JPH07503777A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料ポンプ 技術分野 本発明は、内燃機関の燃焼チャンバに燃料を供給するためのユニット噴射器に関 し、出口オリフィスを有する燃料噴射ノズルを固定した本体部と、前記本体部の 内孔内で摺動可能なポンピングプランジャであって、前記内孔の一方の端部から 延出すると共に機関の被動カムを介して該内孔内を内側方向に移動して該内孔か ら燃料噴射ノズルに燃料を移動させるプランジャと、前記ノズルを通って噴射さ れる燃料の量を調節するように作動可能な弁とを備えたユニット噴射器に関する 。

発明の開示 本発明の目的は、簡便な形態で上述したようなユニット噴射器を提供することに ある。

本発明によれば、上述したユニット噴射器において、別のプランジャが設けられ 、この別のプランジャは、内孔の他方の端部内で摺動可能に該端部から延出して おり、機関の別の被動カムにより作動する。

図面の簡単な説明 以下、本発明に係るユニット噴射器の一例を、添付図面を参照して説明する。

第１図は、ユニット噴射器の側面図である。

第２図は、第１図に垂直な角度で見た図である。

第３図及び第４図は、変形例を示す第１図に類似の図である。

発明を実施するための最良の形態 図面の第１図及び第２図を参照すると、ユニット噴射器は、本体部ＩＯを有し、 該本体部からは円筒状のねじ山付き延長部１１が突出している。円筒状の距離部 材１２の一方の端部は、延長部１１の端面に封止係合して取り付けられ、他方の 端部は、燃料噴射ノズル１３を支持（、た距離片１３Ａに、封止係合して取り付 けられている。

噴射ノズル本体、距離片１３Ａ、距離部材１２、及び延長部１１は、袋ナツト＋ ４を介して、組立状態に保持されている。

燃料噴射ノズル１３は、ノズル本体と、該ノズル本体内で周知の態様で摺動可能 な弁部材（図示せず）とを備えている。弁部材は、環状領域を含んでおり、圧力 を受けた燃料が該領域内で弁部材を弁座から持ち上げることにより、ノズル本体 の先端１５に形成された出口オリフィスから燃料を噴出させている。

燃料の圧力の作用を受けたノズルの弁部材の動作は、距離部材１２に形成された チャンバ１７内に収容されたばね１６の作用により規制される。チャンバの内側 端部は、穿孔部１８を介して、距離部材の外表面と袋ナツトの内表面との間に配 設された環状の燃料入口チャンバ１９と連通している。該チャンバは、袋ナツト １４の壁部に形成された入口開口部２０を介して、噴射器を取り付けた機関の７ リンダヘツド内の内孔の壁部により画定された燃料供給通路と連通している。燃 料フィルタ２０Ａは、前記開口部を取り囲んでいる。

本体部１０内には、横向きの内孔２１が形成されている。該内孔２１の軸線は、 延長部１１の軸線に直角な平面内に延び、該内孔内には、内孔の両端部から外側 に延びる一対のポンピングプランジャ２２が取り付けられている。各プランジャ は、一対のタペット２３にそれぞれ連結されている。各タペット２３は、円筒形 を有し、本体部１０と一体形成された中空ガイドスリーブ２４内で摺動可能であ る。各タペットは、それぞれローラ２５を支持しており、該ローラ２５は、連係 した機関の反転カム軸に取り付けられたカム２６と係合している。このカム軸は 、機関の吸気弁及び排気弁を作動させるための別のカムも支持している。

プランジャとそれに係るタペット間の接続は、Ｔ溝の変形であり、プランジャに 横方向の推力がかかる可能性を最小限にするために故意に緩めている。各タペッ トは、コイル状の圧縮ばね２７により外側に付勢され、該ばねは、プランジャと タペット間の接続の形状の故にプランジャをも外側に付勢する。

タペットの回転を防ぐために、各ガイドスリーブ２４は、ボール２９が嵌合され る円形の開口部を備えており、該ボール２９は、タペット本体に形成した溝３０ 内に支持されている。ボール２９は又、噴射器がそれに係る機関内に組み込まれ る前に、タペットがばねにより外側に移動するのを防ぐ働きもする。この場合、 ボールは係止部材３１のようなバンドで装置内に係止されている。それぞれのガ イドスリーブの周囲に巻装された該係止部材３１は、止め輪３２Ａを介してガイ ドスリーブの周面の段差に対して適所に保持されている。

