JP2010163963A - Fuel injection pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel injection pump for an internal combustion engine.
従来の燃料噴射ポンプ100として、図4に示すように、プランジャ101、102の往復動により、フィードポンプ103によって送り出された燃料をシリンダ孔104、105内で加圧して、燃料吐出孔107から外部へ圧送するものがある。そして、このような燃料噴射ポンプ100では、シリンダボディ108にシリンダ孔104と燃料吐出孔107とが交差して設けられており、例えば、プランジャ101の往復方向(図示上下方向)と直交して燃料吐出孔107が形成されている。
As shown in FIG. 4, as a conventional
このため、プランジャ101の移動による燃料の加圧に伴い、シリンダ孔104内の温度が上昇することで、シリンダ孔104及び燃料吐出孔107が熱により径大側にひずみ、このひずみによりシリンダ孔104と燃料吐出孔107との交差部109に応力集中が生じる虞がある。尚、シリンダボディ110にもシリンダ孔105と交差する燃料噴射孔(図示せず)が設けられているため、シリンダボディ110に形成されたシリンダ孔105と燃料吐出孔(図示せず)との交差部にも同様に応力集中の虞がある。
For this reason, the temperature in the cylinder hole 104 rises with the pressurization of the fuel due to the movement of the
尚、燃料噴射ポンプ100に関連した冷却技術としては、燃料噴射ポンプ100の潤滑用作動油をエンジン冷却水により冷却するもの(特許文献1参照)、加圧前の燃料を電磁弁に導いて電磁弁の温度を下げるもの(特許文献2参照)がある。
しかし、前者の技術では、エンジン冷却水を用いるため構造が複雑且つ大掛りとなる。また、後者の技術でも電磁弁に加圧前の燃料を導くためにパイプを配設しなければならず構造が複雑となる。また、前者の技術でも後者の技術でも、上記した交差部109、及び、シリンダボディ110に形成されたシリンダ孔105と燃料吐出孔との交差部の熱ひずみによる応力集中を低減することはできない。
As a cooling technique related to the
However, in the former technique, the structure is complicated and large because engine cooling water is used. Even in the latter technique, a pipe must be disposed in order to introduce fuel before pressurization to the electromagnetic valve, resulting in a complicated structure. Furthermore, neither the former technique nor the latter technique can reduce the stress concentration due to thermal strain at the
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、プランジャによる燃料の圧送工程に発生する熱によって、シリンダ孔と燃料吐出孔とがひずむことによるシリンダ孔と燃料吐出孔との交差部の応力集中を低減することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cylinder hole and a fuel discharge due to the distortion of the cylinder hole and the fuel discharge hole due to heat generated in the fuel pumping process by the plunger. The purpose is to reduce the stress concentration at the intersection with the hole.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の燃料噴射ポンプは、シリンダ孔及びこのシリンダ孔に交差して連通する燃料吐出孔を有するハウジングと、シリンダ孔内を往復動することにより、シリンダ孔内に供給される燃料を加圧して圧送するプランジャとを備え、プランジャの往復動により加圧された燃料が燃料吐出孔から外部へ圧送される。
また、ハウジングには、加圧前の燃料をシリンダ孔に導入するための導入流路が形成されており、導入流路は、複数に分岐してシリンダ孔の周囲に配設されている。
[Means of Claim 1]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection pump comprising: a housing having a cylinder hole and a fuel discharge hole that communicates across the cylinder hole; and a fuel that is supplied into the cylinder hole by reciprocating in the cylinder hole. And a plunger that pressurizes and pressurizes, and the fuel pressurized by the reciprocating motion of the plunger is pumped out of the fuel discharge hole.
The housing is formed with an introduction channel for introducing fuel before pressurization into the cylinder hole, and the introduction channel is branched into a plurality and arranged around the cylinder hole.
これによれば、導入流路を複数に分岐させて加圧前の温度の低い燃料をハウジング内に流すことでハウジングを効率よく冷却することができる。このため、プランジャにより燃料が加圧されて圧送される工程(圧送工程)で発生する熱によるハウジングの温度上昇を抑制することができる。この結果、シリンダ孔及び燃料吐出孔の熱によるひずみ発生を抑えることができるので、シリンダ孔と燃料吐出孔との交差部の応力集中を低減することができる。
また、導入流路をハウジング冷却用の流路として兼ねているため構造が複雑にならず、ハウジング冷却のために別部材を要することもない。
According to this, the housing can be efficiently cooled by branching the introduction flow path into a plurality of parts and allowing the low-temperature fuel before pressurization to flow into the housing. For this reason, the temperature rise of the housing by the heat | fever which generate | occur | produces in the process (pumping process) by which a fuel is pressurized and pumped with a plunger can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of distortion due to the heat of the cylinder hole and the fuel discharge hole, thereby reducing the stress concentration at the intersection between the cylinder hole and the fuel discharge hole.
