JPH09324719A

JPH09324719A - 燃料ポンプ

Info

Publication number: JPH09324719A
Application number: JP9050494A
Authority: JP
Inventors: Peter A G Collingborn; ペーター・アルバン・ジョージ・コリングボーン
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1996-03-23
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1997-12-16
Also published as: US5806492A; GB9606493D0; EP0796990A2; EP0796990A3

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関用燃料ポンプにおける回転式分配部
材にかかる負荷を減らすこと。【解決手段】燃料ポンプは、内腔内で往復動可能なプ
ランジャ１６を有する回転式分配部材１０を備え、プラ
ンジャにはシュー／ローラ装置が関係し、そのローラ２
０はカム面と共働して、カム面の作用によりプランジャ
を移動させる。駆動部材２４は、シュー／ローラ装置を
駆動するために設けられ、駆動部材は、円形断面の内腔
３０を有する部材を含む。シュー／ローラ装置のシュー
１８は、駆動部材の内腔内で往復動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダに高圧で燃料を供給するために使用する燃料ポンプに
関する。

【０００２】

【従来の技術】回転燃料ポンプは、スリーブ内で回転す
るディストリビュータで構成されている。ディストリビ
ュータは、複数の内腔を径方向に配置した大径部を有す
る。内腔は、ディストリビュータおよびスリーブに設け
られた経路と通じており、それによって比較的低圧力で
燃料を内腔に供給でき、また、内腔から加圧した燃料を
エンジンの各シリンダへ供給することができる。

【０００３】ポンプのプランジャは、各内腔の中で往復
運動を行う。それぞれのプランジャの外端にはシュー／
ローラ装置があり、そのローラがカムリングのカム面と
係合するように設計されている。ローラがカム面のカム
ローブに乗り上げる際、ローラと連携するプランジャが
内側に押され、それによって燃料は圧縮されエンジンの
シリンダへ送出される。

【０００４】回転式分配部材にかかる負荷を減らす目的
で、シュー・ローラ構造用に駆動機構を設けることが知
られている。この駆動機構は駆動部材から成り、回転式
分配部材と同方向に伸び、また、回転式分配部材と同じ
速度で駆動される。駆動部材の末端部は空洞で、回転式
分配部材の幅広になった部分を内部に受け入れるように
なっている。駆動部材の空洞の末端部には放射状に配置
されたスロットがあり、そのスロットはディストリビュ
ータの内腔と一直線上に並んでいる。

【０００５】また、スロットの断面形状はたとえば長方
形で、その中にシュー・ローラ構造が収まるようになっ
ている。スロットとシューの直径は、シューの径方向の
運動を実質的に規制しないようになっており、また、ス
ロット内での円周方向の運動は、駆動部材の回転運動に
よってシュー・ローラ構造が回転式分配部材と同じ速度
で回転するように規制されている。このようにして、シ
ューとそれに連携するプランジャが一直線上に維持され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】駆動部材の端面にスロ
ットを構成するのは困難である。これは、駆動部材が５
本のプランジャを持つポンプに使用されるため、スロッ
トを駆動部材の直径いっぱいに広げられないからであ
る。さらに、スロットが５つある場合、スロット間の素
材が過度の曲げ応力にさらされる。駆動部材にスロット
を追加すると、駆動部材の強度がさらに弱まる。しかる
に、本発明は、上記形式の燃料ポンプにおいて、シュー
／ローラ装置に駆動機構を設けることにより回転式分配
部材にかかる負荷を軽減することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、内腔内で往復動可能なプランジャ
を有する回転式分配部材と、前記プランジャに係るシュ
ーおよびローラとの組立体であって、プランジャをカム
リングのカム面の作用下で往復動させ得るようにそのロ
ーラがカム面に係合可能であるシュー／ローラ装置と、
前記シュー／ローラ装置を駆動させるための駆動部材と
を備えた燃料ポンプにおいて、前記駆動部材が、円形断
面の内腔を有する部材から成り、前記シュー／ローラ装
置のシューが、駆動部材の内腔内で往復動作可能である
ことを特徴とする燃料ポンプが提供される。

【０００８】駆動部材の直径の一部の長さにわたる断面
が円形の内腔の設置は、駆動部材の直径の一部にわたる
スロットの設置よりも容易である。そのため、本発明は
特に５本のプランジャを持つポンプに適用することがで
きる。

【０００９】本発明は、前述した種類の燃料ポンプでの
使用に適したシュー／ローラ装置および駆動部材にも関
するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
を例示的に説明する。

【００１１】図１及び図２に示した燃料ポンプは、５気
筒内燃機関の各シリンダに燃料を供給するために使用さ
れる。燃料ポンプは、スリーブ（図示せず）内を回転可
能な回転式分配部材１０を備え、該回転式分配部材は、
５つの内腔１４が径方向に等角度で配設された大径の領
域１２を有する。プランジャ１６は、各内腔１４内で往
復動可能である。

