JPH0610793A - 燃料噴射ポンプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】スリーブ回動突起の摩耗を低減し、かつ、ハウ
ジングの特に窓の周縁部の強度向上を実現可能な燃料噴
射ポンプの製造方法を提供する。 【構成】コントロールラック６とフォーク７とロッド８
とを金属射出成形により一体形成したので、スリーブ回
動突起５の摩耗を低減し、かつ、ハウジング１、特に窓
の周縁部の強度向上を実現することができる。すなわ
ち、金属射出成形によりフォーク７を形成しているの
で、スリーブ回動突起５と接面するフォーク７の表面
は、充分な仕上げ面精度をもつとともに焼結面としての
多孔性質を残しており、そのためにオイルとのなじみが
よく、スリーブ回動突起７の摩耗を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関、特にディー
ゼル機関等に使用される燃料噴射ポンプの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来技術】従来の燃料噴射ポンプではハウジングの強
度向上が要望されており、実開昭６１ー２８０５０号公
報は、シリンダ及びプランジャからなるポンプエレメン
トをエレメントホルダと呼ぶ補強部材で保持することを
提案し、特開昭６３ー２５９１５７号公報は、補強プレ
ートを採用している。

【０００３】一方、実開昭５８ー１０２７６９号公報
は、ハウジングに開口された窓の周囲のガイド面に接線
方向移動自在に案内されるコントロールラックと、コン
トロールラックの内側面から突設されスリーブ回動突起
を径方向相対摺動可能、相対回動不能に挟持するフォー
クと、コントロールラックの外側面から外方へ突設され
るコントロールラック駆動用のロッドとの一体化のため
に、コントロールラック及びフォークにねじ穴を設け、
ロッド先端部にねじを設け、ロッドを上記ねじ穴に螺入
している。

【０００４】更に、図６は、コントロールラック６ａ及
びフォーク７ａに形成された貫通孔１００にロッド８ａ
を圧入する例を開示している。５ａはスリーブ回動突
起、１ａはハウジングである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術では、球状のスリーブ回動突起５ａが摩耗し易
く、摩耗により燃料噴射量が変化してしまうことが問題
となっていた。なお、このようにスリーブ回動突起５ａ
を球形とするのは、接合後にスリーブ回動突起５ａとフ
ォーク７ａとの接触は点接触となるので、強大な加振力
によりハウジングなどに弾性変形が生じても、フォーク
７ａとスリーブ回動突起５ａとの相対摺動に際してこじ
りが生じにくいためである。ちなみに、スリーブ回動突
起５ａとフォーク７ａとの隙間は燃料噴射量のばらつき
を低減するため、できるだけ小さくされる。

【０００６】なお、スリーブ回動突起５ａの半径を増大
すれば当然、接触面積の増加、面圧の低下を実現できる
が、このようなスリーブ回動突起５ａの大型化はそれを
挟持するフォーク７ａの大型化を招き、スリーブ回動突
起５ａ及びフォーク７ａの大型化は当然、ハウジング１
ａの切り欠き量の拡大を必要とし、ハウジング１ａの強
度低下を招く。

【０００７】すなわち、強大な力を受承するハウジング
１ａは特にコントロールラック６ａ保持用の窓の周縁部
において特に強化する必要があるにもかかわらず、スリ
ーブ回動突起５ａの摩耗低減のために上記大型化を図る
と、上記窓の周縁部においてハウジング１ａの強度が顕
著に低下する。また上記した従来技術におけるロッド８
ａとコントロールラック６ａとの螺入又は圧入による接
合では、コントロールラック６ａが薄肉であるために剛
性確保上、ロッド８ａをフォーク７ａのねじ穴又は貫通
孔まで挿入せざるを得ず、そのためにフォーク７ａを大
型化せざるをえなかった（図６、図７参照）。しかしな
がら、このような大型のフォーク７ａは図７に示すよう
に移動に際してハウジング１ａとの干渉を生じるので、
ハウジング１ａを切り欠かざるを得ず、そのために特に
強化が必要な上記窓の周縁部においてハウジング１ａの
強度が低下するという問題があった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、スリーブ回動突起の摩耗を低減し、かつ、ハウジ
ングの特に窓の周縁部の強度向上を実現可能な燃料噴射
ポンプの製造方法を提供することを、その目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料噴射ポンプ
の製造方法は、貫通孔が軸方向へ形成されるハウジング
と、前記軸方向にボアを有し前記貫通孔に固定されるシ
リンダと、前記ボアに直、回動自在に嵌挿されカム駆動
により燃料を圧送するプランジャと、前記プランジャの
外周面の所定位置に斜め方向に凹設され前記ハウジング
の燃料供給孔と前記シリンダ内のポンプ室とを連通する
逃がし溝と、前記シリンダに回動自在に嵌着され前記プ
ランジャに軸方向相対摺動可能、相対回動不能に嵌着さ
れるフランジ付きのコントロールスリーブと、前記フラ
ンジ上に配設される軸直断面が円形のスリーブ回動突起
と、前記ハウジングに開口された窓の周囲のガイド面に
接線方向移動自在に案内されるコントロールラックと、
前記コントロールラックの内側面から突設され前記スリ
ーブ回動突起を径方向相対摺動可能に挟持するフォーク
と、前記コントロールラックの外側面から外方へ突設さ
れるコントロールラック駆動用のロッドとを具備する燃
料噴射ポンプの製造方法において、前記コントロールラ
ックと前記フォークと前記ロッドとを金属射出成形によ
り一体形成することを特徴としている。

