JP2010190081A - Vane pump - Google Patents

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宏行 島居
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane pump capable of self-adjustment of discharge pressuref while eliminating the need for a regulating valve or reducing the size of the regulating valve. <P>SOLUTION: On the front end surface of a blade 53, a seat face 531 and a pressure receiving face 532 are provided which contacts the inner peripheral face of a housing 51 and on which pressure in an operation chamber 55 (a front operation chamber) located on the rotor-rotating-direction front side of the blade 53 operates, respectively. With the pressure operating on the pressure receiving face 532, the blade 53 is energized so that the seat face 531 is moved apart from the inner peripheral face of the housing 51. When the pressure in the front operation chamber is higher, the seat face 531 is moved apart from the inner peripheral face of the housing 51 to communicate an operation chamber located on the rotor-rotating-direction back side of the blade 53 with the front operation chamber, thus reducing pump discharging efficiency to reduce discharging pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体の移送に用いられるベーンポンプに関するものである。   The present invention relates to a vane pump used for fluid transfer.

ディーゼルエンジン用畜圧式燃料噴射装置に適用される燃料供給装置は、コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプ、燃料タンクから高圧ポンプへ燃料を供給するフィードポンプ、フィードポンプから高圧ポンプへ供給される燃料の量を調整する吸入調量弁等を備えている(例えば、特許文献1参照)。また、フィードポンプとして、例えば複数のブレードがロータのブレード溝に挿入されたベーンポンプが用いられる(例えば、特許文献2参照)。   A fuel supply device applied to a stock pressure fuel injection device for a diesel engine includes a high pressure pump that pumps high pressure fuel to a common rail, a feed pump that supplies fuel from a fuel tank to a high pressure pump, and a fuel that is supplied from the feed pump to the high pressure pump. And an intake metering valve that adjusts the amount of gas (for example, see Patent Document 1). As the feed pump, for example, a vane pump in which a plurality of blades are inserted into a blade groove of a rotor is used (see, for example, Patent Document 2).

特開2000−240531号公報JP 2000-240531 A 特開昭58−41287号公報JP 58-41287 A

しかしながら、特許文献1に示された燃料供給装置は、フィードポンプから吐出される燃料の圧力を所定値に制御するためにレギュレートバルブを設ける必要があった。   However, the fuel supply device disclosed in Patent Document 1 needs to be provided with a regulating valve in order to control the pressure of the fuel discharged from the feed pump to a predetermined value.

また、高圧ポンプの目標吐出量が0となる運転領域では、フィードポンプから吐出された燃料の全てを、レギュレートバルブを介してフィードポンプの吸入側に戻す必要がある。このため、レギュレートバルブ内の燃料通路面積を充分に確保する必要が生じ、レギュレートバルブが大型化してしまうという問題があった。   Further, in the operation region where the target discharge amount of the high pressure pump is 0, it is necessary to return all of the fuel discharged from the feed pump to the feed pump suction side via the regulating valve. For this reason, it is necessary to secure a sufficient fuel passage area in the regulating valve, and there is a problem that the regulating valve is enlarged.

本発明は上記点に鑑みて、吐出圧を自己調整することができるベーンポンプを得て、レギュレートバルブを不要にする、またはレギュレートバルブの小型化を可能にすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to obtain a vane pump capable of self-adjusting the discharge pressure to eliminate the need for a regulator valve or to reduce the size of the regulator valve.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ハウジング(51)の内周面とハウジング(51)の側面とロータ(52)の外周面とブレード(53)とで囲まれた複数の作動室(55)の容積が、ロータ(52)の回転に伴って変化するベーンポンプにおいて、ブレード(53)の先端面に、ハウジング(51)の内周面に接するシート面(531)と、ブレード(53)のロータ回転向き前方側に位置する作動室(55)の圧力が作用する受圧面(532)とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of members surrounded by the inner peripheral surface of the housing (51), the side surface of the housing (51), the outer peripheral surface of the rotor (52), and the blade (53). In the vane pump in which the volume of the working chamber (55) changes as the rotor (52) rotates, a seat surface (531) in contact with the inner peripheral surface of the housing (51) is formed on the tip surface of the blade (53); And a pressure receiving surface (532) on which the pressure of the working chamber (55) located on the front side in the rotor rotation direction of the blade (53) acts.

