JPH09324747A - アキシャルプランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング内の駆動軸支持部の周域に作動液
が流入するのを防止する。構成部品の円滑な作動を可能
にする。 【解決手段】 駆動軸１３の端部に斜板１６を設け、ハ
ウジング６内の斜板１６に対向する位置にシリンダブロ
ック１１を配置する。斜板１６に補助プレート３８を相
対回転可能に取り付け、この補助プレート３８を介して
プランジャ１９を押圧する。補助プレート３８とハウジ
ング６の間に、駆動軸１３を囲繞してハウジング６内を
作動液室４８と潤滑液室４９とに隔成する溶接ベローズ
４５を配設する。駆動軸１３と溶接ベローズ４５の間に
フィルター５５を介装する。駆動軸１３の周域が溶接ベ
ローズ４５で隔成され、駆動軸１３とその支持部には作
動液が流入しなくなる。また、駆動軸１３の支持部等で
発生する摩耗粉等の異物はフィルター５５で捕獲され、
溶接ベローズ５５の隙間に入り込まなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料噴射
装置の燃料加圧用ポンプ等に用いられるアキシャルプラ
ンジャポンプに関し、とりわけ、ハウジング内の駆動軸
支持部の潤滑性能を高めたアキシャルプランジャポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】アキシャルプランジャポンプとして、駆
動軸の端部に斜板が一体に設けられ、ハウジング内のこ
の斜板に対向する位置にシリンダブロックが固設された
構造のものがある。このアキシャルプランジャポンプ
は、駆動軸の回転に伴って斜板が揺動回転すると、これ
に対向するシリンダブロック上の複数個のプランジャが
斜板によって順次押圧されて突出と後退を繰り返し、各
プランジャが突出する際に吸入通路からシリンダ孔内に
吸い入れられた作動液がそのプランジャの後退時に吐出
通路に送り出されるようになっている（実開平２−９２
０７３号公報等参照）。

【０００３】ところで、この種のアキシャルプランジャ
ポンプは、近年、自動車の燃料噴射装置の燃料加圧用ポ
ンプとして用いられるようになってきている。しかし、
アキシャルプランジャポンプをこのような用途で用いた
場合には、シリンダブロック内で吸入・吐出されるガソ
リン等の低粘度の作動液が、ハウジング内の駆動軸支持
部の周域に漏出し、その周域部にある軸受やシール部品
の潤滑性能が低下することが考えられる。

【０００４】そこで、これに対処し得るものとして、本
出願人が先に出願した特願平７−３４２６９３号に記載
されるようなアキシャルプランジャポンプが案出されて
いる。

【０００５】このアキシャルプランジャポンプは、斜板
のシリンダブロック側の端面に相対回転可能に補助プレ
ートを取り付けると共に、この補助プレートとハウジン
グの間に、駆動軸を囲繞してハウジング内を作動液室と
潤滑液室とに隔成する溶接ベローズを設け、この溶接ベ
ローズで隔成された潤滑液室内に比較的高粘度の潤滑液
を充填した構造となっている。このポンプによれば、駆
動軸と駆動軸支持部の周域が常に比較的高粘度の潤滑液
で満たされることから、駆動軸周域の軸受やシール部品
の潤滑性能が低下する不具合は生じなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記アキシャ
ルプランジャポンプにおいては、ハウジング内部を溶接
ベローズによって作動液室と潤滑液室とに隔成している
ため、図５に示すようにポンプ運転時に駆動軸支持部等
で発生する摩耗粉等の異物ａが溶接ベローズ８０のベロ
ーズ要素間の極く僅かな隙間に入り込むと、この異物ａ
によってベローズ８０の円滑な作動が阻害されるという
別の不具合がある。

