JP2870132B2 - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，分配型燃料噴射ポンプ，特にフェイスカム
圧送方式の燃料噴射ポンプに関する。

〔従来技術〕

自動車用ディーゼルエンジンには４サイクルを採用し
たものが多い。しかし，近年においては,2サイクルのデ
ィーゼルエンジンが見直されている。

上記２サイクルディーゼルエンジンにおいては,4サイ
クルディーゼルエンジンと比較して，爆発回数が２倍と
なる。そのため,2サイクルディーゼルエンジンの燃料噴
射ポンプは,4サイクルディーゼルエンジンの２倍の噴射
回数が要求される。通常は，この要求に対して，エンジ
ンに対する燃料噴射ポンプの回転比を変えて対応する。
即ち，エンジンに対する燃料噴射ポンプの回転比が,4サ
イクルディーゼルエンジンにおいては２対１であるのに
対して,2サイクルディーゼルエンジンにおいては１対１
とする。

したがって,2サイクルディーゼルエンジンにおいて
は，燃料噴射ポンプの回転数は，エンジンの回転数と同
一となる。

そのため,2サイクルディーゼルエンジンの燃料噴射ポ
ンプには，これまでの４サイクルディーゼルエンジンの
燃料噴射ポンプよりも飛躍的な高速化が要求される。

ところで，従来の分配型燃料噴射ポンプは，第14図に
示すごとく，シリンダボア98内に摺動可能に嵌挿したプ
ランジャ96を有する。該プランジャ96には，エンジンの
気筒数と対応させて複数の吸入ポート961と分配ポート9
62とを刻設する。また，該プランジャ96の先端部とシリ
ンダボア98との間には，高圧室963を形成する。

そして，プランジャ96を作動させることにより，吸入
ポート961から吸入した燃料を高圧室963内において圧縮
すると共に，該高圧室963内の高圧燃料を分配ポート962
を介して送出弁99へ吐出するようにしている。

上記プランジャ96に往復運動を与える手段として，フ
ェイスカム95を用いる。

即ち，プランジャ96の基部にフェイスカム95を固定す
る。該フェイスカム95は，オルダムカップリングを介し
てドライブシャフト91に接続する。したがって，フェイ
スカム95は，ドライシャフト91により回転運動するよう
になっている。

また，ケーシング90には，上記フェイスカム95と対面
させてローラリング93を固定する。該ローラリング93
は，第15図及び第16図に示すごとく，略円環状に形成す
る。そして，該ローラリング93には，エンジンの気筒数
と対応させて複数の半円状のピン溝931を刻設する。該
ピン溝931には，ローラピン932を係留する。該ローラピ
ン932には，ローラブッシュ933を回動可能に嵌合する。
該ローラブッシュ933には，上記フェイスカム95と係合
させるためのローラ934を回動可能に嵌合する。

上記フェイスカム95及びプランジャ96は，第14図に示
すごとく，プランジャスプリング97によりローラリング
93側へ付勢される。したがって，フェイスカム95のカム
面が，常時ローラ934に摺動するようになっている。そ
して，フェイスカム95が回転することにより，そのカム
面がローラ934に乗り上げて，該フェイスカム95及びプ
ランジャ96を往復運動させるようになっている。即ち，
燃料噴射ポンプが，ジャーク式ポンプとして働くように
している。

上記ローラ934の端面とローラリング93の内壁面との
間には，略円錐状に形成したワッシャ935を介設する。
これは，後述の第５図に示すごとく，ローラ934には，
フェイスカム95によりローラリング93の外周方向に分力
Ｆが働くためである。この分力Ｆにより，ワッシャ935
は，常時ローラリング93の外周方向へ押し付けられてお
り，第15図に示すごとく，該ワッシャ935は,C点,D点の
２点でローラリング93の内壁面と点接触する。

上記のごとく，分配型燃料噴射ポンプは，ローラ934
とローラブッシュ933とが回転運動するため，該燃料噴
射ポンプを高速化した場合，該ローラ934とローラブッ
シュ933との間の焼付が問題となる。

