JPH0882265A - インナカム式燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は分配ロータが回転することにより高圧
燃料を所定の気筒に分配供給するインナカム式燃料噴射
ポンプに関し、カムリング外周とハウジング内周の摩耗
及び焼着きの発生を防止することを目的とする。 【構成】内包されたプランジャ96a 〜96d を移動させて
燃料を加圧すると共に、ロータ周面に形成された吐出ポ
ート94を適宜なタイミングでシリンダ100 に形成された
吐出通路102 に連通することにより、上記加圧された高
圧燃料をディーゼルエンジンの各気筒に分配供給する分
配ロータ90を具備するインナカム式燃料噴射ポンプにお
いて、上記分配ロータ90に、一端がロータ周面に形成さ
れた吐出ポート94の開口部形成位置（燃料吐出口93) に
対する反対面に開口部105aが開口し、他端が吐出ポート
94に連通する構成とされたバランスポート105 を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインナカム式燃料噴射ポ
ンプに係り、特に分配ロータが回転することにより高圧
燃料を所定の気筒に分配供給するインナカム式燃料噴射
ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ディーゼルエンジンに燃料を
圧送する燃料噴射ポンプに関する技術が種々提案されて
おり、その一つとして特開昭６２−２５５５６６号公報
に開示される如きインナカム式燃料噴射ポンプが知られ
ている。

【０００３】同公報に開示されたインナカム式燃料噴射
ポンプは、ポンプハウジングの内部に回動変位可能に保
持されると共にその内周面にカム山が形成されたカムリ
ングと、ディーゼルエンジンの回転に同期して回転する
分配ロータと、この分配ロータ内に形成されたプランジ
ャ室内に配設され上記カム山に沿ってプランジャ室内を
径方向に往復動するプランジャ等を具備した構成とされ
ている。

【０００４】また、分配ロータには、吸入工程にいおて
ポンプハウジングに形成された燃料吸入ギャラリと連通
し燃料をプランジャ室内に供給する燃料供給ポート，吐
出工程においてシリンダ側に形成された吐出通路と連通
して加圧された高圧燃料をディーゼルエンジンの各気筒
に分配供給する燃料吐出ポート等が形成されている。

【０００５】そして、前記プランジャがカム山に沿って
プランジャ室内で往復動することにより燃料を高圧化
し、この高圧燃料をロータが回転することにより燃料吐
出ポートを介してディーゼルエンジンの各気筒に分配供
給する構成とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のインナカム
式の噴射ポンプでは、吐出工程において吐出ポートの開
口部には高圧燃料の吐出圧が作用し、分配ロータが吐出
ポートの開口部形成位置に対して反対側へ押し付けられ
る。

【０００７】また、インナカム式燃料噴射ポンプの分配
ロータは、その両端を支承された構成とはされておら
ず、一端のみが支承されたいわゆる片持ち梁状の支持構
造となっている。

【０００８】よって、上記のように分配ロータ周面に設
けられた吐出ポートの開口部形成位置のみに大きな吐出
圧が印加されると、分配ロータは上記開口部が形成され
た位置と反対側の位置に向け押し付けられることとな
る。これにより、分配ロータは傾いた状態でシリンダ内
を回転するおそれがあり、よってロータ周面に焼着きが
生じるおそれがあった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、バランスポートを設けることにより高圧燃料の吐
出圧が吐出ポートの開口部と共にこの開口部形成位置と
反対側の位置にも印加されよう構成することにより、カ
ムリング外周とハウジング内周の摩耗及び焼着きの発生
を防止した燃料噴射ポンプを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の手段
を講じることにより解決することができる。

【００１１】請求項１の発明では、カムリングに形成さ
れたカム山に沿って径方向に往復運動するプランジャを
内包しており、内燃機関の回転に同期して回転すること
によりプランジャを移動させて燃料を加圧すると共に、
ロータ周面に形成された吐出ポートを適宜なタイミング
でシリンダに形成された吐出通路に連通することによ
り、上記加圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に分配
供給する分配ロータを具備するインナカム式燃料噴射ポ
ンプにおいて、上記分配ロータに、一端が該ロータ周面
に形成された吐出ポートの開口部形成位置に対する反対
面に開口し、他端が吐出ポートに連通する構成とされた
バランスポートを配設したことを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、請求項２の発明では、上記バランス
ポートの開口部を、吐出ポートの開口部よりロータ先端
側に設けたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記の各手段は次のように作用する。

