(57)【要約】【課題】従来に比べてリリーフ弁機構をより容易に製造することが可能なリリーフ弁機構調整装置とリリーフ弁の製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法を提供する。【解決手段】リリーフ弁１０１を押し込む測定子２０４によりリリーフ弁１０１を押し込んでリリーフばね１０５の付勢力を検出し、検出された付勢力からリリーフばね１０５のばね定数およびリリーフ弁機構１００の開弁荷重を所定値とするためのリリーフばねストッパ１０４の押込み量を算出し、算出された押込み量を基にリリーフばねストッパ１０４を圧入することで既定の付勢力へ調整するドライ式調整によりリリーフ弁機構１００の開弁荷重を調整する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リリーフばねと、筒状の内部の一端に弁シートが形成された燃料通路が設けられているリリーフ弁シートと、前記リリーフ弁シートの内部に収容されるリリーフ弁と、前記リリーフ弁を前記リリーフ弁シートとの間で保持し、前記リリーフ弁とは反対側の面に前記リリーフばねの一端が当接しているリリーフ弁ホルダと、前記リリーフばねの前記リリーフ弁ホルダと当接する端部とは反対側の端部と当接しており、前記リリーフ弁シートの前記弁シートとは反対側の端部の内周に圧入固定され、前記リリーフばねの付勢力を調整するリリーフばねストッパと、を備えるリリーフ弁機構の開弁荷重を調整するリリーフ弁機構調整装置であって、
前記リリーフばねストッパを圧入する押込みパンチと、
前記押込みパンチを駆動するパンチ駆動部と、
前記押込みパンチの押込み量を検知する変位検知部と、
前記リリーフ弁を押し込む測定子と、
前記測定子を駆動する測定子駆動部と、
前記測定子により前記リリーフ弁を押し込んだ際のリリーフばねの付勢力を検出する検出部と、
前記検出部で検出された付勢力から前記リリーフ弁機構の開弁荷重を所定値とするための前記リリーフばねストッパの押込み量を算出する算出部と、
前記パンチ駆動部および前記測定子駆動部を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とするリリーフ弁機構調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリリーフ弁機構調整装置において、
前記押込みパンチと前記測定子とが、前記リリーフ弁機構の中心軸と同一軸上に配置された
ことを特徴とするリリーフ弁機構調整装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリリーフ機構調整装置において、
前記押込みパンチと前記測定子とが、前記リリーフ弁機構をはさみこむように対向して配置された
ことを特徴とするリリーフ弁機構調整装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のリリーフ弁機構調整装置において、
前記リリーフ弁機構調整装置は、前記測定子により前記リリーフ弁を押込み、前記検出部で前記リリーフばねの付勢力を検出し、前記算出部で前記リリーフばねのばね定数および前記押込み量を算出し、算出された押込み量を基に前記変位検知部で押込み量を検知して前記押込みパンチにより前記リリーフばねストッパを圧入するドライ式調整により前記開弁荷重を調整する
ことを特徴とするリリーフ弁機構調整装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリリーフ弁機構調整装置において、
前記測定子は、前記燃料通路の内径よりも小さい棒形状であり、前記リリーフ弁と当接する先端の形状は、平面、円錐、円筒状の穴、のいずれかである
ことを特徴とするリリーフ弁機構調整装置。
【請求項６】
リリーフばねと、筒状の内部の一端に弁シートが形成された燃料通路が設けられているリリーフ弁シートと、前記リリーフ弁シートの内部に収容されるリリーフ弁と、前記リリーフ弁を前記リリーフ弁シートとの間で保持し、前記リリーフ弁とは反対側の面に前記リリーフばねの一端が当接しているリリーフ弁ホルダと、前記リリーフばねの前記リリーフ弁ホルダと当接する端部とは反対側の端部と当接しており、前記リリーフ弁シートの前記弁シートとは反対側の端部の内周に圧入固定され、前記リリーフばねの付勢力を調整するリリーフばねストッパと、を備えるリリーフ弁機構の製造方法であって、
前記リリーフ弁を押し込む測定子により前記リリーフ弁を押し込んで前記リリーフばねの付勢力を検出し、検出された付勢力から前記リリーフばねのばね定数および前記リリーフ弁機構の開弁荷重を所定値とするための前記リリーフばねストッパの押込み量を算出し、算出された押込み量を基に前記リリーフばねストッパを圧入するドライ式調整により前記リリーフ弁機構の開弁荷重を調整する工程を有する
ことを特徴とするリリーフ弁機構の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法で作製したリリーフ弁機構を組み込む工程を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料供給ポンプ等に好適なリリーフ弁の製造に用いるリリーフ弁機構調整装置とその製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料昇圧時における燃料漏れを防ぐことのできる高圧燃料ポンプの一例として、特許文献１には、高圧燃料ポンプは、シリンダと、プランジャとを備え、プランジャがシリンダ内を往復移動することでプランジャの上端によって区画される加圧室内の燃料を加圧するものであり、加圧室とシリンダの上端を塞ぐ態様で架設されてプランジャの上端に固定されたダイアフラムを備えている高圧燃料ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車等の内燃機関のうち、燃料を燃料室内部へ直接的に噴射する直接噴射タイプでは、燃料を高圧化して所望の燃料流量を吐出する電磁吸入弁及び燃料圧力が異常高圧となった場合にその異常高圧燃料をリリーフするリリーフ弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプが用いられている（例えば上述した特許文献１など参照）。
