JP3604294B2

JP3604294B2 - 燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JP3604294B2
Application number: JP35270498A
Authority: JP
Inventors: 政明荻野; 裕之矢野; 登細井
Original assignee: Bosch Corp; Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: JP2000179428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デフレクタが設けられた燃料噴射ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料噴射ポンプは、筒状をなすポンプ本体と、このポンプ本体に挿入固定された筒状をなすバレルと、このバレルに摺動自在に設けられたプランジャを備えており、プランジャが往動してバレルに形成された吸排ポートを閉じると、燃料加圧室内の燃料が加圧される。そして、加圧された燃料が燃料噴射ノズルに圧送され、そこからエンジンの燃焼室に噴射される。プランジャが吸排ポートを閉じた後、さらに往動してその外周面に形成されたリードが吸排ポートと対向すると、燃料加圧室内の燃料が吸排ポート通ってポンプ本体とバレルとの間に形成された燃料溜まりに排出される。これにより、実質的な燃料加圧が終了し、燃料噴射が終了する。逆に、プランジャが復動すると、燃料溜まり内の燃料が吸排ポートを通って燃料加圧室内に導入される（実公平４−２９０８５号公報参照）。
【０００３】
燃料加圧室内の燃料が吸排ポートから燃料溜まりに排出される際には、高圧の燃料が高速で噴出するため、キャビテーションが発生し、吸排ポートと対向するポンプ本体の内周面、吸排ポートの内周面等にキャビテーションエロージョンが発生するおそれがある。そこで、吸排ポートにデフレクタを設け、キャビテーションの発生を防止している。
【０００４】
ところで、吸排ポートに取り付けられたデフレクタには、高圧燃料による押圧力が作用する。特に、船舶用の燃料噴射ポンプのように大型の燃料噴射ポンプでは、多大の押圧力が作用する。そのような燃料噴射ポンプでは、吸排ポートの外側（バレルの外周側）の開口部にねじ孔部を形成し、このねじ孔部にデフレクタを螺合固定している。これにより、デフレクタに作用する多大の押圧力を受けることができるようにしている。
【０００５】
しかし、デフレクタを螺合固定した場合には、バレルが燃料加圧室の圧力変動に伴って膨張収縮するのみならず、燃料噴射ポンプの運転時と停止時との燃料の温度差（約１８０°Ｃ程度）によって膨張、収縮するため、デフレクタとねじ孔部との螺合状態が経時的に緩むおそれがある。そこで、各デフレクタどうし（通常、吸排ポートおよびデフレクタは、バレルの周方向に１８０°離れて２つ設けられている。）を鋼線によって連結することにより、仮にデフレクタが緩んだとしてもその回転を阻止することができるようにし、それによってデフレクタが吸排ポートから抜け出るのを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
デフレクタどうしを鋼線で連結した従来の燃料噴射ポンプにおいては、燃料噴射ポンプが設置された現場でデフレクタを交換することが非常に困難であるという問題があった。
すなわち、デフレクタと鋼線とを連結する場合には、通常、デフレクタに形成された貫通孔に鋼線を挿通し、その先端部を折り曲げるようにしている。したがって、デフレクタを交換する場合には、折り曲げられた鋼線を真っすぐに引き伸ばす必要があり、交換後には他の鋼線を挿通して折り曲げる必要がある。このような作業は、設備の整った工場では比較的容易に行うことができるものの、設備の無い燃料噴射ポンプの設置現場では人手によって行わなければならず、非常に困難である。
また、デフレクタどうしを連結する鋼線は、バレルの半周にわたって巻回されているため、バレルをポンプ本体から取り外さなければ交換することができない。したがって、デフレクタの交換に際しては、燃料噴射ポンプを分解せざるを得ず、その作業に多大の手間と時間を要するという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、請求項１に係る発明は、ポンプ本体と、このポンプ本体内に取り付けられた筒状をなすバレルと、このバレルに摺動自在に設けられたプランジャとを備え、上記バレルにその周壁部を貫通する吸排ポートが形成され、この吸排ポートにデフレクタが螺合固定された燃料噴射ポンプにおいて、上記吸排ポートの外側の端部内周面に環状溝を形成し、この環状溝に拡縮径可能なＣ字状のスナップリングの外周部をスナップリング自体を拡縮径させることによって着脱可能に嵌め込み、上記デフレクタが上記吸排ポートの外側の開口部から抜け出るときに上記スナップリングの内周部に上記デフレクタの外側の端面が突き当たるようにすることにより、上記デフレクタの上記吸排ポートから外側へ抜け出る方向への回転止めをしたことを特徴としている。