【００１４】請求項１の発明によれば、吐出工程におい
て、ロータ周面に形成された吐出ポートをシリンダに形
成された吐出通路に連通させるよう構成された分配ロー
タに、一端がロータ周面に形成された吐出ポートの開口
部形成位置に対する反対面に開口し、他端が吐出ポート
に連通する構成とされたバランスポートを配設した構成
とされている。

【００１５】よって、吐出工程において吐出ポート開口
部には高圧の吐出圧が作用するが、バランスポートも吐
出ポートと連通されているため、吐出ポートの反対面に
あるバランスポート開口部にも吐出圧が作用する。

【００１６】これにより、分配ロータに作用する圧力が
ロータ両側面においてバランスされ、分配ロータの径方
向に対する偏位が防止されるので、ロータ周面の焼きつ
き発生を防止することができる。

【００１７】また、請求項２の発明によれば、吐出ポー
トの開口部よりロータ先端側にバランスポートの開口部
を設けたことにより、吐出ポート開口の吐出圧による分
配ロータに対する曲げモーメントと略等しい対抗モーメ
ントを持たせるにあたり、バランスポート開口に作用す
る吐出圧を小さくすることができる。

【００１８】従って、バランスポート開口を小さくする
ことができるので、バランスポートを設けることによる
デッドボリューム拡大を抑えることができ高圧の燃料噴
射が可能となると共に、バランスポートを設けることに
よるキャビテーションの誘発を抑えることができる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。

【００２０】図１乃至図３は本発明の一実施例である燃
料噴射ポンプ１０を示している。図１は燃料噴射ポンプ
１０の全体構成を示す断面図であり、図２は図１におけ
るII−II線に沿う断面図であり、更に図３は分配ロータ
近傍を拡大して示す断面図である。

【００２１】同図においてハウジング１１は、燃料噴射
ポンプ１０の本体であり、その内部には、燃料噴射ポン
プ１０の各機能部品を収納し、かつ燃料が充填されるカ
ム室１２を備えている。

【００２２】また、ハウジング１１には、オーバーフロ
ーバルブ２０、スピルバルブ３０、燃料還流バルブ４
０、アキュムレータ５０、及びコンスタントプレッシャ
バルブ６０等が配設されている。但し、より詳しくはハ
ウジング１１は３つの部分から構成されている。即ち、
カムリング及び駆動軸を内装する本体部と、シリンダを
内装する分配ヘッド部と、回転センサを内装するカバー
部とにより構成されている。

【００２３】オーバーフローバルブ２０はカム室１２の
所定位置に連通しており、カム室１２内が過剰圧力とな
るのを防止するために配設されたバルブである。このオ
ーバーフローバルブ２０は、ボール弁２２及びスプリン
グ２４からなる逆止弁を備えており、カム室１２内に燃
料が過剰供給された場合にその過剰分を燃料タンク（図
示せず）に還流させる。

【００２４】スピルバルブ３０は、電磁コイル３１の発
する電磁力により弁体３２を開閉させる電磁弁であり、
後述する燃料還流バルブ４０及び燃料吸入ギャラリ１７
と、後述する燃料漏出通路（スピル通路）１０３との導
通を制御する。

【００２５】このスピルバルブ３０の弁体３２は、スプ
リング３３によって上方に向けて付勢されると共に、そ
の上端は電磁コイル３１の発する電磁力を伝達するアー
マチャ３４及びスプリング３５に付勢されるストッパ３
６に規制されている。

【００２６】一方、弁体３２とその弁座３７は、弁体３
２が弁座３７に着座している場合、即ちスピルバルブ３
０が閉弁している場合には、弁体３２の側面にのみ油圧
が作用し、また、弁体３２が弁座３７から離座している
場合、すなわちスピルバルブ３０が開弁している場合に
は、弁体３２の先端部にも油圧が作用するように構成さ
れている。

【００２７】このスピルバルブ３０が閉弁している場合
には、加圧された燃料の溢流（スピル）は停止され、よ
って燃料噴射ポンプ１０で加圧された燃料はディーゼル
エンジンに圧送される。また、スピルバルブ３０が開弁
している場合には、加圧された燃料は後述するようにカ
ム室１２或いは燃料吸入ギャラリ１７に溢流（スピル）
され、よって燃料のディーゼルエンジンへの圧送が停止
される構成とされている。

