JP2012021486A - Fuel pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プランジャによって燃料を加圧する燃料ポンプに関する。 The present invention relates to a fuel pump that pressurizes fuel with a plunger.
従来、シリンダボアを形成するボディ部材と、プランジャとを備える燃料ポンプが知られている。例えば、特許文献1は、燃料を加圧して燃料噴射弁に供給するための加圧室をプランジャの一端に配置し、さらに、加圧室への燃料供給を補助するための燃料室をプランジャの他端に配置した燃料ポンプを開示している。
Conventionally, a fuel pump including a body member forming a cylinder bore and a plunger is known. For example, in
また、特許文献2は、プランジャとシリンダボアとの間の隙間に燃料を供給するための通路をシリンダの壁に備える燃料ポンプを開示している。 Patent Document 2 discloses a fuel pump provided with a passage in a cylinder wall for supplying fuel to a gap between a plunger and a cylinder bore.
特許文献1および特許文献2の構成では、プランジャおよびシリンダの壁が高温になることによって、プランジャが焼き付くおそれがあった。例えば、燃料を供給されるエンジンが高負荷で運転されるときは、燃料の温度が上昇する。このような燃料温度の上昇は、プランジャおよびシリンダ壁の温度上昇を招き、プランジャの焼き付きを引き起こすことがあった。
In the configurations of
特許文献3は、プランジャからの放熱を図るために、プランジャの内部に空洞を設けた燃料ポンプを開示している。この空洞内には熱を運搬する熱媒体が封入される。
特許文献3の技術では、プランジャの内部に軸方向に伸びる空洞が設けられ熱媒体が封入されている。このため、加圧室に面するプランジャの端部と、カム室に面するプランジャの端部との間で熱が運搬される。ところが、多くの場合、カム室には、空気と潤滑用のオイルとが存在している。このため、プランジャの熱は、カム室内の空気に放熱される。しかし、空気への放熱は熱伝達率が低く、プランジャを十分に冷却することができない。一方、潤滑用のオイルは、高温になることがある。例えば、エンジンが高負荷で運転されるときには、オイルが高温になる。このため、プランジャからオイルへの放熱が十分に図られない。逆に、オイルが高温のときには、オイルからプランジャへ熱が伝達されることがある。
In the technique of
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、プランジャからの放熱性を向上した燃料ポンプを提供することである。 This invention is made | formed in view of the said problem, The objective is to provide the fuel pump which improved the heat dissipation from a plunger.
本発明の他の目的は、プランジャとカム室との熱的な結びつきを弱めながら、プランジャから放熱することができる燃料ポンプを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a fuel pump that can dissipate heat from the plunger while weakening the thermal connection between the plunger and the cam chamber.
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
請求項1に記載の発明は、開口(1a)から延びるシリンダボア(1b)、およびシリンダボアの端部に設けられた加圧室(1c)を形成するボディ部材(1)と、シリンダボア内に往復移動可能に配置され、加圧室に面する加圧端(34)、駆動力を受けるために開口(1a)から突出する突出部(32、35)、往復移動方向に沿って延びる内室(36)、および内室に収容された熱媒体(37)を有するプランジャ(3)と、開口(1a)の周囲に設けられ、突出部の少なくとも一部を囲む燃料室(11f)を形成する燃料室形成部材(25、26、27)とを備えることを特徴とする燃料ポンプである。 According to the first aspect of the present invention, a cylinder bore (1b) extending from the opening (1a), a body member (1) forming a pressurizing chamber (1c) provided at an end of the cylinder bore, and reciprocating movement in the cylinder bore A pressurization end (34) which is arranged so as to face the pressurization chamber, a projection (32, 35) projecting from the opening (1a) for receiving a driving force, and an inner chamber (36) extending along the reciprocating direction. And a plunger (3) having a heat medium (37) accommodated in the inner chamber, and a fuel chamber provided around the opening (1a) and forming a fuel chamber (11f) surrounding at least a part of the protrusion A fuel pump comprising a forming member (25, 26, 27).
この発明によると、プランジャの突出部がボディ部材から突出して配置される。この突出部の少なくとも一部が、燃料室によって囲まれる。このため、燃料室によって、突出部とカム室との間の熱的な結びつきを弱めることができる。また、プランジャの熱は、燃料室内の燃料に放熱することができる。この結果、プランジャからの放熱を改善することができる。 According to this invention, the protrusion part of the plunger protrudes from the body member. At least a part of the protrusion is surrounded by the fuel chamber. For this reason, the thermal connection between the protrusion and the cam chamber can be weakened by the fuel chamber. Further, the heat of the plunger can be radiated to the fuel in the fuel chamber. As a result, the heat radiation from the plunger can be improved.
請求項2に記載の発明は、プランジャ(3)は、シリンダボア内に配置された大径部(31)と、突出部を形成し、大径部より直径が小さい小径部(32)とを備え、シリンダボアと小径部との間にプランジャの往復移動に伴って容積が変化する可変容積室(11g)を形成しており、燃料室(11f)の一部が可変容積室(11g)によって提供されていることを特徴とする。この発明によると、可変容積室の容積変化によって燃料室内の燃料に流れが生じる。このため、プランジャから燃料室内の燃料への放熱が促進される。 According to a second aspect of the present invention, the plunger (3) includes a large-diameter portion (31) disposed in the cylinder bore and a small-diameter portion (32) that forms a protruding portion and has a smaller diameter than the large-diameter portion. A variable volume chamber (11g) whose volume changes with the reciprocating movement of the plunger is formed between the cylinder bore and the small diameter portion, and a part of the fuel chamber (11f) is provided by the variable volume chamber (11g). It is characterized by. According to the present invention, a flow is generated in the fuel in the fuel chamber due to the volume change of the variable volume chamber. For this reason, heat radiation from the plunger to the fuel in the fuel chamber is promoted.
