JPH1162782A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体格の大型化を招くことなく、スピルプロテ
クタ８の端部に発生するキャビテーションエロージョン
を抑制すること。 【解決手段】 ポンプハウジング２には、シリンダ３の
径方向両側に燃料室６が形成されている。この燃料室６
は、ポンプハウジング２を長手方向に貫通して設けら
れ、両端開口部がそれぞれプラグ７によって閉塞されて
いる。プラグ７は、先端部に円錐形状の突起部７ａが設
けられ、この突起部７ａが燃料室６内へ突出している。
また、燃料室６には、燃料室６の内壁面に沿ってスピル
プロテクタ８が配設されている。このスピルプロテクタ
８は、圧送工程の終了時にシリンダ３内の燃料が高速噴
流となって燃料室６へ逆流した時に、その高速噴流から
燃料室６の壁面を保護するために設けられている。

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は、図４（ａ）に
示す様に、プランジャ１００の下降により燃料室１１０
の燃料をシリンダ１２０に形成されたフィードホール１
２１を通じてプランジャ室１３０に吸い込み、図４
（ｂ）に示す様に、プランジャ１００の上昇によりプラ
ンジャ室１３０の燃料を加圧して弁体１４０を押し上
げ、図示しない噴射管を通じて噴射弁に圧送する。その
後、図４（ｃ）に示す様に、プランジャ１００が上昇し
てプランジャ１００のリード１０１とシリンダ１２０の
フィードホール１２１とが連通すると、プランジャ室１
３０の燃料がプランジャ１００の逃げ孔１０２及びリー
ド１０１を通じてフィードホール１２１より燃料室１１
０へ逆流（スピル）し、これによりプランジャ室１３０
内の圧力が低下して圧送工程を終了する。この圧送工程
終了時に燃料室１１０へ逆流する燃料は、高速噴流とな
って燃料室１１０へ流入するため、その高速噴流が燃料
室１１０の壁面に衝突すると、比較的柔らかい金属材料
（例えばアルミニウム）で形成されている燃料室１１０
の壁面が侵食される。このため、従来では、図５に示す
様に、燃料室１１０の壁面に沿ってスピルプロテクタ１
５０を配設することにより、燃料室１１０の壁面の侵食
を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の燃料
噴射ポンプは、図５に示す様に、燃料室１１０の端部が
プラグ１６０によってシールされているため、スピルに
より発生したキャビティＣが燃料室１１０の端部に淀み
やすくなる。また、ディーゼルエンジンの排ガス浄化の
ため、燃焼の活性化のために、燃料噴射ポンプの高圧噴
射化が年々強く要求されており、この高圧化が進むと、
燃料圧送終了時に燃料室１１０にスピルする燃料の圧力
も高くなる。その結果、高圧のスピル燃料が燃料室１１
０端部に淀んでいるキャビティＣに衝突してキャビティ
Ｃが崩壊し、そのキャビティＣ崩壊時のエネルギがスピ
ルプロテクタ１５０の端部に集中するため、図６に示す
様に、スピルプロテクタ１５０の端部Ａにキャビテーシ
ョンエロージョンが発生する問題があった。

【０００４】このキャビテーションエロージョンの発生
を低減する対策として、燃料室の容積拡大、またはポン
プ横方向（図５の左右方向）の拡大により、スピル燃料
をスピルプロテクタの端部に集中させない手法が考えら
れるが、この場合、ポンプの体格の大型化を招くため、
商品性及びエンジンへの搭載性が悪化する。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、体格
の大型化を招くことなく、スピルプロテクタの端部に発
生するキャビテーションエロージョンを抑制できる燃料
噴射ポンプを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の手段）燃料室の開口端部を塞ぐプラグに突
起部を設けたことにより、圧送工程終了時に燃料口より
燃料室へ排出（スピル）される燃料の流れが突起部によ
って分散されるため、スピルプロテクタの端部に存在す
るキャビティに衝突するスピル燃料を低減できる。その
結果、キャビティの崩壊エネルギが抑制されて、キャビ
テーションエロージョンの発生を低減することができ
る。

【０００６】（請求項２の手段）プラグに設けられた突
起部は、円錐形状に突出している。この場合、突起部に
向かって排出されたスピル燃料が円錐形状の突起部に当
たって四方に分散されるため、キャビティに衝突するス
ピル燃料を効果的に低減できる。

【０００７】

【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。なお、シリンダ３、デリバリバ
ルブ４、及びバルブホルダ５は、それぞれ気筒数分だけ
並設されている（図２参照）。ポンプハウジング２に
は、シリンダ３の径方向両側に燃料室６が形成されてい
る。この燃料室６は、図２に示す様に、ポンプハウジン
グ２を長手方向（図２の左右方向）に貫通して設けら
れ、両端開口部がそれぞれプラグ７によって閉塞されて
いる。プラグ７は、先端部に円錐形状の突起部７ａが設
けられ、この突起部７ａが燃料室６内へ突出している。

【０００８】燃料室６には、燃料室６の内壁面に沿って
スピルプロテクタ８が配設されている。このスピルプロ
テクタ８は、圧送工程の終了時にシリンダ３内の燃料が
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（以下、スピル燃料と言う）から燃料室６の壁面を保
護するために設けられている。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２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。また、各フィードホール３ａは、圧送工程の終
了時に燃料室６へ排出されるスピル燃料がスピルプロテ
クタ８に対し直角に当たるのを避けるため、図２に示す
様に、燃料室６に対して斜め方向に形成されている。

