JPH10252602A - Piston pump device for feeding liquid and internal combustion type reciprocating piston engine having the piston pump device - Google Patents
Piston pump device for feeding liquid and internal combustion type reciprocating piston engine having the piston pump deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液体、特に燃料、殊
に重油を供給するためのピストン・ポンプ装置であっ
て、動作空間及び可動ピストンを有するポンプ・ハウジ
ングと、可動ピストンが動作空間を減少及び増大させる
ことと、液体を動作空間内へ供給するための少なくとも
1つの入口開口と、液体を動作空間から排出するための
出口開口とを含むピストン・ポンプ装置に関する。更
に、本発明は前記のピストン・ポンプ装置を有する内燃
式往復ピストン・エンジン(Hubkolbenbrennkraftmasch
ine)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston pump device for supplying a liquid, in particular a fuel, in particular a heavy oil, comprising a pump housing having a working space and a movable piston, wherein the movable piston reduces the working space. And an augmenting, and at least one inlet opening for supplying liquid into the working space and an outlet opening for discharging liquid from the working space. Furthermore, the present invention relates to an internal combustion type reciprocating piston engine (Hubkolbenbrennkraftmasch) having the above piston pump device.
ine).
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般的
に、ピストン・ポンプ装置はポンプ・ハウジング内の動
作空間の体積がピストンの往復直線運動を通じて周期的
に変化するという原理に基づいて動作する。ピストンは
中空シリンダ内をシールされた状態で前後方向へ摺動可
能である。また、ガイド・スリーブをポンプ・ハウジン
グの内壁及びピストンの間に配置し得る。以下、動作空
間の体積を減少させるピストンの移動を圧縮動作と称
し、動作空間の体積を拡大するピストンの移動を拡張動
作と称する。2. Description of the Prior Art Generally, a piston pump device operates on the principle that the volume of an operating space in a pump housing changes periodically through reciprocating linear motion of a piston. . The piston is slidable in the front-rear direction while being sealed inside the hollow cylinder. Also, a guide sleeve may be located between the inner wall of the pump housing and the piston. Hereinafter, the movement of the piston that reduces the volume of the operation space is referred to as a compression operation, and the movement of the piston that increases the volume of the operation space is referred to as an expansion operation.
【0003】圧縮装置を以下のように設計することが知
られている。即ち、ピストンは拡張動作中に吸込管を開
放し、これによって供給する液体を動作空間内へ流入可
能にする。次の圧縮動作中、ピストンは吸込管を閉鎖
し、これによって動作空間内に存在する液体の圧力を増
大させる。次いで、液体は自動制御された逆止弁等を通
って高圧側の圧力管路内へ流入する。前記のピストン・
ポンプ装置は内燃式往復ピストン・エンジン、特にディ
ーゼル・エンジンの噴射装置の噴射ポンプ等として使用
される。噴射ポンプの役割は最大で約2000バールに
達する圧力で燃料を噴射管路内へ圧送することにある。
更に、噴射ポンプによって動作サイクル毎に供給される
燃料の量は機械の所望の出力を実現するために約ゼロか
ら全負荷量の間で制御可能であることを要する。It is known to design compression devices as follows. That is, the piston opens the suction pipe during the expansion operation, thereby allowing the supplied liquid to flow into the working space. During the next compression operation, the piston closes the suction tube, thereby increasing the pressure of the liquid present in the working space. Next, the liquid flows into the pressure line on the high-pressure side through an automatically controlled check valve or the like. The piston
The pump device is used as an injection pump for an injection device of an internal combustion type reciprocating piston engine, particularly a diesel engine. The role of the injection pump is to pump fuel into the injection line at pressures up to about 2000 bar.
In addition, the amount of fuel delivered by the injection pump per operating cycle needs to be controllable between about zero and the full load to achieve the desired output of the machine.
【0004】多く用いられている従来の燃料供給量を制
御する方法としては、傾斜エッジ制御(Schraegkantenr
egelung)が挙げられる。傾斜エッジ制御では、ピスト
ンのストローク動作の大きさは一般的に一定である。し
かし、ピストンはその長手方向軸線の周りで回動可能で
ある。ピストンはその外周に沿って延びる溝を有し、同
溝はフローオフ・チャネルを通じて動作空間に連通され
ている。溝はピストンの外周面上を同ピストンの長手方
向軸線に対して傾斜する方向に沿って延びるエッジによ
って画定されている。これにより、動作空間に隣接する
ピストンの端面と、溝の始めの部分との間の距離は一定
でなくなる。従って、回動可能ピストンの角位置に基づ
いて、傾斜エッジは入口開口または特別なオーバーフロ
ー・ボアを圧縮動作中の更に早い時期または更に遅い時
期に開放する。これによって、動作空間は吸込側に連通
され、動作空間内の高圧側に存在する燃料は低圧側へ流
動し、これによって燃料供給が停止する。従って、ピス
トンの長手方向軸線の周りでの同ピストンの回動を通じ
て、動作空間に隣接するピストンのエッジ及び傾斜エッ
ジの間の距離は入口開口または特別なオーバーフロー・
ボアにおいてそれぞれ変化する。最初に述べたエッジが
入口開口または特別なオーバーフロー・ボアを圧縮動作
中に閉鎖した際、燃料供給は開始される。更に、圧縮動
作が更に進行することにより、傾斜エッジが入口開口ま
たはオーバーフロー・ボアを開放した直後、燃料供給は
終了する。この方法では、効果的に供給される燃料の量
は高圧側における余剰燃料のフローオフによって変更で
きる。[0004] As a conventional method of controlling the fuel supply amount which is often used, a slope edge control (Schraegkantenr) is used.
egelung). In the inclined edge control, the magnitude of the stroke motion of the piston is generally constant. However, the piston is pivotable about its longitudinal axis. The piston has a groove extending along its outer periphery, the groove communicating with the working space through a flow-off channel. The groove is defined by an edge extending on a peripheral surface of the piston along a direction inclined with respect to the longitudinal axis of the piston. Thus, the distance between the end face of the piston adjacent to the working space and the beginning of the groove is not constant. Thus, based on the angular position of the rotatable piston, the beveled edge opens the inlet opening or special overflow bore earlier or later during the compression operation. As a result, the working space is communicated with the suction side, and the fuel present on the high pressure side in the working space flows to the low pressure side, thereby stopping the fuel supply. Thus, through rotation of the piston about the longitudinal axis of the piston, the distance between the edge of the piston and the beveled edge adjacent to the working space is reduced by the inlet opening or special overflow
Each changes in the bore. When the first mentioned edge closes the inlet opening or a special overflow bore during the compression operation, the fuel supply is started. Further, as the compression operation proceeds further, the fuel supply is terminated immediately after the beveled edge has opened the inlet opening or overflow bore. In this way, the amount of fuel that is effectively supplied can be changed by the flow off of excess fuel on the high pressure side.
【0005】しかし、傾斜エッジ制御の原理に基づいて
動作する前記の種類のピストン・ポンプ装置は幾つかの
問題点を有する。例えば、高圧側における液体の流出に
起因して、この制御はエネルギーの観点において望まし
くない。全負荷オペレーションにおいて必要とされる量
に等しい実質的に均一な量の燃料がピストンの拡張動作
中の動作サイクル毎に動作空間内へ流入するため、使用
されなかった比較的多量の燃料が圧縮動作中、特に部分
負荷時またはアイドリング・オペレーション時に高圧側
から吸込側へ戻される。この場合、ピストンは動作空間
内に存在する全ての液体を最初に加圧する必要があり、
かつこの動作サイクルに不要な液体のリターン・フロー
を形成する必要があるため、この動作はエネルギーを必
要とする。エネルギーが実際の動作プロセスから損失す
るため、戻す液体の移動及び圧縮に必要な前記のエネル
ギーは非経済的であって、かつ望ましくない損失を意味
する。この損失はポンプ装置の効率に悪影響を及ぼす。
従って、供給する液体が船のエンジンの噴射ポンプ等に
用いる重油であるアプリケーションでの改善が特に必要
とされる。[0005] However, piston pump systems of the type described which operate on the principle of inclined edge control have several disadvantages. This control is undesirable in terms of energy, for example, due to the outflow of liquid on the high pressure side. Since a substantially uniform amount of fuel equal to the amount required in full load operation flows into the working space during each operating cycle during the expansion operation of the piston, a relatively large amount of unused fuel is compressed. It is returned from the high pressure side to the suction side during medium, especially at partial load or during idling operation. In this case, the piston must first pressurize any liquid present in the working space,
And this operation requires energy because of the need to create an unwanted liquid return flow for this operation cycle. Since the energy is lost from the actual working process, the energy required for moving and compressing the returned liquid is uneconomical and represents an undesirable loss. This loss has a negative effect on the efficiency of the pump device.
Accordingly, there is a particular need for improvements in applications where the liquid to be supplied is heavy oil used in injection pumps and the like for ship engines.
【0006】更に、開口における吸込に対するピストン
の角位置に基づいて、即ち、ポンプ装置がアイドル・モ
ード、部分負荷モード及び全負荷モードのうちのいずれ
のモードで運転されているかに基づいて、ピストン外壁
と、ガイド・スリーブまたはポンプ・ハウジングとの間
のシール面は比較的短くなる。この結果、無意味な漏れ
速度が発生し、同漏れ速度はポンプの効率に悪影響を及
ぼす。Furthermore, based on the angular position of the piston with respect to the suction at the opening, ie on whether the pump device is operating in idle mode, partial load mode or full load mode, the piston outer wall And the sealing surface between the guide sleeve and the pump housing is relatively short. This results in a meaningless leak rate that adversely affects the efficiency of the pump.
