WO2020213234A1 - 高圧燃料ポンプ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a high pressure fuel pump provided with a suction valve mechanism.
- Patent Document 1 As a background technique in this technical field, a high-pressure fuel supply pump described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-96216 (Patent Document 1) is known.
- the high-pressure fuel supply pump of Patent Document 1 includes an electromagnetically driven suction valve mechanism, and paragraph 0018-0021 of Patent Document 1 describes the following configuration.
- the electromagnetically driven suction valve mechanism comprises an electromagnetically driven plunger rod.
- a valve is provided at the tip of the plunger rod, and the valve faces the valve seat formed in the valve housing.
- a plunger rod urging spring is provided at the other end of the plunger rod to urge the plunger rod in a direction away from the valve seat (valve opening direction).
- a valve stopper is fixed to the outer peripheral portion on the tip side of the valve housing.
- the valve stopper is a member that regulates the movement of the valve 203 in the valve opening direction.
- a valve urging spring is arranged between the valve and the valve stopper, and the valve is urged by the valve urging spring in a direction away from the valve stopper (valve closing direction).
- the tip of the valve and the plunger rod are urged by their respective springs in opposite directions, but since the plunger rod urging spring is composed of a stronger spring, the plunger rod exerts the force of the valve urging spring. It pushes the valve away from the valve seat, and as a result pushes the valve against the valve stopper.
- the plunger rod and valve are not fixed, and the dimensions of the tip of the plunger rod are specified so that they can be separated from the valve (paragraph 0045).
- the valve stopper has a protruding portion having a cylindrical surface portion protruding toward the bottomed tubular portion of the valve in the central portion, and the cylindrical surface portion functions as a guide portion for guiding the stroke of the valve in the axial direction. (Paragraph 0047).
- the plunger rod of the electromagnetically driven suction valve mechanism and the valve are not fixed, and the valve is guided by the cylindrical surface portion provided on the protruding portion of the valve stopper in the axial direction. It is a configuration to be done. In this case, in order to stabilize the operation of the valve in the axial direction, it is necessary to lengthen the axial length of the cylindrical surface portion, but if the axial length of the cylindrical surface portion is lengthened, the suction valve mechanism becomes larger. I will invite you. In other words, if the axial length of the cylindrical surface portion is shortened, the linear operation of the valve in the axial direction becomes unstable, and the valve comes into contact with the valve seat in a tilted state. In this case, the seat portion of the valve (suction valve) or the valve seat (suction valve seat) becomes severely worn, the durability of the suction valve mechanism is lowered, and the oiltightness performance is deteriorated at an early stage.
- An object of the present invention is to stabilize the operation of the suction valve to suppress deterioration of the durability or oiltightness of the suction valve mechanism.
- the high-pressure fuel pump of the present invention Equipped with an electromagnetic suction valve mechanism with a suction valve
- the suction valve is With the rod part A valve body portion formed integrally with the rod portion and A first guide portion that guides the outer peripheral portion of the rod portion and A second guide portion for guiding the outer periphery of the valve body portion is provided.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a horizontal cross section (a cross section orthogonal to the axial direction of the plunger) when the high-pressure fuel pump of FIG. 2 is viewed from above.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a vertical cross section (cross section parallel to the axial direction of the plunger) when the high-pressure fuel pump of FIG. 2 is viewed from a direction different from that of FIG.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine system to which the high-pressure fuel pump 100 according to the present invention is applied.
- the portion surrounded by the broken line indicates the main body of the high-pressure fuel pump 100 (see FIG. 2), and the mechanism and parts shown in the broken line indicate that the pump body 1 is integrally incorporated.
- FIG. 1 is a drawing schematically showing the operation of the engine system.
- the vertical direction may be specified, but this vertical direction is based on the vertical direction in FIGS. 2 and 4, and is not necessarily the vertical direction when the high-pressure fuel pump 100 is mounted on the engine. It does not match.
- the axial direction is defined by the central axis 2A of the plunger 2 (see FIG. 2), and this axial direction is parallel to the central axis 2A of the plunger 2 and coincides with the longitudinal direction of the plunger 2.
- the fuel in the fuel tank 20 is pumped by the feed pump 21 based on a signal from the engine control unit 27 (hereinafter referred to as ECU). This fuel is pressurized to an appropriate feed pressure and sent to the low pressure fuel suction port 10a of the high pressure fuel pump 100 through the suction pipe 28.
- the low-pressure fuel suction port 10a is composed of a suction joint 51 (see FIGS. 3 and 4).
- the fuel that has passed through the low-pressure fuel suction port 10a reaches the suction port 31b of the electromagnetic suction valve mechanism 300 that constitutes the capacity variable mechanism via the damper chamber (10b, 10c) in which the pressure pulsation reduction mechanism 9 is arranged.
- the fuel that has flowed into the electromagnetic suction valve mechanism 300 passes through the suction port (suction passage) that is opened and closed by the suction valve 30 and flows into the pressurizing chamber 11.
- the cam mechanism 93 of the engine gives the plunger 2 the power to reciprocate. Due to the reciprocating motion of the plunger 2, fuel is sucked into the pressurizing chamber 11 from the suction port opened and closed by the suction valve 30 in the descending stroke of the plunger 2. The fuel sucked into the pressurizing chamber 11 is pressurized in the ascending stroke. The pressurized fuel is pumped to the common rail 23 to which the pressure sensor 26 is mounted via the discharge valve mechanism 8.
- the injector 24 connected to the common rail 23 injects fuel into the engine based on a signal from the ECU 27.
- the high-pressure fuel pump of this embodiment is a high-pressure fuel pump applied to a so-called direct injection engine system in which the injector 24 injects fuel directly into the cylinder cylinder of the engine.
- the electromagnetic suction valve mechanism 300 is controlled by a signal sent from the ECU 27, and a desired fuel flow rate is discharged through the fuel discharge port 12.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing a vertical cross section (cross section parallel to the axial direction of the plunger 2) of the high-pressure fuel pump 100 to which the present invention is applied.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a horizontal cross section (a cross section orthogonal to the axial direction of the plunger 2) of the high-pressure fuel pump 100 of FIG. 2 as viewed from above.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing a vertical cross section (cross section parallel to the axial direction of the plunger 2) when the high pressure fuel pump 100 of FIG. 2 is viewed from a direction different from that of FIG.
- a cylinder 6 that guides the reciprocating motion of the plunger 2 and forms a pressurizing chamber 11 together with the pump body 1 is attached to the pump body 1. That is, the plunger 2 reciprocates inside the cylinder 6 to change the volume of the pressurizing chamber 11. Further, the pump body 1 is provided with an electromagnetic suction valve mechanism 300 for supplying fuel to the pressurizing chamber 11 and a discharge valve mechanism 8 for discharging fuel from the pressurizing chamber 11 to the discharge passage. ..
- the cylinder 6 is press-fitted with the pump body 1 on the outer peripheral side thereof.
