JPH1061525A - Cam for plunger pump - Google Patents
Cam for plunger pumpInfo
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- JPH1061525A JPH1061525A JP8233561A JP23356196A JPH1061525A JP H1061525 A JPH1061525 A JP H1061525A JP 8233561 A JP8233561 A JP 8233561A JP 23356196 A JP23356196 A JP 23356196A JP H1061525 A JPH1061525 A JP H1061525A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内を摺動
するプランジャの往復動により、吸入弁から流体を吸入
し、吐出弁から加圧した流体を吐出するプランジャポン
プに用いられるカムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cam used in a plunger pump which draws fluid from a suction valve and discharges pressurized fluid from a discharge valve by reciprocating a plunger sliding in a cylinder.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、シリンダに流体を吸入する吸入
弁とシリンダ内で加圧された流体を吐出する吐出弁とを
備え、シリンダ内をプランジャが往復動することによ
り、シリンダ内の圧力変動を利用して吐出弁と吸入弁と
を開閉するプランジャポンプが公知である。2. Description of the Related Art Generally, a cylinder is provided with a suction valve for sucking a fluid and a discharge valve for discharging a pressurized fluid in the cylinder, and a plunger reciprocates in the cylinder to reduce pressure fluctuations in the cylinder. 2. Description of the Related Art A plunger pump that opens and closes a discharge valve and a suction valve by using the same is known.
【0003】この種のプランジャポンプにおいて、プラ
ンジャは、その下端部においてカムに周接されており、
回転するカムのカム形状にそって上下動するようになっ
ている。In this type of plunger pump, the plunger is in circumferential contact with a cam at its lower end,
It moves up and down along the cam shape of the rotating cam.
【0004】例えば、特開昭56ー29056号公報に
開示されているように、燃料噴射ポンプでは、プランジ
ャの下端部に受け部を設け、この受け部の下にローラを
介在させてカムを周接する技術が開示されている。この
公報に開示の技術では、カムに摺動するローラが上下動
してプランジャの受け部を押圧し、プランジャを上下動
させる構成となっている。そして、プランジャが下方に
移動する際に吐出弁が閉じ、同時に吸入弁が開いて燃料
をポンプ室に導入し、プランジャが上方に移動する際に
吸入弁が閉じ、同時に吐出弁が開いて加圧した燃料を吐
出するようになっている。For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-29056, in a fuel injection pump, a receiving portion is provided at a lower end portion of a plunger, and a roller is interposed below the receiving portion to surround a cam. A contacting technique is disclosed. In the technique disclosed in this publication, a roller that slides on a cam moves up and down to press a receiving portion of the plunger to move the plunger up and down. When the plunger moves downward, the discharge valve closes, and at the same time, the suction valve opens to introduce fuel into the pump chamber. When the plunger moves upward, the suction valve closes, and at the same time, the discharge valve opens and pressurizes. The discharged fuel is discharged.
【0005】かかるカムのカム形状には、種々のものが
あり、例えば、図10に示すようなサイン曲線のカム線
図を有する形状(サインカム)や、図11に示すような
カム曲線であるエンジンの吸排気弁に使用されているポ
リダンインカムが公知である。尚、図10では、(a)
にサインカムの変位(リフト)線図、(b)に速度線
図、(c)に加速度線図を示し、同様に図11では、
(a)にポリダインカムの変位線図、(b)に速度線
図、(c)に加速度線図を示している。There are various cam shapes of such cams. For example, an engine having a sine curve cam diagram as shown in FIG. 10 (sine cam) or an engine having a cam curve as shown in FIG. A polydan intercom used for the intake and exhaust valves of the above is known. In FIG. 10, (a)
11 shows a displacement (lift) diagram of the sine cam, (b) shows a velocity diagram, and (c) shows an acceleration diagram. Similarly, in FIG.
(A) shows a displacement diagram of the polydyne cam, (b) shows a velocity diagram, and (c) shows an acceleration diagram.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図10に示す
サインカムの場合には、その加速度の絶対値は、(c)
から明らかなように、プランジャの上死点と下死点とで
最大となるため、吐出と吸入との切り換わり時、特に、
高速回転において、吐出弁が閉じきらないうちに吸入弁
が開き始め吐出口から吸入口への燃料の移動(スルー)
が起こり、ポンプ性能が低下するという不都合がある。However, in the case of the sine cam shown in FIG. 10, the absolute value of the acceleration is (c)
As is clear from FIG. 5, since it becomes maximum at the top dead center and the bottom dead center of the plunger, at the time of switching between discharge and suction,
In high-speed rotation, the suction valve starts to open before the discharge valve is fully closed, and fuel moves from the discharge port to the suction port (through).
Occurs, and the pump performance is disadvantageously reduced.
