JPH0313570Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、デイーゼル機関の燃料噴射ポンプに
設けられた燃料油吐出用の燃料吐出弁に関する。

「従来の技術」 一般に、燃料吐出弁には、プランジヤの吸入行
程時に噴射管側からプランジヤ室への燃料油の逆
流を防止すること、燃料油圧送後、管内圧力を急
激に下げて噴射の切れを良くすること、及び噴射
管内の残圧を調整すること等の機能が要求されて
いる。そして、従来、この種の燃料吐出弁として
は、等容型吐出弁が用いられてきたが、等容型吐
出弁には、吸戻し量が少ないと残圧が高くなり、
第３図に示すように、噴射圧力波形が大きく脈動
すると二次噴射Ａが発生すると共に、吸戻し量が
多いと、第４図に示すように負圧Ｂになり、キヤ
ビテーシヨンの発生を招くという欠点があり、機
関性能の悪化あるいは部品の耐久性の低下という
問題が生じる。

また、上記問題を解決するために、ボールシー
ト型及びピストンシート型の等圧型吐出弁が実用
に供されているが、前者のボールシート型のもの
は、作動が不安定で、使用しているバネの切損等
の問題があり、後者のピストンシート型のものに
は、所定の性能が得られないことや製作工数が多
いため価格が高いという問題がある。

「考案が解決しようとする問題点」 このように、上記従来の燃料吐出弁には、耐久
性に乏しいという問題や、機関性能を悪化させ、
あるいは不安定にさせるという問題がある。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、安定した弁の動きが実
現でき、機関性能の低下を招くことがない上に、
耐久性があり、構造が簡単で製作が容易な燃料噴
射ポンプにおける燃料吐出弁を提供することにあ
る。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本考案は、プラン
ジヤ室と送出し室とを連通させるガイド室に弁ガ
イドを摺動自在に設け、かつ弁ガイドを送出し室
側に押圧する第１押圧機構を、ガイド室のプラン
ジヤ室側に設けると共に、弁ガイドの中央部を貫
通したガイド孔に、送出し室側に出没可能な弁体
を設ける一方、弁体を弁ガイドに押圧する第２押
圧機構を送出し室に設けたものである。

「作用」 本考案の燃料吐出弁にあつては、プランジヤ室
の燃料油圧力が高まつた場合に、第２押圧機構の
押圧力に抗して、弁体が送出し室側に移動するこ
とによつて、プランジヤ室が弁ガイドのガイド孔
を介して送出し室に連通し、プランジヤ室内の燃
料油が送出し室側に供給されると共に、燃料噴射
終了後に、プランジヤ室内の燃料油圧が低下する
と、弁ガイドが第１押圧機構の押圧力に抗して、
プランジヤ室側に移動することによつて送出し室
内の圧力が抑制されて、圧力の脈動が抑えられ
る。

「実施例」 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明
する。

第１図中１は、燃料噴射ポンプのプランジヤで
あり、このプランジヤ１は、筒状のバレル２の内
部に嵌挿されている。そして、このバレル２の上
端には、有底円筒状の吐出弁座３が連結されてお
り、上記プランジヤ１とバレル２と吐出弁座３と
に囲まれてプランジヤ室Ｄが形成されている。ま
た、上記吐出弁座３の内部には、ガイド室Ｅが形
成されており、このガイド室Ｅとプランジヤ室Ｄ
とが、吐出弁座３の底部３ａに穿設された連絡孔
３ｂを介して連通されている。そして、ガイド室
Ｅの内部には、弁ガイド４が上下に摺動自在に嵌
め込まれており、この弁ガイド４と吐出弁座３の
底部３ａとの間には、クツシヨンバネ（第１押圧
機構）５が装着されている。さらに、吐出弁座３
の上端には、ガイド室Ｅに連通する送出し室Ｆを
内部に形成した弁ホルダ６が連通されており、該
送出し室Ｆの下部の、上記ガイド室Ｅとの連通部
７は、シート部が形成されている。そして、上記
弁ガイド４の上端中央部には、上記送出し室の連
通部７に合致するシート部４ａが形成されてお
り、かつ弁ガイド４の中心部には、上下に貫通す
るガイド孔８が穿設されている。このガイド孔８
には、略円錘台状の頭部９ａと、この頭部９ａに
一体的に連絡されたガイド部と油通路部を持つた
柱体部９ｂとからなる弁体６が、上記送出し室Ｆ
に出没可能な状態で嵌め込まれており、ガイド孔
８の上部のシート部８ａは、上記弁体９の頭部９
ａに一致して、上方に行くほど径が広がるように
形成されている。そして、ガイド孔８の中間部
と、弁ガイド４の上端面の上記シート部４ａの外
方位置との間には、戻り孔１０が穿設されてい
る。さらにまた、上記送出し室Ｆの内部におい
て、上記弁体９の頭部９ａと、該送出し室Ｆの上
部に嵌め込まれた断面Ｔ字状のストツパ１１との
間には、弁体９を下方に押圧する弁バネ（第２押
圧機構）１２が装着されている。そして、上記各
バネ５，１２のバネ荷重F₁，F₂は、上記送出し
室Ｆの圧力P₂がプランジヤ室の圧力P₁より大き
く、かつその差圧（P₂−P₁）が所定値以下の場
合に（プランジヤ１による燃料油圧送前に）、弁
体９によつてガイド孔８を閉塞された弁ガイド４
が弁ホルダ６に押し付けられた状態になるよう
に、すなわち、 F₁＋S₁×P₁＞F₂＋S₂×P₂ になるように設定されている。ここで、S₁はクツ
シヨンバネ５側の弁ガイド４の断面積、S₂は連通
部７の断面積であり、S₁≧S₂である。また、上記
送出し室Ｆは、ストツパ１１の内部に形成された
連通孔１１ａを介して、燃料油を噴射弁に供給す
る燃料高圧管の内部に連通されている。

