JP3213342B2 - 内燃機関の燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の燃料噴射
ポンプであって、特に、吐出弁と等圧弁とを備えたもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関において、高圧燃料噴射
を行なうことにより、排気色を改善しまた燃料消費効率
を向上できることが知られている。しかしながら、高圧
噴射を行なうと、燃料噴射弁が閉じた後に高圧管中を往
復する圧力脈動が急激に減衰せず、再び燃料噴射弁を開
いて二次噴射を生じたり、或いは、噴射終了直後の急激
な圧力降下のために負圧を発生し、キャビテーションを
起こしたり、更には、かかる急降下のために、燃焼室側
から燃焼ガスが逆流するといった問題を生じる。このよ
うな問題を解消するため、従来等圧弁を設けることが行
われている。即ち、燃料噴射弁が閉じた後に、高圧管中
を戻る圧力波を、この等圧弁が開くことで燃料噴射ポン
プ側に戻し、管内圧を一定の圧力まで下げ、これによっ
て、上記のような不都合を解消しようとするものであ
る。このような等圧弁を設けた燃料噴射ポンプの構造と
して、図３〜図５に示すようなものが用いられている。

【０００３】図３は、プランジャバレル４０先端に弁シ
ート部材４１とそのシート部材４１の押さえ蓋４２とを
配置するとともに、その弁シート部材４１に着座する吐
出弁４４と押さえ蓋４２のシート部に着座する等圧弁４
３とを並列に配置し、プランジャバレル４０側からの通
路を共に、斜めのキリ穴４５を介して、これらの等圧弁
４３及び吐出弁４４部分に連通させ、更にそれら吐出弁
４４及び等圧弁４３の下流側を、同様に斜めのキリ穴４
７を介して出口側に連通させたものである。この場合、
押さえ金具５５を介し上方からポンプハウジング５６に
ねじ込まれた締付ボルト５７によりプランジャバレル４
０、弁シート部材４１、押さえ蓋４２を押しつけ油密を
保っている。更に、等圧弁４３側のキリ穴４７中に圧力
波を減衰させる絞り５０を設けている。図４は押さえ蓋
４２の上方から挿し込んだ複数本のボルト４６直接プラ
ンジャバレル４０にねじこみ押さえ蓋４２及びシート部
材４１を締め付け油密をはかろうとする他の実施例の断
面である。

【０００４】他方、図５では、吐出弁４４と等圧弁４３
とを同一軸上に直列に配置して、吐出弁４４の燃料噴射
ポンプ側の先端面に等圧弁４３を着座させ、吐出弁４４
には、等圧弁４３によって開かれる燃料通路４８を設け
るとともに、この燃料通路中に、燃料噴射弁側からの圧
力波を緩和するダンピングボリウム４９と絞り部５０と
を形成している。更に、吐出弁４４には、その外周部に
設けた大径のシート部材５１を、弁ハウジング５２先端
のシート部に着座させるようにしている。この場合、燃
料噴射ポンプから吐出される燃料は、吐出弁４４の外周
に設けた溝５３を介して上記大径のシート部材５１を押
し開いて、高圧管側へ流出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】吐出弁と等圧弁とを備
えた上記従来の燃料噴射ポンプにおいて、図３及び図４
のものにおいては、等圧弁４３と吐出弁４４とを互いに
並列に配置しているため、これらの吐出弁４４及び等圧
弁４３と燃料噴射ポンプ側及び高圧管側とを連通させる
ための斜めのキリ穴４５、４７加工が必要であり、加工
が非常に困難でキリ穴内面の精度を確保することが難し
く、更には、絞り部５０をこの通路中に設けることか
ら、その絞り部５０と通路との間にエッジを生じ、応力
集中の問題を生ずる欠点がある。更には、そのように等
圧弁４３と吐出弁４４を並列に配置すると、その並列方
向の両側の寸法が非常に小さくなるため、図４のように
その並列方向と直角な方向に複数本のボルト４６を分け
て配置しなければならず、ボルトの締め付け力が均等に
作用せず、接合面のシールが不充分になりやすい欠点が
ある。

【０００６】他方、等圧弁４３と吐出弁４４を直列に配
置した図５の構造では、上記のような欠点がない反面、
吐出弁４４の外周部に大径のシート部分５１を形成し
て、これを弁ハウジング５２の着座部に着座させてお
り、このようにすると、そのシート部から吐出弁４４先
端部にかけて燃料を通過させるための溝５３を形成する
必要があり、従ってそのシート部分の上流側に小径のく
びれ部分を生じて、吐出弁着座時の衝撃によって、この
部分に亀裂発生を生ずる恐れがあるという問題がある。
しかも、この従来例においては、ハウジング５２を覆う
蓋５４を開示されていないポンプハウジングにねじ込ん
でハウジング５２をおしつけ油密を保っているが蓋５４
を回転させながらハウジング５２をおしつけるので蓋５
４とハウジング５２の接触面のシールが不充分となりや
すい欠点がある。

