JP2004036468A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】往復動シールの抜止板に、ストッパを固定する機能を持たせることで、部品点数を削減し、組立工数を低減させた高圧燃料ポンプを提供すること。
【解決手段】昇圧された燃料が存在する吐出室と、昇圧前の燃料が存在する吸入室を有し、前記吐出室の圧力が設定値に対して上回ると、吐出室から吸入室へ燃料がリリーフする安全弁を有し、安全弁は、シート面と、弁体と、弁体を弁体おさえを介してシート面に押付けるスプリングと、スプリングを設定荷重まで圧縮し保持するストッパと、ストッパをシリンダに固定する部材より構成されることを特徴とする高圧燃料ポンプにおいてシリンダの端面に止めねじで固定された板によりストッパを固定する。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安全弁の部品点数を削減し、組立工数を低減するもので、例えば自動車ガソリンエンジン用筒内直接噴射装置に用いられる高圧燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ガソリンエンジン用の高圧燃料ポンプには、吐出室から圧力をリリーフする機構として、特開平１０−３３９２３１号が知られている。このタイプの安全弁は、アジャスターを用いて、安全弁の開弁圧の調整とシリンダ内へ固定を行っている。
【０００３】
安全弁を固定する方法としては、特願２００１−２０５５３８号が知られている。ここでは安全弁の開弁圧を調整するためにストッパが設けられている。そして、前記ストッパには、シリンダ内へ固定するための固定用の部材を必要とする。さらに固定用の部材を取付けるため、前記シリンダ内に溝を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ストッパを固定する部材が必要なため、部品点数と組立工数が増加していた。さらに、固定用の部材をシリンダ内に取付ける溝が必要なため、溝の加工工数がかかるという問題あった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の高圧燃料ポンプは、昇圧された燃料が存在する吐出室と、昇圧前の燃料が存在する吸入室を有し、前記吐出室の圧力が設定値に対して上回ると、前記吐出室から前記吸入室へ燃料がリリーフする安全弁を有し、前記安全弁は、シート面と、弁体と、前記弁体を弁体おさえを介してシート面に押付けるスプリングと、前記スプリングを設定荷重まで圧縮し保持するストッパと、燃料がオイル室に漏れることを防ぐためのＯリングと、シリンダの端面に往復動シールを押さえることと前記ストッパを固定する機能を持たせた抜止板と、前記抜止板を固定する止めねじから構成された安全弁を備えている。
【０００６】
さらに、前記ストッパには、シリンダと前記ストッパの隙間を小さくし、前記ストッパの傾きを小さくするために、前記ストッパ外周に突起部を設けている。
【０００７】
本発明では、往復動シールを押さえる抜止板に、ストッパを固定する機能を持たせることで、部品点数を削減し組立工数を低減した。
【０００８】
さらに、前記ストッパ外周に突起部を設けることで、前記シリンダと前記ストッパの隙間を小さくし、前記ストッパの傾きを小さくすることで、安全弁の開弁圧ばらつきを抑えた高圧燃料ポンプを提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１，図２より本発明による実施例の構成・動作を説明する。
【００１０】
エンジンのカム軸から伝達される駆動力を伝えるカップリング１は、カップリング１に勘合したピン３を介して、シャフト５に連結されている。シャフト５は、ラジアル軸受４及びスラスト軸受６を介して、回転自在にボディ５１に支持されている。シャフト５にはシャフト５の軸線に対し傾斜した平面を有する斜板面５ａが設けられ、シャフト５の回転に伴い斜板面５ａが回転揺動運動を行う。
【００１１】
ボディ５１内にはシリンダ９が固定されている。シリンダ９の半径方向に複数配置されたシリンダボア９ａにより往復動自在に支持されたプランジャ１１は、斜板面５ａが回転揺動運動を行うことで、ガイド部材としての球継手機構を有するスリッパ７を介して、プランジャ１１とシリンダ９間に設けられたプランジャスプリング３０の伸縮作用と合間って往復動を行う。
【００１２】
