(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに往復摺動可能に嵌入されるプランジャを駆動部材により駆動し、そのプランジャの往復動によって加圧室の容積を変化させることで流体を加圧する高圧ポンプであって、前記シリンダの外部にシール部材を設け、そのシール部材により前記シリンダと駆動部材との間をシールして、前記加圧室からリークする流体と駆動部材を潤滑する潤滑油との混入を防止するようにした高圧ポンプにおいて、
前記シール部材をシリンダとは別体の取付部材に接合し、この取付部材は前記シリンダの軸線と直交する方向に移動調整可能であり、この取付部材を前記プランジャに挿通してシリンダにＯリングを介して共締めしたことを特徴とする高圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジン等の内燃機関に搭載されて、燃料噴射弁等に燃料を供給する高圧燃料ポンプ等の高圧ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の高圧ポンプとしては、例えば特開平８−６８３７０号公報に開示されるような構成のものが知られている。
【０００３】
この従来構成においては、図４に示すように、シリンダ４１にプランジャ４２が往復摺動可能に嵌入され、そのプランジャ４２が駆動部材としてのリフタ４３にて往復動されるようになっている。そして、このプランジャ４２の往復動によって、シリンダ４１内に形成された図示しない加圧室の容積が変化されて、流体としての燃料が加圧されるようになっている。
【０００４】
また、この従来構成においては、シリンダ４１の外部にシール部材４４が設けられ、このシール部材４４によりシリンダ４１とリフタ４３との間がシールされるようになっている。すなわち、シリンダ４１の下端部には突部４１ａが突設され、この突部４１ａにシール部材４４の基端部が圧入固定されている。シール部材４４の先端部には円環状のリップ部４４ａが形成され、このリップ部４４ａにプランジャ４２が摺動接触可能に挿通されて、前記加圧室からリークする燃料とリフタ４３を潤滑する潤滑油との混入が防止されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした従来構成においては、シール部材４４の基端部がシリンダ４１の突部４１ａに圧入固定されているため、シール部材４４の圧入荷重がシリンダ４１に掛かって、そのシリンダ４１の中心のプランジャ摺動孔４１ｂに歪みが生じやすいという問題があった。
【０００６】
また、この従来構成では、シール部材４４をプランジャ４２に対して同軸上に取付配置して高精度のシール性を確保するために、シリンダ４１の突部４１ａとプランジャ摺動孔４１ｂとの高精度の同軸度が要求され、シリンダ４１の加工コストが高くなるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シリンダの外部にシール部材をより好適に取付配置することのできる高圧ポンプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、シリンダに往復摺動可能に嵌入されるプランジャを駆動部材により駆動し、そのプランジャの往復動によって加圧室の容積を変化させることで流体を加圧する高圧ポンプであって、前記シリンダの外部にシール部材を設け、そのシール部材により前記シリンダと駆動部材との間をシールして、前記加圧室からリークする流体と駆動部材を潤滑する潤滑油との混入を防止するようにした高圧ポンプにおいて、前記シール部材をシリンダとは別体の取付部材に接合し、この取付部材は前記シリンダの軸線と直交する方向に移動調整可能であり、この取付部材を前記プランジャに挿通してシリンダにＯリングを介して共締めしたことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、シール部材を取付部材に接合した状態で、その取付部材をプランジャに挿通してシリンダに共締めすることにより、シリンダにシール部材の圧入荷重が掛かることがなく、シール部材をシリンダの外部に取付配置することができる。よって、従来構成のようにシリンダにシール部材の圧入荷重が掛かることで、シリンダの中心のプランジャ摺動孔に歪みが生じるおそれを確実に回避することができる。
【００１０】
