JPH04103265U - 低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低粘性燃料を円滑に安定して高圧圧送する
ことを可能とするとともに、低粘性燃料自体を潤滑油と
して使用可能な環状室３３を形成したものであって、こ
の環状室３３内で潤滑作用を確実に行うことができるよ
うにした低粘性燃料用ラジアルピストンポンプを提供す
ること。 【構成】 低粘性燃料による潤滑流路を形成し、この
潤滑流路の途中から吸入吐出のポンプ作用を行う流路を
分岐させるようにすれば、潤滑およびポンプ機能の並存
が可能なことに着目し、環状室３３に環状室出口５１お
よび環状室入口２１を連通し、かつその環状室出口５１
側に環状室３３内の圧力を調整する圧力調整弁５２を設
けることにより、低粘性燃料を環状室３３内を通って循
環可能とし、偏心カム１６およびピストン２４などの可
動部分の潤滑をよりよく行うことができるとともに、環
状室３３内の燃料温度の上昇を抑える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は低粘性燃料用ラジアルピストンポンプにかかるもので、とくに低粘 性の燃料を高圧圧送するために好適な低粘性燃料用ラジアルピストンポンプに関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、車両等の内燃機関の排出ガスによる公害問題や資源枯渇問題への 対策として、燃焼効率を改善することが要望されている。ガソリンを使用する場 合には高圧化により噴霧の微粒化を促進することが効果的である。また、ガソリ ンに代わってアルコールないしこれに類するもの（以下単にアルコールと称す） の使用が検討されている。このアルコールは寒冷始動性に劣るため、やはり高圧 化による微粒化が必要である。

【０００３】 こうした微粒化を実現するためには、通常の燃料ポンプの吐出圧力３〜４Ｋ ｇｆ／平方センチメートルに代えて、吐出圧力７０〜１００Ｋｇｆ／平方センチ メートルという高圧性能を発揮することができる燃料ポンプが必要である。 この燃料ポンプの一形式として、能力および効率の面からラジアルピストン ポンプが考えられる。たとえば特開昭６０−２１６９８１号などがある。 しかしながら、従来のラジアルピストンポンプは、特開昭６４ー３６７号に よるもののように、油圧ポンプとしてすなわち高粘性オイル（粘度が３０ｃｓｔ 以上）の圧送手段として使用されるが一般的であった。つまり高粘性のオイル用 として用いる場合には性能的に問題はないが、アルコールはその粘度が約０．５ ｃｓｔ程度と非常に低粘性である。

【０００４】 かかる特性の低粘性燃料を高圧吐出させようとした場合には、ポンプ構造と して、シリンダブロックが回転する回転式から、シリンダブロックを固定したま まピストンのみが往復動する固定シリンダ式に変更しただけでは、ポンプ性能を 維持することができない。すなわちたとえば、駆動軸の軸受けに封入したグリー スが低粘性の燃料により洗浄、希釈される問題や、ピストンとバレルとの間ない しは偏心カムとピストンの先端部との間で、かじりや焼き付きが生ずる問題を解 消することができない。 つまり、従来のラジアルピストンポンプでは低粘性燃料を円滑に安定して高 圧圧送することができないという問題がある。

【０００５】 本出願人はこうした諸問題を解決するために、すなわちガソリンやアルコー ルなどで代表される低粘度の燃料を、軸受け部分を損なわず、またピストン摺動 部にかじりや焼き付きを起こさせることなく、７０Ｋｇｆ／平方センチメートル 以上の高圧においてもポンプ作用を安定的に実行することができる実用的なラジ アルピストンポンプとして、特願平２ー１４９０５号による低粘性燃料油用ラジ アルピストンポンプを開発した。

【０００６】 この低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ１について図４ないし図７にもと づき以下説明する。 図４は低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ１の全体断面図、図５は分解斜 視図、図６は図４のＶＩーＶＩ線断面図であって、低粘性燃料用ラジアルピスト ンポンプ１はハウジング２と、固定シリンダ３と、カバー４と、吸入側のガスケ ット５および吸入側のリーフバルブ６と、吐出側のガスケット７および吐出側の リーフバルブ８と、ポンプシャフト９とを有する。それぞれのハウジング２、固 定シリンダ３、カバー４、吸入側のガスケット５、吸入側のリーフバルブ６、吐 出側のガスケット７、吐出側のリーフバルブ８は位置決めピン１０により位置決 めした状態でスタッドボルト１１により一体にこれを固定する。