【００２８】上記スピルバルブ３０の動作について説明
する。電磁コイル３１への通電が開始され電磁コイル３
１が電磁力を発生すると、この電磁力によりアーマチャ
３４は稼働して弁体３２を押圧する。よって、弁体３２
にはアーマチャ３４の押圧力及びスプリング３５の付勢
力が共に閉弁方向に作用し、その結果スプリング３３の
付勢力に抗して弁体３２が変位してスピルバルブ３０が
閉弁状態となる。

【００２９】一方、電磁コイル３１への通電が停止され
ることによりアーマチャ３４の押圧力が消滅すると、ス
プリング３３の付勢力がスプリング３５の付勢力に抗し
て弁体３２を開弁方向に変位せしめ、スピルバルブ３０
が開弁状態となる。

【００３０】燃料還流バルブ４０は、スピルバルブ３０
の開弁時において燃料漏出通路（スピル通路）１０３か
らスピルされた高圧燃料（スピル燃料）を所定圧に減圧
して燃料タンクに還流させるべく設けられたバルブであ
り、上述したオーバーフローバルブ２０と同様に、ボー
ル弁４２、及びスプリング４４からなる逆止弁で構成さ
れている。

【００３１】また、アキュムレータ５０は、燃料吸入ギ
ャラリ１７内における燃料圧力の脈動を吸収すべく配設
されたものである。このアキュムレータ５０は、連通路
５６を介して燃料吸入ギャラリ１７に連通する燃料室５
７の圧力変動に応じて変位するピストン５２と、このピ
ストン５２を付勢するスプリング５４を備えている。

【００３２】コンスタントプレッシャバルブ６０は、後
述するハウジング１１内の吐出通路１０２と、ディーゼ
ルエンジンの各気筒に設けられた燃料噴射バルブ（図示
せず）との間に設けられるバルブであり、吐出通路１０
２の内圧が所定圧力を越えて高圧となると、燃料噴射バ
ルブに向けてその圧力で燃料を流通させ、かつ吐出通路
１０２の内圧が所定圧力以下となっても、燃料噴射バル
ブ側の圧力を所定圧力に保つ機能を有している。このコ
ンスタントプレッシャバルブ６０を設けることにより、
圧送時以外において後述するコンスタントプレッシャバ
ルブ６０からディーゼルエンジンの燃料噴射バルブまで
の管内燃料圧を常に一定の値とすることができる。

【００３３】また、ハウジング１１のカム室１２には、
ディーゼルエンジンのクランクシャフトの１／２の回転
速度で回転する駆動軸７０、この駆動軸７０の回転力を
駆動源として燃料のフィードを行うベーン式燃料フィー
ドポンプ（以下、単にフィードポンプと称す）８０、駆
動軸７０と共に回転する分配ロータ９０、分配ロータ９
０の細径部が嵌挿されるシリンダ１００、及び分配ロー
タ９０の大径部の外周を取り囲むカムリング１１０等が
組み込まれている。

【００３４】駆動軸７０は、ハウジング１１の端部付近
に配設されるブッシュ１３、及びハウジング１１内部に
配設されるベアリング１４によりハウジング１１内に回
転可能に軸承されている。また、ブッシュ１３には、摺
動抵抗の軽減を図るべく燃料が潤滑油として供給される
構成とされている。更に、駆動軸７０のディーゼルエン
ジンと接続される側の端部にはオイルシール１８が配設
されると共に、燃料インレット１５とブッシュ１３とを
連通すべく油路１６が設けられている。

【００３５】また、駆動軸７０の所定位置には、その外
周上に所定間隔毎に形成された複数の突起１２１を備え
るパルサ１２０が配設されており、一方、カムリング１
１０には駆動軸７０と共に回転するパルサ１２０の突起
１２１の近接・離間をパルス信号に変換する回転角セン
サ１２２が固定されている。このように、回転角センサ
１２２をカムリング１１０に固定することにより、後述
するタイマ装置１３０−の制御動作にかかわりなく、プ
ランジャリフトに対して一定のタイミングでエンジン回
転信号（ＮＥ信号）を生成することができる。

【００３６】フィードポンプ８０は、ハウジング１１に
固定される外壁８１と、複数のベーン８２を備える回転
子８３とからなるベーン式ポンプである。すなわち、燃
料インレット１５に連通して設けられた吸入口８４から
吸い込まれた燃料は、回転子８３の回転に伴ってベーン
８２により昇圧され、所定位置に設けられた燃料吐出口
８５から吐出される。

