JP7205211B2 - high pressure pump - Google Patents
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Description
本発明は、高圧ポンプに関する。 The present invention relates to high pressure pumps.
従来、加圧室からシリンダとプランジャとの隙間を通って漏れ出たリーク燃料を回収し外部に排出するリーク燃料回収路が形成された高圧ポンプが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a high-pressure pump is known in which a leaked fuel collection path is formed to collect leaked fuel leaked from a pressure chamber through a gap between a cylinder and a plunger and discharge the leaked fuel to the outside.
例えば特許文献1に開示された燃料供給装置は、シリンダにおけるプランジャ挿入孔の内壁に環状のリーク回収溝が形成されている。燃料ギャラリに流入した燃料は、燃料バイパス経路を経由してリーク回収溝に供給される。リーク回収溝に流入した燃料は、戻し通路孔及び戻し燃料配管を経由して燃料タンクに戻される。また、戻し通路孔は、リリーフ通路孔を経由して燃料ギャラリに連通している。 For example, in the fuel supply device disclosed in Patent Document 1, an annular leak recovery groove is formed in the inner wall of the plunger insertion hole in the cylinder. The fuel that has flowed into the fuel gallery is supplied to the leak collection groove via the fuel bypass route. The fuel that has flowed into the leak collection groove is returned to the fuel tank via the return passage hole and the return fuel pipe. Also, the return passage hole communicates with the fuel gallery via the relief passage hole.
プランジャの軸方向をシリンダの上下方向と定義し、加圧室側をシリンダ上部、加圧室と反対側をシリンダ下部と表す。特許文献1の従来技術において、シリンダ下部に形成されたリーク回収溝と戻し燃料配管とを接続する戻し通路孔が「リーク燃料回収路」に相当する。シリンダ上部に位置する戻し通路孔の下流部は、リリーフ通路孔を経由して燃料入口に連通している。また、シリンダ下部に位置する戻し通路孔の上流部は、リーク回収溝から燃料バイパス経路を経由して燃料入口に連通している。 The axial direction of the plunger is defined as the vertical direction of the cylinder, the pressure chamber side is referred to as the cylinder upper portion, and the side opposite to the pressure chamber is referred to as the cylinder lower portion. In the prior art of Patent Document 1, the return passage hole that connects the leak recovery groove formed in the lower part of the cylinder and the return fuel pipe corresponds to the "leak fuel recovery path". A downstream portion of the return passage hole located in the upper part of the cylinder communicates with the fuel inlet via the relief passage hole. Further, the upstream portion of the return passage hole located in the lower portion of the cylinder communicates with the fuel inlet via the fuel bypass passage from the leak collection groove.
以下、本明細書では、燃料温度について「高温」、「低温」は相対的な温度を意味する。シリンダ内壁を摺動するプランジャの温度は高温になるのに対し、リーク燃料回収路の上流部に燃料タンクから低温の燃料が流入すると、シリンダ下部が冷却される。その結果、高温のプランジャ外壁と低温のシリンダ内壁とのクリアランスが熱膨張差により縮小し、プランジャの作動不良が生じるおそれがある。 Hereinafter, in this specification, "high temperature" and "low temperature" mean relative temperatures with respect to fuel temperature. While the temperature of the plunger sliding on the inner wall of the cylinder becomes high, when low-temperature fuel flows from the fuel tank into the upstream portion of the leaked fuel recovery passage, the lower portion of the cylinder is cooled. As a result, the clearance between the high-temperature outer wall of the plunger and the inner wall of the low-temperature cylinder is reduced due to the difference in thermal expansion, which may cause malfunction of the plunger.
