JPH09324746A - アキシャルプランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャ部分からの作動液のリークを招く
ことなく、プランジャとシューの球面接触部に確実に作
動液を導入する。 【解決手段】 駆動軸１３の端部に斜板１６を設け、ハ
ウジング６内の斜板１６に対向する位置にシリンダブロ
ック１１を配置する。斜板１６に補助プレート３８を介
してスラストプレート４１を付設する。シリンダブロッ
ク１１に保持された各プランジャ１９に、その端面と球
面接触するシュー２１を設ける。スラストプレート４１
と各プランジャ１９をシュー２１を介して当接させる。
シュー２１に貫通孔３３を形成し、スラストプレート４
１に環状溝３５を形成する。環状溝３５と貫通孔３３に
より、ポンプ内低圧室４８の低粘土の作動液を各摺接面
に導入する作動液導入路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、各プランジャの動力伝
達部の潤滑構造を改良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、シリン
ダブロックと斜板がハウジング内において対向して配設
され、シリンダブロックと斜板が相対回転することによ
り、斜板がシリンダブロック上の複数個のプランジャを
順次押圧し、それによってプランジャがポンプ作用を為
すようになっている。そして、斜板側摺接面と各プラン
ジャの間には、各プランジャの端面に対して球面接触す
るシューが介装され、斜板による押圧荷重が各プランジ
ャに円滑に伝達されるようになっている。

【０００３】ところで、上記のようなアキシャルプラン
ジャポンプにおいては、ポンプ作動時に、各プランジャ
とシューが大きな荷重を受けた状態で球面接触部で摺動
するため、この球面接触部の摩擦抵抗が著しく大きくな
り、その摩擦抵抗によって接触部の摩耗が促進された
り、動力損失が増大するという不具合を招く。

【０００４】そこで、これに対処し得るアキシャルプラ
ンジャポンプとして、従来、例えば実開平４−１１２６
４号公報に示されるようなものが案出されている。この
アキシャルプランジャポンプは、各プランジャの端面
に、シューとの球面接触部とプランジャの内部を連通す
る貫通孔を形成し、プランジャ内部の作動液をこの貫通
孔を通して前記球面接触部に導入するようにしたもの
で、導入した作動液により球面接触部の潤滑を行うよう
にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のア
キシャルプランジャポンプは、近年、自動車の燃料噴射
装置の燃料加圧用ポンプとして用いられるようになって
きている。しかしながら、上記のアキシャルプランジャ
ポンプをこのような用途で用いた場合には、作動液であ
るガソリン等の燃料の粘度が低いことから、プランジャ
の貫通孔から球面接触部にリークする燃料が増大し、ポ
ンプ効率が低下するという不具合を招く。

【０００６】そこで本発明は、プランジャ内部からの作
動液のリークを招くことなく、プランジャとシューの球
面接触部に確実に作動液を導入できるようにして、ポン
プ効率を低下させることなく、球面接触部の潤滑が確実
に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。

【０００７】

【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、複数個のプランジャを軸方
向に沿って進退自在に保持するシリンダブロックが、ハ
ウジング内で斜板に対向して配設され、この斜板とシリ
ンダブロックの相対回転によりプランジャが順次押圧さ
れて吸入通路から吸い入れた低粘度の作動液を吐出通路
に送り出すアキシャルプランジャポンプであって、前記
各プランジャがその端面に球面接触するシューを介して
斜板側摺接面と当接するものにおいて、前記各プランジ
ャとシューの球面接触部と、シューの外域のポンプ内低
圧室とを連通する作動液導入路を設けた。この場合、ポ
ンプ内低圧室の低粘土の作動液が作動液導入路を通って
各プランジャとシューの球面接触部に導入され、プラン
ジャの内部からの作動液のリークは生じなくなる。

【０００８】前記作動液導入路は、前記シューの斜板側
摺接面と接触する端面に導通させるようにしても良い。
この場合、シューと斜板側摺接面との接触部にも確実に
作動液が導入されるようになり、この部分も同時に潤滑
できるようになる。