- a tappet 92 is provided that converts the rotational motion of the cam 93 attached to the camshaft of the internal combustion engine into a vertical motion and transmits it to the plunger 2.
- the plunger 2 is crimped to the tappet 92 by the plunger urging spring 4 via the retainer 15. As a result, the plunger 2 can be reciprocated up and down with the rotational movement of the cam 93.
- a suction joint 51 is attached to the side surface of the pump body 1 of the high-pressure fuel pump 100.
- the suction joint 51 is connected to a low-pressure pipe that supplies fuel from the fuel tank 20 to the high-pressure fuel pump 100, and the fuel is supplied from the suction joint 51 to the inside of the high-pressure fuel pump 100.
- the suction filter 52 prevents foreign matter existing between the fuel tank 20 and the low-pressure fuel suction port 10a from being absorbed inside the high-pressure fuel pump 100 by the flow of fuel.
- the fuel that has passed through the low-pressure fuel suction port 10a goes to the pressure pulsation reduction mechanism 9 through the low-pressure fuel suction passage that extends vertically in the pump body 1.
- the pressure pulsation reducing mechanism 9 is arranged in the damper chambers 10b and 10c between the damper cover 14 and the upper end surface of the pump body 1.
- the suction port 31b is formed on the suction valve seat member 31 that forms the suction valve seat 31a.
- the electromagnetic suction valve mechanism 300 is provided with a terminal 46a.
- the terminal 46a is molded integrally with the connector 46, and the unmolded end portion can be connected to the engine control unit 27 side.
- the electromagnetic suction valve mechanism 300 will be described in detail with reference to FIG.
- the suction valve 30 When in the suction stroke state, the volume of the pressurizing chamber 11 increases and the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 decreases.
- the suction valve 30 When the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes lower than the pressure of the suction port 31b in this stroke, the suction valve 30 is opened.
- the suction valve 30 When the suction valve 30 is in the maximum lift state, the suction valve 30 comes into contact with the stopper 32.
- the suction valve 30 When the suction valve 30 is lifted, the suction port between the suction valve seat 31a and the suction valve 30 is opened, and the electromagnetic suction valve mechanism 300 is opened.
- the fuel passes through the suction port between the suction valve seat 31a and the suction valve 30, and flows into the pressurizing chamber 11 through a hole (fuel passage) formed in the pump body 1 in the lateral direction (horizontal direction).
- the plunger 2 After completing the inhalation process, the plunger 2 turns to an ascending movement and moves to an ascending process.
- the electromagnetic coil 43 remains in a non-energized state and no magnetic urging force acts on it.
- the anchor urging spring 40 urges the anchor 36 in the right direction (valve opening direction) in the drawing, and urges the suction valve 30 in the valve opening direction via the anchor 36.
- the urging force of the anchor urging spring 40 is set so as to have a urging force necessary and sufficient to keep the suction valve 30 open in a state where the electromagnetic coil 43 is not energized.
- the volume of the pressurizing chamber 11 decreases with the ascending movement of the plunger 2, but in this state, the fuel once sucked into the pressurizing chamber 11 passes through the suction port of the suction valve 30 in the opened state again. Since it is returned to 10d, the pressure in the pressurizing chamber 11 does not rise. This process is called the return process.
- the suction valve 30 is closed by the urging force of the suction valve urging spring 33 and the fluid force caused by the fuel flowing into the suction passage 10d.
- the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 rises with the ascending motion of the plunger 2, and when the pressure exceeds the pressure of the fuel discharge port 12, high-pressure fuel is discharged through the discharge valve mechanism 8, and the high-pressure fuel is a common rail. It is supplied to 23. This process is called a discharge process.
- the ascending stroke from the lower start point to the upper start point of the plunger 2 consists of a return stroke and a discharge stroke. Then, by controlling the energization timing of the electromagnetic suction valve mechanism 300 to the coil 43, the amount of high-pressure fuel discharged can be controlled.
- the discharge valve mechanism 8 provided at the outlet of the pressurizing chamber 11 directs the discharge valve seat 8a, the discharge valve 8b that comes into contact with and separates from the discharge valve seat 8a, and the discharge valve 8b toward the discharge valve seat 8a. It is composed of a discharge valve spring 8c for urging and a discharge valve stopper 8d for determining a stroke (moving distance) of the discharge valve 8b.
- the discharge valve stopper 8d and the pump body 1 are joined by welding at the contact portion 8e to block the flow path through which the fuel flows from the outside.
- the discharge valve 8b When there is no fuel differential pressure between the pressurizing chamber 11 and the discharge valve chamber 12a, the discharge valve 8b is crimped to the discharge valve seat 8a by the urging force of the discharge valve spring 8c, and is in a closed state. When the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes higher than the fuel pressure in the discharge valve chamber 12a, the discharge valve 8b opens against the discharge valve spring 8c.
- the fuel discharge port 12 is formed in the discharge joint 60, and the discharge joint 60 is welded and fixed to the pump body 1 by a welded portion 60a.
- the relief valve mechanism 200 includes a relief body 201, a relief valve 202, a relief valve holder 203, a relief spring 204, and a spring stopper 205.
- the load of the relief spring 204 is applied via the relief valve holder 203, is pressed against the seat portion of the relief body 201, and shuts off the fuel in cooperation with the seat portion.
- the abnormally high-pressure fuel is low-pressure via the relief passage 213. It is relieved to the damper chamber 10c on the side.
- the relief destination of the relief valve mechanism 200 is the damper chamber 10c, but it may be configured to relieve in the pressurizing chamber 11.
- FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the electromagnetic suction valve mechanism 300 of FIG.
- the suction valve 30 is composed of a valve body portion 30A, a rod portion 30B, and a guided portion (convex portion) 30C.
- the guided portion 30C is regarded as a part of the valve body portion 30A
- the guided portion 30C is configured as the valve body portion 30A.
- the outer diameter ⁇ 30A of the valve body portion 30A is larger than the outer diameter of the rod portion 30B
- the valve body portion 30A constitutes a large diameter portion with respect to the rod portion 30B
- the rod portion 30B has a small diameter portion with respect to the valve body portion 30A.
- the rod portion 30B has a rod shape (round bar shape or columnar shape) having a circular cross section.
- the valve body portion 30A has a disc shape or a columnar shape in which the thickness dimension D30A in the axial direction (longitudinal direction) of the rod portion 30B is smaller than the outermost diameter ⁇ 30A.
- the axial direction of the rod portion 30B is integrally formed with the valve body portion 30A so as to be orthogonal to the end surface 30A1 of the valve body portion 30A.
- the rod portion 30B and the valve body portion 30A may be integrally formed, or the member constituting the rod portion 30B and the member constituting the valve body portion 30A may be joined. ..
- the end face 30A1 of the valve body portion 30A constitutes a seat portion facing the seat portion 31a formed on the suction valve seat member 31, and is used for the fuel seal portion. For this reason, the seat portion 30A1 of the valve body portion 30A is finished with high surface accuracy (that is, small surface roughness).
