JP2007239684A - Fuel supply pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のコモンレールシステムに用いられる燃料供給用ポンプに関する。特に、ポンプ本体部とフランジ部とを連通する燃料の流路を備えた燃料供給用ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel supply pump used in a common rail system of an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a fuel supply pump having a fuel flow path that communicates between a pump body and a flange.
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関において、高圧の燃料を効率良く噴射したり、排気ガスの清浄化を図ったりするために、蓄圧器(コモンレール)を用いた蓄圧式燃料噴射システム(コモンレールシステム)が各種提案されている。
このようなコモンレールシステムに用いられる燃料供給用ポンプとして、ポンプ本体部と、フィードポンプと、調量弁とを備えた燃料供給用ポンプがある。かかる燃料供給用ポンプは、燃料タンク内の燃料(軽油)をフィードポンプによって圧送するとともに、圧送された燃料は、供給量の調整を行う調量弁を経由して、ポンプ本体部の燃料加圧室に供給されるように構成されている。また、かかる構成の燃料供給用ポンプに用いられるフィードポンプは、例えば、ギヤポンプ構造からなり、ポンプ本体部を駆動させるカムシャフトの端部に取付けられ、ギヤの駆動に伴って燃料タンク内の燃料を吸い上げるように構成されている。
Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine, an accumulator fuel injection system (common rail system) using an accumulator (common rail) is used to efficiently inject high-pressure fuel and purify exhaust gas. Various proposals have been made.
As a fuel supply pump used in such a common rail system, there is a fuel supply pump including a pump main body, a feed pump, and a metering valve. Such a fuel supply pump pumps fuel (light oil) in a fuel tank by a feed pump, and the pumped fuel pressurizes the fuel in the pump body through a metering valve that adjusts the supply amount. It is comprised so that it may be supplied to a chamber. The feed pump used in the fuel supply pump having such a structure has, for example, a gear pump structure, is attached to the end of the camshaft that drives the pump main body, and the fuel in the fuel tank is supplied as the gear is driven. It is configured to suck up.
また、かかる燃料供給用ポンプはフランジ部を備えており、上述したポンプ本体部等をフランジ部に固定するとともに、当該フランジ部を内燃機関に取り付けることにより、燃料供給用ポンプが内燃機関に固定されている。そして、ポンプ本体部に対して横方向に燃料吸入ポートを形成するとともに、フランジ部側にも燃料通路を形成し、フィードポンプで汲み上げた低圧燃料を、フランジ部に設けられた燃料通路を介してポンプ本体部の複数の燃料加圧室内に供給している。
このように構成された燃料供給用ポンプにおいて、図11に示すように、フランジ部300とポンプ本体部310との間における、フランジ部300側の燃料通路301とポンプ本体部310側の吸入路311とを連通する部分305からの燃料漏れを防止するために、当該連通部分にOリング320が配置されている(特許文献1参照)。
In the fuel supply pump configured as described above, as shown in FIG. 11, the
しかしながら、特許文献1に開示された燃料供給用ポンプは、製造段階で組み立てる際に、複数個所の連通部分にそれぞれOリングを配置して組み付ける必要があるために、作業に手間がかかったり、一部の連通部分のOリングの位置ずれを生じたり、さらには、一部のOリングを配置し忘れたりするおそれがあった。Oリングの位置ずれを生じたり、Oリングを配置し忘れたりした場合には、当該部分から燃料が漏れてしまい、燃料供給用ポンプの信頼性の低下につながる。 However, when assembling the fuel supply pump disclosed in Patent Document 1 at the manufacturing stage, it is necessary to dispose and assemble O-rings at a plurality of communicating portions. There is a risk that the position of the O-ring at the communication part of the part may be displaced, or that some of the O-rings may be forgotten. If the O-ring is misaligned or if the O-ring is forgotten, the fuel leaks from that portion, leading to a decrease in the reliability of the fuel supply pump.
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、燃料供給用ポンプにおいて、ポンプ本体部とフランジ部との間に、複数の連通部分のシール部を有するガスケットを配置することにより、このような問題を防止できることを見出した。
すなわち、本発明は、製造段階での組付作業を効率的に実施できるとともに、ポンプ本体部の吸入路とフランジ部の燃料通路とが連通する複数の連通部分のシール部の位置精度の向上を図り、燃料漏れに対する信頼性の高い燃料供給用ポンプを提供することを目的とする。
Thus, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that in a fuel supply pump, by arranging a gasket having a plurality of communicating portions between the pump main body portion and the flange portion, I found that the problem can be prevented.
That is, according to the present invention, the assembly operation at the manufacturing stage can be efficiently performed, and the positional accuracy of the seal portions of a plurality of communication portions where the suction passage of the pump main body portion and the fuel passage of the flange portion communicate with each other can be improved. An object of the present invention is to provide a highly reliable fuel supply pump against fuel leakage.
本発明によれば、複数の燃料加圧室を含むポンプ本体部と、ポンプ本体部を保持するとともに当該ポンプ本体部を内燃機関に固定するためのフランジ部と、を含む燃料供給用ポンプであって、ポンプ本体部は、一端がフランジ部の対向面側に望み、複数の燃料加圧室のそれぞれに対して低圧燃料を供給するための複数の吸入路を備え、フランジ部は、複数の吸入路のそれぞれに連通する複数の燃料通路を備え、ポンプ本体部とフランジ部との間に、吸入路と燃料通路との連通部からの燃料漏れを防止するための複数のシール部を有するガスケットを備えることを特徴とする燃料供給用ポンプが提供され、上述した問題を解決することができる。 According to the present invention, there is provided a fuel supply pump including a pump main body portion including a plurality of fuel pressurizing chambers, and a flange portion for holding the pump main body portion and fixing the pump main body portion to the internal combustion engine. The pump body has a plurality of suction passages for supplying low pressure fuel to each of the plurality of fuel pressurizing chambers, one end of which is desired on the opposite surface side of the flange portion, and the flange portion includes a plurality of suction passages. A gasket having a plurality of fuel passages communicating with each of the passages, and having a plurality of seal portions for preventing fuel leakage from the communication portion between the suction passage and the fuel passage between the pump main body portion and the flange portion. Provided is a fuel supply pump characterized by comprising the above-described problems.
