JP2005042735A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射装置における、デリベリバルブの吐出圧高圧化に伴うハンガー型プランジャバレルに対するデリベリバルブホルダーの取り付け構造に関し、吐出圧が高圧化する分、デリベリバルブホルダーの下面とプランジャバレル上面との間への漏油の可能性はかなり高くなる。これを有効にシールするとともに回収する構造が必要となっていた。
【解決手段】プランジャ式燃料噴射ポンプの、ハンガー型プランジャバレル２の上面にデリベリバルブホルダー３の下面を密着させる構造であって、該デリベリバルブホルダー３の下面に、外周をシールした漏油溜め用の環状漏油溜め用溝３ｂを設けた構造において、該デリベリバルブホルダー３内にて、該環状溝と高圧管継手との間に、漏油回収用連絡路３ｃを介設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼル式内燃機関用の燃料噴射装置を構成する、直列プランジャ式燃料噴射ポンプの、各プランジャに連設するデリベリバルブと各気筒に配設する燃料噴射弁との間を高圧管にて連結した構造の改良構成に関する。

従来、中・低速の舶用ディーゼル機関等には、燃料噴射ポンプとして、直列ボッシュ式燃料噴射ポンプを採用し、機関の各気筒におけるシリンダヘッドに取り付けた燃料噴射弁に対し、ポンプの各プランジャに連設するデリベリバルブより高圧管を連結して、高圧燃料を噴射供給する構造となっている。

この中で、燃料噴射ポンプにおいては、まず、燃料ギャラリーが、プランジャを内嵌するプランジャバレルの外周に設けられているが、これに対して燃料を供給する燃料供給用の管と、該燃料ギャラリーからの戻し油を抽出する戻し燃料用の管とを、各プランジャの燃料ギャラリー毎に配管していた。

また、燃料ギャラリー内の気泡抜きのため、従来は、ポンプハウジングにエアーブリーダスクリュー（気泡抜き用ボルト）を嵌入していた。更に、昨今の高圧化の要望に対応すべくデリベリバルブの吐出圧が高圧化する分、デリベリバルブホルダーの支持構造が問題となってきており、プランジャを内嵌するプランジャバレルをハンガー型とし、その上端面に、デリベリバルブホルダーの下端面を密着させてボルト締止し、該デリベリバルブホルダーの面圧を受けるようにした構造が採用されるようになっている。
特開平３−１８６６３号公報

以上のような従来の燃料噴射装置において、デリベリバルブの吐出圧高圧化に伴うハンガー型プランジャバレルに対するデリベリバルブホルダーの取り付け構造に関し、吐出圧が高圧化する分、デリベリバルブホルダーの下面とプランジャバレル上面との間への漏油の可能性はかなり高くなる。これを有効にシールするとともに回収する構造が必要となる。

本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
プランジャ式燃料噴射ポンプの、ハンガー型プランジャバレル２の上面にデリベリバルブホルダー３の下面を密着させる構造であって、該デリベリバルブホルダー３の下面に、外周をシールした漏油溜め用の環状漏油溜め用溝３ｂを設けた構造において、該デリベリバルブホルダー３内にて、該環状溝と高圧管継手との間に、漏油回収用連絡路３ｃを介設したものである。

本発明の燃料噴射装置は、以上のような構成とすることで、次のような効果を奏する。
燃料噴射ポンプに関して、プランジャ式燃料噴射ポンプの、ハンガー型プランジャバレル上面にデリベリバルブホルダーの下面を密着させる構造であって、該デリベリバルブホルダーの下面に、外周をシールした漏油溜め用の環状溝を設けた構造において、該デリベリバルブホルダー内にて、該環状溝と高圧管継手との間に、漏油回収用連絡路を介設したので、デリベリバルブホルダーとプランジャバレルとの間の漏油を有効にシールできるとともにこれを高圧管に対して回収できる。この構成が実現することにより、ハンガー型プランジャバレルにデリベリバルブホルダーを直付けする構成も実現でき、デリベリバルブの吐出圧の高圧化に対処でき、また、プランジャバレルの形状及びデリベリバルブホルダーの支持構造が簡素化されて、低コスト化にも繋がるのである。

本発明の燃料噴射装置の実施の形態を添付の図面より説明する。図１は配管盤４を付設した燃料噴射ポンプの側面断面図、図２は同じく配管盤４と燃料ギャラリーＧとの燃料の流通を示す側面断面図、図３は燃料ギャラリーＧへの水平方向の燃料供給通路を燃料戻し通路と同一高さとした場合の燃料供給通路を示す側面断面図、図４は同じく燃料戻し通路の側面断面図、図５は燃料ギャラリーＧへの水平方向の燃料戻し通路を燃料供給通路より上方とした場合の燃料供給通路を示す側面断面図である。

図６は同じく燃料戻し通路の側面断面図、図７は遮閉部材１５の配設構造を示す側面断面図、図８は同じく平面断面図、図９は遮閉ピース１６を付設した遮閉部材１５の配設構造を示す側面断面図、図１０は同じく平面断面図、図１１はデリベリバルブホルダー３部分の正面断面図、図１２は同じく側面断面図、図１３はプランジャ６周囲の漏油回収機構を示す側面断面図、図１４は図１３中Ｘ−Ｘ線断面図、図１５は図１３中Ｙ−Ｙ線断面図である。

