JP7284348B2 - high pressure fuel supply pump - Google Patents
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Description
本発明は、高圧燃料供給ポンプに係り、さらに詳しくは、燃料を加圧する加圧室を有するポンプボディに対して吐出ジョイントなどの機能部材を溶接により接合した高圧燃料供給ポンプに関する。 The present invention relates to a high-pressure fuel supply pump, and more particularly to a high-pressure fuel supply pump in which functional members such as a discharge joint are welded to a pump body having a pressure chamber for pressurizing fuel.
自動車等の内燃機関のうち、燃料を直接的に燃焼室内部へ噴射する直接噴射タイプにおいては、燃料を高圧化するための高圧燃料供給ポンプが広く用いられている。高圧燃料供給ポンプの中には、燃料を加圧する加圧室を有するポンプボディに対して、吐出ジョイントや電磁吸入弁機構などの機能部品が溶接により接合されているものがある(例えば、特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art Among internal combustion engines such as automobiles, a high-pressure fuel supply pump is widely used for increasing the pressure of fuel in a direct injection type that injects fuel directly into the combustion chamber. Some high-pressure fuel supply pumps have functional parts such as a discharge joint and an electromagnetic intake valve mechanism welded to a pump body having a pressurizing chamber for pressurizing fuel (see, for example, Patent Documents 1).
特許文献1に記載の高圧燃料供給ポンプでは、ポンプボディの外周面に形成された穴部に吐出ジョイントが挿入されており、ポンプボディの当該穴部の内周部と吐出ジョイントの外周部とがそれらの接触面において溶接されることで固定されている。ポンプボディと吐出ジョイントとを接合する溶接部に対して、ポンプボディの外周面とは反対側に空間が形成されている。この空間は、応力集中が生じる鋭角の切欠きや隅部半径の小さな切欠きなどが当該溶接部の終端部に形成されることを防止するものである。この空間は、例えば、ポンプボディの環状凹み形状と吐出ジョイントの環状凹み形状とによって形成されている。また、特許文献1に記載の高圧燃料供給ポンプにおいては、ポンプボディの当該穴部の内周部と吐出ジョイントの外周部とを上述の空間よりも穴部奥側において接触させることで、溶接時に発生するスパッタのポンプボディ内部への侵入を防止している。 In the high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1, the discharge joint is inserted into a hole formed in the outer peripheral surface of the pump body, and the inner peripheral portion of the hole of the pump body and the outer peripheral portion of the discharge joint are aligned. They are fixed by being welded at their contact surfaces. A space is formed on the side opposite to the outer peripheral surface of the pump body with respect to the weld that joins the pump body and the discharge joint. This space prevents a notch with an acute angle or a notch with a small corner radius, which causes stress concentration, from being formed at the terminal end of the weld. This space is formed, for example, by the annular recessed shape of the pump body and the annular recessed shape of the discharge joint. In addition, in the high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1, the inner peripheral portion of the hole of the pump body and the outer peripheral portion of the discharge joint are brought into contact with each other on the inner side of the hole rather than the above-described space, so that during welding Prevents generated spatter from entering the pump body.
ところで、近年、燃費の更なる向上等のために燃料の更なる高圧化が求められている。
このため、吐出ジョイントとポンプボディの溶接部及びその近傍の強度も燃料の高圧化に対応して高める必要がある。By the way, in recent years, in order to further improve fuel efficiency, etc., there is a demand for a higher pressure fuel.
For this reason, it is necessary to increase the strength of the welded portion between the discharge joint and the pump body and the vicinity thereof in order to cope with the increase in fuel pressure.
しかし、特許文献1に記載の高圧燃料供給ポンプにおいては、燃料の更なる高圧化によって、上述の空間を形成するポンプボディの環状凹み形状に生じる最大応力が材料強度以上になってしまう懸念がある。当該環状凹み形状の最大応力を低減するには、環状凹み形状における環状方向に直交する面で切断した断面の輪郭曲線(略半円形の曲線)の曲率半径を大きくすることが有効である。しかし、スパッタのポンプボディ内部への侵入を防止するために、ポンプボディ及び吐出ジョイントの環状凹み形状よりも穴部奥側で、ポンプボディの穴部の内周部と吐出ジョイントの外周部とを接触させている。そのため、現状の構造では、ポンプボディの環状凹み形状の輪郭曲線の曲率半径をそれ以上大きくすることは難しい。 However, in the high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1, there is a concern that the maximum stress generated in the annular concave shape of the pump body forming the above-mentioned space may exceed the strength of the material due to the further increase in the pressure of the fuel. . In order to reduce the maximum stress of the annular recessed shape, it is effective to increase the radius of curvature of the profile curve (substantially semicircular curve) of the cross section of the annular recessed shape cut along a plane orthogonal to the annular direction. However, in order to prevent spatter from entering the inside of the pump body, the inner circumference of the hole in the pump body and the outer circumference of the discharge joint are separated from the annular concave shape of the pump body and the discharge joint. are in contact. Therefore, in the current structure, it is difficult to further increase the radius of curvature of the contour curve of the annular concave shape of the pump body.
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、スパッタのポンプ内部への侵入を防止しつつ、溶接部のために設けた空間を形成する部分に生じる応力を低減することができる高圧燃料供給ポンプを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to prevent spatter from entering the interior of the pump while reducing the stress generated in the portion forming the space provided for the weld. It is an object of the present invention to provide a high-pressure fuel supply pump capable of reducing the
本願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、外表面に穴部が設けられたポンプボディと、前記ポンプボディの前記穴部に取り付けられた機能部品と、前記ポンプボディと前記機能部品とを接合する溶接部とを備え、前記溶接部の溶け込み方向の終端部から前記ポンプボディの前記穴部の奥側に向かって前記ポンプボディと前記機能部品との間に空間部が形成され、前記機能部品は、前記穴部の深さ方向の端面と、前記端面の外縁から立ち上がる外周面とを有し、前記ポンプボディの前記穴部を形成する壁面は、前記機能部品の前記端面に対向する対向面と、前記機能部品の前記外周面の外側に位置し、前記対向面の外縁から前記溶接部の前記終端部に至る内周面とを有し、前記機能部品の前記端面と前記ポンプボディの前記対向面とが所定の範囲内の大きさの隙間を形成し、前記空間部は、前記溶接部の前記終端部から前記ポンプボディの前記対向面の範囲まで形成され、前記ポンプボディの前記内周面は、前記溶接部の前記終端部から前記対向面に至る全体が凹曲面に形成されて前記空間部の壁面の一部を構成することを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems, and to give one example, a pump body having a hole provided on the outer surface thereof, a functional component attached to the hole of the pump body, a welding portion that joins the pump body and the functional component, and between the pump body and the functional component from the end of the welding portion in the penetration direction toward the inner side of the hole in the pump body; The functional part has an end surface in the depth direction of the hole and an outer peripheral surface rising from the outer edge of the end surface, and the wall surface forming the hole of the pump body is the and an inner peripheral surface located outside the outer peripheral surface of the functional component and extending from the outer edge of the opposing surface to the terminal end of the welded portion, wherein the functional The end face of the component and the opposing surface of the pump body form a gap having a size within a predetermined range, and the space extends from the terminal end of the welded portion to the opposing surface of the pump body. and the inner peripheral surface of the pump body is formed into a concave curved surface from the end portion of the welded portion to the facing surface, and constitutes a part of the wall surface of the space. .
