JP4174770B2 - Pulsating diaphragm fuel pump - Google Patents
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本発明は、エンジン運転に伴ってクランクケース内に発生する脈動圧力により駆動されてエンジンに供給するための燃料を輸送する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプに関し、殊に、パルス室と大気側とを連通させる大気孔を具えた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプに関するものである。 The present invention relates to a pulsating diaphragm fuel pump that is driven by pulsating pressure generated in a crankcase as the engine is operated and transports fuel to be supplied to the engine. In particular, the pulse chamber communicates with the atmosphere side. The present invention relates to a pulsating diaphragm fuel pump having an air hole.
2サイクルまたは4サイクルの小型ガソリンエンジンに供給する燃料の輸送手段として、構造が簡単で機械的損失を伴わずに駆動できるという利点を有する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプが広く利用されている。図3は、従来から利用されている周知の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1Cを示す縦断面図であって、ポンプ本体51の一方の側にポンプダイヤフラム52により区画されたポンプ室54とパルス室55とを備え、もう一方の側にはパルセータダイヤフラム56a,56bにより区画された吸込室57および吐出室58と空気室59a,59bとを備えている。またポンプ本体51のポンプ室54と吸込室57、吐出室58とを区画する仕切壁60には吸込弁61aおよび吐出弁61bが設けられている。
2. Description of the Related Art Pulsating diaphragm fuel pumps that have the advantage of being simple in structure and capable of being driven without mechanical loss are widely used as means for transporting fuel supplied to a two-cycle or four-cycle small gasoline engine. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a well-known pulsating
そして、この脈動式ダイヤフラム燃料ポンプはエンジンの運転に伴い、多くはクランクケース内に発生する脈動圧力が脈圧導入路53によりパルス室55に導入されて、ポンプダイヤフラム52を往復変位させることにより燃料タンクの燃料を吸込室57から吸込弁61aを経てポンプ室54に導入し、吐出弁61bを経て吐出室58に送出し、燃料出口62から図示しない気化器に送ってこれよりエンジンに供給するようになっている。
In this pulsating diaphragm fuel pump, the pulsating pressure generated in the crankcase is often introduced into the
しかし、このようなクランクケースから脈動圧力を取り入れて利用する方式の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプは、エンジンオイルがパルス室55に流入して溜まることがあり、エンジンオイルがポンプダイヤフラム52に付着したままであるとこれを早期劣化させてポンプ寿命を短いものとしてしまう、という問題がある。
However, in a pulsating diaphragm fuel pump of a type that uses pulsating pressure from such a crankcase, the engine oil may flow into the
そこで、パルス室55と大気側とを連通させる小径の大気孔を設けてパルス室55に大気を導入することで、流入したエンジンオイルをこまめに排出・除去することが例えば特開2002―98055号公報に提案されている。このような大気孔は図3に符号63で示されており、脈動圧力に連動してパルス室55に大気が出入りするようになっている。しかしながら、この大気孔63が常に開放されているのでパルス室55内の脈動圧力が低下してパルス幅が減少させられてしまい、ポンプ効率が低下することを避けられない。
In view of this, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-98055 discloses that exhausted engine oil is frequently discharged and removed by providing a small-diameter air hole for communicating the
一方、エンジン運転中にエンジンオイルがパルス室55に流入しても直ちにポンプ機能やポンプダイヤフラム52に影響を与えることはないが、エンジン停止後にエンジンオイルがそのまま残ってポンプダイヤフラム52に付着したままであると早期劣化を招く原因となる。また、前述した特許文献には、パルス室を空気路で大気側に常時連通させた実施例と空気路に逆止弁を設けた実施例とが記載されているが、逆止弁を設けたものはエンジンのアイドル時などの低負荷時に大気をパルス室に導入し、中・高負荷時に導入しないように逆止弁が動作する。従って、この逆止弁が存在することによりエンジン運転域によってはポンプ効率を低下させる場合があることに加え、エンジン停止時に空気路が閉止されるためエンジンオイルが排出不能となる。
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、パルス室に流入したエンジンオイルを排出できるようにしてポンプ寿命を長いものとするとともに、エンジン運転中にポンプ効率が低下しないようにすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and in a pulsating diaphragm fuel pump, the engine oil flowing into the pulse chamber can be discharged to extend the pump life, and the engine operation. It is an object to prevent the pump efficiency from being lowered.
