JPH11270431A

JPH11270431A - 燃料噴射ポンプの調圧機構

Info

Publication number: JPH11270431A
Application number: JP10074710A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tsukahara; 弘昭塚原; Susumu Kobayashi; 将小林; Yuji Kobashi; 雄二小橋; Shinobu Sakuma; 忍佐久間; Takanori Egashira; 崇紀江頭
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】キャビテーション・エロージョンの防止及び
燃料噴射特性の向上を図るとともに、構造の簡素化、部
品点数の削減及び低コスト化を実現する。【解決手段】逆止弁(21)及び調圧弁(23)を備えた調圧
機構において、調圧弁(23)の弁体(51)を閉弁方向に付勢
するバネ(54)(61)を２個配置する。バックフロー時に
は、他方のバネ(54)により調圧弁(23)のリフトを規制し
て燃料通路面積を小さくし、急激な圧力上昇を伴うスピ
ル時には、調圧弁(23)が両方のバネ(54)(61)を圧縮する
ことで燃料通路面積が拡大して、バレルポート(７)(７)
内及びギャラリー室(８)内の圧力を調整する。

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
おけるバレルポートやギャラリー室内の圧力を調整する
調圧機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、ディーゼルエンジンに使用さ
れている一般的な燃料噴射ポンプを示している。この燃
料噴射ポンプは、ポンプ本体(１)に内嵌されたプランジ
ャバレル(２)内にポンプ室(３)が形成され、プランジャ
バレル(２)の上部に取り付けられたデリベリホルダー
(４)内にポンプ室(３)に連通するデリベリ油路(５)が穿
設されていて、ポンプ室(３)内においてプランジャ(６)
が往復摺動することによって、デリベリ油路(５)を介し
て燃料噴射バルブに燃料を圧送するものである。

【０００３】プランジャバレル(２)には、プランジャ
(６)の摺動方向と直角方向にバレルポート(７)(７)が穿
設され、このバレルポート(７)(７)がポンプ本体(１)に
形成されたギャラリー室(８)に連通している。バレルポ
ート(７)(７)のギャラリー室(８)側の開口部には、ポン
プ室(３)からギャラリー室(８)への噴射終了時のスピル
を防止するためのデフレクター(９)(９)が取り付けられ
ている。

【０００４】また、ポンプ本体(１)には、ギャラリー室
(８)と外部とを連通させる燃料吸入通路(10)及び燃料排
出通路(11)が設けられており、燃料は、燃料吸入通路(1
0)よりギャラリー室(８)、バレルポート(７)を介してポ
ンプ室(３)内に供給され、また逃がし油をバレルポート
(７)、ギャラリー室(８)を介して燃料排出通路(11)より
排出するようになっている。

【０００５】このような燃料噴射ポンプにおいて、昨
今、排気ガス対策のため燃料噴射圧を高めて燃料効率を
向上することが要求されており、それに伴って、ポンプ
室(３)から燃料噴射バルブへのデリベリ油路(５)内圧を
高圧化する傾向にある。このため、燃料圧送工程中にお
けるデリベリ油路(５)からの燃料の逆流(バックフロー)
が強くなり、特に噴射直前時のデリベリ油路(５)からの
バックフローが非常に高速となり、バレルポート(７)
(７)内圧やギャラリー室(８)内圧が負圧化して、気泡が
発生する傾向が高まっている。この気泡が燃料噴射期間
中も存在したままであると、噴射終了の際の燃料の流入
(スピル)時の急激な圧力上昇によって気泡が潰れて、バ
レルポート(７)(７)壁面やプランジャ(６)表面やギャラ
リー室(８)壁面にキャビテーション・エロージョンが発
生するという弊害あった。

【０００６】このため、スピル以前の燃料供給開始時か
ら燃料噴射中におけるバレルポート(７)(７)内圧やギャ
ラリー室(８)内圧を高圧化して、バックフローによる圧
力低下を抑制すべく、調圧機構を配設するといった対策
が各種施されている。しかし、単にバレルポート(７)
(７)内圧やギャラリー室(８)内圧を高圧化するだけで
は、その一方で、噴射終了時にポンプ室(３)からバレル
ポート(７)(７)を介してギャラリー室(８)へ燃料を逆流
させるスピル圧がなかなか抜けず、ギャラリー室(８)内
圧が高くなり、ギャラリー室(８)下部に設けたＯリング
の耐久性が低下する。また、デリベリ側の噴射管内圧が
なかなか下がらず、燃料噴射バルブにおける針弁の閉弁
が緩慢になって、燃料噴射が速やかに終了せず、エンジ
ンの燃焼性能や燃料噴射バルブの耐久性においても不具
合をもたらす。このため、スピル時には、逆にポンプ室
内圧、ポート内圧、及びギャラリー室内圧を低圧化する
ようにしなければならない。

