JP6361337B2 - 高圧ポンプ - Google Patents
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Description
第一実施形態による高圧ポンプ1は、図示しない燃料タンクから汲み上げ低圧ポンプが吐出する比較的低圧の燃料(以下、「低圧燃料」という)を比較的高圧に加圧し、図示しない高圧用デリバリパイプへ吐出する。高圧用デリバリパイプに蓄圧された燃料は、高圧用デリバリパイプに接続する比較的高圧の燃料(以下、「高圧燃料」という)を噴射可能な高圧燃料用噴射弁から内燃機関の気筒内に噴射される。
加圧室形成部材12は、シリンダ10のプランジャ14が挿入される側とは反対側の端部にシリンダ10の一端を塞ぐよう設けられている。第一実施形態による高圧ポンプ1では、加圧室形成部材12は、シリンダ10と一体に形成されている。加圧室形成部材12は、プランジャ14の往復移動によって燃料を加圧する加圧室120、加圧室120に連通しつつ径方向の一方に開口する吸入孔121、加圧室120に連通しつつ他方に開口する吐出孔122などを有する。
シリンダ10及び加圧室形成部材12の径外方向の外壁には、下ポンプボディ16及び上ポンプボディ18が設けられる。
パルセーションダンパ32は、2枚のダイアフラム321、322、上固定部材33、下固定部材34などから形成されている。パルセーションダンパ32は、上ポンプボディ18とポンプカバー30との間に設けられている。2枚のダイアフラム321、322は、外縁部が上固定部材33と下固定部材34に挟まれるよう設けられている。2枚のダイアフラム321、322は、外縁が接合され内側の密閉空間に所定圧の気体が密封されている。2枚のダイアフラム321、322は、主燃料室の燃料の圧力変化に応じて、中央部を中心として板厚方向に弾性変形することによって主燃料室の燃料の圧力脈動を低減する。
吸入弁ボディ41は、筒状に形成され、上ポンプボディ18の吸入弁部取付孔182を形成する内壁に固定される。吸入弁ボディ41の内側には、筒状の吸入弁座形成部材42が設けられている。吸入弁座形成部材42の内側に形成されている吸入室45は、上ポンプボディ18が形成する複数の連通路184を通じて第一燃料室301及び第二燃料室302と連通している。吸入弁座形成部材42は、吸入室45の加圧室120側の開口に弁座421を有している。
ストッパ部材44と吸入弁部材43との間には、第二スプリング47が設けられる。第二スプリング47は、吸入弁部材43を弁座421に当接するよう付勢する。
フランジ51は、吸入弁ボディ41の外壁に固定される。吸入弁ボディ41の内側に可動コア53が往復移動可能に設けられる。可動コア53の中央にはロッド54が固定されている。吸入弁ボディ41の内側に固定されたガイド部材57は、ロッド54を軸方向に往復移動可能に支持する。第三スプリング56は、吸入弁部材43が弁座421から離間するようロッド54を加圧室120の方向に付勢している。
(1)吸入行程
カムシャフトの回転によってプランジャ14が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室120の容積が増加し、加圧室120の燃料が減圧される。このとき、吐出弁部60では、吐出弁部材63が吐出弁座623に当接し連通路622を閉塞する。一方、吸入弁部40では、吸入弁部材43が加圧室120と吸入室45との差圧により第二スプリング47の付勢力に抗して加圧室120側に移動し、開弁状態となる。吸入弁部40の開弁により、主燃料室の燃料は、連通路184及び吸入室45を通り、加圧室120に流入する。
カムシャフトの回転によってプランジャ14が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室120の容積が減少する。このとき、コイル55への電力の供給は所定の時期まで停止しているため、ロッド54は、第三スプリング56の付勢力により吸入弁部材43を加圧室120側へ押圧する。これにより、吸入弁部40は開弁状態を維持する。吸入弁部40の開弁によって加圧室120と主燃料室とは連通した状態が維持されるため、一旦加圧室120に吸入された低圧燃料が主燃料室へ戻され、加圧室120の燃料の圧力は上昇しない。
