JP2013050076A - 高圧ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弁ボディ60の第2弁座形成部64の第1弁座形成部63とは反対側の壁面には、吐出弁座66が形成されている。ホルダ81は、ホルダ筒部82、ホルダ底部83、ホルダ鍔部84、通孔85を有している。ホルダ筒部82は、一端の内側に弁ボディ60の第2弁座形成部64が挿入される。ホルダ底部83は、ホルダ筒部82の他端を塞いでいる。ホルダ鍔部84は、ホルダ筒部82の一端から径外方向へ延びて筒部材50の段差面52と弁ボディ60の段差面65とに挟み込まれる。通孔85は、ホルダ筒部82およびホルダ底部83に形成されている。吐出弁部材71は、吐出弁座66に着座可能に設けられている。スプリング86は、吐出弁部材71とホルダ底部83との間に設けられ、吐出弁部材71を着座方向へ付勢する。
【選択図】図4
Description
また、特許文献1の高圧ポンプは、内燃機関側の燃料の圧力が所定の圧力以上となったとき、燃料を高圧ポンプの加圧室に戻すためのリリーフ弁を備えている。このリリーフ弁の弁座を形成する部材の外壁には、リリーフ弁部材を着座方向に付勢する付勢部材を保持する有底筒状のホルダが溶接またはかしめにより固定されている(第4図参照)。よって、当該リリーフ弁の弁座を形成する部材に関し、上述した問題と同様の問題が生じ得る。
請求項3に記載の発明では、ホルダのホルダ鍔部は、外縁部が筒部材の第1段差面側へ折り曲げ加工されることにより、筒部材の第1段差面と弁ボディの第2段差面との間で弾性変形可能に形成されている。これにより、例えばホルダ鍔部を挟み込む筒部材および弁ボディが熱や圧力により変形しても、ホルダのホルダ鍔部には、常に所定値以上の力が作用することとなる。したがって、ホルダのガタつきおよび摩耗等を抑制することができる。
請求項5に記載の発明では、第1弁座形成部の外壁と前記筒部材の内壁との間には、環状の隙間が形成されている。そのため、第1弁座形成部のリリーフ弁座が形成された部分に筒部材の内壁から径内方向の力が作用するのを防ぐことができる。これにより、第1弁座形成部の変形をさらに抑制することができる。したがって、リリーフ弁座とリリーフ弁部材との密な当接状態(着座状態)を維持することができる。その結果、高圧ポンプのリリーフ圧をさらに安定にすることができる。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による高圧ポンプおよびその一部を図1〜4に示す。高圧ポンプ1は、例えば内燃機関としてのエンジンに、流体としての燃料を高圧で供給する燃料ポンプである。高圧ポンプ1がエンジンに供給する燃料は、例えばガソリンである。すなわち、高圧ポンプ1の燃料供給対象は、ガソリンエンジンである。高圧ポンプ1は、図示しない燃料タンク側から燃料を吸入し、図示しないデリバリパイプ側へ吐出する。これにより、デリバリパイプ内の燃料は、蓄圧され、デリバリパイプに接続するインジェクタからエンジンに噴射供給される。
シリンダ30は、例えばステンレス等の金属により有底筒状に形成されている。シリンダ30の内側には、プランジャ20が突出部23側から挿入されている。シリンダ30は、内壁とプランジャ20の突出部23の外壁とで形成される加圧室31を有している。
図1〜3に示すように、上ハウジング41は、略直方体状に形成されている。上ハウジング41は、長手方向の中央を短手方向に貫く収容穴42を有している。また、上ハウジング41は、外壁面と収容穴42を形成する内壁面とを接続する吸入通路43および吐出通路44を有している。吐出通路44は、収容穴42に連通する第1吐出通路441、および、当該第1吐出通路441に連通する第2吐出通路442からなる。
上記構成により、カムシャフトの回転に応じてプランジャ20が軸方向に往復移動し、それにともない加圧室31の容積が変化する。
ニードル164は、棒状に形成され、第2筒部材163の底部に形成された穴に挿通されるようにして設けられている。ニードル164は、軸方向の途中の外壁から径外方向へ突出する環状突起173を有している。
吸入弁部材165は、略円板状に形成され、吸入弁ボディ161の加圧室31側に設けられている。
