分配型燃料噴射ポンプ

【目的】インナカム方式の燃料噴射ポンプにおいて、発熱しやすいローラ周囲の冷却を効率よく行う。併せて、カムジャンプの低減、進角と燃料噴射量との独立制御、燃料の吸入効率の向上を図る。
【構成】燃料流入口２６からフィードポンプ４にかけて形成される低圧側燃料経路２７と、燃料の流出入ポート３１に連通可能なチャンバ８とをハウジング内に画成し、低圧側燃料経路２７にカムリング、シュー、ローラを配してローラ周囲に低圧低温燃料を導く。シューの背面には上流側で低圧側燃料経路２７と絞りなく連通する空間２８が形成され、カムリングとコントロールスリーブ３４は低圧側燃料経路とチャンバとの境に設けられるアダプタ２５によって位相が固定されている。アダプタ２５に吸入ポートと連通する吸入通路を形成して吸入経路を短縮してもよい。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン等の機関に燃料を供給するために利用されるインナカム方式の分配型燃料噴射ポンプ、即ち、機関に同期する回転部材にその径方向でプランジャを往復動させる形式の燃料噴射ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】インナカム方式の分配型燃料噴射ポンプは、例えば、特開昭５９−１１０８３５号公報の第２頁、第４頁、第１図、第７図に示されるようなものが公知となっている。即ち、燃料室１２１（チャンバ）内において、燃料分配回転部材４（回転部材）の周囲に同心状のインナカムリング１を配置し、このインナカムリング１の内側に形成されたカム面に転動体２３、２４（ローラ）、シュー２５、２６を介して圧送プランジャ２１、２２があてがわれ、この圧送プランジャ２１、２２が燃料分配回転部材４の径方向に往復動されるようになっている。燃料分配回転部材４には、圧送プランジャ２１、２２により容積が変化するポンプ室２（圧縮室）と、吸入工程時にポンプ室２へ燃料を吸入する吸入孔５１乃至５４、圧送工程時にポンプ室２で加圧された燃料を送出する分配ポート６、および燃料送出をカットオフする溢流ポート７１乃至７４が形成され、溢流ポート７１乃至７４を覆うようにリング状部材７（コントロールスリーブ）が油密に外嵌されている。このリング状部材７の内面には、カットオフ用の斜めリード溝部１０が形成され、リング状部材７の軸方向への位置をリニアソレノイド８１によって調節することで、圧送工程時のカットオフ時期（溢流ポートが斜めリード溝部に開口して圧縮燃料が燃料室１２１に流出する時期）を変更し燃料噴射量を可変できるようになっている（第１従来技術）。
【０００３】さらに、特開昭５９−６５５２３号公報の第１図には、インナカム方式の分配型噴射ポンプにおいて、フィードポンプによって吸入された燃料が絞り２３によって減圧されて低圧燃料溜２４（チャンバ）に導かれ、低圧燃料溜２４には、プランジャ３の基端に設けられたシュー４、このシュー４に支持されたローラ５、このローラが当接するカムリング６が配置され、低圧燃料溜２４の燃料を回転部材１の吸入ポート２０に供給できるようにすると共にカムリング６と回転部材１とで囲まれた空間にも供給する点が開示されている（第２従来技術）。このような構成にあっても、圧送工程時には、ロータ１内に閉じ込められた燃料を圧縮するが、この圧縮された燃料がバイパスポート３６から流出されると噴射がカットオフされるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の噴射ポンプのように、カットオフ時に燃料が流出する空間と、ローラ周囲の空間が連通している場合には、例え第２従来技術のように絞り２３によって燃料圧を減圧したとしても、圧送工程で圧縮された高温高圧燃料のチャンバへの流出によって、チャンバ内の温度が上昇し、摩擦熱の生じやすいカムリングとローラとの接触部分、ローラとシューとの接触部分等の冷却が十分に行えなくなる。
【０００５】そこで、この発明においては、発熱しやすいローラ周囲の接触部分の冷却を効率よく行うことを主な課題としている。
【０００６】この目的を達成するために、ローラ周囲の空間と、燃料の流出入ポートに連通するチャンバとを画成することが考えられるが、単に画成した場合には、ローラ周囲の燃料がよどむ虞れもあり、特に高速回転時には、ローラ周囲にこもる熱量が多くなるのでローラ周囲の潤滑に携わる燃料の油膜切れが発生し易くなり、磨耗が助長されてしまうことが懸念されるので、この点を配慮する必要がある。
