(57)【要約】【課題】潤滑油の供給を円滑に行うことにより、偏心カム２１とブッシュ２２との焼き付きを防止できる燃料噴射ポンプ１を提供する。【解決手段】カム軸２には、カム室１０の燃料をフィードポンプ５の吸入側へ導くための連通路２６が形成されている。また、フィードポンプ５のポンプカバー１９には、カム軸２に形成された連通路２６に通じる連通溝２７が形成され、この連通溝２７を介して、フィードポンプ５の吸入側とカム軸２の連通路２６とが連通している。これにより、カム軸２の回転によりフィードポンプ５の吸入側がカム室１０より低圧に維持されると、カム室１０の燃料が連通路２６及び連通溝２７を通ってフィードポンプ５の吸入側へ流出する。その結果、カム室１０の燃料の流れが促進されるため、偏心カム２１とブッシュ２２との摺動部により多くの潤滑油が供給されて、摺動部に対する潤滑性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の動力が伝達されて回転するカム軸と、
このカム軸に駆動され、燃料タンクより燃料を汲み上げるフィードポンプと、
潤滑油で満たされたカム室を形成するハウジングと、
前記カム室に配置され、前記カム軸の軸心に対し偏心して設けられた偏心カムと、
この偏心カムの外周にブッシュを介して相対回転自在に嵌合するカムリングと、
このカムリングに駆動されてシリンダの内部を往復動することにより、前記フィードポンプより吐出された燃料を前記シリンダの内部に吸入して加圧圧送するプランジャとを備え、
前記フィードポンプより吐出される燃料の一部が前記潤滑油として前記カム室に供給される燃料噴射ポンプであって、
前記カム室と前記フィードポンプの吸入側とを連通する連通路を設けたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載した燃料噴射ポンプにおいて、
前記連通路は、
前記カム軸の内部を軸方向に延びて形成される長孔と、
前記ブッシュが嵌合する前記偏心カムの外周面から前記カム軸の内部に穿設されて前記長孔に連通する流出孔とを有することを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載した燃料噴射ポンプにおいて、
前記カム室を形成する前記ハウジングの内壁面には、前記フィードポンプより供給される燃料が前記カム室に流入する流入口と、前記カム室の燃料が前記連通路へ流出する流出口とが形成され、
前記流入口と前記流出口は、前記カム軸の周方向に前記カム軸の軸心を中心として４５度以上離れた位置に形成されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの燃料噴射ポンプにおいて、
前記ブッシュが嵌合する前記偏心カムの外周面に油溝が形成され、この油溝に前記カム室の潤滑油が流れることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ディーゼル機関等の蓄圧式燃料噴射装置に用いて好適な燃料噴射ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１に記載された燃料噴射ポンプがある。
この燃料噴射ポンプは、カム軸に駆動されて燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプと、カム軸に設けられた偏心カムと、この偏心カムの外周にブッシュを介して相対回転自在に嵌合するカムリングと、このカムリングに駆動されてシリンダの内部を往復動するプランジャ等より構成され、このプランジャがシリンダの内部をカム軸側へ移動する際に、フィードポンプより吐出された燃料がシリンダの内部（加圧室と呼ぶ）に吸入され、その後、プランジャがシリンダの内部を反カム軸側へ移動することにより、加圧室に吸入された燃料が加圧されて圧送される。
【特許文献１】特開２０００−２４０５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、偏心カムが配置されるポンプハウジングのカム室には、フィードポンプより吐出された燃料の一部が供給されて、偏心カムとブッシュとの摺動部に対する潤滑油として利用されている。
