JPH10503823A - 間欠作動式トランスファーポンプを有する往復動型の燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転駆動軸（２４）と、高圧ポンプ（７０）と、トランスファーポンプ（１５０）とを有する燃料ポンプ（８）。高圧ポンプは一つ又はそれ以上の往復動ポンププランジャ（１４）と、駆動軸により駆動されることによって各ポンププランジャを往復動させ、駆動軸の回転速度により決定される周波数にて高圧ポンプの吸入相及びポンプ相を交互に行い、これにより燃料の吸入チャージを受けて燃料噴射されるよう燃料を高圧状態にて供給するポンププランジャアクチュエータ（６２、４８、６６）とを有する。トランスファーポンプはトランスファーポンプの吸入相及び供給相を交互に行うべく往復動され、これにより燃料を受けて燃料を加圧状態にて高圧ポンプへ供給する往復動トランスファープランジャ（１５２）を有する。またトランスファーポンプは駆動軸によって駆動されることにより高圧ポンプと同一の周波数にて且つ高圧ポンプと所定の同期状態にてトランスファープランジャを往復動させ、これにより高圧ポンプの吸入相及びトランスファーポンプの供給相中に燃料を高圧ポンプへ間欠的に供給するトランスファープランジャアクチュエータ（１７６、１８２、６０）を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 間欠作動式トランスファーポンプを有する往復動型の燃料ポンプ発明の背景及び概要 本発明は、燃料噴射されるよう高圧の燃料を周期的に供給する一つ又はそれ以 上の往復動ポンププランジャを備えた高圧ポンプを有する型式の燃料ポンプに係 る。かかるポンプは本明細書に於いては「往復動型の燃料ポンプ」と呼ばれる。 より詳細には、本発明は、高圧ポンプへ間欠的に燃料を供給する新規にして改良 された燃料トランスファーポンプを有する往復動型の燃料ポンプに係る。 本発明は、一般的には対応する内燃機関と同期してポンププランジャを往復動 させる回転可能なカムを有する型式の往復動型の燃料ポンプに特に有用なもので ある。かかるポンプは本明細書に於いては「回転カム型の燃料ポンプ」と呼ばれ る。例えば本発明は、複数個の半径方向に延在するポンププランジャを有するポ ンプ本体と、ポンプ本体を囲繞しポンププランジャを往復動させるよう回転可能 なカムリングとを有する型式の回転カム型の燃料ポンプに特に有用なものである 。かかるポンプは本明細書に於いては「回転カムリング型の燃料ポンプ」と呼ば れる。１９９４年６月７日付にて発行された米国特許第５，３１８，００１号に は回転カムリング型の燃料ポンプの一例が記載されている。 また本発明は、ディストリビュータ型（即ち燃料の高圧 のチャージを対応する内燃機関の燃料噴射装置へ直接順次供給する型式）及び非 ディストリビュータ型（即ち燃料を高圧状態にて共通レールの燃料噴射装置へ供 給する型式）の両方の往復動型の燃料ポンプに有用なものである。また本発明は 、回転カム型の燃料ポンプ以外の往復型の燃料ポンプであって、例えば回転可能 なカム及び固定されたポンプ本体ではなく固定されたカム及び回転可能なポンプ 本体を有する往復動型の燃料ポンプにも有用なものである。 本発明の主要な目的は、往復動ポンププランジャと時間的に関連して高圧ポン プへ間欠的に燃料を供給するトランスファーポンプを有する往復動型の燃料ポン プを提供することである。トランスファーポンプの間欠的な供給相が高圧ポンプ の間欠的な吸入相中に発生するよう、トランスファーポンプは高圧ポンプと同一 の周波数にて且つ高圧ポンプと同期して作動される。トランスファーポンプ及び 高圧ポンプの最適の同期状態は、高圧ポンプの全速度範囲及び供給燃料体積の全 範囲に亘りトランスファーポンプが高圧ポンプの燃料需要を満たすよう設定され る。 本発明の他の一つの目的は、キャビテーションを生じることなく高圧ポンプへ 燃料を間欠的に一様に供給すべく、高圧ポンプと同期して駆動される新規にして 改良されたトランスファーポンプを回転カムリング型の燃料ポンプに設けること である。 