JPH11107875A - 燃料ポンプの弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードバルブのフレッチングを抑制すること
ができる燃料ポンプの弁装置を提供する。 【解決手段】 金属製のリードバルブプレート４２に形
成され、基端部４４ａと弁部４４ｃ間に撓み部４４ｂを
有する吸入リードバルブ４４と、吸入リードバルブ４４
と当接する第１弁座部材４１とを備える燃料ポンプの弁
装置４において、撓み部４４ｂと相対する第１弁座部材
４１の接触面の一部に窪み４１ｃを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ポンプの弁装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンには、燃料を燃料タン
クから吸入して、気化器や、吸気マニホールド又は燃焼
室内に燃料を供給するインジェクタ等へ圧送する燃料ポ
ンプが備え付けられている。このような燃料ポンプとし
ては、ピストン式の燃料ポンプが知られている。ピスト
ン式燃料ポンプは、例えば、エンジンカムシャフトに形
成されたカム、又は、カムシャフトに同軸的に係合され
て回転するシャフトに形成されたカムにより往復動され
るピストンと、ピストンが一端側より挿入される筒状部
材であるスリーブと、スリーブの他端側に配設される弁
装置とを備えている。そして、スリーブの他端部におい
ては、弁装置、スリーブの内壁およびピストンにより所
定容積のポンプ室が画成されている。弁装置の吸入口が
設けられている部分には、燃料タンクからの燃料流入通
路が接続されている。一方、弁装置の吐出口が設けられ
ている部分には、インジェクタ等へつながる燃料流出通
路が接続されている。そして、吸入口には、ポンプ室側
にのみ開く吸入リードバルブが配設されており、吐出口
には燃料流出通路側へのみ開く吐出リードバルブが配設
されている。

【０００３】この種の弁装置は、金属製の薄板部材から
なり、燃料の吸入口または吐出口を備える弁座部材と、
この弁座部材に対し、同じく金属製の薄板部材からな
り、リードバルブを備えるリードバルブプレートとが、
面接触状態で組み合わされてなる構造を有している。リ
ードバルブは、リードバルブプレートに打ち抜き加工に
より形成されるもので、その基端部がリードバルブプレ
ートに一体的に連結しており、そこから撓み部が延出
し、その先端に弁座部材の吸入口または吐出口を塞ぐ弁
部が形成されている。上記したように、リードバルブプ
レートは、弁座部材に面接触しているので、閉弁状態で
は、リードバルブは弁座部材に密着している。そして、
ポンプ室内外に圧力差が生じると、撓み部が撓んで弁部
が弁座部材（吸入口または吐出口）から離れて開弁状態
となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
弁装置を備える燃料ポンプは、エンジンのカムシャフト
に形成されたカムを利用してピストンが往復動され、燃
料の吸入、吐出が行われるので、弁装置のリードバルブ
は、高速で開閉動作を行う。このとき、リードバルブの
撓み部と弁座部材との接触面の一部においては、接触す
る２面間に相対的な繰り返し微小滑りが生じ、この微小
滑りによって摩耗、すなわちフレッチングが生じること
がある。リードバルブの撓み部において、フレッチング
が生じると、当該部分の厚さが薄くなり機械的強度が低
下する不具合が生じる。このように、機械的強度が低下
したリードバルブは、耐久性が低下するという不都合が
ある。

【０００５】本発明は、以上のような燃料ポンプのリー
ドバルブにおいてフレッチングが生じることを抑制する
ことができる燃料ポンプの弁装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１の燃料ポンプの弁装置は、リード
バルブと接触する弁座部材において、リードバルブの撓
み部と相対する接触面の一部に窪みを設けた構成として
いる。これにより、フレッチングが起こる箇所におい
て、リードバルブと弁座部材が接触しなくなるので、微
小滑りが生じなくなる。

【０００７】また、請求項２の燃料ポンプの弁装置で
は、窪みの幅をリードバルブの撓み部の幅より広くして
いるので、窪みにより異物が排除されて堆積することが
なくなる。よって、弁としての機能を確保することがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１乃至
３に基づいて説明する。本発明に係る弁装置を備えた燃
料ポンプ１は、いわゆる、ピストン式燃料ポンプであ
り、図１に示すように、ピストン２と、ピストン２を往
復動可能に収容するスリーブ３と、スリーブ３の端部に
取り付けられている弁装置４とを備えている。このと
き、スリーブ３の内部においては、弁装置４、スリーブ
の内壁３ｃおよびピストン２によりポンプ室Ｐが画成さ
れている。

【０００９】ピストン２は、エンジンのカムシャフトに
形成されているカムにより往復動される円柱状部材であ
り、スリーブ３の内径と略同じ外径を有して、スリーブ
３に液密に嵌合している。ピストン２の先端部２ａ、す
なわち、スリーブ３内に位置する側の端部には、所定深
さの穴２ｈが設けられている。この穴２ｈは、ポンプ室
Ｐの一部を構成するものである。そして、ピストン２の
基端部２ｂは、図示しないカムに当接している。