請求項3に記載の発明は、内室(36)は、シリンダボア内に配置された部位から、燃料室(11f)により囲まれた部位まで延びていることを特徴とする。この発明によると、熱媒体の熱を燃料室の燃料に放熱することができる。しかも、熱媒体を収容した内室が燃料室により囲まれた部位までしか延びていないので、熱媒体とカム室との間の熱的な結びつきを弱めることができる。
The invention described in
請求項4に記載の発明は、燃料室形成部材(25、26、27)は、突出部(32、35)の外周面に接して設けられ、燃料室を区画するシール機構(26、25d、27)を備え、内室(36)は、シリンダボア内に配置された部位から、シール機構(26、25d、27)の径方向内側の部位にまで延びていることを特徴とする。この発明によると、内室に収容された熱媒体と、燃料室内の燃料とが熱交換できる面積を大きくすることができる。しかも、内室に収容された熱媒体が、シール機構の外側のカム室の空気またはオイルと熱交換することを抑制することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the fuel chamber forming member (25, 26, 27) is provided in contact with the outer peripheral surface of the projecting portion (32, 35), and a seal mechanism (26, 25d, 27), and the inner chamber (36) extends from a portion disposed in the cylinder bore to a radially inner portion of the seal mechanism (26, 25d, 27). According to the present invention, the area in which heat exchange between the heat medium accommodated in the inner chamber and the fuel in the fuel chamber can be increased. In addition, it is possible to suppress the heat medium accommodated in the inner chamber from exchanging heat with the air or oil in the cam chamber outside the sealing mechanism.
請求項5に記載の発明は、燃料室形成部材(25、26、27)は、突出部(32、35)の外周面に接するオイルシール(27a)を備え、内室(36)は、オイルシール(27a)より加圧端(34)の側にだけ形成されていることを特徴とする。この発明によると、内室に収容された熱媒体が、シール機構の外側のカム室の空気またはオイルと熱交換することを抑制することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the fuel chamber forming member (25, 26, 27) includes an oil seal (27a) in contact with the outer peripheral surface of the protrusion (32, 35), and the inner chamber (36) It is formed only on the pressure end (34) side from the seal (27a). According to this invention, the heat medium accommodated in the inner chamber can be prevented from exchanging heat with the air or oil in the cam chamber outside the seal mechanism.
請求項6に記載の発明は、ボディ部材(1)は、燃料の圧力脈動を吸収するパルセーションダンパ(21)を収容した燃料ギャラリ(11b)と燃料室(11f)とを連通する燃料通路(11e、11d、211e)を備えることを特徴とする。この発明によると、燃料室の燃料は、燃料ギャラリ内の燃料と入れ替わることができる。このため、放熱性が改善される。 According to a sixth aspect of the present invention, the body member (1) includes a fuel passage (11b) that houses a pulsation damper (21) that absorbs fuel pressure pulsations and a fuel chamber (11f). 11e, 11d, 211e). According to the present invention, the fuel in the fuel chamber can be replaced with the fuel in the fuel gallery. For this reason, heat dissipation is improved.
請求項7に記載の発明は、ボディ部材(1)は、内部にシリンダボアを区画するとともに外側に燃料室(11f)の一部が配置された筒部(301a)と、筒部を貫通して配置された熱伝導部材(301c)とを備えることを特徴とする。この発明によると、熱伝導部材によって、シリンダボア内のプランジャから燃料室内の燃料への放熱が促進される。 According to the seventh aspect of the present invention, the body member (1) includes a cylinder part (301a) in which a cylinder bore is defined inside and a part of the fuel chamber (11f) is disposed outside, and a cylinder part (301a) penetrates the cylinder part. It is provided with the heat conduction member (301c) arranged. According to the present invention, the heat conduction member promotes heat radiation from the plunger in the cylinder bore to the fuel in the fuel chamber.
請求項8に記載の発明は、ボディ部材(1)は、内部にシリンダボアを区画するとともに外側に燃料室(11f)の一部が配置された筒部(401a)と、筒部を貫通して形成された貫通穴(401d)とを備えることを特徴とする。この発明によると、貫通穴に燃料が入ることによって、シリンダボア内のプランジャから燃料室内の燃料への放熱が促進される。 According to an eighth aspect of the present invention, the body member (1) includes a cylinder portion (401a) in which a cylinder bore is defined inside and a part of the fuel chamber (11f) is disposed outside, and a cylindrical portion is penetrated. And a formed through hole (401d). According to the present invention, when fuel enters the through hole, heat dissipation from the plunger in the cylinder bore to the fuel in the fuel chamber is promoted.
請求項9に記載の発明は、プランジャ(3)は、加圧端(34)に開口端を有し、突出部(32、35)に底部を有する有底円筒状の外筒部材(503a)と、加圧端(34)から外筒部材内に挿入されるとともに外筒部材内に固定され、外筒部材との間に内室(36)を区画する内栓部材(503b、603b、703b、803b、903b)とを備えることを特徴とする。この発明によると、簡単な構成で、内室を有するプランジャを構成することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the plunger (3) has a bottomed cylindrical outer cylinder member (503a) having an open end at the pressure end (34) and a bottom portion at the projecting portions (32, 35). And an inner plug member (503b, 603b, 703b) which is inserted into the outer cylinder member from the pressurizing end (34) and is fixed in the outer cylinder member, and divides the inner chamber (36) with the outer cylinder member. 803b, 903b). According to the present invention, the plunger having the inner chamber can be configured with a simple configuration.
