JPH10318123A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents
高圧燃料ポンプInfo
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- JPH10318123A JPH10318123A JP9144597A JP14459797A JPH10318123A JP H10318123 A JPH10318123 A JP H10318123A JP 9144597 A JP9144597 A JP 9144597A JP 14459797 A JP14459797 A JP 14459797A JP H10318123 A JPH10318123 A JP H10318123A
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- pressure fuel
- bellows
- piston
- cylinder
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/04—Draining
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/14—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
- F04B1/141—Details or component parts
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- F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
- F04B53/143—Sealing provided on the piston
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0469—Other heavy metals
- F05C2201/0475—Copper or alloys thereof
- F05C2201/0478—Bronze (Cu/Sn alloy)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
- F05C2225/04—PTFE [PolyTetraFluorEthylene]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性および信頼性の高い燃料シールを有
し、かつ比較的安価で作成できる高圧燃料ポンプを提供
することにある。 【解決手段】 回転軸４が回転し斜板７が回動すると、
該回動はスラストボールベアリング９を介してピストン
シューガイドプレート８に伝えられる。該プレート８は
ボディ１２に取付けられたロッド１４に球状部１６によ
って支持されているのですりこぎ運動をし、該ロッド１
４の回りに配置されている複数個の燃料ポンプ２１〜２
５を循環的に作動させる。該燃料ポンプ２１〜２５の各
々はピストンの外側端部と前記ボディ１２との間に設け
られたべローズを有し、該べローズがピストンとシリン
ダの摺動隙間から漏れる燃料を完全にシールする。漏れ
燃料はシリンダ外壁に形成された溝を通ってリターン通
路１９に導かれるから前記べローズに大きな内圧がかか
らず、該べローズをテフロン等の安価な材料で構成でき
る。
し、かつ比較的安価で作成できる高圧燃料ポンプを提供
することにある。 【解決手段】 回転軸４が回転し斜板７が回動すると、
該回動はスラストボールベアリング９を介してピストン
シューガイドプレート８に伝えられる。該プレート８は
ボディ１２に取付けられたロッド１４に球状部１６によ
って支持されているのですりこぎ運動をし、該ロッド１
４の回りに配置されている複数個の燃料ポンプ２１〜２
５を循環的に作動させる。該燃料ポンプ２１〜２５の各
々はピストンの外側端部と前記ボディ１２との間に設け
られたべローズを有し、該べローズがピストンとシリン
ダの摺動隙間から漏れる燃料を完全にシールする。漏れ
燃料はシリンダ外壁に形成された溝を通ってリターン通
路１９に導かれるから前記べローズに大きな内圧がかか
らず、該べローズをテフロン等の安価な材料で構成でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は高圧燃料ポンプに
関し、特に内燃機関に供給される燃料圧を高めるための
高圧燃料ポンプに関する。
関し、特に内燃機関に供給される燃料圧を高めるための
高圧燃料ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧燃料ポンプとしては、従来、シリン
ダ内を摺動するプランジャによって燃料を加圧するプラ
ンジャポンプがある。該プランジャポンプにおいて、前
記燃料として比較的粘度の低いガソリンを使用すると、
シリンダとプランジャとの隙間から漏れた燃料が、駆動
軸を経てプランジャを往復運動に変換する機械摺動部に
入り込む。このため、該機械摺動部はグリスやオイルで
潤滑することができないので、ガソリンによって該機械
摺動部を潤滑するようにした製品が実用化されている。
しかしながら、該ガソリンを潤滑剤とした製品は機械効
率および耐久信頼性の面で不十分である。
ダ内を摺動するプランジャによって燃料を加圧するプラ
ンジャポンプがある。該プランジャポンプにおいて、前
記燃料として比較的粘度の低いガソリンを使用すると、
シリンダとプランジャとの隙間から漏れた燃料が、駆動
軸を経てプランジャを往復運動に変換する機械摺動部に
