JP5255400B2 - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

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本発明は、燃料噴射ポンプに関する。詳しくは電磁スピル弁と等圧弁とを備えた燃料噴射ポンプに関する。
従来、大型のディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプは、エンジンと連動するカム等によって作動し、機械的に決定される所定のタイミングで燃料を燃料噴射ノズルへ圧送する構成であった。しかし、燃料効率の向上や排気ガスエミッションの低減のためには、一回の燃焼サイクル中に、エンジンの状態に応じた複数回の燃料噴射や噴射量の変更を行い、燃焼状態の改善を図る必要があり、燃焼サイクルごとにカム等で機械的に燃料を圧送および噴射する構成では十分な燃料噴射制御が行えない点で不利であった。また、燃料噴射制御に加えて、噴射圧力を高圧化し、噴射される燃料を微細化することで燃焼効率をより向上させる必要性があった。
そこで、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの一つとして電磁スピル弁を具備する燃料噴射ポンプが用いられている。エンジンと連動するカムによって高圧に加圧された燃料を、燃料噴射ポンプ内の電磁スピル弁の開閉によって、エンジンの運転状態に応じた所定のタイミングで所定量の燃料を燃料噴射ノズル内に供給することで精密な燃焼制御を行うものである。例えば公知文献1の如くである。
しかし、高圧燃料を電磁スピル弁により複雑かつ高速に噴射することによって、燃料噴射ポンプから燃料噴射ノズルへ高圧燃料を供給する高圧管内で、燃料圧力の脈動が発生する。この際、燃料噴射ポンプの吐出弁が閉じていると燃料圧力の脈動が減衰せず、意図しない燃料圧力の上昇により再び燃料噴射ノズルのニードル弁が開弁され二次噴射を引き起こすことがある。また、意図しない急激な燃料圧力の降下によりキャビテーションが発生したり、燃焼室から燃焼ガスが逆流したりするといった問題が生じていた。
特開平3−23361号公報
本発明は、上記の如き課題を鑑みてなされたものであり、高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、噴射ノズル内の圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる燃料噴射ポンプの提供を目的とする。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
請求項1においては、燃料を加圧するプランジャ(13)を内装するバレル(12)と、燃料圧力の加圧および放圧を制御する電磁スピル弁(60)と、前記電磁スピル弁(60)より下流の位置に燃料圧力が所定の圧力以上の場合に開弁し燃料を吐出する吐出弁(33)と、前記吐出弁(33)より下流の位置に構成され、前記吐出弁(33)が閉弁後に前記吐出弁(33)より下流の燃料圧力が所定の圧力以上の場合に開弁する等圧弁(34)とを具備した燃料噴射ポンプであって、前記吐出弁(33)と等圧弁(34)は等圧弁本体(32)と電磁スピル弁(60)の間に配置され、前記電磁スピル弁(60)はスピル弁体(22)とソレノイド(23)により構成されて電磁スピル弁本体(61)内に具備され、前記バレル(12)と電磁スピル弁本体(61)とを密着固定し、該バレル(12)には前記電磁スピル弁本体(61)との密着面にバレル環状溝(12c)を形成し、前記電磁スピル弁本体(61)は等圧弁本体(32)に密着固定され、該電磁スピル弁本体(61)の等圧弁本体(32)との密着面に電磁スピル弁環状溝(61d)を形成し、前記等圧弁本体(32)は前記高圧管継手(35)に接続され、該等圧弁本体(32)の高圧管継手(35)との接続部に等圧弁漏油回収部(32a)を形成し、前記電磁スピル弁本体(61)には前記バレル環状溝(12c)と前記電磁スピル弁環状溝(61d)とが連通するように電磁スピル弁漏油回路(61e)を形成し、前記等圧弁本体(32)には前記スピル弁環状溝(61d)と前記等圧弁漏油回収部(32a)とが連通するように等圧弁漏油回収路(32e)を形成したものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1の如く構成したので、吐出弁の閉弁後に燃料噴射ノズル内の燃料圧力が所定圧力以上に変動する場合は、等圧弁が開弁して放圧する。
これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手から燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。
また、容易に等圧弁を取りはずすことができるため、メンテナンス性の向上や燃料噴射ポンプの共通化などにより生産コストを低減することができる。
また、着脱部分からの高圧燃料のリークを防ぐことができる。
また、シール部材を介装するスペースが無くてもシールすることができ、着脱部分からの高圧燃料のリークを防ぐことができる。
また、密着面からの漏油を回収するための配管が不要になる。これにより燃料噴射ポンプのメンテナンス性の向上や、生産コストを削減することができる。
また、燃料噴射ポンプをコンパクトにすることができ、密着面の箇所からの漏油のリスクを低減することができる。
次に、図1、図2および図3を用いて本発明に係る燃料噴射ポンプの第一構成形態である燃料噴射ポンプ1について説明する。
図1に示すように、燃料噴射ポンプ1は、図示しない低圧ポンプ(フィードポンプ)と連結され、低圧ポンプからの燃料を燃料噴射ポンプ1で加圧し図示しない燃料噴射ノズルへ供給して、ディーゼルエンジンの燃焼室へ噴射するものである。燃料噴射ポンプ1は、主にポンプ本体部10と、電磁スピル弁20と、等圧弁部30とから構成される。
ポンプ本体部10は、燃料噴射ポンプ1を構成する主な構造体である。ポンプ本体部10は、主にポンプ本体11と、バレル12と、プランジャ13と、プランジャばね14と、プランジャガイド15等を具備する。
ポンプ本体11は、ポンプ本体部10を構成する主な構造体である。ポンプ本体11は、略円筒状に形成される。ポンプ本体11は、軸心部の一側(反吐出口32d側、図1下側)にプランジャばね14およびプランジャガイド15等を内装するプランジャばね室11aが一側端部を開放して形成され、軸心部の他側(吐出口32d側)にバレル12を保持するバレル保持孔11bがプランジャばね室11aと連通するとともに他側端部を開放して形成される。また、ポンプ本体11は、燃料供給ポート11cが形成され、図示しない低圧ポンプと連結される。
バレル12は、プランジャ13を摺動自在に内装するものである。バレル12は、略円筒状で一側(反吐出口32d側、図1下側)をバレル保持孔11bに隙間なく挿入できる程度の外径に形成され、他側(吐出口32d側)端部にフランジを有する。バレル12は、バレル保持孔11bに挿入されフランジを介してポンプ本体11の他側端部にボルト等で固設される。また、バレル12は、軸心部にプランジャ13を内装するプランジャ孔12aが一側端部を開放して形成されるとともに他側端面とプランジャ孔12aとが燃料供給路12bで連通され、他側端面と燃料供給ポートとがスピル油排出路12dで連通される。バレル12は、他側端面に燃料供給路12bを中心とするバレル環状溝12cが形成される。
プランジャ13は、燃料を加圧するものである。プランジャ13は、略円柱状でプランジャ孔12aに隙間なく挿入でき、かつ摺動自在な程度の外径に形成され、バレル12に内装される。プランジャ13は、一側(反吐出口32d側、図1下側)端部にプランジャばね14が掛止され、他側(吐出口32d側)端部とプランジャ孔12aとで加圧室16を形成する。
プランジャばね14は、圧縮ばねでありプランジャ13を一側(反吐出口32d側、図1下側)に付勢するものである。プランジャばね14は、一側端部をプランジャばね受け14aを介してプランジャ13に掛止され、他側端部をプランジャばね受け14bを介してポンプ本体11に掛止される。プランジャばね14は、プランジャ13が最も一側に移動した位置においても、一側に付勢するように構成される。
