JPH0979100A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多気筒型内燃機関の各気筒の燃焼室に向けて
配設した燃料噴射バルブに燃料を吐出する燃料噴射ポン
プを、低コストで、コンパクトな構成で、かつ、排気エ
ミッション低減化のため、エンジンの回転数等の変化に
拘らずに噴射時期を一定にし、高圧噴射が実現できる如
きものとする。 【解決手段】 比較的加工容易なカムプロフィル６ａを
外縁部に形成するアウターカムであるカム６にてプラン
ジャ８を往復摺動駆動し、該プランジャ８にて分配軸１
４に燃料を圧送し、該分配軸１４より気筒数分のデリベ
リバルブ１６に燃料を分配する分配型燃料噴射ポンプに
おいて、カム軸高速回転時にプランジャの燃料圧送時期
を早期化できるように、プランジャ８にタイマーピスト
ン２４の動きに連動するスピルスリーブ２２を外嵌する
か、または電磁弁２８を燃料ギャラリー２ａと燃料圧送
路２ｂとの間に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多気筒型内燃機関の
各気筒に形成される燃焼室に配置した燃料噴射バルブへ
燃料を圧送する分配型燃料噴射ポンプに関する技術分野
に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジン等における多
気筒型内燃機関の各気筒に同時又は順次燃料を分配圧送
するための燃料噴射ポンプとしては、列型燃料噴射ポン
プと分配型燃料噴射ポンプがある。この中で、列型燃料
噴射ポンプは、燃料圧送用のプランジャとデリベリバル
ブが一体状となって、一単位のポンプを形成しており、
この単位ポンプを気筒数分だけ設ける必要がある。その
点、分配型燃料噴射ポンプは、一つの、または少数のプ
ランジャより多数の（気筒数分の）デリベリバルブに燃
料を分配する構成なので、コンパクト化できる。

【０００３】更に、この分配型燃料噴射ポンプには、プ
ランジャと燃料分配用の分配軸とを同軸状にしたものと
別軸にしたものとがあり、このうち、後者の構成は、例
えば実開昭５８−１３９５７７号公報にて開示されてい
る。該プランジャと分配軸とを別軸構成とすると、プラ
ンジャの摺動量を大きく取れるので、燃料圧送量を増大
でき、即ち、高圧噴射が可能となる。

【０００４】また、プランジャは、タペット機構を介し
て、カム駆動にて往復摺動するものであるが、このカム
構造としては、凹凸面を形成するフェイスカム、カムプ
ロフィルを外縁部に形成して、カム軸に環設されるアウ
ターカム、及び、リング状体の内側にカムを形成するイ
ンナーカムがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】今日、特にディーゼル
エンジンにおいては、排気エミッション（ＮＯ_X 等）の
低減化のため、燃焼効率を向上すべく、噴射高圧化が課
題となっている。噴射高圧化のためには、まず、プラン
ジャからの一回の送油量（一単位カム角度当たりの圧送
量）を多くしなければならない。分配型燃料噴射ポンプ
において、前記のプランジャと分配軸を別軸とした構成
は、プランジャと分配軸を同一軸とした場合よりも、プ
ランジャの摺動量を大きく取れる点で、大いに有効であ
る。しかし、プランジャの摺動量を大きくするには、カ
ム形状を一層凹凸差の大きいものにしなければならな
い。この点で、フェイスカムやインナーカムは、加工領
域が限られており、更に加工が困難で、コスト高を招
く。

【０００６】また、噴射高圧化と同時に、回転数の上昇
に伴う動的噴射時期の油圧的な遅れを補正して、回転数
が変化しても、噴射時期を略一定に制御することが、排
気エミッションを低減するためには重要な要素であり、
回転進角タイマーの必要性が生じてくる。そのための構
成としては、カム軸回転数に応じてプランジャに外嵌す
るスピルスリーブを該プランジャ軸方向に摺動自在にし
た構成が、前記の実開昭５８−１３９５７７号公報にも
開示されているが、送油ポンプを内蔵した形でこの油圧
を利用して噴射時期の制御を行う組合せの構成は、今ま
でにない。

【０００７】一方、燃料噴射ポンプの一層のコンパクト
化が望まれている。この点で、前記の分配型燃料噴射ポ
ンプにおいては、プランジャと分配軸とを別軸とする
分、これを一体としたものよりも大型化する。その上
に、従来は、プランジャに対して燃料噴射ポンプとは別
体の燃料供給ポンプにて外部より燃料を供給していた
（前記の実開昭５８−１３９５７７号公報のものもこの
ようになっている。）ので、燃料供給ポンプと燃料噴射
ポンプを含めて、一層配設スペースを要した。

【０００８】更に、従来、プランジャと分配軸とを別軸
にし、一本のカム軸よりそれぞれ独立して駆動する分配
型燃料噴射ポンプの内部構成においては、カム周囲、及
び該カムに当接するプランジャ下端のタペットローラー
周囲も含めて、燃料を潤滑油として兼用している。この
場合、高圧噴射を図る上で、燃料ロスが多い。また、専
用の潤滑油に比して、燃料は、カム軸の脈動の制動性等
が劣るので、振動や、カム軸の出力ロスの要因ともな
る。

【０００９】更に、高圧噴射に対応する構成として、プ
ランジャに進角制御用のスピルスリーブを外嵌したもの
が公知となっいるが、この構成では、スピルスリーブを
燃料ギャラリー内に設けたタイマーピストンの上下動に
て上下位置調節する。しかしこの場合、タイマーピスト
ンの上下動に伴って、燃料ギャラリー内の燃料圧の脈動
が問題となり、噴射高圧化の支障となっている。該脈動
を抑止するため、アキュムレーターを装着する構成が公
知であるが、高価である。

【００１０】本発明は、コンパクトで、かつ高圧噴射を
実現すべく、燃料送油率を高くし、また、燃料圧送開始
時期制御を可能とすることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いる。即
ち、複数個のカムプロフィルをカム外縁部に形成して、
該カムを環設したカム軸の回動でプランジャを駆動し
て、燃料供給ポンプより供給される燃料を圧送し、分配
軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃料を、内
燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃料供給路
に順次供給する構成の分配型燃料噴射ポンプにおいて、
該分配軸は、該カム軸と直交状に配設して該カム軸より
伝動されるものとし、該燃料供給ポンプは、該分配軸と
同軸のポンプ軸を有して、燃料噴射ポンプのハウジング
に内設した。

【００１２】また、複数個のカムプロフィルをカム外縁
部に形成して、該カムを環設したカム軸の回転でプラン
ジャを往復駆動し、該プランジャに外嵌したスピルスリ
ーブにより、プランジャ室と連通するプランジャの吸込
ポートが開閉されることによって燃料を吸入吐出するよ
うにし、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送され
た燃料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへ
の燃料供給路に順次供給するとともに、該プランジャの
吸込ポートに燃料を供給する燃料ギャラリーを設けた分
配型燃料噴射ポンプにおいて、該燃料ギャラリー内にて
前記プランジャを貫設し、かつ該スピルスリーブはカム
軸回転数に応じてプランジャ軸方向に位置変動自在に構
成した。

【００１３】また、複数個のカムプロフィルをカム外縁
部に形成して、該カムを環設したカム軸の回転でプラン
ジャを往復駆動し、該プランジャに外嵌したスピルスリ
ーブにより、プランジャ室と連通するプランジャの吸込
ポートが開閉されることによって燃料を吸入吐出するよ
うにし、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送され
た燃料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへ
の燃料供給路に順次供給するとともに、該プランジャの
吸込ポートに燃料を供給する燃料ギャラリーを設けた分
配型燃料噴射ポンプにおいて、該プランジャと該分配軸
への燃料圧送路との間に、カム軸回転数に応じて開弁時
期を調節可能な電磁弁を介設した。

【００１４】また、複数個のカムプロフィルをカム外縁
部に形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプラン
ジャを駆動して、燃料供給ポンプより供給される燃料を
圧送し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送され
た燃料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへ
の燃料供給路に順次供給する構成の分配型燃料噴射ポン
プにおいて、複数個のプランジャと一個の分配軸を設
け、全プランジャより一分配軸に燃料を圧送して、カム
プロフィル数にプランジャ数を乗じた数のデリベリバル
ブに燃料を供給する構成とした。

【００１５】また、複数個のカムプロフィルをカム外縁
部に形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプラン
ジャを駆動して、燃料供給ポンプより供給される燃料を
圧送し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送され
た燃料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへ
の燃料供給路に順次供給する構成の分配型燃料噴射ポン
プにおいて、該プランジャと該分配軸を、同数にて複数
個設け、一プランジャより一分配軸に燃料を圧送して、
カムプロフィル数にプランジャ数を乗じた数のデリベリ
バルブに燃料を供給するよう構成した。