本発明によれば、機能部品の端面とそれに対向するポンプボディの対向面との組合せによってスパッタのポンプ内部への侵入を防止するので、溶接部のために設けた空間部をポンプボディの対向面に至る範囲まで延長させることで、当該空間部を形成するポンプボディの内周面の凹曲面の曲率を小さくすることが可能となる。したがって、スパッタのポンプ内部への侵入を防止しつつ、当該空間部を形成するポンプボディの内周面に生じる応力を低減することが可能である。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。According to the present invention, the combination of the end face of the functional part and the opposing face of the pump body that opposes it prevents the intrusion of spatter into the pump. , it is possible to reduce the curvature of the concave curved surface of the inner peripheral surface of the pump body that forms the space. Therefore, it is possible to reduce the stress generated on the inner peripheral surface of the pump body forming the space while preventing spatter from entering the pump.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の高圧燃料供給ポンプの実施の形態について図面を用いて説明する。まず、本発明の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプを含む内燃機関の燃料供給システムの構成について図1を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプを含む内燃機関の燃料供給システムを示す構成図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a high-pressure fuel supply pump according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of a fuel supply system for an internal combustion engine including a high-pressure fuel supply pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing a fuel supply system for an internal combustion engine including a high-pressure fuel supply pump according to an embodiment of the invention.
図1中、破線で囲まれた部分は、高圧燃料供給ポンプの本体であるポンプボディを示している。この破線の中に示されている機構及び部品は、ポンプボディに組み込まれたものであることを示している。なお、図1は燃料供給システムの構成を模式的に示した図であり、図1に示された高圧燃料供給ポンプの構成が後述の図2以降に示される構成と異なるところがある。 In FIG. 1, the portion surrounded by broken lines indicates the pump body, which is the main body of the high-pressure fuel supply pump. Mechanisms and parts shown within this dashed line indicate that they are incorporated in the pump body. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the fuel supply system, and the configuration of the high-pressure fuel supply pump shown in FIG. 1 is different from the configuration shown in FIG. 2 and subsequent figures to be described later.
図1において、内燃機関の燃料供給システムは、例えば、燃料を貯留する燃料タンク101と、燃料タンク101内の燃料を汲み上げて送出するフィードポンプ102と、フィードポンプ102から送出された燃料を加圧して吐出する高圧燃料供給ポンプ1と、高圧燃料供給ポンプ1から圧送された高圧の燃料を噴射する複数のインジェクタ103とを備えている。高圧燃料供給ポンプ1は、吸入配管104を介してフィードポンプ102に接続されていると共に、コモンレール105を介してインジェクタ103に接続されている。インジェクタ103は、エンジンの気筒数に応じてコモンレール105に装着されている。コモンレール105には、高圧燃料供給ポンプ1から吐出された燃料の圧力を検出する圧力センサ106が装着されている。本システムは、エンジンのシリンダ筒内に直接的に燃料を噴射するシステム、いわゆる、直噴エンジンシステムである。
In FIG. 1, a fuel supply system for an internal combustion engine includes, for example, a
高圧燃料供給ポンプ1は、燃料を加圧するための加圧室3を内部に有するポンプボディ1aと、ポンプボディ1aに組み付けられたプランジャ4、電磁吸入弁機構300、吐出弁機構500とを備えている。プランジャ4は、往復運動により加圧室3内の燃料を加圧するものである。電磁吸入弁機構300は、加圧室3に吸入する燃料流量を調節する容量可変機構として機能するものである。吐出弁機構500は、プランジャ4により加圧された燃料をコモンレール105側へ吐出するものである。電磁吸入弁機構300の上流側には、高圧燃料供給ポンプ1内で発生した圧力脈動の吸入配管104へ波及を低減させる圧力脈動低減機構12が設けられている。
The high-pressure fuel supply pump 1 includes a
フィードポンプ102、高圧燃料供給ポンプ1の電磁吸入弁機構300、インジェクタ103は、エンジンコントロールユニット(以下、ECUという)107に電気的に接続されており、ECU107の出力する制御信号により制御される。ECU107には、圧力センサ106からの検出信号が入力される。
The
燃料供給システムでは、ECU107の制御信号に基づき駆動されたフィードポンプ102によって燃料タンク101内の燃料が汲み上げられる。この燃料は、フィードポンプ102によって適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管104を通して高圧燃料供給ポンプ1の低圧燃料吸入口2aに送られる。低圧燃料吸入口2aを通過した燃料は、圧力脈動低減機構12及び吸入通路2dを介して電磁吸入弁機構300に至る。電磁吸入弁機構300に流入した燃料は、吸入弁30により開閉される開口部を通過する。この燃料は、往復運動するプランジャ4の下降行程で加圧室3へ吸入され、プランジャ4の上昇行程で加圧室3内において加圧される。加圧された燃料は、吐出弁機構500から燃料吐出口2hを介してコモンレール105へ圧送される。コモンレール105内の高圧の燃料は、ECU107の制御信号に基づき駆動する各インジェクタ103によってエンジンの各シリンダ筒内へ噴射される。高圧燃料供給ポンプ1は、ECU107から電磁吸入弁機構300への制御信号に応じて電磁吸入弁機構300の吸入弁30を開閉させることで、所望の燃料流量を吐出する。
In the fuel supply system, fuel in a
[第1の実施の形態] 次に、本発明の第1の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプの各部の構成を図2~図4を用いて説明する。図2は本発明の第1の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプを示す縦断面図である。図3は本発明の第1の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプを図2に示す縦断面図とは異なる断面で切断した縦断面図である。図4は図2に示す本発明の第1の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプをIV-IV矢視から見た断面図である。 [First Embodiment] Next, the configuration of each part of a high-pressure fuel supply pump according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the high-pressure fuel supply pump according to the first embodiment of the invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the high-pressure fuel supply pump according to the first embodiment of the present invention taken along a cross section different from the longitudinal sectional view shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2, viewed from the IV-IV arrows.
