JP2006299918A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 組み付けが容易で軸長の短い高圧燃料ポンプを提供する。
【解決手段】 高圧燃料ポンプ１０のハウジング本体１２にはフランジ１４が形成されており、このフランジ１４に、プランジャ２０の中心軸１００を中心として、同一円周上に周方向に等間隔に３個の取付孔１６が設けられている。周方向に隣接する取付孔１６の間に形成される３箇所のスペースはほぼ等しく、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０は、周方向に隣接する取付孔１６の間のハウジング本体１２の外周側方に、一つずつ設置されている。配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０の各軸１０２、１０４、１０６はプランジャ２０の中心軸１００に向かい、中心軸１００と直交している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プランジャの往復移動により吸入した燃料を加圧し吐出する高圧燃料ポンプに関するものである。

プランジャの往復移動により燃料吸入部から吸入した燃料を加圧し燃料吐出部から吐出する高圧燃料ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして特許文献１では、電磁駆動式の調量弁により燃料吐出量を調量している。
特開平１１−８２２３８号公報

ところで、特許文献１では、燃料吸入部および燃料吐出部はポンプハウジングの外周側方に設置されているが、調量弁はプランジャの中心軸上で高圧燃料ポンプの上方に突出するようにポンプハウジングに設置されている。このように高圧燃料ポンプの上方に突出するように調量弁を設置すると、高圧燃料ポンプの軸長が延びる。その結果、エンジンに高圧燃料ポンプを搭載したときに、エンジンから突出する部分の高圧燃料ポンプの高さが高くなるので、高圧燃料ポンプを搭載するために大きなスペースが必要になるという問題がある。

また高圧燃料ポンプをエンジンに取り付けるための取付部と取付部との間に２個の構成部品を設置しているので、構成部品同士、ならびに構成部品と取付部とが近接している。その結果、高圧燃料ポンプに燃料配管を接続するとき、あるいは取付部をボルトで固定するときに、近接する構成部品または配管に妨げられるので、作業しずらいという問題がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、組み付けが容易で軸長の短い高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。

請求項１から４記載の発明によると、ポンプハウジングには、高圧燃料ポンプを取り付けるための取付部が周方向に複数設けられており、燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁は、それぞれポンプハウジングの外周側方であって、周方向に隣接する取付部の間に設けられている。
この構成によれば、高圧燃料ポンプの外周側方に燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁を設置するので、燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁は高圧燃料ポンプの軸方向に突出しない。したがって、高圧燃料ポンプの軸長を短縮できる。

また、構成部品である燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁を一つずつ周方向に隣接する取付部の間に設けるので、構成部品と取付部との間のスペースを極力大きくし、構成部品同士、ならびに構成部品と取付部とが近接することを防止できる。これにより、配管の接続作業、ならびに取付部の取付作業を行うときに部品同士の干渉を低減し、組付作業を容易にすることができる。

請求項２記載の発明によると、取付部がポンプハウジングに周方向に等間隔に設置されているので、周方向に隣接する取付部の間に形成されるスペースの大きさも均等になる。したがって、燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁のうち特定の構成部品を設置するスペースが狭くなることを防止できる。
ところで、特許文献１では、取付部が２箇所であるため高圧燃料ポンプを回転して可能となる回転方向の搭載位置が２通りだけである。したがって、異なるエンジンに高圧燃料ポンプを搭載するときに、例えば周囲部品との干渉を避けるために高圧燃料ポンプの回転方向の搭載位置を選択できる自由度が低い。その結果、搭載が困難な場合は、例えばポンプハウジンの形状を変更する等の設計変更が必要になる。

そこで請求項３記載の発明によると、少なくとも３箇所ある取付部は、プランジャを中心として周方向に等間隔で同一円周上に設けられている。この構成によれば、プランジャを中心として高圧燃料ポンプを周方向に回転することにより、取付部の数だけ高圧燃料ポンプの回転方向の搭載位置を選択できる。したがって、異なるエンジンに高圧燃料ポンプを搭載するときに、高圧燃料ポンプの回転方向の搭載位置を選択する自由度が高くなる。

請求項４記載の発明によると、燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁の各軸がプランジャの中心軸に向かっているので、構成部品である燃料吸入部、燃料吐出部および調量弁の軸がプランジャの中心軸からずれている場合に比べ、構成部品同士が周方向で近接することを防止できる。

本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプを図１に示す。高圧燃料ポンプ１０は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの燃料噴射弁に燃料を供給するポンプである。
図１に示す高圧燃料ポンプ１０では、ハウジング本体１２およびハウジングカバー１８がポンプハウジングを構成している。ハウジング本体１２はプランジャ２０を往復移動自在に収容している。ハウジング本体１２の外周側方にはフランジ１４が形成されており、このフランジ１４に、プランジャ２０の中心軸１００を中心として、同一円周上に周方向に１２０°の等間隔に３個の取付孔１６が設けられている。したがって、周方向に隣接する取付孔１６の間に形成される３箇所のスペースはほぼ等しい。取付部としての取付孔１６にボルトを通してエンジンに固定することにより、高圧燃料ポンプ１０はエンジンに取り付けられる。

