(57)【要約】【課題】プランジャポンプにおいて、カバー部材が振動することによる騒音を抑制する。【解決手段】ボディ２と、上記ボディ２に取り付けられることにより燃料室Ｆを形成するカバー部材２ｃと、上記燃料室Ｆに内設されると共に上記燃料の圧力変動を抑制するダンパ３ａとを備えるプランジャポンプ１であって、上記燃料室Ｆを通じて上記ボディ２と上記カバー部材２ｃとを連結する柱状部材２ｃ１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、前記ボディに取り付けられることにより燃料室を形成するカバー部材と、前記燃料室に内設されると共に燃料の圧力変動を抑制するダンパとを備えるプランジャポンプであって、
前記燃料室を通じて前記ボディと前記カバー部材とを連結する柱状部材を有することを特徴とするプランジャポンプ。
【請求項２】
前記柱状部材に固定されるスリーブ部材を有し、
前記ダンパは、前記スリーブ部材に固定されている
ことを特徴とする請求項１記載のプランジャポンプ。
【請求項３】
前記スリーブ部材は、前記ダンパを下方より支持するダンパ支持部を有することを特徴とする請求項２記載のプランジャポンプ。
【請求項４】
前記柱状部材は、平面視において前記カバー部材の中心に設けられ、
前記ダンパは、中心に前記柱状部材が配置された環状形状である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプランジャポンプ。
【請求項５】
前記柱状部材は、前記カバー部材と別体とされ、前記カバー部材に圧入されることにより固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプランジャポンプ。
【請求項６】
前記カバー部材及び前記柱状部材は、一体として形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプランジャポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの燃料噴射装置に燃料を予圧して供給するため、プランジャポンプが用いられている。このようなプランジャポンプは、ボディ内部で燃料の圧力変動が発生するため、圧力変動を抑制するダンパを燃料が貯留される燃料室に設けることがある。例えば、特許文献１には、蓋部材とハウジング（ボディ）により形成された流体室（燃料室）を有する高圧ポンプが開示されている。この流体室（燃料室）は、加圧室の上方に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなプランジャポンプによれば、エンジンからの伝熱を防ぐために、加圧室の上部に燃料室が設けられることが多く、プランジャの駆動によるボディの振動が伝搬されやすい。また、この燃料室は、燃料の流入と流出とが高速で繰り返されることによる振動が発生する。これらのボディからの振動の伝搬や、燃料の流入及び流出による振動は、燃料室を形成するカバー部材によって振動が伝わり、カバー部材が振動する。この結果、大きな騒音が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、プランジャポンプにおいて、カバー部材が振動することによる騒音を抑制することを目的とする。
【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、第１の手段として、ボディと、上記ボディに取り付けられることにより燃料室を形成するカバー部材と、上記燃料室に内設されると共に燃料の圧力変動を抑制するダンパとを備えるプランジャポンプであって、上記燃料室を通じて上記ボディと上記カバー部材とを連結する柱状部材を有する、という構成を採用する。
【０００７】
第２の手段として、上記第１の手段において、上記柱状部材に固定されるスリーブ部材を有し、上記ダンパは、上記スリーブ部材に固定されているという構成を採用する。
【０００８】
第３の手段として、上記第２の手段において、上記スリーブ部材は、上記ダンパを下方より支持するダンパ支持部を有するという構成を採用する。
【０００９】
第４の手段として、上記第１〜第３のいずれかの手段において、上記柱状部材は、平面視において上記カバー部材の中心に設けられ、上記ダンパは、中心に上記柱状部材が配置された環状形状であるという構成を採用する。
【００１０】
第５の手段として、上記第１〜第４のいずれかの手段において、上記柱状部材は、上記カバー部材と別体とされ、上記カバー部材に圧入されることにより固定されているという構成を採用する。
【００１１】
