JP2001115921A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の分配型燃料噴射ポンプにおいては、燃
料噴射時に分配軸へ、分配用溝からの圧力により反分配
溝方向への押圧力がかかり、分配軸外周面と分配軸スリ
ーブとの間で油膜切れが発生し、該分配軸と分配軸スリ
ーブとが接触して焼き付くことがあった。 【解決手段】 分配用溝２３を通過して分配軸１０を半
径方向に貫通する通路２６を形成し、該通路２６の反分
配用溝２３側端部にバランスポート３２を開口し、該バ
ランスポート３２が、燃料噴射時には分配軸スリーブ１
１の壁面により閉塞され、燃料吸入時には燃料ギャラリ
３へ通じる吸入通路２７と連通するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒型内燃機関
の各気筒に設けられる燃料噴射ノズルへ燃料を圧送する
ための分配型燃料噴射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プランジャの往復移動により
分配軸に圧送される燃料を、該分配軸に形成された分配
用溝から、複数の分配通路を通じて各吐出弁へ送出し、
各吐出弁から燃料噴射ノズルへ圧送する分配型燃料噴射
ポンプは用いられている。この分配型燃料噴射ポンプに
おける分配軸は、分配軸スリーブに一定のクリアランス
を設けて回転自在に収容されており、分配軸スリーブと
分配軸との間のクリアランスには油膜が形成されて、両
者間の潤滑が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料噴射時に
おいては、分配軸には、分配用溝からの圧力により反分
配溝方向への押圧力がかかる。分配軸にこのような押圧
力がかかると、反分配用溝側の分配軸外周面と分配軸ス
リーブとの間で油膜切れが発生し、該分配軸と分配軸ス
リーブとが接触して焼き付くことがあった。この焼き付
きを防止するために、分配軸に表面処理を施して該分配
軸の潤滑性を向上していたが、表面処理には高精度を要
するとともに、処理工数が増加するという問題があっ
た。また、分配軸へかかる押圧力を緩和する技術とは異
なるが、燃料噴射時に、プランジャの半径方向の一方向
に押圧力がかかる場合に、該プランジャに燃料が通過す
るバランスポートを形成し、この押圧力を緩和するよう
に構成した例が、特開平１１−８２２１８号公報に記載
されている。尚、この場合におけるバランスポートは、
燃料を燃料ギャラリーへ戻すための通路とは別個に形成
されている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項１においては、プラン
ジャの往復移動により分配軸に圧送される燃料を、該分
配軸に形成された分配用溝から、複数の分配通路を通じ
て各吐出弁へ送出する分配型燃料噴射ポンプにおいて、
該分配用溝を通過して分配軸を半径方向に貫通する通路
を形成し、該通路の反分配用溝側端部にバランスポート
を開口し、該バランスポートが、燃料噴射時には分配軸
スリーブの壁面により閉塞され、燃料吸入時には燃料ギ
ャラリへ通じる吸入通路と連通するように構成した。

【０００５】また、請求項２においては、前記バランス
ポートを、前記分配用溝と略対向する位置に配置した。

【０００６】また、請求項３においては、燃料噴射時に
前記分配通路と連通される分配用溝の分配ポートの上下
位置と、前記バランスポートの上下位置とを異ならせ
た。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の分配型噴射ポンプを示す概略図、
図２は分配軸部及びプランジャ部を示す側面断面図、図
３は分配軸スリーブを示す側面断面図、図４は図３にお
けるＡ−Ａ断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ断面図、
図６は分配軸を示す側面図、図７は同じく正面図、図８
は同じく後面図、図９は図７におけるＣ−Ｃ断面図、図
１０は分配軸が分配用孔と分配ポートとの位置が合う回
転位置に位置している状態を示す平面図、図１１は図１
０におけるＤ−Ｄ断面図、図１２は分配軸がバランスポ
ートと戻し用孔との位置が合う回転位置に位置している
状態を示す平面図、図１３は図１２におけるＥ−Ｅ断面
図である。

【０００８】まず、本発明の分配型燃料噴射ポンプ１の
全体構成について説明する。図１に示す分配型燃料噴射
ポンプ１においては、下部に回転自在に支持されたカム
軸４が横設され、該カム軸４にはカム５が固設されて、
該カム５とカム軸４とは一体的に回転するように構成さ
れている。カム５の上方には、プランジャ７が配設さ
れ、該プランジャ７の下端にはタペット１１０が付設さ
れている。プランジャ７及びタペット１１０はスプリン
グ１８により下方へ付勢され、該タペット１１０がカム
５に当接している。そして、カム５の回転によりプラン
ジャ７が上下移動するように構成しており、分配型燃料
噴射ポンプ１のハウジング内には燃料ギャラリ３が形成
されている。

