(57)【要約】【課題】カムとブッシュの摺動部の潤滑油不足を防止する。【解決手段】カム軸１４とともに一体に回転するカム１７と、カム軸１４の周りを公転するカムリング１８が、カム室１３に収納された燃料噴射ポンプにおいて、フィードポンプ２５から吐出される燃料の一部をカム１７の外周面に導く潤滑油経路１４ａ、１４ｂを、カム軸１４に形成する。フィードポンプ２５から吐出される燃料はカム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂ間を通ってカム室１３に流入するので、カム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂの摺動部に潤滑油としての燃料が確実に供給される。【選択図】図１
2007154711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードポンプ（２５）から吐出された燃料を加圧し圧送する燃料噴射ポンプであって、
内燃機関に駆動されて回転するカム軸（１４）と、
前記カム軸（１４）とともに一体に回転するカム（１７）と、
前記カム（１７）の外周側に設けられ、前記カム（１７）と摺動して前記カム軸（１４）の周りを公転するカムリング（１８）と、
前記カム（１７）および前記カムリング（１８）を収容するカム室（１３）が形成されたハウジング（１１、１２）と、
前記カムリング（１８）の公転に追従して往復移動することにより、前記ハウジング（１１、１２）内に区画された燃料加圧室（２２）内の燃料を加圧するプランジャ（２０）とを備える燃料噴射ポンプにおいて、
前記フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部を前記カム（１７）の外周面に導く潤滑油経路（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が、前記カム軸（１４）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２】
前記フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部が前記カム軸（１４）の一端側端面に導かれるように構成され、
前記潤滑油経路は、前記カム軸（１４）の一端側端面に開口して前記カム軸（１４）の軸方向に延びる軸方向潤滑油経路（１４ａ）と、前記カム軸（１４）の径方向に延びて前記軸方向潤滑油経路（１４ａ）と前記カム（１７）の外周面とを連通させる径方向潤滑油経路（１４ｂ）とを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部が前記カム軸（１４）の外周面に導かれるように構成され、
前記潤滑油経路は、前記カム（１７）の外周面に開口して前記カム軸（１４）の径方向に延びる第１径方向潤滑油経路（１４ｂ）と、燃料が導かれる前記カム軸（１４）の外周面に開口して前記カム軸（１４）の径方向に延びる第２径方向潤滑油経路（１４ｃ）と、前記カム軸（１４）の軸方向に延びて前記第１径方向潤滑油経路（１４ｂ）と前記第２径方向潤滑油経路（１４ｃ）とを連通させる軸方向潤滑油経路（１４ａ）とを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記潤滑油経路（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）における前記カム（１７）の外周面側の端部と前記カム室（１３）とを連通させる溝（１７ａ）が、前記カム（１７）の外周面に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記溝（１７ａ）は、前記カム軸（１４）の軸線に対して傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記カムリング（１８）は、カムリング本体（１８ａ）と、このカムリング本体（１８ａ）に一体化されるとともに前記カム（１７）と摺動するブッシュ（１８ｂ）とからなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射ポンプに関し、例えばディーゼル機関用の蓄圧式燃料噴射装置に用いられる燃料噴射ポンプに好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射ポンプとしては、断面円形のカムを有するカム軸と、カムの外周に回転自在に嵌合されたカムリングと、カムリングに追従作動するプランジャと、燃料加圧室に燃料を供給するフィードポンプとを備え、カム軸が内燃機関に駆動されて回転するとカム軸の周りをカムリングが公転し、プランジャがカムリングの公転に追従して往復運動して、燃料加圧室に供給された燃料をさらに加圧して圧送するようになっている。
【０００３】
そして、カムやブッシュが収容されたカム室には、フィードポンプから吐出される燃料の一部が導かれ、カム室に導かれた燃料がカムとカムリング間の隙間を介してカムとカムリング間に入り込むことにより、カムとカムリングの摩擦抵抗を低減して焼き付きを防止するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
【０００４】
