JPH10506162A - 2部品構成のポンププランジャを用いる高圧ディーゼル燃料ポンプ - Google Patents

2部品構成のポンププランジャを用いる高圧ディーゼル燃料ポンプ

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JPH10506162A
JPH10506162A JP8506634A JP50663496A JPH10506162A JP H10506162 A JPH10506162 A JP H10506162A JP 8506634 A JP8506634 A JP 8506634A JP 50663496 A JP50663496 A JP 50663496A JP H10506162 A JPH10506162 A JP H10506162A
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piston
pump
plunger
chamber
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Application number
JP8506634A
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マイケル ヴァナールスバーグ
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ディーゼル テクノロジー カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 燃料ポンプが、燃料源に連結できる燃料通路(47,48)を備えたハウジング(1)、燃料通路と連通している燃料供給室(38)、ポンプシリンダ(2)、隙間をもってポンプシリンダ内で往復動でき、圧送行程中に燃料を送り出すことができ、吸込み行程中に燃料を吸い込むことができるよう一端が開口したポンプ室(8)を一端に構成するプランジャ(3)を有する。プランジャは、ピストン(121)と、ピストン内に同心状に位置すると共に軸方向の運動ができないようにピストンに固定されたプッシュロッド(128)とを含む。プッシュロッドに設けられたヘッド部分(123)はピストン(121)を越えて延び、圧送行程を引き起こすプランジャアクチュエータと係合し、そのステム部分(130)はピストン(121)に対して半径方向の隙間をもち、他端はピストン(121)に係合している。プランジャアクチュエータの力は、プッシュロッドにより直接、ピストンの他端だけに伝達され、かくして、ピストンの一端が圧縮状態になるのを素子すると共に隙間を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】 2部品構成のポンププランジャを 用いる高圧ディーゼル燃料ポンプ 技術分野 本発明は、燃料ポンプに関し、特に、ディーゼル燃料を超高圧で大型ディーゼ ルエンジンに送り出すための電子式ユニット燃料ポンプ及び一体形又はセパレー ト形のユニットインゼクタに関する。 背景技術 従来、大型ディーゼルエンジン、例えば押退け容積が12lのトラック用エン ジンで用いられるユニット燃料インゼクタが長年にわたって設計され、燃料を8 ,000〜20,000psiの圧力でエンジンの燃焼室に送り出すようになっ ている。この種のインゼクタは、一体形内部ポンプを有する。圧力がかなり高い ので、インゼクタの構造的健全性、良好な密封特性、及び燃焼室内でのディーゼ ル燃料の効果的な霧化を保証するためには技術的にかなりの注意が必要であった 。しかしながら、燃料経済性の向上、よりクリーンな燃焼、放出物の減少及びN Oxの制御に関する要望が次第に高まっており、しかもエンジンの燃料送出し系 統に関する要望が高度化している。これら要望に応える一手法は、インゼクタ内 の燃料圧力を28,000psiという高い圧力まで大幅に増大させることであ る。このような圧力をインゼクタ内に生じさせるという点に関して言えば、対策 はかなり簡単である。というのは、これは主として、プランジャに伝達される力 に対する主燃焼室及び圧力で往復動するポンププランジャの直径の比率を釣り合 わすという事柄だからである。しかしながら、かかるリデザインに関する最も初 期の対策は、満足度の低いものであった。というのは、圧縮行程中に圧縮作用と してプランジャに加わる荷重の増大の結果、プランジャが圧縮長さ全体にわたり 半径方向に膨張することになるからである。圧縮行程におけるこの膨張により、 プランジャとプランジャシリンダ壁との間の隙間が減少し、筋(すじ)が付いた り、 時期尚早な摩耗が生じ、結局、プランジャと隣接のプランジャシリンダ壁との間 の有効な密封作用が損なわれてしまう。 この問題の取り組みを色々な方法、例えば各種部品材料の選択により行うこと ができるが、本発明は、総合設計効率及び長年にわたり高信頼性を示している設 計パラメータを維持することに向けられ、また、プランジャを再構成して、プラ ンジャがプランジャシリンダ壁への衝突を引き起こす恐れのある弾性的な半径方 向膨張を生じさせない程度の所要の荷重を伝達させるようにし、しかも従来型プ ランジャ/インゼクタ設計の同タイプの密封特性を維持することに向けられてい る。 