JPH1061516A

JPH1061516A - 燃料供給ポンプ

Info

Publication number: JPH1061516A
Application number: JP23356096A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kushida; 丈夫串田; Hideya Kikuchi; 英弥菊地; Nobuo Aoki; 青木　　伸夫; Akinao Minegishi; 昭直峯岸
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプから吐出される高い圧力の脈動を確実
に抑えるとともに燃料供給系全体の構成を簡易にできる
燃料供給ポンプを提供する。【構成】本発明による燃料供給ポンプは、ポンプ室５
７内で加圧された燃料を吐出通路に吐出するポンプ本体
５７内に、吐出通路に連通された環状のアキュムレータ
６７を備える構成である。アキュムレータ６７は、環状
であるから、ポンプ室５７で発生する高い脈動を十分に
吸収できる容量を得ることができる。しかも、アキュム
レータ６７はポンプ内に設けられているので、燃料の供
給系全体をコンパクトな構成にできるとともにアキュム
レータの損傷等により燃料が漏れても燃料ポンプの外に
漏れることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プランジャの往復
動による燃料を供給する燃料供給ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃料供給ポンプには、例えば、
エンジンの筒内に燃料を直接噴射する燃料供給ポンプが
あるが、かかる燃料供給ポンプから圧送される燃料の脈
動を抑えるために、圧力緩衝器（アキュムレータ）を、
燃料供給系に配置した構成が公知である。

【０００３】例えば、特開昭６３ー１７６６５４号公報
には、燃料供給タンク、高圧ポンプ、デリバリパイプ等
で構成される燃料供給系に圧力緩衝器を配置した構成が
開示されている。また、特開昭６３ー１００２６２号公
報には、デリバリパイプの中に圧力緩衝器を配置した構
成が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の公報
（特開昭６３ー１７６６５４号公報）に開示された技術
では、燃料供給系に圧力緩衝器を取り付けるものである
から、燃料供給系全体の構成機器が多くなり、燃料供給
系全体が大型化するという不都合がある。

【０００５】また、後者の公報（特開昭６３ー１００２
６２号公報）に開示された技術では、圧力緩衝器をデリ
バリパイプ内に配置して各インジェクタからの燃料噴射
に伴う脈動を抑えるためのものであり、燃料供給ポンプ
で発生する高い圧力幅の脈動を抑えるためには別途圧力
緩衝器を設ける必要がある。更に、デリバリパイプ内に
配置するものであるから圧力を受ける面積を広くとるこ
とができないため、高い圧力の脈動に対して十分な圧力
緩衝ができないという問題点がある。特に、ポンプの加
圧により生じた圧力変動幅は一桁違いに大きくなる場合
があり、このような圧力変動を十分に抑えるためには十
分な容積が必要とされる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、ポンプから吐出
される高い圧力の圧力脈動を確実に抑えるとともに燃料
供給系全体の構成を簡易にできる燃料供給ポンプを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、プランジャの往復動によ
り燃料を加圧するポンプ室と、前記ポンプ室内に燃料を
供給する吸入通路と前記ポンプ室内で加圧された燃料を
吐出する吐出通路とを備えるポンプ本体内に、前記吐出
通路に連通された環状のアキュムレータを備えるもので
ある。

【０００８】この請求項１に記載の発明によれば、ポン
プ本体内では、ポンプ室から吐出通路に加圧された燃料
が圧送されるが、吐出通路にはアキュムレータが連通さ
れているので、ポンプ室の加圧時により発生する脈動を
アキュムレータが抑制する。

【０００９】一方、アキュムレータはポンプ本体の外周
を取り巻くように、環状に設けられているので、コンパ
クトに構成されていながら、その圧力緩衝室の容量を十
分にとることができ、ポンプ室で発生する高い脈動を十
分に吸収できる容量を得ることができる。しかも、アキ
ュムレータはポンプ本体内に設けられているので、燃料
の供給系全体をコンパクトな構成にできるとともにアキ
ュムレータの損傷等により燃料が漏れても燃料ポンプの
外に直接漏れることがない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面の図１乃至図５
を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ま
ず、本実施の形態にかかる燃料供給ポンプが用いられる
ガソリンエンジンの燃料供給系１についてその概略を説
明する。

【００１１】この燃料供給系１は、ガソリンエンジンの
燃焼室にガソリンを直接噴射するもので、いわゆる直接
噴射式ガソリンエンジンと言われるものである。この燃
料供給系１において、燃料タンク３内に設けられた低圧
ポンプ５から圧送された燃料は、フィルタ６を介して本
発明にかかる燃料供給ポンプとしての高圧ガソリンポン
プ７に供給される。この高圧ガソリンポンプ７では、供
給された燃料を高圧の燃料に加圧して分配器１１、１３
に圧送し、分配器１１、１３からエンジンの各シリンダ
に取付けられたインジェクタ９に供給される。分配器１
１、１３からの返送燃料は、高圧ガソリンポンプ７に戻
された後、更に、高圧ガソリンポンプ７からの返送燃料
として燃料タンク３に戻される構成となっている。

