JPH09242677A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ内部のエアを迅速かつ確実に排出す
る。ポンプ内部にエアが残留することによるポンプ性能
の低下を防止する。 【解決手段】 吐出側環状溝２７の上部に、リターン通
路５３と連通するバイパス通路５４を設け、その通路５
４にニードルバルブ５５を設ける。リターン通路５３は
燃料タンク２に接続する。ポンプ始動時にニードルバル
ブ５５をポンプ外部から開操作し、吐出側環状溝２７の
上部とリターン通路５３を連通させる。吐出側環状溝２
７にあるエアは、バイパス通路５４とリターン通路５３
を通ってポンプ外部に排出される。

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ポンプ装置に関
し、とりわけ、吐出通路にエア排出構造を設けたポンプ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプ装置として、例えば実開
平２−９２０７３号公報に示されるようなアキシャルプ
ランジャポンプが案出されている。このポンプ装置（ア
キシャルプランジャポンプ）は、駆動軸の端部に斜板が
一体に設けられる一方で、ハウジング内のこの斜板に対
応する位置に複数個のプランジャが進退自在に配設さ
れ、駆動軸の回転に伴って斜板が揺動回転すると、複数
個のプランジャが斜板で順次押圧されて突出と後退を繰
り返し、各プランジャが突出する際にシリンダ穴内に吸
い入れた作動液をつづくプランジャの後退動作時に吐出
するようになっている。そして、各プランジャから吐出
された作動液は各プランジャに対応する吐出チェック弁
を通過した後に合流され、そこからポンプ外部へと送り
出されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のポンプ装置の場合、ポンプハウジング内の作動液の
通路が複雑に屈曲した構造になり易いため、出荷時や補
修直後にポンプを始動する際に通路内のエアを完全に抜
くことが難しく、このときエアが通路内部に残留する
と、ポンプ始動時の昇圧遅れや、吐出流量の低下、ばら
つき、さらには脈圧や異音の発生等を招来し易くなると
いう不具合がある。

【０００４】そこで本発明は、ポンプ内部の残留エアを
迅速かつ確実に抜くことができるようにして、安定した
ポンプ性能を得ることのできるポンプ装置を提供しよう
とするものである。

【０００５】

【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、駆動軸の回転によって加圧
された作動液を吐出通路を介して外部装置へ吐出するポ
ンプ装置において、前記ポンプ内の吐出通路の上部から
貯留タンクへ向かって分岐するリターン通路を設けると
共に、このリターン通路に開操作で前記吐出通路と前記
貯留タンクを連通する開閉バルブを設けるようにした。
ポンプ始動時には、開閉バルブを開くことによって吐出
通路内のエアをリターン通路を通して貯留タンクに排出
することができる。

【０００６】また、前記開閉バルブはニードルバルブに
よって構成するようにしても良い。この場合には、吐出
通路とリターン通路の連通開口面積を無段階に自由に調
整することができる。

【０００７】さらにまた、前記加圧される作動液は燃料
であっても良い。この場合、エアを抜く際にエアと共に
若干の燃料が吐出通路から抜け出るが、抜け出る先はリ
ターン通路であるため燃料のポンプ外部への漏出の心配
はない。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
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、本発明にかかるポンプ装置と
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
を介して低圧状態で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。

【００１０】この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、後述するポ
ンプ機能ブロック６０が固定されている。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】前記ポンプ機能ブロック６０は、複数個の
プランジャ１９を軸方向に沿って収容するシリンダブロ
ック１１と、吸入チェック弁２４及び吐出チェック弁２
５を収容するバルブブロック１０とに軸方向で分割さ
れ、これらのブロック１０，１１が重合状態で両ブロッ
ク１０，１１の中央部を貫通するボルト１２によってハ
ウジング６の底部に固定されている。尚、シリンダブロ
ック１１は硬度の高いの鉄系の金属材料によって形成さ
れ、バルブブロック１０はアルミ材料によって形成され
ている。