【０００７】この発明は、これら従来の欠点を解消する
ことを目的とするものである。即ち、この発明の目的は
吐出弁と等圧弁とを備えた燃料噴射ポンプにおいて、吐
出弁を内装する内装室内のシール性を向上できる締め付
け構造と、吐出弁自身の耐久性を向上するようにした吐
出弁及び等圧弁の配置構造を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、図１で示すように、吐出弁１０と等
圧弁２１を、等圧弁２１が燃料吐出方向に上流側となる
ようにして、軸方向に直列に配置し、その吐出弁１０を
内装するシート部材６と押さえ蓋７とをプランジャバレ
ル１の先端側に、各々嵌合させることなく互いに面合わ
せして順に配置して、その吐出弁１０を囲むようにして
等間隔にした複数のボルト２８を、押さえ蓋７と弁シー
ト部材６を貫通させ、その先端をプランジャバレル１へ
ねじ込んで締め付け固定している。更に、吐出弁１０
は、その先端部を前記弁シート部材６のシート９に着座
させるとともに、等圧弁２１を吐出弁１０の上流側の端
面に着座させている。

【０００９】

【実施例】この発明の実施例を示す図１において、１
は、プランジャ２を内装したプランジャバレルであっ
て、ポンプハウジング３内に内装されている。プランジ
ャバレル１の先端面には、プランジャ２先端の圧送室４
に連通するバネ内装室５が形成されている。６は、弁シ
ート部材であって、プランジャバレル１の先端面に当接
するようにして、ポンプハウジング３内に内装され、更
にその外側に、同様にポンプハウジング３内に挿入する
ようにして、押さえ蓋７が配置されている。図１で示す
ように、プランジャバレル１と弁シート部材６、及び、
弁シート部材６と押さえ蓋７は、各々互いに嵌合させる
ことなく、相互に面合わせして順に配置されている。弁
シート部材６には、上記バネ内装室５に連通するように
して、弁内装室２０が上下に貫通して形成され、この弁
内装室２０の下端近傍に形成した傾斜状の段部によっ
て、弁シート部９が形成されている。

【００１０】そして、この弁内装室２０内に挿入される
吐出弁１０の下端、即ち上流側の先端コーナー部が円錐
状に加工されて、この円錐状部が弁シート部材６のシー
ト部９へ着座している。この場合、押さえ蓋７の下端面
に凹所８が形成されるとともに、この凹所８内に挿入し
たバネ受け１３と、吐出弁１０の上端に形成した凹部１
２との間に吐出弁戻しバネ１４が介装されて、その吐出
弁１０を前記シート９へ押し付けている。この吐出弁１
０の凹所１２は、バネ受け１３を貫通して、押さえ蓋７
に形成した高圧通路１５側に連通している。また、吐出
弁１０の外周には、縦溝１６が形成され、この縦溝１６
の上端部が、出口穴１７を介して、前記凹所１１内に連
通している。

【００１１】上記吐出弁１０の凹所１１の底部からその
上流側の先端面に貫通して絞り部１８とを容積の大きい
ダンピングボリウム１９からなる通路が形成されてい
る。その吐出弁１０の先端部に、この通路を塞ぐための
球状の等圧弁２１が着座しており、この等圧弁２１の上
流側に当接したバネ受け２２と、プランジャバレル１先
端の凹所５内に取付けたバネ受け２３との間に、等圧弁
戻しバネ２４が介装されている。プランジャバレル１の
凹所５内に内装したバネ受け２３には、圧送室４とその
凹所５内を連通する通路２６が形成されている。

【００１２】上記において、プランジャ２によって、圧
送室４より押し出される燃料は、バネ受け２３の通路２
６から凹所５内に入り、更に、その下流の弁シート部材
６内の内装室２０内における吐出弁１０先端面に作用し
て、その吐出弁１０をバネ１４に抗して押し上げ、前記
縦溝１６から出口１７を介して、高圧通路１５側に流出
する。他方、燃料噴射弁が閉じて、その燃料噴射弁側か
ら戻ってくる圧力波は、吐出弁１０の凹所１１より、絞
り部１８とダンピングボリウム１９を通して、等圧弁２
１に作用し、そのバネ２４に抗してその等圧弁２１を押
し開いて圧送室４側に戻り、これによって、高圧通路１
５側の圧力をそのバネ２５とバランスする特定の圧力に
保持する。