Further, since the introduction flow path also serves as the housing cooling flow path, the structure is not complicated, and no separate member is required for cooling the housing.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の燃料噴射ポンプでは、導入流路の少なくとも一部が、シリンダ孔と燃料吐出孔の交差部の近傍に形成される。
[Means of claim 2]
In the fuel injection pump according to
これによれば、シリンダ孔と燃料吐出孔との交差部を確実に冷却することで、シリンダ孔及び燃料吐出孔の熱による変形を防ぐことができる。このため、シリンダ孔と燃料吐出孔との交差部の応力集中を低減することができる。 According to this, it is possible to prevent the cylinder hole and the fuel discharge hole from being deformed by heat by reliably cooling the intersection of the cylinder hole and the fuel discharge hole. For this reason, the stress concentration at the intersection of the cylinder hole and the fuel discharge hole can be reduced.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の燃料噴射ポンプでは、導入流路が、シリンダ孔を囲むように形成された環状流路と、環状流路から分岐して環状流路をシリンダ孔へ連通させる放射流路とからなる。
[Means of claim 3]
In the fuel injection pump according to claim 3, the introduction flow path includes an annular flow path formed so as to surround the cylinder hole, and a radiation flow path branched from the annular flow path to communicate the annular flow path with the cylinder hole. Consists of.
これによれば、シリンダ孔をより効率よく導入流路を流れる加圧前の燃料によって冷却することができる。また、環状の環状流路と環状流路をシリンダ孔へ連通させる複数の流路でなる放射流路を介して加圧前の燃料がシリンダ孔内に供給されるため、加圧前の燃料は堰き止められることなく流れを形成することができる。このため、圧送工程で発生する熱の影響を受けることなく、冷却効率を向上することができる。 According to this, the cylinder hole can be cooled more efficiently by the fuel before pressurization flowing through the introduction flow path. In addition, since the fuel before pressurization is supplied into the cylinder hole through the annular annular channel and the radiation channel composed of a plurality of channels communicating the annular channel with the cylinder hole, the fuel before pressurization is A flow can be formed without being blocked. For this reason, the cooling efficiency can be improved without being affected by the heat generated in the pumping process.
本発明の燃料噴射ポンプは、シリンダ孔及びこのシリンダ孔に交差して連通する燃料吐出孔を有するハウジングと、シリンダ孔内を往復動することにより、シリンダ孔内に供給される燃料を加圧して圧送するプランジャとを備え、プランジャの往復動により加圧された燃料が燃料吐出孔から外部へ圧送される。
また、ハウジングには、加圧前の燃料をシリンダ孔に導入するための導入流路が形成されており、導入流路は、複数に分岐してシリンダ孔の周囲に配設されている。
The fuel injection pump of the present invention pressurizes the fuel supplied into the cylinder hole by reciprocating in the cylinder hole and the housing having the cylinder hole and the fuel discharge hole communicating with the cylinder hole. And a pressure-feeding plunger, and the fuel pressurized by the reciprocating motion of the plunger is pressure-fed from the fuel discharge hole to the outside.
The housing is formed with an introduction channel for introducing fuel before pressurization into the cylinder hole, and the introduction channel is branched into a plurality and arranged around the cylinder hole.
導入流路の少なくとも一部が、シリンダ孔と燃料吐出孔の交差部の近傍に形成される。
また、導入流路は、シリンダ孔を囲むように形成された環状流路と、環状流路から分岐して環状流路をシリンダ孔へ連通させる放射流路とからなる。
At least a part of the introduction flow path is formed in the vicinity of the intersection of the cylinder hole and the fuel discharge hole.
The introduction flow path includes an annular flow path formed so as to surround the cylinder hole, and a radiation flow path that branches from the annular flow path and communicates the annular flow path with the cylinder hole.
