高圧燃料供給ポンプ
【課題】本発明の目的は、燃料接合ジョイントとの位置精度を向上し、かつ、低コストで溶接性の高いポンプを提供することにある。
【解決手段】本発明になる高圧燃料ポンプでは、ポンプハウジング側面に平面部を設け、平面部に直交する燃料通路を形成し、燃料通路開口部に高さ１〜２mmの円筒部を有するポンプハウジングに、燃料通路開口部に設置した円筒部の外径と同径の円筒部を有する接合部材を溶接接合することにより、上記目標を達成する。ポンプハウジングを深く切削することなく、円筒部を有する接合部材を溶接することができるため、ポンプハウジングの内使用領域を充分得られやすくなる。
【解決手段】本発明になる高圧燃料ポンプでは、ポンプハウジング側面に平面部を設け、平面部に直交する燃料通路を形成し、燃料通路開口部に高さ１〜２mmの円筒部を有するポンプハウジングに、燃料通路開口部に設置した円筒部の外径と同径の円筒部を有する接合部材を溶接接合することにより、上記目標を達成する。ポンプハウジングを深く切削することなく、円筒部を有する接合部材を溶接することができるため、ポンプハウジングの内使用領域を充分得られやすくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の高圧燃料供給ポンプに関し、ことにポンプハウジングに付属部品を取付けるための、接合部の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−２７９７７８号公報に記載されている高圧燃料ポンプでは、例えば燃料配管接続用ジョイントをポンプハウジング側面に溶接固定するために、ポンプハウジングから突出する段付き部を設け、ジョイント溶接接合面をポンプハウジングの最外形よりさらに飛び出した位置に設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
上記従来技術においては溶接接合部がポンプハウジングの側面より突出した段付き部にあるため、突出した段付き部の寸法だけジョイントを含めた高圧燃料供給ポンプの外郭が大きくなる。
【０００５】
本発明の目的は、小型で低コストの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】
【０００６】
上記目標を達成するために本発明になる高圧燃料供給ポンプでは、ポンプハウジングの側面に加工された平面部を設け、この平面部にポンプハウジング内部の流体室に連通する通路が開口しており、この通路の開口部の周囲に部品接合用の環状面が設けられており、この部品接合用の環状面の周囲に窪み若しくは溝によって形成される凹部を設けた。
【０００７】
好適には、この窪みあるいは溝の深さは１〜２mmとすると良い。
【０００８】
結果的に、ポンプハウジングの側面に環状の平面部を加工形成し、この平面部の中心に燃料通路が開口しており、先端に接合用の環状面が形成された高さ１〜２mmの円筒部を構成している。
【０００９】
なお、好適には、部品の先端に設けられた接合面にはポンプハウジングに設けた円筒部の外径と同径の環状の接合面を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成される本発明では、ポンプハウジングの外郭から突出する接合用突起を設ける必要がないため、ポンプハウジングの無駄肉を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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を用いた燃料供給システムの一例である。
【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縦断面図である。
【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別の角度の縦断面図であり、図２とは周方向に９０度ずれた位置の縦断面を表す。
【図４】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電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに無通電の状態を示す。
【図５】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電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに通電された状態を示す。
【図６】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横断面図である。
【図７】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横断面図のである。
【図８】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鳥瞰図である。
【図９】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横断面図のである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づきさらに詳しく実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１から図６により本発明の実施例について説明する。
【００１４】
図１中で、破線で囲まれた部分が高圧ポンプのポンプハウジング１を示し、この破線の中に示されている機構，部品は高圧ポンプのポンプハウジング１に一体に組み込まれていることを示す。
【００１５】
燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの信号に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられ、適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管２８を通して高圧燃料供給ポンプの吸入口１０ａに送られる。
【００１６】
吸入口１０ａを通過した燃料は、吸入ジョイント１０１内に固定されたフィルタ１０２を通過し、さらに吸入流路１０ｂ，金属ダイアフラムダンパ９，１０ｃを介して容量可変機構を構成する電磁駆動型弁機構３０の吸入ポート３０ａに至る。
【００１７】
吸入ジョイント１０１内の吸入フィルタ１０２は、燃料タンク２０から吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。
【００１８】
図４は電磁吸入弁機構３０の拡大図で、電磁コイル５３に通電されていない無通電の状態である。
【００１９】
図５は電磁吸入弁機構３０の拡大図で、電磁コイル５３に通電されている通電の状態である。
【００２０】
ポンプハウジング１には中心に加圧室１１としての凸部１Ａが形成されており、この加圧室１１の開口するように、電磁吸入弁機構３０装着用の孔３０Ａが形成されている。
【００２１】
可動プランジャを構成するプランジャロッド３１は、吸入弁部３１ａ，ロッド部３１ｂ，アンカー固定部３１ｃの３部分からなり、アンカー固定部３１ｃにはアンカー３５が溶接部３７ｂによって、溶接固定されている。
【００２２】
ばね３４は図のようにアンカー内周３５ａ、および第一コア部内周３３ａに嵌め込まれ、アンカー３５、および第一コア部３３を引き離す方向にばね３４によるばね力が発生するようになっている。
【００２３】
電磁コイル５３に通電されていない無通電の状態で、かつ吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）と加圧室１１との間の流体差圧が無い時は、プランジャロッド３１はばね３４により、図４のように図中の右方向に移動した状態となる。この状態では、吸入弁部３１ａと吸入弁シート部３２ａが接触した閉弁状態となり、吸入口３８は塞がれる。
【００２４】
後述するカムの回転により、ピストンプランジャ２が図２の下方に変位する吸入工程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この工程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）の圧力よりも低くなると、吸入弁部３１ａには燃料の流体差圧による開弁力（吸入弁部３１ａを図１の左方に変位させる力）が発生する。
【００２５】
この流体差圧による開弁力により、吸入弁部３１ａは、ばね３４の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口３８を開くように設定されている。