【0007】その一方、供給する液体の量の制御をポン
プの先に配置されている独立した制限装置を介して実施
するピストン・ポンプ装置が知られている。このポンプ
では、ピストンは実質的に滑らかな壁を有し、同ポンプ
の先に配置された制限装置は動作シリンダ内の動作空間
内へ流入する液体の量を負荷に基づいて制御する。しか
し、この場合、ポンプの動作空間及び制限装置の間のデ
ッド・ボリューム内に存在する液体は各動作サイクル中
に加圧されるため、同デッド・ボリュームは問題といえ
る。更に、重油は化学的に攻撃的であり、かつ制限装置
のバルブ等において非常に硬い付着物を形成する。そし
て、同付着物は大きな摩耗を招来し、かつ高い維持費及
び努力を必要とする。このため、従来の制限装置は重油
の供給に適さない。重油のために特別なバルブが開発さ
れているが、同バルブは構造的に複雑であって、かつ高
い出費を必要とするうえ、製造コストが比較的高い。On the other hand, there is known a piston / pump device in which the amount of liquid to be supplied is controlled through an independent restricting device disposed in front of the pump. In this pump, the piston has substantially smooth walls, and a restrictor located at the front of the pump controls the amount of liquid flowing into the working space in the working cylinder based on the load. However, in this case, the dead volume between the working space of the pump and the restriction device is pressurized during each working cycle, so the dead volume can be problematic. In addition, heavy oil is chemically aggressive and forms very hard deposits, such as in valves of restriction devices. The deposits cause great wear and require high maintenance costs and effort. For this reason, the conventional restriction device is not suitable for supplying heavy oil. Special valves have been developed for heavy oil, but these valves are structurally complex, require high expense, and have relatively high manufacturing costs.
【0008】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、供給する液体の量を簡単に制
御でき、かつ高い効率を有する経済的なピストン・ポン
プ装置と、同ピストン・ポンプ装置を有する内燃式往復
ピストン・エンジンとを提供することにある。特に、ピ
ストン・ポンプ装置は燃料、殊に重油の供給に適する必
要がある。ピストン・ポンプ装置はエネルギーを更に効
率的に消費し、かつ従来の装置(例:傾斜エッジ制御を
使用する装置)より更に高い効率を有する必要がある。
更に、デッド・ボリュームの形成を可能な限り回避する
必要がある。ピストン・ポンプ装置は簡単、かつ頑丈な
デザインを有し、かつ経済的であることを要する。特
に、本発明の目的はディーゼル原理に基づいて動作し、
かつ同ディーゼル原理において必要とされる高圧を形成
できる内燃式往復ピストン・エンジンの噴射システムに
適したピストン・ポンプ装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has as its object to provide an economical piston-pump device capable of easily controlling the amount of liquid to be supplied and having high efficiency. An internal combustion reciprocating piston engine having a pump device. In particular, the piston pump system must be suitable for supplying fuel, especially heavy oil. Piston pump devices need to consume energy more efficiently and have higher efficiencies than conventional devices (eg, devices using inclined edge control).
Furthermore, it is necessary to avoid the formation of dead volumes as much as possible. Piston pump devices need to have a simple and robust design and be economical. In particular, the object of the present invention operates on the diesel principle,
Another object of the present invention is to provide a piston pump device suitable for an injection system of an internal combustion type reciprocating piston engine capable of forming a high pressure required by the diesel principle.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に基づくピストン
・ポンプ装置は動作空間と、同動作空間の大きさを減少
及び増大させる可動ピストンとを有するポンプ・ハウジ
ングを含む。更に、本発明に基づくピストン・ポンプ装
置は液体を動作空間内へ供給するための少なくとも1つ
の入口開口と、液体を動作空間から排出するための出口
開口とを有する。本発明に基づくピストン・ポンプ装置
は、動作空間内へ流入する液体の量を制御する手段をポ
ンプ・ハウジングの内部空間内に有することによって特
徴付けられる。SUMMARY OF THE INVENTION A piston pump apparatus according to the present invention includes a pump housing having a working space and a movable piston that reduces and increases the size of the working space. Furthermore, the piston pump device according to the invention has at least one inlet opening for supplying liquid into the working space and an outlet opening for discharging liquid from the working space. The piston pump device according to the invention is characterized by having means in the interior space of the pump housing for controlling the amount of liquid flowing into the working space.
【0010】動作空間内へ流入する液体の量を本発明に
基づくピストン・ポンプ装置内で制御できるため、動作
空間からの液体の戻りを回避できる。この結果、供給さ
れたエネルギーは更に効果的に使用され、かつ効率が改
善される。液体の量を制御する手段がポンプ・ハウジン
グの内部空間内に設けられているため、望ましくないデ
ッド・ボリュームの形成を大幅に回避できる。更に、供
給する液体の量を制御するための外部メータリング・デ
バイスを必要としない、即ちメータリング・デバイスを
ピストン・ポンプ装置の先に配置する必要がないため、
簡単で堅牢な経済的デザインが可能である。特に、耐重
油型外部制限装置を吸込側に設ける必要がない。[0010] Since the amount of liquid flowing into the working space can be controlled in the piston pump device according to the invention, the return of liquid from the working space can be avoided. As a result, the supplied energy is used more effectively and the efficiency is improved. Since means for controlling the amount of liquid are provided in the interior space of the pump housing, the formation of undesirable dead volumes can be largely avoided. Further, since no external metering device is required to control the amount of liquid to be supplied, i.e. there is no need to place the metering device ahead of the piston pump device,
Easy and robust economical design is possible. In particular, there is no need to provide a heavy oil resistant external limiting device on the suction side.
【0011】本発明の好ましい態様に基づくピストン・
ポンプ装置では、動作空間内へ流入する液体の量を制御
する手段はピストンに設けられている。例えば、ピスト
ンはその長手方向軸線の周りを回動できるようにジャー
ナルで取付けられている。更に、ピストンをその長手方
向軸線の周りで回動させるための制御装置が設けられて
いる。ピストンは実質的に円筒状をなし、動作空間内へ
流入する液体の量を制御する手段は少なくとも1つの凹
部を有する。同凹部はピストンの外周面に設けられ、か
つ動作空間に隣接するピストンの端面まで延びている。
拡張動作の最期、即ち、ピストンが動作空間を最大体積
とする折返し点にある時におけるポンプ・ハウジングに
対するピストンの角位置に基づき、入口開口の更に小さ
な開口面積または更に大きな開口面積を動作空間に対し
て連通するように凹部は幾何学的にデザインされてい
る。これにより、本態様では、動作空間内へ流入する液
体の量は簡単な方法、即ち、ピストンをその長手方向軸
線の周りで回動させることによって制御できる。凹部の
幾つかの幾何学的形状を以下に詳述する。A piston according to a preferred embodiment of the present invention
In the pump device, means for controlling the amount of liquid flowing into the working space is provided on the piston. For example, the piston is journalled so that it can rotate about its longitudinal axis. In addition, a control is provided for pivoting the piston about its longitudinal axis. The piston is substantially cylindrical and the means for controlling the amount of liquid flowing into the working space has at least one recess. The recess is provided on the outer peripheral surface of the piston and extends to an end surface of the piston adjacent to the working space.
Based on the angular position of the piston with respect to the pump housing at the end of the expansion operation, i.e., when the piston is at the turning point where the working space has the maximum volume, a smaller or larger opening area of the inlet opening is defined relative to the working space. The recesses are geometrically designed to communicate with each other. Thereby, in this embodiment, the amount of liquid flowing into the working space can be controlled in a simple way, ie by pivoting the piston around its longitudinal axis. Some geometric shapes of the recesses are detailed below.
【0012】可能な限り対称をなす圧力分布を実現すべ
く、動作空間内へ流入する液体の量を制御する手段はほ
ぼ同じ少なくとも2つの凹部をピストンの外周面に好ま
しくは有し、同少なくとも2つの凹部は好ましくは互い
に正反対の位置に配置され、かつ動作空間に隣接するピ
ストンの端面までそれぞれ延びている。In order to achieve as symmetrical a pressure distribution as possible, the means for controlling the amount of liquid flowing into the working space preferably have at least two substantially identical recesses on the outer peripheral surface of the piston, and at least two recesses. The two recesses are preferably arranged at diametrically opposite positions and each extend to the end face of the piston adjacent the working space.
【0013】本発明の別の態様に基づくピストン・ポン
プ装置では、ピストンを案内するためのガイド・スリー
ブがポンプ・ハウジングの内部空間内に設けられてい
る。ガイド・スリーブは供給する液体が通過する少なく
とも1つの通路開口を有する。ポンプ・ハウジングに対
するガイド・スリーブの位置は制御装置によって変更可
能である。本態様では、動作空間内へ流入する液体の量
の制御はピストンの長手方向軸線の周りにおけるガイド
・スリーブの回動によって実施するか、またはガイド・
スリーブをピストンの長手方向軸線に沿って移動させる
ことによって実施する。これらの手段によって、ガイド
・スリーブの通路開口の位置をポンプ・ハウジングの入
口開口に対して変更できる。これにより、ピストンが動
作空間の体積を最大にする同ピストンの折返し点に位置
する際、動作空間内へ流入する液体が通過する断面積も
変化する。そして、ガイド・スリーブの位置に基づい
て、入口開口の更に小さな面積または更に大きな面積が
閉鎖される。これによって、動作空間内へ流入する液体
の量を簡単に制御できる。In a piston pump device according to another aspect of the present invention, a guide sleeve for guiding a piston is provided in an internal space of the pump housing. The guide sleeve has at least one passage opening through which the liquid to be supplied passes. The position of the guide sleeve with respect to the pump housing can be changed by the control device. In this aspect, the control of the amount of liquid flowing into the working space is performed by pivoting the guide sleeve about the longitudinal axis of the piston, or
This is done by moving the sleeve along the longitudinal axis of the piston. By these means, the position of the passage opening of the guide sleeve can be changed relative to the inlet opening of the pump housing. Thus, when the piston is located at the turning point of the piston which maximizes the volume of the working space, the cross-sectional area through which the liquid flowing into the working space passes also changes. Then, based on the position of the guide sleeve, a smaller or larger area of the inlet opening is closed. Thus, the amount of liquid flowing into the working space can be easily controlled.