しかしながら、カム室は大気圧の燃料タンクに接続されているため、カム室に導かれた燃料は、燃料タンクに流れやすく、カムとカムリング間には入り込みにくい。そして、ポンプの高圧化、高速化により、カムとカムリングの摺動部の潤滑条件は厳しくなってきており、潤滑油不足が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、カムとカムリングの摺動部の潤滑油不足を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、カム軸（１４）とともに一体に回転するカム（１７）と、カム（１７）と摺動してカム軸（１４）の周りを公転するカムリング（１８）が、カム室（１３）に収納された燃料噴射ポンプにおいて、フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部をカム（１７）の外周面に導く潤滑油経路（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が、カム軸（１４）に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このようにすれば、フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部はカム（１７）とカムリング（１８）間を通ってカム室（１３）に流入するので、カム（１７）とカムリング（１８）の摺動部に潤滑油としての燃料が確実に供給され、カム（１７）とカムリング（１８）の摺動部の潤滑油不足を防止することができる。
【０００８】
この場合、フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部がカム軸（１４）の一端側端面に導かれるように構成し、潤滑油経路が、カム軸（１４）の一端側端面に開口してカム軸（１４）の軸方向に延びる軸方向潤滑油経路（１４ａ）と、カム軸（１４）の径方向に延びて軸方向潤滑油経路（１４ａ）とカム（１７）の外周面とを連通させる径方向潤滑油経路（１４ｂ）とを有するようにしてもよい。
【０００９】
或いは、フィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部がカム軸（１４）の外周面に導かれるように構成し、潤滑油経路が、カム（１７）の外周面に開口してカム軸（１４）の径方向に延びる第１径方向潤滑油経路（１４ｂ）と、燃料が導かれるカム軸（１４）の外周面に開口してカム軸（１４）の径方向に延びる第２径方向潤滑油経路（１４ｃ）と、カム軸（１４）の軸方向に延びて第１径方向潤滑油経路（１４ｂ）と第２径方向潤滑油経路（１４ｃ）とを連通させる軸方向潤滑油経路（１４ａ）とを有するようにしてもよい。
【００１０】
そして、前者の場合は、後者の場合の第２径方向潤滑油経路（１４ｃ）が不要であるため、カム軸（１４）の加工が容易である。一方、前者のようにフィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部をカム軸（１４）の一端側端面に導くようにした場合は、フィードポンプ（２５）の吸入側と干渉しやすくなるが、後者のようにフィードポンプ（２５）から吐出される燃料の一部をカム軸（１４）の外周面に導くようにした場合は、フィードポンプ（２５）の吸入側との干渉の問題が発生し難い。
【００１１】
また、潤滑油経路（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）におけるカム（１７）の外周面側の端部とカム室（１３）とを連通させる溝（１７ａ）を、カム（１７）の外周面に形成することができる。
【００１２】
このようにすれば、潤滑油経路（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）とカム室（１３）間の燃料の流れをスムーズにすることができる。それにより、カム（１７）とカムリング（１８）の摺動部が燃料によって確実に冷却されるため、カム（１７）とカムリング（１８）の焼き付きを防止できるとともに、カム（１７）とカムリング（１８）の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、カム軸（１４）の軸線に対して溝（１７ａ）を傾斜させることができる。
【００１４】
このようにすれば、溝（１７ａ）がカム軸（１４）の軸線と平行な場合よりも、カム（１７）の周方向の広い範囲に燃料が回りやすくなるため、カム（１７）とカムリング（１８）の摺動部の潤滑油不足をより確実に防止することができる。
【００１５】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射ポンプの断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１７】
本実施形態の燃料噴射ポンプは、内燃機関用（より詳細にはディーゼル機関）用の蓄圧式燃料噴射装置に用いられ、高圧燃料を蓄圧するコモンレールに燃料を加圧して供給するものである。
【００１８】
図１および図２に示すように、燃料噴射ポンプのハウジングは、アルミ製のハウジング本体１１と鉄系金属製の一対のシリンダヘッド１２とからなる。ハウジング本体１１内には、後述するフィードポンプから燃料が供給されるカム室１３が形成されており、このカム室１３の両端はシリンダヘッド１２によって閉塞されている。また、カム室１３は図示しない燃料タンクに接続されている。
【００１９】
カム軸１４は、鉄系金属製で、ジャーナル１５を介してハウジング本体１１に回転可能に支持され、図示しないディーゼル機関に駆動されて回転する。このカム軸１４とハウジング本体１１との間はオイルシール１６によりシールされている。