図１６は駆動台本体２６の内部構造を示す正面断面図、図１７は同じく側面断面図、図１８は燃料噴射弁の正面断面図、図１９は同じく側面部分断面図、図２０は同じく平面図、図図２１は図１９中円Ｚ内部分の拡大側面断面図、図２２はスプリング押え３５の正面図、図２３は同じく底面図、図２４は噴射圧調整用バー３６の正面図、図２５は同じく側面図である。

図２６は同じく底面図、図２７はスプリング押え３５の噴射圧調整用バー３６への位置決めの様子を示す側面図、図２８は同じく底面図、図２９は本実施例の長孔３１ｄとネジ部３１ｅとの位置関係を示す燃料噴射弁の部分正面図、図３０は同じく部分正面断面図、図３１は長孔３１ｄとネジ部３１ｅとを重合させた場合の燃料噴射弁の部分正面図、図３２は同じく部分正面断面図である。

まず、燃料噴射ポンプについて、図１乃至図１７より説明する。本実施例の燃料噴射ポンプは、単筒のボッシュ式燃料噴射ポンプ毎に配管盤を取り付け、気筒分の燃料噴射ポンプ単体を並列配設し、配管盤同士を燃料供給主管及び燃料戻し主管にて連結して燃料噴射ポンプを形成するものであり、添付の図面には、その単体の燃料噴射ポンプについて図示している。

単筒の燃料噴射ポンプの構成について、図１、図２等にて説明する。ポンプハウジング１内に、上方よりプランジャバレル２が内嵌されており、該プランジャバレル２は、側面視Ｔ型、即ちハンガー型になっていて、上端が平面状になっており、該上端面にデリベリバルブホルダー３の下端面を密着させている。ポンプハウジング１とプランジャバレル２とは、ボルト１９・２０で、プランジャバレル２とデリベリバルブホルダー３とは、ボルト２１及びピン２２にて締結されている。

プランジャバレル２内にはプランジャ室２ｂが設けられていて、プランジャ６が上下摺動自在に内嵌されている。該プランジャ６の下部分はポンプハウジング１内に形成されるプランジャスプリング室１ｃ内に突出されており、該プランジャスプリング室１ｃ内にて、上端にはアッパスプリングシート７が配設されており、また、該プランジャ６下端にはロワスプリングシート９が係合されていて、アッパスプリングシート７とロワスプリングシート９との間にプランジャスプリング８が介装されて、該プランジャ６を下方付勢している。更に、該ロワスプリングシート９は、プランジャスプリング室１ｃ内を上下摺動自在のプランジャガイド１０に内嵌されている。

ポンプハウジング１には、ラックガイドスクリュー１３が螺入され、該ラックガイドスクリュー１３の内端にコントロールラック１２が付設されていて、該コントロールラック１２が、該プランジャバレル２に摺動自在に外装され、プランジャ６のつば部と係合するコントロールスリーブ１１のピニオン部１１ａに噛合している。該コントロールラック１２は、ガバナ機構等にて摺動操作され、この摺動とともに噛合するピニオン部１１ａが回動することによって、コントロールスリーブ１１とともにプランジャ６が回動し、プランジャ６における後記斜め溝６ｂの吸排口２ａに対する連通時期が調整され、これにより、プランジャ６の燃料圧送期間、即ち、燃料噴射量が調節されるのである。

ここで、図１６及び図１７よりプランジャの駆動機構について説明する。エンジン本体Ｅに駆動台本体２６を嵌入固定し、該駆動台本体２６上端に、ポンプハウジング１の下端の四隅を固定ボルト２５・２５・・・にて締止している。該駆動台本体２６内にはタペット２８が上下摺動自在に内嵌されており、該タペット２８の上端は、調整ボルト２７を介して、ポンプハウジング１内の前記プランジャガイド１０の下端に連結されている。

該タペット２８の下端には、ローラーピン２９を介してタペットローラー３０が枢支されていて、該タペットローラー３０下端が、エンジン本体Ｅ内に横設されるカム軸ＣＳのカム部ＣＳａに押接しており、カム軸ＣＳの回転とともに、カム部ＣＳａの形状に合わせてタペット２８が上下往復摺動し、この動きにプランジャ６が連動して、上下往復摺動するのである。

なお、図１７の如く、駆動台本体２６の前面には噴射時期調整窓２６ａが開口されており、蓋２６ｂを外し、内部の調整ボルト２７を操作して、タペット２８とプランジャガイド１０との距離を調整し、噴射時期（プランジャ６のプリストローク）を調整できるようにしている。また、ポンプハウジング１の下端部付近にはプランジャガイド１０に印した目盛りを確認できるように、前面に、噴射時期確認窓１ｆが穿設されている。ここからポンプハウジング１内を確認しながら、プランジャガイド１０の目盛りの高さを該噴射時期確認窓１ｆの高さに合わせるべく、前記の如く、噴射時期調整窓２６ａより調整ボルト２７を操作し、噴射時期を調整するものである。