【００２６】
この状態にて、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁機構３０に印加されると、電磁吸入弁機構３０の電磁コイル５３には電流が流れ、第一コア部３３とアンカー３５の間には、互いに引き合う磁気付勢力が発生する。その結果、プランジャロッド３１には図中の左方に磁気付勢力が印加されることになる。
【００２７】
その結果、吸入弁部３１ａが吸入口３８を開いた状態が維持され、燃料は吸入ポート３０ａから弁シート部材３２の吸入通路部３２ｂ，吸入口３８を通過し加圧室１１内へ流れ込む。
【００２８】
電磁吸入弁機構３０に入力電圧の印加状態を維持したままピストンプランジャ２が吸入工程を終了し、ピストンプランジャ２が図２の上方に変位する圧縮工程に移ると、磁気付勢力は維持されたままであるので、依然として吸入弁部３１ａは開弁したままである。
【００２９】
加圧室１１の容積は、ピストンプランジャ２の圧縮運動に伴い減少するが、この状態では、一度加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入口３８を通して吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）へと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この工程を戻し工程と称す。
【００３０】
この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号を解除して、電磁コイル５３への通電を断つと、プランジャロッド３１に働いている磁気付勢力は一定の時間後（磁気的，機械的遅れ時間後）に消去される。吸入弁部３１ａにはばね３４による付勢力が働いているので、プランジャロッド３１に作用する電磁力が消滅すると吸入弁部３１ａはばね３４による付勢力で吸入口３８を閉じる。吸入口３８が閉じるとこのときから加圧室１１の燃料圧力はピストンプランジャ２の上昇運動と共に上昇する。そして、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁ユニット８を介して加圧室１１に残っている燃料の高圧吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この工程を吐出工程と称す。すなわち、ピストンプランジャ２の圧縮工程（下始点から上始点までの間の上昇工程）は、戻し工程と吐出工程からなる。
【００３１】
そして、電磁吸入弁機構３０の電磁コイル５３への通電を解除するタイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。
【００３２】
電磁コイル５３への通電を解除するタイミングを早くすれば、圧縮工程中、戻し工程の割合が小さく吐出工程の割合が大きい。
【００３３】
すなわち、吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）に戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。
【００３４】
一方、入力電圧を解除するタイミングを遅くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が大きく、吐出工程の割合が小さい。すなわち、吸入流路１０ｃに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル５３への通電を解除するタイミングは、ＥＣＵからの指令によって制御される。
【００３５】
以上のように構成することで、電磁コイル５３への通電を解除するタイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することができる。
【００３６】
かくして、燃料吸入口１０ａに導かれた燃料はポンプハウジング１の加圧室１１にてピストンプランジャ２の往復動によって必要な量が高圧に加圧され、燃料吐出口１２からコモンレール２３に圧送される。
【００３７】
コモンレール２３には、インジェクタ２４，圧力センサ２６が装着されている。インジェクタ２４は、内燃機関の気筒数に合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）２７の制御信号にしたがって開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００３８】
ポンプハウジング１には中心に加圧室１１としての凸部１Ａが形成されており、この加圧室１１の周壁を貫通して、吐出弁ユニット８装着用の凹所１１Ａが形成されている。
【００３９】
加圧室１１の出口には吐出弁ユニット８が設けられている。吐出弁ユニット８はシート部材（弁シート）８ａ，吐出弁８ｂ，吐出弁ばね８ｃ，吐出弁ストッパとしての保持部材８ｄからなり、ポンプハウジング１の外で、溶接部８ｅを溶接することにより吐出弁ユニット８を組立てる。その後、図中左側から組立てた吐出弁ユニット８をポンプハウジング１に圧入固定する。圧入部は加圧室１１と吐出口１２を遮断する機能も備える。
【００４０】
加圧室１１と吐出口１２との間に燃料の差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力でシート部材８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１内の燃料圧力が、吐出口１２の燃料圧力よりも所定の値だけ大きくなった時に初めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに抗して開弁し、加圧室１１内の燃料は吐出口１２を経てコモンレール２３へと吐出される。
【００４１】
シリンダ６は外周がシリンダホルダ７の円筒嵌合部７ａで保持されている。シリンダホルダ７の外周に螺刻されたねじ７ｇを、ポンプハウジング１に螺刻されたねじ１ｂにねじ込むことによって、シリンダ６をポンプハウジング１に固定する。
【００４２】
また、プランジャシール１３は、シリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃに圧入固定されたシールホルダ１５とシリンダホルダ７によって、シリンダホルダ７の下端に保持されている。この時、プランジャシール１３はシリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃによって、軸を円筒嵌合部７ａの軸と同軸に保持されている。ピストンプランジャ２とプランジャシール１３は、シリンダ６の図中下端部において摺動可能に接触する状態で設置されている。
【００４３】
これによりシール室１０ｆ中の燃料がタペット３側、つまりエンジンの内部に流入するのを防止する。同時にエンジンルーム内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプハウジング１の内部に流入するのを防止する。
【００４４】
また、シリンダホルダ７には外側円筒面部７ｂが設けられ、そこには、Ｏ−リング６１を嵌め込むための溝７ｄを設ける。Ｏ−リング６１はエンジン側の嵌合穴７０の内壁とシリンダホルダ７の溝７ｄによりエンジンのカム側と外部を遮断し、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
【００４５】
シリンダ６はピストンプランジャ２の往復運動の方向に交差する圧着部６ａを有し、圧着部６ａはポンプハウジング１の圧着面１ａと圧着している。圧着は、ねじの締付けによる推力によって行われる。加圧室１１はこの圧着によって成形され、加圧室１１内の燃料が加圧され高圧になっても、加圧室１１から外へ圧着部を通って燃料が漏れることがないよう、ねじの締付けトルクは管理しなくてはならない。
【００４６】
また、ピストンプランジャ２とシリンダ６の摺動長を適正に保つために加圧室１１内にシリンダ６と深く挿入する構造とした。シリンダ６の圧着部６ａより加圧室１１側では、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周の間にクリアランス１Ｂを設ける。シリンダ６は外周がシリンダホルダ７の円筒嵌合部７ａで保持されているので、クリアランス１Ｂを設けることにより、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周が接触することが無いようにすることができる。
【００４７】