この場合、上記スナップリングの両端部には、これを縮径させるための治具を係合させる係合孔が形成されていることが望ましい。
また、上記吸排ポートと対向するポンプ本体の壁部にはこれを貫通する装着孔が形成され、この装着孔にはこれを密閉する密閉部材が着脱可能に取り付けられており、上記装着孔は、その内部を上記デフレクタおよび上記スナップリングが通り抜けることができ、かつ上記治具を外部から挿通することができるように、その大きさが設定されていることが望ましい。
さらに、上記密閉部材が第２デフレクタであることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を舶用その他の大型のディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ポンプ１に適用した一実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。なお、この発明は、小型、または中型のディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ポンプにも適用可能である。
【０００９】
図３に示すように、燃料噴射ポンプ１はポンプ本体２を備えている。このポンプ本体２は、上下の両端が開口した筒状をなすものであり、その上端面には、デリバリバルブシート３がボルトＢによって固定されており、このデリバリバルブシート３の上端部には、デリバリバルブホルダ４がボルトＢによって固定されている。
【００１０】
ポンプ本体２の内部には、バレル５が挿脱可能に挿入されている。バレル５は、ポンプ本体２に回動不能に、かつその軸線方向（上下方向）へ移動可能に嵌合されており、その下端部にはポンプ本体２に回動可能に、かつ上下方向へ移動不能に嵌合されたスリーブＳ１が螺合されている。したがって、スリーブＳ１をコントロールラックＬ１によって回動させると、バレル５が上下方向へ変位する。また、バレル５の中央部には、その下端面から上端面まで延びるプランジャ挿入孔５ａが形成されており、これによってバレル５が筒状に形成されている。バレル５の中間部には、その外周面からプランジャ挿入孔５ａの内周面まで延びる二つの吸排ポート５ｂが形成されている。二つの吸排ポート５ｂは、バレル５の軸線方向には同一位置に、周方向には１８０°離れて配置されている。吸排ポート５ｂは、一つだけ形成してもよい。
【００１１】
プランジャ挿入孔５ａには、プランジャ７が摺動自在に挿入されている。このプランジャ７は、ばね（図示せず）によって下方へ付勢されており、プランジャ７の下端部はカム軸（図示せず）のカム部に押圧接触させられている。したがって、カム軸がエンジン（図示せず）によって回転駆動されると、それに追随してプランジャ７が上下方向へ往復動する。プランジャ７の上方への往動時において、プランジャ７が吸排ポート５ｂを閉じると、燃料加圧室８内の燃料が加圧される。加圧された燃料は、弁９を押し開き、吐出ポート１０から燃料噴射ノズル（図示せず）に圧送され、エンジンの燃焼室に噴射される。プランジャ７がさらに往動し、その外周面に形成されたリード７ａが吸排ポート５ｂと対向すると、燃料加圧室８内の燃料が、プランジャ７の外周面に形成された縦溝７ｂ、リード７ａおよび吸排ポート５ｂを介して燃料溜まり１１に排出される。その結果、プランジャ７による燃料の実質的な加圧が終了し、燃料噴射が終了する。逆に、プランジャ７の復動時には、燃料溜まり１１内の燃料が吸排ポート５ｂを通って燃料加圧室８内に導入される。なお、燃料溜まり１１は、ポンプ本体２の内周面とバレル５の外周面との間に環状に形成されており、フィードポンプ（図示せず）から供給される燃料が循環するようになっている。
【００１２】
ここで、バレル５をコントロールラックＬ１およびスリーブＳ１により上下方向へ変位させると、プランジャ７が往動し始めてから吸排ポート５ｂを閉じて燃料の加圧を開始するまでのストローク、つまりプレストロークが変わる。また、コントロールラックＬ２によりスリーブＳ２を介してプランジャ７を回動変位させると、リード７ａの吸排ポート５ｂとの対向箇所が変わり、これによって燃料噴射量を変えることができる。
