JP2010203361A - 燃料供給ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ効率の低下を抑制しつつ、高圧で圧接されるプランジャとカム部の当接部分に潤滑剤としての燃料を確実に供給することのできる燃料供給ポンプを提供する。
【解決手段】ポンプハウジング１１に、シリンダ１４の内周面のうちのプランジャ１５の摺動領域と供給通路２４を連通するハウジング側燃料誘導路２７を設ける。プランジャ１５に、一端がカムリング１８との当接面２０に開口し、他端が外周面に開口するプランジャ側燃料誘導路２８を設ける。プランジャ１５とカムリング１８の相対速度が遅くなるときに、ハウジング側燃料誘導路２７とプランジャ側燃料誘導路２８とを導通させ、供給通路２４の高圧の燃料を当接面２０に供給する。
【選択図】図２

Description

この発明は、内燃機関に高圧の燃料を供給するための燃料供給ポンプに関するものである。

内燃機関の燃料噴射装置においては、フィードポンプによって燃料タンクから吸い上げた燃料を燃料供給ポンプによって高圧に加圧し、その加圧された燃料をインジェクタによって燃焼室内に噴射する。

ここで用いられる燃料供給ポンプとしては、ポンプハウジングに放射状に形成されたシリンダにプランジャを進退自在に収容し、シリンダから突出したプランジャの端部を、ポンプシャフトの回転によって駆動されるカム部で押圧するプランジャポンプ等が用いられている。この種の燃料供給ポンプにおいては、燃料を高圧に加圧する関係でプランジャとカム部の当接（摺動）部分の面圧が大きくなるため、この当接部分の潤滑が重要となる。

このため、低圧ポンプから供給される燃料の一部をプランジャとカム部の当接部に誘導し、その燃料によって当該当接部を常時潤滑する燃料供給ポンプが案出されている（例えば、特許文献１参照）。
この燃料供給ポンプは、潤滑用の燃料誘導路をポンプシャフトに形成し、ポンプシャフトの内側からプランジャとカム部の当接部に常時燃料を供給するようになっている。

特開２００２−００４９７８号公報

しかし、この従来の燃料供給ポンプにおいては、低圧ポンプから送れた燃料をプランジャとカム部の当接部に供給する構造となっているため、高圧で圧接されるプランジャとカム部の当接部分に燃料を確実に行き渡らせ、油膜切れを起こさないための設定が難しい。
また、この従来の燃料供給ポンプは、潤滑を要しないタイミングでも燃料が常時低圧ポンプからカム部方向に送られるため、低圧ポンプのポンプ効率が低くなる傾向にある。

