JPH051639A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吐出弁に発生しやすいキャビテーションエロ
ージョンの発生を防止し、ガスケット浸食、シート面の
腐食、破損等による油密不良を確実に防止する。 【構成】 プランジャ１０の作動により燃料高圧室１１
の圧力が上昇すると、バルブボディ１５に弁開方向に燃
料圧力が作用する。バルブボディ１５を往復摺動可能に
保持する円筒状のバルブシート２１は、バルブボディ１
５が当接可能な環状シート部２１ｃを有する。バルブシ
ート２１の外周壁に嵌合される円筒状のバルブホルダ２
２は、環状シート部２１ｃにバルブボディ１５が当接可
能な圧縮コイルスプリング２３を有する。そして、バル
ブシート２１の円筒部外周壁面２１ｄとバルブホルダ２
２の小径円筒部内周壁面３３ａとの間に環状の微小隙間
の長さＬの絞り４０が設けられる。バルブホルダ２２の
下端３４は、環状の円薄板からなるガスケット３５を介
してフランジ部２１ａに当接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関用燃料
噴射ポンプに関し、特に燃料噴射ポンプの高圧噴射化に
伴い吐出弁部に発生しやすいキャビテーションエロージ
ョンを防止するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関の駆動力により回転され
るカムによりプランジャを往復動させて燃料を噴射する
列型燃料噴射ポンプが知られている（特開昭６２−３５
０５７号公報）。この種の燃料噴射ポンプは、ポンプハ
ウジング内にディーゼル機関と連動するカムシャフトの
カム部がその回転によりローラおよびタペットを介して
プランジャを往復動させ、高圧室に吸入した燃料を吐出
弁から燃料噴射装置に圧送する。噴射ポンプのプランジ
ャを含むポンプエレメントは気筒数個並列に設けられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ディーゼル機関を搭載した車両においては排気ガスによ
る環境汚染問題が解決すべき重要な問題となっており、
燃料噴射ポンプとしては排気ガス低減のための一手法と
して高噴射圧化を狙いとしている。しかし、燃料噴射ポ
ンプの高噴射圧化を進めていくとその欠点としてキャビ
テーション（気泡）の発生があり、このキャビテーショ
ンエロージョン（気泡による浸食）を防止することが解
決すべき重要な課題となっている。この課題解決のため
に提案される前記特開昭６２−３５０５７号公報に示さ
れる噴射ポンプは、チェック弁を用いていることから構
造が複雑になりやすいという問題がある。

【０００４】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、吐出弁部に発生しやすいキャビテー
ションエロージョンの発生を防止し、ガスケットの浸
食、シート面の腐食、破損等による油密不良を確実に防
止するようにした簡単な構成をもつ燃料噴射ポンプを提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による列型燃料噴射ポンプは、カムシャフトの
回転に応じてプランジャの往復運動により燃料を圧送す
る燃料噴射ポンプの吐出弁であって、プランジャの往復
動に伴い圧力が上昇すると弁開方向に燃料圧力が作用す
るバルブボディと、前記バルブボディが往復摺動可能に
保持される案内周壁と前記バルブボディ斜面が当接可能
なシート部とを有する円筒状のバルブシートと、前記バ
ルブシートの外周壁に嵌合される円筒状のバルブホルダ
と、前記バルブホルダ内に収容され前記バルブシート部
にバルブボディを当接する方向に付勢する付勢手段と、
前記バルブシート外周壁と前記バルブホルダ内周壁の間
に形成される絞り手段と、前記絞り手段の終端延長上に
設けられ、前記バルブホルダの環状端面と前記バルブシ
ートの環状フランジ頂面との間に挾持される環状薄板か
らなるガスケットとを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の燃料噴射ポンプの吐出弁によると、バ
ルブシートとバルブホルダの間に油密を保持するガスケ
ットを設け、バルブボディを収容するバルブホルダで形
成される高圧室と前記ガスケットとの間に微小隙間の絞
り手段が形成されるから、高圧室の圧力変動がガスケッ
トに作用しにくくなるため、キャビテーションの発生が
抑制されるので、キャビテーションエロージョンの進行
によるガスケットの油密不良が防止される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。多気筒ディーゼル機関用の列型燃料噴射ポンプに
本発明を適用した第１実施例を図１および図２に示す。
図２に示すように、ポンプハウジング１内にディーゼル
機関と連動するカムシャフト２が挿入され、このカムシ
ャフト２にディーゼル機関の多気筒数に対応した個数の
カム部３が形成される。カム部３のカム山形状に応じて
ローラ４およびタペット５を介してポンプエレメント６
を作動する。ポンプエレメント６は、ポンプハウジング
１に固定されるシリンダ８と、このシリンダ８内を上下
に往復動するプランジャ１０とから構成される。