〔実施例1の構成〕
実施例1の燃料噴射ポンプ1の構成を、図1〜3を用いて説明する。
燃料噴射ポンプ1は、例えば、ディーゼル機関用の蓄圧式燃料噴射システムに用いられ、燃料を加圧してコモンレール2に供給するものである。そして、コモンレール2内に蓄圧された燃料はインジェクタ3によりエンジンの燃焼室に噴射される。
[Configuration of Example 1]
The structure of the fuel injection pump 1 of Example 1 is demonstrated using FIGS.
The
燃料噴射ポンプ1は、燃料タンク4から燃料を吸い上げるフィードポンプ7、フィードポンプ7により吸い上げられた燃料を加圧して圧送する圧送部8等がハウジング9内に内臓されて構成される。
The
フィードポンプ7は、例えば、周知のトロコイドポンプによって構成され、カムシャフト10に駆動されて、燃料タンク4より汲み上げた燃料をフィルタ13を通して吸引し、所定の圧力まで加圧して吐出する。尚、燃料経路の作図の都合上、図1及び2でフィードポンプ7は90度展開された形で開示されている。
The
圧送部8は、カムシャフト10の回転運動を往復運動に変換するカム手段(以下で詳述する)と、このカム手段の往復運動が伝達されるプランジャ14、15とを有する。
カム手段は、カムシャフト10に設けられた偏心カム18と、この偏心カム18の外周に相対回転自在に嵌合するリングカム19等により構成されている。
そして、リングカム19の上下対称位置に2本のプランジャ14、15が配設されており、プランジャ14、15は、それぞれスプリング20、21によりリングカム19の上下端面に押圧されている。
The
The cam means is composed of an
Two
カム手段は、カムシャフト10が回転すると、偏心カム18とリングカム19の回転によって回転運動が往復運動に変換され、その往復運動がプランジャ14、15に伝達される。
When the
ハウジング9は、カムシャフト10、リングカム19、およびフィードポンプ7を収容するハウジング本体24と、プランジャ14、15を往復動可能に収容するシリンダボディ25、26(ハウジング)とを有する。
シリンダボディ25は、図示上下方向に形成されたシリンダ孔27と、シリンダ孔27の上部にシリンダ孔27と直交して(図示左右方向)連通する第1燃料吐出孔28を有する。また、シリンダボディ26は、図示上下方向に形成されたシリンダ孔29と、シリンダ孔29と直交して連通する第2燃料吐出孔(図示せず)とを有する。
The
The
プランジャ14、15は、カム手段より往復運動が伝達されることでシリンダ孔27、29内を往復動し、シリンダ孔27、29内に燃料を吸入する吸入行程とシリンダ孔27、29内の燃料を加圧して圧送する圧送行程とを繰り返す。そして、シリンダ孔27の上部及びシリンダ孔29の下部は、燃料の加圧室として機能し、第1燃料吐出孔28及び第2燃料吐出孔は加圧室に連通して設けられている。
The
圧送部8において、プランジャ14、15の吸入行程(プランジャ14においては図示下方移動、プランジャ15においては上方移動に相当)によって、フィードポンプ7より吐出された燃料が吸入弁32、33を押し開いてシリンダ孔27、29内に吸入され、プランジャ14、15の圧送行程(プランジャ14においては図示上方移動、プランジャ15においては下方移動に相当)によって、シリンダ孔27、29の内部に吸入された燃料が加圧され、加圧された燃料は第1燃料吐出孔28を経て吐出弁34を押し開いてコモンレール2へ圧送される。
In the
ここで、吸入弁32、33は、燃料がフィードポンプ7側へ逆流するのを防止する逆止弁であり、吸入弁32はシリンダ孔27の上部、吸入弁33はシリンダ孔29の下部に配されるようにシリンダボディ25、26に装着されている。また、吐出弁34は、圧送された燃料がシリンダ孔27、29に逆流するのを防止する逆止弁であり、第1燃料吐出孔28を外部(コモンレール2側)に対して開閉可能に設けられている。
尚、第2燃料吐出孔も図示しない燃料配管により外部に開閉可能に連通している。
Here, the
The second fuel discharge hole is also communicated to the outside by a fuel pipe (not shown) so as to be opened and closed.