【００１２】このうち、シリンダブロック１１には、軸
方向に沿ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個設
けられ、この各シリンダ孔１８にプランジャ１９とその
プランジャ１９を斜板１６方向に付勢するためのスプリ
ング３２とが収容されるが、各シリンダ孔１８の底壁は
バルブブロック１０の端面によって構成されるようにな
っている。つまり、シリンダブロック１１とバルブブロ
ック１０とは、バルブブロック１０の端面が各シリンダ
孔１８の底壁を構成するように分割されている。そし
て、シリンダブロック１１に収容される各プランジャ１
９は、その頂部面に半球状の凹部２０が形成され、この
凹部２０に後述するシュー２１が回動可能に嵌合保持さ
れている。

【００１３】他方、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。

【００１４】尚、図中２９は、吸入通路５のうちの図示
しない吸入配管接続口と前記吸入側環状溝２６の間に設
けられて、吸入圧を一定低圧に維持する低圧レギュレー
タであり、この低圧レギュレータ２９のドレンポート３
０は戻し配管３１を通して燃料タンク２に連通してい
る。また、３３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、３４は、吐出圧センサであ
り、３５は、高圧レギュレータである。

【００１５】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円盤状の補助プレート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はその中央
部にボス３９が設けられ、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に前記各
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。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と駆動軸１３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】ところで、前記ハウジング本体８の凹部７
の底壁上部には、この凹部７内（作動液室４８）と前記
低圧レギュレータ２９のドレーンポート３０を連通する
リターン通路５３が形成されている。このリターン通路
５３は、シリンダ孔１８とプランジャ１９との摺動隙間
等から作動液室４８内に漏出した作動液を燃料タンク２
に戻すためのもので、凹部７の底壁上部から斜め上方に
延出してドレーンポート３０に連通している。そして、
このリターン通路５３の途中には、リターン通路５３と
吐出側環状溝２７の最上部とを連通するバイパス通路５
４が略直交して設けられており、このバイパス通路５４
には、開閉バルブとしてのねじ調整式のニードルバルブ
５５が配設されている。このニードルバルブ５５は、そ
の基端の操作部５６がハウジング本体８の外部に突出し
ており、この操作部５６を作業者がポンプ外部から適宜
回転させることにより、ニードル先端５７を無段階に進
退調整できるようになっている。そして、このニードル
バルブ５５は、図３に拡大して示すようにニードル先端
５７を流出ポート５８に密接・離反させてバイパス通路
５４を開閉するようになっており、ニードル先端５７を
流出ポート５８から離反させることによって吐出側環状
溝２７の上部をリターン通路５３と連通させるようにな
っている。尚、バイパス通路５４は、出荷時や補修直後
にポンプ運転を開始する場合にのみ開かれ、通常のポン
プ運転時にはニードルバルブ５５によって閉じられてい
る。また、ニードルバルブ５５の基部側の周域にはオイ
ルシール５９が配設され、ニードルバルブ５５の周域か
らの作動液の漏出をこのオイルシール５９によって防止
するようになっている。

【００１８】以上の構成において、エンジンの始動によ
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。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２
４を順次介してシリンダ孔１８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へと戻される。

【００１９】また、出荷時や補修直後にポンプ運転を開
始する場合には、作業者がニードルバルブ５５をポンプ
外部から回転調整してニードル先端５７を流出ポート５
８から離反させる。こうして、ニードル先端５７を流出
ポート５８から離反させると、バイパス通路５４が開い
て吐出側環状溝２７の上部がリターン通路５３と連通
し、この状態でポンプ運転が開始されると、ポンプ内の
エアは吐出側環状溝２７からインジェクター４側に押し
出されると共に、バイパス通路５４、リターン通路５
３、ドレーンポート３０を順次通過してポンプ外部の燃
料タンク２に排出される。そして、吐出側環状溝２７に
作動液が送られてくると、バイパス通路５４内にはエア
と共に作動液も流入してくるが、この作動液はリターン
通路５３とドレーンポート３０を順次通過して燃料タン
ク２へと戻される。そして、このような運転が所定時間
続けられると、ポンプ内部に存在しているエアは燃料タ
ンク３内に完全に排出されることとなり、こうしてエア
の排出が完了したところで作業者がニードルバルブ５５
でバイパス通路５４を閉じて、エア抜きのための作業を
終了する。