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、リーク燃料回収路の上流部でのプランジャとシリンダとの温度差を低減し、プランジャの作動不良を防止する高圧ポンプを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been created in view of such points, and its object is to reduce the temperature difference between the plunger and the cylinder in the upstream portion of the leak fuel recovery path, thereby preventing malfunction of the plunger. is to provide
本発明は、シリンダ(20)と、電磁弁部(30)と、シリンダ内に摺動可能に設けられたプランジャ(25)とを備える高圧ポンプである。電磁弁部は、シリンダの燃料入口(41)側に設けられ、ボディ(31)に形成された弁通路(32)の開口(33)を開閉させるように弁体(35)を動作させて燃料入口から加圧室(24)に吸入される燃料を調量する。この高圧ポンプは、加圧室に流入した燃料をプランジャの動作により加圧して吐出する。 The present invention is a high-pressure pump comprising a cylinder (20), an electromagnetic valve (30), and a plunger (25) slidably provided in the cylinder. The electromagnetic valve portion is provided on the side of the fuel inlet (41) of the cylinder, and operates the valve body (35) to open and close the opening (33) of the valve passage (32) formed in the body (31) to release the fuel. It meters the fuel sucked into the pressurized chamber (24) from the inlet. The high-pressure pump pressurizes and discharges the fuel that has flowed into the pressurization chamber by the operation of the plunger .
この高圧ポンプは、加圧室からシリンダとプランジャとの隙間を通って漏れ出たリーク燃料を回収しシリンダの外部に排出するリーク燃料回収路(60、601、602)が形成されている。リーク燃料回収路においてリーク燃料が流入する側の部位を上流部とし、リーク燃料が排出される側の部位を下流部とすると、リーク燃料回収路は、下流部でのみ燃料入口と連通する。リーク燃料回収路は、プランジャの軸に対する角度が互いに異なる上流側流路(63)と下流側流路(64)とが接続されており、上流側流路がプランジャの軸となす角度(θ1)は、下流側流路がプランジャの軸となす角度(θ2)より小さい。燃料入口とリーク燃料回収路の下流部とを連通する経路(43)の少なくとも一部に、連通路としての機能以外の機能を有する容積室として、弁通路が含まれる。 This high-pressure pump is formed with leaked fuel recovery passages (60, 601, 602) for recovering leaked fuel leaked from the pressure chamber through the gap between the cylinder and the plunger and discharging the leaked fuel to the outside of the cylinder. Assuming that the upstream portion of the leaked fuel recovery passage is the side into which the leaked fuel flows and the downstream portion is the portion of the leaked fuel recovery passage that is discharged, the leaked fuel recovery passage communicates with the fuel inlet only at the downstream portion. The leaked fuel recovery path is connected to an upstream channel (63) and a downstream channel (64) that have different angles with respect to the axis of the plunger. is smaller than the angle (θ2) that the downstream channel makes with the axis of the plunger. At least part of the path (43) connecting the fuel inlet and the downstream portion of the leak fuel recovery path includes a valve passage as a volumetric chamber having a function other than that of a communication passage.
本発明ではリーク燃料回収路の上流部に低温燃料が流入しないため、シリンダ下部におけるリーク燃料は冷却されない。そのため、高温のリーク燃料の熱がシリンダ下部に伝わりやすくなる。したがって、プランジャとシリンダとの温度差を低減し、適切なクリアランスを維持することができる。よって、プランジャの作動不良を防止することができる。 In the present invention, since the low-temperature fuel does not flow into the upstream portion of the leaked fuel recovery path, the leaked fuel in the lower portion of the cylinder is not cooled. Therefore, the heat of high-temperature leaked fuel is easily transferred to the lower part of the cylinder. Therefore, the temperature difference between the plunger and the cylinder can be reduced and an appropriate clearance can be maintained. Therefore, malfunction of the plunger can be prevented.
一方、リーク燃料回収路の下流部には燃料入口から低温燃料が流入されることで、高圧ポンプの外部に排出されるリーク燃料を冷却し、リターン燃料冷却装置の負担を軽減することができる。 On the other hand, the low-temperature fuel flows into the downstream portion of the leaked fuel recovery path from the fuel inlet, so that the leaked fuel discharged to the outside of the high-pressure pump can be cooled, and the load on the return fuel cooling device can be reduced.
以下、高圧ポンプの複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、第1~第5実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態は、例えばディーゼルエンジンに適用され、高圧燃料をコモンレールに供給する高圧ポンプである。第1、第5実施形態が特許請求の範囲に記載の発明を実施するための形態に相当する。 A plurality of embodiments of the high-pressure pump will be described below with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In addition, the first to fifth embodiments will be collectively referred to as "this embodiment". This embodiment is a high-pressure pump that is applied to, for example, a diesel engine and supplies high-pressure fuel to a common rail. The first and fifth embodiments correspond to modes for carrying out the invention described in the claims.
