JP3861852B2 - 燃料供給ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に使用される燃料供給ポンプに関するもので、特に複数の加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化すると共に、高圧化した高圧燃料をコモンレール内に圧送するサプライポンプに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとしてコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）が知られている。これは、吸入調量弁を経て複数の加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化するサプライポンプ（燃料供給ポンプ）より圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、複数のインジェクタから所定のタイミングでエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するものである（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
ここで、上記のようなサプライポンプには、エンジンのクランクシャフトによって回転駆動されるカムシャフトに一体化されたカムが回転すると、所定の円形経路に沿って公転する外形形状が四角形状のカムリングと、このカムリングのスラスト方向（軸方向）の位置決めを行うための円環板状のワッシャとが、ポンプハウジングのカム室内に回転自在に収容されている。そして、スプリングピンの基端部を、ポンプハウジングのカム室の壁面で開口したピン差込孔内に圧入した後に、スプリングピンの先端部が、ワッシャの両端面を連通するように貫通した貫通穴内に嵌まり込むようにワッシャを組み付けることで、ワッシャがカムリングと一緒に供回りすることを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８２９２９号公報（第１−１３頁、図１−図１５）
【特許文献２】
特開２００１−０８２２３０号公報（第１−１８頁、図１−図２０）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のサプライポンプにおいては、スプリングピンの強度がストレートピンよりも小さく、近年の排気ガス規制の強化、今後の更なる燃料噴射の高圧化や、エンジン回転速度の高回転化等の社会的ニーズに対応することができないという問題が生じている。そこで、図６に示したように、ストレートピン１０１の基端部を、ポンプハウジング１０２のピン差込孔１０３内に圧入した後に、ストレートピン１０１の先端部が貫通穴１０５内に嵌まり込むようにワッシャ１０４を組み付けることで、ワッシャ１０４がカムリング１０６と一緒に供回りすることを防止するようにしたサプライポンプがある。なお、上記したストレートピン１０１がピン差込孔１０３内に圧入される理由として、ストレートピン１０１の軸方向の動きが自由である際の、貫通穴１０５を貫通してワッシャ１０４の貫通穴１０５より突き出た後のストレートピン１０１の先端部とカムリング１０６の端面との接触干渉を防止するためである。
【０００６】
また、図６に示したように、ストレートピン１０１の基端部をピン差込孔１０３内に圧入する圧入時にピン差込孔１０３内に残留するエアを抜くためのエア抜き孔１０７またはエア抜き溝（図示せず）を内径または外径切削加工等により施した構造のものがあるが、これはストレートピン１０１に内径または外径切削加工を施す分だけ非常に高価なものとなる。なお、ストレートピン１０１をエア抜き孔１０７またはエア抜き溝を施さずに、ストレートピン１０１の基端部を、ピン差込孔１０３内に圧入すると、ストレートピン１０１によってエアが圧縮されてピン差込孔１０３内に残留するために、サプライポンプの運転時に、ストレートピン１０１がピン差込孔１０３の奥部内に残留した圧縮エアの空気圧によってピン差込孔１０３より軸方向のカムリング側に抜け出してしまうという問題が生じる。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、エア抜き形状を必要としない安価で強度の高いストレートピンを使用可能とすることで、近年の排気ガス規制の強化、今後の更なる燃料噴射の高圧化や、エンジン回転速度の高回転化等の社会的ニーズに対応することのできる燃料供給ポンプを提供することにある。また、ストレートピンがワッシャからカムリング側に突き出るのを防止して、ストレートピンの先端部とカムリングの端面との接触干渉を防止することのできる燃料供給ポンプを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、ポンプハウジングのカム室の壁面に、ストレートピンの基端部が隙間嵌めされるピン差込孔を設けたことにより、ストレートピンを、ポンプハウジングのピン差込孔内に差し込んでも、ピン差込孔内に存在したエアがストレートピンの外周とピン差込孔の孔壁面との隙間からピン差込孔の外部へ抜ける。これにより、燃料供給ポンプの運転時に、ピン差込孔の奥部内に残留した圧縮エアの空気圧によってストレートピンの基端部がピン差込孔より抜け出すことはない。
それによって、ワッシャがカムリングと一緒に供回りすることを防止するためのワッシャ固定手段として、エア抜き形状のための内径または外径切削加工を施す必要のない、安価で強度の高いストレートピンを使用することが可能となるので、近年の排気ガス規制の強化、今後の更なる燃料噴射の高圧化や、エンジン回転速度の高回転化等の社会的ニーズに対応することができる。
