JP2000110688A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャに作用する曲げモーメントによる
引張応力を分散し、最大応力を低減することによりプラ
ンジャの破損防止した燃料噴射ポンプを提供する。 【解決手段】 タペット６に収容されるプランジャ９
は、係止部材７によって係止され、プランジャ９の下降
時、プランジャ９がタペット６から離脱することを防止
している。係止部材７の外側端はタペット６の外周にか
しめ固定され、反対側の内側端はプランジャ９に設けら
れたつば部９１に当接し、プランジャをポンプ室から下
降させる。つば部９１の付根付近は断面が緩やかな曲線
になるように形成されているので、プランジャ９に曲げ
モーメントが作用したとき、曲げモーメントによる引張
応力を分散し、最大引張応力を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
内燃機関を「エンジン」という）用の燃料噴射ポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、駆動力を受けたカム等の動力
伝達部材によって軸方向に往復運動するタペットやプラ
ンジャ等の可動部材を有し、この可動部材により加圧室
に吸入した流体を加圧する燃料噴射ポンプが知られてい
る。

【０００３】例えば、特開平６−２４９１３４号公報に
開示されるラジアルピストンポンプにおいては、図６に
示すようにエンジンにより駆動される駆動軸３に固定さ
れる偏芯カム４が駆動軸中心周りを回転することによ
り、偏芯カム４の外周とカムリング５の内周面とが摺り
接触し、カムリング５のフラット面５１は、それぞれ、
そのフラット面の法線方向に往復直線運動するとともに
フラット面水平方向の往復直線運動を行う。このとき、
タペット６下面の摺動面６ａがフラット面５１に対し摺
り運動する。タペット６はプランジャ９の軸方向に往復
直線運動する。タペット６の嵌合溝６４にはプランジャ
９の一端が嵌合する。係止部材１０は、その外側端がタ
ペット６の外壁にかしめ固定され、内側端は、プランジ
ャ９の溝１１に嵌合する係止リング７１の反カム側に係
止される。圧縮スプリング８の一端が係止部材１０に当
接し、他端がハウジング２に当接する。これによりタペ
ット６をカムリング５のフラット面５１に押し付けてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の燃料噴射ポンプにおいては、高圧化してい
くと、タペット６とカムリング５の接触面への荷重が大
きくなるため、摺動面における摺り方向つまりプランジ
ャ軸方向に直交する方向への作用力、いわゆるサイドフ
ォースが増大し、プランジャ９に作用する曲げモーメン
トが増大する。そのため、プランジャ９の溝１１に発生
する応力集中が増大し、プランジャ９が破損しやすくな
り燃料噴射ポンプの信頼性が問題となる。

【０００５】また、燃料噴射ポンプを高圧化していく
と、タペット６とカムリング５との接触面に作用する押
し付け力が増大するため、摺動面におけるサイドフォー
スも増大する。このため、プランジャ９に作用する曲げ
モーメントが増大し、プランジャ９の溝１１における応
力の発生が増大し、プランジャ９が破損しやすくなるた
め、燃料噴射ポンプの噴射特性の高圧化が困難であると
いう問題があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、プランジャに作
用する曲げモーメントによる引張応力を分散し、最大応
力を低減する燃料噴射ポンプを提供することにある。本
発明の別の目的は、プランジャの往復運動時に曲げによ
る応力集中が発生しにくい構造をもつ燃料噴射ポンプを
提供することにある。本発明の別の目的は、噴射特性の
高圧化を可能にした信頼性の高い燃料噴射ポンプを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明の請求項１記載の燃料噴射ポンプによると、
プランジャに径拡大部が形成されているので、径拡大部
を係止手段によって係止した場合、径拡大部でプランジ
ャに作用する曲げモーメントによる引張応力を分散し、
最大応力を低減することができる。したがって、燃料噴
射ポンプの噴射特性の高圧化が可能になり、燃料噴射ポ
ンプの信頼性を向上することができる。

【０００８】本発明の請求項２および請求項３記載の燃
料噴射ポンプによると、プランジャに形成される径拡大
部はつば部またはテーパ状の凸部である。したがって、
プランジャの往復運動時に曲げによる応力集中が発生し
にくい構造とすることができるので、プランジャに作用
する曲げモーメントによる引張応力を分散し、最大応力
を低減することができる。

