JP4081429B2 - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

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、タペット室内に浸入した潤滑油をタペット室外に排出することによって、該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ことを防止するための構成に関する。

従来、ハウジングに軸受支持されるカム軸をエンジンにて駆動し、前記カム軸に設けたカムによってプランジャを上下動させ、該プランジャにより燃料油を圧縮させ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１参照。）。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、ギア等の駆動系部品が潤滑されるようになっている。この潤滑油は、エンジンを潤滑するとともに、エンジンと燃料噴射ポンプとの間に介設されるギアケース内の潤滑油としても機能するものであり、該ギアケースと、前記カム室との間では、循環路を通って潤滑油が循環されるようになっている。

また、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、ポンプハウジングにおいては、上下方向に筒状に形成される摺動孔に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。

特開２００３−２５４１８６号公報

従来の構成においては、タペット室に潤滑油が浸入することがあり、この潤滑油が、プランジャとプランジャバレルとの間の摺動面の隙間を通過して、燃料室内まで浸入してしまう恐れがあった。燃料油に潤滑油が混入すると、燃料の噴射ノズルにおいて噴射不良を起こしたり、噴射ノズルまでの圧送段階において障害が発生したりして、出力低下といったエンジン性能の悪化につながってしまうことになる。そこで、エンジンの潤滑油によりカム室内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプにおいては、燃料油に潤滑油を混入させないようにすることが必要となる。

他方、上述したごとく、前記潤滑油は、エンジン、ギアケース、燃料噴射ポンプを潤滑するものであり、これらの間では、潤滑油の循環を良好に行う必要がある。従来は、カム室とギアケースとの間では、潤滑油が循環路を通じて循環する構成としているが、カム面とカム室の間の隙間が狭く構成されており、カムの存在によって潤滑油の循環が妨げられるといった問題があった。

本発明は、以上の問題に鑑み、タペット室内に浸入した潤滑油をタペット室外に排出することによって、該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ことを防止するための技術を提案するものである。また、カム室とギアケースとの間での潤滑油の循環を良好とするための技術を提案するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、エンジンの潤滑油によりカム室（１３）内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプ（１）において、該燃料噴射ポンプ（１）は、上部のハイドロリックヘッド（３）と下部のポンプハウジング（２）を上下に接合して構成し、該ポンプハウジング（２）の一側にギアケース（９）を固設し、該ポンプハウジング（２）内において、カム（６）の上方に上下方向に摺動孔（１５ａ）を形成し、該摺動孔（１５ａ）にてタペット室（１５）を構成し、該摺動孔（１５ａ）内に、タペット（１２）を上下移動自在に配置し、該タペット（１２）の環状の壁部（１２ａ）により上方を開放した筒型を構成し、前記摺動孔（１５ａ）において、該タペット（１２）の上方に上部スプリング受け（３３）を嵌設し、該上部スプリング受け（３３）の下端は、環状の壁部（３３ａ）により下方を開放した筒型に構成し、該上部スプリング受け（３３）の壁部（３３ａ）と、該タペット（１２）の壁部（１２ａ）により、ポンプハウジング（２）の内部空間（２ａ）から分断されたタペット室（１５）を形成し、前記ポンプハウジング（２）には、タペット室（１５）と、前記ギアケース（９）とを連通させる第一の連通路（２０）を構成し、前記摺動孔（１５ａ）内において、該タペット（１２）の壁部（１２ａ）の上端と、上部スプリング受け（３３）の壁部（３３ａ）の下端との間には隙間（３６）を形成し、該隙間（３６）を介して、前記第一の連通路（２０）とギアケース（９）に連通させたものである。

請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記タペット（１２）の内部空間と、前記第一の連通路（２０）と、を連通させる第二の連通路（１２ｃ）をタペット（１２）に穿設して設けたものである。

