JPH11351160A - ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、燃料噴射装置のポンプ部の小型化を
図るのに適すると共に部品点数も少なくできるポンプを
得ることにある。 【解決手段】燃料噴射ポンプ部２と、このポンプ部２と
一体化されたフィードポンプ部３とを具備する。ポンプ
部２は、回転する偏心カム５に摺動自在に嵌合されたカ
ム外輪６によりプランジャ１８を軸方向に往復動させて
ポンプ作動を営み、燃料噴射ポンプとして使用する。ポ
ンプ部３は、カム外輪６を圧送ロータとしてポンプ作動
を営みプランジャ１４により容積が可変されるポンプ室
１９に燃料を送り込むフィードポンプとして使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコモンレー
ル式燃料噴射システムにより燃料噴射をするディーゼル
エンジン等に備えられ、燃料を圧送する燃料ポンプ等に
用いられるポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置は、
燃料噴射ポンプと、フィードポンプとを備えている。燃
料噴射ポンプは、エンジンの駆動軸に連動して回転され
るカム軸に設けた偏心カム又はこのカムに摺動自在に嵌
合されたカム外輪の動きを利用して、プランジャを軸方
向に往復移動させることにより、容積が可変される高圧
ポンプ室の高圧燃料を燃料噴射ノズルに圧送するもので
ある。又、フィードポンプは、前記カム軸に連動して回
転される偏心カムによって駆動され、燃料タンクの燃料
を前記燃料噴射ポンプの高圧ポンプ室に送る働きをする
ものである。そして、これら両ポンプはその駆動軸が共
用されるにしても、フィードポンプは、燃料噴射ポンプ
用の偏心カム又はこれに嵌合されたカム外輪がある位置
から離れた別の位置に配置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のように燃料噴射
ポンプとフィードポンプとが夫々別個に形成されて、そ
れらが別々の位置に配置される従来の構成では、燃料噴
射装置としての体格がフィードポンプの厚み分だけ軸方
向に長くなったり、或いは前記軸方向と直角に交差する
前後方向に厚くなったりするから、燃料噴射装置のポン
プ部を小型化しようとする際の妨げになるという問題が
ある。しかも、燃料噴射ポンプおよびフィードポンプの
夫々において、ハウジングや圧送機構を必要とするの
で、ポンプ部の部品点数が多いという問題もある。

【０００４】したがって、本発明が解決しようとする第
１の課題は、流体を２段階に圧送するにも拘らず、小型
化を図るのに適するとともに部品点数も少なくできるポ
ンプを得ることにある。

【０００５】本発明が解決しようとする第２の課題は、
前記第１の課題を解決するにあたり、更に部品点数を削
減して簡単な構造にできるポンプを得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るために、請求項１の発明は、回転する偏心カム又はこ
のカムに摺動自在に嵌合されたカム外輪によりプランジ
ャを軸方向に往復動させてポンプ作動を営む第１ポンプ
手段と、この第１ポンプ手段と一体化されて前記偏心カ
ム又は前記カム外輪を圧送ロータとしてポンプ作動を営
み前記プランジャにより容積が可変されるポンプ室に流
体を送り込む第２ポンプ手段とを具備したことを特徴と
するものである。

【０００７】この請求項１の発明においては、プランジ
ャの往復動によりポンプ作動を営む第１ポンプ手段と、
この第１ポンプ手段のポンプ室に流体を送り込む第２ポ
ンプ手段とを一体化した構造であるから、両ポンプ手段
を別個に形成してこれらを別々の位置に配置する従来に
比較して、高圧流体を外部に圧送するポンプ機能と高圧
流体にするための流体をポンプ室に圧送するポンプ機能
とを有する２段圧送型ポンプとしての体格を小型にでき
る。更に、前記一体化に際して、プランジャを往復動さ
せる偏心カム又はこれに嵌合されたカム外輪を、第２ポ
ンプ手段の圧送ロータとして使用したから、偏心カム又
はカム外輪を両ポンプ手段に対する共通部品とできる。

【０００８】この請求項１の発明を実施するにあたり、
第１ポンプ手段に第２ポンプ手段を一体化するために請
求項２の発明のように、前記第２ポンプ手段が、前記偏
心カム又は前記カム外輪と、前記第１ポンプ手段が有し
たポンプハウジングに一体に設けられて前記偏心カム又
は前記カム外輪を収容するとともにこの偏心カム又はカ
ム外輪の外周カム面が内接する内周面を有したカム収容
ハウジング部とを備え、このハウジング部の内周面とこ
れに内接した前記偏心カム又は前記カム外輪の外周カム
面との間に形成されるハウジング内空間を第２ポンプ室
としてポンプ作動を営むように構成するとよい。