第６の手段として、上記第１〜第４のいずれかの手段において、上記カバー部材及び上記柱状部材は、一体として形成されているという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カバー部材は、柱状部材により燃料室を通じてボディと連結されている。これにより、カバー部材は、剛性が向上するため、ボディで発生した振動や、燃料室の膨張及び収縮により振動することが抑制される。したがって、本発明に係るプランジャポンプは、騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプランジャポンプの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプランジャポンプの燃料室内部を上面から見た模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプランジャポンプの変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係るプランジャポンプの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。図１は、本実施形態に係るプランジャポンプ１の断面図である。
【００１５】
本実施形態に係るプランジャポンプ１は、低圧燃料ポンプに接続され、低圧燃料ポンプから供給される燃料を昇圧し、燃料噴射装置に供給する装置である。このプランジャポンプ１は、図１に示すように、ボディ２と、ダンパ部３と、電磁弁４と、吐出弁５と、吐出部材６と、プランジャ機構７と、バックポンピング室形成部材８等を備えている。
【００１６】
ボディ２は、中心軸線Ｌを中心とした略円筒状の金属部材であり、加圧室Ｋが中心軸線Ｌに重ねて形成されている。このようなボディ２には、加圧室Ｋを挟んで対向するように電磁弁４と、吐出部材６とが取り付けられている。また、ボディ２の内部には、後述する燃料室Ｆから電磁弁４との取り付け位置に向けて供給流路Ｒｆが形成され、また、加圧室Ｋを挟んで対向するように燃料吸入流路Ｒｉと燃料吐出流路Ｒｏとが形成されている。さらに、ボディ２の内部には、後述するバックポンピング室Ｂから２本の連通流路Ｒｂが形成されている。この連通流路Ｒｂは、中心軸線Ｌに沿うように形成されている。また、ボディ２には、上面に円形の凹部２ａを有しており、さらに、この凹部２ａを上方から覆って固定されたカバー部材２ｃを有している。さらに、ボディ２には、凹部２ａの底部であって、中心軸線Ｌに重なる位置に、支柱取付穴２ｂが形成されている。
【００１７】
カバー部材２ｃは、中心軸線Ｌに沿う方向から見て円形の金属部材であり、中心から突出した支柱２ｃ１（柱状部材）を有している。このカバー部材２ｃは、ボディ２の凹部２ａの上部を覆うようにして、縁部がボディ２と溶接されている。なお、カバー部材２ｃと支柱２ｃ１とは、製造工程において一体的に製造されている。また、支柱２ｃ１は、円柱形の突起であり、ボディ２の支柱取付穴２ｂに対して圧入されている。この支柱２ｃ１がボディ２に対して連結されることにより、カバー部材２ｃの剛性が向上し、振動の増幅が抑制される。このカバー部材２ｃと凹部２ａによって、燃料室Ｆが区画形成されている。燃料室Ｆは、支柱２ｃ１を中心とした円環状の空間であり、不図示の燃料ポンプと接続されている。このような燃料室Ｆは、不図示の燃料ポンプなどによりプランジャポンプ１に供給される燃料を一時的に貯留する空間であり、ダンパ部３が内設されている。
【００１８】
ダンパ部３は、ダンパ３ａと、スリーブ部材３ｂとにより構成されている。図２は、本実施形態に係るプランジャポンプ１の燃料室Ｆ内部を上面から見た模式図である。この図に示すように、ダンパ３ａは、中心軸線Ｌに沿う方向から見て円環状（環状形状）の部材であり、中心を支柱２ｃ１が通過するように配置される。このダンパ３ａは、内部に不活性ガスが充填されたベローズ型のダンパである。ダンパ３ａは、燃料の圧力によって体積が変化されることにより、燃料室Ｆ内に貯留された燃料の圧力変動を抑制する。スリーブ部材３ｂは、中心軸線Ｌに沿う方向から見て円環状の部材であり、図１に示すように、中心軸線Ｌに直交するように径方向に張り出したダンパ支持部３ｂ１を有している。また、スリーブ部材３ｂは、中央開口に支柱２ｃ１が圧入されることにより、ダンパ支持部３ｂ１とボディ２との間に隙間がある状態で固定されている。ダンパ支持部３ｂ１は、ダンパ３ａを下方から支持している。
【００１９】
電磁弁４は、駆動部４ａ、弁座４ｂ、弁体４ｃ及びコネクタ４ｄ等を備え、駆動部４ａによって、弁座４ｂに対する弁体４ｃの位置を可変することにより燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとの連通／遮断を切り替える制御弁である。この電磁弁４は、弁座４ｂ及び弁体４ｃ等からなる開閉部が燃料吸入流路Ｒｉ内に設けられており、弁体４ｃが弁座４ｂに当接することにより燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとを遮断する一方、弁体４ｃが弁座４ｂから離間することにより燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとを連通させる。また、コネクタ４ｄは、駆動部４ａと接続されており、例えばＥＣＵ（Engine Control Unit）へと接続される端子である。駆動部４ａは、このコネクタ４ｄを介してＥＣＵと接続され、ＥＣＵの指示に基づいて動作する。