【０００９】本発明の請求項４記載の燃料噴射ポンプに
よると、複数のタペットと摺動可能なフラット面を有し
ている。したがって、例えばラジアル型の燃料噴射ポン
プにおいても、プランジャに作用する曲げモーメントに
よる引張応力を分散し、最大応力を低減することができ
る。したがって、燃料噴射ポンプの噴射特性の高圧化が
可能になり、燃料噴射ポンプの信頼性を向上することが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例を図１および図２に
示す。図１は本発明の燃料噴射ポンプの断面図であり、
図２は図１の主要部分を拡大した図である。燃料噴射ポ
ンプ１は、駆動軸３の周方向外側に等角度ずつ隔離して
３つのポンプ室１３が配置されたラジアル型の燃料噴射
ポンプである。図示しないエンジンにより駆動される燃
料噴射ポンプ１の駆動軸３は、駆動軸３と偏心の偏芯カ
ム４が一体に形成されている。偏芯カム４の外周に環状
のカムリング５が嵌合している。

【００１１】プランジャ９は、駆動軸３の回転にともな
いカムリング５およびタペット６を介して偏芯カム４に
より往復運動され、駆動軸３方向に下降時はポンプ室１
３内に図示しない燃料室に蓄えられている燃料を燃料吸
入通路１４から吸入するとともに、駆動軸３とは反対方
向に上昇時は吸入した燃料を加圧する。加圧した燃料は
図示しないコモンレールへ供給される。コモンレールは
燃料噴射ポンプ１から供給される圧力変動のある燃料を
蓄圧し、一定圧に保持する。コモンレールから図示しな
いインジェクタに高圧燃料が供給される。

【００１２】次に、駆動軸３からプランジャ９に駆動力
が伝達される駆動力伝達系の構成について図２に基づい
て詳細に説明する。断面円形状の偏芯カム４は駆動軸３
に対し偏心して一体形成されている。環状に形成された
カムリング５は内周にブッシュ５ａが圧入され、ブッシ
ュ５ａの内周壁と偏芯カム４の外周壁とが摺動自在にな
るようにカムリング５は偏芯カム４に嵌合している。カ
ムリング５の外周壁に、タペット６の摺動面６ａと摺動
するフラット面５１が形成されている。タペット６は、
カムリング５側にカムリング５のフラット面５１と摺動
する摺動面６ａが形成され、反カムリング側にプランジ
ャ９を収容する嵌合溝６１が形成されている。

【００１３】プランジャ９は、反ポンプ室側の外周に円
環状のつば部９１を有する。プランジャ９の外径をｄ、
つば部９１の外径をＤとすると、ｄ＜Ｄの関係が成立す
る。プランジャ９の反タペット側にはハウジング２の内
壁とプランジャ９の端面とで仕切られるポンプ室１３が
形成されている。

【００１４】係止部材１０は、断面形状が図２に示すと
おりであり、平面形状は円環状である。外側端がタペッ
ト６の外周の突起部にかしめ固定され、反対側の内側端
はプランジャ９の外周面にクリアランスをもって対向し
ている。この内周端の内径はつば部９１の外径よりも小
さい。そのためプランジャ９の下降時、つば部９１が係
止部材１０の内周端側部分に係止されタペット６からプ
ランジャ９が離脱することを防止する。プランジャ９の
上昇時、プランジャ９の端面がタペット６の嵌合溝の底
面６３を押し付ける。係止部材７は、外周近傍に設けら
れる圧縮スプリング８によってタペット６側へ付勢され
ている。

【００１５】次に燃料噴射ポンプ１の作動について説明
する。駆動軸３の回転にともない偏芯カム４が回転し、
偏芯カム４の回転にともないカムリング５が回転する。
このカムリング５の回転にともないタペット６およびプ
ランジャ９が往復運動する。カムリング５の回転にとも
ない上死点にあるプランジャ９が下降すると、ポンプ室
１３内の圧力が低下し、燃料吸入通路１４からポンプ室
に燃料が流入する。このとき、プランジャ９はポンプ室
１３内の負圧により図２の上方向に吸引されるが、係止
部材７を介して圧縮スプリング８により図２の下方向に
付勢されているため、タペット６と一体になって下降す
る。下死点に達したプランジャ９が再び上死点に向けて
上昇するとポンプ室１３内の圧力が上昇する。加圧され
た高圧の燃料はコモンレールへと供給される。

【００１６】以上説明したように、第１実施例による
と、プランジャ９の外周壁にプランジャ９の外径より大
きなつば部９１が設けられているので、タペット６の外
周にかしめ固定された係止部材７はつば部９１を介して
プランジャ９をポンプ室１３から下降させる。また、従
来技術に示したような、プランジャに切り欠き状の溝を
設けたものではなく、つば部９１の付根部分は断面が緩
やかな曲線になるように形成されているため、プランジ
ャ９に曲げモーメントが作用したとき、曲げモーメント
による引張応力を分散し、最大引張応力を低減すること
ができ、燃料噴射ポンプの信頼性を高め、燃料噴射ポン
プの噴射特性の高圧化を可能にすることができる。