【０００５】
リリーフ弁機構は、高圧燃料供給ポンプの故障等により発生した異常高圧をリリーフするために、リリーフ弁機構の弁の部分には一般的にボールが用いられており、このリリーフ弁をリリーフ弁シートにリリーフばねの荷重によって押し付ける構造となっている。
【０００６】
リリーフ弁機構の開弁圧力はリリーフばねの荷重によって調整されており、使用最大燃料圧力よりも高く設定されている。高圧燃料の圧力がこのセット圧力を超過すると、リリーフ弁機構が開弁して異常高圧燃料を低圧側（加圧室、吸入通路が形成する低圧通路、あるいはダンパ室、等）に逃がし、高圧燃料供給ポンプあるいは高圧配管が高圧で破損することを防止している。
【０００７】
このためには、リリーフ弁機構を製造するときにリリーフばねストッパを固定する位置を精度よく調整し、開弁圧力を所定の値にセットする必要がある。
【０００８】
上述のように、リリーフ弁機構の開弁圧力はリリーフばねによる付勢力で規定されるため、従来は、加圧した流体を流しながらリリーフばねストッパを徐々に押込み、既定の圧力のときに所定の一定流量が流れるように開弁圧力を調整する、いわゆるウェット式の調整方法が広く知られている。
【０００９】
しかしながら従来から行われている方法は、流体をリリーフ弁シート内部に供給しつつ、リリーフばねストッパの送り量を調整するため、リリーフばねの付勢力を調整するための工数が多く、調整に要する時間が長くなる、との課題がある。
【００１０】
また、近年、設定圧力の更なる高圧化が求められているところ、調整に用いる計器類や、リリーフ弁機構自体の機器、特にシール部材の耐久性に影響が及ぶ恐れがある。このため、このような製造時の問題やその影響を低減することが望まれており、工数等の削減と更なる性能の向上が望まれている。
【００１１】
本発明は、従来に比べてリリーフ弁機構をより容易に製造することが可能なリリーフ弁機構調整装置とその製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、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、リリーフばねと、筒状の内部の一端に弁シートが形成された燃料通路が設けられているリリーフ弁シートと、前記リリーフ弁シートの内部に収容されるリリーフ弁と、前記リリーフ弁を前記リリーフ弁シートとの間で保持し、前記リリーフ弁とは反対側の面に前記リリーフばねの一端が当接しているリリーフ弁ホルダと、前記リリーフばねの前記リリーフ弁ホルダと当接する端部とは反対側の端部と当接しており、前記リリーフ弁シートの前記弁シートとは反対側の端部の内周に圧入固定され、前記リリーフばねの付勢力を調整するリリーフばねストッパと、を備えるリリーフ弁機構の開弁荷重を調整するリリーフ弁機構調整装置であって、前記リリーフばねストッパを圧入する押込みパンチと、前記押込みパンチを駆動するパンチ駆動部と、前記押込みパンチの押込み量を検知する変位検知部と、前記リリーフ弁を押し込む測定子と、前記測定子を駆動する測定子駆動部と、前記測定子により前記リリーフ弁を押し込んだ際のリリーフばねの付勢力を検出する検出部と、前記検出部で検出された付勢力から前記リリーフ弁機構の開弁荷重を所定値とするための前記リリーフばねストッパの押込み量を算出する算出部と、前記パンチ駆動部および前記測定子駆動部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来に比べてリリーフ弁機構をより容易に製造することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】高圧燃料供給ポンプのシステムの全体構成図である。
【図２】高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図３】高圧燃料供給ポンプの別の角度の全体縦断面図であり、吸入ジョイント軸を中心とした断面図である。
【図４】高圧燃料供給ポンプの全体横断面図であり、吸燃料吐出口軸を中心とした断面図である。
【図５】本発明の実施例１のリリーフ弁機構調整装置の構成を示す図である。
【図６】実施例１のリリーフ弁機構の製造方法における開弁荷重の調整工程フロを示す図である。
【図７】実施例１のリリーフ弁機構調整装置における押込み量と付勢力の関係を示す図である。
【図８Ａ】実施例２のリリーフ弁機構調整装置の測定子の先端形状の一例を示す図である。
【図８Ｂ】実施例２のリリーフ弁機構調整装置の測定子の先端形状の他の一例を示す図である。
【図８Ｃ】実施例２のリリーフ弁機構調整装置の測定子の先端形状の更に他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明のリリーフ弁機構調整装置とその製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１６】
