JPH10159671A

JPH10159671A - 分配型燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JPH10159671A
Application number: JP8332695A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kubo; 賢一久保; Mitsunori Urano; 光則浦野; Toru Yokota; 徹横田; Atsushi Matsubara; 淳松原
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-16
Also published as: US5806493A; KR100299835B1; EP0845591A3; KR19980042724A; EP0845591A2

Abstract

(57)【要約】【課題】インナカム方式の燃料噴射ポンプにおいて、
ロータとその支持部材との摺接部分での焼き付きを良好
に抑え、各燃料送出通路の残圧を均一にして安定した噴
射特性を得る。【解決手段】ロータ８に、分配ポートに対してＹ字状
をなす周方向に対称的にずれた２つのバランスポート４
４ａ，４４ｂを形成する。バランスポートの開口端と分
配ポート３３の開口端とをロータ８の軸に対して垂直と
なる同一面上に配置する。分配ポート３３とバランスポ
ート４４ａ，４４ｂとの周方向のずれ角をθとすると
き、分配ポートの開口面積Ｓ₁とバランスポートの開口
面積Ｓ₂とが、Ｓ₁＝｜２・Ｓ₂・ｃｏｓθ｜の関係を
満たすように設定される。燃料送出通路３２の位相間隔
と２つのバランスポート４４ａ，４４ｂの位相間隔とは
等しく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、機関に同期して
回転するロータの径方向にプランジャを往復動させ、ロ
ータに形成された圧縮室の容積を前記プランジャによっ
て可変し、圧縮された燃料を分配ポートからこれと連通
可能な燃料送出通路へ圧送するようにした分配型燃料噴
射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人が開発を進めているこの種の分
配型燃料噴射ポンプは、ロータとこれを支持する部材と
の摺接部分で焼き付きが問題となっていることから、こ
の焼き付きを防止する目的で特開平８−６１１８０号公
報の

【０００３】〜

【００６６】（第１３欄第４７行目〜第１４欄第３２行
目）及び図１２に示されるような技術が本出願人によっ
て提案されている。

【０００４】即ち、機関と同期して回転するロータに径
方向の圧力バランスを図る２つのポート６４、６５を形
成し、これらポート６４、６５の開口端を支持部材との
摺接面に開口すると共に分配ポートの開口端と軸方向の
位置を一致させて設け、２つのポート６４、６５を分配
ポート３３と共に圧縮室から延びる縦孔３０に接続して
軸方向に投影した際にＹ字状となるようにし、分配ポー
トに導かれる圧縮燃料によって作用する径方向の圧力
と、２つのポート６４、６５に導かれる圧縮燃料によっ
て作用する径方向の圧力とのバランスを図り、これによ
り摺接面での焼き付きを抑えるようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、分配ポー
トの開口端と軸方向において同じ位置に圧力バランス用
のポートを形成したことで、ロータとその支持部材との
焼き付きが低減したことは既に確認されているところで
あるが、耐久性のある実用的な噴射ポンプを得るために
は、さらにバランスポートの最適形状を決定する必要が
ある。

【０００６】また、分配通路が燃料送出通路から外れる
非噴射区間では、噴射毎の特性を均一にするために各燃
料送出通路の残圧を均一にしておくことが望ましい。こ
のため、従来においては、特開平７−２６９４３９号公
報のＮｏ．４７や特開平７−２４７９３１号公報の図１
等に示されるように、分配ポートとチャンバとを連通す
る均圧ポートをロータ表面に形成するようにしていた
が、上述のようにバランスポートが分配ポートに形成さ
れる場合には、さらに均圧ポートを形成するとロータの
形状が複雑となり、ともすれば均圧ポートとバランスポ
ートとが形成位置の都合上、干渉してしまうことが懸念
される。

