JP4902923B2 - 高圧液圧燃料ポンプ - Google Patents
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Description
(技術分野)
本発明は、高圧液圧ポンプに関し、特に内燃機関のラジアルピストン型燃料ポンプに関する。
【0002】
(背景技術)
公知のように、内燃機関特にディーゼルエンジンにおいて、このようなポンプは、高圧で1600バール程度でも作動するとともに、ラジアル型シリンダーであってその中で各ピストンが共通のカムにより作動されて滑動するラジアル型シリンダーのグループを含む。各ピストンは、燃料インテイクストローク中に弾性的に移動するように戻しばねを有するとともに、通常は別の戻しばねにより閉鎖され、インテイク燃圧により打ち勝った時にインテイクバルブを開口するためのシャッターを含むインテイクバルブと連動される。
【0003】
公知の3つのラジアルピストン型ポンプにおいて、各シャッターは、シリンダーにおいて対応する座部と協働するプレートを有するとともに、インテイク燃圧が概ね5バールに到達すると開口され;またドライブシャフト上の3つのピストンの反応は、通常、これらのピストンの間隔を120°とすることによりバランスが十分とれる。ポンプが例えば最大30%未満の低い容量で作動した場合に、ドライブシャフトと種々のシリンダーの送出圧とのバランスが取れないことがある。実際、インテイクバルブは、遅延量が変動して開口し、全く開口さえしない場合もあり、その結果、ピストンは異なる量の燃料を圧縮することになる。
【0004】
(発明の開示)
本発明の目的は、公知のポンプに一般的に伴う上述の欠点を排除するように設計された高度に簡素化され信頼度の高い高圧液圧ポンプを提供することである。
【0005】
本発明によれば、高圧液圧ポンプであって、ピストンを滑動させる少なくとも1つのシリンダーと、前記ピストンを積極的に圧縮方向に移動するための作動手段と、前記シリンダーに固定されたシャッターを含むインテイクバルブとを含み;前記ピストンが前記圧縮方向と反対のインテイク方向に弾性的に移動される高圧液圧ポンプであって;弾性手段が、前記ピストンと前記シャッターとの間に備えられており、前記シリンダーにおける前記ピストンの位置に応じた弾性力をかけることにより前記シャッターを閉鎖位置に押して、その結果、前記インテイクバルブの開閉が助長されることを特徴とする高圧液圧ポンプが提供される。
【0006】
特に、シャッターがシリンダーにより運ばれる座部と協働するプレートを含み、またプレートがピストンと平行に移動できるポンプにおいて、弾性手段は、プレートとピストンとの間に螺旋状の圧縮ばねを含む。
【0007】
(本発明を実施するためのベストモード)
本発明の好ましいが非限定的な実施形態は、例として添付の図面を参照して説明される。
【0008】
図1の番号5は、内燃機関、例えばディーゼルエンジンに燃料を供給するための高圧ポンプ全体を示している。ポンプ5は、ラジアルピストン型であって、各軸線が120°の間隔を置くように中空本体7内に放射状に配置した3つのシリンダー6(図1では一つだけを図示している)を含む。より具体的には、シリンダー6は、フランジ8により閉鎖される中空本体7と一体に形成されている。
【0009】
ポンプ5は、中空本体7の中央チャンバー12に収容された偏心器(eccentric)11と一体化したドライブシャフト9を有する。偏心器11は、ポンプ5を制御するための環状カムを支持しており、それは、偏心器11上で回転するリング13により画定される。リング13の外面には、シリンダー6に関連し、対応のシリンダー6の軸線にそれぞれ垂直な3つの平面部14がある。
【0010】
各ピストン16は、各シリンダー6において滑動し;シリンダー6においてピストン16の外部側のラジアル表面は圧縮チャンバー15を画定し;及びピストン16は、シリンダー6からシャフト9に向かって突出するとともに公知の方法でリング13の対応部分14において滑動するパッド17を運ぶ。シャフト9が回転すると、リング13により、ピストン16が圧縮方向にすなわち外部方向に積極的に連続して移動する。逆に、パッド17が、ばね18によりピストン16とともにリング13に対応する平面部14の方に向かってインテイク方向に弾性的に押される。
【0011】