入り込む。このため、該機械摺動部はグリスやオイルで
潤滑することができないので、ガソリンによって該機械
摺動部を潤滑するようにした製品が実用化されている。
しかしながら、該ガソリンを潤滑剤とした製品は機械効
率および耐久信頼性の面で不十分である。
【０００３】上記のような問題点を改善した高圧燃料ポ
ンプとして、例えば特開平８−２３２８５０号公報、特
開平７−１２０２９号公報等に記されたものがある。前
者の公報には、回転軸の傾斜した鍔部にスラストベアリ
ングを取付けて斜板を構成し、該斜板を回転させること
によってべローズで構成された複数個のポンプ室を順次
伸縮させることにより、該ポンプ室に供給された燃料を
加圧するようにしたアキシャル斜板型ベローズ式燃料ポ
ンプが開示されている。この発明によれば、前記ポンプ
室をベローズで構成しているため、ポンプ室から燃料が
漏れるのを防止することができるようになる。
ンプとして、例えば特開平８−２３２８５０号公報、特
開平７−１２０２９号公報等に記されたものがある。前
者の公報には、回転軸の傾斜した鍔部にスラストベアリ
ングを取付けて斜板を構成し、該斜板を回転させること
によってべローズで構成された複数個のポンプ室を順次
伸縮させることにより、該ポンプ室に供給された燃料を
加圧するようにしたアキシャル斜板型ベローズ式燃料ポ
ンプが開示されている。この発明によれば、前記ポンプ
室をベローズで構成しているため、ポンプ室から燃料が
漏れるのを防止することができるようになる。
【０００４】また、後者の公報には、高圧燃料ポンプの
ピストンとシリンダとの摺動すきまから漏れた燃料が、
軸受け、ニードルベアリング等に充填されたグリス内に
侵入するのを防止するために、前記ピストンとシリンダ
を収容している室と前記軸受け、ニードルベアリング等
を収容している室との間にダイアフラムを設けて、両室
を液圧的にシールするようにした技術が開示されてい
る。
ピストンとシリンダとの摺動すきまから漏れた燃料が、
軸受け、ニードルベアリング等に充填されたグリス内に
侵入するのを防止するために、前記ピストンとシリンダ
を収容している室と前記軸受け、ニードルベアリング等
を収容している室との間にダイアフラムを設けて、両室
を液圧的にシールするようにした技術が開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
公報に開示されたベローズでポンプ室を構成する技術に
おいては、ベローズに高圧が直接加わることになり、耐
圧性の高い金属製のベローズが不可欠になり、高価にな
るという問題があった。
公報に開示されたベローズでポンプ室を構成する技術に
おいては、ベローズに高圧が直接加わることになり、耐
圧性の高い金属製のベローズが不可欠になり、高価にな
るという問題があった。
【０００６】また、後者の公報に開示された従来技術に
おいては、単シリンダ形であれば、ダイヤフラムの作動
は単純な上下動であり、格別の問題は生じないと考えら
れるが、高圧燃料ポンプの場合には吐出脈動を低減する
ために複数のプランジャ構造となり、アキシャルプラン
ジャ形となるのが一般的である。この場合、プランジャ
毎にシールダイヤフラムを設けると、構造が大きくな
り、実用的でなくなる。これを防止するために、前記複
数のプランジャを一つのダイヤフラムでシールする構造
にすると、プランジャの作動時におけるダイヤフラムの
動きが部分的に変形した動きになり、ダイヤフラムの耐
久性が著しく低下してしまうという問題があった。
おいては、単シリンダ形であれば、ダイヤフラムの作動
は単純な上下動であり、格別の問題は生じないと考えら
れるが、高圧燃料ポンプの場合には吐出脈動を低減する
ために複数のプランジャ構造となり、アキシャルプラン
ジャ形となるのが一般的である。この場合、プランジャ
毎にシールダイヤフラムを設けると、構造が大きくな
り、実用的でなくなる。これを防止するために、前記複
数のプランジャを一つのダイヤフラムでシールする構造
にすると、プランジャの作動時におけるダイヤフラムの
動きが部分的に変形した動きになり、ダイヤフラムの耐
久性が著しく低下してしまうという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、比較的安価で構成でき、かつ耐久信頼性の
高い燃料シールを有する高圧燃料ポンプを提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、円環状に配置され
た複数個の燃料ポンプを循環的に作動させることのでき
る、信頼性が高く寿命が長い高圧燃料ポンプを提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、小形化された
高圧燃料ポンプを提供することにある。
点を除去し、比較的安価で構成でき、かつ耐久信頼性の
高い燃料シールを有する高圧燃料ポンプを提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、円環状に配置され
た複数個の燃料ポンプを循環的に作動させることのでき
る、信頼性が高く寿命が長い高圧燃料ポンプを提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、小形化された
高圧燃料ポンプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、べローズの両端部を、ピストンの外側
の端部と高圧燃料ポンプのボディのシリンダ一と近接す
る部位においてシール部材を介して固定し、かつ該ピス
トンの周囲を囲むように配置することにより、前記ピス
トンとシリンダの摺動隙間から漏れる燃料を該ベローズ