可動コア181は、磁性材料により略円筒状に形成され、ニードル164の吸入弁部材165とは反対側の端部に圧入されている。これにより、可動コア181は、ニードル164とともに軸方向へ往復移動可能である。
このように、吸入弁部16は、電磁駆動部18の作動により、吸入通路43および吸入孔32の燃料の流れを許容または遮断可能である。なお、本実施形態では、電磁駆動部18および吸入弁部16は、所謂ノーマリーオープンタイプの弁装置を構成している。
筒部材50は、例えばステンレス等の金属により、略円筒状に形成されている。筒部材50は、カバー部材11の筒部111の穴122に挿通されるとともに、一端が上ハウジング41の第2内壁面452の内側に位置するよう設けられている。より具体的には、筒部材50は、一端の外壁に第2内壁面452の内ねじ溝453に対応する外ねじ溝51が形成され、一端が第2内壁面452の内側にねじ込まれるようにして設けられている。
ホルダ81は、例えばステンレス等の金属薄板をプレス加工することにより形成され、筒部材50の内側に設けられている。ホルダ81は、ホルダ筒部82、ホルダ底部83、ホルダ鍔部84および通孔85等を有している。
ホルダ底部83は、ホルダ筒部82の他端を塞いでいる。
通孔85は、ホルダ筒部82の周方向に複数、ホルダ底部83に1つ形成されている。通孔85により、ホルダ81の内側と外側とが連通している。
ホルダ91は、例えばステンレス等の金属により有底筒状に形成されている。ホルダ91は、ホルダ筒部92、ホルダ底部93および通孔94等を有している。ホルダ底部93は、ホルダ筒部92の加圧室31側の端部を塞いでいる。ホルダ91は、ホルダ筒部92のホルダ底部93とは反対側の端部の外壁が弁ボディ60の筒部61の内壁に嵌合または溶接されるようにして設けられている。通孔94は、ホルダ筒部92の周方向に複数、ホルダ底部93に1つ形成されている。通孔94により、ホルダ91の内側と外側とが連通している。
「吸入行程」
プランジャ20が図1の下方へ移動するとき、コイル183への通電は停止されている。そのため、吸入弁部材165は、第1スプリング167から力を受けているニードル164により加圧室31側へ付勢されている。その結果、吸入弁部材165は、吸入弁ボディ161の吸入弁座171から離間している。また、プランジャ20が図1の下方へ移動するとき、加圧室31の圧力は低下する。そのため、吸入弁部材165が吸入弁座171側の燃料から受ける力は、加圧室31側の燃料から受ける力よりも大きくなる。これにより、吸入弁部材165には吸入弁座171から離間する方向へ力が加わり、吸入弁部材165は、ストッパ166に当接するまで移動する。吸入弁部材165が吸入弁座171から離間、すなわち開弁することにより、燃料ギャラリ113は、通孔45、通孔172、吸入弁ボディ161の内側、および、吸入孔32を経由して加圧室31に連通する。したがって、燃料ギャラリ113の燃料は、通孔45および通孔172をこの順で経由して加圧室31に吸入される。
プランジャ20が下死点から上死点に向かって上昇するとき、加圧室31から吸入弁部材165側すなわち燃料ギャラリ113側へ排出される燃料の流れにより、吸入弁部材165には加圧室31側の燃料から吸入弁座171に当接する方向へ力が加わる。しかし、コイル183に通電していないとき、ニードル164は、第1スプリング167の付勢力により吸入弁部材165側へ付勢されている。そのため、吸入弁部材165は、ニードル164によって吸入弁座171側への移動が規制される。また、吸入弁部材165は、加圧室31側がストッパ166によって覆われている。これにより、加圧室31から燃料ギャラリ113側へ排出される燃料の流れが、吸入弁部材165に直接衝突することはない。そのため、燃料の流れにより吸入弁部材165に加わる閉弁方向への力が緩和される。
