JP2019143562A - Discharge valve mechanism and fuel supply pump having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吐出弁機構およびそれを備えた燃料供給ポンプに関する。 The present invention relates to a discharge valve mechanism and a fuel supply pump including the discharge valve mechanism.
本発明の高圧燃料ポンプの従来技術として、特許文献1に記載のものがある。この特許文献1には、高い燃料圧力においても油密性能を確保し、かつ、小型軽量な吐出弁構造を有する燃料供給ポンプを提供することを目的として、吐出弁の弁体が高い背圧を受け、シート部の変形による油密性能低下を防き、また、流路確保、小型化、軽量化と両立することが記載されている。 There exists a thing of patent document 1 as a prior art of the high-pressure fuel pump of this invention. In Patent Document 1, a high back pressure is applied to a valve body of a discharge valve for the purpose of providing a fuel supply pump having a small and lightweight discharge valve structure while ensuring oil tightness performance even at high fuel pressure. It is described that the oil-tight performance is prevented from being lowered due to the deformation of the receiver and the seat portion, and that the flow path is secured, downsized, and lightweight.
上述した特許文献1のように構成された吐出弁の弁体は、曲面形状の当接部を有しているため、高い背圧がかかった場合にはヘルツ接触によってシート部が微小に変形してシール面を形成し、高い油密性を発揮することができる。更に、弁体は当接部のみ曲面形状を有すればよいため、シート部より外周側は省くことができ、小型軽量化が可能である、との利点を有している。 Since the valve body of the discharge valve configured as described in Patent Document 1 described above has a curved contact portion, the seat portion is slightly deformed by Hertz contact when high back pressure is applied. Forming a sealing surface and exhibiting high oil tightness. Further, since the valve body only needs to have a curved surface shape, only the contact portion has an advantage that the outer peripheral side can be omitted from the seat portion, and the size and weight can be reduced.
しかしながら、上記特許文献1の吐出弁は、ガイド機構が弁部材のシート側に形成されているため、シート面の研磨が容易ではない、との問題点がある。また、吐出弁のリフト量を規制する部材が存在しないため、高速運転時に弁体の閉じ遅れを抑制できない、との問題点がある。 However, the discharge valve of Patent Document 1 has a problem that the sheet surface is not easily polished because the guide mechanism is formed on the seat side of the valve member. In addition, since there is no member that regulates the lift amount of the discharge valve, there is a problem in that the delay in closing the valve body cannot be suppressed during high-speed operation.
この問題の解決案として、例えば弁部材のガイド機構をシート側とは反対側(バネ側)に設けて、リフト規制部材も同じ側に設ける手段が考えられる。しかしながら、弁部材のガイド機構を、例えばリフト規制部材に圧入で固定した後にポンプボディに圧入する必要があるため、各圧入部の構成について考慮する必要がある、との問題点が生じる。 As a solution to this problem, for example, a means for providing the guide mechanism of the valve member on the side opposite to the seat side (spring side) and providing the lift regulating member on the same side can be considered. However, since the guide mechanism of the valve member needs to be pressed into the pump body after being fixed to the lift restricting member, for example, there arises a problem that it is necessary to consider the configuration of each press-fitting portion.
本発明は、ガイド機構とリフト規制部材との圧入の影響がポンプボディとガイド機構あるいはリフト規制部材との圧入に及ばない構成である吐出弁機構とそれを備えた高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。 The present invention provides a discharge valve mechanism having a configuration in which the influence of press-fitting between a guide mechanism and a lift restricting member does not reach the press-fitting between the pump body and the guide mechanism or the lift restricting member, and a high-pressure fuel pump including the discharge valve mechanism. Objective.
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、加圧室の出口側に設けられた吐出弁室が形成されるポンプボディに対して圧入するための第1圧入部を有している吐出弁機構であって、前記吐出弁機構は、吐出弁シート、前記吐出弁シートと接離する吐出弁、前記吐出弁を前記吐出弁シートに向かって付勢する吐出弁バネ、前記吐出弁のストロークを決める吐出弁ストッパ、前記吐出弁ストッパを保持する吐出弁プラグを有しており、前記第1圧入部は前記吐出弁プラグが前記ポンプボディに圧入される圧入部として形成され、前記吐出弁プラグは、前記吐出弁ストッパが前記吐出弁プラグに圧入される第2圧入部を更に有し、前記第1圧入部と前記第2圧入部は、前記吐出弁プラグの中心軸線を通る断面において、前記第1圧入部と前記第2圧入部のそれぞれの軸方向位置が重なり合わないように配置されていることを特徴とする。 The present invention includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, the present invention is for press-fitting into a pump body in which a discharge valve chamber provided on the outlet side of the pressurizing chamber is formed. A discharge valve mechanism having a first press-fitting portion, wherein the discharge valve mechanism is a discharge valve seat, a discharge valve that comes in contact with and separates from the discharge valve sheet, and biases the discharge valve toward the discharge valve seat A discharge valve spring, a discharge valve stopper for determining a stroke of the discharge valve, and a discharge valve plug for holding the discharge valve stopper. The first press-fitting portion press-fits the discharge valve plug into the pump body. The discharge valve plug is formed as a press-fit portion, and the discharge valve plug further includes a second press-fit portion into which the discharge valve stopper is press-fitted into the discharge valve plug, and the first press-fit portion and the second press-fit portion are the discharge valve Cross section through the central axis of the plug Oite, characterized in that each axial position of the said first press-fit portion second press-fitting portion is disposed so as not to overlap.
