JP2014503737A - 燃料、好適にディーゼル燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと供給するポンプユニット - Google Patents

燃料、好適にディーゼル燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと供給するポンプユニット Download PDF

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Abstract

燃料、好適にディーゼル燃料を内燃機関（３）へと供給するポンプユニットに、貯蔵タンク（２）とプレフィードポンプ（７）を互いに接続するための第１の管路（１５）、プレフィードポンプ（７）と高圧ポンプ（６）を互いに接続するための第２の管路（１６）、高圧ポンプ（６）と内燃機関（３）を互いに接続するための第３の管路（１８）、第２の管路（１６）と貯蔵タンク（２）を互いに接続するための第４の管路（２４）、及び、第２の管路と第４の管路（１６、２４）を互いに接続するための第５の管路（３５）を備える油圧回路（１４）と、第４の管路（２４）内に捻じ込まれ第５の管路（３５）と油圧的に連通するベンチュリー管（３１）と、が備えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、好適にディーゼル燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと供給するポンプユニットに関する。
特に、本発明は、ポンプ本体、例えば歯車ポンプと、高圧ポンプ、例えばピストンポンプと、燃料貯蔵タンクと歯車ポンプを互いに接続するための第１の管路、歯車ポンプとピストンポンプを互いに接続するための第２の管路、及び、ピストンポンプと内燃機関を互いに接続するための第３の管路を備える油圧回路と、を備えたこの種のポンプユニットに関する。
一般に、油圧回路は更に、ピストンポンプに供給される燃料の瞬間流量を、内燃機関の複数の動作パラメータの値に従って選択的に制御するための、第２の管路沿いに配置された計量電磁弁を備え、第２の管路と貯蔵タンクを互いに接続する第４の管路は、第２の管路に沿った燃料の流れの方向における計量電磁弁の上流で第２の管路に接続され、かつ、計量電磁弁を通じて供給される余剰燃料流量（ｆｕｅｌ ｆｌｏｗ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ）の少なくとも一部を貯蔵タンクに排出することを可能とする。
第４の管路には通常、オーバーフローバルブと、第４の管路の一部を画定するベンチュリー管と、が設けられ、ベンチュリー管は、第４の管路に沿った燃料の流れの方向におけるオーバーフローバルブの下流に配置され、かつ、第２の管路に沿った燃料の流れの方向における計量電磁弁の下流で第２の管路に接続する油圧回路の第５の管路に接続される。
第５の管路は、閉鎖された計量電磁弁を通じて漏れた燃料と、開いた計量電磁弁を通じて供給される燃料の一部と、をベンチュリー管内及び貯蔵タンク内へと排出することを可能とする。
ベンチュリー管は所与の縦軸を有し、第４の管路から燃料を受け取るための第１の入口と、第４の管路内の燃料のための出口と、を画定する軸方向の中央孔を備え、ベンチュリー管には放射状の側孔が設けられ、上記側孔は、中央孔に接続され、第５の管路から燃料を受け取るための第２の入口を画定する。
ベンチュリー管と第４の管路の間を通って、第２の入口内へと漏れる燃料を予防するために、ベンチュリー管は、半径が異なる２つの接合部を有し、この２つの接合部は、第４の管路内に形成された対応する接合部との干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）によって液密に接合される。
先の記載から、第４の管路内でのベンチュリー管の取り付けが比較的複雑で困難であり、上記接合部間の正確な液密接合を保証するために高い寸法公差が必要となることが明らかになろう。
