JPH0481564A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はディーゼルエンジンに使用される分配型燃料
噴射ポンプのうち、カム、ローラなどの燃料圧送機構を
エンジンオイルで潤滑するタイプに関するものである。

［従来技術］ 近年、ディーゼルエンジンにおいては排出ガスやパーテ
ィキュレートの低減に対する要求から、燃料噴射ポンプ
の高噴射圧化が課題となっている。

この高噴射圧化を実施すると燃料圧送系の主要部品であ
るカムやローラなどに高荷重かかかるので負荷容量を向
上させる必要がある。この−例として例えば第６図に示
す特開平１−１００３２４号公報のようにカム室にエン
ジンオイルを導入する構成が提案されている。

特開平１−１００３２４号公報に付いて説明すると、フ
ィードポンプ１によりタンク２から汲み上げられた燃料
は圧力調整弁３により調圧され、ヘッド４内の通路を経
てカムリング１４により往復運動するプランジャ８、ロ
ーラシュウ１２、ローラ１３で加圧され、プランジャ室
９、シリンダ６内の通路１８、デリバリバルブ２４を通
ってエンジンに搭載されているノズルから噴射される。

一方カム室３２にはオイル人口４３を介してエンジンか
らオイルが導入され、このオイルはプランジャ８、ロー
ラシュウ１２、ローラ１３などの燃料圧送部材を潤滑し
、オーバーフローバルブを紅でエンジンにリターンする
。

然しこのシステムではプランジャ８の部分と、ロータ７
の部分と、タイマー２６の部分の３箇所で燃料とオイル
の相互リークが発生し、このり一りした燃料とオイルは
プランジャ８、ロータ７、タイマー２６の孔の内面にそ
れぞれ設けた環状溝３４．３５．３６と、これらの溝を
フィードポンプ１の吸入側に接続するリーク回収路３７
．３８．３９及び吸入側通路４０とにより回収されてい
る。

このうちフランシャ８から環状溝３４を経て１ノ一ク回
収路３７にリークする燃料及びオイルは第８図に示すよ
うにオイルか大部分を占めており、このためエンジンオ
イルの消費量が多くなると言う問題がある。

１発明か解決しようとする課題］ この発明は燃料圧送部からのオイルリークが極めて少な
く、従ってオイル消費量の少ない分配型燃料噴射ポンプ
の提供を課題とする。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの発明はフィードポンプと
カム室とシリンダとを含み、シリンダにはカム室を貫通
するロータか回転、摺動可能に挿入され、ロータにはカ
ム室からリーク覆る燃料およびオイルのリーク回収路か
設（ブられている分配型燃料ポンプにおいて、前記シリ
ンダの内周面には、エンジンの気筒数と同数の、一端部
において燃料のフィード系に連通し、かつシリンダの軸
方向に延出するフィードポートと、一端部においてフィ
ードポンプの吸入側に連通し、かつシリンダの軸方向に
延出する低圧ポートとを円周方向に交互に等間隔に配置
して両ポートの他端部をオーバーラツプさせ、ロータの
外周面にはフィードポートと低圧ポートとのオーバーラ
ツプ部に対応する位置てロータの回転に伴い両ポートに
交互に連通ずるリークポートを設け、このリークポート
を前記リーク回収路に連通させた構成を有している。

［作用］ 上記の構成により燃料の圧送期間では加圧された燃料か
フィードポートからリークポートを通ってリーク回収路
に流れてプランジャ部に到達し、プランジャ部からリー
クする燃料及びオイルに対してリーク方向と逆方向の大
きな圧力を加えるので、プランジャ部からの燃料及びオ
イルのリーク量は少なくなる。プランジャ部への燃料の
吸入期間ではプランジャ部にあける燃料及びオイルの圧
力は小さいので、プランジャ部からの燃料及びオイルの
リーク量は少ない。

［実施例］ 以下実施例を示す第１〜５図によりこの発明を説明する
。フィードポンプ１を備えた本実施例のインナカム式分
配型燃料噴射ポンプ１は電磁スピル式の調量方式のもの
である。

タンク２からフィードポンプ］により汲み上げられた燃
料は圧力調整弁３により調圧され、ヘット４内のギヤラ
リ５に供給される。キサラリ５内の燃料はシリンダ６に
設けたエンジンの気筒数と同数の、フィードポンプ１の
高圧側のフィードポート５４（本実施例では第２図に示
すように５４ａ、５４ｂ、５４Ｇ、５４ｄの４個が設け
らｈている）、ロータ７内の通路７ａを経てプランジャ
８により形成されるプランジャ室９に導入される。

