JPH1162781A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料室６に配されたスピルプロテクタ７の壁
面が侵食されることを防止すること。 【解決手段】 燃料室６に配されたスピルプロテクタ７
は、圧送工程の終了時にプランジャ室２１の燃料が高速
噴流となって燃料室６へ逆流した時に、その高速噴流
（スピル燃料）から燃料室６の壁面を保護するために設
けられている。また、このスピルプロテクタ７は、圧送
工程の開始前にプランジャ室２１よりフィードホール３
ａを通って燃料室６へ流れ込む燃料がスピルプロテクタ
７の壁面に沿って上方へ移動することを抑制する突壁７
ａを具備している。この突壁７ａは、シリンダ３のフィ
ードホール３ａと対向した位置に配され、且つ燃料室６
の上下方向において中央よりやや下側に傾斜した状態で
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンに用いられる燃料噴射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃料噴射ポンプでは、圧送工程終
了時にプランジャのリードから燃料室へ逆流（スピル）
した高速噴流が燃料室の壁面に当たるのを防止する手段
として、図８（ａ）に示す様に、燃料室１００の壁面に
沿ってスピルプロテクタ１１０を配設したものが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スピルプロ
テクタ１１０によって燃料室１００の壁面を保護するこ
とはできても、燃料室１００へ逆流する高速噴流によっ
てスピルプロテクタ１１０の壁面が侵食される問題があ
った。本発明者等は、この原因について検討した結果、
以下のことを把握した。即ち、図８（ｂ）に示す様に、
圧送開始直前にプランジャ室１２０の燃料が高速噴流と
なって燃料室１００へ流入する時に、高速噴流の剪断力
によって燃料中の飽和成分や溶存酸素が気泡化してキャ
ビティＣが発生する。このキャビティＣは、図８（ｂ）
に矢印で示す様に、高速噴流とともに燃料室１００へ流
入してスピルプロテクタ１１０の壁面に沿って上方へ移
動する。その結果、図８（ｃ）に示す様に、圧送工程の
終了時に燃料室１００へ逆流した高速噴流がスピルプロ
テクタ１１０の壁面付近に存在するキャビティＣに衝突
してキャビティＣが崩壊し、その崩壊時に生じる衝撃に
よってスピルプロテクタ１１０の壁面が侵食される。本
発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的
は、燃料室に配された保護体（スピルプロテクタ）の壁
面が侵食されることを防止した燃料噴射ポンプを提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】燃料室の壁面を覆う保護
体は、圧送工程の開始前にシリンダ内より燃料口を通っ
て燃料室へ流れ込む余剰燃料が燃料室内の壁面に沿って
上方へ移動することを抑制する突壁を具備している。こ
の場合、圧送工程の開始前に燃料とともに燃料室へ流入
したキャビティは、保護体に設けられた突壁によって燃
料室内の上方への移動が阻止される。これにより、圧送
工程の終了時に燃料室へ流入したスピル燃料が当たるス
ピルプロテクタの壁面付近にキャビティが存在しないた
め、スピル燃料がキャビティに衝突することは殆ど無く
なる。その結果、スピル燃料の衝突によるキャビティの
崩壊を防止できるため、保護体壁面の侵食を大幅に低減
することができる。

【０００５】また、保護体に設けた突壁は、圧送工程の
終了時にシリンダ内より燃料口を通って燃料室へ流入す
るスピル燃料が直接当たらない位置に設けられている。
具体的には、請求項２に記載した様に、燃料室の上下方
向における略中央部、あるいは中央部より下側に設けら
れている。これにより、保護体の突壁がスピル燃料の衝
突によって侵食されることを防止できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の燃料噴射ポンプを
図面に基づいて説明する。図１は燃料噴射ポンプの断面
図、図２（ａ）は図１の要部拡大断面図である。本実施
例の燃料噴射ポンプ１は、ポンプハウジング２の上部中
央部に形成されたボア２ａにシリンダ３とデリバリバル
ブ４とが嵌入され、ボア２ａの上端部にバルブホルダ５
が螺着されている。ポンプハウジング２には、図２
（ａ）に示す様に、シリンダ３の上部側周囲にリング状
の燃料室６が形成され、その燃料室６に後述のスピルプ
ロテクタ７が配設されている。なお、燃料室６は、各気
筒間で連通していることは言うまでもない。