図2~図4において、高圧燃料供給ポンプ1は、燃料を加圧する加圧室3を内部に有するポンプボディ1aと、ポンプボディ1aに組み付けられたプランジャ4、電磁吸入弁機構300(図2及び図4に図示)、吐出弁機構500(図4のみ図示)、リリーフ弁機構600(図2のみ図示)とを備えている。この高圧燃料供給ポンプ1は、ポンプボディ1aに設けた取付フランジ1bを介してエンジンのポンプ取付部111(図2及び図3に図示)に密着し、複数のボルト(図示せず)により固定される。ポンプボディ1aにおけるポンプ取付部111と嵌合する外周面には、Oリング15(図2及び図3に図示)が嵌め込まれている。Oリング15は、ポンプ取付部111とポンプボディ1aとの間をシールし、エンジンオイル等がエンジンの外部に漏れることを防止する。
2 to 4, the high-pressure fuel supply pump 1 includes a
ポンプボディ1aの中央部には、図2及び図3に示すように、長手方向(図2及び図3中、上下方向)に延在する挿入穴部1dが形成されており、挿入穴部1dにシリンダ5が圧入されて取り付けられている。シリンダ5は、プランジャ4の往復運動をガイドするものであり、ポンプボディ1aと共に加圧室3の一部を形成している。シリンダ5の軸方向の中央部には、ポンプボディ1aの挿入穴部1dの開口縁部に設けた固定部1cが係合している。固定部1cは、シリンダ5を加圧室3側へ押圧し、加圧室3内で加圧された燃料がシリンダ5の端面とポンプボディ1aの挿入穴部1dの壁面との間から低圧側に漏れないようシールしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
プランジャ4の先端側(図2及び図3中、下端側)には、タペット6が設けられている。タペット6は、エンジンのカムシャフト(図示せず)に取り付けられたカム112の回転運動を直線的な往復運動に変換してプランジャ4に伝達するものである。プランジャ4は、リテーナ7を介したばね8の付勢力によりタペット6に圧着されている。これにより、カム112の回転運動に伴いタペット6が往復運動することで、プランジャ4がシリンダ5に沿って往復運動し、加圧室3の容積が増減する。
A
ポンプボディ1aにおけるシリンダ5よりもエンジン側に、有底の筒状部を有するシールホルダ9が固定されており、シールホルダ9の底部をプランジャ4が貫通している。シールホルダ9の内部には、プランジャ4とシリンダ5の摺動部を介して加圧室3から漏れ出る燃料を貯めておく副室9aが形成されている。
A
シールホルダ9の内部の底部側(図2及び図3中、下端部側)にはプランジャシール10が保持されている。プランジャシール10は、プランジャ4の外周面が摺動可能に接触するように設置されている。プランジャシール10は、プランジャ4の往復運動時に、副室9a内の燃料がエンジン側へ流出するのを防止する。同時に、エンジン内の潤滑油(エンジンオイルを含む)がエンジン側からポンプボディ1aの内部へ流入することを防止する。
A
また、ポンプボディ1aにおけるエンジンとは反対側の先端部(図2及び図3中、上端部)には、カップ状のカバー13が取り付けられている。ポンプボディ1aの先端部とカバー13により低圧燃料室2cが形成されている。
A cup-shaped
低圧燃料室2c内には、圧力脈動低減機構12が配置されている。圧力脈動低減機構12は、例えば、2つのダンパ12aと、2つのダンパ12aを低圧燃料室2c内に保持する複数の保持部材12bとで構成されている。各ダンパ12aは、2枚の金属ダイアフラムを重ね合わせ、両金属ダイアフラム間の空間に不活性ガスが封入されたものである。ダンパ12aは、膨張及び収縮することで圧力脈動を低減する。複数の保持部材12bは、2つのダンパ12aをカバー13とポンプボディ1aの先端部との間で挟み込むことで低圧燃料室2c内に保持している。
A pressure
カバー13の外周面部には、図3に示すように、低圧燃料吸入口2aを有する吸入ジョイント17が取り付けられている。吸入ジョイント17には吸入配管104(図1参照)が接続され、燃料タンク101(図1参照)からの燃料が吸入ジョイント17を介して高圧燃料供給ポンプ1の内部へ供給される。吸入ジョイント17の流路内には、吸入フィルタ18が配置されている。吸入フィルタ18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の流れによって高圧燃料供給ポンプ1内に吸収されることを防ぐ役目がある。
An intake joint 17 having a low-pressure
図2及び図4に示すように、ポンプボディ1aの外周面(外表面)1eには、第1取付穴部1fが設けられている。第1取付穴部1fは、ポンプボディ1aに形成された吸入通路2dを介して低圧燃料室2cに連通すると共に、ポンプボディ1aに形成された吸入通路2eを介して加圧室3に連通している。第1取付穴部1fには、電磁吸入弁機構300が取り付けられている。電磁吸入弁機構300は、弁体ユニットと、アンカーユニットと、ソレノイドユニットとに大別される。
As shown in FIGS. 2 and 4, the outer peripheral surface (outer surface) 1e of the
弁体ユニットは、例えば、吸入弁30、吸入弁シート31、吸入弁付勢ばね32、ばねホルダ33、吸入弁ストッパ34を有している。吸入弁30は、円盤状の弁部30aと、弁部30aの中央部から弁部30aに直交する方向に延びるロッド部30bとを有している。ロッド部30bの先端部には、ばねホルダ33が取り付けられている。吸入弁シート31は、吸入弁30の弁部30aが着座または離座する弁シート部31aと吸入弁30のロッド部30bを摺動自在に支持するロッドガイド部31bとが一体に形成されている。
吸入弁シート31には、ポンプボディ1aの吸入通路2dに連通する吸入ポート31cが複数設けられている。吸入弁付勢ばね32は、吸入弁シート31のロッドガイド部31b内に配置され、ばねホルダ33を介して吸入弁30を弁シート部31a側(閉弁方向)へ付勢している。吸入弁ストッパ34は、吸入弁30の弁部30aのリフト量を規制するものである。The valve body unit has, for example, an
The
アンカーユニットは、固定部としてのハウジング36、磁気コア37、アンカーガイド38と、可動部として一体的に組み立てられたアンカー39及びアンカースリーブ40と、可動部を付勢するアンカー付勢ばね41とを有している。ハウジング36は、有底の筒状に形成されており、開口部が弁体ユニットの吸入弁シート31と嵌合している。ハウジング36内には、磁気コア37、アンカーガイド38、アンカー39及びアンカースリーブ40が配置されている。磁気コア37は、円筒状に形成されており、ハウジング36内の底部側の内周面に接触した状態で固定されている。アンカーガイド38は、ハウジング36内の底部に固定されている。アンカーガイド38は、ハウジング36の底部から開口部に向かって延在する円柱状に形成されており、磁気コア37の内部に挿通されている。
アンカー39は、円筒状に形成されており、磁気コア37の軸方向のハウジング36の開口側の端面に対向するように配置されている。磁気コア37とアンカー39は、ソレノイドユニットの後述の電磁コイル44の内周側に配置されており、磁気コア37とアンカー39の対向する端面はそれぞれ相互間に磁気吸引力が作用する磁気吸引面を構成する。アンカースリーブ40はアンカー39の内周側に圧入されて固定されており、アンカー39とアンカースリーブ40が一体でハウジング36内を移動可能である。アンカー39とアンカースリーブ40は、アンカー39の外周面がハウジング36の内周面に摺動すると共に、アンカースリーブ40がアンカーガイド38の外周面に摺動することで、それらの移動がガイドされる。可動部のアンカー39及びアンカースリーブ40は、弁体ユニットの吸入弁30のロッド部30bの先端部に当接可能に構成さている。アンカー付勢ばね41は、磁気コア37の内周面とアンカーガイド38の外周面との間に形成された収容空間内に配置されており、一端部側が固定部であるアンカーガイド38に当接すると共に、他端部側が可動部であるアンカースリーブ40に当接している。アンカー付勢ばね41は、可動部としてのアンカー39及びアンカースリーブ40を磁気コア37から遠ざかる方向へ付勢するものである。すなわち、磁気コア37とアンカー39との間に磁気吸引力が作用していない場合には、磁気コア37とアンカー39との間にクリアランスが生じている。
一方、磁気コア37とアンカー39との間に磁気吸引力が作用すると、アンカー付勢ばね41の付勢力に抗して可動部のアンカー39及びアンカースリーブ40が移動し、アンカー39が磁気コア37に接触する。可動部のアンカー39及びアンカースリーブ40がアンカー付勢ばね41の付勢力により磁気コア37から遠ざかる方向に移動すると、弁体ユニットの吸入弁30を押圧し、吸入弁30が吸入弁シート31から離れて開弁状態になる。すなわち、アンカー付勢ばね41は、可動部のアンカー39及びアンカースリーブ40を開弁方向に付勢するように構成されている。The anchor unit includes a
The
On the other hand, when a magnetic attraction force acts between the
