(57)【要約】【課題】タペットの内側に溜まった潤滑油を強制的にポンプハウジングのカム室へと回収する燃料噴射ポンプを提供する。【解決手段】プランジャ７の下部にタペット１２を取り付け、該タペット１２の下面にカム６を当接するように配置し、該カム６を回転させることにより前記プランジャ７を往復動させて燃料油を圧送する燃料噴射ポンプ１において、前記タペット１２を収納するポンプハウジング２に噴出孔５１を設け、エンジンの外部に設置したコンプレッサ５２によって圧縮した空気を前記噴出孔５１より前記タペット室１５内へと噴出する構成としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャの下部にタペットを取り付け、該タペットの下面にカムを当接するように配置し、該カムを回転させることにより前記プランジャを往復動させて燃料油を圧送する燃料噴射ポンプにおいて、
前記タペットを収納するタペット室と、該タペット室を設けるポンプハウジングの外部とを連通する噴出孔を設け、該噴出孔に圧縮した空気を送る圧縮機を接続した、
ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
前記圧縮機と噴出孔とを繋ぐ噴出通路に開閉弁を設け、該開閉弁とエンジン回転検知手段を制御手段と接続し、前記エンジン回転検知手段により前記カムの位相を検出し、設定した位相で前記開閉弁を開閉するように制御した、
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】
前記開閉弁は、前記位相がプランジャの下降行程時にのみ開閉弁を開くように制御した
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
前記圧縮機の吸入側に接続した吸入通路の他端を、前記ポンプハウジングに連設したギヤケースに接続した、
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５】
前記ギヤケースにギヤケース側連通孔を設け、前記ギヤケースの内部に設けられたギヤトレインと前記ギヤケース側連通孔との間に邪魔板を設けた、
ことを特徴とする請求項４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、プランジャバレル内のプランジャをカムにて上下動させる構成の燃料噴射ポンプに関するものであり、特に、タペット内へ浸入した潤滑油をポンプハウジングのカム室に戻す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのハウジング（クランクケースまたはギヤケースまたはポンプハウジング等）に軸受支持されるカムシャフトをクランク軸からギヤ等を介して駆動し、前記カムシャフトに設けたカムの回転によってプランジャを往復動させ、該プランジャの往復動により燃料油を高圧化する燃料噴射ポンプは公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記プランジャは、プランジャバレルにて上下摺動自在に支持されており、前記カムによりタペットを介してプランジャの下部が上方に押圧されると、プランジャが上方へ移動し、プランジャの上方に形成される燃料圧室内の燃料油が圧縮されるようになっている。
また、前記プランジャバレル下方のポンプハウジングにおいては、上下方向に筒状の摺動孔が形成されてタペット室を構成し、該タペット室内にタペットが上下摺動自在に配設される。そして、該タペットの上方の空間（タペットの内側）に、プランジャを下方に付勢するプランジャスプリングや、プランジャを回転させて噴射量を制御するためのコントロールスリーブ等が配設されている。
【０００４】
この従来構成では、ハウジングに形成されるカム室内に潤滑油が供給され、該潤滑油によって、前記カムや、ギヤ等の駆動系部品が潤滑されるようになっている。このカム室内やギヤケース内や弁腕室内の潤滑油は、循環路を通ってクランクケース内に戻り、潤滑油ポンプにより潤滑経路に圧送されて循環されるようになっている。
【０００５】
