(57)【要約】【課題】共振を効果的に抑制可能なハウジング、およびそれを備える高圧ポンプを提供する。【解決手段】ハウジング４０は、内部に流体流通空間としての燃料ギャラリ４６を有する筒部４１を形成しており、外壁面５４の横断面形状が多角形である。外壁角部５７の径方向厚みｔ１は外壁面中央部５８の径方向厚みｔ２よりも大きい。このように構成することで、共振の節である外壁角部５７の剛性が大きくなるとともに、共振の腹である外壁面中央部５８の質量が小さくなる。これにより、ハウジング４０の筒部４１の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体流通空間（４６）を有する筒部（４１、８１、９１）を形成しており、外壁面（５４）の横断面形状が多角形であるハウジングであって、
前記筒部のうち前記外壁面の角部に対応する部分を外壁角部（５７、８３、９３）とし、前記筒部のうち前記外壁面の面中央部に対応する部分を外壁面中央部（５８、８４、９４）と定義すると、
前記外壁角部の径方向厚み（ｔ１）は前記外壁面中央部の径方向厚み（ｔ２）よりも大きいハウジング。
【請求項２】
前記外壁角部の径方向厚みは、前記筒部の径方向厚みの最大値であり、
前記外壁面中央部の径方向厚みは、前記筒部の径方向厚みの最小値である請求項１に記載のハウジング。
【請求項３】
前記筒部の径方向厚みは、前記外壁面中央部から前記外壁角部にかけて周方向で連続的に大きくなっている請求項１または２に記載のハウジング。
【請求項４】
前記筒部の内壁面（５９、８５、９５）の横断面形状は円形である請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項５】
前記筒部の内壁面の横断面形状は、前記外壁面の横断面形状と同じ数の角をもつ多角形であり、
前記内壁面の角部は前記外壁面中央部に位置している請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項６】
前記筒部の内壁面は、前記外壁面中央部の位置で径方向外側へ凹む凹部（９６）を有している請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項７】
固定部材（１１）と、
軸方向へ往復移動可能であり、加圧室（２４）を形成しているプランジャ（３０）と、
前記加圧室に連通している吸入通路（３７）および吐出通路（３８）を有する通路部材（３５）と、
有底筒状部材であり、前記通路部材に被さるように設けられており、底部とは反対側の端部が前記固定部材に固定されている請求項１〜６のいずれか一項に記載のハウジング（４０）と、
前記外壁面中央部に設けられており、前記流体流通空間に連通する吸入路を有している流体流入部（６０）と、
前記外壁面中央部に設けられており、前記吐出通路に連通する吐出路を有している流体流出部（７０）と、
を備える高圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングおよびそれを備える高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に流体流通空間を有する筒部を形成しており、例えば高圧ポンプなどに用いられるハウジングが知られている。特許文献１に開示されたハウジングは、高圧ポンプに用いられており、加圧室を形成する部材とは別部材から構成することにより薄肉化を実現している。ハウジングの筒部の厚みは周方向で一定であり、筒部の外壁面の横断面形状は多角形である。筒部の外壁面の面中央部は凹部により剛性が上げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−３５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、ハウジングの筒部の外壁面の面中央部が腹となり、また角部が節となる共振モードに対して、腹である面中央部に凹部を設けて剛性を上げることにより共振周波数をずらして、共振抑制を図っている。しかし、このように腹である面中央部に凹部を設けて剛性を上げても、共振周波数のずれは比較的少なく、共振抑制の効果は低いことが分かった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、共振を効果的に抑制可能なハウジング、およびそれを備える高圧ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるハウジングは、内部に流体流通空間（４６）を有する筒部（４１、８１、９１）を形成しており、外壁面（５４）の横断面形状が多角形である。筒部のうち外壁面の角部に対応する部分を外壁角部（５７、８３、９３）とし、筒部のうち外壁面の面中央部に対応する部分を外壁面中央部（５８、８４、９４）と定義すると、外壁角部の径方向厚み（ｔ１）は外壁面中央部の径方向厚み（ｔ２）よりも大きい。