上記のように構成された燃料吐出弁において、
プランジヤ１による燃料油圧送前（第２図におい
てクランク角度a₁時）には、第１図に示すよう
に、クツシヨンバネ５によつて、弁ガイド４が弁
ホルダ６に押し付けられ、かつ弁バネ１２によつ
て、弁体９が弁ガイド４に押圧されて、弁ガイド
４のガイド孔８を閉塞している。この状態におい
て、カム等の動きで上記プランジヤ１が上方に押
し上げられると、プランジヤ室Ｄの圧力P₁が上
昇することにより、弁体９が、弁ガイド４のガイ
ド孔８に沿つて、弁バネ１２のバネ力に抗して上
方に移動を開始する。この時（第２図においてク
ランク角度a₂時）、上記ガイド孔８の断面積を
A₁、シート部８ａの断面積をA₂、とすると、 A₁×P₁＝F₂＋A₂×P₂ であり、かつ F₁＋S₁×P₁＞F₂＋S₂×P₂ が成立する。

そして、上記弁体９がガイド孔８に沿つて上昇
している状態においては（第２図のクランク角度
a₃時）、プランジヤ室Ｄがガイド孔８を介して送
出し室Ｆに連通しているから、プランジヤ室Ｄの
内部の燃料油は、送出し室Ｆ、ストツパ１１の連
通孔１１ａを通つて、燃料高圧管、燃料噴射弁へ
と圧送される。この時、プランジヤ室Ｄと送出し
室Ｆとが連通状態であり、圧力P₁≒P₂、バネ荷
重F₁＞０であるから、 F₁＋（S₁−A₁）×P₁＞（S₂−A₂）×P₂ が成立する。

次いで、上記カム等によりプランジヤ１が所定
位置まで達して、該プランジヤ１のリードが燃料
入口に通じると、プランジヤ１による燃料油に対
する吐出圧力P₁が急激に低下する。このため、
上記弁体９が弁バネ１２のバネ力によつてプラン
ジヤ室Ｄ側に押し戻され、弁体９が弁ガイド４の
ガイド孔８を閉塞する。この時（第２図において
クランク角度a₄時）、上述した弁体９上昇開始時
（クランク角度a₂時）と同様に、 A₁×P₁＝F₂＋A₂×P₂ F₁＋S₁×P₁＞F₂＋S₂×P₂ が成立する。

そして、上記弁体９がガイド孔８を閉塞する
と、上記送出し室Ｆの圧力P₂が反射波によつて
上昇に転じるが、弁ガイド４を上方に押し上げる
力（F₁＋S₁×P₁）が弁ガイド４を下方に押し下
げる力（F₂＋S₂×P₂）より小さくなると（第２
図においてクランク角度a₅時）、弁ガイド４が下
方に摺動を開始する。この時、弁体９を下方に押
圧する力（F₂＋A₁×P₂）が弁体９を上方に押し
上げる力（A₂×P₁）より大きいから、弁体９は
弁ガイド４に押付けられたままとなつている。