本発明の他の一つの目的は、高い効率及び低い駆動トル クにて高圧ポンプへ燃料を間欠的に供給すべく高圧ポンプと同期して駆動される 新規にして改良されたトランスファーポンプを往復動型の燃料ポンプに設けるこ とである。 本発明の他の一つの目的は、従来より燃料ポンプに使用されているベーン型の トランスファーポンプよりも機械的な点及び油圧の点に於いて遥かに単純に燃料 ポンプに一体的に組み込まれる新規にして改良されたカム駆動式トランスファー ポンプを回転カムリング型の燃料ポンプに設けることである。 本発明の他の一つの目的は、新規にして改良されたカム駆動式トランスファー ポンプと、トランスファーポンプ及び高圧ポンプのカム及びカムフォロア機構を 潤滑する新規にして改良されたオイル系とを回転カムリング型の燃料ポンプに設 けることである。この目的に従い、燃料ポンプは燃料をオイルにて汚染すること なく対応する内燃機関よりオイルを受けオイルを内燃機関へ戻すよう接続された 内部オイル系を有している。 本発明の他の一つの目的は、高圧ポンプへ燃料を間欠的に供給する新規にして 改良されたカム駆動式トランスファーポンプと、トランスファーポンプと一体に 構成されトランスファーポンプへ燃料を間欠的に供給する新規にして改良された カム駆動式供給ポンプとを回転カムリング型の燃料ポンプに設けることである。 本発明の他の一つの目的は、高圧ポンプの全速度範囲及 び供給燃料体積の全範囲に亘り高圧ポンプの間欠的な燃料需要と最適に同期して 高圧ポンプへ燃料を間欠的に供給すべく、高圧ポンプと同期して駆動される新規 にして改良されたトランスファーポンプを往復動型の燃料ポンプに設けることで ある。 本発明の更に他の一つの目的は、一層経済的に製造可能であり、１６０００sp i（１１２５kg／cm²）又はそれ以上の圧力にて高圧ポンプより燃料を供給し得る ようポンプの回転可能なカム及びカムフォロア機構をオイルにて潤滑し、２乃至 ８又はそれ以上の気筒を有する内燃機関に使用可能であり、ポンプによる燃料の 高圧供給の体積やタイミングを正確に制御すべく電気的に制御される新規にして 改良された回転カムリング型の燃料ポンプを提供することである。 本発明の他の目的は一部は明らかであり、一部はこれ以降の説明に於いて指摘 される。 本発明の例示的実施形態についての以下の説明及び添付の図面を参照すること により、本発明を良好に理解することができる。図面の簡単な説明 図１は本発明の一つの実施形態が組み込まれた回転カムリング型の燃料ポンプ を一部破断し一部断面にて示す縦断面図である。 図２は一体的な燃料供給ポンプが組み込まれるよう修正 された図１の燃料ポンプを一部破断し一部断面にて示す部分縦断面図である。 図３は燃料ポンプのカム及びカムフォロア機構を示すべく図１の燃料ポンプを 一部破断し一部断面にて示す部分横断面図である。 図４は燃料ポンプの幾つかの弁及び燃料通路を示すべく図１の燃料ポンプを一 部破断し一部断面にて示す部分横断面図である。 図５は燃料ポンプのトランスファーポンプの出口逆止弁を示すべく図１の燃料 ポンプを一部破断し一部断面にて示す拡大部分横断面図である。 図６は燃料供給ポンプの入口弁及び圧力解放弁の組合せを示すべく図２の修正 された燃料ポンプを一部破断し一部断面にて示す拡大部分縦断面図である。 図７は図２の修正された燃料ポンプが組み込まれた燃料ポンプの部分図である 。 図８は図１の燃料ポンプのトランスファーポンプ及び高圧ポンプの作動サイク ルを示すタイミング線図である。好ましい実施形態の説明 図１は本発明の一つの実施形態が組み込まれた回転カムリング型の燃料ポンプ ８を示している。燃料ポンプ８は１９９４年６月７日付にて発行された米国特許 第５，３１８，００１号に記載された型式のディストリビュータ装置を有するデ ィストリビュータポンプである。図示のポンプ８は 燃料噴射されるよう対応する内燃機関（図示せず）の燃料噴射装置（図示せず） へ燃料の高圧のチャージを直接順次供給するよう構成されている。 燃料ポンプ８により供給される各燃料チャージの体積及びタイミングを制御す る電気式の制御弁９が設けられている。制御弁９は１９８８年７月１９日付にて 発行された米国特許第４，７５７，７９５号に記載された型式の排出−ポンプ− 排出モード又は充填−排出モードにて作動するよう構成されている。