【０００９】
また、ワッシャの、カム室の壁面に対向配置される対向面に、ストレートピンの先端部が嵌め合わされるピン嵌合穴を設け、且つピン差込孔またはピン嵌合穴のうちの少なくとも一方に、ストレートピンの基端部とは反対側の面と対向するとともに、ストレートピンの軸方向の移動を、ストレートピンの先端部がカムリングの端面と当接する手前の位置にて制止する制止部を設けたことにより、仮にワッシャのピン嵌合穴を貫通穴とした場合でも、ストレートピンの先端部がワッシャのピン嵌合穴から軸方向のカムリング側に突き出るのを防止できるので、ストレートピンの先端部とカムリングの端面との接触干渉を確実に防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、上記の制止部として、ワッシャのピン嵌合穴に、ストレートピンの先端部を係止するピン係止部を設けても良い。この場合でも、ストレートピンの先端部がワッシャのピン嵌合穴から軸方向のカムリング側に突き出るのを防止できるので、ストレートピンの先端部とカムリングの端面との接触干渉を確実に防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、上記のピン係止部として、ワッシャのピン嵌合穴に底壁面を設けても良い。なお、上記のピン係止部としては、例えばワッシャのピン嵌合穴の穴形状を、ポンプハウジングのカム室の壁面に対向配置される対向面側のみ開口した有底の袋状穴（止まり穴）形状としても良い。また、底壁面に、ストレートピンのピン径よりも小さい開口径の開口部を設けても良い。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、上記のピン係止部を、ストレートピンのピン径よりもピン嵌合穴のカム室の壁面側の内径を大きく設定し、且つストレートピンのピン径よりもピン嵌合穴のカムリング側の内径を小さく設定することで形成しても良い。なお、ワッシャのピン嵌合穴の穴形状を、例えば略円錐形状の穴壁面を有するものにしても良い。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、上記の制止部として、ワッシャのピン嵌合穴に、ストレートピンの先端部を圧入固定する圧入部を設けても良い。但し、この場合には、ストレートピンの先端部とワッシャとを圧入固定した後に、ポンプハウジングのピン差込孔に隙間嵌め状態にてストレートピンの基端部が挿入されるようにワッシャをポンプハウジングのカム室の壁面に組み付けることが望ましい。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、ストレートピンとして、段差部より先端部側のピン径の方が段差部より基端部側のピン径よりも小さい段付きストレートピンを用いても良い。そして、上記の制止部として、ポンプハウジングのピン差込孔に、段付きストレートピンの段差部を係止するピン係止部を設けても良い。この場合でも、ストレートピンの先端部がワッシャのピン嵌合穴から軸方向のカムリング側に突き出るのを防止できるので、ストレートピンの先端部とカムリングの端面との接触干渉を確実に防止することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、上記のピン係止部として、ポンプハウジングに対して別体で設けられて、段付きストレートピンの段差部をポンプハウジングのピン差込孔内に保持するための保持具を設けても良い。また、請求項８に記載の発明によれば、上記のピン係止部として、ポンプハウジングに一体的に設けられて、段付きストレートピンの段差部をポンプハウジングのピン差込孔内でかしめ固定するためのかしめ部を設けても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１および図２は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した図で、図２（ａ）、（ｂ）はサプライポンプの主要構造を示した図である。
【００１７】
本実施形態の内燃機関用燃料噴射装置は、多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）であり、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）２を介してエンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するように構成されている。
【００１８】
このコモンレール式燃料噴射システムは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射する複数のインジェクタ２と、吸入調量弁（ＳＣＶ）５を経て複数の加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化する吸入調量型のサプライポンプ（燃料供給ポンプ）４と、複数のインジェクタ２の電磁弁３およびサプライポンプ４の吸入調量弁５を電子制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。なお、図１では、４気筒エンジンの１つの気筒に対応するインジェクタ２のみを示し、その他の気筒についてはインジェクタの図示を省略している。
【００１９】
