JPH0979102A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータの流出入ポートと燃料チャンバとの連
通を電磁弁で開閉し、ロータの通路を介して燃料を作動
室へ導く燃料噴射ポンプにおいて、実質上のデッドボリ
ュームを小さくすると共に、騒音の低減を図る。 【解決手段】 電磁弁２６をポンプハウジング内に収納
し、電磁弁２６の弁体２７をロータ３の脇に該ロータの
軸方向と直角方向に摺動するよう配置する。弁体２７と
ロータ３との近接部分は流出入ポート１６と燃料チャン
バ６とを連通する連通路の一部を構成する接続孔２０に
て連通されており、電磁弁２６はこの接続孔２０の近傍
において弁体２７を受ける弁座３１を有している。弁座
３１から作動室１０までの距離を短くでき、電磁弁２６
をハウジングで覆うことで電磁弁２６の作動音を外部に
伝達しにくくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、機関等への燃料
供給に利用される燃料噴射ポンプ、例えば、内面カム式
の燃料噴射ポンプ等として利用され、燃料チャンバとロ
ータの流出入ポートとの連通を電磁弁により開閉して燃
料の噴射開始時期および噴射終了時期を制御するものに
係り、特に電磁弁の弁体がロータの延設方向と異なる方
向に設けられている燃料噴射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃料噴射ポンプとしては、例え
ば、特開昭６０−２２８７３３号公報や特開昭５８−１
３３４６８号公報に示されるものが公知となっている。

【０００３】前者の燃料噴射ポンプは、電磁弁をハウジ
ングに取り付け、この電磁弁の弁体をロータ（回転分配
器２７）の軸方向と直角方向に延びるように配置し、電
磁弁のソレノイド部をハウジング表面から露出させてい
る。電磁弁はソレノイド部によって吸引される弁体を弁
座体１３と当接可能に配置し、弁座体１３の側面に燃料
入口１９を設け、この燃料入口１９から流入される燃料
を弁体周囲に形成された環状室２０、弁体と弁座体１３
との間を開閉する円錐弁１０、弁体に形成された横孔１
７及び縦孔１８を介して弁体の先端からロータ（回転分
配器２７）の燃料流入通路２８へ送り、作動室２９へ供
給するようにしている。

【０００４】これに対して、後者は、機関と同期するロ
ータ（回転子３）の周囲にインナカム（環状カム１０）
を配置し、このインナカム（環状カム１０）の内側に形
成されたカム面によってプランジャ（１２）をロータ
（回転子３）の径方向に往復動させ、これにより作動室
１９の容積を可変するようにしたもので、ポンプハウジ
ングには、作動室１９に連通可能な逃し通路２７を開閉
して燃料の噴射開始時期を調節する第１の電磁弁と、同
じく作動室１９に連通可能な逃し通路２６を開閉して燃
料の噴射終了時期を調節する第２の電磁弁とが設けら
れ、それぞれの電磁弁は、ロータ（回転子３）の延設方
向と直角方向に設けられたスプール（逃し弁３０、３
１）をソレノイド３６、３７の通電制御で変位させるよ
うにしており、第１の電磁弁は作動室１９に通じる逃し
通路２７を通常開状態（ノーマルオープン）として、噴
射を開始する場合に逃し通路２７を閉じて作動室１９に
供給された燃料の逃げ道を閉ざし、第２の電磁弁は作動
室１９に通じる逃し通路２６を通常閉状態（ノーマルク
ローズ）として、噴射を終了する場合に逃がし通路２６
を開いて圧縮燃料をスピルするようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者に
あっては、燃料入口１９から作動室２９へ通じる経路が
ロータと直角方向に配される弁体によって開閉される構
成であるにも拘らず、燃料は弁体の内部を通って弁体先
端からロータ（回転分配器２７）の作動室へ送られるの
で、弁座体１３から作動室へ至る経路が長くなり、この
ためデッドボリュームは実質上大きくなって燃料の高圧
化を図りにくい構成となっている。また、電磁弁のソレ
ノイド部がポンプの外部に突出しているので、電磁弁の
作動音が外部に漏れやすく、騒音の低減が図りづらい不
都合をも有している。

