JPH11514419A - ソレノイド作動制御弁を有する燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 燃料噴射システム用ポンプ１０であって、このポンプは、主として、ポンピング室１６とポンプボディ端部１４とを有するポンプボディ１２と、制御弁室２２内に配置された制御弁４６と、往復動可能なプランジャ３０と、第１および第２端部１１４，１１６を有する円筒状スリーブ１１０とを含んでいる。このスリーブの第１端部は、ポンプボディ端部に相互取付けされる。スリーブの第２端部は、カムフォロワ組立体１００に摺動可能に相互取付けされ、カムフォロワ組立体がプランジャを駆動するのを可能とする。プランジャは、延長位置Ａと引込位置Ｂとの間のストローク範囲にわたってスリーブに対して往復動する。プランジャばね４０は、プランジャを引込位置に付勢する。ポンプボディ端部は、スリーブの第１端部内にプレス嵌めされ、ポンプボディ内にポンピング室に作用する圧縮力を生じ、ポンピング室の膨張力に対抗させる。

Description

【発明の詳細な説明】 ソレノイド作動制御弁を有する燃料噴射ポンプ 技術分野 本発明は、ヘビーデュティートラックディーゼルの燃料噴射システム用ユニッ トポンプに関する。 背景技術 燃料噴射ポンプは、内燃エンジン用燃料システムに使用されている。性能と燃 料効率と排出物は、燃焼プロセスおよび燃料噴射プロセスにより、大きく影響を 受ける事象の幾つかである。 燃焼を改善するひとつの方法は、噴射圧を増大することである。別の方法は、 プロセスを、より精巧にかつ正確に制御することである。 前述の理由から、従来技術の問題および制限を克服する燃料噴射システムが必 要とされている。 発明の開示 したがって、本発明の目的は、燃料噴射システム用の改良されたポンプを提供 することである。 本発明の他の目的は、増大した噴射圧で作動する改良されたポンプを提供する ことである。 本発明のさらに別の目的は、噴射プロセスをより正確に制御する改良されたポ ンプを提供することである。 本発明の上記目的とその他の目的および特徴とを達成するために、燃料をポン ピング室に供給するための燃料入口と、高圧ラインおよびスプレーノズルに排出 するための出口ポートと、ポンピング室と出口ポートとの間の制御弁室とを有す るポンプが提供される。ヘッド側端部とテール側端部とを有する往復動プランジ ャが、ポンピング室内に配置される。プランジャは、延長位置と引込位置との間 のストローク範囲にわたって往復動する。プランジャばねは、プランジャを引込 位置に弾力的に付勢し、制御弁は、燃料を制御する。ポンプは、さらに、プラン ジャのテール側端部を内部に収容するハウジングを含むカムフォロワ組立体と、 第１、第２端部を有する円筒状スリーブとを備えている。円筒状スリーブの第１ 端部は、ポンプボディの端部に相互取付されている。円筒状スリーブの第２端部 は、カムフォロワ組立体に摺動可能に相互取付されている。これにより、カムフ ォロワ組立体がプランジャを駆動することが可能となり、プランジャをストロー ク範囲に亘って円筒状スリーブに対して往復動させる。 好ましい構成において、円筒状スリーブの第１端部とポンプボディ端部との相 互取付は、プレス嵌めであり、ポンピング室に作用する十分な圧縮力をポンプボ ディ内に生じ、ポンピング室の膨張力に対抗させる。したがって、半径方向の膨 張に最も敏感なポンプボディの部分、すなわち、ストローク範囲の延長位置にお けるポンピング室は、プレス嵌めの結果としてポンピング室の回りに内部圧縮応 力が作用し、これにより、プランジャを通過する漏れを減少することにより、ポ ンプの効率が大いに増大する。 さらに、リテーナガイドが、円筒状スリーブの孔を貫通し、カムフォロワ組立 体のハウジングの細長いスロットに係合している。リテーナガイドは、スロット に係合している間に、カムフォロワ組立体が円筒スリーブ内で相対的に往復動す ることを可能とする。その主目的は、カムフォロワと駆動カムとの継続した整合 を保証することである。 さらに、好ましい構成において、プランジャばね座が、カムフォロワ組立体の ハウジング内に収容されている。プランジャばねの第１，第２端部は、プランジ ャばね座とポンプボディ端部とに当接する。プランジャばね座は、ピボット孔に 連通する入口孔を有し、このピボット孔は、座ピボット面を規定している。プラ ンジャのテール側端部は、ピボット孔に係合するために入口孔を通って収容可能 で、プランジャのテール側端部は、ピボット孔に係合したときに、座ピボット面 に枢動可能に係合するプランジャピボット面を有している。これは、コイルばね 端部がその軸線と直角を形成しない可能性があるにも拘らず、そのストローク全 体を通してプランジャの軸線方向の整合を保証する。 座ピボット面とプランジャピボット面は、球状面に適合しているのが好ましい 。したがって、プランジャピボット面は、座ピボット面と等しい曲率半径を有し て いる。また、座ピボット面を、平面曲線により形成される円錐面としてもよい。 さらに、好ましい構成において、ポンプボディは、燃料入口に連通し、この燃 料入口に燃料を供給するための第１環状部と、ポンピング室と制御弁室とに連通 し、これらの室から過剰燃料を受入れるための第２環状部とを有している。環状 ベルトが、第１環状部と第２環状部とを分離している。環状ベルトは、中断部の 無い外面を有し、第１，第２環状部の間にＯリングが設けられないために、シリ ンダブロックボアと僅かな間隙を形成する関係に配置可能である。２つの燃料路 間における燃料の漏れは、ブロック内のカウンタボアを除去することにより許容 され、これにより、構造の選択に応じて、（ｉ）増大した半径方向寸法のポンプ ボディ、あるいは、（ｉｉ）短いシリンダブロックのいずれかを可能とする。 本発明によれば、燃料充填チューブが、ポンプボディから延びている。