JPH11182383A - 燃料噴射ポンプのデリベリバルブ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速域での高圧室内の残留圧力をある程度低
く保ちながら、ハイアイドリング状態での残留圧力の過
度の低下による噴射時期の遅れをなくすことで、良好な
燃焼性能を実現する。 【解決手段】 デリベリバルブ(３)の吸戻しカラー(16)
に、アングライヒカット(17)以外に、デリベリバルブ
(３)のリフトに応じて高圧室(７)とプランジャ室(11)と
の間の燃料通路(13)の連通面積を大とする切欠部(20)を
形成する。このため、ハイアイドリング状態において、
デリベリバルブ(３)が僅かにリフトするだけで、燃料通
路(13)の連通面積を確保して燃料を高圧室(７)内に圧送
することができ、デリベリバルブ(３)の吸戻効果を抑制
して高圧室(７)内の残留圧力が低下し過ぎるのを防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射ポンプに
おけるデリベリバルブ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１及び図１２は、従来の燃料噴射ポ
ンプのデリベリバルブ周りの構造を示している。図のよ
うに、ポンプ本体(１)の上部には、バルブシート(２)が
設けられており、このバルブシート(２)に内装されたデ
リベリバルブ(３)が、スプリング(４)によって常時閉弁
方向に付勢されている。そして、バルブシート(２)をポ
ンプ本体(１)に固定するバルブホルダ(６)の内部には、
高圧室(７)が設けられるとともに、この高圧室(７)に連
通するように燃料高圧管(８)がバルブホルダ(６)に接続
され、図示しない噴射ノズルへと連通されている。一
方、ポンプ本体(１)の下部には、プランジャ(10)が内装
されており、プランジャ(10)上部とデリベリバルブ(３)
との間のポンプ本体(１)内にプランジャ室(11)が設けら
れている。

【０００３】上記において、ポンプ本体(１)に設けられ
た吸入ポート(12)からプランジャ室(11)内に流入した燃
料は、図示しないカムによって上動するプランジャ(10)
によって圧縮され、図１２に示すように、スプリング
(４)の付勢力に抗してデリベリバルブ(３)を押し上げ
る。これによって、高圧室(７)とプランジャ室(11)とが
燃料通路(13)を介して連通し、燃料が高圧室(７)内に流
れ込み、高圧室(７)内の圧力を上昇させる。この高圧室
(７)の圧力が噴射ノズルの開弁圧以上になると、噴射ノ
ズルから燃料が噴射される。

【０００４】そして、プランジャ(10)がさらに上動して
吸入ポート(12)とプランジャ室(11)とが連通すると、プ
ランジャ室(11)内の燃料が吸入ポート(12)に戻され、プ
ランジャ室(11)の圧力が急激に低下するようになる。こ
れにより、デリベリバルブ(３)がスプリング(４)の付勢
力により押し下げられ、デリベリバルブ(３)上部の円錐
形状のバルブ部(14)がバルブシート(２)のシート面に密
着して噴射が完了する。

【０００５】このとき、デリベリバルブ(３)のバルブ部
(14)よりも下方に設けた吸戻カラー(16)の作用により、
高圧室(７)内の燃料が吸い戻されてその残留圧力が下が
り、これによって噴射の切れを良くするとともに、後だ
れを防止するようになっている。

【０００６】しかしながら、このようなデリベリバルブ
(３)による吸戻作用は、低速域には高圧管(８)側に負圧
を生じさせて噴射量が不安定になるといった問題がある
ため、吸戻しカラー(16)の摺動面にアングライヒカット
(17)を施し、これによって吸戻効果を抑制して低速域で
の高圧室(７)の残留圧力をある程度確保して、回転数に
対する噴射量特性すなわちＮ−Ｑ特性の改善を図ってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に、低速域では、
カムによるプランジャの押上げ力が弱く、このためデリ
ベリバルブの上昇量(以下、「リフト量」と称す。)は小
さくなるのに対して、高速域では、カムによるプランジ
ャ(11)の押上げ力が強く、この動的効果によってデリベ
リバルブのリフト量は大きくなる。デリベリバルブのリ
フト量が大きいと、吸戻効果も大きくなって高圧室内の
残留圧力が低くなる。すなわち、高速域になるほど、高
圧室内の残留圧力が低くなる。