また、燃料噴射ポンプ1は、フィードポンプ7内の燃料圧を調整する圧力調整弁37、フィードポンプ7と吸入弁32との間に設けられてシリンダ孔27内に供給される燃料の量を調整する吸入調量弁38を備える。
The
〔燃料噴射ポンプ1の作動〕
燃料噴射ポンプ1の作動を図2を用いて以下に詳述する。
カムシャフト10が回転してフィードポンプ7が駆動されることにより、燃料が、燃料タンク4からフィルタ13、インレット40を経て、燃料導入経路41内に導入されて、フィードポンプ7の吸入側に吸い込まれる。そして、フィードポンプ7は吸入された燃料を所定の圧力に加圧して燃料導出経路42を経て吸入調量弁38の燃料溜まり室43に送り出す。
[Operation of fuel injection pump 1]
The operation of the
As the
また、フィードポンプ7より吐出された燃料の余剰分は、カム室45に供給され、そのカム室45から溢れ出た燃料が、燃料還流経路46を通って燃料タンク4へ還流する。カム室45には、上記のカム手段が配設され、カム室45に供給された燃料は、カム手段の摺動部の潤滑に用いられる。
Further, surplus fuel discharged from the
燃料溜まり室43の燃料は、吸入調量弁38、導入流路48、49(後に詳述する)、吸入弁32、33を経てシリンダ孔27、29に供給される。
そして、プランジャ14の圧送行程によって、シリンダ孔27の内部に供給された燃料が加圧され、加圧された燃料は第1燃料吐出孔28を経て吐出弁34を押し開いてコモンレール2へ圧送される。また、同様に、プランジャ15の圧送行程によってシリンダ孔29内の燃料が加圧され、加圧された燃料は第2燃料吐出孔を経てコモンレール2へ圧送される。
The fuel in the
Then, the fuel supplied into the
〔実施例1の特徴〕
加圧前の燃料をシリンダ孔27に導入するための導入流路48がシリンダボディ25に形成されているが、この導入流路48は、複数に分岐してシリンダ孔27の周囲に配設されている。
本実施例では、導入流路48は、シリンダ孔27を囲むように形成された環状流路50と、環状流路50から分岐して環状流路50の内周側に延び、環状流路50を吸入弁32を経てシリンダ孔27へ連通させる複数の流路でなる放射流路51とからなる。
[Features of Example 1]
An introduction flow path 48 for introducing the fuel before pressurization into the
In the present embodiment, the introduction channel 48 is formed so as to surround the
シリンダボディ25には、吸入調量弁38から送出される燃料の燃料流路54と吸入弁32の燃料流路55とを連通するように、導入流路48が形成されている。燃料流路54は吸入弁32よりもカムシャフト側(図示下方)にあるため、燃料流路54と燃料流路55を接続する導入流路48は、シリンダ孔27の近傍を通過することになる。
In the
そして、環状流路50は、例えば燃料流路54のすぐ下流側に円環状(図3(a)参照)又は四角形状(図3(b)参照)に設けられる。また、放射流路51は、環状流路50から複数に分岐して燃料流路55に連通するように放射状に設けられている。本実施例では放射流路51は例えば4本であり、放射流路51同士の間隔が等しく設けられている(図3参照)。
また、放射流路51の少なくとも一部が、シリンダ孔27と第1燃料吐出孔28の交差部56の近傍に形成される。
The
Further, at least a part of the
そして、シリンダボディ26にも、シリンダボディ25の導入流路48と同様に導入流路49が形成されており、環状流路57、放射流路58とが形成されている。
The
〔実施例1の効果〕
本実施例の燃料噴射ポンプ1によれば、シリンダボディ25、26には加圧前の燃料をシリンダ孔27、29に導入するための導入流路48、49が形成されており、導入流路48、49は複数に分岐してそれぞれシリンダ孔27、29の周囲に配設されている。
[Effect of Example 1]
According to the fuel injection pump 1 of the present embodiment, the
これによれば、シリンダボディ25、26内の広範囲に加圧前の温度の低い燃料を流すことができるので、シリンダボディ25、26、特に、シリンダ孔27、29の周辺を効率よく冷却することができる。このため、圧送工程での燃料加圧により発生する熱に伴うシリンダボディ25、26の温度上昇を抑制することができる。
According to this, since the low-temperature fuel before pressurization can flow over a wide range in the
この結果、シリンダ孔27、第1燃料吐出孔28、シリンダ孔29、及び第2燃料吐出孔の熱によるひずみ発生を抑えることができるので、シリンダ孔27と第1燃料吐出孔28との交差部56、シリンダ孔29と第2燃料吐出孔との交差部での応力集中を低減することができる。このため、燃料噴射ポンプ1の信頼性は向上する。
また、導入流路48、49をシリンダボディ冷却用の流路として兼ねているため構造が複雑にならず、シリンダボディ冷却のために別部材を要することもない。
As a result, the occurrence of distortion due to heat in the
Further, since the
また、本実施例の燃料噴射ポンプ1では、放射流路51の少なくとも一部が、シリンダ孔27と第1燃料吐出孔28の交差部56の近傍に形成され、放射流路58の少なくとも一部が、シリンダ孔29と第2燃料吐出孔の交差部の近傍に形成される。
これによれば、シリンダ孔27、29をより効率よく導入流路48、49を流れる加圧前の燃料によって冷却することができる。
Further, in the fuel injection pump 1 of the present embodiment, at least a part of the