また、取付部材はシリンダの軸線と直交する方向に移動調整可能であるため、シール部材が接合された取付部材をプランジャに挿通してシリンダに共締めすることで、シール部材をシリンダの外部に取付配置する際に、そのシール部材をプランジャに対して同軸上となるように容易に調芯することができる。よって、従来構成のようにシリンダ上にシール部材を圧入固定するための突部を、シリンダの中心のプランジャ摺動孔と同軸上となるように高精度に形成する必要がなく、シリンダの加工を容易かつ安価に行うことができる。
さらに、取付部材とシリンダとの間にはＯリングが介装されているため、そのシリンダと取付部材との間からの流体のリークもＯリングによって確実に抑制される。
【００１１】
したがって、請求項１記載の発明によれば、シリンダの外部にシール部材をより好適に取付配置することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる高圧ポンプを、例えば筒内噴射式エンジンのようなエンジンに適用される高圧燃料ポンプとして具体化した第１実施形態について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。この高圧燃料ポンプは、フィードポンプによって燃料タンク内から汲み上げられた燃料を加圧して、燃料分配管へと圧送するために用いられている。
【００１６】
さて、図１に示すように、この高圧燃料ポンプ１１においては、ハウジング１２内にシリンダ１３が配置され、その先端側の内部には加圧室１４が形成されている。ハウジング１２の下端にはブラケット１５が複数のボルト１６により取り付けられ、このブラケット１５とハウジング１２との間でシリンダ１３が締め付け保持されている。シリンダ１３の中心にはプランジャ摺動孔１３ａが形成され、そのプランジャ摺動孔１３ａ内にはプランジャ１７が軸線方向へ往復摺動可能に嵌入支持されている。
【００１７】
ブラケット１５の下面には、ガイド筒１５ａが突設されている。ガイド筒１５ａ内には、駆動部材としての有底円筒状のリフタ１８が軸線方向へ摺動可能に挿嵌支持され、その底板部にはプランジャ１７の基端部が当接されている。シリンダ１３の下端外周には受け部材を兼用するほぼ円筒状の取付部材１９が挿嵌され、その上端外周のフランジ部１９ａがハウジング１２とブラケット１５との間でシリンダ１３に共締めされている。
【００１８】
またプランジャ１７の基端外周には、前記取付部材１９と対応するように、リテーナ２０が係合されている。取付部材１９とリテーナ２０との間にはスプリング２１が圧縮状態で介装されており、このスプリング２１によって、プランジャ１７の基端部がリフタ１８の底板部に押し付けられるとともに、リフタ１８がエンジンのカムシャフト２２側に付勢されている。
【００１９】
このカムシャフト２２には図示しない排気弁開閉用カムの外に、高圧燃料ポンプ１１のプランジャ１７を駆動するための駆動カム２３が設けられており、その外周のカム面には２つのカムノーズ２３ａが１８０度の間隔をおいて形成されている。そして、前記スプリング２１の付勢力によって、リフタ１８がこの駆動カム２３のカム面に圧接されている。
【００２０】
また、シリンダ１３には、加圧室１４と連通するように、燃料供給通路２４が形成されている。そして、燃料供給通路２４には、電磁スピル弁２５が配設されている。
【００２１】
電磁スピル弁２５は、電磁ソレノイドを備え、電磁ソレノイドに電圧が印加されていないときには開弁して、燃料供給通路２４を加圧室１４に連通するようになっている。そして、電磁スピル弁２５が開弁された状態でプランジャ１７が下降すると、図示しない燃料タンクからフィードポンプによって汲み上げられた低圧燃料が燃料供給通路２４を介して加圧室１４に吸入される。また、電磁ソレノイドに電圧が印加されることで閉弁して、燃料供給通路２４を閉鎖するようになっている。そして、電磁スピル弁２５が閉弁された状態でプランジャ１７が上昇すると、同加圧室１４の容積が縮小変化され、その内部の燃料が加圧される。
【００２２】
更に、シリンダ１３及びハウジング１２には、加圧室１４と連通するように、高圧燃料通路２６が形成されている。この高圧燃料通路２６には、チェック弁２７が設けられており、加圧室１４内から高圧燃料通路２６を介して圧送される燃料の圧力が所定値を超えたとき、このチェック弁２７が開かれる。これにより、高圧燃料通路２６から圧送される高圧燃料が、図示しない燃料分配管に吐出されて、エンジンの各燃料噴射弁に分配されるようになっている。
【００２３】