前記プランジャ１１とシリンダ９により囲まれた容積は、ポンプ室１３を形成する。プランジャ１１が往復運動を行うとプランジャ１１に設けられた吸入弁とシリンダ９に設けられた吐出弁を介して、燃料は吸入，圧縮，吐出される。すなわち、図面にない低圧ポンプから０．２〜０．７ＭＰａの圧力で供給される燃料は、高圧燃料ポンプより３〜２０ＭＰａまで昇圧し吐出される。前記ポンプ室１３から昇圧された燃料が吐出される。吐出室３９の圧力と、規定の吐出流量を確保するために、プランジャ１１とシリンダボア９ａの径隙間は７μｍ以下としている。また、プランジャ１１とシリンダボア９ａのシール長は１０ｍｍ以上確保している。前記吸入弁は、ボール２５とスプリング２７及びスプリング２７を支持するスプリングストッパ２８で形成される。前記スプリングストッパ２８は、プランジャ１１の内面にプランジャスプリング３０の一端を圧入することで固定される。また、前記ポンプ室１３へ燃料を供給可能なように、前記シリンダ９の中央部には、プランジャ１１へ連通する吸入室１５及び横穴３１を設けている。
【００１３】
吸入室１５へ燃料を導くために、軽量化を考慮し、加工と生産性の良いアルミダイカストでできたリアボディ１７を設けている。リアボディ１７には、吸入ポート６１から吸入室１５へ燃料を導く吸入通路１９と、前記吐出弁から吐出室
３９を介して吐出ポート６２へ燃料を導く吐出通路６３と、吐出される燃料の圧力を制御するために設けられた圧力調整弁６５へ燃料を導く通路６４と、圧力調整弁６５から吸入通路１９へ燃料を戻すためのリターン通路６６が設けられている。前記リアボディ１７内の吸入通路１９には、外部から流入する燃料の特定サイズ以上の異物進入を防止するフィルタ２１を設けている。
【００１４】
荷重を支持する駆動部（前記スリッパと前記斜板面及び軸受部を総称して以下駆動部と略す）は、回転自在に荷重を支持する部分であり、オイル潤滑することで、軸受寿命は向上する。前記駆動部へ供給する潤滑油には、エンジンの潤滑オイルを利用し、ボディ５１には潤滑オイルを導入するためのオイル供給路５２が形成され、ボディ５１とシリンダ９との間で形成されたオイル室５０へ前記エンジンの潤滑オイルが流入する構造となっている。また、オイル供給路５２には、エンジンからの供給油量を調整する絞り部５２ａを設けている。前記絞り部５２ａの内径はエンジンからの異物などによる閉鎖が発生しないように、内径φ１ｍｍ以上を確保している。前記オイル室５０内のオイルと、前記シリンダ９内の燃料を隔絶するために、前記プランジャ１１とシリンダ９の間には、往復動シール５６を設けている。
【００１５】
以下、本発明の安全弁の具体的実施例を図３，図４より説明する。図３は安全弁取付け部、図４はストッパ取付け部を拡大した図面である。
【００１６】
安全弁は、リアボディ１７内部に昇圧された燃料が存在する吐出室３９と、シリンダ９内部に昇圧前の燃料が存在する吸入室１５を有し、前記吐出室３９の圧力が設定圧に対し、上回ると、前記吐出室３９から前記吸入室１５へ燃料がリリーフする安全弁を有し、前記安全弁は、前記吐出室３９と前記吸入室１５を連通する通路４０と、シート面と、前記連通する通路４０に設けられた弁体４１と、前記弁体４１を支持する弁体おさえ４２と、前記弁体を前記弁体おさえ４２を介して前記シート面に押付けるスプリング４３と、前記スプリング４３を設定するためのストッパ４４と、燃料がオイル室５０に漏れることを防ぐためのＯリング４５と、前記ストッパを固定するための部材４６（以下、止め輪と称す）、シリンダの端面に設けられた抜止板４７と、前記抜止板４７を固定する止めねじ４８から構成される。
【００１７】
本発明では、図３，図４に示すように、前記往復動シール５６を押さえることと、前記ストッパ４４を固定する機能を前記抜止板４７に持たせることで、固定用の部材である前記止め輪４６を廃止するができる。これにより部品点数を削減し、組立工数を低減することができる。さらに、前記止め輪を廃止することで、シリンダの前記止め輪の取付け溝が不要となり、加工工数の低減を図ることができる。
【００１８】
前記吸入室１５から前記オイル室５０へ燃料が漏れるのをシールするＯリング４５が設けてあり、挿入時に前記Ｏリング４５が切れることを防止する逃げ溝