【０００７】また、プランジャの往復動に伴ってローラやシューがジャンプ（カムジャンプ）すると、安定した噴射特性が得られなくなるので、このようなカムジャンプを抑える必要があるが、カムジャンプを抑えるためにはローラやシューをカムリング側に付勢する力が予想以上に必要であり、少しでもカムジャンプの低減を図るようにした構造が望まれる。
【０００８】さらには、第１従来技術のように、コントロールスリーブを回転部材の軸方向に位置調節して燃料噴射量を制御する場合には、タイマの進角量に同期した位置決めを行う必要があるが、ローラ周囲とチャンバとを画成する場合には、これをどう処理するかが問題となる。コントロールスリーブの進角補正を、コントロールスリーブの位置センサとタイマ位置センサとのそれぞれの出力を比較考量して補正量を設定する方法も考えられるが、各センサの精度にばらつきがあることから制御精度上問題である。
【０００９】加えて、圧縮室から圧送される燃料量が多くなると、吸入工程で吸入しなければならない燃料の吸入量も多くなるので、特に高送油時にあっては、吸入効率のよい吸入経路を確保する必要があること、エレクトリックガバナが故障してコントロールスリーブがカットオフを遅らす方向へ必要以上に移動した場合には、圧力の異常な上昇によってポンプ内部やポンプを駆動しているエンジン部品等が破損してしまうこと等を考慮する必要がある。
【００１０】したがって、付随的な目的としては、カムジャンプを低減して安定した燃料特性を得ること、タイマの動きに合わせたコントロールスリーブの位置決めを精度よく行い、タイマ制御と燃料噴射量制御とを独立させて一方の制御を行う場合に他方の制御を考慮しなくても済む分配型燃料噴射ポンプを提供することにある。
【００１１】更に他の目的としては、燃料の吸入効率を高めると共に、エレクトリックガバナの故障時においてもポンプ等の破損を防ぐことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、インナカム方式の燃料噴射装置について種々研究した結果、ローラとの接触部分をチャンバの外に配置する構成とするのが良く、そのために生じる上記種々の不都合を解決する観点から本願発明を完成するに至った。
【００１３】即ち、本願発明の分配型燃料噴射ポンプは、機関と同期して回転する回転部材と、前記回転部材の径方向に設けられ、前記回転部材に形成された圧縮室の容積を可変するプランジャと、前記回転部材の周囲に同心状に設けられたカムリングと、前記プランジャの基部に設けれたシューと、このシューと前記カムリングとの間に設けられたローラとをハウジング内に備え、前記圧縮室に連通して燃料を吸入、送出、カットオフするポートが前記回転部材に形成されている分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記ハウジング内を燃料流入口からフィードポンプの上流側にかけて形成される低圧側燃料経路と、前記フィードポンプによって加圧された燃料が導かれて前記燃料を吸入、カットオフするポートに連通可能なチャンバとに画成し、前記低圧側燃料経路に前記カムリング、シュー、及びローラを配したことにある（請求項１）。
【００１４】低圧側燃料経路とチャンバとを画成するには、回転部材の軸方向に燃料流入口、フィードポンプ、チャンバが順次配置される構成ではフィードポンプによって画成できるが、燃料流入口とフィードポンプとの間にチャンバが配置される構成では、ハウジング内にチャンバを構成するための隔壁を設けるようにすればよい。
【００１５】ここで、シューの背面と回転部材との間に空間を設け、この空間と低圧側燃料経路とを燃料流入口側において絞り無く連通させることが望ましく（請求項２）、また、回転部材に、燃料をカットオフするポートに連通可能なカットオフ孔が少なくとも形成されているコントロールスリーブを油密に外嵌すると共に、カムリングと同期するリング状のアダプタを油密に外嵌し、前記アダプタを低圧側燃料経路とチャンバとを画成する部材の一部として、コントロールスリーブをこのアダプタに対して位置決めするのが望ましい（請求項３）。
【００１６】さらには、燃料吸入ポートをアダプタによって覆われた部位に形成し、低圧側燃料経路とチャンバとを画成する部材の一部をなすアダプタに、チャンバと燃料吸入ポートとを連通可能とする吸入通路を形成するのが望ましい（請求項４）。尚、この吸入通路は、許容できる最大有効ストロークを設定する観点から、圧縮工程において所定リフト以上になった場合に燃料吸入ポートとチャンバとを連通するようなものであってもよい。
【００１７】
