JPH09250427A

JPH09250427A - 燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JPH09250427A
Application number: JP8747196A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kushida; 丈夫串田; Hideya Kikuchi; 英弥菊地; Nobuo Aoki; 青木　　伸夫; Akinao Minegishi; 昭直峯岸
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】摺動孔の内周面とプランジャの外周面との間
から漏れ出た燃料がエンジン内に入り込むのを防止す
る。【解決手段】プランジャ７の外側には、それを囲むよ
うにしてベローズ９を配置する。ベローズ９の上端部
は、ポンプ本体１に固定された支持筒５にろう付け等に
よって固着する。ベローズ９の下端部は、プランジャ７
の下端部に設けられた受け部材１１にろう付け等によっ
て固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンのシリ
ンダヘッド等に取り付けられるタイプの燃料噴射ポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃料噴射ポンプは、エン
ジンの例えばシリンダヘッドにその壁部を貫通して配置
固定されており、シリンダヘッド内に配置されたカム軸
によってプランジャが往復動させられ、これによって燃
料を加圧するようになっている（特開平４−４３８４３
号公報、特開平４−１７５４６０号公報等参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記燃料噴射ポンプ
は、シリンダヘッドの壁部を貫通して設置されているた
め、プランジャとそれが摺動自在に設けられる摺動孔の
内周面との間から燃料が漏れると、その燃料がエンジン
の内部に入り込んでしまう。そこで、摺動孔とプランジ
ャとの間から燃料が漏れるのを極力防止する必要があ
る。しかし、互いに摺接する摺動孔の内周面とプランジ
ャの外周面との間を確実に密封することは非常に困難で
あり、僅かではあるが燃料が漏れ出てしまい、これがエ
ンジン内に入り込んでしまうという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１に係る発明は、内部に摺動孔を有し、エ
ンジンに取り付けられるポンプ本体と、このポンプ本体
の摺動孔に摺動自在に設けられ、摺動孔から突出した端
部が上記エンジンのカム軸のカム部に接触することによ
り、カム軸の回転に追随して往復動するプランジャとを
備え、上記プランジャの往復動によって燃料を加圧する
ように構成された燃料噴射ポンプにおいて、上記ポンプ
本体と上記プランジャの上記摺動孔から突出した端部と
の間に、上記プランジャの往復動を許容しつつそれらの
間を密封するシール材を設けるとともに、上記ポンプ本
体に、一端が上記シール材によって密封された上記ポン
プ本体の内部空間に連通し、他端が燃料の低圧側に連通
する逃がし通路を形成したことを特徴としている。この
場合、上記シール材としては、上記プランジャの往復動
方向へ伸縮可能なベローズを用いてもよく、あるいは柔
軟な材質からなるダイヤフラムを用いてもよい。シール
材としてダイヤフラムを用いる場合には、上記ポンプ本
体と上記プランジャの上記摺動孔から突出した端部との
間に、プランジャの回動を阻止する回動阻止部材を設け
るのが望ましい。また、上記ポンプ本体には、上記プラ
ンジャによって加圧された燃料が所定の圧力以上になる
と開弁して加圧された燃料を低圧側へ逃がすリリーフ弁
を設けるのが望ましい。さらに、上記ポンプ本体にアキ
ュムレータを設け、このアキュムレータを上記プランジ
ャによって加圧された燃料の供給通路に接続するのが望
ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図１〜図７を参照して説明する。図１〜図４はこの
発明の第１の実施の形態を示すもので、この実施の形態
の燃料噴射ポンプＰ₁は、柱状をなすポンプ本体１を備
えている。図１〜図３に示すように、このポンプ本体１
の下部外周面には環状のフランジ部１ａが形成されてお
り、このフランジ部１ａには複数のボルト挿通孔１ｂが
形成されている。そして、ポンプ本体１は、ボルト挿通
孔１ｂに挿通されたボルト（図示せず）をシリンダヘッ
ド１００に螺合させて締め付けることにより、フランジ
部１ａをシリンダヘッド１００の外面に突き当てるとと
もに、下端部をシリンダヘッド１００の取付孔１０１に
気密に嵌合させた状態で、シリンダヘッド１００に取り
付けられている。

