JPH01502044A - 内燃機関用燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関用燃料噴射ポンプ 本発明は、シリンダの中を案内され、行程が調節可能であるポンプピストンと、 ポンプピストンの軸延長方向においてシリンダ室の上方にしかも噴射管の手前に 設けられ、かつポンプピストンの上死点においてポンプピストンと協働する弁体 を備えた弁構造体と、ピストン行程の調整装置とを具備する、内燃機関用燃料噴 射ポンプに関する。

ポンプピストンが上死点において弁構造体と協働する燃、料噴射ポンプの場合に は、ポンプピストン自体が、弁体を操作することによって噴射を中止する。

この種の燃料噴射ポンプは西独国特許公開第３１００７２５　Ａ１号公報によっ て知られている。この刊行物には、特に第７図に関連して、ポンプピストンによ って操作されるオーバーフロー弁を備えた燃料噴射ポンプが記載されている。こ の噴射ポンプの場合には、シリンダ室の上に燃料室が設けられ、この燃料室は接 続通路を介してシリンダ室に接続されている。燃料通路に対して平行にオーバー フロー弁が設けられている。このオーバーフロー弁は、燃料室から燃料供給系に 至る戻し管への通路を閉鎖する。弁によって連結された弁突き棒は、シリンダ室 の上側範囲内で案内され、ポンプピストンの上死点でポンプピストンに接触する 。弁突き棒を備えた弁はばねによって弁座に押しつけられる。すなわち、シリン ダ室の上側範囲の方へ押しつけられる。シリンダ室の上に設けられた燃料室の上 縁には、接続孔が設けられている。この接続孔は噴射管に案内されている。ポン プピストンは前記刊行物に記載されているような適当な装置によって駆動される 。ポンプピストンの往復運動の過程において、燃料がシリンダ室内で圧縮され、 かつ接続孔を通って燃料室に、そしてそれから噴射管に押し出される。所望の噴 射圧力に達すると、公知のごとく噴射ノズルが開放し、内燃機関のシリンダへの 噴射が開始される。上死点に達する前に、ポンプピストンの端面ば弁突き棒の端 部に接触し、オーバーフロー弁を押圧する。それによって、燃料室と還流管の間 の接続孔が開放し、燃料室のシリンダ室と噴射管内の圧力が即座に上昇する。圧 力上昇によって、噴射ノズルが閉じ、噴射が中止される。

例えば２５００バールの高い圧力で作動する噴射ポンプの場合には、ポンプピス トンとオーバーフロー弁に作用する力が噴射行程運動中非常に高い、上死点に達 する前のピストンの最終速度も比較的に速い。

この瞬間に、ポンプピストンがオーバーフロー弁の突き棒に当接するので、接触 面の間に非常に大きな単位面積当たりの負荷が発生し、この負荷は短時間でこの 接触部分を破壊し、装置の機能に悪影響を与える。オーバーフロー弁の開放時の 圧力の局所的な低下のために、ポンプピストンとオーバーフロー弁が上方へ急激 に移動し、ポンプピストン、シリンダ室および弁構造体が更に損傷するという危 険がある。

これを回避するためには、このような弁構造体を機械的に制御してほとんど実施 できないような大きさの戻しばねを、オーバーフロー弁の上に組み込まなければ ならない、好ましい構造体は、搬送速度とポンプ圧力を大幅に低下させ、それに よってポンプピストンとオーバーフロー弁に作用する力が小さい場合にのみ、達 成可能である。しかし、搬送速度の低下はポンプピストンが大きくなるという公 知の欠点をもたらし、それによって漏洩量が多くなったり、ピストン速度が調整 しにくくなる。低い噴射圧力は、内燃機関への燃料の噴霧作用を悪化させ、それ によって燃焼プロセスの終了を遅（する、公知の装置は、オーバーフロー弁と付 加的な燃料室の範囲に、燃料供給系からの燃料の吸引を可能にする吸引弁を配置 しなければならないので、他の欠点がある。オーバーフロー弁、吸引弁および接 続通路の全体の配置のために、ポンプシリンダの上側範囲を非対称に形成しなけ ればならない、それによって、シリンダの加熱時に、シリンダが非対称に変形し 、シリンダ室内でのポンプピストンの移動が悪影響を受ける。更に、高い圧力が 発生して上側のシリンダ部分が不均一に変形することにより、ポンプピストンの 移動が悪影響を受ける。

