JP2511197Y2 - 燃料噴射ポンプのプランジャ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ポ
ンプのプランジャにかかるもので、とくに燃料噴射のタ
イミングコントロールが可能であるとともに、過負荷域
における回転（性能）回復が容易な燃料噴射ポンプのプ
ランジャに関するものである。

［従来の技術］ 一般に、ディーゼルエンジンに装備する燃料噴射ポン
プにおいては、そのプランジャがプランジャバレルに形
成したプランジャ室（燃料圧室）内を往復摺動すること
により高圧の燃料を吸い込み、吐出するようにしてい
る。

この燃料の噴射開始時期および噴射終了時期を調節、
制御するために、プランジャの頭部に上リードおよび下
リードを形成し、これらのリードと、上記プランジャバ
レルの燃料吸排孔との相対的位置関係を調節可能として
いるものがある。

すなわち、燃料噴射ポンプのプランジャバレルに形成
したプランジャ室に連通する縦溝およびこの縦溝に連通
する傾斜状の下リードをプランジャの頭部に形成し、ア
クセルの踏込み量に応じてプランジャを回動させること
により、この下リードと上記燃料吸排孔との相対的位置
関係を変化させて燃料噴射終了時期を調節する。かくし
て燃料噴射量を調節可能である。

また、上記プランジャ室に臨み、プランジャの上端面
から下方に向ってこの下リードに対向する位置に上リー
ドを形成し、アクセルの踏込み量に応じてプランジャを
回動させることにより、上リード吸排孔との相対的位置
関係を変化させて燃料噴射開始時期を調節する。かくし
て燃料噴射のタイミングを調節可能である。

また上記上リードを調整することにより、負荷に応じ
て燃料噴射のタイミングを遅らせて（遅角させて）騒音
低下対策を行なうことも可能である。ただし、こうした
遅角操作を行なうと、ハイアイドリング領域（定格回転
領域をこえたときにガバナにより燃料噴射量を低下させ
る領域）においては、排気弁が開いている状態で未燃焼
の燃料が排出されるため、排気ガスが青白煙化するとい
う問題がある。

こうした上リードによる燃料噴射タイミングの調整、
および騒音の低下ないしは排気ガスの青白煙化の防止が
可能な燃料噴射ポンプとしては、たとえば実公昭55−28
863号に開示されているものがある。

しかしながら、上述のような騒音および青白煙化につ
いての改良を上リードのみで行なうと、ディーゼルエン
ジンの過負荷時（フルロード時）の性能回復が遅くなる
という別の問題が生ずる。つまり、過負荷時には燃料噴
射量を多くするとともに燃料噴射のタイミングを進角さ
せて回転の回復を速めるようにすることが望ましいにも
かかわらず、負荷がかかっても燃料噴射タイミングが遅
角状態のままであるので、性能（回転）回復が遅れると
いう問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案は以上のような諸問題にかんがみなされたもの
で、頭部にリードを設けることにより通常のタイマーを
用いることなく負荷に応じて燃料噴射のタイミングを制
御可能なプランジャであって、ハイアイドリング時にお
ける青白煙化の問題を改善すること、および常用域つま
りパートロード時における騒音を低下させることが可能
であるとともに、常用域に対して負荷がかかったときつ
まりフルロード時における性能（回転）回復を早めるこ
と等を実現することができるようにした燃料噴射ポンプ
のプランジャを提供することを課題とする。

［課題を解決するための手段］ すなわち本考案は、燃料噴射ポンプのプランジャバレ
ルに形成したプランジャ室に連通する縦溝およびこの縦
溝に連通する傾斜状の下リードをその頭部に有し、上記
プランジャ室に臨み、その上端面から下方に向かって上
記下リードに対向する位置に上リードを有するととも
に、上記プランジャ室内を往復動することによって、上
記プランジャバレルの吸排孔から燃料を吸い込み、燃料
出口から送出する燃料噴射ポンプのプランジャであっ
て、上記上リードの終端部から上記プランジャ室に連通
する絞り用の切込み、たとえばフラットカット等をその
軸線方向に形成し、この絞り用の切込みによる絞り効果
によって進角可能としたことを特徴とする燃料噴射ポン
プのプランジャである。

［作用］ 本考案による燃料噴射ポンプのプランジャによれば、
通常のタイマーを用いることなく上リードおよび下リー
ドを用いることにより、負荷に応じて燃料噴射時期（開
始および終了）のタイミングコントロールを行なうとと
もに、必要に応じて騒音低下および排気ガスの青白煙化
防止の対策を取ることができる。