燃料充 填チューブは、エンジンブロック内に配置されたソケットに受入れられるように なっており、エンジンブロックに対してポンプを傾斜して整合させ、これにより 、カムフォロワ軸線をカムシャフト軸線に整合させることが可能である。 好ましい構成において、ポンプは、電子的に制御され、さらに、ステータ組立 体に配置された電磁アクチュエータを備えている。アーマチュアが、制御弁に取 付けられており、この制御弁は電磁作動される制御弁であり、制御弁室内で非作 動位置と作動位置との間を軸線方向に移動可能なピストン弁ボディを含んでいる 。弾性変形可能なストッパプレートが、弁ストッパをポンプボディ内に取付けて いる。制御弁ばねが、ピストン弁ボディを非作動位置に弾力的に付勢している。 ステータスペーサが、ポンプボディとステータ組立体との間に配置されており、 アーマチュアを収容する中央開口を有している。複数のファスナが、ステータ組 立体をポンプボディに装着しており、それぞれのファスナは、ステータ組立体と ステータスペーサとポンプボディとを貫通して延在している。制御弁が作動した ときに、ピストン弁ボディは、制御弁ばねの付勢力に抗して作動位置に押しやら れる。 弁ストッパは、ポンプボディの外方に延び、ストッパプレートは、弁ストッパ を取付けるときに、弾性変形するのが好ましい。弁ストッパは、ポンプボディの “プラウド(proud)”であると言われている。弾性変形するストッパプレートは 、 弁ストッパに力を生じさせ、弁ストッパが弁座から所定の弁間隙を置いてポンプ ボディに永続的に固定されることを保証する。 本発明の上記目的および他の目的と特徴と利点は、添付図面と関連して考察し たときに、本発明を実施するための最良の形態の下記詳細な説明から、当業者に は、容易に理解されるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明により製造された燃料噴射システム用ポンプの側面断面図で あり、 第２図は、燃料充填チューブとエンジンブロックの一部とをさらに示す第１図 のポンプの分解斜視図であり、 第３図は、第１図に示したポンプの制御弁の拡大断面図であり、 第４図は、第１図に示したポンプのアーマチュア周囲の拡大断面図であり、 第５図は、第１図に示したポンプのリテーナガイドの拡大断面図であり、 第６図は、第１図に示したポンプのストッパプレートの拡大断面図であり、 第７図は、第１図に示したポンプのプランジャのテール側端部およびプランジ ャばね座の拡大断面図であり、 第８図は、本発明のエンジンブロックに係合している燃料充填チューブの拡大 断面図であり、そして、 第９図は、本発明の他の制御弁装置である。 発明を実施するための最良の形態 つぎに、第１図および第２図を参照すると、本発明により製造されたポンプ１ ０が示されている。ポンプ１０は、ポンプボディ１２を有し、このポンプボディ はポンプボディ端部１４を備えている。ポンピング室１６は、ポンプボディ１２ により画成されている。燃料をポンピング室１６に供給するための燃料入口１８ が、ポンプボディ１２の周部に配置されている。ポンプボディ１２は、さらに、 出口ポート２０と、ポンピング室１６と出口ポート２０との間の制御弁室２２と を有している。Ｏリング２４が、ポンプ１０を収容しているエンジンブロックに 対して燃料入口１８をシールするために設けられている。通路２６，２８が、出 口ポート２０と制御弁室２２とポンピング室１６とをそれぞれ接続している。 第１図を参照すると、往復動プランジャ３０が、ポンピング室１６内に配置さ れている。プランジャ３０は、ヘッド側端部３２とテール側端部３４とを有して いる。プランジャ３０は、点線で示された延長位置Ａと引込位置Ｂとの間のスト ローク範囲にわたって往復動可能である。プランジャばね４０が、プランジャ３ ０を引込位置Ｂに弾力的に付勢している。 さらに、第１図および第２図を参照すると、ステータ組立体４２が、ソレノイ ドのような電磁アクチュエータ４４を備え、電源に接続して電力を電磁アクチュ エータ４４に供給するための端子４５を有している。電磁作動制御弁４６が、燃 料を制御するために制御弁室２２内に配置されている。制御弁４６は、ピストン 弁ボディ４８を含んでいる。ピストン弁ボディ４８は、制御弁室２２内で非作動 位置と作動位置との間を移動可能である。環状燃料フィルタ５０が、ポンプボデ ィ１２内でピストン弁ボディ４８の中央軸線の回りに配置されている。燃料入口 １８は、燃料が、ポンピング室１６に流入する前に、燃料フィルタ５０を通過す るのを可能とする。アーマチュア５２が、ねじ５４のようなファスナにより、制 御弁４６に固定されている。 弁ストッパ６０が、制御弁室２２に近接してポンプボディ１２内に配置されて いる。第６図に詳細に示されるように、弁ストッパ６０は、ポンプボディ１２の 外方に延び、ポンプボディ１２の“プラウド”とあると言われている。弾性変形 可能なストッパプレート６２が、弁ストッパ６０をポンプボディ１２内に取付け 、かつ弁ストッパ６０に力をかけ、弁ストッパが弁ボディに常に着座することを 保証する。また、この特徴は、弁ストッパ６０に接触する制御弁４６により生ず る不所望な制御弁の振動または制御弁の“はね上り”を減衰するのを助ける。Ｏ リング６４が弁ストッパ６０を囲んでいる。 制御弁ばね７０が、ピストン弁ボディ４８を非作動位置に弾力的に付勢してい る。制御弁ばね座７２とフランジ７７を有する制御弁ばねリテーナ７６が、制御 弁ばね７０の第１、第２端部にそれぞれ当接する。 内部にアーマチュア５２を収容する中央開口８２を有するステータスペーサ８ ０が、ポンプボディ１２とステータ組立体４２との間に配置されている。ステー タスペーサ８０は、リテータ７６を収容するノッチ８１を有している。Ｏリング ８４，８５は、ステータスペーサ８０を、ステータ組立体４２とポンプボディ１ ２とのそれぞれに対してシールする。 ストッパプレート６２は、ポンプボディ１２の孔８７と、ステータ組立体４２ およびステータスペーサ８０の孔８８，８９とに整合する孔８６を有している。 