【００１７】（第２実施例）本発明の第２実施例を図３
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。図３に示すように第２実施例においては、プ
ランジャ９の外周に形成されるつば部９２の形状を円環
状で外周面が曲面状となるような凸状に形成している。
したがって、つば部９２の付根付近の構造を第１実施例
と比較して応力が集中しにくい構造にすることができ
る。

【００１８】（第３実施例）本発明の第３実施例を図４
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。図４に示すように第３実施例においては、プ
ランジャ９の外周に形成されるつば部９３をテーパ状凸
部状に形成している。つば部９３のポンプ室１３側の外
壁面は円錐状傾斜面になっており、反対側のタペット６
側の外壁面は円弧状のアールを付けた形状となってい
る。したがって、応力の集中が生じやすいつば部９３の
係止部材７との接触面側の強度を向上させることができ
る。

【００１９】（第４実施例）本発明の第４実施例を図５
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。図５に示すように第４実施例においては、タ
ペット６に形成する嵌合溝６５の側壁面が円錐状の内壁
面になっており、底面がフラットな円状の面である。プ
ランジャ９のカムリング側に形成されるテーパ状凸部９
６は、軸方向に円錐状の斜面９７、９８が形成されてい
る。最大外径部９９は、係止部材７の内周端の内径より
も大きい。またプランジャ９の端面３５は、タペット６
の嵌合溝６５のフラット面に当接する。係止部材７はプ
ランジャ９の円錐状の斜面９７に係止され、タペット６
からプランジャ９が離脱することを防止する。

【００２０】第４実施例によると、係止部材７に係止さ
れるつば部を形成する必要がなく、つば部の付根付近に
おける応力の集中を防止することができるため、プラン
ジャ９の破損を防止することができる。また、タペット
６のカムリング５のフラット面５１に対する摺り運動時
にプランジャ９に曲げを作用させるが、この曲げ作用時
にプランジャ９の外周に応力集中が発生しにくい。した
がって、プランジャの破損が防止され、燃料噴射ポンプ
の信頼性が向上する。

【００２１】以上、複数の実施例を用いて説明したよう
に、プランジャ９の外周にプランジャ９の外径よりも大
きな径拡大部が形成されているので、プランジャ９への
曲げモーメントの作用による引張応力を低減し、燃料噴
射ポンプの信頼性を高め、燃料噴射ポンプの高圧化特性
を向上させることができる。上記の複数の実施例では、
本発明をラジアル型の燃料噴射ポンプについて適用した
が、燃料噴射ポンプであればラジアル型に限るものでは
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプを示
す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプの主
要部を示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施例による燃料噴射ポンプのプ
ランジャの縦断面部分形状を示す図である。

【図４】本発明の第３実施例による燃料噴射ポンプのプ
ランジャの縦断面部分形状を示す図である。

【図５】本発明の第４実施例による燃料噴射ポンプの主
要部を示す断面図である。

【図６】従来の燃料噴射ポンプの主要部を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ ２ ポンプハウジング ３ 駆動軸 ４ 偏芯カム ５ カムリング ６ タペット ７ 係止部材 ８ 圧縮スプリング ９ プランジャ １０ 係止部材 ５１ フラット面 ９１、９２、９３ つば部 ９７、９８ 斜面（凸部） ９９ 最大外径部（凸部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に高圧燃料を供給する燃料噴射
   ポンプであって、 ポンプハウジングと、 前記ポンプハウジング内に設けられるシリンダ部と、 前記シリンダ部に往復摺動可能に支持され、前記シリン
   ダ部の一部に形成されるポンプ室に吸入する燃料を加圧
   するプランジャと、 回転可能な駆動軸に固定される偏芯カムと、 この偏芯カムの外周に前記偏芯カムの外周面に摺動可能
   に組み付けられるカムリングと、 前記プランジャと前記カムリングとの間に設けられ、前
   記カムリングに摺接し、前記プランジャに往復運動する
   力を伝達するタペットと、 前記プランジャおよび前記タペットを係止する係止手段
   と、 を備えた燃料噴射ポンプにおいて、 前記タペットと前記プランジャとは、前記プランジャに
   形成される径拡大部により前記係止手段を介して係止さ
   れることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 前記径拡大部は、つば部であることを特
   徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】 前記径拡大部は、テーパ状の凸部である
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
4. 【請求項４】 前記偏芯カムは、複数の前記タペットと
   対応して摺接可能な複数のフラット面を有することを特
   徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。