本発明の課題は、ポンプピストンまたは弁体の損傷を発生せずに、ポンプピスト ンが弁構造体の弁体を操作し、噴射ポンプの部品を損傷させることなく、噴射圧 力の上昇時に発生する力を完全に低下させることができ、ケーシングとシリンダ の間にゴムリングを備えた従来の普通のシールを省略することができ、ポンプピ ストンの上の弁構造体がポンプ軸線に対して対称に形成され、それによって非対 称の変形や応力の発生が回避され、そして弁構造体が非常に大きなポンプ圧力を 許容し、オーバーフロー兼吸引弁の構造を簡単化することができる燃料噴射ポン プを提供することである。

この課題は本発明に従って、弁体の下端部がシリンダ室内に達していて、上端部 がポンプケーシング内の噴射管の範囲まで延び、ポンプピストンのヘッド部分と 弁体の下端の間に、第１０液圧緩衝装置が形成され、弁体が上側の範囲に、第２ の液圧緩衝装置を備え、この緩衝装置がポンプピストンから離れる方向の弁体の 運動を制動し、弁体が中空室内で案内され、この中空室の下端がシリンダ室に接 続され、上端が噴射管に接続されていることによって解決される。

本発明によって得られる利点は実質的に、ポンプピストンが上死点に達する前に 弁体の下端に直接当接しないで、液圧緩衝装置が零から最高速度まで弁体の緩衝 された加速を行い、ポンプピストンと弁体が同じ速度に達した時に初めてポンプ ピストンの全部の力が弁体に作用することにある。しかしながらこの時点では、 オーバーフロー弁の開放が既に開始され、シリンダ室と噴射管内の圧力の降下が 迅速に行われる。オーバーフロー弁の開放時点に達する前に、ポンプに作用する 力も小さくなるので、ポンプピストンは比較的に迅速に制動される。この制動の ために、一体に形成された弁体の上側範囲に、第２の液圧緩衝装置が設けられて いる。この緩衝装置により、弁体ひいてはポンプピストンは強い力を受けて上方 へ急に移動することがない、弁体は中空室の中で案内され、中空室の下端はシリ ンダ室に直接接続し、中空室の上側の端部には噴射管が開口している。これによ り、弁体、この弁体を取り囲む中空室および供給管を、噴射ポンプの軸の周りに 対称に配置することができる。

本発明の好ましい実施形は、第１の液圧緩衝装置が、ポンプピストンのヘッド部 分の中に設けられかつ弁体の方へ開放した円形の中空室を備え、この中空室の直 径が弁体の下端部の直径よりも幾分大きく、ポンプピストンの上死点において弁 体の下側端面が中空室の底面に接触し、弁体の下端部の周面と中空室の周面との 間に、隙間室が形成されていることを特徴とする。ポンプピストンの横断面積に 対する隙間室の環状横断面積の比は、最大で１：５００、最小で１　：　１００ ０である。ポンプピストンの直径に対する弁体の下端部の直径の比は最大で１： １．２、最小でｉ：２．ｓである。ポンプピストンの直径は実質的に、所望の最 高噴射圧力と、ポンプピストンの行程の最大長さによって決定される。弁体の下 端の直径は、上死点に達する前に残留力が作用する場合の、弁体端面とポンプピ ストンのヘッド部分の中空室の底面との間の許容面圧によって決まる。隙間室の 横断面積の変更によって、構造的な状態に適合させることができる。この変更は 中空室からの燃料流出量を変えることになり、そして弁体とポンプピストンの機 械的な直接相互接触の時点の移動を生じることになる。弁体とポンプピストンの 間の運動を所望の要求に適合させるために、接触面および／または接触範囲の周 面が適切に形成される０本発明の好ましい実施形では、弁体の下端部が中空室へ の侵入部の範囲に、段差のついた直径を有し、この範囲の最大直径が隙間室を形 成している。この実施形は緩衝装置の簡単な製作と、運転条件に対する正確な適 合を可能にする。

本発明の他の好ましい実施形では、第２の液圧緩衝装置が弁体の部分範囲の周り に設けられた圧力室と、この圧力室に接続する案内孔とを備え、この案内孔の中 で弁体の上端部が案内され、弁体の前記圧力室の中にピストン面が設けられ、弁 体の上端部の周面と案内孔の周面の間に、隙間室が形成されている。ポンプピス トンの横断面に対する隙間室の環状の横断面積の比は最大で１：６００．最小で １：１１００である。ポンプピストンの直径に対する弁体の上端部の直径の比は 最大で１　：　１．５　、最小で１＝３である。弁体が噴射管の方へ摺動すると きに、弁体の一部の周りの圧力室内にある燃料は、弁体に設けられたピストン面 によって圧縮される。この圧力室内での燃料の圧力上昇により、燃料は弁体の上 端の周面と案内孔の周面の間の隙間室を経て噴射管に流出する。圧力室内の圧力 上昇は、先ず最初にばねのように弁体に作用し、そして隙間室から流出すること により、弁体に作用する加速度および力がバランスするまで低下する。隙間室の 直径と横断面積を適当に選定することによって、および公知の計算方法によって 、緩衝の経過を予め正確に決めることができる。