ファスナ９０が、ステータ組立体４２とステータスペーサ８０とポンプボディ１ ２とを貫通している。ファスナ９０は、弾性変形するストッパプレート６２を弁 ストッパ６０に取付け、弁ストッパ６０に力をかけている。弁ボディのコイル側 からアンカーストッパプレート６２に延びる通しボルト９０は、それぞれの長さ に沿う弾性変形を許容するように選定されかつこのような寸法に形成されたとき に、弾性変形を助けることもできる。ワッシャ９２を、ファスナ９０とともに使 用して、ネームプレート９３を、識別の目的のためにステータ組立体４２に取付 けることができることが好ましい。 第１図および第２図をさらに参照すると、カムフォロワ組立体１００が示され ている。カムフォロワ組立体１００は、ハウジング１０２を有し、このハウジン グは細長いスロット１０４を有している。カムフォロワ組立体１００は、軸１０ ６とカムシャフト（図示せず）に係合するローラ１０８とを有している。プラン ジャ３０は、カムフォロワ組立体１００により、ポンピング室１６内で延長位置 Ａと引込位置Ｂとの間を往復動する。円筒状スリーブ１１０は、細長いスロット １０４に連通する孔１１２を有している。円筒状スリーブ１１０は、第１，第２ 端部１１４，１１６のそれぞれを有している。ポンプボディ端部１４は、円筒状 スリーブ１１０の第１端部１１４に相互取付けされている。 好ましい構成において、ポンプボディ端部１４は、円筒状スリーブ１１０の第 １端部１１４内にプレス嵌めされている。このプレス嵌めは、形成された高い燃 料圧、すなわち、約２８，０００ｐｓｉ（約１９３ＭＰａ）の下で、ポンピング 室１６の半径方向の膨張をほぼ除去する。 円筒状スリーブ１１０の第１端部１１４内へのポンプボディ端部１４のプレス 嵌めは、ポンピング室１６に作用する十分な圧縮力をポンプボディ１２内に生じ 、ポンピング室の膨張力に対抗させる。膨張に最も敏感なポンプボディ１２の部 分は、ストローク範囲の延長位置Ａにおけるポンピング室１６である。ポンプボ デ ィ１２のこの部分は、円筒状スリーブ１１０で囲まれていないが、しかし、内部 圧縮力が、プレス嵌めの結果としてポンピング室１６の回りに存在し、その半径 方向の膨張に対抗する。さらに、ポンピング室１６とポンプボディプランジャボ アが窒化されている。 円筒状スリーブ１１０の第２端部１１６が、カムフォロワ組立体１００に相対 的に往復動可能に相互取付けられ、カムフォロワ組立体１００がプランジャ３０ を駆動することができるようになっている。カムフォロワ組立体１００は、円筒 状スリーブ１１０内で往復動し、プランジャ３０をストローク範囲にわたって円 筒状スリーブ１１０に対して駆動する。 リテーナガイド１２０は、円筒状スリーブ１１０の孔１１２を貫通し、カムフ ォロワ組立体１００のスロット１０４と係合するのが好ましい。クリップ１２２ が、ガイド１２０を孔１１２内に保持する。 プランジャばね座１３０が、カムフォロワ組立体１００のハウジング１０２内 に収容されている。プランジャばね座１３０は、プランジャばね４０の第１端部 １３２に当接している。ポンプボディ端部１４は、プランジャばね４０の第２端 部１３４に当接している。プランジャばね座１３０は、ピボット孔１３８に連通 している入口孔１３６を有している。ピボット孔１３８は、座ピボット面１４０ を画定している。プランジャ３０のテール側端部３４は、ピボット孔１３８に係 合するために入口孔１３６を通って収容される。プランジャ３０のテール側端部 ３４は、プランジャピボット面１４２を有している。座ピボット面１４０は、プ ランジャピボット面１４２に枢動可能に係合している。 第１図および第２図をさらに参照すると、ポンプボディ１２は、燃料入口１８ に連通し、燃料をポンピング室１６に供給するための第１環状部１５０を有して いる。ポンプボディ１２は、さらに、ポンピング室１６に連通し、そこから過剰 燃料を受入れるための第２環状部１５２を有している。環状ベルト１５４が、第 １、第２環状部１５０，１５２を分離している。環状ベルト１５４は、中断部の 無い外面１５６を有している。環状ベルト１５４にＯリングを使用することを省 略することにより、エンジンブロックの孔明け作業が除去される。したがって、 ボア孔の各連続部は、径を僅かに大きくすることができ、ボア孔の以前の最小径 部は、僅かにより大きくすることができる。したがって、円筒状スリーブ１１０ を収容するボアの部分は、径が前より僅かに大きくなる。とりわけ、これは、シ リンダブロックのサイズを増すことなく、僅かに厚くかつより強い円筒状スリー ブ１１０の使用を可能とする。 過剰燃料室１５８が、制御弁２２から過剰燃料を受入れる。戻り通路１６０が 、過剰燃料室１５８を第２環状部１５２に接続している。他の戻り通路１６２が 、ポンピング室１６を第２環状部１５２に接続し、プランジャ３０とポンプボデ ィ１２との間に漏れる燃料を受入れる。第２環状部１５２は、環状ベルト１５４ と円筒状スリーブ１１０の第１端部１１４とにより画成されている。 第２図および第８図に示されるように、燃料充填チューブ１７０が、ポンプボ ディ１２から延びている。燃料充填チューブ１７０は、ポンプボディ１２をエン ジンブロック１８０に整合させ、第１環状部１５０を通して燃料入口１８と燃料 連通させている。ポンプ１０がエンジンブロック１８０内に収容されたときに、 燃料充填チューブ１７０は、エンジンブロック１８０内に配置されたソケット１ ８４に受入れられる。ボルト１８２が、ポンプ１０をエンジンブロック１８０に 固定する。ポンプ１０およびエンジンブロック１８０の必要な製造公差のために 、ボルト１８２は、少量のゆるみを有している。燃料充填チューブ１７０は、エ ンジンブロック１８０に対してポンプ１０を角度的に整合させ、より重要なこと に、カムフォロワ組立体１００をカムシャフト（図示せず）に整合させるのに使 用される。 つぎに、第３図を参照すると、ピストン弁ボディ４８が非作動位置で示されて いる。