【００３７】分配ロータ９０は、駆動軸７０と係合した
状態でシリンダ１００のシリンダ孔１００ａ内に回転可
能に液密に軸承されている。従って、シリンダ孔１００
ａは分配ロータ９０を回転自在に軸承する軸受としても
機能する。

【００３８】ここで、分配ロータ９０は、その大径部に
ポンプ室（加圧室）９１を、また細径部に一端がポンプ
室（加圧室）９１に連通した連通路１０４，吐出工程に
おいて連通路１０４を介してポンプ室９１と燃料吐出口
９３とを連通する吐出ポート９４、及び吸入工程におい
て連通路１０４を介して燃料吸入口９２とポンプ室９１
とを連通する吸入ポート９５、及び本発明の要部となる
バランスポート１０５等を有した構成とされている。

【００３９】また、ポンプ室９１には、分配ロータ９０
の径方向に液密に摺動し得る複数のプランジャ（本実施
例においては４つ）９６ａ〜９６ｄが挿入されている。
又、上記燃料吐出口９３には、軸方向にオフセットした
位置において分配ロータ９０外周を取り巻いて設けられ
た環状溝９７が連通されている。尚、上記の燃料吐出口
９３及び燃料吸入口９２，環状溝９７は、分配ロータ９
０のロータ周面に形成されている。

【００４０】一方、シリンダ１００には、燃料吸入ギャ
ラリ１７とシリンダ１００内周とを連通する燃料供給通
路１０１と、一端がその外周において上述のコンスタン
トプレッシャバルブ６０に連通すると共に他端がシリン
ダ１００の内周に開口する複数の吐出通路１０２が設け
られている。尚、燃料吸入ギャラリ１７は、フィードポ
ンプ８０の燃料吐出口８５に外部配管（図示せず）を介
して連通された構成とされている。

【００４１】ここで、上記の燃料供給通路１０１及び吐
出通路１０２は、それぞれディーゼルエンジンの各気筒
数に対応して複数設けられており、分配ロータ９０がデ
ィーゼルエンジンの回転角に同期して回転する際に、デ
ィーゼルエンジンの回転角に対応して吸入工程において
燃料吸入ギャラリ１７を分配ロータ９０の燃料吸入口９
２に連通し、また吐出工程において特定気筒に配設され
たコンスタントプレッシャバルブ６０に対して燃料吐出
口９３を連通させる。

【００４２】また、シリンダ１００には、前記のように
分配ロータ９０に設けられた環状溝９７と、スピルバル
ブ３０とを連通する燃料漏出通路（スピル通路）１０３
が設けられている。ここで、環状溝９７は分配ロータ９
０の全周に渡って設けられた溝であるため、環状溝９７
とスピルバルブ３０とは分配ロータ９０の回転角に関わ
らず常に連通した状態とされている。

【００４３】続いて、図１におけるII−II断面に相当す
る図２を参照して、ポンプ室９１近傍の構成について説
明する。

【００４４】本実施例の燃料噴射ポンプ１０は、分配ロ
ータ９０に挿入された４つのプランジャ９６ａ〜９６ｄ
を、カムリング１１０に設けたカムで駆動することで燃
料の昇圧を図るポンプである。また、本実施例の燃料ポ
ンプ１０は、６気筒式内燃機関に対応したものであり、
このためカムリング１１０には、図２に示すように等間
隔で６つのカム山１１０ａ〜１１０ｆが設けられてい
る。また、４つのプランジャ９６ａ〜９６ｄは、全ての
プランジャ９６ａ〜９６ｄに同時にリフトが生ずるよう
にその位置が設計されている。つまり、プランジャ９６
ａ〜９６ｄは、カム山１１０ａ〜１１０ｆを通過する際
に分配ロータ９０の中心軸に向かって摺動する圧縮行程
を行い、カム山１１０ａ〜１１０ｆを通過した後に分配
ロータ９０の外側に向かって摺動する吸引行程を行う。

【００４５】また、各プランジャ９６ａ〜９６ｄの外周
側端部には、カムリング１１０のカム山１１０ａ〜１１
０ｆによって与えられるカムリフトを、円滑にプランジ
ャ９６ａ〜９６ｄに伝達すべく、ローラシュー９８ａ〜
９８ｄ、及びこのローラシュー９８ａ〜９８ｄに把持さ
れるローラ９９ａ〜９９ｄが配設されている。

