| 【発明の名称】 |
分配型燃料噴射ポンプ |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 雅道
【氏名】佐茂 純一
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| 【要約】 |
【課題】従来の分配型燃料噴射ポンプにおいては、燃料噴射時に分配軸へ、分配用溝からの圧力により反分配溝方向への押圧力がかかり、分配軸外周面と分配軸スリーブとの間で油膜切れが発生し、該分配軸と分配軸スリーブとが接触して焼き付くことがあった。
【解決手段】分配用溝２３を通過して分配軸１０を半径方向に貫通する通路２６を形成し、該通路２６の反分配用溝２３側端部にバランスポート３２を開口し、該バランスポート３２が、燃料噴射時には分配軸スリーブ１１の壁面により閉塞され、燃料吸入時には燃料ギャラリ３へ通じる吸入通路２７と連通するように構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 プランジャの往復移動により分配軸に圧送される燃料を、該分配軸に形成された分配用溝から、複数の分配通路を通じて各吐出弁へ送出する分配型燃料噴射ポンプにおいて、該分配用溝を通過して分配軸を半径方向に貫通する通路を形成し、該通路の反分配用溝側端部にバランスポートを開口し、該バランスポートが、燃料噴射時には分配軸スリーブの壁面により閉塞され、燃料吸入時には燃料ギャラリへ通じる吸入通路と連通するように構成したことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
【請求項２】 前記バランスポートを、前記分配用溝と略対向する位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の分配型燃料噴射ポンプ。
【請求項３】 燃料噴射時に前記分配通路と連通される分配用溝の分配ポートの上下位置と、前記バランスポートの上下位置とを異ならせたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分配型燃料噴射ポンプ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒型内燃機関の各気筒に設けられる燃料噴射ノズルへ燃料を圧送するための分配型燃料噴射ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、プランジャの往復移動により分配軸に圧送される燃料を、該分配軸に形成された分配用溝から、複数の分配通路を通じて各吐出弁へ送出し、各吐出弁から燃料噴射ノズルへ圧送する分配型燃料噴射ポンプは用いられている。この分配型燃料噴射ポンプにおける分配軸は、分配軸スリーブに一定のクリアランスを設けて回転自在に収容されており、分配軸スリーブと分配軸との間のクリアランスには油膜が形成されて、両者間の潤滑が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料噴射時においては、分配軸には、分配用溝からの圧力により反分配溝方向への押圧力がかかる。分配軸にこのような押圧力がかかると、反分配用溝側の分配軸外周面と分配軸スリーブとの間で油膜切れが発生し、該分配軸と分配軸スリーブとが接触して焼き付くことがあった。この焼き付きを防止するために、分配軸に表面処理を施して該分配軸の潤滑性を向上していたが、表面処理には高精度を要するとともに、処理工数が増加するという問題があった。また、分配軸へかかる押圧力を緩和する技術とは異なるが、燃料噴射時に、プランジャの半径方向の一方向に押圧力がかかる場合に、該プランジャに燃料が通過するバランスポートを形成し、この押圧力を緩和するように構成した例が、特開平１１−８２２１８号公報に記載されている。尚、この場合におけるバランスポートは、燃料を燃料ギャラリーへ戻すための通路とは別個に形成されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。即ち、請求項１においては、プランジャの往復移動により分配軸に圧送される燃料を、該分配軸に形成された分配用溝から、複数の分配通路を通じて各吐出弁へ送出する分配型燃料噴射ポンプにおいて、該分配用溝を通過して分配軸を半径方向に貫通する通路を形成し、該通路の反分配用溝側端部にバランスポートを開口し、該バランスポートが、燃料噴射時には分配軸スリーブの壁面により閉塞され、燃料吸入時には燃料ギャラリへ通じる吸入通路と連通するように構成した。