【０００７】シリンダ３には、燃料室６に開口するフィ
ードホール３ａ（本発明の燃料口）が２か所形成されて
いる。２個のフィードホール３ａは、図４に示す様に、
シリンダ３の径方向に対向する位置に設けられ、それぞ
れシリンダ３の管壁を径方向に貫通している。デリバリ
バルブ４は、図２（ａ）に示す様に、弁孔８ａを有する
弁座筒８と、この弁座筒８の弁孔８ａに嵌入された弁体
９とから成る。弁座筒８は、シリンダ３の上部に配置さ
れ、ガスケット１０を介してバルブホルダ５の締め付け
力によりシリンダ３側へ押し付けられている。弁体９
は、バルブホルダ５の内部に配されたスプリング１１に
よって図１の下方へ付勢され、円錐状に形成されたシー
ト面９ａが弁孔８ａの上端開口周縁部に着座して弁孔８
ａを閉じている（図２（ａ）参照）。なお、スプリング
１１は、上端がバルブホルダ５の内部に形成された燃料
通路５ａの段差面に係止されている。

【０００８】バルブホルダ５は、上端部に噴射管（図示
しない）が接続され、デリバリバルブ４が開弁して圧送
された燃料を噴射管へ供給する。シリンダ３内には、プ
ランジャ１２が摺動自在及び回転自在に挿入され、スプ
リング１３によって図１の下方へ付勢されている。この
プランジャ１２は、カム１４の回転がタペット１５を通
じて伝達されることにより上下動し、且つコントロール
ラック１６によりスリーブ１７を回転操作することによ
り回転することができる。なお、スプリング１３は、上
端がスリーブ１７の外周に固定されたリテーナ１８に係
止され、下端がブランジャ１２の下端部に固定されたリ
テーナ１９に係止されている。また、カム１４は、内燃
機関により回転駆動されるカムシャフト２０上に設けら
れて、ポンプハウジング２の下部に形成されたカム室２
ｂに配されている。

【０００９】プランジャ１２の上部側には、図３に示す
様に、上端面に開口して軸方向に伸びる逃げ孔１２ａが
形成されるとともに、プランジャ１２の有効ストローク
を決定するリード１２ｂが形成されている。リード１２
ｂは、プランジャ１２の周方向に沿って斜めに形成さ
れ、且つ逃げ孔１２ａと連通している。このリード１２
ｂは、プランジャ１２が上昇してシリンダ３のフィード
ホール３ａに連通した時に、シリンダ３内に形成される
プランジャ室２１（プランジャ１２と弁体９との間に形
成される空間）の燃料を燃料室６へ溢流させるものであ
る。従って、コントロールラック１６の操作によってプ
ランジャ１２の回転位置を変えると、リード１２ｂとフ
ィードホール３ａとの連通タイミングが変化することに
より、プランジャ１２の有効ストロークが変化して、燃
料噴射量を調整することができる。

【００１０】前述のスピルプロテクタ７は、圧送工程の
終了時にプランジャ室２１の燃料が高速噴流となって燃
料室６へ逆流した時に、その高速噴流（スピル燃料）か
ら燃料室６の壁面を保護するために設けられている。ま
た、このスピルプロテクタ７は、図２（ａ）、（ｂ）に
示す様に、圧送工程の開始前にプランジャ室２１よりフ
ィードホール３ａを通って燃料室６へ流れ込む燃料がス
ピルプロテクタ７の壁面に沿って上方へ移動することを
抑制する突壁７ａを具備している。この突壁７ａは、シ
リンダ３のフィードホール３ａと対向した位置に配され
（図４参照）、且つ燃料室６の上下方向において中央よ
りやや下側に傾斜した状態で設けられている（なお、突
壁７ａを必ずしも傾斜させる必要はなく、水平状態に配
置しても良い）。

