JP2001295729A - 高圧ポンプ - Google Patents
高圧ポンプInfo
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M59/442—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means preventing fuel leakage around pump plunger, e.g. fluid barriers
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Abstract
に、シリンダに対してシール部材の圧入荷重が掛かるこ
とがなく、シリンダの中心のプランジャ摺動孔に歪みが
生じるおそれを回避することができる高圧ポンプを提供
する。 【解決手段】シリンダ13に往復摺動可能に嵌入される
プランジャ17をリフタ18により駆動し、そのプラン
ジャ17の往復動によって加圧室14の容積を変化させ
ることで燃料を加圧する。シリンダ13の外部にシール
部材28を設け、そのシール部材28によりシリンダ1
3とリフタ18との間をシールして、加圧室14からリ
ークする燃料とリフタ18を潤滑する潤滑油との混入を
防止する。シール部材28はシリンダ13と別体の取付
部材19に接合し、この取付部材19をプランジャ17
に挿通してシリンダ13に共締めすることで、シリンダ
13の外部に取付配置する。
Description
ンジン等の内燃機関に搭載されて、燃料噴射弁等に燃料
を供給する高圧燃料ポンプ等の高圧ポンプに関するもの
である。
えば特開平8−68370号公報に開示されるような構
成のものが知られている。
に、シリンダ41にプランジャ42が往復摺動可能に嵌
入され、そのプランジャ42が駆動部材としてのリフタ
43にて往復動されるようになっている。そして、この
プランジャ42の往復動によって、シリンダ41内に形
成された図示しない加圧室の容積が変化されて、流体と
しての燃料が加圧されるようになっている。
41の外部にシール部材44が設けられ、このシール部
材44によりシリンダ41とリフタ43との間がシール
されるようになっている。すなわち、シリンダ41の下
端部には突部41aが突設され、この突部41aにシー
ル部材44の基端部が圧入固定されている。シール部材
44の先端部には円環状のリップ部44aが形成され、
このリップ部44aにプランジャ42が摺動接触可能に
挿通されて、前記加圧室からリークする燃料とリフタ4
3を潤滑する潤滑油との混入が防止されるようになって
いる。
来構成においては、シール部材44の基端部がシリンダ
41の突部41aに圧入固定されているため、シール部
材44の圧入荷重がシリンダ41に掛かって、そのシリ
ンダ41の中心のプランジャ摺動孔41bに歪みが生じ
やすいという問題があった。
をプランジャ42に対して同軸上に取付配置して高精度
のシール性を確保するために、シリンダ41の突部41
aとプランジャ摺動孔41bとの高精度の同軸度が要求
され、シリンダ41の加工コストが高くなるという問題
もあった。
ものであって、その目的は、シリンダの外部にシール部
材をより好適に取付配置することのできる高圧ポンプを
提供することにある。
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項1に記載の発明は、シリンダに往復摺動可能に嵌入さ
れるプランジャを駆動部材により駆動し、そのプランジ
ャの往復動によって加圧室の容積を変化させることで流
体を加圧する高圧ポンプであって、前記シリンダの外部
にシール部材を設け、そのシール部材により前記シリン
ダと駆動部材との間をシールして、前記加圧室からリー
クする流体と駆動部材を潤滑する潤滑油との混入を防止
するようにした高圧ポンプにおいて、前記シール部材を
シリンダとは別体の取付部材に接合し、この取付部材を
前記プランジャに挿通してシリンダに共締めしたことを
特徴とするものである。
に接合した状態で、その取付部材をプランジャに挿通し
てシリンダに共締めすることにより、シリンダにシール
部材の圧入荷重が掛かることがなく、シール部材をシリ
ンダの外部に取付配置することができる。よって、従来
構成のようにシリンダにシール部材の圧入荷重が掛かる
ことで、シリンダの中心のプランジャ摺動孔に歪みが生
じるおそれを確実に回避することができる。
プランジャに挿通してシリンダに共締めすることで、シ
ール部材をシリンダの外部に取付配置する際に、そのシ
ール部材をプランジャに対して同軸上となるように容易
に調芯することができる。よって、従来構成のようにシ
