JPS63259186A

JPS63259186A - 羽根型ポンプ

Info

Publication number: JPS63259186A
Application number: JP63065939A
Authority: JP
Inventors: ロビン・クリストファー・ウオール; スティーフェン・ジエームズ・オニーン
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1987-03-21
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1988-10-26
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: GB8706754D0; JP2614074B2; EP0284241A3; DE3872011T2; EP0284241B1; DE3872011D1; US4869648A; ES2032959T3; EP0284241A2

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、圧縮点火エンジンに燃料を供給する燃料ポン
プ装置に関し、この装置は、使用時に、装着エンジンと
同期関係で駆動されかつエンジンの噴射ノズルに接続さ
れる複数の流出部をもつ高圧ポンプと、高圧ポンプに燃
料を供給する低圧ポンプと、これらの高圧および低圧ポ
ンプはハウジング内に配設されかつその回転部分は、使
用時には駆動軸によってエンジンの回転部分に連結され
、低圧ポンプは羽根型であってかつ駆動軸に連結された
ロータを含み、該ロータは一対の側板と周囲のステータ
間に配置されており、ロータ内の複数の溝穴と、溝穴そ
れぞれ内に配置された羽根とを含み、羽根の外側面は、
使用時にはステータの内周面と係合しかつロータの回転
に従って流入ポートから燃料を導入しかつ流出ポートか
ら燃料を押出す。

このような装＃は当業界では公知で、流入ボートは燃料
供給タンクに接続されかつ流出ポートは高圧ポンプの燃
料流入部に接続されている。本装置の使用時には、燃料
は漏洩のために装置のハウジング内に集まシ、この余剰
燃料は供給タンクべ戻される。多くの場合、低圧ポンプ
の流出部からハウジング内への少量の燃料流量が故意に
与えられるが、これは高圧ポンプへ流通する空気量を減
少するためである。

燃料供給タンクが空になると、多量の空気が高圧ポンプ
に供給されて、装着エンジンは燃料欠乏によシ停止する
ことになる。燃料タンクに燃料を補給したのちにエンジ
ンを始動するため、エンジンは始動モータでクランキン
グされるが、これは始動モータおよび蓄電アキュムレー
タに大きい負荷を与える。

装着エンジンを低速で作動させ、それによって始動モー
タおよびアキュムレータへの負荷を軽減しかつ装置から
の空気排除作用を促進させるためにハウジング内に残っ
ている燃料の量を利用することが提案された。このよう
な提案はある場合には圧力作動弁に依存しまた他の場合
にはハウジング内への燃料分配に依存して、まず使用者
が燃料欠乏に気が付き、つぎに使用者がエンジンの運転
を維持するためにハウジング内の燃料量を使用できない
ことを知らされることを保証する。

本発明の目的は、簡単かつ便利な形式の上記種類の装置
を提供することである。

本発明によれば、この形式の装置は、羽根の外側面がロ
ータが回転すると順次にステータの内周面と係合する一
対の縁部をもつように形状づけられ、各羽根は前記縁部
間から羽根の内側面に延びる通路を有しかつ前記側板の
１つに１つの孔が設けられ、この孔はハウジングの内部
にその中の燃料のレベルより低い位置に開口しかつロー
タの溝穴の内側端と順次に連通する位置においてロータ
の側面に開口し、この孔はロータの回転方向へ流入ボー
トに続いて位置されている。

附図を参照して本発明による燃料ポンプ装置の一実施例
について、以下に述べる。

図において、羽根型ポンプは、１つの軸線１１まわＨＣ
回転的に取りつけられたロータ１０を含み、かつロータ
内には、この特定実施例では、４つの半径方向に配置さ
れた溝穴１２が形成されている。ロータの周囲にはロー
タに対して偏心的に配置された円筒形内周面１４をもつ
ライナ１３が配置され、内周面１４を形成する中心が１
５で示されている。

