JP2003201934A - 内燃機関の燃料加圧ポンプ - Google Patents
内燃機関の燃料加圧ポンプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】リターンレス式の燃料供給装置において燃料加
圧ポンプのシール部材の耐久性を向上させる。 【解決手段】内燃機関の燃料加圧ポンプであって、シリ
ンダ部４１１と、該シリンダ部４１１に摺動可能に嵌合
され、その往復動によって前記シリンダ部４１１の一端
部に形成される加圧室４４２内の燃料を加圧するプラン
ジャ４５と、前記加圧室４４２に燃料を供給する燃料供
給通路４４３と、前記シリンダ部４４１と前記プランジ
ャ４５とが摺動する摺動部外の位置で、シリンダ内周面
（補助シリンダ４４７の内周面）とプランジャ４５の外
周面との間をシールするシール部材４８と、燃料溜り部
４４８と、該燃料溜り部４４８と前記燃料供給通路４４
３とを連通する連通路４５０と、を備えるよう構成し
た。
圧ポンプのシール部材の耐久性を向上させる。 【解決手段】内燃機関の燃料加圧ポンプであって、シリ
ンダ部４１１と、該シリンダ部４１１に摺動可能に嵌合
され、その往復動によって前記シリンダ部４１１の一端
部に形成される加圧室４４２内の燃料を加圧するプラン
ジャ４５と、前記加圧室４４２に燃料を供給する燃料供
給通路４４３と、前記シリンダ部４４１と前記プランジ
ャ４５とが摺動する摺動部外の位置で、シリンダ内周面
（補助シリンダ４４７の内周面）とプランジャ４５の外
周面との間をシールするシール部材４８と、燃料溜り部
４４８と、該燃料溜り部４４８と前記燃料供給通路４４
３とを連通する連通路４５０と、を備えるよう構成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料加
圧ポンプに関し、特に、燃料加圧ポンプ内に設けられ、
燃料の漏洩を防止するシール部材の耐久性を向上させる
技術に関する。
圧ポンプに関し、特に、燃料加圧ポンプ内に設けられ、
燃料の漏洩を防止するシール部材の耐久性を向上させる
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】筒内に燃料を直接噴射する筒内直噴式内
燃機関においては、燃料ポンプにより燃料タンクから燃
料噴射弁（インジェクタ）に圧送される燃料の圧力を十
分に高い圧力（例えば、５〜１５ＭＰａ）まで加圧する
必要があるため、カムシャフトに連結された機械式の燃
料加圧ポンプを併用するものが知られている。かかる燃
料加圧ポンプは、機関の吸・排気弁用のカムシャフトに
追加されたポンプ駆動用カムによってシリンダ内でプラ
ンジャを往復動作させ、シリンダ端部に形成される加圧
室の容積を変化させることにより燃料を加圧するのであ
る。
燃機関においては、燃料ポンプにより燃料タンクから燃
料噴射弁（インジェクタ）に圧送される燃料の圧力を十
分に高い圧力（例えば、５〜１５ＭＰａ）まで加圧する
必要があるため、カムシャフトに連結された機械式の燃
料加圧ポンプを併用するものが知られている。かかる燃
料加圧ポンプは、機関の吸・排気弁用のカムシャフトに
追加されたポンプ駆動用カムによってシリンダ内でプラ
ンジャを往復動作させ、シリンダ端部に形成される加圧
室の容積を変化させることにより燃料を加圧するのであ
る。
【０００３】この種の燃料加圧ポンプを備えた燃料供給
装置は、燃料の漏洩を防止するためのシール部材と余剰
燃料を燃料タンクへ戻すリターン通路を有しており、ま
た、前記シール部材がポンプ吐出行程中の圧力変動の影
響を直接受けないように、シール部材近傍に形成される
燃料溜り部と前記リターン通路とを連通させて加圧室か
らの圧力を逃がすようにしている。
装置は、燃料の漏洩を防止するためのシール部材と余剰
燃料を燃料タンクへ戻すリターン通路を有しており、ま
た、前記シール部材がポンプ吐出行程中の圧力変動の影
響を直接受けないように、シール部材近傍に形成される
燃料溜り部と前記リターン通路とを連通させて加圧室か
らの圧力を逃がすようにしている。
【０００４】一方、前記リターン通路を廃止したいわゆ
るリターンレス式の燃料供給装置も従来から提案されて
いる（特開２０００−１１０６８５号公報参照）。
るリターンレス式の燃料供給装置も従来から提案されて
いる（特開２０００−１１０６８５号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなリ
ターンレス式の燃料供給装置においては、リターン通路
を介して圧力を逃がす（開放する）ことができないた
め、ポンプ吐出行程中の圧力変動の影響をシール部材が
直接受けることになり、シール部材の耐久性が著しく低
下してしまうという問題がある。
ターンレス式の燃料供給装置においては、リターン通路
を介して圧力を逃がす（開放する）ことができないた
め、ポンプ吐出行程中の圧力変動の影響をシール部材が
直接受けることになり、シール部材の耐久性が著しく低
下してしまうという問題がある。
【０００６】また、前記シール部材近傍に形成される燃
料溜り部に燃料が循環せずに常時滞留することになるた
め、機関からの熱やプランジャの往復動に伴う摺動発熱
によって燃料温度が上昇し、シール部における潤滑液膜
