JPH11173240A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プランジャの焼付きを防止できる信頼性の高
い燃料噴射ポンプを提供すること。 【解決手段】 シリンダボディ３のシリンダ３ａに嵌挿
されたプランジャ４は、上部外周面の全周に亘って溝４
ａが形成され、この溝４ａとシリンダ３ａの内周面との
間に高圧部１３を形成している。プランジャ４の上昇工
程では、シリンダ３ａとプランジャ４との摺動クリアラ
ンスａとプランジャ４の上部外周面に形成された溝４ａ
とのラビリンス効果、およびプランジャ４の上昇速度に
よる圧力発生により、前記の高圧部１３にポンプ室２５
と同等の高圧が発生する。この高圧部１３に発生する圧
力は、プランジャ４の全周で均一にシリンダ３ａの内周
面を押しつけるため、その反対にプランジャ４がシリン
ダ３ａに対してセンタリングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プランジャの加圧
開始時期を電磁弁によって制御するタイプの燃料噴射ポ
ンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、例えば特開平６−１８
５４２８号公報に記載された燃料噴射ポンプある。この
燃料噴射ポンプは、プランジャの上部に形成されるポン
プ室の燃料が溢流できる溢流通路と、この溢流通路を開
閉する電磁弁とを具備し、この電磁弁によってプランジ
ャの加圧開始時期を制御している。つまり、プランジャ
がシリンダ内を上昇して電磁弁が溢流通路を閉じると、
ポンプ室の燃料が加圧されて、所定圧力に達すると吐出
弁が開弁して吐出される。その後、電磁弁が溢流通路を
開くと、ポンプ室の高圧燃料が溢流通路より溢流してポ
ンプ室の燃料圧力が低下するため、吐出弁が閉弁して燃
料の圧送を停止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電磁弁を具備していな
い燃料噴射ポンプの場合は、プランジャを回転させて、
プランジャの側面に形成されたリードがシリンダのフィ
ードホールに通じるまでの有効ストロークを変化させる
ことにより燃料噴射量を変化させている。ところが、上
記の燃料噴射ポンプでは、電磁弁によって燃料噴射量を
制御するため、プランジャに回転させる力が作用しな
い。このため、シリンダとプランジャとの接点が同一点
となりやすく、エンジン回転数が高い場合等には、シリ
ンダにプランジャが焼付いて燃料を吐出できなくなる恐
れがあった。本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、プランジャの焼付きを防止できる信
頼性の高い燃料噴射ポンプを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（請求項１および２の手
段）シリンダの内周面とプランジャの上部側外周面との
間にポンプ室と略同等または同等以上の燃料圧力が作用
する環状の高圧部を設けている。これにより、高圧部の
燃料圧力がプランジャの全周でシリンダの内周面とプラ
ンジャの上部側外周面とに均一に作用するため、シリン
ダに対しプランジャの姿勢が安定して、シリンダとプラ
ンジャとの摺動クリアランスに均一な油膜が形成され
る。高圧部は、請求項２に記載したように、シリンダと
プランジャとの摺動クリアランス以上の大きさでシリン
ダとプランジャとの間に形成される環状の空間によって
構成される。この環状の空間は、プランジャの上部側外
周面に形成しても良いし、シリンダの内周面に形成する
こともできる。

【０００５】（請求項３の手段）プランジャは、シリン
ダとプランジャとの摺動クリアランス以外にポンプ室と
高圧部とを連通する連通孔を有している。この場合、連
通孔を通って積極的にポンプ室の燃料圧力を高圧部に導
入できるため、より確実にプランジャの姿勢を安定させ
ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）図１は燃料噴射ポンプ１の断面図であ
る。本実施例の燃料噴射ポンプ１は、カム室２ａが形成
されたポンプハウジング２、このポンプハウジング２の
上部に組付けられたシリンダボディ３、このシリンダボ
ディ３のシリンダ３ａに摺動自在に嵌挿されたプランジ
ャ４、およびシリンダボディ３に組付けられた吐出弁５
と電磁弁６等より構成される。ポンプハウジング２に
は、シリンダボディ３を組付けるための組付け孔３ｂ
と、ポンプハウジング２の側面から組付け孔３ｂまで貫
通する螺子孔３ｃとが形成され、この螺子孔３ｃに燃料
導入管７が螺子結合されている。