本発明は又、同一の技術を、燃料噴射式内燃機関用のユニット燃料ポンプとし て一般に知られているものを含む任意の流体ポンプの設計に応用することに関す る。 発明の概要 本発明は、インゼクタ内に燃料圧力を生じさせるための往復動プランジャを有 し、プランジャがその半径方向圧縮及び弾性膨張を生じても往復動プランジャと プランジャシリンダ壁との間の隙間には影響が及ばないよう構成された燃料ポン プに関する。 本発明は更に、一形態では、燃料を適当な供給圧力で出し入れできるよう一端 が燃料源に連結可能な低圧燃料通路を有するハウジングを含むユニット燃料イン ゼクタの一部としての燃料ポンプであって、低圧燃料通路と流体連通している燃 料供給室と、ハウジング内に設けられたポンプシリンダと、ポンプシリンダ内で これと所定の隙間をもって往復動できる外部操作式のプランジャとを有し、プラ ンジャはその一端に、その圧送行程中に高圧燃料を送り出し、吸込み行程中に燃 料を吸入するよう一端が開口したポンプ室を形成し、ハウジングは、一端に高圧 燃料を送り出すための噴口を備えた弁体を有しており、燃料ポンプは、ポンプ室 と噴口を連結する送出し通路と、ポンプ室と燃料供給室との間で流体連通を行わ せる弁制御通路とを更に有し、プランジャは、ポンプ室内の燃料の加圧のために プランジャのアクチュエータの力がプランジャに伝達されて生じる圧縮力を受け ているとき、プランジャの弾性的な半径方向膨張を阻止し、それによりプランジ ャとハウジングとの間の前記所定の隙間を維持するための手段を有することを特 徴とする燃料ポンプに関する。 本発明の上記目的と他の目的、特徴及び利点は、添付の図面と関連してなされ る本発明の最適実施態様に関する以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。 図面の簡単な説明 図1は、本発明による電磁式ユニット燃料インゼクタの縦断面図であり、イン ゼクタの構成要素は、ポンプのプランジャが圧送行程中の状態で位置すると共に 電磁式弁手段が付勢された状態で図示され、しかもユニット燃料インゼクタの各 種部品が立面図の状態で示された図である。 図2は、本発明に従って構成された電磁式ユニット燃料インゼクタの作動中の 主構成要素の略図であり、プランジャは圧送行程中の状態で示され、電磁式弁手 段が付勢状態で示されている図である。 図3は、図1の一部分の拡大図であり、本発明によるポンププランジャの2部 品構成を一層詳細に示す図である。 図4は、図3のポンププランジャの部分横断面斜視図である。 図5は、従来技術による燃料インゼクタ内に位置するポンププランジャの略図 であり、プランジャが圧送行程の際に力を受けたとき、半径方向に膨張する態様 を概略的に示す図である。 図6は、ユニット燃料ポンプ及び関連しているが、セパレート形の本発明によ るユニットインゼクタノズルの縦断面図である。 発明の最適実施態様 今、図面を参照し、特に図1及び図2を参照すると、本発明に従って構成され た電磁式ユニット燃料インゼクタ、換言すると、実際には、インゼクタ部分から の燃料送出し量を後述の手法で制御する電磁操作式圧力平衡弁の組み込まれたユ ニット燃料インゼクタ・ポンプ組立体が示されている。 図示の構成では、電磁式ユニット燃料インゼクタは、垂直の主本体部分1a及 び側方本体部分1bを含むインゼクタ本体又はハウジング1を有している。主本 体部分1aは、ポンププランジャ3を摺動自在に受け入れるような内径の円筒形 下方壁又はブッシング2及びプランジャアクチュエータフォロア5を摺動自在に 受け入れる上記内径よりも大きな内径の上方壁4を構成する段付き貫通ボアを備 えている。フォロア5は、インゼクタ本体1の一端から延び出ており、それによ りフォロア及びこれに連結されたプランジャは、エンジン駆動カム又はロッカー により図2に概略的に示す方法で、そして、プランジャ戻しバネ6により従来方 法で往復動するようになっている。フォロアの上方移動量又は揚程を制限するた めに停止ピン7がインゼクタ本体1の上方部分を貫通し、フォロア5に設けられ た軸方向溝5aの中に延びている。 ポンププランジャ3はブッシング2と協働して、図1に示すようにブッシング 2の開口下端部のところにポンプ室8を形成している。 ナット又は弁体10が本体1の下端部に螺着されてその延長部をなしている。 ナット10はその下端部に開口部10aを有しており、従来型燃料噴射ノズル組 立体の組合せ型インゼクタ弁体又は噴射チップ11(以下、「ノズルチップ」と もいう)の下端部がこの開口部10aを貫通している。図示のように、ノズルチ ップ11はその上端部が拡大されていて、ナット10に設けられた貫通カウンタ ボアにより構成された内部肩10bに着座する肩11aを構成している。