JP2005069051A

JP2005069051A - Pulsing type diaphragm fuel pump

Info

Publication number: JP2005069051A
Application number: JP2003297095A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Shirai; 守白井
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2005-03-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulsing type diaphragm fuel pump of a compact and simple structure delivering fuel under a high pressure state under which there is no concern about occurrence of fuel percolation and stably supplying an engine with fuel of regular properties. <P>SOLUTION: A first stage pump unit 1A including a pump chamber 6a, a suction chamber 9a and a delivery chamber 10a and having a suction valve 13a and a delivery valve 14a arranged on a partition wall 12 and a second stage pump unit 1B including a pump chamber 6b, a suction chamber 9b and a delivery chamber 10b and having a suction valve 13b and a delivery valve 14b arranged on a partition wall 12 are connected in series by a connection passage 18 at the adjoining delivery chamber 10a of the first stage and the suction chamber 9b of the second stage. Pump main bodies 2, diaphragm cover bodies 3 and cap bodies 4 constructing the two pump units 1A, 1B are made of single members and are formed in single devices as a whole. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジン運転に伴ってクランクケース内や吸気管内に発生する脈動圧力により駆動されてエンジンに供給するための燃料を輸送する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプに関するものである。 The present invention relates to a pulsating diaphragm fuel pump that transports fuel to be supplied to an engine driven by pulsating pressure generated in a crankcase or an intake pipe as the engine is operated.

２サイクルまたは４サイクルの小型ガソリンエンジンに供給する燃料の輸送手段として、構造が簡単であるとともに機械的損失を伴わずに駆動できる、という利点を有する脈動式ダイヤフラム燃料ポンプが広く利用されている。 As a means for transporting fuel supplied to a two-cycle or four-cycle small gasoline engine, a pulsating diaphragm fuel pump having the advantage of being simple in structure and capable of being driven without mechanical loss is widely used.

図２は、従来から利用されており、また例えば特開平９−２１７６６２号公報に記載されている周知の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ５０を示す縦断面図であって、ポンプ本体５１の一方の側にポンプダイヤフラム５２により区画されたポンプ室５３と脈圧室５４とを備え、もう一方の側にはパルセータダイヤフラム５５により区画された吸込室５６および吐出室５７と空気室５８，５８とを備えている。また、ポンプ本体５１のポンプ室５３と吸込室５６、吐出室５７とを区画する仕切壁５９には吸込弁６０および吐出弁６１が設けられている。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a well-known pulsating diaphragm fuel pump 50 that has been conventionally used and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-217662, and is shown on one side of the pump body 51. A pump chamber 53 and a pulse pressure chamber 54 defined by a pump diaphragm 52 are provided, and a suction chamber 56 and a discharge chamber 57 defined by a pulsator diaphragm 55 and air chambers 58 and 58 are provided on the other side. . In addition, a suction valve 60 and a discharge valve 61 are provided in a partition wall 59 that partitions the pump chamber 53 of the pump body 51 from the suction chamber 56 and the discharge chamber 57.

そして、この脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ５０はエンジンの運転に伴いクランクケース内や吸気管内、多くはクランクケース内に発生する脈動圧力が脈圧室５４に導入されてポンプダイヤフラム５２を往復変位させることにより、燃料タンクの燃料を吸込室５６、吸込弁６０、ポンプ室５３、吐出弁６１、吐出室５７を経て、燃料出口６２から図示しない気化器に送りエンジンに供給するように働く。 The pulsating diaphragm fuel pump 50 is configured to reciprocate and displace the pump diaphragm 52 by introducing pulsating pressure generated in the crankcase and the intake pipe, mostly in the crankcase as the engine is operated, into the pulsating pressure chamber 54. The fuel in the fuel tank passes through the suction chamber 56, the suction valve 60, the pump chamber 53, the discharge valve 61, and the discharge chamber 57, and is sent from the fuel outlet 62 to a carburetor (not shown) to be supplied to the engine.

しかし、このような脈動式ダイヤフラム燃料ポンプは機能的に吐出圧力が低いので、エンジンの近くに配置されるとエンジン熱によって燃料の一部が気化しパーコレーションを発生しやすくなる、という問題を生じる。 However, since such a pulsating diaphragm fuel pump is functionally low in discharge pressure, a problem arises that if it is disposed near the engine, a part of the fuel is vaporized by engine heat and percolation is likely to occur.