【０００９】同様に、請求項１又は２の発明を実施する
にあたり、第１ポンプ手段に第２ポンプ手段を一体化す
るために請求項３の発明のように、前記カム収容ハウジ
ング部にベーン支持部を設け、この支持部に前記偏心カ
ム又は前記カム外輪の外周カム面に弾性的に押付けられ
て前記外周カム面に追従して往復移動されるベーンを設
け、このベーンにより区画される前記ハウジング内空間
の一方を前記第２ポンプ手段の吸入室とするとともに、
他方を前記第２ポンプ手段の圧送室として用いるとよ
い。

【００１０】この第３の発明を実施するにあたり、請求
項４の発明のように、前記ベーンの先端部に前記圧送室
の圧力を受ける受圧面を設けるとよい。このようにする
と、前記第１ポンプ手段のポンプ室が吐出し行程に至っ
てこのポンプ室への第２ポンプ手段からの流体の供給が
困難になったときに、それに伴って圧力が高まる前記圧
送室の圧力を受圧面で受けてベーンを後退させて圧送室
の高圧を吸入室に逃すことができる。

【００１１】又、前記請求項１〜４のいずれかの発明を
実施するにあたり、請求項５の発明のように、前記第２
ポンプ手段から前記ポンプ室に送り込まれる流体経路中
にアキュームレータを設けるとよい。このようにする
と、前記ポンプ室が吐出し行程に至ってこのポンプ室へ
の流体の供給が困難になったときにも、アキュームレー
タで第２ポンプ手段から吐出される流体を吸収できる。

【００１２】前記第２の課題を解決するために、請求項
１、２、５の発明に従属する請求項６の発明は、前記プ
ランジャを前記偏心カム又はカム外輪に弾性的に押付け
られるとともに前記偏心カム又はカム外輪と同じ厚みの
タペットを介して前記偏心カム又はカム外輪に従動さ
せ、前記タペットにより前記ハウジング内空間を区画
し、この区画された前記ハウジング内空間の一方を前記
第２ポンプ手段の吸入室とするとともに、他方を前記第
２ポンプ手段の圧送室としたことを特徴とするものであ
る。

【００１３】この請求項５の発明は、請求項１又は２の
発明の作用に加えて、タペットで請求項３の発明のベー
ンの機能を兼ねて、ハウジング内空間を第２ポンプ手段
の吸入室と圧送室とに区画するから、部品点数を削減で
きる点で優れている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を参照して本発
明の第１の実施の形態を説明する。

【００１５】図１の断面図に示されるように第１の実施
の形態に係る高圧燃料ポンプ１は、第１ポンプ手段をな
す燃料噴射ポンプ部２と、このポンプ部２に燃料を送り
込む第２ポンプ手段をなすフィードポンプ部３とを一体
化して形成されているとともに、この一体化のために両
ポンプ部２、３に共通のポンプハウジング４と、偏心カ
ム５およびカム外輪６とを備えている。

【００１６】詳しくは、ポンプハウジング４は、プラン
ジャ収容ハウジング部１１と、これと一体のカム収容ハ
ウジング部１２と、このハウジング部１２と一体の吸入
吐出し部１３とから形成されている。カム収容ハウジン
グ部１２は円環状であり、その外面に例えば略９０°離
れた位置にプランジャ収容ハウジング部１１と吸入吐出
し部１３とが径方向外側に向けて突設されている。

【００１７】プランジャ収容ハウジング部１１には、カ
ム収容ハウジング部１２内に開口される断面円形のタペ
ットガイド穴１４が形成されているとともに、このガイ
ド穴１４の中央部に開口されるシリンダ穴１５がタペッ
トガイド穴１４と同軸的に形成されている。タペットガ
イド穴１４には第１のカム従動部材として用いられるタ
ペット１６がカム収容ハウジング部１２側から摺動自在
に挿入されている。このタペット１６は、円形外周面を
有するとともに、その平坦な端面を持った先端部はカム
収容ハウジング部１２内に突出されている。タペット１
６の先端部内面とタペットガイド穴１４の奥端面との間
には、これら両面をスプリングシート面としてスプリン
グ１７が配設されている。このスプリング１７はタペッ
ト１６をカム収容ハウジング部１２内に突出する方向に
付勢する。シリンダ穴１５にはプランジャ１８が摺動自
在に挿入され、このプランジャ１８のシリンダ穴１５か
ら突出された部分の先端面（図１において下端面）はタ
ペット１６の先端部内面に接離可能に当接されている。