【００１１】次に、上記の燃料噴射ポンプ１の作動につ
いて図５〜図７を参照しながら説明する。まず、図５に
示す様に、プランジャ１２がシリンダ３内を下降して、
プランジャ室２１とフィードホール３ａとが連通するこ
とにより、燃料室６からフィードホール３ａを通ってプ
ランジャ室２１へ燃料が供給される。この後、図６
（ａ）に示す様に、カム１４の回転によりプランジャ１
２が上昇してプランジャ室２１とフィードホール３ａと
の間が遮断され、プランジャ室２１の燃料が加圧されて
所定圧力まで達すると、スプリング１１の付勢力に抗し
てデリバリバルブ４が開弁する。これにより、加圧され
たプランジャ室２１の燃料が、バルブホルダ５内の燃料
通路５ａを通って噴射管へ圧送される。その後、図７
（ａ）に示す様に、更にプランジャ１２が上昇して、プ
ランジャ１２のリード１２ｂがシリンダ３のフィードホ
ール３ａに連通すると、プランジャ室２１の燃料が逃げ
孔１２ａからリード１２ｂを通ってフィードホール３ａ
より燃料室６へ逆流する。この結果、プランジャ室２１
の圧力が低下して燃料の圧送が終了する。

【００１２】（本実施例の効果）上記の作動で、圧送開
始直前にプランジャ１２によってフィードホール３ａが
閉じかけると、フィードホール３ａの開口面積が徐々に
絞られて、プランジャ室２１の余剰燃料が高速噴流Ｐと
なって燃料室６へ流入する（図６参照）。この時、高速
噴流Ｐの剪断力によって燃料中の飽和成分や溶存酸素が
気泡化してキャビティＣが発生する。このキャビティＣ
は、高速噴流Ｐとともに燃料室６へ流入するが、突壁７
ａによって上方への移動が抑制されるため、突壁７ａよ
り下側に留まる。詳しく説明すると、高速噴流Ｐは、図
６（ａ）、（ｂ）の矢印で示す様に、スピルプロテクタ
７の壁面に沿って上方側に巻き込まれるため、キャビテ
ィＣも当該壁面に沿って上昇するが、突壁７ａに阻まれ
て燃料室６内の上方へは直接流れ込まない。このため、
圧送工程の終了時に高速噴流Ｓ（スピル燃料）が燃料室
６へ逆流するまでの短時間で見れば、キャビティＣは突
壁７ａより下側に閉じ込められている格好になる。

【００１３】従って、図７（ａ）、（ｂ）に示す様に、
圧送工程の終了時に燃料室６へ流入した高速噴流Ｓが当
たるスピルプロテクタ７の壁面付近には、キャビティＣ
が殆ど存在しないため、高速噴流ＳがキャビティＣに衝
突することは殆ど無くなる。その結果、高速噴流Ｓの衝
突によるキャビティＣの崩壊を防止できるため、スピル
プロテクタ７の壁面が侵食されることを抑制できる。な
お、突壁７ａより下側に閉じ込められたキャビティＣ
は、次回の圧送工程開始までに略自然消滅するため、閉
じ込められたキャビティＣを積極的に排出させる必要は
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射ポンプの断面図である。

【図２】（ａ）は図１の要部拡大断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ視図である。

【図３】プランジャの上部を示す斜視図である。

【図４】フィードホールで切断した燃料噴射ポンプの断
面図である。

【図５】燃料噴射ポンプの作動を示す要部断面図であ
る。

【図６】（ａ）は燃料噴射ポンプの作動を示す要部断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ視図である。

【図７】（ａ）は燃料噴射ポンプの作動を示す要部断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ視図である。

【図８】燃料噴射ポンプの作動を示す要部断面図である
（従来技術）。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ ３ シリンダ ３ａ フィードホール（燃料口） ６ 燃料室 ７ スピルプロテクタ（保護体） ７ａ 突壁 １２ プランジャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料口を有するシリンダと、 このシリンダ内に挿入され、外周面にリードが形成され
   たプランジャと、 前記シリンダの周囲に形成された燃料室と、 この燃料室に配されて、前記燃料室の壁面を覆う保護体
   とを備え、 前記燃料室より前記燃料口を通じて前記シリンダ内へ供
   給された燃料を前記プランジャの上昇に伴って圧送し、
   前記リードが前記燃料口に連通した時に圧送工程が終了
   する燃料噴射ポンプにおいて、 前記保護体は、圧送工程の開始前に前記シリンダ内より
   前記燃料口を通って前記燃料室へ流れ込む余剰燃料が前
   記燃料室内の壁面に沿って上方へ移動することを抑制す
   る突壁を具備し、且つこの突壁が、圧送工程の終了時に
   前記シリンダ内より前記燃料口を通って前記燃料室へ流
   入するスピル燃料が直接当たらない位置に設けられてい
   ることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】前記突壁は、前記燃料室の上下方向におけ
   る略中央部、あるいは中央部より下側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載した燃料噴射ポンプ。