JP2000145618A - アキシャルプランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不必要な吐出を無くして、動力損失を低減す
ると共に、ドレーン流量の増大による発熱を防止する。 【解決手段】 シリンダブロック１５のプランジャ２３
よりも径方向内側位置に、押し込み操作によって吸入チ
ェック弁２８を強制的に押し開く複数のスピルピン３５
を進退自在に突設する。駆動斜板１６の端面中央に、ス
ピルピン３５の端面に対向する制御斜板３６を軸方向に
摺動自在に、かつ回動方向で係止した状態で取り付け
る。制御斜板３６の軸方向位置をソレノイドバルブ４４
によって操作する。制御斜板３６がスピルピン３５から
離反しているときには、各プランジャ２３の吐出工程全
域で実質的な吐出が行われる。制御斜板３６がスピルピ
ン３５に接触する位置に変位すると、吐出工程であって
もスピルピン３５が吸入チェック弁２８を押し開く領域
では実質的な吐出が行われなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの燃料加
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、動力損失の低減を図るべく改良を施
したアキシャルプランジャポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの燃料加圧用ポンプに用いられ
るアキシャルプランジャポンプとして、特開平９−１１
２４０８号公報に示されるようなものが従来より案出さ
れている。

【０００３】このアキシャルプランジャポンプは、複数
個のプランジャを軸方向に沿って進退自在に収容するシ
リンダブロックが、回転駆動される斜板に対向して配設
され、各プランジャが斜板に順次押圧されてシリンダ室
内で突出と後退を繰り返すようになっている。そして、
シリンダブロックの各シリンダ室は吸入通路と吐出通路
に夫々個別に吸入チェック弁と吐出チェック弁を介して
接続されており、プランジャの突出動作時に対応する吸
入チェック弁を開いてシリンダ室内に吸い入れた作動液
をプランジャの後退動作時に対応する吐出チェック弁を
開いて吐出す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、この従来のア
キシャルプランジャポンプは、各シリンダ室の容量が一
定であるため、ポンプから吐出される作動液の流量が斜
板の回転速度にほぼ比例した値となり、回転速度の変動
の大きいエンジン等を動力源とする場合には余剰分の多
くの作動液を吐出通路からドレーンさせなければなら
ず、システムの動力損失が大きくなると共に、ドレーン
部での発熱等の不具合を招き易い。

【０００５】特に、この従来のアキシャルプランジャポ
ンプをエンジンの燃料加圧用ポンプに用いた場合には、
各シリンダ室の容量はエンジンの全開運転時と冷寒始動
時に充分な燃料供給が可能となるように決定されるた
め、通常のエンジン運転時には、シリンダ室から吐出さ
れた燃料の大部分が圧力制御弁からポンプ吸入側にドレ
ーンされ、エンジンの動力損失が大きくなって燃費の悪
化を招くばかりでなく、圧力制御弁付近で発熱が生じて
その熱がベーパの発生原因となり易い。

【０００６】そこで本発明は、不必要な作動液の吐出を
無くすことによって確実に動力損失を低減し、ドレーン
部での発熱をも防止することが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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載の発明は、複数個の
プランジャを軸方向に沿って進退自在に収容するシリン
ダブロックが、回転駆動される駆動斜板に対向して設け
られ、前記各プランジャが駆動斜板に順次押圧されてシ
リンダ室内で突出と後退を繰り返し、対応する個別の吸
入チェック弁を開いてシリンダ室に吸い入れた作動液を
同じく対応する個別の吐出チェック弁を開いて吐出する
アキシャルプランジャポンプにおいて、シリンダブロッ
クの駆動斜板側の端面のうちの前記各プランジャよりも
径方向内側位置に、押し込み操作によって各吸入チェッ
ク弁を強制的に押し開く複数個のスピルピンを進退自在
に突設する一方で、駆動斜板の端面中央に、前記スピル
ピンの端面に対向する制御斜板を軸方向に摺動自在に、
かつ回動方向で係止した状態で取付け、さらにこの制御
斜板を任意の軸方向位置に進退変位させる進退操作機構
を設けるようにした。