[コモンレールシステム]
最初に図1を参照し、コモンレールシステムの全体構成を説明する。コモンレールシステムは、燃料タンク1、高圧ポンプ(又はサプライポンプ)10、コモンレール8、複数の燃料噴射弁12等がそれぞれパイプで接続されて構成されている。燃料タンク1と高圧ポンプ10とは低圧燃料パイプ2で接続されており、低圧燃料パイプ2の途中には異物を除去するための燃料フィルタ3が設けられている。高圧ポンプ10とコモンレール8との間はレール前高圧燃料パイプ7で接続されている。コモンレール8と複数の燃料噴射弁12との間は複数のレール後高圧燃料パイプ11で接続されている。
[Common rail system]
First, referring to FIG. 1, the overall configuration of the common rail system will be described. The common rail system is configured by connecting a fuel tank 1, a high pressure pump (or supply pump) 10, a
高圧ポンプ10は、燃料タンク1から吸入した低圧燃料を加圧し、高圧燃料をコモンレール8に供給する。コモンレール8に供給された高圧燃料は、複数(図1の例では4つ)の燃料噴射弁12に分配される。燃料噴射弁12は、エンジンの気筒に燃料を噴射する。なお、制御系の構成に関する図示及び動作説明を省略する。
The high-
また、噴射により消費されないリターン燃料を燃料タンク1に戻すためのリターンパイプ14が設けられている。高圧ポンプ10、コモンレール8、燃料噴射弁12からリターンパイプ14までの間は、それぞれオーバーフローパイプ6、リリーフパイプ9、リークパイプ13で接続されている。このうち本実施形態では、高圧ポンプ10からオーバーフローパイプ6を経由してリターンパイプ14に排出されるリターン燃料に着目する。
Also, a
[高圧ポンプ]
続いて、高圧ポンプ10の構成及び作用効果について実施形態毎に説明する。本実施形態の高圧ポンプ10におけるリーク燃料回収路60に関する構成以外の構成及び動作は、基本的に特許文献1(特開2016-142197号公報)に記載された燃料供給装置と同じであるため、以下の説明において詳細な記述を省略する。各実施形態の高圧ポンプの符号は、「10」に続く3桁目に実施形態の番号を付す。
[High pressure pump]
Next, the configuration and effects of the high-
(第1実施形態)
第1実施形態の高圧ポンプ101について図2~図5を参照して説明する。図2に示すように、高圧ポンプ101は、シリンダ20のプランジャ孔23に挿入されたプランジャ25が摺動することにより加圧室24の容積を変化させる。以下、図2の上下方向に従って、プランジャ孔23の加圧室24側を上側とし、加圧室24と反対側を下側とする。プランジャ25はプランジャ孔23に沿って上下方向に往復移動する。なお、実際にエンジンのシリンダブロック等に搭載された形態では、プランジャ25の移動方向は厳密な鉛直方向に限らず、傾いて搭載されてもよい。
(First embodiment)
A high-
プランジャ25の下端には、スプリング28により下向きに付勢されたシート29が連結されている。図示しないカムシャフトの回転がプランジャ25の下端に伝達されることにより、プランジャ25はスプリング28の付勢力に抗して上昇し、燃料入口41から加圧室24に流入した燃料を加圧してコモンレール8に吐出する。なお、高圧燃料の吐出口は図2の断面には表れておらず、図3、図4に参照される。
A
シリンダ20の上部に形成された弁ボディ収容部21には、電磁弁部30のボディ31が収容されている。ボディ31には、径方向に貫通し、加圧室24に連通する開口33を有する弁通路32が形成されている。後述するように、弁通路32は、「燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部との連通路としての機能以外の機能を有する容積室」に相当する。本明細書では「容積室」の用語を、具体的な部位の名称としてではなく、「連通路の一部を構成する空間」を意味する上位概念の用語として用いる。
A
シリンダ20のダンパ装着部22には、燃料の脈動を抑制するダンパ42が装着されている。燃料入口41から流入した燃料は、ダンパ42を経由して弁通路32に至る。弁体35は、開弁時に弁通路32の開口33を開放し、閉弁時にシート部34に着座して開口33を閉鎖することで、加圧室24に吸入される燃料を調量する。シリンダ20の上方には、電磁弁部30を構成するコイル36、ステータコア37、アーマチャ38、スプリングガイドストッパ39等が設けられている。
A
シリンダ20の下部にはカバー26が設けられており、プランジャ25の外周をシールするオイルシール27がカバー26によって固定されている。オイルシール27の上側の環状空間には、加圧室24からシリンダ20の内壁とプランジャ25の外壁との隙間を通って漏れ出たリーク燃料が溜まる。
A
シリンダ20には、この環状空間とリターン燃料出口68とを連通し、リーク燃料をシリンダ20の外部に排出するリーク燃料回収路60が形成されている。つまり、この環状空間はリーク燃料がリーク燃料回収路60に流入する「回収路入口61」をなす。また、リーク燃料回収路60においてリーク燃料が流入する側の部位を「上流部」とし、リーク燃料が排出される側の部位を「下流部」とする。
The