一方、例えば揚水ポンプ設備において、複数台のポンプを直列に設置し多段式として最終段の吐出圧力を高くし、従って高揚程を得るようにすることが従前から知られている。このような方法を燃料ポンプに応用したものとして、特開平７―１６６９９１号公報に記載されているように、エンジンの脈動圧力を利用する第一ポンプの下流に、エンジンのはずみ車の回転により回転する永久磁石とポンプ室内の磁石とを機能的に接続してダイヤフラムを往復運動させる第二ポンプを設置したものが提案されている。 On the other hand, for example, in a pumping pump facility, it has been conventionally known that a plurality of pumps are installed in series to increase the discharge pressure in the final stage as a multistage type, and thus obtain a high head. As an application of such a method to a fuel pump, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-166991, it rotates by the rotation of the flywheel of the engine downstream of the first pump that uses the pulsating pressure of the engine. There has been proposed one in which a permanent pump and a magnet in the pump chamber are functionally connected and a second pump for reciprocating the diaphragm is installed.

前記提案のものは第二ポンプの吐出圧力が高くなってパーコレーション発生を防止することが可能である。しかし、駆動方式が全く異なる二つのポンプを互いに離れた場所に設置して配管で接続しているので、全体の構造が複雑である、製造価格が高額化する、車両の狭いエンジンルーム内への設置に困難な場合がある、ポンプ間の配管形状によっては圧力損失を生じやすい、という問題が派生する。
特開平９―２１７６６２号公報特開平７―１６６９９１号公報 In the above-mentioned proposal, the discharge pressure of the second pump becomes high and percolation can be prevented. However, since two pumps with completely different drive systems are installed at separate locations and connected by piping, the overall structure is complicated, the manufacturing cost is increased, and the vehicle is installed in a narrow engine room. There is a problem that pressure loss is likely to occur depending on the piping shape between the pumps, which may be difficult to install.
JP-A-9-217661 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-166991

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプにおいて、コンパクトで簡易な構成としながら燃料を高圧で吐出してパーコレーションを発生させることなく、従ってエンジンに安定した燃料供給ができるようにすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and in a pulsating diaphragm fuel pump, the fuel is discharged at a high pressure without generating percolation while having a compact and simple configuration, and therefore, the engine is provided with a pulsating diaphragm fuel pump. An object is to enable a stable fuel supply.

そこで、本発明は、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプについて、ポンプ本体のポンプダイヤフラムで覆われてポンプ室を形成するくぼみを有した面に脈圧室を形成するくぼみを有したダイヤフラムカバー体を重ね、ポンプ本体のパルセータダイヤフラムで覆われて吸込室および吐出室を形成するくぼみを有した面に空気室を形成するくぼみを設けたキャップ体を重ね、且つポンプ本体に設けられてポンプ室と吸込室、吐出室とを区画する仕切壁に吸込弁および吐出弁を有してなるポンプユニットを複数個具えたものとして、その複数個を直列に連設し、且つそれらのポンプ本体、ダイヤフラムカバー体およびキャップ体のそれぞれが単一部材により作られて全体が単一品に形成されているものとした。 Accordingly, the present invention relates to a pulsating diaphragm fuel pump, wherein a diaphragm cover body having a depression that forms a pulsation pressure chamber is overlapped on a surface of the pump body that has a depression that is covered with the pump diaphragm and forms a pump chamber, A cap body provided with a recess for forming an air chamber is overlapped on a surface having a recess for forming a suction chamber and a discharge chamber covered with a pulsator diaphragm of the main body, and a pump chamber, a suction chamber and a discharge are provided on the pump body. Assuming that a plurality of pump units each having a suction valve and a discharge valve are provided on a partition wall that divides the chamber, the plurality of pump units are connected in series, and their pump body, diaphragm cover body, and cap body Each is made of a single member, and the whole is formed into a single product.

これによりポンプユニットが直列の多段式になって、一段式のものに比べて燃料の吐出圧力を充分高くすることができるため、燃料にパーコレーションのよりを発生させることなくエンジンに供給することができる。しかも、複数個のポンプユニットが単一品に形成されているのでコンパクトで簡易なものとなり、製造価格が高額化したり車両の狭いエンジンルーム内への設置が困難になったりすることがなく、またポンプユニット各段の間で圧力損失を生じることも殆どない。 As a result, the pump unit becomes a multistage type in series, and the discharge pressure of the fuel can be made sufficiently higher than that of the single stage type, so that the fuel can be supplied to the engine without causing percolation of the fuel. . Moreover, since a plurality of pump units are formed as a single product, it is compact and simple, and there is no increase in manufacturing price or difficulty in installation in a narrow engine room of a vehicle. There is almost no pressure loss between each stage of the unit.