また、前記タペット室内に浸入した潤滑油が、プランジャの摺動面を伝って燃料油に混入するのを防止するために、前記ポンプハウジングに、タペット室と、前記ギヤケース内とを連通させる連通路を設けるとともに、前記タペットの内側空間と前記連通路とを連通させる連通路を設ける構成の燃料噴射ポンプは公知となっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、前記タペット室内に浸入した潤滑油が、プランジャの摺動面を伝って燃料油に混入するのを防止するために、前記ポンプハウジングに、タペットの内側の空間とカム室の内部空間との間に連通路を設ける構成の燃料噴射ポンプも公知となっている。しかし、タペットの内側の空間とカム室の内部空間との間に連通路を設けるには、ハウジングに孔開け加工を施す必要があり、コストが高くなるとともに、その連通路を設けるためのスペースが必要となり燃料噴射ポンプが大きくなっていた。
そこで、タペットの往復動によりタペットの内側の圧力が高くなり、潤滑油が燃料油に混入したり油漏れしたりするのを防止するためにタペットに気抜き孔を設ける技術が公知となっている。
【特許文献１】特開２００３−２５４１８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１４６９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の燃料噴射ポンプにおいて、タペットに気抜き孔を設けた場合には、カム室から跳ね上げられる潤滑油の飛沫が前記気抜き孔よりタペットの内側の空間に浸入し、前記タペット室内に浸入した潤滑油がタペットの上昇により飛散し、前記プランジャの摺動面を伝って燃料油に混入するおそれがあった。
【０００８】
また、前記タペット室内に浸入した潤滑油は気抜き孔からカム室内へと回収されるが、前記潤滑油が自然に落下することに頼っており、潤滑油の充分な回収が行えない場合があった。
【０００９】
そこで、本発明はかかる課題に鑑み、タペットの内側に溜まった潤滑油を強制的にカム室へと回収する燃料噴射ポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、プランジャの下部にタペットを取り付け、該タペットの下面にカムを当接するように配置し、該カムを回転させることにより前記プランジャを往復動させて燃料油を圧送する燃料噴射ポンプにおいて、前記タペットを収納するタペット室と、該タペット室を設けるポンプハウジングの外部とを連通する噴出孔を設け、該噴出孔に圧縮した空気を送る圧縮機を接続したものである。
【００１２】
請求項２においては、前記圧縮機と噴出孔とを繋ぐ噴出通路に開閉弁を設け、該開閉弁とエンジン回転検知手段を制御手段と接続し、前記エンジン回転検知手段により前記カムの位相を検出し、設定した位相で前記開閉弁を開閉するように制御したものである。
【００１３】
請求項３においては、前記開閉弁は、前記位相がプランジャの下降行程時にのみ開閉弁を開くように制御したものである。
【００１４】
請求項４においては、前記圧縮機の吸入側に接続した吸入通路の他端を、前記ポンプハウジングに連設したギヤケースに接続したものである。
【００１５】
請求項５においては、前記ギヤケースにギヤケース側連通孔を設け、前記ギヤケースの内部に設けられたギヤトレインと前記ギヤケース側連通孔との間に邪魔板を設けたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、タペット室内及びプランジャバレル下方の摺動孔内の圧力を上昇させることにより、前記タペット室内への潤滑油の浸入を抑制し、前記タペット室内に浸入した潤滑油は、圧縮空気により強制的に排出されるため、潤滑油がプランジャに付着して、プランジャとプランジャバレルとの隙間を通って燃料油に混入することを防止することができる。その結果、排気ガスに含まれる硫化物等を減少させることができる。
【００１８】
請求項２においては、常時圧縮空気をタペット室内に送り続けると、タペット室内の圧力が上がり、潤滑油が意図せぬ所より噴出するおそれがあるが、設定した時期のみ圧縮空気を送ることで、内部圧力の上昇を押さえることができ、効率よく潤滑油がタペット室内に入ることを防止できる。
【００１９】
請求項３においては、プランジャの上昇時に圧縮空気を送ると、タペット室内の圧力が必要以上に増大し、タペットの摺動抵抗が増加するが、プランジャの下降時にのみ空気を噴出することによって、タペットの摺動抵抗の増加を防ぎ、カム及びタペットの摩耗を防止する。
【００２０】
請求項４においては、ギヤケースとポンプハウジングとは閉回路で接続されることになるため、エンジン内部の圧力は従来と同一で、ブローバイガスが増大することを防止できる。