以上のようにして、シリンダ６は加圧室１１内で進退運動するピストンプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持される。
【００４８】
ピストンプランジャ２の下端には、エンジンのカムシャフトに取付けられたカム５の回転運動を上下運動に変換し、ピストンプランジャ２に伝達するタペット３が設けられている。ピストンプランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット３に圧着されている。リテーナ１５は圧入によってピストンプランジャ２に固定されている。これによりカム５の回転運動に伴い、ピストンプランジャ２を上下に進退（往復）運動させることができる。
【００４９】
ここで、吸入流路１０ｃは吸入流路１０ｄ、およびシリンダホルダ７に設けられた吸入流路１０ｅを介して、シール室１０ｆに接続しており、シール室１０ｆは常に吸入燃料の圧力に接続している。加圧室１１内の燃料が高圧に加圧されたときには、シリンダ６とピストンプランジャ２の摺動クリアランスを通して微小の高圧燃料がシール室１０ｆ内に流入するが、流入した高圧燃料は吸入圧力に開放されるのでプランジャシール１３が高圧により破損することはない。
【００５０】
また、ピストンプランジャ２はシリンダ６と摺動する大径部２ａと、プランジャシール１３と摺動する小径部２ｂからなる。大径部２ａの直径は小径部２ｂの直径より大きく設定されており、互いに同軸に設定されている。シリンダ６との摺動部は大径部２ａであり、プランジャシール１３との摺動部は小径部２ｂである。これにより、大径部２ａと小径部２ｂの接合部はシール室１０ｆ内に存在するので、ピストンプランジャ２の摺動運動に伴って、シール室１０ｆの容積が変化し、それに伴って燃料は、吸入流路１０ｄ，吸入流路１０ｓを通ってシール室１０ｆと吸入流路１０ｃの間を運動する。
【００５１】
金属ダイアフラムダンパ９は２枚の金属ダイアフラムで構成され、両ダイアフラム間の空間にガスが封入された状態で外周を溶接部にて全周溶接にて互いに固定している。そして金属ダイアフラムダンパ９の両面に低圧圧力脈動が負荷されると、金属ダイアフラムダンパ９は容積を変化し、これにより低圧圧力脈動を低減する機構となっている。
【００５２】
高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定は、フランジ４１，止めねじ４２、およびブッシュ４３により行われる。フランジ４１は溶接部４１ａ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、レーザ溶接を用いている。
【００５３】
図６は図２に示す高圧燃料ポンプの横断面図である。
【００５４】
ポンプハウジング１の側面に加工された平面部９０ｆ，９０ｇを設け、この平面部９０ｆ，９０ｇにポンプハウジング１内部の流体室９２，９３に連通する通路が開口しており、この通路の開口部の周囲に部品接合用の環状面９０ｂ，９０ｅが設けられており、この部品接合用の環状面９０ｂ，９０ｅの周囲に窪み９０ｈ，９０ｈ２若しくは溝９０ｃによって形成される凹部が設けられている。
【００５５】
具体的には通路の開口部の周囲に、窪み９０ｈ若しくは溝９０ｃの底面から高さｕ２，ｕ３の円筒部（凸部）９０ｄ１，９０ｄ２が形成されている。
【００５６】
円筒部（凸部）９０ｄ１の先端にはさらに直径の小さい円筒部９０ａが形成されている。円筒部（凸部）９０ｄ１，９０ｄ２にはそれぞれ部品としてのジョイント９１，電磁駆動機構の第一コア部３３平が溶接接合される平面部９０ｂ，９０ｅが設けられている。図１の実施例では円筒部（凸部）９０ｄ１の周囲には環状の凹部９０ｈ，９０ｈ２が２段に加工形成されている。
【００５７】
円筒部（凸部）９０ｄ１の中心にはポンプハウジング１の内部に形成された流体室９２と連通する流体通路が形成されている。
【００５８】
高圧配管用のジョイント９１のポンプハウジング１側端部には円筒部９０ａの周囲に嵌合され、円筒部（凸部）９０ｄ１の外径と同径の外径を持つ円筒部９１ｂが形成されている。ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１の部品接合用の環状面９０ｂにジョイント９１の端面を突合せて、その接合部の外周全周をレーザ照射により溶接接合する。
【００５９】
かくして、流体室９２がジョイント９１によって覆われ、接合部は溶接部によってシールされる。
【００６０】
円筒部（凸部）９０ｄ２の中心にはポンプハウジング１の内部に形成された流体室９３と連通する穴が形成されている。
【００６１】
この穴に電磁駆動機構の外周の一部を挿入し、第一コア部３３とポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ２の平面部９０ｅを接合して流体室９３を塞ぐように構成し、接合面の全周を溶接することにより流体をシールしている。
【００６２】
ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１，２の高さを増やすには、ポンプハウジング１の内側に掘り下げるか、外側に突出させるかの２通りの方法がある。ポンプハウジング１の内部にはポンプ性能を得るための構造が外壁面の限界まで設けられていることが往々にしてあり、内側に深く掘り下げることは難しい。このため、ポンプハウジング１外周の大きさを増やす必要があり、材料費や加工費が増加することになる。
【００６３】
そこで、ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１，２の高さｕ２，ｕ３、つまり溝９０ｃ，窪み９０ｈの深さをポンプハウジング１の平面部９０ｂ，９０ｅより１〜２mm以下とすることで、ポンプハウジング１を深く削ることなく溶接平面を確保することができる。
【００６４】
ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１，２および窪み９０ｈ若しくは溝９０ｃによって形成される凹部の隅部２０１，２０２はＲ０.２〜Ｒ１.０の曲線で繋ぐ。これは切削加工を行う際に使用する刃具の刃先Ｒに合わせる。溶接に突合せ継手を用いる場合、溶接部同士は平行面である事が望ましい。平行面が得られず、曲線部で繋ぐと、溶接面が凸凹になり、接合長が変わる。これによりあらかじめ溶接機に設定を行っていた溶接出力にて溶接を行った際に、設計した接合長を得られない要因となる。
【００６５】
円筒部（凸部）９０ｄ１，２の高さを１〜２mmとする理由について説明する。
【００６６】
隅部２０１，２０２がＲ０.２の場合平行部を１.８mm確保でき、隅部２０１，２０２がＲ１の場合でも、平行部を１mm確保する事ができる。一方、レーザ溶接を行う際の最低限必要な平行部の長さは、片側０.５mmとされている。つまり、刃具の刃先Ｒを考慮しつつ、溶接部の平面部を最低限確保できる距離である。また、隅部２０１，２０２のＲを０.２以上にすることで、切り欠き形状で無い構造にすることができ、強度を増すことができる。
【００６７】
バルブシート３２と第一コア部３３を圧入固定した状態で、バルブシート３２をポンプハウジング１に圧入固定する構造にしたことで、ポンプハウジング１と第一コア部３３の相対位置を決定できるので、ポンプハウジング１と第一コア部３３を保持することなく溶接を行う事ができる。
【００６８】
ポンプハウジング１の円筒部９０ｄ１，９０ｄ２の各平面部９０ｂ，９０ｅと円筒部を有する接合部材３３，９１の突合せ面は流体室９２，９３を形成する横穴の中心軸に対し直角であることが望ましい。また、ポンプハウジング１と燃料接合ジョイント９１の突合せ面としての平面部９０ｂは隙間がないことが望ましい。そして、ポンプハウジング１流体室９２，９３横穴の中心軸と円筒部を有する接合部材３３，９１の中心軸は同軸であることが望ましい。
【００６９】
これにより、溶接精度および組立精度がさらに向上する。その結果、エンジン側との取付け部、たとえば、燃料配管や制御信号入力コネクタとの位置度精度も向上する。
【００７０】
円筒部を有する接合部材３３，９１はポンプハウジング１との圧入部と溶接を行う円筒外径部が同一部材で加工されると、同軸になりやすい。
【００７１】
ポンプハウジング１の円筒部９０ｄ１，９０ｄ２に形成された平面部９０ｂ，９０ｅが窪み９０ｈ若しくは溝９０ｃによって形成される凹部の底の面より１〜２mmの位置に形成されていることで、ポンプハウジング１側面からレーザ照射により、全周を溶接することができる。
【００７２】
以上のように構成した本発明の基本的構成を請求範囲に対応させると以下の通りである。
【００７３】
