JPH0452469Y2

JPH0452469Y2 -

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Publication number: JPH0452469Y2
Application number: JP1986125472U
Authority: JP
Priority date: 1986-08-19
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1992-12-09
Also published as: JPS6331258U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、燃料噴射ポンプのプランジヤとバレ
ルの間隙にシール油を圧入し、該間隙からの燃料
の漏洩を防止する燃料噴射ポンプのプランジヤシ
ール装置に係り、特に、当該燃料噴射ポンプが用
いられる内燃機関等が停止した際にも、前記シー
ル機能を維持することのできるプランジヤシール
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えばデイーゼル機関等の内燃機関には、一例
として第２図に示すような構造の燃料噴射ポンプ
１が用いられている。

第２図に示すように、機関の構造体２に取付け
られた略円筒形のケース３には、段部３ａを有す
る円筒形のバレル５が内部の中央に固定されてい
る。そして、その内部に上下摺動する円柱形のプ
ランジヤ１２が、上部には燃料の圧縮室１１を有
し、又摺動部５ａには半径方向に約百分の数ミリ
の間隙を有して挿着されている。前記ケース３の
開口上端には、円筒形の基部を有する吐出弁６等
が挿着され、前記バレル５とプランジヤ１２で形
成された圧縮室１１に当接・連通している。そし
て吐出弁６等の基部は、フランジ７及びボルト８
によつて前記ケース３の上部に固定されている。

前記ケース３の内周面とバレル５の上部外周面
との間には所定容積の油溜部９が設けられてお
り、ケース３の外部からこの油溜部９に燃料が供
給されるようになつている。そして、バレル５の
側壁には通油孔１０が貫設されており、油溜部９
内の燃料がプランジヤ１２の上部である圧縮室１
１に導入され、プランジヤ１２の摺動により燃料
が圧縮されるように構成されている。

バレル５の下端部は、プランジヤ１２の軸芯に
対して回転させるためのラツク歯車（図示せず）
を有した取付けカラー４を挿通しており、略円盤
形のバネ受け１５が設けられている。一方プラン
ジヤ１２の下端部にも略円盤形のばね受１４が設
けられている。そして、上記両ばね受１４，１５
の間には、プランジヤばね１６が介装されてお
り、上方に摺動して燃料を圧縮したプランジヤ１
２を下方に復帰させるように構成されている。

ケース３のばね室１３の開口下端部には、ロー
ラ１７を有するタペツト１８が上下摺動自在に設
けられている。タペツト１８の上面には、前記プ
ランジヤ１２の下端部に設けられたばね受１４が
取付けられており、またタペツト１８のローラ１
７には、機関の駆動に応じて回転するカム１９が
係合している。

燃料タンクから燃料噴射ポンプ１の油溜部９に
供給された燃料は、通油孔１０を経て圧縮室１１
内に入る。ここで、機関の駆動に応じてカム１９
が回転すると、プランジヤ１２はバレル５内を上
方に摺動し、圧縮室１１内の燃料を急速に圧縮
し、燃料油圧を瞬時に高圧に上昇させる。そし
て、圧縮された燃料は吐出弁６から吐出し、図示
しない燃料噴射管を介して図示しない燃料噴射弁
より図示しない燃焼室内に噴射・供給されること
になる。ところが、圧縮された燃料の一部は、プ
ランジヤ１２とバレル５の間隙を通り、下方のば
ね室１３内へ量に大小の差はあるが漏洩してしま
う。