緩衝装置は成る範囲内で自動的に調整されて作用する。なぜなら、弁体に作用す る力と加速度が高まると、圧力室内に高い反力が発生し、緩衝作用が異なるよう に経過するからである。従って、緩衝装置の前記構造は、燃料噴射ポンプの運転 状態の変更と、ポンプピストンと弁体の範囲における許容されない力および加速 度の経過と対応する損傷の発生防止とを可能にする。他の利点は、緩衝手段とし て燃料自体が使用可能で、付加的な圧力媒体が不必要であることにある。

本発明の他の実施形では、弁体が中央中空室を備えている。この中央中空室は弁 体の上端部で開放し、弁体の下端部で側方孔を介してシリンダ室に接続し、そし て案内孔の始端の範囲において側方孔を介して圧力室に接続されている。この構 造の利点は、高圧下にある燃料通路が燃料噴射ポンプの中心で案内され、供給通 路と排出通路が中心に対して半径方向にかつ対称的に設けられていることにある 。ポンプビス−トンの往復運動中、圧力室は弁体の上側範囲においてシリンダ室 と同じ圧力を受け、それによって軸方向の力をバランスさせることができる。

本発明の好ましい実施形は、弁体が中央中空室を備え、この中央中空室が弁体の 上端部と下端部で軸線方向に開放し、かつ案内孔の始端の範囲において側方孔を 介して圧力室に接続され、ポンプピストンの底面から中空室内へピンが突出し、 このピンが弁体の下端部に嵌まるよう中央中空室に係合することを特徴とする１ 貫通する中央中空室は、燃料流れの最適な流通を可能にする。弁体のすべての軸 方向力および半径方向力を相殺することができるので、非対称の負荷が発生しな い、上死点の範囲に設けたポンプピストンのピンによって中央中空室を閉鎖する と、付加的な緩衝作用が生じ、かつ燃料管への燃料の後引きが阻止される。

本発明の他の好ましい実施形は、弁体の一部が環状室によって取り囲まれ、この 環状室に、燃料供給管と燃料排出管の孔が開口し、環状室内に更に、弁体のピス トン環状面が設けられ、弁体とシリンダブツシュの間において環状室の下端に、 環状の弁座が形成されていることを特徴とする。この構造によって得られる利点 は、同一弁座がオーバーフロー弁および吸引弁として役立つことにある。吸引過 程、すなわち下方へのポンプピストンの移動中、弁体は、前記環状室の中に設け られたピストン環状面またはこの環状面に作用する燃料供給系の圧力と、弁体の 上側範囲の圧力室内に設けられた圧縮ばねとによって、バランスされる。シリン ダ室内に発生する吸引負圧は弁体の中央中空室を経て上側範囲の圧力室に作用し 、シリンダ室への燃料の流入が少なすぎるときに、弁座の付加的な開放を行う、 吸引弁とオーバーフロー弁を弁座で一つにまとめることによって、弁構造体の構 造が非常に簡単になり、ポンプ軸線周りに対称的に配置した付加的な利点が生じ る。

燃料噴射ポンプの一層の改善は、ポンプピストン、弁体および案内孔が、一体の シリンダブツシュによって取り囲まれ、このシリンダブツシュがポンプ軸線方向 で上端部においてのみポンプケーシングに固定されていることによって達成され る０片側にのみ載置部を有するシリンダブツシュをこのように一体に形成するこ とにより、ブツシュの熱膨張がそれを拘束せず、ブツシュ自体が軸方向において 機械的に締めつけられないという重要な利点がある。それによって、シリンダブ ツシュに作用する押圧力によるシリンダ室の変形が回避される。これにより、シ リンダ室内でのポンプピストン運動の経過はほとんど悪影響を受けない。