リンダ上にシール部材を圧入固定するための突部を、シ
リンダの中心のプランジャ摺動孔と同軸上となるように
高精度に形成する必要がなく、シリンダの加工を容易か
つ安価に行うことができる。
ば、シリンダの外部にシール部材をより好適に取付配置
することができるようになる。請求項2に記載の発明
は、シリンダに往復摺動可能に嵌入されるプランジャを
駆動部材により駆動し、そのプランジャの往復動によっ
て加圧室の容積を変化させることで流体を加圧する高圧
ポンプであって、前記シリンダの外部にシール部材を設
け、そのシール部材により前記シリンダと駆動部材との
間をシールして、前記加圧室からリークする流体と駆動
部材を潤滑する潤滑油との混入を防止するようにした高
圧ポンプにおいて、前記シール部材にフランジ部を形成
し、このフランジ部を前記プランジャに挿通してシリン
ダに共締めしたことを特徴とするものである。
たフランジ部をプランジャに挿通してシリンダに共締め
することにより、シリンダにシール部材の圧入荷重が掛
かることがなく、シール部材をシリンダの外部に取付配
置することができる。よって、請求項1に記載の発明と
同様に、シール部材の圧入荷重にてシリンダの中心のプ
ランジャ摺動孔に歪みが生じるおそれを確実に回避する
ことができる。
をプランジャに挿通してシリンダに共締めすることで、
シール部材をシリンダの外部に取付配置する際に、その
シール部材をプランジャに対して同軸上となるように容
易に調芯することができる。よって、請求項1に記載の
発明と同様に、シリンダの加工を容易かつ安価に行うこ
とができる。
ば、シリンダの外部にシール部材をより好適に取付配置
することができるようになる。
かかる高圧ポンプを、例えば筒内噴射式エンジンのよう
なエンジンに適用される高圧燃料ポンプとして具体化し
た第1実施形態について、図1及び図2を参照して詳細
に説明する。この高圧燃料ポンプは、フィードポンプに
よって燃料タンク内から汲み上げられた燃料を加圧し
て、燃料分配管へと圧送するために用いられている。
ンプ11においては、ハウジング12内にシリンダ13
が配置され、その先端側の内部には加圧室14が形成さ
れている。ハウジング12の下端にはブラケット15が
複数のボルト16により取り付けられ、このブラケット
15とハウジング12との間でシリンダ13が締め付け
保持されている。シリンダ13の中心にはプランジャ摺
動孔13aが形成され、そのプランジャ摺動孔13a内
にはプランジャ17が軸線方向へ往復摺動可能に嵌入支
持されている。
aが突設されている。ガイド筒15a内には、駆動部材
としての有底円筒状のリフタ18が軸線方向へ摺動可能
に挿嵌支持され、その底板部にはプランジャ17の基端
部が当接されている。シリンダ13の下端外周には受け
部材を兼用するほぼ円筒状の取付部材19が挿嵌され、
その上端外周のフランジ部19aがハウジング12とブ
ラケット15との間でシリンダ13に共締めされてい
る。
取付部材19と対応するように、リテーナ20が係合さ
れている。取付部材19とリテーナ20との間にはスプ
リング21が圧縮状態で介装されており、このスプリン
グ21によって、プランジャ17の基端部がリフタ18
の底板部に押し付けられるとともに、リフタ18がエン
ジンのカムシャフト22側に付勢されている。
弁開閉用カムの外に、高圧燃料ポンプ11のプランジャ
17を駆動するための駆動カム23が設けられており、
その外周のカム面には2つのカムノーズ23aが180
度の間隔をおいて形成されている。そして、前記スプリ
ング21の付勢力によって、リフタ18がこの駆動カム
23のカム面に圧接されている。
通するように、燃料供給通路24が形成されている。そ
して、燃料供給通路24には、電磁スピル弁25が配設
されている。
え、電磁ソレノイドに電圧が印加されていないときには
開弁して、燃料供給通路24を加圧室14に連通するよ
うになっている。そして、電磁スピル弁25が開弁され
た状態でプランジャ17が下降すると、図示しない燃料
タンクからフィードポンプによって汲み上げられた低圧
燃料が燃料供給通路24を介して加圧室14に吸入され
る。また、電磁ソレノイドに電圧が印加されることで閉
弁して、燃料供給通路24を閉鎖するようになってい
る。そして、電磁スピル弁25が閉弁された状態でプラ
ンジャ17が上昇すると、同加圧室14の容積が縮小変
化され、その内部の燃料が加圧される。
は、加圧室14と連通するように、高圧燃料通路26が
形成されている。この高圧燃料通路26には、チェック
弁27が設けられており、加圧室14内から高圧燃料通
路26を介して圧送される燃料の圧力が所定値を超えた
とき、このチェック弁27が開かれる。これにより、高