本発明によれば、ガイド機構とリフト規制部材の圧入による影響がポンプボディとガイド機構あるいはリフト規制部材との圧入に及ばない構成とすることができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the influence due to the press-fitting of the guide mechanism and the lift restricting member does not reach the press-fitting between the pump body and the guide mechanism or the lift restricting member. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of examples.
本発明の吐出弁機構およびそれを備えた燃料供給ポンプの実施例について図1乃至図6を用いて説明する。なお、以下の説明で図面における上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は燃料供給ポンプの実装状態における上下方向を意味するものではない。 An embodiment of a discharge valve mechanism of the present invention and a fuel supply pump including the discharge valve mechanism will be described with reference to FIGS. In the following description, the vertical direction in the drawings may be specified and described, but this vertical direction does not mean the vertical direction in the mounted state of the fuel supply pump.
最初に、エンジンシステムの全体構成図を用いてシステムの構成と動作について図1を用いて説明する。図1は燃料供給ポンプを含む、燃料供給システムの一例を示す構成図である。 First, the configuration and operation of the system will be described with reference to FIG. 1 using the overall configuration diagram of the engine system. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a fuel supply system including a fuel supply pump.
図1において、破線で囲まれた部分が燃料供給ポンプ1のポンプボディ1aを示しており、この破線の中に示されている機構、部品は燃料供給ポンプ1のポンプボディ1aに一体に組み込まれていることを示す。
In FIG. 1, a portion surrounded by a broken line indicates a
燃料タンク101の燃料は、エンジンコントロールユニット102(以下ECUと称す)からの信号に基づきフィードポンプ103によって汲み上げられる。この燃料は適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管104を通して燃料供給ポンプ1の低圧燃料吸入口2aに送られる。
The fuel in the
低圧燃料吸入口2aを通過した燃料は、圧力脈動低減機構3、吸入通路2bを介して、容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構300の吸入ポート31bに至る。
The fuel that has passed through the low-pressure
電磁吸入弁機構300に流入した燃料は、吸入弁30を通過し、加圧室4に流入する。エンジンのカム105(図3参照)によりプランジャ5(図3参照)に往復運動する動力が与えられる。プランジャ5の往復運動により、プランジャ5の下降行程には吸入弁30から燃料を吸入し、上昇行程には燃料が加圧される。
The fuel that has flowed into the electromagnetic
加圧された燃料は、吐出弁機構500を介して圧力センサ107が装着されているコモンレール108へ圧送される。
The pressurized fuel is pumped through the
コモンレール108には、エンジン(図示省略)のシリンダ(図示省略)に直接、燃料を噴射するインジェクタ110(所謂、直噴インジェクタ)、圧力センサ107が装着されている。インジェクタ110は、エンジンのシリンダ(気筒)の数に合わせて装着されており、ECU102の制御信号に従って開閉して、燃料をシリンダ内に噴射する。
The
本実施例の燃料供給ポンプ1は、インジェクタ110がエンジンのシリンダ内に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される。燃料供給ポンプ1は、ECU102から電磁吸入弁機構300への信号により、所望の供給燃料の燃料流量を吐出する。
The fuel supply pump 1 according to this embodiment is applied to a so-called direct injection engine system in which an
ポンプボディ1aにはさらに、吐出弁機構500の下流側の燃料吐出口2cと加圧室4とを連通する高圧流路2dが吐出弁機構500をバイパスして設けられている。この高圧流路2dには、燃料の流れを燃料吐出口2cから加圧室4への一方向のみに制限する、リリーフ弁61を有するリリーフ弁機構600が設けられている。
The
燃料供給ポンプ1の電磁吸入弁機構300やインジェクタ110の故障等によりコモンレール108に異常高圧が発生した場合において、燃料供給ポンプ1の燃料吐出口2cの圧力と加圧室4の圧力との差圧がリリーフ弁機構600の開弁圧力以上になると、リリーフ弁61が開弁する。
When an abnormally high pressure is generated in the
この場合、コモンレール108の異常高圧となった燃料がリリーフ弁機構600の内部を通り、リリーフ通路66から加圧室4へと戻される。これによりコモンレール108(高圧配管)を保護することが可能となる。
In this case, the fuel having an abnormally high pressure in the
なお、リリーフ通路66を加圧室4の替わりに低圧燃料室8(図3参照)に接続し、異常高圧となった燃料を低圧燃料室8又は吸入通路2b等の低圧通路側へ戻す方式においても、同様に本発明を適用することが可能である。
In the system in which the
次に、図3乃至図6を用いて本実施例の燃料供給ポンプ1の構成および動作について説明する。図2は、本実施例の燃料供給ポンプ1の上方から見た水平方向の断面図である。図3は、本実施例の燃料供給ポンプ1について、プランジャの中心軸方向に平行な断面を示す断面図である。図4は、本実施例の燃料供給ポンプ1の図3とは異なる方向から見た断面図である。図5は吐出弁機構の吐出弁プラグ部材周辺における拡大断面図である。図6は燃料供給ポンプに搭載される電磁吸入弁機構の拡大断面図である。 Next, the configuration and operation of the fuel supply pump 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of the fuel supply pump 1 of this embodiment as viewed from above. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section parallel to the central axis direction of the plunger in the fuel supply pump 1 of the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the fuel supply pump 1 of this embodiment as seen from a direction different from that in FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view around the discharge valve plug member of the discharge valve mechanism. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of an electromagnetic intake valve mechanism mounted on the fuel supply pump.