請求項10に記載の発明は、内栓部材(503b、603b、703b、803b)は、加圧端(34)に底部を有する有底円筒状の内筒部材(503b、603b、703b、803b)であることを特徴とする。この発明によると、外筒部材と内筒部材との間の機械的な結合を十分に高めることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the inner plug member (503b, 603b, 703b, 803b) has a bottomed cylindrical inner cylinder member (503b, 603b, 703b, 803b) having a bottom at the pressure end (34). It is characterized by being. According to this invention, the mechanical coupling between the outer cylinder member and the inner cylinder member can be sufficiently enhanced.
請求項11に記載の発明は、プランジャ(3)は、加圧端(34)に底部を有する有底円筒状のキャップ部材(1003a)と、キャップ部材に挿入され、固定された円筒状の中筒部材(1003b)と、中筒部材の突出部側に配置され、中筒部材に挿入され、固定された後栓部材(1003c)とを備えることを特徴とする。この発明によると、簡単な構成で、内室を有するプランジャを構成することができる。 According to an eleventh aspect of the present invention, the plunger (3) includes a bottomed cylindrical cap member (1003a) having a bottom portion at the pressurizing end (34), and a cylindrical medium inserted and fixed to the cap member. It is provided with a cylindrical member (1003b) and a rear plug member (1003c) which is disposed on the projecting portion side of the intermediate cylindrical member, inserted into the intermediate cylindrical member and fixed. According to the present invention, the plunger having the inner chamber can be configured with a simple configuration.
請求項12に記載の発明は、プランジャ(3)に形成された内室(36)は、加圧端(34)側で狭く、突出部(35)側で広い断面を有することを特徴とする。この発明によると、加圧端において高い強度を得ることができる。 The invention described in claim 12 is characterized in that the inner chamber (36) formed in the plunger (3) has a narrow cross section on the pressing end (34) side and a wide cross section on the projecting portion (35) side. . According to the present invention, high strength can be obtained at the pressure end.
請求項13に記載の発明は、プランジャ(3)は、内室(36)の内面と熱媒体との熱交換を促進するための熱交換部材(703c、803c、903c)を備えることを特徴とする。この発明によると、プランジャの熱が熱媒体に伝達されやすくなる。この結果、放熱性が改善される。 The invention according to claim 13 is characterized in that the plunger (3) includes a heat exchange member (703c, 803c, 903c) for promoting heat exchange between the inner surface of the inner chamber (36) and the heat medium. To do. According to this invention, the heat of the plunger is easily transmitted to the heat medium. As a result, heat dissipation is improved.
なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and the above-described means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect, and are technical terms of the present invention. It does not limit the range.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.
(第1実施形態)
図1は、本発明を適用した第1実施形態に係る燃料ポンプの部分断面図である。燃料ポンプ100は、ほぼ円柱状に形成されている。燃料ポンプ100は、低圧ポンプによって供給される燃料を加圧する。燃料ポンプ100によって加圧された高圧燃料は、燃料噴射弁に供給される。高圧燃料は、燃焼用燃料として内燃機関(エンジン)に供給される。燃料ポンプ100は、燃料を供給されるエンジン4に装着される。エンジン4は、燃料ポンプ100を駆動するためのカムを収容したカム室41を区画形成している。エンジン4のカム室41を区画する壁には、燃料ポンプ100を装着するための装着穴が開設されている。燃料ポンプ100は、その一端部分をカム室41内に挿入した状態で、エンジン4に固定される。燃料ポンプ100と、カム室41を構成する部材と、カム室41に収容されるカムとが燃料供給装置を構成している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a fuel pump according to a first embodiment to which the present invention is applied. The