４９がある。前記シリンダと前記ストッパ及び、前記逃げ溝４９と前記ストッパの隙間のため、スプリング４３からの反発力により前記ストッパが傾く。前記ストッパの傾きを抑えるため、前記逃げ溝と前記ストッパの隙間部を小さくするために、ストッパ外周に突起部４４ａを設けている。すなわち、前記ストッパ外周に前記突起部４４ａを設けることで、前記ストッパと前記シリンダの隙間が小さくなり、前記ストッパの傾きを小さくすることができる。
【００１９】
なお、上述した実施例では、前記ストッパの傾きを小さくする手段として、ストッパの外周に突起部を設けた形状としたが、図５〜図９にその他の実施例を示す。
【００２０】
図５に示すように、ストッパ４４のＯリング４５の取付け溝を変更しＯリングの挿入性を確保することで、シリンダ９にＯリングの逃げ溝の加工を施すことが不要となり、それにより前記ストッパの傾きを小さくすることができる。
【００２１】
図６に示すように、抜止板４７に突起部４７ａを設け、前記突起部とストッパ４４を勘合させることで、前記ストッパとシリンダ９の隙間による傾きを小さくすることができる。
【００２２】
図７に示すように、抜止板４７をストッパ４４の一部分を押さえる形状から、前記ストッパの上部全体を押さえる形状に変更することで、前記ストッパとシリンダ９の隙間による前記ストッパの傾きを小さくすることができる。
【００２３】
図８に示すように、シリンダ９に吸入室１５からオイル室５０へのガソリン漏れをシールするためにＯリング４５の取付け溝を設け、さらに抜止板４７とストッパを一体構造にすることで、部品点数と組立工数を削減し、かつ開弁圧ばらつきを抑えた安全弁を可能とする。
【００２４】
また、各実施例において、図９に示すように前記弁体と前記弁体おさえを別体構造から一体構造にした場合、さらに、抜止板を固定する手段として、止めねじ以外にかしめ，接着剤，圧入などで固定した場合も、同様の効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
往復動シールを押さえる抜止板に、ストッパを固定する機能を持たせることで、部品点数を削減し組立工数の低減をはかることができ、さらにストッパ外周に突起部を設けることでストッパの傾きを小さくし、安全弁の開弁圧ばらつきを抑えた安全弁を有する高圧燃料ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】高圧燃料ポンプ断面。
【図２】リアボディ通路断面図。
【図３】安全弁取付け部拡大図。
【図４】ストッパ取付け部拡大図。
【図５】その他の実施例Ａ。
【図６】その他の実施例Ｂ。
【図７】その他の実施例Ｃ。
【図８】その他の実施例Ｄ。
【図９】その他の実施例Ｅ。
【符号の説明】
１…カップリング、３…ピン、４…ラジアル軸受、５…シャフト、５ａ…斜板面、６…スラスト軸受、７…スリッパ、９…シリンダ、９ａ…シリンダボア、１１…プランジャ、１３…ポンプ室、１５…吸入室、１７…リアボディ、１９…吸入通路、２１…フィルタ、２５…ボール、２７，４３…スプリング、２８…スプリングストッパ、３０…プランジャスプリング、３１…横穴、３５…ボールバルブ、３６…チェックバルブスプリング、３７…バルブストッパ、３８，４５…Ｏリング、３９…吐出室、４０…連通する通路、４１…弁体、４２…弁体おさえ、４４…ストッパ、４４ａ…突起部、４５ａ…Ｏリング溝、４６…止め輪、４７…抜止板、４７ａ…抜止板突起部、４８…止めねじ、４９…逃げ溝、５０…オイル室、５１…ボディ、５２…オイル供給路、５２ａ…絞り部、５６…往復動シール、６１…吸入ポート、６２…吐出ポート、６３…吐出通路、６４…通路、６５…圧力調整弁、６６…リターン通路。

Claims (2)

1. 昇圧された燃料が存在する吐出室と、昇圧前の燃料が存在する吸入室を有し、前記吐出室の圧力が設定値に対して上回ると、前記吐出室から前記吸入室へ燃料がリリーフする安全弁を有し、前記安全弁は、シート面と、弁体と、前記弁体を弁体おさえを介してシート面に押付けるスプリングと、前記スプリングを設定荷重まで圧縮し保持するストッパと、前記ストッパをシリンダに固定する部材より構成されることを特徴とする高圧燃料ポンプにおいて、
   前記シリンダの端面に止めねじで固定された板により前記ストッパを固定することを特徴する高圧燃料ポンプ。
2. 前記ストッパの外周に突起部を設け、前記シリンダとの間の隙間を部分的に小さくしたことを特徴とする請求項１記載の高圧燃料ポンプ。

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