【００１８】プランジャ１８のシリンダ穴１５に挿入さ
れた部分の先端面（図１において上端面）とシリンダ穴
１５の奥端面との間には高圧流体圧送用の第１のポンプ
室１９が形成されている。このポンプ室１９に連通して
プランジャ収容ハウジング部１１には第１、第２の逆止
弁２０、２１が内蔵されている。第１逆止弁２０は、前
記ハウジング部１１の外面に開口された吸入ポート２２
とポンプ室１９とを連通する通路に設けられ、吸入ポー
ト２２からポンプ室１９への燃料が流れる時には開か
れ、この逆に燃料が流れようとする時には閉じるもので
ある。第２逆止弁２１は、前記ハウジング部１１の外面
に開口された吐出しポート２３とポンプ室１９とを連通
する通路に設けられ、吐出しポート２３に向けてポンプ
室１９から燃料が流れる時には開かれ、この逆に燃料が
流れようとする時には閉じるものである。吐出しポート
２３は図示しない高圧配管およびコモンレールを介して
燃料噴射ノズルに接続されている。

【００１９】前記偏心カム５はディーゼルエンジンの駆
動軸（図示しない）の回転に連動するカム軸３１の外周
に偏心して形成されている。図１中Ａはカム軸３１の中
心、Ｂは偏心カム５の中心、Ｃは偏心量を夫々示してい
る。このカム５は円形の外周カム面５ａを有しており、
この外周カム面５ａには前記カム外輪６が摺動自在に嵌
合されている。このカム外輪６の外周カム面は、前記プ
ランジャ収容ハウジング部１１側に形成した平坦状外周
カム面６ａと、前記中心Ｂを中心とする円で描かれて平
坦状外周カム面６ａに連続する円弧状外周カム面６ｂと
で形成されている。

【００２０】この偏心カム５およびカム外輪６は前記カ
ム収容ハウジング部１２内に収容されており、カム外輪
６の平坦状外周カム面６ａには、前記スプリング１７の
付勢力で前記タペット１６の平坦な先端面が、常に接触
した状態を保持するように押付けられている。これら平
坦状外周カム面６ａとタペット１６の先端面とは、タペ
ット１６の軸方向に直角に交差する方向に摺動自在であ
るとともに、この摺動部分は後述のハウジング内空間Ｓ
に満たされる燃料により潤滑されるようになっている。

【００２１】前記プランジャ収容ハウジング部１１、タ
ペットガイド穴１４、シリンダ穴１５、タペット１６、
スプリング１７、プランジャ１８、ポンプ室１９、両逆
止弁２０、２１、偏心カム５、およびカム外輪６によっ
て、前記燃料噴射ポンプ部２が形成されている。

【００２２】カム外輪６が嵌合された偏心カム５を収容
するカム収容ハウジング部１２は、カム外輪６の円弧状
外周カム面６ｂが内接する内周面１２ａを有している。
内周面１２ａには前記タペットガイド穴１４および後述
の吸入孔３４および吐出し孔３５が夫々開口されてい
る。この内周面１２ａの直径Ｄは、カム外輪６の直径Ｅ
より前記偏心量Ｃの２倍だけ大きくしてあり、それによ
って、偏心カム５の回転に従いム外輪６の円弧状外周カ
ム面６ｂが内周面１２ａに接する位置を変えながら偏心
量Ｃを半径として振れ回るようになっている。カム外輪
６の外周カム面と前記内周面１２ａとの間には、カム外
輪６の振れれ回り運動に伴って次第に振れ回り方向に変
位するハウジング内空間Ｓが形成されている。

【００２３】前記吸入吐出し部１３には、カム収容ハウ
ジング部１２内に開口するベーン支持穴３２を有したベ
ーン支持部３３が設けられているとともに、この支持部
３３を両側から挟むように配置される吸入孔３４と吐出
し孔３５とが夫々貫通して設けられている。ベーン支持
穴３２には、第２のカム従動部材として用いられる平板
状のベーン３６とベーン押しばね３７とが夫々収容され
ている。ベーン支持穴３２に対して摺動自在なベーン３
６は、ベーン押しばね３７によりカム外輪６の円弧状外
周カム面６ｂに押付けられて線接触しているとともに、
ベーン支持穴３２から突出したベーン３６の先端部には
受圧面３８が設けられている。この受圧面３８はベーン
３６の軸方向に直角な面で形成されている。