また、各ポンプユニットのポンプダイヤフラムのポンプ室に向けて付勢する戻しばねを設けたものについて、この戻しばねのばね荷重をポンプユニットの後段におけるものが前段のポンプユニットにおけるものよりも強いものに設定すれば、燃料の吐出圧力を確実に段階的に高くし、最後段の吐出圧力をパーコレーション発生の心配が全くないものとすることが容易に可能となる。 In addition, for each pump unit with a return spring that urges toward the pump chamber of the pump diaphragm, the spring load of this return spring is greater in the latter stage than in the previous pump unit. If it is set, it becomes possible to increase the fuel discharge pressure in a stepwise manner and to make the discharge pressure at the last stage without any concern about the occurrence of percolation.

本発明によると、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプについてコンパクト且つ簡易な構成とすることで製造コストを低廉としながら、燃料を高圧状態でパーコレーションを発生させることなく吐出することができ、エンジンへの燃料供給を安定よく行うことができるものである。 According to the present invention, the pulsating diaphragm fuel pump has a compact and simple configuration, so that the manufacturing cost can be reduced, and the fuel can be discharged without generating percolation in a high pressure state. It can be performed stably.

図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１は二基のポンプユニット１Ａ，１Ｂを直列に配置した実施の形態である脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの縦断面図であって、単一の部材からなるポンプ本体２の一方の面に、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂのポンプダイヤフラム８ａ，８ｂと単一の部材からなるダイヤフラムカバー体３とが重ねられており、ポンプ本体２側の二つのくぼみからなる空間およびこれらに向かい合ったダイヤフラムカバー３側の二つのくぼみからなる空間は、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂのポンプ室６ａ，６ｂおよび脈圧室５ａ，５ｂをそれぞれ形成している。脈圧室５ａ，５ｂにはダイヤフラムカバー体３に形成されてエンジンのクランクケースまたは吸気管に接続される脈圧導入路１９がそれぞれ開口している。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pulsating diaphragm fuel pump which is an embodiment in which two pump units 1A and 1B are arranged in series. The pump diaphragms 8a and 8b of the pump units 1A and 1B and the diaphragm cover body 3 made of a single member are overlaid on one surface of the pump body 2 made of one member. A space consisting of two depressions and a space consisting of two depressions on the diaphragm cover 3 side facing each other form pump chambers 6a, 6b and pulse pressure chambers 5a, 5b of the respective pump units 1A, 1B. In the pulse pressure chambers 5a and 5b, pulse pressure introduction passages 19 formed in the diaphragm cover body 3 and connected to an engine crankcase or an intake pipe are opened.

ポンプ本体２のもう一方方の面には各ポンプユニット１Ａ，１Ｂのパルセータダイヤフラム７ａ，７ｂと単一の部材からなるキャップ体４とが重ねられており、ポンプ本体２に設けられてパルセータダイヤフラム７ａ，７ｂで覆われた四つのくぼみは一つのポンプユニット１Ａの吸込室９ａ、吐出室１０ａおよびもう一つのポンプユニット１Ｂの吸込室９ｂ、吐出室１０ｂをそれぞれ形成している。吐出室１０ａと吸込室９ｂとは接続路１８により直列に連結されており、キャップ体４の内側の四つのくぼみはポンプ本体２の吸込室９ａ，９ｂおよび吐出室１０ａ，１０ｂにそれぞれ対応する位置においてパルセータダイヤフラム７ａ，７ｂで区画されて空気室１１ａ，１１ａおよび１１ｂ，１１ｂを形成している。 On the other side of the pump body 2, pulsator diaphragms 7a, 7b of the pump units 1A, 1B and a cap body 4 made of a single member are overlapped, and the pulsator diaphragm 7a is provided on the pump body 2 and is provided. , 7b form a suction chamber 9a and a discharge chamber 10a of one pump unit 1A and a suction chamber 9b and a discharge chamber 10b of another pump unit 1B, respectively. The discharge chamber 10a and the suction chamber 9b are connected in series by the connection path 18, and the four recesses inside the cap body 4 correspond to the suction chambers 9a and 9b and the discharge chambers 10a and 10b of the pump body 2, respectively. Are partitioned by pulsator diaphragms 7a, 7b to form air chambers 11a, 11a and 11b, 11b.

また、ポンプ本体２に背中合わせに形成されているポンプ室６ａ，６ｂと吸込室９ａ，９ｂ、吐出室１０ａ，１０ｂとを区画する仕切壁１２には、吸込弁１３ａ，１３ｂおよび吐出弁１４ａ，１４ｂが設置され、燃料の流れを一定方向に規制している。 Further, the partition wall 12 that partitions the pump chambers 6a, 6b, the suction chambers 9a, 9b, and the discharge chambers 10a, 10b formed back to back on the pump body 2 has suction valves 13a, 13b and discharge valves 14a, 14b. Is installed to regulate the flow of fuel in a certain direction.