【０００６】上記ポンプ本体１の上面には燃料導入口１
ｃおよび燃料導出口１ｄが形成されており、ポンプ本体
１の下面には収容孔１ｅが形成されている。この収容孔
１ｅには、適度の強度と柔軟性とを併せ持つ板材、例え
ば薄い金属板からなるリーフ弁２、円板状をなす弁座板
３、摺動孔４ａを有するバレル４、および支持筒５が順
次挿入されており、それらは収容孔１ｅの内周面に螺合
した円筒状をなす押圧部材６によって収納孔１ｅの底面
に押圧固定されている。リーフ弁２および弁座板３は、
ノックピンＮによって位置決めされるとともに、回り止
めされている。

【０００７】上記バレル４の摺動孔４ａには、プランジ
ャ７が摺動自在に挿入されている。このプランジャ７の
下端面はエンジンによって回転駆動されるカム軸２００
のカム部２０１に接触しており、これによってプランジ
ャ７がカム軸２００の回転に追随して往復動するように
なっている。プランジャ７が往動（図１において上動）
すると、燃料加圧室８内の燃料が加圧される。加圧され
た燃料は、弁座板３の吐出孔３ｂを通り、リーフ弁２を
押し開く。そして、およびポンプ本体１の接続孔１ｇを
通って燃料導出口１ｄに至り、燃料導出口１ｄに接続さ
れた燃料噴射ノズル（図示せず）に供給される。一方、
プランジャ７の復動時には、燃料加圧室８が負圧にな
り、その負圧によってリーフ弁２が開かれる。これによ
り、フィードポンプ（図示せず）から燃料導入口１ｃに
供給された燃料が、ポンプ本体１の接続孔１ｆおよび弁
座板３の流入孔３ａを通って燃料加圧室８に導入され
る。勿論、プランジャ７の往動時には接続孔１ｆと流入
孔３ａとの間がリーフ弁２によって閉じられ、プランジ
ャ７の復動時には接続孔１ｇと吐出孔３ｂとの間がリー
フ弁２によって閉じられている。

【０００８】上記ポンプ本体１の収容孔１ｅの内部に
は、蛇腹状をなす伸縮可能な金属性のベローズ９が、プ
ランジャ７およびバレル４を囲むようにして配置されて
いる。このベローズ９の上端部は、支持筒５に溶接等の
手段によって密封状態に固着されている。一方、ベロー
ズ９の下端部は、プランジャ７の下端部外周面に嵌合さ
れるとともに、ストッパ１０によって抜け止めされた受
け部材１１に溶接等の手段によって密封状態に固着され
ている。このように、ベローズ９の上下の端部を支持筒
５と受け部材１１とにそれぞれ固着することにより、収
納孔１ｅの内周面とプランジャ７の外周面との間に形成
される空間が、シリンダヘッド１００の内部空間に対し
て密封されている。

【０００９】なお、収納孔１ｅの内周面と支持筒５の外
周面との間はＯリング１２によって密封され、プランジ
ャ７の外周面と受け部材１１の内周面との間はＯリング
１３によって密封されている。この場合、収納孔１ｅの
内周面と支持筒５、およびプランジャ７と受け部材１１
とは、相対移動することがないので、Ｏリング１２，１
３によって確実に密封することができる。ちなみに、摺
動孔４ａの内周面とプランジャ７の外周面との間をＯリ
ングによって密封しようとすると、摺動孔４ａの内周面
とプランジャ７の外周面とが相対移動、それも高速で相
対移動するため、Ｏリングがプランジャ７の往復動に伴
って擦過されて摩耗し、所望の密封性が短期間のうちに
得られなくなってしまう。そこで、ここでは、相対移動
しない箇所をＯリング１２，１３で密封し、相対移動す
る支持筒５とプランジャ７との間をベローズ９によって
密封するようにしたのである。勿論、支持筒５および受
け部材１１を、ろう付け、その他の固着手段により、収
納孔１ｅの内周面とプランジャ７の外周面とにそれぞれ
固着するようにしてもよい。そのようにすれば、Ｏリン
グ１２，１３が不要になるのみならず、それらの間をよ
り一層確実に封止することができる。また、支持筒５お
よび受け部材１１を用いることなく、ベローズ９の上下
の端部を収納孔１ｅの内周面とプランジャ７の外周面と
にろう付け等によってそれぞれ直接固着するようにして
もよい。換言すれば、ベローズ９を支持筒５および受け
部材１１と一体に形成してもよい。

