JP6709282B2 - High pressure fuel supply pump and assembling method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプに関し、特に吐出する燃料の量を調節する電磁吸入弁を備えた燃料供給ポンプとその組み立て方法に関する。 The present invention relates to a high-pressure fuel supply pump that pumps fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply pump including an electromagnetic suction valve that adjusts the amount of fuel to be discharged and a method for assembling the fuel supply pump.
自動車等の内燃機関の内、燃焼室内部へ直接的に燃料を噴射する直接噴射タイプの内燃機関において、燃料を高圧化し所望の燃料流量を吐出する電磁吸入弁を備えた高圧燃料ポンプが広く用いられている。 Among internal combustion engines such as automobiles, in a direct injection type internal combustion engine that directly injects fuel into the combustion chamber, a high-pressure fuel pump equipped with an electromagnetic suction valve that increases the pressure of fuel and discharges a desired fuel flow rate is widely used. Has been.
たとえば特許5537498号公報においては、電磁吸入弁を備えた高圧燃料ポンプの一例として、電磁力によって運動するロッドの動きに伴って前記ロッドと別部材のバルブを動かすことにより、バルブの開閉弁を制御する構造であり、電磁コイルへ通電することによりバルブが閉弁し、電磁コイルへの電流が遮断されるとバルブ開弁する、いわゆるノーマルオープン型の電磁吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプが記載されている。 For example, in Japanese Patent No. 5537498, as an example of a high-pressure fuel pump provided with an electromagnetic suction valve, a valve that is a member separate from the rod is moved in accordance with the movement of the rod that is moved by electromagnetic force to control the valve opening/closing valve. A high-pressure fuel supply pump equipped with a so-called normally-open type electromagnetic intake valve that is a structure that closes the valve by energizing the electromagnetic coil and opens the valve when the current to the electromagnetic coil is cut off is described. Has been done.
しかしながら、特許文献1に記載のようなロッドとバルブが別部材の吸入弁機構では、圧縮工程においてバルブを確実に閉弁させるため、閉弁時においてバルブとロッドの間に隙間を空ける必要がある。ここで、構成部品の寸法ばらつきを考慮しても確実に隙間を残す必要があるため、隙間はあらかじめ広く設定せざるを得ない。 However, in the intake valve mechanism described in Patent Document 1 in which the rod and the valve are separate members, it is necessary to open a gap between the valve and the rod when closing the valve in order to surely close the valve in the compression process. .. Here, it is necessary to surely leave the gap even if the dimensional variation of the component parts is taken into consideration, and therefore the gap has to be set wide in advance.
その一方で隙間が広すぎると、開弁時において電磁コイルへの電流の遮断から、実際にバルブが開弁するまでの時間に遅れが生じ、燃焼効率の低下を招いてしまう。 On the other hand, if the gap is too wide, there is a delay in the time from the interruption of the current to the electromagnetic coil when the valve is opened until the valve is actually opened, leading to a reduction in combustion efficiency.
そこで、本発明の目的は、電磁吸入弁の開弁時間遅れの原因となるバルブとロッドの隙間を低減した、高圧燃料供給ポンプを提供するものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-pressure fuel supply pump in which the clearance between the valve and the rod, which causes a delay in opening the electromagnetic suction valve, is reduced.
上記した課題を解決するために本発明は、固定コアにより発生する磁気吸引力により吸引されるアンカーと、前記アンカーにより駆動されるロッドと、当該ロッドとは別体に構成され、弁座にシートするバルブと、を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、前記固定コア、前記アンカー、及び前記ロッドと、が一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、前記磁気ユニットとは別の部材として構成されるアジャスタ部材と、前記磁気ユニットとの間に前記アジャスタ部材を挟むように配置され、前記弁座を構成するシート部材と、を備え、前記アンカーが前記固定コアに接触した状態で前記磁気ユニットが前記シート部材に取り付けられる場合に、前記アジャスタ部材により前記ロッドの先端部と前記バルブとの間に隙間が形成されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an anchor that is attracted by a magnetic attraction force generated by a fixed core, a rod that is driven by the anchor, and the rod that are separate members, and a seat is formed on a valve seat. In the high-pressure fuel supply pump including the valve, a magnetic unit in which the fixed core, the anchor, and the rod are configured as one unit, and an adjuster configured as a member separate from the magnetic unit. A sheet member that is disposed so as to sandwich the adjuster member between the member and the magnetic unit and that constitutes the valve seat, and the magnetic unit is the seat when the anchor is in contact with the fixed core. When mounted on a member, the adjuster member forms a gap between the tip of the rod and the valve.