ここで、第1実施形態のリーク燃料回収路60は、下流部に位置する合流部66において、弁通路32から連通する弁部連通路43が合流している。すなわち、リーク燃料回収路60の下流部は、弁部連通路43及び弁通路32を経由して燃料入口41と連通している。弁部連通路43には合流部66の直前部に絞り45が設けられている。絞り45の径及び長さは適宜設定される。一方、リーク燃料回収路60の上流部には、燃料入口41と連通する経路は形成されていない。要するにリーク燃料回収路60は、下流部でのみ燃料入口41と連通している。
Here, in the leaked
また、第1実施形態のリーク燃料回収路60は、プランジャ25の軸に対する角度が互いに異なる上流側流路63と下流側流路64とが接続されている。つまり、リーク燃料回収路60は、上流側流路63と下流側流路64とが折れ曲がって接続される形状を呈している。
Further, in the leaked
その他、図2では、プランジャ25の軸に沿ってZ軸が定義されており、加圧室24の上端位置が「0」、回収路入口61の位置が「a」と記されている。これらは図5の説明で用いられる。
In addition, in FIG. 2, the Z-axis is defined along the axis of the
次に、図3の模式断面図及び図4の模式平面図を参照する。なお、他の実施形態の図も図3及び図4に準じて記載される。図3は、高圧ポンプ101の軸方向断面について、特に燃料が流れる経路を模式的に示したものである。図2に対し図3には、吐出通路46、吐出弁47及び吐出口48が図示されている点、電磁弁部30及びダンパ42を簡略化している点が主に異なる。燃料の吸入及び調量時、吐出弁47はスプリング力により閉弁している。プランジャ25が上昇し、加圧室24内の燃料圧力による力が吐出弁47のスプリング力を上回ると吐出弁47が開弁し、高圧燃料は、吐出通路46を通って吐出口48から外部へ吐出される。
Next, reference is made to the schematic cross-sectional view of FIG. 3 and the schematic plan view of FIG. The drawings of other embodiments are also described according to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 schematically shows, in an axial cross-section of the high-
図4は、高圧ポンプ101の上方から視た径方向断面について、燃料が流れる経路を模式的に示したものである。正確には径方向の模式断面図であるが、便宜上「模式平面図」と呼ぶ。略円筒状のシリンダ20の中心に加圧室24が形成され、燃料入口41、吐出口48及びリターン燃料出口68が周方向に適宜配置される。これらの配置は正確なものではなく、単にそれらが互いに干渉しない位置に配置されることを示しているに過ぎない。また、模式平面図上にて直線で示された経路が必ずしも真っ直ぐ形成されるわけでなく、逆に模式平面図にて折れ線で示された経路が実際には真っ直ぐ形成される場合もある。
FIG. 4 schematically shows a fuel flow path in a radial cross section of the high-
シリンダ20の中心部においてボディ31を細破線で示し、弁通路32及び開口33を実線で示す。また、弁通路32よりも下方にある加圧室24、及び、加圧室24から吐出口48に連通する吐出通路46を破線で示す。弁通路32の開口33内にある弁体35の断面は図示しない。ダンパ42は、燃料入口41と弁通路32との間に模式的に記す。燃料入口41からダンパ42を経由して弁通路32に流入した燃料は、弁体35の開弁時に開口33から紙面奥の加圧室24に供給される。また、弁通路32に流入した燃料は、弁部連通路43及び絞り45を経由してリーク燃料回収路60の下流部に位置する合流部66でリーク燃料に合流する。合流した燃料は、リターン燃料出口68から排出される。
A
このように第1実施形態では、ボディ31の弁通路32は、調量弁における「容積室」という本来の機能に加え、「燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部との連通路」として機能する。すなわち、第1実施形態の高圧ポンプ101は、調量弁の「容積室」である弁通路32を「燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部との連通路」として共用している。
Thus, in the first embodiment, the
図2を参照して上述したように、第1実施形態のリーク燃料回収路60は、プランジャ25の軸に対する角度が互いに異なる上流側流路63と下流側流路64とが接続されている。詳しくは、上流側流路63がプランジャ25の軸となす角度θ1は、下流側流路64がプランジャ25の軸となす角度θ2より小さい。すなわち、相対的に上流側流路63はプランジャ孔23に沿うように形成され、下流側流路64はプランジャ孔23から離れるように形成されている。なお、図2では下流側流路64はプランジャ25の軸に対して傾斜しており、「θ1<θ2<90°」の関係にある。ただし、下流側流路64はプランジャ25の軸に対して直交(すなわち「θ2=90°」)するように形成されてもよい。
As described above with reference to FIG. 2, in the leaked