プランジャの内側端部間の空間は、噴射器のポンピングチャンバを構成し、該チ ャンバは、噴射器本体部ｌＯ内の第一の通路３２を介して、距離部材１２内に形 成された通路３３、及び噴射ノズル入口と連通した距離片１３Ａに接続されてい る。更に、ポンピングチャンバは、第１図に示した通路３４を介して、噴射器本 体に形成された凹部３６内に固定されて電磁気的に作動可能なスピル弁３５の人 口と接続されている。この場合、通路３４は、噴射器本体部内で斜めに穿孔され 、該通路は凹部３６を横切っている。通路の外側部分は、栓３７により閉鎖され ている。スピル弁３５の出口は、第２図に示された通路３８を介して、出口３９ と接続されている。該出口３９は、噴射器が機関に組み込まれると、機関のシリ ンダヘッド内に形成された出口通路と連通ずる。

燃料は、通路４０を介して、ポンピングチャンバに供給される。

該通路４０は、プランジャが外側へ移動して通路が覆われていない位置で、内孔 ２１に連通ずる。通路４０の他方の端部は、距離部材内に形成された溝４１に連 通しており、該溝は、入口チャンバ１９と連通している。

噴射器が機関内に組み込まれると、ローラ２５はカム２６の表面と係合し、ボー ル２９はばね２７により装填を解除される。図示したように、プランジャが一番 外側にきた位置では、内孔２１内の通路４０の入口は覆われておらず、ポンピン グチャンバは完全に燃料を供給される。プランジャが内側へ移動すると、多少の 燃料は入口が覆われるまで通路４０を通って排出され、その後、ポンピングプラ ンジャにより移動された燃料は、スピル弁が閉じている場合は燃料噴射ノズル更 にはそれに係る機関に流出し、スピル弁が開いている場合は通路３４及び通路３ ８を通って出口３９に流出する。スピル弁は、燃料を機関に搬送する時機、及び 機関に供給される燃料の量を決定するために使用される。燃料を機関へ搬送する 際にボンピングチャンバ内で生成される高燃料圧力により、プランジャ２２と内 孔２１との間に画成される作業隙間に沿って、燃料の漏れが生じる。この漏れた 燃料は、内孔の端部に隣接して内孔の壁部内に形成された周溝４１内に集められ る。溝４１は、穿孔部４２を介して。

通路４０と連通している。穿孔部４２は、通路４０と公差し、その開放端部が塞 がれている。

ユニット噴射器は、それが係る機関のシリンダヘッドに形成された段付き内孔内 に位置決めされる。燃焼チャンバからガスが漏れるのを防ぐ必要があるため、袋 ナツト１４と内孔内に画成された段差４３との間には封止部を設けている。封止 を維持するため、噴射器の本体に、軸方向の力を加える。

二つの対向するポンピングプランジャを設置したため、カムによりプランジャに 加えられる軸方向の力は実質的にバランスがとれるが、単一のプランジャを備え た従来のユニット噴射器の場合噴射器本体にかかる力を吸収する手段を設ける必 要がある。更に、本実施例においては、カム１６が反対方向に回転するので、プ ランジャの軸線に垂直なカム反力の成分は、燃料の搬送中は図示したように噴射 器本体を下方に付勢し、ローラがカムの後縁斜面と係合している場合は上方に付 勢する。

第３図及び第４図に示した例では、カム５０は、同方向に回転するカム軸に取り 付けられている。その結果、カム反力の軸方向成分は第１図及び第２図の例のよ うに実質的にバランスがとれたままであるが、プランジャの軸線に垂直なカム反 力の成分は反対方向に作用するので、噴射器を取り付けた内孔の軸線上の点を中 心に噴射器本体を揺動させる傾向がある。第１図及び第２図の例では、噴射器の 本体に軸方向の力を加えることにより、袋ナツト１４と段差４３との間の封止を 維持している。第３図の例では、袋ナツト５１は、噴射器の本体がシリンダヘッ ドに対して所定の位置に固定されたとき、袋ナツトは段差４３に係合しないよう に、変形されている。ガスの封止は、袋ナツトに形成した凹部内に位置決めされ て内孔の壁部と共働する、封止リングにより達成される。従って、噴射器の揺動 運動は、封止リングにより吸収される。

第３図及び第４図ては又、ばね当接板５６を介して弁部材５４に作用する第一の ばね５５により、弁部材が付勢されて弁座と係合する、２段燃料噴射ノズル５３ を使用している。圧力燃料の作用を受けた弁部材の初期動作は、第二のばね５８ に連結されたロッド５７にばね当接板が係合するので、規制される。燃料の圧力 が増加したときにのみ、弁部材は両方のばねの作用に抗して移動し、高圧燃料を 機関の燃焼チャンバ内に噴出させる。２段ノズルを第１図及び第２図の例に取り 入れてもよく、またその逆を行ってもよい。