【０００７】そこで本発明は、駆動軸の周域に作動液が
流入するのを確実に防止すると共に、構成部品の円滑な
作動を維持することのできるアキシャルプランジャポン
プを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するための手段として、ハウジング内に回転自在
に支持された駆動軸の端部に斜板が固設される一方で、
複数個のプランジャを軸方向に沿って進退自在に保持す
るシリンダブロックが、前記ハウジング内の前記斜板に
対向する位置に固設され、前記複数個のプランジャが前
記斜板の回転により順次押圧されて吸入通路から吸い入
れた作動液を吐出通路に送り出すアキシャルプランジャ
ポンプにおいて、前記斜板のシリンダブロック側の端面
に相対回転可能に補助プレートを取り付け、この補助プ
レートとハウジングの間に、駆動軸を囲繞してハウジン
グ内を作動液室と潤滑液室とに隔成する溶接ベローズを
設けると共に、この溶接ベローズと駆動軸の間にフィル
ターを設けた。駆動軸の周域の潤滑液室は補助プレート
と溶接ベローズの協働によって作動液室から完全に分離
される。また、駆動軸支持部等で発生した摩耗粉等の異
物はフィルターで確実に捕獲されて、溶接ベローズのベ
ローズ要素間の隙間に入り込むことがなくなる。

【０００９】前記フィルターは、ハウジングと補助プレ
ートのいずれか一方に固定するようにしても良い。この
ようにした場合には、フィルター自体の構造を簡単にで
きるうえ、組付けも容易になる。

【００１０】また、前記フィルターを可撓性材料によっ
て形成し、フィルターの両端部をハウジングと補助プレ
ートとに固定するようにしても良い。このようにした場
合には、駆動軸側から溶接ベローズの隙間に入り込もう
とする異物を完全にフィルターで遮断することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１２】この実施の形態は、自動車の燃料噴射装置
の燃料加圧用のポンプに、本発明にかかるアキシャルプ
ランジャポンプ１を適用したもので、図１に示すよう
に、燃料タンク２から供給ポンプ３を介して低圧状態で
供給されたガソリン等の燃料（作動液）をこのアキシャ
ルプランジャポンプ１によって所定の圧力に加圧してイ
ンジェクター４に供給し、その燃料をインジェクター４
でエンジンのシリンダ（図示せず。）内に噴射すると共
に、余剰燃料をインジェクター４からポンプ１の吸入通
路５に戻すようになっている。

【００１３】このアキシャルプランジャポンプ１は、ハ
ウジング６が部品収納用の凹部７を有するハウジング本
体８と、その前端部に取り付けられるフロントカバー９
とから成り、ハウジング本体８の凹部７内には、バルブ
ブロック１０とシリンダブロック１１とが重合状態でボ
ルト１２によって結合されている。また、フロントカバ
ー９には、駆動軸１３がニードルベアリングとメタルベ
アリングから成るラジアル軸受１４，１５を介して支持
されており、この駆動軸１３のハウジング６内に臨む側
の端部には、その端面が軸線に対して所定角度に傾斜し
た斜板１６が一体に形成され、ハウジング６の外部に突
出する側の端部には、エンジンのカムシャフト（図示せ
ず。）と結合するためのカップリング１７が設けられて
いる。

【００１４】前記シリンダブロック１１は、軸方向に沿
ったシリンダ孔１８が周方向等間隔に複数個形成されて
おり、この各シリンダ孔１８に、前記斜板１６方向にス
プリング付勢されたプランジャ１９が進退自在に収容さ
れている。この各プランジャ１９は、その頂部面に半球
状の凹部２０が形成され、この凹部２０に後述するシュ
ー２１が回動可能に嵌合されている。

【００１５】また、このシリンダブロック１１の背部の
バルブブロック１０には、シリンダブロック１１の各シ
リンダ孔１８に連通する複数個の吸入ポート２２と吐出
ポート２３が形成されており、各吸入ポート２２には吸
入チェック弁２４が、また、各吐出ポート２３には吐出
チェック弁２５が夫々設けられている。そして、前記の
すべての吸入ポート２２は、バルブブロック１０の背面
において、ハウジング本体８に形成された吸入側環状溝
２６に連通し、この環状溝２６を介してハウジング本体
８の吸入通路５に連通しており、これに対して、前記の
すべての吐出ポート２３は、バルブブロック１０の外周
に形成された吐出側環状溝２７に連通し、この環状溝２
７を介してハウジング本体８の吐出通路２８に連通して
いる。したがって、各プランジャ１９がシリンダ孔１８
内で進退動作した場合には、吸入側環状溝２６を介して
各シリンダ孔１８内に作動液が吸い入れられ、その作動
液が吐出側環状溝２７を通して吐出通路２８に送り出さ
れる。

