JP6186326B2 - 高圧燃料供給ポンプ - Google Patents
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Description
ばね4の一端はホルダ7の内周側筒状部71の周りで外周筒状部72の内側に装着されている。ばね4の他端は有底筒状の金属で構成されるリテーナ15の内側に配置される。リテーナ15の筒状部31Aは取付け穴100Aの内周部に遊嵌されている。
このため、プランジャロッド301は、電磁駆動型吸入弁機構300がOFF時(電磁コイル304に通電されていないとき)には、プランジャロッド付勢ばね302によってプランジャロッド301を介して、バルブ303を開弁する方向に付勢している。従って電磁駆動型吸入弁機構300がOFF時には、プランジャロッド301、バルブ303は開弁位置に維持される。
加圧室11の出口には吐出弁ユニット8が設けられている(図2参照)。吐出弁ユニット8は吐出弁シート8a,吐出弁シート8aと接離する吐出弁8b,吐出弁8bを吐出弁シート8aに向かって付勢する吐出弁ばね8c,吐出弁8bと吐出弁シート8aとを収容する吐出弁ホルダ8dから構成されている。
ピストンプランジャ2が上死点位置から下死点に下降する吸入工程では、コイル304は非通電状態である。プランジャロッド付勢ばね302はバルブ303に向かってプランジャロッド301を付勢する。一方バルブ付勢ばねS4はプランジャロッド301に向かってバルブ303を付勢する。プランジャロッド付勢ばね302の付勢力がバルブ付勢ばねS4の付勢力より大きく設定されているので両ばねの付勢力はこのときバルブ303を開弁方向に付勢する。また低圧室10d内に位置するバルブ303の平面部303Fに代表されるバルブ303の外表面に作用する燃料の静圧と加圧室内の燃料の圧力との圧力差によってバルブ303は開弁方向の力を受ける。さらに燃料導入通路10pを通って矢印R4に沿って加圧室11に流入する燃料流とバルブ303の円筒部303Hの周面との間に発生する流体摩擦力はバルブ303を開弁方向に付勢する。さらに、バルブシート314Sとバルブ303の環状面部303Rとの間に形成される環状燃料通路10Sを通る燃料流の動圧はバルブ303の環状面部303Rに作用してバルブ303を開弁方向に付勢する。重量数ミリグラムのバルブ303はこれらの付勢力によって、ピストンプランジャ2が下降し始めると素早く開弁し、ストッパSTに衝突するまでストロークする。
ピストンプランジャ2が下死点位置から転じて上死点方向に上昇し始めるが、コイル304は非通電状態であるので、一端加圧室11内に吸入された燃料の一部が環状燃料通路10Sおよび燃料導入通路10Pを通して低圧燃料口10aにスピル(溢流)される。環状燃料通路10Sにおける燃料の流れが矢印R4方向からR5方向へ切り替わる際、一瞬燃料の流れが止り、環状空隙SGPの圧力が上がるがこのときはプランジャ付勢ばね302がバルブ303をストッパS0に押し付ける。むしろ、バルブシート314Sの環状燃料通路10Sに流れ込む燃料の動圧によってバルブ303をストッパS0側に押し付ける流体力と環状空隙SGPの外周を流れる燃料流の吸出し効果でバルブ303とストッパS0とを引き付けるように作用する流体力によってバルブ303はしっかりとストッパS0に押し付けられる。
前述の燃料スピル状態においてエンジン制御装置ECUからの指令に基づきコイル304に通電されると、閉磁路CMPが図6(A)に示すごとく生起される。閉磁路CMPが形成されると磁気空隙GPにおいて、固定コア306とアンカー307の対抗面間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力はプランジャロッド付勢ばね302の付勢力に打勝ってアンカー307とこれに固定されているプランジャロッド301を固定コア305に引き付ける。このとき、磁気空隙GP、プランジャロッド付勢ばね302の収納室306K内の燃料は燃料通路301Kおよびアンカー307の周囲を通して燃料通路314Kから低圧通路に排出される。これにより、アンカー307とプランジャロッド301はスムースに固定コア306側に変位する。アンカー307が固定コア306に接触すると、アンカー307とプランジャロッド301は運動を停止する。
ダンパカバー14は有底の筒状に形成されており、ポンプハウジング1に形成された筒状の凸壁の内周にねじ止めで固定されている。低圧通路としての吸入通路は吸入ジョイント10a、ダンパ室10b、10c環状低圧室10fとダンパ室10bとを接続する縦通路10eおよび吸入ジョイント10aと縦通路10eとを接続する接続通路10dとから構成されている。ダンパ室10b、10cには金属ダイアフラムダンパ9が収納されており、プランジャ2の往復運動に伴ってポンプ内で発生する圧力脈動が燃料吸入口10a波及するのを低減させている。
金属ダイアフラムダンパ9は2組の金属ダイアフラム9a、9bからなり、周囲が溶接でシール固定され、内部に不活性ガス(アルゴンやヘリウム)が注入されている。
金属ダイアフラムダンパ9は圧力脈動の低減量に応じ、設置個数を増減させて使用する。複数の金属ダイアフラムダンパ9を使用する場合は、互いに特定の間隔を保つように周縁部に支持部材を配置する。複数配置された金属ダイアフラムダンパ9はそれぞれ同じ圧力が作用するように均圧通路を形成すると良い。
ポンプハウジング1の内周に設けたねじ部1cにダンパカバー14の外周に刻設したねじ14fを螺合し、ダンパカバー14とポンプハウジング1を圧接させることでダンパカバー14をポンプハウジング1に固定している。
ダンパカバー14の外周に形成した環状の凹所にはシールリング320が装着され、ダンパカバー外側円筒面シール部14bが形成されている。シールリング320はダンパカバー14の外周壁とポンプハウジング1の内周面1fとの間を燃料が漏れないようにシールし、ダンパ室10b、10cが密閉される。これにより、吸入ジョイント10aから低圧吸入通路10dまでの吸入通路内にダンパ室が10b、10c画成され、圧力脈動低減機構が形成される。図8に示すように、吸入ジョイント10aはダンパカバーの底の部分(頂上壁)に一体形成することもできる。もちろんべったいに形成して、ダンパカバー14に吸入ジョイント10aを溶接等で接合してもよい。
