JP6612541B2 - Fuel pump - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump.
車載等の内燃機関に供される燃料を加圧する燃料ポンプとして、特許文献１に記載のものが知られている。同文献に記載の燃料ポンプは、円柱状のプランジャと、そのプランジャが、一端が内部に挿入されるとともに他端が外部に突出された状態で、同プランジャの中心軸の延伸方向に往復動可能に配設されたシリンダを有したポンプボディと、を備える。また、プランジャにおけるシリンダから突出した側の端部には、同プランジャと一体となって往復動可能にプレートが設けられている。そして、ポンプボディに設けられたシート面とプレートとの間には、プランジャの中心軸の延伸方向に伸縮するコイルバネが介設されている。 The thing of patent document 1 is known as a fuel pump which pressurizes the fuel provided to internal-combustion engines, such as a vehicle. The fuel pump described in this document is capable of reciprocating in the extending direction of the central axis of the plunger with a cylindrical plunger and the plunger inserted into one end and the other end protruding outward. And a pump body having a cylinder disposed in the cylinder. In addition, a plate is provided at the end of the plunger that protrudes from the cylinder so as to be able to reciprocate integrally with the plunger. A coil spring that extends and contracts in the extending direction of the central axis of the plunger is interposed between the seat surface provided on the pump body and the plate.
こうした燃料ポンプに設置されるコイルバネには、バネ巻線の間隔が、巻端に近づくにつれて狭くなっているものがある。こうしたコイルバネでは、コイルバネが圧縮されたときに、圧縮時に巻端付近のバネ巻線の間隔が詰まってバネ巻線が重なり合う。そして、バネ巻線が重なり合った部分では、コイルバネの剛性が高くなり、圧縮時に発生するバネ荷重がより大きくなる。 Some coil springs installed in such fuel pumps have an interval between spring windings that becomes narrower as it approaches the winding end. In such a coil spring, when the coil spring is compressed, the space between the spring windings in the vicinity of the winding end is reduced during compression and the spring windings overlap. In the portion where the spring windings overlap, the rigidity of the coil spring increases, and the spring load generated during compression increases.
そのため、コイルバネが圧縮されたときに、コイルバネの座面に当接された相手部材に対してコイルバネが加えるバネ荷重の荷重中心の位置は、その座面が位置する平面におけるコイルバネの中心軸の位置からずれるようになる。具体的には、荷重中心の位置は、コイルバネの中心軸の位置から、巻線が重なり合う巻端の位置側にずれる。なお、荷重中心の位置とは、コイルバネの座面全体に作用する圧縮荷重が一点に集中して作用すると見做したときの、その一点の位置をいう。 Therefore, when the coil spring is compressed, the position of the load center of the spring load applied by the coil spring to the mating member that is in contact with the seat surface of the coil spring is the position of the center axis of the coil spring in the plane on which the seat surface is located. It will shift from. Specifically, the position of the load center is shifted from the position of the central axis of the coil spring to the position of the winding end where the windings overlap. The position of the load center means the position of one point when it is assumed that the compressive load acting on the entire seating surface of the coil spring is concentrated on one point.
コイルバネが圧縮時に発生するバネ荷重の方向は、上下の座面のそれぞれの荷重中心の位置を通る直線に沿った方向となる。こうしたバネ荷重の方向が、コイルバネの伸縮方向（中心軸に沿った方向）に対して傾いていると、バネ荷重に水平成分（中心軸に垂直な方向の成分）が含まれるようになる。 The direction of the spring load generated when the coil spring is compressed is a direction along a straight line passing through the positions of the load centers of the upper and lower seat surfaces. If the direction of the spring load is inclined with respect to the expansion / contraction direction (direction along the central axis) of the coil spring, the spring load includes a horizontal component (component in a direction perpendicular to the central axis).
図１１は、有効巻数が整数の、いわゆる整数巻きのコイルバネの圧縮時の状態を示す。整数巻きのコイルバネでは、中心軸Ｌから見て、その上下の巻端がほぼ同じ方向に位置している。そのため、整数巻きのコイルバネでは、その上下の座面の荷重中心の位置Ｐの、中心軸Ｌに対するずれの方向もほぼ同じとなる。そのため、整数巻きのコイルバネでは、圧縮時に発生するバネ荷重の方向は、同コイルバネの伸縮方向（中心軸Ｌに沿った方向）とほぼ同じとなる。 FIG. 11 shows a state during compression of a so-called integer winding coil spring having an effective number of windings. In the coil spring of integer winding, when viewed from the central axis L, the upper and lower winding ends are located in substantially the same direction. Therefore, in the case of an integer-winding coil spring, the direction of displacement of the load center position P between the upper and lower seat surfaces with respect to the central axis L is substantially the same. For this reason, in an integer-winding coil spring, the direction of the spring load generated during compression is substantially the same as the expansion / contraction direction (direction along the central axis L) of the coil spring.
図１２は、有効巻数が「Ｎ＋０．５（Ｎは任意の整数）」の、いわゆる半巻のコイルバネの圧縮時の状態を示す。こうした半巻のコイルバネでは、中心軸Ｌから見て、その上下の巻端が逆方向に位置している。そのため、半巻のコイルバネでは、上下の座面で、中心軸Ｌに対する荷重中心の位置Ｐのずれの方向も逆となる。したがって、圧縮時にコイルバネが発生するバネ荷重Ｆの方向が、中心軸Ｌに対して傾いた方向となる。そのため、こうした半巻のコイルバネでは、バネ荷重Ｆに水平成分Ｆｘ（中心軸Ｌに垂直な方向の成分）が含まれるようになる。なお、同図の「Ｆｙ」は、バネ荷重Ｆの垂直成分（中心軸Ｌに沿った方向の成分）を表している。 FIG. 12 shows a state during compression of a so-called half-turn coil spring having an effective number of turns of “N + 0.5 (N is an arbitrary integer)”. In such a half-winding coil spring, when viewed from the central axis L, the upper and lower winding ends are positioned in the opposite direction. Therefore, in the case of a half-winding coil spring, the direction of displacement of the position P of the load center with respect to the center axis L is reversed between the upper and lower seat surfaces. Therefore, the direction of the spring load F generated by the coil spring at the time of compression is inclined with respect to the central axis L. Therefore, in such a half-turn coil spring, the spring load F includes a horizontal component Fx (component in a direction perpendicular to the central axis L). Note that “Fy” in the figure represents the vertical component of the spring load F (component in the direction along the central axis L).
