JPH09236082A - 液体ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸入作動液に混入しているエアを確実に排出
する。エアの吸い込みによるポンプ始動時の昇圧遅れ
や、吐出流量の低下やばらつき等を無くす。 【解決手段】 供給ポンプ３から送られた作動液を低圧
レギュレータ２９で所定圧に調圧して吸入する。低圧レ
ギュレータ２９をポンプ最上部に組付ける。低圧レギュ
レータ２９のドレーンポート５９と流出ポート５８を、
ドレーンポート５９が流出ポート５８よりも上方に位置
されるように配置する。吸入作動液に混入しているエア
は低圧レギュレータ２９においてドレーンポート５９か
ら余剰作動液と共に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料噴射
装置の燃料加圧用ポンプ等に用いられる液体ポンプに関
し、とりわけ、供給ポンプから送られた吸入作動液を所
定低圧に調圧する低圧レギュレータを一体に組み込んだ
液体ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料噴射装置においては、モー
タ駆動する供給ポンプから送られた燃料がプランジャポ
ンプ等の液体ポンプによって高圧に加圧され、その加圧
された高圧の燃料がインジェクターでエンジン内部に噴
射されるようになっている。この技術は、例えば実開平
６−４３２７４号公報等に示されている。

【０００３】ところで、前記燃料加圧用の液体ポンプは
エンジンの動力を駆動源とするため、モータ駆動する供
給ポンプの吐出流量が常に一定であるのに対し、その吸
入能力がエンジンの回転速度に応じて変化する。このた
め、エンジンが低速度で回転するときには、供給ポンプ
の吐出流量と液体ポンプの吸入能力の差が増大し、その
結果、供給ポンプにかかる負荷が極めて大きくなる。そ
こで、通常、供給ポンプと燃料加圧用の液体ポンプを結
ぶ配管には、余剰燃料をドレーンさせて吸入燃料を所定
低圧に調圧する低圧レギュレータが介装され、供給ポン
プにかかる負荷をこの低圧レギュレータによって低く抑
えるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液体ポンプは、作動液（燃料）に混入しているエア
を排出するための構造を吸入通路内に備えていないた
め、作動液に混入しているエアがポンプ機能部にそのま
ま吸い入れられ、そのエアがポンプ始動時の昇圧遅れ
や、吐出流量の低下やばらつき等を招く原因となり易い
という不具合がある。

【０００５】そこで本発明は、吸入作動液に混入してい
るエアがポンプ機能部に吸い入れられるのを確実に防止
して、安定したポンプ性能を得ることのできる液体ポン
プを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、供給ポンプから送られた作
動液を所定圧に調圧して吸入する液体ポンプにおいて、
余剰分の作動液をドレーンさせて吸入作動液を所定圧に
調圧する低圧レギュレータをポンプ最上部に一体に組付
けると共に、前記低圧レギュレータに、タンクに連通す
るドレーンポートと、液体ポンプ吸入側に連通する流出
ポートを設け、ドレーンポートが流出ポートよりも上方
に位置されるように配置した。供給ポンプから送られた
作動液は低圧レギュレータに流入し、そこで余剰分の作
動液が同レギュレータのドレーンポートから排出される
と共に、その残余の作動液が同レギュレータの流出ポー
トからポンプ機能部へと吸入される。このとき、低圧レ
ギュレータはポンプ最上部に配設されているうえに、そ
のドレーンポートが流出ポートよりも上方に位置されて
いるため、作動液に混入しているエアのほとんどは、低
圧レギュレータにおいてドレーンポートからポンプ外部
へと排出される。

【０００７】また、前記低圧レギュレータのドレーン通
路には、ポンプ内漏出液の戻し通路を連通させるように
しても良い。この場合、低圧レギュレータがポンプ最上
部に配設されることから、ポンプ内部の滞留エアも効率
良くドレーン通路から排出される。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図３に基づいて説明する。

【０００９】この実施の形態は、自動車の燃料噴射装置
の燃料加圧用のポンプに液体ポンプとしてのアキシャル
プランジャポンプ１を適用したもので、図１に示すよう
に、燃料タンク２から供給ポンプ３を介して供給された
ガソリン等の燃料（作動液）をこのアキシャルプランジ
ャポンプ１によって所定の圧力に加圧してインジェクタ
ー４に供給し、その燃料をインジェクター４でエンジン
のシリンダ（図示せず。）内に噴射すると共に、余剰燃
料をインジェクター４からポンプ１の吸入通路５に戻す
ようになっている。そして、供給ポンプ３から送られた
作動液を所定圧に調圧する低圧レギュレータ２９は、後
に詳述するようにアキシャルプランジャポンプ１自体に
組付けられている。

