JP2008088841A

JP2008088841A - サプライポンプ

Info

Publication number: JP2008088841A
Application number: JP2006268137A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kon; 甲一近
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】吐出圧を高圧にしても、プランジャ６とシリンダボディ５との間の焼付きを緩和できるサプライポンプ１を提供することにある。
【解決手段】サプライポンプ１によれば、環状路２９を形成するシリンダボディ５の壁面が凹凸状に加工されてフィン３０をなす。環状路２９を流れる燃料は低温低圧なので、プランジャ６とシリンダボディ５との摺動により生じる発熱（摺動熱）の放熱先として有効に利用することができる。そこで、環状路２９を形成するシリンダボディ５の壁面を放熱面として有効に機能させるため、この壁面を凹凸状に加工してフィン３０を設け、摺動熱の放熱面積を拡大する。この結果、摺動熱の放熱能力が増加するので、吐出圧を高圧にしてもプランジャ６とシリンダボディ５との間の焼付きを緩和できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに燃料を供給するサプライポンプに関する。

従来から、サプライポンプ１００は、図５に示すように、エンジン（図示せず）により駆動されるカム機構１０１と、一端部が燃料の加圧室１０２をなすシリンダ１０３を有するシリンダボディ１０４と、シリンダ１０３に収容されてシリンダボディ１０４に摺動自在に支持されるプランジャ１０５とを備える。そして、サプライポンプ１００は、プランジャ１０５をカム機構１０１により駆動して一端側に変位させることで、加圧室１０２の燃料を加圧して吐出弁１０６から吐出させる（例えば、特許文献１参照）。

近年、サプライポンプ１００の吐出圧に対し高圧化の要求が高まっているが、吐出圧が高圧になるほど、プランジャ１０５とシリンダボディ１０４との摩擦が激しくなり、焼付きの問題が顕著になる。
特開昭６４−７３１６６号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、吐出圧を高圧にしても、プランジャとシリンダボディとの間の焼付きを緩和できるサプライポンプを提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のサプライポンプは、エンジンにより駆動されるカム機構と、一端部が燃料の加圧室をなすシリンダを有するシリンダボディと、シリンダに収容されてシリンダボディに摺動自在に支持されるプランジャとを備え、プランジャをカム機構により駆動して一端側に変位させ、加圧室の燃料を加圧する。そして、このサプライポンプによれば、シリンダボディは、加圧室に燃料を導く燃料流路を有し、燃料流路を形成するシリンダボディの壁面の一部は、凹凸状に加工されている。

プランジャとシリンダボディとの摺動により生じる発熱（以下、「摺動熱」と呼ぶ）は、シリンダボディを介して低温の領域に逃すことができる。ここで、シリンダボディには、加圧室に導かれる燃料が流れる燃料流路が設けられているが、加圧室流入前の燃料は低圧低温で、かつ低温の状態で連続的に供給されるため、摺動熱の放熱先として有効に利用できる。そこで、この燃料流路を形成するシリンダボディの壁面を放熱面として有効に機能させるため、この壁面の一部を凹凸状に加工し摺動熱の放熱面積を拡大する。この結果、摺動熱の放熱能力が増加するので、吐出圧を高圧にしても、プランジャとシリンダボディとの間の焼付きを緩和できる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のサプライポンプによれば、燃料流路の一部は、シリンダの周囲に環状に設けられた環状路であり、環状路を形成するシリンダボディの壁面が凹凸状に加工されている。
これにより、環状路は摺動熱の発生部位を包囲するように設けられるので、極めて効率的に摺動熱を燃料流路の燃料に放熱することができる。

最良の形態１のサプライポンプは、エンジンにより駆動されるカム機構と、一端部が燃料の加圧室をなすシリンダを有するシリンダボディと、シリンダに収容されてシリンダボディに摺動自在に支持されるプランジャとを備え、プランジャをカム機構により駆動して一端側に変位させ、加圧室の燃料を加圧する。そして、このサプライポンプによれば、シリンダボディは、加圧室に燃料を導く燃料流路を有し、燃料流路を形成するシリンダボディの壁面の一部は、凹凸状に加工されている。
また、燃料流路の一部は、シリンダの周囲に環状に設けられた環状路であり、環状路を形成するシリンダボディの壁面が凹凸状に加工されている。

〔実施例１の構成〕
実施例１のサプライポンプ１の構成を、図１ないし図３を用いて説明する。
サプライポンプ１は、エンジン（図示せず）により駆動されるカム機構２と、一端部が燃料の加圧室３をなすシリンダ４を有するシリンダボディ５と、シリンダ４に収容されてシリンダボディ５に摺動自在に支持されるプランジャ６とを備え、プランジャ６をカム機構２により駆動して一端側に変位させ、加圧室３の燃料を加圧するものである。

