JPH06249103A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料室壁面又はそれを保護するスピルプロテク
タのエロージョンを低減可能な燃料噴射ポンプを提供す
る。 【構成】プランジャ３が上昇すると、プランジャ３のプ
ランジャリード３１がフィ−ドホール２２に連通し、プ
ランジャ室２１の燃料（スピル流）がプランジャリード
３１からフィ−ドホール２２を通じて燃料室１１に高速
でリターンする。プランジャ３下方の吸入室２３の容積
はプランジャ３の上昇により増大し、吸入室２３の圧力
は低下し、プランジャリード３１からフィ−ドホール２
２に流入した燃料の一部は吸入孔２４を通じて吸入室２
３に吸引される。その結果、フィ−ドホール２２から燃
料室１１の内壁１１ａに射突されるスピル燃料の量及び
運動エネルギが減少し、そのエロージョンが軽減され
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の燃料噴
射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディーゼル機関の燃料噴射ポンプ
は、ハウジングのボアに嵌装されるシリンダと、シリン
ダ及びハウジングにより区画形成される燃料室と、シリ
ンダに貫設され燃料室及びシリンダボアを連通するフィ
ードホールと、シリンダボアに摺動自在に嵌入されると
ともにフィ−ドホールを通じてプランジャ室に吸入した
燃料を圧送するプランジャと、プランジャの外周面の所
定位置にフィ−ドホールと連通可能に開口されるととも
にプランジャ室に連通するプランジャリードと、ポンプ
室と燃料パイプとの間に介設され所定の開弁圧で開弁す
るデリバリバルブとを備えている。

【０００３】ここで、プランジャを圧送すると、プラン
ジャがフィ−ドホールとポンプ室との連通を遮断した
後、ポンプ室を加圧し、圧力がデリバリバルブの開弁圧
を超えるとポンプ室の燃料をデリバリバルブを通じて燃
料配管に送出する。その後、プランジャの更なるプラン
ジャの上昇によりプランジャリードがフィ−ドホールに
連通すると、ポンプ室の燃料はプランジャリード及びフ
ィ−ドホールを通じて燃料室へ高速噴流状態でリターン
（スピル）する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たスピル時の高速噴流が燃料室壁面に射突すると、燃料
室壁面のエロージョンが深刻となるという問題があり、
特に排気ガス対策としての高噴射圧化に伴い、この問題
は一層深刻となる可能性がある。なお、燃料室壁面をス
ピルプロテクタと呼ばれる半割り円筒板などで囲覆して
燃料室壁面のエロージョンを防止することは可能である
が、その代わりにスピルプロテクタ自体のエロージョン
が問題となってしまう。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、燃料室壁面又はそれを保護するスピルプロテク
タのエロージョンを低減可能な燃料噴射ポンプを提供す
ることを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料噴射ポンプ
は、ハウジングのボアに嵌装されるシリンダと、前記シ
リンダ及び前記ハウジングにより区画形成される燃料室
と、前記燃料室及びシリンダボアを連通するフィ−ドホ
ールと、前記シリンダボアに摺動自在に嵌入されるとと
もに前記フィ−ドホールを通じて前記シリンダボア内の
プランジャ室に吸入した燃料をデリバリバルブを通じて
圧送するプランジャと、前記プランジャの外周面の所定
位置に前記フィ−ドホールと連通可能に開口されるとと
もに前記プランジャ室に連通するプランジャリードとを
備える燃料噴射ポンプにおいて、前記プランジャを挟ん
で前記プランジャ室と反対側に位置して前記シリンダボ
ア内に区画形成され、前記プランジャの圧送とともに容
積が増大する吸入室と、前記吸入室及び前記フィ−ドホ
ールを連通する吸入孔とを備えることを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用及び発明の効果】シリンダボア内をプランジャが
上昇すると、プランジャ室の容積が縮小され、予めプラ
ンジャ室に吸入された燃料は、プランジャがフィ−ドホ
ールを閉鎖した後、加圧され、デリバリバルブを通じて
圧送される。更にプランジャが上昇すると、プランジャ
のプランジャリードがフィ−ドホールに連通し、プラン
ジャ室の燃料（スピル流）がプランジャリードからフィ
−ドホールを通じて燃料室に高速でリターンする。