そこで、この発明は、ポンプ効率の低下を抑制しつつ、高圧で圧接されるプランジャとカム部の当接部分に潤滑剤としての燃料を確実に供給することのできる燃料供給ポンプを提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、ポンプシャフト（例えば、後述の実施形態におけるポンプシャフト１２）を介して駆動されるカム部（例えば、後述の実施形態におけるカムリング１８）と、ポンプハウジング（例えば、後述の実施形態におけるポンプハウジング１１）に前記カム部の外側面に臨むように設けられたシリンダ（例えば、後述の実施形態におけるシリンダ１４）と、このシリンダに進退自在に収容され、前記カム部によって押圧されるプランジャ（例えば、後述の実施形態におけるプランジャ１５）と、前記シリンダとプランジャの間に区画形成されるポンプ室（例えば、後述の実施形態におけるポンプ室２２）と、このポンプ室に接続される吸入通路（例えば、後述の実施形態における吸入通路２３）及び供給通路（例えば、後述の実施形態における供給通路２４）と、を備え、前記カム部の駆動に伴う前記プランジャの進退作動により、前記吸入通路から前記ポンプ室に吸い入れた燃料を前記プランジャによって加圧して前記供給通路に吐出する燃料供給ポンプにおいて、前記ポンプハウジングに、一端が前記シリンダの内周面のうちのプランジャの摺動領域に開口し、他端が前記ポンプ室、若しくは、吐出通路に開口するハウジング側燃料誘導路（例えば、後述の実施形態におけるハウジング側燃料誘導路２７）を設けるとともに、前記プランジャに、一端が前記カム部との当接面（例えば、後述の実施形態における当接面２０）に開口し、他端が前記シリンダに臨む外周面に開口するプランジャ側燃料誘導路（例えば、後述の実施形態におけるプランジャ側燃料誘導路２８）を設け、前記プランジャが所定の進退位置に変位したときに、前記ハウジング側燃料誘導路の一端部と前記プランジャ側燃料誘導路の他端部とが導通するようにしたことを特徴とする。
カム部の駆動によってプランジャが進退作動すると、ポンプ室の容積変化に伴って燃料が吸入通路から吐出通路に供給され、プランジャが所定の進退位置に変位したときには、ハウジング側燃料誘導路とプランジャ側燃料誘導路が導通し、ポンプ室、若しくは、吐出通路の高圧の燃料がこれらの燃料誘導路を通してプランジャとカム部の当接部分に供給される。こうして、プランジャとカム部の当接部分に供給された燃料は高圧であることから、当接部分に充分に行き渡る。また、プランジャが所定の進退位置にない間はハウジング側燃料誘導路とプランジャ側燃料誘導路がオフセットし、プランジャとカム部の当接部分に対する燃料供給が遮断される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記所定の進退位置は、前記プランジャとカム部の当接部分の摺動方向の相対速度が最小となる点を少なくとも含むことを特徴とする。
これにより、プランジャとカム部の当接部分の相対速度が最小で、周囲からの燃料補給が為され難いタイミングにおいては、ハウジング側燃料誘導路とプランジャ側燃料誘導路を通して高圧の燃料が当接部分に供給されるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記供給通路には逆止弁（例えば、後述の実施形態における逆止弁２６）が配置され、前記ハウジング側燃料誘導路の他端部は、前記逆止弁よりも上流側に連通していることを特徴とする。
ポンプ室では、吸入行程と吐出行程で圧力が変動して吸入行程で低圧となるが、供給通路の逆止弁よりも下流側は常時ほぼ高圧状態に維持されている。この燃料供給ポンプの場合、ハウジング側燃料誘導路の他端部は供給通路の逆止弁よりも上流側に連通しているため、吸入行程では内部が比較的低圧に維持される。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記プランジャの進退行程のうちの、前記ポンプ室の容積が最大となるプランジャ下死点において、前記プランジャの上端部が、前記ハウジング側燃料誘導路の前記一端部の開口（例えば、後述の実施形態における一端側開口２７ｂ）よりも上方に位置されるように当該開口を形成したことを特徴とする。
これにより、プランジャが下死点から上死点に向かって変位する間に、加圧された燃料がハウジング側燃料誘導路内をプランジャ側と逆方向に流れることが無くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記プランジャの進退行程のうちの、前記ポンプ室の容積が最大となるプランジャ下死点において、前記プランジャ側燃料誘導路の前記他端部の開口（例えば、後述の実施形態における環状溝２９）が、シリンダに臨む位置となるように当該開口を形成したことを特徴とする。
これにより、プランジャが下死点に達してもプランジャ側燃料誘導路の他端部がシリンダに臨む位置から外れることがないため、プランジャ側燃料誘導路内の燃料がシリンダから外れて不要に外部に流出することが無くなる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記プランジャは、吐出行程中に、前記カム部から進退方向に対して傾斜する方向の外力を受け、前記ハウジング側燃料誘導路の前記一端部の開口は、前記シリンダの内面のうちの、前記吐出行程中に前記カム部からの外力の入力による前記プランジャとシリンダの摺動隙間の変動の影響を受け難い位置に設けられていることを特徴とする。
これにより、吐出行程中にカム部からの外力によってプランジャとシリンダの摺動隙間が変動しても、ハウジング側燃料誘導路の一端部の開口からは高圧の燃料が漏出し難くなる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記プランジャ側燃料誘導路の前記一端部（例えば、後述の実施形態における開口２８ａ）の開口は、前記カム部の外周面に常に対向する位置に形成されていることを特徴とする。
これにより、プランジャ側燃料誘導路に導入された高圧の燃料がカム部を外れて他の部位に流出することが無くなる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプにおいて、前記カム部は、前記ポンプシャフトの軸心に対して偏心した偏心部（例えば、後述の実施形態における偏心部１６）に相対回動可能に取り付けられたカムリング（例えば、後述の実施形態におけるカムリング１８）であって、前記プランジャの端面が摺動自在に当接する偏平面（例えば、後述の実施形態における偏平面１９）を有することを特徴とする。
ポンプシャフトが回転駆動されると、ポンプシャフトの偏心部に追従してカムリングが偏心駆動し、このときカムリングは偏平面でプランジャの端面に当接して自転が阻止されている。カムリングからプランジャには偏平面を通して進退方向の駆動力が伝達され、この間、カムリングとプランジャは、偏平面と端面で摺接しつつ、摺動方向を交互に反転させる。そして、カムリングとプランジャは摺動方向が反転するときに相対速度がゼロになる。