そこで、このような燃料の漏洩を防止するた
め、従来の燃料噴射ポンプは、プランジヤ１２と
バレル５の間隙に所定圧力のシール油を圧入する
ことができるように構成されたプランジヤシール
装置を有している。例えば第３図に示すように、
圧縮室１１より下方のバレル５の内周面にはシー
ル溝２０が周状に形成されており、該シール溝２
０にはキリ穴２１ａ，２１ｂを経て外部からシー
ル油が圧入されるように構成されている。このシ
ール油はプランジヤ１２とバレル５の潤滑を良好
にする役目も合せ持つものであり、一般に機関潤
滑油が利用されている。即ち図示しないが、機関
の潤滑油系から分岐した配管が燃料噴射ポンプ１
に接続されて、前記キリ穴２１ｂに連通するよう
に構成されている。そして、シール油としての潤
滑油は、機関駆動の潤滑油ポンプ又は機関駆動の
専用ポンプによつて、前記シール溝２０内に供給
されるように構成されている。このシール溝２０
のやや上方において、バレル５の内周面には燃料
溝２２が周状に形成されており、この燃料溝２２
はキリ穴２３を介して前記油溜部９に連通してい
る。ここで機関が運転され、潤滑油ポンプ（又は
専用ポンプ）が作動して潤滑油を燃料噴射ポンプ
１に圧送していれば、プランジヤ１２とバレル５
の間隙から下方へ漏洩した燃料は、前記シール溝
２０に圧入される潤滑油によつて押上げられ、前
記燃料溝２２及びキリ穴２３を通して油溜部９へ
押返されることになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前述した通り、燃料噴射ポンプにおける従来の
プランジヤシール装置においては、シール油とし
ての潤滑油は、機関駆動のポンプ（潤滑油ポンプ
又は専用ポンプ）によつて燃料噴射ポンプに圧送
されていた。従つて機関停止時には潤滑油ポンプ
等も停止してしまうため、シール油の油圧が０と
なり、プランジヤ−バレル間のシール機能が失わ
れてしまうという問題点があつた。

通常、燃料タンクは機関よりも高位置にあり、
燃料にはタンクヘツド圧が加わつているので、前
述のように機関が停止した場合には、燃料はプラ
ンジヤ−バレル間を通つてばね室１３へ漏洩して
しまう。この漏洩燃料を回収できない構造の機
関、例えば燃料噴射ポンプがクランクケース内部
に取付けられている機関では、漏洩燃料が機関内
部へ入つて潤滑油を希釈し、その性能を低下させ
てしまうという問題点があつた。

従来はこのような場合に、機関停止中は燃料元
弁を閉め、燃料油のヘツド圧力を燃料噴射ポンプ
に作用させないようにしていた。ところが、非常
用発電機関や常用発電の待機機関等は、起動指令
後、直ちに起動しなければならず、燃料元弁を閉
止してしまう方法は、機関の敏速な起動を実現す
る上で好ましくないという問題点があつた。ま
た、燃料元弁を瞬時に開弁するため、電磁弁等を
用いることもできるが、このような複雑な機器の
付加は、始動時の機器故障を増加させ、機関の始
動に対する信頼性を低下させることにつながると
いう問題点があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、機関停止時においてもプランジヤ−
バレル間のシール機能を確保でき、燃料元弁を常
時開放しておくことができるため、機関の迅速で
確実な始動を実現することのできる燃料噴射ポン
プのプランジヤシール装置を提供することを目的
としている。

〔考案の構成〕本考案による燃料噴射ポンプのプランジヤシー
ル装置は、燃料噴射ポンプのプランジヤとバレル
の間隙にシール油を圧入して該間隙からの燃料の
漏洩を防止する燃料噴射ポンプのプランジヤシー
ル装置において、シリンダと、該シリンダの内部
に摺動自在に設けられてシリンダ内を二つの油室
に区画するピストンと、前記シリンダの一方の油
室に燃料タンクから前記燃料をヘツド圧力で供給
する配管と、前記シリンダの一方の油室の断面積
以下の断面積を有する他方の油室に収納されてヘ
ツド圧力以上の圧力となつたシール油を前記燃料
噴射ポンプのプランジヤとバレルの間隙に導く給
送管とを備えている。

〔作用〕

機関が運転している場合には、機関駆動のポン
プ等によつてプランジヤとバレルの間隙にシール
油を圧送し、燃料の漏洩を防止する。

機関が停止した場合には、燃料のヘツド圧力に
対抗しうる油圧を蓄圧器によつてシール油に与
え、該シール油をプランジヤとバレルの間隙に圧
送して燃料の漏洩を防止する。

燃料が漏洩する心配がないので、燃料の元弁は
機関の停止時にも開放しておくことができ、機関
の迅速かつ確実な始動が可能となる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図によつて説明する。
なお本実施例の燃料噴射ポンプは、第２図及び第
３図に示した従来のものとほぼ同一なので、その
構成についての説明は省略する。