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ガスケットは、金属からなる基材上に弾性材料を積層した積層構造からなることが好ましい。 In configuring the fuel supply pump of the present invention, the gasket preferably has a laminated structure in which an elastic material is laminated on a base material made of metal.
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ガスケットの最表面に非粘着材層を備えることがこのましい。 In configuring the fuel supply pump of the present invention, it is preferable to provide a non-adhesive material layer on the outermost surface of the gasket.
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ポンプ本体部及びフランジ部は、吸入路及び燃料通路以外に、互いに連通する燃料通路を備え、ガスケットは、当該燃料通路の連通部からの燃料漏れを防止するためのシール部をさらに有することが好ましい。 In configuring the fuel supply pump of the present invention, the pump body and the flange include a fuel passage communicating with each other in addition to the suction passage and the fuel passage, and the gasket is a fuel from the communication portion of the fuel passage. It is preferable to further have a seal portion for preventing leakage.
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ガスケットの形状は、ポンプ本体部とフランジ部とが互いに対向する領域の形状と実質的に一致することが好ましい。 In configuring the fuel supply pump of the present invention, it is preferable that the shape of the gasket substantially coincides with the shape of the region where the pump body and the flange face each other.
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、ガスケットは、ポンプ本体部又はフランジ部に設けられた孔部又は溝部に係止されてガスケットの位置合わせをするためのつめ部を有することが好ましい。 Further, in configuring the fuel supply pump of the present invention, the gasket may have a pawl portion that is locked to a hole portion or a groove portion provided in the pump main body portion or the flange portion to align the gasket. preferable.
また、本発明の燃料供給用ポンプを構成するにあたり、フランジ部の燃料通路は、フランジ部におけるポンプ本体部との対向面側に設けられた溝形状の燃料通路であることが好ましい。 Further, in configuring the fuel supply pump of the present invention, the fuel passage of the flange portion is preferably a groove-shaped fuel passage provided on the surface of the flange portion facing the pump main body portion.
本発明の燃料供給用ポンプによれば、ポンプ本体部とフランジ部との間における、ポンプ本体部の吸入路とフランジ部の燃料通路とのシール部材として所定のガスケットを用いることにより、シール部が複数ある場合であっても、複数の連通部に対するシール部の位置決めを同時に行うことができ、シール性の向上を図るとともに、組付作業を効率化することができる。また、個々のOリングを用いる場合と比較して、シール部材の配置忘れ、脱落、ずれ等を防止することができる。したがって、燃料漏れに対する信頼性に優れた燃料供給用ポンプを効率的に提供することができる。 According to the fuel supply pump of the present invention, by using a predetermined gasket as a seal member between the suction passage of the pump body and the fuel passage of the flange between the pump body and the flange, the seal is Even when there are a plurality of parts, the seal part can be positioned with respect to the plurality of communication parts at the same time, so that the sealing performance can be improved and the assembly work can be made more efficient. Further, compared to the case where individual O-rings are used, it is possible to prevent the seal member from being forgotten, dropped off, or displaced. Therefore, it is possible to efficiently provide a fuel supply pump having excellent reliability against fuel leakage.
また、ガスケットが所定の積層構造からなることにより、吸入路と燃料通路との連通部のシール性を向上させることができるため、燃料漏れに対する信頼性を向上させることができる。 Further, since the gasket has a predetermined laminated structure, the sealing performance of the communication portion between the suction passage and the fuel passage can be improved, so that the reliability against fuel leakage can be improved.
また、ガスケットの表面が非粘着材層で被覆されていることにより、ガスケットが、フランジ部やポンプ本体部のハウジングに貼りつくことがなくなり、ポンプ作動時の振動等による磨耗損傷を防ぐことができる。 In addition, since the gasket surface is covered with a non-adhesive material layer, the gasket does not stick to the housing of the flange part or the pump body part, and wear damage due to vibration during pump operation can be prevented. .
また、ガスケットがさらに別のシール部を有することにより、一つのシール部材を用いて、複数のシール部材を同時に配置できるため、すべての燃料通路のシール部の位置精度を向上させることができるとともに、組付作業をより効率化することができる。 In addition, since the gasket further has another seal portion, a plurality of seal members can be simultaneously arranged using one seal member, so that the position accuracy of the seal portions of all the fuel passages can be improved, Assembly work can be made more efficient.
また、ガスケットの形状を所定形状とすることにより、ポンプ本体部とフランジ部との間において、ガスケットが存在しない領域を少なくして、ポンプ本体部とフランジ部とががたつくことを抑えることができる。 Moreover, by setting the shape of the gasket to a predetermined shape, it is possible to reduce a region where no gasket exists between the pump main body portion and the flange portion, and to prevent the pump main body portion and the flange portion from rattling.
また、ガスケットが位置合わせ用のつめ部を有することにより、ガスケットの位置あわせが容易になり、燃料供給用ポンプの燃料漏れに対する信頼性を向上させることができるとともに、組付効率を向上させることができる。 In addition, since the gasket has an alignment pawl, the gasket can be easily aligned, the reliability of the fuel supply pump against fuel leakage can be improved, and the assembly efficiency can be improved. it can.
また、フランジ部の燃料通路を溝形状とすることにより、燃料通路を型成形することが可能になり、ドリル加工により形成する場合と比較して、製造効率を向上させることができる。また、ドリル加工により形成した場合のように、ボール圧入による蓋をする必要がなくなり、燃料漏れのおそれを少なくすることができる。 Further, by making the fuel passage of the flange portion into a groove shape, the fuel passage can be molded, and the manufacturing efficiency can be improved as compared with the case where it is formed by drilling. Moreover, unlike the case where it is formed by drilling, it is not necessary to cover the ball by press-fitting, and the risk of fuel leakage can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の燃料供給用ポンプに関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、各図中、同一の符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the fuel supply pump of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, this embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure has shown the same member, and abbreviate | omits description suitably.