請求項１に記載の発明によれば、プランジャが所定の進退位置に変位したときに、ハウジング側燃料誘導路とプランジャ側燃料誘導路が導通してポンプ室、若しくは、吐出通路から高圧の燃料がプランジャとカム部の当接部分に供給されるため、不要なタイミングでの高圧の燃料の流出を制限しつつ、プランジャとカム部の当接部分に潤滑剤としての燃料を確実に供給することができる。

請求項２に記載の発明によれば、プランジャとカム部の当接部分に対し、周囲からの燃料補給が為され難いタイミングでハウジング側燃料誘導路とプランジャ側燃料誘導路を通して高圧の燃料が供給されるため、潤滑剤としての燃料をプランジャとカム部の当接部分に常に確実に供給することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ハウジング側燃料誘導路の他端部を逆止弁よりも上流側に連通させたため、ハウジング側燃料誘導路の内部を、不要なタイミングでは可及的に低圧に維持することができる。したがって、燃料の不要な流出を防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、プランジャが下死点から上死点に向かって変位する間にハウジング側燃料誘導路内を高圧の燃料が逆流することがないため、必要なタイミングでのカム部方向への高圧の燃料の流れを阻害することがない。したがって、プランジャとカム部の当接部分に対して常時安定した潤滑を行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、全てのプランジャの進退行程において、プランジャ側燃料誘導路の他端部を通した燃料の外部流出を防止することができるため、プランジャ側燃料誘導路内の燃料の不要な圧力低下を抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、吐出行程中にカム部からの外力の入力によってプランジャとシリンダの摺動隙間が変動しても、ハウジング側燃料誘導路の高圧の燃料がプランジャとシリンダの摺動隙間を通して外部に漏出し難くなるため、ポンプ効率をより高めることができる。

請求項７に記載の発明によれば、プランジャ側燃料誘導路に導入された燃料がカム部を外れて流出することがなくなるため、確実な油膜形成とポンプ効率の向上を図ることができる。

請求項８に記載の発明によれば、プランジャとカムリングの摺動方向が反転して相対速度がゼロになるタイプの燃料ポンプであるため、高圧の燃料をプランジャとカムリングの当接部分に所定のタイミングで供給することで、油膜切れの発生を特に有効に防止することができる。

この発明の一実施形態の燃料供給ポンプのポンプシャフトの延在方向と直交する方向で切った断面図である。 この発明の一実施形態の燃料供給ポンプの模式的な拡大断面図である。 この発明の一実施形態の燃料供給ポンプの模式的な拡大断面図である。 この発明の一実施形態の燃料供給ポンプの模式的な拡大断面図である。 この発明の一実施形態の燃料供給ポンプの模式的な拡大断面図である。 この発明の他の実施形態の燃料供給ポンプの模式的な拡大断面図である。

以下、この発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃料供給装置に用いられる燃料供給ポンプ１を示すものである。この燃料供給ポンプ１は、図示しないフィードポンプ（低圧ポンプ）によって燃料タンクから吸い上げた燃料を高圧（数１０〜数１００ＭＰａ）に加圧してコモンレールに供給し、コモンレールを介して内燃機関のインジェクタに供給する。