ロータ７はシリンダ６に摺動及び回動可能に嵌合されて
あり、軸受１０に保持されてエンジンにより駆動される
。

前述のフィードポート５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ
はシリンダ６の円周方向に等間隔で配置され、第３図（
イ）、（ロ）に示すようにシリンダ６の内周面ではシリ
ンダ６の軸方向に延出するスリット状に形成されている
。シリンダ６の内周面にはフィードポート５４ａ、５４
ｂ、５４Ｇ、５４ｄの中間に位置して円周方向に等間隔
にフィードボンプ１の低圧側の低圧ポート５５ａ、５５
ｂ、５５Ｃ１５５ｄが配置されている。両ボート５４．
５５はシリンダ６の軸方向にオーバーラツプ部Ｓを有し
ており、このオーバーラツプ部Ｓに対応する位置でロー
タ７にはその回転により両ボート５４．５５に交互に連
通ずるリークポート５６が対向して２個設けられている
。低圧ポート５５はラップ部Ｓと反対側の端部において
後述のロータ部リーク燃料の回収用の、シリンダ６の内
面に設けた環状溝３５に連通しており、又リークポート
５６はロータ７に設けた後述のプランジャ部リーク燃料
回収路３７に連通している。　ロータ７には半径方向に
複数個の円筒孔かあけられており、この円筒孔内にプラ
ンジャ８が摺動自在に嵌合されている。プランジャ８の
半径方向外側端部にはロラ１３がローラシュー１２を介
して回転自在に保持されている。ローラ１３の外側には
内面にカム山を形成したインナカム１４が配置されてい
る。

プランジャ８は燃料の圧力により外方向に付勢されてい
るのでプランジャ８端部のローラ１３は常にインナカム
１４の内周面に形成されたカムプロフィルに当接してい
る。従ってロータ７の回転によりローラ１３かインナカ
ム］４のカムプロフィルに沿って移動するとプランジャ
８はローラ１３、ローラシュー１２を介してロータ７の
半径方向に往復運動する。この場合、プランジャ８がロ
ータ７の半径方向外側に向かう行程が燃料の吸入行程で
あり、内側に向かう行程か燃料の圧送行程となる。

前記シリンダ６内のフィードポート５４とロータ７の通
路７ａとの周方向の位置関係は、ロータ７の回転による
燃料の吸入行程において両者か連通し、燃料の圧送行程
において閉じるようになっている。さらにロータ７には
プランジャ苗９と連通するスピルポート１５及び吐出ポ
ート］６が設（プられており、これらのポート１５．１
６はそれぞれ燃料の圧送行程においてシリンダ６に設け
た通路１７．１８に連通する。通路１７の外側には通路
１７とギヤラリ５との連通、遮断を行う電磁スピル弁１
９が配置されている。電磁スピル弁１９はエンジンの運
転状態を示す信号、例えばアクセル開度センサ２０から
の信号や、回転角センサ２１からの信号などを基にして
ＥＣＵ２２により駆動される。なあ、シリンダ６内の通
路１Ｂはヘッド４内の通路２３を介してデリバリパイプ
２４に連通し、エンジンに搭載されているノズルにパイ
プで連通される。

上記の構成により、エンジンの回転によってロータ７か
回転すると、プランジャ８はギヤラリ５を介して燃料を
吸入する行程と、プリ八り２４を介して燃料噴射弁に供
給する圧送行程とを繰り返し、これに同期して電磁スピ
ル弁１９による溢流時期の調整、即ち燃料噴射量の制御
か実施される。

この様な燃料噴射のタイミングの調整はタイマにより行
われる。即ちインナカム１４はスライドピン２５を介し
てタイマピストン２６と連結され、タイマピストン２６
が動くことによりインナカム１４が回転、変位する構成
となっている。

本実施例のタイマのｖＩ４造は第７図と同じであるので
第７図により説明する。タイマピストン２６の一端面に
圧力室２７が形成され、圧力室２７とギヤラリ５とは通
路２８により連通している。タイマピストン２６の他端
面には低圧室２９が形成され、タイマピストン２６を圧
力室２７側に付勢するスプリング３０が配置されている
。又低圧室２９はタイマピストン２６に設けた連通孔３
１によりインナカム１４が収容されているカム室３２と
連通している。カム室３２はヘッド４とハウジング４４
とにより形成されている。

従って、タイマピストン２６は、圧力室２７の圧力によ
りタイマピストン２６の受ける力と低圧室２９内圧力及
びスプリング３０の付勢力によりタイマピストン２６の
受ける力との釣合いによりその位置が制御される。タイ
マの圧力室２７はギヤラリ５と連通しており、圧力調整
弁３により調圧された燃料が導入されている。圧力調節
弁３はエンジンの回転数の上昇にともない高い圧力を発
生するのでエンジン回転数の上昇とともにタイマピスト
ン２６は低圧室２９側に変位される。