本発明の実施の形態は、複数の燃料加圧室を含むポンプ本体部と、ポンプ本体部を保持するとともに当該ポンプ本体部を内燃機関に固定するためのフランジ部と、を含む燃料供給用ポンプである。
かかる燃料供給用ポンプにおいて、ポンプ本体部は、一端がフランジ部の対向面側に望み、複数の燃料加圧室のそれぞれに対して低圧燃料を供給するための複数の吸入路を備え、フランジ部は、複数の吸入路のそれぞれに連通する複数の燃料通路を備え、ポンプ本体部とフランジ部との間に、吸入路と燃料通路との連通部からの燃料漏れを防止するための複数のシール部を有するガスケットを備えることを特徴とする。
以下、本実施形態の燃料供給用ポンプについて、それぞれの部材ごとに分けて具体的に説明する。
An embodiment of the present invention is a fuel supply pump including a pump main body portion including a plurality of fuel pressurizing chambers, and a flange portion for holding the pump main body portion and fixing the pump main body portion to the internal combustion engine. It is.
In such a fuel supply pump, the pump body has a plurality of suction passages for supplying low pressure fuel to each of the plurality of fuel pressurizing chambers, one end of which is desired on the opposite surface side of the flange portion. Includes a plurality of fuel passages communicating with each of the plurality of suction passages, and a plurality of seals for preventing fuel leakage from the communication portion between the suction passages and the fuel passages between the pump main body portion and the flange portion. A gasket having a portion is provided.
Hereinafter, the fuel supply pump of the present embodiment will be specifically described separately for each member.
1.燃料供給用ポンプの基本的構成
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態の燃料供給用ポンプ10の構成例について説明する。ここで、図1は、燃料供給用ポンプ10の一部を切り欠いて示す斜視図であり、図2(a)は、図1の燃料供給用ポンプ10をカムシャフト31の軸方向に沿って一部切り欠いた断面図であり、図2(b)は、図2(a)中のAA断面を矢印方向に見た断面図である。
この図1及び図2に示すように、燃料供給用ポンプ10は、基本的に、ポンプ本体部20と、調量弁17と、フィードポンプ13と、フランジ部11とを含む構成とされている。
なお、この燃料供給用ポンプ10の例では、三つの燃料加圧室25内で、三本のプランジャ23を用いて燃料を加圧するように構成されているが、この数は特に制限されるものではなく、二組としたりあるいは四組以上としたりすることもできる。
1. Basic Configuration of Fuel Supply Pump First, a configuration example of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The example of the
2.フィードポンプ
フィードポンプ13は、燃料タンク(図示せず)内の燃料を調量弁17に対して移送するための部位である。このフィードポンプ13は、例えば、カムシャフト31の端部に取付けられた駆動ギヤ33と、駆動ギヤ33と連結された従動ギヤ35とを含むギヤポンプ構造からなり、内燃機関の回転駆動によって、ドライブシャフトと直結又は適当なギヤ比を介して駆動されている。このフィードポンプ13を駆動することにより、燃料が、負圧を利用して燃料タンクから吸い込まれ、調量弁17に対して移送される。
また、フィードポンプ13と、燃料タンク(図示せず)との間には、プレフィルタ(図示せず)が介在している。これによって、燃料タンク内の燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が燃料供給用ポンプ10内に流れ込まないように、一次的に捕集することができる。
2. Feed Pump The
A prefilter (not shown) is interposed between the
3.調量弁
調量弁17は、フィードポンプ13から移送されてくる燃料をポンプ本体部20の燃料加圧室25内に移送する際に、その移送量を調整するための部位である。この調量弁17は、例えば、比例制御弁を用いた構成とすることができる。このような調量弁17によって、内燃機関が要求する燃料圧力となるように燃料量を調整し、ポンプ本体部20の燃料加圧室25に送り込むことができる。
3. Metering Valve The
4.オーバーフローバルブ
また、燃料供給用ポンプ10は、フィードポンプ13と調量弁17とをつなぐ燃料通路の途中から分岐して、調量弁17と並列的に配置されたオーバーフローバルブ(図示せず)を備えることが好ましい。この理由は、調量弁17に移送される燃料の圧力が規定値を超えたり、あるいは、調量弁17に移送される燃料流量が規定量を超えたりする場合に、オーバーフローバルブを介して燃料タンクに還流させることができるためである。
また、オーバーフローバルブ側に流れてきた燃料を、後述するポンプ本体部20のカム室21b内に移送し、潤滑油として使用することも好ましい。この理由は、カム室21b内の潤滑油として別途オイル等を供給することなく、燃料を有効活用できるとともに、燃料供給用ポンプ全体の大型化や構成の複雑化を防ぐことができるためである。
このようなオーバーフローバルブとしては、例えば、燃料の圧力が所定値以下である場合には閉じられ、燃料の圧力が所定値を超える場合には開放される、逆止弁構造の弁を使用することができる。
4). Overflow valve The
Moreover, it is also preferable to transfer the fuel that has flowed to the overflow valve side into a
As such an overflow valve, for example, a valve having a check valve structure that is closed when the fuel pressure is lower than a predetermined value and opened when the fuel pressure exceeds a predetermined value is used. Can do.
5.ポンプ本体部
ポンプ本体部20は、調量弁17を介して移送されてくる燃料の圧力を高圧化して、コモンレール等に供給するための部位である。このポンプ本体部20は、例えば、ポンプハウジング21と、インレットバルブ22と、プランジャ23と、スプリング24と、タペット27と、アウトレットバルブ28と、カム29とを備えた構成とすることができる。
このポンプ本体部20において、フィードポンプ13から、インレットバルブ22を介して圧送されてきた燃料が、ポンプハウジング21内に形成された燃料加圧室25内で、カムシャフト31の回転に伴うカム29の上下動に対応してプランジャ23が往復運動することにより加圧された後、アウトレットバルブ28を介してコモンレール等に供給される。
5).