【0014】負荷に基づく燃料、特に重油の量を本発明
のピストン・ポンプ装置によって簡単に制御できるた
め、同ピストン・ポンプ装置は内燃式往復ピストン・エ
ンジンの噴射システムの噴射ポンプに特に適する。更
に、ディーゼル・エンジンに必要とされる高圧を形成で
きる。本発明の優れた点としては、本発明に基づくピス
トン・ポンプ装置の改善された効率が挙げられる。これ
は経済的、かつコスト的に好ましいオペレーションと、
動作空間内へ流入する液体の量を制御するための耐重油
型外部制限装置を必要としない能力とを実現可能にす
る。The piston pump arrangement according to the invention makes it easy to control the amount of fuel, especially heavy oil, based on load, which makes it particularly suitable for the injection pump of an injection system for an internal combustion reciprocating piston engine. In addition, the high pressures required for diesel engines can be formed. The advantages of the present invention include the improved efficiency of the piston pump device according to the present invention. This is an economical and cost-friendly operation,
And the ability to control the amount of liquid flowing into the working space without the need for heavy oil resistant external limiting devices.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図面に基づく以下の実施の形態の
詳細な説明において、互いに等しい機能を有する複数の
同一部品または同一部分は同一の符号を用いて示す。図
1に示すように、液体、特に燃料、殊に重油を供給する
ための本発明に基づくピストン・ポンプ装置1は動作空
間3及び可動ピストン4を有するポンプ・ハウジング2
と、可動ピストン4が動作空間3を減少及び増大させる
ことと、液体を動作空間3内へ供給するための少なくと
も1つの入口開口21と、液体を動作空間3から排出す
るための出口開口22とを含む。本発明に基づき、動作
空間3内へ流入する液体の量を制御する手段がポンプ・
ハウジング2の内部空間内に設けられている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following detailed description of embodiments with reference to the drawings, a plurality of identical parts or portions having the same functions are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 1, a piston pump device 1 according to the invention for supplying a liquid, in particular a fuel, in particular a heavy oil, comprises a pump housing 2 having a working space 3 and a movable piston 4.
The movable piston 4 reduces and increases the working space 3, at least one inlet opening 21 for supplying liquid into the working space 3, and an outlet opening 22 for discharging liquid from the working space 3. including. According to the invention, the means for controlling the amount of liquid flowing into the working space 3 comprises a pump
It is provided in the internal space of the housing 2.
【0016】重油に適するピストン・ポンプ装置であっ
て、かつ船のエンジン等のディーゼル原理に基づいて動
作する大型内燃式往復ピストン・エンジンの噴射ポンプ
としてのピストン・ポンプ装置の特別な実施の形態に基
づいて本発明を以下に詳述する。更に、供給する液体が
重油である前記のピストン・ポンプ装置の使用について
も以下に詳述する。但し、本発明はこれらの用途に限定
されるものではない。供給する媒体は別の燃料または一
般的な液体であり得る。更に、本発明に基づくピストン
・ポンプ装置は噴射システムへの使用に限定されるもの
ではなく、制御可能な量の液体の供給を行う他の分野の
用途にも適する。A special embodiment of a piston pump device suitable for heavy oil and as an injection pump for a large internal combustion type reciprocating piston engine operating on the diesel principle of a ship engine or the like. The present invention will be described in detail below based on this. Further, the use of the above-described piston pump device in which the liquid to be supplied is heavy oil will be described in detail below. However, the present invention is not limited to these uses. The supply medium may be another fuel or a common liquid. Furthermore, the piston pump device according to the invention is not limited to use in injection systems, but is also suitable for other fields of application in which a controllable amount of liquid is supplied.
【0017】本発明に基づくピストン・ポンプ装置は従
来の原理、即ちポンプ・ハウジング2内の動作空間3の
体積がピストン4の往復直線運動を通じて周期的に変化
するという原理に基づいて動作する。以下、動作空間3
の体積を減少させるピストン4の移動を圧縮動作と称
し、動作空間3の体積を拡大するピストン4の移動を拡
張動作と称する。更に、動作空間3の体積が最大となっ
た際にピストン4が位置する死点、即ち折返し点を第1
の死点と称し、動作空間3の体積が最小となった際にピ
ストン4が位置する死点、即ち折返し点を第2の死点と
称する。従って、図1に示す例では、圧縮動作はピスト
ン4の上昇であり、拡張動作はピストン4の下降であ
り、ピストン4の第1の死点は下側に位置する死点であ
り、第2の死点は上側に位置する死点である。The piston pump device according to the invention operates on the conventional principle, that is, the volume of the working space 3 in the pump housing 2 changes periodically through the reciprocating linear movement of the piston 4. Hereinafter, the operation space 3
The movement of the piston 4 that reduces the volume of the operation space 3 is called a compression operation, and the movement of the piston 4 that enlarges the volume of the operation space 3 is called an expansion operation. Furthermore, when the volume of the operating space 3 is maximized, the dead point where the piston 4 is located, that is,
The dead point where the piston 4 is located when the volume of the operation space 3 is minimized, that is, the turning point, is referred to as a second dead point. Therefore, in the example shown in FIG. 1, the compression operation is the rise of the piston 4, the expansion operation is the fall of the piston 4, the first dead center of the piston 4 is the lower dead center, and the second dead center is the lower dead center. Is a dead point located on the upper side.
【0018】図1では、本発明の第1の実施の形態に基
づくピストン・ポンプ装置1の複数の構成部品の概略を
縦断面図に示す。本実施の形態を分かり易くするため
に、ポンプ技術において十分知られている多数の詳細部
分は省略してある。ブロッキング・オイルのための管
路、入口及び出口、ピストン・バネ、シール並びに調節
ネジに代表されるこれらの詳細部分は傾斜エッジ制御の
原理に基づいて動作する市販の噴射ポンプ等におけるデ
ザインのような従来のデザインを使用できる。従って、
これらの詳細部分の説明は省略する。FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a plurality of components of a piston / pump device 1 according to a first embodiment of the present invention. For clarity of this embodiment, numerous details that are well known in the pump art have been omitted. These details, such as the lines for the blocking oil, inlet and outlet, piston springs, seals and adjusting screws, are similar to designs in commercial injection pumps and the like operating on the principle of inclined edge control. Conventional designs can be used. Therefore,
The description of these details will be omitted.
【0019】図1に示す実施の形態において、ピストン
4は実質的に円筒状をなし、かつその長手方向軸線Aの
周りを回動できるようにジャーナルで取付けられてい
る。制御棒6を有する制御装置を使用することにより、
ピストン4をその長手方向軸線Aの周りにおいて矢印C
で示すように左右両方向へそれぞれ回動させ得る。制御
棒6はピストン4に面する側面上に複数の歯を有し、同
複数の歯はピストン4の外周面上に設けられた歯配列7
に対して係合している。従って、制御棒6を矢印Bで示
す左方向及び右方向へそれぞれ移動させることに応じ
て、ピストン4はその長手方向軸線Aの周りで矢印Cで
示すように両方向へそれぞれ回動し得る。ピストン4を
回動させるための前記の制御装置は知られているため、
更なる詳細な説明を必要としない。動作空間3を減少及
び/または増大させるためのピストン4のストローク動
作は同様に従来の方法で行い得る。被駆動カム・シャフ
ト10が回動し、同回動により、カム11が伝達装置1
2を図1の上方へ移動させる。これによって、ピストン
4は図示していないピストン・バネの付勢力に対抗して
図1の上方へ移動し、かつ動作空間3を圧縮する。カム
11が伝達装置12を通過した後、ピストン4は下方へ
移動する。これにより、動作空間3が拡大される。In the embodiment shown in FIG. 1, the piston 4 is substantially cylindrical and is journalled so as to be able to rotate about its longitudinal axis A. By using a control device having a control rod 6,
The piston 4 is moved around its longitudinal axis A by an arrow C
It can be rotated in both left and right directions as shown by. The control rod 6 has a plurality of teeth on a side surface facing the piston 4, and the plurality of teeth is a tooth arrangement 7 provided on an outer peripheral surface of the piston 4.
Are engaged. Accordingly, in response to moving the control rod 6 leftward and rightward, respectively, as indicated by arrow B, the piston 4 can pivot about its longitudinal axis A in both directions, as indicated by arrow C, respectively. Since the aforementioned control device for rotating the piston 4 is known,
No further detailed description is required. The stroke movement of the piston 4 to reduce and / or increase the working space 3 can likewise take place in a conventional manner. The driven cam shaft 10 rotates, and the rotation causes the cam 11 to move the transmission device 1.
2 is moved upward in FIG. As a result, the piston 4 moves upward in FIG. 1 against the urging force of a piston spring (not shown) and compresses the working space 3. After the cam 11 passes through the transmission device 12, the piston 4 moves downward. Thereby, the operation space 3 is enlarged.
【0020】図1に示す第1の実施の形態では、動作空
間3内へ流入する液体の量(重油の量)を制御する手段
は少なくとも1つの凹部5を有し、同凹部5はピストン
4の外周面に設けられ、かつ動作空間3に隣接するピス
トン4の端面49まで延びている。可能な限り対称な圧
力分布を実現すべく、好ましくはほぼ同じ少なくとも2
つの凹部5がピストン4の外周面に設けられており、同
少なくとも2つの凹部5は好ましくは互いに正反対の位
置に配置され、かつ動作空間3に隣接するピストン4の
端面49までそれぞれ延びている。勿論、2つを越す数
量の凹部5を設けることが可能であり、同複数の凹部5
はピストン4の外周面上に均等に離間させて配置するこ
とが好ましい。この場合、即ち、複数の凹部5をピスト
ンの外周面上に設ける場合、1つを越す数の入口開口2
1をポンプ・ハウジング内に設け得る。本発明を理解す
るためには複数の凹部5のうちの1つのみを知れば十分
であるため、同複数の凹部5のうちの1つのみを以下に
詳述する。In the first embodiment shown in FIG. 1, the means for controlling the amount of liquid (the amount of heavy oil) flowing into the working space 3 has at least one recess 5, and the recess 5 has a piston 4 And extends to an end surface 49 of the piston 4 adjacent to the operation space 3. To achieve as symmetrical a pressure distribution as possible, preferably at least two
Two recesses 5 are provided on the outer peripheral surface of the piston 4, the at least two recesses 5 being preferably arranged at diametrically opposite positions and each extending to an end face 49 of the piston 4 adjacent to the working space 3. Of course, more than two recesses 5 can be provided, and the same plurality of recesses 5 can be provided.