【０００６】
このように構成することで、共振の節である外壁角部の剛性が大きくなるとともに、共振の腹である外壁面中央部の質量が小さくなる。これにより、ハウジングの筒部の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
【０００７】
本発明による高圧ポンプは、上記ハウジングに加えて、固定部材（１１）と、プランジャ（３０）と、通路部材（３５）と、流体流入部（６０）と、流体流出部（７０）とを備えている。固定部材は、軸方向へ往復移動可能であり、加圧室（２４）を形成している。プランジャは、加圧室に連通している吸入通路（３７）および吐出通路（３８）を有している。ハウジングは、通路部材に被さるように設けられている有底筒状部材であり、底部とは反対側の端部が固定部材に固定されている。流体流入部は、ハウジングの筒部の外壁面中央部に設けられており、流体流通空間に連通する吸入路を有している。流体流出部は、ハウジングの筒部の外壁面中央部に設けられており、吐出通路に連通する吐出路を有している。
【０００８】
したがって、高圧ポンプにおいて、例えば流体流入部やエンジンの振動によりハウジングが径方向へ加振されるとき、筒部の共振を抑制することができる。
ここで、本明細書において外壁面および内壁面の横断面形状として記載された「多角形」には、角に丸みがないもの、および、角が丸みを帯びているものが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧ポンプを説明する図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３のハウジングの筒部のうち多角形部の断面を示す図である。
【図５】図３のハウジングが径方向へ加振されたときの筒部の振動周波数と振動加速度との関係を表す図である。
【図６】本発明の第２実施形態による高圧ポンプのハウジングの筒部のうち多角形部の断面を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態による高圧ポンプのハウジングの筒部のうち多角形部の断面を示す図である。
【図８】比較形態による高圧ポンプのハウジングの筒部のうち多角形部の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による高圧ポンプを図１に示す。高圧ポンプ１０は、エンジンのインジェクタに燃料を供給するポンプである。
【００１１】
先ず、高圧ポンプ１０について図１〜図３に基づき説明する。
高圧ポンプ１０は、固定部材１１、シリンダ２０、プランジャ３０、通路部材３５、ハウジング４０、流体流入部である吸入弁６０、および、流体流出部である吐出弁７０を備えている。以下の説明では、図１の紙面の上側を「上」、図１の紙面の下側を「下」として説明する。
【００１２】
固定部材１１は、エンジンの外壁に固定可能なフランジ部１２と、フランジ部１２から上方へ突き出している筒状のシリンダ保持部１３と、フランジ部１２から下方へ突き出している筒状のエンジン嵌合部１４とを有している。
シリンダ２０は、有底筒状であり、底側端部２１が開口端部２２に対して上方に位置しており、固定部材１１を貫通するように設けられている。シリンダ２０は、固定部材１１のシリンダ保持部１３に例えば圧入により固定されている。
【００１３】
プランジャ３０は、シリンダ２０の開口端部２２から当該シリンダ２０内部に挿入されており、シリンダ２０の内壁により軸方向へ往復移動可能に支持されている。プランジャ３０の上端部３１は、シリンダ２０の底面２３との間に加圧室２４を区画形成している。プランジャ３０は、下端部３２に設けられたスプリングシート３３を介してスプリング３４により下方へ付勢されている。加圧室２４の容積は、プランジャ３０の上下移動に連動して増減する。