【０００８】この発明の場合、進退操作機構によって制
御斜板をスピルピンから離反する方向に変位させると、
駆動斜板の回転時に制御斜板がスピルピンを押圧しなく
なり、各シリンダ室ではプランジャの突出動作時に吸入
チェック弁を開いて吸い入れられた作動液のほぼ全量が
プランジャの後退動作時に吐出チェック弁を開いて吐出
されるようになる。また、進退操作機構によって制御斜
板をスピルピンに近接する方向に変位させると、制御斜
板がスピルピンを押圧するようになり、プランジャの後
退動作時に吸入チェック弁が強制的に開かれるようにな
る。このため、プランジャの後退動作時であっても吸入
チェック弁が開かれている間は吐出チェック弁が開かれ
なくなり、その間だけ作動液の実質的な吐出が行われな
くなる。そして、この各シリンダ室で実質的な吐出が行
われる領域は、進退操作機構によって調整される制御斜
板の軸方向位置に応じて決定される。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、進退操作機構を電磁アクチュエータで
構成し、この電磁アクチュエータの動力で直接的に制御
斜板を進退操作するようにした。この場合、制御斜板が
電磁アクチュエータによって応答性良く進退操作される
ようになる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、進退操作機構の動力を、吸入通路に導
入される作動液のフィード圧を加工して得るようにし
た。この場合、電磁アクチュエータの動力で直接的に制
御斜板に対する操作力を得る場合に比較して電気的な損
失が少なくなるうえ、進退操作機構を作動させるのにポ
ンプの動力（吐出圧）を用いないことからポンプの動力
損失も少なくなる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、進退操作機構の動力を、吐出通路の作
動液の圧力を加工して得るようにした。この場合、電磁
アクチュエータの動力で直接的に制御斜板に対する操作
力を得る場合に比較して電気的な損失が少なくなるう
え、高圧の吐出通路の圧力を利用することから、進退操
作機構の受圧部の面積を小さくすることが可能になる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明のポンプをエンジンの燃料加圧用
ポンプに用いるようにした。この場合、不必要な燃料の
吐出を無くすことができることから、エンジンの動力損
失が少なくなると共に、吐出通路からの燃料のドレーン
流量も少なくなる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、エンジンの負荷状態を検出するエンジ
ン負荷センサと、このエンジン負荷センサの信号を受
け、制御斜板がエンジン負荷に応じた位置に変位するよ
うに進退操作機構を制御するコントローラとを備えるよ
うにした。この場合、エンジン負荷センサの信号がコン
トローラに入力されると、進退操作機構がコントローラ
によって制御されて制御斜板がエンジン負荷に応じた位
置に変位し、その結果、エンジン負荷に応じた流量の燃
料がエンジンに供給されるようになる。

【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項５または
６に記載の発明において、エンジンの始動を検出するエ
ンジン始動センサと、このエンジン始動センサの検出信
号を受け、制御斜板がスピルピンに当接する所定位置に
変位するように進退操作機構を制御するコントローラと
を備えるようにした。この発明の場合、エンジンが始動
したことがエンジン始動センサによって検出されると、
コントローラによる進退操作機構の制御によって制御斜
板がスピルピンに当接する所定位置に変位して、プラン
ジャの後退動作時に吸入チェック弁がスピルピンで強制
的に開かれるようになり、その結果、エンジン始動時の
ポンプ負荷が軽減され、円滑なポンプ始動が可能にな
る。

【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項５〜７の
いずれかに記載の発明において、エンジンの始動を検出
するエンジン始動センサと、エンジンの雰囲気温度を検
出する温度センサと、このエンジン始動センサの信号と
温度センサの信号を受け、エンジンが設定温度以下の条
件下で始動されたときに制御斜板がスピルピンから離反
した位置に変位するように進退操作機構を制御するコン
トローラとを備えるようにした。この場合、コントロー
ラがエンジン始動センサの信号と温度センサの信号を受
けて冷寒始動であると判断すると、コントローラによる
進退操作機構の制御によって制御斜板がスピルピンから
離反した位置に変位し、その結果、シリンダ室内に吸い
入れられた燃料のほぼ全量が吐出チェック弁を開いて吐
出されるようになる。したがって、冷寒始動時には充分
な流量の燃料を供給することが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１７】まず、最初に図１〜図４に示した本発明の
第１実施例について説明する。

【００１８】この実施例は本発明にかかるアキシャルプ
ランジャポンプをエンジンの燃料加圧用ポンプ１に適用
したものであり、このエンジンの燃料供給系統は、図１
に示すように、モータ駆動されるフィードポンプ２を介
して燃料タンク３から送られた燃料を低圧レギュレータ
４で所定圧力に調圧した後に、その燃料を燃料加圧用ポ
ンプ１によって高圧に加圧して燃料噴射装置のインジェ
クター６へと供給する基本構成となっている。

【００１９】燃料加圧用ポンプ１のポンプハウジング７
は、吸入ポート１０（図２参照。）と吐出ポート１１を
備えたポンプボディ１２に軸受ブロック１３がボルト結
合されて成り、このポンプボディ１２と軸受ブロック１
３の間に形成された作動室１４内にシリンダブロック１
５や駆動斜板１６等のポンプ主要部品が収容されてい
る。軸受ブロック１３には駆動軸１７が嵌挿され、その
状態において駆動軸１７がメタル軸受１８を介して軸受
ブロック１３に支持されている。そして、駆動軸１７の
作動室１４内に臨む側の端部には、その端面が軸線に対
して所定角度傾斜した前記駆動斜板１６が一体に形成さ
れ、駆動軸１７の他端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１９が設けら
れている。また、吸入ポート１０は作動室１４内に連通
し、低圧レギュレータ４からポンプハウジング７内に送
られた燃料の全量が一旦作動室１４内に流入するように
なっている。

