(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射装置に高圧燃料を供給する燃料供給装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内のシリンダ部に往復移動自在に支持され、燃料加圧室に吸入した燃料を加圧するプランジャと、
前記ハウジングのうち、前記シリンダ部の側方に取付けられる複数の取付部品とを備え、
すべての前記取付部品を係止する前記ハウジングの座面を取付け方向に延長した仮想延長領域は、前記プランジャと摺動する前記シリンダ部の内周面よりも外側に位置し、
同一燃料圧力を有する燃料通路に配設された少なくとも一組の前記取付部品を前記ハウジングの同一横断面上に対向して取付けることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料供給装置を内燃機関に取付ける拘束位置から前記プランジャの中心軸に向けて降ろした垂線と平行に前記ハウジングに前記取付部品を取付けることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
内燃機関の燃料噴射装置に高圧燃料を供給する燃料供給装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内のシリンダ部に往復移動自在に支持され、燃料加圧室に吸入した燃料を加圧するプランジャと、
前記ハウジングのうち、前記シリンダ部の側方に取付けられる複数の取付部品とを備え、
すべての前記取付部品を係止する前記ハウジングの座面を取付け方向に延長した仮想延長領域は、前記プランジャと摺動する前記シリンダ部の内周面よりも外側に位置し、
前記燃料供給装置を内燃機関に取付ける拘束位置から前記プランジャの中心軸に向けて降ろした垂線と平行に前記ハウジングに前記取付部品を取付けることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項４】
前記取付部品は前記ハウジングとねじ結合することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記ハウジングと前記シリンダ部とは別部材であり、前記シリンダ部の外周面よりも前記仮想延長領域は外側に位置していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項６】
複数の前記取付部品のうち一つの前記取付部品に対して他の前記取付部品を平行に、または対向して前記ハウジングに取付けていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に高圧燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃料加圧室の燃料吸入側に電磁弁を配設し、電磁弁の開弁時にプランジャが下降することにより燃料加圧室に燃料を吸入し、電磁弁の閉弁時にプランジャが上昇することにより燃料を加圧する燃料供給装置として、特開平８−１４１４０号公報に開示されているものが知られている。このような燃料供給装置としての高圧燃料ポンプでは、図６に示すように、高圧燃料ポンプ１００のハウジング１０１に対し、燃料インレット１１０、デリバリバルブ１１１、プレッシャレギュレータ１１２がプランジャ１０２の軸中心に向けて放射状にねじ結合していることが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プランジャ１０２の軸中心に向けてハウジング１０１に各取付部品を放射状にねじ結合する構成では、各取付部品が係止されるハウジング１０１の座面にねじ結合による軸力が働くので、この軸力がシリンダ１０３に加わる。すると、図７に示すようにねじ結合前に二点鎖線１２０で示す断面円形状であったシリンダ１０３の内周面が、ねじ結合後に実線１２１で示す形状に変形する。つまり、プランジャ１０２とシリンダ１０３とのクリアランスがねじ結合前に周方向で一様でｈであったものが、ねじ結合後クリアランスが減少した箇所で（ｈ−σ）になっている。
【０００４】
このようにクリアランスが一部で減少すると、クリアランスが減少した箇所に潤滑材としての燃料が十分に供給されない結果、プランジャ１０２とシリンダ１０３との摺動部が焼きつき、プランジャ１０２が往復移動不能になる恐れがある。
