JPS61145355A - 内燃機関用燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はディーゼルエンジン等の内燃機関に用いる燃料
噴射ポンプに関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、往復運動して燃料を圧送し得るプランジャと、燃
料噴射ノズルへの吐出導通路内に挿入された吐出弁と逆
止弁とを有し、該吐出弁が第１の付勢部材の付勢力に抗
して燃料の圧送方向で開かれるようになっており、該逆
止弁が第２の付勢部材の付勢力に抗して燃料の反圧送方
向で開かれるようになっている内燃機関用の燃料噴射ポ
ンプは。

例えば特開昭５８−６５９６６号公報に開示の如く公知
である。

斯かる従来の燃料噴射ポンプは燃料噴射終了時に噴射ノ
ズル側からポンプ側へ逆流する燃料を吐出弁に設けたオ
リフィスとこれより上流側（プランジャ側）に設けた逆
止弁とを介してポンプ側へ戻していたので、逆止弁の挙
動が内燃機関の運転条件（回転数及び燃料噴射量等）に
よりオーバーシュートしたりして一定しないため、燃料
噴射ノズルの油溜室の圧力が燃料噴射終了の近くで大気
圧近くに減圧される等、吐出弁出口とノズル油溜室との
間の残留燃料圧が一定にならないという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、吐出弁出口
と燃料噴射ノズルの油溜室との間の残留燃料圧を常に一
定に保てるようにした内燃機関用燃料噴射ポンプを提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明においては。

逆止弁よりプランジャ側に、燃料の圧送方向への流れに
対しては抵抗を与えることなく且つ燃料の反圧送方向へ
の流れに対しては一定の抵抗を与えてダンパ効果を生ぜ
しめるダンパ手段を設けた構成としたものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の燃料噴射ポンプの構成を示し、ポンプハウ
ジング１内にカムディスク２と該カムディスク２の回転
に伴い往復運動して燃料を圧送し得るプランジャ３とが
配設されている。又。

前記ハウジング１の下方に該プランジャ３から圧送され
る燃料を吐出する吐出通路１ａが形成され。

該通路１ａは前記ハウジング１の下方側面に突設された
吐出口４へ連通されている。該吐出口４と燃料噴射ノズ
ル５の供給口６とは吐出導管２４を介して接続され、前
記吐出通路１ａ、吐出口４及び吐出導管２４によって吐
出導通路２５が形成されている。

前記吐出通路１ａと吐出口４との間の内部には燃料の圧
送方向（プランジャ３側から噴射ノズル５偏に向かう方
向）で開かれる吐出弁７と燃料の反圧送方向（噴射ノズ
ル５側からプランジャ３側に向かう方向）で開かれる逆
止弁９とが配設されている。

前記吐出弁７は第２図に示すように両端面開口の中空円
筒状をなし、一端（図中右側端）側外周面にフランジ７
ａが突設され、該フランジ７ａの一端面は第１の戻しば
ね（付勢部材）１２のばね圧を受ける受圧面となり、他
端面には他端側に向かって縮径するテーバ状シート面７
ｂが形成されており、又内部は一端開口と他端開口とを
連通ずる通路７ｃとなり、該通路７Ｃの一端付近は縮径
してオリフィス７ｄが形成され、更に他端側外局面には
円周上に等間隔を存して軸方向に延長される複数例えば
４個の溝７ｅが形成され且つ前記テーパ面７ｂに隣接し
た環状溝７ｆが形成されている。前記吐出弁７はシリン
ダ８内に配設されている。該シリンダ８は両端面開口の
円筒状をなし、一端内周縁には前記吐出弁７のシート面
７ｂと接離するテーパ状シート面８ａが形成されており
。

他端外周縁にはフランジ８ｂが突設されている。

シリンダ８内にその一端側から前記吐出弁７のシート面
７ｂより他端側か軸方向摺動自在に嵌合されている。又
、前記吐出弁７のシート面７ｂとシリンダ８のシート面
８ａとが密接したとき前記吐出弁７の他端面は前記シリ
ンダ８の軸方向略中間位置となるように構成されている
。

前記吐出弁７の他端開口面には該開口面を開閉する逆止
弁９が配設されている。該逆止弁９はばね受部材１０の
一端面中央に固着された球体よりなり、後述する第２の
戻しばね（付勢部材）１３によって前記吐出弁７の他端
開口面を閉塞する方向に付勢されている。

