JPH062663A - ダイヤフラム式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧室に空気が侵入することを防止すると共
にオイル室内の油圧が大きく変化することを防止する。 【構成】 プランジャ１４がシリンダ１３内を往復動す
ると加圧室１２内の油圧が周期的に変化し、これによっ
てポンプ室１１内に吸入された燃料が吐出される。オイ
ルが満たされたオイル室６にはベローズ式ダイヤフラム
１８が設けられ、このベローズ式ダイヤフラム１８はオ
イル室６内のオイルの膨張収縮に応じて伸縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダイヤフラム式ポンプに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤフラムによって画成されたポンプ
室と加圧室とを備え、加圧室に連通されたシリンダ内を
プランジャが往復動することによって加圧室内のオイル
の圧力を周期的に変化せしめてポンプ室内に供給された
液体をポンプ室から吐出せしめるようにし、加圧室に連
通可能なオイル室をシリンダおよびプランジャの周りに
形成したダイヤフラム式ポンプが公知である（実公昭６
１−３６７８９号公報参照）。

【０００３】このポンプにおいて、オイル室を密封して
オイルで満たすと、オイルの温度変化によってオイル室
内のオイルが膨張または収縮してオイル室内の油圧が変
化し、従って、プランジャ下死点における加圧室内の油
圧がオイルの温度変化によって変化するという問題を生
ずる。例えばオイル温度が高くなってオイル室内の油圧
が増大すると、プランジャが下死点に達しても加圧室内
の油圧が十分に低下しないためにダイヤフラムが加圧室
側に向かって十分に変位せず、このため加圧室内に過剰
のオイルが残留する。この状態において、プランジャが
上昇して上死点に達すると、ダイヤフラムがポンプ室側
に過剰に変位して破損するおそれがある。

【０００４】そこでこのダイヤフラム式ポンプでは、オ
イル室上部に空気層を形成し、温度変化によるオイルの
膨張収縮を空気層で吸収するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、オイル室内
に空気層を形成すると、加圧室内に空気が侵入するおそ
れがあるという問題を生ずる。加圧室内に空気が侵入す
ると、プランジャが上死点に達してもダイヤフラムが十
分に変位せず、このためポンプ室内の液体を十分に昇圧
することができない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明によれば、ダイヤフラムによって画成されたポ
ンプ室と加圧室とを備え、この加圧室に連通されたシリ
ンダ内をプランジャが往復動することによって加圧室内
の作動液の圧力を周期的に変化せしめてポンプ室内に供
給された液体をポンプ室から吐出せしめるようにしたダ
イヤフラム式ポンプにおいて、加圧室に連通可能な作動
液室を形成してこの作動液室をオイルで満たし、作動液
室の壁面の一部を伸縮可能部としている。

【０００７】

【作用】作動液室をオイルで満たしたために、加圧室に
空気が侵入するおそれはない。また、作動液室の壁面の
一部を伸縮可能部としたために、温度変化による作動液
の膨張収縮を伸縮可能部で吸収することができる。

【０００８】

【実施例】図１を参照すると、１はエンジン燃焼室２内
に燃料を直接噴射する燃料噴射弁、３は燃料噴射弁１に
燃料を供給するためのダイヤフラム式燃料ポンプであ
る。ダイヤフラム式燃料ポンプ３はポンプハウジング４
と、ポンプハウジング４上部に固定されたハウジングカ
バー５とを具備する。ポンプハウジング４内には密封さ
れたオイル室６が形成され、このオイル室６内には、カ
ム７が形成されたカムシャフト８が配置される。このカ
ムシャフト８はエンジンのクランクシャフトによって同
期して回転駆動せしめられる。

【０００９】ポンプハウジング４頂部とハウジングカバ
ー５底部の間には密閉室９が形成される。この密閉室９
は、ダイヤフラム１０によって、ポンプ室１１と加圧室
１２とに画成されている。オイル室６内のカム７上方に
は加圧室１２に連通されるシリンダ１３が形成される。
このシリンダ１３内にはプランジャ１４が摺動可能に挿
入される。プランジャ１４は圧縮コイルばね１５によっ
てカム７に向かって押圧されており、このため、プラン
ジャ１４の下端はカム７外周上面に常に係合されてい
る。

【００１０】シリンダ１３内周側面上には２つのポート
１６が形成され、各ポート１６は各オイル通路１７を介
してオイル室６に連通される。各ポート１６は、プラン
ジャ１４が下死点にあるときにシリンダ１３内に開口
し、プランジャ１４が下死点から少し上昇すると閉鎖さ
れる。ポンプハウジング４上方部には、伸縮可能なベロ
ーズ式ダイヤフラム１８が配置され、このベローズ式ダ
イヤフラム１８はオイル室６内に開口している。また、
ポンプハウジング４最上部の周面にはチェック弁３２が
配置される。チェック弁３２はオイル室６内から外部に
向かう流れだけを許容する。チェック弁３２の開弁圧は
低く設定されている。

【００１１】オイル室６内、加圧室１２内、シリンダ１
３内、オイル通路１６内、およびベローズ式ダイヤフラ
ム１８内はオイルで満たされており、オイル室６内の油
圧はほぼ大気圧である。ポンプ室１１上部は燃料通路１
９を介して燃料流入ポート２０に接続される。この燃料
流入ポート２０には、燃料流入ポート２０を開閉する吐
出量制御弁２１が配置される。吐出量制御弁２１は、ば
ね２２によって常に下方に付勢されており、ソレノイド
２３がオンされると吐出量制御弁２１はばね２２のばね
力に抗して上方に変位して、燃料流入ポート２０が閉弁
される。

