JPH1122648A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料ポンプの小型化をはかり、高速時に燃料
ポンプの効率を維持する。 【解決手段】 プランジャ７の往復動に伴うオイルの流
動により撓むベローズ１１と、ベローズ１１により画成
される燃圧室１０とを備える燃料ポンプ１において、油
圧室８にオイルを供給する補充油通路１８と、補充油通
路１８に導かれるオイルを貯溜するカム室２５と、カム
室２５の圧力を高める昇圧ピストン２７等を備えるもの
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧を介して駆動
される燃料ポンプの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】筒内直接噴射式エンジンに備えられる燃
料ポンプとして、密封構造のダイヤフラム等の隔壁によ
って燃圧室を画成し、燃圧室の拡縮により燃料の吸入お
よび圧送を行うものがある。これは、ピストンやプラン
ジャ等のシリンダ構造によるものに比較して洩れがな
く、効率よく高圧が得られるという特徴がある。

【０００３】この種の燃料ポンプとして従来例えば図５
に示すようなものがあった(特開平５−１１８２７９号
公報、参照)。

【０００４】これについて説明すると、ダイヤフラム７
１を撓ませる機構として、ダイヤフラム７１との間に油
圧室６８を画成するシリンダ７４と、シリンダ７４に摺
動可能に嵌合するプランジャ６７と、プランジャ６７を
シリンダ７４に対して往復動させる駆動手段とを備え、
プランジャ６７の往復動に伴うオイルの流動によりダイ
ヤフラム７１を撓ませるようになっている。

【０００５】油圧室６８の拡縮に伴いダイヤフラム７１
が撓むことにより燃圧室７０が拡縮する。燃圧室７０が
拡張するのに伴い燃料入口バルブ６２が開き、比較的低
圧の燃料が燃圧室７０へと吸い込まれる。燃圧室７０が
収縮するのに伴い燃料出口バルブ６３が開き、燃圧室７
０の燃料がエンジンの燃料噴射ノズルへと圧送される。

【０００６】プランジャ６７がシリンダ７４を移動して
油圧室６８のオイルを圧送する行程で、一部のオイルが
プランジャ６７とシリンダ７４の隙間を通って洩れ出
す。これに対処して、シリンダ７４には補充油通路６４
が接続され、洩れ分に相当するオイルが補充油通路６４
から油圧室６８に吸入されるようになっている。

【０００７】この補充油通路６４はシリンダ７４のプラ
ンジャ６７が摺接する部位に開口している。したがって
プランジャ６７がシリンダ７４を移動して補充油通路６
４の開口部を閉塞することにより、油圧室６８の圧力が
高められることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の燃料ポンプにあっては、補充油通路６４から
油圧室６８に導かれるオイルの圧力が大気圧程度と低い
場合、エンジンの高回転時にプランジャ６７が高速で往
復動して、補充油通路６４が油圧室６８に連通する時間
が短くなると、補充油通路６４から油圧室６８に吸い込
まれるオイル量が不足し、ダイヤフラム７１がプランジ
ャ６７の動きに追従できなくなって、燃料ポンプは所期
の吐出圧が得られなくなる可能性がある。

【０００９】また、補充油通路６４にピストンやシリン
ダで構成される油圧ポンプを接続して、補充油通路６４
から油圧室６８に導かれるオイルの圧力を高めることも
考えられるが、油圧ポンプを設けることによって燃料ポ
ンプの大型化を招くという問題点がある。

【００１０】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、燃料ポンプの小型化をはかり、高速時に燃料
ポンプの効率を維持することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の燃料ポ
ンプは、オイルが充填される油圧室を画成する油圧シリ
ンダと、油圧シリンダに摺動可能に嵌合するプランジャ
と、プランジャを油圧シリンダに対して往復動させる駆
動手段と、プランジャの往復動に伴うオイルの流動によ
り撓む隔壁と、隔壁により画成される燃圧室と、燃圧室
の拡張に伴い燃圧室に流入する燃料に対して開弁する燃
料入口バルブと、燃圧室の収縮に伴い燃圧室から流出す
る燃料に対して開弁する燃料出口バルブとを備える燃料
ポンプにおいて、前記油圧室にオイルを供給する補充油
通路と、補充油通路に導かれるオイルを貯溜する油溜室
と、油溜室の圧力を高める昇圧手段とを備えるものとし
た。

【００１２】請求項２に記載の燃料ポンプは、請求項１
に記載の昇圧手段として、油溜室に連通する昇圧シリン
ダと、昇圧シリンダに摺動可能に嵌合される昇圧ピスト
ンと、昇圧ピストンを油溜室を昇圧する方向に付勢する
昇圧スプリングとを備えるものとした。