Are preferably arranged on the outer peripheral surface of the piston 4 so as to be evenly spaced. In this case, that is, when a plurality of recesses 5 are provided on the outer peripheral surface of the piston, more than one inlet opening 2
1 may be provided in the pump housing. It is sufficient to know only one of the plurality of recesses 5 to understand the present invention, and thus only one of the plurality of recesses 5 will be described in detail below.
【0021】動作状態において、凹部5は動作空間3内
への重油流入の制御に使用される。図1に示す例では、
ピストン4は同ピストン4の第1の折返し点(動作空間
3の最大体積を実現する点)付近に位置している。この
状態において、凹部5は入口開口21及び動作空間3の
間の連通部を形成している。符号BEで示すように、燃
焼のために準備された重油は入口開口21に連通された
吸込管13を通じて入口開口21へ到達し、さらには入
口開口21から凹部5を通って動作空間3内へ流入す
る。次いで実施される圧縮動作において、ピストン4は
入口開口21を閉鎖し、かつ動作空間3を圧縮する。こ
れにより動作空間3内の重油は加圧される。加圧された
重油は出口開口22及び逆止弁14を通じて圧力管路1
5内へ流入する。圧力管路15は噴射ノズルに接続され
た圧力コンテナ(図示略)等へ連通されている。続いて
実施されるピストン4の拡張動作では、入口開口21及
び動作空間3の間が凹部5を介して再び連通される。こ
の結果、重油は次の動作サイクルのために動作空間3内
へ流入し得る。従って、動作空間内への重油の流入はピ
ストン4の拡張動作中、即ち、ピストン4が第1の折返
し点の領域に位置する際に発生する。In the operating state, the recess 5 is used to control the flow of heavy oil into the working space 3. In the example shown in FIG.
The piston 4 is located near the first turning point of the piston 4 (point at which the maximum volume of the operation space 3 is realized). In this state, the recess 5 forms a communicating part between the entrance opening 21 and the working space 3. As indicated by the symbol BE, the heavy oil prepared for combustion reaches the inlet opening 21 through the suction pipe 13 connected to the inlet opening 21, and further from the inlet opening 21 through the recess 5 into the working space 3. Inflow. In a subsequent compression operation, the piston 4 closes the inlet opening 21 and compresses the working space 3. Thereby, the heavy oil in the operation space 3 is pressurized. The pressurized heavy oil flows through the outlet line 22 and the check valve 14 to the pressure line 1.
5 flows into. The pressure line 15 is connected to a pressure container (not shown) connected to the injection nozzle. In the subsequent expanding operation of the piston 4, the space between the inlet opening 21 and the operation space 3 is again communicated via the recess 5. As a result, heavy oil can flow into the working space 3 for the next working cycle. Therefore, the inflow of the heavy oil into the working space occurs during the expanding operation of the piston 4, that is, when the piston 4 is located in the area of the first turning point.
【0022】本発明に基づくピストン・ポンプ装置で
は、負荷に基づいた供給重油量の制御は動作空間3内へ
流入する重油の量の制御によって行われる。同制御は動
作サイクル毎の重油流入量が実質的に一定であって、か
つ制御を高圧側におけるリターン・フローによって実現
する傾斜エッジ制御を用いるポンプ等の従来のポンプと
は異なる。In the piston / pump device according to the present invention, the control of the amount of heavy oil supplied based on the load is performed by controlling the amount of heavy oil flowing into the operation space 3. This control differs from conventional pumps, such as pumps using inclined edge control, in which the amount of heavy oil inflow for each operation cycle is substantially constant and control is realized by a return flow on the high pressure side.
【0023】図1に示す実施の形態では、動作空間3内
へ流入する重油の量の制御はピストン4をその長手方向
軸線Aの周りで矢印Cの方向へ回動させることによって
行われる。ピストン4がその第1の折返し点の領域内に
位置する際に、ポンプ・ハウジング2に対するピストン
4の角位置に基づいて更に多くの量または更に少ない量
の重油を動作空間3内へ流入させるべく、ピストン4の
外周面に設けられた凹部5は幾何学的にデザインされて
いる。“角位置"という用語はピストンの長手方向軸線
の周りでの同ピストンの回動位置を意味し、同位置は方
位角を用いて円柱座標系等において説明できる。In the embodiment shown in FIG. 1, control of the amount of heavy oil flowing into the working space 3 is performed by rotating the piston 4 about its longitudinal axis A in the direction of arrow C. When the piston 4 is located in the area of its first turning point, a larger or smaller amount of heavy oil flows into the working space 3 based on the angular position of the piston 4 with respect to the pump housing 2. The recess 5 provided on the outer peripheral surface of the piston 4 is geometrically designed. The term "angular position" refers to the rotational position of the piston about the longitudinal axis of the piston, which can be described in an azimuthal angle in a cylindrical coordinate system or the like.
【0024】図2(a)〜図2(d)は凹部5のデザイ
ンの幾つかの例を示し、各例は第1のプロジェクション
面上における垂直プロジェクションとして示す。第1の
プロジェクション面はピストン4の長手方向軸線Aに対
して平行に延びている。前記の複数のプロジェクション
は符号51a〜51dで示す。このプロジェクションは
ピストン4の長手方向軸線Aに直交する方向からピスト
ン4の外周面を見た状態を表す。更に分かり易いよう
に、ピストン4の長手方向軸線Aを同ピストン4ととも
に図2(a)〜図2(d)に示す。更に、ポンプ・ハウ
ジング2及び入口開口21の位置(破線で表示)を示
す。図2(a)〜図2(d)は第1の折返し点、即ち、
第1の死点(動作空間3の最大体積を実現する点)付近
に位置し、かつ供給する重油の中間量、即ち最大量及び
最小量の中間の量に対応する角位置にあるピストン4を
示す。2 (a) to 2 (d) show some examples of the design of the recess 5, each example being shown as a vertical projection on the first projection plane. The first projection surface extends parallel to the longitudinal axis A of the piston 4. The plurality of projections are indicated by reference numerals 51a to 51d. This projection shows a state where the outer peripheral surface of the piston 4 is viewed from a direction orthogonal to the longitudinal axis A of the piston 4. For easier understanding, the longitudinal axis A of the piston 4 is shown in FIGS. 2A to 2D together with the piston 4. Further, the positions of the pump housing 2 and the inlet opening 21 (indicated by broken lines) are shown. FIG. 2A to FIG. 2D show the first turning point, that is,
The piston 4 located near the first dead center (the point at which the maximum volume of the working space 3 is realized) and located at an angular position corresponding to the intermediate amount of the supplied heavy oil, that is, the intermediate amount between the maximum amount and the minimum amount, Show.
【0025】図2(a)に示すプロジェクション51a
において、凹部5は動作空間3に隣接するピストン4の
端面49から長手方向軸線Aに平行に延びる外周面に沿
って延びる溝511aの形態を最初はなし、次いで実質
的なV字形部512aへ変化し、同V字形部512aの
開口側はピストン4の長手方向軸線Aにほぼ平行に延び
ている。従って、凹部5はピストン4の周方向に沿って
縮まる。即ち、凹部5は図2(a)の右側に向かって狭
くなる。The projection 51a shown in FIG.
The recess 5 initially takes the form of a groove 511a extending along an outer circumferential surface extending parallel to the longitudinal axis A from the end face 49 of the piston 4 adjacent to the working space 3 and then changes to a substantially V-shaped portion 512a. The opening side of the V-shaped portion 512a extends substantially parallel to the longitudinal axis A of the piston 4. Therefore, the concave portion 5 contracts along the circumferential direction of the piston 4. That is, the concave portion 5 becomes narrower toward the right side in FIG.
【0026】例えば、接続されている内燃式往復ピスト
ン・エンジンを用いて更に高い出力を形成(負荷増大)
すべく更に多量の重油をサイクル毎に供給する場合、制
御棒6(図1参照)を用いてピストン4を長手方向軸線
Aの周りで図2(a)に示す矢印C1の方向へ右側に回
動させる。従って、ピストン4が第1の死点の領域内に
位置する際、V字形部512aは入口開口21の更に広
い面積を開放する。この結果、更に多くの重油が凹部5
を通じて動作空間3内へ流入し得る。これとは逆に、サ
イクル毎に供給する重油の量を減少させる場合、制御棒
6を移動させることによって、ピストン4をその長手方
向軸線Aの周りで矢印C2(図2(a)参照)の方向へ
回動させる。ピストン4がその第1の死点の領域内に位
置する際、凹部5によって開放された入口開口21の面
積は減少する。この結果、動作サイクル毎に動作空間3
内へ流入する重油の量は減少する。ピストン・ポンプ装
置1を最大供給量にセットした場合、ピストン4がその
第1の死点の領域内に位置する際、即ち、図2(a)の
凹部5に対する入口開口21の位置を示す破線の円がプ
ロジェクション51a内にほぼ完全に配置されている
際、凹部5はほぼ完全に入口開口21を開放する。これ
とは逆に、例えば、接続されている内燃式往復ピストン
・エンジンを停止させるべく重油を全く供給しない場
合、ピストン4をその長手方向軸線Aの周りにおいて矢
印C2(図2(a)参照)の方向へ回動させることによ
って、凹部5に対する入口開口21の位置を示す破線の
円がほぼ完全にプロジェクション51aの外側に位置す
る角位置までピストン4を回動させる。従って、ピスト
ン4が第1の死点の領域内に位置する場合であっても入
口開口21は閉鎖された状態に維持され、かつ重油は動
作空間3内へ全く流入できない。この簡単な方法によ
り、即ち、ピストン4の回動により、供給する重油の量
を最小値及び最大値の間で制御できる。これにより、動
作空間3内へ流入する重油の量を制御し得ることが本発
明の重要な効果といえる。[0026] For example, a higher output is produced using a connected reciprocating piston engine (load increase).
