通って加圧室11に戻る。したがって、弁部43を開弁させる圧力は、リリーフばね41の付勢力によって決定される。 When the pressure inside the common rail 106 and the members beyond it increases, the difference between the fuel pressure on the seat member 44 side (discharge chamber 87) and the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 exceeds a set value. As a result, the fuel on the seat member 44 side presses the valve portion 43 and moves the valve portion 43 against the biasing force of the relief spring 41. As a result, the relief valve mechanism 4 opens, and the fuel in the discharge chamber 87 and the discharge passage 12a returns to the pressurizing chamber 11 through the fuel passage of the seat member 44. Therefore, the pressure that causes the valve portion 43 to open is determined by the biasing force of the relief spring 41.
[リリーフ弁機構、吐出弁機構及び加圧室の位置関係]
次に、リリーフ弁機構4、吐出弁機構8及び加圧室11の位置関係について説明する。図4及び図5に示すように、プランジャ2が往復動する方向から見ると、リリーフ弁機構4における弁部43(図5を参照)の移動方向は、吐出弁機構8における弁部82の移動方向と異なる。すなわち、プランジャ2が往復動する方向から見て、リリーフ弁機構4における弁部43の移動方向は、吐出弁機構8における弁部82の移動方向と交差する。これにより、吐出弁機構8とリリーフ弁機構4をプランジャ2が往復動する方向において互いに重ならない位置に配置することができ、ポンプボディ1の内部のスペースを有効に活用して、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。[Positional relationship among the relief valve mechanism, discharge valve mechanism, and pressurizing chamber]
Next, the positional relationship among the relief valve mechanism 4, the discharge valve mechanism 8, and the pressurizing chamber 11 will be explained. As shown in FIGS. 4 and 5, when viewed from the direction in which the plunger 2 reciprocates, the movement direction of the valve part 43 (see FIG. 5) in the relief valve mechanism 4 is the same as the movement direction of the valve part 82 in the discharge valve mechanism 8. different from the direction. That is, when viewed from the direction in which the plunger 2 reciprocates, the moving direction of the valve portion 43 in the relief valve mechanism 4 intersects the moving direction of the valve portion 82 in the discharge valve mechanism 8. As a result, the discharge valve mechanism 8 and the relief valve mechanism 4 can be arranged at positions where they do not overlap each other in the direction in which the plunger 2 reciprocates, and the space inside the pump body 1 can be effectively utilized. Miniaturization can be achieved.
図4に示すように、吐出弁機構8における弁部82の移動方向は、ポンプボディ1の第1径方向であり、リリーフ弁機構4における弁部43の移動方向は、ポンプボディ1の第1径方向と異なる第2径方向である。なお、図4に示す第1径方向と第2径方向とが交差する角度は、90度よりも小さい。しかし、第1径方向と第2径方向とが交差する角度は、略90度であってもよい。プランジャ2が往復動する方向から見て、吐出弁機構8とリリーフ弁機構4は、互いの弁部82,43の移動方向が略直交する向きで配置されていてもよい。 As shown in FIG. 4, the moving direction of the valve part 82 in the discharge valve mechanism 8 is the first radial direction of the pump body 1, and the moving direction of the valve part 43 in the relief valve mechanism 4 is the first radial direction of the pump body 1. This is a second radial direction different from the radial direction. Note that the angle at which the first radial direction and the second radial direction intersect shown in FIG. 4 is smaller than 90 degrees. However, the angle at which the first radial direction and the second radial direction intersect may be approximately 90 degrees. When viewed from the direction in which the plunger 2 reciprocates, the discharge valve mechanism 8 and the relief valve mechanism 4 may be arranged such that the moving directions of the valve parts 82 and 43 are substantially perpendicular to each other.
図2及び図4に示すように、リリーフ弁機構4は、プランジャ2が往復動する方向及びリリーフ弁機構4の弁部43の移動方向において、加圧室11と重なる位置に配置されている。これにより、リリーフ弁機構4と加圧室11を連通させるための通路を設ける必要が無くなる。その結果、リリーフ弁機構4と加圧室11を連通させるための通路を設ける場合よりも、加圧室11のデッドボリュームを減らすことができ、容積効率の向上を図ることができる。 As shown in FIGS. 2 and 4, the relief valve mechanism 4 is arranged at a position overlapping the pressurizing chamber 11 in the direction in which the plunger 2 reciprocates and in the direction in which the valve portion 43 of the relief valve mechanism 4 moves. This eliminates the need to provide a passage for communicating the relief valve mechanism 4 and the pressurizing chamber 11. As a result, the dead volume of the pressurizing chamber 11 can be reduced compared to the case where a passage is provided for communicating the relief valve mechanism 4 and the pressurizing chamber 11, and the volumetric efficiency can be improved.
容積効率とは、加圧室11の容積が最も拡大するプランジャ2の下死点から、加圧室11の容積が最も縮小するプランジャ2の上死点までの移動距離に対する、吐出弁機構8から吐出される燃料の吐出量の割合である。また、プランジャ2の下死点は、プランジャ2が最下端(エンジンのカム側)にある位置である。プランジャの上死点は、プランジャ2が最上端にある位置である。 Volumetric efficiency refers to the movement distance from the discharge valve mechanism 8 to the top dead center of the plunger 2, where the volume of the pressurizing chamber 11 is the most reduced. This is the ratio of the amount of fuel that is discharged. Further, the bottom dead center of the plunger 2 is a position where the plunger 2 is at the lowest end (on the cam side of the engine). The top dead center of the plunger is the position where the plunger 2 is at its uppermost end.
