JPH07151055A - 燃料噴射ポンプ用潤滑油圧送ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディーゼルエンジンの潤滑系統から独立した
潤滑系統を有するとともに、最適な潤滑油調量を行える
燃料噴射ポンプ用潤滑油圧送ポンプを提供する。 【構成】 潤滑油圧送ポンプハウジング１４の内部には
オイル通路２０が形成され、このオイル通路２０の内部
にシリンダ１８、弁手段２２、第１圧縮コイルスプリン
グ２４が介装されている。プッシュロッド１６の一方の
端部１６ａは燃料噴射ポンプのカムシャフト３０のカム
部３０ａに当接し、他方の端部１６ｂは弁手段２２のピ
ストン３２に当接している。カムシャフト３０の回転に
より、プッシュロッド１６が往復動されるとともに弁手
段２２が開閉することにより噴射ポンプカム室２８へ潤
滑油が圧送される。ディーゼルエンジンの潤滑系統から
独立した潤滑系統を設けたため、潤滑油圧送ポンプの潤
滑油の劣化を防止するとともに、圧送オイル量の調整が
用意にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射ポンプの潤滑
油を圧送するポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼルエンジン用燃料噴
射ポンプのオイル潤滑は、ディーゼルエンジンの潤滑油
を共用して行っている。例えば図９に示すように、ディ
ーゼルエンジンとオイルポンプとの間を循環するオイル
通路を分岐し、このオイル通路を列型噴射ポンプに導入
しオイル潤滑を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の潤滑方式によると、ディーゼルエンジンの潤
滑油の一部を噴射ポンプの潤滑油として利用しているた
め、潤滑油中にスラッジ等が混入し、潤滑油の劣化がデ
ィーゼルエンジンを潤滑することによる影響を大きく受
けやすく、噴射ポンプのカム軸等の高負荷が加わる部
品、例えばカム面等の摩耗が著しいという問題がある。
しかも、近年、排ガス対策として噴射圧の高圧化が進ん
でおり、このような高噴射圧化に伴いより一層カム軸等
の高負荷部分の摩耗量低減が求められている。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、ディーゼルエンジンの潤滑系統から
独立した潤滑系統を有する燃料噴射ポンプ用潤滑油圧送
ポンプを提供することを目的とする。ただし、特公昭４
９−３３０４３号公報に示される従来の燃料噴射ポンプ
用燃料供給ポンプを潤滑油圧送ポンプとして使用する場
合、噴射ポンプへの取付けは簡単であるが潤滑油の吐出
量が相対的に大きいため、噴射ポンプカム室のオイルレ
ベルが多くなり、潤滑油の吸上げが加速され、潤滑油が
噴射ポンプの燃料室に侵入しやすいので、潤滑油の消費
量が増大するという問題がある。また燃料中に潤滑油が
混入することによりこの燃料に伴うディーゼルエンジン
側でのパティキュレートの発生量や未燃ＨＣガスなどが
増大する等排ガス性能が低下するという問題がある。

【０００５】本発明は、エンジンと潤滑系とを独立する
ための最適な潤滑油調量を行える燃料噴射ポンプ用潤滑
油圧送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】前記課題を解決するため
の本発明の燃料噴射ポンプ用潤滑油圧送ポンプは、オイ
ル吸込口とオイル吐出口とを連通する通孔を有するハウ
ジングと、前記通孔の前記オイル吐出口側内壁に固定さ
れるシリンダと、前記シリンダよりも前記通孔の前記オ
イル吸込口側内壁にクリアランスを介して摺動可能に設
けられる弁手段と、前記オイル吸込口に連通するオイル
吸込室に設けられ、前記弁手段を前記シリンダ側に付勢
する付勢手段と、前記シリンダと前記弁手段の間の通孔
に形成され、前記弁手段の位置に応じて容積が決まるオ
イル溜り室と、前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁手
段を往復駆動するプッシュロッドであって、前記シリン
ダ内に往復動可能に設けられ、前記プッシュロッドの内
部または外部に前記オイル溜り室から前記オイル吐出口
へのオイル流量を調整するオイル通路を規定するプッシ
ュロッドと、を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の燃料噴射ポンプ用潤滑油圧送ポンプに
よると、列型噴射ポンプのカム室に、ポンプカムシャフ
トの回転駆動力を利用してプッシュロッドを往復動さ
せ、このプッシュロッドのカムシャフト側と反対側に設
けられる弁手段を開閉させて潤滑油の吸入と圧送を繰り
返し行うことによりディーゼルエンジンの潤滑系統から
独立した燃料噴射ポンプの潤滑系統を確立し、この潤滑
系統で潤滑油の適正な調量を行うことによりポンプカム
シャフト等への円滑なオイル潤滑を行う。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ディーゼルエンジン用列型燃料噴射ポンプに適用
した潤滑油圧送ポンプの第１実施例を図１に示し、この
潤滑油圧送ポンプを適用した潤滑系統を図２に示す。図
２に示すように、ディーゼルエンジン１を潤滑する第１
の潤滑系統６とは別系統の列型噴射ポンプ３を潤滑する
第２の潤滑系統１１が設けられている。ディーゼルエン
ジン１への燃料噴射は、燃料タンク４から列型噴射ポン
プ３により汲上げられた燃料がエンジン各気筒の噴射ノ
ズルからエンジン燃焼室に所定のタイミングで噴射され
るようになっている。列型噴射ポンプ３のカムシャフト
等を潤滑する第２の潤滑系統１１は、列型噴射ポンプ３
に取付けられる潤滑油圧送ポンプ１０によりオイルタン
ク５から汲上げられた潤滑油をポンプカム室等に流入
し、ポンプ内部を潤滑した後オイルタンク５に戻すよう
になっている。この潤滑油圧送ポンプ１０の構造は図１
に示されるとおりである。