圧燃料通路26から圧送される高圧燃料が、図示しない
燃料分配管に吐出されて、エンジンの各燃料噴射弁に分
配されるようになっている。
1において、エンジンが駆動された場合には、カムシャ
フト22の回転に伴って駆動カム23が回転され、その
カム面のプロフィールに応じて、リフタ18がガイド筒
15a内で軸線方向に往復移動される。そして、図1に
鎖線で示すように、駆動カム23が回転位置R1に回転
された状態では、リフタ18がカムシャフト22に最も
近付いた最下降位置に移動される。このときのプランジ
ャ17も、リフタ18と連動して、嵌入先端部17aが
加圧室14から最も退避する方向へと移動した最下降位
置に到達して、加圧室14の容積が最大となる。
計方向に回転されると、同図に回転位置R2で示すよう
に、リフタ18の底板部に1つのカムノーズ23aが順
に近付いて、リフタ18が上昇される。これにより、プ
ランジャ17が上昇、すなわちその嵌入先端部17aが
加圧室14内に突出する方向に移動されて、加圧室14
の容積が押し縮められる。そして、駆動カム23が回転
位置R3まで回転されて、1つのカムノーズ23aが最
上部に位置すると、プランジャ17の嵌入先端部17a
が加圧室14内に最も突出した最上昇位置に到達して、
加圧室14の容積が最も押し縮めれた状態になる。この
駆動カム23の回転位置R1→R2→R3の行程が加圧
行程となる。
の電磁ソレノイドに電圧を印加していなければ、加圧室
14内の燃料は、燃料供給通路24を介して燃料タンク
へと溢流(スピル)され、燃料分配管へと吐出されるこ
とはない。一方、電子制御装置の制御に基づき、加圧行
程の適宜なタイミングで、電磁ソレノイドに電圧を印加
すれば、電磁スピル弁25が閉弁された状態となる。電
磁スピル弁25が閉弁されると、加圧室14内の燃料
は、プランジャ17の上昇とともにその圧力が高められ
高圧燃料となる。そして、この加圧室14内の高圧燃料
は、高圧燃料通路26からチェック弁27側に圧送さ
れ、そのチェック弁27を押し開いて燃料分配管へと吐
出される。すなわち、この高圧燃料ポンプ11では、加
圧行程中の電磁スピル弁25の閉弁タイミングを変更す
ることによって、燃料吐出量を調整するようにしてい
る。
置R3から反時計方向に回転されると、リフタ18及び
プランジャ17がスプリング21の付勢力により最上昇
位置から次第に下降される。そして、駆動カム23が回
転位置R1まで回転されたとき、リフタ18及びプラン
ジャ17が再び最下降位置に到達する。この駆動カム2
3の回転位置R3→R1の行程が吸入行程となる。
の制御に基づき、リフタ18及びプランジャ17が最上
昇位置に到達したタイミングで、電磁ソレノイドへの電
圧が遮断される。そのため、吸入行程においては、電磁
スピル弁25が開弁された状態となり、燃料タンクから
フィードポンプによって汲み上げられた燃料が燃料供給
通路24を通じて加圧室14内に吸入される。
り返し行われて、高圧燃料通路26から燃料分配管内へ
と、電磁スピル弁25の開閉タイミングの制御を通じて
調量された高圧燃料が吐出される。
においては、図1及び図2に示すように、前記シリンダ
13の下端外部にシール部材28が配設され、このシー
ル部材28によってシリンダ13とリフタ18との間が
シールされている。これにより、加圧室14内からシリ
ンダ13のプランジャ摺動孔13aとプランジャ17の
外周面との間のクリアランスを介してリークする燃料
と、リフタ18を潤滑する潤滑油との混入が防止される
ようになっている。
筒状の金属管部29とその内面に被覆形成されたゴム材
30とから構成され、そのゴム材30の上端には金属管
部29の外周側に向かって折返部30aが形成されてい
る。ゴム材30の下端縁には円環状をなすリップ部31
が形成され、このリップ部31には上下方向に間隔をお
いて位置する上リップ31a及び下リップ31bが設け
られている。
9の上端部が、前記シリンダ13の下端外周に直接圧入
されることなく、シリンダ13とは別体の取付部材19
の内周に嵌入接合されている。この状態で、取付部材1
9がプランジャ17に挿通されて、ハウジング12とブ
ラケット15との間でシリンダ13に共締めされること
により、シール部材28がシリンダ13の下端外部に取
付配置されている。また、取付部材19がシリンダ13
に共締めされる際に、取付部材19のフランジ部19a
とシリンダ13との間にはOリング32が介装されてい
る。
シール部材28の取付状態において、そのリップ部31
がプランジャ17の外周面に摺動可能に接触されてい
る。従って、駆動カム23の回転に伴いリフタ18を介
してプランジャ17が軸線方向に往復移動される際に、