【作用】したがって、この発明によれば、ハウジング内がフィードポンプを境に低圧側燃料経路とチャンバとに画成され、しかも低圧側燃料通路にカムリング、シュー、及びローラが配されるので、燃料流入口から流入された低温低圧燃料はカムリング、シュー、ローラ間の隙間を通ってフィードポンプに導かれるので、ローラ周囲の摩擦熱を生じやすい部分の冷却が促進される。
【００１８】特に請求項２のように、シューの背面と回転部材との間に空間を設け、この空間と低圧側燃料経路とを燃料流入口側において絞り無く連通させれば、カムリング、シュー、ローラ間は通路抵抗のために燃料圧が低下するので、シューのカムリング側とシューの回転部材側との間には差圧が形成され、この差圧をもってローラやシューをカムリング側に付勢することができる。
【００１９】また、請求項３のような構成にすれば、燃料をカットオフするタイミングを制御するコントロールスリーブと、カムリングとの位相を固定することができるので、カムリングを回動させて進角が変更されると、コントロールスリーブも同様に回動されることになり、噴射量を進角の変更によって補正する必要がなくなり、進角、噴射量の一方の制御を他方の制御に関係なく独立におこなうことができる。
【００２０】さらに請求項４のような構成にすれば、アダプタに形成された吸入通路とアダプタで覆われた燃料吸入ポートを介してチャンバ内の燃料が圧縮室に導かれるので、チャンバ中程から燃料を吸入する場合に比べて吸入経路を短くすることができ、そのため、上記課題を達成することができる。
【００２１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明する。
【００２２】図１において、インナカム方式の分配型燃料噴射ポンプが示され、分配型燃料噴射ポンプ１は、ポンプハウジング２に駆動軸３が挿入され、この駆動軸３の一端はポンプハウジング２の外部に突出し、図示しない機関からの駆動トルクを受け、機関と同期して回転するようになっている。駆動軸３の他端は、ポンプハウジング２内に延びており、その駆動軸３には、フィードポンプ４が連結され、このフィードポンプ４により後述する低圧側燃料経路を介して供給される燃料をチャンバ８へ供給するようになっている。
【００２３】ここで、ポンプハウジング２は、駆動軸が挿通されたハウジング部材２ａと、このハウジング部材２ａに組付けられ、送出弁１０が設けられたハウジング部材２ｂと、さらにこのハウジング部材２ｂの開口端部を閉塞するハウジング部材２ｃとからなり、前記チャンバ８は、ポンプハウジング内に固定された隔壁体９と後述するアダプタ２５とによって囲まれた空間によって形成されている。隔壁体９は、後述するエレクトリックガバナ１２のシャフト１３を覆うような空間を有し、この空間がガバナハウジング６によって画成されるガバナ収納室１４に連通するようポンプハウジング２にＯ−リングを介して密に接合されている。また、この隔壁体９は、側部に一体形成された嵌合突設部９ａを有し、送出弁を有するハウジング部材２ｂの回転部材挿入部１５にこの嵌合突設部９ａが挿嵌されている。
【００２４】回転部材１６は、隔壁体９を挿通して先端部近傍が嵌合突設部９ａに形成された挿通部９ｂに油密よく且つ回転自在に支持されており、基端部がカップリング１７を介して駆動軸３に連結され、駆動軸３の回動に伴って回転のみが許されるようになっている。また、回転部材１６の先端部に形成されたスプリング受け１８とハウジング部材２ｃとの間に設けられたスプリング１９によって、回転部材１６をカップリング側へ付勢し、軸方向への遊びをなくすようにしている。
【００２５】回転部材１６の基端部には、径方向（放射方向）にプランジャ２０が摺動自在に挿入されている。この実施例においては、図２にも示されるように、同一平面上に例えば９０度の間隔をおいて４つのプランジャ２０が設けられており、それぞれのプランジャ２０の先端は、回転部材１６の基端部中央に設けられた圧縮室２１を閉塞するように臨み、該プランジャ２０の基端は、シュー２２及びローラ２３を介してリング状のカムリング２４の内面を摺接するようになっている。このカムリング２４は、回転部材１６の周囲に同心状に設けられると共に、機関の気筒数に対応したカム面２４ａが内側に形成され、回転部材１６が回転すると、各プランジャ２０が回転部材１６の径方向（放射方向）に往復動し、圧縮室２１の容積を可変するようになっている。
【００２６】即ち、カムリング２４は、例えば４気筒に対応して形成されているものであれば、カムリング２４の内側に凸面が９０度毎に形成されており、したがって、４つのプランジャ２０は、圧縮室２１を挟み付ける形で同時に圧縮するように移動し、またカムリング２４の中心から同時に遠ざかるようになっている。