各ピストン16は、バルブ本体23内に形成された座部22(図2)と協働するとともに対応のシリンダー6と同軸であるシャッター21を含むインテイクバルブ19と連動される。バルブ本体23は、シリンダー6と、従って中空本体7(図1)と一体化しているとともに、防流体リングナット締め部材24により中空本体7に固定されている。各ピストン16は図面には示していない放出バルブとさらに連動される。
【0012】
本発明により、圧縮ばね26によって定められる弾性手段は、ピストン16とシャッター21との間に配置されている。特に、バルブ本体23(図2)は、ベル型であって、ピストン16に対向しばね26の一部を収容する実質的に円筒形の空洞部27を含む。座部22は、空洞部27内に配置され、円錐台形状であるとともに圧縮チャンバー15に向かって朝顔状に広がっている。
【0013】
シャッター21は、バルブ本体23において軸方向孔31により案内されるステム29と一体化したプレート28を含み;軸方向孔31は、バルブ本体23の供給導管32と連通した拡大部分30を有し;及び導管32は、中空本体7及び/またはフランジ8により支持された供給チャネル33(図1)と連通している。
【0014】
プレート28は、ステム29側には、座部22の形状と相補的な形状の円錐台形状のエッジ35を有している。プレート28は、ステム29と離れる側では、ばね26の一方の端部を固定するための円筒形の突出部34を支持している。ピストン16の外部側のラジアル表面は、ピストン16より小さい直径の円筒形の突起部36を有し;ピストン16の円筒形の突起部36に圧縮ばね26の他方の端部が固定されている。
【0015】
ポンプ5は以下のように作動する。
【0016】
偏心器11が図1の位置にある時、図1に図示したピストン16は、上死点位置にありばね26を圧縮している。シャフト9が回転すると、偏心器11は、リング13によって、ばね18がピストン16を内部方向に移動するようにでき、それによって、インテイクチャンバー15を減圧するとともにばね26をわずかに圧縮状態を解いて伸ばし、これにより、シャッター21のプレート28にかかる力が、プレート28の底面の1.8バールという圧力と等しい数値まで減少する。
【0017】
供給導管32と圧縮チャンバー15間の圧力の差が、圧縮が低下したばね26によりかかる力より大きくなった時に、インテイクバルブ19が開口する。インテイクバルブ19は、従って、公知のバルブに対し進歩して供給導管32における燃圧または流れが小さくても迅速に開口する。次に、燃料が、バルブ本体23の供給チャネル33及び導管32に沿い出される。ばね26によりシャッター21のプレート28にかかる力は、ピストン16の下死点位置において最低まで低減されるが、チャンバー15内の燃圧は、供給導管32におけるものと同じに維持される。
【0018】
偏心器11は、次に、ピストン16を積極的に外部側に移動し始め、チャンバー15内の燃料の圧縮を開始する。ピストン16はさらにばね26を圧縮し始め、ばね26がシャッター21のプレート28にかかる弾性力を増加し、次に、チャンバー15内の燃圧にばね26によりかかる力が伴って、シャッター21が閉鎖される。これによって、バルブ19は公知のバルブに対し進歩して迅速に閉鎖されるので、圧縮効率がさらに高くなる。圧縮は、ピストン16がもう一度上死点位置に到達するまで続く。
【0019】
図3は、偏心器11の作動中の典型的な段階における3つのピストン16とポンプ5の対応するシャッター21の相対位置を図示している。図3において、3つのシリンダー6はA、B及びCで示している。特に、シリンダー6Aにおいて、ピストン16は、上死点位置の近くのインテイクストロークの開始位置にあり;また、シャッター21はまだ閉鎖されているが、ばね26が、伸び始めシャッター21にかかる力を減少し始めている。
【0020】
シリンダー6Bにおいて、ピストン16が下死点位置へ向かって動いており;ばね26はわずかしか圧縮されていないので;シャッター21は、供給チャネル33の燃圧が低くても開口される。シリンダー6Cにおいて、ピストン16が、圧縮ストロークを開始するとともにさらにばね26を圧縮し始めているので、その結果シャッター21はすぐに閉鎖される。
【0021】
本発明によるポンプの公知の先行技術と比較した場合の利点は、前述の説明から明らかである。特に、シャッター21は、供給導管内の燃圧が低くてもより急速に開閉され;またポンプの作動はバランスがとれており連続している。
