JP4655122B2 - 高圧ポンプの燃料導入方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態による高圧ポンプを図1に示す。高圧ポンプ10は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンのインジェクタに燃料を供給するポンプである。
(1)吸入行程
図2に示すように、カム2の回転にともないプランジャ14が上死点から下死点に向けて下降するとき、コイル34への通電はオフされている。したがって、弁部材32はスプリング33の付勢力により弁座35から離座し、連通孔306を介して吸入室302と加圧室304とは連通している。したがって、プランジャ14の下降に伴い吸入室302から加圧室304に燃料が吸入される。
(2)戻し行程
図1に示すように、プランジャ14が下死点から上死点に向かって上昇するとき、コイル34への通電をオフしている間は、スプリング33の付勢力により弁部材32は弁座35から離座したままである。したがって、プランジャ14の上昇により、加圧室304の燃料は連通孔306を通り吸入室302に戻される。このとき、摺動部15と小径部16との間に形成された段差17が上昇するので、燃料室308の容積は増加する。これにより、加圧室304から吸入室302に戻された燃料の一部は、連通路310を通り燃料室308に排出される。
(3)加圧行程
戻し行程中にコイル34への通電をオンすると、スプリング33の付勢力に抗して磁気吸引力により弁部材32が吸引され、弁部材32は弁座35に着座する。その結果、連通孔306が閉塞され吸入室302と加圧室304との連通が遮断されるので、プランジャ14の上昇により加圧室304の燃料は加圧され燃料圧力が上昇する。そして、加圧室304の燃料圧力が所定圧以上になると、スプリング63の付勢力に抗してボール62が弁座64から離座し、吐出弁60が開弁する。これにより、加圧室304で加圧された燃料は高圧ポンプ10から吐出される。
また、戻し行程において、吸入室302から燃料室308に燃料を排出することにより、吸入室302の圧力上昇を低減する。これにより、プランジャ14が上昇および下降を繰り返すことにより生じる吸入室302の圧力脈動を低減する。吸入室302の圧力脈動が低減すると、吸入行程時において、吸入室302から加圧室304への燃料の吸入不良を防止し、吸入室302から加圧室304に必要量の燃料を吸入できる。
本発明の第2実施形態を図3に、第3実施形態を図4に、第4実施形態を図5に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本発明の第5実施形態を図6に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。
(1)吸入行程
プランジャ14が下降し加圧室304の圧力が低下すると、吸入弁110のボール112はスプリング113の付勢力に抗して弁座114から離座する。ボール112が弁座114から離座すると吸入室302の燃料が吸入通路314を通り加圧室304に吸入される。また、プランジャ14の下降により、燃料室308の燃料は連通路310から吸入室302に導入される。
(2)戻し行程
プランジャ14が下死点から上死点に向けて上昇を開始すると、コイル34への通電をオンし弁部材32を弁座106から離座させる。その結果、プランジャ14が上昇しても、加圧室304の燃料は連通孔306を通り吸入室302に戻される。さらに吸入室302に戻された燃料は連通路310を通り燃料室308に排出される。
(3)加圧行程
戻し行程中にコイル34への通電をオフすると、スプリング33の付勢力によって弁部材104は弁座106に着座し、連通孔306が閉塞され吸入室302と加圧室304との連通は遮断される。調量弁102の開弁圧は吐出弁60の開弁圧よりも高いので、プランジャ14の上昇により加圧室304の燃料圧力が所定圧以上になると、吐出弁60が開弁し、調量弁102は閉弁したままである。吐出弁60が開弁することにより、加圧室304で加圧された燃料は高圧ポンプ100から吐出される。
本発明の第6実施形態を図7に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本発明の第7実施形態を図8に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。
(1)吸入行程
プランジャ14が下降し、加圧室304の圧力が低下すると、弁部材126の上流側である吸入室302と下流側である加圧室304とから弁部材126が受ける差圧が変化する。そして、加圧室304の燃料圧力により弁部材126が弁座35に着座する方向に受ける力とスプリング128の付勢力との和が、吸入室302側の燃料圧力により弁部材126が弁座35から離座する方向に受ける力よりも小さくなると、弁部材126は弁座35から離座し、ストッパ40に係止される。これにより、吸入室302から加圧室304に燃料が吸入される。弁部材126がストッパ40に係止されている状態においても、弁部材126とストッパ40との当接箇所の周囲に燃料通路42が形成されているので、ストッパ40を挟んで弁部材126と反対側であるプランジャ14側の加圧室304に燃料通路42を通り燃料が吸入される。