【００２７】回転部材１６の先端部と基端部との間には、環状のアダプタ２５が油密よく回動自在に外嵌され、このアダプタ２５は、周縁の一部が前記カムリング２４に係止されて回動を束縛され、カムリング２４に対し位置決めされている。また、アダプタ２５は、回転部材１６の先端部側に突設された筒状部２５ａが隔壁体９に形成された嵌合孔９ｃに油密よく回動自在に挿嵌している。
【００２８】送出弁１０が設けられたハウジング部材２ｂには、さらに燃料タンクに通じる燃料流入口２６が形成され、この燃料流入口２６から流入される燃料は、ポンプハウジング内の隔壁体９及びアダプタ２５の周囲に形成された空間２７ａ、カムリング２４と回転部材１６との間に形成された空間２７ｂ、カップリング１７の周囲に形成された通路２７ｃ等を介してフィードポンプ４の吸引側に導かれるようになっており、これら空間や通路によって、燃料流入口２６からフィードポンプ４にかけて低圧側燃料経路２７（図５において黒く塗りつぶされた部分）が形成されている。
【００２９】また、フィードポンプ４によって圧縮された燃料は、ポンプハウジング上部に形成される通路５、及びポンプハウジング２とこれに組付られるガバナハウジング６との間に形成される隙間７を介してチャンバ８に導かれると共にガバナ収納室１４を介してオーバーフローバルブ４６へ導かれ、更には隔壁体９の嵌合突設部９ａに形成された挿通部９ｂを介して回転部材１６の先端部周囲及び回転部材１６に形成された均圧ポート４７に導かれており、全体として図６において黒く塗りつぶされた高圧側燃料経路２９が形成されている。
【００３０】ところで、シュー２２の背面には、該シュー２２と回転部材１６とで囲まれた空間２８が形成され、この空間２８は低圧側燃料経路２７と燃料流入口２６に近い側（上流側）において絞り無く連通されている。この空間２８は、どのような断面形状に形成されるものでもよいが、シュー２２にカムリング２４側に向う背圧が均等に付加されるようにすることが好ましい。そのような空間としては、各プランジャ２０の両脇を回転部材１６の軸方向に穿設して設けるとよい。
【００３１】回転部材１６には、その軸方向に形成されて圧縮室２１に通じる縦孔３０、この縦孔３０に連通し、回転部材１６の周面に開口する流出入ポート３１、及び、隔壁体９及びハウジング部材２ｂに形成された分配通路３２と前記縦孔３０とを連通可能とする分配ポート３３が形成されている。この流出入ポート３１は、回転部材１６の表面において開口する部分が長孔に形成され、その長孔の延設方向は、回転部材１６の軸方向に対して所定の角度に傾斜している。そして、回転部材１６には、コントロールスリーブ３４が流出入ポート３１を覆うように摺動自在に外嵌されている。
【００３２】このコントロールスリーブ３４には、流出入ポート３１と連通可能な吸入孔３５とカットオフ孔３６とが形成されている。これら吸入孔３５とカットオフ孔３６とは、回転部材１６の軸方向に対して流出入ポート３１と同様の角度に傾斜した長孔で構成され、流出入ポート３１に対して平行になるように設けられている。
【００３３】しかして、回転部材１６が回転すると、流出入ポート３１はコントロールスリーブ３４の吸入孔３５とカットオフ孔３６とに順次連通されることになり、前記プランジャ２０がカムリング２４の中心から遠ざかる方向へ移動する吸入工程にあっては、流出入ポート３１と吸入孔３５とが整合して、チャンバ８内の燃料が圧縮室２１に吸入される。
【００３４】その後、プランジャ２０がカムリング２４の中心に向かって移動する圧送工程に入ると、流出入ポート３１と吸入孔３５との連通が断たれ、分配ポート３３と分配通路３２の１つとが整合し、圧縮された燃料がこの分配通路３２を介して送出弁１０へ供給されるようになっている。
【００３５】尚、送出弁１０から送出された燃料は、図示しない噴射管を介して噴射ノズルへ送られ、この噴射ノズルから機関の気筒内へ噴射するようになっている。
【００３６】そして、圧送工程の途中で、流出入ポート３１とカットオフ孔３６とが整合すると、圧縮された燃料がチャンバ８に流出し、噴射ノズルへの送出は停止し、噴射が終了する。
【００３７】ここで、流出入ポート３１がカットオフ孔３６と整合するタイミングは、コントロールスリーブ３４の位置によって可変することから、コントロールスリーブ３４の位置調整によって噴射終わり、即ち噴射量を調節でき、コントロールスリーブ３４を図中左方（回転部材１６の基端部側）へ移動するほど噴射量を減少させ、右方（回転部材１６の先端部側）へ移動するほど噴射量を増加させることができる。