【０００９】また、前記プランジャ７の側方には、該ブ
ランジャ７と平行に分配軸１０が配設されており、該分
配軸１０は、ベベルギア１９を介してカム軸４と連動連
結されている。そして、分配軸１０の下方には、該分配
軸１０の同軸上に送油ポンプ６を配設して、分配軸１０
とカム軸４とを連動連結している。

【００１０】前記送油ポンプ６及びフィードポンプ２０
により、燃料タンク１７内の燃料を、燃料配管１３を通
じて燃料ギャラリ３内へ圧送するように構成している。
燃料ギャラリ３内へ圧送された燃料は、前記プランジャ
７の上昇によって、燃料圧送通路２１を通じて分配軸１
０へ圧送され、該分配溝へ圧送された燃料は、分配軸１
０に形成される環状溝２２及び分配用溝２３を通過し、
該分配用溝２３と送出弁８とを接続する燃料分配通路２
４を通じて送出弁８へ供給される。該送出弁８に供給さ
れた燃料は、噴射ノズル９へ圧送されて噴射される。

【００１１】逆に、プランジャ７の下降時には、分配軸
１０の分配用溝２３に接続される通路２６が、バランス
ポート３２を通じて、燃料ギャラリ３へ通じる燃料吸込
み通路２７と連通し、分配軸１０の分配用溝２３及び環
状溝２２を経由して、燃料を燃料ギャラリ３からプラン
ジャ７の上部に吸い込むように構成している。尚、送出
弁８へ供給する燃料量、即ち、噴射ノズル９から噴射さ
れる燃料量は、ガバナ機構１５により調節することがで
きる。

【００１２】次に、分配軸１０の部分の構成について説
明する。図２に示すように、分配型燃料噴射ポンプ１の
ハウジングには分配軸スリーブ１１が嵌合されており、
前記分配軸１０は、該分配軸スリーブ１１に一定のクリ
アランスを設けて回転自在に収容されている。該分配軸
スリーブ１１には、図３乃至図５に示すように、前記燃
料圧送通路２１と連通する吸入用孔１１ｃ、前記燃料分
配通路２４と連通する分配用孔１１ａ、及び前記燃料吸
込み通路２７と連通する吸込み用孔１１ｂが形成されて
いる。

【００１３】分配用孔１１ａは気筒数に応じた数だけ形
成されており、例えば４気筒の場合図４に示すように４
箇所に分配用孔１１ａが形成されている。該分配用孔１
１ａは同一平面上に略等間隔で形成されている。また、
吸込み用孔１１ｂも気筒数に応じた数だけ形成されてお
り、例えば４気筒の場合図９に示すように４箇所に吸込
み用孔１１ｂが形成されて、各吸込み用孔１１ｂは同一
平面上に略等間隔で形成されている。吸込み用孔１１ｂ
は、平面視において分配用孔１１ａと位相をずらして配
置され、例えば分配用孔１１ａと分配用孔１１ａとの中
間より若干ずれた位置に配置されている。

【００１４】さらに、分配用孔１１ａと吸込み用孔１１
ｂとは上下位置をずらして配置され、例えば分配用孔１
１ａが上方に配置され、吸込み用孔１１ｂが下方に配置
されている。また、各分配用孔１１ａは、それぞれの気
筒に対応した燃料分配通路２４に接続され、各吸込み用
孔１１ｂは、それぞれ前記燃料吸込み通路２７に接続さ
れている。

【００１５】一方、分配軸１０は、図６乃至図９に示す
ように、上部外周に環状溝２２が形成され、該環状溝２
２から下方に分配用溝２３が延設されている。該分配用
溝２３の下端部には分配ポート３１が形成され、分配軸
１０の外周面における該分配ポート３１と略対向する位
置にバランスポート３２が開口されている。即ち、バラ
ンスポート３２は、平面視において、分配ポート３１に
対して略１８０度位相をずらした位置に形成されてい
る。該分配ポート３１とバランスポート３２とは通路２
６により連通されている。

【００１６】また、分配ポート３１とバランスポート３
２とは上下位置をずらして配置され、該分配ポート３１
が上方に、バランスポート３２が下方に配置されてい
る。そして、分配軸１０が分配軸スリーブ１１に嵌合し
た状態においては、図２に示すように、分配軸１０の分
配ポート３１と分配軸スリーブ１１の分配用孔１１ａと
の上下位置、及び、分配軸１０のバランスポート３２と
分配軸スリーブ１１の吸込み用孔１１ｂとの上下位置が
合うように構成している。尚、分配軸スリーブ１１と分
配軸１０との間には一定のクリアランスが設けられてお
り、このクリアランスに油膜が形成されて、両者間の潤
滑が行われている。

