JP3041194B2 - インナカム式燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インナカム式燃料噴射
ポンプに係り、特にディーゼル機関の燃料噴射ポンプに
好適なインナカム式燃料噴射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼル機関の燃料噴射ポ
ンプとして、インナカム式燃料噴射ポンプが知られてい
る。ここで、インナカム式燃料ポンプとは、内周面にカ
ムを備えるカムリングと、その内周に配設され、機関の
１／２の回転速度で回転するロータと、ローラ及びロー
ラシューを介してカムリング内周のカム面に当接すべく
ロータの径方向に摺動自在に嵌挿されたプランジャとか
らなる燃料噴射ポンプである。

【０００３】すなわち、ハウジングに対してロータが回
転すると、ロータに嵌挿されたプランジャは、インナカ
ム内周に設けられたカムのリフト変化に追従して往復運
動を行う。この際、ロータの中央、すなわちプランジャ
の内側に形成されたポンプ室の燃料圧力は、プランジャ
がロータの中心に向けて往動する際に昇圧される。そし
て、この燃料圧力の昇圧は、インナカム内面に設けられ
たカムの位置に対応して、ロータの回転角が所定回転角
に達した際に生ずる。

【０００４】従って、その燃料圧力をディーゼル機関を
構成する各気筒に適当に分配することとすれば、各気筒
で圧縮行程が行われる際に高圧燃料を供給することがで
き、燃料噴射ポンプとして必要な機能を実現することが
できる。

【０００５】ところで、かかる機能を実現するために
は、ロータに対して機関の１／２の回転速度で回転力を
伝達する必要があり、具体的にはロータに回転力を伝達
すべく、ハウジングに対して回動自在に支持される駆動
軸を設ける必要がある。

【０００６】この場合、駆動軸を支持する機構には、優
れた耐摩耗性、円滑な作動性等が要求され、例えば特開
昭５７−６５８５５号公報には、駆動軸をジャーナルに
より支持し、かつジャーナル周辺にリークしてくる燃料
（軽油）を潤滑油として用いることで要求される機能を
実現しようとする構成が開示されている。

【０００７】ここで、上記公報記載のインナカム式燃料
噴射ポンプは、ロータ内に設けられたポンプ室に燃料を
供給するフィードポンプを備えると共に、フィードポン
プの燃料吸入口とジャーナル周辺とを連通する回収通路
を備えており、この回収通路を介してリーク燃料を回収
することで軽油の循環を図っている。

【０００８】すなわち、かかる構成によれば、ジャーナ
ル周辺において潤滑油たる燃料が滞留することがなく、
摺動摩擦による昇温が防止されるため、耐摩耗性等にお
ける特性改善に有効である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のイ
ンナカム式燃料噴射装置は、燃料を潤滑油として用いて
ジャーナルの潤滑を図っているものの、供給される燃料
はあくまでリークしてきた燃料に過ぎず、回収系にはフ
ィードポンプの吸入負圧が作用しているが、ジャーナル
周辺に多量の燃料を循環させることができる構成ではな
い。

【００１０】このため、例えばリーク燃料の源たる燃料
の貯留部における圧力が低下した場合等においては、ジ
ャーナル周辺における燃料の潤滑量が不足して、十分な
潤滑機能が得られない事態が生ずるという問題を有して
いた。

【００１１】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ロータに係合する駆動軸をジャーナルで支持す
ると共に、ジャーナルに対して所定圧力を越える燃料を
供給する潤滑油供給通路を設けることにより上記の課題
を解決するインナカム式燃料噴射ポンプを提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に示す如く、内部にポンプ室及び燃料通路を備えるロー
タと、該ロータに係合する駆動軸と、該駆動軸を回動自
在に支持するジャーナルと、前記ポンプ室に連通する漏
出通路の導通を制御するスピルバルブと、該スピルバル
ブの下流に設けられ、該スピルバルブの開弁時に所定圧
を超える漏出燃料を噴出するオーバーフローバルブと、
を有するインナカム式燃料噴射ポンプにおいて、前記ジ
ャーナルと、前記スピルバルブの下流かつ前記オーバー
フローバルブの上流位置とを連通し、前記ジャーナル
に、所定圧力以上の高圧燃料を導く潤滑油供給通路を有
することを特徴とするインナカム式燃料噴射ポンプによ
り達成される。