In the pump
ポンプハウジング21は、ポンプ本体部20において、プランジャ23、タペット27、カム29等を収容する筐体である。このポンプハウジング21は、例えば、シャフト挿通孔21aと、カム室21bと、カム室21bを中心に放射状に開口する円柱空間21c〜21eを備えた構成とすることができる。また、それぞれの円柱空間21c〜21eにおける放射状外側位置にはインレットバルブ22が配置されており、ポンプハウジング21には、調量弁17を介して移送される燃料を、それぞれのインレットバルブ22に導くための複数の吸入路32を有している。
また、ポンプハウジング21の円柱空間21c〜21eは、プランジャ23によって大量の燃料を高圧化するための燃料加圧室25の一部を構成する要素となる。
なお、円柱空間の数をはじめとするポンプハウジングの形態は、燃料供給用ポンプの種類に対応させて適宜変更することができる。
The
Further, the
The form of the pump housing including the number of cylindrical spaces can be changed as appropriate in accordance with the type of fuel supply pump.
また、プランジャ23は、プランジャバレル21内の燃料加圧室25における燃料を高圧化するための部位である。かかるプランジャ23は、ポンプハウジング21の円柱空間21c〜21eにおいて、スプリング24の付勢力とカム29による押上力とによって往復動自在に配置されている。
また、プランジャ23の端部には、スプリング24の一端を受け、スプリング24の付勢力によってプランジャ23をカム29側へ引き下げるスプリングシート(図示せず)を係止させることもできる。
なお、本実施形態の燃料供給用ポンプは、ポンプを高速回転させることによりカム及びプランジャを高速駆動させて、大量の燃料を高圧に加圧処理するポンプとして使用することが適している。
The
A spring seat (not shown) that receives one end of the
The fuel supply pump of this embodiment is suitable for use as a pump that pressurizes a large amount of fuel to a high pressure by driving the cam and plunger at a high speed by rotating the pump at a high speed.
また、燃料加圧室25は、ポンプハウジング21の内部において、円柱空間21c〜21eとプランジャ23とインレットバルブ22とによって形成される小部屋である。この燃料加圧室25において、インレットバルブ22を介して定量的に流入する大量の燃料を、プランジャ23を高速駆動させることによって圧縮して加圧することができる。また、プランジャ23による加圧が終了した後、加圧された燃料は、アウトレットバルブ28を介して、コモンレール等に供給される。
The
また、カム29は、カムシャフト31の回転運動を、タペット27を介して、プランジャ23の往復運動に変えるための部位である。このカム29は、カム室21b内に収容保持され、回転軸からずれた位置に重心をもつ外周を有する偏芯カムシャフト31を回転させることによりタペット27との接触面においてタペット27を押圧する、ポリゴンリング29Aを用いて構成することができる。例えば、燃料加圧室が三つの場合にはポリゴンリングは全体として三角形状をなし、燃料加圧室が二つの場合にはポリゴンリングは全体として矩形状をなす構成とすることができる。
なお、カムの構成は、上述の偏芯ドライブシャフト及びポリゴンリングを用いた構成に限られず、三つのカム山を有する三角形状のカムや、二つのカム山を有する楕円形状のカムをカムシャフトに固定した構成とすることもできる。
The
The configuration of the cam is not limited to the configuration using the eccentric drive shaft and polygon ring described above, and a triangular cam having three cam peaks or an elliptical cam having two cam peaks is used as the cam shaft. A fixed configuration may also be used.
また、タペット27は、プランジャ23とカム29との間に介在し、カムシャフト31の回転に伴うカム29の上下動に対応して、プランジャ23を往復動させる部材である。また、このタペット27は、ポンプハウジング21の円柱空間21c〜21eの内部で摺動し、プランジャ23とポンプハウジング21の円柱空間21c〜21eとの芯出しをする機能を持つ。
タペット27の構成についても特に制限されるものではなく、例えば、タペットローラを含む構成のタペット構造体とすることもできる。
The
The configuration of the
また、インレットバルブ22は、円柱空間21c〜21eにおける、カム室21bとは反対側に配置され、吸入路32を介して移送される低圧燃料を燃料加圧室25内に送り込むための部位である。このインレットバルブ22は、例えば、つば部を備えたプレート37を有し、プランジャ23が下降している(スプリング24によって押し下げられている)状態で開放され、低圧燃料を燃料加圧室25内に供給するとともに、プランジャ23が上昇し、燃料加圧室25内の圧力が所定値を超える場合には閉じられる一方向弁である。
In addition, the
また、燃料加圧室25の側方には、圧送路34を介して接続されたアウトレットバルブ28が配置されている。アウトレットバルブ28は、燃料加圧室25内の圧力が所定値を超える場合に開放され、高圧燃料をコモンレール等に移送するための部位である。このアウトレットバルブ28は、弁体39がスプリング41によって常時閉弁方向に付勢されており、プランジャ23がカム29によって押し上げられ、インレットバルブ22のプレート37が閉じ、燃料加圧室25内が高圧になった場合に燃料の圧力によって開弁し、燃料を通過させることができる。
Further, an
6.フランジ部
フランジ部11は、ポンプ本体部20を保持するとともに、当該ポンプ本体部20を内燃機関(図示せず)に固定するための部位である。すなわち、フランジ部11にポンプ本体部20が係止された状態で、当該フランジ部11が内燃機関に固定される。
ここで、図3に、図1及び図2の燃料供給用ポンプ10に使用されるフランジ部11を示す。図3(a)に示すように、フランジ部11は、第1インレット部43から流入した燃料を第1アウトレット部44へと導く第1燃料通路42と、第2インレット部48から流入した燃料を調量弁(図示せず)が挿入固定される孔部49へと導く第2燃料通路46とを有している。また、フランジ部11は、円形状燃料通路71と、当該円形状燃料通路71から放射状に延設された複数の放射状燃料通路72a〜72cとを備えるとともに、これらの円形状燃料通路71及び複数の放射状燃料通路72a〜72cに対して、調量弁によって流量が調整された燃料を送るための第3燃料通路73を備えている。
6). Flange part The
Here, FIG. 3 shows a
このようなフランジ部11では、フィードポンプによって吸い込まれる燃料タンク内の燃料が第1インレット部43からフランジ部11内へ流入し、第1燃料通路42を介して第1アウトレット部44からフィードポンプ13に移送される。また、フィードポンプ13によって汲み上げられ圧送された燃料は、第2インレット部48から再びフランジ部11内に流入し、第2燃料通路46を介して孔部49に挿入固定された調量弁(図示せず)に移送される。
In such a
