(57)【要約】【課題】本発明の目的は、内燃機関のインジェクタに高圧燃料を供給するための高圧燃料供給ポンプにして、特に当該ポンプのシリンダに滑合して往復動するプランジャとリテーナの係止構造に関し、シンプルな部品形状にし、さらに組立性を考慮した安価な構造にするものである。【解決手段】上記目的を達成するために本発明は、プランジャのリテーナを係止する部位を分割しプランジャ、リテーナ、リテーナホルダの３部品とした。上記のように構成した本発明によれば、プランジャは段差加工不要であり、加工がしやすい。リテーナは、切り欠きが不要で製造しやすい。リテーナホルダも単純円筒形状で加工しやすい。また、プランジャ（戻しばね）軸線方向にリテーナ、リテーナホルダの組立が可能になるため、部品（リテーナホルダ）が増えた分を考慮しても結果的に安価な構造にできる。【選択図】  図４
2013079618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室を備えたポンプハウジング、
当該ポンプハウジングに支持され、内燃機関のカムの回転に追従して往復運動するタペットにより駆動されるプランジャと、前記プランジャに取り付けられたリテーナホルダと、前記リテーナホルダにより係止されるリテーナと、前記リテーナを前記タペット方向へ付勢する付勢力を与えるばねから構成され、
前記ピストンプランジャ先端位置が前記リテーナ端面位置よりも突き出た状態で、前記リテーナホルダが前記プランジャの固定されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載したものにおいて、
前記ピストンプランジャの突き出し量よりも、前記ピストンプランジャと前記リテーナホルダの結合部長さが長いことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、
前記プランジャと前記リテーナホルダは圧入により固定されていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のインジェクタに高圧燃料を供給するための高圧燃料供給ポンプに関し、特に高圧燃料供給ポンプのシリンダに滑合して往復動するプランジャとリテーナの係止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高圧燃料供給ポンプは、例えば特開２００９−２５７１９７号公報に記載されるように、シリンダに滑合するプランジャのカム側端部にプランジャの他の部分より直径が細く形成された段差が形成されており、この段差にばねを圧縮した状態で保持するためのリテーナが係止されている。具体的には、リテーナは環状をなし、その内径はプランジャに形成された段差の外径より小さくプランジャの細い部分の外径より大きく形成されている。リテーナの環状部の径方向の幅はばねの端部を受けるために必要な幅を有する。リテーナの環状部には放射方向の切り欠きが形成されている。この切り欠きの幅は少なくともプランジャの細い部分の外径よりわずかに大きく形成されている。そしてばねをプランジャの周りに装着した後、このばねを圧縮しながら、プランジャの軸線に対して直角な方向からリテーナの切り欠きに沿ってスライドさせてプランジャの直径の細い部分がリテーナの中心に位置するよう嵌め込まれる。ばねを圧縮状態から開放するとリテーナはばねの端部によって段差部に押し付けられる。かくしてプランジャとリテーナとばねはカムがプランジャの端部を押し上げるとき共に軸方向に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５７１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、プランジャの段差加工及びリテーナは放射方向に一部切り欠きが必要となり、製造コストが問題となった。また、ばねを組み付けた（ばね反力がある）状態で、プランジャ（戻しばね）軸線に対して鉛直方向にリテーナをスライドさせプランジャに挿入せねばならず、組立の観点からもコストが問題となった。
【０００５】