そこで、本発明は、送入された燃料を加圧して送出するポンプ室とポンプダイヤフラムによって区画されエンジン運転により発生する脈動圧力が導入されるパルス室が、大気孔によって大気と連通させられている脈動式ダイヤフラム燃料ポンプについて、エンジン停止時に開放しエンジン運転時に閉止する開閉手段を大気孔に設けたものとした。 Therefore, in the present invention, a pump chamber that pressurizes and feeds the supplied fuel and a pulse chamber that is partitioned by a pump diaphragm and into which pulsation pressure generated by engine operation is introduced are communicated with the atmosphere by an air hole. For the pulsating diaphragm fuel pump, an opening / closing means that opens when the engine is stopped and closes when the engine is operating is provided in the air hole.
このことにより、エンジン運転中に大気孔が閉止されポンプ効率の低下を防止するとともに、エンジン停止時に大気孔が開放されてエンジンが慣性で回転していることにより発生する脈動圧力でパルス室のエンジンオイルを導入された大気と一緒に排出することができるため、エンジン運転時に所要量の燃料を安定して供給することに加え、ポンプダイヤフラムの早期劣化を防いでポンプ性能を長期間維持できるものとなる。 As a result, the air hole is closed during engine operation to prevent a decrease in pump efficiency, and the engine in the pulse chamber is generated by the pulsation pressure generated by the air hole being opened and the engine rotating by inertia when the engine is stopped. Since oil can be discharged together with the introduced air, in addition to stably supplying the required amount of fuel when the engine is operating, pump performance can be maintained for a long time by preventing early deterioration of the pump diaphragm. Become.
また、この開閉手段をエンジンのキイスイッチに連動してエンジン停止時に開弁しエンジン運転時に閉弁するように動作する電磁弁とすれば、運転者のキイスイッチ操作に伴って大気孔の開閉が確実に行われる。 In addition, if this opening / closing means is an electromagnetic valve that operates in conjunction with the key switch of the engine so that it opens when the engine is stopped and closes when the engine is operating, the opening and closing of the air hole is performed as the driver operates the key switch. Surely done.
或いは、この開閉手段をエンジンの吸気マニホルド圧に応動してエンジン停止時に開弁しエンジン運転時に閉弁するように動作する負圧作動弁とすれば、大気孔の開閉を自動的かつ確実に行うことができる。 Alternatively, if this opening / closing means is a negative pressure operating valve that operates in response to the intake manifold pressure of the engine and opens when the engine is stopped and closes when the engine is operating, the air hole is automatically opened and closed. be able to.
本発明によると、エンジン停止時に大気孔を開放してパルス室に流入したエンジンオイルを確実に排出させることでポンプダイヤフラムの早期劣化を防止してポンプ寿命と長いものとすることができるとともに、エンジン運転中に大気孔を閉止してポンプ効率の低下を回避することができるものである。 According to the present invention, when the engine is stopped, the air hole is opened and the engine oil flowing into the pulse chamber is surely discharged, so that the pump diaphragm can be prevented from premature deterioration and the pump life can be extended. During operation, the air hole can be closed to avoid a decrease in pump efficiency.
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図1は本発明における第1の実施の形態を示すものであり、大気孔63の大気側開口部に開閉手段としての電磁弁10が設けられた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1Aを示している。尚、この脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1Aは、基本的構成および作用については前述した図3に示す従来の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1Cと同様であるのでその詳細な説明は省略し、本発明の特徴部分である電磁弁10について以下に詳述する。
Referring to the drawings, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and an
電磁弁10は、電源12bおよびエンジンのキイスイッチ12aを有する電源回路12に接続されたソレノイド11と、ソレノイド11により駆動され大気孔63を開閉する円錐状の弁体11aとからなり、本実施の形態では大気孔63をキイON時に閉止し、キイOFF時に開放する常開型の電磁弁である。
The
エンジン始動のためキイスイッチ12aをONにすると電源回路12によりソレノイド11に通電され、弁体11aを前進駆動して大気孔63を塞ぐ。これによりパルス室55に導入される脈動圧力が低下することを防止して所要のポンプ性能を発揮させる。
When the
そして、エンジン運転を停止させるためキイスイッチ12aをOFFにすると、ソレノイド11への通電は停止され弁体11aが後退させられて大気孔63が開放される。このとき、エンジンが慣性で回転を続けるためその間は脈動圧力がパルス室55に導入され、その一方で大気孔63から大気がパルス室55に導入されることによりパルス室55内に溜まったエンジンオイルを脈圧導入路53から放出させる。このように、電磁弁10は運転者のキイスイッチ操作に連動して大気孔63の開閉を確実に行うものである。