この燃料供給ポンプ１は、アキシャルプランジャ型のポンプであり、略三角形状のポンプハウジング１１の軸部にポンプシャフト１２が回転自在に配置されるとともに、ポンプハウジング１１の内部に略円形状のカム室１３が形成されている。ポンプハウジング１１には、カム室１３に臨む３つのシリンダ１４が放射状に形成され、その各シリンダ１４にプランジャ１５が進退自在に収容されている。また、ポンプシャフト１２には、その一般部の軸心Ｏに対して偏心した断面円形状の偏心部１６が設けられ、その偏心部１６の外周にブッシュ１７を介してカムリング１８が相対回転可能に取り付けられている。

カムリング１８は、外周部に３つの偏平面１９が等間隔に形成され、この各偏平面１９にシリンダ１１から突出した各プランジャ１５の頭部１５ａの端面が当接するようになっている。以下、この頭部１５ａの端面を当接面２０と呼ぶものとする。なお、この実施形態の場合、偏平面１９を有するカムリング１８がプランジャ１５を押圧駆動するカム部を構成している。
各プランジャ１５の頭部１５ａとポンプハウジング１１の間には、プランジャ１５をカムリング１８方向に付勢するスプリング２１が介装されている。また、各シリンダ１４の底部とプランジャ１５の間には、プランジャ１５の進退動作に応じて容積の変化するポンプ室２２が形成されている。
なお、各シリンダ１４とプランジャ１５の隙間から漏れ出た燃料はカム室１３内に流入する。

図２〜図５は、燃料供給ポンプ１の一部を抜き出して模式的に示した図である。なお、図２〜図５において、Ｏeは、偏心部１６（カムリング１８）の中心であり、これらの図中２点鎖線は、Ｏeの移動軌跡を表している。
ここで、ポンプ室２２の容積が最大になるときのプランジャ１５の進退位置を下死点、逆にポンプ室２２の容積が最小になるときのプランジャ１５の進退位置を上死点と呼ぶものとすると、図２は、プランジャ１５が吐出行程において下死点と上死点の間の中間点位置に達したとき（以下、このときのカムリング１８の位置を「基準位置」と呼ぶ。）のポンプ各部の挙動を示し、図３，図４，図５は、カムリング１８が基準位置から夫々９０°（プランジャ１５は上死点），１８０°，２７０°（プランジャ１５は下死点）進んだときのポンプ各部の挙動を示す。以下、カムリング１８の基準位置からの旋回角度（進み角度）を偏心回転角と呼ぶものとする。
これらの図に示すように、ポンプ室２２にはフィードポンプに接続される吸入通路２３と、コモンレールに接続される供給通路２４がそれぞれ接続されている。なお、図２〜図５においては、供給通路２４が吸入通路２３と同一断面内に描かれているが、実際には、供給通路２４は図１のポンプシャフト１２の軸線に沿うように形成されている。吸入通路２３には、ポンプ室２２に流入する燃料の流れを許容する逆止弁２５が設けられ、供給通路２４には、ポンプ室２２から燃料を流出させる流れを許容する逆止弁２６が設けられている。

ポンプハウジング１１には、シリンダ１４の内周面と供給通路２４を接続するハウジング側燃料誘導路２７が形成されている。具体的には、ハウジング側燃料誘導路２７は一端側がシリンダ１４の内周面のうちのプランジャ１５との摺動領域に開口し、他端側が供給通路２４の逆止弁２６よりも上流側位置に開口している。なお、図中ハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口は符号２７ｂで示し、他端側開口は符号２７ａで示す。

一方、プランジャ１５には、一端が頭部１５ａのカムリング１８との当接面２０に開口し、他端がシリンダ１４との摺動部に開口するプランジャ側燃料誘導路２８が形成されている。プランジャ側燃料誘導路２８の一端側は頭部１５ａのほぼ軸心部に開口し、他端側はプランジャ１５の外周面に沿って形成された環状溝２９によって構成されている。なお、プランジャ側燃料誘導路２８の一端側の開口は符号２８ａで示す。

