JP3728644B2

JP3728644B2 - 燃料ポンプ装置

Info

Publication number: JP3728644B2
Application number: JP05286298A
Authority: JP
Inventors: 陽一中嶋; 琢也大内
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: US6171081B1; JPH11230047A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関のカムシャフトに取着された偏芯カムによってプッシュロッド及びダイヤフラムロッドが往復動され、この往復動によってポンプダイヤフラムがポンプ室の室容積を増減してポンプ作用をなす燃料ポンプ装置に関するもので、この燃料ポンプ装置は、燃料タンク内の燃料を吸入、昇圧して内燃機関に連なる燃料供給装置に向けて燃料を供給する装置として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料ポンプ装置は、図２に示される。図２により説明すると、１は下側ポンプボデーであり、その上端１Ａは平坦面をなすとともに上端１Ａに向けて操作室凹部１Ｂが形成され、さらに下端１Ｃから上方の上底部１Ｄに向けてプッシュロッド案内孔１Ｅが凹設される。２は下側ポンプボデー１の上端１Ａ上に配置される上側ポンプボデーであり、上側ポンプボデー２の下端２Ａには、操作室凹部１Ｂに臨むポンプ室凹部２Ｂが凹設され、更に上側ポンプボデー２の上端２Ｃに向けて流入室凹部２Ｄと吐出室凹部２Ｅとが凹設される。この流入室凹部２Ｄと吐出室凹部２Ｅとは仕切壁２Ｆにて区分される。又、流入室凹部２Ｄとポンプ室凹部２Ｂとは流入孔２Ｇにて連通され、ポンプ室凹部２Ｂと吐出室凹部２Ｅとは吐出孔２Ｈにて連通される。尚、３は、流入孔２Ｇを開閉する吸入側逆止弁であり、４は吐出孔２Ｈを開閉する吐出側逆止弁である。５は、上側ポンプボデー２の上端２Ｃ上に配置されるポンプカバーであり、ポンプカバー５の下端５Ａには、流入室凹部２Ｄに臨む第１レギュレート室凹部５Ｂと吐出室凹部２Ｅに臨む第２レギュレート室凹部５Ｃとが凹設される。尚、５Ｄは第１レギュレート室凹部５Ｂと第２レギュレート室凹部５Ｃとを区分する仕切壁である。
【０００３】
そして、下側ポンプボデー１の上端１Ａ上に上側ポンプボデー２が配置され、さらに上側ポンプボデー２の上端２Ｃ上にポンプカバー５が配置され、それらがボルト６によって締結される。このとき、下側ポンプボデー１の上端１Ａと上側ポンプボデー２の下端２Ａとの間にポンプダイヤフラム７が挟持され、上側ポンプボデー２の上端２Ｃとポンプカバー５の下端５Ａとの間にレギュレートダイヤフラム８が配置される。以上によると、ポンプダイヤフラム７と下側ポンプボデー１の操作室凹部１Ｂとによって操作室Ａが形成され、ポンプダイヤフラム７と上側ポンプボデー２のポンプ室凹部２Ｂとによってポンプ室Ｐが区分形成される。又、レギュレートダイヤフラム８と上側ポンプボデー２の流入室凹部２Ｄとにより流入室Ｂが形成され、レギュレートダイヤフラム８と上側ポンプボデー２の流出室凹部２Ｅとにより吐出室Ｃが形成される。これら流入室Ｂと吐出室Ｃとは仕切壁２Ｆによって区分される。更に又、レギュレートダイヤフラム８とポンプカバー５の第１レギュレート室凹部５Ｂとにより第１レギュレート室Ｄが形成され、レギュレートダイヤフラム８とポンプカバー５の第２レギュレート室凹部５Ｃとにより第２レギュレート室Ｅが形成される。これら第１レギュレート室Ｄと第２レギュレート室Ｅとは仕切壁５Ｄによって区分され、更に第１レギュレート室Ｄはレギュレートダイヤフラム８を介して流入室Ｂに臨み、第２レギュレート室Ｅはレギュレートダイヤフラム８を介して吐出室Ｃに臨む。
【０００４】
ポンプダイヤフラム７には、上下のリテーナを介してダイヤフラムロッド９が一体的に取着されるもので、このダイヤフラムロッド９は、操作室Ａからプッシュロッド案内孔１Ｅに至るロッド案内孔１Ｇに移動自在に案内配置され、その下方はプッシュロッド案内孔１Ｅの下端近傍に達する。
【０００５】
１０は、その外形部１０Ａがプッシュロッド案内孔１Ｅに摺動自在に支持され、内径部１０Ｂがダイヤフラムロッド９に摺動自在に支持される円筒形状をなすプッシュロッドであり、このプッシュロッド１０には、上方に向かって開口する底部１０Ｃを有する上方開口凹部１０Ｄと内径部１０Ｂから外径部１０Ａに向かって切欠き形成された長溝１０Ｅが形成される。そして、前記長溝１０Ｅ内には、ダイヤフラムロッド９の下端近傍に取着されたピン１１が挿入配置される。