【００１３】請求項３に記載の燃料ポンプは、請求項１
または２に記載の発明において、前記補充油通路をプラ
ンジャのストローク位置に応じて油溜室と油圧室を連通
する構成とした。

【００１４】請求項４に記載の燃料ポンプは、請求項１
から３のいずれか一つに記載の発明において、前記補充
油通路に油溜室から油圧室に供給されるオイルに対して
開弁する補充チェックバルブを介装するものとした。

【００１５】請求項５に記載の燃料ポンプは、請求項１
から４のいずれか一つに記載の駆動手段としてプランジ
ャを往復動させるカムを備え、油溜室をカムが収装され
るカム室とした。

【００１６】請求項６に記載の燃料ポンプは、請求項１
から４のいずれか一つに記載の駆動手段としてプランジ
ャを往復動させるカムを備え、プランジャの外周面を包
囲して伸縮可能な筒形をしたベローズを備え、油溜室を
プランジャの外周面とベローズの間に画成するものとし
た。

【００１７】請求項７に記載の燃料ポンプは、請求項１
から６のいずれか一つに記載の隔壁として油圧室の圧力
変化により伸縮可能な筒形をしたベローズを備え、ベロ
ーズの外側に燃圧室を画成し、ベローズの内側に油圧室
を連通し、油圧ポンプの少なくとも一部をベローズの内
側に配置するものとした。

【００１８】請求項８に記載の燃料ポンプは、請求項７
に記載の発明において、前記ベローズを圧縮する与圧ス
プリングを備えるものとした。

【００１９】

【発明の作用および効果】請求項１に記載の燃料ポンプ
において、プランジャの往復動に伴い油圧室のオイルは
隔壁を撓ませて燃圧室を拡縮する。

【００２０】燃圧室が拡張するのに伴い、燃圧室の燃料
圧力が低下し、燃料が燃料入口バルブを開いて燃圧室へ
と吸い込まれる。

【００２１】燃圧室が収縮するのに伴い、燃圧室の燃料
圧力が上昇し、燃圧室の燃料は燃料出口バルブを開いて
吐出される。

【００２２】プランジャが油圧シリンダに押し込まれる
圧送行程にて、大部分のオイルが油圧シリンダから隔壁
の方へ移動する一方、一部のオイルがプランジャと油圧
シリンダの隙間を通って洩れ出す。

【００２３】プランジャが油圧シリンダ内から押し出さ
れる吸入行程の後半にて、洩れ分に相当するオイルが補
充油通路から油圧シリンダへと供給される。

【００２４】油溜室の圧力が昇圧手段によって高められ
ることにより、油溜室から補充油通路を通って油圧室へ
と供給されるオイルの流速を高められる。これにより、
油溜室を大気圧とする場合に比べて、洩れ分に相当する
オイルが油圧室に充填されるのにかかる時間が短縮され
る。この結果、エンジンの高回転時にプランジャが高速
で往復動し、補充油通路が油溜室に連通する時間が短く
なっても、油溜室から補充油通路を通して油圧室に供給
されるオイル量が不足することがなく、油圧室には常に
オイルが充満した状態が維持され、燃料ポンプは所期の
吐出圧が維持される。

【００２５】油溜室の圧力を昇圧手段によって高める構
造により、補充油通路に油圧ポンプを接続する構造に比
べて燃料ポンプの小型化がはかれる。

【００２６】請求項２に記載の燃料ポンプにおいて、昇
圧シリンダに摺動可能に嵌合する昇圧ピストンが昇圧ス
プリングによって付勢されることによって油溜室の圧力
が昇圧され、高速時にも燃料ポンプの効率が維持され
る。

【００２７】請求項３に記載の燃料ポンプにおいて、補
充油通路はプランジャのストローク位置に応じて油溜室
と油圧室を連通し、プランジャが往復動するのに伴って
オイルが油溜室から油圧室へと供給される。

【００２８】請求項４に記載の燃料ポンプにおいて、補
充油通路が補充チェックバルブを介して油圧室に接続す
る構造のため、プランジャが油圧シリンダに押し込まれ
る圧送行程にて油圧室のオイルが補充油通路へ逆流する
ことが補充チェックバルブを介して阻止される。

【００２９】これにより、プランジャの油圧シリンダの
間に設けられるシール長が補充油通路の開口部によって
減少することがなく、プランジャと油圧シリンダの隙間
からカム室へと洩れ出すオイル量が抑えられる。この結
果、所定の燃料吐出圧を得るためにピストンのストロー
ク等を増大する必要がなく、燃料ポンプの大型化が避け
られる。

【００３０】請求項５に記載の燃料ポンプにおいて、カ
ムの回転に伴いプランジャが往復動する。プランジャの
往復動に伴い油圧室のオイルは隔壁を撓ませて燃圧室を
拡縮し、燃圧室に吸入された燃料を吐出する。

