JPH11201046A - ベローズポンプ - Google Patents
ベローズポンプInfo
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- JPH11201046A JPH11201046A JP814998A JP814998A JPH11201046A JP H11201046 A JPH11201046 A JP H11201046A JP 814998 A JP814998 A JP 814998A JP 814998 A JP814998 A JP 814998A JP H11201046 A JPH11201046 A JP H11201046A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 副作動室24に作動油(二次流体)が過剰に
補充されてベローズ20が延び過ぎることをなくす。 【解決手段】 伸縮可能なベローズ20によって、燃料
(一次流体)が封入される主作動室22と作動油が封入
される副作動室24とを隔成する。副作動室24に一端
18aが臨んだピストン18を進退させることにより、
副作動室24内の作動油及びベローズ20を介して燃料
のポンプ作動を行う。副作動室24へ連通する径方向通
路62(二次流体通路56)を介して副作動室24へ作
動油を補充する。副作動室24のシリンダ室16へ臨ん
だ径方向通路62の開口部64を、進退するピストン1
8によって開閉される位置に設定する。
補充されてベローズ20が延び過ぎることをなくす。 【解決手段】 伸縮可能なベローズ20によって、燃料
(一次流体)が封入される主作動室22と作動油が封入
される副作動室24とを隔成する。副作動室24に一端
18aが臨んだピストン18を進退させることにより、
副作動室24内の作動油及びベローズ20を介して燃料
のポンプ作動を行う。副作動室24へ連通する径方向通
路62(二次流体通路56)を介して副作動室24へ作
動油を補充する。副作動室24のシリンダ室16へ臨ん
だ径方向通路62の開口部64を、進退するピストン1
8によって開閉される位置に設定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃料
の昇圧等に好適に使用されるベローズポンプの改良に関
する。
の昇圧等に好適に使用されるベローズポンプの改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から、一次流体が封入される主作動
室と、二次流体が封入される副作動室とを伸縮可能なベ
ローズによって液密に隔成し、上記副作動室に一端が臨
んだピストンを進退させることによって、副作動室内の
二次流体及びベローズを介して一次流体のポンプ作動を
行うベローズポンプが公知であり、例えば特開平4−2
09981号公報に一例が開示されている。
室と、二次流体が封入される副作動室とを伸縮可能なベ
ローズによって液密に隔成し、上記副作動室に一端が臨
んだピストンを進退させることによって、副作動室内の
二次流体及びベローズを介して一次流体のポンプ作動を
行うベローズポンプが公知であり、例えば特開平4−2
09981号公報に一例が開示されている。
【0003】このようなベローズポンプは、ベローズに
よって、ポンプ作用により昇圧される主作動室内の一次
流体を、液漏れを生じ易いピストン摺動部が存在する副
作動室から隔離できるため、ガソリン燃料のように粘度
が低く液漏れを生じ易い流体が昇圧対象の一次流体とな
る筒内直接噴射式ガソリン機関等に特に好適に使用され
る。
よって、ポンプ作用により昇圧される主作動室内の一次
流体を、液漏れを生じ易いピストン摺動部が存在する副
作動室から隔離できるため、ガソリン燃料のように粘度
が低く液漏れを生じ易い流体が昇圧対象の一次流体とな
る筒内直接噴射式ガソリン機関等に特に好適に使用され
る。
【0004】なお、上記ピストンと副作動室との摺動部
から若干の液漏れが生じるため、従来から、副作動室に
連通する二次流体通路を介して外部から二次流体を補充
できるように構成されている。
から若干の液漏れが生じるため、従来から、副作動室に
連通する二次流体通路を介して外部から二次流体を補充
できるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなベローズポンプは、ピストンとベローズとの間に二
次流体が介在していることから、ピストンの変位に対し
てベローズの伸縮変位に多少の位相遅れを生じてしま
う。このため、例えばピストンが副作動室に対して後退
し始めてから所定の期間、副作動室内の容積縮小が追従
できず、副作動室内の圧力が一時的に低下するため、上
記二次流体通路を介して副作動室内へ二次流体が過剰に
補充されてしまう。この結果、ベローズが過度に延びて
しまい、所望の特性が得られないばかりか、ベローズの
耐久性を低下させてしまう虞がある。
うなベローズポンプは、ピストンとベローズとの間に二
次流体が介在していることから、ピストンの変位に対し
てベローズの伸縮変位に多少の位相遅れを生じてしま
う。このため、例えばピストンが副作動室に対して後退
し始めてから所定の期間、副作動室内の容積縮小が追従
できず、副作動室内の圧力が一時的に低下するため、上
記二次流体通路を介して副作動室内へ二次流体が過剰に
補充されてしまう。この結果、ベローズが過度に延びて
しまい、所望の特性が得られないばかりか、ベローズの
耐久性を低下させてしまう虞がある。
【0006】なお、上記の特開平4−209981号公
報に記載されたベローズポンプでは、副作動室(外側区
画室)内に二次流体を供給する吸入孔の他に、吐出孔を
逆止弁を介して副作動室へ接続し、この吐出孔を介して
余剰の二次流体を副作動室から吐出できるようになって
いる。しかしながら、このような構成とすると、副作動
室へ二本の流体通路(吸入孔,吐出孔)を接続する必要
があるため、構造が複雑化するとともに装置自体が大型
化してしまう。
報に記載されたベローズポンプでは、副作動室(外側区