【０００７】そこで、この発明においては、バランスポ
ートの形状の最適化を図り、ロータとその支持部材との
摺接部分での焼き付きを良好に抑えてより耐久性のある
実用的な分配型燃料噴射ポンプを提供することを課題と
している。また、均圧ポートを新たに形成することな
く、各燃料送出通路の残圧を所定圧に均一にして安定し
た噴射特性を得ることができる分配型燃料噴射ポンプを
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】本発明者は、分配ポート
に対してＹ字状となるバランスポートをロータに形成す
ることを前提とし、ロータとそれを支持する部材との摺
接部分での焼き付きを実用的に利用できうる程度にまで
低減し、同時に噴射毎の特性のばらつきを抑えることが
できるバランスポートの構造について鋭意研究を重ねた
結果、本願発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本願発明の分配型燃料噴射ポンプ
は、機関と同期して回転するロータと、前記ロータの径
方向に摺動自在に設けられ、前記ロータに形成された圧
縮室の容積を可変するプランジャと、前記ロータの周囲
に同心状に設けられ、前記プランジャの動きを規定する
カムリングとをハウジング内に備え、前記圧縮室に連通
して燃料を吸入、分配、カットオフするポートが前記ロ
ータに形成され、前記分配用のポートが前記ロータを支
持する部材との摺接部分で開口すると共に同摺接部分に
開口する燃料送出通路と連通可能となっている構成のも
のにおいて、前記ロータに、前記摺接部分で開口すると
共に前記圧縮室に通じるバランスポートを設け、このバ
ランスポートは、前記燃料を分配するポートに対して周
方向に対称的にずれる２つのポートからなり、これら２
つのバランスポートと前記分配ポートとは前記ロータの
軸方向に投影した際にＹ字状となるよう形成され、前記
バランスポートの開口端と前記分配ポートの開口端は、
前記ロータの軸線に対して垂直となる同一面上に配置さ
れると共に、前記分配ポートが前記燃料送出通路と連通
する区間では前記バランスポートがいずれの燃料送出通
路とも連通しないようになっており、前記分配ポートか
ら前記バランスポートの周方向のずれ角をθとすると
き、前記分配ポートの開口面積Ｓ₁と前記バランスポー
トの開口面積Ｓ₂とが、Ｓ₁＝｜２・Ｓ₂・ｃｏｓθ｜
の関係を満たすように設定されていることを特徴として
いる（請求項１）。

【００１０】したがって、圧縮工程においてロータの圧
縮室で燃料が加圧されると、分配ポートに満たされた燃
料圧が高くなり、（燃料圧力）×（分配ポートの開口面
積）なる反力がロータの径方向（分配ポートが形成され
ている側と反対方向）に作用するが、ロータには分配ポ
ートと軸方向で一致するバランスポートが形成されてい
るので、このバランスポートに満たされている燃料によ
り、それぞれのバランスポートから（燃料圧力）×（バ
ランスポートの開口面積）なる反力がバランスポートと
反対の径方向に作用する。このバランスポートは、分配
ポートを基準にしてロータの周方向に対称的にＹ字状と
なるよう２つ形成され、しかも、それぞれのバランスポ
ートの開口面のうち分配ポートの開口面と平行になる投
影面の面積の和が分配ポートの開口面積と等しく形成さ
れているので、それぞれのバランスポートによって生じ
る付勢力の合力で分配ポートの反対側に向かう力が相殺
され、したがって、ロータの径方向にはあたかも力がか
かっていないバランスのとれた状態でロータが回転し、
ロータ１６がロータ支持部材７に対して円滑に摺動す
る。しかも、２つのバランスポートと分配ポートとを軸
方向に投影した際にＹ字状となるよう形成したことで、
燃料圧がロータ周囲の３箇所に作用することとなり、径
方向の圧力バランスをより的確にとることができる。

【００１１】さらに、上述のように、ロータの軸線に対
して垂直となる同一面上に分配ポートと２つのバランス
ポートとが設けられて、全体としてＹ字状に形成されて
いるが、分配ポートは燃料送出通路と連通する区間では
バランスポートが燃料送出通路と連通しないように形成
されていることから、圧縮燃料を分配ポートのみから燃
料送出通路へ供給することができ、噴射能力に影響を与
えることがない。