【００１６】尚、図中２９は、吸入通路５の吸入配管接
続口（図示せず。）と前記吸入側環状溝２６の間に設け
られて、吸入圧を一定低圧に維持する低圧レギュレータ
であり、この低圧レギュレータ２９のドレンポート３０
は、戻し配管３１を通して燃料タンク２に連通してい
る。また、図２中、３６は、吐出側環状溝２７に接続さ
れた脈圧防止用のアキュムレータであり、３７は、吐出
圧センサ、３４は、高圧レギュレータである。

【００１７】一方、駆動軸１３に形成された斜板１６の
端面には、円板状の補助プレート３８が相対回転可能に
取り付けられている。この補助プレート３８はその中央
部にボス３９が設けられ、このボス３９が、斜板１６の
端面中央に形成された支持穴４０に相対回転可能に嵌入
されている。そして、この補助プレート３８のシリンダ
ブロック１１側の端面には、硬度が高く、摩擦係数の小
さいスラストプレート４１がボルト４２によって回転可
能に取り付けられ、このスラストプレート４１に前記各
プランジャ１９に嵌合されたシュー２１が摺動自在に当
接するようになっている。各プランジャ１９は前述のよ
うに斜板１６方向にスプリング付勢されているため、各
シュー２１はこのプランジャ１９の付勢力を受けて常時
スラストプレート４１に押し付けられている。また、フ
ロントカバー９の斜板１６の背面位置には荷重支持フラ
ンジ４３が設けられており、この荷重支持フランジ４３
と斜板１６の間、及び、斜板１６と補助プレート３８の
間には、ニードルベアリングから成るスラスト軸受４４
ａ，４４ｂが介装されている。このスラスト軸受４４
ａ，４４ｂは、補助プレート３８がプランジャ１９から
受ける反力のうちの軸方向成分をフロントカバー９の荷
重支持フランジ４３に支持させるためのものであり、プ
ランジャ１９から受ける反力の径方向成分は、補助プレ
ート３８のボス３９と駆動軸１３の支持穴４０との嵌合
部によって支持されるようになっている。

【００１８】そして、前記補助プレート３８の外周縁部
には、複数個の環状金属板が結合されて成る周知の溶接
ベローズ４５が密閉状態で結合されており、この溶接ベ
ローズ４５によって駆動軸支持部の周域から斜板１６の
周域にかけてを覆うようになっている。また、この溶接
ベローズ４５の他端側は環状の取付フランジ４６に同様
に密閉状態で結合されており、この取付フランジ４６の
外周縁部がハウジング本体８とフロントカバー９の接合
部間に介装され、ボルト４７によってフロントカバー９
と共にハウジング本体８に結合されている。溶接ベロー
ズ４５は、ハウジング６の内部を外側の作動液室４８と
内側の潤滑液室４９とに隔成するもので、作動液室４８
内はシリンダブロック１１からの漏出作動液（燃料）で
満たされ、潤滑液室４９内は比較的高粘度の潤滑液で満
たされるようになっている。

【００１９】ここで、前記取付フランジ４６の内周部に
は、図３に示すように、取付フランジ４６から溶接ベロ
ーズ４５の内周面に沿って軸方向に延出する金属性のフ
ィルター５５が嵌着固定されている。このフィルター５
５は、取付フランジ４６、補助プレート３８、溶接ベロ
ーズ４５等と共にユニット化された状態でハウジング６
内に組付けられるが、このようにハウジング６内に組付
けられた状態において、図１に示すように、駆動軸１３
と溶接ベローズ４５の間に位置されるようになってい
る。そして、フィルター５５は、補助プレート３８の傾
動時に同プレート３８と干渉することのないように、組
付状態において補助プレート３８との間に所定の隙間を
持たせてある。