第３図及び第４図の例では更に、機関のカム軸カバーのすぐ下に位置する噴射器 本体部分に、燃料入口６０を設けている。燃料入口は、通路６１に接続されてお り、該通路６１からは、第１図及び第２図に示した実施例の通路４０と同じ通路 ６２が延びている。通路６１は又、スピル弁３５に接続されており、該スピル弁 には、第１図及び第２図に示した実施例の通路３４と同じ通路６３が接続されて いる。ポンピングプランジャを収容する内孔の壁部に形成されて内孔の壁部とプ ランジャとの間に漏れた燃料を収集するための溝４１は、傾斜通路６４にそれぞ れ接続されており、該通路６４は、噴射器本体と機関のシリンダヘッドの内孔の 壁部との間に画成された、環状の収集空間６５に連通している。収集空間に流入 した燃料は、シリンダヘッド内の通路を介して、該空間から排出される。第３図 及び第４図に示した噴射器のポンピング部の作用は、いつ流した燃料がスピル弁 ３５を介して通路６１及び燃料入口６０に復帰する点を除き、第１図及び第２図 を参照して説明したものと全く同一である。

第３図及び第４図は、スピル弁の構造を示すが、噴射器全体の高さを減少するた めにスピル弁を９０°回転させ得ることも表している。

なお、スピル弁の構造は従来技術で公知であるが、スピル弁は、通しポルト６７ を介してばね当接板６８に連結された管状弁部材６６を有する。ばね当接板と管 状部材６９の内側に延びるフランジとの間には、コイル状の圧縮ばね７０が配設 されている。管状部材はソレノイド７２に係るアーマチャ７１に固定され、ソレ ノイドが励磁されると、弁部材の環状座面は、引っ張られて弁体内に画定された 弁座と係合し、通路６２及び６３の間で燃料が流動するのを防いでいる。ソレノ イドが励磁された時のアーマチャの移動距離は、弁部材の移動距離より大きいの で、ばね７０は超過移動ばねとして機能する。ソレノイドが消磁されると、弁部 材は、復帰ばね７３の作用で開放位置に移動する。

次に第４図を参照すると、機関のシリンダヘッドの内孔に配設される噴射器本体 の延長部７５は、二つの部分７６及び７７から成る。

噴射器の本体の主要部と一体の部分７６は、中央凹部７８を備え、該凹部の内側 端部は、プランジャ２２の間に位置する内孔の部分と連通している。更に、部分 ７６は、環状スカート部７９を有し、該スカート部内には、部分７７上に形成さ れた環状リム部材８０が摺動可能に係合している。更に、部分７７は、凹部７８ 内に嵌挿されるスピゴット８１を有する。該スピゴットは、燃料噴射ノズルと連 通ずる通路を有する。スピゴットの周囲には、皿ワツシヤの積層体８２が弾性手 段として設けられており、それぞれ部分７６．７７の対向する表面間に位置決め されている。二つの部分は、複数のビン８３を介して互いに係止され、該ピンは 、スカート部７９により支持されると共に、リム部材８０に形成された開口部内 に緩く位置決めされている。ノズルの各構成要素を部分７７に固定する袋ナツト ７７は、該袋ナツトの端部が機関内孔の段差と封止部を形成するという点におい て、第１図及び第２図に示した袋ナツトと同様の構成を有する。噴射器を内孔に 組み込むと、本体の主要部分は、機関のシリンダヘッドに固定され、皿ワツシヤ の積層体は、軸方向の推力を生じて部分７７に作用する。これにより、袋ナツト とシリンダヘッドの内孔内の段差との間にガス密封止が確立される。この封止効 果は、軟質ワッシャを設けることにより高めることができる。噴射器の使用に際 し、噴射器の本体の主要部分が受ける揺動は部分７６と７７との接続部により吸 収されるので、袋ナツトとシリンダヘッドとの間に確立された封止が損なわれる ことはない。

