JP2008128164A - 高圧燃料供給ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの温度上昇を抑え、燃料噴射効率の向上を図る。
【解決手段】バレル１１内に吸入された燃料を加圧して高圧燃料を出力するように構成された複数の高圧ポンプ部１Ａ〜１Ｄのそれぞれにおいて、高圧燃料の少なくとも一部によってプランジャ１２とバレル１１との間での燃料潤滑が行われるようになっている高圧燃料供給ポンプ１において、高圧ポンプ部１Ａ〜１Ｄのそれぞれが燃料潤滑のための高圧燃料によって生じたリーク燃料をバレル１１内から外部に取り出すためのリーク燃料取出部１６、２６、３６、４６を有しており、リーク燃料取出部１６、２６、３６、４６によって取り出されたリーク燃料を集めて燃料低圧側へ導びくための連結油路５０を設け、連結油路５０を介して、リーク燃料を燃料タンクに逃がすようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、高圧燃料供給ポンプに関するものである。

例えばコモンレールシステムに高圧燃料を供給する等の目的で従来から用いられてきている高圧燃料供給ポンプは、図６に示されるように、バレル１０１内に往復動可能に収容されているプランジャ１０２がカムシャフト１０３の回転に応じて往復動し、インレット・アウトレットバルブ１０４を介してバレル１０１内に供給される燃料を加圧し、これにより得られた高圧燃料がインレット・アウトレットバルブ１０４により外部に送り出される構成となっている。また、特許文献１には、リターン通路を２本有しており、そのうちの１本が燃料タンクに接続されている構成が開示されている。
特開平８−６８３７０号公報

図６に示す従来の高圧燃料ポンプにあっては、バレル１０１内で加圧された高圧燃料のうちバレル１０１の燃料潤滑のために使用された燃料の一部であるリーク燃料が通路１０５を通って再びバレル１０１に供給される構成となっているため、特に、吐出燃料量が少なくなるような運転状態にあっては、当該燃料の上記循環のためにバレル１０１及びプランジャ１０２の温度が上昇し、燃料噴射効率を低下させる大きな要因となっていた。一方、特許文献１に開示されている構成では、複数の高圧ポンプ部を有している構成の場合には、リーク燃料の処理のためのリターン通路の構成が複雑になり、コストを上昇させるという問題点を有している。

本発明の目的は、従来技術における上記の問題点を解決することができる高圧燃料供給ポンプを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、バレル内に吸入された燃料をプランジャによって加圧して高圧燃料を吐出するように構成された複数の高圧ポンプ部を有しており、前記複数の高圧ポンプ部のそれぞれにおいて前記高圧燃料の少なくとも一部によってプランジャとバレルの間での燃料潤滑が行われるようになっている高圧燃料供給ポンプにおいて、前記高圧ポンプ部のそれぞれが前記燃料潤滑のために生じたリーク燃料を前記バレル内から外部に取り出すためのリーク燃料取出部を有しており、各リーク燃料取出部によって取り出されたリーク燃料がリーク別送路によって燃料低圧側へ導かれるようになっていることを特徴とする高圧燃料供給ポンプが提案される。

本発明によれば、プランジャ−とバレルの間での燃料潤滑のために使用された燃料の一部であるリーク燃料がバレルに循環供給されることがなく、プランジャの温度上昇が抑えられ、簡単な構成で燃料噴射効率の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した高圧燃料供給ポンプの一実施形態の外観を概略的に示す図である。本実施の形態にあっては、高圧燃料供給ポンプ１は、ディーゼル機関用燃料噴射装置として用いられるコモンレールシステム（図示せず）のサプライポンプとして使用されるもので、本体２には、図示しないディーゼル機関からの回転駆動力により駆動されるカムシャフト（図２参照）により所定の位相差をもって駆動される第１高圧ポンプ部１Ａ〜第４高圧ポンプ部１Ｄまでの４つの高圧ポンプ部が設けられている。

図２は、第１高圧ポンプ部１Ａを説明するためのポンプ断面図である。以下、図２を参照して第１高圧ポンプ部１Ａについて詳しく説明するが、第２高圧ポンプ部１Ｂ〜第４高圧ポンプ部１Ｄの構成も、第１高圧ポンプ部１Ａの構成と同様である。

