JPH09236081A - アキシャルプランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜板に付設されるスラスト軸受にラジアル荷
重がかからなくする。スラスト軸受の耐久性を高める。 【解決手段】 斜板１６に付設されたスラスト軸受４４
ｂと、プランジャ１９の端面との間に補助プレート３８
を介装する。補助プランジャ３８の中央部にボス３９を
突設する。斜板１６の端面の中央に支持穴４０を設け、
補助プレート３８のボス３９を支持穴４０に回転自在に
嵌合する。プランジャ１９からの反力の径方向成分はボ
ス３９と支持穴４０との嵌合部で受け、軸方向成分のみ
をスラスト軸受４４ｂで受ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料噴射
装置の燃料加圧用ポンプ等に用いられるアキシャルプラ
ンジャポンプに関し、とりわけ、斜板とプランジャの間
に介装されるスラスト軸受にラジアル荷重のかからない
改良を施したアキシャルプランジャポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】アキシャルプランジャポンプは、一般
に、駆動軸の端部に斜板が一体に設けられ、ハウジング
内のこの斜板に対向する位置に、複数個のプランジャが
軸方向に沿って進退自在に配設された構造となってい
る。そして、この種のポンプは、駆動軸の回転に伴って
斜板がプランジャを順次押圧することで各プランジャに
よるポンプ作用が為されるのであるが、この駆動軸の回
転時には斜板と各プランジャの端面との間に大きなスラ
スト荷重が作用するため、斜板のプランジャ側の端面に
はこの荷重を受けるべくスラスト軸受が付設されてい
る。

【０００３】尚、この類似構造は、例えば特開平４−３
３９１７９号公報等に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアキシャルプランジャポンプの場合、斜板がスラス
ト軸受を介してプランジャを押圧すると、スラスト軸受
が各プランジャから径方向の成分を含む反作用を受ける
ため、ポンプ作動時にスラスト軸受がこの径方向の成分
によって押圧され、経時使用によってスラスト軸受に摩
耗が生じ易くなり、スラスト軸受の耐久性が劣るという
不具合がある。

【０００５】そこで本発明は、斜板に付設されるスラス
ト軸受にラジアル荷重がかからないようにしてスラスト
軸受の耐久性を高めることのできるアキシャルプランジ
ャポンプを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、駆動軸の端面に斜板が固設
される一方で、軸方向に沿って進退自在なプランジャが
前記斜板と対向して複数個配設され、駆動軸の回転によ
って複数個のプランジャが前記斜板側に順次押圧されて
ポンプ作用を為すアキシャルプランジャポンプであっ
て、前記斜板の端面にスラスト軸受が付設されて成るも
のにおいて、前記スラスト軸受と前記プランジャの端面
との間に補助プレートを介装し、この補助プレートと前
記斜板のいずれか一方の中央部にボスを突設すると共
に、他方にこのボスを回転自在に保持するガイド構造を
設けるようにした。駆動軸の回転に伴い各プランジャは
スラスト軸受と補助プレートを介して斜板に押圧され
る。このとき、補助プレートは各プランジャから軸方向
成分と径方向成分とを含む反作用を受けるが、その径方
向成分は補助プレートと斜板の一方に形成されたボスと
他方に形成されたガイド構造を介して斜板に支持され、
軸方向成分のみがスラスト軸受に支持される。

【０００７】前記ガイド構造は滑り軸受によって構成す
るようにしても、また、転がり軸受によって構成するよ
うにしても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【０００９】この実施の形態は、自動車の燃料噴射装置
の燃料加圧用のポンプに、本発明にかかるアキシャルプ
ランジャポンプ１を適用したもので、図１に示すよう
に、燃料タンク２から供給ポンプ３を介して低圧状態で
供給されたガソリン等の燃料（作動液）をこのアキシャ
ルプランジャポンプ１によって所定の圧力に加圧してイ
ンジェクター４に供給し、その燃料をインジェクター４
でエンジンのシリンダ（図示せず。）内に噴射すると共
に、余剰燃料をインジェクター４からポンプ１の吸入通
路５に戻すようになっている。