プランジャガイド15は、図示しないカムによる付勢力をプランジャ13に伝えるものである。プランジャガイド15は、一側(反吐出口32d側、図1下側)端部を閉口した略円筒状でプランジャばね室11aに隙間なく挿入でき、かつ摺動自在な程度の外径に形成される。また、プランジャガイド15は、内径にプランジャ13に掛止されたプランジャばね14を内装している。プランジャガイド15は、プランジャばね14の付勢力によってプランジャ13を介して一側方向に付勢され、図示しないカムに間接的に当接されている。
電磁スピル弁20は、燃料噴射ポンプ1の燃料噴射を制御するものである。電磁スピル弁20は、主に電磁スピル弁本体21と、スピル弁体22と、ソレノイド23等を具備する。
電磁スピル弁本体21は、電磁スピル弁20を構成する主な構造体である。電磁スピル弁本体21は、略直方体に形成される。電磁スピル弁本体21は、一側(反吐出口32d側、図1下側)端面の中心位置と他側(吐出口32d側)端面の中心位置とが燃料供給路21aで連通される。電磁スピル弁本体21は、スピル弁孔21bが燃料供給路21aと垂直に交差するように(図1で水平方向に)形成される。燃料供給路21aは、スピル弁孔21b、スピル油排出路21cおよびスピル油排出路12dを介して燃料供給ポート11cと連通している。また、電磁スピル弁本体21は、他側端面の燃料供給路21aを中心とする位置に漏油を回収するための電磁スピル弁漏油回収部21fとスペーサー31を締結するための雌ねじ部21dとが形成される。電磁スピル弁本体21は、一側端面のバレル環状溝12cに重複する位置と電磁スピル弁漏油回収部21fとが電磁スピル弁漏油回路21eで連通される(図3参照)。電磁スピル弁本体21は、一側端面とバレル12の他側端面とを密着させてボルト等で固設される。
スピル弁体22は、燃料供給路21aの圧力を放圧するものである。スピル弁体22は、略円柱状でスピル弁孔21bに隙間なく挿入でき、かつ、摺動自在な程度の外径に形成され、電磁スピル弁本体21に内装される。スピル弁体22は一側端部に磁性体で構成されるアーマチュア22aが固設され、スピル弁ばね22bによって他側に付勢されている。また、スピル弁体22は、一側に移動している場合は燃料供給路21a内の燃料圧力を維持し、他側に移動している場合は燃料供給路21aが燃料噴射ポンプ1の外部と連通し、燃料供給路21a内の燃料圧力を放圧するように、途中部分の外径をスピル弁孔21bより小さく形成される。
ソレノイド23は、磁力を発生させるものである。ソレノイド23は、吸着面がスピル弁孔21bが形成されている電磁スピル弁本体21の端面と相対するように、非磁性体で構成されたソレノイドスペーサー23aを介して固設される。ソレノイドスペーサー23aは、ソレノイド23がアーマチュア22aを吸着可能なように、中空に形成される。ソレノイド23は、図示しない制御装置からの信号を取得することにより磁力を発生するように構成される。
等圧弁部30は、燃料の吐出および噴射終了後の燃料圧力を所定の値に維持するものである。等圧弁部30は、主にスペーサー31と、等圧弁本体32と、吐出弁33と、等圧弁34等を具備する。また、等圧弁部30は、高圧管継手35が接続される。
スペーサー31は、等圧弁部30と電磁スピル弁20とを着脱自在に構成するものである。スペーサー31は、板状部材の一側(反吐出口32d側、図1下側)の中心位置に円柱状の雄ねじ部31aが形成される。スペーサー31は、他側(吐出口32d側)端面の中心位置に等圧弁ばね室31bが形成されるとともに等圧弁ばね室31bを中心とするスペーサー環状溝31cが形成され、雄ねじ部31a端面(反吐出口32d側、図1下側)の中心位置と等圧弁ばね室31bとが燃料供給路31dで連通される。また、スペーサー31は、雄ねじ部31a端面の電磁スピル弁漏油回収部21fと重複する位置とスペーサー環状溝31cとがスペーサー漏油回収路31eで連通される(図3参照)。スペーサー31は、雄ねじ部31aの端面と電磁スピル弁本体21の他側端面とを密着させて、雄ねじ部31aが電磁スピル弁本体21の雌ねじ部21dに脱着自在に螺合される。この際、螺合部分をより確実にシールするため、雄ねじ部31aにシールテープ31fを巻装してもよい(図4参照)。