本発明の目的は、上記の短所が無く簡素であり安価で製造される、燃料、好適にディーゼル燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと供給するポンプユニットを提供することである。
本発明に従って、燃料、好適にディーゼル燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと供給するポンプユニットが、添付の請求項において請求されるように提供される。
ここで、本発明の実施形態の非限定的な例を示す添付の図を参照しながら、本発明を記載することにする。
本発明に係るポンプユニットの好適な実施形態の油圧回路図を示す。 図１に係るポンプユニットの細部の縦断面図を示す。
図１に関して、符号１は、貯蔵タンク２から内燃機関３へと、本ケースでは、一般に「コモンレール」（“ｃｏｍｍｏｎ ｒａｉｌ”）という用語で示される燃料配給マニフォールド４と、当該マニフォールド４に接続され上記機関３の関連する燃焼室（図示せず）内に燃料を噴霧するよう設計された複数の噴射装置５と、を備えるディーゼルエンジンへと、燃料、特にディーゼル燃料を供給するポンプユニットの全体を示している。
ポンプユニット１は、高圧ポンプ６、本ケースでは、上記機関３に燃料を供給するよう設計されたピストンポンプと、低圧ポンプ又はプレフィードポンプ７、本ケースでは、タンク２から上記ポンプ６へと燃料を供給するよう設計された歯車ポンプと、を備える。
上記ポンプ６は、所与の縦軸９を有するポンプ本体８と、複数のシリンダ１０（本ケースでは２つのシリンダ１０）を備え、上記複数のシリンダ１０は、ポンプ本体８内に形成され、軸９の周りに均等に分散され、当該軸９に対して略垂直の各縦軸を有し、各ピストン１２により摺動自在に係合される。
ピストン１２は、関連するシリンダ１０内への燃料の吸入のための行きの（ｏｕｔｗａｒｄ）行程と、上記関連するシリンダ１０内に入れられた燃料を圧縮するための戻りの（ｒｅｔｕｒｎ）行程と、を含む往復直線運動により、ポンプ本体８内に収容された公知の種類の作動装置１３によって、関連するシリンダ１０に沿って動かされる。
ポンプユニット１は更に、燃料を供給する油圧回路１４を含み、油圧回路１４は、タンク２とポンプ７を互いに接続するための第１の管路１５と、ポンプ６とポンプ７を互いに接続する第２の管路１６であって、作動装置１３を潤滑するためにポンプ本体８を貫通し、連結された吸入弁１７を介して各シリンダ１０に接続する上記第２の管路１６と、ポンプ６とマニフォールド４との間に伸び、連結された吐出弁１９により各シリンダ１０と接続する第３の管路１８と、を備える。
セクション１５、１６及び１８に沿った燃料の流れの方向２１における弁１７の上流に取り付けられた計量電磁弁２０であって、閉鎖ポジションと開放ポジションとの間で可動し、上記機関３の複数の動作パラメータの値に従って、ポンプ６へと供給される燃料の瞬間流量を選択的に制御するよう設計された上記計量電磁弁２０が、管路１６に備えられる。
上記回路１４は更に、マニフォールド４とタンク２との間に伸び計量電磁弁２３が備えられた第４の管路２２を含み、計量電磁弁２３は、噴射装置５へと供給される燃料の流量を選択的に制御するように上記電磁弁２０と協働し、噴射装置５のために求められた余剰燃料流量をタンク２へと排出することを可能とする。
上記回路１４は、方向２１における電磁弁２０の上流で管路１６と管路２２とを接続し、電磁弁２０を通って供給される余剰燃料流量の少なくとも一部を管路２２及びタンク２へと排出することを可能とする第５の管路２４を更に有する。
管路２４は、所与の縦軸２５を有し、当該縦軸２５に対して略直角の流通肩部（ｔｒａｖｅｌ ｓｈｏｌｄｅｒ）の末端２８で互いに接合される広がったセクション２６と狭いセクション２７とを含み、かつ、オーバーフローバルブ２９が設けられる。
上記バルブ２９は、管路２４から燃料を受け取るための入口２９ａと、管路２４内の燃料のための出口２９ｂと、上記バルブ２９と管路１５との間に伸びる回路１４の管路３０内の燃料のための出口２９ｃと、を有する。