【００１０】上記ベローズ９は、若干弾性圧縮された状
態で装着されており、その弾性力によってプランジャ７
がカム部２０１に押し付けられている。つまり、この燃
料噴射ポンプ１においては、ベローズ９がプランジャ７
をカム部２０１に押し付けるためのばねを兼ねている。
したがって、プランジャ７をカム部２０１に押し付ける
ためのばねが不要である。

【００１１】また、ポンプ本体１には、逃がし孔１ｈが
形成されている。この逃がし孔１ｈの上端は燃料導入口
１ｃに開口している。一方、逃がし孔１ｈの下端部は、
バレル４の上部外面に形成された逃がし溝４ｂを介して
ベローズ９によって密封された空間Ｓに連通している。
したがって、空間Ｓは、逃がし溝４ｂおよび逃がし孔１
ｈを介して燃料導入口（燃料の低圧側）１ｃに連通して
いる。これから明らかなように、逃がし孔１ｈおよび逃
がし溝４ｂによって逃がし通路が形成されている。

【００１２】また、図４に示すように、ポンプ本体１に
は、収納孔１ｅの底面から上方へ向かって延びる弁装着
孔１ｉが形成されている。この弁装着孔１ｉには、取付
ブロック１４が嵌合固定されており、この取付ブロック
１４によって弁装着孔１ｉの内部が、上部と下部とに区
分されている。弁装着孔１ｉの上部は、燃料導出口１ｄ
に連通させられている。一方、弁装着孔１ｉの下部は、
ポンプ本体１に形成された連通孔１ｊを介して燃料導入
口１ｃ（燃料の低圧側）に連通させられている。

【００１３】弁装着孔１ｉの上部に臨む取付ブロック１
４の上面には、リリーフ弁１５が設けられている。この
リリーフ弁１５は、弁孔１６ａおよび弁座１６ｂを有す
る弁本体１６と、弁座１６ｂに着座することによって弁
孔１６ａを閉じ、弁座１６ｂからリフトすることによっ
て弁孔１６ａを開く球弁１７と、この球弁１７を弁座１
６ｂに着座させる弁ばね１８とを備えており、燃料加圧
室８から燃料導出口１ｄに吐出された燃料の圧力が所定
の圧力を越えると、球弁１７が弁座１６ｂからリフトし
て開弁し、弁装着孔１ｉの上部に導入された燃料が、リ
リーフ弁１５、取付ブロック１４の孔１４ａおよび連通
孔１ｊを通って燃料導入口１ｃに戻されるようになって
いる。