このように構成した本発明によれば、構成部品の寸法ばらつきを、組み立て時に調整し、吸引状態のロッドと閉弁状態のバルブとのエアギャップを最適な範囲に調整することで、電磁吸入弁の開弁遅れを低減した高圧燃料ポンプを提供することができる。 According to the present invention thus configured, the electromagnetic suction valve is adjusted by adjusting the dimensional variation of the components at the time of assembly and adjusting the air gap between the rod in the suction state and the valve in the valve closed state to the optimum range. It is possible to provide a high-pressure fuel pump with reduced valve opening delay.
以下、本発明の高圧燃料供給ポンプの実施例について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the high-pressure fuel supply pump of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図6に示す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を説明する。 First, the configuration and operation of the system will be described using the overall configuration diagram of the engine system shown in FIG.
破線で囲まれた部分が高圧燃料供給ポンプ(以下、高圧ポンプと呼ぶ)の本体を示し、この破線の中に示されている機構・部品はポンプボディ1に一体に組み込まれていることを示す。 The part surrounded by the broken line shows the main body of the high-pressure fuel supply pump (hereinafter referred to as the high-pressure pump), and the mechanism and parts shown in the broken line show that it is integrally incorporated in the pump body 1. ..
燃料タンク20の燃料は、エンジンコントロールユニット27(以下ECUと称す)からの信号に基づきフィードポンプ21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、吸入配管28を通して高圧ポンプの低圧燃料吸入口10aに送られる。低圧燃料吸入口10aから吸入ジョイント51を通過した燃料は弁102を有する圧力脈動伝播防止機構100、圧力脈動低減機構9、吸入通路を介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁300の吸入ポート31Bに至る。
The fuel in the
電磁吸入弁300に流入した燃料は、燃料導入通路30P及び弁体30を通過し加圧室11に流入する。エンジンのカム機構93によりプランジャ2に往復運動する動力が与えられる。プランジャ2の往復運動により、プランジャ2の下降行程には弁体30から燃料を吸入し、上昇行程においては、燃料が加圧される。燃料が加圧されると、吐出弁機構8を介し、圧力センサ26が装着されているコモンレール23へ燃料が圧送される。そしてECU27からの信号に基づきインジェクタ24が燃焼室へ燃料を噴射する。本実施例はインジェクタ24がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を吹きつける、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧ポンプについて記載するが、その他のシステムにも適用可能である。ECU27から電磁吸入弁300への信号を受け、高圧ポンプは、所望の燃料流量をコモンレール側へ向けて吐出する。
The fuel that has flowed into the
以下、高圧ポンプの詳細な構造について図1、図2、図3を用いて説明する。 The detailed structure of the high-pressure pump will be described below with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
図1は本実施例の高圧ポンプの縦断面図を示し、図2は高圧ポンプを上方から見た水平方向断面図を示す。また図3は高圧ポンプを図1と別方向から見た縦断面図である。 FIG. 1 shows a vertical sectional view of the high-pressure pump of this embodiment, and FIG. 2 shows a horizontal sectional view of the high-pressure pump as seen from above. Further, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the high-pressure pump viewed from a direction different from that of FIG.