【0007】一方、図11に示すような特性のポリダイ
ンカムは、一般にガソリンエンジンの吸排気弁に使用さ
れるものであり確実に弁が閉じる構成としたものであ
る。ポンプの吸排気弁についてもこれと同様な構成と
し、吸排気弁にカムシャフトを持たせることも考えられ
る。しかし、ポンプの場合には、1回転中に吸入及び排
気が1回、2回(ダブルアクション)、または3回(ト
リプルアクション)行なわれる。これに対して、ガソリ
ンエンジンの吸排気弁は吸入工程や吐出工程のそれぞれ
の工程の始めに早く開き、それぞれの工程の終わりに早
く閉じるようになっているが、このような吸入排気弁に
使用するポリダインカムをそのままポンプに適用する
と、吐出弁は早く開いて、ゆっくり閉じるが、吸入弁は
ゆっくり開いて早く閉じるようになり、脈動の原因にな
り、ポンプ性能が低下するという問題点がある。On the other hand, a polydyne cam having the characteristics shown in FIG. 11 is generally used for an intake / exhaust valve of a gasoline engine, and has a structure in which the valve is securely closed. The intake and exhaust valves of the pump may have the same configuration, and the intake and exhaust valves may have a camshaft. However, in the case of a pump, suction and exhaust are performed once, twice (double action), or three times (triple action) during one rotation. In contrast, gasoline engine intake and exhaust valves open early at the beginning of each intake and discharge process and close early at the end of each process. When the polydyne cam is applied to the pump as it is, the discharge valve opens quickly and closes slowly, but the suction valve opens slowly and closes quickly, causing pulsation, and there is a problem that the pump performance deteriorates.
【0008】そこで、本発明の目的は、ポンプ性能の向
上を図ることができるプランジャポンプのカムを提供す
ることにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a cam of a plunger pump capable of improving pump performance.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、シリンダ内を摺動するプ
ランジャの往復動により、流体を吸入する吸入弁とシリ
ンダ内で加圧された流体を吐出する吐出弁とをそれぞれ
開閉するプランジャポンプにおいて、前記プランジャに
周接してプランジャを往復動させるカムのカム形状が、
前記プランジャの上死点と下死点とでプランジャの変位
速度及び変位加速度を0とするカム曲線としたものであ
る。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that a reciprocating movement of a plunger sliding in a cylinder and a suction valve for sucking fluid and pressurization in the cylinder. In a plunger pump that opens and closes a discharge valve that discharges the discharged fluid, a cam shape of a cam that makes circumferential contact with the plunger and reciprocates the plunger,
This is a cam curve in which the plunger displacement speed and displacement acceleration are zero at the top dead center and the bottom dead center of the plunger.
【0010】この請求項1に記載の発明によれば、カム
の回転によりプランジャが上昇するる際にはシリンダ内
で流体が加圧され、吸入弁を閉じ吐出弁を開いて流体を
吐出させて上死点に至り、続いてプランジャが下降する
際に吐出弁を閉じ吸入弁を開いて加圧した流体を吸入す
る。かかる吸入と吐出工程では、プランジャの上死点及
び下死点でプランジャの変位速度及び変位加速度が0と
なるので、吸入弁及び吐出弁は必ず閉じるので、吸入側
から吐出側への流体の逃げ(スルー)がなく、ポンプ性
能が向上する。According to the first aspect of the present invention, when the plunger rises due to the rotation of the cam, the fluid is pressurized in the cylinder, the suction valve is closed and the discharge valve is opened to discharge the fluid. When the plunger descends after reaching the top dead center, the discharge valve is closed and the suction valve is opened to suck the pressurized fluid. In such a suction and discharge process, the displacement speed and displacement acceleration of the plunger become zero at the top dead center and the bottom dead center of the plunger, so that the suction valve and the discharge valve are always closed, so that the fluid escapes from the suction side to the discharge side. There is no (through), and the pump performance is improved.
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記カム形状は、前記プランジャの上
死点及び下死点通過後の変位加速度の絶対値が、この上
死点及び下死点通過後に次の下死点及び上死点に向かう
変位加速度の絶対値よりも大きいカム曲線としたもので
ある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cam shape is such that the absolute value of the displacement acceleration after passing through the top dead center and the bottom dead center of the plunger is the top dead center. And a cam curve larger than the absolute value of the displacement acceleration toward the next bottom dead center and top dead center after passing through the bottom dead center.
【0012】この請求項2に記載の発明によれば、吸入
弁と吐出弁との各弁の開閉は、プランジャの上死点及び
下死点付近を通過後に弁は早く開き、しかもゆっくり閉
じることができるので、高圧の脈動及び低圧の脈動を低
減する。According to the second aspect of the present invention, the opening and closing of each of the suction valve and the discharge valve is such that the valve opens quickly and closes slowly after passing near the top dead center and bottom dead center of the plunger. Therefore, high-pressure pulsation and low-pressure pulsation are reduced.