【００４６】従って、カムリング１１０の内部で分配ロ
ータ９０が回転すると、分配ロータ９０が一周する間
に、各プランジャ９６ａ〜９６ｄは６回の往復運動を行
うこととなり、その往復運動でポンプ室９１内の燃料を
加圧することとすれば、分配ロータ９０が１回転する間
に、すなわち内燃機関が２回転する間に、等回転角毎に
６回の燃料昇圧が図られることとなる。

【００４７】この際、図１に示す燃料供給通路１０１と
燃料吸入口９２とは、プランジャ９６ａ〜９６ｄにカム
リフトが与えられていない状況下で連通する構成とされ
ている。また、吐出通路１０２と燃料吐出口９３とは、
プランジャ９６ａ〜９６ｄにリフトが生ずる直前に連通
する構成とされている。

【００４８】従って、分配ロータ９０の回転に伴って、
何れかの燃料供給通路１０１と燃料吸入口９２とが連通
すると、プランジャ９６ａ〜９６ｄには分配ロータ９０
の回転に伴う遠心力とフィードポンプ８０から供給され
る燃料圧力とが作用し、燃料吸入ギャラリ１７内の燃料
は燃料供給通路１０１，燃料吸入口９２，連通路１０４
を介してポンプ室９１に吸入される（吸入工程）。

【００４９】そして、その後燃料供給通路１０１と燃料
吸入口９２との連通が遮断され、次いで吐出通路１０２
と燃料吐出口９３とが吐出ポート１０４を介して連通し
た状態でプランジャ９６ａ〜９６ｄにリフトが生ずる
と、スピルバルブ３０が閉弁していることを前提に、ポ
ンプ室９１で昇圧された高圧燃料は連通路１０４，吐出
ポート９４，燃料吐出口９３，吐出通路１０２を介して
コンスタントプレッシャバルブ６０に対して高圧の燃料
が供給されることになる（吐出工程）。

【００５０】一方、プランジャ９６ａ〜９６ｄによる燃
料の昇圧が行われる際に上述したスピルバルブ３０が開
弁していると、ポンプ室９１から圧送される燃料はスピ
ルバルブ３０を介して燃料吸入ギャラリ１７，燃料タン
ク等へ還流し、ディーゼルエンジンの各気筒に向けての
高圧燃料の供給が停止される。

【００５１】即ち、スピルバルブ３０を開弁状態から閉
弁状態に切り換える時期を制御することで燃料噴射開始
時期を、またスピルバルブ３０を開弁する時期を制御す
ることで燃料噴射終了時期を、それぞれ精度よく制御す
ることが可能となる。このように、燃料噴射時期をスピ
ルバルブ３０の開閉制御を行うことにより制御すること
により燃料噴射量制御を高精度に行う事が可能となり、
ディーゼルエンジンを運転状態に最も適した状態で稼働
させることが可能となる。

【００５２】ところで、スピルバルブ３０を用いて高圧
燃料のスピルを行う場合、スピル時における燃料の慣性
効果により、分配ロータ９０内に設けられた各ポート９
４、９５の内圧が負圧化する場合がある。そして、これ
らのポート９４、９５の内圧が負圧となると、プランジ
ャ９６ａ〜９６ｄのストロークに対する燃料の圧送量の
関係が変化し、燃料噴射量の制御精度の悪化を伴う。

【００５３】本実施例において、スピルバルブ３０を介
してスピルされる燃料の一部を燃料吸入ギャラリ１７に
還流させ、かつ燃料吸入ギャラリ１７に連通してアキュ
ムレータ５０を設けているのは、かかる弊害を有効に除
去するためである。この構成とすることにより、燃料ス
ピル時における慣性効果により過剰な燃料溢流が行われ
たとしても、その一部が燃料吸入ギャラリ１７の内圧を
昇圧させるべく作用し、更にスピル燃料が還流されるこ
とによる内圧の脈動はアキュムレータ５０によって適切
に吸収されるため、次回の燃料吸入時には十分な量の燃
料を安定して吸入することが可能である。

【００５４】また、スピルされる燃料の一部を吸入ギャ
ラリ１７に還流させることにより、ポンプ室９１内には
フィードポンプ８０からの燃料に加えてスピル燃料も供
給されるため、ディーゼルエンジンの高速回転時におい
てもポンプ室９１内への燃料供給を確実に行うことがで
きる。