はじめに、図1を用いて、本実施例について説明する。本実施例の高圧ポンプはポンプボディ1に設けられた取付けフランジ1Eを用いて内燃機関のシリンダヘッド90の平面に密着し、図示しない複数のボルトで固定される。
First, this embodiment will be described with reference to FIG. The high-pressure pump of this embodiment is attached to the flat surface of the
シリンダヘッド90とポンプボディ1との間をシールするため、ポンプボディ1にOリング61が嵌め込まれている。これによりエンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
An O-
ポンプボディ1にはプランジャ2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。また燃料を加圧室11に供給するための電磁吸入弁300と加圧室11から吐出通路に燃料を吐出し逆流を防止するための吐出弁機構8が設けられている。吐出弁機構8を通過した燃料は、吐出ジョイント12Cによりエンジン側部品へ移動する。
A
シリンダ6はその外周側で、圧入によりポンプボディ1と固定され、ポンプボディ1との隙間から加圧した燃料が低圧側に漏れないよう、円筒状の圧入部の表面で燃料をシールする。シリンダ6を軸方向に平面接触させることにより、ポンプボディ1とシリンダ6との円筒状の圧入部のシールに加え、二重にシールすることが可能となる。
The
プランジャ2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93が配置される。また、カム93の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ2に動きを伝達するタペット92が設けられている。プランジャ2はリテーナ15を介してばね4にてタペット92に圧着される。この構成により、カム93の回転運動に伴い、プランジャ2を上下に往復運動させることができる。
At the lower end of the
また、シールホルダ7の内周下端部に保持されたプランジャシール13が、シリンダ6の図中下方部においてプランジャ2の外周に摺動可能に接触するよう設置されている。これにより、プランジャ2が摺動したとき、副室7Aの燃料をシールし内燃機関内部へ流入するのを防ぐ。それと同時に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1の内部への流入を防止する。
The
ポンプボディ1には吸入ジョイント51が取り付けられている。吸入ジョイント51は、車両の燃料タンク20からの燃料を供給する低圧配管に接続されており、燃料は低圧配管を通り、高圧ポンプ内部に供給される。吸入ジョイント51内の吸入フィルタ52は、燃料タンク20から低圧燃料吸入口10aまでの間に存在する異物を燃料の流れによる高圧燃料ポンプ内への吸入を防ぐ役目を果たす。
A
低圧燃料吸入口10aを通過した燃料は、圧力脈動低減機構9、低圧燃料流路10Dを介して電磁吸入弁300の吸入ポート31Bに至る。
The fuel that has passed through the low-pressure fuel intake port 10a reaches the
加圧室11の出口に設けられた吐出弁機構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のストローク(移動距離)を決めるストッパ8Dから構成される。吐出弁ストッパ8Dとポンプボディ1は当接部8Eで溶接により接合され、燃料と外部を遮断している。
The discharge valve mechanism 8 provided at the outlet of the pressurizing chamber 11 includes a
加圧室11と吐出弁室12Aに燃料差圧が無い状態においては、吐出弁8Bは吐出弁ばね8Cによる付勢力で吐出弁シート8Aに圧着され閉弁状態となっている。加圧室11の燃料圧力が、吐出弁室12Aの燃料圧力よりも大きくなった時に初めて、吐出弁8Bは吐出弁ばね8Cに逆らって開弁する。そして、加圧室11内の高圧の燃料は吐出弁カバー12Dに覆われている吐出弁室12A、燃料吐出通路12B、燃料吐出口12を経てコモンレール23へと吐出される。吐出弁8Bは開弁した際、吐出弁ストッパ8Dと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁8Bのストロークは吐出弁ストッパ8Dによって適切に決定される。この構成によりストロークが大きすぎることによる、吐出弁8Bの閉じ遅れを防ぐことができる。よって、吐出弁室12Aへ高圧吐出された燃料が再び加圧室11内に逆流してしまうのを防止でき、高圧ポンプの効率低下を抑制することができる。また、吐出弁8Bが開弁および閉弁運動を繰り返す際に、吐出弁8B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8Dの外周面にてガイドしている。以上のようにすることで、吐出弁機構8は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。
In the state where there is no fuel pressure difference between the pressurizing chamber 11 and the
以上に説明したように、加圧室11は、ポンプボディ1、電磁吸入弁300、プランジャ2、シリンダ6、吐出弁機構8にて構成される。
As described above, the pressurizing chamber 11 includes the pump body 1, the