加圧室14内からプランジャ17の外周面に沿ってリー
クする燃料とリフタ18内の潤滑油とが、リップ部31
の上下両リップ31a,31bによって掻き切られて、
燃料と潤滑油との混入が防止される。
は、そのゴム材30の折返部30aが取付部材19の内
周面に接触されている。このため、シール部材28の金
属管部29の上端部が取付部材19に対して高精度に密
着嵌入されていなくても、その嵌入部からの燃料のリー
クがゴム材30の折返部30aによって確実に抑制され
る。さらに、取付部材19のフランジ部19aとシリン
ダ13との間にはOリング32が介装されているため、
そのシリンダ13と取付部材19との間からの燃料のリ
ークもOリング32によって確実に抑制される。
る。 (1)この高圧燃料ポンプ11においては、シリンダ1
3に往復摺動可能に嵌入されたプランジャ17がリフタ
18により駆動され、そのプランジャ17の往復動によ
って加圧室14の容積が変化されて、燃料が加圧される
ようになっている。また、シリンダ13の外部にはシー
ル部材28が設けられ、そのシール部材28によりシリ
ンダ13とリフタ18との間がシールされて、加圧室1
4からリークする燃料とリフタ18を潤滑する潤滑油と
の混入が防止されるようになっている。そして、前記シ
ール部材28がシリンダ13とは別体の取付部材19に
接合され、この取付部材19がプランジャ17に挿通さ
れてシリンダ13に共締めされることにより、シール部
材28がシリンダ13の外部に取付配置されている。こ
のため、シール部材28を取付部材19に接合した状態
で、その取付部材19をプランジャ17に挿通してシリ
ンダ13に共締めすることにより、シリンダ13にシー
ル部材28の圧入荷重が掛かることがなく、シール部材
28をシリンダ13の外部に取付配置することができ
る。よって、従来構成のようにシリンダ13にシール部
材28の圧入荷重が掛かることで、シリンダ13の中心
のプランジャ摺動孔13aに歪みが生じるおそれを確実
に回避することができる。
る取付部材19をプランジャ17に挿通してシリンダ1
3に共締めする際に、その取付部材19をシリンダ13
の軸線と直交する方向に移動調整して、シール部材28
がプランジャ17に対して同軸上となるように容易に調
芯することができる。よって、従来構成のようにシリン
ダ13上にシール部材28を圧入固定するための突部
を、シリンダ13の中心のプランジャ摺動孔13aと同
軸上となるように高精度に形成する必要がなく、シリン
ダ13の加工を容易かつ安価に行うことができる。
は、シール部材28がシリンダ13の端部に直接圧入さ
れていないため、シール部材28の圧入不良や圧入部へ
の異物の噛み込み等により、圧入部にシール不良が生じ
ることはない。よって、シール不良となった圧入部から
燃料がリークするおそれを防止することができる。
は、シール部材28が金属管部29とその内面に被覆形
成されたゴム材30とからなり、金属管部29が加圧室
14からリークする燃料に直接触れないようになってい
る。このため、例えば含水燃料等の粗悪燃料の混入があ
った場合でも、シール部材28の金属管部29に錆が生
じるおそれを抑制することができる。
は、シール部材28を接合するための取付部材19が、
プランジャ17をリフタ18に押し付けるためのスプリ
ング21の受け部材を兼用するようになっている。この
ため、両部材を別々に設ける必要がなく、構造を簡略化
することができる。
形態を図3を参照して、前記第1実施形態と異なる点を
中心として説明する。
ル部材28の上端外周にフランジ部35が形成されてい
る。そして、このフランジ部35がプランジャ17に挿
通されて、ハウジング12とブラケット15との間でシ
リンダ13に共締めされることにより、シール部材28
がシリンダ13の下端外部に取付配置されている。ま
た、この実施形態では、シール部材28のフランジ部3
5の下面に円環状の受け部材36が接触配置され、この
受け部材36によりスプリング21の上端部が受け止め
られるようになっている。
施形態の(3)(4)記載の効果に加えて、以下のよう
な効果を得ることができる。 (6)この高圧燃料ポンプ11においては、シリンダ1
3に往復摺動可能に嵌入されたプランジャ17がリフタ
18により駆動され、そのプランジャ17の往復動によ
って加圧室14の容積が変化されて、燃料が加圧される
ようになっている。また、シリンダ13の外部にはシー
ル部材28が設けられ、そのシール部材28によりシリ
ンダ13とリフタ18との間がシールされて、加圧室1
4からリークする燃料とリフタ18を潤滑する潤滑油と
の混入が防止されるようになっている。そして、前記シ