本発明の他の実施形では、シリンダブツシュの少なくとも一部がケーシングの周 壁によって取り囲まれ、このケーシング周壁が縦孔を備え、この縦孔が燃料供給 管と燃料排出管に接続され、かつ運転状態で燃料が充填され、シリンダブツシュ の下端部がケーシングの周壁の無圧の漏洩室で終わっている。この縦孔内を循環 する燃料によって、ケーシング周壁とポンプシリンダがシール長さ全体にわたっ て均一に加熱され、それによって周壁とシリンダブツシュの熱負荷を大幅に低減 する。シリンダブラスとケーシング周壁の間の円筒状接触面は、シール隙間を有 する金属シールを形成する。このシール隙間の下端は無圧の漏洩室に開口してい る。これにより、シリンダブツシュとケーシング周壁の間をシールするために、 他のシール、例えばゴムリングの形をしたシールが不必要になるという利点があ る。この構造は更に、ポンプケーシング内の溢れ圧力を良好に制御することがで きる。

ポンプピストンの駆動装置は、ポンプピストンの下端に付加ピストンが設けられ 、この付加ピストンが、ポンプピストンの駆動行程運動に逆らうように作用する 空気圧または液圧式のばねの一部であることによって改良される。更に、駆動兼 制御装置の操作要素はポンプピストンの下端に弛く接触している。

ポンプピストン用駆動兼制御装置は公知であり、例えば西独国特許出願公開第３ １００７２５号公報の第５図に従って形成可能である。しかし、駆動装置を、機 械式、液圧式または組み合わせた他の方式に形成することができる。ポンプピス トンに弛く接触する操作要素は往復運動中ポンプピストンを上方へ動かす、その 際、付加ピストンも上方へ動かされ、貯蔵室内で液圧または空気圧媒体を圧縮す る。上死点に達した後で、この圧縮された圧力媒体は、ポンプピストンの戻りを 生じ、それによって駆動兼制御装置とピストンの間で形状補完的な機械連結部を 必要としない、その結果、駆動兼制御装置の操作要素はポンプピストンの下死点 の範囲において、ポンプピストンに無関係に動くことができ、場合によっては運 動のずれを受け止めることができる。

行程運動の調節の一層の改善は、弁体の後方において噴射管内に、燃料回路に至 る接続部を有するリリーフ弁が組み込まれていることによって達成される。噴射 ポンプの運転開始の前に、ポンプピストンは上死点にもたらされる。なぜなら、 上死点がポンプピストンのためのはっきりした所定の出発状態を保証するからで ある。この運動中、燃料が内燃機関のシリンダに噴射されないようにするために 、リリーフ弁が開放され、ポンプピストンによって押し出された燃料は燃料回路 に還流する。ポンプピストンの行程の調節は上死点から下方へ駆動兼制御装置を 介して達成される。従って、ポンプピストンの運動は常に正確に決められた位置 から出発する。

以下、添付の図を参照しながら実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、駆動装置と制御装置を省略した、本発明による燃料噴射ポンプの概略 縦断面図、第２図は、ポンプピストンのヘッド部分と弁体を備えた、シリンダブ ツシュの拡大部分断面図、第３図は、異なるように形成された第１の緩衝装置を 備えた、第２図と同様な部分断面図である。

第１図に示した燃料噴射ポンプは、２５０００バールのオーダーの噴射圧力を発 生するディーゼルエンジンのための噴射ポンプである。噴射ポンプはケーシング フランジ５を有するケーシング３を備えている。

ケーシング３内にはシリンダブツシュ２が組み込まれている。このシリンダブツ シュの中にはシリンダ室１０が設けられている。シリンダ室１０内で、ポンプピ ストン１が真白されている。このポンプピストンはその下端が、ポンプピストン １の駆動および行程調節のために役立つ装置の操作要素１９に連結されている。

この装置は、例えば西独国特許出願公開第３１００７２５号公報記載の、公知の 機械式および／または液圧式の駆動兼操作装置からなり、第１図には詳細には示 していない、燃料は燃料供給管９を経て噴射ポンプに供給され、余剰の燃料は燃 料排出管９から排出される。シリンダ室１０内でポンプピストン１によって圧縮 されて供給される燃料は、弁体４の中央中空室２０を経て噴射管７へ導かれ、そ してここから内燃機関の噴射ノズルへ導かれる。公知のように、内燃機関の各々 に、図示の噴射ポンプのユニットが設けられている。

第１図と第２図において、弁体４がシリンダブツシュ２の中空室１４内に設けら れている。この中空室はシリンダ室１０の上端から噴射管７の始端まで延びてい る。その際、弁体４の下端１１はシリンダ室１０内に達しており、ポンプピスト ン１の上死点でポンプピストンのヘッド部分１３に接触している。