ノズル チップ11とインゼクタ本体1との間には、ノズルチップから始まって順に、レ ートバネケージ(rate spring cage)12、バネリテーナ14、ディレクタケー ジ15が配置され、これら構成部材は図示の構成では、製造及び組立を容易にす るために別個の部品として形成されている。ナット10は、インゼクタ本体1の 下端部に設けられた雄ネジ17と螺合する雌ネジ16を備えている。ナット10 とインゼクタ本体1を互いに螺着させることにより、ノズルチップ11、レート バネケージ12、バネリテーナ14及びディレクタケージ15は、ノズルチップ の上面11bとインゼクタ本体1の底面との間で端と端を突き合わせた積重ね締 付け状態に保持される。これら上述の構成部材は全て、相互重なり合致面を有し ているので互いに圧力密封関係に保持される。 たとえば、図示していない供給ポンプ及び導管を経て燃料タンクから送られて きた燃料は、以下に説明する燃料供給通路手段により所定の比較的低い供給圧力 でブッシング2の開口下端部に供給され、燃料供給通路手段は、図示の構成では 、雌ネジ付き垂直盲穴にねじ込まれる従来型開口入口又は供給取付け具18及び インゼクタ本体1の側方本体部分1bの外端に隣接して設けられた入口通路20 を含む。図1に最も良く分かるように、従来型燃料フィルタ21が入口通路20 内に適当に配置され、供給取付け具18により保持されている。入口通路20か ら間隔を置いて側方本体部分1bに設けられた第2の雌ネジ付き垂直盲穴(図示 せず)が、燃料を例えば燃料タンク(これ又、図示せず)に戻すためのドレン通 路を構成している。なお、このドレン通路には取付け具がねじ込まれている。 加えて、また以下に詳細に説明する目的で、側方本体部分1bは、垂直の段付 き貫通ボアを備え、このボアは、燃料供給室38及び弁座32で終端する中間又 は弁棒案内壁26を構成している。弁棒案内壁26と平行であるが、これから間 隔を置き、且つ燃料供給室38から延びるよう設けられた第2の貫通ボアが、ク ロージャーキャップ40で閉鎖された逃がし室又はキャビティ46内へ開口する 均圧通路又は圧力逃がし通路34となっている。 入口通路20は、水平の入口導管47及び上方へ傾斜し、壁25を破って設け られた連結用入口導管又は通路48を経て燃料供給室又はキャビティ38と連通 し、ドレン通路は、下方へ傾斜しているドレン導管50(図2にのみ示す)を経 て逃がしキャビティ46と連通している。なお、このドレン導管は壁27を貫通 して逃がしキャビティ内へ開口している。 通路51がインゼクタ本体の上端部のところでポンプ室8内に開口しており、 この通路により燃料をポンプ室8に出し入れできる。 逃がしキャビティ46と通路50との間の燃料の流れは、中空ポペット弁の形 態のソレノイド操作式圧力平衡弁55によって制御される。弁55は、円錐形弁 座面57を備えたヘッド又はかさ部56及びこのかさ部から上方へ延びるステム 又は弁棒58を有する。弁55は、弁棒58をゆるく包囲するコイルバネ61に よって常態では弁開放方向、即ち、図1で見て下方へ押圧されている。図示のよ うに、バネの一端は、ステム部分58を包囲しているワッシャ状バネリテーナ6 2に当接している。バネ61の他端は、バネリテーナ35の下面に当接している 。 弁閉鎖方向、即ち、図1で見て上方への弁55の運動は、ソレノイド組立体7 0により可能になり、このソレノイド組立体はアーマチュア65を含み、その頭 部の中央からはステム66が垂下している。アーマチュア65は弁55に固定さ れている。 ソレノイド組立体70は、フランジ付きの倒立カップ状ソレノイドケース72 を備えた全体を符号71で示す固定子組立体を更に有する。巻きソレノイドコイ ル75を支持したコイルボビン74及びセグメント状マルチピース磁極片76が ソレノイドケース72内に支持されている。 ソレノイドコイル75は、電気導体(図示せず)により電子式燃料噴射制御回 路(図示せず)を介して適当な電源に接続可能であり、それによりソレノイドコ イルを当該技術分野において公知の方法でエンジンの作動条件の関数として付勢 できる。 プランジャ3の圧送(ポンプ送り)行程中、燃料はポンプ室8から送出し通路 手段80の入口端に送り出され、送出し通路手段80は、加圧状態の燃料をライ ン87,91,93を経てノズルチップ93に導入し、この燃料は米国特許第4 ,392,612号に詳細に説明されているようにニードル弁95がバネ104 の付勢力に抗して開くと、噴射オリフィス又は噴口97を通って噴射されること になる。 燃料は、インゼクタ本体1に設けられていて、下端がナットの内壁及びディレ クタケージ15の上端部により形成されたキャビティ111内へ開口し、上端が プランジャ3の周りに設けられた環状溝112内へ開口した傾斜通路又はドレン 通路110を通り、次に、燃料/弁バネ室38と流体連通する傾斜通路114を 経て燃料/弁バネ室38にドレンとして戻される。 インゼクタの構造及び作動原理の詳細は、本出願人に譲渡された米国特許第4 ,392,612号を参照すると得ることができる。なお、かかる米国特許の内 容を本明細書の一部を形成するものとして引用する。 図3及び図4は、2部品構成又はツーピース形のプランジャ3の構造を詳細に 示している。