厚さが小さくなってしまいシール部材の摩耗、熱劣化が
加速するという問題もある。そこで、本発明はこのよう
な問題に着目してなされたものであり、リターンレス式
の燃料供給装置においても、シール部材の耐久性を確保
して燃料の漏洩を確実に防止できる内燃機関の燃料加圧
ポンプを提供することを目的とする。
料溜り部に燃料が循環せずに常時滞留することになるた
め、機関からの熱やプランジャの往復動に伴う摺動発熱
によって燃料温度が上昇し、シール部における潤滑液膜
厚さが小さくなってしまいシール部材の摩耗、熱劣化が
加速するという問題もある。そこで、本発明はこのよう
な問題に着目してなされたものであり、リターンレス式
の燃料供給装置においても、シール部材の耐久性を確保
して燃料の漏洩を確実に防止できる内燃機関の燃料加圧
ポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る内燃機関の燃料加圧ポンプは、シリン
ダと、該シリンダに摺動可能に嵌合され、その往復動に
よって前記シリンダの一端部に形成される加圧室内の燃
料を加圧するプランジャと、前記加圧室に連通する燃料
供給通路及び燃料吐出通路と、前記シリンダと前記プラ
ンジャとが摺動する摺動部外の位置で、シリンダ内周面
とプランジャの外周面との間をシールするシール部材
と、前記シリンダ、前記プランジャ及び前記シール部材
によって形成される燃料溜り部と、該燃料溜り部と前記
燃料供給通路とを連通する連通路と、を備えることを特
徴とする。
め、本発明に係る内燃機関の燃料加圧ポンプは、シリン
ダと、該シリンダに摺動可能に嵌合され、その往復動に
よって前記シリンダの一端部に形成される加圧室内の燃
料を加圧するプランジャと、前記加圧室に連通する燃料
供給通路及び燃料吐出通路と、前記シリンダと前記プラ
ンジャとが摺動する摺動部外の位置で、シリンダ内周面
とプランジャの外周面との間をシールするシール部材
と、前記シリンダ、前記プランジャ及び前記シール部材
によって形成される燃料溜り部と、該燃料溜り部と前記
燃料供給通路とを連通する連通路と、を備えることを特
徴とする。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、前記シリン
ダと前記プランジャが摺動する摺動部で、シリンダとプ
ランジャとの嵌合隙間よりも大きな隙間を形成する第２
の燃料溜り部と、該第２の燃料溜り部と前記燃料供給通
路を連通する第２の連通路と、を更に備えることを特徴
とする。また、請求項３に係る発明は、前記第２の燃料
溜り部を前記シリンダの軸方向に複数備えることを特徴
とする。
ダと前記プランジャが摺動する摺動部で、シリンダとプ
ランジャとの嵌合隙間よりも大きな隙間を形成する第２
の燃料溜り部と、該第２の燃料溜り部と前記燃料供給通
路を連通する第２の連通路と、を更に備えることを特徴
とする。また、請求項３に係る発明は、前記第２の燃料
溜り部を前記シリンダの軸方向に複数備えることを特徴
とする。
【０００９】また、請求項４に係る発明は、前記燃料溜
り部と第２の燃料溜り部が、前記加圧室から離れるほど
その容積が大きく形成されることを特徴とする。また、
請求項５に係る発明は、前記燃料溜り部が、前記シール
部材の外径よりも大きな外径を有するよう形成されるこ
とを特徴とする。
り部と第２の燃料溜り部が、前記加圧室から離れるほど
その容積が大きく形成されることを特徴とする。また、
請求項５に係る発明は、前記燃料溜り部が、前記シール
部材の外径よりも大きな外径を有するよう形成されるこ
とを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の燃料加圧ポンプ
によれば、シール部材に対して加圧室側に形成される燃
料溜り部と、これと燃料供給通路を連通する連通路を備
えるので、リターン通路を有さない燃料加圧ポンプにお
いても、ポンプ吐出行程に発生する圧力を燃料供給通路
に開放することができ、シール部材に伝達される燃料圧
力の変動を抑制できる。これにより、シール部材の耐久
性を効果的に向上させることができ、より長い期間に亘
ってシール性を維持できる。
によれば、シール部材に対して加圧室側に形成される燃
料溜り部と、これと燃料供給通路を連通する連通路を備
えるので、リターン通路を有さない燃料加圧ポンプにお
いても、ポンプ吐出行程に発生する圧力を燃料供給通路
に開放することができ、シール部材に伝達される燃料圧
力の変動を抑制できる。これにより、シール部材の耐久
性を効果的に向上させることができ、より長い期間に亘
ってシール性を維持できる。
【００１１】また、前記燃料溜り部の燃料が前記燃料供
給通路を介して循環するため、燃料溜り部に燃料が滞留
するような事態を回避でき、燃料溜り部（すなわち、シ
ール部材近傍）の燃料の温度上昇によって生じるシール
部材の熱劣化や異常な摩耗を防止できる。請求項２に係
る発明によれば、シリンダとプランジャとが摺動する摺
動部に、シリンダとプランジャとの嵌合隙間よりも部分
的に大きな隙間を形成する第２の燃料溜り部と、これと
燃料供給通路を連通する第２の連通路を更に備えるの
で、前記燃料溜り部に加えて、かかる第２の燃料溜り部
を介しても、発生した圧力を燃料供給通路に開放できる