にて完全にシールするようにした点に第１の特徴があ
る。この特徴により、駆動軸からピストンを往復運動に
変換する機械摺動部をグリスまたはオイル潤滑が可能に
なり、機械効率を向上させ、かつ耐久信頼性を向上させ
ることができるようになる。
めに、本発明は、べローズの両端部を、ピストンの外側
の端部と高圧燃料ポンプのボディのシリンダ一と近接す
る部位においてシール部材を介して固定し、かつ該ピス
トンの周囲を囲むように配置することにより、前記ピス
トンとシリンダの摺動隙間から漏れる燃料を該ベローズ
にて完全にシールするようにした点に第１の特徴があ
る。この特徴により、駆動軸からピストンを往復運動に
変換する機械摺動部をグリスまたはオイル潤滑が可能に
なり、機械効率を向上させ、かつ耐久信頼性を向上させ
ることができるようになる。
【０００９】また、本発明は、前記べローズにて包囲さ
れた内部の空間とリターン通路とを直接あるいは溝を介
して接続することにより、該べローズに大きな内圧がか
からないようにした点に第２の特徴がある。この特徴に
より、該べローズをテフロン等の安価でピストン作動に
追従性が良く、作動抵抗の少ない部材で形成することが
できるようになる。
れた内部の空間とリターン通路とを直接あるいは溝を介
して接続することにより、該べローズに大きな内圧がか
からないようにした点に第２の特徴がある。この特徴に
より、該べローズをテフロン等の安価でピストン作動に
追従性が良く、作動抵抗の少ない部材で形成することが
できるようになる。
【００１０】また、本発明は、前記べローズのボディ側
の端部の外側に凹部を形成し、該凹部にべローズ押さえ
プレートの一部が食い込むようにすることにより、前記
複数個の燃料ポンプがコンパクトに配置できるようにし
た点に第３の特徴がある。
の端部の外側に凹部を形成し、該凹部にべローズ押さえ
プレートの一部が食い込むようにすることにより、前記
複数個の燃料ポンプがコンパクトに配置できるようにし
た点に第３の特徴がある。
【００１１】さらに、本発明は、回転軸の先端に、該回
転軸と斜になるように結合された円板状の斜板と、該円
板状の斜板の周囲に配置されたスラストボールベアリン
グと、前記回転軸が回転された時に該スラストボールベ
アリングを介して伝達される力によりすりこぎ運動を行
うピストンシューガイドプレートとを具備し、該ピスト
ンシューガイドプレートは前記高圧燃料ポンプのボディ
の中央に立てられたロッドの先端に設けられた球状部に
よって摺動自在に支持されるようにした点に第４の特徴
がある。この特徴により、信頼性が高く寿命が長い、円
環状に配置された複数個の燃料ポンプを循環的に作動さ
せることのできる高圧燃料ポンプを提供することができ
るようになる。
転軸と斜になるように結合された円板状の斜板と、該円
板状の斜板の周囲に配置されたスラストボールベアリン
グと、前記回転軸が回転された時に該スラストボールベ
アリングを介して伝達される力によりすりこぎ運動を行
うピストンシューガイドプレートとを具備し、該ピスト
ンシューガイドプレートは前記高圧燃料ポンプのボディ
の中央に立てられたロッドの先端に設けられた球状部に
よって摺動自在に支持されるようにした点に第４の特徴
がある。この特徴により、信頼性が高く寿命が長い、円
環状に配置された複数個の燃料ポンプを循環的に作動さ
せることのできる高圧燃料ポンプを提供することができ
るようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は本発明の高圧燃料ポンプの一
実施形態の断面図を示す。高圧燃料ポンプの筐体１は図
示されていない内燃機関のシリンダヘッドの一部に取付
けるための取付け具、例えばボルトを通す孔２ａ、２ｂ
を有し、その内部の中心線上には、ベアリング３を介し
て回転軸４を回転自在に支持している。５は筐体１と回
転軸４との間に設けられたオイルシールである。該回転
軸４は、その外側の端部において前記シリンダヘッドに
設けられている図示されていないカムシャフトと結合さ
れて回転する。該回転軸４の内側の端部には、回転円板
７が該回転軸に対して斜めになるように取付けられてい
る。以後、該回転円板７を斜板７と呼ぶことにする。該
斜板７にはスラストボールベアリング９の一方のベアリ
ングレース９ａが固定され、該斜板７と対向して設けら
れているピストンシューガイドプレート８には他方のベ
アリングレース９ｂが固定されている。
を詳細に説明する。図１は本発明の高圧燃料ポンプの一
実施形態の断面図を示す。高圧燃料ポンプの筐体１は図
示されていない内燃機関のシリンダヘッドの一部に取付
けるための取付け具、例えばボルトを通す孔２ａ、２ｂ
を有し、その内部の中心線上には、ベアリング３を介し
て回転軸４を回転自在に支持している。５は筐体１と回
転軸４との間に設けられたオイルシールである。該回転
軸４は、その外側の端部において前記シリンダヘッドに
設けられている図示されていないカムシャフトと結合さ
れて回転する。該回転軸４の内側の端部には、回転円板
７が該回転軸に対して斜めになるように取付けられてい
る。以後、該回転円板７を斜板７と呼ぶことにする。該
斜板７にはスラストボールベアリング９の一方のベアリ
ングレース９ａが固定され、該斜板７と対向して設けら
れているピストンシューガイドプレート８には他方のベ
アリングレース９ｂが固定されている。
【００１３】ポンプヘッド１１とボディ１２とはボルト
１３によって結合されている。ボディ１２の中心軸上に
は、前記斜板７方向に突出する先端に球状部１６を有す
るロッド１４が設けられている。該ロッド１４はその周
囲に嵌挿されたスプリング１５の押し圧により回転軸方
向に押圧されており、前記ピストンシューガイドプレー
