JPH0476032B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデイーゼルエンジン等の内燃機関に用
いる燃料噴射ポンプに関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、往復運動して燃料を圧送し得るプランジ
ヤと、燃料噴射ノズルへの吐出導通路内に挿入さ
れた吐出弁と逆止弁とを有し、該吐出弁が第１の
付勢部材の付勢力に抗して圧送方向で開かれるよ
うになつており、該逆止弁が第２の付勢部材の付
勢力に抗して燃料の反圧送方向で開かれるように
なつている内燃機関用の燃料噴射ポンプは、例え
ば特開昭58−65966号公報に開示の如く公知であ
る。

斯かる従来の燃料噴射ポンプは燃料噴射終了時
に噴射ノズル側からポンプ側は逆流する燃料を吐
出弁に設けたオリフイスとこれより上流側（プラ
ンジヤ側）に設けた逆止弁とを介してポンプ側へ
戻していたので、逆止弁の挙動が内燃機関の運転
条件（回転数及び燃料噴射量等）によりオーバー
シユートしたりして一定しないため、燃料噴射ノ
ズルの油溜室の圧力が燃料噴射終了の近くで大気
圧近くに減圧される等、吐出弁出口とノズル油溜
室との間の残留燃料圧が一定にならないという問
題があつた。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、吐
出弁出口と燃料噴射ノズルの油溜室との間の残留
燃料圧を常に一定に保てるようにした内燃機関用
燃料噴射ポンプを提供することを目的とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明において
は、逆止弁よりプランジヤ側に、燃料の圧送方向
への流れに対しては抵抗を与えることなく且つ燃
料の反圧送方向への流れに対しては一定に抵抗を
与えてダンパ効果を生ぜしめるダンパ手段を設け
た構成としたものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の燃料噴射ポンプの構成を示
し、ポンプハウジング１内にカムデイスク２と該
カムデイスク２の回転に伴い往復運動して燃料を
圧送し得るプランジヤ３とが配設されている。
又、前記ハウジング１の下方に該プランジヤ３か
ら圧送される燃料を吐出する吐出通路１ａが形成
され、該通路１ａは前記ハウジング１の下方側面
に突設された吐出口４へ連通されている。該吐出
口４と燃料噴射ノズル５の供給口６とは吐出導管
２４を介して接続され、前記吐出通路１ａ、吐出
口４及び吐出通路２４によつて吐出導通路２５が
形成されている。

前記吐出通路１ａと吐出口４との間の内部には
燃料の圧送方向（プランジヤ３側から噴射ノズル
５側に向かう方向）で開かれる吐出弁７と燃料の
反圧送方向（噴射ノズル５側からプランジヤ３側
に向かう方向）で開かれる逆止弁９とが配設され
ている。

前記吐出弁７は第２図に示すように両端面開口
の中空円筒状をなし、一端（図中右側端）側外周
面にフランジ７ａが突設され、該フランジ７ａの
一端面は第１の戻しばね（付勢部材）１２のばね
圧を受ける受圧面となり、他端面には他端側に向
かつて縮径するテーパ状シート面７ｂが形成され
ており、又内部は一端開口と他端開口とを連通す
る通路７ｃとなり、該燃料戻し通路７ｃの一端付
近は縮径してオリフイス７ｄが形成され、更に他
端側外周面には円周上に等間隔を存して軸方向に
延長される複数例えば４個の溝７ｅが形成され且
つ前記テーパ面７ｂに隣接した環状溝７ｆが形成
されている。前記吐出弁７はシリンダ８内に配設
されている。該シリンダ８は両端面開口の円筒状
をなし、一端内周縁には前記吐出弁７のシート面
７ｂと接離するテーパ状シート面８ａが形成され
ており、他端外周縁にはフランジ８ｂが突設され
ている。シリンダ８内にその一端側から前記吐出
弁７のシート面７ｂより他端側が軸方向摺動自在
に嵌合されている。又、前記吐出弁７のシート面
７ｂとシリンダ８のシート面８ａとが密接したと
き前記吐出弁７の他端面は前記シリンダ８の軸方
向略中間位置となるように構成されている。