これによると、受圧面(532)に作用する圧力によって、ブレード(53)はシート面(531)がハウジング(51)の内周面から離れる向きに付勢されるため、ブレード(53)のロータ回転向き前方側に位置する作動室(以下、前方作動室という)の圧力が高くなると、シート面(531)がハウジング(51)の内周面から離れて、ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する作動室(以下、後方作動室という)と前方作動室(55)との間が連通し、ポンプ吐出効率が低下して吐出圧が低下する。このように、ベーンポンプが吐出圧を自己調整することができるため、レギュレートバルブを不要にする、またはレギュレートバルブを小型化することができる。   According to this, the blade (53) is urged by the pressure acting on the pressure receiving surface (532) so that the seat surface (531) is away from the inner peripheral surface of the housing (51). When the pressure in the working chamber located on the front side in the rotational direction (hereinafter referred to as the front working chamber) increases, the seat surface (531) moves away from the inner peripheral surface of the housing (51), and the blade (53) moves backward in the rotor rotational direction. The working chamber (hereinafter referred to as the rear working chamber) located on the side communicates with the front working chamber (55), the pump discharge efficiency is lowered, and the discharge pressure is lowered. In this way, since the vane pump can self-adjust the discharge pressure, the regulator valve is unnecessary or the regulator valve can be downsized.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のベーンポンプにおいて、ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する作動室(55)の圧力をブレード溝(521)内に導くスリット(522)が、ロータ(52)に形成されていることを特徴とする。   According to the second aspect of the present invention, in the vane pump according to the first aspect, the slit (522) guides the pressure of the working chamber (55) located on the rear side in the rotor rotation direction of the blade (53) into the blade groove (521). ) Is formed in the rotor (52).

これによると、前方作動室(55)と後方作動室(55)との圧力差を略一定値以下に調整することができる。   According to this, the pressure difference between the front working chamber (55) and the rear working chamber (55) can be adjusted to a substantially constant value or less.

請求項3に記載の発明では、請求項1に記載のベーンポンプにおいて、ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する作動室(55)の圧力をブレード溝(521)内に導く連通孔(523)が、ロータ(52)に形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the vane pump according to the first aspect, a communication hole for guiding the pressure of the working chamber (55) located on the rear side in the rotor rotation direction of the blade (53) into the blade groove (521) ( 523) is formed in the rotor (52).

これによると、前方作動室(55)と後方作動室(55)との圧力差を略一定値以下に調整することができる。また、ロータ(52)に形成するスリットよりも、ロータ(52)に形成する連通孔(523)の方が、加工が容易である。   According to this, the pressure difference between the front working chamber (55) and the rear working chamber (55) can be adjusted to a substantially constant value or less. Further, the communication hole (523) formed in the rotor (52) is easier to process than the slit formed in the rotor (52).

請求項4に記載の発明では、請求項1に記載のベーンポンプにおいて、ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する作動室(55)の圧力をブレード溝(521)内に導くスリット(534)が、ブレード(53)に形成されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vane pump according to the first aspect, the slit (534) guides the pressure of the working chamber (55) located on the rear side in the rotor rotation direction of the blade (53) into the blade groove (521). ) Is formed on the blade (53).

これによると、前方作動室(55)と後方作動室(55)との圧力差を略一定値以下に調整することができる。また、ロータ(52)に形成するスリットよりも、ブレード(53)に形成するスリット(534)の方が、加工が容易である。   According to this, the pressure difference between the front working chamber (55) and the rear working chamber (55) can be adjusted to a substantially constant value or less. Further, the slit (534) formed in the blade (53) is easier to process than the slit formed in the rotor (52).

請求項5に記載の発明のように、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のベーンポンプにおいて、受圧面(532)を、ハウジング(51)の内周面の接線に対して傾斜させて実施することができる。   As in the fifth aspect of the invention, in the vane pump according to any one of the first to fourth aspects, the pressure receiving surface (532) is inclined with respect to the tangent to the inner peripheral surface of the housing (51). Can be implemented.

請求項6に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のベーンポンプにおいて、シート面(531)と受圧面(532)との境界部が段違いになっていることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is characterized in that, in the vane pump according to any one of claims 1 to 4, a boundary portion between the seat surface (531) and the pressure receiving surface (532) is stepped. To do.

これによると、ハウジング(51)の内周面の接線に対して受圧面(532)が傾斜している場合よりも、前方作動室(55)の圧力が受圧面(532)全域に確実に作用し易いため、吐出圧を自己調整する作動が安定する。   According to this, the pressure in the front working chamber (55) acts more reliably on the entire pressure receiving surface (532) than when the pressure receiving surface (532) is inclined with respect to the tangent to the inner peripheral surface of the housing (51). Therefore, the operation of self-adjusting the discharge pressure is stabilized.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一実施形態に係るベーンポンプを備える畜圧式燃料噴射装置の模式的な構成図である。It is a typical lineblock diagram of an animal pressure type fuel injection device provided with a vane pump concerning one embodiment of the present invention. 図1のベーンポンプの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the vane pump of FIG. 1 typically. 図2のA部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the A section of FIG. (a)は第1変形例の要部の構成を模式的に示す正面断面図、(b)は(a)のブレード単体の右側面図である。(A) is front sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of a 1st modification, (b) is a right view of the braid | blade single-piece | unit of (a). (a)は第2変形例の要部の構成を模式的に示す正面断面図、(b)は(a)のブレード単体の右側面図である。(A) is front sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of a 2nd modification, (b) is a right view of the braid | blade single-piece | unit of (a). 第3変形例の要部の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of a 3rd modification. 第4変形例の要部の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of a 4th modification.