前記ばね受部材１０は短軸円柱状をなし、一端面周縁に
フランジ１０ａが突設され、該フランジ１０ａの他端面
は受圧面となり、又他端側外局面はスプリングガイドと
なっている。又、前記フランジ１０ａの外周面と前記シ
リンダ８の内周面との間には適当な環状の間隙８ｃがあ
けられている。

一方、前記シリンダ８内の他端側には、一端面が開口し
且つ他端の閉塞端に中心孔１１ａが穿設された円筒体１
１が配設されている。該円筒体１１の内端面と前記ばね
受部材１０のフランジ１０ａの他端面との間に第２の戻
しばね１３が介装されている。

前記シリンダ８の他端には後述のダンピングバルブ（ダ
ンパ手段）１４を保持する保持部材１５が配設されてい
る。該保持部材１５は外径が前記シリンダ８のフランジ
８ｂの外径と同径の短軸円筒状をなし、その内部は一端
開口面から軸方向中間位置までが均一径とされ、該中間
位置から他端までが漸次縮径する円錐面状となり、中央
には前記円筒体１１の中心孔１１ａと同径の孔１５ａが
穿設されている。

前記ダンピングバルブ１４は第３図に示すように前記保
持部材１５の他端面開口の内径と略同径の円板を十字状
に切り欠くことにより周方向に等間隔を存して複数例え
ば４箇所の切欠１６が設けられ、中心にオリフィス１７
が穿設されている。

上記のように構成されたダンピングバルブ１４は前記保
持部材１５内に軸方向に所定ストロークＳだけ移動自在
に嵌装されている。

更に前記保持部材１５は一端（図中右側端）面がスペー
サ１８を介してシリンダ８の他端面に当接され、前記円
筒体１１の他端面ば第２の戻しばわ１３の付勢力によっ
て前記保持部材１５の一端面に当接されている。又前記
保持部材１５の他端面には同径な外径の円板１９の一端
面が当接されている。該円板１９には前記ダンピングバ
ルブ１４のオリフィス１７の径より大径で吐出通路１ａ
より小径の中心孔１９ａが穿設されている。前記円板１
９にダンピングバルブ１４が接離するもので、その接触
時ダンピングバルブ１４の中央部分により前記中心孔１
９ａが閉塞される。

一方、前記吐出弁７の一端面に対向してバルブホルダ２
１の内側段部２１ａにばね受部材２０が当接配設されて
いる。該ばね受部材２０は両端面開口の短軸円筒状をな
し、一端外周縁にフランジ２０ａが突設されている。前
記ばね受部材２０のフランジ２０ａの他端面と前記吐出
弁７のフランジ７ａの一端面との間には前記第１の戻し
ばね１２が介装されている。

前記バルブホルダ２１は両端面開口の長軸円筒状をなし
、軸方向略中間位置に段部２１ａが形成され、一端開口
は吐出口４となり、内部の該段部２１ａより一端側は小
径な通路２１ｂとなり、他端側は大径な吐出弁室２１ｃ
となっており、又両端に螺子部２１ｄ、２１ｓが形成さ
れている。

前記バルブホルダ２１は吐出弁室２１ｃが前記シリンダ
８の一端側外周面にＯリング２２を介して液密に外嵌さ
れ、他端面はフランジ８ｂの一端面に当接されている。

又前記吐出弁７は閉弁位置において前記ばね受部材２０
との互いの対向面間に所定の間隙を存している。更に又
、該ばね受部材２ｏの対向端外周には切欠２０ｂが設け
られ。

吐出弁７がばね受部材２０に当接時、吐出弁室２１ｃと
ばね受部材の内孔２０ｃとが前記切欠２０ｂを介して連
通ずる。

更に前記バルブホルダ２１は第１図に示すように、前記
ポンプハウジング１の下方側面に穿設された嵌合穴１ｂ
に螺着されている。該バルブホルダ２１の螺着により、
前記シリンダ８、前記保持部材１５及びその他の内部の
各部品が該ハウジング１に固定されている。