ここで、ハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口２７ｂと、プランジャ側燃料誘導路２８の環状溝２９の位置関係は以下のように設定されている。
すなわち、ハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口２７ｂは、カムリング１８が基準位置にあるとき（図２参照）とカムリング１８が偏心回転角１８０°にあるとき（図４参照）に、プランジャ１５の外周の環状溝２９に対面し、少なくともこの時点でハウジング側燃料誘導路２７とプランジャ側燃料誘導路２８が相互に導通するようになっている。そして、ハウジング側燃料誘導路２７とプランジャ側燃料誘導路２８は、プランジャ１５のストロークのある幅をもって相互に導通するが、カムリング１５の偏心回転角で言えば、少なくとも基準位置から微小角度進むまでの間（例えば、０°〜５°の間）相互に導通するように設定されている。

また、ハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口２７ｂは、吸入行程の後半と吐出行程の前半（図５参照）ではプランジャ１５の環状溝２９よりも上方側の外周面によって閉塞され、吸入行程の前半と吐出行程の後半（図３参照）ではプランジャ１５の環状溝２９よりも下方側の外周面によって閉塞されるようになっている。なお、この一端側開口２７ｂは、図５に示すように、プランジャ１５が下死点に達したときに、プランジャ１５の上端部が一端側開口２７ｂよりも上方に位置されるように設定されている。

さらに、プランジャ１５の環状溝２９は、プランジャ１５が下死点に達したときにも、シリンダ１４の内周面に対向する位置から外れない位置、つまり、常にシリンダ１４の内周面に臨む位置となるように設定されている。

また、この燃料供給ポンプ１の場合、シリンダ１４やプランジャ１５の軸心位置はポンプシャフト１２の軸心Ｏからオフセットした位置に設定されており、ポンプシャフト１２の軸心Ｏ回りに偏心回転するカムリング１８は、図２に示す基準位置のときに、カムリング１８の中心（偏心部１６の中心Ｏe）とシリンダ１４やプランジャ１５の軸心位置が合致するようになっている。
したがって、ポンプシャフト１２の回転に伴ってカムリング１８が基準位置から移動すると、カムリング１８の中心（Ｏe）は、シリンダ１４やプランジャ１５の軸心位置に対してオフセットする（図３〜図５参照）。このオフセット量は、カムリング１８の偏心回転角が１８０°になったとき（図４参照）に最大となる。
プランジャ１５の当接面２０の中央に形成される開口２８ａは、カムリング１８とプランジャ１５の軸心Ｏのオフセット量が最大となる図４に示す状態においても、カムリング１８の偏平面１９の外側にずれない位置、つまりカムリング１８の偏平面１９に常に対向する位置に形成されている。

ところで、プランジャ１５が下死点から上死点に向かう吐出行程の前半（図５→図２）では、カムリング１８の偏平面１９がプランジャ１５を上方に押し上げると同時に、プランジャ１５とのオフセット量を狭める方向に変位し、このとき偏平面１９がプランジャ１５の当接面２０に対して摺動する。この間、カムリング１８からプランジャ１５には、押し上げ方向の力と、プランジャ１５の外周面をシリンダ１４の内周面の一部に押し付けるような力が作用する。したがって、このときプランジャ１５の外周とシリンダ１４の間の隙間は円周方向の一部で狭められる。

また、プランジャ１５が下死点から上死点に向かう吐出行程の後半（図２→図３）では、カムリング１８の偏平面１９がプランジャ１５の押し上げを継続すると同時に、プランジャ１５とのオフセット量を拡大する方向（吸入行程の前半と逆向き）に変位し、このとき偏平面１９がプランジャ１５の当接面２０に対して逆向きに摺動する。この間、カムリング１８からプランジャ１５には、押し上げ方向の力と、プランジャ１５の外周面をシリンダ１４の内周面の一部から引き離すような力が作用する。したがって、このときプランジャ１５の外周とシリンダ１４の間の隙間は円周方向の一部で広げられる。