燃料タンクＴに接続・連通された配管である燃
料管２４は２手に分岐している。一方の支管２４
ａは燃料を圧送するポンプPM１と元弁２５とに
直列に接続され、さらに複数の燃料噴射ポンプ
EP（図中では２個が示してある。）にそれぞれ逆
止弁２６を介して接続されている。燃料管２４の
他方の支管２４ｂは、蓄圧器２７のシリンダ２８
の大径側端面に接続されている。この蓄圧器２７
は、シリンダ２８の内部にＯリング等のシール材
２９，２９を介してピストン３０を摺動自在に設
けたものであり、シリンダ２８及びピストン３０
の径は、一側部が大きく、他側部が小さく構成さ
れている。この蓄圧器２７のシリンダ２８の小径
側端面には、図示しない機関の潤滑油主管３１
（以下、主管３１と略称する。）が、分岐管３１ａ
及び逆止弁３１ｂを介して接続されている。主管
３１には機関駆動の潤滑油ポンプPM２が接続さ
れており、機関駆動時には蓄圧器２７内の油室ｂ
にシール油としての潤滑油を供給できるように構
成されている。また該主管３１には分岐管３１ｃ
を介してプライミングポンプPPが接続されてい
る。このプライミングポンプPPは電動モータＭ
によつて駆動されるもので、該電動モータＭは、
蓄圧器２７のピストン３０の位置を検出して駆動
信号を出力するリミツトスイツチLSに接続され
ている。そして、前記蓄圧器２７のシリンダ２８
の小径側端面には、油室ｂ内に貯えられた潤滑油
の給送管３２が接続されている。該給送管３２は
前記各燃料噴射ポンプFPに接続されており、各
燃料噴射ポンプFPのプランジヤとバレルの間隙
には所定圧力の潤滑油が圧送されるように構成さ
れている。

次に、以上の構成における作用について説明す
る。ここで燃料のヘツド圧力をP₁、蓄圧器２７
から燃料噴射ポンプFPに給送される潤滑油の圧
力（以下、シール圧力と呼ぶ。）をP₂、プライミ
ングポンプPPが吐出する潤滑油の圧力をP₃、蓄
圧器２７のピストン３０の大径側の受圧面積を
Ａ、同じく小径側の受圧面積をＢとする。燃料噴
射ポンプFPにおけるプランジヤとバレルの隙間
をシールするためには、第４図に示すシール溝２
０に供給される潤滑油のシール油圧P₂が、油溜
部９に供給される燃料のヘツド圧力P₁と等しい
か、これよりも大きくなければならない。即ち
P₂≧P₁でなければならない。

まず、機関が運転している場合には潤滑油ポン
プPM２が駆動されており、潤滑油は主管３１か
ら蓄圧器２７の油室ｂを通り、給送管３２を経て
各燃料噴射ポンプFPに上記所定のシール油圧P₂
で供給される。従つて機関の駆動中には、燃料噴
射ポンプFPに燃料漏れが発生することは確実に
防止される。

次に、機関が停止した場合には潤滑油ポンプ
PM２も停止するので、燃料噴射ポンプFPに加
えられる潤滑油のシール油圧P₂は、蓄圧器２７
のみによつて与えられることになる。前述した通
り、蓄圧器２７の油室ａには燃料管２４の支管２
４ｂが接続され、油室ｂには潤滑油の給送管３２
が接続されている。油室ａの燃料がピストン３０
に加える力と、油室ｂの潤滑油がピストン３０に
加える力とがつり合つた状態では、 P₂＝Ａ／ＢP₁となる。ここでＡ＞Ｂであるから、 P₂＞P₁となり、燃料噴射ポンプFPにおける燃
料の漏洩が防止されることになる。

一般にP₂＞P₁の状態において、潤滑油によつ
て燃料が押し戻されても、本実施例では燃料噴射
ポンプFPの燃料供給側には逆止弁２６が設けて
あるので、燃料が逆流したり、潤滑油が燃料管２
４側に漏れることを防止している。しかし、前記
逆止弁２６は燃料の逆流を常に完全に防止できる
ものではなく、特にシール油圧力P₂が低い場合
には逆止作用が不完全となりやすい。また例えば
ヘツド圧力P₁に比べてシール油圧P₂が相当大き
いような場合には、潤滑油が燃料噴射ポンプFP
のプランジヤとバレルの隙間を通つて燃料の圧縮
側に入る可能性もある。この様な場合、圧縮室内
の油は潤滑油と燃料油の混合となり次の始動時に
着火性の低下等の悪影響を及ぼす。従つて可能な
限りP₁＝P₂とするか、又はほんのわずかシール
圧力P₂が大きくなるようにして、逆止弁２６を
不要にしたり圧縮室内への潤滑油の侵入を防止し
たりすることが望ましい。ヘツド圧力P₁とシー
ル圧力P₂との関係を上記のようにするためには、
蓄圧器２７から燃料噴射ポンプFPまでの配管抵
抗やピストン３０の外周に設けたシール材２９，
２９による抵抗を考慮に入れ、また蓄圧器を縦置
にする場合にはピストンの重量も考慮に入れて、
蓄圧器２７のピストン３０における両受圧部の径
（又は受圧面積の比Ａ／Ｂ）を決定すればよい。