【０００７】そこで、本出願人は、ポンプ本体の燃料入
口に逆止弁を設け、ポンプ本体の燃料出口に２段式の調
圧弁を設けた燃料噴射ポンプの調圧機構(特開平8-29652
8号公報参照）を提案している。この燃料噴射ポンプに
おいては、バックフロー時のバレルポート内やギャラリ
ー室内の高圧化と、スピル時の低圧化とを同時に達成す
るために、燃料出口側の調圧弁を、開弁圧及び流出面積
の異なる内側弁及び外側弁から構成したり、或いは開弁
圧及び流出面積の異なる弁を２個並設することによって
構成している。さらには、調圧弁を収納する弁室に口径
の異なる２つの燃料通路を形成して、調圧弁のリフト量
に応じて流出面積を変化させるようにもしている。

【０００８】これにより、燃料圧送工程中は、燃料入口
側の逆止弁が閉弁し、かつ燃料出口側の調圧弁において
燃料の流出を抑えるので、ポンプ室からギャラリー室に
かけての内圧を高めて高圧を保持し、バックフローによ
る圧力低下を少なくする。従って、バレルポートやギャ
ラリー室内に気泡が発生しないので、噴射終了時にはキ
ャビテーション・エロージョンが発生しない。

【０００９】その上、噴射終了の際のスピル時には、調
圧弁において燃料の流出を拡大し、急速にギャラリー
室、バレルポート、及びポンプ室の内圧を低下させ、こ
れにより噴射管内圧も速やかに低圧化し、燃料噴射バル
ブにおける針弁も噴射終了とともに一度で速やかに閉弁
するので、閉弁動作中の噴射量の増加による燃料性能の
悪化を回避することができる。また、Ｏリングの耐久性
を確保できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の燃料噴射ポンプの調圧機構においては、調圧弁を２
種類の弁の組み合わせによって構成しているので、弁体
の個数が多くなるだけでなく、各弁体を付勢するための
バネやこのバネを受けるバネ受部材の個数もそれだけ必
要となり、構造が複雑で、部品点数も多くなってコスト
高をもたらし、ポンプのコンパクト化にも支障をきたす
といった問題があった。また、調圧弁を収納する弁室に
２つの燃料通路を別々に形成する場合には、穴加工の回
数が多くなるとともに、各燃料通路の間隔が狭い場合に
はその間の隔壁が薄くなって強度的にも問題があった。

【００１１】本発明は、上記に鑑み、キャビテーション
・エロージョンの防止及びＯリングの耐久性の確保、燃
料噴射特性の向上を図り得るとともに、構造が簡単で、
部品点数の削減及び低コスト化を実現でき、ポンプのコ
ンパクト化を図ることができる燃料噴射ポンプの調圧機
構の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、バレルポートに連通するギャラリー室内
に逆止弁を介して燃料を供給するとともに、このギャラ
リー室内の燃料を調圧弁を介して排出させるようにした
燃料噴射ポンプの調圧機構において、前記調圧弁の弁体
を閉弁方向に付勢するバネを２個配置し、前記調圧弁の
リフト量が一定量を越えると、一方のバネのみによる付
勢から両方のバネによる付勢に切換わるように構成した
ことを特徴とする。

【００１３】これにより、バックフロー時には、他方の
バネにより調圧弁のリフトを規制して、燃料通路面積を
小さしてバレルポート内及びギャラリー室内をある程度
高圧に保持し、急激な圧力上昇を伴うスピル時には、弁
体が両方のバネを圧縮することで燃料通路面積が拡大
し、バレルポートやギャラリー室内の圧力を素早く低圧
化するといった圧力調整が可能となる。このため、キャ
ビテーション・エロージョンの防止及びＯリングの耐久
性の確保、燃料噴射特性の向上を図ることができる。