【０００６】また、後者の燃料噴射ポンプにあっても、
電磁弁の弁体とロータ（回転子３）との配置関係が直角
になっているものの、デッドボリュームを考慮してこれ
らを近接した配置とは言い難く、しかも、ここで用いら
れる電磁弁が、スプールを移動させる形式であるので、
逃がし通路を開閉するにもストローク量を長くとる必要
があり、このため開閉動作が遅くなると共に、スプール
自体の容積が大きくなることから騒音も大きくなる不都
合がある。また、この燃料噴射ポンプにあっても、電磁
弁のソレノイド部がハウジングの表面から突き出るよう
に設けられているので、冷却が十分になされないと共に
騒音対策に限界を生じ、さらに、２つの電磁弁によって
噴射制御をしているので、ポンプの小型化の要請に反す
ると共にコスト高ともなる。

【０００７】そこで、この発明においては、上記不都合
を解消し、実質上のデッドボリュームをできるだけ小さ
くすると共に、騒音を低減するようにした燃料噴射ポン
プを提供することを課題としている。また、電磁弁の冷
却を積極的に促進し、電磁弁の駆動ユニットをポンプに
搭載するような場合には、電磁弁と駆動ユニットとの結
線部にシールを不要にすると共にワイヤーハーネスを不
要にすることができる燃料噴射ポンプを提供することを
課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、ロータの
通路を介して燃料を作動室へ導く燃料噴射ポンプにあっ
ては、実質上のデッドボリュームを小さくするために電
磁弁から作動室へ通じる通路をできるだけ短くする必要
があること、また、噴射ポンプの騒音を低減するために
は電磁弁の作動音を外部に伝達しにくくする必要がある
こと等の点から、電磁弁の取り付け位置や取付け方を種
々検討した結果本願発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本願発明に係る燃料噴射ポンプは、
ポンプハウジング内の不動部材に対して回転自在に配さ
れ、作動室に通じる通路とこの通路に接続する流出入ポ
ート及び分配ポートとが形成されているロータと、前記
不動部材に形成されて前記ロータの流出入ポートと燃料
チャンバとを連通する連通路と、この連通路を開閉する
１つの電磁弁とを備え、前記電磁弁は前記ポンプハウジ
ング内に収納されており、この電磁弁の弁体は前記ロー
タの脇を該ロータの軸方向と異なる方向に摺動するよう
配置され、前記弁体と前記ロータとの近接部分は前記連
通路の一部を成す油路にて互いに連通されており、前記
電磁弁はこの油路の近傍において前記弁体を受ける弁座
を有して前記連通路を開閉するように構成されている
（請求項１）。ここで、電磁弁の弁体は、例えば、ロー
タの軸方向と直角方向に配置する構成が考えられる。

【００１０】したがって、このような構成において、噴
射ポンプの吸入工程時に連通路を開成すれば、燃料チャ
ンバ内の燃料は弁体とロータとの近接部分を連通する油
路を介してロータの流出入ポートに至り、この流出入ポ
ートからロータの通路を介して作動室に導かれ、圧送工
程時に連通路を閉成すれば、前記油路の近傍に設けられ
た弁座から作動室までの経路が閉ざされ、作動室で圧縮
された燃料が吐出ポートから送出される。そして、圧送
工程の途中で電磁弁による連通路の閉成状態を解けば、
ロータの流出入ポートから圧縮された燃料が燃料チャン
バ側へスピルし、燃料噴射が終了される。

【００１１】この際、圧縮される燃料は、デッドボリュ
ームが小さいほど（弁座から作動室までの経路長が短い
ほど）高圧化し易いわけであるが、本発明のように、電
磁弁の弁体をロータの脇に軸方向を異ならせて配置すれ
ば、ロータの流出入ポートを作動室の近い位置に形成す
ることができ、また、弁体とロータとの近接部分を連通
してこの連通部分近傍に弁座を設けるようにすれば、弁
座からロータの流出入ポートへ至るまでの距離を短くす
ることができ、全体として弁座から作動室に至るまでの
距離を短くし、実質的なデッドボリュームを小さくする
ことが可能となる。また、電磁弁はポンプハウジング内
に収納されているので、ハウジングから表出することが
なく、電磁弁の作動音が外部に漏れにくくなる。

