JPH0719155A

JPH0719155A - プランジャポンプ

Info

Publication number: JPH0719155A
Application number: JP16119193A
Authority: JP
Inventors: Toshika Masaoka; 利鹿正岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明はプランジャポンプに関し、大気導入
孔によって液体媒体と潤滑油との混合を簡易な装置で防
止することを目的とする。【構成】プランジャ６の往復動によって圧力室５０で液
体媒体が加圧され、吐出される。潤滑油供給路９から潤
滑油がシリンダの摺動部分に導入される。前記プランジ
ャの往復運動による圧力変化が大気導入孔により抑制さ
れ、それでも移動する液体媒体と潤滑油は、鍔部で溜め
て回収空間でそれぞれ別に集めて回収する。従って液体
媒体と潤滑油は接触し、混合することは完全に防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプランジャの一端が回転
するカムに当接することでプランジャはシリンダボア内
を往復し、プランジャの他端に形成される圧力室より流
体媒体の圧送を行うプランジャポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】回転する斜板に一端が接触することで往
復運動をするプランジャによってポンプ作用を実現する
プランジャポンプが提案されている。かかるプランジャ
ポンプは内燃機関の燃料系における燃料ポンプに使用す
ることができる。例えば、特開平５−４４６２９号はこ
の種のポンプを開示する。以下、図１３に基づいて説明
する。

【０００３】プランジャ６ｂの一端は、回転軸１に固定
され一体回転する円板（カム）７にタペット６ａを介し
て付勢するコイルスプリング８により常に接触する。プ
ランジャ６ｂの他端には圧力室５０が形成され、燃料供
給口より液体媒体が低圧で送られる。液体媒体は、斜板
７の回転に連動するプランジャ６ｂの往復運動による圧
力室５０の容積の変化によりチェックボール３１を介し
て図示しないポンプ外に高圧で吐出される。

【０００４】ここで往復運動するプランジャ６ｂとタペ
ット６ａの外周面には、潤滑油が潤滑油供給路９から供
給されている。このためにプランジャ６ｂの外周面の潤
滑油および圧送漏れした液体媒体は、プランジャ６ｂの
往復運動により発生する圧力変化によりそれぞれプラン
ジャ６ｂに沿って移動し、混合のおそれがある。従って
その対策として、従来タペット６ａの外周面の潤滑油供
給口９ａと圧力室５０の間に円板７と同一の駆動源（回
転軸１）により回転駆動されるエア圧送部材７０が設け
られる。そしてエア圧送部材７０からエアを供給するエ
ア供給溝７６を設け、そこからエアが供給されエア回収
孔６８等から抜けるエアの流れによって潤滑油と流体媒
体の混合が遮断されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の構造のプランジ
ャポンプにおいては、液体媒体と潤滑油が混合し潤滑油
の消費および機能低下が起こるという問題の解決のため
に、エア圧送部材を必要とするので、プランジャポンプ
本体の大きさが増し、構造が複雑になる他に、カムの回
転力でエア圧送を行うので、プランジャを動かすための
動力の損失が起きるなどの問題点を有している。

【０００６】そこでこの発明の課題は、シリンダボアに
設けられた空間を大気開放することだけで、プランジャ
の往復運動により該空間に発生する圧力変化を抑制し、
液体媒体と潤滑油の接触、混合を防ぐことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、この発明は、プランジャの一端がタペッ
トを介して回転するカムに当接することで、プランジャ
はシリンダボア内を往復し、プランジャの他端とシリン
ダボアとの間に形成される圧力室で、液体媒体供給口か
ら供給される液体媒体を圧送するプランジャポンプにお
いて、前記タペットの摺動面に液体媒体と異なる潤滑油
を供給する潤滑油供給口を設け、前記潤滑油供給口と前
記圧力室との中間のシリンダボアに、大気導入孔により
大気と連通され、かつ前記タペット側に潤滑油を回収す
る連通路の開口部と前記圧力室側に液体媒体を回収する
連通路の開口部を持つ空間を設けてなる。

【０００８】

【作用】上記の手段によれば、タペットが軸方向に摺動
し、タペットおよびプランジャの往復運動が起こりシリ
ンダボアに設けられた空間の容積が変化する。しかし該
空間内の圧力変化は、大気導入孔で抑制される。従って
液体媒体および潤滑油が、圧力変化による付勢により各
々の回収路を越えて移動することはなく、両者が接触、
混合することがなくなる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を説明する。第
１実施例は、この発明を内燃機関の燃料噴射ポンプに適
用したものである。図１には、第１実施例のプランジャ
ポンプの断面を模式的に示している。また図２から図９
については、第１実施例に係る詳細な断面図および側面
図となっている。回転軸１は、ポンプ本体２にボールベ
アリング３、４を介して回転自在に軸支され、図示しな
い動力、例えばエンジンのクランク軸等、により駆動さ
れている。回転軸１のポンプ本体２側の一端には回転軸
に同芯状に円板７が形成される。円板７の軸方向端面の
一方には、回転軸１の軸線に対して幾分傾斜する傾斜面
７ａを形成する。