【００２０】前記シリンダブロック１５はポンプボディ
１２とは別に耐摩耗性の高い材料によって形成され、ポ
ンプボディ１２の底壁に対してボルト２０によって結合
されている。このシリンダブロック１５には、軸方向に
沿う３つのシリンダ孔２１（シリンダ室）が周方向等間
隔に形成されており、この各シリンダ孔２１には前記駆
動斜板１６方向にスプリング２２によって付勢された有
底円筒状のプランジャ２３が進退自在に収容されてい
る。また、各プランジャ２３はその頂部面に半球状の凹
部２４が形成され、この凹部２４に、端面が前記駆動斜
板１６に摺接するシュー２５が摺動自在に嵌合保持され
ている。したがって、駆動斜板１６が回転すると、各プ
ランジャ２３はシュー２５を介して駆動斜板１６に順次
押圧され、前記スプリング２２との協働によって連続的
に進退動作を繰り返す。尚、軸受ブロック１３の底壁と
駆動斜板１６の間には玉軸受２６が介装されており、駆
動斜板１６に作用するスラスト荷重をこの玉軸受２６を
介して軸受ブロック１３に支持させるようになってい
る。

【００２１】シリンダブロック１５には、各シリンダ孔
２１の底部（ポンプボディ１２側部分）と作動室１４を
連通する同一形状の３つの吸入通路２７が周方向等間隔
に形成されており、この各吸入通路２７の途中には、燃
料のシリンダ孔２１方向の流通のみを許容する吸入チェ
ック弁２８が介装されている。各吸入通路２７は、シリ
ンダブロック１５上の対応するシリンダ孔２１よりも径
方向内側位置に形成された軸方向孔２９と、この軸方向
孔２９の中間位置とシリンダブロック１５の外周面（作
動室１４）を連通する径方向孔３０と、シリンダブロッ
ク１５のポンプボディ１２との重合面に形成されて軸方
向孔２９とシリンダ孔２１を接続する通路溝３１（図３
参照。）とから構成され、軸方向孔２９と通路溝３１の
連接部に吸入チェック弁２８が配置されている。そし
て、吸入チェック弁２８は、軸方向孔２９のポンプボデ
ィ１２側の端部に弁座３２が形成され、ポンプボディ１
２側からスプリング３３付勢された弁体３４がこの弁座
３２に密接するようになっている。

【００２２】また、各軸方向孔２９のポンプボディ１２
と逆側の端部には、先端に縮径部３５ａを有するスピル
ピン３５が摺動自在に嵌合されている。このスピルピン
３５は縮径部３５ａの先端部が吸入チェック弁２８の弁
体３４に当接し、シリンダブロック１５の端面側から押
し込み操作されたときに弁体３４を強制的に押し開くよ
うになっている。そして、スピルピン３５の基部は、吸
入チェック弁２８の弁体３４が閉じた状態において、シ
リンダブロック１５の端面から駆動軸１７方向に所定量
突出するようになっている。

【００２３】さらに、ポンプボディ１２には、図２に示
すように、各シリンダ孔２１の底部と吐出ポート１１を
接続する３つの吐出通路８が形成されており、この各吐
出通路８の途中には、燃料の吐出方向の流通のみを許容
する吐出チェック弁９が介装されている。

【００２４】一方、駆動斜板１６の端面中央には、スピ
ルピン３５の基部側の端面に対向する制御斜板３６が軸
方向に摺動自在に、かつ回動方向に係止された状態で取
り付けられている。具体的には、制御斜板３６は、スピ
ルピン３５の端面に対向する傾斜面を有する斜板本体３
７と、駆動斜板１６の中心穴３８に摺動自在に嵌合され
る軸部３９とを備え、この軸部３９の外周面に軸方向に
沿った切欠溝４０が形成されている。そして、軸部３９
が中心穴３８に嵌合された状態において駆動斜板１６に
支持されたピン４１が切欠き溝４０に係合されること
で、駆動斜板１６と制御斜板３６の相対回動が規制され
ている。また、軸部３９と中心穴３８の底部の間には戻
しスプリング４２が介装され、制御斜板３６がこのスプ
リング４２によってスピルピン３５方向に付勢されてい
る。

【００２５】ここで、制御斜板３６は最大後退時にすべ
てのスピルピン３５と完全に非接触となり、最大突出時
には全スピルピン３５に同時に当接するように設定され
ている。したがって、制御斜板３６が最大に後退した状
態ではスピルピン３５がまったく押し込まれることがな
く、逆に制御斜板３６が最大に突出した状態において
は、全スピルピン３５が押し込まれてすべての吸入チェ
ック弁２８を押し開いたままの状態に維持する。また、
駆動斜板１６と制御斜板３６は、図４に示すように、任
意のプランジャ（２３）位置での駆動斜板１６の端面の
変位の位相と、そのプランジャ２３に対応するスピルピ
ン（３５）位置での制御斜板３６の端面の変位の位相が
１８０°オフセットするように回動方向に位置決めされ
ている。