【0022】
添付の特許請求項の範囲を逸脱しない限り、ここに説明したようなポンプを変更することができるのは明らかである。例えば、シリンダー6は、中空本体7と分離してその中の孔に挿入することができ;また各バルブ本体23は、締め付けプレートにより対応のシリンダーとともに中空本体7に固定することができる。
【0023】
インテイクバルブ19の座部22は、円錐台形状とは対照的に平らにすることができ;またポンプは、単一のピストンまたは複数の直線ピストン型にもすることができ、エンジン燃料以外の他の流体をポンピングするために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるラジアルピストン型ポンプの側部の部分断面図である。
【図2】 図1の拡大詳細図である。
【図3】 図1のポンプの操作図である。
Claims (6)
- 高圧液圧ポンプであって、
ピストン(16)を滑動させる少なくとも1つのシリンダー(6)と、
前記ピストン(16)を積極的に圧縮方向に移動するための作動手段(9、11)と、
前記シリンダー(6)内に設置されたシャッター(21)を含むインテイクバルブ(19)とを含み;
前記ピストン(16)が前記圧縮方向と反対のインテイク方向に第1の弾性手段(18)によって移動される高圧液圧ポンプであって;
第2の弾性手段(26)が、前記ピストンと前記シャッターとの間に備えられており、前記シリンダー(6)における前記ピストン(16)の位置に応じた弾性力をかけることにより前記シャッター(21)を閉鎖位置に押して、その結果、前記インテイクバルブ(19)の開閉が助長され、
前記シャッター(21)は、前記インテイクバルブ(19)の座部(22)と協働するプレート(28)を含み;
前記プレート(28)は前記ピストン(16)と平行に移動可能である前記ポンプであって;
前記第2の弾性手段は、前記プレート(28)と前記ピストン(16)との間に配置された圧縮ばね(26)を含み、
前記シャッター(21)には、前記プレート(28)と一体化しているとともに半径方向外方に延びたステム(29)がさらに含まれ;
前記ステムは、前記インテイクバルブ(19)のバルブ本体(23)の軸方向孔(31)内に案内されており、
前記座部(22)は、前記シリンダー(6)と同軸であるとともに、前記シリンダー(6)に固定されたバルブ本体(23)により支持されており;
前記バルブ本体(23)は供給導管(32)を有する前記ポンプであって;
前記バルブ本体(23)は、前記ばね(26)の少なくとも一部分を収容するように釣鐘形状であり、
前記軸方向孔(31)は、前記供給導管(32)と連通する拡大部分(30)を有することを特徴とする高圧液圧ポンプ。 - 前記座部(22)は、円錐台形状で前記ピストン(16)に向かって朝顔状に広がり、
前記プレート(28)は、前記ステム側に、前記座部(22)の形状と相補的な円錐台形状のエッジ(35)を有する請求項1に記載のポンプ。 - 前記プレートは、前記ステムの反対側に、前記ばね(26)の一方の端部を固定するための円筒形の突出部(34)を含むことを特徴とする請求項2に記載のポンプ。
- 前記ピストン(16)は、前記プレート(28)と同軸であるとともに前記ばね(26)のもう一方の端部を固定するための円筒形の突起部(36)を有することを特徴とする請求項2または3に記載のポンプ。
- 内燃機関燃料用のラジアルピストン型ポンプであって、
フランジ(8)により閉鎖された中空本体(7)を含み;
前記中空本体(7)は、前記ピストン(16)の対応グループ及びインテイクバルブ(19)の対応グループと関連付けられたラジアル型シリンダー(6)のグループを支持し;
前記ピストン(16)は共通の偏心器(11)により作動され;
前記各バルブ本体(23)は、防流体締め部材(24)により前記中空本体(7)内に固定され;
前記防流体締め部材(24)は、外部から前記中空本体(7)に固定可能であることを特徴とする請求項1に記載のポンプ。 - 各バルブ本体(23)の前記供給導管(32)は、前記中空本体(7)及び/または前記フランジ(8)内に形成された供給チャネル(33)と連通していることを特徴とする請求項5に記載のポンプ。
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