高圧燃料供給ポンプ
【課題】高圧燃料供給ポンプシステムに用いるダンパー機構では全高が高く、外径も大きくなるという問題があった。高圧燃料供給ポンプに一体にダンパー機構を取り付けた場合は、高圧燃料供給ポンプの全高が高くなり、外径も大きくなるという問題を来たす。
【解決手段】ダンパーハウジング若しくは高圧燃料供給ポンプのポンプハウジングに形成した有底筒状凹所の開放側端部の内周にカバーの母材の厚み方向外周面が嵌合する構成とした。低圧脈動減衰機構であるダンパーの全高を低くでき、また径方向寸法を小さくできる。ダンパー機構が高圧燃料供給ポンプに一体に形成される場合、高圧燃料供給ポンプの全高を低くでき、またダンパー部の径方向寸法を小さくでき体格の小さい高圧燃料供給ポンプを提供できる。
【解決手段】ダンパーハウジング若しくは高圧燃料供給ポンプのポンプハウジングに形成した有底筒状凹所の開放側端部の内周にカバーの母材の厚み方向外周面が嵌合する構成とした。低圧脈動減衰機構であるダンパーの全高を低くでき、また径方向寸法を小さくできる。ダンパー機構が高圧燃料供給ポンプに一体に形成される場合、高圧燃料供給ポンプの全高を低くでき、またダンパー部の径方向寸法を小さくでき体格の小さい高圧燃料供給ポンプを提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内直接燃料噴射型内燃機関の高圧燃料供給装置に関し、特に低圧燃料通路に装着される低圧脈動減衰機構としてのダンパー機構あるいは当該ダンパー機構を一体に備えた高圧燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−１０６７４０号公報においては、高圧燃料供給ポンプの上部低圧燃料室に低圧脈動減衰機構であるダンパーが設けられ、その上部にカップ上のカバーを載せ、そのカバーをポンプハウジングと接合した高圧燃料供給ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０６７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、カバーがカップ状となっているため、カバーを形成する母材の厚みの分だけ低圧脈動減衰機構であるダンパー機構の全高が高く、外径も大きくなるという問題があった。
【０００５】
これは高圧燃料供給ポンプに一体にダンパー機構を取り付けた場合は、高圧燃料供給ポンプの全高が高くなり、外径も大きくなるという問題を来たす。
【０００６】
本発明の目的は、低圧脈動減衰機構であるダンパー機構の体格を小さく抑えるものであり、高圧燃料供給ポンプに一体に低圧脈動減衰機構であるダンパー機構が装着される場合は、高圧燃料供給ポンプの全高を低くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ダンパーハウジング若しくは高圧燃料供給ポンプのポンプハウジングに形成した低圧燃料室の開放側端部の内周にカバー外縁が嵌合する筒状部を設け、当該筒状部にカバーの母材の厚み方向外周面が嵌合する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
このように構成した本発明によれば、低圧脈動減衰機構であるダンパーの全高を低くでき、また径方向寸法を小さくでき、小型の低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が提供できる。
【０００９】
さらに、低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が高圧燃料供給ポンプに一体に形成する場合、高圧燃料供給ポンプの全高を低くでき、またダンパー部の径方向寸法を小さくでき体格の小さい高圧燃料供給ポンプを提供できる。
【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の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図２】本発明が実施された第一実施例のカバー回りを説明するための部分拡大図である。
【図３】本発明が実施された第一実施例の組立てを説明するための図である。
【図４】本発明が実施された第一実施例の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５】本発明が実施された第二実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図６】本発明が実施された第三実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図７】本発明が実施された第四実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図８】カバーの肉厚と成形加工の限度を説明した図である。
【図９】カバーの肉厚と剛性の関係を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に示す実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図１乃至図４を参照して本発明の第一実施例を説明する。
【００１３】
図４に示すシステムの全体構成図を用いてシステムの構成と動作を説明する。
【００１４】
破線Ｐで囲まれた部分が高圧ポンプ本体を示し、この破線Ｐの中に示されている機構、部品は高圧ポンプハウジング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の燃料はフィードポンプ２１によって汲み上げられ、吸入配管２８を通してポンプハウジング１の吸入ジョイント１０ａに送られる。
【００１６】
吸入ジョイント１０ａを通過した燃料は低圧脈動減衰機構９（ダンパーあるいはダンパー機構とも呼ぶ），吸入通路１０ｄを介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁３０の吸入ポート３０ａに至る。低圧脈動減衰機構９については後で詳しく説明する。
【００１７】
電磁吸入弁３０は電磁コイル３０ｂを備え、この電磁コイル３０ｂが通電されている状態では電磁プランジャ３０ｃのアンカー３０ｄがコア３４に吸引されて図１の左方に移動し、ばね３３が圧縮された状態が維持される。このとき電磁プランジャ３０ｃの先端に取り付けられた吸入弁体３１が高圧ポンプの加圧室１１につながる吸入口３２を開いている。
【００１８】
電磁コイル３０ｂが通電されていない状態で、かつ吸入通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）と加圧室１１との間の流体差圧が無い時は、このばね３３の付勢力により、吸入弁体３１は閉弁方向に付勢され吸入口３２は閉じられた状態となっている。所謂ノーマルクローズタイプの電磁弁として構成されている。
【００１９】
具体的には以下のように動作する。
【００２０】
後述するカムの回転により、プランジャ２が図１の下方に変位して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通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）の圧力よりも低くなると、吸入弁体３１には燃料の流体差圧による開弁力（吸入弁体３１を図１の左方に変位させる力）が発生する。
【００２１】
この流体差圧による開弁力により、吸入弁体３１は、ばね３３の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口３２を開くように設定されている。
【００２２】
この状態にて、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの制御信号が電磁吸入弁３０に印加されると電磁吸入弁３０の電磁コイル３０ｂには電流が流れ、アンカー３０ｄとコア３４との間に発生する磁気付勢力により電磁プランジャ３０ｃが図１の左方に付勢され、吸入弁３体１が完全に開いていない場合は完全に開くまで電磁プランジャ３０ｃは図面左に移動する。吸入弁体３１が流体差圧で完全に開いている場合はその位置に吸入弁体３１を保持する。その結果、ばね３３が圧縮された状態が維持され、吸入弁体３１が吸入口３２を開いた状態が維持される。
【００２３】
電磁吸入弁３０に入力電圧の印加状態を維持したまま、プランジャ２が吸入工程を終了し、圧縮工程へと移行した場合、プランジャ２が圧縮工程（図１の上方へ移動する状態）に移ると、電磁コイル３０ｂへの通電状態を維持したままなので磁気付勢力は維持されたままであり、依然として吸入弁体３１は開弁したままである。