このようにプランジャ１５の外周とシリンダ１４の間の隙間は吐出行程の間に大きく変動（縮小，拡大）するが、この隙間の変動は、プランジャ１５とシリンダ１４の円周方向のうちの、偏平面１９とプランジャ１５の摺動方向に沿う方向で特に大きくなる。
この実施形態の燃料供給ポンプ１の場合、ハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口２７ｂは、シリンダ１４の内周面のうちの、偏平面１９とプランジャ１５の摺動方向と一致しない位置に形成されている。この一端側開口２７ｂの形成位置としては、上記の隙間の変動が最も少なく、その影響を受け難い位置、具体的には、偏平面１９とプランジャ１５の摺動方向と直交する位置であることが好ましい。

なお、吐出行程においては、前述のようにカムリング１８とプランジャ１５の摺動方向が基準位置を境に反転するが、吸入行程（図３→図４→図５）においては、カムリング１８とプランジャ１５の摺動方向が、カムリング１８の偏心回転角が１８０°に成る位置（図４参照）を境にして反転する。

ここで、ポンプシャフト１２の軸心Ｏと基準位置にあるカムリング１８の中心Ｏeを通る線をｘ軸、軸心Ｏを通りｘ軸と直交する線をｙ軸とし、カムリング１８の中心Ｏeと軸心Ｏを結ぶ線分がｘ軸と成す角度（偏心回転角）をθとした場合には、カムリング１８の中心Ｏeのｘ方向位置はcosθ、ｙ方向位置はsinθで夫々表すことができる。
そして、プランジャ１５とカムリング１８の相対速度Ｖrは、カムリング１８のｘ方向速度（ｘの微分）と等しいので、Ｖr＝−sinθとなる。したがって、プランジャ１５とカムリング１８の相対速度Ｖrは、０°（基準位置）と、１８０°でゼロになる。

以上の構成において、ポンプシャフト１２が回転駆動されると、その回転に応じてカムリング１８が偏心回転し、カムリング１８の偏平面１９に当接した各プランジャ１５がカムリング１８によって順次押圧されるようになる。このとき、各プランジャ１５はスプリング２１の付勢力とカムリング１８による押圧によってシリンダ１４内を進退作動し、吸入通路２３からポンプ室２２に吸い入れた燃料を加圧して供給通路２４に吐出する。

プランジャ１５が下死点から上死点に向かう吐出行程においては、カムリング１８が基準位置に達した時点（図２参照）で、ハウジング側燃料誘導路２８とプランジャ側燃料誘導路２７が導通し、カムリング１８が基準位置から微小角度変位するまでの間、この導通状態が維持される。
そして、ハウジング側燃料誘導路２８とプランジャ側燃料誘導路２７が導通すると、供給通路２４の高圧に加圧された燃料が、両燃料誘導路２８，２７を通ってプランジャ１５の頭部１５ａの当接面２０に供給される。こうして当接面２０に供給された高圧の燃料はその当接面２０とカムリング１８の当接部分に行き渡る。

吐出行程においては、ポンプ室２２内が高圧になるため、カムリング１８とプランジャ１５の間の当接圧は非常に高くなり、しかも、プランジャ１５とカムリング１８の相対速度がゼロになる基準位置付近では、プランジャ１５とカムリング１８の当接部分に周囲（カム室１３内）から燃料が引き込まれ難い状態となる。特に、周囲からの燃料の引き込みはプランジャ１５とカムリング１８の相対作動に伴う動圧によって行われるため、相対速度がゼロになった時点から相対作動が再開されるまでの間が最も燃料が引き込まれ難くなる。
この燃料供給ポンプ１においては、上記のように基準位置付近、正確には基準位置から微小角度カムリング１８が移動するまでの間、ハウジング側燃料誘導路２８とプランジャ側燃料誘導路２７を通した高圧燃料の供給が行われるため、周囲からの燃料潤滑の最も厳しいタイミングで高圧燃料をプランジャ１５とカムリング１８の当接部分に充分に供給することができる。したがって、当接部分に油膜切れが生じることがなく、常時安定したポンプ作動を得ることができる。
ただし、ハウジング側燃料誘導路２８とプランジャ側燃料誘導路２７の導通の開始のタイミングは、燃料の供給遅れ等を考慮して基準位置よりも前になるように設定しても良い。また、ハウジング側燃料誘導路２８とプランジャ側燃料誘導路２７の導通の終了タイミングについても、供給する燃料圧力や必要供給量等を考慮して適宜設定することができる。