（作用） 次に上記のように構成した本発明の燃料噴射ポンプの作
用を説明する。

（燃料噴射時） プランジャ３が圧送行程となり燃料圧力が高まると該圧
送される燃料は吐出通路１ａ、円板１９の中心孔１９ａ
を通ってダンピングバルブ１４の他端面である受圧面を
押圧する。すると、該バルブ１４は第２図中右方向にス
トロークＳだけ移動して円板１９より離間しその中心孔
１９ａを開放する。従って、燃料は円板１９の中心孔１
９ａ→ダンピングバルブ１４の切欠１６及びオリフィス
１７→保持部材１５の孔１５ａ→円筒体１１の中心孔１
１ａ→ばね受部材１０のフランジ１０ａの外周面とシリ
ンダ８の内周面との間の間隙８Ｃ→吐出弁７の溝７ｅ及
び環状溝７ｆの経路を通って吐出弁７のシート面７ｂを
第１の戻しばね１２の付勢力に抗して押圧するため、吐
出弁７が図中右方向に摺動し、そのシード面７ｂがシリ
ンダ８のシート面８ａより離間する。そして、燃料は両
シート面７ｂと８ａとの間→ばね受部材２０の内孔２０
ｃ→バルブホルダ２１の通路２１ｂ→吐出口４→吐出導
管２４を通って燃料噴射ノズル５の供給口６に送られた
後、該ノズル５の油溜室内へ送られ、ノズルニードルの
受圧面を押圧する、するとノズルばねの付勢力に抗して
ノズルニードルが反噴孔側に摺動開弁し、該噴孔から燃
料が機関の気筒内へ噴射される。

（燃料噴射終了時） 次に、プランジャ３の燃料圧送行程が終了すると、吐出
弁７は第１の戻しばね１２の付勢力で閉弁位置に戻され
てそのシート面７ｂがシリンダ８のシート面８ａに密接
すると共に、燃料噴射ノズル５の油溜室内の燃料圧力が
低減し、ノズルニードルはノズルばねの付勢力によって
閉弁位置に戻されて噴孔が閉塞され、燃料噴射が終了す
る。

該噴孔が閉じられることにより、ここに燃料の反射波（
噴射ノズル５側からプランジャ３側に向かう燃料圧力波
）が発生し、該反射波は吐出導管２４→吐出口４→通路
２１ｂの経路を通って吐出弁室２１ｃ内へ送られる。こ
のとき、吐出弁７は第１の戻しばね１２の付勢力によっ
て閉弁位置に戻されているため、燃料は吐出弁７のオリ
フィス７ｄ及び通路７ｃの経路を通って逆止弁９を第２
の戻しばね１３の付勢力に抗して開弁方向に押圧する。

すると逆止弁９と共にばね受部材１０が第２図中左方向
に移動し、吐出弁７の他端開口が開かれ、燃料がばね受
部材１０のフランジ１０ａ外周とシリンダ８の内周との
間の間隙８ｃ→円筒体１１の中心孔１１ａ→保持部材１
５の孔１５ａの経路を通って該保持部材１５の内部に送
られる。

該保持部材１５の内部に流入した燃料により、ダンピン
グバルブ１４が第２図中左方向に押圧されて円板１９の
一端面に液密に当接されるため、燃料はダンピングバル
ブ１４の中心のオリフィス１７から直接円板１９の中心
孔１９ａ内を通って吐出通路１ａからプランジャ３側へ
戻される。

従って、ダンピングバルブ１４は燃料の圧送方向への流
れに対しては大部分の燃料が切欠１６を通るから実質上
の開度が大きくなるため抵抗を与えることなく、反圧送
方向への流れに対しては中心のオリフィス１７にて絞ら
れることにより実質上の開度が小さくなるため一定の抵
抗が与えられる。このため、内燃機関の運転条件（回転
数及び燃料噴射量等）により、燃料噴射終了時に燃料噴
射ノズルから大きな反射波が発生してもダンピングバル
ブ１４の実質上の開度が小さくなることによるダンパ効
果により逆止弁９を境とした上、下流側間の急激な圧力
差が緩和される。この結果。

逆止弁９のオーバーシュートが防止され、吐出口４と噴
射ノズル５の油溜室との間の残留燃料圧が運転条件と無
関係に常に一定となる。即ち、第４図は横軸をカム角度
Ｃ，Ａとし縦軸を噴射ノズルの油溜室内圧ＰＮとした時
の圧力変動曲線図で、同図にて明確なように、従来にお
いては破線で示すように閉弁圧角度θＰｓ位置からノズ
ルニードル着座角度（Ｊｐａ位置に達する間に大気圧近
くまで油溜室内圧Ｐ、が低下するのに対して本発明では
実線で示すように閉弁圧角度θｐｓ位置から直ちにダン
ピングバルブ１４の作用によるダンパ効果が生じて油溜
室内圧の急激な変動がないものである。尚、第４図中θ
ＰＯは開弁圧角度を示す。