【００１２】また、燃料送出通路が等間隔に位相をずら
して形成されている場合に、燃料送出通路の位相間隔と
２つのバランスポートの位相間隔とが等しく設定されて
いることが各噴射の特性を等しくするために望ましい
（請求項２）。このような構成とすることで、一方のバ
ランスポーが燃料送出通路と連通する区間では、他方の
バランスポートも他の燃料送出通路と連通することとな
り、バランスポートを介して燃料送出通路を互いに連通
して燃料送出通路相互間の残圧のばらつきをなくすこと
ができる。しかも、バランスポートが燃料送出通路と連
通する状態にあっては、分配ポートが燃料送出通路と連
通していない状態であり、この間に吸入工程の区間が設
けられることから、燃料送出通路をバランスポートを介
して燃料チャンバと連通させ、燃料送出通路内の燃料圧
をチャンバ圧にすることができる。

【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。図１において、インナカム方式の分
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２に駆動軸３が挿入され、この駆
動軸３の一端はポンプハウジング２の外部に突出し、図
示しない機関からの駆動トルクを受け、この機関に同期
して（エンジン回転数の半分の回転数で）回転するよう
になっている。駆動軸３の他端は、ポンプハウジング２
内に延びており、この駆動軸３にはフィードポンプ４が
連結され、このフィードポンプ４により後述する低圧燃
料域５ａを介して供給される燃料を燃料チャンバ６へ供
給するようになっている。

【００１４】ここで、ポンプハウジング２は、駆動軸３
が挿通されたハウジング部材２ａと、このハウジング部
材２ａに組付けられ、送出弁７が設けられたハウジング
部材２ｂと、さらにこのハウジング部材２ｂの開口部を
閉塞してロータ８の延長線上に設けられたハウジング部
材２ｃとからなり、前記燃料チャンバ６は、ポンプハウ
ジング内に設けられたロータ支持部材９と、このロータ
支持部材９を保持する壁部材１０及び後述するアダプタ
１１とで囲まれた空間によって形成されており、ガバナ
ハウジング１２によって画成されるガバナ収納室１３に
連通している。また、ロータ支持部材９は、送出弁７を
有するハウジング部材２ｂに形成された挿入孔１４に挿
嵌されている。

【００１５】ロータ８は、ロータ支持部材９に形成され
た挿通孔１５に油密よく且つ回転自在に支持されてお
り、その基端部がカップリング１６を介して駆動軸３に
連結され、駆動軸３の回動に伴って回転のみが許される
ようになっている。また、ロータ８の先端部にスラスト
ベアリング１７を介して配されたスプリング受け１８と
ハウジング部材２ｃとの間にスプリング１９が弾装さ
れ、このスプリング１９によってロータ８をカップリン
グ側へ付勢し、軸方向への遊びをなくすようにしてい
る。

【００１６】駆動軸と連結するロータ８の基端部には、
図２（ａ）にも示されるように、径方向（放射方向）に
プランジャ２０が摺動自在に挿入されている。この構成
例では、同一面上に９０度の間隔をおいて４つのプラン
ジャ２０が設けられており、それぞれのプランジャ２０
の先端は、ロータ８の基端部中央に設けられた圧縮室２
１を閉塞するように臨み、該プランジャ２０の基端は、
シュー２２及びローラ２３を介してリング状のカムリン
グ２４の内面を摺接するようになっている。このカムリ
ング２４は、ロータ８の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８が回転すると、各プランジャ２０がロータ８の
径方向（放射方向）に往復動し、圧縮室２１の容積を可
変するようになっている。

【００１７】即ち、カムリング２４は、４気筒に対応し
て形成されているものであれば、カムリング２４の内側
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２０は、圧縮室２１を挟み付ける形で同時
に圧縮するように移動し、またカムリング２４の中心か
ら同時に遠ざかるようになっている。

【００１８】ロータ８には、環状のアダプタ１１が回動
自在に外嵌され、このアダプタ１１は、周縁の一部が前
記カムリング２４に係止されて回動を束縛されており、
カムリング２４と共に回動するようになっている。ま
た、アダプタ１１は、ロータ支持部材９に回動自在に嵌
合している。