ポンプハウジング（１）の側面に加工された平面部（９０ｆ，９０ｇ）を設け、この平面部（９０ｂ，９０ｅ）の中心にポンプハウジング（１）内部に向かって燃料通路（９２，９３）を形成し、燃料通路（９２，９３）開口部の周囲に部品接合用の環状面（９０ｂ，９０ｅ）を設け、この部品接合用の環状面（９０ｂ，９０ｅ）の周囲に窪み若しくは溝で形成される凹部（９０ｈ，９０ｈ２，９０ｃ）を形成した。好適には、この窪みあるいは溝で形成される凹部（９０ｈ，９０ｈ２，９０ｃ）の深さは１〜２mmとすると良い。結果的に、ポンプハウジング（１）の側面に形成された加工平面部（９０ｂ，９０ｅ）を備え、その中心に燃料通路（９２，９３）開口部を有し、その先端に部品接合用の環状面（９０ｂ，９０ｄ）を有する高さ１〜２mmの円筒部（９０ｂ，９０ｄ）を設置することで上記目標を達成する。なお、好適には、部品としてのジョイント（９１）の先端に設けられた接合部（９０ａ）には円筒部（９０ｂ，９０ｄ）の外径と同径の環状接合面を有する。
【実施例２】
【００７４】
図７は図６に示す高圧燃料ポンプ横断面図の第二実施例である。
【００７５】
ポンプハウジング１の側面には平面部９０ｂを有し、環状の凹部９０ｃが設けられている。環状の凹部９０ｃの内側にある平面部９０ｂに穴を設け、この穴の内径部を流体室９２とする。環状の凹部９０ｃ内壁面の径と同径の外径を持つ燃料接合ジョイント９１とポンプハウジング１環状の凹部９０ｃ内壁面を接合して流体室９２を塞ぐように構成し、溶接することにより流体をシールしている。
【００７６】
ポンプハウジング１に設ける環状の凹部９０ｃの深さｕ２はポンプハウジング１の平面部９０ｂより１〜２mm以下にすることで、ポンプハウジング１を深く削ることなく溶接平面を確保することができる。この溶接平面を形成することにより突合せ継手による溶接が行える。
【００７７】
ポンプハウジング１平面部９０ｂに設けた穴（流体室）９２の内径と環状の凹部９０ｃの内壁面との間に凸部９０ａを設け、凸部９０ａ外径と同径の内径を持つ燃料接合ジョイント９１を凸部９０ａに圧入することで燃料接合ジョイント９１を固定することもできる。これにより、溶接を行う際にポンプハウジング１と燃料接合ジョイント９１を保持することなく溶接を行う事ができる。
【００７８】
ポンプハウジング１凸部９０ａに燃料接合ジョイント９１の内壁面を圧入固定させることで、組立作業中に振動を加えたり、ポンプハウジング１を傾けても、燃料接合ジョイント９１が移動することはなくなる。また、ポンプハウジング１と燃料接合ジョイント９１を同軸に保持し、相対位置をずらさずに溶接が可能となるため、組立精度を向上させることができる。
【００７９】
円筒部を有する接合部材９１の内壁面はポンプハウジング１凸部９０ａに支えられる構造にすることで、ポンプハウジング１流体室９２の空間を確保しつつ、円筒部を有する接合部材９１を固定することができ、さらに強度を増すことができる。
【００８０】
図８は図７に示す高圧燃料ポンプの鳥瞰図である。
【００８１】
従来技術によれば、図２に示す高圧燃料ポンプのようにポンプハウジング１低面部は垂直に切削された形状になっている。しかしながら、このような形状では加工後にバリが多く発生し、仕上げ作業に時間がかかってしまう問題があった。そこで、ポンプハウジング１側面にテーパ９４を設ける構造とした。これにより、ポンプハウジング１の加工時に発生するバリの量を低減でき、仕上げ作業の時間を短縮することができる。そして、ポンプハウジング１を切削したことで体積が減少するので軽量化することができる。また、テーパ９４によりボディハウジング１を流線型にすることで、エンジンからの熱を滞留させない構造にした。これにより、ポンプハウジング１内に蓄積される熱量が減少されるので、内部流体の温度上昇や内部部品の熱変形による性能の変化が少なくなる。ポンプハウジング１側面にテーパ９４を設けたことで、高圧燃料ポンプ取付け時に取付け工具と干渉しずらく、ポンプ取付け時の作業がしやすくなるため、取付け性を向上させることができる。また、テーパは複数段に分けても、バリ低減効果があがる。
【実施例３】
【００８２】
図９は図７に示す高圧燃料ポンプ横断面図の第三実施例である。
【００８３】
図に示すように、ポンプハウジング１の形状は真円，楕円，四角，六角等の様々な形状でも適応が可能である。
【００８４】
以上の各実施例によれば、以下のような課題が解消できる。
【００８５】
従来技術においては溶接接合部がポンプハウジングの側面より突出した段付き部にあるため、突出した段付き部の寸法だけジョイントを含めた高圧燃料供給ポンプの外郭が大きくなる。
【００８６】
また、溶接接合部がポンプハウジングの側面より突出した段付き部にある従来技術では組立精度が悪化しやすく、ジョイントと突出した段付き部の接合部の位置ずれにより、接続配管に過大な応力が発生し破損する可能性がある。
【００８７】
また、レーザの照射の焦点位置が接合部からほんのわずかずれただけで乱反射を起こし、溶接が完全に行われない。このため、ジョイントと突出した段付き部との組立位置公差と位置決め精度が厳しく要求され、またレーザ溶接のビーム照射の位置を制御する精度が高く求められる。
【００８８】
本実施例によれば、ジョイントや制御弁機構のような付属部品とポンプハウジングとの接合部の位置決めを楽にし、またその精度を向上し、結果的に小型で低コストの高圧燃料供給ポンプを提供するができる。
【００８９】
本発明はガソリンエンジンの高圧燃料供給ポンプだけでなく、ディーゼルエンジンの高圧燃料供給ポンプにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１ ポンプハウジング
２ ピストンプランジャ
５ カム
６ シリンダ
７ シリンダホルダ
７ａ 円筒嵌合部
７ｂ 外側円筒面部
７ｃ 内側円筒面部
８ 吐出弁ユニット
９ 金属ダイアフラムダンパ
１１ 加圧室
１２ 吐出口
１３ プランジャシール
６１，６２ Ｏ−リング
９０ｂ，９０ｅ 平面部
９０ｃ 溝（凹部）
９０ｄ１，９０ｄ２ 円筒部
９０ｈ，９０ｈ２ 窪み（凹部）
９０ｆ，９０ｇ 溶接接合部
９１ 燃料結合ジョイント
９２，９３ 燃料通路（流体室）
１００ エンジンブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の高圧燃料供給ポンプに関し、ことにポンプハウジングに付属部品を取付けるための、接合部の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−２７９７７８号公報に記載されている高圧燃料ポンプでは、例えば燃料配管接続用ジョイントをポンプハウジング側面に溶接固定するために、ポンプハウジングから突出する段付き部を設け、ジョイント溶接接合面をポンプハウジングの最外形よりさらに飛び出した位置に設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
上記従来技術においては溶接接合部がポンプハウジングの側面より突出した段付き部にあるため、突出した段付き部の寸法だけジョイントを含めた高圧燃料供給ポンプの外郭が大きくなる。
【０００５】
本発明の目的は、小型で低コストの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】
【０００６】
上記目標を達成するために本発明になる高圧燃料供給ポンプでは、ポンプハウジングの側面に加工された平面部を設け、この平面部にポンプハウジング内部の流体室に連通する通路が開口しており、この通路の開口部の周囲に部品接合用の環状面が設けられており、この部品接合用の環状面の周囲に窪み若しくは溝によって形成される凹部を設けた。
【０００７】
好適には、この窪みあるいは溝の深さは１〜２mmとすると良い。
【０００８】
結果的に、ポンプハウジングの側面に環状の平面部を加工形成し、この平面部の中心に燃料通路が開口しており、先端に接合用の環状面が形成された高さ１〜２mmの円筒部を構成している。
【０００９】
なお、好適には、部品の先端に設けられた接合面にはポンプハウジングに設けた円筒部の外径と同径の環状の接合面を有する。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成される本発明では、ポンプハウジングの外郭から突出する接合用突起を設ける必要がないため、ポンプハウジングの無駄肉を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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を用いた燃料供給システムの一例である。
【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縦断面図である。