【００１７】以上の如く構成した分配軸１０は、プラン
ジャ７が上昇して燃料が分配軸１０側へ圧送されている
際は、図１０、図１１に示すように、該分配軸１０の分
配ポート３１と分配軸スリーブ１１の何れかの分配用孔
１１ａとの位置が合う回転位置に位置しており、該分配
ポート３１と分配用孔１１ａとが連通している。

【００１８】この場合、分配軸１０の外周面において、
分配ポート３１と略対向する位置に配置されるバランス
ポート３２は、該分配ポート３１と上下位置を異ならせ
ているので、該分配ポート３１と略１８０度位相をずら
して配置されている分配用孔１１ａとは連通しない。ま
た、分配用孔１１ａと吸込み用孔１１ｂとは位相をずら
して配置されているので、該バランスポート３２は、上
下位置が合うように配置されている吸込み用孔１１ｂと
も連通しない。即ち、バランスポート３２は分配軸スリ
ーブ１１の内壁面により閉塞された状態となっている。

【００１９】このように、バランスポート３２が分配軸
スリーブ１１の内壁面により閉塞されている状態におい
ては、分配軸１０へ送出される燃料は、環状溝２２、分
配用溝２３、及び通路２６を通じてバランスポート３２
まで圧送されることとなる。バランスポート３２へ圧送
された燃料は、分配軸１０と分配軸スリーブ１１との間
のクリアランスに浸入し、これにより、分配軸１０には
反バランスポート３２方向（分配用溝２３方向）への押
圧力がかかる。

【００２０】また、燃料噴射時の分配軸１０には、分配
用溝２３に流入した燃料により反分配溝２３方向への押
圧力がかかるが、この反分配用溝２３方向への押圧力
は、バランスポート３２へ圧送された燃料の分配用溝２
３方向への押圧力により相殺され、両方の圧力のバラン
スがとれる。これにより、分配軸１０が反分配溝２３方
向の分配溝スリーブ１１の内壁面に押し付けられること
がなくなり、該分配軸１０と分配軸スリーブ１１との間
で油膜切れが発生することを防止することができ、該分
配軸１０と分配軸スリーブ１１との間での焼き付きを防
ぐことが可能となる。

【００２１】尚、この場合、バランスポート３２の開口
面積は、分配用溝２３からの反分配溝２３方向への押圧
力と、バランスポート３２からの分配用溝２３方向への
押圧力とがほぼ釣り合うような面積に設定すると、最も
大きな効果を得ることができる。また、バランスポート
３２を複数開口し、該バランスポート３２の開口面積
を、該バランスポート３２からの押圧力と分配用溝２３
からの押圧力とがほぼ釣り合うような大きさに設定すれ
ば、バランスポート３２を必ずしも分配用溝２３と対向
する位置に開口する必要はなく、他の位相位置に開口す
ることもできる。

【００２２】また、プランジャ７が下降している燃料吸
入時には、図１２、図１３に示すように、分配軸１０の
バランスポート３２と分配軸スリーブ１１の何れかの吸
込み用孔１１ｂとの位置が合う回転位置に位置してお
り、該バランスポート３２と吸込み用孔１１ｂとが連通
している。従って、燃料は、燃料ギャラリ３から、吸入
路２７、吸込み用孔１１ｂ、及びバランスポート３２を
通じて分配軸１０内へ流入し、該分配軸１０内の通路２
６、分配用溝２３、及び環状溝２２を通過して、プラン
ジャ７の上部へと吸入されることとなる。

【００２３】即ち、通路２６及びバランスポート３２
は、燃料噴射時には、分配軸１０の半径方向にかかる圧
力のバランスをとる、分配軸１０の側圧低減用通路とし
て作用し、燃料吸入時には、燃料ギャラリ３内から燃料
を吸入する、燃料吸入用通路として作用している。

【００２４】このように、通路２６及びバランスポート
３２を、分配軸１０の側圧低減用通路と、燃料吸入用通
路として兼用することにより、燃料吸入用通路とは別に
分配軸１０の側圧低減用通路を設けた場合に比べて、分
配軸１０の構成を簡単にすることができて、容易に分配
軸１０の側圧低減を図ることができる。また、例えば、
分配軸１０に表面処理を施して該分配軸１０の潤滑性を
向上した場合等に比べても、特に高精度な加工等を行う
ことなく容易に分配軸１０の側圧低減を図ることができ
る。

