JP5796501B2 - サプライポンプ - Google Patents
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Description
図3に示すサプライポンプは、円筒状のシリンダ室1が設けられるシリンダ2と、シリンダ室1に沿って往復駆動されるプランジャ3と、シリンダ室1の端部を閉塞するプラグ4とを備え、シリンダ2、プランジャ3、プラグ4で囲まれる空間(シリンダ室1内)に、燃料の吸入と圧縮を行う加圧室αが形成される。
この燃料の吸入工程時には、加圧室α内にエアが発生する。そして、燃料の圧縮工程時には、発生エアが燃料の流れによりプラグ4に衝突して崩壊する。このため、加圧室αに露出する部位のプラグ4に、キャビテーションエロージョン(気泡による侵食)が引き起こされてしまう。
しかし、プラグ4は、シリンダ締結用の雄ネジが設けられるネジ部品であるため、硬度を上げると遅れ破損が生じる懸念がある。このため、プラグ4を成す部材の硬度を上げることができない。
プラグは、「シリンダ室の端部を閉塞する略円板形状のシート部品」と「シリンダに締結されてシート部品をシリンダに押し付ける締結栓」の2部品で設けられる。
これにより、締結栓の硬度を上げることなく、加圧室に露出するシート部品の硬度を上げることができる。
即ち、
(i)加圧室に露出するシート部品の硬度を上げてキャビテーションエロージョンを防ぐことと、
(ii)締結栓の硬度を上げずに設けることができ、ネジ部品である締結栓の遅れ破損を防ぐこととを、
両立することができる。
これにより、シリンダとシート部品の接触面積を低減することができ、シリンダとシート部品が接触する部位の面圧を高めることができ、プラグ(シート部品+締結栓)によるシール性(油密性)を高めることができる。
これにより、締結栓の締結力(シリンダに締結栓がねじ込まれる力)を、第2環状突起を介して第1環状突起に効率的に付与することができる。その結果、シリンダとシート部品が接触する部位の面圧を確実に高めることができ、プラグ(シート部品+締結栓)によるシール性(油密性)を、より確実に得ることができる。
サプライポンプは、エンジンにより駆動されて、燃料の吸入工程と圧縮工程を繰り返し行うものであり、
・円筒状のシリンダ室1が設けられるシリンダ2と、
・シリンダ室1に沿って往復駆動されるプランジャ3と、
・シリンダ室1の端部を閉塞するプラグ4と、
を備える。
そして、プラグ4は、
・シリンダ室1の端部を閉塞するシート部品5と、
・シリンダ2に締結されてシート部品5をシリンダ2に押し付ける締結栓6と、
の2部品で設けられ、
シート部品5の硬度が、締結栓6の硬度より高く設けられている。
なお、以下の実施例において、上記「発明を実施するための形態」と同一符号は同一機能物を示すものである。
・エンジンに対して高圧に圧縮された燃料(軽油、アルコール燃料等)を微粒化して噴射する複数のインジェクタと、
・各インジェクタに供給する高圧燃料を貯溜するコモンレールと、
・このコモンレールに向けて高圧燃料を圧送するサプライポンプと、
を備えて構成される。
・燃料タンクに蓄えられた燃料を汲み上げるフィードポンプ11(例えば、トロコイドポンプ)と、
・フィードポンプ11によって汲み上げられた燃料の圧力を一定圧に保つレギュレートバルブと、
・フィードポンプ11によって汲み上げられた燃料を高圧に圧縮して吐出する複数(例えば、2つ)の高圧ポンプ12と、
・各高圧ポンプ12に供給される燃料供給量を調整する燃料調量弁と、
・フィードポンプ11から高圧ポンプ12のみに燃料を送る吸入弁(逆止弁)と、
・高圧ポンプ12から圧送される燃料をコモンレールのみに送る吐出弁(逆止弁)13と、
を備えて構成される。
具体的に、高圧ポンプ12は、プランジャポンプであり、
・カムシャフト14の回転軸に対して垂直方向へ延びる円筒状のシリンダ室1が内部に形成されたシリンダ2と、
・シリンダ室1に沿って往復駆動されるプランジャ3と、
・シリンダ2に締結され、シリンダ室1の端部を閉塞するプラグ4とを備える。
そして、シリンダ2、プランジャ3、プラグ4で囲まれるシリンダ室1内に、燃料の吸入と圧縮を行う加圧室αが形成される。
そして、プランジャ3が下降して加圧室αの圧力が低下すると、吐出弁13が閉弁するとともに、吸入弁が開弁して、燃料調量弁で調量された燃料が加圧室α内に供給される。
逆に、プランジャ3が上昇して加圧室αの圧力が上昇すると、吸入弁が閉弁する。そして、加圧室αの圧力が所定圧力以上に上昇すると、吐出弁13が開弁して、加圧室αで圧縮された加圧燃料がコモンレールに向けて圧送される。