また、取付部品がハウジング１０１に放射状に取付けられるとともに、シリンダ１０３の変形を防止するために各取付部品を係止するハウジング１０１の座面の位置をシリンダ１０３にあまり近づけることができないので、取付部品間に介在するハウジング量が多くなり、ハウジングを小型化できないという問題がある。さらに、各取付部品に接続する燃料通路をそれぞれ形成する必要があるので、燃料通路の加工工数を低減できないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、取付部品の取付けに伴うシリンダ部の変形を防止してプランジャの焼きつきを防止し、小型化可能な燃料供給装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、加工工数を低減する燃料供給装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１〜６記載の燃料供給装置によると、すべての取付部品が係止されるハウジングの座面を取付け方向に延長した仮想延長領域は、プランジャと摺動するシリンダ部の内周面よりも外側に位置している。したがって、ハウジングに取付部品を取付ける際に取付部品が座面を押す軸カがプランジャと摺動するシリンダ部の内周面に殆ど加わらない。これによりシリンダ部の内周面が変形しないので、プランジャとシリンダ部との摺動クリアランスをほぼ一定に保持し、プランジャとシリンダ部との焼きつきを防止できる。
【０００７】
さらに、座面の仮想延長領域がシリンダ部の内周面の外側に位置していれば、シリンダ部の内周面に取付部品を極力近づけることができるので、ハウジングを小型化し、装置を軽量化することができる。
本発明の請求項４記載の燃料供給装置によると、大きな軸力が加わるねじ結合によりハウジングに取付部品を取付けてもプランジャとシリンダ部との摺動クリアランスをほぼ一定に保持できる。したがって、プランジャとシリンダ部との焼きつきを防止するとともに、ハウジングに取付部品を強固にかつ容易に取付けることができる。
【０００８】
本発明の請求項５記載の燃料供給装置によると、ハウジングとシリンダ部とは別部材であり、シリンダ部の外周面よりも座面の仮想延長領域が外側に位置している。したがって、ハウジングに取付部品を取付けてもシリンダ部に外周側から殆ど力が加わらないので、シリンダ部の内周面の変形をさらに確実に防止できる。
【０００９】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、同一燃料圧力を有する燃料通路に接続する少なくとも一組の取付部品をハウジングの同一横断面上に対向して取付けている。これにより、対向する取付部品に接続する燃料通路を一本で構成できる。したがって、燃料通路の加工工数が低減する。
本発明の請求項２または３記載の燃料供給装置によると、燃料供給装置をエンジンに取付ける拘束位置からプランジャの中心軸に向けて降ろした垂線と平行にハウジングに取付部品を取付けているので、拘束位置に極力近づけてハウジングに取付部品を取付けることができる。したがって、取付部品を取付ける際のシリンダ部の変形を防止することができる。さらに、取付部品に接続する燃料配管の接続方向が多くても二方向になるので、燃料配管の取り回しおよび接続が容易になる。さらに、各取付部品をハウジングに集約して平行に取付けることにより、各取付部品間を埋めるハウジング量が減少する。したがって、ハウジングの体格が小さくなり装置を小型化することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料供給装置としての高圧燃料ポンプを図１〜図４に示す。高圧燃料ポンプ１は、図示しない低圧燃料ポンプにより図示しない燃料タンクから汲み上げられた低圧燃料を吸入し、高圧燃料ポンプ１で加圧した高圧燃料を図示しない分配管に供給する。分配管には燃料噴射装置としてのインジェクタが気筒数分取付けられている。高圧燃料ポンプ１のハウジング１１は、図１に示す二箇所の拘束位置１１ａでエンジンにボルト止めされている。
【００１１】
図２に示すように、高圧燃料ポンプ１のハウジング１１内にシリンダ部としてのシリンダ１２が固定されている。シリンダ１２はプランジャ１３を往復移動自在に支持し、摺動面としての内周面１２ａでプランジャ１３と摺動している。プランジャ１３のヘッド１３ａは有底円筒状のタペット１４に固定されており、プランジャ１３はタペット１４とともに往復移動する。タペット１４はスプリング１５により図２の下方に付勢されており、プランジャ１３およびタペット１４は図４に示すカム１００により往復駆動される。プランジャ１３はシリンダ１２外部でゴム製のシール部材１６に外周壁をシールされている。
【００１２】
シリンダ１２の内壁によりプランジャ１３の端部に燃料加圧室１７が形成されている。プランジャ１３の下降により燃料加圧室１７に吸入された低圧燃料は、プランジャ１３の上昇により加圧される。
電磁弁２０はハウジング１１の上方にリテーニングナット２７により取付けられている。弁部材２１はバルブボディ２２に往復移動可能に支持されており、図示しないスプリングにより開弁方向に付勢されている。バルブボディ２２には複数の連通孔２２ａが径方向に形成されており、連通孔２２ａは弁部材２１を収容する収容孔とバルブボディ２２の外側に形成された環状燃料室２５とを連通している。弁部材２１はシート板２４により開弁方向の動きを規制されている。シート板２４にはシート板２４を貫通する連通孔２４ａが形成されている。