【０００９】図１に示すように、潤滑油圧送ポンプ１０
は、噴射ポンプハウジング１２の外壁１２ａに潤滑油圧
送ポンプハウジング１４が図示しないボルト等により締
付け固定されている。潤滑油圧送ポンプハウジング１４
の内部にはオイル通路２０が形成され、このオイル通路
２０の内部にシリンダ１８、弁手段２２、第１圧縮コイ
ルスプリング２４が介装されている。またオイル通路２
０は、噴射ポンプハウジング１２に形成される通孔２６
により噴射ポンプカム室２８に連通している。

【００１０】プッシュロッド１６の一方の端部１６ａは
噴射ポンプカムシャフト３０のカム部３０ａに当接し、
他方の端部１６ｂは弁手段２２のピストン３２に当接し
ている。シリンダ１８は、円筒状で、その内径がプッシ
ュロッド１６の外径よりも十分に大きくなっている。プ
ッシュロッド１６の外周壁とシリンダ１８の内周壁との
間に形成されるクリアランスが潤滑油の通路となってい
る。シリンダ１８の外壁は、雄ねじ部１８ａが形成さ
れ、この雄ねじ部１８ａが潤滑油圧送ポンプハウジング
１４のオイル通路２０の一部を形成する内壁雌ねじ部１
４ａにねじ結合している。通孔２６はＯリング３４によ
り油密が確保されている。

【００１１】弁手段２２は、有底円筒状のピストン３
８、第２圧縮コイルスプリング４０、弁体４２および弁
シート４４とからなる。 ピストン３８は、潤滑油圧送ポンプハウジング１４の
内壁に径方向に一定のクリアランスを介して摺動可能に
なっている。また、ピストン３８の底部には同一円周上
に等間隔に４個の通孔３９が形成されている。

【００１２】第２圧縮コイルスプリング４０は、第１
圧縮コイルスプリング２４のばね力よりも十分に弱いば
ね力であり、円筒状のピストン３８の内部に収容されて
いる。第２圧縮コイルスプリング４０の一方側の端部は
ピストン３８の床部に当接し、他方側の端部は弁体４２
に当接している。 弁体４２は、円筒状のピストン３８の内部に収納され
るもので、第２圧縮コイルスプリング４０の付勢力によ
り通常時弁シート４４に当接している。この弁体４２は
段付円板状である。

【００１３】弁シート４４は、円環状に形成され、軸
方向に弁シート４４を貫通し内径が弁体４２の最大外径
よりも小さい通孔４５を有している。この弁シート４４
は段付円板状のもので、その大径つば部４４ａがピスト
ン３８の端部に当接可能になっている。第１圧縮コイル
スプリング２４は、その一端が弁シート４４に当接し、
他方の端部が潤滑油圧送ポンプハウジング１４の内壁に
当接している。

【００１４】潤滑油圧送ポンプハウジング１４に形成さ
れるオイル通路２０の内部には、弁手段２２の第１圧縮
コイルスプリング側にオイル吸込室５０が形成され、シ
リンダ１８と弁手段２２との間にオイル溜り室５２が形
成されている。オイル吸込室５０は、オイル吸込口５４
に連通し、第１圧縮コイルスプリング２４を収容してい
る。オイル溜り室５２は、その容積が弁手段２２のピス
トン３８の位置により決まるもので、オイル吸込室５０
の容積が小さくなると容積が大きくなり、オイル吸込室
５０の容積が大きくなると容積が小さくなる。