ので、前記シール部材への燃圧変動の伝達をより効果的
に抑制できる。
給通路を介して循環するため、燃料溜り部に燃料が滞留
するような事態を回避でき、燃料溜り部（すなわち、シ
ール部材近傍）の燃料の温度上昇によって生じるシール
部材の熱劣化や異常な摩耗を防止できる。請求項２に係
る発明によれば、シリンダとプランジャとが摺動する摺
動部に、シリンダとプランジャとの嵌合隙間よりも部分
的に大きな隙間を形成する第２の燃料溜り部と、これと
燃料供給通路を連通する第２の連通路を更に備えるの
で、前記燃料溜り部に加えて、かかる第２の燃料溜り部
を介しても、発生した圧力を燃料供給通路に開放できる
ので、前記シール部材への燃圧変動の伝達をより効果的
に抑制できる。
【００１２】請求項３に係る発明によれば、前記第２の
燃料溜り部をシリンダ軸方向に複数備えるので、各燃料
溜り部において、発生した圧力を燃料供給通路に開放で
きるので、前記シール部材への燃圧変動の伝達を更に効
果的に抑制できる。また、燃料加圧ポンプが機関のシリ
ンダヘッドに取り付けられる場合においては、該シリン
ダヘッドからの熱がポンプボディ（ポンプハウジング）
を介してシール部材へと伝達されることになるが、その
熱伝達経路となるポンプボディと燃料とが接触する面積
を増大させることになり、シール部材への機関からの熱
伝達についても効果的に抑制できる。
燃料溜り部をシリンダ軸方向に複数備えるので、各燃料
溜り部において、発生した圧力を燃料供給通路に開放で
きるので、前記シール部材への燃圧変動の伝達を更に効
果的に抑制できる。また、燃料加圧ポンプが機関のシリ
ンダヘッドに取り付けられる場合においては、該シリン
ダヘッドからの熱がポンプボディ（ポンプハウジング）
を介してシール部材へと伝達されることになるが、その
熱伝達経路となるポンプボディと燃料とが接触する面積
を増大させることになり、シール部材への機関からの熱
伝達についても効果的に抑制できる。
【００１３】請求項４に係る発明によれば、前記燃料溜
り部と第２の燃料溜り部は、機関に近い側の加圧室から
離れるほどその容積が大きく形成されるので、機関から
シール部材へと伝達される熱の冷却効果を向上させるこ
とができ、シール部材への機関からの熱伝達を更に効果
的に抑制できる。請求項５に係る発明によれば、前記燃
料溜り部が前記シール部材の外径よりも大きな外径を有
するよう形成されるので、シリンダとプランジャとの摺
動部長さを可能な限り確保してプランジャ倒れを防止す
ると共に、燃料溜り部の容積を増加させて前記シール部
材への燃料圧力変動の低減効果（ダンピング効果）及び
機関側から伝達される熱の冷却効果をより効果的に発揮
できる。
り部と第２の燃料溜り部は、機関に近い側の加圧室から
離れるほどその容積が大きく形成されるので、機関から
シール部材へと伝達される熱の冷却効果を向上させるこ
とができ、シール部材への機関からの熱伝達を更に効果
的に抑制できる。請求項５に係る発明によれば、前記燃
料溜り部が前記シール部材の外径よりも大きな外径を有
するよう形成されるので、シリンダとプランジャとの摺
動部長さを可能な限り確保してプランジャ倒れを防止す
ると共に、燃料溜り部の容積を増加させて前記シール部
材への燃料圧力変動の低減効果（ダンピング効果）及び
機関側から伝達される熱の冷却効果をより効果的に発揮
できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態
を示す内燃機関の燃料供給装置の概略構成図である。図
に示すように、この燃料供給装置１は、燃料タンク２
と、低圧燃料ポンプユニット３と、燃料加圧ポンプ４
と、インジェクタ５と、エンジンコントロールユニット
（ＥＣＵ）６と、を備えて構成される。なお、低圧燃料
ポンプユニット３と燃料加圧ポンプ４とは低圧燃料通路
７により接続されており、燃料加圧ポンプ４とインジェ
クタ５とは高圧燃料通路８により接続されている。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態
を示す内燃機関の燃料供給装置の概略構成図である。図
に示すように、この燃料供給装置１は、燃料タンク２
と、低圧燃料ポンプユニット３と、燃料加圧ポンプ４
と、インジェクタ５と、エンジンコントロールユニット
（ＥＣＵ）６と、を備えて構成される。なお、低圧燃料
ポンプユニット３と燃料加圧ポンプ４とは低圧燃料通路
７により接続されており、燃料加圧ポンプ４とインジェ
クタ５とは高圧燃料通路８により接続されている。
【００１５】前記低圧燃料ポンプユニット３は、燃料タ
ンク２内に設置され、フィードポンプ３１と、燃料フィ
ルタ３２と、低圧プレッシャーレギュレータ３３と、を
含んで構成されている。フィードポンプ３１は燃料タン
ク２内の燃料を吐出し、燃料フィルタ３２はフィードポ
ンプ３１により吐出された燃料をろ過する。また、低圧
プレッシャーレギュレータ３３は低圧燃料通路７にバイ
パスして設けられており、燃料の圧力を一定の低圧に調
整する。
ンク２内に設置され、フィードポンプ３１と、燃料フィ
ルタ３２と、低圧プレッシャーレギュレータ３３と、を
含んで構成されている。フィードポンプ３１は燃料タン
ク２内の燃料を吐出し、燃料フィルタ３２はフィードポ
