JP2010090846A - エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが粉塵が多い悪環境で使用される場合でも，ダイヤフラム作動室でのオイルの溜まりを防ぎ，常にダイヤフラムの良好なポンプ動作を確保する。
【解決手段】エンジンＥのクランク室２ａから脈動圧力を伝達されるダイヤフラム作動室１７と，このダイヤフラム作動室１７にダイヤフラム１６を挟んで隣接しており，ダイヤフラム１６の脈動圧力によるポンプ動作により，燃料タンクＴから燃料を吸入してエンジンＥの燃料供給部８に吐出するポンプ室１８とを備える，エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプにおいて，ダイヤフラム作動室１７を，オリフィス２２を介してエンジンＥの吸気用エアクリーナ９の浄化後室１３に連通した。
【選択図】 図２

Description

本発明は，エンジンのクランク室から脈動圧力を伝達されるダイヤフラム作動室と，このダイヤフラム作動室にダイヤフラムを挟んで隣接しており，前記ダイヤフラムの前記脈動圧力によるポンプ動作により，燃料タンクから燃料を吸入してエンジンの燃料供給部に吐出するポンプ室とを備える，エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプの改良に関する。

かゝるエンジンのダイヤフラム式燃料ポンプは，例えば下記特許文献１に開示されているように，既に知られている。
特開２００５−１４００２７号公報

かゝるダイヤフラム式燃料ポンプでは，一般に，ダイヤフラム作動室をエンジンのクランク室に連通し，エンジンの運転中，クランク室に発生する脈動圧力をダイヤフラム作動室に伝達するようにしているので，クランク室内の潤滑用オイルの飛沫（オイルミスト）が脈動圧力と共にダイヤフラム作動室に浸入することがあり，そのダイヤフラム作動室にオイルが溜まると，ダイヤフラムの作動に支障を来すことがある。

そこで，従来のダイヤフラム式燃料ポンプでは，ダイヤフラム作動室をオリフィスを介して大気に開放し，その開放口にエアフィルタを装着し，ダイヤフラム作動室が圧力脈動時，外気を呼吸することで，オイルの溜まりを防ぐようにしている。

しかしながら，そのような従来のものでは，エンジンが粉塵が多い悪環境で使用される場合，上記エアフィルタの目詰まりにより，ダイヤフラム作動室の外気呼吸が阻害され，結局，ダイヤフラム作動室にオイルが溜まる虞がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，エンジンが粉塵が多い悪環境で使用される場合でも，ダイヤフラム作動室でのオイルの溜まりを防ぎ，常にダイヤフラムの良好なポンプ動作を確保し得るようにした，エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンのクランク室に連通するダイヤフラム作動室と，このダイヤフラム作動室にダイヤフラムを挟んで隣接しており，そのダイヤフラムに往復撓み作動により，燃料タンクから燃料を吸入すると共に，その燃料をエンジンの燃料供給部に吐出するポンプ室とを備える，エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプにおいて，前記ダイヤフラム作動室を，オリフィスを介してエンジンの吸気用エアクリーナの浄化後室に連通したことを特徴とする。

尚，前記燃料供給部は，後述する本発明の気化器８に対応する。

本発明の特徴によれば，ダイヤフラム作動室は，オリフィスを介して，エンジンの吸入空気を濾過するエアクリーナの浄化後室に連通していて，その浄化後室との間で呼吸を行うので，エンジンのクランク室からダイヤフラム作動室に流入したオイルミスト及びブローバイガスは，ダイヤフラム作動室の呼吸と，浄化後室に作用するエンジンの吸気負圧とにより浄化後室に運ばれ，混合気と共にエンジンに吸入される。したがって，オイルミスト及びブローバイガスを燃焼処理することができると共に，ダイヤフラム作動室でのオイルの溜まりを確実に防ぐことができる。しかも，ダイヤフラム作動室の浄化後室との呼吸量は，オリフィスにより一定に規制されるので，常にダイヤフラムの正常なポンプ動作を確保することができる。その上，エンジンが粉塵の多い悪環境で使用される場合でも，ダイヤフラム作動室が粉塵を吸い込むことはないから，従来のようにオリフィスの大気開放口にエアフィルタを装着する必要はなくなり，コストの低減にも寄与し得る。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明のダイヤフラム式燃料ポンプを装備した汎用エンジンの正面図，図２は上記ダイヤフラム式燃料ポンプの拡大縦断面図である。