このようにコイルバネでは、その巻き数によって、圧縮時に発生するバネ荷重に水平成分が含まれることがある。よって、そうしたコイルバネを燃料ポンプに採用すると、コイルバネの圧縮に応じて、そのコイルバネの径方向に作用する横力がプレートに、ひいてはそのプレートを介してプランジャに加わるようになる。そして、そうした横力がプランジャに加わると、シリンダに対して傾きを生じさせる方向のモーメントがプランジャに働いてそれらの摺動面間の摩擦が局所的に増大するようになる。そしてその結果、プランジャやシリンダに異常摩耗や異常発熱が生じる虞がある。 As described above, in the coil spring, a horizontal component may be included in the spring load generated during compression depending on the number of turns. Therefore, when such a coil spring is employed in the fuel pump, a lateral force acting in the radial direction of the coil spring is applied to the plate and eventually to the plunger through the plate in accordance with the compression of the coil spring. When such a lateral force is applied to the plunger, a moment in a direction that causes an inclination with respect to the cylinder acts on the plunger, and friction between the sliding surfaces locally increases. As a result, abnormal wear or abnormal heat generation may occur in the plunger or cylinder.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、コイルバネの圧縮に応じてプランジャに加わる横力を低減することのできる燃料ポンプを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The subject which it is going to solve is providing the fuel pump which can reduce the lateral force added to a plunger according to compression of a coil spring.
上記課題を解決する燃料ポンプは、円柱状のプランジャと、そのプランジャが、一端が内部に挿入されるとともに他端が外部に突出された状態で、同プランジャの中心軸の延伸方向に往復動可能に配設されたシリンダを有したポンプボディと、前記プランジャにおける前記シリンダから突出した側の端部に同プランジャと一体となって往復動可能に設けられたプレートと、前記ポンプボディに設けられたシート面と、前記プランジャの往復動の方向が伸縮方向となるように前記シート面と前記プレートとの間に介設されたコイルバネと、を備える。 A fuel pump that solves the above problems is a cylindrical plunger, and the plunger can be reciprocated in the extending direction of the central axis of the plunger with one end inserted into the inside and the other end protruding outward. A pump body having a cylinder disposed in the plate, a plate provided on the end of the plunger on the side protruding from the cylinder so as to be able to reciprocate integrally with the plunger, and a pump body. A sheet spring, and a coil spring interposed between the sheet surface and the plate so that a reciprocating direction of the plunger is an expansion / contraction direction.
ここで、前記コイルバネの中心軸の延伸方向において前記シリンダから見たときの前記プランジャの突出方向をポンプ下方とし、その反対方向をポンプ上方とする。また、燃料ポンプに設置された状態でコイルバネが最も圧縮されたときに同コイルバネがプレートに加える同コイルバネの径方向の力である横力の方向を最圧縮時横力方向とする。 Here, in the extending direction of the central axis of the coil spring, the protruding direction of the plunger when viewed from the cylinder is the pump lower side, and the opposite direction is the pump upper side. In addition, when the coil spring is most compressed in the state where it is installed in the fuel pump, the direction of the lateral force that is the radial force of the coil spring applied to the plate by the coil spring is defined as the lateral force direction at the time of the most compression.
上記燃料ポンプでは、前記シート面に対する前記コイルバネの座面が、同コイルバネの径方向内側に向かうほど前記ポンプ下方に向うように傾斜した面とされている。ここで、前記座面の径方向内側の縁から径方向外側の縁までの前記コイルバネの径方向における距離を同座面の幅とする。このとき、上記燃料ポンプでは、前記座面にあって、前記コイルバネの中心軸から見たときに前記最圧縮時横力方向に位置する部分では、同座面にあって、前記コイルバネの中心軸から見たときの前記再圧縮時横力方向の反対方向に位置する部分よりも、前記幅が大きくされている。 In the fuel pump, the seat surface of the coil spring with respect to the seat surface is a surface that is inclined so as to be directed downward of the pump toward the inner side in the radial direction of the coil spring. Here, the distance in the radial direction of the coil spring from the radially inner edge of the seat surface to the radially outer edge is defined as the width of the seat surface. At this time, in the fuel pump, in the seat surface, when viewed from the central axis of the coil spring, the portion located in the lateral force direction at the time of most compression is in the seat surface and the central axis of the coil spring. The width is made larger than a portion located in a direction opposite to the lateral force direction at the time of recompression when viewed from above.
上述のように、コイルバネが圧縮時に発生するバネ荷重の方向が、コイルバネの中心軸に対して傾いていると、バネ荷重に水平成分が含まれて、コイルバネの圧縮時にプレートに横力が加えられるようになる。こうした横力は、コイルバネの中心軸に対するバネ荷重の方向の傾きが小さくなれば、すなわち上下座面の荷重中心の位置のコイルバネ径方向における距離が小さくなれば、低減されるようになる。 As described above, when the direction of the spring load generated when the coil spring is compressed is inclined with respect to the central axis of the coil spring, a horizontal component is included in the spring load, and a lateral force is applied to the plate when the coil spring is compressed. It becomes like this. Such lateral force is reduced when the inclination of the spring load direction with respect to the central axis of the coil spring is reduced, that is, when the distance in the coil spring radial direction of the position of the load center of the upper and lower seat surfaces is reduced.
一方、上記燃料ポンプでは、シート面に対するコイルバネの座面のコイルバネ径方向における幅が、コイルバネの中心軸から見て最圧縮時横力方向に位置する部分では広く、その反対側に位置する部分では狭くされている。そのため、コイルバネが圧縮時にシート面に加えるバネ荷重の荷重中心の位置が最圧縮時横力方向に寄ることに、ひいては上下座面の荷重中心の位置のコイルバネ径方向における距離がより小さくなる。したがって、上記燃料ポンプによれば、コイルバネの圧縮に応じてプランジャに加わる横力を低減することができる。 On the other hand, in the fuel pump, the width in the coil spring radial direction of the seat surface of the coil spring with respect to the seat surface is wide in the portion located in the lateral force direction at the time of most compression when viewed from the central axis of the coil spring, and in the portion located on the opposite side. It is narrowed. Therefore, the position of the load center of the spring load applied to the seat surface when the coil spring is compressed is shifted to the lateral force direction at the time of the maximum compression, and consequently the distance in the coil spring radial direction of the position of the load center of the upper and lower seat surfaces is further reduced. Therefore, according to the fuel pump, the lateral force applied to the plunger according to the compression of the coil spring can be reduced.
（第１実施形態）
以下、燃料ポンプの第１実施形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の燃料ポンプは、車載等の筒内噴射式内燃機関にあって、フィードポンプが燃料タンクから組み上げた燃料を加圧してデリバリパイプに向けて吐出する高圧燃料ポンプとして使用されるものとなっている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a fuel pump will be described in detail with reference to FIGS. The fuel pump of the present embodiment is used as a high-pressure fuel pump that is in a cylinder injection internal combustion engine such as a vehicle and that feeds the fuel assembled from the fuel tank and discharges it toward the delivery pipe. It has become a thing.
図１に示すように、この燃料ポンプは、ポンプボディ１０を備える。ポンプボディ１０には、図中下方に開口し、図中上下方向に延びるシリンダ１１が設けられている。こうしたポンプボディ１０は、筒内噴射式内燃機関のシリンダヘッドカバーに取り付けられる。 As shown in FIG. 1, the fuel pump includes a pump body 10. The pump body 10 is provided with a cylinder 11 that opens downward in the drawing and extends in the vertical direction in the drawing. Such a pump body 10 is attached to a cylinder head cover of a direct injection internal combustion engine.
