JP2006183579A - 燃料噴射ポンプ用弁装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バルブ41の摺動部41Bを摺動自在に支持するバルブシート44のシート部46周囲の近傍に大径バルブ室25に連通する環状溝49を形成して、この環状溝49内に高圧力を導入するように構成した。これによって、吐出弁装置8の開弁時には、大径バルブ室25から環状溝49内に導入された高圧力は、シート部46のシート面に作用する高圧力の方向とは逆方向に環状溝49からシート部46へ向かって作用する。これにより、シート部46の内径を半径方向の外径側に膨らませようとする変形に対して、シート部46の内径を半径方向の内径側に戻そうとする変形が生じるため、シート部46の変形が相殺される。したがって、シート変形を抑えることができるので、バルブ41とシート部46との間の滑りを抑制することで、シート部46の摩耗の発生を防止できる。
【選択図】 図3
Description
従来より、例えばコモンレール式燃料噴射装置等の内燃機関用燃料噴射装置に使用される燃料噴射ポンプ用弁装置としては、ポンプエレメントのシリンダ内に摺動自在に保持されたプランジャの往復運動に伴う容積変動によって燃料を加圧して高圧化する燃料加圧室に燃料を吸入するための燃料吸入経路を形成する燃料通路を開閉する吸入弁、あるいは燃料加圧室内で高圧化された燃料を燃料噴射弁側に圧送するための燃料圧送経路を形成する燃料通路を開閉する吐出弁、あるいは燃料加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整して燃料加圧室内から吐出される燃料の吐出量を制御する電磁弁等が利用されている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、従来の燃料噴射ポンプに用いられる弁装置(例えば吐出弁等)においては、図9(a)に示したように、バルブ102の開弁時に、燃料加圧室内で加圧された高圧燃料がクリアランスを通過すると、小径バルブ室105内のバルブ室圧と大径バルブ室107内のバルブ室圧とが大きくなる。これにより、シート部104の内径面(シート面)に高圧力が作用するため、シート部104のシート面が内径を拡大する側、つまり半径方向の外径側に膨らむ。すなわち、シート部104のシート面に作用する高圧力の大きさに対応して、シート部104が半径方向の外径側に変形する。
図1ないし図4は本発明の実施例1を示したもので、図1はサプライポンプの全体構造を示した図である。
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプの作用を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。ここで、図4は吐出弁装置の作動説明図である。
以上のように、本実施例のサプライポンプに用いられる電磁弁装置7は、図1および図2に示したように、バルブ31の摺動部31Bを摺動自在に支持するバルブボデー34の軸線方向の一端面(シート部36よりも燃料流方向の下流側端面)に、シート部36の周囲を半径方向に取り囲むように、つまりシート部36周囲の近傍に大径バルブ室21に連通する環状溝39を形成して、この環状溝39内に燃料圧力(高圧力または低圧力)を導入するように構成されている。
本実施例では、本発明の燃料噴射ポンプを、コモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプに適用した例を説明したが、本発明の燃料噴射ポンプを、内燃機関用燃料噴射装置に使用される分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプに適用しても良い。なお、ポンプエレメントの数、つまりプランジャやシリンダの本数は、1つでも、2つ以上でも良く、その数は任意である。また、電磁弁装置7、吐出弁装置8、吸入弁装置9等の弁装置の個数も、プランジャの本数に応じて、1つでも、2つ以上でも良く、その数は任意である。
2 カムシャフト
3 シリンダヘッド(シリンダ)
4 プランジャ
5 燃料加圧室(大径バルブ室)
7 電磁弁装置(弁装置)
8 吐出弁装置(弁装置、逆止弁装置)
9 吸入弁装置(弁装置、逆止弁装置)
20 小径バルブ室
21 大径バルブ室
24 小径バルブ室
25 大径バルブ室
31 電磁弁装置のバルブ
32 アーマチャ
34 電磁弁装置のバルブボデー(弁装置のハウジング、バルブシート、バルブ支持部材)
35 バルブボデーのバルブ摺動孔(軸方向孔)
36 電磁弁装置のシート部(弁装置のシート部)
39 環状溝(バルブボデーの環状空間、均圧室)
41 吐出弁装置のバルブ
42 吐出弁装置のスプリング(バルブ付勢手段)
44 吐出弁装置のバルブシート(弁装置のハウジング、バルブ支持部材)
46 吐出弁装置のシート部(弁装置のシート部)
49 環状溝(バルブシートの環状空間、均圧室)
54 小径バルブ室
61 吸入弁装置のバルブ
64 吸入弁装置のバルブボデー(弁装置のハウジング、バルブシート、バルブ支持部材)
31A 弁頭部(弁鍔部)
31B 摺動部
41A 弁鍔部
41B 摺動部
61A 弁頭部(弁鍔部)
61B 摺動部
Claims (11)
- 内部に吸入した低圧燃料を加圧して高圧化する加圧室、およびこの加圧室に連通する燃料通路を有し、