【００１９】ハウジング部材２ｂには、図示しない燃料
タンクからの燃料を導く燃料流入口２５がハウジング部
材２ｂの上部に設けられ、この燃料流入口２５から流入
される燃料は、ハウジング部材２ｂに形成された燃料供
給通路２６から壁部材１０、アダプタ１１の周囲に形成
された空間、カムリング２４とロータ８との間に形成さ
れた空間、カップリング１６の周囲等を介してフィード
ポンプ４の吸引側に導かれるようになっており、これら
空間や通路によって、燃料流入口２５からフィードポン
プ４にかけて低圧燃料域５ａが形成されている。

【００２０】また、フィードポンプ４によって圧縮され
た燃料は、ポンプハウジング上部に形成される通路２
７、及びポンプハウジング２とこれに組付られるガバナ
ハウジング１２との間に形成される隙間２８を介して燃
料チャンバ６に導かれると共にガバナ収納室１３を介し
てオーバーフローバルブ２９へ導かれ、これら連通する
部分によって高圧燃料域５ｂが形成されている。

【００２１】ロータ８には、その軸方向に形成されて圧
縮室２１に通じる縦孔３０、この縦孔３０に連通し、ロ
ータ８の周面に開口する流出入ポート３１、及び、ロー
タ支持部材９やハウジング部材２ｂに形成された燃料送
出通路３２と前記縦孔３０とを連通可能とする分配ポー
ト３３が形成されている。流出入ポート３１は、燃料チ
ャンバに位置する部分でロータ８の表面に開口し、この
開口部分がロータ８に油密よく外嵌されたコントロール
スリーブ３４によって覆われている。

【００２２】このコントロールスリーブ３４には、図示
しないが、前記流出入ポート３１と連通可能な通孔が形
成され、この通孔は、流出入ポート３１との連通開始タ
イミングをコントロールスリーブ３４を軸方向に移動さ
せることによって可変できる形状をなしている公知のも
のである（特開平８−６１１８０号公報等参照）。

【００２３】コントロールスリーブ３４には、上部表面
の周方向に所定角度の範囲にわたって係合溝３５が形成
され、この係合溝３５には、エレクトリックガバナ３６
のシャフト３７先端に形成されているボール３８が係合
されている。このボール３８は、シャフト３７に対して
偏心して設けられており、外部からの信号によってシャ
フト３７が回転すると、コントロールスリーブ３４がロ
ータ８の軸方向に移動されるようになっている。

【００２４】また、コントロールスリーブ３４の下部に
は、軸方向に延びる係止溝３９が形成され、この係止溝
３９に前記アダプタ１１の突部が係止され、アダプタ１
１とコントロールスリーブ３４との位相が常に一定に保
たれるようになっている。

【００２５】タイマ装置４０は、ポンプハウジング２の
下部に設けられたシリンダに摺動自在にタイマピストン
４１を収納し、このタイマピストン４１をレバー４２を
介してカムリング２４に連結し、タイマピストン４１の
動きをカムリング２４の回動に変換して噴射時期を調節
するようになっている。

【００２６】タイマピストン４１の一端には、高圧燃料
域５ｂの高圧燃料が導入される高圧室が、また他端に
は、低圧燃料域５ａと連通する低圧室が形成されてい
る。さらに、低圧室には、タイマスプリングが弾装さ
れ、このタイマスプリングによりタイマピストン４１が
常時高圧室側に付勢されている。したがって、タイマピ
ストン４１は、タイマスプリングのスプリング圧と高圧
室内の燃料圧とが釣り合った位置で停止し、高圧室圧が
高くなると、タイマピストン４１がタイマスプリングに
抗して低圧室側に移動し、カムリング２４が噴射時期を
進角する方向に回動させられ、噴射時期が早くなる。ま
た、高圧室圧が低くなると、タイマピストン４１が高圧
室側に移動し、カムリング２４が噴射時期を遅角する方
向に回動させられ、噴射時期が遅くなる。尚、タイマの
高圧室の圧力は、要求されるタイマ進角が得られるよう
タイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ）４３で調節さ
れる。