【００１４】また、前記調圧弁のリフト量が一定量を越
えると、それまで閉塞していた前記調圧弁の受圧面に対
して前記ギャラリー室内からの燃料を導いて受圧面積を
拡大する燃料導入通路を形成している。さらに、前記調
圧弁のリフト量が一定量を越えると、それまでの前記調
圧弁のリフトに伴う燃料通路面積の拡大よりもさらに大
きな割合で燃料通路面積が拡大するように、前記調圧弁
の弁体に段差を設けたり、或いは前記調圧弁を収納する
弁室に向けて開口する燃料排出通路の断面形状を設定し
たりしている。

【００１５】これらの場合においても、バックフロー時
に、燃料通路面積を小さくしてバレルポート内及びギャ
ラリー室内をある程度高圧に保持し、スピル時に、燃料
通路面積をそれまでよりも急激に拡大して、燃料排出効
率を高めてバレルポートやギャラリー室内の圧力を素早
く低圧化するといった圧力調整が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態に係る燃料噴射ポンプの調圧機構の構成を示して
いる。なお、調圧機構以外のその他の基本構成は、従来
とほぼ同様であり、図において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。

【００１７】この調圧機構は、ポンプ本体(１)の燃料入
口(20)側の内部に組み込まれた逆止弁(21)と、ポンプ本
体(１)の燃料出口(22)側の内部に組み込まれた調圧弁(2
3)とを備え、燃料入口(20)からのＡ重油等の燃料を逆止
弁(21)を介してバレルポート(７)に連通するギャラリー
室(８)内に供給するとともに、このギャラリー室(８)内
の燃料を調圧弁(23)を介して燃料出口(22)から排出させ
るようにしたものである。

【００１８】ポンプ本体(１)の燃料入口(20)側には、図
２に示すように、その上面からプランジャ(６)の摺動方
向すなわち上下方向に向かって有底の第１弁室(24)が形
成されている。この第１弁室(24)は、その中央及び下端
に段差(25)(26)を有しており、これによって径の異なる
３つの収納部(27)(28)(29)が形成されている。このうち
上側の大径収納部(27)は、水平方向の燃料吸入通路(30)
を介して燃料入口(20)と連通し、中央側の中径収納部(2
8)は、水平方向の燃料通路(31)を介してギャラリー室
(８)と連通している。

【００１９】そして、中径収納部(28)から小径収納部(2
9)にかけてには、逆止弁(21)が収納されている。この逆
止弁(21)は、弁体(36)と、その内側中央孔から下側の小
径収納部(29)にかけて内嵌された逆止弁用バネ(32)とか
らなる。

【００２０】上記逆止弁(21)の制限リフトは、弁体(36)
の下端とポンプ本体(１)の下側段差(25)との間の距離で
あり、制限リフトの範囲にて弁体(36)が摺動可能となっ
ている。また、逆止弁(21)の開弁設定圧は、燃料入口(2
0)に燃料を供給する燃料フィードポンプの吐出圧力以下
に設定されている。

【００２１】また、大径収納部(27)には、その大径収納
部(27)内に収まるようにしてシール部材としてのＯリン
グ(33)付きの蓋体(34)が取り付けられ、これによって第
１弁室(24)が密閉され、第１弁室(24)内の燃料が漏れな
いようになっている。この蓋体(34)には、逆止弁(21)が
着座する弁座(35)が一体的に形成され、蓋体(34)を第１
弁室(24)の開口部に螺合することによって、弁座(35)が
中央の段差(26)に押し付けられるようになっている。な
お、弁座(35)には、燃料入口(20)からの燃料を逆止弁(2
1)の上端に導く通路が形成されている。

【００２２】一方、ポンプ本体(１)の燃料出口(22)側に
は、図３に示すように、その上面から上下方向に向かっ
て有底の第２弁室(40)が形成されている。この第２弁室
(40)は、その中央やや下端寄りと上端寄りに２つの段差
(41)(42)を有しており、これによって径の異なる３つの
収納部(43)(44)(45)が形成されている。このうち上側の
大径収納部(43)は、水平方向の燃料通路(46)を介してギ
ャラリー室(８)と連通し、中央側の中径収納部(44)は、
水平方向の燃料排出通路(47)を介して燃料出口(22)と連
通している。