【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記プランジャポンプは、複数のイン
ジェクタに燃料を供給する燃料供給ポンプであり、各イ
ンジェクタは時間をずらして周期的に燃料を噴射する構
成であり、且つ前記カムはインジェクタの数に応じたカ
ム山を有するものである。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the plunger pump is a fuel supply pump for supplying fuel to a plurality of injectors, and each of the injectors is periodically shifted in time. It is configured to inject fuel, and the cam has a cam peak corresponding to the number of injectors.
【0014】この請求項3に記載の発明によれば、プラ
ンジャを往復動させるカム山を燃料供給ポンプのインジ
ェクタの数に対応させて形成することにより、時間をず
らして各インジェクタから燃料を噴射する際に、各イン
ジェクタにおける吐出圧力が一定になる。According to the third aspect of the present invention, by forming the cam ridge for reciprocating the plunger in correspondence with the number of injectors of the fuel supply pump, fuel is injected from each injector at a staggered time. At this time, the discharge pressure in each injector becomes constant.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、添付図面の図1乃至図9
を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発
明の実施の形態にかかる高圧ポンプ(プランジャポン
プ)1を用いた燃料噴射装置3は、ガソリンエンジンの
燃焼室(気筒)にガソリンを直接噴射するもので、いわ
ゆる直接噴射式ガソリンエンジンに用いられるものであ
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 to FIG.
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. A fuel injection device 3 using a high-pressure pump (plunger pump) 1 according to an embodiment of the present invention injects gasoline directly into a combustion chamber (cylinder) of a gasoline engine, and is used for a so-called direct injection gasoline engine. Things.
【0016】この燃料噴射装置3は、図5に示すよう
に、燃料タンク5と、燃料タンク5内に配置された低圧
ポンプ7、高圧ポンプ1、高圧ポンプ1から圧送された
燃料を蓄圧する蓄圧器としてのコモンレール9、高圧レ
ギュレータ11、及び低圧レギュレータ13を接続して
回路が構成されている。低圧ポンプ7は、燃料タンク5
内の燃料(ガソリン)を高圧ポンプ1に圧送するもので
あり、高圧ポンプ1との間にはフィルタ15が介在され
ている。As shown in FIG. 5, the fuel injection device 3 includes a fuel tank 5, a low-pressure pump 7, a high-pressure pump 1, and an accumulator for accumulating fuel pumped from the high-pressure pump 1 disposed in the fuel tank 5. A circuit is configured by connecting a common rail 9, a high-pressure regulator 11, and a low-pressure regulator 13 as devices. The low pressure pump 7 includes a fuel tank 5
The internal fuel (gasoline) is pumped to the high-pressure pump 1, and a filter 15 is interposed between the fuel and the high-pressure pump 1.
【0017】高圧ポンプ1(プランジャポンプ)は、そ
の詳細な構成は後述するが、低圧ポンプ5から供給され
た燃料を高圧に加圧するものであり、エンジンによって
駆動され、燃料を高圧に加圧してコモンレール9に圧送
する。The high-pressure pump 1 (plunger pump) pressurizes the fuel supplied from the low-pressure pump 5 to a high pressure, which will be described in detail later. The high-pressure pump 1 is driven by an engine and pressurizes the fuel to a high pressure. Feed it to the common rail 9.
【0018】コモンレール9には、第1〜第6の6個の
インジェクタ17a、17b、17c、17d、17
e、17fが接続されており、コモンレール9で高圧に
蓄圧された燃料を第1〜第6の各インジェクタ17a乃
至17eから均一な状態でそれぞれエンジンの気筒内に
噴射するようになっている。The common rail 9 has first to sixth six injectors 17a, 17b, 17c, 17d, 17
e and 17f are connected, and the fuel accumulated at a high pressure by the common rail 9 is injected into the cylinder of the engine from the first to sixth injectors 17a to 17e in a uniform state.
【0019】次に、高圧ポンプ1の構成を図1を参照し
て説明する。高圧ポンプ1は、概して、プランジャ24
を収納したポンプ本体19と、燃料(ガソリン)の導入
口21と、導出口23とが形成された上部本体25と、
本発明にかかるカム29を収納した下部本体31とによ
り構成されている。Next, the configuration of the high-pressure pump 1 will be described with reference to FIG. The high-pressure pump 1 generally has a plunger 24
Main body 25 in which an inlet 21 for fuel (gasoline) and an outlet 23 are formed.
It comprises a lower body 31 containing a cam 29 according to the present invention.
【0020】上部本体19の導入口21は、低圧ポンプ
7から供給された燃料が導入されるようになっており、
ポンプ本体19に形成されたポンプ室33に導入通路3
5を介して連通されている。導出口23は、ポンプ室3
3に導出通路37を介して連通されており、ポンプ室3
3で加圧された燃料を吐出するようになっている。The inlet 21 of the upper body 19 is adapted to receive the fuel supplied from the low-pressure pump 7.
Introducing passage 3 into pump chamber 33 formed in pump body 19.
5 are connected. The outlet 23 is connected to the pump chamber 3
3 through a lead-out passage 37, and the pump chamber 3
The fuel pressurized at 3 is discharged.