図示のポン プ８は充填−排出モードにて作動するよう構成されている。 米国特許第５，３１８，００１号及び同第４，７５７，７９５号には、ディス トリビュータ装置及びその充填−排出モードの作動が詳細に記載されている。 図示の燃料ポンプ８は６気筒の内燃機関に使用されるよう構成されている。ポ ンプ８は１２個の半径方向孔１６を備えた固定されたポンプ本体１２を有してい る。１２個の半径方向孔１６が軸線方向に互いに隔置された二つのバンクに配設 されており、各バンクは等角度に互いに隔置された６個の半径方向孔１６を有し ている。一方のバンクに設けられた６個の半径方向孔１６は他方のバンクに設け られた６個の半径方向孔１６と角度的に整合されている。各孔１６にはポンププ ランジャ１４が配置され、これにより６対の互いに整合されたポンププランジャ １４が配設されており、各対のプランジャ１４はそれぞれ内燃機関の各燃料 噴射装置に対応している。 半径方向孔１６はポンプ本体１２の円筒形の外面２２よりポンプ本体１２に同 軸に設けられた中央貫通孔２３まで半径方向内方へ延在している。同軸の内部環 状通路２５が半径方向孔１６の内端を接続し、これにより一つの高圧ポンプ室２ ０を郭定している。ポンプ本体１２及びプランジャ１４は耐摩耗性を有する合金 鋼にて形成され、非常に正確な嵌合状態を有している。 ポンプハウジング２６の一部を形成する固定されたアウタヘッド４０が、ポン プ本体１２を受け且つこれを支持する円筒孔４１を有している。ヘッド４０は鋼 にて形成されているが、ポンプハウジング２６の他の部分はアルミニウムにて形 成されていることが好ましい。ポンプ本体１２はヘッド４０内に締まり嵌めされ 、これにより燃料が漏洩しないよう円筒形の界面がシールされている。ヘッド４ ０はアウタディストリビュータヘッド４２及びインナローラシュー支持ハブ４４ を与えている。ディストリビュータヘッド４２はそれぞれ各燃料噴射装置に対応 する６個の等角度に互いに隔置されたディストリビュータ出口４５を有している 。ハブ４４は等角度に互いに隔置された６個の半径方向溝４６を有し、各溝は一 対の互いに整合されたポンププランジャ１４のためのローラシュー４８を支持し ている。 ポンプ駆動軸２４がその内端に拡大された内部フランジ５０を有している。テ ーパ状をなすローラ軸受５２がフラ ンジ５０とポンプ本体１２との間に介装されている。またテーパ状をなす他の一 つのローラ軸受５４が駆動軸２４とポンプハウジング２６との間に介装されてい る。かくして駆動軸２４は固定されたポンプ本体１２と同軸の状態にて回転可能 に組み込まれている。燃料ポンプ８は、ポンプ駆動軸２４が一般的には対応する 内燃機関の回転速度の２分の１の速度にて内燃機関により回転駆動されるよう、 対応する内燃機関に取り付けられるよう構成されている。 環状のカムリング６０が周方向に互いに隔置された６個のボルト６１により駆 動軸２４のフランジ５０に固定されている。カムリング６０はポンプ本体１２及 びハブ４４を囲繞している。またカムリング６０はインナ環状カム６２を与えて おり、カム６２のインナカム面はプランジャ対の数よりも一つ少ない５個のカム ローブ６４と一つのディストリビュータランプ（傾斜面）６５とを有している。 これら６つのカムセグメント６４及び６５は、６対のプランジャ１４及び対応す るプランジャ駆動ローラ６６と同一の周方向のピッチを有している。カムローブ ６４は駆動軸２４の回転中にローラ６６、ローラシュー４８、プランジャ１４を 周期的に半径方向内方へ駆動する。 往復動型の高圧ポンプ７０がポンプ本体１２、回転可能なカム６２、プランジ ャ１４、ローラシュー４８、ローラ６６により形成されている。高圧ポンプ７０ の各作動サイクル中には、一つのプランジャ１４がポンプ室２０を対応 するディストリビュータ出口４５に接続するディストリビュータ弁として使用さ れる。カム６２の１回転毎に６対のプランジャ１４がカム６２によって位置決め され駆動され、これにより燃料の高圧のチャージが６個のディストリビュータ出 口４５へ順次供給される。