コモンレール１には、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるために、サプライポンプ４から高圧燃料配管６を経て高圧燃料が圧送されている。そして、コモンレール１には、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を検出する燃料圧力センサ（図示せず）、およびコモンレール圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール圧力を限界設定圧力以下に抑えるためのプレッシャリミッタ７が設置されている。
【００２０】
インジェクタ２からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、ノズルニードルと連動するコマンドピストンの動作制御を行う背圧制御室内の燃料圧力を制御する電磁弁３への通電および通電停止によって電子制御される。つまり、インジェクタ２の電磁弁３が通電されてノズルニードルが開弁している間、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。ここで、インジェクタ２、サプライポンプ４およびプレッシャリミッタ７から燃料系の低圧側に溢流するリーク燃料は、燃料還流路８を経て燃料タンク９に戻される。
【００２１】
本実施形態のサプライポンプ４には、エンジンによって回転駆動されるポンプ駆動軸（カムシャフト）１１が設けられており、そのカムシャフト１１の先端部（図示左端部）の外周に、エンジンのクランクシャフトのクランクプーリとベルトを介して駆動連結されるドライブプーリ（図示せず）が取り付けられている。そして、サプライポンプ４は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト１１が回転することで、燃料タンク９から燃料供給経路１０を経て低圧燃料を汲み上げるインナカム式のフィードポンプ（低圧供給ポンプ）１２を内蔵している。なお、図１で、フィードポンプ１２は、９０度だけ展開された形で開示されている。ここで、燃料供給経路１０の途中には、燃料タンク９からフィードポンプ１２に吸入される燃料中に含まれる不純物を濾過または捕捉するための燃料フィルタ１３が設置されている。
【００２２】
そして、カムシャフト１１が回転してフィードポンプ１２が駆動されることにより、燃料タンク９から燃料フィルタ１３、スリーブニップルとスクリューよりなるインレット（燃料入口部）１４を経て燃料導入経路１５内に導入されて、フィードポンプ１２の吸入側に吸い込まれる。そして、フィードポンプ１２は、吸入された燃料を所定の圧力に加圧して燃料導出経路１６を経て吸入調量弁５の燃料溜まり室１７内に送出する。
【００２３】
なお、本実施形態のフィードポンプ１２の近傍には、フィードポンプ１２より吸入調量弁５の燃料溜まり室１７内へ吐出される吐出圧力が所定の燃料圧力を超えないようにするための圧力調整弁（レギュレートバルブ）１８が設けられている。また、吸入調量弁５より溢流した余剰燃料は、燃料還流経路１２ａ、燃料導入経路１５を経てフィードポンプ１２の吸入側に戻される。また、フィードポンプ１２より吐出される燃料の一部は、後述するポンプエレメント等の各摺動部を潤滑した後に、スリーブニップルとスクリューよりなるアウトレット（燃料出口部）１９、燃料還流路８を経て燃料タンク９に戻される。
【００２４】
燃料溜まり室１７内の燃料は、吸入調量弁５および第１、第２吸入弁３１、３２を経て第１、第２加圧室５１、５２内に吸入される。すなわち、燃料溜まり室１７から第１、第２吸入弁３１、３２までの燃料吸入経路２０の途中には、吸入調量弁５が設置されている。この吸入調量弁５は、ノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁式流量制御弁であって、スリーブ状ハウジング２１内に摺動可能に保持されるバルブ（弁体）２２と、この弁体２２を閉弁方向に駆動する弁体駆動手段（ソレノイドコイル）２３と、弁体２２を開弁方向に付勢する弁体付勢手段（コイルスプリング）２４とを有している。
【００２５】
なお、ソレノイドコイル２３は、スリーブ状ハウジング２１の図示右端側に固定された樹脂製ハウジング２５に保持されて、弁体２２と連動するプランジャ（可動体）２６を電磁力によって吸引するものである。なお、弁体２２は、ソレノイドコイル２３へ通電しない状態では、コイルスプリング２４の付勢力によって開弁し、ソレノイドコイル２３を通電すると、コイルスプリング２４の付勢力に抗して開弁する。
【００２６】
そして、本実施形態のサプライポンプ４は、ポンプハウジング４０の図示上下端面に２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４をそれぞれ固定している。２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４の摺動孔内には、２つの第１、第２プランジャ４１、４２が往復摺動自在にそれぞれ収容されている。第１プランジャ４１の図示上端側には、第１シリンダヘッド３３の内壁面とで形成される燃料の第１加圧室５１が設けられている。また、第２プランジャ４２の図示下端側には、第２シリンダヘッド３４の内壁面とで形成される燃料の第２加圧室５２が設けられている。
【００２７】
すなわち、第１、第２加圧室５１、５２は、吸入調量弁５の出口部から燃料吸入経路２０、第１、第２吸入弁３１、３２を経て低圧燃料が流入するように構成されている。なお、本実施形態では、２つの第１、第２プランジャ４１、４２と２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４とからサプライポンプ４のポンプエレメント（高圧供給ポンプ）を構成する。