【００３８】より詳しく説明すると、コントロールスリーブ３４と回転軸１６との位置関係が図３の■であるときに、コントロールスリーブ３４を右方へ移動させて■の状態にすると、流出入ポート３１が吸入孔３５及びカットオフ孔３６と連通するタイミングが早められて、カムリング２４の圧送工程時でのカム面の使用領域がリフト初期の領域（低カム速度領域）に以降し、回転部材１６の回転数を同一とすれば、噴射期間は同じであるが噴射量が減少する。逆に、コントロールスリーブ３４と回転軸１６との位置関係が図３の■であるときに、コントロールスリーブ３４を左方へ移動させて■の状態にすると、流出入ポート３１が吸入孔３５及びカットオフ孔３６と連通するタイミングが遅められて、カムリング２４の圧送工程時での使用領域が高カム速度領域側に以降し、噴射量が増加する。
【００３９】ここで、コントロールスリーブ３４には、上部表面の周方向に所定角度の範囲で形成された係合溝３７が形成され、エレクトリックガバナ１２のロータ３８に取り付けられたシャフト１３の先端に形成されているボール３９がこの係合溝３７に係合されている。このボール３９は、シャフト１３に対して偏心して設けられており、外部からの信号によってロータ３８が回転されると、コントロールスリーブ３４が回転部材１６の軸方向に移動されるようになっている。
【００４０】また、コントロールスリーブ３４には、軸方向に延びる溝３４ａが形成され、この溝３４ａに前記アダプタ２５の筒状部２５ａの一部が挿入されて、アダプタ２５とコントロールスリーブ３４との位相が常に一定に保たれるようになっている。
【００４１】タイマ装置４０は、ポンプハウジング２の下部に設けられたシリンダに摺動自在にタイマピストン４１を収納し、このタイマピストン４１をレバー４２を介してカムリング２４に連結し、タイマピストン４１の動きをカムリング２４の回動に変換して噴射時期を調節できるようになっている。
【００４２】タイマピストン４１の一端には、チャンバ８内の高圧燃料が導入される高圧室が、また他端には、低圧側燃料経路２７と連通する低圧室が形成されている。さらに、低圧室には、タイマスプリングが弾装され、このタイマスプリングによりタイマピストン４１が常時高圧室側に付勢されている。したがって、タイマピストン４１は、タイマスプリングのスプリング圧と高圧室内の燃料圧とが釣り合った位置で停止し、高圧室圧が高くなると、タイマピストン４１がタイマスプリングに抗して低圧室側に移動し、カムリング２４が噴射時期を進角する方向に回動させられ、噴射時期が早くなる。また、高圧室圧が低くなると、タイマピストン４１が高圧室側に移動し、カムリング２４が噴射時期を遅角する方向に回動させられ、噴射時期が遅くなる。
【００４３】即ち、コントロールスリーブ３４と回転部材１６との位置関係が図４の■であるときに、タイマピストン４１が低圧側に移動してカムリング２４が噴射時期を進角する方向に回動すると、カムリング２４の回動に伴って、コントロールスリーブ３４はアダプタ２５を介して同方向に同じ角度だけ回動され、流出入ポート３１が吸入孔３５及びカットオフ孔３６と連通するタイミングが早められる（図４の■の状態）。したがって、圧送工程時でのカムリング２４の使用領域には変化はないが、カムリング２４が回動したことによってカムリフトの特性線が、図４に示されるように、全体として噴射タイミングを早くする方向へシフトする。
【００４４】逆に、コントロールスリーブ３４と回転部材１６との位置関係が図４の■であるときに、タイマピストン４１が高圧側に移動してカムリング２４が噴射時期を遅角する方向に回動すると、カムリング２４の回動に伴って、コントロールスリーブ３４はアダプタ２５を介して同方向に同じ角度だけ回動され、流出入ポート３１が吸入孔３５及びカットオフ孔３６と連通するタイミングが遅められる（図４の■の状態）。したがって、圧送工程時でのカムリング２４の使用領域には変化はないが、カムリング２４が回動したことによってカムリフトの特性線が全体として噴射タイミングを遅くする方向へシフトする。
【００４５】尚、タイマの高圧室の圧力は、要求されるタイマ進角が得られるようタイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ）４３で調節される。このタイミングコントロールバルブ４３には、チャンバ８に通じると共にタイマピストン４１の高圧室側に通じる入口部が側部に形成され、またタイマピストン４１の低圧室側に通じる出口部が先端部にそれぞれ形成され、内部には、入口部と出口部との間を開閉するニードル４４が収納されている。このニードル４４は、入口部と出口部との連通を遮断する方向にスプリングで常時付勢されており、ソレノイド４５への通電によってスプリングに抗して引き寄せられると入口部と出口部とが連通して高圧室と低圧室とが連通されるようになっている。