ソレノイドユニットは、例えば、ベース部材43、電磁コイル44、接続端子45を有している。ベース部材43は、アンカーユニットのハウジング36の外周側に嵌合するものである。ベース部材43は、樹脂材料等により成形されており、ECU107(図1参照)の制御ラインのコネクタ嵌合部と接続可能なコネクタ嵌合部を形成している。電磁コイル44は、アンカーユニットのハウジング36の外周側に環状に形成されており、ベース部材43に固定されている。接続端子45は、一部がベース部材43に埋め込まれており、一端部側が電磁コイル44に電気的に接続されている。接続端子45の他端部は、ベース部材43のコネクタ嵌合部内に露出しており、ECU107(図1参照)側の制御ラインと接続可能となっている。高圧燃料供給ポンプ1では、電磁コイル44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流量をエンジンが必要とする流量に制御することができる。
The solenoid unit has, for example, a
また、図4に示すように、ポンプボディ1aの外周面(外表面)1eにおける第1取付穴部1fから周方向にずれた位置には、加圧室3に連通する第2取付穴部1gが設けられている。第2取付穴部1gには、機能部品としての吐出弁機構500が取り付けられている。吐出弁機構500は、例えば、吐出弁シート51、吐出弁シート51に対して着座及び離座が可能な吐出弁52と、吐出弁52を吐出弁シート51側に付勢する吐出弁ばね53と、吐出弁52及び吐出弁ばね53を収容する吐出弁ホルダ54とを備えている。吐出弁ホルダ54は、吐出弁52のリフト量を規制するストッパとして機能するものである。
第2取付穴部1gの開口部には、当該開口部を閉塞するプラグ55が配置されている。プラグ55は、ポンプボディ1aの第2取付穴部1gの側壁に対して溶接により接合されており、燃料が外部へ漏洩するのを防ぐ機能を有している。吐出弁機構500が配置された第2取付穴部1gは、ポンプボディ1aに形成された吐出通路2gを介して後述の燃料吐出口2hに連通している。Further, as shown in FIG. 4, a second
A
吐出弁機構500は、加圧室3と吐出弁52の二次側の内部空間(吐出通路2gに連通する内部空間)との間に燃料差圧が無い状態では、吐出弁ばね53の付勢力によって吐出弁52が吐出弁シート51に圧着されて閉弁状態となるように構成されている。加圧室3の燃料圧力が吐出弁52の二次側の内部空間の燃料圧力よりも大きくなった時に初めて、吐出弁52が吐出弁ばね53の付勢力に逆らって開弁するように構成されている。以上の構成の吐出弁機構500は、燃料の流通方向を制限する逆止弁として機能する。
In the
また、図2及び図4に示すように、ポンプボディ1aの外周面(外表面)1eにおける加圧室3を挟んで第1取付穴部1fの反対側の位置には、第3取付穴部1hが設けられている。ポンプボディ1aの第3取付穴部1hには、機能部品としての吐出ジョイント19が溶接により取り付けられている。吐出ジョイント19は、加圧された燃料を吐出する燃料吐出口2hを有しており、コモンレール105(図1参照)に連通するものである。吐出ジョイント19とポンプボディ1aとの接合構造の詳細は後述する。
Further, as shown in FIGS. 2 and 4, a third mounting hole portion is provided on the outer peripheral surface (outer surface) 1e of the
ポンプボディ1aには、図2に示すように、加圧室3と第3取付穴部1hとに接続されたリリーフ通路2iが形成されている。リリーフ通路2iと加圧室3とに亘ってリリーフ弁機構600が配置されている。リリーフ弁機構600は、例えば、リリーフ弁シート61と、リリーフ弁シート61に接離するリリーフ弁62と、リリーフ弁62を保持するリリーフ弁ホルダ63と、リリーフ弁62をリリーフ弁シート61側へ付勢するリリーフばね64とからなる。リリーフ弁シート61の燃料通路は、吐出ジョイント19の燃料吐出口2hに連通している。リリーフばね64は、一端側が加圧室3を形成する壁面に当接し、他端側がリリーフ弁ホルダ63に当接している。リリーフ弁62は、リリーフばね64の付勢力がリリーフ弁ホルダ63を介して作用してリリーフ弁シート61に押圧されることで、燃料の流れを遮断する。リリーフ弁62の開弁圧力は、リリーフばね64の付勢力によって決定される。
As shown in FIG. 2, the
リリーフ弁機構600は、コモンレール105(図1参照)やその先の部材に何らかの問題が生じてコモンレール105が異常に高圧になった場合に作動するよう構成された弁機構である。すなわち、リリーフ弁機構600は、リリーフ弁62の上流側(加圧室3)と下流側との差圧が設定圧力を超えた場合に、リリーフばね64の付勢力に抗してリリーフ弁62が開弁するように構成されている。リリーフ弁機構600は、コモンレール105内の圧力が高くなった場合に開弁して燃料を加圧室3に戻す機能を有している。なお、本実施形態のリリーフ弁機構600は、リリーフ通路2i及び加圧室3内に亘って配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、低圧燃料室2cなどの低圧通路に連通させたリリーフ通路2i内にリリーフ弁機構600を配置可能である。
The
次に、高圧燃料供給ポンプの動作を図2~図4を用いて説明する。 Next, operation of the high-pressure fuel supply pump will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.
図3に示す高圧燃料供給ポンプ1では、燃料が吸入ジョイント17の低圧燃料吸入口2aから流入し、燃料中の異物が吸入フィルタ18によって除去される。その後、低圧燃料室2cに流入した燃料は、低圧燃料室2c内の圧力脈動低減機構12によって圧力脈動が低減され、図2に示す吸入通路2dを介して電磁吸入弁機構300に至る。
In the high-pressure fuel supply pump 1 shown in FIG. 3, fuel flows in from the low-
図2に示すプランジャ4がカム112の回転によってカム112側に移動する下降運動をする場合、加圧室3の容積が増加し、加圧室3内の燃料圧力が低下する。このとき、加圧室3と電磁吸入弁機構300の吸入ポート31cとの差圧が小さいと、電磁吸入弁機構300のアンカー付勢ばね41よって吸入弁30が開口状態になる。このため、燃料は、吸入弁30の開口部を通り加圧室3に流入する。この状態を吸入工程と称する。
When the
プランジャ4は、下降運動の終了後に上昇運動に転じる。ここでは、電磁吸入弁機構300の電磁コイル44は無通電状態が維持されたままであり、磁気付勢力は生じていない。この場合、アンカー付勢ばね41の付勢力によって、吸入弁30が開弁状態で維持されている。加圧室3の容積はプランジャ4の上昇運動に伴い減少するが、吸入弁30が開弁した状態では、加圧室3に一度吸入された燃料が再び吸入弁30の開口部を通して吸入通路2dへと戻されるので、加圧室3の圧力が上昇することは無い。この状態を戻し行程と称する。
After completing the downward movement, the
この戻し行程において、ECU107(図1参照)の制御信号が電磁吸入弁機構300に印加されると、電磁コイル44には接続端子45を介して電流が流れる。すると、電磁吸入弁機構300の磁気コア37とアンカー39の間に磁気吸引力が作用し、磁気コア37とアンカー39が対向する磁気吸引面で衝突する。磁気吸引力がアンカー付勢ばね41の付勢力に打ち勝ち、可動部のアンカー39及びアンカースリーブ40が閉弁方向(吸入弁30から離れる方向)へ移動する。
In this return stroke, when a control signal from the ECU 107 (see FIG. 1) is applied to the electromagnetic
このとき、電磁吸入弁機構300の吸入弁付勢ばね32の付勢力及び燃料の吸入通路2dへの流れ込みによる流体力によって吸入弁30が閉弁する。吸入弁30の閉弁により、加圧室3の燃料圧力は、プランジャ4の上昇運動に応じて上昇し、燃料吐出口2hの圧力以上になると、図4に示す吐出弁機構500の吐出弁52が開弁する。これにより、加圧室3の高圧の燃料は、吐出弁機構500、吐出通路2gを介して燃料吐出口2hから吐出され、コモンレール105(図1参照)へ供給される。この状態を吐出行程と称する。
At this time, the
吐出される高圧燃料の流量は、図2に示す電磁吸入弁機構300の電磁コイル44への通電タイミングにより制御することができる。電磁コイル44へ通電するタイミングを早くすれば、プランジャ4の上昇運動中の、戻し行程の割合が小さくなり、吐出行程の割合が大きくなる。すなわち、吸入通路2dに戻される燃料が少なくなる一方、高圧吐出される燃料は多くなる。それに対して、通電するタイミングを遅くすれば、上昇運動中の、戻し行程の割合が大きくなり、吐出行程の割合が小さくなる。すなわち、吸入通路2dに戻される燃料が多くなる一方、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル44への通電タイミングは、ECU107からの指令によって制御される。
The flow rate of the discharged high-pressure fuel can be controlled by the timing of energization of the
なお、何等かの故障等により、燃料吐出口2hの圧力がリリーフ弁機構600のセット圧力より大きくなった場合、リリーフ弁62が開弁状態となり、異常高圧の燃料が加圧室3にリリーフされる。
If the pressure at the
ところで、近年、燃費の更なる向上等のために燃料の更なる高圧化が求められている。
本実施の形態は、高圧化した燃料を吐出する吐出ジョイント19のポンプボディ1aに対する溶接接合部の近傍の強度を燃料の高圧化に対応して高めるものである。By the way, in recent years, in order to further improve fuel efficiency, etc., there is a demand for a higher pressure fuel.