【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別の角度の縦断面図であり、図２とは周方向に９０度ずれた位置の縦断面を表す。
【図４】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電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに無通電の状態を示す。
【図５】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電磁吸入弁機構の拡大図であり、電磁コイルに通電された状態を示す。
【図６】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横断面図である。
【図７】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横断面図のである。
【図８】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鳥瞰図である。
【図９】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横断面図のである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づきさらに詳しく実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１から図６により本発明の実施例について説明する。
【００１４】
図１中で、破線で囲まれた部分が高圧ポンプのポンプハウジング１を示し、この破線の中に示されている機構，部品は高圧ポンプのポンプハウジング１に一体に組み込まれていることを示す。
【００１５】
燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの信号に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられ、適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管２８を通して高圧燃料供給ポンプの吸入口１０ａに送られる。
【００１６】
吸入口１０ａを通過した燃料は、吸入ジョイント１０１内に固定されたフィルタ１０２を通過し、さらに吸入流路１０ｂ，金属ダイアフラムダンパ９，１０ｃを介して容量可変機構を構成する電磁駆動型弁機構３０の吸入ポート３０ａに至る。
【００１７】
吸入ジョイント１０１内の吸入フィルタ１０２は、燃料タンク２０から吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。
【００１８】
図４は電磁吸入弁機構３０の拡大図で、電磁コイル５３に通電されていない無通電の状態である。
【００１９】
図５は電磁吸入弁機構３０の拡大図で、電磁コイル５３に通電されている通電の状態である。
【００２０】
ポンプハウジング１には中心に加圧室１１としての凸部１Ａが形成されており、この加圧室１１の開口するように、電磁吸入弁機構３０装着用の孔３０Ａが形成されている。
【００２１】
可動プランジャを構成するプランジャロッド３１は、吸入弁部３１ａ，ロッド部３１ｂ，アンカー固定部３１ｃの３部分からなり、アンカー固定部３１ｃにはアンカー３５が溶接部３７ｂによって、溶接固定されている。
【００２２】
ばね３４は図のようにアンカー内周３５ａ、および第一コア部内周３３ａに嵌め込まれ、アンカー３５、および第一コア部３３を引き離す方向にばね３４によるばね力が発生するようになっている。
【００２３】
電磁コイル５３に通電されていない無通電の状態で、かつ吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）と加圧室１１との間の流体差圧が無い時は、プランジャロッド３１はばね３４により、図４のように図中の右方向に移動した状態となる。この状態では、吸入弁部３１ａと吸入弁シート部３２ａが接触した閉弁状態となり、吸入口３８は塞がれる。
【００２４】
後述するカムの回転により、ピストンプランジャ２が図２の下方に変位する吸入工程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この工程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）の圧力よりも低くなると、吸入弁部３１ａには燃料の流体差圧による開弁力（吸入弁部３１ａを図１の左方に変位させる力）が発生する。
【００２５】
この流体差圧による開弁力により、吸入弁部３１ａは、ばね３４の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口３８を開くように設定されている。
【００２６】
この状態にて、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁機構３０に印加されると、電磁吸入弁機構３０の電磁コイル５３には電流が流れ、第一コア部３３とアンカー３５の間には、互いに引き合う磁気付勢力が発生する。その結果、プランジャロッド３１には図中の左方に磁気付勢力が印加されることになる。
【００２７】
その結果、吸入弁部３１ａが吸入口３８を開いた状態が維持され、燃料は吸入ポート３０ａから弁シート部材３２の吸入通路部３２ｂ，吸入口３８を通過し加圧室１１内へ流れ込む。
【００２８】
電磁吸入弁機構３０に入力電圧の印加状態を維持したままピストンプランジャ２が吸入工程を終了し、ピストンプランジャ２が図２の上方に変位する圧縮工程に移ると、磁気付勢力は維持されたままであるので、依然として吸入弁部３１ａは開弁したままである。
【００２９】
加圧室１１の容積は、ピストンプランジャ２の圧縮運動に伴い減少するが、この状態では、一度加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入口３８を通して吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）へと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この工程を戻し工程と称す。
【００３０】
この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号を解除して、電磁コイル５３への通電を断つと、プランジャロッド３１に働いている磁気付勢力は一定の時間後（磁気的，機械的遅れ時間後）に消去される。吸入弁部３１ａにはばね３４による付勢力が働いているので、プランジャロッド３１に作用する電磁力が消滅すると吸入弁部３１ａはばね３４による付勢力で吸入口３８を閉じる。吸入口３８が閉じるとこのときから加圧室１１の燃料圧力はピストンプランジャ２の上昇運動と共に上昇する。そして、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁ユニット８を介して加圧室１１に残っている燃料の高圧吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この工程を吐出工程と称す。すなわち、ピストンプランジャ２の圧縮工程（下始点から上始点までの間の上昇工程）は、戻し工程と吐出工程からなる。
【００３１】
そして、電磁吸入弁機構３０の電磁コイル５３への通電を解除するタイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。
【００３２】
電磁コイル５３への通電を解除するタイミングを早くすれば、圧縮工程中、戻し工程の割合が小さく吐出工程の割合が大きい。
【００３３】
すなわち、吸入流路１０ｃ（吸入ポート３０ａ）に戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。
【００３４】
一方、入力電圧を解除するタイミングを遅くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が大きく、吐出工程の割合が小さい。すなわち、吸入流路１０ｃに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル５３への通電を解除するタイミングは、ＥＣＵからの指令によって制御される。
【００３５】
以上のように構成することで、電磁コイル５３への通電を解除するタイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することができる。