【００５５】続いて、タイマ装置１３０について説明す
る。

【００５６】本実施例の燃料噴射ポンプ１０は、ハウジ
ング１１に対するカムリング１１０の固定角を可変とす
るタイマ装置１３０を備えている。すなわち、カムリン
グ１１０は、ハウジング１１に対して回転可能に組み付
けられており、更に図２に示す如く、タイマピストン１
３１，１３２に挟持されるロッド１３３に固定されてい
る。

【００５７】ここで、タイマピストン１３１、１３２
は、タイマ装置１３０を構成するタイマハウジング１３
０ａの内部に摺動可能に挿入されたピストンである。ま
た、タイマハウジング１３０ａ内において、タイマピス
トン１３１の右側にはフィードポンプ８０の燃料吐出口
８５に連通する高圧室１３４が、タイマピストン１３２
の左側にはフィードポンプ８０の燃料吸入口８４に連通
する低圧室１３５がそれぞれ形成されている。

【００５８】また、低圧室１３５には、タイマピストン
１３２を図２中右方へ付勢するスプリング１３６が配設
され、高圧室１３４と低圧室１３５とは、図１に示す電
磁弁（タイミングコントロールバルブ）１４０により導
通が制御される外部配管によって連通されている。この
場合、高圧室１３４と低圧室１３５との差圧に応じてタ
イマピストン１３１、１３２は図中左右に変位し、これ
に伴いタイマピストン１３１、１３２に挟持されたロッ
ド１３３も左右に付勢され、この付勢力によりカムリン
グ１１０が回転する構成とされている。また、本実施例
においては、タイミングコントロールバルブ１４０の開
閉弁をデューティー制御することで、カムリング１１０
を所望の回転角に制御している。

【００５９】かかる構成とすることで、分配ロータ９０
の回転角、すなわちディーゼルエンジンの回転角に対す
るプランジャ９６ａ〜９６ｄのリフト特性を変更するこ
とが可能となり、従って燃料噴射時期制御に関する自由
度を更に拡大することが可能であり、制御性に優れた燃
料噴射ポンプが実現されることになる。

【００６０】上記のように、タイマ装置１３０はハウジ
ング１１内でカムリング１１０をタイミングコントロー
ルバルブ１４０を用いて回動変位されることにより、プ
ランジャ９６ａ〜９６ｄのリフト特性を変更し、噴射タ
イミング制御を行いうる構成とされている。このため、
カムリング１１０の外周面と、これと対向するハウジン
グ１１の内周面との間には所定のクリアランス（微細に
クリアランスであるため、図には現れず）が設けられて
おり、このクリアランス内にはカム室１２より燃料が供
給される構成とされている。このクリアランス内に供給
される燃料は、潤滑油として機能する。

【００６１】続いて、本発明の要部となるバランスポー
ト１０５について、主に図３乃至図５を用いて説明す
る。図４は分配ロータ９０を示しており、図５は分配ロ
ータ９０に働く力を示すベクトル図である。

【００６２】前記したように、バランスポート１０５は
分配ロータ９０に配設されており、その一端部は連通路
１０４を介してポンプ室９１及び吐出ポート９４に接続
されている。従って、燃料噴射ポンプ１０が吐出工程と
なり、分配ロータ９０の回転に伴い燃料吸入口９２がシ
リンダ１００により塞がれ、また吐出ポート９４が燃料
吐出口９３と連通した状態において、プランジャ９６ａ
〜９６ｄによりポンプ室９１内で加圧された高圧燃料は
バランスポート１０５にも導入される構成とされてい
る。即ち、吐出工程においては、高圧燃料は吐出ポート
９４及びバランスポート１０５の双方に導入される。

【００６３】また、バランスポート１０５のシリンダ側
における開口部１０５ａに注目すると、この開口部１０
５ａはロータ周面に形成された吐出ポート９４の開口部
の形成位置（即ち、燃料吐出口９３の位置）に対する反
対面に形成されている。即ち、バランスポート１０５の
開口部１０５ａと吐出ポート９４の開口部（燃料吐出口
９３）とは、分配ロータ９０の中心軸に対して径方向に
対向した構成とされいてる。