【０００８】一方、プランジャ下方の吸入室の容積はプ
ランジャ上昇により増大し、吸入室の圧力は低下する。
したがって、プランジャリードからフィ−ドホールに流
入した燃料の一部は吸入孔を通じて吸入室に吸引され
る。その結果、フィ−ドホールから燃料室の内壁に射突
されるスピル燃料の量及び運動エネルギが減少し、スピ
ル燃料によるエロージョンが軽減される。

【０００９】

【実施例】本発明の燃料噴射ポンプ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に形成されたボア１
０にはシリンダ２が嵌入され、シリンダ２のボアにはプ
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は駆動用のカム（図示せず）によりロッド３０を通
じて付勢されて上下動する。

【００１０】ボア１０にシリンダ２、後述のデリバリバ
ルブ４を順次嵌入した後、ハウジング１のボア１０の上
端部にバルブホルダ５が螺入されている。バルブホルダ
５の下端面はデリバリバルブ４の弁座筒４１を通じてシ
リンダ２下方に付勢し、この付勢によりシリンダ２の外
周面の段差部がボア１０の段差部に押し付けられてシリ
ンダ２及びデリバリバルブ４の弁座筒４１が固定されて
いる。

【００１１】デリバリバルブ４は、弁孔を有する弁座筒
４１、弁座筒４１に嵌入された弁体４２、弁体４２を弁
座筒４１の上端開口面に押し付けて閉弁を行うスプリン
グ４３からなり、スプリング４３の基端はバルブホルダ
５の中央貫通孔内の段差面に係止されている。シリンダ
２のシリンダボア２０の上部はプランジャ３の上端面及
びデリバリバルブ４に区画形成されたプランジャ室２１
となっており、プランジャ室２１はデリバリバルブ４の
弁孔及びバルブホルダ５の中央貫通孔を通じて図示しな
い燃料配管に接続されている。また、プランジャ室２１
はプランジャ３の上端面に開口する貫通孔（図示せず）
によりプランジャリード３１に連通しており、プランジ
ャリード３１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た溝からなる。

【００１２】一方、シリンダ２の所定位置にはフィ−ド
ホール２２が径方向に貫設されており、フィ−ドホール
２２はプランジャ３の所定のストローク位置にてプラン
ジャリード３１と連通可能となっている。一方、シリン
ダ２のシリンダボア２０の下部はプランジャ３の下端面
及びシリンダボア２０の底面に区画形成された吸入室２
３となっている。吸入室２３の底面から所定距離上方に
位置して吸入孔２４の一端が開口されており、吸入孔２
４の他端はフィ−ドホール２２の径方向中央部に開口さ
れている。また、吸入室２３の下端部は吐出孔２５を通
じてハウジング１内の逆止弁７の一端に連通しており、
この逆止弁７は燃料が吸入室２３から吐出孔２５を通じ
て吐出される方向にのみ開弁する。

【００１３】ハウジング１のボアにはフィ−ドホール２
２に面して燃料室１１が径大リング状に凹設されてお
り、燃料室１１は連通孔１３を通じて逆止弁７の他端に
連通している。スピルプロテクター８は燃料室１１の内
壁１１ａのエロージョンを防止するために、フィードホ
ール２２に対向配置されている。以下、この燃料噴射ポ
ンプの基本動作を説明する。