なお、図2においては吸入ジョイント17がボディ側面に設けられている場合を例示しているが、本発明はこれに限定される訳でなく、吸入ジョイント17がダンパカバー16の上面に設けられた燃料供給ポンプ1にも適用可能である。
FIG. 2 illustrates the case where the
図2に示すように、ポンプボディ1aには、電磁吸入弁機構300を取り付ける横孔、プランジャ軸方向の同じ位置において吐出弁機構500を取り付ける横穴、さらにリリーフ弁機構600を取り付ける横穴、および吐出ジョイント18を取り付ける横穴、の複数の孔または穴が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
吸入ジョイント17は、車両の燃料タンク101からの燃料を供給する吸入配管104に接続されており、吸入ジョイント17の低圧燃料吸入口2aから流入した燃料はポンプボディ1aの内部に形成された低圧流路を流れる。
The
ポンプボディ1aに構成される燃料通路の入口部には、ポンプボディ1aに圧入された吸入フィルタ(図示省略)が設けられている。この吸入フィルタは燃料タンク101から低圧燃料吸入口2aまでの間に存在する異物が燃料供給ポンプ1内に流入することを防いでいる。
A suction filter (not shown) that is press-fitted into the
燃料は吸入ジョイント17からプランジャ軸方向上側に流れ、図3に示すダンパ上部3a、ダンパ下部3bにより形成される低圧燃料室8に流れる。低圧燃料室8はポンプボディ1aに取り付けられたダンパカバー16により覆われることで形成される。
The fuel flows from the intake joint 17 upward in the plunger axial direction, and then flows into the low pressure fuel chamber 8 formed by the damper
低圧燃料室8には燃料供給ポンプ1内で発生した圧力脈動が吸入配管104へ波及するのを低減させる圧力脈動低減機構3が設置されている。
The low pressure fuel chamber 8 is provided with a pressure
圧力脈動低減機構3は、2枚の波板状の円盤型金属板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。この金属ダイアフラムダンパにより、圧力脈動低減機構3の上下にはそれぞれ、間隔を持ってダンパ上部3a、ダンパ下部3bが構成される。
The pressure pulsation reducing
加圧室4に一度流入した燃料が容量制御のため再び開弁状態の吸入弁30を通して吸入通路2bへと戻される場合、吸入通路2bへ戻された燃料により低圧燃料室8には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室8に設けた圧力脈動は圧力脈動低減機構3の金属ダンパが膨張・収縮することで吸収低減される。
When the fuel once flowing into the pressurizing
取付け金具3cは圧力脈動低減機構3の金属ダンパをポンプボディ1aの内周部に固定するための部材であり、燃料通路上に設置される。このため、ダンパとの支持部を全周では無く一部としており、取付け金具3cの表裏に流体が自由に行き来できるようにしている。
The mounting
プランジャ5は、大径部5aと小径部5bとを有しており、プランジャ5の往復運動によって副室13aの体積は増減する。副室13aは燃料通路2e(図4参照)により低圧燃料室8と連通している。プランジャ5の下降時は副室13aから低圧燃料室8へ、上昇時は低圧燃料室8から副室13aへと燃料の流れが発生する。
The
これにより、ポンプ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、燃料供給ポンプ1内部で発生する圧力脈動を低減する機能を有している。 Thereby, the fuel flow rate to the inside and outside of the pump in the suction stroke or return stroke of the pump can be reduced, and the pressure pulsation generated inside the fuel supply pump 1 is reduced.