前段側のポンプユニット１Ａに配置されたポンプダイヤフラム８ａおよび後段側のポンプユニット１Ｂに配置されたポンプダイヤフラム８ｂとダイヤフラムカバー体３との間には、ポンプダイヤフラム８ａ，８ｂをそれぞれポンプ室６ａ，６ｂの方へ付勢する戻しばね１７ａ，１７ｂがそれぞれ装入されている。これらは後段側のものが前段側のものよりも強いばね荷重に設定されており、前段側の吐出室１０ａの燃料吐出圧力よりも後段側の吐出室１０ｂの燃料吐出圧力のほうが高いものとなる。尚、戻しばね１７ａ，１７ｂはばね荷重を外部から手動で調整できるようにするか、または当初からばね荷重の異なるものを用いる。 Between the pump diaphragm 8a disposed in the pump unit 1A on the front stage side and the pump diaphragm 8b disposed on the pump unit 1B on the rear stage side and the diaphragm cover body 3, the pump diaphragms 8a and 8b are respectively connected to the pump chambers 6a and 6b. Return springs 17a and 17b that are biased toward the end are respectively inserted. These springs are set to have stronger spring loads on the rear stage than on the front stage, and the fuel discharge pressure in the rear discharge chamber 10b is higher than the fuel discharge pressure in the discharge chamber 10a on the front stage. . The return springs 17a and 17b can be manually adjusted from the outside or have different spring loads from the beginning.

上述したように二基のポンプユニット１Ａ，１Ｂが直列に連設されてなる本実施の形態の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプは、それらの構造部品であるポンプ本体２、ダイヤフラムカバー体３、キャップ体４がそれぞれ単一部材で形成され、全体として単一の装置に形成されたコンパクトなものとなっている。このことにより、各ポンプユニットを別体としたものと比べてコンパクトで簡易な構成となるため、製造価格が高額化したり車両の狭いエンジンルーム内への設置が困難になったりすることもなく、またポンプユニット間の圧力損失が生じることもない。 As described above, the pulsating diaphragm fuel pump of the present embodiment in which the two pump units 1A and 1B are connected in series is the pump main body 2, the diaphragm cover body 3, and the cap body 4 which are structural parts thereof. Are each formed of a single member, and are formed into a compact device as a whole. Because of this, it becomes a compact and simple configuration compared to separate pump units, so that the manufacturing price is not expensive and installation in a narrow engine room of the vehicle becomes difficult, Further, no pressure loss occurs between the pump units.

エンジンの運転に伴って図示しないクランクケース内や吸気管内に発生する脈動圧力、一般にはクランクケース内の脈動圧力が脈圧室５ａ，５ｂに同時に導入されてポンプダイヤフラム８ａ，８ｂを同時に往復変位させる。これにより、図示しない燃料タンクの燃料は燃料入口１５から前段側のポンプユニット１Ａの吸込室９ａより吸込弁１３ａを経てポンプ室６ａに流入し、脈圧室５ａの脈圧と戻しばね１７ａとの協働により加圧されて吐出弁１６ａより吐出室１０ａに入り、これより接続路１８を経て後段側のポンプユニット１Ｂの吸込室９ｂに入る。 A pulsation pressure generated in a crankcase or an intake pipe (not shown) with the operation of the engine, generally, a pulsation pressure in the crankcase is simultaneously introduced into the pulsation pressure chambers 5a and 5b to simultaneously reciprocate the pump diaphragms 8a and 8b. . As a result, fuel in a fuel tank (not shown) flows from the fuel inlet 15 into the pump chamber 6a through the suction valve 13a from the suction chamber 9a of the pump unit 1A on the upstream side, and the pulse pressure in the pulse pressure chamber 5a and the return spring 17a The pressure is increased by cooperation and enters the discharge chamber 10a from the discharge valve 16a, and then enters the suction chamber 9b of the pump unit 1B on the rear stage side through the connection path 18.

そして、燃料は吸込弁１３ｂよりポンプ室６ｂに導入され、脈圧室５ｂの脈圧と前段側の戻しばね１７ａよりも強いばね荷重に設定された戻しばね１７ｂとの協働によりポンプ室６ｂでさらに高圧に加圧され、吐出弁１４ｂより吐出室１０ｂに入り、これより燃料出口１６から図示しない気化器に送られてエンジンに供給される。 The fuel is introduced into the pump chamber 6b from the suction valve 13b, and the pump chamber 6b cooperates with the pulse pressure in the pulse pressure chamber 5b and the return spring 17b set to a spring load stronger than the return spring 17a on the preceding stage. Further, the pressure is increased to a high pressure, and the discharge valve 10b enters the discharge chamber 10b. The fuel is then sent from the fuel outlet 16 to a carburetor (not shown) and supplied to the engine.

