JPH07217464A - タンクから内燃機関に燃料を供給するポンプ装置 - Google Patents

タンクから内燃機関に燃料を供給するポンプ装置

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JPH07217464A
JPH07217464A JP7003728A JP372895A JPH07217464A JP H07217464 A JPH07217464 A JP H07217464A JP 7003728 A JP7003728 A JP 7003728A JP 372895 A JP372895 A JP 372895A JP H07217464 A JPH07217464 A JP H07217464A
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pressure pump
valve
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アーナルト ベアンハート
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アイゼンバークサー エイゴン
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ERAASHISU SHISUTEMA RIC FUIATO NERU MEZOUJIIORUNO SOC KONSORUTEIRU PERU AJIONI
Elasis SCpA
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ERAASHISU SHISUTEMA RIC FUIATO NERU MEZOUJIIORUNO SOC KONSORUTEIRU PERU AJIONI
Elasis Sistema Ricerca Fiat nel Mezzogiorno SCpA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧ポンプ及び低圧ポンプを備えていて、イ
ンジェクションシステムに故障が生じたり、さらに低圧
ポンプかインジェクタのひとつに故障が生じた場合に
も、インジェクタシステム又はエンジンに対する破損を
確実に防ぐことができるポンプ装置を提供する。 【構成】 高圧ポンプ(15)と、高圧ポンプ(15)の上流側
に接続された低圧ポンプ(10)とを具え、低圧ポンプ(10)
と高圧ポンプ(15)との間の接続部(13，14，54〜57)を遮
断するために、接続部(13，14，54〜57)に遮断手段が設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はタンクから内燃機関に
燃料を供給するためのポンプ装置に関するものであり、
高圧ポンプと低圧ポンプで構成されており、後者は前者
より上流に接続されている。
【０００２】
【従来の技術】上に述べたようなタイプのポンプ装置
は、例えば、ＤＥ 41 26 640 Ａ１に述べられており、
高圧及び低圧ポンプに加えて、多数の電磁インジェクタ
及びその他の油圧構成部材も含んだインジェクションシ
ステムの一部を構成している。低圧ポンプは、通常、小
型電気モータによって作動され、タンク内に直接設置さ
れている回転羽根またはローラポンプである。現代の内
燃機関インジェクションシステム構成部品の高い技術的
な水準にもかかわらず、例えば、低圧ポンプ又はインジ
ェクタに関連した欠陥の発生を避けることはできず、燃
料供給が不規則になったり、極端な場合エンジンに対し
て取り返しのつかない損傷を発生する場合もあるという
問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記のよ
うな従来のポンプ装置のもつ問題を解消し、高圧ポンプ
及び低圧ポンプを備えていて、インジェクションシステ
ムに故障が生じたり、さらに具体的には低圧ポンプかイ
ンジェクタのひとつに故障が生じた場合にも、インジェ
クタシステム又はエンジンに対する破損を確実に防ぐこ
とができる装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は前記のような
目的を達成するために、高圧ポンプ(15)と、高圧ポンプ
(15)の上流側に接続された低圧ポンプ(10)とを具え、低
圧ポンプ(10)と高圧ポンプ(15)との間の接続部(13，1
4，54〜57)を遮断するために、接続部(13，14，54〜57)
に遮断手段が設けられていることを特徴とするものであ
る。
【０００５】
【作用】低圧ポンプに故障が発生すると、燃料供給圧力
が低下して遮断バルブ71が閉鎖され、流路57が低圧ポン
プ10及び内部室23の両方から遮断され、高圧ポンプ15に
よる取入量が遮断バルブ71と取入バルブ50との間の取入
部分に残っている燃料に限定されるので、破損した低圧
