JPH0447417Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、デイーゼルエンジン等に用いられる
燃料噴射ポンプに関する。

（従来の技術） 従来の一般的な燃料噴射ポンプでは、ポンプ本
体内にプランジヤバレルが収納固定され、プラン
ジヤバレル内にはプランジヤが往復動可能かつ回
動可能に収納されている。ポンプ本体にはプラン
ジヤバレルを包囲する油溜室が形成され、プラン
ジヤバレルの周壁にはポートが形成され、このポ
ートを介してプランジヤバレルのポンプ室が油溜
室に連通されている。

上記構成では、プランジヤが下死点から上昇
（往動）すると、ポートが塞がれてポンプ室が油
溜室から隔絶され、この後さらに上昇すると、ポ
ンプ室の燃料が噴射パイプを介してデイーゼルエ
ンジンの噴射ノズルへ圧送される。そして、プラ
ンジヤに設けた燃料調節用のリードがポートに達
した時に、ポンプ室内の高圧燃料がポートから油
溜室に逃げて燃料の圧送が終了する。

プランジヤの下降過程（復動過程）では、油溜
室からポートを経てポンプ室への燃料の吸入が行
なわれる。

ところで、上記燃料噴射ポンプでは、デイーゼ
ルエンジンの回転数を上げると噴射量が低下する
不都合があつた。この原因の一つとして、燃料吸
引時の充填効率の悪化が挙げられる。

この対策として、概略的に３つの手段がある。
第１に、燃料供給ポンプから油溜室へ送られる燃
料の圧力を挙げることである。第２に、プランジ
ヤが下死点からポートを塞ぐまでのプリストロー
クを長くすることである。このプリストロークは
プランジヤの下降過程では吸入ストロークとな
り、吸入時間を長くできる。第３に、プランジヤ
バレルのポートを増やして油溜室からポンプ室へ
の燃料の流通断面積を増大させることである。

上記手段のうち最も効果的なのは第３の手段で
ある。具体例として、実開昭60−105868号公報に
記載されたポンプがある。このポンプではプラン
ジヤバレルに同一高さのポートを複数形成する。

また、実開昭60−69363号公報に記載のポンプ
では、プランジヤバレルに、油溜室とポンプ室と
を直接連通させる主ポートが形成されるととも
に、この主ポートの下方において複数の補助ポー
トが形成されている。そして、プランジヤの下降
時には、油溜室の燃料が、主ポートを介してポン
プ室に吸入されるばかりでなく、補助ポートを介
しても吸入される。

また、実公昭61−4709号公報に記載のポンプで
も、プランジヤバレルに主ポートの下方において
補助ポートが形成されている。この補助ポートは
本来燃料を潤滑油として使用するために設けられ
たものであるが、図示の場合、プランジヤの下降
過程において、燃料を油溜室からポンプ室へ吸入
する通路ともなり得る。

（考案が解決しようとする問題点） 実開昭60−105868号公報の燃料噴射ポンプで
は、プランジヤの周面に形成された一つのリード
の回動範囲毎に一つのポートしか形成できず、ポ
ートを形成する範囲が制約される。また、リード
に対応して設けられたポートからはポート室内の
高圧燃料が油溜室へ逆流するため、ポート毎にデ
フレクタを必要とするが、デフレクタの設置にも
制約がある。

実開昭60−69363号公報の場合には、本来補助
ポートは噴射時期タイミング調節のために形成さ
れたものであり、吸入過程での燃料充填効率を向
上させることを目的としていない。一方の補助ポ
ートでは燃料吸入時期は噴射開始時期との関係で
一定しておらず、回転数に対して安定した燃料噴
射量を得ることができない。他方の補助ポートで
は、主ポートによる燃料吸入の初期より遅れて吸
入を開始する。燃料吸入の初期にはポンプ室と油
溜室との間の圧力差が非常に大きいが、この時期
に補助ポートが吸入に関与しないので、燃料充填
効率の向上に大きく寄与することができない。ま
た、上記主ポートによる吸入開始時期において、
主ポートのみの吸入では大きな圧力差を緩和でき
ず、腐食の原因となるキヤビテーシヨンが発生し
やすかつた。