【００２３】そして、中径収納部(44)から小径収納部(4
5)にかけてには、調圧弁(23)が収納されている。この調
圧弁(23)の弁体(51)の外周部には、燃料排出通路(47)に
連通する外側燃料通路(50)が上下方向に形成され、調圧
弁(23)が開弁したときに中径収納部(44)や小径収納部(4
5)内の燃料を燃料排出通路(47)に逃がすようになってい
る。また、弁体(51)の内側には下面開放の中央孔が形成
され、この中央孔には第１バネ受部材(52)が内嵌されて
いる。バネ受部材(52)の下面中央には、中央シャフト(5
3)が突設され、この中央シャフト(53)に外嵌した第１バ
ネ(54)が第１バネ受部材(52)とその下側のストッパ部材
(55)との間に介装されている。ストッパ部材(55)は、第
１バネ(54)の付勢力によって下側段差(41)に押し付けら
れており、その中央には中央シャフト(53)が挿通する貫
通孔(56)が形成されている。

【００２４】小径収納部(45)には、第２バネ受部材(60)
及び第２バネ(61)が摺動自在に収納されている。この第
２バネ受部材(60)の上面中央には、第１バネ受部材(52)
の中央シャフト(53)に対向する突起(62)が突設されてお
り、また下面中央には、シャフト(63)が突設されてい
る。また、第２バネ(61)は、シャフト(63)に外嵌して第
２バネ受部材(60)と小径収納部(45)の底面との間に介装
されており、第２バネ受部材(60)をストッパ部材(55)の
下面に押し付けている。

【００２５】このように、調圧弁(23)においては、１つ
の弁体(51)に対して、２つのバネ(54)(61)が直列に配置
された構造となっており、これによって調圧弁(23)のリ
フト量に応じて調圧弁(23)の開弁圧が２段階に変化する
ようになっている。上記の調圧弁(23)の制限リフトは、
弁体(51)の下端とストッパ部材(55)の上端との間の距離
であり、これら制限リフトの範囲内で弁体(51)が摺動可
能となっている。

【００２６】また、大径収納部(43)には、その大径収納
部(43)内に収まるようにしてＯリング(69)付きの蓋体(7
0)が取り付けられ、これによって第２弁室(40)が密閉さ
れ、第２弁室(40)内の燃料が漏れないようになってい
る。この蓋体(70)には、調圧弁(23)が着座する弁座(71)
が一体的に形成され、蓋体(70)を第２弁室(40)の開口部
に螺合することによって、弁座(71)が上側の段差(42)に
押し付けられるようになっている。なお、弁座(71)に
は、ギャラリー室(８)からの燃料を調圧弁(23)の上端に
導く通路が形成されている。

【００２７】このように、燃料入口(20)側の逆止弁(21)
及び燃料出口(22)側の調圧弁(23)をポンプ本体(１)の内
部に組み込んでいるので、ポンプの大きさを調圧機構を
装備していないときとほぼ同じ大きさにすることがで
き、ポンプを機関側に組み付けるにあたってのスペース
的な配慮も不要となる。しかも、ポンプ本体(１)自体を
弁ケースとして利用することができるので、部品点数も
削減でき、低コストを図ることもできる。

【００２８】次に、上記燃料噴射ポンプの調圧機構にお
ける作用について説明する。燃料フィードポンプから吐
出された燃料は、燃料吸入通路(30)より逆止弁(21)を介
してギャラリー室(８)内に充填され、さらにデフレクタ
ー(９)の隙間よりバレルポート(７)を通ってポンプ室
(３)内に供給される。そして、プランジャ(６)が上方摺
動して、ポンプ室(３)の容積が縮小してくると、ポンプ
室(３)内の燃料はバルブポート(７)を通ってギャラリー
室(８)へバックフローする。

【００２９】これによって、バレルポート(７)内圧及び
ギャラリー室(８)内圧が上昇し、逆止弁(21)の設定圧以
上になると、逆止弁(21)が閉弁して燃料吸入通路(30)へ
の燃料の逆流を阻止する。また、燃料出口(22)側の調圧
弁(23)においては、図４に示すように、第１バネ(54)を
圧縮して、第１バネ受部材(52)の中央シャフト(53)が第
２バネ受部材(60)の突起(62)に当接するまでリフトす
る。中央シャフト(53)と突起(62)が当接すると、第１バ
ネ(54)の付勢力に加えて第２バネ(61)の付勢力も作用す
るようになり、このバネ力がバックフロー時の圧力より
も上回って、調圧弁(23)はそれ以上リフトすることはな
い。すなわち、調圧弁(23)のリフト量が一定量(中央シ
ャフト(53)と突起(62)との距離）を越えると、第１バネ
(54)のみによる付勢から両方のバネ(54)(61)の付勢に切
換わって、調圧弁(23)のリフトを制限するようになって
いる。