【００２６】そして、制御斜板３６の端面の変位の位相
は制御斜板３６の軸方向の変位に応じて図４中のＣ〜Ｄ
の矢印の範囲で変動するが、制御斜板３６とスピルピン
３５が当接するＥ，Ｆ間の領域（スピルピン３５によっ
て吸入チェック弁２８が押し開かれる領域）は、制御斜
板３６が最大に突出したときのＣの位相から最大に後退
したときのＤの位相に変化するに従って連続的に減少す
るようになっている。したがって、プランジャ２３の吐
出工程内で実質的に吐出の行われるＥ，Ｇ間の領域は制
御斜板３６の軸方向の変位に応じて連続的に変化する。

【００２７】また、シリンダブロック１５とポンプボデ
ィ１２の軸心部には、制御斜板３６の端面の中心部を押
圧するプッシュロッド４３が軸方向変位可能に貫通支持
されており、そのプッシュロッド４３の基端が、ポンプ
ボディ１２に取り付けられたソレノイドバルブ４４（本
発明における進退操作機構、電磁アクチュエータ）によ
って進退操作されるようになっている。ソレノイドバル
ブ４４は、プッシュロッド４３を直接押圧するプランジ
ャ４５と、このプランジャ４５を突出方向に付勢するス
プリング４６と、前記プランジャ４５を磁気的に吸引す
るソレノイド４７とを備えており、ソレノイド４７の励
磁電流に応じてスプリング４６の実質的な付勢力を適宜
調整し、それによって制御斜板３６の軸方向変位を任意
に操作できるようになっている。尚、スプリング４６の
付勢力は制御斜板３６側の戻しスプリング４２の付勢力
よりも大きく設定され、ソレノイド４７が励磁されない
状態においては制御斜板３６がスピルピン３５に対して
最大に後退するようになっている。

【００２８】また、ソレノイドバルブ４４はコントロー
ラ４８によって制御されるが、このコントローラ４８に
は、エンジン負荷を検出するスロットルセンサ等のエン
ジン負荷センサ４９と、エンジンの始動を検出するエン
ジン始動センサ５０と、エンジンの雰囲気温度を検出す
る温度センサ５１が電気的に接続され、これらのセンサ
４９，５０，５１からの信号が入力信号として取り入れ
られるようになっている。

【００２９】コントローラ４８は、エンジン負荷センサ
４９からの信号を受け、制御斜板３６がエンジン負荷に
応じた軸方向位置に変位するように（エンジン負荷に応
じた実質的な吐出が得られるように）ソレノイドバルブ
４４の出力電流を制御する基本制御構成となっている。
そして、この基本制御において、コントローラ４８は、
エンジン始動センサ５０から始動検出信号が入力される
と、制御斜板３６がスピルビン３５を押圧する所定位置
に変位するようにソレノイドバルブ４４の出力電流を制
御するようになっている。このエンジン始動時のソレノ
イドバルブ４４の制御はポンプ始動の瞬間に駆動軸１７
に作用する過大な負荷を軽減するためのもので、エンジ
ン始動の瞬間の極く僅かな時間だけ行われる。

【００３０】また、エンジン始動時には基本的に上記の
よな制御斜板３６の制御が行われるが、このときコント
ローラ４８は、温度センサ５１の信号を基にしてエンジ
ン雰囲気温度が設定温度以下である（冷寒始動時であ
る）と判断すると、制御斜板３６を最大に後退させるよ
うにソレノイドバルブ４４の出力電流を制御するように
なっている。したがって、冷感始動時には吐出領域全域
で実質的な吐出が行われ、充分な流量の燃料がエンジン
に供給されるようになる。尚、コントローラ４８による
この冷感始動時の制御はエンジン始動初期の僅かな時間
だけ燃料の実質的な吐出を少なくし、その後に実質的な
吐出を最大に切り換えるようにしても良い。

【００３１】この燃料加圧用ポンプ１は以上のような構
成であるため、冷感始動時や全開運転時（エンジン負荷
が最大になるとき）には制御斜板３６が最大に後退する
ように位置制御され、制御斜板３６と各スピルピン３５
が非接触に維持されたまま各プランジャ２３が駆動斜板
１６によって順次に押圧される。このとき吸入チェック
弁２８は、スピルピン３５によって強制的に押し開かれ
ることがないため、プランジャ２３の突出動作時に吸入
チェック２８弁を開いてシリンダ孔２１内に吸い入れら
れた燃料のほぼ全量が続くプランジャ２３の後退動作時
に吐出チェック弁９を開いて吐出通路８に送り出され
る。