低圧燃料室8の圧力脈動低減機構3により圧力脈動が低減された燃料は吸入通路2bを介して電磁吸入弁機構300の吸入ポート31bに至る。電磁吸入弁機構300はポンプボディ1aに形成された横穴に取り付けられており、所望の流量の燃料をポンプボディ1aに形成された加圧室入口流路4aを介して加圧室4に供給する。
The fuel whose pressure pulsation is reduced by the pressure
シリンダヘッド112とポンプボディ1aとの間には、当該部分のシールのためにOリング7がポンプボディ1aに嵌め込まれており、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止している。
Between the
図3および図4に示すように、ポンプボディ1aにはプランジャ5の往復運動をガイドするためのシリンダ6が取り付けられている。シリンダ6はその外周側において、ポンプボディ1aに対して圧入およびかしめにより固定される。シリンダ6の円筒状をなす圧入部の表面により、ポンプボディ1aとの隙間から加圧した燃料が低圧側に漏れないようシールしている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
シリンダ6は、その上端面を軸方向にポンプボディ1aの平面に接触させることで、ポンプボディ1aとシリンダ6との円筒状の圧入部のシールに加え、二重のシール構造を構成する。
The
図3および図4に示すように、プランジャ5の下端には、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム105の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ5に伝達するタペット10が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the lower end of the
プランジャ5はリテーナ15を介してバネ12にてタペット10に圧着されている。これによりカム105の回転運動に伴い、プランジャ5を上下に往復運動させることができる。
The
また、シールホルダ13の内周下端部に保持されたプランジャシール14がシリンダ6の図中下方部においてプランジャ5の外周に摺動可能に接触する状態で設置されている。これにより、プランジャ5が摺動したとき、副室13aの燃料をシールし、内燃機関内部へ流入するのを防ぐ。同時にプランジャシール14は、内燃機関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1aの内部に流入するのを防止する。
A
電磁吸入弁機構300を介して加圧室4に流入・加圧された燃料は吐出弁機構500を介して吐出通路2gを流れ、吐出ジョイント18の燃料吐出口2cから吐出される。
The fuel that has flowed into and pressurized into the pressurizing
吐出ジョイント18は、ポンプボディ1aの外周部に形成された穴部に対して、溶接部72において溶接により接合されており、吐出弁機構500から吐出された燃料を燃料吐出口2cを介してコモンレール108側へ供給する。
The discharge joint 18 is joined to the hole formed in the outer peripheral portion of the
加圧室4の出口側に設けられた吐出弁機構500(図2および図4参照)は、吐出弁シート51a、吐出弁シート51aと接離する吐出弁51b、吐出弁51bを吐出弁シート51aに向かって付勢する吐出弁バネ51c、吐出弁51bのストローク(移動距離)を決める吐出弁ストッパ51e、吐出弁ストッパ51eを圧入保持する吐出弁プラグ51dから構成される。
A discharge valve mechanism 500 (see FIGS. 2 and 4) provided on the outlet side of the pressurizing
吐出弁プラグ51dはポンプボディ1aの外周部に形成された穴部に対して、溶接部71において溶接により接合されており、内部の燃料が外部に漏れないように遮断している。
The
加圧室4の燃料圧力と図2に示す吐出弁室2fの燃料圧力とに差圧が無い状態では、吐出弁51bは吐出弁バネ51cによる付勢力で吐出弁シート51aに圧着され閉弁状態となっている。
When there is no differential pressure between the fuel pressure in the pressurizing
加圧室4の燃料圧力が吐出弁室2fの燃料圧力よりも大きくなった時に初めて吐出弁51bは吐出弁バネ51cに逆らって開弁する。そして、加圧室4内の高圧燃料は吐出弁室2f、吐出通路2g、燃料吐出口2cを経てコモンレール108へと吐出される。
Only when the fuel pressure in the pressurizing
吐出通路2gは吐出弁室2fと吐出ジョイントにより構成される燃料吐出口2cが位置する吐出空間とを連通する通路で、図3において水平方向に形成される。
The
吐出弁51bは開弁した際、吐出弁ストッパ51eと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁51bのストロークは吐出弁ストッパ51eによって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁51bの閉じ遅れにより、吐出弁室2fへ高圧吐出された燃料が、再び加圧室4内に逆流してしまうのを防止でき、燃料供給ポンプ1の効率低下が抑制できる。また、吐出弁51bが開弁および閉弁動作を繰り返すときに、吐出弁51bがストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ストッパ51eの外周面にて吐出弁51bをガイドしている。
When the
図5を用いて、本実施例の吐出弁機構500の詳細を説明する。
Details of the
図5に示すように、吐出弁シート51aは、加圧室4側に向かって凸状の円筒形状であり、ポンプボディ1aに形成された加圧室4との連通孔に凸部円筒が圧入され、保持されている。
As shown in FIG. 5, the
吐出弁シート51aの下流側には吐出弁51bが配置されている。この吐出弁51bの下流側先端には、対向する吐出弁ストッパ51eが配置されている。吐出弁ストッパ51eは吐出弁51bの下流側先端側から、吐出弁51bに摺動可能に挿入された小径部51e1、小径部51e1より径が大きい中径部51e2、および中径部51e2より径が大きい大径部51e3を有する。
A
吐出弁ストッパ51eは、小径部51e1により、吐出弁51bの中空シャフトをガイドするガイド機構が構成される。
The