また、上リードの終端部に形成したフラットカット等
の切込みによる絞り効果により、過負荷時における遅角
状態を抑制することができる。

したがって、上リードを形成しただけの場合すなわち
この絞り用の切込みを形成していないときには、吸排孔
閉鎖（燃料燃料開始）のタイミングがプランジャの上端
面により一義的に決定される結果、燃料圧送の有効スト
ロークがいきなり増加してしまうこととなるのに対し
て、上記絞り用の切込みが形成されていることにより、
上リード終了後における上記有効ストロークの極端な変
化を抑えることもできる。したがって、フルロードにお
ける性能（回転）回復の悪化を抑制することが可能であ
る。

なお、吸排孔の静的閉鎖の調整、つまりプリストロー
クの調整を当該絞り用の切込みの部分において行なうこ
とができるので、その作業が容易である。

［実施例］ つぎに、本考案の一実施例を第１図ないし第３図にも
とづき説明する。

第１図は本考案の上記一実施例によるプランジャ１の
頭部２の斜視図で、第２図は頭部２の平面図、第３図は
負荷に対する進角度のグラフである。

上記プランジャ１の頭部２はプランジャバレル３内に
回転および往復動可能にこれを収容したもので、高圧の
プランジャ室（燃料圧室）４から燃料出口５を通して燃
料を燃料噴射ノズル（図示せず）に吐出するものであ
る。

なお、プランジャバレル３には燃料の吸排孔６を形成
してある。

プランジャ１の頭部２には、上記プランジャ室に連通
する縦方向の縦溝７、およびこの縦溝７に連通する傾斜
状の下リード８を形成してある。この下リード８は燃料
の噴射終了時を規制する。すなわち、プランジャ１を右
あるいは左方向に回動することにより、プランジャ１の
上昇にともなうこの下リード８と吸排孔６との係合時期
を変化させて燃料吐出の有効ストロークを調整し、燃料
の噴射量を制御することができる。

上記下リード８に対応するプランジャ１の上端面1Aか
らは下方に向って傾斜状の上リード９を形成してある。
プランジャ１の上昇にともなうこの上リード９と吸排孔
６との係合位置により燃料の噴射開始時期を調整してプ
ランジャ１のプリストロークを調整することによって、
燃料噴射のタイミングを進角あるいは遅角させることが
できる。

さらに、この上リード９の終端部からこれに隣接して
プランジャ１の軸線方向円周部に、絞り用の切込みとし
てたとえばフラットカット10を形成する。このフラット
カット10の上部は前記プランジャ室４に連通している。
とくに第１図に示すように、このフラットカット10をエ
ンジンのフルロード（過負荷）領域に対応させてある。

なお、フラットカット10と上リード９とが交差する稜
線11の部分は理想的にはプランジャ１の外周面上に位置
させるが、実際の加工上、プランジャ１の頭部２の直径
方向内方に位置し、事実上フラットカット10と上リード
９とがわずかに連通している状態でもかまわない。

第２図に示すように、フラットカット10の幅Ｆは傾斜
状の上リード９の幅Ｌに対してＬ＞Ｆとなる関係とす
る。つまり、プランジャ１の上昇による燃料の圧送にと
もないフラットカット10の部分において絞り効果を発揮
することができるように、フラットカット10の幅Ｆおよ
び傾斜状の上リード９の幅Ｌを決定するものとする。

こうした構成のプランジャ１が下降したときに、吸排
孔６から燃料がプランジャ室４内に吸入される。

燃料吐出のための燃料圧縮は、プランジャ１が上昇し
てプランジャ１の上端面1Aないしは上リード９が吸排孔
６の上縁部6Aを閉鎖したときから開始し、前記燃料噴射
ノズルの開弁圧をこえたときから燃料の吐出が開始され
る。

なおプランジャ１のプリストロークは、プランジャ１
の下死点からプランジャ１の上端面1Aないしは上リード
９が吸排孔６の上縁部6Aを閉鎖するときまでの距離とし
て定義される。

プランジャ１がさらに上昇し吸排孔６の下縁部6Bが下
リード８の位置に至り、この下リード８を介して吸排孔
６と縦溝７とが連通することにより燃料噴射は終了す
る。

しかして、アクセル12と連結した噴射量コントロール
ラック13を駆動しプランジャバレル３に対してプランジ
ャ１の回動方向相対位置、具体的には吸排孔６と下リー
ド８との相対位置関係を変化させることにより燃料の吐
出終了時、つまり燃料噴射量を制御するものである。

