JPS6134349A - 燃料ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプ装置に
関し、核装置は、内孔内で往復運動可能に配置されかつ
内向き運動が与えられると内孔の内方端によって一部分
が構成されたポンプ室から燃料を排除するポンププラン
ジャと、使用時には゛装着機関の噴射ノズルに接続され
るポンプ室と連通する流出部と、プランジヤの内向き運
動中に前記室からの燃料の流出を許しそれにより前記流
出部を通る燃料量を制御するように作用する弁装置とを
含む形式のものである。

ポンプ室からの燃料の流出を制御するために電気的作動
弁の使用が知られている。このような穴の設計は、開き
状態において圧力を急速に降下させるためには十分大き
い流量面積を提供しなければならないので幾つかの問題
をあられす。このことは、弁の状態に応じて弁が開きま
たは弁を閉じ状態に保つのに必要な力は大きくなければ
ならずかつこの力は電気駆動作動器によって一生されな
□ければならないことを意味する。この結果、弁の作動
に可成りの電力が一要であって動力の提供と制御に困難
がある。そのうえ、作動器は可成りのサイズとなり、か
つ可成りの量の熱を発散する。

本発明の目的は、簡単かつ便利な形状の上記形式のポン
プ装置を提供するにある。

本発明によれば、上記形式の燃料ポンプ装置において、
前記弁装置は、弁座と接触するように移動されて燃料が
ポンプ室から流出するのを防止しかつ燃料が前記流出部
から供給される間、前記ポンプ室内の燃料の圧力によっ
て前記弁座と接触状態に保持される弁部材と、前記弁部
材を弁座ｂ・ら離反する方向に偏倚する弾性装置と、シ
リンダ内を滑動可能なピストン部材と、前記シリンダの
一端は前記ポンプ室に接続され前記シリンダはその前ｆ
ｆ１−ｍにおいて一つの端壁をもち、ピストン部材が壁
壁と接触するとき前記ピストン部材と前記端壁で閉鎖凹
部を構成し、前記凹部な低圧力源またはシリンダの前記
−ｍｌ＜接続するように作用する二方弁装置とを含み、
このように構成された装置は、前記流出部からｉ料の送
出中に前記二方弁装置が作動されて前記回部をシ１ｊＪ
ｙダの前記一端に接続するときピストン部材が前記シリ
ンダ内を前一端壁から離反する方向に移動するように構
成され、さらにピストン部材の運動を前記弁部材に伝達
して弁部材を弁座から持ち上げ、それによって前記４ン
ゾ室からの燃料の流出を許させる装置を含む。

図面を参照しつつ、本発明による燃料ポンプ装置の一例
について本発明を以下に説明する。

−においてポンプ装置は、内孔１１内な往復運動可能な
ポンププランジャ１０を含み、その一端はポンププラン
ジャとでポンプ室１２を形成する。

プランジャは既知の方法で内向きに可動で機関に駆動さ
れるカムによってポンプ室の容積を減少しかつ別のカム
によりまたは強いばねを用いて外向きに移動される。プ
ランジヤは一定行程を行う。

Ｉンゾ室１２は普通形式の燃料噴射ノズル１４に接続さ
れた流出通路１３と蝉通し、該燃料噴射ノズルは圧力燃
料の作用によって開き位置に可動なばね負荷屋弁部材を
使用し機関の関連燃焼室に燃料を供給させる。ノズル１
４を通って供給される燃料量を制御するために、全体を
１５で示す弁装置１５が配設され、この弁部材は後述す
るように、ノズルを通って装着機関に流れずにポンプ室
１２から燃料が流出を許すように設定される。

弁装置１５は、シリン／１８内を滑動可能な円筒形部分
１７をもつ。シリンダの一端には弁部材の弁頭部２０と
係合可能な弁座１９を形成し、弁頭部２０はシリン／１
８よりも大径でかつシリンダの該端に形成された拡大室
内に位置する。この室はポンプ室１２と連通しかつ端壁
２１をもつ。

さらに、弁部材の弁頭部２？は弁部材の図示の開き位置
において端壁と係合され、かつ凹部２２が弁部材の末端
に形成され、該凹部は弁頭部２０が端壁２１と接触する
とき、この座から閉じられる。