【００１５】次に、潤滑油圧送ポンプ１０の圧送機構に
ついて図１、図３、図４および図５に基づいて説明す
る。図１に示す状態は、プッシュロッド１６が下死点に
ある状態である。この下死点の状態よりカムシャフト３
０が回転すると、プッシュロッド１６は、第１圧縮コイ
ルスプリング２４の付勢力に抗して図１に示す位置より
も次第に右方向に移動する。すると、オイル溜り室５２
の容積は大きくなり、一方オイル吸込室５０の容積は小
さくなることによりオイル溜り室５２の圧力が低下し、
他方オイル吸込室５０の圧力が僅かに上昇し、両室の差
圧と第２圧縮コイルスプリング４０の付勢力とのバラン
スによりバルブシート４４から弁体４２が離間する。こ
の弁体４２の弁シート４４からの離間時、通孔４５から
図１で左側方向に潤滑油が流れ、通孔３９を通してオイ
ル溜り室５２への潤滑油の吸入が開始される。この状態
よりさらにカムシャフト３０が回転し、図１に示す状態
よりカムシャフト３０が１８０°回転したとき、図３に
示すように、プッシュロッド１６は最右位置すなわち上
死点に来る。前記吸入開始位置よりこの上死点位置に来
るまでの間、図３に示す矢印Ａ方向にオイル吸込室５０
から通孔４５を経由してオイル溜り室５２に潤滑油が流
れる。ピストン３８が上死点に達した直後、弁シート４
４に弁体４２が着座し、オイル吸込口５４からオイル吸
込室５０への潤滑油の吸入が開始すると同時にオイル溜
り室５２の圧縮動作が開始され、ピストン３８が図４に
示すように左方向に移動する。このとき、ピストン３８
の上死点から下死点に至る途中、オイル溜り室５２に溜
められた潤滑油は矢印Ｃの方向と矢印Ｄの方向に流れ
る。このときオイル溜り室５２の圧力は上昇するが、弁
体４２と弁シート４４で構成されるチェックバルブは第
２圧縮コイルスプリング４０により閉弁しているので、
オイル溜り室５２内の潤滑油は、プッシュロッド１６と
シリンダ１８の間の隙間から通孔２６を経て噴射ポンプ
カム室２８に吐き出される。同時にピストン３８の左方
向の移動によりオイル吸込室５０の容積増加に伴う圧力
低下のため、オイルタンク５からオイル吸込口５４を通
ってオイル吸込室５０に潤滑油が吸い込まれる。このよ
うにしてプッシュロッド１６が下死点に至ると、オイル
の吸入圧送サイクルの１サイクルが終了する。これを繰
り返すことにより、噴射ポンプカム室２８への潤滑油供
給が継続される。

【００１６】潤滑油の吐出量は、プッシュロッド１６と
シリンダ１８間のクリアランス、およびピストン３８と
潤滑油圧送ポンプハウジング１４間のクリアランスによ
り決定される。ここで、プッシュロッド１６とシリンダ
１８間のクリアランスはシリンダ１８の内径とプッシュ
ロッド１６の外径との差を表わし、ピストン３８と潤滑
油圧送ポンプハウジング１４間のクリアランスは潤滑油
圧送ポンプハウジング１４の内径とピストン３８の外径
との差を表わす。またピストン３８の断面積と第２圧縮
コイルスプリング４０の押し付け力によりオイル溜り室
５２の圧力が決定され、プッシュロッド１６とシリンダ
１８間のクリアランス、およびピストン３８と潤滑油圧
送ポンプハウジング１４間のクリアランスにより潤滑油
の流出抵抗が決まる。オイル溜り室５２から流出する容
積をＱ、噴射ポンプカム室２８内に流出する吐出量をＱ
₁ 、オイル吸込室５０に戻る吐出量をＱ₂ とすると、 Ｑ＝Ｑ₁ ＋Ｑ₂ という関係式が成立する。各潤滑油通路の流れ抵抗は次
式で決まる。

【００１７】Ｑ＝πｄｈ³ ／１２μＬ ただし、ｄ：ピストンおよびプッシュロッドの径、ｈ：
クリアランスの１／２倍、Ｌ：重なり長さ、を表す。各
クリアランスを適当な値に決めることで燃料噴射ポンプ
内に流出する吐出量Ｑ₁ とオイル吸込室５０へ戻る吐出
量Ｑ₂ が決まる。

【００１８】本実施例によると、潤滑油圧送ポンプ１０
によって弁手段２２の往復動による潤滑油の圧送量を適
正に調節できる。本実施例によると、ディーゼルエンジ
ンの潤滑系統とは別個の独立した潤滑系統を構成し、こ
の構成の要素の一部に前記潤滑油圧送ポンプを組み付け
ることにより、ディーゼルエンジンをオイル潤滑するこ
とによる潤滑油圧送ポンプの潤滑油の劣化を防止すると
ともに、圧送オイル量の調整が容易にできるという効果
がある。