【００１０】スリーブ３は、一端３ａ側に取付フランジ
を有する筒状部材であり、その筒状部においてピストン
２の動きをガイドする。スリーブ３においては、一端３
ａに弁装置４が液密に取り付けられており、他端３ｂか
らピストン２の基端部側が突出している。なお、ポンプ
室Ｐ内には、バネ５が縮設されている。このバネ５は、
一方がピストンの穴２ｈに挿入され、他方がバネ押さえ
部材５１を介して後述する弁装置４に当接しており、ピ
ストン２をスリーブ３の他端３ｂ側へ押し出す方向に付
勢している。

【００１１】弁装置４は、燃料の流入通路６１および流
出通路６２とポンプ室Ｐとの間に介在し、燃料の導入の
み許容する吸入部ＩＮと、燃料の導出のみ許容する吐出
部ＯＵＴとを備えている。ここで、吸入部ＩＮには、燃
料タンクからの燃料流入通路６１が連通され、吐出部Ｏ
ＵＴには、燃焼室内に燃料を供給するインジェクタへつ
ながる燃料流出通路６２が連通されている。

【００１２】吸入部ＩＮは、燃料流入通路６１側からポ
ンプ室Ｐに向かって順に、燃料を吸入する吸入口４１
ａ、逆止弁（吸入リードバルブ４４）、ポンプ室Ｐに開
口する吸入側開口部４３ａが設けられて構成されてい
る。吐出部ＯＵＴは、ポンプ室Ｐ側から燃料流出通路６
２に向かって順に、燃料を吐出する吐出口４３ｂ、逆止
弁（吐出リードバルブ４５）、燃料流出通路６２に開口
する吐出側開口部４１ｂが設けられて構成されている。

【００１３】弁装置４は、吸入部ＩＮおよび吐出部ＯＵ
Ｔが以上のような構成となるように、３枚の板材を組み
合わせることにより形成されている。その構造につい
て、以下に詳しく説明する。すなわち、弁装置４は、図
２に示すように、燃料の流入通路および流出通路に臨む
第１弁座部材４１と、ポンプ室Ｐ側に臨む第２弁座部材
４３との間に、吸入リードバルブ４４および吐出リード
バルブ４５が形成されているリードバルブプレート４２
が挟み込まれた構造を有している。これら、第１弁座部
材４１、リードバルブプレート４２および第２弁座部材
４３は、金属製、例えば、ステンレス鋼製の薄板材より
なる。

【００１４】リードバルブプレート４２には、一方の半
円部分（図中における円形薄板材の下側半分）におい
て、吸入リードバルブ４４が左右両側に、一対ずつ計４
個形成されている。吸入リードバルブ４４は、基端部４
４ａから矩形状の撓み部４４ｂが延出し、その先端に略
円形の弁部４４ｃが形成された形状を有している。ま
た、他方の半円部分（図中における円形薄板材の上側半
分）においては、当該部分をＵ字状に切り欠くことによ
り吐出リードバルブ４５が形成されている。

【００１５】第１弁座部材４１は、一方の半円部分（図
中における円形薄板材の下側半分）に、吸入リードバル
ブ４４の弁部４４ｃと対応する位置に略円形状の吸入口
４１ａが４個穿設されている。また、第１弁座部材４１
のリードバルブと接触する面において、リードバルブの
撓み部４４ｂに当接する箇所の一部に窪み４１ｃが形成
されている（図２、図３参照）。窪み４１ｃは、一対の
リードバルブ４４に対して１個ずつ、計２個、左右両側
に溝状に形成されている。この窪み４１ｃは、吸入リー
ドバルブ４４のフレッチングが生じる部分における第１
弁座部材４１とリードバルブ４４との接触を回避するた
めに設けられる。このため、窪み４１ｃの深さは、上述
のような接触を回避できればよく、弁座部材４の厚み
（２〜３ｍｍ）に対して、例えば、１０μｍ以上、１０
０μｍ以下に設定することが好ましい。本発明において
は、一対の吸入リードバルブが形成されているので、窪
み４１ｃの長辺寸法Ｌは、これら並んだ吸入リードバル
ブの撓み部４４ｂと略等しいものに設定するか、もしく
は、撓み部４４ｂより幾分はみ出した長さに設定する
（図３）。短辺寸法Ｓは、フレッチングが生じる箇所の
長さより幾分長めに設定することが好ましい。フレッチ
ングの領域の長さは、リードバルブの形状、素材、運転
状況などによっても異なるが、本実施形態の燃料ポンプ
においては、通常、１ｍｍ未満であるので、窪みの短辺
寸法Ｓとしては、１〜３ｍｍに設定することが好まし
い。