等圧弁本体32は、等圧弁部30を構成する主な構造体である。等圧弁本体32は、一側(反吐出口32d側)端面形状をスペーサー31の他側端面と略同一に形成され、他側の中心位置に漏油を回収するための等圧弁漏油回収部32aと高圧管継手35を締結するための雌ねじ部32bとが形成される。また、等圧弁本体32は、一側端面の等圧弁ばね室31bと重複する位置に吐出弁ばね室32cが等圧弁ばね室31bの内径より大きい内径で形成され、雌ねじ部32bと吐出弁ばね室32cとが吐出口32dで連通される。等圧弁本体32は、一側端面のスペーサー環状溝31cと重複する位置と等圧弁漏油回収部32aとが等圧弁漏油回収路32eで連通される(図3参照)。等圧弁本体32は、一側端面とスペーサー31の他側端面とを密着させてボルト等で固設される。なお、雌ねじ部32bと雌ねじ部21dは同じ構成(形状、径及びピッチ)とされている。
吐出弁33は、吐出口32dから燃料を吐出するものである。吐出弁33は、吐出弁体33aおよび吐出弁ばね33bから構成される。吐出弁体33aは、略円筒状で吐出弁ばね室32cと吐出弁体33aとの間に高圧燃料が通過可能な隙間ができる程度の外径に形成され、吐出弁ばね室32cに内装される。吐出弁体33aは、一側(反吐出口32d側)端面をスペーサー31の他側端面に着座して、他側端面を吐出弁ばね室32cに内装される吐出弁ばね33bによって一側方向に付勢されている。また、吐出弁体33aは、一側端面の中心位置に等圧弁室33cが形成され、他側端面と等圧弁室33cとが等圧弁通路33dで連通される。
等圧弁34は、等圧弁通路33dを開閉するものである。等圧弁34は、等圧弁体34aおよび等圧弁ばね34bから構成される。等圧弁体34aは、ボールと受部材で構成され、受部材は略円筒状で等圧弁室33cと等圧弁体34aとの間に燃料が通過可能な隙間が形成される程度の外径に形成され、等圧弁室33cに内装される。等圧弁体34aは、ボールを等圧弁室33cの他側(吐出口32d側)に着座して、一側(反吐出口32d側、図1下側)端面を受部材を介して等圧弁ばね室31bに内装される等圧弁ばね34bによって他側(吐出口32d側)に付勢されている。
高圧管継手35は、高圧燃料を図示しない燃料噴射ノズルへ供給するものである。
高圧管継手35は、棒状部材の一側(吐出口32d側)に円柱状の雄ねじ部35aが形成される。高圧管継手35は、雄ねじ部35aの中心位置と他側(反吐出口32d側)端部とが燃料供給路35bで連通される。また、高圧管継手35は、雄ねじ部35aの等圧弁漏油回収部32aと重複する位置と他側端部とが漏油回収路35cで連通される(図3参照)。高圧管継手35は、雄ねじ部35aの端面と等圧弁本体32の他側端面とを密着させて、雄ねじ部35aが等圧弁本体32の雌ねじ部32bに脱着自在に螺合される。この際、螺合部分をより確実にシールするため、雄ねじ部35aにシールテープ35eを巻装してもよい(図4参照)。
このような構成により、燃料噴射ポンプ1が燃料を吐出する場合、燃料は、図示しない低圧ポンプから加圧室16に送給される。燃料は、図示しないカムによりプランジャ13が他側方向に移動することで高圧に加圧される。この際、電磁スピル弁20のソレノイド23は励磁している。すなわちスピル弁体22は一側に移動して燃料供給路21a内の燃料圧力を維持している。加圧された燃料は、加圧室16および燃料供給路12b・21a・31d内を満たす。燃料圧力によって吐出弁体33aに加わる力が、吐出弁体33aを一側方向に付勢している吐出弁ばね33bの付勢力より大きくなると、吐出弁体33aが他側方向に移動して開弁する。その結果、高圧燃料は、吐出弁33を通過して吐出口32dから燃料供給路35bへ吐出される。
燃料噴射ポンプ1が燃料の吐出を停止する場合、電磁スピル弁20のソレノイド23は励磁を停止する。すなわちスピル弁体22は他側に移動して燃料供給路21aが燃料噴射ポンプ1の燃料供給ポート11cと連通し、加圧室16および燃料供給路12b・21a・31d内の燃料圧力を放圧する。これにより燃料圧力によって吐出弁体33aに加わる力が、吐出弁体33aを一側方向に付勢している吐出弁ばね33bの付勢力より小さくなり、吐出弁体33aは吐出弁ばね33bの付勢力によって急激に閉弁する。その結果、高圧燃料は、吐出弁体33aを通過して吐出口32dから燃料供給路35bへ吐出されない。この際、吐出弁33より下流の燃料供給路35bから図示しない燃料噴射ノズルに残留している燃料圧力に脈動が発生する。発生した燃料圧力の脈動によって等圧弁体34aに加わる力が、等圧弁体34aを他側方向に付勢している等圧弁ばね34bの付勢力より大きい場合、等圧弁体34aが一側方向に移動して開弁する。これにより燃料圧力の脈動により昇圧した燃料圧力が放圧され、所定の値まで降圧される。