【００１４】
通路部材３５は、プランジャ３０の軸方向に直交する方向へ長手状をなしており、長手方向の中央を短手方向へ貫通している収容孔３６と、収容孔３６から長手方向の一方へ延びている吸入通路３７と、収容孔３６から長手方向の他方へ延びている吐出通路３８とを有している。収容孔３６には、シリンダ２０の底側端部２１が例えば圧入されている。吸入通路３７は、シリンダ２０の吸入孔２５を通じて加圧室２４に連通している。吐出通路３８は、シリンダ２０の吐出孔２６を通じて加圧室２４に連通している。
【００１５】
ハウジング４０は、有底筒状であり、通路部材３５に被さるように設けられており、筒部４１のうち底部４２とは反対側の端部が固定部材１１に固定されている。筒部４１は、シリンダ２０の底側端部２１および通路部材３５を取り囲んでおり、固定部材１１のフランジ部１２に例えば溶接により固定されている。底部４２は、筒部４１の上端部を塞いでおり、筒部４１と一体に形成されている。筒部４１は、周方向位置が吸入通路３７と一致する第１取付孔４３と、周方向位置が吐出通路３８と一致する第２取付孔４４と、インレットパイプ４８が取り付けられた第３取付孔４５とを有している。
【００１６】
筒部４１は、流体流通空間であるとともに流体貯留空間でもある燃料ギャラリ４６を有している。燃料ギャラリ４６のうちハウジング４０の底部４２と通路部材３５との間には、燃料の圧力脈動を低減するためのパルセーションダンパ４７が設けられている。燃料ギャラリ４６にある燃料は、通路部材３５の連通孔３９および吸入通路３７を通じて加圧室２４に供給される。
【００１７】
吸入弁６０は、吸入通路３７を開閉可能な電磁弁であり、筒状ハウジング６１、吸入弁ボディ６２、吸入弁部材６３、スプリング６４、可動コア６５、固定コア６６およびコイル６７などを備えている。筒状ハウジング６１は、ハウジング４０の筒部４１の第１取付孔４３を挿通し、通路部材３５の吸入通路３７の内壁に例えばねじ締結により固定されている。筒状ハウジング６１とハウジング４０との隙間は例えば溶接により封止されている。
【００１８】
可動コア６５は、コイル６７が通電されると固定コア６６側に吸引され、吸入弁部材６３を吸入弁ボディ６２に着座させる。また、スプリング６４は、コイル６７が非通電となると吸入弁部材６３を吸入弁ボディ６２から離座させる。吸入弁部材６３は、吸入弁ボディ６２に着座すると吸入通路３７を閉じ、吸入弁ボディ６２から離座すると吸入通路３７を開ける。
【００１９】
吐出弁７０は、吐出通路３８を開閉可能であり、筒状ハウジング７１、吐出弁ボディ７２、吐出弁部材７３およびスプリング７５を備えている。筒状ハウジング７１は、ハウジング４０の筒部４１の第２取付孔４４を挿通し、通路部材３５の吐出通路３８の内壁に例えばねじ締結により固定されている。筒状ハウジング７１とハウジング４０との隙間は例えば溶接により封止されている。
【００２０】
吐出弁部材７３は、加圧室２４の燃料の圧力が所定値以上になると、当該燃料の圧力を受けて吐出弁ボディ７２から離座する。また、スプリング７５は、加圧室２４の燃料の圧力が所定値を下回ると吐出弁部材７３を吐出弁ボディ７２に着座させる。吐出弁部材７３は、吐出弁ボディ７２から離座すると吐出通路３８を開け、吐出弁ボディ７２に着座すると吐出通路３８を閉じる。
【００２１】
以上のように構成された高圧ポンプ１０では、吸入弁６０が吸入通路３７を開けているとき、加圧室２４の燃料は、プランジャ３０が上昇しても加圧されず、吸入通路３７を経由して燃料ギャラリ４６に戻される。
一方、吸入弁６０が吸入通路３７を閉じているとき、加圧室２４の燃料は、プランジャ３０が上昇すると加圧され、圧力が所定値以上になると吐出弁７０を押し開けて外部に吐出される。
【００２２】
次に、ハウジング４０の詳細な構成について図４に基づき説明する。
ハウジング４０の筒部４１は、底部４２側から順に第１円形部５１、多角形部５２、および第２円形部５３を形成している。第１円形部５１および第２円形部５３は、外壁面および内壁面ともに横断面形状が円形であり、径方向厚みが周方向においてほぼ一定である。
【００２３】
多角形部５２の外壁面５４の横断面形状は多角形である。本実施形態では、外壁面５４の横断面形状は八角形であり、外壁面５４には８つの角５５および８つの面５６が含まれている。
【００２４】