【００１３】上記において、弁シート部材６及びその上
端の押さえ蓋７には、上下に貫通する複数のボルト穴
に、締め付けボルト２８を上方から挿入して、その締め
付けボルト２８の先端をプランジャバレル１の先端面に
ねじ込んで、これらシート部材６及び押さえ蓋７を締め
付け固定するが、図２で示すように、その締め付けボル
ト２８は、吐出弁１０の周囲を円形に囲むようにして、
等間隔に複数本配置され、これによって、弁シート部材
６を均一な締め付け力で締め付けるようにしている。こ
の実施例では８本の締め付けボルト２８を用いている
が、必要に応じて、増減することが可能である。

【００１４】２９は、押さえ蓋７の外側に配置した押さ
えリングで、その上端面より貫通して挿し込んだボルト
３０の先端を、ポンプハウジング３先端面にねじ込ん
で、押さえ蓋７を更に上方から押圧支持している。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、次のような効果が得
られる。

【００１６】まず、吐出弁と等圧弁を同軸上に配置する
とともに、吐出弁の先端を弁シート部材のシートに着座
させるようにしており、このため、その吐出弁のシート
部分を大径に形成した従来のものと異なって、そのシー
トの上流側にくびれ部分を生ずることがなく、着座時の
衝撃による亀裂発生等の問題がなく、吐出弁の耐久性及
びシート部材の耐久性を向上できる。

【００１７】シート部材及び押さえ蓋は、それら押さえ
蓋及びシート部材を貫通して差し込んだボルトをプラン
ジャバレルに直接ねじ込んで、そのプランジャバレル側
に締め付け固定しているので、図３に示すような従来の
ように、ポンプハウジング等にねじ込んだボルトで押さ
え蓋を締め付けて、その押さえ蓋を介して間接的に締め
付けるものと異なって、押さえ蓋自身の変形も少なく、
また、押さえ蓋、シート部材及びプランジャバレルが確
実に一体となるため、シール性能を向上でき、合わせ部
分からの燃料漏れなどの問題を生じる恐れが少ない。そ
の際、プランジャバレルとシート部材、及び、シート部
材と押さえ蓋とは相互に嵌合させることなく、互いに面
合わせして配置しているので、これらプランジャバレ
ル、シート部材及び押さえ蓋の切削加工工数が減少し、
それらの加工コストを低減できるとともに、面合わせす
るだけであるので、組付けも容易となる。

【００１８】その際、締め付けボルトは、上記のように
等圧弁と吐出弁を同一軸上に配置して、その吐出弁内装
室を取り囲むようにして等間隔に配置しているから、均
等に締め付け力を与えることができ、同様に合わせ面の
シール性能が向上する。

【００１９】更に、このように同一軸上に配置してボル
トで締め付けることにより、斜めのキリ穴加工を設ける
必要がなく、加工が容易であるとともに、その斜めの加
工部分に絞り部を設ける必要がないので、キリ穴部分に
段部を生じることがなく、穴加工の精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す吐出弁及び等圧弁内装
部分の縦断面図である。

【図２】図１の要部の横断面図である。

【図３】従来例を示す吐出弁内装部分の縦断面図であ
る。

【図４】他の従来例を示す要部の断面図である。

【図５】他の従来例を示す要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１ プランジャバレル ６ シート部材 ７ 押さえ蓋 ９ 弁シート部 １０ 吐出弁 １８ 絞り １９ ダンピングボリウム ２１ 等圧弁 ２８ 締め付けボルト

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−306272（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−163466（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−197773（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−44076（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−151971（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 59/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出弁と等圧弁とを備えた燃料噴射ポンプ
   において、それら吐出弁と等圧弁を、等圧弁が燃料吐出
   方向の上流側となるようにして同一軸上に配置し、吐出
   弁を内装する吐出弁シート部材のシート部に、その吐出
   弁の上流側の先端を着座させるとともに、同じく吐出弁
   の上流側の先端面に形成した等圧弁シート部に、バネで
   付勢された等圧弁を着座させ、更に、吐出弁にはその等
   圧弁によって開閉される、ダンピングボリウムと絞り部
   を備えた燃料戻し通路を設け、吐出弁を内装する弁シー
   ト部材と押さえ蓋とを、プランジャバレルの先端面に、
   各々互いに嵌合させることなく面合わせして順に配置す
   るとともに、その吐出弁の周囲を囲むようにして等間隔
   に配置する複数のボルトを、前記押さえ蓋の先端からこ
   れら押さえ蓋及び弁シート部材を貫通して差し込むとと
   もに、その先端をプランジャバレルへねじ込んで締め付
   けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射ポンプ。