JPH07293395A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプにお
いて、ポンプエレメントのプランジャが燃料圧送を終り
吸入行程に移ったのち圧力室に発生する負圧を防止し
て、キャビテーション・エロージョンに基づくプランジ
ャバレル及びプランジャの早期破損を防止すると共に、
燃料充填効率の向上を図る。 【構成】 ポンプエレメントのプランジャバレル内に形
成される圧力室に一端が連通し、他端が上記圧力室に燃
料を供給する主燃料通路の適所、例えばポンプハウジン
グ内のヒュエルオイルギャラリに連通する負圧防止通路
を設けて、同負圧防止通路内に、主燃料通路から圧力室
への燃料の流れは許容するが、圧力室から主燃料通路へ
の燃料の流れは禁止する逆止弁を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射ポンプ、特に
トラック等のディーゼルエンジンに広く採用されている
燃料噴射ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の列型燃料噴射ポンプの概略構成及
びその作動態様を図３ないし図７について説明する。先
づ、図３の概略構成図において、符号１０は燃料噴射ポ
ンプの１気筒分のポンプエレメントを総括的に示し、同
ポンプエレメント１０は、ポンプハウジング１２内に収
容された円筒状のプランジャバレル又はシリンダ１４を
具えている。上記プランジャバレル１４内にプランジャ
１６がバレル軸線方向に自在に摺動し得るように嵌装さ
れ、同プランジャ１６は、エンジンのクランク軸に連動
して回転するカムシャフト（図示せず）上の対応するカ
ムによりバレル軸線方向に往復駆動される。

【０００３】上記プランジャバレル１４の図における上
方開口端即ち燃料吐出口にデリバリバルブ１８が配設さ
れ、同デリバリバルブ１８は、図示しないデリバリバル
ブスプリングによって常時プランジャバレル１４の燃料
吐出口を閉塞するように付勢されている。また、プラン
ジャバレル１４の内部には、上記プランジャ１６とデリ
バリバルブ１８との間に圧力室２０が形成され、さらに
プランジャバレル壁にはポンプハウジング１２内に形成
された環状の燃料室２２に常時連通しているフィードホ
ール２４が穿設されている。上記燃料室２２は、エンジ
ンの気筒数と同数列設されたポンプエレメント１０に燃
料を供給するポンプハウジング１２内のヒュエルオイル
ギャラリ２６に連通している。

【０００４】上記ヒュエルオイルギャラリ２６には、フ
ィードポンプ２８によって燃料タンク３０内の燃料がヒ
ュエルフィルタ３２を介して供給され、一方、上記プラ
ンジャバレル１４の燃料吐出口には、前記デリバリバル
ブ１８及び燃料噴射管３４を介して燃料噴射ノズル３６
が連結されている。同燃料噴射ノズル３６に供給された
高圧燃料の一部は、噴射ノズル内のニードルバルブの潤
滑を行ないヒュエルリークオフパイプ３８から図示を省
略されている燃料噴射ポンプのオーバフローバルブを経
て燃料タンク３０に戻される。

【０００５】上記プランジャ１６のデリバリバルブ１８
に対向する端部に、バレル軸線方向に延在する連通孔４
０が穿設され、同連通孔４０はプランジャ１６の外周側
面に削設された斜めの切欠き溝４２に連通している。

【０００６】エンジンの運転中、そのクランク軸に連動
して燃料噴射ポンプのカムシャフトが駆動され、対応す
るカムによりプランジャ１６が図３に矢印で示されてい
るようにリフトを開始する。プランジャ１６の上端部分
によってフィードホール２４が閉塞されるまでは、燃料
室２２から圧力室２０内に供給されていた燃料がフィー
ドホール２４から燃料室２２内に排出され、デリバリバ
ルブ１８はデリバリバルブスプリングによって閉鎖され
ている。

【０００７】さらに、プランジャ１６が上昇してその上
端面がフィードホール２４を通過すると、圧力室２０と
燃料室２２との連通が遮断されるので、圧力室２０内の
燃料が加圧され、デリバリバルブ１８を常時閉方向に付
勢しているデリバリバルブスプリングが克服されて同バ
ルブが図４に示されているように開かれる。デリバリバ
ルブ１８の開放により燃料が噴射管３４を経て燃料噴射
ノズル３６に圧送され、同ノズルからエンジンの対応す
るシリンダ内に噴射される。図４の状態から、引続きプ
ランジャ１６が上昇して、その外周側面に設けられた切
欠き溝４２がフィードホール２４に連通すると、圧力室
２０と燃料室２２とが連通するので、同圧力室内の燃料
圧力が燃料室２２内の圧力レベルに低下し、デリバリバ
ルブ１８がスプリング力により閉止されて燃料噴射ノズ
ル３６の燃料噴射が終了する。その後、プランジャ１６
は上死点まで上昇する。

