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JP2924466B2 - ダイヤフラム式ポンプ - Google Patents
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JP2924466B2 - ダイヤフラム式ポンプ - Google Patents

ダイヤフラム式ポンプ

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JP2924466B2
JP2924466B2 JP17525692A JP17525692A JP2924466B2 JP 2924466 B2 JP2924466 B2 JP 2924466B2 JP 17525692 A JP17525692 A JP 17525692A JP 17525692 A JP17525692 A JP 17525692A JP 2924466 B2 JP2924466 B2 JP 2924466B2
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憲一 野村
和浩 伊藤
匡彦 増渕
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤフラム式ポンプ
に関し、詳しくは、プランジャが往復動することにより
作動液を介してダイヤフラムを変位させて駆動するダイ
ヤフラム式ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ダイヤフラムによって画成されたポンプ
室と作動液室とを備え、作動液室に連通するシリンダ内
にプランジャが挿通されてプランジャが往復運動するこ
とにより、作動液室の圧力変化に基づいてダイヤフラム
が脈動し、ポンプ室内に供給される液体をポンプ室から
吐出してポンプ作用を行うようにしたダイヤフラム式ポ
ンプが出願されている。(実願平4−122235)
【0003】このダイヤフラム式ポンプにおいて、プラ
ンジャが下死点に位置する時にはダイヤフラムも所定の
下方位置になり、プランジャが上死点に位置する時には
ダイヤフラムも所定の上方位置に位置するように設定さ
れており、ダイヤフラムの最大変位を規制するために連
通穴の開けられたストッパが設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなダイヤフラ
ム式ポンプにおいて、低温時に作動液の粘度が高くなる
とプランジャが下降する時にダイヤフラムと保護板間の
作動液が保護板の連通穴を介してシリンダに戻るのが遅
れ、プランジャが下死点に位置してもダイヤフラムが所
定の位置に戻らずシリンダ内と作動液溜室とが連通する
ことによりシリンダ内に作動液溜室から作動液が補給さ
れることになる。その後ダイヤフラムが所定の位置まで
戻らないままプランジャが上昇するとダイヤフラムは所
定の範囲内に制限するストッパの位置よりもより変位し
ようとし、ダイヤフラムはストッパの連通穴部において
集中応力がかかるおそれがあるという問題が生じる。本
発明は低温時においても作動液の作動液室からシリンダ
内への戻りを良くし、ダイヤフラムの損傷を防止するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、ダイヤフラムによって画成された
ポンプ室と作動液室とを備え、該作動液室はプランジャ
が挿入されかつ作動液で満たされたシリンダに連通さ
れ、前記プランジャが前記シリンダ内を往復運動して前
記作動液室に作動液を補給・排出してこの作動液室の圧
力を制御することにより、前記ダイヤフラムを変位させ
てポンプ室に供給される液体をポンプ室から吐出するよ
うにし、ダイヤフラムの変位を所定範囲に制限し、か
つ、前記作動液室の圧力の低下にともなって前記ダイヤ
フラムの一方の面が当接するストッパを前記作動液室側
に設けたダイヤフラム式ポンプにおいて、低温時に前記
トッパと前記ダイヤフラムとの間の作動液を加熱する
加熱手段を、前記作動液室に臨み、かつ、前記ストッパ
と面一になるように設けている。
【0006】
【作用】低温時ストッパとダイヤフラムとの間の作動液
を加熱する加熱手段を作動させることにより、作動液の
温度を上げて作動液の粘度を下げる。このため、プラン
ジャの下降と共に作動液室からシリンダ内への作動液の
戻りが良くなる。また、ストッパと加熱手段とが面一に
設けられているため、プランジャが作動液室から離れる
方向に移動した場合は、ダイヤフラムとストッパとの間
に残留している作動液が加熱手段に向けて確実に供給さ