【００２４】前記円弧状外周カム面６ｂへのベーン３６
の当接により前記ハウジング内空間Ｓは、前記吸入孔３
４が連通される吸入室Ｓｉと、前記吐出し孔３５が連通
される圧送室Ｓｏとに区画されている。吸入室Ｓｉはベ
ーン３６を境にカム外輪６の振れ回り方向（図１中矢印
で示す）進行側に形成され、圧送室Ｓｏはベーン３６を
境にカム外輪６の振れ回り方向後方側に形成される。吸
入孔３４には配管等を介して燃料タンク３９が連通され
ているとともに、この吸入孔３４の中間部は連通孔４０
を介して前記ベーン支持穴３２におけるばね収容部分に
連通されている。吐出し孔３５はアキュームレータ４１
および電磁弁４２をこの記載順に介して前記吸入ポート
２２に連通されている。なお、アキュームレータ４１は
省略することができる。電磁弁４２には圧送室Ｓｏから
前記ポンプ室１９への燃料の供給量を制御する流量制御
弁が採用されている。

【００２５】前記カム収容ハウジング部１２、吸入吐出
し部１３、ハウジング内空間Ｓ、ベーン支持穴３２、ベ
ーン支持部３３、吸入孔３４、吐出し孔３５、ベーン３
６、および前記燃料噴射ポンプ部２に共用された偏心カ
ム５およびカム外輪６により、前記フィードポンプ部３
が形成されている。このポンプ部３はハウジング内空間
Ｓを低圧流体圧送用の第２ポンプ室として後述のポンプ
作動を営む。

【００２６】前記ポンプハウジング４、偏心カム５、カ
ム外輪６、およびベーン３６はいずれも図１を描いた紙
面の表裏方向に同じ厚さ、言い換えれば、同じ幅を有し
て形成されていて、前記幅の方向の両端面はいずれも平
坦面で形成されている。そして、ポンプハウジング４の
幅方向両端は前記カム軸３１を軸支する図示しないハウ
ジング側板により閉じられ、これら側板はその一部に吸
入吐出し部１３のベーン支持穴３２の両側面を閉じる部
分を有している。前記ハウジング側板の内面には、前記
偏心カム５、カム外輪６、およびベーン６の幅方向両側
面が夫々摺動自在に接触されている。

【００２７】次ぎに、前記構成の高圧燃料ポンプの作動
を図２および図３等を参照して説明する。

【００２８】図２（Ａ）に示す状態では偏心カム５およ
びカム外輪６が上死点にあり、したがって、カム外輪６
の平坦状外周カム面６ａの高さ位置にタペット１６を介
して従動するプランジャ１８も上死点に位置されてい
る。なお、カム外輪６の外周カム面が前記平坦状外周カ
ム面６ａを有することに伴い、前記カム収容ハウジング
部１２の内周面１２ａに前記上死点位置において本来接
触するべき周面部分が切除されているので、図１に示さ
れるように平坦状外周カム面６ａと円弧状外周カム面６
ｂとの境目は前記内周面１２ａには近接するも接してい
ない。そのため、ハウジング内空間Ｓはベーン３６以外
には境界がなく、ハウジング内空間Ｓの吸入室Ｓｉと圧
送室Ｓｏとは連通しており、前記上死点位置においては
ポンプとして機能しない状態にある。

【００２９】図２（Ａ）の状態からカム軸３１が反時計
回りに回転されることにより、偏心カム５を介して同方
向にカム外輪６が振れ回りを始めるので、図２（Ｂ）に
示されるようにカム外輪６の円弧状外周カム面６ｂが前
記内周面１２ａに内接する。それにより、ハウジング内
空間Ｓが吸入室Ｓｉと圧送室Ｓｏとに区画されるから、
この時点から吸入室Ｓｉが燃料の吸入行程を開始して吸
入孔３４を通して燃料タンク３９内の燃料を吸入室Ｓｉ
に吸込み始めると同時に、圧送室Ｓｏが燃料の圧送行程
を開始して圧送室Ｓｏ内に封じ込められた燃料を吐出し
孔３５を通して外部に吐出し始める。又、この段階で
は、偏心カム６の平坦状外周カム面６ａの高さ位置は僅
かに下がり、それに追従してタペット１６はスプリング
１７で押し下げられるが、プランジャ１８は復動方向、
つまり、平坦状外周カム面６ａ方向に力を受けることが
ないので、前記上死点位置に止まる。

【００３０】図２（Ｂ）の状態からカム軸３１が反時計
回りに更に回転されるに伴う偏心カム６の振れ回りによ
り、円弧状外周カム面６ｂが前記内周面１２ａに対して
内接する位置を連続的に変化するから、それに従って図
２（Ｃ）に示すように吸入室Ｓｉの容積が拡大されて燃
料タンク３９からの燃料の吸込み量が次第に増加すると
ともに、圧送室Ｓｏの容積が縮小されてこの圧送室Ｓｏ
からの燃料の圧送量が次第に増加する。このような状態
に至ると、圧送室Ｓｏから圧送された燃料がアキューム
レータ４１及び電磁弁４２をこの記載順に通過して、燃
料噴射ポンプ部２の吸入ポート２２から第１逆止弁２０
を押し開いてポンプ室１９に圧送される。そのため、こ
の時点から前記プランジャ１８はポンプ室１９内の燃料
圧を受けて平坦状外周カム面６ａ方向への移動を開始す
る。