ポンプ10又は内部室23からの固形物がシリンダ21、圧力
調整バルブ63、又はインジェクタに届いて、それらを破
損する危険性は少なくなる。またインジェクタに開放位
置で詰まるなどの故障が発生した場合、低圧ポンプ10の
モータ11が切られるので取付具14内の圧力が低下して遮
断バルブが閉じられ、そのすぐ後にエンジンへの燃料供
給が遮断されるので、破損の拡大は防がれる。
【０００６】
【実施例】以下に示すこの発明の第１，２実施例につい
て図面を参照して説明する。図１で、10は小型のモータ
11で作動される回転羽根または回転ローラを有するポン
プであって、モータ11と共に内燃エンジン、特にディー
ゼルエンジンを具えた車両の燃料タンク12内に収容され
る低圧燃料供給ポンプを示している。
【０００７】ポンプ10はタンク12から燃料を引き出し、
それを伝導管13及び取付具14を介してディーゼルエンジ
ンの真上に配置され、それによって作動されるラジアル
−ピストンポンプにより構成される高圧ポンプ15に供給
する。高圧ポンプ15はケース20内に放射方向に収容さ
れ、その軸が120度ずつ均等の角度で離れている３つの
シリンダを有しており、ケース20の中心にはフランジ24
で閉じられたカップ型内部室23が設けられている。
【０００８】ポンプ15の駆動シャフト28はディーゼルエ
ンジン（図示せず）に接続され、２つの離れた配置され
た軸受部分29，30によってフランジ24の孔25とケース20
内のデッドホール27内に取付けられており、これら２つ
の軸受部分29，30の間で、シャフト28が内部室23内に収
容されており、シリンダ35により構成されている以下カ
ムと称する偏心部分35を形成しており、その軸がシャフ
ト28の軸37に対して距離Ｅだけずれている。
【０００９】カム35はすべてカム35の軸36から等距離に
配置されて、リング39の外面の回りに同じ角度で離れて
配置されている３つの外部平坦部分40を形成しているコ
ントロールリング39に回転可能に取付けられている。部
分40はシリンダ21の対応する軸22に対して垂直で、相互
間に120度の角度を形成している。
【００１０】各シリンダ21は対応する軸22に対して同軸
で、シリンダ21から内側に突出している精密に取り付け
られたピストンを収容している円筒形のチェンバ41を形
成している。各ピストン42の突出部分には、シリンダ21
の外側に向いた部分の肩部上でシュー43と肩部との間に
取り付けられた予圧ばねによって対応する平坦な部分40
に接触するように保持されているシュー43が取り付けら
れている。
【００１１】シャフト28が回転すると、リング39がばね
44によって対応する平坦部分40に接触するように保持さ
れているシュー43によってその位置を保持するが、リン
グ19の軸36はシャフト28の軸37の回りを回転して、平坦
部分40は円形軌道内で相互に平行に移動されてばね44と
結合し、シリンダ41内でピストン42を前後方向に移動さ
せる。
【００１２】各ピストン42のリング39に向き合った端部
とは反対側の正面端部は、シリンダ21内部で圧縮室45を
形成しており、その体積はピストン42の動きによって変
動する。ピストン42が半径方向内側に移動すると、チェ
ンバ45が拡大して燃料を引き込み、そして、取り入れス
トロークに続くピストンの圧縮ストローク中に、燃料は
チャンバ45から圧力下で押し出される。
【００１３】前記２つのフェーズをコントロールするた
めに、各シリンダ21は取入バルブ50と圧縮バルブ51が装
着され、それらは両方とも逆止弁として作動し、それら
のバルブの台座はシリンダ21に面したシリンダヘッド53
と、ヘッド53に面したシリンダ21の外面との間に固定さ
れた単一のプレート52に形成されている。したがって、
ヘッド53はケース20内にシリンダ21を保持し、シリンダ
21の外側でねじによってケース20にねじ止めされてい
る。
【００１４】燃料は各シリンダヘッド53内の流路54に沿
ってケース20内に形成され、フランジ24で内部室23と連
通している半径方向流路55に沿って、シリンダ21の取入
バルブ50に供給される。この目的のために、ケース20は
３つの流路55を形成しており、その平面でフランジ24が
ケース内の流路57と連通した環状溝56を形成している。
ケース20はまた取付具14を収容し、その内部で流路57が
終端していて、半径方向内側室23の方向に延びている円
筒形の台座58を形成している。
【００１５】圧縮弁51経由で燃料は各シリンダヘッド53
内の流路59に沿い、さらに、ケース20内の流路60に沿っ
て供給される。これら３つの流路60のひとつは圧力取付
具62に接続されており、３つの流路60はすべてケース20
と同軸で、取付具62内の任意の圧力を維持するための電
磁圧力調整バルブ63を収容している軸方向凹部内で終端
している。バルブ63から燃料は取付具64を介して、ドレ
イン伝導管に沿ってタンク12に戻される。
【００１６】内部室23の台座58の取出口にエンドプレー