燃料ポンプ100は、燃料通路を形成するボディ部材1を備える。ボディ部材1は、燃料ポンプ100がエンジン4に装着された場合にカム室41に面する部位に、開口1aを形成している。ボディ部材1は、開口1aから延びるシリンダボア1bを形成している。シリンダボア1bは、ほぼ円柱状の燃料ポンプ100の軸に沿って延びている。ボディ部材1は、シリンダボア1bの端部に設けられた加圧室1cを形成している。よって、開口1aがシリンダボア1bの一端に設けられ、加圧室1cがシリンダボア1bの他端に設けられている。
The
ボディ部材1は、低圧燃料が流れる低圧通路11a、11b、11c、11dと、高圧燃料が流れる高圧通路12a、1c、12b、12cを形成している。低圧通路には、入口通路11aと、燃料ギャラリ11bと、連絡通路11cと、吸入ギャラリ11dとが含まれている。入口通路11aは、配管を介して低圧ポンプに接続されている。燃料ギャラリ11bには、低圧燃料の圧力脈動を吸収するためのパルセーションダンパ21が配置されている。吸入ギャラリ11dには、加圧室1cに燃料を導入するための吸入弁機構22が配置されている。吸入弁機構22は、加圧室1cに導入される燃料の量を調節し、その結果、加圧される燃料の量を調節する調量弁である。吸入弁機構22は、電磁駆動装置23によって制御される。例えば、電磁駆動装置23は、調量弁の開弁タイミングおよび/または閉弁タイミングを制御する。高圧通路には、連絡通路12a、加圧室1c、連絡通路12b、および出口通路12cが含まれている。連絡通路12aは、吸入弁機構22と加圧室1cとの間に設けられている。よって、吸入弁機構22は、低圧通路と、高圧通路との間に設けられている。連絡通路12bは、加圧室1cから延び出している。出口通路12cは、配管を介して燃料噴射弁に接続されている。連絡通路12bと出口通路12cとの間には吐出弁機構24が設けられている。吐出弁機構24は、逆止弁である。逆止弁は、連絡通路12bから出口通路12cへ向かう燃料の流れを許容するが、出口通路12cから連絡通路12bへ向かう燃料の流れを遮断する。
The
燃料ポンプ100は、シリンダボア1b内に往復移動可能に配置されたプランジャ3を備える。プランジャ3は、円柱状の部材である。プランジャ3は、大径部31と、小径部32とを備える。大径部31と小径部32とは、軸方向に並べて配置されている。小径部32の一端は大径部31に連結されている。小径部32は、大径部31より直径が小さい。大径部31は、そのほぼ全体が、シリンダボア1b内に配置されている。大径部31は、プランジャ3が図示された下死点に位置するとき、開口1aからシリンダボア1bの外側へわずかに突出する。小径部32は、大径部31より図中下側に延び出して形成されている。すなわち、小径部32は、開口1aからシリンダボア1bの外側に向けて突出して延び出している。大径部31と小径部32との間には、プランジャ3の径方向に広がる環状の段差部33が設けられている。プランジャ3は、大径部31の一端に、加圧室1cに面する加圧端34を有する。プランジャ3は、小径部32の他端に、カムから駆動力を受けるための駆動端35を有する。プランジャ3は、駆動力を受けるために開口1aから突出する突出部を備えている。突出部は、小径部32と駆動端35とによって提供される。
The
プランジャ3は、その往復移動方向に沿って延びる内室36を有する。内室36は、プランジャ3内に密閉された室として形成されている。内室36は、プランジャ3の中心軸と同軸に配置されている。内室36は、プランジャ3の長手方向に沿って延びる円柱状の空洞である。さらに、プランジャ3は、内室36内に収容された熱媒体37を有する。熱媒体37は、内室36内に、空洞を残すように収容されている。この結果、プランジャ3が往復移動すると、熱媒体37は、それ自身の慣性によって、内室36内を軸方向に移動する。熱媒体37には熱伝導に優れた材料が用いられる。例えば、金属ナトリウム、金属カリウム、ナトリウムカリウム合金などを用いることができる。
The
燃料ポンプ100は、燃料室形成部材25、26、27を備える。燃料室形成部材25、26、27は、開口1aの周囲に設けられている。燃料室形成部材25、26、27は、プランジャ3の突出部の少なくとも一部を囲む燃料室11fを形成する。燃料室11fは、放熱用燃料室あるいは断熱用燃料室とも呼ぶことができる。燃料室11fは、プランジャ3のうち、ボディ部材1から突出した直後の部分だけを囲んでいる。
The
燃料室形成部材25、26、27は、開口1aの周囲から、カム室41内へ向けて延び出すように形成され、配置されている。プランジャ3は、開口1aから突出するとともに、燃料室形成部材25、26、27を貫通して、カム室41内へ向けて突出するように形成され、配置されている。よって、燃料室11fは、燃料室形成部材25、26、27と、プランジャ3とボディ部材1との間に区画され、形成されている。
The fuel
燃料室11fは、プランジャ3の中間部位だけを囲むように形成されている。プランジャ3の中間部位は、段差部33と、段差部33の近傍の小径部32の一部だけと、段差部33の近傍の大径部31の一部だけとを含む。プランジャ3の中間部位には、加圧端34および駆動端35が含まれることはない。燃料室11fは、ホルダ25とボディ部材1との間、ホルダ25とプランジャ3との間、およびボディ部材1とプランジャ3との間に形成された薄い環状の隙間によって提供される。
The
ボディ部材1は、燃料室形成部材25、26、27を固定するための固定部1d、1eを備えている。固定部1d、1eは、開口1aを形成する内筒部1dと、内筒部1dの径方向外側に位置する外筒部1eとによって提供されている。内筒部1dと外筒部1eとは、ボディ部材1のカム室41側の面に設けられている。内筒部1dと外筒部1eとは、シリンダボア1bおよびプランジャ3と同軸に形成されている。
The
燃料室形成部材25、26、27には、ホルダ25、燃料シール26、オイルシール27が含まれている。ホルダ25は、外筒部と内筒部とを有するカップ状の部材である。ホルダ25は、同軸上に配置された外筒部25aと、内筒部25bとを有する。外筒部25aは、外筒部1e内に圧入され、ボディ部材1に固定されている。外筒部25aの先端面と外筒部1eの先端面との間の境界線に沿って溶接加工が施されている。これにより、ホルダ25とボディ部材1との間の隙間が閉じられる。ホルダ25は、外筒部25aと内筒部25bとをそれらの一端において連結する環状の底板25cを有する。内筒部25bは、内筒部1dの径方向外側から、小径部32の径方向外側にかけて延在している。内筒部25bの端部には、小径部32を貫通して配置するための貫通穴が設けられている。この貫通穴は、環状のシール部25dによって区画形成されている。シール部25dは、内筒部25bの軸方向他端に設けられている。シール部25dは、小径部32の外周面に対して微小な隙間を介して対向している。内筒部25bは、ほぼ3つの内径を提供している。内筒部25bは、内筒部1dの径方向外側に位置する第1部分と、燃料シール26を保持する第2部分と、シール部25dを提供する第3部分とを有している。