【００２４】
加圧室１１の容積は、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弁体３１を通して吸入通路１０ｄ（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。
【００２５】
この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号を解除して、電磁コイル３０ｂへの通電を断つと、電磁プランジャ３０ｃ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。吸入弁体３１にはばね３３による付勢力が働いているので、電磁プランジャ３０ｃのアンカー３０ｄに作用する電磁力が消滅すると吸入弁体３１はばね３３による付勢力で吸入口３２を閉じる。吸入口３２が閉じるとこのときから加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇する。そして、加圧室１１の燃料圧力が燃料吐出口１２内の圧力以上になると、吐出弁機構８の吐出弁８ｂが開弁し、加圧室１１に残っている燃料が燃料吐出口１２内に吐出され、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、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。
【００２６】
かくして、電磁吸入弁３０の電磁コイル３０ｂ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。電磁コイル３０ｂへの通電を解除するタイミングを早くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が小さく、吐出工程の割合が大きい。すなわち、吸入通路１０ｄ（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。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、吸入通路１０ｄ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３０ｂ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。
【００２７】
以上のように構成することで、電磁コイル３０ｂ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。
【００２８】
加圧室１１の出口には吐出弁機構８が設けられている。吐出弁機構８は吐出弁シート８ａ，吐出弁８ｂ，吐出弁ばね８ｃを備え、加圧室１１と燃料吐出口１２に燃料差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力で吐出弁シート８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１の燃料圧力が、燃料吐出口１２の燃料圧力よりも大きくなった時に始めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに逆らって開弁し、加圧室１１内の燃料は、燃料吐出口１２を経てコモンレール２３へと高圧吐出される。
【００２９】
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。
【００３０】
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、ＥＣＵ２７の制御信号にてしたがって開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００３１】
以下に高圧燃料ポンプに形成された低圧脈動低減機構（ダンパ機構）の構成、動作を図１乃至図４を用いて詳しく説明する。
【００３２】
上述したように、ポンプ本体には中心に加圧室１１が形成されており、さらに加圧室１１に燃料を供給するための電磁吸入弁３０と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構８が設けられている。また、プランジャ２の進退運動をガイドするシリンダ６が加圧室１１に臨むようにして取り付けられている。
【００３３】
シリンダ６は外周がシリンダホルダ７で保持され、シリンダホルダ７の外周に刻設された雄ねじを、ポンプハウジング１に螺刻された雌ねじにねじ込むことによってポンプハウジング１に固定される。シリンダ６は加圧室内で進退運動するプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持する。
【００３４】
プランジャ２の下端には、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム５の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット３が設けられている。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。これによりカム５の回転運動に伴い、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。
【００３５】
また、シリンダホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下端部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されており、これによりプランジャ２とシリンダ６との間のブローバイ隙間がシールされ、燃料が外部に漏れることを防止する。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）がブローバイ隙間を介してポンプハウジング１の内部に流入するのを防止する。
【００３６】
ポンプ本体（ポンプハウジング）には吸入通路１０ｃの一部に有底（１１０）筒状凹所１１１が形成され、当該有底（１１０）筒状凹所１１１はダンパー収納室を兼ねる。有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側には平板状のダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが有底（１１０）筒状凹所１１１の内周面に嵌合されている。平板状のダンパーカバー１４で隔絶された有底（１１０）筒状凹所１１１にはポンプ内で発生した低圧側の圧力脈動が燃料配管２８へ波及するのを低減させる低圧脈動低減機構９（ダンパー機構）が設置されている。ダンパー収納室はポンプ本体の外周囲に形成された有底（１１０）筒状凹所１１１と、この有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側を塞ぐ平板状のダンパーカバー１４との間に形成される。
【００３７】
一度加圧室１１に吸入された燃料が、容量制御状態のため再び開弁状態の吸入弁体３１を通して吸入通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）へと戻される場合、吸入通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）へ戻された燃料により吸入通路１０には圧力脈動が発生する。しかし、吸入通路１０に設けたダンパー収納室としての吸入通路１０ｃには、断面が波板状の円盤型金属ダイアフラム２枚（９０ａ，９０ｂ）をその外周で溶接（９１ｗ）することで張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダンパー９０が取り付けられており、圧力脈動はこの金属ダンパー９０が膨張・収縮することで吸収低減される。
【００３８】
さらに、ダンパーカバー１４周辺構造を詳細に説明する。
【００３９】
ダンパーカバー１４は図１に示すように、平板形状をしており、上部には吸入ポート１０ａを形成する吸入ジョイント１０１が接合されている。
【００４０】
ダンパーカバー１４は、弾性体であるダンパーホルダー９１を押し縮め、ポンプハウジング１に接合される。
【００４１】
図２に示すようにダンパーホルダー９１はばねのように荷重を蓄え、金属ダンパー９０をポンプハウジングの筒状凹所の段部１Ｄに押し付けることで金属ダンパー９０をポンプハウジングに固定保持する。具体的にはドーナツ状のダンパーホルダー９１の下方縁部９１ａを金属ダンパー９０の外周に形成されたつば部９０ｆに当接し、ダンパーカバー１４の下端面をダンパーホルダー９１の上方縁部９１ｂに当接してダンパーカバー１４を段部１Ｄに向けて押圧する。