【００２０】
吐出弁５は、弁座５ａ及び弁体５ｂ等を備え、加圧室Ｋの燃料圧力と吐出部材６内の燃料圧力との差圧に応じて開閉する逆止弁である。すなわち、この吐出弁５は、燃料吐出流路Ｒｏ内に設けられており、加圧室Ｋの燃料圧力が吐出部材６内の燃料圧力よりも高くなると、弁体５ｂが弁座５ａから離間して加圧室Ｋと燃料吐出流路Ｒｏとを連通させる。また、この吐出弁５は、加圧室Ｋの燃料圧力が吐出部材６内の燃料圧力よりも低くなると、弁体５ｂが弁座５ａに当接して加圧室Ｋと燃料吐出流路Ｒｏとを遮断する。吐出部材６は、ボディ２に取り付けられた管状部材であり、燃料吐出流路Ｒｏに連通する。
【００２１】
プランジャ機構７は、バレル７ａ、プランジャ７ｂ、保持部材７ｃ及び戻しバネ７ｄ等を備えている。バレル７ａは、ボディ２内に中心軸線Ｌと同軸状に収容された略円筒状の金属部材である。このバレル７ａは、加圧室Ｋに連通する円柱状の空洞を形成し、加圧室Ｋの下方に位置する。
【００２２】
プランジャ７ｂは、先端部が加圧室Ｋに臨む状態でバレル７ａ内に収容される棒状部材であり、加圧室Ｋに対して前進／後退する。すなわち、このプランジャ７ｂの周面は、バレル７ａに対して軸線方向に摺動する摺動面である。この摺動面とバレル７ａとの間には所定のクリアランスが設けられ、また当該隙間には潤滑油が存在する。プランジャ機構７では、上記隙間及び潤滑油の存在によって、バレル７ａとプランジャ７ｂとの摺動を可能にしている。なお、この潤滑油は、燃料の一部である。また、このようなプランジャ７ｂは、不図示のエンジンの内部に端部が挿入されている。プランジャ７ｂは、エンジンに設けられたカムシャフトのカムと当接しており、カムシャフトの回転運動がカムにより伝達されることにより駆動している。
【００２３】
保持部材７ｃは、プランジャ７ｂの後端部に設けられ、戻しバネ７ｄの下端部を係止する円板状部材である。戻しバネ７ｄは、下端部が上記保持部材７ｃに係合する一方、上端部がボディ２の下部に固定されたコイルバネである。すなわち、戻しバネ７ｄは、プランジャ７ｂを下方、つまりプランジャ７ｂの先端部が加圧室Ｋから離間する方向に付勢する圧縮バネである。
【００２４】
バックポンピング室形成部材８は、上記燃料吐出後、プランジャ７ｂが下死点に向かうときに、燃料室Ｆを介して燃料を加圧室Ｋに供給するバックポンピング室Ｂを形成するものである。このバックポンピング室形成部材８は、ボディ２の下部に同心状に取り付けられた金属部材である。このバックポンピング室Ｂは、ボディ２、バックポンピング室形成部材８及びシール部材によって区画形成されている。このバックポンピング室Ｂは、連通流路Ｒｂを介して、燃料室Ｆと連通している。このようなバックポンピング室Ｂは、プランジャ７ｂが下死点に向かうとき、すなわち加圧室Ｋが減圧される際に、容積が減少し内部の燃料が昇圧される。
【００２５】
このような本実施形態に係るプランジャポンプ１が駆動されると、電磁弁４及びプランジャ機構７が作動することにより、低圧燃料ポンプから流入部材に供給された低圧燃料が昇圧され、高圧燃料として吐出部材６から高圧配管に吐出される。すなわち、流入部材から取り込まれた低圧燃料は、燃料室Ｆに流れ込み、さらに供給流路Ｒｆを通じて電磁弁４へと流れ込む。電磁弁４は、駆動部４ａへの駆動電流の非通電時に開状態、つまり弁体４ｃが弁座４ｂから離間して燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとを連通させる状態となる。したがって、初期段階では、駆動部４ａが作動しない状態において燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとは連通状態である。これにより、低圧燃料は、電磁弁４から燃料吸入流路Ｒｉを通じて加圧室Ｋへと流れ込む。
【００２６】
そして、この燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとは連通状態でプランジャ機構７が作動してプランジャ７ｂが加圧室Ｋに向かって前進することにより、加圧室Ｋの容積が徐々に減少して加圧室Ｋ内の低圧燃料が緩やかに圧縮（昇圧）される。この緩やかな昇圧過程において、電磁弁４の駆動部４ａに駆動電流が通電されると、電磁弁４の弁体４ｃが弁座４ｂに当接して燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとが遮断され、この結果として加圧室Ｋは密室状態となる。ここで、電磁弁４の作動によって燃料吸入流路Ｒｉと加圧室Ｋとが遮断されると、燃料吸入流路Ｒｉより上流側の燃料は、供給流路Ｒｆを通じて燃料室Ｆへと流れ込む。
【００２７】