図2に示すように、プランジャ2が往復動する方向及びリリーフ弁機構4の弁部43の移動方向に直交する方向から見て、リリーフ弁機構4は、加圧室11におけるリリーフ弁機構4の弁部43の移動方向と平行な全領域と重なる。これにより、リリーフ弁機構4を通る燃料を効率よく加圧室11に戻すことができる。 As shown in FIG. 2, when viewed from a direction perpendicular to the direction in which the plunger 2 reciprocates and the direction in which the valve portion 43 of the relief valve mechanism 4 moves, the relief valve mechanism 4 has the following characteristics: It overlaps with the entire region parallel to the moving direction of the valve portion 43. Thereby, the fuel passing through the relief valve mechanism 4 can be efficiently returned to the pressurizing chamber 11.
図3及び図5に示すように、吐出弁機構8の弁部82の移動方向から見て、吐出弁機構8は、リリーフ弁機構4と重なる位置に配置されている。これにより、ポンプボディ1におけるプランジャ2が往復動する方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 As shown in FIGS. 3 and 5, the discharge valve mechanism 8 is arranged at a position overlapping the relief valve mechanism 4 when viewed from the moving direction of the valve portion 82 of the discharge valve mechanism 8. Thereby, the length of the pump body 1 in the direction in which the plunger 2 reciprocates (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be shortened, and the pump body 1 can be made smaller.
また、リリーフ弁機構4が配置される第2室1b(リリーフ室)の下端L1は、吐出弁機構8におけるシート通路8aの上端L2よりも、プランジャ2が往復動する方向において、プランジャ2に近い位置に配置されている。また、吐出弁機構8におけるシート通路8aの上端は、上死点に位置するプランジャ2(図6参照)の上面よりも高い。 Further, the lower end L1 of the second chamber 1b (relief chamber) in which the relief valve mechanism 4 is arranged is closer to the plunger 2 in the direction in which the plunger 2 reciprocates than the upper end L2 of the seat passage 8a in the discharge valve mechanism 8. placed in position. Further, the upper end of the seat passage 8a in the discharge valve mechanism 8 is higher than the upper surface of the plunger 2 (see FIG. 6) located at the top dead center.
図5に示すように、リリーフ弁機構4の上端は、吐出弁機構8の上端よりも、プランジャ2が往復動する方向において、プランジャ2から遠い位置に配置されている。また、図3に示すように、プランジャ2が往復動する方向と直交する水平方向から見て、リリーフ弁機構4は、吐出弁機構8と重なる位置に配置されている。これにより、ポンプボディ1におけるプランジャ2が往復動する方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 As shown in FIG. 5, the upper end of the relief valve mechanism 4 is located farther from the plunger 2 than the upper end of the discharge valve mechanism 8 in the direction in which the plunger 2 reciprocates. Further, as shown in FIG. 3, the relief valve mechanism 4 is arranged at a position overlapping the discharge valve mechanism 8 when viewed from a horizontal direction perpendicular to the direction in which the plunger 2 reciprocates. Thereby, the length of the pump body 1 in the direction in which the plunger 2 reciprocates (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be shortened, and the pump body 1 can be made smaller.
また、本実施形態では、ポンプボディ1に設けた第1室1a及び第2室1bの一部が互いに重なる。そして、吐出弁入口通路8aは、第1室1aと第2室1bとに直接連通する。これにより、加圧室11のデットボリュームを小さくすると共に、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Furthermore, in this embodiment, the first chamber 1a and the second chamber 1b provided in the pump body 1 partially overlap with each other. The discharge valve inlet passage 8a directly communicates with the first chamber 1a and the second chamber 1b. Thereby, the dead volume of the pressurizing chamber 11 can be reduced, and the size of the pump body 1 can be reduced.
従来は、吐出弁入口通路が第1室のみに連通していた。この場合は、上死点に位置するプランジャが吐出弁入口通路を塞いでしまうと、十分な量の燃料が吐出弁機構へ流れなくなる。そのため、従来は、ポンプボディにおいてプランジャが往復動する方向にスペースを確保し、上死点に位置するプランジャによって塞がれない位置に吐出弁入口通路を配置する必要があった。 Conventionally, the discharge valve inlet passage communicated only with the first chamber. In this case, if the plunger located at the top dead center blocks the discharge valve inlet passage, a sufficient amount of fuel will not flow to the discharge valve mechanism. Therefore, conventionally, it was necessary to secure a space in the pump body in the direction in which the plunger reciprocates, and to arrange the discharge valve inlet passage at a position where it would not be blocked by the plunger located at the top dead center.
しかし、本実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100では、吐出弁入口通路8aが、第1室1aのみでなく、第2室1bにも連通している。したがって、ポンプボディ1においてプランジャ2が往復動する方向にスペースを確保しなくても、十分な量の燃料が吐出弁機構へ流れるようにすることができる。また、第1室1aに連通する通路の構成を簡素にすることができ、加工費の削減を図ることができる。さらに、吐出弁入口通路8aの径を大きく形成することできるため、圧力損失が少なくなり、性能向上に寄与することができる。 However, in the high-pressure fuel supply pump 100 according to the present embodiment, the discharge valve inlet passage 8a communicates not only with the first chamber 1a but also with the second chamber 1b. Therefore, a sufficient amount of fuel can flow to the discharge valve mechanism without securing a space in the pump body 1 in the direction in which the plunger 2 reciprocates. Moreover, the structure of the passage communicating with the first chamber 1a can be simplified, and processing costs can be reduced. Furthermore, since the diameter of the discharge valve inlet passage 8a can be made large, pressure loss can be reduced, contributing to improved performance.