カム93の回転により、プランジャ2がカム93の方向に移動して吸入行程状態にある時は、加圧室11の容積は増加するため加圧室11内の燃料圧力が低下する。この行程で加圧室11内の燃料圧力が吸入通路10Dの圧力よりも低くなると、弁体30は開口状態となる。そのため燃料は弁体30が開弁して形成される開口部を通り、ポンプボディ1に設けられた連通穴1Aと、シリンダ6の溝6A、連通孔6Bを通過し、加圧室11に流入する。
When the
吸入行程が終了すると、プランジャ2が上昇運動に転じ圧縮行程に移る。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吸引力は作用しない。ロッド付勢ばね40は、無通電状態において弁体30を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されており、このような高圧ポンプはノーマルオープン式と呼ばれる。
When the suction stroke is completed, the
加圧室11の容積は、プランジャ2の上昇運動(圧縮)に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室11に吸入された燃料が、再び開弁状態のバルブ30の開口部を通して吸入通路10Dへと戻されるので、加圧室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 chamber 11 decreases with the upward movement (compression) of the
ここから、電磁吸入弁300の構造について、図4および図5を用いて説明する。電磁吸入弁300とは、電磁コイル43への通電により第二磁性コア39に磁気吸引力を生じさせ、アンカー36、ロッド35とこれらに続き配置される弁体30を可動させることにより、燃料を吸入し、加圧室11に送る機構のことを指す。
From here, the structure of the
前記したとおり、図4に示すいわゆるノーマルオープン式の電磁吸入弁300は、無通電状態において、強力なロッド付勢ばね40によって、弁体30が開弁する方向へロッド35を稼働させる。エンジンコントロールユニット27(以下ECUと呼ぶ)からの制御信号が電磁吸入弁300に印加されると、電磁コイル43には端子46を介して電流が流れる。電流が流れることにより、第二磁性コア39は磁気吸引力を生じる。
As described above, the so-called normally open type
アンカー36の間には、アンカー36を係止するフランジ部35Aを備えたロッド35が配置される。なお、ロッド付勢ばね40は、蓋保持部材39及び蓋部材44により覆われている。ロッド35はフランジ部35Aを有することにより、アンカー36を係止することができるため、アンカー36とともに移動することが可能となる。またロッド35はアンカー36の下部に閉弁付勢ばね41及び、燃料通路37Aを備えたロッドガイド部37の間に配置される。
Between the
図4および図5に記載の磁気吸引面Sにおいて、電磁コイル43に電流が流れることにより、第二磁性コア39の磁気吸引力が発生する。アンカー36は磁気吸引力により第二磁性コア39側に引き寄せられる。それに伴い、アンカー36とアンカー36を係止しているロッド35が閉弁方向に引き寄せられ、図5のような状態となる。
On the magnetic attraction surface S shown in FIGS. 4 and 5, when a current flows through the
第二磁性コア39とアンカー36が磁気吸引力によって接触している状態においては、ロッド35とバルブ30の間にはロッド―バルブ間隙間35Dが存在する。ロッド―バルブ間隙間35Dが存在しない場合、アンカー35とロッド35が第二磁性コア39に磁気吸引されてもバルブ30が弁座部材31と接触できず、加圧室11への流路を閉じることができなくなる。このロッド―バルブ間隙間35Dについては、後程詳述する。
When the second
なお、ロッド35はフランジ部35Aの内周部で、アンカー36と接触する位置において、内周側に凹む、凹み部35Bが形成される。これによりアンカー36が接触した際の逃げ部を形成できるため、ロッド35、あるいはアンカー36の衝突による破損を防止できる。さらにロッド35は弁体30の側の先端部において、先端に向かう程、径が小さくなる傾斜部35Cが形成される。
It should be noted that the
このような構成により、ロッド35にアンカー36を挿入する際に多少芯がずれていたとしても容易に組み込み可能であり、生産効率を上げることが可能である。なお、ロッド35は旋盤加工により形成されるため、弁体30の側の先端部において、弁体30と反対側に凹む、凹み部が形成される。
With such a configuration, even if the core is slightly deviated when the
ロッド35の下部(吸入弁側)には弁体30、吸入弁付勢ばね33、ストッパ32を備える。弁体30には加圧室側に突き出し、吸入弁付勢ばね33によりガイドされるガイド部30Bが形成される。弁体30はロッド35の移動に伴って弁体ストローク30Eの隙間の分だけ移動し、開弁閉弁を制御する。また開弁状態で供給通路10Dから供給された燃料は加圧室に供給される。ガイド部30Bは、吸入弁機構のハウジング内部に圧入され、固定されたストッパ32に衝突することにより動きを停止する。なお、ロッド35と弁体30は別体で独立した構造をとっている。弁体30は吸入側に配置された弁座部材31の弁座に接触することで加圧室11への流路を閉じ、また弁座から離れることで加圧室11への流路を開くように構成される。
A
磁気付勢力がロッド付勢ばね40の付勢力に打ち勝ち、ロッド35はバルブ30から離れる方向に移動する。よって、吸入弁付勢ばね33による付勢力と燃料が吸入通路10Dに流れ込むことによる流体力により吸入弁30が閉弁する。閉弁後、加圧室11の燃料圧力はプランジャ2の上昇運動と共に上昇し、燃料吐出口12の圧力以上になると、吐出弁機構8を介して高圧燃料の吐出が行われ、コモンレール23へと供給される。この行程を吐出行程と称する。