再びポンプハウジング１の内部構成の説明に戻る。図１や図８等の如く、プランジャバレル２内において、プランジャ６を内嵌するプランジャ室２ｂより水平状に吸排口２ａ・２ａが貫通されており、該プランジャバレル２と該ポンプハウジング１との間に形成される環状の燃料ギャラリーＧに連通している。該ポンプハウジング１の外側よりデフレクタ１４・１４を螺入し、燃料ギャラリーＧを貫通して、各吸排口２ａ・２ａに対峙させている。

このデフレクタ１４は、図１や図８の如く、燃料ギャラリーＧ内において、小径部分１４ｂを有しており、燃料ギャラリーＧ内における燃料の流動がデフレクタ１４にて塞がれることのないようにし、燃料通路を確保している。なお、プランジャ６とプランジャバレル２との間の摺動面からの漏油は、リーク戻し孔１ｇを介してポンプハウジング１の外部に排出される。

次に、図１乃至図１０にて、燃料噴射ポンプへの配管盤４の付設による燃料ギャラリーに対する燃料の供給及び戻し通路構造について説明する。まず、燃料ギャラリーＧに対する燃料の供給手段として、該燃料噴射ポンプのポンプハウジング１の前面に、配管盤４がボルト２３・２３・・・にて締止されており、該配管盤４内には、下方に燃料供給用主管Ａ、上方に燃料戻し用主管Ｂを、左右方向に貫通するように、上下平行に並設している。

図８等の如く、各主管Ａ・Ｂの左右開口部にはそれぞれ燃料主管継手５を取り付け、固定用ナット５ａにて配管盤４に固定する。各主管Ａ・Ｂの両端より左右に突出する燃料主管継手５・５が、隣接する燃料噴射ポンプに付設された配管盤４に取り付けられた燃料主管継手５・５に連結され、これにより、各燃料噴射ポンプ単体に取り付けた配管盤４の燃料供給用主管Ａ及び燃料戻し用主管Ｂが、それぞれ一体状に連通する。

各配管盤４には、前記の如く、下方に燃料供給用主管Ａ、上方に燃料戻し用主管Ｂを形成しており、燃料供給用主管Ａからは、垂直上方に燃料供給用垂直通路Ａａを、更にその上端より水平後方に燃料供給用水平通路Ａｂを穿設しており、一方、燃料戻し用主管Ｂからは、垂直下方に燃料戻し用垂直通路Ｂａを、更にその下端より水平後方に燃料戻し用水平通路Ｂｂを穿設している。

一方、ポンプハウジング１内は、燃料ギャラリーＧより燃料供給用連絡路１ａと燃料戻し用連絡路１ｂとを穿設し、それぞれ、ポンプハウジング１前面に付設された配管盤４の、燃料供給用水平連絡路Ａｂと燃料戻し用水平連絡路Ｂｂとに連通するようになっている。燃料は、燃料供給用主管Ａ、燃料供給用垂直通路Ａａ、燃料供給用水平通路Ａｂ、及び燃料供給用水平連絡路１ａを通過して、燃料ギャラリーＧへと導入され、燃料ギャラリーＧからの戻し燃料は、燃料戻し用水平連絡路１ｂ、燃料戻し用水平通路Ｂｂ、燃料戻し用垂直通路Ｂａ、及び燃料戻し用主管Ｂを通過して戻されていく。図２乃至図６、図８、図１０内図示の矢印は、燃料の流動を示す。

ここで、燃料供給用連絡路１ａと燃料戻し用連絡路１ｂのうち、少なくとも燃料戻し用連絡路１ｂについては、図４及び図６の如く、燃料ギャラリーＧの上端部分に連通させる。燃料ギャラリーＧ内の上方には気泡が存在するものであり、このように連通させることで、この気泡が、戻し燃料とともに、燃料戻し用連絡路１ｂへと有効に排出されるのである。そして、戻し燃料とともに燃料戻し用連絡路１ｂ、燃料戻し用水平通路Ｂｂを流動した気泡は、垂直上方向きの燃料戻し用垂直通路Ｂａを通じ、その上方に配設する燃料戻し用主管Ｂへと排出される。このように、燃料ギャラリーＧからの燃料の戻し通路を利用して、プランジャ室２ｂ内への燃料の供給量に影響を与える燃料ギャラリーＧ内の気泡を有効に排除できるのであり、気泡の除気が、プランジャ等の近傍に惹起される低圧部のキャビテーションや、ノズル、高圧管等の高圧部に局部的に生じるキャビテーションを未然に防止する効果をもたらす。また、このように燃料ギャラリーＧ内の気泡を排除できることで、従来ポンプハウジング１に取り付けていたエアブリーダスクリューを廃止できる。これは、前記の如く、プランジャバレル２をハンガー型とする上でも有効である。即ち、エアブリーダスクリューとの干渉を考慮することなく、ポンプハウジング１の上方を覆うような状態にハンガー型プランジャバレル２を取り付けることができるのである。