画室)内に二次流体を供給する吸入孔の他に、吐出孔を
逆止弁を介して副作動室へ接続し、この吐出孔を介して
余剰の二次流体を副作動室から吐出できるようになって
いる。しかしながら、このような構成とすると、副作動
室へ二本の流体通路(吸入孔,吐出孔)を接続する必要
があるため、構造が複雑化するとともに装置自体が大型
化してしまう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるベローズ
ポンプは、一次流体が封入される主作動室と、二次流体
が封入される副作動室と、上記主作動室と副作動室とを
隔成する伸縮可能なベローズと、上記副作動室に一端が
臨んだピストンと、を有し、上記ピストンを進退させる
ことにより上記二次流体及びベローズを介して上記一次
流体のポンプ作動を行うとともに、上記副作動室へ連通
する二次流体通路を介して副作動室へ二次流体を補充す
るようになっている。
ポンプは、一次流体が封入される主作動室と、二次流体
が封入される副作動室と、上記主作動室と副作動室とを
隔成する伸縮可能なベローズと、上記副作動室に一端が
臨んだピストンと、を有し、上記ピストンを進退させる
ことにより上記二次流体及びベローズを介して上記一次
流体のポンプ作動を行うとともに、上記副作動室へ連通
する二次流体通路を介して副作動室へ二次流体を補充す
るようになっている。
【0008】そして、請求項1の発明は、上記副作動室
に連通するとともに上記ピストンを摺動可能に収容する
シリンダ室に、上記二次流体通路の一端を開口し、この
二次流体通路のシリンダ室への開口部を、上記ピストン
によって開閉される位置に設定したことを特徴としてい
る。
に連通するとともに上記ピストンを摺動可能に収容する
シリンダ室に、上記二次流体通路の一端を開口し、この
二次流体通路のシリンダ室への開口部を、上記ピストン
によって開閉される位置に設定したことを特徴としてい
る。
【0009】すなわち、ピストンによって開口部が閉塞
されている期間中は、二次流体通路を介して副作動室へ
二次流体が補充されることはない。
されている期間中は、二次流体通路を介して副作動室へ
二次流体が補充されることはない。
【0010】また、請求項2の発明は、少なくとも上記
ピストンが副作動室に対して後退し始めてから所定の期
間、上記二次流体通路を遮断する遮断手段を有すること
を特徴としている。
ピストンが副作動室に対して後退し始めてから所定の期
間、上記二次流体通路を遮断する遮断手段を有すること
を特徴としている。
【0011】すなわち、少なくとも上記ピストンが副作
動室に対して後退し始めてから所定の期間は、二次流体
通路を介して副作動室へ二次流体が補充されることはな
い。
動室に対して後退し始めてから所定の期間は、二次流体
通路を介して副作動室へ二次流体が補充されることはな
い。
【0012】請求項3の発明では、上記遮断手段は、上
記二次流体通路の途中に設けられ、この二次流体通路を
開閉する電磁弁と、上記ピストンの変位を検出するピス
トン変位検出部と、このピストン変位検出部からの信号
に応じて上記電磁弁を駆動制御する制御部と、を有する
ことを特徴としている。
記二次流体通路の途中に設けられ、この二次流体通路を
開閉する電磁弁と、上記ピストンの変位を検出するピス
トン変位検出部と、このピストン変位検出部からの信号
に応じて上記電磁弁を駆動制御する制御部と、を有する
ことを特徴としている。
【0013】請求項4の発明は、更に、上記副作動室の
内圧を検出する内圧検出部を有し、上記副作動室へ二次
流体を補充している期間中、上記副作動室内の内圧が所
定値を越えないように、上記制御部により上記電磁弁の
開度が調整されることを特徴としている。
内圧を検出する内圧検出部を有し、上記副作動室へ二次
流体を補充している期間中、上記副作動室内の内圧が所
定値を越えないように、上記制御部により上記電磁弁の
開度が調整されることを特徴としている。
【0014】請求項5の発明は、二次流体通路の途中に
設けられ、この二次流体通路を開閉する電磁弁と、上記
ベローズの変位を検出するベローズ変位検出部と、上記
ベローズの変位が所定の最大許容変位を越える場合に、
上記電磁弁を開制御する制御部と、を有することを特徴
としている。
設けられ、この二次流体通路を開閉する電磁弁と、上記
ベローズの変位を検出するベローズ変位検出部と、上記
ベローズの変位が所定の最大許容変位を越える場合に、
上記電磁弁を開制御する制御部と、を有することを特徴
としている。
【0015】請求項6の発明は、上記二次流体通路の途
中に設けられ、この二次流体通路を開閉する電磁弁と、
上記ベローズの変位を検出するベローズ変位検出部と、
上記ベローズが最小変位点に位置し、かつベローズの変
位が所定の基準最小変位より大きい場合に、上記電磁弁
を開制御する制御部と、を有することを特徴としてい
る。
中に設けられ、この二次流体通路を開閉する電磁弁と、
上記ベローズの変位を検出するベローズ変位検出部と、
上記ベローズが最小変位点に位置し、かつベローズの変
位が所定の基準最小変位より大きい場合に、上記電磁弁
を開制御する制御部と、を有することを特徴としてい
る。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、副作動室内に二次流体
が過剰に補充されて、ベローズが異常に延び過ぎている
状態を効果的に回避でき、ベローズの延び過ぎに起因す
る特性の低下並びにベローズの耐久性の低下を抑制する
ことができる。
が過剰に補充されて、ベローズが異常に延び過ぎている
状態を効果的に回避でき、ベローズの延び過ぎに起因す
る特性の低下並びにベローズの耐久性の低下を抑制する
ことができる。
【0017】加えて、請求項1の発明によれば、極めて
簡素な構造で、二次流体通路を介して副作動室へ二次流
体が補充される期間を制限することができる。
簡素な構造で、二次流体通路を介して副作動室へ二次流
体が補充される期間を制限することができる。
【0018】また、請求項2〜4の発明によれば、ピス
トンが副作動室に対して後退し始めてから所定の期間、