【０００５】また、請求項２においては、前記バランスポートを、前記分配用溝と略対向する位置に配置した。
【０００６】また、請求項３においては、燃料噴射時に前記分配通路と連通される分配用溝の分配ポートの上下位置と、前記バランスポートの上下位置とを異ならせた。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の分配型噴射ポンプを示す概略図、図２は分配軸部及びプランジャ部を示す側面断面図、図３は分配軸スリーブを示す側面断面図、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ断面図、図６は分配軸を示す側面図、図７は同じく正面図、図８は同じく後面図、図９は図７におけるＣ−Ｃ断面図、図１０は分配軸が分配用孔と分配ポートとの位置が合う回転位置に位置している状態を示す平面図、図１１は図１０におけるＤ−Ｄ断面図、図１２は分配軸がバランスポートと戻し用孔との位置が合う回転位置に位置している状態を示す平面図、図１３は図１２におけるＥ−Ｅ断面図である。
【０００８】まず、本発明の分配型燃料噴射ポンプ１の全体構成について説明する。図１に示す分配型燃料噴射ポンプ１においては、下部に回転自在に支持されたカム軸４が横設され、該カム軸４にはカム５が固設されて、該カム５とカム軸４とは一体的に回転するように構成されている。カム５の上方には、プランジャ７が配設され、該プランジャ７の下端にはタペット１１０が付設されている。プランジャ７及びタペット１１０はスプリング１８により下方へ付勢され、該タペット１１０がカム５に当接している。そして、カム５の回転によりプランジャ７が上下移動するように構成しており、分配型燃料噴射ポンプ１のハウジング内には燃料ギャラリ３が形成されている。
【０００９】また、前記プランジャ７の側方には、該ブランジャ７と平行に分配軸１０が配設されており、該分配軸１０は、ベベルギア１９を介してカム軸４と連動連結されている。そして、分配軸１０の下方には、該分配軸１０の同軸上に送油ポンプ６を配設して、分配軸１０とカム軸４とを連動連結している。
【００１０】前記送油ポンプ６及びフィードポンプ２０により、燃料タンク１７内の燃料を、燃料配管１３を通じて燃料ギャラリ３内へ圧送するように構成している。燃料ギャラリ３内へ圧送された燃料は、前記プランジャ７の上昇によって、燃料圧送通路２１を通じて分配軸１０へ圧送され、該分配溝へ圧送された燃料は、分配軸１０に形成される環状溝２２及び分配用溝２３を通過し、該分配用溝２３と送出弁８とを接続する燃料分配通路２４を通じて送出弁８へ供給される。該送出弁８に供給された燃料は、噴射ノズル９へ圧送されて噴射される。
【００１１】逆に、プランジャ７の下降時には、分配軸１０の分配用溝２３に接続される通路２６が、バランスポート３２を通じて、燃料ギャラリ３へ通じる燃料吸込み通路２７と連通し、分配軸１０の分配用溝２３及び環状溝２２を経由して、燃料を燃料ギャラリ３からプランジャ７の上部に吸い込むように構成している。尚、送出弁８へ供給する燃料量、即ち、噴射ノズル９から噴射される燃料量は、ガバナ機構１５により調節することができる。
【００１２】次に、分配軸１０の部分の構成について説明する。図２に示すように、分配型燃料噴射ポンプ１のハウジングには分配軸スリーブ１１が嵌合されており、前記分配軸１０は、該分配軸スリーブ１１に一定のクリアランスを設けて回転自在に収容されている。該分配軸スリーブ１１には、図３乃至図５に示すように、前記燃料圧送通路２１と連通する吸入用孔１１ｃ、前記燃料分配通路２４と連通する分配用孔１１ａ、及び前記燃料吸込み通路２７と連通する吸込み用孔１１ｂが形成されている。
【００１３】分配用孔１１ａは気筒数に応じた数だけ形成されており、例えば４気筒の場合図４に示すように４箇所に分配用孔１１ａが形成されている。該分配用孔１１ａは同一平面上に略等間隔で形成されている。また、吸込み用孔１１ｂも気筒数に応じた数だけ形成されており、例えば４気筒の場合図９に示すように４箇所に吸込み用孔１１ｂが形成されて、各吸込み用孔１１ｂは同一平面上に略等間隔で形成されている。吸込み用孔１１ｂは、平面視において分配用孔１１ａと位相をずらして配置され、例えば分配用孔１１ａと分配用孔１１ａとの中間より若干ずれた位置に配置されている。