【００１２】燃料流入ポート２０は燃料供給パイプ２４
を介して燃料タンク２５に接続される。燃料供給パイプ
２４の途中には上流側から順番に、フィードポンプ２
６、フィルタ２７、プレッシャレギュレータ２８が配置
される。プレッシャレギュレータ２８はリターン通路２
９を介して燃料タンク２５に接続される。これによって
ダイヤフラム式燃料ポンプ３には、プレッシャレギュレ
ータ２８によって予め設定されたほぼ一定圧力に調整さ
れた加圧燃料が供給される。

【００１３】燃料通路１９から燃料吐出通路３０が分岐
し、燃料吐出通路３０は燃料噴射弁１に接続される。燃
料吐出通路３０の途中には燃料噴射弁１に向かう流れだ
けを許容する逆止弁３１が配置される。プランジャ１４
が上死点に位置しているときにはソレノイド２３はすで
にオフされているが、ポンプ室１１内の燃料圧によって
吐出量制御弁２１は閉弁されている。

【００１４】プランジャ１４が上死点から下降を開始す
ると加圧室１２内の油圧が低下し、これによってダイヤ
フラム１０が下方に変位してポンプ室１１内の燃料圧も
低下する。ポンプ室１１内の燃料圧が吐出量制御弁２１
を上方に向かって付勢する閉弁力が、プレッシャレギュ
レータ２８によって調整された供給燃料圧とばね２２と
が吐出量制御弁２１を下方に向かって付勢する開弁力よ
り小さくなると、吐出量制御弁２１が開弁され、燃料流
入ポート２０からポンプ室１１内に加圧燃料が流入す
る。ポンプ室１１内の燃料圧と加圧室１２内のオイル油
圧とはバランスしながら、プランジャ１４の下降につれ
てダイヤフラム１０は下方に向かって変位する。下死点
直前でポート１６が全開する。

【００１５】プランジャ１４が下死点から上昇し始めて
ポート１６が全閉されると、ダイヤフラム１０が上方に
向かって変位し始める。吐出量制御弁２１は開弁されて
いるため、ポンプ室１１内の燃料は燃料流入ポート２０
を介して燃料供給パイプ２４に逆流する。次いで、ソレ
ノイド２３がオンされると吐出量制御弁２１は閉弁され
るため、ポンプ室１１内の燃料が加圧開始される。ソレ
ノイド２３は機関運転状態に応じた短時間だけオンさ
れ、前述のようにプランジャ１４が上死点に位置すると
きにはオフされている。なお、吐出量制御弁２１はポン
プ室１１内の燃料圧によって閉弁状態に維持される。

【００１６】プランジャ１４の上昇に伴なってポンプ室
１１内の燃料圧が上昇して逆止弁３１の開弁圧力より高
くなると、逆止弁３１が開弁して燃料噴射弁３に燃料が
供給される。燃料ポンプ３の燃料供給量は、吐出量制御
弁２１の閉弁時期によって制御され、吐出量制御弁２１
の閉弁時期は、燃料噴射弁１に供給される燃料圧が目標
燃料圧となるように制御される。

【００１７】ところで、従来、オイル温度が上昇してオ
イル室６内のオイルが膨張し油圧が増大すると、プラン
ジャ１４が下死点に達しても加圧室１２内の油圧が十分
に低下しないために、ダイヤフラム１０が加圧室１２側
に向かって十分に変位せず、このため加圧室１２内に過
剰のオイルが残留する。この状態において、プランジャ
１４が上昇して上死点に達すると、ダイヤフラム１０が
ポンプ室１１側に過剰に変位して破損するおそれがあっ
た。

【００１８】本実施例ではオイル室６に連通するベロー
ズ式ダイヤフラム１８を設けたために、オイル温度の上
昇下降によるオイルの膨張収縮をベローズ式ダイヤフラ
ム１８が伸縮することによって吸収することができる。
これによってオイル室６内のオイルの圧力が温度変化に
よって大きく変化することを防止することができる。こ
れによって前述のような、ダイヤフラム１０の破損を防
止することができる。

【００１９】また、オイル室６内はオイルで満たされて
いるために、加圧室１２内に空気が侵入するおそれはな
い。また、オイルの温度上昇によりガスが発生すること
も考えられるが、この場合には、発生したガスはチェッ
ク弁３２からパージされる。

【００２０】

【発明の効果】加圧室に空気が侵入することを防止する
ことができる。また、温度変化による作動液の膨張収縮
を伸縮可能部で吸収することができるので、作動液室内
の作動液の圧力が大きく変化することを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイヤフラム式ポンプの全体図である。

【符号の説明】

３…ダイヤフラム式燃料ポンプ ６…オイル室 １０…ダイヤフラム １１…ポンプ室 １２…加圧室 １３…シリンダ １４…プランジャ １８…ベローズ式ダイヤフラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 徳彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラムによって画成されたポンプ
   室と加圧室とを備え、該加圧室に連通されたシリンダ内
   をプランジャが往復動することによって前記加圧室内の
   作動液の圧力を周期的に変化せしめて前記ポンプ室内に
   供給された液体を前記ポンプ室から吐出せしめるように
   したダイヤフラム式ポンプにおいて、前記加圧室に連通
   可能な作動液室を形成して該作動液室をオイルで満た
   し、前記作動液室の壁面の一部を伸縮可能部としたダイ
   ヤフラム式ポンプ。