最初に、本発明のリリーフ弁機構調整装置によって製造されたリリーフ弁機構の好適な適用例である高圧燃料供給ポンプのシステム構成と動作について図１乃至図４を用いて説明する。図１は高圧燃料供給ポンプのシステムの全体構成図、図２は高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図、図３は高圧燃料供給ポンプの別の角度の全体縦断面図であり、吸入ジョイント軸中心の断面図、図４は高圧燃料供給ポンプの全体横断面図であり、吸燃料吐出口軸中心の断面図である。
【００１７】
図１において、破線で囲まれた部分が高圧燃料供給ポンプ本体１を示している。この図１中の破線の中に示されている機構，部品は高圧燃料供給ポンプ本体１に一体に組み込まれていることを示す。
【００１８】
図１乃至図４に示すように、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を通して高圧燃料供給ポンプの低圧燃料吸入口１０ａに送られる。
【００１９】
低圧燃料吸入口１０ａから吸入ジョイント５１を通過した燃料は圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｄ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を通過して加圧室１１に流入する。
【００２０】
ここで、エンジンのカム９３によりプランジャ２に往復運動する動力が与えられる。プランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降行程では吸入弁３０から燃料を吸入し、上昇行程では燃料が加圧される。吐出弁機構８を介し、圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ燃料が圧送される。そしてＥＣＵ２７からの信号に基づき直接噴射用インジェクタ（いわゆる直噴インジェクタ）２４がエンジンへ燃料を噴射する。
【００２１】
高圧燃料供給ポンプは、ＥＣＵ２７から電磁吸入弁機構３００への信号により、所望の供給燃料の燃料流量を吐出する。
【００２２】
かくして、吸入ジョイント５１に導かれた燃料はポンプ本体１の加圧室１１にてプランジャ２の往復動によって必要な量が高圧に加圧され、燃料吐出口１２ｃからコモンレール２３に圧送される。
【００２３】
コモンレール２３には、直噴インジェクタ２４、圧力センサ２６が装着されている。直噴インジェクタ２４は、内燃機関の気筒数に合わせて装着されており、ＥＣＵ２７の制御信号に従って開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００２４】
直噴インジェクタ２４の故障等によりコモンレール２３等に異常高圧が発生した場合、燃料吐出口１２ｃと加圧室１１の差圧がリリーフ弁機構１００の開弁圧力以上になると、リリーフ弁１０１が開弁し、異常高圧となった燃料はリリーフ弁機構１００内を通りリリーフ通路１００ａから加圧室１１へと戻され、コモンレール２３等の高圧部配管が保護される。
【００２５】
本実施例は直噴インジェクタ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供給ポンプである。
【００２６】
以下、図１乃至図４を基に高圧燃料供給ポンプの構造、機能について説明する。
【００２７】
＜構造・機能＞  
本実施例の高圧燃料供給ポンプは、ポンプボディ１ａに設けられた取付けフランジ１ｅを用い内燃機関の高圧燃料供給ポンプ取付け部９０に密着し、複数のボルトで固定される。
【００２８】
高圧燃料供給ポンプ取付け部９０とポンプボディ１ａとの間のシールのためにＯリング６１がポンプボディ１ａに嵌め込まれており、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
【００２９】
ポンプボディ１ａにはプランジャ２の往復運動をガイドし、ポンプボディ１ａ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。また燃料を加圧室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が設けられている。
【００３０】
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。
【００３１】
また、シールホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されている。これにより、プランジャ２が摺動したとき、副室７ａの燃料をシールして内燃機関内部へ流入するのを防いでいる。同時に、内燃機関内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプボディ１ａの内部に流入するのを防止している。
【００３２】
高圧燃料供給ポンプのポンプボディ１ａ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、車両の燃料タンク２０からの燃料を供給する吸入配管２８に接続されており、燃料はここから高圧燃料供給ポンプ内部に供給される。吸入ジョイント５１内の吸入フィルタ５２は、燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ内に侵入することを防ぐ役目がある。
【００３３】
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、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。