図3に示すように、バレル12と電磁スピル弁本体21との密着部から漏れた高圧燃料は、バレル環状溝12cに回収される。電磁スピル弁本体21とスペーサー31との密着部から漏れた高圧燃料は、電磁スピル弁漏油回収部21fに回収される。スペーサー31と等圧弁本体32との密着部から漏れた高圧燃料は、スペーサー環状溝31cに回収される。等圧弁本体32と高圧管継手35との密着部から漏れた高圧燃料は、等圧弁漏油回収部32aに回収される。
バレル環状溝12cに回収された燃料は、電磁スピル弁漏油回路21e、スペーサー漏油回収路31eおよび等圧弁漏油回収路32eを介して漏油回収路35cから回収される。電磁スピル弁漏油回収部21fに回収された燃料は、スペーサー漏油回収路31eおよび等圧弁漏油回収路32eを介して漏油回収路35cから回収される。スペーサー環状溝31cに回収された燃料は、等圧弁漏油回収路32eを介して漏油回収路35cから回収される。等圧弁漏油回収部32aに回収された燃料は、漏油回収路35cから回収される。
次に、図2を用いて等圧弁部30を分離する場合について説明する。
まず、等圧弁本体32の雌ねじ部32bに螺合されている高圧管継手35を分離する。次に、電磁スピル弁本体21の雌ねじ部21dに螺合されているスペーサー31を分離する。これにより等圧弁部30は燃料噴射ポンプ1から分離される。等圧弁部30を具備しない燃料噴射ポンプ1とする場合には、高圧管継手35の雄ねじ部35aの端面と電磁スピル弁本体21の他側端面とを密着させて、高圧管継手35の雄ねじ部35aを電磁スピル弁本体21の雌ねじ部21dに螺合させる。この際、電磁スピル弁本体21の燃料供給路21aと高圧管継手35の燃料供給路35bとは連通している。また、電磁スピル弁漏油回収部21fと高圧管継手35の漏油回収路35cは連通している。これにより、プランジャ13によって加圧された燃料は、燃料供給路12b・21aを介して高圧管継手35の燃料供給路35bに吐出される。
以上の如く、燃料を加圧するプランジャ13を内装するバレル12と、燃料圧力の加圧および放圧を制御する電磁スピル弁20と、電磁スピル弁20より下流の位置に燃料圧力が所定の圧力以上の場合に開弁し燃料を吐出する吐出弁33と、吐出弁33より下流の位置もしくは吐出弁33と並列に構成され、吐出弁33が閉弁後に吐出弁33より下流の燃料圧力が所定の圧力以上の場合に開弁する等圧弁34と、を具備するものである。
このように構成することで、吐出弁33の閉弁後に図示しない燃料噴射ノズル内の燃料圧力が所定圧力以上に変動する場合は、等圧弁34が開弁して放圧する。これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手35から図示しない燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。
また、吐出弁33および等圧弁34は、スペーサー31と等圧弁本体32とから構成され、スペーサー31と等圧弁本体32とが一体的に電磁スピル弁本体21から着脱自在に構成されるものである。このように構成することで、吐出弁33の閉弁後に図示しない燃料噴射ノズル内の燃料圧力が所定圧力以上に変動する場合は、等圧弁34が開弁して放圧する。これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手35から図示しない燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。さらに、容易に等圧弁34を取りはずすことができるため、メンテナンス性の向上や燃料噴射ポンプ1の共通化などにより生産コストを低減することができる。