【００２１】
請求項５においては、ギヤトレインの回転に伴う潤滑油の飛沫が、ギヤケース側連通孔に吸い込まれる時に邪魔板に当たり、油分を取り除き、ギヤケース側連通孔から空気と一緒に油分が吸入されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示した側面断面図、図２はプランジャ及びタペットの側面断面図、図３は燃料噴射ポンプのコントローラを示すブロック図である。なお、本発明では図１の左右方向を燃料噴射ポンプ１の前後方向とし、図１の紙面上下方向を燃料噴射ポンプ１の上下方向とする。
【００２３】
図１、図２に示すように、燃料噴射ポンプ１は、ポンプハウジング２とハイドロリックヘッド３を上下に接合して構成されている。ポンプハウジング２の前側（図１における左側）には、エンジンの燃料噴射量を電気的に制御する電子ガバナ装置４が配設されており、ポンプハウジング２の後側には、ギヤケース６７が配設されている。
【００２４】
前記ハイドロリックヘッド３には、プランジャバレル８が挿嵌されており、該プランジャバレル８内にプランジャ７が上下摺動自在に内装され、カムシャフト５に形成したカム６の回転により、タペット１２を介してプランジャ７が上下摺動するように構成されている。
また、プランジャ７上方のプランジャバレル８内の空間には、燃料ギャラリ１４より流入される燃料油をプランジャ７により圧縮する燃料圧室１９が形成されている。
【００２５】
また、ポンプハウジング２において、カムシャフト５に形成されるカム６の上方、プランジャバレル８の下方には、上下方向に摺動孔１５ａが形成されており、該摺動孔１５ａ内にタペット１２とプランジャ７の下部とプランジャスプリング３４と上部スプリング受け３３とを収納し、該タペット１２とプランジャバレル８との間、言い換えれば、タペット１２の内側の空間をタペット室１５として構成している。また、前記カム６は、ポンプハウジング２に形成されたカム室１３に配設されている。該カム室１３はタペット１２の下方の外側の空間である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、前記タペット１２は、タペット本体３５とタペットピン３７とタペットローラ１１と下部スプリング受け３１等を備える。前記タペット本体３５は上方を開放した椀型に構成され、タペット本体３５の底部内にタペットピン３７を横架し、該タペットピン３７にタペットローラ１１が回転自在に軸支されている。該タペットローラ１１が前記カム６の外周面に当接するように配設される。但し、タペット１２はタペットローラ１１及びタペットピン３７を備えない構成とすることもできる。
【００２７】
前記タペット本体３５の上部には下部スプリング受け３１とリング３６が収納される。該下部スプリング受け３１は円板の中央に突部３１ｂを上方に突出して形成され、該突部３１ｂに前記プランジャ７の下端部が係止される。該下部スプリング受け３１の突部３１ｂ周囲にプランジャスプリング３４の下端部が嵌合されてタペット本体３５の上方より挿入される。なお、タペット本体３５と下部スプリング受け３１は一体的に構成することも可能である。
前記リング３６はタペットローラ１１の上面が下部スプリング受け３１に当接しないようにして、タペットローラ１１がスムースに回転するようにするとともに、後述する気抜き孔３２から潤滑油が容易に排出されるようにするためのものである。リング３６は、タペット本体３５でその底部と下部スプリング受け３１との間に介在され、タペットローラ１１と下部スプリング受け３１との間に空間を形成する構成としている。
【００２８】
また、タペット１２の上方に上部スプリング受け３３が配設される。該上部スプリング受け３３は筒状に形成され、その上端部でハイドロリックヘッド３に貫設されるとともに、前記プランジャバレル８の下部に外嵌される。前記上部スプリング受け３３とプランジャバレル８の下部との間には、コントロールスリーブ４１が回転自在に介在されている。
【００２９】
前記上部スプリング受け３３の下端部では、内周部に下側が大径となる環状の段部が形成され、該段部にプランジャスプリング３４の上端部が嵌入される。このような上部スプリング受け３３と下部スプリング受け３１との間にプランジャスプリング３４が介装され、該プランジャスプリング３４の付勢力により下部スプリング受け３１が下方へ付勢され、ひいてはプランジャ７及びタペット１２が下方へ付勢されている。
