JP6234783B2 - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射ポンプに係り、特に、組み立て作業の簡素化、加工精度の向上等を図ったものに関する。

この種の従来装置としては、例えば、ドライブシャフトに取着されたカムの回転がタペットを介してプランジャの往復動に変換され、プランジャによる燃料の高圧圧送を可能に構成された燃料噴射ポンプが、エンジン等の内燃機関に用いられていることは良く知られているところである（例えば、特許文献１等参照）。
かかる燃料噴射ポンプは、多数の構成部品からなり、製造工程では種々の組み立て作業を行う必要があるため、個々の構成部品の加工精度の向上、組み立て作業の効率化等に関して、種々の新しい提案、実用化が試みられている。
例えば、機構部品の加工行程における生産性を向上させる加工技術としては、センターレス加工が知られているが、これを、例えば、燃料噴射ポンプのタペットの摺動面の仕上げ加工に用いることで、さらなる生産性の向上が図られている。

特開２０００−２２０５５４号公報（第４−６頁、図１−図４）

しかしながら、従来、タペットには、周方向での周り止めとプランジャの軸方向の案内のためのガイドピンが設けられるようになっており、タペットは、通常、そのガイドピン挿入のための穴がセンターレス加工が適用される部位に形成される構成となっている。そのため、このような構成のタペットにセンターレス加工を適用すると、センターレス加工の特性上、ガイドピン挿入のための穴のために、加工によるタペットの真円度の低下を招くという問題がある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、タペットの真円度の低下を招くことなく精度の高いセンターレス加工を可能とし、従来に比してより生産性、信頼性の高い燃料噴射ポンプを提供するものである。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射ポンプは、
エンジンにより駆動されるシャフトに取り付けられたカムの回転運動がタペットを介してプランジャの上下動に変換され、前記プランジャの上下動により燃料の加圧、噴射を可能としてなる燃料噴射ポンプにおいて、
前記タペットと前記プランジャバレルの相互に対向する部位の間に、前記タペットの周方向での回動を防止しつつ、前記プランジャの軸方向での摺動を可能に前記タペットを案内するガイド機構が設けられてなるものである。

本発明によれば、タペットとプランジャバレルの相互に対向する部位の間にガイド機構を設ける構成としたので、タペットとポンプハウジングとの間にタペットの案内と周り止めの案内部材を設ける従来と異なり、タペットの外周部分に案内部材を取り付けるための穴の加工を施す必要がなく、精度の高いセンターレス加工が可能となり、より生産性の高い燃料噴射ポンプを提供することができるという効果を奏するものである。
また、従来と異なり、タペットの外周部分に案内部材を圧入する必要がないため、圧入によるタペットの変形を招くことがなく、また、案内部材がポンプハウジングとタペットとの間で固着するようなことが回避でき、より信頼性の高い燃料噴射ポンプを提供することができる。

本発明の実施の形態における燃料噴射ポンプの縦断面図である。 プランジャバレルのタペット側に位置する端面の第１の構成例における平面図である。 プランジャバレルのタペット側に位置する端面の第２の構成例における平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における燃料噴射ポンプの全体構成について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における燃料噴射ポンプは、例えば、コモンレール式燃料噴射制御装置等において、コモンレールへ供給する燃料を加圧、圧送するために用いられるものである。

図１は、燃料噴射ポンプ１００のプランジャ７の軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
燃料噴射ポンプ１００は、ポンプハウジング１を有し、その比較的下部側（図１において紙面下部側）にカム収納室２が形成されると共に、このカム収納室２から上方へ伸びるようにしてバレル孔３が形成され、以下説明するように、ＩＯバルブ２０、プランジャ７、タペット１１等が配されたものとなっている。

カム収納室２は、エンジン（図示せず）の駆動力によって駆動されるカムシャフト４に設けられたカム５が配されており、後述するようにカム５のカム面５ａにはローラ１４が常時接触せしめられるようになっている。
一方、バレル孔３には、大凡円筒状のプランジャバレル６が嵌挿されている。
プランジャバレル６には、その軸方向（図１において紙面上下方向）に、プランジャ収納孔６ａと、このプランジャ収納孔６ａに連通するようにしてバルブ収納孔６ｂがプランジャ収納孔６ａの上部側に穿設されている。