【００４６】従って、ソレノイド４５に電流が流れていないときには、高圧室と低圧室は完全に遮断されるが、電流が流れているときには、高圧室と低圧室はつながり、高圧室の圧力が低下する。このように、高圧室圧の変動に伴い、タイマピストン４１は、タイマスプリングのばね力とバランスする位置まで移動し、これによりカムリング１４が回動して噴射時期が変更される。尚、タイミングコントロールバルブ４３の制御は、デューティ比制御で行うようにするとよい。
【００４７】上記構成において、ポンプハウジング２内は、燃料流入口２６から流入される低圧低温燃料が満たされた低圧側燃料経路２７と、フィードポンプ４で圧縮されて幾分高圧に保たれた燃料が満たされる高圧側燃料経路２９とに画成されており、低圧側燃料経路２７を流れる低圧低温燃料は、カムリング２４、シュー２２、ローラ２３間の隙間を通ってフィードポンプ４に送られるので、回転部材１６の回転に伴って摩擦熱を持ちやすいカムリング２４とローラ２３との接触部分、ローラ２３とシュー２２との接触部分の冷却を促進すると共に、ローラ周囲の潤滑を促進して滑らかな動きを保証する。
【００４８】また、回転部材１６のシュー２２の背後に形成された空間２８には燃料流入口側から低圧低温燃料が絞り無く流入されるので、カムリング２４、シュー２２、ローラ２３間（空間２７ｂ）を通過する燃料のように、通路抵抗による燃料圧の低下はなく、空間２８の燃料圧は空間２７ｂの燃料圧に対して相対的に高くなる。このため、シュー２２のプランジャ側とシュー２２のカムリング側との間には、カムリング側へシュー２２を付勢する圧力差が形成されるので、ローラ２３やシュー２２のジャンプを低減し、燃料噴射特性の乱れを緩和することができる。
【００４９】さらに、コントロールスリーブ３４はアダプタ２５、カムリング２４を介してタイマピストン４１の動きと同期しているので、タイマ制御を行った際に、噴射量をタイマピストン４１の動きを考慮して調整する必要がなく、タイマ制御と噴射量制御とを独立させることができる。また、このようにコントロールスリーブのタイマピストン４１との連結は隔壁体９を隔てて行われるものであるが、アダプタ２５は隔壁体９に油密よく挿嵌されているので、低圧側燃料経路２７とチャンバ８との差圧は維持される。
【００５０】尚、カムリング２４、シュー２２、ローラ２３の冷却を促進する構成としては、図７に示されるように、燃料流入口２６がフィードポンプ４より駆動軸側に設けら、燃料流入口２６から駆動軸３の周囲を通ってカップリング１７、カムリング２４、シュー２２、ローラ２３間の隙間を通過し、フィードポンプ４に至るよう低圧側燃料経路２７を構成してもよい。この場合には、燃料流入口２６からフィードポンプ４にかけて形成される低圧側燃料経路２７と、フィードポンプ４によって加圧された燃料が導かれ、燃料を吸入、カットオフするポートに連通可能なチャンバ８とがフィードポンプ４自体によって区画される。
【００５１】このような構成においても、カムリング２４、シュー２２、ローラ２３間の隙間とは別にローラ背面と回転部材１６との間に燃料流入口側（上流側）を絞ることなく低圧側燃料経路２７と連通する空間２８を設け、燃料圧をシュー２２の背面に作用させてプランジャ２０のジャンピングを抑えるようにすることも、また、コントロールスリーブ３４とカムリング２４との位相ずれをなくすために、カムリング２４に連結するアダプタ２５をコントロールスリーブ３４に形成される溝３４ａに係止させる構成としてもよい。
【００５２】図８に分配型燃料噴射ポンプの他の構成例が示され、以下異なる点を主として説明し、同様の構成については、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。
【００５３】分配型燃料噴射ポンプの駆動軸３に連結された回転部材１６には、基端部の径方向（放射方向）にプランジャ２０が摺動自在に挿入されているが、この実施例においては、図９にも示されるように、１８０度位相の異なる対向する２つのプランジャ２０を回転部材１６の軸方向にずらして２組設け、それぞれの組を９０度位相をずらしたものとしている。前記実施例の場合においては、圧縮室２１に臨む４つのプランジャが干渉しないように配慮する必要があったが、この実施例の構成によれば、対向する２つのプランジャ間の干渉を考慮すればよいので、圧縮効率を向上させることができると共に、カム形状の設計自由度が大きくなるメリットもある。