【００１６】また、複数個のカムプロフィルをカム外縁
部に形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプラン
ジャを駆動して燃料を圧送し、分配軸の回転にて該プラ
ンジャから圧送された燃料を、内燃機関の気筒数分設け
たデリベリバルブへの燃料供給路に順次供給する構成の
分配型燃料噴射ポンプにおいて、該カム及びプランジャ
のタペットローラー周囲には潤滑油を充填して、該プラ
ンジャ及び該分配軸を含む燃料充填部分と分離させた。

【００１７】また、複数個のカムプロフィルをカム外縁
部に形成して、該カムを環設したカム軸の回転でプラン
ジャを往復駆動し、該プランジャに外嵌したスピルスリ
ーブにより、プランジャ室と連通するプランジャの吸込
ポートが開閉されることによって燃料を吸入吐出するよ
うにし、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送され
た燃料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへ
の燃料供給路に順次供給するとともに、該プランジャの
吸込ポートに燃料を供給する燃料ギャラリー、及び該燃
料ギャラリーに燃料供給する燃料供給ポンプをバルブハ
ウジング内に設けた分配型燃料噴射ポンプにおいて、該
燃料供給ポンプの吐出側油路を、該スピルスリーブの上
下位置調節用のタイマーピストンと燃料ギャラリーとに
各々独立して連通させた。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、添付の図面に従って説明する。図１はアウターカム
駆動式の基本的な分配型燃料噴射ポンプＡの正面断面
図、図２はアウターカム駆動式で、スピルスリーブにて
プランジャの燃料圧送時期を制御する構成の分配型燃料
噴射ポンプＢのプランジャ機構及び分配軸機構を示す正
面断面図、図３は分配型燃料噴射ポンプＢの側面断面
図、図４は図３図示のタイマーピストン２４の要部側面
断面図、図５は分配型燃料噴射ポンプＢの平面一部断面
図、図６は分配型燃料噴射ポンプＢのカム軸によるプラ
ンジャ及び分配軸の駆動機構を示す斜視図、図７は側面
視垂直状のポンプ軸をカム軸側方にて噛合させた構成の
分配型燃料噴射ポンプＢ’の側面断面図、図８は分配型
燃料噴射ポンプＢ’の平面略図、図９は側面視傾斜状の
ポンプ軸をカム軸側方にて噛合させた構成の分配型燃料
噴射ポンプＢ”の側面断面図、図１０はアウターカム駆
動式で、電磁弁にてプランジャの燃料圧送時期を制御す
る構成の分配型燃料噴射ポンプＣの正面断面図、図１１
はアウターカム駆動式で、スピルスリーブにてプランジ
ャの燃料圧送時期を制御する構成で、プランジャを二
個、分配軸を一個配設した分配型燃料噴射ポンプＤの平
面一部断面図、図１２は分配型燃料噴射ポンプＤの側面
断面図、図１３はアウターカム駆動式で、スピルスリー
ブにてプランジャの燃料圧送時期を制御する構成で、プ
ランジャを二個、分配軸を二個配設した分配型燃料噴射
ポンプＥの平面図、図１４は分配型燃料噴射ポンプＥの
側面断面図、図１５はカム軸の片側をラジアル軸受、片
側をボール軸受にて軸受けした構成のカム軸支持構成を
示す分配型燃料噴射ポンプの部分正面断面図、図１６は
カム軸を、左右両側のラジアル軸受にて軸受けしたカム
軸支持構成を示す分配型燃料噴射ポンプの部分正面断面
図、図１７は同じく別の実施例を示す部分正面断面図、
図１８は同じく別の実施例を部分正面断面図、図１９は
同じく別の実施列を示す部分正面断面図、図２０はアウ
ターカム駆動式で、スピルスリーブにてプランジャの燃
料圧送時期を制御する構成において、燃料ギャラリーと
タイマーピストン室とを独立した構成の分配型燃料噴射
ポンプにおける油圧回路図、図２１は燃料充填部分と潤
滑油充填部分とを分離した構成の分配型燃料噴射ポンプ
Ｆの正面断面図、図２２は同じく側面断面図である。

【００１９】まず、分配型燃料噴射ポンプＡ・Ｂ・Ｂ’
・Ｂ”に共通の基本的な組立構成について、図１乃至図
９より説明する。ハウジング構成としては、本体ハウジ
ング１上にバルブハウジング２を載置固設し、また、本
体ハウジング１の片側方にはガバナハウジング３を固設
し、その反対側にはカム軸支持部材４を内嵌固設してい
る。カム軸支持部材４、本体ハウジング１、ガバナハウ
ジング３にかけて、エンジンのクランク軸に連接されて
連動するカム軸５が内設され、ガバナハウジング３内に
はガバナ機構を、バルブハウジング２には燃料をエンジ
ンの各気筒に配設した燃料噴射バルブに吐出するデリベ
リバルブ１６等が配設されており、本体ハウジング１と
バルブハウジング２にかけて、プランジャ８及び分配軸
１４等が内設されている。

【００２０】本体ハウジング１の内部構成について説明
する。本体ハウジング１内の下部にはカム室１ａが穿設
されていて、該カム室１ａ内にて、左右水平方向にカム
軸５が横架されている。該カム軸５上には、エンジンの
気筒数と同数のカムプロフィル６ａ・６ａ・・・を形成
するアウターカムのカム６を環設固定しており、該カム
室１ａの該カム６の配設部分より上方に穿設する図２図
示のプランジャ摺動室１ｂ内において、該カム６の外縁
上に、タペット７付設のタペットローラー７ａが乗り、
該タペット７にプランジャ８の下部が嵌合されている。
該カム６の回動によってカムプロフィル６ａ上に摺接し
たタペットローラー７ａが昇降し、プランジャ８が上方
摺動したときに、後記プランジャ室９ａ内の燃料を圧送
する。

【００２１】高圧噴射を実現すべく、燃料圧送量を増大
させるには、プランジャ８の摺動量を大きくする。その
ためには、カム６において、カムプロフィル６ａの半径
方向の凹凸差を大きくすればよい。このためには特別の
カム加工技術を要するが、インナーカムやフェイスカム
に比べると、カムプロフィルの形状を工夫するだけで実
現できるので、加工は比較的容易であり、コストも安価
ですむ。

【００２２】また、カム軸５上にはベベルギア１０が環
設され、該ベベルギア１０は、本体ハウジング１内に略
垂直状に回転自在に内嵌されるポンプ軸１２下端に固設
したベベルギア１１と噛合している。更に、該ポンプ軸
１２上部において、回転圧送式のトロコイドポンプであ
る燃料供給ポンプ１３が環設されており、該ポンプ軸１
２上端が、バルブハウジング２内に内嵌される後記分配
軸１４と連結される。また、本体ハウジング１内におい
て、外部の燃料タンクより燃料供給ポンプ１３に対して
燃料を吸入するための図２図示の燃料吸入路１ｃが穿設
されている。このように、カム軸５の回転運動をベベル
ギア１０・１１によって直角方向に変更して、分配軸１
４の駆動機構を構成している。なお、カム軸５の支持構
成、ベベルギア１０の配置構成については、後に図１５
乃至図１９にて詳説する。

【００２３】次に、ガバナハウジング３内においては、
カム軸５の回転にて作動するガバナ機構が組み込まれて
いる。即ち、該カム軸５の先端が、本体ハウジング１よ
りガバナハウジング３内に突入しており、ガバナウェイ
ト支持部材３２の中心に固設され、摺動体３０内に挿入
されている。該ガバナウェイト支持部材３２にはガバナ
ウェイト３１・３１・・・が枢支されていて、カム軸５
と一体の該ガバナウェイト支持部材３２が回転すると、
その回転に伴って発生する遠心力にて、ガバナウェイト
３１・３１・・・が開き、該摺動体３０を、図中左側に
押し出す。回転が速いほど、ガバナウェイト３１の開度
は大きくなるので、該摺動体３０の押し出し量、即ち摺
動量は大きくなる。該摺動体３０の摺動は、アーム２９
を介してラック２１を摺動させる。該ラック２１は、ガ
バナハウジング３より本体ハウジング１内に摺動自在に
嵌入されており、後記の制御スリーブ１７に連結されて
いて、その摺動とともに制御スリーブ１７を回動させ、
プランジャ８の回動位置を調整して、該プランジャ８に
付設された後記プランジャリード（制御用斜めリード）
８ｂの有効圧送ストロークを、即ちプランジャ８の燃料
圧送量を調節して、調速作用を行うのである。