上記の焼付を防止する手段の一つとして，特開昭61−
283759号公報に開示するごとく，ローラまたはローラブ
ッシュの材質を変更することにより，焼き付限界の向上
を図る方法がある。この方法は，ローラ又はローラブッ
シュを，耐摩耗性に優れたサイアロンセラミックス，又
はアルミナ・ジルコニア複合材料セラミックスにより作
製したことを特徴とするものである。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，従来の燃料噴射ポンプにおいては，ロ
ーラとローラブッシュ間の焼付限界の向上にも，材質に
よる一定の限界がある。そのため,2サイクルディーゼル
エンジン用燃料噴射ポンプにおける一層の焼付限界向上
の要求に対応することができない。

これを解決する手段の一つとして，ローラとローラブ
ッシュ間の潤滑性を向上させるという方法がある。

ところで，燃料噴射ポンプにおいては，各部の潤滑
は，燃料である軽油により行っている。軽油は，エンジ
ンオイル等と比較して潤滑性が劣っているため，供給軽
油量を多くして，局所的な発熱による温度上昇を抑える
ことが重要となる。

しかしながら，従来の燃料噴射ポンプにおいては，第
15図に示すごとく，ローラ934とローラリング93との間
にワッシャ935を介設しているため、Ａ方向からは潤滑
油としての軽油が供給されるが,B方向からは軽油が殆ど
供給されない。そのため，ローラ934とローラブッシュ9
33間の境界潤滑状態で発生した熱は，主としてＡ方向か
ら供給される軽油により運び去られるが，これでは十分
でない。

また，燃料噴射ポンプにおいては，コストダウンの要
求もある。コストダウンを達成する手段の一つとして，
高速回転の必要のない４サイクルディーゼルエンジン用
燃料噴射ポンプにおいて，ワッシャを廃止することが考
えられる。

しかしながら，従来の燃料噴射ポンプにおいては，フ
ラットなローラ端面に対して，ローラリングの内壁面が
湾曲しているため，ワッシャを廃止することができな
い。

本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，潤滑性を向上
させることができ，またコストダウンを達成することが
できる，燃料噴射ポンプを提供しようとするものであ
る。

〔課題の解決手段〕

本発明は，ローラリングにローラピンを係留し，該ロ
ーラピンにはローラブッシュを介してローラを回動可能
に嵌合し，該ローラとローラリングとの間にはワッシャ
を介設し，該ローラにはプランジャ往復動用のフェイス
カムを係合させた分配型燃料噴射ポンプにおいて，上記
ワッシャには，該ローラと上記ローラブッシュとの間に
潤滑油を供給するための油通路を設けたことを特徴とす
る燃料噴射ポンプにある（以下，第１発明という）。

本第１発明において最も注目すべきことは，上記油通
路によりローラとローラブッシュ間に潤滑油としての軽
油をワッシャ側からも供給するように構成したことにあ
る。該第１発明は,2サイクルディーゼルエンジン用燃料
噴射ポンプのように，高速回転が必要な燃料噴射ポンプ
について最適である。

上記油通路は，ワッシャに設ける。該油通路の形成手
段としては，ワッシャの一辺に切欠き部を設ける方法，
ワッシャの表面に油溝を刻設する方法，ローラの端面に
油溝を刻設する方法，ワッシャの一辺に段部を設ける方
法，ローラの端面に段部を設ける方法などがある。

また，本願の第２発明は，ローラリングにローラピン
を係留し，該ローラピンにはローラブッシュを介してロ
ーラを回動可能に嵌合し，該ローラにはプランジャ往復
動用のフェイスカムを係合させた分配型燃料噴射ポンプ
において，上記ローラリングの内壁面には，ローラの端
面が摺動するフラットな摺動面を設けたことを特徴とす
る燃料噴射ポンプにある。

本第２発明において最も注目すべきことは，フラット
なローラの端面と対応させてローラリングの内壁面にフ
ラットな摺動面を設け，ワッシャを介することなく，該
摺動面に対してローラを直接摺動させるように構成した
ことにある。