羽根１Ｇが各溝穴内に配置され、これらの羽根は溝内を
滑動可能に取シつけられかつ第２図に示されるように、
コイルばね１７によって外向きく弾性的に傭倚され、こ
れらのばねは羽根の内側端面に形成された凹所１８内に
部分的に配置されている。たとえば板ばねのような別の
形式のばねも使用できることが理解されるであろう。各
羽根の外側面はロータが回転すると、内周面１４と順次
に保合する２つの縁部１９Ａを形成するように形状づけ
られている。この実施例においては、各羽根の外側面に
は溝１９が形成され、第３図に示されるように、羽根の
全長に沿って延びかつ通路２０がこの溝から羽根の内側
端面に延びている。

羽根は平坦な外側面をもつこともでき、この場合はこの
面に開口する通路の末端に座ぐり部が形成される。

このポンプの組立ては、一対の端板によって完成され、
これらの端板の１つの側面が９で示され、これらの端板
はロータの外側面と円筒形内周面１４とで形成されたス
ペース２１を閉鎖するのに用いられ、かつ通常は、ロー
タは羽根の側面との場合と同様に端板との間に僅かな作
用間隙をもつ。

ライナ１３内には流入ポートｚ２および流出ポート２３
がそれぞれ形成され、これらのポートは、必要があれば
上記の端板に形成してもよい。

ロータの回転方向は２４で示され、ロータが回転すると
、流体は流入ポート２２からスペース２１に流入しかつ
流出ポート２３を通ってスペースから排除されるのは通
常の羽根型ポンプのとおシである。羽根内の通路２０は
、羽根に作用する流体圧力によって発生された力が実質
的にばね１７によって主として生ずる羽根を外向きに押
動する力と平衡されることを保証する。さらＫ、流出部
２３の区域内で羽根が内向きに運動すると、流体は通路
２０を通り溝穴の内側端のス４−ス１２Ａから排除され
、かつ同様に、羽根が流入ポート２２の近傍で運動する
と、流体は通路２０を通って溝穴の内側端内に流入され
る。

溝穴内での羽根の運動による燃料の排除はポンプの全出
力に貢献しかつ羽根が通路２０を有しないポンプよりも
大いに高い出力をもつポンプを提供する。そのうえ、後
者のポンプに比べてＩ７７゜内の漏洩経路が減少される
。その理由は、後者の形式のポンプでは、溝穴の内側端
が通常、ロータの単数または複数の端面に形成された溝
によって接続されかつそのうえ、しばしば流出部に接続
されているからである。これらの溝はポンプ内の漏洩に
貢献する。さらに、羽根の内側端における高圧と平衡す
る必要があるのは羽根の外側端における高圧だけである
。溝穴の内端が−しよになって流入ポートの区域内で作
用する羽根の流出部に接続される場合は、流入ポート区
域内で作用している羽根はばねの力ばかシでなく高い接
触圧力と不必要な摩耗および摩擦に通じる高圧によって
押動される。上述のようにこのポンプにおいて、羽根は
いずれにせよ圧力平衡状態にあシ、かつ羽根と内周面１
４間の接触圧力を提供するのはばね力だけである。

もちろん、羽根の数は増加できるが、最小の羽根数は３
個である。もし羽根の数が増加しおよび／または羽根の
厚さが増加されればポンプの出力は増大する。内周面１
４は実施例のように円形である以外に、いわゆる「−宇
佐状形」または−短羽根加速度形等に変更することもで
きる。

第４図において、低圧ポンプ２８は、内燃機関に燃料を
供給する燃料噴射ポンプのハウジング２９内に取シつけ
られている。ポンプ２８の流入部はパイプライン３５に
よって供給タンク３３に連結されている。ポン７”２８
は本装置の一部を形成している高圧往復動プランジャポ
ンプ３０に燃料を供給しかつ−実例では、ロータ１０は
装置のスプライン付き駆動軸３１まわシに取りつけられ
るスプライン付開口を有している。高圧ポンプ３０は駆
動軸の各回転中に間隔を置いて燃料を供給され、この間
隔数はエンジンシリンダ数によって定まり、たとえば、
もしエンジンが４シリンダでありかつポンｆ２８が既述
のように４つの羽根を有すれば、２つのポンプの位相を
一致させることができ、それによって流出ポート２３に
あられれる圧力“ビークまたはパルスは高圧ポンプの充
填間隔と合致して該ポンプの充填を保証する。

