JP7482313B2 - 燃料ポンプ - 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。
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。
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。
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。
特許文献1に記載されている高圧燃料供給ポンプは、シリンダの平面部がボディの平面部に押圧される構造となっている。以下、シリンダの平面部とボディの平面部との押圧部分を「面押圧部」とする。
ところで、面押圧部は、シール性が安定しなかった。すなわち、ある個体(高圧燃料供給ポンプ)では、燃料の浸入(通り抜け)を防ぐことが可能であり、別の個体(高圧燃料供給ポンプ)では燃料の浸入(通り抜け)を防ぐことが不可能であった。また、同じ個体(高圧燃料供給ポンプ)であっても、運転条件や環境によって燃料の浸入(通り抜け)を防げたり、防げなかったりすることがあった。
加圧室の圧力(以下、「加圧室圧」とする。)が高圧である場合に、プランジャとシリンダの微小な摺動隙間における加圧室側の端では、加圧室圧と同じ圧力となる。そして、摺動隙間の圧力は、加圧室側とは反対側に向かうにつれて徐々に低下していき、加圧室側とは反対側の端では、低圧(副室と同じ圧力)となる。
シリンダとボディの面押圧部で燃料の完全なシールが可能な場合は、加圧室圧がシリンダの外周面に到達しない。したがって、プランジャとシリンダとの摺動隙間の圧力は、シリンダ外周面の圧力よりも高い。これにより、摺動隙間が広がり、摺動隙間から漏れる燃料が増加する。その結果、高圧燃料の吐出量が少ない、または容積効率が低くエンジンが必要とする量の燃料を高圧で吐出できないという第1の問題が生じる。そして、第1の本問題を解決するには、摺動隙間を小さくする必要がある。
一方、シリンダとボディの面押圧部で燃料の完全なシールが不可能な場合は、加圧室圧がシリンダの外周面に到達する。したがって、プランジャとシリンダの摺動隙間の圧力は、シリンダ外周面の圧力よりも低い。これにより、摺動隙間が小さくなる、或いは摺動隙間がゼロとなり、プランジャとシリンダがスティック(膠着)してしまうという第2の問題が生じる。そして、高圧の吐出流量を確保するために、摺動隙間を小さくした場合は、プランジャとシリンダがスティックし易くなる。
上述したように、面押圧部においてシール性が安定しなかったため、ある個体では第1の問題が発生し、別の個体では第2の問題が発生することがある。また、同じ個体であっても、ある条件では第1の問題が発生し、別の条件では第2の問題が発生することがある。
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、燃料を高圧で吐出可能であり、プランジャとシリンダとのスティックを抑制することが可能な燃料ポンプを提供することにある。
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、往復運動するプランジャと、プランジャの往復運動をガイドするガイド孔が軸方向に延びるシリンダと、シリンダが圧入されるシリンダ挿入孔と、シリンダ挿入孔に連通し、プランジャの往復運動により容積が増減する加圧室とを有するポンプボディとを備える。そして、シリンダとポンプボディとの間に生じる固定隙間の圧力は、プランジャとシリンダとの間に生じる摺動隙間の圧力と同等以上に設定されている。燃料ポンプは、固定隙間と加圧室とを連通する連通路を有している。シリンダは、ポンプボディにおけるシリンダ挿入孔の底面に接触する端面を有している。連通路は、シリンダの端面に溝又は突起部を設けることにより形成される。
上記構成の燃料ポンプによれば、燃料を高圧で吐出可能であり、プランジャとシリンダとのスティックを抑制することができる。
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。
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。
1.第1実施形態
以下、本発明の第1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。
以下、本発明の第1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。
[燃料供給システム]
次に、本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。
次に、本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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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91(図2参照)により動力が伝えられて往復動する。
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、高圧燃料が吐出通路12aを経てコモンレール106へ圧送される。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。
[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6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。図5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3)である。図6は、リリーフ弁機構4を拡大して示す説明図である。