【００６４】ここで、燃料噴射ポンプ１０が吐出工程と
なり、吐出ポート９４及びバランスポート１０５にポン
プ室９１から高圧燃料が連通路１０４を介して導入され
た状態を考察する。

【００６５】プランジャ９６ａ〜９６ｄによりポンプ室
９１内で加圧された高圧燃料の圧力は、例えば１０００
Ｐａと非常に大きな圧力となっている。このような高圧
燃料が吐出ポート９４と連通した燃料吐出口９３に印加
された場合、この燃料圧により分配ロータ９０には、例
えば図４及び図５に矢印Ｆ１で示す力が作用する。よっ
て、分配ロータ９０はこの矢印Ｆ１で示す力の反作用に
より破線で示す矢印Ｆ１’で示す力でシリンダ１００に
押し付けられる。

【００６６】従来のようにバランスポート１０５が設け
られていない構成では、この矢印Ｆ１’で示す力により
分配ロータ９０はシリンダ１００に押し付けられ、分配
ロータ９０は傾いたとなることによりシリンダ１００と
の間で焼きつきが発生するおそれがあった。

【００６７】しかるに、本実施例に係る構成では、分配
ロータ９０にはバランスポート１０５が設けられてお
り、その開口部１０５ａは吐出ポート９４の開口部（燃
料吐出口９３）の形成位置に対して反対側の位置に形成
された構成とされている。従って、バランスポート１０
５に高圧燃料が導入されることにより、分配ロータ９０
には、例えば図４及び図５に矢印Ｆ２で示す力が作用す
る。よって、分配ロータ９０はこの矢印Ｆ２で示す力の
反作用により破線で示す矢印Ｆ２’で示す力でシリンダ
１００に押し付けられる。

【００６８】即ち、バランスポート１０５を設けること
により、分配ロータ９０には互いに逆方向の二つの力Ｆ
１，Ｆ２が作用するとになる。

【００６９】また、図５に示されるように、分配ロータ
９０の回転中心位置をＡで示すと、この回転中心位置Ａ
から吐出ポート９４の開口部（燃料吐出口９３）の形成
位置までの距離ｒに対し、回転中心位置Ａからバランス
ポート１０５の開口部１０５ａの形成位置までの距離Ｒ
は長く（Ｒ＞ｒ）となるよう構成されている。即ち、バ
ランスポート１０５の開口部１０５ａを、吐出ポート９
４の開口部（燃料吐出口９３）よりロータ先端側に設け
た構成とされている。

【００７０】いま、分配ロータ９０に傾きが発生しない
よう構成するには、回転中心位置Ａを中心とした時計方
向の回転モーメントと、反時計方向のモーメントを釣り
合わせた構成とすればよい。上記した力Ｆ１，Ｆ２によ
り分配ロータ９０に作用する回転モーメンは、時計方向
の回転モーメントＭ１がＭ１＝Ｆ１×ｒで示され、また
反時計方向のモーメントＭ２はＭ２＝Ｆ２×Ｒで示され
る。よって、分配ロータ９０に傾きが発生しないよう構
成するには、各モーメントＭ１，Ｍ２を等しく設定する
必要がある。具体的には、下式(1) を満足させる必要が
ある。

【００７１】

【数１】Ｍ１＝Ｍ２ ∴Ｆ１×ｒ＝Ｆ２×Ｒ …(1) 本実施例では、上記した(1) 式を満足するよう距離Ｒ，
ｒの寸法が選定されている。このように、時計方向の回
転モーメントＭ１と、反時計方向のモーメントＭ２が釣
り合うことにより、高圧燃料が各開口部に印加されても
分配ロータ９０に傾きが発生するようなことはなく、分
配ロータ９０に作用する燃料圧力はロータ両側面におい
てバランスされ、分配ロータ９０の径方向に対する偏位
が防止されるためロータ周面の焼きつき発生を防止する
ことができる。

【００７２】一方、本実施例においては、前記したよう
に回転中心位置Ａから各開口部までの距離Ｒ，ｒはＲ＞
ｒとなるよう構成されている。従って、バランスポート
１０５の開口部１０５ａを吐出ポート９４の開口部（燃
料吐出口９３）よりロータ先端側に設けた構成とするこ
とにより、吐出ポート９４の開口部（燃料吐出口９３）
に働く力Ｆ１に対してバランスポート１０５の開口部１
０５ａに働く力Ｆ２を小さくすることができる（Ｆ１＞
Ｆ２）。

