JPH10159711A - 液体ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレーン配管を接続することなく、ポンプハ
ウジング内を低圧に維持する。占有スペースの増大や製
造コストの増加を招くことなく、弾性シールにかかる負
荷を小さくする。 【解決手段】 ポンプハウジング６内に、斜板１４によ
って駆動されるサブポンプ５０を設ける。このサブポン
プ５０によって漏出空間３５の作動液を吸入通路５に戻
す。漏出空間３５と吸入通路５の間に、漏出空間３５の
圧力が設定値以下のときに吸入通路５から漏出空間３５
への作動液の流入を許容する調圧チェック弁４３を設け
る。調圧チェック弁４３の作用により、漏出空間３５が
必要以上に低圧になるのを阻止する。

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のように供給ポンプから送られ
た作動液を高圧に加圧する液体ポンプに関し、とりわ
け、作動液の漏出するポンプハウジング内の空間を低圧
に維持できるように改良した液体ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】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として、実公平８−５３４２号公報
に示されるようなものが従来より案出されている。

【０００３】この液体ポンプは、シリンダブロックに放
射状に配置されたプランジャが、駆動回転する偏心カム
で順次押圧されて連続的にポンプ作用を成す所謂ラジア
ルプランジャ型のポンプであって、ポンプハウジングと
駆動軸との間が一対の軸受シールによって封止されると
共に、これらの軸受シールによって密閉されたポンプハ
ウジング内の空間（作動液の漏出空間）がリターンポー
トを介して外部のリザーバタンクに連通接続されてい
る。したがって、この液体ポンプによれば、シリンダブ
ロックとプランジャの隙間等から漏れ出た高圧の作動液
はポンプハウジング内の漏出空間からリターンポートを
介してリザーバタンクに戻されることとなり、軸受シー
ルには過大な液圧が作用することが無くなる。特に、ガ
ソリン等の低粘度の作動液を扱う場合には、軸受シール
に高圧が作用すると、軸受シールの変形によって生じた
隙間から作動液が漏出することも考えられるが、この液
体ポンプにおいては軸受シールに作用する液圧を常に低
く維持することができるため、作動液の漏出等の事態が
起こるのを確実に防止することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
液体ポンプにおいては、リターンポートをリザーバタン
クに連通させるためのドレーン配管をポンプハウジング
に接続しなければならないため、自動車のエンジンルー
ム内のような限られたスペース内に設置する場合にドレ
ーン配管を引き回す分だけ占有スペースが大きくなるう
え、ドレーン配管の接続部の液漏れを厳格に管理しなけ
ればならないことから製造コストがかさむという不具合
がある。

【０００５】そこで本発明は、接続配管数を増加するこ
となく、ポンプハウジング内の作動液の漏出空間を常に
低圧に維持できるようにして、占有スペースの増大や製
造コストの増加を招くことなく弾性シールに過大な負荷
がかかるのを確実に防止す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、供給ポンプから吸入通路に
送られた作動液を、ポンプ本体で加圧して吐出通路から
外部の装置に供給する液体ポンプであって、ポンプ本体
からポンプハウジング内に漏出した作動液が弾性シール
によって封止されて成るものにおいて、ポンプハウジン
グ内に、ポンプ本体と同じ駆動軸によって駆動されて、
ポンプハウジング内の作動液の漏出空間から作動液を吸
入通路に戻すサブポンプを設けるようにした。駆動軸が
回転すると、供給ポンプから吸入通路に送られた作動液
がポンプ本体によって加圧されると共に、漏出空間内の
作動液がサブポンプによって吸入通路に戻される。した
がって、駆動軸の回転速度が高まっても漏出空間内の作
動液が高圧になることはない。

【０００７】前記弾性シールは、駆動軸とポンプハウジ
ングの間をシールする軸受シールであっても、また、ポ
ンプハウジング内を作動液の漏出空間と潤滑液封入空間
とに隔成する弾性隔壁であっても良い。

【０００８】また、漏出空間と吸入通路の間には、漏出
空間の圧力が設定値以下のときに吸入通路から漏出空間
への作動液の流入を許容する調圧チェック弁を設けるよ
うにしても良い。ポンプ本体からの作動液の漏出流量は
駆動軸の回転速度にかかわりなくほぼ一定となるのに対
し、サブポンプの吐出流量は駆動軸の回転速度の増加に
伴って増加するため、駆動軸の回転速度が所定速度以上
になると、調圧チェック弁が開いて吸入通路から漏出空
間に作動液が導入される。この結果、漏出空間内の作動
液の圧がほぼ一定の値に維持され、漏出空間内が必要以
上に低圧になるのが阻止される。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図１〜
図６に基づいて説明する。