吸入弁部材43が閉弁した後、加圧室120の燃料の圧力は、プランジャ14の上昇とともに高くなる。加圧室120の燃料の圧力によって吐出弁部材63に作用する力が燃料出口側の燃料の圧力によって吐出弁部材63に作用する力と第四スプリング64の付勢力との和よりも大きくなると、吐出弁部材63が開弁する。これにより、加圧室120で加圧された高圧燃料が高圧燃料用噴射弁に向けて吐出される。
なお、吐出行程の途中でコイル55への電力の供給が停止される。加圧室120の燃料の圧力が吸入弁部材43に作用する力は、第三スプリング56の付勢力よりも大きいので、吸入弁部材43は閉弁状態を維持する。
高圧ポンプ1は、このようにして、吸入行程、調量行程、及び、吐出行程を繰り返し、内燃機関に必要な量の燃料を加圧し吐出する。
第一実施形態による高圧ポンプ1では、第一燃料室301に滞留する比較的低温の燃料によってシリンダ10を効率的に冷却するため、シリンダ10とプランジャ14との摺動面に沿って加圧室120から副燃料室160に向かって漏れ出す液体状の燃料の気化を防止することができる。これにより、シリンダ10とプランジャ14との焼き付きを防止し、高圧ポンプ1の破損を防止することができる。
次に、本発明の第二実施形態による高圧ポンプを図4に基づいて説明する。第二実施形態は、ポンプカバーに燃料流出部が備えられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第三実施形態による高圧ポンプを図5〜7に基づいて説明する。第三実施形態は、第一燃料室に燃料の流れを誘導可能な誘導部材を収容している点が第二実施形態と異なる。なお、第一実施形態及び第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
板状部材37は、第一燃料室301において、上ポンプボディ18の外壁とポンプカバー30の内壁との間に形成される隙間にプランジャ14が往復移動する方向に略平行に設けられている。
(ア)上述の実施形態では、第二燃料室にパルセーションダンパが収容されるとした。しかしながら、パルセーションダンパはなくてもよい。
10 ・・・シリンダ、
12 ・・・加圧室形成部材、
120 ・・・加圧室、
14 ・・・プランジャ、
30 ・・・ポンプカバー、
301 ・・・第一燃料室、
302 ・・・第二燃料室、
311 ・・・流入口、
35 ・・・環状部材(区画部材)、
40 ・・・吸入弁部(燃料調整部)、
50 ・・・電磁駆動部(燃料調整部)、
60 ・・・吐出弁部(吐出部)。
Claims (5)
- プランジャ(14)と、
前記プランジャを往復移動可能に収容するシリンダ(10)と、
前記シリンダの前記プランジャが挿入される側とは反対側の端部に設けられ、前記プランジャが往復移動すると燃料を加圧する加圧室(120)を形成する加圧室形成部材(12)と、
前記加圧室において加圧される燃料の量を調整する燃料調整部(40、50)と、
前記加圧室において加圧された燃料を吐出する吐出部(60)と、
内部に燃料を流入する流入口(311)を有し前記加圧室形成部材を収容するポンプカバー(30)と、
前記ポンプカバーの内部を前記流入口に連通し前記加圧室形成部材の少なくとも一部を収容する第一燃料室(301)と前記第一燃料室に連通する第二燃料室(302)とに区画する区画部材(35)と、
前記ポンプカバー内に設けられ、前記ポンプカバー内の燃料の圧力脈動を低減するダンパ部材(32)と、
を備え、
前記区画部材は、前記ポンプカバーと離間した状態で前記加圧室形成部材と前記ダンパ部材との間に設けられることを特徴とする高圧ポンプ(1、2、3)。
- 前記ダンパ部材は、前記第二燃料室に収容されることを特徴とする請求項1に記載の高圧ポンプ。
- 前記ポンプカバーは、前記第一燃料室の燃料を外部に流出する流出口(361)を有することを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ポンプ。
- 前記ポンプカバーに収容され、前記流入口から前記第一燃料室に流入した燃料が前記加圧室形成部材の周囲を流れるよう誘導可能な誘導部材(37)を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
- 前記第一燃料室に連通し前記プランジャの往復移動に伴い容積が変化する副燃料室(160)を形成する副燃料室形成部材(16、17)を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の高圧ポンプ。
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