【００１０】このアキシャルプランジャポンプ１は、ポ
ンプハウジング６が凹部７を有するハウジング本体８
と、その前端部に取り付けられるフロントカバー９とか
ら成り、ハウジング本体８の凹部７内には、バルブブロ
ック１０とシリンダブロック１１とが重合状態でボルト
１２によって結合されている。また、フロントカバー９
には、駆動軸１３がニードルベアリング及びメタルベア
リングから成るラジアル軸受１４，１５を介して支持さ
れており、この駆動軸１３のハウジング６内に臨む側の
端部には、その端面が軸線に対して所定角度に傾斜した
斜板１６が一体に形成され、ハウジング６の外部に突出
する側の端部には、エンジンのカムシャフト（図示せ
ず。）と結合するためのカップリング１７が設けられて
いる。

【００１１】前記シリンダブロック１１は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個形成されて
おり、この各シリンダ孔１８に、前記斜板１６方向にス
プリング付勢されたプランジャ１９が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１９は、その頂部面に半球
状の凹部２０が形成され、この凹部２０に後述するシュ
ー２１が回動可能に嵌合保持されている。また、このシ
リンダブロック１１の背部のバルブブロック１０には、
シリンダブロック１１の各シリンダ孔１８に連通する複
数個の吸入ポート２２と吐出ポート２３が形成されてお
り、各吸入ポート２２には吸入チェック弁２４が、ま
た、各吐出ポート２３には吐出チェック弁２５が夫々設
けられている。このうち吸入ポート２２は、対応するシ
リンダ孔１８からバルブブロック１０の軸方向に沿って
形成され、バルブブロック１０の背面において、ハウジ
ング本体８の底壁内面に形成された吸入側環状溝２６に
連通し、この環状溝２６を介してハウジング本体８の吸
入通路５に連通している。これに対して、前記吐出ポー
ト２３は、対応するシリンダ孔１８からバルブブロック
１０の径方向外側に放射状に形成され、バルブブロック
１０の外周面に形成された吐出側環状溝２７に連通し、
この環状溝２７を介してハウジング本体８の吐出通路２
８に連通している。したがって、各プランジャ１９がシ
リンダ孔１８内で進退動作した場合には、吸入側環状溝
２６を介して各シリンダ孔１８内に作動液が吸い入れら
れ、その作動液が吐出側環状溝２７を通して吐出通路２
８に送り出される。

【００１２】尚、図中２９は、吸入通路５のうちの図示
しない吸入配管接続口と前記吸入側環状溝２６の間に設
けられて、吸入圧を一定低圧に維持する低圧レギュレー
タであり、この低圧レギュレータ２９のドレンポート３
０は戻し配管３１を通して燃料タンク２に連通してい
る。また、３２は、吐出側環状溝２７に接続された脈圧
防止用のアキュムレータ、３３は、吐出圧センサであ
り、３４は、高圧レギュレータである。

【００１３】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円板状の補助プレート３８が相対回転可能に
取り付けられている。この補助プレート３８は、その斜
板１６側の端面の中央にボス３９が突設され、このボス
３９が斜板１６の端面中央に回転自在に支持されてい
る。具体的には、ボス３９の外周には高硬度で摩擦係数
の小さい金属から成る円筒体３５が圧入されていて、こ
の円筒体３５部分が、斜板１６の端面中央に形成された
支持穴４０内に回転自在に嵌合されている。この支持穴
４０は本発明のガイド構造を成すもので、その穴４０の
中心Ｏ’が駆動軸１３の回転中心Ｏに対し斜板１６の傾
斜角度と同角度で交差するように形成されている。尚、
この実施の形態においては、支持穴４０が滑り軸受を成
すようになっているが、支持穴４０にニードル軸受等の
転がり軸受を配置し、この転がり軸受を通してボス３９
（円筒体３５）を支持するようにしても良い。

【００１４】また、補助プレート３８のシリンダブロッ
ク１１側の端面には、高硬度で摩擦係数の小さいスラス
トプレート４１がボルト４２によって回転可能に取り付
けられ、このスラストプレート４１に、前記各プランジ
ャ１９に嵌合保持されたシュー２１が摺動自在に当接す
るようになっている。各プランジャ１９は前述のように
斜板１６方向にスプリング付勢されているため、各シュ
ー２１はこのプランジャ１９の付勢力を受けて常時スラ
ストプレート４１に押し付けられている。