【００２４】本体ハウジング１よりバルブハウジング２
にかけて内設されるプランジャ機構及び分配軸機構のう
ち、プランジャ機構より説明する。前記プランジャ８
は、バルブハウジング２及び図５図示の本体ハウジング
１のプランジャ摺動室１ｂ内にわたって略垂直状に内嵌
されるプランジャバレル９内の、略垂直方向に穿設した
プランジャ室９ａ内に摺動自在に内嵌されて、下部は、
該プランジャバレル９下端より該プランジャ摺動室１ｂ
内に突出している。該プランジャ摺動室１ｂ内におけ
る、プランジャ８の突出部において、該プランジャ８の
下部に制御スリーブ１７を外嵌固定しており、その外周
に上部バネ受１８を外嵌し、該上部バネ受け１８の上端
は、プランジャバレル９下端に固定されている。更に、
該プランジャ８に摺動自在に下部バネ受け２０が環設さ
れており、該上部バネ受け１８と該下部バネ受け２０と
の間にて、プランジャバネ１９が、該プランジャ８に巻
装されている。そして、該下部バネ受け２０を前記タペ
ット７内に嵌入することで、プランジャ８下端とタペッ
ト７とが係合し、プランジャバネ１９の下方付勢力にて
プランジャ下端７がタペット７を下方に押し、これによ
って、カム６に対するタペットローラー７ａの押圧力を
発生させている。こうして、カム６のカムプロフィル６
ａにタペットローラー７ａが乗り上げるのに伴い、プラ
ンジャバネ１９が収縮し、プランジャ８が上方に押し上
げられる構成としているのである。

【００２５】また、制御スリーブ１７には、図３や図６
等のように、球状の突起１７ａが突出されて、該突起１
７ａは前記ガバナ機構に連結されるラック２１上に固設
した燃料調量部材となる係止片２１ａと係合されてい
る。ラック２１の摺動は、前記の如く、カム軸５の回転
がガバナ機構を介して該摺動作用に変換されるものであ
る。ラック２１の摺動に伴って、該係止片２１ａ・突起
１７ａを介して、制御スリーブ１７が回動する。該制御
スリーブ１７と一体状にプランジャ８が回動すること
で、後記プランジャリード８ｂの位置が、後記吸入ポー
ト９ｂ又はスピルポート９ｃに対して水平方向に変位す
る。これによって、プランジャ８の一往復摺動における
圧送ストローク量が変動するのである。即ち、ガバナ機
構にてプランジャ８の単位摺動量あたりの燃料圧送量が
調節されるのである。

【００２６】バルブハウジング２には、燃料供給ポンプ
１３より燃料が供給される燃料ギャラリー２ａが穿設さ
れている。図１に示す基本的な構成の燃料噴射ポンプＡ
においては、プランジャ室９ａと燃料ギャラリー２ａと
を連通する如く、吸入ポート９ｂとスピルポート９ｃが
プランジャバレル９内に穿設されている。プランジャ８
には、垂直方向にプランジャ孔８ａが設けられており、
その上端は開口して、プランジャ８上方に形成するプラ
ンジャ室９ａに連通していて、また、下端には吸込ポー
ト８ｃを形成しており、該吸込ポート８ｃに連通する傾
斜状のプランジャリード８ｂをプランジャ８の側面に形
成している。

【００２７】プランジャ８の燃料圧送作用について説明
する。該プランジャ８が下方摺動してプランジャ室９ａ
と該吸入ポート９ｂとが連通すると、燃料ギャラリー２
ａ内の燃料がプランジャ室９ａ内に吸入され、該プラン
ジャ８が上方摺動するとともに、吸入ポート９ｂとプラ
ンジャ室９ａとはプランジャ８にて隔絶され、また、プ
ランジャリード８ｂもプランジャバレル９の内壁面にて
隔絶されているので、該プランジャ室９ａ内の燃料が、
同じくプランジャバレル９内に穿設した燃料圧送路９ｄ
より分配軸１４に向けて圧送する。更にプランジャ８が
上方摺動して、該プランジャリード８ｂとスピルポート
９ｃが連通した時、該プランジャ室９ａよりプランジャ
８のプランジャ孔８ａ、プランジャリード８ｂ及びスピ
ルポート９ｃを介して、燃料が燃料ギャラリー２ａにス
ピルされて、一行程の燃料圧送を終了する。

【００２８】更に、図２乃至図６図示の燃料噴射ポンプ
Ｂにおいては、プランジャ室９ａから燃料圧送路９ｄへ
の燃料圧送開始時期（及びスピル時期）を変動できるよ
うにしている。まず、プランジャバレル９に水平方向の
燃料ギャラリー孔９ｅを貫通状に穿設して、バルブハウ
ジング２内の燃料ギャラリー２ａに連通させており、該
燃料ギャラリー孔９ｅ内において、プランジャバレル９
内に内嵌したプランジャ８が上下方向に貫通している。
なお、図１図示の燃料噴射ポンプＡにおいて穿設されて
いた吸入ポート９ｂ及びスピルポート９ｃは削除され、
該燃料ギャラリー孔９ｅ内におけるプランジャ８の外面
には、プランジャリード８ｂが形成されていて、図１と
同様の構成のプランジャ孔８ａを介して、プランジャバ
レル９のプランジャ室９ａに連通している。この燃料ギ
ャラリー孔９ｅ内におけるプランジャ８の露出部分に、
摺動自在にスピルスリーブ２２を外嵌している。該スピ
ルスリーブ２２にはスピル孔２２ａが穿設されている。

【００２９】一方、バルブハウジング２において、上下
方向に摺動可能にタイマーピストン２４を内嵌してお
り、該タイマーピストン２４と該スピルスリーブ２２と
の間にて、タイマーレバー２３を枢支軸２２ａにて枢支
しており、その一端を該タイマーピストン２４に枢結す
るとともに、他端は、該スピルスリーブ２２の横溝内に
回動自在に内嵌している。また、該スピルスリーブ２２
の該タイマーレバー２３の係止側と反対側においては縦
溝が穿設されていて、バルブハウジング２に内嵌固設さ
れて燃料ギャラリー２ａ内に突出するガイド部材２６の
先端が該縦溝に摺動自在に嵌入して、スピルスリーブ２
２の回動運動を規制しつつ、その上下摺動を円滑にする
よう補助している。タイマーピストン２４は、図３及び
図６の如くタイマーバネ２５にて下方に付勢されてい
る。また、該タイマーピストン２４はタイマーレバー２
３の係合部分で燃料ギャラリー２ａに開口しており、本
体ハウジング１に設けられたタイマーピストンケース２
４ｃに摺動自在に嵌入されており、該燃料ギャラリー２
ａ内の圧力は、該タイマーピストン２４に穿設したオリ
フィス孔２４ｂ、ピストン孔２４ａを介してタイマーピ
ストン２４下部とタイマーピストンピストンケース２４
ｃ内に伝達されることになる。

【００３０】このような構成において、該タイマーピス
トン２４は、タイマーバネ２５の付勢力にて、エンジン
非運転時、或いは低速運転時には、摺動下端位置に位置
しており、該スピルスリーブ２２は、該タイマーレバー
２３を介して、その摺動上端位置に位置している。プラ
ンジャ８が下方摺動すると、吸込ポート８ｃが燃料ギャ
ラリー孔９ｅに連通して、プランジャ室９ａ内に燃料が
吸入され、カムプロフィル６ａにタペット７が乗り上げ
るとともに、プランジャ８が上方摺動すると、該吸込ポ
ート８ｃはスピルスリーブ２２の内側になり、燃料ギャ
ラリー孔９ｅより隔絶されて、プランジャ室９ａ内の燃
料は、燃料圧送路９ｄへと圧送される。やがて、プラン
ジャリード８ｂが該スピルスリーブ２２のスピル孔２２
ａに連通すると、プランジャ室９ａ内の燃料は、燃料ギ
ャラリー孔９ｅ（燃料ギャラリー２ａ）へとスピルさ
れ、一行程のプランジャ８より分配軸１４への燃料圧送
が終了する。

【００３１】そして、エンジン回転数が上がり、カム軸
５の回転数が上昇すると、それに連れてポンプ軸１２の
回転数が上昇するので、燃料供給ポンプ１３の燃料供給
量が増大する。これにより、燃料ギャラリー２ａ内に燃
料が多く供給されて、高圧となり、タイマーピストン２
４の連通孔２４ａ内の圧力も上昇して、該タイマーピス
トン２４が上方に押し上げられる。従って、タイマーレ
バー２３を介して、スピルスリーブ２２は下方に摺動す
る。そして、プランジャ８の上方摺動に伴い、吸込ポー
ト８ｃがスピルスリーブ２２の内側に入り込む時期が早
くなり、これによって、燃料圧送時期が速くなる。こう
して、エンジンの高速運転時において、燃料圧送時期を
早くすることを可能として、高圧噴射を確保できるよう
にしている。