次に、高圧燃料供給ポンプ100の構成について、図2~図6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。図5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3)である。図6は、リリーフ弁機構4を拡大して示す説明図である。
図2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。また、ポンプボディ1は、燃料ポンプ取付け部90に密着し、図示しない複数のボルト(ねじ)で固定されている。
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り、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。この第1室1aには、プランジャ2の一端部が挿入されており、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。
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が配置されるリリーフ弁室を形成している。なお、第2室1b(リリーフ弁室)の径は、第1室1aの径よりも小さい。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。リリーフ弁機構4を通過した燃料は連通孔1eを通過して加圧室11に戻る。
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り、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おり、第3室1cの径は、第1室1aの径よりも大きい。この第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。これにより、シリンダ6の端面を、第1室1aと第3室1cとの間の段部(平面部)に当接させることができ、シリンダ6が第1室1a側にずれてしまうことを防止することができる。
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。シリンダ6の詳細形状、およびポンプボディ1への固定方法等については、図7を参照して別途説明する。
ポンプボディ1には、シリンダ6の軸方向の略中央部に係合する固定部1xが設けられている。固定部1xは、塑性変形可能に形成されている。そして、固定部1xは、シリンダ6を上方(図2中の上方)へ押圧している。
燃料ポンプ取付け部90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90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。
プランジャ2の下端には、タペット92が設けられている。タペット92は、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム91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91側に付勢されており、タペット92に圧着されている。タペット92は、カム91の回転に伴って往復動する。プランジャ2は、タペット92と一緒に往復動し、加圧室11の容積を変化させる。
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。
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おり、プランジャ2が往復動したとき、副室17aの燃料をシールし、副室17aの燃料がエンジン内部へ流入しないようにしている。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。
図2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。
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。
副室17aは、燃料通路10c(図5参照)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。
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が設けられており、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。
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。
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。
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、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。
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。
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に形成された吸入弁室30に挿入されている。吸入弁室30は、加圧室11の上流側(吸入通路10b側)に設けられており、水平方向に延びる横穴に形成されている。電磁吸入弁機構3は、吸入弁室30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。
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。