The magnetic biasing force overcomes the biasing force of the
以上に述べたとおり、プランジャ2の圧縮行程(下始点から上始点までの間の上昇行程)は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁300のコイル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。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い。すなわち、吸入通路10Dに戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。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い。すなわち、吸入通路10Dに戻される燃料が多く、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、ECU27からの信号によって制御される。
As described above, the compression stroke of the plunger 2 (the upward stroke from the lower start point to the upper start point) includes the return stroke and the discharge stroke. The amount of high-pressure fuel discharged can be controlled by controlling the timing of energizing 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、内燃機関が必要とする量を適切に吐出できるよう制御することが出来る。
By controlling the power supply timing to the
リリーフバルブ200は、リリーフバルブカバー201、ボール弁202、リリーフバルブ押え203、ばね204、ばねホルダ205で構成される。リリーフバルブ200は、コモンレール23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のみ作動するよう構成された弁であり、コモンレール23やその先の部材内の圧力が高くなった場合にのみ開弁し、燃料を加圧室に戻すという役割を持つ。そのため、非常に強力なばね204を有している。
The
低圧燃料室10には高圧ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管28へ波及することを低減させるための圧力脈動低減機構9が設置されている。また、圧力脈動低減機構9の上下にはそれぞれ、間隔を持ってダンパ上部10B、ダンパ下部10Cが設けられている。
一度加圧室11に流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁の弁体30を通して吸入通路10Dへと戻される場合、吸入通路10Dへ戻された燃料により低圧燃料室10には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室10に設けた圧力脈動低減機構9は、波板状の円盤型金属板2枚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おり、圧力脈動はこの金属ダンパが膨張・収縮することで吸収低減される。金属ダンパをポンプボディ1の内周部に固定するための取り付け金具9Bであり、燃料通路上に設置されるため、ダンパとの支持部を全周では無く、一部とし前記取り付け金具9Bの表裏に流体が自由に行き来できるようにしている。The low
When the fuel once flowing into the pressurizing chamber 11 is returned to the suction passage 10D through the
プランジャ2は、大径部2Aと小径部2Bを有し、プランジャの往復運動によって副室7Aの体積は増減する。副室7Aは燃料通路10Eにより低圧燃料室10と連通している。プランジャ2の下降時は、副室7Aから低圧燃料室10へ、上昇時は、低圧燃料室10から副室7Aへと燃料の流れが発生する。
The
このことにより、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、高圧ポンプ内部で発生する圧力脈動を低減する機能を有している。 As a result, the fuel flow rate into and out of the pump in the suction stroke or the return stroke of the pump can be reduced, and it has the function of reducing the pressure pulsation generated inside the high-pressure pump.
近年、燃焼効率向上のため、高圧ポンプの吐出燃料圧力のさらなる高圧化が求められている。そのため加圧室11ではこれまで以上に燃料を加圧する必要がある。本実施例の図5に示すようなロッド35と弁体30が別体で構成される高圧ポンプにおいては、圧縮工程で加圧室11が高圧となることで、自動的に弁体30が弁座部材31に衝突する。今後、さらに高圧化が進むと、弁体30が弁座部材31に衝突する際、あるいは弁体30がストッパ32に衝突する際の衝撃が非常に大きくなることが予想され、衝撃に耐えられるような強度を持つ弁座部材31が求められる。
