JP5015716B2 - 燃料ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の燃料ポンプ、特にコモンレール式燃料噴射装置の高圧燃料ポンプに関する。

実際に公知の燃料ポンプではポンプシリンダが利用され、該ポンプシリンダに、プランジャが移動可能に支持されている。プランジャは１個或いは複数のカムを介してポンプシリンダ内を昇降運動し、これにより、燃料が吸い込まれ、燃料ポンプによって負荷、例えば燃料供給系の噴射弁に導かれる。

実際に公知の燃料ポンプでは、ポンプシリンダとプランジャとの間で生ずる漏れ燃料を燃料供給系或いは漏れ燃料帰還路に排出すべく、プランジャを移動可能に支持するポンプシリンダの箇所に、１個或いは複数の溝を設けている。特に燃料ポンプが重油燃料供給系に利用されるとき、プランジャとポンプシリンダの間の案内領域にスケールとも呼ばれる燃料付着物が生じ、該付着物は、プランジャとポンプシリンダとの間の案内隙間を狭め、プランジャを固着させてしまう。この危険は、運転温度が高ければ高い程そしてプランジャからの放熱が悪ければ悪い程、大きくなる。運転中に生ずる温度は、燃料の種類、品質並びに燃料ポンプが受ける負荷に左右される。

本発明の課題は、上述の問題に鑑み、新たな燃料ポンプを提供することにある。

この課題は請求項１に記載の燃料ポンプによって解決される。本発明に基づいて、プランジャは空洞を有し、該空洞を介してプランジャが内側から冷却される。

本発明は、燃料ポンプのプランジャを内側から冷却することを提案し、もって運転中に生ずる熱をプランジャから排出する。従って、プランジャとポンプシリンダとの間における案内領域に付着物が生ずることが防ぎ、これにより、プランジャとポンプシリンダとの間の案内隙間を維持する。これにより、プランジャの固着を防止する。

本発明の第１の実施態様では、空洞を密閉中空室として形成し、部分的に冷却材を封入し、該冷却材を、プランジャの運動により空洞内を動かす。その際、プランジャの上部で熱を吸収し、該熱をプランジャの下部、詳しくはプランジャの運動の下死点で放出する。

本発明の第２の有利な実施態様では、空洞を、入口と出口とを備えた開放中空室として形成し、その場合には空洞を冷却材で連続的或いは周期的に貫流させる。

本発明の有利な実施態様を、従属請求項および以下の説明から明らかにする。以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。

図１は、本発明に基づく燃料ポンプ１０の第１実施例を概略断面図で示し、燃料ポンプ１０は、ポンプシリンダ１１と該シリンダ１１内に移動可能に支持されたプランジャ１２を備える。プランジャ１２は、図１においてカム１３で制御されてポンプシリンダ１１内を昇降運動し、プランジャ１２の運動により、燃料を吸い込み、負荷に向けて搬送する。

図１において、プランジャ１２は空洞１４を備える。該空洞１４は、密閉中空室として形成され、部分的に冷却材１５を封入されている。冷却材１５は、液状冷却材又は所定温度以上でその集合状態が固相から液相に変化する冷却材、例えばナトリウムである。

燃料ポンプ１０の運転中、少なくとも運転温度の下で液状の冷却材１５が、空洞１４内で動き、即ち振り回され、該冷却材１５は、プランジャ１２の上部で熱を吸収し、プランジャ１２の下部、即ちプランジャ１２の運動の下死点で放出する。この結果、プランジャ１２と冷却材１５との間の十分な温度差、従って良好な熱伝達を常に保証できる。

燃料ポンプ１０の運転中に生ずる熱は、プランジャ１２の上部から下向きに搬出され、プランジャ１２の下降時に下死点において大気に放出される。

場合によっては、図１の燃料ポンプ１０のプランジャ１２は、その補助的冷却を実施するために、プランジャ１２の下部が外から油或いは燃料で濡らされる。

図２は、本発明による燃料ポンプ２０の第２実施例を示す。図２の燃料ポンプ２０も、ポンプシリンダ２１と該シリンダ２１内に移動可能に支持されたプランジャ２２とを備える。プランジャ２２はポンプシリンダ２１内を、カム２３で制御されて昇降運動する。

燃料ポンプ２０のプランジャ２２は空洞２４を備える。図２の実施例で、空洞２４は冷却材の入口２５と出口２６を備えた開放中空室として形成され、該空洞２４を冷却材が貫流する。冷却材は、プランジャ行程に応じ、空洞２４を連続的又は周期的に貫流する。

図２に示す実施例では、プランジャ２２の入口２５と出口２６は、ポンプシリンダ２１に各々設けた周溝２７と協働する。入口２５又は出口２６が各々の周溝２７と一致したとき、冷却材がプランジャ２０の空洞２４に供給されるか、そこから排出される。従って、図２において、空洞２４をプランジャ行程に依存して冷却材が周期的に貫流する。

図２において、入口２５と協働する周溝２７に冷却材の入口管２８が開口し、これに対し出口２６と協働する周溝２７に冷却材の出口管２９が開口している。

図２の実施例では、冷却材の入口２５をプランジャ２２の上部、出口２６をプランジャ２２の下部に設けている。入口をプランジャの下部、出口をプランジャの下部に設けること、即ち、空洞２４の貫流方向を逆にしてもよい。図２では、冷却材として、特に燃料又は潤滑材を利用できる。