作動したときに、ピストン弁ボディ４８は、外方に向けて弁ストッパ６０ に付勢され、制御弁の振動または“はね上がり”の傾向は、弾性変形したストッ パプレート５２により生じる力により、減衰される。燃料は、所定の順序にした がい開閉され、閉じたときに所望の燃料圧が形成されるのを可能とする制御弁４ ６により、ポンプボディ１２の通路２６を通って出口ポート２０に向けて流れる のが許容される。通路２６は、ポンピング室に対し常に開であるが、ノズルへの 燃料の流れは、上述のように、および、通常のプラクティスにしたがって、選択 的に、高圧ライン内の圧力逃げ弁の助けにより、妨げられる。 第２図および第４図を参照すると、アーマチュア５２は、ねじ５４により制御 弁４６に取付けられている。ばねリテーナ７６は、制御弁ばね周部の組立を容易 とするフランジ７７を有している。組立ての際、燃料フィルタ５０と制御弁ばね 座７２と制御弁ばね７０と制御弁４６は、ポンプボディ１２内に収容されている 。制御弁ばねリテーナ７６は、ステータスペーサ８０のノッチ８１内にリテーナ ７６をスナップ取付けすることにより、ステータスペーサ８０に取付けられてい る。ステータスペーサ８０およびリテーナ７６は、この後、制御弁４６の回りに 配置され、アーマチュア５２は、この後、制御弁４６に取付け可能である。フラ ンジ７７は、アーマチュア５２に接触し、かつステータスペーサ８０をポンプボ ディ１２に十分近接させて保持し、Ｏリング８５がステータスペーサ８０から滑 り落ちないように、またステータスペーサ８０とポンプボディ１２との間に維持 されるようになっている。ステータ組立体４２は、この後、Ｏリング８５がステ ータスペーサ８０から滑り落ちる恐れなしで、ポンプボディ１２に取付けること ができる。 第５図を参照すると、リテーナガイド１２０が、孔１１２を貫通しかつスロッ ト１０４に係合し、これにより、リテーナガイド１２０がスロット１０４に係合 している間、カムフォロワ組立体１００が円筒状スリーブ１１０内を相対的に往 復動するのを可能とする。クリップ１２２が、円筒状スリーブ１１０を囲み、ガ イド１２０を孔１１２内に保持している。 第７図を参照すると、プランジャ３０のテール側端部３４は、ピボット孔１３ ８と係合している。座ピボット面１４０は、プランジャピボット面１４２と係合 した状態が示されている。座ピボット面１４０とプランジャピボット面１４２は 、互いに適合した球状面であり、すなわち、同じ曲率半径を有している。この関 係のために、プランジャばね座１３０は、プランジャ３０の往復動に悪影響を及 ぼすことなく、プランジャ３０の軸線に対し斜めに配置可能である。他の実施の 形態においては、座ピボット面１４０を、線の回転により形成され、したがって 、零の大きさの曲率を有する円錐面としてもよく、プランジャピボット面１４２ を、曲線の回転により形成し、したがって、零より大きな大きさの曲率を持たせ ることが可能である。 つぎに、第１図を参照してポンプ１０の作用について説明する。燃料が、第１ 環状部１５０により燃料供給源から受入れられ、燃料入口１８に供給される。燃 料入口１８は、燃料を、燃料フィルタ５０を通ってポンピング室１６に導く。カ ムシャフト（図示せず）は、カムフォロワ組立体１００を駆動する。プランジャ ３０は、引込位置Ｂから延長位置Ａに移動し、燃料は、ポンピング室１６内で加 圧される。 制御弁４６は、電磁アクチュエータ４４で制御され、加圧された燃料が、通路 ２６，２８を介して出口ポート２０を通るように向けられるのを可能とする。 つぎに、第９図を参照すると、他の制御弁システムが示されている。ポンプボ ディ１９０は、制御弁室１９２と、出口ポート（図示せず）に延びる内部通路１ ９４とを有している。他の内部通路１９６が、ポンピング室（図示せず）から制 御弁室１９２に延びている。ステータ組立体１９８は、ソレノイドのような電磁 アクチュエータ（図示せず）を内包する。電磁作動制御弁２００が、燃料を制御 するために、制御弁室１９２内に配置されている。制御弁２００は、ピストン弁 ボディ２０２を含んでいる。ピストン弁ボディ２０２は、制御弁室１９２内で非 作動位置と作動位置との間を移動可能である。 環状燃料フィルタ２０４が、ポンプボディ１９０内でピストン弁ボディ２０２ の中央軸線の回りに配置されている。燃料入口（図示せず）は、燃料が、ポンピ ング室（図示せず）に流入する前に、燃料フィルタ２０４を通過するのを可能と している。アーマチュア２０６が、ねじ２０８により、制御弁２００に固定され ている。 弁ストッパプレート２１０が、ポンプボディ１９０内で制御弁室１９２に近接 して配置されている。弁ストッパプレート２１０は、図示した構造で使用された ときに、別個の弁ストッパおよびストッパプレートを不要とする。Ｏリング２１ ２が、弁ストッパプレート２１０を囲み、制御弁室１９２をシールする。 制御弁ばね２１４が、ピストン弁ボディ２０２を非作動位置に弾力的に付勢し ている。制御弁ばね座２１６が、制御弁ばね２１４の第１端部２１８に当接して いる。制御弁ばね２１４の第２端部２２０は、ポンプボディ１９０に当接してい る。 アーマチュア２０６を内部に収容している中央開口２２４を有するステータス ペーサ２２２が、ポンプボディ１９０とステータ組立体１９８との間に配置され ている。Ｏリング２２６，２２８は、ステータスペーサ２２２を、ステータ組立 体１９８およびポンプボディ１９０のそれぞれに対してシールする。 さらに、第９図を参照すると、ピストン弁ボディ２０２が、非作動状態で示さ れている。作動すると、ピストン弁ボディ２０２は、弁ストッパプレート２１０ から離れる方向に内方に付勢される。燃料は、前述のように、制御弁２００によ り、ポンプボディ１９０内の通路１９６を通って出口ポート（図示せず）に向け て流れるのが可能とされる。 上述の発明の形態は、本発明の好ましい実施の形態を構成するが、上述の説明 は、その可能な形態の全てを示すことを意図していないことが理解されるべきで ある。