The fuel
内筒部25bの内部には、燃料シール26が配置されている。燃料シール26は、小径部32と内筒部25bとの間に配置されている。燃料シール26は、プランジャ3の移動を許容しながら、燃料の漏出を抑える。燃料シール26は、PTFE等の樹脂製のリングシール26aと、ゴム製のOリング26bとを備えている。
A
ホルダ25の外側であって、内筒部25bの他端には、オイルシール27が配置されている。オイルシール27は、ゴム製のリップシールによって提供されている。オイルシール27は、小径部32の外周面に接触するリップシール27aと、このリップシール27aを内筒部25bの外周面に固定するためのリテーナカップ27bとを備える。オイルシール27は、プランジャ3の移動を許容しながら、カム室41からの潤滑用のオイルの浸入を抑える。
An
さらに、ホルダ25内には、プランジャ3のストッパ板28が配置され、固定されている。ストッパ板28は、段差部33と衝突することにより、プランジャ3の下死点を規定している。
Further, a
プランジャ3の駆動端35には、リテーナ29aが固定されている。ホルダ25とリテーナ29aとの間には、スプリング29bが配置されている。スプリング29bは、プランジャ3をシリンダボア1bから引き出す方向に付勢力を与える。つまり、プランジャ3は、下死点の方向へ押されている。
A
図2は、図1の部分拡大図であって、プランジャ3が上死点へ向けて所定量だけ移動した状態が図示されている。燃料室11fは、プランジャ3の小径部32と、内筒部1d内のシリンダボア1bとの間に形成される環状の隙間11gも含んでいる。プランジャ3が図中上方向へ移動すると、大径部31の全体がシリンダボア1b内に挿入される。プランジャ3がさらに上方向へ移動すると、小径部32がシリンダボア1b内に挿入される。このとき、小径部32とシリンダボア1bとの間には、環状の隙間11gが形成される。しかも、この環状の隙間11gの容積はプランジャ3の移動に伴って変化する。よって、シリンダボア1bと小径部32との間にプランジャ3の往復移動に伴って容積が変化する可変容積室11gが形成されている。燃料室11fの一部は、可変容積室11gによって提供されている。
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 and shows a state where the
燃料シール26は、燃料室11fを実質的に区画する一次的なシール機構を提供している。燃料室11fは、底板25cとボディ部材1との間から、燃料シール26までの間にわたって広がっている。さらに、シール部25dと燃料シール26とオイルシール27とは、突出部32の外周面に接して設けられている。このため、シール部25dと燃料シール26とオイルシール27とは、燃料室11fを区画する二次的なシール機構を提供している。従って、燃料室11fは、底板25cとボディ部材1との間から、オイルシール27までの間にわたって広がっているとも見ることができる。
The
ボディ部材1は、燃料ギャラリ11bと燃料室11fとを連通する連絡通路11eを形成している。これにより、燃料室11fには低圧燃料が導入される。しかも、比較的大きい容積をもつ燃料ギャラリ11bと燃料室11fとが連通されることで、比較的低温の燃料が燃料室11fに導入される。さらに、可変容積室11gの容積が変化すると、燃料室11f内にわずかな燃料の流れが生じる。この結果、プランジャ3から燃料への放熱、およびボディ部材1から燃料への放熱が促進される。さらに、燃料ギャラリ11bから燃料室11fへの燃料の導入と、燃料室11fから燃料ギャラリ11bへの燃料の排出とが実現される。
The
内室36は、加圧端34の近傍にまで延びている。ただし、内室36の上端36tの位置は、燃料を加圧するために必要な強度が得られるように設定されている。例えば、加圧端34の上面34tと上端36tとの間に、所定の厚さが確保されるように、上端36tの位置は設定されている。
The
内室36は、シリンダボア1b内に配置された部位から、燃料室11fにより囲まれた部位まで延びている。すなわち、内室36は、大径部31から、段差部33の近傍の小径部32にまで延在している。これにより、熱媒体37によって運搬された熱が、燃料室11f内の燃料に放熱される。内室36の下端36bは、プランジャ3の径方向に関して、内室36と燃料室11fとが隣接するように位置付けられることが望ましい。例えば、プランジャ3が下死点に位置するとき、下端36bは、ボディ部材1の下端1sよりも下側、すなわちシリンダボア1bの外側に位置付けられることが望ましい。
The
内室36は、シリンダボア1b内に配置された部位から、シール機構26、25d、27の径方向内側の部位にまで延びている。言い換えると、内室36は、大径部31から、段差部33の近傍の小径部32にまで延在している。しかし、内室36は、オイルシール27を超えて下側へ、すなわち駆動端35側へ延び出すことがないように形成されている。これにより、内室36に収容された熱媒体37と、燃料室11f内の燃料とが熱交換できる面積を大きくすることができる。また、熱媒体37によって運搬された熱がカム室41へ放熱されることが抑制される。また、熱媒体37がカム室41から熱を受け取ることが抑制される。下端36bは、シール機構の下端27sよりも上側、すなわち加圧端34側に位置付けられることが望ましい。この実施形態では、内室36は、小径部32の外周面に接するオイルシール27より加圧端34側にだけ形成されている。
The
内室36は、シリンダボア1b内に配置された部位から、燃料シール26の径方向内側の部位にまで延びていることが望ましい。また、変形例においては、内室36の下端36bは、燃料シール26の下端26sよりも上側に位置付けることができる。
The
燃料ポンプ100に供給された低圧燃料は、入口通路11aから、燃料ギャラリ11bに供給される。さらに、低圧燃料は、連絡通路11c、および吸入ギャラリ11dを通して吸入弁機構22に供給される。一方、プランジャ3が往復移動すると、加圧室1cの容積が加圧端34によって増減される。吸入弁機構22は、加圧室1cに低圧燃料を導入するために開弁する。また、吸入弁機構22は、加圧が必要な期間だけ閉弁する。この結果、必要とされる量の燃料が加圧室1c内で加圧される。加圧室1c内で加圧された高圧燃料は、吐出弁機構24を通して出口通路12cから吐出される。