ト８の中心部には球面受け部２０が設けられている。該
球面受け部２０は前記ロッド１４の先端球状部１６を収
容しており、前記ピストンシューガイドプレート８は該
ロッド１４により前記斜板７方向に押圧されて支持され
ている。該球面受け部２０は摺動性の良い材料、例えば
りん青銅で作成することができる。１７は燃料の供給
路、１８は圧縮された燃料の出力路である。また、１９
は後述する燃料ポンプのシリンダとピストンの摺動隙間
から漏れた燃料を図示されていない燃料タンクに戻すリ
ターン通路である。
１３によって結合されている。ボディ１２の中心軸上に
は、前記斜板７方向に突出する先端に球状部１６を有す
るロッド１４が設けられている。該ロッド１４はその周
囲に嵌挿されたスプリング１５の押し圧により回転軸方
向に押圧されており、前記ピストンシューガイドプレー
ト８の中心部には球面受け部２０が設けられている。該
球面受け部２０は前記ロッド１４の先端球状部１６を収
容しており、前記ピストンシューガイドプレート８は該
ロッド１４により前記斜板７方向に押圧されて支持され
ている。該球面受け部２０は摺動性の良い材料、例えば
りん青銅で作成することができる。１７は燃料の供給
路、１８は圧縮された燃料の出力路である。また、１９
は後述する燃料ポンプのシリンダとピストンの摺動隙間
から漏れた燃料を図示されていない燃料タンクに戻すリ
ターン通路である。
【００１４】前記ボディ１２内には、図１をＡ−Ａ´線
で切った断面を示す図２から明らかなように、ロッド１
４の周囲に５個の燃料ポンプ２１〜２５が配置されてい
る。各燃料ポンプ２１〜２５は図３に詳述されているよ
うに、シリンダ３１、該シリンダ３１内を往復動するピ
ストン３２を有し、該ピストン３２の外側端部には球状
部３３が取付けられ、該シリンダ３１とピストン３２の
外側には該シリンダ３１とピストン３２の摺動隙間から
漏れる燃料を完全にシールするためのベローズ３４が設
けられている。該ベローズ３４は、好ましくはテフロン
等の樹脂から構成され、その一方の端部３４ａはＯリン
グ３５を介してピストン３２に取付けられ、他方の端部
３４ｂはＯリング３６を介してボディ１２に取付けられ
ている。該ベローズ３４は取付け部における変形を防止
するために、前記端部３４ａはバックアップガイドプレ
ート３７により前記Ｏリング３５を介してピストン３２
に押圧され、前記端部３４ｂはシリンダ３１によりガイ
ドされるように構成されている。また、該端部３４ｂと
対向するシリンダ３１の外周面には螺旋溝からなる燃料
の導通通路３８が形成されている。前記シリンダ３１と
ピストン３２の摺動隙間から漏れた燃料は、前記ベロー
ズ３４とシリンダ３１の外壁との間、および該螺旋溝の
導通通路３８を経て前記リターン通路１９に送られる。
なお、該導通通路３８の形状は螺旋溝に限定されること
なく他の形状の溝であっても良い。
で切った断面を示す図２から明らかなように、ロッド１
４の周囲に５個の燃料ポンプ２１〜２５が配置されてい
る。各燃料ポンプ２１〜２５は図３に詳述されているよ
うに、シリンダ３１、該シリンダ３１内を往復動するピ
ストン３２を有し、該ピストン３２の外側端部には球状
部３３が取付けられ、該シリンダ３１とピストン３２の
外側には該シリンダ３１とピストン３２の摺動隙間から
漏れる燃料を完全にシールするためのベローズ３４が設
けられている。該ベローズ３４は、好ましくはテフロン
等の樹脂から構成され、その一方の端部３４ａはＯリン
グ３５を介してピストン３２に取付けられ、他方の端部
３４ｂはＯリング３６を介してボディ１２に取付けられ
ている。該ベローズ３４は取付け部における変形を防止
するために、前記端部３４ａはバックアップガイドプレ
ート３７により前記Ｏリング３５を介してピストン３２
に押圧され、前記端部３４ｂはシリンダ３１によりガイ
ドされるように構成されている。また、該端部３４ｂと
対向するシリンダ３１の外周面には螺旋溝からなる燃料
の導通通路３８が形成されている。前記シリンダ３１と
ピストン３２の摺動隙間から漏れた燃料は、前記ベロー
ズ３４とシリンダ３１の外壁との間、および該螺旋溝の
導通通路３８を経て前記リターン通路１９に送られる。
なお、該導通通路３８の形状は螺旋溝に限定されること
なく他の形状の溝であっても良い。
【００１５】図２、図３に示されているように、前記５
個の燃料ポンプ２１〜２５の各々に設けられたべローズ
３４は、ボディ１２から脱落しないように、円周方向に
開口した切欠きプレートからなるべローズ押さえプレー
ト４１でボディ１２に固定されている。該べローズ押さ
えプレート４１はねじ４２によりボディ１２に固定され
ている。該べローズ押さえプレート４１は前記ベローズ
３４の端部３４ｂに設けられた凹部３４ｃに食い込む構
成になっているので、図２に示されているように、５個
の燃料ポンプ２１〜２５を、前記ロッド１４に近接させ
て配置することができるようになる。この結果、高圧燃
料ポンプを小形化できるようになる。
個の燃料ポンプ２１〜２５の各々に設けられたべローズ
３４は、ボディ１２から脱落しないように、円周方向に
開口した切欠きプレートからなるべローズ押さえプレー
ト４１でボディ１２に固定されている。該べローズ押さ
えプレート４１はねじ４２によりボディ１２に固定され
ている。該べローズ押さえプレート４１は前記ベローズ
３４の端部３４ｂに設けられた凹部３４ｃに食い込む構
成になっているので、図２に示されているように、５個
の燃料ポンプ２１〜２５を、前記ロッド１４に近接させ
て配置することができるようになる。この結果、高圧燃
料ポンプを小形化できるようになる。
【００１６】燃料ポンプ２１〜２５のピストン３２の外