つまり副作動室内の容積が一時的に大きくなる所定期間
中、上記二次流体通路が遮断される。従って、このよう
な所定期間に副作動室内へ二次流体が過剰に補充される
ことを確実に阻止できる。
トンが副作動室に対して後退し始めてから所定の期間、
つまり副作動室内の容積が一時的に大きくなる所定期間
中、上記二次流体通路が遮断される。従って、このよう
な所定期間に副作動室内へ二次流体が過剰に補充される
ことを確実に阻止できる。
【0019】更に、請求項4の発明によれば、副作動室
へ二次流体が補充されている期間中は、副作動室の内圧
が所定値を越えないように電磁弁の開度が調整されてい
るから、ベローズの異常な変位をより確実に防止するこ
とができる。
へ二次流体が補充されている期間中は、副作動室の内圧
が所定値を越えないように電磁弁の開度が調整されてい
るから、ベローズの異常な変位をより確実に防止するこ
とができる。
【0020】また、請求項5,6の発明によれば、ベロ
ーズが過度に変位している場合に電磁弁が開かれるか
ら、副作動室内の二次流体の余剰分が二次流体通路を介
して速やかに吐出される。このため、ベローズが過度に
変位している異常な状態を確実かつ迅速に修正すること
ができる。
ーズが過度に変位している場合に電磁弁が開かれるか
ら、副作動室内の二次流体の余剰分が二次流体通路を介
して速やかに吐出される。このため、ベローズが過度に
変位している異常な状態を確実かつ迅速に修正すること
ができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の最適な実施の形態
について図面を参照して詳述する。
について図面を参照して詳述する。
【0022】図1は、本発明に係わるベローズポンプの
第1実施例を示す断面図である。このベローズポンプ
は、例えば筒内直接噴射式内燃機関のガソリン燃料を昇
圧するもので、アッパーハウジング10の取付孔10a
からロアハウジング12の取付凹部12aにわたって延
設する筒状のシリンダハウジング14と、このシリンダ
ハウジング14内に貫通形成されたシリンダ室16に、
シリンダハウジング14の一端14aから摺動可能に嵌
挿するピストン18と、シリンダハウジング14の他端
部14bを液密に取り囲うベローズ20と、の3部品か
ら大略構成され、このベローズ20によって、一次流体
としてのガソリン燃料が封入される主作動室22と、二
次流体としての作動油が封入される副作動室24とが液
密に隔成されている。
第1実施例を示す断面図である。このベローズポンプ
は、例えば筒内直接噴射式内燃機関のガソリン燃料を昇
圧するもので、アッパーハウジング10の取付孔10a
からロアハウジング12の取付凹部12aにわたって延
設する筒状のシリンダハウジング14と、このシリンダ
ハウジング14内に貫通形成されたシリンダ室16に、
シリンダハウジング14の一端14aから摺動可能に嵌
挿するピストン18と、シリンダハウジング14の他端
部14bを液密に取り囲うベローズ20と、の3部品か
ら大略構成され、このベローズ20によって、一次流体
としてのガソリン燃料が封入される主作動室22と、二
次流体としての作動油が封入される副作動室24とが液
密に隔成されている。
【0023】シリンダハウジング14には、後述する径
方向通路62が形成されているとともに、副作動室24
の一領域24aとシリンダ室16とを連通する連通路2
6が形成されている。またシリンダ室16内には、スト
ッパ28及びこのストッパ28を支持するCリング30
が配設されており、ストッパ28とピストン18の一端
18aとの間にリターンスプリング32が介装されてい
る。
方向通路62が形成されているとともに、副作動室24
の一領域24aとシリンダ室16とを連通する連通路2
6が形成されている。またシリンダ室16内には、スト
ッパ28及びこのストッパ28を支持するCリング30
が配設されており、ストッパ28とピストン18の一端
18aとの間にリターンスプリング32が介装されてい
る。
【0024】ピストン18の他端には、有底筒状のカム
フォロア34が取り付けられており、このカムフォロア
34の端面は、アッパーハウジング10の取付孔10a
の一端が開口するカムシャフト挿通孔36へ臨んでい
る。このカムシャフト挿通孔36には、機関のクランク
シャフトにより回転駆動されるカムシャフト38がピス
トン18と直交する方向に延在している。そして、上記
リターンスプリング32のバネ力によって、カムフォロ
ア34の端面がカムシャフト38のカム面38aに常時
当接している。従って、カムシャフト38の回転に伴っ
てカムシャフト38及びピストン18が一体に進退す
る。
フォロア34が取り付けられており、このカムフォロア
34の端面は、アッパーハウジング10の取付孔10a
の一端が開口するカムシャフト挿通孔36へ臨んでい
る。このカムシャフト挿通孔36には、機関のクランク
シャフトにより回転駆動されるカムシャフト38がピス
トン18と直交する方向に延在している。そして、上記
リターンスプリング32のバネ力によって、カムフォロ
ア34の端面がカムシャフト38のカム面38aに常時
当接している。従って、カムシャフト38の回転に伴っ
てカムシャフト38及びピストン18が一体に進退す
る。
【0025】ベローズ20は、蛇腹円筒形状をなすベロ
ーズ本体40を主体とし、このベローズ本体40の一端
に、略円板状の蓋部材42がカラー43を介して固定さ
れているとともに、他端に筒状の取付ブラケット44が
固定されている。
ーズ本体40を主体とし、このベローズ本体40の一端
に、略円板状の蓋部材42がカラー43を介して固定さ
れているとともに、他端に筒状の取付ブラケット44が
固定されている。
【0026】ベローズ本体40は、ベローズ軸方向に容
易に伸縮変形する蛇腹形状をなしており、その外面が主
作動室22内へ臨んでいると共に、内面が副作動室24
内へ臨んでいる。なお、ベローズ本体40は、本実施例
では高圧に耐え得る金属製となっているが、ゴム等の弾
性部材を用いることもできる。