ローラ６６、ローラシュー４８、カム６２はプランジ ャ１４の二つのバンクの合計の軸線方向幅よりも大きい軸線方向幅を有している 。またプランジャの直径及びストロークは、高圧ポンプ７０により供給されるべ き燃料の最大体積に合わせてポンプストロークが最適化されるよう設定されてい る。 エンジンオイルがエンジンオイル系よりポンプへ加圧された状態にて供給され 、これによりハウジングのキャビティ７２が部分的にオイルにて充填された状態 に維持される。過剰のオイルは外側の軸受５４を経てエンジンオイル溜りへ戻さ れる。かくしてオイルはハウジングのキャビティ７２を経て循環され、これによ りカム６２、ローラ６６、ローラシュー４８がはねかけ注油され、また後述のト ランスファーポンプ１５０の可動部品がはねかけ注油される。ポンプ内部のオイ ル系は燃料がオイルにて汚染されることを防止する特殊なシールを必要とするこ となくポンプ内部の燃料系より完全に分離された状態に維持される。ポンププラ ンジャ１４と孔１６との間を経て漏洩した燃料は、孔１６を囲繞する低圧環状通 路７４を経て、またポンプ本体１２に設けられ環状通路７４をポンプ本体１２の 外端に設け られた低圧端部室８０に接続する通路７６、７８を経て燃料タンクへ戻される。 ディストリビュータヘッド４２には、端部室８０より燃料タンクへ燃料を戻す通 路（図示せず）が設けられている。 制御弁９は弁駆動ソレノイド８２と貫通孔２３に挿入された細長い弁部材１０ ０とを有している。燃料はディストリビュータヘッド４２及びポンプ本体１２に 設けられた半径方向に延在する燃料入口通路１０２及び弁部材１００を経てポン プ室２０へ移動され、これによりプランジャ１４、ローラシュー４８、ローラ６ ６を含むプランジャ機構がカム６２に抗して半径方向外方へ駆動される。制御弁 ９はソレノイド８２が付勢されることにより一般的にはカム６２の吸入相の終了 前にタイムリーに閉弁される。制御弁９が閉弁される前にポンプ室２０へ供給さ れる燃料の体積はカム６２の形状により決定される。 制御弁９はカム６２のその後のポンプ相中に高圧の燃料が供給されるまで閉弁 状態に維持される。ポンプ相中には、まずポンププランジャ１４がカム６２によ って駆動されることによりプランジャ機構内の遊びが消去され、次いでプランジ ャ１４が更に半径方向内方へ駆動され、これにより燃料のチャージがポンプ室２ ０より高圧の状態にて供給される。ソレノイド８２は一般的にはポンプ相の終了 前に消勢され、これにより制御弁９が開弁されることによってポンプ室２０より 燃料が排出され、これにより燃料の高圧供 給が終了する。ディストリビュータヘッド４２には通路１０６が設けられており 、この通路１０６は排出された燃料を燃料タンク（図示せず）へ戻すよう、燃料 入口通路１０２を復帰導管コネクタ１１０に接続している。燃料の排出圧力がト ランスファーポンプ１５０により与えられる最大供給圧、即ち入口圧よりもかな り高い予め設定された最適のレベル（５００psi（３５．２kg/cm²））になると 、コネクタ１１０に設けられた圧力制御装置、即ち圧力解放弁１１２が開弁され 、これにより排出された燃料が燃料タンクへ戻される。 トランスファーポンプ（「ＴＰ」と略称する）１５０は往復動するポンププラ ンジャ１４の高い周波数（例えば３５００rpmの最大速度を有する４サイクル６ 気筒内燃機関については１７５ＣＰＳの最大周波数）にて燃料をポンプ室２０へ 間欠的に供給するために使用される。トランスファーポンプ１５０は中空で軽量 なＴＰプランジャ１５２を有し、プランジャ１５２は一対のディストリビュータ 出口４５の間にてディストリビュータヘッド４２に設けられた半径方向のＴＰ孔 １５４内に配置されている。ＴＰ孔１５４の内端は弁部材１００に近接した位置 に於いて燃料入口通路１０２に直接接続されており、これによりＴＰ孔１５４と 高圧ポンプ室２０との間に存在する燃料コラムの長さ及び慣性が低減され、また カム６２の吸入相の開始時にポンプ室２０へ燃料を供給するために必要な時間が 低減され る。またＴＰプランジャ１５２の直径及び燃料入口通路１０２の直径は燃料をポ ンプ室２０へ供給するに必要な時間を低減すべく比較的大きく設定されている。 