上記弁ガイド４が下方に摺動を開始すると、弁
ガイド４が下降した分だけ送出し室Ｆ内の圧力
P₂が低下すると共に、弁ガイド４に形成された
戻り孔１０を介してプランジヤ室Ｄ側に燃料油が
戻るから、燃料高圧管内の燃料油を噴射ポンプ側
に吸い戻す。これにより、燃料油の圧送停止時の
脈動波を減少させ開弁圧以下にすることにより燃
料油の二次噴射が防止される。この時（第２図に
おいてクラン角度a₆時）、各バネ５，１２のバネ
荷重をF₁′，F₂′とすると、 F₁′＞F₁，F₂′＜F₂であるから、 F₁′＋S₁×P₁＜F₂′＋S₀×P₂ が成立する。ここで、S₀は、弁ガイド４の上面の
面積である。そして、送出し室Ｆの圧力P₂とプ
ランジヤ室Ｄの圧力P₁との差圧（P₂−P₁）が所
定値以下になると、弁ガイド４が上昇し、連通部
７を閉塞するから該圧力P₂は所定値に調圧され
るため負圧になることなく、燃料高圧管内の圧力
が保持される。

このようにして、プランジヤ１による燃料油の
圧送時には、弁体９が弁バネ１２のバネ力に抗し
て上昇することにより、円滑に燃料油の燃料噴射
弁への供給が行なわれると共に、圧送終了時に
は、弁体９が弁ガイド４に押し付けられた状態
で、弁ガイド４がクツシヨンバネ５のバネ力に抗
して下降し、かつ弁ガイド４の戻り孔１０によ
り、燃料油をプランジヤ室Ｄに戻すから、送出し
室Ｆの圧力の脈動が抑えられ、該圧力P₂が速や
かに一定値に保持されて、燃料油の二次噴射ある
いは噴射圧力の負圧現象等の不具合が生じること
がない。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案は、プランジヤ室
と送出し室とを連通させるガイド室に弁ガイドを
摺動自在に設け、かつ弁ガイドを送出し室側に押
圧する第１押圧機構を、ガイド室のプランジヤ室
側に設けると共に、弁ガイドの中央部を貫通した
ガイド孔に、送出し室側に出没可能な弁体を設け
る一方、弁体を弁ガイドに押圧する第２押圧機構
を送出し室に設けたものであるから、プランジヤ
室の燃料油の圧力が高まつた場合に、第２押圧機
構の押圧力に抗して、弁体が送出し室側に移動す
ることによつて、プランジヤ室が弁ガイドのガイ
ド孔を介して送出し室に連通し、プランジヤ室内
の燃料油が送出し室側に供給されると共に、燃料
噴射終了時に、弁ガイドが第１押圧機構の押圧力
に抗してプランジヤ室側に移動することによつ
て、送出し室内の圧力が抑制されて、圧力の脈動
が抑えられることにより、弁を確実にかつ安定し
た状態で作動させることができ、機関性能の低下
を招くことがない上に、構造が簡単で部品点数の
増加も可及的に少なく抑えられ製作が容易で、か
つ耐久性の向上を図ることができるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本考案の一実施例を示すもの
で、第１図は断面図、第２図は圧力波形を示す特
性図、第３図は従来の二次噴射現象時の弁揚程及
び圧力の特性図、第４図は従来の負圧現象時の弁
揚程及び圧力の特性図である。 ４……弁ガイド、５……クツシヨンバネ（第１
押圧機構）、８……ガイド孔、９……弁体、１２
……弁バネ（第２押圧機構）、Ｄ……プランジヤ
室、Ｅ……ガイド室、Ｆ……送出し室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プランジヤ室と送出し室とがガイド室を介して
   連通され、該ガイド室に弁ガイドが摺動自在に設
   けられ、かつ該弁ガイドを上記送出し室側に押圧
   する第１押圧機構が、上記ガイド室の上記プラン
   ジヤ室側に設けられると共に、上記弁ガイドの中
   央部を貫通したガイド孔に、上記送出し室側に出
   没可能な弁体が設けられる一方、該弁体を上記弁
   ガイドに押圧して上記ガイド孔を閉塞する第２押
   圧機構が上記送出し室に設けられたことを特徴と
   する燃料噴射ポンプにおける燃料吐出弁。