本実施形態のベーンポンプは、車両用内燃機関(より詳細にはディーゼルエンジン)における蓄圧式燃料噴射装置の燃料供給装置に用いられる。   The vane pump of this embodiment is used for a fuel supply device of an accumulator fuel injection device in a vehicle internal combustion engine (more specifically, a diesel engine).

図1に示すように、この蓄圧式燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄えるコモンレール1、コモンレール1から供給される高圧燃料を内燃機関の各燃焼室に噴射するインジェクタ2、コモンレール1に高圧燃料を供給するサプライポンプ3、燃料を溜めておく燃料タンク4、燃料を濾過する燃料フィルタ41を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, this accumulator type fuel injection device supplies a high pressure fuel to a common rail 1 that stores high pressure fuel, an injector 2 that injects high pressure fuel supplied from the common rail 1 into each combustion chamber of the internal combustion engine, and a common rail 1. And a fuel tank 41 for storing fuel, and a fuel filter 41 for filtering fuel.

コモンレール1は、サプライポンプ3より供給された高圧燃料を目標レール圧に保持して蓄える畜圧手段である。なお、目標レール圧は、例えば、アクセル開度信号、エンジン回転数信号といったディーゼルエンジンの運転状態に基づいて、図示しない制御装置(以下、ECUという。)によって決定される。   The common rail 1 is a livestock pressure means for storing high-pressure fuel supplied from the supply pump 3 while maintaining the target rail pressure. Note that the target rail pressure is determined by a control device (hereinafter referred to as an ECU) (not shown) based on the operation state of the diesel engine such as an accelerator opening signal and an engine speed signal, for example.

インジェクタ2は、高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射する燃料噴射手段である。インジェクタ2には、高圧配管2aを介してコモンレール1の高圧燃料が供給される。このインジェクタ2はECUに接続されており、ECUの制御信号によって、燃料の噴射時期および噴射量が制御される。   The injector 2 is fuel injection means for injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine. The injector 2 is supplied with high-pressure fuel from the common rail 1 via a high-pressure pipe 2a. The injector 2 is connected to the ECU, and the fuel injection timing and the injection amount are controlled by a control signal of the ECU.

サプライポンプ3は、燃料タンク4から燃料を汲み上げるフィードポンプ5、フィードポンプ5から供給される燃料を加圧してコモンレール1へ圧送する高圧ポンプ6、フィードポンプ5から高圧ポンプ6へ供給される燃料流量を調整する吸入調量弁7、フィードポンプ5から吐出される燃料の圧力(以下、フィード圧という)を所定圧に制御するレギュレートバルブ8等を有して構成される。   The supply pump 3 is a feed pump 5 that pumps fuel from a fuel tank 4, a high-pressure pump 6 that pressurizes and supplies fuel supplied from the feed pump 5 to the common rail 1, and a fuel flow rate that is supplied from the feed pump 5 to the high-pressure pump 6. And a regulating valve 8 for controlling the pressure of the fuel discharged from the feed pump 5 (hereinafter referred to as feed pressure) to a predetermined pressure.

フィードポンプ5は、吸入経路9aを介して燃料タンク4から燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を低圧吐出経路9bを介して高圧ポンプ6に供給する。本実施形態では、フィードポンプ5としてベーンポンプ(詳細後述)を採用しており、高圧ポンプ6の駆動軸61に連結され、この駆動軸61から回転駆動力が伝達される。   The feed pump 5 pumps fuel from the fuel tank 4 through the suction path 9a, and supplies the pumped fuel to the high-pressure pump 6 through the low-pressure discharge path 9b. In the present embodiment, a vane pump (described later in detail) is adopted as the feed pump 5, which is connected to the drive shaft 61 of the high-pressure pump 6, and a rotational driving force is transmitted from the drive shaft 61.

フィードポンプ5の吸入側と吐出側はリリーフ経路9cにて接続されており、このリリーフ経路9cにレギュレートバルブ8が配置されている。そして、レギュレートバルブ8は、フィード圧が所定圧を超えるとリリーフ経路9cを開いて、フィード圧を所定圧に制御する。   The suction side and the discharge side of the feed pump 5 are connected by a relief path 9c, and a regulating valve 8 is disposed in the relief path 9c. When the feed pressure exceeds a predetermined pressure, the regulating valve 8 opens the relief path 9c and controls the feed pressure to a predetermined pressure.