加圧室31と燃料ギャラリ113との間が閉鎖された状態でプランジャ20がさらに上死点に向けて上昇すると、加圧室31の燃料の圧力は上昇する。加圧室31の燃料の圧力が所定の圧力以上になると、吐出弁付勢手段80のスプリング86の付勢力と吐出弁座66下流側の燃料から吐出弁部材71が受ける力とに抗して、吐出弁部材71は吐出弁座66から離間する。これにより、吐出弁部材71が開弁し、加圧室31で加圧された燃料は、吐出弁通路68、および、筒部材50の内側の空間のうち弁ボディ60の加圧室31とは反対側を通り高圧ポンプ1から吐出される。高圧ポンプ1から吐出された燃料は、図示しないデリバリパイプに供給されて蓄圧され、インジェクタに供給される。
高圧ポンプ1の作動時、「吸入行程」、「調量行程」および「加圧行程」が繰り返されることにより、加圧室31の圧力は周期的に変動する。そのため、加圧室31に連通する燃料ギャラリ113には、燃料の圧力脈動が生じる。本実施形態では、燃料ギャラリ113にパルセーションダンパ4を設けることにより、当該燃料の圧力脈動を抑制している。
また、本実施形態では、第1弁座形成部63の外壁と前記筒部材50の内壁との間には、環状の隙間C2が形成されている。そのため、第1弁座形成部63のリリーフ弁座67が形成された部分に筒部材50の内壁から径内方向の力が作用するのを防ぐことができる。これにより、第1弁座形成部63の変形をさらに抑制することができる。したがって、リリーフ弁座67とリリーフ弁部材72との密な当接状態(着座状態)を維持することができる。その結果、高圧ポンプ1のリリーフ圧をさらに安定にすることができる。
また、この状態では、弁ボディ60に対し径内方向の力が作用することが抑制される。よって、吐出弁座66およびリリーフ弁座67が形成された弁ボディ60に径内方向の力が作用することが抑制され、弁ボディ60の変形が抑制される。したがって、吐出弁座66と吐出弁部材71、および、リリーフ弁座67とリリーフ弁部材72との密な当接状態(着座状態)を維持することができる。その結果、高圧ポンプ1の吐出圧およびリリーフ圧をより安定にすることができる。
本発明の他の実施形態では、吐出弁付勢部材を保持するホルダは、プレス加工ではなく、鋳造あるいは金属材料に切削加工を施すことにより形成してもよい。また、ホルダのホルダ鍔部の外縁部は、折り曲げ加工されず、弾性変形不能に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、弁ボディは、鍔部を有しない構成であってもよい。この構成の場合、弁ボディの筒部の加圧室側の端部は、ハウジングの第1内壁面と第2内壁面との間の段差面に当接していることが望ましい。
また、本発明の他の実施形態では、電磁駆動部および吸入弁部は、ノーマリークローズタイプ(通常時閉弁型)の弁装置を構成していてもよい。また、吸入弁部がノーマリークローズタイプの弁装置を構成しているのであれば、電磁駆動部を設けなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、カバー部材の内側にパルセーションダンパを設置しない構成であってもよい。さらに、カバー部材を設けない構成であってもよい。カバー部材を設けない構成の場合、流体としての燃料を、ハウジングの吸入通路に直接供給することが考えられる。
このように本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
20 ・・・・プランジャ
30 ・・・・シリンダ
31 ・・・・加圧室
32 ・・・・吸入孔
33 ・・・・吐出孔
40 ・・・・ハウジング
44 ・・・・吐出通路
441 ・・・第1吐出通路(吐出通路)
442 ・・・第2吐出通路(吐出通路)
451 ・・・第1内壁面(内壁面)
452 ・・・第2内壁面(内壁面)
50 ・・・・筒部材
52 ・・・・段差面(第1段差面)
60 ・・・・弁ボディ
61 ・・・・筒部
62 ・・・・鍔部
63 ・・・・第1弁座形成部
64 ・・・・第2弁座形成部
65 ・・・・段差面(第2段差面)
66 ・・・・吐出弁座
68 ・・・・吐出弁通路
71 ・・・・吐出弁部材
81 ・・・・ホルダ
82 ・・・・ホルダ筒部
83 ・・・・ホルダ底部
84 ・・・・ホルダ鍔部
85 ・・・・通孔
86 ・・・・スプリング(吐出弁付勢部材)
Claims (8)
- 往復移動可能なプランジャと、
前記プランジャを摺動可能に収容するプランジャ収容穴、内壁と前記プランジャの一端の外壁とで形成される加圧室、当該加圧室に流体を吸入する吸入孔、および、前記加圧室で加圧された流体を吐出する吐出孔を有するシリンダと、