【００１４】図２はプランジャ３がほぼ下死点位置の状
態を示し、プランジャ室２１はフィードホール２２を通
じて燃料室１１から燃料を供給されている。プランジャ
３の上動とともにプランジャ室２１とフィードホール２
５とが遮断される（図３参照）と、プランジャ室２１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
４３に抗してデリバリバルブ４の弁体４２が上動し、弁
座筒４１の弁孔を開く。これにより燃料はバルブホルダ
５から不図示の燃料配管を通じて噴射弁に圧送される。

【００１５】その後、プランジャ３の上動によりプラン
ジャリード３１がフィ−ドホール２２に連通すると、プ
ランジャ室２１の燃料がプランジャリード３１、フィ−
ドホール２２を通じて燃料室１１へスピルされ、これに
より燃料室２１の圧力が低下し、デリバリバルブ４が閉
弁し、燃料加圧工程が終了する。なお、デリバリバルブ
４の弁体４２は弁孔を閉じた後も所定ストロークだけ下
動して所定量の燃料吸い戻しを行い、その分だけプラン
ジャ室２１の燃料は余分にスピルされる。１回当たりの
燃料吐出量を制御するには、不図示のスリーブによりプ
ランジャ３を回動させ、これによりプランジャリード３
１とフィ−ドホール２２との連通タイミングを変更すれ
ばよい。

【００１６】次に、本実施例の要部である吸入室２３を
通じた燃料の挙動について説明する。プランジャ３のリ
フトが開始されてから吸入室２３が吸入孔２４に連通す
るまでの間は、減圧期間であり、吸入室２３内の圧力は
プランジャ３の上動による容積増大に伴って減少する。

【００１７】次に、吸入室２３が吸入孔２４に連通して
からプランジャ３の上死点までの期間は吸入期間であ
り、吸入室２３の容積増大に伴い、フィ−ドホール２２
の燃料は吸入孔２４を通じて吸入室２３に吸入される。
ここで重要なことは、プランジャ３はプランジャリード
３１がフィ−ドホール２２に連通すると同時に又は連通
する直前に、吸入室２３と吸入孔２４とを連通するよう
に吸入孔２４が形成されている点にある。このようにす
れば、プランジャリード３１がフィ−ドホール２２に連
通し、プランジャ室２１の大圧力燃料がプランジャリー
ド３１を通じてフィ−ドホール２２にスピルされる場合
に、フィ−ドホール２２から吸入孔２４へ燃料吸入が行
われるので、上記スピル燃料の一部は吸入孔２４から吸
入室２３へバイパスし、これによりスピルプロテクター
８の内壁８ａに射突する高速噴流の量及びエネルギが減
殺され、内壁８ａのエロージョンが低減できる。

【００１８】その後、プランジャ３が下動し始めると吸
入室２３の容積が減少し、吸入室２３の燃料は、その初
期において吸入孔２４を通じてフィ−ドホール２２に逆
流し、吸入室２３と吸入孔２４とが遮断された後は、逆
止弁７を開弁して燃料室１１へリターンする。なおこの
実施例では、図１に示すように、プランジャ３の下端外
周の吸入孔２４の開口を開閉する切り欠き部分３３とな
っている。この切り欠き部分３３の切り欠き形状は、プ
ランジャリード３１の上縁形状と略一致する形状の周方
向斜線形状となっており、これにより、プランジャ３が
回動してプランジャリード３１とフィ−ドホール２２と
の連通タイミングが変化すると、吸入室２３と吸入孔２
４との連通タイミングもそれに追従して変化し、プラン
ジャリード３１とフィ−ドホール２２との連通と同時又
は直前に、吸入室２３と吸入孔２４とが連通させ、吸入
室２３によるスピル燃料吸入効果がプランジャ３の回動
により低下しないようにしている。

【００１９】なお、逆止弁７の代わりにオリフィスを採
用することも可能である。 （実施例２）他の実施例を、図５を参照して説明する。
ただし、実施例１の構成要素と同じ機能の構成要素には
同一符号を付す。この実施例では、吸入室２３とフィ−
ドホール２２とは吸入孔２４ａ、２４ｂにより連通さ
れ、吐出孔２５、逆止弁７、連通孔２４が省略されてい
る。