符号３で示されるのはポンプハウジングであり、ポンプハウジング３の共通基端部３Ｙは紙面と垂直な方向に軸線を有する略円筒状に形成され、共通基端部３Ｙ内にはカムシャフト４が同軸に配置されている。そして、ポンプハウジング３の共通基端部３Ｙには第１円筒部３Ａが一体に形成されており、第１円筒部３Ａ内に第１高圧ポンプ部１Ａの主要構造部が組み込まれている。

図２では示されていないが、共通基端部３Ｙには、第２高圧ポンプ部１Ｂ、第３高圧ポンプ部１Ｃ、第４高圧ポンプ部１Ｄのために、第２乃至第４円筒部３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが、第１円筒部３Ａと同様に一体に形成されており（図１参照）、第１高圧ポンプ部１Ａ乃至第４高圧ポンプ部１Ｄは、カムシャフト４によってそれぞれ位相差を持って駆動される構成となっている。

次に、第１高圧ポンプ部１Ａの構成について説明する。１１は第１円筒部３Ａ内に同軸に配設されたバレル、１２はバレル１１のプランジャ室１１Ａ内にその軸線に沿って往復動可能に設けられているプランジャであり、プランジャ１２はバレル１１の内壁面３Ａａに案内されて第１円筒部３Ａの軸線方向に運動可能なようになっている。プランジャ１２の基端部１２Ａは、スプリングシート１４ａを介して弾発ばね１４により移動案内部材１３に押し付けられている。移動案内部材１３には、支持棒１３Ａによって回転自在に嵌め合わされている回転ローラ１３Ｂが設けられている。バレル１１と移動案内部材１３との間に介装されている弾発ばね１４によって移動案内部材１３はカムシャフト４に向けて弾発付勢されていて、移動案内部材１３に上述の如くして設けられている回転ローラ１３Ｂがカムシャフト４に常時圧接されるようになっている。

この結果、図示しないディーゼル機関の回転力によりカムシャフト４が回転せしめられると、移動案内部材１３がカムシャフト４の回転に同期して往復動し、プランジャ１２をバレル１１内で往復動させることができる構成となっている。

外部の燃料タンク（図示せず）内の燃料は、プランジャ１２がカムシャフト４側に向けて後退したときに、燃料吸入路１７、１５Ｃ、１５Ｂを介してプランジャ室１１Ａ内に吸入される。この吸入された燃料はプランジャ１２がリフトした時に加圧され、高圧燃料が得られる。

符号１５で示されるのは、プランジャ室１１Ａから高圧燃料を取り出すため、バレル１１の先端部に固設されているインレット・アウトレットバルブ組立体である。インレット・アウトレットバルブ組立体１５のケーシング１５Ａ内には、通路１５Ｂと通路１５Ｃとが設けられており、プランジャ室１１Ａ内での燃料加圧によって得られた高圧燃料は、通路１５Ｂを通って弁本体１５Ｄから外部に吐出される。

一方、バレル１１には、バレル１１とプランジャ１２との間を燃料潤滑状態とするためにプランジャ室１１Ａ内に燃料を供給することによって生じたリーク燃料を外部に取り出すためのリーク燃料取出部１６が設けられている。本実施の形態では、リーク燃料取出部１６は、燃料リーク穴１６Ａと、燃料リーク穴１６Ａのプランジャ１２側の端部に設けられバレル内のリーク燃料を集めるための環状ポート１６Ｂと、燃料リーク穴１６Ａの他端部においてバレル１１の外周壁に形成された環状溝により形成されている環状のリーク別送油室１６Ｃとから構成されている。

図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３に示されているように、第２高圧ポンプ部１Ｂ〜第４高圧ポンプ部１Ｄにおいても、それぞれ、リーク燃料取出部１６と同様のリーク燃料取出部２６、３６、４６が設けられている。すなわち、リーク燃料取出部２６は、燃料リーク穴２６Ａと環状ポート２６Ｂとリーク別送油室２６Ｃとから構成されている。リーク燃料取出部３６は、燃料リーク穴３６Ａと環状ポート３６Ｂとリーク別送油室３６Ｃとから構成されている。リーク燃料取出部４６は、燃料リーク穴４６Ａと環状ポート４６Ｂとリーク別送油室４６Ｃとから構成されている。