本発明の目的は、シンプルな部品形状にし、さらに組立性を考慮した安価な構造にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明では、プランジャのリテーナを係止する部位を分割しプランジャ、リテーナ、リテーナホルダの３部品とした。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成した本発明によれば、プランジャは段差加工不要であり、加工がしやすい。リテーナは、切り欠きが不要で製造しやすい。リテーナホルダも単純円筒形状で
加工しやすい。また、プランジャ（戻しばね）軸線方向にリテーナ、リテーナホルダの組立が可能になるため、部品（リテーナホルダ）が増えた分を考慮しても結果的に安価な構造にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】は本発明が実施された第１実施例になるシリンダに滑合して往復動するプランジャとリテーナの係止構造を備えた高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図２】は本発明が実施された高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの一例を示すシステム構成図である。
【図３（Ａ）】は本発明が実施された第１実施例になるシリンダに滑合して往復動するプランジャとリテーナの係止構造を備えた高圧燃料供給ポンプの拡大断面図である。
【図３（Ｂ）】は本発明が実施された第１実施例の、組立方法を示した図である。
【図４】は本発明が実施された第２実施例になるシリンダに滑合して往復動するプランジャとリテーナの係止構造を備えた高圧燃料供給ポンプの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００１０】
〔第一実施例〕
図１に基づき本発明が実施される高圧燃料供給ポンプの第１実施例を説明する。図１は細部に符号を付すことができないので、説明中の符号で図１にその符号がないものは図２ないし図３の拡大図にその符号が記載されている。
【００１１】
ポンプハウジング１には、一端が開放された有底の筒状空間を形成する窪み部１２Ａが設けられ、当該窪み部１２Ａには開放端側からシリンダ２０が挿入されている。シリンダ２０の外周とポンプハウジング１の間は圧接部２０Ａによってシールされている。またシリンダ２０にはピストンプランジャ２が滑合しているので、シリンダ２０の内周面とピストンプランジャ２の外周面との間は滑合面間に侵入する燃料でシールされる。その結果、ピストンプランジャ２の先端と窪み部１２Ａの内壁面およびシリンダ２０の外周面の間に加圧室１２が形成されている。
【００１２】
ポンプハウジング１の周壁から加圧室１２に向けて筒状の孔２００Ｈが形成されており、この筒状の孔２００Ｈには電磁駆動型吸入弁機構２００の吸入弁部ＩＮＶおよび電磁駆動機構部ＥＭＤの一部が挿入されている。電磁駆動型吸入弁機構２００の外周面と筒状の孔２００Ｈとの接合面２００Ｒがレーザ溶接によって接合されことで、ポンプハウジング１の内部が大気から密閉されている。電磁駆動型吸入弁機構２００が取付けられることによって密封された筒状の孔２００Ｈは低圧燃料室１０ａとして機能する。
【００１３】
加圧室１２を挟んで筒状の孔２００Ｈと対向する位置にはポンプハウジング１の周壁から加圧室１２に向けて筒状の孔６０Ｈが設けられている。この筒状の孔６０Ｈには吐出弁ユニット６０が装着されている。吐出弁６は先端にバルブシート６１が形成され、中心に吐出通路となる通孔１１Ａを備えたバルブシート部材６１Ｂを備える。バルブシート部材６１Ｂの外周にはバルブシート６１側周囲を包囲するバルブホルダー６２が固定されている。バルブホルダー６２内にはバルブ６３とこのバルブ６３をバルブシート６１に押し付ける方向に付勢するばね６４が設けられている。筒状の孔６０Ｈの反加圧室側開口部はポンプハウジング１に溶接で固定された吐出ジョイント１１が設けられている。
【００１４】
電磁駆動型吸入弁機構２００は電磁的に駆動されるプランジャロッド２０１を備える。プランジャロッド２０１の先端にはバルブ２０３が設けられ、電磁駆動型吸入弁機構２００の端部に設けられたバルブハウジング２１４に形成されたバルブシート２１４Ｓと対面している。
【００１５】