たとえば、上記ユニットポンプの構造の特徴の多くは、たとえば、本発明 の譲受人に譲渡されかつ本明細書中で参考用に組込まれている米国特許第４６１ ８０９５号明細書に示されているユニット燃料インジェクタに同様に適用可能で あることが分かるであろう。ここでポンプを参照すると、出願人はユニット燃料 インジェクタを含んでいる。本明細書中で使用されている用語は、制限のためで はなく説明のための用語であること、種々の変更が、添付請求の範囲にしたがい 解釈されるべき本発明の精神および範囲から逸脱することなく行うことができる ことも理解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステジンク，トマス，エム. アメリカ合衆国49004 ミシガン州カラマ ズー，スプリングブルック ドライブ 3068 (72)発明者 オグレン，ダニエル，ビー. アメリカ合衆国49426 ミシガン州ハドソ ンビル，ジェフリー 1304

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．燃料噴射システム用ポンプであって、 ポンプボディ端部と、ポンピング室と、このポンピング室に燃料を供給するた めの燃料入口と、出口ポートと、この出口ポートと前記ポンピング室との間の制 御弁室とを有するポンプボディと、 前記ポンピング室内に配置され、ヘッド側端部とテール側端部とを有し、延長 位置と引込位置との間のストローク範囲にわたって往復動可能な往復動プランジ ャと、 前記プランジャを引込位置に弾力的に付勢するプランジャばねと、 燃料を制御するために前記制御弁室内に配置された制御弁と、 前記プランジャのテール側端部を内部に収容するハウジングを含むカムフォロ ワ組立体と、 第１および第２端部を有する円筒状スリーブとを備え、この第１端部は、前記 ポンプボディ端部に相互取付されており、第２端部は、前記カムフォロワ組立体 に往復動作可能に相互取付され、前記カムフォロワ組立体が前記プランジャを駆 動するのを可能としており、これにより、前記プランジャをストローク範囲にわ たって前記円筒状スリーブに対して往復動させる、ポンプ。 ２．前記円筒状スリーブの第１端部の前記ポンプボディ端部との相互取付は、 プレス嵌めである請求項１に記載のポンプ。 ３．プレス嵌めは、前記ポンピング室に作用する十分な圧縮力を前記ポンプボ ディ内に生じさせ、ポンピング室の膨張力に対抗させる請求項２に記載のポンプ 。 ４．リテーナガイドをさらに備え、前記円筒状スリーブは孔を有し、前記カム フォロワ組立体のハウジングは、この孔に連通する細長いスロットを有し、前記 リテーナガイドは、前記孔を貫通しかつ該スロットに係合し、前記リテーナガイ ドがスロットに係合している間に、前記カムフォロワ組立体が前記円筒状スリー ブ内を相対的に往復動するのを可能としている請求項１に記載のポンプ。 ５．前記カムフォロワ組立体のハウジング内に収容されたプランジャばね座を さらに備え、前記プランジャばねの第１端部は、前記プランジャばね座に当接し ており、前記プランジャばねの第２端部は、前記ポンプボディ端部に当接してお り、前記プランジャばね座は、ピボット孔に連通する入口孔を有し、このピボッ ト孔は、座ピボット面を画定しており、前記プランジャのテール側端部は、ピボ ット孔に係合するために入口孔を通して収容可能で、前記プランジャのテール側 端部は、ピボット孔に係合したときに、座ピボット面に枢動可能に係合するプラ ンジャピボット面を有する請求項１に記載のポンプ。 ６．座ピボット面とプランジャピボット面は、球状である請求項５に記載のポ ンプ。 ７．座ピボット面とプランジャピボット面は、適合する等しい半径の球状面で ある請求項６に記載のポンプ。 ８．前記ポンプボディは、前記燃料入口に連通し、この燃料入口に燃料を供給 するための第１環状部と、前記ポンピング室および前記制御弁室に連通し、これ らから過剰燃料を受入れるための第２環状部と、これら第１および第２環状部を 分離する環状ベルトとを有し、この環状ベルトは、中断部の無い外面と前記第１ および第２環状部を画定する外径より大きくない外径を有する請求項１に記載の ポンプ。 ９．前記第２環状部は、前記環状ベルトと円筒状スリーブの第１端部とで画定 されている請求項８に記載のポンプ。 10．前記ポンプボディから延びる燃料充填チューブをさらに備え、前記ポンプ は、エンジンブロック内に収容可能で、前記ポンプボディを通ってエンジンブロ ック内に延びる少なくとも１本のボルトでエンジンブロックに固定されており、 前記燃料充填チューブは、エンジンブロック内に配置されたソケットに受入れら れており、このエンジンブロックに対してポンプを角度的に整合させている請求 項１に記載のポンプ。 11．ステータ組立体と、 前記ステータ組立体内に配置された電磁アクチュエータと、 前記電磁作動される制御弁であり、前記制御弁室で非作動位置と作動位置との 間を軸線方向に移動可能なピストン弁ボディを含む前記制御弁に取付られたアー マチュアと、 前記制御弁室に近接して前記ポンプボディ内に配置された弁ストッパと、 前記弁ストッパを前記ポンプボディ内に取付ける弾性変形可能なストッパプレ ートと、 前記ピストン弁ボディを非作動位置に弾力的に付勢する制御弁ばねと、 前記ポンプボディと前記ステータ組立体との間に配置され、前記アーマチュア を内部に収容する中央開口を有するステータスペーサとをさらに備え、 前記弁ストッパは、前記ポンプボディと、この弁ストッパを取付けるときに、 前記ストッパプレートを弾性変形する手段との外方に延びており、 前記ピストン弁ボディは、前記制御弁ばねの付勢力に抗して作動位置に付勢さ れている請求項１に記載のポンプ。 12．前記弾性変形手段は、前記ステータ組立体をポンプボディに装着する複数 のファスナを含み、それぞれのファスナは、前記ステータ組立体と前記ステータ スペーサと前記ポンプボディとを貫通し、前記ストッパプレートを弁ストッパに 取付けている請求項１１に記載のポンプ。 