以上のように構成された高圧燃料ポンプ１１において、エンジンが駆動された場合には、カムシャフト２２の回転に伴って駆動カム２３が回転され、そのカム面のプロフィールに応じて、リフタ１８がガイド筒１５ａ内で軸線方向に往復移動される。そして、図１に鎖線で示すように、駆動カム２３が回転位置Ｒ１に回転された状態では、リフタ１８がカムシャフト２２に最も近付いた最下降位置に移動される。このときのプランジャ１７も、リフタ１８と連動して、嵌入先端部１７ａが加圧室１４から最も退避する方向へと移動した最下降位置に到達して、加圧室１４の容積が最大となる。
【００２４】
この状態から、駆動カム２３が図１の反時計方向に回転されると、同図に回転位置Ｒ２で示すように、リフタ１８の底板部に１つのカムノーズ２３ａが順に近付いて、リフタ１８が上昇される。これにより、プランジャ１７が上昇、すなわちその嵌入先端部１７ａが加圧室１４内に突出する方向に移動されて、加圧室１４の容積が押し縮められる。そして、駆動カム２３が回転位置Ｒ３まで回転されて、１つのカムノーズ２３ａが最上部に位置すると、プランジャ１７の嵌入先端部１７ａが加圧室１４内に最も突出した最上昇位置に到達して、加圧室１４の容積が最も押し縮めれた状態になる。この駆動カム２３の回転位置Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３の行程が加圧行程となる。
【００２５】
この加圧行程において、電磁スピル弁２５の電磁ソレノイドに電圧を印加していなければ、加圧室１４内の燃料は、燃料供給通路２４を介して燃料タンクへと溢流（スピル）され、燃料分配管へと吐出されることはない。一方、電子制御装置の制御に基づき、加圧行程の適宜なタイミングで、電磁ソレノイドに電圧を印加すれば、電磁スピル弁２５が閉弁された状態となる。電磁スピル弁２５が閉弁されると、加圧室１４内の燃料は、プランジャ１７の上昇とともにその圧力が高められ高圧燃料となる。そして、この加圧室１４内の高圧燃料は、高圧燃料通路２６からチェック弁２７側に圧送され、そのチェック弁２７を押し開いて燃料分配管へと吐出される。すなわち、この高圧燃料ポンプ１１では、加圧行程中の電磁スピル弁２５の閉弁タイミングを変更することによって、燃料吐出量を調整するようにしている。
【００２６】
さらに、前記駆動カム２３が図１の回転位置Ｒ３から反時計方向に回転されると、リフタ１８及びプランジャ１７がスプリング２１の付勢力により最上昇位置から次第に下降される。そして、駆動カム２３が回転位置Ｒ１まで回転されたとき、リフタ１８及びプランジャ１７が再び最下降位置に到達する。この駆動カム２３の回転位置Ｒ３→Ｒ１の行程が吸入行程となる。
【００２７】
また、電磁スピル弁２５は、電子制御装置の制御に基づき、リフタ１８及びプランジャ１７が最上昇位置に到達したタイミングで、電磁ソレノイドへの電圧が遮断される。そのため、吸入行程においては、電磁スピル弁２５が開弁された状態となり、燃料タンクからフィードポンプによって汲み上げられた燃料が燃料供給通路２４を通じて加圧室１４内に吸入される。
【００２８】
以後、上述した加圧行程と吸入行程とが繰り返し行われて、高圧燃料通路２６から燃料分配管内へと、電磁スピル弁２５の開閉タイミングの制御を通じて調量された高圧燃料が吐出される。
【００２９】
さて、この実施形態の高圧燃料ポンプ１１においては、図１及び図２に示すように、前記シリンダ１３の下端外部にシール部材２８が配設され、このシール部材２８によってシリンダ１３とリフタ１８との間がシールされている。これにより、加圧室１４内からシリンダ１３のプランジャ摺動孔１３ａとプランジャ１７の外周面との間のクリアランスを介してリークする燃料と、リフタ１８を潤滑する潤滑油との混入が防止されるようになっている。
【００３０】
すなわち、前記シール部材２８は、ほぼ円筒状の金属管部２９とその内面に被覆形成されたゴム材３０とから構成され、そのゴム材３０の上端には金属管部２９の外周側に向かって折返部３０ａが形成されている。ゴム材３０の下端縁には円環状をなすリップ部３１が形成され、このリップ部３１には上下方向に間隔をおいて位置する上リップ３１ａ及び下リップ３１ｂが設けられている。
【００３１】