【０００６】
１２は、プッシュロッド案内孔１Ｅ内に縮設されるプッシュロッドスプリングであり、プッシュロッドスプリング１２の上端は、プッシュロッド案内孔１Ｅの上底部１Ｄに係止され、下端はプッシュロッド１０の上方開口凹部１０Ｄの底部１０Ｃに係止される。このプッシュロッドスプリング１２はプッシュロッド１０を図において下方に向けて押圧し、プッシュロッド１０をピン１１に当接して係止する。又、操作室Ａ内には、ダイヤフラムスプリング１３が縮設され、上端はリテーナを介してポンプダイヤフラム７に係止され、下端は操作室凹部１Ｂに係止される。このダイヤフラムスプリング１３はポンプダイヤフラム９をポンプ室Ｐ側に向けて押圧する。
【０００７】
そして、前記プッシュロッドスプリング１２とダイヤフラムスプリング１３とのバネ力の関係は、図の状態において、プッシュロッドスプリング１２のバネ力がダイヤフラムスプリング１３のバネ力より強く設定される。
【０００８】
そして、前記燃料ポンプ装置が図示されない内燃機関へ搭載された際、下側ポンプボデー１の下端１Ｃから下方に突出するプッシュロッド１０の下端はカムシャフトに取着された偏芯カムに当接して配置される。（カムシャフト、偏芯カムは図示されない）
【０００９】
ここで、機関が運転されて偏芯カムの高位置部分がプッシュロッド１０に当接するとプッシュロッド１０はプッシュロッドスプリング１２のバネ力に抗して上動し、ポンプダイヤフラム７はポンプ室Ｐの室容積を減少し、これによって吸入側逆止弁３は流入孔２Ｇを閉塞するとともに吐出側逆止弁４は吐出孔２Ｈを開放し、以上によってポンプ室Ｐ内に貯溜される燃料は吐出室Ｃ内へ昇圧されて排出され、更にこの燃料が図示せぬ燃料排出路を介して燃料供給装置に供給される。次いで、偏芯カムの低位置部分がプッシュロッド１０に臨むと、プッシュロッド１０はプッシュロッドスプリング１２のバネ力によって偏芯カムの低位置部分へ向けて下方へ押圧移動されるもので、このプッシュロッド１０の移動は、ピン１１を介してダイヤフラムロッド９に伝達され、ダイヤフラムロッド９、ポンプダイヤフラム７を下方へ移動させてポンプ室Ｐの室容積を増加させる。以上によると、吸入側逆止弁３は流入孔２Ｇを開放するとともに吐出側逆止弁４は吐出孔２Ｈを閉塞し、これによって図示されぬ燃料源内の燃料を流入孔２Ｇを介してポンプ室Ｐ内へ吸入される。そして、偏芯カムが連続して回転することによると、前記したポンプ室Ｐ内への燃料の吸入及び吐出作用が連続的に行なわれるもので、もって燃料源内に貯溜される燃料が継続的に燃料ポンプ装置より燃料供給装置に供給される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
かかる燃料ポンプ装置において、プッシュロッド１０を含むダイヤフラムロッド９及びポンプダイヤフラム７のポンプ室Ｐの容積を増加する側の移動（いいかえると図において下方向への移動）は、前述の如くプッシュロッドスプリング１２のバネ力に依存するものであり、例えば偏芯カムの回転速度が大きく上昇した際、等において、プッシュロッド１０の偏芯カムに対する追従性を高めるには、プッシュロッドスプリング１２のバネ力を強くすることが行なわれる。そして、このプッシュロッドスプリング１２のバネ力を強くする為には、一般的にプッシュロッドスプリング１２の外径を大きくすることが効果的である。ここで、プッシュロッドスプリング１２の外径を大きくすることによると、プッシュロッド案内孔１Ｅを大径とする必要があり、これによって下側ポンプボデー１の筒状部（プッシュロッド案内孔１Ｅの外形部分に相当）が大型化し、機関への装着の自由度が阻害されて好ましいものでない。
【００１１】
本発明になる燃料ポンプ装置は、前記不具合に鑑み成されたもので、従来の燃料ポンプ装置の形状を大型化することなくプッシュロッドスプリングのバネ力を強く設定でき、プッシュロッドの偏芯カムに対する追従性の向上を図ること及び操作室内の通気、プッシュロッド案内孔の通気に単純に行なうこと。を目的とする。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】