【００２８】
第１、第２吸入弁３１、３２は、弁体およびコイルスプリングを有し、第１、第２加圧室５１、５２から吸入調量弁５方向への燃料の逆流を防止する逆止弁として機能するもので、燃料吸入経路２０と第１、第２加圧室５１、５２との間に配設されている。第１、第２吸入弁３１、３２の各弁体は、通常状態では、それぞれのコイルスプリングの付勢力によって図示上下方向に付勢され、シート面に着座して閉弁している。吸入調量弁５から燃料吸入経路２０を経て低圧燃料が流入すると、燃料圧力で弁体が開弁し、第１、第２加圧室５１、５２に燃料が吸入される。加圧が開始されると、第１、第２吸入弁３１、３２の各弁体は、第１、第２加圧室５１、５２内の燃料圧力で閉弁し、燃料の圧送が終了するまでこの状態を保持する。
【００２９】
第１加圧室５１内にて加圧された燃料は、第１燃料圧送経路３５を経て第１吐出弁６１より吐出される。また、第２加圧室５２内にて加圧された燃料は、同様に、図示しない第２燃料圧送経路を経て図示しない第２吐出弁より吐出される。これらの第１吐出弁６１および第２吐出弁は、第１吐出孔６３および図示しない第２吐出孔から第１加圧室５１および第２加圧室５２方向への燃料の逆流を防止する逆止弁として機能するもので、ボール弁、およびコイルスプリングを有している。なお、第１吐出孔６３および第２吐出孔から吐出される高圧燃料は、第１スリーブニップル（配管継ぎ手）６５内の燃料圧送経路６７および第２スリーブニップル（配管継ぎ手）内の燃料圧送経路（図示せず）を経て高圧燃料配管６内に流入した後に高圧燃料配管６の途中で合流し、高圧燃料配管６からコモンレール１内に供給される。
【００３０】
また、金属材料よりなるポンプハウジング４０内には、エンジンのクランクシャフトと同期して回転駆動されるカムシャフト１１が挿通配置されており、ジャーナル軸受を介して回転自在に支持されている。カムシャフト１１の中間部外周には、エキセンカム４４が一体的に形成されており、エキセンカム４４を挟んで図示上下方向の対称位置に、上記の２つの第１、第２プランジャ４１、４２が配置されている。エキセンカム４４は、カムシャフト１１の軸心に対して偏心して設けられ、円形状の断面を有している。
【００３１】
そのエキセンカム４４の外周には、外形形状が略四角形状のカムリング４５が円環状のブッシュ４３を介して摺動自在に保持されている。このカムリング４５の内部には、円形状の断面を有する中空部が形成されており、ブッシュ４３およびエキセンカム４４が収容されている。また、カムリング４５の図示上下端面には、２つの第１、第２プランジャ４１、４２と一体化された第１、第２プレート部材４６、４７が、第１、第２プランジャ４１、４２の外周側に配された第１、第２コイルスプリング４８、４９の付勢力によってカムリング４５の図示上下端面に押し付けられている。なお、エキセンカム４４およびカムリング４５は、金属材料よりなり、ポンプハウジング４０の内部に形成されるカム室５０内に回転自在に収容されている。
【００３２】
この構成により、カムシャフト１１と一体化されたエキセンカム４４が回転すると、カムリング４５が所定の円形経路に沿って公転し、第１、第２プレート部材４６、４７がカムリング４５の図示上下端面上を往復摺動する。これに伴い、２つの第１、第２プランジャ４１、４２が２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４内の摺動面を図示上下方向に往復摺動して第１、第２加圧室５１、５２内の燃料を加圧して高圧化することが可能となる。
【００３３】
ここで、本実施形態では、ポンプハウジング４０のカム室５０の環状壁面とカムシャフト１１と一体化されたエキセンカム４４のスラスト方向（軸方向）の両端面との間に、図１に示したように、エキセンカム４４、カムリング４５および第１、第２プレート部材４６、４７が回転方向に動き易いように、また、カムリング４５の軸方向（スラスト方向）の位置決めを行うための２つのスラストワッシャ（以下ワッシャと略す）７１が介在している。これらのワッシャ７１は、カムリング４５の公転運動範囲に対応した外径寸法を有する円環板形状の金属板よりなる。なお、本実施形態では、２つのワッシャ７１の端面とカムリング４５の端面との間に形成されるクリアランスを所定値以下に設定して、２つのワッシャ７１の軸方向（スラスト方向）の移動範囲を規制する移動範囲規制手段を構成している。
【００３４】
２つのワッシャ７１の、ポンプハウジング４０のカム室５０の環状壁面に対向する対向面（環状端面）には、図１および図２に示したように、２つのストレートピン７２の先端部をそれぞれ隙間嵌めするための２つのピン嵌合穴７３がそれぞれ開口している。ここで、２つのストレートピン７２は、円柱形状の金属部材よりなり、２つのワッシャ７１がカムリング４５と一緒に供回りするのをそれぞれ防止するものである。２つのワッシャ７１の各ピン嵌合穴７３は、例えばドリル等の加工工具を用い、回転切削運動とその回転の中心線の方向への直線送り運動との組み合わせで、２つのワッシャ７１の所定の位置に有底で穴開けされている。
【００３５】