易に伸縮変形する蛇腹形状をなしており、その外面が主
作動室22内へ臨んでいると共に、内面が副作動室24
内へ臨んでいる。なお、ベローズ本体40は、本実施例
では高圧に耐え得る金属製となっているが、ゴム等の弾
性部材を用いることもできる。
【0027】取付ブラケット44は、シリンダハウジン
グ14の外周段部に嵌合した状態で、アッパーハウジン
グ10の取付孔10aに螺合されている。これによっ
て、シリンダハウジング14及びベローズ20がアッパ
ーハウジング10に固定されている。
グ14の外周段部に嵌合した状態で、アッパーハウジン
グ10の取付孔10aに螺合されている。これによっ
て、シリンダハウジング14及びベローズ20がアッパ
ーハウジング10に固定されている。
【0028】主作動室22は、ベローズ20の外表面
と、ロアハウジング12の取付凹部12a内壁面と、ア
ッパーハウジング10の端面とによって隔成されてい
る。この主作動室22には、ロアハウジング12に穿設
された燃料吸入通路46の一端が開口しているととも
に、アッパーハウジング10に穿設された燃料吐出通路
48の一端が開口している。なお、主作動室22内の燃
料が外部へ漏れることのないように、アッパーハウジン
グ10と取付ブラケット44との間にシール部材50が
介装されているとともに、アッパーハウジング10とロ
アハウジング12との間にOリング52が介装され、か
つ、アッパーハウジング10の取付孔10aとシリンダ
ハウジング14外周面との間にOリング54が介装され
ている。
と、ロアハウジング12の取付凹部12a内壁面と、ア
ッパーハウジング10の端面とによって隔成されてい
る。この主作動室22には、ロアハウジング12に穿設
された燃料吸入通路46の一端が開口しているととも
に、アッパーハウジング10に穿設された燃料吐出通路
48の一端が開口している。なお、主作動室22内の燃
料が外部へ漏れることのないように、アッパーハウジン
グ10と取付ブラケット44との間にシール部材50が
介装されているとともに、アッパーハウジング10とロ
アハウジング12との間にOリング52が介装され、か
つ、アッパーハウジング10の取付孔10aとシリンダ
ハウジング14外周面との間にOリング54が介装され
ている。
【0029】副作動室24は、ベローズ20の内表面と
シリンダハウジング14の内外表面とによって隔成さ
れ、かつ、上記シリンダ室16や連通路26を含んでい
る。
シリンダハウジング14の内外表面とによって隔成さ
れ、かつ、上記シリンダ室16や連通路26を含んでい
る。
【0030】このベローズポンプの作用を簡単に説明す
ると、カムシャフト38の回転によりピストン18が進
退すると、副作動室24内の作動油を介してベローズ2
0が主にシリンダ軸方向に伸縮変位する。これにより主
作動室22内の容積が増減して、燃料のポンプ作動が行
われる。すなわち、燃料吸入通路46から燃料が吸入さ
れ、或いは燃料吐出通路48から高圧燃料が吐出され
る。燃料吐出通路48から吐出された高圧燃料は、最終
的には図外の燃料噴射弁へ圧送される。なお、ここでは
図示していないが燃料吸入通路46及び燃料吐出通路4
8の途中には燃料の逆流を阻止する適宜な逆止弁がそれ
ぞれ設けられている。
ると、カムシャフト38の回転によりピストン18が進
退すると、副作動室24内の作動油を介してベローズ2
0が主にシリンダ軸方向に伸縮変位する。これにより主
作動室22内の容積が増減して、燃料のポンプ作動が行
われる。すなわち、燃料吸入通路46から燃料が吸入さ
れ、或いは燃料吐出通路48から高圧燃料が吐出され
る。燃料吐出通路48から吐出された高圧燃料は、最終
的には図外の燃料噴射弁へ圧送される。なお、ここでは
図示していないが燃料吸入通路46及び燃料吐出通路4
8の途中には燃料の逆流を阻止する適宜な逆止弁がそれ
ぞれ設けられている。
【0031】ところで、副作動室24内に封入されてい
る作動油は、ピストン18とシリンダ室16との摺動面
を通って若干漏洩することから、次に述べる二次流体通
路56を介して、例えば機関の各部を潤滑する潤滑油が
作動油として副作動室24内へ補充されるようになって
いる。
る作動油は、ピストン18とシリンダ室16との摺動面
を通って若干漏洩することから、次に述べる二次流体通
路56を介して、例えば機関の各部を潤滑する潤滑油が
作動油として副作動室24内へ補充されるようになって
いる。
【0032】上記二次流体通路56は、アッパーハウジ
ング10に穿設され、潤滑油が図外のフィードポンプに
より所定のフィード圧で送給される導入通路58と、こ
の導入通路58が開口するアッパーハウジング10の取
付孔10a壁面とシリンダハウジング14の外周面との
間に形成される油溜まり部60と、この油溜まり部60
とシリンダ室16とを連通するように、シリンダハウジ
ング14に穿設された径方向通路62と、を有してい
る。
ング10に穿設され、潤滑油が図外のフィードポンプに
より所定のフィード圧で送給される導入通路58と、こ
の導入通路58が開口するアッパーハウジング10の取
付孔10a壁面とシリンダハウジング14の外周面との
間に形成される油溜まり部60と、この油溜まり部60
とシリンダ室16とを連通するように、シリンダハウジ
ング14に穿設された径方向通路62と、を有してい
る。
【0033】なお、ここでは図示していないが、導入通
路58の途中には、副作動室24から導入通路58へ向
かう方向の作動油の逆流を阻止する適宜な逆止弁が設け
られている。
路58の途中には、副作動室24から導入通路58へ向
かう方向の作動油の逆流を阻止する適宜な逆止弁が設け
られている。
【0034】ここで、本実施例では、シリンダ室16へ
臨んだ径方向通路62の開口部64を、ピストン18の
外周面によって開閉され得る適宜な位置に設定してあ
る。具体的には、ピストン18が上死点近傍に位置する
とき(図1に示す状態)、開口部64はシリンダ室16
へ開口している。従って、径方向通路62からシリンダ
室16へ作動油が補充され得る状況にある。一方、ピス
トン18が図1の状態から図の下方向へ前進すると、途