ポンプボディ1に第1室1a、第2室1b及び連通孔1e等の孔を加工する場合は、加工面に不要な突起(バリ)が生じる。突起(バリ)を残したままにしておくと、孔の寸法に誤差が生じ、部品が取り付けられないことや、触れた場合に怪我をするなどの弊害が発生するため、突起(バリ)を除去する必要がある。上述した実施形態では、連通孔1eの径が第1室1aの径と同一である。そのため、連通孔1eの加工が容易になると共に、突起(バリ)の除去を簡単に行うことができる。また、ポンプボディ1の形状が複雑にならないようにすることができる。したがって、ポンプボディ1、及び高圧燃料供給ポンプ100の生産性の向上を図ることができ、コストの削減を図ることができる。なお、吐出弁入口通路8aの径を大きくすると、孔(通路)の加工が容易になると共に、バリの除去を簡単に行うことができる。その結果、品質の向上を図ることができる。 When holes such as the first chamber 1a, the second chamber 1b, and the communication hole 1e are formed in the pump body 1, unnecessary protrusions (burrs) are generated on the processed surface. If the protrusions (burrs) are left in place, errors may occur in the hole dimensions, making it impossible to install parts or causing injury if touched, so remove the protrusions (burrs). There is a need to. In the embodiment described above, the diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a. Therefore, processing of the communicating hole 1e becomes easy, and protrusions (burrs) can be easily removed. Moreover, the shape of the pump body 1 can be prevented from becoming complicated. Therefore, productivity of the pump body 1 and the high-pressure fuel supply pump 100 can be improved, and costs can be reduced. Incidentally, if the diameter of the discharge valve inlet passage 8a is increased, the hole (passage) can be easily machined and burrs can be easily removed. As a result, quality can be improved.
また、連通孔1eの径が第1室1aの径と同一であるため、リリーフ弁4から加圧室11へ燃料が流れ易くなり、リリーフ性能を向上させることができる。さらに、ポンプボディ1に設けた第2室1bにリリーフ弁を直接組み込むため、リリーフ弁を構成する部品を収納するハウジング(シート部材)を省くことができ、部品点数を削減して、コストの削減を図ることができる。 Further, since the diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a, fuel easily flows from the relief valve 4 to the pressurizing chamber 11, and the relief performance can be improved. Furthermore, since the relief valve is directly integrated into the second chamber 1b provided in the pump body 1, the housing (seat member) that houses the parts that make up the relief valve can be omitted, reducing the number of parts and reducing costs. can be achieved.
[高圧燃料ポンプの動作]
次に、本実施形態に係る高圧燃料ポンプの動作について、図2、図4を用いて説明する。[High pressure fuel pump operation]
Next, the operation of the high-pressure fuel pump according to this embodiment will be explained using FIGS. 2 and 4.
図2において、プランジャ2が下降した場合に、電磁吸入弁機構3が開弁していると、吸入通路1dから加圧室11に燃料が流入する。以下、プランジャ2が下降する行程を吸入行程と称する。一方、プランジャ2が上昇した場合に、電磁吸入弁機構3が閉弁していると、加圧室11内の燃料は昇圧され、吐出弁機構8を通過してコモンレール106(図1参照)へ圧送される。以下、プランジャ2が上昇する工程を上昇行程と称する。 In FIG. 2, when the plunger 2 is lowered and the electromagnetic suction valve mechanism 3 is open, fuel flows into the pressurizing chamber 11 from the suction passage 1d. Hereinafter, the stroke in which the plunger 2 descends will be referred to as a suction stroke. On the other hand, when the plunger 2 rises and the electromagnetic suction valve mechanism 3 is closed, the fuel in the pressurizing chamber 11 is pressurized and passes through the discharge valve mechanism 8 to the common rail 106 (see FIG. 1). be pumped. Hereinafter, the process in which the plunger 2 rises will be referred to as an upward stroke.
上述したように、上昇工程中に電磁吸入弁機構3が閉弁していれば、吸入行程中に加圧室11に吸入された燃料が加圧される。これにより、吐出弁機構8が開弁して、加圧室11内の燃料がコモンレール106側へ吐出される。一方、上昇工程中に電磁吸入弁機構3が開弁していれば、加圧室11内の燃料は吸入通路1d側へ押し戻される。したがって、加圧室11内の燃料は、コモンレール106側へ吐出されない。このように、高圧燃料供給ポンプ100による燃料の吐出は、電磁吸入弁機構3の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁機構3の開閉は、ECU101によって制御される。 As described above, if the electromagnetic suction valve mechanism 3 is closed during the ascending stroke, the fuel sucked into the pressurizing chamber 11 during the suction stroke is pressurized. As a result, the discharge valve mechanism 8 opens, and the fuel in the pressurizing chamber 11 is discharged to the common rail 106 side. On the other hand, if the electromagnetic suction valve mechanism 3 is open during the ascending process, the fuel in the pressurizing chamber 11 is pushed back toward the suction passage 1d. Therefore, the fuel in the pressurizing chamber 11 is not discharged to the common rail 106 side. In this way, the discharge of fuel by the high-pressure fuel supply pump 100 is controlled by opening and closing the electromagnetic intake valve mechanism 3. Opening and closing of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is controlled by the ECU 101.
吸入行程では、加圧室11の容積が増加し、加圧室11内の燃料圧力が低下する。これにより、吸入ポート31bと加圧室11との間の流体差圧(以下、「弁部32の前後の流体差圧」とする)が小さくなる。そして、弁部32の前後の流体差圧よりもロッド付勢ばね34の付勢力が大きくなると、ロッド33が開弁方向に移動する。これにより、弁部32は、吸入弁シート31の着座部31aから離れ、電磁吸入弁機構3が開弁状態になる。 In the suction stroke, the volume of the pressurizing chamber 11 increases and the fuel pressure within the pressurizing chamber 11 decreases. This reduces the fluid pressure difference between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11 (hereinafter referred to as "the fluid pressure difference before and after the valve portion 32"). When the biasing force of the rod biasing spring 34 becomes greater than the fluid pressure difference across the valve portion 32, the rod 33 moves in the valve opening direction. As a result, the valve portion 32 separates from the seating portion 31a of the suction valve seat 31, and the electromagnetic suction valve mechanism 3 becomes open.