【００３１】カム室にオイルを貯溜することにより、オ
イルを貯溜するタンクを別に設ける構造に比べて、燃料
ポンプの小型化がはかれる。

【００３２】請求項６に記載の燃料ポンプにおいて、油
溜室がプランジャの外周面とベローズの間に画成される
構造のため、油溜室の圧力がプランジャに対してカムに
押し付ける方向に作用する。昇圧手段により油溜室の圧
力が高められると、プランジャがカムに押し付けられる
力が大きくなり、エンジンの高回転時にもプランジャを
カムに追従させ、燃料ポンプは所期の吐出圧を維持する
ことができる。

【００３３】また、カム室の潤滑オイルが油圧室に供給
されるオイルと分離される構造のため、カム室に発生す
る異物が油圧室に侵入することがなく、燃料ポンプの耐
久性を高めることができる。

【００３４】請求項７に記載の燃料ポンプにおいて、油
圧室が筒形をしたベローズの内側に連通する構造のた
め、油圧ポンプの少なくとも一部をベローズの内側に配
置して、燃料ポンプの小型化がはかれる。

【００３５】燃料ポンプの少なくとも一部によってベロ
ーズ内の無駄容積が埋められる構造により、油圧室に充
填されるオイル量が少なくなるため、ベローズの伸縮に
伴う油圧室の圧力変動が大きくなり、燃料ポンプの吐出
量を増やすことができる。この結果、所定の燃料吐出圧
を得るために必要なプランジャのストロークが小さな
り、燃料ポンプの小型化がはかれる。

【００３６】請求項８に記載の燃料ポンプにおいて、ベ
ローズは与圧スプリングを介して圧縮された状態で伸縮
作動することにより、ベローズがその自由長より伸長し
てベローズの耐久性が損なわれることを防止し、燃料ポ
ンプの耐久性を確保できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００３８】図１に示すように、エンジンに備えられる
燃料ポンプ１は、ポンプハウジング２１に中空の直円筒
状に形成されたベローズ１１が収装され、ベローズ１１
によって燃圧室１０と油圧室８が仕切られる。ポンプハ
ウジング２１とベローズ１１の間に燃圧室１０が画成さ
れ、ベローズ１１の内側に油圧室８が画成される。な
お、油圧室８は互いに連通するベローズ内部室８ａとシ
リンダ内部室８ｂから構成される。

【００３９】ベローズ１１は金属板によりその断面がラ
ビリンス状に曲折して形成され、軸方向に伸縮可能に構
成される。

【００４０】なお、燃圧室１０と油圧室８を仕切る隔壁
として、金属製ベローズ１１に代えて弾性材からなる膜
状をしたダイヤフラムを用いてもよい。

【００４１】ベローズ１１の移動端に円盤状の端板１３
が固着される。端板１３とポンプハウジング２１の間に
は与圧スプリング９が圧縮された状態で介装される。ベ
ローズ１１は与圧スプリング９の付勢力により圧縮さ
れ、燃料ポンプ１の作動時にその自由長より短い範囲で
伸縮するように構成される。

【００４２】ベローズ１１の固定端はポンプハウジング
２１に固着される。

【００４３】燃圧室１０には図示しないフィードポンプ
に連通する燃料導入通路２２が入口側チェックバルブ２
を介して接続されるとともに、図示しない燃料噴射ノズ
ルに連通する燃料吐出通路２３が出口側チェックバルブ
３を介して接続される。

【００４４】燃圧室１０が拡張するのに伴い入口側チェ
ックバルブ２が開き、フィードポンプから送られる比較
的低圧の燃料が燃料導入通路２２から燃圧室１０へと吸
い込まれる。燃圧室１０が収縮するのに伴い出口側チェ
ックバルブ３が開き、燃圧室１０の燃料は燃料吐出通路
２３から図示しないレギュレータ等を経て燃料噴射ノズ
ルへと圧送される。燃料噴射ノズルはエンジンの燃焼室
に臨み、燃料噴霧をピストン冠部に向けて噴出するよう
になっている。

【００４５】燃料ポンプ１には油圧室８の圧力を昇降さ
せてベローズ１１を拡縮する油圧ポンプ４が設けられ
る。油圧ポンプ４はポンプハウジング２１に形成される
油圧シリンダ５と、油圧シリンダ５に摺動可能に嵌合す
る円柱状のプランジャ７と、プランジャ７を油圧シリン
ダ５に対して往復動させるカム６と、プランジャ７をカ
ム６に押し付けるリターンスプリング１４を主体として
構成される。