また、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７３を、従来製品のような貫通穴（図６参照）から袋穴形状の止まり穴に変更している。つまり、２つのワッシャ７１の各ピン嵌合穴７３のカムリング４５側には、ストレートピン７２の軸方向の移動を、ストレートピン７２の先端部がカムリング４５の端面と当接する手前の位置にて制止する制止部、すなわち、ストレートピン７２の先端部を係止するピン係止部としての底壁面７３ａが設けられている。この底壁面７３ａは、ピン嵌合穴７３のカムリング４５側を完全に閉塞する底壁部（閉塞部）７１ａに設けられている。なお、底壁部７１ａは、ワッシャ７１と一体的に形成しても、別体部品で圧入嵌合してもどちらでも良いが、組付工数や部品点数の減少のために、ワッシャ７１と一体的に形成することが望まれる。
【００３６】
また、ポンプハウジング４０のカム室５０内において対向配置される環状壁面には、２つのストレートピン７２の基端部をそれぞれ隙間嵌めするための２つのピン差込孔７４がそれぞれ開口している。なお、２つのストレートピン７２の外径（ピン径）は、ポンプハウジング４０の２つのピン差込孔７４の内径よりも小さく設定されている。２つのピン差込孔７４は、例えばドリル等の加工工具を用い、回転切削運動とその回転の中心線の方向への直線送り運動との組み合わせで、ポンプハウジング４０のカム室５０を形成する環状壁面の所定の位置（上記のワッシャ７１のピン嵌合穴７３の中心線と同一軸心上の位置）に有底で穴開けされている。
【００３７】
ここで、図２は、カムリング４５、図１において図示左側の（第１）ワッシャ７１、（第１）ストレートピン７２、（第１）ピン嵌合穴７３および（第１）ピン差込孔７４のみを示しているが、図１において図示右側の（第２）ワッシャ７１、（第２）ストレートピン７２、（第２）ピン嵌合穴７３および（第２）ピン差込孔７４も、図１において図示左側の各構成部品と同様な構成を有している。また、本実施形態では、ポンプハウジング４０のカム室５０の壁面で開口したピン差込孔７４内にストレートピン７２の基端部を差し込んだ後に、ストレートピン７２の先端部がピン嵌合穴７３内に嵌合するようにワッシャ７１をポンプハウジング４０のカム室５０の壁面に組み付けることで、ワッシャ７１がカムリング４５と一緒に供回りすることを防止している。
【００３８】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプ４の作用を図１に基づいて簡単に説明する。
【００３９】
サプライポンプ４のカムシャフト１１がエンジンのクランクシャフトにベルト駆動されて回転すると、カムシャフト１１と一体化されたエキセンカム４４が回転する。これに伴い、外形形状が略四角形状のカムリング４５が所定の円形経路に沿って公転し、第１、第２プレート部材４６、４７がカムリング４５の図示上下端面上を往復摺動する。このとき、ポンプハウジング４０のカム室５０内に設置された２つのワッシャ７１によって、カム室５０の内壁面とカムリング４５の両端面との間に形成されるクリアランスが調整されるので、カムリング４５の軸方向（スラスト方向）の移動範囲が規制される。そして、２つの第１、第２プランジャ４１、４２が２つの第１、第２シリンダヘッド３３、３４内の摺動面を図示上下方向に往復摺動する。そして、カムリング４５の公転に伴って２つの第１、第２プランジャ４１、４２が交互にリフトし、図１の状態では第１プランジャ４１は上死点に、第２プランジャ４２は下死点に位置している。
【００４０】
上死点に位置する第１プランジャ４１が下降すると、第１加圧室５１内の圧力が低下し、燃料圧力で第１吸入弁３１の弁体が開弁して燃料吸入経路２０から第１加圧室５１内に燃料が吸入される。第１プランジャ４１が下死点に達した後に、再び上昇を開始すると、第１加圧室５１内の圧力が上昇し、燃料圧力で第１吸入弁３１の弁体が閉弁して、更に第１加圧室５１内の燃料圧力が上昇し、第１吐出弁６１のボール弁を開弁して、第１吐出孔６３から第１スリーブニップル６５内の燃料圧送経路６７、高圧燃料配管６内の高圧供給路を経てコモンレール１内に圧送される。
【００４１】
一方、第２プランジャ４２も、第１プランジャ４１と同様に上死点と下死点との間を往復摺動することにより、第２加圧室５２内の燃料は、第２吐出孔から第２スリーブニップル、高圧燃料配管６を経てコモンレール１内に圧送される。このように、サプライポンプ４は、カムシャフト１１の１回転につき吸入行程、圧送行程が２サイクル行われるように構成されている。そして、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料は、インジェクタ２の電磁弁３を任意の噴射時期に駆動することで、所定のタイミングで、エンジンの各気筒の燃焼室内へ噴射供給することができる。
【００４２】
なお、サプライポンプ４の第１、第２加圧室５１、５２内から第１、第２吐出弁６１、第１スリーブニップル６５、高圧燃料配管６を経てコモンレール１内に吐出される燃料の吐出量は、ＥＣＵによってソレノイドコイル２３へのポンプ駆動電流値を制御することにより吸入調量弁５の弁体２２のリフト量、つまり燃料吸入経路２０の開口面積を調整することによって、フィードポンプ１２から吸入調量弁５、燃料吸入経路２０、第１、第２吸入弁３１、３２を経て第１、第２加圧室５１、５２内に吸入される燃料の吸入量を調整することで制御できる。
【００４３】
すなわち、ＥＣＵからのポンプ駆動信号によって吸入調量弁５を電子制御することによって、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイル２３に印加されるポンプ駆動電流値の大きさに比例して、第１、第２加圧室５１、５２内に吸入される燃料の吸入量を調整される。これにより、第１、第２加圧室５１、５２内より吐出される燃料の吐出量を変更することによって、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタ２からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴射圧力に相当するコモンレール圧力（コモンレール１内の燃料圧力）を制御することが可能となる。