れ、その作動液を集中的、かつ、確実に加熱することが
できる。
【0007】
【実施例】図1を参照すると、1はエンジンの燃焼室2
内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3に燃料を供給する
ためのダイヤフラム式燃料噴射ポンプである。ダイヤフ
ラム式燃料ポンプ1はポンプハウジング4と、ポンプハ
ウジング4上部に固定されたハウジングカバー5とを具
備する。ポンプハウジング4内には作動液溜室6が形成
され、この作動液溜室6内にはカム7が形成されたカム
シャフト8が配置される。このカムシャフト8はエンジ
ンのクランクシャフトによって同期して回転駆動させら
れる。
【0008】ポンプハウジング4の頂部とハウジングカ
バー5の底部との間にはダイヤフラム10によって、ポ
ンプ室11と作動液室12とが画成されている。このポ
ンプ室11と作動液室12とを形成するハウジングカバ
5の底部およびポンプハウジング4の頂部が、図2に
示すように、それぞれダイヤフラム10の厚さ方向の変
位を所定の範囲内に制限するストッパ17,18を構成
している。作動液室12側のストッパ18が形成されて
いるポンプハウジング4の頂部には、ストッパ18と面
一であり、かつ、エンジン水温低温時に通電することに
より発熱する加熱手段(ヒータ)30が設けられてい
る。ポンプハウジング4には作動液室12と連通するシ
リンダ13が形成され、このシリンダ13内にはプラン
ジャ14が摺動可能に挿入され、プランジャ14の下端
はカム7の外周面に当接されている。
【0009】シリンダ13内周側面上にはポート15が
形成され、ポート15は作動液通路16を介して作動液
溜室6に連通される。ポート15はプランジャ14が下
死点にあるときにシリンダ13内に開口し、プランジャ
14が下死点から少し上昇すると閉鎖される。作動液溜
室6内、作動液室12内、シリンダ13内、作動液通路
16内はオイルで満たされており、作動液溜室6内の油
圧はほぼ大気圧に維持されている。
【0010】ポンプ室11上部には燃料流入ポート19
が形成される。この燃料流入ポート19には、燃料流入
ポート19を開閉する吐出量制御弁20が配置される。
吐出量制御弁20は、ばね35によって常に下方に付勢
さており、ソレノイド36がオンされると吐出量制御弁
20はばね35のばね力に抗して上方に変位して、燃料
流入ポートが閉弁される。
【0011】燃料流入ポート19は燃料供給パイプ21
を介して燃料タンク22に接続される。燃料供給パイプ
21の途中には上流側から順番に、フィードポンプ2
3、フィルタ24、プレッシャレギュレータ25が配置
される。プレッシャレギュレータ25はリターン通路2
7を介して燃料タンク22に接続される。これによって
ダイヤフラム式燃料ポンプ1には、プレッシャレギュレ
ータ25によって予め設定されたほぼ一定圧力に調整さ
れた加圧燃料が供給される。ポンプ室11は燃料吐出通
路28を介して燃料噴射弁3に接続され、燃料吐出通路
には逆止弁29が配置される。
【0012】次にダイヤフラム式ポンプ1の動作につい
て説明する。プランジャ14が下死点に位置していると
きには、シリンダ13内と作動液溜室6は作動液通路1
6、ポート15を介して連通している。プランジャ14
が下死点から上昇し始めてポート15が全閉されると、
ダイヤフラム10がストッパ18に当接した下端位置か
ら上方に向かって変位し始める。吐出量制御弁20は開
弁されているため、ポンプ室11内の燃料は燃料流入ポ
ート19を介して燃料供給パイプ21に逆流する。次い
で、ソレノイド36がオンされると吐出量制御弁20は
閉弁されるため、ポンプ室11内の燃料が加圧開始され
る。ソレノイド36は機関運転状態に応じた時間だけオ
ンされ、プランジャ14が上死点に位置する時にはオフ
される。
【0013】プランジャ14の上昇に伴ってポンプ室1
1内の燃料圧が上昇して逆止弁29の開弁圧力より高く
なると、逆死弁29が開弁して燃料噴射弁3に燃料が供
給される。燃料ポンプ1の燃料供給量は、吐出流量制御
弁20の閉弁時期によって制御され、吐出流量制御弁2
0閉弁時期は燃料圧力が目標圧力となるように制御され
る。
【0014】プランジャ14が上死点から下降を開始す
ると作動液室12内の油圧が低下し、これによってダイ
ヤフラム10が下方に変位してポンプ室11内の燃料圧
も低下する。ポンプ室11内の燃料圧が吐出流量制御弁
20を上方に向かって付勢することにより生じる閉弁力
が、プレッシャレギュレータ25によって調整された供
給燃料圧とばね35とが吐出流量制御弁20を下方に向