In order to supply a larger amount of heavy oil in each cycle, the piston 4 is turned around the longitudinal axis A to the right in the direction of arrow C1 shown in FIG. 2A using the control rod 6 (see FIG. 1). Move. Thus, when the piston 4 is located in the region of the first dead center, the V-shaped portion 512a opens a larger area of the inlet opening 21. As a result, more heavy oil is
Through the working space 3. Conversely, when reducing the amount of heavy oil supplied per cycle, moving the control rod 6 causes the piston 4 to move around its longitudinal axis A in the direction of arrow C2 (see FIG. 2 (a)). Rotate in the direction. When the piston 4 is located in the region of its first dead center, the area of the inlet opening 21 opened by the recess 5 decreases. As a result, the operation space 3 for each operation cycle
The amount of heavy oil flowing into the interior decreases. When the piston / pump device 1 is set to the maximum supply amount, the broken line indicating the position of the inlet opening 21 with respect to the recess 5 in FIG. When the circle is almost completely arranged in the projection 51a, the concave portion 5 almost completely opens the entrance opening 21. Conversely, if no heavy oil is supplied, for example to stop the connected internal combustion reciprocating piston engine, the piston 4 is moved around its longitudinal axis A by the arrow C2 (see FIG. 2 (a)). , The piston 4 is rotated to an angular position where the broken-line circle indicating the position of the entrance opening 21 with respect to the concave portion 5 is almost completely outside the projection 51a. Therefore, even when the piston 4 is located in the region of the first dead center, the inlet opening 21 is kept closed, and heavy oil cannot flow into the working space 3 at all. By this simple method, that is, by rotating the piston 4, the amount of heavy oil to be supplied can be controlled between the minimum value and the maximum value. Thus, it is an important effect of the present invention that the amount of heavy oil flowing into the operation space 3 can be controlled.
【0027】図2(a)に類似する図2(b)〜図2
(d)は凹部5の別例におけるプロジェクション51b
〜51dを示す。動作原理は図2(a)に基づいて詳述
した動作原理と同じである。従って、図2(a)に対す
る説明は図2(b)〜図2(d)に対しても同様に適用
される。2 (b) to 2 which are similar to FIG. 2 (a).
(D) is a projection 51 b in another example of the recess 5.
To 51d. The operation principle is the same as the operation principle described in detail with reference to FIG. Therefore, the description for FIG. 2A is similarly applied to FIGS. 2B to 2D.
【0028】図2(b)及び図2(c)にそれぞれ示す
例において、ピストン4の長手方向軸線Aに平行に延び
る第1のプロジェクション面上における凹部5の垂直プ
ロジェクション51bまたは51cは実質的に三角形を
なす。図2(b)は凹部5のプロジェクション51bが
三角形をなす例を示し、同三角形の1つの側面はピスト
ン4の端面49内に位置する。この三角形は特には直角
三角形であり、同直角三角形の2つの側面は互いにほぼ
直角をなす。更に、同2つの側面は凹部5がピストン4
の少なくとも1つの角位置においてほぼ完全に入口開口
21を開放する長さまで少なくともそれぞれ延びてい
る。図2(c)に示す凹部5の別例において、プロジェ
クション51cは同様に実質的に三角形をなす。しか
し、三角形の1つの側面はピストン4の端面49によっ
て切断されている。ピストン4の少なくとも1つの角位
置において、凹部5が入口開口21をほぼ完全に開放す
るように三角形の大きさは設定されている。In the examples shown in FIGS. 2B and 2C, respectively, the vertical projection 51b or 51c of the recess 5 on the first projection surface extending parallel to the longitudinal axis A of the piston 4 is substantially Make a triangle. FIG. 2B shows an example in which the projection 51 b of the concave portion 5 forms a triangle, and one side surface of the triangle is located within the end surface 49 of the piston 4. This triangle is in particular a right triangle, the two sides of which are approximately at right angles to each other. Further, on the two side surfaces, the recess 5 has a piston 4
At least one corner position at least respectively extends to a length that almost completely opens the inlet opening 21. In another example of the recess 5 shown in FIG. 2C, the projection 51c is also substantially triangular. However, one side of the triangle is cut by the end face 49 of the piston 4. In at least one angular position of the piston 4, the size of the triangle is set such that the recess 5 opens the inlet opening 21 almost completely.
【0029】図2(d)に示す別例において、ピストン
4の長手方向軸線Aに平行に延びる第1のプロジェクシ
ョン面上における凹部5の垂直プロジェクション51d
は実質的に四角形、特には矩形をなす。ピストン4の少
なくとも1つの角位置において、凹部5が入口開口21
をほぼ完全に開放するように四角形の大きさは設定され
ている。In another example shown in FIG. 2D, the vertical projection 51d of the recess 5 on the first projection surface extending parallel to the longitudinal axis A of the piston 4.
Is substantially square, especially rectangular. In at least one angular position of the piston 4, the recess 5 has an inlet opening 21.
The size of the square is set so as to almost completely open the box.
【0030】放射方向、即ち、ピストン4の長手方向軸
線Aに直交する方向における凹部5の形成に関して幾つ
かの例が可能である。図3(a)〜図3(d)は放射方
向における凹部5の形状の幾つかの例を示す。そして、
図3(a)〜図3(d)はピストン4の長手方向軸線A
に平行に延び、かつ第1のプロジェクション面に対して
直行する方向に延びる第2のプロジェクション面上にお
ける垂直プロジェクションを凹部5の各種の形状につい
て示す。このプロジェクションとしての表示はピストン
4の長手方向軸線Aに直交する方向からピストン4の外
周面を見た様子を示す。ピストン4の外周面を見る方向
は図2(a)〜図2(d)における外周面を見る方向か
らピストン4の長手方向軸線Aの周りを周方向に90度
回動した位置にある。符号52a〜52dは第2のプロ
ジェクション面上における垂直プロジェクションをそれ
ぞれ示す。分かり易くするために、ピストン4の一部及
び同ピストン4の長手方向軸線Aを図3(a)〜図3
(d)に示す。更に、ポンプ・ハウジング2及び入口開
口21を示す。図3(a)〜図3(d)は第1の死点
(動作空間3の最大体積を実現する点)付近に位置する
ピストン4をそれぞれ示す。Several examples are possible for the formation of the recess 5 in the radial direction, that is, in the direction perpendicular to the longitudinal axis A of the piston 4. FIGS. 3A to 3D show some examples of the shape of the concave portion 5 in the radial direction. And
3A to 3D show the longitudinal axis A of the piston 4.
The vertical projection on the second projection surface extending in parallel to the first projection surface and extending in a direction perpendicular to the first projection surface is shown for various shapes of the concave portion 5. The display as the projection shows a state in which the outer peripheral surface of the piston 4 is viewed from a direction orthogonal to the longitudinal axis A of the piston 4. The direction in which the outer peripheral surface of the piston 4 is viewed is a position rotated by 90 degrees in the circumferential direction around the longitudinal axis A of the piston 4 from the direction in which the outer peripheral surface in FIGS. 2A to 2D is viewed. Reference numerals 52a to 52d indicate vertical projections on the second projection plane, respectively. For the sake of clarity, a part of the piston 4 and the longitudinal axis A of the piston 4 are shown in FIGS.
(D). Furthermore, the pump housing 2 and the inlet opening 21 are shown. FIGS. 3A to 3D show the piston 4 located near the first dead center (the point at which the maximum volume of the working space 3 is realized), respectively.
【0031】図3(a)においてプロジェクション52
aで示す凹部5の放射方向の形状は図2(a)に示す凹
部5に特に適するが、これに限定されるものではない。
周方向に沿ってV字形をなす部分512a(図3(a)
において破線で示す)は放射方向に沿ってテーパーが付
いている。従って、同部分512aは図3(a)におい
て三角形に見える。V字形部512aをピストン4の端
面49に対して連通する溝511aはプロジェクション
52aにおいて矩形をなす。In FIG. 3A, the projection 52
The shape of the concave portion 5 in the radial direction shown by a is particularly suitable for the concave portion 5 shown in FIG. 2A, but is not limited thereto.
V-shaped portion 512a along the circumferential direction (FIG. 3A)
In the drawing) is tapered along the radial direction. Therefore, the portion 512a looks like a triangle in FIG. The groove 511a connecting the V-shaped portion 512a to the end face 49 of the piston 4 forms a rectangle in the projection 52a.
【0032】図3(b)〜図3(d)に示すように、第
2のプロジェクション面上における垂直プロジェクショ
ン52b〜52dが実質的に矩形(図3(b)のプロジ
ェクション52b参照)、三角形(図3(c)のプロジ
ェクション52c参照)または円形セグメント等の少な
くとも部分的に曲線で画定された領域(図3(d)のプ
ロジェクション52d参照)をなすように凹部5を放射
方向に形成し得る。As shown in FIGS. 3 (b) to 3 (d), the vertical projections 52b to 52d on the second projection surface are substantially rectangular (see the projection 52b in FIG. 3 (b)) and triangular ( The recess 5 may be formed radially to form an at least partially curved area such as a circular segment (see projection 52c in FIG. 3 (c)) (see projection 52d in FIG. 3 (d)).
【0033】更に、凹部5の放射方向深度T(図4
(a)参照)、即ち、ピストン4の長手方向軸線Aに直
交する方向に沿った凹部5の幅がピストン4の周方向に
沿って変化するように凹部5を形成することが可能であ
る。これは油が流入する際に入口開口21に対向する凹
部の放射方向深度Tが、ピストン4をその長手方向軸線
Aの周りで回動させた際に変化することを意味する。こ
れは図4(a)〜図4(d)に示されており、同図4
(a)〜図4(d)は長手方向軸線Aの方向からピスト
ン4の端面49を見た平面図であり、ピストン4の長手
方向軸線Aに直交する方向に沿って延びる凹部5の断面
を示す。複数の凹部5の断面は符号53a〜53dでそ
れぞれ示す。更に、ピストン4の外周面にそれぞれ設け
られたほぼ同じ少なくとも2つの凹部5を有し、同少な
くとも2つの凹部5が互いに正反対の位置に配置されて
いる本発明の好ましい実施の形態を理解し易くするため
に、2つの凹部5を図4(a)〜図4(d)にそれぞれ
示す。 図4(a)及び図4(b)において、凹部5は
ピストン4の長手方向軸線Aに直交する方向に沿って延
びる断面53aまたは53bを有する。断面53aまた
は53bは実施的に矩形をなし、同矩形の1つの側面は
ピストン4の外周面上に位置する。ピストン4の長手方
向軸線Aに近い方の矩形の側面は図4(a)に示すよう
に真っ直ぐであるか、または図4(b)に示すように湾
曲させ得る。これにより、実質的に矩形をなす断面領域
53bの少なくとも2つの側面が湾曲している。従っ
て、断面領域53bはピストン4の外周に一致、即ち整
合している。 更に、図4(c)に示すように、ピスト
ン4の長手方向軸線Aに直交する方向に沿って延びる凹
部5の断面領域53cがピストン4の外周面上に位置す
る境界線を有する実質的に円形セグメントの形態を有す
るように凹部5を形成し得る。Furthermore, the radial depth T of the recess 5 (see FIG. 4)
(See (a)), that is, it is possible to form the recess 5 so that the width of the recess 5 along the direction orthogonal to the longitudinal axis A of the piston 4 changes along the circumferential direction of the piston 4. This means that the radial depth T of the recess facing the inlet opening 21 when the oil flows in changes when the piston 4 is rotated about its longitudinal axis A. This is shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d).