【0021】導入通路35と導出通路37とは、図3に
示すように、それぞれ、リーフ弁39a、39bが介在
されており、ポンプ室33における吸入工程時には、ポ
ンプ室33が減圧されて吸入側リーフ弁39aが開き、
吐出側リーフ弁39bを閉じる構成である。一方、吐出
工程時には、ポンプ室33が加圧されて吐出側リーフ弁
39bが開き、吸入側リーフ弁39aを閉じる構成であ
る。As shown in FIG. 3, the inlet passage 35 and the outlet passage 37 are interposed with leaf valves 39a and 39b, respectively. The leaf valve 39a opens,
The discharge side leaf valve 39b is closed. On the other hand, in the discharge step, the pump chamber 33 is pressurized to open the discharge side leaf valve 39b and close the suction side leaf valve 39a.
【0022】再び図1を参照するが、ポンプ本体19は
ネジ41によって上部本体25に固定されており、バレ
ル43に沿ってプランジャ24が摺動されている。プラ
ンジャ24の上端部には上述のポンプ室33が規定され
ており、プランジャ24の下端部は受け部材45、及び
周接部材51を介してカム29に周接されている。Referring again to FIG. 1, the pump body 19 is fixed to the upper body 25 by screws 41, and the plunger 24 slides along the barrel 43. The above-described pump chamber 33 is defined at the upper end of the plunger 24, and the lower end of the plunger 24 is in circumferential contact with the cam 29 via the receiving member 45 and the circumferential contact member 51.
【0023】プランジャ24の周囲には、プランジャの
周囲を液密に保持するベローズ53がプランジャ24の
往復動作に対応して伸縮自在に設けられている。尚、符
号55はベローズ53に圧力が加わらないようにベロー
ズ室とタンク5とを連通するポートである。Around the plunger 24, a bellows 53 for maintaining the periphery of the plunger in a liquid-tight manner is provided so as to be expandable and contractible in accordance with the reciprocating operation of the plunger 24. Reference numeral 55 denotes a port for communicating the bellows chamber with the tank 5 so that pressure is not applied to the bellows 53.
【0024】下部本体31には、エンジンの駆動軸27
に固着されたカム29が固定されており、エンジンの駆
動軸の回転に連動するカム29の回転により、カムに周
接する従動部材としてのプランジャ24を往復運動させ
ている。The lower main body 31 has a drive shaft 27 of the engine.
Is fixed, and the rotation of the cam 29 in conjunction with the rotation of the drive shaft of the engine reciprocates the plunger 24 as a driven member that is in circumferential contact with the cam.
【0025】ここで、本発明にかかるカム29のカム形
状について説明する。カム29は、図2に示すように、
基礎円59に3つの山61a、61b、61cが形成さ
れており、エンジンのシリンダ筒数が6個の場合に対応
させており、いわゆるトリプルカムである。Here, the cam shape of the cam 29 according to the present invention will be described. The cam 29 is, as shown in FIG.
The base circle 59 is formed with three peaks 61a, 61b, and 61c, which corresponds to a case where the number of cylinders of the engine is six, and is a so-called triple cam.
【0026】このカム29のカム線図を図4に示す。図
4において、(a)は変位(リフト)曲線であり、
(b)は速度曲線、(c)は加速度線図であり、上述し
たカムの3つの山の一つを示すものであり、カムの角度
が0から120°までを表している。また、図4のカム
曲線において、Aはプランジャ24の上死点、Bは下死
点を示している。尚、図4は、横軸にカムの回転角度、
左側の縦軸に変位量及び右側の縦軸に速度、加速度をと
ったものである。FIG. 4 shows a cam diagram of the cam 29. As shown in FIG. In FIG. 4, (a) is a displacement (lift) curve,
(B) is a velocity curve, and (c) is an acceleration diagram, showing one of the three peaks of the cam described above, in which the angle of the cam is from 0 to 120 °. In the cam curve of FIG. 4, A indicates the top dead center of the plunger 24, and B indicates the bottom dead center. FIG. 4 shows the rotation angle of the cam on the horizontal axis,
The left vertical axis shows the displacement amount, and the right vertical axis shows velocity and acceleration.
【0027】図4に示すカム線図では、プランジャの上
死点Aと下死点Bとでプランジャの変位速度及び変位加
速度を0となる形状としている。この実施の形態では、
カム線図は、非対称変形台形となっている。また、0°
から48°までが燃料の吐出期間(吐出工程)であり、
48°から120までが吸入期間(吸入工程)とした例
である。In the cam diagram shown in FIG. 4, the displacement speed and the displacement acceleration of the plunger become 0 at the top dead center A and the bottom dead center B of the plunger. In this embodiment,
The cam diagram is an asymmetrically deformed trapezoid. Also, 0 °
From 48 ° to the fuel discharge period (discharge process),
The range from 48 ° to 120 is an example of the inhalation period (inhalation step).