The low pressure fuel supplied to the
プランジャ3が往復駆動されると、熱媒体37は、それ自身の慣性によって、内室36内を上下に移動する。例えば、プランジャ3が上死点に到達すると、やや遅れて熱媒体37が内室36の上端に到達する。このとき、加圧端34の熱が、熱媒体37に伝達される。この結果、加圧端34の温度が抑えられる。また、プランジャ3が下死点に到達すると、やや遅れて熱媒体37が内室36の下端に到達する。このとき、熱媒体37の熱は、プランジャ3からボディ部材1および燃料室11f内の燃料へ伝達される。すなわち、燃料室11fは、プランジャ3から燃料への放熱を可能とする放熱経路を提供する。
When the
さらに、プランジャ3が往復駆動されると、可変容積室11gの容積が変化する。この結果、燃料室11fの燃料が流動する。このため、プランジャ3から燃料室11f内の燃料への熱伝達が促進される。さらに、燃料室11fの燃料は、連絡通路11eを通して燃料ギャラリ11bの燃料と入れ替わる。従って、プランジャ3の熱が広い範囲に拡散され、プランジャ3が冷却される。この結果、焼き付きの発生が抑制される。
Furthermore, when the
また、燃料室11fは、プランジャ3とカム室41との間の熱的な障壁を提供する。さらに、燃料室11fおよび燃料室形成部材25、26、27は、ボディ部材1から突出するプランジャ3の突出部32、35を、その長さ方向のほぼ半分にわたって覆っている。よって、燃料室11fと燃料室形成部材25、26、27とが、共同して、プランジャ3とカム室41との間の熱的な障壁を提供している。このため、カム室41からプランジャ3への熱の伝達が抑制される。
In addition, the
(第2実施形態)
図3は、本発明を適用した第2実施形態に係る燃料ポンプ200の部分断面図である。この実施形態では、連絡通路11eに代えて、連絡通路211eが形成されている。ボディ部材1は、吸入ギャラリ11dと燃料室11fとを連通する連絡通路211eを形成している。燃料室11fと燃料ギャラリ11bとは、連絡通路211eと燃料ギャラリ11dと連絡通路11cとを介して連通される。この実施形態においても、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a
(第3実施形態)
図4は、本発明を適用した第3実施形態に係る燃料ポンプ300の部分断面図である。この実施形態では、ボディ部材1は、内部にシリンダボア1bを区画するとともに外側に燃料室11fの一部が配置された筒部301aを有している。さらに、ボディ部材1は、筒部301aを貫通して配置された熱伝導部材301cを備える。熱伝導部材301cは、ボディ部材1よりも熱伝導性に優れた材料によって形成されている。例えば、アルミニウム製のボディ部材1を採用する場合、熱伝導部材301cは、銅によって提供することができる。熱伝導部材301cは、プランジャ3から燃料室11fへの熱の伝達を促進する。この実施形態によると、先行する実施形態より優れた放熱性を実現することができる。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a
(第4実施形態)
図5は、本発明を適用した第4実施形態に係る燃料ポンプの部分断面図である。この実施形態では、ボディ部材1は、内部にシリンダボア1bを区画するとともに外側に燃料室11fの一部が配置された筒部401aを有している。さらに、ボディ部材1は、筒部401aを貫通して形成された貫通穴401dを備える。貫通穴401dは、プランジャ3の大径部31の外周面を燃料室11fに露出させる。この結果、貫通穴401dは、プランジャ3から燃料室11fへの熱の伝達を促進する。この実施形態によると、先行する実施形態より優れた放熱性を実現することができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a fuel pump according to a fourth embodiment to which the present invention is applied. In this embodiment, the
(第5実施形態)
図6は、本発明を適用した第5実施形態に係るプランジャの断面図である。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャに代えて使用することができる。プランジャ3は、外筒部材503aと、内栓部材503bとを備える。外筒部材503aは、加圧端34に開口端を有し、突出部32、35に底部を有する有底円筒状に形成されている。内栓部材503bは、加圧端34から外筒部材503a内に挿入されるとともに、外筒部材503a内に固定され、外筒部材503aとの間に内室36を区画する。内栓部材503bは、加圧端34に底部を有する有底円筒状に形成されている。内栓部材503bは、外筒部材503a内に圧入することができる。この実施形態によると、比較的単純な形状の部品によって内室36を有するプランジャ3を形成することができる。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a plunger according to a fifth embodiment to which the present invention is applied. The
(第6実施形態)
図7は、本発明を適用した第6実施形態に係るプランジャの断面図である。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャに代えて使用することができる。プランジャ3は、外筒部材503aと、内栓部材703bとを備える。内栓部材703bは、加圧端34に底部を有する有底円筒状に形成されている。内室36は、加圧端34側で狭く、突出部35側で広い断面を有する円錐状に形成されている。この結果、加圧端34におけるプランジャ3の径方向の壁の厚さは、突出部35におけるプランジャ3の径方向の壁の厚さよりも厚い。この結果、加圧端34において高い強度を与えることができる。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a plunger according to a sixth embodiment to which the present invention is applied. The
(第7実施形態)