ンプ３１により吐出された燃料をろ過する。また、低圧
プレッシャーレギュレータ３３は低圧燃料通路７にバイ
パスして設けられており、燃料の圧力を一定の低圧に調
整する。
【００１６】前記燃料加圧ポンプ４は、図１、２に示す
ように、ポンプ本体４１と、電磁制御弁４２と、吐出チ
ェック弁４３と、を含んで構成されている。ポンプ本体
４１は、機関（エンジン）のシリンダヘッド等に取り付
けられるポンプハウジング４４を有しており、該ポンプ
ハウジング４４には、円筒状のシリンダ４４１が形成さ
れている。
ように、ポンプ本体４１と、電磁制御弁４２と、吐出チ
ェック弁４３と、を含んで構成されている。ポンプ本体
４１は、機関（エンジン）のシリンダヘッド等に取り付
けられるポンプハウジング４４を有しており、該ポンプ
ハウジング４４には、円筒状のシリンダ４４１が形成さ
れている。
【００１７】このシリンダ４４１には、円柱状のプラン
ジャ４５が摺動可能に嵌合されており、シリンダ４４１
の上部（図で見て上側）の閉塞端の内壁面と該プランジ
ャ４５の頂面４５ａとによって加圧室４４２が画成され
る。前記プランジャ４５に接続するタペット４６は、リ
ターンスプリング４７によって、ポンプ駆動用カム９ａ
が形成された機関の吸・排気弁駆動用のカムシャフト９
側に常時付勢されており、該カムシャフト９が回転する
ことにより、プランジャ４５が矢印方向（Ｙ−Ｙ'）に
往復動して加圧室４４２内の燃料を加圧する。
ジャ４５が摺動可能に嵌合されており、シリンダ４４１
の上部（図で見て上側）の閉塞端の内壁面と該プランジ
ャ４５の頂面４５ａとによって加圧室４４２が画成され
る。前記プランジャ４５に接続するタペット４６は、リ
ターンスプリング４７によって、ポンプ駆動用カム９ａ
が形成された機関の吸・排気弁駆動用のカムシャフト９
側に常時付勢されており、該カムシャフト９が回転する
ことにより、プランジャ４５が矢印方向（Ｙ−Ｙ'）に
往復動して加圧室４４２内の燃料を加圧する。
【００１８】また、前記ポンプハウジング４４には、前
記低圧燃料通路７に接続する燃料供給通路４４３と前記
高圧燃料通路８に接続する燃料吐出通路４４４とが形成
されており、該燃料供給通路４４３及び燃料吐出通路４
４は、それぞれ連通部４４５、４４６により前記加圧室
４４２に連通している。前記燃料供給通路４４３と加圧
室４４２とを連通する連通部４４５は、前記電磁制御弁
４２により開閉される。すなわち、リターンスプリング
４２３の付勢力により弁体４２１が着座している閉弁状
態からソレノイド４２２に通電することにより弁体４２
１を前記付勢力に抗して移動させて開弁状態とする。
記低圧燃料通路７に接続する燃料供給通路４４３と前記
高圧燃料通路８に接続する燃料吐出通路４４４とが形成
されており、該燃料供給通路４４３及び燃料吐出通路４
４は、それぞれ連通部４４５、４４６により前記加圧室
４４２に連通している。前記燃料供給通路４４３と加圧
室４４２とを連通する連通部４４５は、前記電磁制御弁
４２により開閉される。すなわち、リターンスプリング
４２３の付勢力により弁体４２１が着座している閉弁状
態からソレノイド４２２に通電することにより弁体４２
１を前記付勢力に抗して移動させて開弁状態とする。
【００１９】また、前記燃料吐出通路４４４内には、該
燃料吐出通路４４４と加圧室４４２とを連通する連通部
４４６を開閉する吐出チェック弁４３が設けられてお
り、前記加圧室４４２内の燃圧が前記高圧燃料通路８内
の燃圧よりも高くなったときに開弁状態となる。更に、
前記シリンダ４４１の開放端側、すなわち、前記加圧室
４４２と反対側には、該シリンダ４４１よりも大きな径
を有し、かつ、シリンダ４４１と同軸の補助シリンダ４
４７が連続して形成されており、この補助シリンダ４４
７内にはシール部材４８が配設されている（なお、前記
シリンダ４４１と補助シリンダ４４７とを併せて、単に
シリンダと表現する場合もある）。
燃料吐出通路４４４と加圧室４４２とを連通する連通部
４４６を開閉する吐出チェック弁４３が設けられてお
り、前記加圧室４４２内の燃圧が前記高圧燃料通路８内
の燃圧よりも高くなったときに開弁状態となる。更に、
前記シリンダ４４１の開放端側、すなわち、前記加圧室
４４２と反対側には、該シリンダ４４１よりも大きな径
を有し、かつ、シリンダ４４１と同軸の補助シリンダ４
４７が連続して形成されており、この補助シリンダ４４
７内にはシール部材４８が配設されている（なお、前記
シリンダ４４１と補助シリンダ４４７とを併せて、単に
シリンダと表現する場合もある）。
【００２０】前記シール部材４８は、例えば、ゴム製の
シールリップ４８ａと該シールリップ４８ａが取り付け
られる支持部材４８ｂとからなり、支持部材４８ｂを前
記補助シリンダ４４７の内周面に対して固定し、シール
リップ４８ａを前記プランジャ４５の外周面に圧接させ
ることにより、シリンダ内周面（補助シリンダ４４７の
内周面）とプランジャ４５の外周面との間をシールし、
該シール部材４８よりも加圧室４４２側からの燃料の漏
洩を防止すると共に、カムシャフト９側からの潤滑油の
シリンダ４４１内への浸入を防止している。そして、図
に示すように、前記シリンダ４４１、プランジャ４５及
びシール部材４８によって燃料溜り部４４８が形成され