【０００９】さらに、前記各シューに、その斜板側とプ
ランジャ側の各端部を連通する貫通孔を形成すると共
に、前記斜板側摺接面に、前記すべてのシューの貫通孔
に連通する環状溝を形成し、前記各シューの貫通孔と前
記環状溝によって前記作動液導入路を構成するようにし
ても良い。この場合、各シューと斜板側摺接面との接触
部には環状溝を通して作動液が導入され、各プランジャ
とシューの球面接触部には前記環状溝と貫通孔を通して
作動液が導入されるようになる。また、この場合、作動
液導入路の構造が単純化されることから、その成形が容
易になる。

【００１０】

【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。

【００１１】図１，図２に示す実施の形態は、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。

【００１２】このアキシャルプランジャポンプ１は、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、後述するポンプ機能
ブロック６０が固定されている。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。

【００１３】前記ポンプ機能ブロック６０は、複数個の
プランジャ１９を軸方向に沿って収容するシリンダブロ
ック１１と、吸入チェック弁２４及び吐出チェック弁２
５を収容するバルブブロック１０とに軸方向で分割さ
れ、これらのブロック１０，１１が重合状態で両ブロッ
ク１０，１１の中央部を貫通するボルト１２によってハ
ウジング６の底部に固定されている。尚、シリンダブロ
ック１１は硬度の高いの鉄系の金属材料によって形成さ
れ、バルブブロック１０はアルミ材料によって形成され
ている。

【００１４】このうち、シリンダブロック１１には、軸
方向に沿ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個設
けられ、この各シリンダ孔１８にプランジャ１９とその
プランジャ１９を斜板１６方向に付勢するためのスプリ
ング３２とが収容されるが、各シリンダ孔１８の底部は
バルブブロック１０の端面によって閉塞されるようにな
っている。つまり、シリンダブロック１１とバルブブロ
ック１０とは、バルブブロック１０の端面が各シリンダ
孔１８の底部を閉塞するように分割されている。そし
て、シリンダブロック１１に収容される各プランジャ１
９は、その端面に半球状の凹部２０が形成され、この凹
部２０に後述するシュー２１の球状の端部が摺動自在に
嵌合されている。

【００１５】他方、バルブブロック１０には、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。そして、前記のすべ
ての吸入ポート２２は、バルブブロック１０の背面にお
いて、ハウジング本体８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に連通しており、これに対して、前記のすべ
ての吐出ポート２３は、バルブブロック１０の外周に形
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２８に連通してい
る。

【００１６】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、３６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であり、３７は、吐出圧センサ
である。

【００１７】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円盤状の補助プレート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はその中央
部にボス３９が設けられ、このボス３９が、斜板１６の
端面中央に形成された支持穴４０に相対回転可能に嵌入
されている。そして、この補助プレート３８のシリンダ
ブロック１１側の端面には、硬度が高く、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の端面
（斜板側摺接面）に、前記各シュー２１の偏平な端面が
摺動自在に当接するようになっている。各プランジャ１
９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の端面はこのプランジャ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。

【００１８】また、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と駆動軸１３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。

【００１９】さらに、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４
５に囲繞された駆動軸周域の空間には高粘度の潤滑液が
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からの漏出燃料（低
粘度の作動液）で満たされるポンプ内低圧室４８と、高
粘度の潤滑液で満たされる潤滑液室４９とに隔成してい
る。

【００２０】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のボス３９との嵌合
隙間にも潤滑液を導入できるようになっている。