そして、加圧された燃料は、例えば、コモンレール（図示せず）に供給されて高圧状態で蓄圧され、さらにコモンレールからインジェクタ（図示せず）に供給されてエンジンの気筒内に噴射される。なお、サプライポンプ１やインジェクタ等の駆動制御は、所定の電子制御装置（ＥＣＵ：図示せず）により実行される。

カム機構２は、エンジンにより回転駆動されるカムシャフト９、カムシャフト９に一体的に設けられたカム１０等により構成される。そして、カムシャフト９は、所定のハウジング（ポンプハウジング１１とする）に軸支され、カム１０は、ポンプハウジング１１に設けられたカム室１２に収容されている。

なお、サプライポンプ１は、シリンダボディ５およびプランジャ６の組合せが２組づつ互いに並列に、かつカムシャフト９に対して垂直となるように配置され、２つの加圧室３を形成する列型のポンプである。そして、サプライポンプ１は、２つのカム１０により、２つの加圧室３から交互に燃料を吐出できるように設けられている。

また、ポンプハウジング１１には、カムシャフト９から回転力を得て駆動されるフィードポンプ１５が組み付けられている。このフィードポンプ１５は、燃料タンク（図示せず）から燃料を吸引して加圧室３に向けて吐出するものである。さらに、ポンプハウジング１１には、フィードポンプ１５から吐出された燃料を加圧室３に導くための導入管１６が組み付けられている。

また、カム機構２とプランジャ６との間には、カム１０の回転運動を直線運動に変換してプランジャ６に伝達する駆動力伝達機構１８が存在する。駆動力伝達機構１８は、カム１０に当接しカム１０の回転に従って回転するローラ１９、ローラ１９を回転自在に収容するとともにプランジャ６の他端に当接するタペット２０、タペット２０に軸支されローラ１９の回転軸をなすローラピン２１、ローラ１９とローラピン２１との間に介在するブッシュ２２等により構成される。

そして、駆動力伝達機構１８は、カム１０の回転に従い一体となって直線運動を行い、プランジャ６に駆動力を伝達する。なお、プランジャ６は、他端に連結されたシート２５を介してスプリング２６により他端側に付勢され、この付勢力によりタペット２０に当接している。

シリンダボディ５は、ポンプハウジング１１に組み付けられ、ポンプハウジング１１との間に、駆動力伝達機構１８やスプリング２６等を収容するタペット室２８、および導入管１６から燃料が流れ込む環状の燃料流路（環状路２９とする）を形成する。そして、環状路２９を形成するシリンダボディ５の壁面が凹凸状に加工されてフィン３０をなす。フィン３０は、シリンダ４の周囲に、環状かつ等間隔に設けられている（図３参照）。また、シリンダボディ５には、加圧室３の一端を開閉する電磁弁３２、加圧室３で加圧された燃料をコモンレールに導くための導出管３３等が組み付けられている。

電磁弁３２は、ソレノイドコイル（図示せず）への通電により一端側に磁気吸引されるアーマチャ３５、アーマチャ３５を他端側に付勢するスプリング（図示せず）を有し、アーマチャ３５の他端に弁体３６を具備する。この弁体３６は、電磁弁３２のボディ３７に設けられた燃料流路３８を加圧室３に対して開閉するものである。すなわち、弁体３６が一端側に変位して弁座部３９に着座すると、加圧室３は燃料流路３８に対して閉鎖され、弁体３６が他端側に変位して弁座部３９から離座すると、加圧室３は燃料流路３８に対して開放される。

なお、燃料流路３８は、シリンダボディ５に設けられた燃料流路４２を通じて環状路２９に連通している。このため、フィードポンプ１５から吐出された燃料は、電磁弁３２が開弁すると、導入管１６から環状路２９および燃料流路４２、３８に流入しさらに加圧室３に流入する。

導出管３３は、内部に燃料流路４４を形成し、燃料流路４４を開閉する弁体４５、および燃料流路４４を閉鎖する方向に弁体４５を付勢するスプリング４６を有する。そして、導出管３３は、加圧室３に開口する燃料流路４７に燃料流路４４が連通するようにシリンダボディ５に組み付けられる。そして、加圧室３の燃料の圧力がスプリング４６による付勢圧よりも強くなると、弁体４５が燃料流路４４を開放する方向に変位して燃料流路４４が開放される。この結果、加圧室３の燃料は、導出管３３を介して吐出されコモンレールに導かれる。