【００１２】図１に示すように、高圧ガソリンポンプ７
は、プランジャー１５を収納した上本体部１７と、この
プランジャー１５を駆動するカム１９を収納した下本体
部２１とから構成される本体２３を備えている。下本体
部２１と上本体部１７とは、ボルト２５により組み付け
られている。下本体部２１に配置されたカム１９は、図
示しないエンジンによって駆動されるカム軸２７に固定
されており、エンジンの駆動によりカム１９が回転し、
プランジャー１５の下端に当接する当接部材２９に周接
してプランジャー１５を上下に駆動する。

【００１３】上本体部１７には、更に、燃料の供給路３
１と吐出通路３３とが形成されたヘッダ３５がボルト３
７にて固定されている。

【００１４】上本体部１７の内部には、プランジャ１５
を収納する大径孔の収納部３９が形成されており、収納
部３９の下端にはベローズ４１が、その軸線を収納部３
９の軸線と略一致させて配置されている。ベローズ４１
の上端は上本体部１７の下端部４３に固定されており、
ベローズ４１の下端は、プランジャー１５の下端に当接
する指示部材４５に固定されている。このべローズ４１
はプランジャの上下動に連動して伸縮し、プランジャー
１５の周囲における燃料に対して、外部との液密を図る
ものであり、金属製の蛇腹形状をなして構成されてい
る。

【００１５】ベローズ４１の内側にはプランジャ１５の
摺動を案内するバレル４７が上本体部１７内に固装され
ており、プランッジャ１５はこのバレル４７に沿って上
下に摺動される。プランジャー１５は、図１に示すよう
に、上端と下端に開放された中空が形成されており、そ
の下端部は上述の支持部材４５に当接され、上端が開放
された中空内において中央部４９に、スプリング５１の
下端部が当接されている。このスプリング５１は、ヘッ
ド３５内に配置された固定部材５２、５３に対してプラ
ンジャー１５を常時下方に付勢するものであり、スプリ
ング５１の上端は固定部材５２の下面に形成された座部
５５に支持されている。

【００１６】そして、固定部材５２の下面とプランジャ
１５との間に燃料を加圧するポンプ室５７を形成してい
る。

【００１７】固定部材５２、５３は、図３及び図４に示
すように、供給通路３１と吐出通路３３とがリーフ弁５
９Ａ、５９Ｂを介してポンプ室５７に連通されている。
固定部材５３の上には供給通路３１と吐出通路３３とが
形成された通路部材６１が設けられており、固定部材５
２、５３とともにヘッダ３５に形成された大径の孔６３
内に収納されている。このヘッダ３５の孔６３は、円筒
形状をなし、この孔６３内に収納されている通路部材６
１及び固定部材５２、５３の外形も円筒形状に形成され
ているが、通路部材６１及び固定部材５２、５３の外径
は、ヘッダ３５の孔６３の内径よりも小さい寸法であ
り、ヘッダ３５の内周面との間に空隙６５を形成してい
る。

【００１８】ヘッダ３５内の空隙６５内には、ヘッダ３
５の内周に沿って環状に配置されたアキュムレータ６７
が収納されている。従って、アキュムレータ６７は本体
２３内にコンパクトに配置されている。このアキュムレ
ータ６７は、通路部材６１に形成された連通路６９によ
り吐出通路３３に連通されており、吐出通路３３に作用
する圧力を受けてその脈動を抑制する。

【００１９】アキュムレータ６７は、図２に抜き出して
示すように、全体として通路部材６１と固定部材５２、
５３をと取り巻く環状に形成されており、凹みが形成さ
れた内側ケース７１と外側ケース７３とを接合して構成
されており、内側ケース７１と外側ケース７３とで囲ま
れた緩衝室７５を備えている。このように、アキュムレ
ータ６７を環状に形成することによって、緩衝室７５に
形成される圧力抑制室８１（後述する）の体積を大きく
とることができる。従って、高い圧力幅の圧力脈動を十
分に抑制することができる。

【００２０】内側ケース７１と外側ケース７３の間に
は、ダイヤフラム７７を介在しており、緩衝室７５は、
環の内側に位置する圧力室７９と、環の外側に位置する
抑制室８１とに２分されている。この抑制室８１には、
所定圧力の窒素が封入されており、ダイヤフラム７７を
抑制室８１側から所定圧力で支持している。

【００２１】内側ケース７１には、本実施例では連通路
６９に連通する連通孔８３が２ヵ所に形成されており、
圧力室７９に吐出通路３３内の圧力が伝達されるように
なっている。これらの内側ケース７１と外側ケース７３
とは、アキュムレータ全体を環状に形成することによっ
て応力分布を広い面積に渡って均一に取ることができる
ので、内側ケース及び外側ケースを薄肉にすることがで
きる。