【０００７】シリンダボディ３は、上下方向に貫通する
シリンダ３ａの外周円筒部がポンプハウジング２の組付
け孔３ｂに嵌合して組付けられ、その組付け孔３ｂ内で
中段円筒部の外周に環状の燃料ギャラリ８を形成してい
る。この燃料ギャラリ８には、前記燃料導入管７を通じ
て図示しないポンプから供給される低圧燃料が導入され
る。また、シリンダボディ３には、燃料ギャラリ８とシ
リンダ３ａとを連通するフィードホール３ｄと、このフ
ィードホール３ｄより上部でシリンダ３ａから吐出弁５
に通じる吐出通路３ｅと、電磁弁６より溢流した燃料を
燃料ギャラリ８に戻すための溢流通路３ｆとが形成され
ている。

【０００８】プランジャ４は、下端部がロアシート９に
連結され、このロアシート９とアッパシート１０との間
に介在されるスプリング１１により下端部がタペット１
２の上面に押しつけられている。このプランジャ４は、
図２に示すように、上部外周面の全周に亘って溝４ａが
形成され、この溝４ａとシリンダ３ａの内周面との間に
高圧部１３（下述する）を形成している。タペット１２
は、支軸１４によりカムローラ１５を回転自在に支持
し、そのカムローラ１５がカム室２ａに配されるカム１
６に当接している。カム１６は、エンジンにより回転さ
れるカムシャフト１７に形成され、カムシャフト１７と
一体に回転する。従って、カムシャフト１７と一体にカ
ム１６が回転すると、カム１６に当接するカムローラ１
５を介してタペット１２が上下動し、そのタペット１２
に連動してプランジャ４がシリンダ３ａ内を上下動する
ことができる。

【０００９】吐出弁５は、燃料を吐出する吐出孔１８
と、この吐出孔１８と吐出通路３ｅとを連通する連通路
１９と、この連通路１９を開閉する弁体２０と、この弁
体２０を閉弁側へ付勢するスプリング２１等より構成さ
れる。電磁弁６は、シリンダボディ３の上部に形成され
た段付き状の嵌合孔３ｇに螺子結合され、嵌合孔３ｇと
の間に環状の燃料室２２を形成している。なお、前記の
溢流通路３ｆは燃料室２２に連通している。この電磁弁
６は、シリンダ３ａと燃料室２２とを連通する燃料通路
２３と、この燃料通路２３を開閉する弁体２４と、この
弁体２４を駆動する電磁式アクチュエータ（図示しな
い）等から構成され、この電磁式アクチュエータが図示
しない電子制御ユニットによって通電制御される。

【００１０】次に、本実施例の作動および効果を説明す
る。カム１６の回転によりプランジャ４がシリンダ３ａ
内を下降してフィードホール３ｄを開くと、燃料ギャラ
リ８よりフィードホール３ｄを通ってシリンダ３ａに燃
料が導入される（以下、燃料が導入されたシリンダ３ａ
内をポンプ室２５と呼ぶ）。更にカム１６が回転してプ
ランジャ４がシリンダ３ａ内を上昇すると、フィードホ
ール３ｄがプランジャ４により塞がれてポンプ室２５と
の連通が遮断される。ここで、電磁弁６が通電されてい
ない時は、弁体２４が燃料通路２３を開いているため、
プランジャ４が上昇してもポンプ室２５の燃料は燃料通
路２３、燃料室２２、溢流通路３ｆを通って燃料ギャラ
リ８に戻り、吐出弁５から吐出されることはない。

【００１１】プランジャ４の上昇工程の途中で電磁弁６
が通電されると、弁体２４が燃料通路２３を閉じてポン
プ室２５と燃料通路２３との間を遮断するため、プラン
ジャ４の上昇に伴ってポンプ室２５の燃料が加圧され
る。その後、ポンプ室２５の燃料圧力が吐出弁５のスプ
リング２１の付勢力および吐出孔１８内の残圧に打ち勝
つと、吐出通路３ｅおよび連通路１９を通って圧送され
た高圧燃料が吐出弁５の弁体２０を押し開き、吐出孔１
８より図示しないコモンレール内へ吐出される。その
後、電磁弁６への通電が停止されると、弁体２４が燃料
通路２３を開いてポンプ室２５の燃料が燃料ギャラリ８
に溢流するため、ポンプ室２５の燃料圧力が低下して吐
出弁５が閉弁することにより燃料の圧送を停止する。