【００４４】
［第１実施形態の特徴］
以上のように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプ４は、２つのワッシャ７１の、ポンプハウジング４０のカム室５０の内壁面に対向する対向面で開口する有底のピン嵌合穴７３の孔径よりも、ストレートピン７２のピン径を小さく設定することにより、ストレートピン７２の先端部をピン嵌合穴７３内に隙間嵌めすることができる。
【００４５】
また、ポンプハウジング４０のカム室５０の内壁面で開口する有底のピン差込孔７４の孔径よりも、ストレートピン７２のピン径を小さく設定することにより、ストレートピン７２の基端部をピン差込孔７４内に隙間嵌めすることができる。それによって、ストレートピン７２の先端部の、ピン嵌合穴７３内への圧入作業、およびストレートピン７２の基端部の、ピン差込孔７４内への圧入作業を廃止することができる。
【００４６】
特に、ストレートピン７２の基端部を、ポンプハウジング４０のカム室５０の内壁面で開口するピン差込孔７４内に差し込んでも、ストレートピン７２の基端部を差し込む前からピン差込孔７４内に存在したエアがストレートピン７２の外周面とピン差込孔７４の孔壁面との隙間からカム室５０側へ抜ける。これにより、サプライポンプ４の運転時に、ピン差込孔７４の奥部内に残留した圧縮エアの空気圧によってストレートピン７２がピン差込孔７４より軸方向（スラスト方向）のカムリング４５側（図２（ａ）に示した矢印方向）に抜け出すことはない。
【００４７】
また、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７３の穴形状を、貫通穴形状から、カム室５０の内壁面に対向する対向面のみが開口した有底の袋状穴（止まり穴）形状に変更しているので、例えばエンジン振動がポンプハウジング４０に伝わってストレートピン７２が図２（ａ）に示した矢印方向へ移動しようとしても、そのストレートピン７２の先端部が、ストレートピン７２の先端部がピン嵌合穴７３の底壁面７３ａによってカムリング４５の端面と当接する手前の位置にて係止されるので、ストレートピン７２の先端部がワッシャ７１のピン嵌合穴７３より軸方向（スラスト方向）のカムリング４５側へ突き出すことない。
【００４８】
これにより、ストレートピン７２の先端部がワッシャ７１のピン嵌合穴７３より軸方向（スラスト方向）のカムリング４５側に突き出してしまい、ストレートピン７２の先端面がカムリング４５と接触干渉することで、カムリング４５の動作不良等の不具合や、カムリング４５の摩耗や傷付き等の不具合が発生することもない。それによって、エア抜き溝やエア抜き孔等のエア抜き形状のための内径または外径切削加工を施す必要のない、安価で強度の高いストレートピン７２を使用できるので、近年の排気ガス規制の強化、今後の更なる燃料噴射の高圧化や、エンジン回転速度の高回転化等の社会的ニーズに対応することができる。
【００４９】
また、２つのワッシャ７１の軸方向（スラスト方向）の移動範囲を、２つのワッシャ７１の端面とカムリング４５の両端面との間に形成されるクリアランス分だけ可能とすることで、カムシャフト１１と２つのプランジャ４１、４２との磨耗およびカムリング４５と２つのプランジャ４１、４２と一体化されたプレート部材４６、４７との磨耗を減らすことができる。
【００５０】
ここで、図２（ａ）に示した略円柱形状のストレートピン７２の代わりに、図２（ｂ）に示したような略円錐台柱形状のストレートピン７５を用いても良い。この場合でも、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７３の孔径よりも、２つのストレートピン７５の円柱形状部（先端部）７５ａのピン径を小さく設定している。また、ポンプハウジング４０のピン差込孔７４の孔径よりも、２つのストレートピン７５のテーパ形状部（基端部）７５ｂのピン径を小さく設定している。
【００５１】
また、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７３の穴形状を、貫通穴形状から、カム室５０の内壁面に対向する対向面のみが開口した止まり穴形状に変更している。つまり、ストレートピン７５の先端部を係止する底壁面７３ａを設けることで、ストレートピン７２の先端部がワッシャ７１のピン嵌合穴７３より軸方向（スラスト方向）のカムリング側に突き出してしまい、ストレートピン７５の先端面がカムリング４５と接触干渉し、カムリング４５を傷付ける等の不具合は生じない。
【００５２】
［第２実施形態］
図３および図４は本発明の第２実施形態を示したもので、図３はサプライポンプの全体構造を示した図で、図４（ａ）、（ｂ）はサプライポンプの主要構造を示した図である。
【００５３】
本実施形態では、第１吐出弁６１の第１吐出孔６３と高圧燃料配管６の接続頭部とを、燃料圧送経路６７を有する第１スリーブニップル６５および締結ナット６９を用いて液密的に接続している。なお、締結ナット６９は、第１スリーブニップル６５の外周部分に締め付け固定されて、第１スリーブニップル６５の受圧座面と高圧燃料配管６の接続頭部のテーパ状の密着面とを所定の締結軸力で密着させる締結具である。
【００５４】