【００３４】
加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構８は、吐出弁シート８ａ、吐出弁シート８ａと接離する吐出弁８ｂ、吐出弁８ｂを吐出弁シート８ａに向かって付勢する吐出弁ばね８ｃ、吐出弁８ｂのストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８ｄ、吐出弁ストッパ８ｄに設けられた穴の内周面と固定されている吐出弁ピン８ｅから構成される。吐出弁ストッパ８ｄとポンプボディ１ａは当接部８ｆで溶接により接合され、燃料と外部を遮断している。
【００３５】
加圧室１１と吐出弁室１２ａ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に圧着されて閉弁状態となっている。これに対し、加圧室１１の燃料圧力が吐出弁室１２ａの燃料圧力よりも大きくなった時に初めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに逆らって開弁する。そして、加圧室１１内の高圧の燃料は吐出弁室１２ａ、吐出流路１２ｂ、燃料吐出口１２ｃを経てコモンレール２３へと吐出される。吐出弁８ｂは開弁した際、吐出弁ストッパ８ｄと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁８ｂのストロークは吐出弁ストッパ８ｄによって適切に決定される。また、吐出弁８ｂが開弁および閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁８ｂがストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ピン８ｅの外周面にてガイドしている。以上のようにすることで、吐出弁機構８は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。
【００３６】
以上に説明したように、加圧室１１は、ポンプボディ１ａ、電磁吸入弁機構３００、プランジャ２、シリンダ６、吐出弁機構８にて構成される。
【００３７】
＜吸入工程＞  
カム９３の回転により、プランジャ２がカム９３の方向に移動して吸入行程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室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は開口状態になる。燃料は吸入弁３０の開口部３０ｅを通り、加圧室１１に流入する。
【００３８】
＜戻し工程＞  
プランジャ２による吸入行程が終了した後、プランジャ２が上昇運動に転じ圧縮行程に移る。ここで電磁コイル４３は無通電状態を維持したままであり、磁気付勢力は作用しない。ロッド付勢ばね４０は、無通電状態において吸入弁３０を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２の圧縮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の開口部３０ｅを通して吸入通路１０ｄへと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することが防止されている。この行程を戻し行程と称する。
【００３９】
＜吐出工程＞  
この状態で、ＥＣＵ２７から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４３には端子４６を介して電流が流れる。すると、磁気付勢力がロッド付勢ばね４０の付勢力に打ち勝ってロッド３５が吸入弁３０から離れる方向に移動する。よって、吸入弁付勢ばね３３による付勢力と燃料が吸入通路１０ｄに流れ込むことによる流体力で吸入弁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１２ｃの圧力以上になると、吐出弁機構８を介して高圧燃料の吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この行程を吐出行程と称する。
【００４０】
＜容量制御＞  
プランジャ２の圧縮行程（下始点から上始点までの間の上昇行程）は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構３００の電磁コイル４３への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。電磁コイル４３へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中の戻し行程の割合が小さくなり、吐出行程の割合が大きくなる。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が少なく、吐出される燃料は多くなる。一方、通電するタイミングを遅くすれば、圧縮行程中の戻し行程の割合が大きくなり、吐出行程の割合が小さくなる。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル４３への通電タイミングは、ＥＣＵ２７からの指令によって制御される。
【００４１】
以上のように電磁コイル４３への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
【００４２】
＜圧力脈動低減＞  