【００１３】また、請求項２に示す如く、内部にポンプ
室及び燃料通路を備えるロータと、該ロータに係合する
駆動軸と、該駆動軸を回動自在に支持するジャーナル
と、前記ジャーナルに所定圧力以上の高圧燃料を導く潤
滑油供給通路と、前記ポンプ室に燃料を供給するフィー
ドポンプと、前記ジャーナルと前記フィードポンプの燃
料吸入側通路とを連通する潤滑油回収通路と、を有する
インナカム式燃料噴射ポンプにおいて、前記潤滑油回収
通路に整流機構を設けたことを特徴とするインナカム式
燃料噴射ポンプは、フィードポンプの吐出圧力による脈
動の影響を受けることなく、安定して燃料を循環させる
うえで有効である。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明において、前記ロータは、
前記ジャーナルによって支持される前記駆動軸から回転
力の伝達を受けて回動し、その回動に伴って前記燃料通
路から前記ポンプ室に燃料を吸入し、また前記ポンプ室
から前記燃料通路に燃料を圧送する。

【００１９】スピルバルブは、当該インナカム式燃料噴
射ポンプの燃料噴射期間を制御すべく開閉する。すなわ
ち、スピルバルブが開弁している場合は、ポンプ室の内
圧は昇圧せず、ポンプ室の内圧が昇圧過程にある場合に
スピルバルブの開閉を制御すれば、精度良く燃料噴射期
間が制御されることになる。

【００２０】この際、オーバーフローバルブは、スピル
バルブの開弁時に，所定圧力を超える燃料を燃料タンク
等に向けて噴出する。すなわち、スピルバルブから漏出
される燃料は非常に高圧であるため、その圧力を適当に
減圧して還流させるべく機能する。

【００２１】潤滑油供給通路は、ジャーナルと、スピル
バルブの下流かつオーバーフローバルブの上流位置とを
連通し、スピルバルブの下流かつオーバーフロ−バルブ
の上流の燃料をジャーナルに供給する。この場合、ジャ
ーナルには、スピルバルブを通過した高圧の漏出燃料で
あって、オーバーフローバルブによって適当に圧力が安
定化された燃料が供給されることになり、安定かつ高度
な潤滑機能が得られることになる。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】請求項２記載の発明において、前記潤滑油
供給通路により前記ジャーナル周辺に供給された燃料
は、前記潤滑油回収通路を介して前記フィードポンプに
吸入される。この場合、前記ジャーナル周辺において燃
料の循環経路が形成されることになり、安定した燃料の
流通が図られることとなる。

【００３２】この際、前記潤滑油回収通路に設けられた
前記整流機構は、前記フィードポンプの燃料吸入側通路
に生ずる圧力の脈動が前記ジャーナル周辺に伝播される
のを防止する。このため、本発明に係るインナカム式燃
料噴射ポンプにおいては、前記ジャーナル周辺におい
て、脈動の影響を受けることなく、安定した燃料の循環
が行われることとなる。

【００３３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例であるインナカム
式燃料噴射ポンプ１０の全体構成を表す正面断面図を示
す。

【００３４】同図においてハウジング１１は、燃料噴射
ポンプ１０の本体であり、その内部には、燃料噴射ポン
プ１０の各機能部品を収納し、かつ燃料が充填される燃
料室１２を備えている。

【００３５】また、ハウジング１１には、それぞれ燃料
室１２の所定位置に連通するオーバーフローバルブ２
０、スピルバルブ３０、漏出燃料用オーバフローバルブ
（以下、単にオーバーフローバルブと称す）４０、アキ
ュムレータ５０、及びコンスタントプレッシャバルブ６
０が配設されている。

【００３６】オーバーフローバルブ２０は、燃料室１２
内が過剰圧力となるのを防止するバルブであり、ボール
弁２２、及びスプリング２４からなる逆止弁を備え、燃
料室１２内に燃料が過剰供給された場合に、その過剰分
を燃料タンクに還流させる。尚、本実施例においては、
その開弁圧を０．８kg/cm²程度に設定している。

【００３７】スピルバルブ３０は、電磁コイル３１の発
する電磁力により弁体３２を開閉させる電磁弁であり、
後述するオーバーフローバルブ４０及び燃料吸入ギャラ
リ１７と、後述する燃料漏出通路１０３との導通を制御
する。

【００３８】このスピルバルブ３０の弁体３２は、スプ
リング３３によって上方に向けて付勢されると共に、そ
の上端は、電磁コイル３１の発する電磁力を伝達するロ
ッド３４、及びスプリング３５に付勢されるストッパ３
６に規制されている。

【００３９】一方、弁体３２とその弁座３７は、弁体３
２が弁座３７に着座している場合、すなわちスピルバル
ブ３０が閉弁している場合には、弁体３２の側面にのみ
油圧が作用し、また、弁体３２が弁座３７から離座して
いる場合、すなわちスピルバルブ３０が開弁している場
合には、弁体３２の先端面にも油圧が作用するように構
成されている。

【００４０】すなわち、電磁コイル３１が電磁力を発生
し、ロッド３４が弁体３２を押圧すると、弁体３２に
は、ロッド３４の推力、及びスプリング３５の付勢力が
閉弁方向に作用し、その結果スプリング３３の付勢力に
抗って弁体３２が変位してスピルバルブ３０が閉弁状態
となる。