ＴＰ孔１５４への入口導管１７０には一方向の入口逆止弁１５６が設けられて いる。従ってＴＰプランジャ１５２は高圧ポンプ室２０へ燃料を加圧状態にて供 給するための一方向の定容積型トランスファープラシンジャとして機能する。Ｔ Ｐ孔１５４の内端には一方向の出口逆止弁１５８が設けられており、これにより 高圧ポンプ室２０よりＴＰ孔１５４へ燃料が逆流することが防止される。出口逆 止弁１５８は円形の弁部材１６０と、弁部材１６０を分割型の保持リング１６４ により与えられる弁座に係合するよう外方へ付勢する圧縮ばね１６２とを含んで いる。保持リング１６４の端部１６６は、弁部材１６０が保持リング１６４に当 接されるとバイパス孔１６８を郭定するよう、図５に示されている如く互いに隔 置されている。バイパス孔は弁部材１６０に設けられてもよい。バイパス孔１６ ８は制御弁９が最初に開弁される際に高圧ポンプ室２０より伝達される急激な圧 力上昇を減衰させる機能を果たす。またバイパス孔１６８は高圧ポンプ室２０よ り排出された燃料の一部をＴＰ孔１５４へ戻す作用をなす。ポンプ室より排出さ れた燃料をＴＰ孔１５４へ戻すことにより、ＴＰ入口導管１７０を経てＴＰ孔１ ５４へ供給されるに必要な新鮮な燃料の体積が低減され、これにより入口燃料フ ィルタ１７２ の寿命が延長される。各ポンプサイクル中にＴＰ孔１５４へ戻される排出された 燃料の体積は、内燃機関の速度に応じて変化し、例えば内燃機関のアイドル運転 状態に於ける排出された燃料体積の４０％より最大速度の状態に於ける１０％ま で変化する。１分間当りにＴＰ孔１５４へ戻される排出された燃料の体積は内燃 機関の全速度範囲に亘り実質的に一定であり、高温状態にて戻される燃料が過熱 の問題を惹起すことがないよう設定される。 ＴＰプランジャ１５２は一端にて枢軸ピン１８０によってポンプハウジング２ ６に枢支された軽量なＴＰレバー１７６により半径方向内方へ駆動される。ＴＰ レバー１７６は底壁１７７と一対の互いに対向する垂直な側壁１７８とを有し、 これにより剛固な断面Ｕ形をなしている。ＴＰレバー１７６の外端には凸状円筒 形の当接面１８２が設けられており、該当接面はＴＰレバー１７６及びＴＰプラ ンジャ１５２の相対運動を受け入れるようＴＰプランジャ１５２の平坦な外端面 に係合するようになっている。図示の実施形態に於いては、ＴＰレバー１７６の 枢軸は駆動軸２４の軸線に垂直であり且つこれより半径方向にオフセットされて いる。もし必要ならば、トランスファーポンプ１５０はＴＰレバーの軸線が駆動 軸の軸線に平行になるよう配置され構成されてもよい。 ＴＰレバー１７６は固定されたばね支持ハブ１８８とＴＰレバー１７６に係合 するスラストワッシャ１９０との間 に弾装されたＴＰ圧縮ばね１８６により半径方向内方へ付勢されている。ばね支 持ハブ１８８はハウジング２６の一部を形成する取り外し可能なカバー１９２に 設けられた半径方向のねじ孔内に配置されている。ＴＰばね１８６はポンプ室２ ０へ燃料を供給すべくＴＰレバー１７６及びＴＰプランジャ１５２を半径方向内 方へ駆動する作用をなす。ＴＰばね１８６のばね力及びばね定数はレバーにより 増幅されるＴＰプランジャ１５２のストロークを反映するよう設定されている。 カムリング１６０はトランスファーポンプ１５０を駆動するアウタカム面を備 えたアウタ環状カム（ＴＰカム）２００を郭定している。ＴＰばね１８６はタペ ット、即ちアクチュエータピン２０２を介してＴＰカム２００により周期的に圧 縮される。タペット２０２はＴＰレバー１７６、スラストワッシャ１９０、ＴＰ ばね１８６を貫通して延在し、ばね支持ハブに設けられた同軸の孔２０４内に往 復動可能に配置されている。タペット２０２の内端に設けられた拡大されたタペ ットヘッド２０６がアウタ環状カム２０２により係合可能なフォロアとして作用 する。タペットヘッド２０６は部分的に球面状をなす上面を有し、該上面はスラ ストワッシャ１９０の対応する形状をなす環状の内面に係合している。ＴＰカム ２００は６個の等角度に互いに隔置されたカムローブ２１０を有し、カムローブ ２１０はＴＰばね１８６のばね力に抗して半径方向外方へタペット ２０２を周期的に駆動する。