中で開口部64がピストン18の外周面によって閉塞さ
れる。つまり径方向通路62がシリンダ室16から遮断
され、径方向通路62からシリンダ室16(副作動室2
4)へ作動油を補充できない状況となる。なお、図1で
は各部の構成を誇張して描いているため、ピストン18
が前進しても開口部64が閉塞されないように見える
が、実際には完全に閉塞されるようになっている。
臨んだ径方向通路62の開口部64を、ピストン18の
外周面によって開閉され得る適宜な位置に設定してあ
る。具体的には、ピストン18が上死点近傍に位置する
とき(図1に示す状態)、開口部64はシリンダ室16
へ開口している。従って、径方向通路62からシリンダ
室16へ作動油が補充され得る状況にある。一方、ピス
トン18が図1の状態から図の下方向へ前進すると、途
中で開口部64がピストン18の外周面によって閉塞さ
れる。つまり径方向通路62がシリンダ室16から遮断
され、径方向通路62からシリンダ室16(副作動室2
4)へ作動油を補充できない状況となる。なお、図1で
は各部の構成を誇張して描いているため、ピストン18
が前進しても開口部64が閉塞されないように見える
が、実際には完全に閉塞されるようになっている。
【0035】図2はピストン18の変位に対する副作動
室24の作動油圧及び開口部64の開口面積の関係を示
すタイミングチャートである。
室24の作動油圧及び開口部64の開口面積の関係を示
すタイミングチャートである。
【0036】ピストン18が図2の左端に示す下死点位
置から図1の上方向に後退し始めると、これに伴って副
作動室24内の作動油圧が、極く短期間〓t1の間だけ
減圧し、所定の圧力Pmin(本実施例では圧力0)に
達すると、それ以上減圧しなくなる。すると、副作動室
24と主作動室22との差圧に応じてベローズ20がピ
ストン18変位に追従するように収縮方向に変位する。
これにより、主作動室22の容積が拡大し、主作動室2
2の内圧が低下して、燃料吸入通路46から燃料が吸入
される。
置から図1の上方向に後退し始めると、これに伴って副
作動室24内の作動油圧が、極く短期間〓t1の間だけ
減圧し、所定の圧力Pmin(本実施例では圧力0)に
達すると、それ以上減圧しなくなる。すると、副作動室
24と主作動室22との差圧に応じてベローズ20がピ
ストン18変位に追従するように収縮方向に変位する。
これにより、主作動室22の容積が拡大し、主作動室2
2の内圧が低下して、燃料吸入通路46から燃料が吸入
される。
【0037】一方、ピストン18が上死点に達し、この
上死点の状態(図1に示す状態)から副作動室24に対
して前進し始めると、これに伴って副作動室24内の作
動油圧が短期間〓t2の間だけ昇圧し、所定の圧力Pm
axに達すると、それ以上昇圧しなくなる。すると、副
作動室24と主作動室22との差圧に応じてベローズ2
0がピストン18変位に追従するように伸張方向に変位
する。これにより、主作動室22の容積が縮小し、主作
動室22内が昇圧されて、燃料吐出通路48から高圧燃
料が吐出される。
上死点の状態(図1に示す状態)から副作動室24に対
して前進し始めると、これに伴って副作動室24内の作
動油圧が短期間〓t2の間だけ昇圧し、所定の圧力Pm
axに達すると、それ以上昇圧しなくなる。すると、副
作動室24と主作動室22との差圧に応じてベローズ2
0がピストン18変位に追従するように伸張方向に変位
する。これにより、主作動室22の容積が縮小し、主作
動室22内が昇圧されて、燃料吐出通路48から高圧燃
料が吐出される。
【0038】ここで、上記副作動室24内の圧力が変化
している期間〓t1,〓t2に対応して、ベローズ20
の伸縮変位がピストン18の変位に対して位相遅れを生
じてしまう。特に、ピストン18の周期が短くなるにつ
れて、位相遅れが顕著となる。
している期間〓t1,〓t2に対応して、ベローズ20
の伸縮変位がピストン18の変位に対して位相遅れを生
じてしまう。特に、ピストン18の周期が短くなるにつ
れて、位相遅れが顕著となる。
【0039】このようなことから、ピストン18が後退
し始めてから所定の期間中は、副作動室24内の容積が
一時的に大きくなってしまう。このような所定期間中
に、仮に二次流体通路56を介して副作動室24へ作動
油が補充されると、副作動室24内の作動油が過剰とな
り、ベローズ20が過度に延びた状態となって、所期の
特性が得られなくなるとともに、ベローズ20の耐久性
が低下する虞がある。
し始めてから所定の期間中は、副作動室24内の容積が
一時的に大きくなってしまう。このような所定期間中
に、仮に二次流体通路56を介して副作動室24へ作動
油が補充されると、副作動室24内の作動油が過剰とな
り、ベローズ20が過度に延びた状態となって、所期の
特性が得られなくなるとともに、ベローズ20の耐久性
が低下する虞がある。
【0040】本実施例では、図2から明らかなように、
少なくともピストン18が下死点から後退し始めてから
所定の期間中は、ピストン18によって開口部64が確
実に閉塞されている。言い換えると、ピストン18が上
死点近傍に位置する短期間T1のみ、開口部64が開い
て径方向通路62とシリンダ室16とが連通している。
従って、副作動室24の容積が一時的に大きくなる上記
所定期間中に、副作動室24へ作動油が補充されること
はない。この結果、副作動室24へ過剰に作動油が補充
されることを効果的に抑制することができ、ひいては、
ベローズ20の延び過ぎによる特性の悪化並びにベロー
ズ20の耐久性の低下を抑制することができる。
少なくともピストン18が下死点から後退し始めてから
所定の期間中は、ピストン18によって開口部64が確
実に閉塞されている。言い換えると、ピストン18が上
死点近傍に位置する短期間T1のみ、開口部64が開い
て径方向通路62とシリンダ室16とが連通している。
従って、副作動室24の容積が一時的に大きくなる上記
所定期間中に、副作動室24へ作動油が補充されること
はない。この結果、副作動室24へ過剰に作動油が補充
