(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸とともに回転するカムと、
前記カムの外周に前記カムと摺動自在に組付けられる複数個のシューと、
前記シューと平面同士で接触し、往復移動することにより燃料を加圧する複数個の可動部材と、
前記シューの端面に設けられ、前記シューに対し相対回転可能な座金部により構成され、互いに隣合う前記シュー間の接触圧を低減する接触圧低減手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記接触圧低減手段は、互いに隣合う前記シューの対向する両端面に設けられることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記接触圧低減手段は、互いに隣合う前記シューの対向する端面の一方に設けられることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）用の燃料噴射ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カム等の駆動部材から駆動力を受け軸方向に往復移動する可動部材により加圧室に吸入した流体を加圧するポンプが知られている。
カムが可動部材と直接摺動し可動部材を往復駆動するポンプの場合、カムと可動部材との接触面積が小さく面圧が高いので、特に高圧に燃料を加圧するディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプでは、カムと可動部材との摺動箇所が焼きつく恐れがある。
【０００３】
そこで、例えば特開平６−２４９１３３号公報に開示される燃料噴射ポンプにおいては、カムと可動部材との間に可動部材と平面同士で接触可能なシューを介在させ、シューと可動部材との接触個所における面圧を低減することが可能な構成を採用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２４９１３３号公報に開示される燃料噴射ポンプでは、ポンプの気筒数を複数にすると、互いに隣合う気筒に設けられる互いに隣合うシュー間で摩擦力による回転力が発生し、この回転力によりシューが自転あるいは揺動する場合がある。シューが自転あるいは揺動すると、シューが傾斜して可動部材と接触する所定の接触面以外の部位でシューと可動部材とが接触し、可動部材に偏荷重が発生して可動部材が破損する恐れがある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、シューの自転あるいは揺動を防止し、可動部材の損傷を防止することが可能な燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料噴射ポンプによると、複数個の可動部材と平面接触し、カムの駆動力を可動部材に伝達する互いに隣合う複数個のシュー間の接触圧を低減する接触圧低減手段を備えている。このため、互いに隣合う気筒に設けられる互いに隣合うシュー間で発生する摩擦力を接触圧低減手段により低減することにより、シューが自転あるいは揺動するのを防止し、シューが傾斜して可動部材と接触する所定の接触面以外の部位でシューと可動部材とが接触するのを防止し、可動部材に偏荷重が発生して可動部材が破損するのを防止することができる。
【０００７】
さらに、本発明の請求項１記載の燃料噴射ポンプによると、接触圧低減手段はシューに対し相対回転可能な座金部であるので、互いに隣合うシュー間で発生する摩擦力により座金部が回転し、隣接するシューに回転力が伝達するのを防止することができる。したがって、簡単な構成でシューが自転あるいは揺動するのを防止し、可動部材が破損するのを簡便に防止することができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の燃料噴射ポンプによると、接触圧低減手段は互いに隣合うシューの対向する両端面に設けられるので、隣接するシューに回転力が伝達するのを確実に防止することができる。したがって、シューが自転あるいは揺動するのを確実に防止し、可動部材が破損するのを確実に防止することができる。
【０００９】
本発明の請求項３記載の燃料噴射ポンプによると、接触圧低減手段は互いに隣合うシューの対向する端面の一方に設けられるので、簡単な構成で隣接するシューに回転力が伝達するのを防止することができる。したがって、シューが自転あるいは揺動するのを簡便に防止し、可動部材が破損するのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプに本発明を適用した第１実施例を図１〜図３に示す。
【００１１】
