JPH0712029A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

高圧燃料ポンプ

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JPH0712029A
JPH0712029A JP5153340A JP15334093A JPH0712029A JP H0712029 A JPH0712029 A JP H0712029A JP 5153340 A JP5153340 A JP 5153340A JP 15334093 A JP15334093 A JP 15334093A JP H0712029 A JPH0712029 A JP H0712029A
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JP
Japan
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piston
diaphragm
pressure
fuel
fuel pump
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JP5153340A
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Inventor
Tsutomu Tominaga
努 富永
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンとシリンダとの摺動すきまから漏れ
た燃料が軸受,ニードルベアリングに充填されたグリス
内に浸入することを防ぐ。 【構成】 ダイアフラム101の外周端部101aを上
部ハウジング102と下部ハウジング103で挟着し、
またその内周端部101bをピストン104の下部の溝
部104bに挿入してピストン104の摺動部とカム室
10とを液圧的にシールした。 【効果】 軸受,ニードルベアリングの焼き付きが防止
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ガソリンを直接エン
ジンのシリンダ内に噴射する筒内噴射システムに使用す
る高圧燃料ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の高圧燃料ポンプを示す断面
図、図8は図7の線VIII−VIIIの断面図である。図にお
いて、1はハウジング、2はハウジング1に形成された
円筒状のシリンダ、3はシリンダ2内に摺動可能に配設
されたピストン、4はピストン3に下向きの力を付与す
るスプリング、5はシャフト6上に形成されたカム、7
はカム5の外周に回転可能に配設されたニードルベアリ
ングで、ピストン3の端部と当接している。シャフト6
はハウジング1内に取付けられた一対の軸受8,9によ
って回転可能に支承されている。軸受8の外側には外気
とカム室10とをシールするオイルシール11が装着さ
れている。ハウジング1の外側に突出したシャフト6の
先端部にはプーリ36が固定され、このプーリ36はベ
ルト37を介してエンジン35のクランクシャフト38
上に取付けられた駆動プーリ39に連結されている。
【0003】12はカバーで、吸入バルブ13,吐出バ
ルブ18,吸入口17および吐出口22で構成されてい
る。吸入バルブ13はボール14と,バルブシート15
と,ボール14を常時バルブシート15に向けて付勢す
るスプリング16とを備えている。一方、吐出バルブ1
8はボール19と,バルブシート20と,ボール19を
常時バルブシート20に向けて付勢するスプリング21
とを備えている。
【0004】図9は従来の高圧燃料ポンプを備えた4気
筒ガソリンエンジン用筒内噴射装置を示す構成図であ
る。この燃料系は、燃料タンク25と,燃料タンク25
内に挿入されて燃料フィルタ26が装着された低圧燃料
ポンプ27と,低圧燃料ポンプ27から吐出された燃料
が導かれる高圧燃料ポンプ29と,その吸入配管28
と,同じく吐出配管30と,高圧燃料ポンプ29から吐
出された高圧の燃料が導かれる分配管31と,分配管3
1に接続されてエンジン35のシリンダ内に燃料を噴射
する4個の燃料噴射弁32と,分配管31の燃圧を一定
(例えば100kgf/cm2 )に調圧する圧力調整弁
33と,圧力調整弁33からの燃料を燃料タンク25に
戻す戻り配管34とから構成されている。
【0005】次に動作について説明する。燃料タンク2
5内の燃料はフィルタ26で濾過し、低圧燃料ポンプ2
7によって予め定められた圧力(例えば2.5kgf/
cm2 )に加圧される。加圧された燃料は吸入配管28
を通して高圧燃料ポンプ29の吸入口17に導かれる。
ピストン3の下降時には吸入バルブ13が開弁して燃料
が通路24から加圧室23内に流入し、ピストン3の上
昇時には吸入バルブ13が閉弁し、吐出バルブ18が開
弁して燃料が吐出口22から吐出配管30を介して分配
管31に圧送される。
【0006】吐出配管30および分配管31内の圧力
は、分配管31の後端に配置された圧力調整弁33によ
って予め設定された圧力(例えば100kgf/cm
2 )に維持される。調圧のために圧力調整弁33から漏
らした燃料は戻り配管34を介して燃料タンク25に戻
される。分配管31に接続されエンジン35の気筒毎に
配置された噴射弁32は、図示しない制御回路で各気筒
の吸入行程あるいは圧縮行程の最適な時期に制御されて
エンジン35の気筒内に燃料を噴射する。噴射された燃