【００３１】図２（Ｃ）の状態からカム軸３１が反時計
回りに更に回転されことに伴う偏心カム６の振れ回りに
より、円弧状外周カム面６ｂは前記内周面１２ａに対し
て内接する位置を連続的に変えるから、やがて、図２
（Ｄ）に示すように偏心カム５およびカム外輪６が下死
点に達する。これと同時に、カム外輪６の平坦状外周カ
ム面６ａの高さ位置にタペット１６を介して従動するプ
ランジャ１８も下死点に達する。この状態でも吸入室Ｓ
ｉへの燃料の吸込みと圧送室Ｓｏからの燃料の圧送は継
続している。

【００３２】更に、図２（Ｄ）の状態から図２（Ｅ）の
状態に示される位置までカム外輪６が振れ回ることによ
り、圧送室Ｓｏの容積は極限に近く縮小する。しかし、
前記下死点から上死点に向けて前記内周面１２ａに内接
する位置が変わるので、カム外輪６の平坦状外周カム面
６ａの高さ位置が上昇に転じることに伴い、シリンダ穴
１５で横方向の動きを制限されているプランジャ１８
が、前記スプリング１７に抗してタペット１６とともに
上昇して、ポンプ室１９は圧送行程に入る。

【００３３】そうすると、ポンプ室１９内の燃料圧の高
まりに伴いこの室１９内への燃料の圧送が次第に困難と
なる一方、容積が減じる圧送室Ｓｏ内の燃料圧は高ま
る。そして、この燃料圧が所定値に達すると、その時点
で、ベーン押しばね３７の付勢力に抗してベーン３６
が、圧送室Ｓｏ内の燃料圧を受ける受圧面３８に作用す
る圧力によって押込まれるので、このベーン３６の先端
が僅かに偏心カム６の円弧状外周カム面６ｂから離され
る。それにより、圧送室Ｓｏ内の縮小容積に相当する燃
料が吸入室Ｓｉに流入する。そのため、ベーン３６やポ
ンプ室１９への圧送系統４３（図１参照）に過大な圧力
が作用することを防止でき、圧送系統４３の耐圧を低く
できる。

【００３４】しかも、この第１の実施の形態では、フィ
ードポンプ部３の吐出し孔３５と電磁弁４２との間にア
キュームレータ４１を設けたから、ここでの圧力変動の
吸収作用により、既述のようにプランジャ１８が往動し
て（つまり、図１中上昇して）ポンプ室１９が圧送行程
になった時においても、圧送室Ｓｏからの燃料の吐出し
を可能にできる。したがって、アキュームレータ４１を
備える構成によれば、フィードポンプ部３の吐出し能力
を増大させることができる。なお、この構成では前記受
圧面３８を省略できる。

【００３５】そして、更に、図２（Ｅ）の状態から図２
（Ｆ）の状態に示されるように、前記内周面１２ａに対
するカム外輪６の円弧状外周カム面６ｂの接触部がベー
ン３６の先端を超えるようになると、越える瞬間に吸入
室Ｓｉと圧送室Ｓｏとの境界が消失して、ハウジング内
空間Ｓ全体が単一空間となる。更に、継続するカム外輪
６の振れ回りにより図２（Ａ）の上死点に位置に戻る。
又、こうした下死点から上死点に至るカム外輪６の振れ
回りに伴ってプランジャ１８は上昇を継続するので、ポ
ンプ室１９内の燃料が高圧に圧縮されるものであり、こ
の高圧燃料は前記第２逆止弁２１を押し開いて燃料噴射
ノズルに圧送される。

【００３６】以上のようにして偏心カム５およびカム外
輪６の１回転に伴うポンプ作動の１サイクルが終了し、
次に再び図２（Ｂ）の状態に戻って次のポンプ作動が開
始される。

【００３７】又、以上のポンプ作動と電磁弁４２での流
量調節等との関係は図３のタイムチャートに示されてい
る。なお、このタイムチャートは前記アキュームレータ
４１を設けない場合の例であり、かつ、このチャートに
おいて横軸は偏心カム５およびカム外輪６の位相であ
り、Ａ〜Ｆは図２（Ａ）〜（Ｆ）の夫々に対応してい
る。