【００２１】ここで、前記プランジャ１９と、スラスト
プレート４１の端面（斜板側摺接面）の間に介装される
各シュー２１は、図１の円形破線で囲った拡大部分で示
すように、その軸中心位置に、斜板１６側の偏平な端面
とプランジャ１９側の球状の端面を連通する貫通孔３３
が形成されている。この貫通孔３３の斜板１６側の端部
は、貫通孔３３の一般部よりも径の大きい拡径部３４と
なっている。これに対し、スラストプレート４１の端面
には、摺接するすべてシュー２１の貫通孔３３（拡径部
３４）と連通する断面Ｖ字状の環状溝３５が形成されて
いる。この環状溝３５の径は、具体的には、斜板１６の
傾動に伴うシュー接触部の径方向の変位を考慮し、常
に、環状溝３５が各シュー２１の拡径部３４の範囲から
はみ出すことのないように設定されている。そして、こ
のスラストプレート４１の環状溝３５と各シュー２１の
貫通孔３３は、本発明における作動液導入路を構成する
もので、これらを通してスラストプレート４１と各シュ
ー２１との接触面と、各シュー２１とプランジャ１９の
球面接触部とにポンプ内低圧室４８内の作動液（燃料）
を供給するようになっている。また、各プランジャ１９
の凹部２０内の中心位置には窪み５４が形成されてい
て、貫通孔３３から導入されたポンプ内低圧室４８内の
作動液をこの窪み５４によって保持できるようになって
いる。

【００２２】尚、図中５３は、ポンプ機能ブロック６０
の隙間からポンプ内低圧室４８に漏出した作動液（燃
料）を燃料タンン２に戻すための戻し通路である。

【００２３】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）する。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
て、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２
４を順次介してシリンダ孔１８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。

【００２４】また、ポンプ運転時にスラストプレート４
１から各プランジャ１９に動力が伝達される際には、各
プランジャ１９に対応するシュー２１が、軸方向の大き
な荷重を受けつつスラストプレート４１と各プランジャ
１９に対して摺動することとなるが、スラストプレート
４１と各シュー２１の接触部には、スラストプレート４
１の環状溝３５を通して、さらに各シュー２１とプラン
ジャ１９の球面接触部には、環状溝３５と各シュー２１
の貫通孔３３を通して、夫々ポンプ内低圧室４８の作動
液（燃料）が充分に供給されるため、各摺接部は作動液
（燃料）によって確実に潤滑され、各接触部での摩擦抵
抗は小さく保たれることとなる。特に、スラストプレー
ト４１とシュー２１、シュー２１とプランジャ１９の各
摺接部への作動液（燃料）の供給は前記環状溝３５と貫
通孔３３を通して各摺接部の中心部付近に為されるた
め、各摺接部の潤滑は非常に効率の良いものとなる。つ
まり、各接触部の中心部付近はポンプ内低圧室４８の作
動液（燃料）が最も直接流入しにくい部分であるため、
環状溝３５と貫通孔３３を通してこの中心部付近に供給
することにより各接触部の全域をほぼ均一に潤滑するこ
とができる。

【００２５】このアキシャルプランジャポンプ１の場
合、前記各接触部に対して各プランジャ１９の内部側か
ら作動液（燃料）を供給するのではなく、スラストプレ
ート４１の環状溝３５と貫通孔３３からポンプ内低圧室
４８の作動液（燃料）を供給するようにしているため、
各プランジャ１９からの作動液（燃料）のリークが増大
するようなことはない。したがって、このアキシャルプ
ランジャポンプ１においては、作動液（燃料）を効率良
く高圧に加圧することができる。

【００２６】さらに、このアキシャルプランジャポンプ
１においては、スラストプレート４１の環状溝３５と各
プランジャ１９の貫通孔３３とによって作動液供給路を
構成するようにしていることから、単純な加工のみによ
って作動液供給路を容易に形成することができる。この
ため、低コストでの製造が可能である。また、スラスト
プレート４１の環状溝３５は、その外形を型加工によっ
て形成する際に同時に形成するようにすればより低コス
トでの製造が可能である。