弁体４の上端１２は中間部分２１の案内孔２２の中で案内されている。弁体４は 中央の範囲がシリンダブツシュ２のスライドガイド２３内で支承されている。ス ライドガイド２３と中間部分２１との間には、圧力室２４が設けられている。弁 体４は圧力室の範囲２４に、ピストン面２５を備えている。この場合、圧力室２ ４内の圧力は弁体４を下方に向かってポンプピストン１の方へ動かす、更に、圧 力室２４内においてピストン面２５と中間部分２１の端面の間には、圧縮ばね２ ６が組み込まれている。

スライドガイド２３とシリンダ室１０の上端の間において、弁体４の周りには燃 料用環状通路２８が設けられている。この燃料用環状通路には、孔２９゜３０が 開口している。燃料通路２８は弁座２７によってシリンダ室１０に対してシール されている。この弁座２７は、ポンプピストン１が下方へ移動するときに、シリ ンダ室１０への燃料の吸込み、すなわち燃料供給管８から孔２９、燃料通路２８ および環状室３１を経てシリンダ室ｌＯへの燃料の吸込みを可能にする。弁座２ ７が開放すると、余剰の燃料がシリンダ室ＩＯから環状室３１を経て燃料通路２ ８へ流れ、そして孔３０を経て燃料排出管９へ流出する。従って、弁体４は弁座 ２７と共に、同時に吸引弁およびオーバーフロー弁としての働きをする。ポンプ ピストン１の作動行程の間、燃料はシリンダ室１０から孔３２を経て中央中空室 ２０に供給され、そこから噴射管７を経て噴射ノズルへ案内される。

同時に、側方孔３３から圧力室２４に圧力が生じ、ピストン面２５を付勢するこ とによっておよび発生する差圧によって、弁座２７は閉鎖される。燃料供給管８ はケーシング３内の環状通路３４に導かれ、この環状通路は縦孔３５に接続され ている。この縦孔３５はケーシング３の周壁の周りに分配配置され、第２の環状 通路３６に開口している。この環状通路は燃料排出管９と連通している。ポンプ の運転中この縦孔３５を通って流れる燃料はケーシング３の周壁を温度調整し、 ポンプピストン１の全密閉長さに沿った一様な熱分布と、噴射ポンプの熱応力の 減少を行う。

シリンダブツシュ２はその上端に、固定兼シールフランジ３７を備えている。こ のフランジ３７はケーシング３の載１面３８とケーシングフランジ５の間で締め つけられる。固定は図示していない固定手段、例えばボルトによって行われる。

このボルトは複数の軸線３９の範囲に設けられている。固定フランジ３７、ケー シング３の載置面３８およびケーシングフランジ５０間のシールは、接触面を大 きな押圧力で押しつけることによって行われる。この構造によって、燃料噴射ポ ンプは外部に対して金属的にシールされ、弁座２７の開放時の例えば２５００バ ールの非常に大きな圧力衝撃にも耐えることができる。

更に、シリンダブツシュ２は、付加的に支持しないで、ケーシング３の孔４０内 に軸方向に挿入されている。シリンダブツシュ２の下端には、公知のシール構造 体６が設けられている。このシール構造体上に、滴下燃料が捕集され、漏洩管４ １に排出される。

シール６は更に、漏洩室５４とケーシング３の下側の範囲の他のシリンダ室４２ を分離する働きをする。

この構造の場合、シリンダブツシュは、ポンプピストン１によって作用する力お よびシリンダ室１０内の圧力によって作用する力以外の、シリンダ室１０の変形 につながる付加的な力を受けない、シリンダブツシュ２はシールの方向に自由に 膨張可能である。

更に、シリンダブツシュ２はポンプ軸線４３に対して完全に対称に形成されてい る。これは同様に、応力ひずみの発生を防止する。この構造により、ケーシング ３とシリンダブツシュ２の間には、可塑的なシールリングが不必要である。搬送 線りに燃料が環状通路２８から溢れるときに環状通路２８内で発生する圧力衝撃 は、逆流によって影響を左右される。