されることを効果的に抑制することができ、ひいては、
ベローズ20の延び過ぎによる特性の悪化並びにベロー
ズ20の耐久性の低下を抑制することができる。
【0041】特に、この実施例では、ピストン18によ
って開口部64を開閉する構造としているから、後述す
る実施例2〜4のように二次流体通路56の途中に電磁
弁を設け、この電磁弁を開閉制御する場合に比して、そ
の構造及び制御が簡素であり、極めて実用性が高い。
って開口部64を開閉する構造としているから、後述す
る実施例2〜4のように二次流体通路56の途中に電磁
弁を設け、この電磁弁を開閉制御する場合に比して、そ
の構造及び制御が簡素であり、極めて実用性が高い。
【0042】図3,4は本発明の第2実施例に係わるベ
ローズポンプを示している。なお、上記第1実施例と同
一部分には同じ参照符号を付して重複する説明を省略す
る。
ローズポンプを示している。なお、上記第1実施例と同
一部分には同じ参照符号を付して重複する説明を省略す
る。
【0043】この第2実施例では、シリンダ室16へ臨
んだ径方向通路62の開口部64が、ピストン18によ
って開閉されない位置に設定されており、進退するピス
トン18の位置によらず常にシリンダ室16へ開口して
いる。そして、導入通路58の途中に、第1実施例の逆
止弁に代えて、導入通路58を開閉する電磁弁70が設
けられている。この電磁弁70には、マイクロコンピュ
ータのような制御部72が接続しており、この制御部7
2は、副作動室24の内圧を検出する内圧検出部74及
びカムシャフト38のカム角度(ピストン18の変位)
を検出するカム角度検出部(ピストン変位検出部)76
からの検出信号に基づいて、電磁弁70の開度を調整す
る。
んだ径方向通路62の開口部64が、ピストン18によ
って開閉されない位置に設定されており、進退するピス
トン18の位置によらず常にシリンダ室16へ開口して
いる。そして、導入通路58の途中に、第1実施例の逆
止弁に代えて、導入通路58を開閉する電磁弁70が設
けられている。この電磁弁70には、マイクロコンピュ
ータのような制御部72が接続しており、この制御部7
2は、副作動室24の内圧を検出する内圧検出部74及
びカムシャフト38のカム角度(ピストン18の変位)
を検出するカム角度検出部(ピストン変位検出部)76
からの検出信号に基づいて、電磁弁70の開度を調整す
る。
【0044】詳述すると、図4に示すように、ピストン
18が下死点から後退し始めてから所定期間T2の間は
電磁弁70を閉状態に保持し、所定期間T2経過後に電
磁弁70を全開する。更に、所定期間T2経過後からピ
ストン18が上死点に至るまでの期間T3中は、副作動
室24内の内圧が所定値P1を越えることのない様に、
制御部72により電磁弁70の開度を調整している。具
体的には、ピストン18が上死点に近づくに従って徐々
に開度を小さくしている。
18が下死点から後退し始めてから所定期間T2の間は
電磁弁70を閉状態に保持し、所定期間T2経過後に電
磁弁70を全開する。更に、所定期間T2経過後からピ
ストン18が上死点に至るまでの期間T3中は、副作動
室24内の内圧が所定値P1を越えることのない様に、
制御部72により電磁弁70の開度を調整している。具
体的には、ピストン18が上死点に近づくに従って徐々
に開度を小さくしている。
【0045】このような第2実施例によれば、第1実施
例と同様、副作動室24内の容積が一時的に増加する所
定期間T2中に副作動室24へ作動油が補充されること
がないから、作動油の補充過多による特性の悪化やベロ
ーズ20の耐久性低下を効果的に抑制することができ
る。
例と同様、副作動室24内の容積が一時的に増加する所
定期間T2中に副作動室24へ作動油が補充されること
がないから、作動油の補充過多による特性の悪化やベロ
ーズ20の耐久性低下を効果的に抑制することができ
る。
【0046】更に、この第2実施例では、電磁弁70を
開いて副作動室24へ作動油を補充している期間T3の
間、副作動室24の内圧が所定値P1を越えないように
電磁弁70の開度を調整しているから、ベローズ20の
異常な変位をより確実に防止することができる。
開いて副作動室24へ作動油を補充している期間T3の
間、副作動室24の内圧が所定値P1を越えないように
電磁弁70の開度を調整しているから、ベローズ20の
異常な変位をより確実に防止することができる。
【0047】次に説明する第3実施例は、図3に示す内
圧検出部74及びカム角度検出部76に代えて、ベロー
ズ20の伸縮変位を検出するベローズ変位検出部が制御
部72に接続されている点のみ、上記第2実施例の構成
と異なっている。
圧検出部74及びカム角度検出部76に代えて、ベロー
ズ20の伸縮変位を検出するベローズ変位検出部が制御
部72に接続されている点のみ、上記第2実施例の構成
と異なっている。
【0048】図5は第3実施例に係わるベローズポンプ
の制御部72により実行されるフローチャートである。
先ずステップS10では、導入通路58へ作動油を供給
するフィードポンプの回転数Npが読み込まれる。続く
ステップS12で、ベローズ20の変位xが予め設定,
記憶されているベローズ20の最大許容変位X1を越え
たか否かが判定される。このステップS12において、
ベローズ20の変位xが最大許容変位X1を越えたと判
定されると、ステップS14へ進み、タイマーをスター
トする。次いで、ステップS16では電磁弁70を開制
御する。そして、ステップS18で上記タイマーの経過
時間tがポンプ回転数Npに比例する所定値Np・bを
越えたと判定されると、ステップS20へ進み、電磁弁
70を閉制御する。
の制御部72により実行されるフローチャートである。
先ずステップS10では、導入通路58へ作動油を供給
するフィードポンプの回転数Npが読み込まれる。続く
ステップS12で、ベローズ20の変位xが予め設定,
記憶されているベローズ20の最大許容変位X1を越え
たか否かが判定される。このステップS12において、
ベローズ20の変位xが最大許容変位X1を越えたと判
定されると、ステップS14へ進み、タイマーをスター