弁頭部２０の下方において弁部材は小径となり弁頭部の
下方の環状室房は一方弁／リス）　ＩＪクタ、ｚニット
２４によって圧力燃料源２６と連通ずる。

ユニット２４は、圧力燃料源２６から上記の環状室所内
への流量はほぼ制限しないが反対方向への燃料の流量に
は制限を加えるように配置される。

また、別のシリン／２５が配設され、その縦軸線はシリ
ンダ１８の縦軸線と合致する。しかし、シリンダ２５は
直径が大きく、従って二つのシリンダの接合部には段部
２６が存在する。ピストン部材２７がシリンダ２５内を
滑動する。シリンダ２５は、シリン／１８から遠い方の
その末端において、わずかに大きい径をもち、かつポン
プ室１２と連通する。ピストン部材２７は大径末端部分
をもち、該部分は図示のよ５にシリンダ２５の端壁と係
合できる。弁部材１６において、端壁に向いたピストン
部材２７の末端は凹部２９をもつ。ピストン部材２７は
、ピストン部材と段部２６間に配置されたばね３０によ
って端壁２８と接触状態に偏倚される。さらに、別のば
ね６１が弁部材とピストン部材間に作用する。

弁１５はまた一対の電磁作動二方弁５２．５５を含む。

弁６２は凹部２２内の流体圧力を制御し、一方、弁３６
は凹部２９に関する限りは同様な機能を果す。特別の実
施例では、各二方弁は各−壁２１．２８上に開口する通
路に接続”′される室内に収容された板形弁部材を含む
。各二方弁はポンプ室１２に接続されたポートを有し、
かつこれらの弁は各ソレノイＰが付勢されたとき板形弁
部材が上記ポートを塞ぐように配置される。板形弁部材
がこれらの弁部材を塞ぐと、弁室は制限オリフィスを介
してドレンに接続される。ソレノイドが除勢されると、
板形弁部材は上記ポートから離れ動かされて、後述する
よ５？Ｃ，各凹部を燃料で加圧させ、かつ好適に弁の上
記の゛ｒドレン続は閉塞されて燃料の損失を防ぐ。

第１図に示す位置において、弁部材１６はヘッド２０が
端壁２１と係合した開き位置にある。弁３２のソレノイ
Ｐは付勢されている。さらに、ピストン部材２７は、端
壁２８と接触し、かつ弁５３のソレノイＰは付勢されて
いる。凹部２２及び汐は従って、ドレンと接続する。い
まポンシフランジャ１０が内向き運動を始めると仮定す
る。燃料は一ンゾ室１２から流出し、この燃料は弁頭部
２０及び弁座１９を通過し、ユニット２４から燃料源２
３に流れる。従って、噴射ノルズへの燃料の流入は行わ
れない。ユニット２４の効果は、燃料を加圧することＫ
あるがこの場合、もちろん、加圧程度はノズル１４を開
くのに必要とする圧力よりも可成り低い。もし、いま弁
６２のソレノイドが除勢されると、弁６２の板形弁部材
は上記ポートの閉塞を解き、ユニット２４によって決定
された圧力をもつ燃料が凹部２２に供給される。ゆえに
、弁部材１６は、燃料圧力を受けて、ばね６１の作用に
抗し、それによりその弁頭部は弁座と係合する。この位
置は第２図に示され、かつひとたび弁頭部が弁座１９と
接触すれば、燃料の流出は訪がれ、かつポンプ室１２内
の燃料の圧力はノズル１４が開いて機関に燃料を供給さ
せる値まで上昇する。