る。
シールリップ４８ａと該シールリップ４８ａが取り付け
られる支持部材４８ｂとからなり、支持部材４８ｂを前
記補助シリンダ４４７の内周面に対して固定し、シール
リップ４８ａを前記プランジャ４５の外周面に圧接させ
ることにより、シリンダ内周面（補助シリンダ４４７の
内周面）とプランジャ４５の外周面との間をシールし、
該シール部材４８よりも加圧室４４２側からの燃料の漏
洩を防止すると共に、カムシャフト９側からの潤滑油の
シリンダ４４１内への浸入を防止している。そして、図
に示すように、前記シリンダ４４１、プランジャ４５及
びシール部材４８によって燃料溜り部４４８が形成され
る。
【００２１】また、前記シリンダ４４１とプランジャ４
５が摺動する摺動部には、シリンダ４４１とプランジャ
４５の嵌合隙間よりも部分的に大きな隙間を有するよう
に第２の燃料溜り部４４９が形成されている。なお、か
かる第２の燃料溜り部４４９は、図３（ａ）に示すよう
に、シリンダ４４１側に設けた溝部４４１ａとプランジ
ャ４５の外周面によって形成するよう構成してもよく、
図３（ｂ）に示すように、プランジャ４５側に設けた溝
部４５ａとシリンダ４４１の内周壁によって形成するよ
う構成してもよい。更に、図３（ｃ）に示すように、シ
リンダ４４１、プランジャ４５双方に設けた溝部４４１
ａ、４５ａによって形成するよう構成してもよい。
５が摺動する摺動部には、シリンダ４４１とプランジャ
４５の嵌合隙間よりも部分的に大きな隙間を有するよう
に第２の燃料溜り部４４９が形成されている。なお、か
かる第２の燃料溜り部４４９は、図３（ａ）に示すよう
に、シリンダ４４１側に設けた溝部４４１ａとプランジ
ャ４５の外周面によって形成するよう構成してもよく、
図３（ｂ）に示すように、プランジャ４５側に設けた溝
部４５ａとシリンダ４４１の内周壁によって形成するよ
う構成してもよい。更に、図３（ｃ）に示すように、シ
リンダ４４１、プランジャ４５双方に設けた溝部４４１
ａ、４５ａによって形成するよう構成してもよい。
【００２２】そして、本実施形態の特徴的な構成とし
て、前記ポンプハウジング４４には、前記燃料溜り部４
４８と燃料供給通路４４３とを連通する第１の連通路４
５０及び前記第２の燃料溜り部４４９と燃料供給通路４
４３とを連通する第２の連通路４５１が形成されてい
る。前記インジェクタ５は、機関の各気筒に設けられて
おり、所定の噴射タイミングで送信されるパルス信号に
応じて開弁制御され、燃圧調整された燃料を各気筒の燃
焼室内に噴射供給する。なお、噴射されずに残った余剰
燃料は、リリーフ通路１０、リリーフバルブ１１を介し
て燃料タンク２に戻される。
て、前記ポンプハウジング４４には、前記燃料溜り部４
４８と燃料供給通路４４３とを連通する第１の連通路４
５０及び前記第２の燃料溜り部４４９と燃料供給通路４
４３とを連通する第２の連通路４５１が形成されてい
る。前記インジェクタ５は、機関の各気筒に設けられて
おり、所定の噴射タイミングで送信されるパルス信号に
応じて開弁制御され、燃圧調整された燃料を各気筒の燃
焼室内に噴射供給する。なお、噴射されずに残った余剰
燃料は、リリーフ通路１０、リリーフバルブ１１を介し
て燃料タンク２に戻される。
【００２３】前記エンジンコントロールユニット６は、
前記高圧燃料通路８に設けられた燃圧センサ１３を含む
各種センサからの入力信号に基づく所定の演算処理によ
り燃料噴射制御等の各種制御を実行する。従って、前記
フィードポンプ３１、電磁制御弁４２、インジェクタ５
は、エンジンコントロールユニット６からの制御信号に
よって駆動される。
前記高圧燃料通路８に設けられた燃圧センサ１３を含む
各種センサからの入力信号に基づく所定の演算処理によ
り燃料噴射制御等の各種制御を実行する。従って、前記
フィードポンプ３１、電磁制御弁４２、インジェクタ５
は、エンジンコントロールユニット６からの制御信号に
よって駆動される。
【００２４】次に、以上のように構成された燃料供給装
置の動作について説明する。燃料タンク２内の燃料は、
前記低圧燃料ポンプユニット３より低圧に調整されて低
圧燃料通路７に送り出される。前記カムシャフト９のプ
ロフィールによりプランジャ４５が下降（矢印Ｙ'方
向）する吸入行程では、前記電磁制御弁４２が開弁する
ように制御され、前記燃料供給通路４４３を介して加圧
室４４２内に低圧燃料が送り込まれる。このとき、加圧
室４４２内に送り込まれる燃圧よりも前記高圧燃料通路
８内の燃圧の方が高いため、吐出チェック弁４３は閉弁
状態となる。
置の動作について説明する。燃料タンク２内の燃料は、
前記低圧燃料ポンプユニット３より低圧に調整されて低
圧燃料通路７に送り出される。前記カムシャフト９のプ
ロフィールによりプランジャ４５が下降（矢印Ｙ'方
向）する吸入行程では、前記電磁制御弁４２が開弁する
ように制御され、前記燃料供給通路４４３を介して加圧
室４４２内に低圧燃料が送り込まれる。このとき、加圧
室４４２内に送り込まれる燃圧よりも前記高圧燃料通路
８内の燃圧の方が高いため、吐出チェック弁４３は閉弁
状態となる。
【００２５】一方、プランジャ４５が上昇（矢印Ｙ方
向）する吐出行程では、前記電磁制御弁４２が閉弁する
ように制御される（すなわち、電磁制御弁４２のソレノ