該第２発明は,4サイクルディーゼルエンジン用燃料噴
射ポンプのように，高速回転が必要でない燃料噴射ポン
プについて最適である。

〔作 用〕

本第１発明においては，プランジャ往復動用のフェイ
スカムと係合してローラが高速回転したとき，上記油通
路によりローラとローラブッシュ間に十分な潤滑油が供
給される。該潤滑油は，ローラとローラブッシュ間の境
界潤滑状態で発生した熱を運び去る。そのため，ローラ
とローラブッシュ間の温度上昇が抑えられ，該ローラと
ローラブッシュ間に焼付を生ずることはない。

本第２発明においては，ローラリングの内壁面に設け
た摺動面に対してローラの端面が直接摺動する。このと
き，該摺動面は，フェイスカムとの係合によりローラに
働いたローラリング外周方向の力を受け止める。

この場合においては，燃料噴射ポンプが高速回転しな
い。また，ワッシャを用いないため，ローラとローラブ
ッシュ間に潤滑油がスムーズに流入する。そのため，該
ローラとローラブッシュ間に焼付を生じない。

〔効 果〕 それ故，第１発明によれば，特に，高速回転が必要な
２サイクルディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプにおい
て，潤滑性を向上させることができる，燃料噴射ポンプ
を提供することができる。

また，第２発明によれば，高速回転が必要でない４サ
イクルディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプにおいて，
潤滑性が高く，かつワッシャを廃止した分だけコストダ
ウンを図ることができる，燃料噴射ポンプを提供するこ
とができる。

〔実施例〕

第１実施例 第１発明の実施例にかかる燃料噴射ポンプにつき，第
１図〜第５図を用いて説明する。本例は,2サイクルディ
ーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプに適用したものであ
る。

本例の燃料噴射ポンプは，ローラリング１に，前記従
来例に示したローラピン932を係留する。該ローラピン9
32には，ローラブッシュ933を介してローラ934を回動可
能に嵌合する。該ローラ934とローラリング１との間に
は，ワッシャ２を介設する。該ローラ934には，プラン
ジャ95を往復動させるためのフェイスカム95を係合させ
る。そして，該ワッシャ２には，上記ローラ934とロー
ラブッシュ933との間に，潤滑油としての軽油を供給す
るための油通路を設ける。

上記ローラリング１は，第１図及び第４図に示すごと
く，冷間鍛造により略円環状に作製する。該ローラリン
グ１は，内周側に設けた支持部11と，外周側に設けた支
持部12と，両支持部,11,12間に設けた凹部13とを有す
る。両支持部11,12には，半円状のピン溝15を刻設す
る。また，外周側の支持部12には，上記ワッシャ２と対
面させてフラットな摺動面14を設ける。

上記ワッシャ２は，第１図〜第３図に示すごとく，表
裏両面にフラットな摺動面23,24を有する。また，該ワ
ッシャ２は，中心部に上記ローラピン932の挿通孔22を
有する。また，該ワッシャ２の一辺には，油通路として
の切欠き部21を設ける。該切欠き部21は，第２図に示す
ごとく，ローラ934とローラブッシュ933との間のクリア
ランスＳが露出するように形成する。即ち，切欠き部21
は，円板状のワッシャ２の上方部分を削除して形成した
ものである。

その他は，前記従来例と同様である。

本例の燃料噴射ポンプは，上記のように構成されてい
るので，次の作用効果を呈する。

即ち，エンジンの動力は，前述のごとく，ドライシャ
フト及びオルダムカップリングを介してフェイスカム95
に伝達され，該フェイスカム95が回転させられる。

該フェイスカム95のカム面は，前記プランジャスプリ
ングによりローラ934に摺接させられているため，カム
面が該ローラ934に乗り上げて，前記プランジャを往復
運動させる。

上記において，ローラ934の表面は若干湾曲している
ため，該ローラ934には，第５図に示すごとく，フェイ
スカム95によりローラリング１の外周方向Ｒに分力Ｆが
働く。そのため，分力Ｆによりワッシャ２は常時ローラ
リング１の外周方向Ｒに押し付けられる。その結果，ロ
ーラ934が回転するとき，第１図に示すごとく，該ワッ
シャ２の摺動面23とローラリング１に設けた摺動面14と
が摺接する。また，該ワッシャ２の摺動面24とローラ93
4の端面とが摺接する。これにより，フェイスカム95と
の係合時，該ローラ934をスムーズに回転させることが
できる。