【００１６】また、他方の半円部分（図中における円形
薄板材の上側半分）においては、リードバルブプレート
の吐出リードバルブ４５に対応する箇所に、吐出リード
バルブ４５よりも大きい吐出側開口部４１ｂが設けられ
ている。第２弁座部材４３は、一方の半円部分（図中に
おける円形薄板材の下側半分）において、リードバルブ
プレートの吸入リードバルブ４４が設けられている部分
に対応する箇所に、４個の吸入リードバルブ４４の撓み
部の動きを阻害しない大きさの吸入側開口部４３ａが設
けられている。また、他方の半円部（図中における円形
薄板材の上側半分）おいては、リードバルブプレートの
吐出リードバルブ４５と対応する箇所に平面視円形状の
吐出口４３ｂが１個穿設されている。

【００１７】なお、第１弁座部材４１、第２弁座部材４
３およびリードバルブプレート４２の所定位置には、位
置決め用の位置決め孔４１ｄ，４１ｄ，４２ｄ，４２
ｄ，４３ｄ，４３ｄがそれぞれ穿設されており、この孔
を基準にして互いの面をつきあわせて密着した状態で弁
装置４が組み立てられる。以上のような構成の燃料ポン
プ１においては、ピストン２が往復動させられることに
よりポンプ作用が発生する。つまり、ピストン２が弁装
置４から遠ざかる方向（図１中左側）へ移動するとポン
プ室Ｐ内の圧力が下がり、吸入リードバルブ４４がポン
プ室Ｐ側へ撓むことにより開弁し、燃料流入通路６１よ
り燃料を吸い込む。そして、ピストン２が弁装置４へ近
づく方向（図１中右側）へ移動すると吸入リードバルブ
４４は閉弁し、ポンプ室Ｐ内の圧力が高くなることによ
り、吐出リードバルブ４５が燃料流出通路６２側へ開
き、燃料はインジェクタへ圧送される。

【００１８】ここで、前記燃料ポンプ１を運転している
際、吸入リードバルブ４４は、高速で開閉動作が行われ
るが、吸入リードバルブ４４の撓み部４４ｂと第１弁座
部材４１との接触部分、すなわち、フレッチングが生じ
やすい箇所に窪み４１ｃが形成されており、この部分に
おける吸入リードバルブ４４の撓み部４４ｂと第１弁座
部材４１との接触は回避され、微小滑りは起こらない。
このため、吸入リードバルブの撓み部４４ｂにフレッチ
ングは発生しない。

【００１９】また、従来の燃料ポンプにおいては、運転
中に、燃料中の異物、例えば、エロージョンの粉、燃料
中の不純物等が吸入リードバルブの撓み部と弁座部の表
面との間に堆積して弁部からの燃料洩れを誘発し、ポン
プ機能が低下する不具合が生じることがあった。しかし
ながら、本発明の弁装置によれば、撓み部と弁座部材と
の間に窪みが形成されており、当該窪みにより、異物が
堆積することを抑えることができる。よって、ポンプ機
能の低下は抑制される。

【００２０】なお、以上の説明では、吸入リードバルブ
側に窪みを設けることについてのみ説明してきたが、本
発明は、この態様に限定されるものではなく、リードバ
ルブと弁座部材とが密着しており、開閉動作にともない
微小滑りが生じ、フレッチングが起こるおそれのあるも
のに採用することができる。つまり、吸入部と吐出部と
が別部材からなるもの、リードバルブの形状、数が異な
る弁装置などに採用することができることはいうまでも
ない。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の本発明の燃料ポンプの弁装置
は、リードバルブの撓み部が弁座部材と接触する箇所に
おいて、開閉動作にともなう微小滑りが生じる部分に窪
みを設けているので、当該部分におけるリードバルブの
撓み部と弁座部材との接触が回避でき、フレッチングの
発生を抑えることができる。このため、フレッチングに
ともなう機械的強度の低下は抑制され、リードバルブの
耐久信頼性が向上する。

【００２２】また、請求項２の本発明の燃料ポンプの弁
装置は、窪みの幅をリードバルブの撓み部の幅より広く
しているので窪みにより異物が排除されるので堆積する
ことがない。このため、弁としての機能を維持確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁装置を備える燃料ポンプの要部
の構成を示す断面図である。

【図２】本発明に係る弁装置の構成を示す分解斜視図で
ある。

【図３】本発明に係る弁装置のリードバルブと第１弁座
部材の概略構成をポンプ室側から見たときの正面図であ
る。

【符号の説明】

４ 弁装置 ４１ 第１弁座部材 ４１ｃ 窪み ４２ リードバルブプレート ４３ 第２弁座部材 ４４ 吸入リードバルブ ４４ａ 基端部 ４４ｂ 撓み部 ４４ｃ 弁部 ４５ 吐出リードバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製のプレート材で形成された、基端
   部と弁部間に撓み部を有するリードバルブと、当該リー
   ドバルブと当接する弁座部材とを備える燃料ポンプの弁
   装置において、前記撓み部と相対する弁座部材の接触面
   の一部に窪みを形成したことを特徴とする燃料ポンプの
   弁装置。
2. 【請求項２】 前記窪みが、前記撓み部の幅より広い幅
   を有する溝状に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の燃料ポンプの弁装置。