【００２７】ところで、ロータ８には、ロータ支持部材
９との摺接部分に、図２（ｂ）や図３に示されるよう
に、第１及び第２の２つのバランスポート４４ａ、４４
ｂ（図２（ａ）において４４で示す）が形成されてい
る。以下、これについて説明すると、第１及び第２のバ
ランスポート４４ａ、４４ｂは、同じ形状に形成され、
分配ポート３３の開口端の軸方向中心を通ってロータ８
の軸線に対して垂直となる同一面上にそれぞれの開口端
の軸方向中心が位置している。また、それぞれのバラン
スポート４４ａ、４４ｂは、開口端の部分で開口面積が
大きくなっているが、縦孔３０から開口端に到る部分
は、縦孔３０及び分配ポート３３よりも径を小さくして
通路断面が絞られた構成となっている。そして、分配ポ
ート３３もバランスポート４４ａ、４４ｂも縦孔３０の
終端部から開口端にかけて傾斜するよう穿設されてい
る。

【００２８】バランスポート４４ａ、４４ｂは、分配ポ
ート３３に対して周方向に対称的にずらして形成されて
いる。即ち、これら２つのバランスポート４４ａ、４４
ｂと分配ポート３３とはロータ８の中央で連通し、軸方
向に投影した際にＹ字状となるよう分配ポート３３と縦
孔３０とをよぎる仮想面に対して周方向に同じ角度θだ
け位相がずれている。

【００２９】また、バランスポート４４ａ、４４ｂの開
口面のうち、分配ポート３３の開口面と平行になる投影
面の面積（Ｓ₂・ｃｏｓθ）の総和（２・Ｓ₂・ｃｏｓ
θ）は、分配ポート３３の開口面積（Ｓ₁）と等しくな
っており、分配ポート３３に流入された高圧燃料によっ
てロータ８が受ける力Ｆ₁と、２つのバランスポート４
４ａ、４４ｂに流入された高圧燃料によって前記力Ｆ₁
と反対方向にロータ８が受ける力２Ｆ₂とが等しくなっ
ている。

【００３０】さらに、バランスポート４４ａ、４４ｂ
は、機関が４気筒の場合であれば、燃料送出通路が９０
度間隔で形成されていることから、これに合わせてバラ
ンスポート間の角度２θが９０度に設定され、一方のバ
ランスポートが燃料送出通路に連通すると他方のバラン
スポートも燃料送出通路に連通するようになっている。

【００３１】上記構成において、ロータ８が回転する
と、流出入ポート３１はコントロールスリーブ３４の通
孔に順次連通することとなり、プランジャ２０が圧縮室
２１から遠ざかる方向へ移動する吸入工程にあっては、
流出入ポート３１とコントロールスリーブ３４の通孔と
が整合し、燃料チャンバ６内の燃料が圧縮室２１に吸入
される。

【００３２】その後、プランジャ２０がカムリング２４
の中心に向かって移動する圧送工程に入ると、流出入ポ
ート３１とコントロールスリーブ３４の通孔との連通が
断たれ、分配ポート３３と燃料送出通路３２の１つとが
整合し、圧縮された燃料がこの燃料送出通路３２を介し
て送出弁７へ送出されるようになっている。そして、送
出弁７から送出された燃料は、図示しない噴射管を介し
て噴射ノズルへ送られ、この噴射ノズルから機関の気筒
内へ噴射するようになっている。

【００３３】この圧送工程では、分配ポート３３に満た
された燃料圧が高まるので、ロータ８が分配ポート３３
からの燃料圧の反作用を受けて径方向に押圧されるが、
バランスポート４４ａ、４４ｂに満たされた燃料圧も同
様に高まるので、それぞれのバランスポート４４ａ、４
４ｂの形成方向と反対径方向にロータ１６を押圧する付
勢力が生じる。バランスポート４４ａ、４４ｂは、分配
ポート３３を基準にしてロータの周方向に対称的に同じ
大きさに形成されており、バランスポート４４ａ、４４
ｂによって生じる付勢力の合力は、バランスポートの開
口面のうち分配ポートの開口面と平行となる投影面の面
積の和が分配ポートの開口面積と等しくなっていること
から、分配ポート３３によって生じる径方向の力と等し
くなり（前記Ｆ₁＝２Ｆ₂）、互いの力が相殺されてロ
ータ８にはあたかも径方向に力がかかっていないバラン
スのとれた状態となる。よって、ロータ８は、燃料圧に
よって径方向に歪むことなくロータ支持部材９に対して
円滑に摺動し、ロータ８とロータ支持部材９との間の焼
き付きを抑えることができる。しかも、２つのバランス
ポート４４ａ、４４ｂと分配ポート３３とを軸方向に投
影した際にＹ字状となるよう形成されているので、ロー
タの周囲３箇所から径方向に力が作用することとなり、
径方向の圧力バランスをより的確にとることができる。