また、上流側流路63及び下流側流路64は一般にドリル加工されるため、断面は円形である。そして、上流側流路63の直径D1は、下流側流路64の直径D2より小さい。なお、流路の断面形状が厳密に円形でない場合でも、例えば楕円形状であれば長径と短径との平均を直径とみなして比較すればよい。
Also, the
次に図5を参照し、本実施形態の効果について比較例と対比しつつ説明する。「発明が解決しようとする課題」の欄に記載した通り、本明細書では、燃料温度について「高温」、「低温」は相対的な温度を意味する。比較例の高圧ポンプは、リーク燃料回収路の上流部で燃料入口と連通する構成であり、燃料タンクから低温の燃料が回収路入口61付近に導入される。例えば独国DE102017204843B3のFIGに開示された高圧ポンプが比較例に該当する。
Next, with reference to FIG. 5, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example. As described in the section "Problems to be Solved by the Invention", in this specification, "high temperature" and "low temperature" mean relative temperatures with respect to the fuel temperature. The high-pressure pump of the comparative example is configured to communicate with the fuel inlet at the upstream portion of the leak fuel recovery path, and low-temperature fuel is introduced from the fuel tank to the vicinity of the
なお、特許文献1(特開2016-142197号公報)の図1等に開示された燃料供給装置は、リーク燃料回収路の上流部及び下流部の両方で燃料入口と連通しており、この燃料供給装置の構成は比較例とは異なる。 In addition, the fuel supply device disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-142197) communicates with the fuel inlet at both the upstream and downstream portions of the leak fuel recovery path. The configuration of the supply device is different from that of the comparative example.
図5の横軸は、図2に示すZ軸上の位置を示す。Z軸の「0」は加圧室24の上端位置であり、Z軸の「a」は、オイルシール27の上側に相当する回収路入口61の位置である。シリンダ20の上部であるZ軸の0付近において、燃料入口41から加圧室24に流入したばかりの燃料は比較的低温である。シリンダ20の下部に近づきZ軸の値が大きくなると、プランジャ25とシリンダ20との摺動によるリーク燃料の温度上昇が伝わることにより、プランジャ温度、シリンダ温度ともに上昇する。高温のリーク燃料が溜まるZ軸の「a」の位置では最も高温となる。
The horizontal axis in FIG. 5 indicates the position on the Z-axis shown in FIG. “0” on the Z-axis is the upper end position of the pressurizing
図5(a)に示す比較例では、燃料入口からリーク燃料回収路の上流部に流入する低温燃料によりシリンダが冷却されるため、シリンダ温度が低下し、プランジャ温度との温度差が大きくなる。その結果、高温のプランジャ外壁と低温のシリンダ内壁とのクリアランスが熱膨張差により縮小し、プランジャの作動不良が生じるおそれがある。最悪の場合にはプランジャの焼き付きに至ることが懸念される。 In the comparative example shown in FIG. 5(a), the cylinder is cooled by the low-temperature fuel flowing from the fuel inlet into the upstream portion of the leaked fuel recovery path, so the cylinder temperature drops and the temperature difference from the plunger temperature increases. As a result, the clearance between the high-temperature outer wall of the plunger and the inner wall of the low-temperature cylinder is reduced due to the difference in thermal expansion, which may cause malfunction of the plunger. In the worst case, there is concern that the plunger may be seized.