プランジャ２０の他端側に形成されたヘッド２２は、スプリング座２４と結合している。スプリング２６はハウジング本体１２とスプリング座２４との間に設置されている。スプリング座２４はスプリング２６の付勢力により図示しないタペットの底部内壁に押し付けられている。このタペットの底部外壁が図示しないカムの回転によりカムと摺動することにより、プランジャ２０は往復移動する。プランジャ２０の外周面とハウジング本体１２の内周面との間は、オイルシールによりシールされている。

燃料吸入部としての配管継手３０は、ハウジング本体１２とねじ結合している。プランジャ２０が往復移動することにより、配管継手３０から図示しない加圧室に吸入された燃料が加圧される。
調量弁４０は電磁弁であり、コネクタ４２から調量弁４０に駆動電流が供給される。調量弁４０は、例えば、プランジャ２０がリフトしているときに配管継手３０と加圧室との間の燃料通路を閉じるタイミングを調整することにより燃料吐出量を調量する。尚、調量弁４０の調量方式としては、結果として燃料吐出量を調量するものであればどのような方式でもよく、例えば、上記加圧室への燃料吸入量を調量する方式や、加圧室から燃料タンクや燃料吸入側へのリターン燃料量を調量する方式などの適用が考えられる。
燃料吐出部である吐出弁５０はハウジング本体１２とねじ結合している。加圧室の燃料圧力が所定圧を越えると吐出弁５０は開弁し、高圧燃料ポンプ１０の外部に加圧燃料を吐出する。

第１実施形態では、高圧燃料ポンプ１０の構成部品である配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０は、周方向に隣接する取付孔１６の間のハウジング本体１２の外周側方に設置され、外側に突出している。これにより、高圧燃料ポンプ１０の構成部品が高圧燃料ポンプ１０の軸方向に突出することを防止し、高圧燃料ポンプ１０の軸長を短縮できる。

また、周方向に隣接する取付孔１６の間に配管継手３０、調量弁４０、吐出弁５０を一つずつ取り付けているので、高圧燃料ポンプ１０の構成部品と取付孔１６との間のスペースを極力大きくし、構成部品同士、および構成部品と取付孔１６とが近接することを防止している。これにより、配管の接続作業、ならびに取付孔１６にボルトを通してねじ締めするときに、部品同士の干渉を低減できる。したがって、高圧燃料ポンプ１０の組付作業が容易になる。

さらに、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０の各軸１０２、１０４、１０６はプランジャ２０の中心軸１００に向かい、中心軸１００と直交している。つまり、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０は、プランジャ２０の中心軸１００を中心として、放射状に設置されている。この構成によれば、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０の各軸１０２、１０４、１０６がプランジャ２０の中心軸１００からずれている場合に比べ、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０が周方向で近接することを防止できる。

また、取付孔１６がハウジング本体１２に周方向に等間隔に設置されているので、周方向に隣接する取付孔１６の間に形成されるスペースの大きさが等しくなる。その結果、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０の設置スペースが均等になるので、特定の構成部品を設置するスペースが狭くなることを防止できる。

また、取付孔１６がプランジャ２０の中心軸１００を中心として等間隔に同一円周上に設けられているので、高圧燃料ポンプ１０の回転方向の搭載位置を３通りに選択できる。したがって、異なるエンジンに高圧燃料ポンプ１０を搭載するときに、エンジン毎に最適な搭載位置を選択できる自由度が高い。

（第２、第３、第４実施形態）
本発明の第２実施形態を図２に、第３実施形態を図３に、第４実施形態を図４に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し説明を省略する。
図２に示す第２実施形態の高圧燃料ポンプ６０では、ハウジング本体６２のフランジ６４は正六角形状に形成されている。取付孔１６は、正六角形状のフランジ６４の頂点位置に対応して、ハウジング本体６２の周方向に、プランジャ２０の中心軸１００を中心として等間隔に同一円周上に設けられている。

配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０は、周方向に隣接する取付孔１６同士の間に形成される６箇所のスペースのうち、互いに隣接しない３箇所のスペースに一つずつ設置されている。また、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０の各軸１０２、１０４、１０６はプランジャ２０の中心軸１００に向かい、中心軸１００と直交している。

第２実施形態では、高圧燃料ポンプ６０の回転方向の搭載位置を６通りに選択できる。また、取付孔１６にボルトを通してねじ締めにより高圧燃料ポンプ６０を固定する強度が確保できるなら、６箇所の取付孔１６のうち、対角上の２個の取付孔１６のみ、または正三角形上の１個おきの取付孔１６のみにボルトを通して高圧燃料ポンプ６０を取り付けてもよい。