【００１２】上述の構成は、例えば、作動室をロータに
設け、このロータに作動室から径方向に延びる複数のプ
ランジャ通路を設け、プランジャ通路のそれぞれにプラ
ンジャを摺動自在に配し、ロータの周囲に設けられたイ
ンナカムによってプランジャをロータの径方向に往復動
させる所謂ＶＲ型燃料噴射ポンプ等に適しており（請求
項２）、さらに、電磁弁を強制的に冷却するために、電
磁弁を燃料チャンバに突き出すように配置することが望
ましい（請求項３）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。

【００１４】図１において、インナカム方式（対向プラ
ンジャ方式）の分配型燃料噴射ポンプが示され、分配型
燃料噴射ポンプ１は、ポンプハウジング２ａ，２ｂ、２
ｃ内にロータ３が配置され、このロータ３は駆動軸４に
連結されて図示しない機関からの駆動トルクを受け、機
関と同期して回転するようになっている。駆動軸４には
フィードポンプ５が固装され、このフィードポンプ５を
介して図示しない燃料タンクの燃料が燃料チャンバ６に
幾分加圧された状態で供給されるようになっている。

【００１５】ロータ３は、ポンプハウジング２ａ，２ｂ
に固装されたバレル７に回動自在に挿入されると共に、
基部側に径を拡大した拡径部３ａが形成され、その部分
に径方向（放射方向）に延びるプランジャ通路８が形成
されている。この実施の形態においては、同一平面上に
例えば９０度の間隔をおいて４つのプランジャ通路８が
形成されており、各プランジャ通路８にはプランジャ９
が摺動自在に挿入されている。

【００１６】それぞれのプランジャ９の先端は、ロータ
３の中央に設けられた作動室１０を閉塞するように臨
み、該プランジャ９の基端は、シュー１１及びローラ１
２を介してリング状のインナカム１３の内面を摺接する
ようになっている。このインナカム１３は、ロータ３の
拡径部周囲に同心状に設けられると共に、機関の気筒数
に対応したカム面が内側に形成され、ロータ３が回転す
ると、各プランジャ９がロータ３の径方向（放射方向）
に往復動し、作動室１０の容積を可変するようになって
いる。即ち、インナカム１３は、例えば４気筒に対応し
て形成されているものであれば、内側に凸面が９０度毎
に形成されており、したがって、４つのプランジャ９
は、作動室１０を同時に圧縮するように移動し、また作
動室１０から同時に遠ざかるようになっている。

【００１７】ロータ３には、その軸方向に形成されて作
動室１０に通じる縦通路１５と、この縦通路１５に一端
が接続され、他端がバレル７に覆われたロータ外周面に
開口する流出入ポート１６と、バレル７及びハウジング
２ｂに形成された図示しない分配通路に連通可能な分配
ポート１７とが形成されている。

【００１８】図２及び図３において示されるように、バ
レル７には、流出入ポート１６と対峙する部分にロータ
３の周方向に沿って偏心グルーブ１８が形成され、ロー
タ３の軸方向と直角方向に後述する弁体２７を配置する
ための案内孔１９、及びこの案内孔１９と偏心グルーブ
１８とを最短距離で連通する接続孔２０が形成されてい
る。案内孔１９は、アーマチュア２１を収納すると共に
ソレノイド部２２を取り付ける受容孔２３に接続され、
さらに受容孔２３のうち、アーマチュア２１の収納部分
２４には燃料チャンバ６に通じる通路２５が接続されて
おり、これら通路２５、アーマチュア収納部分２４、案
内孔１９、接続孔２０、偏心グルーブ１８によってロー
タ３の流出入ポート１６と燃料チャンバ６との連通を可
能とする連通路が構成されている。