ピストン部材２７は端壁２８との接触状態を保つが、弁
６６のソレノイドが除勢されると直重に、ポンプ室同の
燃料圧力は凹部２９に作用されてピストン部材は急速に
そのばね６０の作用に拡して移動する。この状態のとき
、ピストン部材はポンプ厘から流れる燃料の成る量を吸
収するがその運動中、ピストン部材の小径端部分は弁部
材１６の小径端部分と係合し、弁部材をその弁座から持
ち上げる。この状態は第６図に示され、かつ弁頭部２０
が弁座１９から持ら上がると直ちに、燃料はポンプ室１
２から流出されるので、ポンプ屋内の圧力はユニット２
４によって決定された値に下がる。この圧力はノズルの
弁部材を開き位置に維持するのに必要な圧力よいも低く
、従ってノズルは閉じてそれ以上の燃料が機関に供給さ
れるのを停止する◇弁部材１６は弁頭部２０が端壁２１
に係合しかつ弁６２と組合わされたソレノイドが上記ポ
ートを閉じて凹部２２をドレンに接続するよ５にピスト
ン部材によつ【動かされる。４ンゾゾランジヤ１０の内
向き運動が終止しそのもどり行程を始めると、ポンプ室
内の圧力はさらに低下し、ばね６０及び６１の協働作用
によってピストン部材な端壁と接触状態にさせる。弁・
６６と組合わされたソレノイドは再付勢されて凹部２９
がドレンに接続される。ピストン部材によって排除され
た燃料はＩンゾ室′１２に戻されるが、ノズル１４から
流出された燃料に代る付加燃料が燃料源２６からユ＝：
；）２４によって供給される。燃料がポンプ室１２に流
入する別の通路を設けることが好ましく、かつこれは内
孔１１の壁にポート５４を設けかつこのポートがポンン
ゾランジャの行程の外向き終端近くで開かれるようｋす
ることによって達成される。

♂ストン部材２７が一部材の運動を実施する前に、ピス
トン部材の這−中に吸収される燃料量は弁部材が閉じ位
置にあるとき、ピストン部材と弁部材との間に存在する
すき間によって決定される。

上述の説明から理解されるように、弁６２は噴射ノズル
を通る燃料送出開始を、また弁６６は燃料の送出終端を
制御する。二つの弁のソレノイドは機関の種々の運転因
子に応答する制御システムによって付勢され、かつこれ
らの弁は上記凹部内の圧力のみを制御するのでその大き
さは物理的に小さく、かつ凹部な加圧するのに必要な燃
料の容量は極めて小さいから小屋で済勢燃料の送出中に
これらの弁はポンプ室内の高い圧力を受けるが、これら
の圧力に査らされる板形弁部材の面積は極めて小さくで
きるので、弁の構成に際して小動力ツレノイドが使用で
きる。

ばね３０．３１は、可成りの応力を受けるが、これはば
ねを収容している空所からの液体の流量を制限すること
によって最小限にで診る。このことはピストンの運動速
度を減する効果をもつであろう。この装置がＩンプの分
配器形式のものであるときの問題点を解決する別の方法
は、ばねを無くし、かつ弁部材とピストン部材間の空所
を、これらの部材を各端壁に向けて押動するように要求
されるとき燃料源２３に接続されかつ別の時にドレンに
接続する方法である。

上述のように弁部材１６及びピストン部材２７はそれら
の間で直接の物理的接触が行われるように配設される。

成る場合には、４ンゾ室に接続された通路の容積を減す
るために、弁部材とピストン部材とを横に並べて配置し
、かつから運動を行う旋回レノ−機構によってこれらの
部材を連結して弁部材の運動に先だ２てピストン部材の
運動を許すように構成することが望ましい。このような
装置は第４図に示され、図において第１図で用いられた
ものと同一の参照数字が可能な限り使用されている。