吸入弁室30には、吸入弁シート31の着座部31aに対向するストッパ37が配置されており、ストッパ37と着座部31aとの間に弁部32が配置されている。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。
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。弁部32が吸入ポート31bと加圧室11との連通部を閉鎖すると、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。弁部32が吸入ポート31bと加圧室11との連通部を開放すると、電磁吸入弁機構3は、開弁状態になる。
ロッド33は、吸入弁シート31の筒孔を貫通しており、一端が弁部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の他端に係合しており、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。
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。
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、弁部32を開弁方向に押圧している。その結果、弁部32が着座部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。
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。
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、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、アンカー36が係合するロッド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。
図4及び図5に示すように、吐出弁機構8は、加圧室11の出口側(下流側)に設けられた吐出弁室80に配置されている。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。
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。吐出弁室80は、弁部82によって開閉される。この吐出弁室80は、吐出弁室通路87に連通している。吐出弁室通路87は、ポンプボディ1に形成されている。
ポンプボディ1には、図2に示す第2室1b(リリーフ弁室)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の横穴及び吐出弁室通路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。
加圧室11と吐出弁室80(吐出弁室通路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、吐出弁機構8が閉弁状態となっている。加圧室11の燃料圧力が吐出弁室80(吐出弁室通路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し、吐出弁機構8が開弁状態になる。
吐出弁機構8が開弁状態になると、加圧室11内の(高圧の)燃料は、吐出弁機構8を通過し、吐出弁室80(吐出弁室通路87)に到達する。そして、吐出弁室通路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。
図2及び図6に示すリリーフ弁機構4は、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に作動し、吐出通路12a内の燃料を加圧室11に戻すよう構成された弁である。吐出通路12aは、吐出弁室通路87を介して吐出弁室80に連通している。したがって、吐出通路12aの圧力は、吐出弁室80の圧力は等しい。
リリーフ弁機構4は、吐出弁室80(吐出弁室通路87)の圧力と、第2室1b(リリーフ弁室)の圧力との差が設定値を超えた場合に開弁状態になる。
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、リリーフ弁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(リリーフ弁室)に配置される。リリーフばね41は、コイル状のばねであり、一端部がポンプボディ1(第2室1bの一端)に当接している。また、リリーフばね41の他端部は、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、リリーフ弁43に係合しており、リリーフ弁43には、リリーフばね41の付勢力がリリーフ弁ホルダ42を介して作用する。
リリーフ弁ホルダ42は、当接部42aと、当接部42aに連続する挿通部42bを有している。当接部42aは、適当な厚みを有する円板状に形成されている。当接部42aの一方の平面には、リリーフ弁43が係合される係合溝が形成されている。また当接部42aの他方の平面には、挿通部42bが突出すると共に、リリーフばね41の他端部が当接する。挿通部42bは、円柱状に形成されており、リリーフばね41の径方向内側に挿通される。
リリーフばね41は、圧縮された状態で第2室1bの一端(後述の吸入通路1dの周囲)とリリーフ弁ホルダ42の当接部42aとの間に介在されており、圧縮されることでリリーフ弁ホルダ42及びリリーフ弁43をシート部材44側へ付勢している。
リリーフ弁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。リリーフ弁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おり、電磁吸入弁機構3における弁部(吸入弁)32の移動方向と同じである。