シリンダ１１の内部には、一端がシリンダ１１の内部に挿入されるとともに他端がシリンダ１１の外部に突出された状態で、略円柱形状のプランジャ１２が往復摺動可能に配設されている。そして、シリンダ１１の内部には、同シリンダ１１の最奥部と、同シリンダ１１に挿入された側のプランジャ１２の端面との間に、燃料を加圧するための加圧室１３が区画形成されている。 A substantially cylindrical plunger 12 is disposed in the cylinder 11 so as to be reciprocally slidable in a state where one end is inserted into the cylinder 11 and the other end protrudes outside the cylinder 11. A pressurizing chamber 13 for pressurizing the fuel is defined between the innermost part of the cylinder 11 and the end surface of the plunger 12 on the side inserted into the cylinder 11. ing.
ポンプボディ１０の内部には、燃料室１４が設けられている。この燃料室１４には、筒内噴射式内燃機関への設置に際して、フィードポンプへと繋がる低圧燃料配管が接続されている。そして、燃料室１４には、フィードポンプが燃料タンクから汲み上げた燃料が導入されるようになっている。 A fuel chamber 14 is provided inside the pump body 10. The fuel chamber 14 is connected to a low-pressure fuel pipe connected to a feed pump when installed in the direct injection internal combustion engine. The fuel chamber 14 is adapted to introduce the fuel pumped up from the fuel tank by the feed pump.
また、ポンプボディ１０には、電磁吸入弁１５が取り付けられている。そして、燃料室１４は、電磁吸入弁１５を介して加圧室１３に接続されている。電磁吸入弁１５は、通電に応じて閉弁して燃料室１４と加圧室１３との間の燃料の流通を遮断するとともに、通電の停止に応じて開弁して燃料室１４と加圧室１３との間の燃料の流通を許容する。 In addition, an electromagnetic suction valve 15 is attached to the pump body 10. The fuel chamber 14 is connected to the pressurizing chamber 13 via the electromagnetic suction valve 15. The electromagnetic suction valve 15 is closed in response to energization to shut off the flow of fuel between the fuel chamber 14 and the pressurization chamber 13 and is opened in response to the stop of energization to pressurize the fuel chamber 14. Allow fuel to flow to and from the chamber 13.
さらにポンプボディ１０には、チェック弁１６が取り付けられている。ポンプボディ１０の内部において、加圧室１３は、チェック弁１６にも接続されている。チェック弁１６は、常閉式の差圧弁であり、加圧室１３内の燃料の圧力が規定の開弁圧以上となったときに開弁する。筒内噴射式内燃機関への設置に際して、チェック弁１６には、デリバリパイプへと繋がる高圧燃料配管が接続され、チェック弁１６の開弁に応じて加圧室１３内の燃料がデリバリパイプに向けて吐出されるようになっている。 Further, a check valve 16 is attached to the pump body 10. Inside the pump body 10, the pressurizing chamber 13 is also connected to a check valve 16. The check valve 16 is a normally-closed differential pressure valve that opens when the fuel pressure in the pressurizing chamber 13 exceeds a specified valve opening pressure. When installing in the cylinder injection internal combustion engine, the check valve 16 is connected to a high-pressure fuel pipe connected to the delivery pipe, and the fuel in the pressurizing chamber 13 is directed to the delivery pipe in response to the opening of the check valve 16. Are discharged.
また、プランジャ１２のポンプ下方の端部には、穴あき円板状のプレート１８が、プランジャ１２と一体となって往復動可能に取り付けられている。そして、プレート１８と上記ポンプボディ１０との間には、コイルバネ１９が圧縮状態で介設されており、プレート１８はそのコイルバネ１９により図中下方に向けて押圧されている。 Further, a perforated disk-like plate 18 is attached to the end of the plunger 12 below the pump so as to be able to reciprocate integrally with the plunger 12. A coil spring 19 is interposed between the plate 18 and the pump body 10 in a compressed state, and the plate 18 is pressed downward by the coil spring 19 in the figure.
ポンプボディ１０の図中下側の部分には、コイルバネ１９を受けるバネ受け部材１７が一体に設けられている。バネ受け部材１７は、プランジャ１２が内周部分に挿通された略円管形状に形成されている。また、バネ受け部材１７の図中下側の端面からは、環状の溝２２が形成されており、その溝２２の最奥部は、コイルバネ１９を受けるシート面２３となっている。 A spring receiving member 17 that receives a coil spring 19 is integrally provided at a lower portion of the pump body 10 in the drawing. The spring receiving member 17 is formed in a substantially circular tube shape in which the plunger 12 is inserted into the inner peripheral portion. An annular groove 22 is formed from the lower end surface of the spring receiving member 17 in the figure, and the innermost part of the groove 22 is a sheet surface 23 that receives the coil spring 19.
なお、以下では、コイルバネ１９の中心軸Ｌの延伸方向においてシリンダ１１から見たときのプランジャ１２の突出方向（図中下方）をポンプ下方と記載する。また、中心軸Ｌの延伸方向におけるポンプ下方の反対方向（図中上方）をポンプ上方と記載する。 In the following, the protruding direction of the plunger 12 (downward in the figure) when viewed from the cylinder 11 in the extending direction of the central axis L of the coil spring 19 is referred to as the pump lower side. Further, the opposite direction (upward in the figure) below the pump in the extending direction of the central axis L is referred to as the upper pump.
燃料ポンプにおけるプランジャ１２のポンプ下方の端部の周りの部分には、図中上方が開口した有底円筒形状をなしたリフタ２０が、プレート１８が取り付けられたプランジャ１２の端部を囲むように設置されている。リフタ２０の内底面２０ａは、プランジャ１２のポンプ下方の端面に当接されている。また、リフタ２０のポンプ下方の部分には、ローラー２１が回転可能に軸支されている。筒内噴射式内燃機関に設置された際に、リフタ２０のローラー２１は、圧縮された状態のコイルバネ１９が発生するバネ荷重により、同内燃機関のカムシャフト上に設けられたポンプ駆動用のカムに押し当てられる。 A lifter 20 having a bottomed cylindrical shape with an upper opening in the drawing surrounds the end of the plunger 12 to which the plate 18 is attached at a portion around the lower end of the plunger 12 in the fuel pump. is set up. An inner bottom surface 20 a of the lifter 20 is in contact with an end surface of the plunger 12 below the pump. Further, a roller 21 is rotatably supported on a portion of the lifter 20 below the pump. When installed in the direct injection internal combustion engine, the roller 21 of the lifter 20 is provided with a cam for driving the pump provided on the camshaft of the internal combustion engine by the spring load generated by the compressed coil spring 19. Pressed against.
以上のように構成された燃料ポンプでは、筒内噴射式内燃機関の運転が開始されてカムシャフトが回転すると、そのカムシャフトに設けられたポンプ駆動用のカムのプロフィール形状に倣ってリフタ２０が上下動するようになる。そして、それにより、コイルバネ１９によってリフタ２０の内底面にそのポンプ下方の端面が押し付けられたプランジャ１２がシリンダ１１の内部を往復摺動するようになる。 In the fuel pump configured as described above, when the operation of the direct injection internal combustion engine is started and the camshaft rotates, the lifter 20 follows the profile of the cam for driving the pump provided on the camshaft. Move up and down. Accordingly, the plunger 12 whose end face below the pump is pressed against the inner bottom surface of the lifter 20 by the coil spring 19 reciprocally slides inside the cylinder 11.