【００４１】そして、ロッド３４の推力が消滅すると、
スプリング３３の付勢力がスプリング３５の付勢力に抗
って弁体３２を開弁方向に変位せしめ、スピルバルブ３
０が開弁状態となる。この際、弁体３２の先端には、弁
体３２を開弁方向に押圧する油圧が作用するため、その
油圧が高圧であるほどスピルバルブ３０において大きな
開弁度が確保されることになる。

【００４２】オーバーフローバルブ４０は、スピルバル
ブ３０開弁時において燃料漏出通路から漏出された燃料
を適当に減圧して燃料タンクに還流させるべく設けられ
たバルブであり、上述したオーバーフローバルブ２０と
同様に、ボール弁４２、及びスピルング４４からなる逆
止弁で構成されている。

【００４３】また、アキュムレータ５０は、燃料吸入ギ
ャラリ１７内における燃料圧力の脈動を吸収すべく配設
されたものであり、燃料吸入ギャラリ１７に連通する燃
料室の圧力変動に応じて変位するピストン５２、及びピ
ストン５２を付勢するスプリング５４を備えている。

【００４４】コンスタントプレッシャバルブ６０は、後
述するハウジング１１内の燃料流出ポート１０２と、内
燃機関の各気筒に設けられた燃料噴射バルブとの間に設
けられるバルブであり、燃料流出ポート１０２の内圧が
所定圧力を越えて高圧となると、燃料噴射バルブに向け
てその圧力で燃料を流通させ、かつ燃料流出ポート１０
２の内圧が所定圧力以下となっても、燃料噴射バルブ側
の圧力を所定圧力に保つ機能を有している。

【００４５】また、ハウジング１１の燃料室１２には、
内燃機関のクランクシャフトの１／２の回転速度で回転
する駆動軸７０、この駆動軸７０の回転力を駆動源とし
て燃料のフィードを行うベーン式燃料フィードポンプ
（以下、単にフィードポンプと称す）８０、駆動軸７０
と共に回転するロータ９０、ロータ９０の細径部が嵌挿
されるシリンダ１００、及びロータ９０の太径部の外周
を取り囲むカムリング１１０が組み込まれている。

【００４６】駆動軸７０は、ハウジング１１の端部付近
に配設されるジャーナル７１、及びハウジング１１内部
に配設される回転軸受け７２により、ハウジング１１に
対して回転可能に保持されている。

【００４７】ここで、本実施例のインナカム式燃料噴射
ポンプは、ジャーナル７１と駆動軸７０との摺動摩擦の
低減を図るべくジャーナル７１周辺に、潤滑油として燃
料（軽油）を循環させる点に特徴を有するものであり、
かかる機能を実現すべく、ジャーナル７１の一端にオイ
ルシール７３を配設すると共に、後述するカム室とジャ
ーナル７１とを連通する潤滑油供給通路１３、及び燃料
インレット１５とジャーナル７１とを連通する潤滑油回
収通路１６を設けている。尚、その詳細については後述
する。

【００４８】また、駆動軸７０には、外周に所定間隔毎
に突起１２１を備えるパルサ１２０が嵌挿されており、
一方、カムリング１１０には、突起１２１の近接・離間
をパルス信号に変換する回転角センサ１２２が固定され
ている。

【００４９】すなわち、本実施例の燃料噴射ポンプ１０
においては、回転角センサ１２２が発するパスル数をカ
ウントすることで、カムリング１１０に対する駆動軸７
０の回転角、すなわちカムリング１１０に対するロータ
９０の回転角を検出することが可能である。

【００５０】フィードポンプ８０は、ハウジング１１に
固定される外壁８１と、複数のベーン８２を備える回転
子８３とからなるベーン式ポンプである。すなわち、燃
料インレット１５に連通して設けられた吸入口８４から
吸い込まれた燃料は、回転子８３の回転に伴ってベーン
８２により昇圧され、所定位置に設けられた燃料吐出口
８５から吐出される。

【００５１】ロータ９０は、駆動軸７０と係合した状態
で、シリンダ１００内に回転可能に嵌挿されている。こ
こで、ロータ９０は、その太径部にポンプ室９１を、ま
た細径部に燃料吸入口９２とポンプ室とを連通する燃料
通路９４、及び燃料吸入口９２と燃料吐出口９３とを連
通する燃料通路９５を有している。

【００５２】また、ポンプ室９１には、ロータ９０の径
方向に摺動し得る複数のプランジャ（本実施例において
は４つ）９６ａ〜９６ｄが挿入されており、燃料吐出口
９３には、軸方向にオフセットした位置においてロータ
９０外周を取り巻いて設けられた環状溝９７が連通され
ている。