イド４２２への通電を停止する）。なお、電磁制御弁４
２の開弁時期を調節することにより燃料加圧ポンプ４か
ら吐出される燃料の量を調整する。そして、電磁制御弁
４２が閉弁した後は、プランジャ４５の上昇に伴い加圧
室４４２内の燃料が加圧されるため、吐出チェック弁４
３が開弁して高圧燃料が吐出され、高圧燃料通路８を介
してインジェクタ５に送られる。
向）する吐出行程では、前記電磁制御弁４２が閉弁する
ように制御される（すなわち、電磁制御弁４２のソレノ
イド４２２への通電を停止する）。なお、電磁制御弁４
２の開弁時期を調節することにより燃料加圧ポンプ４か
ら吐出される燃料の量を調整する。そして、電磁制御弁
４２が閉弁した後は、プランジャ４５の上昇に伴い加圧
室４４２内の燃料が加圧されるため、吐出チェック弁４
３が開弁して高圧燃料が吐出され、高圧燃料通路８を介
してインジェクタ５に送られる。
【００２６】かかる吐出行程において、前記加圧室４４
２内で発生する圧力（波）は、図４に示すように、シリ
ンダ４４１とプランジャ４５との嵌合隙間で形成される
オリフィスを通って、減衰されながらシール部材４８ま
で伝達される。なお、図４において、燃料供給通路４４
３（入口部）の燃圧がＰ１、加圧室４４２内の燃圧がＰ
２、第２の燃料溜り部４４９よりも加圧室４４２側のシ
リンダ４４１とプランジャ４５との摺動部（嵌合隙間
内）の燃圧がＰ３、第２の燃料溜り部４４９よりもカム
シャフト９側のシリンダ４４１とプランジャ４５との摺
動部（嵌合隙間内）の燃圧がＰ４、燃料溜り部４４８内
の燃圧がＰ５である。
２内で発生する圧力（波）は、図４に示すように、シリ
ンダ４４１とプランジャ４５との嵌合隙間で形成される
オリフィスを通って、減衰されながらシール部材４８ま
で伝達される。なお、図４において、燃料供給通路４４
３（入口部）の燃圧がＰ１、加圧室４４２内の燃圧がＰ
２、第２の燃料溜り部４４９よりも加圧室４４２側のシ
リンダ４４１とプランジャ４５との摺動部（嵌合隙間
内）の燃圧がＰ３、第２の燃料溜り部４４９よりもカム
シャフト９側のシリンダ４４１とプランジャ４５との摺
動部（嵌合隙間内）の燃圧がＰ４、燃料溜り部４４８内
の燃圧がＰ５である。
【００２７】ここで、本実施形態においては、上述した
ように、燃料溜り部４４８と燃料供給通路４４３とを連
通する第１の連通路４５０を備えるので、加圧室４４２
内で発生した圧力波が（低圧の）燃料供給通路４４３へ
と開放され、かかる第１の連通路４５０を備えずに燃料
溜り部４４８が閉塞端となっている場合（Ｐ４→Ｐ
５'）に比べ、圧力低減効果が大きい（Ｐ４→Ｐ５）。
ように、燃料溜り部４４８と燃料供給通路４４３とを連
通する第１の連通路４５０を備えるので、加圧室４４２
内で発生した圧力波が（低圧の）燃料供給通路４４３へ
と開放され、かかる第１の連通路４５０を備えずに燃料
溜り部４４８が閉塞端となっている場合（Ｐ４→Ｐ
５'）に比べ、圧力低減効果が大きい（Ｐ４→Ｐ５）。
【００２８】これにより、加圧室４２２内で発生する圧
力変動のシール部材４８への影響を効果的に抑制するこ
とができ、シール部材４８の耐久性を向上させることが
できる。なお、前記燃料溜り部４４８の容積を大きくす
ることで、ダンピング効果によって更に大きな圧力低減
効果を得ることが可能となる。この場合は、図５に示す
ように、燃料溜り部４４８の径Ｄをシール部材４８の外
径Ｄｓよりも大きくして容積を増やすようにする。この
ようにして燃料溜り部４４８の容積を増やせば、シリン
ダ４４１とプランジャ４５との摺動部長さＬを確保して
プランジャ４５倒れによるシリンダ４４１及びプランジ
ャ４５の摩耗等を防止しつつ、前記圧力低減効果を向上
させることができる。
力変動のシール部材４８への影響を効果的に抑制するこ
とができ、シール部材４８の耐久性を向上させることが
できる。なお、前記燃料溜り部４４８の容積を大きくす
ることで、ダンピング効果によって更に大きな圧力低減
効果を得ることが可能となる。この場合は、図５に示す
ように、燃料溜り部４４８の径Ｄをシール部材４８の外
径Ｄｓよりも大きくして容積を増やすようにする。この
ようにして燃料溜り部４４８の容積を増やせば、シリン
ダ４４１とプランジャ４５との摺動部長さＬを確保して
プランジャ４５倒れによるシリンダ４４１及びプランジ
ャ４５の摩耗等を防止しつつ、前記圧力低減効果を向上
させることができる。
【００２９】また、前記燃料溜り部４４８内の燃料が滞
留することなく循環するようになるので、シール部材４
８近傍における燃料温度の上昇を防止でき、燃料温度の
上昇に伴う不具合（シール部材４８の熱劣化、シールリ
ップ４８ａの異常摩耗等）を回避できる。更に、本実施
形態においては、シリンダ４４１とプランジャ４５との
摺動部に設けられる第２の燃料溜り部４４９と前記燃料
供給通路４４３とを連通する第２の連通路４５１を備え
るので、かかる部分においても前記圧力波が燃料供給通
路４４３に開放され、かかる第２の連通路４５１を備え
ない場合（Ｐ３→Ｐ４'）よりも圧力低減効果が大きい
（Ｐ３→Ｐ４）。
留することなく循環するようになるので、シール部材４
８近傍における燃料温度の上昇を防止でき、燃料温度の
上昇に伴う不具合（シール部材４８の熱劣化、シールリ