【００１９】本発明の第２実施例を図６に示す。図６
は、前記弁手段２２の変形例である。すなわち、第１圧
縮コイルスプリング４０、弁体４２および弁シート４４
を内包するバルブカバー６０を設けている。バルブカバ
ー６０は、通孔６１、６２を有し、内壁に第１圧縮コイ
ルスプリング４０の一端を当接している。

【００２０】本実施例によると、圧縮コイルスプリング
４０、弁体４２および弁シート４４がバルブカバー６０
内部に内包される構成であるから、この圧送ポンプ組み
付け時の組み付け作業が容易になるという利点がある。
さらに本発明の第３の実施例を図７の（Ａ）および
（Ｂ）に示す。本発明の第３実施例は、前記第１実施例
におけるシリンダ１８とプッシュロッド１６との間に形
成されるクリアランスに代えて、プッシュロッド１６の
外周壁に平坦面６２を形成した例である。この平坦面６
２とシリンダ１８の内壁との間に図７の（Ｂ）に示す斜
線一部分に対応する部分にクリアランスが形成され、こ
のクリアランスの高さＨを調整することによりオイル調
量がなされる。

【００２１】さらに、本発明の第４実施例を図８に示
す。図８に示す第４実施例は、前記平坦面６２に代えて
通孔６４をプッシュロッド１６のロッド内部軸方向に形
成した例である。通孔６４は、軸方向に形成される軸通
孔６５とこの軸通孔６５の閉塞側の端部から径方向に形
成される径通孔６６とからなる。これらの軸通孔６５と
径通孔６６の内径によりオイルの調量設定がなされる。

【００２２】この第４実施例においても、適度の内径の
軸通孔６５または径通孔６６をもつプッシュロッド１６
に変更することによりオイル圧送量を調節することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料噴射
ポンプ用潤滑油圧送ポンプによると、燃料噴射ポンプの
潤滑系統をディーゼルエンジンの潤滑系統と別にしたこ
とにより燃料噴射ポンプの潤滑油の劣化を防止し、燃料
噴射ポンプの部品の摩耗を低減することができる。ま
た、燃料噴射ポンプのオイル通路のクリアランスを調整
することにより潤滑油供給量の変更を用意に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による潤滑油圧送ポンプを
示す断面図である。

【図２】本発明を適用した燃料系統ならびに潤滑系統を
示すシステム図である。

【図３】本発明の第１実施例による潤滑油圧送ポンプの
作動を説明するための断面図である。

【図４】本発明の第１実施例による潤滑油圧送ポンプの
作動を説明するための断面図である。

【図５】潤滑油の吸入圧送とピストンストロークの関係
を示す特性図である。

【図６】本発明の第２実施例による潤滑油圧送ポンプの
主要部を示す断面図である。

【図７】本発明の第３実施例による潤滑油圧送ポンプの
主要部を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）
に示すＢ方向矢視図である。

【図８】本発明の第４実施例による潤滑油圧送ポンプの
主要部を示す断面図である。

【図９】従来のシステム図である。

【符号の説明】

３ 列型噴射ポンプ ５ オイルタンク １０ 潤滑油圧送ポンプ １２ 噴射ポンプハウジング １４ 潤滑油圧送ポンプハウジング（ハウジング） １６ プッシュロッド １８ シリンダ ２０ オイル通路 ２２ 弁手段 ２４ 第１圧縮コイルスプリング（付勢手段） ２８ カム室 ３８ ピストン ４０ 第２圧縮コイルスプリング ４２ 弁体 ４４ 弁シート ５０ オイル吸込室 ５２ オイル溜り室 ５４ オイル吸込口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｂ 23/02 Ｅ 2125−3Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイル吸込口とオイル吐出口とを連通す
   る通孔を有するハウジングと、 前記通孔の前記オイル吐出口側内壁に固定されるシリン
   ダと、 前記シリンダよりも前記通孔の前記オイル吸込口側内壁
   にクリアランスを介して摺動可能に設けられる弁手段
   と、 前記オイル吸込口に連通するオイル吸込室に設けられ、
   前記弁手段を前記シリンダ側に付勢する付勢手段と、 前記シリンダと前記弁手段の間の通孔に形成され、前記
   弁手段の位置に応じて容積が決まるオイル溜り室と、 前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁手段を往復駆動す
   るプッシュロッドであって、前記シリンダ内に往復動可
   能に設けられ、前記プッシュロッドの内部または外部に
   前記オイル溜り室から前記オイル吐出口へのオイル流量
   を調整するオイル通路を規定するプッシュロッドと、 を備えたことを特徴とする燃料噴射ポンプ用潤滑油圧送
   ポンプ。