In recent years, in order to improve combustion efficiency, it is required to further increase the discharge fuel pressure of the high pressure pump. Therefore, it is necessary to pressurize the fuel in the pressurizing chamber 11 more than ever. In the high-pressure pump in which the
そこで本実施例では、弁座部材31とロッドガイド部材27も一体に成形されている。
弁体30は平板形状で構成され、平板部30Aと加圧室側に突出するガイド部30Bとを備えて構成されている。Therefore, in this embodiment, the
The
さらに強度を増すため、本実施例では平板部の厚みをより厚くすることとした。具体的には、平板部から突出するガイド部30Bの厚みに対して、平板部の厚みのほうが厚くなるよう構成する。このようにすることで強度の向上が可能となる。
In order to further increase the strength, the thickness of the flat plate portion is increased in this embodiment. Specifically, the thickness of the flat plate portion is larger than the thickness of the
図5には弁座部材31に形成される吸入ポート31B(流路)が最も大きい位置の断面図を示す。このとき吸入ポート31Bに対して下流側における弁座部材31の平板部と接触する弁座部の上記移動方向における厚みよりも弁体30の平板部の厚みを厚くすることが望ましい。このように構成することで、弁体30に強度を持たせることが可能となる。
FIG. 5 shows a sectional view of a position where the
ここで、図5の説明の際に述べた、ロッド‐バルブ間隙間35Dについて詳しく説明する。先に述べた通り、ロッド‐バルブ間隙間35Dは、必ずロッド‐バルブ間隙間35D≧0となることが必要である。これは、閉弁時においてロッド‐バルブ間隙間35Dが0より大きかった場合、確実に閉弁することが困難となるからである。
Here, the rod-
その一方でロッド‐バルブ間隙間35Dが広すぎると、電磁コイル43への通電が遮断されることにより、第二磁性コア39によるアンカー36に対する磁気吸引力がなくなり、ロッド付勢ばね40がロッド35を開弁方向へ動かし始めてから、ロッド35とバルブ30が接触して開弁されるまでに時間差が生じ、開弁遅れが発生するという課題が生じる。開弁遅れは、圧縮工程から吐出工程の周期が短くなるエンジン高回転領域で特に大きくなり、高圧ポンプの制御性を悪化させてしまう。これまで、ロッド‐バルブ間隙間35Dは、電磁吸入弁300の部品寸法のばらつきも含めて0以上となるように設定することを優先させていたため、従来の構造では、ロッドーバルブ間隙間35Dを十分に狭くすることは難しかった。
On the other hand, if the rod-
そこで本実施例では、バルブ30が閉弁状態においてバルブ30とロッド35先端との間に所定の隙間が形成されるように、前記弁座31の位置を調節するアジャスタ部材48を設けることを特徴とする。言い換えると、ロッド35を付勢することで、バルブ30を開弁させる第一のばね(ロッド付勢ばね40)を備え、磁気吸引力によってアンカー36が固定コア(第二磁性コア39)に吸引されることで、ロッド35とバルブ30との間に隙間が形成されるよう構成する。上記のような構成をとることにより、アジャスタ部材48が前記部品寸法ばらつきを吸収し、ロッド‐バルブ間隙間35Dを必要十分な狭さ以下に調整することができる。また、アジャスタ部材48は燃料に対する耐食性を考慮して、ステンレス鋼を用いることが望ましい。
Therefore, the present embodiment is characterized in that the
本実施例において、アジャスタ部材48は、固定コア(第二磁性コア39)とアンカー及びロッドが一つのユニットとして構成される磁気ユニットと、弁座を構成するシート部材との間に配置される。図5に記載の高圧ポンプにおいてロッドガイド部37が一体成形された弁座部材31は、第一磁性コア38に圧入あるいは挿入され、弁座部材31と第一磁性コア38の間には、アジャスタ部材48が挟まれる。
In the present embodiment, the
アジャスタ部材48は固定コア(第二磁性コア39)から前記弁座の間に配置されたいずれの部材間に配置されてもよいが、アジャスタ部材48の挿入される位置については固定コア(第二磁性コア39)において発生する磁気吸引力、磁気回路の妨げとならない位置に配置される必要がある。これは、アンカー、ロッドの開弁遅れ、閉弁遅れを防止するためである。ただしアジャスタ部材48自体の磁気抵抗値が低い場合はこの限りではない。
The
加えて、アジャスタ部材はバルブ30とは直接接しない位置に配置される必要がある。
アジャスタ部材48は微小な寸法調整を行うための部材であり、摩耗による寸法の変化を防ぐためである。In addition, the adjuster member needs to be arranged at a position not in direct contact with the
The
以上に述べたとおり、アジャスタ部材48の組み付け位置を、バルブ30との衝突や、ロッド35との摺動を繰り返すために高強度、高硬度な材料を用いる必要がある弁座部材31と、磁気回路を形成するために磁気特性を考慮した厳密な材料選定が必要な第一磁気コアの間とすることで、アジャスタ部材48の材料選定に対する制約を減らすことができる。
As described above, the assembling position of the