【００４２】
段部１Ｄのコーナー部には環状溝１９１が形成されており、この環状溝１９１は金属ダンパー９０の溶接部９０ｗを受け入れる深さに形成されている。したがって、ダンパーホルダー９１の下方縁部９１ａで金属ダンパー９０のつば部９０ｆを押下しても金属ダンパー９０の外周溶接部９０ｗには力がかからない。
【００４３】
吸入ポート１０ａから入った低圧燃料は、フィルター１０２で規定以上の大きさの異物が除去され、ダンパーホルダー９１の周囲にある燃料通路９１ｄを通過し、吸入通路１０ｄへ流れる。かくして金属ダンパー９０の表裏には低圧燃料の圧力が満遍なく作用する。
【００４４】
図２に本実施例図１のダンパーカバー１４を詳細に説明する部分拡大図を示す。図３にはダンパーカバー１４をポンプハウジング１に接合する前の状態を示す。
【００４５】
ポンプ本体（ポンプハウジング）には吸入通路１０ｃの一部に底１１０を有する筒状凹所１１１が形成され、筒状凹所１１１はダンパー収納室を兼ねる。底１１０を有する筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側の内周面には平板状のダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが嵌合されている。平板状のダンパーカバー１４で隔絶された筒状凹所１１１には金属ダンパー９０が収納されている。
【００４６】
ダンパーカバー１４がダンパーホルダー９１を押下してダンパーカバー１４の下端面がポンプハウジング１の段付部１Ａの上端面に当接された状態で、レーザーをポンプハウジング１の内周面とダンパーカバー１４の外周面１４Ｓとの嵌合部の境界に照射し、両者を溶接接合する。境界を形成する嵌合面の深さ方向には上端から中ほどにかけてわずかな環状隙間１Ｃが形成されている。この環状隙間１Ｃはレーザーが嵌合部の奥まで届くようにするためのものである。この環状隙間１Ｃは筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側の内周面１１２の径を奥の部分の内径より少しだけ大きくして形成する。ダンパーカバー１４の外周面１４Ｓの径を筒状凹所１１１の奥の方よりも開放端１１１Ａ側で小さくしても、ダンパーカバー１４の外周面１４Ｓと筒状凹所１１１の内周面１１２との間で、開放端側に環状隙間１Ｃを形成することができる。
【００４７】
レーザーの照射は上部から矢印に示す方向から環状隙間１Ｃに当てられる。レーザー装置はダンパーカバー１４の上方で嵌合部の環状隙間１Ｃに沿って１周することで、溶接ができるので、レーザー装置の設置スペースが少なくて良いという効果が得られる。
【００４８】
ポンプハウジング１の段付部１Ａの上面には、上記溶接によるスパッターが逃げるための環状溝１Ｂが全周に亘って設けられている。レーザーによって溶融した金属はこの環状溝１Ｂに捕獲されるので、低圧燃料通路の一部である吸入通路１０ｃ内へ飛散することがない。
【００４９】
図５に、本発明が実施された第二実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図を示す。吸入ジョイント１０１はポンプハウジングの別の場所に設けて低圧燃料通路で吸入通路１０ｃと接続する。こうすればダンパーカバー１４は完全に平板のみの形状とすることができ、構成が簡単で、加工性が向上する。
【００５０】
図６に、本発明が実施された第三実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図を示す。ダンパーカバーは完全に平板形状でなく、更なる剛性向上や他の機能目的のため環状リブ形状部１４Ｇがあっても良い。また、リブは同心上に１ないし複数個であってもよく、波形状でも良い。また半径方向あるいは放射方向のリブでも良い。
【００５１】
図７に、本発明が実施された第三実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図を示す。
ポンプ本体（ポンプハウジング１）には吸入通路１０ｃの一部に有底（１１０）筒状凹所１１１が形成され、当該有底（１１０）筒状凹所１１１は金属ダンパー９０の収納室を兼ねる。有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側には平板状のダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが有底（１１０）筒状凹所１１１の内周面に嵌合されている。平板状のダンパーカバー１４で隔絶された有底（１１０）筒状凹所１１１にはポンプ内で発生した低圧側の圧力脈動を低減させる低圧脈動低減機構９（ダンパー機構）が組込まれている。金属ダンパー９０の収納室はポンプハウジング１の上部外壁に凹設された有底（１１０）筒状凹所１１１と、この有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側を塞ぐ平板状のダンパーカバー１４との間に形成される。
【００５２】
金属ダンパー９０は金属ダンパー９０の収納室内に配置された金属ダンパー９０を載せる台９２を有する。金属ダンパー９０はその外周に設けられたつば部が第の上に載置される。このつば部の上面にドーナツ状のダンパーホルダー９１が載せられ、その上にダンパーカバー１４をあてがって上記の実施例と同様にダンパーカバー１４を収納室の底に向かって押し下げる。有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側の内周面にダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが嵌合される。
【００５３】
このようにポンプの他の部分の構成やダンパーの構造が違う場合でも、本発明を実施することができる。
【００５４】
図８は、ダンパーカバーの材料板厚と、絞り成形加工の限度を説明した図である。本図は一般的な鋼材による例で、板材の肉厚と無理なく絞り成形できる内径の限度を示した物である。絞り成形したい内径が決まると、使用できる板厚の上限が決まるため、カップ形状のダンパーカバーは強度や剛性の設計の自由度が低い。例えば図によると、板厚２mmが欲しい場合、絞り内径はφ６０mm以上必要となってしまう。本発明の場合は、ダンパーカバーを平板形状とし、絞り加工を不要とするため、板厚は自由に設計できる。
【００５５】
また、絞り加工をしない場合は、加工による残留応力も無くなるため、従来寸法安定性や塩害による応力腐食割れ防止のための実施していた焼鈍工程を省くことができるという利点もある。
【００５６】
すなわち、本発明のダンパーカバー平板形状では、絞り加工と焼鈍工程の２つの工程を省くことができるため、生産性を向上させることができる。
【００５７】
図９は、ダンパーカバーの肉厚と剛性の関係を説明した図である。本図はポンプの他の部位から伝わる振動エネルギーが一定の場合の、肉厚による平板の振動速度の変化を表したものである。肉厚が大きいほど、平板の振動速度が小さくなる。放射される音圧はこの振動速度に比例するため、結果として外部へ放射される放射音が小さくなり、ダンパーカバーの肉厚は可能な限り肉厚を大きくすることが望ましい。
【００５８】
以上の説明では、ダンパー機構が高圧燃料供給ポンプのポンプハウジングに形成されるものについて説明したが、高圧燃料ポンプとは別体に、低圧燃料通路部に設けられたダンパーハウジングを設け、このダンパーハウジングに上記と同様の低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）を構成することができる。この場合、上記実施例の説明のポンプボディー若しくはポンプハウジングはダンパーボディー若しくはダンパーハウジングと読み替えて、その低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）の実施例とする。
【００５９】
以上説明した実施例によれば以下の作用効果が得られる。
【００６０】
従来のようにカバーがカップ形状の場合、カバー自身の平板部の振動を抑制するためにカバーの母材の肉厚を厚くした場合、成形加工しにくいという問題があったが、本実施例によれば、カバーが平板形状のため絞りや曲げ加工が不必要なため、母材の厚みを厚くしても加工が困難になることがないので、カバーの厚みを厚くして、カバー自身の振動を抑制することができるという効果もある。
【００６１】
以上のように構成した本実施によれば、低圧脈動減衰機構であるダンパー機構の全高を低くでき、また径方向寸法を小さくでき、小型の低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が提供できる。