一方、燃料供給用水平通路Ａｂと燃料供給用連絡路１ａに関しては、図３及び図４の実施例のように、燃料戻し用水平通路Ｂｂと燃料戻し用連絡路１ｂと同じ高さとすることも考えられるが、燃料ギャラリーＧ内の気泡が燃料供給用連絡路１ａ内に入り込まないようにするため、図５及び図６の実施例のように、燃料供給用連絡路１ａを、燃料ギャラリーＧの下端部に連通させることも考えられる。即ち、燃料戻し用水平通路Ｂｂと燃料戻し用連絡路１ｂに比して、燃料供給用水平通路Ａｂと燃料戻し用連絡路１ａとを低く配設するのである。なお、図５及び図６の実施例の場合、燃料供給用垂直通路Ａａを除去し、燃料供給用水平通路Ａｂを燃料供給用主管Ａより直接延設している。また、前記の図３及び図４の実施例の如く、燃料戻し用水平通路Ｂｂと燃料戻し用連絡路１ｂと同じ高さにした場合においても、燃料供給用主管Ａは、燃料供給用垂直通路Ａａを介して燃料供給用水平通路Ａｂよりも下方に配設しており、気泡は燃料の流れに抗して下方には流通しにくいので、この場合でも、燃料供給用主管Ａへの気泡の混入は回避できる。

なお、燃料供給用連絡路１ａ及び燃料戻し用連絡路１ｂは、図８等の如く、平面視傾斜状に形成されていて、各前端同士の間隔は、各後端同士の間隔よりも狭くなっている。これは、燃料ギャラリーＧに連通する各後端間の間隔は、各連絡路１ａ・１ｂ間を燃料が短絡するのを防ぐため（後記の遮閉部材１５を配設するため）、ある程度広くする必要がある一方、各前端は、これに連通する配管盤４における水平通路Ａｂ・Ｂｂ、そして、垂直通路Ａａ・Ｂｂが、配管盤４両側に嵌入する燃料主管継手５の内端に干渉しないようにするために、内寄りに配設する必要があるからである。

こうして、燃料ギャラリーＧ内において、燃料供給用連絡路１ａより導入された燃料が、環形状の燃料ギャラリーＧに沿い、デフレクタ１４・１４及び吸排口２ｄ・２ｄの導入口を通過して、燃料戻し用連絡路１ｂへと流通するのであるが（図８図示の矢印参照。）、燃料ギャラリーＧにおける燃料供給用連絡路１ａと燃料戻し用連絡路１ｂとの各連通部分同士の間隔が短いために、燃料供給用連絡路１ａから導入された燃料が、燃料ギャラリーＧ全体を流通せずに、燃料戻し用連絡路１ｂへと短絡してしまうおそれがある。これを防ぐべく、図７及び図８の如く、ポンプハウジング１に遮閉部材１５を嵌入して、燃料ギャラリーＧ内における燃料供給用連絡路１ａと燃料戻し用連絡路１ｂとの間の短絡路を遮閉している。遮閉部材１５には螺子部１５ａが形成され、ポンプハウジング１より燃料ギャラリーＧへと螺入するようにしており、また、燃料ギャラリーＧ内において、図１、図９及び図１０の如く、該遮閉部材１５に遮閉ピース１６を付設することにより、遮閉面を拡大し、より確実な遮閉ができるようにしている。

次に、デリベリバルブの構成を、図１１及び図１２等より説明する。プランジャ室２ｂ上端より燃料通路２ｃが弁室２ｄに連通しており、該弁室２ｄ内と、該プランジャバレル２の上面に締止されるデリベリバルブホルダー３内の弁室３ａ内とを通じて、デリベリバルブＤＶが内嵌されている。該弁室３ａの上端からは垂直上方に燃料通路を介し、デリベリバルブホルダー３の上端に、漏斗状の吐出口３ｄを設けている。該吐出口３ｄには、図１２の如く、高圧管継手１７の継手球面１７ｄを内嵌し、シール弾性体１７ｃを該継手球面１７ｄの上方に環設し、該吐出口３ｄとの隙間をシールするようにしている。こうして、吐出口３ｄに内嵌した該高圧管継手１７には、高圧用連絡孔１７ａが内設されていて、該高圧管継手１７より機関のシリンダヘッドに配設された燃料噴射弁に対して高圧管を配管し、デリベリバルブＤＶにて該吐出口３ｄより吐出された高圧燃料は、該高圧用連絡孔１７ａより高圧管を経て、燃料噴射弁へと供給される。

以上のような構成の燃料噴射ポンプにおいては、様々なオイルシール機構と、漏油の回収機構が採用されている。まず、特に漏油のおそれがあるのは、吐出圧が高圧であるデリベリバルブ部分であって、デリベリバルブホルダー３の弁室３ａの周囲は、高圧シール面３ｅとなっているが、該高圧シール面３ｅとプランジャバレル２上面との隙間に漏油が発生する傾向がある。ボルト２１やピン２２の締めつけが弱い場合には、最悪の場合、この隙間から燃料が飛散するおそれがある。まず、この部分のオイルシール構造として、デリベリバルブホルダー３の下面において、弁室３ａを囲む高圧シール面３ｅの外周部分に、環状の漏油溜め用溝３ｂを形成し、更に、該漏油溜め用溝３ｂ内の外周に沿って、弾性体である環状のオイルシール部材１８を内嵌している。