かくしてタペット２０２は、高圧ポンプ７０の各ポ ンプサイクル毎に１回の割合で、駆動軸２４の１回転毎に６回半径方向外方へ駆 動される。各カムローブ２１０は例えば０．１２５in（３．１８mm）の最大タペ ットリフト及び０．２２０in（５．５９mm）の対応するＴＰプランジャストロー クを達成する。ＴＰカム２００によりタペット２０２が半径方向外方へ駆動され る度毎に、ＴＰプランジャ１５２及びＴＰレバー１７６はＴＰ入口導管１７０及 びポンプ室２０よりＴＰ孔１５４へ供給される燃料により上方へ駆動される（後 退せしめられる）。かくしてＴＰレバー１７６及びＴＰプランジャ１５２が後退 せしめられた後に、高圧ポンプ７０の後続の吸入相中に必要に応じて燃料を高圧 ポンプ室２０へ供給すべく、トランスファーポンプ１５０には燃料が充填される 。 図示の如く内部オイル系が、ＴＰカム２００、タペット２０２、スラストワッ シャ１９０、ＴＰレバー１７６、ＴＰプランジャ１５２を含むトランスファーポ ンプ１５０の可動部品をはねかけ注油するようになっている。 トランスファーポンプ１５０及び高圧ポンプ７０の作動サイクルを示すタイミ ング線図が図８に示されている。二つの作動サイクルは駆動軸２４の６０°の回 転範囲に亘る同一の周波数及び継続時間を有している。トランスファーポンプ１ ５０は高圧ポンプ７０とは位相がずれた状態にて（位相ずれは約１／２サイクル 、即ち駆動軸の３０°の回 転角度である）高圧ポンプ７０と同期している。カム２００により与えられるト ランスファーポンプ１５０の吸入相は、主としてカム６２により与えられる高圧 ポンプ７０のポンプ相中に発生し、トランスファーポンプ１５０の供給相は高圧 ポンプ７０の吸入相中に発生する。カム２００の吸入相がカム６２の吸入相の開 始よりも数度（例えば駆動軸の５°の回転角度）早く終了し、またＴＰプランジ ャ１５２が高圧ポンプ７０の吸入相の開始よりも数度早くポンプ室２０へ燃料を 供給するよう、カム２００は僅かに角度方向にオフセットされている。 高圧ポンプ７０の全速度範囲及び高圧ポンプにより供給される全燃料体積の範 囲に亘り、トランスファーポンプ１５０が高圧ポンプ７０の変化する間欠的な燃 料需要を完全に満たすことができるよう、トランスファーポンプ１５０の容量は 高圧ポンプ７０の容量よりも大きく（好ましくは約１０％以下だけ大きく）設定 されている。ＴＰプランジャ１５２の直径及びストロークはトランスファーポン プの容量を所望の容量にするよう設定されている。図示のポンプ８に於いては、 ＴＰプランジャ１５２の横断面積は好ましくは一つのポンププランジャ１４の横 断面積の約１０倍に等しい（即ち機能するポンププランジャ１４の合計の横断面 積に実質的に等しい）。またＴＰカム２００により与えられるＴＰプランジャ１ ５２の最大ストロークは、ＴＰプランジャ１４の最大ストロークに実質的に等し く且つこ れよりも僅かに大きいことが好ましい。 前述の如く、必要に応じて燃料を高圧ポンプ７０へ供給すべく、トランスファ ープランジャ１５２の部分は高圧ポンプ７０の吸入相の開始時に燃料にて完全に 充填される。その時点に於いては、ＴＰばね１８６は十分に圧縮され、その系の 初期慣性に打ち勝つよう最も高い供給圧力（例えば２００psi（１４．１kg／cm² ））が発生される。トランスファープランジャ１５２の半径方向内方への変位量 は高圧ポンプ室２０へ供給される燃料の体積に直接関連している。従ってＴＰば ね１８６の圧縮量もその燃料の体積に直接関連している。従ってＴＰばね１８６ を圧縮するに必要なエネルギは最小限に抑えられ、内燃機関の最大負荷時に於け るよりもアイドリング時に於いてかなり小さい。従ってトランスファーポンプ１ ５０を駆動するに必要な平均駆動トルクも比較的小さくてよい。またこの平均駆 動トルクは、高圧ポンプ室２０より排出されＴＰ孔１５４へ戻される燃料の体積 により低減される。図８に示されている如く、高圧ポンプ７０の供給相の終端に 於いてＴＰ孔１５４へ戻される燃料はＴＰカム２００より離れるようタペット２ ０２を上昇させ、ＴＰカム２０２より与えられる量以上にＴＰばね１８６を圧縮 する。 所望の入口圧力（例えば４０〜８０psi（２．８〜５．