このときの加圧室１３の容積は、ポンプ上方へのプランジャ１２の移動（以下、この移動をプランジャ１２の上昇と記載する）に応じて縮小し、ポンプ下方へのプランジャ１２の移動（以下、この移動をプランジャ１２の下降と記載する）に応じて拡大する。電磁吸入弁１５が開弁した状態でプランジャ１２が下降すると、加圧室１３の容積の拡大に応じて、燃料室１４内の燃料が加圧室１３に導入される。また、電磁吸入弁１５が開弁した状態でプランジャ１２が上昇すると、加圧室１３の容積の縮小に応じて、加圧室１３内に導入された燃料が燃料室１４に戻される。こうしたプランジャ１２の上昇中に電磁吸入弁１５を閉弁すると、加圧室１３は密閉された状態となり、その容積の縮小に応じて、内部に導入された燃料が加圧される。そして、加圧室１３内の燃料の圧力が上記チェック弁１６の開弁圧に達すると、チェック弁１６が開弁して、加圧された燃料が吐出される。この燃料ポンプは、こうした燃料の吸引、吐出の繰り返しにより、加圧した燃料をデリバリパイプに送り出している。そして、プランジャ１２の上昇中における電磁吸入弁１５の閉弁期間を、すなわち同電磁吸入弁１５の通電期間を変更することで、デリバリパイプへの燃料の圧送量が調整されるようになっている。 The volume of the pressurizing chamber 13 at this time is reduced in accordance with the movement of the plunger 12 above the pump (hereinafter, this movement is referred to as raising the plunger 12), and the movement of the plunger 12 below the pump (hereinafter, This movement is expanded in accordance with the movement of the plunger 12. When the plunger 12 descends with the electromagnetic suction valve 15 opened, the fuel in the fuel chamber 14 is introduced into the pressurizing chamber 13 as the volume of the pressurizing chamber 13 increases. Further, when the plunger 12 rises with the electromagnetic suction valve 15 opened, the fuel introduced into the pressurizing chamber 13 is returned to the fuel chamber 14 as the volume of the pressurizing chamber 13 is reduced. When the electromagnetic suction valve 15 is closed while the plunger 12 is raised, the pressurizing chamber 13 is sealed, and the fuel introduced into the interior is pressurized in accordance with the reduction of the volume. When the pressure of the fuel in the pressurizing chamber 13 reaches the valve opening pressure of the check valve 16, the check valve 16 opens and the pressurized fuel is discharged. This fuel pump delivers pressurized fuel to the delivery pipe by repeating such suction and discharge of fuel. Then, by changing the valve closing period of the electromagnetic intake valve 15 while the plunger 12 is moving up, that is, the energization period of the electromagnetic intake valve 15, the pumping amount of fuel to the delivery pipe is adjusted. .
こうした燃料ポンプでは、プランジャ１２の上昇に応じてコイルバネ１９が圧縮時に発生するバネ荷重には、水平成分（中心軸Ｌに垂直な方向の成分）が含まれる。そして、そうしたバネ荷重の水平成分により、コイルバネ１９の径方向の力、すなわち横力がプレート１８に、ひいてはそのプレート１８を介してプランジャ１２に加えられる。 In such a fuel pump, the spring load generated when the coil spring 19 is compressed as the plunger 12 moves up includes a horizontal component (component in a direction perpendicular to the central axis L). Then, due to such a horizontal component of the spring load, a radial force of the coil spring 19, that is, a lateral force is applied to the plate 18 and eventually to the plunger 12 via the plate 18.
上記のような横力がプランジャ１２に加わると、シリンダ１１に対して傾きを生じさせるモーメントがプランジャ１２に働き、プランジャ１２とシリンダ１１との摺動面間の摩擦が局所的に増大するようになる。そして、その結果、プランジャ１２やシリンダ１１の異常摩耗や異常発熱を招く虞がある。本実施形態の燃料ポンプでは、コイルバネ１９とシート面２３との接触面を後述の形状とすることで、プランジャ１２に加わる横力の低減を図るようにしている。なお、以下の説明では、プランジャ１２がその往復動範囲のポンプ上方の端に位置し、プランジャ１２の往復動に伴うコイルバネ１９の圧縮量が最大となったときに、コイルバネ１９がプレート１８に加える横力の方向を「最圧縮時横力方向Ｆｔ」と記載する。 When the lateral force as described above is applied to the plunger 12, a moment that causes an inclination with respect to the cylinder 11 acts on the plunger 12, and the friction between the sliding surfaces of the plunger 12 and the cylinder 11 increases locally. Become. As a result, there is a risk of causing abnormal wear or abnormal heat generation of the plunger 12 or the cylinder 11. In the fuel pump according to the present embodiment, the contact surface between the coil spring 19 and the seat surface 23 is formed into a shape described later so as to reduce the lateral force applied to the plunger 12. In the following description, the coil spring 19 is applied to the plate 18 when the plunger 12 is positioned at the upper end of the pump in the reciprocating range and the compression amount of the coil spring 19 due to the reciprocating movement of the plunger 12 becomes maximum. The direction of the lateral force is described as “lateral force direction Ft at the time of maximum compression”.
図２に、本実施形態の燃料ポンプにおけるバネ受け部材１７の断面構造を示す。同図に示すように、バネ受け部材１７にあってコイルバネ１９を受けるシート面２３は、径方向内側に向うほどポンプ下方に向うように傾斜した面とされている。 FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the spring receiving member 17 in the fuel pump of this embodiment. As shown in the figure, the seat surface 23 that receives the coil spring 19 in the spring receiving member 17 is a surface that is inclined so as to be directed downward in the pump as it goes inward in the radial direction.
図３は、コイルバネ１９のポンプ上方部分の断面構造を示している。同図に示すように、コイルバネ１９のポンプ上方の端部における径方向内側の部分（Ｓ）は、同コイルバネ１９の径方向内側に向うほどポンプ下方に向う傾斜した面となるように面取り加工されている。コイルバネ１９は、こうした面取り加工された部分がバネ受け部材１７のシート面２３に当接するように燃料ポンプに設置される。よって、この燃料ポンプでは、こうした傾斜面がシート面２３に対するコイルバネ１９の座面Ｓとなっている。 FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the upper part of the pump of the coil spring 19. As shown in the figure, the radially inner portion (S) of the coil spring 19 at the upper end of the pump is chamfered so as to become a surface inclined downward toward the pump toward the radially inner side of the coil spring 19. ing. The coil spring 19 is installed in the fuel pump such that the chamfered portion comes into contact with the seat surface 23 of the spring receiving member 17. Therefore, in this fuel pump, such an inclined surface is the seat surface S of the coil spring 19 with respect to the seat surface 23.