１つのエンジン用の燃料ポンプ装置において、装置ノハ
ウジング２９は、スペース３２を形成し、このスペース
内に使用時には燃料が集まシかつ燃料はパイプ３４を通
って燃料供給タンク３３に流出される。このスペース内
への燃料の収集は高圧ポンプからの漏洩によるものであ
るが、しばしば、それはハウジング内の圧力作動式装置
からの流出、またある場合には既述のようなポンプから
の燃料の意図的な流出による。この量の燃料は、たとえ
ば燃料供給タンクが空になったことによって燃料システ
ム内に空気が導入されたとき、エンジンの急速な再始動
を助けるのに用いることができる。

この目的を達成するためＫは、燃料欠乏によるエンジン
停止に先だって、低圧ポンプ２８がスぺスから可成夛の
量の燃料を吸入してはならないことが必須である。その
うえ、エンジンを再始動したいとき、ロータの回転が開
始すると直ちに低圧ポンプ２８が補給されたタンクから
燃料を吸入し始めなければならないことが必要である。

上述の低圧ポンプへの改変は上記要求事項を果すことが
できる。もし小さい孔が端板２８Ａの１つに設けられれ
ば、この孔は溝穴１２の内側端のスペース１２Ａと順次
に連通ずるように配置され、かつこの孔は前記スペース
の１つの壁部を端板が形成するように配置することによ
って好適に上記スペース３２と連通し、これＫよシ溝穴
１２がこの孔と整合すると燃料はこの孔を通って溝穴内
に流動できる。

第１図において、１つの孔が２５で示され、燃料供給タ
ンク３３が空になった状態において、ポンプは流入ポー
ト２２においては吸引作用を発生しない。溝穴１２が孔
２５と整合されると、そのうえこの孔のサイズが意図的
に小さくつくられているために、この孔を通って流れる
燃料は極めて少量である。しかし、もし燃料タンクに燃
料が補給されれば、・９イア’３５が閉鎖されるので吸
引作用が発生し、流入部２２においては溝穴１２が孔２
５を通過するときＫは吸引作用によって成る量の燃料が
この孔を通ってスペース３２内に引かれ、この燃料は羽
根が内向きに動かされると流出ポート２３Ｖｃ供給され
、さらに高圧ポンプ３０に供給されるであろう。溝穴が
この孔と連通しなければ、ポンプの作用は燃料供給パイ
プ３５に吸引作用を与えて供給タンクから燃料を引く。

孔２５はさらＫ、ポンプの諸部品を濡らして注入性能を
向上する。もし関連する羽根が流入ポート２２を通シ過
ぎれば、ポンプの吸引性能は、装置内のスペース内の燃
料が空になっても減少しないであろう。しかし、もし孔
２５がさらに時計方向へ位置すれば、溝内の羽根が流入
ポートを通多過ぎる前に孔２５が溝穴に露出されること
が可能である。この場合、燃料はポンプによって発生さ
れた吸引力によってこの孔から引かれておシ、またもし
スペース３２内の燃料が空になれば、供給・９イゾ内に
発生された吸引力は失われるという危険が存在する。

この孔は反時計方向にも動かされ、もしこの孔が２６で
示されるように羽根１６が流出ポート２３に到達する前
に閉じられれば、ポンプは上述のように作動するであろ
う。もしこの孔が、羽根が流出部２３の入口を通シ過ぎ
たのちに溝穴と整合するように位置づけられれば、燃料
は溝穴に流入して、羽根を濡らして吸引性能を向上する
が、ポンプの正常運転では燃料は孔２６から装置内のス
ペース内へ失われるであろう。ポンプの吸引性能は損な
われずかつポンプの改良された効率は、この損失に一層
の効果を及ぼして、成る場合にはポンプからの空気の除
去を助けるのに有用である。