【００３４】このような圧送工程の途中で、流出入ポー
ト３１とコントロールスリーブ３４の通孔とが連通する
と、圧縮された燃料が燃料チャンバ６に流出し、噴射ノ
ズルへの送出が停止され、噴射が終了する。そして、分
配ポート３３が燃料送出通路と連通しない区間で再び吸
入工程となり、以下上述の動作が繰り返される。

【００３５】この分配ポート３３が燃料送出通路３２と
連通しない区間では、ロータ８の縦孔３０が流出入ポー
ト３１やコントロールスリーブ３４の通孔を介して燃料
チャンバ６と連通する区間があり、この時点では、バラ
ンスポート４４ａ、４４ｂが分配ポート３３から遠い２
つの燃料送出通路３２と連通するようになる。したがっ
て、バランスポート４４ａ、４４ｂと連通する２つの燃
料送出通路３２は、互いにバランスポート４４ａ、４４
ｂを介して均圧となり、しかも、バランスポート４４
ａ、４４ｂ、縦孔３０、流出入ポート３１、コントロー
ルスリーブ３４の通孔を介して燃料チャンバ６とも連通
することから、バランスポート４４ａ、４４ｂと連通す
る２つの燃料送出通路３２は等しくチャンバ圧となり、
次に分配ポート３３が連通する圧縮工程での初期圧を一
定とし、ばらつきのない安定した噴射特性を得ることが
できる。

【００３６】尚、実際に実験によっても上記バランスポ
ートの存在により焼きつきが著しく低減されたことが確
認されており、また、ロータの径方向の歪みをコンピュ
ータシミュレーションに基づいて算出した結果をみて
も、バランスポートのないロータでは、ロータ８とロー
タ支持部材９との摺接部分に設定されるクリアランスと
同程度の歪みが生じるのに対し、本構成にあっては、ロ
ータの径方向の歪みが同摺接部分に設定されるクリアラ
ンスの１／３〜１／４程であった。このことから、バラ
ンスポートのないロータではクリアランスが無くなるた
めに焼き付きが当然の如く生じ、本構成では未だクリア
ランスに十分余裕があるため焼き付きがほとんどなくな
り、耐久性の点で問題のないことを理解することができ
る。

【００３７】また、機関が６気筒の場合であれば、燃料
送出通路３２が図２（ｃ）や図４に示されるように６０
度間隔で形成されるが、圧力バランスをとるために、Ｓ
₁＝２・Ｓ₂・ｃｏｓθの関係を満たすバランスポート
４４ａ、４４ｂを２θ＝６０度に設定して形成するとよ
い。その他の構成にあっては前述と同様である。このよ
うな構成においても、ロータの径方向に付勢する力を相
殺してロータの円滑な回転を保証し、摺接面での焼き付
きを抑えることができると共に、バランスポート４４
ａ、４４ｂを均圧ポートとして代用し、噴射特性の安定
をはかることができる等の前述と同様の作用効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
分配ポートに対して周方向に対称的に２つのバランスポ
ートを形成し、この２つのバランスポートと分配ポート
とをロータの軸方向に投影した際にＹ字状となるよう形
成し、バランスポートの開口端と分配ポートの開口端を
ロータの軸線に対して垂直となる同一面上に配置すると
共に分配ポートが燃料送出通路と連通する区間ではバラ
ンスポートがいずれの燃料送出通路とも連通しないよう
にし、それぞれのバランスポートの開口面のうち分配ポ
ートの開口面と平行となる投影面の面積の和を分配ポー
トの開口面積と等しく形成するようにしたので、バラン
スポートによって生じるロータの径方向に作用する力の
合力と分配ポートによって生じるロータの径方向に作用
する力とが的確に相殺され、あたかも径方向に圧力がか
かっていないバランスのとれた状態でロータが回転す
る。その結果、ロータ１６とこれを支持する部材との間
の摺動が円滑となり、焼きつきを防止することができ
る。