【００３２】また、通常運転時には、エンジン負荷に応
じて制御斜板３６が位置制御され、駆動斜板３６の回転
に伴って制御斜板３６がスピルピン３５を押圧するよう
になる。このときプランジャ２３を押圧する駆動斜板１
６の端面の変位の位相と、スピルピン３５を押圧する制
御斜板３６の端面の変位の位相は１８０°オフセットさ
せて設定されているため、図４に示すように吐出工程の
初期のＨ〜Ｅ間の領域において強制的に吸入チェック弁
２８が開かれ、吐出工程の後期のＥ〜Ｇ間の領域で吸入
チェック弁２８が閉じられる。そして、このときの実質
的に吐出の行われるＥ〜Ｇ間の領域はエンジン負荷に応
じて変化するため、エンジンのインジェクター６にはエ
ンジン負荷に応じた流量の燃料が供給される。

【００３３】さらにまた、冷感時でない通常のエンジン
始動時には、制御斜板３６がスピルピン３５に当接する
所定位置に位置制御されて、実質的に吐出の行われるＥ
〜Ｇ間の領域が狭められ、ポンプ始動初期に駆動軸１７
に作用する負荷が軽減される。

【００３４】以上のようにこの燃料加圧用ポンプ１は、
エンジン負荷等に応じて各プランジャ２３で実質的に吐
出の行われる領域が調整されるため、不必要な燃料の吐
出（加圧）が無くなり、その分エンジンの動力損失が少
なくなって燃費が向上すると共に、吐出後の高圧燃料の
ドレーンが少なくなり、ドレーン流量の増大によって引
き起こされる発熱も低減される。したがって、この発熱
に起因したベーパの発生も確実に抑制される。

【００３５】そして、特にこの燃料加圧用ポンプ１の場
合、駆動斜板１６と同期回転する一つの制御斜板３６に
よって各吸入チェック弁２８を押し開く構造となってい
るため、部品点数の少ない極めて簡単な構造でありなが
ら、プランジャ２３の吐出動作時における吸入チェック
弁２８の開き制御を、すべての吸入チェック弁２８につ
いて常に同じタイミングで行うことができ、そのため、
低コストでの製造が可能であると共に、制御斜板３６等
の基本的な構造を変えることなく、プランジャ２３の数
（シリンダ孔２１の数）を比較的容易に増減変更するこ
とができる。

【００３６】また、この燃料加圧用ポンプ１において
は、制御斜板３６を電磁アクチュエータであるソレノイ
ドバルブ４４によって直接進退操作するようにしている
ため、制御斜板３６の進退操作の応答性が良く、エンジ
ン運転に必要な最適な吐出流量を常時即時に得ることが
できる。

【００３７】さらに、この燃料加圧用ポンプ１は、コン
トローラ４８による制御によって通常のエンジン始動時
にはポンプ容量を小さくし、冷寒始動時にはポンプ容量
を最大にするように調整するようになっているため、通
常のエンジン始動時にはポンプ負荷を軽減してポンプの
始動を良好にし、冷寒始動時にはエンジンのインジェク
ター６に多量の燃料を供給することでエンジンの始動性
を向上させることができる。

【００３８】尚、以上の実施例においては、ソレノイド
４７の励磁によってプランジャ４５を吸引するタイプの
ソレノイドバルブ４４を用いたが、逆に、ソレノイドの
励磁によってプランジャに反発力を付与するタイプのソ
レノイドバルブを採用することも可能である。

【００３９】つづいて、本発明の第２実施例を図５，図
６に基づいて説明する。尚、この実施例は、図１〜図３
に示した第１実施例のものに対し、スピルピン３５を押
圧する制御斜板１３６と、この制御斜板１３６を操作す
る進退操作機構の構成だけが異なり、その他の部分は同
様の構成となっているため、以下では第１実施例と同一
部分に同一符号を付し、重複する説明は省略するものと
する。

【００４０】制御斜板１３６は、スピルピン３５を押圧
する傾斜面を有する斜板本体１３７と、この斜板本体１
３７の傾斜面の中央に突設されたボス５５を備え、この
斜板本体１３７とボス５５の軸心部に形成された支持孔
５６に、ポンプボディ１２とシリンダブロック１５を貫
通した操作ロッド５７の先端部が係合されている。制御
斜板１３６は、この操作ロッド５７に対し、操作ロッド
５７に一体形成された係止フランジ５８と、スナップリ
ング５９によって軸方向の変位を規制されている。そし
て、係止フランジ５８とボス５５の端面、斜板本体１３
７の背面とスナップリング５９の各間には夫々スラスト
ワッシャ６０が介装され、制御斜板１３６と操作ロッド
５７の相対回動が許容されている。また、制御斜板１３
６の斜板本体１３７は、駆動斜板１６の中心穴１３８内
に摺動自在に嵌入されている。斜板本体１３７の外周面
には軸方向に沿った切欠溝１４０が形成され、駆動斜板
１６側に支持されたピン４１がこの切欠溝１４０に摺動
自在に係合されている。したがって、制御斜板１３６は
駆動斜板１６に対して軸方向に摺動自在に、かつ、相対
回動を規制された状態で係合されている。