また、吐出弁ストッパ51eは、中径部51e2の吐出弁51bと対向する端面51e2aにより、吐出弁51bの開弁時に衝突することで吐出弁51bのストロークを規定するストッパ部が構成される。
Further, the
これらの構成により、吐出弁51bのガイド機構を吐出弁シート51a側でなく吐出弁室2f側に設けることができ、吐出弁51bのシート面の研磨を容易に行うことができる。また、ストッパ部として機能する端面51e2aにより、高速運転時に吐出弁51bの閉じ遅れを抑制することができる。
With these configurations, the guide mechanism of the
また、吐出弁ストッパ51eには、小径部51e1により構成されるガイド部の内周側には、吐出弁軸方向通路51e4の貫通穴が形成されている。
Further, the
吐出弁プラグ51dは、吐出弁室2f側端部が一部拡径された円筒部51d1を有している。この円筒部51d1は吐出弁プラグ51dがポンプボディ1aに圧入される圧入部として形成された第1圧入部51P1となり、ポンプボディ1aに圧入固定されている。
The
また、吐出弁ストッパ51eは、大径部51e3により吐出弁ストッパ51eが吐出弁プラグ51dに圧入される第2圧入部51P2を構成する。すなわち、吐出弁プラグ51dの吐出弁ストッパ51eの大径部51e3が接触する面が、吐出弁ストッパ51eが吐出弁プラグ51dに圧入される第2圧入部51P2となる。
The
なお、吐出弁プラグ51dの円筒部51d1より吐出弁室2f側の外周面は、円筒部51d1よりその径がわずかに小さくなっており、吐出弁プラグ51dがポンプボディ1aに圧入固定される際にポンプボディ1aには接触せずに、ポンプボディ1aと吐出弁プラグ51dとの間に微小隙間部51gが形成される。
The outer peripheral surface of the
また、吐出弁プラグ51dは、上述した第1圧入部51P1や第2圧入部51P2とは別に、ポンプボディ1aに吐出弁機構500を圧入して溶接した際にポンプボディ1aに対して当接する第1溶接面を有している。この第1溶接面は、吐出弁室2fに向かって外径が徐々に小さくなる第1傾斜面51d2として形成されている。
In addition to the first press-fit portion 51P1 and the second press-fit portion 51P2, the
同様に、ポンプボディ1aの吐出弁プラグ51dの第1傾斜面51d2に当接する第2溶接面は、吐出弁室2fに向かって内径が徐々に小さくなる第2傾斜面1a1として形成されている。
Similarly, the second welding surface that comes into contact with the first inclined surface 51d2 of the
これら第1傾斜面51d2と第2傾斜面1a1とを含めた領域が溶接部71(図2および図4参照)であり、溶接部71において吐出弁プラグ51d、延いては吐出弁機構500がポンプボディ1aに接合される。
A region including the first inclined surface 51d2 and the second inclined surface 1a1 is a welded portion 71 (see FIGS. 2 and 4), and the
なお、ポンプボディ1aに吐出弁機構500を圧入した段階では、第1傾斜面51d2と第2傾斜面1a1との間には隙間が形成された状態である。
In addition, when the
これら第1傾斜面51d2と第2傾斜面1a1とを有していることにより、溶接部71において部品を小型にしながらも必要な溶接長を稼ぐことが可能となり、接合強度の更なる向上を図ることができる。
By having the first inclined surface 51d2 and the second inclined surface 1a1, it becomes possible to earn a necessary weld length while reducing the size of the parts in the welded
また、吐出弁プラグ51dには、加圧室4と反対側の端面に凹部51d3が形成されている。この凹部51d3により、組立時に芯出しを行うことが容易となり、作業性が向上する。
The
また、吐出弁プラグ51dの外周面側には、第1圧入部51P1から吐出弁プラグ51dの外端側に向かって吐出弁プラグ51dの外径が徐々に小さくなり、ポンプボディ1aとの間に内部空間51fを形成する第3傾斜面51d4と、吐出弁プラグ51dの中心軸線51d6に対して略直角の面51d5と、が形成されている。
Further, on the outer peripheral surface side of the
更に、ポンプボディ1aの内周面には、第1圧入部51P1から加圧室4側とは反対側に、ポンプボディ1aの外周側に向かって吐出弁機構500を圧入する横穴の内径が大きくなる傾斜面1a2と、吐出弁機構500を圧入する横穴の内径が小さくなる傾斜面1a3と、が形成されている。
Furthermore, the inner diameter of the lateral hole for press-fitting the
これら第3傾斜面51d4、面51d5、傾斜面1a2、および傾斜面1a3によって、第1圧入部51P1と溶接部71との間に内部空間51fが形成される。内部空間51fは、溶接部71で発生する溶接スラグを保持して、加圧室4側へ万が一流入することを防止するのに好適な空間となっている。
The third inclined surface 51d4, the surface 51d5, the inclined surface 1a2, and the inclined surface 1a3 form an
ここで、吐出弁機構500の組立時に、吐出弁プラグ51dとポンプボディ1aとを第1圧入部51P1において圧入する前に、吐出弁ストッパ51eを吐出弁プラグ51dに第2圧入部51P2において圧入する場合がある。
Here, when the
このような場合、吐出弁ストッパ51eを吐出弁プラグ51dへ圧入した後では、圧入により第2圧入部51P2において吐出弁プラグ51dの外径が拡径され、ポンプボディ1aとの圧入代のバラつきが過大となり、組立性が悪化するという問題が生じる。
In such a case, after the
このような問題に対し、吐出弁ストッパ51eと吐出弁プラグ51dの圧入代を小さくすると、吐出弁プラグ51dの外径変形量を抑制することは可能となる。しかしながら、吐出弁ストッパ51eが吐出弁プラグ51dから脱落しやすくなってしまう、という新たな課題が発生する。
With respect to such a problem, if the press-fitting allowance between the