4A to 4D are plan views of the end face 49 of the piston 4 viewed from the direction of the longitudinal axis A, and show a cross section of the concave portion 5 extending along a direction orthogonal to the longitudinal axis A of the piston 4. Show. The cross sections of the plurality of recesses 5 are indicated by reference numerals 53a to 53d, respectively. Further, it is easy to understand a preferred embodiment of the present invention in which at least two recesses 5 which are provided on the outer peripheral surface of the piston 4 are substantially the same, and the at least two recesses 5 are arranged at positions opposite to each other. For this purpose, two recesses 5 are shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d), respectively. 4A and 4B, the recess 5 has a cross section 53a or 53b extending along a direction orthogonal to the longitudinal axis A of the piston 4. The cross section 53a or 53b is practically rectangular, and one side of the rectangular is located on the outer peripheral surface of the piston 4. The rectangular side closer to the longitudinal axis A of the piston 4 can be straight as shown in FIG. 4 (a) or curved as shown in FIG. 4 (b). Thus, at least two side surfaces of the substantially rectangular cross-sectional area 53b are curved. Therefore, the cross-sectional area 53b coincides with the outer periphery of the piston 4, that is, is aligned. Furthermore, as shown in FIG. 4C, the cross-sectional area 53c of the recess 5 extending along the direction perpendicular to the longitudinal axis A of the piston 4 substantially has a boundary line located on the outer peripheral surface of the piston 4. The recess 5 can be formed to have the shape of a circular segment.
【0034】図4(d)は別の例を示し、同例は図2
(a)に示すプロジェクション51aと併用し得る。実
質的に三角形の断面領域53d(破線で示す)は図4
(d)の紙面の真下に位置し、かつピストン4の端面4
9に対して溝を通じて連通されている。FIG. 4D shows another example, and FIG.
It can be used together with the projection 51a shown in (a). The substantially triangular cross-sectional area 53d (shown by a broken line) is shown in FIG.
(D) is located just below the plane of the drawing and the end face 4 of the piston 4
9 through a groove.
【0035】図4(a)〜図4(d)に示す断面領域5
3a〜53dに共通する点としては、入口開口21に対
向する領域内の凹部の放射方向深度Tが、ピストン4を
その長手方向軸線Aの周りで回動させた際に変化するこ
とが挙げられる。図4(b)に示す断面において、例え
ば、凹部5の放射方向深度Tはピストンの周方向に沿っ
て減少する。前記の放射方向深度Tの例は、更に大きい
深度または更に小さい深度を放射方向に沿って有する凹
部の部分がピストン4の角位置に基づいて入口開口を少
なくとも部分的に開放するという結果を招来する。この
方法、即ち、凹部の放射方向深度Tを周方向に沿って変
化させることにより、動作空間3内へ流入する重油の量
は、長手方向軸線Aの周りにおけるピストン4の回動に
よって簡単に制御できる。The sectional area 5 shown in FIGS.
The point common to 3a to 53d is that the radial depth T of the recess in the region facing the inlet opening 21 changes when the piston 4 is rotated about its longitudinal axis A. . In the cross section shown in FIG. 4B, for example, the radial depth T of the concave portion 5 decreases along the circumferential direction of the piston. The above example of the radial depth T results in that portions of the recess having a greater or lesser depth along the radial direction at least partially open the inlet opening based on the angular position of the piston 4. . By changing the radial depth T of the recess in the circumferential direction in this manner, the amount of heavy oil flowing into the working space 3 is easily controlled by the rotation of the piston 4 about the longitudinal axis A. it can.
【0036】凹部5の三次元形状についての多くの可能
性が存在する。例えば、これらの可能性は図2(a)〜
図2(d)に示す第1のプロジェクション面上における
複数のプロジェクション51a〜51dのうちの1つ
と、図3(a)〜図3(d)に示す第2のプロジェクシ
ョン面上の複数のプロジェクション52a〜52dのう
ちの1つと、図4(a)〜図4(d)に示す複数の断面
領域53a〜53dのうちの1つとを組み合わせること
等によって実現される。従って、例えば、動作サイクル
毎に動作空間内へ流入する重油の量は、ピストンの周方
向に沿った凹部5の幾可学的形状(図2(a)〜図2
(d)参照)を通じて単独で制御することと、凹部5の
放射方向深度Tの変化(図4(a)〜図4(d)参照)
を通じて単独で制御することと、前記の周方向に沿った
幾何学形状及び放射方向深度Tの変化の組み合わせを通
じて制御することのうちのいずれか1つによって制御で
きる。There are many possibilities for the three-dimensional shape of the recess 5. For example, these possibilities are illustrated in FIGS.
One of the plurality of projections 51a to 51d on the first projection surface shown in FIG. 2D and the plurality of projections 52a on the second projection surface shown in FIGS. 3A to 3D. To 52d and one of a plurality of cross-sectional areas 53a to 53d shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d). Therefore, for example, the amount of heavy oil flowing into the operation space for each operation cycle depends on the geometrical shape of the recess 5 along the circumferential direction of the piston (see FIGS.
(D)) and the change in the radial depth T of the recess 5 (see FIGS. 4 (a) to 4 (d)).
Control alone or through a combination of the aforementioned circumferential geometry and a change in radial depth T.
【0037】図2(a)〜図2(d)、図3(a)〜図
3(d)及び図4(a)〜図4(d)に示す凹部5のコ
ーナーまたはエッジ(例:図2(a)のV字形部512
aの先端)は僅かに丸く形成し得る。これは製造上の理
由から特に効果的であり得る。The corners or edges of the recess 5 shown in FIGS. 2A to 2D, 3A to 3D and 4A to 4D (for example, FIG. 2 (a) V-shaped part 512
a) may be formed slightly round. This can be particularly effective for manufacturing reasons.
【0038】制御棒6の移動(矢印B)によって決定さ
れるピストン4の回動と、動作空間3内へ流入する重油
の量との間の異なる複数の機能的関係を可能にする点に
おいて、前記の凹部5の形状に関する多数の可能性は特
に効果的である。従って、例えば、動作空間3内へ流入
する重油の量が制御棒6の移動にともなってほぼ直線的
に変化するように凹部5を形成し得る。例えば、凹部5
が図2(a)及び図3(a)に示す各プロジェクション
と、図4(d)に示す断面領域とを有する場合、動作空
間3内へ流入する重油の量の変化は制御棒6の移動にほ
ぼ二次方程式の関係で依存する。この種の多数の機能的
関係は凹部5の幾何学的形状を通じて実現し得る。従っ
て、本発明に基づくピストン・ポンプ装置は所望の制御
特性(制御棒6の移動及び液体の量の変化の間の関係)
に関する高い柔軟性を有し、かつジェネレータ、プロペ
ラ駆動装置または車両駆動装置のオペレーション等の異
なる多数の使用目的における要件に適合させ得る。In allowing a number of different functional relationships between the rotation of the piston 4 determined by the movement of the control rod 6 (arrow B) and the amount of heavy oil flowing into the working space 3 The numerous possibilities for the shape of the recess 5 described above are particularly advantageous. Therefore, for example, the concave portion 5 can be formed such that the amount of heavy oil flowing into the operation space 3 changes almost linearly with the movement of the control rod 6. For example, recess 5
Has the projections shown in FIGS. 2A and 3A and the cross-sectional area shown in FIG. 4D, the change in the amount of heavy oil flowing into the operation space 3 is caused by the movement of the control rod 6. Depends almost on a quadratic equation. Many such functional relationships can be realized through the geometry of the recess 5. Thus, the piston-pump device according to the invention has the desired control characteristics (the relationship between the movement of the control rod 6 and the change in the amount of liquid).
It has a high degree of flexibility and can be adapted to the requirements of a number of different uses, such as the operation of a generator, a propeller drive or a vehicle drive.
【0039】特に効果的な点としては、本発明に基づく
ピストン・ポンプ装置の高い効率が挙げられる。効率は
入力に対する使用可能な出力の比である。本発明に基づ
くピストン・ポンプ装置では、実際に供給しなければな
らない液体の量のみが動作空間3内へそれぞれ供給され
る。即ち、動作サイクル毎に動作空間3内へ流入する液
体の量は変化可能、即ち制御可能であるため、高圧側に
おける液体のリターン・フローは不必要である。これは
供給しない液体を移動及び/または加圧することを大幅
に回避する。従って、このようなプロセスに使用する必
要のあるエネルギーをセーブできる。これにより、効率
が増大し、かつ運転コストが低減する。A particular advantage is the high efficiency of the piston pump device according to the invention. Efficiency is the ratio of available output to input. In the piston-pump device according to the invention, only the amount of liquid that actually has to be supplied is respectively supplied into the working space 3. That is, since the amount of liquid flowing into the operation space 3 can be changed, that is, controllable in each operation cycle, the liquid return flow on the high pressure side is unnecessary. This largely avoids moving and / or pressurizing unsupplied liquids. Thus, the energy that needs to be used for such a process can be saved. This increases efficiency and reduces operating costs.