本発明になる燃料ポンプ装置は、前記目的を達成する為に、下側ポンプボデーと上側ポンプボデーとの間に挟持され、ポンプ室と操作室とに区分するポンプダイヤフラムと、ポンプダイヤフラムに一体的に取着され、下側ポンプボデーに摺動自在に支持されるダイヤフラムロッドと、ダイヤフラムロッドの長手方向に沿って移動自在に支持されるとともに下側ポンプボデーの下端に向かって開口するプッシュロッド案内孔内に移動自在に支持され、その下端が下側ポンプボデーより下方に向かって突出して配置されたプッシュロッドと、プッシュロッド案内孔内に縮設されるとともにダイヤフラムロッドの外周に配置され、その上端がプッシュロッド案内孔の上底部に係止され、その下端がプッシュロッドに係止され、プッシュロッドをダイヤフラムロッドに取着されたピンに向けて弾性的に押圧して係止するプッシュロッドスプリングと、操作室内に縮設され、ポンプダイヤフラムをポンプ室側に向けて押圧するダイヤフラムスプリングと、を備えた燃料ポンプ装置において、前記プッシュロッドスプリングを、大なる外径を有する第１プッシュロッドスプリングと、小なる外径を有する第２プッシュロッドスプリングとにより構成し、更に、
前記操作室Ａとプッシュロッド案内孔１Ｅとを第１通孔Ｒ１にて連絡し、プッシュロッド案内孔１Ｅと大気とをプッシュロッド案内孔１Ｅの内壁に沿って穿設されるとともに下側ポンプボデー１の下端１Ｃに向かって開口する第２通孔Ｒ２にて連絡したことを特徴とする。
【００１３】
本発明によると、プッシュロッドスプリングを、第１プッシュロッドスプリングと第２プッシュロッドスプリングとにより、二重のスプリングによって構成したので、燃料ポンプ装置の形状を大型化することなく、プッシュロッドスプリングのバネ力を強く設定することができ、これによってプッシュロッドの偏芯カムに対する追従性の向上を達成できる。
又、操作室内の通気は、第１通孔、第２通孔によって行なわれ、プッシュロッド案内孔内の通気は、第２通孔によって行なわれ、特に第２通孔が操作室及びプッシュロッド案内孔の通気を共通に行なうので通気構造を極めて単純とすることができる。
【００１４】
【実施例】
本発明になる燃料ポンプ装置の一実施例について図１により説明する。尚、図２と同一構造部分については、同一符号を使用し、説明を省略する。プッシュロッド案内孔１Ｅ内に縮設されるプッシュロッドスプリングＳは以下よりなる。プッシュロッドスプリングＳは、大径をなすコイル状の第１プッシュロッドスプリングＳ１と小径をなすコイル状の第２プッシュロッドスプリングＳ２とにより構成される。
【００１５】
第１プッシュロッドスプリングＳ１は、プッシュロッド１０の上方開口凹部１０Ｄの内壁１０Ｆに沿ってその外径が配置され、その下端が上方開口凹部１０Ｄの底部１０Ｃ上に係止され、その上端がプッシュロッド案内孔１Ｅの上底部１Ｄ上に係止される。ここで、第１プッシュロッドスプリングＳ１の外径が上方開口凹部１０Ｄの内壁１０Ｆに沿うとは、その外径が内壁１０Ｆに当接すること及び内壁に微少な間隙をもって配置されることをいう。
【００１６】
第２プッシュロッドスプリングＳ２は、第１プッシュロッドスプリングＳ１の内方であって且つダイヤフラムロッド９の外周を囲繞して配置される。すなわち、第２プッシュロッドスプリングＳ２の外径は、第１プッシュロッドスプリングＳ１の内方に配置され、その下端が上方開口凹部１０Ｄの底部１０Ｃ上に係止され、その上端はプッシュロッド案内孔１Ｅの上底部１Ｄに凹設された内壁１Ｈの上底部１Ｊ上に係止され、更に第２プッシュロッドスプリングＳ２の上端の外径は内壁部１Ｈに沿って配置される。
【００１７】
一方、操作室Ａとプッシュロッド案内孔１Ｅとは、第１通孔Ｒ１にて連通されるもので、第１通孔Ｒ１の下方は、プッシュロッド案内孔１Ｅの上底部１Ｄに開口する。
【００１８】
又、プッシュロッド案内孔１Ｅの内壁には、上下方向に沿って第２通孔Ｒ２としての溝が穿設され、この溝がプッシュロッド案内孔１Ｅ内の長手方向に沿って開口するとともに下方が下側ポンプボデー１の下端１Ｃに開口する。
【００１９】