【００６２】
さらに、低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が高圧燃料供給ポンプに一体に形成される場合、高圧燃料供給ポンプの全高を低くでき、またダンパー部の径方向寸法を小さくでき体格の小さい高圧燃料供給ポンプを提供できる。結果的に取付けフランジの位置からの高さが低くできるので、高圧燃料供給ポンプをエンジンに固定したときポンプ本体がエンジンの振動によって頭を振る現象が緩和できるという利点がある。その結果振動に強い高圧燃料供給ポンプを提供できる。
【００６３】
以上説明した実施例の一つによれば、ダンパー収納室の開放側端部の内周にカバー外縁が嵌合する筒状部を設け、当該筒状部とカバー外縁との間の対向面部をレーザー溶接したものである。
【００６４】
その結果溶接痕がカバーの上面部に形成されている。レーザーをカバーの上面から照射できるので、レーザーをカバーの側周面に照射して溶接していた従来のカップ型カバーに比べ、レーザー装置の直径が小さくでき溶接設備の接地スペースを小さくできる利点が有る。
【００６５】
また、筒状部には段部が設けられており、段部のコーナー部にはレーザー溶接時に発生するスパッターを捕獲するための環状の空隙が、カバーの底面と段部の上面との間に設けられている。このため、レーザー溶接時にカバーやハウジングの部材が溶融してダンパー収納室にスパッターが飛散する可能性を低下できる。ダンパー収納室に飛散するスパッターが少なくなることで、燃料通路に入る異物が少なくなり、流量制御弁の故障や流体通路の詰りあるいはポンプの摺動部の破損といった事故を低減できる。
【００６６】
カバーの固定は、カバーとダンパー間に挟持した弾性体を押し下げ装置によって押し縮めた状態で、カバーの外縁とこれに対面するダンパー収納室の内周面との間をレーザー溶接などにより固定する。この際の固定方法は、レーザー溶接だけでなくカバーの外周面に対面するハウジングの筒状部の内壁面に少なくとも１条の環状の溝を設け、カバーの外縁上面部を加圧治具によって加圧し、カバー部材を塑性流動させて環状溝内を埋め、所謂塑性結合の緊迫力で固定し、シールしても良い。
【００６７】
また、カバーとハウジングとの嵌合部において、内側に位置するカバーの外周上端縁部と外側に位置するハウジングの内周上端縁部に跨って、回転治具を押し付けて環状の嵌合部に沿って摩擦攪拌接合し、両者を接合すると友の接合部によってダンパー収納室をシールするようにしても良い。
【００６８】
いずれにしても、ハウジングに有底筒状凹所として形成されたダンパー収納室に金属ダイアフラムを２枚張り合わせた金属ダイアフラムダンパーを収納し、カバーとダンパーとの間に弾性体を設置し、ダンパーをカバーとハウジングとの間に挟持する。ハウジングの有底筒状凹所として形成されたダンパー収納室の開放側端部の内周にカバー外縁を嵌合する。有底筒状凹所には段部が設けられており、カバーは段部に向かって治具により押下された状態で、嵌合部において全周を固定される。
【００６９】
レーザー溶接する場合は、レーザー周壁のレーザー溶接箇所がダンパーの外周溶接部より外側に形成される。このように構成すると、カバーとハウジングとの間の溶接熱がダンパーの外周溶接部に熱的影響を与えない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明はガソリンエンジンの高圧燃料供給ポンプを例に説明したが、ディーゼル内燃機関の高圧燃料供給ポンプにも用いることができる。
【００７１】
また、容量制御機構の型式あるいは設置位置には左右されず、どのようなタイプの容量制御機構を備えたものにも実施できる。
【００７２】
また、低圧脈動減衰機構の型式あるいは設置方法には左右されず実施できる。
【００７３】
本発明は、必ずしも高圧燃料供給ポンプに低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が一体に形成されているものでなくても良い。低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が高圧燃料供給ポンプとは別に低圧燃料通路に固定されるものでも低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）を小型にできるという基本的な効果は同じである。
【符号の説明】
【００７４】
１ ポンプハウジング
２ プランジャ
８ 吐出弁機構
９ 低圧脈動減衰機構
１１ 加圧室
１４ ダンパーカバー
２４ インジェクタ
３０ 電磁吸入弁
９０ 金属ダンパー
９１ ダンパーホルダー
１０１ 吸入ジョイント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内直接燃料噴射型内燃機関の高圧燃料供給装置に関し、特に低圧燃料通路に装着される低圧脈動減衰機構としてのダンパー機構あるいは当該ダンパー機構を一体に備えた高圧燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−１０６７４０号公報においては、高圧燃料供給ポンプの上部低圧燃料室に低圧脈動減衰機構であるダンパーが設けられ、その上部にカップ上のカバーを載せ、そのカバーをポンプハウジングと接合した高圧燃料供給ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０６７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、カバーがカップ状となっているため、カバーを形成する母材の厚みの分だけ低圧脈動減衰機構であるダンパー機構の全高が高く、外径も大きくなるという問題があった。
【０００５】
これは高圧燃料供給ポンプに一体にダンパー機構を取り付けた場合は、高圧燃料供給ポンプの全高が高くなり、外径も大きくなるという問題を来たす。
【０００６】
本発明の目的は、低圧脈動減衰機構であるダンパー機構の体格を小さく抑えるものであり、高圧燃料供給ポンプに一体に低圧脈動減衰機構であるダンパー機構が装着される場合は、高圧燃料供給ポンプの全高を低くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ダンパーハウジング若しくは高圧燃料供給ポンプのポンプハウジングに形成した低圧燃料室の開放側端部の内周にカバー外縁が嵌合する筒状部を設け、当該筒状部にカバーの母材の厚み方向外周面が嵌合する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
このように構成した本発明によれば、低圧脈動減衰機構であるダンパーの全高を低くでき、また径方向寸法を小さくでき、小型の低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が提供できる。
【０００９】
さらに、低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が高圧燃料供給ポンプに一体に形成する場合、高圧燃料供給ポンプの全高を低くでき、またダンパー部の径方向寸法を小さくでき体格の小さい高圧燃料供給ポンプを提供できる。
【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の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図２】本発明が実施された第一実施例のカバー回りを説明するための部分拡大図である。
【図３】本発明が実施された第一実施例の組立てを説明するための図である。
【図４】本発明が実施された第一実施例の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５】本発明が実施された第二実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図６】本発明が実施された第三実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図７】本発明が実施された第四実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図８】カバーの肉厚と成形加工の限度を説明した図である。
【図９】カバーの肉厚と剛性の関係を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に示す実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図１乃至図４を参照して本発明の第一実施例を説明する。