トする。次いで、ステップS16では電磁弁70を開制
御する。そして、ステップS18で上記タイマーの経過
時間tがポンプ回転数Npに比例する所定値Np・bを
越えたと判定されると、ステップS20へ進み、電磁弁
70を閉制御する。
【0049】このように第3実施例では、ベローズ20
の変位xが最大許容変位X1を越えている場合、つまり
ベローズ20が異常に延び過ぎている場合に、即座に電
磁弁70が所定時間Np・bだけ開かれ、副作動室24
内の余剰の作動油が二次流体通路56を介して適宜外部
へ吐出される。従って、ベローズ20が異常に延び過ぎ
ている状態を確実かつ迅速に修正でき、ベローズ20の
異常な変位に起因する特性の低下並びに耐久性の低下を
確実に抑制することができる。
の変位xが最大許容変位X1を越えている場合、つまり
ベローズ20が異常に延び過ぎている場合に、即座に電
磁弁70が所定時間Np・bだけ開かれ、副作動室24
内の余剰の作動油が二次流体通路56を介して適宜外部
へ吐出される。従って、ベローズ20が異常に延び過ぎ
ている状態を確実かつ迅速に修正でき、ベローズ20の
異常な変位に起因する特性の低下並びに耐久性の低下を
確実に抑制することができる。
【0050】次に説明する第4実施例は、第3実施例の
構成に加え、図3に示すようなカム角度検出部76が制
御部72に接続されている。
構成に加え、図3に示すようなカム角度検出部76が制
御部72に接続されている。
【0051】図6は第4実施例に係わるベローズポンプ
の制御部72によって実行されるフローチャートであ
る。先ずステップS30では、カム角度検出部76によ
り検出されるカム角度が読み込まれる。続くステップS
32では、上記カム角度に基づいて、ベローズ20が、
そのベローズ変位が最短となる上死点に位置しているか
否かが判定される。つまり、カム角度からピストン18
の変位を算出し、このピストン18変位からベローズ変
位を算出して、ベローズ20が上死点にあるか否かを判
定している。続くステップS34では、ベローズ20の
変位xが、予め設定,記憶された基準最小変位X2を越
えたか否かが判定される。すなわち、上死点におけるベ
ローズ20の変位xが基準最小変位X2より大きいと判
定された場合に、ステップS32,S34を経てステッ
プS36へ進み、電磁弁70を開制御する。続くステッ
プS38ではタイマーをスタートし、ステップS40で
タイマーの経過時間tが予め設定,記憶されている所定
時間t1を経過したと判定されると、ステップS42で
電磁弁70を閉制御する。
の制御部72によって実行されるフローチャートであ
る。先ずステップS30では、カム角度検出部76によ
り検出されるカム角度が読み込まれる。続くステップS
32では、上記カム角度に基づいて、ベローズ20が、
そのベローズ変位が最短となる上死点に位置しているか
否かが判定される。つまり、カム角度からピストン18
の変位を算出し、このピストン18変位からベローズ変
位を算出して、ベローズ20が上死点にあるか否かを判
定している。続くステップS34では、ベローズ20の
変位xが、予め設定,記憶された基準最小変位X2を越
えたか否かが判定される。すなわち、上死点におけるベ
ローズ20の変位xが基準最小変位X2より大きいと判
定された場合に、ステップS32,S34を経てステッ
プS36へ進み、電磁弁70を開制御する。続くステッ
プS38ではタイマーをスタートし、ステップS40で
タイマーの経過時間tが予め設定,記憶されている所定
時間t1を経過したと判定されると、ステップS42で
電磁弁70を閉制御する。
【0052】このように第4実施例では、カム角度に基
づいてベローズ20が上死点に位置しているかを算出
し、上死点におけるベローズ20の変位xが所定の基準
最小変位X2より大きければ、ベローズ変位xが基準最
小変位X2以下となるように、電磁弁70を開いてい
る。これにより、副作動室24内の作動油の余剰分が導
入通路58を介して外部へ速やかに吐出される。従っ
て、第3実施例と同様、ベローズ20が異常に延び過ぎ
ている状態を確実かつ迅速に修正でき、ベローズの異常
な変位に起因する特性低下並びに耐久性低下を確実に防
止できる。
づいてベローズ20が上死点に位置しているかを算出
し、上死点におけるベローズ20の変位xが所定の基準
最小変位X2より大きければ、ベローズ変位xが基準最
小変位X2以下となるように、電磁弁70を開いてい
る。これにより、副作動室24内の作動油の余剰分が導
入通路58を介して外部へ速やかに吐出される。従っ
て、第3実施例と同様、ベローズ20が異常に延び過ぎ
ている状態を確実かつ迅速に修正でき、ベローズの異常
な変位に起因する特性低下並びに耐久性低下を確実に防
止できる。
【図1】本発明の第1実施例に係わるベローズポンプの
断面図。
断面図。
【図2】第1実施例に係わるベローズポンプの作動を示
すタイミングチャート。
すタイミングチャート。
【図3】本発明の第2実施例に係わるベローズポンプの
断面図。
断面図。
【図4】第2実施例に係わるベローズポンプの作動を示
すタイミングチャート。
すタイミングチャート。
【図5】本発明の第3実施例に係わるベローズポンプの
制御部によって実行されるフローチャート。
制御部によって実行されるフローチャート。
【図6】本発明の第4実施例に係わるベローズポンプの
制御部によって実行されるフローチャート。
制御部によって実行されるフローチャート。
16…シリンダ室 18…ピストン 20…ベローズ 22…主作動室 24…副作動室 56…二次流体通路 58…導入通路 62…径方向通路 70…電磁弁 72…制御部 74…内圧検出部 76…カム角度検出部(ピストン変位検出部)
Claims (6)
- 【請求項1】 一次流体が封入される主作動室と、二次
流体が封入される副作動室と、上記主作動室と副作動室
とを隔成する伸縮可能なベローズと、上記副作動室に一
端が臨んだピストンと、を有し、上記ピストンを進退さ
せることにより上記二次流体及びベローズを介して上記
一次流体のポンプ作動を行うとともに、上記副作動室へ
