JPH1030525A - 高圧サプライポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャの軸心とタペットの軸心とがずれ
る場合にも偏心力の作用を解消するようにした高圧サプ
ライポンプを提供する。 【解決手段】 プランジャ１４の軸線とタペット１３の
軸線とのずれについてはボール２５がころがり接触する
ことによりプランジャ１４の軸直交面の全方向に実質的
に摩擦が発生しない。このため、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。また、多数個のボー
ルが接触部となることから、軸方向の最大面圧を低くす
ることができるので、強度が高められる。圧縮コイルス
プリング１６のねじり効果により、プランジャ１４がス
リーブ２１に対し回転するため、プランジャ１４とシリ
ンダ１５との摺動部の焼付きが発生しにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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６ー２２９３６９号公報に開示さ
れる送液ポンプは、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
ャの基端側は、台板とスライダを介して往復駆動部材に
連結されている。スライダは往復駆動部材の往復移動方
向と交差する面内で摺動可能である。この送液ポンプで
は、プランジャの軸線とシリンダの軸線が非平行の場合
に、過度の剪断力がプランジャに発生することのないよ
うプランジャの破損する恐れをなくし、組立を容易にで
きる構成である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この送
液ポンプをそのまま高圧ポンプに適用すると、(1) 往復
駆動部材の軸方向駆動力を球体を経由してプランジャに
伝達する構成であるから、一個の球体を通して軸力が伝
達されるため局部圧縮力が過大となる恐れがあるので、
強度が低下するという問題がある。(2) またカムフォロ
アー４０から往復駆動部材３７に軸に対して直角方向に
力が加わり、往復駆動部材が傾くことによりプランジャ
の軸線と往復駆動部材の軸線とに軸芯ずれがあるとき台
板と往復駆動部材との間及び台板とスライダとの間、ス
ライダと球体との間、さらに球体とプランジャとの間に
すべり摩擦が発生するという問題がある。このようなす
べり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、プランジャの軸方向直交面の全方向に摩擦力
が実質的に発生しない高圧サプライポンプを提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、軸方向の面圧強度の高
い高圧サプライポンプを提供することにある。

【０００５】本発明のさらに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。

【０００６】

【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、プランジャの軸線とタペットの軸線とのずれについ
てはボールとプレートがころがり接触することによりプ
ランジャの当接面の軸直交面の全方向にすべり摩擦が発
生しない構成である。このため、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。

【０００７】また、多数個のボールが接触部となること
から、軸方向の最大面圧を低くすることができるので、
強度が高められるという効果がある。請求項２記載の高
圧サプライポンプによると、プランジャに形成された首
部がスプリング座に形成された収容孔に収容されるとと
もに肩部がスプリング座に係止されるのでカムに押され
てプランジャが上昇する際には頭部とスプリング座との
間の隙間がなくなるまでプランジャは回転しない。これ
に対しプランジャが下降するときはコイルスプリングが
伸びる際のねじり効果により、プランジャが筒孔に対し
回転するため、プランジャと筒孔との摺動部の焼付きが
発生しにくいという効果がある。

【０００８】請求項３記載の高圧サプライポンプによる
と、ボールとタペットとの間にボールとプレートを収容
するケースを設けたため、取り扱いや組み付け作業が容
易になるという効果がある。請求項４記載の高圧サプラ
イポンプによると、ケースを載せる凹部をタペットが有
するため、取り扱いや組み付け作業が容易になるという
効果がある。

【０００９】請求項５記載の高圧サプライポンプによる
と、エンジンのハウジングに高圧サプライポンプを収容
し、バルブカムシャフトに取付けたポンプカムによりプ
ランジャを駆動することにより、高圧サプライポンプ駆
動用の専用カムシャフトが不要になる。このため、エン
ジンハウジング外に露出する高圧サプライポンプの体格
が小さくなリ搭載スペースの自由度が向上するとともに
部品点数が減少し、さらに高圧サプライポンプのハウジ
ングの加工が容易になることにより製造工程が短縮しか
つ製造コストが低下するという効果がある。また、電磁
弁により燃料の吐出タイミング制御を行うため、精度の
高い燃料噴射制御が可能となる。

【００１０】

【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の弁部材７が開のとき吐出口９から吐
出する。電磁弁８の弁部材７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１１ａを形成するシ
リンダ１１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１１
の内壁と電磁弁８の端面とにより区画形成されている。