低圧吐出経路9b中においてリリーフ経路9cの分岐点よりも下流側には、吸入調量弁7が配置されている。この吸入調量弁7は、弁開度を連続的に変更可能に構成されたリニアソレノイド式の電磁弁であって、内燃機関の運転状態に基づいてECUから出力される制御信号によって弁開度が制御される。   In the low-pressure discharge path 9b, the suction metering valve 7 is arranged downstream of the branch point of the relief path 9c. The intake metering valve 7 is a linear solenoid type electromagnetic valve configured such that the valve opening degree can be continuously changed, and the valve opening degree is determined by a control signal output from the ECU based on the operating state of the internal combustion engine. Is controlled.

高圧ポンプ6は、内燃機関に駆動されて回転する駆動軸61、駆動軸61から駆動力が伝達されてシリンダの内部を往復運動するプランジャ62等を有して構成される。駆動軸61には、駆動軸61の回転運動を直線運動に変換してプランジャ62に伝達するカム63が連結されており、カム63はポンプハウジングに形成されるカム室64に配置される。   The high-pressure pump 6 includes a drive shaft 61 that is driven and rotated by an internal combustion engine, a plunger 62 that is reciprocated in the cylinder by driving force transmitted from the drive shaft 61, and the like. Connected to the drive shaft 61 is a cam 63 that converts the rotational motion of the drive shaft 61 into linear motion and transmits it to the plunger 62, and the cam 63 is disposed in a cam chamber 64 formed in the pump housing.

高圧ポンプ6のシリンダの内部には、プランジャ62の往復運動に応じて容積変化する加圧室65が形成されている。この加圧室65には、低圧吐出経路9bが接続され、この低圧吐出経路9b中において吸入調量弁7よりも下流側には、フィードポンプ5から加圧室65へ向かう燃料の流れのみを許容する吸入弁66が配置されている。   A pressurizing chamber 65 whose volume changes in accordance with the reciprocating motion of the plunger 62 is formed in the cylinder of the high-pressure pump 6. A low-pressure discharge path 9b is connected to the pressurizing chamber 65, and only the flow of fuel from the feed pump 5 to the pressurizing chamber 65 is provided downstream of the intake metering valve 7 in the low-pressure discharge path 9b. A permissible intake valve 66 is arranged.

また、加圧室65は、高圧吐出経路9dを介してコモンレール1に接続されている。この高圧吐出経路9d中には、加圧室65からコモンレール1へ向かう燃料の流れのみを許容する吐出弁67が配置されている。   The pressurizing chamber 65 is connected to the common rail 1 through the high-pressure discharge path 9d. A discharge valve 67 that allows only the flow of fuel from the pressurizing chamber 65 toward the common rail 1 is disposed in the high-pressure discharge path 9d.

そして、高圧ポンプ6は、フィードポンプ5から供給される燃料をプランジャ62の往復運動により加圧してコモンレール1へ圧送するようになっている。   The high pressure pump 6 pressurizes the fuel supplied from the feed pump 5 by the reciprocating motion of the plunger 62 and feeds it to the common rail 1.

高圧ポンプ6のカム室64は、潤滑燃料経路9eによってフィードポンプ5の吐出側と接続されており、フィードポンプ5から吐出された燃料の一部がカム室64に導かれる。このカム室64へ導かれる燃料は、カム63とプランジャ62との摺動部に対する潤滑油として作用する。   The cam chamber 64 of the high-pressure pump 6 is connected to the discharge side of the feed pump 5 by the lubricating fuel path 9e, and a part of the fuel discharged from the feed pump 5 is guided to the cam chamber 64. The fuel guided to the cam chamber 64 acts as a lubricating oil for the sliding portion between the cam 63 and the plunger 62.

図2、図3に示すように、フィードポンプ5は、内部に円柱状の収容空間が形成されたハウジング51を備え、その収容空間に円柱状のロータ52が回転自在に配置されている。また、ロータ52の中心に挿入された駆動軸61は、収容空間の中心からずれた位置に配置されている。収容空間における駆動軸方向の寸法とロータ52の厚さは略等しく設定されており、ロータ52の側面はハウジング51の側面に当接している。ロータ52は、外周面から中心方向に向かって穿設されたブレード溝521を複数個(本例では4個)有し、このブレード溝521は周方向に沿って等間隔に配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the feed pump 5 includes a housing 51 having a cylindrical storage space formed therein, and a cylindrical rotor 52 is rotatably disposed in the storage space. Further, the drive shaft 61 inserted into the center of the rotor 52 is disposed at a position shifted from the center of the accommodation space. The dimension in the drive shaft direction in the accommodation space and the thickness of the rotor 52 are set to be substantially equal, and the side surface of the rotor 52 is in contact with the side surface of the housing 51. The rotor 52 has a plurality (four in this example) of blade grooves 521 drilled from the outer peripheral surface toward the center, and the blade grooves 521 are arranged at equal intervals along the circumferential direction.

