JP5240284B2 - 燃料供給ポンプ - Google Patents
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Description
また、加圧室108の燃料の粘性低下により、リーク回収溝111から軸方向他端側へのリーク量も増加する虞があり、この結果、プランジャ駆動機構105が燃料よりも高粘性の潤滑油によって潤滑されている場合、潤滑油が希釈されて潤滑不良が生じる虞が高まる。
さらに、リークした燃料自体が高温化によって劣化しやすくなり、リーク回収溝111から燃料タンク113に至る戻り流路においてデポジットが堆積して流路閉塞が生じる虞が高まる。
以上により、燃料供給ポンプ100では、吐出圧をさらに高圧化しても高圧ポンプ109の高温化を抑制できる構造が求められている。
請求項1の手段によれば、燃料供給ポンプは、軸方向に往復動するプランジャと、プランジャを軸方向に摺動自在に支持して収容するシリンダ孔を有するシリンダボディとを備え、シリンダ孔の軸方向一端をプランジャにより液密的に区画して燃料の加圧室を形成するとともに、プランジャをシリンダ孔で軸方向に往復動させて加圧室の容積を可変することで、加圧室に燃料を吸入したり、加圧室から燃料を吐出したりする。
請求項2の手段によれば、リーク回収溝直通路には絞りが設けられている。
これにより、リーク回収溝直通路→リーク回収溝→戻り流路と続く冷却燃料の流路において、絞りよりも下流側の流路を低圧化することができる。このため、リーク回収溝の燃料圧が下がるので、リーク回収溝から軸方向他端側への燃料のリークを抑制することができる。
請求項3の手段によれば、リーク回収溝から燃料タンクへの燃料の戻り流路には、燃料タンクからリーク回収溝への燃料の逆流を阻止する逆止弁が配置されていない。
これにより、リーク回収溝直通路→リーク回収溝→戻り流路と続く冷却燃料の流路を大気に開放することができる。このため、リーク回収溝の燃料圧が下がるので、リーク回収溝から軸方向他端側への燃料のリークを抑制することができる。
請求項4の手段によれば、戻り流路は、燃料供給ポンプの外に伸びて燃料タンクに接続しており、戻り流路の燃料供給ポンプからの出口は、リーク回収溝よりも鉛直方向に関して上にある。
請求項5の手段によれば、リーク回収溝直通路の流路軸とプランジャの軸心とのなす角度が0°よりも大きく、かつ45°以下である。
これにより、リーク回収溝直通路を摺動クリアランスに沿わせることができるので、リーク回収溝直通路を流れる低温の燃料と、摺動クリアランスを流れる高温の燃料との間の伝熱を促進することができる。
請求項6の手段によれば、燃料供給ポンプは、内燃機関から伝達された回転運動をカムにより直線往復運動に変換してプランジャに伝達するプランジャ駆動機構を備え、プランジャ駆動機構における部材間の摩擦は、燃料よりも粘性が高い潤滑油によって緩和される。
この手段は、プランジャ駆動機構の潤滑の一態様を示すものである。
これにより、吐出圧の高圧化による潤滑油の希釈が懸念される燃料供給ポンプにおいて、潤滑油の希釈を抑制して潤滑不良が生じる虞を低減することができる。
さらに、リーク回収溝の燃料は燃料タンクに戻され、リーク回収溝から燃料タンクへの燃料の戻り流路には、燃料タンクからリーク回収溝への燃料の逆流を阻止する逆止弁が配置されていない。
そして、戻り流路は、燃料供給ポンプの外に伸びて燃料タンクに接続しており、戻り流路の燃料供給ポンプからの出口は、リーク回収溝よりも鉛直方向に関して上にある。
また、燃料供給ポンプは、内燃機関から伝達された回転運動をカムにより直線往復運動に変換してプランジャに伝達するプランジャ駆動機構を備え、プランジャ駆動機構における部材間の摩擦は、燃料よりも粘性が高い潤滑油によって緩和される。
実施例の燃料供給ポンプ1の構成を、図1〜図3に基づいて説明する。
燃料供給ポンプ1は、例えば、車両の内燃機関(図示せず)に噴射供給すべき燃料を加圧して吐出するものである。そして、燃料供給ポンプ1は、例えば、蓄圧容器としてのコモンレール2で高圧状態に蓄圧された燃料をエンジンに噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置の一部を構成し、燃料タンク3から燃料を汲み上げるとともに加圧して吐出することでコモンレール2に供給する。なお、燃料噴射装置は、各機器の動作を制御する電子制御ユニット(図示せず:以下、ECUと呼ぶ)を備えており、燃料供給ポンプ1の動作もECUにより制御される。
そして、潤滑油は、潤滑油吸入口から支持孔51の孔壁とタペットボディ42の外周面との間の摺動クリアランスに供給され、支持孔51の孔壁とタペットボディ42との間、ローラ52とシュー53との間、およびローラ52とカム10との間等を潤滑してカム室55に溜まる。そして、カム室55に溜まった潤滑油は潤滑油吸出口から吸出される。
また、弁体62では、摺動孔64から突出する軸部63の一端にアーマチャ58が固定され、軸部63の他端側の部分は軸部63よりも縮径して摺動孔64の壁面との間に環状の燃料流路60を形成している。そして、弁ボディ32には、燃料流路33、60を接続するように燃料流路61が設けられている。
実施例の燃料供給ポンプ1の特徴を、図面に基づき説明する。
まず、加圧室16の燃料は、プランジャ20とシリンダボディ23との摺動クリアランス67を介して加圧室16から軸方向他端側にリークする。そこで、摺動クリアランス67では、シリンダボディ23側の摺接面(つまり、シリンダ孔19を形成する孔壁面)の一部を外周側に窪ませることでプランジャ20側の摺接面(つまり、プランジャ20の外周面)との間に、加圧室16からリークした燃料を回収するリーク回収溝68が形成されている。