【００４６】円筒状の油圧シリンダ５はベローズ１１と
同軸上に配置される。油圧シリンダ５はその一端にプラ
ンジャ７を摺動可能に嵌合させ、その他端がベローズ１
１内に開口している。すなわち、油圧シリンダ５とプラ
ンジャ７およびベローズ１１の間に油圧室８が画成され
る。

【００４７】油圧シリンダ５はベローズ１１の内側に配
置される。油圧シリンダ５の先端とプランジャ７の基端
の間にはコイル状のリターンスプリング１４が圧縮され
た状態で介装される。

【００４８】プランジャ７を油圧シリンダ５に対して往
復動させる駆動手段として、カム６が設けられる。カム
６は円筒面状の外周面に三つのカム山を有し、これに摺
接するプランジャ７をリターンスプリング１４に抗して
往復動させる。カム６はエンジンの図示しない吸・排気
弁を開閉するカムシャフト等に連結されて回転する。

【００４９】なお、プランジャ７の駆動手段として、プ
ランジャ７０の軸方向に回転軸を持つアキシャルカムを
設けたり、あるいは印加される電圧により伸縮する圧電
アクチュエータや印加される磁界により伸縮する超磁歪
アクチュエータ等を設けてもよい。

【００５０】油圧室８に供給されるオイルを貯溜する油
溜室としてポンプハウジング２１にカム室２５が画成さ
れる。カム室２５にはプランジャ７に摺接するカム６が
収装される。カム室２５に貯溜されたオイルは、油圧室
８に供給されてベローズ１１を拡縮する作動流体として
機能するとともに、プランジャ７のカム６や油圧シリン
ダ５に対する摺接部を潤滑する。

【００５１】プランジャ７にはそのストローク位置に応
じてカム室２５と油圧室８を連通する補充油通路１８が
形成される。油圧室８にはカム室２５から補充油通路１
８を通して供給されるオイルが満たされる。

【００５２】プランジャ７が油圧シリンダ５に押し込ま
れる圧送行程において、大部分のオイルが油圧シリンダ
５からベローズ１１の方へ移動する一方、一部のオイル
がプランジャ７と油圧シリンダ５の隙間を通ってカム室
２５へと洩れ出す。この洩れ分に相当するオイルをカム
室２５から油圧室８に補充するため、カム室２５と油圧
室８を結ぶ補充油通路１８が設けられる。

【００５３】補充油通路１８はプランジャ７がストロー
クするのに伴い油圧シリンダ５によって閉塞される位置
に開口している。補充油通路１８はプランジャ７内でＴ
字形に交わるサイドポート１６とセンターポート１７に
よって構成される。サイドポート１６はその両端がプラ
ンジャ７の外周面に開口して、プランジャ７のストロー
ク位置に応じてカム室２５に連通する。センターポート
１７はその一端がサイドポート１６の途中に開口し、そ
の他端がプランジャ７の端面に開口して油圧室８に連通
する。

【００５４】補充油通路１８はプランジャ７がカム室２
５に最も突出する上死点の付近でカム室２５に連通す
る。これにより、補充油通路１８は油圧室８が拡大する
吸入行程の後半で開通し、洩れ分に相当するオイルが油
圧室８に供給されるようになっている。

【００５５】なお、補充油通路１８としてポンプハウジ
ング２１の油圧シリンダ５側にカム室２５と油圧室８を
連通する通路をプランジャ７によって閉塞される位置に
形成してもよい。

【００５６】ところで、カム室２５の圧力を大気圧程度
と低くした場合、エンジンの高回転時にカム６によって
プランジャ７が高速で往復動して、補充油通路１８がカ
ム室２５に連通する時間が短くなると、カム室２５から
補充油通路１８を介して油圧室８に吸い込まれるオイル
量が不足し、プランジャ７がカム６に追従できなくなっ
て、燃料ポンプ１は所期の吐出圧が得られなくなる可能
性がある。

【００５７】本発明はこれに対処して、オイルが貯溜さ
れるカム室２５の圧力を高める昇圧手段として、カム室
２５に連通する昇圧シリンダ２６と、昇圧シリンダ２６
に摺動可能に嵌合する昇圧ピストン２７と、昇圧ピスト
ン２７をカム室２５の昇圧方向に付勢する昇圧スプリン
グ２８とが設けられる。

【００５８】円筒状の昇圧シリンダ２６はポンプハウジ
ング２１に形成され、円盤状の昇圧ピストン２７を摺動
可能に嵌合させる。昇圧ピストン２７の背面側には昇圧
スプリング２８が介装されるとともに、大気圧が導かれ
る。