【０００７】 ポンプシャフト９は、こうして一体化された内孔部分に回転可能これを挿入 するもので、ハウジング２に設けたラジアル軸受け１２、カバー４に設けたスラ スト軸受け１３およびラジアル軸受け１４によりこれを軸受けして、外部のエン ジン（図示せず）の駆動により駆動プーリ１５を介して回転駆動する。このポン プシャフト９の固定シリンダ３内に位置する部位には偏心カム１６を形成してあ る。

【０００８】 ハウジング２には、ラジアル軸受け１２の左右に第１のオイルシール１７お よび第２のオイルシール１８を設けることによりラジアル軸受け１２の封入グリ ースが洗浄性のある低粘性燃料で希釈されることを防止している。ハウジング２ には燃料の吸入ポート部材１９を取り付け、この吸入ポート部材１９に連通して その内部に、後述のするシリンダ穴２３ないしはキャップ状のピストン２４の数 （実施例では図６に図示のように５個）と同数の吸入通路２０および放射状の環 状室入口２１、ならびに中央内空部２２を形成する。 なお環状室入口２１は、後述する環状室３３に低粘性燃料を導入し、上記複 数のシリンダ穴２３にこれを供給するとともに潤滑を行わせるための導入通路で ある。

【０００９】 固定シリンダ３は、複数本（実施例では５本）のシリンダ穴２３を等角度間 隔に放射状に有し、このシリンダ穴２３内部に往復動可能にキャップ状のピスト ン２４を収容している。ピストン２４は、シリンダ穴２３にねじ込み固定したプ ラグ２５との間に設けたスプリング２６によりこれを求心方向に付勢する。ピス トン２４の頭部がポンプシャフト９の偏心カム１６に当接摺動しその作用を受け て往復運動することにより低粘性燃料の吸入吐出というポンプ作用を行うもので ある。 このピストン２４と偏心カム１６との摺動部を固定シリンダ３のほぼ中央部 に位置させている。

【００１０】 固定シリンダ３内には、シリンダ穴２３の左右にこれに連通して吸入側通路 ２７および吐出側通路２８をそれぞれ形成する。吸入側通路２７および吐出側通 路２８は、ピストン２４とプラグ２５との間に形成した加圧室２９（図６）にこ れらを連通させる。

【００１１】 前記吸入側のリーフバルブ６には舌片状スプリングからなる吸入バルブ３０ （図５）を形成し、固定シリンダ３内に配置したほぼ矩形状のストッパ３１によ りその可動範囲を制御し、ピストン２４の往復運動に応じてこの吸入バルブ３０ および吸入側通路２７から選択的に燃料を吸入可能としている。

【００１２】 なお固定シリンダ３の中央内空部３２は、ハウジング２の中央内空部２２と ともに吸入潤滑用の環状室３３を構成する。

【００１３】 カバー４は、固定シリンダ３の吐出側通路２８に連通する吐出通路３４を有 し、この吐出通路３４が環状の集合溝３５（図５）を介して吐出ポート部材３６ に連通している。

【００１４】 吐出側のリーフバルブ８には舌片状スプリングからなる吐出バルブ３７（図 ５）を形成し、カバー４内に配置したほぼ矩形状のストッパ３８によりその可動 範囲を制御し、ピストン２４の往復運動に応じて吐出側通路２８およびこの吐出 バルブ３７から選択的に燃料を吐出可能としている。

【００１５】 カバー４には第３のオイルシール３９を設けることにより、ラジアル軸受け １４の封入グリースが低粘性燃料で希釈されることを防止するとともに、この第 ３のオイルシール３９と前記第２のオイルシール１８とによって、ポンプシャフ ト９の部分において環状室３３を外部から遮断可能としている。

【００１６】 さらに、図７に示すようにカバー４には、吐出通路３４および吐出ポート部 材３６に連通してリリーフ弁４０を設けるとともに、その開弁位置に環状室３３ に連通する戻し孔４１を形成することにより、低粘性燃料が異常高圧になったと きには環状室３３に低粘性燃料を戻すようになっている。

【００１７】 かくして図４に示すように、燃料タンク４２の低粘性燃料は、フィードポン プ４３により吸入ポート部材１９に供給され、ポンプシャフト９の回転駆動によ り偏心カム１６に摺動して往復動するピストン２４のポンプ作用によって、所定 の燃料噴射ポンプ４４に高圧圧送される。

【００１８】 すなわち、ピストン２４が求心方向に向かう吸入工程において、吸入バルブ ３０が開弁するとともに吐出バルブ３７は閉弁し、吸入ポート部材１９から吸入 通路２０を介して吸入バルブ３０から吸入側通路２７に至り、加圧室２９内に吸 入される。またピストン２４が遠心方向に向かう吐出工程においては、吸入バル ブ３０が閉弁するとともに吐出バルブ３７は開弁し、加圧室２９から吐出側通路 ２８を経て吐出バルブ３７、吐出通路３４、吐出ポート部材３６から燃料噴射ポ ンプ４４に高圧圧送される。

