JP2008045508A - Electromagnetic fuel pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure excellent pump operation, while reducing the size and weight of a device, by minimizing a loss in magnetomotive force generated by an electromagnetic coil, in a plunger type electromagnetic fuel pump. <P>SOLUTION: This electromagnetic fuel pump 1 forcibly feeds fuel by reciprocatably sliding a plunger 3 arranged in a cylinder 4 and having the base end side energized by a return spring 41, by variation in magnetic force by current-carrying to the electromagnetic coil 5. A spring guide for holding the outer peripheral tip side of the return spring 41 by an inner peripheral surface of an insertion hole 3, is formed by arranging an insertion hole 35 for inserting the return spring 41 in the predetermined depth along the axis of the plunger 3 from a base end surface of its plunger 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料タンクに貯留した液体燃料を燃焼装置に送出する電磁燃料ポンプ、特にプランジャ式の電磁燃料ポンプに関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic fuel pump for sending liquid fuel stored in a fuel tank to a combustion apparatus, and more particularly to a plunger type electromagnetic fuel pump.

従来、石油ヒータやエンジン等の燃焼装置の燃料送出手段として燃料ポンプが用いられており、特に、例えば特開平５−７９４５２号公報や特開２００２−３９０６７号公報に記載されているように、リターンスプリングで付勢されているプランジャにかかる磁力を変動させて往復摺動させて燃料を加圧することにより燃料の安定的な送出および正確な流量制御を可能としているプランジャ式の電磁燃料ポンプがものが一般的であり、広く普及している。   Conventionally, a fuel pump has been used as a fuel delivery means of a combustion device such as an oil heater or an engine. In particular, as described in, for example, JP-A-5-79452 and JP-A-2002-39067, a return is used. There is a plunger type electromagnetic fuel pump that enables stable delivery of fuel and accurate flow rate control by changing the magnetic force applied to the plunger biased by a spring and reciprocatingly sliding to pressurize the fuel. It is common and widely used.

このプランジャ式の電磁燃料ポンプは、例えば、図３に示したエンジンにガソリン等の液体燃料を供給するために用いられる電磁燃料ポンプの縦断面図に示すように、シリンダ４内に摺動可能に配設した磁性体素材からなるプランジャ７を、電磁コイル５への通電による起磁力でリターンスプリング４３の付勢力に抗して後退させ、プランジャ７先端側に設けた逆止弁３２を開弁させてシリンダ４の基端に形成した吸込口４６からプランジャ７前方に形成した加圧室６内に燃料を導入するようになっている。   This plunger-type electromagnetic fuel pump is slidable in a cylinder 4 as shown in a longitudinal sectional view of an electromagnetic fuel pump used for supplying liquid fuel such as gasoline to the engine shown in FIG. The arranged plunger 7 made of a magnetic material is retracted against the urging force of the return spring 43 by the magnetomotive force generated by energizing the electromagnetic coil 5, and the check valve 32 provided on the distal end side of the plunger 7 is opened. Thus, fuel is introduced into a pressurizing chamber 6 formed in front of the plunger 7 from a suction port 46 formed at the base end of the cylinder 4.

そして、電磁コイル５への通電を減少または停止させることで、リターンスプリング４３の付勢力が優位となってプランジャ７が前進し、加圧室６内の燃料を加圧して加圧室６下流側の逆止弁３３を開弁させるものであり、これを繰り返すことにより、燃料をエンジンに向けてシリンダ４の基端に形成した吐出口４７から送出する。   Then, by reducing or stopping energization to the electromagnetic coil 5, the urging force of the return spring 43 is dominant and the plunger 7 moves forward to pressurize the fuel in the pressurizing chamber 6 to downstream the pressurizing chamber 6. The check valve 33 is opened. By repeating this, the fuel is sent to the engine from the discharge port 47 formed at the base end of the cylinder 4.

このように、電磁コイル５による起磁力が、太線矢印に示すように電磁コイル５の周囲に配置されたシリンダの一部を構成する管体４２，４２やコイルカバー８を構成する磁性体素材を通ってプランジャ７を通過することで、プランジャ７をリターンスプリング４３の付勢力に抗して基端方向に吸引し摺動させることにより駆動するものである。   As described above, the magnetomotive force generated by the electromagnetic coil 5 is made of the magnetic material constituting the tubular bodies 42 and 42 constituting the part of the cylinder disposed around the electromagnetic coil 5 and the coil cover 8 as indicated by the thick arrow. By passing through the plunger 7 through, the plunger 7 is driven by being sucked and slid in the proximal direction against the urging force of the return spring 43.