【００１０】ポンプ本体２内部には、円板７に近い順に
第１シリンダボア１２ａ、空間１７、第２シリンダボア
１２ｂ、空間１３および第３シリンダボア１２ｃの順に
回転軸１に平行に同軸上に形成される。本実施例では、
ポンプ本体２内にこのシリンダボア１２ａ、１２ｂ、１
２ｃおよび空間１３、１７の組合せが回転軸１の周方向
等間隔に５組形成される。第１シリンダボア１２ａには
タペット５が摺動可能に挿入される。また第２シリンダ
ボア１２ｂ、第３シリンダボア１２ｃにはプランジャ６
が摺動可能に挿入されており、プランジャ６は、第２シ
リンダボア１２ｂ、空間１３、１７内を貫通して配置さ
れている。プランジャ６は、プランジャ６の円板７側端
部とポンプ本体２に両端を支持されるコイルスプリング
８により、円板７側へ付勢される。したがってタペット
５は、プランジャ６の円板７側端部により円板７へ常時
当接するように付勢されていることになる。この摺動の
ために第１シリンダボア１２ａの内周に潤滑油供給路９
の一端が開口し、潤滑油供給路９の他端は、給油口３９
（図４）に連結されている。この給油口３９には、図示
しないオイルポンプより潤滑油が供給される。また第３
シリンダボア１２ｃに嵌入されたプランジャ６の前記先
端部には、圧力室５０が形成され、燃料供給口４０から
供給され燃料供給路１０および円環溝４９（図３）を通
って低圧の燃料が圧力室５０に供給され、プランジャ６
の往復運動により圧送された燃料は、チェックボール３
１を介して燃料吐出路１１を通り吐出口４２（図４）よ
り図示しない燃料噴射ノズルへ吐出される。

【００１１】第１シリンダボア１２ａと第２シリンダボ
ア１２ｂとの間に設けられた潤滑油を回収する円筒状で
第１シリンダボア１２ａ、第２シリンダボア１２ｂより
大径の空間１７に、大気を導入できる大気導入孔２１と
潤滑油供給路９からの潤滑油を回収する潤滑油回収路１
９の一端が開口されている。また第２シリンダボア１２
ｂと第３シリンダボア１２ｃとの間に設けられた漏洩燃
料を回収する円筒状で第２シリンダボア１２ｂ、第３シ
リンダボア１２ｃより大径の空間１３にも、同様な大気
導入孔２０と漏洩燃料を回収する燃料回収路１５の一端
が開口されている。また図７、図８を参照するとわかる
ように大気導入孔２０、２１（環状通路５６、７０によ
り連通路５７、５８、５９、６０、６１、７３、７４、
７５、７６、７７に連接する。）は、搭載時に上方とな
る位置に開孔されるのが望ましい。プランジャ６には、
燃料のプランジャ６を伝わる移動を止めるために、鍔部
１８、１４が、潤滑油を回収する空間１７および燃料を
回収する空間１３に対応してプランジャの運動を妨げな
いように設けられる。

【００１２】図２および図４はプランジャポンプの組付
後の側面図を示しボルト４３により固定され、潤滑油の
外部からの供給口３９、燃料の外部からの供給口４０お
よび燃料の回収口４１が外部と接続されるべく開口して
いる。図５および図９については、プランジャポンプの
組付前の断面図であり位置決めのためのピン４６、４７
が設けられている。図６、図７および図８は、図３の指
定位置の断面図であり、図１と略対応している。図１の
大気導入孔２１は、図７の７３、７４、７５、７６、７
７に連接しており、図１の潤滑油回収路１９は、図６の
６５、６６、６７、６８、６９に連接しており、同様に
大気導入孔２０は、図８の５７、５８、５９、６０、６
１に、燃料回収路１５は、図８の５１、５２、５３、５
４、５５に連接している。また潤滑油回収孔１９（環状
通路７０により連通路６５、６６、６７、６８、６９に
連接する。）、および燃料回収孔１５（環状通路５６に
より連通路５１、５２、５３、５４、５５に連接す
る。）は、重力により潤滑油および燃料を回収できるよ
うにそれぞれのプランジャ中心より下方に設けられるの
が望ましい。

【００１３】このため潤滑油を集める空間１７および漏
洩燃料を集める空間１３に発生する圧力変化が、大気導
入孔２０、２１により大気に開放することにより抑制さ
れる。結果として潤滑油および燃料の第２シリンダボア
１２ｂを通過する移動が抑制され、潤滑油と燃料の接触
する前に潤滑油回収路１９および燃料回収路１５により
別々に回収される。また潤滑油のタペット５を伝わる移
動を止めるためにも鍔部１８が設けられる。