【００３２】ここで、プランジャにおけるもう一つの燃
料噴射時期の制御手段を紹介する意味で、図１０図示の
燃料噴射ポンプＣについて説明する。燃料ギャラリー２
ａとプランジャバレル９の形状は、図１のものと同様で
あり、該プランジャバレル９に、燃料ギャラリー２ａと
プランジャ室９ａとを連通可能に吸入ポート９ｂを穿設
している。但し、この実施例における燃料噴射ポンプに
は、ガバナ機構が組み込まれておらず、プランジャ８の
伸縮量は一定に規格されている。そして、該プランジャ
バレル９の上方に電磁弁バレル２７が配設されており、
該電磁弁バレル２７内にて上下方向に電磁弁室２７ａが
穿設されていて、電磁弁（スプール弁）２８が上下摺動
制御されるように内嵌されている。また、プランジャバ
レル９の燃料圧送路９ｄより電磁弁室２７ａにリターン
回路ＲＲ１を穿設しており、更に該電磁弁室２７ａより
燃料ギャラリー２ａにリターン回路ＲＲ２が穿設されて
いる。

【００３３】スプール弁である電磁弁２８は、ＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御にて上下に駆動されるものであり、該上下動に
て開閉弁制御され、高圧の燃料通路であるリターン回路
ＲＲ１・ＲＲ２を開閉するものである。燃料圧送は、前
記の燃料噴射ポンプＡ等と同様に、プランジャ８の上昇
過程において、プランジャ室９ａ内の燃料を燃料圧送路
９ｄに圧送して行われる。この燃料圧送時、即ち、燃料
噴射時には、該電磁弁２８は閉弁してリターン回路ＲＲ
１・ＲＲ２を閉鎖している。そして、該電磁弁２８を開
弁することで、燃料圧送路９ｂ内の高圧燃料が、リター
ン回路ＲＲ１〜電磁弁室２７ａ〜ＲＲ２と通過して、燃
料ギャラリー２ａ内に戻され、燃料圧送即ち燃料噴射を
終了することができる。従って、燃料圧送時期における
電磁弁２８の閉弁〜開弁の時間を制御することで、燃料
圧送量、即ち、燃料噴射量を調節できるので、ガバナ機
構は不要なのである。これにより、燃料噴射ポンプ全体
をコンパクト化する効果をも現出する。

【００３４】また、燃料圧送としてのプランジャ８の上
昇過程中において、電磁弁２７の閉弁開始時期を調節す
れば、燃料圧送開始時期、即ち燃料噴射開始時期が調節
されることとなる。即ち、エンジン高速運転時の高圧噴
射時における進角制御が可能なのである。

【００３５】次に、分配軸１４まわりの構成について、
図１乃至図１０より説明する。ここで説明する分配軸１
４は、一個のプランジャ８より燃料を圧送される構成の
もので、燃料噴射ポンプＡ・Ｂ・Ｂ’・Ｂ”・Ｃに共通
した構成である。また、後記の如くプランジャを２個、
分配軸を２個設けた図１３及び図１４図示の燃料噴射ポ
ンプＥにも適用される。なお、図１１及び図１２図示の
燃料噴射ポンプＤは、一個の分配軸１４に複数のプラン
ジャ８より燃料を圧送される構成のものであって、これ
については後に詳説する。

【００３６】該分配軸１４は前記ポンプ軸１２上の延長
上に連接固設され、該ポンプ軸１２によって回転駆動さ
れる。組み付けの際は、図５のように、本体ハウジング
１内に内嵌する燃料供給ポンプ１３より上方に突設する
ポンプ軸１２の上端に分配軸１４の下端を固設するもの
である。

【００３７】分配軸１４は、バルブハウジング２内に内
嵌固設される分配軸バレル１５内に回転自在に内嵌され
ている。分配軸バレル１５内には、プランジャバレル９
における燃料圧送路９ｄより連続状にバルブハウジング
２内に穿設される燃料圧送路２ｂに連通可能である吸入
ポート１５ａが穿設されている。また、分配軸バレル１
５の吸入ポート１５ａと後記デリベリポート１５ｃとの
間の略中央にサクションポート１５ｂが穿設されてお
り、該サクションポート１５ｂは、バルブハウジング２
内に穿設された油路２ｃを介して燃料ギャラリー２ａに
連通している。一方、分配軸バレル１５の周囲には、エ
ンジンの各気筒に配設した燃料噴射ノズルに燃料を吐出
するためのデリベリバルブ１６が、エンジンの気筒数分
だけバルブハウジング２に内嵌固設されていて、その上
端のノズル部分を上方に突出している。そして、バルブ
ハウジング２内において、各デリベリバルブ１６に連通
するデリベリ油路２ｄを穿設しており、各デリベリ油路
２ｄは、分配軸バレル１５において、デリベリ油路２ｄ
の数だけ穿設した各デリベリポート１５ｃに連通してい
る。

【００３８】該分配軸１４の外面には、環状に吸入溝１
４ａを穿設しており、常に分配軸バレル１５の吸入ポー
ト１５ａに連通させている。そして、該吸入溝１４ａよ
り、一条の縦状の分配溝１４ｂを設け、その下端を分配
ポート１４ｃとして、分配軸１４の回転に伴って、該分
配軸バレル１５の各デリベリポート１５ｃの一つに選択
的に連通するようになっている。即ち、分配軸１４が、
ポンプ軸１２と一体に回転するとともに、順次、各デリ
ベリポート１５ｃに連通して、各デリベリバルブ１６よ
り、順次、各気筒に向けて燃料吐出がなされるのであ
る。なお、プランジャ８のタペット７がカムプロフィル
６ａに乗り上げる毎に、プランジャ８による燃料圧送が
なされるものであり、分配ポート１４ｃとデリベリポー
ト１５ｃとが連通するタイミングは、この燃料圧送時期
に合わせるようにしている。また、サクションポート１
５ｂは、デリベリポート１５ｃに連通していない状態に
て、分配軸１４の分配溝１４ｂに連通するようになって
おり、デリベリバレル１５への燃料分配が終了した後、
燃料ギャラリー２ａとプランジャ室９ａを連通させ、燃
料を、噴射時の高圧経路を利用して、逆に吸い込み補填
するものである。

【００３９】次に、燃料噴射ポンプＢの応用例であっ
て、ポンプ軸１２及び分配軸１４の配設位置及び姿勢を
変更した燃料噴射ポンプＢ’・Ｂ”の構成について、図
７乃至図９より説明する。この一体状のポンプ軸１２及
び分配軸１４は、ポンプ軸１２がカム軸５に対して直交
状にベベルギア噛合していればよいのであるから、噛合
位置を変更して、ポンプ軸１２及び分配軸１４を様々な
姿勢にして配設できる。図２乃至図５図示の燃料噴射ポ
ンプＢの場合は、カム軸５のベベルギア１０の上方にお
いて、ポンプ軸１２下端のベベルギア１１を噛合させて
いるので、図４のように、平面視、カム軸５の軸芯線Ｘ
上にて、プランジャ８とポンプ軸１２の各中心が直線状
に配列されるが、図７のように、ポンプ軸１２下端のベ
ベルギア１１の噛合位置を、カム軸５付設のベベルギア
１０に対して側方とすれば、図８のように、平面視にお
いて、カム軸５の軸芯線Ｘよりポンプ軸１２の下端中心
（ベベルギア１１の中心）の位置が側方にずれる。（図
８では、このずれ幅をＬとしている。）従って、カム軸
５上においては、プランジャー７が配設されている以外
に、他の部材を配設するスペースを形成することができ
る。

【００４０】また、図９の燃料噴射ポンプＢ”のよう
に、同じくポンプ軸１２下端のベベルギア１１を、カム
軸５付設のベベルギア１０に対して側方で、側面視やや
傾斜させて（傾斜角θ）噛合させると、分配軸１４の上
端は、ややカム軸５寄りに位置する。これにより、ベベ
ルギア１０・１０の噛合部分で、カム軸５の軸芯線Ｘに
対するポンプ軸１２の中心のずれ幅よりも分配軸１４の
上端中心と軸芯線Ｘとのずれ幅が短くなる。従って、燃
料噴射ポンプの上方部分、例えばバルブハウジング２部
分を、前記の燃料噴射ポンプＢ’に比べてコンパクト化
できる。また、Ｖ型気筒エンジン等においては、デリベ
リバルブ１６が傾斜している方が、燃料噴射バルブへの
配管が旨くいく場合もあり、このような場合に、図９に
図示した状態にてポンプ軸１２及び分配軸１４を配設し
た燃料噴射ポンプＢ”を使用すると、有効である。