プランジャの外壁とインゼクタ本体1の隣接した壁との間には或る 所定の隙間120が存在している。加圧燃料がドレン通路110を通るほかは、 インゼクタハウジングから漏れ出ないようにすることが重要なので、最小限の隙 間、即ち、滑り嵌め程度の隙間が望ましい。プランジャは円筒形ピストン121 を有し、ピストン121は、その下側1/3の部分で、又は、ピストンヘッド1 23の端122とボア125の端に形成された係止肩124との間の長さ対直径 比が約2:1よりも小さい比となる箇所で終端するようその長手方向軸線に沿っ て端ぐりされている。 プランジャは、半径方向拡径ヘッド部分129及びこのヘッド部分の下面から ピストンの係止肩124と接触する箇所まで延びる縮径ステム部分130を備え たプッシュロッド128を更に有する。ステム部分130の円筒形外面は、ボア 125の内径よりも小さく、所定の隙間131が生じている。この隙間の大きさ は、通常作動中に予測される圧縮力を受けたときに生じるプッシュロッド最大半 径方向膨張量と等しいか、或いはこれよりも大きいほどであるよう設定されてい る。プッシュロッドをピストン内で軸方向に係止するために割り型係止リング1 32(図3及び図4に示す)を用いるのが良い。係止リングは、プッシュロッド の挿入に先立ってピストンの係止溝133内にゆるく保持されるようになってい る。プッシュロッドは挿入されると、係止リングを押し広げ、ついにはプッシュ ロッドに設けられている同様な形状をした半径方向に対向している係止溝134 内の定位置に落ち込み、ここで軸方向固定位置に保持されることになる。 通常作動中、プランジャアクチュエータ5がバネ6の付勢力に抗してプランジ ャを下方へ押し下げると、ポンプ室8内の燃料は圧縮されて25,000〜28 ,000psi程度の非常に高い燃料圧力状態になる。この圧力は、ニードル弁 95が開いて燃料を噴口97から噴射して始めて抜けることになる。そのときで も、燃料供給室内に生じた圧力は実質的には減少しない。かくして、燃料供給室 内には常時かなり高い圧力が存在し、その結果、圧送行程の少なくとも全体にわ たり、著しく高い圧縮力がプランジャに作用する。従来法では、図5に示すよう な従来型中実プランジャの場合、このような高い圧力で圧縮力が作用すると、プ ランジャは矢印140で示すように膨張し、それにより領域Aのところのプラン ジャとハウジングとの間の隙間が減少し、場合によっては衝突と言って良いほど まで減少する。これにより、プランジャ及びシリンダ壁に沿って筋が付くように なるだ けでなく、インゼクタの時期尚早な故障が生じる。図1、図3及び図4に示すよ うな2部品構成のプランジャでは、プッシュロッドはこの圧縮力を受けて半径方 向に膨張するが、この半径方向膨張が生じても、ピストンの一定の外径を維持す る上で影響は無い。全ての力はプッシュロッドのヘッド部分129から係止肩1 24に伝達され、ピストンの残りの長さ、即ち、ピストンヘッド123の長さは 、問題になるほどの膨張生じないようにピストンの直径に対して寸法決めされて いる。 次に図面の図6を参照すると、本発明の別の実施例としてのインゼクタが示さ れている。便宜上、本発明の同一の構成要素及び特徴を説明するのに図1〜図4 の実施例と関連して用いられた符号と同一の符号が用いられている。ポンプ本体 1及び高圧燃料ライン157によりポンプの出力側に連結された別個のインゼク タ弁体又は噴射チップノズル11を有する電磁操作式ユニット燃料ポンプ・イン ゼクタ組立体が示されている。本体1は、その長手方向軸線に沿って延びる段付 きボアを備え、ボアの一部は、ポンププランジャ3を摺動自在に受け入れるよう な内径の第1の円筒形壁又はブッシング150を構成し、ボアの別の部分は、ポ ンププランジャ3を駆動するプランジャアクチュエータフォロア5を摺動自在に 受け入れるような上記内径よりも大きな内径の第2の円筒形壁又はブッシング1 51を構成している。フォロア5は、本体1の開口下端部から操作自在に接近で き、それによりフォロア及びポンププランジャ3は、エンジンにより駆動される カム152又はその均等物により、そしてプランジャ戻しバネ6によって往復動 するようになっている。 第1のブッシング150を構成する段付きボアの一部は、ポンププランジャ3 と協働して第2のブッシング151から見て最も遠くに位置した第1のブッシン グの端に、第1のブッシング150の内径よりも僅かに大きな内径を有するポン プ室8を形成している。バイパス通路154が、ポンププランジャ3を越えて圧 送される燃料をドレンする経路となっている。 送出し通路手段80が、ポンプ室8から全体を符号55で示す圧力平衡燃料制 御弁の弁棒58の環状凹部の周りを通って本体1の上端部に設けられた燃料出口 ポート153まで延びている。弁55は、全体を符号70で示すソレノイド組立 体により操作され、弁捧58の端に形成された弁かさ部56は、ソレノイド組立 体70により対向弁座面57に制御自在に圧接する。しかしながら、弁棒58の 環状凹部は、ソレノイド組立体70によって弁棒をどのように位置決めするかに かかわらず、燃料の流れの経路となるよう構成されている。 