【００２０】
カム軸１４における軸方向中間部には、断面円形状のカム１７がカム軸１４に対して偏心して一体に形成されている。
【００２１】
カム１７の外周には、カム軸１４の周りを公転するカムリング１８が嵌合されている。このカムリング１８は、カムリング本体１８ａと、このカムリング本体１８ａに一体化されたブッシュ１８ｂとからなる。より詳細には、カムリング本体１８ａは、鉄系金属製よりなり、外形が四角柱形状で、円形状の貫通穴が形成されている。また、ブッシュと１８ｂは、銅系金属または樹脂にて円筒状に形成され、カムリング本体１８ａの貫通穴に圧入されており、カム１７と摺動自在になっている。なお、カム１７およびカムリング１８は、カム室１３に収容されている。
【００２２】
カムリング１８の両側には、カムリング１８の公転に追従して往復移動する鉄系金属製のプランジャ２０が配置されている。このプランジャ２０は、シリンダヘッド１２内に往復移動自在に挿入された円柱部２０ａと、カム室１３に配置されてカムリング１８と対向配置された鍔状のプランジャヘッド２０ｂとを備えている。
【００２３】
カム室１３に配置されたスプリング２１により、プランジャ２０がカムリング１８側に付勢されて、プランジャヘッド２０ｂがカムリング１８に押し付けられている。カムリング１８とプランジャヘッド２０ｂの当接面は平面状に形成されており、これによりカムリング１８の自転が阻止されるため、カム１７の回転に伴いカムリング１８はプランジャヘッド２０ｂと摺動しながら自転することなく公転する。
【００２４】
シリンダヘッド１２内には、プランジャ２０の円柱部２０ａの一端側（反プランジャヘッド２０ｂ側）に、フィードポンプ２５から燃料が供給される燃料加圧室２２が形成されている。また、シリンダヘッド１２内には、フィードポンプ２５から燃料加圧室２２への燃料の流れのみを許容する入口側逆止弁２３、および、燃料加圧室２２からコモンレールへの燃料の流れのみを許容する出口側逆止弁２４が設けられている。
【００２５】
カム軸１４の一端側には、インナギア式のフィードポンプ２５が結合されている。このフィードポンプ２５は、ポンプカバー２６内に回転自在に収納されている。フィードポンプ２５は、カム軸１４に回転駆動されることにより、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して吐出する。
【００２６】
フィードポンプ２５から吐出された燃料は、図示しない燃料通路および入口側逆止弁２３を介して燃料加圧室２２に供給されるようになっている。なお、その燃料通路の途中には、燃料加圧室２２に供給される燃料量を内燃機関の運転状態に応じて調量する調量弁（図示せず）が設けられている。
【００２７】
また、フィードポンプ２５から吐出された燃料の一部をカム室１３に供給するために、燃料噴射ポンプは以下の構成を備えている。
【００２８】
まず、ポンプカバー２６には、フィードポンプ２５から吐出された燃料をカム軸１４の一端側端面に導くための連通路２６ａが形成されている。
【００２９】
カム軸１４には、カム軸１４の軸方向に延びる穴形状の軸方向潤滑油経路１４ａが形成されている。この軸方向潤滑油経路１４ａは、カム軸１４の一端側端面に開口して、連通路２６ａに連通している。また、カム軸１４には、カム軸１４の径方向に延びて軸方向潤滑油経路１４ａとカム１７の外周面とを連通させる穴形状の径方向潤滑油経路１４ｂが形成されている。
【００３０】
次に、燃料噴射ポンプの作動について説明する。
【００３１】
カム軸１４がディーゼル機関に駆動されて回転すると、カム軸１４の回転動作によってフィードポンプ２５が駆動され、フィードポンプ２５は燃料タンクから燃料を吸入し加圧して吐出する。
【００３２】
また、カム軸１４の回転に伴いカム１７が回転し、カム１７の回転に伴いカムリング１８が自転することなく公転し、カムリング１８の公転に伴いプランジャ２０が往復移動する。
【００３３】
カムリング１８の公転に伴い上死点にあるプランジャ２０が下死点に向けて移動すると、フィードポンプ２５から吐出された燃料が入口側逆止弁２３を介して燃料加圧室２２に流入する。
【００３４】
下死点に達したプランジャ２０が再び上死点に向けて移動すると、入口側逆止弁２３が閉じ、燃料加圧室２２の燃料圧力が上昇する。燃料加圧室２２の燃料圧力が上昇すると、出口側逆止弁２４が開弁して、高圧の燃料がコモンレールに供給される。
【００３５】
一方、フィードポンプ２５から吐出された燃料の一部は、連通路２６ａによりカム軸１４の一端側端面に導かれ、軸方向潤滑油経路１４ａおよび径方向潤滑油経路１４ｂを介してカム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂ間に導かれ、さらに、カム１７とブッシュ１８ｂ間を通ってカム室１３に流入する。
【００３６】
このように、フィードポンプから吐出される燃料は、必ずカム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂ間を通ってカム室１３に流入するので、カム１７とブッシュ１８ｂの摺動部に潤滑油としての燃料が確実に供給されて、カム１７とブッシュ１８ｂの摺動部の潤滑油不足が防止される。
【００３７】
また、本実施形態は、後述する第２実施形態における第２径方向潤滑油経路１４ｃが不要であるため、カム軸１４の加工が容易である。
【００３８】
（第２施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射ポンプの断面図、図４は図３のカム軸１４の外観図である。