トが設けられており、取付具14とプレート70との間で、
台座58が遮断バルブ71と遮断バルブ71を制御するための
ピストン72を収容している。したがってポンプ15のケー
ス20はまた取付具14とケース20内の流路57との間の接続
部を遮断するためのバルブ71のケースも形成している。
【００１７】この目的のために、らせん形のばね73が、
ピストン72を台座58内に収容された取付具14の正面端部
に向けて、閉鎖される方向に押すために、ピストン72と
エンドプレート70との間で圧縮される。バルブ71を開け
るためには伝導管13と取付具14の内部の燃料圧力、通常
の状態では燃料供給圧力によってピストン72が持ち上げ
られる。
【００１８】らせん形ばね73は力が弱いので、燃料圧力
はばね73の力に抗してピストン72をプレート70の方向に
持ち上げるのに十分であり、したがって加圧された燃料
が取付具14内に存在していれば、流路57が開かれて台座
58と連通して、遮断バルブ71も開かれる。逆に燃料圧力
が一定の値より低下すると、ばね73がピストン72を取付
具14の方向に押して流路57が閉じられ、伝導管13と遮断
されて遮断バルブ71が閉鎖される。
【００１９】図１に示すように台座58とエンドプレート
70はフランジ24の方向に突出しており、したがってプレ
ート70は台座58内部では流体に対して密封された状態に
維持されている。しかしながらプレート70とピストン72
とは、それぞれ軸方向の貫通孔74，75とを形成してお
り、孔75は取付具14からチェンバ23への燃料流を可能に
するチョーク76を形成している。ばね73が強く押し付け
られた場合でも、チョーク76とばね73のコイルの内側に
ある軸方向の孔74のために燃料供給が遮断されない。
【００２０】ケース20内の孔77経由で、内部室23はバル
ブ63のドレイン側、そして、ドレイン伝導管65に連通し
ている。低圧ポンプ10の通常の作動条件の下では、内部
室23の内部で燃料の定常流が維持され、したがってピス
トンのプレート70に面した側の圧力は燃料供給圧力より
低くなっており、ばね73の作用とピストン72にかかる圧
力の低下の結果が燃料供給圧力によってピストン72にか
かる力を下回るようになる。通常の作動条件下で燃料が
低圧ポンプ10によって供給される場合は、遮断バルブ71
が開放され、燃料が流路57、環状溝56及び流路55，54経
由でシリンダ21の取入バルブ50に供給される。
【００２１】ピストン42の取り入れストローク中、燃料
は圧縮室45内に引き込まれ、したがって圧縮室45を拡大
する。そして、圧縮ストローク中は、燃料は圧縮バルブ
51を介して、流路59および60内、凹部61および圧力取付
具62内に引き込まれる。エンジンが必要としない余剰燃
料は圧力調整バルブ63経由でタンク12に戻される。
【００２２】低圧ポンプ10の供給量は高圧ポンプ15の最
大供給量より大きいので、余剰燃料はピストン72の孔75
内のチョーク経由で常時チェンバ23内に流れ込むと同時
に、孔77および伝導管65に沿ってタンク12に流れ込んで
高圧ポンプ15を冷却する。
【００２３】低圧ポンプに故障が発生すると、燃料供給
圧力が低下して遮断バルブ71が閉鎖され、流路57が低圧
ポンプ10及び内部室23の両方から遮断され、高圧ポンプ
15による取入量が遮断バルブ71と取入バルブ50との間の
取入部分に残っている燃料に限定されるので、破損した
低圧ポンプ10又は内部室23からの固形物がシリンダ21、
圧力調整バルブ63、又はインジェクタに届いて、それら
を破損する危険性は少なくなる。
【００２４】インジェクタに開放位置で詰まるなどの故
障が発生した場合、低圧ポンプ10のモータ11が切られる
ので取付具14内の圧力が低下して遮断バルブが閉じら
れ、そのすぐ後にエンジンへの燃料供給が遮断されるの
で、破損の拡大は防がれる。
【００２５】図２に示す第２実施例も、ポンプ15のケー
ス20と、フランジ24と、ケースに接続されたシリンダヘ
ッド53と、３つのシリンダ21のひとつと、取入バルブ50
及び圧縮バルブ51とを支承するための、シリンダ21とシ
リンダ53との間のプレート52と、シリンダ21の取入部分
の流路54，55と、環状溝56と、取付具に対する流路59と
が示されている。前記のすべての構成部品及び流路は第
１実施例のものと同様である。
【００２６】第２実施例は、ピストン42が流体に対して
密封された形態でポンプ15のケーシング20によって誘導
されるシュー80に接続されており、ピストンを制御する
リングの平坦部分上に固定されてカム上で回転するので
はなく、ピストン42を制御するシャフト28のカム35の円
筒外周面と共働する点が、第１実施例と相違している。
【００２７】第１，２の実施例のもうひとつの重要な相
違点は、ピストン42とシュー80をカム35の方向に押すた
めのばねが設けられていない点である。供給圧力が低下
した場合、ピストン42が図２の上部中央デッドセンタ位