請求項３においては、請求項２記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記第二の連通路（１２ｃ）は該第二の連通路（１２ｃ）の下部が、前記タペット（１２）の内部空間（１２ｂ）の下部と連通する位置に配置し、該内部空間（１２ｂ）の下部に溜まることとなる潤滑油を、第一の連通路（２０）側へ排出可能としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載の発明では、エンジンの潤滑油によりカム室（１３）内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプ（１）において、該燃料噴射ポンプ（１）は、上部のハイドロリックヘッド（３）と下部のポンプハウジング（２）を上下に接合して構成し、該ポンプハウジング（２）の一側にギアケース（９）を固設し、該ポンプハウジング（２）内において、カム（６）の上方に上下方向に摺動孔（１５ａ）を形成し、該摺動孔（１５ａ）にてタペット室（１５）を構成し、該摺動孔（１５ａ）内に、タペット（１２）を上下移動自在に配置し、該タペット（１２）の環状の壁部（１２ａ）により上方を開放した筒型を構成し、前記摺動孔（１５ａ）において、該タペット（１２）の上方に上部スプリング受け（３３）を嵌設し、該上部スプリング受け（３３）の下端は、環状の壁部（３３ａ）により下方を開放した筒型に構成し、該上部スプリング受け（３３）の壁部（３３ａ）と、該タペット（１２）の壁部（１２ａ）により、ポンプハウジング（２）の内部空間（２ａ）から分断されたタペット室（１５）を形成し、前記ポンプハウジング（２）には、タペット室（１５）と、前記ギアケース（９）とを連通させる第一の連通路（２０）を構成し、前記摺動孔（１５ａ）内において、該タペット（１２）の壁部（１２ａ）の上端と、上部スプリング受け（３３）の壁部（３３ａ）の下端との間には隙間（３６）を形成し、該隙間（３６）を介して、前記第一の連通路（２０）とギアケース（９）に連通させたので、タペット室に浸入した潤滑油を、ギアケースへ排出することができ、タペット室内に潤滑油が溜まってしまうこともなく、潤滑油がプランジャとプランジャバレルの摺動面の隙間を通過して燃料圧室内へ浸入することを防止できる。そして、これにより、燃料油に潤滑油が混入することがなくなり、噴射不良や、出力低下といった不具合を防止できる。

請求項２に記載の発明では、前記タペット（１２）の内部空間と、前記第一の連通路（２０）と、を連通させる第二の連通路（１２ｃ）をタペット（１２）に穿設して設けたので、タペット（１２）内に貯留された潤滑油を、連通路を通過させて前記連通路へ排出することができ、連通路を構成しないものと比較して、より確実に、潤滑油をタペット室外へ排出することができるようになる。

請求項３に記載の発明では、前記第二の連通路（１２ｃ）は該第二の連通路（１２ｃ）の下部が、前記タペット（１２）の内部空間（１２ｂ）の下部と連通する位置に配置したので、該内部空間（１２ｂ）の下部に溜まることとなる潤滑油を、第一の連通路（２０）側へ排出可能とすることが出来たものてある。

タペット室内に浸入した潤滑油をタペット室外に排出することによって、該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ことを防止するという目的を、ポンプハウジングに、タペット室と、エンジンと燃料噴射ポンプとの間に介設されるギアケースと、を連通させる連通路を設けることで達成する。

次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は実施例１及び実施例２における燃料噴射ポンプの例を示す側面断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線におけるポンプハウジングの平面断面図、図３は実施例１及び実施例２の要部の構成について示す側面断面図、図４は実施例１及び実施例２における燃料噴射ポンプの例を示す側面断面図、図５は実施例３の要部の構成について示す側面断面図、図６は同じく平面断面図、図７は実施例４の連通路の配置について示す図である。なお、以下の説明において、図１における紙面左側を前側とし、同じく紙面右側を後側とする。

図１に示すごとく、該燃料噴射ポンプ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。また、ポンプハウジング２の前側には、ガバナ装置４が配されている。また、ポンプハウジング２の後側には、ギアケース９が配されている。

また、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、ポンプカム軸５に形設したカム６の回転により、タペットローラー１１及びタペット１２を介して、プランジャ７が上下移動するように構成されている。また、プランジャ７の上方の空間は、燃料圧室１９として、図示せぬ燃料ギャラリより流入される燃料油をプランジャ７により圧縮するようにしている。

また、前記タペット１２は、カム６の上方であって、ハイドロリックヘッド３に上下方向に形設された摺動孔１５ａ内に上下摺動自在に設けられている。また、前記カム６は、ポンプハウジング２に形設されたカム室１３内に配設されている。また、前記ポンプカム軸５には、ギアケース９内に内装するカム軸フランジ１４が固設されており、該カム軸フランジ１４を介してエンジンからの駆動力が伝達されるようにしている。

図２に示すごとく、前記ポンプハウジング２において、カム室１３とギアケース９のそれぞれの内部空間を連通させる循環路１６・１６が形成されている。潤滑油は、該循環路１６・１６を通ってカム室１３とギアケース９の間で循環され、カム室１３内においては、カム６、ベベルギヤ１７ａ・１７ｂ、軸受１８等（図１参照）の駆動系部品を潤滑し、ギアケース内においては、図示せぬギア列を潤滑する。