【００１０】アキシャルプランジャポンプ１は、ポンプ
ハウジング６が凹部７を有するハウジング本体８と、そ
の前端部に取り付けられるフロントカバー９とから成
り、ハウジング本体８の凹部７内には、バルブブロック
１０とシリンダブロック１１とが重合状態でボルト１２
によって結合されている。また、フロントカバー９に
は、駆動軸１３がニードルベアリング及びメタルベアリ
ングから成るラジアル軸受１４，１５を介して支持され
ており、この駆動軸１３のハウジング６内に臨む側の端
部には、その端面が軸線に対して所定角度に傾斜した斜
板１６が一体に形成され、ハウジング６の外部に突出す
る側の端部には、エンジンのカムシャフト（図示せ
ず。）と結合するためのカップリング１７が設けられて
いる。

【００１１】前記シリンダブロック１１は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個形成されて
おり、この各シリンダ孔１８に、前記斜板１６方向にス
プリング付勢されたプランジャ１９が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１９は、その頂部面に半球
状の凹部２０が形成され、この凹部２０にシュー２１が
回動可能に嵌合保持されている。また、このシリンダブ
ロック１１の背部のバルブブロック１０には、シリンダ
ブロック１１の各シリンダ孔１８に連通する複数個の吸
入ポート２２と吐出ポート２３が形成されており、各吸
入ポート２２には吸入チェック弁２４が、また、各吐出
ポート２３には吐出チェック弁２５が夫々設けられてい
る。このうち吸入ポート２２は、対応するシリンダ孔１
８からバルブブロック１０の軸方向に沿って形成され、
バルブブロック１０の背面において、ハウジング本体８
の底壁内面に形成された吸入側環状溝２６に連通し、こ
の環状溝２６を介してハウジング本体８の吸入通路５に
連通している。これに対して、前記吐出ポート２３は、
対応するシリンダ孔１８からバルブブロック１０の径方
向外側に放射状に形成され、バルブブロック１０の外周
面に形成された吐出側環状溝２７に連通し、この環状溝
２７を介してハウジング本体８の吐出通路２８に連通し
ている。したがって、各プランジャ１９がシリンダ孔１
８内で進退動作した場合には、吸入側環状溝２６を介し
て各シリンダ孔１８内に作動液が吸い入れられ、その作
動液が吐出側環状溝２７を通して吐出通路２８に送り出
される。

【００１２】ここで、前記ハウジング本体８の吸入通路
５は、図１，図３に示すように、供給ポンプ３に配管接
続される吸入配管接続口５５と前記吸入側環状溝２６と
を連通する通路で、その通路途中には前記低圧レギュレ
ータ２９が介装されている。この低圧レギュレータ２９
は、ハウジング本体８の最上部に一体に組付けられ、吸
入通路５の前流側（配管接続口５５側）の圧力が設定圧
力以上になると、余剰分の吸入作動液をドレーン通路３
０に排出し、そこで設定低圧に調圧された残余の作動液
を吸入通路５の後流側（環状溝２６側）に流すようにな
っている。より具体的に説明すると、低圧レギュレータ
２９は、その内部の調圧室５６の下面に、吸入通路５の
前流側に連通する流入ポート５７と後流側に連通する流
出ポート５８とが夫々開口形成されており、さらに、調
圧室５６の下面中央に、先端部がドレーンポート５９を
成すスリーブ６０が突設され、このスリーブ６０の端面
のドレーンポート５９が、調圧室５６の上部において球
状弁体６１によって開閉されるようになっている。そし
て、球状弁体６１は、調圧室５６内に臨むリテーナ６２
によって保持され、このリテーナ６２を支持するスプリ
ング６３によって閉弁方向に付勢されている。つまり、
球状弁体６１は、リテーナ６２が調圧室５６内で受ける
作動液の圧力と前記スプリング６３の力のバランスによ
りドレーンポート５９を開閉するようになっている。

【００１３】尚、図３１中は、ハウジング本体８のドレ
ン通路３０と燃料タンク２を接続する戻し配管であり、
３２は、吐出側環状溝２７に接続された脈圧防止用のア
キュムレータ、３３は、吐出圧センサ、３４は、吐出通
路に設けられたリリーフ弁、３５は、高圧レギュレータ
である。