【００５４】このような軸方向に前後する２組のプラジャ２０は、シュー２２、ローラ２３を介してリング状の共通のカムリング２４の内面を摺接するようになっている。このカムリング２４は、回転部材１６の周囲に同心状に設けられると共に、機関の気筒数に対応したカム面２４ａが内側に形成され、例えば４気筒に対応して形成されているものであれば、カムリング２４の内側に凸面が９０度毎に形成されており、したがって、４つのプランジャ２０は、圧縮室２１を挟み付ける形で同時に圧縮するように移動し、またカムリング２４の中心から同時に遠ざかるようになっている。
【００５５】また、回転部材２６の先端部と基端部との間には、環状のアダプタ２５が油密よく摺動自在に外嵌され、このアダプタ２５は、周縁の一部が前記カムリング２４に形成された溝に係止される等してカムリング２４と同期して回動するようになっている。そして、前記実施例と同様に回転軸１６の先端部側へ延設された筒状部２５ａが隔壁体９に形成された嵌合孔９ｃに油密よく摺動可能に挿嵌され、筒状部に設けられた位置決部材４８がコントロールスリーブ１６に形成される溝３４ａに挿入されて、アダプタ２５とコントロールスリーブ３４との位相が常に一定に保たれるようになっている。
【００５６】尚、タイマ装置４０は、カムリング２４の下方に設けられて、タイマピストン４１はレバー４２を介してカムリング２４に直接連結されている。
【００５７】このような構成においても、プランジャ２０の配置が異なることによるメリットを除いて、前述した実施例と同様の作用効果を奏するものである。
【００５８】図８に示す分配型燃料噴射ポンプの変形例としては、図１０に示されるものが考えられ、この分配型燃料噴射ポンプにおいては、流出入ポート３１がカットオフポートとしてのみ用いられ、コントロールスリーブ３４にはカットオフ孔３６のみが形成されている点と、回転部材１６には、吸入ポート５０がカットオフポートより基端部側であってアダプター２５に覆われた部分に形成され、アダプター２５には、一端が吸入ポート５０に連通可能であり、他端がチャンバ８に開口する吸入通路５１が形成されている点が異なっている。
【００５９】そして、吸入ポート５０と吸入通路５１とは、図１１に示されるように、カムリフトが増大する所定の位置から連通し始め、次の圧縮工程が始まるよりも前において連通が断たれるようになっており、したがって、カムリフトが開始されてから吸入ポートがチャンバに開口するまでの区間が圧送可能な許容最大有効ストロークとなる。
【００６０】このような構成にあっては、コントロールスリーブよりもより近い位置からチャンバ８内の燃料が圧縮室２１へ吸入されるので、燃料の吸入効率が良くなり、また、吸入ポート５０を所定のカムリフト以上になった場合にはチャンバに開口させるようにしたので、エレクトリックガバナが故障してカットオフ時期が大幅に遅れた場合でも、所定のカムリフト以上になれば吸入ポート５０と吸入通路５１を介して圧縮燃料がチャンバにリークしてカットオフされるので、回転部材内の燃料圧が異常に上昇することがなくなる。
【００６１】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１にかかる発明によれば、ハウジング内にチャンバから区分けされた低圧側燃料経路を形成し、この低圧側燃料通路にカムリング、シュー、及びローラを配したので、燃料流入口から流入された低温低圧燃料によってカムリング、シュー、ローラの冷却を効率よくおこなうことができ、また、これらカムリング、シュー、ローラ間に導かれる燃料によって潤滑も促進され、部品の磨耗を低減することができる。
【００６２】請求項２にかかる発明によれば、さらにシューと回転部材との間に空間を設け、この空間と低圧側燃料経路とを燃料流入口側において絞り無く連通させたので、ローラやシューのジャンプが抑えられ、安定した燃料特性を得ることができる。また、カム下り方向への付勢力が増加するので、燃料の吸入効率が良くなり、高回転でも安定したポンプの運転が可能となる。
【００６３】請求項３にかかる発明によれば、コントロールスリーブと、カムリングとの位相がアダプタによって固定されているので、噴射量制御と進角制御とを独立させることができる。しかも、アダプタは低圧側燃料経路とチャンバとを画成する部材の一部をなしているので、低圧側燃料経路とチャンバとの差圧を維持することができ、吸入工程で必要となるチャンバ内の圧力を確保できて、高回転域までの運転を保証する。