【００４１】一方、進退操作機構は、作動室１４（吸入
通路２７）の燃料圧（低圧レギュレータ４の圧力）を加
工して操作ロッド５７の操作力を得るダイヤフラムピス
トン６１によって構成されている。このダイヤフラムピ
ストン６１は、そのケーシング６２がポンプボディ１２
の外側面に取り付けられると共に、ケーシング６２の内
部が制御圧の導入される圧力室６３と大気圧の導入され
る大気室６４とにダイヤフラム６５によって隔成されて
いる。ダイヤフラム６５は、大気室６４に収容されたス
プリング６６によって圧力室６３方向に付勢されると共
に、その中央部がリテーナ６７を介して操作ロッド５７
の基端に連結されている。また、圧力室６３はポンプボ
ディ１２とシリンダブロック１５に形成された調圧通路
６８に連通しており、この調圧通路６８の一端は、操作
ロッド５７に固設されたプラグ６９によって閉塞されて
いる。勿論、このプラグ６９は調圧通路６８内に摺動自
在に嵌合されているが、このプラグ６９には作動室１４
内の燃料圧（低圧レギュレータ４の圧力）を調圧通路内
６８に導入するための所定径のオリフィス７０が形成さ
れている。

【００４２】また、調圧通路６８には燃料タンク３に連
通するドレーン通路７１が接続されている。このドレー
ン通路７１には電磁式の開閉バルブ７２が介装されてお
り、オリフィス７０を通して調圧通路６８に導入された
作動室１４の圧力が、この開閉バルブ７２の操作によっ
て適宜調圧されるようになっている。開閉バルブ７２の
開閉操作はコントローラ４８によって制御されるが、こ
のコントローラ４８は第１実施例と同様にエンジン負荷
センサ４９とエンジン始動センサ５０と温度センサ５１
の信号を受けて同様の制御を行う。

【００４３】この燃料加圧用ポンプ１０１は以上のよう
な構成であるため、エンジンの全開運転時や冷寒始動時
には開閉バルブ７２が完全に開かれ、調圧通路６８と圧
力室６３がほぼ大気圧（燃料タンク圧）に維持される。
このため、ダイヤフラムピストン６１はスプリング６６
の力によって操作ロッド５７を押し込み、その結果、制
御斜板１３６が最大に後退してスピルピン３５から離反
することとなる。したがって、このとき各プランジャ２
３は吐出工程の全域で実質的な吐出が行われ、充分な流
量の燃料がエンジンのインジェクター６に供給されるよ
うになる。

【００４４】また、開閉バルブ７２がエンジン負荷等に
応じて適宜開閉作動されると、調圧通路６８と圧力室６
３の圧力が開閉バルブ７２の作動に応じた圧力に制御さ
れ、その結果、ダイヤフラムピストン６１の進退位置が
調整されることとなる。これにより、制御斜板１３６の
軸方向の進退位置が制御され、各プランジャ２３の吐出
工程時における実質的な吐出が制御されるようになる。

【００４５】この燃料加圧用ポンプ１０１の場合、基本
的な部分については第１実施例のものとほぼ同様の効果
を得ることができるが、制御斜板１３６を操作する進退
操作機構がソレノイドバルブではなく、低圧の燃料圧を
受けて操作されるダイヤフラムピストン６１によって構
成されているため、制御斜板１３６の操作のために要す
る電気エネルギーを極めて小さく抑えることができる。
また、制御斜板１３６を操作する燃料圧はプランジャ２
３で吐出が行われる前のフィードポンプ圧であるため、
制御斜板１３６を操作するためにポンプ動力（エンジン
動力）を損失することもない。

【００４６】最後に、本発明の第３実施例を図７に基づ
いて説明する。この実施例は第２実施例のものと基本的
な構成はほぼ同様となっているが、制御斜板１３６の進
退操作機構だけが若干異なっている。尚、以下では第２
実施例と異なる部分についてのみ説明し、同一部分には
同一符号を付して説明を省略するものとする。

【００４７】この燃料加圧用ポンプ２０１の進退操作機
構は、吐出通路８の燃料圧を加工して操作ロッド２５７
の操作力を得るスプール装置８０によって構成されてい
る。このスプール装置８０は、操作ロッド２５７の軸方
向の中間位置に形成された小径スプール８１と、操作ロ
ッド２５７のこの小径スプール８１よりも基部側位置に
形成された大径スプール８２と、操作ロッド２５７を駆
動斜板１６方向に付勢するスプリング８３とを備えてお
り、小径スプール８１と大径スプール８２の間のネック
部８４に調圧室８５の圧力が導入されるようになってい
る。ここで、小径スプール８１と大径スプール８２は受
圧面積が異なるため、調圧室８５の圧力が増大すると、
操作ロッド２５７に作用するスプリング８３に抗する力
が増大する。したがって、操作ロッド２５７は面積差部
分に作用する圧力と、スプリング８３の力のバランスす
る進退位置に操作される。