かって付勢することにより生じる開弁力より小さくなる
と、吐出流量制御弁20が開弁され、燃料流入ポートか
らポンプ室11内に燃料が流入する。ポンプ室11内の
燃料圧と作動液室12内の油圧とはバランスしながら、
プランジャ14の下降につれてダイヤフラム10は下方
に向かって変位する。
【0015】そこで、例えば、エンジン水温を検出して
エンジン水温低温時に作動液室12に設けられた加熱手
段(ヒータ)30を作動させて、ダイヤフラム10と
ンプハウジング4との間の作動液の温度を上昇させるこ
とにより、作動液の粘度を下げている。これにより、作
動液が作動液室12からシリンダ13を介して作動液溜
室6に戻る際に、作動液の戻りが良くなり、プランジ
14が下死点に位置するときに作動液室12内に作動液
が残留することを防止でき、ダイヤフラム10は所定の
置(ストッパ18に当接した位置)に戻ることができ
る。したがって、プランジャ14が上死点に向けて移動
するとともに、作動液室12の圧力が上昇した場合にお
いても、ダイヤフラム10がハウジングカバー5に強く
押し付けられてダイヤフラム10に局所的な応力が集中
することを回避することができる
【0016】図3には加熱手段30を制御するためのル
ーチンを示す。このルーチンは一定時間毎の割り込みに
よって実行される。図3を参照すると、ステップ50に
おいてエンジン水温THWは所定温度TMINより低い
か否か判定される。THW<TMINであればステップ
51に進み加熱手段30に通電される。THW≧TMI
Nであればステップ52に進み加熱手段30の通電を禁
止する。
【0017】なお、エンジン水温を検出することにより
加熱するようにしたが、エンジン水温に限らず作動液の
温度を直接検出してもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明により、冷間時においても作動液
の流動性を良くしたため、作動液室の圧力の低下にとも
なって作動液をシリンダに戻す際に、作動液の戻り性が
向上する。したがって、プランジャが下死点に位置する
状態では、ダイヤフラムがストッパに確実に当接して停
止する一方、プランジャが上死点側に向けて移動して作
動液室の圧力が上昇した場合に、ダイヤフラムが過剰変
位して破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のダイヤフラム式ポンプの全体図。
【図2】ダイヤフラム式ポンプの一部の側面断面図。
【図3】加熱手段の制御を実行するフローチャート。
【符号の説明】
1・・・・・・ダイヤフラム式燃料ポンプ 10・・・・・ダイヤフラム 11・・・・・ポンプ室 12・・・・・作動液室 14・・・・・プランジャ 17,18・・ストッパ 30・・・・・加熱手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増渕 匡彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 山中 章弘 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−178785(JP,A) 特開 昭61−132784(JP,A) 実開 昭62−150513(JP,U) 実公 昭39−34943(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04B 43/067 F02M 37/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤフラムによって画成されたポンプ
    室と作動液室とを備え、該作動液室はプランジャが挿入
    されかつ作動液で満たされたシリンダに連通され、前記
    プランジャが前記シリンダ内を往復運動して前記作動液
    室に作動液を補給・排出してこの作動液室の圧力を制御
    することにより、前記ダイヤフラムを変位させてポンプ
    室に供給される液体をポンプ室から吐出するようにし、
    ダイヤフラムの変位を所定範囲に制限し、かつ、前記作
    動液室の圧力の低下にともなって前記ダイヤフラムの一
    方の面が当接するストッパを前記作動液室側に設けたダ
    イヤフラム式ポンプにおいて、 低温時に前記ストッパと前記ダイヤフラムとの間の作動
    液を加熱する加熱手段を、前記作動液室に臨み、かつ、
    前記ストッパと面一になるように設けたことを特徴とす
    るダイヤフラム式ポンプ。
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