According to this, the cylinder holes 27 and 29 can be more efficiently cooled by the fuel before pressurization flowing through the
また、環状流路50、57と放射流路51、58を介して加圧前の燃料がシリンダ孔27、29内に供給されるため、加圧前の燃料は堰き止められることなく流れを形成することができる。このため、圧送工程で発生する熱の影響を受けることなく、冷却効率を向上することができる。
In addition, since the fuel before pressurization is supplied into the cylinder holes 27 and 29 through the
〔変形例〕
実施例1の燃料噴射ポンプ1において、2本の放射流路51で第1燃料吐出孔28をシリンダ孔27の周方向において挟むような位置関係で放射流路51を設けることによって、導入流路48の少なくとも一部が、シリンダ孔27と第1燃料吐出孔28の交差部56の近傍に形成されるようにしてもよい。また、実施例1では放射流路51が4本等間隔に設けられていたが、何本でもよく4本に限らない。また、放射流路51同士の間隔は等間隔でなくてもよい。
[Modification]
In the fuel injection pump 1 of the first embodiment, the introduction flow path is provided by providing the
また、実施例1では導入流路48は環状流路50と放射流路51とからなっていたが、導入流路48がシリンダ孔27の周囲で複数に分岐していればよく、この態様には限られない。例えば、複数に枝分かれした導入流路48をシリンダ孔27の周囲を巡らせてもよい。導入流路49についても同様である。
In the first embodiment, the introduction flow path 48 includes the
また、実施例1の燃料噴射ポンプ1は、2本のプランジャ14、15とカム手段よりなる圧送部8を有するものであったが、プランジャによる加圧機構を有する圧送機構を備える燃料噴射ポンプであれば本発明は適用可能であり、圧送機構は本実施例の形態には限られない。
Further, the fuel injection pump 1 of the first embodiment has the
1 燃料噴射ポンプ
14、15 プランジャ
25、26 シリンダボディ(ハウジング)
27、29 シリンダ孔
28 第1燃料吐出孔
48、49 導入流路
50、57 環状流路
51、58 放射流路
56 交差部
1
27, 29
Claims (3)
前記シリンダ孔内を往復動することにより、前記シリンダ孔内に供給される燃料を加圧して圧送するプランジャとを備え、
前記プランジャの往復動により加圧された燃料が前記燃料吐出孔から外部へ圧送される燃料噴射ポンプにおいて、
前記ハウジングには、加圧前の燃料を前記シリンダ孔に導入するための導入流路が形成されており、
前記導入流路は、複数に分岐して前記シリンダ孔の周囲に配設されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。 A housing having a cylinder hole and a fuel discharge hole crossing and communicating with the cylinder hole;
A plunger that pressurizes and feeds fuel supplied into the cylinder hole by reciprocating in the cylinder hole;
In the fuel injection pump in which the fuel pressurized by the reciprocating motion of the plunger is pumped to the outside from the fuel discharge hole,
The housing is formed with an introduction flow path for introducing fuel before pressurization into the cylinder hole,
The fuel injection pump characterized in that the introduction flow path is branched into a plurality and arranged around the cylinder hole.
前記導入流路の少なくとも一部が、前記シリンダ孔と前記燃料吐出孔の交差部の近傍に形成されることを特徴とする燃料噴射ポンプ。 The fuel injection pump according to claim 1, wherein
At least a part of the introduction flow path is formed in the vicinity of an intersection of the cylinder hole and the fuel discharge hole.
前記導入流路は、
前記シリンダ孔を囲むように形成された環状流路と、
前記環状流路から分岐して前記環状流路を前記シリンダ孔へ連通させる放射流路とからなることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
The fuel injection pump according to claim 1 or 2,
The introduction channel is
An annular channel formed so as to surround the cylinder hole;
A fuel injection pump comprising: a radial flow path branched from the annular flow path and communicating the annular flow path with the cylinder hole.
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