そして、このシール部材２８の金属管部２９の上端部が、前記シリンダ１３の下端外周に直接圧入されることなく、シリンダ１３とは別体の取付部材１９の内周に嵌入接合されている。この状態で、取付部材１９がプランジャ１７に挿通されて、ハウジング１２とブラケット１５との間でシリンダ１３に共締めされることにより、シール部材２８がシリンダ１３の下端外部に取付配置されている。また、取付部材１９がシリンダ１３に共締めされる際に、取付部材１９のフランジ部１９ａとシリンダ１３との間にはＯリング３２が介装されている。
【００３２】
さて、この高圧燃料ポンプ１１では、前記シール部材２８の取付状態において、そのリップ部３１がプランジャ１７の外周面に摺動可能に接触されている。従って、駆動カム２３の回転に伴いリフタ１８を介してプランジャ１７が軸線方向に往復移動される際に、加圧室１４内からプランジャ１７の外周面に沿ってリークする燃料とリフタ１８内の潤滑油とが、リップ部３１の上下両リップ３１ａ，３１ｂによって掻き切られて、燃料と潤滑油との混入が防止される。
【００３３】
また、シール部材２８の取付状態においては、そのゴム材３０の折返部３０ａが取付部材１９の内周面に接触されている。このため、シール部材２８の金属管部２９の上端部が取付部材１９に対して高精度に密着嵌入されていなくても、その嵌入部からの燃料のリークがゴム材３０の折返部３０ａによって確実に抑制される。さらに、取付部材１９のフランジ部１９ａとシリンダ１３との間にはＯリング３２が介装されているため、そのシリンダ１３と取付部材１９との間からの燃料のリークもＯリング３２によって確実に抑制される。
【００３４】
さて、本実施の形態は、以下の効果がある。
（１）この高圧燃料ポンプ１１においては、シリンダ１３に往復摺動可能に嵌入されたプランジャ１７がリフタ１８により駆動され、そのプランジャ１７の往復動によって加圧室１４の容積が変化されて、燃料が加圧されるようになっている。また、シリンダ１３の外部にはシール部材２８が設けられ、そのシール部材２８によりシリンダ１３とリフタ１８との間がシールされて、加圧室１４からリークする燃料とリフタ１８を潤滑する潤滑油との混入が防止されるようになっている。そして、前記シール部材２８がシリンダ１３とは別体の取付部材１９に接合され、この取付部材１９がプランジャ１７に挿通されてシリンダ１３に共締めされることにより、シール部材２８がシリンダ１３の外部に取付配置されている。このため、シール部材２８を取付部材１９に接合した状態で、その取付部材１９をプランジャ１７に挿通してシリンダ１３に共締めすることにより、シリンダ１３にシール部材２８の圧入荷重が掛かることがなく、シール部材２８をシリンダ１３の外部に取付配置することができる。よって、従来構成のようにシリンダ１３にシール部材２８の圧入荷重が掛かることで、シリンダ１３の中心のプランジャ摺動孔１３ａに歪みが生じるおそれを確実に回避することができる。
【００３５】
（２）また、シール部材２８を接合してなる取付部材１９をプランジャ１７に挿通してシリンダ１３に共締めする際に、その取付部材１９をシリンダ１３の軸線と直交する方向に移動調整して、シール部材２８がプランジャ１７に対して同軸上となるように容易に調芯することができる。よって、従来構成のようにシリンダ１３上にシール部材２８を圧入固定するための突部を、シリンダ１３の中心のプランジャ摺動孔１３ａと同軸上となるように高精度に形成する必要がなく、シリンダ１３の加工を容易かつ安価に行うことができる。
【００３６】
（３）この高圧燃料ポンプ１１においては、シール部材２８がシリンダ１３の端部に直接圧入されていないため、シール部材２８の圧入不良や圧入部への異物の噛み込み等により、圧入部にシール不良が生じることはない。よって、シール不良となった圧入部から燃料がリークするおそれを防止することができる。
【００３７】
（４）この高圧燃料ポンプ１１においては、シール部材２８が金属管部２９とその内面に被覆形成されたゴム材３０とからなり、金属管部２９が加圧室１４からリークする燃料に直接触れないようになっている。このため、例えば含水燃料等の粗悪燃料の混入があった場合でも、シール部材２８の金属管部２９に錆が生じるおそれを抑制することができる。
【００３８】
（５）この高圧燃料ポンプ１１においては、シール部材２８を接合するための取付部材１９が、プランジャ１７をリフタ１８に押し付けるためのスプリング２１の受け部材を兼用するようになっている。このため、両部材を別々に設ける必要がなく、構造を簡略化することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図３を参照して、前記第１実施形態と異なる点を中心として説明する。