【００１０】この実施例は、本発明にかかる液体ポンプ
１を自動車の燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプに適用し
たもので、ポンプの型式としては所謂アキシャルプラン
ジャ型のものが用いられている。この燃料噴射装置の油
圧回路構成は、図１に示すように、燃料タンク３内のガ
ソリン等の燃料をモータＭ駆動する供給ポンプ２によっ
て送り出すと共に、その燃料を低圧レギュレータ２７で
設定圧に調圧して液体ポンプ１に供給し、さらにその燃
料をこの液体ポンプ１によって高圧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。

【００１１】液体ポンプ１は、ポンプハウジング６が凹
部を有するハウジング本体７と、その前端部に取り付け
られるフロントカバー８とから成り、ハウジング本体７
の凹部内には、バルブブロック９とシリンダブロック１
０とが重合状態でボルト１１によって結合されている。
また、フロントカバー８には、駆動軸１２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１
３ａ，１３ｂを介して支持されており、この駆動軸１２
のポンプハウジング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１４が一体に形
成され、ポンプハウジング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１５が設けられている。

【００１２】前記シリンダブロック１０は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１６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１６に、前記斜板１４方向にス
プリング付勢されたプランジャ１７が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１７は、その頂部面に半球
状の凹部が形成され、この凹部にシュー１８が摺動自在
に嵌合保持されている。

【００１３】また、このシリンダブロック１０の背部の
バルブブロック９には、シリンダブロック１０の各シリ
ンダ孔１６に連通する複数個の吸入ポート１９と吐出ポ
ート２０が形成されており、各吸入ポート１９には吸入
チェック弁２１が、また、各吐出ポート２０には吐出チ
ェック弁２２が夫々設けられている。このうち吸入ポー
ト１９は、対応するシリンダ孔１６からバルブブロック
９の軸方向に沿って形成され、バルブブロック９の背部
において、ハウジング本体７の底壁内面に形成された吸
入側環状溝２３に連通している。これに対して、前記吐
出ポート２０は、対応するシリンダ孔１６からバルブブ
ロック９の径方向外側に放射状に形成され、バルブブロ
ック９の外周面に形成された吐出側環状溝２４に連通し
ている。したがって、各プランジャ１７がシリンダ孔１
６内で進退動作した場合には、吸入側環状溝２３を通し
てシリンダ孔１６内に燃料が吸い入れられ、その燃料が
プランジャ１７で加圧されて吐出側環状溝２４に送り出
される。尚、環状溝２３，２４は夫々吸入通路５と吐出
通路２５の一部を構成するようになっている。

【００１４】一方、駆動軸１２に形成された斜板１４の
端面には、有底円筒状の補助プレート２９が相対回動可
能に取り付けられている。この補助プレート２９は、そ
の斜板１４側の端面の中央にボス３０が突設され、この
ボス３０が、斜板１４の端面中央に形成された支持穴３
１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２９のシリンダブロック１０側の端面には、硬
度が高く、摩擦係数の小さい円環状のスラストプレート
３２が結合され、このスラストプレート３２に、前記プ
ランジャ１７に嵌合保持されたシュー１８が摺動自在に
当接するようになっている。各プランジャ１７は前述の
ように斜板１４方向にスプリング付勢されているため、
各シュー１８はこのプランジャ１７の付勢力を受けて常
時スラストプレート３２に押し付けられている。また、
フロントカバー８と斜板１４の間、及び、斜板１４と補
助プレート２９の間にはスラスト軸受３３ａ，３３ｂが
夫々介装されている。

【００１５】さらにまた、前記補助プレート２９とスラ
ストプレート３２の間には、円環状の樹脂製ダイヤフラ
ム（弾性隔壁）３４の内周縁部が密閉状態で挟着されて
いる。このダイヤフラム３４の外周縁部は、ハウジング
本体７とフロントカバー８の接合部間に密閉状態で挟着
されていて、ポンプハウジング６の内部がこのダイヤフ
ラム３４によってシリンダブロック１０側の漏出空間３
５と駆動軸１２側の潤滑液封入空間３６とに隔成されて
いる。そして、漏出空間３５は、シリンダ孔１６とプラ
ンジャ１７の隙間等から漏出した燃料によって満たされ
るようになっており、潤滑液封入空間３６には、駆動軸
１２の周域の軸受３３ａ，３３ｂ等を潤滑するための比
較的高粘度の潤滑液が封入されている。