【００３９】また、４気筒乃至は６気筒用の燃料噴射ポ
ンプでは、通常、燃料送出通路が４気筒であれば９０度
毎に、６気筒であれば６０度毎に等間隔に位相をずらし
て形成されるが、燃料送出通路の位相間隔と２つのバラ
ンスポートの位相間隔とを等しく設定することで、バラ
ンスポートを介して燃料送出通路を互いに連通して燃料
送出通路相互間の残圧のばらつきをなくすことができ
る。しかも、バランスポートが燃料送出通路と連通する
非噴射区間では、バランスポートと連通する燃料送出通
路が燃料チャンバとも連通することとなるので、燃料送
出通路内をチャンバ圧にすることができる。このことか
ら、分配ポートと整合する度に燃料送出通路内の初期圧
力が異なったり、他の燃料送出通路と初期圧力が異なっ
てしまうことがなくなり、各噴射の特性を等しくして安
定した噴射を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係る分配型燃料噴射ポンプ
を示す断面図である。

【図２】図２（ａ）は、図１に示すロータとその周辺部
材を示す断面図であり、図２（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ
線で切断したロータとロータ支持部材とを示す断面図で
燃料送出通路が４つある場合を示し、図２（ｃ）は、
（ａ）のＩ−Ｉ線で切断したロータとロータ支持部材と
を示す断面図で燃料送出通路が６つある場合を示す。

【図３】図３は、燃料送出通路が４つの場合のロータに
形成される分配ポートとバランスポートとの関係を示す
説明図であり、図３（ａ）は、分配ポートが燃料送出通
路と連通している状態を示し、図３（ｂ）は、バランス
ポートが燃料送出通路と連通している状態を示す。

【図４】図４は、燃料送出通路が６つの場合のロータに
形成される分配ポートとバランスポートとの関係を示す
説明図であり、図４（ａ）は、分配ポートが燃料送出通
路と連通している状態を示し、図４（ｂ）は、バランス
ポートが燃料送出通路と連通している状態を示す。

【符号の説明】

２ポンプハウジング８ロータ９ロータ支持部材２０プランジャ２１圧縮室２４カムリング３１流出入ポート３２燃料送出通路３３分配ポート４４，４４ａ，４４ｂ，バランスポート