この孔は、装置内のスペースに収容された燃料を完全に
使用するために、２７で示されるように最下方点に配設
される。

この孔から引かれた燃料量はエンジンのアイドル運転を
せいぜい許す程度に配置され、さもなければスペース３
２内の燃料は燃料がなくなってエンジンが停止する前に
空になってしまうであろう。

この少量の燃料はエンジンの部分再始動を達成するのに
十分であシ、すなわちエンジンは正規アイドリング速度
よりも低い速度で始動モータからの助けによって運転が
可能である。エンジンがそのクランキング速度よシ高い
速度で運転するときは、低圧ポンプ２８は補給された燃
料タンク３３から一層速かに燃料を吸引することができ
、ポンプの種々の表面が燃料に浸されているとｂう事実
は燃料注入作用を促進するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、図の明瞭化のために一部分が除去された本装
置の一部を形成する羽根型ポンプの側面図、第２図は、
第１図で見られたポンプの一部分を通る断面図、第３図
は、第１図および第２図に示された４ンプの部分の斜視
図、第４図は、ポンプを組付けた燃料噴射ポンプの構成
線図を示す。図中の符号、９・・・端板、１０・・・ロータ、１１・
・・軸線、１２・・・溝穴、１２Ａ・・・スペース、１
３・・・うイナ、１４・・・内周面、１５・・・内周面
中心、１６・・・羽根、１７・・・コイルばね、１８・
・・凹所、１９・・・溝、１９Ａ・・・縁部、２０・・
・通路、２１・・・スペース、２２・・・流入ポート、
２３・・・流出ポート、２４・・・ロータ回転方向、２
５・・・孔、２６・・・孔、２７・・・孔、２８・・・
低圧ポンプ、２８Ａ・・・側板、２９・・・ノ＼ウジン
グ、３０・・・高圧ポンプ、３１・・・駆動軸、３２・
・・ハウジング内部、３３・・・燃料供給タンク、３４
・・・・９イゾ、３５・・・燃料供給パイプを示す。・　　、１＼、代理人　弁理士（８１０７）　　佐々木　清　隆　　　
７パ（ほか３名）ＦＩＧ、Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】１、使用時に、装着エンジンと同期関係で駆動されかつ
エンジンの噴射ノズルに接続される複数の流出部をもつ
高圧ポンプ（３０）と、高圧ポンプに燃料を供給する低
圧ポンプ（２８）と、低圧ポンプはハウジング（２９）
内に配設されかつその回転部分は使用時に駆動軸（３１
）によつてエンジンの回転部分に連結され、低圧ポンプ
は羽根型であつてかつ駆動軸に連結されたロータ（１０
）を含み、該ロータは一対の側板（２８Ａ）と周囲のス
テータ（１３）間に配置されており、ロータ内の複数の
溝穴（１２）と、溝穴それぞれ内に配置された羽根（１
６）とを含み、羽根の外側面は、使用時には、ステータ
の内周面（１４）と係合しかつロータの回転に従つて流
入ポート（２２）から燃料を導入しかつ流出ポート（２
３）から燃料を押出す形式の、圧縮点火エンジンに燃料
を供給する燃料ポンプ装置であつて、羽根の外側面が、ロータが回転すると順次にステータの
内周面（１４）と係合する一対の縁部（１９Ａ）をもつ
ように形状づけられ、各羽根は前記縁部間から羽根の内
側面に延びる通路（２０）を有し、かつ前記側板の１つ
に１つの孔（２５、２６、２７）が設けられ、該孔はハ
ウジングの内部（３２）にその中の燃料のレベルよりも
低い位置に開口しかつロータの側面上でロータの溝穴（
１２）の内側端と順次に連通する位置に開口し、前記孔
がロータの回転方向へ流入ポート（２２）に続いて位置
されていることを特徴とする燃料ポンプ装置。２、前記線部（１９Ａ）が羽根の外側面に形成された溝
（１９）によつて形成されていることを特徴とする請求
項１記載の装置。３、孔（２７）が端板の最下方点に配置されていること
を特徴とする請求項１または２記載の装置。