- the outer cylindrical surface (outer peripheral surface) 30B1 of the rod portion 30B is covered by a guide portion (first guide portion) 31B formed on the suction valve seat member 31 to guide the movement of the rod portion 30B in the axial direction (longitudinal direction). It constitutes a guide portion (first guided portion).
- the guide portion 31B is configured as an inner cylindrical surface (inner peripheral surface) formed on the suction valve seat member 31.
- the outer peripheral surface 30B1 of the rod portion 30B and the inner peripheral surface 31B of the suction valve seat member 31 are finished with high surface accuracy (that is, small surface roughness). As a result, when the rod portion 30B slides with the guide portion 31B, it is possible to prevent the rod portion 30B from sticking to the inner cylindrical portion of the guide portion 31B or from being worn.
- a convex portion 30C is formed on the surface (end surface) 30A2 of the valve body portion 30A opposite to the seat portion 30A1.
- a valve stopper 34 is provided on the end surface 30A2 and the convex portion 30C side of the valve body portion 30A.
- the valve stopper 34 surrounds the valve body portion 30A by the side wall (peripheral wall) 34A2 of the large-diameter recess 34A, and constitutes a valve body housing for accommodating the valve body portion 30A. Further, the valve stopper 34 has at least two stepped recesses when viewed from the suction valve seat member 31 side so as to accommodate the valve body portion 30A and the convex portion 30C.
- the bottom surface (opening side recess bottom surface) 34A1 of the large-diameter recess (opening side recess) 34A of the valve stopper 34 abuts on the end surface 30A2 of the valve body portion 30A to limit the movement of the valve body portion 30A in the valve opening direction. It constitutes a stopper portion (stopper surface).
- the bottom surface (back side recess bottom surface) 34B2 of the small diameter recess (back side recess) 34B of the valve stopper 34 constitutes the spring seat of the suction valve urging spring 33.
- the suction valve urging spring 33 is arranged between the small diameter concave bottom surface 34B2 and the end surface 30C1 of the convex portion 30C, and urges the entire suction valve 30 in the valve closing direction via the valve body portion 30A.
- the suction valve urging spring 33 is in direct contact with the bottom surface 34B2 of the valve stopper 34.
- the bottom surface 34B2 of the valve stopper 34 is orthogonal to the central axis LA of the guide portion 31B formed on the suction valve seat member 31, and prevents the suction valve urging spring 33 from being tilted and attached.
- the valve stopper 34 has one or a plurality of openings (notches) 34D for forming the fuel flow path.
- the opening (notch) 34D for forming the fuel flow path provided in the valve stopper 34 may have a hole shape or a groove shape.
- the inner diameter of the small diameter concave portion 34B of the valve stopper 34 is slightly larger than the outer diameter ⁇ 30C of the convex portion 30C, and the outer peripheral surface (guided portion) 30C2 of the convex portion 30C is formed on the inner cylindrical portion (inner peripheral surface) 34B1 of the small diameter concave portion 34B. Sliding. That is, the outer peripheral surface 30C2 of the convex portion 30C constitutes a guided portion (second guided portion), and the inner peripheral surface 34B1 constitutes a guide portion (guide surface) for guiding the guided portion 30C2. As described above, in the suction valve 30, the guided portion 30C2 of the convex portion 30C provided at one end thereof is guided to move in the axial direction by the guide portion (second guide portion) 34B1 of the valve stopper 34.
- the suction valve 30 is a rod portion 30B and a convex portion 30C, which are supported at both ends by a guide portion 31B formed on the suction valve seat member 31 and a guide portion 34B1 formed on the valve stopper 34, respectively, in the radial direction.
- the movement and tilt range are limited.
- the guide portion 31B formed on the suction valve seat member 31 and the guide portion 34B1 formed on the valve stopper 34 are provided with clearances for the guided portion 30B1 of the rod portion 30B and the guided portion 30C2 of the convex portion 30C, respectively.
- the suction valve 30 can slide with respect to the guide portion 31B and the guide portion 34B1 in an environment where the sliding resistance is low.
- the suction valve seat member 31 is provided with a fuel seal portion 31a orthogonal to the central axis LA of the guide portion 31B, and is finished with low surface accuracy.
- the valve stopper 34 will be described again.
- the valve stopper 34 has a stopper surface 34A1 and a surface 34E in contact with the suction valve seat member 31, and a valve body portion 30A including a convex portion 30C is housed between these surfaces 34A1 and 34E.
- ⁇ L be the distance between the surface 34A1 and the surface 34E.
- the value g1 of ⁇ L ⁇ t30A can be adjusted as the stroke length of the suction valve 30.
- a tapered portion 34A3 is provided on the valve stopper 34 side of the suction valve 30, and by reducing the contact area between the valve stopper 34 and the valve body portion 30A, the suction valve 30 is prevented from sticking to the valve stopper 34. ing. Further, the fuel passage area is increased by providing the tapered portion 34A3. Further, by providing the tapered portion 34A3, the fluid resistance at the time of valve opening is reduced and the valve opening behavior is stabilized.
- the suction valve seat member 31 is press-fitted or inserted into the inner cylindrical portion 1H2 (see FIG. 3) provided in the pump body 1.
- the valve stopper 34 is press-fitted or inserted into the inner cylindrical portion 1H1 provided on the pump body 1.
- the inner cylindrical portions 1H1 and 1H2 provided on the pump body 1 are made coaxially, and the better the coaxial accuracy, the higher the coaxial accuracy between the suction valve 30 and the guide portion 31B and the guide portion 34B1.
- FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the suction valve 30.
- FIG. 6A shows a state at the time of valve opening.
- FIG. 6B shows a state in the middle of transition from the valve opened state to the valve closed state.
- FIG. 6C shows a state when the valve is closed.
- the gap G1 between the seat portion 30A1 of the valve body portion 30A and the seat portion 31a is the size of g1, and is between the end surface 36A of the anchor 36 and the end surface 39A of the magnetic core 39.
- the gap G3 of is the size of g2.
- g2 is larger than g1 (g2> g1).
- the gap G3 between them is the size of g3.
- the end portion 30B2 of the rod portion and the end surface 36B of the anchor 36 are separated from each other in the direction along the central axis LA, a gap is formed between the end portion 30B2 of the rod portion and the end surface 36B of the anchor 36, and the end portion 30B2
- the gap G2 between and the end face 36B is g3.
- FIG. 7 and 8 are diagrams showing an example of variations in the configuration of the valve body 30A and the guide portion for guiding the valve body 30A.
- the convex portion 31C is not provided, and the outermost peripheral portion (outer peripheral surface having the largest outer diameter) of the valve body portion 30A is the guided portion 30C2.
- 30C2 is not the outer peripheral surface of the convex portion 31C.
- both the first guide portion 31B and the second guide portion 34B1 are composed of the suction valve seat member 31.