【００４１】以上、プランジャ８一個と分配軸１４一個
とを配設し、該一分配軸１４より、気筒数分のデリベリ
バルブ１６に燃料を圧送する構成の燃料噴射ポンプＡ・
Ｂ・Ｂ’・Ｂ”・Ｃについて説明した。この場合、気筒
数分のデリベリバルブ１６の数は、カム６におけるカム
プロフィル６ａの数と同一である。以上の燃料噴射ポン
プの実施例では、カム６のカムプロフィル６ａの数、及
びデリベリバルブ１６は、三個となっており、即ち、三
気筒型エンジンに燃料噴射可能となっている。しかし、
更に気筒数の多いエンジンにおいて、カムプロフィル数
を多くして、カム一回転中の燃料圧送回数を高めるの
は、カム加工上、限界がある。

【００４２】そこで、まず、図１１及び図１２図示の燃
料噴射ポンプＤでは、分配軸１４は一つとし、プランジ
ャ８を複数個（本実施例では二個）配設している。即
ち、カム軸５には、複数個（二個）のカム６・６を環設
固定しており、各々のカム６にて各プランジャ８を伸縮
駆動する構成としている。そして、各プランジャ８にて
形成するプランジャ室９ａより、バルブハウジング２内
に燃料圧送路２ｂ’・２ｂ”を穿設し、分配軸バレル１
５には上下複数段（二段）の吸入ポート１５ａ’・１５
ａ”を設けて、各吸入ポート１５ａ’・１５ａ”に各燃
料圧送路２ｂ’・２ａ”を連通させている。また、分配
軸１４においては、各吸入ポート１５ａ’・１５ａ”よ
り、該分配軸バレル１５にデリベリバルブ１６の数だけ
穿設したデリベリポート１５ｃ・１５ｃ・・・に連通す
るように、二種類の分配溝１４ｄ・１４ｅが設けられて
いる。

【００４３】こうして、該燃料噴射ポンプＤにおける分
配軸１４は、各カム６のカムプロフィル６ａの数に、プ
ランジャ８の数を乗じた数のデリベリバルブ１６に燃料
を分配する構成としている。即ち、カム軸５の一回転中
に、いずれかのプランジャ８がカムプロフィル６ａに乗
り上げる毎に、分配軸１４よりいずれかのデリベリバル
ブ１６に燃料分配が行われるのである。本実施例では、
各カム６のカムプロフィル６ａの数は、三個であり、プ
ランジャ８の数が二個であるので、デリベリバルブ１６
は、六個（＝３×２）である。従って、個々のカム３に
形成するカムプロフィル６ａは三個のままで、六気筒型
エンジンに対して燃料噴射可能となっている。

【００４４】もう一つ、図１３及び図１４図示の燃料噴
射ポンプＥにおいては、図１乃至図１０における燃料噴
射ポンプＡ・Ｂ・Ｃ等における構成と同様に、カムプロ
フィル６ａの数（本実施例では三個）だけのデリベリバ
ルブ１６に燃料を分配可能とした分配軸１４を、複数個
設けたプランジャ８の数だけ配設し、一分配軸１４に対
して一プランジャ８より燃料圧送するようにした。本実
施例では、カム数を二個、即ち、プランジャ８を二個と
しており、各プランジャ８より一つの分配軸１４に燃料
を圧送する構成としている。各分配軸１４からは、一個
のカム６のカムプロフィル６ａの数である三個のデリベ
リバルブ１６に燃料を分配するようになっており、従っ
て、二個の分配軸１４・１４によって、合計六個のデリ
ベリバルブ１６に燃料を分配し、六気筒型エンジンに燃
料噴射可能となっている。

【００４５】この構成の燃料噴射ポンプＥは、前記の燃
料噴射ポンプＤと同様に、個々のカムのカムプロフィル
数を増大させることなく、それより多い気筒数のエンジ
ンに燃料噴射可能となっている。燃料噴射ポンプＤより
は、分配軸１４の配設数が増える分だけ大型化してしま
うが、分配軸１４や分配軸バレル１５に穿設する油路の
構成を複雑にせず、図１乃至図１０図示の燃料噴射ポン
プＡ・Ｂ・Ｃ等にて採用される分配軸１４及び分配軸バ
レル１５を複数個配設すれば足りる。

【００４６】次に、カム軸の軸受構成の実施例について
説明する。まず、図１に開示した前記の燃料噴射ポンプ
Ａにおけるカム軸の軸受構成を、図１５にて詳説する。
カム軸５は、燃料噴射ポンプの本体ハウジング１と、そ
れに連接されるガバナハウジング３とを貫通する様態に
て軸支されており、本体ハウジング１のカム室１ａ内に
おいて、カム軸５には、カム６及びベベルギア１０が環
設固定されていて、ポンプ駆動部を形成している。ま
た、該カム軸５は、反ガバナハウジング３側において、
エンジンのクランク軸に連接する如く突出している。こ
のカム軸５の本体ハウジング１における軸受構成を説明
する。クランク軸連接側においては、該本体ハウジング
１に嵌合固設したカム軸支持部材４に内嵌するラジアル
軸受３４にて軸受けされている。該ラジアル軸受３４は
プレーンメタル、即ち、一体の金属材よりなっているも
のである。対して、ガバナ機構寄り側においては、本体
ハウジング１にボール軸受３５の外輪を嵌合固定し、該
ボール軸受３５の内輪３５ａ内にベベルギア１０を圧入
固設している。

【００４７】そして、ボール軸受３５の外側、つまり、
ガバナ機構側において、本体ハウジング１の外側面には
軸受押え３６が締止されており、該軸受押え３６を貫通
して突出するカム軸５にガバナウェイト支持部材３２を
外嵌し、ナット３３をガバナウェイト支持部材３２の外
側よりカム軸５の雌ねじ部５ａに螺装して締めつける
と、ナット３３、ガバナウェイト支持部材３２、及びボ
ール軸受３５の内輪３５ａを密着し、該ボール軸受３５
の内輪３５ａとベベルギア１０とは圧着しているので、
これにより、カム軸５とベベルギア１０との固定強度を
確保できる。つまり、ベベルギア１０の内側とカム軸５
の外面とを密着状にしなくてもよく、ベベルギア１０
は、予めボール軸受３５の内輪３５ａに圧入固設してお
き、後に該ベベルギアギア１０の軸孔にカム軸５を容易
に貫通させて、後はナット３３による締止だけで、ベベ
ルギア１０とカム軸５との固定ができるのであって、組
立が容易となっている。また、カム軸５の径長さとベベ
ルギア１０の内径とを正確に合わせずともよく、加工精
度を厳密にしなくてもよい。

【００４８】なお、ポンプ軸１２下端のベベルギア１１
と噛合するベベルギア１０のバックラッシ調整は、本体
ハウジング１のボール軸受３５嵌合部の加工精度によっ
て実現できるものであり、本体ハウジング１の加工精度
が正確であれば、これに内嵌したボール軸受３５にベベ
ルギア１０を圧入するだけで、正確なバックラッシが確
保される。

【００４９】以上の構成において、クランク軸寄り側と
違って、ガバナ機構寄り側においては、カム軸支持部材
４と違って、カム軸５とともにベベルギア１０をも軸受
けする関係上、大がかりなボール軸受３５にて軸受けす
る必要があるのである。このようなカム軸の軸受構成の
場合、ボール軸受３５部分の組立構成が複雑で、コスト
高となり、また、ベベルギア１０も該ボール軸受３５に
対して圧入固定するように加工しなければならない。

【００５０】そこで、加工及び組立構成をより簡素に
し、コスト低下を図るように、図１６及び図１７におい
ては、ベベルギア１０は、カム５に連接し、カム軸５に
係止部材４０を介して環設固定されており、従って、ガ
バナ機構寄り側の本体ハウジング１においては、カム軸
５のみを軸受けすればよい。そこで、この部位において
も、カム軸支持部材４と同様に、ラジアル軸受３４にて
軸受けして、組立簡素化やコスト低下が図れるのであ
る。（なお、特に限定する場合、ラジアル軸受３４のう
ち、クランク軸寄り側のものを３４Ｒ、ガバナ機構寄り
側のものを３４Ｌとする。）