次に、実施例１のサプライポンプ１の作動を、図１および図２に基づいて説明する。
エンジンによりカム機構２が駆動されると、カム１０の外周面形状に応じてローラ１９が回転しながらシリンダ４の軸方向に直線往復運動し、これに伴い、タペット２０およびプランジャ６もシリンダ４の軸方向に直線往復運動する。

この結果、加圧室３の容積がプランジャ６の一端により拡縮され、加圧室３の燃料は、加圧室３と燃料流路３８との間で流出入を繰り返す。そして、プランジャ６が一端側に向けて変位し加圧室３の容積が縮小しているときに、電磁弁３２が作動し弁体３６が弁座部３９に着座すると、加圧室３が燃料流路３８に対して閉鎖されるので、加圧室３の燃料が加圧される。これにより、加圧室３の燃料圧がスプリング４６による付勢圧よりも強くなり、弁体４５が燃料流路４４を開放する方向に変位して燃料流路４４が開放されるので、加圧室３の燃料がコモンレールへ吐出される。

やがて、電磁弁３２が作動を停止し弁体３６が弁座部３９から離座すると、加圧室３が燃料流路３８に対して開放されるので、加圧室３の燃料は加圧されなくなる。これにより、加圧室３の燃料圧がスプリング４６による付勢圧よりも弱くなり、弁体４５が燃料流路４４を閉鎖する方向に変位して燃料流路４４が閉鎖されるので、加圧室３の燃料がコモンレールへ吐出されなくなる。
そして、ＥＣＵは、電磁弁３２の作動時期および作動期間を操作することにより、サプライポンプ１による吐出量やコモンレールの燃料圧を制御する。

〔実施例１の効果〕
実施例１のサプライポンプ１によれば、環状路２９を形成するシリンダボディ５の壁面が凹凸状に加工されてフィン３０をなす。
環状路２９を流れる燃料は低温低圧なので、プランジャ６とシリンダボディ５との摺動により生じる発熱（摺動熱）の放熱先として有効に利用することができる。そこで、環状路２９を形成するシリンダボディ５の壁面を放熱面として有効に機能させるため、この壁面を凹凸状に加工してフィン３０を設け、摺動熱の放熱面積を拡大する。この結果、摺動熱の放熱能力が増加するので、吐出圧を高圧にしてもプランジャ６とシリンダボディ５との間の焼付きを緩和できる。

また、フィン３０は、シリンダ４の周囲に環状かつ等間隔に設けられている。
環状路２９はプランジャ６とシリンダボディ５との摺接部を包囲するように設けられるので、極めて効率的に摺動熱を放熱することができる。

〔変形例〕
実施例１のサプライポンプ１によれば、環状路２９を形成するシリンダボディ５の壁面がフィン３０を形成しているが、図４に示すように、穴５０を設けることでシリンダボディ５の壁面を凹凸状に加工してもよい。
また、凹凸状の加工が施されるシリンダボディ５の壁面は、環状路２９を形成する壁面に限定されず、燃料流路４２の内周壁に凹凸状の加工を施しても摺動熱の放熱効果を高めることができる。

カムシャフトに垂直なサプライポンプの断面図である（実施例１）。カムシャフトに平行なサプライポンプの断面図である（実施例１）。図２のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。カムシャフトに垂直なサプライポンプの断面図である（変形例）。カムシャフトに垂直なサプライポンプの断面図である（従来例）。

符号の説明

１サプライポンプ
２カム機構
３加圧室
４シリンダ
５シリンダボディ
６プランジャ
２９環状路（燃料流路）
４２燃料流路

Claims

エンジンにより駆動されるカム機構と、
一端部が燃料の加圧室をなすシリンダを有するシリンダボディと、
前記シリンダに収容されて前記シリンダボディに摺動自在に支持されるプランジャとを備え、
前記プランジャを前記カム機構により駆動して一端側に変位させ、前記加圧室の燃料を加圧するサプライポンプにおいて、
前記シリンダボディは、前記加圧室に燃料を導く燃料流路を有し、
この燃料流路を形成する前記シリンダボディの壁面の一部は、凹凸状に加工されていることを特徴とするサプライポンプ。
請求項１に記載のサプライポンプにおいて、
前記燃料流路の一部は、前記シリンダの周囲に環状に設けられた環状路であり、
この環状路を形成する前記シリンダボディの壁面が凹凸状に加工されていることを特徴とするサプライポンプ。