【００１９】 環状室入口２１から環状室３３内に至った低粘性燃料は、環状室３３の内部 が第２のオイルシール１８および第３のオイルシール３９によりポンプシャフト ９の部分において外部から遮断されているので、その内部に充満することができ る。 したがって、ピストン２４と偏心カム１６との間、およびシリンダ穴２３と ピストン２４との間を潤滑することができる。つまり、低粘性燃料自体を固定シ リンダ３内部の環状室３３にも導いてピストン２４や偏心カム１６の潤滑油とし て用いることを可能としている。

【００２０】 しかしながら、環状室３３の出入口としては、ハウジング２側にある環状室 入口２１がこれを兼ねる構成であるので、環状室３３にある低粘性燃料全体がそ の内部を均一に循環することが困難である。 とくに固定シリンダ３内の偏心カム１６を囲む環状室３３部分は潤滑がいち ばん必要であるにもかかわらず、低粘性燃料が循環しにくいので、燃料温度が上 昇してしまう問題がある。 また極端な場合には、シリンダ穴２３とピストン２４との間など固定シリン ダ３の摺動部に低粘性燃料の劣化物が付着して、ピストン２４の動きを鈍くする 原因にもなっていた。

【００２１】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、低粘性燃料用ラジ アルピストンポンプにおいて、低粘性燃料自体を潤滑油として使用可能な環状室 を形成したものであって、この環状室内に低粘性燃料を循環可能とすることによ り、さらに潤滑作用を確実に行うことができるようにした低粘性燃料用ラジアル ピストンポンプを提供することを課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】

すなわち本考案は、低粘性燃料による潤滑流路を形成し、この潤滑流路の途 中から吸入吐出のポンプ作用を行う流路を分岐させるようにすれば、潤滑および ポンプ機能を並存させることができることに着目し、低粘性の燃料の吸入側通路 および吐出側通路を形成した固定シリンダと、この固定シリンダ内に放射状に、 かつ往復動可能に配設した複数本のピストンと、これらのピストンを往復動させ るポンプシャフトの偏心カムとを有し、上記ピストンの往復動により上記低粘性 の燃料を上記吸入側通路および吐出側通路からそれぞれ吸入吐出する低粘性燃料 用ラジアルピストンポンプであって、上記固定シリンダ内に形成した環状室内に 上記低粘性の燃料を環状室入口および環状室出口からそれぞれ導入導出するとと もに、この環状室内に上記ピストンと偏心カムとの摺動部を位置させ、この摺動 部に対して、上記環状室入口および環状室出口を互いに対称位置に配置し、かつ 上記環状室出口側には該環状室内の圧力を調節するチェックバルブなどの圧力調 整バルブを配設したことを特徴とする低粘性燃料用ラジアルピストンポンプであ る。

【００２３】

【作用】

本考案による低粘性燃料用ラジアルピストンポンプにおいては、環状室の出 口がその入口に対して対称な別位置にあり、かつその出口側には環状室内の圧力 を調整する圧力調整弁を設けることとしたので、低粘性燃料が環状室内を通って 循環可能であり、したがって偏心カムおよびピストンなどの可動部分の潤滑をよ りよく行うことができるとともに、環状室内の低粘性燃料温度の上昇を抑えるこ とができる。

【００２４】

【実施例】

つぎに、本考案の第一の実施例による低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ ５０を図１および図２にもとづき説明する。ただし、以下の説明においては図４ ないし図７と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。 図１は低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０の全体断面図であって、低 粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０のハウジング２および固定シリンダ３の 構造は事実上低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ１と同様である。つまり、低 粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０内に吸入ポート部材１９から入ってきた 低粘性燃料は環状室入口２１を通って環状室３３内に導入されると同時に、各シ リンダ穴２３への吸入通路２０に導かれてゆく。

【００２５】 本実施例では、カバー４の部分に環状室出口５１を形成することにより環状 室３３内の低粘性燃料が外部に導出されるようにする。この環状室出口５１は環 状室入口２１とピストン２４および偏心カム１６の摺動部に対して対称な位置に これを設けることが望ましい。

【００２６】 さらに、環状室出口５１に連通してチェックバルブなどの圧力調整弁５２を 設ける。この圧力調整弁５２を介して前記燃料タンク４２に低粘性燃料を還流す るようにする。

【００２７】 こうした構成の低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０においては、環状 室３３に環状室入口２１とともに環状室出口５１を設けて低粘性燃料を導入導出 可能としたため、環状室３３全体の低粘性燃料が環状室入口２１から環状室出口 ５１にいたる潤滑流路に沿って一方向に循環可能となる。