図３に示す第３実施形態の高圧燃料ポンプ７０では、ハウジング本体７２のフランジ７４は正四角形状に形成されている。取付孔１６は、正四角形状のフランジ６４の頂点位置に対応して、ハウジング本体７２の周方向に、プランジャ２０の中心軸１００を中心として等間隔に同一円周上に設けられている。
配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０は、周方向に隣接する取付孔１６同士の間に形成される４箇所のスペースのうち、３箇所のスペースに設置されている。また、配管継手３０、調量弁４０および吐出弁５０の各軸１０２、１０４、１０６はプランジャ２０の中心軸１００に向かい、中心軸１００と直交している。

第３実施形態では、高圧燃料ポンプ７０の回転方向の取付位置を４通りに選択できる。また、取付孔１６にボルトを通してねじ締めにより高圧燃料ポンプ７０を固定する強度が確保できるなら、４箇所の取付孔１６のうち、対角上の２個の取付孔１６にボルトを通して高圧燃料ポンプ６０を取り付けてもよい。
図４に示す第４実施形態の高圧燃料ポンプ８０では、ハウジング本体８２のフランジ８４は長方形状に形成されている。取付孔１６は、長方形状のフランジ８４の頂点位置に対応して、ハウジング本体８２の周方向に、プランジャ２０の中心軸１００を中心として同一円周上に設けられている。取付孔１６同士の周方向の間隔は異なっている。

第４実施形態では、配管継手３０を用いず、ハウジング本体８２に形成した取付穴８６に配管側を直接ねじ結合して接続する。したがって、高圧燃料ポンプ８０としては、燃料吸入部としての取付穴８６は外側に突出していない。
取付穴８６、調量弁４０および吐出弁５０は、周方向に隣接する取付孔１６同士の間に形成される４箇所のスペースのうち、３箇所のスペースに設置されている。また、取付穴８６、調量弁４０および吐出弁５０の各軸１０２、１０４、１０６うち、調量弁４０の軸１０４だけがプランジャ２０の中心軸１００に向かい、中心軸１００と直交している。

第４実施形態では、４個の取付孔１６を使用して高圧燃料ポンプ８０を取り付ける場合は、高圧燃料ポンプ８０の回転方向の搭載位置を２通りに選択できる。これに対し、４個の取付孔１６のうち対角上の２個の取付孔１６を使用して高圧燃料ポンプ８０を取り付ける場合は、高圧燃料ポンプ８０の回転方向の搭載位置を４通りに選択できる。

（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、取付孔１６をプランジャ２０の中心軸１００を中心として同一円周上に設けたが、取付孔１６は同一円周上になくてもよい。
また上記複数の実施形態では、燃料吸入部、調量弁４０および吐出弁５０のうち、少なくとも１個の構成部品の軸がプランジャ２０の中心軸１００に向かっているが、燃料吸入部、調量弁４０および吐出弁５０の軸がすべてプランジャ２０の中心軸１００からずれている構成でもよい。

また上記複数の実施形態では、燃料吸入部と加圧室との間の燃料通路を調量弁４０が開閉して燃料を調量したが、調量弁の設置位置はこれに限るものではなく、高圧燃料ポンプの燃料吸入部と燃料吐出部との間の燃料通路であればどの位置に調量弁を設置してもよい。例えば、加圧室の吐出側の燃料通路に調量弁を設置して燃料を調量してもよい。

（Ａ）は本発明の第１実施形態による高圧燃料ポンプを上方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。 本発明の第２実施形態による高圧燃料ポンプを上方から見た図である。 本発明の第３実施形態による高圧燃料ポンプを上方から見た図である。 本発明の第４実施形態による高圧燃料ポンプを上方から見た図である。

符号の説明

１０、６０、７０、８０ 高圧燃料ポンプ、１２、６２、７２、８２ ハウジング本体（ポンプハウジング）、１６ 取付孔（取付部）、１８ ハウジングカバー（ポンプハウジング）、２０ プランジャ、３０ 配管継手（燃料吸入部）、４０ 調量弁、５０ 吐出弁（燃料吐出部）、８６ 取付穴（燃料吸入部）、１００ 中心軸、１０２、１０４、１０６ 軸

Claims (4)

1. 燃料吸入部と、
   往復移動することにより前記燃料吸入部から吸入した燃料を加圧するプランジャと、
   前記プランジャを往復移動自在に収容するポンプハウジングと、
   加圧された燃料を吐出する燃料吐出部と、
   燃料吐出量を調量する電磁駆動式の調量弁と、
   を備える高圧燃料ポンプにおいて、
   前記ポンプハウジングには、前記高圧燃料ポンプの取付部が周方向に複数設けられており、
   前記燃料吸入部、前記燃料吐出部および前記調量弁は、それぞれ前記ポンプハウジングの外周側方であって、周方向に隣接する前記取付部の間に設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 前記取付部は前記ポンプハウジングに周方向に等間隔に設置されていることを特徴とする請求項１記載の高圧燃料ポンプ。
3. 前記取付部は、前記プランジャを中心として同一円周上に設置されていることを特徴とする請求項２記載の高圧燃料ポンプ。
4. 前記燃料吸入部、前記燃料吐出部および前記調量弁の各軸は、前記プランジャの中心軸に向かっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の高圧燃料ポンプ。

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