【００２２】ダイヤフラム７７もアキュムレータ６７の
形状に沿って環状に配置することにより、圧力を受ける
表面積を広く取ることができるとともに表面に作用する
応力分布を略均一に受けることができる。

【００２３】本実施の形態では、高圧ガソリンポンプ
（燃料供給ポンプ）７内にアキュムレータ６７を設ける
構成としているから、万が一アキュムレータから燃料が
漏れた場合にも、高圧ガソリンポンプの外部に漏れるこ
とがない。特に、アキュムレータ６７は、燃料返送ポー
ト８５に連通された空隙６５に配置されているので、漏
れた燃料は返送燃料とともに戻される。即ち、図１中に
おいて燃料返送ポート８５は、ヘッダ３５に形成された
返送通路８７、間隙８９等を介して余剰の燃料を低圧燃
料ポンプ５に返送している。

【００２４】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００２５】エンジンの駆動によりカム軸２７が回転さ
れると、カム１９に当接する当接部材２９及び支持部材
４５を介してプランジャ１５が上下動される。プランジ
ャ１５が下に移動した際にはポンプ室は減圧となり供給
通路３１のリーフ弁５９Ａが開かれてポンプ室に燃料が
供給される。尚、この場合には吐出通路３３のリーフ弁
５９Ｂが閉じられる。そして、プランジャ１５が上に動
くとポンプ室５７内の燃料は加圧されて、その圧力によ
り吐出通路３３側のリーフ弁５９Ｂを押し開いて吐出通
路３３から燃料を圧送する。尚、この場合には供給通路
３１のリーフ弁５９Ａが閉じられる。

【００２６】一方、燃料を吐出通路３３から圧送する際
には、吐出通路３３内にはプランジャ１５の上下動によ
る吐出通路内の燃料に急激な圧力変動が生じ、これによ
りいわゆる脈動が生じる。このような脈動は、吐出通路
に連通された、連通路６９を通って、アキュムレータ６
７の圧力室７９に伝達される。従って、吐出通路の圧力
変動が生じると、圧力室７９にその圧力変動が伝達さ
れ、ダイヤフラム７７が受けた圧力に応じて変形するの
で、ここで圧力変動を吸収する。

【００２７】本実施の形態にかかる高圧ガソリンポンプ
では、脈動として生じる圧力変動は、１桁高い値の圧力
幅を生じることがあり、例えば、圧力値としても５〜１
０ＭＰａ（メガパスカル）に及ぶこともある。このよう
な圧力変動に対して、アキュムレータ６７における抑制
室８１は、環状に形成しているために十分な体積を取る
ことができ、例えば約４ccの体積を有しているので、か
かる圧力に十分対応することができる。また、ダイヤフ
ラムが圧力を受ける面積も、環状に形成することによっ
て広くとっているので、圧力幅の大きい脈動を確実に抑
えることができる。これにより、吐出通路３３からは脈
動の少ない燃料が供給される。

【００２８】本発明は上述した実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例
えば、アキュムレータ６７は、本体内に環状に配置され
るものであれば良く、ヘッダ３５に配置することに限ら
ず、他の箇所、例えば上本体部１７のベローズ４１の外
周等に配置する構成であっても同様な効果を得ることが
できる。

【００２９】また、燃料供給ポンプとして、高圧の燃料
ポンプに限らず、低圧の燃料ポンプに用いたり、ガソリ
ンエンジン用に限らず、ディーゼル機関に用いられる軽
油用の燃料噴射ポンプ等に用いるものであっても同様な
効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ポンプ
本体内において、アキュムレータはポンプ本体の内周を
取り巻くように、環状に設けられているのでポンプ室で
発生する高い脈動を十分に吸収できる容量を得ることが
できる。しかも、アキュムレータはポンプ内に設けられ
ているので、燃料の供給系全体をコンパクトな構成にで
きるとともにアキュムレータの損傷等により燃料が漏れ
ても燃料ポンプ内に止めることができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる燃料供給ポンプの構成を示した
断面図である。

【図２】図１に示すアキュムレータの一部を切欠いて示
す斜視図である。

【図３】供給通路及び吐出通路の開閉をするリーフ弁を
示す平面図である。

【図４】供給通路及び吐出通路とポンプ室の連通状態を
示す断面図である。

【図５】本発明の実施の形態にかかる燃料供給系を概略
的に示す回路図である。

【符号の説明】

７高圧ガソリンポンプ（燃料供給ポンプ）１５プランジャ２３本体３３吐出通路６７アキュムレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者峯岸昭直埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号株式会社ゼクセル東松山工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プランジャの往復動により燃料を加圧す
るポンプ室と、前記ポンプ室内に燃料を供給する吸入通
路と前記ポンプ室内で加圧された燃料を吐出する吐出通
路とを備えるポンプ本体内に、前記吐出通路に連通され
た環状のアキュムレータを備えることを特徴とする燃料
供給ポンプ。