In this embodiment, the strength of the discharge joint 19, which discharges high-pressure fuel, in the vicinity of the welded joint with respect to the
次に、本発明の第1の実施の形態に係る吐出ジョイントとポンプボディの接合構造について図4及び図5を用いて説明する。図5は図4の符号Zで示す吐出ジョイントとポンプボディの接合構造を拡大した状態で示す断面図である。 Next, a joint structure between a discharge joint and a pump body according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing, in an enlarged state, the joining structure between the discharge joint and the pump body indicated by symbol Z in FIG.
図4において、吐出ジョイント19は、軸線Xを有する筒状の部材であり、加圧室3で加圧された高圧の燃料が流れる流路19aを内部に有する。吐出ジョイント19は、図5に示すように、一端部70がポンプボディ1aの第3取付穴部1hに挿入された状態で、ポンプボディ1aに対して溶接部90を介して接合されている。ポンプボディ1aと吐出ジョイン19の一端部70との間には、溶接部90の溶け込み方向Dの後述の終端部90bからポンプボディ1aの第3取付穴部1hの奥側に向かって環状の空間部91が形成されている。空間部91は、応力集中が生じる鋭角の切欠きや隅部半径の小さな切欠きが溶接部の終端部90bに形成されることを防止するものである。
In FIG. 4, the discharge joint 19 is a tubular member having an axis X, and has therein a
吐出ジョイント19の一端部70は、例えば、円筒状に形成されており、第3取付穴部1hの深さ方向の環状の端面71(図5中、左側端面)と、端面71の外縁から立ち上がり溶接部90の終端部90bに至る円筒面状の外周面72とを有している。外周面72は、ポンプボディ1aの後述の内周面82と共に空間部91の壁面を構成するものである。
吐出ジョイント19の一端部70は、ポンプボディ1aに溶接される前の部品単体の状態において、外周面72から離れていくにしたがって徐々に外周側に拡がるように円筒面状の外周面72に対して傾斜するテーパ状の傾斜面73を有している。傾斜面73は、ポンプボディ1aの後述の傾斜面87に対して突き合わせる部分であり、溶接の際にポンプボディ1aの一部分と共に溶融して溶接部90となる部分である。また、吐出ジョイント19は、部品単体の状態において、一端部70よりも外周側へ突出してポンプボディ1aの外周面(外表面)1eに当接するように形成された環状のフランジ部75を有している。
フランジ部75は、ポンプボディ1aの外表面に当接したときに、吐出ジョイント19の端面71が後述の微小隙間Cを形成する位置に配置されるように構成されている。すなわち、フランジ部75は、第3取付穴部1hの挿入方向の位置決め部として機能するものである。フランジ部75も、傾斜面73と同様に、溶接の際にポンプボディ1aの一部分と共に溶融して溶接部90となる部分である。One
One
The
ポンプボディ1aの第3取付穴部1hは、吐出ジョイント19の軸線Xと略同じ方向に延びる軸線を有している。ポンプボディ1aの第3取付穴部1hを形成する壁面は、図5に示すように、吐出ジョイント19の端面71に対向する対向面81と、吐出ジョイント19の外周面72の外側に位置する内周面82とを有している。対向面81は、例えば、第3取付穴部1hの底面を構成している。内周面82は、第3取付穴部1hの側面を構成するものであり、対向面81の外縁から溶接部90の終端部90bまで至っている。
The third
内周面82は、溶接部90の終端部90bから対向面81の外縁に至る全体が凹曲面に形成されている。内周面82は、その全体が吐出ジョイント19の外周面72と共に空間部91の壁面を構成するものである。当該内周面82を内周面82に沿った環状の方向に対して直交する面で切断したときに得られる輪郭曲線(第3取付穴部1hの軸線を含む面で切断したときに得られる子午断面)は、一端83aが溶接部90の終端部90bに接続された第1曲線部83と、一端84aが第1曲線部83の他端83bに接続されると共に他端84bが対向面81の外縁に接続された第2曲線部84とで構成されている。第1曲線部83は、相対的に曲率半径の大きな第1の曲率半径を有している。第2曲線部84は、第1の曲率半径よりも曲率半径の小さな第2の曲率半径を有している。
The inner
この輪郭曲線(内周面82の子午断面)83、84は、第1曲線部83の一端83aから他端83bまでの第3取付穴部1hの深さ方向の第1の長さL1が第2曲線部84の一端84aから他端84bまでの第3取付穴部1hの深さ方向の第2の長さL2よりも長くなるように構成されている。また、輪郭曲線(内周面82の子午断面)83、84は、輪郭曲線83、84で囲まれた部分のうち、第1曲線部83の一端83aと第2曲線部84の他端84bとを結ぶ線分LS(図5中、破線)に対して第1曲線部83の他端83b(第2曲線部84の一端84a)から降ろした垂線PL(図5中、破線)と第1曲線部83とによって囲まれた第1の面積S1が当該垂線PLと第2曲線部84とによって囲まれた第2の面積S2よりも大きくなるように形成されている。なお、点Fは垂線PLの足である。
The contour curves (meridional cross sections of the inner peripheral surface 82) 83 and 84 are defined by a first length L1 in the depth direction of the third mounting
ポンプボディ1aでは、吐出ジョイント19が溶接される前の状態において、第3取付穴部1hの側面が、内周面82の開口側の端部に接続された円筒面状のガイド面86と、一端側がガイド面86に接続されると共に他端側が外周面(外表面)1eに接続された傾斜面87とを有している。ガイド面86は、吐出ジョイント19の一端部70を第3取付穴部1hに挿入する際に一端部70の外周面72が摺動するように形成されており、一端部70を案内するガイド機能を有している。ガイド面86は、溶接の際に吐出ジョイント19の一部分と共に溶融して溶接部90となる部分である。傾斜面87は、ガイド面86から離れていくにしたがって徐々に外周側に拡がるように円筒面状のガイド面86に対して傾斜するテーパ状に形成されている。傾斜面87は、吐出ジョイント19の傾斜面73に対して突き合わせる部分であり、溶接の際に吐出ジョイント19の一部分と共に溶融して溶接部90となる部分である。
In the
溶接部90は、例えば、ポンプボディ1aの傾斜面87と吐出ジョイント19の傾斜面73と突き合わせた状態でレーザ溶接によりポンプボディ1aと吐出ジョイント19とを溶融させたものである。そのため、溶接部90の溶け込み方向Dは、ポンプボディ1aの傾斜面87と吐出ジョイント19の傾斜面73に沿っている。溶接部90は、ポンプボディ1aの外周面(外表面)1e及び吐出ジョイント19のフランジ部75の外面から空間部91に至る範囲まで形成されている。すなわち、溶接部90の溶け込み方向の始端部90aがポンプボディ1aの外周面(外表面)1e及び吐出ジョイント19のフランジ部75の外面側に形成されると共に、溶接部90の溶け込み方向Dの終端部90bが空間部91に形成されている。溶接部90の終端部90bの一部分が、空間部91の極一部分の壁面を構成している。
The welded
本実施の形態においては、ポンプボディ1aの対向面81と吐出ジョイント19の端面71とによって所定の範囲内の大きさの微小隙間Cを形成している。微小隙間Cは、ポンプボディ1aと吐出ジョイント19とを溶接により接合する際に発生するスパッタのポンプボディ1a内部への侵入を防ぐものである。且つ、溶接時に生じる熱により膨張した空間部91内の空気を吐出ジョイント19の流路19a又はポンプボディ1a内の流路に逃がすものである。空間部91内の空気が溶接時の温度上昇により膨張したときに吐出ジョイント19の流路19aなどに逃げることができないと、空間部91内の圧力が上昇し、当該圧力がポンプボディ1aの内部側から溶接部90に作用することで、溶接接合長Lwが短くなることがある。
In this embodiment, the facing
そこで、微小隙間Cは、例えば、不具合の要因となりえる0.1mm以上のスパッタの侵入を防止するため、上限を0.095mmに設定している。また、微小隙間Cは、溶接時の温度上昇により空間部91内の膨張した空気を吐出ジョイント19の流路19aなどに確実に逃がすことができるように、例えば、下限を0.005mmに設定している。すなわち、微小隙間Cの所定の範囲は、0.005mm以上、且つ、0.095mm以下に設定されている。
Therefore, the upper limit of the minute gap C is set to 0.095 mm, for example, in order to prevent the intrusion of spatter of 0.1 mm or more, which may cause problems. In addition, the lower limit of the minute gap C is set to, for example, 0.005 mm so that the air expanded in the
ところで、従来のポンプボディと吐出ジョイントの溶接による接合構造では、スパッタのポンプ内部への侵入を防止するため、ポンプボディの取付穴部の内周部(側面)と吐出ジョイントの外周部と接触させる接触部を設けていた。このため、溶接部90のために設けた空間部を当該接触部よりも取付穴部の奥側に形成することができず、空間部を形成するポンプボディの内周部(凹部)の曲率を小さくすることが難しかった。
By the way, in the conventional joint structure by welding the pump body and the discharge joint, in order to prevent spatter from entering the pump, the inner circumference (side surface) of the mounting hole of the pump body and the outer circumference of the discharge joint are brought into contact with each other. It had contact points. For this reason, the space provided for the welded