【００１１】図１に示すように、プランジャ１４の下端
に一体に設けられる連結部材２６はプレート２４に当接
し、プレート２４の下側に配設される多数のボール２５
を介してタペット１３が当接する。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２
２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。

【００１２】次に、プランジャ１４、プレート２４、ボ
ール２５、タペット１３について順に説明する。 (1) プランジャ プランジャ１４は反電磁弁側に連結部材２６が一体に形
成されている。プランジャ１４の他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の前記他端側に
形成される圧力室のプランジャによる圧縮行程と吸入行
程との繰り返しにより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１
３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。

【００１３】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３
０が円環状に形成される。当接面２９はプレート２４に
当接し、逃し面３０はプレート２４の傾きを吸収する空
間をプレート２４の反ボール面との間に形成する。これ
により、プレート２４と連結部材２６との接触は中心軸
の周りの近傍の小領域の当接面２９に集中する。当接面
は平面で形成されているのでカム１００の動きによりタ
ペット１３が内筒３８内で傾いても当接面２９はプレー
ト２４に当接し続けることができる。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、スプリングが伸びつつある
とき、すなわちプランジャの下降時には頭部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にはコイルスプリングのねじ
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、プランジャの上昇下降を繰り返す度
に少しずつプランジャが回転するのでプランジャとシリ
ンダとの間の磨耗部をずらすことができる。

【００１４】(2) プレート プレート２４は、上面がプランジャ１４の当接面２９に
当接し、下面がボール２５と接触している。このプレー
ト２４はタペット１３に対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。

【００１５】(3) ボール ボール２５は、同一小径の多数のボールからなり、プレ
ート２４の下面に当接し、タペット１３の円状凹部３４
に収容されている。したがって、ボール２５は凹部３４
から外部には逃げないようになっている。 (4) タペット タペット１３は有底円筒状であり、円筒部３６と底部３
７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。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。

【００１６】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。このとき、タペット１３と
プランジャ１４との間における軸直交面上の摩擦力はプ
レート２４とタペット３７との間のころがり摩擦だけで
ありすべり摩擦がない。

【００１７】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。したがって、タ
ペット１３の往復動時、タペット１３とスリーブ２１と
が焼付き難い。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、軸直交方向の力はボール２５により吸収され
るため実質的にゼロとなる。したがって、プランジャ１
４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Ｆ_P1とＦ_P2は相対的に小さな
値となる。

【００１８】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Ｆ_P2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。

【００１９】上記のとおり、本実施例では、連結部材２
６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。また本実施例で
は、プレート２４と連結部材２６との当接部は当接面２
９が接触面となることから、過度の圧縮応力の発生は防
止される。まだ多数個のボール２５がプレート２４とタ
ペット１３の底部３７と当接するため、圧縮応力が一点
に集中することはないので、その点でも耐久性がボール
一個の場合よりも相対的に向上している。

【００２０】（第２実施例）本発明の第２実施例を図３
に示す。図３に示す第２実施例は、ボール２５とプレー
ト２４を収容するボールケース４１を設けた例である。
タペット１３の底部３７の上面は平坦面である。この平
坦面４２にボールケース４１が載せられている。ボール
ケース４１は円板状であり、周囲に鍔部４３が環状に形
成されている。この鍔部４３に囲まれるボールケース４
１の内部にボール２５とプレート２４が収容されてい
る。その他の構成部分については図１と実質的に同様で
あるので図１と実質的に同一の構成部分については同一
符号を付し、説明を省略する。

【００２１】この第２実施例によると、ボールケース４
１の内部に多数のボール２５とプレート２４が収容され
るため、ボールケース４１の内部からボール２５が外部
に飛び出しにくい。したがって、この高圧サプライポン
プのタペット部分の組付け作業が容易に行えるという効
果がある。 （第３実施例）本発明の第３実施例を図４に示す。図４
に示す第３実施例は、ボールケース４１の鍔部４３に係
止部４４を設けた例である。ボールケース４１は鍔部４
３の上端がＬ字状に曲げられ形成される円環状の係止部
４４を有する。この係止部４４の中央側に形成される孔
４５は、連結部材２６の頭部３３を十分に許容する内径
をもつ。