【００１２】（本実施例の効果）プランジャ４の上昇工
程では、シリンダ３ａとプランジャ４との摺動クリアラ
ンスａとプランジャ４の上部外周面に形成された溝４ａ
とのラビリンス効果、およびプランジャ４の上昇速度に
よる圧力発生により、前記の高圧部１３にポンプ室２５
と同等の高圧が発生する。この高圧部１３に発生する圧
力は、プランジャ４の全周で均一にシリンダ３ａの内周
面を押しつけるため、その反対にプランジャ４がシリン
ダ３ａに対してセンタリングされる。これにより、シリ
ンダ３ａとプランジャ４との間に全周に亘って均一な油
膜が形成されるため、プランジャ４の焼付きを防止で
き、信頼性の高い燃料噴射ポンプ１を提供できる。

【００１３】（第２実施例）図３は高圧部１３を示すプ
ランジャ上部側のシリンダ断面図である。本実施例は、
図３に示すように、プランジャ４の上端部に先端へ向か
って徐々に縮径するテーパ面４ｂを形成することでシリ
ンダ３ａの内周面との間に高圧部１３を設けた一例であ
る。この場合、プランジャ４の上昇工程において、ポン
プ室２５の燃料がプランジャ４のテーパ面４ｂに沿って
滑らかに高圧部１３へ流入できるため、高圧部１３に高
い圧力（ポンプ室２５と同等以上）が発生してプランジ
ャ４をセンタリングできる。なお、本実施例では、プラ
ンジャ４の上部外周面に形成したテーパ面４ｂの傾斜幅
（ｃ＋ｄ）がシリンダ３ａとプランジャ４との摺動クリ
アランス（ａ＋ｂ）の１０倍以下でも充分にプランジャ
４をセンタリングできる効果が得られる。

【００１４】（第３実施例）図４は高圧部１３を示すプ
ランジャ上部側のシリンダ断面図である。本実施例は、
第１実施例に記載したプランジャ４（上部外周面に溝４
ａを形成したもの）に対して、ポンプ室２５と高圧部１
３とを連通する連通孔４ｃ、４ｄを設けた一例を示すも
のである。連通孔４ｃ、４ｄは、図４に示すように、プ
ランジャ４の上端面中央部から軸芯に沿って形成された
縦孔４ｃと、更にプランジャ４の上部外周面に形成され
た溝４ａと縦孔４ｃとを連通する横孔４ｄとから成る。
この場合、プランジャ４の上昇工程の際に、ポンプ室２
５の燃料圧力を連通孔４ｃ、４ｄを通じて積極的に高圧
部１３へ導入できるため、プランジャ４のセンタリング
効果をより大きくできる。

【００１５】（変形例）上記の第２実施例では、プラン
ジャ４の上端部にテーパ面４ｂを形成することで高圧部
１３を設けているが、シリンダ３ａの内周面に逆ハの字
状にテーパ面を形成しても良い。また、プランジャ４の
上端部の外径を小さくすることで高圧部１３を設けても
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射ポンプの断面図である。

【図２】高圧部を示すプランジャ上部側のシリンダ断面
図である（第１実施例）。

【図３】高圧部を示すプランジャ上部側のシリンダ断面
図である（第２実施例）。

【図４】高圧部を示すプランジャ上部側のシリンダ断面
図である（第３実施例）。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ ３ａ シリンダ ３ｆ 溢流通路 ４ プランジャ ４ｃ 縦孔（連通孔） ４ｄ 横孔（連通孔） ６ 電磁弁 １３ 高圧部 ２３ 燃料通路（電磁弁の燃料通路） ２４ 弁体（電磁弁の弁体） ２５ ポンプ室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダに摺動自在に嵌挿されたプランジ
   ャと、 前記シリンダ内で前記プランジャの上部に形成されるポ
   ンプ室の燃料が溢流できる溢流通路と、 前記ポンプ室と前記溢流通路とを連通する燃料通路、お
   よびこの燃料通路を開閉する弁体を具備した電磁弁とを
   備えた燃料噴射ポンプにおいて、 前記シリンダの内周面と前記プランジャの上部側外周面
   との間に前記ポンプ室と略同等または同等以上の燃料圧
   力が作用する環状の高圧部を設けたことを特徴とする燃
   料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】前記高圧部は、前記シリンダと前記プラン
   ジャとの摺動クリアランス以上の大きさで前記シリンダ
   と前記プランジャとの間に形成される環状の空間によっ
   て構成されていることを特徴とする請求項１に記載した
   燃料噴射ポンプ。
3. 【請求項３】前記プランジャは、前記摺動クリアランス
   以外に前記ポンプ室と前記高圧部とを連通する連通孔を
   有していることを特徴とする請求項２に記載した燃料噴
   射ポンプ。