JPH10311261A - 脈動ダイヤフラム式燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ駆動力を吸気マニホルドに発生するパ
ルス圧に求めたときのポンプ効率の向上を計る。 【解決手段】 パルス圧室７とポンプ室６とを区画する
ダイヤフラム２のパルス室７側の表面に板部材３を重
ね、この板部材３に片持ち舌片状のフラップ片１０を形
成した。フラップ片１０はパルス圧室７の負圧が高くな
ると吸引されて湾曲し、低くなると自身の弾性復元力で
ダイヤフラム２に正圧方向の力を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの運転に伴
って発生するパルス圧を使用してダイヤフラムを駆動
し、その変位によって燃料をポンプ室に吸込み或いはこ
れより吐出する動作を繰返す脈動ダイヤフラム式燃料ポ
ンプ、特に４サイクルガソリンエンジンの燃料供給に適
した脈動ダイヤフラム式燃料ポンプに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】農業、林業用の携帯作業機械、小形車両
などの動力源に用いられている２サイクルガソリンエン
ジンに燃料を供給する手段として、脈動ダイヤフラム式
燃料ポンプが広く用いられている。

【０００３】この種の燃料ポンプは例えば図３に示した
ように、ダイヤフラム５１を挟んでパルス圧室５２とポ
ンプ室５３とを設け、エンジンのクランクケースに発生
するパルス圧をパルス導通路５４によってパルス圧室５
２に導入し、負圧時にダイヤフラム５１をパルス圧室５
２の方へ吸引することにより燃料タンクの燃料を吸込弁
５６を有する吸込通路５５を経てポンプ室５３に流入さ
せ、正圧時にダイヤフラム５１をポンプ室５３の方へ押
すことによりポンプ室５３の燃料を加圧して吐出弁５８
を有する吐出通路５７を経て気化器へ向かって流出させ
る構成とされている。

【０００４】そして、このものは構造が簡単であり且つ
機械的損失なしに駆動できることから、２サイクルガソ
リンエンジンに限らず一部の４サイクルガソリンエンジ
ンの燃料供給にも用いられている。

【０００５】ところが、４サイクルガソリンエンジンで
はクランクケースに発生するパルス圧が微小であるため
ダイヤフラムを駆動することができず、そのために吸気
マニホルドからダイヤフラム駆動用のパルス圧を導入す
るようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、吸気マニホル
ドにおいてはかなり高い負圧を発生するが、正圧は微弱
であり、ダイヤフラムの駆動力が一方向であるためにポ
ンプ効率が極度に低い、という問題がある。

【０００７】その対策として、前記図３におけるパルス
導通路５４を吸気マニホルドに接続して４サイクルガソ
リンエンジン向けとした燃料ポンプにあっては、同図に
示したように圧縮コイルばねからなる圧力補助部材５９
をパルス圧室５２に内蔵させ、ダイヤフラム５１に正圧
方向の力を加えることが行われている。

【０００８】圧力補助部材５９はパルス圧室５２の負圧
が低下したときにダイヤフラム５１をポンプ室５３の方
へ押してポンプ効率を高める働きをするが、常にダイヤ
フラム５１を押しているとともに特にエンジン停止時に
大きな張力を加えた状態となるので破損対策を講じる必
要がある。また、エンジン運転中にダイヤフラム５１を
共振させることがあるのでその対策を講じる必要もあ
り、部品点数の増加や構造の複雑化、ひいては製造価格
の高騰を招いていた。

【０００９】本発明はダイヤフラムを挟んでパルス圧室
とポンプ室とが設けられ、またはこれに加えてダイヤフ
ラムを挟んで空気室とサージ室とが設けられており、エ
ンジンの運転に伴って発生するパルス圧がパルス圧室に
導入されてダイヤフラムを駆動し、その変位に応じて燃
料をポンプ室に吸込み或いはこれより吐出する動作を繰
返す脈動ダイヤフラム式燃料ポンプを、パルス圧を吸気
マニホルドから導入して４サイクルガソリンエンジンの
燃料供給に用いた場合に、ダイヤフラムの駆動力が一方
向であるためにポンプ効率が極度に低い、という問題を
解消するために用いた圧力補助部材が圧縮コイルばねで
あるために、ダイヤフラムを破損させ或いは共振させる
原因となりその対応が厄介である、という前記の課題を
解決することを主な目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は第一に、
片持ち舌片状のフラップ片を形成した板部材をダイヤフ
ラムのパルス圧室側の表面に重ね、フラップ片を圧力補
助部材として働かせることとした。

【００１１】エンジン停止時にフラップ片は板部材と同
一面上にあってダイヤフラムに張力を作用させていな
い。また、フラップ片はパルス圧室に導入されるパルス
圧の負圧が高くなるとダイヤフラムと一体にパルス圧室
の方へ吸引されて湾曲し、負圧が低くなると自身の弾性
復元力によってダイヤフラムをポンプ室の方へ押す。従
って、パルス圧を吸気マニホルドから導入した場合に、
フラップ片がダイヤフラムに正圧方向の力を加えポンプ
効率を高めるとともに、フラップ片はダイヤフラムと面
接触し且つ大きな張力を加えないので破損や共振もなく
なる。

