JP3867758B2 - 高圧サプライポンプ - Google Patents
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Description
【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)に用いられる高圧サプライポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特開平10−30525号公報に開示される高圧サプライポンプは、筒状のシリンダの頂部に吸入部と排出部を設け、シリンダの内側にプランジャの先端部を往復移動自在に嵌入してなる送液ポンプである。プランジャに当接するプレートとカムタペットとの間に多数のボールを設けることにより、プランジャの軸直交面の全方向への摩擦を小さくし、摩擦力によるプランジャあるいはタペットのずれを防止している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のポンプのように摩擦を低減させるために多数のボールを用いた場合、部品点数が多くなり製造コストが高くなるという問題があった。また、エンジンの始動時などカムの回転開始時や低回転時には、カムにより汲み上げられる潤滑油がスライダとタペットとの摺動部に十分に行き渡らず摩擦が大きくなる場合がある。このような摩擦によりプランジャが傾くと、プランジャを案内するシリンダーとプランジャとの間の摺動部に焼付きが発生する可能性がある。
【0004】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、簡単な構造でエンジンの始動時などカムの回転開始時や低回転時にプランジャの軸方向直交面の全方向に摩擦力を低減することのできる高圧サプライポンプを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は摺動部に焼付きが発生しにくい高圧サプライポンプを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の請求項1記載の高圧サプライポンプによると、シリンダとの筒孔に往復摺動可能に嵌入されるプランジャと、プランジャの一端側に連結するカムタペットと、カムの回転によりプランジャとカムタペットとの当接部に潤滑液を供給する手段と、プランジャとカムタペットとの当接部に潤滑液を保持する手段とを備える。このため、エンジン始動時などカムの回転開始時や低速回転時においてもプランジャとカムタペットとの当接部に常に潤滑液が保持され、プランジャの軸直交面上の摩擦力が実質的に生じないことから、摩擦力によるプランジャあるいはタペットのずれが防止され、摺動部の摩擦力が低減し、焼付きが発生しにくい。
【0008】
さらに、本発明の請求項1記載の高圧サプライポンプによると、付勢手段としてのスプリングとカムタペットとの間にはスプリング座が設けられ、スプリング座にはプランジャの首部を収容しプランジャの頭部よりも径が小さい収容孔が形成される。また、スプリング座とカムタペットとの間に当接部を囲む液密手段を備えることにより、収容孔から流入した潤滑液がスプリング座とカムタペットとの間に保持される。このため、カムの回転開始時や低速回転時においてもカムタペットとプランジャとの当接部に潤滑液を保持することができ、摩擦力が低減する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
本発明の第1実施例の高圧サプライポンプを図1、図2に示す。
図2に示すように、高圧サプライポンプ10は、吸入口12の吸入通路12aからプランジャ室19に燃料を吸入し、プランジャ14で加圧した燃料を電磁弁8の図示しない弁部材が開のとき吐出口9から吐出する。電磁弁8の弁部材が閉のとき燃料の吐出を停止する。プランジャ14は、摺動孔15aを形成するシリンダ15の内壁に軸方向に摺動可能に支持され、プランジャ室19は、プランジャ14の端面とシリンダ15の内壁と電磁弁8の端面とにより区画形成されている。
【0010】
図1に示すように、本実施例の高圧サプライポンプ10はプランジャ14の軸方向に対して傾斜して設置される。プランジャ14の下端(反電磁弁側)に一体に設けられる連結部材26はタペット13に当接する。付勢手段としての圧縮コイルスプリング16の一端16aはスプリング座22に当接し、このスプリング座22はタペット13の反カム面に当接する。
【0011】
プランジャ14の上端側に設けられる電磁弁8のオンオフにより、プランジャ14の上端側に形成される圧力室のプランジャ14による圧縮行程と吸入行程とが繰り返され燃料が圧力室から吐出口を通して圧送される。このプランジャ14の駆動力はタペット13のエンジン側のバルブカムシャフト及びそれに取り付けられるカム100の回転力である。
【0012】