【００１３】
図４に示すシステムの全体構成図を用いてシステムの構成と動作を説明する。
【００１４】
破線Ｐで囲まれた部分が高圧ポンプ本体を示し、この破線Ｐの中に示されている機構、部品は高圧ポンプハウジング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の燃料はフィードポンプ２１によって汲み上げられ、吸入配管２８を通してポンプハウジング１の吸入ジョイント１０ａに送られる。
【００１６】
吸入ジョイント１０ａを通過した燃料は低圧脈動減衰機構９（ダンパーあるいはダンパー機構とも呼ぶ），吸入通路１０ｄを介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁３０の吸入ポート３０ａに至る。低圧脈動減衰機構９については後で詳しく説明する。
【００１７】
電磁吸入弁３０は電磁コイル３０ｂを備え、この電磁コイル３０ｂが通電されている状態では電磁プランジャ３０ｃのアンカー３０ｄがコア３４に吸引されて図１の左方に移動し、ばね３３が圧縮された状態が維持される。このとき電磁プランジャ３０ｃの先端に取り付けられた吸入弁体３１が高圧ポンプの加圧室１１につながる吸入口３２を開いている。
【００１８】
電磁コイル３０ｂが通電されていない状態で、かつ吸入通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）と加圧室１１との間の流体差圧が無い時は、このばね３３の付勢力により、吸入弁体３１は閉弁方向に付勢され吸入口３２は閉じられた状態となっている。所謂ノーマルクローズタイプの電磁弁として構成されている。
【００１９】
具体的には以下のように動作する。
【００２０】
後述するカムの回転により、プランジャ２が図１の下方に変位して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通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）の圧力よりも低くなると、吸入弁体３１には燃料の流体差圧による開弁力（吸入弁体３１を図１の左方に変位させる力）が発生する。
【００２１】
この流体差圧による開弁力により、吸入弁体３１は、ばね３３の付勢力に打ち勝って開弁し、吸入口３２を開くように設定されている。
【００２２】
この状態にて、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの制御信号が電磁吸入弁３０に印加されると電磁吸入弁３０の電磁コイル３０ｂには電流が流れ、アンカー３０ｄとコア３４との間に発生する磁気付勢力により電磁プランジャ３０ｃが図１の左方に付勢され、吸入弁３体１が完全に開いていない場合は完全に開くまで電磁プランジャ３０ｃは図面左に移動する。吸入弁体３１が流体差圧で完全に開いている場合はその位置に吸入弁体３１を保持する。その結果、ばね３３が圧縮された状態が維持され、吸入弁体３１が吸入口３２を開いた状態が維持される。
【００２３】
電磁吸入弁３０に入力電圧の印加状態を維持したまま、プランジャ２が吸入工程を終了し、圧縮工程へと移行した場合、プランジャ２が圧縮工程（図１の上方へ移動する状態）に移ると、電磁コイル３０ｂへの通電状態を維持したままなので磁気付勢力は維持されたままであり、依然として吸入弁体３１は開弁したままである。
【００２４】
加圧室１１の容積は、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弁体３１を通して吸入通路１０ｄ（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。
【００２５】
この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号を解除して、電磁コイル３０ｂへの通電を断つと、電磁プランジャ３０ｃ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。吸入弁体３１にはばね３３による付勢力が働いているので、電磁プランジャ３０ｃのアンカー３０ｄに作用する電磁力が消滅すると吸入弁体３１はばね３３による付勢力で吸入口３２を閉じる。吸入口３２が閉じるとこのときから加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇する。そして、加圧室１１の燃料圧力が燃料吐出口１２内の圧力以上になると、吐出弁機構８の吐出弁８ｂが開弁し、加圧室１１に残っている燃料が燃料吐出口１２内に吐出され、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、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。
【００２６】
かくして、電磁吸入弁３０の電磁コイル３０ｂ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。電磁コイル３０ｂへの通電を解除するタイミングを早くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が小さく、吐出工程の割合が大きい。すなわち、吸入通路１０ｄ（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。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、吸入通路１０ｄ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３０ｂ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。
【００２７】
以上のように構成することで、電磁コイル３０ｂ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。
【００２８】
加圧室１１の出口には吐出弁機構８が設けられている。吐出弁機構８は吐出弁シート８ａ，吐出弁８ｂ，吐出弁ばね８ｃを備え、加圧室１１と燃料吐出口１２に燃料差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力で吐出弁シート８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１の燃料圧力が、燃料吐出口１２の燃料圧力よりも大きくなった時に始めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに逆らって開弁し、加圧室１１内の燃料は、燃料吐出口１２を経てコモンレール２３へと高圧吐出される。
【００２９】
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。
【００３０】
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、ＥＣＵ２７の制御信号にてしたがって開閉弁して、燃料をシリンダ内に噴射する。
【００３１】
以下に高圧燃料ポンプに形成された低圧脈動低減機構（ダンパ機構）の構成、動作を図１乃至図４を用いて詳しく説明する。
【００３２】
上述したように、ポンプ本体には中心に加圧室１１が形成されており、さらに加圧室１１に燃料を供給するための電磁吸入弁３０と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構８が設けられている。また、プランジャ２の進退運動をガイドするシリンダ６が加圧室１１に臨むようにして取り付けられている。
【００３３】
シリンダ６は外周がシリンダホルダ７で保持され、シリンダホルダ７の外周に刻設された雄ねじを、ポンプハウジング１に螺刻された雌ねじにねじ込むことによってポンプハウジング１に固定される。シリンダ６は加圧室内で進退運動するプランジャ２をその進退運動方向に沿って摺動可能に保持する。
【００３４】
プランジャ２の下端には、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム５の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット３が設けられている。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。これによりカム５の回転運動に伴い、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。