ポンププランジャ3の外径は、第1のブッシング150の内径よりも僅かに小 さく、かくしてこれらの間に隙間120が生じている。ポンププランジャ3は円 筒形ピストン121を有し、ピストン121はその長手方向軸線に沿って延びる ボア125を有し、このボアはほぼピストン121の長さにわたり、係止肩12 4で終端し、ポンプ室8に近接して位置するピストンヘッド123を形成する閉 鎖端部122を構成している。 ポンププランジャ3はプッシュロッド128を更に有し、このプッシュロッド は、かみ合わせ形戻しバネリテーナ部材135を介してプランジャ戻しバネ6に よってプランジャアクチュエータフォロア5に弾性的に押し付けられるヘッド1 29を一端に有している。プッシュロッド128の他端の一部は、ボア125の 内径よりも僅かに小さな外径を有し、かくしてこれらの間には隙間131が生じ 、しかもプッシュロッドのこの部分をボア125の全長にわたりその中に摺動自 在に収容できる。隙間131は、プッシュロッド128が通常の作動条件の下で 軸方向圧縮力を受けている間、プッシュロッド128の最大予想半径方向膨張量 に適応するのに必要な大きさと等しいか、或いはこれよりも僅かに大きくなるよ うに計算された大きさである。 ピストン121内のボア125の内壁は、割り型係止リング132を受け入れ てこれをゆるく保持する環状係止溝133を形成するよう凹んでいる。ボア12 5内に位置するようになるプッシュロッド128の部分も又、環状係止溝134 を形成するよう凹んでおり、この環状係止溝134は、プッシュロッドを挿入し ているとき、挿入中に押し広げられた状態の係止リングが、係止肩124へのプ ッシュロッドの接触と同時にプッシュロッドの係止溝134内へスナップ作用で 嵌まり込み、プッシュロッドの軸方向位置をピストン121の軸方向位置に対し て固定された状態に維持するよう軸方向に位置決めされている。なお、上述のこ とは全て図4と関連して説明したとおりである。プッシュロッド128のステム 部分130は、挿入部分とヘッド129との間に延びている。 通常作動中、たとえば、図示していない供給ポンプ及び導管を経て燃料タンク から送られてきた燃料は、比較的低い供給圧力でインゼクタ本体1に設けられた 入口通路20に供給され、ポンププランジャ3の吸込み行程によりポンプ室8内 へ吸い込まれる。プランジャアクチュエータフォロア5がプランジャ戻しバネ6 の付勢力に抗して図6に示すようにポンププランジャ3を上方へ押し上げると、 ポンプ室8内の燃料は、非常に高い圧力でポンプ室8から送出し通路手段80を 通り、そして燃料出口ポート153を経て押し出されることになる。燃料圧力は 、25,000〜28,000psi程度である。 ピストンが完全、又はほぼ完全な引込み位置にあるかぎり、プッシュロッド1 28によりピストン121の係止肩124に加えられる力の伝達点は第1のブッ シング150内にあるが、この伝達点は大きな荷重が生じるときまではポンプ室 8内にある。第1のブッシング150の直径よりも大きな直径のポンプ室8は、 ピストン121の端近くで大きな度合いの半径方向膨張に適応できる。ピストン 121が第1のブッシング150内にある間、荷重は、第1のブッシングとの衝 突を引き起こすに足るピストンの半径方向膨張を防止するほどに小さい。 本発明の最適実施態様を詳細に説明したが、本発明の属する技術分野における 当業者は、請求の範囲によって特定される本発明を実施できる種々の変形例を想 到できよう。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.燃料を適当な供給圧力で出し入れできるよう一端が燃料源に連結可能な低圧 燃料通路(48)を有するハウジング(1)を含む燃料ポンプ組立体であって、低 圧燃料通路と流体連通している燃料供給室(38)と、ハウジング内に設けられた ポンプシリンダ(2)と、ポンプシリンダ内でこれと所定の隙間をもって往復動 できる外部操作式のプランジャ(3)とを有し、プランジャはその一端に、その 圧送行程中に高圧燃料を送り出し、吸込み行程中に燃料を吸入するよう一端が開 口したポンプ室(8)を形成し、ハウジングは、一端に高圧燃料を送り出すため の噴口(97)を備えた弁体(10)を有しており、燃料ポンプ組立体は、ポンプ室 と噴口を連結する送出し通路(80)と、ポンプ室(8)と燃料供給室(38)との 間で流体連通を行わせる弁制御通路(51)とを更に有し、プランジャは、ポンプ 室内の燃料の加圧のためにプランジャのアクチュエータの力がプランジャに伝達 されて生じる圧縮力を受けているとき、プランジャの弾性的な半径方向膨張を阻 止し、それによりプランジャとハウジングとの間の前記所定の隙間を維持するた めの手段(121,128)を有することを特徴とする燃料ポンプ組立体。 2.