前記吐出弁７の他端開口面（プランジヤ側開口
端）には該開口面を開閉する逆止弁９が配設され
ている。該逆止弁９はばね受部材１０の一端面中
央に固着された球体よりなり、後述する第２の戻
しばね（付勢部材）１３によつて前記吐出弁７の
他端開口面を閉塞する方向に付勢されている。

前記ばね受部材１０は短軸円柱状をなし、一端
面周縁にフランジ１０ａが突設され、該フランジ
１０ａの他端面は受圧面となり、又他端側外周面
はスプリングガイドとなつている。又、前記フラ
ンジ１０ａの外周面と前記シリンダ８の内周面と
の間には適当な環状の間隙８ｃがあけられてい
る。一方、前記シリンダ８内の他端側には、一端
面が開口し且つ他端の閉塞端に中心孔１１ａが穿
設された円筒体１１が配設されている。該円筒体
１１の内端面と前記ばね受部材１０のフランジ１
０ａの他端面との間に第２の戻しばね１３が介装
されている。前記シリンダ８内の前記吐出弁７の
他端開口面と前記円筒体１１の閉塞端との間に
は、燃料噴射終了後の燃料吸戻し時に燃料が流入
する均圧室２３が設けられている。

この均圧室２３の容積は、シリンダ８の内周
面、逆止弁９、ばね受部材１０、第２の戻しばね
１３及び円筒体１１によつて決まり、燃料噴射終
了後の燃料吸戻し時に、どのような運転条件にお
いても残圧を一定に近づけるのに必要な容積が、
逆止弁９と後述するダンピングバルブ１４との間
に確保されるように設定されている。

前記シリンダ８の他端には後述のダンピングバ
ルブ（ダンパ手段）１４を保持する保持部材１５
が配設されている。該保持部材１５は外径が前記
シリンダ８のフランジ８ｂの外径と同径の短軸円
筒状をなし、その内部は一端開口面から軸方向中
間位置までが均一径とされ、該中間位置から他端
までが漸次縮径する円錐面状となり、中央には前
記円筒体１１の中心孔１１ａと同径の孔１５ａが
穿設されている。

前記ダンピングバルブ１４は第３図に示すよう
に前記保持部材１５の他端面開口の内径と略同径
の円板を十字状に切り欠くことにより周方向に等
間隔を存して複数例えば４箇所に切欠１６が設け
られ、中心にオリフイス（絞り部）１７が穿設さ
れている。

上記のように構成されたダンピングバルブ１４
は前記保持部材１５内に軸方向に所定ストローク
Ｓだけ移動自在に嵌装されている。

更に前記保持部材１５は一端（図中右側端）面
がスペーサ１８を介してシリンダ８の他端面に当
接され、前記円筒体１１の他端面は第２の戻しば
ね１３の付勢によつて前記保持部材１５の一端面
に当接されている。又前記保持部材１５の他端面
には同径な外径の円板１９の一端面が当接されて
いる。該円板１９には前記ダンピングバルブ１４
のオリフイス１７の径より大径で吐出通路１ａよ
り小径の中心孔１９ａが穿設されている。前記円
板１９にダンピングバルブ１４が接離するもの
で、その接触時ダンピングバルブ１４の中央部分
により前記中心孔１９ａが閉塞される。

一方、前記吐出弁７の一端面に対向してバルブ
ホルダ２１の内側段部２１ａにばね受部材２０が
当接配設されている。該ばね受部材２０は両端面
開口の短軸円筒状をなし、一端外周縁にフランジ
２０ａが突設されている。前記ばね受部材２０の
フランジ２０ａの他端面と前記吐出弁７のフラン
ジ７ａの一端面との間には前記第１の戻しばね１
２が介装されている。