- the side wall (peripheral wall) 34A2 of the valve stopper 34 may be formed of the suction valve seat member 31.
- the rod portion 31B is configured with the first guided portion 31B1
- the valve body portion 30A is configured with the second guided portion 30C2.
- the coaxiality of the first guide portion 31B and the second guide portion 34B1 is maintained. If the coaxiality of the first guide portion 31B and the second guide portion 34B1 is maintained, it is not necessary to provide the first guide portion 31B on the suction valve seat member 31, and other members constituting the first guide portion 31B. May be provided.
- the first guide portion 31B formed on the suction valve seat member 31 is provided on the valve stopper (valve housing) 34 as in the embodiment of FIG.
- the second guided portion 30C2 is configured in the same manner as in FIG.
- the second guide portion 34B1 provided on the suction valve seat member 31 or the valve stopper (valve housing) 34 may be formed on the pump body 1.
- the valve stopper 34 directly on the pump body 1, it is not necessary to prepare a separate part for the valve stopper 34 and assemble it on the pump body 1. As a result, the efficiency of the assembly work can be increased and the material cost can be reduced.
- the features of the high-pressure fuel pump 100 according to this embodiment are listed, for example, the following features.
- An electromagnetic suction valve mechanism 300 having a suction valve 30 is provided, and the suction valve 30 guides the rod portion 30B, the valve body portion 30A formed integrally with the rod portion 30B, and the outer peripheral portion 30B1 of the rod portion 30B.
- a first guide portion 31B and a second guide portion 34B1 for guiding the outer periphery of the valve body portion 30A are provided.
- the second guide portion 34B1 guides the outer circumference of the convex portion 30C formed on the tip end side of the valve body portion 30A.
- first guide portion 31B and the second guide portion 34B1 are coaxially configured.
- the suction valve seat member 31 on which the valve body portion 30A is seated is provided, and the first guide portion 31B is composed of the suction valve seat member 31.
- valve body housing portion 34 formed of a separate member from the suction valve seat member 31 is provided, and the second guide portion 34B1 is composed of the valve body housing portion 34.
- the outer diameter ⁇ 30C of the convex portion 30C is configured to be smaller than the outermost diameter ⁇ 30A of the valve body portion 30A.
- the second guide portion 34B1 is formed on the pump body 1 to which the electromagnetic suction valve mechanism 300 is attached.
- the electromagnetic suction valve mechanism 300 includes an anchor 36 and a magnetic core 39 that mutually generate magnetic attraction, and the anchor 36 and the rod portion 30B come into contact with each other when the valve is opened, and the anchor is anchored when the valve is closed.
- the 39 and the rod portion 30B are separated from each other, and a gap g3 is formed between the contact portions 36B and 30B2 between the anchor 36 and the rod portion 30B at the time of valve opening.
- An electromagnetic suction valve mechanism 300 having an anchor 36, a magnetic core 39, a suction valve 30, and a suction valve seat member 31 is provided, and the suction valve 30 is a valve body portion that comes into contact with the suction valve seat member 31 to seat fuel.
- a first guide portion 31B that guides the outer peripheral portion 30B1 of the rod portion 30B by fixing the 30A and the rod portion 30B extending from the valve body portion 30A toward the anchor 36 side so as to always operate integrally.
- a second guide portion 34B1 that guides the outer periphery of the valve body portion 30A is provided.
- the valve body portion 30A and the rod portion 30B are integrated, and both ends of the seat portion 30A1 of the suction valve 30 are supported to support the suction valve 30 at the time of the on-off valve of the suction valve 30.
- the inclination of can be limited to a small value. As a result, it is possible to reduce the possibility that the suction valve 30 or the corner portion of the suction valve seat 30A1 comes into contact with the seat portion 31a of the suction valve seat member 31 to damage the seat portion 31a and reduce the oiltightness.