【００１３】
上記吸排ポート５ｂには、キャビテーションの発生を防止するためにデフレクタ１２が設けられている。すなわち、図１および図２に示すように、吸排ポート５ｂは、プランジャ挿入孔５ａ側から外部側に向かって順次形成されたストレート孔部５ｄ、第１テーパ孔部５ｅ、第２テーパ孔部５ｆおよびねじ孔部５ｇを有しており、これの孔部５ｄ〜５ｇは同心に形成されている。第１テーパ孔部５ｅの小端径は、ストレート孔部５ｄの内径と同一であり、その大端径は第２テーパ孔部５ｆの小端径と同一である。ねじ孔５ｇの内径は、第２テーパ孔部５ｆの大端径より大径である。
【００１４】
一方、デフレクタ１２は、本体部１２ａとその先端面中央部に形成された棒状の突起１２ｂとを備えている。本体部１２ａは、ねじ孔５ｇに螺合されており、その先端面がねじ孔５ｇの底面に押圧されることにより、デフレクタ１２が吸排ポート５ｂの外側の端部に固定されている。ねじ孔５ｇに螺合された本体部１２ａを回転させるために、本体部１２ａの後端面（外側の端面）に形成された突出部１２ｃの中央部には、六角棒レンチ（図示せず）を挿入するためのレンチ孔１２ｄが形成されている。このレンチ孔１２ｄに代えて、突出部１２ｃの外周面を六角形状に形成し、六角孔付きスパナによってデフレクタ１２を回転させるようにしてもよい。一方、突起１２ｂは、先端側の第１テーパ部１２ｅとこれよりテーパ角度の小さい基端側の第２テーパ部１２ｆとを有しており、両者は同心に形成されている。第１テーパ部１２ｅは、ストレート孔部５ｄ内に位置し、第２テーパ部１２ｆは、第２テーパ孔部５ｆから第１テーパ孔部５ｅを貫通し、ストレート孔部５ｄまで延びている。第１、第２テーパ部１２ｅ，１２ｆと、ストレート孔部５ｄおよび第１、第２テーパ孔部５ｅ，５ｆとの間には、燃料が流れるための隙間が環状に形成されている。また、本体部１２ａには、燃料を流すための複数の貫通孔１２ｇが形成されている。
【００１５】
吸排ポート５ｂの外側（バレル５の外周側）の端部には、環状溝５ｈが形成されている。この環状溝５ｈには、スナップリング１３が装着されている。このスナップリング１３は、略Ｃ字状をなしており、その両端部が接近離間するように弾性変形させることによって拡縮径可能である。しかも、縮径状態では吸排ポート５ｂにその外側の開口部から挿入可能であり、環状溝５ｈの位置まで挿入し、そこでスナップリング１３を弾性復帰させて拡径させると、スナップリング１３の外周部が環状溝５ｈに嵌まり込む。これによって、スナップリング１３が位置固定されている。スナップリング１３の内周部は、環状溝５ｈから突出しており、本体部５ａの後端面にほぼ接触している。したがって、本体部１２ａとねじ孔部５ｇとの螺合状態が緩み、デフレクタ１２が吸排ポート５ｂから抜け出ようとすると、デフレクタ１２の外側の端面がスナップリング１３の内周部に突き当たる。したがって、デフレクタ１２が吸排ポート５ｂから抜け出ることがない。なお、燃料加圧室８内の高圧燃料によってデフレクタ１２に作用する押圧力は、本体部１２ａとねじ孔部５ｇとの螺合が緩んだとしてもそれらのねじ面どうしが受ける。したがって、スナップリング１３に大きな押圧力が作用することはほとんどなく、スナップリング１３はデフレクタ１２の外側への移動を阻止することによってその回転を阻止するだけである。
【００１６】
スナップリング１３の両端部には、係合孔１３ａがそれぞれ形成されている。各係合孔１３ａは、拡縮径用の専用の治具（図示せず）を係合させるためのものであり治具を係合孔１３ａに係合させることにより、スナップリング１３を容易に拡縮径させることができ、それによってスナップリング１３を環状溝５ｈに対して容易に着脱することができ、吸排ポート５ｂに対して容易に挿脱することができる。このような係合孔１３ａを有するスナップリング１３は、日本工業規格のＪＩＳＢ２８０４に規定されており、そのなかから適宜の寸法を有するスナップリングを選択して用いることができる。
【００１７】
図３に示すように、上記ポンプ本体２の周壁部には、これを貫通する装着孔２ａ，２ａが各吸排ポート５ｂ，５ｂと対向するように配置形成されている。装着孔２ａは、その内部をデフレクタ１２およびスナップリング１３が通り抜け可能で、かつスナップリング１３の拡縮径用の治具を外部から挿入可能である大きさに設定されている。勿論、六角棒レンチまたは六角孔付きスパナも挿入可能である。したがって、デフレクタ１２およびスナップリング１３は、バレル５をポンプ本体２に取り付けた状態で、ポンプ本体２の外部から吸排ポート５ｂに対して着脱することが可能である。