また，ローラ934が回転するとき，ワッシャ２に設け
た油通路としての切欠き部21により，該ローラ934とロ
ーラブッシュ933との間のクリアランスＳ内へ，第１図
においてＢ方向から潤滑油としての軽油が供給される。
同時に,A方向からもクリアランスＳ内へ軽油が供給され
る。該クリアランスＳ内へ供給された軽油は，ローラ93
4とローラブッシュ933間の境界潤滑状態で発生した熱
を,A,B両方向から運び去る。そのため，ローラ934とロ
ーラブッシュ933との間の温度上昇が抑えられ，該ロー
ラ934とローラブッシュ933との間に焼付を生ずることは
ない。

このように，本例によれば，潤滑性が向上する。

第２実施例 本例の燃料噴射ポンプにつき，第６図及び第７図を用
いて説明する。

本例の燃料噴射ポンプは，ワッシャ３の両面に油通路
としての油溝31,32を設けたものである。

即ち，前記第１実施例におけるワッシャ２に代えて，
ワッシャ３を用いる。該ワッシャ３は，中心部にローラ
ピンの貫通孔33を有する。また，該ワッシャ３は，表裏
両面にそれぞれローラリング１の摺動面14と摺接するフ
ラットな摺動面34と，ローラ934の端面と摺接するフラ
ットな摺動面35とを有する。

そして，上記ワッシャ３の摺動面35には，油通路とし
ての油溝32を直径方向に刻設する。また，摺動面34に
は，該油溝32と直交する方向に油溝31を刻設する。

その他は，前記第１実施例と同様である。

本例の燃料噴射ポンプは，上記のように構成されてい
るので，前記第１実施例と同様の作用効果を呈する。

更に本例においては，油溝32によりローラ934とロー
ラブッシュ933間のクリアランス内に潤滑油としての軽
油が供給される。また，油溝31によりローラリング１の
摺動面14とワッシャ３の摺動面34との間に潤滑油として
の軽油が供給される。そのため，燃料噴射ポンプを一層
スムーズに高速回転させることができる。

第３実施例 本例の燃料噴射ポンプにつき，第８図及び第９図を用
いて説明する。

本例の燃料噴射ポンプは，円錐状の接触面44を有する
ワッシャ４に油通路としての油溝41を設けたものであ
る。

即ち，本例のワッシャ４は，ローラの端面と摺接する
フラットな摺動面43と，ローラリングの内壁面と点接触
する円錐状の接触面44とを有する。また，該ワッシャ４
は，その中心部にローラピンの挿通孔42を有する。

そして，上記摺動面43には，油通路としての油溝41を
直径方向に刻設する。

なお，本例のローラリングは，前記第１実施例のよう
なフラットな摺動面14（第４図）を有しない。換言すれ
ば，前記第16図に示したような，内壁面が弧状のローラ
リングを用いる。

本例の燃料噴射ポンプは，上記のように構成されてい
るので，前記第２実施例と同様に，油溝41により，ロー
ラとローラブッシュ間のクリアランス内に，潤滑油とし
ての軽油が十分に供給される。

第４実施例 本例の燃料噴射ポンプにつき，第10図及び第11図を用
いて説明する。

本例の燃料噴射ポンプは，ワッシャ６に油通路として
の段部61を設けたものである。

即ち，前記第１実施例におけるワッシャ２に代えて，
ワッシャ６を用いる。該ワッシャ６は，ローラの端面に
摺接するフラットな摺動面63と，ローラリングの摺動面
に摺接するフラットな摺動面64とを有する。そして，ロ
ーラ側の摺動面63には，ローラとローラブッシュ間のク
リアランスと対応させて，油通路としての段部61を設け
る。また，該ワッシャ６は，中心部にローラピンの挿通
孔62を有する。

その他は，前記第１実施例と同様である。

本例の燃料噴射ポンプは，上記のように構成されてい
るので，前記第１実施例と同様の作用効果を呈する。

第５実施例 第２発明の実施例にかかる燃料噴射ポンプにつき，第
12図及び第13図を用いて説明する。本例の燃料噴射ポン
プは,4サイクルディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプ
である。