【００１６】ところで、シリンダブロック１０には前記
シリンダ孔１６とは別に小径のサブシリンダ孔３７が形
成されており、このサブシリンダ孔３７には、周壁に複
数個の連通孔３８を備えたサブプランジャ３９が摺動自
在に収容されている。このサブプランジャ３９は、スプ
リング４０によって斜板１４方向に付勢されると共に、
その頭部が略球面状に形成され、その略球面状の頭部が
常時スラストプレート３２に摺動自動に当接するように
なっている。そして、バルブブロック９には、前記サブ
シリンダ孔３７と吸入側環状溝２３とを連通する吐出ポ
ート４１が形成されており、この吐出ポート４１に、サ
ブシリンダ孔３７から吸入側環状溝２３方向の流れのみ
を許容する吐出チェック弁４２が介装されている。これ
らサブプランジャ３９、スプリング４０、吐出チェック
弁４２等は本発明におけるサブポンプ５０を構成するも
ので、サブプランジャ３９が図３に示す後退位置から図
４に示すように最大に突出すると、周壁の連通孔３８を
通して漏出空間３５内の燃料がサブプランジャ３９の内
部に吸い入れられ、この状態からサブプランジャ３９が
図５に示すように後退すると、吐出チェック弁４２が開
いてサブプランジャ３９内の燃料が吸入側環状溝２３に
戻されるようになっている。尚、このサブポンプ５０
は、図６に示すように、ポンプ回転数（駆動軸１２の回
転数）に略比例して吐出流量が増加するが、その一作動
当たりの吐出容量は、エンジンがアイドリング時にある
ときの吐出流量がシリンダブロック１０からの燃料の漏
出流量（同図中破線で示す。）とほぼ同じになるように
設定されている。

【００１７】また、ポンプハウジング６の漏出空間３５
の上部には、漏出空間３５の圧力が設定値以下のときに
吸入通路５から漏出空間３５への燃料の流入を許容する
調圧チェック弁４３が設けられている。この調圧チェッ
ク弁４３は、連通孔４４を有する弁座４５に対して漏出
空間３５側から密接する球状の弁体４６と、この弁体４
６を弁座４５方向に付勢するスプリング４７とを備え、
吸入通路５の圧力（供給ポンプ２からの供給圧）と漏出
空間３５の圧力の差が設定値以上になると、弁体４６が
スプリング４７の付勢力に打ち勝って連通孔４４を開く
構造になっている。尚、この実施例の場合、調圧チェッ
ク弁４３のチェック圧は、低圧レギュレータ２７で設定
される供給ポンプ２からの供給圧と同じ値に設定されて
いる。

【００１８】以上の構成において、エンジンの始動に伴
って駆動軸１２が回転すると、駆動軸１２と一体の斜板
１４が回転し、これにより、補助プレート２９が斜板１
４と相対回転しつつこの斜板１４と一体に揺動（首振
り）する。こうして補助プレート２９が揺動すると、ス
ラストプレート３２とそれに摺接するシュー１８を介し
てシリンダブロック１０上のプランジャ１７が順次進退
動作を繰り返し、それによって吸入通路５に供給された
燃料が連続的に加圧され、吐出通路２５を通ってインジ
ェクター４へと供給される。

【００１９】また、駆動軸１２の回転に伴って斜板１４
が上記のように揺動すると、スラストプレート３２がサ
ブプランジャ３９の頭部を押圧し、サブプランジャ３９
を連続的に進退動作させてサブポンプ５０が作動するよ
うになる。そして、このようしてサブポンプ５０が作動
すると、漏出空間３５内の燃料が吸入側環状溝２３に戻
されることとなり、漏出空間３５内がシリンダブロック
１０からの漏出燃料で高圧になるのが阻止される。

【００２０】ここで、エンジンがアイドリング回転数以
上になると、サブポンプ５０の吐出流量がシリンダブロ
ック１０からの燃料の漏出量よりも多くなるため、漏出
空間３５内の圧力が設定値（０MPa）以下になって調圧
チェック弁４３が開くようになる。これにより、漏出空
間３５内には吸入通路５の燃料が適宜導入され、漏出空
間３５内はほぼ設定値（０MPa）に維持されることとな
る。

【００２１】したがって、漏出空間３５に臨むダイヤフ
ラム（弾性シール）３４には漏出空間３５側から大きな
圧が作用しなくなり、その結果、斜板１４の揺動に伴う
ダイヤフラム３４の円滑な弾性変形が可能になると共
に、耐久性も確実に向上する。