【００５３】一方、シリンダ１００には、燃料吸入ギャ
ラリ１７とシリンダ１００内周とを連通する燃料供給ポ
ート（本実施例においては６つ）１０１_-1〜１０１
_-6と、一端がその外周において上述のコンスタントプレ
ッシャバルブ６０に連通し、他端がシリンダ１００の内
周に開口する複数の燃料流出ポート（本実施例において
は６つ）１０２_-1〜１０２_-6が設けられている。

【００５４】ここで、燃料吸入ギャラリ１７は、外部配
管を介してフィードポンプ８０の燃料吐出口８５と連通
される空間であり、その内部にはフィードポンプ８０の
吐出圧力（本実施例においては１０kg/cm²程度）が貯留
されている。

【００５５】また、各燃料吸入ポート１０１_-1〜１０１
_-6、及び各燃料流出ポート１０２_-1〜１０２_-6は、それ
ぞれ内燃機関の各気筒（本実施例においては６気筒）に
対応して設けられたポートであり、ロータ９０が内燃機
関の回転角に同期して回転する際に、それぞれ特定の回
転角で燃料吸入ギャラリ１７とロータ９０の燃料吸入口
９２とを、又は特定気筒のコンスタントプレッシャバル
ブ６０とロータ９０の燃料吐出口９３とを連通させる。

【００５６】従って、ロータ９０が回転すると、特定の
回転角において燃料吸入ギャラリ１７の圧力がロータ９
０のポンプ室９１に供給され、また特定の回転角におい
てロータ９０のポンプ室９１の内圧がコンスタントプレ
ッシャバルブ６０に供給されることになる。

【００５７】また、シリンダ１００には、ロータ９０に
設けられた環状溝９７と、スピルバルブ３０とを連通す
る漏出通路１０３が設けられている。ここで、環状溝９
７は、上述の如くロータ９０の全周に渡って設けられた
溝である。従って、環状溝９７とスピルバルブ３０と
は、ロータ９０の回転角に関わらず、常に連通した状態
が形成される。

【００５８】ところで、上述した燃料吸入ギャラリ１７
は、油路１８を介して燃料室１２と連通されている。従
って、フィードポンプ８０の作動中において、燃料吸入
ギャラリ１７に供給された余剰燃料は、この油路１８を
介して燃料室１２に流出する。このため、燃料噴射ポン
プ１０の作動中において、燃料室１２内には、オーバー
フローバルブ１２の開放圧に相当する圧力が貯留される
ことになる。

【００５９】尚、本実施例においては、上述したロータ
９２の太径部、回転軸受け７２、カムリング１１０等が
燃料室１２内に配設されため、使用に際しては、これら
の部材の周辺にはオーバーフローバルブ２０の開放圧に
昇圧された燃料が充填された状態となる。

【００６０】図２は、上記図１中、II−II断面に相当す
る側面断面図を示す。以下、図２を参照して、ポンプ室
９１周辺の構成について説明する。すなわち、本実施例
の燃料噴射ポンプ１０は、ロータ９０に挿入された４つ
のプランジャ９６ａ〜９６ｄを、カムリング１１０に設
けたカムで駆動することで燃料の昇圧を図るポンプであ
る。

【００６１】ここで、本実施例の燃料ポンプ１０は、上
記の如く６気筒式内燃機関に対応したものであるため、
カムリング１１０には、図２に示すように等間隔で６つ
のカムが設けられており、また、４つのプランジャ９６
ａ〜９６ｄは、全てのプランジャ９６ａ〜９６ｄに同時
にリフトが生ずるようにその位置が設計されている。

【００６２】各プランジャ９６ａ〜９６ｄの外周には、
カムリング１１０によって与えられるカムリフトを円滑
にプランジャ９６ａ〜９６ｄに伝達すべく、ローラシュ
ー９８ａ〜９８ｄ、及びこのローラシュー９８ａ〜９８
ｄに把持されるローラ９９ａ〜９９ｄが配設されてい
る。

【００６３】従って、カムリング１１０の内部でロータ
９０が回転すると、ロータ９０が一周する間に、プラン
ジャ９６ａ〜９６ｄは６回の往復運動を行うこととな
り、その往復運動でポンプ室９１内の燃料を昇圧するこ
ととすれば、ロータ９０が１回転する間に、すなわち内
燃機関が２回転する間に、等回転角毎に６回の燃料昇圧
が図られることとなる。

【００６４】この際、図１に示す燃料供給ポート１０１
_-1〜１０１_-6と燃料吸入口９２とは、プランジャ９６ａ
〜９６ｄにカムリフトが与えられていない状況下で連通
する構成とされている。また、燃料流出ポート１０２_-1
〜１０２_-6と燃料吐出口９３とは、プランジャ９６ａ〜
９６ｄにリフトが生ずる直前に連通する構成とされてい
る。