また、吐出弁プラグ51dの外径を、吐出弁ストッパ51eの圧入による変形量を考慮した寸法とすることは有効であるが、吐出弁プラグ51dの製造コスト、すなわち燃料供給ポンプ1の著しい製造コストの増大を招くことになる。
Although it is effective to set the outer diameter of the
その他、吐出弁ストッパ51eと吐出弁プラグ51dを一体化とすることも有効であるが、この場合には、ポンプボディ1aとの溶接性と吐出弁51bとの耐摩耗性を一体化部材で両立することが困難となる。
In addition, it is effective to integrate the
以上より、吐出弁プラグ51dと吐出弁ストッパ51eとを別体とし、且つ吐出弁プラグ51dのポンプボディ1aとの圧入部が吐出弁プラグ51dと吐出弁ストッパ51eの圧入による影響を受けない構成とすることが重要な課題となる。
As described above, the
そのような課題に対し、本発明では、吐出弁機構500のうち、第1圧入部51P1と第2圧入部51P2は、吐出弁プラグ51dの中心軸線51d6を通る断面において、第1圧入部51P1と第2圧入部51P2のそれぞれの軸方向位置が重なり合わないように配置されている。
In response to such a problem, in the present invention, in the
このような構成により、第2圧入部51P2における吐出弁プラグ51dの外径変形の影響が吐出弁プラグ51dのポンプボディ1aへの第1圧入部51P1に及ぶことを従来に比べて抑制することができ、吐出弁ストッパ51eの圧入による吐出弁プラグ51d外径の変形量を考慮する必要がなくなる。このため、組立性が悪化することなく、また外形寸法を高精度に管理する必要がなくなり、製造が容易な吐出弁機構500、ひいては燃料供給ポンプ1が得られる。
With such a configuration, it is possible to suppress the influence of the outer diameter deformation of the
なお、第3傾斜面51d4は、吐出弁プラグ51dの中心軸線51d6を通る断面において、第1圧入部51P1と重なり合うように配置されている。これにより、より容易に、確実に第1圧入部51P1と第2圧入部51P2は、吐出弁プラグ51dの中心軸線51d6を通る断面において、第1圧入部51P1と第2圧入部51P2のそれぞれの軸方向位置が重なり合わないように配置することができる。
The third inclined surface 51d4 is disposed so as to overlap the first press-fit portion 51P1 in a cross section passing through the central axis 51d6 of the
加圧室4は、以上説明した、ポンプボディ1a、電磁吸入弁機構300、プランジャ5、シリンダ6、吐出弁機構500にて構成される。
The pressurizing
図2および図4に示すように、本実施例の燃料供給ポンプ1はポンプボディ1aに設けられた取付けフランジ1bを用いて内燃機関のシリンダヘッド112の平面に密着しており、その取付けフランジ1bの部分で複数のボルト(図示省略)でポンプボディ1aに固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the fuel supply pump 1 of this embodiment is closely attached to the plane of the
図4に示すリリーフ弁機構600は、リリーフ弁61、シート部材62、リリーフ弁ホルダ63、リリーフバネ64、およびホルダ部材65で構成される。
A
リリーフ弁機構600は、押付力を発生するリリーフバネ64によりリリーフ弁61がシート部材62に押付けられており、加圧室4内と高圧流路2d内との間の圧力差が規定の圧力以上になるとリリーフ弁61がシート部材62から離れて開弁するようにリリーフバネ64の付勢力が設定されている。
In the
リリーフ弁機構600は、コモンレール108やその先の部材に何らかの問題が生じ、異常に高圧になった場合に作動するよう構成された弁であり、コモンレール108やその先の部材内の圧力が高くなった場合に開弁し、燃料を加圧室4または低圧通路に戻すという役割を有する。そのため、所定の圧力以下では閉弁状態を維持する必要があり、高圧に対抗するために非常に強力なリリーフバネ64を有している。
The
次に、図6を用いて電磁吸入弁機構300について説明する。図6は本実施例の電磁吸入弁機構について、吸入弁の駆動方向に平行な断面を示す拡大断面図であり、吸入弁が開弁した状態を示す断面図である。
Next, the electromagnetic
電磁吸入弁機構300は、無通電状態では、強力なロッド付勢バネ40によって、吸入弁30が開弁方向に稼働するためにノーマルオープン式となっている。
In the non-energized state, the electromagnetic
ECU102からの制御信号が電磁吸入弁機構300に印加されると、端子46を介して電磁コイル43に電流が流れる。電磁コイル43に電流が流れることにより、磁気吸引面Sにおいて可動コア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。
When a control signal from the
ロッド付勢バネ40は磁性コア39に形成された凹み部に配置されており、ロッド35のフランジ部35aを閉弁方向に付勢している。フランジ部35aはロッド付勢バネ40と反対側の面では可動コア36の凹み部と係合している。
The
可動コア36と吸入弁30との間には、可動コア36を閉弁方向に付勢する閉弁付勢バネ41と、ロッド35を開閉弁方向にガイドするロッドガイド部材37と、が配置される。ロッドガイド部材37は閉弁付勢バネ41のバネ座37bを有している。
Between the
磁性コア39は電磁コイル43が配置された電磁コイル室を覆う蓋部材44と接触するように構成されている。
The
電磁コイル43が励磁した際に可動コア36が磁性コア39に吸引されて移動する際に、ロッド35のフランジ部35aが可動コア36に係合して、ロッド35が伴に閉弁方向に移動する。これにより吸入弁30が弁座部材31の弁座31aに接触し、閉弁する。
When the
ロッドガイド部材37には燃料通路37aが設けられており、可動コア36が配置された空間への燃料の流入出を可能にしている。
The
可動コア36、閉弁付勢バネ41およびロッド35等はポンプボディ1aに固定された電磁吸入弁機構ハウジング38に内包されている。
The