【００３８】図３においてタペット１６のリフト量の変
化は曲線ａに示されるように、カム外輪６の平坦状外周
カム面６ａの高さ方向の変位量に等しく、上死点（ＴＤ
Ｃ）で最大値をとなり、下死点（ＢＤＣ）で最小値とな
る。つまり、こうしたタペット１６のリフト量の変化
は、偏心カム５の外周に摺動自在に嵌合されたカム外輪
６の振れ回りに伴う平坦状外周カム面６ａの位置が前記
偏心量Ｃを半径として円運動することにより、この円運
動の軌跡の直径をするストロークで与えられるものであ
り、又、こうした円運動に伴い平坦状外周カム面６ａは
これに押付けられたタペット１６の先端面に対して摺動
する。

【００３９】図３においてフィードポンプ部３の吸入室
Ｓｉと圧送室Ｓｏとの容積変化は曲線ｂ、ｃに示され、
曲線ｂは吸入室Ｓｉの容積変化を示し、曲線ｃは圧送室
Ｓｏの容積変化を示している。これら両容積を各位相に
おいて足し算した値は一定であり、それがハウジング内
空間Ｓの容積である。これらの曲線ｂ、ｃ中破線で示し
た部分はカム外輪６がカム収容ハウジング部１２の内周
面１２ａに接触していない状態であって、この状態では
既述のように吸入室Ｓｉと圧送室Ｓｏとが連通してい
る。圧送室Ｓｏの容積変化を示す曲線ｃに示されるよう
にＡの位相位置から２７０°回転してＦの位相位置に達
した時に、カム外輪６の円弧状外周カム面６ｂと前記内
周面１２ａとはベーン３６の先端位置で接触し、この接
触位置を超えると同時に圧送室Ｓｏの容積は最大、つま
り、ハウジング内空間Ｓの容積と同じとなる。

【００４０】図３中折れ線ｄに示されているように電磁
弁４２に対する通電は、Ａの位相位置、つまり、上死点
（ＴＤＣ）において通電が開始され、この時点からＢの
位相からＦの位相位置に至るまでの回転角度４５°〜２
７０°の任意の時期に通電が停止されるようになってい
る。

【００４１】図３中曲線ｅはフィードポンプ部３の燃料
吐出し量を示している。本来的な燃料吐出し量は曲線ｅ
中破線で示すようになるはずであるが、実際の吐出し開
始は、カム外輪６がＡの位相位置から４５°回転して前
記内周面１２ａに内接して吸入室Ｓｉと圧送室Ｓｏとの
連通が断たれるＢの位相位置となり、又、実際の吐出し
終了は、前記電磁弁４２への通電終了時期となる。つま
り、この燃料吐出し量の変化は太い曲線ｅ−ｏｕｔで示
される。

【００４２】図３中曲線ｆはプランジャ１８のリフト量
の変換を示している。このリフト量は本来的には前記タ
ペット１６のリフト量の変化（曲線ａ）と同じである
が、既述のようにプランジャ１８は復動方向には力を受
けないので、ポンプ室１９にフィードポンプ部３からの
燃料の供給がないと復動（図では下降）しない。そのた
め、フィードポンプ部３が燃料の圧送を開始するＢの位
相位置でプランジャ１８は復動を開始し、この復動は、
電磁弁４２への通電を停止した時点、言い換えれば、フ
ィードポンプ部３が燃料の圧送を停止した時点で停止す
る。そして、図３の例ではカム外輪６がＡの位相位置か
ら約２４０°回転したＥの位相位置に達した時点で、上
昇するタペット１６がプランジャ１８と当接してから、
このプランジャ１８は往動（リフト）を開始して、ポン
プ室１９は燃料の圧送行程に入る。

【００４３】図３中曲線ｇに示されるように燃料噴射ポ
ンプ部３からの高圧燃料の吐出し量の変化は、プランジ
ャ１８がリフトを開始してから上死点ＴＤＣに達するま
での間が圧送行程であり、その期間中吐出しポート２３
を通して高圧燃料を燃料噴射ノズルに吐出し供給する。

【００４４】前記ポンプ作動を営む高圧燃料ポンプ１
は、既述のようにプランジャ１８の往復動によりポンプ
作動を営む燃料噴射ポンプ部２と、このポンプ部２のポ
ンプ室１９に燃料を送り込むフィードポンプ部３とを一
体化した構造であるから、両ポンプ部２、３を別個に形
成してそれらを別々の位置に配置する必要がない。その
ため、高圧燃料を外部に圧送するポンプ機能と前記高圧
燃料にするための燃料タンク３９内の燃料をポンプ室１
９に送るポンプ機能とを有する高圧燃料ポンプ１として
の体格を小型にできる。したがって、前記実施の形態の
ように燃料噴射装置のポンプ部として適用する場合に小
型化を図るのに適する。