そして、リーク別送油室１６Ｃ、２６Ｃ、３６Ｃ、４６Ｃは連結輸送路５０によって図示の如く相互に連結されている。連結輸送路５０は、各リーク燃料取出部１６、２６、３６、４６によって取り出されたリーク燃料を集めて燃料低圧側へ導びくためのリーク別送路となっている。したがって、各高圧ポンプ部のリーク燃料取出部１６、２６、３６、４６によって取り出された各リーク燃料は、対応するリーク別送油室１６Ｃ、２６Ｃ、３６Ｃ、４６Ｃから連結輸送路５０に送られ、燃料低圧側、例えば燃料タンクに別送される。

高圧燃料ポンプ１は以上のように構成されているので、バレルとプランジャ間での潤滑用の高圧燃料によって生じたリーク燃料は各高圧ポンプ部に設けられたリーク燃料取出部１６、２６、３６、４６を介して燃料タンク等の燃料低圧部へ送られる。この結果、プランジャ１１に供給される燃料の温度が高圧燃料のリークのために上昇することがなく、従来に比べて、燃料噴射効率を著しく改善することができる。

図３においては各リーク燃料が４つのリーク別送油室１６Ｃ、２６Ｃ，３６Ｃ、４６Ｃから連結輸送路５０を介して燃料タンクへ送られる場合が示されている。図４はこれを模式的に描いたものである。しかし、リーク燃料の逃がし方はこの構成に限らない。

図５はリーク燃料の逃がし方の他の例を示すもので、リーク燃料を、リーク別送油室１６Ｃ、２６Ｃ，３６Ｃ、４６Ｃを連結するとともに高圧ポンプ内の他のリターン通路に連結されている専用の逃がし通路７０を設けてこれにより逃がすようにした点で図４の構成と異なっている。この場合、高圧ポンプ外に新規配管を必要としない利点が得られる。なお、図４においては、連結輸送路５０がリーク別送油室１６Ｃ、２６Ｃ、３６Ｃ及び４６Ｃの中心を通る場合が示されているが、この構成は一例であり、必ずしも中心を通る必要はない。

本発明の一実施形態の概略外観図。 図１の第１高圧ポンプ部の断面図。 図１のＡ−Ａ線で断面して示すリーク燃料取出部を説明するための図。 本発明の実施の形態の変形例を説明するための図。 本発明の実施の形態の変形例を説明するための図。 従来の高圧燃料供給ポンプを説明するための図。

符号の説明

１ 高圧燃料供給ポンプ
１Ａ 第１高圧ポンプ部
１Ｂ 第２高圧ポンプ部
１Ｃ 第３高圧ポンプ部
１Ｄ 第４高圧ポンプ部
２ 本体
３ ポンプハウジング
３Ｙ 共通基端部
３Ａ 第１円筒部
３Ｂ 第２円筒部
３Ｃ 第３円筒部
３Ｄ 第４円筒部
４ カムシャフト
１１ バレル
１２ プランジャ
１３ 移動案内部材
１４ 弾発ばね
１５ インレット・アウトレットバルブ組立体
１６、２６、３６、４６ リーク燃料取出部
１６Ａ、２６Ａ、３６Ａ、４６Ａ 燃料リーク穴
１６Ｂ、２６Ｂ、３６Ｂ、４６Ｂ 環状ポート
１６Ｃ、２６Ｃ、３６Ｃ、４６Ｃ リーク別送油室
５０ 連結輸送路

Claims (1)

1. バレル内に吸入された燃料をプランジャによって加圧して高圧燃料を吐出するように構成された複数の高圧ポンプ部を有しており、前記複数の高圧ポンプ部のそれぞれにおいて前記高圧燃料の少なくとも一部によってプランジャとバレルの間での燃料潤滑が行われるようになっている高圧燃料供給ポンプにおいて、
   前記高圧ポンプ部のそれぞれが前記燃料潤滑のために生じたリーク燃料を前記バレル内から外部に取り出すためのリーク燃料取出部を有しており、
   各リーク燃料取出部によって取り出されたリーク燃料がリーク別送路によって燃料低圧側へ導かれるようになっている
   ことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

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