ブレード溝521には、ロータ径方向に移動可能な状態でブレード53が挿入されている。このブレード53は、ブレード溝521内に配置されたスプリング54によりロータ径方向外側に向かって付勢されて、先端面がハウジング51の内周面に当接している。また、ブレード53における駆動軸方向の側面は、ハウジング51の側面に当接している。   A blade 53 is inserted into the blade groove 521 so as to be movable in the rotor radial direction. The blade 53 is urged toward the outer side in the rotor radial direction by a spring 54 disposed in the blade groove 521, and a tip end surface thereof is in contact with the inner peripheral surface of the housing 51. Further, the side surface of the blade 53 in the drive shaft direction is in contact with the side surface of the housing 51.

これにより、ハウジング51の内周面とハウジング51の側面とロータ52の外周面とブレード53とで囲まれた作動室55が複数個(本例では4個)形成され、ロータ52の回転に伴って作動室55の容積が変化するようになっている。   As a result, a plurality (four in this example) of working chambers 55 surrounded by the inner peripheral surface of the housing 51, the side surface of the housing 51, the outer peripheral surface of the rotor 52, and the blades 53 are formed. Thus, the volume of the working chamber 55 is changed.

ハウジング51の側壁には、吸入ポート511と吐出ポート512が設けられている。吸入ポート511は作動室55の容積が増大過程の作動室55と連通し、吸入ポート511からその作動室55に燃料を導入する。吐出ポート512は作動室55の容積が減少過程の作動室55と連通し、その作動室55から吐出ポート512に燃料が吐出される。   A suction port 511 and a discharge port 512 are provided on the side wall of the housing 51. The suction port 511 communicates with the working chamber 55 in the process of increasing the volume of the working chamber 55, and introduces fuel into the working chamber 55 from the suction port 511. The discharge port 512 communicates with the working chamber 55 in which the volume of the working chamber 55 is decreasing, and fuel is discharged from the working chamber 55 to the discharge port 512.

なお、図2、図3中の矢印Bは、ロータ52の回転向きを示しており、以下、ロータ回転向きBという。また、各ブレード53の両側に位置する2つの作動室55のうち、ブレード53よりもロータ回転向きBの前方側に位置する作動室を、以下、前方作動室といい、ブレード53よりもロータ回転向きBの後方側に位置する作動室を、以下、後方作動室という。   2 and 3 indicate the rotation direction of the rotor 52, and is hereinafter referred to as the rotor rotation direction B. Of the two working chambers 55 located on both sides of each blade 53, the working chamber located on the front side in the rotor rotation direction B with respect to the blade 53 is hereinafter referred to as a front working chamber, and the rotor rotates with respect to the blade 53. The working chamber located on the rear side in the direction B is hereinafter referred to as a rear working chamber.

ブレード53の先端面のうち後方作動室側に、ハウジング51の内周面に接するシート面531が形成され、ブレード53の先端面のうち前方作動室側に、ハウジング51の内周面から常時離れていて、前方作動室の圧力が作用する受圧面532が形成されている。この受圧面532は、シート面531が当接している部位におけるハウジング51の内周面の接線に対して傾斜している。   A seat surface 531 in contact with the inner peripheral surface of the housing 51 is formed on the rear working chamber side of the front end surface of the blade 53, and is always separated from the inner peripheral surface of the housing 51 on the front working chamber side of the front end surface of the blade 53. Thus, a pressure receiving surface 532 on which the pressure of the front working chamber acts is formed. The pressure receiving surface 532 is inclined with respect to a tangent to the inner peripheral surface of the housing 51 at a portion where the seat surface 531 is in contact.

ロータ52には、後方作動室の圧力をブレード溝521内に導くスリット522が形成されている。これにより、ブレード53の後端面533に後方作動室の圧力が作用する。   The rotor 52 is formed with a slit 522 that guides the pressure in the rear working chamber into the blade groove 521. As a result, the pressure in the rear working chamber acts on the rear end surface 533 of the blade 53.

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。内燃機関運転時には、駆動軸61からフィードポンプ5へ回転駆動力が伝達され、フィードポンプ5は、吸入経路9aを介して燃料タンク4から燃料を汲み上げる。フィードポンプ5から吐出された燃料は、レギュレートバルブ8によって所定のフィード圧に制御され、低圧吐出経路9bおよび吸入調量弁7を介して高圧ポンプ6へ流入する。吸入調量弁7の弁開度は、ECUから出力された制御信号によって制御され、内燃機関の作動に必要十分な流量の燃料が高圧ポンプ6へ流入する。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. During operation of the internal combustion engine, a rotational driving force is transmitted from the drive shaft 61 to the feed pump 5, and the feed pump 5 pumps fuel from the fuel tank 4 via the suction path 9a. The fuel discharged from the feed pump 5 is controlled to a predetermined feed pressure by the regulating valve 8 and flows into the high-pressure pump 6 through the low-pressure discharge path 9 b and the suction metering valve 7. The valve opening degree of the intake metering valve 7 is controlled by a control signal output from the ECU, and a fuel having a flow rate sufficient for the operation of the internal combustion engine flows into the high-pressure pump 6.