【００６５】従って、ロータ９０の回転に伴って、何れ
かの燃料供給ポート１０１_-1〜１０１_-6と燃料吸入口９
２とが連通すると、プランジャ９６ａ〜９６ｄには遠心
力とフィードポンプ８０から供給される燃料圧力とが作
用し、ポンプ室９１に燃料が吸入される。

【００６６】そして、その後燃料供給ポート１０１_-1〜
１０１_-6と燃料吸入口９２との連通が遮断され、次いで
燃料流出ポート１０２_-1〜１０２_-6と燃料吐出口９３と
が連通した状態でプランジャ９６ａ〜９６ｄにリフトが
生ずると、スピルバルブ３０が閉弁していることを前提
に、コンスタントプレッシャバルブ６０に対して高圧の
燃料が供給されることになる。

【００６７】ところで、プランジャ９６ａ〜９６ｄによ
る燃料の昇圧が行われる際に上述したスピルバルブ３０
が開弁していると、ポンプ室９１から圧送される燃料は
スピルバルブ３０を介して燃料タンク等へ還流し、各気
筒に向けて高圧の燃料が供給されることがない。

【００６８】すなわち、スピルバルブ３０が存在しない
と仮定した場合、各気筒への燃料噴射時期は、カムリン
グ１１０に設けられたカムプロファイルによって一義的
に決定され、燃料噴射時期制御に関する自由度が著しく
失われた状態となる。

【００６９】これに対して、本実施例の如くスピルバル
ブ３０を有する構成においては、ポンプ室９１において
昇圧が開始されても、上記の如くスピルバルブ３０が開
弁している限りは燃料噴射が行われず、この意味で、ス
ピルバルブ３０を開弁状態から閉弁状態に切り換える時
期を制御することで燃料噴射開始時期を、その後再びス
ピルバルブ３０を開弁する時期を制御することで燃料噴
射終了時期を、それぞれ精度よく制御することが可能で
ある。

【００７０】本実施例においてロータ９０に環状溝９７
を設け、シリンダ１００に燃料漏出通路１０３を設け、
更に燃料漏出通路１０３の導通を制御するスピルバルブ
３０を設けたのは、上述の如き燃料噴射時期制御を実現
するためである。

【００７１】この場合において、燃料噴射終了時期を精
度良く制御するためには、スピルバルブ３０の開弁時に
おける漏出能力は高いほど有利である。これに対して、
スピル弁３０の弁体３３のストローク量を大きく確保
し、又は弁体３３の面積を拡大することは、スピルバル
ブ３０の大型化を招き、応答性を確保する点でも不利益
を生ずる。

【００７２】上述の如く弁体３３の上端を規制するスト
ッパ３６をスプリング３３で付勢することで、弁体３３
開弁時における油圧が高圧であるほど大開度が得られる
構成としたのは、かかる要求に応えるためである。すな
わち本実施例のスピルバルブ３０によれば、体格の大型
化、開閉弁時の応答性の悪化等を伴うことなく、燃料漏
出初期における高い漏出能力を確保することができ、優
れた燃料切れ特性を確保することができる。

【００７３】ところで、スピルバルブ３０を用いて高圧
燃料の漏出を図る場合、漏出時における燃料の慣性効果
により、ロータ９０内に設けられた燃料通路通路９４、
９５の内圧が負圧化する場合がある。そして、これらの
通路の内圧が負圧となると、プランジャ９６ａ〜９６ｄ
のストロークに対する燃料の圧送量の関係が変化し、燃
料噴射量の制御精度の悪化を伴う。

【００７４】本実施例において、スピルバルブ３０を介
して漏出される燃料の一部を燃料吸入ギャラリ１７に還
流させ、かつ燃料吸入ギャラリ１７に連通してアキュム
レータ５０を設けているのは、かかる弊害を有効に除去
するためである。

【００７５】すなわち、本実施例の燃料噴射ポンプ１０
においては、上記の如き構成を採用していることから、
燃料漏出時における慣性効果により過剰な燃料漏出が行
われたとしても、その一部が燃料吸入ギャラリ１７の内
圧を昇圧させるべく作用し、更に漏出燃料が還流される
ことによる内圧の脈動はアキュムレータ５０によって適
切に吸収されるため、次回の燃料吸入時には十分な量の
燃料を安定して吸入することが可能である。

【００７６】また、本実施例の燃料噴射ポンプ１０は、
ハウジング１１に対するカムリング１１０の固定角を可
変とするタイマ装置１３０を備えている。すなわち、カ
ムリング１１０は、ハウング１１に対して回転可能に組
み付けられており、更に図２に示す如く、タイマピスト
ン１３１，１３２に挟持されるロッド１３３に固定され
ている。