連結部材26はプランジャ14と一体に形成される。連結部材26は、首部32と頭部33とからなり、頭部33の表面に軸直交面としての当接面29を有し、この当接面29の周囲に傾斜面としての逃し面30が円環状に形成される。当接面29はタペット13の底部37の上面に設けられたプレート部24に当接し、当接面29とプレート部24とは摺動可能である。
【0013】
また、スプリング座22の中央に形成される挿通孔28に連結部材26の首部32が挿通されており、スプリング16が伸びつつあるとき、すなわちプランジャ14の下降時には頭部33の首部側に形成される肩部31がスプリング座22に係止される。一方プランジャ14が十分下降し終わったときにはスプリング座22と肩部31との間は隙間が形成される。これにより、プランジャ14が再び上昇を始めたとき隙間が0になるまでの間プランジャ14にはコイルスプリング16のねじれ力が加わらないので回転しないまま上昇することができる。これにより、プランジャ14の上昇下降を繰り返す度に少しずつプランジャ14が回転するのでプランジャ14とシリンダ15との間の摩耗部をずらすことができる。
【0014】
図3は第1実施例のスプリング座22を示す平面図およびA−A線に沿った断面図である。スプリング座22は図3に示すように、連結部材の26の頭部33よりも径が小さく首部32よりも径が大きい挿通孔28が中央に設けられる。連結部材26は、スプリング座22の外周側から頭部33よりも幅の広い開口281を経て挿通孔28に収容される。そのため、スプリング座22とプランジャ14との組み付けが容易になっている。
【0015】
プランジャ14の当接面29はタペット13のプレート部24に摺動して軸方向に直交する面の全方向に移動可能である。これにより、プランジャ14の軸芯線とタペット13の軸芯線とのずれが吸収される。
【0016】
タペット13は有底円筒状であり、円筒部36と底部37とからなる。筒部36は、エンジンヘッドに固定されるタペットガイドとしてのスリーブ21の内壁38に往復動可能に設けられている。円筒部36の下方には潤滑液としてのオイルをタペット13内部に供給し、またオイルをタペット13から排出するためのオイル通路361、362が形成されている。タペット13の底部37の下面にエンジンカムシャフトのカム面が当接する。タペット13のプレート部24の周囲には、底部37から突出したオイル溜め部としての円環突起34が設けられている。
【0017】
本実施例によると、エンジンカムシャフトのカム面に当接するタペット13は、エンジンカムシャフトの回転に伴い往復移動する。タペット13の上昇時、圧縮コイルスプリング16のスプリング力に抗してプランジャ14が上昇する。プランジャ14の下降時、圧縮コイルスプリング16のねじれ作用によりタペット13がスリーブ21に対し相対回転しながら下降する。
【0018】
カム100の回転により、カム100とタペット13との間の潤滑のためにカム100の周囲に満たされたオイルが汲み上げられ、オイル通路361、362からタペット13内部に流入し、プランジャ14の当接面29とタペット13のプレート部24との間に満たされる。これにより、当接面29とプレート部24との間の摩擦が小さくなる。
【0019】
エンジンが停止しカム100の回転が停止すると、オイルはオイル通路361、362から排出されるが、図1に示すように円環突起34の内側にはオイルが保持される。したがって、エンジン始動時など、カム100の回転開始時や低回転時にカム100によりオイルが汲み上げられない状態でも、タペット13の往復動時、当接面29とプレート部24との間の摩擦が小さくなる。そのため、タペット13とスリーブ21とが焼付き難い。
【0020】
本実施例によると、図7に示すように、連結部材26のタペット13との当接部分に軸方向力Fが作用し、軸直交方向の力はオイルで満たされた当接面29とプレート部24との摺動により吸収されほとんど作用しない。したがって、プランジャ14の軸線とタペット13の軸線とがずれているときあるいは傾いているとき、シリンダ15とプランジャ14との間に生じる摺動部作用力FP1とFP2は相対的に小さな値となる。
【0021】
これに対し、図8に示すように、仮に連結部材26とタペット13との当接部分に軸方向直交面上の摩擦力μFが発生するとすれば、シリンダ15とプランジャ14との間には、摺動部作用力FP2に加えさらにプランジャとタペットの軸芯ずれ摩擦力が発生する。このためシリンダとプランジャとの間の摩擦力が増大する。
【0022】
上記のとおり、本実施例では、連結部材26の軸方向直交面上の摩擦力が発生しないことから、シリンダ15とプランジャ14との間の摩擦力は低減されるので、焼付きが発生しにくくなる。
【0023】
(第2実施例)
本発明の第2実施例を図4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し、説明を省略する。