When the
図2は本発明における第2の実施の形態を示すものであり、開閉手段に電磁弁を用いる代わりに負圧作動弁20を用いた脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1Bの大気孔63部分を示している。負圧作動弁20の負圧室20aは吸気マニホルド70に接続管71で接続され、導入された負圧によりダイヤフラム21aをばね21bに抗して変位させてこれに付設され大気孔63を貫通した弁軸22を後退させることで、その先端の弁体22aがパルス室側から大気孔63を塞ぐようになっている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and shows an
本実施の形態の負圧作動弁20は、エンジンの運転・停止に伴って吸気マニホルド70内に発生する圧力変動を大気孔63の開閉制御に利用するものである。即ち、エンジン始動により吸気マニホルド70内が負圧になると、これが接続管71を介して負圧作動弁20の負圧室20aに導入され、ダイヤフラム21aを負圧室方向に変位させる。これにより、弁体22aが大気孔63を塞ぎ、以後は大気孔63が閉鎖され脈動圧力が低下することによるポンプ機能の低減を招くことがないものである。
The negative
そして、エンジン運転を停止すると、吸気マニホルド70内の負圧が低下することにより、ダイヤフラム21aがばね21bにより前記と反対側に変位して弁体22aが大気孔63を開放する。これにより、前述した脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1Aと同様にパルス室55に溜まったエンジンオイルが排出されることになる。このように、負圧作動弁20はエンジンの運転・停止による吸気マニホルド70内の圧力変化を利用して、大気孔63の開閉を自動的且つ確実に行うものである。
Then, when the engine operation is stopped, the negative pressure in the
上述したように、本発明により、エンジン停止時に大気孔を開放することでパルス室に溜まったエンジンオイルを排出しポンプダイヤフラムの早期劣化を防止してポンプ寿命を長いものとすることができる。また、大気孔をエンジン運転時に閉鎖することで脈動圧力を低下させることがなく、所要のポンプ性能を維持してエンジン要求燃料を安定して供給することができる。 As described above, according to the present invention, the engine hole accumulated in the pulse chamber can be discharged by opening the air hole when the engine is stopped, and the pump diaphragm can be prevented from premature deterioration and the pump life can be extended. Further, by closing the air hole during engine operation, the pulsation pressure is not lowered, and the required pump performance can be maintained and the required engine fuel can be supplied stably.
尚、図1,2に示した脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ1A,1Bを実際にエンジンシステムに装着する場合、図中左側を下にして装着することが推奨される。これは、脈圧導入路53がパルス室55の下側になるのでエンジンオイルがポンプダイヤフラム52に付着しても除去が容易となるからである。
When the pulsating diaphragm fuel pumps 1A and 1B shown in FIGS. 1 and 2 are actually mounted on the engine system, it is recommended to mount them with the left side in the figure facing down. This is because the pulse
1A,1B 脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ、10 電磁弁、11 ソレノイド、11a,22a 弁体、12 電源回路、12a キイスイッチ、20 負圧作動弁、20a 負圧室、21a ダイヤフラム、52 ポンプダイヤフラム、54 ポンプ室、55 パルス室、63 大気孔、70 吸気マニホルド
1A, 1B Pulsating diaphragm fuel pump, 10 Solenoid valve, 11 Solenoid, 11a, 22a Valve body, 12 Power supply circuit, 12a Key switch, 20 Negative pressure operating valve, 20a Negative pressure chamber, 21a Diaphragm, 52 Pump diaphragm, 54 Pump Chamber, 55 pulse chamber, 63 air holes, 70 intake manifold
Claims (3)
エンジン停止時に開放しエンジン運転時に閉止する開閉手段を前記大気孔に設けた、
ことを特徴とする脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ。 In a pulsating diaphragm fuel pump in which a pump chamber that pressurizes and feeds fuel that has been fed in and a pulse chamber that is partitioned by a pump diaphragm and into which pulsating pressure generated by engine operation is introduced is communicated with the atmosphere by an air hole ,
An opening / closing means that opens when the engine is stopped and closes when the engine is operating is provided in the air hole.
A pulsating diaphragm fuel pump characterized by that.
2. The pulsating diaphragm fuel pump according to claim 1, wherein the opening / closing means is a negative pressure operating valve that operates so as to open when the engine is stopped and close when the engine is operating in response to an intake manifold pressure of the engine.
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