前記バルブホルダ２１は両端面開口の長軸円筒
状をなし、軸方向略中間位置に段部２１ａが形成
され、一端開口は吐出口４となり、内部の該段部
２１ａより一端側は小径な通路２１ｂとなり、他
端側は大径な吐出弁室２１ｃとなつており、又両
端に螺子部２１ｄ，２１ｅが形成されている。

前記バルブホルダ２１は吐出弁室２１ｃが前記
シリンダ８の一端側外周面にＯリング２２を介し
て液密に外嵌され、他端面はフランジ８ｂの一端
面に当接されている。又前記吐出弁７は閉弁位置
において前記ばね受部材２０との互いの対向面間
に所定の間隙を存している。更に又、該ばね受部
材２０の対向端外周には切欠２０ｂが設けられ、
吐出弁７がばね受部材２０に当接時、吐出弁室２
１ｃとばね受部材の内孔２０ｃとが前記切欠２０
ｂを介して連通する。

更に前記バルブホルダ２１は第１図に示すよう
に、前記ポンプハウジング１の下方側面に穿設さ
れた嵌合穴１ｂに螺着されている。該バルブホル
ダ２１の螺着により、前記シリンダ８、前記保持
部材１５及びその他の内部の各部品が該ハウジン
グ１に固定されている。

（作用） 次に上記のように構成した本発明の燃料噴射ポ
ンプの作用を説明する。

（燃料噴射時） プランジヤ３が圧送行程となり燃料圧力が高ま
ると該圧送される燃料は吐出通路１ａ、円板１９
の中心孔１９ａを通つてダンピングバルブ１４の
他端面である受圧面を押圧する。すると、該バル
ブ１４は第２図中右方向にストロークＳだけ移動
して円板１９より離間しその中心孔１９ａを開放
する。従つて、燃料は円板１９の中心孔１９ａ→
ダンピングバルブ１４の切欠１６及びオリフイス
１７→保持部材１５の孔１５ａ→円筒体１１の中
心孔１１ａ→ばね受部材１０のフランジ１０ａの
外周面とシリンダ８の内周面との間の間隙８ｃ→
吐出弁７の溝７ｅ及び環状溝７ｆの経路を通つて
吐出弁７のシート面７ｂを第１の戻しばね１２の
付勢力に抗して押圧するため、吐出弁７が図中右
方向に摺動し、そのシート面７ｂがシリンダ８の
シート面８ａより離間する。そして、燃料は両シ
ート面７ｂと８ａとの間→ばね受部材２０の内孔
２０ｃ→バルブホルダ２１の通路２１ｂ→吐出口
４→吐出導管２４を通つて燃料噴射ノズル５の供
給口６に送られた後、該ノズル５の油溜室内へ送
られ、該ノズル５内のニードル弁（不図示）の開
弁圧以上に油留室内の燃料圧力が上昇すると、該
ニードル弁は開弁して、噴孔から機関の気筒内へ
燃料噴射が開始される。

（燃料噴射終了時） 次に、プランジヤ３の燃料圧送行程が終了する
と、燃料噴射ノズル５の油留室内の燃料圧力が低
下し、ニードル弁の開弁圧力以下になると該ニー
ドル弁は閉弁して噴孔が閉塞され、燃料噴射が終
了する。