【００１４】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円板状の補助プレート３８が相対回転可能に
取り付けられている。この補助プレート３８は、その斜
板１６側の端面の中央にボス３９が突設され、このボス
３９が、斜板１６の端面中央に形成された支持穴４０に
相対回転可能に嵌入されている。そして、この補助プレ
ート３８のシリンダブロック１１側の端面には、硬度が
高く、摩擦係数の小さいスラストプレート４１がボルト
４２によって回転可能に取り付けられ、このスラストプ
レート４１に前記プランジャ１９に嵌合保持されたシュ
ー２１が摺動自在に当接するようになっている。各プラ
ンジャ１９は前述のように斜板１６方向にスプリング付
勢されているため、各シュー２１はこのプランジャ１９
の付勢力を受けて常時スラストプレート４１に押し付け
られている。

【００１５】また、フロントカバー９の斜板１６の背面
位置には荷重支持フランジ４３が設けられており、この
荷重支持フランジ４３と斜板１６の間、及び、斜板１６
と補助プレート３８の間には、ニードルベアリングから
成るスラスト軸受４４ａ，４４ｂが介装されている。こ
のスラスト軸受４４ａ，４４ｂは、補助プレート３８が
プランジャ１９から受ける反力のうちの軸方向成分をフ
ロントカバー９の荷重支持フランジ４３に支持させるた
めのものであり、プランジャ１９から受ける反力の径方
向成分は、補助プレート３８のボス３９と斜板１６の支
持穴４０との嵌合部によって支持されるようになってい
る。

【００１６】また、前記補助プレート３８の外周縁部に
は、ハウジング６の駆動軸支持部の周域から斜板１６の
周域にかけてを覆う金属製のベローズ４５の一端が密閉
状態で接合されている。そして、このベローズ４５の他
端側は環状の取付フランジ４６に同様に密閉状態で接合
されており、この取付フランジ４６の外周縁部がハウジ
ング本体８とフロントカバー９の接合部間に介装され、
ボルト４７によってフロントカバー９と共にハウジング
本体８に結合されている。そして、前記ベローズ４５に
囲繞された駆動軸周域の空間には所定粘度の潤滑液が封
入されている。つまり、ベローズ４５は、ハウジング６
の内部を、シリンダブロック１１からの漏出作動液（燃
料）で満たされる作動液室４８と、潤滑液で満たされる
潤滑液室４９とに隔成している。また、ベローズ４５は
予め補助プレート３８と取付フランジ４６とに溶接され
一体化されており、このアキシャルプランジャポンプ１
の製造時には、一つのユニットとしてハウジング６に組
付けられる。

【００１７】尚、５０は、駆動軸１３を支持するラジア
ル軸受１４に隣接して設けられたオイルシールであり、
このオイルシール５０とラジアル軸受１４には、フロン
トカバー９の荷重支持フランジ４３に形成された導入孔
５１を通して潤滑液が確実に導入されるようになってい
る。また、駆動軸１３の斜板連接コーナ部には、斜板１
６の支持穴４０の底部と駆動軸１３の周域空間とを連通
する導入孔５２が形成されていて、この導入孔５２を通
して支持穴４０と補助プレート３８側のボス３９との嵌
合隙間に潤滑液を導入できるようになっている。

【００１８】また、５３は、ハウジング本体８の凹部７
内（作動液室４８）に漏出した作動液を燃料タンク２に
戻すための戻し通路であり、この戻し通路５３は、凹部
７からその上方に位置されるドレーン通路３０に向かっ
て形成され、凹部７内に滞留しているエアを漏出作動液
と共にドレーン通路３０に排出できるようになってい
る。

【００１９】以上の構成において、エンジンの始動に伴
って駆動軸１３が回転すると、駆動軸１３と一体の斜板
１６が回転し、これにより、補助プレート３８がベロー
ズ４５に回転を阻止されて斜板１６と相対回転しつつこ
の斜板１６と一体に揺動（首振り）する。このとき、補
助プレート３８は、その端面に突設されたボス３９を介
して斜板１６の中心部に回転自在に嵌合保持されている
ため、斜板１６との相対回転を許容しつつも斜板１６の
端面から離反することなく常にこれと一体になって揺動
する。