プランジャロッド２０１の他端には、プランジャロッド付勢ばね２０２が設けられており、バルブ２０３がバルブシート２１４Ｓから離れる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２１４の先端内周部にはバルブストッパＳ０が固定されている。バルブ２０３はバルブシート２１４ＳとバルブストッパＳ０との間に往復動可能に保持されている。バルブ２０３はとバルブストッパＳ０との間にはバルブ付勢ばねＳ４が配置されており、バルブ２０３はバルブ付勢ばねＳ４によってバルブストッパＳ０から離れる方向に付勢されている。
【００１６】
バルブ２０３とプランジャロッド２０１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２０２の方が強いばねで構成してあるので、プランジャロッド２０１がバルブ付勢ばねＳ４の力に抗してバルブ２０３がバルブシートから離れる方向（図面右方向）に押し、結果的にバルブ２０３をバルブストッパＳ０に押し付けている。
【００１７】
このため、プランジャロッド２０１は、電磁駆動型吸入弁機構２００がＯＦＦ時（電磁コイル２０４に通電されていないとき）には、プランジャロッド付勢ばね２０２によってプランジャロッド２０１を介して、バルブ２０３を開弁する方向に付勢している。従って電磁駆動型吸入弁機構２００がＯＦＦ時には、図１のように、プランジャロッド２０１、バルブ２０３は開弁位置に維持される。
【００１８】
燃料は、燃料タンク５０から低圧ポンプ５１によってポンプハウジング１の燃料導入口としての吸入ジョイント１０へ導かれている。
【００１９】
コモンレール５３には、複数のインジェクタ５４，圧力センサ５６が装着されている。インジェクタ５４は、エンジンの気筒数にあわせて装着されており、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６００の信号に応じてコモンレール５３に送られてきた高圧燃料を各気筒に噴射する。また、ポンプハウジング１に内蔵されたリリーフ弁機構（図示しない）は、コモンレール５３内の圧力が所定値を超えたとき開弁して余剰高圧燃料を吐出弁６の上流側に戻す。
【００２０】
ピストンプランジャ２には駆動機構を構成するリテーナ８、リテーナホルダ９が取り付けられており、リテーナ８には駆動機構を構成する戻しばね４の付勢力が図１の下方向に作用している。ピストンプランジャ２は、内燃機関のカム７の回転により図１の上下方向に往復動する。具体的にはカム７に接触するローラ３Ａがカム７の軌跡に沿って上下するとローラ３Ａを支持するタペット３が同期して上下に変位する。ピストンプランジャ２はシリンダ２０に摺動可能に保持されており、エンジンカムシャフト等により回転されるカム７により、往復運動して加圧室１２内の容積を変化させる。シリンダ２０はその下端部外周がシリンダホルダ２１で保持され、シリンダホルダ２１をポンプハウジング１に固定することによってポンプハウジング１にメタルシール部２０Ａで圧接される。
【００２１】
シリンダホルダ２１にはピストンプランジャ２の下端部側に形成された小径部２Ａの外周をシールするプランジャシール５が装着されている。加圧室内にシリンダ２０とピストンプランジャ２の組体を挿入し、シリンダホルダ２１の外周に形成した雄ねじ部２１Ａをポンプハウジング１の窪み１２Ａの開放側端部内周に形成した雌ねじ部のねじ部１Ａにねじ込む。シリンダホルダ２１の段部２１Ｄがシリンダ２０の反加圧室側端部周縁に係止した状態でシリンダホルダ２１がシリンダ２０を加圧室側に押すことで、シリンダ２０のシール用段部２０Ａをポンプハウジング１に押し付けて、メタル接触によるシール部を形成する。
【００２２】
Ｏリング２１ＢはエンジンブロックＥＮＢに形成された取付け孔ＥＨの内周面とシリンダホルダ２１の外周面との間をシールする。Ｏリング２１Ｃはポンプハウジング１の窪み１２Ａの反加圧室側端部内周面とシリンダホルダ２１の外周面との間をねじ部２１Ａ（１Ａ）の反加圧室側の位置でシールする。
【００２３】
ポンプハウジング１の反加圧室側端部外周に溶接部１Ｃで固定された取付けフランジ１Ｄはシリンダホルダ２１の端部外周をエンジンブロックＥＮＢの取付け孔ＥＨに挿入した状態で、ねじ固定補助スリーブ１Ｅを介してねじ１Ｆでエンジンブロックにねじ止めされ、これによってポンプがエンジンブロックに固定される。
【００２４】