なお、戻り流路70には、燃料タンク3からリーク回収溝68への燃料の逆流を阻止する逆止弁が配置されていない。
実施例の燃料供給ポンプ1によれば、リーク回収溝68には、加圧室16への燃料の供給路13から分岐して加圧室16を経由することなくリーク回収溝68に燃料を導くリーク回収溝直通路69が接続している。
これにより、リーク回収溝68には、加圧室16にて圧縮加圧される前の低温の燃料が低温のままで導入される。このため、高圧ポンプ21を冷却することができるので、燃料供給ポンプ1において、吐出圧をさらに高圧化しても高圧ポンプ21の高温化を抑制することができる。
これにより、リーク回収溝直通路69→リーク回収溝68→戻り流路70と続く冷却燃料の流路において、絞り72よりも下流側の流路を低圧化することができるので、リーク回収溝68の燃料圧を下げることができる。このため、リーク回収溝68から摺動クリアランス67Bを通じた軸方向他端側への燃料のリークを抑制することができるので、潤滑油の希釈を抑制して潤滑不良が生じる虞を低減することができる。
これにより、冷却燃料の流路を大気に開放することができる。このため、リーク回収溝68の燃料圧をさらに下げることができるので、リーク回収溝68から摺動クリアランス67Bを通じた軸方向他端側への燃料のリークをさらに抑制して潤滑不良が生じる虞を低減することができる。
これにより、戻り流路70に逆止弁を配置しないことによる気泡侵入の虞を解消することができる。つまり、戻り流路70に逆止弁を配置しない場合、冷却燃料の流路が大気に開放されるため、冷却燃料の流路を介して燃料供給ポンプ1内に気泡が侵入する虞が高まる。そこで、戻り流路70の燃料供給ポンプ1からの出口71をリーク回収溝68よりも鉛直方向に関して上に設定することで、気泡侵入の虞を解消することができる。
これにより、リーク回収溝直通路69を摺動クリアランス67Aに沿わせることができるので、リーク回収溝直通路69を流れる低温の燃料と、摺動クリアランス67Aを流れる高温の燃料との間の伝熱を促進することができる。
燃料供給ポンプ1の態様は、実施例に限定されず、種々の態様を考えることができる。
例えば、実施例の低圧フィードポンプ4は、シャフト7の軸方向端部に設けられており、シャフト7により回転駆動されていたが、燃料供給ポンプ1とは別体の電動式ポンプを低圧フィードポンプ4として採用し、内燃機関の回転に係わりなく低圧フィードポンプ4をECUにより独自に制御できるようにしてもよい。
3 燃料タンク
10 カム
11 プランジャ駆動機構
13 供給路
16 加圧室
19 シリンダ孔
20 プランジャ
23 シリンダボディ
67 摺動クリアランス
68 リーク回収溝
69 リーク回収溝直通路
70 戻り流路
71 出口
72 絞り
Claims (6)
- 軸方向に往復動するプランジャと、このプランジャを軸方向に摺動自在に支持して収容するシリンダ孔を有するシリンダボディとを備え、
前記シリンダ孔の軸方向一端を前記プランジャにより液密的に区画して燃料の加圧室を形成するとともに、前記プランジャを前記シリンダ孔で軸方向に往復動させて前記加圧室の容積を可変することで、前記加圧室に燃料を吸入したり、前記加圧室から燃料を吐出したりする燃料供給ポンプにおいて、
前記加圧室の燃料は、前記プランジャと前記シリンダボディとの摺動クリアランスを介して前記加圧室から軸方向他端側にリークし、
前記摺動クリアランスでは、前記シリンダボディ側の摺接面の一部を外周側に窪ませることで前記プランジャ側の摺接面との間に、前記加圧室からリークした燃料を回収するリーク回収溝が形成され、
前記リーク回収溝には、前記加圧室への燃料の供給路から分岐して前記加圧室を経由することなく前記リーク回収溝に燃料を導くリーク回収溝直通路と、
前記リーク回収溝に回収された前記加圧室からのリーク燃料および前記リーク回収溝直通路から導かれた燃料を燃料タンクに戻す戻り流路とが接続していることを特徴とする燃料供給ポンプ。 - 請求項1に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記リーク回収溝直通路には絞りが設けられていることを特徴とする燃料供給ポンプ。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記戻り流路には、前記燃料タンクから前記リーク回収溝への燃料の逆流を阻止する逆止弁が配置されていないことを特徴とする燃料供給ポンプ。 - 請求項3に記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記戻り流路は、前記燃料供給ポンプの外に伸びて前記燃料タンクに接続しており、
前記戻り流路の前記燃料供給ポンプからの出口は、前記リーク回収溝よりも鉛直方向に関して上にあることを特徴とする燃料供給ポンプ。 - 請求項1ないし請求項4の内のいずれか1つに記載の燃料供給ポンプにおいて、
前記リーク回収溝直通路の流路軸と前記プランジャの軸心とのなす角度が0°よりも大きく、かつ45°以下であることを特徴とする燃料供給ポンプ。 - 請求項1ないし請求項5の内のいずれか1つに記載の燃料供給ポンプにおいて、
内燃機関から伝達された回転運動をカムにより直線往復運動に変換して前記プランジャに伝達するプランジャ駆動機構を備え、
前記プランジャ駆動機構における部材間の摩擦は、燃料よりも粘性が高い潤滑油によって緩和されることを特徴とする燃料供給ポンプ。
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