【００５９】以上のように構成され、燃料ポンプ１によ
る燃料圧送作用は次のようにして行われる。

【００６０】リターンスプリング１４の付勢力によりプ
ランジャ７がカム６に追従して油圧シリンダ５内からカ
ム室２５へ押し出されるのに伴い、油圧室８のオイルが
プランジャ７の方へと移動し、ベローズ１１が収縮して
燃圧室１０を拡張する。こうして燃圧室１０が拡張する
のに伴い、燃圧室１０の燃料圧力が低下し、燃料導入通
路２２から送られる比較的低圧の燃料が入口側チェック
バルブ２を開いて燃圧室１０へと吸い込まれる。

【００６１】プランジャ７がカム６に追従してリターン
スプリング１４に抗して油圧シリンダ５内に押し込まれ
るのに伴い、油圧室８のオイルがベローズ１１の方へと
移動し、ベローズ１１が伸長して燃圧室１０を収縮させ
る。こうして燃圧室１０が収縮するのに伴い、燃圧室１
０の燃料圧力が上昇し、燃圧室１０の燃料は出口側チェ
ックバルブ３を開いて燃料吐出通路２３から燃料噴射ノ
ズルへと圧送される。

【００６２】プランジャ７が油圧シリンダ５に押し込ま
れる圧送行程にて、油圧室８内の一部のオイルがプラン
ジャ７と油圧シリンダ５の隙間を通ってカム室２５へと
洩れ出す。プランジャ７が油圧シリンダ５内から押し出
される吸入行程の後半にて、洩れ分に相当するオイルが
カム室２５から補充油通路１８を通って油圧室８へと供
給される。

【００６３】カム室２５の圧力が昇圧ピストン２７によ
って高められることにより、カム室２５から補充油通路
１８を通って油圧室８へと供給されるオイルの流速を高
められる。これにより、カム室２５を大気圧とする場合
に比べて、洩れ分に相当するオイルが油圧室８に充填さ
れるのにかかる時間が短縮される。この結果、エンジン
の高回転時にカム６によってプランジャ７が高速で往復
動し、補充油通路１８がカム室２５に連通する時間が短
くなっても、カム室２５から補充油通路１８を通して油
圧室８に充填されるオイル量が不足することがなく、油
圧室８には常にオイルが充満した状態が維持され、プラ
ンジャ７がカム６に追従して燃料ポンプ１は所期の吐出
圧が維持される。

【００６４】また、油圧シリンダ５をベローズ１１の内
側に配置することにより、燃料ポンプ１の小型化がはか
れる。

【００６５】ベローズ１１内の油圧室８に油圧シリンダ
５が介在することにより、油圧シリンダ５によってベロ
ーズ１１内の無駄容積が埋められ、油圧室８に充填され
るオイル量が少なくなるため、ベローズ１１の伸縮に伴
う油圧室８の圧力変動が大きくなり、燃料ポンプ１の吐
出量を増やすことができる。この結果、所定の燃料吐出
圧を得るために必要なプランジャ７のストロークが小さ
くなり、燃料ポンプ１の小型化がはかれる。

【００６６】ベローズ１１は与圧スプリング９を介して
自由長より圧縮された状態で伸縮作動するため、ベロー
ズ１１に亀裂等が発生することを防止できる。ベローズ
１１は直円筒状の金属板の断面を屈曲させて形成される
構造のため、その自由長より伸長した状態で伸縮作動す
ると、残留応力との関係で応力集中が生じる可能性があ
る。

【００６７】図２に示す他の実施形態は、補充油通路１
８から油圧室８に流入するオイルに対して開弁する補充
チェックバルブ３０が設けられる。補充チェックバルブ
３０は補充油通路１８を開閉するボール（弁体）３１
と、ボール３１を閉弁方向に付勢するスプリング３２と
から構成される。補充チェックバルブ３０は油圧室８の
圧力が補充油通路１８より所定値を超えて低下するとス
プリング３２に抗して開弁し、洩れ分に相当するオイル
を油圧室８に流入させる。

【００６８】補充油通路１８はプランジャ７が最大スト
ロークしても油圧シリンダ５に対して閉塞されない位置
に開口し、油圧室８に常時連通している。なお、補充油
通路１８は油圧シリンダ５に対してプランジャ７によっ
て閉塞される位置に開口してもよい。その場合、補充油
通路１８は少なくとも洩れ分のオイルがシリンダ２６に
補充される吸入行程の後半で開通すればよい。

【００６９】以上のように構成され、燃料ポンプ１によ
る燃料圧送作用は次のようにして行われる。なお、図２
において図１との対応部分には同一符号を付す。

【００７０】カム６の回転に伴い、プランジャ７が油圧
シリンダ５に押し込まれる圧送行程にて、大部分のオイ
ルが油圧シリンダ５内からベローズ１１の方へ移動する
が、一部のオイルがプランジャ７と油圧シリンダ５の隙
間を通ってカム室２５へと洩れ出す。