【００４０】
さて、この実施形態においては、前記シール部材２８の上端外周にフランジ部３５が形成されている。そして、このフランジ部３５がプランジャ１７に挿通されて、ハウジング１２とブラケット１５との間でシリンダ１３に共締めされることにより、シール部材２８がシリンダ１３の下端外部に取付配置されている。また、この実施形態では、シール部材２８のフランジ部３５の下面に円環状の受け部材３６が接触配置され、この受け部材３６によりスプリング２１の上端部が受け止められるようになっている。
【００４１】
従って、本実施形態によれば、上記第１実施形態の（３）（４）記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６）この高圧燃料ポンプ１１においては、シリンダ１３に往復摺動可能に嵌入されたプランジャ１７がリフタ１８により駆動され、そのプランジャ１７の往復動によって加圧室１４の容積が変化されて、燃料が加圧されるようになっている。また、シリンダ１３の外部にはシール部材２８が設けられ、そのシール部材２８によりシリンダ１３とリフタ１８との間がシールされて、加圧室１４からリークする燃料とリフタ１８を潤滑する潤滑油との混入が防止されるようになっている。そして、前記シール部材２８にフランジ部３５が形成され、このフランジ部３５がプランジャ１７に挿通されてシリンダ１３に共締めされることにより、シール部材２８がシリンダ１３の外部に取付配置されている。このため、シール部材２８に形成されたフランジ部３５をプランジャ１７に挿通してシリンダ１３に共締めすることにより、シリンダ１３にシール部材２８の圧入荷重が掛かることがなく、シール部材２８をシリンダ１３の外部に取付配置することができる。よって、前記第１実施形態における（１）の効果と同様に、シール部材２８の圧入荷重にてシリンダ１３の中心のプランジャ摺動孔１３ａに歪みが生じるおそれを確実に回避することができる。
【００４２】
（７）また、シール部材２８に形成されたフランジ部３５をプランジャ１７に挿通してシリンダ１３に共締めする際に、そのフランジ部３５をシリンダ１３の軸線と直交する方向に移動調整して、シール部材２８がプランジャ１７に対して同軸上となるように容易に調芯することができる。よって、前記第１実施形態における（２）の効果と同様に、シリンダ１３の加工を容易かつ安価に行うことができる。
【００４３】
なお、以上説明した各実施形態は、次のように変更してもよい。その場合にも、上記各実施形態と同様、或いはそれに準じた効果を得ることができる。
・前記第１実施形態において、シール部材２８のための取付部材１９をスプリング２１の受け部材と兼用することなく、各別に設けるようにしてもよい。
【００４４】
・本発明を、上記実施形態のように加圧行程中の適宜なタイミングで電磁スピル弁２５を閉弁することで吐出量を調整する、いわゆるスピル方式の高圧燃料ポンプ以外にも、例えば吸入行程中における電磁弁の開弁期間を変更して、加圧室１４への燃料の吸入量を調量して燃料吐出量を調整する吸入調量方式の高圧燃料ポンプのような他の方式の高圧燃料ポンプとして具体化してもよい。
【００４５】
・更に本発明を、前記各実施形態における燃料とは異なった流体を加圧するための高圧ポンプに具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態についてその高圧燃料ポンプの断面構造を示す断面図。
【図２】同図１の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態についてその高圧燃料ポンプの部分断面構造を示す断面図。
【図４】従来の高圧燃料ポンプについてその部分断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
１１…高圧燃料ポンプ（高圧ポンプ）、１２…ハウジング、１３…シリンダ、１３ａ…プランジャ摺動孔、１４…加圧室、１５…ブラケット、１６…ボルト、１７…プランジャ、１８…リフタ（駆動部材）、１９…取付部材、２１…スプリング、２３…駆動カム、２８…シール部材、２９…金属管部、３０…ゴム材、３１…リップ部、３５…フランジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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