低圧燃料室１０には、高圧燃料供給ポンプ内で発生した圧力脈動が吸入配管２８へ波及するのを低減させる圧力脈動低減機構９が設置されている。一度加圧室１１に流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁３０を通して吸入通路１０ｄへと戻される場合、吸入通路１０ｄへ戻された燃料により低圧燃料室１０には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室１０に設けた圧力脈動低減機構９は、２枚の波板状の円盤型金属板をその外周で張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダイアフラムダンパで形成されており、圧力脈動はこの金属ダンパが膨張・収縮することで吸収、低減される。
【００４３】
プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有し、プランジャの往復運動によって副室７ａの体積は増減する。副室７ａは燃料通路１０ｅにより低圧燃料室１０と連通している。プランジャ２の下降時は、副室７ａから低圧燃料室１０へ、上昇時は、低圧燃料室１０から副室７ａへと燃料の流れが発生する。
【００４４】
このことにより、ポンプの吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、高圧燃料供給ポンプ内部で発生する圧力脈動を低減する機能を有している。
【００４５】
次に、リリーフ弁機構の構造や動作について詳細に説明する。
【００４６】
上述のように、ポンプ本体１には、リリーフ通路１００ａに燃料の流れを燃料吐出口１２ｃから加圧室１１への一方向のみに制限するリリーフ弁機構１００が設けられている。リリーフ弁機構１００は、図１，２，４に示すように、リリーフ弁１０１、リリーフ弁ホルダ１０２、リリーフ弁シート１０３、リリーフばねストッパ１０４、リリーフばね１０５から構成される。
【００４７】
リリーフ弁１０１はリリーフ弁シート１０３の内部に収容されているボール状の金属製の球体である。リリーフ弁シート１０３は筒状の内部の一端に弁シート１０３ａが形成された燃料通路穴１０３ｂが設けられている部材である。リリーフ弁ホルダ１０２は、リリーフ弁１０１とは反対側の面にリリーフばね１０５の一端が当接していることで、リリーフ弁１０１をリリーフ弁シート１０３とその間で保持するための部材である。リリーフばねストッパ１０４は、リリーフばね１０５のリリーフ弁ホルダ１０２と当接する端部とは反対側の端部と当接しており、リリーフ弁シート１０３の弁シート１０３ａとは反対側の端部の内周に所定量だけ圧入・固定されることでリリーフばね１０５の付勢力を調整している部材である。
【００４８】
リリーフ弁機構１００では、リリーフ弁１０１がリリーフ弁シート１０３に挿入された後、リリーフ弁ホルダ１０２により保持されている。また、リリーフばね１０５が所望の荷重になる様にリリーフばねストッパ１０４の位置が規定されており、リリーフ弁シート１０３に圧入等により固定されている。リリーフ弁１０１の開弁圧力はこのリリーフばね１０５による押付力で規定されており、加圧室１１内とリリーフ通路１００ａ内との間の圧力差が規定の圧力以上になるとリリーフ弁１０１がリリーフ弁シート１０３から離れ、開弁するように設定されている。
【００４９】
こうしてユニット化されたリリーフ弁機構１００は、ポンプ本体１に設けた筒状貫通口１ｃの内周壁にリリーフ弁シート１０３を圧入することによって固定される。ついで燃料吐出口１２ｃをポンプ本体１の筒状貫通口１ｃを塞ぐように固定され、燃料が高圧燃料供給ポンプから外部へ漏れるのを防止すると同時に、コモンレールとの接続を可能としている。
【００５０】
プランジャ２の動きにより、加圧室１１の容積が減少を始めると、加圧室１１内の圧力は容積減少に伴って増大していく。そして、ついに吐出流路１２ｂ内の圧力よりも加圧室１１内の圧力が高くなると、吐出弁機構８が開弁し燃料は加圧室１１から吐出流路１２ｂへと吐出されていく。この吐出弁機構８が開弁する瞬間から直後にかけて、加圧室内の圧力はオーバーシュートして非常な高圧となる。この高圧が吐出流路１２ｂ内にも伝播して、吐出流路１２ｂ内の圧力も同じタイミングでオーバーシュートする。
【００５１】
もしここで、リリーフ弁機構１００の出口が吸入流路１０ｂに接続されていたならば、吐出流路１２ｂ内の圧力オーバーシュートにより、リリーフ弁１０１の入口・出口の圧力差がリリーフ弁機構１００の開弁圧力よりも大きくなってしまい、リリーフ弁１０１が誤動作してしまう。
【００５２】
これに対し、リリーフ弁機構１００の出口が加圧室１１に接続されているので、リリーフ弁機構１００の出口には加圧室１１内の圧力が作用し、リリーフ弁機構１００の入口には吐出流路１２ｂ内の圧力が作用する。ここで、加圧室１１内と吐出流路１２ｂ内では同じタイミングで圧力オーバーシュートが発生しているので、リリーフ弁１０１の入口・出口の圧力差はリリーフ弁１０１の開弁圧力以上になることがない。すなわち、リリーフ弁１０１が誤動作することはない。
【００５３】
［実施例１］  
次に、上述した高圧燃料供給ポンプのリリーフ弁機構１００の製造の際に好適に用いられる実施例１のリリーフ弁機構調整装置２００およびリリーフ弁機構１００の製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法の一例について図５乃至図７を用いて以下説明する。
【００５４】
図５は実施例１のリリーフ弁機構調整装置の構成を示す図である。
【００５５】
最初に、本実施例のリリーフ弁機構調整装置２００の構成について、図５を用いて詳しく説明する。
【００５６】
