JP6695848B2 - 高圧ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、高圧燃料ポンプに関し、より詳細には、入口バルブの構成に関する。

高圧燃料ポンプでは、入口バルブは、圧縮チャンバの充填を制御する。圧送されるリザーバ内の燃料は、ポンプの圧縮チャンバを充填する前に、低圧チャンバに開口する入口チャネルを通って低圧、低バールで流れる。入口バルブは、この２つのチャンバ間の流体連通を開閉する。

したがって、本発明の目的は、入口チャネルが低圧チャンバ内に開口し、低圧チャンバ自体が圧縮チャンバと流体連通する、ポンプヘッドを有する高圧燃料ポンプユニットを提供することである。この流体連通は、閉じられた場合に燃料が低圧チャンバを満たし、開けられた場合に低圧チャンバから圧縮チャンバ内へ燃料が流れるように構成されたバルブによって制御される。ポンプヘッドは、有利には、さらに、弾性部材を備えている。この弾性部材は、バルブが閉じられた場合に、変形して低圧チャンバの容積を増大させ、バルブが開けられた場合に、そのもとの形状に戻る弾性部材によって押されて、燃料が圧縮チャンバ内に流れるように構成される。

低圧チャンバは、複数の周囲壁を有しており、弾性部材は、それらの壁のうちの１つである。特に、低圧チャンバは、ポンプヘッドのハウジングに固定された頂部キャップ内に形成される。頂部キャップは、ポンプハウジングから離れる方向に延在する筒状壁を有しており、弾性部材は、交差方向頂部壁である。頂部キャップは、薄い金属シートから形成され、交差方向頂部壁は、柔軟であり、弾性部材を形成する。

あるいは、ポンプユニットは、さらに、ポンプヘッドに固定されるフランジを備えていてもよい。このフランジには、低圧チャンバに対する側壁を形成する貫通穴が設けられている。この穴は、弾性部材によって閉じられる。この穴には、内部肩部面に当接するねじ付キャップを受け入れるように内ねじ部が設けられている。弾性部材は、肩部とキャップとの間で伸張される伸縮部材である。

カバーの内面の面には、凹部が形成されている。この凹部は、上記凹面と膜との間に相補的なチャンバを形成する。

ポンプユニットには、さらに、相補的なチャンバを外部と接続する通気穴が設けられている。

非限定的な例として、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

本発明によるポンプヘッドの軸線方向断面図である。 本発明によるポンプヘッドの第２実施形態である。

明確かつ簡潔にする目的で、また、説明の理解を容易にするために、図面に示されるように、底部を上にした向きが使用される。頂部、底部、上部、下部といった用語、および、下方、下方に、上方、上方になどの向きが使用され得る。

本発明の第１実施形態について、図１を参照して説明する。図１には、高圧燃料ポンプ１０のヘッド１２が示されている。ポンプヘッド１２には、穴１４が設けられている。穴１４内では、ピストンが主軸線Ａに沿って往復摺動する。穴１４の上部は、圧縮チャンバ１６を形成し、その最上部は、閉じられており、流体通路２２を制御するポペットバルブ２０の座部１８を形成する。バルブ２０は、ばねによって座部１８に当接されるので、通常、閉じられている。

ポンプヘッド１２の上方を覆って、フランジ２４が固定されている。フランジ２４には、主軸線Ａに沿って上向きに延在する貫通穴２６が設けられている。この穴は、円錐部２６内を延在している。円錐部２６は、円筒状ねじ部２８内で終端する上向きに拡径する部分を有している。ポンプハウジングとフランジ２４との間に配置されたＯリングがアセンブリをシールしている。肩部面３０が、円錐部２６と円筒状ねじ部２８との間に形成されている。ねじ付キャップ３２が、円筒部２８内に相補的に配置されており、締められて、肩部面３０に当接している。キャップ３２の内面には、凹部３４が設けられており、通気穴３６が、凹部３４からキャップ３２を貫通して延在して外部に開口している。肩部面３０とキャップ３２との間には、柔軟部材３８が伸張されている。柔軟部材３８は、低圧チャンバ４０を形成する円錐部２６と、凹部３４と、を隔離している。ポンプヘッド１２には、さらに、入口チャネル４２が設けられている。入口チャネル４２は、低圧チャンバ４０に開口している。

ポンプ１０の動作について説明する。第１のフェーズでは、バルブは閉じられており、リザーバの燃料は、電気ポンプによって圧送され、それは、低圧チャンバ４０に到達するまで入口チャネル４２内を流れる。数バールの圧力の燃料は、低圧チャンバ４０を満たし、占有容積を最大化するように柔軟部材３８を変形させる。凹部３４内の空気は、通気穴３６を介して排出される。

第２フェーズでは、ピストンが下向きに変位してチャンバ１６を減圧するにしたがい、バルブ２０が開く。低圧チャンバ４０に収容された燃料は、それが一方側で低圧によって吸引され、他方側で、図１に示されるように最小伸張位置まで戻る傾向にある膜３８に押されると、圧縮チャンバ１６内を流れる。この２つの動作によって、圧縮チャンバ１６の充填が最適化される。

本発明の第２実施形態について図２を参照して説明する。第１実施形態との主な相違点は、ポンプヘッド１２の上方において、フランジ２４が取り除かれ、略シルクハット形状を有する頂部キャップ４４に置き換えられていることである。頂部キャップ４４は、打ち抜き加工された金属シートから形成され、それには、交差方向頂部壁４６が設けられている。交差方向頂部壁４６の周囲から、円筒状の周囲壁４８が、交差方向ディスク状周囲脚部５０を形成するまで、下向きに延在している。脚部５０は、ポンプヘッド１２の相補的な平坦面５２に当接して配置されており、その結果、頂部キャップ４４の下に低圧チャンバ４０が形成される。内向きに延在する部分が設けられた大きなナット５４がポンプヘッド１２に相補的に配置されており、脚部５０を平坦面５２に対してシール接続状態に維持する。頂部キャップ４４は、弾性特性を提供する薄い金属シートで打ち抜き加工され、その結果、それは、バルブ２０が閉じたときに変形し、数バールの圧力の燃料は、低圧チャンバ４０内を流れる。変形された頂部キャップは、図２に点線で表されている。