【０００８】従来のデリベリバルブ構造においても、上
記のような傾向にあり、低速域での高圧室(７)内の残留
圧力を低く保とうとすれば、特に、高速で噴射量の少な
いハイアイドリング状態のときには、高圧室(７)内の残
留圧力が低くなり過ぎて、圧送工程のときの噴射の立ち
上がりすなわち動的噴射時期が遅れてしまうことがあ
る。この場合、冷間始動時等でミスファイヤーを起こ
し、青白煙を排出する失火等の不具合が発生し易くな
る。

【０００９】一方、ハイアイドリング状態において残留
圧力が低くなり過ぎないようにすると、低速域での残留
圧力がアングライヒカット(17)による圧力確保と相まっ
て高くなり、これによって噴射期間が短くなって、混合
気形成及び燃焼が急激となり、燃焼騒音が発生し易くな
る。

【００１０】すなわち、従来のデリベリバルブ構造にお
いては、低速域での高圧室(７)内の残留圧力を低く保ち
ながら、しかもハイアイドリング状態での高圧室(７)内
の残留圧力が低くなり過ぎないようにして、燃料性能を
良好に維持することが困難であった。

【００１１】また、等圧弁を使用して低速域での残留圧
力をある程度低く保つことができるが、この場合には、
高速高負荷域でのスピルレートが低下して噴射切れが悪
くなり、燃焼性能の悪化を招いていた。

【００１２】本発明は、上記に鑑み、低速域での高圧室
内の残留圧力をある程度低く保ちながら、高速域での高
圧室内の残留圧力が低くなり過ぎないようにして、良好
な燃焼性能を実現する燃料噴射ポンプのデリベリバルブ
構造の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、噴射ノズル等が接続された高圧室とプランジ
ャ室と間の燃料通路に、燃料吸戻機能を有するデリベリ
バルブを摺動自在に配設した燃料噴射ポンプのデリベリ
バルブ構造において、前記デリベリバルブの吸戻しカラ
ーにアングライヒカットを施すとともに、前記燃料通路
の連通面積が最大となる前の段階において、前記アング
ライヒカットによる前記燃料通路の連通面積の拡大とは
別に、前記デリベリバルブの移動に伴って前記燃料通路
の連通面積を拡大する連通面積拡大手段を設けたことを
特徴とするものである。

【００１４】具体的に、連通面積拡大手段は、前記デリ
ベリバルブの吸戻しカラー又は前記燃料通路の壁面の少
なくともいずれか一方に形成した切欠部からなる。ま
た、この切欠部は、前記吸戻しカラーの摺動面を段差状
若しくは傾斜状に切り欠いてなるものとしたり、吸戻し
カラーにおける前記アングライヒカットを施す部位を切
り欠いてなるものとすることが考えられる。

【００１５】これにより、噴射量の少ないハイアイドリ
ング状態のときには、デリベリバルブが僅かにリフトす
るだけで、切欠部によって面積拡大した燃料通路を介し
て高圧室内に送るべき燃料を全て送り込めるようにな
り、本来であれば大きくなるはずのデリベリバルブのリ
フト量を小さく抑えて吸戻効果を抑制することができ、
従来に比べて高圧室内の残留圧力を確保することができ
る。一方、高速高負荷域のときには、噴射量が多いの
で、高圧室内のデリベリバルブが慣性力を持って十分な
高さまでリフトして、十分な吸戻効果を得ることにな
り、高圧室内の残留圧力が十分に低くなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る燃料噴射ポンプのデリベリバルブ周辺の構造を示す
縦断面図、図２は同じくその要部拡大図、図３は同じく
その燃料通路の連通面積が拡大したときの要部拡大図、
図４はデリベリバルブの切欠部を示す斜視図である。