しかし、近年、燃料噴射ポンプの高圧化、高速化等により、摺動部への潤滑の条件は厳しくなっており、偏心カムとブッシュとの焼き付きに対して不利になってきている。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、摺動部への潤滑油の供給を円滑に行うことにより、摺動部での焼き付きを防止できる燃料噴射ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（請求項１の発明）
本発明は、内燃機関の動力が伝達されて回転するカム軸と、このカム軸に駆動され、燃料タンクより燃料を汲み上げるフィードポンプと、潤滑油で満たされたカム室を形成するハウジングと、カム室に配置され、カム軸の軸心に対し偏心して設けられた偏心カムと、この偏心カムの外周にブッシュを介して相対回転自在に嵌合するカムリングと、このカムリングに駆動されてシリンダの内部を往復動することにより、フィードポンプより吐出された燃料をシリンダの内部に吸入して加圧圧送するプランジャとを備え、フィードポンプより吐出される燃料の一部が潤滑油としてカム室に供給される燃料噴射ポンプであって、カム室とフィードポンプの吸入側とを連通する連通路を設けたことを特徴とする。
【０００５】
上記の構成によれば、カム室と、そのカム室より圧力の低いフィードポンプの吸入側とを連通路によって連通することにより、カム室の燃料（潤滑油）が連通路を通ってフィードポンプの吸入側へ流れる。これにより、カム室の燃料の流れが促進されるため、偏心カムとブッシュとの摺動部により多くの潤滑油が供給される。その結果、摺動部に対する潤滑性が向上して、摺動部での焼き付きを防止できる。
【０００６】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した燃料噴射ポンプにおいて、連通路は、カム軸の内部を軸方向に延びて形成される長孔と、ブッシュが嵌合する偏心カムの外周面からカム軸の内部に穿設されて長孔に連通する流出孔とを有することを特徴とする。
上記の構成では、カム室の燃料（潤滑油）がカム軸に形成された連通路（流出孔と長孔）を通ってフィードポンプの吸入側へ流れる。ここで、連通路の一部を形成する流出孔は、偏心カムの外周面からカム軸の内部に穿設されているため、カム室の燃料が流出孔より流出する際に、偏心カムとブッシュとの摺動部へ積極的に潤滑油が供給される。その結果、偏心カムとブッシュとの摺動部に対する潤滑性が向上して、偏心カムとブッシュとの焼き付きを防止できる。
【０００７】
（請求項３の発明）
請求項１に記載した燃料噴射ポンプにおいて、カム室を形成するハウジングの内壁面には、フィードポンプより供給される燃料がカム室に流入する流入口と、カム室の燃料が連通路へ流出する流出口とが形成され、流入口と流出口は、カム軸の周方向にカム軸の軸心を中心として４５度以上離れた位置に形成されていることを特徴とする。
カム室に燃料が流入する流入口と、カム室から燃料が流出する流出口とが近接していると、流入口からカム室へ流入した燃料の多く、あるいは一部が、そのまま流出口より流出してフィードポンプの吸入側へ流れるため、偏心カムとブッシュとの摺動部へ供給される潤滑油の流れが出来にくくなる。
これに対し、本発明に係る流入口と流出口は、カム軸の周方向に４５度以上離れた位置に形成されている。つまり、流入口から流出口を離して形成しているので、偏心カムとブッシュとの摺動部に供給される潤滑油の流れが多くなり、摺動部の潤滑性が向上して焼き付きを防止できる。
【０００８】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの燃料噴射ポンプにおいて、ブッシュが嵌合する偏心カムの外周面に油溝が形成され、この油溝にカム室の潤滑油が流れることを特徴とする。
