JPH0445670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料噴射ポンプに係り、更に詳細に
はデイーゼル燃料噴射ポンプのハウジングに形成
された各ボア内に噴射バレルを装着するための改
良された構造に係る。

デイーゼル燃料噴射ポンプに於ては、特に複数
個のユニツトポンプがポンプハウジング内に連続
的に配列された所謂インライン型の燃料噴射ポン
プに於ては、各ユニツトポンプをポンプハウジン
グに形成された対応するボア内に装着することが
一般に行われている。ポンプハウジング内に収容
される各ユニツトポンプは噴射バレルを含んでお
り、該噴射バレルはその一端に於て作動するポン
プポランジヤとその他端を制御可能に閉す出口弁
組立体とを収容している。かかるユニツトポンプ
はポンププランジヤがカムよつて駆動され且燃料
ラツクによつて制御されるよう、ポンプハウジン
グに形成された装着ボア内に装着される。カム及
び燃料ラツクもポンプハウジング内に収容され、
複数個のユニツトポンプを制御する。

燃料噴射ポンプによつては、噴射バレルに対し
軸線方向の荷重を与えることにより噴射バレルと
ハウジングとの間に金属間シールが形成され、こ
れによりユニツトポンプ内の燃料がポンプハウジ
ングに形成された装着ボアを越えてユニツトポン
プ外の環境又はポンプのクランクシヤフト領域へ
漏洩する（この場合この燃料はポンプの潤滑油と
反応して軸受の摩耗を増大させる）ことが回避さ
れるよう、ポンプハウジングに形成された対応す
る装着ボア内に嵌入される。しかしかくしてポン
プハウジングに形成された装着ボア内に噴射バレ
ルを装着する方法は、噴射バレルにかなり大きい
軸線方向の圧縮力が作用するので好ましくない。
これらの力はポンプ内に於ける温度変化によつて
更に大きくされ、噴射バレル内に収容されたポン
ププランジヤの作動及び／又は寿命に影響するに
十分なほど噴射バレルを変形させる。

上述の問題を少なくとも部分的に回避すべく、
多くの燃料噴射ポンプに於ては、噴射バレルに作
用する圧縮力が実質的に低減されるようポンプハ
ウジングに形成された装着ボア内に噴射バレルが
装着、より詳細には懸架されている。詳細には噴
射バレルの外径が噴射バレルが挿入される装着ボ
アの直径よりも幾分か小さく設定され、噴射バレ
ルの下端に軸線方向の荷重が与えられてハウジン
グとシール係合せしめられることがないようにな
つている。しかしこの場合には上述の如くユニツ
トポンプより燃料が漏洩することを回避するシー
ルが追加されなければならない。一般に噴射バレ
ルの周りには一対の弾性材よりなる環状シールが
配置され、該環状シールにより噴射バレルと装着
ボアの壁面との間がシールされる。環状シールは
燃料の漏洩が発生する虞れのある噴射バレルの部
分がそれらの環状シール間に位置するよう軸線方
向に互いに隔置される。米国特許第3885895号及
び同第4060350号には上述の如きシール構造が開
示されており、これらの米国特許に於ては環状シ
ールは装着ボアの壁面に形成された対応するシー
ト内に配置される。しかしかかる構造は装着ボア
の壁面に環状シールを受けるシールシートが形成
されなければならないので好ましくない。更に噴
射バレルの外周縁に形成される比較的鋭敏なエツ
ジを有する肩部により噴射バレルの挿入時に環状
シールが切削又は擦過され、これにより環状シー
ルのシールとしての有効性が低減されてしまう。

また燃料噴射ポンプによつては環状シールを受
けるシールシートが噴射バレルの外面に形成され
ることがあり、この場合のシートは装着ボアの壁
面にシールシートを形成する場合より容易に形成
される。しかし、かかる構造も最適という訳では
ない。何故ならば、装着ボアにはその構造上一つ
の典型的には幾つかのエツジが含まれており、噴
射バレルを装着ボア内へ挿入し又は装着ボアより
取出す際に環状シールがエツジに対し擦り付けら
れるからである。一般にこれらのエツジはその機
械加工の際に生じる小さなバリを含んでおり、そ
のバリを除去することが困難又は不可能な位置に
配置されている。従つてかかる構造に於ける環状
シールも削られ易く、そのシールとしての有効性
が損ねられる。