高圧ポンプ6は、カム63に追従してプランジャ62が往復運動する。そして、プランジャ62がシリンダの内部を駆動軸61側へ移動すると、加圧室65の容積が増大して加圧室65の圧力が低下する。これにより、吸入弁66が開弁して吸入調量弁7を通過した燃料が加圧室65に吸入される。   In the high-pressure pump 6, the plunger 62 reciprocates following the cam 63. When the plunger 62 moves inside the cylinder toward the drive shaft 61, the volume of the pressurizing chamber 65 increases and the pressure in the pressurizing chamber 65 decreases. As a result, the intake valve 66 is opened and the fuel that has passed through the intake metering valve 7 is sucked into the pressurizing chamber 65.

また、プランジャ62がシリンダの内部を反駆動軸側へ移動すると、加圧室65の容積が減少して加圧室65に吸入された燃料が加圧される。加圧された燃料圧力が吐出弁67の開弁圧を超えると、吐出弁67が開弁して、加圧室65の燃料が高圧吐出経路9dを介してコモンレール1へ圧送される。   Further, when the plunger 62 moves inside the cylinder toward the counter drive shaft, the volume of the pressurizing chamber 65 decreases and the fuel sucked into the pressurizing chamber 65 is pressurized. When the pressurized fuel pressure exceeds the opening pressure of the discharge valve 67, the discharge valve 67 is opened, and the fuel in the pressurizing chamber 65 is pumped to the common rail 1 through the high-pressure discharge path 9d.

これにより、コモンレール1に高圧燃料が蓄えられる。そして、コモンレール1に蓄えられた高圧燃料は、ECUの制御信号によって駆動されるインジェクタ2から内燃機関の各燃焼室に噴射される。   As a result, the high-pressure fuel is stored in the common rail 1. The high-pressure fuel stored in the common rail 1 is injected into each combustion chamber of the internal combustion engine from an injector 2 driven by a control signal from the ECU.

次に、フィードポンプ5の作動を説明する。ロータ52が回転すると、4つの作動室55がそれぞれ容積変化を伴いながらロータ回転向きBに移動する。ここで、1つの作動室55を例にとって説明する。作動室55の容積が増大する過程でその作動室55が吸入ポート511に連通すると、吸入ポート511から作動室55に燃料が流入する。続いて、作動室55と吸入ポート511との連通が遮断されて作動室55が密閉され、作動室55の容積が減少して作動室55内の燃料が加圧される。その後、作動室55と吐出ポート512とが連通して、作動室55の加圧燃料が吐出ポート512に吐出される。   Next, the operation of the feed pump 5 will be described. When the rotor 52 rotates, the four working chambers 55 move in the rotor rotation direction B with volume changes. Here, one working chamber 55 will be described as an example. If the working chamber 55 communicates with the suction port 511 in the process of increasing the volume of the working chamber 55, fuel flows into the working chamber 55 from the suction port 511. Subsequently, the communication between the working chamber 55 and the suction port 511 is blocked, the working chamber 55 is sealed, the volume of the working chamber 55 is reduced, and the fuel in the working chamber 55 is pressurized. Thereafter, the working chamber 55 and the discharge port 512 communicate with each other, and the pressurized fuel in the working chamber 55 is discharged to the discharge port 512.

フィードポンプ5の作動中、ブレード53は、受圧面532に作用する前方作動室の圧力によりロータ径方向内側に向かって付勢される。また、ブレード53は、後端面533に作用する後方作動室の圧力、スプリング54の付勢力、およびブレード53に作用する遠心力により、ロータ径方向外側に向かって付勢される。   During operation of the feed pump 5, the blade 53 is urged toward the inner side in the rotor radial direction by the pressure of the front working chamber acting on the pressure receiving surface 532. Further, the blade 53 is urged outward in the rotor radial direction by the pressure of the rear working chamber acting on the rear end surface 533, the urging force of the spring 54, and the centrifugal force acting on the blade 53.

ところで、例えば車両減速時には、高圧ポンプ6の目標吐出量が0となり、フィードポンプ5から吐出された燃料の全てをフィードポンプ5の吸入側に戻す必要がある。このように、高圧ポンプ6の目標吐出量が0となる運転領域では、まずレギュレートバルブ8が開弁して、フィードポンプ5から吐出された燃料がフィードポンプ5の吸入側に戻される。   By the way, when the vehicle is decelerated, for example, the target discharge amount of the high-pressure pump 6 becomes 0, and it is necessary to return all the fuel discharged from the feed pump 5 to the suction side of the feed pump 5. As described above, in the operation region where the target discharge amount of the high-pressure pump 6 is zero, the regulator valve 8 is first opened, and the fuel discharged from the feed pump 5 is returned to the suction side of the feed pump 5.