ここで、こうした座面Ｓにおける、径方向内側の縁から径方向外側の縁までのコイルバネ１９の径方向における距離を同座面Ｓの幅Ｗとする。また、コイルバネ１９の中心軸Ｌに垂直な面に対する座面Ｓの傾きの角度を同座面Ｓの傾斜角θとする。 Here, the distance in the radial direction of the coil spring 19 from the radially inner edge to the radially outer edge of the seat surface S is defined as a width W of the seat surface S. In addition, an inclination angle of the seating surface S with respect to a surface perpendicular to the central axis L of the coil spring 19 is defined as an inclination angle θ of the seating surface S.
本実施形態の燃料ポンプでは、座面Ｓは、その部位により、幅Ｗ及び傾斜角θが異なるように形成されている。具体的には、座面Ｓにおける図中右側の部分の幅Ｗ２は、同座面Ｓにおける図中左側の部分の幅Ｗ１よりも大きくされている（Ｗ１＜Ｗ２）。また、座面Ｓにおける図中右側の部分の傾斜角θ２は、同座面Ｓにおける図中左側の部分の傾斜角θ１よりも大きくされている。なお、図３では、図中右方が上述の最圧縮時横力方向Ｆｔとされている。よって、座面Ｓにあって、コイルバネ１９の中心軸Ｌから見たときに最圧縮時横力方向Ｆｔに位置する部分では、同座面Ｓにあって、コイルバネ１９の中心軸Ｌから見たときに最圧縮時横力方向Ｆｔの反対方向に位置する部分よりも、幅Ｗ及び傾斜角θが大きくされている。 In the fuel pump of the present embodiment, the seat surface S is formed so that the width W and the inclination angle θ are different depending on the portion. Specifically, the width W2 of the right portion of the seat surface S in the drawing is larger than the width W1 of the left portion of the seat surface S in the drawing (W1 <W2). Further, the inclination angle θ2 of the right side portion of the seat surface S in the drawing is larger than the inclination angle θ1 of the left portion of the seat surface S in the drawing. In FIG. 3, the right side in the figure is the above-mentioned most compressed lateral force direction Ft. Therefore, the portion located in the seating surface S and located in the lateral force direction Ft at the time of maximum compression when viewed from the central axis L of the coil spring 19 is located in the seating surface S and viewed from the central axis L of the coil spring 19. Sometimes the width W and the inclination angle θ are made larger than the portion located in the opposite direction of the lateral force direction Ft at the time of most compression.
次に、ポンプ上側の端面に面取り加工された部分が設けられていないコイルバネ１９’を採用し、バネ受け部材１７’のシート面２３’に対するコイルバネの座面Ｓ’がコイルバネ１９’の中心軸Ｌ’に垂直な平面となった燃料ポンプを比較例として、これとの比較を通じて本実施形態の燃料ポンプの作用を説明する。 Next, a coil spring 19 ′ having no chamfered portion is provided on the upper end surface of the pump, and the seat surface S ′ of the coil spring with respect to the seat surface 23 ′ of the spring receiving member 17 ′ is the central axis L of the coil spring 19 ′. The operation of the fuel pump of the present embodiment will be described through a comparison with a fuel pump having a plane perpendicular to 'as a comparative example.
図４（ａ）は、上記燃料ポンプの比較例におけるポンプ上方から見たコイルバネ１９’の平面構造を、図４（ｂ）は、本実施形態の燃料ポンプにおけるポンプ上方から見たコイルバネ１９の平面構造を、それぞれ示している。なお、これらの図では、シート面に対するコイルバネの座面が、それぞれハッチングで示されている。 4A shows a planar structure of the coil spring 19 ′ viewed from above the pump in the fuel pump comparative example, and FIG. 4B shows a plane of the coil spring 19 viewed from above the pump in the fuel pump of this embodiment. Each structure is shown. In these drawings, the seating surface of the coil spring with respect to the seat surface is indicated by hatching.
コイルバネのバネ巻線の巻端付近の部分では、コイルバネの圧縮時にバネ巻線が重なり合ってその剛性が高くなる。そのため、そうした巻端付近の部分では、コイルバネが圧縮時に発生するバネ荷重が局所的に大きくなり、その結果、シート面に加わるバネ荷重の荷重中心の位置は、コイルバネの中心軸からずれた位置となる。コイルバネが圧縮時に発生するバネ荷重の方向は、上下の座面のバネ荷重の荷重中心の位置を通る直線に沿った方向となる。よって、上下の座面のバネ荷重の荷重中心の位置が、コイルバネの径方向において離間していれば、コイルバネが圧縮時に発生するバネ荷重に水平成分が含まれるようになる。そして、その結果、コイルバネは圧縮時に、プレートを介してプランジャに横力を加えるようになる。 In the portion near the winding end of the spring winding of the coil spring, the spring windings overlap when the coil spring is compressed, and the rigidity thereof is increased. For this reason, in the portion near the winding end, the spring load generated when the coil spring is compressed locally increases, and as a result, the position of the load center of the spring load applied to the seat surface is shifted from the center axis of the coil spring. Become. The direction of the spring load generated when the coil spring is compressed is a direction along a straight line passing through the position of the load center of the spring load of the upper and lower seat surfaces. Therefore, if the positions of the load centers of the spring loads on the upper and lower seat surfaces are separated in the radial direction of the coil spring, a horizontal component is included in the spring load generated when the coil spring is compressed. As a result, the coil spring applies a lateral force to the plunger through the plate during compression.
比較例の場合、コイルバネ１９’の最圧縮時における座面Ｓ’でのバネ荷重の荷重中心の位置Ｐ’は、コイルバネ１９’の中心軸Ｌ’に対して図中左側にずれた位置に位置している。本実施形態の燃料ポンプでも、コイルバネ１９の最圧縮時における座面Ｓでのバネ荷重の荷重中心の位置Ｐは、コイルバネ１９の中心軸Ｌに対して図中左側にずれた位置に位置している。ただし、本実施形態の燃料ポンプでは、シート面２３に対するコイルバネ１９の座面Ｓの幅Ｗが、同コイルバネ１９の中心軸Ｌから見て最圧縮時横力方向Ｆｔに位置する部分では広く、その反対側に位置する部分では狭くされている。そのため、バネ荷重の荷重中心の位置Ｐは、比較例の同位置Ｐ’よりも最圧縮時横力方向Ｆｔに寄った位置となる。 In the case of the comparative example, the position P ′ of the load center of the spring load on the seating surface S ′ when the coil spring 19 ′ is most compressed is located at a position shifted to the left in the drawing with respect to the center axis L ′ of the coil spring 19 ′. doing. Also in the fuel pump of this embodiment, the position P of the load center of the spring load on the seating surface S when the coil spring 19 is most compressed is located at a position shifted to the left side in the figure with respect to the center axis L of the coil spring 19. Yes. However, in the fuel pump of the present embodiment, the width W of the seating surface S of the coil spring 19 with respect to the seat surface 23 is wide in the portion located in the lateral force direction Ft during compression when viewed from the central axis L of the coil spring 19, The portion located on the opposite side is narrowed. Therefore, the load center position P of the spring load is closer to the lateral force direction Ft at the time of the most compression than the same position P ′ of the comparative example.