先ず，図１において，汎用エンジンＥは，クランク軸１を支持するクランクケース２の上部に，シリンダブロック３及びシリンダヘッド４を順次連設して構成され，シリンダブロック３内には，クランク軸１にコンロッド５を介して連結されるピストン６が摺動可能に収容される。クランクケース２の内部，即ちクランク室２ａの底部にはエンジンＥの各部を潤滑するためのオイルＯが貯留される。シリンダヘッド４の一側には，その吸気ポートに吸気道を連ねる気化器８が装着され，この気化器８の吸気道入口にエアクリーナ９が接続される。

このエアクリーナ９は，空気取り入れ口１０ａを有するクリーナケース１０と，このクリーナケース１０内に装着されるクリーナエレメント１１とからなっており，そのクリーナエレメント１１は，クリーナケース１０内を，前記空気取り入れ口１０ａに連なる浄化前室１２と，気化器８の吸気道入口に連なる浄化後室１３に区画する。したがって，エンジンＥの運転中，空気取り入れ口１０ａから浄化前室１２に流入した空気は，クリーナエレメント１１で濾過されて浄化後室１３に移り，そして気化器８で燃料と混合しながらエンジンＥに吸入されていく。

エンジンＥの適所に燃料タンクＴが取り付けられ，この燃料タンクＴ内の燃料を気化器８の燃料室に供給するダイヤフラム式燃料ポンプＰがエンジンＥの適所に取り付けられる。

さて，上記ダイヤフラム式燃料ポンプＰについて，図２により詳細に説明する。

ダイヤフラム式燃料ポンプＰのポンプケース１５は，合成樹脂製の第１ケース部材１５ａ，第２ケース部材１５ｂ及び蓋板１５ｃを，その順に重ねて溶着して構成される。

第１及び第２ケース部材１５ａ，１５ｂ間にはダイヤフラム１６の周縁部が挟持される。このダイヤフラム１６は，第１ケース部材１５ａとの間にダイヤフラム作動室１７を，また第２ケース部材１５ｂとの間にポンプ室１８をそれぞれ画成するもので，そのダイヤフラム作動室１７には，ダイヤフラム１６を座板２０を介してポンプ室１８側に付勢する戻しばね１９が縮設される。

第１ケース部材１５ａには，その一側にダイヤフラム作動室１７に連なる第１ニップル２１ａが，またその中央部にダイヤフラム作動室１７にオリフィス２２を介して連なる第２ニップル２１ｂがそれぞれ一体に形成されており，第１ニップル２１ａは，脈動圧チューブ２３を介して，前記クランク室２ａの上部に開口する脈動圧取り出し管２４（図１参照）に接続され，第２ニップル２１ｂは，ベントチューブ２９を介して前記エアクリーナ９の浄化後室１３（図１参照）に連通される。

一方，第２ケース部材１５ｂ及び蓋板１５ｃ間には，吸入孔２５を介してポンプ室１８に連通する吸入室２６と，吐出孔２７を介して同じくポンプ室１８に連通する吐出室２８とが画成される。前記吸入室２６及び吐出室２８間の隔壁１５ｄは第２ケース部材１５ｂに一体に形成され，前記吸入孔２５及び吐出孔２７も第２ケース部材１５ｂに穿設される。そして，第２ケース部材１５ｂには，ポンプ室１８の減圧・昇圧に応じて吸入孔２５を開・閉するように作動する吸入弁３０が，またポンプ室１８の昇圧・減圧に応じて吐出孔２７を開・閉するように作動する吐出弁３１がそれぞれリベット３２，３３により取り付けられる。

吸入室２６及び吐出室２８間の隔壁１５ｄには，吐出室２８の圧力が規定値以上になったとき，その過剰圧力を吸入室２６側に逃がすリリーフ弁３４が設けられる。

第２ケース部材１５ｂには，吸入室２６に連なる第３ニップル２１ｃと，吐出室２８に連なる第４ニップル２１ｄとが一体に形成されており，第３ニップル２１ｃは，上流側燃料チューブ３６ａを介して前記燃料タンクＴの燃料出口管３５（図１参照）に接続され，また第４ニップル２１ｄは，下流側燃料チューブ３６ｂを介して気化器８（図１参照）の燃料室に接続される。