置にとどまり、燃料供給を第１実施例の場合よりさらに
迅速に遮断すると同時に、図１のバルブ71の遮断を可能
にする点である。
【００２８】ばね44がないので、通常の作動条件下では
ポンプ15のピストン42が燃料供給圧力によって半径方向
内側に押され、一方シュー80はカム35によって動かさ
れ、シュー80がケース20によって誘導されるので、シュ
ー80とカム35との間の摩擦によって発生される半径方向
ピストン42上の横方向の作用が直接ケース20に伝えられ
る。
【００２９】第１実施例で低圧ポンプ10が故障したり、
切り離された場合に高圧ポンプ15に対する燃料供給は、
取入バルブ50を閉鎖するための強力なばねを設けるだけ
ですぐに遮断することができる。このばねの力は圧縮室
45内部のピストン42の取入れストロークによって形成さ
れる真空が取入バルブ50を開くのには十分ではない程度
のものでなければならず、この取入バルブ50は通常の燃
料供給圧力によって開かれ、それが不在の場合は閉鎖さ
れたままで高圧ポンプ15による燃料供給が遮断される。
この場合も遮断バルブが不要となる。
【００３０】この発明の範囲を逸脱せずに、ここに説
明、図示された装置に対する変更を加えることができる
のは明らかである。
【００３１】
【発明の効果】この発明は、前記のようであって、高圧
ポンプ(15)と、高圧ポンプ(15)の上流側に接続された低
圧ポンプ(10)とを具え、低圧ポンプ(10)と高圧ポンプ(1
5)との間の接続部(13，14，54〜57)を遮断するために、
接続部(13，14，54〜57)に遮断手段が設けられているの
で、インジェクションシステムに故障が生じたり、さら
に低圧ポンプかインジェクタのひとつに故障が生じた場
合にも、インジェクタシステム又はエンジンに対する破
損を確実に防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例の縦断面図である。
【図２】この発明の第２実施例の一部の拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
10 低圧ポンプ 13 伝導管 14 伝導管 15 高圧ポンプ 20 ケース 23 内部室 24 フランジ 35 制御要素 39 制御要素 40 リフト装置 41 プランジヤ 42 ピストン 45 圧縮室 50 給気弁 57 取入室 58 台座 70 エンドプレート 71 遮断バルブ 72 圧力低下手段 73 ばね要素 74 開口部 75 貫通孔 76 チョーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベアンハート アーナルト ドイツ デー−97849 ロウドン−アーン スバークス，アン デル ゼントクーフェ ９ (72)発明者 エイゴン アイゼンバークサー ドイツ デー−97753 カールスタート, マルティン−ルータ−シュトラーセ (72)発明者 フラーンツ パヴェレク ドイツ デー−97840 ハーフェンロー, アム ゲヘグ 15

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タンクから内燃機関に燃料を供給するポ
    ンプ装置において、高圧ポンプ(15)と、高圧ポンプ(15)
    の上流側に接続された低圧ポンプ(10)とを具え、低圧ポ
    ンプ(10)と高圧ポンプ(15)との間の接続部(13，14，54
    〜57)を遮断するために、接続部(13，14，54〜57)に遮
    断手段が設けられていることを特徴とするポンプ装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関に対する燃料供給が異常になっ
    た場合、低圧ポンプ(10)が切り離されることを特徴とす
    る請求項１に記載のポンプ装置。
  3. 【請求項３】 高圧ポンプ(15)の少なくとも１つのピス
    トン(42)が、燃料の供給圧力によってのみ制御要素(35)
    に対して押し付けられることを特徴とする請求項２に記
    載のポンプ装置。
  4. 【請求項４】 ピストン(42)がケース(20)によって誘導
    されるシュー(80)の中間位置で、制御要素(35)に対して
    押し付けられることを特徴とする請求項３に記載のポン
    プ装置。
  5. 【請求項５】 ピストン(42)の吸気弁(50)がノンリター
    ンタイプであって、圧縮管(45)内に真空が発生した場
    合、吸気弁(50)を閉鎖位置に保持するように予め力が負
    荷されているばねを具えていることを特徴とする請求項
    ２〜４のいずれか１項に記載のポンプ装置。
  6. 【請求項６】 遮断手段がばね要素(73)によって一方向
    に作動される可動部材(72)を有する遮断バルブ(71)を具
    えていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装