図５（ａ）に、上記燃料ポンプの比較例におけるコイルバネの最圧縮時の状態を、図５（ｂ）に、本実施形態の燃料ポンプにおけるコイルバネ１９の最圧縮時の状態を、それぞれ示す。なお、両図における矢印「Ｆ」は、上下の座面においてコイルバネ１９，１９’が加えるバネ荷重を、矢印「Ｆｘ」は、そうしたバネ荷重Ｆの水平成分（中心軸Ｌ，Ｌ’に垂直な方向の成分）を、矢印「Ｆｙ」は、そうしたバネ荷重Ｆの垂直成分（中心軸Ｌ，Ｌ’に沿った方向の成分）を、それぞれ示している。 FIG. 5A shows a state when the coil spring of the comparative example of the fuel pump is compressed most, and FIG. 5B shows a state when the coil spring 19 of the fuel pump of the present embodiment is compressed most. Note that an arrow “F” in both figures indicates a spring load applied by the coil springs 19 and 19 ′ on the upper and lower seat surfaces, and an arrow “Fx” indicates a horizontal component of the spring load F (perpendicular to the central axes L and L ′). The arrow “Fy” indicates the vertical component (components in the direction along the central axes L and L ′) of the spring load F, respectively.
これらの図に示されるように、プレート１８と当接するポンプ下側の座面Ｓ，S’における、コイルバネ１９，１９’の最圧縮時のバネ荷重の荷重中心の位置Ｐ”は、比較例、本実施形態のいずれにおいても、中心軸Ｌ，Ｌ’よりも図中右側にずれた位置に位置している。そのため、コイルバネ１９が最圧縮時にプレート１８に加える横力の方向、すなわち最圧縮時横力方向Ｆｔは、図中右方向となる。 As shown in these drawings, the position P ″ of the load center of the spring load at the time of the most compression of the coil springs 19 and 19 ′ on the bearing surfaces S and S ′ on the lower side of the pump in contact with the plate 18 is a comparative example, In any of the present embodiments, it is located at a position shifted to the right side in the figure from the central axes L and L ′, so that the direction of the lateral force that the coil spring 19 applies to the plate 18 at the maximum compression, that is, at the maximum compression. The lateral force direction Ft is the right direction in the figure.
一方、両図の比較から明らかなように、ポンプ上方の座面Ｓにおける荷重中心の位置Ｐがより最圧縮時横力方向Ｆｔに位置する本実施形態の燃料ポンプでは、比較例に比して、中心軸Ｌに対するバネ荷重の方向の傾きが小さくなる。したがって、本実施形態の燃料ポンプでは、比較例の場合よりも、圧縮時にコイルバネ１９が圧縮時に発生するバネ荷重に含まれる水平成分が小さくなり、プレート１８を介してプランジャ１２に加える横力も小さくなる。 On the other hand, as is clear from the comparison between the two figures, in the fuel pump of the present embodiment in which the position P of the load center on the seat surface S above the pump is located in the lateral force direction Ft at the time of the most compression, compared to the comparative example. The inclination of the spring load direction with respect to the central axis L becomes small. Therefore, in the fuel pump of this embodiment, the horizontal component included in the spring load generated when the coil spring 19 is compressed during compression is smaller than in the comparative example, and the lateral force applied to the plunger 12 via the plate 18 is also smaller. .
さらに、本実施形態では、座面Ｓにあって、コイルバネ１９の中心軸Ｌから見たときに最圧縮時横力方向Ｆｔに位置する部分では、コイルバネ１９の中心軸Ｌから見たときに最圧縮時横力方向Ｆｔの反対方向に位置する部分よりも、傾斜角θが大きくされてもいる。そして、こうした傾斜角θの違いによっても、横力が低減されている。 Furthermore, in the present embodiment, the portion of the seat surface S that is located in the lateral force direction Ft at the time of maximum compression when viewed from the central axis L of the coil spring 19 is the most when viewed from the central axis L of the coil spring 19. The inclination angle θ is made larger than the portion located in the direction opposite to the lateral force direction Ft during compression. The lateral force is also reduced by such a difference in the inclination angle θ.
図６に示すように、コイルバネ１９は、そのポンプ上方の座面Ｓでは、上記傾斜角θの違いにより、バネ受け部材１７の中心軸Ｌ１に対して、ひいては同コイルバネ１９の伸縮方向に対して、中心軸Ｌが若干傾いた状態で燃料ポンプに組み付けられる。そのため、圧縮時にコイルバネ１９が座面Sを通じてシート面２３に加える荷重について、その座面Ｓ全体での合力ＦＡを考えると、その合力ＦＡの方向は、同コイルバネ１９の伸縮方向に対して最圧縮時横力方向Ｆｔに若干傾いた方向となる。よって、コイルバネ１９が圧縮時に座面Ｓを通じてシート面２３に加えるバネ荷重は、最圧縮時横力方向の水平成分を含むようになり、それにより荷重中心の位置が最圧縮時横力方向にずれるようになる。したがって、上記傾斜角θの違いによっても、コイルバネ１９の最圧縮時のバネ荷重の荷重中心の位置Ｐは、最圧縮時横力方向Ｆｔに移動することになる。 As shown in FIG. 6, the coil spring 19 has a seat surface S above the pump, with respect to the central axis L <b> 1 of the spring receiving member 17 due to the difference in the inclination angle θ, and consequently the expansion and contraction direction of the coil spring 19. The fuel pump is assembled with the central axis L slightly inclined. Therefore, when considering the resultant force FA of the entire seating surface S with respect to the load applied by the coil spring 19 to the seat surface 23 through the seating surface S during compression, the direction of the resultant force FA is the most compressed with respect to the expansion and contraction direction of the coil spring 19. The direction is slightly inclined in the lateral force direction Ft. Therefore, the spring load applied to the seat surface 23 through the seating surface S when the coil spring 19 is compressed includes a horizontal component in the lateral force direction at the time of the most compression, thereby shifting the position of the load center in the direction of the lateral force at the time of the most compression. It becomes like this. Therefore, the position P of the load center of the spring load at the time of the maximum compression of the coil spring 19 also moves in the lateral force direction Ft at the time of the maximum compression even by the difference in the inclination angle θ.
図７は、上記比較例の燃料ポンプにおけるコイルバネ１９’の圧縮量と、同コイルバネ１９’の圧縮に応じてプランジャ１２に加わる横力との関係を示している。なお、図７及び後述の図８に示されるグラフの縦軸は、最圧縮時横力方向Ｆｔをプラス（＋）側として、横力の大きさを表すものとなっている。なお、同図に示される「使用範囲」は、燃料ポンプの運転中におけるプランジャ１２の往復動に応じたコイルバネ１９，１９’の圧縮量の変化の範囲を示している。 FIG. 7 shows the relationship between the compression amount of the coil spring 19 ′ and the lateral force applied to the plunger 12 according to the compression of the coil spring 19 ′ in the fuel pump of the comparative example. Note that the vertical axis of the graphs shown in FIG. 7 and FIG. 8 to be described later represents the magnitude of the lateral force with the lateral force direction Ft at the time of most compression being the plus (+) side. The “usage range” shown in the figure indicates the range of change in the compression amount of the coil springs 19 and 19 ′ according to the reciprocation of the plunger 12 during operation of the fuel pump.