側先端に固定された球状部３３は、図４に示されている
ように、前記ピストンシューガイドプレート８のピスト
ンシュー４３に収容されている。該ピストンシューガイ
ドプレート８は軽量化のためにアルミニューム等の軽金
属から構成し、球面受け部２０は前記したように摺動性
の良いりん青銅等で構成するのがよい。
側先端に固定された球状部３３は、図４に示されている
ように、前記ピストンシューガイドプレート８のピスト
ンシュー４３に収容されている。該ピストンシューガイ
ドプレート８は軽量化のためにアルミニューム等の軽金
属から構成し、球面受け部２０は前記したように摺動性
の良いりん青銅等で構成するのがよい。
【００１７】図１のポンプヘッド１１には前記燃料ポン
プ２１〜２５の各々に対する燃料の吸入弁５１と吐出弁
５２が配置されており、該吐出弁５２から吐出された燃
料は図示されていない円筒状の通路を経て、出力路１８
から取り出され、内燃機関に送られる。
プ２１〜２５の各々に対する燃料の吸入弁５１と吐出弁
５２が配置されており、該吐出弁５２から吐出された燃
料は図示されていない円筒状の通路を経て、出力路１８
から取り出され、内燃機関に送られる。
【００１８】次に、前記した構成を有する高圧燃料ポン
プの動作を説明する。いま、前記回転軸４はシリンダヘ
ッドに設けられているカムシャフトから動力を受けて回
転させられているとする。そうすると、該回転軸４に結
合されている斜板７は該回転軸４と同じ回転速度で回転
する。該斜板７が回転すると、該斜板７と対向して設置
されているピストンシューガイドプレート８がスラスト
ボールベアリング９を介して力を受け、この結果、該ピ
ストンシューガイドプレート８は前記斜板７の回転と同
期して、前記ロッド１４の先端に設けられた球状部１６
を支点としてすりこぎ運動をする。すなわち、該斜板７
が一回転する間に５個の燃料ポンプ２１〜２５のピスト
ン３２は順次、燃料の吸入、圧縮、吐出のサイクルを一
サイクルずつ実行する。この結果、吐出脈動を低減する
ことができる。なお、前記燃料の吸入は、供給路１７を
経て燃料タンクから送られてきたガソリン等の燃料を吸
入弁５１を開くことによって行われる。
プの動作を説明する。いま、前記回転軸４はシリンダヘ
ッドに設けられているカムシャフトから動力を受けて回
転させられているとする。そうすると、該回転軸４に結
合されている斜板７は該回転軸４と同じ回転速度で回転
する。該斜板７が回転すると、該斜板７と対向して設置
されているピストンシューガイドプレート８がスラスト
ボールベアリング９を介して力を受け、この結果、該ピ
ストンシューガイドプレート８は前記斜板７の回転と同
期して、前記ロッド１４の先端に設けられた球状部１６
を支点としてすりこぎ運動をする。すなわち、該斜板７
が一回転する間に５個の燃料ポンプ２１〜２５のピスト
ン３２は順次、燃料の吸入、圧縮、吐出のサイクルを一
サイクルずつ実行する。この結果、吐出脈動を低減する
ことができる。なお、前記燃料の吸入は、供給路１７を
経て燃料タンクから送られてきたガソリン等の燃料を吸
入弁５１を開くことによって行われる。
【００１９】５個の燃料ポンプ２１〜２５により順次高
圧にされた燃料は、順次それぞれの吐出弁５２を通って
円筒状の通路に集められ、出力路１８を通って内燃機関
に送出される。
圧にされた燃料は、順次それぞれの吐出弁５２を通って
円筒状の通路に集められ、出力路１８を通って内燃機関
に送出される。
【００２０】該５個の燃料ポンプ２１〜２５が燃料の吸
入、圧縮、吐出のサイクルを繰り返す間にシリンダ３１
とピストン３２の摺動隙間から漏れた燃料は該シリンダ
３１の外側周面に設けられた螺旋状の導通通路３８を経
てリターン通路１９に回収される。このとき、該漏れた
燃料は前記ベローズ３４の働きにより、燃料ポンプ２１
〜２５の外部に流出することはない。また、前記螺旋状
の導通通路３８を設けているので、ベローズ３４内に高
圧が発生しない。このため、該ベローズ３４として、テ
フロン等の安価かつ軽量の樹脂から構成することができ
るようになる。また、本実施形態によれば、スラストボ
ールベアリング９を回転軸４に結合されている斜板７と
ピストンシューガイドプレート８との間に介在させてい
るので、回転軸４の回転力を該スラストボールベアリン
グ９により吸収することができる。このため、該ピスト
ンシュー４３の相対摺動運動が減じられ、耐久性を向上
させることができる。また、前記ロッド１４の先端に設
けられた球状部１６を球面受け部２０で受けているの
で、ピストンシューガイドプレート８のすりこぎ運動を
より滑らかにすることができると共に、ピストンシュー
ガイドプレート８の耐久性を向上させることができるよ
うになる。
入、圧縮、吐出のサイクルを繰り返す間にシリンダ３１
とピストン３２の摺動隙間から漏れた燃料は該シリンダ
３１の外側周面に設けられた螺旋状の導通通路３８を経
てリターン通路１９に回収される。このとき、該漏れた
燃料は前記ベローズ３４の働きにより、燃料ポンプ２１
〜２５の外部に流出することはない。また、前記螺旋状
の導通通路３８を設けているので、ベローズ３４内に高
圧が発生しない。このため、該ベローズ３４として、テ
フロン等の安価かつ軽量の樹脂から構成することができ
るようになる。また、本実施形態によれば、スラストボ
ールベアリング９を回転軸４に結合されている斜板７と
ピストンシューガイドプレート８との間に介在させてい
るので、回転軸４の回転力を該スラストボールベアリン
グ９により吸収することができる。このため、該ピスト
ンシュー４３の相対摺動運動が減じられ、耐久性を向上
させることができる。また、前記ロッド１４の先端に設
けられた球状部１６を球面受け部２０で受けているの