そして、プランジャ収納孔６ａには、プランジャ７が上下方向で摺動可能に収納される一方、バルブ収納孔６ｂには、ＩＯバルブ２０が収納されたものとなっている。
プランジャ７の一端、すなわち、カムシャフト４側の端部には、ばね受け８が装着される一方、ばね受け８の上方のバレル孔３の適宜な位置には、環状突起９が形成されており、この環状突起９とばね受け８との間には、プランジャばね１０が配設されて、プランジャ７及びタペット１１が、ばね受け８を介してカム５へ常に付勢されるようになっている。

タペット１１は、スライダ１２と、ピン１３と、ローラ１４とを具備して構成されたものとなっている。
スライダ１２の上部には、ばね受け収納部１２ａが形成されており、先のばね受け８が収納されるようになっている。
一方、スライダ１２の下部には、ローラ収納部１２ｂが形成されており、次述するようにローラ１４が回転可能に収納されるものとなっている。
すなわち、スライダ１２の下部において、ピン１３がローラ収納部１２ｂを貫くようにして、かつ、カムシャフト４と平行するように取り付けられている。そして、ローラ１４は、軸受１５を介してピン１３に回転可能に取り付けられたものとなっている。

一方、ＩＯバルブ２０は、インレットバルブ２１と、アウトレットバルブ２２と、バルブボディ２３と、インレットバルブばね２４と、アウトレットバルばね２５とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかるＩＯバルブ２０は、プランジャ７の上下に伴うインレットバルブ２１と、アウトレットバルブ２２の動作によって、流入通路３１を介してのプランジャ室３２への燃料の流入と、プランジャ室３２から吐出路３３を介して図示されないコモンレールへの燃料の吐出を制御可能に構成されたものとなっている。

上述の構成は、従来の燃料噴射ポンプと基本的に同様であるが、本発明の実施の形態における燃料噴射ポンプにおいては、上述の構成加えて、さらに、以下、説明するような構成を有してなるガイド機構４０が、タペット１１とプランジャバレル６の相互に対向する部位に設けられたものとなっている。

以下、本発明の実施の形態におけるガイド機構４０の第１の構成例について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
すなわち、ガイド機構４０は、タペット１１がカム５の回転運動に伴いプランジャ７と共に上下動する際に、タペット１１の周方向での回動を防止すると共に、プランジャ７方向、すなわち、プランジャ７の軸方向（上下方向）に沿って案内し、上下方向の摺動運動を可能にするものである。
本発明の実施の形態におけるガイド機構４０は、タペット１１に立設されたガイドピン４１と、プランジャバレル６に形成されたガイド路４２とを有して構成されたものとなっている。

まず、プランジャバレル６の一方の端面、すなわち、タペット１１と対向する側の端面には、円柱状に形成されてなるガイドピン４１が、プランジャバレル６の軸方向で摺動可能に案内されるガイド路４２が、プランジャバレル６の内壁と外壁の間で、プランジャバレル６の軸方向に形成されている。かかるガイド路４２は、ガイドピン４１より若干大きい内径を有する中空円柱状に形成されたものとなっている（図１及び図２参照）。なお、図２には、プランジャバレル６の端面側から見た平面図が示されている。

本発明の実施の形態におけるガイドピン４１は、先に述べたように円柱状に形成されてなるもので、次述するようにタペット１１の頂部からプランジャバレル６へ延びるように立設されたものとなっている。
まず、タペット１１の頂部において、すなわち、プランジャバレル６の端部と対向する部位において、上述のガイド路４２に対応した位置には、ガイドピン４１が嵌挿される嵌挿孔４３がタペット１１の下部側へ向かって穿設されている（図１参照）。

そして、ガイドピン４１は、この嵌挿孔４３にその一部が嵌挿され、残余の部位は、一部分のみ、プランジャバレル６とタペット１１の間に位置するが、その大半がガイド路４２に内に位置せしめられるようになっている。
なお、ばね受け８には、ガイドピン４１が挿通される挿通孔４４が穿孔されており、ガイドピン４１がプランジャバレル６側へ突き抜けることができるようになっている。
かかる構成において、ガイドピン４１は、タペット１１の上下動の長さよりも十分長く設定される一方、ガイド路４２は、タペット１１の上下動によりガイドピン４１が外れない十分な長さに設定されたものとなっている。