また、調量弁(図示せず)に移送された燃料は流量を調整された上で、第3燃料通路73を介して、円形状燃料通路71に流れ込む。そして、円形状燃料通路71から放射状に延設された複数の放射状燃料通路72a〜72cを介して、ポンプ本体部のポンプハウジングに形成された複数の吸入路に移送される。
このように燃料通路を備えたフランジ部11とすることにより、別途燃料通路を備える必要がないため、部品点数を少なくしたり、燃料ホースの脱離による燃料漏れを防いだりすることができる。
The fuel transferred to the metering valve (not shown) is adjusted in flow rate and then flows into the
By using the
ここで、ポンプハウジングの複数の吸入路に連通する放射状燃料通路72a〜72c及び円形状燃料通路71を、図3(b)に示すように、溝形状とすることが好ましい。フランジ部11の表面に形成された溝形状の燃料通路であれば、型成形によって効率的に形成することができるとともに、フランジ部11の内部に形成する他の燃料通路の配置設計の制約を少なくすることができ、フランジ部を薄型化することができる。また、このような燃料通路であれば、ドリル加工によって形成する場合と比較して、燃料漏れのおそれを少なくすることができる。
Here, it is preferable that the
すなわち、従来、フランジ部に燃料通路を設ける場合には、ドリル加工によってフランジ部の内部に複数の通過孔を形成するとともに、燃料を通過させる必要がない、その一端あるいは両端にボール部材を圧入することによってシールを行い、燃料通路全体が形成されている。そのため、ドリル加工を行う回数が多いほど、製造プロセスが増大することになる。また、通過孔を埋設するボール部材を必要な数だけ用意し、圧入しなければならないことから、部品点数が多くなるとともに、作業工程が多くなる。また、ボールを圧入した部分については、寸法精度が低い場合には燃料漏れを生じてしまうおそれもある。さらに、平面的に見て重なり合う燃料通路に関しては、互いに交差することが無いように配置位置を考慮して設計を行う必要があるため、フランジ部に所定の厚さを確保する必要がある。 That is, conventionally, when a fuel passage is provided in the flange portion, a plurality of through holes are formed in the flange portion by drilling, and the ball member is press-fitted into one or both ends thereof without the need to allow fuel to pass therethrough. Thus, the entire fuel passage is formed. Therefore, as the number of drilling operations increases, the manufacturing process increases. Further, since a necessary number of ball members for embedding the through holes must be prepared and press-fitted, the number of parts increases and the number of work steps increases. Further, if the dimensional accuracy is low at the portion where the ball is press-fitted, there is a risk of fuel leakage. Furthermore, the fuel passages that overlap in plan view need to be designed in consideration of the arrangement position so that they do not cross each other, and therefore it is necessary to ensure a predetermined thickness in the flange portion.
一方、放射状に伸びる放射状燃料通路等を溝形状に形成したフランジ部であれば、型の形状に応じて、所望の長さ又は平面形状の燃料通路を容易に形成することができる。したがって、ボール等を用いる必要がなくなり、ボール圧入数を減らすことができるとともに、燃料漏れのおそれも少なくなる。また、放射状燃料通路をフランジ部の表面に形成することができるために、他の燃料通路のうち、溝形状とした燃料通路と平面的に重なる燃料通路の配置設計の制約も少なくなり、フランジ部の薄型化を図ることができる。 On the other hand, if it is a flange part which formed the radial fuel path etc. which extend radially in the shape of a groove, the fuel path of desired length or plane shape can be easily formed according to the shape of a type. Therefore, it is not necessary to use balls or the like, the number of ball press-fits can be reduced, and the risk of fuel leakage is reduced. In addition, since the radial fuel passage can be formed on the surface of the flange portion, among the other fuel passages, there is less restriction on the layout design of the fuel passage that overlaps the groove-shaped fuel passage, and the flange portion Can be made thinner.
なお、溝形状とする燃料通路は、上述したような円形状燃料通路や放射状の燃料通路に限られるものではなく、互いにつながらないように形成するのであれば、第1〜第3燃料通路のいずれかを溝形状とすることもできる。
ただし、円形状燃料通路はドリル加工によって形成することが困難であるとともに、当該円形状燃料通路に接続され、ドリル加工を施す回数を最大数減らすことができることから、円形状燃料通路及び放射状燃料通路を溝形状とすることが好ましい。
The groove-shaped fuel passage is not limited to the circular fuel passage and the radial fuel passage as described above, and any one of the first to third fuel passages may be used as long as it is formed so as not to be connected to each other. Can also be groove-shaped.
However, it is difficult to form the circular fuel passage by drilling, and the circular fuel passage and the radial fuel passage are connected to the circular fuel passage and the number of drilling operations can be reduced to the maximum. Is preferably a groove shape.