【００１０】好適な態様において、前記窓を囲む前記ハ
ウジングの周縁部はその全周にわたって、前記フォーク
よりも前記コントロールラック側に延伸されている。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃料噴射ポ
ンプの製造方法は、コントロールラックとフォークとロ
ッドとを金属射出成形により一体形成したので、スリー
ブ回動突起の摩耗を低減し、かつ、ハウジングの特に窓
の周縁部の強度向上を実現することができる。

【００１２】更に説明すると、金属射出成形によりフォ
ークを形成しているので、スリーブ回動突起と接面する
フォークの表面は、充分な仕上げ面精度をもつとともに
焼結面としての多孔性質を残しており、そのためにオイ
ルとのなじみがよく、スリーブ回動突起の摩耗を低減す
る。また、ダイキャスト法に比べて高強度特性及び高耐
摩耗性を有する金属素材を用いることができ、フォーク
を小型化しても充分な強度及び耐摩耗性を発揮すること
ができる。更に、ロッドはコントロールラックと一体成
形されるので従来のようにフォークまで貫通するねじ穴
又は圧入用の貫通孔をフォークに形成する必要がなく、
フォークは最小形状とすることができる。その結果、フ
ォークと干渉することなく窓の周縁部に大きくハウジン
グを窓枠状に張り出すことができ、窓の周縁部における
ハウジング強度を従来より格段に向上することができ
る。

【００１３】

【実施例】本発明の燃料噴射ポンプの製造方法の一実施
例を図面を参照して説明する。まず、図１によりこの燃
料噴射ポンプの構造を説明する。ハウジング１に形成さ
れた貫通孔１０にはシリンダ２が嵌入され、シリンダ２
はストッパピン１１によりハウジング１に対し回動不能
となっている。

【００１４】シリンダ２にはプランジャ３が直、回動自
在に嵌挿されている。プランジャ３の下端はタペット３
０に結合され、タペット３０は駆動用のカム３１により
付勢されてプランジャ３とともに上下動する。３２はタ
ペットの逸脱を防止するストッパピンである。シリンダ
２の外周面下部にはコントロールスリーブ４が回動自在
に嵌着されており、コントロールスリーブ４の下部はシ
リンダ２の下端より更に下方に延出したプランジャ３の
下部に、軸方向摺動自在、回動不能に嵌着されている。
更にプランジャ３とコントロールスリーブ４との嵌着状
態を説明すると、３３は面取りにより形成されたプラン
ジャ３の平行な２平面であり、１面だけが図示されてい
る。一方、コントロールスリーブ４の内面下部はこの２
平面３３と摺接する２平面４０が形成されており、これ
ら２対の平面３３、４０の嵌合によりコントロールスリ
ーブ４とプランジャ３は相対回動不能、軸方向摺動自在
となっている。コントロールスリーブ４の上端にはフラ
ンジ４１が設けられており、フランジ４１の上面の所定
位置にはスリーブ回動突起５が設けられている。

【００１５】ハウジング１には、上記スリーブ回動突起
５が回動可能に収容される室１２が穿設されており、室
１２の出口部である窓１３にはコントロールラック６が
接線方向摺動自在に保持されている。コントロールラッ
ク６の内側面には求心方向へフォーク７が突設されてお
り、フォーク７はスリーブ回動突起５を挟持している。
なお、図１ではフォーク７の一方の爪は図示省略されて
いる。コントロールラック６の外側面には遠心方向へロ
ッド８が突設されており、ロッド８はロッド駆動用のア
ーム（図示せず）により接線方向へ付勢されている。６
１はねじ（図示せず）によりハウジング１の外面に固定
されたコントロールラック６保持用のガイドプレートで
ある。