で、ピストンシューガイドプレート８のすりこぎ運動を
より滑らかにすることができると共に、ピストンシュー
ガイドプレート８の耐久性を向上させることができるよ
うになる。
【００２１】次に、前記球面受け部２０の変形例を、図
５を参照して説明する。この変形例の特徴は、前記ロッ
ド１４の先端に設けられた球状部１６をピストンシュー
ガイドプレート８と一体に構成された球面受け部により
直接受けるようにした点にある。この構成にすると、前
記したピストンシューガイドプレート８と別体の球面受
け部２０を省略することができ、より安価に構成できる
ようになる。
５を参照して説明する。この変形例の特徴は、前記ロッ
ド１４の先端に設けられた球状部１６をピストンシュー
ガイドプレート８と一体に構成された球面受け部により
直接受けるようにした点にある。この構成にすると、前
記したピストンシューガイドプレート８と別体の球面受
け部２０を省略することができ、より安価に構成できる
ようになる。
【００２２】次に、本発明の第２の実施形態を、図６お
よび図７を参照して説明する。なお、図２および図３と
同一または同等物には、同一の符号が付されている。図
示されているように、ベローズ３４の一方の端部３４ａ
は押さえ具４６によりピストン３２に取付けられ、他方
の端部３４ｂはボディ１２にべローズ押さえプレート４
５を介してねじ４２により取付けられている。リターン
通路１９はシリンダ３１の端部とベローズ３４の端部３
４ｂの間に入り口を有している。このため、前記第１の
実施形態のように、シリンダ３１の外側の周面に螺旋状
の導通通路３８を設ける必要がなくなる。なお、べロー
ズ押さえプレート４５は、前記第１の実施形態のよう
に、ベローズ３４の端部３４ｂに設けられた凹部３４ｃ
に食い込む構成になっていないので、５個の燃料ポンプ
２１〜２５を、ロッド１４に近接させて配置することが
できない。このため、高圧燃料ポンプを小形化する点に
おいては、第１の実施形態より劣ると言える。
よび図７を参照して説明する。なお、図２および図３と
同一または同等物には、同一の符号が付されている。図
示されているように、ベローズ３４の一方の端部３４ａ
は押さえ具４６によりピストン３２に取付けられ、他方
の端部３４ｂはボディ１２にべローズ押さえプレート４
５を介してねじ４２により取付けられている。リターン
通路１９はシリンダ３１の端部とベローズ３４の端部３
４ｂの間に入り口を有している。このため、前記第１の
実施形態のように、シリンダ３１の外側の周面に螺旋状
の導通通路３８を設ける必要がなくなる。なお、べロー
ズ押さえプレート４５は、前記第１の実施形態のよう
に、ベローズ３４の端部３４ｂに設けられた凹部３４ｃ
に食い込む構成になっていないので、５個の燃料ポンプ
２１〜２５を、ロッド１４に近接させて配置することが
できない。このため、高圧燃料ポンプを小形化する点に
おいては、第１の実施形態より劣ると言える。
【００２３】
【発明の効果】前記した説明から明らかなように、本発
明によれば、高圧燃料ポンプのピストンとシリンダの摺
動隙間から漏れる燃料を、前記べローズによって完全に
シールすることができるので、駆動軸からピストンを往
復運動に変換する機械摺動部をグリスまたはオイルを用
いて潤滑させることが可能になり、機械効率を向上さ
せ、かつ耐久信頼性を向上させることができるようにな
る。
明によれば、高圧燃料ポンプのピストンとシリンダの摺
動隙間から漏れる燃料を、前記べローズによって完全に
シールすることができるので、駆動軸からピストンを往
復運動に変換する機械摺動部をグリスまたはオイルを用
いて潤滑させることが可能になり、機械効率を向上さ
せ、かつ耐久信頼性を向上させることができるようにな
る。
【００２４】また、本発明によれば、前記べローズに直
接高圧が掛からない構成にすることができるため、該べ
ローズをテフロン等の安価な部材で形成することができ
るようになる。このため、高圧燃料ポンプの製作費用を
低減することができる。
接高圧が掛からない構成にすることができるため、該べ
ローズをテフロン等の安価な部材で形成することができ
るようになる。このため、高圧燃料ポンプの製作費用を
低減することができる。
【００２５】また、本発明によれば、べローズ押さえプ
レートに外側に開口を有するべローズ押さえを形成し、
該べローズ押さえを前記べローズのボディ側の端部の外
側に形成された凹部に食い込むようにしたので、前記複
数個の燃料ポンプがコンパクトに配置できるようにな
り、小形の高圧燃料ポンプを作成することができるよう
になる。
レートに外側に開口を有するべローズ押さえを形成し、
該べローズ押さえを前記べローズのボディ側の端部の外
側に形成された凹部に食い込むようにしたので、前記複
数個の燃料ポンプがコンパクトに配置できるようにな
り、小形の高圧燃料ポンプを作成することができるよう
になる。
【００２６】さらに、本発明によれば、前記複数個の燃
料ポンプのピストンを循環的に押圧するピストンシュー
ガイドプレートが、高圧燃料ポンプのボディの中央に立
てられたロッドの先端に設けられた球状部によって摺動
自在に支持されるようにしたので、信頼性が高く寿命が
長い高圧燃料ポンプを提供することができるようにな
る。
料ポンプのピストンを循環的に押圧するピストンシュー
ガイドプレートが、高圧燃料ポンプのボディの中央に立
てられたロッドの先端に設けられた球状部によって摺動
自在に支持されるようにしたので、信頼性が高く寿命が
長い高圧燃料ポンプを提供することができるようにな
る。
【図１】 本発明の高圧燃料ポンプ一実施形態の断面図
である。
である。
【図２】 図１をＡ−Ａ´線で切った時の燃料ポンプお
よびべローズ押さえプレートの配置および形状を示す断