- the present invention by reducing the inclination of the suction valve 30 in the electromagnetic suction valve mechanism 300, it is possible to suppress a decrease in oiltightness performance, and by reducing the number of components, a high-pressure fuel pump that realizes cost reduction is realized. 100 can be provided.
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Abstract
本発明の目的は、吸入弁の動作を安定化させることにより、吸入弁機構の耐久性または油密性能の低下を抑制することにある。このため、本発明の高圧燃料ポンプ100は、吸入弁30を有する電磁吸入弁機構を備え、吸入弁30は、ロッド部30Bと、ロッド部30Bと一体で形成される弁体部30Aと、ロッド部30Bの外周部30B1をガイドする第1ガイド部31Bと、弁体部30Aの外周をガイドする第2ガイド部34B1と、備える。
Description
本発明は、吸入弁機構を備えた高圧燃料ポンプに関する。
本技術分野の背景技術として、特開2017-96216号公報(特許文献1)に記載された高圧燃料供給ポンプが知られている。特許文献1の高圧燃料供給ポンプは、電磁駆動型吸入弁機構を備え、特許文献1の段落0018-0021には下記の構成が記載されている。電磁駆動型吸入弁機構は電磁的に駆動されるプランジャロッドを備える。プランジャロッドの先端にはバルブが設けられ、バルブはバルブハウジングに形成されたバルブシートと対面している。プランジャロッドの他端には、プランジャロッド付勢ばねが設けられており、バルブがバルブシートから離れる方向(開弁方向)にプランジャロッドを付勢している。バルブハウジングの先端側の外周部にはバルブストッパが固定されている。
バルブストッパはバルブ203の開弁方向への移動を規制する部材である。バルブとバルブストッパとの間にはバルブ付勢ばねが配置されており、バルブはバルブ付勢ばねによってバルブストッパから離れる方向(閉弁方向)に付勢されている。バルブとプランジャロッドの先端とは互いに反対方向にそれぞれのばねで付勢されているが、プランジャロッド付勢ばねの方が強いばねで構成されているので、プランジャロッドがバルブ付勢ばねの力に抗してバルブをバルブシートから離れる方向に押し、結果的にバルブをバルブストッパに押し付けている。
バルブストッパはバルブ203の開弁方向への移動を規制する部材である。バルブとバルブストッパとの間にはバルブ付勢ばねが配置されており、バルブはバルブ付勢ばねによってバルブストッパから離れる方向(閉弁方向)に付勢されている。バルブとプランジャロッドの先端とは互いに反対方向にそれぞれのばねで付勢されているが、プランジャロッド付勢ばねの方が強いばねで構成されているので、プランジャロッドがバルブ付勢ばねの力に抗してバルブをバルブシートから離れる方向に押し、結果的にバルブをバルブストッパに押し付けている。
プランジャロッドとバルブとは固定されておらず、プランジャロッドの先端はバルブから離れることができるように寸法が規定されている(段落0045)。バルブストッパは中心部にバルブの有底筒状部側に突出する円筒面部を備えた突出部を有し、円筒面部がバルブの軸方向へのストロークをガイドするガイド部として機能する。(段落0047)。
特許文献1の高圧燃料供給ポンプは、電磁駆動型吸入弁機構のプランジャロッドとバルブとが固定されておらず、バルブはバルブストッパの突出部に設けられた円筒面部によって軸方向へのストロークがガイドされる構成である。この場合、バルブの軸方向における動作を安定化させるためには、円筒面部の軸方向長さを長くする必要があるが、円筒面部の軸方向長さを長くすると、吸入弁機構の大型化を招くことになる。言い換えると、円筒面部の軸方向長さを短くすると、バルブの軸方向における直進動作が不安定になり、バルブは傾きが生じた状態でバルブシートに当接することになる。この場合、バルブ(吸入弁)またはバルブシート(吸入弁シート)のシート部における損耗が激しくなり、吸入弁機構の耐久性を低下させ、早期に油密性能の低下を招くことになる。
本発明の目的は、吸入弁の動作を安定化させることにより、吸入弁機構の耐久性または油密性能の低下を抑制することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の高圧燃料ポンプは、
吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第1ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第2ガイド部と、備える。
吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第1ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第2ガイド部と、備える。
本発明によれば、吸入弁の動作を安定化させることにより、吸入弁機構の耐久性または油密性能の低下を抑制することができる。本発明のその他の構成、作用及び効果については、以下の実施例において詳細に説明する。
以下、本発明に係る実施例を説明する。
図1は、本発明に係る高圧燃料ポンプ100が適用されるエンジンシステムの全体構成図である。破線で囲まれた部分が高圧燃料ポンプ100(図2参照)の本体を示し、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1に一体に組み込まれていることを示す。なお、図1はエンジンシステムの動作を模式的に示す図面である。
以下の説明において、上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は図2,4における上下方向に基づいており、高圧燃料ポンプ100をエンジンに実装した場合の上下方向とは必ずしも一致しない。また以下の説明において、軸方向はプランジャ2の中心軸線2A(図2参照)によって規定され、この軸方向はプランジャ2の中心軸線2Aに平行であり、プランジャ2の長手方向に一致する。
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て、吸入配管28を通して高圧燃料ポンプ100の低圧燃料吸入口10aに送られる。低圧燃料吸入口10aは、吸入ジョイント51(図3,4参照)により構成される。
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が配置されるダンパ室(10b、10c)を介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁機構300の吸入ポート31bに至る。
電磁吸入弁機構300に流入した燃料は、吸入弁30により開閉される吸入口(吸入通路)を通過し、加圧室11に流入する。エンジンのカム機構93(図2,4参照)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の下降行程には吸入弁30により開閉される吸入口から加圧室11に燃料が吸入される。加圧室11に吸入された燃料は上昇行程において加圧される。加圧された燃料は、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へ圧送される。
コモンレール23に接続されたインジェクタ24はECU27からの信号に基づきエンジンへ燃料を噴射する。本実施例の高圧燃料ポンプはインジェクタ24がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧燃料ポンプである。高圧燃料ポンプ100は、ECU27から送られる信号により電磁吸入弁機構300が制御され、燃料吐出口12を通じて所望の燃料流量を吐出する。
コモンレール23に接続されたインジェクタ24はECU27からの信号に基づきエンジンへ燃料を噴射する。本実施例の高圧燃料ポンプはインジェクタ24がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧燃料ポンプである。高圧燃料ポンプ100は、ECU27から送られる信号により電磁吸入弁機構300が制御され、燃料吐出口12を通じて所望の燃料流量を吐出する。
図2は、本発明が適用される前提となる高圧燃料ポンプ100の垂直断面(プランジャ2の軸方向に平行な断面)を示す断面図である。図3は、図2の高圧燃料ポンプ100を上方から見た水平断面(プランジャ2の軸方向に直交する断面)を示す断面図である。図4は、図2の高圧燃料ポンプ100を図2とは異なる方向から見た、垂直断面(プランジャ2の軸方向に平行な断面)を示す断面図である。
ポンプボディ1にはプランジャ2の往復運動をガイドし、ポンプボディ1と共に加圧室11を形成するシリンダ6が取り付けられている。つまり、プランジャ2はシリンダ6の内部を往復運動することで加圧室11の容積を変化させる。またポンプボディ1には、燃料を加圧室11に供給するための電磁吸入弁機構300と、加圧室11から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構8と、が設けられている。シリンダ6はその外周側においてポンプボディ1と圧入される。