【００１３】
図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）からコネクタ２６を介して電磁弁２０の図示しないソレノイド部に制御電流が供給され、この制御電流のオン、オフにより電磁弁２０が開閉する。ソレノイド部への通電をオフした電磁弁２０の開弁時、環状燃料室２５は、連通孔２２ａ、弁部材２１と弁座２３との開口部、連通孔２４ａを介して燃料加圧室１７と連通する。図示しないソレノイド部への通電オン時、弁部材２１はスプリングの付勢力に抗して吸引され弁座２３に着座する。これにより、環状燃料室２５と燃料加圧室１７との連通は遮断される。
【００１４】
図１、図３および図４に示すように、取付部品としての燃料インレット４０、デリバリバルブ４１およびプレッシャレギュレータ４２は、高圧燃料ポンプ１の軸と直交する同一横断面上でハウジング１１にねじ結合されている。さらに図１に示すように、燃料インレット４０、デリバリバルブ４１およびプレッシャレギュレータ４２は、二箇所の拘束位置１１ａのいずれかからプランジャ１３の軸中心に降ろした垂線と平行にハウジング１１にねじ結合されている。さらに、各取付部品が係止されるハウジング１１の座面を取付け方向に延長した仮想延長領域４０ａ、４１ａ、４２ａは、シリンダ１２の外周面１２ｂよりも外側に位置している。燃料インレット４０の場合、座面は燃料インレット４０と当接するハウジング１１の外周壁であり、デリバリバルブ４１およびプレッシャレギュレータ４２の場合、座面はハウジング１１に設けたねじ穴の底部である。
【００１５】
燃料インレット４０およびプレッシャレギュレータ４２は低圧燃料通路である一本の燃料吸入通路３０に互いに対向して接続している。燃料吸入通路３０は燃料吸入通路３１により環状燃料室２５と連通している。プレッシャレギュレータ４２は、燃料吸入通路３０から環状燃料室２５に導入される燃料の圧力が所定圧以上になると開弁して余剰燃料を図示しない燃料タンクにリターンし、環状燃料室２５の燃圧が所定圧以上になることを防止する。
【００１６】
燃料吐出通路３２は燃料加圧室１７とデリバリバルブ４１とを接続しており、燃料加圧室１７の燃料圧力が所定圧以上になると開弁し、図示しない分配管に高圧燃料を圧送する。
次に、高圧燃料ポンプ１の作動について説明する。
(1) 吸入行程
ソレノイド部への通電オフ中、弁部材２１は弁座２３から離座し電磁弁２０は開弁している。この状態でプランジャ１３が下死点に向けて下降すると燃料加圧室１７の容積が増大するので、環状燃料室２５から連通孔２２ａ、弁部材２１と弁座２３との開口部、連通孔２４ａを経て低圧燃料が燃料加圧室１７に吸入される。
【００１７】
(2) 加圧圧送行程
プランジャ１３が下死点に達した後、上死点に向けて上昇する行程において所望の燃料吐出量に対応した位置にプランジャ１３が到達したとき、ソレノイド部への通電をオンする。ソレノイド部への通電オンにより発生した磁力により弁部材２１がスプリングの付勢力に抗して弁座２３に着座し電磁弁２０が閉弁すると、環状燃料室２５と燃料加圧室１７との連通が遮断される。さらにプランジャ１３が上昇すると燃料加圧室１７内の燃料が加圧される。燃料加圧室１７内の燃圧が所定圧以上になるとデリバリバルブ４１が開弁し、燃料吐出通路３２から高圧燃料が吐出され、分配管に圧送される。分配管に圧送された高圧燃料は所定タイミングでインジェクタから噴射される。
【００１８】
第１実施例では、取付部品としての燃料インレット４０、デリバリバルブ４１およびプレッシャレギュレータ４２が係止されるハウジング１１の座面を取付け方向に延長した仮想延長領域４０ａ、４１ａ、４２ａは、シリンダ１２の外周面１２ｂよりも外側に位置している。したがって、各取付部品をハウジング１１にねじ結合する際に取付部品が座面を押しつけても、その軸力がシリンダ１２に殆ど加わらない。これにより、シリンダ１２の内周面１２ａが変形し、摺動クリアランスが小さくなることを防止できるので、シリンダ１２とプランジャ１３とが焼きつくことを防止できる。さらに、摺動クリアランスが拡大し、シリンダ１２とプランジャ１３との摺動部を通って燃料加圧室１７から高圧燃料が漏れることを防止できる。
【００１９】
また、二箇所の拘束位置１１ａのいずれかからプランジャ１３の軸中心に降ろした垂線と平行に取付部品がハウジング１１にねじ結合されているので、各取付部品の間を埋めるハウジング１１の量が減少し、ハウジング１１が小型化され、軽量化されている。
さらに、燃料インレット４０およびプレッシャレギュレータ４２が低圧燃料通路である一本の燃料吸入通路３０に互いに対向して接続しているので、燃料インレット４０およびプレッシャレギュレータ４２毎に燃料通路を形成する必要がなく、燃料通路を加工する工数が低減する。