第４図から分かるように、シリン／１８及び２５は横に
並んだ関係で配置され、かつ弁部材１７とピストン部材
はばね３４．３５それぞれによって各端壁と接触するよ
５に偏倚される。さらに、これらの部材の小径端部分は
旋回レバー５６の両端それぞれと係合可能である。第４
図の例において、これらの部材の直径は嫌ぼ同一である
が、第１図の例におい【は、ピストン部材２７は弁部材
１６の円筒形部分１７よりもわずかに大きい直径をもつ
。これは、ピストン部材２７が弁部材をその弁座から確
実に離反させるためである。第４図の例において、レノ
−の旋回軸線６７は弁部材１６に向けて移動されるので
、ピストン部材１７によって作用される力はレバーのて
こ比によって増大される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるポンプ装置の概略構成図、第２
図及び第６図は、第１図に示す装置の部分それぞれであ
って別の位置をとった状態、第４図は、第２図及び第３
図に示す装置の部分の別の装置を示す。 図中の符号 １０・・・・・・ポンシフ２ンジヤ、１１・・・・・・
内孔、１２・・・・・・ポンプ室、１６・・・・・・流
出通路、１４・・・・−・燃料噴射ノズル、１５・・・
−・弁装置、１６・・・・・・弁部材、１７・・−・−
・円筒形部分、１８°°゛−シリンＩ・１９・・・・−
・弁座、２０・・・・・・弁頭部、２１・・・・・・端
壁、２２・−・−凹部、２６−・・・・燃料源、２４・
・・・・・弁／リストリクタユニット、２５・・・・・
・シリンダ、２６・−・・・・段部、２７・・・・・・
ピストン部材、２８・・・・・・端壁、２９・・・・・
・凹部、６０・・・・・・ばね、６１・・・・・・ばね
、６２，６６・・・・・・二方弁、り４．６５・・・・
・・ばね、６６・・・・・・旋回レバー１６７・・・・
・・旋回軸線を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプ装置であつて
   、内孔内で往復運動可能に配置されかつ内向き運動が与
   えられると内孔の内方端によつて一部分が構成されたポ
   ンプ室から燃料を排除するポンププランジヤと、使用時
   には装着機関の噴射ノズルに接続されるポンプ室と連通
   する流出部と、プランジヤの内向き運動中に前記室から
   の燃料の流出を許しそれにより前記流出部を通る燃料量
   を制御するように作用する弁装置とを含み、前記弁装置
   は弁座と接触するように移動されて燃料がポンプ室から
   流出するのを防止しかつ燃料が前記流出部から供給され
   る間、前記ポンプ室内の燃料の圧力によつて前記弁座と
   接触状態に保持される弁部材と、前記弁部材を弁座から
   離反する方向に偏倚する弾性装置と、シリンダ内を滑動
   可能なピストン部材と、前記シリンダの一端は前記ポン
   プ室に接続され前記シリンダはその前記一端において一
   つの端壁をもち、ピストン部材が端壁と接触するとき前
   記ピストン部材と前記端壁で閉鎖凹部を構成し、前記凹
   部を低圧力源またはシリンダの前記一端に接続するよう
   に作用する二方弁装置とを含み、このように構成された
   装置は、前記流出部から燃料の送出中に前記二方弁装置
   が作動されて前記凹部をシリンダの前記一端に接続する
   ときピストン部材が前記シリンダ内を前記端壁から離反
   する方向に移動するように構成され、さらにピストン部
   材の運動を前記弁部材に伝達して弁部材を弁座から持ち
   上げ、それによつて前記ポンプ室からの燃料の流出を許
   させる装置を含む燃料ポンプ装置。 ２）前記弁部材及び前記ピストンが前後に並んだ関係を
   もつて取付けられかつ突出部をそれぞれ取付け、前記突
   出部が互いに係合してピストン部材の運動を弁部材に伝
   達する特許請求の範囲第１項記載の燃料ポンプ装置。 ３）前記ピストン部材の直径が弁部材の着座面積よりも
   わずかに大きい特許請求の範囲第２項記載の燃料ポンプ
   装置。 ４）前記弁部材と前記ピストン部材が横に並んだ関係を
   もつて配置され、旋回アームがさらに配設され、該レバ
   ーの両端が前記部材それぞれと係合可能であつてピスト
   ン部材の運動を弁部材に伝達するように構成された特許
   請求の範囲第１項記載の燃料ポンプ装置。 ５）ピストン部材の直径が弁部材の着座面積とほぼ等し
   く、レバーの旋回軸線が弁部材の運動軸線に向つて移動
   される特許請求の範囲第４項記載の燃料ポンプ装置。 ６）ピストン部材を前記端壁に向つて偏倚する別の弾性
   装置を含む特許請求の範囲上記各項のいずれか一項記載
   の燃料ポンプ装置。 ７）弁部材が弁座と係合可能な弁頭部を含み、弁の開き
   位置において弁頭部が弁部材を収容するシリンダの端壁
   と係合し、弁部材がさらに前記弁部材が開き位置にある
   とき弁部材の弁頭部と端壁との間に形成される凹部と、
   弁の閉じが要求されるとき前記凹部をポンプ室と接続す
   るように作用する別の二方弁装置とを含む特許請求の範
   囲第６項記載の燃料ポンプ装置。 ８）前記端壁から遠い方の前記弁部材及びピストン部材
   の末端が低圧力にさらされ、かつポンプ室から燃料の排
   除中に弁の下流において燃料を加圧する装置をさらに含
   む特許請求の範囲第７項記載の燃料ポンプ装置。