図4に示す第2実施例では、第1実施例において円環突起34を設けたのに代えて、円筒部36のオイル通路363、364がタペット13の底部37の内側面よりも上部に形成されている。これにより、エンジンが停止しカム100の回転が停止してオイルがオイル通路361、362から排出されたときに、図4に示すB−B面より下のオイルはタペット13内に残留する。
【0024】
このB−B面の位置は、オイル保持の点では、より上側にあることが望ましい。少なくとも、プランジャ14の当接面29とタペット13のプレート部24との当接部分の最下位置よりも上部にあることが必要である。これにより、エンジン始動時などカム100の回転開始時や低回転時にも当接面29とプレート部24との間にオイルが供給され、摩擦が小さくなる。
【0025】
しかし、B−B面が当接面29とプレート部24との当接部分の最上位置よりも上側にあっても、オイル保持の効果は向上せず、また、より下側にあったほうがタペット13内部にオイルが供給されやすいため、当接面29とプレート部24との当接部分の最上位置より下側にあることが望ましい。
【0026】
(第3実施例)
本発明の第3実施例を図5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し、説明を省略する。
図5に示す第3実施例は、第1実施例において円環突起34を設けたのに代えて円環状のスプリング座23とタペット13との間に液密手段としてのガスケット40を設けた例である。
【0027】
図6は第3実施例のスプリング座23を示す平面図およびC−C線に沿った断面図である。スプリング座23は、図5、図6に示すように連結部材の26の頭部33よりも径が小さく首部32よりも径が大きい挿通孔41が中央に設けられる。スプリング座23の中央から偏心した位置には、頭部33よりも径が大きい導入孔42が設けられる。連結部材26は、スプリング座23の上側から導入孔42に挿入され、首部32が挿通孔41に収容される。
【0028】
スプリング座23とタペット13の底部37との間にはスプリング座23の全周にわたってガスケット40が設けられている。ガスケット40は石綿板を銅板で包んだものが用いられ、スプリング座23タペット13との間からオイルが漏れるのを防止する。これにより、エンジンが停止しカム100の回転が停止してオイルがオイル通路361、362から排出されても、タペット13内のオイルは残留する。これにより、エンジン始動時などカム100の回転開始時や低回転時にも当接面29とプレート部24との間にオイルが供給され、摩擦が小さくなる。
【0029】
なお、本発明の複数の実施例では、高圧サプライポンプをプランジャの軸方向に対して傾斜して設置したが、プランジャの軸が鉛直方向になるように設置しても同様の効果が得られるの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実施例による主要部を示す図2のI部分の断面図である。
【図2】本発明の第1実施例による高圧サプライポンプの断面図である。
【図3】本発明の第1実施例のスプリング座を示す平面図および断面図である。
【図4】本発明の第2実施例の主要部を示す断面図である。
【図5】本発明の第3実施例の主要部を示す断面図である。
【図6】本発明の第3実施例のスプリング座を示す平面図および断面図である。
【図7】本発明の作用の説明図である。
【図8】本発明の作用の説明図である。
【符号の説明】
8 電磁弁
10 高圧サプライポンプ
11 ハウジング
13 タペット(カムタペット)
14 プランジャ
15 シリンダ
16 圧縮コイルスプリング(付勢手段)
21 スリーブ(タペットガイド)
22 スプリング座
23 スプリング座
24 プレート部
26 連結部材
29 当接面
34 円環突起(潤滑液溜め部)
361、362、363、364 潤滑液通路
40 ガスケット(液密手段)
Claims (1)
- 筒孔を有するシリンダと、
前記筒孔に往復摺動可能に嵌入され一端側に当接面を有するプランジャと、
前記プランジャの一端側に連結するカムタペットと、
駆動カムのカム面に前記カムタペットを押圧する方向に前記カムタペットを付勢する付勢手段と、
前記カムタペットを往復動可能に該カムタペットを案内する内壁を有するタペットガイドと、
カムの回転により前記プランジャと前記カムタペットとの当接部に潤滑液を供給する手段と、
前記当接部に前記潤滑液を保持する手段と、
を備え、
前記付勢手段がコイルスプリングであるとともに、
前記プランジャは前記一端側に首部から延びる頭部が形成され、
前記付勢手段と前記カムタペットとの間にはスプリング座が設けられ、
前記スプリング座には前記首部を収容し、前記頭部よりも径が小さい収容孔が形成され、
前記スプリング座と前記カムタペットとの間に前記当接部を囲む液密手段を備えることを特徴とする高圧サプライポンプ。
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