該噴孔が閉じられることにより、ここに燃料の
反射波（噴射ノズル５側からプランジヤ３側に向
かう燃料圧力波）が発生し、該反射波は吐出導管
２４→吐出口４→通路２１ｂの経路を通つて吐出
弁室２１ｃ内へ送られる。このとき、吐出弁７が
閉弁するまで該反射波は吐出弁のシート面７ｂと
シリンダ８のシート面８ａとの間を通つて均圧室
２３内へ流れる。吐出弁７の閉弁後は、燃料は吐
出弁７のオリフイス７ｄ及び燃料戻し通路７ｃの
経路を通つて逆止弁９を第２の戻しばね１３の付
勢力に抗して開弁方向に押圧する。すると逆止弁
９と共にばね受部材１０が第２図中左方向に移動
し、吐出弁７の他端開口が開かれ、燃料が均圧室
２３内を通つて、すなわちばね受部材１０のフラ
ンジ１０ａ外周とシリンダ８の内周との間の間隙
８ｃ→円筒体１１の中心孔１１ａ→保持部材１５
の孔１５ａの経路を通つて該保持部材１５の内部
に送られる。該保持部材１５の内部に流入した燃
料により、ダンピングバルブ１４が第２図中左方
向に押圧されて円板１９の一端面に液密に当接さ
れるため、燃料はダンピングバルブ１４の中心の
オリフイス１７から直接円板１９の中心孔１９ａ
内を通つて吐出通路１ａからプランジヤ３側へ戻
される。

従つて、ダンピングバルブ１４は燃料のの圧送
方向への流れに対しては大部分の燃料が切欠１６
を通るから実質上の開度が大きくなるため抵抗を
与えることなく、反圧送方向への流れ、すなわち
燃料噴射噴射終了後の燃料吸戻し時に吐出弁７が
閉弁するまでにシート面７ｂとシート面８ａの間
をプランジヤ３側へ戻る燃料の反射波、及び吐出
弁７が閉弁後に逆止弁９が開弁して、吐出弁７の
内通路７ｃを通る燃料の反射波に対しては中心の
オリフイス１７にて絞られることにより実質上の
開度が小さくなるため一定の抵抗が与えられる。
このため、内燃機関の運転条件（回転数及び燃料
噴射量等）により、燃料噴射終了時に燃料噴射ノ
ズルから大きな反射波が発生してもダンピングバ
ルブ１４の実質上の開度が小さくなることによる
ダンパ効果、及び逆止弁９とダンピングバルブ１
４との間に均圧室２３が設けられていることによ
りにより逆止弁９を境とした上、下流側間の急激
な圧力差が緩和される。この結果、逆止弁９のオ
ーバーシユートが防止され、吐出口４と噴射ノズ
ル５の油溜室との間の残留燃料圧が運転条件と無
関係に常に一定となる。即ち、第４図は横軸をカ
ム角度C.Aとし縦軸を噴射ノズルの油溜室内圧P_N
とした時の圧力変動曲線図で、同図にて明確なよ
うに、従来においては破線で示すように閉弁圧角
度θ_pｓ位置からノズルニードル着座角度θ_pｃ位置
に達する間に大気圧近くまで油溜室内圧P_Nが低
下するのに対して本発明では実線で示すように閉
弁圧角度θ_pｓ位置から直ちにダンピングバルブ１
４の作用によるダンパ効果が生じて油溜室内圧の
急激な変動がないものである。尚、第４図中θ_pｏ
は開弁圧角度を示す。又、第５図は横軸を回転数
N_pとし縦軸を残留燃料圧P_Nrestとして燃料噴射
量Ｑを一定とした時の圧力変動曲線図であり、第
６図は横軸を燃料噴射量Ｑとし縦軸を残留燃料圧
P_Nrestとして回転数N_pを一定とした時の圧力変
動曲線図であり、両図中共に実線は本発明を、破
線は従来を夫々示している。これら第５図及び第
６図においても明確なように回転数N_p及び噴射
量Ｑが変化した場合、従来は破線で示す如く残留
燃料圧P_Nrestが変動するのに対して、本発明は実
線で示す如く変動することがない。

尚、上記実施例においては、ダンパ手段である
ダンピングバルブ１４が円板を十字状に切り欠き
且つその中心にオリフイス１７が穿設されている
プレート型である場合について説明したが、これ
に限られることなく、吐出通路１ａの開口に逆止
弁９側へ拡開するテーパ面を形成し、該テーパ面
に密着するテーパ面を外周に有し且つ中心にオリ
フイスが穿設されていて軸方向に所定ストローク
移動して吐出通路１ａの開口を開閉するようにし
た円錐台形状のダンピングバルブをダンパ手段と
してもよい。