シート部材44は、リリーフ弁43に対向する燃料通路を有しており、燃料通路におけるリリーフ弁43と反対側は、吐出通路12aに連通している。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は、リリーフ弁43がシート部材44に接触(密着)して燃料通路を塞ぐことにより遮断される。
吐出弁室80(吐出弁室通路87)及びコモンレール106やその先の部材内の圧力が高くなると、第2室1b(リリーフ弁室)の圧力との差が設定値を超える。その結果、シート部材44側の燃料がリリーフ弁43を押圧して、リリーフばね41の付勢力に抗してリリーフ弁43を移動させる。その結果、リリーフ弁43が開弁し、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、リリーフ弁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。
[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。
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。
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(図4参照)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。
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、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、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。
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が開弁方向に移動して、弁部32が吸入弁シート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。
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、吸入通路1d又は供給用連通孔1gから加圧室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。
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。
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。
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。
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、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。
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、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の下始点から上始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。
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。
[シリンダの形状]
次に、本実施形態に係るシリンダ6の形状について、図7を用いて説明する。
図7は、シリンダ6の斜視図である。
次に、本実施形態に係るシリンダ6の形状について、図7を用いて説明する。
図7は、シリンダ6の斜視図である。
図7に示すように、シリンダ6は、軸方向に延びるガイド孔6aを有する円筒状に形成されている。シリンダ6は、軸方向に連続する大径部61と、大径部61よりも小さい径の小径部62とを有している。大径部61は、シリンダ6の上部を形成し、小径部62は、シリンダ6の下部を形成する。
大径部61は、軸方向の一端(上端)である端面61aと、軸方向の他端(下端)である端面61bを有する。大径部61は、ポンプボディ1(図2参照)の内部に挿入される。小径部62は、大径部61の端面61bに連続している。小径部62は、ポンプボディ1の外側に配置される。
大径部61の端面61aは、円環状に形成されている。端面61aは、ポンプボディ1(図2参照)における第1室1aと第3室1cとの間の段部(以下、「第3室1cの底面」と称する。)に当接する。端面61aには、連通路63が設けられている。連通路63は、大径部61の径方向に延びる溝状に形成されている。連通路63は、大径部61の内周面61cから外周面61dに達する長さに設定されている。シリンダ6がポンプボディ1に固定された状態において、シリンダ6の外周面61dとポンプボディ1との間に生じる隙間は、連通路63を介して加圧室11(図6参照)に連通される。以下、シリンダ6の外周面61dとポンプボディ1との間に生じる隙間のことを、「固定隙間」と称する。
大径部61の外周面61dには、圧入部64が形成されている。圧入部64は、大径部61の軸方向における端面61b側に設けられている。圧入部64の径は、外周面61d部分の径よりも大きく設定されている。圧入部64は、ポンプボディ1の第3室1c(図2参照)に圧入される。大径部61の軸方向における圧入部64の長さについては、後述する。
[シリンダのポンプボディへの固定作業]
次に、シリンダ6のポンプボディ1への固定作業について説明する。
まず、シリンダ6の大径部61をポンプボディ1の第3室1cに挿入し、圧入部64を第3室1cの内周面に圧入する。このとき、第3室1cの底面にシリンダ6の端面61aを押し付ける。その結果、端面61aが、第1室1aと第3室1cとの間の段部(平面部)に接触する。