【００２２】タペット１３の上面４２には、ボールケー
ス４１を収容する凹部４６が形成されている。タペット
１３の凹部４６に載せられるボールケース４１は、タペ
ット１３に載せられるだけで接着はされていない。この
第３実施例によると、ボールケース４１の内部にボール
２５とプレート２４をあらかじめ収容し、これらを一体
のアセンブリとしてタペット部分を組付けることができ
る。したがって、部品がばらつくことなしに組付作業が
容易に行えるという効果がある。

【００２３】（第４実施例）本発明の第４実施例を図５
に示す。図５に示す第４実施例は、ボールケース４１の
内部にボール２５とプレート２４と連結部材２６の頭部
４８とを収容した例である。鍔部４９は、図４に示す第
３実施例よりも軸方向長さが長く、上端から内側にＬ字
状に折り曲がる係止部５０が形成される。係止部５０は
その内端の内部に首部３２が挿通されている。

【００２４】この第４実施例では、プランジャ１４のタ
ペット側端のボール部分とをアセンブリ化した構成にで
きる。すなわち、スプリング座２２、ボールケース４
１、プレート２４、ボール２５を一体に組付けた後、シ
リンダ１５にプランジャ１４を組付けることができる。
したがって、組付作業が容易にできるという効果があ
る。

【００２５】さらにこの第４実施例では、タペット１３
とボールケース４１とが浮き上がった場合にもすなわち
プランジャ下降時に浮く状態が発生したとしても、ボー
ル２５がボールケース４１内に収容されるとともに、圧
縮コイルスプリング１６のねじれ力によりタペット１３
がプランジャ下降時スプリングのねじれ量だけ回転す
る。したがって、タペット１３とスリーブ２１との焼付
きが発生しにくくなるという効果がある。

【００２６】（第５実施例）本発明の第５実施例を図６
に示す。図６に示す第５実施例は、プレート５１とボー
ルケース４１と間に第１のボール２５と第２のボール５
４を設けている。第１のボール２５は軸方向力を受け、
第２のボール５４は軸方向力およびねじれ方向力の両力
を受ける。

【００２７】プレート５１は、第１のボール２５を収容
する凹部５６を中央部に有し、環状の凸部５８を介して
その周囲に第２のボール５４を許容する凹部５７を有す
る。ボールケース４１に対し、プレート５１が軸方向直
交面上で移動するとき、プレート５１の側面がボールケ
ース４１の鍔部４３に接触するのがボール５４により防
止される。

【００２８】この第５実施例によると、ボールケース４
１とプレート５１との衝突がないことから、軸方向直交
面上の摩擦力はころがり摩擦力以外の力は実質的に発生
しない。したがって、タペット１３からプランジャ１４
に加わる軸方向力の作用軸がずれる度合いは小さく、プ
ランジャ１４のずれ摩擦力が低減されるという効果があ
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もの
で、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４実施例の主要部を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第３実施例の主要部を示す断面図であ
る。

【図５】本発明の第４実施例の主要部を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の第５実施例の主要部を示す断面図であ
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 １２ カム １３ 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） ２４ プレート ２５ ボール ２６ 連結部材 ２９ 当接面 ３０ 逃し面 ４１ ボールケース

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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るとともに一端側に
   当接面を有するプランジャと、 このプランジャの前記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、 前記カムタペットの反カム面に当接する多数のボール
   と、 前記多数のボールに当接し、前記カムタペットと反対側
   に前記ボールにころがり可能に設けられるとともに前記
   当接面と当接するプレートとを備えた高圧サプライポン
   プ。
2. 【請求項２】 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、 スプリング座には前記首部を収容する収容孔が形成さ
   れ、 前記頭部の径は前記収容孔径より大きく、前記頭部の首
   部側に形成される肩部が前記スプリング座に係止され、 前記頭部と前記スプリング座との間に隙間が形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の高圧サプライポン
   プ。
3. 【請求項３】 前記ボールと前記タペットとの間に前記
   ボールと前記プレートを収容するケースを設けた請求項
   １、または２記載の高圧サプライポンプ。
4. 【請求項４】 前記タペットは、前記ケースを載せる凹
   部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
   項に記載の高圧サプライポンプ。
5. 【請求項５】 エンジンのハウジングに前記高圧サプラ
   イポンプを収容し、前記駆動カムがエンジンバルブ駆動
   用カムシャフトに形成されることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれか一項に記載の高圧サプライポンプ。