ところで、前記従来のプランジャ式の電磁燃料ポンプは、図４のプランジャ７基端側の拡大部分図に示すように、リターンスプリング４３の先端側を保持するためにプランジャ７の基端面から円環状に突設されたリターンスプリングガイド３６を、リターンスプリング４３の内周側に密着させてガイドするようになっている。そのため、非通電時に磁性体素材からなるプランジャ７とシリンダ４の磁性体部分となる管体４２との間に形成されるエアギャップＹが大きいものとなりやすいため、電磁コイル５から発生する起磁力の損失が大きい。従って、所望の磁力を確保する必要性から電磁燃料ポンプの小型・軽量化は容易ではなかった。   By the way, the conventional plunger type electromagnetic fuel pump has an annular shape from the base end surface of the plunger 7 in order to hold the front end side of the return spring 43 as shown in the enlarged partial view of the base end side of the plunger 7 in FIG. The projecting return spring guide 36 is guided in close contact with the inner peripheral side of the return spring 43. For this reason, the air gap Y formed between the plunger 7 made of a magnetic material and the tubular body 42 serving as the magnetic part of the cylinder 4 is likely to be large when the current is not energized. The loss is great. Therefore, it is not easy to reduce the size and weight of the electromagnetic fuel pump because of the necessity of securing a desired magnetic force.

また、シリンダ４内で中心軸線に沿って比較的長い距離を渡されるリターンスプリング４３は、リターンスプリングガイド３６によるガイド部分が短いことから、ポンプ作動時にリターンスプリング４３がシリンダ４内で撓んで付勢する方向が安定せず、プランジャ７のスムースな摺動を妨げて正確なポンプ動作が確保しにくい、という問題がある。
特開平５−７９４５２号公報 特開２００２−３９０６７号公報 Further, the return spring 43 which is passed a relatively long distance along the central axis in the cylinder 4 has a short guide portion by the return spring guide 36, and therefore the return spring 43 is bent and urged in the cylinder 4 when the pump is operated. There is a problem that the direction in which the pump 7 is operated is not stable, and the smooth sliding of the plunger 7 is hindered, and it is difficult to ensure an accurate pump operation.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-79452 JP 2002-39067 A

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、プランジャ式の電磁燃料ポンプにおいて、電磁コイルにより発生する起磁力の損失を最小限として装置の小型・軽量化を可能としながら、正確なポンプ動作を確保できるようにすることを課題とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and in a plunger-type electromagnetic fuel pump, the device can be reduced in size and weight while minimizing the loss of magnetomotive force generated by the electromagnetic coil. It is an object to ensure accurate pump operation.

前記課題を解決するためになされた本発明は、先端側に逆止弁を有する吐出口を有するとともに基端側に吸込口を有するシリンダ内に、逆止弁を有する燃料通路を軸心に沿って形成したプランジャを摺動可能に且つ基端側において前記シリンダとの間に配置したリターンスプリングにより先端側に付勢した状態で嵌挿するとともに、前記シリンダの外部に設けた電磁コイルへの通電による磁力の変動で往復動させて燃料を圧送する電磁燃料ポンプにおいて、前記プランジャの基端面に前記リターンスプリングを挿入するための挿入孔が前記プランジャの中心軸線に沿って所定深さで設けられており、この挿入孔の内周面を前記リターンスプリング外周先端側を保持するスプリングガイドとしたことを特徴とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. A fuel passage having a check valve is provided along a shaft center in a cylinder having a discharge port having a check valve on the distal end side and a suction port on the proximal end side. The plunger formed in this manner is slidably fitted and inserted in a state of being urged toward the distal end side by a return spring disposed between the cylinder and the base end side, and energized to an electromagnetic coil provided outside the cylinder In an electromagnetic fuel pump that reciprocates by a magnetic force variation due to the magnetic force, the insertion hole for inserting the return spring is provided at a predetermined depth along the central axis of the plunger at the base end surface of the plunger. In addition, the inner peripheral surface of the insertion hole is a spring guide that holds the outer peripheral distal end side of the return spring.