それに対して、本実施の形態に係る空間部91は、第3取付穴部1hの深さ方向において溶接部90の終端部90bからポンプボディ1aの対向面81に至る範囲まで形成されており、吐出ジョイント19の円筒面状の外周面72とポンプボディ1aの凹曲面状の内周面82とで囲まれて形成されたものである。空間部91は、例えば、第3取付穴部1hの軸線を含む面で切断することで得られる子午断面が半円形に類似した形状となっている。空間部91の子午断面の略半円形は、従来の接合構造と比べてポンプボディ1aの対向面81に至る範囲まで延長して形成されているので、当該子午断面の曲率は従来の接合構造と比べて小さくすることができる。
On the other hand, the
ポンプボディ1a及び吐出ジョイント19の内部に高圧燃料が流れると、燃料の圧力によって吐出ジョイント19の溶接部90の近傍の空間部91を形成するポンプボディ1aの凹曲面状の内周面82の部分に他の部分よりも相対的に大きな応力が生じる。本実施の形態においては、空間部91を溶接部90の終端部90bからポンプボディ1aの対向面81に至る範囲まで形成することで、従来の接合構造と比べて空間部91を形成する内周面82の曲率を小さくすることができる。したがって、高圧燃料供給ポンプ1の外観形状や配置を変更することなく、吐出ジョイント19の内周面82に生じる応力を低減することができ、溶接部90の安全率が向上する。
When high-pressure fuel flows inside the
次に、吐出ジョイントのポンプボディに対する接合方法を図4及び図5を用いて説明する。 Next, a method of joining the discharge joint to the pump body will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
まず、図4に示す吐出ジョイント19の一端部70をポンプボディ1aの第3取付穴部1h内へ挿入する。このとき、図5に示す吐出ジョイント19の外周面72がポンプボディ1aのガイド面86に摺動することで案内される。吐出ジョイント19のフランジ部75がポンプボディ1aの外表面1eに当接することで、吐出ジョイント19の挿入方向の移動が規制される。これにより、ポンプボディ1aの対向面81と吐出ジョイント19の端面71とによって所定の範囲内の大きさの微小隙間Cが自動的に形成され、吐出ジョイント19の傾斜面73とポンプボディ1aの傾斜面87とが突き合わされた状態となる。
First, one
次に、吐出ジョイント19の一端部70とポンプボディ1aの第3取付穴部1hの開口縁部とを溶接により接合する。具体的には、吐出ジョイント19の傾斜面73とポンプボディ1aの傾斜面87に沿うようにポンプボディ1aの外表面1e側から溶接レーザを照射し、吐出ジョイント19の一端部70と第3取付穴部1hの開口縁部の全周を溶接する。これにより、吐出ジョイント19の一端部70とポンプボディ1aの第3取付穴部1hの開口縁部の隙間が完全に閉塞されるので、高圧燃料の漏れを防止できる。
Next, the one
この溶接では、図5に示すように、空間部91まで到達するように溶接部90を形成する。これにより、溶接部90の空間部91側の端部(終端部90b)は、吐出ジョイント19の外周面72とポンプボディ1aの内周面82とに連続した状態となり、空間部91の壁面の一部を構成する。このとき、溶接部90の終端部90bと吐出ジョイント19の外周面72とのなす角、および、溶接部90の終端部90bとポンプボディ1aの内周面82とのなす角が鈍角になるので、終端部90bが応力集中の生じる形状になることを回避することができる。
In this welding, as shown in FIG. 5, the welded
また、溶接の熱により空間部91内の空気が膨張するが、その空気は微小隙間Cを介して吐出ジョイント19の流路19aまたはポンプボディ1aの内部へ逃げる。そのため、空間部91内の圧力が過度に上昇することがなく、溶接接合長Lwが想定よりも短くなることを防ぐことができる。
Also, although the air in the
上述したように、本発明の第1の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプ1は、外表面1eに第3取付穴部1h(穴部)が設けられたポンプボディ1aと、ポンプボディ1aの第3取付穴部1h(穴部)に取り付けられた機能部品としての吐出ジョイント19と、ポンプボディ1aと吐出ジョイント(機能部品)19とを接合する溶接部90とを備えており、溶接部90の溶け込み方向Dの終端部90bからポンプボディ1aの第3取付穴部1h(穴部)の奥側に向かってポンプボディ1aと吐出ジョイント(機能部品)19との間に空間部91が形成されている。吐出ジョイント(機能部品)19は、第3取付穴部1h(穴部)の深さ方向の端面71と、端面71の外縁から立ち上がる外周面72とを有する。
ポンプボディ1aの第3取付穴部1h(穴部)を形成する壁面は、吐出ジョイント(機能部品)19の端面71に対向する対向面81と、吐出ジョイント(機能部品)19の外周面72の外側に位置し対向面81の外縁から溶接部90の終端部90bに至る内周面82とを有する。吐出ジョイント(機能部品)19の端面71とポンプボディ1aの対向面81とが所定の範囲内の大きさの微小隙間(隙間)Cを形成する。空間部91は、溶接部90の終端部90bからポンプボディ1aの対向面81の範囲まで形成されている。ポンプボディ1aの内周面82は、溶接部90の終端部90bから対向面81に至る全体が凹曲面に形成されて空間部91の壁面の一部を構成する。As described above, the high-pressure fuel supply pump 1 according to the first embodiment of the present invention includes the
The wall surface forming the third mounting
この構成によれば、吐出ジョイント19(機能部品)の端面71とそれに対向するポンプボディ1aの対向面81との組合せによってスパッタのポンプ内部への侵入を防止するので、溶接部90のために設けた空間部91をポンプボディ1aの対向面81に至る範囲まで延長させることで、当該空間部91を形成するポンプボディ1aの内周面82の凹曲面の曲率を小さくすることが可能となる。したがって、スパッタのポンプ内部への侵入を防止しつつ、当該空間部91を形成するポンプボディ1aの内周面82に生じる応力を低減することが可能である。
According to this configuration, the combination of the
また、本実施の形態においては、ポンプボディ1aの内周面82を内周面82に沿った方向に対して直交する面で切断したときに得られる輪郭曲線が、第1の曲率半径を有し一端83a側が溶接部90の終端部90bに接続される第1曲線部83と、第1の曲率半径よりも曲率半径の小さな第2の曲率半径を有し一端84aが第1曲線部83の他端83bに接続されると共に他端84bが対向面81の外縁に接続される第2曲線部84とで構成されている。
In the present embodiment, the contour curve obtained by cutting the inner
この構成によれば、溶接部90に近い位置にある第1曲線部83の方が第2曲線部84よりも曲率半径が大きいので、溶接部90の近傍領域(第1曲線部83)に生じる応力をより低減することができる。
According to this configuration, since the first
また、本実施の形態においては、輪郭曲線83、84で囲まれる部分のうち、第1曲線部83の一端83aと第2曲線部84の他端84bとを結ぶ線分LSに対して第1曲線部83の他端83bから降ろした垂線PLと第1曲線部83とによって囲まれた第1の面積S1の方が垂線PLと第2曲線部84とによって囲まれた第2の面積S2よりも大きくなるように、輪郭曲線83、84が構成されている。
Further, in the present embodiment, among the portions surrounded by the contour curves 83 and 84, the line segment LS connecting the one
この構成によれば、溶接部90に近い位置にある第1曲線部83によって形成される面積S1の方が第2曲線部84によって形成される面積S2よりも大きいので、溶接部90の近傍領域(第1曲線部83)に生じる応力をより低減することができる。
According to this configuration, since the area S1 formed by the first
また、本実施の形態においては、第1曲線部83の一端83aから他端83bまでの第3取付穴部1hの深さ方向の第1の長さL1の方が第2曲線部84の一端84aから他端84bまでの穴部1hの深さ方向の第2の長さL2よりも長くなるように、輪郭曲線83、84が構成されている。
Further, in the present embodiment, the first length L1 in the depth direction of the third mounting
この構成によれば、溶接部90に近い位置にある第1曲線部83の長さL1の方が第2曲線部84の長さL2よりも長いので、溶接部90の近傍領域(第1曲線部83)に生じる応力をより低減することができる。
According to this configuration, since the length L1 of the first
また、本実施の形態においては、当該微小隙間C(隙間)の所定の範囲が0.005ミリメートル以上且つ0.095ミリメートル以下に設定されている。この構成によれば、当該微小隙間C(隙間)によって、不具合の要因となりえる0.1mm以上のスパッタのポンプボディ1a内への侵入を防止することができる。加えて、当該微小隙間C(隙間)よって、溶接時の温度上昇により膨張した空間部91内の空気を吐出ジョイント19の流路19aやポンプボディ1a内に確実に逃がすことができる。