そして、レギュレートバルブ8が作動していてもフィード圧が所定圧を超える場合には、前方作動室の圧力が高くなって、ブレード53をロータ径方向内側に向かって付勢する力が増大する。この結果、ブレード53をロータ径方向内側に向かって付勢する力がブレード53をロータ径方向内側に向かって付勢する力よりも大きくなり、ブレード53がロータ径方向内側に向かって移動し、ブレード53のシート面531がハウジング51の内周面から離れる。これにより、ブレード53のシート面531とハウジング51の内周面との隙間を介して後方作動室と前方作動室との間が連通し、ポンプ吐出効率が低下して吐出圧が低下し、前方作動室と後方作動室との圧力差が略一定値以下に調整される。   If the feed pressure exceeds a predetermined pressure even when the regulating valve 8 is operating, the pressure in the front working chamber is increased, and the force for urging the blade 53 toward the inner side in the rotor radial direction is increased. . As a result, the force for urging the blade 53 toward the rotor radial inner side is larger than the force for urging the blade 53 toward the rotor radial inner side, and the blade 53 moves toward the rotor radial inner side. The sheet surface 531 of the blade 53 is separated from the inner peripheral surface of the housing 51. As a result, the rear working chamber and the front working chamber communicate with each other via a gap between the seat surface 531 of the blade 53 and the inner peripheral surface of the housing 51, the pump discharge efficiency is lowered, and the discharge pressure is lowered. The pressure difference between the working chamber and the rear working chamber is adjusted to a substantially constant value or less.

このように、フィード圧が所定圧を超えるような状況下では、フィードポンプ5が吐出圧を自己調整して吐出量を減少させるため、レギュレートバルブ8内の燃料通路面積を従来よりも小さく設定することができる。したがって、レギュレートバルブ8を小型化することができる。   In this way, in a situation where the feed pressure exceeds a predetermined pressure, the feed pump 5 self-adjusts the discharge pressure to reduce the discharge amount, so the fuel passage area in the regulator valve 8 is set smaller than before. can do. Therefore, the regulated valve 8 can be reduced in size.

なお、本実施形態ではフィード圧を精度よく制御するためにレギュレートバルブ8を設けたが、フィードポンプ5が吐出圧を自己調整するため、レギュレートバルブ8を廃止してもよい。   In the present embodiment, the regulating valve 8 is provided in order to control the feed pressure with high accuracy. However, the regulating valve 8 may be eliminated because the feed pump 5 self-adjusts the discharge pressure.

上記実施形態においては、ブレード53の受圧面532を、ブレード53における駆動軸方向(以下、ブレード幅方向という)の全域に渡って形成したが、図4に示す第1変形例のように、ブレード53の受圧面532を、ブレード幅方向の一部範囲のみに形成してもよい。この場合、シート面531の面積を大きくできるため、シート面531の耐磨耗性が向上する。   In the above embodiment, the pressure receiving surface 532 of the blade 53 is formed over the entire drive shaft direction (hereinafter referred to as the blade width direction) of the blade 53. However, as in the first modification shown in FIG. The pressure receiving surface 532 of 53 may be formed only in a partial range in the blade width direction. In this case, since the area of the sheet surface 531 can be increased, the wear resistance of the sheet surface 531 is improved.

また、上記実施形態においては、ロータ52に形成したスリット522により、後方作動室の圧力をブレード溝521内に導くようにしたが、図5に示す第2変形例のように、ブレード53にスリット534を形成して、後方作動室の圧力をブレード溝521内に導くようにしてもよい。この場合、ロータ52にスリット522を形成する場合よりも加工が容易である。   In the above embodiment, the pressure in the rear working chamber is guided into the blade groove 521 by the slit 522 formed in the rotor 52. However, as in the second modification shown in FIG. 534 may be formed to guide the pressure in the rear working chamber into the blade groove 521. In this case, the processing is easier than when the slits 522 are formed in the rotor 52.

また、上記実施形態においては、ロータ52に形成したスリット522により、後方作動室の圧力をブレード溝521内に導くようにしたが、図6に示す第3変形例のように、ロータ52に連通孔523を形成して、後方作動室の圧力をブレード溝521内に導くようにしてもよい。この場合、ロータ52にスリット522を形成する場合よりも加工が容易である。   Further, in the above embodiment, the pressure in the rear working chamber is guided into the blade groove 521 by the slit 522 formed in the rotor 52. However, as in the third modification shown in FIG. A hole 523 may be formed to guide the pressure in the rear working chamber into the blade groove 521. In this case, the processing is easier than when the slits 522 are formed in the rotor 52.