面図である。
よびべローズ押さえプレートの配置および形状を示す断
面図である。
【図３】 燃料ポンプの拡大断面図である。
【図４】 ピストンシューガイドプレートとその中央を
支持するロッドおよび球面受け部の構成を示す図であ
る。
支持するロッドおよび球面受け部の構成を示す図であ
る。
【図５】 図４の変形例を示す図である。
【図６】 本発明の燃料ポンプの他の実施形態を示す図
である。
である。
【図７】 該実施形態のべローズ押さえプレートの形状
を示す図である。
を示す図である。
１…筐体、４…回転軸、７…回転円板（斜板）、８…ピ
ストンシューガイドプレート、９…スラストボールベア
リング、９ａ、９ｂ…ベアリングレース、１１…ポンプ
ヘッド、１２…ボディ、１４…ロッド、１５…スプリン
グ、１６…球面受け部、１７…供給路、１８…出力路、
１９…リターン通路、２０…球面受け部、２１〜２５…
燃料ポンプ、３１…シリンダ、３２…ピストン、３３…
先端球状部、３４…ベローズ、３５、３６…Ｏリング、
３７…バックアップガイドプレート、３８…螺旋溝、４
１、４５…べローズ押さえプレート、５１…吸入弁、５
２…吐出弁。
ストンシューガイドプレート、９…スラストボールベア
リング、９ａ、９ｂ…ベアリングレース、１１…ポンプ
ヘッド、１２…ボディ、１４…ロッド、１５…スプリン
グ、１６…球面受け部、１７…供給路、１８…出力路、
１９…リターン通路、２０…球面受け部、２１〜２５…
燃料ポンプ、３１…シリンダ、３２…ピストン、３３…
先端球状部、３４…ベローズ、３５、３６…Ｏリング、
３７…バックアップガイドプレート、３８…螺旋溝、４
１、４５…べローズ押さえプレート、５１…吸入弁、５
２…吐出弁。
Claims (12)
- 【請求項１】 円環状に配置された複数個の燃料ポンプ
を循環的に作動させて、高圧の燃料を出力するようにし
た高圧燃料ポンプにおいて、 前記燃料ポンプは、少なくとも一部を該高圧燃料ポンプ
のボディに固定されたシリンダと、該シリンダ内を往復
動して燃料を吸引、圧縮および吐出するピストンと、該
ピストンの外側の端部と前記ボディの前記シリンダ一と
近接する部位においてその両端部がシール部材を介して
固定され、かつ該ピストンの周囲を囲むように配置され
たべローズとを具備し、 前記ピストンとシリンダの摺動隙間から漏れる燃料を該
ベローズにて完全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。 - 【請求項２】 請求項１記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記べローズにて包囲された内部の空間に入り口をもつ
漏れ燃料のリターン通路を設けることにより、該べロー
ズに大きな内圧がかからないようにしたことを特徴とす
る高圧燃料ポンプ。 - 【請求項３】 請求項１記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記べローズのボディ側の端部は前記シリンダの一部の
外周と接触する内周面を有し、該シリンダの一部の外周
の該内周面との接触部に溝を形成し、前記ピストンとシ
リンダの摺動隙間から漏れた燃料を該溝を介して前記ボ
ディ内に形成された漏れ燃料のリターン通路に導くこと
により、該べローズに大きな内圧がかからないようにし
たことを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項４】 請求項３記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記溝をらせん状にしたことを特徴とする高圧燃料ポン
プ。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の高圧燃
料ポンプにおいて、 前記べローズをテフロン等の樹脂で形成したことを特徴
とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項６】 請求項４または５記載の高圧燃料ポンプ
において、 前記べローズのボディ側の端部の外側に凹部を形成し、
該凹部にべローズ押さえプレートの一部が食い込むよう
にすることにより、前記複数個の燃料ポンプがコンパク
トに配置できるようにしたことを特徴とする高圧燃料ポ
ンプ。 - 【請求項７】 請求項６記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記べローズ押さえプレートは、前記べローズのボディ
側の端部の外側に形成された凹部に適合する大きさの外
側に開口した円弧部を有し、前記ボディに固定されるこ
とを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項８】 円環状に配置された複数個の燃料ポンプ
を循環的に作動させて、高圧の燃料を出力するようにし
た高圧燃料ポンプにおいて、 回転軸の先端に、該回転軸と斜になるように結合された
円板状の斜板と、該円板状の斜板の周囲に配置されたス
ラストボールベアリングと、前記回転軸が回転された時
に該スラストボールベアリングを介して伝達される力に
よりすりこぎ運動を行うピストンシューガイドプレート
とを具備し、該ピストンシューガイドプレートは前記高
圧燃料ポンプのボディの中央に立てられたロッドの先端
に設けられた球状部によって摺動自在に支持されている
ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項９】 請求項８記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記ロッドの先端に設けられた球状部は前記ピストンシ