【００３０】このときの調圧弁(23)の開弁による燃料通
路面積は小さく、ギャラリー室(８)内からの燃料は絞ら
れながら燃料排出通路(47)に排出される。従って、バレ
ルポート(７)(７)内及びギャラリー室(８)内はある程度
の高圧に保持される。これにより、プランジャ(６)がバ
レルポート(７)(７)を閉じる直前でポンプ室(３)からギ
ャラリー室(８)へ流れるバックフローの流速は極めて高
速となるが、バレルポート(７)(７)内圧及びギャラリー
室(８)内圧を正圧に保持し、バレルポート(７)(７)内や
ギャラリー室(８)内に気泡をほとんど生じさせない。

【００３１】そして、プランジャ(６)がバレルポート
(７)(７)を閉じ、ポンプ室(３)内の燃料がバルブホルダ
ー(４)内のデリベリ油路(５)を介して燃料噴射バルブに
圧送されると、燃料噴射バルブにおける針弁が開弁し
て、燃料が噴射される。噴射終了時には、非常に高圧の
噴射管内圧により、燃料がデリベリ油路(５)及びポンプ
室(３)を通って、バレルポート(７)(７)内及びギャラリ
ー室(８)内にスピルして、バレルポート(７)(７)内及び
ギャラリー室(８)内の圧力が急激に上昇する。このと
き、バレルポート(７)(７)内やギャラリー室(８)内には
気泡はほとんど存在していないので、キャビテーション
・エロージョンは発生しない。

【００３２】また、燃料出口(22)側の調圧弁(23)におい
ては、図５に示すように、スピル圧が両方のバネ(54)(6
1)の付勢力を上回るようになるので、両方のバネ(54)(6
1)をともに圧縮して、弁体(51)の下端がストッパ部材(5
5)に当接するまでリフトする。このときの調圧弁(23)の
開弁による燃料通路面積は大きく、ギャラリー室(８)内
の燃料は燃料排出通路(47)に急激に排出する。これによ
り、ギャラリー室(８)内圧、バレルポート(７)(７)内圧
及びポンプ室(３)内圧が急激に低下し、噴射管内圧も速
やかに低圧化し、燃料噴射バルブにおける針弁も噴射終
了とともに一度で速やかに閉弁して、燃焼性能の悪化を
回避し、Ｏリングの耐久性を確保する。

【００３３】図６は、上記調圧弁におけるギャラリー圧
に対する燃料通路面積の変位を示しており、ギャラリー
室(８)内圧の変化に対して、調圧弁(23)の開弁当初は通
路面積が一定の割合で拡大し、中央シャフト(53)と突起
(62)とが当接してから暫くの間はギャラリー室(８)側の
圧力が上昇しても通路面積は変化せず、その後再び通路
面積が一定の割合で拡大するようになっている。

【００３４】図７は、第２の実施形態に係る調圧機構の
調圧弁側の構成を示している。本実施形態では、第２弁
室(40)において、その中央やや上端寄りにのみ段差(42)
を有することで、下側の小径収納部(45)をなくし、大径
収納部(43)と中径収納部(44)の２つの収納部を形成して
いる。そして、この中径収納部(44)に、調圧弁(80)が収
納されている。この調圧弁(80)の弁体(89)の内側に形成
された燃料通路(81)から下側のバネ受部材(82)にかけて
１つの調圧弁用バネ(83)が内嵌され、この調圧弁用バネ
(83)によって弁体(89)が閉弁方向に付勢されている。な
お、(84)は、内側燃料通路(81)に連通する燃料逃がし用
通路である。このように、弁室(40)の底にバネ受部材(8
2)を設ければ、ポンプ本体(１)と調圧弁用バネ(83)とが
直接接触することがなく、これらの摩耗を低減すること
ができる。

【００３５】また、蓋体(70)の弁座(71)下面に、第２弁
室(40)の中径収納部(44)に内嵌する筒状スリーブ(85)が
一体的に形成されている。この筒状スリーブ(85)の先端
部は、調圧弁(23)が閉弁しているときに、その外周部に
形成された段差部分に嵌り込んで、調圧弁(23)の受圧面
のうちの一部すなわち円環状の外縁面(86)に当接するよ
うになっている。また、筒状スリーブ(85)には、その内
周面から先端面に抜ける断面逆Ｌ字形の燃料導入通路(8
7)が円周方向に形成され、その上側に燃料排出通路(47)
に連通する連通口(88)が形成されている。なお、燃料導
入通路を、筒状スリーブ(85)の先端内周面側を段差状若
しくはテーパー状に切欠くことによって形成してもよ
い。その他の構成は、第１の実施形態とほぼ同様であ
り、図において第１実施形態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。