【００５１】これらの軸受構成において、カム軸のスラ
スト荷重の低減機構について説明する。ラジアル軸受３
４は、カム軸５の回転とともにスラスト荷重がかかるた
め、このスラスト荷重が集中的にラジアル軸受３４にか
かるようならば、強度上問題がある。そこで、該ラジア
ル軸受３４にスラスト荷重が集中しないよう、これを低
減する構成が必要なのである。まず、図１６及び図１７
の両実施例とも、クランク軸寄り側においては、カム軸
支持部材４の内側面に、カム室１ａに対峙するスラスト
メタル３７Ｒを嵌合固設して、カム６の外側面に当接さ
せて、カム６とスラストメタル３７Ｒとの摩擦によりラ
ジアル軸受３４Ｒにカム軸５のスラスト荷重が集中しな
いようにしている。また、該スラストメタル３７Ｒによ
り、カム軸５の軸方向における位置決め調整ができる。

【００５２】一方、ガバナ機構寄り側においては、図１
６の実施例では、本体ハウジング１の内側面にも、カム
室１ａに対峙するようにスラストメタル３７Ｌを内嵌固
設しており、また、本体ハウジング１内におけるベベル
ギア１０と軸受部との間のカム軸５に、スラスト軸ケー
ス３８が外嵌されており、該スラスト軸ケース３８の外
側面を該スラストメタル３７Ｌに当接している。こうし
て、カム軸５のスラスト荷重が、スラスト軸ケース３８
を介してスラストメタル３７Ｌとの摩擦力に分散し、ラ
ジアル軸受３４Ｌにかかるスラスト荷重が弱くなるので
ある。なお、スラスト軸ケース３８とベベルギア１０と
の間にはバックラッシ調整用のシム３９を介設してい
る。

【００５３】そして、図１７の実施例においては、ガバ
ナ機構寄り側において、スラストメタル３７Ｌは設け
ず、カム軸５に外嵌したスラスト軸ケース３８の外端部
を直接本体ハウジング１の内側面に当接させることで、
ラジアル軸受３４Ｌにおけるスラスト荷重の集中を分散
している。なお、該スラスト軸ケース３８の長さを調節
することで、前記シム３９を設けずに、ベベルギア１０
のバックラッシを調整する構成としている。このように
することで、スラストメタル３７Ｌ及びシム３９分の部
品点数が削減され、より一層の低コスト化が図れる。

【００５４】図１６及び図１７の実施例のガバナ機構寄
り部位におけるカム軸５の軸支手順を説明すれば、ま
ず、本体ハウジング１にはラジアル軸受３４Ｌを内嵌固
設しており、更に図１６の場合にはスラストメタル３７
Ｌも内嵌固設して、この状態のもとで、ベベルギア１０
を予め環設固定したカム軸５をクランク軸寄り側から本
体ハウジング１内に挿入して、該ラジアル軸受３４Ｌに
挿入する前に、スラスト軸ケース３８を（図１６の実施
例においてはシム３９も）、該カム軸５に外嵌する。そ
して、図１６の場合には、スラスト軸ケース３８及びシ
ム３９がスラストメタル３７Ｌとベベルギア１０との間
で、図１７の場合には、スラスト軸ケース３８が本体ハ
ウジング１とベベルギア１０との間で挟持された状態と
なった時、ラジアル軸受３４Ｌにおけるカム軸５の軸受
けが完了する。その後、該カム軸５のクランク軸側端よ
りカム軸支持部材４の軸孔、即ちスラスト軸孔３４Ｒに
カム軸を挿入するように、該カム軸支持部材４をカム軸
５に外嵌し、本体ハウジング１の所定位置に固設すれ
ば、カム軸５の本体フレーム１及びカム軸支持部材４に
おける軸受けは完了するのである。

【００５５】同じく、カム軸５をラジアル軸受のみで軸
受けした構成において、図１８の実施例は、本体ハウジ
ング１のカム室１ａ内におけるカム軸５の横設部分に
は、カム６のみ環設しており、ベベルギア１０は、本体
ハウジング１外にてカム軸５に付設した構成となってい
る。まず、本体ハウジング１及びカム軸支持部材４内に
おいて、カム軸５は左右に内嵌したラジアル軸受３４Ｌ
・３４Ｒにて軸支されているものであり、両ラジアル軸
受３４Ｌ・３４Ｒ間においてカム６が形成されていて、
該カム６の両外側面に当接する如く、スラストメタル３
７Ｌ・３７Ｒが内嵌固設されている。この両スラストメ
タル３７Ｌ・３７Ｒにてカム軸５のスラスト荷重の低減
と、スラスト方向の位置決め調整用のシムの機能を果た
しており、シム介設分の部品点数及びコストを低減でき
る。

【００５６】そして、ガバナ機構側の本体ハウジング１
の外側において、カム軸５が突出していて、鍔部５ｂを
形成しており、本体ハウジング１より下方に垂設される
ポンプ軸１２の下端のベベルギア１１に噛合する如く、
カム軸５にベベルギア１０が環設され、該カム軸５の鍔
部５ｂとの間に、バックラッシ調整用のシム４１を介設
し、かつ、該鍔部５ｂとの間に係止部材４０を係止し
て、カム軸５に固定している。そして、該ベベルギア１
０の外側において、ガバナウェイト支持部材３２が環設
固定されている。

【００５７】このように、ベベルギア１０を本体ハウジ
ング１の外側に付設する構成とすると、本体ハウジング
１内においては、カム軸５の軸方向の位置決め調整を行
い、ベベルギア１０のバックラッシ調整は、それとは独
立して行うことができ、調整作業が容易となる。

【００５８】図１９の実施例は、同じくカム軸５を、左
右のラジアル軸受３４Ｌ・３４Ｒにて軸受けし、カム６
の両側面を当接する如く、スラストメタル３７Ｌ・３７
Ｒを本体ハウジング１内において内嵌固設し、カム室１
ａ内ではカム６のみをカム軸５に環設している。しか
し、図１８において、ラジアル軸受３４Ｌをスラストメ
タル３７Ｌに連続状に配設し、ベベルギア１０・１１の
噛合部分は本体ハウジング１の外側に配置しているのに
対し、本実施例では、該スラストメタル３７Ｌと該ラジ
アル軸受３４Ｌとの間に、ベベルギア１０・１１の噛合
する室、即ちベベルギア室１ｄを、本体ハウジング１内
に内設している。そして、該本体ハウジング１のガバナ
機構寄り側に内嵌固設したラジアル軸受３４Ｌは、カム
軸５に環設したベベルギア１０を介して軸受けしている
ものである。つまり、前記の図１５の実施例では、ガバ
ナ機構寄り側においては、ボール軸受３５にて、同様に
カム軸５に環設したベベルギア１０を軸受けするものと
なっているが、図１９に示す実施例においては、ボール
軸受３５に代わって、ラジアル軸受３４Ｌにてベベルギ
ア１０を軸受けしているのである。なお、該ベベルギア
１０のカム軸５に対する固定方法は、図１８の実施例と
同様に、カム軸５の鍔部５ｂに対して、バックラッシ調
整用のシム４１を介設して係止部材３６にて係止する構
成としており、本体ハウジング１の外側におけるガバナ
ウェイト支持部材３２の環設構成も同様である。

【００５９】以上のような図１９のカム軸５の支持構成
においては、図１８の実施例と同様に、カム軸５の軸方
向の位置決め調整と、ベベルギア１０のバックラッシ調
整が独立してできるので、調整作業が容易である。更
に、図１８の実施例では、左右のラジアル軸受３４Ｌ・
３４Ｒ間のピッチが短い分、両ラジアル軸受間における
スラスト荷重の差が生じやすく、カム軸５の回転が不安
定になるが、図１９の実施例は、これに比べて、両ラジ
アル軸受３４Ｌ・３４Ｒ間のピッチが長く、両ラジアル
軸受３４Ｌ・３４Ｒにおけるスラスト荷重が均等化し
て、カム軸５の回転も安定する。

【００６０】次に、高圧噴射を実現する上で、進角制御
用のスピルスリーブをプランジャに外嵌する場合の、燃
料ギャラリーにおける燃料圧の脈動を回避するための構
成について、図２０にて説明する。本実施例は、スピル
スリーブ２２をプランジャ８に外嵌した前記の分配型燃
料噴射ポンプＢ（Ｂ’・Ｂ”）の応用例として説明す
る。外部の燃料タンクより、本体ハウジング１の燃料吸
入路１ｃを介して、燃料が、分配型燃料噴射ポンプ内の
トロコイドポンプである燃料供給ポンプ１３に対して供
給される。本実施例では、該燃料吸入路１ｃを分岐させ
て、燃料供給ポンプ１３に連通させており、一分岐路か
ら、分配軸１４及びタイマーピストン２４の潤滑油を得
ており、また、一分岐路には、タイマーピストン２４か
らの戻し油が戻されるようにしている。