【００１７】本実施形態のデリベリバルブ構造は、高圧
室(７)とプランジャ室(11)とを連通するバルブシート
(２)内の燃料通路(13)に、デリベリバルブ(３)を上下摺
動自在に配設し、このデリベリバルブ(３)の吸戻しカラ
ー(16)に、従来と同様のアングライヒカット(17)を施し
てある。そして、燃料通路(13)の連通面積が最大となる
前の段階において、アングライヒカット(17)による燃料
通路(13)の連通面積の拡大とは別に、デリベリバルブ
(３)の開弁方向への移動すなわちリフトに応じて燃料通
路(13)の連通面積を拡大する連通面積拡大手段を設けて
いる。

【００１８】なお、プランジャ(10)の外周には、その下
部リード(18)に連通する環状溝(19)が形成されており、
プランジャ(10)による燃料圧送時にプランジャ室(11)内
の燃料を環状溝(19)を介して吸入ポート(12)に一部戻す
ことによって、特に低中速域でのプランジャ室(11)内の
圧力上昇を緩やかにして、噴射期間を長くし、燃焼騒音
等の低減を図っている。 その他の構成については従来
とほぼ同じであり、従来と同様の機能を有する部材につ
いては同符号を付してある。

【００１９】前記連通面積拡大手段は、図２乃至図４に
示すように、デリベリバルブ(３)の吸戻しカラー(16)に
形成した切欠部(20)からなり、この切欠部(20)は、吸戻
しカラー(16)の摺動面におけるアングライヒカット(17)
が施された部位と反対側の部位を、その中央やや上端寄
りから下面にかけて段差状に切り欠いてなる。

【００２０】これにより、デリベリバルブ(３)が押し上
げられると、まずアングライヒカット(17)により燃焼通
路(13)の連通面積が僅かに拡大する。そして、図３に示
すように、デリベリバルブ(３)の切欠部(20)の上端部分
(21)がバルブシート(２)におけるシート面(15)の下端部
分よりも上方に位置すると、切欠部(20)とシート面(15)
との間に開口が形成されて、燃料通路(13)の連通面積が
さらに拡大する。そして、さらにデリベリバルブ(３)が
押し上げられて、切欠部(20)の下端部分(22)すなわち吸
戻しカラー(16)の下面がシート面(15)の下端部分よりも
上方に位置すると、燃料通路(13)の連通面積がさらにま
た拡大して最大連通面積に達する。

【００２１】図５は、デリベリバルブ(３)のリフト量と
燃料通路(13)の連通面積との関係を示しており、図中の
実線はアングライヒカット(17)を施して切欠部(20)をさ
らに設けた本発明のデリベリバルブを使用した場合、点
線はアングライヒカット(17)のみを施した従来のデリベ
リバルブを使用した場合を示している。この図からも明
らかなように、従来においては、デリベリバルブ(３)の
押し上げ直後にアングライヒカット(17)によって連通面
積が拡大してから、デリベリバルブ(３)が完全に開弁す
るまで連通面積は一定であるが、本実施形態において
は、アングライヒカット(17)によって連通面積を拡大し
てから、燃料通路(13)が最大連通面積に達するまですな
わちデリベリバルブ(３)が完全に開弁するまでに、切欠
部(20)によって連通面積を拡大している。

【００２２】このように、本実施形態のデリベリバルブ
構造においては、従来に比べてデリベリバルブ(３)のリ
フト量が小さいときに、切欠部(20)によって連通面積を
十分に確保してプランジャ室(11)内の燃料を高圧室(７)
内に圧送することができるようになっている。

【００２３】このため、高速で噴射量の少ないハイアイ
ドリング状態のときに、デリベリバルブ(３)が僅かにリ
フトするだけで、高圧室(７)内に送るべき燃料を全て送
り込めるようになり、本来であれば大きくなるはずのデ
リベリバルブ(３)のリフト量を小さく抑えて、吸戻効果
を抑制することができる。一方、噴射量の多い高速高負
荷域のときには、高圧室内のデリベリバルブ(３)が慣性
力を持って高い位置までリフトし、十分な吸戻効果を得
ることになる。