まず、第１実施例の燃料供給システムを図２に示す。図２に示すように、燃料噴射ポンプ１は２気筒の燃料噴射ポンプであって、駆動軸１１はオイルシール１４およびジャーナル１５を介してポンプハウジング１０に回転可能に支持されている。二連のカム２１、２２は駆動軸１１と一体に形成されており、互いの回転位相は１８０°ずれている。
【００１２】
インナギア式フィードポンプ２０はアウタギア２３およびインナギア２４を有している。インナギア２４が駆動軸１１とともに回転することにより燃料タンク４５から燃料通路５０を通して燃料を吸入し、吸入した燃料を加圧して燃料通路５６から燃料室１６に燃料を送出する。燃料室１６は絞り６０を介してリターン通路５７と連通している。燃料室１６内の燃料圧力が所定圧以上になるとレギュレートバルブ６６が開弁し、燃料室１６の余剰燃料はフィードポンプ２０の入口へ戻される。
【００１３】
調量弁４０は、燃料室１６から燃料吸入通路５３、逆止弁６４を経て燃料加圧室５４に吸入される燃料量をエンジン運転状態に応じて調量する電磁弁である。弁部材４６はスプリング４７により弁座４４に向け、つまり閉弁方向に付勢されている。ソレノイド４３への通電をオンするとスプリング４７の付勢力に抗して弁座４４から離座する方向、つまり開弁方向に弁部材４６が吸引される。ソレノイド４３に供給する制御電流値を制御することにより弁部材４６と弁座４４とが形成する弁部の開口面積を制御し、燃料加圧室５４に吸入される燃料量が調量される。
【００１４】
二連のプランジャ６１、６２は、駆動軸１１の回転にともないシュー３１、３２およびタペット５１、５２を介してカム２１、２２により往復駆動され、燃料加圧室５４内に燃料を吸入するとともに、吸入燃料を加圧する。加圧された燃料は逆止弁６３を経て燃料通路５５からコモンレール４６に供給される。コモンレール４６は燃料噴射ポンプ１から供給される圧力変動のある燃料を蓄圧し、一定圧に保持する。コモンレール４６から図示しないインジェクタに高圧燃料が供給される。
【００１５】
図１に示すように、互いに隣合う円筒状のシュー３１、３２は、内周にブシュ４１、４２が圧入され、カム２１、２２の外周に摺動自在に嵌合している。シュー３１、３２のプランジャ６１、６２側の外周壁には、タペット５１、５２と接触し摺動する接触面３１ａ、３２ａが平面状に形成されている。
【００１６】
プランジャ６１、６２は、ポンプハウジング１０に形成されたシリンダ９１、９２内に往復移動自在に支持されている。タペット５１、５２はプランジャ６１、６２に嵌合している。スプリング８１、８２はプランジャ６１、６２およびタペット５１、５２をシュー３１、３２側に付勢している。タペット５１、５２の摺動面５１ａ、５２ａはスプリング８１、８２の付勢力によりシュー３１、３２の接触面３１ａ、３２ａに押付けられ、接触面３１ａ、３２ａを摺動する。保持部材１０１、１０２はプランジャ６１、６２からタペット５１、５２が脱落するのを防止している。ここで、プランジャ６１、６２およびタペット５１、５２は可動部材を構成している。
【００１７】
シュー３１、３２の接触面３１ａ、３２ａおよびタペット５１、５２の摺動面５１ａ、５２ａは平面状に形成されているので、シュー３１、３２とタペット５１、５２との面圧が低下する。このため、カム２１、２２の回転にともないシュー３１、３２はブシュ４１、４２を介してカム２１、２２と摺動しながら自転することなく公転する。
【００１８】
ポンプハウジング１０とシュー３１の一方の端面３１ａとの間にはワシャ１１１がシュー３１に対し相対回転可能に設けられている。また、ポンプハウジング１０とシュー３２の他方の端面３２ｂとの間にはワシャ１１２がシュー３２に対し相対回転可能に設けられている。さらに、シュー３１の他方の端面３１ｂには座金部としてのワシャ７１がシュー３１に対し相対回転可能に設けられており、シュー３２の一方の端面３２ａには座金部としてのワシャ７２がシュー３２に対し相対回転可能に設けられている。ここで、シュー３１の他方の端面３１ｂとシュー３２の一方の端面３２ａとは互いに隣合うシュー３１、３２の対向する両端面を構成している。
【００１９】
図３に示すように、ワシャ７１は、円筒形状であって、フランジ部７１ａと円筒部７１ｂとから構成される。ワシャ７１は、金属またはセラミックからなり、金属にはルブライトと称せられる潤滑材が表面に処理されている。なお、図３にはワシャ７１を代表して示したが、図１に示すワシャ７２も図３に示すワシャ７１と同一構成である。
【００２０】
図１に示すように、シュー３１の一方の端面３１ａはワシャ１１１に接触しており、シュー３１の他方の端面３１ｂはワシャ７１のフランジ部７１ａに接触している。また、シュー３２の一方の端面３２ａはワシャ７２のフランジ部７２ａに接触しており、シュー３２の他方の端面３２ｂはワシャ１１２に接触している。ワシャ１１１、１１２の表面には、ワシャ７１、７２の表面と同様に潤滑材または二硫化モリブデンが塗布されているので、ワシャ１１１、１１２およびワシャ７１、７２はシュー３１、３２の公転運動に伴って回転することができる。特に、ワシャ７１、７２はシュー３１、３２の公転運動に伴い、隣接するシュー３２、３１に回転力を伝達することなく回転することができる。