Further, in the present embodiment, the predetermined range of the minute gap C (clearance) is set to 0.005 mm or more and 0.095 mm or less. According to this configuration, the minute gap C (clearance) can prevent spatter of 0.1 mm or more, which may cause problems, from entering the
また、本実施の形態に係る吐出ジョイント19(機能部品)は、ポンプボディ1aへの接合前の部品単体の状態において、外周面72よりも外周側へ突出してポンプボディ1aの外表面1eに当接するように形成されたフランジ部75を有している。フランジ部75は、ポンプボディ1aの外表面1eに当接したときに、吐出ジョイント19(機能部品)の端面71がポンプボディ1aの対向面81に対して微小隙間C(隙間)を形成する位置に配置されるように構成されている。
Further, the discharge joint 19 (functional component) according to the present embodiment, in a single component state before being joined to the
この構成によれば、吐出ジョイント19(機能部品)をポンプボディ1aの第3取付穴部1h(穴部)に挿入するだけで、吐出ジョイント19(機能部品)の端面71とポンプボディ1aの対向面81との間に所定の範囲内の大きさの微小隙間Cが形成されるので、吐出ジョイント19(機能部品)のポンプボディ1aに対する組付が容易である。
According to this configuration, by simply inserting the discharge joint 19 (functional component) into the third mounting
[第2の実施の形態] 次に、本発明の第2の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプについて図6を用いて説明する。図6は本発明の第2の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプにおける吐出ジョイントとポンプボディの接合構造を拡大した状態で示す断面図である。なお、図6において、図1~図5に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment] Next, a high-pressure fuel supply pump according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the joint structure between the discharge joint and the pump body in the high-pressure fuel supply pump according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, parts having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 5 are the same parts, and detailed description thereof will be omitted.
図6に示す本発明の第2の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプ1Aが第1の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプ(図5参照)と相違する点は、吐出ジョイント19Aとポンプボディ1aとを接合するために互いに突き合わせる部分の形状を変更したこと、及び、突き合わせ部分の形状変更に応じて溶接部90の溶け込み方向Dを吐出ジョイント19Aの第3取付穴部1hへの挿入方向(第3取付穴部1hの軸方向)に沿った方向に変更したことである。
A high-pressure fuel supply pump 1A according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6 differs from the high-pressure fuel supply pump according to the first embodiment (see FIG. 5) in that a discharge joint 19A and a
具体的には、吐出ジョイント19Aの一端部70Aは、ポンプボディ1aに溶接される前の部品単体の状態において存在する第1の実施の形態に係るテーパ状の傾斜面73(図5参照)の部分を、外周面72を延長させた形状の円筒面状の突合せ面73Aに変更したものである。すなわち、突合せ面73Aは、一端側(図6中、左側)が外周面72に接続されると共に、他端側(図6中、右側)がフランジ部75に接続されている。突合せ面73Aは、ポンプボディ1aの後述のガイド面86Aに対して突き合わせる(対向させる)部分であり、溶接の際に溶融して溶接部90となる部分である。
Specifically, one
ポンプボディ1aは、吐出ジョイント19Aが溶接される前の状態において存在する第1の実施の形態に係る円筒面状のガイド面86とテーパ状の傾斜面87(図5参照)の部分を、第1の実施の形態に係るガイド面86が延長した円筒面状のガイド面86Aに変更したものである。すなわち、ガイド面86Aは、一端側(図6中、左側)が内周面82に接続されると共に、他端側(図6中、右側)が外表面1eに接続された円筒面状のものである。ガイド面86Aは、吐出ジョイント19Aの一端部70Aを案内するものであると共に、吐出ジョイント19Aの突合せ面73Aと突き合わせる(対向させる)部分でもある。ガイド面86Aは、溶接の際に吐出ジョイント19Aの一部分と共に溶融して溶接部90となる部分である。
In the
溶接部90は、ポンプボディ1aのガイド面86Aと吐出ジョイント19Aの突合せ面73Aとに沿ったレーザ溶接によりポンプボディ1aと吐出ジョイント19Aとを溶融させたものである。そのため、溶接部90の溶け込み方向Dは、ポンプボディ1aのガイド面86Aと吐出ジョイント19Aの突合せ面73Aに沿っている。すなわち、溶接部90の溶け込み方向Dは、吐出ジョイント19Aの第3取付穴部1hへの挿入方向(第3取付穴部1hの軸方向)に沿っている。溶接部90は、吐出ジョイント19Aのフランジ部75の外面から空間部91に至る範囲まで形成されている。溶接部90の終端部90bの一部分が、空間部91の極一部分の壁面を構成している。
The welded
本実施の形態においても、空間部91は、第3取付穴部1hの深さ方向において、溶接部90の終端部90bからポンプボディ1aの対向面81に至る範囲まで形成されており、吐出ジョイント19Aの円筒面状の外周面72とポンプボディ1aの凹曲面状の内周面82とで囲まれて形成されたものである。
Also in this embodiment, the
上述した本発明の第2の実施の形態に係る高圧燃料供給ポンプ1は、第1の実施の形態と同様に、吐出ジョイント19A(機能部品)の端面71とそれに対向するポンプボディ1aの対向面81との組合せによってスパッタのポンプ内部への侵入を防止するので、溶接部90のために設けた空間部91をポンプボディ1aの対向面81に至る範囲まで延長させることで、当該空間部91を形成するポンプボディ1aの内周面82の凹曲面の曲率を小さくすることが可能となる。したがって、スパッタのポンプ内部への侵入を防止しつつ、当該空間部91を形成するポンプボディ1aの内周面82に生じる応力を低減することが可能である。
As in the first embodiment, the high-pressure fuel supply pump 1 according to the second embodiment of the present invention described above has an
なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. 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 described configurations. A part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
例えば、上述した第1及び第2の実施の形態においては、機能部品としての吐出ジョイント19、19Aをポンプボディ1aに接合する構造に対して本発明を適用した例を示した。しかし、機能部品としての吐出弁機構500をポンプボディ1aに接合する構造に対しても本発明を適用することが可能である。
For example, in the above-described first and second embodiments, examples were shown in which the present invention is applied to the structure in which the discharge joints 19 and 19A as functional parts are joined to the
また、上述した実施の形態においては、吐出ジョイント19、19Aの外周面72を円筒面状に形成した例を示したが、図5及び図6の二点鎖線で示すように、吐出ジョイントの外周面72Bを凹曲面で構成することも可能である。この場合、空間部91は、ポンプボディ1aの凹曲面の内周面82と吐出ジョイントの凹曲面の外周面72Bとで囲まれて形成されている。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the outer
また、上述した実施の形態においては、ポンプボディ1aの内周面82を内周面82に沿った環状の方向に直交する面で切断したときに得られる輪郭曲線を異なる曲率半径を有する第1曲線部83と第2曲線部84の2つの曲線部で構成した例を示した。しかし、或る1つの曲率半径を有する1つの曲線により当該輪郭曲線を構成することも可能である。
また、曲率半径が異なる3つ以上の複数の曲線部により当該輪郭曲線を構成することも可能である。Further, in the above-described embodiment, the contour curve obtained when the inner
It is also possible to configure the contour curve with three or more curved portions having different radii of curvature.