【００６１】一方、バルブハウジング２内にて、従来の
燃料ギャラリー２ａを分割して、燃料ギャラリー２ａ’
及びタイマーピストン室２ａ”としており、該燃料ギャ
ラリー２ａ’内にてプランジャ８を貫設し、また、該プ
ランジャ８にスピルスリーブ２２を上下摺動可能に外嵌
しており、該タイマーピストン室２ａ”においては、タ
イマーピストン２４を貫設している。燃料ギャラリー２
ａ’とタイマーピストン室２ａ”とに隔絶されたスピル
スリーブ２２とタイマーピストン２４とは、タイマーレ
バー２３にて連結されている。また、燃料供給ポンプ１
３の吐出側において、二つの燃料吐出路、即ち、燃料供
給路４２と燃料噴射時期制御用油路４３とを設けてお
り、該燃料供給路４２は燃料ギャラリー２ａ’に、該燃
料噴射時期制御用油路４３はタイマーピストン室２ａ”
に連通させている。

【００６２】こうして、燃料供給ポンプ１３より、燃料
ギャラリー２ａ’に供給する燃料とタイマーピストン室
２ａ”に供給する燃料は分離され、タイマーピストン２
４の上下動にて脈動するのは、タイマーピストン室２
ａ”内に供給される燃料のみとなるので、進角制御用の
スピルスリーブ２２の上下動調節が確保されながら、燃
料ギャラリー２ａ’内の燃料圧は、脈動が回避され、高
圧噴射化にも対応できるのである。

【００６３】また、高圧噴射化に伴い、燃料の供給ロス
を削除することが望まれる。従来、アウターカムのプラ
ンジャ駆動系においては、カムとタペットローラーとの
潤滑油を燃料にて兼用していたが、これを専用の潤滑油
とする。そのため、燃料と潤滑油との充填部分の分離が
必要となる。図２１及び図２２図示の分配型燃料噴射ポ
ンプＦは、前記のこれまでのものと異なり、カム軸５を
ポンプ軸として、該カム軸５にトロコイドポンプである
燃料供給ポンプ１３を環設している。この構成におい
て、燃料供給ポンプ１３の両側はオイルシール４４・４
４にて遮閉し、隣接するカム室１ａに燃料が入り込まな
いようにしている。

【００６４】このように燃料の浸入が防止されたカム室
１ａ内には、潤滑油が充填されており、該カム室１ａ内
にて、横設軸支されたカム軸５にアウターカムのカム６
が環設されていて、同じくカム室１ａ内のカム６上部に
て、プランジャ８の下端に具備するタペット７のタペッ
トローラー７ａが当接している。従って、潤滑油は、該
カム６の周囲、及び該カム６とタペットローラー７ａと
の当接部分を潤滑する専用のものとして使用される。ま
た、カム６両側の近傍において、カム軸５は、本体ハウ
ジング１に固設した軸受４５・４６にて軸支されている
ので、カム６部分の軸支に高剛性があり、専用の潤滑油
を使用していることとも相まって、低振動を実現でき
る。

【００６５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。まず、請求項１乃至請求項５の
構成による共通の効果を説明すると、これらの発明は、
いずれも、排気エミッションの低減化のための高圧噴射
を、コンパクトな燃料噴射ポンプにて実現することを目
的としたものである。その点で、まず、コンパクト化と
いう点では、分配型燃料噴射ポンプであるから、列型と
違って、気筒数分だけプランジャを設ける必要がなく、
コンパクト化に貢献するものであり、更にプランジャと
分配軸とを別体とすることで、上下高さが縮小される。
そして、請求項１の如く、ポンプ軸と分配軸とを同軸と
し、燃料供給ポンプを燃料噴射ポンプのハウジング内に
内設するようにしたので、燃料供給ポンプから燃料噴射
ポンプへの燃料供給用の配管等が不要となり、コンパク
ト化される。

【００６６】一方、高圧噴射という点では、まず、燃料
噴射量を増大するため、プランジャの往復摺動量を増大
することが必要だが、この点では、まず、分配型燃料噴
射ポンプで、かつ分配軸とプランジャとを別体とするこ
とで、プランジャの往復摺動量を増大でき、燃料噴射量
を増大できる。更に、請求項１記載の如く、カム外縁に
カムプロフィルを形成する構成のアウターカムにてプラ
ンジャを往復摺動駆動する構成としており、インナーカ
ムやフェイスカムに比べて、アウターカムにおけるカム
プロフィルの形成部と非形成部との凹凸差を増大させる
加工は比較的容易であり、コストも安く、プランジャの
往復摺動量を増大させるためのカム加工が実現できる。

【００６７】このようにプランジャの往復摺動量を大き
く取れるアウターカム駆動機構を採用する分配型燃料噴
射ポンプにおいて、更に、内燃機関の高速運転時には、
カム軸回転数が高くなることによるプランジャの高速往
復摺動に伴い、燃料噴射時期を、通常のカム角度に対し
て早期化して、燃料噴射期間を確保し、内燃機関の気筒
における燃焼を充分にする構成を要する。特に高圧噴射
を実現するには、燃料噴射時期の早期化は重要である。
その点で、請求項２記載の構成は、アウターカム機構と
相まって、プランジャに、カム軸回転数に応じて上下摺
動可能なスピルスリーブを外嵌することで、カム軸回転
数が高い時に燃料噴射時期を早期化できるので、内燃機
関の高速運転時にも高圧噴射が可能で、内燃機関の回転
数にかかわらず、常に安定した低排気エミッションを実
現できる。

【００６８】また、請求項３記載の構成は、同様に、電
磁弁にて、カム軸回転数に応じて燃料噴射時期を調節で
き、即ち、カム軸回転数の高い時に、燃料噴射時期を早
期化できるので、内燃機関の高速運転時にも高圧噴射が
実現できる。更に、プランジャの伸縮量は、通常におい
てガバナ機構にて調節可能であるが、この構成では、電
磁弁にて燃料の分配軸への圧送量を調節できるので、プ
ランジャは一定の伸縮量に規定し、ガバナ機構を削除で
きる点で、燃料噴射ポンプをコンパクト化できるという
効果をも奏する。

【００６９】更に、請求項４及び請求項５記載の構成
は、気筒数の多い内燃機関に対して、コンパクトな燃料
噴射ポンプにて高圧噴射を可能とすることを実現できる
ものである。プランジャ往復摺動量を大きく取れるよう
にカムプロフィルを形成する点で、一カムにおけるカム
プロフィルの形成数には限度がある。従って、一カムの
カムプロフィル数より多い気筒に燃料を噴射可能とする
のに、カムとプランジャの数を増大させる。

【００７０】この中で、請求項４記載の構成は、複数の
プランジャと一つの分配軸を設け、全プランジャより一
分配軸に燃料を圧送することで、一分配軸よりカムプロ
フィル数にプランジャ数を乗じた数のデリベリバルブに
燃料を供給でき、即ち、一分配軸にて複数の気筒に配設
した燃料噴射ノズルに燃料を吐出可能となって、一つの
カムに形成されるカムプロフィルの数を上回る気筒数を
有する多気筒型内燃機関に対して、コンパクトな高圧噴
射用の燃料噴射ポンプを提供できる。

【００７１】また、請求項５記載の構成は、プランジャ
と分配軸を、同数にて複数個設け、一分配軸に一プラン
ジャより燃料を圧送するようにすると、請求項４記載の
構成よりも分配軸の配設分だけ配設スペースは大型化す
るものの、請求項４記載の構成では、一分配軸におい
て、複数のプランジャからの燃料圧送路より各デリベリ
バルブへの連通路を多数設けなければならず、即ち、一
分配軸における連通路加工が複雑となるが、この構成な
らば、一分配軸に構成するのは、プランジャからの燃料
圧送路一つに対してカムプロフィル分のデリベリバルブ
への連通路を設けるだけですみ、分配軸及びその周辺の
連通路加工は容易かつ簡単にすむ。即ち、油路や分配軸
に複雑な加工構成を設けずに、一つのカムに形成される
カムプロフィルの数を上回る気筒数を有する多気筒型内
燃機関に対して、コンパクトな高圧噴射用の燃料噴射ポ
ンプを提供できる。

【００７２】また、請求項６記載の構成では、カム周囲
及びカムとタペットローラーとの当接部分の周囲には専
用の潤滑油を満たし、燃料とは分離しているので、燃料
が潤滑油として使用されることによる出力ロスを削除
し、排気エミッション低減化のための高圧噴射化に貢献
し、また、専用の潤滑油を使用することで、カムによる
プランジャ駆動も円滑になる。こうして、高圧噴射化に
対応する分配型燃料噴射ポンプの提供に貢献する。