プランジャは、ピストン(121)と、ピストン内にその軸線に沿って同心状 に設けられると共に前記軸線に沿う軸方向相対運動を阻止するようこれに固定さ れたプッシュロッド(128)とを有し、プッシュロッドは、力の作用下で圧送行 程を生じさせるプランジャアクチュエータに係合するようピストンの一端を越え て延びるヘッド部分(129)と、ピストンに対して半径方向の隙間をもってピス トンの他端に係合するステム部分(130)とを有し、それによりプランジャアク チュエータの力がプッシュロッドによりピストンの他端に直接に、且つこれのみ に伝達され、かくして、ピストンの前記一端が圧縮状態になるのを阻止してプラ ンジャとハウジングとの間の前記所定の隙間を維持することを特徴とする請求項 1記載の燃料ポンプ組立体。 3.ピストン(121)は、前記軸線に沿って延びていて前記一端のところで開口 し、ピストンの底側約1/3の部分に設けられた停止肩(124)で終端する円 筒形ボアを有し、プッシュロッドのステム部分はピストンにその停止肩(124) のところでのみ係合し、それによりプランジャアクチュエータの力が全てプッシ ュロッドを介して係止肩に伝達されることを特徴とする請求項2記載の燃料ポン プ組立体。 4.プランジャは、プッシュロッドを軸方向固定関係でピストンに係止する係止 手段(132)を更に有することを特徴とする請求項3記載の燃料ポンプ組立体。 5.係止手段は、プッシュロッドとピストン内にそれぞれ設けられている半径方 向に対向した係止溝(133,134)内に位置する割り型スナップリング(132)を含 むことを特徴とする請求項4記載の燃料ポンプ組立体。 6.燃料ポンプ組立体は、電磁的に操作され制御されるユニット燃料インゼクタ であり、ハウジングは、逃がし室(46)を有し、燃料供給室と逃がし室は、互い に間隔を置いた関係に位置決めされると共に低圧燃料通路(48)と流体連通し、 ハウジングは、燃料供給室と逃がし室を相互に連結する圧力逃がし通路(34)と 、燃料供給室と逃がし室との間に延びる弁棒案内ボア(26)とを更に有し、円錐 形弁座(32)が逃がし室の端で弁棒案内ボアを包囲し、ポンプ室と燃料供給室と の間を流体連通させる弁制御通路(51)が設けられ、この通路(51)には、かさ 部(56)を備えたソレノイド操作式ポペット弁(55)が設けられ、弁棒が、かさ 部から延びていて、往復動自在に弁棒案内ボア内に支承され、それによりかさ部 は弁座に対する開放位置と閉鎖位置との間で運動でき、ソレノイド手段(70)が ハウジングに作動的に連結され、ソレノイド手段は、アーマチュア(66)及び燃 料供給室内に配置されると共にポペット弁に作動的に連結されたバネ(61)を有 し、バネはポペット弁を常時、前記開放位置に付勢するよう配置されていること を特徴とする請求項2記載の燃料ポンプ組立体。 7.ポンププランジャのピストン(121)は、その長手方向軸線に沿って延びる ボアを有し、ボアは、内部に係止肩(124)を形成すると共に外部にピストンヘ ッド(123)を形成する閉鎖端の近くで終端し、ポンププランジャのプッシュロ ッドの第1の端部の一部は、ポンププランジャのボア内に挿入されると共に係止 肩に着座し、その第2の端部の一部は、ポンプハウジングのシリンダの長手方向 軸線に沿って往復動するようになっており、係止肩(124)は、往復 動中のプッシュロッドがピストンに力を及ぼすときはいつでも力伝達箇所となっ てピストンの他の部分には軸方向力が作用せず、ポンプ本体内のシリンダ(2) は、ピストンとポンプ本体との間に隙間を生じさせるようピストンの外径よりも 大きな直径を有し、ピストン内のボア(125)は、プッシュロッドとピストンと の間に隙間を生じさせるようプッシュロッドの第1の端部の外径よりも大きな直 径を有し、ポンプ室の直径は、ポンプ本体内のシリンダの直径よりも大きく、ピ ストンとポンプ室内のポンプ本体との間の隙間は、力がプッシュロッドによりピ ストンに及ぼされている間、ピストンの半径方向における最大予想膨張量に適応 するのに必要な大きさであり、力の伝達箇所(124)は、ポンプ本体内の狭いシ リンダ内の休止位置からポンプ室内の位置へ、ピストンを半径方向に膨張させる のに充分な軸方向力が及ぼされるときまで、ピストンと一緒に並進することを特 徴とする請求項2記載の燃料ポンプ組立体。 8.燃料ポンプ組立体は、高圧燃料を内燃機関の特定の燃焼室に供給するユニッ トポンプであり、ユニットポンプの高圧燃料出口通路は、燃料を特定の燃焼室へ のスプレーとして送り出すセパレート形燃料噴射弁(11)と流体連通しており、 ユニットポンプのハウジングは、プランジャアクチュエータフォロア(152)と 、プランジャ戻しバネ(6)とを更に有し、ポンプ本体内のシリンダは、その長 手方向軸線に沿って延びる段付きボア(150,151)で構成され、段付きボアの一 部(150)は、ピストンを摺動自在に受け入れる第1の円筒形ブッシングを構成 し、段付きボアの別の部分(151)は、プランジャアクチュエータフォロアを摺 動自在に受け入れる第2の円筒形ブッシングを構成し、プッシュロッドの第2の 端部は、プッシュロッドをポンプ室から遠ざかる方向へ押圧するプランジャ戻し バネ(6)によりプランジャアクチュエータフォロア(152)に弾性的に押し付 けられるヘッド部分(129)を有することを特徴とする請求項7記載の燃料ポン プ組立体。 