13．環状燃料フィルタが、前記ピストン弁ボディの中央軸線の回りで前記ポン プボディ内に配置されている請求項１１に記載のポンプ。 14．前記ポンプボディ内に配置され、前記制御弁ばねの第１端部に当接してい る制御弁ばね座と、 前記制御弁ばねと前記アーマチュアとの間に配置され、前記制御弁ばねの第２ 端部に当接している制御弁ばねリテーナとをさらに備える請求項１１に記載のポ ンプ。 15．前記ポンプボディは、前記燃料入口に連通し、この燃料入口に燃料を供給 するための第１環状部と、前記ポンピング室と制御弁室に連通し、これらから過 剰燃料を受入れるための第２環状部と、これら第１および第２環状部を分離する 環状ベルトとを有し、この環状ベルトは中断部の無い外面を有している請求項１ １に記載のポンプ。 16．前記第２環状部は、前記環状ベルトと前記円筒状スリーブの第１端部とで 画定されている請求項１５に記載のポンプ。 17．前記ポンプボディから延びる燃料充填チューブをさらに備え、前記ポンプ は、エンジンブロック内に収容可能で、ポンプボディを通ってエンジンブロック 内に延びる少なくとも１本のボルトでエンジンブロックに固定されており、前記 燃料充填チューブは、エンジンブロック内に配置されたソケットに受入れられ、 エンジンブロックに対してポンプを角度的に整合させている請求項１１に記載の ポンプ。 18．前記円筒状スリーブの第１端部と前記ポンプボディ端部との相互取付は、 プレス嵌めである請求項１１に記載のポンプ。 19．プレス嵌めは、前記ポンピング室に作用する十分な圧縮力を前記ポンプボ ディ内に生じさせ、ポンピング室の膨張力に対抗する請求項１８に記載のポンプ 。 20．リテーナガイドをさらに備え、前記円筒状スリーブは孔を有し、前記カム フォロワ組立体のハウジングは、この孔に連通する細長いスロットを有し、前記 リテーナガイドは、前記孔を貫通しかつ該スロットに係合し、これにより、前記 リテーナガイドがスロットに係合している間に、前記カムフォロワ組立体が前記 円筒状スリーブ内を相対的に往復動するのを可能としている請求項１１に記載の ポンプ。 21．前記カムフォロワ組立体のハウジング内に収容されたプランジャばねシー トをさらに備え、前記プランジャばねの第１端部は、前記プランジャばね座に当 接しており、前記プランジャばねの第２端部は、前記ポンプボディ端部に当接し ており、前記プランジャばね座は、ピボット孔に連通する入口孔を有し、このピ ボット孔は、座ピボット面を画定しており、前記プランジャのテール側端部は、 ピボット孔に係合するために入口孔を通して収容可能で、前記プランジャのテー ル側端部は、ピボット孔に係合したときに、座ピボット面に枢動可能に係合する プランジャピボット面を有する請求項１１に記載のポンプ。 22．座ピボット面とプランジャピボット面は球状である請求項２１に記載のポ ンプ。 23．座ピボット面とプランジャピボット面は、適合する等しい半径の球状面で ある請求項２２に記載のポンプ。 24．燃料噴射システム用ポンプであって、 ポンピング室と、このポンピング室に燃料を供給するための燃料入口と、出口 ポートと、この出口ポートと前記ポンピング室との間の制御弁室と、前記燃料入 口に連通し、この燃料入口に燃料を供給するための第１環状部と、前記ポンピン グ室および前記制御弁室に連通し、これらから過剰燃料を受入れるための第２環 状部と、前記第１および第２環状部を分離する環状ベルトであって、中断部の無 い外面を有する環状ベルトとを備えたポンプボディと、 前記ポンピング室内に配置され、ヘッド側端部とテール側端部を有し、延長位 置と引込位置との間のストローク範囲にわたって往復動可能な往復動プランジャ と、 前記プランジャを引込位置に弾力的に付勢するプランジャばねと、 燃料を制御するために前記制御弁室内に配置された制御弁と、 を備えるポンプ。 25．前記ポンプボディから延びる燃料充填チューブをさらに備え、前記ポンプ は、エンジンブロック内に収容可能で、前記ポンプボディを通ってエンジンブロ ック内に延びる少なくとも１本のボルトでエンジンブロックに固定されており、 前記燃料充填チューブは、エンジンブロック内に配置されたソケットに受入れら れ、エンジンブロックに対してポンプを角度的に整合させている請求項２４に記 載のポンプ。 26．ステータ組立体と、 前記ステータ組立体に配置された電磁アクチュエータと、 電磁作動される制御弁であり、前記制御弁室内で非作動位置と作動位置との間 を軸線方向に移動可能なピストン弁ボディを含む前記制御弁に取付られたアーマ チュアと、 前記制御弁室に近接して前記ポンプボディ内に配置された弁ストッパと、 前記弁ストッパを前記ポンプボディ内に取付ける弾性変形可能なストッパプレ ートと、 前記ピストン弁ボディを非作動位置に弾力的に付勢する制御弁ばねと、 前記ポンプボディと前記ステータ組立体との間に配置され、前記アーマチュア を内部に収容する中央開口を有するステータスペーサと、 前記ステータ組立体をポンプボディに装着する複数のファスナとを備え、それ ぞれのファスナは、前記ステータ組立体と前記ステータスペーサと前記ポンプボ ディとを貫通し、前記ストッパプレートを前記弁ストッパに取付け、これにより 、前記制御弁が作動したときに、前記ピストン弁ボディは、前記制御弁ばねの付 勢力に抗して作動位置に付勢される請求項２４に記載のポンプ。 27．前記弁ストッパは、前記ポンプボディの外方に延び、前記ストッパプレー トは、前記弁ストッパを取付けるときに、弾性変形する請求項２６に記載のポン プ。 28．前記ポンプボディから延びる燃料充填チューブをさらに備え、前記ポンプ は、エンジンブロック内に収容可能で、前記ポンプボディを通ってエンジンブロ ック内に延びる少なくとも１本のボルトでエンジンブロックに固定されており、 前記燃料充填チューブは、エンジンブロック内に配置されたソケットに受入れら れ、エンジンブロックに対してポンプを角度的に整合させている請求項２６に記 載のポンプ。 