【００７３】また、請求項７記載の構成では、プランジ
ャとスピルスリーブとを内設する燃料ギャラリーと、タ
イマーピストンを内設する燃料室とを分離して、燃料供
給ポンプよりそれぞれ独立して燃料を供給することとな
るので、燃料噴射開始時期を制御するためのスピルスリ
ーブの上下調節に伴うタイマーピストンの上下動にて脈
動するのは、該タイマーピストンを内設する燃料室内の
燃料圧のみであって、燃料ギャラリー内の燃料圧の脈動
は回避されるので、高圧噴射に対応できる分配型燃料噴
射ポンプの提供に貢献するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】アウターカム駆動式の基本的な分配型燃料噴射
ポンプＡの正面断面図である。

【図２】アウターカム駆動式で、スピルスリーブにてプ
ランジャの燃料圧送時期を制御する構成の分配型燃料噴
射ポンプＢのプランジャ機構及び分配軸機構を示す正面
断面図である。

【図３】分配型燃料噴射ポンプＢの側面断面図である。

【図４】図３図示のタイマーピストン２４の要部側面断
面図である。

【図５】分配型燃料噴射ポンプＢの平面一部断面図であ
る。

【図６】分配型燃料噴射ポンプＢのカム軸によるプラン
ジャ及び分配軸の駆動機構を示す斜視図である。

【図７】側面視垂直状のポンプ軸をカム軸側方にて噛合
させた構成の分配型燃料噴射ポンプＢ’の側面断面図で
ある。

【図８】分配型燃料噴射ポンプＢ’の平面略図である。

【図９】側面視傾斜状のポンプ軸をカム軸側方にて噛合
させた構成の分配型燃料噴射ポンプＢ”の側面断面図で
ある。

【図１０】アウターカム駆動式で、電磁弁にてプランジ
ャの燃料圧送時期を制御する構成の分配型燃料噴射ポン
プＣの正面断面図である。

【図１１】アウターカム駆動式で、スピルスリーブにて
プランジャの燃料圧送時期を制御する構成で、プランジ
ャを二個、分配軸を一個配設した分配型燃料噴射ポンプ
Ｄの平面一部断面図である。

【図１２】分配型燃料噴射ポンプＤの側面断面図であ
る。

【図１３】アウターカム駆動式で、スピルスリーブにて
プランジャの燃料圧送時期を制御する構成で、プランジ
ャを二個、分配軸を二個配設した分配型燃料噴射ポンプ
Ｅの平面図である。

【図１４】分配型燃料噴射ポンプＥの側面断面図であ
る。

【図１５】カム軸の片側をラジアル軸受、片側をボール
軸受にて軸受けした構成のカム軸支持構成を示す分配型
燃料噴射ポンプの部分正面断面図である。

【図１６】カム軸を、左右両側のラジアル軸受にて軸受
けしたカム軸支持構成を示す分配型燃料噴射ポンプの部
分正面断面図である。

【図１７】同じく別の実施例を示す部分正面断面図であ
る。

【図１８】同じく別の実施例を部分正面断面図である。

【図１９】同じく別の実施列を示す部分正面断面図であ
る。

【図２０】アウターカム駆動式で、スピルスリーブにて
プランジャの燃料圧送時期を制御する構成において、燃
料ギャラリーとタイマーピストン室とを独立した構成の
分配型燃料噴射ポンプにおける油圧回路図である。

【図２１】燃料充填部分と潤滑油充填部分とを分離した
構成の分配型燃料噴射ポンプＦの正面断面図である。

【図２２】同じく側面断面図である。

【符号の説明】

Ａ・Ｂ・Ｂ’・Ｂ”・Ｃ・Ｄ・Ｅ・Ｆ 燃料噴射ポ
ンプ １ 本体ハウジング １ａ カム室 １ｃ 燃料供給路 ２ バルブハウジング ２ａ 燃料ギャラリー ２ａ’ 燃料ギャラリー ２ａ” タイマーピストン室 ３ ガバナハウジング ４ カム軸支持部材 ５ カム軸 ６ カム ６ａ カムプロフィル ７ タペット ７ａ タペットローラー ８ プランジャ ９ プランジャバレル １０ ベベルギア １１ ベベルギア １２ ポンプ軸 １３ 燃料供給ポンプ １４ 分配軸 １５ 分配軸バレル １６ デリベリバルブ ２１ スピルスリーブ ２３ タイマーレバー ２４ タイマーピストン ２７ 電磁弁バレル ２８ 電磁弁 ４２ 燃料供給路 ４３ 燃料噴射時期制御用油路 ４４ オイルシール

フロントページの続き (72)発明者 松江 文幸 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 (72)発明者 佐茂 純一 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 (72)発明者 田中 雅道 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプランジャ
   を駆動して、燃料供給ポンプより供給される燃料を圧送
   し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃
   料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃
   料供給路に順次供給する構成の分配型燃料噴射ポンプに
   おいて、該分配軸は、該カム軸と直交状に配設して該カ
   ム軸より伝動されるものとし、該燃料供給ポンプは、該
   分配軸と同軸のポンプ軸を有して、燃料噴射ポンプのハ
   ウジングに内設したことを特徴とする分配型燃料噴射ポ
   ンプ。
2. 【請求項２】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回転でプランジャ
   を往復駆動し、該プランジャに外嵌したスピルスリーブ
   により、プランジャ室と連通するプランジャの吸込ポー
   トが開閉されることによって燃料を吸入吐出するように
   し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃
   料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃
   料供給路に順次供給するとともに、該プランジャの吸込
   ポートに燃料を供給する燃料ギャラリーを設けた分配型
   燃料噴射ポンプにおいて、該燃料ギャラリー内にて前記
   プランジャを貫設し、かつ該スピルスリーブはカム軸回
   転数に応じてプランジャ軸方向に位置変動自在に構成し
   たことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回転でプランジャ
   を往復駆動し、該プランジャに外嵌したスピルスリーブ
   により、プランジャ室と連通するプランジャの吸込ポー
   トが開閉されることによって燃料を吸入吐出するように
   し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃
   料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃
   料供給路に順次供給するとともに、該プランジャの吸込
   ポートに燃料を供給する燃料ギャラリーを設けた分配型
   燃料噴射ポンプにおいて、該プランジャと該分配軸への
   燃料圧送路との間に、カム軸回転数に応じて開弁時期を
   調節可能な電磁弁を介設したことを特徴とする分配型燃
   料噴射ポンプ。
4. 【請求項４】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプランジャ
   を駆動して、燃料供給ポンプより供給される燃料を圧送
   し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃
   料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃
   料供給路に順次供給する構成の分配型燃料噴射ポンプに
   おいて、複数個のプランジャと一個の分配軸を設け、全
   プランジャより一分配軸に燃料を圧送して、カムプロフ
   ィル数にプランジャ数を乗じた数のデリベリバルブに燃
   料を供給する構成としたことを特徴とする分配型燃料噴
   射ポンプ。
5. 【請求項５】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプランジャ
   を駆動して、燃料供給ポンプより供給される燃料を圧送
   し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃
   料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃
   料供給路に順次供給する構成の分配型燃料噴射ポンプに
   おいて、該プランジャと該分配軸を、同数にて複数個設
   け、一プランジャより一分配軸に燃料を圧送して、カム
   プロフィル数にプランジャ数を乗じた数のデリベリバル
   ブに燃料を供給することを特徴とする分配型燃料噴射ポ
   ンプ。
6. 【請求項６】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回動でプランジャ
   を駆動して燃料を圧送し、分配軸の回転にて該プランジ
   ャから圧送された燃料を、内燃機関の気筒数分設けたデ
   リベリバルブへの燃料供給路に順次供給する構成の分配
   型燃料噴射ポンプにおいて、該カム及びプランジャのタ
   ペットローラー周囲には潤滑油を充填して、該プランジ
   ャ及び該分配軸を含む燃料充填部分と分離させたことを
   特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
7. 【請求項７】 複数個のカムプロフィルをカム外縁部に
   形成して、該カムを環設したカム軸の回転でプランジャ
   を往復駆動し、該プランジャに外嵌したスピルスリーブ
   により、プランジャ室と連通するプランジャの吸込ポー
   トが開閉されることによって燃料を吸入吐出するように
   し、分配軸の回転にて、該プランジャから圧送された燃
   料を、内燃機関の気筒数分設けたデリベリバルブへの燃
   料供給路に順次供給するとともに、該プランジャの吸込
   ポートに燃料を供給する燃料ギャラリー、及び該燃料ギ
   ャラリーに燃料供給する燃料供給ポンプをバルブハウジ
   ング内に設けた分配型燃料噴射ポンプにおいて、該燃料
   供給ポンプの吐出側油路を、該スピルスリーブの上下位
   置調節用のタイマーピストンと燃料ギャラリーとに各々
   独立して連通させたことを特徴とする分配型燃料噴射ポ
   ンプ。