６kg／cm²））にて燃料 をトランスファーポンプ１５０へ供給する適当な燃料供給ポンプが設けられてい る。かかる 目的で対応する内燃機関に取り付けられその内燃機関により駆動される従来の往 復動型の供給ポンプ（図示せず）が使用されてよい。供給ポンプは内燃機関に取 り付けられない場合には、燃料ポンプ８に一体的に組み込まれることが好ましい 。 図２及び図７に於いて、供給ポンプモジュール２５０が、タペット２０２、Ｔ Ｐばね１８６、ＴＰばね支持ハブ１８８、スラストワッシャ１９０を含むタペッ トサブ組立体の代わりにハウジング２６に組み付けられている。モジュール２５ ０は独立のモジュールハウジング２５４に設けられた半径方向孔内に配置された 同様のタペットサブ組立体を含んでいる。一体的な供給ポンプ（「ＳＰ」と略称 する）２６０がタペット２０２の外端に設けられている。供給ポンプ２６０は燃 料タンクより燃料を受け、入口燃料フィルタ１７２及び入口逆止弁１５６を経て ＴＰ孔１５４へ燃料を供給する。供給ポンプ１６０は細長いばね支持ハブ１８８ に設けられた外側の同軸の孔２６４内に配置された中空で軽量なＳＰプランジャ ２６２を有している。ＳＰプランジャ２６２はタペット２０２の外端に固定され ており、タペット２０２によって半径方向外方へ駆動されることにより燃料をＴ Ｐプランジャ孔１５４へ供給する。ＳＰプランジャ１６２はトランスファーポン ブ１５０より高圧ポンプ７０へ燃料が供給されている際に、タペット２０２によ って半径方向内方へ後退せしめられることによりＳＰ孔１６ ４を再度充填する。供給ポンプ２６０の容量はトランスファーポンプ１５０の容 量と実質的に等しくこれよりも僅かに大きいことが好ましい。従ってＳＰプラン ジャ２６２の横断面積はＴＰプランジャ１５２の大きいストロークをオフセット するようＴＰプランジャ１５２の横断面積よりも十分に大きい。 中空のＳＰプランジャ２６２内には入口逆止弁及び圧力解放弁として機能する 組合せ弁２７０が配置されている。入口逆止弁は、ＳＰプランジャ２６２が半径 方向内方へ後退せしめられるとＳＰ孔２６４を充填するよう半径方向外方へ撓む よう構成された円形の弁部材２７２により与えられている。円形の弁部材２７２ は圧縮ばねのばね力に抗して半径方向内方へ駆動され、これによりＳＰ圧が予め 設定された最大圧力（例えば８０psi（５．６kg/cm²））を越えると供給ポンプ の入口へ燃料を戻す圧力解放弁として機能する。 当業者には明らかである如く、本発明の範囲内にて上述の構成に種々の修正や 変更が行われてよい。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 チュエータ（１７６、１８２、６０）を含んでいる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転駆動装置と、 ポンプ室を有しカム軸線より半径方向外方へ延在する複数対のポンププランジ ャ孔が環状に配設されたポンプ本体と、各ポンププランジャ孔内に往復動可能に 配置されたポンププランジャと、前記ポンプ本体を囲繞し、前記回転駆動装置に よって前記カム軸線の周りに回転されることにより、前記回転駆動装置の速度に より決定される周波数にて高圧ポンプの吸入相及びポンプ相を交互に行うべく各 ポンププランジャを往復動させ、これにより燃料の吸入チャージを受け燃料を前 記ポンプ室より高圧状態にて供給する第一のカム装置とを有する高圧ポンプと、 燃料を加圧状態にて前記ポンプ室へ供給するトランスファーポンプと、 を有する燃料ポンプに於いて、 前記トランスファーポンプは一つのトランスファープランジャ孔と、前記トラ ンスファーポンプの吸入相及び供給相を交互に行うべく前記トランファープラン ジャ孔内に往復動可能に配置された一つのトランスファープランジャと、第二の カム装置とを含み、前記第一及び第二のカム装置は前記第二のカム装置が前記回 転駆動装置によって回転されることにより、前記高圧ポンプの吸入相及び前記ト ランスファーフポンプの供給相中に前記高圧ポンプと同一の周波数にて且つ前記 高圧ポンプと所定の同期状態にて前記トラ ンスファープランジャを往復動させて燃料を前記高圧ポンプへ間欠的に供給する