9.燃料通路手段とポンプ室との間の燃料の流れを制御する弁制御通路手段を更 に有することを特徴とする請求項8記載の燃料ポンプ組立体。 10.高圧燃料のポンプ組立体の供給手段は電磁的に制御され、ハウジングは、逃 がし室を更に有し、燃料供給室と逃がし室は、互いに間隔を置いた関係に位置 決めされると共に低圧燃料通路と流体連通し、ハウジングは、燃料供給室と逃が し室との間に延びると共に燃料供給室と逃がし室を相互に連結する弁棒案内ボア を更に有し、円錐形弁座(57)が逃がし室の端で弁棒案内ボアを包囲し、弁棒案 内ボアには、かさ部を備えたソレノイド操作式ポペット弁(55)が設けられ、弁 棒が、かさ部から延びていて、往復動自在に弁ステム案内ボア内に支承され、そ れによりかさ部は弁座に対する開放位置と閉鎖位置との間で運動でき、ソレノイ ド手段(70)がハウジングに作動的に連結され、ソレノイド手段は、アーマチュ ア及び燃料供給室内に配置されると共にポペット弁に作動的に連結されたバネを 有し、バネはポペット弁を常時、前記開放位置に付勢するよう配置されているこ とを特徴とする請求項9記載の燃料ポンプ組立体。 11.ポンププランジャは、プッシュロッドを軸方向固定関係でピストンに係止す る係止手段(132)を更に有することを特徴とする請求項10記載の燃料ポンプ 組立体。 12.ピストン内のボアの内壁は、環状係止溝(133)を形成するよう凹み、ボア 内に位置するプッシュロッドの部分も又、ピストンボア内壁の前記環状係止溝と 半径方向に対向した環状係止溝(134)を形成するよう凹んでおり、係止手段は 、ピストン内で係止肩に当接したプッシュロッドの軸方向位置を維持するようそ れぞれの係止溝内に位置する割り型係止リング(132)を更に含むことを特徴と する請求項11記載の燃料ポンプ組立体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015253A (ja) * 2017-07-10 2019-01-31 株式会社 Acr 液体噴射ノズルの多噴孔構造体

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9600771D0 (en) * 1996-01-13 1996-03-20 Lucas Ind Plc Fuel pump
US5862995A (en) * 1996-04-01 1999-01-26 Diesel Technology Company High pressure fluid passage sealing for internal combustion engine fuel injectors and method of making same
US5833146A (en) * 1996-09-09 1998-11-10 Caterpillar Inc. Valve assembly with coupled seats and fuel injector using same
DE19701558A1 (de) * 1997-01-17 1998-05-20 Daimler Benz Ag Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für eine Brennkraftmaschine
US5875747A (en) * 1997-03-26 1999-03-02 Lamp; Justin Internal combustion engine
US6250284B1 (en) 1997-03-26 2001-06-26 Justin Lamp Engine with fuel delivery system
JP2922489B1 (ja) * 1998-02-13 1999-07-26 三菱電機株式会社 ピストン式高圧燃料ポンプのフィルタ
US6047899A (en) * 1998-02-13 2000-04-11 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with abrupt end to injection features
US6003790A (en) * 1998-10-14 1999-12-21 Ford Global Technologies, Inc. Pre-load mechanism having self-mounting coil spring
DE10023960A1 (de) * 2000-05-16 2001-11-22 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10133167A1 (de) * 2001-07-07 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckvorrichtung
JP3899476B2 (ja) * 2003-06-23 2007-03-28 株式会社ケーヒン 燃料供給装置