【００２０】尚、図中５０は、駆動軸１３を支持するラ
ジアル軸受１４に隣接して設けられたオイルシールであ
り、このオイルシール５０とラジアル軸受１４には、フ
ロントカバー９の荷重支持フランジ４３に形成された導
入孔５１を通して潤滑液が確実に導入されるようになっ
ている。また、駆動軸１３の斜板連接コーナ部には、斜
板１６の支持穴４０の底部と駆動軸１３の周域空間とを
連通する導入孔５２が形成されていて、この導入孔５２
を通して支持穴４０と補助プレート３８のボス３９との
嵌合隙間にも潤滑液を導入できるようになっている。ま
た、図中５３は、ハウジング本体８の凹部７内（作動液
室４８）に漏出した作動液を燃料タンン２に戻すための
戻し通路である。

【００２１】以上の構成において、エンジンの始動に伴
って駆動軸１３が回転すると、駆動軸１３と一体の斜板
１６が回転し、これにより、補助プレート３８がベロー
ズ４５に回転を阻止されて斜板１６と相対回転しつつこ
の斜板１６と一体に揺動（首振り）する。そして、こう
して補助プレート３８が揺動すると、スラストプレート
４１とそれに摺接するシュー２１を介してシリンダブロ
ック１１上のプランジャ１９が順次進退動作を繰り返し
て、ポンプ作用が連続的に為されるようになる。このと
き、燃料タンク２から供給ポンプ３を介して吸入通路５
に供給された作動液は、その通路途中において低圧レギ
ュレータ２９で設定低圧に調圧された後、吸入側環状溝
２６、吸入ポート２２、吸入チェック弁２４を順次介し
てシリンダ孔１８に吸い入れられ、ここでプランジャ１
９によって加圧された後にシリンダ孔１８から吐出チェ
ック弁２５、吐出ポート２３、吐出側環状溝２７、吐出
通路２８を順次通ってインジェクター４へと供給され
る。そして、インジェクター４で使用された作動液の余
剰分は吸入通路５へと戻される。

【００２２】このようにアキシャルプランジャポンプ１
の運転が続けられると、シリンダブロック１１とバルブ
ブロック１０との隙間や、シリンダ孔１８とプランジャ
１９の摺動隙間等から作動液がハウジング本体８の凹部
７内に漏出することとなるが、この凹部７内は、補助プ
レート３８と溶接ベローズ４５によって作動液室４８と
潤滑液室４９とに完全密閉状態で分離されているため、
駆動軸１３回りの軸受１４，１５，４４ａ，４４ｂやオ
イルシール５０部分に低粘度の作動液（燃料）が入り込
むことがない。そして、潤滑液室４９には比較的高粘度
の潤滑液が充填されていて、軸受１４，１５，４４ａ，
４４ｂやオイルシール５０に常にこの潤滑液が行き渡る
ようになっているため、軸受１４，１５，４４ａ，４４
ｂやオイルシール５０は初期の性能を長期間に渡って維
持することができる。

【００２３】また、アキシャルプランジャポンプ１の運
転が続けられると、潤滑液室４９内の駆動軸１３の周域
から摩耗粉等の異物が発生することがあるが、駆動軸１
３と溶接ベローズ４５の間には、フィルター５５が溶接
ベローズ４５の軸方向のほぼ全域に亙るように配設され
ているため、図４に示すように、駆動軸１３の周域で発
生した異物ａはフィルター５５によって確実に捕獲さ
れ、溶接ベローズ４５のベローズ要素間の隙間には入り
込まなくなる。したがって、このポンプ１においては、
異物ａの噛み込みによる溶接ベローズ４５の作動不良は
生じなくなる。