次に、シリンダ6のポンプボディ1への固定作業について説明する。
まず、シリンダ6の大径部61をポンプボディ1の第3室1cに挿入し、圧入部64を第3室1cの内周面に圧入する。このとき、第3室1cの底面にシリンダ6の端面61aを押し付ける。その結果、端面61aが、第1室1aと第3室1cとの間の段部(平面部)に接触する。
次に、ポンプボディ1の固定部1xに下方(図2中の下方)から数百kNの荷重を加える。その結果、固定部1xが塑性変形し、シリンダ6がポンプボディ1に固定される。なお、固定部1xが塑性変形した後に数百kNの荷重を除荷するが、荷重が除荷された後もシリンダ6の端面61aを第3室1cの底面に押圧する残留荷重が生じている。
[シリンダ内及びシリンダ周囲の圧力]
次に、シリンダ6内及びシリンダ6周囲の圧力について説明する。
次に、シリンダ6内及びシリンダ6周囲の圧力について説明する。
以下、シリンダ6の端面61aと第3室1cの底面との押圧部分を「面押圧部」とする。面押圧部におけるシール性を安定させるには、端面61aと第3室1cの底面の面の粗さ、性状(性質と状態)、だけでなく残留荷重の値も制御する必要がある。そのため、面押圧部におけるシール性を安定させることは難しく、ある個体の面押圧部では燃料の浸入(通り抜け)を防ぐことが可能であったが、別の個体の面押圧部では燃料の浸入(通り抜け)を防ぐことが不可能であった。
加圧行程中は、加圧室11(図2参照)の圧力が高圧になる。このとき、プランジャ2とシリンダ6との間に生じる微小な隙間の圧力は、加圧室11側の端部において加圧室11の圧力と同じになり、加圧室11側の反対側に向かうにつれて徐々に低下していく。そして、プランジャ2とシリンダ6との間に生じる微小な隙間における加圧室11側と反対側の端部の圧力は、低圧である副室17aと同じ圧力となる。以下、プランジャ2とシリンダ6との間に生じる微小な隙間のことを、「摺動隙間」と称する。
面押圧部において燃料を完全にシールできる場合は、加圧室11の燃料は固定隙間(シリンダ6とポンプボディ1との間に生じる隙間)に到達しない。したがって、摺動隙間の圧力は、固定隙間の圧力よりも高い。これにより、シリンダ6の内周面61cが燃料によって押圧され、摺動隙間が広がる。摺動隙間が広がると、その摺動隙間から漏れる燃料が増加する。その結果、高圧燃料の吐出量が少ない、或いは容積効率が低く内燃機関(エンジン)が必要とする量の燃料を高圧で吐出できない、という第1の問題が生じる。
面押圧部において燃料を完全にシールできない場合は、加圧室11の燃料は固定隙間に到達する。したがって、摺動隙間の圧力は、固定隙間の圧力よりも低い。これにより、シリンダ6の外周面61dが燃料によって押圧され、摺動隙間が小さくなる、或いは摺動隙間がゼロになる。摺動隙間が小さくなる、或いはゼロになると、プランジャ2とシリンダ6がスティックしてしまう、という第2の問題が生じる。そして、上述の第1の問題を解決するために摺動隙間を小さくした場合は、プランジャ2とシリンダ6とのスティックがより顕著に発生する。
そこで、図2及び図6に示すように、本実施形態では、シリンダ6の端面61aに連通路63を設けることにより、加圧室11の燃料が固定隙間に常に到達するようにした。これにより、固定隙間の圧力は、加圧室11の圧力と同じになる。そして、摺動隙間の圧力は、固定隙間の圧力よりも低くなる。
ところで、固定隙間に浸入する燃料は、圧入部64及び固定部1xにおいてシールされている。したがって、固定隙間の圧力は、副室17aと同じ低圧に開放されない。そこで、燃料が浸入しない圧入部64の位置を適宜設定することで、固定隙間の圧力と、プランジャ2とシリンダ6の摺動隙間の圧力の差を、所定の範囲内に調節することができる。その結果、両者の圧力の差によって生じるシリンダ6の変形を抑制することができる。
圧入部64における加圧室11側の端部を加圧室11に近づけすぎると、シリンダ6の外周面61dとポンプボディ1との間において燃料が浸入しない領域が増える。これにより、摺動隙間の圧力が高い領域と、固定隙間の圧力がゼロになる領域が対向する。その結果、シリンダ6の内周面61cが燃料によって押圧され、摺動隙間が広がる。
本実施形態では、圧入部64における加圧室11側の端部を、摺動隙間の圧力が加圧室11の圧力の1/2~1/3となる領域に対向する位置に設定した。これにより、固定隙間の圧力と、摺動隙間の圧力の差を小さくすることができる。
その結果、加圧行程中の加圧室11の圧力、及び固定隙間の圧力は高圧となり、摺動隙間の圧力はそれと同等かそれより少し小さくなる。したがって、シリンダ6の内周面61c側の変形を防止することができる。或いは、シリンダ6の内周面61c側の変形をスティックが生じない程度に抑制することができる。その結果、摺動隙間を通って加圧室11から副室17aへ流出する燃料を少なくすることができ、必要とする量の燃料を高圧で吐出することが可能となる。
一方、戻し行程、及び吸入行程では、加圧室11の圧力、及び固定隙間の圧力は、低圧となる。そして、摺動隙間の圧力も低圧となる。これにより、摺動隙間は、初期設定の値となり、プランジャ2とシリンダ6のスティックは発生しない。以上により、上述の第1の問題と第2の問題を同時に解決することができる。
なお、固定隙間の圧力と摺動隙間の圧力の差の許容範囲は、圧力差によるシリンダ6の変形を考慮して設定するとよい。また、圧入部64における加圧室11側の端部の位置は、加圧室11の圧力と、圧力差の許容範囲に応じて、適宜決定することができる。
ところで、摺動隙間の圧力は、加圧室11からの距離に略比例している。すなわち、摺動隙間の圧力は、加圧室11から遠くなるほど略比例して小さくなる。そのため、プランジャ2の摺動範囲に基づいて、圧入部64における加圧室11側の端部の位置を設定してもよい。