【００１９】電磁弁２６は、前記案内孔１９に摺動自在
に配された弁体２７と、この弁体２７の端部に取付けら
れて受容孔２３に配置されたアーマチュア２１と、この
アーマチュア２１と対峙するよう受容孔２３に嵌め込ま
れたソレノイド部２２と、案内孔１９に配されてアーマ
チュア２１をソレノイド部２２から離反させる方向へ弁
体２７を常時付勢するリターンスプリング２８とを有
し、弁体２７の先端は、案内孔１９を閉塞するストッパ
２９と当接されるようになっている。案内孔１９は、接
続孔２０から受容孔２３にかけて弁体２７との間のクリ
アランスが大きくとられており、特に接続孔２０の近傍
には弁体２７の周面に形成された弁部３０と当接する弁
座３１が形成されている。したがって、ソレノイド部２
２への通電により弁体２７がリターンスプリング２８の
バネ力に抗して移動すると、弁部３０が弁座３１に着座
して連通路（案内孔１９）を閉成し、ソレノイド部２２
への通電を遮断すると弁体２７がリターンスプリング２
８により戻されて弁部３０が弁座３１から離反し、連通
路（案内孔１９）を開成するようになっている。

【００２０】上記構成において、ロータ３が回転する
と、プランジャ９はインナカム１３のカム形状に応じて
ロータ３のプランジャ通路８内を往復動し、プランジャ
９が作動室１０から遠ざかる方向へ移動する吸入工程に
あっては、ソレノイド部２２への通電はなされず、案内
孔１９は開成状態を形成する。したがって、燃料チャン
バ内の燃料は通路２５、アーマチュア収納部分２４、案
内孔１９、及び接続孔２０を介して偏心グルーブ１８に
供給される状態にあり、この偏心グルーブ１８と整合す
る流出入ポート１６を介して燃料が縦孔１５を通って作
動室１０に吸入される。

【００２１】その後、プランジャ９が作動室１０に向か
って移動する圧送工程に入ると、ソレノイド部２２への
通電がなされ、アーマチュア２１の吸引に伴って弁体２
７の弁部３０が弁座３１に着座して案内孔１９が閉成さ
れる。このため、吸引燃料はプランジャ９によって圧縮
され、この圧縮された燃料は分配ポート１７から分配通
路の１つを介してデリバリーバルブへ供給され、噴射ノ
ズルへ圧送される。

【００２２】そして、圧送工程の途中で、ソレノイド部
２２への通電が解除されると、弁体２７がリターンスプ
リング２８のバネ力によって戻され、弁部３０が弁座３
１から離反するので、圧縮された燃料が流出入ポート１
６、偏心グルーブ１８、接続孔２０、案内孔１９等を介
して燃料チャンバ側に一気にスピルし、燃料の噴射が終
了するようになっている。

【００２３】尚、３２は、電磁弁のＯＮ／ＯＦＦを駆動
制御する駆動ユニットであり、ハウジング上部に一体に
組付けられており、ソレノイド部との結線はポンプ内で
行うようにしてある。また、３３はインナカムを回動変
位させるタイマであり、カムの使用領域を変化させ、電
磁弁２６による噴射開始、噴射終了のタイミング制御に
加えて送油率の制御をも可能としている。

【００２４】このような一連の工程を伴う燃料噴射ポン
プ１においては、圧縮燃料の高圧化が望まれており、こ
の実施の形態にあっては、偏心グルーブ１８と案内孔１
９とが接続孔２０をもって最短距離で接続され、案内孔
２０の接続孔近傍には弁部３０が当接する弁座３１が形
成されているので、弁座３１を流出入ポート１６にでき
るだけ近づけることができ、しかも弁体２７がロータ３
の脇に直角に配置されることから、流出入ポート１６を
作動室１０に近づけることが可能となり、もって弁座３
１から作動室１０までの経路長を短くすることで圧送工
程時における作動室１０に通じる閉空間を小さくし、実
質上のデッドボリュームを削減することができる。