上記バルブ２９は更に、管路２４に沿って供給される燃料の流量が所与の閾値よりも小さい場合には出口２９ｂのみを開き、及び、管路２４を沿って供給される燃料の流量が少なくとも閾値自体と等しい場合には２つの出口２９ｂ及び２９ｃを開くよう構成される。
図１及び図２に示されるとおり、上記回路１４は、管路２４に沿った燃料の流れの方向３２における上記バルブ２９の下流に、セクション２６内に取り付けられたベンチュリー管３１を更に備え、ベンチュリー管３１には、軸２５に対して共軸上に上記管３１を貫く中央孔３３が設けられ、ベンチュリー管３１は、方向３２に収束する円錐台形状（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）の入口部分３３ａと、方向３２に放射状に開く円錐台形状の出口部分３３ｂと、上記部分３３ａと３３ｂの間に伸びる円筒状の中間部分３３ｃと、を含む。
上記管３１は、軸２５に対して横方向に当該管３１の中間点に形成された放射状の調整孔３４であって、上記孔３３の上記部分３３ｃと連通し、方向２１における電磁弁２０の下流で管路１６に接続される回路１４の更なる別の管路３５と連通する上記調整孔３４を更に有する。
上記部分３３ｃ内の燃料の圧力は比較的低く、管路３５内の燃料の圧力よりも低いため、上記管３１は、電磁弁２０が閉鎖された場合に当該電磁弁２０を通って漏れる燃料量を取り込むことが可能である。管路３５は常に管路１６と上記孔３４とに接続されるため、上記管３１は、電磁弁２０が開いている場合に当該電磁弁２０を通じて供給される燃料流量の一部も更に取り込み、かつ、上記孔３４は、電磁弁２０が開いている場合に上記管３１により取り込まれる燃料の量を、所与の閾値より低く保つように構成されることが指摘される。
セクション２６は、当該セクション２６の内表面上に形成された接合部３９を有し、上記管３１は、当該管３１の外表面上に形成された接合部３９を有し、セクション２６と上記管３１とは、各管用ねじ３７により互いに液密に接合される。
上記管３１は、上記肩部２８に接触して配置され当該肩部２８自体に対して液密に接合されるように、セクション２６内に捻じ込まれ、かつ、方向３２における上記部分３３ａの上流の孔３３内に形成された中空の多角形のヘッド部３８であって、（図示されない公知の）六角レンチ（Ａｌｌｅｎ ｋｅｙ）により上記管３１を管路２４内に捻じ込み及び管路２４から上記管３１を捻じって外すことを可能とする上記ヘッド部３８を有する。
先の記載に関連して、管用ねじ３７間の液密接合、及び、上記肩部２８と上記管３１との間の液密接合は、上記管３１が孔３４を通じて燃料を取り込めるようにしながら、管路２４のセクション２６及び２７と上記管３１との間から燃料が漏れることを妨げ、かつ、比較的簡単に低コストで上記管３１を管路２４内に取り付けることを可能とする。
上記回路１４は更に、マニフォールド４とタンク２との間に伸び計量電磁弁２３が備えられた更なる別の管路２２を含み、計量電磁弁２３は、噴射装置５へと供給される燃料の流量を選択的に制御するように上記電磁弁２０と協働し、噴射装置５のために求められた余剰燃料流量をタンク２へと排出することを可能とする。
上記回路１４は、方向２１における電磁弁２０の上流で管路１６と管路２２とを接続し、電磁弁２０を通って供給される余剰燃料流量の少なくとも一部を管路２２及びタンク２へと排出することを可能とする第４の管路２４を更に有する。
上記管３１は、軸２５に対して横方向に当該管３１の中間点に形成された放射状の調整孔３４であって、上記孔３３の上記部分３３ｃと連通し、方向２１における電磁弁２０の下流で管路１６に接続される回路１４の第５の管路３５と連通する上記調整孔３４を更に有する。
セクション２６は、当該セクション２６の内表面上に形成された接合部３６を有し、上記管３１は、当該管３１の外表面上に形成された接合部３６を有し、セクション２６と上記管３１とは、各管用ねじ３７により互いに液密に接合される。

Claims (9)

  1. 燃料、好適にディーゼル燃料を貯蔵タンク（２）から内燃機関（３）へと供給するポンプユニットであって、前記ポンプユニットは、
    プレフィードポンプ（７）と、
    高圧ポンプ（６）と、