【0040】本発明に基づくピストン・ポンプ装置の別
の効果としては、ピストン壁及び入口開口21の間のシ
ール面が傾斜エッジ制御を用いて運転される従来のポン
プ等のシール面と比べて大きくなる事実が挙げられる。
これにより、更に低い漏れ速度が実現される。これは効
率を高め、かつエネルギーの効率的な使用に貢献する。Another advantage of the piston pump device according to the present invention is that the sealing surface between the piston wall and the inlet opening 21 is larger than that of a conventional pump or the like operated using inclined edge control. There is a fact.
This achieves a lower leak rate. This increases efficiency and contributes to efficient use of energy.
【0041】ピストン4上に複数の凹部5が設けられて
いる場合、動作空間3内へ流入する液体の量を制御すべ
く複数の凹部5のうちの少なくとも1つがポンプ・ハウ
ジング内の1つを越す数の入口開口21と協働するよう
に本発明の第1の実施の形態に基づくピストン・ポンプ
装置を形成し得る。When a plurality of recesses 5 are provided on the piston 4, at least one of the plurality of recesses 5 controls one of the pump housings to control the amount of liquid flowing into the working space 3. A piston pump device according to the first embodiment of the invention can be formed to cooperate with over a number of inlet openings 21.
【0042】図示する入口開口21の実質的に円形の横
断面は本発明を例示するためのものであり、別の形状を
有し得る。従って、所望の制御特性を実現するために、
入口開口21をスロットまたは楕円形に形成することは
効果的であり得る。The substantially circular cross section of the illustrated inlet opening 21 is intended to illustrate the present invention and may have other shapes. Therefore, in order to achieve desired control characteristics,
Forming the inlet opening 21 in a slot or elliptical shape may be advantageous.
【0043】前記の第1の実施の形態において、供給す
る液体が通る少なくとも1つの通路開口を有するガイド
・スリーブをピストン4の外壁及びポンプ・ハウジング
の間に設け得る。液体の量の制御は前記の方法と同様に
実施される。例えば、ピストン4がその第1の死点の領
域内に位置する際に、凹部5が通路開口の更に大きな面
積または更に小さな面積を開放することによって液体の
量を制御できる。In the first embodiment, a guide sleeve having at least one passage opening through which the liquid to be supplied can be provided between the outer wall of the piston 4 and the pump housing. Control of the amount of liquid is performed in the same way as in the method described above. For example, when the piston 4 is located in the area of its first dead center, the amount of liquid can be controlled by the recess 5 opening a larger or smaller area of the passage opening.
【0044】図5は本発明の第2の実施の形態に基づく
ピストン・ポンプ装置の重要な部分を示す縦断面図であ
る。同ピストン・ポンプ装置では、供給する液体が通る
少なくとも1つの通路開口81を有するガイド・スリー
ブ8がピストン4の案内のためにポンプ・ハウジング2
の内部空間内に設けられている。更に、ポンプ・ハウジ
ング2に対するガイド・スリーブ8の位置を変更すべく
制御装置9が提供されている。第1の実施の形態に関連
して前記したように、少なくとも2つの通路開口81を
ガイド・スリーブ8内に形成し、同複数の通路開口81
をガイド・スリーブ8の外周上に一定間隔で設けること
は対称な圧力分布を実現する点において第2の実施の形
態においても好ましい。図5において、ピストン4の圧
縮動作及び拡張動作のための駆動機構は図示していな
い。これは前記の既に知られている方法と同様に実現し
得る。図5に示す第2の実施の形態において、ピストン
4は実質的に滑らかな壁を有し、かつその長手方向軸線
Aの周りでは回動しない。動作空間3内へ流入する重油
の量の制御はガイド・スリーブ8によって行われる。ガ
イド・スリーブ8は制御装置9によって符号Dで示すよ
うにピストン4の長手方向軸線Aに沿って移動される。
例えば、この移動は伝達棒によって実現し得る。これに
より、ピストン4がその第1の死点の領域内に位置する
際、通路開口81は入口開口21の更に多くの面積また
は更に小さな面積を開放する。図5は第1の死点付近に
位置するピストン4を示す。図示するガイド・スリーブ
8の位置において、油の中間量、即ち最大量及び最小量
の中間の量が動作空間3内へ流入する。動作空間内へ流
入する液体の量を増大する場合、ガイド・スリーブ8を
図5の上方へ移動させる。これとは逆に、量を減少させ
る場合、ガイド・スリーブを下方へ移動させる。最大量
の液体を供給する場合、ピストン4がその第1の死点の
領域内に位置する際に、ガイド・スリーブ8は通路開口
81が入口開口21をほぼ完全に開放する位置にある。
液体を供給しない場合、ガイド・スリーブ8が入口開口
21をほぼ完全に閉鎖するまで同ガイド・スリーブ8を
図5における下方へ移動させる。これにより、動作空間
内へ流入する液体の量を簡単に制御できる。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an important part of a piston / pump device according to a second embodiment of the present invention. In the piston pump arrangement, a guide sleeve 8 having at least one passage opening 81 through which the liquid to be supplied passes is provided for guiding the piston 4 to the pump housing 2.
Is provided in the internal space. Further, a control device 9 is provided for changing the position of the guide sleeve 8 with respect to the pump housing 2. As described above in connection with the first embodiment, at least two passage openings 81 are formed in the guide sleeve 8 and the plurality of passage openings 81 are formed.
Is preferably provided on the outer circumference of the guide sleeve 8 at regular intervals in the second embodiment in that a symmetrical pressure distribution is realized. In FIG. 5, a drive mechanism for the compression operation and the expansion operation of the piston 4 is not shown. This can be achieved in a manner similar to the previously known methods. In the second embodiment shown in FIG. 5, the piston 4 has substantially smooth walls and does not rotate around its longitudinal axis A. The amount of heavy oil flowing into the working space 3 is controlled by the guide sleeve 8. The guide sleeve 8 is moved by the control device 9 along the longitudinal axis A of the piston 4 as indicated by the reference symbol D.
For example, this movement can be realized by a transmission rod. Thereby, when the piston 4 is located in the region of its first dead center, the passage opening 81 opens more or less area of the inlet opening 21. FIG. 5 shows the piston 4 located near the first dead center. At the position of the guide sleeve 8 shown, an intermediate amount of oil, ie an intermediate amount between the maximum and the minimum, flows into the working space 3. To increase the amount of liquid flowing into the working space, the guide sleeve 8 is moved upward in FIG. Conversely, if the amount is to be reduced, the guide sleeve is moved downward. When supplying the maximum amount of liquid, the guide sleeve 8 is in a position where the passage opening 81 almost completely opens the inlet opening 21 when the piston 4 is located in the region of its first dead center.
When no liquid is supplied, the guide sleeve 8 is moved downward in FIG. 5 until the guide sleeve 8 almost completely closes the inlet opening 21. Thus, the amount of the liquid flowing into the operation space can be easily controlled.
【0045】第2の実施の形態の別例はガイド・スリー
ブ8を有し、同ガイド・スリーブ8はピストン4の長手
方向軸線Aの方向に移動不能である一方で、ピストン4
の長手方向軸線Aの周りで回動可能である。制御装置9
は第1の実施の形態におけるピストン4を回動させるた
めの制御装置と同様に形成可能である。この別例では、
通路開口81の幾何学的形状を通じて所望の制御特性を
実現できる。即ち、通路開口81は第1の実施の形態に
おいてピストン4の外周面に設けられた凹部5に関連し
て説明したのと同様に形成可能である。Another embodiment of the second embodiment comprises a guide sleeve 8 which is immovable in the direction of the longitudinal axis A of the piston 4 while the piston 4
Is rotatable about a longitudinal axis A. Control device 9
Can be formed similarly to the control device for rotating the piston 4 in the first embodiment. In this alternative,
The desired control characteristics can be achieved through the geometry of the passage opening 81. That is, the passage opening 81 can be formed in the same manner as described in relation to the concave portion 5 provided on the outer peripheral surface of the piston 4 in the first embodiment.
【0046】更に、動作空間3内へ流入する液体の量を
ガイド・スリーブ8内の通路開口81及び凹部の協働を
通じて制御するために、凹部を第2の実施の形態に基づ
くピストン4の外周面に設け得る。Furthermore, in order to control the amount of liquid flowing into the working space 3 through the cooperation of the passage opening 81 and the recess in the guide sleeve 8, the recess is formed on the outer periphery of the piston 4 according to the second embodiment. May be provided on the surface.
【0047】本発明に基づくピストン・ポンプ装置は内
燃式往復ピストン・エンジン、特にディーゼル原理に基
づいて動作し、かつ燃料として重油を使用する内燃式往
復ピストン・エンジンの噴射装置の噴射ポンプに特に適
する。この種の機械は船のエンジン等に使用される。高
圧側における重油に必要とされる約1000〜2000
バールの圧力は本発明に基づくピストン・ポンプ装置を
使用することにより問題なく形成できる。本発明に基づ
くピストン・ポンプ装置はその高い効率により、エネル
ギーの効率的な使用を可能にし、これによって、内燃式
往復ピストン・エンジンの経済的、かつ低コストなオペ
レーションに大きな貢献を果たす。The piston pump arrangement according to the invention is particularly suitable for an injection pump of an internal combustion reciprocating piston engine, in particular an injection device of an internal combustion reciprocating piston engine operating on the diesel principle and using heavy oil as fuel. . This type of machine is used for ship engines and the like. About 1000-2000 required for heavy oil on high pressure side
The bar pressure can be established without problems by using the piston pump device according to the invention. Due to its high efficiency, the piston pump device according to the invention allows an efficient use of energy, thereby making a significant contribution to the economical and low-cost operation of an internal combustion reciprocating piston engine.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ピストン・ポンプ装置から供給する液体の量を簡単に制
御でき、かつ同ピストン・ポンプ装置の高い効率及び経
済性を実現するという優れた効果を発揮する。As described in detail above, according to the present invention,
The amount of liquid supplied from the piston / pump device can be easily controlled, and an excellent effect of realizing high efficiency and economy of the piston / pump device is exhibited.
【図1】本発明の第1の実施の形態に基づくピストン・
ポンプ装置の主要部分を示す縦断面図。FIG. 1 shows a piston according to a first embodiment of the invention;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a main part of the pump device.