このように、従来のスプリングガイドのようにプランジャ基端面から円環状に突設させたリターンスプリング内周側を保持するものとは異なり、プランジャ基端面から穿設した挿入孔の内周面でリターンスプリング外周先端側を保持するようにしたことで、プランジャとこれを吸引するためのシリンダ側の磁性体部分との間に形成されるエアギャップを小さくして起磁力の損失を最小限とすることが容易になり、また、従来のスプリングガイドよりもリターンスプリングを保持するガイド部分を長くして安定的に保持できるようにすることも容易になる。   In this way, unlike the conventional spring guide that holds the return spring inner peripheral side projecting annularly from the plunger base end surface, the return is performed on the inner peripheral surface of the insertion hole drilled from the plunger base end surface. By holding the spring outer periphery tip side, the air gap formed between the plunger and the cylinder side magnetic body part that attracts the plunger is reduced to minimize the loss of magnetomotive force. In addition, the guide portion that holds the return spring can be made longer and more stable than the conventional spring guide.

また、この電磁燃料ポンプにおいて、シリンダ内部基端面から、リターンスプリングを挿入するための第２の挿入孔がシリンダの中心軸線に沿って所定深さで設けられており、その内周面がリターンスプリング外周基端側を保持するスプリングガイドとされているものとすれば、リターンスプリングの両端側が安定的に保持されるものとなる。   Further, in this electromagnetic fuel pump, a second insertion hole for inserting a return spring is provided at a predetermined depth along the center axis of the cylinder from the inner end surface of the cylinder, and the inner peripheral surface thereof is a return spring. If the spring guide is used to hold the outer peripheral base end side, both end sides of the return spring are stably held.

プランジャを付勢するリターンスプリングの外周先端側をプランジャに設けた挿入孔の内周面で保持するものとした本発明によると、プランジャ基端側とシリンダの磁性体部分とのエアギャップを縮小することができ、電磁コイルにより発生する起磁力の損失を最小限として装置の小型・軽量化が容易なものとなり、また、これによりリターンスプリングのガイド部分をより長くすることが可能となって、正確なポンプ動作を確保できるものである。   According to the present invention in which the outer peripheral front end side of the return spring that biases the plunger is held by the inner peripheral surface of the insertion hole provided in the plunger, the air gap between the plunger base end side and the magnetic body portion of the cylinder is reduced. This makes it easy to reduce the size and weight of the device by minimizing the loss of magnetomotive force generated by the electromagnetic coil, and this makes it possible to make the guide portion of the return spring longer and more accurate. It is possible to secure a proper pump operation.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本実施の形態の電磁燃料ポンプ１の縦断面図を示している。電磁燃料ポンプ１は、例えばガソリンエンジンの燃料供給システムに使用され、図示しない燃料タンクに貯留したガソリンである燃料を導入して圧送し、燃料配管を介してインジェクタよりエンジンに供給するものであり、所謂プランジャ式の電磁燃料ポンプと言われるものである。   FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of an electromagnetic fuel pump 1 of the present embodiment. The electromagnetic fuel pump 1 is used, for example, in a fuel supply system of a gasoline engine, and introduces fuel that is gasoline stored in a fuel tank (not shown) and pumps the fuel, and supplies the fuel from the injector to the engine via a fuel pipe. This is a so-called plunger type electromagnetic fuel pump.

そして、電磁燃料ポンプ１は、シリンダ４の周囲に電磁コイル５が設けられ、円筒状のプランジャ３がシリンダ４内で図中左右方向に摺動可能に内装されたものであり、プランジャ３の基端側にリターンスプリング４が圧縮した状態で配設されて、プランジャ３を図中左方向の下流側に向かって付勢している。   The electromagnetic fuel pump 1 is provided with an electromagnetic coil 5 around a cylinder 4, and a cylindrical plunger 3 is slidably mounted in the cylinder 4 in the left-right direction in the figure. The return spring 4 is disposed in a compressed state on the end side, and urges the plunger 3 toward the downstream side in the left direction in the figure.

プランジャ３にはその中心軸線に沿って燃料通路３８が貫通し、その先端側（図中左側）に逆止弁３２が配設されており、これよりも下流側に設けられたシリンダ４の燃料通路４２にも逆止弁３３が同様に設けられ、これら２つの逆止弁３２，３３間で加圧室６を形成するものであり、以上の構成は従来のプランジャ式電磁燃料ポンプと同様であって周知のものである。   A fuel passage 38 passes through the plunger 3 along the central axis thereof, and a check valve 32 is disposed on the tip side (left side in the figure), and the fuel of the cylinder 4 provided on the downstream side of this is provided. A check valve 33 is similarly provided in the passage 42, and the pressurizing chamber 6 is formed between the two check valves 32, 33. The above configuration is the same as that of a conventional plunger type electromagnetic fuel pump. It is well known.