また、磁性コア39、ロッド付勢バネ40、電磁コイル43およびロッドガイド部材37等は電磁吸入弁機構ハウジング38に保持されている。
In addition, the
なお、ロッドガイド部材37は、電磁吸入弁機構ハウジング38に対して、磁性コア39および電磁コイル43とは反対側に取り付けられており、吸入弁30、吸入弁付勢バネ33およびストッパ32を内包している。
The
ロッド35の磁性コア39とは反対側には吸入弁30、吸入弁付勢バネ33およびストッパ32が配置されている。
A
吸入弁30には、加圧室4側に突出して吸入弁付勢バネ33によりガイドされるガイド部30bが形成される。吸入弁30はロッド35の移動に伴って弁体ストローク30eの隙間の分だけ開弁方向(弁座31aから離れる方向)に移動することにより開弁状態となり、加圧室入口流路4aから加圧室4に向けて燃料が供給される。
The
ガイド部30bは、電磁吸入弁機構300のハウジング(ロッドガイド部材37)内部に圧入されて固定されたストッパ32に衝突することにより動きが停止される。
The movement of the
吸入弁30は吸入側に配置された弁座部材31の弁座31aに接触することで加圧室4への流路を閉じ、また弁座31aから離れることで加圧室4への流路を開くように構成される。
The
なお、ロッド35と吸入弁30とは別体で独立した構造である。
The
図3のカム105の回転により、プランジャ5がカム105の方向(下方向)に移動して吸入行程状態にある場合、加圧室4の容積は増加し、加圧室4内の燃料圧力が低下する。この吸入行程で電磁コイル43が通電オフになっていると、ロッド付勢バネ40の付勢力と吸入通路2bの圧力による流体力との合計が加圧室4内の燃料圧力による流体力よりも大きくなり、ロッド35により吸入弁30が開弁方向に付勢されて開弁状態となる。
When the
プランジャ5が下死点に達し吸入行程が終了すると、プランジャ5は上昇運動に転じる。ここで電磁コイル43は無通電状態を維持したままであり磁気付勢力は作用しない。
When the
加圧室4の容積は、プランジャ5の圧縮運動に伴い減少するが、この状態では、加圧室4に一度吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁30の開口部を通して吸入通路2bへと戻されるので、加圧室4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。
The volume of the pressurizing
その後、所望のタイミングで電磁コイル43の通電をオンとすることで、上記したように磁気吸引力が生じる。これにより、可動コア36とともにロッド35が閉弁方向に移動し、ロッド35の先端部35bが吸入弁30から離れる。この状態においては、吸入弁30は差圧に応じて開閉するチェック弁となるため、吸入弁付勢バネ33の付勢力により閉弁する。
Thereafter, by energizing the
吸入弁30の閉弁後、プランジャ5が上昇しているので、加圧室4の容積が減少し、燃料が加圧される。これを圧縮行程と称する。
Since the
加圧室4の燃料が加圧されて吐出弁室2fの燃料圧力と吐出弁バネ51cによる付勢力との合計を上回ると、吐出弁51bが開弁して燃料が吐出される。
When the fuel in the pressurizing
電磁吸入弁機構300の電磁コイル43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。
By controlling the energization timing to the
例えば、電磁コイル43へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中の、戻し行程の割合が小さく、吐出行程の割合が大きくなる。すなわち、吸入通路2bに戻される燃料が少なくなり、コモンレール108へ高圧吐出される燃料は多くなる。
For example, if the timing of energizing the
一方、通電するタイミングを遅くすれば圧縮行程中の、戻し行程の割合が大きく、吐出行程の割合が小さくなる。すなわち、吸入通路2bに戻される燃料が多くなり、コモンレール108へ高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル43への通電タイミングは、ECU102からの指令によって制御される。
On the other hand, if the energization timing is delayed, the ratio of the return stroke in the compression stroke is large and the ratio of the discharge stroke is small. That is, more fuel is returned to the
以上のように電磁コイル43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内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
By controlling the energization timing to the
<その他>
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例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、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
<Others>
In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of the embodiment.
1…燃料供給ポンプ
1a…ポンプボディ
1a1…第2傾斜面
1a2…傾斜面
1a3…傾斜面
500…吐出弁機構
51a…吐出弁シート
51b…吐出弁
51c…吐出弁バネ
51d…吐出弁プラグ(リフト規制部材)
51d1…円筒部
51d2…第1傾斜面
51d3…凹部
51d4…第3傾斜面
51d5…面
51d6…中心軸線
51e…吐出弁ストッパ(ガイド機構)
51e1…小径部
51e2…中径部
51e2a…端面
51e3…大径部
51e4…吐出弁軸方向通路
51f…内部空間
51g…微小隙間部
51P1…第1圧入部
51P2…第2圧入部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
51d1 ... cylindrical portion 51d2 ... first inclined surface 51d3 ... concave portion 51d4 ... third inclined surface 51d5 ... surface 51d6 ...