7.ガスケット
また、本実施形態の燃料供給用ポンプにおいては、図2(a)に示すように、ポンプ本体部20とフランジ部11との間に、ポンプハウジング21に形成された吸入路32とフランジ部11に形成された放射状燃料通路72との連通部90からの燃料漏れを防止するための複数のシール部を有するガスケット80を備えることを特徴とする。このようなガスケット80を用いてシールを行うことにより、複数の連通部に対して容易にシール部を配置することができるとともに、一回の位置合わせ作業によってすべての連通部分に対するシール部を配置することができ、シール部材の配置作業を効率的に行うことができる。また、個々のシール部材を備える構成ではないため、シール部の配置忘れやずれ、脱落等が生じにくくなり、燃料漏れに対する信頼性を向上させることができる。
7). Gasket Further, in the fuel supply pump of the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the
このようなガスケットの一例として、図3(a)に示すフランジ部11を備えた燃料供給用ポンプに用いられるガスケットを図4〜図5に示す。図4(a)は、ガスケット80をポンプ本体部側に対向する面から見た平面図であり、図4(b)は、図4(a)のXX断面を矢印方向に見た断面図であり、図4(c)は、図4(a)のYY断面を矢印方向に見た断面図である。また、図5は、ガスケット80の積層構造を示す拡大断面図である。
このガスケット80は、図5に示すように、ステンレスや鉄等からなる金属プレート81の表面に、樹脂等の弾性材料層83がコーティングされた積層構造を有している。使用可能な弾性材料としては、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)やフッ素ゴム(FPM)が挙げられる。これらの樹脂材料を使用することにより、ガスケットの厚さをできる限り薄くすることができるとともに、比較的長時間の使用に耐えられ、シール性を確保することができる。
As an example of such a gasket, FIGS. 4 to 5 show a gasket used for a fuel supply pump having the
As shown in FIG. 5, the
このような積層構造のガスケット80の場合、金属プレート81の厚さを、例えば、0.1〜0.3mmの範囲内の値とすることが好ましい。このような厚さの金属プレートであれば、所定の剛性を確保できる一方、過度に厚くなることを防ぐことができる。また、コーティングする弾性材料層83の厚さを、例えば、0.02〜0.03mmの範囲内の値とすることが好ましい。このような厚さでコーティングすることにより、コーティング層の耐久性を向上させることができる一方、過度に厚くなることを防ぐことができる。
In the case of the
また、ガスケットは、図5に示すように、最表面全体を非粘着材性の材料からなる非粘着材層85で被覆されていることが好ましい。かかる非粘着材層85を設けることにより、ガスケットがフランジ部やポンプ本体部のハウジングに貼りつくことを防ぐことができ、ポンプ作動時の振動等によって、弾性材料層83が磨耗したり、剥がれたりすることを防止することができる。
ガスケットの最表面に非粘着材層を形成する方法としては、例えば、弾性材料層が形成されたガスケットの表面をコーティングしたり、弾性材料層が形成されたガスケットを非粘着材料中に浸漬したりする方法が挙げられる。
Further, as shown in FIG. 5, the gasket is preferably covered with a
Examples of the method for forming the non-adhesive material layer on the outermost surface of the gasket include coating the surface of the gasket on which the elastic material layer is formed, and immersing the gasket on which the elastic material layer is formed in the non-adhesive material. The method of doing is mentioned.
ここで、図4(a)に示すガスケット80は、中心に開口部80aを有する全体として三角形状のガスケット80であり、第1のシール部87、及び第2のシール部89を有している。第1のシール部87は、図3(a)に示すフランジ部11において放射状に延設された三本の放射状燃料通路72a〜72cと、この放射状燃料通路72a〜72cに連通するポンプ本体部20側の吸入路32との連通部分からの燃料漏れを防止するためのシール部であり、全体として三角形状に形成されている。また、第2のシール部89は、図3(a)に示すフランジ部11の第2インレット48と、この第2インレット48に連通するポンプ本体部側の燃料通路(図示せず)との連通部分からの燃料漏れを防止するためのシール部である。
Here, the
それぞれのシール部において、図4(b)に示すように、シール領域を囲むように段差部80Aが設けられている。したがって、図6に示すように、ポンプ本体部20のハウジング21とフランジ部11とによって狭持されることによって段差部80Aの一部がハウジング21及びフランジ部11に押圧され当接することにより、シール性が確保されている。
この段差部80Aの高低差hに関し、ハウジング及びフランジ部によって狭持された際に、過度に大きな隙間を形成しないで連通部のシール性を確保すべく、ガスケットの厚さ分程度の高低差とすることが好ましい。
In each seal portion, as shown in FIG. 4B, a
With respect to the height difference h of the stepped
また、ガスケットは、図4(c)に示すように、フランジ部の孔部又は溝部に係止されるつめ部91を備えることが好ましい。かかるつめ部91を備えることにより、ポンプを組み立てる際に、ガスケットの位置合わせを容易に行うことができる。
ここで、図7(a)に、フランジ部11にガスケット80が位置決め配置された状態の斜視図を示し、図7(b)に、図7(a)中のYY断面を矢印方向に見た断面図を、図7(c)に、図7(a)中のZZ断面を矢印方向に見た断面図をそれぞれ示す。
この図7(a)〜(c)に示すように、当該つめ部91を、フランジ部11の孔部52又は溝部71等に挿入することにより、すべてのシール部87、89が位置合わせされるため、作業効率を著しく向上させることができる。
Moreover, it is preferable that a gasket is provided with the nail | claw
Here, FIG. 7A shows a perspective view of a state in which the
As shown in FIGS. 7A to 7C, all the
また、かかるつめ部を複数個所に設けることが好ましい。このように、位置合わせ用のつめ部を複数個所に設けることにより、ガスケットの配置位置を一義的に決定することができるために、シール部の配置精度をより高めることができる。
例えば、図4に示すガスケット80は、図7(a)〜(c)に示すように、フランジ部11に設けられた、内燃機関に対する固定用ネジの挿入孔52に係止される第1のつめ部91と、溝形状に形成された円形状燃料通路71及び放射状燃料通路72a〜72cの縁に係止される第2〜第4のつめ部92〜94とを有している。したがって、ガスケットの配置位置が容易に決定され、組立作業を効率化することができる。
かかるつめ部は、フランジ部に設けられた孔部に係止される構成に限られるものではなく、ポンプ本体部のハウジングに設けられた孔部に係止されるものであっても構わない。
Moreover, it is preferable to provide such a claw part in several places. As described above, by providing the positioning claw portions at a plurality of positions, it is possible to uniquely determine the arrangement position of the gasket, so that the arrangement accuracy of the seal portion can be further increased.
For example, as shown in FIGS. 7A to 7C, the
Such a claw portion is not limited to a configuration that is locked in the hole provided in the flange portion, and may be locked in a hole provided in the housing of the pump main body.