【００７１】補充油通路１８が補充チェックバルブ３０
を介して油圧室８に接続する構造のため、この圧送行程
にて油圧室８のオイルが補充油通路１８へと逆流するこ
とが補充チェックバルブ３０を介して阻止される。

【００７２】そして、補充油通路１８をプランジャ７が
最大ストロークしても油圧シリンダ５に嵌合しない位置
に開口させたので、プランジャ７と油圧シリンダ５の間
に設けられるシール長が補充油通路１８の開口部によっ
て減少することがなく、プランジャ７と油圧シリンダ５
の隙間からカム室２５へと洩れ出すオイル量が抑えられ
る。この結果、所定の燃料吐出圧を得るためにプランジ
ャ７のストローク等を増大する必要がなく、燃料ポンプ
１の小型化がはかれる。

【００７３】プランジャ７が油圧シリンダ５内から押し
出される吸入行程の後半に、洩れ分に相当するオイルが
補充油通路１８から補充チェックバルブ３０を開いて油
圧シリンダ５へと供給される。

【００７４】前記実施形態と同様に、カム室２５の圧力
が昇圧ピストン２７によって高められることにより、カ
ム室２５から補充油通路１８を通って油圧室８へと供給
されるオイルの流速を高められる。これにより、カム室
２５から補充油通路１８を通して油圧室８に充填される
オイル量が不足することがなく、油圧室８には常にオイ
ルが充満した状態が維持され、プランジャ７がカム６に
追従して燃料ポンプ１は所期の吐出圧が維持される。

【００７５】しかし、前記実施形態と本実施形態におい
ては、カム室２５の圧力がプランジャ７に対してカム６
から引き離す方向に作用する。このため、昇圧ピストン
２７を介してカム室２５の圧力を高めると、プランジャ
７がカム６に押し付けられる力が小さくなり、エンジン
の高回転時にプランジャ７をカム６に追従させることが
難しい。

【００７６】これに対処して、図３に示す他の実施形態
は、プランジャ７の外周面とポンプハウジング２１の間
に油溜室４１を画成するベローズ４２が設けられる。

【００７７】ベローズ４２はその一端がポンプハウジン
グ２１に固着され、その他端がプランジャ７の先端部か
ら環状に突出する鍔部４３に固着される。これにより、
プランジャ７の往復動に伴ってベローズ４２が伸縮する
ようになっている。

【００７８】油溜室４１の昇圧手段として、カム室２５
に連通する昇圧シリンダ２６と、昇圧シリンダ２６に摺
動可能に嵌合する昇圧ピストン２７と、昇圧ピストン２
７をカム室２５の昇圧方向に付勢する昇圧スプリング２
８とが設けられる。

【００７９】円筒状の昇圧シリンダ２６はポンプハウジ
ング２１の側部に形成され、円盤状の昇圧ピストン２７
を摺動可能に嵌合させる。昇圧ピストン２７の背面側に
は昇圧スプリング２８が介装されるとともに、大気圧が
導かれる。

【００８０】ポンプハウジング２１の下部にはカム室２
５が画成され、カム室２５にはプランジャ７に摺接する
カム６が収装される。カム室２５に貯溜されたオイル
は、プランジャ７のカム６や油圧シリンダ５に対する摺
接部を潤滑する。

【００８１】プランジャ７にはそのストローク位置に応
じて油溜室４１と油圧室８を連通する補充油通路１８が
形成される。油圧室８には油溜室４１から補充油通路１
８を通して供給されるオイルが満たされる。

【００８２】補充油通路１８はプランジャ７がストロー
クするのに伴い油圧シリンダ５によって閉塞される位置
に開口している。補充油通路１８はプランジャ７内でＴ
字形に交わるサイドポート１６とセンターポート１７に
よって構成される。サイドポート１６はその両端がプラ
ンジャ７の外周面に開口して、プランジャ７のストロー
ク位置に応じて油溜室４１に連通する。センターポート
１７はその一端がサイドポート１６の途中に開口し、そ
の他端がプランジャ７の端面に開口して油圧室８に連通
する。

【００８３】補充油通路１８はプランジャ７が油溜室４
１を最も拡張する上死点の付近で油溜室４１に開口す
る。これにより、補充油通路１８は油圧室８が拡大する
吸入行程の後半で開通し、洩れ分のオイルが油圧室８に
供給されるようになっている。

【００８４】なお、補充油通路としてポンプハウジング
２１の油圧シリンダ５側に油溜室４１と油圧室８を連通
する通路をプランジャ７によって閉塞される位置に形成
してもよい。