【００２７】尚、この発明の実施の形態は以上で説明し
たものに限るものでなく、例えば、図３に示すようにシ
ュー２１の貫通孔３３の途中から放射状に分岐する複数
個の分岐孔５５を形成し、この分岐孔５５の端部をプラ
ンジャ側端面の頂部からずれた位置に開口させるように
したり、スラストプレート４１の環状溝３５の径方向内
側と外側に補助環状溝３５ａを形成するようにしても良
い。分岐孔５５を設けた場合には、各シュー２１とプラ
ンジャ１９の球状接触部の全域に、また、補助環状溝３
５ａを設けた場合には、各シュー２１とスラストプレー
ト４１の接触部の全域に夫々作動液（燃料）を確実に供
給することができる。また、図４に示すように、スラス
トプレート４１に環状溝３５を形成せずに、各シュー２
１に、貫通孔３３のスラストプレート側端部とシュー２
１の外周面を直接連通する導入孔５６を形成するように
しても良い。この場合にはスラストプレート側には何等
加工を施す必要が無くなる。

【００２８】さらに、上記の実施の形態においては、斜
板１６側が駆動回転するタイプのアキシャルプランジャ
ポンプについて説明したが、シリンダブロック側が駆動
回転するタイプのアキシャルプランジャポンプであって
も良い。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、各プラ
ンジャとシューの球面接触部と、シューの外域のポンプ
内低圧室とを連通する作動液導入路を設け、ポンプ内低
圧室の低粘土の作動液を作動液導入路を通して各プラン
ジャとシューの球面接触部に導入するようにしたため、
プランジャ内部からの作動液の大きなリークを招くこと
なく、プランジャとシューの球面接触部に確実に作動液
を導入することができ、その結果、ポンプ効率を低下さ
せることなく、球面接触部の潤滑を確実に行うことがで
きる。

【００３０】また、請求項２の発明は、さらに前記作動
液導入路を、前記シューの斜板側摺接面と接触する端面
に導通させたため、プランジャ内部からの作動液の大き
なリークを招くことなく、プランジャとシューの球面接
触部と、シューと斜板側摺接面との接触部に確実に作動
液を導入することができる。

【００３１】さらに、請求項３の発明は、前記各シュー
に、その斜板側とプランジャ側の各端部を連通する貫通
孔を形成すると共に、前記斜板側摺接面に、前記すべて
のシューの貫通孔に連通する環状溝を形成し、前記各シ
ューの貫通孔と前記環状溝によって前記作動液導入路を
構成するようにしたため、作動液導入路の加工が極めて
容易になり、製造コストを大幅に削減することが可能に
なる。

【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】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部の拡大断面
図。

【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す要部の拡
大断面図。

【符号の説明】

１…アキシャルプランジャポンプ、 ５…吸入通路、 ６…ハウジング、 １１…シリンダブロック、 １６…斜板、 １９…プランジャ、 ２１…シュー、 ２８…吐出通路、 ３３…貫通孔（作動液導入路）、 ３５…貫通孔（作動液導入路）、 ４８…ポンプ内低圧室、 ５５…分岐孔（作動液導入路）、 ５６…導入孔（作動液導入）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のプランジャを軸方向に沿って進
   退自在に保持するシリンダブロックが、ハウジング内で
   斜板に対向して配設され、この斜板とシリンダブロック
   の相対回転によりプランジャが順次押圧されて吸入通路
   から吸い入れた低粘度の作動液を吐出通路に送り出すア
   キシャルプランジャポンプであって、前記各プランジャ
   がその端面に球面接触するシューを介して斜板側摺接面
   と当接するものにおいて、前記各プランジャとシューの
   球面接触部と、シューの外域のポンプ内低圧室とを連通
   する作動液導入路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】 前記作動液導入路を、前記シューの斜板
   側摺接面と接触する端面に導通させ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】 前記各シューに、その斜板側とプランジ
   ャ側の各端部を連通する貫通孔を形成すると共に、前記
   斜板側摺接面に、前記すべてのシューの貫通孔に連通す
   る環状溝を形成し、前記各シューの貫通孔と前記環状溝
   によって前記作動液導入路を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。