【００２８】 したがって、温度の低い新規の低粘性燃料がその内部に供給されることとな るので、低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０内の燃料温度の上昇を抑える ことができる。さらに、ピストン２４および偏心カム１６などの摺動部の潤滑を 十分に行うことができるとともに、当該摺動部への燃料劣化物等付着の問題も発 生しない。

【００２９】 また、摺動部の焼き付きが起こりにくくなるとともに、何らかの原因で低粘 性燃料用ラジアルピストンポンプ５０内にゴミが発生しても、ポンプ５０外に排 出されやすい。 さらに、従来からの低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ１の形状をほとん ど変更することなく、環状室３３に環状室出口５１を設けるだけでよいので、製 造上も有利である。 なお、低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０には圧力調整弁５２を組み 込むことにより、この圧力調整弁５２の制御によって環状室３３内の圧力を調整 可能であり、従来のフィードポンプ４３に必要とされたプレッシャレギュレータ を省くことができる。

【００３０】 図３は、本考案の第二の実施例による低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ ６０を示すもので、燃料入口と燃料出口とを第一の実施例の構成とは反対にした ものである。すなわち、カバー４側に燃料入口をハウジング２側に燃料出口を設 けたものである。

【００３１】 こうした構造の低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ６０によっても低粘性 燃料用ラジアルピストンポンプ５０と同様に、潤滑機能および昇温抑制機能を確 保することができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、環状室に連通する環状室入口および環状室出 口を有する潤滑流路を設け、低粘性燃料が環状室内を潤滑して低粘性燃料用ラジ アルピストンポンプの内部を循環することができるので、燃料温度の上昇を抑制 しつつ適正な潤滑作用を行うことが可能となる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例による低粘性燃料用ラジ
アルピストンポンプ５０の全体断面を示すもので、図２
のＩーＩ線断面図である。

【図２】同、低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ５０
の側面図である。

【図３】本考案の第二の実施例による低粘性燃料用ラジ
アルピストンポンプ６０の全体断面図である。

【図４】従来の低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ１
の全体断面図である。

【図５】同、低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ１の
分解斜視図である。

【図６】同、図４のＶＩーＶＩ線断面図である。

【図７】同、リリーフ弁４０部分の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ ２ ハウジング ３ 固定シリンダ ４ カバー ５ 吸入側のガスケット ６ 吸入側のリーフバルブ ７ 吐出側のガスケット ８ 吐出側のリーフバルブ ９ ポンプシャフト １０ 位置決めピン １１ スタッドボルト １２ ラジアル軸受け １３ スラスト軸受け １４ スラスト軸受け １５ 駆動プーリ １６ 偏心カム １７ 第１のオイルシール １８ 第２のオイルシール １９ 吸入ポート部材 ２０ 吸入通路 ２１ 放射状の環状室入口 ２２ 中央内空部 ２３ シリンダ穴 ２４ キャップ状のピストン ２５ プラグ ２６ スプリング ２７ 吸入側通路 ２８ 吐出側通路 ２９ 加圧室 ３０ 吸入バルブ ３１ ほぼ矩形状のストッパ ３２ 中央内空部 ３３ 吸入潤滑用の環状室 ３４ 吐出通路 ３５ 集合溝 ３６ 吐出ポート部材 ３７ 吐出バルブ ３８ ほぼ矩形状のストッパ ３９ 第３のオイルシール ４０ リリーフ弁 ４１ 戻し孔 ４２ 燃料タンク ４３ フィードポンプ ４４ 燃料噴射ポンプ ５０ 低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ ５１ 環状室出口 ５２ 圧力調整弁（チェックバルブ） ６０ 低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 低粘性の燃料の吸入側通路および吐出
   側通路を形成した固定シリンダと、この固定シリンダ内
   に放射状に、かつ往復動可能に配設した複数本のピスト
   ンと、これらのピストンを往復動させるポンプシャフト
   の偏心カムとを有し、前記ピストンの往復動により前記
   低粘性の燃料を前記吸入側通路および吐出側通路からそ
   れぞれ吸入吐出する低粘性燃料用ラジアルピストンポン
   プであって、前記固定シリンダ内に形成した環状室内に
   前記低粘性の燃料を環状室入口および環状室出口からそ
   れぞれ導入導出するとともに、この環状室内に前記ピス
   トンと偏心カムとの摺動部を位置させ、この摺動部に対
   して、前記環状室入口および環状室出口を互いに対称位
   置に配置し、かつ前記環状室出口側には該環状室内の圧
   力を調節する圧力調整バルブを配設したことを特徴とす
   る低粘性燃料用ラジアルピストンポンプ。