【００１５】一方、フロントカバー９の斜板１６の背面
位置には荷重支持フランジ４３が設けられており、この
荷重支持フランジ４３と斜板１６の間、及び、斜板１６
と補助プレート３８の間には、ニードルベアリングから
成るスラスト軸受４４ａ，４４ｂが介装されている。こ
のスラスト軸受４４ａ，４４ｂは、補助プレート３８が
プランジャ１９から受ける反力のうちの軸方向成分をフ
ロントカバー９の荷重支持フランジ４３に支持させるた
めのものであり、プランジャ１９から受ける反力の径方
向成分は、補助プレート３８のボス３９と斜板１６の支
持穴４０との嵌合部によって支持されるようになってい
る。

【００１６】また、前記補助プレート３８の外周縁部に
は、ハウジング６の駆動軸支持部の周域から斜板１６の
周域にかけてを覆う金属製のベローズ４５の一端が密閉
状態で接合されている。そして、このベローズ４５の他
端側は環状の取付フランジ４６に同様に密閉状態で接合
されており、この取付フランジ４６の外周縁部がハウジ
ング本体８とフロントカバー９の接合部間に介装され、
ボルト４７によってフロントカバー９と共にハウジング
本体８に結合されている。そして、前記ベローズ４５に
囲繞された駆動軸周域の空間には所定粘度の潤滑液が封
入されている。つまり、ベローズ４５は、ハウジング６
の内部を、シリンダブロック１１からの漏出作動液（燃
料）で満たされる作動液室４８と、潤滑液で満たされる
潤滑液室４９とに隔成している。また、ベローズ４５は
予め補助プレート３８と取付フランジ４６とに溶接され
一体化されており、このアキシャルプランジャポンプ１
の製造時には、一つのユニットとしてハウジング６に組
付けられる。

【００１７】尚、５０は、駆動軸１３を支持するラジア
ル軸受１４に隣接して設けられたオイルシールであり、
このオイルシール５０とラジアル軸受１４には、フロン
トカバー９の荷重支持フランジ４３に形成された導入孔
５１を通して潤滑液が確実に導入されるようになってい
る。また、駆動軸１３の斜板連接コーナ部には、斜板１
６の支持穴４０の底部と駆動軸１３の周域空間とを連通
する導入孔５２が形成されていて、この導入孔５２を通
して支持穴４０と補助プレート３８側の円筒体３５との
嵌合隙間に潤滑液を導入できるようになっている。さら
にまた、５３は、ハウジング本体８の凹部７内（作動液
室４８）に漏出した作動液を燃料タンク２に戻すための
ドレーン通路である。

【００１８】以上の構成において、エンジンの始動に伴
って駆動軸１３が回転すると、駆動軸１３と一体の斜板
１６が回転し、これにより、補助プレート３８がベロー
ズ４５に回転を阻止されて斜板１６と相対回転しつつこ
の斜板１６と一体に揺動（首振り回転）する。このと
き、補助プレート３８は、その端面に突設されたボス３
９を介して斜板１６の中心部に回転自在に嵌合保持され
ているため、斜板１６との相対回転を許容しつつも斜板
１６の端面から離反することなく常にこれと一体になっ
て揺動する。

【００１９】そして、こうして補助プレート３８が揺動
すると、スラストプレート４１とそれに摺接するシュー
２１を介してシリンダブロック１１上のプランジャ１９
が順次進退動作を繰り返し、ポンプ作用が連続的に為さ
れるようになる。このとき、燃料タンク２から供給ポン
プ３を介して吸入通路５に供給された作動液（燃料）
は、吸入通路５の途中において低圧レギュレータ２９で
設定低圧に調圧された後、吸入側環状溝２６、吸入ポー
ト２２、吸入チェック弁２４を順次介してシリンダ孔１
８に吸い入れられ、ここでプランジャ１９によって加圧
された後にシリンダ孔１８から吐出チェック弁２５、吐
出ポート２３、吐出側環状溝２７、吐出通路２８を順次
通ってインジェクター４へと供給され、インジェクター
４で使用された作動液の余剰分は吸入通路５へと戻され
る。