【００１２】各プランジャ１６の外側端部は、それに対
応するシュー／ローラ装置のシュー１８と係合してお
り、ローラ２０は、カムリング２２の内側カム面と係合
するように構成されている。カム面は、等角度に配設さ
れた５つのカムローブ２２ａを有する。使用時にディス
トリビュータがカムリング２２に対して回転すると、ロ
ーラ２０がカムローブ２２ａの上に乗り上げてローラ２
０およびプランジャ１６を内側に押し、これによって内
腔１４から燃料を圧縮して送り出す。

【００１３】駆動部材２４は、回転式分配部材１０と同
軸に延びている。駆動部材２４は、回転式分配部材１０
と同じ速度で同方向に駆動されるように構成されてい
る。図２に示すように、駆動部材２４は、内腔２８が設
けられた大径部２６を備えている。内腔２８の直径は、
ディストリビュータ１０の大径部１２を収容するに十分
な大きさを有する。駆動部材２４の大径部分２６は、等
角度で同軸に配設された５つの内腔３０を備え、該内腔
内には、シュー・ローラ構造のシュー１８がそれぞれ収
容される。内腔３０は、回転式分配部材１０内に設けら
れた内腔１３と一直線上に並ぶように位置決めされてい
る。駆動部材２４と回転式分配部材１０が同方向に同速
度で駆動するように構成されているので、前記一直線上
の位置決めは、使用時にも維持される。

【００１４】内腔３０は、それぞれ円形断面を有し、内
腔３０内に収容されるシュー１８も、図３に示すように
円形断面を有する。したがってシュー１８は、全体が円
筒状の形状を有する。図１、図２、図４、および図５は
全て、略円筒形のシュー１８の一方の端面が部分球形で
あることを示している。各シュー１８の他方の端面は、
ローラ２０を収容するための凹部３２を備え、シュー１
８に対するローラ２０の回転軸線がディストリビュータ
１０の回転軸線と平行になるように構成されている。シ
ュー１８がカムリング２２のカム面と接触しないように
するため、ローラ２０を支持するシュー１８の端部を切
断して斜角面３３を画定している。

【００１５】図面に示すように、ローラ２０を収容する
各シュー１８の凹部３２は、内側に凹んだ部分円状であ
る。ローラ２０の回転軸線は凹部３２内に収容されてお
り、ローラ２０がシュー１８の中に捕捉される。かくし
て、使用時に、ローラ２０がカムリング２２のカム面を
離れると、ローラ２０は凹部３２内に保持される。シュ
ー１８は内腔３０内に収容されているため、駆動部材２
４の軸方向のシュー１８の動きは制限される。従って、
従来の構成で設けられていた回し板は不要になる。

【００１６】図６、図７、および図８に示したシュー１
８は、図１乃至図５に示したシューと、図１乃至図５の
シュー１８には燃料をシュー１８の長さ方向に沿って流
すための通気スロット３４が設けられている点で異な
る。シュー１８の残りの部分は、駆動部材２４の大径部
２６に設けられた内腔３０の形状に合致した円形断面を
有する。

【００１７】図９は、シュー１８の別の代替構造を示
す。この構造のシューの断面形状は、図１乃至図５に示
したような円形でもよいし、或いは、図６乃至図８のよ
うに通気スロット３４を有してもよい。図９に示すよう
に、シュー１８は、回転式分配部材の径方向に測定した
長さをより長くするように延出させることにより、シュ
ー１８と駆動部材２４の大径部２６との接触部分の面積
を拡大させ、シュー１８の誘導性を高めると共に、ポン
プ作動中のトルクを安定させるのに必要な動力を減らす
ことができる。シュー１８の形状は、シュー１８がディ
ストリビュータの大径部１２に接触しないようにすべく
構成された凹部３６を有する。凹部３６の中心部は、プ
ランジャにかかる負荷がプランジャの軸に沿って伝えら
れるように、対応するプランジャの端部と係合するよう
に形成されている。

【００１８】図１０、図１１、および図１２には、図１
に示したポンプに使用可能なローラ２０の３種類の構造
が示されている。図２および図１０は、部分球形端部を
有するローラ２０を示す。図１０に示されているローラ
２０の軸方向の最大長さは、内腔３０の直径と略等し
い。かくして、ローラ２０と内腔３０との係合により、
使用時にローラ２０が正しく位置決めされる。図１１に
示したローラの構造は、図１０に示したものとは異なっ
ている。図１０の例ではローラ端部は円錐形であり、こ
の場合も使用時にローラ２０が正しく位置決めされるよ
うにローラの最大軸方向長さは内腔の直径と略等しい。
図１２のローラは、中心部に小突起３８を有する平坦な
端部壁を備えている。この小突起は、内腔３０を画定す
る壁に対してローラの小特記のみが係合するのに十分な
量だけ、端部壁の平面から突出している。使用時にロー
ラを正しく位置決めするため、小突起３８を含めたロー
ラの最大軸方向長さは、内腔３０の直径とほぼ等しい。