【００３５】
また、シリンダホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下端部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されており、これによりプランジャ２とシリンダ６との間のブローバイ隙間がシールされ、燃料が外部に漏れることを防止する。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）がブローバイ隙間を介してポンプハウジング１の内部に流入するのを防止する。
【００３６】
ポンプ本体（ポンプハウジング）には吸入通路１０ｃの一部に有底（１１０）筒状凹所１１１が形成され、当該有底（１１０）筒状凹所１１１はダンパー収納室を兼ねる。有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側には平板状のダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが有底（１１０）筒状凹所１１１の内周面に嵌合されている。平板状のダンパーカバー１４で隔絶された有底（１１０）筒状凹所１１１にはポンプ内で発生した低圧側の圧力脈動が燃料配管２８へ波及するのを低減させる低圧脈動低減機構９（ダンパー機構）が設置されている。ダンパー収納室はポンプ本体の外周囲に形成された有底（１１０）筒状凹所１１１と、この有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側を塞ぐ平板状のダンパーカバー１４との間に形成される。
【００３７】
一度加圧室１１に吸入された燃料が、容量制御状態のため再び開弁状態の吸入弁体３１を通して吸入通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）へと戻される場合、吸入通路１０ｄ（吸入ポート３０ａ）へ戻された燃料により吸入通路１０には圧力脈動が発生する。しかし、吸入通路１０に設けたダンパー収納室としての吸入通路１０ｃには、断面が波板状の円盤型金属ダイアフラム２枚（９０ａ，９０ｂ）をその外周で溶接（９１ｗ）することで張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダンパー９０が取り付けられており、圧力脈動はこの金属ダンパー９０が膨張・収縮することで吸収低減される。
【００３８】
さらに、ダンパーカバー１４周辺構造を詳細に説明する。
【００３９】
ダンパーカバー１４は図１に示すように、平板形状をしており、上部には吸入ポート１０ａを形成する吸入ジョイント１０１が接合されている。
【００４０】
ダンパーカバー１４は、弾性体であるダンパーホルダー９１を押し縮め、ポンプハウジング１に接合される。
【００４１】
図２に示すようにダンパーホルダー９１はばねのように荷重を蓄え、金属ダンパー９０をポンプハウジングの筒状凹所の段部１Ｄに押し付けることで金属ダンパー９０をポンプハウジングに固定保持する。具体的にはドーナツ状のダンパーホルダー９１の下方縁部９１ａを金属ダンパー９０の外周に形成されたつば部９０ｆに当接し、ダンパーカバー１４の下端面をダンパーホルダー９１の上方縁部９１ｂに当接してダンパーカバー１４を段部１Ｄに向けて押圧する。
【００４２】
段部１Ｄのコーナー部には環状溝１９１が形成されており、この環状溝１９１は金属ダンパー９０の溶接部９０ｗを受け入れる深さに形成されている。したがって、ダンパーホルダー９１の下方縁部９１ａで金属ダンパー９０のつば部９０ｆを押下しても金属ダンパー９０の外周溶接部９０ｗには力がかからない。
【００４３】
吸入ポート１０ａから入った低圧燃料は、フィルター１０２で規定以上の大きさの異物が除去され、ダンパーホルダー９１の周囲にある燃料通路９１ｄを通過し、吸入通路１０ｄへ流れる。かくして金属ダンパー９０の表裏には低圧燃料の圧力が満遍なく作用する。
【００４４】
図２に本実施例図１のダンパーカバー１４を詳細に説明する部分拡大図を示す。図３にはダンパーカバー１４をポンプハウジング１に接合する前の状態を示す。
【００４５】
ポンプ本体（ポンプハウジング）には吸入通路１０ｃの一部に底１１０を有する筒状凹所１１１が形成され、筒状凹所１１１はダンパー収納室を兼ねる。底１１０を有する筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側の内周面には平板状のダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが嵌合されている。平板状のダンパーカバー１４で隔絶された筒状凹所１１１には金属ダンパー９０が収納されている。
【００４６】
ダンパーカバー１４がダンパーホルダー９１を押下してダンパーカバー１４の下端面がポンプハウジング１の段付部１Ａの上端面に当接された状態で、レーザーをポンプハウジング１の内周面とダンパーカバー１４の外周面１４Ｓとの嵌合部の境界に照射し、両者を溶接接合する。境界を形成する嵌合面の深さ方向には上端から中ほどにかけてわずかな環状隙間１Ｃが形成されている。この環状隙間１Ｃはレーザーが嵌合部の奥まで届くようにするためのものである。この環状隙間１Ｃは筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側の内周面１１２の径を奥の部分の内径より少しだけ大きくして形成する。ダンパーカバー１４の外周面１４Ｓの径を筒状凹所１１１の奥の方よりも開放端１１１Ａ側で小さくしても、ダンパーカバー１４の外周面１４Ｓと筒状凹所１１１の内周面１１２との間で、開放端側に環状隙間１Ｃを形成することができる。
【００４７】
レーザーの照射は上部から矢印に示す方向から環状隙間１Ｃに当てられる。レーザー装置はダンパーカバー１４の上方で嵌合部の環状隙間１Ｃに沿って１周することで、溶接ができるので、レーザー装置の設置スペースが少なくて良いという効果が得られる。
【００４８】
ポンプハウジング１の段付部１Ａの上面には、上記溶接によるスパッターが逃げるための環状溝１Ｂが全周に亘って設けられている。レーザーによって溶融した金属はこの環状溝１Ｂに捕獲されるので、低圧燃料通路の一部である吸入通路１０ｃ内へ飛散することがない。
【００４９】
図５に、本発明が実施された第二実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図を示す。吸入ジョイント１０１はポンプハウジングの別の場所に設けて低圧燃料通路で吸入通路１０ｃと接続する。こうすればダンパーカバー１４は完全に平板のみの形状とすることができ、構成が簡単で、加工性が向上する。
【００５０】
図６に、本発明が実施された第三実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図を示す。ダンパーカバーは完全に平板形状でなく、更なる剛性向上や他の機能目的のため環状リブ形状部１４Ｇがあっても良い。また、リブは同心上に１ないし複数個であってもよく、波形状でも良い。また半径方向あるいは放射方向のリブでも良い。
【００５１】
図７に、本発明が実施された第三実施例の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図を示す。
ポンプ本体（ポンプハウジング１）には吸入通路１０ｃの一部に有底（１１０）筒状凹所１１１が形成され、当該有底（１１０）筒状凹所１１１は金属ダンパー９０の収納室を兼ねる。有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側には平板状のダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが有底（１１０）筒状凹所１１１の内周面に嵌合されている。平板状のダンパーカバー１４で隔絶された有底（１１０）筒状凹所１１１にはポンプ内で発生した低圧側の圧力脈動を低減させる低圧脈動低減機構９（ダンパー機構）が組込まれている。金属ダンパー９０の収納室はポンプハウジング１の上部外壁に凹設された有底（１１０）筒状凹所１１１と、この有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側を塞ぐ平板状のダンパーカバー１４との間に形成される。
【００５２】
金属ダンパー９０は金属ダンパー９０の収納室内に配置された金属ダンパー９０を載せる台９２を有する。金属ダンパー９０はその外周に設けられたつば部が第の上に載置される。このつば部の上面にドーナツ状のダンパーホルダー９１が載せられ、その上にダンパーカバー１４をあてがって上記の実施例と同様にダンパーカバー１４を収納室の底に向かって押し下げる。有底（１１０）筒状凹所１１１の開放端１１１Ａ側の内周面にダンパーカバー１４の外周面１４Ｓが嵌合される。