以上よりなる本発明の燃料ポンプ装置によると、プッシュロッド案内孔１Ｅの内径を変えることなく、該プッシュロッド案内孔１Ｅ内に第１プッシュロッドスプリングＳ１と第２プッシュロッドスプリングＳ２とを二重に配置したので、特に下側ポンプボデー１（より具体的にはプッシュロッド案内孔１Ｅの外形部分に相当）を大型化することなくプッシュロッドスプリングＳのバネ力を強く設定することができたものである。而して、プッシュロッド１０の偏芯カムに対する追従性を向上でき、燃料ポンプの吐出量を増量できるとともにプッシュロッド１０の偏芯カムに対する打音の発生を抑止できたものである。又、プッシュロッド案内孔１Ｅの外形部分を大きくする必要がないことから燃料ポンプ装置が大型化することがなく、機関に対する装着の自由度が何等阻害されることがなく、更には、従来の燃料ポンプ装置との互換性を有し、即座にその実施ができるものである。
【００２０】
一方、プッシュロッド１０がプッシュロッド案内孔１Ｅ内を往復動することによると、プッシュロッド案内孔１Ｅ内の室容積が変化し、プッシュロッド案内孔１Ｅ内において圧力変化が生ずるものであるが、この圧力変化は、プッシュロッド案内孔１Ｅの内壁に穿設された第２通孔Ｒ２によって解消されるのでプッシュロッド１０の往復動が良好に行なわれる。
【００２１】
又、ポンプダイヤフラム７の往復動によると、操作室Ａ内の室容積が変化し、操作室Ａ内において圧力変化が生ずるものであるが、この圧力変化は、第１通孔Ｒ１、プッシュロッド案内孔１Ｅ、第２通孔Ｒ２によって解消されるのでポンプダイヤフラム７の往復動に何等支障が生ずることなく良好に行なうことができる。
【００２２】
又、特に第１通孔Ｒ１の外部への開口として第２通孔Ｒ２を利用したので通気構造の単純化を達成できたものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明になる燃料ポンプ装置によると、プッシュロッドスプリングを、大なる外径を有する第１プッシュロッドスプリングと、小なる外径を有する第２プッシュロッドスプリングとにより構成したので、燃料ポンプ装置が大型化することなく、プッシュロッドの偏芯カムに対する追従性を向上できて、吐出性能が優れ、且つ偏芯カムに対する打音の発生の少ない燃料ポンプ装置を提供できたものである。又、プッシュロッド案内孔内の圧力変化を第２通孔によって解消できるので、プッシュロッドの往復動を良好に行なうことができ、操作室内の圧力変化を第１通孔、プッシュロッド案内孔、第２通孔によって解消できるので、ダイヤフラムの往復動を良好に行なうことができる。
更に又、操作室とプッシュロッド案内孔とを第１通孔にて連絡し、プッシュロッド案内孔と大気とをプッシュロッド案内孔の内壁に沿って穿設されるとともに下側ポンプボデーの下端に向かって開口する第２通孔にて連絡したので操作室及びプッシュロッド案内孔の通気構造を簡略化できたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる燃料ポンプ装置の一実施例を示す縦断面図。
【図２】従来の燃料ポンプ装置の縦断面図。
【符号の説明】
１下側ポンプボデー
１Ｃ下端
１Ｅプッシュロッド案内孔
Ｓプッシュロッドスプリング
Ｓ１第１プッシュロッドスプリング
Ｓ２第２プッシュロッドスプリング
Ｒ１第１通孔
Ｒ２第２通孔
１０プッシュロッド

Claims

下側ポンプボデーと上側ポンプボデーとの間に挟持され、ポンプ室と操作室とに区分するポンプダイヤフラムと、ポンプダイヤフラムに一体的に取着され、下側ポンプボデーに摺動自在に支持されるダイヤフラムロッドと、ダイヤフラムロッドの長手方向に沿って移動自在に支持されるとともに下側ポンプボデーの下端に向かって開口するプッシュロッド案内孔内に移動自在に支持され、その下端が下側ポンプボデーより下方に向かって突出して配置されたプッシュロッドと、プッシュロッド案内孔内に縮設されるとともにダイヤフラムロッドの外周に配置され、その上端がプッシュロッド案内孔の上底部に係止され、その下端がプッシュロッドに係止され、プッシュロッドをダイヤフラムロッドに取着されたピンに向けて弾性的に押圧して係止するプッシュロッドスプリングと、操作室内に縮設され、ポンプダイヤフラムをポンプ室側に向けて押圧するダイヤフラムスプリングと、を備えた燃料ポンプ装置において、前記プッシュロッドスプリングＳを、大なる外径を有する第１プッシュロッドスプリングＳ１と、小なる外径を有する第２プッシュロッドスプリングＳ２とにより構成し、更に、前記操作室Ａとプッシュロッド案内孔１Ｅとを第１通孔Ｒ１にて連絡し、プッシュロッド案内孔１Ｅと大気とをプッシュロッド案内孔１Ｅの内壁に沿って穿設されるとともに下側ポンプボデー１の下端１Ｃに向かって開口する第２通孔Ｒ２にて連絡したことを特徴とする燃料ポンプ装置。