又、第５図は横軸を回転数Ｎ、とし縦軸を残留燃料圧Ｐ
Ｈｒｅｓｔとして燃料噴射量Ｑを一定とした時の圧力変
動曲線図であり、第６図は横軸を燃料噴射量Ｑとし縦軸
を残留燃料圧ＰＨｒｅ−ｓｔとして回転数ＮＦを一定と
した時の圧力変動曲線図であり、両図中共に実線は本発
明を、破線は従来を夫々示している。これら第５図及び
第６図においても明確なように回転数Ｎ、及び噴射量Ｑ
が変化した場合、従来は破線で示す如く残留燃料圧１’
４ｒｅｓｔが変動するのに対して１本発明は実線で示す
如く変動することがない。

尚、上記実施例においては、ダンパ手段であるダンピン
グバルブ１４が円板を十字状に切り欠き且つその中心に
オリフィス１７が穿設されているプレート型である場合
について説明したが、これに限られることなく、吐出通
路１ａの開口に逆止弁９側へ拡開するテーパ面を形成し
、該テーパ面に密着するテーパ面を外周に有し且つ中心
にオリフィスが穿設されていて軸方向に所定ストローク
移動して吐出通路１ａの開口を開閉するようにした円錐
台形状のダンピングバルブをダンパ手段としてもよい。

（発明の効果） 以上詳述した如く本発明の燃料噴射ポンプは。

往復運動して燃料を圧送し得るプランジャと、燃料噴射
ノズルへの吐出導通路内に挿入された吐出　　１弁と逆
止弁とを有し、該吐出弁が第１の付勢部材の付勢力に抗
して燃料の圧送方向で開かれるようになっており、該逆
止弁が第２の付勢部材の付勢力に抗して燃料の反圧送方
向で開かれるようになっている内燃機関用の燃料噴射ポ
ンプにおいて、前記逆止弁より前記プランジャ側に、燃
料の圧送方向への流れに対しては抵抗を与えることなく
且つ燃料の反圧送方向への流れに対しては抵抗を与えて
ダンパ効果を生ぜしめるダンパ手段を設けたことを特徴
とするものである。

従って、逆止弁のオーバーシュートがダンパ手段のダン
パ効果により防止され、吐出弁の吐出口と噴射ノズルの
油溜室との間の残留燃料圧に対する運転条件の違いによ
る影響をなくし、常に一定の残圧を確保できる。又、逆
止弁のオーバーシュートが防止され、噴射ノズルを含む
突出導通路内の急激な圧力低下がなくなるため、気筒内
の燃焼ガスが噴射ノズル内へ逆流しない等の効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明の燃料
噴射ポンプの一部を省略した縦断側面図、第２図は第１
図の要部拡大断面図、第３図はダンピングバルブの端面
図、第４図はカム角度に対する油溜室内圧の変動曲線図
、第５図は回転数に対する残留燃料圧力変動曲線図、第
６図は燃料噴射量に対する残留燃料圧力変動曲線図であ
る。 ３・・・プランジャ、５・・・燃料噴射ノズル、７・・
・吐出弁、９・・・逆止弁、１２・・・第１の戻しばね
（付勢部材）、１３・・・第２の戻しばね（付勢部材）
、１４・・・ダンピングバルブ（ダンパ手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、往復運動して燃料を圧送し得るプランジャと、燃料
   噴射ノズルへの吐出導通路内に挿入された吐出弁と逆止
   弁とを有し、該吐出弁が第１の付勢部材の付勢力に抗し
   て燃料の圧送方向で開かれるようになっており、該逆止
   弁が第２の付勢部材の付勢力に抗して燃料の反圧送方向
   で開かれるようになっている内燃機関用の燃料噴射ポン
   プにおいて、前記逆止弁より前記プランジャ側に、燃料
   の圧送方向への流れに対しては抵抗を与えることなく且
   つ燃料の反圧送方向への流れに対しては一定の抵抗を与
   えてダンパ効果を生ぜしめるダンパ手段を設けたことを
   特徴とする内燃機関用燃料噴射ポンプ。