リリーフ弁機構調整装置２００はリリーフ弁機構１００の開弁荷重を調整するための装置であり、図５に示すように、押込みパンチ２０１、パンチ駆動部２０２、変位検知部２０３、測定子２０４、測定子駆動部２０５、検出部２０６、算出部２０７、及び、制御部２０８などから構成される。これらの各構成部品は電気的に接続されている。
【００５７】
押込みパンチ２０１は、リリーフばねストッパ１０４を圧入する部材である。パンチ駆動部２０２は、押込みパンチ２０１を駆動する機器である。変位検知部２０３は、押込みパンチ２０１の押込み量を検知するための機器である。測定子２０４は、リリーフ弁１０１を押し込むための部材である。測定子駆動部２０５は、測定子２０４を駆動する機器であり、測定子２０４の押込み量を検出可能に構成されている。検出部２０６は、リリーフばね１０５の付勢力を検出するための機器である。算出部２０７は、検出部２０６で検出された付勢力と測定子２０４による押込み量とからリリーフばね１０５のばね定数と、リリーフ弁機構１００の開弁荷重を所定値とするために必要なリリーフばねストッパ１０４の押込み量を算出するためのユニットである。制御部２０８は、パンチ駆動部２０２および測定子駆動部２０５を制御するためのユニットである。なお、リリーフ弁機構１００の開弁荷重の所定値は所定の許容範囲を有する値である。
【００５８】
このうち、押込みパンチ２０１と測定子２０４とは、リリーフ弁機構１００の中心軸と同一軸上に配置されており、また、リリーフ弁機構１００をはさみこむように対向して配置されている。
【００５９】
次に、本実施例に係る高圧燃料供給ポンプの製造方法について説明する。
【００６０】
最初に、高圧燃料供給ポンプを構成する、上記図１乃至図４を用いて説明したリリーフ弁機構を含む各部品を準備する。高圧燃料供給ポンプを構成する各部品のうち、リリーフ弁機構以外の各部品は、その仕様に応じたものを適宜公知の様々な方法で準備することができる。リリーフ弁機構については、後述する製造方法によって製造する。その詳細は詳しくは後述する。
【００６１】
次いで、準備したリリーフ弁機構を含む各部品を組み立てて、完成品として適宜検査を実施した上で高圧燃料供給ポンプを組み込む工程に移行する。
【００６２】
次に、本実施例に係るリリーフ弁機構１００の製造方法について説明する。
【００６３】
最初に、リリーフ弁機構１００を構成する、リリーフ弁１０１、リリーフ弁ホルダ１０２、リリーフ弁シート１０３、リリーフばねストッパ１０４、リリーフばね１０５等の各部品と、図５に示すようなリリーフ弁機構調整装置２００を準備する。リリーフ弁機構１００を構成する各部品は、その仕様に応じたものを適宜公知の様々な方法で準備することができる。
【００６４】
次いで、準備したリリーフ弁シート１０３の開口側端部（弁シート１０３ａが形成された側とは反対側の端部）からその内側にリリーフ弁１０１、リリーフ弁ホルダ１０２、リリーフばね１０５、リリーフばねストッパ１０４の順で入れていく。この際、リリーフばねストッパ１０４は軽く押込むのみとする。
【００６５】
次いで、リリーフ弁機構調整装置２００により、液体を使用しないドライ式によるリリーフ弁機構１００の開弁荷重を調整する工程を行う。以下、図６を用いて開弁圧力をドライ式により調整する工程の詳細を説明する。図６は実施例１のリリーフ弁機構の製造方法における開弁荷重の調整工程フローを示す図である。
【００６６】
なお、リリーフ弁機構１００はリリーフ弁をリリーフ弁シートにリリーフばねの荷重によって押し付ける構造であり、リリーフ弁機構１００の開弁荷重と開弁圧力の関係は正比例関係にある。よって、リリーフ弁機構１００の開弁荷重を精度よく調整することは開弁圧力を精度よく調整することに繋がる。
【００６７】
まず、開弁荷重調整前のリリーフ弁機構１００（ワーク）を、クランプ部材（図示省略）によりクランプする（ステップＳ１０）。
【００６８】
次いで、クランプしたリリーフ弁機構１００を規定の開弁荷重で開弁させるために必要なリリーフばねストッパ１０４の押込み量（規定の押込み量）を算出するために、変位検知部２０３でリリーフばねストッパ１０４の高さ測定（ゼロ点設定）を実施する（ステップＳ１２）。
【００６９】
次いで、測定子２０４でリリーフばね１０５の付勢力を測定する前に、リリーフ弁１０１の弁シート１０３ａへの座りを安定させるために、測定子２０４によりリリーフ弁１０１を押し込んでは戻す、という往復運動（ならし動作）を１回以上実行する（ステップＳ１４）。
【００７０】
その後、測定子２０４をリリーフ弁１０１の方向へ押込むことにより、現状でのリリーフ弁機構１００の開弁するために必要な圧力、すなわち現状でのリリーフ弁１０１が弁シート１０３ａから離れるために必要な付勢力を検出部２０６で検知する（ステップＳ１６）。
【００７１】
次いで、ステップＳ１６で検出した付勢力と測定子２０４の押込み量とから、リリーフばね１０５のばね定数を求め、またリリーフ弁機構１００を規定の開弁圧力で開弁させるためにリリーフばね１０５に求められる既定の付勢力とするために必要なリリーフばねストッパ１０４の押込み量を算出する（ステップＳ１８）。
【００７２】
次いで、ステップＳ１８において算出した押込み量を基に、変位検知部２０３で押込みパンチ２０１の押込み量を検知しながら、パンチ駆動部２０２を駆動して押込みパンチ２０１によりリリーフばねストッパ１０４をリリーフ弁シート１０３内に圧入し、既定の付勢力に向けた調整を行う（ステップＳ２０）。
【００７３】