従って、キャビテーション範囲内の圧力の降下が回避される。

ポンプピストン１の下端は付加ピストン４４に連結されている。この付加ピスト ンはシリンダ室４２内で案内されている。シリンダ室４２には空気が充填され、 シリンダ室は図示していない公知の方法で圧縮空気供給装置または圧縮空気貯蔵 器に接続されている。ポンプピストン１が付加ピストン４４と共に上方へ動くと 、シリンダ室４２内の空気はやや圧縮され、ポンプピストン１の上死点を越えた 後で反動ばねとして作用する。付加ピストン４４の下側の面４５には、ポンプピ ストンｌを駆動する往復駆動兼調整装置の操作要素１９が接触している。その際 、機械式、液圧式または組合わさった形式で駆動を駆動を行うことができる。し かし、この場合、ポンプピストン１の行程を上死点から下方へ向けて採寸するこ とが重要である。それによって、行程寸法決めのための公知の不変の基本位置が 得られる。ポンプピストン１が噴射ポンプの運転開始前に上死点まで移動しなけ ればならないので、ケーシングフランジ５内には、リリーフ弁４６が設けられて いる。燃料はシリンダ室１０から中央中空室、噴射管７の始端、孔４７、前記リ リーフ弁および孔４８を経て漏洩管４１に排出可能である。リリーフ弁４６は公 知の制御要素４９を介して操作される。

第１図と第２図は、弁体４の下側端部１１と上側端部１２に形成された油圧式の 緩衝装置を示している。第２図は上死点にあるポンプピストン１を示し、弁座２ ７は開放している。これとは異なり、第１図では、弁座２７が閉じている。すな わち、弁体４がその最下位置にあり、ポンプピストン１が上方へ往復運動または 搬送運動中である。第１の緩衝装置は弁体４の下端部１１とポンプピストン１の ヘッド部分１３０間に形成されている。そのために、ポンプピストン１のヘッド 部分１３内には、断面円形の中空室が形成されている。この中空室は弁体４の下 端部１１の方へ開放している。この中空室１５の直径は、弁体４の下端部１１の 直径よりも少しだけ大きい、従って、弁体４の下端部１１は中空室１５に入るこ とができる。シリンダ室１０に燃料が充填されるので、ポンプピストン１の上昇 運動時にも、燃料が中空室内にある。ポンプピストン１の中空室１５に侵入する 弁体４の下端部１１は、両周面の間にある環状の隙間室１８を通って燃料を排除 する。それによって、弁体４の下端部１１の端面１６がポンプピストン１の中空 室１５の底面１７に当たる前に、於ンブピストンｌと弁体４の間の相対運動が緩 衝される。もし緩衝されないと、弁体４の下端１１が大きな衝撃力によって即座 に損傷および破壊される。

ピストン１の直径が例えば３０ｍｍである場合、弁体４の下端１１の直径は２０ 蒙■である。最適な緩衝特性を得るために、ポンプピストン１のヘッド部分１３ の中空室１５は、環状隙間室１８内に約０．０２５＋ｌ１ｍ＋の中間室が形成さ れるように、採寸されている。隙間室１８の幅はポンプピストン１の速度と、シ リンダ室１０内の最高圧力に合わせることができる。最適化のために、隙間室１ ８の軸方向の長さと侵入深さを変更することができる。

弁体４の上端部１２の第２の緩衝装置は、中間部分２１と案内孔２２と圧力室２ ４を含んでいる。この圧力室には弁体４のピストン面２５が付設されている。弁 体４の上端部１２の周面と案内孔２２の周面の間には更に、環状隙間室５０が形 成されている。

この場合、隙間幅は約０．０２ｍ−である、ポンプピストンの上昇運動時に、弁 体４はその最下方位置にあり、側方孔３３が中間部分２１の端面の下方に位置し ている。従って、シリンダ室１０内の圧力は、孔３２、中央中空室２０および側 方孔３３を経て、圧力室２４に妨害されずに伝わる。この圧力はピストン面２５ に作用し、弁体４を弁座２７に押しつける。ポンプピストン１またはヘッド部分 １３の底面１７が弁体４の端面１６に接触するや否や、弁体４は上方へ動かされ る。それによって、側方孔３３の開口が案内孔２２の中へ摺動し、閉鎖される。

そして、圧力室２４内には、高い圧力がピストン面２５の摺動によって発生する 。この高い圧力は、弁体４の移動に逆らうように作用し、弁体が上方へ押される のを阻止する。隙間室５０が正しい寸法を有する場合には、弁体４とポンプピス トン１が所望の速度と緩衝作用で上死点の位置まで摺動できるような量の燃料が 圧力室２４から流出する。弁体４のこの上昇時に、弁座２７が開放され、シリン ダ室１０、中央中空室２０および噴射管７内の噴射圧力が、Ｎ伏室３１を経て孔 ３０および燃料排出管９へ逃げる。従って、装置全体はポンプ室の上死点にあり 、まだ燃料供給系の供給圧力を受けている。ポンプピストン１の下方への吸引移 動のときには、燃料が弁座２７を経てシリンダ室工０に吸引される。そのために 、弁体４には、環状通路２８の上側範囲にある他のピストン面５１が設けられて いる。環状通路２８内の供給圧力がこのピストン面５１に作用し、弁座２７を開 放する。ポンプピストン１が下側の死点に達するや否や、燃料供給系の圧力と同 じ供給圧力がシリンダ室１０内に発生する。この圧力は孔３２、中央中空室２０ および側方孔３３を経て圧力室２４にも作用する。