ール部材28にフランジ部35が形成され、このフラン
ジ部35がプランジャ17に挿通されてシリンダ13に
共締めされることにより、シール部材28がシリンダ1
3の外部に取付配置されている。このため、シール部材
28に形成されたフランジ部35をプランジャ17に挿
通してシリンダ13に共締めすることにより、シリンダ
13にシール部材28の圧入荷重が掛かることがなく、
シール部材28をシリンダ13の外部に取付配置するこ
とができる。よって、前記第1実施形態における(1)
の効果と同様に、シール部材28の圧入荷重にてシリン
ダ13の中心のプランジャ摺動孔13aに歪みが生じる
おそれを確実に回避することができる。
フランジ部35をプランジャ17に挿通してシリンダ1
3に共締めする際に、そのフランジ部35をシリンダ1
3の軸線と直交する方向に移動調整して、シール部材2
8がプランジャ17に対して同軸上となるように容易に
調芯することができる。よって、前記第1実施形態にお
ける(2)の効果と同様に、シリンダ13の加工を容易
かつ安価に行うことができる。
うに変更してもよい。その場合にも、上記各実施形態と
同様、或いはそれに準じた効果を得ることができる。・
前記第1実施形態において、シール部材28のための取
付部材19をスプリング21の受け部材と兼用すること
なく、各別に設けるようにしてもよい。
程中の適宜なタイミングで電磁スピル弁25を閉弁する
ことで吐出量を調整する、いわゆるスピル方式の高圧燃
料ポンプ以外にも、例えば吸入行程中における電磁弁の
開弁期間を変更して、加圧室14への燃料の吸入量を調
量して燃料吐出量を調整する吸入調量方式の高圧燃料ポ
ンプのような他の方式の高圧燃料ポンプとして具体化し
てもよい。
燃料とは異なった流体を加圧するための高圧ポンプに具
体化してもよい。
ンプの断面構造を示す断面図。
ンプの部分断面構造を示す断面図。
造を示す断面図。
グ、13…シリンダ、13a…プランジャ摺動孔、14
…加圧室、15…ブラケット、16…ボルト、17…プ
ランジャ、18…リフタ(駆動部材)、19…取付部
材、21…スプリング、23…駆動カム、28…シール
部材、29…金属管部、30…ゴム材、31…リップ
部、35…フランジ部。
Claims (2)
- 【請求項1】シリンダに往復摺動可能に嵌入されるプラ
ンジャを駆動部材により駆動し、そのプランジャの往復
動によって加圧室の容積を変化させることで流体を加圧
する高圧ポンプであって、前記シリンダの外部にシール
部材を設け、そのシール部材により前記シリンダと駆動
部材との間をシールして、前記加圧室からリークする流
体と駆動部材を潤滑する潤滑油との混入を防止するよう
にした高圧ポンプにおいて、 前記シール部材をシリンダとは別体の取付部材に接合
し、この取付部材を前記プランジャに挿通してシリンダ
に共締めしたことを特徴とする高圧ポンプ。 - 【請求項2】シリンダに往復摺動可能に嵌入されるプラ
ンジャを駆動部材により駆動し、そのプランジャの往復
動によって加圧室の容積を変化させることで流体を加圧
する高圧ポンプであって、前記シリンダの外部にシール
部材を設け、そのシール部材により前記シリンダと駆動
部材との間をシールして、前記加圧室からリークする流
体と駆動部材を潤滑する潤滑油との混入を防止するよう
にした高圧ポンプにおいて、 前記シール部材にフランジ部を形成し、このフランジ部
を前記プランジャに挿通してシリンダに共締めしたこと
を特徴とする高圧ポンプ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116423A JP3884897B2 (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 高圧ポンプ |
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US09/836,774 US6530759B2 (en) | 2000-04-18 | 2001-04-18 | Reciprocating plunger pump with seal mounting support |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000116423A JP3884897B2 (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 高圧ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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