電磁吸入弁機構3が開弁状態になると、吸入ポート31bの燃料は、弁部32と着座部31aとの間を通り、ストッパ37の複数の燃料通過孔(不図示)を通って加圧室11に流入する。電磁吸入弁機構3の開弁状態において、弁部32は、ストッパ37と接触するため、弁部32の開弁方向の位置が規制される。そして、電磁吸入弁機構3の開弁状態における弁部32と着座部31aの間に存在する隙間は、弁部32の可動範囲であり、これが開弁ストロークとなる。 When the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in the open state, fuel in the suction port 31b passes between the valve portion 32 and the seating portion 31a, passes through a plurality of fuel passage holes (not shown) in the stopper 37, and enters the pressurizing chamber. 11. When the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in the open state, the valve portion 32 comes into contact with the stopper 37, so that the position of the valve portion 32 in the valve opening direction is regulated. The gap existing between the valve portion 32 and the seating portion 31a in the open state of the electromagnetic suction valve mechanism 3 is the movable range of the valve portion 32, and this is the valve opening stroke.
吸入行程を終了した後は、上昇行程に移る。このとき、電磁コイル35は、無通電状態を維持したままであり、アンカー36と磁性コア39との間に磁気吸引力は作用していない。そして、弁部32には、ロッド付勢ばね34と弁付勢ばね38の付勢力の差に応じた開弁方向への付勢力と、燃料が加圧室11から低圧燃料流路10aへ逆流する時に発生する流体力による閉弁方向へ押圧する力が働く。 After completing the suction stroke, the engine moves to the ascending stroke. At this time, the electromagnetic coil 35 remains in a non-energized state, and no magnetic attraction force is acting between the anchor 36 and the magnetic core 39. The valve portion 32 has a biasing force in the valve opening direction corresponding to the difference between the biasing forces between the rod biasing spring 34 and the valve biasing spring 38, and a backflow of fuel from the pressurizing chamber 11 to the low pressure fuel flow path 10a. The force that presses the valve in the closing direction is exerted by the fluid force generated when the valve is closed.
この状態において、電磁吸入弁機構3が開弁状態を維持するために、ロッド付勢ばね34と弁付勢ばね38の付勢力の差は、流体力よりも大きく設定されている。加圧室11の容積は、プランジャ2の上昇に伴い減少する。そのため、加圧室11に吸入されていた燃料は、再び弁部32と着座部31aとの間を通り、吸入ポート31bへと戻されることになり、加圧室11内部の圧力が上昇することは無い。この行程を戻し行程と称する。 In this state, in order for the electromagnetic suction valve mechanism 3 to maintain the valve open state, the difference in biasing force between the rod biasing spring 34 and the valve biasing spring 38 is set to be greater than the fluid force. The volume of the pressurizing chamber 11 decreases as the plunger 2 rises. Therefore, the fuel that has been sucked into the pressurizing chamber 11 passes between the valve section 32 and the seating section 31a again and is returned to the suction port 31b, causing the pressure inside the pressurizing chamber 11 to rise. There is no. This stroke is called a return stroke.
戻し工程において、ECU101(図1参照)からの制御信号が電磁吸入弁機構3に印加されると、電磁コイル35には、端子部材40を介して電流が流れる。電磁コイル35に電流が流れると、磁性コア39とアンカー36との間に磁気吸引力が作用し、アンカー36(ロッド33)が磁性コア39に引き寄せられる。その結果、アンカー36(ロッド33)は、ロッド付勢ばね34による付勢力に抗して閉弁方向(弁部32から離れる方向)へ移動する。 In the return process, when a control signal from the ECU 101 (see FIG. 1) is applied to the electromagnetic intake valve mechanism 3, a current flows through the electromagnetic coil 35 via the terminal member 40. When current flows through the electromagnetic coil 35, a magnetic attraction force acts between the magnetic core 39 and the anchor 36, and the anchor 36 (rod 33) is attracted to the magnetic core 39. As a result, the anchor 36 (rod 33) moves in the valve closing direction (away from the valve portion 32) against the biasing force of the rod biasing spring 34.
アンカー36(ロッド33)が閉弁方向へ移動すると、弁部32は、開弁方向への付勢力から解放される。その結果、弁部32は、弁付勢ばね38による付勢力と、燃料が吸入通路10bに流れ込むことによる流体力により閉弁方向に移動する。そして、弁部32が、吸入弁シート31の着座部31aに接触する(弁部32が着座部31aに着座する)と、電磁吸入弁機構3が閉弁状態になる。 When the anchor 36 (rod 33) moves in the valve closing direction, the valve portion 32 is released from the biasing force in the valve opening direction. As a result, the valve portion 32 moves in the valve closing direction due to the biasing force of the valve biasing spring 38 and the fluid force caused by the fuel flowing into the suction passage 10b. When the valve portion 32 contacts the seating portion 31a of the suction valve seat 31 (the valve portion 32 is seated on the seating portion 31a), the electromagnetic suction valve mechanism 3 enters the closed state.
電磁吸入弁機構3が閉弁状態になった後、加圧室11の燃料は、プランジャ2の上昇と共に昇圧される。加圧室11の燃料は、所定の圧力以上になると、吐出弁機構8を通過してコモンレール106(図1参照)へ吐出される。この行程を吐出行程と称する。すなわち、プランジャ2の下死点から上死点までの間の上昇行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構3の電磁コイル35への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。 After the electromagnetic intake valve mechanism 3 enters the closed state, the pressure of the fuel in the pressurizing chamber 11 is increased as the plunger 2 rises. When the pressure in the pressurizing chamber 11 exceeds a predetermined pressure, the fuel passes through the discharge valve mechanism 8 and is discharged to the common rail 106 (see FIG. 1). This stroke is called a discharge stroke. That is, the upward stroke of the plunger 2 from the bottom dead center to the top dead center consists of a return stroke and a discharge stroke. By controlling the timing at which the electromagnetic coil 35 of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is energized, the amount of high-pressure fuel discharged can be controlled.