料は空気と混合し、圧縮行程の終了付近の最適な時期に
図示しない点火プラグにより点火され爆発する。
【0007】今、図9において、エンジン35が回転す
ると、エンジン35のクランクシャフト38上に取付け
られた駆動プーリ39が回転し、ベルト37を介してプ
ーリ36およびプーリ36に固定されたシャフト6が回
転する。
【0008】こうして、図7において、シャフト6が回
転すると、シャフト6上に形成されたカム5も回転し、
カム5の回転にともなってピストン3が下降する。ピス
トン3はニードルベアリング7を介してカム5によって
駆動させられるので、カム5とピストン3との間に作用
する摩擦力が低減する。吸入口17は前記したように低
圧燃料ポンプ27によって予め定められた圧力(例えば
2.5kgf/cm2)が印加されているので、ピスト
ン3が下降して加圧室23内の圧力が吸入口17の圧力
よりも低くなると、吸入バルブ13が開弁して吸入配管
28内の燃料が加圧室23内に流入する。
【0009】次に、ピストン3が下死点を過ぎて上昇す
ると、加圧室23内の燃料が圧縮され、加圧室23内の
圧力が吸入口17の圧力より高くなると、吸入バルブ1
3が再び閉弁される。ピストン3が更に上昇すると、加
圧室23内の燃料が圧縮され、加圧室23内の圧力が吐
出配管30内の圧力(例えば100kgf/cm2 )よ
りも高くなると吐出バルブ18が開弁して、加圧室23
内の燃料が吐出配管30内に吐出される。次に、ピスト
ン3が上死点を過ぎて下降し始めると、吐出バルブ18
が閉弁し、吸入バルブ13が開弁して再び吸入配管28
内の燃料が加圧室23内に流入する。なお、軸受8,9
およびニードルベアリング7はグリスが封入され、滑ら
かな回転ができるようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の高圧燃料ポンプ
は以上のように構成されているので、ピストン3とシリ
ンダ2との摺動部のすきまから燃料が漏れ、漏れた燃料
が軸受8,9およびニードルベアリング7のグリス封入
部に浸入し、グリスが稀釈されて軸受8,9およびニー
ドルベアリング7が焼き付いてしまうという問題点があ
った。また、燃料の粘度が低く,加圧室23が高圧にな
るために燃料の漏れが大きくなり、漏れた燃料がカム室
10に充満すると、ピストン3の往復運動によりカム室
10からオイルシール11を通過して外部へ燃料が漏
れ、最悪の場合火災が発生するという危険性があった。
【0011】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、軸受,ニードルベアリングの焼
き付きを防止できると共にポンプ外部へ燃料が漏れるこ
とを防止できる高圧燃料ポンプを得ることを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る高圧燃料
ポンプは、ピストン摺動部とカム室とをダイアフラムで
液圧的にシールしたものである。また、ダイアフラムの
内周部を保持部材に固着し、保持部材の中央に凹部を形
成し、この凹部にピストン端部を挿入してカムが保持部
材を介してピストンを駆動するようにしたものである。
また、ダイアフラムとハウジングで形成されるダイアフ
ラム室を吸入口あるいは戻り配管に連通させたものであ
る。
【0013】
【作用】この発明における高圧燃料ポンプは、ピストン
摺動部とカム室とが液圧的にシールされているので、燃
料が軸受,ニードルベアリングのグリス充填部に浸入す
ることが防止される。また、ダイアフラム室が吸入口あ
るいは戻り配管に接続されているので、ピストン摺動部
から漏れた燃料がダイアフラム室に蓄積されることがな
く、ダイアフラム室の圧力は低圧に維持される。
【0014】
【実施例】
実施例1.この発明の一実施例を図1,図2について説
明する。図1は断面図、図2は図1の線II−IIの断面図
であり、前記従来装置と同一または相当部分には同一符
号を付して説明を省略する。図において、101はダイ
アフラム,102は上部ハウジングで、下部にフランジ
102aを形成している。103は下部ハウジングで、
上部にフランジ103aを形成している。ダイアフラム
101の外周端部101aは上部ハウジング102のフ
ランジ102aと下部ハウジング103のフランジ10
3aとで挟着保持されている。104はピストンで、上
部にスプリング4を挿入する穴104aとダイアフラム
101の内周端部101bを挿入する溝104bとを形
成している。上部ハウジング102とダイアフラム10
1とでダイアフラム室105を形成し、ダイアフラム室
105は通路106を介して吸入口17に連通してい
る。107はボール14をバルブシート15に向けて付
勢するリングである。
【0015】次に動作について説明する。ピストン10
4が下降して加圧室23内の圧力が吸入口17の圧力よ
り低くなると吸入バルブ13が開弁して燃料が加圧室2
3内に流入する。このときダイアフラム101の内周端
部101bがピストン104の溝104bに挿入されて
いるので、ピストン104の下降にともなってダイアフ
ラム室105の容積が増大する。増大したダイアフラム
室105へは通路106を介して吸入口17から燃料が
補給される。次いでピストン104が下死点を過ぎて上
昇してくると、加圧室23の燃料が圧縮され、加圧室2
3内の圧力が吸入口17の圧力より高くなると吸入バル
ブ13が閉弁される。更にピストン104が上昇すると
加圧室23内の圧力が上昇し、加圧室23内の圧力が吐