【００１２】また、本発明は第二に、ポンプ室から延び
る吐出通路に燃料圧力を安定化するサージ室を設けたも
のについて、片持ち舌片状のフラップ片を形成した板部
材をダイヤフラムの空気室側の表面に重ね、フラップ片
を圧力補正部材として働かせることとした。

【００１３】ポンプ室から吐出された燃料の圧力脈動に
応じてサージ室に面したダイヤフラムが変位するが、圧
力上昇時の空気室方向の変位をフラップ片が抑制して燃
料圧力を高くする。従って、吸気マニホルドからパルス
圧を導入して燃料の吸込み、吐出を行わせることによる
燃料圧力の不足が改善され、定燃料室への燃料供給が良
好なものとなる。

【００１４】尚、前記第二の発明において、パルス圧室
とポンプ室および空気室とサージ室の間にそれぞれ設け
られるダイヤフラム、板部材を共通の各一枚とし、これ
らを挟んでパルス圧室と空気室およびポンプ室とサージ
室をそれぞれ横並びに配置した構成とすると、燃料ポン
プ全体が扁平化され、例えば膜式気化器の本体一側面に
重ねてコンパクトに構成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明すると、図示形態における燃料ポンプの本体１
は、これより吐出される燃料を空気と混合してエンジン
に供給する膜式気化器の本体が兼ねており、その一側面
にダイヤフラム２，板部材３，ガスケット４，カバー体
５がこの順に重ねられて止ねじにより本体１に固定され
ている。

【００１６】本体１には前記一側面に開放した二つのく
ぼみが設けられ、その一方がポンプ室６を形成しもう一
方がサージ室８を形成している。また、カバー体５には
本体１に向いた内側面に開放した二つのくぼみが設けら
れ、その一方がポンプ室６と向かい合ったパルス圧室７
を形成しもう一方がサージ室８と向かい合った空気室９
を形成している。

【００１７】板部材３は金属または合成樹脂で作られた
硬質の薄板であり、ダイヤフラム２と重なり合ってパル
ス圧室７とポンプ室６とを区画している部分および空気
室９とサージ室８とを区画している部分にほぼコ形の切
欠き溝１１，１３が打抜きによって設けられ、これらの
切欠き溝１１，１３で囲まれた領域は片持ち舌片状のフ
ラップ片１０，１２を形成している。

【００１８】パルス圧室７は４サイクルガソリンエンジ
ンの吸気マニホルドとパルス導通路１５によって連通し
ている。また、ポンプ室６は燃料タンクから延びる吸込
通路１６と膜式気化器の定燃料室へ向かって延びる吐出
通路１８とが接続されており、それぞれの通路１６，１
８にはダイヤフラム２に切込みを設けて形成したフラッ
プ形の入口弁１７，出口弁１９が設置されている。サー
ジ室８は吐出通路１８の出口弁１９よりも下流側部分に
設けられている。

【００１９】エンジンの停止時にフラップ変１０，１２
は打抜き形成時の状態、即ち板部材３と同一面上にあっ
てダイヤフラム２と重なり、張力を作用させていない。
エンジンが運転されると、吸気マニホルドに発生するパ
ルス圧がパルス導通路１５を通ってパルス圧室７に導入
されるようになる。

【００２０】パルス圧の負圧が高くなると、ダイヤフラ
ム２のパルス圧室７とポンプ室６とを区画している部分
２ａは、この部分に重なっているフラップ片１０が負圧
に吸引されてパルス圧室７の方へ吸引されて湾曲すると
同時に、同じく負圧に吸引されてフラップ片１０と一体
にパルス圧室７の方へ変位する。これにより、ポンプ室
６は容積が増大して負圧となるため燃料タンクから吸込
通路１６を通って燃料を吸込む。

【００２１】パルス圧の負圧が低くなると、フラップ片
１０は自身の弾性復元力によりダイヤフラム２を押して
ポンプ室６の方へ変位させて板部材３と同一面となる位
置に戻る。パルス圧が正圧に転じたとき、吸気マニホル
ドに発生するパルス圧の正圧は微弱であるのでフラップ
片１０は板部材３と同一面の位置に停止するのが普通で
あるが、板部材３の厚さ、材質によってはポンプ室６の
方へ反転湾曲することもある。これにより、ポンプ室６
の燃料を加圧して吐出通路１８へ送出する。

【００２２】即ち、フラップ片１０はパルス圧室７の負
圧に吸引されて容易に湾曲しダイヤフラム２のパルス圧
室７へ向かう変位を妨げないとともに、負圧が低くなっ
たとき自身の弾性復元力でダイヤフラム２を押しポンプ
室６へ向かって強制的に変位させるものである。このこ
とにより、パルス圧室７が実質的に常時負圧状態であっ
てダイヤフラム２に一方向の駆動力のみが加えられてい
る使用形態において、フラップ片１０は正圧方向の力を
加えてダイヤフラム２を適正に変位させ、ポンプ効率を
高めることができる。