図8は、本発明を適用した第7実施形態に係るプランジャの断面図である。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャに代えて使用することができる。プランジャ3は、外筒部材503aと、内栓部材703bとを備える。内栓部材703bは、加圧端34に底部を有する有底円筒状に形成されている。内栓部材703bの内面には、熱交換部材として設けられたフィン703cが形成されている。フィン703cは、螺旋状の突起によって形成されている。フィン703cは、溝によって形成されてもよい。フィン703cは、熱媒体37を撹拌する。フィン703cは、内栓部材703bと、熱媒体37との熱交換を促進する。
(Seventh embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view of a plunger according to a seventh embodiment to which the present invention is applied. The
(第8実施形態)
図9は、本発明を適用した第8実施形態に係るプランジャの断面図である。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャに代えて使用することができる。プランジャ3は、外筒部材503aと、内栓部材803bとを備える。内栓部材803bは、加圧端34に底部を有する有底円筒状に形成されている。内栓部材803bの内面には、熱交換部材として設けられたワイヤ製のメッシュ材803cが設けられている。メッシュ材803cは、熱媒体37を撹拌する。メッシュ材803cは、内栓部材803bと、熱媒体37との熱交換を促進する。また、メッシュ材803cは、毛細管現象によって熱媒体37を保持できるような形状に形成されている。これにより、プランジャ3の姿勢にかかわらず、熱媒体37を内栓部材803bの内面に保持することができる。従って、高い熱交換性能を得ることができる。
(Eighth embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of a plunger according to an eighth embodiment to which the present invention is applied. The
(第9実施形態)
図10は、本発明を適用した第9実施形態に係るプランジャの断面図である。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャに代えて使用することができる。プランジャ3は、外筒部材503aと、内栓部材903bとを備える。内栓部材903bは、熱交換部材として設けられた柱部分903cを有する。柱部分903cは、内室36内を加圧端34から軸方向に延びている。柱部分803cは、内室36の駆動端35側の端部の近傍にまで到達しているが、内室36の駆動端35側の端部には接触していない。柱部分803cは、内栓部材803bと熱媒体37との間の熱交換を促進する。
(Ninth embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view of a plunger according to a ninth embodiment to which the present invention is applied. The
(第10実施形態)
図11は、本発明を適用した第10実施形態に係るプランジャの断面図である。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャに代えて使用することができる。プランジャ3は、キャップ部材1003aと、中筒部材1003bと、後栓部材1003cとを備える。キャップ部材1003aは、加圧端34に底部を有する有底円筒状に形成されている。中筒部材1003bは、キャップ部材1003aに挿入され、固定されている。中筒部材1003bは、両端が開口した円筒状に形成されている。後栓部材1003cは、中筒部材1003bの突出部側に配置され、中筒部材1003bに挿入され、固定されている。中筒部材1003b内に内室36が区画形成される。この実施形態のプランジャ3は、先行する実施形態のプランジャの特徴を備えることができる。この実施形態によると、比較的単純な形状の部品によって内室36を有するプランジャ3を形成することができる。
(10th Embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view of a plunger according to a tenth embodiment to which the present invention is applied. The
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
例えば、ボディ部材1は、複数の部材の集合体として構成することができる。また、燃料室11fは、入口通路11aと吸入ギャラリ11dとの間を連結する通路の一部として形成されてもよい。この構成によると、燃料室11fの燃料が早く入れ替えられる。
For example, the
100、200、300、400 燃料ポンプ、1 ボディ部材、1a 開口、1b シリンダボア、1c 加圧室、21 パルセーションダンパ、22 吸入弁機構、23 電磁駆動装置、24 吐出弁機構、25 ホルダ、26 燃料シール、27 オイルシール、28 ストッパ板、29a リテーナ、29b スプリング、3 プランジャ、31 大径部、32 小径部、33 段差部、34 加圧端、35 駆動端、36 内室、37 熱媒体、11f 燃料室、11g 可変容積室。 100, 200, 300, 400 Fuel pump, 1 body member, 1a opening, 1b cylinder bore, 1c pressurizing chamber, 21 pulsation damper, 22 suction valve mechanism, 23 electromagnetic drive device, 24 discharge valve mechanism, 25 holder, 26 fuel Seal, 27 Oil seal, 28 Stopper plate, 29a Retainer, 29b Spring, 3 Plunger, 31 Large diameter part, 32 Small diameter part, 33 Step part, 34 Pressure end, 35 Drive end, 36 Inner chamber, 37 Heat medium, 11f Fuel chamber, 11g Variable volume chamber.