【００８５】以上のように構成され、燃料ポンプ１によ
る燃料圧送作用は次のようにして行われる。なお、図３
において図１との対応部分には同一符号を付す。

【００８６】リターンスプリング１４の付勢力によりプ
ランジャ７がカム６に追従して油圧シリンダ５内から油
溜室４１側へ押し出されるのに伴い、油圧室８のオイル
がプランジャ７の方へと移動し、ベローズ１１が収縮し
て燃圧室１０を拡張する。こうして燃圧室１０が拡張す
るのに伴い、燃圧室１０の燃料圧力が低下し、燃料導入
通路２２から送られる比較的低圧の燃料が入口側チェッ
クバルブ２を開いて燃圧室１０へと吸い込まれる。

【００８７】プランジャ７がカム６に追従してリターン
スプリング１４に抗して油圧シリンダ５内に押し込まれ
るのに伴い、油圧室８のオイルがベローズ１１の方へと
移動し、ベローズ１１が伸長して燃圧室１０を収縮させ
る。こうして燃圧室１０の燃料は出口側チェックバルブ
３を開いて燃料吐出通路２３から燃料噴射ノズルへと圧
送される。

【００８８】プランジャ７が油圧シリンダ５に押し込ま
れる圧送行程にて、油圧室８内の一部のオイルがプラン
ジャ７と油圧シリンダ５の隙間を通って油溜室４１へと
洩れ出す。プランジャ７が油圧シリンダ５内から押し出
される吸入行程の後半にて、洩れ分に相当するオイルが
油溜室４１から補充油通路１８を通って油圧室８へと供
給される。

【００８９】油溜室４１の圧力が昇圧ピストン２７によ
って高められることにより、油溜室４１から補充油通路
１８を通って油圧室８へと供給されるオイルの流速を高
められる。この結果、エンジンの高回転時にカム６によ
ってプランジャ７が高速で往復動し、補充油通路１８が
油溜室４１に連通する時間が短くなっても、油溜室４１
から補充油通路１８を通して油圧室８に充填されるオイ
ル量が不足することがなく、油圧室８には常にオイルが
充満した状態が維持され、プランジャ７がカム６に追従
して燃料ポンプ１は所期の吐出圧が維持される。

【００９０】油溜室４１の圧力がプランジャ７に対して
カム６に押し付ける方向に作用するため、昇圧ピストン
２７を介して油溜室４１の圧力が高められると、プラン
ジャ７がカム６に押し付けられる力が大きくなり、エン
ジンの高回転時にもプランジャ７をカム６に追従させ、
燃料ポンプ１は所期の吐出圧を維持することができる。

【００９１】また、カム室２５の潤滑オイルが油圧室８
に供給されるオイルと分離される構造のため、カム室２
５に発生する異物が油圧室８に侵入することがなく、燃
料ポンプ１の耐久性を高めることができる。

【００９２】図４に示す他の実施形態は、プランジャ７
の外周面とポンプハウジング２１およびベローズ４２の
間に油溜室４１が画成され、油溜室４１から補充油通路
１８から油圧室８に流入するオイルに対して開弁する補
充チェックバルブ３０が設けられる。

【００９３】油溜室４１の昇圧手段として、カム室２５
に連通する昇圧シリンダ２６と、昇圧シリンダ２６に摺
動可能に嵌合する昇圧ピストン２７と、昇圧ピストン２
７をカム室２５の昇圧方向に付勢する昇圧スプリング２
８とが設けられる。

【００９４】補充チェックバルブ３０は油圧室８の圧力
が補充油通路１８より所定値を超えて低下するとスプリ
ング３２に抗して開弁し、洩れ分に相当するオイルを油
圧室８に流入させるようになっている。

【００９５】補充油通路１８はプランジャ７が最大スト
ロークしても油圧シリンダ５に対して閉塞されない位置
に開口し、油圧室８に常時連通している。なお、補充油
通路１８は油圧シリンダ５に対してプランジャ７によっ
て閉塞される位置に開口してもよい。その場合、補充油
通路１８は少なくとも洩れ分のオイルがシリンダ２６に
補充される吸入行程の後半で開通すればよい。

【００９６】以上のように構成され、燃料ポンプ１によ
る燃料圧送作用は次のようにして行われる。なお、図４
において図１との対応部分には同一符号を付す。

【００９７】カム６の回転に伴い、プランジャ７が油圧
シリンダ５に押し込まれる圧送行程にて、大部分のオイ
ルが油圧シリンダ５内からベローズ１１の方へ移動する
が、一部のオイルがプランジャ７と油圧シリンダ５の隙
間を通って油溜室４１へと洩れ出す。

【００９８】補充油通路１８が補充チェックバルブ３０
を介して油圧室８に接続する構造のため、この圧送行程
にて油圧室８のオイルが補充油通路１８へと逆流するこ
とが補充チェックバルブ３０を介して阻止される。