【００２４】従って、低速域での高圧室(７)内の残留圧
力がある程度低くなるように設定しても、ハイアイドリ
ング状態での高圧室(７)内の残留圧力が低くなり過ぎる
ことはなく、これによって低速域での噴射期間を長くし
て、燃焼騒音を低減することができるとともに、ハイア
イドリング状態での噴射時期の遅れを同時になくすこと
ができる。しかも、ハイアイドリング状態での残留圧力
の低下を抑制しているにもかかわらず、高速高負荷域で
は、十分な吸戻効果によって残留圧力を十分に低くする
ことができ、噴射の切れの良い良好な燃焼性能を実現で
きる。

【００２５】このような作用効果を達成するデリベリバ
ルブ構造は、上記のものに限定されるものではなく、以
下、その他のデリベリバルブ構造について説明する。

【００２６】例えば、図６に示すように、連通面積拡大
手段として、段差状の切欠部(20)の代わりに、吸戻カラ
ー(16)の摺動面の中央やや上端寄りから下面にかけて
を、斜め下方に向かってテーパー状に切り欠いてなる切
欠部(30)を形成してもよい。この場合、段差状の切欠部
(20)が燃料通路(13)の連通面積を段階的に拡大するのに
対して、連通面積を徐々に拡大することができ、従って
燃料の圧送がスムーズとなってより良好な燃焼性能を実
現することができる。

【００２７】また、切欠部を形成する部位は、吸戻カラ
ー(16)の摺動面におけるアングライヒカット(17)が施さ
れた部位と反対側の部位でなくても良く、例えば、図７
及び８に示すように、アングライヒカット(17)を施す部
位に切欠部(31)(32)を形成してもよい。なお、図７に示
す切欠部(31)は、アングライヒカット(17)分を含めて、
吸戻カラー(16)の側部を上面から下面にかけてを、斜め
下方に向かってテーパー状に切り欠いてなる。図８に示
す切欠部(32)は、アングライヒカット(17)を施すときと
同様にまず吸戻しカラー(16)の側部をその摺動方向にフ
ラット状に切り欠いた後、斜め下方に向かってテーパー
状に切り欠いてなる。この場合、アングライヒカット(1
7)と切欠部(31)(32)を一回の切削作業で同時に形成する
ことができ、製造工程を簡略化することができる。

【００２８】さらに、デリベリバルブ(３)の側部に上記
のような切欠部を複数形成するようにしても良く、また
角度の異なるテーパーを連続させて傾斜状の切欠部を形
成しても良い。

【００２９】さらにまた、燃焼通路(13)の壁面すなわち
バルブシート(２)の内側面に切欠部を形成して、上述と
同様にデリベリバルブ(３)のリフトに応じて連通面積を
拡大するようにしても良い。例えば、図９に示すよう
に、バルブシート(２)におけるシート面(15)のコーナー
部分を全周にわたって段差状に切り欠くことによって、
閉弁状態にあるデリベリバルブ(３)の吸戻しカラー(16)
よりも上方に位置する切欠部(40)を形成しても良い。こ
の場合、デリベリバルブ(３)が押し上げられて、吸戻し
カラー(16)の下面が切欠部(40)の下面よりも上方に位置
すると、切欠部(40)と吸戻しカラー(16)との間に開口が
形成されて、燃料通路(13)の連通面積が拡大することに
なる。

【００３０】また、図１０に示すように、デリベリバル
ブ(３)の吸戻しカラー(16)及びバルブシート(２)の内側
面の両方に上記の切欠部(30)(40)を形成しても良い。こ
の場合、切欠部(30)の上端部分がバルブシート(２)の切
欠部(40)の下面よりも上方に位置すると、両切欠部(30)
(40)の間に開口が形成されて、燃料通路(13)の連通面積
が拡大することなり、連通面積を拡大するのに必要なデ
リベリバルブ(３)のリフト量を極めて少なくすることが
できる。なお、デリベリバルブ(３)側の切欠部として段
差状のものを採用しても良く、バルブシート(２)側の切
欠部としてテーパー状のものを採用しても良い。また、
切欠部の数や形成部位も適宜変更しても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、デリベリバルブの吸戻しカラーに、アングラ
イヒカット以外に連通面積拡大手段を設けているので、
ハイアイドリング状態でのデリベリバルブのリフト量を
小さくして吸戻効果を抑制することができ、従って低速
域での高圧室内の残留圧力がある程度低くなるように設
定しても、ハイアイドリング状態での高圧室内の残留圧
力が低くなり過ぎることはない。