そして、本実施の形態において、プランジャ３の基端面からその中心軸線に沿って所定深さで挿入孔３５が設けられ、その内周面がリターンスプリング４１の外周先端側を保持するスプリングガイドとされている点を特徴としている。   In the present embodiment, the insertion hole 35 is provided at a predetermined depth from the base end surface of the plunger 3 along the central axis thereof, and the inner peripheral surface thereof is a spring guide that holds the outer peripheral front end side of the return spring 41. It is characterized by that.

図２のプランジャ３基端側の拡大部分図を参照して、プランジャ３にはその中心軸線に一致して燃料通路３８が貫通しているが、その基端側をリターンスプリング４１の外径よりも僅かに大きな内径に拡大してこれを挿入可能な挿入孔３５が設けられている。   Referring to the enlarged partial view of the proximal end side of the plunger 3 in FIG. 2, the fuel passage 38 passes through the plunger 3 so as to coincide with the central axis thereof. In addition, an insertion hole 35 is provided through which the inner diameter can be enlarged and inserted.

そして、挿入孔３５にリターンスプリング４１の先端側が挿入され、挿入孔３５の底面で本来の燃料通路３８の内径との差により形成されるリング状の当たり面にリターンスプリング４１先端が当接し、磁気燃料ポンプ１の先端側に向かってプランジャ３を付勢している。   Then, the distal end side of the return spring 41 is inserted into the insertion hole 35, and the distal end of the return spring 41 comes into contact with a ring-shaped contact surface formed by a difference from the inner diameter of the original fuel passage 38 at the bottom surface of the insertion hole 35. The plunger 3 is urged toward the front end side of the fuel pump 1.

図２は電磁コイル５に通電する前の状態であり、磁性体素材からなるプランジャ３の基端側と、磁性体素材からなる管体４２との間に、磁力線の通過におけるエアギャップＸが形成されているが、図４に示した従来の電磁燃料ポンプ２におけるエアギャップＹよりその幅が顕著に小さくなっている。   FIG. 2 shows a state before the electromagnetic coil 5 is energized, and an air gap X is formed between the base end side of the plunger 3 made of a magnetic material and the tubular body 42 made of the magnetic material in the passage of magnetic field lines. However, the width is significantly smaller than the air gap Y in the conventional electromagnetic fuel pump 2 shown in FIG.

これは、従来例において、リターンスプリング４３がプランジャ７の基端面から円環状に突出したスプリングガイド３６の外周面でその内周側を保持されガイドされていた関係で、プランジャ３基端面がシリンダ４内で先端寄りに位置しエアギャップが大きくなっていたのに対し、本発明において、プランジャ３の基端面から設けた挿入孔３５にリターンスプリング４１先端側を所定深さで挿入し、挿入孔３５の内周面でリターンスプリング４１の外周側を保持しガイドするものとしたことにより、プランジャ３基端面が従来よりもシリンダ４内で基端寄りに位置してエアギャップを縮小できたことによるものである。   This is because, in the conventional example, the return spring 43 is held and guided by the outer peripheral surface of the spring guide 36 protruding in an annular shape from the base end surface of the plunger 7. In the present invention, the distal end side of the return spring 41 is inserted at a predetermined depth into the insertion hole 35 provided from the base end surface of the plunger 3. This is because the outer peripheral side of the return spring 41 is held and guided by the inner peripheral surface of the cylinder 3 so that the base end surface of the plunger 3 is located closer to the base end in the cylinder 4 than before and the air gap can be reduced. It is.

従って、電磁コイル５による起磁力の損失を最小に抑えることが容易になり、より軽量で小型の装置としても従来と同等以上のポンプ能力を発揮することができるものとなっている。   Therefore, it is easy to minimize the loss of magnetomotive force due to the electromagnetic coil 5, and even a lighter and smaller device can exhibit a pumping capability equivalent to or higher than that of the conventional one.

また、図に示すように挿入孔３５の内周面によるガイド部分が、従来例において円環状に突出したスプリングガイド３６によるガイド部分よりも大幅に長くなっており、ポンプ動作に伴って遠心方向にぶれるやすいリターンスプリング４１を安定的に保持して、プランジャ３を安定的に作動させやすいものとなり、正確なポンプ動作を確保しやすいものとなる。   Further, as shown in the figure, the guide portion formed by the inner peripheral surface of the insertion hole 35 is significantly longer than the guide portion formed by the spring guide 36 protruding in an annular shape in the conventional example, and in the centrifugal direction along with the pump operation. The return spring 41, which is likely to be shaken, is stably held, and the plunger 3 is easily operated stably, so that an accurate pump operation is easily secured.