電磁コイル35へ通電するタイミングを早くすれば、上昇行程中における戻し行程の割合が小さくなり、吐出行程の割合が大きくなる。その結果、吸入通路10bに戻される燃料が少なくなり、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、電磁コイル35へ通電するタイミングを遅くすれば、上昇行程中における戻し行程の割合が大きくなり、吐出行程の割合が小さくなる。その結果、吸入通路10bに戻される燃料が多くなり、高圧吐出される燃料は少なくなる。このように、電磁コイル35への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量をエンジン(内燃機関)が必要とする量に制御することができる。 If the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is made earlier, the ratio of the return stroke during the upward stroke becomes smaller, and the ratio of the discharge stroke becomes larger. As a result, less fuel is returned to the suction passage 10b, and more fuel is discharged under high pressure. On the other hand, if the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is delayed, the proportion of the return stroke during the upward stroke increases, and the proportion of the discharge stroke decreases. As a result, more fuel is returned to the suction passage 10b, and less fuel is discharged under high pressure. In this way, by controlling the timing of energization to the electromagnetic coil 35, the amount of fuel discharged at high pressure can be controlled to the amount required by the engine (internal combustion engine).
2.第2の実施形態
次に、本発明の第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプについて説明する。第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプが、第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100と異なる部分は、吐出弁機構8の位置である。そのため、ここでは、吐出弁機構8の位置について説明し、第1の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100と共通する構成及び動作の説明を省略する。2. Second Embodiment Next, a high-pressure fuel supply pump according to a second embodiment of the present invention will be described. The high-pressure fuel supply pump according to the second embodiment differs from the high-pressure fuel supply pump 100 according to the first embodiment in the position of the discharge valve mechanism 8. Therefore, here, the position of the discharge valve mechanism 8 will be explained, and the explanation of the configuration and operation common to the high-pressure fuel supply pump 100 according to the first embodiment will be omitted.
[リリーフ弁機構、吐出弁機構及び加圧室の位置関係]
リリーフ弁機構4、吐出弁機構8及び加圧室11の位置関係について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、第2の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの水平方向に直交する断面で見た縦断面図である。図7は、第2の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの一部切り欠き斜視断面図である。[Positional relationship among the relief valve mechanism, discharge valve mechanism, and pressurizing chamber]
The positional relationship among the relief valve mechanism 4, the discharge valve mechanism 8, and the pressurizing chamber 11 will be explained with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump according to the second embodiment, taken in a cross section perpendicular to the horizontal direction. FIG. 7 is a partially cutaway perspective sectional view of the high-pressure fuel supply pump according to the second embodiment.
第2の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ200は、第1の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100と同じ構成である。図7に示すように、プランジャ2が往復動する方向から見ると、リリーフ弁機構4における弁部43の移動方向は、吐出弁機構8における弁部82の移動方向と異なる。すなわち、プランジャ2が往復動する方向から見て、リリーフ弁機構4における弁部43の移動方向は、吐出弁機構8における弁部82の移動方向と交差する。 The high-pressure fuel supply pump 200 according to the second embodiment has the same configuration as the high-pressure fuel supply pump 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, when viewed from the direction in which the plunger 2 reciprocates, the moving direction of the valve portion 43 in the relief valve mechanism 4 is different from the moving direction of the valve portion 82 in the discharge valve mechanism 8. That is, when viewed from the direction in which the plunger 2 reciprocates, the moving direction of the valve portion 43 in the relief valve mechanism 4 intersects the moving direction of the valve portion 82 in the discharge valve mechanism 8.
図7に示すように、リリーフ弁機構4は、プランジャ2が往復動する方向及びリリーフ弁機構4の弁部43の移動方向において、加圧室11と重なる位置に配置されている。図6及び図7に示すように、吐出弁機構8の弁部82の移動方向から見て、吐出弁機構8は、リリーフ弁機構4と重なる位置に配置されている。 As shown in FIG. 7, the relief valve mechanism 4 is arranged at a position overlapping the pressurizing chamber 11 in the direction in which the plunger 2 reciprocates and in the direction in which the valve portion 43 of the relief valve mechanism 4 moves. As shown in FIGS. 6 and 7, the discharge valve mechanism 8 is arranged at a position overlapping the relief valve mechanism 4 when viewed from the moving direction of the valve portion 82 of the discharge valve mechanism 8.
また、リリーフ弁機構4が配置される第2室1b(リリーフ室)の下端L1は、吐出弁機構8におけるシート通路8aの上端L2よりも、プランジャ2が往復動する方向において、プランジャ2に近い位置に配置されている。また、吐出弁機構8におけるシート通路8aの上端は、上死点に位置するプランジャ2(図6参照)の上面よりも高い。 Further, the lower end L1 of the second chamber 1b (relief chamber) in which the relief valve mechanism 4 is arranged is closer to the plunger 2 in the direction in which the plunger 2 reciprocates than the upper end L2 of the seat passage 8a in the discharge valve mechanism 8. placed in position. Further, the upper end of the seat passage 8a in the discharge valve mechanism 8 is higher than the upper surface of the plunger 2 (see FIG. 6) located at the top dead center.