【００２４】さらに、このアキシャルプランジャポンプ
１においては、金属性のフィルター５５の一端側を取付
フランジ４６に嵌着固定し、その他端側を補助プレート
３８に固定せず自由端状態にしているため、フィルター
５５自体の構造が簡素であるうえに、フィルター５５の
組付作業も容易であり、そのために低コストでの製造が
可能である。

【００２５】尚、この発明の実施の形態は以上で説明し
たものに限るものではなく、例えば、フィルター５５を
ベローズ４５の変形に追従することのできる可撓性の樹
脂等によって形成し、そのフィルター５５の両端部を取
付フランジ４６（ハウジング）と補助プレート３８に固
定するようにしても良い。このようにした場合には、フ
ィルター５５と補助プレート３８の間の隙間がなくなる
ことから、溶接フランジ４５の隙間に入り込もうとする
異物をフィルター５５によってより確実に遮断すること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、斜板のシリンダ
ブロック側の端面に相対回転可能に補助プレートを取り
付け、この補助プレートとハウジングの間に、駆動軸を
囲繞してハウジング内を作動液室と潤滑液室とに隔成す
る可撓性の隔成部材を設けると共に、この溶接ベローズ
と駆動軸の間にフィルターを設けたため、駆動軸支持部
の周域に低粘度の作動液が流入するのを確実に防止する
ことができるうえに、駆動軸支持部等で発生した摩耗粉
等の異物が溶接ベローズに噛み込むのを防止することが
できる。したがって、本発明によれば駆動軸回りの潤滑
性能を確実に向上させることができるうえ、溶接ベロー
ズの円滑な作動を長期間に渡って維持することができ
る。

【００２７】また、前記フィルターを、ハウジングと補
助プレートのいずれか一方に固定した場合には、フィル
ター自体の構造が簡単になるうえに組付けも容易にな
り、その結果、製造コストの低減が可能になる。

【００２８】さらにまた、前記フィルターを可撓性材料
によって形成し、フィルターの両端部をハウジングと補
助プレートとに固定した場合には、駆動軸側から溶接ベ
ローズの隙間に入り込もうとする異物をフィルターによ
ってより完全に遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態を示す断面図。

【図２】同実施の形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図３】同実施の形態を示す構成部品の断面図。

【図４】同実施の形態を示す拡大断面図。

【図５】従来の技術を示す拡大断面図。

【符号の説明】

１…アキシャルプランジャポンプ、 ５…吸入通路、 ６…ハウジング、 １１…シリンダブロック、 １３…駆動軸、 １６…斜板、 １９…プランジャ、 ２８…吐出通路、 ３８…補助プレート、 ４５…溶接ベローズ、 ４８…作動液室、 ４９…潤滑液室、 ５５…フィルター。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に回転自在に支持された駆
   動軸の端部に斜板が固設される一方で、複数個のプラン
   ジャを軸方向に沿って進退自在に保持するシリンダブロ
   ックが、前記ハウジング内の前記斜板に対向する位置に
   固設され、前記複数個のプランジャが前記斜板の回転に
   より順次押圧されて吸入通路から吸い入れた作動液を吐
   出通路に送り出すアキシャルプランジャポンプにおい
   て、 前記斜板のシリンダブロック側の端面に相対回転可能に
   補助プレートを取り付け、この補助プレートとハウジン
   グの間に、駆動軸を囲繞してハウジング内を作動液室と
   潤滑液室とに隔成する溶接ベローズを設けると共に、こ
   の溶接ベローズと駆動軸の間にフィルターを設けたこと
   を特徴とするアキシャルプランジャポンプ。
2. 【請求項２】 前記フィルターを、ハウジングと補助プ
   レートのいずれか一方に固定したことを特徴とする請求
   項１に記載のアキシャルプランジャポンプ。
3. 【請求項３】 前記フィルターを可撓性材料によって形
   成し、フィルターの両端部をハウジングと補助プレート
   とに固定したことを特徴とする請求項１に記載のアキシ
   ャルプランジャポンプ。