さらに、図１に示すように、リターンスプリング４１の基端側が当接するシリンダ４の内部基端面からプランジャ３の挿入孔３５と同様に所定深さの挿入孔４５を設け、これにリターンスプリング４１の基端部を挿入してその内周面で外周基端側を保持するようにとしたことで、リターンスプリング４１の両端側が所定の深さでガイドされ、プランジャの動きが一層安定するものとなり、より正確なポンプ動作を確保できるものとなる。   Further, as shown in FIG. 1, an insertion hole 45 having a predetermined depth is provided from the inner base end face of the cylinder 4 with which the base end side of the return spring 41 abuts in the same manner as the insertion hole 35 of the plunger 3. By inserting the base end portion and holding the outer peripheral base end side on the inner peripheral surface thereof, both end sides of the return spring 41 are guided at a predetermined depth, and the movement of the plunger becomes more stable, More accurate pump operation can be ensured.

以上、述べたように、プランジャ式の電磁燃料ポンプにおいて、本発明により電磁コイルにより発生する起磁力の損失を最小限とすることができ、装置の小型・軽量化を可能としながら正確なポンプ動作を確保することができるものである。   As described above, in the plunger type electromagnetic fuel pump, the loss of magnetomotive force generated by the electromagnetic coil according to the present invention can be minimized, and an accurate pump operation can be achieved while making the device smaller and lighter. Can be secured.

本発明の実施の形態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of this invention. 図１のプランジャ基端側の拡大部分図。FIG. 2 is an enlarged partial view of a plunger proximal end side in FIG. 1. 従来例を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a prior art example. 図３のプランジャ基端側の拡大部分図。FIG. 4 is an enlarged partial view of a plunger proximal end side in FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電磁燃料ポンプ、３ プランジャ、４ シリンダ、５ 電磁コイル、６ 加圧室、３２，３３ 逆止弁、３５，４５ 挿入孔、３８ 燃料通路、４１ リターンスプリング、４２ 管体
1 Electromagnetic fuel pump, 3 Plunger, 4 Cylinder, 5 Electromagnetic coil, 6 Pressure chamber, 32, 33 Check valve, 35, 45 Insertion hole, 38 Fuel passage, 41 Return spring, 42 Tube

Claims (2)

先端側に逆止弁を有する吐出口を有するとともに基端側に吸込口を有するシリンダ内に、逆止弁を有する燃料通路を軸心に沿って形成したプランジャを摺動可能に且つ基端側において前記シリンダとの間に配置したリターンスプリングにより先端側に付勢した状態で嵌挿するとともに、前記シリンダの外部に設けた電磁コイルへの通電による磁力の変動で往復動させて燃料を圧送する電磁燃料ポンプにおいて、前記プランジャの基端面に前記リターンスプリングを挿入するための挿入孔が前記プランジャの中心軸線に沿って所定深さで設けられており、この挿入孔の内周面を前記リターンスプリング外周先端側を保持するスプリングガイドとしたことを特徴とする電磁燃料ポンプ。   In the cylinder having a discharge port having a check valve on the distal end side and a suction port on the proximal end side, a plunger having a fuel passage having a check valve formed along the axis is slidable and the proximal end side And is inserted into the cylinder while being urged toward the front end by a return spring disposed between the cylinder and the cylinder and is reciprocated by a change in magnetic force caused by energization of an electromagnetic coil provided outside the cylinder to pump fuel. In the electromagnetic fuel pump, an insertion hole for inserting the return spring is provided in the base end surface of the plunger at a predetermined depth along the central axis of the plunger, and an inner peripheral surface of the insertion hole is formed on the return spring. An electromagnetic fuel pump characterized by being a spring guide for holding the outer peripheral tip side. 前記シリンダの内部基端面に、前記リターンスプリングを挿入するための第２の挿入孔が前記シリンダの中心軸線に沿って所定深さで設けられており、前記第２の挿入孔の内周面を前記リターンスプリング外周基端側を保持するスプリングガイドとしたことを特徴とする請求項１に記載した電磁燃料ポンプ。
A second insertion hole for inserting the return spring is provided in the inner base end surface of the cylinder at a predetermined depth along the center axis of the cylinder, and an inner peripheral surface of the second insertion hole is formed. 2. The electromagnetic fuel pump according to claim 1, wherein the return spring has a spring guide for holding the outer peripheral proximal end side.
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