また、上記実施形態においては、受圧面532をハウジング51の内周面の接線に対して傾斜させ、受圧面532とシート面531とが連続する形状にしたが、図7に示す第4変形例のように、ブレード53の先端面を段付き形状にして、受圧面532とシート面531との境界部を段違いにしてもよい。この場合、ハウジング51の内周面の接線に対して受圧面532が傾斜している場合よりも、前方作動室の圧力が受圧面532の全域に確実に作用し易いため、吐出圧を自己調整する作動が安定する。   Further, in the above embodiment, the pressure receiving surface 532 is inclined with respect to the tangent to the inner peripheral surface of the housing 51 so that the pressure receiving surface 532 and the seat surface 531 are continuous, but the fourth modification shown in FIG. As described above, the tip surface of the blade 53 may be stepped, and the boundary between the pressure receiving surface 532 and the seat surface 531 may be stepped. In this case, the pressure in the front working chamber is more likely to act on the entire area of the pressure receiving surface 532 than in the case where the pressure receiving surface 532 is inclined with respect to the tangent line of the inner peripheral surface of the housing 51. Operation is stable.

51 ハウジング
52 ロータ
53 ブレード
55 作動室
521 ブレード溝
531 シート面
532 受圧面
51 Housing 52 Rotor 53 Blade 55 Working chamber 521 Blade groove 531 Seat surface 532 Pressure receiving surface

Claims (6)

内部に収容空間が形成されたハウジング(51)と、前記収容空間に配置されて回転するロータ(52)と、ロータ径方向に移動可能な状態で前記ロータ(52)のブレード溝(521)に挿入され、先端面が前記ハウジング(51)の内周面に接するとともに側面が前記ハウジング(51)の側面に接する複数のブレード(53)とを備え、
前記ハウジング(51)の内周面と前記ハウジング(51)の側面と前記ロータ(52)の外周面と前記ブレード(53)とで囲まれた複数の作動室(55)の容積が、前記ロータ(52)の回転に伴って変化するベーンポンプにおいて、
前記ブレード(53)の先端面に、前記ハウジング(51)の内周面に接するシート面(531)と、前記ブレード(53)のロータ回転向き前方側に位置する前記作動室(55)の圧力が作用する受圧面(532)とを備えることを特徴とするベーンポンプ。
A housing (51) having a housing space formed therein, a rotor (52) disposed in the housing space and rotating, and a blade groove (521) of the rotor (52) being movable in the rotor radial direction. A plurality of blades (53) inserted and having a front end surface in contact with an inner peripheral surface of the housing (51) and a side surface in contact with a side surface of the housing (51);
The volume of the plurality of working chambers (55) surrounded by the inner peripheral surface of the housing (51), the side surface of the housing (51), the outer peripheral surface of the rotor (52), and the blade (53) is the rotor. In the vane pump that changes with the rotation of (52),
The pressure of the working chamber (55) located on the front surface of the blade (53) and the seat surface (531) in contact with the inner peripheral surface of the housing (51) on the front surface of the blade (53) in the rotor rotation direction. A vane pump comprising a pressure-receiving surface (532) on which the pressure acts.
前記ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する前記作動室(55)の圧力を前記ブレード溝(521)内に導くスリット(522)が、前記ロータ(52)に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。   A slit (522) for guiding the pressure of the working chamber (55) located on the rear side of the blade (53) in the rotor rotation direction into the blade groove (521) is formed in the rotor (52). The vane pump according to claim 1, wherein 前記ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する前記作動室(55)の圧力を前記ブレード溝(521)内に導く連通孔(523)が、前記ロータ(52)に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。   A communication hole (523) for guiding the pressure of the working chamber (55) located on the rear side of the blade (53) in the rotor rotation direction into the blade groove (521) is formed in the rotor (52). The vane pump according to claim 1. 前記ブレード(53)のロータ回転向き後方側に位置する前記作動室(55)の圧力を前記ブレード溝(521)内に導くスリット(534)が、前記ブレード(53)に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。   A slit (534) for guiding the pressure of the working chamber (55) located on the rear side of the blade (53) in the rotor rotation direction into the blade groove (521) is formed in the blade (53). The vane pump according to claim 1, wherein 前記受圧面(532)は、前記ハウジング(51)の内周面の接線に対して傾斜していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のベーンポンプ。   The vane pump according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure receiving surface (532) is inclined with respect to a tangent to an inner peripheral surface of the housing (51). 前記シート面(531)と前記受圧面(532)との境界部が段違いになっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のベーンポンプ。   The vane pump according to any one of claims 1 to 4, wherein a boundary portion between the seat surface (531) and the pressure receiving surface (532) is stepped.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103321905A (en) * 2013-07-10 2013-09-25 上海霍雷加新材料科技有限公司 Blade of direct-current electric gasoline pump

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