【００２０】吸入孔２４ａはシリンダ２の外周下方から
フィ−ドホール２２の径方向中央部まで斜め上方へ穿口
され、吸入孔２４ｂは吸入孔２４ａの外周開口から吸入
室２３の内周面下端まで斜め下方へ穿口されている。プ
ランジャ３の上動による吸入室２３の容積増大により、
最初、燃料室１１からフィ−ドホール２２を通じて吸入
室２３に燃料が流入する流れが形成される。

【００２１】次に、プランジャリード３１とフィ−ドホ
ール２２とが連通すると、プランジャ室２１からプラン
ジャリード３１を通じてフィ−ドホール２２へのスピル
流は上記したフィ−ドホール２２内及びフィ−ドホール
２２の燃料室１１側開口近傍の流れと逆であるので燃料
室１１へのスピル流の運動エネルギは減殺される。更
に、フィ−ドホール２２から吸入孔２４ａ、２４ｂを通
じての燃料吸入により、スピル流の一部は吸入室２３へ
バイパスし、これにより燃料室１１へのスピル流の量及
び運動エネルギが減少され、スピルプロテクター８の内
壁８ａのエロージョンが低減される。

【００２２】特にこの実施例では、吸入孔２４ａのフィ
−ドホール２２側の開口がフィ−ドホール２２のプラン
ジャ側開口へ向けて斜めに連通しているので、フィ−ド
ホール２２に流入するスピル流が吸入孔２４ａに流入し
易く、燃料室１１へのスピル流を減少するのに一層有効
となっている。一方、プランジャ３の下降時には吸入室
２３の燃料は吸入孔２４ａ，２４ｂを通じてフィ−ドホ
ール２２にリターンされる。

【００２３】なお、実施例２の吸入孔２４ａ、２４ｂと
同様に、実施例１の吸入孔２４もシリンダ２に斜めに穿
口された２つの斜孔で構成することができ、あるいは、
１個の斜孔とこの斜孔のシリンダ２の外周面側の開口か
ら吸入室２３へ径方向に穿口された放射孔とにより構成
することもでき、このようにすると、吸入孔２４の製造
行程が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用された燃料噴射ポンプ
の要部断面図であり、特にプランジャのプランジャリー
ドがフィ−ドホールに連通してスピルが開始される時点
の要部断面図である。

【図２】図１のプランジャが下死点近傍位置にある時点
の燃料噴射ポンプの要部断面図である。

【図３】図１のプランジャが加圧行程開始時点の燃料噴
射ポンプの要部断面図である。

【図４】他の実施例の燃料噴射ポンプの要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ハウジング、 ２ シリンダ、 ３ プランジャ、 ４ デリバリバルブ １１ 燃料室、 ２０ シリンダボア、 ２１ プランジャ室、 ２２ フィ−ドホール、 ２３ 吸入室、 ３１ プランジャリード、 ２４ 吸入孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングのボアに嵌装されるシリンダ
   と、前記シリンダ及び前記ハウジングにより区画形成さ
   れる燃料室と、前記燃料室及びシリンダボアを連通する
   フィ−ドホールと、前記シリンダボアに摺動自在に嵌入
   されるとともに前記フィ−ドホールを通じて前記シリン
   ダボア内のプランジャ室に吸入した燃料をデリバリバル
   ブを通じて圧送するプランジャと、前記プランジャの外
   周面の所定位置に前記フィ−ドホールと連通可能に開口
   されるとともに前記プランジャ室に連通するプランジャ
   リードとを備える燃料噴射ポンプにおいて、 前記プランジャを挟んで前記プランジャ室と反対側に位
   置して前記シリンダボア内に区画形成され、前記プラン
   ジャの圧送とともに容積が増大する吸入室と、前記吸入
   室及び前記フィ−ドホールを連通する吸入孔とを備える
   ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。