【0028】即ち、変位曲線(a)は、下死点B(回転
角度0)から、48°回転したところで上死点Aに至
り、上死点Aから緩やかに下降し、120°回転したと
ころで下死点Bに至る。この場合に図中e及びfで示す
ように、立ち上がり部の幅eと、下降部の幅fとは異な
っており、立ち上がり部eの幅の方がfよりも狭くなっ
ている。即ち、上死点A付近では、立ち上がりが急激で
あり、下降がこれに比べて穏やかになる形状である。That is, the displacement curve (a) reaches the top dead center A at a rotation of 48 ° from the bottom dead center B (rotation angle 0), gradually descends from the top dead center A, and rotates at a 120 ° rotation. It reaches bottom dead center B. In this case, as shown by e and f in the figure, the width e of the rising portion is different from the width f of the falling portion, and the width of the rising portion e is smaller than f. That is, in the vicinity of the top dead center A, the rising is sharp and the falling is gentler than this.
【0029】一方、速度曲線は、下死点Bから次第に立
ち上がり、回転角度18°付近で最大となり、次第に小
さくなって回転角度48°の上死点で0となる。回転角
度48°から速度は75°付近で最小となり、ここから
次第に大きくなって下死点である120°で速度0とな
る。On the other hand, the speed curve gradually rises from the bottom dead center B, reaches a maximum around a rotation angle of 18 °, gradually decreases, and becomes zero at a rotation angle of 48 ° at the top dead center. From the rotation angle of 48 °, the speed becomes minimum around 75 °, gradually increases from here, and becomes zero at 120 ° which is the bottom dead center.
【0030】加速度曲線(c)は、回転角度0から4°
の範囲で急激に大きくなり、4°から15°付近で一定
になった後、急激に小さくなり、25°付近で最低にな
った後、再び41°付近まで一定となり、その後上昇し
て48°の上死点Aで加速度0となる。そして、48°
から54°付近まで急激に下降し、54°から70°ま
で一定になった後、上昇し、84°付近から109°付
近まで一定になった後、109°から120まで下降
し、下死点Bで加速度0となる。The acceleration curve (c) has a rotation angle of 0 to 4 °.
Rapidly increases in the range, becomes constant around 4 ° to 15 °, decreases rapidly, reaches a minimum around 25 °, becomes constant again around 41 °, and then rises to 48 ° The acceleration becomes 0 at the top dead center A of. And 48 °
From 54 ° to 70 °, then stabilizes from 54 ° to 70 °, then rises, stabilizes from around 84 ° to 109 °, then drops from 109 ° to 120, bottom dead center At B, the acceleration becomes zero.
【0031】次に、かかるカム線図の作用について説明
する。Next, the operation of the cam diagram will be described.
【0032】カム29が下死点Bの位置である回転角度
0°から回転を始めると、プランジャ24が上昇し、シ
リンダ内のポンプ室33で燃料を加圧する。この場合、
吸入弁39aを閉じ、吐出弁39bを開いて流体を吐出
させ、48°回転したところで上死点Aに至る。続い
て、上死点Aから、プランジャ24の移動方向が変わり
下降するが、この下降の際には、吐出弁39bを閉じ吸
入弁39aを開いて吸入口から燃料を吸入する。かかる
吸入工程と吐出工程では、プランジャ24の上死点A及
び下死点Bでプランジャ24の変位速度及び変位加速度
が0となるので、吸入弁39a及び吐出弁39bはから
なず閉じることができる。従って、吐出と吸入とが切り
替わる上死点Aと下死点Bにおいて、吸入側から吐出側
への流体の逃げ(スルー)がなく、ポンプ性能が向上す
る。When the cam 29 starts rotating from a rotation angle of 0 °, which is the position of the bottom dead center B, the plunger 24 rises and pressurizes the fuel in the pump chamber 33 in the cylinder. in this case,
The suction valve 39a is closed, the discharge valve 39b is opened, and the fluid is discharged. Subsequently, the moving direction of the plunger 24 changes from the top dead center A and descends. When the plunger 24 descends, the discharge valve 39b is closed and the intake valve 39a is opened to suck the fuel from the intake port. In the suction process and the discharge process, the displacement speed and the displacement acceleration of the plunger 24 become 0 at the top dead center A and the bottom dead center B of the plunger 24, so that the suction valve 39a and the discharge valve 39b can be closed without fail. . Therefore, there is no escape of fluid from the suction side to the discharge side at the top dead center A and the bottom dead center B where the discharge and the suction are switched, and the pump performance is improved.
【0033】また、上死点A(又は下死点B)に向かう
途中では、上死点A(又は下死点B)付近では緩やかな
曲線となっており、通過後はこれに比較して急激な曲線
となっているので、吸入弁39aと吐出弁39bとの各
弁の開閉は、プランジャの上死点A及び下死点B付近を
通過後に吸入弁(または吐出弁)は早く開き、しかもゆ
っくり閉じることができるので、高圧の脈動及び低圧の
脈動を低減する。On the way to the top dead center A (or the bottom dead center B), a gentle curve is formed near the top dead center A (or the bottom dead center B). Because of the sharp curve, the opening and closing of each of the suction valve 39a and the discharge valve 39b is such that the suction valve (or discharge valve) opens early after passing near the top dead center A and the bottom dead center B of the plunger, In addition, since the shutter can be closed slowly, high-pressure pulsation and low-pressure pulsation are reduced.