【０００８】プランジャ１０の外周に形成される切欠溝
１８はシリンダ８の内周壁面に対面している。そして燃
料圧送後にフィードホール２０が切欠溝１８に対面した
とき燃料が切欠溝１８からフィードホール２０に開放さ
れて燃料の圧送が終了する。ポンプハウジング１の底部
にはローラ、タペット５等の組付けに用いられる穴７を
栓するためにカバープレート１７が図示しないパッキン
を介して取付けられている。

【０００９】プランジャ１０の上端に対面するシリンダ
８内に形成される燃料高圧室１１は、定残圧保持用の吐
出弁１３に接続される。この吐出弁１３は、図１に示す
ように、プランジャ１０の上昇により燃料高圧室１１の
圧力が所定値以上になると、圧縮コイルスプリング２３
の付勢設定圧に打勝ってバルブボディ１５をバルブシー
ト２１から上方にリフトし、ノズル１６から燃料を圧送
する。

【００１０】燃料高圧室１１に充満される燃料の噴射時
期、噴射圧力等を制御する吐出弁１３は、シリンダ８の
段付き円柱状穴１９に取付けられている。吐出弁１３
は、円筒状のバルブシート２１と、このバルブシート２
１内に図１で上下に往復摺動可能なバルブボディ１５
と、バルブシート２１およびバルブボディ１５を収納す
る円筒状のバルブホルダ２２と、このバルブホルダ２２
内にバルブボディ１５を弁閉方向に付勢する圧縮コイル
スプリング２３とからなる。

【００１１】バルブシート２１は、その一端外周に形成
される環状のフランジ部２１ａが穴底１９ａに当接し、
バルブシート内周壁２１ｂにバルブボディ１５の円柱部
１５ａを摺動自在に収納している。円柱部１５ａには燃
料高圧室１１とバルブ円錐斜面１５ｃとを連通する切欠
溝１５ｂが形成される。閉弁時、バルブ円錐斜面１５ｃ
は、図１に示す状態のように、バルブシート２１の内周
端部に形成される環状シート部２１ｃに当接する。

【００１２】円筒状のバルブホルダ２２の内部には、一
端２３ａがバルブボディ１５を閉方向に付勢し、他端２
３ｂがスプリングシート２５に当接する圧縮コイルスプ
リング２３が収納される。段付円板状のスプリングシー
ト２５の中央部に形成される貫通孔２５ａはスプリング
室２６とノズル１６を連通している。ノズル１６は、燃
料通路３１によりディーゼル機関の燃焼室に取付けられ
る燃料噴射装置３０に接続される。バルブシート２１の
円筒部外周壁面２１ｄと小径円筒部内周壁面３３ａとの
間には環状の微小隙間の絞り４０が設けられる。この絞
り４０は、径方向隙間Ｃが０．１〜０．３ｍｍで長さＬ
である。

【００１３】バルブホルダ２２は、その内周壁面が軸方
向に段無しの円筒状の均一内周面を有するもので、大径
円筒部３２と、図１でその下端から突出され外径が大径
円筒部３２よりも小径の小径円筒部３３とからなる。小
径円筒部３３の下端３４は環状の円薄板状のガスケット
３５を介してフランジ部２１ａの上端面に当接する。ま
た小径円筒部３３の下端面３４と小径円筒部内周壁面３
３ａとの接続部には環状のテーパ斜面３６が形成され
る。このテーパ斜面３６に面する空間部は、図１中、距
離ｘ：０．５ｍｍ以上、距離ｙ：２ｍｍ以上のサイズを
もつ逃し容積部を形成する。なお、バルブホルダ２２の
大径円筒部３２の外周面には環状溝３２ａが形成され、
この環状溝３２ａにＯリング４１が嵌合されてスプリン
グ室２６の油密を図っている。

【００１４】次に作動について説明する。まず、燃料が
プランジャ１０の下死点でフィードホール２０から燃料
高圧室１１内に吸入される。次いでカムシャフト２の回
転によりプランジャ１０が上昇し、プランジャ頂面１０
ａがフィードホール２０を閉じたとき、燃料の圧送が始
まる。プランジャ１０の上昇により燃料が加圧され、こ
の燃料の圧力が圧縮コイルスプリング２３の設定圧を超
えると、バルブボディ１５のバルブ円錐斜面１５ｃが環
状シート部２１ｃから離れて高圧室１１の燃料を切欠溝
１５ｂを経て燃料をスプリング室２６に流入し、貫通孔
２５ａを経てノズル１６から燃料通路３１を経て燃料噴
射装置３０に圧送する。さらにプランジャ１０が上昇し
てフィードホール２０と切欠溝１８とが連通すると、燃
料高圧室１１の高圧燃料は切欠溝１８を経由してフィー
ドホール２０から図示しない燃料低圧室に流出する。燃
料の流出により燃料高圧室１１の圧力が低下して燃料の
圧送が終了する。なお、燃料噴射量の調節は、図示しな
いラックコントロールスリーブ、ドライビングフェイス
を介してプランジャ１０を回動して調節する。