【００３６】
かくして、燃料吸入口１０ａに導かれた燃料はポンプハウジング１の加圧室１１にてピストンプランジャ２の往復動によって必要な量が高圧に加圧され、燃料吐出口１２からコモンレール２３に圧送される。
【００３７】
コモンレール２３には、インジェクタ２４，圧力センサ２６が装着されている。インジェクタ２４は、内燃機関の気筒数に合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）２７の制御信号にしたがって開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００３８】
ポンプハウジング１には中心に加圧室１１としての凸部１Ａが形成されており、この加圧室１１の周壁を貫通して、吐出弁ユニット８装着用の凹所１１Ａが形成されている。
【００３９】
加圧室１１の出口には吐出弁ユニット８が設けられている。吐出弁ユニット８はシート部材（弁シート）８ａ，吐出弁８ｂ，吐出弁ばね８ｃ，吐出弁ストッパとしての保持部材８ｄからなり、ポンプハウジング１の外で、溶接部８ｅを溶接することにより吐出弁ユニット８を組立てる。その後、図中左側から組立てた吐出弁ユニット８をポンプハウジング１に圧入固定する。圧入部は加圧室１１と吐出口１２を遮断する機能も備える。
【００４０】
加圧室１１と吐出口１２との間に燃料の差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力でシート部材８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１内の燃料圧力が、吐出口１２の燃料圧力よりも所定の値だけ大きくなった時に初めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに抗して開弁し、加圧室１１内の燃料は吐出口１２を経てコモンレール２３へと吐出される。
【００４１】
シリンダ６は外周がシリンダホルダ７の円筒嵌合部７ａで保持されている。シリンダホルダ７の外周に螺刻されたねじ７ｇを、ポンプハウジング１に螺刻されたねじ１ｂにねじ込むことによって、シリンダ６をポンプハウジング１に固定する。
【００４２】
また、プランジャシール１３は、シリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃに圧入固定されたシールホルダ１５とシリンダホルダ７によって、シリンダホルダ７の下端に保持されている。この時、プランジャシール１３はシリンダホルダ７の内側円筒面部７ｃによって、軸を円筒嵌合部７ａの軸と同軸に保持されている。ピストンプランジャ２とプランジャシール１３は、シリンダ６の図中下端部において摺動可能に接触する状態で設置されている。
【００４３】
これによりシール室１０ｆ中の燃料がタペット３側、つまりエンジンの内部に流入するのを防止する。同時にエンジンルーム内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプハウジング１の内部に流入するのを防止する。
【００４４】
また、シリンダホルダ７には外側円筒面部７ｂが設けられ、そこには、Ｏ−リング６１を嵌め込むための溝７ｄを設ける。Ｏ−リング６１はエンジン側の嵌合穴７０の内壁とシリンダホルダ７の溝７ｄによりエンジンのカム側と外部を遮断し、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
【００４５】
シリンダ６はピストンプランジャ２の往復運動の方向に交差する圧着部６ａを有し、圧着部６ａはポンプハウジング１の圧着面１ａと圧着している。圧着は、ねじの締付けによる推力によって行われる。加圧室１１はこの圧着によって成形され、加圧室１１内の燃料が加圧され高圧になっても、加圧室１１から外へ圧着部を通って燃料が漏れることがないよう、ねじの締付けトルクは管理しなくてはならない。
【００４６】
また、ピストンプランジャ２とシリンダ６の摺動長を適正に保つために加圧室１１内にシリンダ６と深く挿入する構造とした。シリンダ６の圧着部６ａより加圧室１１側では、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周の間にクリアランス１Ｂを設ける。シリンダ６は外周がシリンダホルダ７の円筒嵌合部７ａで保持されているので、クリアランス１Ｂを設けることにより、シリンダ６の外周とポンプハウジング１の内周が接触することが無いようにすることができる。
【００４７】
以上のようにして、シリンダ６は加圧室１１内で進退運動するピストンプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持される。
【００４８】
ピストンプランジャ２の下端には、エンジンのカムシャフトに取付けられたカム５の回転運動を上下運動に変換し、ピストンプランジャ２に伝達するタペット３が設けられている。ピストンプランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット３に圧着されている。リテーナ１５は圧入によってピストンプランジャ２に固定されている。これによりカム５の回転運動に伴い、ピストンプランジャ２を上下に進退（往復）運動させることができる。
【００４９】
ここで、吸入流路１０ｃは吸入流路１０ｄ、およびシリンダホルダ７に設けられた吸入流路１０ｅを介して、シール室１０ｆに接続しており、シール室１０ｆは常に吸入燃料の圧力に接続している。加圧室１１内の燃料が高圧に加圧されたときには、シリンダ６とピストンプランジャ２の摺動クリアランスを通して微小の高圧燃料がシール室１０ｆ内に流入するが、流入した高圧燃料は吸入圧力に開放されるのでプランジャシール１３が高圧により破損することはない。
【００５０】
また、ピストンプランジャ２はシリンダ６と摺動する大径部２ａと、プランジャシール１３と摺動する小径部２ｂからなる。大径部２ａの直径は小径部２ｂの直径より大きく設定されており、互いに同軸に設定されている。シリンダ６との摺動部は大径部２ａであり、プランジャシール１３との摺動部は小径部２ｂである。これにより、大径部２ａと小径部２ｂの接合部はシール室１０ｆ内に存在するので、ピストンプランジャ２の摺動運動に伴って、シール室１０ｆの容積が変化し、それに伴って燃料は、吸入流路１０ｄ，吸入流路１０ｓを通ってシール室１０ｆと吸入流路１０ｃの間を運動する。
【００５１】
金属ダイアフラムダンパ９は２枚の金属ダイアフラムで構成され、両ダイアフラム間の空間にガスが封入された状態で外周を溶接部にて全周溶接にて互いに固定している。そして金属ダイアフラムダンパ９の両面に低圧圧力脈動が負荷されると、金属ダイアフラムダンパ９は容積を変化し、これにより低圧圧力脈動を低減する機構となっている。
【００５２】
高圧燃料供給ポンプのエンジンへの固定は、フランジ４１，止めねじ４２、およびブッシュ４３により行われる。フランジ４１は溶接部４１ａ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、レーザ溶接を用いている。
【００５３】
図６は図２に示す高圧燃料ポンプの横断面図である。
【００５４】
ポンプハウジング１の側面に加工された平面部９０ｆ，９０ｇを設け、この平面部９０ｆ，９０ｇにポンプハウジング１内部の流体室９２，９３に連通する通路が開口しており、この通路の開口部の周囲に部品接合用の環状面９０ｂ，９０ｅが設けられており、この部品接合用の環状面９０ｂ，９０ｅの周囲に窪み９０ｈ，９０ｈ２若しくは溝９０ｃによって形成される凹部が設けられている。
【００５５】
具体的には通路の開口部の周囲に、窪み９０ｈ若しくは溝９０ｃの底面から高さｕ２，ｕ３の円筒部（凸部）９０ｄ１，９０ｄ２が形成されている。
【００５６】
円筒部（凸部）９０ｄ１の先端にはさらに直径の小さい円筒部９０ａが形成されている。円筒部（凸部）９０ｄ１，９０ｄ２にはそれぞれ部品としてのジョイント９１，電磁駆動機構の第一コア部３３平が溶接接合される平面部９０ｂ，９０ｅが設けられている。図１の実施例では円筒部（凸部）９０ｄ１の周囲には環状の凹部９０ｈ，９０ｈ２が２段に加工形成されている。
【００５７】
円筒部（凸部）９０ｄ１の中心にはポンプハウジング１の内部に形成された流体室９２と連通する流体通路が形成されている。
【００５８】
高圧配管用のジョイント９１のポンプハウジング１側端部には円筒部９０ａの周囲に嵌合され、円筒部（凸部）９０ｄ１の外径と同径の外径を持つ円筒部９１ｂが形成されている。ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１の部品接合用の環状面９０ｂにジョイント９１の端面を突合せて、その接合部の外周全周をレーザ照射により溶接接合する。