【0034】しかも、このように、上死点A及び下死点
Bでの加速度を0とし、上死点A及び下死点B手前での
加速度を制限する(穏やかにする)ことよって、吸入弁
39aと吐出弁39bとの各弁のジャンピングを防止で
きる。In addition, the acceleration at the top dead center A and the bottom dead center B is set to 0, and the acceleration just before the top dead center A and the bottom dead center B is limited (made gentle). Jumping of each of the valve 39a and the discharge valve 39b can be prevented.
【0035】また、本実施の形態では、吐出開始直後
(又は吸入開始直後)の加速度を急激に立ち上げて早く
しているので、早く吐出弁(又は吸入弁)を開いて吐出
始めの圧力の上昇を早め、一定の圧力上昇後は緩やかな
カーブとし、上死点A(下死点B)に到達後吐出弁39
b(又は吸入弁)を閉じるとともに吸入弁39a(又は
吐出弁)を早く開いているので、急激な圧力降下を防止
することができる。しかも、本実施の形態では、加速度
は不連続点を持たないから、躍動や振動を生じることが
ない。In this embodiment, since the acceleration immediately after the start of discharge (or immediately after the start of suction) is rapidly increased to be faster, the discharge valve (or the suction valve) is opened earlier to reduce the pressure at the start of discharge. The pressure rise is accelerated, and after a certain pressure rise, a gentle curve is formed. After reaching top dead center A (bottom dead center B), the discharge valve 39
Since b (or the suction valve) is closed and the suction valve 39a (or the discharge valve) is opened earlier, a rapid pressure drop can be prevented. Moreover, in the present embodiment, the acceleration does not have a discontinuity point, so that no jump or vibration occurs.
【0036】図6に他の実施の形態を示す。この実施の
形態では、図4の場合と同様に、プランジャの上死点A
と下死点Bとでプランジャの変位速度及び変位加速度を
0となる形状としている。この実施の形態も、カム線図
は、非対称変形台形となっているが、0°から60°ま
でが燃料の吐出期間(吐出工程)であり、60°から1
20までが吸入期間(吸入工程)としている点で上述し
た実施の形態と異なる。FIG. 6 shows another embodiment. In this embodiment, as in the case of FIG.
And the bottom dead center B, the displacement speed and the displacement acceleration of the plunger are set to be zero. Also in this embodiment, the cam diagram has an asymmetrically deformed trapezoidal shape, but the fuel discharge period (discharge step) is from 0 ° to 60 °,
The embodiment differs from the above-described embodiment in that up to 20 is the inhalation period (inhalation step).
【0037】即ち、変位曲線(a)は、下死点B(角度
0)から立ち上がり、60°回転したところで上死点A
に至り、上死点Aから下降し、120°回転したところ
で下死点Bに至る。この場合に上述した実施例と同様、
立ち上がり部の幅eと、下降部幅fとは異なっており、
立ち上がり部eの幅の方がfよりも広くなっている。即
ち、上死点A付近では、立ち上がりが緩やかであり、下
降がこれに比べて急激になる形状である。That is, the displacement curve (a) rises from the bottom dead center B (at an angle of 0), and rotates at 60 ° to reach the top dead center A
, Descends from the top dead center A, and reaches the bottom dead center B when rotated by 120 °. In this case, similar to the above-described embodiment,
The width e of the rising portion is different from the width f of the falling portion,
The width of the rising portion e is wider than f. That is, in the vicinity of the top dead center A, the rising is gentle, and the falling is sharper than this.
【0038】一方、速度曲線(b)は、下死点Bから次
第に立ち上がり、回転角度24°付近で最大となり、次
第に小さくなって回転角度60°の上死点で0となる。
回転角度60°から速度は84°付近で最小となりここ
から次第に大きくなって120下死点である120°で
速度0となる。On the other hand, the speed curve (b) gradually rises from the bottom dead center B, reaches a maximum around a rotation angle of 24 °, gradually decreases, and becomes zero at a top angle of a rotation angle of 60 °.
From the rotation angle of 60 °, the speed becomes minimum around 84 ° and gradually increases from here, and becomes zero at 120 ° which is the 120 bottom dead center.
