(57)【要約】【課題】突合せ面の溶接ビーム照射面とは反対側に飛散したスパッタを捕獲する空間を設ける技術をポンプハウジングと取付けフランジの溶接接合部に適用して、ポンプハウジングと取付けフランジの溶接時にスパッタの飛散を抑制し、ポンプハウジング外壁部及びその他部品への付着を低減することにより、品質を向上させた高圧燃料供給ポンプを提供することにある。【解決手段】ポンプハウジングと取付けフランジの溶接接合部の溶接部の近傍で、溶接ビーム照射面とは反対側の溶接接合部を覆うように半径方向外側に突出する突起部をポンプハウジングを設ける構成とした。【選択図】  図２
2013199873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジングに固定されるシリンダとシリンダに滑合して往復動するプランジャと、
前記ポンプハウジングと前記シリンダで画成されると共に、前記プランジャの一端部が出入りする加圧室と、
前記ポンプハウジングの反加圧室側の環状外周部に形成される環状固定部で当該ポンプハウジングに固定された取付けフランジと、
当該取付けフランジをエンジン部材に固定するための少なくとも２つのねじ止め部と、
前記環状固定部の前記エンジン部材に面する側に、前記環状固定部を溶接接合するための溶接ビーム照射面を有するポンプにおいて、
前記溶接部の近傍であって、溶接ビーム照射面とは反対側の位置に、前記溶接部に形成される環状の接合部を覆うように半径方向外側に突出する環状の突起部を設けた
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に記載のものにおいて、
前記溶接部の前記溶接ビーム照射面側の位置に前記環状固定部を挟んで径方向の内外に環状の溝を有する
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、
前記突起部の下端面に前記取付けフランジの上端面が当接する当接面を有する
ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載のものにおいて、
前記溶接部の前記当接面側にはスパッタ溜としての環状の空洞部が形成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】
本発明は筒内噴射型内燃機関の燃料噴射弁に高圧燃料を供給する高圧燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧燃料供給ポンプはシリンダに滑合するプランジャを備え、当該プランジャの先端部が加圧室内で往復動することで、吸入弁機構から加圧室に導入された燃料を圧縮加圧して吐出弁機構から吐出させる。
【０００３】
従来の高圧燃料供給ポンプにおいては、例えば特開２０１１−１８６５号公報等に記載されるようにポンプハウジングの反加圧室側の環状外周部と取付けフランジの内周部が嵌合されており、当該嵌合部において取付けフランジが溶接ビームにより貫通溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８６５号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構成では、ポンプハウジングの環状外周部に取付けフランジを溶接ビームにより貫通溶接する際に、溶接時の熱により溶け出した金属スパッタが溶接ビーム照射面の反対側である取付けフランジの加圧室側に大量に発生し飛散する。飛散したスパッタは、ポンプハウジング外壁部及びその他部品に付着する。このため、外観品質の劣化及びスパッタが脱落することによりポンプ内部に異物として混入する可能性がある。
【０００６】
ここで、高圧燃料供給ポンプにおいて、例えば特開２００５−２７９７７８号公報等に記載されるように、肉厚のポンプハウジングと肉薄のカバーとの突合せ面においてレーザー照射して溶接シームを突合せシームとして形成するものが知られている。この従来例ではカバーとポンプハウジングとの突合せ面の溶接ビーム照射面とは反対側に飛散したスパッタを捕獲する空間を設けることが知られている。
【０００７】
本発明の目的は、当該技術をポンプハウジングと取付けフランジの溶接接合部に適用して、ポンプハウジングと取付けフランジの溶接時にスパッタの飛散を抑制し、ポンプハウジング外壁部及びその他部品への付着を低減することにより、品質を向上させた高圧燃料供給ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では上記目的を達成するために、ポンプハウジングと取付けフランジの溶接接合部の溶接部の近傍で、溶接ビーム照射面とは反対側の溶接接合部を覆うように半径方向外側に突出する突起部をポンプハウジングを設ける構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成した本発明によれば、ポンプハウジングに取付けフランジを溶接ビームにより貫通溶接する際に、突起部が壁となってポンプハウジングと取付けフランジとの接合部と突起部との間にスパッタを閉じ込めることができ、溶接時の熱により溶け出したスパッタを周囲に飛散することを抑制する。これにより溶接ビーム照射面の反対側周囲にスパッタが飛散し難くなり、ポンプハウジング外壁部及びその他部品へのスパッタ付着を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの、環状固定部近傍の拡大図を示す。