【００４５】しかも、前記一体化に際して、ポンプハウ
ジング４を両ポンプ部２、３に対する共通部品とできる
だけではなく、プランジャ１８を往復動させる偏心カム
５およびこれに摺動自在に嵌合されたカム外輪６を、フ
ィードポンプ部３の圧送ロータとして使用したから、偏
心カム５およびカム外輪６を、両ポンプ部２、３に対す
る共通部品とできる。したがって、前記両ポンプ部２、
３を備えて燃料を２段階に圧送する高圧燃料ポンプ１の
部品点数も少なくできる。

【００４６】図４は本発明の第２の実施の形態を示して
いる。この実施の形態は基本的には前記第１の実施の形
態と同様な構成であるので、同様構成部分には前記第１
の実施の形態と同じ符号を付して、その構成および作用
の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第
２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる部分は、ベ
ーンをタペットで兼用するとともに、それに付随する変
更を加えた点である。

【００４７】すなわち、第２の実施の形態において、先
端の平坦面がカム外輪６の平坦状外周カム面６ａに押付
けられるタペット１６は、カム外輪６と同じ厚さを持つ
四角筒状に形成され、その形状に応じてプランジャ収容
ハウジング部１１のタペットガイド穴１４も形成されて
いるが、このガイド穴１４の幅方向両端は図示されない
前記ハウジング側板で閉じられており、この側板の内面
をタペット１６の幅方向（厚み方向）両面が夫々摺動す
るようになっている。それにより、タペット１６は前記
ハウジング内空間Ｓを吸入室と圧送室とに区画する境界
部材としても使用される。

【００４８】そして、前記プランジャ収容ハウジング部
１１には、タペット１６を間に置いてその両側に吸入孔
３４と吐出し孔３５とが夫々設けられている。タペット
１６を境にカム外輪６の振れ回り方向進行側に形成され
た吸入孔３４は既述のように燃料タンク３９に連通さ
れ、又、同振れ回り方向後方側に形成された吐出し孔３
５にはリリーフ弁４４を介して電磁弁４２が接続されて
いる。なお、以上説明した点以外の構成は、前記第１の
実施の形態と同じである。

【００４９】この第２の実施の形態の構成においても、
燃料噴射ポンプ部２とフィードポンプ部３とが一体化さ
れているとともに、ポンプハウジング４が共通化される
だけではなく、偏心カム５およびカム外輪６を両ポンプ
部２、３に共通の部品として使用したから、前記第１の
実施の形態と同様に２段圧送型の高圧燃料ポンプ１とし
ての体格を小型にできるとともに、部品点数も少なくで
きるものである。しかも、フィードポンプ部３のハウジ
ング内空間Ｓを吸入室と圧送室とに区画する境界部材と
しての機能をカム外輪６に従動するタペット１６が発揮
するから、このタペット１６で第１の実施の形態で使用
したベーンを兼ねることができるとともに、これをカム
外輪６の外周カム面に押付ける押しばねをスプリング１
７で兼ねることができる。したがって、更に、部品点数
を削減できる。

【００５０】なお、本発明は前記両実施の形態には制約
されない。例えば、本発明は、カム外輪６を省略して、
偏心カム５で直接タペット１６を介してプランジャ１８
を軸方向に移動させるとともに、前記偏心カム５の外周
カム面５ａをカム収容ハウジング部１２の内周面１２ａ
に内接させることによって、ポンプ作動を営ませる高圧
ポンプとして実施することができる。

【００５１】又、本発明は、燃料噴射を行なう高圧燃料
ポンプに限らず、第２ポンプ手段から圧送されて供給さ
れる流体を第１ポンプ手段のポンプ室で高圧に圧縮して
外部に圧送する２段圧送型の高圧ポンプとして様々な用
途に広く適用できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５３】請求項１〜３に記載の発明によれば、高圧
流体を外部に圧送するポンプ機能と高圧流体にするため
の流体をポンプ室に送るポンプ機能とを有するポンプと
しての体格を小型にでき、したがって、例えば燃料噴射
装置のポンプ部として適用する場合等においてその小型
化を図るのに適するものであり、更に、プランジャを往
復動させる偏心カム又はこれに嵌合されたカム外輪を、
第１、第２のポンプ手段に対する共通部品としたから、
部品点数も少なくできる。

【００５４】請求項３の発明に従属する請求項４の発明
によれば、ポンプ室が吐出し行程に至ってこのポンプ室
への流体の供給が困難になったときに、ベーンを後退さ
せて圧送室の高圧を吸入室に逃すから、ポンプ室への圧
送系統に過大な圧力が作用することを防止して圧送系統
の耐圧を低くできる。