また、ガスケットの形状を、ポンプ本体部とフランジ部とが互いに対向する領域の形状と実質的に一致させることが好ましい。このような形状のガスケットであれば、ポンプ本体部とフランジ部との間に全面的にガスケットを存在させることができるため、ポンプ本体部とフランジ部とががたつくことを防止することができる。したがって、ガスケットの一部が磨耗したり、損傷したりすることを防ぐことができるため、ガスケットの耐久性を向上させて、燃料漏れをより生じにくくすることができる。
図1及び図2(b)に示すように、本実施形態の燃料供給用ポンプ10は、フランジ部11におけるポンプ本体部20に対向する面の面積よりも、ポンプ本体部20のポンプハウジング21におけるフランジ部11に対向する面の面積の方が小さいため、図4(a)に示すガスケット80は、ポンプハウジング21におけるフランジ部11との対向面の形状と実質的に一致した形状からなっている。
なお、ガスケットの形状は三角形状に限られるものではなく、ポンプ本体部に備える燃料加圧室の数や配置に応じて適宜選択することができる。
Further, it is preferable that the shape of the gasket is substantially matched with the shape of the region where the pump main body portion and the flange portion face each other. If the gasket has such a shape, the gasket can be entirely present between the pump main body and the flange, so that the pump main body and the flange can be prevented from rattling. Therefore, since a part of the gasket can be prevented from being worn or damaged, the durability of the gasket can be improved and fuel leakage can be made less likely to occur.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2B, the
The shape of the gasket is not limited to a triangular shape, and can be appropriately selected according to the number and arrangement of fuel pressurizing chambers provided in the pump body.
8.燃料フィルタ
また、図3(a)に示すように、フィードポンプと調量弁との間をつなぐ燃料通路の途中であって、フランジ部11における第2インレット部48に燃料フィルタ15を備えることが好ましい。かかる燃料フィルタ15を備えることにより、燃料中の異物を捕集して、調量弁やポンプ本体部等における詰まりや損傷を防ぐためである。
すなわち、燃料タンクとフィードポンプとの間に配置されたプレフィルタによって、燃料タンク内に混入していた異物を捕集することができるものの、プレフィルタよりも下流側のフィードポンプやフランジ部内の燃料通路等において発生した異物については捕集できず、そのまま調量弁に流入するおそれがある。例えば、フィードポンプを構成するギヤが磨耗したり、フランジ部に燃料通路を形成した際に完全に除去し切れなかったバリが残っていたりすることにより、それぞれの箇所を通過した燃料に異物が混入してしまうおそれがある。したがって、フィードポンプよりも下流側に燃料フィルタを配置することにより、調量弁に対して異物が流入することを防ぐことができる。
8). As shown in FIG. 3A, the
That is, although the foreign matter mixed in the fuel tank can be collected by the prefilter arranged between the fuel tank and the feed pump, the fuel in the feed pump and the flange portion downstream of the prefilter The foreign matter generated in the passage or the like cannot be collected and may flow into the metering valve as it is. For example, if the gears that make up the feed pump wear out or there are burrs that could not be completely removed when the fuel passage was formed in the flange, foreign matter could be mixed into the fuel that passed through each location. There is a risk of it. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from flowing into the metering valve by disposing the fuel filter on the downstream side of the feed pump.
また、このような燃料フィルタ15をフランジ部11に一体的に設けることにより、燃料ホースを露出させることがなく、劣化や不慮の事故等による燃料漏れを防止することができる。また、ポンプ本体部やフィードポンプは構成が複雑であるため、フランジ部11であれば、燃料フィルタ15の配置位置の制約が少ないためである。また、調量弁へとつながる第2燃料通路46の第2インレット部48にできる限り近い位置に備えることにより、より広範囲で生じた異物を捕集対象とすることができる。
Further, by providing such a
例えば、図8(a)〜(c)に示すように、燃料フィルタ15を、フランジ部11の一面側に設けられた孔部45に圧入するとともに、シール部89を有するガスケット80を介してフランジ部11とポンプ本体部20のポンプハウジング21とによって狭持することにより固定することが好ましい。また、図3(a)に示すように、フランジ部11に圧入される燃料フィルタ15は実質的に円柱形状をなしており、燃料が円柱形状の円柱軸方向から流入するとともに、円柱軸と交差する方向に流出するように配置されることが好ましい。
For example, as shown in FIGS. 8A to 8C, the
9.燃料供給用ポンプの適用例
また、本実施形態の燃料供給用ポンプは、例えば、以下のような構成を有する増圧方式の蓄圧式燃料噴射装置の一部を構成することができる。
すなわち、図9に例示されるように、燃料タンク53と、かかる燃料タンク53の燃料を供給するためのフィードポンプ(低圧ポンプ)13及びポンプ本体部(高圧ポンプ)20を含む燃料供給用ポンプ10と、かかる燃料供給用ポンプ10から圧送された燃料を蓄圧するための蓄圧器としてのコモンレール61と、複数の燃料噴射装置(インジェクタ)65と、から構成されていることが好ましい。
9. Application Example of Fuel Supply Pump In addition, the fuel supply pump according to the present embodiment can constitute, for example, a part of a pressure increase type accumulator fuel injection device having the following configuration.
That is, as illustrated in FIG. 9, a
図9に例示される燃料タンク53の容積や形態は、例えば、単位時間当たりの流量が200〜1,500リットル/時間程度の燃料を循環できることを考慮して定めることが好ましい。
また、コモンレール61の構成は特に制限されるものではなく、公知のものであれば使用することができるが、例えば、コモンレール61には、複数のインジェクタ65が接続されており、コモンレール61で高圧に蓄圧された燃料を各インジェクタ65から内燃機関(図示せず)内に噴射するような構成とすることができる。このように構成することにより、エンジンの回転数の変動に噴射圧が影響されることなく、回転数に見合った噴射圧で、インジェクタ65を介してエンジンに燃料噴射することができる。
また、コモンレール61の側端には、圧力検知器67が接続されており、かかる圧力検知器67で得られた圧力検知信号が、電子制御ユニット(ECU : Electrical Controlling Unit)に送られる。そして、ECUは、圧力検知器67からの圧力検知信号を受けると、電磁制御弁(図示せず。)を制御するとともに、検知した圧力に応じて比例制御弁の駆動を制御する。
The volume and form of the
The configuration of the
A
また、インジェクタ65の形態は特に制限されるものでは無いが、例えば、ニードル弁体が着座する着座面と、この着座面の弁体当接部位よりも下流側に形成される噴孔と、を有するノズルボディを備え、ニードル弁体のリフト時に着座面の上流側から供給される燃料を噴孔へ導くような構成とすることができる。
また、このようなインジェクタ65は、スプリング等によってニードル弁体を着座面に向かって常時付勢しておき、ニードル弁体をソレノイドの通電/非通電の切り替えによって開閉する電磁弁型とすることができる。
また、コモンレールを過度に大型化することなく、かつ、任意時期に、コモンレール圧を有する燃料によって効果的に機械式ピストンを押圧できるように増圧手段を設けることもできる。
The form of the
Further, such an
Further, a pressure increasing means can be provided so that the mechanical piston can be effectively pressed by the fuel having the common rail pressure at an arbitrary time without excessively increasing the size of the common rail.