それに対し、図5(b)に示す本実施形態では、リーク燃料回収路60の上流部に低温燃料が流入しないため、シリンダ20の下部、すなわち「a」付近の位置におけるリーク燃料は冷却されない。そのため、高温のリーク燃料の熱がシリンダ20の下部に伝わりやすくなる。したがって、プランジャ25とシリンダ20との温度差を低減し、適切なクリアランスを維持することができる。よって、プランジャ25の作動不良を防止することができる。
In contrast, in the present embodiment shown in FIG. 5B, low-temperature fuel does not flow into the upstream portion of the leaked
一方、リーク燃料回収路60の下流部には燃料入口41から低温燃料が流入されることで、高圧ポンプ101の外部に排出されるリーク燃料を冷却し、リターン燃料冷却装置の負担を軽減することができる。その他、第1実施形態の高圧ポンプ101は以下のような効果を奏する。
On the other hand, the low-temperature fuel flows into the downstream portion of the leak
燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部とは、「連通路としての機能以外の機能を有する容積室」としての弁通路32を経由して連通する。言い換えれば、燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部とを連通する経路の一部に弁通路32が含まれる。これにより、高圧ポンプ101に専用の連通路を設けることなく、他の機能を有する容積室を有効に共用することができる。
The
リーク燃料回収路60は、プランジャ25の軸に対する角度が互いに異なる上流側流路63及び下流側流路64が順に接続されて構成されている。これにより、リターン燃料出口68の位置や孔加工の都合に応じて、リーク燃料回収路60のレイアウトの自由度を増すことができる。
The leaked
特に第1実施形態では、上流側流路63がプランジャ25の軸となす角度θ1は、下流側流路64がプランジャ25の軸となす角度θ2より小さい。高温のリーク燃料が通る上流側流路63がプランジャ孔23に近接しているため、シリンダ20の下部を効果的に加温し、プランジャ25とシリンダ20との温度差をより小さくすることができる。また、上流側流路63の直径D1は下流側流路64の直径D2より小さいため、シリンダ20の下部での燃料流速を上げ、シリンダ20の下部での熱伝達率を増加させることができる。
Particularly in the first embodiment, the angle θ1 formed by the
さらに、燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部とを連通する弁部連通路43には、絞り45が設けられている。リーク燃料を冷却するために必要な燃料量に比べて弁部連通路43を通ってリターンされる燃料量が過剰になると、圧送される燃料の比率が低下する。つまり、加圧室24へ吸入される燃料が減少するため、高圧ポンプ101に要求される吐出量を吐出することができなくなる。そこで、弁部連通路43に絞り45を設けることで、リーク燃料回収路60に合流する燃料量を適切に調整することができる。
Further, a
(第2実施形態)
図6、図7に第2実施形態の高圧ポンプ102を示す。第2実施形態は、第1実施形態のリーク燃料回収路60の形状等を単純化したものである。すなわち、リーク燃料回収路60は、上流部から下流部まで単一径かつ直線状に形成されている。また、燃料入口41と弁通路32との間のダンパ42は省略されており、弁部連通路43には絞り45が設けられていない。
(Second embodiment)
6 and 7 show the high-
要するに第2実施形態の高圧ポンプ102は、「リーク燃料回収路60の下流部のみが燃料入口41と連通する構成」を最低限に実現する形態である。少なくとも図6、図7の構成とすることで、プランジャ25とシリンダ20との温度差が小さくなり、プランジャ25とシリンダ20との適切なクリアランスが維持される。よって、プランジャ25の作動不良を防止することができる。また第2実施形態では、単一径のリーク燃料回収路60を直線状に加工すればよいため、加工工数を低減することができる。
In short, the high-
(第3実施形態)
図8、図9に第3実施形態の高圧ポンプ103を示す。第3実施形態は、第2実施形態に対し、燃料入口41からリーク燃料回収路60の下流部に連通する経路が異なる。すなわち、燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部とは、専用の傍流連通路44を経由して直接連通する。ここで「傍流連通路」の用語は、弁通路32を経由する弁部連通路43を「主流」の経路とみなしたとき、主流に対して傍流であるという意味合いに過ぎず、連通路が形成される位置を限定するものではない。図8、図9では、傍流連通路44は数箇所で屈折するように模式的に示されているが、実際には加工が可能もしくは容易な形状に形成されればよい。
(Third embodiment)
8 and 9 show the high-