【００３９】
本実施形態は、フィードポンプ２５から吐出された燃料の一部をカム室１３に導く経路が、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
図３に示すように、ポンプカバー２６の連通路２６ａ（図１参照）は廃止されている。一方、ハウジング本体１１には、フィードポンプ２５から吐出された燃料をカム軸１４の外周面に導くための連通路１１ａが形成されている。
【００４１】
図３、図４に示すように、カム軸１４には、軸方向潤滑油経路１４ａ、および、カム１７の外周面に開口する径方向潤滑油経路１４ｂ（以下、第１径方向潤滑油経路１４ｂという）以外に、第２径方向潤滑油経路１４ｃが新たに形成されている。この第２径方向潤滑油経路１４ｃは、カム軸１４の径方向に延びる穴と、カム軸１４の外周面に形成された環状の溝とからなり、軸方向潤滑油経路１４ａと連通路１１ａとを連通させる。
【００４２】
上記構成になる燃料噴射ポンプは、フィードポンプ２５から吐出された燃料の一部が、連通路１１ａによりカム軸１４の外周面に導かれ、第２径方向潤滑油経路１４ｃ、軸方向潤滑油経路１４ａ、および第１径方向潤滑油経路１４ｂを介してカム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂ間に導かれ、さらに、カム１７とブッシュ１８ｂ間を通ってカム室１３に流入する。したがって、第１実施形態と同様に、カム１７とブッシュ１８ｂの摺動部に潤滑油としての燃料が確実に供給されて、カム１７とブッシュ１８ｂの摺動部の潤滑油不足が防止される。
【００４３】
ところで、第１実施形態のように、フィードポンプ２５から吐出された燃料をカム軸１４の一端側端面に導くようにした場合は、そのための連通路２６ａがフィードポンプ２５の吸入側と干渉しやすくなるが、本実施形態のようにフィードポンプ２５から吐出される燃料の一部をカム軸１４の外周面に導くようにした場合は、フィードポンプ２５の吸入側との干渉の問題が発生し難い。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射ポンプにおけるカム軸１４の外観図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
図５に示すように、カム１７の外周面には、径方向燃料通路１４ｂとカム室１３（図１参照）とを連通させる溝１７ａが形成されている。この溝１７ａは、カム軸１４の軸線に対して傾斜している。
【００４６】
第１実施形態のように、径方向潤滑油経路１４ｂに導かれた燃料がカム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂ間の隙間を通ってカム室１３に流れる場合よりも、本実施形態のように溝１７ａを設けた方が、径方向潤滑油経路１４ｂとカム室１３間の燃料の流れをスムーズにすることができる。それにより、カム１７とブッシュ１８ｂの摺動部が燃料によって確実に冷却されるため、カム１７とブッシュ１８ｂの焼き付きを防止できるとともに、カム１７とブッシュ１８ｂの耐久性を向上させることができる。
【００４７】
また、溝１７ａがカム軸１４の軸線に対して傾斜させた場合、溝１７ａがカム軸１４の軸線と平行な場合よりも、カム１７の周方向の広い範囲に燃料が回りやすくなるため、カム１７とカムリング１８のブッシュ１８ｂの摺動部の潤滑油不足をより確実に防止することができる。
【００４８】
なお、第２実施形態に係る燃料噴射ポンプにおけるカム軸１４に、溝１７ａを設けてもよい。
【００４９】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、インナギヤ式のフィードポンプ２５を用いたが、ベーン式のフィードポンプを用いてもよい。
【００５０】
また、上記各実施形態では、フィードポンプ２５を内蔵する燃料噴射ポンプを用いたが、フィードポンプ２５を内蔵しない燃料噴射ポンプにも本発明は適用することができる。
【００５１】
さらに、上記各実施形態では、カムリング本体１８ａとブッシュ１８ｂとからなるカムリング１８を用いたが、ブッシュ１８ｂを備えていないカムリング、すなわち、カムリング本体１８ａのみで構成されたカムリングを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射ポンプの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射ポンプの断面図である。
【図４】図３のカム軸１４の外観図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射ポンプにおけるカム軸１４の外観図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１…ハウジング、１３…カム室、１４…カム軸、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…潤滑油経路、１７…カム、１８…カムリング、２０…プランジャ、２２…燃料加圧室、２５…フィードポンプ。
【図１】
2007154711.tif 000003
【図２】
2007154711.tif 000004
【図３】
2007154711.tif 000005
【図４】
2007154711.tif 000006
【図５】
2007154711.tif 000007