【００１９】使用時には、ローラにかけられるポンプ負
荷により、ローラは、カム面に対して一直線上に正しく
整列した状態に維持される。ローラがカム面から離れる
と、駆動部材に対するシューの角度が若干変わり、ロー
ラはカム面と正しく整列しなくなる。しかし、ローラが
カム面の次のカムローブに係合すると、ローラにかかる
負荷によってローラは再びカム面と一直線上に並ぶ。

【００２０】ポンプによる負荷によりローラはカム面に
対し一直線上に維持されるが、シューの角運動は、たと
えば、シュー及び／又は駆動部材２４に設けた溝に係合
するピンなどを用いて制限できる。また、駆動部材の外
部または内部にスリーブを設けてもよい。スリーブは、
駆動部材に対するシューの角運動を規制すべくシューに
沿って延びる突縁を有する。

【００２１】これは、比較的小さな２組のプランジャを
回転式分配部材の軸方向に間隔をおいて配置することを
想定している。各プランジャは、シュー／ローラ装置を
備える。シューは、小径を有し、駆動部材に設けた対応
する小径の内腔内に収容される。シューは、それに応じ
て長さを短くしたローラを支持している。

【００２２】添付図面に示した燃料ポンプは、５プラン
ジャ型燃料ポンプであり、５気筒エンジンとともに用い
ることを目的としているが、本発明は５本以外のプラン
ジャを有するポンプにも応用でき、また、５気筒以外の
エンジンとともに使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態による燃料ポンプの断
面図。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図。

【図３】シューの平面図。

【図４】シューの側面図。

【図５】シューの端面図であって、図１および図２の実
施形態で用いられているシュー／ローラ装置のローラを
も示した図。

【図６】代替シューの図３と同様の図。

【図７】代替シューの図４と同様の図。

【図８】代替シューの図５と同様の図。

【図９】別の代替シューの端面図。

【図１０】代替ローラ構造を示した図。

【図１１】代替ローラ構造を示した図。

【図１２】代替ローラ構造を示した図。

【符号の説明】

１０……回転式分配部材１６……プランジャ１８……シュー２０……ローラ２２……カムリング２４……駆動部材３０……内腔３４……通気スロット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ペーター・アルバン・ジョージ・コリングボーンイギリス国エム・イー８８アール・エックス、ケント、ギリンガム、レインハム、バーンハム・ウォーク 82

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内腔内で往復動可能なプランジャ（１
６）を有する回転式分配部材（１０）と、前記プランジャ（１６）に係るシュー（１８）およびロ
ーラ（２０）との組立体であって、プランジャ（１６）
をカムリング（２２）のカム面の作用下で往復動させ得
るようにそのローラがカム面に係合可能であるシュー／
ローラ装置と、前記シュー／ローラ装置を駆動させるための駆動部材
（２４）とを備えた燃料ポンプにおいて、前記駆動部材（２４）が、円形断面の内腔（３０）を有
する部材から成り、前記シュー／ローラ装置のシューが、駆動部材の内腔
（３０）内で往復動作可能であることを特徴とする燃料
ポンプ。
【請求項２】前記シュー／ローラ装置のシュー（１
８）が、カム面との係合を避けるように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
【請求項３】前記シュー／ローラ装置のシュー（１
８）が、全体に円筒状であることを特徴とする請求項１
又は２記載の燃料ポンプ。
【請求項４】前記シュー／ローラ装置のシュー（１
８）が、複数の通気スロット（３４）を含み、各通気ス
ロット（３４）が、シュー（１８）の往復移動の軸線に
平行な方向に延びることを特徴とする前記請求項のいず
れか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項５】前記シュー／ローラ装置のシュー（１
８）が、プランジャ（１６）と係合するように構成され
た表面を有し、前記シュー（１８）の前記表面が、シュ
ー（１８）と回転式分配部材（１０）との間の係合を避
けるように形成されていることを特徴とする前記請求項
のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項６】前記シュー／ローラ装置のローラ（２
０）が、円筒状であることを特徴とする前記請求項のい
ずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項７】前記ローラ（２０）が、部分球形の端面
を含むことを特徴とする請求項６記載の燃料ポンプ。
【請求項８】ローラ（２０）が、円錐形の端面を含む
ことを特徴とする請求項６記載の燃料ポンプ。
【請求項９】前記ローラ（２０）の端面が略平面であ
り、該端面が軸方向に位置する小突起（３８）を有する
ことを特徴とする請求項６記載の燃料ポンプ。
【請求項１０】前記回転式分配部材（１０）が、五つ
の内腔と、各内腔内で往復動可能なプランジャ（１６）
とを備え、該プランジャ（１６）が、それぞれ駆動部材
に設けた内腔（３０）内で往復動可能な関係シュー／ロ
ーラ装置を有することを特徴とする前記請求項のいずれ
か１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項１１】前記請求項のいずれか１項に記載の燃
料ポンプ内に使用されるシュー。
【請求項１２】前記請求項のいずれか１項に記載の燃
料ポンプ内に使用されるローラ。
【請求項１３】前記請求項のいずれか一項に記載の燃
料ポンプ内に使用される駆動部材。