【０００８】続いて、プランジャ１６は下降行程に移る
が、下降行程の初期は、図５に示されているように、切
欠き溝４２がフィードホール２４を介して燃料室２２に
連通しているので、プランジャ１６の下降による圧力室
２０の容積増大に伴ない、同図に矢印で示されているよ
うに、燃料室２２内の燃料がフィードホール２４及び連
通孔４０を経て圧力室２０内に補給され、同圧力室内に
大きな負圧が発生することはない。

【０００９】さらにプランジャ１６が下降変位して、図
６に示されているように、切欠き溝４２とフィードホー
ル２４との連通が遮断されると、圧力室２０は一時的に
密閉空間となるので、プランジャ１６の下降により圧力
室２０内に大きな負圧が発生する。圧力室２０内に大き
な負圧が生起すると燃料に含まれている空気の気泡が発
生する。プランジャ１６が一層下降すると、図７に示さ
れているように、プランジャ１６の上端面がフィードホ
ール２４を横切り、圧力室２０が同フィードホール２４
を介して燃料室２２に連通するので、燃料室２２内の燃
料が同図中に矢印で示すように圧力室２０内に流入す
る。その後さらにプランジャ１６が引続き下死点まで下
降し、この間圧力室２０には燃料室２２から燃料が補給
され、以下上記の作動が繰り返される。

【００１０】上記プランジャ１６の下降行程中、図６の
状態で、圧力室２０に大きな負圧が発生して燃料に溶け
こんでいた空気が気泡となり、次に図７に示す状態で圧
力室２０内の負圧が解消して気泡が消失する際にキャビ
テーションが発生し、プランジャバレル１４の内周面及
びプランジャ１６の軸線方向上端面を含む外周面等にキ
ャビテーション・エロージョンが発生するため、これら
部材の早期破損を招く不具合があり、またポンプエレメ
ント１０の燃料充填効率が低下する不都合がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した燃
料噴射ポンプの各ポンプエレメントにおいて、プランジ
ャの下降行程中にプランジャバレル内に一時的に負圧が
発生することに基因して生起するキャビテーション・エ
ロージョンを防止してポンプエレメントの耐久性を向上
すると共に、燃料充填効率の向上を達成することができ
る構造簡単かつ安価な燃料噴射ポンプを提供することを
目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、プランジャバレルと、
同プランジャバレル内に摺動自在に収容されたプランジ
ャと、上記プランジャバレルに配設されたデリバリバル
ブと、上記プランジャバレルとプランジャで形成されデ
リバリバルブと連通する圧力室と、同圧力室に燃料を供
給する主燃料通路と、一端が上記圧力室に連通し他端が
上記主燃料通路が連通する負圧防止通路と、同負圧防止
通路に設けられ上記主燃料通路から圧力室に向かう燃料
の流れのみを許容する逆止弁とを有することを特徴とす
る燃料噴射ポンプを提案するものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、通常の燃料噴射ポンプにおけ
る燃料供給条、即ち同噴射ポンプのポンプハウジング内
に形成された各ポンプエレメントの燃料室及び同燃料室
に連通するヒュエルオイルギャラリを含む主燃料通路と
ポンプエレメントの圧力室とが負圧防止通路により連結
され、同負圧防止通路内に、上記主燃料通路から圧力室
に向う燃料の流れは許容するが、反対方向への燃料の流
れは禁止する逆止弁又は一方向弁が介装されているの
で、上記プランジャの下降行程中に圧力室が一時的に密
閉空間となり負圧が発生しようとしたときに、上記逆止
弁が開いて主燃料通路から燃料が供給され圧力室内に負
圧が発生することが防止される。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図１及び図２について
具体的に説明する。（なお、図３ないし図７を参照して
説明した従前の構成と実質的に同一の部材及び部分には
同一の符号を付し、重複説明は省略する。また、図を見
やすくするため断面を示す斜線は省略されているが、図
３と実質的に同一である。）図１及び図２の要部断面図
に示されているように、プランジャバレル１４内のデリ
バリバルブ１８に隣接する圧力室２０に一端が連通し、
他端が主燃料通路の適所、例えばポンプハウジング１２
内のヒュエルオイルギャラリ２６に連通する負圧防止通
路４４が設けられ、同負圧防止通路４４内に逆止弁又は
一方向弁４６が介装されている。

【００１５】逆止弁４６は、ボール又は円錐弁等任意形
状の弁部材４８と、同弁部材４８を常時弁シール面に向
い弾性的に押圧する弱いスプリング５０とを具え、主燃
料通路側から（図示の場合はヒュエルオイルギャラリ２
６側から）圧力室２０に向う燃料の流れは許容するが、
圧力室２０から主燃料通路側への燃料の流れは禁止する
ように設けられている。