漏油溜め用の溝をプランジャバレル２側に設けなかったのは、プランジャバレル２には、デリベリバルブホルダー３を締止するボルト２１を介して、上方への引っ張り力がかかるからであり、もし、該プランジャバレル２上面に漏油溜め用の溝を設けた場合、この溝部に引張力がかかって破損のおそれがあるからである。対して、デリベリバルブホルダー３内におけるボルト２１の螺装長さが長いので、デリベリバルブホルダー３とボルト２１とは略一体状になり、引張力がかかっても、デリベリバルブホルダー３が漏油溜め用溝３ｂの形成によって破損するようなことはない。また、オイルシール部材１８のシール代もそこそこ確保しなければならないので、溝部の幅及び深さもある程度の大きさを要する。この中で、オイルシール部材１８に対する面圧を確保するには、デリベリバルブホルダー３の下面に漏油溜め用溝３ｂを形成する方が望ましいのである。

次に、漏油溜め用溝３ｂに溜まる漏油を回収する機構であるが、該デリベリバルブホルダー３において、図１１及び図１２の如く、前記の吐出口３ｄと漏油溜め用溝３ｂとの間に漏油回収用連絡路３ｃを穿設している。該漏油回収用連絡路３ｃの上端は、吐出口３ｄの内壁面と、該吐出口３ｄ内に嵌入した継手球面１７ｄとの間の隙間に連通している（シール弾性体１７ｃにてシールされている。）。一方、高圧管継手１７内には、高圧用連絡孔１７ａと平行して燃料戻し用連絡孔１７ｂを並設しており、該吐出管３ｄと該継手球面１７ｄとの間の隙間に該燃料戻し用連絡孔１７ｂが連通している。従って、漏油溜め用溝３ｂに溜まる漏油は、漏油回収用連絡路３ｃ、吐出口３ｄを介して、燃料戻し用連絡孔１７ｂへと流出し、高圧管内へと回収されるものである。

次に、プランジャ室２ｂからの燃料回収構造について、図１３乃至図１７等より説明する。プランジャ６は、下死点位置にてその上端が吸排口２ａより下方になり、プランジャ６上方のプランジャ室２ｂ内に燃料ギャラリーＧより吸排口２ａを介して燃料が吸入され、プランジャ６の上昇とともにデリベリバルブＤＶへと圧送される。そして、斜め溝６ｂが吸排口２ａに連通すると、縦溝６ａより斜め溝６ｂにプランジャ６上方のプランジャ室２ｂ内の燃料が吸入され、吸排口２ａを介して燃料ギャラリーＧに排出される。このようにプランジャ６がプランジャ室２ｂを摺動する過程で、プランジャバレル２の内周（プランジャ室２ｂの壁面）とプランジャ６外周との間に漏油が発生する。

この漏油回収のため、まず、図１３の如く、プランジャバレル２の内周部に、上下に環状の第一〜第四漏油溜め用溝２ｅ・２ｆ・２ｇ・２ｈを形成している。図１３や図８等の如く、最上部の第一漏油溜め用溝２ｅからは、上方傾斜状に第一リーク孔２ｉを燃料ギャラリーＧに連通させて、燃料ギャラリーＧに漏油を回収するようにしている。第二漏油溜め用溝２ｆからは、第二リーク孔２ｊ・１ｃを燃料回収ポート２４に対して穿設している。

更に、図１３乃至図１５の如く、第三漏油溜め用溝２ｇ、第四漏油溜め用溝２ｈより、プランジャバレル２に穿設する第三リーク孔２ｋ・２ｍ、及びポンプハウジング１の後部に穿設する第三リーク孔１ｄ・１ｅを介して、駆動台本体２６に燃料を回収させるようにしている。即ち、図１７の如く、駆動台本体２６の後部に、第三リーク孔１ｅに連通する、垂直状の第三リーク孔２６ｃを穿設している。該駆動台本体２６は、前部に噴射時期調整窓２６ａを有し、左右側にはポンプハウジング１に締止するボルト２５を螺装するためのボルト座があるので、これらとの干渉を回避すべく、ポンプハウジング１及び駆動台本体２６の後部に第三リーク孔１ｄ・１ｅ・２６ｃを形成したのである。

以上のように燃料戻し用の通路を設けることにより、燃料戻し用の外部配管を省略することができる。また、燃料としてＣ重油を使用する場合、従来の外部配管構造においては、配管内のＣ重油が外気にて配管途中で冷えて高粘度化した固着状態を呈する等、流動不足に陥ることがあったが、本構造では、配管盤が燃料噴射ポンプに接合しており、燃料噴射ポンプからの熱伝導の影響で、配管内のＣ重油が保温され、このような不具合を回避できる。