US7488161B2 (en) * 2005-01-17 2009-02-10 Denso Corporation High pressure pump having downsized structure
JP4634285B2 (ja) * 2005-02-24 2011-02-16 三菱重工業株式会社 ポペット弁を備えた電磁制御燃料噴射装置
DE102005040366A1 (de) * 2005-08-26 2007-03-01 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffhochdruckvorrichtung
US7966993B2 (en) * 2008-09-30 2011-06-28 Caterpillar Inc. Fuel injection pump having a barrel expansion control sleeve
US20110052427A1 (en) * 2009-09-02 2011-03-03 Cummins Intellectual Properties, Inc. High pressure two-piece plunger pump assembly
WO2014193352A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 International Engine Intellectual Property Company, Llc Fuel injector
US9435309B2 (en) * 2014-06-05 2016-09-06 Buescher Developments, Llc Fuel control valve
DE102016203543B3 (de) * 2016-03-03 2017-08-31 Continental Automotive Gmbh Pumpenkolben für eine Kolben-Kraftstoffhochdruckpumpe sowie Kolben-Kraftstoffhochdruckpumpe
GB2551951A (en) * 2016-04-08 2018-01-10 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Fuel pump

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3351288A (en) * 1964-03-25 1967-11-07 Cummins Engine Co Inc Fuel injector
CA1040497A (en) * 1975-03-17 1978-10-17 Lloyd E. Johnson Sealing in fuel injection pumps
JPS56146056A (en) * 1980-04-14 1981-11-13 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection device
US4392612A (en) * 1982-02-19 1983-07-12 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
US4527738A (en) * 1982-06-18 1985-07-09 Caterpillar Tractor Co. Modular unit fluid pump-injector
US4618095A (en) * 1985-07-02 1986-10-21 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector with port assist spilldown
US4911127A (en) * 1989-07-12 1990-03-27 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector for an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015253A (ja) * 2017-07-10 2019-01-31 株式会社 Acr 液体噴射ノズルの多噴孔構造体

Also Published As

Publication number Publication date
GB2304831A (en) 1997-03-26
GB9701214D0 (en) 1997-03-12
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WO1996004475A1 (en) 1996-02-15
US5443209A (en) 1995-08-22
CA2195654A1 (en) 1996-02-15
GB2304831B (en) 1998-03-18

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