【００２１】
シュー３１の他方の端面３１ｂ側の内周には段差部３１ｃが形成され、段差部３１ｃはワシャ７１の円筒部７１ｂに接触している。また、シュー３２の一方の端面３２ａ側の内周には段差部３２ｃが形成され、段差部３２ｃはワシャ７２の円筒部７２ｂに接触している。このため、ワシャ７１、７２がブシュ４１、４２に当接するのを防止し、ブシュ４１、４２の変形を防止することができる。
【００２２】
次に、上記構成をもつ燃料噴射ポンプ１の作動について説明する。
(1) 駆動軸１１の回転に伴いカム２１、２２が回転し、カム２１、２２の回転に伴いシュー３１、３２が自転することなく公転する。このシュー３１、３２の公転に伴いタペット５１、５２およびプランジャ６１、６２が往復移動する。
【００２３】
(2) シュー３１、３２の公転に伴い上死点にあるプランジャ６１、６２が下降すると、燃料加圧室５４内の圧力が低下し、逆止弁６４から燃料が燃料加圧室５４に流入する。下死点に達したプランジャ６１、６２が再び上死点に向けて上昇すると逆止弁６４が閉じ、燃料加圧室５４の燃料圧力が上昇する。燃料加圧室５４の燃料圧力が燃料通路５５の燃料圧力よりも上昇すると逆止弁６３が開き、高圧燃料が燃料通路５５からコモンレール４６に供給される。
【００２４】
上記の(1)および(2)において、シュー３１、３２の公転運動を妨げる力となるシュー３１とシュー３２との間の接触圧は摩擦力としてワシャ７１、７２に伝達される。そして、上記の摩擦力によりワシャ７１、７２がシュー３１、３２に対し相対回転し、この回転力は隣接するシュー３２、３１には伝達されない。すなわち、ワシャ７１、７２は互いに隣合うシュー３１、３２間の接触圧を低減することができる。
【００２５】
第１実施例においては、シュー３１の他方の端面３１ｂにワシャ７１を設け、シュー３２の一方の端面３２ａにワシャ７２を設けているので、互いに隣合うシュー３１、３２間で発生する摩擦力によりワシャ７１、７２がシュー３１、３２に対し相対回転し、隣接するシュー３２、３１に回転力が伝達するのを防止することができる。このため、簡単な構成でシュー３１、３２が自転あるいは揺動するのを確実に防止し、シュー３１、３２が傾斜して接触面３１ａ、３２ａ以外のシュー３１、３２の外周面がタペット５１、５２の摺動面５１ａ、５２ａと接触するのを防止することができる。したがって、プランジャ６１、６２に偏荷重発生してプランジャ６１、６２が破損するのを簡便にかつ確実に防止することができる。
【００２６】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による燃料噴射ポンプを図４に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
図４に示すように、シュー３１の他方の端面３１ｂに座金部としてのワシャ１７１がシュー３１に対し相対回転可能に設けられている。シュー３１の他方の端面３１ｂおよびシュー３２の一方の端面３２ａはワシャ１７１のフランジ部１７１ａに接触している。すなわち、ワシャ１７１は互いに隣合うシュー３１、３２の対向する端面３１ｂ、３２ａの一方に設けられている。
【００２７】
図５に示すように、ワシャ１７１は、円筒形状であって、フランジ部１７１ａと円筒部１７１ｂとの複合材料で構成されている。フランジ部１７１ａと円筒部１７１ｂとは、金属またはセラミックからなり、金属にはルブライトと称せられる潤滑材が表面に処理されている。
【００２８】
シュー３１の他方の端面３１ｂおよびシュー３２の一方の端面３２ａはワシャ１７１のフランジ部１７１ａに接触している。このため、ワシャ１７１はシュー３１、３２の公転運動に伴い、隣接するシュー３２、３１に回転力を伝達することなく回転することができる。
【００２９】
シュー３１の他方の端面３１ｂ側の内周には段差部３１ｃが形成され、段差部３１ｃはワシャ１７１の円筒部１７１ｂに接触している。このため、ワシャ１７１がブシュ４１に当接するのを防止し、ブシュ４１の変形を防止することができる。
【００３０】
第２実施例においては、シュー３１の他方の端面３１ｂにワシャ１７１を設けているので、互いに隣合うシュー３１、３２間で発生する摩擦力によりワシャ１７１がシュー３１に対し相対回転し、隣接するシュー３２、３１に回転力が伝達するのを防止することができる。このため、簡単な構成でシュー３１、３２が自転あるいは揺動するのを防止し、シュー３１、３２が傾斜して接触面３１ａ、３２ａ以外のシュー３１、３２の外周面がタペット５１、５２の摺動面５１ａ、５２ａと接触するのを防止することができる。したがって、プランジャ６１、６２に偏荷重発生してプランジャ６１、６２が破損するのを簡便に防止することができる。