【００３６】上記構成の調圧機構においては、バックフ
ローによってバレルポート(７)(７)内圧及びギャラリー
室(８)内圧が上昇してくると、調圧弁(80)は、図８に示
すように、調圧弁用バネ(83)を僅かに圧縮してリフトす
る。このときの調圧弁(80)の開弁による燃料通路面積は
小さく、従ってバレルポート(７)(７)内及びギャラリー
室(８)内はある程度の高圧に保持され、バックフローが
高速に流れてもバレルポート(７)(７)内やギャラリー室
(８)内に気泡はほとんど生じず、スピル時においてキャ
ビテーション・エロージョンは発生しない。また、筒状
スリーブ(85)における燃料導入通路(87)の内周面側の開
口は、弁体(89)の側面によって閉塞されており、調圧弁
(80)の受圧面の一部である外縁面(86)には燃料は導かれ
ない。

【００３７】スピル時では、図９に示すように、調圧弁
(80)は、調圧弁用バネ(83)をさらに圧縮して、弁体(89)
の下端がバネ受部材(82)に当接するまでリフトする。こ
のとき、調圧弁(80)のリフト量が一定量(弁体(89)の側
面が燃料導入通路(87)の内周面側の開口を塞いでいる間
の距離)を越え、燃料導入通路(87)の内周面側の開口は
開放され、これによってギャラリー室(８)からの燃料が
導入通路(87)を介してそれまで閉塞していた調圧弁(80)
の外縁面(86)に導かれ、調圧弁(80)における受圧面積が
それまでよりも拡大して、調圧弁(80)のリフト量が急激
に増加する。これにより、ギャラリー室(８)内圧、バレ
ルポート(７)(７)内圧及びポンプ室(３)内圧が急激に低
下し、燃焼性能の悪化を回避し、Ｏリングの耐久性を確
保する。

【００３８】図１０は、上記調圧弁(80)におけるギャラ
リー圧に対する燃料通路面積の変位を示しており、ギャ
ラリー室(８)内圧の変化に対して、調圧弁(80)の開弁当
初は通路面積が一定の割合で拡大し、燃料導入通路(87)
が開口した直後はそれまでよりも急激に通路面積が拡大
し、その後再び通路面積が一定の割合で拡大するように
なっている。従って、上述した２段階式のバネを用いる
ときと比べて、スピル時の燃料排出効率を向上させるこ
とができる。

【００３９】図１１は、第３の実施形態に係る調圧機構
の調圧弁側の構成を示している。本実施形態では、調圧
弁(90)の弁体(91)に通路面積可変用の段差(92)を形成し
ている。この段差(92)は、弁体(91)の外周面に円周方向
に形成されており、これによって弁体(91)には、小径部
(93)と大径部(94)とがリフト方向に連続している。その
他の構成は、第２の実施形態とほぼ同様であり、図にお
いて第２実施形態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。

【００４０】上記構成の調圧機構においては、、バック
フローによってバレルポート(７)(７)内圧及びギャラリ
ー室(８)内圧が上昇してくると、調圧弁(90)は、図１２
に示すように、調圧弁用バネ(83)を僅かに圧縮してリフ
トする。このときの弁体(91)の大径部(94)が燃料排出通
路(47)に対向しており、このため開弁による燃料通路面
積は小さく、従ってバレルポート(７)(７)内及びギャラ
リー室(８)内はある程度の高圧に保持され、バックフロ
ーが高速に流れてもバレルポート(７)(７)内やギャラリ
ー室(８)内に気泡はほとんど生じず、スピル時において
キャビテーション・エロージョンは発生しない。