多角形部５２の径方向厚みは周方向において変化している。筒部４１のうち外壁面５４の角部（角５５付近）に対応する部分を外壁角部５７と定義し、また、筒部４１のうち外壁面５４の面５６の中央部に対応する部分を外壁面中央部５８と定義すると、外壁角部５７の径方向厚みｔ１は外壁面中央部５８の径方向厚みｔ２よりも大きい。
【００２５】
外壁角部５７の径方向厚みｔ１は、筒部４１の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部５８の径方向厚みｔ２は、筒部４１の径方向厚みの最小値となっている。筒部４１の径方向厚みは、外壁面中央部５８から外壁角部５７にかけて周方向で連続的に大きくなるように変化している。本実施形態では、多角形部５２の内壁面５９の横断面形状を円形とすることで、周方向における厚みの違いを生み出している。
【００２６】
ここで、図８に示す比較形態について考える。比較形態では、ハウジング１００の筒部１０１の厚みは周方向でほぼ一定であり、筒部１０１の外壁面１０２および内壁面１０３の横断面形状は多角形である。このようなハウジング１００が例えば吸入弁の駆動やエンジンの振動により径方向へ加振されると、筒部１０１が共振する場合がある。共振モードは、筒部１０１のうち外壁面１０２の角に対応する部分が節となり、筒部１０１のうち外壁面１０２の面中央に対応する部分が腹となる。このときの筒部１０１の振動周波数と振動レベルとの関係は、図５に破線で示すようになる。振動周波数１８〜１９ｋＨｚの間に共振周波数がある。
【００２７】
これに対して、本実施形態では、前述のような厚みの違いを設けていることで、比較形態と比べて外壁角部５７の剛性が大きくなり、また、外壁面中央部５８の質量が小さくなっている。そのため、図５に実線で示すように本実施形態では共振周波数が比較的大きく高周波側の可聴域外にずれている。比較形態と比べると、本実施形態の振動周波数１７〜１９ｋＨｚ付近の振動レベルが低下している。
【００２８】
以上説明したように、第１実施形態では、ハウジング４０は、内部に流体流通空間としての燃料ギャラリ４６を有する筒部４１を形成しており、外壁面５４の横断面形状が多角形である。外壁角部５７の径方向厚みｔ１は外壁面中央部５８の径方向厚みｔ２よりも大きい。
このように構成することで、共振の節である外壁角部５７の剛性が大きくなるとともに、共振の腹である外壁面中央部５８の質量が小さくなる。これにより、ハウジング４０の筒部４１の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
【００２９】
また、第１実施形態では、外壁角部５７の径方向厚みｔ１は、筒部４１の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部５８の径方向厚みｔ２は、筒部４１の径方向厚みの最小値となっている。
そのため、ハウジング４０を軽量化しつつも、共振の節である外壁角部５７の剛性を大きくすることができる。
【００３０】
また、第１実施形態では、筒部４１の径方向厚みは、外壁面中央部５８から外壁角部５７にかけて周方向で連続的に大きくなるように変化している。
そのため、筒部４１の内壁に段差が生じず、応力が集中する箇所をできるだけ無くすことができる。
【００３１】
また、第１実施形態では、多角形部５２の内壁面５９の横断面形状は円形である。
これにより、外壁面５４の横断面形状が多角形であることと相俟って、周方向における筒部４１の厚みの違いを生み出している。
【００３２】
また、第１実施形態では、高圧ポンプ１０は上述のようなハウジング４０を備えている。
そのため、筒部４１に設けられた吸入弁６０の駆動やエンジンの振動に起因するハウジング４０の共振の発生を抑制することができる。したがって、ハウジング４０の共振に起因した騒音の発生を抑制することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、ハウジング８０の筒部８１は、多角形部８２を形成している。
多角形部８２の径方向厚みは周方向において変化している。筒部８１のうち外壁面５４の角部（角５５付近）に対応する部分を外壁角部８３と定義し、また、筒部８１のうち外壁面５４の面５６の中央部に対応する部分を外壁面中央部８４と定義すると、外壁角部８３の径方向厚みｔ１は外壁面中央部８４の径方向厚みｔ２よりも大きい。