次に、図３を用いて、本発明の要部に関する構成について説明する。図３に示すごとく、ポンプハウジング２において、ポンプカム軸５に形設されるカム６の上方には、上下方向に摺動孔１５ａが形成されており、該摺動孔１５ａにてタペット室１５を構成している。そして、該タペット室１５内に、タペット１２が上下移動自在に配されている。該タペット１２には、タペットローラー１１が回転自在に支持されており、カム６の回転によりタペットローラー１１を介してタペット１２が上下移動する。該タペット１２は、環状の壁部１２ａにより上方を開放した椀型に構成される。そして、壁部１２ａの内側を内部空間１２ｂとし、該内部空間１２ｂには、上方よりプランジャ７の下端部、及び下部スプリング受け３１が挿入される。下部スプリング受け３１の上部は、プランジャ７の下端部と係止されている。下部スプリング受け３１の下面と、内部空間１２ｂの底部の間には、リング３２が介挿されている。

また、摺動孔１５ａにおいて、タペット１２の上方には、上部スプリング受け３３が嵌設される。該上部スプリング受け３３の上端はハイドロリックヘッド３によって抑えられている。該上部スプリング受け３３は筒状に構成されており、筒内部にはコントロールスリーブ４１が回転自在に配されている。そして、該上部スプリング受け３３と前記下部スプリング受け３１の間には、プランジャスプリング３４が挟装されており、該プランジャスプリング３４によって下部スプリング受け３１が下方へ付勢され、これにより、プランジャ７が下方へ付勢されている。また、上部スプリング受け３３においては、環状の壁部３３ａにより下方を開放した筒型に構成される。そして、該壁部３３ａにより形成される内部空間３３ｂに、前記プランジャスプリング３４の上部が挿入されている。また、該壁部３３ａにより、摺動孔１５ａと、ポンプハウジング２の内部空間２ａとが分断されるようになっている。

以上の構成により、タペット１２の内部空間１２ｂと、上部スプリング受け３３の内部空間３３ｂとで、ポンプハウジング２の内部空間２ａから分断されたタペット室１５が形成されるようにしている。

また、ポンプハウジング２において、ギアケース９側となる壁部２ｂには、上下連通路２０ａと、該左右連通路２０ｂが形成され、これらの通路２０ａ・２０ｂにより一連の連通路２０（第一の連通路）が形成されている。上下連通路２０ａは、斜状に形成され、上側が摺動孔１５ａに開放される一方、下側が左右連通路２０ｂに開放される。左右連通路２０ｂは、前端が閉じられる一方、後端がギアケース９内に開放される。こうして、摺動孔１５ａ内と、ギアケース９内とが連通路２０を介して連通されるようになっている。そして、該摺動孔１５ａにおいては、タペット１２が上下移動するものであり、該タペット１２の壁部１２ａと、上部スプリング受け３３の壁部３３ａの間には隙間３６が形成され、該隙間３６を介して、タペット室１５が上下連通路２０ａと連通するようになっている。

以上の構成により、タペット室１５と、ギアケース９とが、隙間３６、連通路２０を介して連通されるようになっている。

そして、以上のように、該燃料噴射ポンプ１のポンプハウジング２において、ポンプハウジング２の内部空間２ａから分断されたタペット室１５を形成するとともに、ポンプハウジング２には、タペット室１５と、エンジンと燃料噴射ポンプ１との間に介設されるギアケース９と、を連通させる第一の連通路２０を形成しており、これにより、タペット室１５内に浸入した潤滑油を、タペット室１５からギアケース９へ排出することができる。

このように、タペット室１５に浸入した潤滑油を、ギアケース９へ排出することによれば、タペット室１５内に潤滑油が溜まってしまうこともなく、潤滑油がプランジャ７とプランジャバレル８の摺動面の隙間を通過して燃料圧室内へ浸入することを防止できる。そして、これにより、燃料油に潤滑油が混入することがなくなり、噴射不良や、出力低下といった不具合を防止できる。

上述したごとく、タペット１２においては、環状の壁部１２ａにより内部空間１２ｂ（図３参照）を形成しているため、内部空間１２ｂ内に潤滑油が溜まってしまう恐れがある。上記実施例１の構成においては、壁部１２ａから溢れた潤滑油だけしか排出できないためである。そこで、本実施例２においては、図３に示すごとく、上記実施例１に加え、タペット１２に、該タペット１２の内部空間１２ｂと、前記第一の連通路２０と、を連通させる第二の連通路１２ｃを設けた構成としている。