図7に示すように、リリーフ弁機構4の上端と吐出弁機構8の上端とは、プランジャ2が往復動する方向において、略等しい高さに設定されている。また、図6に示すように、プランジャ2が往復動する方向と直交する水平方向から見て、リリーフ弁機構4は、吐出弁機構8と重なる位置に配置されている。 As shown in FIG. 7, the upper end of the relief valve mechanism 4 and the upper end of the discharge valve mechanism 8 are set at substantially the same height in the direction in which the plunger 2 reciprocates. Further, as shown in FIG. 6, the relief valve mechanism 4 is arranged at a position overlapping the discharge valve mechanism 8 when viewed from a horizontal direction perpendicular to the direction in which the plunger 2 reciprocates.
さらに、リリーフ弁機構4の弁部43の移動方向から見て、吐出弁機構8は、リリーフ弁機構4におけるプランジャ2が往復動する方向の全領域と重なる。これにより、ポンプボディ1におけるプランジャ2が往復動する方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を第1の実施形態よりも短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Furthermore, when viewed from the moving direction of the valve portion 43 of the relief valve mechanism 4, the discharge valve mechanism 8 overlaps the entire region of the relief valve mechanism 4 in the direction in which the plunger 2 reciprocates. As a result, the length of the pump body 1 in the direction in which the plunger 2 reciprocates (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be made shorter than in the first embodiment, and the pump body 1 can be made smaller. be able to.
3.まとめ
以上説明したように、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)は、加圧室11(加圧室)及び吐出室87(吐出室)が設けられたポンプボディ1(ポンプボディ)と、加圧室11を往復動するプランジャ2(プランジャ)と、加圧室11の燃料を吐出室87に吐出する吐出弁機構8(吐出弁機構)とを備える。また、高圧燃料供給ポンプは、吐出室87の燃料の圧力と加圧室11の燃料の圧力との差が設定値を超えた場合に開弁して吐出室87の燃料を加圧室11に戻すリリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)を備える。プランジャ2が往復動する方向である第1方向から見て、吐出弁機構8とリリーフ弁機構4は、互いの弁部82,43(弁)の移動方向が交差する向きで配置されている。リリーフ弁機構4は、第1方向及びリリーフ弁機構4における弁部43の移動方向である第2方向において、加圧室11と重なる位置に配置されている。3. Summary As explained above, the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above has the pump body 1 (in which the pressurizing chamber 11 (pressurizing chamber) and the discharge chamber 87 (discharge chamber) are provided). A plunger 2 (plunger) that reciprocates in the pressurizing chamber 11, and a discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism) that discharges fuel from the pressurizing chamber 11 into a discharge chamber 87. Further, the high-pressure fuel supply pump opens when the difference between the fuel pressure in the discharge chamber 87 and the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 exceeds a set value, and supplies the fuel in the discharge chamber 87 to the pressurizing chamber 11. A relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism) for returning is provided. When viewed from the first direction, which is the direction in which the plunger 2 reciprocates, the discharge valve mechanism 8 and the relief valve mechanism 4 are arranged such that the moving directions of the valve parts 82 and 43 (valves) intersect with each other. The relief valve mechanism 4 is arranged at a position overlapping the pressurizing chamber 11 in the first direction and in the second direction, which is the moving direction of the valve part 43 in the relief valve mechanism 4.
これにより、吐出弁機構8とリリーフ弁機構4を第1方向において互いに重ならない位置に配置することができる。その結果、ポンプボディ1の内部のスペースを有効に活用して、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。また、リリーフ弁機構4と加圧室11を連通させるための通路を設ける必要が無い。したがって、リリーフ弁機構4と加圧室11を連通させるための通路を設ける場合よりも、加圧室11のデッドボリュームを減らすことができ、容積効率の向上を図ることができる。 Thereby, the discharge valve mechanism 8 and the relief valve mechanism 4 can be arranged at positions that do not overlap with each other in the first direction. As a result, the space inside the pump body 1 can be effectively utilized and the size of the pump body 1 can be reduced. Further, there is no need to provide a passage for communicating the relief valve mechanism 4 and the pressurizing chamber 11. Therefore, the dead volume of the pressurizing chamber 11 can be reduced more than in the case where a passage is provided for communicating the relief valve mechanism 4 and the pressurizing chamber 11, and the volumetric efficiency can be improved.
また、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、吐出弁機構8(吐出弁機構)における弁部82(弁)の移動方向である第3方向から見て、吐出弁機構8は、リリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)と重なる位置に配置される。これにより、ポンプボディ1(ポンプボディ)における第1方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Further, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above, the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism) 8 is is arranged at a position overlapping with the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism). Thereby, the length of the pump body 1 (pump body) in the first direction (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be shortened, and the pump body 1 can be made smaller.
また、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、リリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)が配置される第2室1b(リリーフ室)の下端L1は、吐出弁機構8(吐出弁機構)におけるシート通路8a(加圧室側の通路)の上端L2よりも、第1方向において、プランジャ2(プランジャ)に近い位置に配置される。これにより、ポンプボディ1(ポンプボディ)における第1方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Further, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above, the lower end L1 of the second chamber 1b (relief chamber) in which the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism) is arranged is connected to the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism). It is arranged at a position closer to the plunger 2 (plunger) in the first direction than the upper end L2 of the seat passage 8a (passage on the pressure chamber side) in the valve mechanism (valve mechanism). Thereby, the length of the pump body 1 (pump body) in the first direction (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be shortened, and the pump body 1 can be made smaller.