【００４８】そして、調圧室８５は電磁式の３ポート２
位置切換弁８６を介して吐出通路８と吸入通路２７に接
続されており、この切換弁８６の作動を適宜制御するこ
とにより、調圧室８５内が吸入通路２７の圧力と吐出通
路８の圧力の間の所望の圧力に調整されるようになって
いる。尚、この実施例の場合も、切換弁８６はコントロ
ーラ４８によって制御されるが、このコントローラ４８
は、第１，第２実施例と同様にエンジン負荷センサ４９
とエンジン始動センサ５０と温度センサ５１の信号を受
けて同様の制御を行う。

【００４９】この燃料加圧用ポンプ２０１は以上のよう
な構成であるため、コントローラ４８による調圧室８５
の圧力制御によって制御斜板１３６が所定の軸方向位置
に調整され、各プランジャ２３での吐出容量がエンジン
負荷状態や、通常のエンジン始動、冷寒始動等の条件に
応じて最適に制御されるようになる。

【００５０】この実施例のポンプの場合、第１，第２実
施例と同様の基本的な効果を得ることができるが、進退
操作機構を吐出通路８の高圧の燃料圧を加工して得るよ
うにしているため、制御圧の作用する受圧面を小さくし
てポンプ全体の小型化を図ることができる、というさら
なる利点がある。また、電磁アクチュエータの動力によ
って制御斜板１３６を直接操作するものでないことか
ら、電気エネルギーの損失も当然のことながら少なくな
る。

【００５１】尚、以上では本発明にかかるアキシャルプ
ランジャポンプをエンジンの燃料加圧用ポンプに適用し
た場合について説明したが、勿論この用途は燃料加圧用
ポンプに限るものでなく、オイルポンプ等のその他の用
途に適用することも可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明は、
シリンダブロックの駆動斜板側の端面のうちの各プラン
ジャよりも径方向内側位置に、押し込み操作によって各
吸入チェック弁を強制的に押し開く複数個のスピルピン
を進退自在に突設する一方で、駆動斜板の端面中央に、
前記スピルピンの端面に対向する制御斜板を軸方向に摺
動自在に、かつ回動方向で係止した状態で取付け、さら
にこの制御斜板を任意の軸方向位置に進退変位させる進
退操作機構を設けるようにしたため、各シリンダ室で実
質的な吐出の行われる領域を進退操作機構によって任意
に調整できるようになり、その結果、不必要な作動液の
吐出を無くして、動力損失を低減すると同時にドレーン
部での発熱を防止することが可能になる。

【００５３】また、この請求項１に記載の発明は、駆動
斜板と同期回転する一つの制御斜板によって各吸入チェ
ック弁を押し開く構造となっているため、部品点数の少
ない極めて簡単な構造でありながら、プランジャの吐出
動作時における吸入チェック弁の開き制御を、すべての
吸入チェック弁について常に同じタイミングで行うこと
ができる。したがって、この発明によれば、低コストで
の製造が可能になると共に、プランジャ数（シリンダ室
数）を比較的容易に増減変更することが可能になる。

【００５４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、進退操作機構を電磁アクチュエータで
構成し、この電磁アクチュエータの動力で直接的に制御
斜板を進退操作するようにしたため、制御斜板を電磁ア
クチュエータによって応答性良く進退操作して、常時最
適な吐出流量を得ることが可能である。

【００５５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、進退操作機構の動力を、吸入通路に導
入される作動液のフィード圧を加工して得るようにした
ため、電気的な損失や、進退操作機構を作動させるため
のポンプの動力損失がほとんど生じなくなり、その結
果、全体的なエネルギーロスを極めて小さくを抑えるこ
とが可能になる。

【００５６】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、進退操作機構の動力を、吐出通路の作
動液の圧力を加工して得るようにしたため、電気的な損
失を少なくすることができるうえ、進退操作機構の受圧
部の面積を小さくして装置の小型化を図ることが可能で
ある。

【００５７】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明のポンプをエンジンの燃料加圧用
ポンプに用いて不必要な燃料の吐出を無くしたため、エ
ンジンの動力損失が減少して燃費が向上すると共に、吐
出燃料の過大なドレーンに伴う発熱が少なくなってその
発熱に起因するベーパの発生を防止することが可能にな
る。

【００５８】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、エンジンの負荷状態を検出するエンジ
ン負荷センサと、このエンジン負荷センサの信号を受
け、制御斜板がエンジン負荷状態に応じた位置に変位す
るように進退操作機構を制御するコントローラとを備え
るようにしたため、エンジンに対してそのときのエンジ
ン負荷に応じた流量の燃料を供給して、通常運転時の動
力損失を招くことなく所望通りエンジン出力を得ること
が可能である。

【００５９】請求項７に記載の発明は、請求項５または
６に記載の発明において、エンジンの始動を検出するエ
ンジン始動センサと、このエンジン始動センサの検出信
号を受け、制御斜板がスピルピンに当接する所定位置に
変位するように進退操作機構を制御するコントローラと
を備えるようにしたため、エンジン始動時のポンプ負荷
が軽減され、円滑なポンプ始動、ひいては、エンジン始
動性能の向上が可能になる。