【0039】加速度曲線は、回転角度0から6°の範囲
で急激に大きくなり、6°から18°付近で一定になっ
た後、急激に小さくなり、30°付近で最低になった
後、再び51°付近まで一定となり、その後上昇して上
死点Aで加速度0となる。そして、60°から66°付
近まで急激に下降し、66°から78°まで一定になっ
た後、上昇し、93°付近から112°付近まで一定に
なった後、112°から120まで下降し、下死点Bで
0となる。The acceleration curve suddenly increases in the range of the rotation angle from 0 to 6 °, becomes constant around 6 ° to 18 °, rapidly decreases, reaches a minimum around 30 °, and then returns again. It becomes constant up to around 51 ° and then rises to zero acceleration at top dead center A. Then, it suddenly drops from 60 ° to around 66 °, becomes constant from 66 ° to 78 °, rises, becomes constant from around 93 ° to around 112 °, and falls from 112 ° to 120. At the bottom dead center B.
【0040】この図6に示す実施の形態では、吸入期間
と吐出期間とを同じにしているので、吸入期間が短い場
合に低圧脈動が生じたり、吐出期間が短い場合に高圧脈
動が生じやすいという偏りを防止できる。In the embodiment shown in FIG. 6, since the suction period and the discharge period are the same, low-pressure pulsation is likely to occur when the suction period is short, and high-pressure pulsation is likely to occur when the discharge period is short. Unevenness can be prevented.
【0041】尚、本実施の形態では、トリプルカムを用
いているので、3山あり、図8に示すように、6個のイ
ンジェクタから3回の周期で吐出される。しかも、各イ
ンジェクタから吐出される際のポンプ圧力は等しくでき
るので、各インジュクタ毎(例えば、第1インジェクタ
17a)の噴射圧力は常に一定となる。In this embodiment, since a triple cam is used, there are three peaks, and as shown in FIG. 8, discharge is performed in three cycles from six injectors. In addition, since the pump pressure at the time of discharge from each injector can be made equal, the injection pressure of each injector (for example, the first injector 17a) is always constant.
【0042】本発明は上述した実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例
えば、図7に示すように、上死点A及び下死点Bでそれ
ぞれ、加速度0及び速度0の状態を一定の幅Hを持たせ
るようにカム形状を定めてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, as shown in FIG. 7, the shape of the cam may be determined so that the state of acceleration 0 and velocity 0 has a constant width H at top dead center A and bottom dead center B, respectively.
【0043】また、トリプルカムに限らず、例えば、エ
ンジンの筒数が4の場合には、カム曲線の山を2つ形成
したいわゆるダブルカムを用いることにより、図9に示
すよに、各インジェクタにおける噴射圧力を一定にでき
る。Further, the present invention is not limited to the triple cam. For example, when the number of cylinders of the engine is four, a so-called double cam having two ridges of a cam curve is used, as shown in FIG. The injection pressure can be kept constant.
【0044】更に、本実施の形態では、噴射ポンプを例
に用いて説明したが、これに限らず、プランジャをカム
で駆動するものであれば、同様に適用できる。Further, in the present embodiment, the injection pump has been described as an example. However, the invention is not limited to this, and the invention can be similarly applied as long as the plunger is driven by a cam.
【0045】また、吸入弁及び吐出弁は、リーフ弁に限
らず、バネにより閉じる方向に付勢された構成の弁であ
っても同様な効果を得ることができる。In addition, the same effect can be obtained even if the suction valve and the discharge valve are not limited to leaf valves but are configured to be biased in the closing direction by a spring.
【0046】[0046]
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、プラン
ジャを往復動させるカムの形状が、プランジャの上死点
と下死点とでプランジャの変位速度及び変位加速度を0
となる形状としているので、吸入弁及び吐出弁はからな
ず閉じるので、吐出側から吸入側への流体の逃げ(スル
ー)がなく、ポンプ性能が向上する。According to the first aspect of the present invention, the shape of the cam for reciprocating the plunger is such that the plunger displacement speed and displacement acceleration at the top dead center and the bottom dead center of the plunger become zero.
Since the suction valve and the discharge valve are closed without interruption, there is no escape (through) of the fluid from the discharge side to the suction side, and the pump performance is improved.
【0047】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に発明の効果に加えて、吸入弁と吐出弁との各弁の開閉
は、プランジャの上死点及び下死点付近を通過後に弁は
早く開き、しかもゆっくり閉じることができるので、高
圧の脈動及び低圧の脈動を低減する。According to the invention described in claim 2, according to claim 1,
In addition to the effects of the present invention, the opening and closing of each valve of the suction valve and the discharge valve can be quickly opened after passing the vicinity of the top dead center and the bottom dead center of the plunger and can be closed slowly, so that high pressure pulsation can be achieved. And reduce low pressure pulsations.
【0048】請求項3に記載の発明は、プランジャを往
復動させるカム山を燃料供給ポンプのインジェクタの数
に対応させて形成することにより、時間をずらして各イ
ンジェクタから燃料を噴射する際に、各インジェクタに
おける吐出圧力が一定になる。According to the third aspect of the present invention, the cam ridge for reciprocating the plunger is formed in correspondence with the number of injectors of the fuel supply pump, so that when the fuel is injected from each injector at a staggered time, The discharge pressure at each injector becomes constant.