【図３】本発明が実施された第一実施例による高圧燃料供給ポンプの、環状固定部近傍の拡大図を示し、図２よりも拡大している。
【図４】本発明が実施された第二実施例による高圧燃料供給ポンプの、環状固定部近傍の拡大図を示している。
【図５】本発明が実施された第三実施例による高圧燃料供給ポンプの、環状固定部近傍の拡大図を示している。
【図６】本発明が実施された第四実施例による高圧燃料供給ポンプの、環状固定部近傍の拡大図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づき本発明になる実施例を説明する。
【００１２】
図１、図２及び図３に示された本実施例では、ポンプハウジング１にはシリンダ３が固定されると共に、シリンダ３に滑合して往復動するプランジャ２を備える。
【００１３】
ポンプハウジング１とシリンダ３とで画成される加圧室４を備え、プランジャ２の一端部が加圧室４に出入りする。
【００１４】
ポンプハウジング１のエンジン装着側の環状外周部５近傍に突起部５ａが設けられており、突起部５ａは溶接ビームの照射面とは反対側に位置している。突起部５ａの下端面Ｓ２と取付けフランジ６の上端面Ｓ３の間には隙間を有している。
【００１５】
ポンプハウジング１の環状外周部５と取付けフランジ６の内周部とが嵌合されており、溶接ビームによって固定される環状固定部６ａを形成している。
【００１６】
突起部５ａは外周を取り巻く円筒部Ｓ１を有し、円筒部Ｓ１は径方向の寸法が環状固定部６ａより大きくなっている。
【００１７】
以上のような構成によれば、溶接ビームにより取付けフランジ６の板厚ｔ２を貫通溶接する際でも、ポンプハウジング１に設けられた突起部５ａによりスパッタの飛散を阻むので、加圧室４側のポンプハウジング外壁部及びその他部品にスパッタが付着する量を低減することが可能となる。
【００１８】
取付けフランジ６をエンジン部材１００に固定するための少なくとも２つのねじ止め部（７、８、６ｂ、８ａ、８ｂ、８ｃ）と、加圧室４側のポンプハウジング外壁部と環状固定部６ａとの間に設けられている。
【００１９】
ねじ止め部（７、８、６ｂ、８ａ、８ｂ、８ｃ）は、取付けフランジ６に設けられた孔６ｂを貫通するボルト７と、ボルト７のヘッド７Ａと取付けフランジ６の間に挟持されるファスナ９とからなる。さらに、ブッシュ８は裾野の部分に突起部を有する。また、中心には取付けフランジ６に設けられた孔６ｂに差し込まれる環状突起部８ｂを有する。ボルト７は結果的に、ブッシュ８の中心を貫通する孔８ｃを挿通してエンジン取付け部材１００にねじ込まれる。
【００２０】
ブッシュ８は、径方向の寸法が、少なくとも周方向の一部において、ボルト７のヘッド７Ａ側より取付けフランジ６側が大きくなっている。
【００２１】
ブッシュ８の内周面とボルト７の外周面との間に位置する孔８ｃにファスナ９が狭着されている。
【００２２】
環状固定部６ａのエンジン取付け部材１００に面する側には、環状固定部６ａを挟んで径方向の内外に環状の溝としての窪み部１０が設けられている。
【００２３】
以下、図１から図３に基づきさらに詳細に実施例の高圧燃料ポンプの構成について説明する。
【００２４】
図１から図３により本発明の実施例について説明する。
【００２５】
高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定は、フランジ６、ボルト７、およびブッシュ８により行われる。フランジ６は環状固定部６ａにてポンプハウジング１に全周を溶接結合されている。本実施例では、溶接ビームを用いている。
【００２６】
図１に示すように、フランジ６は二個のボルト７によってエンジンにポンプハウジング１を固定している。
【００２７】
二個のブッシュ８はフランジ６に取付けられており、エンジンとは反対側に取付けられている。二個のボルト７はエンジン側に形成されたそれぞれのねじに螺合され、二個のブッシュ８、およびフランジ６をエンジンに押し付けることで、高圧燃料供給ポンプをエンジンに固定する。
【００２８】
図２にフランジ６、ボルト７、ブッシュ８部の拡大図を示す。
【００２９】
ブッシュ８には、鍔部８ａ、かしめ部８ｂがある。まず、かしめ部８ｂはフランジ６の取付け穴にかしめ結合される。その後、ポンプハウジング１と環状固定部６ａにて溶接ビームによって溶接結合される。その後、樹脂製のファスナ９をブッシュ８に挿入し、さらにファスナ９にボルト７を挿入する。ファスナ９はボルト７をブッシュ８に仮固定する役割を果たす。即ち、高圧燃料供給ポンプをエンジンに取付けるまでの間に、ボルト７がブッシュ８から脱落しないように固定している。高圧燃料供給ポンプをエンジンに固定する際は、ボルト７をエンジン側に設けられたねじ部に螺合固定するが、その際はボルト７の締付けトルクによってボルト７はブッシュ８内で回転できる。
【００３０】
高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定前に、ボルト７を高圧燃料供給ポンプを装着し脱落防止機構を設けているが、エンジンへの取付けの際にボルト７を装着する場合は、ファスナ９は特に必要ない。
【００３１】