ここで、大量生産を考えると、ひとつひとつの部品でその公差ばらつきも異なるため、ある一つの軸方向寸法を有するアジャスタ部材48では対応できない場合がある。そこでアジャスタ部材48はその軸方向寸法の違いで複数種類用意されており、電磁吸入弁300を構成する他の部品寸法に合わせて、ロッド‐バルブ間隙間35Dが十分に狭くなるものを、選択的に使用することとする。
Here, in consideration of mass production, the tolerance variations of the individual parts are different, and thus the
より具体的には、図7に示すように電磁吸入弁300を組み立てる際、バルブ側部組の寸法Αと、磁性コア側部組で、磁気吸引状態を模擬した状態の寸法Βを測定し、数1の関係になるような軸方向寸法Tをもつアジャスタ部材48を選択して使用する。
More specifically, when assembling the
[数1]
(Β−Α)≦T≦(許容されるロッドーバルブ間隙間35Dの最大値)
このようにすることで、ロッド‐バルブ間隙間35Dは常に許容範囲以下に抑えることができる。[Equation 1]
(Β-Α) ≤ T ≤ (maximum allowable rod-
By doing so, the rod-
アジャスタ部材48は平らなリング、もしくは円筒形状などの単純な形状であることが望ましい。平らなリング、円筒形状であることにより、寸法違いを複数種類製作することを容易にするためである。ただし、リング、円筒形状でなくても、弁座31の位置を調節するという目的を満たすものであれば、これ以外の形状でもよい。
The
また、アジャスタ部材28を磁気ユニット及びシート部材間に組み込む際、ロッド軸方向と直交する方向の動きを規制する規制部が設けられる。規制部はシート部材側もしくは磁気ユニット側のいずれかに形成される。シート部材に形成される場合、規制部はシート部材の磁気ユニットと対向する端面から磁気ユニットの側に突出する突出部で形成される。磁気ユニット側に形成される場合、規制部は磁気ユニットとシート部材と対向する端面からシート部材の側に突出する突出部で形成される。
Further, when the
本実施例では、調整部材としてアジャスタ部材48を1つだけ使用しているが、2つ以上あるいは、複数種類を組み合わせて用いてもよい。
In the present embodiment, only one
ここで、本実施例で説明に用いている高圧ポンプは、ロッド35が第一のバネ力によりバルブ30を弁座31から引き離す方向へ移動したとき、バルブ30が開弁し、ロッド35が第二のバネもしくは磁気力によりバルブ30を弁座31へ押しつける方向へ移動したとき、バルブ30と弁座31が離れ、閉弁する、いわゆるノーマルオープン型であったが、ノーマルクローズ型の高圧ポンプであっても、本実施例の効果を得ることができる。
Here, in the high-pressure pump used in the description of the present embodiment, when the
また、これまでロッドーバルブ間隙間Dについて述べてきたが、アジャスタ部材48を設けることにより、ロッドが開弁位置まで移動して、前記バルブが開弁した状態においてロッドロッドーバルブ間隙間Dだけでなく、固定コア(第二磁性コア39)-アンカー間隙間についても同時に調節することが可能となる。
Also, although the rod-valve gap D has been described so far, by providing the
図8は、本発明の実施例2を示すものである。弁座部材31と第一磁性コア38との間にアジャスタ部材としてゴム製をはじめとする弾性部材で成形されたOリング49が挟まれる。Oリング49は電磁吸入弁300を構成する他の部品寸法に合わせて、ロッドーバルブ間隙間35Dが十分に狭くなるまで潰して使用される。このようにすることでロッド‐バルブ間35Dは常に許容範囲以下に抑えることが可能となる。
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. An O-
また、ロッド‐バルブ間隙間Dの寸法に合わせて、Oリングをつぶす量を変化させることにより、ロッドーバルブ間隙間35Dを調節することも可能である。このようにすることで、寸法を変えたOリングを数種類用意する必要なくなるため、組み立てがより簡易的になるという効果を奏す。
It is also possible to adjust the rod-
本実施例ではゴム製のOリング49を使用したが、ロッドーバルブ間隙間35Dの調整に必要なだけ変形可能であればよく、他の樹脂やばね等を用いてもよい。また、銅やアルミといった金属を弾性もしくは塑性変形させて用いてもよい。
Although the rubber O-
以上をまとめると、実施例1及び実施例2にかかる構成を用いれば、構成部品の寸法ばらつきを組み立て時に調整し、吸引状態のロッドと閉弁状態のバルブとのエアギャップを最適な範囲に調整することで、電磁吸入弁の開弁遅れを低減した、高圧燃料ポンプを提供することができる。 To summarize the above, if the configurations according to the first and second embodiments are used, the dimensional variations of the components are adjusted during assembly, and the air gap between the rod in the suction state and the valve in the valve closed state is adjusted to the optimum range. By doing so, it is possible to provide a high-pressure fuel pump in which the opening delay of the electromagnetic suction valve is reduced.