また、プランジャ１５が上死点から下死点に向かう吸入行程においては、カムリング１８の偏心回転角が１８０°のとき（図４参照）にハウジング側燃料誘導路２８とプランジャ側燃料誘導路２７が導通する。しかし、このときは吸入行程で供給通路２４の逆止弁２６よりも上流側は比較的低圧となっているため、燃料誘導路２８，２７を通ってプランジャ１５の当接面２０とカムリング１８の当接部分に流れ込む燃料量は少なくなる。なお、吸入行程においては、ポンプ室２２内が低圧で、プランジャ１５とカムリング１８の当接圧は比較的低くなっているために、潤滑の要求は小さい。

以上のように、この燃料供給ポンプ１は、ポンプ室２２側の高圧燃料を両燃料誘導路２８，２７を通してプランジャ１５とカムリング１８の当接部分に供給することで安定した潤滑性能を得ることができるが、さらに、ポンプ室２２側からの高圧燃料の供給は周囲からの潤滑が厳しくなる基準位置付近のみで行われるため、高圧燃料の不要な流出を無くし、ポンプ効率の低下を抑制できる、という利点がある。

また、燃料供給ポンプ１においては、ハウジング側燃料誘導路２７の他端側開口２７ａが供給通路２４の逆止弁２６よりも上流側に設けられているため、吸入行程のときに他端側開口２７ａ側を低圧に維持し、ハウジング側燃料誘導路２７を通した不要な燃料の流出を抑制することができる。特に、カムリング１８の偏心回転角が１８０°の時点でハウジング側燃料誘導路２７とプランジャ側燃料誘導路２８が導通したときには、プランジャ１５の頭部１５ａの開口２８ａを通して必要以上に燃料が流出するのを防止することができる。

さらに、この燃料供給ポンプ１の場合、プランジャ１５が下死点に達したときに、プランジャ１５の上端部がハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口２７ｂよりも上方に位置されるように設定されているため、プランジャ１５が下死点から上死点に向かって変位する間に、燃料がハウジング側燃料誘導路２７内を供給通路２４方向に逆流するのを防止することができる。したがって、吐出行程の途中でプランジャ１５方向に向かってハウジング側燃料誘導路２７内を流れようとする燃料の流れを阻害することがない。

また、この燃料供給ポンプ１においては、プランジャ１５が下死点に達したときにも、プランジャ１５の環状溝２９がシリンダ１４の内周面に臨むように設定されているため、プランジャ側燃料誘導路２８内の燃料がプランジャ１５の下死点付近でカム室１３側に流出して、内部の燃料圧が減圧してしまうことが無い。したがって、プランジャ１５の全ての進退行程において、燃料の不要な流出や、それによる減圧を防止することができる。

また、この燃料供給ポンプ１では、ハウジング側燃料誘導路２７の一端側開口２７ｂが、シリンダ１４の内周面のうちの、カムリング１８の作動に伴うプランジャ１５の外周とシリンダ１４の間の隙間の変動の影響を受け難い位置に形成されているため、プランジャ１５の外周とシリンダ１４の間の隙間が変動したときに、その隙間を通して一端側開口２７ｂから燃料が漏出するのを抑制することができる。したがって、ポンプ効率の低下をより抑制することができる。