図３は、本発明による燃料ポンプ３０の第３実施例を示す。図３の燃料ポンプ３０も、ポンプシリンダ３１と該シリンダ３１内に移動可能に支持したプランジャ３２を備える。プランジャ３２は、ポンプシリンダ３１内をカム３３で制御されて昇降運動する。図３の実施例でも、プランジャ３２に冷却材用の空洞３４を設けている。該空洞３４は、図２の実施例と同じに開放中空室として形成し、入口３５を介して冷却材を供給し、出口３６を介して冷却材を排出する。入口３５は、ポンプシリンダ３１に設けられた周溝３７と協働し、該周溝３７に冷却材の入口管３８が開口している。従って、図３の実施例でも、空洞３４をプランジャ行程に依存して冷却材が周期的に貫流する。

図２と３の実施例は、図２の実施例で冷却材の入口２５と出口２６を共通部品に設け、これに対し図３の実施例で入口と出口を２個の別個の部品に設けた点で相違している。

それに応じ図３では、プランジャ３２を２分割構造としている。入口３５は上側プランジャ３９に、出口３６は下側プランジャ４０に各々設けている。図３では、下側プランジャ４０は、流路４２を規定するスリーブ状突起４３が上側プランジャ３９内に突出し、その際、入口３５は上側プランジャ３９の下部、出口３６は下側プランジャ４０の下部に設けている。この結果、下側プランジャ４０のスリーブ状突起４３と上側プランジャ３９との間を延びる空洞３４の部分４２を冷却材が貫流し、空洞に死空間が生じない。

図３の実施例でも、冷却材の入口と出口を置換できる。この場合は、入口を下側プランジャ４０に、出口を上側プランジャ３９に設け、空洞３４の貫流方向を逆にする。このため、ポンプシリンダ３１に追加的入口を設け、孔３６の位置を相応して適合させる。

図３の実施例では、潤滑油を冷却材として利用する。潤滑油は入口３５を経て空洞３４に供給され、空洞３４内を上昇し、熱をプランジャ３２から吸収する。暖まった潤滑油は流路４１を経て出口３６に導き、プランジャ３２から排出する。潤滑油は駆動部潤滑用に利用する。

全ての実施例は、燃料ポンプのプランジャを内側から冷却する、詳しくはプランジャに設けた空洞を介して冷却する点で共通している。この結果、運転中に生ずる熱を、プランジャの領域から効果的に排出し、大気に放出できる。このため、プランジャとポンプシリンダとの間の案内領域に、該プランジャとポンプシリンダとの間の案内隙間を狭める付着物が生ずるのを防止できる。

本発明に基づく燃料ポンプの第１実施例の概略断面図。 本発明に基づく燃料ポンプの第２実施例の概略断面図。 本発明に基づく燃料ポンプの第３実施例の概略断面図。

符号の説明

１０、２０、３０ 燃料ポンプ、１１、２１、３１ ポンプシリンダ、１２、２２、３２ プランジャ、１３、２３、３３ カム、１４、２４、３４ 空洞、１５ 冷却材、２０ 燃料ポンプ、２５、３５ 入口、２６、３６ 出口、２７ 周溝、２８、３８ 入口管、２９ 出口管、３７ 溝、３９ 上側プランジャ、４０ 下側プランジャ、４１ 流路、
４２ 空洞部分、４３ スリーブ状突起

Claims (9)

1. ポンプシリンダ内に移動可能に支持されたプランジャを備えた燃料ポンプにおいて、
   前記プランジャ（１２、２２、３２）が空洞（１４、２４、３４）を有し、該空洞（１４、２４、３４）を介してプランジャ（１２、２２、３２）が内側から冷却され、
   前記空洞（１４）が密閉中空室として形成されて部分的に冷却材（１５）が封入され、
   該冷却材（１５）が、プランジャ（１２）の運動により空洞（１４）内で動かされることを特徴とする燃料ポンプ。
2. 冷却材（１５）が、プランジャ（１２）の運動により空洞（１４）内で振り回され、プランジャ（１２）の上部において熱を吸収し、プランジャ（１２）の下部において熱を放出することを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
3. 空洞（２４、３４）が、入口（２５、３５）と出口（２６、３６）とを備えた開放中空室として形成され、冷却材で貫流されることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
4. 冷却材が連続的或いは周期的に空洞（２４、３４）に供給され、又は空洞（２４、３４）から排出されることを特徴とする請求項３記載の燃料ポンプ。
5. プランジャ（２２）が、入口（２５）と出口（２６）が共通部品に設けられているように形成されたことを特徴とする請求項３又は４記載の燃料ポンプ。
6. 入口（２５）がプランジャ（２２）の上部に、出口（２６）がプランジャ（２２）の下部に設けられたことを特徴とする請求項５記載の燃料ポンプ。
7. プランジャ（３２）が、入口（３５）と出口（３６）が２個の別個の部品（３９、４０）に設けられるように形成されたことを特徴とする請求項３又は４記載の燃料ポンプ。
8. 入口（３５）がプランジャの第１部品（３９）の下部に、出口（３６）がプランジャの第２部品（４０）の下部に設けられたことを特徴とする請求項７記載の燃料ポンプ。
9. 冷却材を空洞（２４、３４）に供給し、又は空洞（２４、３４）から排出すべく、入口（２５、３５）および／又は出口（２６、３６）が、ポンプシリンダ（２１、３１）に設けられた周溝（２７、３７）と協働することを特徴とする請求項３から８の１つに記載の燃料ポンプ。
   
   

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