ここで、ポンプ上方の座面Ｓにおけるバネ荷重の荷重中心の位置が最圧縮時横力方向Ｆｔに移動すると、同コイルバネの上下の座面におけるバネ荷重の荷重中心間の、コイルバネ径方向における距離が小さくなる。そしてその結果、圧縮時にコイルバネが発生するバネ荷重の方向の、コイルバネ中心軸に対する傾きが小さくなり、同バネ荷重の水平成分も小さくなる。ここで、コイルバネの最圧縮時における上記座面Ｓのバネ荷重の中心位置を最圧縮時横力方向Ｆｔに移動させれば、図中での圧縮量に対する横力の変化曲線が全体的にマイナス（−）側にオフセットされるようになる。 Here, when the position of the load center of the spring load on the seat surface S above the pump moves in the lateral force direction Ft at the maximum compression, the distance in the coil spring radial direction between the load centers of the spring loads on the upper and lower seat surfaces of the coil spring. Becomes smaller. As a result, the inclination of the direction of the spring load generated by the coil spring during compression with respect to the central axis of the coil spring is reduced, and the horizontal component of the spring load is also reduced. Here, if the center position of the spring load of the seating surface S when the coil spring is most compressed is moved in the lateral force direction Ft during the most compressed state, the change curve of the lateral force with respect to the compression amount in the figure is generally negative. It is offset to the (−) side.
図８は、本実施形態の燃料ポンプにおけるコイルバネ１９の圧縮量と横力との関係を示している。なお、使用範囲内での横力の最大値と最小値の差が一定であれば、使用範囲内での横力の絶対値の最大値は、同使用範囲内の横力の中央値を「０」としたときに最小となる。そこで、同図に示すように、本実施形態の燃料ポンプでは、使用範囲内での横力の中央値が「０」となるように、座面Ｓの幅Ｗ及び傾斜角θが調整されている。 FIG. 8 shows the relationship between the amount of compression of the coil spring 19 and the lateral force in the fuel pump of this embodiment. If the difference between the maximum value and the minimum value of the lateral force within the operating range is constant, the maximum absolute value of the lateral force within the operating range is the median value of the lateral force within the operating range. 0 "is the minimum. Therefore, as shown in the figure, in the fuel pump of this embodiment, the width W and the inclination angle θ of the seat surface S are adjusted so that the median value of the lateral force within the use range is “0”. Yes.
以上説明した本実施形態の燃料ポンプによれば、以下の効果を奏することができる。
（１）コイルバネ１９の圧縮に応じてプランジャ１２に加わる横力を低減することができる。
According to the fuel pump of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The lateral force applied to the plunger 12 according to the compression of the coil spring 19 can be reduced.
（２）上記横力の低減により、プランジャ１２及びシリンダ１１の摺接面間の局所的な摩擦の増大が抑制される。
（３）上記摺動面間の摩擦の局所的な増大の抑制により、プランジャ１２やシリンダ１１の異常摩耗や異常発熱を抑制できる。そしてその結果、燃料ポンプの耐久性を高められるようになる。
(2) By reducing the lateral force, an increase in local friction between the sliding contact surfaces of the plunger 12 and the cylinder 11 is suppressed.
(3) By suppressing the local increase in friction between the sliding surfaces, abnormal wear and abnormal heat generation of the plunger 12 and the cylinder 11 can be suppressed. As a result, the durability of the fuel pump can be improved.
（４）シリンダ１１が設けられたポンプボディ１０やプランジャ１２の材料として、耐摩擦性や耐熱性の高い材料を用いずとも耐久性を確保できるため、耐摩耗性や耐熱性がより低いものの、より安価な材料を採用できるようになる。そのため、燃料ポンプの製造コストの低減が可能となる。 (4) As the material of the pump body 10 and the plunger 12 provided with the cylinder 11, durability can be ensured without using a material having high friction resistance and heat resistance, but the wear resistance and heat resistance are lower, Cheaper materials can be used. Therefore, the manufacturing cost of the fuel pump can be reduced.
（５）使用範囲における横力の中央値が「０」となるように、コイルバネ１９の上端におけるバネ荷重の荷重中心の位置を調整しているため、燃料ポンプの運転中にプランジャ１２に加わる横力を効果的に低減することができる。 (5) Since the position of the load center of the spring load at the upper end of the coil spring 19 is adjusted so that the median value of the lateral force in the use range becomes “0”, the lateral force applied to the plunger 12 during the operation of the fuel pump. The force can be effectively reduced.
（第２実施形態）
次に、燃料ポンプの第２実施形態を、図９及び図１０を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施形態にあって、上記実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the fuel pump will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10 together. In addition, in this embodiment, about the structure which is common in the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.
第１実施形態の燃料ポンプでは、コイルバネ１９のポンプ上方の座面Ｓを受けるシート面２３がバネ受け部材１７に一体に形成されている。これに対して本実施形態の燃料ポンプでは、バネ受け部材１７とは別の部材にシート面を設けるようにしている。 In the fuel pump of the first embodiment, the seat surface 23 that receives the seat surface S above the pump of the coil spring 19 is formed integrally with the spring receiving member 17. On the other hand, in the fuel pump of this embodiment, the seat surface is provided on a member different from the spring receiving member 17.
図９に示すように、本実施形態の燃料ポンプに設けられたバネ受け部材１１７では、その溝２２の最奥部は、コイルバネ１９の中心軸Ｌに垂直な平端面とされている。一方、バネ受け部材１１７には、その溝２２の奥部に、略円環板形状のシム１００が取り付けられている。そして、そのシム１００のポンプ下方の面が、コイルバネ１９を受けるシート面１２３とされている。 As shown in FIG. 9, in the spring receiving member 117 provided in the fuel pump of this embodiment, the innermost part of the groove 22 is a flat end surface perpendicular to the central axis L of the coil spring 19. On the other hand, a substantially annular plate-shaped shim 100 is attached to the spring receiving member 117 at the back of the groove 22. A surface below the pump of the shim 100 is a seat surface 123 that receives the coil spring 19.
図１０に示すように、シム１００のポンプ下方の面１００ａにおける径方向外側の部分は、その中心軸Ｌ３に垂直な平端面とされている。一方、同面１００ａにおける径方向内側の部分は、径方向内側に向かうほどポンプ下方に向うように傾斜した面（１２３）とされている。そして、この傾斜した面が、コイルバネ１９のポンプ上方の座面Ｓを受けるシート面１２３とされている。 As shown in FIG. 10, the radially outer portion of the surface 100a below the pump of the shim 100 is a flat end surface perpendicular to the central axis L3. On the other hand, the radially inner portion of the same surface 100a is a surface (123) that is inclined so as to go downward in the pump as it goes radially inward. The inclined surface is a seat surface 123 that receives the seat surface S above the pump of the coil spring 19.