Claims (13)
前記シリンダボア内に往復移動可能に配置され、前記加圧室に面する加圧端(34)、駆動力を受けるために前記開口(1a)から突出する突出部(32、35)、前記往復移動方向に沿って延びる内室(36)、および前記内室に収容された熱媒体(37)を有するプランジャ(3)と、
前記開口(1a)の周囲に設けられ、前記突出部の少なくとも一部を囲む燃料室(11f)を形成する燃料室形成部材(25、26、27)とを備えることを特徴とする燃料ポンプ。 A body member (1) forming a cylinder bore (1b) extending from the opening (1a) and a pressurizing chamber (1c) provided at an end of the cylinder bore;
A pressure end (34) facing the pressure chamber, projecting from the opening (1a) to receive a driving force (32, 35), and reciprocatingly disposed. A plunger (3) having an inner chamber (36) extending along a direction and a heat medium (37) housed in the inner chamber;
A fuel pump comprising a fuel chamber forming member (25, 26, 27) provided around the opening (1a) and forming a fuel chamber (11f) surrounding at least a part of the projecting portion.
前記シリンダボア内に配置された大径部(31)と、
前記突出部を形成し、前記大径部より直径が小さい小径部(32)とを備え、
前記シリンダボアと前記小径部との間に前記プランジャの往復移動に伴って容積が変化する可変容積室(11g)を形成しており、
前記燃料室(11f)の一部が前記可変容積室(11g)によって提供されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料ポンプ。 The plunger (3)
A large diameter portion (31) disposed within the cylinder bore;
Forming the protruding portion, and having a small diameter portion (32) having a smaller diameter than the large diameter portion,
A variable volume chamber (11g) is formed between the cylinder bore and the small-diameter portion, the volume of which varies with the reciprocating movement of the plunger.
The fuel pump according to claim 1, wherein a part of the fuel chamber (11f) is provided by the variable volume chamber (11g).
前記内室(36)は、前記シリンダボア内に配置された部位から、前記シール機構(26、25d、27)の径方向内側の部位にまで延びていることを特徴とする請求項3に記載の燃料ポンプ。 The fuel chamber forming member (25, 26, 27) is provided in contact with the outer peripheral surface of the projecting portion (32, 35), and has a sealing mechanism (26, 25d, 27) that partitions the fuel chamber (11f). Prepared,
The said inner chamber (36) is extended from the site | part arrange | positioned in the said cylinder bore to the site | part of the radial inside of the said seal mechanism (26, 25d, 27), The Claim 3 characterized by the above-mentioned. Fuel pump.
前記内室(36)は、前記オイルシール(27a)より前記加圧端(34)の側にだけ形成されていることを特徴とする請求項4に記載の燃料ポンプ。 The fuel chamber forming member (25, 26, 27) includes an oil seal (27a) in contact with the outer peripheral surface of the protrusion (32, 35).
The fuel pump according to claim 4, wherein the inner chamber (36) is formed only on the pressure end (34) side of the oil seal (27a).
内部に前記シリンダボアを区画するとともに外側に前記燃料室(11f)の一部が配置された筒部(301a)と、
前記筒部を貫通して配置された熱伝導部材(301c)とを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の燃料ポンプ。 The body member (1)
A cylinder portion (301a) in which the cylinder bore is partitioned and a part of the fuel chamber (11f) is disposed outside;
The fuel pump according to any one of claims 1 to 6, further comprising a heat conduction member (301c) disposed through the cylindrical portion.
内部に前記シリンダボアを区画するとともに外側に前記燃料室(11f)の一部が配置された筒部(401a)と、
前記筒部を貫通して形成された貫通穴(401d)とを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の燃料ポンプ。 The body member (1)
A cylindrical portion (401a) in which the cylinder bore is partitioned and a part of the fuel chamber (11f) is disposed outside;
The fuel pump according to any one of claims 1 to 6, further comprising a through hole (401d) formed so as to penetrate the cylindrical portion.
前記加圧端(34)に開口端を有し、前記突出部(32、35)に底部を有する有底円筒状の外筒部材(503a)と、
前記加圧端(34)から前記外筒部材内に挿入されるとともに前記外筒部材内に固定され、前記外筒部材との間に前記内室(36)を区画する内栓部材(503b、603b、703b、803b、903b)と
を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の燃料ポンプ。 The plunger (3)
A bottomed cylindrical outer cylinder member (503a) having an open end at the pressure end (34) and a bottom portion at the protrusions (32, 35);
An inner plug member (503b) which is inserted into the outer cylinder member from the pressure end (34) and fixed in the outer cylinder member, and divides the inner chamber (36) with the outer cylinder member; 603b, 703b, 803b, 903b) and the fuel pump according to any one of claims 1 to 8.
前記加圧端(34)に底部を有する有底円筒状の内筒部材(503b、603b、703b、803b)であることを特徴とする請求項9に記載の燃料ポンプ。 The inner plug member (503b, 603b, 703b, 803b)
The fuel pump according to claim 9, wherein the pressure end (34) is a bottomed cylindrical inner cylinder member (503b, 603b, 703b, 803b) having a bottom portion.
前記加圧端(34)に底部を有する有底円筒状のキャップ部材(1003a)と、
前記キャップ部材に挿入され、固定された円筒状の中筒部材(1003b)と、
前記中筒部材の前記突出部側に配置され、前記中筒部材に挿入され、固定された後栓部材(1003c)と
を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の燃料ポンプ。 The plunger (3)
A bottomed cylindrical cap member (1003a) having a bottom at the pressure end (34);
A cylindrical middle cylinder member (1003b) inserted and fixed in the cap member;
The fuel according to any one of claims 1 to 8, further comprising: a rear plug member (1003c) disposed on the projecting portion side of the middle cylinder member, inserted into the middle cylinder member, and fixed. pump.
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DE102016105209A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-03 | Darius Loba | High-pressure fuel pump with a weight-reduced piston |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20131001 |