本実施形態では、圧入部64における加圧室11側の端部を、プランジャ2の摺動範囲の1/3~1/2の長さに達する位置に設定した。なお、プランジャ2の摺動範囲の1/3~1/2の長さは、プランジャ2の下死点からの長さ(距離)とする。すなわち、プランジャ2が下死点から1/3まで上昇した地点と、1/2まで上昇した地点との間の領域に、圧入部64における加圧室11側の端部が対向するようにした。この場合においても、固定隙間の圧力と摺動隙間の圧力の差を小さくすることができる。
2.第2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、図8を用いて説明する。
図8は、第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプのシリンダの斜視図である。
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、図8を用いて説明する。
図8は、第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプのシリンダの斜視図である。
第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプは、第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100と同様の構成を有している。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、シリンダのみである。そのため、ここでは、第2実施形態に係るシリンダ6Aについて説明し、高圧燃料供給ポンプ100と共通する構成の説明は省略する。
[シリンダの形状]
図8に示すように、シリンダ6Aは、軸方向に延びるガイド孔6aを有する円筒状に形成されている。シリンダ6Aは、軸方向に連続する大径部61と、大径部61よりも小さい径の小径部62とを有している。大径部61は、シリンダ6の上部を形成し、小径部62は、シリンダ6の下部を形成する。
図8に示すように、シリンダ6Aは、軸方向に延びるガイド孔6aを有する円筒状に形成されている。シリンダ6Aは、軸方向に連続する大径部61と、大径部61よりも小さい径の小径部62とを有している。大径部61は、シリンダ6の上部を形成し、小径部62は、シリンダ6の下部を形成する。
大径部61は、軸方向の一端(上端)である端面61aと、軸方向の他端(下端)である端面61bを有する。大径部61は、ポンプボディ1(図2参照)の内部に挿入される。小径部62は、大径部61の端面61bに連続している。小径部62は、ポンプボディ1の外側に配置される。
大径部61の端面61aは、円環状に形成されている。端面61aは、ポンプボディ1(図2参照)における第3室1cの底面に当接する。端面61aには、連通路63が設けられている。連通路63は、大径部61の径方向に延びる溝状に形成されている。
大径部61の外周面61dには、圧入部64と圧入部65が形成されている。圧入部64は、大径部61の軸方向における端面61b側に設けられている。圧入部65は、大径部61の軸方向における端面61a側に設けられている。すなわち、圧入部64と圧入部65は、大径部61の軸方向において外周面61dの両側に配置されている。したがって、第2実施形態における「固定隙間」は、圧入部64、圧入部65、及びポンプボディ1(図2参照)との間に生じる空間(隙間)となる。
圧入部64及び圧入部65の径は、外周面61d部分の径よりも大きく設定されている。圧入部64及び圧入部65は、ポンプボディ1の第3室1c(図2参照)に圧入される。大径部61の軸方向における圧入部64の長さについては、第1実施形態のシリンダ6と同じである。
圧入部65には、圧入部連通路65aが設けられている。圧入部連通路65aは、大径部61の軸方向に延びている。圧入部連通路65aの一端は、端面61aまで達しており、圧入部連通路65aの他端は、外周面61dに達している。また、連通路63は、大径部61の内周面61cから圧入部65に達する長さに設定されている。シリンダ6Aがポンプボディ1に固定された状態において、固定隙間は、圧入部連通路65a及び連通路63を介して連通される。
このようなシリンダ6Aを用いた場合は、第1実施形態に係るシリンダ6を用いた場合と同じ効果を得ることができる。すなわち、加圧行程中の加圧室11の圧力、及び固定隙間の圧力は高圧となり、摺動隙間の圧力はそれと同等かそれより少し小さくなる。したがって、シリンダ6の内周面61c側の変形を防止することができる。或いは、シリンダ6Aの内周面61c側の変形をスティックが生じない程度に抑制することができる。その結果、摺動隙間を通って加圧室11から副室17aへ流出する燃料を少なくすることができ、必要とする量の燃料を高圧で吐出することが可能となる。
また、戻し行程、及び吸入行程では、加圧室11の圧力、及び固定隙間の圧力は、低圧となる。そして、摺動隙間の圧力も低圧となる。これにより、摺動隙間は、初期設定の値となり、プランジャ2とシリンダ6Aのスティックは発生しない。以上により、上述の第1の問題と第2の問題を同時に解決することができる。さらに、圧入固定される部位が2か所であるため、シリンダ6Aをポンプボディ1に対してより強固に固定することができる。その結果、第2実施形態に係る高圧燃料ポンプの駆動中に、シリンダ6Aのポンプボディ1に対する固定が緩んでしまうリスクを減らすことができる。
3.まとめ
以上説明したように、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)は、往復運動するプランジャ2(プランジャ)と、プランジャ2の往復運動をガイドするガイド孔6a(ガイド孔)が軸方向に延びるシリンダ6(シリンダ)と、シリンダ6が圧入される第3室1c(シリンダ挿入孔)と、第3室1cに連通し、プランジャ2の往復運動により容積が増減する加圧室11(加圧室)とを有するポンプボディ1(ポンプボディ)とを備える。そして、シリンダ6とポンプボディ1との間に生じる固定隙間の圧力は、プランジャ2とシリンダ6との間に生じる摺動隙間の圧力と同等以上に設定されている。