従つて本発明の主要な目的は、燃料噴射ポンプ
のハウジングに形成された対応する装着ボア内に
噴射バレルを装着するための改良された構造を提
供することである。かかる目的を達成するために
は、噴射バレルと装着ボアとの間に介装される環
状シールの摩耗及び破壊を抑制若しくは排除する
改良された装着構造を提供することが必要であ
る。また上述の目的には、低廉であつて尚且有効
な上述の如き改良された装着構造を提供すること
が含まれている。

本発明によれば、燃料噴射ポンプのハウジング
に形成された装着ボア内に噴射バレルを装着する
ための改良された構造であつて、噴射バレルと装
着ボアとの間に介装される流体シールの完全性を
維持する構造が得られる。燃料噴射ポンプに於て
は、表面より内部へ延在する一つ、典型的には幾
つかの装着ボアを有するポンプハウジングと、前
記装着ボアの各々内の装着位置に配置され一端に
てポンプピストンを収容し他端にて弁を収容する
噴射バレルとが設けられる。各噴射バレル内に於
てはポンプピストンと弁との間にポンプ室が郭定
される。各噴射バレルはその外周縁に形成された
少なくとも一つの環状シートを有し、該環状シー
ト内には環状シールが配置される。本明細書に於
てシール及びそのシートに関し使用される「環
状」はＯリングに関するものであるが、「環状」
の意味にはシールの軸線に沿つて見て長方形又は
これと同様の閉ループの形状が含まれている。環
状シールは非圧縮状態に於てはシールシートに軸
線方向に近接した位置にて噴射バレルの外周縁を
越えて半径方向外方へ突出している。環状シール
は噴射バレルが装着ボア内の装着位置に配置され
ると、ポンプハウジングに形成された装着ボアの
壁と半径方向に係合することによつて圧縮され
る。ポンプハウジングに形成された各装着ボアは
噴射バレルがその装着位置にある時にはＯリング
シールと圧縮係合し得るに十分なほど小さい直径
にまで傾向された傾斜面を有している。更にポン
プハウジングの表面と前記傾斜面との間に於ける
装着ボアの直径は、噴射バレルが装着位置へ又は
装着位置より軸線方向に変位される際に環状シー
ルが削られることがないよう、非圧縮状態に於け
る環状シールの直径よりも大きい。

少なくとも二つの軸線方向に隔置された環状シ
ールが噴射バレル上に配置される通常の場合に於
ては、ポンプハウジングに形成された装着ボアに
は対応する環状シールと係合する一対の傾斜面が
設けられる。本発明の効果を得るためには軸線方
向最も外側の環状シールは第一の外径を有する噴
射バレルの部分に配置され、該環状シールより軸
線方向内側の第二及びそれ以外の環状シールは順
次第一の環状シールよりも小さい噴射バレルの部
分の周りに配置される。従つてポンプハウジング
に形成された装着ボアの直径はポンプハウジング
の表面よりその内部へ向かうにつれて互いに隣接
する傾斜面間にて段階的に減小している。

ポンプハウジングに形成された各装着ボアの傾
斜面は、装着ボア内に於ける噴射バレルの最終的
な位置を軸線方向に調節することができ、しかも
ハウジングと噴射バレルとの間がＯリングシール
によつて十分にシールされるよう、装着ボアの軸
線に対し比較的小さい角度にて形成されることが
好ましい。また装着ボア内の全ての傾斜面は同一
の角度にて形成されることが好ましく、その場合
の角度は20゜以下、例えば約14゜である。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。