燃料噴射ポンプの構造に関しては以上であり、次に、燃料噴射弁の構成について図１８乃至図３２より説明する。まず、燃料噴射弁の配設されるシリンダヘッドの内部構成であるが、図１８の如く、シリンダヘッドＣＨ内において、後記ノズルホルダー３１を嵌入するホルダー室ＣＨａが形成されており、その下端より下方に、後記ノズルナット４１を内嵌するノズルスリーブ４５を垂下させている。燃料噴射弁の外観構成は、大部分をノズルホルダー３１にて形成しており、該ノズルホルダー３１の下方にスペーサ３９を、該スペーサ３９の下方にノズルボディ４０を配設固定してなっている。シリンダーヘッドＣＨへの嵌入においては、まず、針弁３２を内嵌したノズルボディ４０にスペーサ３９を介してノズルホルダー３１を連接し、これらをノズルナット４１で一体に位置決め結合して、燃料噴射ポンプの仕組体とし、該仕組体をシリンダヘッドＣＨに嵌装したノズルスリーブ４５に嵌入する。そして、図１８乃至図２０の如く、該ノズルホルダー３１の上端より弁押え具４４を螺装し、該弁押え具４４をシリンダーヘッドＣＨ上端に締止して、燃料噴射弁の仕組体をシリンダヘッドＣＨ内に抑止する。

燃料噴射弁の内部構造について、図１８乃至図２１より説明する。まず、燃料通路に関しては、ノズルホルダー３１の上端寄り部分の側方に燃料噴射ポンプからの圧送燃料を吸入する噴射管継手３８を螺入している。該ノズルホルダー３１内において、噴射管継手３８の内端より水平燃料通路３１ａが穿設され、更に下方に向けて垂直燃料通路３１ｂが穿設されている。

垂直燃料通路３１ｂは、スペーサ３９内に穿設した連絡通路３９ａに連通し、更にノズルボディ４０内に穿設した燃料通路４０ａに連通している。該ノズルボディ４０の下端にはサック部４０ｄが形成されていて、サック部４０ｄに噴孔が穿設されており、該噴孔を介して、ピストン頭部の燃焼室に向けて燃料が噴射される。該ノズルボディ４０内において、該サック部４０ｄの噴孔に対しては、垂直方向に、針弁３２を内嵌する針弁室４０ｃを穿設しており、該針弁室１０ｂの途中部が燃料溜まり４０ｂとなっていて、該燃料溜まり４０ｂに前記の燃料通路４０ａの下端部が連通しているのである。

燃料の噴射過程について説明する。燃料噴射タイミングに、燃料噴射ポンプから、燃料が噴射管継手３８を介して、燃料噴射弁内の燃料通路に圧送され、ノズルボディ４０の燃料溜まり４０ｂに達する。針弁室４０ｃには、後記のノズルスプリング３４にて下方付勢される針弁３２が内嵌されているが、燃料溜まり４０ｂに達した燃料圧にて、針弁３２が上方に押され、該燃料溜まり４０ｂの下方における針弁室４０ｃを介して、下端サック部４０ｄの噴孔に燃料が送られ、噴射される。そして、燃料噴射ポンプからの燃料圧送が絶たれると、燃料溜まり４０ｂにおける燃料圧が下がり、下方付勢されている針弁３２が下方摺動して、燃料溜まり４０ｂより下端サック部４０ｄへの連通路を塞ぎ、噴射が終了するのである。

次に、噴射圧の調整機構について説明する。噴射圧は、針弁３２の下方付勢力に左右される。該付勢力が強ければ、ノズル開孔時（燃料噴射時）において、針弁３２が噴射中の燃料を押圧する力が強いので、噴射圧が高くなる。この付勢力を強くするのは、ノズルホルダー３１内の中心部に垂直方向に穿設されたスプリング室３１ｃ内において上下伸縮可能に内嵌されて、スプリングシート３３を介して針弁３２を上方より押圧するノズルスプリング３４の上端位置を下方に移動することによって可能である。

そこで、噴射圧調整のためのノズルスプリング３４の上端位置の位置決め部材として、噴射圧調整用バー３６を設けている。ノズルスプリング３４の上端は、スプリング押え３５に直接当接させており、該スプリング押え３５の上部を嵌合するようにノズルホルダー３１内に水平方向に嵌挿配設するのが、該噴射圧調整用バー３６である。該ノズルホルダー３１には、該噴射圧調整用バー３６を嵌挿すべく、また、その上下位置を調整可能とするように、上下方向を長径とする長孔３１ｄを、後記ネジ部３１ｅの下部に形成した該ネジ部３１ｅよりも小径の段差面部３１ｆにおいて、該スプリング室３１ｃの上部にて直交するよう水平貫通状に穿設している。

更に、ノズルホルダー３１の長孔３１ｄ（段差面部３１ｆ）の直上方における外側面には、段差面部３１ｆに干渉しない程度に大径のネジ部３１ｅが形成されていて、該ネジ部３１ｅに、噴射圧調整用バー３６の上下位置決めをする部材としての噴射圧調整用ナット３７ａ及び止めナット３７ｂを外嵌螺装する。なお、ネジ部３１ｅ（両ナット３７ａ・３７ｂ）の位置は、ノズルホルダー３１における噴射管継手３８の螺入部の下方である。また、該ネジ部３１ｅは、該長孔３１ｄと重合しないようにしている。即ち、図２９及び図３０のように、該ネジ部３１ｅの下端より下方に長孔３１ｄが位置している。図３１及び図３２のように、該長孔３１ｄが該ネジ部３１ｅに重合していると、ネジ部３１ｅにカエリやバリが生じ、その除去が困難となるからである。そのため、該ネジ部３１ｅの上下長は、噴射圧調整用ナット３７ａ及び止めナット３７ｂを締結するのに必要最小限としている。