よう、前記ポンプ本体を囲繞する環状のカムリングにより郭定されていることと 、 一方の方向へ伸張可能なばね手段であって、前記トランスファープランジャを その燃料供給方向へ駆動して前記高圧ポンプへ燃料を加圧状態にて供給し、これ により前記第一のカム装置が前記ばね手段を反対方向へ周期的に収縮させて前記 トランスファープランジャの前記駆動に備えて前記ばね手段に荷重を与えるよう 構成されたばね手段と、 前記ばね手段と前記トランスファープランジャとの間に機械的に接続された枢 動レバーであって、前記ばね手段により一方の枢動方向へ付勢されることにより 前記トランスファープランジャをその燃料供給方向へ付勢する枢動レバーと、 を含んでいることを特徴とする燃料ポンプ。 ２．前記ばね手段は前記トランスファープランジャをその燃料供給方向へ駆動し 、これにより前記高圧ポンプへ供給される燃料の体積に直接関連して前記高圧ポ ンプへ燃料を加圧状態にて供給することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の 燃料ポンプ。 ３．前記トランスファープランジャの最大変位量は高圧ポンプの最大吐出量より も大きいことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の燃料ポンプ。 ４．前記トランスファープランジャの最大吐出量は高圧ポ ンプの最大吐出量よりも実質的に１０％以下だけ大きいことを特徴とする請求の 範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の燃料ポンプ。 ５．前記高圧ポンプの吸入相中には前記トランスファーポンプより前記高圧ポン プへ燃料を供給し、前記高圧ポンプのポンプ相中には前記高圧ポンプより燃料を 排出させるよう選択的に作動可能な弁装置を有し、前記トランスファーポンプは 排出された燃料が前記高圧ポンプより前記トランスファープランジャ孔へ逆流す ることを制限する逆流制御装置を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の燃料ポンプ。 ６．前記トランスファーポンプと前記高圧ポンプとを接続し前記トランスファー ポンプより前記高圧ポンプへ燃料を供給する燃料通路と、前記高圧ポンプのポン プ相中に前記高圧ポンプより前記燃料通路へ燃料を排出させるよう選択的に作動 可能な弁装置と、排出された燃料が前記燃料通路より前記トランスファープラン ジャ孔へ逆流することを制限する逆流制御装置とを含んでいることを特徴とする 請求の範囲第１項又は第５項に記載の燃料ポンプ。 ７．前記燃料通路に接続され前記燃料通路内の圧力を制限する弁を含み、前記逆 流制御装置は前記トランスファーポンプへの逆流を制限する出口逆止弁と、排出 された燃料が前記トランスファープランジャ孔へ逆流することを制限するバイパ ス通路とを含んでいることを特徴とする請求の範 囲第６項に記載の燃料ポンプ。 ８．前記ばね手段は圧縮ばねであり、前記回転可能なカムリングにより往復動さ れ前記圧縮ばねを前記反対方向へ周期的に収縮させるタペットを含んでいること を特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項の何れかに記載の燃料ポンプ。 ９．前記タペットにより往復動される燃料供給プランジャを有し、前記トランス ファーポンプの吸入相中に前記トランスファーポンプへ燃料を加圧状態にて供給 する燃料供給ポンプを含んでいることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の燃 料ポンプ。 １０．前記ポンプ本体を囲繞するディストリビュータヘッドであって、前記ポン プ本体の周りにて互いに隔置され前記ポンプ室より高圧の燃料を受けるよう順次 接続される複数個のディストリビュータ出口を有するディストリビュータヘッド を有し、前記トランスファープランジャ孔は前記ディストリビュータヘッドに設 けられていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第９項の何れかに記載の燃 料ポンプ。