次ぎにカム室３２内の潤滑に関連した構成及び作用に付
いて説明する。

各プランジャ８が摺動するロータ７の摺動面にはリーク
燃料回収用の環状溝３４が形成されている。又ロータ７
が摺動するシリンダ６の摺動面にもリーク燃料回収用の
環状溝３５が形成されている。さらにタイマピストン２
６が摺動するハウジング４４の摺動面で圧力至２７側に
もリーク燃料回収用の環状溝３６が形成されている。こ
れらのリーク燃料回収用の環状溝３４．３５．３６はそ
れぞれに連通するリーク燃料回収路３７．３Ｂ、３９を
経てフィードポンプ１の燃料吸入側、即ち低圧側の燃料
通路４０に連通している。

次にカム室３２の潤滑について説明する。カム室３２に
は図示しないエンジンの潤滑系からのオイルがオイル人
口４３を経て供給される。オイルはロータ７を支持する
２個の軸受１０を経て一部はカム室３２に、残りは通路
４２を経てカム室３２に入る。オイルはインナカム１４
、ローラ１３、ローラシュー１２を潤滑するとともにこ
れらを冷却して摩擦熱を奪った後オイル川口５０からエ
ンジンの潤滑系に流出する。

燃料の噴射部では、プランジャ室９内は高圧になるので
カム室３２内のオイルは、プランジャ８とロータ７との
間の小隙間及びロータ７とシリンダ６との間の小隙間か
らカム室３２にリークした燃料とともにプランジャ部の
リーク燃料回収路３７にリークしようとする。然し燃料
の圧送行程では第４図（イ〉に示すようにフィードポン
プ高圧側のフィードポート５４がロータ゛７のリークポ
ート５６に連通ずるので、高圧の燃料かフィードポート
５４からリークポート５６を経てプランジャ部リーク燃
料回収路３７に流れ、第４図に示すようにプランジャ部
は高圧となりカム室３２内のオイル及び燃料はリーク燃
料回収路３７にリークし難い。この結果第５図に示すよ
うにカム室３２からのオイルリーク率ｃｃ／Ｈｒは燃料
リーク率ＣＣ／Ｈｒとほぼ同じになり、従来より減少す
る。又燃料の吸入行程ではリークポート５６がフィード
ポンプ１の低圧ポート５５と連通する。そして第４図（
ロ）のようにプランジャ部リーク燃料回収圧は低いので
、プランジャ部からリーク燃料回収路へのオイルリーク
は少ない。

［効果］ この発明は上記の構成を有しているので燃料の圧送行程
においてフィードポンプの高圧側のフィードポートがロ
ータのリークポートを介してプランジャ部リーク燃料回
収路に連通するので、プランジャ部リーク燃料回収路は
高圧（プランジャによる燃料圧送圧よりは低い）になり
、カム室からのオイルのリーク量は従来に比し著しく減
少し、エンジン全体のオイル消費率を低下させる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の縦断正面図を示す。第２図は第１図
のＡ−ＡＩ！断面図を示す。第３図（イ）は本発明の要
部であるシリンダの内周面の一部を示し、第３図（ロ）
はシリンダ内周面の展開図を示す。第４図（イ）はイン
ナカムにおけるカム角度とカムリフトとの関係図を示し
、第４図（口〉はカム角度とプランジャ部リーク燃料回
収圧との関係図を示す。第５図はポンプ回転数と燃料及
びオイルのリーク率との関係図を示す。第６図は従来の
分配型燃料噴射ポンプの縦断正面図を示す。 第７図は第６図のＡ−Ａ線断面図を示す。第８図は第６
図のポンプのポンプ回転数と燃料及びオイルのリーク率
との関係図を示す。 １・・・フィードポンプ ６・・・シリンダ ７・・・ロータ ３７・・・リーク燃料回収路（燃料及びオイルのリーク
回収路） ５４−・・フィードポート ５５・・・低圧ポート ５６・・・リークポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　フィードポンプとカム室とシリンダとを含み、シリン
   ダにはカム室を貫通するロータが回転、摺動可能に挿入
   され、ロータにはカム室からリークする燃料及びオイル
   のリーク回収路が設けられている分配型燃料噴射ポンプ
   であって、前記シリンダの内周面には、エンジンの気筒
   数と同数の、一端部において燃料のフィード系に連通し
   、かつシリンダの軸方向に延出するフィードポートと、
   一端部においてフイードポンプの吸入側に連通し、かつ
   シリンダの軸方向に延出する低圧ポートとを円周方向に
   交互に等間隔に配置して両ポートの他端部をオーバーラ
   ツプさせ、ロータの外周面にはフィードポートと低圧ポ
   ートとのオーバーラップ部に対応する位置でロータの回
   転に伴い両ポートに交互に連通するリークポートを設け
   、このリークポートを前記リーク回収路に連通させたこ
   とを特徴徴とする分配型燃料噴射ポンプ。