また、この燃料供給ポンプ１においては、プランジャ１５の当接面２０に設けられる開口２８ａが、カムリング１８とプランジャ１５の軸心のオフセット量が最大になる状態においても、カムリング１８の偏平面１９に対向する位置に形成されているため、プランジャ１５の開口２８ａを通した燃料の不要な流出も防止することができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、ポンプハウジング１１に、シリンダ１４の摺動領域と供給通路２４を連通するようにハウジング側燃料誘導路２７を形成したが、図６に示すように、ハウジング側燃料誘導路１２７はシリンダ１４の摺動領域とポンプ室２２を連通するように形成しても良い。図６中、１２７ｂは、シリンダ１４内に開口する一端側開口であり、１２７ａは、ハウジング側燃料誘導路１２７のポンプ室２２に連通する他端側開口である。
また、上記の実施形態においては、ポンプシャフト１２の偏心部１６に、外面に偏平面１９を有するカムリング１８が取り付けられ、カムリング１８がプランジャ１５を押圧するカム部を構成するようになっているが、カム部は、ポンプシャフトの一部にカム形状を一体に形成したものであっても良い。

１…燃料供給ポンプ
１１…ポンプハウジング
１２…ポンプシャフト
１４…シリンダ
１５…プランジャ
１６…偏心部
１７…軸受
１８…カムリング（カム部）
１９…偏平面
２０…当接面
２２…ポンプ室
２３…吸入通路
２４…供給通路
２６…逆止弁
２７…ハウジング側燃料誘導路
２７ａ…他端側開口（他端部の開口）
２７ｂ…一端側開口（一端部の開口）
２８…プランジャ側燃料誘導路
２８ａ…開口（一端部の開口）
２９…環状溝（他端部の開口）

Claims (8)

1. ポンプシャフトを介して駆動されるカム部と、
   ポンプハウジングに前記カム部の外側面に臨むように設けられたシリンダと、
   このシリンダに進退自在に収容され、前記カム部によって押圧されるプランジャと、
   前記シリンダとプランジャの間に区画形成されるポンプ室と、
   このポンプ室に接続される吸入通路及び供給通路と、を備え、
   前記カム部の駆動に伴う前記プランジャの進退作動により、前記吸入通路から前記ポンプ室に吸い入れた燃料を前記プランジャによって加圧して前記供給通路に吐出する燃料供給ポンプにおいて、
   前記ポンプハウジングに、一端が前記シリンダの内周面のうちのプランジャの摺動領域に開口し、他端が前記ポンプ室、若しくは、吐出通路に開口するハウジング側燃料誘導路を設けるとともに、
   前記プランジャに、一端が前記カム部との当接面に開口し、他端が前記シリンダに臨む外周面に開口するプランジャ側燃料誘導路を設け、
   前記プランジャが所定の進退位置に変位したときに、前記ハウジング側燃料誘導路の一端部と前記プランジャ側燃料誘導路の他端部とが導通するようにしたことを特徴とする燃料供給ポンプ。
2. 前記所定の進退位置は、前記プランジャとカム部の当接部分の摺動方向の相対速度が最小となる点を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給ポンプ。
3. 前記供給通路には逆止弁が配置され、
   前記ハウジング側燃料誘導路の他端部は、前記逆止弁よりも上流側に連通していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給ポンプ。
4. 前記プランジャの進退行程のうちの、前記ポンプ室の容積が最大となるプランジャ下死点において、前記プランジャの上端部が、前記ハウジング側燃料誘導路の前記一端部の開口よりも上方に位置されるように当該開口を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプ。
5. 前記プランジャの進退行程のうちの、前記ポンプ室の容積が最大となるプランジャ下死点において、前記プランジャ側燃料誘導路の前記他端部の開口が、シリンダに臨む位置となるように当該開口を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプ。
6. 前記プランジャは、吐出行程中に、前記カム部から進退方向に対して傾斜する方向の外力を受け、
   前記ハウジング側燃料誘導路の前記一端部の開口は、前記シリンダの内面のうちの、前記吐出行程中に前記カム部からの外力の入力による前記プランジャとシリンダの摺動隙間の変動の影響を受け難い位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプ。
7. 前記プランジャ側燃料誘導路の前記一端部の開口は、前記カム部の外周面に常に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプ。
8. 前記カム部は、前記ポンプシャフトの軸心に対して偏心した偏心部に相対回動可能に取り付けられたカムリングであって、前記プランジャの端面が摺動自在に当接する偏平面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料供給ポンプ。

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