本例においては，第12図に示すごとく，前記第１実施
例に示したワッシャ２を廃止し，ローラリング５の内壁
面にローラ934の端面を直接摺動させるように構成す
る。

該ローラリング５には，前記第１実施例に示したロー
ラリング１と同様に，支持部51,52と凹部53とを設け
る。該凹部53の幅寸法は，ワッシャを廃止した分だけ，
前記第１実施例の凹部13の幅寸法よりも狭くなってい
る。両支持部51,52には，ローラピン932を支承するため
のピン溝55を設ける。そして，外周側の支持部52の内壁
面には，ピン溝55の周囲に，ローラ934の端面が摺動す
るフラットな摺動面54を設ける。

本例の燃料噴射ポンプは，上記のように構成されてい
るので，次の作用効果を設ける。

即ち，前述の第５図に示したごとく，燃料噴射ポンプ
作動時には，ローラ934にはローラリング外周方向の力
が働く。そのため，ローラ934の端面は，ローラリング
５の摺動面54に摺接する。

この場合，本例は,4サイクルディーゼルエンジン用の
燃料噴射ポンプに適用しているため,2サイクルディーゼ
ルエンジン用の燃料噴射ポンプのように高速回転しな
い。そのため，ワッシャがなくてもローラ934がスムー
ズに回転する。また，ワッシャがないため，潤滑油とし
ての軽油の流通が妨げられることはない。そのため，ロ
ーラ934とローラブッシュ933間のクリアランスＳ内に軽
油をスムーズに供給することができる。

このように，本例によれば,4サイクルディーゼルエン
ジン用燃料噴射ポンプにおいて，ワッシャを廃止して，
コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は，第１発明の第１実施例にかかる燃料
噴射ポンプを示し，第１図はローラリングにローラを組
付けた状態の平面図，第２図はワッシャの正面図，第３
図は第２図におけるＧ−Ｇ線矢視断面図，第４図はロー
ラリングの平面図，第５図は作用説明図，第６図及び第
７図は第１発明の第２実施例にかかる燃料噴射ポンプを
示し，第６図はワッシャの正面図，第７図は第６図にお
けるＨ−Ｈ線矢視断面図，第８図及び第９図は第１発明
の第３実施例にかかる燃料噴射ポンプを示し，第８図は
ワッシャの正面図，第９図は第８図におけるＩ−Ｉ線矢
視断面図，第10図及び第11図は第１発明の第４実施例に
かかる燃料噴射ポンプを示し，第10図はワッシャの正面
図，第11図は第10図におけるＪ−Ｊ線矢視断面図，第12
図及び第13図は第２発明に関する第５実施例の燃料噴射
ポンプを示し，第12図はローラリングにローラを組付け
た状態の平面図，第13図はローラリングの平面図，第14
図〜第16図は従来例を示し，第14図は燃料噴射ポンプの
要部断面図，第15図はローラリングにローラを組付けた
状態の平面図，第16図はローラリングの平面図である。 １……ローラリング， ２……ワッシャ， 21……切欠き部， ３……ワッシャ， 31,32……油溝， ４……ワッシャ， 41……油溝， ５……ローラリング， 54……摺動面， ６……ワッシャ， 61……段部， 932……ローラピン， 933……ローラブッシュ， 934……ローラ， 95……フェイスカム， 96……プランジャ，

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ローラリングにローラピンを係留し，該ロ
   ーラピンにはローラブッシュを介してローラを回動可能
   に嵌合し，該ローラとローラリングとの間にはワッシャ
   を介設し，該ローラにはプランジャ往復動用のフェイス
   カムを係合させた分配型燃料噴射ポンプにおいて， 上記ワッシャには，該ローラと上記ローラブッシュとの
   間に潤滑油を供給するための油通路を設けたことを特徴
   とする燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】ローラリングにローラピンを係留し，該ロ
   ーラピンにはローラブッシュを介してローラを回動可能
   に嵌合し，該ローラにはプランジャ往復動用のフェイス
   カムを係合させた分配型燃料噴射ポンプにおいて， 上記ローラリングの内壁面には，ローラの端面が摺動す
   るフラットな摺動面を設けたことを特徴とする燃料噴射
   ポンプ。