本実施形態では、基端部がポンプハウジング４０のピン差込孔７４内に隙間嵌めされ、先端部が２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７７内に隙間嵌めされるストレートピンを、図４（ａ）に示したように、段差部７６ｃよりも図示右側に円柱形状の径小部７６ａ、および段差部７６ｃよりも図示左側に径小部７６ａよりもピン径が大きい円柱形状の径大部７６ｂを有する段付きストレートピン７６としている。
【００５５】
また、段付きストレートピン７６の基端部がピン差込孔７４から軸方向（スラスト方向）に抜け出すのを防止して、段付きストレートピン７６の先端部がワッシャ７１のピン嵌合穴７７より軸方向（スラスト方向）のカムリング４５側に突き出すのを防止するために、ピン差込孔７４の段差部７４ａに、段付きストレートピン７６の段差部７６ｃを係止するＣ字形状のクリップ（制止部、ピン係止部、保持具）７８を装着している。そのクリップ７８は、ポンプハウジング４０に対して別体で設けられている。
【００５６】
なお、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７７の穴形状を、止まり穴形状から、２つのワッシャ７１の両端面とも開口した貫通穴形状に変更している。これにより、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７７を貫通穴形状とした場合でも、段付きストレートピン７６の先端部がワッシャ７１のピン嵌合穴７７から軸方向のカムリング４５側に突き出すのを防止することができるので、段付きストレートピン７６の径小部７６ａの先端部とカムリング４５の端面との接触干渉を確実に防止することができる。それによって、第１実施形態と同様な効果を達成することができる。
【００５７】
また、図４（ａ）に示したＣ字形状のクリップ７８の代わりに、図４（ｂ）に示したようなポンプハウジング４０のピン差込孔７４の略円環状のかしめ部（制止部、ピン係止部）７９をかしめて、段付きストレートピン７６の段差部７６ｃを係止することにより、段付きストレートピン７６の先端部がワッシャ７１のピン嵌合穴７７から軸方向（スラスト方向）のカムリング４５側に突き出すのを防止するようにしても良い。この場合には、かしめ部７９がポンプハウジング４０に一体的に設けられており、Ｃ字形状のクリップ７８が不要となるので、部品点数が減り、より安価な構造を得ることができる。
【００５８】
［第３実施形態］
図５は本発明の第３実施形態を示したもので、図５（ａ）、（ｂ）はサプライポンプの主要構造を示した図である。
【００５９】
本実施形態では、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７７を、図５（ａ）に示したように、ストレートピン７２の先端部のピン径よりもワッシャ７１のピン挿入側内径を大きく設定し、また、ストレートピン７２の先端部のピン径よりもワッシャ７１のカムリング側内径を小さく設定している。すなわち、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７７の穴形状を、ピン挿入側よりカムリング側に向けて内径が漸減する略円錐形状の穴壁面７７ａを有するものにしている。これにより、２つのワッシャ７１のピン嵌合穴７７に、ストレートピン７２の軸方向の移動を、ストレートピン７２の先端部がカムリング４５の端面と当接する手前の位置にて制止する制止部（ピン係止部）を設けることができる。
【００６０】
また、図５（ａ）に示したピン嵌合穴７７の穴形状の代わりに、図５（ｂ）に示したような第１実施形態のピン嵌合穴７３のカムリング４５側を閉塞する底壁部７１ａに、ストレートピン７２の先端部のピン径よりも小さい開口部７３ｂを開口させるようにしても良い。すなわち、ピン嵌合穴７３のカムリング４５側に設けられた底壁面７３ａが、ストレートピン７２の軸方向の移動を、ストレートピン７２の先端部がカムリング４５の端面と当接する手前の位置にて制止する制止部（ピン係止部）を構成できるのであれば、穴底が完全閉塞していても穴底が一部開口していてもどちらでも良い。
【００６１】
［他の実施形態］
本実施形態では、カムリング４５の両端面とポンプハウジング４０のカム室５０の内壁面との間に、２つのワッシャ７１をそれぞれ配置したが、カムリング４５の図示左端面とポンプハウジング４０のカム室５０の内壁面との間に、１つのワッシャ７１を配置しても良く、また、カムリング４５の図示右端面とポンプハウジング４０のカム室５０の内壁面との間に、１つのワッシャ７１を配置しても良い。
【００６２】
本実施形態では、１つのストレートピン７２、７５および段付きストレートピン７６で１つのワッシャ７１の回り止めを実施しているが、２つ以上のストレートピン７２、７５および段付きストレートピン７６で１つのワッシャ７１の回り止めを実施しても良い。また、制止部（ピン係止部）を有するピン嵌合穴７３、７７は、ストレートピン７２、７５および段付きストレートピン７６の先端部と圧入固定されていても良い。但し、この場合には、ストレートピン７２、７５および段付きストレートピン７６の先端部とワッシャ７１とを圧入固定した後に、ポンプハウジング４０のピン差込孔７４に隙間嵌め状態にてストレートピン７２、７５および段付きストレートピン７６の基端部が挿入されるようにしてワッシャ７１をポンプハウジング４０のカム室５０の壁面に組み付けるようにすることが望まれる。
【００６３】