図8、図9において、弁通路32とリーク燃料回収路60の下流部との間は連通していなくてもよいし、二点鎖線で示すように弁部連通路43が形成されてもよい。弁部連通路43が形成されていない場合、燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部とは、傍流連通路44のみを経由して連通する。また、弁部連通路43が形成されている場合、燃料入口41とリーク燃料回収路60とは、傍流連通路44及び弁部連通路43の両方を並列に経由して連通する。
8 and 9, the
第3実施形態では、燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部とを連通する専用の傍流連通路44が形成されるため、燃料入口41からリーク燃料回収路60の下流部に、低温燃料をより安定的に供給することができる。なお、第3実施形態も第1実施形態と同様に、プランジャ25の軸に対する角度の異なる複数の流路が接続されてもよい。また、複数の流路の直径を変えたり、傍流連通路44に絞りを設けたりしてもよい。
In the third embodiment, since the dedicated side
(第4実施形態)
図10、図11に第4実施形態の高圧ポンプ104を示す。第4実施形態は第3実施形態に対し、傍流連通路435の途中にダンパ51又はバルブ52が設けられている。ダンパ51は、図2に示すダンパ42に対し脈動を抑制するという機能は基本的に同じであるが設置位置が異なる。また、バルブ52は傍流連通路435を開閉するものであり、具体的な構成は問わない。ダンパ51やバルブ52内の容積室は、「燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部との連通路としての機能以外の機能を有する容積室」に相当する。したがって、第3実施形態の傍流連通路44とは異なり、第4実施形態の傍流連通路435は「専用の連通路」に該当しない場合がある。このように、燃料入口41とリーク燃料回収路60の下流部との連通路は、どのような形態で構成されてもよい。
(Fourth embodiment)
10 and 11 show the
(第5実施形態)
図12に示す第5実施形態の高圧ポンプ105は、回収路入口61の周方向の異なる位置からそれぞれリターン燃料出口68に連通する2本のリーク燃料回収路601、602が形成されている。各リーク燃料回収路601、602は、プランジャ25の軸に対する角度が相対的に小さい上流部回収路631、632と、プランジャ25の軸に対する角度が相対的に大きい下流部回収路641、642とが接続されて構成されている。
(Fifth embodiment)
A high-
同様に、3本以上のリーク燃料回収路が形成されてもよい。回収路入口61の周方向の異なる位置に複数のリーク燃料回収路が形成されることで、リーク燃料排出量の周方向の偏りを低減することができる。よって、シリンダ温度を周方向で比較的均一にすることができる。
Similarly, three or more leaked fuel recovery paths may be formed. By forming a plurality of leaked fuel recovery paths at different positions in the circumferential direction of the
(その他の実施形態)
(a)上記第1実施形態に対し、上流側流路63がプランジャ25の軸となす角度θ1は、下流側流路64がプランジャ25の軸となす角度θ2より大きくなるようにしてもよい。その場合、プランジャ25とシリンダ20との温度差をより小さくする効果は期待できないが、リターン燃料出口68の位置や孔加工の都合に応じて、リーク燃料回収路60のレイアウトの自由度を増すことができるという効果は同様に得られる。
(Other embodiments)
(a) In contrast to the first embodiment, the angle θ1 formed by the
(b)上記第1実施形態に対し、リーク燃料回収路60は、加工が可能であれば、プランジャ25の軸に対する角度が互いに異なる3本以上の流路が順に接続されて構成されてもよい。
(b) In contrast to the above-described first embodiment, the leaked
(c)上記第1実施形態の上流側流路63及び下流側流路64は、いずれもストレート状、すなわち単一の直径D1、D2を有するように形成されている。それに対し、例えばリーク燃料回収路60が上流部から下流部に向かって連続的に拡径するテーパ状に形成されてもよい。その形態でも、リーク燃料回収路60は、上流部の直径が下流部の直径より小さくなる。したがって、シリンダ20下部での燃料流速を上げ、シリンダ20下部での熱伝達率を増加させるという効果を奏する。
(c) The
(d)上記各実施形態のリーク燃料回収路や連通路に関する構成は、矛盾しない限り、適宜組み合わせて用いられてよい。 (d) The configurations relating to the leaked fuel collection path and the communication path in each of the above embodiments may be used in combination as long as there is no contradiction.