噴射圧調整用ナット３７ａの下端と、噴射圧調整用バー３６のノズルホルダー３１からの突出部の上端との間には、焼入れしたプレート４２を介設している。噴射圧調整用ナット３７ａを回動するのに対し、噴射圧調整用バー３６は回動しないので、このまま両部材を当接させれば、摩耗が生じ、噴射圧の調整にも悪影響を及ぼす。噴射圧調整用ナット３７ａそのものを焼入れ加工するのは、加工工程を複雑化し、高コストにも繋がる。そこで、焼入れしたプレート４２を介設することにより、該噴射圧調整用ナット３７ａが、摩耗することなく円滑にプレート４２上を回動するようにしたものである。なお、調整用ナット３７ａの下端部は、該ネジ部３１ｅの下端よりも常に下方に突出し、プレート４２とネジ部３１ｅとが当接しないようにしている。即ち、該プレート４２の内周部は、該ノズルホルダー３１の外周面に摺動自在に当接し、噴射圧調整用バー３６の回動に連れて回動自在となっているのである。

こうして、該噴射圧調整用ナット３７ａを回転操作することで、該噴射圧調整用ナット３７ａ（及びプレート４２）ごと該噴射圧調整用バー３６が上下移動する。位置決めする高さに噴射圧調整用バー３６を合わせたら、噴射圧調整用ナット３７ａの上方に螺装している止めナット３７ｂを回転操作して、該噴射圧調整用ナット３７ａと密着させ、噴射圧調整用バー３６及び噴射圧調整用ナット３７ａの位置固定を確実にする。

以上のような構成の燃料噴射弁において、スプリング押え３５の噴射圧調整用バー３６に対する位置決め構造と、燃料戻し構造について、図２２乃至図２８より説明する。図２２及び図２３の如く、スプリング押え３５は、ノズルホルダー３１の内周（スプリング室３１ｃの側壁面）に沿うように円筒形となっており、下端にノズルスプリング３４に嵌入する嵌入部３５ａを突設しており、また、外周部に燃料戻し用スリット３５ｂ・３５ｂを形成して、該スプリング室３１ｃの側壁面との間に隙間を設けて、燃料が溜まらないようにしている。

一方、図２４乃至図２６の如く、スプリング室３１ｃ内における噴射圧調整用バー３６の下面には、底面視長方形状の位置決め用スリット３６ａを形成している。該位置決め用スリット３６ａの長辺はスプリング押え３５の頭部の直径に略一致し、図２７及び図２８の如く、該位置決め用スリット３６ａ内に該スプリング押え３５の頭部を嵌入することで、該スプリング押え３５の該噴射圧調整用バー３６への位置決めがなされる。該噴射圧調整用バー３６自体は、その左右端部分が長孔３１ｄにて位置決めされているので、嵌入したスプリング押え３５が位置決め用スリット３６ａ内でずれることはない。このように、スプリング押え３５の位置決め構造を、位置決め用スリット３６ａとすることで、スプリング押えの頭部形状に合わせて円筒形状の孔を形成するよりも加工が容易であり、位置決めも確実である。また、位置決め用スリット３６ａと、これに嵌入されるスプリング押え３５頭部の側端部とは一部が密着するものの、大部分は充分な隙間があり、位置決め用スリット３６ａの両端から燃料がホルダー室ＣＨａに戻されるようになっており、位置決め用スリット３６ａに嵌入したスプリング押え３５が、隙間に溜まる燃料の固着により抜けなくなるという事態は発生しない。

なお、スプリング室３１ｃ内の燃料は、該長孔３１ｄと噴射圧調整用バー３６との間からホルダー室ＣＨａへと漏出し、ノズルスリーブ４５及びノズルナット４１の上に溜まる。これが、ノズルナット４１・ノズルスリーブ４５間の隙間に流入すると、固着して、ノズルナット４１をノズルスリーブ４４から取り出せなくなる事態を発生するおそれがある。これを回避すべく、図１８及び図１９の如く、該ノズルナット４１の上端付近の外周部にＯリング４３を環設している。

ボッシュ式燃料噴射ポンプに、燃料供給用通路と燃料戻し用通路とを形成した配管盤を付設し、両通路を該燃料噴射ポンプにおける燃料ギャラリーへの連絡路に連通させる構造において、該配管盤内の、該燃料戻し用通路における主管部分が、該燃料供給用通路における主管部分の上方になるよう、両主管部分を並設したので、燃料噴射ポンプに関しては、請求項１記載の如く構成することより、配管盤を燃料噴射ポンプに取り付けるだけで、燃料供給用及び燃料戻し用の通路が、ポンプ内の燃料ギャラリーに連通し、燃料供給用及び燃料戻し用の配管を省略できる。そして、該配管盤において、燃料戻し用の主管部分を、燃料供給用の主管部分の上方に並設することにより、配管盤の横方向への長さがコンパクトとなる上、燃料戻し用通路より主管部分に、燃料ギャラリー内に発生する気泡を有効に排出させることができ、従来、燃料噴射ポンプに取り付けていた、燃料ギャラリー内の気泡除去用のエアブリーダスクリュー（気泡抜き用ボルト）を省略することができる。