また、バレル12は、電磁スピル弁本体21との密着面にバレル環状溝12cが形成され、電磁スピル弁本体21は、スペーサー31との接続部に電磁スピル弁漏油回収部21fが形成され、スペーサー31は、等圧弁本体32との密着面にスペーサー環状溝31cが形成され、等圧弁本体32は、等圧弁本体32に接続される高圧管継手35との接続部に等圧弁漏油回収部32aが形成され、電磁スピル弁本体21は、バレル環状溝12cと電磁スピル弁漏油回収部21fとが連通するように電磁スピル弁漏油回路21eが形成され、スペーサー31は、電磁スピル弁漏油回収部21fとスペーサー環状溝31cとが連通するようにスペーサー漏油回収路31eが形成され、等圧弁本体32は、スペーサー環状溝31cと等圧弁漏油回収部32aが連通するように等圧弁漏油回収路32eを形成されることを特徴とするものである。このように構成することで、吐出弁33の閉弁後に図示しない燃料噴射ノズル内の燃料圧力が所定圧力以上に変動する場合は、等圧弁34が開弁して放圧する。これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手35から図示しない燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。さらに、密着面からの漏油を回収するための配管が不要になる。これにより燃料噴射ポンプ1のメンテナンス性の向上や、生産コストを削減することができる。
以下では、図5を用いて、燃料噴射ポンプの第二構成形態である燃料噴射ポンプ2について説明する。なお、以下の構成形態において、既に説明した第一構成形態と同様の点に関しては同一符号を付してその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
図5に示すように、燃料噴射ポンプ2は、図示しない低圧ポンプ(フィードポンプ)と連結され、低圧ポンプからの燃料を燃料噴射ポンプ2で加圧し図示しない燃料噴射ノズルへ供給してディーゼルエンジンの燃焼室へ噴射するものである。燃料噴射ポンプ2は、主にポンプ本体部10と、電磁スピル弁40と、等圧弁部50とから構成される。
電磁スピル弁本体41は、電磁スピル弁40を構成する主な構造体である。電磁スピル弁本体41は、略直方体に形成される。電磁スピル弁本体41は、一側(反吐出口32d側、図1下側)端面の中心位置と他側(吐出口52d側)端面の中心位置とが燃料供給路41aで連通される。また、電磁スピル弁本体41は、他側端面の燃料供給路41aを中心とする位置に漏油を回収するための電磁スピル弁漏油回収部41fとスペーサー51を締結するための雌ねじ部41dとが形成される。雌ねじ部41dには、シール部材としてOリング41gが介装されている。電磁スピル弁本体41は、一側端面のバレル環状溝12cに重複する位置と電磁スピル弁漏油回収部41fとが電磁スピル弁漏油回路41eで連通される。電磁スピル弁本体41は、一側端面とバレル12の他側端面とを密着させてボルト等で固設される。
スペーサー51は、等圧弁部50と電磁スピル弁40とを着脱自在に構成するものである。スペーサー51は、板状部材の一側(反吐出口52d側、図1下側)の中心位置に円柱状の雄ねじ部51aが形成される。スペーサー51は、他側(吐出口52d側)端面の中心位置に等圧弁ばね室51bが形成されるとともに等圧弁ばね室51bを中心とするスペーサー環状溝51cが形成され、雄ねじ部51a端面(反吐出口52d側、図1下側)の中心位置と等圧弁ばね室51bとが燃料供給路51dで連通される。また、スペーサー51は、雄ねじ部51a端面の電磁スピル弁漏油回収部41fと重複する位置とスペーサー環状溝51cとがスペーサー漏油回収路51eで連通される。スペーサー51は、雄ねじ部51aの端面と電磁スピル弁本体21の他側端面とを密着させて、雄ねじ部51aが電磁スピル弁本体41の雌ねじ部41dに脱着自在に螺合される。
等圧弁本体52は、等圧弁部50を構成する主な構造体である。等圧弁本体52は、一側(反吐出口52d側)端面形状をスペーサー51の他側端面と略同一に形成され、他側の中心位置に漏油を回収するための等圧弁漏油回収部52aと高圧管継手55を締結するための雌ねじ部52bとが形成される。雌ねじ部52bには、シール部材としてOリング52fが介装されている。また、等圧弁本体52は、一側端面の等圧弁ばね室51bと重複する位置に吐出弁ばね室52cが等圧弁ばね室51bの内径より大きい内径で形成され、雌ねじ部52bと吐出弁ばね室52cとが吐出口52dで連通される。等圧弁本体52は、一側端面のスペーサー環状溝51cと重複する位置と等圧弁漏油回収部52aとが等圧弁漏油回収路52eで連通される(図5参照)。等圧弁本体52は、一側端面とスペーサー51の他側端面とを密着させてボルト等で固設される。なお、雌ねじ部52bと雌ねじ部41dは同じ構成(形状、径及びピッチ)とされている。