このように、複数個のポンプユニット１Ａ，１Ｂを単一の装置内において直列且つ隣接状態で複数個連設して配置することで、簡易な構成でも容易に燃料の吐出圧力を高めることができ、従ってパーコレーションの発生を効果的に防止して安定したエンジンの運転を行わせることができるようになる。また、上述したように複数個のポンプユニットを単一品に形成させコンパクトで簡易な構成としたことにより、製造価格が高額化したり車両の狭いエンジンルーム内への設置が困難になったりすることもなく、またポンプユニット間で圧力損失を殆ど生じさせることなく燃料を効率よく輸送することができる。 Thus, by arranging a plurality of pump units 1A and 1B in series and adjacent to each other in a single device, the fuel discharge pressure can be easily increased even with a simple configuration. Therefore, the occurrence of percolation can be effectively prevented and the engine can be operated stably. In addition, as described above, by forming a plurality of pump units into a single product and making it a compact and simple configuration, the manufacturing price may be increased or it may be difficult to install the vehicle in a narrow engine room. In addition, the fuel can be transported efficiently with little pressure loss between the pump units.

本発明の実施の形態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of this invention. 従来例を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ，１Ｂポンプユニット、２ポンプ本体、３ダイヤフラムカバー体、４キャップ体、５ａ，５ｂ脈圧室、６ａ，６ｂポンプ室、７ａ，７ｂパルセータダイヤフラム、８ａ，８ｂ，５２ポンプダイヤフラム、９ａ，９ｂ吸込室、１０ａ，１０ｂ吐出室、１１ａ，１１ｂ空気室、１２仕切壁、１３ａ，１３ｂ吸込弁、１４ａ，１４ｂ吐出弁、１６燃料出口、１７ａ，１７ｂ戻しばね、１８接続路、１９脈圧導入路
1A, 1B Pump unit, 2 Pump body, 3 Diaphragm cover body, 4 Cap body, 5a, 5b Pulse pressure chamber, 6a, 6b Pump chamber, 7a, 7b Pulsator diaphragm, 8a, 8b, 52 Pump diaphragm, 9a, 9b Suction Chamber, 10a, 10b discharge chamber, 11a, 11b air chamber, 12 partition wall, 13a, 13b suction valve, 14a, 14b discharge valve, 16 fuel outlet, 17a, 17b return spring, 18 connection path, 19 pulse pressure introduction path

Claims

ポンプ本体のポンプダイヤフラムで覆われてポンプ室を形成するくぼみを有した面に脈圧室を形成するくぼみを有したダイヤフラムカバー体が重ねられ、前記ポンプ本体のパルセータダイヤフラムで覆われて吸込室および吐出室を形成するくぼみを有した面に空気室を形成するくぼみを有したキャップ体が重ねられ、且つ前記ポンプ本体に設けられて前記ポンプ室と吸込室、吐出室とを区画した仕切壁に吸込弁および吐出弁を有してなるポンプユニットの複数個を具え、
前記複数個のポンプユニットは直列に配置され、且つそれらの前記ポンプ本体、ダイヤフラムカバー体およびキャップ体のそれぞれが単一部材により作られて全体が単一品に形成されている、
ことを特徴とする脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ。 A diaphragm cover body having a depression forming a pulse pressure chamber is overlapped on a surface having a depression forming a pump chamber covered with a pump diaphragm of the pump body, and a suction chamber covered with a pulsator diaphragm of the pump body. A cap body having a recess for forming an air chamber is superimposed on a surface having a recess for forming a discharge chamber, and a partition wall provided in the pump body to partition the pump chamber, the suction chamber, and the discharge chamber. Including a plurality of pump units each having a suction valve and a discharge valve;
The plurality of pump units are arranged in series, and each of the pump main body, the diaphragm cover body, and the cap body is made of a single member, and the whole is formed into a single product.
A pulsating diaphragm fuel pump characterized by that.

前記ポンプユニットの前記ポンプダイヤフラムに前記ポンプ室へ向けて付勢する戻しばねを有し、前記戻しばねは前記ポンプユニットの後段におけるものが前段におけるものよりも強いばね荷重に設定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ。
The pump diaphragm of the pump unit has a return spring that urges toward the pump chamber, and the return spring is set to have a stronger spring load in the rear stage of the pump unit than in the front stage.
The pulsating diaphragm fuel pump according to claim 1.