【００４１】スピル時では、図１３に示すように、調圧
弁(90)は、調圧弁用バネ(83)をさらに圧縮して、弁体(9
1)の下端がバネ受部材(82)に当接するまでリフトする。
このとき、調圧弁(90)のリフト量が一定量(弁体(91)の
小径部(93)と大径部(94)との境目の段差(92)が燃料排出
通路(47)に臨むまでの間の距離)を越え、これによって
小径部(93)が燃料排出通路(47)と対向し、それまでの調
圧弁(90)のリフトに伴う燃料通路面積の拡大よりもさら
に大きな割合で燃料通路面積が拡大する。これにより、
ギャラリー室(８)内圧、バレルポート(７)(７)内圧及び
ポンプ室(３)内圧が急激に低下し、燃焼性能の悪化を回
避し、Ｏリングの耐久性を確保する。

【００４２】図１４は、上記調圧弁(90)におけるギャラ
リー圧に対する燃料通路面積の変位を示しており、ギャ
ラリー室(８)内圧の変化に対して、調圧弁(90)の開弁当
初は通路面積が一定の割合で拡大し、小径部(93)が燃料
排出通路(47)に対向すると、それまでよりも急激に通路
面積が拡大するようになっている。従って、２段階式の
バネを用いるときと比べて、スピル時の燃料排出効率を
向上させることができる。

【００４３】図１５は、第４の実施形態に係る調圧機構
の調圧弁側の構成を示している。本実施形態では、調圧
弁(95)の弁体(96)に段差を形成する代わりに、第２弁室
(40)に向けて開口する燃料排出通路(100)の断面形状を
工夫することで、調圧弁(95)のリフトに伴う燃料通路面
積の拡大を図っている。

【００４４】この燃料排出通路(100)の断面は、図１６
に示すように、互いに面積の異なる２つの開口部を調圧
弁(90)のリフト方向に連続した形状となっており、具体
的には、大径開口部(101)と、この上端から上方に延び
る細幅開口部(102)とが連続した略瓢箪形となってい
る。その他の構成は、第３の実施形態とほぼ同様であ
り、図において第３の実施形態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。

【００４５】上記構成の調圧機構においては、バックフ
ローによってバレルポート(７)(７)内圧及びギャラリー
室(８)内圧が上昇してくると、調圧弁(95)は、調圧弁用
バネ(83)を僅かに圧縮してリフトする。このとき弁体(9
6)が燃料排出通路(100)の細幅開口部(102)を開口する
が、燃料通路面積は小さく、従ってバレルポート(７)
(７)内及びギャラリー室(８)内はある程度の高圧に保持
され、バックフローが高速に流れてもバレルポート(７)
(７)内やギャラリー室(８)内に気泡はほとんど生じず、
スピル時においてキャビテーション・エロージョンは発
生しない。

【００４６】スピル時では、調圧弁(95)は、調圧弁用バ
ネ(83)をさらに圧縮して、その弁体(96)の下端がバネ受
部材(82)に当接するまでリフトする。このとき、調圧弁
(95)のリフト量が一定量(弁体(96)が燃料排出通路(100)
の大径開口部(101)を開口するまでの間の距離)を越え、
これによって燃料排出通路(100)の大径開口部(101)が開
口し、それまでの調圧弁(95)のリフトに伴う燃料通路面
積の拡大よりもさらに大きな割合で燃料通路面積が拡大
する。これにより、ギャラリー室(８)内圧、バレルポー
ト(７)(７)内圧及びポンプ室(３)内圧が急激に低下し、
燃焼性能の悪化を回避し、Ｏリングの耐久性を確保す
る。

【００４７】

【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、調圧弁の弁体を閉弁方向に付勢するバネを２
個配置し、調圧弁のリフト量が一定量を越えると、一方
のバネのみによる付勢から両方のバネによる付勢に切換
わるように構成しているので、バックフロー時のギャラ
リー室内圧の高圧化と、スピル時のギャラリー室内圧の
低圧化を可能にして、キャビテーション・エロージョン
の防止及び燃料噴射特性の向上及びＯリングの耐久性の
確保を図ることができる。しかも、従来のような２種類
の弁を組み合わせたり、弁室に２つの燃料通路を別々に
形成する構成と比較して、構造を簡略化でき、これに伴
ってポンプのコンパクト化、部品点数の削減及び低コス
ト化を実現できる。