吸入ジョイント１０から低圧燃料室１０ａまでの通路の途中にはダンパ室１０ｂが形成されており、この中に二枚金属ダイヤフラム式ダンパ８０がダンパホルダ３０（上側ダンパホルダ３０Ａ、下側ダンパホルダ３０Ｂ）に挟持された状態で収納されている。ダンパ室１０ｂはポンプハウジング１の上面外壁部に形成された環状の窪みの外周部にダンパカバー４０の筒状側壁の下端部を溶接接合することで形成される。この実施例では吸入ジョイント１０はダンパカバー４０の中央に溶接により固定されている。
【００２５】
二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０は、上下一対の金属ダイヤフラム８０Ａと８０Ｂとを突合せその外周部を全周に亘って溶接して内部をシールしている。上側ダンパホルダ３０Ａの内周側下端の環状端縁部が二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０の溶接部８０Ｃより内側で二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０の上側の環状縁部に当接している。下側ダンパホルダ３０の内周側上端の環状端縁部が二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０の溶接部８０Ｃより内側で二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０の下側の環状縁部に当接している。かくして二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０は環状縁部の上下面で上側ダンパホルダ３０Ａ、下側ダンパホルダ３０Ｂに挟み付けられている。
【００２６】
ダンパカバー４０の外周は筒状に構成され、ポンプハウジング１の筒状部１Ｇに嵌合され、このときダンパカバー４０の内周面が上側ダンパホルダ３０Ａの上端環状面に当接して二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０をダンパホルダ３０ごとポンプハウジング１の段部１Ｈに押し付けることで、二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０はダンパ室内に固定される。この状態で、ダンパカバー４０の周囲がレーザ溶接され、ダンパカバー４０がポンプハウジング１に接合され固定される。
【００２７】
二枚式金属ダイヤフラム８０Ａと８０Ｂによって形成された中空部にはアルゴンのような不活性ガスが封入されており、外部の圧力変化に応じてこの中空部が体積変化をすることによって、脈動減衰機能を奏する。二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０とダンパカバー４０との間の燃料通路８０Ｕは上ダンパホルダ３０Ａに形成された通路３０Ｐと、上ダンパホルダ３０Ａの外周とポンプハウジング１の内周面との間に形成された通路８０Ｐを介して燃料通路としてのダンパ室１０ｂと繋がっている。ダンパ室１０ｂはダンパ室１０ｂの底壁としてのポンプハウジング１に形成した連通孔１０ｃによって電磁駆動型吸入弁機構２００の低圧燃料室１０ａと連通されている。
【００２８】
ピストンプランジャ２の小径部２Ａとシリンダ２０と滑合する大径部２Ｂとのつながり部は円錐面２Ｋで繋がっている。円錐面の周囲にはプランジャシールとシリンダ２０の下端面との間に燃料副室２５０が形成されている。燃料副室２５０はシリンダ２０とピストンプランジャ２との滑合面から漏れてくる燃料を捕獲する。
【００２９】
ポンプハウジング１の内周面とシリンダ２０の外周面とシリンダホルダ２１の上端面との間に区画形成された環状通路２１Ｇは、ポンプハウジング１に貫通形成された縦通路２５０Ｂによって一端がダンパ室１０ｂに接続され、シリンダホルダ２１に形成された燃料通路２５０Ａを介して燃料副室２５０に繋がっている。かくして、ダンパ室１０Ａと燃料副室２５０とは縦通路２５０Ｂ、環状通路２１Ｇ、燃料通路２５０Ａによって連通されている。
【００３０】