【００２０】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図５に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
第２実施例では、燃料インレット４０およびプレッシャレギュレータ４２が共通の燃料吸入通路に接続しているのではなく、それぞれ燃料吸入通路３３、３４により環状燃料室２５に接続している。
【００２１】
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、取付部品である燃料インレット４０、デリバリバルブ４１、プレッシャレギュレータ４２が係止されるハウジング１１の座面を取付け方向に延長した仮想延長領域４０ａ、４１ａ、４２ａは、シリンダ１２の外周面１２ｂよりも外側に位置している。したがって、ハウジング１１にねじ結合する際に取付部品が座面を押す軸力がプランジャ１３と摺動するシリンダ１２の内周面１２ａに加わらない。これによりシリンダ１２の内周面１２ａが変形しないので、プランジャ１３とシリンダ１２との摺動クリアランスをほぼ一定に保持し、プランジャ１３とシリンダ１２との焼きつきを防止できる。
【００２２】
また、ハウジング１１にねじ結合する取付部品の軸力が少なくともシリンダ１２の外周面１２ｂよりも外側に作用する範囲で極力取付部品をプランジャ１３の軸中心に近づけることができる。さらに、高圧燃料ポンプをエンジンに取付ける二箇所の拘束位置１１ａのいずれかからプランジャ１３の中心軸に向けて降ろした垂線と平行にハウジング１１に取付部品を取付けているので、各取付部品を平行に集約してハウジング１１にねじ結合することができる。したがって、各取付部品間を埋めるハウジング量が減少し、ハウジング１１の体格を小型化できる。
【００２３】
さらに、取付部品に接続する燃料配管の接続方向が多くても二方向になるので、燃料配管の取り回しおよび接続が容易になり、エンジンへの搭載が容易になる。
さらに、拘束位置１１ａに極力近づけてハウジング１１に取付部品を取付けることができるので、ハウジング１１に取付部品をねじ結合してもハウジング自体が変形しにくくなっている。
【００２４】
上記複数の実施例では、ハウジング１１に取付部品をねじ結合する構成にした、取付方法はねじ結合に限るものではなく、クランプ等の固定部材を用いてハウジングに取付部品を取付ける構成にしてもよい。
また上記複数の実施例では、シリンダ１２の外周面１２ｂよりも外側に仮想延長領域４０ａ、４１ａ、４２ａが位置するように構成したが、少なくともシリンダ１２の内周面１２ａよりも外側に仮想延長領域が位置するように構成することにより、ハウジング１１に取付部品を取付ける際の内周面１２ａの変形を低減することができる。
【００２５】
上記複数の実施例では拘束位置１１ａを二箇所設けたが、拘束位置１１ａは三箇所以上設けてもよい。この場合においても、いずれか一箇所の拘束位置１１ａからプランジャ１３の中心軸に向けて降ろした垂線と平行にハウジング１１に取付部品を集約して取付けることにより、ハウジング１１を小型化することができる。
【００２６】
上記複数の実施例では、ハウジング１１とシリンダ１２とを別部材で構成したが、ハウジングとシリンダとを一体で構成してもよい。この場合、取付部品がハウジングとねじ結合する際にハウジングの座面を取付け方向に延長した仮想延長領域がプランジャと摺動するシリンダ部の内周面よりも外側に位置するように構成することにより、シリンダ部とプランジャとの焼きつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による高圧燃料ポンプを示す横断面図である。
【図２】第１実施例による高圧燃料ポンプを示す縦断面図である。
【図３】第１実施例による高圧燃料ポンプを示す平面図である。
【図４】図３のIV方向矢視図である。
【図５】本発明の第２実施例による高圧燃料ポンプを示す横断面図である。
【図６】従来例の高圧燃料ポンプを示す横断面図である。
【図７】従来例による取付部品ねじ結合時のシリンダの変形を示す模式図である。
【符号の説明】
１      高圧燃料ポンプ（燃料供給装置）
１２      シリンダ（シリンダ部）
１２ａ    内周面
１２ｂ    外周面
１３      プランジャ
１７      燃料加圧室
２０      電磁弁
４０      燃料インレット（取付部品）
４０ａ    仮想延長領域
４１      デリバリバルブ（取付部品）
４１ａ    仮想延長領域
４２      プレッシャレギュレータ（取付部品）
４２ａ    仮想延長領域
【図１】
0004045382.tif 000002
【図２】
0004045382.tif 000003
【図３】
0004045382.tif 000004
【図４】
0004045382.tif 000005
【図５】
0004045382.tif 000006
【図６】
0004045382.tif 000007
【図７】
0004045382.tif 000008