また、ボッシュ式燃料噴射ポンプのポンプハウジング内に、燃料供給用通路と燃料戻し用通路とを隣接状に形成し、両通路を該燃料噴射ポンプにおける燃料ギャラリーへの連絡路に連通させるとともに、該燃料噴射ポンプ内における該燃料供給用通路に連通する連絡路と該燃料戻し用通路に連通する連絡路との間に遮閉部材を配設し、該燃料ギャラリーにおける両連絡路間の燃料の短絡路を遮閉したので、燃料ギャラリー内にて、燃料供給用通路から燃料戻し用通路への燃料の短絡が回避され、キャビテーションの発生を未然に防止して、燃料ギャラリー全体に燃料を流通させることができ、燃料噴射ポンプのプランジャに対して、規定量の充分な燃料を供給することができるとともに、燃料油の温度低減により燃料噴射圧の高圧化を図ることができ、更に、噴霧燃料を微粒子化した燃焼性を改善し、燃費、出力、排気エミッション等の機関性能の向上に寄与するのである。

配管盤４を付設した燃料噴射ポンプの側面断面図である。 同じく配管盤４と燃料ギャラリーＧとの燃料の流通を示す側面断面図である。 燃料ギャラリーＧへの水平方向の燃料供給通路を燃料戻し通路と同一高さとした場合の燃料供給通路を示す側面断面図である。 同じく燃料戻し通路の側面断面図である。 燃料ギャラリーＧへの水平方向の燃料戻し通路を燃料供給通路より上方とした場合の燃料供給通路を示す側面断面図である。 同じく燃料戻し通路の側面断面図である。 遮閉部材１５の配設構造を示す側面断面図である。 同じく平面断面図である。 遮閉ピース１６を付設した遮閉部材１５の配設構造を示す側面断面図である。 同じく平面断面図である。 デリベリバルブホルダー３部分の正面断面図である。 同じく側面断面図である。 プランジャ６周囲の漏油回収機構を示す側面断面図である。 図１３中Ｘ−Ｘ線断面図である。 図１３中Ｙ−Ｙ線断面図である。 駆動台本体２６の内部構造を示す正面断面図である。 同じく側面断面図である。 燃料噴射弁の正面断面図である。 同じく側面部分断面図である。 同じく平面図である。 図１９中円Ｚ内部分の拡大側面断面図である。 スプリング押え３５の正面図である。 同じく底面図である。 噴射圧調整用バー３６の正面図である。 同じく側面図である。 同じく底面図である。 スプリング押え３５の噴射圧調整用バー３６への位置決めの様子を示す側面図である。 同じく底面図である。 本実施例の長孔３１ｄとネジ部３１ｅとの位置関係を示す燃料噴射弁の部分正面図である。 同じく部分正面断面図である。 長孔３１ｄとネジ部３１ｅとを重合させた場合の燃料噴射弁の部分正面図である。 同じく部分正面断面図である。

符号の説明

Ｇ 燃料ギャラリー
Ａ 燃料供給用主管
Ａａ 燃料供給用垂直通路
Ａｂ 燃料供給用水平通路
Ｂ 燃料戻し用主管
Ｂａ 燃料戻し用垂直通路
Ｂｂ 燃料戻し用水平通路
１ ポンプハウジング
１ａ 燃料供給用連絡路
１ｂ 燃料戻し用連絡路
２ プランジャバレル
３ デリベリバルブホルダー
３ｂ 漏油溜め用溝
３ｃ 漏油回収用孔
３ｄ 吐出口
３ｅ 高圧シール面
４ 配管盤
５ 燃料主管継手
６ プランジャ
１５ 遮閉部材
１６ 遮閉ピース
１７ 高圧管継手
１７ａ 高圧用連絡孔
１７ｂ 燃料戻し用連絡孔
１７ｃ シール弾性体
１７ｄ 継手球面
１８ オイルシール部材
３１ ノズルホルダー
３１ｃ スプリング室
３１ｄ 長孔
３１ｅ ネジ部
３１ｂ 段差面部
３５ スプリング押え
３５ａ 嵌入部
３５ｂ 燃料戻し用スリット
３６ 噴射圧調整用バー
３６ａ 位置決め用スリット

Claims (1)

1. プランジャ式燃料噴射ポンプの、ハンガー型プランジャバレル２の上面にデリベリバルブホルダー３の下面を密着させる構造であって、該デリベリバルブホルダー３の下面に、外周をシールした漏油溜め用の環状漏油溜め用溝３ｂを設けた構造において、該デリベリバルブホルダー３内にて、該環状溝と高圧管継手との間に、漏油回収用連絡路３ｃを介設したことを特徴とする燃料噴射装置。

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