    前記貯蔵タンク（２）と前記プレフィードポンプ（７）を互いに接続するための第１の管路（１５）、前記プレフィードポンプ（７）と前記高圧ポンプ（６）を互いに接続するための第２の管路（１６）、前記高圧ポンプ（６）と前記内燃機関（３）を互いに接続するための第３の管路（１８）、前記第２の管路（１６）と前記貯蔵タンク（２）を互いに接続するための第４の管路（２４）、及び、前記第２の管路と前記第４の管路（１６、２４）を互いに接続するための第５の管路（３５）を備える油圧回路（１４）と、
    前記第４の管路（２４）の一部を画定し、前記第５の管路（３５）と油圧的に連通するベンチュリー管（３１）と、
    を備え、
    前記ベンチュリー管（３１）は、前記第４の管路（２４）内に捻じ込まれることを特徴とする、ポンプユニット。
  2. 前記第４の管路（２４）は、前記第４の管路（２４）の内表面上に形成された接合部（３６）を有し、前記ベンチュリー管（３１）は、前記ベンチュリー管（３１）の外表面上に形成された接合部（３６）を有し、前記第４の管路（２４）と前記ベンチュリー管（３１）とは、各管用ねじ（３７）によって互いに液密に接合される、請求項１に記載のポンプユニット。
  3. 前記ベンチュリー管（３１）は、前記第４の管路（２４）から前記燃料を受け取るための第１の入口（３３ａ）と、第５の管路（３５）から前記燃料を受け取るための第２の入口（３４）と、前記第４の管路（２４）内の前記燃料のための出口（３３ｂ）と、を備える、請求項２に記載のポンプユニット。
  4. 前記第２の入口（３４）は、前記第４の管路（２４）の前記燃料の流れの方向（３２）における、前記ベンチュリー管（３１）の前記接合部（３６）の下流に形成される、請求項３に記載のポンプユニット。
  5. 前記ベンチュリー管（３１）には、前記第１の入口（３３ａ）と前記出口（３３ｂ）とを画定するように、前記第４の管路（２４）の縦軸（２５）に対して共軸上に当該ベンチュリー管（３１）を貫通する中央孔（３３）が設けられ、前記第２の入口（３４）は、前記中央孔（３３）と油圧的に連通するように、径方向に前記ベンチュリー管（３１）を通って伸びる、請求項３又は４に記載のポンプユニット。
  6. 前記第４の管路（２４）は、広がったセクション（２６）と狭いセクション（２７）を含み、前記広がったセクション（２６）と前記狭いセクション（２７）とは、互いに連続して配置され、前記第４の管路（２４）の縦軸（２５）に対して略直角の流通肩部の末端（２８）で互いに接合され、前記ベンチュリー管（３１）は、前記流通肩部の末端（２８）に接触して配置され当該流通肩部の末端（２８）に対して液密に接合されるように、前記広がったセクション（２６）内に捻じ込まれる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のポンプユニット。
  7. 前記ベンチュリー管（３１）は、操作用スパナによる係合に適した多角形のヘッド部（３８）を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のポンプユニット。
  8. 前記第４の管路（２４）に沿った前記燃料の流れの方向（３２）における前記ベンチュリー管（３１）の上流に、前記第４の管路（２４）沿いに配置されたオーバーフローバルブ（２９）を更に備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のポンプユニット。
  9. 前記油圧回路（１４）は、前記第２の管路（１６）沿いに取り付けられた計量電磁弁（２０）を更に備え、前記第４の管路（２４）は、前記第２の管路（１６）に沿った前記燃料の流れの方向（２１）における前記計量電磁弁（２０）の上流で前記第２の管路（１６）と接続され、前記第５の管路（３５）は、前記第２の管路（１６）に沿った前記燃料の流れの方向（２１）における前記計量電磁弁（２０）の下流で前記第２の管路（１６）と接続される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のポンプユニット。
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