こうして、カム６が回転されることによりタペット１２が摺動孔１５ａ内を上下摺動し、同時にプランジャ７が上下動することになり、上方の燃料圧室１９内に供給された燃料油が圧送されることになる。
【００３０】
次に、タペット１２の下部スプリング受け３１の構造について説明する。
前記下部スプリング受け３１にはタペット１２の内側と外側、つまり、タペット１２を構成する下部スプリング受け３１にはタペット室１５とカム室１３とを連通する気抜き孔３２が設けられ、該気抜き孔３２はプランジャスプリング３４やプランジャ７等により塞がれない位置に配置される。該気抜き孔３２は、タペット１２が上下摺動する際に、タペット室１５内とカム室１３内の圧力差をなくすとともに、タペット室１５内に溜まった潤滑油を抜くために設けられる孔である。
【００３１】
次に前記タペット室１５内の潤滑油をカム室１３に排出するための構成について説明する。
前記タペット室１５とポンプハウジング２外部とを連通するための噴出孔５１が穿設されている。言い換えれば、ポンプハウジング２の外側からタペット室１５に向かって噴出孔５１が穿設されている。該噴出孔５１の外側端にはジョイント５６を介して圧縮機となるコンプレッサ５２の吐出側と接続するための噴出通路５３が設けられている。前記コンプレッサ５２は、クランク軸から動力が伝達され、または、モーター等のアクチュエータにより駆動され、空気を圧縮して前記タペット室１５内へ空気を噴出してタペット室１５内の圧力を上昇させることにより、前記カム室１３から前記タペット室１５内への潤滑油の浸入を抑制し、前記タペット室１５内に浸入した潤滑油を強制的にカム室１３へ排出するものである。このように構成することにより、潤滑油がプランジャ７に付着して、プランジャ７とプランジャバレル８との隙間を通って燃料油に混入することを防止することができる。
【００３２】
また、前記噴出通路５３の中途部には、電磁弁により構成された開閉弁６０が設けられている。図１及び図３に示すように、前記開閉弁６０のソレノイドは制御手段となるコントローラ６１と接続され、該コントローラ６１によって開閉弁６０が開閉制御されており、コンプレッサ５２による空気の噴出の入切を行うことが可能となっている。また、前記コントローラ６１には、エンジン回転検知手段として、前記カムシャフト５の位相角を検知するための角度センサ６５が接続されている。該角度センサ６５は回転数センサも兼ねており、カムシャフト５の前側に配置している。該カムシャフト５は歯車等を介してクランク軸と連動連結されており、前記角度センサ６５は、前記カムシャフト５の位相角も同時に検知することができ、カム６の現在の位置を検知できるものである。これにより、タペット１２の昇降位置を検知することが可能となっている。
【００３３】
そして、前記開閉弁６０は、前記カム６が下降時にのみ、開くようにコントローラ６１によって制御される構成とする。
前記カム６が上昇する時にもコンプレッサ５２より空気を噴出し続けると、前記タペット室１５内及び前記プランジャバレル８下方の摺動孔１５ａ内の圧力が増大してしまい、タペット１２の摺動抵抗が増加することとなる。しかし、前記カム６が下降する時にのみ、開く構成とすることにより、タペット１２の摺動抵抗の増加を防ぎ、カム６及びタペット１２の摩耗を防止するものである。
【００３４】
前記コントローラ６１は電子ガバナ装置４の制御に供するコントローラと同一のコントローラを共用する構成とすることも可能である。このように構成することにより、コントローラを新たに付加する必要がなく、コストの削減を図ることができる。
【００３５】
前記コンプレッサ５２によってタペット室１５へ噴出される空気は、前記コンプレッサ５２の吸入側に連設した吸入通路５４から吸入される。該吸入通路５４の一端は、コンプレッサ５２の吸入側に接続され、他端は前記ポンプハウジング２の外側に設けたギヤケース６７の上部に開口したギヤケース側連通孔６７ａにジョイント５７を介して接続される。これにより、前記ギヤケース６７内の空気が吸入通路５４を通って前記コンプレッサ５２へ吸入され、前記コンプレッサ５２から吐出された空気が噴出通路５３を介してタペット室１５内へ噴出されることとなる。これにより、前記ギヤケース６７と前記ポンプハウジング２とが連通しているので閉回路内を空気が循環することとなり、エンジン内部の圧力は従来と同一で、ブローバイガスが増大することを防止できる。