【００１４】さらに、分配用孔１１ａと吸込み用孔１１ｂとは上下位置をずらして配置され、例えば分配用孔１１ａが上方に配置され、吸込み用孔１１ｂが下方に配置されている。また、各分配用孔１１ａは、それぞれの気筒に対応した燃料分配通路２４に接続され、各吸込み用孔１１ｂは、それぞれ前記燃料吸込み通路２７に接続されている。
【００１５】一方、分配軸１０は、図６乃至図９に示すように、上部外周に環状溝２２が形成され、該環状溝２２から下方に分配用溝２３が延設されている。該分配用溝２３の下端部には分配ポート３１が形成され、分配軸１０の外周面における該分配ポート３１と略対向する位置にバランスポート３２が開口されている。即ち、バランスポート３２は、平面視において、分配ポート３１に対して略１８０度位相をずらした位置に形成されている。該分配ポート３１とバランスポート３２とは通路２６により連通されている。
【００１６】また、分配ポート３１とバランスポート３２とは上下位置をずらして配置され、該分配ポート３１が上方に、バランスポート３２が下方に配置されている。そして、分配軸１０が分配軸スリーブ１１に嵌合した状態においては、図２に示すように、分配軸１０の分配ポート３１と分配軸スリーブ１１の分配用孔１１ａとの上下位置、及び、分配軸１０のバランスポート３２と分配軸スリーブ１１の吸込み用孔１１ｂとの上下位置が合うように構成している。尚、分配軸スリーブ１１と分配軸１０との間には一定のクリアランスが設けられており、このクリアランスに油膜が形成されて、両者間の潤滑が行われている。
【００１７】以上の如く構成した分配軸１０は、プランジャ７が上昇して燃料が分配軸１０側へ圧送されている際は、図１０、図１１に示すように、該分配軸１０の分配ポート３１と分配軸スリーブ１１の何れかの分配用孔１１ａとの位置が合う回転位置に位置しており、該分配ポート３１と分配用孔１１ａとが連通している。
【００１８】この場合、分配軸１０の外周面において、分配ポート３１と略対向する位置に配置されるバランスポート３２は、該分配ポート３１と上下位置を異ならせているので、該分配ポート３１と略１８０度位相をずらして配置されている分配用孔１１ａとは連通しない。また、分配用孔１１ａと吸込み用孔１１ｂとは位相をずらして配置されているので、該バランスポート３２は、上下位置が合うように配置されている吸込み用孔１１ｂとも連通しない。即ち、バランスポート３２は分配軸スリーブ１１の内壁面により閉塞された状態となっている。
【００１９】このように、バランスポート３２が分配軸スリーブ１１の内壁面により閉塞されている状態においては、分配軸１０へ送出される燃料は、環状溝２２、分配用溝２３、及び通路２６を通じてバランスポート３２まで圧送されることとなる。バランスポート３２へ圧送された燃料は、分配軸１０と分配軸スリーブ１１との間のクリアランスに浸入し、これにより、分配軸１０には反バランスポート３２方向（分配用溝２３方向）への押圧力がかかる。
【００２０】また、燃料噴射時の分配軸１０には、分配用溝２３に流入した燃料により反分配溝２３方向への押圧力がかかるが、この反分配用溝２３方向への押圧力は、バランスポート３２へ圧送された燃料の分配用溝２３方向への押圧力により相殺され、両方の圧力のバランスがとれる。これにより、分配軸１０が反分配溝２３方向の分配溝スリーブ１１の内壁面に押し付けられることがなくなり、該分配軸１０と分配軸スリーブ１１との間で油膜切れが発生することを防止することができ、該分配軸１０と分配軸スリーブ１１との間での焼き付きを防ぐことが可能となる。
【００２１】尚、この場合、バランスポート３２の開口面積は、分配用溝２３からの反分配溝２３方向への押圧力と、バランスポート３２からの分配用溝２３方向への押圧力とがほぼ釣り合うような面積に設定すると、最も大きな効果を得ることができる。また、バランスポート３２を複数開口し、該バランスポート３２の開口面積を、該バランスポート３２からの押圧力と分配用溝２３からの押圧力とがほぼ釣り合うような大きさに設定すれば、バランスポート３２を必ずしも分配用溝２３と対向する位置に開口する必要はなく、他の位相位置に開口することもできる。