【００５３】
このようにポンプの他の部分の構成やダンパーの構造が違う場合でも、本発明を実施することができる。
【００５４】
図８は、ダンパーカバーの材料板厚と、絞り成形加工の限度を説明した図である。本図は一般的な鋼材による例で、板材の肉厚と無理なく絞り成形できる内径の限度を示した物である。絞り成形したい内径が決まると、使用できる板厚の上限が決まるため、カップ形状のダンパーカバーは強度や剛性の設計の自由度が低い。例えば図によると、板厚２mmが欲しい場合、絞り内径はφ６０mm以上必要となってしまう。本発明の場合は、ダンパーカバーを平板形状とし、絞り加工を不要とするため、板厚は自由に設計できる。
【００５５】
また、絞り加工をしない場合は、加工による残留応力も無くなるため、従来寸法安定性や塩害による応力腐食割れ防止のための実施していた焼鈍工程を省くことができるという利点もある。
【００５６】
すなわち、本発明のダンパーカバー平板形状では、絞り加工と焼鈍工程の２つの工程を省くことができるため、生産性を向上させることができる。
【００５７】
図９は、ダンパーカバーの肉厚と剛性の関係を説明した図である。本図はポンプの他の部位から伝わる振動エネルギーが一定の場合の、肉厚による平板の振動速度の変化を表したものである。肉厚が大きいほど、平板の振動速度が小さくなる。放射される音圧はこの振動速度に比例するため、結果として外部へ放射される放射音が小さくなり、ダンパーカバーの肉厚は可能な限り肉厚を大きくすることが望ましい。
【００５８】
以上の説明では、ダンパー機構が高圧燃料供給ポンプのポンプハウジングに形成されるものについて説明したが、高圧燃料ポンプとは別体に、低圧燃料通路部に設けられたダンパーハウジングを設け、このダンパーハウジングに上記と同様の低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）を構成することができる。この場合、上記実施例の説明のポンプボディー若しくはポンプハウジングはダンパーボディー若しくはダンパーハウジングと読み替えて、その低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）の実施例とする。
【００５９】
以上説明した実施例によれば以下の作用効果が得られる。
【００６０】
従来のようにカバーがカップ形状の場合、カバー自身の平板部の振動を抑制するためにカバーの母材の肉厚を厚くした場合、成形加工しにくいという問題があったが、本実施例によれば、カバーが平板形状のため絞りや曲げ加工が不必要なため、母材の厚みを厚くしても加工が困難になることがないので、カバーの厚みを厚くして、カバー自身の振動を抑制することができるという効果もある。
【００６１】
以上のように構成した本実施によれば、低圧脈動減衰機構であるダンパー機構の全高を低くでき、また径方向寸法を小さくでき、小型の低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が提供できる。
【００６２】
さらに、低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が高圧燃料供給ポンプに一体に形成される場合、高圧燃料供給ポンプの全高を低くでき、またダンパー部の径方向寸法を小さくでき体格の小さい高圧燃料供給ポンプを提供できる。結果的に取付けフランジの位置からの高さが低くできるので、高圧燃料供給ポンプをエンジンに固定したときポンプ本体がエンジンの振動によって頭を振る現象が緩和できるという利点がある。その結果振動に強い高圧燃料供給ポンプを提供できる。
【００６３】
以上説明した実施例の一つによれば、ダンパー収納室の開放側端部の内周にカバー外縁が嵌合する筒状部を設け、当該筒状部とカバー外縁との間の対向面部をレーザー溶接したものである。
【００６４】
その結果溶接痕がカバーの上面部に形成されている。レーザーをカバーの上面から照射できるので、レーザーをカバーの側周面に照射して溶接していた従来のカップ型カバーに比べ、レーザー装置の直径が小さくでき溶接設備の接地スペースを小さくできる利点が有る。
【００６５】
また、筒状部には段部が設けられており、段部のコーナー部にはレーザー溶接時に発生するスパッターを捕獲するための環状の空隙が、カバーの底面と段部の上面との間に設けられている。このため、レーザー溶接時にカバーやハウジングの部材が溶融してダンパー収納室にスパッターが飛散する可能性を低下できる。ダンパー収納室に飛散するスパッターが少なくなることで、燃料通路に入る異物が少なくなり、流量制御弁の故障や流体通路の詰りあるいはポンプの摺動部の破損といった事故を低減できる。
【００６６】
カバーの固定は、カバーとダンパー間に挟持した弾性体を押し下げ装置によって押し縮めた状態で、カバーの外縁とこれに対面するダンパー収納室の内周面との間をレーザー溶接などにより固定する。この際の固定方法は、レーザー溶接だけでなくカバーの外周面に対面するハウジングの筒状部の内壁面に少なくとも１条の環状の溝を設け、カバーの外縁上面部を加圧治具によって加圧し、カバー部材を塑性流動させて環状溝内を埋め、所謂塑性結合の緊迫力で固定し、シールしても良い。
【００６７】
また、カバーとハウジングとの嵌合部において、内側に位置するカバーの外周上端縁部と外側に位置するハウジングの内周上端縁部に跨って、回転治具を押し付けて環状の嵌合部に沿って摩擦攪拌接合し、両者を接合すると友の接合部によってダンパー収納室をシールするようにしても良い。
【００６８】
いずれにしても、ハウジングに有底筒状凹所として形成されたダンパー収納室に金属ダイアフラムを２枚張り合わせた金属ダイアフラムダンパーを収納し、カバーとダンパーとの間に弾性体を設置し、ダンパーをカバーとハウジングとの間に挟持する。ハウジングの有底筒状凹所として形成されたダンパー収納室の開放側端部の内周にカバー外縁を嵌合する。有底筒状凹所には段部が設けられており、カバーは段部に向かって治具により押下された状態で、嵌合部において全周を固定される。
【００６９】
レーザー溶接する場合は、レーザー周壁のレーザー溶接箇所がダンパーの外周溶接部より外側に形成される。このように構成すると、カバーとハウジングとの間の溶接熱がダンパーの外周溶接部に熱的影響を与えない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明はガソリンエンジンの高圧燃料供給ポンプを例に説明したが、ディーゼル内燃機関の高圧燃料供給ポンプにも用いることができる。
【００７１】
また、容量制御機構の型式あるいは設置位置には左右されず、どのようなタイプの容量制御機構を備えたものにも実施できる。
【００７２】
また、低圧脈動減衰機構の型式あるいは設置方法には左右されず実施できる。
【００７３】
本発明は、必ずしも高圧燃料供給ポンプに低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が一体に形成されているものでなくても良い。低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）が高圧燃料供給ポンプとは別に低圧燃料通路に固定されるものでも低圧脈動減衰機構（ダンパー機構）を小型にできるという基本的な効果は同じである。
【符号の説明】
【００７４】
１ ポンプハウジング
２ プランジャ
８ 吐出弁機構
９ 低圧脈動減衰機構
１１ 加圧室
１４ ダンパーカバー
２４ インジェクタ
３０ 電磁吸入弁
９０ 金属ダンパー
９１ ダンパーホルダー
１０１ 吸入ジョイント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧室が形成されたポンプハウジングと、加圧室の上流に形成された低圧燃料通路を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングには前記低圧燃料通路の途中に有底筒状のダンパー収納室が形成されており、
前記ダンパー収納室にはダンパーが収納されており、
前記ダンパー収納室の開放側端部の内周に形成された筒状段部にその外縁が嵌合するカバーを備え、
前記カバーと前記ダンパーとの間に挟持される弾性体を備え、
前記カバーと前記ハウジングとの間に前記弾性体を介して前記ダンパーを挟持する
高圧燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、