【００１４】上記構成の燃料噴射ポンプ１においては、
収納孔１ｅの内周面とプランジャ７の外周面との間の空
間がベローズ９によって密封されているので、燃料加圧
室８内の燃料が摺動孔４ａの内周面とプランジャ７の外
周面との間を通って漏れ出たとしても、その燃料がシリ
ンダヘッド１００の内部空間へ入り込むのを確実に防止
することができる。また、空間Ｓに漏れ出た燃料が逃が
し溝４ｂおよび逃がし孔１ｈを介して燃料の低圧側たる
燃料導入孔１ｃに戻されるようになっており、しかもベ
ローズ９がプランジャ７の往復動方向に伸縮可能になっ
ている。したがって、空間Ｓに漏れ出た燃料およびベロ
ーズ９によってプランジャ７の円滑な往復動が阻害され
ることもない。さらに、ポンプ本体１にリリーフ弁１５
を設け、燃料加圧室８から燃料導出口１ｄに吐出される
燃料の圧力が所定の圧力を越えた場合には、加圧された
燃料を低圧側たる燃料導入口１ｃに戻すようにしている
ので、燃料が異常に高圧になるのを確実に防止すること
ができる。

【００１５】次に、この発明の他の実施の形態について
説明する。なお、以下の実施の形態においては、上記の
実施の形態と異なる構成部分についてのみ説明すること
とし、同様な部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

【００１６】図５はこの発明の第２の実施の形態を示す
ものであり、この実施の形態の燃料噴射ポンプＰ₂は、
ポンプ本体１が上部１Ａと下部１Ｂとに２分されてい
る。上部１Ａには、燃料導入口１ｃおよび燃料導出口１
ｄが形成されている。一方、下部１Ｂには、上記燃料噴
射ポンプＰ₁の収納孔１ｅに対応する収納孔１ｋが形成
されるとともに、その上面には収納孔１ｋより大径の嵌
合孔１ｌが形成されている。この嵌合孔１ｌには、上部
１Ａが嵌合孔１ｌの底面にリーフ弁２、弁座板３および
バレル４を介して突き当たるまで挿入されており、その
状態で下部１Ｂの上端部を加締ることにより、上部１Ａ
と下部１Ｂとが一体に連結固定されている。なお、支持
筒５は、バレル４と収納孔１ｋの内周面に形成された段
部１ｍとの間に挟持固定されている。また、この燃料噴
射ポンプＰ₂においては、フランジ部１ａがポンプ本体
１と別体に形成されており、下部１Ｂに嵌合固定されて
いる。さらに、嵌合孔１ｌの内周面と上部１Ａの外周面
との間は、Ｏリング２０によって密封されている。ま
た、バレル４には、空間Ｓを燃料導入口１ｃに連通する
ための逃がし孔（逃がし通路）４ｃが形成されている。

【００１７】図６はこの発明の第３の実施の形態を示す
ものであり、この実施の形態の燃料噴射ポンプＰ₃にお
いては、燃料加圧室８と燃料導出口１ｄとの間にアキュ
ムレータ３０が設けられている。すなわち、ポンプ本体
１には、収納孔１ｅの底面から上方へ向かって延びる燃
料収容孔３１が形成されている。この燃料収容孔３１の
下端開口部は、収納孔１ｅの底面とリーフ弁２との間に
配置された通路ブロック３２の孔３２ａを介して燃料加
圧室８に連通させられており、その一側部は燃料導出口
１ｄに連通させられている。

【００１８】また、燃料収容孔３１の内部には、それよ
り若干小径である膨縮体３３が配置されている。この膨
縮体３３は、上下方向へ膨張収縮可能であり、その内部
には空気等の気体が加圧状態で封入されている。そし
て、膨縮体３３は、内部に封入された気体の圧力によ
り、その上端部が燃料収容孔３１の底面に、その下端部
が燃料収容孔３１の下端部に固定された環状の弁板３４
に所定の押圧力をもってそれぞれ突き当てられている。
膨縮体３３が弁板３４に突き当たった状態では、燃料加
圧室８と燃料導出口１ｄとの間が膨縮体３３によって閉
じられているが、燃料加圧室８から燃料が吐出されると
膨縮体３３が収縮して弁板３４から離れ、燃料が燃料収
容孔３１の内周面と膨縮体３３の外周面との間を通って
燃料吐出口１ｄに流れ込むようになっている。なお、燃
料導入口１ｃは、通路ブロック３２に形成された孔３２
ｂおよびリーフ弁２を介して弁座板３の吐出孔３ｂに連
通させられている。また、空間Ｓは、バレル４、弁座板
３、リーフ弁２および通路ブロック３２にわたって形成
された逃がし通路３５を介して燃料導入口１ｃに連通さ
せられている。