また、上述した実施の形態においては、微小隙間Cの大きさを、0.005mm以上、且つ、0.095mm以下に設定した例を示した。しかし、極めて微小なスパッタのポンプボディ1a内への侵入防止を優先するために、微小隙間Cの大きさを0.005mmよりも小さくすることが可能である。
Further, in the embodiment described above, an example in which the size of the minute gap C is set to 0.005 mm or more and 0.095 mm or less is shown. However, it is possible to make the size of the minute gap C smaller than 0.005 mm in order to prioritize the prevention of very minute spatter from entering the
1、1A…高圧燃料供給ポンプ、 1a…ポンプボディ、 1e…外周面(外表面)、
1h…第3取付穴部(穴部)、 3…加圧室、 19、19A…吐出ジョイント(機能部品)、 71…端面、 72…外周面、 75…フランジ部、 81…端面、 82…内周面、 83…第1曲線部、 83a…一端、 83b…他端、 84…第2曲線部、
84a…一端、 84b…他端、 90…溶接部、 90b…終端部、 91…空間部、 C…微小隙間(隙間)、 SL…線分、 PL…垂線、 S1…第1の面積、 S2…第2の面積、 L1…第1の長さ、 L2…第2の長さReference Signs List 1, 1A high-pressure
1h... Third mounting hole (hole) 3...
84a...One
Claims (7)
前記ポンプボディの前記穴部に取り付けられた機能部品と、
前記ポンプボディと前記機能部品とを接合する溶接部とを備え、
前記溶接部の溶け込み方向の終端部から前記ポンプボディの前記穴部の奥側に向かって前記ポンプボディと前記機能部品との間に空間部が形成され、
前記機能部品は、
前記穴部の深さ方向の端面と、
前記端面の外縁から立ち上がる外周面とを有し、
前記ポンプボディの前記穴部を形成する壁面は、
前記機能部品の前記端面に対向する対向面と、
前記機能部品の前記外周面の外側に位置し、前記対向面の外縁から前記溶接部の前記終端部に至る内周面とを有し、
前記機能部品の前記端面と前記ポンプボディの前記対向面とが所定の範囲内の大きさの隙間を形成し、
前記空間部は、前記溶接部の前記終端部から前記ポンプボディの前記対向面の範囲まで形成され、
前記ポンプボディの前記内周面は、前記溶接部の前記終端部から前記対向面に至る全体が凹曲面に形成されて前記空間部の壁面の一部を構成する
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。a pump body having a hole on its outer surface;
a functional component attached to the hole of the pump body;
a welding portion that joins the pump body and the functional component,
A space is formed between the pump body and the functional component from the end of the welded portion in the penetration direction toward the inner side of the hole of the pump body,
The functional parts are
an end face in the depth direction of the hole;
and an outer peripheral surface rising from the outer edge of the end surface,
The wall surface forming the hole of the pump body is
a facing surface facing the end surface of the functional component;
an inner peripheral surface located outside the outer peripheral surface of the functional component and extending from the outer edge of the facing surface to the terminal end of the welded portion;
forming a gap having a size within a predetermined range between the end surface of the functional component and the facing surface of the pump body;
The space portion is formed from the end portion of the welded portion to the range of the facing surface of the pump body,
The entire inner peripheral surface of the pump body from the end portion of the welded portion to the opposing surface is formed into a concave curved surface, and constitutes a part of the wall surface of the space portion. pump.
前記ポンプボディの前記内周面を前記内周面に沿った方向に対して直交する面で切断したときに得られる輪郭曲線は、
第1の曲率半径を有し、一端側が前記溶接部の前記終端部に接続される第1曲線部と、
前記第1の曲率半径よりも曲率半径の小さな第2の曲率半径を有し、一端が前記第1曲線部の他端に接続されると共に他端が前記対向面の外縁に接続される第2曲線部とで構成されている
高圧燃料供給ポンプ。A high pressure fuel supply pump according to claim 1,
A contour curve obtained by cutting the inner peripheral surface of the pump body along a plane perpendicular to the direction along the inner peripheral surface is
a first curved portion having a first radius of curvature and having one end connected to the terminal end of the weld;
A second radius of curvature smaller than the first radius of curvature, one end of which is connected to the other end of the first curved portion and the other end of which is connected to the outer edge of the facing surface. A curved section and a high pressure fuel supply pump.
前記輪郭曲線は、前記輪郭曲線で囲まれる部分のうち、前記第1曲線部の前記一端と前記第2曲線部の前記他端とを結ぶ線分に対して前記第1曲線部の前記他端から降ろした垂線と前記第1曲線部とによって囲まれた第1の面積の方が前記垂線と前記第2曲線部とによって囲まれた第2の面積よりも大きくなるように、構成されている
高圧燃料供給ポンプ。A high pressure fuel supply pump according to claim 2,
The contour curve is a line segment that connects the one end of the first curve portion and the other end of the second curve portion in the portion surrounded by the contour curve, and the other end of the first curve portion. A first area surrounded by the first curved portion and the perpendicular drawn from the High pressure fuel supply pump.
前記輪郭曲線は、前記第1曲線部の前記一端から前記他端までの前記穴部の深さ方向の第1の長さの方が前記第2曲線部の前記一端から前記他端までの前記穴部の深さ方向の第2の長さよりも長くなるように構成されている
高圧燃料供給ポンプ。A high pressure fuel supply pump according to claim 2,
The contour curve is such that a first length in the depth direction of the hole from the one end to the other end of the first curved portion is greater than the length from the one end to the other end of the second curved portion. A high pressure fuel supply pump configured to be longer than a second length in the depth direction of the bore.
前記隙間の前記所定の範囲は、0.005ミリメートル以上、且つ、0.095ミリメートル以下に設定されている。
高圧燃料供給ポンプ。A high pressure fuel supply pump according to claim 1,
The predetermined range of the clearance is set to 0.005 mm or more and 0.095 mm or less.
High pressure fuel supply pump.
前記機能部品は、前記ポンプボディへの接合前の部品単体の状態において、前記外周面よりも外周側へ突出して前記ポンプボディの前記外表面に当接するように形成されたフランジ部を有し、
前記フランジ部は、前記ポンプボディの前記外表面に当接したときに、前記機能部品の前記端面が前記ポンプボディの前記対向面に対して前記隙間を形成する位置に配置されるように構成されている
高圧燃料供給ポンプ。A high pressure fuel supply pump according to claim 1,
The functional component has a flange portion formed to protrude further to the outer peripheral side than the outer peripheral surface and abut against the outer surface of the pump body in a single component state before being joined to the pump body,
The flange portion is arranged at a position where the end surface of the functional component forms the gap with respect to the facing surface of the pump body when the flange portion is in contact with the outer surface of the pump body. There is a high pressure fuel supply pump.
前記機能部品は、加圧された燃料を吐出するための吐出ジョイントである
高圧燃料供給ポンプ。A high pressure fuel supply pump according to claim 1,
A high-pressure fuel supply pump, wherein the functional component is a discharge joint for discharging pressurized fuel.
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