【００１６】エンジンの運転中、燃料噴射ポンプのカム
シャフトが回転しポンプエレメント１０内のプランジャ
１６が上昇して、同プランジャ１６の上端面がフィード
ホール２４の上端を通過したのち、図１に示されている
ように、圧力室２０内の燃料が加圧され、デリバリバル
ブ１８が開いて燃料噴射ノズル３６に燃料が圧送され
る。このとき逆止弁４６は、図示のように閉止している
ので、圧力室２０内の燃料が主燃料通路側に流れること
がなく、上記燃料噴射ノズル３６への燃料の圧送は、実
質的に従前の装置と同様に行なわれる。

【００１７】次に、プランジャ１６が下降行程に入り、
上死点からやや下降した図２に示す位置に変位して圧力
室２０と燃料室２２との連通が一時的に遮断され、同圧
力室内に負圧が発生しようとすると、主燃料通路内の燃
料圧力と圧力室２０内の燃料圧力との差圧により弱いス
プリング５０が克服されて逆止弁４６が開き、主燃料通
路、図示の場合ヒュエルオイルギャラリ２６から燃料が
圧力室２０内に供給されて、同圧力室内に大きな負圧が
発生することが確実に防止される。

【００１８】この結果、圧力室２０内の燃料に気泡が発
生することが効果的に防止され、従って気泡発生に基因
するプランジャバレル１４の内周面及びプランジャ１６
の外周面等のキャビテーション・エロージョンが防止さ
れ、ポンプエレメント１０の耐久性を向上することがで
き、同時に燃料充填効率、換言すればポンプエレメント
のポンプ効率を向上することができる。なお、上記実施
例は列型燃料噴射ポンプに関するものであるが、本発明
は分配型燃料噴射ポンプにも同様に適用することがで
き、同様の効果を奏し得ることは明らかである。

【００１９】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係る燃料噴射ポ
ンプは、プランジャバレルと、同プランジャバレル内に
摺動自在に収容されたプランジャと、上記プランジャバ
レルに配設されたデリバリバルブと、上記プランジャバ
レルとプランジャで形成されデリバリバルブと連通する
圧力室と、同圧力室に燃料を供給する主燃料通路と、一
端が上記圧力室に連通し他端が上記主燃料通路に連通す
る負圧防止通路と、同負圧防止通路に設けられ上記主燃
料通路から圧力室に向かう燃料の流れのみを許容する逆
止弁とを有することを特徴とし、従来の装置に逆止弁を
具えた負圧防止通路を追加しただけの構造簡単かつ安価
な構成よって、ポンプエレメントの耐久性を向上し、か
つ燃料充填効率を向上することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例において燃料圧送時の状態を
示した要部断面図である。

【図２】本発明の一実施例において燃料吸い込み時の状
態を示した要部断面図である。

【図３】従来の燃料噴射ポンプのポンプエレメント及び
協働する燃料供給並び噴射装置全体の概念的構成図であ
る。

【図４】図３に示した従前の装置において、ポンプエレ
メントのプランジャが上昇し燃料を圧送している状態を
示した要部断面図である。

【図５】図３に示した従前の装置において、ポンプエレ
メントのプランジャが上死点から下降行程に移った直後
の状態を示した要部断面図である。

【図６】ポンプエレメントのプランジャが、図５の状態
からさらに下降した状態を示した要部断面図である。

【図７】ポンプエレメントのプランジャが、図６の状態
からさらに下降した状態を示した要部断面図である。

【符号の説明】

１０…燃料噴射ポンプのポンプエレメント、１２…ポン
プハウジング、１４…プランジャバレル、１６…プラン
ジャ、１８…デリバリバルブ、２０…圧力室、２２…燃
料室、２４…フィードホール、２６…ヒュエルオイルギ
ャラリ、２８…フィードポンプ、３６…燃料噴射ノズ
ル、４４…負圧防止通路、４６…逆止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャバレルと、同プランジャバレ
   ル内に摺動自在に収容されたプランジャと、上記プラン
   ジャバレルに配設されたデリバリバルブと、上記プラン
   ジャバレルとプランジャで形成されデリバリバルブと連
   通する圧力室と、同圧力室に燃料を供給する主燃料通路
   と、一端が上記圧力室に連通し他端が上記主燃料通路に
   連通する負圧防止通路と、同負圧防止通路に設けられ上
   記主燃料通路から圧力室に向かう燃料の流れのみを許容
   する逆止弁とを有することを特徴とする燃料噴射ポン
   プ。