29．環状燃料フィルタが、前記ポンプボディ内で前記ピストン弁ボディの中央 軸線の回りに配置されている請求項２６に記載のポンプ。 30．エンジンブロックと燃料噴射システム用ポンプとの組合わせにおいて、こ のポンプが、 ポンピング室と、このポンピング室に燃料を供給するための燃料入口と、出口 ポートと、この出口ポートと前記ポンピング室との間の制御弁室とを有するポン プボディと、 前記ポンピング室内に配置され、ヘッド側端部とテール側端部を有し、延長位 置と引込位置との間のストローク範囲にわたって往復動可能な往復動プランジャ と、 前記プランジャを引込位置に弾力的に付勢するプランジャばねと、 燃料を制御するために前記制御弁室内に配置された制御弁と、 前記ポンプボディから延びる燃料充填チューブとを備え、前記ポンプは、エン ジンブロックに固定され、前記燃料充填チューブは、エンジンブロック内に配置 されたソケットに受入れられ、エンジンブロックに対して前記ポンプを角度的に 整合させている組合わせ。 31．ステータ組立体と、 前記ステータ組立体に配置された電磁アクチュエータと、 電磁作動される制御弁であり、前記制御弁室内で非作動位置と作動位置との間 を軸線方向に移動可能なピストン弁ボディを含む前記制御弁に取付られたアーマ チュアと、 前記制御弁室に近接して前記ポンプボディ内に配置された弁ストッパと、 前記弁ストッパを前記ポンプボディ内に取付ける弾性変形可能なストッパプレ ートと、 前記ピストン弁ボディを非作動位置内に弾力的に付勢する制御弁ばねと、 前記ポンプボディと前記ステータ組立体との間に配置され、前記アーマチュア を内部に収容する中央開口を有するステータスペーサと、 前記ステータ組立体を前記ポンプボディに装着する複数のファスナとを前記ポ ンプがさらに備え、それぞれのファスナは、前記ステータ組立体と前記ステータ スペーサと前記ポンプボディを貫通し、前記ストッパプレートを前記弁ストッパ に取付け、これにより、前記制御弁が作動したときに、前記ピストン弁ボディは 、前記制御弁ばねの付勢力に抗して作動位置に付勢される請求項３０に記載の組 合わせ。 32．前記弁ストッパは、前記ポンプボディの外方に延び、前記ストッパプレー トは、前記弁ストッパを取付けるときに、弾性変形する請求項３１に記載の組合 わせ。 33．燃料噴射システム用ポンプであって、 ポンピング室と、このポンピング室に燃料を供給する燃料入口と、出口ポート と、この出口ポートと前記ポンピング室との間の制御弁室とを有するポンプボデ ィと、 前記ポンピング室内に配置され、ヘッド側端部とテール側端部を有し、延長位 置と引込位置との間のストローク範囲にわたって往復動可能な往復動プランジャ と、 前記プランジャを引込位置に弾力的に付勢するプランジャばねと、 ステータ組立体と、 前記ステータ組立体内に配置された電磁アクチュエータと、 燃料を制御するために前記制御弁室内に配置された電磁作動制御弁であって、 前記制御弁室内で非作動位置と作動位置との間を軸線方向に移動可能なピストン 弁ボディを含む制御弁と、 該制御弁に取付られたアーマチュアと、 前記制御弁室に近接して前記ポンプボディ内に配置され、ポンプボディの外方 に延びる弁ストッパと、 該弁ストッパを前記ポンプボディ内に取付ける弾性変形可能なストッパプレー トと、 前記ピストン弁ボディを非作動位置内に弾性的に付勢する制御弁ばねと、 前記ポンプボディと前記ステータ組立体との間に配置され、前記アーマチュア を内部に収容する中央開口を有するステータスペーサと、 前記ステータ組立体をポンプボディに装着する複数のファスナとを備え、それ ぞれのファスナは、前記ステータ組立体と前記ステータスペーサと前記ポンプボ ディを貫通し、前記ストッパプレートを弁ストッパに取付け、前記ストッパプレ ートは前記弁ストッパに取付けられる際に弾性的に変形し、これにより、前記制 御弁が作動したときに、前記ピストン弁ボディは、前記制御弁ばねの付勢力に抗 して作動位置に付勢される、ポンプ。 34．燃料噴射システム用ポンプであって、 ポンプボディ端部と、ポンピング室と、このポンピング室に燃料を供給するた めの燃料入口と、出口ポートと、この出口ポートとポンピング室との間の制御弁 室とを有するポンプボディと、 前記ポンピング室内に配置され、ヘッド側端部とテール側端部とを有し、延長 位置と引込位置との間のストローク範囲にわたって往復動可能な往復動プランジ ャと、 前記プランジャを引込位置に弾力的に付勢するプランジャばねと、 ステータ組立体と、 このステータ組立体内に配置された電磁アクチュエータと、 燃料を制御するために前記制御弁室内に配置され、この制御弁室内で非作動位 置と作動位置との間を軸線方向に移動可能なピストン弁ボディを有する電磁作動 される制御弁と、 この制御弁に取付けられたアーマチュアと、 前記制御弁室に近接して前記ポンプボディ内に配置された弁ストッパと、 前記ポンプボディ内に弁ストッパを取付ける弾性変形可能なストッパプレート と、 前記ピストン弁ボディを非作動位置に弾力的に付勢する制御弁ばねと、 前記ポンプボディと前記ステータ組立体との間に配置され、前記アーマチュア を収容するための中央開口を有するステータスペーサと、 前記ステータ組立体をポンプボディに装着する複数のファスナであって、それ ぞれのファスナは、前記ステータ組立体と前記ステータスペーサと前記ポンプボ ディとを貫通し、前記ストッパプレートを弁ストッパに取付け、これにより、前 記制御弁が作動したときに、前記ピストン弁ボディが前記制御弁ばねの付勢力に 抗して作動位置に付勢されるようになっている複数のファスナと、 前記プランジャのテール側端部を内部に収容するハウジングを含み、細長いス ロットを有するカムフォロワ組立体と、 この細長いスロットに連通する孔を有する円筒状スリーブであって、第１およ び第２端部を有し、前記ポンプボディ端部は、この円筒状スリーブの第１端部内 