本発明によれば、偏心カムとブッシュとの摺動部に積極的に潤滑油が供給され、その潤滑油の一部が偏心カムの外周面に形成された油溝を流れることにより、偏心カムとブッシュとの潤滑性が更に向上して、両者の焼き付きを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は燃料噴射ポンプ１の断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
本実施例の燃料噴射ポンプ１は、例えば、ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置に用いられる。
この燃料噴射ポンプ１は、図１に示す様に、ディーゼル機関の動力が伝達されて回転するカム軸２と、軸受３を介してカム軸２を回転自在に支持するポンプハウジング４と、カム軸２に駆動されて燃料タンク（図示せず）より燃料を汲み上げるフィードポンプ５と、このフィードポンプ５より吐出された燃料をシリンダ６の内部（加圧室７と呼ぶ）に吸入して加圧圧送するプランジャ８等より構成される。
【００１１】
ポンプハウジング４には、二つのシリンダブロック９がカム軸２の径方向（図１の上下方向）に対向して液密に組み付けられると共に、そのシリンダブロック９との間にカム室１０が形成されている。
カム室１０には、カム軸２の回転を受けてプランジャ８を駆動するプランジャ駆動手段（後述する）が配置されている。また、カム室１０には、フィードポンプ５より吐出された燃料の一部が供給され、プランジャ駆動手段に設けられる摺動部を潤滑するための潤滑油として利用される。カム室１０より溢れ出た燃料は、オーバーフローパイプ１１（図２参照）を通じて燃料タンクへ還流する。
【００１２】
シリンダブロック９には、プランジャ８を挿入するシリンダ６と、フィードポンプ５より吐出された燃料を加圧室７に導く吸入通路（図示せず）と、プランジャ８によって加圧された高圧燃料を吐出する吐出通路１２とが形成されると共に、吸入通路を開閉する吸入弁１３と、吐出通路１２を開閉する吐出弁１４とが組み込まれている。
吸入弁１３は、プランジャ８がシリンダ６の内部をカム軸２側へ移動する吸入行程の際に開弁して、フィードポンプ５より吐出された燃料を加圧室７（シリンダ６の内部でプランジャ８と吸入弁１３との間に形成される空間）に導入し、プランジャ８がシリンダ６の内部を反カム軸側へ移動する圧送行程の際に閉弁して、加圧室７に導入された燃料がフィードポンプ５側へ逆流することを防止する働きを有する。
【００１３】
吐出弁１４は、吐出通路１２の内部に形成された円錐状のシート面に着座するボール弁１４ａと、このボール弁１４ａをシート面に向けて付勢するスプリング１４ｂとで構成され、加圧室７の燃料圧力、すなわち、プランジャ８の圧送行程によって加圧された燃料の圧力がスプリング１４ｂの付勢力に打ち勝つと、ボール弁１４ａがシート面からリフトして吐出通路１２を開く働きを有する。
吐出通路１２の出口側（反シリンダ側）には、図１に示す様に、燃料配管１５を接続するための配管継手１６が螺子結合され、吐出弁１４が開弁する（吐出通路１２を開く）と、プランジャ８によって加圧された高圧燃料が燃料配管１５を通ってコモンレール（図示せず）へ圧送される。
【００１４】
フィードポンプ５は、例えば、周知のトロコイドポンプであり、図１に示す様に、カム軸２の端部に結合されるインナロータ１７と、このインナロータ１７の外周に配置されるアウタロータ１８とで構成され、両ロータ１７、１８を収容するポンプカバー１９がポンプハウジング４の側面にボルト２０で固定されている。
プランジャ駆動手段は、カム軸２と一体に設けられた断面円形の偏心カム２１と、この偏心カム２１の外周にメタルブッシュ２２を介して相対回転自在に嵌合するカムリング２３と、このカムリング２３の動きをプランジャ８に伝達するタペット２４等より構成される。
【００１５】
偏心カム２１は、カム軸２の回転中心（軸心）から所定距離ずれた位置に自身の軸心を有し、カム軸２が回転すると、カム軸２の回転中心に対して偏心回転する。
ブッシュ２２は、リング状に設けられて、カムリング２３の内周に圧入等により固定され、偏心カム２１の外周に摺動隙間を有して嵌合している。