高圧管継手55は、高圧燃料を図示しない燃料噴射ノズルへ供給するものである。高圧管継手55は、棒状部材の一側(吐出口52d側)に円柱状の雄ねじ部55aが形成される。高圧管継手55は、雄ねじ部55aの中心位置と他側(反吐出口52d側)端部とが燃料供給路55bで連通される。また、高圧管継手55は、雄ねじ部55aの等圧弁漏油回収部52aと重複する位置と他側端部とが漏油回収路55cで連通される。高圧管継手55は、雄ねじ部55aの端面と等圧弁本体52の他側端面とを密着させて、雄ねじ部55aが等圧弁本体52の雌ねじ部52bに脱着自在に螺合される。
以上の如く、スペーサー51と電磁スピル弁本体41とは、シール部材(Oリング41g)を介装して接続されることを特徴とするものである。このように構成することで、着脱部分からの高圧燃料のリークを防ぐことができる。これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手35から図示しない燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。
以下では、図6、図7を用いて本発明に係る燃料噴射ポンプの第一実施形態である燃料噴射ポンプ3について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した第一構成形態と同様の点に関しては同一符号を付してその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
図6、図7に示すように、燃料噴射ポンプ3は、図示しない低圧ポンプ(フィードポンプ)と連結され、低圧ポンプからの燃料を燃料噴射ポンプ3で加圧し図示しない燃料噴射ノズルへ供給してディーゼルエンジンの燃焼室へ噴射するものである。燃料噴射ポンプ3は、主にポンプ本体部10と、電磁スピル弁60と、等圧弁部30とから構成される。
図6に示すように、電磁スピル弁本体61は、電磁スピル弁60を構成する主な構造体である。電磁スピル弁本体61は、略直方体に形成される。電磁スピル弁本体61は、一側(反吐出口32d側、図6下側)端面の中心位置と他側(吐出口32d側)端面の中心位置とが燃料供給路61aで連通される。電磁スピル弁本体61は、スピル弁孔61bが燃料供給路61aと垂直に交差するように(図6で水平方向に)形成される。燃料供給路61aは、スピル弁孔61b、スピル油排出路61cおよびスピル油排出路12dを介して燃料供給ポート11cと連通している。また、電磁スピル弁本体61は、他側端面の燃料供給路61aを中心とする位置に等圧弁ばね室61fが形成されるとともに等圧弁ばね室61fを中心とする電磁スピル弁環状溝61dが形成される。電磁スピル弁本体61は、一側端面のバレル環状溝12cと重複する位置と電磁スピル弁環状溝61dとが電磁スピル弁漏油回路61eで連通される(図5参照)。電磁スピル弁本体61は、一側端面とバレル12の他側端面とを密着させてボルト等で固設される。
等圧弁本体32は、等圧弁部30を構成する主な構造体である。等圧弁本体32は、一側(反吐出口32d側)端面形状を電磁スピル弁本体61の他側端面と略同一に形成される。等圧弁本体32は、一側端面の電磁スピル弁環状溝61dと重複する位置と等圧弁漏油回収部32aとが等圧弁漏油回収路32eで連通される(図5参照)。等圧弁本体32は、一側端面と電磁スピル弁環状溝61dの他側端面とを密着させてボルト等で固設される。
図7に示すように、電磁スピル弁本体61と等圧弁本体32との密着部から漏れた高圧燃料は、電磁スピル弁環状溝61dに回収される。
バレル環状溝12cに回収された燃料は、電磁スピル弁漏油回路61eおよび等圧弁漏油回収路32eを介して漏油回収路35cから回収される。電磁スピル弁環状溝61dに回収された燃料は、等圧弁漏油回収路32eを介して漏油回収路35cから回収される。等圧弁漏油回収部32aに回収された燃料は、漏油回収路35cから回収される。