【００２０】このアキシャルプランジャポンプ１におい
ては、ニードルバルブ５５の開操作によって吐出側環状
溝２７の上部をそれよりも鉛直方向上方に位置されるリ
ターン通路５３に連通させることができるため、ポンプ
内部のエア抜きを極めて効率よく行うことができる。し
たがって、ポンプ内の残留エアを迅速かつ確実に抜くこ
とができ、その結果、エアの残留に起因したポンプ始動
時の昇圧遅れや、吐出流量の低下やばらつき、脈圧、異
音の発生等の問題を解消することができる。

【００２１】また、吐出側環状溝２７からのエアの排出
先は燃料タンク２につながるリターン通路５３であるた
め、作動液がエアと共にポンプ外部に漏出する心配がな
い。また、扱う作動液がガソリン等の燃料であるため、
ポンプ内部のエアをそのまま大気中に排出すると、エア
中の蒸発燃料が大気中に放出されることとなるが、この
アキシャルプランジャポンプ１の場合、ポンプ内部のエ
アは燃料タンク２内に排出されるため、排出エア中の蒸
発燃料は必ず燃料タンク２内のキャニスターを通過する
こととなり、そのために蒸発燃料が大気中に直接放出さ
れるといった問題も生じないので安全にエア抜き作業を
行うことができる。

【００２２】尚、以上の実施の形態ではアキシャルプラ
ンジャ型のポンプ装置について説明したが、本発明にか
かるポンプ装置は、アキシャルプランジャ型に限らずラ
ジアルプランジャ型等の他のタイプのものであっても良
い。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明は、ポンプ内の吐出
通路の上部から貯留タンクへ向かって分岐するリターン
通路を設けると共に、このリターン通路に開操作で吐出
通路と貯留タンクを連通する開閉バルブを設けたため、
ポンプ始動時に、開閉バルブを開くことによってポンプ
内のエアを迅速かつ確実にリターン通路に排出すること
ができ、その結果、ポンプ内のエアの残留に起因したポ
ンプ始動時の昇圧遅れや、吐出流量の低下やばらつき、
脈圧、異音の発生等が起こらなくなり、ポンプ性能が安
定する。

【００２４】また、前記開閉バルブをニードルバルブで
構成した場合には、吐出通路とリターン通路の連通開口
面積を無段階に自由に調整することができる。

【００２５】さらに加圧される作動液を燃料とした場合
には、ポンプ内のエアを抜く際に、液体の燃料や蒸発燃
料が大気中に直接放出されることがないので、安全にエ
ア抜き作業を行うことができる。

【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部分の拡大断面
図。

【符号の説明】 １…アキシャルプランジャポンプ（ポンプ装置）、 ２…燃料タンク（貯留タンク）、 １３…駆動軸、 ２７…吐出側環状溝（吐出通路）、 ５３…リターン通路、 ５５…ニードルバルブ（開閉バルブ）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸の回転によって加圧された作動液
   を吐出通路を介して外部装置へ吐出するポンプ装置にお
   いて、前記ポンプ内の吐出通路の上部から貯留タンクへ
   向かって分岐するリターン通路を設けると共に、このリ
   ターン通路に開操作で前記吐出通路と前記貯留タンクを
   連通する開閉バルブを設けたことを特徴とするポンプ装
   置。
2. 【請求項２】 前記開閉バルブをニードルバルブによっ
   て構成した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】 加圧される作動液は、燃料であることを
   特徴とする請求項１または２に記載のポンプ装置。