添付の第１図にインライン型燃料噴射ポンプ１
０が図示されている。燃料噴射ポンプ１０は燃料
の高圧パルスを形成し、該パルスをデイーゼルエ
ンジンの如き内燃エンジンへ供給する。燃料噴射
ポンプ１０は鋳物製のハウジング１２を含んでお
り、該ハウジングには一連の装着ボア１４が形成
されている。図に於ては、一つの装着ボアのみが
図示されている。装着ボア１４は実質的に垂直に
配向されており、互いに他に対し平行であり、イ
ンライン関係にて配列されている。装着ボア１４
の下端はカムシヤフト１６が設けられた前後方向
に延在するキヤビテイ内に開口している。カムシ
ヤフト１６は装着ボア１４のそれぞれに対応して
複数個のカム１７を有している。

各装着ボア１４内には所謂ユニツトポンプ１８
が装着されている。各ユニツトポンプ１８は実質
的に円筒形の噴射バレル２０を含んでおり、該噴
射バレル内にはその下端、即ち軸線方向内端にポ
ンプピストン２２が往復動可能に配置されてお
り、その上端、即ち軸線方向外端に出口弁組立体
２４が配置されている。噴射バレル２０内にてポ
ンプピストン２２と出口弁組立体２４との間には
ポンプ室２６が郭定されている。ポンプピストン
２２は圧縮スプリング２８によりカムフオロア３
０と係合するよう下方へ付勢されており、これに
よりポンプピストン２２の軸線方向変位がそれぞ
れ対応するカム１７によつて制御されるようにな
つている。各ユニツトポンプ１８の噴射バレル２
０はその軸線方向外端に於て横方向に延在するヘ
ツドフランジ３１を有している。各フランジは装
着ボア１４の両側にてポンプハウジング１２の上
面に形成された対応する一対のねじ孔３３と整合
する一対の軸線方向ボア３２を有している。対応
する数対のスタツドボルト３４がねじ孔３３内に
ねじ込まれており、スタツドボルト３４の上端は
対応する噴射バレル２０のヘツドフランジ３１に
設けられた軸線方向ボア３２を貫通して上方へ延
在している。またスタツドボルト３４の上端には
それぞれナツト３６がねじ込まれており、これに
より噴射バレル２０、従つてユニツトポンプ１８
がポンプハウジング１２の装着ボア１４内の装着
位置に維持されている。

ポンプハウジング１２にはポンプ室２２へ供給
される比較的低圧の燃料を貯容する燃料室３８が
設けられている。噴射バレル２０の壁にはそれを
貫通する制御ポート４０が設けられており、該制
御ポートはポンプ室２６と燃料室３８とを連通し
ている。ユニツトポンプ１８はポンプピストン２
２の下方へのストローク中に燃料制御ポート４０
を経てポンプ室２６へ燃料を導くことによりよく
知られた要領にて作動する。ポンプピストン２２
の上向きのストローク時にはポート４０は閉ざさ
れ、ポンプ室２６内の燃料は高圧に加圧され、そ
の時にその燃料は内燃エンジンに関連する燃料噴
射装置へ燃料導管を経て供給すべく出口弁組立体
２４を経て噴射される。ポンプピストン２２がそ
の外周縁に形成された一対の螺旋状のリリーフ溝
４８の上縁がポート４０と整合する位置まで上方
へ変位すると、ポンプ室２６内に於ける燃料の加
圧が終了する。ポンプピストン２２の上端に設け
られた中央ボア４６（第２図に於て破線にて示さ
れている）はポンプ室２６よりポンプピストン２
２を経て制御ポート４０へ至るリリーフ通路を与
えるべくリリーフ溝４８と連通する半径方向に延
在するロアアーム４７を含んでいる。噴射バレル
２０の外周縁は制御ポート４０の領域に於て幾分
か縮径されており、これにより該外周縁には燃料
室３８と連通する状態を維持するリリーフポート
４５を有するバツフルスリーブ４２が配置され得
るようになつている。バツフルスリーブ４２はス
ナツプリング４４により所定の位置に保持されて
おり、燃料供給の終端に於て制御ポート４０を経
て高エネルギを伴なつて放出される燃料パルスの
衝撃エネルギを吸収する作用をなす。