【００７７】ここで、タイマピストン１３１、１３２
は、タイマ装置１３０に、その内部を摺動可能に挿入さ
れたピストンであり、図２中、タイマピストン１３１の
右側にはフィードポンプ８０の燃料吐出口８５に連通す
る高圧室１３４が、タイマピストン１３２の左側にはフ
ィードポンプ８０の燃料吸入口８４に連通する低圧室１
３５がそれぞれ形成されている。

【００７８】また、低圧室１３５には、タイマピストン
１３２を図２中右方へ付勢するスプリング１３６が配設
され、高圧室１３４と低圧室１３５とは、図１に示す電
磁弁１４０により導通が制御される外部配管によって連
通されている。この場合、高圧室１３４と低圧室１３５
との差圧に応じてカムリング１１０が回転することとな
り、本実施例においては、電磁弁１４０の開閉弁をデュ
ーティー制御することで、所望の回転角に制御してい
る。

【００７９】かかる構成とすることで、ロータ９０の回
転角、すなわち内燃機関の回転角に対するプランジャ９
６ａ〜９６ｄのリフト特性を変更することが可能であ
り、従って、燃料噴射時期制御に関する自由度を更に拡
大することが可能であり、制御性に優れた燃料噴射ポン
プが実現されることになる。

【００８０】ところで、本実施例の燃料噴射ポンプ１０
は、駆動軸７０を把持するジャーナル７１の周辺の構成
に特徴を有していることは前記した通りであり、図３
は、その特徴部の拡大図である。以下同図を参照して、
ジャーナル７１周辺の構成について詳説する。

【００８１】すなわち、図３に示す如くハウジング１１
には、上述の如く燃料室１２とジャーナル７１の外周と
を連通する潤滑油供給通路１３と、ジャーナル７１の外
周とフィードポンプ８０の燃料吸入口８４とを連通する
潤滑油回収通路１６とが設けられている。そして、潤滑
油回収通路１６には、オリフィス７４が設けられてい
る。

【００８２】この場合、ジャーナル７１の外周面下端側
には潤滑油供給通路１３を介して燃料室１２内に貯留さ
れる所定圧力の燃料が供給され、一方、ジャーナル７１
の外周面上端側には、フィードポンプ８０の吸入負圧が
作用し、ジャーナル７１の下端側と上端側とに差圧が生
ずる。

【００８３】このため、ジャーナル７１の周辺には適当
な流速を伴って燃料が流通し、ジャーナル７１と駆動軸
７０との間に油膜が形成されて固体接触が抑制され、か
つ燃料の循環による冷却効果により摺動部の昇温が抑制
され、ジャーナル７１において優れた耐久性及び静粛性
が実現されることになる。

【００８４】また、本実施例においては、安定した圧力
が貯留される燃料室１２に潤滑油供給通路１３を連通さ
せることにより、また脈動を伴うフィードポンプ８０の
吸入負圧が伝播される潤滑油回収通路１６にオリフィス
７４を設けていることにより、ジャーナル７１に供給さ
れる燃料圧力の安定化を図っている。このため、ジャー
ナル７１の外周面上下端に作用する差圧が燃料噴射ポン
プ１０の運転状態等の影響を受け難く、安定した潤滑機
能の確保が可能とされている。

【００８５】ところで、上記図１及び図３（以下、図１
で代表する）に示す燃料噴射ポンプ１０は、ハウジング
１１内に潤滑油供給通路１３を設けた構成を例示してい
るが、外部配管により潤滑油供給通路１３を実現するこ
とも可能である。また、オリフィス１６は、潤滑油回収
通路１６内における整流機能を実現すべく設けたもので
あり、例えば逆止弁によっても実現が可能である。

【００８６】尚、本実施例の燃料噴射ポンプ１０は、前
記請求項２記載の発明に対応しており、またオリフィス
７４が前記請求項２記載の整流機構に相当している。

【００８７】図４は、上記図１に示す燃料噴射ポンプ１
０の変形例を示す概念図であり、前記請求項１記載のイ
ンナカム式燃料噴射ポンプの実施例を示す。尚、同図に
おいて上記図１と同一の構成部分については同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００８８】すなわち本実施例の燃料噴射ポンプは、上
述の燃料噴射ポンプ１０が燃料室１２に連通する潤滑油
供給通路１３を備えているのに対して、図４に示す如く
スピルバルブ３０の下流、かつオーバーフローバルブ４
０上流に連通する潤滑油供給通路１５０を備えている点
に特徴を有している。

【００８９】ここで、スピルバルブ３０は、燃料漏出通
路１０３の導通を制御する電磁バルブであり、その開弁
時には、極めて高圧の漏出燃料がスピルバルブ３０下流
に流出する。一方、オーバーフローバルブ４０は、その
上流に作用する燃料圧力が所定圧力を越えると開弁する
弁体であり、適当に減圧された漏出燃料を燃料タンクに
還流させる。