【００１４】回転軸１によって円板７が回転されると、
プランジャ６が軸方向厚みが小さくなって行く傾斜面７
ａに接触するとき、プランジャ６はコイルスプリング８
によって図中左方向に動き、プランジャ６が円板７の厚
みが増大する傾斜面７ａに接触するとき、プランジャ６
はコイルスプリング８に抗して図中右方向に動く。プラ
ンジャ６が開口部１０ａと圧力室５０と連通する位置に
来ると、開口部１０ａから圧力室５０に低圧の媒体が吸
入される。そしてプランジャが図の右方向に移動すると
き、開口部１０ａが塞がれた後は圧力室５０の媒体はプ
ランジャ２６によって圧縮を受け、媒体の圧力によって
チェックボール３１はスプリング３１ａに抗して押し開
けられ、液体媒体が圧送される。この過程の中で移動を
抑制された潤滑油および燃料は、プランジャ６およびタ
ペット５を伝って少量ながら移動する。この少量の潤滑
油および燃料は、鍔部１４、１８により移動を止められ
て、鍔部１４、１８から空間１３、１７へ滴下し、空間
１３、１７に設けられた回収路１５、１９によりそれぞ
れ回収される。

【００１５】次に第２実施例について図１０、図１１お
よび図１２に基づき説明する。図１０における図示しな
い円板とプランジャ６との力の方向は、図示しないタペ
ットを介して図示しない傾斜面と直交し、前記傾斜面と
プランジャ６の軸線８１とは相互に傾斜しているから、
前記円板からの該傾斜面に直交する力により、プランジ
ャ６にはその軸線８１方向の力だけではなく、同軸線８
１と直交する方向の力（側圧）が加わる。そのため加圧
に直接関与するプランジャ６の第３シリンダボア１２ｃ
に嵌入された先端のエッジ部８４がガイド部Ａがない状
態では、直接前記側圧を受けて、接触、磨耗して燃料の
漏洩が多くなる恐れがある。しかしプランジャ先端部分
８４に液体媒体の吸入を妨げないガイド部Ａを設ける
と、ガイド部Ａの２２および２３が前記側圧を受けて、
加圧に直接関与する部分８４の磨耗を保護するために、
プランジャが偏磨耗して摺動面からの液体媒体が漏洩す
る量が増す恐れがなくなる。またシリンダボア１２ｃの
磨耗を防ぐためには、図１２のようにＴＩＮ処理を施し
た半割スリーブＢを圧入すると共にプランジャ６にもＴ
ＩＮ処理を施すと、プランジャ６およびシリンダボア１
２の偏磨耗を防ぎ、液体媒体の漏洩を僅少とすることが
でき、かつ漏洩量の増量を抑制する。ここで半割スリー
ブとしたが、ＴＩＮ処理できれば、筒状スリーブにして
もよい。

【００１６】

【発明の効果】従来の装置に必要であったエア圧送部分
が不要となり動力も要さないので、プランジャポンプ本
体が小型化・簡素化される。更に大気導入孔によりプラ
ンジャの往復運動から発生する圧力変化が抑制されて、
流体媒体および潤滑油の移動が抑止され、潤滑油の流体
媒体への混合が起こらないので、潤滑油の消費が無くな
る。加えて、従来通り流体媒体の潤滑油への混入による
潤滑効果の低減をも防ぎ、良好な潤滑性も維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例であるプランジャポンプ
の断面の模式図。

【図２】この発明の第１実施例であるプランジャポンプ
の回転軸側の側面図。

【図３】この発明の第１実施例であるプランジャポンプ
の断面図。

【図４】この発明の第１実施例であるプランジャポンプ
の吐出口側の側面図。

【図５】図３のI −I 線に沿う横断面図。

【図６】図３のII−II線に沿う横断面図。

【図７】図３のIII-III線に沿う横断面図。

【図８】図３のIV−IV線に沿う横断面図。

【図９】図３のV −V 線に沿う横断面図。

【図１０】この発明の第２実施例であるガイド部を設け
たプランジャの断面図。

【図１１】この発明の第２実施例であるガイド部を設け
たプランジャを用いたプランジャポンプの横断面図。

【図１２】この発明の第２実施例である半割スリーブと
プランジャにＴＩＮ処理をしたプランジャポンプの断面
図。

【図１３】従来のプランジャポンプの一例を示す断面
図。

【符号の説明】

１・・・回転軸２・・・ポンプ本体３、４・・・ボールベアリング５・・・タペット６・・・プランジャ７・・・円板（カム）８、３１ａ・・・コイルスプリング１２ａ・・・第１シリンダボア１２ｂ・・・第２シリンダボア１２ｃ・・・第３シリンダボア１３、１７・・・回収空間１４、１８・・・鍔部５０・・・圧力室Ａ・・・ガイド部Ｂ・・・半割スリーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプ本体内のシリンダ内に装着されるプ
ランジャの一端にタペットを当接させ、そのタペットを
カムによりプランジャ軸方向に駆動することにより、プ
ランジャの他端とシリンダボアとの間に形成される圧力
室で、液体媒体供給口から供給される液体媒体を圧送す
るプランジャポンプにおいて、前記タペットのシリンダ
ボアとの摺動面に液体媒体と異なる潤滑油を供給する潤
滑油供給口を設け、前記潤滑油供給口と前記圧力室との
中間のシリンダボアに、大気導入孔により大気と連通さ
れ、かつ前記タペット側に潤滑油を回収する連通路の開
口部と前記圧力室側に液体媒体を回収する連通路の開口
部を持つ空間を設けたことを特徴とするプランジャポン
プ。