以上説明したように、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)は、往復運動するプランジャ2(プランジャ)と、プランジャ2の往復運動をガイドするガイド孔6a(ガイド孔)が軸方向に延びるシリンダ6(シリンダ)と、シリンダ6が圧入される第3室1c(シリンダ挿入孔)と、第3室1cに連通し、プランジャ2の往復運動により容積が増減する加圧室11(加圧室)とを有するポンプボディ1(ポンプボディ)とを備える。そして、シリンダ6とポンプボディ1との間に生じる固定隙間の圧力は、プランジャ2とシリンダ6との間に生じる摺動隙間の圧力と同等以上に設定されている。
これにより、加圧行程中の加圧室11の圧力、及び固定隙間の圧力は高圧となり、摺動隙間の圧力はそれと同等かそれより少し小さくなる。したがって、シリンダ6のガイド孔6a側の変形をスティックが生じない程度に抑制することができる。その結果、摺動隙間を通って加圧室11から副室17aへ流出する燃料を少なくすることができ、必要とする量の燃料を高圧で吐出することができる。また、戻し行程、及び吸入行程では、加圧室11の圧力、固定隙間の圧力は低圧となり、摺動隙間の圧力も低圧となる。その結果、摺動隙間は、初期設定の値となり、プランジャ2とシリンダ6のスティックは発生しない。
また、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)は、固定隙間と加圧室11(加圧室)とを連通する連通路63(連通路)を有する。これにより、固定隙間の圧力を、容易に加圧室11の圧力と同じにすることができる。その結果、固定隙間の圧力を、摺動隙間の圧力と同等以上に容易に設定することができる。
また、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)におけるシリンダ6(シリンダ)は、ポンプボディ1(ポンプボディ)における第3室1c(シリンダ挿入孔)の底面に接触する端面61a(端面)を有する。そして、連通路63は、シリンダ6の端面61aに溝を設けることにより形成される。これにより、連通路63を容易に形成することができる。なお、本発明に係る連通路は、シリンダ6の端面61aに突起部を設けることにより形成してもよい。
また、本発明に係る連通路は、第3室1c(シリンダ挿入孔)の底面に溝又は突起部を設けることにより形成してもよい。この場合においても、本発明に係る連通路を容易に形成することができる。
また、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)のシリンダ6(シリンダ)は、第3室1c(シリンダ挿入孔)の加圧室11(加圧室)側と反対側の端部に圧入される圧入部64(圧入部)を有する。そして、圧入部64における加圧室11側の端部の位置は、加圧行程における加圧室11の圧力に基づいて設定する。これにより、固定隙間において、加圧室11と同じ圧力にする領域を適宜設定することができる。そして、固定隙間の圧力と摺動隙間の圧力の差を所定の範囲内に収めることができる。
また、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)のシリンダ6(シリンダ)は、第3室1c(シリンダ挿入孔)の加圧室11(加圧室)側と反対側の端部に圧入される圧入部64(圧入部)を有する。そして、圧入部64における加圧室11側の端部は、加圧行程における摺動隙間の圧力が加圧室11の圧力の1/2~1/3となる領域に対向する。これにより、固定隙間の圧力と摺動隙間の圧力の差を小さくすることができる。
また、上述した第1実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ100(燃料ポンプ)のシリンダ6(シリンダ)は、第3室1c(シリンダ挿入孔)の加圧室11(加圧室)側と反対側の端部に圧入される圧入部64(圧入部)を有する。そして、圧入部64における加圧室11側の端部は、プランジャ2(プランジャ)の下死点からプランジャ2の摺動範囲の1/3~1/2の長さに達する位置に設定する。これにより、固定隙間の圧力と摺動隙間の圧力の差を小さくすることができる。
また、上述した第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)のシリンダ6A(シリンダ)は、第3室1c(シリンダ挿入孔)の加圧室11(加圧室)側と反対側の端部に圧入される圧入部64(第1圧入部)と、第3室1cの加圧室11側の端部に圧入される圧入部65(第2圧入部)とを有する。固定隙間は、圧入部64、圧入部65、及びポンプボディ1(ポンプボディ)との間の空間であり、固定隙間と加圧室11とを連通する連通路63及び圧入部連通路65a(連通路)を有する。これにより、固定隙間の圧力を、容易に加圧室11の圧力と同じにすることができる。さらに、圧入固定される部位が2か所であるため、シリンダ6Aをポンプボディ1に対してより強固に固定することができる。
また、上述した第2実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ(燃料ポンプ)のシリンダ6A(シリンダ)は、ポンプボディ1(ポンプボディ)における第3室1c(シリンダ挿入孔)の底面に接触する端面61a(端面)を有する。そして、連通路63及び圧入部連通路65a(連通路)は、シリンダ6の端面61aと圧入部65(第2圧入部)に溝を設けることにより形成される。これにより、連通路63及び圧入部連通路65aを容易に形成することができる。なお、本発明に係る連通路は、シリンダ6Aの端面61aと圧入部65に突起部を設けることにより形成してもよい。また、本発明に係る連通路は、第3室1c(シリンダ挿入孔)の底面及び内周面に溝又は突起部を設けることにより形成してもよい。