カムリング２３は、図２に示す様に、外周形状が略四角形に設けられ、図示上下両端面にそれぞれタペット２４が平面接触している。このカムリング２３は、タペット２４との接触によって自身の回転が規制されることにより、偏心カム２１がカム軸２に対して偏心回転しても、偏心カム２１と共に回転（自転運動）することはなく、カム軸２の回転中心から所定距離ずれた軌道上を公転運動する。
【００１６】
タペット２４は、プランジャ８のカム軸側端部に一体に設けられ、スプリング２５によってカムリング２３の端面に押し付けられている。このタペット２４は、カムリング２３が公転運動すると、カムリング２３の端面上を摺動しながら上下動する。つまり、カムリング２３の公転運動がタペット２４によって直線運動に変換される。
プランジャ８は、タペット２４より直線運動が伝達され、シリンダ６の内部を往復動して吸入行程と圧送行程とを繰り返し行う。
【００１７】
続いて、本発明に係る連通路２６について説明する。
カム軸２には、カム室１０の燃料をフィードポンプ５の吸入側へ導くための連通路２６が形成されている。この連通路２６は、図３に示す様に、カム軸２の内部を軸方向に延びて形成される長孔２６ａと、ブッシュ２２が嵌合する偏心カム２１の外周面からカム軸２の半径方向に穿設されて長孔２６ａに連通する流出孔２６ｂとで構成される。
また、フィードポンプ５のポンプカバー１９には、図１に示す様に、カム軸２に形成された長孔２６ａに通じる連通溝２７が形成され、この連通溝２７を介して、フィードポンプ５の吸入側とカム軸２の長孔２６ａとが連通している。
【００１８】
（実施例１の効果）
本実施例の燃料噴射ポンプ１は、カム軸２に形成された連通路２６と、ポンプカバー１９に形成された連通溝２７とでカム室１０とフィードポンプ５の吸入側とが連通するため、カム軸２の回転によりフィードポンプ５の吸入側がカム室１０より低圧に維持されると、図１に矢印で示す様に、カム室１０の燃料が連通路２６及び連通溝２７を通ってフィードポンプ５の吸入側へ流出する。これにより、カム室１０の燃料の流れが促進されるため、偏心カム２１とブッシュ２２との摺動部により多くの潤滑油が供給されて、摺動部に対する潤滑性が向上する。
【００１９】
特に、実施例１では、連通路２６の一部を形成する流出孔２６ｂが偏心カム２１の外周面からカム軸２の内部に穿設されている。つまり、偏心カム２１の外周面に流出孔２６ｂが開口している。このため、カム室１０の燃料が流出孔２６ｂから流出する際に、偏心カム２１とブッシュ２２との摺動部へ積極的に潤滑油が供給される。その結果、偏心カム２１とブッシュ２２との摺動部に対する潤滑性が更に向上して、偏心カム２１とブッシュ２２との焼き付きを防止できる。
なお、実施例１では、カム軸２に連通路２６を設けているので、連通路２６を形成するためにポンプハウジング４を加工する必要はなく、ポンプハウジング４を共通使用できる。
【実施例２】
【００２０】
図４は燃料噴射ポンプ１の断面図である。
この実施例２に示す燃料噴射ポンプ１は、図４に示す様に、カム軸２に形成された連通路２６と、フィードポンプ５の吸入側とを連通する連通孔２８をポンプハウジング４に設けた場合の一例である。
カム軸２には、実施例１と同様に、長孔２６ａと流出孔２６ｂとが形成され、更に、図５に示す様に、偏心カム２１よりフィードポンプ５側（図示右側）に設けられる小径軸部２ａを径方向に貫通して長孔２６ａに連通する貫通孔２６ｃと、この貫通孔２６ｃに通じて小径軸部２ａの全周に凹設された周溝２６ｄとが形成されている。つまり、カム軸２に形成される連通路２６は、流出孔２６ｂ、長孔２６ａ、貫通孔２６ｃ、および周溝２６ｄとで構成される。
【００２１】
ポンプハウジング４は、小径軸部２ａを通すための円筒孔が形成され、この円筒孔の内周に嵌合する軸受２９を介して小径軸部２ａを回転自在に支持している。このポンプハウジング４には、フィードポンプ５の吸入側に通じる連通孔２８が形成され、この連通孔２８が円筒孔の内周面に開口して、小径軸部２ａに形成された周溝２６ｄに連通している。なお、軸受２９は、ポンプハウジング４に形成された連通孔２８と、小径軸部２ａに形成された周溝２６ｄとが連通できる様に二分割しても良いし、連通孔２８と周溝２６ｄとを連通するための孔を開けても良い。