そして、この密室状態においてプランジャ７ｂが加圧室Ｋに向かってさらに前進することにより、加圧室Ｋ内の低圧燃料は急激に昇圧されて高圧燃料となる。この急激な昇圧によって加圧室Ｋ内の高圧燃料の圧力（燃料圧力）が吐出部材６内の燃料圧力よりも高くなると、吐出弁５の弁体５ｂが弁座５ａから離間して加圧室Ｋと燃料吐出流路Ｒｏとを連通させ、この結果として吐出弁５を経由して吐出部材６に高圧燃料が供給され、以って吐出部材６から高圧配管に高圧燃料が吐出される。
【００２８】
また、加圧室Ｋから燃料室Ｆ内に流入した燃料は流入部材より流入した燃料より比較的高圧であるため、燃料室Ｆ内の圧力が上昇する。このとき、ダンパ３ａは、燃料室Ｆ内の圧力の上昇に伴って体積が縮小され、燃料室Ｆの容積を上昇させる。これにより、燃料室Ｆの圧力は低下する。
【００２９】
プランジャポンプ１は上記の動作を高速で実施するため、ボディ２は、プランジャ７ｂの動作周期に伴った振動が発生する。この振動は燃料室Ｆへと伝搬されるが、カバー部材２ｃが支柱２ｃ１によりボディ２と連結されていることにより、カバー部材２ｃの振動が抑制される。さらに、燃料室Ｆにおいては、燃料の流入と燃料の流出とが周期的に繰り返される。これに対しても、カバー部材２ｃは、支柱２ｃ１によりボディ２と連結されているため、カバー部材２ｃが燃料により外側に押されて膨張することがなく、燃料の燃料室Ｆへの出入りによる振動を抑制することができる。
【００３０】
このような本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、カバー部材２ｃは、支柱２ｃ１によりボディ２と連結されている。これにより、カバー部材２ｃは、剛性を高めることができる。これにより、カバー部材２ｃは、変形しづらくなることで振動が抑制される。したがって、本実施形態に係るプランジャポンプ１は、作動時の振動による騒音を抑制することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、スリーブ部材３ｂが支柱２ｃ１に対して固定されている。このスリーブ部材３ｂにダンパ３ａを固定することにより、ダンパ３ａと燃料室Ｆの底部との間には隙間ができる。これにより、燃料室Ｆの底部に燃料を流入させることができるため、燃料の流動性を保持することができる。
【００３２】
また、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、スリーブ部材３ｂは、中心軸線Ｌに直交する平板状のダンパ支持部３ｂ１を有しており、このダンパ支持部３ｂ１がダンパ３ａを下方から支持している。これにより、ダンパ３ａの上方からダンパ３ａを支持する場合と比較して、ダンパ３ａを安定的に保持することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、支柱２ｃ１はカバー部材２ｃの中心に設けられている。このため、カバー部材２ｃの剛性が低い中心部を支持することができ、効率的にカバー部材２ｃを補剛することができる。また、これに伴って、ダンパ３ａは、支柱２ｃ１が中心に配置された環状部材とされている。これにより、燃料室Ｆのスペースを有効に活用してダンパ３ａを配置することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係るプランジャポンプ１によれば、支柱２ｃ１は、カバー部材２ｃと一体成型されている。これにより、カバー部材２ｃに支柱２ｃ１を設ける工程を実施する必要がなく、製造が容易である。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態に係るプランジャポンプ１においては、支柱２ｃ１は、カバー部材２ｃの中心に１本のみ設けられるものとしたが、本発明はこれに限定されない。カバー部材２ｃは、複数の支柱を有するものとしてもよい。また、支柱２ｃ１の設けられる位置についても、カバー部材２ｃの中心に限定されるものではない。
【００３６】
（２）上記実施形態に係るプランジャポンプ１においては、支柱２ｃ１は、カバー部材２ｃに一体形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。図３は、本実施形態に係るプランジャポンプ１の変形例である。この図に示すように、カバー部材２ｃと、支柱２ｃ１とを別体として製造し、カバー部材２ｃに支柱２ｃ１を圧入等により固定するものとしてもよい。この場合、カバー部材２ｃ及び支柱２ｃ１は、それぞれの形状が単純となるため、製造が容易となる。
【符号の説明】
【００３７】
１…プランジャポンプ、２…ボディ、２ｃ…カバー部材、２ｃ１…支柱、３…ダンパ部、３ａ…ダンパ、３ｂ…スリーブ部材、３ｂ１…ダンパ支持部、Ｆ…燃料室
【図１】
2017180135.tif 000003
【図２】
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【図３】
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