本実施例では、ダンパカバー14とダンパホルダ321の燃料通路構造について、図3、図9及び図10を用いてさらに詳しく述べる。
金属ダイアフラムダンパ9はダンパカバー14のとダンパホルダ321の間に隙間なく設置することで保持、固定されている。
ダンパホルダ321はダンパカバー14内周面に圧入され、ダンパカバー内側円筒面圧入部14aを構成している。
ダンパホルダ321の環状外周部には1つまたは複数の燃料通路穴321aが開口しており、吸入通路10d内の低圧燃料をダンパカバー14の内側に設けられた環状燃料通路14cへ送ることができる。
ダンパカバー14の環状燃料通路14cから金属ダイアフラムダンパ9上面の燃料通路10cへは1つまたは複数の燃料通路穴14dが縦に開口しており、吸入通路10d内の低圧燃料を燃料通路10cへ送ることができる。ダンパカバーダンパ押さえ弧状突起14e
これらの構造を採用することにより、ダンパカバー14外周径を小さくしても属ダイアフラムダンパ9上面部に低圧燃料を供給する燃料通路を構成できる。また、ダンパカバー14内壁面とダンパホルダ321外壁面を全周に渡り圧入嵌合することで、金属ダイアフラムダンパ9の固定に関するロバスト性を向上させた構造を提供することができる。
上記の吸入工程,戻し工程、および吐出工程の3つの工程中、吸入通路30a(低圧室10d)には常に燃料が出入りするため、燃料圧力に周期的な脈動が生じる。この圧力脈動は圧力脈動低減機構9にて吸収低減され、低圧燃料供給ポンプ21からポンプハウジング1へ至る吸入配管28への圧力脈動の伝播を遮断し、吸入配管28の破損等を防止すると同時に、安定した燃料圧力で加圧室11に燃料を供給することを可能としている。低圧室10cは低圧室10dと接続しているので、圧力脈動低減機構9の両面に燃料は行き渡り効果的に燃料の圧力脈動を抑える。
室10dで発生する燃料の圧力脈動を低減する効果がある。
本実施例では、ダンパカバー14とポンプハウジング1の密閉空間をシールリング320を用いてシールする構造としたが、シール構造はガスケットシール、圧入嵌合シール、金属接触シール、またはその他のシール方法を用いても良い。
1c ポンプハウジングねじ部
1f ポンプハウジングシール部
2 プランジャ
2a 大径部
2b 小径部
3 タペット
5 カム
6 シリンダ
7 ホルダ
8 吐出弁機構
9 金属ダイアフラムダンパ
9a 金属ダイアフラムダンパ上部部品
9b 金属ダイアフラムダンパ下部部品
10a 低圧燃料口
10c,10d 低圧室
10e 低圧燃料通路
10f 環状低圧室
11 加圧室
12 吐出口
13 プランジャシール装置
14 ダンパカバー
14a ダンパカバー内側円筒面圧入部
14b ダンパカバー外側円筒面シール部
14c ダンパカバー内側円筒面環状燃料通路
14d ダンパカバー内側縦穴燃料通路
14e ダンパカバーダンパ押さえ弧状突起
20 燃料タンク
21 低圧燃料供給ポンプ
23 高圧燃料容積室
24 高圧燃料噴射弁
26 センサ
27 エンジンコントロールユニット(ECU)
200 リリーフ弁機構
300 電磁駆動型吸入弁機構
320 シールリング
321 ダンパホルダ
321a ダンパホルダ燃料通路穴
322 ダンパ支持部材
323 吸入口
Claims (5)
- 加圧室へ燃料を吸入する吸入流路と、
前記加圧室から前記燃料を吐出する吐出流路とを有し、
前記加圧室内を往復動するプランジャによって燃料の吸入・吐出を行ない、前記吸入流路にプランジャのポンピング動作により発生する脈動を打ち消すためのダイアフラムダンパを有する高圧燃料供給ポンプにおいて、
吸入通路内にポンプハウジングとダンパカバーにより構成される低圧室を有し、
前記ダンパカバー内に前記ダイアフラムダンパが環状外周部を有するダンパホルダを介し固定され、
前記ダンパカバーは、前記ダイアフラムダンパ両表面が連通可能な様に前記ダンパホルダの環状外周部とダンパカバー内側のそれぞれに連通穴が構成され、
前記ダンパカバー内側に設けられた連通穴は、前記ダンパホルダと前記ダイアフラムダンパにより形成される空間と、前記ダンパカバーと前記ダイアフラムダンパにより形成される空間とを連通する縦穴であり、
前記ダンパカバーには、前記縦穴に隣接して前記ダイアフラムダンパを押える突起を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 - 請求項1に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングと前記ダンパカバーがねじ嵌合にて固定されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 - 請求項1に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングと前記ダンパカバーが溶接接合にて固定されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 - 請求項1に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記ダンパホルダの環状外周部が全周に渡り前記ダンパカバー内周面と圧入嵌合する範囲を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記ダンパカバーに吸入口を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
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