本発明によれば、噴射バレル２０はその外周面
にアツパ環状シート５０及びロア環状シート５２
を有している。シート５０及び５２にはそれぞれ
適当な弾性材にて形成された環状シール５４及び
５６が配置されている。燃料室３８の領域を越え
て燃料が漏洩することを阻止すべく、環状シール
５４はポンプ室２６より軸線方向上方の位置に配
置されており、環状シール５６はポンプ室より軸
線方向下方の位置に配置されている。環状シール
５４の領域に於ては、噴射バレル２０の外径は環
状シール５６が配置された領域よりも幾分か大き
い。従つて環状シール５４の非圧縮状態に於ける
外径は環状シール５６の非圧縮状態に於ける外径
よりも幾分か大きい。

ポンプハウジング１２に設けられる装着ボア１
４は鋳造工程中にほぼ形成され、その壁面の多く
は機械加工によつて仕上げられる。装着ボア１４
のカムフオロア３０を収容する最も下方の部分は
ハウジング１２を下方より機械加工することによ
つて形成されてよいが、噴射バレル２０の大部分
を収容する装着ボアの部分はポンプハウジング１
２の上面より下方へ延在しており、該上面より機
械加工される。図示の実施例の装着ボアは所要の
流体シールを達成すべく環状シール５４及び５６
のそれぞれに係合する円錐状の傾斜面を有してい
る。より詳細にはロア環状シール５６と係合すべ
く軸線方向内方、即ち下方の傾斜面６６が設けら
れており、またアツパ環状シール５４と係合すべ
く軸線方向外方、即ち上方の傾斜面６９が設けら
れている。傾斜面６６及び６９は同一の傾斜角α
を有することが好ましく、その角度は比較的小さ
い、例えば装着ボア１４の軸線に対する傾斜面６
６及び６９の傾斜角αは約20゜以下であり、図示
の実施例に於ては約14゜である。

第２図及び第３図に於て、懸架された噴射バレ
ルが組込まれた型式の燃料噴射ポンプに於ては、
例えばポンプハウジング１２と噴射バレルのヘツ
ドフランジ３１との間にシム７０ａ及び７０ｂを
介装することにより噴射バレルの軸線方向位置を
調節することが知られている。かくして噴射バレ
ル２０の装着位置を軸線方向に調節すれば、ポン
プピストン２２がポート４０を閉じ、これにより
エンジンへ供給される燃料のパルスが加圧され始
める瞬間又はタイミングが公知の要領にて調節さ
れる。かくしてシム７０ａ及び７０ｂの実際の厚
さ即ち有効厚さを調節することにより、噴射バレ
ル２０の装着位置をある範囲内にて軸線方向に調
節することができ、この場合の範囲は第３図に於
ては環状シール５６及び５４がそれぞれハウジン
グ１２とシール係合する領域である装着ボア１４
の対応する傾斜面６６及び６９に対応する領域１
６６及び１６９として示されている。傾斜面６９
のアツパ肩部６９ａ及びロア肩部６９ｂ及び傾斜
面６６のアツパ肩部６６ａ及びロア肩部６６ｂは
それぞれ領域１６９及び１６６の軸線方向上方の
限界及び下方の限界を越えており、これにより対
応する環状シール５４及び５６は噴射バレルの許
容し得る装着位置にて平滑な傾斜面上にのみ配置
されるようになつている。