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の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ2に伝達するタペット92が設けられている。プランジャ2はリテーナ15を介してプランジャ付勢ばね4にてタペット92に圧着されている。これによりカム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。
高圧燃料ポンプ100のポンプボディ1の側面部には、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、燃料タンク20からの燃料を高圧燃料ポンプ100に供給する低圧配管に接続されており、燃料は吸入ジョイント51から高圧燃料ポンプ100の内部に供給される。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が燃料の流れによって高圧燃料ポンプ100の内部に吸収されるのを防ぐ。
低圧燃料吸入口10aを通過した燃料は、ポンプボディ1に上下方向に延設された低圧燃料吸入通路を通って圧力脈動低減機構9に向かう。圧力脈動低減機構9はダンパカバー14とポンプボディ1の上端面との間のダンパ室10b,10cに配置される。
ダンパ室10b,10cを通った燃料は、次にポンプボディ1に上下方向に延設されて形成された低圧燃料吸入通路10dを介して電磁吸入弁機構300の吸入ポート31bに至る。なお、吸入ポート31bは吸入弁シート31aを形成する吸入弁シート部材31に形成される。
電磁吸入弁機構300には端子46aが設けられる。端子46aはコネクタ46と一体にモールドされ、モールドされていない端部がエンジンコントロールユニット27側と接続可能な構成である。
図3を用いて、電磁吸入弁機構300について詳細に説明する。
吸入行程状態にある時は、加圧室11の容積は増加して加圧室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ポート31bの圧力よりも低くなると、吸入弁30は開弁状態になる。吸入弁30が最大リフト状態となると吸入弁30はストッパ32に接触する。吸入弁30がリフトすることにより、吸入弁シート31aと吸入弁30との間の吸入口が開口し、電磁吸入弁機構300は開弁する。燃料は吸入弁シート31aと吸入弁30との間の吸入口を通り、ポンプボディ1に横方向(水平方向)に形成された穴(燃料通路)を介して加圧室11に流入する。
吸入行程を終了した後、プランジャ2が上昇運動に転じ上昇行程に移る。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付勢力は作用しない。アンカー付勢ばね40はアンカー36を図中右方向(開弁方向)に付勢し、アンカー36を介して吸入弁30を開弁方向に付勢する。アンカー付勢ばね40は電磁コイル43が無通電の状態において吸入弁30を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するように、付勢力が設定されている。加圧室11の容積は、プランジャ2の上昇運動に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室11に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁30の吸入口を通して吸入通路10dへと戻されるので、加圧室11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。
この状態で、ECU27からの制御信号が電磁弁機構300に印加されると、電磁コイル43には端子46(図2参照)を介して電流が流れる。これにより磁気コア39とアンカー36との間に磁気吸引力が作用し、磁気コア39とアンカー36とが磁気吸引面で接触する。磁気吸引力はアンカー付勢ばね40の付勢力に打ち勝ってアンカー36を付勢し、アンカー36を吸入弁30から離れる方向に移動させる。
このとき、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、高圧燃料はコモンレール23へと供給される。この行程を吐出行程と称する。
すなわち、プランジャ2の下始点から上始点までの間の上昇行程は、戻し行程及び吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構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。
図3に示すように、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、及び吐出弁8bのストローク(移動距離)を決める吐出弁ストッパ8dから構成される。吐出弁ストッパ8dとポンプボディ1とは当接部8eで溶接により接合され、燃料が流れる流路と外部とを遮断している。
加圧室11と吐出弁室12aとの間に燃料差圧が無い状態では、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吐出弁8bは吐出弁ばね8cに逆らって開弁する。燃料吐出口12は吐出ジョイント60に形成されており、吐出ジョイント60はポンプボディ1に溶接部60aにて溶接固定されている。
次に、図2を用いて、リリーフ弁機構200について説明する。
リリーフ弁機構200はリリーフボディ201、リリーフ弁202、リリーフ弁ホルダ203、リリーフばね204及びばねストッパ205からなる。リリーフ弁202はリリーフばね204の荷重がリリーフ弁ホルダ203を介して負荷され、リリーフボディ201のシート部に押圧され、シート部と協働して燃料を遮断している。
高圧燃料ポンプ100の電磁吸入弁機構300の故障等により、燃料吐出口12の圧力が異常に高圧になり、リリーフ弁機構200のセット圧力より大きくなると、異常高圧燃料はリリーフ通路213を介して低圧側であるダンパ室10cにリリーフされる。本実施例ではリリーフ弁機構200のリリーフ先をダンパ室10cとしているが、加圧室11にリリーフするように構成しても良い。
電磁吸入弁機構300について、図5を用いて、さらに詳細に説明する。図5は、図2の電磁吸入弁機構300を拡大して示す断面図である。
吸入弁30は、弁体部30Aと、ロッド部30Bと、被ガイド部(凸部)30Cと、で構成されている。なお本実施例では、被ガイド部30Cは弁体部30Aの一部とみなしており、被ガイド部30Cは弁体部30Aに構成される。弁体部30Aの外径φ30Aはロッド部30Bの外径よりも大きく、弁体部30Aはロッド部30Bに対して大径部を構成し、ロッド部30Bは弁体部30Aに対して小径部を構成する。
ロッド部30Bは断面が円形の棒状(丸棒状又は円柱状)を成す。弁体部30Aは、ロッド部30Bの軸方向(長手方向)における厚み寸法D30Aが最外径φ30Aに対して小さい円板状又は円柱状を成す。ロッド部30Bの軸方向は弁体部30Aの端面30A1に対して直交するように、弁体部30Aと一体に構成されている。ロッド部30Bと弁体部30Aとは一体に形成された部材であってもよいし、ロッド部30Bを構成する部材と弁体部30Aを構成する部材とが接合されたものであってもよい。
弁体部30Aの端面30A1は、吸入弁シート部材31に形成されたシート部31aと対向するシート部を構成し、燃料シール部に使われる。このために、弁体部30Aのシート部30A1は、表面の面精度が高く(すなわち面粗さが小さく)仕上げられる。
ロッド部30Bの外側円筒面(外周面)30B1は、吸入弁シート部材31に形成されたガイド部(第1ガイド部)31Bによってロッド部30Bの軸方向(長手方向)の移動を案内される被ガイド部(第1被ガイド部)を構成する。なお、ガイド部31Bは吸入弁シート部材31に形成された内側円筒面(内周面)として構成される。ロッド部30Bの外周面30B1及び吸入弁シート部材31の内周面31Bは、表面の面精度が高く(すなわち面粗さが小さく)仕上げられる。これにより、ロッド部30Bがガイド部31Bと摺動した際に、ガイド部31Bの内側円筒部と固着したり、摩耗したりすることを抑制することができる。
弁体部30Aのシート部30A1とは反対側の面(端面)30A2に凸部30Cが形成されている。弁体部30Aの端面30A2及び凸部30C側にはバルブストッパ34が設けられている。バルブストッパ34は、大径凹部34Aの側壁(周壁)34A2によって弁体部30Aを囲み、弁体部30Aを収容する弁体ハウジングを構成する。またバルブストッパ34は、弁体部30A及び凸部30Cを収容するように、吸入弁シート部材31側から見て少なくとも2段の段付き凹部を有する。
バルブストッパ34の大径凹部(開口側凹部)34Aの底面(開口側凹部底面)34A1は、弁体部30Aの端面30A2と当接して、弁体部30Aの開弁方向への移動を制限するストッパ部(ストッパ面)を構成する。バルブストッパ34の小径凹部(奥側凹部)34Bの底面(奥側凹部底面)34B2は吸入弁付勢ばね33のばね座を構成する。
吸入弁付勢ばね33は小径凹部底面34B2と凸部30Cの端面30C1との間に配置され、弁体部30Aを介して吸入弁30全体を閉弁方向に付勢している。吸入弁付勢ばね33はバルブストッパ34の底面34B2に直接接触している。バルブストッパ34の底面34B2は、吸入弁シート部材31に形成されたガイド部31Bの中心軸線LAに対して直交しており、吸入弁付勢ばね33が傾いて取り付けられることを防止している。