連通する二次流体通路を介して副作動室へ二次流体を補
充するベローズポンプにおいて、 上記副作動室に連通するとともに上記ピストンを摺動可
能に収容するシリンダ室に、上記二次流体通路の一端を
開口し、この二次流体通路のシリンダ室への開口部を、
上記ピストンによって開閉される位置に設定したことを
特徴とするベローズポンプ。 - 【請求項2】 一次流体が封入される主作動室と、二次
流体が封入される副作動室と、上記主作動室と副作動室
とを隔成する伸縮可能なベローズと、上記副作動室に一
端が臨んだピストンと、を有し、上記ピストンを進退さ
せることにより上記二次流体及びベローズを介して上記
一次流体のポンプ作動を行うとともに、上記副作動室へ
連通する二次流体通路を介して副作動室へ二次流体を補
充するベローズポンプにおいて、 少なくとも上記ピストンが副作動室に対して後退し始め
てから所定の期間、上記二次流体通路を遮断する遮断手
段を有することを特徴とするベローズポンプ。 - 【請求項3】 上記遮断手段は、上記二次流体通路の途
中に設けられ、この二次流体通路を開閉する電磁弁と、
上記ピストンの変位を検出するピストン変位検出部と、
このピストン変位検出部からの信号に応じて上記電磁弁
を駆動制御する制御部と、を有することを特徴とする請
求項2に記載のベローズポンプ。 - 【請求項4】 更に、上記副作動室の内圧を検出する内
圧検出部を有し、上記副作動室へ二次流体を補充してい
る期間中、上記副作動室内の内圧が所定値を越えないよ
うに、上記制御部により上記電磁弁の開度が調整される
ことを特徴とする請求項3に記載のベローズポンプ。 - 【請求項5】 一次流体が封入される主作動室と、二次
流体が封入される副作動室と、上記主作動室と副作動室
とを隔成する伸縮可能なベローズと、上記副作動室に一
端が臨んだピストンと、を有し、上記ピストンを進退さ
せることにより上記二次流体及びベローズを介して上記
一次流体のポンプ作動を行うとともに、上記副作動室へ
連通する二次流体通路を介して副作動室へ二次流体を補
充するベローズポンプにおいて、 上記二次流体通路の途中に設けられ、この二次流体通路
を開閉する電磁弁と、上記ベローズの変位を検出するベ
ローズ変位検出部と、上記ベローズの変位が所定の最大
許容変位を越える場合に、上記電磁弁を開制御する制御
部と、を有することを特徴とするベローズポンプ。 - 【請求項6】 一次流体が封入される主作動室と、二次
流体が封入される副作動室と、上記主作動室と副作動室
とを隔成する伸縮可能なベローズと、上記副作動室に一
端が臨んだピストンと、を有し、上記ピストンを進退さ
せることにより上記二次流体及びベローズを介して上記
一次流体のポンプ作動を行うとともに、上記副作動室へ
連通する二次流体通路を介して副作動室へ二次流体を補
充するベローズポンプにおいて、 上記二次流体通路の途中に設けられ、この二次流体通路
を開閉する電磁弁と、上記ベローズの変位を検出するベ
ローズ変位検出部と、上記ベローズが最小変位点に位置
し、かつベローズの変位が所定の基準最小変位より大き
い場合に、上記電磁弁を開制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするベローズポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP814998A JPH11201046A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | ベローズポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP814998A JPH11201046A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | ベローズポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201046A true JPH11201046A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11685269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP814998A Pending JPH11201046A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | ベローズポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11201046A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4887421B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2012-02-29 | コンティノンタル オトモティブ アニエール フランス | 高圧ガソリン燃料噴射用供給ポンプ |
| CN109790834A (zh) * | 2016-09-21 | 2019-05-21 | 株式会社索拉里斯 | 筒单元和输送装置 |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP814998A patent/JPH11201046A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4887421B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2012-02-29 | コンティノンタル オトモティブ アニエール フランス | 高圧ガソリン燃料噴射用供給ポンプ |
| CN109790834A (zh) * | 2016-09-21 | 2019-05-21 | 株式会社索拉里斯 | 筒单元和输送装置 |
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