前記吐出孔に連通する吐出通路を形成する内壁面を有するハウジングと、
一端が前記内壁面の内側に位置するよう設けられ、一端側の内径を他端側の内径より大きくすることで一端と他端との間に形成される第1段差面を有する筒部材と、
前記筒部材の一端の内側に収容される筒部、当該筒部の前記加圧室とは反対側の端部を塞ぐ第1弁座形成部、当該第1弁座形成部から前記筒部とは反対側へ突出する第2弁座形成部、前記第1弁座形成部の前記第2弁座形成部側の壁面のうち前記第2弁座形成部の外側に形成される第2段差面、前記第2弁座形成部の前記第1弁座形成部とは反対側の壁面に形成される吐出弁座、および、前記吐出弁座と前記第1弁座形成部の前記筒部側の壁面とを接続する吐出弁通路を有する弁ボディと、
前記吐出弁座から離座または前記吐出弁座に着座することで前記吐出弁通路を開閉可能な吐出弁部材と、
一端の内側に前記第2弁座形成部が挿入されるホルダ筒部、当該ホルダ筒部の他端を塞ぐホルダ底部、前記ホルダ筒部の一端から径外方向へ延びて前記第1段差面と前記第2段差面とに挟み込まれるホルダ鍔部、ならびに、前記ホルダ筒部または前記ホルダ底部の少なくとも一方に形成される通孔を有するホルダと、
前記吐出弁部材と前記ホルダ底部との間に設けられ、前記吐出弁部材を着座方向へ付勢する吐出弁付勢部材と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ。 - 前記ホルダは、金属薄板をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。
- 前記ホルダ鍔部は、外縁部が前記第1段差面側へ折り曲げ加工されることにより、前記第1段差面と前記第2段差面との間で弾性変形可能に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ポンプ。
- 前記弁ボディは、前記第1弁座形成部の前記筒部側の壁面に形成されるリリーフ弁座、および、前記リリーフ弁座と前記第1弁座形成部の前記筒部とは反対側の壁面とを接続し前記吐出弁通路とは非連通のリリーフ弁通路を有し、
前記リリーフ弁座から離座または前記リリーフ弁座に着座することで前記リリーフ弁通路を開閉可能なリリーフ弁部材と、
前記リリーフ弁部材を着座方向へ付勢するリリーフ弁付勢手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 前記第1弁座形成部の外壁と前記筒部材の内壁との間には、環状の隙間が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の高圧ポンプ。
- 前記リリーフ弁通路は、前記リリーフ弁座とは反対側の端部が前記隙間に接続するよう形成され、
前記ホルダ鍔部の外縁部には、少なくとも1つの切欠溝が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の高圧ポンプ。 - 前記内壁面は、前記吐出通路の前記吐出孔側を形成する第1内壁面、および、前記吐出通路の前記吐出孔とは反対側を形成し前記第1内壁面より径が大きい第2内壁面を含み、
前記ハウジングは、前記第1内壁面と前記第2内壁面との間に形成される第3段差面を有し、
前記弁ボディは、前記筒部の前記加圧室側の端部が前記第3段差面に当接可能なよう、または、前記筒部の前記加圧室側の端部が前記第3段差面の近傍に位置するよう設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。 - 前記弁ボディは、前記筒部の前記加圧室側の端部から径外方向へ延びて前記筒部材の一端と前記第3段差面とに挟み込まれる鍔部を有していることを特徴とする請求項7に記載の高圧ポンプ。
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- 2011-08-31 JP JP2011188440A patent/JP5370438B2/ja active Active
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