【００２２】また、プランジャ７が下降している燃料吸入時には、図１２、図１３に示すように、分配軸１０のバランスポート３２と分配軸スリーブ１１の何れかの吸込み用孔１１ｂとの位置が合う回転位置に位置しており、該バランスポート３２と吸込み用孔１１ｂとが連通している。従って、燃料は、燃料ギャラリ３から、吸入路２７、吸込み用孔１１ｂ、及びバランスポート３２を通じて分配軸１０内へ流入し、該分配軸１０内の通路２６、分配用溝２３、及び環状溝２２を通過して、プランジャ７の上部へと吸入されることとなる。
【００２３】即ち、通路２６及びバランスポート３２は、燃料噴射時には、分配軸１０の半径方向にかかる圧力のバランスをとる、分配軸１０の側圧低減用通路として作用し、燃料吸入時には、燃料ギャラリ３内から燃料を吸入する、燃料吸入用通路として作用している。
【００２４】このように、通路２６及びバランスポート３２を、分配軸１０の側圧低減用通路と、燃料吸入用通路として兼用することにより、燃料吸入用通路とは別に分配軸１０の側圧低減用通路を設けた場合に比べて、分配軸１０の構成を簡単にすることができて、容易に分配軸１０の側圧低減を図ることができる。また、例えば、分配軸１０に表面処理を施して該分配軸１０の潤滑性を向上した場合等に比べても、特に高精度な加工等を行うことなく容易に分配軸１０の側圧低減を図ることができる。
【００２５】また、本分配軸１０においては、分配用溝２３の分配ポート３１の上下位置と、バランスポート３２の上下位置とを異ならせているので、気筒数が偶数の場合であっても、バランスポート３２を分配ポート３１に対して略対向する位置に配置することができるので、効率良く分配軸１０の側圧低減を図ることが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如く、分配軸に、分配用溝を通過して分配軸を半径方向に貫通する通路を形成し、該通路の反分配用溝側端部にバランスポートを開口し、該バランスポートが、燃料噴射時には分配軸スリーブの壁面により閉塞され、燃料吸入時には燃料ギャラリへ通じる吸入通路と連通するように構成したので、燃料噴射時に分配軸へかかる分配用溝からの押圧力を、該通路及びバランスポートへ圧送された燃料による分配軸への押圧力により相殺して、両方の圧力のバランスをとることができる。これにより、分配軸が分配溝スリーブの内壁面に押し付けられることがなくなり、該分配軸と分配軸スリーブとの間で油膜切れが発生することを防止することができ、該分配軸と分配軸スリーブとの間での焼き付きを防ぐことが可能となる。
【００２７】また、該通路及びバランスポートを、分配軸の側圧低減用通路と、燃料吸入用通路として兼用することができ、燃料吸入用通路とは別に分配軸の側圧低減用通路を設けた場合に比べて、分配軸の構成を簡単にすることができて、容易に分配軸の側圧低減を図ることができる。また、例えば、分配軸に表面処理を施して該分配軸の潤滑性を向上した場合等に比べても、特に高精度な加工等を行うことなく容易に分配軸の側圧低減を図ることができる。
【００２８】更に、請求項２記載の如く、前記バランスポートを、前記分配用溝と略対向する位置に配置したので、効率良く分配軸１０の側圧低減を図ることが可能となる。
【００２９】更に、請求項３記載の如く、燃料噴射時に前記分配通路と連通される分配用溝の分配ポートの上下位置と、前記バランスポートの上下位置とを異ならせたので、気筒数が偶数の場合であっても、バランスポートを分配ポートに対して略対向する位置に配置することができるので、効率良く分配軸の側圧低減を図ることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７８１
【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１４日（１９９９．１０．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１５９２１（Ｐ２００１−１１５９２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９１８７１ |
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