【００２０】そして、こうして補助プレート３８が揺動
すると、スラストプレート４１とそれに摺接するシュー
２１を介してシリンダブロック１１上のプランジャ１９
が順次進退動作を繰り返し、ポンプ作用が連続的に為さ
れるようになる。このとき、燃料タンク２から供給ポン
プ３を介して吸入通路５に供給された作動液（燃料）
は、吸入通路５の途中において低圧レギュレータ２９で
設定低圧に調圧された後、吸入側環状溝２６、吸入ポー
ト２２、吸入チェック弁２４を順次介してシリンダ孔１
８に吸い入れられ、ここでプランジャ１９によって加圧
された後にシリンダ孔１８から吐出チェック弁２５、吐
出ポート２３、吐出側環状溝２７、吐出通路２８を順次
通ってインジェクター４へと供給され、インジェクター
４で使用された作動液の余剰分は吸入通路５の前流側へ
と戻される。

【００２１】ところで、このアキシャルプランジャポン
プ１においては、低圧レギュレータ２９がハウジング本
体８の最上部に設置されているため、作動液に混入して
吸入通路５に流れ込んだエアは他の部分に滞留すること
なく低圧レギュレータ２９部分に集中する。そして、低
圧レギュレータ２９はドレーンポート５９が流入ポート
５７や流出ポート５８よりも上方側（調圧室５６の上
部）に配置された構造となっているため、流入ポート５
７を通って調圧室５６に流入したエアは、ほとんどすべ
てが余剰作動液と共にドレーンポート５９を通ってポン
プ外部に排出される。したがって、シリンダブロック１
１の各シリンダ孔１８にはほとんどエアが吸い込まれる
ことがなくなり、エアの吸い込みによるポンプ始動時の
昇圧遅れや、吐出流量の低下，ばらつき等も生じなくな
る。

【００２２】また、凹部７に連通する戻し通路５３は、
凹部７からその上方に位置されるドレーン通路３０に向
かって形成されているため、凹部７内に滞留したエアは
戻し通路５３を通して速やかにドレーン通路３０に排出
される。特に、低圧レギュレータ２９においては作動液
の排出流量が多いことから、凹部７内のエアにはドレー
ン通路３０内を流れる作動液の吸引作用が働き、そのた
めにエアはより効率良くドレーン通路３０に排出され
る。

【００２３】尚、以上においては、アキシャルプランジ
ャ型の液体ポンプについて説明したが、本発明の液体ポ
ンプはこの型に限らず、ラジアルプランジャポンプやベ
ーンポンプ等の他のタイプのポンプであっても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、低圧レギュレー
タをポンプ最上部に一体に組付けると共に、この低圧レ
ギュレータに、タンクに連通するドレーンポートと、液
体ポンプ吸入側に連通する流出ポートを設け、ドレーン
ポートが流出ポートよりも上方になるように配置したた
め、吸入作動液に混入しているエアを低圧レギュレータ
内の余剰分の作動液の排出と同時にポンプ外部に排出す
ることができ、その結果、ポンプ機能部でのエアの吸い
込みを確実に防止することができる。したがって、エア
の吸い込みに起因するポンプ始動時の昇圧遅れや、吐出
流量の低下やばらつき等が無くなり、安定したポンプ性
能を得ることが可能になる。また、低圧レギュレータを
ポンプに一体に組付けるようにしたことから、装置全体
がコンパクトになり、車両等へ搭載する場合の占有スペ
ースを小さくすることができる。さらに、低圧レギュレ
ータを有効利用してポンプ吸入部分のエアの排出を行え
るようにしたことから、エア排出のための特別な装置を
付設するのに比較して部品点数が少なくなり、装置の製
造コストも低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態を示す断面図。

【図２】同実施の形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図３】同実施の形態を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う断面
図。

【符号の説明】

１…アキシャルプランジャポンプ（液体ポンプ）、 ３…供給ポンプ、 ２９…低圧レギュレータ、 ５３…戻し通路、 ５８…流出ポート、 ５９…ドレーンポート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポンプから送られた作動液を所定圧
   に調圧して吸入する液体ポンプにおいて、余剰分の作動
   液をドレーンさせて吸入作動液を所定圧に調圧する低圧
   レギュレータをポンプ最上部に一体に組付けると共に、
   前記低圧レギュレータに、タンクに連通するドレーンポ
   ートと、液体ポンプ吸入側に連通する流出ポートを設
   け、ドレーンポートが流出ポートよりも上方に位置され
   るように配置したことを特徴とする液体ポンプ。
2. 【請求項２】 ポンプ内漏出液の戻し通路を前記低圧レ
   ギュレータのドレーン通路に連通させたことを特徴とす
   る請求項１に記載の液体ポンプ。