フロントページの続き （７２）発明者　リンドツト、ニドワード・ロバートイギリス国　イー１７・６ エイジー、ロンドン、ウォルサムストウ、クラレンス・ロード　８３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関の燃焼チャンバに燃料を供給するためのユニット噴射器であって、 出口オリフィスを有する燃料噴射ノズル（１３、５３）を固定した本体部（１０ ）と、 前記本体部の内孔（２１）内で摺動可能なポンピングプランンジャ（２２）であ って、該プラジャは前記内孔の一方の端部から延出すると共に、機関の被動カム （２６、５０）を介して該内孔内を内側方向に移動して該内孔から燃料噴射ノズ ルに燃料を移動させるプランジャ（２２）と、 前記ノズルを通って噴射される燃料の量を調節するように作動可能な弁（３５） とを備えたユニット噴射器において、前記内孔（２１）内で摺動可能に該内孔の 他方の端部から延出すると共に、機関の別の被動カム（２６、５０）により作動 される別のプランジャ（２２）を備えたことを特徴とするユニット噴射器。 ２．更に、 前記本体部（１０）と一体形成された中空のガイドスリーブ（２４）と、 それぞれ前記スリーブ内で摺動可能で、それぞれ機関被動カムと係合するローラ （２５）を支持した一対のタペット（２３）と、前記プランジャの外端部をそれ ぞれタペットに連結する手段と、前記タペットと及びプランジャを外側方向に付 勢する手段（２７）とを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載のユニッ ト噴射器。 ３．更に、 前記タペットの外側方向への延伸を規制するための手段（２９、３０）を備えた ことを特徴とする請求の範囲第２項記載のユニット噴射器。 ４．前記噴射ノズル（１３、５３）が前記本体部（１０）の延長部（７５）に固 定され、 該延長部が二つの部分（７６、７７）から成り、一方の部分（７６）が前記本体 部（１０）と一体であり、他方の部分（７７）がその上に取り付けた噴射ノズル を有し、 前記二つの部分間には、燃料を前記内孔（２６）から前記噴射ノズルまで搬送す る通路手段が延び、 前記二つの部分間に弾性手段（８２）が作用することにより、本体部（１０）を 機関のシリンダヘッドに固定するとき該弾性手段（８２）が軸方向の推力を生じ て他方の部分（７７）に作用し、それにより前記燃料噴射ノズルに係る部分（８ ４）とシリンダヘッドにより画定される表面との間のガス封止を確立しているこ とを特徴とする請求の範囲第１項記載のユニット噴射器。 ５．更に、 一方の部分（７６）に形成された凹部（７８）と、他方の部分（７７）により画 定され、前記凹部内に取り付けられて両部分間の揺動動作を許容するスピゴット （８１）と、前記揺動動作を許容しつつ、前記二つの部分の離反を防ぐための手 段（７９）とを備えたことを特徴とする請求の範囲第４項記載のユニット噴射器 。 ６．前記弾性手段が、前記スピゴット（８１）の周囲に取り付けられた皿ワッシ ャの積層体（８２）であることを特徴とする請求の範囲第５項記載のユニット噴 射器。 ７．シリンダヘッドを備えた内燃機関であって、それぞれ機関の燃焼チャンバに 連通する複数の内孔と、機関の吸気及び排気弁を作動させるために前記シリンダ ヘッドに取り付けられた一対の機関被動カム軸と、それぞれ前記内孔に取り付け られたユニット燃料噴射器とを備え、前記ユニット噴射器がそれぞれ、燃料を係 る内燃機関に流入させる出口オリフィスを含む燃料噴射ノズル（１３、５３）を 取り付けた本体部（１０）を有すると共にカム作動のポンピングプランジャ（２ ２）を取り付けた内孔（２１）を有し、カムを介した前記プランジャの動作が燃 料を前記出口オリフィスから排出させる、内燃機関において、 各ユニット噴射器が、更に、前記内孔（２１）内に取り付けられた別のポンピン グプランジャ（２２）を有し、各プランジャが前記内孔の両端部から外側方向に 延びてそれぞれカム軸に取り付けたカムを介して作動することを特徴とする内燃 機関。 ８．前記本体部（１０）が略円筒形を有して、その一方の端部に前記燃料噴射ノ ズル（１３、５３）を取り付けたユニット噴射器において、 前記内孔（２１）が、本体部（１０）の両端部間で、本体部の長手方向軸線に対 して直角に延びることを特徴とする請求の範囲第１項記載のユニット噴射器。 ９．前記弁（３５）が、本体部（１０）の他方の端部に位置していることを特徴 とする請求の範囲第８項記載のユニット噴射器。 １０．前記本体部（１０）が、前記プランジャ（２２）の延伸部分を離間して取 り囲む、一体形成の中空ガイドスリーブ（２４）を有し、 前記ガイドスリーブが、その中で摺動可能でそれぞれプランジャに連結されたタ ペット（２３）を有し、前記タペットが、機関の被動カム（２６）と係合するロ ーラを支持することを特徴とする請求の範囲第９項記載のユニット噴射器。