【００２５】さらに、電磁弁２６はハウジング内に配さ
れているので、電磁弁２６の作動音が外部に伝達しにく
く、また、駆動ユニット３２を電磁弁上部に設けて駆動
ユニット３２とソレノイド部２２との間の結線をポンプ
内で行うようにしたので、結線を外部に露出させる必要
がなくなり、結線部のシールを不要にすると共にワイヤ
ーハーネスも不要となる。しかも、電磁弁２６のソレノ
イド部２２は燃料チャンバ６に露出しているので、ソレ
ノイド部２２の周囲にはポンプ内の燃料が充たされ、こ
の燃料によってソレノイド部２２が強制的に冷却され
る。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
電磁弁の弁体をロータの軸方向と異ならせて該ロータの
脇に配置し、弁体とロータとの近接部分を燃料チャンバ
からロータの流出入ポートに至る連通路の一部を成す油
路にて互いに連通し、この油路の近傍に弁体を受ける弁
座を形成するようにしたので、流出入ポートを作動室の
近くに設けることができると共に、弁座と流出入ポート
との距離を短くすることが可能となる。

【００２７】従来のように、電磁弁の弁体がロータの軸
方向と異なる方向に配置されていても、弁体とロータと
の近接部分が連通され、この連通部分近傍に弁座が設け
られていない場合には、デッドボリュームを実質上小さ
くすることができず、また、弁体がスプールによる場合
には、ストロークを短くできないため弁体による迅速な
開閉動作を実現できない不都合があったが、本願発明に
よれば、弁座から作動室に至るまでの距離を短くして実
質的なデッドボリュームを小さくすることができると共
に、弁体の小さなストロークで噴射の開始、終了制御を
実現できるので高速動作を要請される噴射ポンプに適し
ている。

【００２８】また、電磁弁はハウジング内に配されてい
るので、作動音の漏れが少なくなり、噴射ポンプ自体の
騒音を低減することができる。しかも、電磁ポンプの駆
動ユニットをポンプ上部に搭載する場合には、駆動ユニ
ットと電磁弁との結線をポンプ内で行うことができ、結
線部をシールする必要がなくなり、ワイヤーハーネスも
不要となる。

【００２９】さらに、請求項３に示されるように、電磁
弁が燃料チャンバに表出するよう配される場合には、電
磁弁自体をポンプ内の燃料で冷却することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係る燃料噴射ポンプの例を
示す概略断面図である。

【図２】図２は、図１に示す燃料噴射ポンプの電磁弁の
部分で切断した断面図である。

【図３】図３は、図２の要部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ，２ｃ ポンプハウジング ３ ロータ ６ 燃料チャンバ ７ バレル ８ プランジャ通路 ９ プランジャ １０ 作動室 １３ インナカム １５ 縦孔 １６ 流出入ポート １７ 分配ポート １８ 偏心グルーブ １９ 案内孔 ２０ 接続孔 ２６ 電磁弁 ２７ 弁体 ３０ 弁部 ３１ 弁座

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプハウジング内の不動部材に対して
   回転自在に配され、作動室に通じる通路とこの通路に接
   続する流出入ポート及び分配ポートとが形成されている
   ロータと、前記不動部材に形成されて前記ロータの流出
   入ポートと燃料チャンバとを連通する連通路と、この連
   通路を開閉する１つの電磁弁とを備え、前記電磁弁は前
   記ポンプハウジング内に収納されており、この電磁弁の
   弁体は前記ロータの脇を該ロータの軸方向と異なる方向
   に摺動するよう配置され、前記弁体と前記ロータとの近
   接部分は前記連通路の一部を成す油路にて互いに連通さ
   れており、前記電磁弁はこの油路の近傍において前記弁
   体を受ける弁座を有して前記連通路を開閉するようにし
   ていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 前記作動室はロータに設けられ、前記ロ
   ータに作動室から径方向に延びる複数のプランジャ通路
   を設け、前記プランジャ通路のそれぞれにプランジャを
   摺動自在に配し、前記ロータの周囲に設けられたインナ
   カムによって前記プランジャをロータの径方向に往復動
   させるようにしている請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】 前記電磁弁は、前記燃料チャンバに表出
   するよう配されている請求項１又は２記載の燃料噴射ポ
   ンプ。