かかる構成における燃料噴射ポンプの組み立ての手順としては、タペット１１をプランジャ７と共に、ポンプハウジング１内へ収納する前に、予めガイドピン４１を挿通孔４４に嵌挿させておき、その後、従来と同様にしてタペット１１及びプランジャ７をポンプハウジング１の下部側の図示されない開口部分から内部へ収納する。
また、プランジャバレル６をポンプハウジング１に収納する際には、ガイド路４２がガイドピン４１の位置に位置するように、プランジャバレル６の周方向での位置を定めた後、ポンプハウジング１内へ徐々に収納してゆき、ガイドピン４１がガイド路４２に挿入されるようにして収納を終えるようにする。

上述した本発明の実施の形態における燃料噴射ポンプ１００においては、カム５の回転に伴うタペット１１の上下方向、すなわち、プランジャ７の軸方向での往復動に伴いプランジャ７も同様に往復動をする点は、従来同様である。
タペット１１が上下方向で往復動する際、その周方向の動きは、ガイドピン４１により規制されるため周方向に回動することはなく、一方、上下方向での往復動においては、ガイドピン４１がガイド路４２内を円滑に往復動するため、タペット１１の本来の動きに支障を与えることなく、その結果、円滑なプランジャ７の動きが確保されるようになっている。

次に、ガイド機構４０の第２の構成例について図３を参照しつつ説明する。
なお、先の第１の構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
先の第１の構成例において、ガイド路４２は、中空円柱状に形成された穴状のものであったのに対して、この第２の構成例は、ガイド路４２がプランジャバレル６の外周面に開口する溝として形成された点が異なるものである（図３参照）。

この場合、溝の深さは、ガイドピン４１の直径より大に設定され、ガイドピン４１が完全にガイド路４２内に位置せしめられるようにすることが必要である。
なお、組み立ての手順や、動きについては、第１の構成例と基本的に同様であるので、ここでの再度の詳細な説明は省略することとする。

上述した本発明の実施の形態においては、ガイドピン４１をタペット１１に、ガイド路４２をプランジャバレル６に、それぞれ設けてガイド機構４０を構成したが、これとは逆に、ガイドピン４１をプランジャバレル６に、ガイド路４２をタペット１１に、それぞれ設けるように構成しても好適である。

タペットの固着が生じ難く、精度の高い加工を可能とする構成が所望される燃料噴射ポンプに適する。

６…プランジャバレル
７…プランジャ
１１…タペット
４０…ガイド機構
４１…ガイドピン
４２…ガイド路

Claims (6)

1. エンジンにより駆動されるシャフトに取り付けられたカムの回転運動がタペットを介してプランジャの上下動に変換され、前記プランジャの上下動により燃料の加圧、噴射を可能としてなる燃料噴射ポンプにおいて、
   前記タペットとプランジャバレルの相互に対向する部位の間に、前記タペットの周方向での回動を防止しつつ、前記プランジャの軸方向での摺動を可能に前記タペットを案内するガイド機構が設けられてなり、
   前記ガイド機構は、前記プランジャバレルにおいてプランジャばねの内側で前記プランジャバレルが突出する部分の先端に形成されてなることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 前記ガイド機構は、前記タペットに、前記プランジャが収納される前記プランジャバレルへ延びるガイドピンが立設される一方、前記プランジャバレルに前記ガイドピンの上下摺動を可能とするガイド路が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
3. 前記ガイド路は、前記プランジャバレルの内壁と外壁との間に、中空円柱状に形成されてなることを特徴とする請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
4. 前記ガイド路は、前記プランジャバレルの外周面に形成された溝状に形成されてなることを特徴とする請求項２記載の燃料噴射ポンプ。
5. 前記ガイド機構は、前記タペットへ延びるガイドピンが前記プランジャバレルの前記タペットと対向する部位に立設される一方、前記タペットに前記ガイドピンの上下摺動を可能とするガイド路が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
6. 前記ガイド路は、中空円柱状に形成されてなることを特徴とする請求項５記載の燃料噴射ポンプ。
   
   
   

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