（発明の効果） 以上詳述した如く本発明の燃料噴射ポンプは、
前記逆止弁は、前記吐出弁の外部に配置され且つ
第２の付勢部材により前記燃料戻し通路のプラン
ジヤ側開口端を塞ぐように付勢されており、前記
逆止弁より前記プランジヤ側に、燃料の圧送方向
への流れに対しては抵抗を与えることなく且つ燃
料の反圧送方向への流れに対しては一定の抵抗を
与えてダンパ効果を生ぜしめる絞り部を有するダ
ンパ手段が設けられており、且つ前記逆止弁とダ
ンパ手段と間に、前記シリンダ内の空間である均
圧室が設けられていることを特徴とするものであ
る。

よつて、燃料吸戻し時に、吐出弁が閉弁するま
での間は吐出弁の外周を通つて均圧室に流入する
燃料及び吐出弁閉弁後に逆止弁が開弁して吐出弁
の中心部に形成された燃料戻し通路を戻つて均圧
室へ流入する燃料が共にダンパ手段の絞り部を通
るので、燃料残圧をどのような運転条件において
も一定にする設定を行なうにはこの絞り部の設定
のみを行なえばよい。

また、均圧室がシリンダ内の空間として設けら
れているので、逆止弁とダンパ手段との間に充分
な容積を取ることができる。

従つて、燃料残圧をどのような運転条件におい
ても一定する設定が容易にできる。た、逆止弁の
オーバーシユートが防止され、吐出弁の吐出口と
燃料ノズルの油溜室との間の残留燃料圧に対する
運転状態の違いによる影響をなくし、常に一定の
残圧を確保できる。

更に、逆止弁のオーバーシユートが防止され、
噴射ノズルを含む突出導通路内の急激な圧力低下
がなくなるため、気筒内の燃焼ガスが噴射ノズル
内へ逆流しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発
明の燃料噴射ポンプの一部を省略した縦断側面
図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は
ダンピングバルブの端面図、第４図はカム角度に
対する油溜室内圧の変動曲線図、第５図は回転数
に対する残留燃料圧力変動曲線図、第６図は燃料
噴射量に対する残留燃料圧力変動曲線図である。 ３…プランジヤ、５…燃料噴射ノズル、７…吐
出弁、９…逆止弁、１２…第１の戻しばね（付勢
部材）、１３…第２の戻しばね（付勢部材）、１４
…ダンピングバルブ（ダンパ手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 往復運動して燃料を圧送し得るプランジヤ
   と、燃料噴射ノズルへの吐出導通路内に配置され
   たシリンダ内に摺動自在に設けられ且つ燃料圧送
   時に第１の付勢部材の付勢力に抗して開弁する吐
   出弁と、燃料噴射後の燃料吸戻し時に、吐出弁が
   閉弁してから開弁して吐出弁の中心部に形成され
   た燃料戻し通路を開く逆止弁とを備えた内燃機関
   用燃料噴射ポンプにおいて、前記逆止弁は、前記
   吐出弁の外部に配置され且つ第２の付勢部材によ
   り前記燃料戻し通路のプランジヤ側開口端を塞ぐ
   ように付勢されており、前記逆止弁より前記プラ
   ンジヤ側に、燃料の圧送方向への流れに対しては
   抵抗を与えることなく且つ燃料の反圧送方向への
   流れに対しては一定の抵抗を与えてダンパ効果を
   生ぜしめる絞り部を有するダンパ手段が設けられ
   ており、且つ前記逆止弁とダンパ手段との間に、
   前記シリンダ内の空間である均圧室が設けられて
   いることを特徴とする内燃機関用燃料噴射ポン
   プ。