    置。
  7. 【請求項７】 遮断バルブ(71)が高圧ポンプ(15)に隣接
    して設けられていることを特徴とする請求項６に記載の
    ポンプ装置。
  8. 【請求項８】 高圧ポンプ(15)のケース(20)が遮断バル
    ブ(71)のケースも形成していることを特徴とする請求項
    ７に記載のポンプ装置。
  9. 【請求項９】 遮断バルブ(71)が台座(58)内で軸方向に
    移動可能であり、戻し力に対抗する燃料供給圧力によっ
    て開口端部の方向に作動される可動部材（７２）を有し
    ていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に
    記載のポンプ装置。
  10. 【請求項１０】 低圧ポンプ（１０）から遮断バルブ(7
    1)を通じて燃料が台座(58)の内部で軸方向に可動部材(7
    2)と、台座(58)の壁面から延びている高圧ポンプ(15)の
    取入室(57)に供給されることを特徴とする請求項９に記
    載のポンプ装置。
  11. 【請求項１１】 台座(58)には取付具(14)が装着されて
    おり、その一方の端部が遮断バルブ(71)が閉鎖される方
    向において、可動部材(72)のストッパを形成しているこ
    とを特徴とする請求項10に記載のポンプ装置。
  12. 【請求項１２】 高圧ポンプ(15)が圧縮室(45)の堆積を
    変えるための少なくとも１つのピストン(42)と、ピスト
    ン(42)のストロークを制御するために、内部室(23)に収
    容された制御要素(35，39)とを具えていることを特徴と
    する請求項６〜11のいずれか１項に記載のポンプ装置。
  13. 【請求項１３】 高圧ポンプ(15)がラジアルピストンポ
    ンプからなり、ピストンストロークの制御要素(35，39)
    が、ラジアルピストンポンプのケース(20)内で回転する
    カムからなり、ラジアルピストンポンプの少なくとも１
    つのピストン(42)の内側がカムに当接していることを特
    徴とする請求項12に記載のポンプ装置。
  14. 【請求項１４】 低圧ポンプ(10)によって供給された余
    剰燃料が内部室(23)の方向を指向し、遮断バルブ(71)が
    圧縮室(45)との連通を遮断することを特徴とする請求項
    13に記載のポンプ装置。
  15. 【請求項１５】 遮断バルブ(71)の上流で内部室(23)が
    低圧ポンプ(10)と高圧ポンプ(15)との間に配置された伝
    導管と連通しており、この伝導管(13，14，57)を遮断バ
    ルブ(71)によって圧縮室(45)から切り離すことができる
    ことを特徴とする請求項14に記載のポンプ装置。
  16. 【請求項１６】 供給圧力に関連して内部室(23)内の圧
    力を低下させるための圧力低下手段(72)が設けられ、こ
    の圧力低下手段(72)が内部室(23)内部の圧力によって閉
    鎖方向に移動されることを特徴とする請求項14〜15のい
    ずれか１項に記載のポンプ装置。
  17. 【請求項１７】 圧力低下手段(72)がチョーク(76)を具
    えていることを特徴とする請求項16に記載のポンプ装
    置。
  18. 【請求項１８】 内部室(23)が圧力低下手段(72)を介し
    て伝導管(13，14，57)に接続されていることを特徴とす
    る請求項15〜17のいずれか１項に記載のポンプ装置。
  19. 【請求項１９】 圧力低下部(76)が圧力低下手段(72)に
    設けられていることを特徴とする請求項18に記載のポン
    プ装置。
  20. 【請求項２０】 台座(58)が内部室(23)の壁面で終って
    おり、台座(58)には少なくとも１つの開口部(74)を有す
    るエンドプレート(70)が装着され、力を負荷されたばね
    要素(73)がエンドプレート(70)と圧力低下手段(72)との
    間に設けられていることを特徴とする請求項18に記載の
    ポンプ装置。
  21. 【請求項２１】 ばね要素(73)がらせん形ばねからな
    り、開口部(74)と圧力低下手段(72)の貫通孔(75)とがば
    ね要素(73)のらせん部の内側に配置されていることを特
    徴とする請求項20に記載のポンプ装置。
  22. 【請求項２２】 内部室がカップ形となっていてフラン
    ジ(24)で閉鎖され、台座(58)が内部室(23)の壁面で終っ
    ていてフランジによって部分的に覆われており、エンド
    プレート(70)は台座(58)内に流体に対して密閉されて収
    容されていることを特徴とする請求項20又は21に記載の
    ポンプ装置。
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