【００２３】そして、フラップ片１０は板部材３に切欠
き溝１１を設けて形成したので、ダイヤフラム２と面接
触するとともにエンジン停止時にも大きな張力を加える
ことがなく、ダイヤフラム２を破損させる心配がない。
また、フラップ片１０はコイルばねに頻発するような共
振がないので、安定したポンプ作用を行わせることがで
きる。

【００２４】次に、ポンプ室６から送出された燃料は、
吐出通路１８を流れる途中でサージ室８に入り圧力を安
定化してから膜式気化器の定燃料室に送られる。吐出燃
料はパルス圧室７のパルス圧に対応して脈動し、ダイヤ
フラム２の空気室９とサージ室８とを区画している部分
２ａがこの脈動を平滑にするように働き、吐出効率を向
上させている。

【００２５】ダイヤフラム２の前記部分にはもう一つの
フラップ片１２が重ねられており、このフラップ片１２
は燃料圧力上昇時のダイヤフラム２の空気室９へ向かう
変位を抑制して燃料圧力、特に平均圧力を高くする。こ
のことにより、ポンプ室６から吐出される燃料の圧力が
低くても圧力不足が改善され、定燃料室への燃料供給が
良好に行われるようになる。

【００２６】また、ダイヤフラム２の空気室９とサージ
室８とを区画している部分２ｂの空気室９方向の変位を
抑制する圧力補正部材として働くフラップ片１２は、前
述のフラップ片１０と同様に板部材３に切欠き溝１３を
設けて形成したので、ダイヤフラム２と面接触して破損
や共振の心配なく燃料圧力を高めることができる。

【００２７】更に、図示形態ではポンプ室６とサージ室
８とを本体１に横並びに設けるとともに、パルス圧室７
と空気室９とをカバー体５に横並びに設け、これらを区
画するダイヤフラム２およびフラップ片１０，１２を形
成した板部材３を共通の各一枚としたので、燃料ポンプ
全体が扁平であり、膜式気化器などの本体の一側面に重
ねてコンパクトに構成することができる、という利点が
ある。

【００２８】もっとも、本発明は例えば実開昭５４−１
５８１２１号公報に記載されているように、ポンプ室と
サージ室（吐出室）とを縦並びに配置したものも包含さ
れ、この場合はダイヤフラム、板部材は各二枚となる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によるとポンプ駆
動力であるパルス圧が実質的に負圧領域であっても、ダ
イヤフラムの破損や共振の心配なく正圧方向の力を加え
てポンプ効率を高めることができる。また、サージ室で
燃料圧力を高めて燃料供給を良好なものとすることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す配置説明縦断面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図３】従来例の縦断面図。

【符号の説明】

１ 本体， ２ ダイヤフラム， ３ 板部材， ５
カバー体， ６ ポンプ室， ７ パルス圧室， ８
サージ室， ９ 空気室， １０，１２ フラップ片，
１６ 吸込通路， １８ 吐出通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラムを挟んでパルス圧室とポン
   プ室とが設けられ、エンジンの運転に伴って発生するパ
   ルス圧が前記パルス圧室に導入されて前記ダイヤフラム
   を駆動し、その変位に応じて燃料を前記ポンプ室に吸込
   み或いはこれより吐出する動作を繰返す脈動ダイヤフラ
   ム式燃料ポンプにおいて；片持ち舌片状のフラップ片を
   形成した板部材を前記ダイヤフラムの前記パルス圧室側
   の表面に重ねた；ことを特徴とする脈動ダイヤフラム式
   燃料ポンプ。
2. 【請求項２】 ダイヤフラムを挟んでパルス圧室とポン
   プ室とが設けられているとともに、ダイヤフラムを挟ん
   で空気室とサージ室とが設けられており、エンジンの運
   転に伴って発生するパルス圧が前記パルス圧室に導入さ
   れて前記ダイヤフラムを駆動し、その変位に応じて燃料
   を前記ポンプ室に吸込み或いはこれより吐出する動作を
   繰返すとともに、前記サージ室が前記ポンプ室から吐出
   された燃料の圧力を安定化する脈動ダイヤフラム式燃料
   ポンプにおいて；片持ち舌片状のフラップ片を形成した
   板部材を前記ダイヤフラムの前記パルス圧室側の表面お
   よび前記空気室側の表面に重ねた；ことを特徴とする脈
   動ダイヤフラム式燃料ポンプ。
3. 【請求項３】 前記パルス圧室とポンプ室および前記空
   気室とサージ室の間にそれぞれ設けられているダイヤフ
   ラム、板部材が共通の各一枚であり、且つこれらを挟ん
   で前記パルス圧室と空気室およびポンプ室とサージ室が
   それぞれ横並びに配置されている請求項２に記載した脈
   動ダイヤフラム式燃料ポンプ。