【００６０】請求項８に記載の発明は、請求項５〜７の
いずれかに記載の発明において、エンジンの始動を検出
するエンジン始動センサと、エンジンの雰囲気温度を検
出する温度センサと、このエンジン始動センサの信号と
温度センサの信号を受け、エンジンが設定温度以下の条
件下で始動されたときに制御斜板がスピルピンから離反
した位置に変位するように進退操作機構を制御するコン
トローラとを備えるようにしたため、通常運転時の動力
損失を招くことなく、冷寒始動時にエンジンに充分な流
量の燃料を供給できるようになり、エンジンの始動性能
が確実に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】同実施例を示す図１のＢ−Ｂ部分から見た端面
図。

【図４】同実施例を示すプランジャとスピルピンの変位
比較図。

【図５】本発明の第２実施例を示す断面図。

【図６】同実施例のＩ−Ｉ線に沿う断面図。

【図７】本発明の第３実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１，１０１，２０１…燃料加圧用ポンプ（アキシャルプ
ランジャポンプ） ９…吐出チェック弁 １５…シリンダブロック １６…駆動斜板 ２１…シリンダ孔（シリンダ室） ２３…プランジャ ２８…吸入チェック弁 ３５…スピルピン ３６，１３６…制御斜板 ４４…ソレノイドバルブ（進退操作機構） ６１…ダイヤフラムピストン（進退操作機構） ８０…スプール装置（進退操作機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/04 Ｆ０２Ｍ 51/04 Ｊ 59/04 59/04 Ｆ０４Ｂ 49/06 ３２１ Ｆ０４Ｂ 49/06 ３２１ (72)発明者 大久保 好夫 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Ｆターム(参考） 3G060 AA03 AB05 AC05 AC08 BA19 BC04 BC07 CA01 CB01 DA00 GA02 GA07 GA19 3G066 AB02 AC01 AC09 BA17 BA19 BA37 BA61 CA01S CA04S CA04T CA08 CA09 CD26 CE01 CE02 CE13 CE22 DB01 DC00 DC01 DC13 3H045 AA04 AA10 AA15 AA24 AA34 BA32 BA43 CA19 CA21 CA29 DA14 EA33 3H070 AA01 BB04 BB07 BB17 CC11 DD08 DD13 DD32 DD63 DD65 DD68 DD85 DD91

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のプランジャを軸方向に沿って進
   退自在に収容するシリンダブロックが、回転駆動される
   駆動斜板に対向して設けられ、前記各プランジャが駆動
   斜板に順次押圧されてシリンダ室内で突出と後退を繰り
   返し、対応する個別の吸入チェック弁を開いてシリンダ
   室に吸い入れた作動液を同じく対応する個別の吐出チェ
   ック弁を開いて吐出するアキシャルプランジャポンプに
   おいて、 シリンダブロックの駆動斜板側の端面のうちの前記各プ
   ランジャよりも径方向内側位置に、押し込み操作によっ
   て各吸入チェック弁を強制的に押し開く複数個のスピル
   ピンを進退自在に突設する一方で、駆動斜板の端面中央
   に、前記スピルピンの端面に対向する制御斜板を軸方向
   に摺動自在に、かつ回動方向で係止した状態で取付け、
   さらにこの制御斜板を任意の軸方向位置に進退変位させ
   る進退操作機構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】 進退操作機構を電磁アクチュエータで構
   成し、この電磁アクチュエータの動力で直接的に制御斜
   板を進退操作する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】 進退操作機構の動力を、吸入通路に導入
   される作動液のフィード圧を加工して得るようにしたこ
   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。
4. 【請求項４】 進退操作機構の動力を、吐出通路の作動
   液の圧力を加工して得るように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。
5. 【請求項５】 エンジンの燃料加圧用ポンプに用いたこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアキシ
   ャルプランジャポンプ。
6. 【請求項６】 エンジンの負荷状態を検出するエンジン
   負荷センサと、このエンジン負荷センサの信号を受け、
   制御斜板がエンジン負荷状態に応じた位置に変位するよ
   うに進退操作機構を制御するコントローラとを備えたこ
   とを特徴とする請求項５に記載のアキシャルプランジャ
   ポンプ。
7. 【請求項７】 エンジンの始動を検出するエンジン始動
   センサと、このエンジン始動センサの検出信号を受け、
   制御斜板がスピルピンに当接する所定位置に変位するよ
   うに進退操作機構を制御するコントローラとを備えたこ
   とを特徴とする請求項５または６に記載のアキシャルプ
   ランジャポンプ。
8. 【請求項８】 エンジンの始動を検出するエンジン始動
   センサと、エンジンの雰囲気温度を検出する温度センサ
   と、このエンジン始動センサの信号と温度センサの信号
   を受け、エンジンが設定温度以下の条件下で始動された
   ときに制御斜板がスピルピンから離反した位置に変位す
   るように進退操作機構を制御するコントローラとを備え
   たことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のア
   キシャルプランジャポンプ。