実公昭61−4709号公報の場合にも、燃料の充填
効率を向上させることを目的としておらず、補助
ポートによる燃料吸入が、主ポートでの燃料吸入
過程の末期に行なわれるため、燃料充填効率を満
足すべきレベルに向上させることができず、キヤ
ビテーシヨンの発生も防止できなかつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記問題点を解消するためになされた
もので、その要旨は、内部に油溜室が形成された
ポンプ本体と、このポンプ本体の内部に油溜室に
臨んで固定されたプランジヤバレルと、このプラ
ンジヤバレル内に往復動可能に、かつ回動可能に
収納され、往動方向の一端面によつてプランジヤ
バレルの内部にポンプ室を区画形成するプランジ
ヤとを備え、上記プランジヤバレルには一端が上
記油溜室に臨む外面に開口し、他端が上記ポンプ
室に臨む内面に開口する主ポートが形成され、上
記プランジヤの外周面には、それぞれプランジヤ
バレルの内周面に摺動自在に嵌合するヘツド部お
よびスライド部が上記ポンプ室に臨む一端面側か
ら他端面側へ向かつて順次形成されるとともに、
これらヘツド部とスライド部との間にはそれらよ
り小径の首部が形成され、この首部と上記プラン
ジヤバレルの内周面とによつて間隙が形成され、
この間隙とポンプ室とを連通させる通路がヘツド
部に形成され、プランジヤの往動時にヘツド部が
主ポートを遮蔽するとポンプ室内の燃料が加圧さ
れ、プランジヤの復動時にヘツド部が主ポートを
開放すると油溜室から主ポートを介してポンプ室
に燃料が導入される燃料噴射ポンプにおいて、 上記プランジヤバレルには一端がプランジヤバ
レルの内周面に開口するとともに、他端が上記油
溜室に連通し、プランジヤバレルの内周面におけ
る開口部が上記スライド部によつて上記間隙に開
放される補助ポートが形成され、上記プランジヤ
が下死点から往動して、上記ヘツド部が上記主ポ
ートを遮蔽するまでのストロークをS₁とし、上記
スライド部が上記補助ポートを遮蔽するまでのス
トロークをS₂としたとき、 S₁＝S₂ とされていることを特徴とする燃料噴射ポンプに
ある。

（作用） プランジヤの往動過程において、主ポートと補
助ポートは同時に塞がれ、ポンプ室は油溜室から
隔絶される。この後ポンプ室から燃料が圧送され
る。

プランジヤの復動過程では、主ポートと補助ポ
ートが同時に開き、燃料の吸入が行なわれる。補
助ポートからの吸入は、主ポートからの吸入の全
期間で行なわれるため、燃料の充填効率を挙げる
ことができる。特に、ポンプ室と油溜室の圧力差
が大きい吸入初期において、主ポートと補助ポー
トを合わせた大きな流通断面積をもつて燃料の吸
入が開始されるため、燃料の充填効率を満足すべ
きレベルまで向上させることができる。

したがつて、エンジンの回転数が上昇しても燃
料噴射量の低下を抑制ないしは解消できる。

また、上記吸入開始時期における大きな圧力差
を大きな流通断面積で緩和できるため、キヤビテ
ーシヨンの発生も防止できる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図に基づいて説
明する。図中１はポンプ本体であり、このポンプ
本体１にはプランジヤバレル２が収納固定されて
いる。このプランジヤバレル２の大径をなすヘツ
ド部２ａは、ポンプ本体１の段１ａに係止されて
いる。

ポンプ本体１には、プランジヤバレル２のヘツ
ド部２ａを囲むようにして環状の油溜室３が形成
されている。この油溜室３には、図示しない燃料
ポンプから燃料が供給される。

上記プランジヤバレル２内にはプランジヤ４が
スライド可能かつ回動可能に収納されている。プ
ランジヤ４は、デイーゼルエンジンのクランクシ
ヤフトと連動するカムシヤフトにより上下動往復
動するものである。なお、図ではプランジヤ４が
下死点に位置している状態が示されている。

上記プランジヤ４の上端面とプランジヤバレル
２の上部内周面によつてポンプ室５が形成されて
いる。プランジヤバレル２には左右一対の主ポー
ト６が形成され、この主ポート６を介してポンプ
室５と油溜室３とが連なつている。主ポート６
は、ポンプ室５側がストレート孔６ａで、油溜室
３側がテーパ孔６ｂとなつている。

ポンプ本体１には、デフレクタ７がねじ込まれ
ている。このデフレクタ７は主ポート６と同軸を
なし、その先端部が主ポート６のテーパ孔６ｂの
近傍に位置している。

ポンプ本体１の上端部には、送出用バルブアツ
センブリ８が固定されている。このバルブアツセ
ンブリ８は、下端が上記ポンプ室５に連なり、上
端が噴射パイプを介してデイーゼルエンジンの噴
射ノズルに接続されている。