次に，この実施例の作用について説明する。

エンジンＥの運転中，クランク室２ａには，ピストン６の往復運動に伴なう圧力の脈動が生じ，その脈動圧力は，脈動圧チューブ２３によりダイヤフラム作動室１７に伝達して，戻しばね１９の付勢力との協働によりダイヤフラム１６を撓み振動させ，即ちダイヤフラム１６にポンプ動作を与えるので，このダイヤフラム１６に隣接するポンプ室１８の圧力は減圧と昇圧を繰り返す。

而して，ポンプ室１８の減圧時には，吸入弁３０が開くと共に吐出弁３１が閉じるから，吸入室２６の燃料が吸入孔２５を通して吸入室２６に吸入され，ポンプ室１８の昇圧時には，吸入弁３０が閉じと共に吐出弁３１が開くから，ポンプ室１８の燃料が吐出孔２７を通して吐出室２８へ吐出される。このような作動の繰り返すにより，燃料タンクＴ内の燃料が，上流側燃料チューブ３６ａ，吸入室２６，ポンプ室１８，吐出室２８及び下流側燃料チューブ３６ｂを通して気化器８の燃料室に供給される。その間に，吐出室２８の圧力が規定値以上に上昇すれば，リリーフ弁３４が開弁して，その過剰圧力が吸入室２６側に放出される。こうして，気化器８の燃料室には常に適量の燃料が供給される。

ところで，エンジンＥの運転中，クランク室２ａには，潤滑用のオイルのミストやブローバイガスが存在し，それらがクランク室２ａの脈動圧力と共にダイヤフラム作動室１７に流入するが，ダイヤフラム作動室１７は，オリフィス２２及びベントチューブ２９を介してエンジンＥの吸気用エアクリーナ９の浄化後室１３に連通していて，その浄化後室１３との間で呼吸を行うので，エンジンＥのクランク室２ａからダイヤフラム作動室１７に流入したオイルミスト及びブローバイガスは，ダイヤフラム作動室１７の呼吸と，浄化後室１３に作用するエンジンＥの吸気負圧とにより浄化後室１３に運ばれ，混合気と共にエンジンＥに吸入される。したがって，オイルミスト及びブローバイガスを燃焼処理することができると共に，ダイヤフラム作動室１７でのオイルの溜まりを確実に防ぐことができる。しかも，ダイヤフラム作動室１７の浄化後室１３との呼吸量は，オリフィス２２により一定に規制されるので，常にダイヤフラム１６の正常なポンプ動作を確保することができる。

その上，エンジンＥが粉塵が多い悪環境で使用される場合でも，ダイヤフラム作動室１７が粉塵を吸い込むことはないから，従来のようにオリフィス２２の大気開放口にエアフィルタを装着する必要はなくなり，コストの低減にも寄与し得る。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，負圧アクチュエータＶには，燃料コック機能又はエアベント系の開閉機能のみを付与するように構成することもでき，また別の機能を付与することもできる。また本発明は，クランク軸を鉛直方向に配置したバーチカルエンジンへの適用も可能である。また負圧アクチュエータＶで制御する燃料には，ガソリンの他，ＬＮＧのような液化ガス燃料などがある。

本発明のダイヤフラム式燃料ポンプを装備した汎用エンジンの正面図。 上記ダイヤフラム式燃料ポンプの拡大縦断面図。

符号の説明

Ｅ・・・・・・・エンジン
Ｐ・・・・・・・ダイヤフラム式燃料ポンプ
Ｔ・・・・・・・燃料タンク
８・・・・・・・エンジンの燃料供給部（気化器）
９・・・・・・・エアクリーナ
１２・・・・・・浄化前室
１３・・・・・・浄化後室
１６・・・・・・ダイヤフラム
１７・・・・・・ダイヤフラム作動室
１８・・・・・・ポンプ室
２２・・・・・・オリフィス

Claims (1)

1. エンジン（Ｅ）のクランク室（２ａ）から脈動圧力を伝達されるダイヤフラム作動室（１７）と，このダイヤフラム作動室（１７）にダイヤフラム（１６）を挟んで隣接しており，前記ダイヤフラム（１６）の前記脈動圧力によるポンプ動作により，燃料タンク（Ｔ）から燃料を吸入してエンジン（Ｅ）の燃料供給部（８）に吐出するポンプ室（１８）とを備える，エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプにおいて，
   前記ダイヤフラム作動室（１７）を，オリフィス（２２）を介してエンジン（Ｅ）の吸気用エアクリーナ（９）の浄化後室（１３）に連通したことを特徴とする，エンジンのダイヤフラム式燃料ポンプ。

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