それによって、弁体４の両端部の圧力系が再び釣り合う、この瞬間に、圧力室２ ４内の圧縮ばね２６が弁座２７を完全に閉鎖するので、シリンダ室１０内の圧力 が新たに上昇し始める。吸引および溢れサイクルの制御全体、弁座２７の開閉運 動、上死点の範囲のポンプピストン１の運動の緩衝および弁体４の運動の緩衝は 、弁体の４の一体形成部分だけを介して行われる。弁体４の範囲のすべての部品 がポンプ軸線４３に関して対称に形成されているので、この噴射ポンプによって 、非常に高い噴射圧力、図示実施例では例えば２５００バールが得られる０図示 の例では、ポンプピストンの駆動のために、液圧倍力装置がねしスピンドルとサ ーボモータと共に使用される。

この公知の構造体は、上死点から下方へのポンプピストン１０作業行程の正確な 採寸を可能にする。この場合、行程運動は機械的に戻るようになっている。

更に、行程運動に依存して、ポンプピストンｌに作用する作業力の低減が可能で あり、しかも弁座２７が開放する前に、作業力の低減が可能である。

第３図は、第２図とほぼ同じ構造体を示し、機能も同じである。この場合、弁体 ４はその全体にわたって延びる中央中空室５５を備えている。中央中空室は弁体 ４の両端範囲１１．１２においてポンプ軸線４３の方向に開放している。ポンプ ピストン１のヘッド部分１３は同様に、異なるように形成され、中空室１５の中 央に円筒状のピン５２が設けられている。それによって、ポンプピストン１の中 空室１５は円環状底面５３を有する。更に、弁体４の下端１１の最前方部分は、 隙間室１８の範囲よりも小さな直径を有する。ポンプピストン１の行程運動の終 わりに、ピン５２は中央中空室５５の端部に侵入し、中央中空室を閉鎖する。そ れによって、運動の緩衝が隙間室１８を介して開始される。圧力室２４内には、 中央中空室５５と噴射管７内の圧力よりも高い圧力が発生するので、緩衝機能が 上側の隙間室５０を介して得られる。