【００３６】
また、前記ギヤケース側連通孔６７ａはギヤケース６７の上部に開口され、該ギヤケース側連通孔６７ａとギヤケース６７内のギヤトレイン６８との間、つまり、前記ギヤケース側連通孔６７ａの入口部分（内部側開口部）を覆うように邪魔板６９を設けている。前記ギヤケース６７内のギヤトレイン６８は高速で回転されるため、ギヤトレイン６８に付着した潤滑油は飛沫となってギヤケース６７内に飛散しているため、前記コンプレッサ５２によってギヤケース６７内の空気を吸入する際に、飛沫となった潤滑油も一緒に吸入することがある。しかし、前記邪魔板６９を設けることにより、ギヤトレイン６８の回転により飛ばされた飛沫が直接ギヤケース側連通孔６７ａ内に入ることを防止し、前記潤滑油の飛沫が前記邪魔板６９に当たって付着し、飛沫同士が結合して液体となって再びギヤケース６７内へと落下する。こうして、前記コンプレッサ５２によってギヤケース６７内の空気を吸入する際に、潤滑油の飛沫がギヤケース側連通孔６７ａから空気と一緒に吸入されることを防止することができる。
【００３７】
以上のように、プランジャ７の下部にタペット１２を取り付け、該タペット１２の下面にカム６を当接するように配置し、該カム６を回転させることにより前記プランジャ７を往復動させて燃料油を圧送する燃料噴射ポンプ１において、前記タペット１２を収納するポンプハウジング２に噴出孔５１を設け、エンジンの外部に設置したコンプレッサ５２によって圧縮した空気を前記噴出孔５１より前記タペット室１５内へと噴出する構成としたものである。このように構成することにより、タペット室１５内及びプランジャバレル８下方の摺動孔１５ａ内の圧力を上昇させることにより、前記タペット室１５内への潤滑油の浸入を抑制し、前記タペット室１５内に浸入した潤滑油を強制的に排出するため、潤滑油がプランジャ７に付着して、プランジャ７とプランジャバレル８との隙間を通って燃料油に混入することを防止することができる。その結果、排気ガスに含まれる硫化物等を減少させることができる。
【００３８】
また、前記コンプレッサ５２と噴出孔５１とを繋ぐ噴出通路５３に開閉弁６０を設け、コンプレッサ５２による空気の噴出は、プランジャ７の下降時にのみ行うように開閉弁６０を制御するものである。このように構成することにより、常時空気を噴出していた場合には、プランジャ７の上昇時に燃料噴射ポンプ１内の圧力が必要以上に増大し、タペット１２の摺動抵抗が増加するが、プランジャ７の下降時にのみ噴出することによって、タペット１２の摺動抵抗の増加を防ぎ、カム６及びタペット１２の摩耗を防止する。
【００３９】
また、前記開閉弁６０の開閉制御は、角度センサ６５の計測値により、コントローラ６１にてプランジャ７の上昇・下降を検知して、開閉弁６０への出力を行うものである。このように構成することにより、プランジャ７の下降時のみ空気を噴出することが容易かつ正確に行える。
【００４０】
また、前記コンプレッサ５２へ吸入される空気は、吸入通路５４により燃料噴射ポンプ１のポンプハウジング２と連結するギヤケース６７から吸入される構成としたものである。このように構成することにより、ギヤケース６７とポンプハウジング２とは閉回路で連通しているため、エンジン内部の圧力は従来と同一で、ブローバイガスが増大することを防止できる。
【００４１】
また、前記ギヤケース６７にギヤケース側連通孔６７ａを設け、前記ギヤケース６７の内部に設けられたギヤトレイン６８と前記ギヤケース側連通孔６７ａとの間に邪魔板６９を設けたものである。このように構成することにより、ギヤトレイン６８の回転に伴う潤滑油の飛沫が、ギヤケース側連通孔６７ａから空気と一緒に吸入されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示した側面断面図。
【図２】プランジャ及びタペットの側面断面図。
【図３】燃料噴射ポンプのコントローラを示すブロック図。
【符号の説明】
【００４３】
１    燃料噴射ポンプ
２    ポンプハウジング
６    カム
７    プランジャ
１２    タペット
１３    カム室
１５    タペット室
３１    下部スプリング受け
３２    気抜き孔
５１    噴出孔
５２    コンプレッサ
【図１】
2009275602.tif 000003
【図２】
2009275602.tif 000004
【図３】
2009275602.tif 000005