また、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、第1方向から見て、吐出弁機構8(吐出弁機構)とリリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)は、互いの弁部82,43(弁)の移動方向が略直交する向きで配置されていてもよい。これにより、吐出弁機構8とリリーフ弁機構4との間を開けて、互いに干渉しないようにすることができる。また、ポンプボディ1の内部のスペースを有効に活用することができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Furthermore, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above, when viewed from the first direction, the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism) and the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism) have mutual valve sections. The moving directions of the valves 82 and 43 (valve) may be substantially perpendicular to each other. Thereby, it is possible to open a space between the discharge valve mechanism 8 and the relief valve mechanism 4 and prevent them from interfering with each other. Further, the space inside the pump body 1 can be effectively utilized, and the pump body 1 can be made smaller.
また、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、第1方向と直交する水平方向から見て、リリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)は、吐出弁機構8(吐出弁機構)と重なる位置に配置される。これにより、ポンプボディ1(ポンプボディ)における第1方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Furthermore, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above, when viewed from the horizontal direction orthogonal to the first direction, the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism) is the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism). It is placed in a position that overlaps with Thereby, the length of the pump body 1 (pump body) in the first direction (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be shortened, and the pump body 1 can be made smaller.
また、上述した第2の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、第2方向から見て、吐出弁機構8(吐出弁機構)は、リリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)における第1方向の全領域と重なる。これにより、ポンプボディ1における第1方向の長さ(ポンプボディ1の軸方向の長さ)を第1の実施形態よりも短くすることができ、ポンプボディ1の小型化を図ることができる。 Further, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the second embodiment described above, when viewed from the second direction, the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism) is the first in the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism). Overlaps the entire area in one direction. Thereby, the length of the pump body 1 in the first direction (the length of the pump body 1 in the axial direction) can be made shorter than in the first embodiment, and the size of the pump body 1 can be reduced.
また、上述した第1の実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、リリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)の上端は、吐出弁機構8(吐出弁機構)の上端よりも、第1方向において、プランジャ2(プランジャ)から遠い位置に配置される。これにより、吐出弁機構8が、リリーフ弁機構4よりも第1方向におけるプランジャ2側へ配置されることになる。リリーフ弁機構4は、プランジャ2との干渉を避けるために、プランジャ2の上死点よりも高い位置に設定する必要がある。したがって、吐出弁機構8が、リリーフ弁機構4よりも第1方向におけるプランジャ2側へ配置されることにより、ポンプボディ1が第1方向に長くなることを抑制することができる。 Further, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the first embodiment described above, the upper end of the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism) is higher than the upper end of the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism). It is arranged at a position far from the plunger 2 (plunger) in the direction. Thereby, the discharge valve mechanism 8 is arranged closer to the plunger 2 in the first direction than the relief valve mechanism 4 is. The relief valve mechanism 4 needs to be set at a position higher than the top dead center of the plunger 2 in order to avoid interference with the plunger 2. Therefore, by disposing the discharge valve mechanism 8 closer to the plunger 2 in the first direction than the relief valve mechanism 4, it is possible to suppress the pump body 1 from becoming longer in the first direction.
また、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、第1方向及び第2方向に直交する方向から見て、リリーフ弁機構4(リリーフ弁機構)は、加圧室11(加圧室)の第2方向と平行な全領域と重なる。これにより、リリーフ弁機構4を通る燃料を効率よく加圧室11に戻すことができる。 Moreover, in the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above, the relief valve mechanism 4 (relief valve mechanism) is overlaps with the entire area parallel to the second direction of the pressure chamber). Thereby, the fuel passing through the relief valve mechanism 4 can be efficiently returned to the pressurizing chamber 11.
また、上述した実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)において、吐出弁機構8(吐出弁機構)におけるシート通路8a(加圧室側の通路)の上端は、上死点に位置するプランジャ2の上面よりも高い。これにより、上死点に位置するプランジャ2がシート通路8aを塞がないようにすることができる。その結果、吐出弁機構8による燃料の吐出を阻害しないようにすることができる。 In the high-pressure fuel supply pump (fuel pump) according to the embodiment described above, the upper end of the seat passage 8a (passage on the pressure chamber side) in the discharge valve mechanism 8 (discharge valve mechanism) is connected to the plunger located at the top dead center. Higher than the top of 2. Thereby, the plunger 2 located at the top dead center can be prevented from blocking the seat passage 8a. As a result, the discharge of fuel by the discharge valve mechanism 8 can be prevented from being obstructed.
以上、本発明の燃料ポンプの実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の燃料ポンプは、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 The embodiments of the fuel pump of the present invention have been described above, including their effects. However, the fuel pump of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention as set forth in the claims. Further, the embodiments described above have been described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
例えば、上述した実施形態では、電磁吸入弁機構3における弁部32の移動方向は、リリーフ弁機構4における弁部43の移動方向と同じ第2径方向とした(図2参照)。しかし、本発明に係るリリーフ弁における弁部の移動方向は、電磁吸入弁における弁部の移動方向と異なっていてもよい。例えば、本発明に係る燃料ポンプとしては、リリーフ弁における弁部の移動方向と、電磁吸入弁における弁部の移動方向と、吐出弁における弁部の移動方向が全て異なっていてもよい。 For example, in the embodiment described above, the moving direction of the valve part 32 in the electromagnetic suction valve mechanism 3 is the same second radial direction as the moving direction of the valve part 43 in the relief valve mechanism 4 (see FIG. 2). However, the moving direction of the valve part in the relief valve according to the present invention may be different from the moving direction of the valve part in the electromagnetic suction valve. For example, in the fuel pump according to the present invention, the direction of movement of the valve part of the relief valve, the direction of movement of the valve part of the electromagnetic intake valve, and the direction of movement of the valve part of the discharge valve may all be different.