出口22の圧力より高くなると吐出バルブ18が開弁し
て燃料が吐出する。
【0016】このとき、高圧側の加圧室23から低圧側
のダイアフラム室105へピストン104の摺動部のす
き間を通って燃料が漏れる。ダイアフラム室105はピ
ストン104の上昇にともなって容積が減少するととも
に加圧室23から燃料が漏れるので、余った燃料は通路
106を介して吸入口17へ排出される。このようにし
てダイアフラム室105の圧力は吸入口17の圧力と等
しくなる。また、ダイアフラム室105の燃料は、ダイ
アフラム101の外周端部101aと内周端部101b
とでシールされているためカム室10へ漏出しない。
【0017】実施例2.上記実施例1ではダイアフラム
101の内周端部101bをピストン104の溝部10
4bに挿入したものを示したが、図3,図4に示すよう
にダイアフラム101の内周端部101bを保持部材1
09とリテーナ110で挟着し、保持部材109の中央
に凹部109aを形成してこの凹部109aにピストン
108の下端部108bを挿入してもよい。
【0018】この実施例によれば、ダイアフラム101
の内周端部101bのシール強度が向上する。また、ダ
イアフラム101の内周端部101bを保持部材109
に挟着し、ダイアフラム101の外周端部101aを下
部ハウジング103と上部ハウジング102とで挟着し
た後、ピストン108をシリンダ2の上部から挿入でき
るので、部品を順次上方に積み上げていくことができ、
作業性が向上する。
【0019】実施例3.この実施例3では図5,図6に
示すようにダイアフラム室105にニップル111を配
設し、このニップル111から第2の戻り配管112を
介して第1の戻り配管113に接続したものである。こ
の実施例によれば、ダイアフラム室105の圧力が図1
に示すものより低くなり、ダイアフラム室105の圧力
でダイアフラム101を下方に押す力が小さくなって、
ダイアフラム101の耐久性が向上する。
【0020】なお、上記各実施例1〜3では高圧燃料ポ
ンプが1気筒の場合について説明したが、2気筒もしく
はそれ以上の多気筒の場合についても同様の効果があ
る。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明によればピスト
ン摺動部とカムとをダイアフラムで液圧的にシールする
ように構成したので、加圧室の燃料が軸受,ニードルベ
アリングのグリス充填部に浸入することがなく、軸受,
ニードルベアリングの焼き付きが防止される。また外部
漏洩も防止される。さらにダイアフラム室を吸入口ある
いは戻り配管と連通するように構成したので、ピストン
の往復運動によりダイアフラム室の圧力が低圧に維持さ
れてダイアフラムの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による高圧燃料ポンプを示
す断面図である。
【図2】図1の線II−IIの断面図である。
【図3】この発明の実施例2による高圧燃料ポンプの断
面図である。
【図4】図3の線III −III の断面図である。
【図5】この発明の実施例3による高圧燃料ポンプの断
面図である。
【図6】この発明の実施例3を適用した4気筒ガソリン
エンジン用筒内噴射装置の構成図である。
【図7】従来の高圧燃料ポンプを示す断面図である。
【図8】図7の線VIII−VIIIの断面図である。
【図9】従来の高圧燃料ポンプを適用した4気筒ガソリ
ンエンジン用筒内噴射装置の構成図である。
【符号の説明】
2 シリンダ 4 スプリング 5 カム 17 吸入口 101 ダイアフラム 102 ハウジング 103 ハウジング 104 ピストン 105 ダイアフラム室 109 保持部材 109a 凹部 112 戻り配管 113 戻り配管
【手続補正書】
【提出日】平成5年12月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】図3の線IV−IVの断面図である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングに形成されたシリンダと、こ
    のシリンダに摺動可能に配設されたピストンと、駆動軸
    の回転を前記ピストンの往復運動に変換するカムとを備
    えた高圧燃料ポンプにおいて、前記ピストンの摺動部と
    前記カム側とをダイアフラムで液圧的にシールするよう
    にしたことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
  2. 【請求項2】 ダイアフラムの内周部を保持部材に固着
    し、この保持部材の中央に凹部を形成し、この凹部にピ
    ストン端部を挿入してカムが前記保持部材を介してピス
    トンを駆動するようにしたことを特徴とする請求項1の
    高圧燃料ポンプ。
  3. 【請求項3】 ダイアフラムとハウジングとで形成され
    たダイアフラム室を吸入口に連通させたことを特徴とす
    る請求項1または2の高圧燃料ポンプ。
  4. 【請求項4】 ダイアフラムとハウジングとで形成され
    たダイアフラム室を戻り配管に接続したことを特徴とす
    る請求項1または2の高圧燃料ポンプ。
JP5153340A 1993-06-24 1993-06-24 高圧燃料ポンプ Pending JPH0712029A (ja)

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