【００２２】また、この液体ポンプ１は、ポンプハウジ
ング６にドレーン配管を接続することなくポンプハウジ
ング６内の漏出空間３５を低圧に維持することができる
ため、ドレーン配管を接続する場合に比較して限られた
スペースへの配置が容易になり、しかも、燃料漏れの厳
格な管理を必要とする配管の数が少なくなることから低
コストでの製造が可能になる。

【００２３】さらに、この実施例のように本発明にかか
る液体ポンプ１を燃料噴射装置の燃料加圧用ポンプに適
用した場合には、ポンプハウジング６内の漏出空間３５
の圧力の上昇等の不具合を招くことなく、低圧レギュレ
ータ２７をエンジンから離間したポンプ外部の位置に配
置することが可能になる。このため、低圧レギュレータ
２７がエンジンの高熱に直接晒されることが無くなり、
低圧レギュレータ２７において燃料タンク３に戻される
燃料が必要以上に昇温される不具合を無くすことができ
る。

【００２４】尚、本発明の実施例は、以上で説明したも
のに限るものでなく、例えば、上記実施例においては、
漏出空間３５に臨む弾性シールがダイヤフラム３４であ
る場合について説明したが、図７に示すようなダイヤフ
ラムを備えないタイプの液体ポンプであれば、弾性シー
ルは駆動軸１２とポンプハウジング６の間を密閉する軸
受シール４８であっても良い。この場合にも漏出空間３
５が低圧に維持されることから、軸受シール４８からの
燃料漏れや軸受シール４８の耐久性の低下等を確実に防
止することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は、ポンプハウジン
グ内に、ポンプ本体と同じ駆動軸によって駆動されて、
ポンプハウジング内の作動液の漏出空間から作動液を吸
入通路に戻すサブポンプを設けるようにしたため、ポン
プハウジングにドレーン配管を接続することなく、漏出
空間内の作動液の圧力の上昇を確実に抑えることができ
る。したがって、本発明によれば、接続配管の増加によ
る占有スペースの増大や製造コストの増加を招くことな
く、弾性シールにかかる負荷を小さく抑えることができ
る。

【００２６】また、さらに漏出空間と吸入通路の間に、
漏出空間の圧力が設定値以下のときに吸入通路から漏出
空間への作動液の流入を許容する調圧チェック弁を設け
るようにした場合には、漏出空間内が必要以上に低圧に
なるのを確実に防止することができる。したがって、漏
出空間内が逆に負圧になることによって弾性シールに大
きな負荷がかかることも回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。

【図２】同実施例を示すＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】同実施例を示す要部の拡大断面図。

【図４】同実施例を示す要部の拡大断面図。

【図５】同実施例を示す要部の拡大断面図。

【図６】同実施例の流量−ポンプ回転数特性を示すグラ
フ。

【図７】本発明の他の実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１…液体ポンプ、 ２…供給ポンプ、 ５…吸入通路、 ６…ポンプハウジング、 １２…駆動軸、 ２５…吐出通路、 ３４…ダイヤフラム（弾性隔壁、弾性シール）、 ３５…漏出空間、 ３６…潤滑液封入空間、 ４３…調圧チェック弁、 ４８…軸受シール（弾性シール）、 ５０…サブポンプ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポンプから吸入通路に送られた作動
   液を、ポンプ本体で加圧して吐出通路から外部の装置に
   供給する液体ポンプであって、ポンプ本体からポンプハ
   ウジング内に漏出した作動液が弾性シールによって封止
   されて成るものにおいて、 ポンプハウジング内に、ポンプ本体と同じ駆動軸によっ
   て駆動されて、ポンプハウジング内の作動液の漏出空間
   から作動液を吸入通路に戻すサブポンプを設けたことを
   特徴とする液体ポンプ。
2. 【請求項２】 前記弾性シールが、駆動軸とポンプハウ
   ジングの間をシールする軸受シールであることを特徴と
   する請求項１に記載の液体ポンプ。
3. 【請求項３】 前記弾性シールが、ポンプハウジング内
   を前記作動液の漏出空間と潤滑液封入空間とに隔成する
   弾性隔壁であることを特徴とする請求項１に記載の液体
   ポンプ。
4. 【請求項４】 前記漏出空間と吸入通路の間に、漏出空
   間の圧力が設定値以下のときに吸入通路から漏出空間へ
   の作動液の流入を許容する調圧チェック弁を設けたこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体ポン
   プ。