【００５５】請求項１〜４のいずれかの発明に従属する
請求項５の発明によれば、前記ポンプ室が吐出し行程に
至ってこのポンプ室への流体の供給が困難になったとき
にも、第２ポンプ手段からの流体の吐出しを継続できる
ので、第２ポンプ手段の吐出し能力を増大できる。

【００５６】請求項１、２、５のいずれかの発明に従属
する請求項６に記載の発明によれば、請求項１、２、５
の発明の効果に加えて、タペットでハウジング内空間を
第２ポンプ手段の吸入室と圧送室とに区画するから、こ
うした区画をするためにタペットの他に区画手段を要す
ることがないので、部品点数を更に削減できて構造を簡
単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高圧燃料ポン
プの構成を示す断面図。

【図２】（Ａ）〜（Ｆ）は図１に示された高圧燃料ポン
プによるポンプ作動を順を追って示す動作説明図。

【図３】図１に示された高圧燃料ポンプによるポンプ作
動を説明するためのタイムチャート。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る高圧燃料ポン
プの構成を示す断面図。

【符号の説明】

１…高圧燃料ポンプ、 ２…燃料噴射ポンプ部（第１ポンプ手段）、 ３…フィードポンプ部（第２ポンプ手段）、 ４…ポンプハウジング、 ５…偏心カム、 ６…カム外輪、 ６ａ…平坦状外周カム面、 ６ｂ…円弧状外周カム面、 １２…カム収容ハウジング部、 １２ａ…内周面、 １４…タペットガイド穴、 １５…シリンダ穴、 １７…スプリング、 １８…プランジャ、 １９…ポンプ室、 ２２…吸入ポート、 ２３…吐出しポート、 ３２…ベーン支持部、 ３４…吸入孔、 ３５…吐出し孔、 ３６…ベーン、 ３７…ベーン押しばね、 ３８…受圧面、 ４１…アキュームレータ、 ４３…圧送系統、 Ｓ…ハウジング内空間、 Ｓｉ…吸入室、 Ｓｏ…圧送室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 正晃 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 近藤 利雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する偏心カム又はこのカムに摺動自在
   に嵌合されたカム外輪によりプランジャを軸方向に往復
   動させてポンプ作動を営む第１ポンプ手段と、この第１
   ポンプ手段と一体化されて前記偏心カム又は前記カム外
   輪を圧送ロータとしてポンプ作動を営み前記プランジャ
   により容積が可変されるポンプ室に流体を送り込む第２
   ポンプ手段とを具備したことを特徴とするポンプ。
2. 【請求項２】前記第２ポンプ手段が、前記偏心カム又は
   前記カム外輪と、前記第１ポンプ手段が有したポンプハ
   ウジングに一体に設けられて前記偏心カム又は前記カム
   外輪を収容するとともにこの偏心カム又はカム外輪の外
   周カム面が内接する内周面を有したカム収容ハウジング
   部とを備え、このハウジング部の前記内周面とこれに内
   接した前記偏心カム又は前記カム外輪の外周カム面との
   間に形成されるハウジング内空間を第２ポンプ室として
   ポンプ作動を営むことを特徴とする請求項１に記載のポ
   ンプ。
3. 【請求項３】前記カム収容ハウジング部にベーン支持部
   を設け、この支持部に前記偏心カム又は前記カム外輪の
   外周カム面に弾性的に押付けられて前記外周カム面に追
   従して往復移動されるベーンを設け、このベーンにより
   区画される前記ハウジング内空間の一方を前記第２ポン
   プ手段の吸入室とするとともに、他方を前記第２ポンプ
   手段の圧送室としたことを特徴とする請求項１又は２に
   記載のポンプ。
4. 【請求項４】前記ベーンの先端部に前記圧送室の圧力を
   受ける受圧面を設けたことを特徴とする請求項３に記載
   のポンプ。
5. 【請求項５】前記第２ポンプ手段から前記ポンプ室に送
   り込まれる流体経路中にアキュームレータを設けたこと
   を特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記
   載のポンプ。
6. 【請求項６】前記プランジャを前記偏心カム又はカム外
   輪に弾性的に押付けられるとともに前記偏心カム又はカ
   ム外輪と同じ厚みのタペットを介して前記偏心カム又は
   カム外輪に従動させ、前記タペットにより前記ハウジン
   グ内空間を区画し、この区画された前記ハウジング内空
   間の一方を前記第２ポンプ手段の吸入室とするととも
   に、他方を前記第２ポンプ手段の圧送室としたことを特
   徴とする請求項１、２、５に記載のポンプ。