(e)本発明の高圧ポンプは、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンその他の燃料圧送用ポンプとして使用されてもよい。 (e) The high-pressure pump of the present invention may be used not only for diesel engines but also for gasoline engines and other fuel pumps.
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 As described above, the present invention is by no means limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention.
101-105・・・高圧ポンプ、
20・・・シリンダ、 24・・・加圧室、 25・・・プランジャ、
32・・・弁通路(容積室)、
41・・・燃料入口、
60、601、602・・・リーク燃料回収路。
101-105... high pressure pump,
20... cylinder, 24... pressure chamber, 25... plunger,
32 ... valve passage (volume chamber),
41 ... fuel inlet,
60, 601, 602... Leakage fuel recovery paths.
Claims (4)
前記シリンダの燃料入口(41)側に設けられ、ボディ(31)に形成された弁通路(32)の開口(33)を開閉させるように弁体(35)を動作させて前記燃料入口から加圧室(24)に吸入される燃料を調量する電磁弁部(30)と、
前記シリンダ内に摺動可能に設けられたプランジャ(25)と、を備え、
前記加圧室に流入した燃料を前記プランジャの動作により加圧して吐出する高圧ポンプであって、
前記加圧室から前記シリンダと前記プランジャとの隙間を通って漏れ出たリーク燃料を回収し前記シリンダの外部に排出するリーク燃料回収路(60、601、602)が形成されており、
前記リーク燃料回収路においてリーク燃料が流入する側の部位を上流部とし、リーク燃料が排出される側の部位を下流部とすると、前記リーク燃料回収路は、下流部でのみ前記燃料入口と連通し、
前記リーク燃料回収路は、前記プランジャの軸に対する角度が互いに異なる上流側流路(63)と下流側流路(64)とが接続されており、前記上流側流路が前記プランジャの軸となす角度(θ1)は、前記下流側流路が前記プランジャの軸となす角度(θ2)より小さく、
前記燃料入口と前記リーク燃料回収路の下流部とを連通する経路(43)の少なくとも一部に、連通路としての機能以外の機能を有する容積室として、前記弁通路が含まれる高圧ポンプ。 a cylinder (20);
A valve body (35) is operated to open and close an opening (33) of a valve passage (32) formed in a body (31) provided on the side of the fuel inlet (41) of the cylinder, and pressure is applied from the fuel inlet. a solenoid valve portion (30) for metering the fuel sucked into the pressure chamber (24);
a plunger (25) slidably provided within the cylinder;
A high-pressure pump that pressurizes and discharges the fuel that has flowed into the pressurizing chamber by operating the plunger,
Leakage fuel recovery passages (60, 601, 602) are formed for recovering leaked fuel leaked from the pressurization chamber through the gap between the cylinder and the plunger and discharging the leaked fuel to the outside of the cylinder,
Assuming that the portion of the leaked fuel recovery passage on the side into which the leaked fuel flows is the upstream portion and the portion on the side from which the leaked fuel is discharged is the downstream portion, the leaked fuel recovery passage communicates with the fuel inlet only at the downstream portion. death,
The leaked fuel recovery path is connected to an upstream flow path (63) and a downstream flow path (64) having different angles with respect to the axis of the plunger, and the upstream flow path forms the axis of the plunger. the angle (θ1) is smaller than the angle (θ2) formed by the downstream channel with the axis of the plunger,
A high-pressure pump , wherein the valve passage is included as a volumetric chamber having a function other than that of a communication passage in at least a part of a passage (43) that communicates the fuel inlet and the downstream portion of the leak fuel recovery passage .
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