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】したがって、圧縮工程においてロータの圧
縮室で燃料が加圧されると、分配ポートに満たされた燃
料圧が高くなり、（燃料圧力）×（分配ポートの開口面
積）なる反力がロータの径方向（分配ポートが形成され
ている側と反対方向）に作用するが、ロータには分配ポ
ートと軸方向で一致するバランスポートが形成されてい
るので、このバランスポートに満たされている燃料によ
り、それぞれのバランスポートから（燃料圧力）×（バ
ランスポートの開口面積）なる反力がバランスポートと
反対の径方向に作用する。このバランスポートは、分配
ポートを基準にしてロータの周方向に対称的にＹ字状と
なるよう２つ形成され、しかも、それぞれのバランスポ
ートの開口面のうち分配ポートの開口面と平行になる投
影面の面積の和が分配ポートの開口面積と等しく形成さ
れているので、それぞれのバランスポートによって生じ
る付勢力の合力で分配ポートの反対側に向かう力が相殺
され、したがって、ロータの径方向にはあたかも力がか
かっていないバランスのとれた状態でロータが回転し、
ロータがロータ支持部材に対して円滑に摺動する。しか
も、２つのバランスポートと分配ポートとを軸方向に投
影した際にＹ字状となるよう形成したことで、燃料圧が
ロータ周囲の３箇所に作用することとなり、径方向の圧
カバランスをより的確にとることができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】この圧送工程では、分配ポート３３に満た
された燃料圧が高まるので、ロータ８が分配ポート３３
からの燃料圧の反作用を受けて径方向に押圧されるが、
バランスポート４４ａ、４４ｂに満たされた燃料圧も同
様に高まるので、それぞれのバランスポート４４ａ、４
４ｂの形成方向と反対径方向にロータ８を押圧する付勢
力が生じる。バランスポート４４ａ、４４ｂは、分配ポ
ート３３を基準にしてロータの周方向に対称的に同じ大
きさに形成されており、バランスポート４４ａ、４４ｂ
によって生じる付勢力の合力は、バランスポートの開口
面のうち分配ポートの開口面と平行となる投影面の面積
の和が分配ポートの開口面積と等しくなっていることか
ら、分配ポート３３によって生じる径方向の力と等しく
なり（前記Ｆ_１＝２Ｆ_２）、互いの力が相殺されてロー
タ８にはあたかも径方向に力がかかっていないバランス
のとれた状態となる。よって、ロータ８は、燃料圧によ
って径方向に歪むことなくロータ支持部材９に対して円
滑に摺動し、ロータ８とロータ支持部材９との間の焼き
付きを抑えることができる。しかも、２つのバランスポ
ート４４ａ、４４ｂと分配ポート３３とを軸方向に投影
した際にＹ字状となるよう形成されているので、ロータ
の周囲３箇所から径方向に力が作用することとなり、径
方向の圧カバランスをより的確にとることができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
分配ポートに対して周方向に対称的に２つのバランスポ
ートを形成し、この２つのバランスポートと分配ポート
とをロータの軸方向に投影した際にＹ字状となるよう形
成し、バランスポートの開口端と分配ポートの開口端を
ロータの軸線に対して垂直となる同一面上に配置すると
共に分配ポートが燃料送出通路と連通する区間ではバラ
ンスポートがいずれの燃料送出通路とも連通しないよう
にし、それぞれのバランスポートの開口面のうち分配ポ
ートの開口面と平行となる投影面の面積の和を分配ポー
トの開口面積と等しく形成するようにしたので、バラン
スポートによって生じるロータの径方向に作用する力の
合力と分配ポートによって生じるロータの径方向に作用
する力とが的確に相殺され、あたかも径方向に圧力がか
かっていないバランスのとれた状態でロータが回転す
る。その結果、ロータとこれを支持する部材との間の摺
動が円滑となり、焼きつきを防止することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松原淳埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号株式会社ゼクセル東松山工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関と同期して回転するロータと、前記
ロータの径方向に摺動自在に設けられ、前記ロータに形
成された圧縮室の容積を可変するプランジャと、前記ロ
ータの周囲に同心状に設けられ、前記プランジャの動き
を規定するカムリングとをハウジング内に備え、前記圧
縮室に連通して燃料を吸入、分配、カットオフするポー
トが前記ロータに形成され、前記分配用のポートが前記
ロータを支持する部材との摺接部分で開口すると共に同
摺接部分に開口する燃料送出通路と連通可能となってい
る分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記ロータに、前記摺接部分で開口すると共に前記圧縮
室に通じるバランスポートを設け、このバランスポートは、前記燃料を分配するポートに対
して周方向に対称的にずれる２つのポートからなり、こ
れら２つのバランスポートと前記分配ポートとは前記ロ
ータの軸方向に投影した際にＹ字状となるよう形成さ
れ、前記バランスポートの開口端と前記分配ポートの開口端
は、前記ロータの軸線に対して垂直となる同一面上に配
置されると共に、前記分配ポートが前記燃料送出通路と
連通する区間では前記バランスポートがいずれの燃料送
出通路とも連通しないようになっており、前記分配ポートから前記バランスポートの周方向のずれ
角をθとするとき、前記分配ポートの開口面積Ｓ₁と前
記バランスポートの開口面積Ｓ₂とが、Ｓ₁＝｜２・Ｓ
₂・ｃｏｓθ｜の関係を満たすように設定されているこ
とを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
【請求項２】前記燃料送出通路が等間隔に位相をずら
して形成されている場合に、前記燃料送出通路の位相間
隔と前記２つのバランスポートの位相間隔とが等しく設
定されている請求項１記載の分配型燃料噴射ポンプ。