上記プランジヤ４は、プランジヤバレル２の内
周面に接する上端部のヘツド部４ａおよびそれよ
り下方のスライド部４ｂと、ヘツド部４ａとスラ
イド部４ｂとの間に形成されこれらより小径をな
す首部４ｃとを有している。ヘツド部４ａは、プ
ランジヤ４の上下動に伴つて主ポート６を開閉す
るものであり、プランジヤ４が下死点に位置して
いる際には、主ポート６より下方に位置して主ポ
ート６をポンプ室５に開放する一方、プランジヤ
が下死点から距離S₁だけ上昇すると、主ポート６
を遮蔽するようになつている。首部４ｃとプラン
ジヤバレル２の内周面との間には、環状の間隙９
が形成されている。

プランジヤ４のヘツド部４ａの外周面には軸方
向に延びる縦溝１０（通路）が形成され、この縦
溝１０を介して上記ポンプ室５と間隙９が連なつ
ている。また、ヘツド部４ａの下端には一端が縦
溝１０に連なる傾斜したリード１１が形成されて
いる。

プランジヤ４は公知の回動調節機構により、回
動されるようになつている。これにより、図中右
側の主ポート６を通過するリード１１の位置が変
わり、燃料を圧送するための有効ストロークが変
わり、燃料吐出量が調節される。

プランジヤバレル２には、本考案の特徴部をな
す補助ポート１２が形成されている。この補助ポ
ート１２はプランジヤバレル２の軸芯に対して傾
いている。補助ポート１２の径D₂に特に制約は
ないが、主ポート６のストレート孔６ａの径D₁
の約半分にするのが好ましい。

また、補助ポート１２は、スライド部４ｂによ
つて開閉されるようになつている。すなわち、プ
ランジヤ４が下死点に位置している際にはスライ
ド部４ｂが補助ポート１２より下方に位置してお
り、この結果補助ポート１２は間隙９に開放され
ている。一方、プランジヤ４が下死点から距離S₂
だけ上昇すると、補助ポート１２はスライド部４
ｂによつて遮蔽される。ここで、距離S₂は、距離
S₁と等しくなされている。

上述構成において、プランジヤ４が図示のよう
に下死点に位置した状態では、ポンプ室５は主ポ
ート６を介して油溜室３に連通しており、また、
縦溝１０、間隙９および補助ポート１２を介して
も油溜室３に連通している。そして、これら油溜
室３、ポンプ室４、主ポート６、間隙９、縦溝１
０および補助ポート１２には、燃料供給ポンプか
ら送られてきた燃料が充満している。

プランジヤ４が下死点位置から上昇（往動）す
ると、プランジヤ４のヘツド部４ａが左右の主ポ
ート６を塞ぐ。また、前述したようにストローク
S₁＝S₂であるから、上記主ポート６が完全に塞が
れたと同時に、スライド部４ｂが補助ポート１２
を塞ぐ。この結果、ポンプ室５、縦溝１０、間隙
９が油溜室３から隔絶される。

プランジヤ４がさらに上昇すると、ポンプ室５
内の圧力が上昇し、バルブアツセンブリ８が開
き、ポンプ室５内の燃料がバルブアツセンブリ８
に連結された噴射パイプを経て噴射ノズルからデ
イーゼルエンジンの燃焼室に噴射される。

プランジヤ４がさらに上昇して、リード１１が
図中右側の主ポート６の下端を越えると、ポンプ
室５が、縦溝１０、間隙９および右側の主ポート
６を介して油溜室３と連通し、ポンプ室５内の高
圧燃料が同経路を経て油溜室３に逆流する。この
逆流した高圧燃料はデフレクタ７に当たり、緩衝
される。この時、左側の主ポート６はプランジヤ
４のヘツド部４ａにより塞がれ、補助ポート１２
はプランジヤ４のスライド部４ｂに塞がれている
ため、これらを通つて逆流することはない。この
逆流によりポンプ室５内の圧力が低下し、バルブ
アツセンブリ８が閉じられる。

プランジヤ４はこの後上死点に達し、下降（復
動）に転じる。この過程で、リード１１が右側の
主ポート６の下端を越えると、再びポンプ室５と
油溜室３は隔絶される。この隔絶状態で、プラン
ジヤ４の下降によりポンプ室の圧力が低下して負
圧になり、油溜室３の圧力との差が増大する。