【００２５】また、本分配軸１０においては、分配用溝
２３の分配ポート３１の上下位置と、バランスポート３
２の上下位置とを異ならせているので、気筒数が偶数の
場合であっても、バランスポート３２を分配ポート３１
に対して略対向する位置に配置することができるので、
効率良く分配軸１０の側圧低減を図ることが可能とな
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如
く、分配軸に、分配用溝を通過して分配軸を半径方向に
貫通する通路を形成し、該通路の反分配用溝側端部にバ
ランスポートを開口し、該バランスポートが、燃料噴射
時には分配軸スリーブの壁面により閉塞され、燃料吸入
時には燃料ギャラリへ通じる吸入通路と連通するように
構成したので、燃料噴射時に分配軸へかかる分配用溝か
らの押圧力を、該通路及びバランスポートへ圧送された
燃料による分配軸への押圧力により相殺して、両方の圧
力のバランスをとることができる。これにより、分配軸
が分配溝スリーブの内壁面に押し付けられることがなく
なり、該分配軸と分配軸スリーブとの間で油膜切れが発
生することを防止することができ、該分配軸と分配軸ス
リーブとの間での焼き付きを防ぐことが可能となる。

【００２７】また、該通路及びバランスポートを、分配
軸の側圧低減用通路と、燃料吸入用通路として兼用する
ことができ、燃料吸入用通路とは別に分配軸の側圧低減
用通路を設けた場合に比べて、分配軸の構成を簡単にす
ることができて、容易に分配軸の側圧低減を図ることが
できる。また、例えば、分配軸に表面処理を施して該分
配軸の潤滑性を向上した場合等に比べても、特に高精度
な加工等を行うことなく容易に分配軸の側圧低減を図る
ことができる。

【００２８】更に、請求項２記載の如く、前記バランス
ポートを、前記分配用溝と略対向する位置に配置したの
で、効率良く分配軸１０の側圧低減を図ることが可能と
なる。

【００２９】更に、請求項３記載の如く、燃料噴射時に
前記分配通路と連通される分配用溝の分配ポートの上下
位置と、前記バランスポートの上下位置とを異ならせた
ので、気筒数が偶数の場合であっても、バランスポート
を分配ポートに対して略対向する位置に配置することが
できるので、効率良く分配軸の側圧低減を図ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分配型噴射ポンプを示す概略図であ
る。

【図２】分配軸部及びプランジャ部を示す側面断面図で
ある。

【図３】分配軸スリーブを示す側面断面図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図である。

【図５】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図６】分配軸を示す側面図である。

【図７】同じく正面図である。

【図８】同じく後面図である。

【図９】図７におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図１０】分配軸が分配用孔と分配ポートとの位置が合
う回転位置に位置している状態を示す平面図である。

【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ断面図である。

【図１２】分配軸がバランスポートと戻し用孔との位置
が合う回転位置に位置している状態を示す平面図であ
る。

【図１３】図１２におけるＥ−Ｅ断面図である。

【符号の説明】

１ 分配型燃料噴射ポンプ ３ 燃料ギャラリ ７ プランジャ ８ 吐出弁 １０ 分配軸 １１ 分配軸スリーブ ２３ 分配用溝 ２４ 燃料分配通路 ２６ 通路 ２７ 燃料戻し通路 ３１ 分配ポート ３２ バランスポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC02 AD12 BA29 BA46 CA01S CA03 CA08 CA09 CA22T CA29 CA31 CE02 CE13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャの往復移動により分配軸に圧
   送される燃料を、該分配軸に形成された分配用溝から、
   複数の分配通路を通じて各吐出弁へ送出する分配型燃料
   噴射ポンプにおいて、該分配用溝を通過して分配軸を半
   径方向に貫通する通路を形成し、該通路の反分配用溝側
   端部にバランスポートを開口し、該バランスポートが、
   燃料噴射時には分配軸スリーブの壁面により閉塞され、
   燃料吸入時には燃料ギャラリへ通じる吸入通路と連通す
   るように構成したことを特徴とする分配型燃料噴射ポン
   プ。
2. 【請求項２】 前記バランスポートを、前記分配用溝と
   略対向する位置に配置したことを特徴とする請求項１に
   記載の分配型燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】 燃料噴射時に前記分配通路と連通される
   分配用溝の分配ポートの上下位置と、前記バランスポー
   トの上下位置とを異ならせたことを特徴とする請求項１
   又は請求項２に記載の分配型燃料噴射ポンプ。