【００１９】上記構成の燃料噴射ポンプＰ₃において
は、燃料加圧室８内の燃料が加圧されると膨縮体３３が
縮小するので、プランジャ７の往動に伴って燃料の圧力
が急激に上昇するのを防止することができるとともに、
異常に高圧になるのを防止することができる。しかも、
プランジャ７の復動時には、膨縮体３３が徐々に膨張し
て燃料収容孔３１内の燃料を加圧し続け、燃料の圧力が
急速に低圧になるのを防止するとともに、所定の圧力以
上に維持する。したがって、ポンプＰ₃から吐出される
燃料の圧力の脈動を小さく抑えることができる。なお、
この燃料噴射ポンプＰ₃においては、リリーフ弁１５を
設けていないがリリーフ弁１５を設けてよい。リリーフ
弁１５を設ければ加圧された燃料が所定の圧力以上にな
るのを確実に防止し、これによって燃料の脈動をより一
層小さく抑えることができる。

【００２０】図７はこの発明の第４の実施の形態を示す
ものであり、この実施の形態の燃料噴射ポンプＰ₄にお
いては、燃料噴射ポンプＰ₁のリーフ弁２および弁座板
３が用いられておらず、それらに代わるものとして、逆
止弁４１，４２が燃料導入口１ｃおよび燃料導出口１ｄ
と燃料加圧室８との各間にそれぞれ設けられている。

【００２１】また、リーフ弁２および弁座板３が用いら
れていないため、バレル４が収納孔１ｅの底面に直接突
き当てられている。このバレル４を押圧固定するための
押圧部材６は、収納孔１ｅに螺合されておらず、押圧部
材６の下端面に対して下側に隣接する収納孔１ｅの内周
面を加締てその上側の部分を盛り上げ、その盛り上げ部
１ｎによって押し上げられており、これによってバレル
４がポンプ本体１に押圧固定されている。

【００２２】また、この燃料噴射ポンプＰ₄において
は、上記各実施の形態のベローズ９に代えて、ゴム等の
軟質材からなるダイヤフラム４３が用いられている。ダ
イヤフラム４３の外周部は、ポンプ本体１の下端面に接
着等の手段によって密封状態に固着されている。ダイヤ
フラム４３の中央部は、プランジャ７の下端面に固定部
材４４によって密封状態に固定されている。また、この
燃料噴射ポンプＰ₄においては、ダイヤフラム４３がプ
ランジャ７をカム部２０１に強く押圧接触させることが
できないので、プランジャ７をカム部２０１に押圧接触
させるためのばね４５が用いられている。

【００２３】上記固定部材４４の下端面には、耐摩耗性
に富んだ材料からなる当接部材４６が設けられており、
この当接部材４６および固定部材４４を介してプランジ
ャ７がカム部２０１に押圧接触している。

【００２４】ところで、カム軸２００が回転すると、当
接部材４６にはプランジャ７の軸線を中心とする回転モ
ーメントが作用する。この回転モーメントは、固定部材
４４を介してダイヤフラム４３に作用する。この場合、
ダイヤフラム４３がベローズ９のように、高い強度を有
していれば問題ないが、ダイヤフラム４３は強度が低い
ためねじ切られるおそれがある。

【００２５】そこで、この燃料噴射ポンプＰ₄において
は、ポンプ本体１と当接部材４６との間に針金（回転阻
止部材）４７を架け渡し、この針金４７によって当接部
材４６に作用する回転モーメントを支持している。した
がって、ダイヤフラム４３には回転モーメントが作用す
ることがない。よって、ダイヤフラム４３が破損するの
を防止するすることができる。なお、針金４７は、プラ
ンジャ７の円滑な往復動を阻害しないようにするため
に、若干弛んだ状態で設けられている。