プランジヤ４がさらに下降すると、ヘツド部４
ａの上端が左右の主ポート６の上端を越えるた
め、左右の主ポート６が開く。これと同時に、ス
ライド部４ｂの上端が補助ポート１２の上端を越
えるため、補助ポート１２が開く。この結果、油
溜室３の燃料が、主ポート６を介してポンプ室５
に吸入されるばかりでなく、補助ポート１２、間
隙９および縦溝１０を介してもポンプ室５に吸入
される。これら主ポート６および補助ポート１２
を介しての燃料吸入はプランジヤが下死点に至る
まで続く。

上述したようにストロークS₁＝S₂であるため、
主ポート６を介しての燃料吸入の全期間におい
て、補助ポート１２を介して燃料充填を行なうこ
とができ、充填効率を向上できる。特に、油溜室
３とポンプ室５との間の圧力差が最も大きい吸入
初期において、主ポート４と補助ポート１２の両
者が開いて燃料吸入を行なうため、充填効率を満
足すべきレベルまで向上できる。このため、デイ
ーゼルエンジンの回転数が上昇してプランジヤ４
の上下動の速度が増した場合でも、燃料噴射量の
低下を抑制ないしは解消できる。

また、燃料吸入初期における油溜室３とポンプ
室５との間の非常に大きな圧力差が、主ポートと
補助ポートによる大きな流通断面積で緩和される
ためキヤビテーシヨンの発生を防止できる。

第２図は、他の実施例を示す。この実施例にお
いて、補助ポート２２はプランジヤバレル２の軸
芯に対して傾斜して形成され、その油溜室３側の
端部は主ポート６のテーパ孔６ｂに開口してい
る。また、想像線で示すように補助ポート３２を
形成してもよい。この補助ポート３２は、プラン
ジヤバレル２に形成された水平部３２ａと、ポン
プ本体１に形成された水平部３２ｂ、および垂直
部３２ｃとを有しており、一端が油溜室３の底部
で開口している。なお、補助ポート２２，３２以
外の構成部については第１図と同番号を付して詳
細な説明を省略する。

本考案は上記実施例に制約されず種々の態様が
可能である。例えば、補助ポートは等角度間隔で
複数形成してもよい。補助ポートは噴射量調節の
リードとは無関係であるから、主ポートの場合と
異なり形成位置に制約はない。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案では、補助ポート
による燃料吸入が主ポートによる燃料吸入と同時
期に開始され、主ポートによる全吸入期間におい
て行なわれるため、燃料充填効率を高めることが
できる。また、キヤビテーシヨンの発生も防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本考案の異なる実施
例を示す断面図である。 １……ポンプ本体、２……プランジヤバレル、
３……油溜室、４……プランジヤ、５……ポンプ
室、６……主ポート、９……間隙、１０……通路
（縦溝）、１２，２２，３２……補助ポート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内部に油溜室が形成されたポンプ本体と、この
   ポンプ本体の内部に油溜室に臨んで固定されたプ
   ランジヤバレルと、このプランジヤバレル内に往
   復動可能に、かつ回動可能に収納され、往動方向
   の一端面によつてプランジヤバレルの内部にポン
   プ室を区画形成するプランジヤとを備え、上記プ
   ランジヤバレルには一端が上記油溜室に臨む外面
   に開口し、他端が上記ポンプ室に臨む内面に開口
   する主ポートが形成され、上記プランジヤの外周
   面には、それぞれプランジヤバレルの内周面に摺
   動自在に嵌合するヘツド部およびスライド部が上
   記ポンプ室に臨む一端面側から他端面側へ向かつ
   て順次形成されるとともに、これらヘツド部とス
   ライド部との間にはそれらより小径の首部が形成
   され、この首部と上記プランジヤバレルの内周面
   とによつて間隙が形成され、この間隙とポンプ室
   とを連通させる通路がヘツド部に形成され、プラ
   ンジヤの往動時にヘツド部が主ポートを遮蔽する
   とポンプ室内の燃料が加圧され、プランジヤの復
   動時にヘツド部が主ポートを開放すると油溜室か
   ら主ポートを介してポンプ室に燃料が導入される
   燃料噴射ポンプにおいて、 上記プランジヤバレルには一端がプランジヤバ
   レルの内周面に開口するとともに、他端が上記油
   溜室に連通し、プランジヤバレルの内周面におけ
   る開口部が上記スライド部によつて遮蔽されると
   ともに、上記首部と対向することによつて上記間
   隙に開放される補助ポートが形成され、上記プラ
   ンジヤが下死点から往動して、上記ヘツド部が上
   記主ポートを遮蔽するまでのストロークをS₁と
   し、上記スライド部が上記補助ポートを遮蔽する
   までのストロークをS₂としたとき、 S₁＝S₂ とされていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。