ューガイドプレートの中央部に設けられた球面受け部に
収容されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項１０】 前記請求項９記載の高圧燃料ポンプに
おいて、 前記球面受け部はりん青銅等の摺動性の良い材料によっ
て形成されていることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項１１】 請求項８記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記ピストンシューガイドプレートは、前記複数個の燃
料ポンプのピストンの外側先端部に結合された球状部を
収容するピストンシューを、その外周部に設けているこ
とを特徴とする高圧燃料ポンプ。 - 【請求項１２】 請求項８記載の高圧燃料ポンプにおい
て、 前記高圧燃料ポンプのボディの中央に立てられたロッド
の先端に設けられた球状部はスプリングの反発力によっ
て前記ピストンシューガイドプレートを支持することを
特徴とする高圧燃料ポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9144597A JPH10318123A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 高圧燃料ポンプ |
| US09/076,704 US6142060A (en) | 1997-05-19 | 1998-05-13 | High pressure fuel pump having a bellows sealing arrangement |
| EP98109088A EP0879960B1 (en) | 1997-05-19 | 1998-05-19 | High pressure fuel pump |
| DE69822698T DE69822698T2 (de) | 1997-05-19 | 1998-05-19 | Kraftstoffhochdruckpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9144597A JPH10318123A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 高圧燃料ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318123A true JPH10318123A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15365761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9144597A Pending JPH10318123A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 高圧燃料ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6142060A (ja) |
| EP (1) | EP0879960B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10318123A (ja) |
| DE (1) | DE69822698T2 (ja) |
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| JP2005299645A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Sauer Danfoss Inc | 疑似スリッパーを備える軸流ピストン液圧動力ユニット |
| JP2013177880A (ja) * | 2012-09-04 | 2013-09-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃料ポンプ |
| CN104791238A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 沈如华 | 一种高效率色浆调色泵 |
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| DE102011053358A1 (de) | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Kraftstoffpumpe |
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1997
- 1997-05-19 JP JP9144597A patent/JPH10318123A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-13 US US09/076,704 patent/US6142060A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-19 EP EP98109088A patent/EP0879960B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-19 DE DE69822698T patent/DE69822698T2/de not_active Expired - Fee Related
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