ップ４８ａの異常摩耗等）を回避できる。更に、本実施
形態においては、シリンダ４４１とプランジャ４５との
摺動部に設けられる第２の燃料溜り部４４９と前記燃料
供給通路４４３とを連通する第２の連通路４５１を備え
るので、かかる部分においても前記圧力波が燃料供給通
路４４３に開放され、かかる第２の連通路４５１を備え
ない場合（Ｐ３→Ｐ４'）よりも圧力低減効果が大きい
（Ｐ３→Ｐ４）。
【００３０】これにより、シール部材４８への前記圧力
変動の影響をより効果的に抑制することができ、シール
部材４８の耐久性を更に向上させることができる。な
お、以上の説明で用いた燃料加圧ポンプ４は、シリンダ
４４１、プランジャ４５及びシール部材４８で形成され
る燃料溜り部４４８の他に、シリンダ４４１とプランジ
ャ４５との摺動部に形成される第２の燃料溜り部４４９
を１つ有する構成のものであるが、図６に示すように、
シリンダ４４１とプランジャ４５との摺動部に、前記第
２の燃料溜り部を複数有する構成としてもよい。この場
合、各燃料溜り部（４４９ａ〜４４９ｃ）と燃料供給通
路４４３とを連通するように、それぞれの連通路（４５
１ａ〜４５１ｃ）が形成される。
変動の影響をより効果的に抑制することができ、シール
部材４８の耐久性を更に向上させることができる。な
お、以上の説明で用いた燃料加圧ポンプ４は、シリンダ
４４１、プランジャ４５及びシール部材４８で形成され
る燃料溜り部４４８の他に、シリンダ４４１とプランジ
ャ４５との摺動部に形成される第２の燃料溜り部４４９
を１つ有する構成のものであるが、図６に示すように、
シリンダ４４１とプランジャ４５との摺動部に、前記第
２の燃料溜り部を複数有する構成としてもよい。この場
合、各燃料溜り部（４４９ａ〜４４９ｃ）と燃料供給通
路４４３とを連通するように、それぞれの連通路（４５
１ａ〜４５１ｃ）が形成される。
【００３１】このようにすれば、前記圧力波が各燃料溜
り部（４４９ａ〜４４９ｃ）を介して燃料供給通路４４
３に開放されるので、前記圧力低減効果をより向上させ
ることができる。また、シリンダヘッド（図示省略）か
らの熱のシール部材４８への熱伝達経路となるポンプハ
ウジング４４が、燃料と接する面積を増加させることが
できるので、機関の熱に対する冷却効果が向上し、シー
ル部材４８の熱劣化を抑制できる。これにより、シール
部材４８の耐久性をより向上させることができる。
り部（４４９ａ〜４４９ｃ）を介して燃料供給通路４４
３に開放されるので、前記圧力低減効果をより向上させ
ることができる。また、シリンダヘッド（図示省略）か
らの熱のシール部材４８への熱伝達経路となるポンプハ
ウジング４４が、燃料と接する面積を増加させることが
できるので、機関の熱に対する冷却効果が向上し、シー
ル部材４８の熱劣化を抑制できる。これにより、シール
部材４８の耐久性をより向上させることができる。
【００３２】更に、図７に示すように、前記燃料溜り部
４４８及び複数の第２の燃料溜り部（４４９'ａ〜４４
９'ｃ）の容積を、加圧室４４２から離れるほど大きく
するようにしてもよい。なお、図７では、シリンダ４４
１側に設けた溝部４４１ａの溝深さｄを、加圧室４４２
から離れるほど大きくするようにしているが、これに限
られるものではなく、溝部４４１ａの幅ｗを、加圧室４
４２から離れるほど大きくするようにしてもよいし、ま
た、溝部をプランジャ４５側に設けるようにしてもよ
い。
４４８及び複数の第２の燃料溜り部（４４９'ａ〜４４
９'ｃ）の容積を、加圧室４４２から離れるほど大きく
するようにしてもよい。なお、図７では、シリンダ４４
１側に設けた溝部４４１ａの溝深さｄを、加圧室４４２
から離れるほど大きくするようにしているが、これに限
られるものではなく、溝部４４１ａの幅ｗを、加圧室４
４２から離れるほど大きくするようにしてもよいし、ま
た、溝部をプランジャ４５側に設けるようにしてもよ
い。
【００３３】このようにすれば、前記圧力低減効果及び
冷却効果を更に向上させることができ、シール部材４８
の耐久性を更に効果的に向上させることができる。
冷却効果を更に向上させることができ、シール部材４８
の耐久性を更に効果的に向上させることができる。
【図１】本発明の実施形態に係る燃料供給装置の概略構
成図である。
成図である。
【図２】図１に示す燃料供給装置を構成する燃料加圧ポ
ンプの断面図である。
ンプの断面図である。
【図３】シリンダとプランジャとの摺動部に形成される
第２の燃料溜り部を示す図である。
第２の燃料溜り部を示す図である。
【図４】燃料加圧ポンプ内の各部における燃圧を示す図
である。
である。
【図５】燃料溜り部の径Ｄをシール部材の外径Ｄｓより
大きくして容積を増やした燃料加圧ポンプの断面図であ
る。
大きくして容積を増やした燃料加圧ポンプの断面図であ
る。
【図６】第２の燃料溜り部を複数備える燃料加圧ポンプ
の断面図である。
の断面図である。
【図７】第２の燃料溜り部の容積が、加圧室から離れる
ほど大きくなる燃料加圧ポンプの断面図である。
ほど大きくなる燃料加圧ポンプの断面図である。
４ … 燃料加圧ポンプ
９ａ … ポンプ駆動用カム
４１ … ポンプ本体
４２ … 電磁制御弁
４３ … 吐出チェック弁
４５ … プランジャ
４８ … シール部材