【００１６】コントロールスリーブ４のフランジ４１の
下面はスプリングシート３４と対向し、フランジ４１の
上面はハウジング１の貫通孔１０に形成された段差面に
対向し、摺動自在となっている。プランジャスプリング
３５の下端はタペット３０をカム３１に押し付けてい
る。一方、シリンダ２の上部はポンプ室２０となってお
り、ポンプ室２０内の燃料はプランジャ３の上端面に開
口する貫通孔（図示せず）によりコントロールグルーブ
（本発明でいう逃がし溝）３５に連通している。コント
ロールグルーブ３５はプランジャ３の上端面よりやや下
部に位置して周方向へ斜めに凹設されている。また、図
１ではポンプ室２０は、シリンダ２に貫孔された燃料供
給孔２５を通じてハウジング１側の燃料供給通路１５に
連通している。

【００１７】ハウジング１の貫通孔１０の上部にはデリ
バリバルブ９が嵌入された後、貫通孔１０の上端にデリ
バリバルブホルダ９０が螺入されている。デリバリバル
ブ９は、デリバリバルブハウジング９１、弁座筒９２、
弁体９３、スプリング９４からなる。デリバリバルブハ
ウジング９１はその下部を除いてデリバリバルブホルダ
９０の貫通孔下部に嵌入されており、デリバルバルブハ
ウジング９１の径大な下端部はバルブホルダ９０により
シリンダ２の上端面に押圧されている。デリバリバルブ
ハウジング９１の貫通孔には内部に弁孔を有する弁座筒
９２が嵌入されており、デリバリバルブハウジング９１
の貫通孔の上端開口には弁体９３の下部が嵌入され、弁
体９３はデリバリバルブホルダ９０内に収容されたスプ
リング９４の下端により下方に付勢されて弁座筒９２の
弁孔を閉じている。

【００１８】以下、この装置の作動を説明すると、カム
３１の回転によりタペット３０を通じてプランジャ３が
シリンダ２内を往復する。図１はプランジャ３がほぼ下
死点位置の状態を示し、ポンプ室２０は燃料供給孔２５
を通じて燃料供給通路１５から燃料を供給されている。
プランジャ３の上動とともにポンプ室２０と燃料供給孔
２５とが遮断されると、ポンプ室２０での燃料加圧が開
始され、所定圧力に達するとスプリング９４に抗して弁
体９３が上動し、弁座筒９２の弁孔を開く。これにより
燃料はデリバリバルブホルダ９０から不図示の燃料パイ
プを通じてノズル（図示せず）に送られる。

【００１９】プランジャ３の上動によりコントロールグ
ルーブ３５が燃料供給孔２５に連通すると、上記したよ
うにポンプ室２０の燃料が燃料供給孔２５に逃げて、燃
料加圧工程が終了し、それによりデリバリバルブ９の弁
体９３が弁座筒９２の弁孔を閉じて燃料の逆流を防ぐ。
ここで１回当たりの燃料吐出量を制御するには、貫通孔
１０の軸心回りの接線方向へロッド８を動かす。する
と、ロッド８とともにコントロールラック６及びフォー
ク７が移動し、フォーク７がスリーブ回動突起５を回動
させる。スリーブ回動突起５はスリーブ４と一体であ
り、スリーブ４はプランジャ３と一体回動する。プラン
ジャ３が回動すると、コントロールグルーブ３５と燃料
供給孔２５との連通タイミングが変化し、それにより燃
料吐出量が制御される。

【００２０】以下、本実施例の特徴部分を詳細に説明す
る。図２、図３は図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図
２は燃料噴射量が最小状態、図３は燃料噴射量が最大状
態を示す。この実施例では、コントロールラック６、フ
ォーク７、ロッド８は後述する金属射出成形法により一
体成形されており、フォーク７はスリーブ回動突起５を
挟みつつ、室１２内を接線方向移動可能となっている。

【００２１】室１２の開口部である窓１３はコントロー
ルラック６により遮蔽されており、コントロールラック
６は窓１３の周縁部１８のハウジング１の平坦表面に摺
接しつつ、ロッド８により駆動される。フォーク７は金
型からの抜きを考慮して面取り形状となっている。スリ
ーブ回動突起５及びコントロールスリーブ４の平面図を
図４に示し、その軸方向断面図を図５に示す。

【００２２】この実施例では、コントロールスリーブ４
及びスリーブ回動突起５は、後述する金属射出成形法に
より一体成形されており、更にフランジ４１上の所定位
置に形成されるスリーブ回動突起５は、軸方向断面が楕
円形で、かつ軸直方向断面が円形となっている。スリー
ブ回動突起５の基部すなわちフランジ４１との接合部は
スリーブ回動突起５の軸方向中央部より径小となってお
り、またスリーブ回動突起５の軸心ｍはコントロールス
リーブ４の軸心Ｍと並行となっている。