【００２６】また、この燃料噴射ポンプＰ₄において
は、空間Ｓがバレル４およびポンプ本体１にわたって形
成された逃がし通路４８を介して燃料タンクＴに接続さ
れている。さらに、この燃料噴射ポンプＰ₄には、上記
の各実施の形態におけるリリーフ弁１５およびアキュム
レータ３０が設けられていないが、それらのいずれか一
方または両方を設けてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，３に係
る発明によれば、摺動孔の内周面とプランジャの外周面
との間から漏れ出た燃料がエンジン内に入り込むのを防
止することができるという効果が得られる。請求項２に
係る発明によれば、ベローズによってプランジャをカム
部に押圧接触させることができるので、プランジャをカ
ム部に押圧接触させるためのばねを必要とせず、その分
だけ部品点数を減らすことができるという効果が得られ
る。請求項４に係る発明によれば、ダイヤフラムが破損
するのを防止することができるという効果が得られる請
求項５に係る発明によれば、加圧された燃料が異常高圧
になるのを防止することができるという効果が得られ
る。請求項６に係る発明によれば、燃料噴射ポンプから
吐出される加圧燃料の圧力が脈動するのを小さく抑える
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、図３のＹ−Ｙ断面図である。

【図２】第１の実施の形態の平面図である。

【図３】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図４】図３の一部省略Ｚ−Ｚ断面図である。

【図５】この発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図６】この発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図７】この発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｐ₁ 燃料噴射ポンプＰ₂ 燃料噴射ポンプＰ₃ 燃料噴射ポンプＰ₄ 燃料噴射ポンプＳシール材によって密封されたポンプ本体の内部空間１ポンプ本体１ｃ燃料導入口（燃料の低圧側）１ｄ燃料導出口（燃料の供給通路）１ｈ逃がし孔（逃がし通路）４ａ摺動孔４ｂ逃がし溝（逃がし通路）４ｃ逃がし孔（逃がし通路）７プランジャ９ベローズ１５リリーフ弁３０アキュムレータ３５逃がし通路４３ダイヤフラム４７針金（回転阻止部材）４８逃がし通路１００シリンダヘッド２００カム軸２０１カム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者峯岸昭直埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号株式会社ゼクセル東松山工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に摺動孔を有し、エンジンに取り付
けられるポンプ本体と、このポンプ本体の摺動孔に摺動
自在に設けられ、摺動孔から突出した端部が上記エンジ
ンのカム軸のカム部に接触することにより、カム軸の回
転に追随して往復動するプランジャとを備え、上記プラ
ンジャの往復動によって燃料を加圧するように構成され
た燃料噴射ポンプにおいて、上記ポンプ本体と上記プラ
ンジャの上記摺動孔から突出した端部との間に、上記プ
ランジャの往復動を許容しつつそれらの間を密封するシ
ール材を設けるとともに、上記ポンプ本体に、一端が上
記シール材によって密封された上記ポンプ本体の内部空
間に連通し、他端が燃料の低圧側に連通する逃がし通路
を形成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】上記シール材として、上記プランジャの
往復動方向へ伸縮可能なベローズを用いたことを特徴と
する請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項３】上記シール材として、柔軟な材質からな
るダイヤフラムを用いたことを特徴とする請求項１に記
載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】上記ポンプ本体と上記プランジャの上記
摺動孔から突出した端部との間に、プランジャの回動を
阻止する回動阻止部材を設けたことを特徴とする請求項
３に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】上記ポンプ本体に、上記プランジャによ
って加圧された燃料が所定の圧力以上になると開弁して
加圧された燃料を低圧側へ逃がすリリーフ弁を設けたこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料噴
射ポンプ。
【請求項６】上記ポンプ本体にアキュムレータを設
け、このアキュムレータを上記プランジャによって加圧
された燃料の供給通路に接続したことを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の燃料噴射ポンプ。