上述の如き制限に適合するよう、また噴射バレ
ル２０の挿入、軸線方向位置の調節、又は引抜き
時に環状シール５４及び５６が装着ボア１４内の
肩部又はエツジ面に接触することによつて削られ
ることがないよう、傾斜面６６のロア肩部６６ｂ
に於ける装着ボア１４の直径は、環状シール５６
の最大半径方向圧縮を達成するに必要とされる直
径よりも小さく、傾斜面６６のアツパ肩部６６ａ
に於ける直径は環状シール５６の非圧縮状態に於
ける直径よりも大きい。これと同様の寸法的制限
が環状シール５４に対する傾斜面の肩部６９ｂ及
び６９ａの直径にも存在する。また装着ボア１４
内の傾斜面６６よりも軸線方向上方何れの位置に
於ても、ボア１４の直径は環状シール５６の非圧
縮状態に於ける外径よりも小さくない。これと同
様の寸法的制限が環状シール５９の非圧縮状態に
於ける外径と装着ボア１４の傾斜面６９よりも上
方の領域との間にも存在する。尚図示の実施例に
於てはこの制限は傾斜面６９のアツパ肩部６９ａ
をポンプハウジング１２の上面に配置することに
より容易に満たされている。

かくして燃料噴射ポンプのボア内に噴射バレル
を装着し、また鋭敏なエツジにて削られるなどに
よつて環状シールが劣化されることを最小限に押
え又は排除する改良された装着構造が開示された
ことが理解されよう。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限ら
れるものではなく、本発明の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて燃料噴射ポンプのハウ
ジングに形成された装着ボア内に装着されたユニ
ツトポンプを示すべく一部破断されたインライン
型燃料噴射ポンプを示す斜視図である。第２図は
本発明に従つてポンプハウジングの装着ボア内に
装着された噴射バレル及びＯリングシールを示す
べく第１図の線２−２に沿う燃料噴射ポンプの拡
大部分断面図である。第３図は噴射バレルが除去
された状態にて装着ボアの詳細を示す拡大部分断
面図である。 １０…燃料噴射ポンプ、１２…ハウジング、１
４…装着ボア、１６…カムシヤフト、１７…カ
ム、１８…ユニツトポンプ、２０…噴射バレル、
２２…ポンプピストン、２４…出口弁組立体、２
６…ポンプ室、２８…圧縮スプリング、３０…カ
ムフオロア、３１…ヘツドフランジ、３２…軸線
方向ボア、３３…ねじ孔、３４…スタツドボル
ト、３６…ナツト、３８…燃料室、４０…制御ポ
ート、４２…バツフルスリーブ、４４…スナツプ
リング、４５…リリーフポート、４６…中央ボ
ア、４７…ロアアーム、４８…リリーフ溝、５０
…アツパ環状シート、５２…ロア環状シート、５
４，５６…環状シール、６６，６９…傾斜面、７
０ａ，７０ｂ…シム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃エンジン用の燃料噴射ポンプであつて、
   前記燃料噴射ポンプは表面より内部へ延在する少
   なくとも一つの装着ボアを有するポンプハウジン
   グと、各装着ボア内の装着位置に配置された噴射
   バレルであつて一端にてポンプピストンを収容し
   他端にて弁装置を収容する噴射バレルとを含み、
   各噴射バレルはその外周縁に形成された少なくと
   も一つの環状シートと該環状シート内に配置され
   た環状シールとを含んでおり、前記環状シールは
   非圧縮状態に於ては前記環状シートに軸線方向に
   近接した位置にて前記噴射バレルの外周縁を越え
   て半径方向外方へ突出しており、前記環状シール
   は前記噴射バレルが前記装着ボア内の前記装着位
   置にある時には前記装着ボアの壁と半径方向に係
   合することによつて圧縮されるよう構成された燃
   料噴射ポンプの噴射バレルの装着構造にして、前
   記装着ボアは前記噴射バレルが前記装着位置にあ
   る時には前記環状シールと係合し得るに十分なほ
   ど小さい直径にまで傾斜された傾斜面を有してお
   り、前記ポンプハウジングの前記表面と前記傾斜
   面との間に於ける装着ボアの直径は非圧縮状態に
   ある時の前記環状シールの直径よりも大きく、こ
   れにより前記噴射バレルが前記装着位置へ又は前
   記装着位置より軸線方向へ変位される際に前記環
   状シールが削られることが回避されるよう構成さ
   れた噴射バレルの装着構造。