【００２２】
本実施例の燃料噴射ポンプ１は、カム軸２に形成された連通路２６（流出孔２６ｂ、長孔２６ａ、貫通孔２６ｃ、周溝２６ｄ）と、ポンプハウジング４に形成された連通孔２８とを介して、カム室１０とフィードポンプ５の吸入側とが連通している。
これにより、実施例１と同じく、カム軸２の回転によりフィードポンプ５の吸入側がカム室１０より低圧に維持されると、図４に矢印で示す様に、カム室１０の燃料がフィードポンプ５の吸入側へ流出して、カム室１０の燃料の流れが促進される。その結果、偏心カム２１とブッシュ２２との摺動部に対する潤滑性が向上して、偏心カム２１とブッシュ２２との焼き付きを防止できる。
【実施例３】
【００２３】
図６は燃料噴射ポンプ１の断面図である。
この実施例３に示す燃料噴射ポンプ１は、本発明に係る連通路２６をポンプハウジング４に形成した場合の一例である。
ポンプハウジング４には、図６に示す様に、カム室１０とフィードポンプ５の吸入側とを連通する連通路２６が設けられ、その連通路２６のカム室側開口部、すなわち、カム室１０から燃料が流出する流出口３０が、カム室１０を形成するポンプハウジング４の内壁面に開口している。
但し、流出口３０は、フィードポンプ５より供給される燃料がカム室１０に流入する流入口３１から所定距離以上離れた位置に形成されている。具体的には、カム軸２の周方向にカム軸２の軸心を中心として４５度以上離れた位置に形成されている。より好ましくは、流入口３１と流出口３０とをカム軸２の径方向に対向する位置に設けた方が良い。
【００２４】
本実施例の構成においても、カム軸２の回転によりフィードポンプ５の吸入側がカム室１０より低圧に維持されると、カム室１０からフィードポンプ５の吸入側へ燃料が流出する。また、流出口３０を流入口３１から離して形成することにより、流入口３１からカム室１０へ流入した燃料が、直ぐに流出口３０から流出することを抑制できる。その結果、カム室１０の燃料の流れが促進され、偏心カム２１とブッシュ２２との摺動部に対する潤滑性が向上して、偏心カム２１とブッシュ２２との焼き付きを防止できる。
また、この実施例３では、ポンプハウジング４に連通路２６を設けているので、連通路２６を形成するためにカム軸２を加工する必要はなく、カム軸２を共通使用できる。
【実施例４】
【００２５】
図７はカム軸２の側面図である。
本実施例のカム軸２は、図７に示す様に、偏心カム２１の外周面に油溝３２が形成されている。これにより、潤滑油が油溝３２を流れることにより、偏心カム２１とブッシュ２２との潤滑性が更に向上して、両者の焼き付きを防止できる。
この実施例４に示すカム軸２は、実施例１〜３に記載した何れかの燃料噴射ポンプ１に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】燃料噴射ポンプの断面図である（実施例１）。
【図２】図１に示す燃料噴射ポンプのＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図３】カム軸の側面図である（実施例１）。
【図４】燃料噴射ポンプの断面図である（実施例２）。
【図５】カム軸の側面図である（実施例２）。
【図６】燃料噴射ポンプの断面図である（実施例３）。
【図７】カム軸の側面図である（実施例４）。
【符号の説明】
【００２７】
１    燃料噴射ポンプ
２    カム軸
４    ポンプハウジング（ハウジング）
５    フィードポンプ
８    プランジャ
１０    カム室
２１    偏心カム
２２    ブッシュ
２３    カムリング
２６    連通路
２６ａ  長孔
２６ｂ  流出孔
３０    流出口
３１    流入口
３２    油溝
【図１】
2008163826.tif 000003
【図２】
2008163826.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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