また、上述した実施形態では、吐出弁機構8とリリーフ弁機構4の弁部82,43が、プランジャ2が往復動する方向(第1方向)に垂直な方向に移動する。しかし、本発明に係る吐出弁機構及びリリーフ弁機構の弁が移動する方向は、プランジャ2が往復動する方向(第1方向)に垂直な方向に対して傾いていてもよい。すなわち、吐出弁機構及びリリーフ弁機構は、加圧室に対して斜めに接続されていてもよい。 Further, in the embodiment described above, the discharge valve mechanism 8 and the valve parts 82 and 43 of the relief valve mechanism 4 move in a direction perpendicular to the direction in which the plunger 2 reciprocates (the first direction). However, the direction in which the valves of the discharge valve mechanism and the relief valve mechanism according to the present invention move may be inclined with respect to the direction perpendicular to the direction (first direction) in which the plunger 2 reciprocates. That is, the discharge valve mechanism and the relief valve mechanism may be connected obliquely to the pressurizing chamber.
1…ポンプボディ、 1a…第1室、 1b…第2室(リリーフ室)、 1c…第3室、 1d…吸入通路、 1e…連通孔、 1f…吐出弁入口通路、 2…プランジャ、 3…電磁吸入弁機構、 4…リリーフ弁機構、 5…吸入ジョイント、 6…シリンダ、
8…吐出弁機構、 8a…シート通路、 9…圧力脈動低減機構、 10…低圧燃料室、 11…加圧室、 12…吐出ジョイント、 41…リリーフばね、 42…リリーフ弁ホルダ、 43…弁部、 44…シート部材、 81…吐出弁シート、 82…弁部、
83…吐出弁ばね、 84…吐出弁ストッパ、 85…プラグ、 87…吐出室、 100,200…高圧燃料供給ポンプ、 101…ECU、 102…フィードポンプ、 103…燃料タンク、 104…低圧配管、 105…燃料圧力センサ、 106…コモンレール、 107…インジェクタ1...Pump body, 1a...First chamber, 1b...Second chamber (relief chamber), 1c...Third chamber, 1d...Suction passage, 1e...Communication hole, 1f...Discharge valve inlet passage, 2...Plunger, 3... Electromagnetic suction valve mechanism, 4...Relief valve mechanism, 5...Suction joint, 6...Cylinder,
8...Discharge valve mechanism, 8a...Seat passage, 9...Pressure pulsation reduction mechanism, 10...Low pressure fuel chamber, 11...Pressure chamber, 12...Discharge joint, 41...Relief spring, 42...Relief valve holder, 43...Valve part , 44... Seat member, 81... Discharge valve seat, 82... Valve section,
83...Discharge valve spring, 84...Discharge valve stopper, 85...Plug, 87...Discharge chamber, 100,200...High pressure fuel supply pump, 101...ECU, 102...Feed pump, 103...Fuel tank, 104...Low pressure piping, 105 ...Fuel pressure sensor, 106...Common rail, 107...Injector
Claims (9)
前記加圧室を往復動するプランジャと、
前記加圧室の燃料を前記吐出室に吐出する吐出弁機構と、
前記吐出室の燃料の圧力と前記加圧室の燃料の圧力との差が設定値を超えた場合に開弁して前記吐出室の燃料を前記加圧室に戻すリリーフ弁機構と、を備えた燃料ポンプにおいて、
前記プランジャが往復動する方向である第1方向から見て、前記吐出弁機構と前記リリーフ弁機構は、互いの弁の移動方向が交差する向きで配置され、
前記リリーフ弁機構は、前記第1方向及び前記リリーフ弁機構における弁の移動方向である第2方向において、前記加圧室と重なる位置に配置され、
前記吐出弁機構の吐出弁入口通路は、前記リリーフ弁機構が配置されるリリーフ室と前記加圧室に直接連通している
燃料ポンプ。 a pump body provided with a pressurization chamber and a discharge chamber;
a plunger that reciprocates in the pressurized chamber;
a discharge valve mechanism that discharges fuel in the pressurized chamber to the discharge chamber;
a relief valve mechanism that opens when the difference between the fuel pressure in the discharge chamber and the fuel pressure in the pressurization chamber exceeds a set value and returns the fuel in the discharge chamber to the pressurization chamber. In the fuel pump,
When viewed from a first direction, which is the direction in which the plunger reciprocates, the discharge valve mechanism and the relief valve mechanism are arranged in a direction in which the moving directions of the respective valves intersect,
The relief valve mechanism is arranged at a position overlapping the pressurizing chamber in the first direction and a second direction that is a movement direction of the valve in the relief valve mechanism ,
The discharge valve inlet passage of the discharge valve mechanism is in direct communication with the relief chamber in which the relief valve mechanism is arranged and the pressurization chamber.
Fuel pump.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein the discharge valve mechanism is arranged at a position overlapping the relief valve mechanism when viewed from a third direction that is a moving direction of the valve in the discharge valve mechanism.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The lower end of the relief chamber in which the relief valve mechanism is arranged is located closer to the plunger in the first direction than the upper end of the passage on the pressure chamber side in the discharge valve mechanism. Fuel pump as described.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein the discharge valve mechanism and the relief valve mechanism are arranged such that moving directions of the respective valves are substantially perpendicular to each other when viewed from the first direction.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein the relief valve mechanism is arranged at a position overlapping the discharge valve mechanism when viewed from a horizontal direction perpendicular to the first direction.
請求項5に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 5, wherein the discharge valve mechanism overlaps the entire area of the relief valve mechanism in the first direction when viewed from the second direction.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein an upper end of the relief valve mechanism is located farther from the plunger in the first direction than an upper end of the discharge valve mechanism.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein the relief valve mechanism overlaps the entire area of the pressurizing chamber parallel to the second direction when viewed from a direction perpendicular to the first direction and the second direction.
請求項1に記載の燃料ポンプ。 The fuel pump according to claim 1, wherein the upper end of the passage on the pressure chamber side in the discharge valve mechanism is higher than the upper surface of the plunger located at top dead center.
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