【００５９】
かくして、流体室９２がジョイント９１によって覆われ、接合部は溶接部によってシールされる。
【００６０】
円筒部（凸部）９０ｄ２の中心にはポンプハウジング１の内部に形成された流体室９３と連通する穴が形成されている。
【００６１】
この穴に電磁駆動機構の外周の一部を挿入し、第一コア部３３とポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ２の平面部９０ｅを接合して流体室９３を塞ぐように構成し、接合面の全周を溶接することにより流体をシールしている。
【００６２】
ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１，２の高さを増やすには、ポンプハウジング１の内側に掘り下げるか、外側に突出させるかの２通りの方法がある。ポンプハウジング１の内部にはポンプ性能を得るための構造が外壁面の限界まで設けられていることが往々にしてあり、内側に深く掘り下げることは難しい。このため、ポンプハウジング１外周の大きさを増やす必要があり、材料費や加工費が増加することになる。
【００６３】
そこで、ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１，２の高さｕ２，ｕ３、つまり溝９０ｃ，窪み９０ｈの深さをポンプハウジング１の平面部９０ｂ，９０ｅより１〜２mm以下とすることで、ポンプハウジング１を深く削ることなく溶接平面を確保することができる。
【００６４】
ポンプハウジング１の円筒部（凸部）９０ｄ１，２および窪み９０ｈ若しくは溝９０ｃによって形成される凹部の隅部２０１，２０２はＲ０.２〜Ｒ１.０の曲線で繋ぐ。これは切削加工を行う際に使用する刃具の刃先Ｒに合わせる。溶接に突合せ継手を用いる場合、溶接部同士は平行面である事が望ましい。平行面が得られず、曲線部で繋ぐと、溶接面が凸凹になり、接合長が変わる。これによりあらかじめ溶接機に設定を行っていた溶接出力にて溶接を行った際に、設計した接合長を得られない要因となる。
【００６５】
円筒部（凸部）９０ｄ１，２の高さを１〜２mmとする理由について説明する。
【００６６】
隅部２０１，２０２がＲ０.２の場合平行部を１.８mm確保でき、隅部２０１，２０２がＲ１の場合でも、平行部を１mm確保する事ができる。一方、レーザ溶接を行う際の最低限必要な平行部の長さは、片側０.５mmとされている。つまり、刃具の刃先Ｒを考慮しつつ、溶接部の平面部を最低限確保できる距離である。また、隅部２０１，２０２のＲを０.２以上にすることで、切り欠き形状で無い構造にすることができ、強度を増すことができる。
【００６７】
バルブシート３２と第一コア部３３を圧入固定した状態で、バルブシート３２をポンプハウジング１に圧入固定する構造にしたことで、ポンプハウジング１と第一コア部３３の相対位置を決定できるので、ポンプハウジング１と第一コア部３３を保持することなく溶接を行う事ができる。
【００６８】
ポンプハウジング１の円筒部９０ｄ１，９０ｄ２の各平面部９０ｂ，９０ｅと円筒部を有する接合部材３３，９１の突合せ面は流体室９２，９３を形成する横穴の中心軸に対し直角であることが望ましい。また、ポンプハウジング１と燃料接合ジョイント９１の突合せ面としての平面部９０ｂは隙間がないことが望ましい。そして、ポンプハウジング１流体室９２，９３横穴の中心軸と円筒部を有する接合部材３３，９１の中心軸は同軸であることが望ましい。
【００６９】
これにより、溶接精度および組立精度がさらに向上する。その結果、エンジン側との取付け部、たとえば、燃料配管や制御信号入力コネクタとの位置度精度も向上する。
【００７０】
円筒部を有する接合部材３３，９１はポンプハウジング１との圧入部と溶接を行う円筒外径部が同一部材で加工されると、同軸になりやすい。
【００７１】
ポンプハウジング１の円筒部９０ｄ１，９０ｄ２に形成された平面部９０ｂ，９０ｅが窪み９０ｈ若しくは溝９０ｃによって形成される凹部の底の面より１〜２mmの位置に形成されていることで、ポンプハウジング１側面からレーザ照射により、全周を溶接することができる。
【００７２】
以上のように構成した本発明の基本的構成を請求範囲に対応させると以下の通りである。
【００７３】
ポンプハウジング（１）の側面に加工された平面部（９０ｆ，９０ｇ）を設け、この平面部（９０ｂ，９０ｅ）の中心にポンプハウジング（１）内部に向かって燃料通路（９２，９３）を形成し、燃料通路（９２，９３）開口部の周囲に部品接合用の環状面（９０ｂ，９０ｅ）を設け、この部品接合用の環状面（９０ｂ，９０ｅ）の周囲に窪み若しくは溝で形成される凹部（９０ｈ，９０ｈ２，９０ｃ）を形成した。好適には、この窪みあるいは溝で形成される凹部（９０ｈ，９０ｈ２，９０ｃ）の深さは１〜２mmとすると良い。結果的に、ポンプハウジング（１）の側面に形成された加工平面部（９０ｂ，９０ｅ）を備え、その中心に燃料通路（９２，９３）開口部を有し、その先端に部品接合用の環状面（９０ｂ，９０ｄ）を有する高さ１〜２mmの円筒部（９０ｂ，９０ｄ）を設置することで上記目標を達成する。なお、好適には、部品としてのジョイント（９１）の先端に設けられた接合部（９０ａ）には円筒部（９０ｂ，９０ｄ）の外径と同径の環状接合面を有する。
【実施例２】
【００７４】
図７は図６に示す高圧燃料ポンプ横断面図の第二実施例である。
【００７５】
ポンプハウジング１の側面には平面部９０ｂを有し、環状の凹部９０ｃが設けられている。環状の凹部９０ｃの内側にある平面部９０ｂに穴を設け、この穴の内径部を流体室９２とする。環状の凹部９０ｃ内壁面の径と同径の外径を持つ燃料接合ジョイント９１とポンプハウジング１環状の凹部９０ｃ内壁面を接合して流体室９２を塞ぐように構成し、溶接することにより流体をシールしている。
【００７６】
ポンプハウジング１に設ける環状の凹部９０ｃの深さｕ２はポンプハウジング１の平面部９０ｂより１〜２mm以下にすることで、ポンプハウジング１を深く削ることなく溶接平面を確保することができる。この溶接平面を形成することにより突合せ継手による溶接が行える。
【００７７】
ポンプハウジング１平面部９０ｂに設けた穴（流体室）９２の内径と環状の凹部９０ｃの内壁面との間に凸部９０ａを設け、凸部９０ａ外径と同径の内径を持つ燃料接合ジョイント９１を凸部９０ａに圧入することで燃料接合ジョイント９１を固定することもできる。これにより、溶接を行う際にポンプハウジング１と燃料接合ジョイント９１を保持することなく溶接を行う事ができる。
【００７８】
ポンプハウジング１凸部９０ａに燃料接合ジョイント９１の内壁面を圧入固定させることで、組立作業中に振動を加えたり、ポンプハウジング１を傾けても、燃料接合ジョイント９１が移動することはなくなる。また、ポンプハウジング１と燃料接合ジョイント９１を同軸に保持し、相対位置をずらさずに溶接が可能となるため、組立精度を向上させることができる。
【００７９】
円筒部を有する接合部材９１の内壁面はポンプハウジング１凸部９０ａに支えられる構造にすることで、ポンプハウジング１流体室９２の空間を確保しつつ、円筒部を有する接合部材９１を固定することができ、さらに強度を増すことができる。
【００８０】
図８は図７に示す高圧燃料ポンプの鳥瞰図である。
【００８１】
従来技術によれば、図２に示す高圧燃料ポンプのようにポンプハウジング１低面部は垂直に切削された形状になっている。しかしながら、このような形状では加工後にバリが多く発生し、仕上げ作業に時間がかかってしまう問題があった。そこで、ポンプハウジング１側面にテーパ９４を設ける構造とした。これにより、ポンプハウジング１の加工時に発生するバリの量を低減でき、仕上げ作業の時間を短縮することができる。そして、ポンプハウジング１を切削したことで体積が減少するので軽量化することができる。また、テーパ９４によりボディハウジング１を流線型にすることで、エンジンからの熱を滞留させない構造にした。これにより、ポンプハウジング１内に蓄積される熱量が減少されるので、内部流体の温度上昇や内部部品の熱変形による性能の変化が少なくなる。ポンプハウジング１側面にテーパ９４を設けたことで、高圧燃料ポンプ取付け時に取付け工具と干渉しずらく、ポンプ取付け時の作業がしやすくなるため、取付け性を向上させることができる。また、テーパは複数段に分けても、バリ低減効果があがる。
【実施例３】
【００８２】
図９は図７に示す高圧燃料ポンプ横断面図の第三実施例である。
【００８３】
図に示すように、ポンプハウジング１の形状は真円，楕円，四角，六角等の様々な形状でも適応が可能である。
【００８４】