【0049】[0049]
【図1】本発明にかかるカムを用いた高圧ポンプの断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a high-pressure pump using a cam according to the present invention.
【図2】図1に示すカムを抜き出して示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing the cam shown in FIG.
【図3】吸入通路と吐出通路に設けられたリーフ弁の平
面図である。FIG. 3 is a plan view of a leaf valve provided in a suction passage and a discharge passage.
【図4】図2に示すカムのカム線図である。FIG. 4 is a cam diagram of the cam shown in FIG.
【図5】図1に示す高圧ポンプを用いた噴射装置の回路
図である。5 is a circuit diagram of an injection device using the high-pressure pump shown in FIG.
【図6】他の実施の形態にかかるカムのカム線図であ
る。FIG. 6 is a cam diagram of a cam according to another embodiment.
【図7】他の実施の形態にかかるカムのカム線図であ
る。FIG. 7 is a cam diagram of a cam according to another embodiment.
【図8】トリプルカムを用いた場合のポンプ圧力とイン
ジェクタの噴射圧力との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a pump pressure and an injection pressure of an injector when a triple cam is used.
【図9】ダブルカムを用いた場合のポンプ圧力とインジ
ェクタの噴射圧力との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a pump pressure and an injection pressure of an injector when a double cam is used.
【図10】従来のカムに用いられているサインカムのカ
ム線図である。FIG. 10 is a cam diagram of a sine cam used for a conventional cam.
【図11】従来のポリダインカムのカム線図である。FIG. 11 is a cam diagram of a conventional polydyne cam.
1 高圧ポンプ(プランジャポンプ) 17a〜17f インジェクタ 24 プランジャ 29 カム 41 シリンダ 39a 吸入側リーフ弁(吸入弁) 39b 突出側リーフ弁(吐出弁) A 上死点 B 下死点 (a) 変位曲線 (b) 速度曲線 (c) 加速度曲線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High-pressure pump (plunger pump) 17a-17f Injector 24 Plunger 29 Cam 41 Cylinder 39a Suction side leaf valve (suction valve) 39b Projection side leaf valve (discharge valve) A Top dead center B Bottom dead center (a) Displacement curve (b) ) Velocity curve (c) Acceleration curve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯岸 昭直 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Akinao Minegishi 3-13-26 Yayumicho, Higashimatsuyama-shi, Saitama Inside of Zexel Higashimatsuyama Plant
Claims (3)
動により、流体を吸入する吸入弁とシリンダ内で加圧さ
れた流体を吐出する吐出弁とをそれぞれ開閉するプラン
ジャポンプにおいて、 前記プランジャに周接してプランジャを往復動させるカ
ムのカム形状が、前記プランジャの上死点と下死点とで
プランジャの変位速度及び変位加速度を0とするカム曲
線としたことを特徴とするプランジャポンプのカム。1. A plunger pump which opens and closes a suction valve for sucking fluid and a discharge valve for discharging fluid pressurized in a cylinder by reciprocating motion of a plunger sliding in the cylinder. A cam for a plunger pump, wherein a cam shape of a cam that reciprocates the plunger in contact with the cam is a cam curve in which the plunger's displacement speed and displacement acceleration are zero at the top dead center and the bottom dead center of the plunger.
点及び下死点通過後の変位加速度の絶対値が、この上死
点及び下死点通過後に次の下死点及び上死点に向かう変
位加速度の絶対値よりも大きいカム曲線であることを特
徴とする請求項1に記載のプランジャポンプのカム。2. The cam shape is such that the absolute value of the displacement acceleration after passing through the top dead center and the bottom dead center of the plunger becomes the next bottom dead center and the top dead center after passing through the top dead center and the bottom dead center. The cam of the plunger pump according to claim 1, wherein the cam curve is larger than an absolute value of an oncoming displacement acceleration.
ェクタに燃料を供給する燃料供給ポンプであり、各イン
ジェクタは時間をずらして周期的に燃料を噴射する構成
であり、且つ前記カムはインジェクタの数に応じたカム
山を有することを特徴とする請求項1に記載のプランジ
ャポンプのカム。3. The plunger pump is a fuel supply pump for supplying fuel to a plurality of injectors, wherein each injector is configured to inject fuel periodically at staggered times, and the number of the cams is equal to the number of injectors. The cam of a plunger pump according to claim 1, wherein the cam has a corresponding cam peak.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8233561A JPH1061525A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Cam for plunger pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8233561A JPH1061525A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Cam for plunger pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1061525A true JPH1061525A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=16957003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8233561A Pending JPH1061525A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Cam for plunger pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1061525A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062072A (en) * | 2010-10-25 | 2011-05-18 | 江苏同济分析仪器有限公司 | Liquid chromatography high-pressure parallel cam pump |
-
1996
- 1996-08-14 JP JP8233561A patent/JPH1061525A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062072A (en) * | 2010-10-25 | 2011-05-18 | 江苏同济分析仪器有限公司 | Liquid chromatography high-pressure parallel cam pump |
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