バルブストッパ34は、燃料流路を構成するための開口部(切り欠き部)34Dを1つまたは複数個有する。 バルブストッパ34に設ける燃料流路を構成するための開口部(切り欠き部)34Dは、穴形状でもよく、溝形状でも良い。
バルブストッパ34の小径凹部34Bの内径は凸部30Cの外径φ30Cよりもわずかに大きく、凸部30Cの外周面(被ガイド部)30C2は小径凹部34Bの内側円筒部(内周面)34B1に摺動する。すなわち、凸部30Cの外周面30C2は被ガイド部(第2被ガイド部)を構成し、内周面34B1は被ガイド部30C2を案内するガイド部(ガイド面)を構成する。このように吸入弁30は、一端部に設けられた凸部30Cの被ガイド部30C2がバルブストッパ34のガイド部(第2ガイド部)34B1によって、軸方向の移動を案内される。
吸入弁30は、ロッド部30Bと凸部30Cとで、それぞれ、吸入弁シート部材31に形成されたガイド部31B及びバルブストッパ34に形成されたガイド部34B1により両端支持されており、径方向の動き並びに、傾き範囲が制限されている。吸入弁シート部材31に形成されたガイド部31B及びバルブストッパ34に形成されたガイド部34B1はそれぞれ、ロッド部30Bの被ガイド部30B1及び凸部30Cの被ガイド部30C2に対してクリアランスが設けられており、吸入弁30は、摺動抵抗が少ない環境で、ガイド部31B及びガイド部34B1に対して摺動することが出来る。
吸入弁シート部材31は、ガイド部31Bの中心軸線LAに対して直交する燃料シール部31aが設けられており、表面の面精度が小さく仕上げられている。
再びバルブストッパ34について説明する。バルブストッパ34は、ストッパ面34A1と、吸入弁シート部材31と接面する面34Eとがあり、これらの面34A1,34Eの間に凸部30Cを含む弁体部30Aが格納されており、ストッパ面34A1と面34Eとの間の距離をΔLとする。凸部30Cを除く弁体部30Aのみの厚さをt30Aとすると、ΔL-t30Aの値g1(図6参照)が吸入弁30のストローク長さとして調整することが出来る。吸入弁30のバルブストッパ34側にはテーパ部34A3が設けられており、バルブストッパ34と弁体部30Aとの接触面積を小さくすることで、吸入弁30がバルブストッパ34に張り付くことを防止している。また、テーパ部34A3を設けることで、燃料通路面積を増やしている。さらに、テーパ部34A3を設けることで、開弁時の流体抵抗を小さくし、開弁挙動を安定化させている。
吸入弁シート部材31は、ポンプボディ1に設けられた内側円筒部1H2(図3参照)に圧入もしくは挿入されている。バルブストッパ34は、ポンプボディ1に設けられた内側円筒部1H1に圧入もしくは挿入されている。ポンプボディ1に設けられた内側円筒部1H1および1H2は同軸に作らており、同軸精度が良いほど、吸入弁30とガイド部31B及びガイド部34B1との同軸精度を上げることが出来る。
吸入弁シート部材31のガイド部31Bの軸方向の長さは、小さい方が吸入弁30との摺動面積を小さく抑えることが出来る。またバルブストッパ34のガイド部34B1の軸方向の長さは、小さい方が吸入弁30との摺動面積を小さく抑えることが出来る。また凸部30Cは球状にすることで、吸入弁30とシート部31aとが閉弁する際に、吸入弁30とシート部31aとの部品組立後の相対的な位置ずれに合わせて、吸入弁30が傾くことが出来き、吸入弁30の片当りや、吸入弁シート部材31のガイド部31Bの角部とロッド部30Bとの接面圧力の増大による摩耗を抑えることが出来る。
図6は、吸入弁30の動作を説明するための図である。図6(A)は開弁時の状態を示す。図6(B)は開弁した状態から閉弁した状態に移行する途中の状態を示す。図6(C)は閉弁時の状態を示す。
図6(A)の状態では、弁体部30Aのシート部30A1とシート部31aとの間の間隙G1はg1の大きさであり、アンカー36の端面36Aと磁気コア39の端面39Aとの間の間隙G3はg2の大きさである。この場合、g2はg1よりも大きい(g2>g1)。なお、ロッド部の端部30B2とアンカー36の端面36Bとは当接しており、端部30B2と端面36Bとの間の隙間G2は0である(G2=0)。
図6(B)の状態では、弁体部30Aのシート部30A1とシート部31aとの間の間隙G1は0であり(G1=0)、アンカー36の端面36Aと磁気コア39の端面39Aとの間の間隙G3はg3の大きさである。この場合、g3はg2からg1を差し引いた大きさである(g3=g2-g1)。なお、ロッド部の端部30B2とアンカー36の端面36Bとは当接しており、端部30B2と端面36Bとの間の隙間G2は0である(G2=0)。
図6(C)の状態では、弁体部30Aのシート部30A1とシート部31aとの間の間隙G1は0であり(G1=0)、アンカー36の端面36Aと磁気コア39の端面39Aとの間の間隙G3も0である(G3=0)。この場合、ロッド部の端部30B2とアンカー36の端面36Bとは中心軸線LAに沿う方向に離間し、ロッド部の端部30B2とアンカー36の端面36Bとの間に間隙が生じ、端部30B2と端面36Bとの間の隙間G2はg3となる。
弁体30A及び弁体30Aを案内するガイド部の構成のバリエーションについて説明する。図7,8は、弁体30A及び弁体30Aを案内するガイド部の構成のバリエーションの一例を示す図である。
図7では、凸部31Cを設けず、弁体部30Aの最外周部(最も外径の大きな外周面)を被ガイド部30C2としている。この場合、30C2は凸部31Cの外周面ではない。
本例では、第1ガイド部31B及び第2ガイド部34B1の両方を吸入弁シート部材31で構成する。例えば、バルブストッパ34の側壁(周壁)34A2の部分を吸入弁シート部材31で構成するとよい。この場合も、ロッド部31Bに第1被ガイド部31B1が構成され、弁体部30Aに第2被ガイド部30C2が構成される。なお本例においても、第1ガイド部31B及び第2ガイド部34B1の同軸度が維持されるようにする。第1ガイド部31B及び第2ガイド部34B1の同軸度が維持されるのであれば、第1ガイド部31Bを吸入弁シート部材31に設ける必要はなく、第1ガイド部31Bを構成する他の部材を設けてもよい。
本例では、第1ガイド部31B及び第2ガイド部34B1の両方を吸入弁シート部材31で構成する。例えば、バルブストッパ34の側壁(周壁)34A2の部分を吸入弁シート部材31で構成するとよい。この場合も、ロッド部31Bに第1被ガイド部31B1が構成され、弁体部30Aに第2被ガイド部30C2が構成される。なお本例においても、第1ガイド部31B及び第2ガイド部34B1の同軸度が維持されるようにする。第1ガイド部31B及び第2ガイド部34B1の同軸度が維持されるのであれば、第1ガイド部31Bを吸入弁シート部材31に設ける必要はなく、第1ガイド部31Bを構成する他の部材を設けてもよい。
図8では、図7において、吸入弁シート部材31に形成した第1ガイド部31Bを、図5の実施例と同様に、バルブストッパ(バルブハウジング)34に設けている。この場合、第2被ガイド部30C2は図7と同様に構成される。
図7又は図8で説明した例において、吸入弁シート部材31又はバルブストッパ(バルブハウジング)34に設けた第2ガイド部34B1をポンプボディ1に形成するようにしてもよい。この場合、バルブストッパ34の形状を直接ポンプボディ1に形成することで、バルブストッパ34のために別部品を用意してポンプボディ1に組み付ける必要がなくなる。これにより、組み立て作業の効率が高まり、また材料コストを低減することができる。
本実施例に係る高圧燃料ポンプ100の特徴を列記すると、例えば下記のような特徴が挙げられる。
(1)吸入弁30を有する電磁吸入弁機構300を備え、吸入弁30は、ロッド部30Bと、ロッド部30Bと一体で形成される弁体部30Aと、ロッド部30Bの外周部30B1をガイドする第1ガイド部31Bと、弁体部30Aの外周をガイドする第2ガイド部34B1と、備える。
(2)(1)において、第2ガイド部34B1は、弁体部30Aの先端側に形成された凸部30Cの外周をガイドする。
(3)(1)において、第1ガイド部31Bと第2ガイド部34B1とが同軸に構成される。
(4)(3)において、弁体部30Aが着座する吸入弁シート部材31を備え、第1ガイド部31Bは吸入弁シート部材31により構成される。
(5)(4)において、吸入弁シート部材31と別部材で形成される弁体ハウジング部34を備え、第2ガイド部34B1は弁体ハウジング部34により構成される。
(6)(2)において、弁体部30Aの最外径φ30Aに対し、凸部30Cの外径φ30Cが小さくなるように構成する。
(7)(3)において、第2ガイド部34B1は、電磁吸入弁機構300が取り付けられるポンプボディ1に形成される。
(8)(1)において、電磁吸入弁機構300は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー36及び磁気コア39を備え、開弁時にアンカー36とロッド部30Bとが当接し、閉弁時にアンカー39とロッド部30Bとが離間し、開弁時におけるアンカー36とロッド部30Bとの当接部36B,30B2の間に隙間g3が生じる。
(9)アンカー36、磁気コア39、吸入弁30及び吸入弁シート部材31を有する電磁吸入弁機構300を備え、吸入弁30は、吸入弁シート部材31と当接して燃料をシートする弁体部30Aと、弁体部30Aからアンカー36の側に向けて延伸されるロッド部30Bとが常時一体で動作するように固定され、ロッド部30Bの外周部30B1をガイドする第1ガイド部31Bと、弁体部30Aの外周をガイドする第2ガイド部34B1と、備える。