【００３４】
外壁角部８３の径方向厚みｔ１は、筒部８１の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部８４の径方向厚みｔ２は、筒部８１の径方向厚みの最小値となっている。筒部８１の径方向厚みは、外壁面中央部８４から外壁角部８３にかけて周方向で連続的に大きくなるように変化している。本実施形態では、筒部８１の内壁面８５の横断面形状は、外壁面５４の横断面形状と同じ数の角をもつ多角形であり、内壁面８５の角部は外壁面中央部８４に位置している。このように内壁面８５を形成することで、周方向における厚みの違いを生み出している。
【００３５】
このように筒部８１の内壁面８５の横断面形状を多角形としても、外壁角部８３の径方向厚みｔ１を外壁面中央部８４の径方向厚みｔ２よりも大きくすることができる。そのため、第１実施形態と同様に、ハウジング８０の筒部８１の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
【００３６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態では、ハウジング９０の筒部９１は、多角形部９２を形成している。
多角形部９２の径方向厚みは周方向において変化している。筒部９１のうち外壁面５４の角部（角５５付近）に対応する部分を外壁角部９３と定義し、また、筒部９１のうち外壁面５４の面５６の中央部に対応する部分を外壁面中央部９４と定義すると、外壁角部９３の径方向厚みｔ１は外壁面中央部９４の径方向厚みｔ２よりも大きい。
【００３７】
外壁角部９３の径方向厚みｔ１は、筒部９１の径方向厚みの最大値となっている。外壁面中央部９４の径方向厚みｔ２は、筒部９１の径方向厚みの最小値となっている。本実施形態では、筒部９１の内壁面９５は、外壁面中央部９４の位置で径方向外側へ凹む凹部９６を有している。このように内壁面９５を形成することで、周方向における厚みの違いを生み出している。
【００３８】
このように筒部９１の内壁面９５に凹部９６を形成しても、外壁角部９３の径方向厚みｔ１を外壁面中央部９４の径方向厚みｔ２よりも大きくすることができる。そのため、第１実施形態と同様に、ハウジング９０の筒部９１の共振周波数を比較的大きく高周波側にずらして可聴域外にもっていくことができる。そのため、共振を効果的に抑制することができる。
【００３９】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、ハウジングの筒部の径方向厚みは、外壁角部以外の部分が最大であってもよいし、外壁面中央部以外の部分が最小であってもよい。
本発明の他の実施形態では、筒部の径方向厚みは、外壁面中央部から外壁角部にかけて周方向で段階的に大きくなっていてもよい。つまり、ハウジングの筒部の内壁面に段差が形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの筒部の外壁面の横断面形状は、八角形以外の多角形であってもよい。
【００４０】
本発明の他の実施形態では、ハウジングの筒部は、円形部を形成せず、多角形部のみを形成してもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの用途は、高圧ポンプに限らない。要するに、ハウジングは、内部に流体流通空間を有する筒部を形成しており、外壁面の横断面形状が多角形であればよく、他の装置に用いられてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０・・・高圧ポンプ
４０、８０、９０・・・ハウジング
４１、８１、９１・・・筒部
４６・・・燃料ギャラリ（流体流通空間）
５４・・・外壁面
５７、８３、９３・・・外壁角部
５８、８４、９４・・・外壁面中央部
ｔ１、ｔ２・・・径方向厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018115572.tif 000007
【図６】
2018115572.tif 000008
【図７】
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【図８】
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