【００３２】このため、低速域での噴射時期を長くし
て、混合気形成及び燃焼を緩慢にさせることにより、急
激な熱発生を抑制して燃焼騒音を低減することができる
とともに、ハイアイドリング状態での噴射時期の遅れを
同時になくすことができ、これによって燃焼性能を格段
に向上させることがきる。しかも、ハイアイドリング状
態での残量圧力の低下を抑制しているにもかかわらず、
高速高負荷域では、十分な吸戻効果によって残留圧力を
十分に低くすることができ、噴射の切れの良い良好な燃
焼性能を実現できる。

【００３３】また、連通面積拡大手段を、デリベリバル
ブの吸戻しカラー又は燃料通路の壁面の少なくともいず
れか一方に形成した切欠部とすれば、極めて簡単な構造
により上記効果を達成することができる。

【００３４】さらに、切欠部を、吸戻しカラーにおける
アングライヒカットを施した部位に形成すれば、アング
ライヒカットと切欠部を一回の切削作業で同時に形成す
ることができ、製造工程を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射ポンプのデ
リベリバルブ周辺の構造を示す縦断面図である。

【図２】同じくその要部拡大断面図である。

【図３】同じくその燃料通路の連通面積が拡大したとき
の要部拡大断面図である。

【図４】デリベリバルブの切欠部を示す斜視図である。

【図５】デリベリバルブのリフト量と燃料通路の連通面
積との関係を示す図である。

【図６】傾斜状の切欠部が形成されたデリベリバルブの
正面図である。

【図７】アングライヒカットを施した部位に切欠部を形
成したデリベリバルブの正面図である。

【図８】アングライヒカットを施した部位に切欠部を形
成したデリベリバルブの正面図である。

【図９】バルブシートに切欠部を形成したときの状態を
示す要部拡大断面図である。

【図１０】デリベリバルブ及びバルブシートの両方に切
欠部を形成したときの状態を示す要部拡大図である。

【図１１】従来の燃料噴射ポンプのデリベリバルブ周辺
の構造を示す縦断面図である。

【図１２】同じくそのデリベリバルブが押し上げられた
ときの縦断面図である。

【符号の説明】

(３) デリベリバルブ (７) 高圧室 (11) プランジャ室 (13) 燃料通路 (16) 吸戻しカラー (17) アングライヒカット (20) 切欠部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴射ノズル等が接続された高圧室とプラ
   ンジャ室とを連通する燃料通路に、燃料吸戻機能を有す
   るデリベリバルブを摺動自在に配設した燃料噴射ポンプ
   のデリベリバルブ構造において、前記デリベリバルブの
   吸戻しカラーにアングライヒカットを施すとともに、前
   記燃料通路の連通面積が最大となる前の段階において、
   前記アングライヒカットによる前記燃料通路の連通面積
   の拡大とは別に、前記デリベリバルブの移動に伴って前
   記燃料通路の連通面積を拡大する連通面積拡大手段を設
   けたことを特徴とする燃料噴射ポンプのデリベリバルブ
   構造。
2. 【請求項２】 前記連通面積拡大手段は、前記デリベリ
   バルブの吸戻しカラー又は前記燃料通路の壁面の少なく
   ともいずれか一方に形成した切欠部からなる請求項１記
   載の燃料噴射ポンプのデリベリバルブ構造。
3. 【請求項３】 前記切欠部は、前記吸戻しカラーの摺動
   面を段差状に切り欠いてなる請求項２記載の燃料噴射ポ
   ンプのデリベリバルブ構造。
4. 【請求項４】 前記切欠部は、前記吸戻しカラーの摺動
   面を傾斜状に切り欠いてなる請求項２記載の燃料噴射ポ
   ンプのデリベリバルブ構造。
5. 【請求項５】 前記切欠部は、前記吸戻しカラーにおけ
   る前記アングライヒカットを施す部位を切り欠いてなる
   請求項２乃至４記載のいずれかに記載の燃料噴射ポンプ
   のデリベリバルブ構造。