次いで、調整したリリーフ弁機構１００の開弁荷重が所定荷重となっているか否かを確認するために、再度、測定子２０４を押込んでリリーフばね１０５のリリーフ弁ホルダ１０２を介したリリーフ弁１０１に対する付勢力を測定し、開弁荷重が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。付勢力が許容範囲内であると判定されたときはステップＳ２４に処理を進め、完成品をリリーフ弁機構調整装置２００外へ排出する（ステップＳ２４）。その後、開弁荷重の調整が終了したリリーフ弁機構を高圧燃料供給ポンプ等に組み込む。
【００７４】
これに対し、ステップＳ２２において付勢力が許容範囲内でないと判定されたときは処理をステップＳ２６に進め、ステップＳ２２で求めたリリーフばね１０５の付勢力が規定値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ２６）。規定値を超過していないと判定されたときはステップＳ１６に処理を戻して、再度押込みパンチ２０１によりリリーフばねストッパ１０４をリリーフ弁シート１０３内に圧入するための処理を実行し、既定の付勢力に向けた調整を行う。これに対し、規定値を超過していると判定されたときは、調整不可能であることから、処理をステップＳ２８に進めて、不良品としてリリーフ弁機構調整装置２００外へ排出する（ステップＳ２８）。
【００７５】
なお、ステップＳ２２の付勢力が許容範囲内であるか否かの判定の回数の上限を設けて、必要以上にリリーフばねストッパ１０４の圧入が行われることを防ぐことが可能である。
【００７６】
次に、上述した図６のステップＳ１８における付勢力に対する押込み量の算出方法について図７を用いて説明する。図７はリリーフ弁機構調整装置における測定子２０４の押込み量とリリーフばね１０５の付勢力との関係を示す図である。
【００７７】
図７は、リリーフばね１０５の付勢力においてリリーフ弁１０１が弁シート１０３ａから離れるまでの状態を示している。図７におけるＡ点は測定子２０４がリリーフ弁１０１に接触した点、Ｂ点は測定子２０４により押込まれているリリーフ弁１０１が弁シート１０３ａから離れる点、すなわち、開弁荷重調整中の現状での開弁荷重であり、現状でのリリーフばね１０５の付勢力を示す点となる。Ｂ点以降の傾きはリリーフばね１０５のばね定数を示している。
【００７８】
この図７に示すように、本実施例の開弁荷重の調整工程の際には、図６に示すステップＳ１６のようにＡ点及びＢ点を求める。その後、ステップＳ１６のように傾き（ばね定数）を求め、ステップＳ１８のように規定の付勢力とするために必要な測定子２０４の押込み量、すなわちリリーフばねストッパ１０４の押込み量を算出する。このように、リリーフばね１０５の付勢力及びばね定数の変化に基づいて、リリーフばね１０５を固定する位置を高精度に設定することが可能である。
【００７９】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００８０】
上述した本発明の実施例１のリリーフ弁機構１００の開弁荷重を調整するリリーフ弁機構調整装置２００は、リリーフばねストッパ１０４を圧入する押込みパンチ２０１と、押込みパンチ２０１を駆動するパンチ駆動部２０２と、押込みパンチ２０１の押込み量を検知する変位検知部２０３と、リリーフ弁１０１を押し込む測定子２０４と、測定子２０４を駆動する測定子駆動部２０５と、測定子２０４によりリリーフ弁１０１を押し込んだ際のリリーフばね１０５の付勢力を検出する検出部２０６と、検出部２０６で検出された付勢力からリリーフ弁機構１００の開弁荷重を所定値とするためのリリーフばねストッパ１０４の押込み量を算出する算出部２０７と、パンチ駆動部２０２および測定子駆動部２０５を制御する制御部２０８と、を備えている。また、リリーフ弁機構１００の製造方法は、リリーフ弁１０１を押し込む測定子２０４によりリリーフ弁１０１を押し込んでリリーフばね１０５の付勢力を検出し、検出された付勢力からリリーフばね１０５のばね定数およびリリーフ弁機構１００の開弁荷重を所定値とするためのリリーフばねストッパ１０４の押込み量を算出し、算出された押込み量を基にリリーフばねストッパ１０４を圧入することで既定の付勢力へ調整するドライ式調整によりリリーフ弁機構１００の開弁荷重を調整する工程を有する。
【００８１】
これにより、リリーフばね１０５の付勢力の変化に基づいてリリーフばね１０５を固定する位置を容易に決定することが可能である。したがって、実際に加圧した流体を流しながらリリーフばねストッパを徐々に押込み、既定の圧力のときに所定の一定流量が流れるように開弁圧力を調整するウェット式調整ではなく、流体を使用しないドライ式調整によってリリーフばね１０５の付勢力を調整することができるため、リリーフばね１０５の付勢力を調整する時間を短くすることができる。
【００８２】
このように液体を使用しないドライ式調整によれば、リリーフばね１０５の付勢力を調整する工数が少なくなるため、製造の所要時間を短縮することができる。また、ウェット式調整方法に比べて、開弁荷重の調整に用いる計器類やリリーフ弁機構１００自体の機器、特にシール部材の耐久性に影響が及ぶことを防止することができ、工数等の削減と更なる性能の向上、特に耐久性を向上させることができ、低コスト及び高信頼性で製造も容易なリリーフ弁機構１００が得られる。
【００８３】
また、押込みパンチ２０１と測定子２０４とが、リリーフ弁機構１００の中心軸と同一軸上に配置されたため、開弁荷重を所定値とするために必要な押込みパンチ２０１によるリリーフばねストッパ１０４の押込み量を測定子２０４の押込み量を算出することで求めることができ、より簡易に開弁荷重の調整が可能となる。
【００８４】