以上の如く、吐出弁33および等圧弁34は、電磁スピル弁本体61と等圧弁本体32とから構成されることを特徴とするものである。このように構成することで、吐出弁33の閉弁後に図示しない燃料噴射ノズル内の燃料圧力が所定圧力以上に変動する場合は、等圧弁34が開弁して放圧する。これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手35から図示しない燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。さらに、スペーサー31が不要となるため、燃料噴射ポンプ1をコンパクトにすることができ、密着面の箇所を減らすことができ漏油のリスクを低減することができる。
また、バレル12は、電磁スピル弁本体61との密着面にバレル環状溝12cが形成され、電磁スピル弁本体61は、等圧弁本体32との密着面に電磁スピル弁環状溝61dが形成され、等圧弁本体32は、等圧弁本体に接続される高圧管継手35との接続部に等圧弁漏油回収部32aが形成され、電磁スピル弁本体61は、バレル環状溝12cと電磁スピル弁環状溝61dとが連通するように電磁スピル弁漏油回路61eが形成され、等圧弁本体32は、電磁スピル弁環状溝61dと等圧弁漏油回収部32aとが連通するように等圧弁漏油回収路32aを形成されることを特徴とするものである。このように構成することで、吐出弁33の閉弁後に図示しない燃料噴射ノズル内の燃料圧力が所定圧力以上に変動する場合は、等圧弁34が開弁して放圧する。これにより高圧燃料を複雑なタイミングで噴射しても、高圧管継手35から図示しない燃料噴射ノズルまでの圧力変動を抑制し、所定の圧力を維持することで安定した高圧燃料の噴射を行うことができる。さらに、密着面からの漏油を回収するための配管が不要になる。これにより燃料噴射ポンプのメンテナンス性の向上や、生産コストを削減することができる。
第一構成形態に係る燃料噴射ポンプを示す断面図。 第一構成形態に係る等圧弁を具備しない燃料噴射ポンプを示す断面図。 第一構成形態に係る燃料噴射ポンプを示すA−A断面図。 第一構成形態に係る燃料噴射ポンプの等圧弁部拡大図。 第二構成形態に係る燃料噴射ポンプを示す断面図。 本発明の第一実施形態に係る燃料噴射ポンプを示す断面図。 本発明の第一実施形態に係る燃料噴射ポンプを示すB−B断面図。
1 燃料噴射ポンプ
12 バレル
13 プランジャ
20 電磁スピル弁
33 吐出弁
34 等圧弁

Claims (1)

  1. 燃料を加圧するプランジャ(13)を内装するバレル(12)と、燃料圧力の加圧および放圧を制御する電磁スピル弁(60)と、前記電磁スピル弁(60)より下流の位置に燃料圧力が所定の圧力以上の場合に開弁し燃料を吐出する吐出弁(33)と、前記吐出弁(33)より下流の位置に構成され、前記吐出弁(33)が閉弁後に前記吐出弁(33)より下流の燃料圧力が所定の圧力以上の場合に開弁する等圧弁(34)とを具備した燃料噴射ポンプであって、前記吐出弁(33)と等圧弁(34)は等圧弁本体(32)と電磁スピル弁(60)の間に配置され、前記電磁スピル弁(60)はスピル弁体(22)とソレノイド(23)により構成されて電磁スピル弁本体(61)内に具備され、前記バレル(12)と電磁スピル弁本体(61)とを密着固定し、該バレル(12)には前記電磁スピル弁本体(61)との密着面にバレル環状溝(12c)を形成し、前記電磁スピル弁本体(61)は等圧弁本体(32)に密着固定され、該電磁スピル弁本体(61)の等圧弁本体(32)との密着面に電磁スピル弁環状溝(61d)を形成し、前記等圧弁本体(32)は前記高圧管継手(35)に接続され、該等圧弁本体(32)の高圧管継手(35)との接続部に等圧弁漏油回収部(32a)を形成し、前記電磁スピル弁本体(61)には前記バレル環状溝(12c)と前記電磁スピル弁環状溝(61d)とが連通するように電磁スピル弁漏油回路(61e)を形成し、前記等圧弁本体(32)には前記スピル弁環状溝(61d)と前記等圧弁漏油回収部(32a)とが連通するように等圧弁漏油回収路(32e)を形成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
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