【図2】(a)ピストンの第1のプロジェクション面上
における凹部の垂直プロジェクションを示す部分縦断面
図。(b)ピストンの第1のプロジェクション面上にお
ける別の凹部の垂直プロジェクションを示す部分縦断面
図。(c)ピストンの第1のプロジェクション面上にお
ける更に別の凹部の垂直プロジェクションを示す部分縦
断面図。(d)ピストンの第1のプロジェクション面上
における更に別の凹部の垂直プロジェクションを示す部
分縦断面図。FIG. 2A is a partial longitudinal sectional view showing vertical projection of a concave portion on a first projection surface of a piston. (B) Partial longitudinal cross-sectional view showing vertical projection of another concave portion on the first projection surface of the piston. (C) Partial longitudinal sectional view showing the vertical projection of yet another concave portion on the first projection surface of the piston. (D) Partial longitudinal sectional view showing the vertical projection of yet another concave portion on the first projection surface of the piston.
【図3】(a)ピストンの第2のプロジェクション面上
における凹部の垂直プロジェクションを示す部分縦断面
図。(b)ピストンの第2のプロジェクション面上にお
ける別の凹部の垂直プロジェクションを示す部分縦断面
図。(c)ピストンの第2のプロジェクション面上にお
ける更に別の凹部の垂直プロジェクションを示す部分縦
断面図。(d)ピストンの第2のプロジェクション面上
における更に別の凹部の垂直プロジェクションを示す部
分縦断面図。FIG. 3A is a partial longitudinal sectional view showing vertical projection of a concave portion on a second projection surface of a piston. (B) Partial longitudinal cross-sectional view showing vertical projection of another concave portion on the second projection surface of the piston. (C) Partial longitudinal sectional view showing vertical projection of yet another concave portion on the second projection surface of the piston. (D) Partial longitudinal sectional view showing the vertical projection of yet another concave portion on the second projection surface of the piston.
【図4】(a)ピストン端面上に位置する凹部の断面を
示す部分平面図。(b)ピストン端面上に位置する別の
凹部の断面を示す部分平面図。(c)ピストン端面上に
位置する更に別の凹部の断面を示す部分平面図。(d)
ピストン端面上に位置する更に別の凹部の断面を示す部
分平面図。FIG. 4A is a partial plan view showing a cross section of a concave portion located on an end surface of a piston. (B) Partial plan view showing a cross section of another concave portion located on the piston end surface. (C) Partial plan view showing a cross section of still another concave portion located on the piston end face. (D)
FIG. 9 is a partial plan view showing a cross section of still another concave portion located on a piston end surface.
【図5】本発明の第2の実施の形態に基づくピストン・
ポンプ装置の主要部分を示す縦断面図。FIG. 5 shows a piston according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a main part of the pump device.
1…ピストン・ポンプ装置、2…ポンプ・ハウジング、
3…動作空間、4…可動ピストン、5…凹部、21…入
口開口、22…動作空間、49…ピストンの端面、51
a,51b,51c,51d…第1のプロジェクション
面上における凹部の垂直プロジェクション、52a,5
2b,52c,52d…第2のプロジェクション面上に
おける凹部の垂直プロジェクション、53a,53b,
53c,53d…ピストンの長手方向軸線に直交する方
向に延びる凹部の断面、511a…溝、512a…V字
形部、A…ピストンの長手方向軸線、T…放射方向深
度。1. Piston pump device 2. Pump housing
3 ... working space, 4 ... movable piston, 5 ... recess, 21 ... inlet opening, 22 ... working space, 49 ... end face of piston, 51
a, 51b, 51c, 51d: vertical projection of concave portions on the first projection surface, 52a, 5
2b, 52c, 52d... Vertical projection of the concave portion on the second projection surface, 53a, 53b,
53c, 53d: cross section of a concave portion extending in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the piston, 511a: groove, 512a: V-shaped part, A: longitudinal axis of the piston, T: radial depth.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベルト ホーファー スイス国 ツェーハー−8353 エルク シ ュッツェンハウスシュトラーセ 15 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Robert Hofer Zecher-8353 Elk Schutzenhausstrasse 15
Claims (11)
めのピストン・ポンプ装置であって、動作空間(3)及
び可動ピストン(4)を有するポンプ・ハウジング
(2)と、前記可動ピストン(4)が動作空間(3)を
減少及び増大させることと、前記液体を動作空間(3)
内へ供給するための少なくとも1つの入口開口(21)
と、前記液体を動作空間(3)から排出するための出口
開口(22)とを含むピストン・ポンプ装置において、
前記動作空間(3)内へ流入する液体の量を制御する手
段をポンプ・ハウジング(2)の内部空間内に有するピ
ストン・ポンプ装置。1. A piston pump device for supplying a liquid, in particular a fuel, in particular a heavy oil, comprising a pump housing (2) having a working space (3) and a movable piston (4); (4) reducing and increasing the working space (3) and displacing the liquid in the working space (3).
At least one inlet opening (21) for feeding into the interior
A piston pump device comprising: an outlet opening (22) for discharging said liquid from the working space (3);
A piston pump device having means for controlling the amount of liquid flowing into said working space (3) in the interior space of the pump housing (2).
量を制御する手段をピストン(4)に設けた請求項1に
記載のピストン・ポンプ装置。2. The piston pump device according to claim 1, wherein a means for controlling the amount of liquid flowing into the working space (3) is provided on the piston (4).
なし、かつその長手方向軸線(A)の周りを回動できる
ようにジャーナルで取付けられ、前記ピストン(4)を
その長手方向軸線(A)の周りで回動させるための制御
装置を有し、前記動作空間(3)内へ流入する液体の量
を制御する手段は少なくとも1つの凹部(5)を有し、
前記凹部(5)はピストン(4)の外周面に設けられ、
かつ動作空間(3)に隣接するピストンの端面(49)
まで延びている請求項2に記載のピストン・ポンプ装
置。3. The piston (4) is substantially cylindrical and pivotally mounted about its longitudinal axis (A) and is journaled to attach the piston (4) to its longitudinal axis. Means for pivoting around (A), the means for controlling the amount of liquid flowing into said working space (3) having at least one recess (5);
The recess (5) is provided on the outer peripheral surface of the piston (4),
And the end face (49) of the piston adjacent to the working space (3)
3. The piston pump device according to claim 2, wherein the piston pump device extends to at least one of:
平行に延びる第1のプロジェクション面上における凹部
(5)の垂直プロジェクション(51a,51b,51
c,51d)は実質的に三角形または四角形、特に矩形
をなしている請求項3に記載のピストン・ポンプ装置。4. The vertical projection (51a, 51b, 51) of the recess (5) on a first projection plane extending parallel to the longitudinal axis (A) of the piston (4).
4. The piston pump device according to claim 3, wherein c, 51d) is substantially triangular or square, in particular rectangular.
平行に延び、かつ前記第1のプロジェクション面に対し
て直行する方向に延びる第2のプロジェクション面上に
おける凹部(5)の垂直プロジェクション(52a,5
2b,52c,52d)は実質的に四角形、三角形また
は円弧をなしている請求項4に記載のピストン・ポンプ
装置。5. The vertical projection of the recess (5) on a second projection surface extending parallel to the longitudinal axis (A) of the piston (4) and perpendicular to the first projection surface. (52a, 5
5. The piston pump device according to claim 4, wherein 2b, 52c, 52d) is substantially square, triangular or circular.
直交する方向に延びる凹部の断面(53a,53b,5
3d)は実質的に三角形をなし、同三角形の側面はピス
トン(4)の外周面上に位置する請求項3乃至5のいず
れか一項に記載のピストン・ポンプ装置。6. A cross section (53a, 53b, 5) of a recess extending in a direction perpendicular to the longitudinal axis (A) of the piston (4).
The piston and pump device according to any one of claims 3 to 5, wherein 3d) substantially forms a triangle, and a side surface of the triangle is located on an outer peripheral surface of the piston (4).
2つの側面は曲線をなし、前記断面(53b,53d)
はピストン(4)の外周に一致する請求項6に記載のピ
ストン・ポンプ装置。7. At least two sides of said substantially triangular cross section are curved, said cross sections (53b, 53d).
7. The piston and pump device according to claim 6, wherein the outer diameter of the piston pump corresponds to the outer circumference of the piston.
するピストン(4)の端面(49)から溝(511a)
の形態で延びており、かつ実質的なV字形部(512
a)に連通している請求項3に記載のピストン・ポンプ
装置。8. The recess (5) extends from the end face (49) of the piston (4) adjacent to the working space (3) to a groove (511a).
And a substantially V-shaped portion (512)
4. The piston and pump arrangement according to claim 3, which is in communication with a).
ピストン(4)の周方向に沿って減少する請求項3乃至
8のいずれか一項に記載のピストン・ポンプ装置。9. Piston pump arrangement according to claim 3, wherein the radial depth (T) of the recess (5) decreases along the circumference of the piston (4).
の量を制御する手段はほぼ同じ少なくとも2つの凹部
(5)をピストン(4)の外周面に有し、前記少なくと
も2つの凹部(5)は好ましくは互いに正反対の位置に
配置され、かつ動作空間(3)に隣接するピストン
(4)の端面(49)までそれぞれ延びている請求項1
乃至9のいずれか一項に記載のピストン・ポンプ装置。10. The means for controlling the amount of liquid flowing into the working space (3) has at least two substantially identical recesses (5) on the outer peripheral surface of the piston (4), and the at least two recesses (5). 5) Each of the pistons (4) is preferably arranged at diametrically opposite positions and extends to an end face (49) of the piston (4) adjacent to the working space (3).
10. The piston pump device according to any one of claims 9 to 9.
る内燃式往復ピストン・エンジンにおいて、前記噴射装
置は請求項1乃至10のいずれか一項に記載の少なくと
も1つのピストン・ポンプ装置(1)を有する内燃式往
復ピストン・エンジン。11. An internal combustion reciprocating piston engine having an injection device for injecting fuel, wherein the injection device is at least one piston pump device (1) according to any one of the preceding claims. Internal combustion reciprocating piston engine having
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