このような燃料供給システムにおける燃料の流れについて図10を用いて説明する。
図10に示すように、まず、燃料タンク53内の燃料(軽油)がフィードポンプ13によって汲み上げられ調量弁17に移送される。このとき、燃料タンク53とフィードポンプ13の間に介在するプレフィルタ51によって、燃料タンク53内に混入していた異物を一次的に捕集する。また、フィードポンプ13によって汲み上げられた燃料は、さらに燃料フィルタ15によって異物を捕集した後、調量弁17に流入する。そして、調量弁17から供給される燃料が、三つの燃料加圧室25に送り込まれるとともに、高圧にされてコモンレール61へと送られる。このとき同時に、調量弁17に流入する燃料量や圧力が所定値を超える場合には、オーバーフローバルブ19を介して再びフィードポンプ13に還流される一方で、ポンプ本体部20のカム室21b内に潤滑油として送り込まれる。そして、カム室21b内を通過した燃料は、コモンレール61における余剰の燃料とともに、燃料タンク53に還流される。
The flow of fuel in such a fuel supply system will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 10, first, the fuel (light oil) in the
このように、本実施形態の燃料供給用ポンプであれば、蓄圧式燃料噴射装置の燃料供給用ポンプとして使用した場合であっても、フィードポンプと調量弁との間に燃料フィルタを備えているために、フィードポンプの下流側で燃料に混入した異物を容易に捕集することができる。また、燃料フィルタを所定形状にし、燃料が所定方向に流出入するように構成することにより、高圧の燃料によって燃料フィルタが破損することを効果的に防止することができる。したがって、調量弁やポンプ本体部等において異物に起因した損傷や詰まり等を防止することができ、長時間の高圧高速運転させた場合であっても、安定的に燃料を供給することができる。 As described above, the fuel supply pump according to the present embodiment includes a fuel filter between the feed pump and the metering valve even when used as a fuel supply pump of an accumulator fuel injection device. Therefore, foreign matters mixed in the fuel can be easily collected on the downstream side of the feed pump. Further, by making the fuel filter in a predetermined shape and allowing the fuel to flow in and out in a predetermined direction, it is possible to effectively prevent the fuel filter from being damaged by high-pressure fuel. Therefore, damage or clogging due to foreign matters can be prevented in the metering valve, the pump main body, etc., and fuel can be stably supplied even when operated at high pressure and high speed for a long time. .
10:燃料供給用ポンプ、11:フランジ部、13:フィードポンプ、15:燃料フィルタ、17:調量弁、19:オーバーフローバルブ、20:ポンプ本体部、21:ポンプハウジング、21b:カム室、22:インレットバルブ、23:プランジャ、24:スプリング、25:燃料加圧室、27:タペット、28:アウトレットバルブ、29:カム、31:カムシャフト、32:吸入路、33:駆動ギヤ、34:圧送路、35:従動ギヤ、37:プレート、39:弁体、42:第1燃料通路、43:第1インレット部、44:第1アウトレット部、45:孔部、46:第2燃料通路、48:第2インレット部、49:第2アウトレット部、51:プレフィルタ、52:孔部、53:燃料タンク、55:燃料通路、61:コモンレール(蓄圧器)、65:燃料噴射装置、71:円形状燃料通路、72・72a・72b・72c:放射状燃料通路、73:第3燃料通路、80:ガスケット、80a:開口部、80A:段差部、81:基材(金属プレート)、83:弾性材料層、85:非粘着材層、87:第1のシール部、88:第2のシール部、89:第3のシール部、90:連通部、91・92・93・94:つめ部 10: Fuel supply pump, 11: Flange, 13: Feed pump, 15: Fuel filter, 17: Metering valve, 19: Overflow valve, 20: Pump body, 21: Pump housing, 21b: Cam chamber, 22 : Inlet valve, 23: Plunger, 24: Spring, 25: Fuel pressurizing chamber, 27: Tappet, 28: Outlet valve, 29: Cam, 31: Cam shaft, 32: Suction passage, 33: Drive gear, 34: Pressure feed 35, driven gear, 37: plate, 39: valve body, 42: first fuel passage, 43: first inlet, 44: first outlet, 45: hole, 46: second fuel passage, 48 : Second inlet part, 49: second outlet part, 51: prefilter, 52: hole, 53: fuel tank, 55: fuel passage, 61: common rail (accumulation ), 65: fuel injection device, 71: circular fuel passage, 72, 72a, 72b, 72c: radial fuel passage, 73: third fuel passage, 80: gasket, 80a: opening, 80A: step portion, 81 : Base material (metal plate), 83: elastic material layer, 85: non-adhesive material layer, 87: first seal part, 88: second seal part, 89: third seal part, 90: communication part, 91, 92, 93, 94: Claw
Claims (7)
前記ポンプ本体部は、一端が前記フランジ部の対向面側に望み、前記複数の燃料加圧室のそれぞれに対して低圧燃料を供給するための複数の吸入路を備え、
前記フランジ部は、前記複数の吸入路のそれぞれに連通する複数の燃料通路を備え、
前記ポンプ本体部とフランジ部との間に、前記吸入路と燃料通路との連通部からの燃料漏れを防止するための複数のシール部を有するガスケットを備えることを特徴とする燃料供給用ポンプ。 In a fuel supply pump including a pump main body including a plurality of fuel pressurizing chambers, and a flange for holding the pump main body and fixing the pump main body to an internal combustion engine,
The pump body portion includes a plurality of suction passages for supplying low pressure fuel to each of the plurality of fuel pressurizing chambers, one end of which is desired on the opposite surface side of the flange portion.
The flange portion includes a plurality of fuel passages communicating with the plurality of suction passages,
A fuel supply pump comprising: a gasket having a plurality of seal portions for preventing fuel leakage from a communicating portion between the suction passage and the fuel passage between the pump main body portion and the flange portion.
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