【００９０】この場合、スピルバルブ３０の下流には、
オーバーフローバルブ４０によって安定化が図られた高
圧の漏出燃料が供給されることになり、潤滑油供給通路
１５０には、上記図１に示す潤滑油供給通路１３に比べ
て著しく高圧の燃料が流入することになる。

【００９１】従って、本実施例の燃料噴射ポンプによれ
ば、上記図１に示す燃料噴射ポンプ１０に比べて高圧の
燃料をジャーナル７１に供給することができ、より高い
潤滑効果を得ることができる。

【００９２】ところで、スピルバルブ３０下流への燃料
の漏出は、ロータ９０の回転角が所定回転角となった場
合に一時的に行われるものであり、オーバーフローバル
ブ４０の存在により安定化は図られているものの、潤滑
油供給通路１５には比較的大きな脈動が伝播される。更
に、一般にスピルバルブ３０開弁直後の燃料漏出圧力
は、著しく高圧であり、その圧力を直接ジャーナル７１
に供給することは、オイルシール７３の耐久性等を考慮
すると必ずしも適切ではない。

【００９３】このため、本実施例においては、図４に示
す如く潤滑油供給通路１５０の途中に整流機構として機
能するオリフィス１５１を設け、潤滑油供給通路１５０
に供給された燃料の減圧、及び脈動吸収を図っている。
その結果、スピルバルブ３０からは断続的に高圧燃料が
漏出されているにも関わらず、ジャーナル７１周辺には
適切な水準で比較的安定した圧力が供給されることとな
り、良好な潤滑特性が実現されている。

【００９４】尚、本実施例においては、図４に示す如く
潤滑油供給通路１５０はジャーナル７１の外周面中央付
近に開口しているが、潤滑油回収通路１６は、ジャーナ
ル７１とオイルシール７３との境界部に開口させてい
る。この場合、潤滑油供給通路１５０から潤滑油回収通
路１６へ至る過程において、燃料がジャーナル７１全面
を流通することとなり、潤滑特性の向上に有利である。

【００９５】また、潤滑油回収通路１６中にフィルタ１
５２を設けていることから、ジャーナル７１の摩耗粉等
の異物がフィードポンプ８０内へ混入することがなく、
かかる異物に起因する不具合の発生が有効に防止されて
いる。

【００９６】図５は、上記図１に示す燃料噴射ポンプ１
０の他の変形例を示す概念図を示す。尚、同図において
上記図１と同一の構成部分については同一の符号を付し
てその説明を省略する。

【００９７】すなわち本実施例の燃料噴射ポンプは、フ
ィードポンプ８０の燃料吐出口８５に連通する潤滑油供
給通路１６０を備え、かつ潤滑油供給通路１６０に整流
機構たるオリフィス１６１が設けられている点に特徴を
有している。

【００９８】この場合、燃料室１２に連通する潤滑油供
給通路１３を備える構成に比べて高圧燃料をジャーナル
７１へ導くことができる点は上記図４に示す変形例と同
様であるが、上記図１に示すようにフィードポンプ８０
とジャーナル７１とは、その配設位置が近接しており、
図５に示す構成を採用した場合、体格の大型化を伴うこ
となく、容易に潤滑油供給通路１６０を形成することが
できるという利益を得ることができる。

【００９９】また、本実施例の如く、ジャーナル７１へ
導く燃料をフィードポンプ８０の燃料吐出口８５から直
接分岐させる構成においては、フィードポンプ８０の吐
出圧力の脈動がジャーナル７１に伝播されるのを防止す
ると共に、フィードポンプ８０の吐出量が少量となる低
回転時において燃料吸入ギャラリ１７への燃料供給量が
不足しないよう配慮する必要がある。

【０１００】これに対して本実施例の燃料噴射ポンプ
は、潤滑油供給通路１６０にオリフィス１６１を設ける
ことで上記要求の実現を図っている。すなわち、潤滑油
供給通路１６０中に設けられたオリフィス１６１は、潤
滑油供給通路１６０中に過不足なく適量の燃料を流通さ
せると共に、その流通過程において脈動を吸収すべく機
能する。

【０１０１】このため、本実施例の燃料噴射ポンプにお
いては、フィードポンプ８０の吐出口８５近傍に生ずる
圧力の脈動がジャーナル７１、オイルシール７３等に過
剰に作用することがなく、またジャーナル７１側に過剰
な燃料が流通して燃料吸入ギャラリ１７への燃料供給量
が不足するという事態を防止することができる。

【０１０２】このように、本実施例の燃料噴射ポンプに
よれば、体格の小型化が容易であると共に、何らの弊害
を伴うことなくジャーナル７１において良好な潤滑特性
を得ることができ、燃料噴射ポンプを構成するうえで理
想的な摺動保持機構を実現することができる。