国際調査報告 国際調査報失

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シリンダの中を案内され、行程が調節可能であるポンプピストンと、ポンプ ピストンの軸延長方向においてシリンダ室の上方にしかも噴射管の手前に設けら れ、かつポンプピストンの上死点においてポンプピストンと協働する弁体を備え た弁構造体と、ピストン行程の調整装置とを具備する、内燃機関用燃料噴射ポン プにおいて、弁体（４）の下端部（１１）がシリンダ室（１０）内に達していて 、上端部がポンプケーシング（３）内の噴射管（７）の範囲まで延び、ポンプピ ストン（１）のヘッド部分（１３）と弁体（４）の下端（１１）の間に、第１の 液圧緩衝装置が形成され、弁体（４）が上側の範囲に、第２の液圧緩衝装置を備 え、この緩衝装置がポンプピストン（１）から離れる方向の弁体（４）の運動を 制動し、弁体（４）が中空室（１４）内で案内され、この中空室の下端がシリン ダ室（１０）に接続され、上端が噴射管（７）に接続されていることを特徴とす る内燃機関用燃料噴射ポンプ。 ２．第１の液圧緩衝装置が、ポンプピストン（１）のヘッド部分（１３）の中に 設けられかつ弁体（４）の方へ開放した円形の中空室（１５）を備え、この中空 室（１５）の直径が弁体（４）の下端部（１１）の直径よりも幾分大きく、ポン プピストン（１）の上死点において弁体（４）の下側端面（１６）が中空室（１ ５）の底面（１７）に接触し、弁体（４）の下端部（１１）の周面と中空室（１ ５）の周面との間に、隙間室（１８）が形成されていることを特徴とする、請求 の範囲第ｉ項記載の燃料噴射ポンプ。 ３．弁体（４）の下端部（１１）が中空室（１５）への侵入部の範囲に、段差の ついた直径を有し、この範囲の最大直径が隙間室（１８）を形成することを特徴 とする、請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポンプ。 ４．ポンプピストン（１）の横断面積に対する隙間室（１８）の環状横断面積の 比が、最大で１：５００、最小で１：１０００であることを特徴とする、請求の 範囲第２項記載の燃料噴射ポンプ。 ５．ポンプピストン（１）の直径に対する弁体（４）の下端部（１１）の直径の 比が最大で１：１．２、最小で１：２．５であることを特徴とする、請求の範囲 第１項から第４項までのいずれか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 ６．第２の液圧緩衝装置が弁体（４）の部分範囲の周りに設けられた圧力室（２ ４）と、この圧力室（２４）に接続する案内孔（２２）とを備え、この案内孔の 中で弁体（４）の上端部（１２）が案内され、弁体（４）の前記圧力室の中にピ ストン面（２５）が設けられ、弁体（４）の上端部（１２）の周面と案内孔（２ ２）の周面の間に、隙間室（５０）が形成されていることを特徴とする、請求の 範囲第１項から第５項までのいずれか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 ７．ポンプピストン（１）の横断面に対する隙間室（５０）の環状の横断面積の 比が最大で１：６００、最小で１：１１００であることを特徴とする、請求の範 囲第６項記載の燃料噴射ポンプ。 ８．ポンプピストン（１）の直径に対する弁体（４）の上端部（１２）の直径の 比が最大で１：１．５、最小で１：３であることを特徴とする、請求の範囲第１ 項から第７項までのいずれか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 ９．弁座（４）が中心中空室（２０）を備え、この中心中空室が弁体（４）の上 端部（１２）で開放し、弁体（４）の下端部（１１）で側方孔（３２）を介して シリンダ室（１０）に接続し、そして案内孔（２２）の始端の範囲において側方 孔（３３）を介して圧力室（２４）に接続されていることを特徴とする、請求の 範囲第１項から第８項までのいずれか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 １０．弁体（４）が中心中空室（２０）を備え、この中心中空室が弁体（４）の 上端部（１２）と下端部（１１）で軸線方向（４３）に開放し、かつ案内孔（２ ２）の始端の範囲において側方孔（３３）を介して圧力室（２４）に接続され、 ポンプピストン（１）の底面（１７）から中空室（１５）内へピン（５２）が突 出し、このピン（５２）が弁体（４）の下端部（１１）に嵌まるよう中心中空室 （５５）に係合することを特徴とする、請求の範囲第１項から第８項までのいず れか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 １１．弁体（４）の一部が環状室（２８）によって取り囲まれ、この環状室に、 燃料供給管（８）と燃料排出管（９）の孔（２９，３０）が開口し、環状室（２ ８）内に更に、弁体（４）のピストン環状面（５１）が設けられ、弁体（４）と シリンダプッシュ（２）の間において環状室（２８）の下端に、環状の弁座（２ ７）が形成されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１０項までの いずれか一つに記数の燃料噴射ポンプ。 １２．ポンプピストン（１）、弁体（４）および案内孔（２２）が、一体のシリ ンダプッシユ（２）によって取り囲まれ、このシリンダブッシュ（２）がポンプ 軸線（４３）方向で上端部（３７）においてのみポンプケーシング（３）に固定 されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか一 つに記載の燃料噴射ポンプ。 １３．シリンダプッシュ（２）の少なくとも一部がケーシング（３）の周壁によ って取り囲まれ、このケーシング周壁が縦孔（３５）を備え、この縦孔が燃料供 給管（８）と燃料排出管（９）に接続され、かつ運転状態で燃料が充填され、シ リンダプッシュ（２）の下端部がケーシング（３）の周壁の無圧の漏洩室（５４ ）で終わっていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１２項までのいず れか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 １４．ポンプピストン（１）の下端に付加ピストン（４４）が設けられ、この付 加ピストン（４４）が、ポンプピストン（１）の駆動行程運動に逆らうように作 用する空気圧または液圧式のばねの一部であることを特徴とする、請求の範囲第 １項から第１３項までのいずれか一つに記載の燃料噴射ポンプ。 １５．駆動兼制御装置（１９）の操作要素がポンプピストン（１）の下端に弛く 接触していることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１４項までのいずれか 一つに記載の燃料噴射ポンプ。 １６．弁体（４）の後方において噴射管（７）内に、燃料回路に至る接続部（４ ８）を有するリリーフ弁（４６）が組み込まれていることを特徴とする、請求の 範囲第１項から第１５項までのいずれか一つに記載の燃料噴射ポンプ。