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、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。
例えば、上述した実施形態では、連通路63や圧入部連通路65aを1つ設ける構成にした。しかし、本発明に係る連通路は、複数設けるようにしてもよい。
1…ポンプボディ、 1a…第1室、 1b…第2室(リリーフ弁室)、 1c…第3室、 1d…吸入通路(連通孔)、 1e…連通孔、 1g…供給用連通孔、 1x…固定部、 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、 6,6A…シリンダ、 6a…ガイド孔、 8…吐出弁機構、 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、 12a…吐出通路、 12b…燃料吐出口、 12c…溶接部、 30…吸入弁室、 61…大径部、 61a…端面、 61b…端面、 61c…内周面、 61d…外周面、 62…小径部、 63…連通路、 64,65…圧入部、 65a…圧入部連通路、 80…吐出弁室、 100…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
Claims (5)
- 往復運動するプランジャと、
前記プランジャの往復運動をガイドするガイド孔が軸方向に延びるシリンダと、
前記シリンダが圧入されるシリンダ挿入孔と、前記シリンダ挿入孔に連通し、前記プランジャの往復運動により容積が増減する加圧室とを有するポンプボディと、を備え、
前記シリンダと前記ポンプボディとの間に生じる固定隙間の圧力は、前記プランジャと前記シリンダとの間に生じる摺動隙間の圧力と同等以上に設定されており、
前記固定隙間と前記加圧室とを連通する連通路を有し、
前記シリンダは、前記ポンプボディにおける前記シリンダ挿入孔の底面に接触する端面を有し、
前記連通路は、前記シリンダの前記端面に溝又は突起部を設けることにより形成される
燃料ポンプ。 - 往復運動するプランジャと、
前記プランジャの往復運動をガイドするガイド孔が軸方向に延びるシリンダと、
前記シリンダが圧入されるシリンダ挿入孔と、前記シリンダ挿入孔に連通し、前記プランジャの往復運動により容積が増減する加圧室とを有するポンプボディと、を備え、
前記シリンダと前記ポンプボディとの間に生じる固定隙間の圧力は、前記プランジャと前記シリンダとの間に生じる摺動隙間の圧力と同等以上に設定されており、
前記固定隙間と前記加圧室とを連通する連通路を有し、
前記シリンダは、前記ポンプボディにおける前記シリンダ挿入孔の底面に接触する端面を有し、
前記連通路は、前記シリンダ挿入孔の底面に溝又は突起部を設けることにより形成される
燃料ポンプ。 - 前記シリンダは、前記シリンダ挿入孔の加圧室側と反対側の端部に圧入される圧入部を有し、
前記圧入部における前記加圧室側の端部は、加圧行程における前記摺動隙間の圧力が前記加圧室の圧力の1/2~1/3となる領域に対向する
請求項1又は2に記載の燃料ポンプ。 - 前記シリンダは、前記シリンダ挿入孔の加圧室側と反対側の端部に圧入される圧入部を有し、
前記圧入部における前記加圧室側の端部は、前記プランジャの下死点に位置する前記プランジャにおける前記加圧室側の端面から前記プランジャの摺動範囲の1/3~1/2の長さに達する位置に設定する
請求項1又は2に記載の燃料ポンプ。 - 前記シリンダは、前記シリンダ挿入孔の加圧室側と反対側の端部に圧入される第1圧入部と、前記シリンダ挿入孔の加圧室側の端部に圧入される第2圧入部と、を有し、
前記固定隙間は、前記第1圧入部、前記第2圧入部、及び前記ポンプボディとの間の空間であり、
前記連通路は、前記シリンダの前記端面と前記第2圧入部に溝又は突起部を設けることにより形成される
請求項1に記載の燃料ポンプ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021036985 | 2021-03-09 | ||
JP2021036985 | 2021-03-09 | ||
PCT/JP2021/031699 WO2022190410A1 (ja) | 2021-03-09 | 2021-08-30 | 燃料ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022190410A1 JPWO2022190410A1 (ja) | 2022-09-15 |
JP7482313B2 true JP7482313B2 (ja) | 2024-05-13 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004063074A1 (de) | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine |
JP2010229914A (ja) | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Denso Corp | 高圧ポンプ |
WO2016051909A1 (ja) | 2014-09-29 | 2016-04-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | バルブ機構、およびこのバルブ機構を吐出弁機構として備えた高圧燃料供給ポンプ |
WO2018186219A1 (ja) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 高圧燃料ポンプ |
Patent Citations (4)
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