【００１５】前記実施例によれば、スプリング室２６と
ガスケット３５の間に微小隙間の長さＬをもつ絞り４０
が構成されるから、この絞り４０によってガスケット３
５は圧力変動を受けにくい。すなわち、燃料の圧送時、
スプリング室２６が高圧になることによる圧力変化、例
えば圧力上昇、圧力降下等の影響をガスケット３５は受
けにくく、ガスケット３５の油密性が一層高く図られ
る。したがって、ガスケット３５は急激な圧力降下も受
けないので、ガスケット３５の近傍にキャビテーション
（気泡）も発生せず、エロージョン（浸食）によりガス
ケット３５の破損、破壊が起こりにくく、ガスケット３
５が油密不良になることが防止される。

【００１６】また、絞り４０のガスケット３５側にテー
パ斜面３３に面する逃し容積部が形成されることから、
前述の絞り４０とともにガスケット３５に圧力変動の伝
幡をより受けにくくする効果があるため、ガスケット３
５による油密が高められる。したがって、圧力降下によ
るキャビテーション（気泡）の発生もなく、圧力上昇に
よるキャビテーションエロージョン（浸食）の発生も抑
止される。その結果、ガスケット３５の油密性が向上
し、キャビテーションエロージョンの進行に伴う油密不
良を抑止できる。これにより、燃料噴射ポンプの信頼性
の向上および高噴射圧化が図られる。

【００１７】さらに、逃し容積部を形成することによ
り、バルブホルダ２２を締付けとガスケット３５が内径
方向に歪んでバルブシート２１からガスケット３５が取
れなくなるというガスケット交換時の作業性悪化が防止
される。次に本発明による列型燃料噴射ポンプの吐出弁
部の第２実施例を図３に示す。第２実施例では、図１に
示すバルブホルダ２２に代えて、図３に示すバルブホル
ダ５０の円筒状内周壁面５１を相対的に小径Ｄにし、そ
の下端に環状斜面５２を形成し、環状斜面５２を小径円
筒部３３ａに接続した例である。この例では、内周壁面
５１がバルブボディ１５に近接した隙間を介して設けら
れるからデッドボリュームが小さくなり高噴射圧化が図
られるとともに、油密性のさらに一層の向上が図られる
という特有の効果がある。他の部分については第１実施
例と同様であるので、図３において図１と実質的に同一
の構成部分については同一符号を付し、説明を省略す
る。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料噴射
ポンプによれば、吐出弁の油密を確保するガスケットと
高圧部との間に微小隙間の絞り手段を設け、この絞り手
段によって高圧部の圧力変動をガスケットが受けないよ
うに構成されているから、キャビテーショエロージョン
の進行による吐出弁の破損や油密不良を確実に防止する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による列型燃料噴射ポンプ
の吐出弁部を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による列型燃料噴射ポンプ
を示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施例による吐出弁部を示す断面
図である。

【符号の説明】

２ カムシャフト １０ プランジャ １１ 燃料高圧室 １３ 吐出弁 １５ バルブボディ １６ ノズル ２１ バルブシート ２１ｂ バルブシート内周壁（案内壁） ２１ｃ 環状シート部（シート部） ２２ バルブホルダ ２３ 圧縮コイルスプリング（付勢手段） ２６ スプリング室（高圧室） ３５ ガスケット ４０ 絞り手段（絞り）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】カムシャフトの回転に応じてプランジャの
   往復運動により燃料を圧送する燃料噴射ポンプであっ
   て、プランジャの往復動に伴い圧力が上昇すると弁開方
   向に燃料圧力が作用するバルブボディと、前記バルブボ
   ディが往復摺動可能に保持される案内壁と前記バルブボ
   ディが当接可能なシート部とを有する円筒状のバルブシ
   ートと、前記バルブシートの外周壁に嵌合される円筒状
   のバルブホルダと、前記バルブホルダ内の高圧室に収容
   され前記シート部にバルブボディを当接する方向に付勢
   する付勢手段と、前記バルブシート外周壁と前記バルブ
   ホルダ内周壁の間に形成される微小隙間の絞り手段と、
   前記絞り手段の終端延長上に設けられ、前記バルブホル
   ダの環状端面と前記バルブシートの環状フランジ頂面と
   の間に挾持される環状薄板からなるガスケットとを備え
   たことを特徴とする燃料噴射ポンプ。