４４１ … シリンダ
４４２ … 加圧室
４４３ … 燃料供給通路
４４８ … 燃料溜り部
４４９ … 第２の燃料溜り部
４５０ … 第１の連通路
４５１ … 第２の連通路
Claims (5)
- 【請求項１】シリンダと、 該シリンダに摺動可能に嵌合され、その往復動によって
前記シリンダの一端部に形成される加圧室内の燃料を加
圧するプランジャと、 前記加圧室に燃料を供給する燃料供給通路と、 前記シリンダと前記プランジャとが摺動する摺動部外の
位置で、シリンダ内周面とプランジャの外周面との間を
シールするシール部材と、 前記シリンダ、前記プランジャ及び前記シール部材によ
って形成される燃料溜り部と、 該燃料溜り部と前記燃料供給通路とを連通する連通路
と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃料加圧ポンプ。 - 【請求項２】前記シリンダと前記プランジャが摺動する
摺動部に、シリンダとプランジャとの嵌合隙間よりも部
分的に大きな隙間を形成する第２の燃料溜り部と、 該第２の燃料溜り部と前記燃料供給通路を連通する第２
の連通路と、 を更に備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関
の燃料加圧ポンプ。 - 【請求項３】前記第２の燃料溜り部を前記シリンダの軸
方向に複数備えることを特徴とする請求項２記載の内燃
機関の燃料加圧ポンプ。 - 【請求項４】前記燃料溜り部と第２の燃料溜り部は、前
記加圧室から離れるほどその容積が大きくなるよう形成
されることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の内
燃機関の燃料加圧ポンプ。 - 【請求項５】前記燃料溜り部は、前記シール部材の外径
よりも大きな外径を有するよう形成されることを特徴と
する請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の内燃
機関の燃料加圧ポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400183A JP3815324B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 内燃機関の燃料加圧ポンプ |
| EP20020026932 EP1323919B1 (en) | 2001-12-28 | 2002-12-03 | Fuel pump |
| DE60234240T DE60234240D1 (de) | 2001-12-28 | 2002-12-03 | Kraftstoffpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400183A JP3815324B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 内燃機関の燃料加圧ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003201934A true JP2003201934A (ja) | 2003-07-18 |
| JP3815324B2 JP3815324B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=19189581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001400183A Expired - Lifetime JP3815324B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 内燃機関の燃料加圧ポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1323919B1 (ja) |
| JP (1) | JP3815324B2 (ja) |
| DE (1) | DE60234240D1 (ja) |
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| JP2008274934A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Man Diesel Se | 燃料ポンプ |
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| KR20160037772A (ko) * | 2014-09-27 | 2016-04-06 | 만 디젤 앤 터보 에스이 | 연료 펌프 |
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|---|---|---|---|---|
| EP1517039A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-23 | Delphi Technologies, Inc. | Pump assembly |
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