説明された実施形態から多くの代替形態を導き出すことができ、本発明の核心は、燃料が低圧チャンバに流入したときに、低圧チャンバの内部容積を増大させることができるように伸張する柔軟な表面にある。

１０…高圧燃料ポンプ
１２…ポンプヘッド
１４…穴
１６…圧縮チャンバ
１８…座部
２０…バルブ
２２…流体通路
２４…フランジ
２６…円錐部
２８…円筒部
３０…肩部面
３２…ねじ付キャップ
３４…凹部
３６…通気穴
３８…柔軟部材
４０…低圧チャンバ
４２…入口チャネル
４４…頂部キャップ
４６…交差方向頂部壁
４８…周囲壁
５０…脚部
５２…平坦面
５４…ナット
Ａ…主軸線

Claims (7)

1. ポンプヘッド（１２）を有する高圧燃料ポンプユニット（１０）であって、
   入口チャネル（４２）が低圧チャンバ（４０）に開口し、該低圧チャンバ（４０）自体は圧縮チャンバ（１６）と流体連通し、
   前記圧縮チャンバ（１６）内においてピストンが往復的に摺動し、
   前記流体連通は、非電気式のバルブ（２０）によって制御され、
   前記バルブ（２０）は、該バルブが閉じられたときに、燃料が前記低圧チャンバ（４０）を満たし、前記バルブが開いたときに、前記燃料が前記低圧チャンバ（４０）から前記圧縮チャンバ（１６）に流入するように構成され、
   前記ポンプヘッド（１２）は、さらに、弾性部材（３８，４６）を備え、
   前記弾性部材（３８，４６）は、前記バルブ（２０）が閉じられたときに、前記弾性部材（３８，４６）が変形して前記低圧チャンバ（４０）の容積を増大させ、前記圧縮チャンバ（１６）の容積が増大する方向に前記ピストンが変位して前記圧縮チャンバ（１６）が減圧され、その結果、前記バルブ（２０）が開いたときに、前記燃料が前記圧縮チャンバ（１６）に流入するように構成され、
   前記低圧チャンバ（４０）は、複数の周囲壁を有し、
   前記弾性部材（３８，４６）は、前記複数の周囲壁のうちの１つである、ポンプユニット。
2. 請求項１に記載のポンプユニット（１０）であって、
   前記低圧チャンバ（４０）は、前記ポンプヘッド（１２）のハウジングに固定された頂部キャップ（４４）内に形成され、
   前記頂部キャップ（４４）は、ポンプハウジングから離れる方向に延在する筒状壁（４８）を有し、
   前記弾性部材（４６）は、交差方向頂部壁（４６）である、ポンプユニット。
3. 請求項２に記載のポンプユニット（１０）であって、
   前記頂部キャップ（４４）は、薄い金属シートから形成され、その結果、前記交差方向頂部壁（４６）は、柔軟であり、前記弾性部材（４６）を形成する、ポンプユニット。
4. ポンプヘッド（１２）を有する高圧燃料ポンプユニット（１０）であって、
   入口チャネル（４２）が低圧チャンバ（４０）に開口し、該低圧チャンバ（４０）自体は圧縮チャンバ（１６）と流体連通し、
   前記圧縮チャンバ（１６）内においてピストンが往復的に摺動し、
   前記流体連通は、非電気式のバルブ（２０）によって制御され、
   前記バルブ（２０）は、該バルブが閉じられたときに、燃料が前記低圧チャンバ（４０）を満たし、前記バルブが開いたときに、前記燃料が前記低圧チャンバ（４０）から前記圧縮チャンバ（１６）に流入するように構成され、
   前記ポンプヘッド（１２）は、さらに、弾性部材（３８，４６）を備え、
   前記弾性部材（３８，４６）は、前記バルブ（２０）が閉じられたときに、前記弾性部材（３８，４６）が変形して前記低圧チャンバ（４０）の容積を増大させ、前記圧縮チャンバ（１６）の容積が増大する方向に前記ピストンが変位して前記圧縮チャンバ（１６）が減圧され、その結果、前記バルブ（２０）が開いたときに、前記燃料が前記圧縮チャンバ（１６）に流入するように構成され、
   さらに、前記ポンプヘッド（１２）に固定されるフランジ（２４）を備え、
   前記フランジ（２４）には、前記低圧チャンバ（４０）に対する側壁を形成する貫通穴が設けられており、
   前記貫通穴は、前記弾性部材（３８）によって閉じられる、ポンプユニット。
5. 請求項４に記載のポンプユニット（１０）であって、
   前記貫通穴には、内部肩部面に当接するねじ付キャップ（３２）を受け入れるように内ねじ部が設けられ、
   前記弾性部材（３８）は、前記肩部（３０）と前記ねじ付キャップ（３２）との間に伸張された弾性膜（３８）である、ポンプユニット。
6. 請求項５に記載のポンプユニット（１０）であって、
   前記カバーの内面の面には、凹面と前記弾性膜との間に相補的なチャンバを形成する凹部（３４）が設けられている、ポンプユニット。
7. 請求項６に記載のポンプユニット（１０）であって、
   さらに、前記相補的なチャンバを外部と接続する通気穴（３６）が設けられた、ポンプユニット。

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