【００１８】
装着孔２ａには、第２デフレクタ１４が着脱可能の挿入され、固定手段たるボルト１５によってポンプ本体２に固定されている。第２デフレクタ１４は、装着孔２ａを密閉するとともに、吸排ポート５ｂから噴出する燃料の衝撃からポンプ本体２の内面を保護するためのものであり、燃料の衝撃を緩和するために、吸排ポート５ｂと対向する端面には、衝撃吸収孔１４ａが形成されている。第２デフレクタ１４に代えて、装着孔２ａを単に密閉するだけの密閉部材を用いてもよい。
【００１９】
上記構成の燃料噴射ポンプ１において、デフレクタ１２を交換する場合には、まず第２デフレクタ１４を取り外す。次に、治具を装着孔２ａから挿入し、スナップリング１３を取り外す。その後、六角棒レンチを装着孔２ａから挿入し、デフレクタ１２を回転させて吸排ポート５ｂから抜き出し、装着孔２ａから外部に取り出す。新たなデフレクタ１２を吸排ポート５ｂに装着する場合には、上記と逆の手順で行えばよい。
【００２０】
このように、この発明の燃料噴射ポンプ１においては、デフレクタ１２の吸排ポート５ｂからの抜け止めをスナップリング１３によって行っているので、専用の治具でスナップリング１３を拡縮径させることにより、スナップリング１３を吸排ポート５ｂに対して容易に取り付け、取り外すことができる。したがって、デフレクタ１２を容易に交換することができる。しかも、第２デフレクタ１４を装着孔２ａから取り外すことにより、バレル５をポンプ本体２に取り付けた状態でデフレクタ１２を交換することができる。したがって、デフレクタ１２の交換をより一層容易に、かつ短時間で行うことができる。
【００２１】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、デフレクタ１２については、吸排ポート５ｂに螺合固定されるものであれば、形状、構造の異なる他のデフレクタを用いてよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、燃料噴射ポンプが設置された現場においてデフレクタを容易に交換することができるという効果が得られる。
ポンプ本体に吸排ポートと対向する装着孔を形成し、装着孔に密閉部材または第２デフレクタを着脱自在に装着することにより、バレルをポンプ本体から取り外すことなく、ポンプ本体の外部からデフレクタの交換を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の要部を示す拡大断面図である。
【図２】図１のＸ矢視図である。
【図３】この発明の一実施の形態の全体を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１燃料噴射ポンプ
２ポンプ本体
２ａ装着孔
５バレル
５ｂ吸排ポート
７プランジャ
１２デフレクタ
１３スナップリング
１３ａ係合孔
１４第２デフレクタ（密閉部材）

Claims

ポンプ本体と、このポンプ本体内に取り付けられた筒状をなすバレルと、このバレルに摺動自在に設けられたプランジャとを備え、上記バレルにその周壁部を貫通する吸排ポートが形成され、この吸排ポートにデフレクタが螺合固定された燃料噴射ポンプにおいて、
上記吸排ポートの外側の端部内周面に環状溝を形成し、この環状溝に拡縮径可能なＣ字状のスナップリングの外周部をスナップリング自体を拡縮径させることによって着脱可能に嵌め込み、上記デフレクタが上記吸排ポートの外側の開口部から抜け出るときに上記スナップリングの内周部に上記デフレクタの外側の端面が突き当たるようにすることにより、上記デフレクタの上記吸排ポートから外側へ抜け出る方向への回転止めをしたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
上記スナップリングの両端部には、これを縮径させるための治具を係合させる係合孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
上記吸排ポートと対向するポンプ本体の壁部にはこれを貫通する装着孔が形成され、この装着孔にはこれを密閉する密閉部材が着脱可能に取り付けられており、上記装着孔は、その内部を上記デフレクタおよび上記スナップリングが通り抜けることができ、かつ上記治具を外部から挿通することができるように、その大きさが設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射ポンプ。
上記密閉部材が第２デフレクタであることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射ポンプ。