【０１０３】尚、図５に示す如く、本実施例の燃料噴射
ポンプは、潤滑油供給通路１６３、及び潤滑油回収通路
１６に、それぞれフィルタ１６３、１６４を備えている
が、これらがフィードポンプ８０への異物混入を防止し
てその耐久性確保に資する点は上記図４に示す場合と同
様である。

【０１０４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、前記ジャーナルには、前記スピルバルブから漏出さ
れた高圧の漏出燃料が供給される。このため、本発明に
おいては、ジャーナル周辺に、比較的多量の燃料を流通
させることができ、優れた潤滑効果を得ることができ
る。

【０１０５】

【０１０６】

【０１０７】また、前記ジャーナルに供給される燃料の
圧力は、前記オーバーフローバルブによって安定化され
ているため、上述した優れた潤滑効果は、安定した状態
で得ることができる。

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】請求項２記載の発明によれば、前記ジャー
ナル周辺に供給された燃料は、前記フィードポンプに吸
入されることとなり、前記ジャーナル周辺において燃料
の循環経路が形成されることとなる。この際、前記潤滑
油回収通路には、前記整流機構が設けられているため、
前記フィードポンプの燃料吸入側通路において圧力の脈
動が生じても、その脈動が前記ジャーナル周辺に導かれ
ることはない。

【０１１３】従って、本発明に係るインナカム式燃料噴
射ポンプにおいては、前記ジャーナル周辺に、常に安定
した循環量で燃料を循環させることができ、優れた潤滑
特性の下、高い耐久性と優れた静粛性とを両立すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインナカム式燃料噴射ポン
プの全体構成を表す正面断面図である。

【図２】本実施例のインナカム式燃料噴射ポンプのポン
プ室周辺の構成を表す側面断面図である。

【図３】本実施例のインナカム式燃料噴射ポンプの要部
の構成を表す正面断面図である。

【図４】本実施例のインナカム式燃料噴射ポンプの変形
例の構成を表す正面断面図である。

【図５】本実施例のインナカム式燃料噴射ポンプの変形
例の構成を表す正面断面図である。

【符号の説明】

１０ 燃料噴射ポンプ １２ 燃料室 １３，１５０，１６０ 潤滑油供給通路 １６ 潤滑油回収通路 ２０ オーバーフローバルブ ３０ スピルバルブ ４０ 漏出燃料用オーバーフローバルブ ５０ アキュムレータ ６０ コンスタントプレッシャバルブ ７０ 駆動軸 ７１ ジャーナル ７３ オイルシール ７４，１５１，１６１ オリフィス ８０ フィードポンプ ８４ 燃料吸入口 ８５ 燃料吐出口 ９０ ロータ ９１ ポンプ室 ９２ 燃料吸入口 ９３ 燃料吐出口 ９４，９５ 燃料通路 ９６ａ〜９６ｄ プランジャ ９７ 環状溝 １００ シリンダ １０１_-1〜１０１_-6 燃料供給ポート １０２_-1〜１０２_-6 燃料流出ポート １０３ 漏出通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 嘉康 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 永谷 康一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−101904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−19924（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−159457（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−269439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 41/14 340 - 360 F02M 59/44 F02D 1/00 - 1/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にポンプ室及び燃料通路を備えるロ
   ータと、該ロータに係合する駆動軸と、該駆動軸を回動
   自在に支持するジャーナルと、前記ポンプ室に連通する
   漏出通路の導通を制御するスピルバルブと、該スピルバ
   ルブの下流に設けられ、該スピルバルブの開弁時に所定
   圧を超える漏出燃料を噴出するオーバーフローバルブ
   と、を有するインナカム式燃料噴射ポンプにおいて、前記ジャーナルと、前記スピルバルブの下流かつ前記オ
   ーバーフローバルブの上流位置とを連通し、 前記ジャー
   ナルに、所定圧力以上の高圧燃料を導く潤滑油供給通路
   を有することを特徴とするインナカム式燃料噴射ポン
   プ。
2. 【請求項２】 内部にポンプ室及び燃料通路を備えるロ
   ータと、該ロータに係合する駆動軸と、該駆動軸を回動
   自在に支持するジャーナルと、前記ジャーナルに所定圧
   力以上の高圧燃料を導く潤滑油供給通路と、前記ポンプ
   室に燃料を供給するフィードポンプと、前記ジャーナル
   と前記フィードポンプの燃料吸入側通路とを連通する潤
   滑油回収通路と、を有するインナカム式燃料噴射ポンプ
   において、 前記潤滑油回収通路に整流機構を設けたことを特徴とす
   るインナカム式燃料噴射ポンプ。