(2)戻し行程
プランジャ14が下死点から上死点に向かって上昇しても、コイル34への通電はオンされた状態であり、ストッパ40と弁部材126との間に磁気吸引力が働いているので、弁部材126はストッパ40に係止された開弁位置に保持される。これにより、連通孔306の開いた状態が保持されるので、プランジャ14の上昇により加圧された加圧室304の燃料は、連通孔306を通り吸入室302に戻される。
(3)加圧行程
戻し行程中にコイル34への通電をオフすると、弁部材126とストッパ400との間に磁気吸引力が働かなくなる。その結果、弁部材126が加圧室304の燃料圧力により弁座35に着座する方向に受ける力とスプリング128の付勢力との和が、吸入室302側の燃料圧力により弁部材126が弁座35から離座する方向に受ける力よりも大きくなる。その結果、弁部材126は差圧により弁座35に着座し、連通孔306は閉塞される。この状態でプランジャ14がさらに上死点に向けて上昇すると、加圧室304の燃料が加圧され燃料圧力が上昇する。そして、加圧室304の燃料圧力が所定圧以上になると、スプリング63の付勢力に抗してボール62が弁座64から離座し、吐出弁60が開弁する。これにより、加圧室304で加圧された燃料が吐出弁60から吐出される。
本発明の第8実施形態を図9に、第9実施形態を図10に、第10実施形態を図11に示す。第8、第9、第10実施形態では、高圧ポンプの調量弁の弁部材またはストッパの形状が第7実施形態と異なっており、それ以外の構成は第7実施形態と実質的に同一の構成である。
本発明の第11実施形態を図12に、第12実施形態を図13に示す。第11実施形態と第12実施形態の構成は、弁部材126、154の形状が異なる以外は実質的に同一である。また、弁部材126、154の作動およびコイル34への通電タイミングは、第7実施形態〜第10実施形態と同一である。尚、第11、12実施形態において、第7実施形態〜第10実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本発明の第13実施形態を図14に示す。尚、第1実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。
第13実施形態のストッパ192に代えて、図16、17、18に示す形状のストッパ194、196、198を用いてプランジャ14の段差17を係止してもよい。いずれのストッパ194、196、198もC字状に形成されており、プランジャ14の段差17の下降側のシリンダ22内壁に嵌合している。各ストッパ194,196,198は、段差17の最下点よりもタペット12側に設置されている。
上記第13実施形態、および変形形態1、2、3では、プランジャ14の段差17の最下点よりもタペット12側にストッパ192、194、196、198を設置することにより、高圧ポンプの脱着時にプランジャ14の脱落防止効果が期待でき、エンジン等への組付性が向上する。
(他の実施形態)
上記複数の実施形態では、プランジャ14の上昇時には吸入室302の燃料を連通路310を通って燃料室に排出し、プランジャ14の下降時には燃料室の燃料を連通路310を通って吸入室302に導入した。
これに対し、プランジャの下降時には燃料室から連通路を通って吸入室に燃料が導入されるが、プランジャの上昇時には吸入室から連通路を通って燃料室に燃料が排出されない構成にしてもよい。
Claims (2)
- 燃料入口から吸入室に燃料を導入し、前記吸入室から加圧室に吸入された燃料を加圧し吐出する高圧ポンプの燃料導入方法において、
往復移動することにより前記吸入室から前記加圧室に吸入された燃料を加圧するプランジャと、
前記プランジャを往復移動自在に支持するシリンダと、
前記吸入室と前記加圧室との連通を断続し、燃料吐出量を調量する調量弁と、
前記吸入室と排出通路を介して連通され、前記プランジャの動作に応じて自身の容積の大きさが変化する燃料室と、
前記プランジャにて加圧された燃料を吐出する吐出弁とを備え、
前記前記プランジャが下降して前記吸入室から前記加圧室に燃料が吸入されるときに、前記燃料室の容積が減少して、この容積減少により前記燃料室から前記吸入室に燃料が導入される吸入工程と、
前記プランジャが上昇して前記加圧室から前記吸入室に燃料が戻されるときに、前記燃料室の容積が増加して、この容積増加により前記吸入室に戻された燃料の一部が前記排出通路を通り燃料室に排出される戻し工程と、
前記戻し工程の途中で、前記調量弁により前記吸入室と前記加圧室との連通を遮断し、前記プランジャの上昇により前記加圧室の燃料が加圧される加圧工程とを備えたことを特徴とする高圧ポンプの燃料導入方法。 - 前記燃料室は、前記プランジャと前記シリンダとの摺動箇所により前記加圧室と仕切られて形成されていることを特徴とする請求項1記載の高圧ポンプの燃料導入方法。
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