本発明に係る実施例では、弁体部30Aとロッド部30Bとを一体構造とし、吸入弁30のシート部30A1の両端部を支持することで、吸入弁30の開閉弁時における、吸入弁30の傾きを小さく限定することができる。これにより吸入弁シート部材31のシート部31aに、吸入弁30または、吸入弁シート30A1の角部が接触し、シート部31aを傷つけ、油密性能が低下する可能性を低く抑えることが出来る。
本発明によれば、電磁吸入弁機構300における吸入弁30の傾きを小さくすることで、油密性能の低下を抑えることが出来、構成部品を少なくすることで低コスト化を実現した高圧燃料ポンプ100を提供することができる。
30…吸入弁、30A…弁体部、30B…ロッド部、30B1…ロッド部30Bの外周部、30C…凸部、31…吸入弁シート部材、31B…第1ガイド部、34…バルブストッパ(弁体ハウジング部)、34B1…第2ガイド部、36…アンカー、39…磁気コア、100…高圧燃料ポンプ、300…電磁吸入弁機構。
Claims (9)
- 吸入弁を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
ロッド部と、
前記ロッド部と一体で形成される弁体部と、
前記ロッド部の外周部をガイドする第1ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第2ガイド部と、備えた高圧燃料ポンプ。 - 請求項1に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記第2ガイド部は、
前記弁体部の先端側に形成された凸部の外周をガイドする高圧燃料ポンプ。 - 請求項1に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記第1ガイド部と前記第2ガイド部とが同軸に構成される高圧燃料ポンプ。 - 請求項3に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記弁体部が着座する吸入弁シート部材を備え、
前記第1ガイド部は前記吸入弁シート部材により構成される高圧燃料ポンプ。 - 請求項4に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記吸入弁シート部材と別部材で形成される弁体ハウジング部を備え、
前記第2ガイド部は前記弁体ハウジング部により構成される高圧燃料ポンプ。 - 請求項2に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記弁体部の最外径に対し、
前記凸部の外径が小さくなるように構成した高圧燃料ポンプ。 - 請求項3に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記第2ガイド部は、前記電磁吸入弁機構が取り付けられるポンプボディに形成される高圧燃料ポンプ。 - 請求項1に記載の高圧燃料ポンプにおいて、
前記電磁吸入弁機構は、相互に磁気吸引力を発生するアンカー及び磁気コアを備え、
開弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが当接し、閉弁時に前記アンカーと前記ロッド部とが離間し、前記アンカーと前記ロッド部との間に隙間が生じる高圧燃料ポンプ。 - アンカー、磁気コア、吸入弁及び吸入弁シート部材を有する電磁吸入弁機構を備え、
前記吸入弁は、
前記吸入弁シート部材と当接して燃料をシートする弁体部と、前記弁体部から前記アンカーの側に向けて延伸されるロッド部とが常時一体で動作するように固定され、
前記ロッド部の外周部をガイドする第1ガイド部と、
前記弁体部の外周をガイドする第2ガイド部と、備えた高圧燃料ポンプ。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008163948A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関に用いられる燃料圧送装置 |
JP2012082849A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 電磁駆動機構、この電磁駆動機構を用いた電磁弁およびこの電磁弁を用いた電磁吸入弁を備えた可変流量式高圧燃料供給ポンプ |
JP2014141896A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Denso Corp | 高圧ポンプ |
KR20150065089A (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-12 | 주식회사 현대케피코 | 유로 제어 밸브 |
DE102015223965A1 (de) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzsystem |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3504265A1 (de) * | 1985-02-08 | 1986-08-14 | M.A.N.-B & W Diesel GmbH, 8900 Augsburg | Kraftstoffhochdruck-einspritzvorrichtung an brennkraftmaschinen |
JP2708470B2 (ja) * | 1988-06-08 | 1998-02-04 | 株式会社日立製作所 | 電磁式燃料噴射弁 |
EP1985840B1 (en) * | 2007-04-23 | 2011-09-07 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Fuel injector with balanced metering servovalve for an internal combustion engine |
JP5331731B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2013-10-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁式の流量制御弁及びそれを用いた高圧燃料供給ポンプ |
JP5702984B2 (ja) * | 2010-10-15 | 2015-04-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電磁駆動型の吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプ |
US10294907B2 (en) * | 2014-08-28 | 2019-05-21 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | High pressure fuel supply pump |
JP2016094913A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 高圧燃料供給ポンプ |
JP6533454B2 (ja) | 2015-11-27 | 2019-06-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 高圧燃料供給ポンプ |
CN105587452A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-05-18 | 成都威特电喷有限责任公司 | 双通道低压油内循环油路电控单体泵 |
JP6808356B2 (ja) * | 2016-05-25 | 2021-01-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
CN106089661A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-11-09 | 山东博世机械有限公司 | 一种具自稳压性能的增压泵 |
-
2020
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008163948A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関に用いられる燃料圧送装置 |
JP2012082849A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 電磁駆動機構、この電磁駆動機構を用いた電磁弁およびこの電磁弁を用いた電磁吸入弁を備えた可変流量式高圧燃料供給ポンプ |
JP2014141896A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Denso Corp | 高圧ポンプ |
KR20150065089A (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-12 | 주식회사 현대케피코 | 유로 제어 밸브 |
DE102015223965A1 (de) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzsystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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