【００６４】請求項４にかかる発明によれば、アダプタに形成された吸入通路と、アダプタに覆われた燃料吸入ポートとを介してチャンバ内の燃料を圧縮室に導くようにしたので、圧縮室に近い位置から燃料を吸入することができ、燃料の吸入効率を高めることができる。また、圧縮工程で所定リフト以上になった場合に燃料吸入ポートとチャンバとが連通するよう吸入通路と燃料吸入ポートが形成されれば、エレクトリックガバナが故障してカットオフ時期が大幅に遅れるような設定になっても、所定リフト以上になると、吸入通路と燃料吸入ポートを介して圧縮燃料がリークされるので、燃料圧の異常な上昇は抑えられ、ポンプ等の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明に係る分配型燃料噴射ポンプを示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すカムリングとその内側の部材とを回転部材の軸方向から見た図である。
【図３】図３は、コントロールスリーブを回転部材の軸方向に移動させた場合の噴射量変化を説明する図である。
【図４】図４は、コントロールスリーブを回転部材の周方向に回動させた場合の進角変化を説明する図である。
【図５】図５は、図１の分配型燃料噴射ポンプにおける低圧側燃料経路を説明する図である。
【図６】図６は、図１の分配型燃料噴射ポンプにおける高圧側燃料経路を説明する図である。
【図７】図７は、分配型燃料噴射ポンプの他の例を示す概略構成図である。
【図８】図８は、この発明に係る分配型燃料噴射ポンプの更に他の例を示す断面図である。
【図９】図９は、図８に示すカムリングとその内側の部材とを回転部材の軸方向から見た図である。
【図１０】図１０は、この発明に係る分配型燃料噴射ポンプの更に他の例を示す要部を拡大した断面図である。
【図１１】図１１は、図１０で示す分配型燃料噴射ポンプの吸入ポートがチャンバと連通する区間を説明する線図である。
【符号の説明】
２ポンプハウジング
４フィードポンプ
８チャンバ
１６回転部材
２０プランジャ
２１圧縮室
２２シュー
２３ローラ
２４カムリング
２５アダプタ
２６燃料流入口
２７低圧側燃料経路
２８空間
３１流出入ポート
３３分配ポート
３４コントロールスリーブ
３５吸入孔
３６カットオフ孔
５０吸入ポート
５１吸入通路

【特許請求の範囲】
【請求項１】機関と同期して回転する回転部材と、前記回転部材の径方向に設けられ、前記回転部材に形成された圧縮室の容積を可変するプランジャと、前記回転部材の周囲に同心状に設けられたカムリングと、前記プランジャの基部に設けれたシューと、このシューと前記カムリングとの間に設けられたローラとをハウジング内に備え、前記圧縮室に連通して燃料を吸入、送出、カットオフするポートが前記回転部材に形成されている分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記ハウジング内を燃料流入口からフィードポンプの上流側にかけて形成される低圧側燃料経路と、前記フィードポンプによって加圧された燃料が導かれて前記燃料を吸入、カットオフするポートに連通可能なチャンバとに画成し、前記低圧側燃料経路に前記カムリング、シュー、及びローラを配したことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
【請求項２】前記シューの背面と前記回転部材との間に空間を設け、この空間と前記低圧側燃料経路とを燃料流入口側において絞り無く連通させたことを特徴とする請求項１記載の分配型燃料噴射ポンプ。
【請求項３】前記燃料をカットオフするポートに連通可能なカットオフ孔が少なくとも形成されているコントロールスリーブと、前記カムリングと同期するリング状のアダプタとが前記回転部材に油密に外嵌され、このアダプタは前記低圧側燃料経路と前記チャンバとを画成する部材の一部をなしており、前記コントロールスリーブは前記アダプタに対して位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の分配型燃料噴射ポンプ。
【請求項４】前記燃料を吸入するポートが前記アダプタによって覆われた部位に形成され、前記アダプタには前記チャンバと前記燃料を吸入するポートとの連通を可能にする吸入通路が形成されていることを特徴とする請求項３記載の分配型燃料噴射ポンプ。

【図１】