【００２０】また、このようにアキシャルプランジャポ
ンプ１の運転が続けられると、シリンダブロック１１と
バルブブロック１０との隙間や、シリンダ孔１８とプラ
ンジャ１９の摺動隙間等から作動液がハウジング本体８
の凹部７内に漏出することとなるが、この凹部７内は、
補助プレート３８とベローズ４５によって作動液室４８
と潤滑液室４９とに完全密閉状態で分離されているた
め、駆動軸支持部回りの軸受１４，１５，４４ａ，４４
ｂやオイルシール５０部分に低粘度の作動液が入り込む
ことがない。そして、潤滑液室４９には所定粘度の潤滑
液が充填されていて、軸受１４，１５，４４ａ，４４ｂ
やオイルシール５０にこの潤滑液が行き渡るようになっ
ているため、軸受１４，１５，４４ａ，４４ｂやオイル
シール５０は初期の性能が長期間に渡って保証される。

【００２１】ところで、このアキシャルプランジャポン
プ１の場合、斜板１６に付設されるスラスト軸受４４ｂ
と、シリンダブロック１１に保持されているプランジャ
１９の端面との間に補助プレート３８が介装され、さら
にこの補助プレート３８がボス３９と支持穴４０との嵌
合によって斜板１６の端面の中心に回動自在に保持され
る構造となっているため、斜板１６がプランジャ１９を
押圧することによる反作用は、その径方向成分がボス３
９と支持穴４０との嵌合構造によって支持され、軸方向
成分のみがスラスト軸受４４ａ，４４ｂに支持される。
このため、スラスト軸受４４ａ，４４ｂにはラジアル荷
重が入力されなくなり、経時使用によってもスラスト軸
受４４ａ，４４ｂに摩耗を生じなくなる。また、補助プ
レート３８は、ボス３９と支持穴４０との嵌合によって
斜板１６の端面と常に密着した状態を維持されるため、
ポンプの高速運転時にも、補助プレート３８が斜板１６
の端面から浮き上がることがない。したがって、補助プ
レート３８は斜板１６に確実に追従し、各プランジャ１
９を常に正確にストロークさせて所期の吐出流量を得る
ことができる。さらに、上記のように補助プレート３８
が斜板１６に確実に追従することから、斜板１６の変位
が常に安定し、スラストプレート４１に摺接するシュー
２１の動きも安定する。

【００２２】また、補助プレート３８の傾斜方向は斜板
１６の揺動回転（首振り回転）によって駆動軸１３回り
に円形軌道を描いて滑らかに変化するため、この補助プ
レート３８に支持されるベローズ４５の変位も滑らかな
ものとなり、その結果、ベローズ４５は経時使用によっ
ても劣化が生じにくくなる。

【００２３】尚、本実施例では、補助プレート３８にボ
ス３９を設け、斜板１６に支持穴４０を設けるようにし
たが、逆に補助プレート３８に支持穴４０を設け、斜板
１６にボス３９を設けるようにしても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、斜板の端面に付
設したスラスト軸受とプランジャの端面との間に補助プ
レートを介装し、この補助プレートと斜板のいずれか一
方の中央部にボスを突設すると共に、他方にこのボスを
回転自在に保持するガイド構造を設けるようにしたた
め、プランジャから受ける反作用の径方向成分が補助プ
レートのボスと斜板のガイド構造で支持されスラスト軸
受にかからなくなり、その結果、経時使用に伴うスラス
ト軸受の摩耗が生じにくくなってポンプ自体の耐久性が
向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態を示す断面図。

【図２】同実施の形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【符号の説明】

１…アキシャルプランジャポンプ、 １３…駆動軸、 １６…斜板、 １９…プランジャ、 ３８…補助プレート、 ３９…ボス、 ４０…支持穴（ガイド構造）、 ４４ｂ…スラスト軸受。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸の端面に斜板が固設される一方
   で、軸方向に沿って進退自在なプランジャが前記斜板と
   対向して複数個配設され、駆動軸の回転によって複数個
   のプランジャが前記斜板側に順次押圧されてポンプ作用
   を為すアキシャルプランジャポンプであって、前記斜板
   の端面にスラスト軸受が付設されて成るものにおいて、
   前記スラスト軸受と前記プランジャの端面との間に補助
   プレートを介装し、この補助プレートと前記斜板のいず
   れか一方の中央部にボスを突設すると共に、他方にこの
   ボスを回転自在に保持するガイド構造を設けたことを特
   徴とするアキシャルプランジャポンプ。
2. 【請求項２】 前記ガイド構造を滑り軸受によって構成
   したことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルプラ
   ンジャポンプ。
3. 【請求項３】 前記ガイド構造を転がり軸受によって構
   成したことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルプ
   ランジャポンプ。