【００３１】
上記第１および第２実施例では、カム２１、２２の回転に伴いシュー３１、３２が公転することによりシュー３１、３２とタペット５１、５２とが摺動する燃料噴射ポンプについて説明したが、シューとタペットとが摺動することなく平面接触する燃料噴射ポンプに本発明の構成を適用してもよい。
【００３２】
（第３実施例）
本発明の第３実施例による燃料噴射ポンプを図６に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
図６に示すように、二連のプランジャ１６１、１６２は、ポンプハウジング１０に形成されたシリンダ９１、９２内に往復移動自在に支持されている。プランジャ１６１、１６２の摺動面１６１ａ、１６２ａはスプリング８１、８２の付勢力によりシュー３１、３２の接触面３１ａ、３２ａに押付けられ、接触面３１ａ、３２ａを摺動する。プランジャ１６１、１６２は駆動軸１１の回転にともないシュー３１、３２を介してカム２１、２２により往復駆動される。ここで、プランジャ１６１、１６２は可動部材を構成している。
【００３３】
シュー３１、３２のプランジャ１６１、１６２側の外周壁には、プランジャ１６１、１６２の摺動面１６１ａ、１６２ａと接触し摺動する接触面３１ａ、３２ａが平面状に形成されている。シュー３１、３２の接触面３１ａ、３２ａおよびプランジャ１６１、１６２の摺動面１６１ａ、１６２ａは平面状に形成されているので、シュー３１、３２とプランジャ１６１、１６２との面圧が低下する。このため、カム２１、２２の回転にともないシュー３１、３２はブシュ４１、４２を介してカム２１、２２と摺動しながら自転することなく公転する。
【００３４】
第３実施例においては、シュー３１の他方の端面３１ｂにワシャ７１を設け、シュー３２の一方の端面３２ａにワシャ７２を設けているので、互いに隣合うシュー３１、３２間で発生する摩擦力によりワシャ７１、７２がシュー３１、３２に対し相対回転し、隣接するシュー３２、３１に回転力が伝達するのを防止することができる。このため、簡単な構成でシュー３１、３２が自転あるいは揺動するのを確実に防止し、シュー３１、３２が傾斜して接触面３１ａ、３２ａ以外のシュー３１、３２の外周面がタペット５１、５２の摺動面５１ａ、５２ａと接触するのを防止することができる。したがって、プランジャ６１、６２に偏荷重発生してプランジャ６１、６２が破損するのを簡便にかつ確実に防止することができる。
【００３５】
上記第３実施例では、カム２１、２２の回転に伴いシュー３１、３２が公転することによりシュー３１、３２とプランジャ１６１、１６２とが摺動する燃料噴射ポンプについて説明したが、シューとプランジャとが摺動することなく平面接触する燃料噴射ポンプに本発明の構成を適用してもよい。
【００３６】
以上説明した本発明の複数の実施例では、２気筒の燃料噴射ポンプについて説明したが、３気筒以上の燃料噴射ポンプに本発明の構成を適用可能なことはもちろんのことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプを示すものであって、図２の主要部拡大図である。
【図２】本発明の第１実施例による燃料噴射ポンプを用いた燃料供給システム示す模式的断面図である。
【図３】本発明の第１実施例のワシャを示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例による燃料噴射ポンプを示す模式的断面図である。
【図５】本発明の第２実施例のワシャを示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施例による燃料噴射ポンプを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１      燃料噴射ポンプ
１０      ポンプハウジング
１１      駆動軸
２１、２２      カム
３１、３２      シュー
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ      端面
４１、４２      ブシュ
５１、５２      タペット（可動部材）
６１、６２      プランジャ（可動部材）
７１、７２      ワシャ（座金部）
８１、８２      スプリング
１６１、１６２      プランジャ（可動部材）
１７１      ワシャ（座金部）
【図１】
0003888408.tif 000002
【図２】
0003888408.tif 000003
【図３】
0003888408.tif 000004
【図４】
0003888408.tif 000005
【図５】
0003888408.tif 000006
【図６】
0003888408.tif 000007