フランジ６は、生産性の理由からプレス成形によって製作している。本実施例では、フランジ６の板厚ｔ１＝４mmとしている。ポンプハウジング１の環状外周部５と取付けフランジ６の内周部とが嵌合されており、溶接ビームによって固定される環状固定部６ａを形成している。
【００３２】
溶接ビームは図中の下方からビームを照射する必要が有る。図中上方からでは、その他の部品があり溶接ビームを全周にわたって照射することは不可能である。さらに溶接ビームはフランジ６の板厚ｔ＝４mmを貫通しなくてはならない。もし溶接がフランジ６を貫通しないと溶接部端面が切欠になり、高圧吐出に伴って発生する繰り返し荷重によってこの切欠部に応力が集中し、そこから疲労破壊を起こしてしまう。
【００３３】
溶接ビームによってフランジ６を貫通溶接するには溶接ビームの出力を大きくすれば良いが、溶接するには必ず熱が発生するので、その熱によってフランジ６が熱変形をしてしまう。以上の観点から溶接ビームによって貫通溶接するための溶接長さは短いほうが良い。
【００３４】
そのため、環状固定部６ａの板厚ｔ２のみｔ２＝３mmとした。これにより、フランジ６ａを溶接ビームによって貫通溶接することができている。また、このｔ２＝３mm部はプレス成形によって成形可能であるので、生産性も高い。
【００３５】
しかしながら、貫通溶接の欠点として溶接ビーム照射面の反対側となる取付けフランジ６の加圧室４側では、溶接時の熱により溶け出したスパッタが大量に発生し、周囲に飛散する。このスパッタは、ポンプハウジング１外壁部、その他の部品に付着する。さらに組立中にスパッタが脱落することによりポンプ内部に異物として混入するという問題があった。ポンプ内部の燃料をシートする弁シート部において、混入したスパッタがシート部に咬み込む等により機能に障害をもたらす可能性がある。
【００３６】
そのため本実施例では、ポンプハウジング１と取付けフランジ６の溶接ビームによって固定される環状固定部６ａにおいて、環状固定部６ａの近傍に溶接ビーム照射面と反対側に突起部５ａを設ける構成とした。これにより、溶接ビームにより環状固定部６ａの取付けフランジ６の板厚ｔ２を溶接する場合でも、ポンプハウジング１に設けた突起部５ａによりスパッタの飛散を阻むので、加圧室４側のポンプハウジング外壁部及びその他部品にスパッタが付着する量を低減することが可能となる。
【００３７】
上記構成により、溶接ビーム出力増大及び溶接ビーム溶け込み幅を拡大した場合においても、スパッタ飛散リスクを低減することが可能となるため、溶接プロセスの自由度が増し、溶接品質の健全性を向上させることが可能となる。
【００３８】
環状固定部６ａの板厚ｔ２＝３mmと、ｔ１＝４mmの段差部はエンジン側に設けることにした。これにより、窪み部１０が形成される。環状固定部６ａの上端面、および下端面には必ず母材よりも盛り上がる。窪み部１０を設けることにより、この盛り上がりとエンジンの干渉を防ぐことができる。盛り上がりとエンジンが接触していると、高圧燃料供給ポンプをエンジンにボルト７で固定した際に、フランジ６に曲げ応力が発生し、フランジ６の破損に繋がる。
【００３９】
これにより、高圧吐出に伴って発生する繰り返し荷重により、フランジ６の破損を防止することができる。また、環状固定部６ａの盛り上がりとエンジンが接触により発生する、フランジ６の破損も防止することができる。
【００４０】
次いで、本発明の第二実施例について、図４を用いて説明する。本実施例と第一実施例との違いは、突起部５ａの下端面Ｓ２と取付けフランジ６の上端面Ｓ３が当接していることのみ異なる。記載されている記号および数字はすべて第一実施例と共通のものである。
【００４１】
この構成において、溶接ビームにより環状固定部６ａの取付けフランジ６の板厚ｔ２を溶接する場合でも、溶接ビームがポンプハウジング１に設けた突起部５ａを超えて加圧室４側へ貫くことがないため、溶接ビーム照射面の反対側となる取付けフランジ６の加圧室４側へのスパッタ飛散を防ぐことができる。
【００４２】
次いで、本発明の第三実施例について、図５を用いて説明する。本実施例と第二実施例との違いは、環状固定部６ａを挟んで、当接面部にはスパッタ溜としての環状の空洞部５ｂが設けられていることのみ異なる。記載されている記号および数字はすべて第二実施例と共通のものである。
【００４３】
この構成において、溶接ビームにより環状固定部６ａの取付けフランジ６の板厚ｔ２を溶接する場合でも、ポンプハウジング１に設けた環状の空洞部５ｂ内にスパッタを閉じ込めることが可能となるので、ポンプハウジング１外壁部及びその他部品へのスパッタ飛散を防ぐことができる。
【００４４】
また、環状の空洞部５ｂはガス抜きの役割を果たすので、溶接時のガス巻き込みによるブローホール発生リスク低減により、溶接品質の健全性の向上を図ることが可能となる。
【００４５】
次いで、本発明の図６に示す第四実施例は、第三実施例の別形態を示す。記載されている記号および数字はすべて第三実施例と共通のものである。
【符号の説明】
【００４６】
１  ポンプハウジング
２  プランジャ
３  シリンダ
４  加圧室
５  環状外周部
５ａ  突起部
５ｂ  空洞部
６  フランジ
６ａ  環状固定部
【図１】
2013199873.tif 000003
【図２】
2013199873.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013199873.tif 000007
【図６】
2013199873.tif 000008