前記壁部１２ａにおいて、内部空間１２ｂと、前記上下連通路２０ａと連通させる連通路１２ｃを設ける構成とし、該連通路１２ｃによって内部空間１２ｂと上下連通路２０ａとを連通させるようにしている。これにより、タペット室１５内の潤滑油を、連通路１２ｃを通過させて連通路２０（上下連通路２０ａ）へ排出することができ、連通路１２ｃを構成しないものと比較して、より確実に、潤滑油をタペット室１５外へ排出することができるようになる。

さらに、連通路１２ｃは、該連通路１２ｃの下部が、タペット１２の内部空間１２ｂの下部と連通する位置に配されており、内部空間１２ｂの下部に溜まることとなる潤滑油を、連通路２０（上下連通路２０ａ）側へ排出することができるようにしている。これにより、潤滑油が内部空間１２ｂに溜まってしまうことを防止できる。

本実施例は、図４乃至図６に示すごとく、エンジンの潤滑油によりカム室１３内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプ１００において、ポンプハウジング１０２に、タペット室１５と、カム室１３と、を連通させる連通路１２０を設けた構成とするものである。図５に示すごとく、ポンプハウジング１０２において、ポンプカム軸５に形設されるカム６の上方には、上下方向に摺動孔１１５ａが形成されており、該摺動孔１１５ａには、タペット１２が上下移動自在に配されている。該タペット１２には、タペットローラー１１が回転自在に支持されており、カム６の回転によりタペットローラー１１を介してタペット１２が上下移動する。該タペット１２は、環状の壁部１２０ａにより上方を開放した椀型に構成される。そして、壁部１２０ａの内側を内部空間１２０ｂとし、該内部空間１２０ｂには、上方よりプランジャ７の下端部、及び下部スプリング受け３１が挿入される。下部スプリング受け３１の上部は、プランジャ７の下端部と係止されている。下部スプリング受け３１の下面と、内部空間１２０ｂの底部の間には、リング３２が介挿されている。

また、摺動孔１１５ａにおいて、タペット１２の上方には、上部スプリング受け１３３が嵌設される。該上部スプリング受け１３３の上端はハイドロリックヘッド３によって抑えられている。該上部スプリング受け１３３は筒状に構成されており、筒内部にはコントロールスリーブ４１が回転自在に配されている。そして、該上部スプリング受け１３３と前記下部スプリング受け３１の間には、プランジャスプリング３４が挟装されており、該プランジャスプリング３４によって下部スプリング受け３１が下方へ付勢され、これにより、プランジャ７が下方へ付勢されている。また、上部スプリング受け１３３においては、環状の壁部１３３ａにより下方を開放した筒型に構成される。そして、該壁部１３３ａにより形成される内部空間１３３ｂに、前記プランジャスプリング３４の上部が挿入されている。以上のようにして、タペット１２の内部空間１２０ｂと、上部スプリング受け１３３の内部空間１３３ｂとで、タペット室１１５が形成されるようにしている。また、上部スプリング受け１３３の壁部１３３ａと、タペット１２の壁部１２０ａとの間には隙間１３６が形成されるようになっており、該隙間１３６を介して、ポンプハウジング１０２の内部空間１０２ａと、タペット室１１５とが、連通されるようになっている。

また、図４及び図５に示すごとく、ポンプハウジング１０２においては、摺動孔１１５ａの上開口部から斜め前方に向かう連通溝１２０ａが形成されている。また、ポンプハウジング１０２においては、該連通溝１２０ａの底面から、カム室１３に向かう連通孔１２０ｂが形成されており、これら連通溝１２０ａ、連通孔１２０ｂにより一連の連通路１２０が形成されるようになっている。

以上の構成により、タペット室１１５と、カム室１３とが、隙間１３６、連通路１２０を介して連通されるようになっている。

そして、以上のように、該燃料噴射ポンプ１００のポンプハウジング１０２において、ポンプハウジング１０２に、タペット室１１５と、カム室１３と、を連通させる連通路１２０を形成しており、これにより、タペット室１１５内に浸入した潤滑油を、タペット室１１５からカム室１３へ排出することができる。

このように、タペット室１１５に浸入した潤滑油を、カム室１３へ排出することによれば、タペット室１１５内に潤滑油が溜まってしまうこともなく、潤滑油がプランジャ７とプランジャバレル８の摺動面の隙間を通過して燃料圧室内へ浸入することを防止できる。そして、これにより、燃料油に潤滑油が混入することがなくなり、噴射不良や、出力低下といった不具合を防止できる。