機関が停止した状態で、蓄圧器２７のみによつ
て潤滑油にシール油圧を与えていると、潤滑油は
プランジヤとバレルの間隙から下方に少しづつ落
下していくため、蓄圧器２７の油室ｂ内の油量は
徐々に減少していく。すなわち蓄圧器２７のピス
トン３０が油室ｂ側に移動していき、所定位置で
リミツトスイツチLSを作動させ、電動モータＭ
を駆動してプラインミングポンプPPを作動させ
る。プライミングポンプPPによつて油室ｂ内に
所要量の潤滑油が圧入されてピストン３０が油室
ａ側に摺動すると、リミツトスイツチLSはOFF
となりプライミングポンプPPは作動を停止する。
この場合、プライミングポンプPPの吐出圧力P₃
は、P₃＞Ａ／ＢP₁とする必要がある。なお、本実施例は、ピストン３０の動きを感知するリミツトス
イツチLSによつてプライミングポンプPPを作動
させるものであるが、プライミングポンプPPの
作動方法はこの他にも考えられる。例えば一般に
大形デイーゼル機関等は、始動前に機関を潤滑す
る必要があるため、プライミングポンプを有して
いる。特に非常用の機関は、いつでも始動できる
ように、停止時においてもプライミングポンプを
間欠的に作動させている。従つてこのような機関
の場合には、プライミングポンプの停止期間中に
プランジヤとバレルの間隙から漏洩する潤滑油以
上の量を蓄圧器に蓄えておけば特にリミツトスイ
ツチを設けなくても、必要な量の潤滑油を蓄圧器
に補給することができる。逆止弁３１ｂは潤滑油
ポンプPM２又はプライミングポンプPPが停止
中に蓄圧器により発生した圧力によつて、潤滑油
が主管３１へと逆流することを防止するものであ
る。

以上説明した一実施例では、機関の潤滑油主管
３１から蓄圧器２７に潤滑油を導き、これをシー
ル油として用いていた。しかし、機関の潤滑油系
とは独立したシール油専用の配管系を別途設ける
ようにしてもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、シリンダとピストンから成る
蓄圧器の一方の油室に燃料のヘツド圧力を与え、
他方の油室にあるシール油には前記ピストンを介
してヘツド圧力以上の圧力が加わるようにしてあ
る。

従つて、前記他方の油室からのシール油を燃料
噴射ポンプのシール部分に導いておけば、機関停
止時においても、燃料のヘツド圧力に対応した適
度なシール油圧が得られ、プランジヤ−バレル間
のシール機能を確保できるという効果がある。こ
れによつて漏洩燃料の回収用配管が不要になると
共に、回収用配管のない構造の噴射ポンプで予想
される燃料による潤滑油の希釈を防止することが
できる。

また、燃料元弁を常時開放しておくことができ
るようになるため、機関の迅速で確実な始動を実
現することができるという効果がある。

さらに、燃料がなくなり、ヘツド圧力が０にな
れば、シール油圧も０になるので、このような場
合にシール油が燃料側に逆流してしまうことはな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す配管接続図、
第２図は一般的な燃料噴射ポンプの一例を示す断
面図、第３図は第２図に−切断線における部
分拡大断面図である。１……燃料噴射ポンプ、５……バレル、１２…
…プランジヤ、２７……蓄圧器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】燃料噴射ポンプのプランジヤとバレルの間隙に
シール油を圧入して該間隙からの燃料の漏洩を防
止する燃料噴射ポンプのプランジヤシール装置に
おいて、シリンダと、該シリンダの内部に摺動自在に設
けられてシリンダ内を二つの油室に区画するピス
トンと、前記シリンダの一方の油室に燃料タンク
から前記燃料をヘツド圧力で供給する配管と、前
記シリンダの一方の油室の断面積以下の断面積を
有する他方の油室に収納されてヘツド圧力以上の
圧力となつたシール油を前記燃料噴射ポンプのプ
ランジヤとバレルの間隙に導く給送管とを備えた
燃料噴射ポンプのプランジヤシール装置。