前記低圧燃料室の中に、低圧側の圧力脈動を減衰させる機構を備え、前記カバーと当該圧力脈動の減衰機構との間に弾性体を設け、その弾性体を押し縮めた状態で当該カバーの外縁とこれに対面する低圧燃料室の内周面との間を固定する固定手段を設けたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、
当該筒状部とカバー外縁との間の対向面部をレーザー溶接接合することを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、
溶接痕が前記カバーの上面部に形成されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、
溶接部が前記ポンプハウジング外径よりも内側に位置することを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載のものにおいて、
前記ポンプハウジング筒状部には段部が設けられており、前記カバーが当該段部に設置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載のものにおいて、
前記段部のコーナー部には空隙が設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項８】
請求項１に記載のものにおいて、
固定手段が緊迫結合によることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項１に記載のものにおいて、
固定手段が摩擦攪拌結合によることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１０】
有底筒状のダンパー収納室を有するハウジング部分、
前記ダンパー収納室に収納されたダンパー、
前記ダンパー収納室の開放側端部の内周に形成された筒状段部にその外縁が嵌合するカバー、
前記カバーと前記ダンパーとの間に挟持される弾性体
とかなるダンパー機構。
【請求項１１】
請求項１０に記載されたものにおいて、
前記ダンパーの外縁と前記ハウジング部分の筒状段部に形成される嵌合部がレーザー溶接され、その溶接痕がカバーの上面部に形成されているダンパー機構。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたものにおいて、
前記筒状段部のコーナー部にはスパッター捕獲用の空隙が設けられているダンパー機構。
【請求項１３】
ハウジングの凹所に収納されるダンパーと、ハウジングに固定され、前記ダンパーを前記凹所の中に密閉するカバーとを備えたものにおいて、
前記カバーと前記ダンパーとの間に弾性体を設け、当該弾性体を押し縮めた状態で、カバーの外縁とこれに対面するダンパー収納室の内周面との間を固定手段で固定する
ダンパー機構の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のものにおいて、
前記固定手段がカバー上面からのレーザー溶接によるものであるダンパー機構の製造方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載のものにおいて、
前記固定手段が緊迫結合によるものであるダンパー機構の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載のものにおいて、
前記固定手段が摩擦攪拌接合によるものであるダンパー機構の製造方法。
【請求項１】
加圧室が形成されたポンプハウジングと、加圧室の上流に形成された低圧燃料通路を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記ポンプハウジングには前記低圧燃料通路の途中に有底筒状のダンパー収納室が形成されており、
前記ダンパー収納室にはダンパーが収納されており、
前記ダンパー収納室の開放側端部の内周に形成された筒状段部にその外縁が嵌合するカバーを備え、
前記カバーと前記ダンパーとの間に挟持される弾性体を備え、
前記カバーと前記ハウジングとの間に前記弾性体を介して前記ダンパーを挟持する
高圧燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、
前記低圧燃料室の中に、低圧側の圧力脈動を減衰させる機構を備え、前記カバーと当該圧力脈動の減衰機構との間に弾性体を設け、その弾性体を押し縮めた状態で当該カバーの外縁とこれに対面する低圧燃料室の内周面との間を固定する固定手段を設けたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、
当該筒状部とカバー外縁との間の対向面部をレーザー溶接接合することを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、
溶接痕が前記カバーの上面部に形成されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、
溶接部が前記ポンプハウジング外径よりも内側に位置することを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載のものにおいて、
前記ポンプハウジング筒状部には段部が設けられており、前記カバーが当該段部に設置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載のものにおいて、
前記段部のコーナー部には空隙が設けられていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
【請求項８】
請求項１に記載のものにおいて、
固定手段が緊迫結合によることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項９】
請求項１に記載のものにおいて、
固定手段が摩擦攪拌結合によることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【請求項１０】
有底筒状のダンパー収納室を有するハウジング部分、
前記ダンパー収納室に収納されたダンパー、
前記ダンパー収納室の開放側端部の内周に形成された筒状段部にその外縁が嵌合するカバー、
前記カバーと前記ダンパーとの間に挟持される弾性体
とかなるダンパー機構。
【請求項１１】
請求項１０に記載されたものにおいて、
前記ダンパーの外縁と前記ハウジング部分の筒状段部に形成される嵌合部がレーザー溶接され、その溶接痕がカバーの上面部に形成されているダンパー機構。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたものにおいて、
前記筒状段部のコーナー部にはスパッター捕獲用の空隙が設けられているダンパー機構。
【請求項１３】
ハウジングの凹所に収納されるダンパーと、ハウジングに固定され、前記ダンパーを前記凹所の中に密閉するカバーとを備えたものにおいて、
前記カバーと前記ダンパーとの間に弾性体を設け、当該弾性体を押し縮めた状態で、カバーの外縁とこれに対面するダンパー収納室の内周面との間を固定手段で固定する
ダンパー機構の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のものにおいて、
前記固定手段がカバー上面からのレーザー溶接によるものであるダンパー機構の製造方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載のものにおいて、
前記固定手段が緊迫結合によるものであるダンパー機構の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載のものにおいて、
前記固定手段が摩擦攪拌接合によるものであるダンパー機構の製造方法。
【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２０１３−６４３６４（Ｐ２０１３−６４３６４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４０４１（Ｐ２０１１−２０４０４１）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【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２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【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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