以上の各実施例によれば、以下のような課題が解消できる。
【００８５】
従来技術においては溶接接合部がポンプハウジングの側面より突出した段付き部にあるため、突出した段付き部の寸法だけジョイントを含めた高圧燃料供給ポンプの外郭が大きくなる。
【００８６】
また、溶接接合部がポンプハウジングの側面より突出した段付き部にある従来技術では組立精度が悪化しやすく、ジョイントと突出した段付き部の接合部の位置ずれにより、接続配管に過大な応力が発生し破損する可能性がある。
【００８７】
また、レーザの照射の焦点位置が接合部からほんのわずかずれただけで乱反射を起こし、溶接が完全に行われない。このため、ジョイントと突出した段付き部との組立位置公差と位置決め精度が厳しく要求され、またレーザ溶接のビーム照射の位置を制御する精度が高く求められる。
【００８８】
本実施例によれば、ジョイントや制御弁機構のような付属部品とポンプハウジングとの接合部の位置決めを楽にし、またその精度を向上し、結果的に小型で低コストの高圧燃料供給ポンプを提供するができる。
【００８９】
本発明はガソリンエンジンの高圧燃料供給ポンプだけでなく、ディーゼルエンジンの高圧燃料供給ポンプにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１ ポンプハウジング
２ ピストンプランジャ
５ カム
６ シリンダ
７ シリンダホルダ
７ａ 円筒嵌合部
７ｂ 外側円筒面部
７ｃ 内側円筒面部
８ 吐出弁ユニット
９ 金属ダイアフラムダンパ
１１ 加圧室
１２ 吐出口
１３ プランジャシール
６１，６２ Ｏ−リング
９０ｂ，９０ｅ 平面部
９０ｃ 溝（凹部）
９０ｄ１，９０ｄ２ 円筒部
９０ｈ，９０ｈ２ 窪み（凹部）
９０ｆ，９０ｇ 溶接接合部
９１ 燃料結合ジョイント
９２，９３ 燃料通路（流体室）
１００ エンジンブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジング，当該ポンプハウジングに組合わされるシリンダ，当該シリンダによって往復動可能に支承され、前記シリンダと前記ポンプハウジングとの間に形成される加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
ポンプハウジングの側面に加工された平面部を設け、この平面部にポンプハウジング内部の流体室に連通する通路が開口しており、この通路の開口部の周囲に部品接合用の環状面が設けられており、この部品接合用の環状面の周囲に窪み若しくは溝によって形成される凹部を設けた
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、
前記窪みあるいは溝の深さは１〜２mmである高圧燃料供給ポンプ。
【請求項３】
ポンプハウジング，当該ポンプハウジングに組合わされるシリンダ，当該シリンダによって往復動可能に支承され、前記シリンダと前記ポンプハウジングとの間に形成される加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
前記ポンプハウジングの側面に環状の平面部を加工形成し、この平面部に高さ１〜２mmの円筒部が形成され、そ中心に燃料通路が開口しており、前記平面部に接合用の環状面が形成されている
高圧燃料供給ポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のものにおいて、
接合される部品の先端に設けられた接合面にはポンプハウジングに設けた円筒部の外径と同径の環状の接合面が形成されている
高圧燃料供給ポンプ。
【請求項５】
ポンプハウジング，当該ポンプハウジングに組合わされるシリンダ，当該シリンダによって往復動可能に支承され、前記シリンダと前記ポンプハウジングとの間に形成される加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
前記ポンプハウジングの側面に平面部を設け、該平面部に直交する燃料通路を設け、該燃料通路の外周に円筒部を形成し、該円筒部と同径の円筒部を有する接合部材の同径部を該円筒部に溶接接合したことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載のものにおいて、
前記燃料通路外周円筒部は、前記平面部に環状の凹部を設けて形成されている高圧燃料供給ポンプ。
【請求項７】
請求項５に記載のものにおいて、
前記燃料通路外周円筒部は、前記平面部に環状の凸部を設けて形成されている高圧燃料供給ポンプ。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載したものにおいて、
前記燃料通路外周円筒部は、円筒部の高さは１〜２mmである高圧燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかに記載したものにおいて、
前記燃料通路の少なくても一つは、逆止弁を有する高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１】
ポンプハウジング，当該ポンプハウジングに組合わされるシリンダ，当該シリンダによって往復動可能に支承され、前記シリンダと前記ポンプハウジングとの間に形成される加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
ポンプハウジングの側面に加工された平面部を設け、この平面部にポンプハウジング内部の流体室に連通する通路が開口しており、この通路の開口部の周囲に部品接合用の環状面が設けられており、この部品接合用の環状面の周囲に窪み若しくは溝によって形成される凹部を設けた
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、
前記窪みあるいは溝の深さは１〜２mmである高圧燃料供給ポンプ。
【請求項３】
ポンプハウジング，当該ポンプハウジングに組合わされるシリンダ，当該シリンダによって往復動可能に支承され、前記シリンダと前記ポンプハウジングとの間に形成される加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
前記ポンプハウジングの側面に環状の平面部を加工形成し、この平面部に高さ１〜２mmの円筒部が形成され、そ中心に燃料通路が開口しており、前記平面部に接合用の環状面が形成されている
高圧燃料供給ポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のものにおいて、
接合される部品の先端に設けられた接合面にはポンプハウジングに設けた円筒部の外径と同径の環状の接合面が形成されている
高圧燃料供給ポンプ。
【請求項５】
ポンプハウジング，当該ポンプハウジングに組合わされるシリンダ，当該シリンダによって往復動可能に支承され、前記シリンダと前記ポンプハウジングとの間に形成される加圧室内の流体を加圧するプランジャを備え、当該プランジャの往復動によって前記加圧室内に吸入される燃料を加圧して前記加圧室から吐出するものにおいて、
前記ポンプハウジングの側面に平面部を設け、該平面部に直交する燃料通路を設け、該燃料通路の外周に円筒部を形成し、該円筒部と同径の円筒部を有する接合部材の同径部を該円筒部に溶接接合したことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載のものにおいて、
前記燃料通路外周円筒部は、前記平面部に環状の凹部を設けて形成されている高圧燃料供給ポンプ。
【請求項７】
請求項５に記載のものにおいて、
前記燃料通路外周円筒部は、前記平面部に環状の凸部を設けて形成されている高圧燃料供給ポンプ。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載したものにおいて、
前記燃料通路外周円筒部は、円筒部の高さは１〜２mmである高圧燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかに記載したものにおいて、
前記燃料通路の少なくても一つは、逆止弁を有する高圧燃料供給ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７４７５９（Ｐ２０１１−７４７５９Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２３６０５（Ｐ２００９−２２３６０５）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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