前記加圧室内で昇圧した高圧燃料を内燃機関の燃料噴射弁側に圧送供給する燃料噴射ポンプに用いられる弁装置であって、
(a)軸線方向に往復移動することで前記燃料通路を開閉するバルブと、
(b)このバルブが着座、離座する環状のシート部を有するハウジングと
を備えた燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記ハウジングは、前記シート部を半径方向に取り囲むように、しかも前記加圧室または前記燃料通路に連通する環状空間を有していることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項1に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記環状空間は、前記加圧室または前記燃料通路のうちの前記シート部よりも燃料流方向の下流側または上流側に連通する均圧室であって、
前記均圧室内に前記加圧室または前記燃料通路から燃料を導入することで、前記シート部に作用する燃料圧力の方向に対して逆方向に前記均圧室から前記シート部に向かって燃料圧力が作用するように構成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記バルブは、前記シート部に着座、離座して前記燃料通路を閉塞、開放する弁鍔部、およびこの弁鍔部より軸線方向に延長された摺動部を有していることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項3に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記バルブと前記ハウジングとの間には、前記弁鍔部が前記シート部より離脱した際に燃料が通過するクリアランスが形成されており、
前記ハウジングの内部には、前記弁鍔部を往復移動自在に収容する大径バルブ室と前記摺動部を往復移動自在に収容する小径バルブ室とが形成されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項3または請求項4に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記ハウジングは、前記シート部より前記弁鍔部を突出した状態で、前記摺動部を摺動自在に支持する筒状のバルブ支持部材を有し、
前記バルブ支持部材は、前記摺動部が摺動するバルブ摺動孔を有し、
前記シート部は、前記バルブ摺動孔の軸線方向の開口端を前記バルブ摺動孔の内径よりも拡径することで設けられており、
前記環状空間は、前記シート部周囲の近傍の前記バルブ支持部材の軸線方向の一端面で開口する環状溝であって、
前記環状溝内に前記加圧室または前記燃料通路から燃料を導入することで、前記シート部に作用する燃料圧力の方向に対して逆方向に前記環状溝から前記シート部に向かって燃料圧力が作用するように構成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項5に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記環状溝は、前記バルブ支持部材の軸線方向の一端面から前記シート部の軸線方向の長さよりも深い位置に至るまで設けられており、
前記環状溝と前記シート部とは、軸線方向で重なり合っていることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記弁装置は、コイルに発生する電磁起磁力によって、前記バルブに一体化されたアーマチャを軸線方向の一方側に吸引する電磁弁装置に適用されており、
前記電磁弁装置は、前記加圧室内に吸入される燃料吸入量、あるいは前記加圧室内から吐出される燃料吐出量を制御することを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記弁装置は、前記加圧室内から前記燃料通路を経由して高圧燃料を圧送させるための吐出弁装置に適用されており、
前記吐出弁装置は、前記バルブを前記燃料通路を閉塞する側に付勢するバルブ付勢手段を有していることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項8に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記吐出弁装置は、前記シート部よりも燃料流方向の下流側から、前記シート部よりも燃料流方向の上流側および前記加圧室側への高圧燃料の逆流を防止する逆止弁機能を有していることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記弁装置は、前記加圧室内に前記燃料通路を経由して低圧燃料を吸入させるための吸入弁装置に適用されており、
前記吸入弁装置は、前記バルブを前記燃料通路を閉塞する側に付勢するバルブ付勢手段を有していることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。 - 請求項10に記載の燃料噴射ポンプ用弁装置において、
前記吸入弁装置は、前記加圧室側および前記シート部よりも燃料流方向の下流側から、前記シート部よりも燃料流方向の上流側への低圧燃料の逆流を防止する逆止弁機能を有していることを特徴とする燃料噴射ポンプ用弁装置。
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