その対策として、この実施例のサプライポンプでは、プラグ4を、
・シリンダ室1の端部を閉塞するシート部品5と、
・シリンダ2に締結されてシート部品5をシリンダ2に押し付ける締結栓6と、
の2部品で設け、
シート部品5の硬度を、締結栓6の硬度より高く設けている。
この具体例を、以下において説明する。
このプラグ締結穴18は、シリンダ室1の軸芯と同芯で、且つシリンダ室1の内径寸法より内径寸法の大きい略円筒穴であり、内周面に雌ネジが形成されている。
具体的な一例として、シート部品5の硬度は、シリンダ2と同等の硬度に設けられている。
これに対し、シート部品5は、鉄によって形成された後、焼き入れ加工により、シリンダ2の硬度と同等の硬度に高められたものであり、シリンダ2と同等の高い硬度によってキャビテーションエロージョンを防ぐことができる。
また、締結栓6における外端面の中心部には、締結栓6に回転トルクを付与する工具(締結用および締結解除用の工具)と係合する工具係合部6bが設けられている。
具体的な一例として、この実施例の締結栓6は、鉄によって設けられたものであり、シート部品5とは異なり、硬度を高める処理は施されていない。
また、締結栓6は、一部が大気に触れるため、耐腐食性が要求される。そこで、締結栓6には、耐腐食性のメッキ(亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、亜鉛ニッケルメッキ等)が施されたものである。
このため、雄ネジ6aが設けられる締結栓6の硬度を上げることなく、加圧室αに露出するシート部品5の硬度を上げることができる。
(i)加圧室αに露出するシート部品5の硬度を上げてキャビテーションエロージョンを防ぐことと、
(ii)締結栓6の硬度を上げずに設けることができ、ネジ部品である締結栓6の遅れ破損を防ぐこととを、
両立することができる。
この実施例のサプライポンプでは、「シリンダ2においてシート部品5が接触する部位」または「シート部品5においてシリンダ2が接触する部位」の少なくとも一方に、シリンダ室1の内径寸法より径の大きい第1環状突起21が設けられている。
具体的に、「シリンダ2においてシート部品5が接触する部位」に相当する「プラグ締結穴18の底面」に第1環状突起21が設けられている。
これによって、シリンダ2とシート部品5が接触する部位の面圧を高めることができ、プラグ4(シート部品5+締結栓6)による加圧室αのシール性(油密性)を高めることができる。
さらに、この実施例のサプライポンプでは、「締結栓6においてシート部品5が接触する部位」または「シート部品5において締結栓6が接触する部位」の少なくとも一方に、第1環状突起21と同芯で且つ同径の第2環状突起22が設けられている。
具体的に、「締結栓6においてシート部品5が接触する部位」に相当する「締結栓6の奥端面の周囲」に第2環状突起22が設けられている。
これによって、シリンダ2とシート部品5が接触する部位の面圧を確実に高めることができ、プラグ4(シート部品5+締結栓6)によるシール性を、より確実に得ることができる。
また、シート部品5は、締結栓6とは異なる別部材であるため、シート部品5を締結栓6とは異なる高い硬度の素材(例えば、ステンレス等)で設けても良い。
2 シリンダ
3 プランジャ
4 プラグ
5 シート部品
6 締結栓
21 第1環状突起
22 第2環状突起
α 加圧室
Claims (1)
- 円筒状のシリンダ室(1)が設けられるシリンダ(2)と、前記シリンダ室(1)に沿って往復駆動されるプランジャ(3)と、前記シリンダ(2)に締結されて前記シリンダ室(1)の端部を閉塞するプラグ(4)とを備え、
前記シリンダ(2)、前記プランジャ(3)、前記プラグ(4)で囲まれる前記シリンダ室(1)内に、燃料の吸入と圧縮を行う加圧室(α)が形成されるサプライポンプにおいて、
前記プラグ(4)は、
前記シリンダ室(1)の端部を閉塞する略円板形状のシート部品(5)と、
前記シリンダ(2)に締結されて前記シート部品(5)を前記シリンダ(2)に押し付ける締結栓(6)と、
の2部品で設けられ、
前記シート部品(5)の硬度が、前記締結栓(6)の硬度より高く設けられており、
前記シリンダ(2)において前記シート部品(5)が接触する部位には、前記シリンダ室(1)の内径寸法より径の大きい第1環状突起(21)が設けられるとともに、
前記締結栓(6)において前記シート部品(5)が接触する部位には、前記第1環状突起(21)と同芯で且つ同径の第2環状突起(22)が設けられることを特徴とするサプライポンプ。
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