本実施例は、図２及び図７に示すごとく、エンジンの潤滑油によりカム室１３内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプにおいて、ポンプハウジング２には、カム６の半径方向外側となる位置に、カム室１３内におけるカム室１３の前後の空間１３ａ・１３ｂを連通させる連通路５０・５０を設けた構成とするものである。

図２及び図７に示すごとく、前記ポンプハウジング２においては、カム室１３とギアケース９のそれぞれの内部空間を連通させる循環路１６・１６が形成されており、これにより、カム室１３とギアケース９の間で潤滑油が循環されるようになっている。そして、カム６の半径方向外側となる位置には、カム室１３の前後の空間１３ａ・１３ｂを連通させるべく、溝状の連通路５０・５０が形成されており、それぞれ循環路１６・１６と接続されて、連続的な通路が形成されるようになっている。また、図２に示すごとく、連通路５０・５０においては、カム室１３の前側の空間１３ａ側から、後側の空間１３ｂに向って溝深さが深くなるように傾斜させている。

以上の構成により、カム６のカム面とカム室１３の間の隙間が狭く構成されるような場合であっても、連通路５０・５０を介することにより、潤滑油の循環を円滑に行わせることができる。また、連通路５０・５０は、前述のように傾斜させることにより、前側の空間１３ａに潤滑油が過度に溜まってしまうことを防止することができる。なお、本実施例では、溝状の連通路５０・５０による構成としたが、カム室１３の前後の空間１３ａ・１３ｂを連通させる構成であればよく、溝状の代わりに孔状にするなど、特に具体的な構成については限定されるものではない。

本発明は、エンジンの潤滑油によりカム室内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプにおいて適用可能である。

実施例１及び実施例２における燃料噴射ポンプの例を示す側面断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線におけるポンプハウジングの平面断面図である。 実施例１及び実施例２の要部の構成について示す側面断面図である。 実施例１及び実施例２における燃料噴射ポンプの例を示す側面断面図である。 実施例３の要部の構成について示す側面断面図である。 同じく平面断面図である。 実施例４の連通路の配置について示す図である。

符号の説明

１ 燃料噴射ポンプ
２ ポンプハウジング
９ ギアケース
１２ タペット
１２ｂ 内部空間
１２ｃ 連通路
１３ カム室
１５ タペット室
２０ 連通路

Claims (3)

1. エンジンの潤滑油によりカム室（１３）内の駆動系部品が潤滑される構成の燃料噴射ポンプ（１）において、該燃料噴射ポンプ（１）は、上部のハイドロリックヘッド（３）と下部のポンプハウジング（２）を上下に接合して構成し、該ポンプハウジング（２）の一側にギアケース（９）を固設し、該ポンプハウジング（２）内において、カム（６）の上方に上下方向に摺動孔（１５ａ）を形成し、該摺動孔（１５ａ）にてタペット室（１５）を構成し、該摺動孔（１５ａ）内に、タペット（１２）を上下移動自在に配置し、該タペット（１２）の環状の壁部（１２ａ）により上方を開放した筒型を構成し、前記摺動孔（１５ａ）において、該タペット（１２）の上方に上部スプリング受け（３３）を嵌設し、該上部スプリング受け（３３）の下端は、環状の壁部（３３ａ）により下方を開放した筒型に構成し、該上部スプリング受け（３３）の壁部（３３ａ）と、該タペット（１２）の壁部（１２ａ）により、ポンプハウジング（２）の内部空間（２ａ）から分断されたタペット室（１５）を形成し、前記ポンプハウジング（２）には、タペット室（１５）と、前記ギアケース（９）とを連通させる第一の連通路（２０）を構成し、前記摺動孔（１５ａ）内において、該タペット（１２）の壁部（１２ａ）の上端と、上部スプリング受け（３３）の壁部（３３ａ）の下端との間には隙間（３６）を形成し、該隙間（３６）を介して、前記第一の連通路（２０）とギアケース（９）に連通させたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 請求項１記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記タペット（１２）の内部空間と、前記第一の連通路（２０）と、を連通させる第二の連通路（１２ｃ）をタペット（１２）に穿設して設けたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
3. 請求項２記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記第二の連通路（１２ｃ）は該第二の連通路（１２ｃ）の下部が、前記タペット（１２）の内部空間（１２ｂ）の下部と連通する位置に配置し、該内部空間（１２ｂ）の下部に溜まることとなる潤滑油を、第一の連通路（２０）側へ排出可能としたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。