更に、押込みパンチ２０１と測定子２０４とが、リリーフ弁機構１００をはさみこむように対向して配置されたことで、測定子２０４による押込みがリリーフばねストッパ１０４の押込みに影響することを防止できることから、リリーフ弁１０１の押込み量を高い精度で管理することができ、より高精度に開弁荷重が調整されたリリーフ弁機構１００を得ることができる。
【００８５】
また、リリーフ弁機構調整装置２００は、測定子２０４によりリリーフ弁１０１を押込み、検出部２０６でリリーフばね１０５の付勢力を検出し、算出部２０７でリリーフばね１０５のばね定数および押込み量を算出し、算出された押込み量を基に変位検知部２０３で押込み量を検知して押込みパンチ２０１によりリリーフばねストッパ１０４を圧入するドライ式調整により開弁荷重を調整することにより、リリーフ弁１０１の押込みを高い精度で行うことができ、開弁圧力の精度がより高精度に調整されたリリーフ弁機構１００を製造することができる。
【００８６】
［実施例２］  
本発明の実施例２のリリーフ弁機構調整装置とリリーフ弁機構の製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法を図８Ａ乃至図８Ｃを用いて説明する。実施例１と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。図８Ａ乃至図８Ｃは、本実施例のリリーフ弁機構調整装置の測定子の先端形状の一例を示す図である。
【００８７】
実施例１で述べたように、押込みパンチ２０１と測定子２０４とはリリーフ弁機構１００と同一軸上、且つ、同一ステーション上に配置されている方が更に高精度にリリーフばね１０５の付勢力を設定することができる。
【００８８】
図８Ａに示すように、測定子２０４Ａは、リリーフ弁シート１０３に設けられている燃料通路穴１０３ｂの内径よりも少し小さい略棒状であり、かつ、リリーフ弁１０１と当接する先端の形状を平面２０４ａとする。このような先端形状とすることで、リリーフ弁機構１００と測定子２０４の芯出しを容易に実行することができる、との利点が得られる。
【００８９】
また、図８Ｂに示すように、測定子２０４Ｂは、リリーフ弁シート１０３に設けられている燃料通路穴１０３ｂの内径よりも少し小さい略棒状であり、かつ、リリーフ弁１０１と当接する先端の形状を円錐２０４ｂとする。このような先端形状とすることで、測定子２０４Ｂとリリーフ弁１０１との接触面積を大きく確保することができるため、さらに安定的にリリーフばね１０５の付勢力を設定することができる、との利点が得られる。
【００９０】
更に、図８Ｃに示すように、測定子２０４Ｃは、リリーフ弁シート１０３に設けられている燃料通路穴１０３ｂの内径よりも少し小さい略棒状であり、かつ、リリーフ弁１０１と当接する先端の形状を円筒状の穴２０４ｃとする。このような先端形状とすることで、測定子２０４がリリーフ弁１０１との当接により先端が摩耗した時の追加工性を容易とすることができ、製造コストの更なる低減とメンテナンスに要する時間を短縮することができる、との利点が得られる。
【００９１】
その他の構成・動作は前述した実施例１のリリーフ弁機構調整装置とその製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【００９２】
本発明の実施例２のリリーフ弁機構調整装置とその製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法においても、前述した実施例１のリリーフ弁機構調整装置とその製造方法、ならびに高圧燃料供給ポンプの製造方法の製造方法とほぼ同様な効果が得られる。
【００９３】
＜その他＞  
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやす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。
【００９４】
例えば、リリーフ弁とリリー弁ホルダとが別体の場合について説明したが、これらは別体である必要はなく、一体であってもよく、この場合、リリーフばねの一端が当接する部分がリリーフ弁ホルダに相当し、リリーフ弁シート１０３に設けられている燃料通路穴側に配置されるのがリリーフ弁に相当する。
【００９５】
また、リリーフ弁機構の適用先として高圧燃料供給ポンプを例に説明したが、適用先は高圧燃料供給ポンプに限定されず、設定値に達したら、流体の一部または全量を排出させ、内部の圧力を設定値に保持する一般的なリリーフ弁機構が用いられる各種機器に適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１…高圧燃料供給ポンプ本体
１００…リリーフ弁機構
１００ａ…リリーフ通路
１０１…リリーフ弁
１０２…リリーフ弁ホルダ
１０３…リリーフ弁シート
１０４…リリーフばねストッパ
１０５…リリーフばね
２００…リリーフ弁機構調整装置
２０１…押込みパンチ
２０２…パンチ駆動部
２０３…変位検知部
２０４…測定子
２０５…測定子駆動部
２０６…検出部
２０７…算出部
２０８…制御部
【図１】
2019027286.tif 000003
【図２】
2019027286.tif 000004
【図３】
2019027286.tif 000005
【図４】
2019027286.tif 000006
【図５】
2019027286.tif 000007
【図６】
2019027286.tif 000008
【図７】
2019027286.tif 000009
【図８Ａ】
2019027286.tif 000010
【図８Ｂ】
2019027286.tif 000011
【図８Ｃ】
2019027286.tif 000012