【００４８】また、調圧弁のリフト量が一定量を越える
と、それまで閉塞していた調圧弁の受圧面に対してギャ
ラリー室内からの燃料を導いて受圧面積を拡大する燃料
導入通路を形成したり、或いは調圧弁のリフト量が一定
量を越えると、それまでの調圧弁のリフトに伴う燃料通
路面積の拡大よりもさらに大きな割合で燃料通路面積が
拡大するように、調圧弁の弁体に段差を設けたり、また
燃料排出通路の断面形状を設定することによって、キャ
ビテーション・エロージョンの防止及び燃料噴射特性の
向上、Ｏリングの耐久性の確保を図るようにした場合で
も、従来に比べて構造を簡略化でき、ポンプのコンパク
ト化、部品点数の削減及び低コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射ポンプ
の調圧機構の縦断面図である。

【図２】同じくその逆止弁部分の拡大縦断面図である。

【図３】同じくその調圧弁部分の拡大縦断面図である。

【図４】バックフロー時の調圧弁部分の動作を示す拡大
縦断面図である。

【図５】スピル時の調圧弁部分の動作を示す拡大縦断面
図である。

【図６】調圧弁におけるギャラリー圧に対する燃料通路
面積の変位を示す図である。

【図７】第２の実施形態に係る調圧弁部分の拡大縦断面
図である。

【図８】バックフロー時の調圧弁部分の動作を示す拡大
縦断面図である。

【図９】スピル時の調圧弁部分の動作を示す拡大縦断面
図である。

【図１０】調圧弁におけるギャラリー圧に対する燃料通
路面積の変位を示す図である。

【図１１】第３の実施形態に係る調圧弁部分の拡大縦断
面図である。

【図１２】バックフロー時の調圧弁部分の動作を示す拡
大縦断面図である。

【図１３】スピル時の調圧弁部分の動作を示す拡大縦断
面図である。

【図１４】調圧弁におけるギャラリー圧に対する燃料通
路面積の変位を示す図である。

【図１５】第４の実施形態に係る調圧弁部分の拡大縦断
面図である。

【図１６】燃料排出通路の断面図である。

【図１７】従来の燃料噴射ポンプの調圧機構の縦断面図
である。

【符号の説明】

(７)(７) バレルポート (８) ギャラリー室 (21) 逆止弁 (23)(80)(90)(95) 調圧弁 (40) 弁室 (51)(91) 弁体 (54)(61) バネ (87) 燃料導入通路 (92) 段差 (100) 燃料排出通路

フロントページの続き (72)発明者佐久間忍大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者江頭崇紀大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バレルポートに連通するギャラリー室内
に逆止弁を介して燃料を供給するとともに、このギャラ
リー室内の燃料を調圧弁を介して排出させるようにした
燃料噴射ポンプの調圧機構において、前記調圧弁の弁体
を閉弁方向に付勢するバネを２個配置し、前記調圧弁の
リフト量が一定量を越えると、一方のバネのみによる付
勢から両方のバネによる付勢に切換わるように構成した
ことを特徴とする燃料噴射ポンプの調圧機構。
【請求項２】バレルポートに連通するギャラリー室内
に逆止弁を介して燃料を供給するとともに、このギャラ
リー室内の燃料を調圧弁を介して排出させるようにした
燃料噴射ポンプの調圧機構において、前記調圧弁のリフ
ト量が一定量を越えると、それまで閉塞していた前記調
圧弁の受圧面に対して前記ギャラリー室内からの燃料を
導いて受圧面積を拡大する燃料導入通路を形成したこと
を特徴とする燃料噴射ポンプの調圧機構。
【請求項３】バレルポートに連通するギャラリー室内
に逆止弁を介して燃料を供給するとともに、このギャラ
リー室内の燃料を調圧弁を介して排出させるようにした
燃料噴射ポンプの調圧機構において、前記調圧弁のリフ
ト量が一定量を越えると、それまでの前記調圧弁のリフ
トに伴う燃料通路面積の拡大よりもさらに大きな割合で
燃料通路面積が拡大するように、前記調圧弁の弁体に段
差を設けたことを特徴とする燃料噴射ポンプの調圧機
構。
【請求項４】バレルポートに連通するギャラリー室内
に逆止弁を介して燃料を供給するとともに、このギャラ
リー室内の燃料を調圧弁を介して排出させるようにした
燃料噴射ポンプの調圧機構において、前記調圧弁のリフ
ト量が一定量を越えると、それまでの前記調圧弁のリフ
トに伴う燃料通路面積の拡大よりもさらに大きな割合で
燃料通路面積が拡大するように、前記調圧弁を収納する
弁室に向けて開口する燃料排出通路の断面形状を設定し
たことを特徴とする燃料噴射ポンプの調圧機構。