にプレス嵌めされており、このプレス嵌めは、前記ポンピング室に作用する十分 な圧縮力をポンプボディ内に生じ、ポンピング室の膨張力に対抗させ、第２端部 は、相対的に往復動可能に前記カムフォロワ組立体に相互取付され、カムフォロ ワ組立体が前記プランジャを駆動するのを可能とし、これにより前記プランジャ をストローク範囲にわたって前記円筒状スリーブに対して往復動させるようにな っている円筒状スリーブと、 リテーナガイドであって、円筒状スリーブ内の孔を挿通し、カムフォロワ組立 体内のスロットに係合し、これにより、前記リテーナガイドがスロットと係合し ている間に、前記カムフォロワ組立体が円筒状スリーブ内で相対的に移動するの を可能とするリテーナガイドと、 前記カムフォロワ組立体のハウジング内に収容されたプランジャばね座とを備 え、前記プランジャばねの第１端部は、前記プランジャばね座に当接しており、 前記プランジャばねの第２端部は、前記ポンプボディの端部に当接しており、前 記プランジャばね座は、ピボット孔に連通する入口孔を有し、このピボット孔は 座ピボット面を画定し、プランジャのテール側端部は、ピボット孔と係合するた めに入口孔を通して収容されるようになっており、このプランジャのテール側端 部は、ピボット孔に係合したときに、座ピボット面を枢動可能に係合するプラン ジャピボット面を有するポンプ。 35．燃料噴射システム用ポンプであって、 ポンプボディ端部と、ポンピング室と、このポンピング室に燃料を供給するた めの燃料入口と、この燃料入口に連通しこの燃料入口に燃料を供給するための第 １環状部と、前記ポンピング室に連通しそこから過剰燃料を受入れるための第２ 環状部と、これら第１および第２環状部を分離する環状ベルトであって、中断部 の無い外面を有する環状ベルトと、出口ポートと、この出口ポートとポンピング 室との間の制御弁室とを有するポンプボディと、 前記ポンプが、エンジンブロックによって収容され、前記ポンプボディを通っ てこのエンジンブロック内に延びる少なくとも１本のボルトにより、エンジンブ ロックに固定されるようになっており、このポンプボディから延びる燃料充填チ ューブであって、エンジンブロック内に配置されたソケットに受入れられ、エン ジンブロックに対して前記ポンプを角度的に整合させる燃料充填チューブと、 前記ポンピング室内に配置され、ヘッド側端部とテール側端部とを有し、延長 位置と引込位置との間のストローク範囲にわたって往復動可能である往復動プラ ンジャと、 前記プランジャを引込位置に弾力的に付勢するプランジャばねと、 ステータ組立体と、 このステータ組立体内に配置された電磁アクチュエータと、 燃料を制御するために前記制御弁室内に配置され、この制御弁室内で非作動位 置と作動位置との間を軸線方向に移動可能なピストン弁ボディを有する電磁作動 される制御弁と、 前記ピストン弁ボディの中央軸線の回りで前記ポンプボディ内に配置された環 状燃料フィルタと、 前記制御弁に取付けられたアーマチュアと、 前記制御弁室に近接して前記ポンプボディ内に配置され、ポンプボディの外方 に延びる弁ストッパと、 前記ポンプボディ内に弁ストッパを取付ける弾性変形可能なストッパプレート と、 前記ピストン弁ボディを非作動位置に弾力的に付勢する制御弁ばねと、 前記ポンプボディ内に配置され、前記制御弁ばねの第１端部に当接する制御弁 ばね座と、 前記制御弁ばねと前記アーマチュアとの間に配置され、前記制御弁ばねの第２ 端部に当接している制御弁ばねリテーナと、 前記ポンプボディと前記ステータ組立体との間に配置され、前記アーマチュア を内部に収容するための中央開口を有するステータスペーサと、 前記ステータ組立体をポンプボディに装着する複数のファスナであって、それ ぞれのファスナが、前記ステータ組立体と前記ステータスペーサと前記ポンプボ ディとを貫通し、このストッパプレートを弁ストッパに取付けており、このスト ッパプレートは、前記弁ストッパに取付けられたときに弾性変形され、これによ り前記制御弁が作動したときに、前記ピストン弁ボディが前記制御弁ばねの付勢 力に抗して作動位置に付勢されるようになっている、複数のファスナと、 前記プランジャのテール側端部を内部に収容するハウジングを含み、細長いス ロットを有するカムフォロワ組立体と、 この細長いスロットに連通する孔を有する円筒状スリーブであって、第１およ び第２端部を有し、前記ポンプボディ端部が、この円筒状スリーブの第１端部内 にプレス嵌めされており、このプレス嵌めは、前記ポンピング室に作用する十分 な圧縮力をポンプボディ内に生じさせ、ポンピング室の膨張力に対抗させ、第２ 端部は、相対的に往復動可能に前記カムフォロワ組立体に相互取付されており、 カムフォロワ組立体が前記プランジャを駆動するのを可能とし、これにより前記 プランジャをストローク範囲にわたって前記円筒状スリーブに対して往復動させ るようになっている、円筒状スリーブと、 円筒状スリーブ内の孔を貫通し、カムフォロワ組立体内のスロットに係合して いるリテーナガイドであって、これにより、リテーナガイドがスロットに係合し ている間に、前記カムフォロワ組立体が円筒状スリーブ内で相対的に移動するこ とができるようになっているリテーナガイドと、 前記カムフォロワ組立体のハウジング内に収容されたプランジャばね座とを備 え、前記プランジャばねの第１端部は、このプランジャばね座に当接し、プラン ジャばねの第２端部は、前記ポンプボディの端部に当接しており、このプランジ ャばね座は、ピボット孔に連通する入口孔を有し、このピボット孔は座ピボット 面を画定し、前記プランジャのテール側端部は、ピボット孔に係合するために入 口孔を通して収容可能で、このプランジャのテール側端部は、ピボット孔に係合 したときに、座ピボット面に枢動可能に係合するプランジャピボット面を有する 、ポンプ。 36．前記第２環状部は、前記環状ベルトと前記円筒スリーブの第１端部とで画 定されている請求項３５に記載のポンプ。