1 ポンプボディ
2 プランジャ
6 シリンダ
7 シールホルダ
7A 副室
8 吐出弁機構
9 圧力脈動低減機構
10a 低圧燃料吸入口
10C ダンパ下部
10D 低圧燃料吸入通路
11 加圧室
12 燃料吐出口
13 プランジャシール
23 コモンレール
27 ECU
30 バルブ
31 弁座部材
32 ストッパ
32a
35 ロッド
35A〜D ロッド−バルブ間隙間
36 アンカー
37 ロッドガイド部
38 第一磁性コア
39 第二磁性コア
40 ロッド付勢ばね
43 電磁コイル
46 端子
48 アジャスタ部材
49 Oリング
51 吐出ジョイント
100 圧力脈動伝播防止機構
101 弁シート
102 弁
103 ばね
104 ばねストッパ
200 リリーフバルブ
202 ボール弁
203 リリーフバルブ押え
204 ばね
205 ばねホルダ
300 電磁吸入弁
400 溶接部空間
500 レーザビーム1
30
35
Claims (10)
前記軸方向に対向する前記弁座部材の端面と前記磁性コアの端面との間に挟まれて前記弁座部材の前記端面と前記磁性コアの前記端面とを離隔させることで、前記アンカーと前記固定コアとの接触時に前記ロッドの前記先端部と前記弁体との間に隙間を生じさせるアジャスタ部材を備え、
前記軸方向において、前記弁座にシートした前記弁体から前記弁座部材の前記アジャスタ部材に接する面までの寸法をA、前記アンカーが前記固定コアに接触した状態の前記ロッドの前記先端部と前記磁性コアの前記アジャスタ部材に接する面との間の寸法をB、前記アジャスタ部材の寸法をt、前記隙間の最大値をDとすると、B−A≦t≦Dが成立することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 A valve seat member, a valve seat provided on the valve seat member, a valve body biased toward the valve seat, a rod having a tip portion facing the valve body, and an axial direction of the rod. A spring that biases the tip to move the valve element in the valve opening direction, an anchor that locks an end of the rod opposite to the tip, and a magnetic attraction force that attracts the anchor are provided. A fixed core that comes into contact with the anchor when it is generated and moves the rod together with the anchor in the valve closing direction of the valve seat, and the rod is disposed between the fixed core and the valve seat member. And a magnetic core that accommodates the anchor that is movably in the axial direction ,
The anchor and the end face of the magnetic core are sandwiched between the end face of the valve seat member and the end face of the magnetic core, which are opposed to each other in the axial direction, to separate the end face of the valve seat member and the end face of the magnetic core from each other. comprise an adjuster member that causes a gap between the tip portion of the rod upon contact with the fixed core and the valve body,
In the axial direction, the dimension from the valve body seated on the valve seat to the surface of the valve seat member in contact with the adjuster member is A, and the tip portion of the rod with the anchor in contact with the fixed core When the dimension between the magnetic core and the surface in contact with the adjuster member is B, the dimension of the adjuster member is t, and the maximum value of the gap is D, B-A≤t≤D is satisfied. High pressure fuel supply pump.
複数の前記アジャスタ部材を備えることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
High-pressure fuel supply pump according to claim Rukoto comprising a plurality of said adjuster member.
前記アジャスタ部材は、ステンレス鋼部材であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the adjuster member is a stainless steel member.
前記アジャスタ部材は円筒形状であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the adjuster member has a cylindrical shape.
前記アジャスタ部材は、弾性部材であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the adjuster member is an elastic member.
前記アジャスタ部材の磁気抵抗値は、前記固定コアの磁気抵抗値よりも低いことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
A high-pressure fuel supply pump, wherein a magnetic resistance value of the adjuster member is lower than a magnetic resistance value of the fixed core.
前記アジャスタ部材は、樹脂部材であることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the adjuster member is a resin member.
前記アジャスタ部材は、Oリングであることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The high-pressure fuel supply pump, wherein the adjuster member is an O-ring.
前記弁座部材には前記アジャスタ部材の前記軸方向と直交する方向の動きを規制する規制部が形成され、前記規制部は前記弁座部材の前記磁性コアと対向する端面から前記磁性コアの側に突出する突出部で形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
The said valve seat member regulating portion for regulating the movement perpendicular to the axis of the adjuster member is formed, the regulating portion is the magnetic core from the end surface facing the magnetic core of the valve seat member High-pressure fuel supply pump, characterized in that it is formed of a protruding portion that protrudes to the side of the.
前記磁性コアには、前記アジャスタ部材の前記軸方向と直交する方向の動きを規制する規制部が形成され、前記規制部は前記磁性コアの前記弁座部材と対向する端面から前記弁座部材の側に突出する突出部で形成されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。 The high-pressure fuel supply pump according to claim 1,
Said magnetic core, said regulating portion for regulating the movement perpendicular to the axis of the adjuster member is formed, the regulating portion is the valve seat from the end face facing the valve seat member of said magnetic core A high-pressure fuel supply pump, wherein the high-pressure fuel supply pump is formed by a protruding portion protruding toward the member side.
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