本実施形態では、本発明を、コモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプ４に適用した例を説明したが、本発明を、内燃機関用燃料噴射装置に使用される分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプに適用しても良い。なお、ポンプエレメントの数、つまりプランジャの本数は、１つでも、３つ以上でも任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した概略図である（第１実施形態）。
【図２】（ａ）、（ｂ）はサプライポンプの主要構造を示した断面図である（第１実施形態）。
【図３】サプライポンプの全体構造を示した断面図である（第２実施形態）。
【図４】（ａ）は図３のＡ部を拡大した断面図で、（ｂ）はサプライポンプの主要構造を示した断面図である（第２実施形態）。
【図５】（ａ）、（ｂ）はサプライポンプの主要構造を示した断面図である（第３実施形態）。
【図６】サプライポンプの主要構造を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１ コモンレール
２ インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）
３ 電磁弁
４ サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
５ 吸入調量弁（ＳＣＶ）
１１ カムシャフト
４０ ポンプハウジング
４４ エキセンカム
４５ カムリング
５０ カム室
７１ ワッシャ
７２ ストレートピン
７３ ピン嵌合穴
７４ ピン差込孔
７５ ストレートピン
７６ 段付きストレートピン
７７ ピン嵌合穴
７８ クリップ（制止部、ピン係止部、保持具）
７９ かしめ部（制止部、ピン係止部）
７３ａ ピン嵌合穴の底壁面（制止部、ピン係止部）
７３ｂ 開口部
７６ｃ 段差部
７７ａ ピン嵌合穴の穴壁面（制止部、ピン係止部）

Claims (8)

1. （ａ）内燃機関により回転駆動されるカムシャフトの回転軸心に対して偏心回転するカムと、
   （ｂ）このカムが回転すると、所定の円形経路に沿って公転運動を行うカムリングと、
   （ｃ）内部に、前記カムおよび前記カムリングを回転自在に収容するカム室を形成するポンプハウジングと、
   （ｄ）前記カム室の壁面と前記カムリングの端面との間に介在されて、前記カムリングの軸方向の位置決めを行うためのワッシャと、
   （ｅ）このワッシャが前記カムリングと一緒に供回りすることを防止するためのストレートピンと
   を備えた燃料供給ポンプにおいて、
   前記カム室の壁面に形成されて、前記ストレートピンの基端部が隙間嵌めされるピン差込孔と、
   前記カム室の壁面に対向配置される前記ワッシャの対向面に形成されて、前記ストレートピンの先端部が嵌め合わされるピン嵌合穴と、
   前記ピン差込孔または前記ピン嵌合穴のうちの少なくとも一方に設けられて、前記ストレートピンの基端部とは反対側の面と対向するとともに、前記ストレートピンの軸方向の移動を、前記ストレートピンの先端部が前記カムリングの端面と当接する手前の位置にて制止する制止部と
   を有していることを特徴とする燃料供給ポンプ。
2. 請求項１に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記制止部は、前記ピン嵌合穴に設けられて、前記ストレートピンの先端部を係止するピン係止部であることを特徴とする燃料供給ポンプ。
3. 請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記ピン係止部は、前記ピン嵌合穴に設けられた底壁面であって、
   前記底壁面は、前記ストレートピンのピン径よりも小さい開口径の開口部を有していることを特徴とする燃料供給ポンプ。
4. 請求項２に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記ピン係止部は、前記ストレートピンのピン径よりも前記ピン嵌合穴の前記カム室の壁面側の内径を大きく設定し、且つ前記ストレートピンのピン径よりも前記ピン嵌合穴の前記カムリング側の内径を小さく設定することで形成されることを特徴とする燃料供給ポンプ。
5. 請求項１に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記制止部は、前記ピン嵌合穴に設けられて、前記ストレートピンの先端部を圧入固定する圧入部であることを特徴とする燃料供給ポンプ。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記ストレートピンは、段差部より先端部側のピン径の方が前記段差部より基端部側のピン径よりも小さい段付きストレートピンであって、
   前記制止部は、前記ピン差込孔に設けられて、前記段付きストレートピンの段差部を係止するピン係止部であることを特徴とする燃料供給ポンプ。
7. 請求項６に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記ピン係止部は、前記ポンプハウジングに対して別体で設けられて、前記段付きストレートピンの段差部を前記ピン差込孔内に保持するための保持具であることを特徴とする燃料供給ポンプ。
8. 請求項６に記載の燃料供給ポンプにおいて、
   前記ピン係止部は、前記ポンプハウジングに一体的に設けられて、前記段付きストレートピンの段差部を前記ピン差込孔内でかしめ固定するためのかしめ部であることを特徴とする燃料供給ポンプ。

Images