【００２３】以下、上記したコントロールラック６、フ
ォーク７、ロッド８の一体成形品、及び、コントロール
スリーブ４、スリーブ回動突起５の一体成形品の製造方
法を説明する。これらの一体成形品は金属射出成形法で
成形される。まず、平均粒径１０μｍの鉄ニッケル合金
（Ｆｅ９２ｗｔ％，Ｎｉ８ｗｔ％）粉末１０ｋｇとメチ
ルセルロース３００ｇをエアミキサーで混合した。この
混合原料を加圧ニーダーに投入し、１００ｇのポリカル
ボン酸アンモニウム塩を添加した２９００ｇの水を加
え、混練し、金属ペーストを作成した。次にこの金属ペ
ーストを金属射出成形機に投入し、金型内にスクリュー
で射出し、成形した。射出成形圧力は約１８００気圧、
射出成形温度は摂氏約２００度である。金型から取り出
した成形品を炉中で摂氏約２００度で約６０時間保持
し、これにより成形品中の上記バインダなどは蒸発して
除去され、成形品は多孔性金属品となる。蒸発したバイ
ンダは排気ポンプにより炉中から排気される。なお、金
型の割り型設計は当然、成形品の摺動面を避けて行われ
る。

【００２４】次に、この多孔性金属品を常圧Ｎ₂ 中で摂
氏約１２００度で約６０時間保持し、これにより多孔性
金属品の焼結が完了する。なおこの焼結中、またはその
後、浸炭を行って表面を硬化してもよい。このようにし
て一体成形された両一体成形品は、それぞれ強度、耐摩
耗性に優れ、かつオイルとのなじみがよいので摩耗が少
ない利点を有する。更に、各摺動面の平行度は金型精度
だけで決定できるので、スリーブ回動突起５とフォーク
７との間のこじりが少なく、そのためにスリーブ回動突
起５を楕円柱とし、両者の接触を従来の点接触から略線
接触として、更に面圧低下、摩耗低減を図ることができ
る。

【００２５】更に、上記理由によりスリーブ回動突起５
及びフォーク７を小型化することができるので、室１２
を小容積とすることができ、その分、ハウジング１の窓
１３の周縁部１８を厚肉として。ハウジング強度の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した燃料噴射ポンプの断面図、

【図２】図１のＡーＡ線矢視断面図、

【図３】図１のＡーＡ線矢視断面図、

【図４】スリーブ回動突起及びコントロールスリーブの
平面図、

【図５】スリーブ回動突起及びコントロールスリーブの
断面図、

【図６】従来の燃料噴射ポンプのコントロールラック部
分の横断面図、

【図７】従来の燃料噴射ポンプのコントロールラック部
分の横断面図、

【符号の説明】

１はハウジング、２はシリンダ、３はプランジャ、４は
コントロールスリーブ、５はスリーブ回動突起、６はコ
ントロールラック、７はフォーク、８はロッド、１０は
貫通孔、１３は窓、１８はハウジングの周縁部、２５は
ハウジングの燃料供給孔、３５はコントロールグルーブ
（逃がし溝）、４１はフランジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貫通孔が軸方向へ形成されるハウジング
   と、前記軸方向にボアを有し前記貫通孔に固定されるシ
   リンダと、前記ボアに直、回動自在に嵌挿されカム駆動
   により燃料を圧送するプランジャと、前記プランジャの
   外周面の所定位置に斜め方向に凹設され前記ハウジング
   の燃料供給孔と前記シリンダ内のポンプ室とを連通する
   逃がし溝と、前記シリンダに回動自在に嵌着され前記プ
   ランジャに軸方向相対摺動可能、相対回動不能に嵌着さ
   れるフランジ付きのコントロールスリーブと、前記フラ
   ンジ上に配設される軸直断面が円形のスリーブ回動突起
   と、前記ハウジングに開口された窓の周囲のガイド面に
   接線方向移動自在に案内されるコントロールラックと、
   前記コントロールラックの内側面から突設され前記スリ
   ーブ回動突起を径方向相対摺動可能に挟持するフォーク
   と、前記コントロールラックの外側面から外方へ突設さ
   れるコントロールラック駆動用のロッドとを具備する燃
   料噴射ポンプの製造方法において、 前記コントロールラックと前記フォークと前記ロッドと
   を金属射出成形により一体形成することを特徴とする燃
   料噴射ポンプの製造方法。
2. 【請求項２】前記窓を囲む前記ハウジングの周縁部はそ
   の全周にわたって、前記フォークよりも前記コントロー
   ルラック側に延伸されている請求項１記載の燃料噴射ポ
   ンプの製造方法。