【００７３】このように、バランスポート１０５の開口
部１０５ａに働く力Ｆ２を小さくすることができること
により、バランスポート１０５の開口部１０５ａの径寸
法（これはバランスポート１０５の容量と等価である）
を小さくすることができる。前記したように、吐出工程
において高圧燃料はバランスポート１０５にも導入され
るが、バランスポート１０５に導入された高圧燃料はデ
ィーゼルエンジンには供給されないため、ディーゼルエ
ンジンに対する燃料供給率を向上させるためには、バラ
ンスポート１０５の容量が小さいことが望ましい。

【００７４】よって、上記のように本実施例の構成で
は、バランスポート１０５の開口部１０５ａの径寸法
（容量）を小さくすることができるため、バランスポー
ト１０５を設けることによるデッドボリューム拡大を抑
えることができ高圧の燃料噴射を行うことが可能となる
と共に、バランスポート１０５を設けることによるキャ
ビテーションの誘発を抑えることができる。

【００７５】尚、上記した実施例においては、バランス
ポート１０５を分配ロータ９０にひとつ配設した構成を
示したが、他のポート等の関係によっては複数個配設し
た構成としてもよい。この場合においても、吐出ポート
９４の開口部に働く力により発生する回転モーメント
と、バランスポートを設けることにより働く回転モーメ
ントとを釣り合わせる必要があることは勿論である。

【００７６】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば下記の種々
の効果を奏するものである。

【００７７】請求項１の発明によれば、吐出工程におい
て吐出ポート開口部には高圧の吐出圧が作用するが、バ
ランスポートも吐出ポートと連通されているため吐出ポ
ートの反対面にあるバランスポート開口部にも吐出圧が
作用する。このため、分配ロータに作用する圧力はロー
タ両側面においてバランスされ、分配ロータの径方向に
対する偏位が防止されるので、ロータ周面の焼きつき発
生を防止することができる。

【００７８】また、請求項２の発明によれば、バランス
ポート開口を小さくすることができるので、バランスポ
ートを設けることによるデッドボリューム拡大を抑える
ことができ高圧の燃料噴射が可能となると共に、バラン
スポートを設けることによるキャビテーションの誘発を
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の燃料噴射ポンプの全体構
成を表す正面断面図である。

【図２】図１におけるII−II線に沿う断面図である。

【図３】分配ロータ近傍を拡大して示す断面図である。

【図４】分配ロータを取り出して示す断面図である。

【図５】分配ロータに働く力を示すベクトル図である。

【符号の説明】

１０ 燃料噴射ポンプ １１ ハウジング １２ カム室 １７ 燃料吸入ギャラリ ２０ オーバーフローバルブ ３０ スピルバルブ ４０ 燃料還流バルブ ５０ アキュムレータ ６０ コンスタントプレッシャバルブ ７０ 駆動軸 ８０ フィードポンプ ８５ 燃料吐出口 ９０ 分配ロータ ９１ ポンプ室 ９２ 燃料吸入口 ９３ 燃料突出口 ９４ 吐出ポート ９５ 吸入ポート ９６ａ〜９６ｄ プランジャ ９７ 環状溝 １００ シリンダ １０１ 燃料供給ポート １０２ 吐出通路 １０３ 燃料スピル通路 １１０ カムリング １１０ａ〜１１０ｆ カム山 １２０ パルサ １２２ 回転角センサ １３０ タイマ装置 １３１，１３２ タイマピストン １４０ タイミングコントロールバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムリングに形成されたカム山に沿って
   径方向に往復運動するプランジャを内包しており、内燃
   機関の回転に同期して回転することにより該プランジャ
   を移動させて燃料を加圧すると共に、ロータ周面に形成
   された吐出ポートを適宜なタイミングでシリンダに形成
   された吐出通路に連通することにより、上記加圧された
   高圧燃料を該内燃機関の各気筒に分配供給する分配ロー
   タを具備するインナカム式燃料噴射ポンプにおいて、 該分配ロータに、 一端が該ロータ周面に形成された該吐出ポートの開口部
   形成位置に対する反対面に開口し、他端が該吐出ポート
   に連通する構成とされたバランスポートを配設したこと
   を特徴とするインナカム式燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 該バランスポートの開口部を、該吐出ポ
   ートの開口部よりロータ先端側に設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のインナカム式燃料噴射ポンプ。