この燃料噴射量制御と同時に吸排孔６に対する上リー
ド９の相対位置が変化するので、アクセル12の踏込みに
よるプランジャ１の第１図中左方向への回動とともに、
プランジャ１のプリストロークが長くなり、燃料噴射タ
イミングが遅角することとなる。

したがって第３図に示すように、負荷が高まるにとも
ない、噴射タイミングとしては遅角することとなる。

しかして、プランジャ１がさらに回動し、吸排孔６が
フラットカット10と上下位置で互いに合致するようにな
る、いわゆる過負荷状態となった場合には、吸排孔６が
フラットカット10の上端縁10Aに至りその上縁部6Aが上
端縁10Aより下方に位置した段階で、フラットカット10
の部分における燃料の絞り効果により事実上燃料の噴射
が開始され、噴射のタイミングを進角させることができ
る。

ただし完全な燃料の噴射開始は、吸排孔６がフラット
カット10の下端縁10Bにより閉鎖されたときからであ
る。

第３図においては進角ゼロの状態を前記稜線11の部分
で設定し、上述のようにこれ以上の負荷がかかるフルロ
ードの状態では、実線で示すようにフラットカット10の
絞り効果により進角する。

なお、図中点線はフラットカット10のない従来のプラ
ンジャの場合の遅角状態を示し、負荷が高まるとともに
遅角してしまうことを示している。したがって、過負荷
状態が解除されたときに進角させる必要があるときにそ
の回復速度が遅くなるが、本考案のプランジャ１によれ
ば、過負荷時にも進角させておくことができるので、性
能回復が早い。

本考案においては上リード９、下リード８およびフラ
ットカット10等絞り用の切込みの形成位置、傾斜状態お
よびその相対位置を設定することによりエンジンの多様
な要求に応じることができる。

［考案の効果］ 以上説明したごとく本考案によれば、負荷の程度に応
じて燃料噴射のタイミングコントロールを行なうことが
できるとともに、過負荷域における性能回復を早め、有
効ストロークのバラツキを低減可能であるとともに、プ
リストロークの調整が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による燃料噴射ポンプのプラ
ンジャ１の頭部２の斜視図、 第２図は同、プランジャ１の頭部２の平面図、 第３図は同、負荷に対する燃料噴射タイミングの進角度
のグラフである。 １……プランジャ 1A……プランジャ１の上端面 ２……プランジャ１の頭部 ３……プランジャバレル ４……高圧のプランジャ室（燃料圧室） ５……燃料出口 ６……吸排孔 6A……吸排孔６の上縁部 6B……吸排孔６の下縁部 ７……縦溝 ８……傾斜状の下リード ９……傾斜状の上リード 10……フラットカット（絞り用の切込み） 10A……フラットカット10の上端縁 10B……フラットカット10の下端縁 11……フラットカット10と上リード９とが交差する稜線 12……アクセル 13……噴射量コントロールラック Ｆ……フラットカット10の幅 Ｌ……傾斜状の上リード９の幅

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射ポンプのプランジャバレルに形成
   したプランジャ室に連通する縦溝およびこの縦溝に連通
   するとともに下方に傾斜するように形成した下リードを
   その頭部に有し、 前記プランジャ室に臨み、その上端面から下方に向って
   前記下リードに対向する位置に下方に傾斜するように形
   成した上リードを有し、 前記プランジャ室内を往復動することによって、前記プ
   ランジャバレルの吸排孔から燃料を吸い込み、燃料出口
   から送出するとともに、 当該プランジャを回動させることにより前記上リードと
   前記吸排孔との相対的位置関係を変化させ燃料噴射のタ
   イミングを進角あるいは遅角させるとともに、前記下リ
   ードと前記吸排孔との相対的位置関係を変化させ燃料噴
   射量を制御するようにした燃料噴射ポンプのプランジャ
   であって、 前記上リードの終端部から前記プランジャ室に連通する
   絞り用の切込みを、その軸線方向に形成し、かつこの絞
   り用の切込みを当該プランジャの回動範囲においてエン
   ジンのフルロード領域に対応させるとともに、 前記絞り用の切込みの幅をＦとし前記上リードの幅をＬ
   としたときに、Ｆ＜Ｌとしたことを特徴とする燃料噴射
   ポンプのプランジャ。