【０００９】デリバリバルブ４は、図１に示す様に、弁
孔９ａを有する弁座筒９と、この弁座筒９の弁孔９ａに
嵌入された弁体１０とから成る。弁座筒９は、シリンダ
３の上部に配置され、図示しないガスケットを介してバ
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１０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１０ａが弁孔９ａの上端開
口周縁部に着座して弁孔９ａを閉じている。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。

【００１０】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、カ
ム１２の回転が伝達されてシリンダ３内を上下動するプ
ランジャ１３が嵌装されている。カム１２は、内燃機関
により回転駆動されるカムシャフト１４上に設けられ、
ポンプハウジング２の下部に形成されたカム室２ｂに配
されている。

【００１１】プランジャ１３の上部側には、図１に示す
様に、上端面に開口して軸方向に伸びる逃げ孔１３ａが
形成されるとともに、プランジャ１３の有効ストローク
を決定するリード１３ｂが形成されている。リード１３
ｂは、プランジャ１３の周方向に沿って斜めに形成さ
れ、且つ逃げ孔１３ａと連通している。このリード１３
ｂは、プランジャ１３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１５（プランジャ１３と弁体１０との間に
形成される空間）の燃料を燃料室６へ溢流（スピル）さ
せるものである。従って、図示しないコントロールラッ
クによってプランジャ１３の回転位置を変えると、リー
ド１３ｂ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１３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。

【００１２】次に、上記の燃料噴射ポンプ１の作動を説
明する。まず、プランジャ１３がシリンダ３内を下降し
て、プランジャ室１５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１５へ燃料が供給される。この後、カム
１２の回転によりプランジャ１３が上昇してプランジャ
室１５とフィードホール３ａとの間が遮断され、プラン
ジャ室１５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１５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、更にプランジャ１３が上昇し
て、プランジャ１３のリード１３ｂ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１５の燃料
が逃げ孔１３ａからリード１３ｂを通ってフィードホー
ル３ａより燃料室６へ逆流する。その結果、プランジャ
室１５の圧力が低下して燃料の圧送が終了する。

【００１３】（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１３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１５の余剰燃料が高速噴流とな
って燃料室６へ排出される。この時、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
ビティが発生する。このキャビティは、燃料室６の開口
端部がプラグ７により塞がれているため、燃料室６の端
部に淀みやすくなる。一方、圧送工程の終了時には、図
１及び図２の破線矢印で示す様に、シリンダ３内の燃料
が高速噴流となって燃料室６へ排出されるが、このスピ
ル燃料がスピルプロテクタ８の壁面付近に存在するキャ
ビティに衝突してキャビティが崩壊すると、その崩壊時
のエネルギによってスピルプロテクタ８の壁面が侵食さ
れる。従って、スピルプロテクタ８の壁面の侵食を抑制
するためには、スピルプロテクタ８の壁面付近に存在す
るキャビティを低減するか、あるいはキャビティに衝突
するスピル燃料を低減することが考えられる。

【００１４】これに対し、本実施例では、燃料室６の開
口端部を塞ぐプラグ７に円錐形状の突起部７ａを設けて
いるため、燃料室６の端部に淀むキャビティを少なくで
きるとともに、圧送工程の終了時に燃料室６へ排出され
たスピル燃料がプラグ７の突起部７ａに当たり、突起部
の円錐面に沿って四方へ分散されるため、燃料室６の端
部でスピルプロテクタ８の壁面付近に存在するキャビテ
ィに衝突するスピル燃料を低減できる。その結果、キャ
ビティの崩壊エネルギが抑制されて、スピルプロテクタ
８に生じるキャビテーションエロージョンを抑えること
ができる。なお、プラグ７に設けた突起部７ａは、円錐
形状以外でも良く、例えば図３に示す様なストレート状
の突起部７ｂでも良い。

【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】シリンダの径方向に切断した燃料噴射ポンプの
断面図である。

【図３】プラグの側面図である。

【図４】燃料噴射ポンプの作動説明図である（従来技
術）。

【図５】シリンダの径方向に切断した燃料噴射ポンプの
断面図である（従来技術）。

【図６】エロージョンの発生部を示すスピルプロテクタ
の斜視図である（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 プラグ ７ａ 突起部 ７ｂ 突起部 ８ スピルプロテクタ １３ プランジャ １３ｂ リード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を供給及び排出するための燃料口を有
   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、 この燃料室の開口端部を塞ぐプラグと、 前記燃料室に配されて、前記燃料室の壁面を覆うスピル
   プロテクタとを備え、 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よって圧送し、
   前記リードが前記燃料口に連通した時に前記シリンダ内
   の燃料が前記燃料室へ排出されることにより圧送工程を
   終了する燃料噴射ポンプにおいて、 前記プラグは、圧送工程終了時に前記燃料口より前記燃
   料室へ排出される燃料の流れを分散させる突起部を具備
   していることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】前記突起部は、円錐形状に突出しているこ
   とを特徴とする請求項１に記載した燃料噴射ポンプ。