【００９９】そして、補充油通路１８をプランジャ７が
最大ストロークしても油圧シリンダ５に嵌合しない位置
に開口させたので、プランジャ７と油圧シリンダ５の間
に設けられるシール長が補充油通路１８の開口部によっ
て決まることがなく、プランジャ７と油圧シリンダ５の
隙間から油溜室４１へと洩れ出すオイル量が抑えられ
る。この結果、所定の燃料吐出圧を得るためにプランジ
ャ７のストローク等を増大する必要がなく、燃料ポンプ
１の小型化がはかれる。

【０１００】プランジャ７が油圧シリンダ５内から押し
出される吸入行程の後半に、洩れ分に相当するオイルが
補充油通路１８から補充チェックバルブ３０を開いて油
圧シリンダ５へと供給される。

【０１０１】前記実施形態と同様に、油溜室４１の圧力
がプランジャ７に対してカム６に押し付ける方向に作用
するため、昇圧ピストン２７を介して油溜室４１の圧力
が高められると、プランジャ７がカム６に押し付けられ
る力が大きくなり、エンジンの高回転時にもプランジャ
７をカム６に追従させて、燃料ポンプ１は所期の吐出圧
を維持することができる。

【０１０２】また、カム室２５の潤滑オイルが油圧室８
に供給されるオイルと分離される構造のため、カム室２
５に発生する異物が油圧室８に侵入することがなく、燃
料ポンプ１の耐久性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す燃料ポンプの断面図。

【図２】他の実施形態を示す燃料ポンプの断面図。

【図３】さらに他の実施形態を示す燃料ポンプの断面
図。

【図４】さらに他の実施形態を示す燃料ポンプの断面
図。

【図５】従来例を示す燃料ポンプの断面図。

【符号の説明】

１ 燃料ポンプ ２ 燃料入口バルブ ３ 燃料出口バルブ ４ 油圧ポンプ ５ 油圧シリンダ ６ カム ７ プランジャ ８ 油圧室 ９ 与圧スプリング １０ 燃圧室 １１ ベローズ １４ リターンスプリング １８ 補充油通路 ２２ 燃料導入通路 ２３ 燃料吐出通路 ２５ カム室 ２６ 昇圧シリンダ ２７ 昇圧ピストン ２８ 昇圧スプリング

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オイルが充填される油圧室を画成する油圧
   シリンダと、 油圧シリンダに摺動可能に嵌合するプランジャと、 プランジャを油圧シリンダに対して往復動させる駆動手
   段と、 プランジャの往復動に伴うオイルの流動により撓む隔壁
   と、 隔壁により画成される燃圧室と、 燃圧室の拡張に伴い燃圧室に流入する燃料に対して開弁
   する燃料入口バルブと、 燃圧室の収縮に伴い燃圧室から流出する燃料に対して開
   弁する燃料出口バルブと、 を備える燃料ポンプにおいて、 前記油圧室にオイルを供給する補充油通路と、 補充油通路に導かれるオイルを貯溜する油溜室と、 油溜室の圧力を高める昇圧手段と、 を備えたことを特徴とする燃料ポンプ。
2. 【請求項２】前記昇圧手段として、 油溜室に連通する昇圧シリンダと、 昇圧シリンダに摺動可能に嵌合される昇圧ピストンと、 昇圧ピストンを油溜室を昇圧する方向に付勢する昇圧ス
   プリングと、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポン
   プ。
3. 【請求項３】前記補充油通路をプランジャのストローク
   位置に応じて油溜室と油圧室を連通する構成としたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプ。
4. 【請求項４】前記補充油通路に油溜室から油圧室に供給
   されるオイルに対して開弁する補充チェックバルブを介
   装したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つ
   に記載の燃料ポンプ。
5. 【請求項５】前記駆動手段としてプランジャを往復動さ
   せるカムを備え、 油溜室をカムが収装されるカム室としたことを特徴とす
   る請求項１から４のいずれか一つに記載の燃料ポンプ。
6. 【請求項６】前記駆動手段としてプランジャを往復動さ
   せるカムを備え、 プランジャの外周面を包囲して伸縮可能な筒形をしたベ
   ローズを備え、 油溜室をプランジャの外周面とベローズの間に画成した
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載
   の燃料ポンプ。
7. 【請求項７】前記隔壁として油圧室の圧力変化により伸
   縮可能な筒形をしたベローズを備え、 ベローズの外側に燃圧室を画成し、 ベローズの内側に油圧室を連通し、 油圧ポンプの少なくとも一部をベローズの内側に配置し
   たことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記
   載の燃料ポンプ。
8. 【請求項８】前記ベローズを圧縮する与圧スプリングを
   備えたことを特徴とする請求項７に記載の燃料ポンプ。