51e1 ... small diameter part 51e2 ... medium diameter part 51e2a ... end face 51e3 ... large diameter part 51e4 ... discharge valve
Claims (6)
前記吐出弁機構は、吐出弁シート、前記吐出弁シートと接離する吐出弁、前記吐出弁を前記吐出弁シートに向かって付勢する吐出弁バネ、前記吐出弁のストロークを決める吐出弁ストッパ、前記吐出弁ストッパを保持する吐出弁プラグを有しており、
前記第1圧入部は前記吐出弁プラグが前記ポンプボディに圧入される圧入部として形成され、
前記吐出弁プラグは、前記吐出弁ストッパが前記吐出弁プラグに圧入される第2圧入部を更に有し、
前記第1圧入部と前記第2圧入部は、前記吐出弁プラグの中心軸線を通る断面において、前記第1圧入部と前記第2圧入部のそれぞれの軸方向位置が重なり合わないように配置されている
ことを特徴とする吐出弁機構。 A discharge valve mechanism having a first press-fitting portion for press-fitting into a pump body in which a discharge valve chamber provided on the outlet side of the pressurizing chamber is formed,
The discharge valve mechanism includes a discharge valve seat, a discharge valve that contacts and separates from the discharge valve sheet, a discharge valve spring that biases the discharge valve toward the discharge valve sheet, a discharge valve stopper that determines a stroke of the discharge valve, A discharge valve plug for holding the discharge valve stopper;
The first press-fit portion is formed as a press-fit portion into which the discharge valve plug is press-fitted into the pump body,
The discharge valve plug further includes a second press-fitting portion into which the discharge valve stopper is press-fitted into the discharge valve plug,
The first press-fit portion and the second press-fit portion are arranged so that the axial positions of the first press-fit portion and the second press-fit portion do not overlap in a cross section passing through the central axis of the discharge valve plug. A discharge valve mechanism characterized by
前記吐出弁プラグおよび前記ポンプボディは、それぞれ、前記吐出弁プラグを前記ポンプボディに圧入して溶接した際に互いに当接する第1及び第2溶接面を有しており、
前記第1溶接面は、前記吐出弁室に向かって外径が徐々に小さくなる第1傾斜面として形成されており、
前記第2溶接面は、前記吐出弁室に向かって内径が徐々に小さくなる第2傾斜面として形成されている
ことを特徴とする吐出弁機構。 The discharge valve mechanism according to claim 1,
The discharge valve plug and the pump body have first and second welding surfaces that contact each other when the discharge valve plug is press-fitted into the pump body and welded,
The first welding surface is formed as a first inclined surface whose outer diameter gradually decreases toward the discharge valve chamber,
The discharge valve mechanism, wherein the second welding surface is formed as a second inclined surface whose inner diameter gradually decreases toward the discharge valve chamber.
前記吐出弁プラグの外周面には、前記第1圧入部から前記吐出弁プラグの外端側に向かって前記吐出弁プラグの外径が徐々に小さくなり、前記ポンプボディとの間に内部空間を形成する第3傾斜面が形成されており、
前記第3傾斜面は、前記吐出弁プラグの中心軸線を通る断面において、前記第1圧入部と重なり合うように配置されている
ことを特徴とする吐出弁機構。 The discharge valve mechanism according to claim 1, wherein
On the outer peripheral surface of the discharge valve plug, the outer diameter of the discharge valve plug gradually decreases from the first press-fitting portion toward the outer end side of the discharge valve plug, and an internal space is formed between the discharge valve plug and the pump body. A third inclined surface to be formed is formed;
The discharge valve mechanism, wherein the third inclined surface is disposed so as to overlap the first press-fitting portion in a cross section passing through a central axis of the discharge valve plug.
前記吐出弁ストッパは、前記吐出弁に摺動可能に挿入された小径部を有し、前記小径部により前記吐出弁の中空シャフトをガイドするガイド機構を構成している
ことを特徴とする吐出弁機構。 The discharge valve mechanism according to claim 1,
The discharge valve stopper has a small diameter portion that is slidably inserted into the discharge valve, and constitutes a guide mechanism that guides a hollow shaft of the discharge valve by the small diameter portion. mechanism.
前記吐出弁ストッパは、前記小径部より径が大きい中径部、およびこの中径部より径が大きい大径部を有し、
前記吐出弁ストッパは、前記中径部の前記吐出弁と対向する端面により前記吐出弁の開弁時に衝突することで前記吐出弁のストロークを規定するストッパ部を構成し、前記大径部により前記吐出弁ストッパが前記吐出弁プラグに圧入される前記第2圧入部を構成している
ことを特徴とする吐出弁機構。 In the discharge valve mechanism according to claim 4,
The discharge valve stopper has a medium diameter part having a larger diameter than the small diameter part, and a large diameter part having a larger diameter than the medium diameter part,
The discharge valve stopper constitutes a stopper portion that defines a stroke of the discharge valve by colliding with the end surface of the medium diameter portion facing the discharge valve when the discharge valve is opened, and the large diameter portion A discharge valve mechanism, wherein the discharge valve stopper constitutes the second press-fitting portion into which the discharge valve plug is press-fitted.
ことを特徴とする燃料供給ポンプ。 A fuel supply pump comprising the discharge valve mechanism according to any one of claims 1 to 5.
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