次に、以上のように構成された本実施形態の燃料ポンプの作用を説明する。
従来における一般的な燃料ポンプでは、コイルバネ１９の上下の座面は、同コイルバネ１９の伸縮方向に垂直な平面とされており、そうしたコイルバネの座面を受けるシート面も同様にコイルバネ１９の伸縮方向に垂直な平面とされている。一方、上述のような横力低減のために傾斜面とされた座面Ｓを有したコイルバネ１９を採用する場合、その座面Sを受けるシート面も同様の傾斜面とする必要がある。シート面がバネ受け部材に一体に形成されている場合、既存の燃料ポンプの部品を流用して、横力を低減可能な上記コイルバネの接触形状を有した燃料ポンプを製造するには、コイルバネ１９に加え、バネ受け部材１７も、新規に設計し直す必要がある。
Next, the operation of the fuel pump of the present embodiment configured as described above will be described.
In the conventional general fuel pump, the upper and lower seating surfaces of the coil spring 19 are planes perpendicular to the extension / contraction direction of the coil spring 19, and the seat surface that receives the seating surface of the coil spring 19 is also the extension / contraction direction of the coil spring 19. The plane is perpendicular to. On the other hand, when the coil spring 19 having the seating surface S that is inclined to reduce the lateral force as described above is adopted, the seat surface that receives the seating surface S needs to be the same inclined surface. When the seat surface is formed integrally with the spring receiving member, the coil spring 19 is used to manufacture the fuel pump having the contact shape of the coil spring that can reduce the lateral force by diverting the existing fuel pump components. In addition, the spring receiving member 17 also needs to be newly redesigned.
その点、本実施形態では、バネ受け部材１１７とは別体のシム１００にシート面１２３が形成されているため、バネ受け部材１１７については、既存の燃料ポンプのものを流用可能となる。一方、シム１００は比較的簡単な形状であり、その体格も比較的小さい部品であるため、部品追加に伴う設計、製造コストの増大は、バネ受け部材を新規に設計、製造する場合に比して比較的小さいものに留められる。 In this respect, in the present embodiment, since the seat surface 123 is formed on the shim 100 that is separate from the spring receiving member 117, the existing fuel pump can be used as the spring receiving member 117. On the other hand, since the shim 100 has a relatively simple shape and a relatively small physique, the increase in design and manufacturing cost associated with the addition of the parts is more than in the case where a spring receiving member is newly designed and manufactured. Can be kept relatively small.
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、使用範囲における横力の中央値が「０」となるように、コイルバネ１９の座面Ｓの幅W及び傾斜角θを調整していた。横力の中央値が「０」となっていなくても、コイルバネ１９の最圧縮時にプランジャ１２に加わる横力が低減されていれば、異常摩耗や異常発熱を抑えることは可能である。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the above embodiment, the width W and the inclination angle θ of the seating surface S of the coil spring 19 are adjusted so that the median lateral force in the use range is “0”. Even if the median value of the lateral force is not “0”, if the lateral force applied to the plunger 12 during the maximum compression of the coil spring 19 is reduced, it is possible to suppress abnormal wear and abnormal heat generation.
・上記実施形態では、バネ受け部材１７，１１７に形成された溝２２の最奥部にシート面２３，１２３を設けていたが、コイルバネ１９の脱落を防止可能であれば、溝２２を割愛して、ポンプボディ１０の外部に露出した部分にシート面２３，１２３を設けるようにしてもよい。 In the above embodiment, the sheet surfaces 23 and 123 are provided at the innermost part of the groove 22 formed in the spring receiving members 17 and 117. However, if the coil spring 19 can be prevented from falling off, the groove 22 is omitted. Thus, the seat surfaces 23 and 123 may be provided on the portion exposed to the outside of the pump body 10.
Ｌ…コイルバネの中心軸、Ｓ…シート面に対するコイルバネの座面、１０…ポンプボディ、１１…シリンダ、１２…プランジャ、１３…加圧室、１４…燃料室、１５…電磁吸入弁、１６…チェック弁、１７，１１７…バネ受け部材、１８…プレート、１９…コイルバネ、２０…リフタ、２０ａ…内底面、２１…ローラー、２２…溝、２３，１２３…シート面、１００…シム。 L: central axis of the coil spring, S: seating surface of the coil spring relative to the seat surface, 10 ... pump body, 11 ... cylinder, 12 ... plunger, 13 ... pressurizing chamber, 14 ... fuel chamber, 15 ... electromagnetic intake valve, 16 ... check Valve, 17, 117 ... Spring receiving member, 18 ... Plate, 19 ... Coil spring, 20 ... Lifter, 20a ... Inner bottom surface, 21 ... Roller, 22 ... Groove, 23, 123 ... Sheet surface, 100 ... Shim.
Claims (2)
前記コイルバネの中心軸の延伸方向において、前記シリンダから見た前記プランジャの突出方向をポンプ下方とし、前記プランジャの往復動に伴う前記コイルバネの圧縮量が最大となったときに同コイルバネが前記プレートに加える同コイルバネの径方向の力である横力の方向を最圧縮時横力方向としたとき、
前記シート面に対する前記コイルバネの座面が、同コイルバネの径方向内側に向かうほど前記ポンプ下方に向うように傾斜した面とされるとともに、
前記座面のコイルバネ径方向内側の縁からコイルバネ径方向外側の縁までの前記コイルバネの径方向における距離を同座面の幅としたとき、前記座面にあって、前記コイルバネの中心軸から見たときに前記最圧縮時横力方向に位置する部分では、同座面にあって、前記コイルバネの中心軸から見たときの前記最圧縮時横力方向の反対方向に位置する部分よりも、前記幅が大きくされている
ことを特徴とする燃料ポンプ。 A cylindrical plunger, a pump body having a cylinder in which one end is inserted inside and the other end protrudes to the outside so that the plunger can be slid back and forth, and the cylinder in the plunger The plate provided at the protruding end so as to be reciprocally integrated with the plunger, the seat surface provided on the pump body, and the reciprocating direction of the plunger so as to be the expansion and contraction direction. In a fuel pump comprising a coil spring interposed between a seat surface and the plate,
In the extending direction of the central axis of the coil spring, the protruding direction of the plunger as viewed from the cylinder is below the pump, and when the amount of compression of the coil spring accompanying the reciprocating movement of the plunger is maximized, the coil spring is applied to the plate. When the direction of the lateral force, which is the radial force of the coil spring to be applied, is the lateral force direction at the maximum compression,
The seat surface of the coil spring with respect to the seat surface is a surface that is inclined so as to be directed downward of the pump as it goes inward in the radial direction of the coil spring,
When the distance in the radial direction of the coil spring from the inner edge of the coil spring in the radial direction to the outer edge of the coil spring in the radial direction is defined as the width of the seating surface, the seat is located on the seat and viewed from the central axis of the coil spring. In the portion located in the lateral force direction at the time of the most compression at the time, than the portion located in the same seating surface and located in the opposite direction of the lateral force direction at the time of the most compression when viewed from the central axis of the coil spring, The fuel pump, wherein the width is increased.
前記最圧縮時横力方向は、前記コイルバネの中心軸から見て同コイルバネにおける前記プレート側の巻端が位置する方向となっているThe lateral force direction at the time of most compression is the direction in which the winding end on the plate side of the coil spring is located when viewed from the central axis of the coil spring.
請求項１に記載の燃料ポンプ。The fuel pump according to claim 1.
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