ピストンプランジャ２が上下（往復動）するとテーパー面２Ｋが燃料副室の中で往復動するので燃料副室２５０の容積が変化する。燃料副室２５０の容積が増加するとき、縦通路２５０Ｂ、環状通路２１Ｇ、燃料通路２５０Ａを介してダンパ室１０ｂから燃料副室２５０に燃料が流れ込む。燃料副室２５０の容積が減少するとき、縦通路２５０Ｂ、環状通路２１Ｇ、燃料通路２５０Ａを介して燃料副室２５０からダンパ室１０ｂへ燃料が流れ込む。
【００３１】
バルブ２０３が開弁位置に維持された状態（コイル２０４が無通電状態）でピストンプランジャ２が下死点から上昇すると、加圧室内に吸入された燃料は開弁中の吸入弁２０３から低圧燃料室１０ａに溢流（スピル）し、連通孔１０Ｃを介してダンパ室１０ｂに流れる。かくしてダンパ室１０ｂでは吸入ジョイント１０からの燃料、燃料副室２５０からの燃料、加圧室１２からの溢流燃料、さらにはリリーフ弁（図示しない）からの燃料が合流するように構成されている。その結果それぞれの燃料が有する燃料脈動がダンパ室１０ｂで合流し、二枚式金属ダイヤフラム式ダンパ８０によって吸収される。
【００３２】
図３（Ａ）は、本発明の実施例１に係る駆動機構（リテーナ周辺部材）の拡大断面図を示す。図３（Ａ）において、２はピストンプランジャ、２０はシリンダ、４は戻しばね、８はリテーナ、９はリテーナホルダ、３はタペットをそれぞれ表している。ピストンプランジャ２は図示しないポンプハウジング１内に取り付けられたシリンダ２０に挿入されており、摺動部２０Ｂにて支持されている。
【００３３】
リテーナホルダ９はピストンプランジャ２の小径部２Ａの外周に結合され、リテーナ８を係止する役割を持っている。
【００３４】
リテーナホルダ９は、円筒形状であり容易に製作可能である。リテーナ８は、円周部に切り欠きはなく、プレス加工で製作可能な形状になっている。
【００３５】
また、ピストンプランジャ２の先端部は、リテーナ８下面よりも突き出した構成となっている。これにより、ピストンプランジャ２は常にタペット３と一体となって往復運動し、燃料を無駄なく吐出することが可能となる。
【００３６】
また、図３（Ｂ）は、リテーナ８、リテーナホルダ９をピストンプランジャ２に組立てる方向を示す。まず、戻しばね４をピストンプランジャ２の軸線方向からシリンダホルダ２１の端面まで挿入し、次にリテーナ８、最後にリテーナホルダ９を同じ方向から挿入し、ピストンプランジャ２の所定の位置に結合させる。これにより容易に組立が可能となる。
【００３７】
また、図４に示すように、ピストンプランジャ２とリテーナホルダ９の結合長さ（Ａ）はピストンプランジャの突き出し量（Ｂ）よりも長い設定とした。これにより、リテーナホルダ９とピストンプランジャ２が圧入結合の場合、慣性力によりリテーナホルダ９の結合部が下方向に動いた場合でも、ピストンプランジャ２とリテーナホルダ９の圧入部が完全になくなる前にリテーナ８端面が、タペット３に接触し、リテーナホルダ９しいてはリテーナ８の脱落防止になる。
【００３８】
以上の実施例によれば、従来技術の問題点を解消することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ポンプハウジング
２  ピストンプランジャ
３  タペット
４  戻しばね
５  プランジャシール
６  吐出弁
７  カム
８  リテーナ
９  リテーナホルダ
１０  吸入ジョイント
１０ａ  低圧燃料室
１０ｂ  ダンパ室
１０ｐ  燃料導入通路
１０Ｓ  環状燃料通路
１１  吐出ジョイント
１２  加圧室
２０  シリンダ
２１  シリンダホルダ
２２  シールホルダ
３０  ダンパホルダ
４０  ダンパカバー
５０  燃料タンク
５１  低圧ポンプ
５３  コモンレール
５４  インジェクタ
５６  圧力センサ
８０  二枚金属ダイヤフラム式ダンパ（組体）
２００  電磁駆動型吸入弁機構
２０１  プランジャロッド
２０３  バルブ
２１４Ｓ  バルブシート
２５０  燃料副室
６００  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
ＥＭＤ  電磁駆動機構部
ＩＮＶ  吸入弁部
Ｓ０  バルブストッパ
【図１】
2013079618.tif 000003
【図２】
2013079618.tif 000004
【図３（Ａ）】
2013079618.tif 000005
【図３（Ｂ）】
2013079618.tif 000006
【図４】
2013079618.tif 000007